[發明專利]一種拋光墊

有效

• 申請號: 201811612986.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109824854B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 羅乙杰;劉敏;朱順全
• 申請（專利權）人: 湖北鼎匯微電子材料有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08J9/32;C08J9/30;B24B37/24
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本發明公開了一種拋光墊，解決了現有拋光墊中存在“微笑曲線”和“水波紋”帶來的拋光墊的不均一的問題。本發明拋光墊含有聚氨酯拋光層,所述聚氨酯拋光層由異氰酸酯封端的預聚體、發泡劑和固化劑為主要原料反應制得，其所述異氰酸酯封端的預聚體是由多異氰酸酯與含有芳環的聚醚多元醇反應而成，其中，所述含有芳環的聚醚多元醇中含有2％～20wt％質量百分數的芳環。本發明可保證硬度的基礎上降低NCO含量、有效抑制“微笑曲線”和“水波紋”帶來的拋光墊的不均一問題。

技術領域

本發明涉及拋光技術領域，具體的說是一種拋光墊。

背景技術

隨著集成電路的特征尺寸向著深納米制程的發展過程中，特征尺寸越來越小，CMP制程帶來的缺陷，在先進制程中變得越來越突出，甚至達到嚴重影響芯片性能的程度。為此，作為CMP制程四大核心材料之一的拋光墊，追求其性能的極致是拋光墊研發中的永恒話題。對于拋光墊的性能指標，趨于極致的穩定性與均一性在CMP領域得到越來越多的共識。對于拋光墊的穩定性與均一性要求，從不同批次之間、同一批次的不同片拋光墊之間的宏觀指標諸如硬度、密度、壓縮比、壓縮回復率的穩定與均一，逐漸提升至同一拋光墊的不同位置間，乃至于分子結構的規整性趨于穩定與均一。

當前的拋光墊制備，主流方式均是采用澆注-切片成型，該工藝相對于單片注塑或模壓成型，具有更高的穩定性，更高的效率以及更易于工業化大生產。然而，澆注-切片工藝，由于工藝本身的特點，澆注體外緣相對于中心，更易于散熱，溫度更低；澆注體上下相對于中心，更易于散熱，溫度更低；而填充料在溫度不同的區域膨脹不同，因而形成密度上下高、中間低和邊緣高、中間低的現象，將從上到下密度分布作圖，可見呈現下凹的曲線，我們稱之為“微笑曲線”。目前而言，“微笑曲線”只能緩解，不能消除。由于密度的差異，會導物理指標的不同，顯然的，不利于先進制程CMP過程的應用。微笑曲線的產生，歸根結底，來源于澆注過程中預聚體與固化劑反應的放熱，放熱越明顯，“微笑曲線”越嚴重，同一片拋光墊中心同邊緣的差異越大。此外，由于放熱的產生，拋光墊內部會形成折光率不同的區域，在光桌下呈現出明暗不同的條紋，隨機而無規則，我們稱之為“水波紋”。水波紋的出現，意味著更嚴重的不均一現象。

為了抑制“微笑曲線”和“水波紋”帶來的拋光墊的不均一的問題，必須從根本上進行解決，也就是從源頭配方上加以改善，如要減少熱量的產生，根本的辦法是降低NCO，然而傳統的拋光墊大多采用聚醚多元醇作為制備預聚體的多元醇以提高拋光墊的耐水解性。傳統聚醚多元醇大都采用環氧乙烷、環氧丙烷以及四氫呋喃的均聚、共聚或者共混聚合物，多元醇全是軟段結構，以此類預聚物制備拋光墊，硬度通常與NCO含量呈正相關，例如采用TDI-聚醚體系預聚體，采用MOCA做固化劑，其硬度與NCO含量之擬合線性關系見圖1，若通過降低NCO來減少熱量產生，達到抑制“水波紋”和“微笑曲線’的效果,則會造成NCO降低后聚氨酯的硬度會隨之降低，這必然帶來拋光墊去除速率的降低，如何在保證硬度恒定的基礎上降低NCO，是面臨的大的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種在硬度恒定的基礎上降低NCO含量、有效抑制“微笑曲線”和“水波紋”帶來的拋光墊的不均一的問題的拋光墊。

本發明拋光墊含有聚氨酯拋光層,所述聚氨酯拋光層由異氰酸酯封端的預聚體、發泡劑和固化劑為主要原料反應制得，其特征在于,所述異氰酸酯封端的預聚體是由多異氰酸酯與含有芳環的聚醚多元醇反應而成，其中，所述含有芳環的聚醚多元醇中含有2%~20wt%質量百分數的芳環。

優選地，所述含有芳環的聚醚多元醇中含有7%~15wt%質量百分數的芳環。

所述含有芳環的聚醚多元醇中的芳環為全碳芳環或者含雜原子芳環。

所述芳環為對苯二酚、間苯二酚、萘二酚、雙酚A、對苯二甲醇、間苯二甲醇、鄰苯二甲醇、2,5-呋喃二甲醇、對苯二甲醇或二苯醚二酚中的一種。

所述異氰酸酯封端的預聚體中含有3.0~8.8wt%的未反應異氰酸基團（-NCO）。