[发明专利]用于化学机械抛光的分层冷冻磨料抛光垫及其制备方法

权利要求书

1.一种用于化学机械抛光的分层冷冻磨料抛光垫，其特征是自底层往上共有四层：第一层为去离子水层，第二层为纳米磨料层，第三层也为去离子水层，第四层为微米磨料层，其中微米磨料层占抛光垫总重量的30％～40％，纳米磨料层占总重量的20％～30％，余量为去离子水层，且第一层去离子水层占余量去离子水层总重量的20～40％。

2.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征是所述的第二层纳米磨料层主要由纳米级磨料、添加剂和冷冻后起到粘结作用的液体组成，其中纳米级磨料占该层总重量的10％～70％，添加剂占该层总重量的5％～9％，余量为最终结成冰的液体；所述的第四层微米磨料层主要由微米级磨料、添加剂和冷冻后起到粘结作用的液体组成，其中微米级磨料占微米磨料层总重量的10％～70％，添加剂占总重量的5％～9％，余量为最终结成冰的液体。

3.根据权利要求2述的冷冻磨料抛光垫，其特征是所述的添加剂由多羟基二胺、烷基醇聚氧乙烯醚、乙二胺四乙酸二钠盐以及十六烷基三甲基氯化铵或六偏磷酸钠组成，它们的配比关系为：多羟基二胺占纳米磨料层或微米磨料层重量的2％～3％、烷基醇聚氧乙烯醚占纳米磨料层或微米磨料层重量的2％～3％、乙二胺四乙酸二钠盐占纳米磨料层或微米磨料层重量的0.5％～1％，十六烷基三甲基氯化铵或六偏磷酸钠占纳米磨料层或微米磨料层重量的0.5％～2％。

4.根据权利要求2所述的分层冷冻磨料抛光垫，其特征是所述的微米级磨料为A1₂O₃、SiC、Cr₂O₃、SiO₂、CeO₂、金刚石微粉或它们的组合，纳米级磨料为SiO₂、CeO₂或它们的组合。

5.根据权利要求2所述的分层冷冻纳米磨料抛光垫，其特征是所述的最终结成冰的液体为水或浓度为32％-90％的含水乙醇。

6.一种权利要求1所述抛光垫的制备方法，其特征是它包括以下步骤：

a、首先将去离子水置入模具中，然后将上述模具放入冷冻设备中，在-1℃至-40℃的条件下进行冷冻直至完全冻结成冰形成抛光垫的第一层；

b、将配比好的纳米磨料、添加剂和液体搅拌均匀，得到磨料处于分散、悬浮状的液态或胶态待冷冻原料并将其置入模具中，在-1℃至-70℃的条件下进行冷冻直至完全冻结成冰形成抛光垫的第二层；

c、重复步骤a形成抛光垫的第三层；

d、将配比好的微米磨料、添加剂和液体搅拌均匀，得到磨料处于分散、悬浮状的液态或胶态待冷冻原料并将其置入模具中，在-1℃至-70℃的条件下进行冷冻，待模具中的糊状物完全凝固成固体即得与模具外形相同的冷冻磨料抛光垫。