[发明专利]高移除率化学机械抛光垫和制造方法

权利要求书

1.一种用于抛光选自磁性衬底、光学衬底以及半导体衬底中的至少一个的衬底的化学机械(CMP)抛光垫，其包含适用于抛光所述衬底的抛光层，其是包含以下各者的反应混合物的聚氨基甲酸酯反应产物：(i)一种或多种二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物，其中以所述反应混合物中所有二异氰酸酯、多异氰酸酯和聚异氰酸酯预聚物的总重量计，所述预聚物具有8-16重量％NCO内含物，含量是15到60重量％，(ii)一种或多种经阻断的二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物，其含有阻断剂并且具有80到160℃的去阻断温度，以所述反应混合物中所有二异氰酸酯、多异氰酸酯和聚异氰酸酯预聚物的总重量计，其含量是40到85重量％，以及(iii)一种或多种芳香族二胺固化剂，其中所述反应混合物在80℃和101kPa压力下具有2到15分钟的胶凝时间，此外其中，所述聚氨基甲酸酯反应产物具有2重量％或更低的残余阻断剂含量，并且此外其中，所述抛光层呈现0.6到1.2g/cm³的密度。

2.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中所述(i)一种或多种二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物是选自二异氰酸1,3-亚苯酯、二异氰酸1,4-亚苯酯、二异氰酸1,5-亚萘酯、甲苯胺二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与寡聚二苯基甲烷二异氰酸酯(聚合物MDI)的混合物、二异氰酸二甲苯酯、四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、三异氰酸酯基甲苯以及其由所述二异氰酸酯或聚异氰酸酯和一种或多种多元醇制得的预聚物。

3.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中所述(ii)一种或多种经阻断的二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物是选自经阻断的二异氰酸1,3-亚苯酯、经阻断的二异氰酸1,4-亚苯酯、经阻断的二异氰酸1,5-亚萘酯、经阻断的甲苯胺二异氰酸酯、经阻断的2,6-甲苯二异氰酸酯、经阻断的2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、经阻断的2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、经阻断的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、经阻断的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与经阻断的寡聚二苯基甲烷二异氰酸酯(聚合物MDI)的混合物、经阻断的二异氰酸二甲苯酯、经阻断的四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、经阻断的三异氰酸酯基甲苯以及其由所述二异氰酸酯或聚异氰酸酯和一种或多种多元醇制得的经阻断的预聚物。

4.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中所述(ii)一种或多种经阻断的二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物是所述二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物与选自以下各者的阻断剂的反应产物：乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯、二异丙胺、甲基乙基酮肟、环己酮肟、ε-己内酰胺、1,2,4-三唑、酚或经取代的酚以及3,5-二甲基吡唑。

5.根据权利要求4所述的CMP抛光垫，其中所述(ii)所述一种或多种经阻断的二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物是所述二异氰酸酯、聚异氰酸酯或聚异氰酸酯预聚物与3,5-二甲基吡唑的反应产物。

6.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中所述一种或多种二胺固化剂是选自4,4'-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)；二乙基甲苯二胺；叔丁基甲苯二胺；氯甲苯二胺；二甲基硫基-甲苯二胺；1,2-双(2-氨基苯硫基)乙烷；二-对氨基苯甲酸丙二醇酯；叔戊基甲苯二胺；环氧丁烷二-对氨基苯甲酸酯；(聚)环氧丙烷二-对氨基苯甲酸酯；氯二氨基苯甲酸酯；亚甲基二苯胺；异佛尔酮二胺(isophorone diamine)；1,2-二氨基环己烷；双(4-氨基环己基)甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、间苯二胺；二甲苯二胺；1,3-双(氨基甲基环己烷)；以及其混合物。

7.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中以所述聚氨基甲酸酯反应产物的总重量计，所述抛光垫具有0.1重量％或更低的自由异氰酸酯含量。

8.根据权利要求1所述的CMP抛光垫，其中所述反应混合物中所述(iii)胺固化剂中的胺(NH₂)基团和羟基(OH)基团加任何自由羟基的总和与反应混合物中未反应的和经阻断的异氰酸酯基的化学计算量比是0.80:1到1.20:1。