[发明专利]抛光垫的制备方法

说明书

本发明公开了一种抛光垫的制备方法，解决了现有抛光制备过程中散热不均导致抛光垫密度不均、影响研磨稳定性的问题。技术方案包括在模具中设置含有或通入冷却剂的冷却腔，然后将原料浇注在模具中得到第一垫层；由第一垫层中取出含有冷却剂的冷却腔，在取出冷却腔后形成的孔洞中填入与所述孔洞相同形状的第二垫层，使第一垫层与第二垫层经共同固化或粘接得到抛光垫。本发明工艺简单、控制简便、生产过程中有效匀匀释放温度，制备的抛光垫密度均匀、研磨稳定性好。

技术领域

本发明涉及抛光垫领域，具体的说是一种抛光垫的制备方法。

背景技术

化学机械平面抛光或化学机械抛光(CMP)是目前用于工件表面抛光最常用的技术。CMP是将化学侵蚀和机械去除结合的技术，也是对半导体晶片之类平面化最常用的技术。目前，常规的CMP过程中，安装在设备的支架组件上，同时设置抛光过程中与抛光垫接触的位置。晶片在抛光过程中被施加了可控压力，压向抛光垫，通过外驱力使抛光垫相对于晶片转动。转动过程中有持续性滴入的抛光液，从而通过抛光垫表面的机械作用以及抛光液的化学作用，对晶片表面进行平坦化。

目前在抛光垫的制备过程中通常包括浇注、凝胶和固化，即将聚氨酯浇铸成块、并将此块状体切割成几个薄抛光垫，此方法已经被证明是一种行之有效的制造具有稳定的可再现性抛光性质的抛光垫的方法。然而由于浇注和凝胶过程中体系即浇注体整体热量分布不均，导致微球膨胀程度不一致，从而引起整个体系中间至外围的密度分布不均。目前有通过配方限制浇铸材料内温度的升高，可以提高整个聚氨酯浇铸中多孔抛光垫的均匀性，然而仅从配方上并不能完全解决工艺中放热难以及放热不均的问题，这样非可控性热膨胀一方面会导致工艺流程控制上重复性差，会使整个体系的密度合格率降低，另外，同一平面的不同密度分布可能会影响抛光过程中抛光的稳定性。因此亟需寻找一种从工艺控制的角度解决浇注体整体热量分布不均的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、控制简便、生产过程中有效匀匀释放温度的抛光垫的制备方法，制备的抛光垫密度均匀、研磨稳定性好。

本发明制备方法包括如下步骤：

步骤一、在模具中设置含有或通入冷却剂的冷却腔，然后将原料浇注在模具中得到第一垫层；

步骤二、由第一垫层中取出含有冷却剂的冷却腔，在取出冷却腔后形成的孔洞中填入与所述孔洞相同形状的第二垫层，使第一垫层与第二垫层经共同固化或粘接得到抛光层，所述抛光垫至少含有所述抛光层。

针对背景技术中存在的问题，发明人变换思维，从工艺角度出发提供一种新的解决方案，通过在模具中设置冷却腔，在制造第一垫层过程中，冷却腔伸入第一垫层中，冷却介质通过间接换热的形式带走第一垫层释放的热量，通过对冷却腔位置和数量的合理设置可以使第一垫层在制造过程有效均匀放热，相比其他方式，在工艺方法中控制散热更加快速、均匀，方便实施，从而可获得密度均一的抛光垫，也使制得的抛光垫在化学机械抛光过程中，抛光稳定性更佳。

在形成第一垫层后，取出的冷却腔处会形成一个孔洞，如果不进行处理，会严重影响抛光垫功能，针对该对问题,发明人通过预先制造与孔洞相同形状的第二垫层，将第二垫层填入所述孔洞中，再将两者粘接成一体，从而制造出完整的抛光垫，最大程度减少了对抛光垫其它性能的影响。

所述取出冷却腔，填入第二垫层的时机优选为：在第一垫层浇注凝胶后、或凝胶后半固化过程中、或固化后。若在第一垫层浇注凝胶后、或凝胶后半固化过程中取出冷却腔时，可随后填入第二垫层再共同进后续的固化或半固化，这样无需粘接剂，或仅需少量粘接剂就可以使第一垫层与第二垫层固牢连接；若在第一垫固化后再取出冷却腔，则需要通过粘接剂将第二垫层与第一垫层粘接一起。进一步优先在半固化状态填入第二垫层，此时第一垫层的成形较好且两者共同进行后续的固化过程，粘接牢固性更佳。