[发明专利]研磨垫材料、研磨垫以及制备方法

说明书

本发明提供一种研磨垫材料，包括：以异氰酸酯、多元醇和用于增强延展性的功能材料为原料制备的具有多种化学链长度的聚酯。还提供一种研磨垫，包括：研磨层，采用研磨垫材料制成，以异氰酸酯、多元醇和用于增强延展性的功能材料为原料制备的具有多种化学链长度的聚酯。本发明的技术方案能够提高研磨垫的寿命，使研磨垫兼具较高的材料去除效率和较长的寿命。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种研磨垫材料、研磨垫以及制备方法。

背景技术

随着半导体器件集成程度的增加，平坦化工作变得非常重要，为了平坦化的制造技术通常会采用化学机械平坦化。化学机械平坦化方法是将晶圆在研磨垫上与抛光液一起进行机械、化学研磨的技术。通常情况下，研磨垫是由聚氨酯制成的，基于聚氨酯的特性，研磨垫的硬度越高，其研磨效率就越高，而延伸率越大，其寿命就越长。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

由于研磨垫一般认为预聚物制造中重要的参数是NCO的指数，即NCO％，该参数是表示预聚物的化学结合程度的指数，根据NCO％，聚氨酯的硬度和延伸率会发生变化。一般制造研磨垫时，预聚物的NCO％是8.0％～9.5％的水平，此时研磨垫的硬度是45D～65D的水平，延伸率是200％～300％的水平。上述研磨垫延伸率较低，造成其使用寿命受限。

发明内容

本发明提供的研磨垫材料、研磨垫以及制备方法，能够提高研磨垫的寿命。

第一方面，提供一种研磨垫材料，包括：以异氰酸酯、多元醇和用于增强延展性的功能材料为原料制备的具有多种化学链长度的聚酯。

可选地，所述用于增强延展性的功能材料为聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。

可选地，所述原料中，所述用于增强延展性的功能材料占所述研磨垫材料的原料的0.1wt％～10wt％。

可选地，所述聚酯中的预聚物的聚合程度为NCO％＝8.0％～9.5％，所述聚酯的硬度为45D～65D。

第二方面，提供一种研磨垫，包括：

研磨层，采用研磨垫材料制成，以异氰酸酯、多元醇和用于增强延展性的功能材料为原料制备的具有多种化学链长度的聚酯。

可选地，所述用于增强延展性的功能材料为聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。

可选地，所述原料中，所述用于增强延展性的功能材料占所述研磨垫材料的原料的0.1wt％～10wt％。

第三方面，提供一种研磨垫制备方法，包括：

将多元醇、异氰酸酯以及用于增强延展性的功能材料进行反应，以形成聚氨酯的预聚物；

向所述预聚物中加入硬化剂，以使所述预聚物的化学链连接，以形成研磨垫材料；

将所述研磨垫材料加工成型，以形成研磨层。

可选地，所述用于增强延展性的功能材料为聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。

可选地，所述用于增强延展性的功能材料占所述研磨垫材料的原料的 0.1wt％～10wt％。

本发明提供的技术方案中，向研磨垫的材料中加入用于增强延展性的功能性材料，不改变原有的材料制备工艺的前提下，增强材料的延展性，从而，使材料仍然保持原有的NCO指数，也就保持的原有的硬度，原有的硬度能够为研磨垫提供较高的去除效率，而用于增量延展性的功能性材料，则能够使材料具备较长的寿命。因此，本发明提供的技术方案能够使材料兼具较高的硬度和较长的寿命。

具体实施方式