[发明专利]制备用于化学机械抛光垫的复合抛光层的方法

摘要

提供一种形成化学机械抛光垫复合抛光层的方法，其包括：提供第一连续非短效聚合相的第一抛光层组件，其具有多个周期性凹槽；将组合以5到1,000m/s的速度向第一抛光层组件排出，用所述组合填充所述多个周期性凹槽；使所述组合在所述多个周期性凹槽中固化形成第二非短效聚合相，获得复合结构；以及从所述复合结构获得所述化学机械抛光垫复合抛光层，其中所述化学机械抛光垫复合抛光层在所述第一抛光层组件的所述抛光侧上具有抛光表面；并且其中所述抛光表面调适成用于抛光衬底。

主权项

1.一种形成化学机械抛光垫复合抛光层的方法，其包含：提供所述化学机械抛光垫复合抛光层的第一抛光层组件；其中所述第一抛光层组件具有抛光侧、底表面、多个周期性凹槽以及平均第一组件厚度T_1‑avg，所述厚度垂直于所述抛光侧从所述底表面到所述抛光侧测量；其中所述第一抛光层组件包含第一连续非短效聚合相；其中所述多个周期性凹槽具有垂直于所述抛光侧从所述抛光侧向所述底表面测量的平均凹槽深度D_avg，其中所述平均凹槽深度D_avg小于所述平均第一组件厚度T_1‑avg；其中所述第一连续非短效聚合相为第一连续相具有8到12重量％未反应的NCO基团的异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物和第一连续相固化剂的反应产物；提供多侧(P)液体组分，其中，所述多侧(P)液体组分包含25到95重量％(P)侧多元醇；其中所述(P)侧多元醇为高分子量聚醚多元醇；其中所述高分子量聚醚多元醇的数目平均分子量M_N为2,500到100,000并且每个分子平均4到8个羟基；提供异侧(I)液体组分，所述异侧(I)液体组分是选自下组的二异氰酸酯：2,4‑甲苯二异氰酸酯；2,6‑甲苯二异氰酸酯；4,4'‑二苯基甲烷二异氰酸酯；萘‑1,5‑二异氰酸酯；联甲苯胺二异氰酸酯；对苯二异氰酸酯；亚二甲苯二异氰酸酯；异佛尔酮二异氰酸酯；六亚甲基二异氰酸酯；4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯；环己烷二异氰酸酯；以及其混合物，所述异氰酸酯是具有5重量％到7重量％未反应的异氰酸酯(NCO)基团的预聚物；提供加压气体；提供具有内部圆柱形腔室的轴向混合装置；其中所述内部圆柱形腔室具有封闭端、开口端、对称轴、至少一个通向所述内部圆柱形腔室的(P)侧液体进料口、至少一个通向所述内部圆柱形腔室的(I)侧液体进料口以及至少一个通向所述内部圆柱形腔室的切向加压气体进料口；其中所述封闭端和所述开口端垂直于所述对称轴；其中所述至少一个(P)侧液体进料口和所述至少一个(I)侧液体进料口沿所述内部圆柱形腔室的圆周接近所述封闭端布置；其中所述至少一个切向加压气体进料口沿所述内部圆柱形腔室的所述圆周布置在从所述封闭端起，所述至少一个(P)侧液体进料口和所述至少一个(I)侧液体进料口的下游；其中所述多侧(P)液体组分通过所述至少一个(P)侧液体进料口以6,895到27,600kPa的(P)侧装料压力引入到所述内部圆柱形腔室；其中所述异侧(I)液体组分通过所述至少一个(I)侧液体进料口以6,895到27,600kPa的(I)侧装料压力引入到所述内部圆柱形腔室；其中所述多侧(P)液体组分和所述异侧(I)液体组分到所述内部圆柱形腔室的组合质量流率为1到500g/s；其中所述多侧(P)液体组分、所述异侧(I)液体组分和所述加压气体在所述内部圆柱形腔室内互混形成组合；其中所述加压气体通过所述至少一个切向加压气体进料口以150到1,500kPa的供应压力引入到所述内部圆柱形腔室；其中所述加压气体进入所述内部圆柱形腔室的入口速度为50到600m/s，所述速度基于20℃和1atm压力下的理想气体条件计算；将所述组合从所述内部圆柱形腔室的所述开口端向所述第一抛光层组件的所述抛光侧以5到1,000m/s的速度排出，用所述组合填充所述多个周期性凹槽；使所述组合在所述多个周期性凹槽中固化成第二抛光层组件，形成复合结构；其中所述第二抛光层组件为第二非短效聚合相；以及从所述复合结构获得所述化学机械抛光垫复合抛光层，其中所述化学机械抛光垫复合抛光层在所述第一抛光层组件的所述抛光侧上具有抛光表面；并且其中所述抛光表面调适成用于抛光衬底。