【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化學機械拋光，具體涉及一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊及其制備方法。
技術介紹
1、隨著科技的飛速發展，集成電路的集成度不斷提高，對制造工藝的要求也越來越嚴格。在這一背景下，拋光墊作為cmp過程中的核心部件，其性能直接影響到最終產品的質量和生產效率。化學機械拋光(cmp)技術在半導體制造中具有重要地位，其相關技術和材料也在不斷發展和進步，以滿足半導體行業日益提高的要求。在過去五年，cmp拋光墊市場規模呈逐步增長的態勢，在市場規模增長的同時，技術也在不斷進步，以適應半導體行業日益提高的要求。國內企業在該領域的國產化替代方面也在不斷努力并取得一定成果。但cmp拋光墊制造技術仍面臨著泡孔的形狀、大小可控性不佳的挑戰，需要持續進行技術創新和優化。
2、現有拋光墊在生產或使用過程中可能會產生表面缺陷，如裂紋、孔洞等，這些缺陷會影響拋光質量，且在長時間使用后，其表面磨損較為嚴重，導致拋光過程中材料去除率的不均勻，從而影響整個硅片的平坦化效果，另外使用壽命相對較短，需要頻繁更換，這不僅增加了生產成本，還可能影響生產效率。
技術實現思路
1、針對以上技術問題，而提供一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊及其制備方法。本專利技術方法所得的拋光軟墊泡孔分布均勻，對拋光液的運載能力以及打磨穩定性較好，具有較好的耐磨、耐酸堿性能，同時能延長使用壽命。
2、為了達到以上目的，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的
4、s1、將基布浸泡在酸堿擺動浸料中，取出后擠壓、靜置，并將聚氨酯漿料涂覆在基布上，然后浸入凝固浴中使得基布表面的聚氨酯漿料凝固形成聚氨酯涂層，并于涂層的表面至涂層內部形成規則有序豎直狀的泡孔，隨后水洗、烘干、打磨即得到貝斯；
5、s2、將橋聯有機硅前驅體進行水解聚合得到橋聯有機硅溶膠，將所述貝斯浸入到所述橋聯有機硅溶膠中，取出后倒掛且水平靜置，溶膠烘干后在所述聚氨酯涂層不具有泡孔的表面以及泡孔的內表面形成橋聯有機硅凝膠，然后水洗，再烘干即得到泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊。
6、進一步地，所述橋聯有機硅前驅體選自1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烯和1,3-二(三乙氧基硅基)乙炔中的一種或多種。
7、再進一步地，s2中是將所述橋聯有機硅前驅體、水和鹽酸在乙醇中于35-45℃下恒溫攪拌發生水解聚合1h-2h；其中所述橋聯有機硅前驅體、水、鹽酸的摩爾比為1:50-60:0.1-0.2。
8、再進一步地，所述橋聯有機硅溶膠的質量分數為0.1％-2％；所述貝斯浸入到所述橋聯有機硅溶膠中的時間為5min-10min。
9、進一步地，s1中所述酸堿擺動浸料選自酸性浸料或堿性浸料，其表示ph值不固定的浸料；
10、所述酸性浸料為含有檸檬酸的dmf溶液，所述酸性浸料的質量分數在0％-5％范圍內；
11、所述堿性浸料為含有氨水的dmf溶液，所述堿性浸料的質量分數在0％-5％范圍內。
12、進一步地，s1中所述凝固浴為質量分數為18％-25％的dmf水溶液，所述凝固浴的溫度為19-25℃；所述聚氨酯漿料的涂覆厚度為1mm。優選地，所述凝固浴為質量分數為22％的dmf水溶液，在23℃的溫度下進行凝固。
13、進一步地，s1中凝固成膜后采用清水水洗，然后在1kg-5kg范圍內擠壓，重復水洗-擠壓操作40-80次；s1后續所述烘干的溫度在120℃-150℃范圍內、烘干時間為10min-30min。
14、進一步地，s2中所述倒掛且水平靜置為將打磨面超下且水平鋪平后靜置2-6min；s2后續所述烘干與所述再烘干的溫度在120℃-150℃范圍內、烘干時間為10min-30min；兩次烘干之間的所述水洗采用清水水洗，然后在1kg-5kg范圍內擠壓，重復水洗-擠壓操作40-80次。
15、本專利技術另一方面提供上述制備方法得到的泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊，其結構包括基布，在基布表面具有聚氨酯涂層，所述聚氨酯涂層表面至其內部具有規則有序豎直狀的泡孔，且所述聚氨酯涂層不具有泡孔的表面與泡孔的內表面具有橋連有機硅凝膠層。
16、進一步地，所述聚氨酯涂層厚度為0.6mm-0.7mm；
17、所述泡孔的長度在0.3mm-0.7mm范圍內且不接觸所述基布(即泡孔的底端與所述基布之間仍留有一定厚度)；所述泡孔的底端孔徑在0.09mm-0.3mm范圍內。
18、有益技術效果：
19、本專利技術通過控制聚氨酯漿料料溫和凝固浴溫度來控制泡孔的長度和大小，提高拋光軟墊泡孔容量的可控性，進而提高拋光軟墊對拋光液運載能力的可控性，提高打磨的精準性；本專利技術控制浸料的酸堿性先對基布進行預處理，后續在凝固浴過程中使聚氨酯分子發生質子化或去質子化，控制分子之間的相互作用力，進而控制聚氨酯凝固速度和泡孔的形狀，使得泡孔分布更加均勻，提高拋光軟墊對拋光液的運載能力，提高拋光軟墊的打磨穩定性；本專利技術將橋聯有機硅溶膠在泡孔可控的聚氨酯合成革表面及泡孔內形成橋聯有機硅凝膠層，由于橋聯有機硅具有分子間的連接更加緊密和穩定的獨特橋聯結構，且其既含有有機基團又含有硅氧烷結構，當其形成凝膠附著在聚氨酯表面以及泡孔內表面后，橋聯有機硅的有機基團使其與聚氨酯具有較好的相容性使拋光軟墊耐磨穩定性增加，硅氧烷部分則使拋光軟墊對酸、堿等具有較強的抗性，不易發生化學反應，提高拋光軟墊耐磨的同時提高耐酸堿性能、延長使用壽命，進而可進一步降低半導體的制造成本。
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1.一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，所述橋聯有機硅前驅體選自1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烯和1,3-二(三乙氧基硅基)乙炔中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，S2中是將所述橋聯有機硅前驅體、水和鹽酸在乙醇中于35-45℃下恒溫攪拌發生水解聚合1h-2h；
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，所述橋聯有機硅溶膠的質量分數為0.1％-2％。
5.根據權利要求4所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，S1中所述酸堿擺動浸料選自酸性浸料或堿性浸料；
6.根據權利要求5所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，S1中所述凝固浴為質量分數為18％-25％的DMF水溶液，所述凝固浴的溫度為19-
7.根據權利要求5所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，S1中凝固后采用清水水洗，然后在1kg-5kg范圍內擠壓，重復水洗-擠壓操作40-80次；S1后續所述烘干的溫度在120℃-150℃范圍內、烘干時間為10min-30min。
8.根據權利要求5所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊的制備方法，其特征在于，S2中所述倒掛且水平靜置為將打磨面朝下且水平鋪平后靜置2-6min；S2后續所述烘干與所述再烘干的溫度在120℃-150℃范圍內、烘干時間為10min-30min；兩次烘干之間的所述水洗采用清水水洗，然后在1kg-5kg范圍內擠壓，重復水洗-擠壓操作40-80次。
9.根據權利要求1-8任一項所述的制備方法制得的泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊，其特征在于，其結構包括基布，在基布表面具有聚氨酯涂層，所述聚氨酯涂層表面至其內部具有規則有序豎直狀的泡孔，且所述聚氨酯涂層不具有泡孔的表面與泡孔的內表面具有橋連有機硅凝膠層。
10.根據權利要求9所述的泡孔可控的耐磨耐酸堿CMP拋光軟墊，其特征在于，所述聚氨酯涂層厚度為0.6mm-0.7mm；
...【技術特征摘要】
1.一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，所述橋聯有機硅前驅體選自1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烯和1,3-二(三乙氧基硅基)乙炔中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，s2中是將所述橋聯有機硅前驅體、水和鹽酸在乙醇中于35-45℃下恒溫攪拌發生水解聚合1h-2h；
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，所述橋聯有機硅溶膠的質量分數為0.1％-2％。
5.根據權利要求4所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，s1中所述酸堿擺動浸料選自酸性浸料或堿性浸料；
6.根據權利要求5所述的一種泡孔可控的耐磨耐酸堿cmp拋光軟墊的制備方法，其特征在于，s1中所述凝固浴為質量分數為18％-25％的dmf水溶液，所述凝固浴的溫度為19-25℃；所述聚氨酯漿料的涂覆厚度為1mm。
【專利技術屬性】
技術研發人員：傅一非，劉思辰，何玲芳，
申請(專利權)人：萬樺常州新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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