一种强恢复性抛光垫制造技术

本实用新型专利技术提供一种强恢复性抛光垫，所述抛光垫由下至上依次为丙烯酸双面底胶层、交联聚轮烷化合物‑氟橡胶层、环氧树脂薄层和带有凹槽的聚氨酯层，其中氟橡胶在丙烯酸双面底胶层上呈现多个同心圆环分布，所述交联聚轮烷化合物被分离在氟橡胶之间，所述氟橡胶的邵氏硬度为60A~73A，交联聚轮烷化合物的压缩永久变形为4%以下，所述抛光垫的直径大于200mm，所述聚氨酯层上设有凹槽；该抛光垫弹性适宜，抛光效果好，使用寿命长且可自恢复。

A strong restorative polishing pad

The utility model provides a strong restorative polishing pad, the polishing pad is successively composed of an acrylic double-sided base adhesive layer, a cross-linked polyrotaxene fluororubber layer, an epoxy resin thin layer and a polyurethane layer with a groove, wherein the fluororubber presents a plurality of concentric rings on the acrylic double-sided base adhesive layer, and the cross-linking is performed. The polyrotaxane compound is separated between the fluororubber, the Shaw hardness of the fluororubber is 60A~73A, the compression permanent deformation of the crosslinked polyrotaxane compound is less than 4%, the diameter of the polishing pad is greater than 200mm, and the polyurethane layer is provided with a groove; the polishing pad has suitable elasticity, good polishing effect, long service life and self-recovery. .

【技术实现步骤摘要】
一种强恢复性抛光垫
本技术涉及一种化学机械抛光的小型自恢复圆形抛光垫，更详细地，涉及一种弹性适宜，在非使用期间可自恢复、自支撑的带有凹槽的多层抛光垫。
技术介绍
化学机械抛光技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一，并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化，近年来得到广泛应用。作为化学机械抛光系统关键部件之一的抛光垫对抛光效率和加工质量有着重要影响。在CMP中，抛光垫具有以下功能：（1）能贮存抛光液，并把它运送到工件的整个加工区域，使抛光均匀；（2）从工件抛光表面除去抛光过程产生的残留物质（如抛光碎屑、抛光垫碎片等）；（3）传递材料去除所需的机械载荷；（4）维持抛光过程所需的机械和化学环境。抛光垫性能主要由抛光垫的材料种类、材料性能、表面结构和状态等决定。抛光垫的合理选择对于控制和优化CMP过程有着重要意义。用于CMP的抛光垫必须具有良好的化学稳定性（耐腐蚀性）、亲水性以及机械力学特性。抛光垫通常可分为硬质和软质（弹性、粘弹性）两种。硬质抛光垫可较好地保证工件表面的平面度；软质抛光垫可获得加工变质层和表面粗糙度都很小的抛光表面。用于CMP过程的硬质抛光垫有各种粗布垫、纤维织物垫、聚乙烯垫等，软质抛光垫主要有聚氨酯垫、细毛毡垫、各种绒毛布垫等。即抛光垫的硬度决定了其保持形状精度的能力。采用硬质抛光垫可获得较好工件表面的平面度，软质抛光垫可获得加工变质层和表面粗糙度都很小的抛光表面。但目前缺乏对抛光垫在CMP过程作用较完全的认识，在大多数应用场合，抛光垫结构、材料都是根据经验选择，如：如何选择抛光垫材料种类、表面结构，层数，软硬度、孔隙率，可压缩性，均是需要考虑的因素。然而在抛光垫的实际使用过程中，由于抛光垫长时间的被工件或硬质基板挤压，造成不可恢复性的影响，虽然可以使用弹性较好，或者压缩永久变形更低的橡胶层为抛光垫提供更强的弹性恢复性能，然后橡胶在乳化液和空气条件下很容易发生老化变质，丧失恢复弹性的能力，硬度变大，抛光效率降低，最终造成抛光垫的质量和使用寿命下降。聚轮烷，一种能够快速自我修复的高分子聚合材料，利用聚轮烷中环状分子的自由移动（物理作用）以及苯硼酸与环糊精之间可逆作用（化学作用）实现材料自我修复，是一种新型的高分子材料，鲜有用于抛光垫领域。同时，在制备同类型可恢复抛光垫时，如发现当抛光垫尺寸大于200mm时，其恢复性能明显下降，亟待提高。
技术实现思路
为了解决现有技术中弹性抛光垫的自恢复性能差，使用寿命低的问题，本技术制备了一种弹性适宜，抛光效果好，使用寿命长的可自恢复抛光垫，且即使该抛光垫的直径尺寸大于200mm，也能够获得优良的自恢复效果。本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述抛光垫由下至上依次为丙烯酸双面底胶层、交联聚轮烷化合物-氟橡胶层、环氧树脂薄层和带有凹槽的聚氨酯层，其中氟橡胶在丙烯酸双面底胶层上呈现多个同心圆环分布，所述交联聚轮烷化合物被分离在氟橡胶之间，所述氟橡胶的邵氏硬度为60A~73A，交联聚轮烷化合物的压缩永久变形为4%以下，所述抛光垫的直径大于200mm，所述聚氨酯层上设有凹槽。进一步的，所述交联聚轮烷化合物-氟橡胶层的厚度为3~7mm，相邻氟橡胶圆环之间的间距为20~40mm，所述圆环为非连续圆环。进一步的，所述聚氨酯层的凹槽为N个同心圆，且凹槽的深度沿径向依次递减，N为大于3的整数。进一步的，所述氟橡胶的邵氏硬度比交联聚轮烷化合物的硬度高1~5A，所述氟橡胶的压缩永久变形比交联聚轮烷化合物的压缩永久变形大。进一步的，所述氟橡胶的压缩永久变形比交联聚轮烷化合物的压缩永久变形大10~15%。进一步的，抛光垫的厚度低于10mm。进一步的，所述丙烯酸双面底胶层的厚度为1mm~3mm，且丙烯酸双面底胶层的另一侧粘贴硬质基板。进一步的，所述环氧树脂薄层厚度为0.1~0.7mm。进一步的，所述聚氨酯层厚度为0.8~1.5mm。本技术原理：丙烯酸双面底胶层作为抛光垫与硬质基板的连接层，能够使抛光垫粘结于磨削转盘的基材上；稳定且邵氏硬度较高的橡胶能够有效的保护内部的交联聚轮烷化合物，当使用过程中橡胶的恢复性能下降，压缩永久变形变大时，具有较小压缩永久变形的聚轮烷能够为橡胶提供强有力的支撑，帮助橡胶恢复，显著保持抛光垫弹性性能，进而保证抛光垫的使用质量和寿命，最外层的凹槽能够进一步的分散抛光液或乳化液提高抛光效率，此外，通常抛光垫会出现中间磨损严重、两边磨损较轻的情况，当这种情况出现时，由于聚轮烷的恢复性大于橡胶，可以将磨损严重的部分撑高，进而保持抛光垫表面的平整性。其次，当抛光垫的尺寸变大时，其恢复效果极差，通过氟橡胶在丙烯酸双面底胶层上呈现多个同心圆环分布，可有效的解决因尺寸过大而导致的恢复性能差的问题。有益效果本技术可获得以下有益的技术效果：（1）当抛光垫在非工作状态时，能够自行恢复至初始厚度；（2）抛光垫弹性适宜，保证其与工件间贴合接触，提高工件的抛光均匀性；（3）制备抛光垫的工艺简单，且抛光垫的使用寿命高，使用周期长；（4）当抛光中部发生磨损时，能够自行修复，使抛光垫表面更平整；（5）凹槽能够提高抛光垫对抛光液的运送能力和分散能力；（6）对于尺寸大于200mm的抛光垫，其恢复性能更佳。附图说明图1为本技术强恢复性抛光垫硅橡胶的分布示意图。图2本技术强恢复性抛光垫的抛切面图。附图标记的说明:丙烯酸双面底胶层1，氟橡胶2，环氧树脂薄层3，聚氨酯层4，交联聚轮烷化合物5，深凹槽6，浅凹槽7。具体实施方式一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述抛光垫由下至上依次为丙烯酸双面底胶层1、交联聚轮烷化合物5-氟橡胶层2、环氧树脂薄层3和带有凹槽的聚氨酯层4，其中氟橡胶2在丙烯酸双面底胶层1上呈现多个同心圆环分布，所述交联聚轮烷化合物5被分离在氟橡胶2之间，所述氟橡胶2的邵氏硬度为60A~73A，交联聚轮烷化合物5的压缩永久变形为4%以下，所述抛光垫的直径大于200mm，所述聚氨酯层上设有凹槽6,7。进一步的，所述交联聚轮烷化合物-氟橡胶层的厚度为3~7mm，相邻氟橡胶圆环之间的间距为20~40mm，所述圆环为非连续圆环。进一步的，所述聚氨酯层的凹槽为N个同心圆，且凹槽的深度沿径向依次递减，N为大于3的整数。进一步的，所述氟橡胶的邵氏硬度比交联聚轮烷化合物的硬度高1~5A，所述氟橡胶的压缩永久变形比交联聚轮烷化合物的压缩永久变形大。进一步的，所述氟橡胶的压缩永久变形比交联聚轮烷化合物的压缩永久变形大10~15%。进一步的，抛光垫的厚度低于10mm。进一步的，所述丙烯酸双面底胶层的厚度为1mm~3mm，且丙烯酸双面底胶层的另一侧粘贴硬质基板。进一步的，所述环氧树脂薄层厚度为0.1~0.7mm。进一步的，所述聚氨酯层厚度为0.8~1.5mm。以上，虽然通过优选的实施例对本技术进行了例示性的说明，但本技术并不局限于这种特定的实施例，可以在记载于本技术的保护范围的范畴内实施适当的变更。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述抛光垫由下至上依次为丙烯酸双面底胶层、交联聚轮烷化合物‑氟橡胶层、环氧树脂薄层和带有凹槽的聚氨酯层，其中氟橡胶在丙烯酸双面底胶层上呈现多个同心圆环分布，所述交联聚轮烷化合物被分离在氟橡胶之间，所述氟橡胶的邵氏硬度为60A~73A，交联聚轮烷化合物的压缩永久变形为4%以下，所述抛光垫的直径大于200mm，所述聚氨酯层上设有凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述抛光垫由下至上依次为丙烯酸双面底胶层、交联聚轮烷化合物-氟橡胶层、环氧树脂薄层和带有凹槽的聚氨酯层，其中氟橡胶在丙烯酸双面底胶层上呈现多个同心圆环分布，所述交联聚轮烷化合物被分离在氟橡胶之间，所述氟橡胶的邵氏硬度为60A~73A，交联聚轮烷化合物的压缩永久变形为4%以下，所述抛光垫的直径大于200mm，所述聚氨酯层上设有凹槽。2.如权利要求1所述的一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述交联聚轮烷化合物-氟橡胶层的厚度为3~7mm，相邻氟橡胶圆环之间的间距为20~40mm，所述圆环为非连续圆环。3.如权利要求1所述一种强恢复性抛光垫，其特征在于所述聚氨酯层的凹槽为N个同心圆，且凹槽的深度沿径向依次递减，N为大于3的整数。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：白林森，梁莲芝，
申请(专利权)人：无锡市恒利弘实业有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32