一种石英基板粗抛光用抛光垫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石英基板粗抛光用抛光垫及其制备方法，涉及抛光垫技术领域。本发明专利技术抛光垫的制备方法，包括如下步骤：S1：室温下,将无纺布放入浸渍液中浸渍；S2：用刮刀刮去无纺布表面浸渍液,得到浸渍好的无纺布；S3：将浸渍好的无纺布放入水槽中进行静置、烘干,得到抛光垫。本申请制备的抛光垫中添加有改性聚氨酯，本申请制备的改性聚氨酯作为浸渍液浸渍无纺布，处理后的无纺布中均匀分散有聚氨酯在，且透水性好、硬度高，符合石英基板玻璃的抛光步骤的行业需求。步骤的行业需求。

【技术实现步骤摘要】
一种石英基板粗抛光用抛光垫及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抛光垫
，具体涉及一种石英基板粗抛光用抛光垫及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，半导体技术的集成化发展迅速，制造半导体期间的光刻法工艺得到提升，对半导体器件的材料精度要求也越来越高。光掩膜技术作为半导体技术中的重要组成部分，其制作材料包括玻璃基板、镀铬膜层、光刻胶以及光学膜等，其中玻璃基板作为主要原料，其加工工艺备受关注。玻璃基板多使用石英玻璃基板和钠钙玻璃基板，其中石英玻璃基板的主体为石英玻璃，其光学透过率高、热膨胀率低，光谱特性优良，相比于钠钙玻璃具有更高的硬度和更长的寿命，广泛应用于高精度光掩膜基板的制造。随着对光掩膜石英玻璃基本的材料性质和加工精度要求越来越高，其制备的工艺要求也越来越严苛。石英基板的主要工艺包括石英锭熔制、热加工和冷加工等。传统的热加工工艺无法满足光掩膜石英基板愈加严苛的表面加工精度要求，需要通过冷加工的方法对基板表面进行处理，冷加工工艺主要有切割、开方、倒角、精密磨抛等，其中要求最高、难度最大的为精密磨抛，其决定了加工后的产品表面质量和面形精度。
[0003]精密磨抛主要分为研磨和抛光,两者的工作原理相似,都是使用磨粒对材料进行磨除。其中研磨的磨粒粒径更大,主要是为了去除加工余量,并对工件表面进行修整。抛光的目的是提高石英片的表面质量,如粗糙度、平整度等,同时去除研磨过程中产生的表面残余应力,抛光的质量直接决定着石英基板的加工精度和表面质量,是冷加工工艺中最关键的一步。现有技术中，采用化学机械抛光使石英玻璃基板在游离磨粒、研磨盘作用下获得较高的表面质量。抛光垫是化学机械抛光系统耗材中重要组成部分，具有存储抛光液，并将其均匀输送到工件的整个加工区域的作用。常用的聚氨酯抛光垫是由一种聚氨酯和无纺布复合材料制成，目前工艺上普遍使用溶剂
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非溶剂絮凝工艺制备聚氨酯抛光垫，该工艺通过增加聚氨酯填充量从而增加产品硬度及打磨速度，但是随着聚氨酯的增加，抛光垫透水性明显下降，影响抛光垫的抛光精度以及增加材料损耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种石英基板粗抛光用抛光垫及其制备方法，解决以下技术问题：
[0005]现有的技术中通过增加抛光垫中聚氨酯比例提高抛光垫硬度，导致抛光垫透水性下降，抛光精度降低以及材料损耗增加。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种石英基板粗抛光用抛光垫的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1：室温下,将无纺布放入浸渍液中浸渍；
[0009]S2：用刮刀刮去无纺布表面浸渍液,得到浸渍好的无纺布；
[0010]S3：将浸渍好的无纺布放入水槽中进行静置、烘干,得到抛光垫。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：浸渍液的制备方法包括如下步骤：
[0012]将5
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20wt％的改性聚氨酯、70
‑
94wt％的N,N
‑
二甲基甲酰胺和1
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3wt％的纳米三氧化二铝混合，搅拌均匀后得到浸渍液。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：改性聚氨酯的制备方法包括如下步骤：
[0014]A1：将纳米Al2O3与去离子水混合后，加入无水乙醇，搅拌均匀，调节pH至8
‑
10，升温至70
‑
90℃，加入3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，保温反应0.5
‑
1h，过滤、干燥，得到组分一；
[0015]A2：氮气氛围中，将聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，升温至70
‑
80℃，保温1
‑
3h，加入二羟甲基丙酸，保温反应2
‑
4h,组分二；
[0016]A3：将组分二、葡萄糖溶液混合，保温反应1
‑
3h，加入组分一，保温反应1
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3h，降温中和，得到改性聚氨酯。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：A1中纳米Al2O3：去离子水：无水乙醇：3
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(2,3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：40
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100:20
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50:0.1
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0.5。
[0018]作为本专利技术的进一步方案：A2中聚己二酸
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1,4
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丁二醇酯二醇：异佛尔酮二异氰酸酯：二羟甲基丙酸的质量比为10：2
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5：0.2
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1。
[0019]作为本专利技术的进一步方案：A3中葡萄糖溶液为质量比为5:20
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50的葡萄糖和丙酮混合得到，组分二：葡萄糖：组分一的质量比为5
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20：0.3
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0.6：1
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10。
[0020]作为本专利技术的进一步方案：刮刀的压强为2
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2.5kPa。
[0021]一种石英基板粗抛光用抛光垫，由上述任意一项制备方法制成。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023](1)本申请以异佛尔酮二异氰酸酯和聚己二酸
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1,4
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丁二醇酯二醇为原料，二羟甲基丙酸为扩链剂制备聚氨酯预聚物，并利用葡萄糖在聚氨酯分子链上接枝羟基，葡萄糖的羟基与异佛尔酮二异氰酸酯反应，实现聚氨酯分子链上接枝大量异氰酸酯基团；本申请通过环氧硅烷偶联剂对三氧化二铝表面改性，得到组分一；并利用三氧化二铝上环氧基团与聚氨酯分子链上异氰酸酯反应生成异氰尿酸酯环，得到改性聚氨酯。本申请异氰酸酯与纳米三氧化二铝化学接枝，在聚氨酯分子链上获得异氰尿酸酯环和有机硅烷分子链，将增强了体系刚性，增大了分子链的内聚能，提升聚氨酯的硬度和导热性，且聚氨酯分子链上硅羟基之间以Si
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O
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Si内交联，干燥之后进一步增强材料的力学性能。以本申请制备的改性聚氨酯、N,N
‑
二甲基甲酰胺和纳米三氧化二铝混和制备的浸渍液，并将无纺布浸渍在浸渍液中制备的抛光垫，具有硬度高和导热性强的优点。本申请制备的抛光垫的硬度的提高会加快抛光速度，并增加抛光的平整度。
[0024](2)本申请以改性聚氨酯为原料制备的浸渍液，由于聚氨酯本身材质硬度的增加，导致浸渍液中聚氨酯添加量降低，进一步提升抛光垫本身材质的透水性，进一步提升抛光操作过程中的散热效率、有利于废弃物的排走及新鲜浆液的及时提供，提升抛光垫的使用寿命。
[0025](3)本申请制备的改性聚氨酯的分子链支链上接枝硅氧烷链段，聚合物分子链相互贯穿交错的性能结构，材料表面的硅氧烷链段绕曲覆盖材料表面的能力增强，牵制改性聚氨酯在刮刀剐蹭过程中向无纺布两侧移动的倾向，有效避免改性聚氨酯在无纺布中分布...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英基板粗抛光用抛光垫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：室温下,将无纺布放入浸渍液中浸渍；S2：用刮刀刮去无纺布表面浸渍液,得到浸渍好的无纺布；S3：将浸渍好的无纺布放入水槽中进行静置、烘干,得到抛光垫。2.根据权利要求1所述的一种石英基板粗抛光用抛光垫的制备方法,其特征在于，浸渍液的制备方法包括如下步骤：将5
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20wt％的改性聚氨酯、70
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94wt％的N,N
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二甲基甲酰胺和1
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3wt％的纳米三氧化二铝混合，搅拌均匀后得到浸渍液。3.根据权利要求2所述的一种石英基板粗抛光用抛光垫的制备方法,其特征在于，所述改性聚氨酯的制备方法包括如下步骤：A1：将纳米Al2O3与去离子水混合后，加入无水乙醇，搅拌均匀，调节pH至8
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10，升温至70
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90℃，加入3
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(2,3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，保温反应0.5
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1h，过滤、干燥，得到组分一；A2：氮气氛围中，将聚己二酸
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1,4
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丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，升温至70
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80℃，保温1
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3h，加入二羟甲基丙酸，保温反应2
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4h,组分二；A3：将组分二、葡萄糖溶液混合，保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李加海，杨惠明，李元祥，
申请(专利权)人：安徽禾臣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：