【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括与碳纳米管结合的高耐磨薄膜涂层的复合抛光垫和生产该复合抛光垫的方法。
技术介绍
1、化学机械抛光(cmp)是使晶圆或玻璃面板平坦化和镜面反射的关键工艺，抛光是通过抛光垫和包含纳米颗粒的浆料的机械和化学作用进行的。
2、图1是cmp设备的示意图。在抛光头3牢固地固定抛光对象2(例如：晶圆)的同时，cmp设备通过将抛光对象加压到固定在旋转台1上的抛光垫100的表面上来进行抛光。具体地，当抛光头3和旋转台1各自独立地旋转时，从喷嘴5向抛光垫100施加液体浆料(研磨剂)到，结果，得到化学抛光和机械抛光。另外，在抛光工艺过程中，随着修整器4在与抛光对象1分开的位置处对抛光垫100加压，使得抛光垫100的表面粗糙，并且保持抛光垫的粗糙表面状态。
3、在cmp设备中，通常使用聚氨酯类的抛光垫。然而，现有的聚氨酯类的抛光垫具有的缺点是，由于在抛光工艺的过程中与高硬度纳米颗粒、抛光对象和金刚石修整器的摩擦，磨损进展迅速，因此寿命短。另外，现有的聚氨酯类的抛光垫具有由于不规则的表面粗糙度而不能保证均匀的抛光性能的缺点。
4、[现有技术文献]
5、[专利文献]
6、韩国特许专利公开no.10-2021-0002429
技术实现思路
1、技术问题
2、已设计本专利技术以解决如上所述的常规问题，且本专利技术旨在提供一种用于cmp的具有显著改善的抛光性能和寿命的复合抛光垫和高效生产所述复合抛光垫的方法。
4、为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于cmp的复合抛光垫，包括：
5、软聚合物基底层，包括形成在该软聚合物基底层的上表面上的多个突起；
6、碳纳米管层，包括嵌入并结合到所述基底层的上部的碳纳米管；和
7、硬聚合物涂层，具有向外突出的碳纳米管嵌入并结合到所述碳纳米管层的上部。
8、在本专利技术的一个实施方案中，所述碳纳米管层可以包括在垂直方向上嵌入所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管。
9、在本专利技术的一个实施方案中，所述在垂直方向上嵌入所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管可以占所述碳纳米管层的总碳纳米管的50％以上。
10、在本专利技术的一个实施方案中，所述碳纳米管层的碳纳米管可以以不规则网状结构嵌入所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中。
11、在本专利技术的一个实施方案中，所述不规则网状结构可以是通过将碳纳米管分散使得一部分碳纳米管彼此重叠而形成的结构。
12、在本专利技术的一个实施方案中，所述软聚合物基底层可以具有20d至45d的肖氏硬度，所述硬聚合物涂层可以具有45d至70d的肖氏硬度。
13、在本专利技术的一个实施方案中，所述突起可以具有10μm至500μm的最大宽度和3μm至150μm的高度。
14、在本专利技术的一个实施方案中，所述碳纳米管可以具有1nm至50nm的直径和1μm至30μm的长度。
15、在本专利技术的一个实施方案中，所述硬聚合物涂层可以具有1μm至50μm的厚度。
16、在本专利技术的一个实施方案中，所述突起可以具有半球状形状。
17、另外，本专利技术提供了一种生产用于cmp的复合抛光垫的方法，包括以下步骤：
18、(a)制备在垂直方向上排布有碳纳米管的基板；
19、(b)通过在所述碳纳米管的上部涂覆软聚合物而形成具有平整上表面的软聚合物基底层；
20、(c)将所述基板从所述碳纳米管中分离并去除；
21、(d)通过等离子体蚀刻去除了基板的表面来去除一定厚度的软聚合物基底，暴露一部分所述碳纳米管；
22、(e)通过在暴露了碳纳米管的表面上涂覆硬聚合物使其上表面平整，形成硬聚合物涂层；和
23、(f)通过从所述硬聚合物涂层的上表面方向进行压花处理而形成多个突起，该突起包括所述软聚合物基底层、所述在垂直方向上排布的碳纳米管层和所述硬聚合物涂层。
24、在本专利技术的一个实施方案中，步骤(f)中的压花处理可以通过在加热条件下用其中刻有多个突起的模具对硬聚合物涂层的上表面加压来进行。
25、在本专利技术的一个实施方案中，步骤(b)和步骤(e)可以在真空下进行。
26、另外，本专利技术提供了一种生产用于cmp的复合抛光垫的方法，包括以下步骤：
27、(a)将碳纳米管分散在其中刻有多个突起的模具上，使得一部分碳纳米管彼此重叠；
28、(b)通过在碳纳米管的上部涂覆软聚合物而形成具有平整上表面的软聚合物基底层；
29、(c)将模具脱模；
30、(d)通过等离子体蚀刻脱模的表面来去除一定厚度的软聚合物基底，暴露一部分所述碳纳米管；和
31、(e)通过在暴露了碳纳米管的表面上涂覆硬聚合物而形成硬聚合物涂层。
32、另外，本专利技术提供了一种生产用于cmp的复合抛光垫的方法，包括以下步骤：
33、(a)将碳纳米管分散在基板上，使得一部分碳纳米管彼此重叠；
34、(b)通过在碳纳米管的上部涂覆软聚合物而形成具有平整上表面的软聚合物基底层；
35、(c)将所述基板从所述碳纳米管中分离并去除；
36、(d)通过等离子体蚀刻去除了基板的表面来去除一定厚度的软聚合物基底，暴露一部分所述碳纳米管；
37、(e)通过在暴露了碳纳米管的表面上涂覆硬聚合物使其上表面平整，形成硬聚合物涂层；和
38、(f)通过从硬聚合物涂层的上表面方向进行压花处理而形成多个突起，该突起包括软聚合物基底层、在垂直方向上排布的碳纳米管层和硬聚合物涂层。
39、在本专利技术的一个实施方案中，步骤(f)中的压花处理可以通过在加热条件下用其中刻有多个突起的模具对硬聚合物涂层的上表面加压来进行。
40、在本专利技术的一个实施方案中，步骤(b)和步骤(e)可以在真空下进行。
41、有益效果
42、本专利技术的用于cmp的复合抛光垫包括与碳纳米管结合的软聚合物基底层和硬聚合物涂层，从而提供改善的抛光性能和寿命。
43、另外，本专利技术的生产用于cmp的复合抛光垫的方法提供一种能够高效生产抛光垫的方法。
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1.一种用于CMP的复合抛光垫，包括：
2.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述碳纳米管层包括在垂直方向上嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述在垂直方向上嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管占所述碳纳米管层的总碳纳米管的50％以上。
4.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述碳纳米管层的碳纳米管以不规则网状结构嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中。
5.根据权利要求4所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述不规则网状结构是通过将所述碳纳米管分散使得一部分碳纳米管彼此重叠而形成的结构。
6.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述软聚合物基底层具有20D至45D的肖氏硬度，所述硬聚合物涂层具有45D至70D的肖氏硬度。
7.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述突起具有10μm至500μm的最大宽度和3μm至150μm的高度。
8.
9.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述硬聚合物涂层具有1μm至30μm的厚度。
10.根据权利要求1所述的用于CMP的复合抛光垫，其中，所述突起具有半球状形状。
11.一种生产用于CMP的复合抛光垫的方法，包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，上述(f)中的压花处理通过在加热条件下用其中刻有多个突起的模具对所述硬聚合物涂层的上表面加压来进行。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，上述(b)和(e)在真空下进行。
14.一种生产用于CMP的复合抛光垫的方法，包括：
15.一种生产用于CMP的复合抛光垫的方法，包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，上述(f)中的压花处理通过在加热条件下用其中刻有多个突起的模具对所述硬聚合物涂层的上表面加压来进行。
17.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中，上述(b)和(e)在真空下进行。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于cmp的复合抛光垫，包括：
2.根据权利要求1所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述碳纳米管层包括在垂直方向上嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述在垂直方向上嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中的碳纳米管占所述碳纳米管层的总碳纳米管的50％以上。
4.根据权利要求1所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述碳纳米管层的碳纳米管以不规则网状结构嵌入在所述软聚合物基底层和所述硬聚合物涂层中。
5.根据权利要求4所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述不规则网状结构是通过将所述碳纳米管分散使得一部分碳纳米管彼此重叠而形成的结构。
6.根据权利要求1所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述软聚合物基底层具有20d至45d的肖氏硬度，所述硬聚合物涂层具有45d至70d的肖氏硬度。
7.根据权利要求1所述的用于cmp的复合抛光垫，其中，所述突起具有10μm至500μm的最大宽度和3μm至150μm的高度。
8.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：闵丙柱，洪锡智，金昇槿，崔正喜，姜民旴，吴南奎，金山河，郑知勋，柳炫准，姜释景，金成宰，
申请(专利权)人：韩商KPX化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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