具有调整耐受性的化学机械抛光层调配物的制作方法_2

文档序号:9557370阅读:来源:国知局
抛光层组合物所用的术语 "酸值"是对用于形成聚氨基甲酸醋抛光层组合物的原材料多元醇中的酸性组分的测 定,表示为中和一克原材料所需的氨氧化钟毫克数(mg(K0H)/g),如通过ASTM测试方法 07253-06(2011年再批准)所测定。
[0018] 如本文中和所附权利要求书中关于聚氨基甲酸醋抛光层的抛光表面所用的术语 "调整耐受性"根据W下方程式测定:
[001 引CT=[灯EOSa/TEOSm)X100 % ]
[0020] 其中CT是调整耐受性(% ) ;TE0Sa是如根据实例中阐述的程序使用侵蚀性调整圆 盘测量的聚氨基甲酸醋抛光层的TE0S移除速率(某沾如);且TEOSm是如根据实例中阐述 的程序使用溫和调整圆盘测量的聚氨基甲酸醋抛光层的TE0S移除速率(A,min)。
[0021] 本发明的化学机械抛光垫包含:具有组合物和抛光表面的聚氨基甲酸醋抛光层; 其中所述聚氨基甲酸醋抛光层组合物展现> 0. 5mg化0H)/g(优选地0. 5到25mg化0H)/g; 更优选地,2. 5到20mg化OH)/g;再更优选地,5到15mg化OH)/g;最优选地,10到15mg化OH) / g)的酸值;其中所述抛光表面被调适用于抛光衬底;且其中所述抛光表面展现>80% (优 选地,> 85% ;更优选地,> 90% ;最优选地,> 95% )的调整耐受性。
[0022] 优选地,本发明的化学机械抛光垫包含:具有组合物和抛光表面的聚氨基甲酸醋 抛光层;其中所述聚氨基甲酸醋抛光层组合物是各成分的反应产物,其包含:(a)多官能异 氯酸醋;化)固化剂系统,其包含至少一种多官能固化剂;和(C)任选的多个微元件;其中 所述聚氨基甲酸醋抛光层组合物展现> 0. 5mg化0H)/g(优选地0. 5到25mg化0H)/g;更优 选地,2. 5到20mg化0H)/g;再更优选地,5到15mg化0H)/g;最优选地,10到15mg化0H)/g) 的酸值;其中所述抛光表面被调适用于抛光衬底;且其中所述抛光表面展现> 80% (优选 地,> 85% ;更优选地,> 90% ;最优选地> 95% )的调整耐受性。
[0023] 本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层具有被调适用于抛光衬底的抛 光表面。优选地,抛光表面被调适用于抛光选自W下各者中的至少一者的衬底:磁性衬底、 光学衬底和半导体衬底。更优选地,抛光表面被调适用于抛光半导体衬底。
[0024] 优选地,抛光表面具有选自穿孔和凹槽中的至少一者的巨纹理。穿孔可W从抛光 表面延伸部分或全部通过聚氨基甲酸醋抛光层的厚度。优选地,凹槽配置在抛光表面上,使 得在抛光期间旋转化学机械抛光垫后,至少一个凹槽向被抛光的衬底的表面扩展。优选地, 抛光表面具有包括至少一个选自由W下各者组成的群组的凹槽的巨纹理:曲面凹槽、线性 凹槽和其组合。
[0025] 优选地,本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层具有被调适用于抛光衬 底的抛光表面,其中所述抛光表面具有包含凹槽图案形成于其中的巨纹理。优选地,凹槽图 案包含多个凹槽。更优选地,凹槽图案选自凹槽设计。优选地,凹槽设计选自由W下各者组 成的群组:同屯、凹槽(其可W是圆形或螺旋形的)、曲面凹槽、交叉影线凹槽(例如,配置为 垫表面上的X-Y网格)、其它规则设计(例如,六角形、Ξ角形)、轮胎面型图案、不规则设计 (例如,分形图案)和其组合。更优选地,凹槽设计选自由W下各者组成的群组:随机凹槽、 同屯、凹槽、螺旋形凹槽、交叉影线凹槽、X-Y网格凹槽、六角形凹槽、Ξ角形凹槽、分形凹槽和 其组合。最优选地,抛光表面具有螺旋槽图案形成于其中。凹槽型态优选地选自具有直式 侧壁的矩形或凹槽截面可W是"V"形、"U"形、银齿和其组合。
[0026] 优选地,用于形成本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层的多官能异氯 酸醋每分子平均含有至少两个反应性异氯酸醋基(即,NC0)。更优选地,用于形成本发明的 化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层的多官能异氯酸醋每分子平均含有两个反应性异 氯酸醋基(即,NC0)。
[0027] 优选地,用于形成本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层的多官能异氯 酸醋选自由W下各者组成的群组:脂肪族多官能异氯酸醋、芳香族多官能异氯酸醋和其混 合物。更优选地,用于形成本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层的多官能异氯 酸醋选自由二异氯酸醋组成的群组,所述二异氯酸醋选自由W下各者组成的群组:2,4-甲 苯二异氯酸醋、2,6-甲苯二异氯酸醋、4,4'-二苯基甲烧二异氯酸醋、糞-1,5-二异氯酸 醋、联甲苯胺二异氯酸醋、对亚苯基二异氯酸醋、亚二甲苯二异氯酸醋、异佛尔酬二异氯酸 醋、六亚甲基二异氯酸醋、4,4'-二环己基甲烧二异氯酸醋、环己烧二异氯酸醋和其混合 物。最优选地,用于形成本发明的化学机械抛光垫的聚氨基甲酸醋抛光层的多官能异氯酸 醋是4,4'-二环己基甲烧二异氯酸醋。
[0028] 优选地,多官能异氯酸醋与某些其它组分组合W形成异氯酸醋封端的氨基甲酸醋 预聚物,所述异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物接着用于形成本发明的化学机械抛光垫的 聚氨基甲酸醋抛光层。优选地,用于形成本发明的聚氨基甲酸醋抛光层的异氯酸醋封端的 氨基甲酸醋预聚物是各成分的反应产物,其包含:多官能异氯酸醋;和W下各者中的至少 一者:(i)含有簇酸的多官能固化剂,其每分子平均具有至少两个活性氨和至少一个簇酸 官能团;和(ii)预聚物多元醇。更优选地,用于形成本发明的聚氨基甲酸醋抛光层的异氯 酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物是各成分的反应产物,其包含:多官能异氯酸醋;含有簇酸 的多官能固化剂,其每分子平均具有至少两个活性氨和至少一个簇酸官能团;和预聚物多 元醇。
[0029] 优选地,用于形成异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物的含有簇酸的多官能物质选 自W下群组:每分子平均具有至少两个活性氨和至少一个簇酸官能团的物质,其中所述至 少一个簇酸官能团经受住反应W形成异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物。更优选地,含有 簇酸的多官能物质选自由W下各者组成的群组:(a)每分子平均具有两个径基和一个簇酸 官能团的物质,其中所述至少一个簇酸官能团经受住反应W形成异氯酸醋封端的氨基甲酸 醋预聚物;和化)每分子平均具有两个活性胺氨和一个簇酸官能团的物质,其中所述至少 一个簇酸官能团经受住反应W形成异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物。再更优选地,含有 簇酸的多官能物质选自由W下各者组成的群组:每分子平均具有两个径基和一个簇酸官能 团的物质,其中所述至少一个簇酸官能团经受住反应W形成异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预 聚物。最优选地,含有簇酸的多官能物质选自W下群组:由具有侧位簇酸官能团的线形饱和 聚醋二醇组成的物质,其具有通式
[0030]
[003。 其中m和η是独立地选自由0到100 (优选地,1至1] 50 ;更优选地,2到25 ;最优选 地,4到10)组成的群组的整数。
[0032] 用于制备异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物的预聚物多元醇优选地选自由W下 各者组成的群组:二醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物和其混合物。优选地,预聚物多元醇 选自由W下各者组成的群组:聚酸多元醇(例如聚(氧基四亚甲基)二醇、聚(氧丙締) 二醇、聚(氧乙締)二醇);聚碳酸醋多元醇;聚醋多元醇;聚己内醋多元醇;其混合物;W 及其与一或多种选自由W下各者组成的群组的低分子量多元醇的混合物:乙二醇巧G) ;1, 2-丙二醇山3-丙二醇山2-下二醇山3-下二醇;2-甲基-1,3-丙二醇山4-下二醇 度DO);新戊二醇山5-戊二醇;3-甲基-1,5-戊二醇山6-己二醇;二乙二醇;二丙二醇; 和Ξ丙二醇。更优选地,预聚物多元醇选自由W下各者中的至少一者组成的群组:聚己内 醋多元醇;聚四亚甲基酸二醇(PTMEG);聚丙締酸二醇(PPG)和聚乙締酸二醇(PEG);任选 地,与至少一种选自由W下各者组成的群组的低分子量多元醇混合:乙二醇巧G) ;1,2-丙 二醇;1,3-丙二醇山2-下二醇山3-下二醇;2-甲基-1,3-丙二醇山4-下二醇伽0); 新戊二醇山5-戊二醇;3-甲基-1,5-戊二醇山6-己二醇;二乙二醇;二丙二醇;和Ξ丙 二醇。最优选地,预聚物多元醇包括W下各者中的至少一者:聚己内醋二醇;乙二醇巧G); 1,2-丙二醇;1,3-丙二醇;1,2-下二醇;1,3-下二醇;2-甲基-1,3-丙二醇;1,4-下二
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