一种CMP抛光垫背胶喷涂工艺的制作方法

本发明涉及cmp抛光垫加工制造领域，具体为一种cmp抛光垫背胶喷涂工艺。

背景技术

化学机械抛光(chemicalmechanicalpolishing,cmp)是将机械研磨作用和化学氧化作用结合来去除被加工工件表面材料的一种微纳米加工技术，该技术可以使被加工工件表面超平坦、超光滑，主要应用于ic和mems制造领域。抛光步骤是一个化学腐蚀与机械摩擦结合的过程，被加工工件固定在面朝下的磨头上并固定在旋转机台上。旋转机台表面用抛光垫覆盖，带有小研磨颗粒的磨料浆流到台面上。被加工工件表面物质被磨料颗粒侵袭，并一点点磨去，再被磨料浆冲走。由于两个轨道的转动摩擦，以及磨料浆的共同作用使工件表面被抛光。抛光垫在cmp过程中起着非常重要的角色，因此，人们在抛光垫特性及其对cmp过程的作用规律等方面开展了大量的研究工作。聚氨酯抛光垫因其优异的性能，被广泛应用于化学机械抛光领域。

目前，聚氨酯抛光垫的主要结构分为基材、衬底和背胶，其中基材和衬底的一面通过双面胶进行粘合，背胶通过涂抹的方式与衬底的另一面通过胶水直接粘合，此外背胶的外层设有离型膜，在使用时将离型膜撕下，直接将抛光垫贴合至机台。但是，目前的抛光垫衬底与背胶之间的粘性并不稳定，在实际使用过程中，贴有抛光垫的机台以一定速度高速旋转，在旋转过程中，背胶与衬底粘性不稳定，抛光垫就会存在渗水问题，抛光液中的水分渗透至衬底与背胶之间，长此以往会导致衬底与背胶分离，使渗透研磨液以及抛光垫与机台脱离的风险，这些问题将严重影响抛光过程并降低产品合格率。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种cmp抛光垫背胶喷涂工艺以解决采用目前的喷涂工艺得到的抛光垫背胶与衬底粘性不稳定、抛光垫渗水、渗透研磨液与机台脱离的问题，以保证抛光过程的正常运行和产品合格率。

一种cmp抛光垫背胶喷涂工艺，主要包括以下步骤：将衬底水平置于热熔胶机的上输送滚轮和下输送滚轮中间送进，于上输送滚轮上设置有与衬底上表面相贴合的上层涂胶纸，于下输送滚轮上设置有与衬底下表面相贴合的下层涂胶纸，热熔胶机通过喷胶口在下层涂胶纸的上表面喷涂热熔胶，上层涂胶纸、衬底以及下层涂胶纸在上输送滚轮和下输送滚轮的作用下进行传动并相粘合。

具体地，上述的热熔胶机的型号为jyt110。其中，上输送滚轮和下输送滚轮沿竖直方向由上至下依次设置，二者相互配合起到输送带的作用，衬底水平置于上输送滚轮和下输送滚轮之间进行输送，此外上输送滚轮设置有与衬底上表面相贴合的上层涂胶纸，下输送滚轮上设置有与衬底下表面相贴合的下层涂胶纸，衬底、上层涂胶纸、下层涂胶纸沿着相同的方向进行输送。

进一步地，上层涂胶纸、下层涂胶纸的宽度均大于喷胶口的宽度，喷胶口的宽度大于衬底的宽度。喷胶口的宽度大于衬底的宽度可使下层涂胶纸上的热熔胶部分的宽度大于衬底的宽度，从而使衬底与下层涂胶纸进行充分粘合，此外由于下层涂胶纸与衬底贴合了之后，衬底的两侧仍存在热熔胶，通过上层涂胶纸与下层涂胶纸进行粘合，从而防止下层涂胶纸的上表面与上输送滚轮进行粘合。除此之外，上层涂胶纸还有隔离的作用，防止衬底被空气中的杂质污染。优选地，上层涂胶纸与下层涂胶纸的宽度相同，在生产过程中预先调节上层涂胶纸和下层涂胶，使二者的重合位置达到一致。

进一步地，下层涂胶纸上表面热熔胶的厚度为0.1-0.15mm。此外，背胶喷涂厚度与衬底厚度有关，其厚度不超过衬底厚度的10％。

进一步地，热熔胶的喷涂温度为170℃-180℃。其中，热熔胶的温度通过热熔胶机的溶胶箱进行控制。

进一步地，热熔胶的喷涂流量为380-400g/min。热熔胶的喷速为2.8-3.2m/min。热熔胶的喷涂流量和喷速均有热喷胶机的喷胶刀头进行控制，以保证背胶与衬底之间具有较高的粘合力。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过在下层涂胶纸的上表面进行热熔胶喷涂，利用热熔胶机将下层涂胶纸的上表面与衬底进行粘合，下层涂胶纸与衬底之间的热熔胶形成背胶，此工艺增加了衬底与背胶贴合的牢固性，避免抛光垫在研磨工作中发生衬底与背胶脱离的现象，从而避免抛光垫与机台脱离，提高抛光垫的质量稳定性，从而提高抛光过程的稳定性，保证产品的高合格率。

附图说明

图1为对比例1和实施例1的粘性测试结果。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。

本实施例中热熔胶机的型号为jyt110；采用的热熔胶为m胶，其型号为5065hg。

实施例1

(1)背胶喷涂之前，检查衬底、上层涂胶纸以及下层涂胶纸的尺寸大小、厚度、外观洁净程度，其中上层涂胶纸和下层涂胶纸的宽度均为1.5m，喷胶口的宽度为1米，衬底的宽度为0.8m。

(2)对涂胶机刀头温度及溶胶箱温度设定为175℃。

(3)分别调整上输送滚轮的上层涂胶纸和下输送滚轮的下层涂胶纸，使上层涂胶纸和下层涂胶纸的重合位置达到一致；在热熔胶机的操作界面调节涂胶纸张力，其中上张力11％-17％,后张力28％-35％；另外，调节热熔胶的喷涂流量至390g/min，热熔胶的喷速至3m/min。

(4)检查涂胶的厚度是否达到0.12mm，符合要求并开始热熔胶喷涂。

实施例2

(1)背胶喷涂之前，检查衬底、上层涂胶纸以及下层涂胶纸的尺寸大小、厚度、外观洁净程度，其中上层涂胶纸和下层涂胶纸的宽度均为1.5m，喷胶口的宽度为1米，衬底的宽度为0.8m。

(2)对涂胶机刀头温度及溶胶箱温度设定为170℃。

(3)分别调整上输送滚轮的上层涂胶纸和下输送滚轮的下层涂胶纸，使上层涂胶纸和下层涂胶纸的重合位置达到一致；在热熔胶机的操作界面调节涂胶纸张力，其中上张力11％-17％,后张力28％-35％；另外，调节热熔胶的喷涂流量至380g/min，热熔胶的喷速至3.2m/min。

(4)检查涂胶的厚度是否达到0.1mm，符合要求并开始热熔胶喷涂。

实施例3

(1)背胶喷涂之前，检查衬底、上层涂胶纸以及下层涂胶纸的尺寸大小、厚度、外观洁净程度，其中上层涂胶纸和下层涂胶纸的宽度均为1.5m，喷胶口的宽度为1米，衬底的宽度为0.8m。

(2)对涂胶机刀头温度及溶胶箱温度设定为170℃。

(3)分别调整上输送滚轮的上层涂胶纸和下输送滚轮的下层涂胶纸，使上层涂胶纸和下层涂胶纸的重合位置达到一致；在热熔胶机的操作界面调节涂胶纸张力，其中上张力11％-17％,后张力28％-35％；另外，调节热熔胶的喷涂流量至400g/min，热熔胶的喷速至2.8m/min。

(4)检查涂胶的厚度是否达到0.15mm，符合要求并开始热熔胶喷涂。

对比例1

(1)背胶喷涂之前，检查衬底、上层涂胶纸以及下层涂胶纸的尺寸大小、厚度、外观洁净程度，其中上层涂胶纸和下层涂胶纸的宽度均为1.5m，喷胶口的宽度为1米，衬底的宽度为0.8m。

(2)在涂布机的操作界面调节涂胶纸张力，其中上张力11％-17％,后张力28％-35％；另外，调节m胶的喷涂流量至390g/min，m胶的喷速至3m/min。

(4)检查涂胶的厚度是否达到0.12mm，符合要求并开始喷涂。

为了对本发明的及其制备方法的效果进行验证，以上述实施例1中的产品和对比例1中的产品进行相关参数的测定。

一、粘性测试

实验方法：180度剥离力测试。

实验设备：智能电子拉力试验机。

实验材料：随机选取对比例1和实施例1的产品，分为五组。

实验步骤：取尺寸大约为20x30cm的待测样品；用冲压机将待测样品进行冲压取样，取样使用125x12.7mm的模具，每组冲压2或3根样条；将样条的衬底与背胶分离，保证有至少5cm的样条未被撕开；打开软件testerpro系统和拉力机连接，确认连接200kg传感器，点开主界面剥离(标准方法)选项，在配置里面将力值传感器设置为200kg，其它不变，剥离速度为200mm/min，把预先分离的样条两端分别夹在夹具的两端，并调整夹具位置，使样条绷直；点击全清零—点击开始，当样条被完全剥离开后，拉力机后自动停止，夹具会恢复到开始位置。此时记录最大值，最小值和平均值；记录测试背胶的型号，批次号和样条宽度，样条宽度为12.7；点击报表—内部报告—导出excel—存入数据，结果见表1和图1。表1为对比例1和实施例1的粘性测试结果。

根据表1和图1的数据可知，通过热熔胶喷涂的方式得到的产品，衬底与背胶之间的粘性要明显强于直接贴合的产品粘性。

二、终端上机测试

将选用实施例1中的产品制成抛光垫并进行终端上机测试，经过测试结果显示抛光过程一切正常，无任何渗水或脱胶问题。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。