本發明涉及化學機械拋光加工領域，具體涉及一種拋光墊材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、化學機械拋光技術憑借其獨特的材料去除能力和表面處理精度，不僅在半導體集成電路制造中占據核心地位，還在先進材料加工等技術領域展現出了廣泛的應用潛力和價值。

2、拋光頭、拋光墊和拋光液是化學機械拋光技術進行加工處理時所需要的核心要素，會對化學機械拋光技術產生顯著影響。隨著半導體器件尺寸的不斷縮小和結構復雜性的增加，對于半導體器件所用的拋光后的晶圓硅片的表面缺陷的要求越來越高。特別是在高級節點的集成電路制造中，即使是微小的表面缺陷也可能導致芯片性能下降甚至失效。

3、拋光墊按硬度可分為硬墊和軟墊兩類，硬質拋光墊一般采用多孔氧化鋁或氮化硅等材料制成，軟質拋光墊一般采用聚氨酯、聚醚醚酮等彈性材料制成。其中，尤其是使用現有的軟質拋光墊材料拋光后的晶圓硅片存在著較多的表面缺陷，難以滿足半導體集成電路制造的要求。

技術實現思路

1、本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種拋光墊材料及其制備方法和應用，解決了現有的拋光墊材料研磨后硅片表面缺陷較多的技術問題。

2、為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

3、本發明提供了一種拋光墊材料的制備方法，包括如下步驟：

4、將浸漬布浸泡在水中，以使浸漬布的含水率在25wt%～28wt%之間，制得貝斯；將聚氨酯漿料均勻涂布在貝斯表面，在n,n-二甲基甲酰胺溶液中凝固成型后，制得中間體；將中間體經水洗、烘干、表面處理后，制得拋光墊材料；其中，所述n,n-二甲基甲酰胺溶液的濃度為12wt%～17wt%。

5、本發明主要是在凝固成型時利用適宜濃度的n,n-二甲基甲酰胺溶液來促進聚氨酯鏈的有序排列，浸漬布的適宜含水量可以確保聚氨酯的均勻凝固成型。本發明通過控制浸漬布的含水量和凝固成型時n,n-二甲基甲酰胺溶液的濃度，使得拋光墊材料可以形成較為穩定均一的微孔結構，以減少軟質拋光墊材料拋光后的晶圓硅片的表面缺陷，解決了現有的拋光墊材料研磨后硅片表面缺陷較多的技術問題。

6、可選地，所述聚氨酯漿料的涂布厚度為1.5mm～2.0mm。

7、可選地，所述凝固成型包括以下步驟：

8、將涂布有聚氨酯漿料的貝斯以一定角度浸入n,n-二甲基甲酰胺溶液，直至完全浸沒；設所述涂布有聚氨酯漿料的貝斯所在平面與所述n,n-二甲基甲酰胺溶液的液面之間形成的夾角為α，所述α的大小為25°～35°。當所述α的大小超出25°～35°的范圍時，聚氨酯漿料的凝固成型效果會受到影響，甚至會在凝固后的聚氨酯涂層中形成水泡腔體。

9、優選地，當α的大小為30°時，聚氨酯漿料的凝固成型效果最好。

10、可選地，所述水洗處理包括：間歇水洗15次后，在水中浸泡5min～15min后，再次間歇水洗15次。

11、可選地，所述表面處理包括依次進行打磨處理和壓槽處理，所述打磨處理用于暴露出拋光墊材料的孔隙結構，所述壓槽處理用于在拋光墊材料的表面形成表面溝槽結構。

12、本發明提供了一種拋光墊材料，采用上述的制備方法制得。

13、本發明提供了一種上述的拋光墊材料在化學機械拋光加工中的應用。

14、與現有技術相比，本發明的有益效果在于，本發明主要是在凝固成型時利用適宜濃度的n,n-二甲基甲酰胺溶液來促進聚氨酯鏈的有序排列，浸漬布的適宜含水量可以確保聚氨酯的均勻凝固成型。本發明通過控制浸漬布的含水量和凝固成型時n,n-二甲基甲酰胺溶液的濃度，使得拋光墊材料可以形成較為穩定均一的微孔結構，以減少軟質拋光墊材料拋光后的晶圓硅片的表面缺陷，解決了現有的拋光墊材料研磨后硅片表面缺陷較多的技術問題。后續實驗結果說明，本發明提供的拋光墊材料的制備方法所制備的拋光墊材料能夠成功應用于化學機械拋光加工。

技術特征：

1.一種拋光墊材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述拋光墊材料的制備方法，其特征在于，所述聚氨酯漿料的涂布厚度為1.5mm～2.0mm。

3.根據權利要求1所述拋光墊材料的制備方法，其特征在于，所述凝固成型包括以下步驟：

4.根據權利要求1所述拋光墊材料的制備方法，其特征在于，所述表面處理包括依次進行打磨處理和壓槽處理，所述打磨處理用于暴露出拋光墊材料的孔隙結構，所述壓槽處理用于在拋光墊材料的表面形成表面溝槽結構。

5.根據權利要求1所述拋光墊材料的制備方法，其特征在于，所述水洗處理包括：

6.一種拋光墊材料，其特征在于，采用權利要求1～5任一項所述拋光墊材料的制備方法制得。

7.一種權利要求7所述的拋光墊材料在化學機械拋光加工中的應用。

技術總結
本發明涉及化學機械拋光加工領域，具體涉及一種拋光墊材料及其制備方法和應用。主要是在凝固成型時利用適宜濃度的N,N?二甲基甲酰胺溶液來促進聚氨酯鏈的有序排列，浸漬布的適宜含水量可以確保聚氨酯的均勻凝固成型。本發明通過控制浸漬布的含水量和凝固成型時N,N?二甲基甲酰胺溶液的濃度，使得拋光墊材料可以形成較為穩定均一的微孔結構，以減少軟質拋光墊材料拋光后的晶圓硅片的表面缺陷，解決了現有的拋光墊材料研磨后硅片表面缺陷較多的技術問題。

技術研發人員：黃棋淘,劉婧,相紅旗,余建剛,馬國才,竹佳奇
受保護的技術使用者：衢州學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24