一种新型耐磨环保CMP抛光垫及其制备方法与流程

    技术2024-11-28  13


    本发明涉及抛光垫,具体为一种新型耐磨环保cmp抛光垫及其制备方法。


    背景技术:

    1、cmp(chemica l mechanica l po l i sh i ng,化学机械拋光)抛光垫是用于半导体制造过程中的一种重要辅助材料。它被用于半导体芯片制造中的平坦化工艺,主要用于去除硅片表面的不均匀性,使其表面变得光滑,cmp抛光垫通常由聚氨酯材料制成,具有一定的柔软度和耐磨性。它的表面有微小的颗粒,这些颗粒可以在抛光过程中与化学溶液一起起到磨削作用,同时通过机械力和化学反应去除硅片表面的凸起和缺陷,cmp抛光垫在半导体制造中扮演着关键的角色,它的性能直接影响着芯片的质量和产量。随着芯片制造工艺的不断进步,对cmp抛光垫的要求也越来越高,需要具有更好的抛光效果、更长的使用寿命以及更稳定的性能。

    2、然而现有的cmp抛光垫在实际使用过程中仍存在一些不足和有待改进的地方,现有的在使用过程中会有一定的磨损,导致其寿命有限,整体的耐磨性较差,抛光过程中,由于磨损产生的颗粒、化学品和废液可能会对环境造成污染,同时现有的cmp抛光垫在制备过程中整体的用料不够环保,并且现有的抛光垫在安装时大多采用自粘胶进行安装和连接,在长时间的使用过程中很容易导致粘接不稳定和产生松动,同时在拆卸时容易产生残留物,不容易清理,因此,本领域的技术人员提供了一种新型耐磨环保cmp抛光垫及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种新型耐磨环保cmp抛光垫及其制备方法,解决了现有抛光垫在使用时寿命较短,整体的耐磨性存在不足和采用的材料不够环保以及采用自粘胶连接时不够稳定的问题。

    3、(二)技术方案

    4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种新型耐磨环保cmp抛光垫,包括主体结构,所述主体结构的下端粘接连接有粘接结构,所述主体结构包括本体层,所述本体层的上下两端分别设置有弹性层和稳定层,所述弹性层和稳定层的另一侧分别设置有润滑层和填料层,所述润滑层的表面涂有涂层,所述主体结构的端面中心处设置有定位凹槽,所述主体结构的上端面上设置有多个宽槽,每相邻两个所述宽槽之间分别设置有多个环槽。

    5、优选的,所述粘接结构包括连接层,所述连接层的上下两端分别设置有耐高温层和纳米层,所述耐高温层和纳米层的另一侧分别设置有自修复层和离型纸,所述粘接结构的下端面中心处设置有通孔,所述通孔的上端贯穿粘接结构的下端面并通至上端,且所述通孔与定位凹槽的位置上下对应。

    6、优选的,所述离型纸与粘接结构之间为可拆卸式连接。

    7、优选的,所述本体层的材质为聚氨酯和氧化铝的混合物。

    8、优选的,所述涂层的材质为碳纳米管,所述润滑层的材质为硅油或聚乙二醇,所述弹性层的材质为聚酯树脂,所述稳定层的材质为抗氧化剂或紫外吸收剂,所述填料层的材质为生物降解塑料、植物纤维、碳酸钙、纤维素纤维和淀粉颗粒中的一种或多种。

    9、优选的,所述自修复层的材质为微胶囊,所述耐高温层的材质为聚醚醚酮或聚酰亚胺,所述连接层的材质为带电聚合物薄膜,所述纳米层的材质为纳米二氧化硅或纳米氧化铝。

    10、一种新型耐磨环保cmp抛光垫的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

    11、s1.选择合适的基材,选择具有高耐磨性和环保特性的基材,同时确保所选材料具有良好的机械性能和化学稳定性;

    12、s2.预处理,对所选材料进行表面清洁,去除可能存在的杂质和污染物,可采用溶剂清洗和表面活化的方法进行预处理,确保材料表面干净;

    13、s3.制备浆料,将选好的基材与溶剂进行混合并在内部添加本体层所需的材料,随后在内部添加涂层、润滑层、弹性层、稳定层和填料层所用的材料进行混合处理,根据配方比例对其进行充分搅拌均匀;

    14、s4.混合和浇注,准备好模具,确保模具表面光滑并涂抹模具脱模剂,将混合好的材料倒入模具中进行浇注;

    15、s5.真空脱泡,对上述步骤中浇注好的材料进行真空脱泡处理,以去除气泡,确保浇注后的均匀性;

    16、s6.固化和成型,可采用热固化或紫外线固化,将浇注后的材料置于固化设备中进行固化,固化完成后,取出固化好的抛光垫,进行脱模;

    17、s7.表面处理,对固化好的抛光垫进行表面处理,以提高其表面光滑度和与抛光液的兼容性。

    18、(三)有益效果

    19、本发明提供了一种新型耐磨环保cmp抛光垫及其制备方法。具备以下有益效果:

    20、1、本发明中,通过在主体结构的内部添加涂层、润滑层、弹性层、稳定层和填料层的相关材质,大幅度提高了整体在使用时的耐磨性、硬度和稳定性,确保使用时的安全性,有效地地提高了整体的使用寿命,延长使用时间,并且内部采用的材料均为环保材料,可回收重复利用,同时减少对环境造成污染。

    21、2、本发明中,通过将粘接结构设置为自修复层、耐高温层、纳米层和连接层所需的材质构成,其保证了与主体结构在连接时的稳定性,同时提高了连接时整体在连接时的粘接程度,同时扩大其适用范围,可在高温的条件下进行操作,拆卸时也减少残留物,粘接的更加稳定。

    22、3、本发明中,通过在主体结构的上端面上设置有多个宽槽和环槽,便于在抛光时在内部添加抛光液,提高抛光时的使用效果,下端的定位凹槽便于在安装时定位使用。



    技术特征:

    1.一种新型耐磨环保cmp抛光垫,包括主体结构(1),其特征在于:所述主体结构(1)的下端粘接连接有粘接结构(2),所述主体结构(1)包括本体层(106),所述本体层(106)的上下两端分别设置有弹性层(105)和稳定层(107),所述弹性层(105)和稳定层(107)的另一侧分别设置有润滑层(104)和填料层(108),所述润滑层(104)的表面涂有涂层(103),所述主体结构(1)的端面中心处设置有定位凹槽(109),所述主体结构(1)的上端面上设置有多个宽槽(101),每相邻两个所述宽槽(101)之间分别设置有多个环槽(102)。

    2.根据权利要求1所述的一种新型耐磨环保cmp抛光垫,其特征在于:所述粘接结构(2)包括连接层(204),所述连接层(204)的上下两端分别设置有耐高温层(203)和纳米层(205),所述耐高温层(203)和纳米层(205)的另一侧分别设置有自修复层(202)和离型纸(206),所述粘接结构(2)的下端面中心处设置有通孔(201),所述通孔(201)的上端贯穿粘接结构(2)的下端面并通至上端,且所述通孔(201)与定位凹槽(109)的位置上下对应。

    3.根据权利要求2所述的一种新型耐磨环保cmp抛光垫,其特征在于:所述离型纸(206)与粘接结构(2)之间为可拆卸式连接。

    4.根据权利要求1所述的一种新型耐磨环保cmp抛光垫,其特征在于:所述本体层(106)的材质为聚氨酯和氧化铝的混合物。

    5.根据权利要求1所述的一种新型耐磨环保cmp抛光垫,其特征在于:所述涂层(103)的材质为碳纳米管,所述润滑层(104)的材质为硅油或聚乙二醇,所述弹性层(105)的材质为聚酯树脂,所述稳定层(107)的材质为抗氧化剂或紫外吸收剂,所述填料层(108)的材质为生物降解塑料、植物纤维、碳酸钙、纤维素纤维和淀粉颗粒中的一种或多种。

    6.根据权利要求2所述的一种新型耐磨环保cmp抛光垫,其特征在于:所述自修复层(202)的材质为微胶囊,所述耐高温层(203)的材质为聚醚醚酮或聚酰亚胺,所述连接层(204)的材质为带电聚合物薄膜,所述纳米层(205)的材质为纳米二氧化硅或纳米氧化铝。

    7.一种新型耐磨环保cmp抛光垫的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:


    技术总结
    本发明提供一种新型耐磨环保CMP抛光垫及其制备方法,涉及抛光垫领域。该新型耐磨环保CMP抛光垫,包括主体结构,所述主体结构的下端粘接连接有粘接结构,所述主体结构包括本体层,所述本体层的上下两端分别设置有弹性层和稳定层,所述弹性层和稳定层的另一侧分别设置有润滑层和填料层,所述润滑层的表面涂有涂层,所述主体结构的端面中心处设置有定位凹槽,所述主体结构的上端面上设置有多个宽槽,每相邻两个所述宽槽之间分别设置有多个环槽。通过在主体结构的内部添加涂层、润滑层、弹性层、稳定层和填料层的相关材质,大幅度提高了整体在使用时的耐磨性、硬度和稳定性,确保使用时的安全性,有效地地提高了整体的使用寿命。

    技术研发人员:韩卫,王鑫
    受保护的技术使用者:苏州润德新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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