【技术实现步骤摘要】
本实施方案涉及一种用于半导体装置的化学机械平坦化工艺的抛光垫。具体地，本专利技术实施方案涉及一种基于生物质的环境友好型抛光垫及其制备工艺。
技术介绍
1、在半导体制备工艺中，化学机械平坦化(cmp)工艺是指将半导体基板例如晶圆，固定在头部，并与安装在压板上的抛光垫表面接触，以及通过压板和头部的相对运动来平坦化半导体基板表面的不规则部分。
2、在该cmp工艺中，抛光垫需要具有稳定的物理性能，因为其对半导体基板表面加工的质量有着重要影响。尤其是由于cmp工艺中的抛光速率可能会因抛光垫中所含组分及其物理性能的变化而敏感地波动，因此有必要对抛光垫的组分及其物理性能进行优化。
3、与此同时，随着近年来环境问题例如气候变化的出现，公众舆论认为企业应通过esg管理例如碳中和来承担社会责任，以建设可持续发展的社会。因此，各公司正尝试通过应用植物来源的生物质原材料来制造各种产品，以替代石油基原材料。
4、顺应这一趋势，需要尝试将生物质原材料应用于此前使用石油基原材料制造的抛光垫，以提高其环境友好性。此外，即便采用这些生物质原材料，仍需提供具备在cmp工艺中达到所需抛光速率的物理性能的抛光垫。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、(专利文献1)韩国公开专利申请号2018-0044771。
技术实现思路
1、技术问题
2、本实施方案旨在提供一种环境友好性优异且能够达到cmp工艺所需抛光速率水平的抛光垫。
3、
4、解决方案
5、根据一实施方案，提供了一种抛光垫，其包含抛光层，其中，该抛光层包含聚氨酯树脂，该聚氨酯树脂包含多元醇和多异氰酸酯，且该多元醇包含生物基聚合物多元醇。
6、根据另一实施方案，提供了一种制备抛光垫的工艺，该工艺包括：制备包含多元醇和多异氰酸酯的氨酯预聚物；并固化该氨酯预聚物以制备包含聚氨酯树脂的抛光层，其中，该多元醇包含生物基聚合物多元醇。
7、根据另一实施方案，提供了一种抛光垫，其包含抛光层，其中，该抛光层包含聚氨酯树脂，其中，该聚氨酯树脂包含多元醇组分和多异氰酸酯组分，且该多元醇组分包含生物基聚合物多元醇和生物基单体多元醇。
8、根据另一实施方案，提供了一种制备抛光垫的工艺，该工艺包括：使用包含多元醇组分和多异氰酸酯组分的聚氨酯树脂制备生物基氨酯预聚物；并固化该生物基氨酯预聚物以制备抛光层，其中，该多元醇组分包含生物基聚合物多元醇和生物基单体多元醇。
9、本专利技术的有益效果
10、根据一实施方案的抛光垫使用包含生物质原材料的组合物制备，其中，通过调整生物质原材料的组成和含量，将抛光垫中生物质的含量控制在一定范围内。因此，该抛光垫的环境友好性优异，并且具有适用于cmp工艺的硬度、模量、拉伸强度和伸长率等物理性能，同时具有优异的抛光速率和垫切割速率。
11、此外，根据一实施方案的抛光垫包含一包含聚氨酯树脂的抛光层，其中，该聚氨酯树脂包含多元醇组分和多异氰酸酯组分，并且该多元醇组分包含生物基聚合物多元醇和生物基单体多元醇。由于其环境友好性优异和具有cmp工艺所需的物理性能，该抛光垫可用于制造半导体基板，表现出优异的性能。
12、因此，当使用根据一实施方案的抛光垫进行cmp工艺时，可以在实现高抛光速率的同时，提供具有优异表面加工质量的半导体基板，例如晶圆。
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1.一种抛光垫，其包含抛光层，其中，所述抛光层包含聚氨酯树脂，所述聚氨酯树脂包含多元醇和多异氰酸酯，且所述多元醇包含生物基聚合物多元醇。
2.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述生物基聚合物多元醇具有：
3.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述生物基聚合物多元醇包含从以下组中选出的至少一种：生物基聚醚多元醇、生物基聚酯多元醇、生物基聚碳酸酯多元醇和生物基聚己内酰胺多元醇。
4.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述聚氨酯树脂还包含至少一种生物基单体多元醇，且所述生物基聚合物多元醇与所述生物基单体多元醇的重量比为5至20:0.01至2。
5.如权利要求4所述的抛光垫，其中，所述生物基单体多元醇包含从以下组中选出的至少一种：生物基1,3-丙二醇、生物基1,3-丁二醇、生物基1,4-丁二醇、生物基2,3-丁二醇、生物基1,5-戊二醇、生物基1,9-壬二醇、生物基1,10-癸二醇和生物基异山梨醇。
6.如权利要求4所述的抛光垫，其中，所述生物基单体多元醇具有：
7.如权利要求1所述的抛光垫，其中，当将1g抛光层加入浓度
8.如权利要求7所述的抛光垫，其中，所述第一峰的面积与所述第二峰的面积的比率为4.4至5.7，以及所述第三峰的面积与所述第二峰的面积的比率为8.2至8.8。
9.如权利要求7所述的抛光垫，其中，所述抛光垫进一步包括在33ppm至36ppm之间出现的第四峰，以及在61ppm至63ppm之间出现的第五峰，且所述第四峰的面积与所述第五峰的面积的比率为2.1至6.4。
10.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述多异氰酸酯包含从以下组中选出的至少一种：甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘-1,5-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)，和异佛尔酮二异氰酸酯。
11.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述抛光层具有：
12.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述抛光垫在CMP工艺中的抛光速率为至以及垫切割速率(μm/小时)为30μm/小时至50μm/小时。
13.一种制备抛光垫的工艺，其包含：
14.如权利要求13所述的制备抛光垫的工艺，其中，所述多元醇包含生物基聚合物多元醇和生物基单体多元醇。
...【技术特征摘要】
1.一种抛光垫，其包含抛光层，其中，所述抛光层包含聚氨酯树脂，所述聚氨酯树脂包含多元醇和多异氰酸酯，且所述多元醇包含生物基聚合物多元醇。
2.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述生物基聚合物多元醇具有：
3.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述生物基聚合物多元醇包含从以下组中选出的至少一种：生物基聚醚多元醇、生物基聚酯多元醇、生物基聚碳酸酯多元醇和生物基聚己内酰胺多元醇。
4.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述聚氨酯树脂还包含至少一种生物基单体多元醇，且所述生物基聚合物多元醇与所述生物基单体多元醇的重量比为5至20:0.01至2。
5.如权利要求4所述的抛光垫，其中，所述生物基单体多元醇包含从以下组中选出的至少一种：生物基1,3-丙二醇、生物基1,3-丁二醇、生物基1,4-丁二醇、生物基2,3-丁二醇、生物基1,5-戊二醇、生物基1,9-壬二醇、生物基1,10-癸二醇和生物基异山梨醇。
6.如权利要求4所述的抛光垫，其中，所述生物基单体多元醇具有：
7.如权利要求1所述的抛光垫，其中，当将1g抛光层加入浓度为0.3m的氢氧化钾(koh)水溶液中，在密封容器中以150℃反应48小时以获得测试组合物，并为其测量13c-...
【专利技术属性】
技术研发人员：智民景，尹钟旭，徐章源，文寿泳，洪太壹，闵恩基，
申请(专利权)人：SK恩普士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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