[发明专利]一种防静电抛光层、抛光垫及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种防静电抛光层、抛光垫及其制备方法和应用，所述防静电抛光层包括如下按质量百分比计的原料：聚氨酯预聚物1％～30％；磨粒40％～96％；抗静电的导电物质1％～10％；交联剂1％～10％；多孔氧化锆1％～10％。所述抛光垫包括：基体层，所述基体层包括弹性衬底层和制备在弹性衬底层上的刚性层；上述防静电抛光层，所述抛光层制备在所述刚性层上；所述抛光层和刚性层以及弹性衬底层和刚性层均通过粘结剂粘结。本发明提供了一种防静电抛光层，所述防静电抛光层中含有抗静电的导电物质，使用该抛光层制备得到的抛光垫可防止CMP工作系统的故障，同时保证晶圆的表面加工质量，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光领域，更具体地，涉及一种防静电抛光层、抛光垫及其制备方法和应用。

背景技术

化学机械抛光(CMP)，目前已成为公认的纳米级全局平坦化精密超精密加工技术。CMP技术将磨粒的机械研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来，可实现超精密无损伤表面加工，满足集成电路特征尺寸在0.35μm以下的全局平坦化要求。

目前最为常用的抛光垫有聚氨酯抛光垫、无纺布抛光垫和复合型抛光垫三种类型，可根据不同代加工材料性能来进行选择。中国发明专利CN105773400A公开了一种由聚氨酯制备得到的具有基层和抛光表面层的抛光垫，但该抛光垫在与晶圆的高速摩擦下，产生大量的静电。这些静电通过摩擦或由于电荷相互吸引引起电荷的重新分布。晶圆抛光时，静电会使空气、水气、灰尘等微粒物体表面带电,使得微粒吸附在物体表面，会严重干扰CMP抛光机设备的高精度抛光，降低抛光后晶圆的表面质量，从而降低产品的优良率。在抛光过程中产生的大量静电还会引起抛光机等设备的故障或误动作，造成电磁干扰以影响抛光系统的正常工作。此外，由于大量的静电吸引晶圆上，使得晶圆表面更容易吸附空气中的微粒，从而增大晶圆表面的粗糙度，也会影响后续晶圆的光刻以及封装测试，故亟需提供一种防静电的抛光垫，以便可以防止CMP工作系统的故障，同时保证晶圆的表面加工质量。

发明内容

本发明的首要目的是克服晶圆在抛光过程中由于抛光垫与晶圆之间的摩擦产生静电的问题，提供一种防静电抛光层。

本发明的另一目的是提供上述防静电抛光层的制备方法。

本发明的进一步目的是提供一种抛光垫。

本发明的再一目的是提供上述抛光垫的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种防静电抛光层，由如下按质量百分比计的原料制备得到：

优选地，所述抗静电的导电物质选自石墨粉、石墨烯、金属颗粒、易电解盐类颗粒中的一种或多种。所述金属颗粒可选自铜、银、金、锡、铁、铝等金属及其合金的颗粒。

所述抗静电的导电物质添加的方式可以是在制备抛光层原材料中混入，或者在制备抛光层后，在表面直接铺洒，或者将添加物颗粒以高速度直接打入抛光层表面一定深度。所述抗静电的导电物质的形状可以是颗粒状、片状或丝状。

优选地，所述石墨粉为纳米级石墨粉，所述纳米级石墨粉的平均粒径为100nm～800nm。

所述纳米级石墨粉可以是市售纳米级石墨粉，或采用气相沉积法、表面沉积法制备的纳米级石墨粉。

本发明所述易电解盐类颗粒为可以在抛光液中电解的强电解质。所述强电解质为碱金属或碱土金属的碳酸盐、碱金属或碱土金属的硫酸盐、碱金属或碱土金属的卤素盐中的一种或多种。如碳酸钠、碳酸镁、硫酸钾和氯化钠等。

优选地，所述抛光层的表面硬度为肖氏硬度50D～70D。