抛光垫及其制备方法与流程

本发明的实施方案涉及一种用于半导体装置的化学机械平坦化(cmp)工艺的抛光垫。具体而言，本发明的实施方案涉及一种因包含生物质成分而环境友好的抛光垫，以及一种制备该抛光垫的方法。

背景技术：

1、半导体制备工艺中的化学机械平坦化(cmp)工艺指如下步骤：半导体基板如晶圆被固定在抛光头上，并与安装在台板上的抛光垫的表面接触，台板和抛光头相对移动以平坦化不平整的半导体基板表面。

2、在此cmp工艺中，抛光垫需要具有稳定的物理性质，因为它极大地影响了半导体基板的表面加工质量。特别是，由于cmp工艺的抛光速率可能会敏感地根据抛光垫中所含成分及其物理性质的不同而变化，因此有必要优化抛光垫中所含成分及其物理性能。

3、与此同时，随着气候变化等环境问题的出现，公众舆论认为企业应通过esg管理(如“碳中和”)承担建设可持续发展社会的社会责任。因此，各类企业正尝试通过应用来源于植物的生物质原料替代石油基原料，来制造各种产品。

4、顺应这一趋势，需要尝试通过将生物质原料应用于之前使用石油基原料制造的抛光垫，以提高环境友好性。此外，即使使用此类生物质原料，抛光垫也必须具有能达到cmp工艺所需的抛光速率水平的物理性能。

5、[现有技术文件]

6、(专利文件1)韩国公开专利公告号2018-0044771。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明实施方案旨在提供一种抛光垫，该抛光垫是环境友好的且具有能够达到cmp工艺所需的抛光速率的物理性能。

3、此外，本发明实施方案还旨在提供一种制备抛光垫的方法，其能够高效地制备该抛光垫。

4、问题的解决方案

5、为解决上述问题，根据一实施方案，提供了一种抛光垫，该抛光垫包含由含生物质组合物制备的顶层垫层，并且具有根据astm d 6866标准测量的1重量％至50重量％的总生物质含量。

6、根据另一实施方案，提供了一种制备抛光垫的方法，该方法包含：从包含异氰酸酯原料和包含生物多元醇的多元醇原料的氨基甲酸乙酯预聚物组合物制备含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物；制备包含含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物、固化剂和发泡剂的含生物质组合物；以及固化含生物质组合物，以制备顶层垫层，其中，抛光垫具有根据astm d6866标准测量的以重量计1％至50％的总生物质含量。

7、发明的有益效果

8、根据一实施方案的抛光垫使用包含生物质原料的组合物来制备，其中，优化生物质原料的组成和含量以将抛光垫中含有的生物质含量调整至一定范围，由此可以具备cmp工艺中所需的物理性能(例如，硬度、模量等)，同时具有出色的环境友好性。

9、因此，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，提供具有优异的表面加工质量的半导体基板(例如，晶圆)。

技术特征：

1.一种抛光垫，所述抛光垫包含由含生物质组合物制备而来的顶层垫层，并且具有根据astm d 6866标准测量的1重量％至50重量％的总生物质含量。

2.如权利要求1所述的抛光垫，其中，基于所述顶层垫层的总重量，所述顶层垫层的生物质含量为2重量％至70重量％。

3.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述组合物包含含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物和含生物多元醇的多元醇材料，且所述含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物由含异氰酸酯材料的氨基甲酸乙酯组合物制备而来。

4.如权利要求3所述的抛光垫，其中，基于所述含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物的总重量，所述含生物质的氨基甲酸乙酯预聚物的生物质含量为4重量％至80重量％。

5.如权利要求3所述的抛光垫，其中，所述生物多元醇包含选自由生物聚合物多元醇和生物单体多元醇组成的组中的至少一种。

6.如权利要求5所述的抛光垫，其中，所述生物聚合物多元醇包含选自由生物聚醚多元醇、生物聚酯多元醇、生物聚碳酸酯多元醇和生物聚己内酰胺多元醇组成的组中的至少一种。

7.如权利要求5所述的抛光垫，其中，所述生物单体多元醇包含选自由生物乙二醇、生物二甘醇、生物1,2-丙二醇、生物1,3-丙二醇、生物2-甲基-1,3-丙二醇、生物1,3-丁二醇、生物1,4-丁二醇、生物2,3-丁二醇、生物正丁醇、生物异丁醇、生物1,5-戊二醇、生物2-辛醇、生物1,9-壬二醇、生物1,10-癸二醇、生物二甘醇和生物异山梨醇组成的组中的至少一种。

8.如权利要求3所述的抛光垫，其中，所述异氰酸酯原料包含选自由甲苯二异氰酸酯(tdi)和4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯(h12mdi)组成的组中的至少一种。

9.如权利要求3所述的抛光垫，其中，所述异氰酸酯原料包含生物异氰酸酯。

10.一种制备抛光垫的方法，包含：

技术总结
本发明实施方案涉及一种包含顶层垫层的抛光垫，其中，根据ASTM D 6866标准测量，所述抛光垫的总生物质含量为1重量％至50重量％；因此，所述抛光垫是环境友好的。

技术研发人员：智民景,尹钟旭,徐章源
受保护的技术使用者：SK恩普士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23