用于具有高硬度的高孔隙率化学机械抛光垫的配制品及用其制成的CMP垫的制作方法

技术特征：
1.一种用于抛光衬底的化学机械(cmp)抛光垫，所述衬底选自磁性衬底、光学衬底和半导体衬底中的至少一种，所述抛光垫包含适配成抛光所述衬底的抛光层，所述抛光层是聚氨酯，所述聚氨酯是包含以下项的不含有机溶剂的双组分反应混合物的产物：(i)液体芳族异氰酸酯组分，其包含一种或多种芳族二异氰酸酯或线型芳族异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物，基于所述芳族异氰酸酯组分的总固体重量，具有18至40wt.％的未反应的异氰酸酯(nco)浓度，和(ii)液体多元醇组分，其包含a)一种或多种聚合物多元醇，b)基于所述液体多元醇组分的总重量，15至36wt.％的具有2至6个碳原子的一种或多种小链双官能多元醇，c)基于所述液体多元醇组分的总重量，0至25wt.％的液体芳族二胺，所述液体芳族二胺在标准压力和40℃下是液体的，和d)足以将由所述双组分反应混合物制成的cmp抛光垫的密度降低至0.2至0.50g/ml的量的水或co
2-胺加合物，其中基于所述反应混合物的总重量，所述反应混合物包含60至75wt.％的硬链段材料，其中所述cmp抛光层具有40至80的肖氏do(15秒)硬度，并且具有0.2至0.50g/ml的密度。2.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，所述(i)液体芳族异氰酸酯组分包含选自以下的一种或多种二异氰酸酯或异氰酸酯封端的线型氨基甲酸酯预聚物化合物：亚甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、萘二异氰酸酯(ndi)、对苯二异氰酸酯(ppdi)、或邻甲苯胺二异氰酸酯(todi)；用一种或多种扩展剂化合物扩展的mdi、tdi、ndi、ppda、todi中任一种的线型异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物或其混合物；或其混合物。3.如权利要求2所述的cmp抛光垫，其中，所述(i)液体芳族异氰酸酯组分选自亚甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)或mdi的线型异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物，所述预聚物是用以下中任一种扩展的mdi或mdi二聚体：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、三丙二醇及其混合物。4.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，在所述(ii)液体多元醇组分中，所述一种或多种聚合物多元醇选自聚四亚甲基二醇(ptmeg)、聚丙二醇(ppg)、六官能多元醇、及其混合物。5.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，在所述(ii)液体多元醇组分中，所述具有2至6个碳原子的一种或多种小链双官能多元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、及其混合物。6.如权利要求5所述的cmp抛光垫，其中，在所述(ii)液体多元醇组分中，所述具有2至6个碳原子的一种或多种小链双官能多元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇及其混合物。7.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，所述反应混合物包含大于63至75wt.％的硬链段材料。8.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，所述反应混合物中胺(nh2)基团的总摩尔数和羟基(oh)基团的总摩尔数之和与制造所述cmp抛光层的反应混合物中未反应的异氰酸酯(nco)基团的总摩尔数的化学计量比是0.85:1.0至1.15:1.0。9.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，所述cmp抛光垫不含有除了由所述水或co
2-胺加合物形成的那些之外的微量元素。
10.如权利要求1所述的cmp抛光垫，其中，d)是水，基于所述双组分反应混合物的总重量，所述水的量是1,000和8,500ppm。

技术总结
本发明提供了由以下项的双组分反应混合物制成的具有40至80肖氏DO(15秒)硬度的CMP抛光垫或层：(i)液体芳族异氰酸酯组分，其包含一种或多种芳族二异氰酸酯或线型芳族异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物，和(ii)液体多元醇组分，其包含a)一种或多种聚合物多元醇，b)基于该液体多元醇组分的总重量，15至36wt.％的具有2至6个碳原子的一种或多种小链双官能多元醇，c)基于该液体多元醇组分的总重量，0至25wt.％的液体芳族二胺，该液体芳族二胺在标准压力和40℃下是液体的，和d)足以将由该双组分反应混合物制成的CMP抛光垫的密度降低至0.2至0.50g/mL的量的水或CO


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：罗门哈斯电子材料CMP控股股份有限公司
技术研发日：2022.01.18
技术公布日：2022/7/21