应的异氰酸酯，因此改变化学计量以及交 联水平(如果存在过量异氰酸酯基)和所得聚合物分子量。
[0033] 聚氨酯聚合材料优选地由甲苯二异氰酸酯和聚四亚甲基醚乙二醇与芳香族二胺 的预聚物反应产物形成。最优选地，芳香族二胺是4，V -亚甲基-双-邻氯苯胺或4，V -亚甲 基-双_(3-氯-2，6-二乙基苯胺）。优选地，预聚物反应产物具有6.5到15.0重量百分比的未 反应NC0。在这种未反应NC0范围内合适的预聚物的实例包括：由⑶IM USA公司制造的 Imulhane 妒预聚物 PET-70D、PHP-70D、-75D、PHP-75D、PPT-75D、PHP-80D以及由科聚亚公司 (Chemtura)制造的 Adiprene?预聚物 1^67400、1^7000、1^7500、1^7510、1^7530、1^325。另 外，除上文所列的那些预聚物之外的其它预聚物的掺合物可以用于由掺合而达到适当的未 反应NC0含量百分比。许多上文所列预聚物（如1^67400、1^7000、1^7500、1^7510和1^7530) 是低自由异氰酸酯预聚物，所述预聚物具有小于〇. 1重量百分比的自由TDI单体并且具有比 常规预聚物更恒定的预聚物分子量分布，并且因此促进形成具有极佳抛光特征的抛光垫。 这种改良的预聚物分子量一致性和低自由异氰酸酯单体得到更规则的聚合物结构，并且有 助于改良的抛光垫一致性。对于大多数预聚物，低自由异氰酸酯单体优选地低于0.5重量百 分比。此外，典型地具有较高反应水平（即大于一个多元醇在每一端上由二异氰酸酯封端） 和较高自由甲苯二异氰酸酯预聚物水平的"常规"预聚物应产生类似结果。另外，低分子量 多元醇添加剂(如二乙二醇、丁二醇和三丙二醇)促进控制预聚物反应产物的未反应NC0重 量百分比。
[0034] 类似地，聚氨酯聚合材料可以由4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯"，"-diphenylmethane diisocyanate，MDI)和聚丁二醇与二醇的预聚物反应产物形成。最优选 地，二醇是1，4_丁二醇（1，4-131^ &1^(^〇1，800)。优选地，预聚物反应产物具有6￥丨％到 13wt%的未反应NC0。具有这种未反应NC0范围的合适的聚合物的实例包括以下：来自COM USA的 Imuthane 27-85A、27-90A、27-95A、27-52D、27-58D以及来自安德森发展公司 (Anderson Development Company)的 Aildut? IE_75AP、IE80AP、IE90AP、IE98AP、IE110AP 预聚物。
[0035] 除控制未反应NC0重量百分比以外，固化剂和预聚物反应产物的0H或NH2与未反应 NC0化学计量比典型地是85%到115%，优选地，90%到100%。化学计量可以通过提供原材 料的化学计量含量来直接实现，或通过故意地或暴露于外源湿气而使一些NC0与水反应来 间接实现。
[0036] 所述抛光垫对修整器磨损的敏感性比大多数抛光垫小。这尤其适用于对抗金刚石 磨损的不良影响。本发明垫的修整器敏感性（conditioner sensitivity，CS)可以是0到 2.6。优选地，CS是0到2。出于本申请的目的，CS如下定义：
[0038] 其中CS被定义为在75%原位修整下的毯覆式TE0S去除速率(1^75%原适嫌)和在50% 原位修整下的毯覆式TE0S去除速率(RR5Q%原a嫌)并且在75 %原位修整与50 %原位修整之间 的差异除以在50%部分原位修整下的毯覆式TE0S去除速率，所述原位修整使用平均粒度为 〇. Ιμπι的烟雾状二氧化硅浆料，在12.5wt%浓度与pH 10.5(全部在用蒸馏水以1:1比率稀释 之后）下，使用具有150μηι平均粒度、400μηι节距(pitch)和100μπι突起的金刚石修整器在9镑 (或4.08Kg)的修整器下压力下进行。CS去除速率值表示在达到稳定状态抛光之后或典型地 至少在约十个晶片之后实现的去除速率。
[0039]由于材料粘度随着预膨胀聚合微球体负载量增加而指数增加，故在用在预聚物中 含量高于4重量百分比的预膨胀聚合微球体制造 CMP抛光垫中存在明显挑战。引入可以由于 预聚物和固化剂系统的反应放热而膨胀的未膨胀聚合微球体不仅降低材料粘度以易于加 工，并且也得到较好产物一致性和较高产率。
[0040] 在生产期间，液体聚氨酯材料具有T|?温度并且含有流体填充聚合微球体。所述流 体填充聚合微球体是预膨胀与未膨胀流体填充聚合微球体掺合物。预膨胀和未膨胀流体填 充聚合微球体各自具有温度，其中所述预膨胀和未膨胀流体填充聚合微球体的直径在 等于或高于所述温度的温度下增加。另外，其具有Tg*：温度，其中气体穿过流体填充聚合 微球体离开以减小聚合微球体的直径。因为这可以在聚合物基质中形成大气泡，并且大气 泡可能导致抛光缺陷，在T影:温度或高于Tg*：温度下浇注并不是期望的情况。为了使未膨胀 聚合微球体增长，重要的是所述未膨胀流体填充聚合微球体的温度小于液体聚氨酯材 料的Τ胶疑温度。有利的是，未膨胀流体填充聚合微球体的温度比液体聚氨酯材料的Τ胶疑温 度小至少5°C。有利的是，未膨胀流体填充聚合微球体的及齡温度比液体聚氨酯材料的Τ胶疑温 度小至少10°C。由于预膨胀的微球体已经具有有效的平均直径，故不需要进一步增长，并且 预膨胀流体填充聚合微球体的温度任选地小于液体聚氨酯材料的T胶n温度。
[0041] 随后浇注含有预膨胀与未膨胀流体填充聚合微球体掺合物的液体聚氨酯材料使 异氰酸酯封端的分子和固化剂反应。来自反应的放热热量将液体聚氨酯材料中的预膨胀与 未膨胀流体填充聚合微球体掺合物加热到至少为所述未膨胀流体填充聚合微球体的温 度以增加所述未膨胀流体填充聚合微球体的直径。优选地，这种放热热量是推动聚合微球 体膨胀的主要热源。加热达到小于Τ影:温度的温度，其中气体穿过预膨胀和未膨胀流体填充 聚合微球体离开。这种加热在液体聚氨酯材料中形成预膨胀与膨胀流体填充聚合微球体掺 合物。任选地，在浇注之前在液体聚氨酯材料中混合预膨胀与未膨胀聚合微球体掺合物改 良聚合微球体分布的均匀性。
[0042] 使液体聚氨酯材料中的预膨胀与膨胀流体填充聚合微球体掺合物固化使所述液 体聚氨酯材料固体化成含有所述预膨胀和膨胀流体填充聚合微球体的聚氨酯基质。随后通 过切削、打磨、开槽、穿孔以及添加子垫将固化的含有预膨胀和膨胀流体填充聚合微球体的 聚氨酯基质最终加工成抛光垫产生成品。举例来说，当浇注到模具中时，有可能将抛光垫切 削成多个聚氨酯片材，随后由所述聚氨酯片材形成抛光垫。抛光垫中预膨胀和膨胀流体填 充聚合微球体的最终直径小于在空气中由Τ影:温度实现的直径，并且预膨胀和未膨胀流体 填充聚合微球体中所含有的大部分流体保持在所述预膨胀和膨胀流体填充聚合微球体中。
[0043] 另外，重要的是液体聚氨酯材料具有低粘度以促进浇注成恒定产物配置。形成预 膨胀与未膨胀聚合微球体掺合物降低粘度以促进浇注。这在围绕如用于在抛光垫中形成透 明窗的透明块的对象浇注时尤其重要。仅预膨胀混合物可能缺乏倾倒到简单形状中所需的 粘度。仅未膨胀混合物可能由于未膨胀微球体的大膨胀而在饼中产生明显应力。这些应力 可以产生断裂或破裂的聚合基质。此外，有利的是使未膨胀聚合微球体膨胀所需的大部分 热量来源于用于产生聚合基质的放热反应。然而，相对粘度为1.1到7的预膨胀与未膨胀聚 合微球体掺合物可以具有足以用于浇注的粘度以及足以产生充分孔隙度的放热热量。优选 地，3到7的相对粘度提供可浇注性与孔隙大小的平衡组合。此外，增加未膨胀比预膨胀聚合 微球体的比例减小粘度以改良可浇注性，但增加饼中的残余应力，所述残余应力可能造成 饼爆开和其它缺陷。类似地，增加预膨胀比未膨胀聚合微球体的比例可能增加粘度以使得 浇注更困难。
[0044] 查·
[0045] 实例 1
[0046] 表1列举两个比较实例#(：1和此2以及两个本发明实例#1和#2的抛光层组成。所用 异氰酸酯封端的预聚物是可商购自科聚亚公司的AdiprcrK'￡L325,其典型未反应异氰酸酯 (NC0)是9. 1重量％。固化剂系统是4，f -亚甲基-双（2-氯苯胺）（MbOCA)或MbOCA与 Voralux?HF 505的组合，所述Voralux?HF 505是具有六个羟基官能团并且MW为约11,000 的高分子量(molecular weight，MW)多官能性多元醇固化剂。由预聚物中总活性氢(在固化 剂系统中呈胺和羟基官能团形式)比异氰酸酯官能团的摩尔比率所计算的反应化学计量对 所有实例都是0.87。将预膨胀(DE)和无水未膨胀(DU)的流体填充聚合微球体两者与预聚物 混合以形成预掺合物。均为DE级别的Expancel? 551DE40d42、ExpanCel?461DE20d70和DU 级别的Expfinccl：K'031DU40可商购自阿克苏诺贝尔公司(AkzoNobel)。