本发明涉及一种用于半导体、光学材料和磁性材料表面平坦化的化学机械抛光垫,由如下方法制备：将两种以上的环氧烷烃共聚得到多元醇，所得多元醇和多元异氰酸酯反应形成预聚体，向该预聚体中加入端基与基底材料反应的中空微球，混合均匀后，再加入扩链剂混合均匀，注入模具中，进行聚合反应，脱模后得到微球和基底材料通过化学键结合的抛光层，并加工出沟槽结构，再在抛光层背面使用粘合剂粘贴上缓冲层，得抛光垫。本化学机械抛光垫用于半导体器件加工时，可以很好地平衡去除效率和抛光缺陷性能，且在长时间使用后仍可以保持良好且稳定的抛光效果。