[發明專利]適合氧化鎵襯底基片拋光的專用拋光液及其制備方法

有效

• 申請號: 201510335344.2
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN105038606B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 黃傳錦;周海;顧斌;劉道標;惠學芹;吳進
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴,程東輝

技術領域

本發明涉及一種適合氧化鎵襯底基片拋光的專用拋光液及其制備方法，屬于拋光液生產制備技術領域。

背景技術

在2013年1月16～18日于東京有明國際會展中心舉行的“日本第3屆LED及有機EL照明展”上，田村制作所及其子公司光波公司展出了其開發的使用氧化鎵(β-Ga2O3)的白色LED。該LED由在β型-Ga2O3基板上制作的GaN類半導體藍色LED芯片上組合使用熒光體。其不同點在于，與使用在藍寶石基板上制作的普通藍色LED芯片時相比，具有容易提高光輸出功率的特點。

由于氧化鎵單晶生長的研究是近3年才在國內外開展，所以氧化鎵襯底的超精密加工技術的研究也很少見諸報道，即使在日本也只是展示了氧化鎵襯底的成品及其制作的元器件，而沒有關于氧化鎵襯底制備的任何報道。本項目主要研究使用化學機械拋光的方法制備氧化鎵襯底基片，要求拋光后襯底表面粗糙度Ra值不大于1nm。鋁和鎵同屬于硼主族元素，因此氧化鋁和氧化鎵在物化特性上具備相似可比性，超精密加工過程也具有某種可比性。

目前，化學機械拋光中研究比較廣泛的是藍寶石，其針對藍寶石的拋光液專利也很多，藍寶石基體成分為三氧化二鋁，莫氏硬度為9，耐酸堿性強，沒有解理屬性。氧化鎵的莫氏硬度為5～6，有嚴重的解理屬性，100面為解理面受應力集中和溫差變化極其容易解理，其耐酸堿的能力弱于藍寶石，所以針對藍寶石的拋光液面對氧化鎵的解理面(100面)時并不能出現普適性，而且在氧化鎵化學機械拋光過程中可能出現的局部解理現象，這在藍寶石拋光時是不會遇到的現象，因此需要提出針對氧化鎵襯底拋光的拋光液。

發明內容

本發明目的是：針對上述問題，提供一種適合氧化鎵襯底基片拋光的專用拋光液及其制備方法，以利用該拋光液制作出無損傷、超光滑、超潔凈的氧化鎵襯底。

本發明的技術方案是：所述適合氧化鎵襯底基片拋光的專用拋光液，由以下質量份的原料制成：

本發明在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案：

所述硅溶膠乳液中二氧化硅的粒徑為15nm，二氧化硅的質量濃度為40％；

所述絡合劑選自羥基羧酸鹽、氨基羧酸鹽、醇胺鹽、磷酸鹽、有機膦酸鹽等。具體包括：葡萄糖酸鈉、乳酸鈉、庚糖酸鈉、海藻酸鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、二乙烯三胺五羧酸鹽、氨三乙酸鈉、乙二胺四甲叉磷酸鈉和二乙烯三胺五甲叉磷酸鹽中的任意一種或兩種以上的混合物；

所述pH值調節劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、甲胺、一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、丁胺、1-乙基丁胺、1,3-二氨基丙烷、二正丙胺、二正丁胺、4,4'-二氨基二苯胺、二甲基乙胺、二乙基甲胺、三乙胺、三丁胺、乙二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、羥胺、烷基二乙醇胺、環己胺、嗎啉、苯基嗎啉、二-(2-乙基己基)胺、二正丁胺、一戊胺、二戊胺、二辛胺、一乙醇胺水楊酸鹽、二-β-萘基-對苯二胺、芐胺和1,3-丙二胺中的任意一種或兩種以上的混合物；

所述pH穩定劑選自甲胺、一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、丁胺、1-乙基丁胺、1,3-二氨基丙烷、二正丙胺、二正丁胺、4,4'-二氨基二苯胺、二甲基乙胺、二乙基甲胺、三乙胺、三丁胺、乙二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、羥胺、烷基二乙醇胺、環己胺、嗎啉、苯基嗎啉、二-(2-乙基己基)胺、二正丁胺、一戊胺、二戊胺、二辛胺、一乙醇胺水楊酸鹽、二-β-萘基-對苯二胺、芐胺和1,3-丙二胺中的任意一種或兩種以上的混合物；

所述的表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚(7)磺酸鈉、二辛基磺基琥珀酸二鈉、二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸鉀、十二烷基苯硫酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、木質素磺酸鹽、全氟辛烷磺酸鹽、全氟丁烷磺酸鹽、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、和硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚(7)中的任意一種或兩種以上的混合物；

所述消泡劑選自有機硅油類、礦物油類和聚醚類中的任意一種或兩種以上的混合物。