[發明專利]一種用于藍寶石平面拋光的拋光液及其制備方法

有效

• 申請號: 201711378330.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107987732B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 裴亞利;陳海海;操應軍;李寶德
• 申請（專利權）人: 北京航天賽德科技發展有限公司
• 主分類號: H01L21/302
• 分類號: H01L21/302
• 代理公司: 11303 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 馬麗蓮

本發明公開了一種用于藍寶石平面拋光的拋光液及其制備方法，拋光液包括如下重量百分含量的組分：二氧化硅膠體10?50％、分散劑0.01?0.5％、抗結晶劑0.1?2％、絡合劑0.01?0.2％、表面活性劑0.01?0.5％、消泡劑0.01?0.5％，適量pH調節劑調節pH值在8.5?11.5，余量為去離子水；其中，二氧化硅膠體中的二氧化硅顆粒粒徑40?150nm，比表面積與粒徑存在如下關系：S/D_S²＝0.0020?0.0675，S以m²/g,D_S以納米計。本發明的拋光液，各組分相互配合作用，達到吸附和解析平衡，拋光通用性好，可同時適用于A向、C向及R向藍寶石的平面拋光，拋光效率高，拋光表面質量佳。

技術領域

本發明涉及拋光技術領域，特別是涉及一種用于藍寶石平面拋光的拋光液及其制備方法。

背景技術

藍寶石是氧化鋁(Al₂O₃)單晶材料的通稱，可以采用人工合成制得，具有優異的化學穩定性、光學透明性、抗劃傷性和耐久性，廣泛應用于LED襯底、手機蓋板和各種光學窗口材料。藍寶石材料在實際應用時，往往需要表面具有高的光潔度，因此必須進行拋光加工，又因為其具有硬脆特性，使得拋光加工非常緩慢和費力，現階段廣泛采用的加工方法是由單面或雙面拋光設備，施加恒定向下壓力并不斷旋轉，以使拋光墊和藍寶石晶片互相摩擦，同時滴加拋光液，作用于晶片表面，通過機械和化學的雙重作用，獲得較好的表面效果，例如CN103909465A和CN105313234B。

適合于藍寶石加工的拋光液，通常采用膠體二氧化硅或氧化鋁作為磨料，例如CN102585705A、CN103571333A、CN104109481A、CN104893587A、CN104830234A，分別公開了不同的拋光液。本領域公知的，藍寶石晶體按照不同的生長方向，可以分為A向、C向、R向等，其中A向多用于各類窗口材料，C向通常用于光學系統、紅外探測器以及發光二極管的襯底材料，R向多用于半導體、微波和壓力傳感器。同時，不同晶向材料的特性差異較大，加工條件和質量要求都不同，也是本領域技術人員所公知的。目前，藍寶石拋光液通用性較差，加工不同晶向的藍寶石材料時，往往需要不同的拋光液，為加工帶來難度和不便。

由此可見，上述現有的用于藍寶石平面拋光的拋光液，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種通用性好，可同時適用于A向、C向及R向藍寶石平面拋光的拋光液,成為當前業界急需改進的目標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種通用性好，可同時適用于A向、C向及R向藍寶石平面拋光的拋光液及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種用于藍寶石平面拋光的拋光液，包括如下重量百分含量的組分：

二氧化硅膠體10-50％

分散劑0.01-0.5％

抗結晶劑0.1-2％

絡合劑0.01-0.2％

表面活性劑0.01-0.5％

消泡劑0.01-0.5％

適量pH調節劑調節pH值在8.5-11.5，余量為去離子水；

其中，二氧化硅膠體中的二氧化硅顆粒粒徑40-150nm，比表面積與粒徑存在如下關系：S/D_S²＝0.0020-0.0675，S以m²/g,D_S為二氧化硅膠體顆粒的平均粒徑，以納米計并采用馬爾文激光粒度儀測定。

進一步優選的，包括如下重量百分含量的組分：

二氧化硅膠體35-40％