[發明專利]一種氮化鋁陶瓷基板用拋光液及其制備方法和拋光方法

在審

• 申請號: 202011483351.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112521866A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 苑亞斐;成淼;李雪梅
• 申請（專利權）人: 北京國瑞升科技股份有限公司
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02;B24B1/00;B24B57/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明涉及研磨拋光技術領域，具體而言，涉及一種氮化鋁陶瓷基板用拋光液及其制備方法和拋光方法。本發明的氮化鋁陶瓷基板用拋光液，主要由以下質量份數的組分組成：氧化鋁磨料90～110份、分散劑4～12份和水850～950份；采用pH調節劑調節所述拋光液的pH為3～5。本發明的拋光液可有效的對氮化鋁陶瓷基板進行拋光處理，提高拋光速率，顯著降低表面粗糙度，易清洗，減少氮化鋁陶瓷基板拋光過程中的二次劃傷。

技術領域

本發明涉及研磨拋光技術領域，具體而言，涉及一種氮化鋁陶瓷基板用拋光液及其制備方法和拋光方法。

背景技術

氮化物寬禁帶半導體，包括氮化鎵、氮化鋁等，在藍光－紫外光電器件、高頻大功率電子器件等領域具有重要應用。但是由于缺乏有效的單晶制備方法，目前基于氮化物寬禁帶半導體的器件只能在異質襯底上進行外延生長。常用的異質襯底包括藍寶石、碳化硅和硅等，它們的晶格常數同氮化物寬禁帶半導體相差較大，導致異質生長的外延層中位錯密度較大，嚴重影響到器件的性能和使用壽命。同時這些異質襯底與氮化物寬禁帶半導體之間還具有較大的熱失配，在降溫階段中容易導致薄膜質量變差甚至產生裂紋。因此，使用同質或物理性質接近的襯底對提高器件性能有十分重要的意義。氮化鋁還具有高絕緣性、高熱導率、高紫外透射率、較強的抗輻射能力以及高化學穩定性與熱穩定性等優良特性，其原料來源豐富且無污染，可廣泛應用于微電子與光電子領域。

氮化鋁陶瓷基板具有優越的熱傳導性、高絕緣性和接近于硅的熱膨脹率等特點，作為新一代的高導熱性材料，越來越受到人們的關注和重視。主要特征：1、導熱性較高，約為氧化鋁陶瓷的7倍；2、熱膨脹系數與硅類似，大型硅貼片的安裝和耐熱循環的可靠性高；3、較高滇西絕緣，較低介電常數；4、機械特征方面主要體現在高于氧化鋁的機械強度；5、比熔融金屬的耐腐蝕性更強；6、純度高，雜質含量非常小，無毒。拋光后的氮化鋁散熱基板一般廣泛應用在大功率晶體管模塊基板，高頻設備基板，晶閘管散熱/絕緣板，半導體激光、發光二極管用固定基板，混合模塊、點火模塊，IC套裝，熱模塊基板，半導體生產設備用部件等。

氮化鋁陶瓷散熱基版在應用前需要經過晶片拋光工藝，需要去除研磨后晶片表面損傷。氮化鋁陶瓷屬于硬脆材料，化學性質穩定，常溫下不易于酸堿發生反應，目前對氮化鋁陶瓷基板的拋光方法研究不多，應用半導體晶片拋光方法經常用的硅溶膠進行CMP化學機械拋光的去除速率較低，并且拋光后晶片表面仍存在劃痕或凹凸不平的情況，表面粗糙度做不到20nm以下，拋光后的基板質量不佳。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種所述的氮化鋁陶瓷基板用拋光液，可有效的對氮化鋁陶瓷基板進行拋光處理，易清洗，提高拋光速率，顯著降低表面粗糙度，減少拋光過程中的二次劃傷。

本發明的另一個目的在于提供一種所述的氮化鋁陶瓷基板用拋光液的制備方法，簡單易行。

本發明的另一個目的在于提供一種氮化鋁陶瓷基板的拋光方法，可有效降低氮化鋁陶瓷基板的表面粗超度。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種氮化鋁陶瓷基板用拋光液，主要由以下質量份數的組分組成：

氧化鋁磨料90～110份、分散劑4～12份和水850～950份；

采用pH調節劑調節所述拋光液的pH為3～5。

優選地，主要由以下質量份數的組分組成：

氧化鋁磨料95～105份、分散劑5～10份和水870～920份；

采用pH調節劑調節所述拋光液的pH為3.5～4.5。

優選地，所述氧化鋁磨料為片狀、塊狀和球狀中的至少一種；優選為球狀；

優選地，所述氧化鋁磨料的粒徑為100～600nm。