[發(fā)明專利]一種碳化硅晶圓用金剛石切割液及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211594625.6 | 申請日： | 2022-12-13 |
| 公開（公告）號： | CN116064189A | 公開（公告）日： | 2023-05-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉丹丹;付存;趙亞雯;任歡歡;王森;汪靜 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南聯(lián)合精密材料股份有限公司 |
| 主分類號： | C10M169/04 | 分類號： | C10M169/04;C09G1/02;G01N11/00;G01N11/14;C10N30/02;C10N30/04;C10N10/06 |
| 代理公司： | 鄭州銘晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41134 | 代理人： | 張萬利 |
| 地址： | 450000 河南省鄭州市河南自貿(mào)試驗區(qū)鄭*** | 國省代碼： | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 碳化硅 晶圓用 金剛石 切割 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種碳化硅晶圓用金剛石切割液及其制備方法，該金剛石切割液以重量百分比計包括以下原料：金剛石粉體8?20%、分散劑0.5?2.5%、表面活性劑2?6%、觸變膠溶液10?40%、基礎(chǔ)油31.5?79.5%；其中，所述觸變膠溶液包括以下原料：植物油85?97%、硬脂酸鋁2?10%、油品防老劑T501?1?5%。該金剛石切割液高效易清洗，生產(chǎn)方式簡單，容易量產(chǎn)；此外還發(fā)現(xiàn)對金剛石切割液進(jìn)行屈服值的檢測方法可以縮短配方研發(fā)過程中懸浮穩(wěn)定性優(yōu)劣的判斷時間。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及碳化硅切割輔料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種碳化硅晶圓用金剛石切割液及其制備方法。
背景技術(shù)
碳化硅單晶材料是第三代半導(dǎo)體材料的代表，以其優(yōu)良的性質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域及廣闊的應(yīng)用前景。依據(jù)器件的使用，要求碳化硅單晶拋光片要有高的表面質(zhì)量：表面光滑、表面粗糙度低、無缺陷、無損傷，TTV、Warp等表面參數(shù)優(yōu)良。碳化硅材料加工質(zhì)量和精度的優(yōu)劣，將直接影響到其器件的性能。但碳化硅材料硬度大，僅僅比金剛石的硬度低0.5左右；化學(xué)穩(wěn)定性高，幾乎不與任何強(qiáng)酸或強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，因此該材料同時面臨加工難度較大的現(xiàn)狀。
對于碳化硅材料的加工技術(shù)來說，晶體切割是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對晶片質(zhì)量起決定性作用。目前市場常見的晶圓切割包括金剛石線切割和油砂線切割等，而金剛石線切割鋸縫損耗較油砂線大、切割精度較油砂線低，考慮碳化硅晶片單片成本較高的問題，故市場上碳化硅晶圓的切割仍以油砂線為主。
目前市場上線切割液切割后晶片常見的問題主要包括：TTV和WARP值不符合要求，線痕等缺陷。線切割液中含有機(jī)改性膨潤土等無機(jī)懸浮劑的體系存在后期較難清洗，機(jī)器停機(jī)后容易造成磨料在管道堆積，后期形成廢渣，影響加工精度及切割壽命；不含有無機(jī)懸浮劑的切割液體系普遍存在體系粘稠度較低，懸浮穩(wěn)定性差容易沉降分層，磨料在鋼線上黏附效果不好，難清洗等問題，影響加工效率。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種碳化硅晶圓用金剛石切割液及其制備方法，所述金剛石切割液高效易清洗，該金剛石切割液由精細(xì)處理控制的金剛石切割粉體及均一穩(wěn)定的載體組成，其中切割液載體由基礎(chǔ)油、觸變膠溶液、分散劑、表面活性劑、油品防老劑等組成，將上述物質(zhì)通過一定的方法混合均勻后即可用于碳化硅晶圓的多線切割。此外，發(fā)現(xiàn)對金剛石切割液進(jìn)行屈服值的檢測方法可以縮短配方研發(fā)過程中懸浮穩(wěn)定性優(yōu)劣的判斷時間，加快配方研發(fā)進(jìn)度。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種碳化硅晶圓用金剛石切割液，以重量百分比計，包括以下原料：
金剛石粉體???????8-20%
分散劑???????????0.5-2.5%
表面活性劑???????2-6%
觸變膠溶液???????10-40%
基礎(chǔ)油???????????31.5-79.5%?；
其中，所述觸變膠溶液包括以下原料：
植物油???????????85-97%
硬脂酸鋁?????????2-10%
油品防老劑T501???1-5%；
其中，所述硬脂酸鋁為有效成分含量不低于99%；油品防老劑T501為油品添加劑T501（主要成分是2,6-二叔丁基對甲基苯酚）。
優(yōu)選的，所述金剛石粉體包括單晶金剛石、多晶金剛石、團(tuán)粒金剛石中的一種或多種，平均粒徑0.5-40um。
優(yōu)選的，所述分散劑為DISPERBYK-2157、DISPERBYK-180、DISPERBYK-110、DISPERBYK-P104S中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述表面活性劑為牛脂胺聚氧乙烯（5）醚、油醇聚氧乙烯醚、十二醇聚氧乙烯(3)醚、油胺聚氧乙烯(2)醚、油酸三甘油酯中的一種或多種。
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