[发明专利]蓝宝石抛光组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光组合物，具体地说，涉及一种蓝宝石抛光组合物。 

背景技术

人造蓝宝石(Al2O3)又称白宝石，透明，是一种物理特性、机械特性和化学特性三者独特组合的优良材料，与天然宝石具有相同的光学特性和力学性能，且有很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，化学性质非常稳定，大多数酸溶液无法溶解它；光透性能好，它对红外线透过率高；耐磨，硬度仅次于金刚石,达莫氏9级；在高温下仍具有较好的稳定性，熔点为2030℃，因此被广泛地应用于工业、国防、航空航天等领域,如用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底片、精密耐磨轴承材料等。蓝宝石作为衬底材料，具有高温下(1000℃)化学性质稳定、容易获得大尺寸以及价格便宜等优点。尽管它与GaN之间存在较大的晶格失配，但随着生长技术的不断改进，目前已能在蓝宝石上外延出高质量的GaN材料，并已研制出GaN基蓝色发光二极管及激光二极管、微波大功率器件等。作为微电子衬底材料对其晶体表面提出了超光滑、无损伤的要求，因此对蓝宝石衬底必须进行精细抛光。

抛光技术种类繁多，理论和实践说明，目前只有化学机械抛光(CMP)技术可以真正使蓝宝石衬底片实现全局平整化。化学机械抛光技术是机械磨削和化学腐蚀的组合技术，它借助超微粒子的研磨作用以及浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁平坦平面，是半导体衬底片加工的一门主导技术。对抛光液抛光效果影响较大的抛光液成分有磨料、pH值调节剂、络合剂、活性剂、螯合剂等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种蓝宝石抛光组合物。

本发明的蓝宝石抛光组合物，包括以下组分：硅溶胶、pH调节剂、活性剂和缓冲剂，所述的硅溶胶、pH调节剂、活性剂与缓冲剂的重量百分比为84：10：1：3。

所述的硅溶胶为比重1.3的130nm的硅溶胶。

所述的pH调节剂为浓度为10%的氢氧化钾溶液。

所述的活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

所述的缓冲剂为乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，所述的乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的重量百分比为1:2:7。

本发明的蓝宝石抛光组合物，具有如下技术效果：1)抛光去除速率高，抛光后蓝宝石表面粗糙度低、平整度高，抛光液不污染环境，不腐蚀设备。2）稀释比例高、循环时间长、稳定性好，有效降低了成本。

具体实施方式

实施例1

本实施例的蓝宝石抛光组合物，包括以下组分：硅溶胶、pH调节剂、活性剂和缓冲剂，所述的硅溶胶、pH调节剂、活性剂、缓冲剂的重量百分比为84：10：1：3。硅溶胶为比重1.3的130nm的硅溶胶。pH调节剂为浓度为10%的氢氧化钾溶液。活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。缓冲剂为乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，所述的乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的重量百分比为1:2:7。

本实施例的蓝宝石抛光组合物的制备方法如下：首先取硅溶胶，然后向其加入 pH调节剂。搅拌2min后，向其加入活性剂搅拌3min后，向其加入的缓冲剂，搅拌20min后，制成蓝宝石抛光组合物。此蓝宝石新型抛光液可稀释20倍使用，可有效降低了成本，提高抛光速率达15%左右。