[发明专利]纳米SiO2抛光液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光液的制备方法。 

背景技术

在光电子领域，发光二极管（LED）具有低工作电压、低功耗、高效率、长寿命、固体化、快响应速度和驱动电路简单等优点，被公认是２１ 世纪最具发展前景的高技术领域之一。蓝宝石表面质量对LED器件性能和质量有着非常重要的影响，目前要求超光滑、无缺陷，且粗糙度小于Ｒａ０.２ｎｍ，因此其最后一道抛光加工的要求很高，成为最重要的制程之一。

蓝宝石晶体材料硬度高、脆性大，是典型的极难加工材料，其抛光加工随要求的提高相继经历了机抛光、浴法抛光、浮法抛光、机械化学抛光（ＭＣＰ）、化学机械抛光（ＣＭＰ）和水合抛光等。

其中，CMP是目前惟一可以实现全局平坦化的抛光方法，也是迄今为止惟一可以在蓝宝石大规模生产中应用的抛光方法，而且成本相对较低。然而，CMP在应用中还存在一些问题：（１）抛光速率低，导致生产效率低； （２）表面质量有待继续提高，要完全去除划痕、凹坑、桔皮等缺陷，提高成品率。 

发明内容

本发明旨在提供一种能有效提供抛光效率的纳米SiO₂ 抛光液的制备方法。

本发明所述的纳米SiO₂ 抛光液的制备方法，包括以下步骤：

（１）先将水玻璃溶解于去离子水中，然后加热得到５nm 的SiO₂晶种，再使得纳米SiO₂粒子长大到110nm，接着进行超滤浓缩，得到纳米SiO₂胶体；

（２）向纳米SiO₂胶体中依次加入稳定剂、抛光调节剂、ｐＨ 调节剂，加去离子水使其固含量保持在４０％ ，搅拌均匀后过滤获得滤液即可。

本发明制得的纳米氧化硅抛光液对ＬＥＤ 蓝宝石衬底具有优异的抛光性能，抛光后的表面无划伤、无腐蚀坑，且粗糙度小于０.２ nm。

附图说明

图１示出了纳米SiO₂粒子的SEM形貌。可以看出，粒子为球形且以单个粒子存在，分散性非常好，粒径为100nm左右，且粒径分布较窄。

图２为激光粒度仪测得的抛光液中氧化硅颗粒的粒度分布图。可以看出，氧化硅的平均粒径Ｄ50 为108ｎｍ，且粒度分布较窄，PI值为0.065。

具体实施方式

 实施例一

（１）先将水玻璃溶解于去离子水中，然后加热得到５nm 的SiO₂晶种，再使得纳米SiO₂粒子长大到110nm，接着进行超滤浓缩，得到纳米SiO₂胶体；

（２）向纳米SiO₂胶体中依次加入稳定剂、抛光调节剂、ｐＨ 调节剂，加去离子水使其固含量保持在４０％ ，搅拌均匀后过滤获得滤液即可。

（3）压力39.2ｋＰａ，转速60r/min下进行抛光，抛光液流速1L/min，抛光时间4ｈ。

（4）测得平均抛光速率为5.2μm/h。