[发明专利]一种抛光液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抛光液，属于高温高效的超精密表面的抛光材料领域。包括以下质量份数的组分：液体介质30～70份，固体介质0‑20粉，研磨剂25～45份，聚N‑异丙基丙烯酰胺0.5～5份。本发明的抛光液中聚N‑异丙基丙烯酰胺为高温相变有机高分子聚合物，在高温条件下仍持续稳定，具有高效、高表面质量的性能。所述抛光液随温度升高粘度增加，机械性能增强，提高了化学抛光效率，既没有降低机械摩擦力，也未损害抛光液表面质量，保证了剪切增稠液持续高效的抛光效果，提高了抛光液的使用寿命。

技术领域

本发明涉及抛光材料领域，尤其涉及一种抛光液及其制备方法。

背景技术

现代制造业的发展目标是工业4.0的智能制造，智能制造的皇冠是超精密制造，而超精密表面皇冠的明珠就是超精密无损伤表面的加工。例如超大型集成电路芯片的制造已经进入7纳米节制成，在这种超精密制造过程中，器件的特征都在纳米级别，接近人类神经元系统。如果没有超精密表面加工的保证，最先进的超大型集成电路芯片的制造也无法完成。目前超大型集成电路芯片的抛光从设备，工艺，到抛光液都已经形成了一个完整体系，确保了超大型集成电路芯片制造技术可以顺利延伸与发展。

最常用的、可以同时实现微观、宏观最高表面品质的超精密表面抛光是基于化学机械平化(CMP)技术来实现的。能够准确把握化学与机械作用的微妙平衡是每一个抛光液配制专家所面临的最大挑战。在保证抛光表面品质的前提下，抛光速率越高越有利于降低生产成本。提高抛光速率可以通过3种途径来实现：1.增大机械摩擦；2.提高化学反应速度；3.同时提高摩擦力以及化学反应速度。最终必须达到化学反应与机械摩擦力的平衡才能到达精密制造的目的。抛光过程中的化学反应多数为吸热反应，随温度提高，化学反应速度成指数增长，因而为提高抛光速率，提高抛光工艺的温度是有利的。但通常温度升高导致抛光液的粘度降低，机械性能减弱，化学性能提高，切削率提高，但表面品质由于化学机械平衡被破坏而变差，在高温条件下抛光容易出现橘皮现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抛光液及其制备方法。本发明提供的抛光液随温度升高粘度增加，增强了机械性能以及化学抛光效率，避免了机械摩擦力的降低，保证了剪切增稠抛光液持续高效的抛光效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抛光液，包括以下质量份数的组分：液体介质30～70份，固体介质0-20份，研磨剂25～45份，聚N-异丙基丙烯酰胺0.5～5份。

优选地，所述抛光液包括以下质量份数的组分：

优选地，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量大于5000。

优选地，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量大于150000。

优选地，所述聚N-异丙基丙烯酰胺的分子量大于500000。

优选地，所述液体介质包括水、乙二醇和丙二醇中的一种或多种。

优选地，所述研磨剂为氧化铝、二氧化硅、混合稀土氧化物或碳化硅。

优选地，所述氧化铝的粒径为0.1～5μm。

本发明还提供了上述技术方案所述抛光液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将液体介质、固体介质、聚N-异丙基丙烯酰胺与研磨剂混合，得到混合液；

(2)调节所述步骤(1)得到的混合液的pH值，得到所述抛光液。

优选地，所述步骤(2)中使用氢氧化钾或硝酸调节所述混合液的pH值。