一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液技术

本发明专利技术提供一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液。本发明专利技术研磨助剂采用分散剂

【技术实现步骤摘要】
一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液


[0001]本专利技术涉及研磨液技术，尤其涉及一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液。

技术介绍

[0002]砷化镓(GaAs)作为第二代半导体其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是当代国际公认的继“硅”之后最成熟的化合物半导体材料，具有高频率、高电子迁移率、高输出功率、低噪音以及线性度良好等优越特性，是光电子和微电子工业最重要的支撑材料之一。以砷化镓为代表的第二代半导体，广泛应用于制造高频、高速、大功率、低噪声、耐高温、抗辐照等集成电路领域，已经发展成为现代电子信息产品”和“信息高速公路”关键技术，5G芯片市场非常好，产品供不应求。
[0003]砷化镓，作为化合物半导体的一种，其生产流程与大多数化合物半导体碳化硅、磷化铟等相似，都包括多晶合成、单晶生长后再经过切割、磨边、研磨、抛光、清洗等多道工艺，其中研磨工艺对砷化镓衬底片质量至关重要，由于砷化镓硬度较低，脆性高，研磨中的高硬度磨料和大颗粒极容易造成砷化镓表面划痕，研磨中砷化镓片受力不均，造成破片率升高，影响产能。砷化镓研磨过程中会产生大量纳米级无机颗粒，由于静电作用，极易形成团聚和聚沉，吸附在磨料表面，导致移除率下降、表面划伤，严重影响砷化镓加工效率和生产良率。
[0004]砷化镓研磨液主要是由磨料、去离子水和悬浮助剂组成，磨料主要有氧化铝、氧化硅等，单纯的氧化铝磨料硬度太高，棱角锋利，易产生划伤，而氧化硅则硬度低，研磨效率低下，同时研磨过程中易破碎成纳米粉末颗粒，包覆在氧化铝颗粒表面，形成团聚颗粒造成划伤。针对砷化镓研磨过程的对加工效率和加工质量的要求，有必要开发一种砷化镓研磨液，兼顾加工效率和加工质量。
[0005]目前，已经公开了一些研磨液可以用于砷化镓的研磨，例如：
[0006]CN115039203A公开了一种研磨液，该研磨液含有磨粒、选自由羟基酸及其盐组成的组中的至少一种羟基酸成分及化合物Z，化合物Z具有可以被取代的烃基及聚氧亚烷基。该研磨液组可分为第1液与第2液来保存，第1液包含磨粒，第2液包含羟基酸成分及化合物Z。提高研磨后基体的平坦度。
[0007]CN110914958A公开了研磨方法和研磨组合物，在第1预研磨阶段中所使用的第1研磨液可包含磨粒A1、水溶性高分子P1及水。在第2预研磨阶段中所使用的第2研磨液可包含磨粒A2、水溶性高分子P2及水。在第3预研磨阶段中所使用的第3研磨液可包含磨粒A3、水溶性高分子P3及水。研磨后可有效达成高平坦度且低缺陷的表面。
[0008]如上所述，现有技术已公开多种研磨液(助剂)，但这些研磨液(助剂)不同程度的存在如下缺陷：单一磨料硬度高易划伤，润湿性不足，无法快速在砷化镓表面铺展，造成研磨后TTV偏高，悬浮性不足，磨料快速沉降降低速率等。目前现有技术中的研磨液(助剂)存在种种缺陷，难以满足要求日益提高的研磨需求。
[0009]因此，亟需开发一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨液，用于砷化镓研磨。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于，针对现有研磨助剂存在低润湿、低悬浮、不易清洗和分散性不足的问题，提出一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，该研磨助剂具有极高的表面动态润湿、渗透能力，不易产生泡沫，能快速在砷化镓表面铺展，并且能快速渗透到砷化镓表面的微裂缝中，形成劈裂效果，提升研磨效率；同时对磨料具有良好的分散和防沉作用，避免研磨过程中不同微粉和磨屑的团聚，能使不同种类磨料在研磨液中分布均匀，长久保持悬浮状态，研磨时砷化镓受力均匀，研磨速率快，研磨后表面粗糙度低，TTV低，平整度好，无明显划痕，且易清洗，表面无杂质残留。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，包括重量配比如下的各组分：
[0012][0013]进一步地，所述分散剂为马来酸
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丙烯酸共聚物、马来酸
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烯烃共聚物、聚乙烯吡咯烷酮
‑
乙烯咪唑共聚物、马来酸
‑
丙烯酸均聚物和聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚中的一种或几种。
[0014]进一步地，所述分散剂优选聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚。
[0015]进一步地，所述马来酸
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丙烯酸共聚物分子量为50000
‑
70000。
[0016]进一步地，所述马来酸
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丙烯酸共聚物分子量优选为50000
‑
60000。
[0017]进一步地，所述马来酸
‑
烯烃共聚物分子量为5000
‑
10000。
[0018]进一步地，所述马来酸
‑
烯烃共聚物分子量优选为5000
‑
8000。
[0019]进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮
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乙烯咪唑共聚物分子量为5000
‑
20000。
[0020]进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮
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乙烯咪唑共聚物分子量优选为5000
‑
10000。
[0021]进一步地，所述马来酸
‑
丙烯酸均聚物分子量为3000
‑
10000。
[0022]进一步地，所述马来酸
‑
丙烯酸均聚物分子量优选为6000
‑
9000。
[0023]进一步地，所述聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚分子量为30000
‑
60000。
[0024]进一步地，所述聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚分子量优选为40000
‑
50000。
[0025]进一步地，所述分散剂为1
‑
3份。
[0026]进一步地，所述防沉剂为羟乙基纤维素、碱溶胀型聚氨酯、碱溶胀性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种。
[0027]进一步地，所述防沉剂优选碱溶胀性丙烯酸聚合物。
[0028]进一步地，所述羟乙基纤维素分子量为10000
‑
100000。
[0029]进一步地，所述羟乙基纤维素分子量优选为50000
‑
100000。
[0030]进一步地，所述碱溶胀型聚氨酯分子量为3000
‑
10000。
[0031]进一步地，所述碱溶胀型聚氨酯分子量优选为3000
‑
6000。
[0032]进一步地，所述碱溶胀性丙烯酸聚合物分子量为3000
‑
10000。
[0033]进一步地，所述碱溶胀性丙烯酸聚合物分子量优选为3000
‑
5000。
[0034]进一步地，所述聚乙烯醇分子量为50000
‑
200000。
[0035]进一步地，所述聚乙烯醇分子量优选为50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：2.根据权利要求1所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，所述分散剂为马来酸
‑
丙烯酸共聚物、马来酸
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烯烃共聚物、聚乙烯吡咯烷酮
‑
乙烯咪唑共聚物、马来酸
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丙烯酸均聚物和聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚中的一种或几种；和/或，所述防沉剂为羟乙基纤维素、碱溶胀型聚氨酯、碱溶性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种；和/或，所述电荷斥力剂为含有多氨基结构的阳离子络合剂。3.根据权利要求1所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇乙氧基化合物TERIC168、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；和/或，所述消泡剂选自二甲基硅氧烷、乙二醇醚化聚二甲基硅氧烷、丙二醇醚化聚二甲基硅氧烷和炔二醇聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，所述两亲性溶剂是具有亲油基团和亲水基团的水溶性溶剂。5.一种权利要求1
‑
4任意一项所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，李传强，褚雨露，单晓倩，
申请(专利权)人：大连奥首科技有限公司，
类型：发明
国别省市：