一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，涉及金刚石粉体制备技术领域。该超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，包括对初选金刚石进行预处理得到纯化金刚石颗粒，将金刚石颗粒与球混合物混合，经过球磨处理得到混合物，将混合物纯化处理得到金刚石粉，对金刚石粉进行有机处理制得改性金刚石粉。对金刚石粉进行有机处理得到改性的金刚石粉，在制备的过程中，引入了较多的有机基团，增加了金刚石粉的亲油性，从而可以使其稳定在悬浮在抛光液中，也不会溶液团聚，从而可以保证抛光液的质量，进而可以提高研磨抛光质量，从而可以使研磨抛光后的超硬半导体衬底材料表面更加平整。硬半导体衬底材料表面更加平整。硬半导体衬底材料表面更加平整。

【技术实现步骤摘要】
一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法


[0001]本专利技术涉及金刚石粉体制备
，具体为一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法。

技术介绍

[0002]钻石粉体也即金刚石粉体，是人造金刚石单晶经过特殊工艺处理加工而形成的一种新型超硬超细磨料，是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料，金刚石制品是利用金刚石材料加工制成的工具和构件，应用十分广泛，在半导体领域，含有金刚石粉的抛光液经常用于对半导体衬底进行研磨抛光，打磨处光滑的平整面，有利于得到粗糙度低的半导体衬底。
[0003]金刚石粉抛光液在使用的过程中，需要抛光液性质均匀稳定，但是现有技术中，抛光液中的金刚石粉存在分散不均匀，悬浮性差的问题，导致了半导体衬底抛光质量不高的问题。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，解决了现有技术中，抛光液中的金刚石粉存在分散不均匀，悬浮性差的问题，导致了半导体衬底抛光质量不高的问题。
[0006]技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、对金刚石棒进行电解处理，制的初选金刚石；
[0009]S2、对初选金刚石进行预处理得到纯化金刚石颗粒；
[0010]S3、将金刚石颗粒与球混合物混合，经过球磨处理得到混合物；
[0011]S4、将混合物纯化处理得到金刚石粉；
[0012]S5、对金刚石粉进行有机处理制得改性金刚石粉。
[0013]进一步地，所述S1具有包括以下步骤：
[0014]S11、对金刚石棒进行破碎处理；
[0015]S12、将破碎的金刚石棒放入酸性电解液中进行电解处理，制得初选金刚石。
[0016]进一步地，所述S2中对初选金刚石的预处理具体包括以下步骤：
[0017]S21、通过研磨机对初选金刚石进行研磨，将研磨后的初选金刚石进行筛分，没有过筛的初选金刚石进行再次研磨；
[0018]S22、对过筛的初选金刚石进行酸浸处理，酸浸时间为8
‑
9小时；
[0019]S23、将酸浸后金刚石进行热处理，通过筛分提纯的方式去除初选金刚石中的石墨和和叶蜡石，得到纯化金刚石颗粒。
[0020]进一步地，所述S3制备混合物的具体步骤包括：
[0021]S31、将球混合物与金刚石颗粒混合，并将混合后的金刚石颗粒和球混合物放入球磨机内，同时向球磨罐的内部加入氧化物；
[0022]S32、将球磨罐通电，通过球混合物将球磨罐中的金刚石颗粒进行破碎整形，制得混合物，破碎时间为1.5
‑
2.5小时。
[0023]进一步地，所述球混合物包括铁球，二氧化锆球和钨钢球。
[0024]进一步地，所述S4中制得金刚石粉的步骤包括：
[0025]S41、将混合物通过皮带干燥机进行低温烘干，并将烘干的混合物置于搅拌机中进行搅拌；
[0026]S42、将混合物从搅拌机中取出，装入高温烧结炉，对混合物进行高温烧结；
[0027]S43、待混合物冷却后，进行纯化处理，将球混合物与金刚石粉分离。
[0028]进一步地，所述所示烧结炉使用推杆式烧结炉，烧结温度为700
‑
900℃，使用氮气作为保护气。
[0029]进一步地，所述S5制得改性金刚石粉的具体步骤包括：
[0030]S51、将金刚石粉在强酸或是强碱溶液中浸泡，离心后，使用清洗溶液将金刚石粉调节至中性，在真空环境中进行低温干燥；
[0031]S52、将干燥后的金刚石粉置入到调制溶液中搅拌加热，离心后，使用清洗溶液将金刚石粉调节至中性，在真空环境中进行低温干燥，得到改性金刚石粉。
[0032]进一步地，所述清洗溶液是去离子水和无水乙醇的混合物。
[0033]进一步地，所述调制溶液的制备过程为：将3
‑
5质量份的对甲苯磺酰胺溶解在12
‑
17质量份的无水乙醇中，搅拌至完全溶解。
[0034]有益效果
[0035]本专利技术具有以下有益效果：
[0036](1)、该超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，将球混合物与金刚石颗粒混合后，经过球磨处理，在一定时间的情况下，可以使金刚石颗粒的表面形成裂纹，球混合物中包含有铁球，碰撞产生的铁屑会渗入到裂纹之中，从而可以使金刚石颗粒的表面和内部均产生较多的切削刃，从而可以使金刚石颗粒研磨时间更加持久。
[0037](2)、该超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，对金刚石粉进行有机处理得到改性的金刚石粉，在制备的过程中，引入了较多的有机基团，增加了金刚石粉的亲油性，从而可以使其稳定在悬浮在抛光液中，也不会溶液团聚，从而可以保证抛光液的质量，进而可以提高研磨抛光质量，从而可以使研磨抛光后的超硬半导体衬底材料表面更加平整。
[0038]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0039]图1为本专利技术制备方法流程图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0042]请参阅图1，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，包括以下步骤：
[0043]S1、对金刚石棒进行电解处理，制的初选金刚石；
[0044]S2、对初选金刚石进行预处理得到纯化金刚石颗粒；
[0045]S3、将金刚石颗粒与球混合物混合，经过球磨处理得到混合物；
[0046]S4、将混合物纯化处理得到金刚石粉；
[0047]S5、对金刚石粉进行有机处理制得改性金刚石粉。
[0048]具体地，所述S1具有包括以下步骤：
[0049]S11、对金刚石棒进行破碎处理；
[0050]S12、将破碎的金刚石棒放入酸性电解液中进行电解处理，制得初选金刚石。
[0051]本实施方案中，首先将金刚石棒进行初步的破碎，使其变成合适的碎颗粒，之后将破碎的颗粒放置到电解液的内，电解液采用酸性电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、对金刚石棒进行电解处理，制的初选金刚石；S2、对初选金刚石进行预处理得到纯化金刚石颗粒；S3、将金刚石颗粒与球混合物混合，经过球磨处理得到混合物；S4、将混合物纯化处理得到金刚石粉；S5、对金刚石粉进行有机处理制得改性金刚石粉。2.根据权利要求1所述的一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，其特征在于：所述S1具有包括以下步骤：S11、对金刚石棒进行破碎处理；S12、将破碎的金刚石棒放入酸性电解液中进行电解处理，制得初选金刚石。3.根据权利要求1所述的一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，其特征在于：所述S2中对初选金刚石的预处理具体包括以下步骤：S21、通过研磨机对初选金刚石进行研磨，将研磨后的初选金刚石进行筛分，没有过筛的初选金刚石进行再次研磨；S22、对过筛的初选金刚石进行酸浸处理，酸浸时间为8
‑
9小时；S23、将酸浸后金刚石进行热处理，通过筛分提纯的方式去除初选金刚石中的石墨和和叶蜡石，得到纯化金刚石颗粒。4.根据权利要求1所述的一种超硬半导体衬底材料研磨抛光用钻石粉体的制备方法，其特征在于：所述S3制备混合物的具体步骤包括：S31、将球混合物与金刚石颗粒混合，并将混合后的金刚石颗粒和球混合物放入球磨机内，同时向球磨罐的内部加入氧化物；S32、将球磨罐通电，通过球混合物将球磨罐中的金刚石颗粒进行破碎整形，制得混合物，破碎时间为1.5
‑
2.5小时。5.根据权利要求4所述的一种超硬半导体衬底材料研磨抛光...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹军，
申请(专利权)人：南京孚克讯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：