一种研磨液、制备方法及用途技术

本发明专利技术提供一种研磨液、制备方法及用途，所述研磨液包括重量配比如下的各组分：油性溶剂50

【技术实现步骤摘要】
一种研磨液、制备方法及用途


[0001]本专利技术涉及研磨技术，尤其涉及一种研磨液、制备方法及用途。

技术介绍

[0002]以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料，是继硅(Si)、砷化镓(GaAs)之后的第三代半导体。与Si和GaAs传统半导体材料相比，SiC具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优异性能，在高温、高频、高功率及抗辐射器件方面拥有巨大的应用前。其中，在用于驱动电动自行车、电动汽车和混合动力汽车等的发动机的电源中使用的高效率的开关元件的开发备受瞩目。
[0003]由于碳化硅硬度仅次于金刚石，在对碳化硅单晶衬底进行精密研磨时，一般使用金刚石磨粒作为研磨材料，金刚石磨料成本昂贵，为降低成本，金刚石磨料循环使用具有现实意义。然而，研磨中循环使用，容易产生磨料和磨屑团聚、分散性下降等问题，不可避免产生划伤，同时循环剪切下，磨料的悬浮性下降，SiC衬底受力不均时容易造成破片，导致良率下降。
[0004]应用于半导体领域的碳化硅衬底对平坦度、TTV、表面粗糙度等方面要具有较高的精度，另外，对来源于研磨产生的磨屑等颗粒残渣，必须很容易清洗干净。但是，由于碳化硅单晶的硬度极高且耐腐蚀性优良，因此碳化硅衬底的加工性差，难以在维持高研磨速度的同时保持高质量表面。
[0005]目前公开了一些SiC研磨液，例如：
[0006]CN114231251A公开了一种碳化硅晶片粗磨用金刚石研磨液及其制备方法，属于超精密研磨加工
该研磨液，由水和以下重量份数的原料制成：金刚石微粉0.5
‑
2份，表面活性剂0.1
‑
0.5份，增稠剂0.2
‑
0.8份，润滑剂0.5
‑
7份，分散剂0.05
‑
1份，用于防锈和调整pH的活性剂1.5
‑
5份，杀菌剂0.01
‑
0.2份。该研磨液充分考虑了研磨液的清洗性能、防锈性能。
[0007]CN114806502A公开了一种碳化硅晶片加工用研磨液及其制备方法，其中，研磨液包括：金刚石微粉0.5
‑
10份、分散剂0.5
‑
10份、悬浮剂1
‑
20份以及50
‑
98份水。该研磨液中，金刚石微粉粒度集中，粗大颗粒数目远小于传统方法制得的金刚石研磨液，从而有效避免大颗粒金刚石划伤碳化硅晶片。
[0008]上述技术公开的以水做为主体的研磨液仍不同程度的存在着，研磨润滑性不足、研磨速率低、研磨后颗粒易团聚，造成划伤高和Ra高等问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于，针对传统以水做为主体的研磨液润滑性不足、研磨速率低、研磨后颗粒易团聚，造成划伤高和Ra高的问题，提出一种研磨液，该研磨液具有耐剪切、高悬浮性、高分散、高效率的优点，能广泛用于碳化硅衬底等硬脆材料的精密研磨。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种研磨液，包括重量配比如下的各
组分：
[0011][0012]进一步地，所述油性溶剂为低表面张力油性溶剂。
[0013]进一步地，所述油性溶剂为低表面张力的短碳链烷烃溶剂。
[0014]进一步地，所述油性溶剂为异构十二烷烃、正构十四烷烃、正构十六烷烃、正构十二烷烃、3号白油、5号白油和10号白油中的一种或几种。
[0015]进一步地，所述油性溶剂优选正构十四烷烃。
[0016]进一步地，所述油性溶剂为60
‑
90份。
[0017]进一步地，所述分散剂为低极性多羧基分散剂。
[0018]进一步地，所述分散剂为多元醇脂肪酸酯和/或烷基醇酰胺。
[0019]进一步地，所述多元醇脂肪酸酯为椰油酸甲酯、脱水六甘油二油酸酯、失水山梨醇油酸酯、脂肪酸辛酯、双甘油脂肪酸酯、单甘油脂肪酸酯和聚甘油
‑3‑
二硬脂酸酯中的一种或几种。
[0020]进一步地，所述烷基醇酰胺为尼拉尔、椰子油二乙醇酰胺、椰油酸单基单乙醇酰胺、十二烷基苯磺酸和十六烷基苯磺酸中的一种或几种。
[0021]进一步地，所述分散剂优选聚甘油
‑3‑
二硬脂酸酯。
[0022]进一步地，所述分散剂为3
‑
6份。
[0023]进一步地，所述触变剂为亲油性的有机膨润土和/或聚脲化合物。
[0024]进一步地，所述亲油性的有机膨润土为有机膨润土TIXOGEL EZ100、有机膨润土TIXOGEL和有机膨润土VZTIXOGEL UN中的一种或几种。
[0025]进一步地，所述聚脲化合物为BYK410、聚酰胺蜡和聚酰胺中的一种或几种。
[0026]进一步地，所述聚酰胺蜡分子量为5000
‑
20000。
[0027]进一步地，所述聚酰胺蜡分子量优选为10000
‑
20000。
[0028]进一步地，所述聚酰胺分子量为5000
‑
20000。
[0029]进一步地，所述聚酰胺分子量优选为10000
‑
20000。
[0030]进一步地，所述触变剂优选有机膨润土VZTIXOGEL UN。
[0031]进一步地，所述触变剂为2
‑
4份。
[0032]进一步地，所述悬浮增效剂为多羧基悬浮增效剂。
[0033]进一步地，所述悬浮增效剂为油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、软脂酸、十二酸、二十酸、辛酸、异构十二酸、蓖麻油酸、棕榈酸和芥酸中的一种或几种。
[0034]进一步地，所述悬浮增效剂优选聚油酸甘油酯。
[0035]进一步地，所述聚油酸甘油酯的分子量为1000
‑
2000。
[0036]进一步地，所述悬浮增效剂为1
‑
3份。
[0037]进一步地，所述稳定剂为HLB值为3
‑
12的油性表面活性剂。
[0038]进一步地，所述稳定剂为失水山梨醇单月桂酸酯Span20、失水山梨醇单月桂酸酯Span40、失水山梨醇单月桂酸酯Span60、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3、壬烷基苯酚聚氧乙烯醚TX
‑
8、烷基酚与环氧乙烷的缩合物OP
‑
10和蓖麻油环氧乙烷缩合物EL
‑
10中的一种或几种。
[0039]进一步地，所述稳定剂优选失水山梨醇单月桂酸酯Span40。
[0040]进一步地，所述稳定剂为0.1
‑
0.3份。
[0041]进一步地，所述电荷斥力剂为多电荷的双烷基季铵盐。
[0042]进一步地，所述电荷斥力剂为十八烷基双酯基季铵盐、乙撑基双(十六酰胺丙基二甲基溴化铵)、顺丁烯二酸二乙酯撑基双[(十八烷基二甲基)溴化铵]、乙撑基双(癸烷基聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段基氯化铵)、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨液，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所述研磨液，其特征在于，所述油性溶剂为低表面张力油性溶剂；和/或，所述分散剂为多元醇脂肪酸酯和/或烷基醇酰胺；和/或，所述触变剂为亲油性的有机膨润土和/或聚脲化合物；和/或，所述悬浮增效剂为多羧基悬浮增效剂；和/或，所述稳定剂为HLB值为3
‑
12的油性表面活性剂；和/或，所述电荷斥力剂为多电荷的双烷基季铵盐。3.根据权利要求2所述研磨液，其特征在于，所述多元醇脂肪酸酯为椰油酸甲酯、脱水六甘油二油酸酯、失水山梨醇油酸酯、脂肪酸辛酯、双甘油脂肪酸酯、单甘油脂肪酸酯和聚甘油
‑3‑
二硬脂酸酯中的一种或几种；和/或，所述烷基醇酰胺为尼拉尔、椰子油二乙醇酰胺、椰油酸单基单乙醇酰胺、十二烷基苯磺酸和十六烷基苯磺酸中的一种或几种。4.根据权利要求2所述研磨液，其特征在于，所述亲油性的有机膨润土为有机膨润土TIXOGEL EZ100、有机膨润土TIXOGEL和有机膨润土VZTIXOGEL UN中的一种或几种；和/或，所述聚脲化合物为BYK410、聚酰胺蜡和聚酰胺中的一种或几种。5.根据权利要求1所述研磨液，其特征在于，所述纳米粒子是纳米金属粒子和/或金属氧化物粒子。6.根据权利要求1或5所述研磨液，其特征在于，所述纳米粒子为纳米铜、纳米银、纳米铬、纳米钌、纳米氧化铝、纳米氧化铈和纳米氧化锆中的一种或几种。7.根据权利要求1所述研磨液，其特征在于，所述稳定剂、电荷斥力剂与纳米粒子的重量比为1...

【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：