一种微藻基抛光磨料及含有其的抛光液、其制备方法及用途技术

本发明专利技术提供一种微藻基抛光磨料及含有其的抛光液、其制备方法及用途。所述微藻基抛光磨料的制备方法包括以下步骤：将微藻加入到磷酸盐缓冲溶液中混合得到微藻溶液；将磨料加入到微藻溶液中搅拌得到微藻基抛光磨料。本发明专利技术还公开了一种含有微藻基抛光磨料的抛光液，包括重量配比如下的各组分：微藻基抛光磨料1

【技术实现步骤摘要】
一种微藻基抛光磨料及含有其的抛光液、其制备方法及用途


[0001]本专利技术涉及抛光技术，尤其涉及一种微藻基抛光磨料及含有其的抛光液、其制备方法及用途。

技术介绍

[0002]第三代半导体材料碳化硅(SiC)等均属高温陶瓷材料，具有两个显著特点：硬度高(莫氏硬度9.2)和化学惰性。SiC材料硬度高，普通硬度磨粒对SiC摩擦去除效率低；而且磨粒锋利的边角容易被坚硬的SiC迅速钝化，抛光效率随时间迅速衰减，工艺稳定性差。金刚石磨粒摩擦去除效率高，但对SiC表面损伤严重，产品表面质量无法满足电子器件生产对表面品质的苛刻要求。SiC化学惰性极强，常规化学试剂与其反应活性极低，反应速度非常慢，难以快速实现SiC表面软化，化学抛光的效果差。
[0003]现有技术中公开了一些SiC抛光液，例如：
[0004]CN114940886A公开了纳米氧化铝磨粒、制备方法、应用和含该磨粒的碳化硅抛光液，该抛光液由以下重量百分比浓度的组分组成：纳米氧化铝磨粒1
‑
50％、表面活性剂0.05
‑
5％、氧化剂0.2
‑
10％、pH调节剂0.02
‑
2％和余量水性介质。使用的氧化铝磨粒粒径小，有较好的表面精度，提高抛光效率和精度。
[0005]CN111574927A公开了一种含还原剂的碳化硅抛光液，该抛光液由研磨剂颗粒、还原剂、硝酸和去离子水组成，pH值为1
‑
7。该抛光液具有切削率高，表面质量稳定，循环使用寿命长的优点，而且无挥发性和重金属污染问题，易于长期储存，尤其适用于难加工的含硅表面的超精密光学器件或半导体功率器件的表面抛光。
[0006]WO2020087721A1公开了一种pH稳定性提高的碳化硅化学机械抛光液，该抛光液包括氧化剂、高硬度磨料和pH稳定剂，pH稳定剂为硝酸铝。该抛光液在进行化学机械抛光过程中的pH值稳定性更强，并且抛光液不容易发生硬团聚，对环境无污染。
[0007]上述抛光液技术中不同程度的存在着SiC移除率低、划伤严重的问题，因此，需要开发具有高移除率和低划伤的SiC抛光液。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，针对现有抛光液不同程度的存在SiC移除率低、划伤严重的问题，提出一种微藻基抛光磨料的制备方法，该方法制备的微藻基抛光磨料具有特殊的核壳结构，采用包含有微藻基抛光磨料的抛光液对碳化硅进行抛光，具有高移除率和低划伤的优点，该抛光液对氮化镓及蓝宝石等半导体材料同样适用。
[0009]需要注意的是，在本专利技术中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由
…
组成”等及其类似含义。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种微藻基抛光磨料的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将微藻加入到磷酸盐缓冲溶液中混合得到微藻溶液；将磨料加入到微藻溶液中搅拌得到微藻基抛光磨料。磷酸盐缓冲溶液具有盐平衡作用，能调整溶液至pH值7.0
‑
8.0，防止溶液破坏生物蛋白的结构及生物特性。
[0012]进一步地，所述微藻为蓝藻、小球藻、螺旋藻和红球藻中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述微藻优选小球藻。
[0014]进一步地，所述微藻的培养步骤如下：将微藻接种于培养基中，保持环境温度25
‑
30℃，光照强度35
‑
40μmol/m2s；通过离心机将上述微藻和培养基的混合物进行分离，提取微藻。
[0015]进一步地，培养基中具体试剂如下：
[0016]硝酸钠、磷酸氢二钾、七水硫酸镁、二水氯化钙、一水柠檬酸、柠檬酸铁铵、乙二胺四乙酸二钠、碳酸钠、微量元素；对应的母液浓度分别为：15g/L、4g/L、7.5g/L、3.6g/L、0.6g/L、0.6g/L、0.1g/L、2g/L；其中，磷酸二氢钾、一水柠檬酸、柠檬酸铁铵、乙二胺四乙酸二钠的作用在于促进微藻的繁殖和生长；硝酸钠、七水硫酸镁、二水氯化钙、微量元素的作用在于为微藻的生长提供营养物质；碳酸钠的作用在于调节培养溶液的pH值。
[0017]进一步地，所述硝酸钠添加量为100
‑
120mL/L。
[0018]进一步地，所述硝酸钠添加量优选为100
‑
105mL/L。
[0019]进一步地，所述磷酸氢二钾添加量为10
‑
15mL/L。
[0020]进一步地，所述磷酸氢二钾添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0021]进一步地，所述七水硫酸镁添加量为10
‑
15mL/L。
[0022]进一步地，所述七水硫酸镁添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0023]进一步地，所述二水氯化钙添加量为10
‑
15mL/L。
[0024]进一步地，所述二水氯化钙添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0025]进一步地，所述一水柠檬酸添加量为10
‑
15mL/L。
[0026]进一步地，所述一水柠檬酸添加量优选为10
‑
12mL/L
[0027]进一步地，所述柠檬酸铁铵添加量为10
‑
15mL/L。
[0028]进一步地，所述柠檬酸铁铵添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0029]进一步地，所述乙二胺四乙酸二钠添加量为10
‑
15mL/L。
[0030]进一步地，所述乙二胺四乙酸二钠添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0031]进一步地，所述碳酸钠添加量为10
‑
15mL/L。
[0032]进一步地，所述碳酸钠添加量优选为10
‑
12mL/L。
[0033]进一步地，所述微量元素添加量为1
‑
1.5mL/L。
[0034]进一步地，所述微量元素包括如下组分：硼酸、四水氯化锰、七水硫酸锌、二水钼酸钠、五水硫酸铜和六水硝酸钴，其浓度分别为：2.86g/L、1.86g/L、0.22g/L、0.39g/L、0.08g/L、0.05g/L。
[0035]进一步地，在将微藻加入到磷酸盐缓冲溶液中混合前，采用NaCl溶液清洗，以维持微藻的渗透压。
[0036]进一步地，所述NaCl溶液浓度为0.01
‑
0.03M。
[0037]进一步地，所述NaCl溶液浓度优选为0.02
‑
0.025M。
[0038]进一步地，所述磷酸盐缓冲溶液浓度为0.1
‑
0.2M，pH＝7.0
‑
8.0。
[0039]进一步地，所述磷酸盐缓冲溶液浓度优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微藻基抛光磨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将微藻加入到磷酸盐缓冲溶液中混合得到微藻溶液；将磨料加入到微藻溶液中搅拌得到微藻基抛光磨料。2.根据权利要求1所述微藻基抛光磨料的制备方法，其特征在于，所述微藻为蓝藻、小球藻、螺旋藻和红球藻的一种或多种；和/或，所述磨料为二氧化硅、氧化铈、金刚石、碳化硅、氮化硼、氧化锆和氧化铝中的一种或多种。3.根据权利要求1所述微藻基抛光磨料的制备方法，其特征在于，在将微藻加入到磷酸盐缓冲溶液中混合前，采用NaCl溶液清洗微藻。4.一种微藻基抛光磨料，其特征在于，采用权利要求1
‑
3任意一项所述制备方法制备而成。5.一种含有微藻基抛光磨料的抛光液，其特征在于，包含权利要求4所述微藻基抛光磨料。6.根据权利要求5所述含有微藻基抛光磨料的抛光液，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，李传强，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：