本發(fā)明涉及拋光液，具體是一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液。

背景技術(shù)：

1、藍(lán)寶石因具有出色的物理和化學(xué)特性，常作為一種重要的光學(xué)材料，在led、光學(xué)儀器、半導(dǎo)體器件等眾多領(lǐng)域中得以廣泛應(yīng)用。然而，由于其硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好，藍(lán)寶石的加工一直都是一項(xiàng)技術(shù)難題。拋光作為藍(lán)寶石加工過(guò)程中的一道重要工序，旨在實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石表面平坦化?；瘜W(xué)機(jī)械拋光(cmp)技術(shù)完美結(jié)合了機(jī)械拋光和化學(xué)拋光的優(yōu)點(diǎn)，是目前超精密加工中實(shí)現(xiàn)全局平坦化最有效的技術(shù)之一。在影響藍(lán)寶石cmp性能的眾多因素中，拋光液的組分優(yōu)化更容易提升藍(lán)寶石cmp的性能，并且受其它因素影響較小，具有普適性。然而，現(xiàn)有的藍(lán)寶石拋光液仍存在一些問(wèn)題：拋光液中的化學(xué)成分復(fù)雜，成本較高；拋光液中含有的金屬離子會(huì)對(duì)人和環(huán)境造成一定的傷害，不環(huán)保；拋光液的穩(wěn)定性較差，磨料容易發(fā)生團(tuán)聚，不易于長(zhǎng)時(shí)間存放；拋光液大多只適用于單個(gè)晶面的藍(lán)寶石，并不適用于多個(gè)晶面的藍(lán)寶石，普適性較差且拋光效率不夠高。因此，開(kāi)發(fā)一種成分簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、穩(wěn)定性好、高效的藍(lán)寶石拋光液，對(duì)于提高藍(lán)寶石的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，包括磨料、ph調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和去離子水，所述磨料為膠體sio2，所述ph調(diào)節(jié)劑為精氨酸溶液，所述表面活性劑為十二烷基硫酸銨，其余成分為去離子水。

4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述磨料平均粒徑范圍為：80nm～100nm，濃度為20wt％。

5、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)拋光液ph值范圍為：10.0-10.5。

6、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述十二烷基硫酸銨的濃度范圍為0.01wt％-0.03wt％。

7、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：拋光液的拋光工藝參數(shù)為：拋光下壓力為0.1mpa、拋光上壓力為0.06mpa、拋光頭轉(zhuǎn)速為50r/min、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為45r/min、拋光時(shí)間為30min、拋光液流速為160ml/min、溫度為25-29℃。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

9、1、本發(fā)明拋光液綠色環(huán)保、成分中不含金屬離子，有機(jī)堿精氨酸不僅能作為堿性ph調(diào)節(jié)劑，還可以發(fā)揮絡(luò)合劑的作用。

10、2、本發(fā)明設(shè)置的陰離子表面活性劑十二烷基硫酸銨不僅能夠提升藍(lán)寶石拋后的表面質(zhì)量，還能夠有效提升拋光液的穩(wěn)定性，防止磨料團(tuán)聚，使拋光液能夠長(zhǎng)時(shí)間保存。

11、3、本發(fā)明拋光液對(duì)c、a、r三種晶面的藍(lán)寶石都有很好的cmp效果，材料去除速率和表面質(zhì)量都得到了很大的提升。

技術(shù)特征：

1.一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，其特征在于：包括磨料、ph調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和去離子水，所述磨料為膠體sio2，所述ph調(diào)節(jié)劑為精氨酸溶液，所述表面活性劑為十二烷基硫酸銨，其余成分為去離子水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，其特征在于，所述磨料平均粒徑范圍為：80nm～100nm，濃度為20wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，其特征在于，所述ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)拋光液ph值范圍為：10.0-10.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，其特征在于，所述十二烷基硫酸銨的濃度范圍為0.01wt％-0.03wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，其特征在于，拋光液的拋光工藝參數(shù)為：拋光下壓力為0.1mpa、拋光上壓力為0.06mpa、拋光頭轉(zhuǎn)速為50r/min、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為45r/min、拋光時(shí)間為30min、拋光液流速為160ml/min、溫度為25-29℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種綠色環(huán)保高效藍(lán)寶石拋光液，涉及拋光液技術(shù)領(lǐng)域，包括磨料、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和去離子水，磨料為膠體SiO<subgt;2</subgt;，pH調(diào)節(jié)劑為精氨酸溶液，表面活性劑為十二烷基硫酸銨，其余成分為去離子水；本發(fā)明拋光液綠色環(huán)保、成分中不含金屬離子，有機(jī)堿精氨酸不僅能作為堿性pH調(diào)節(jié)劑，還可以發(fā)揮絡(luò)合劑的作用，本發(fā)明設(shè)置的陰離子表面活性劑十二烷基硫酸銨不僅能夠提升藍(lán)寶石拋后的表面質(zhì)量，還能夠有效提升拋光液的穩(wěn)定性，防止磨料團(tuán)聚，使拋光液能夠長(zhǎng)時(shí)間保存，本發(fā)明設(shè)置的拋光液對(duì)C、A、R三種晶面的藍(lán)寶石都有很好的CMP效果，材料去除速率和表面質(zhì)量都得到了很大的提升。

技術(shù)研發(fā)人員：牛新環(huán),鄒毅達(dá),劉江皓,周佳凱,石蕓慧,王如,檀柏梅,李世杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6