本發(fā)明涉及拋光液，更具體地說(shuō)，涉及一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅襯底是一種用于制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)材料，它主要由碳化硅單晶體構(gòu)成，具有許多優(yōu)良的物理特性，使其在高功率、高頻率電子器件以及光電子器件的制造中得到廣泛應(yīng)用，碳化硅襯底在半導(dǎo)體制造中廣泛應(yīng)用，其表面研磨是確保半導(dǎo)體器件制備質(zhì)量的重要步驟之一。

2、多晶鉆石研磨液是一種用于精密研磨的液體磨料，其主要成分是多晶鉆石顆粒和醇基體系，它廣泛用于各種制造和加工行業(yè)，特別是在需要高精度和高硬度材料的應(yīng)用中，如半導(dǎo)體、光學(xué)和陶瓷的加工，其中半導(dǎo)體行業(yè)主要用于加工碳化硅襯底片、氮化鎵襯底片和其他半導(dǎo)體材料，能夠在確保高效的研磨速率和高精密的表面質(zhì)量；光學(xué)行業(yè)主要用于研磨手表表鏡、手機(jī)攝像鏡頭和其他光學(xué)組件；陶瓷行業(yè)主要用于研磨結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷等材料。

3、現(xiàn)有的多晶鉆石顆粒在研磨過(guò)程中聚集成較大的團(tuán)塊，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致研磨液中的顆粒分布不均勻，從而在碳化硅襯底上產(chǎn)生局部的較大壓力，可能導(dǎo)致劃傷；

4、且現(xiàn)有的碳化硅襯底的dmp過(guò)程中使用的多晶鉆石研磨液通常不夠環(huán)保，主要因?yàn)橐韵聨讉€(gè)因素：

5、化學(xué)成分：研磨液中可能含有有害化學(xué)物質(zhì)，如某些分散劑和穩(wěn)定劑，對(duì)環(huán)境和人體有潛在危害；

6、廢液處理：研磨過(guò)程產(chǎn)生的廢液需要妥善處理，不當(dāng)處理可能導(dǎo)致環(huán)境污染；

7、資源消耗：生產(chǎn)和使用多晶鉆石研磨液涉及大量能源和資源，增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)。

8、本發(fā)明采用的是醇基體系，包括并不限于乙二醇、丙三醇、乙醇、三甘醇等；并加入并不限于適用于醇體系的高分子分散劑，己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型分散劑、丙烯酸酯高分子型分散劑、聚氨酯或聚酯型高分子分散劑等，確保速率的同時(shí)也保證了顆粒的分散性，避免了顆粒間軟團(tuán)聚從而造成的劃傷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在于解決上述背景技術(shù)提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，包括如下組分：

2、預(yù)處理的多晶鉆石顆粒、醇基體系、高分子分散劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、ph調(diào)節(jié)劑、抗菌劑、微乳液形成劑和去離子水；

3、相對(duì)于100重量份的所述預(yù)處理的多晶鉆石顆粒，所述醇基體系的含量為10～30重量份；所述高分子分散劑的含量為0.5～5重量份；所述潤(rùn)滑劑的含量為2～10重量份；所述ph調(diào)節(jié)劑的含量為0.1～2份；所述穩(wěn)定劑的含量為0.5～3重量份；所述抗菌劑的含量為0.1～1重量份；所述微乳液形成劑的含量為1～5重量份；所述去離子水的含量為45～85重量份；

4、所述預(yù)處理的多晶鉆石顆粒的預(yù)處理步驟如下：將多晶鉆石顆粒進(jìn)行清洗、干燥、表面改性、分級(jí)篩分、熱處理即得。

5、在一種具體的實(shí)施方式中，所述醇基體系包括乙二醇、丙三醇、乙醇、三甘醇中的至少一種。

6、在一種具體的實(shí)施方式中，所述高分子分散劑包括己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型分散劑、丙烯酸酯高分子型分散劑、聚氨酯或聚酯型高分子分散劑中的至少一種。

7、在一種具體的實(shí)施方式中，所述穩(wěn)定劑包括生物基聚乙烯醇或聚乳酸中的至少一種。

8、在一種具體的實(shí)施方式中，所述潤(rùn)滑劑包括植物油、植物脂肪酸和植物提取物中的至少一種。

9、在一種具體的實(shí)施方式中，所述ph調(diào)節(jié)劑包括包括檸檬酸、醋酸、乳酸中的至少一種；所述抗菌劑包括茶樹油、迷迭香提取物和檸檬提取物中的至少一種；所述微乳液形成劑包括聚山梨酯和植物基表面活性劑中的至少一種

10、一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法，包括如下步驟：

11、s1、將去離子水加入攪拌容器中；

12、s2、將高分子分散劑加入去離子水中；

13、s3、將預(yù)處理的多晶鉆石顆粒緩慢加入攪拌容器中；

14、s4、加入微乳液形成劑；

15、s5、加入穩(wěn)定劑；

16、s6、加入潤(rùn)滑劑；

17、s7、使用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)整液體的ph值；

18、s8、加入抗菌劑；

19、s9、對(duì)整個(gè)混合液體進(jìn)行最終攪拌；

20、s10、檢測(cè)液體的性能和穩(wěn)定性，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

21、在一種具體的實(shí)施方式中，步驟s1-s9中，所述攪拌的溫度為20-25°c。

22、在一種具體的實(shí)施方式中，步驟s1-s9中，所述攪拌的攪拌速率為200-300?rpm。

23、在一種具體的實(shí)施方式中，步驟s1-s9中，所述攪拌的時(shí)間為15-30分鐘。

24、有益效果

25、1、本發(fā)明的研磨液的開發(fā)有別于傳統(tǒng)的銅盤上研磨，可以搭配聚氨酯研磨墊有更好的表面效果ra可以達(dá)到2nm以內(nèi)，速率可以達(dá)到0.2um/min以上，并且面型良好；

26、2、本發(fā)明體系采用的是醇基體系，包括并不限于乙二醇、丙三醇、乙醇、三甘醇等；并加入并不限于適用于醇體系的高分子分散劑，己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型分散劑、丙烯酸酯高分子型分散劑、聚氨酯或聚酯型高分子分散劑等，確保速率的同時(shí)也保證了顆粒的分散性，避免了軟團(tuán)聚造成的劃傷；

27、3、本發(fā)明采用穩(wěn)定劑包括生物基聚乙烯醇或聚乳酸中的至少一種、潤(rùn)滑劑包括植物油、植物脂肪酸和植物提取物中的至少一種、ph調(diào)節(jié)劑包括包括檸檬酸、醋酸、乳酸中的至少一種、抗菌劑包括茶樹油、迷迭香提取物和檸檬提取物中的至少一種、微乳液形成劑包括聚山梨酯和植物基表面活性劑中的至少一種，上述成分均為無(wú)毒成分、天然成分，使得研磨液更加環(huán)保；

28、4、綜上所述，采用無(wú)毒、天然成分的穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、ph調(diào)節(jié)劑、抗菌劑和微乳液形成劑來(lái)配制研磨液不僅使其更加環(huán)保，還有以下幾個(gè)好處：

29、減少對(duì)人體的危害：天然成分通常對(duì)皮膚和呼吸道的刺激較小，降低了操作人員在使用過(guò)程中的健康風(fēng)險(xiǎn)；

30、降低環(huán)境污染：天然和生物基成分在降解過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響較小，減少了對(duì)水體和土壤的污染；

31、改善廢液處理：環(huán)保成分通常更易于處理和降解，使廢液處理過(guò)程更加簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，有助于減少對(duì)處理設(shè)施的負(fù)擔(dān)；

32、提高研磨效率：天然潤(rùn)滑劑如植物油和植物脂肪酸可能提供更好的潤(rùn)滑性能，減少了摩擦熱量，提高了研磨效率和工件表面的光潔度；

33、提高安全性：天然抗菌劑如茶樹油和迷迭香提取物具有天然抗菌性能，可以減少研磨液中的微生物滋生，提升操作環(huán)境的衛(wèi)生條件；

34、降低對(duì)材料的磨損：采用無(wú)毒、天然成分的研磨液對(duì)碳化硅等硬質(zhì)材料的侵蝕較小，減少了研磨過(guò)程中對(duì)材料的損害；

35、支持可持續(xù)發(fā)展：使用生物基和植物基成分符合綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的原則，有助于推動(dòng)行業(yè)向更環(huán)保的方向發(fā)展。

技術(shù)特征：

1.一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，包括如下組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，所述醇基體系包括乙二醇、丙三醇、乙醇、三甘醇中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，所述高分子分散劑包括己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型分散劑、丙烯酸酯高分子型分散劑、聚氨酯或聚酯型高分子分散劑中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，所述穩(wěn)定劑包括生物基聚乙烯醇或聚乳酸中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑包括植物油、植物脂肪酸和植物提取物中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液，其特征在于，所述ph調(diào)節(jié)劑包括包括檸檬酸、醋酸、乳酸中的至少一種；所述抗菌劑包括茶樹油、迷迭香提取物和檸檬提取物中的至少一種；所述微乳液形成劑包括聚山梨酯和植物基表面活性劑中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法，其特征在于，步驟s1-s9中，所述攪拌的溫度為20-25°c。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法，其特征在于，步驟s1-s9中，所述攪拌的攪拌速率為200-300?rpm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于碳化硅襯底dmp的多晶鉆石研磨液制備方法，其特征在于，步驟s1-s9中，所述攪拌的時(shí)間為15-30分鐘。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于碳化硅襯底DMP的多晶鉆石研磨液制備方法，包括如下組分：預(yù)處理的多晶鉆石顆粒、醇基體系、高分子分散劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、pH調(diào)節(jié)劑、抗菌劑、微乳液形成劑和去離子水。本發(fā)明研磨液的開發(fā)有別于傳統(tǒng)的銅盤搭配類多晶磨料研磨，多晶搭配聚氨酯研磨墊有更好的表面效果和研磨速率，其中表面粗糙度Ra可以達(dá)到1?2nm，淹沒(méi)速率可以達(dá)到0.15?0.25um/min，并且表面損傷層較?。槐景l(fā)明體系采用的是醇基體系，包括并不限于乙二醇、丙三醇、乙醇、三甘醇中的一種或多種混合液；并加入適用于醇體系的高分子分散劑，確保速率的同時(shí)也保證了顆粒的分散性，避免了顆粒間軟團(tuán)聚從而造成的劃傷。

技術(shù)研發(fā)人員：陳斌,王鑫,劉胥冠,趙慶振,陳冬莉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中機(jī)半導(dǎo)體材料（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9