CN106661427B - 用于铝抛光的化学机械抛光浆料组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了化学机械抛光(CMP)组合物和方法，其适用于抛光铝表面。所述组合物包括经阴离子型聚合物涂覆且悬浮于酸性或中性pH的载剂中的氧化铝研磨剂颗粒。在一些情况下，可将抛光助剂例如硅石、羧酸、膦酸化合物或其组合添加至所述CMP组合物。与使用未经涂覆的氧化铝研磨剂的CMP方法相比，所述CMP组合物和方法改善了抛光效能并且减少了经抛光的铝表面上的表面缺陷。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2014年6月20日提交的美国临时专利申请No.62/015,084的优先权，其在此全文引入作为参考。
技术领域
本发明涉及用于抛光铝合金的抛光组合物和方法。更特别地，本发明涉及化学机械抛光组合物和使用涂覆有聚合物的氧化铝研磨剂将铝表面抛光至高品质、镜面光洁度(mirror finish)的方法。
背景技术
铝常用作形成半导体器件中的布线和/或导电插头(conductive plug)的导电材料，并还用于产生用于制造各种设备及制品的金属镜、壳套和其它零件或元件。铝和铝合金还可以层的形式沉积以产生用于各种工业及消费产品(其包括例如机器、移动电话、平板电脑、笔记本电脑及其它器件的外壳)的表面的装饰涂层。铝因其高反射性、轻重量、低成本及与常规表面形成工艺的相容性而是合适用于这些应用的金属。如本文所用术语“铝”包括纯铝金属和铝在其中为主要组分的铝合金。
包括铝的装饰表面或镜表面传统上是通过将铝(或铝合金)的金属涂层施加至由另一金属或另一材料(例如玻璃)构成的基底来形成的。典型地，然后抛光所沉积的铝以消除或减少形貌变化和缺陷。之后，根据预期的用途，可对表面进行阳极化或抛光至所需的光泽度。在其它情况下，全铝基底的表面可能需要抛光至高的光泽。当期望高的光泽或反射性时，优选地将铝表面抛光达大于约1700GU(光泽单位)的光泽以产生市售期望的装饰性修整。
化学机械抛光或平面化(CMP)长期以来在电子工业中用于对沉积层的表面进行抛光或平面化。典型地，通过CMP工艺对所沉积的层进行平面化，以减少表面粗糙度，但CMP可产生微痕并且在经抛光的表面上留下嵌入的研磨剂颗粒。CMP也可用于抛光沉积有涂层的基底(例如金属或玻璃)。
在CMP工艺中，接触待抛光的基底并且使用包括存于液体载剂中的研磨剂颗粒的CMP组合物对其进行研磨。通常使用涂覆有CMP组合物的抛光垫片来帮助机械研磨基底的表面。典型地，进一步通过抛光组合物的化学活性(例如，通过CMP组合物中存在的氧化剂或其它添加剂)来帮助抛光基底表面。典型的研磨剂材料包括例如二氧化硅(硅石)、铈氧化物(铈土)、铝氧化物(氧化铝(alumina))、锆氧化物(锆氧土)、二氧化钛(氧化钛)及锡氧化物。
纯铝是莫氏硬度(Mohs hardness)为2.75的相对软的材料。因此，使用常规的抛光研磨剂可导致铝表面上的划痕或其它缺陷。例如，使用常规的抛光研磨剂来抛光铝可导致经抛光的铝表面上的欠抛、起雾、桔皮(orange peeling)、腐蚀和浆料残留物污染。此外，可容易地使铝表面氧化以向所述表面赋予氧化铝的薄层。氧化铝比金属铝硬很多，并且氧化物的形成可影响抛光速率。
对于抛光铝表面以达到适于产生所需的高光泽修整的表面粗糙度的严格标准的高效且经济的方法仍存在需求。本文所述的方法和CMP组合物解决这个需求。以本文所提供的本发明的说明书中将清楚本发明的这些和其它优点以及另外的本发明特征。
发明内容
本发明提供适用于例如抛光铝表面、特别地铝合金表面的化学机械抛光(CMP)组合物和方法。
本发明的CMP组合物包括氧化铝研磨剂颗粒的中性或酸性水性载剂，所述氧化铝研磨剂颗粒包括氧化铝研磨剂颗粒表面上的阴离子型聚合物。优选地，所述组合物中包括抛光助剂例如选自硅石研磨剂(例如，热解硅石、胶态硅石或其组合)、抛光促进剂化合物及其组合的抛光助剂。抛光促进剂化合物包括以下或基本上由以下组成：至少一种有机酸、至少一种无机酸或其组合。在一些实施方案中，抛光促进剂化合物选自羧酸、有机磷酸、有机磺酸、硫酸、磷酸、亚磷酸及其组合。在一些实施方案中，有机酸包括携带两个羧酸基团或两个膦酸基团的亚甲基或亚乙基部分，例如丙二酸、琥珀酸、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP)等。优选地，CMP组合物不含氧化剂例如过氧化氢。
氧化铝通常以在约0.01重量％至约15重量％、更优选地约0.05重量％至约10重量％范围内的浓度存在于所述组合物中。典型地，氧化铝具有在约50nm至约1000nm范围内(例如，约100nm至500nm，例如100nm至110nm、350nm和500nm)的平均粒径。主要的研磨剂颗粒通常具有在100nm至110nm范围内的粒径。
在一些实施方案中，阴离子型聚合物为例如聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸或它们中的两种或更多种的组合。存在所述聚合物以向氧化铝颗粒表面赋予负电荷，其可为在本发明方法中所用的酸性抛光条件下抛光的铝表面的通常正电荷提供静电吸引。美国专利No.8,425,797提供对具有阴离子型聚合物以向其赋予负电荷的涂层氧化铝的详细说明，并且以引用方式全文并入本文中。通常，聚合物对氧化铝的重量比将为约0.01至约3(例如，不小于约0.05、0.10或0.20，且不超过约1或约2)。
在一些实施方案中，抛光促进剂化合物选自：携带两个羧酸基团或两个膦酸基团的亚甲基或亚乙基部分(例如，1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、酒石酸、草酸)、乳酸、樟脑磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亚磷酸及其组合。当使用抛光促进剂化合物时，其通常在使用时以在约0.01重量％至约5重量％、例如约0.05重量％至约3重量％范围内的浓度存在于CMP组合物中。
在一些实施方案中，抛光助剂包括胶态硅石、热解硅石或其组合，例如具有在约50nm至约200nm范围内的平均粒径的硅石。当使用硅石研磨剂时，其通常在使用时以在约0.1重量％至约15重量％、例如约1重量％至约5重量％范围内的浓度存在于CMP组合物中。
与单独使用硅石或单独使用未经涂覆的氧化铝研磨剂抛光的铝相比，本文所述的抛光组合物和方法令人惊讶地提供较高光泽的铝表面，且令人惊讶地具有较低程度的表面缺陷。
附图说明
图1提供使用各种研磨剂抛光的铝合金表面的表面光泽(水平光泽HG，以及垂直光泽VG)的图表。
具体实施方式
本发明提供用于抛光包括铝的物体的表面的组合物。优选地，所述铝包括铝合金。众多铝合金是市售可得到的，其单独地由除铝以外存在各种元素和由在其制造中所使用的特定工艺来表征。铝合金进一步分成铸造合金及锻造合金，其中铸造合金意图用于采用熔融合金的模制工艺，且锻造合金意图用于固体合金的机械成型工艺。锻造合金经常被进一步经热处理以改善合金的机械性质(例如，硬度)。任何铝合金适于在本发明的组合物方法中使用，但一些铝合金尤其适于本发明组合物和方法。所述组合物的pH是酸性的或中性的且其典型地包括具有阴离子型聚合物的氧化铝研磨剂和抛光助剂例如硅石研磨剂、有机酸、无机酸或它们中的两种或更多种的组合。抛光组合物优选地不含氧化剂例如过氧化氢。
在一些实施方案中，待抛光的表面包括6000系列或7000系列的铝合金。术语“6000系列”是指铝业协会(Aluminum Association)指定的除其它添加剂以外包括镁和硅的铝合金的特定组。6000系列显示出高的耐腐蚀性、优良的可挤出性和中等的强度。术语“7000系列”是指铝业协会指定的除其它添加剂以外包括锌的铝合金的特定组。7000系列显示出极高的强度和韧性。6000系列的铝合金比7000系列铝合金更软。
尽管本文所述的CMP组合物和方法可用于抛光各种基底、器件及应用中的铝合金。但是，所述方法和组合物尤其非常适用于抛光沉积在可期望装饰特征的器件(例如个人电子器件)的表面外壳、壳层或壳套上的铝合金。铝合金的抛光提供高度风格化的镜样装饰表面(若期望)。根据基底的设计规格，可将抛光步骤用在基底的整个表面上或仅用于其各部分上。
例如，基底或基底的大部分可由铝(例如，铝合金)形成，且可将铝基底机器加工成所需的形状或构形。替代地或此外，可将铝涂覆在另一基底(例如，另一金属)上。然后通过一系列粗抛光步骤、接着一系列精抛光步骤抛光铝表面。在一些情况中，可将多种修整施加至基底。在所述情况中，抛光铝，且然后可使用保护膜遮蔽基底的最终将具有镜样外观的区域(例如标志、用语或其它特征)。可进一步加工或处理(例如通过涂覆或阳极化)壳套的未经遮蔽的区域以在那些区域中产生所需的视觉效果，同时在保护膜下维持高度抛光的铝表面。然后可去除保护膜以露出基底先前遮蔽的部分中的镜样表面。6000系列及7000系列铝合金二者均非常适用于获得高光泽的表面。
鉴于铝及其合金的相对软的表面和铝对氧化的敏感性，用于常规CMP中的一些颗粒(颗粒状)研磨剂和抛光条件在未对CMP浆料配制物进行一些改进的情况下可能不适用于抛光铝。例如，使用胶态硅石或热解硅石作为颗粒状的研磨剂的CMP组合物常具有相对高的pH值(例如大约10)。这种高的pH环境可在铝表面上产生腐蚀缺陷，视所用的抛光条件而定。氧化铝研磨剂是相对硬的，其可在铝合金表面上产生欠抛和划痕问题。另外，高的pH可导致表面氧化和在待抛光的表面上形成硬的氧化铝薄层。因此，中性和酸性组合物是期望的；然而，酸性条件常常并且不利于高效的铝抛光。
本文所述的组合物和方法通过提供包括经表面改性的氧化铝研磨剂颗粒的酸性或中性的CMP组合物来解决这些问题，且在一些实施方案中包括特定的抛光助剂(例如硅石研磨剂或特定抛光促进剂化合物)以合理的抛光速率以及低的缺陷率提供令人惊讶地可靠且可再现的高光泽铝表面。本文所述方法中所用的CMP组合物优选地不含氧化剂例如过氧化氢。
当现有技术组合物包含胶态硅石研磨剂时，铝合金的表面中产生的潜在缺陷的实例包括(例如)欠抛、桔皮(粗糙粒状表面)、白斑、空隙、表面腐蚀、有机残留物、划痕和起雾。
用于本发明的CMP组合物的颗粒研磨剂包括经聚合物处理的氧化铝颗粒以改善研磨剂的表面性质。例如，在氧化铝颗粒的表面上经阴离子型聚合物涂覆的氧化铝研磨剂对用于本发明的CMP组合物是特别有利的。本发明的经涂覆氧化铝研磨剂颗粒具有在宽的pH范围(例如约pH 2至约pH 9)中一致的负电荷。据信，向氧化铝颗粒所赋予的负电荷导致研磨剂吸引至铝的正性表面。据信，当使用经涂覆氧化铝研磨剂抛光铝而非使用未经涂覆氧化铝研磨剂或硅石研磨剂时，此静电吸引导致较高的抛光去除速率及较少表面缺陷。为了使未经涂覆的氧化铝研磨剂具有显著的负ζ电势，组合物的pH必须升高至约pH 11。硅石研磨剂需要约7.5的pH以具有适合的负电荷。这些硅石研磨剂和未经处理的氧化铝研磨剂达到期望的负电荷所需要的碱性pH导致表面缺陷及畸形。例如，具有约10的高pH值的组合物产生腐蚀缺陷并且没有实现经抛光的铝表面的期望高的光泽修整(例如，大于1600光泽单位(GU))。
阴离子型聚合物可为在有机聚合物主链上具有多个酸基团(例如，多个羧酸、磺酸基团或其组合)的聚合物，所述有机聚合物主链可为烃主链、聚酰胺主链、聚醚主链或其组合。在一些实施方案中，阴离子型聚合物为例如聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸或它们中的两种或更多种的组合。优选地，阴离子型聚合物以足以向氧化铝颗粒赋予负电荷的浓度存在于所述组合物中，例如如美国专利第8.425,797中所阐述，所述美国专利通过上文引用提及且入。通常，聚合物对氧化铝的重量比将为约0.01至3(例如，不小于约0.05、0.10或0.20，且不超过约1或约2)。
典型地，本发明的CMP组合物中所用的氧化铝研磨剂具有在约50nm至约1000nm、更优选地约75nm至约500nm(例如，约90nm至400nm，例如100nm、110nm、120nm、150nm、200nm、250nm、350nm及400nm)范围内的平均粒径。所述组合物中的氧化铝研磨剂的典型浓度为约0.01重量％至约15重量％、更优选地约0.05重量％至约10重量％(例如约0.1重量％至约5重量％、0.5约重量％至约4重量％)。
本发明的经涂覆的氧化铝研磨剂CMP组合物的抛光性质可进一步通过包括抛光促进剂化合物来增强。所述抛光促进剂化合物包括一种或多种有机酸、一种或多种无机酸或一种或多种有机酸和一种或多种无机酸的组合(例如选自由以下组成的组的酸：1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、草酸、乳酸、酒石酸、樟脑磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亚磷酸或它们中的两种或更多种的组合)。据信，包括所述抛光促进剂可改善去除速率并且减少经抛光的铝合金表面上的缺陷。
合适的有机酸的非限制性实例包括羧酸(例如，甲酸、乙酸、乳酸、丙二酸等)、优选地在其有机部分中具有1个至8个碳原子的有机膦酸(例如，氨基-三(亚甲基膦酸)、1-羟基亚乙基-1,1,-二膦酸(“HEDP”)等)、优选地在其有机部分中具有1个至12个碳原子的有机磺酸(例如，甲烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、樟脑磺酸等)，和包括选自以下的部分的组合的有机酸：羧酸、膦酸及磺酸(例如，磺琥珀酸、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸、2-[(膦酰基甲基)胺基]乙酸、2-羧基乙基膦酸等)。合适的羧酸的非限制性实例包括包含1个至12个碳原子、1个至10个碳原子或1个至8个碳原子的羧酸，例如，单羧酸例如甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、苯甲酸等；二羧酸例如丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、酒石酸、苯二甲酸等；和三羧酸例如柠檬酸等；以及两种或更多种所述羧酸的组合。在一些实施方案中，有机酸包括携带两个羧酸基团或两个膦酸基团的亚甲基或亚乙基部分，例如丙二酸、琥珀酸、HEDP等。
合适的无机酸抛光促进剂化合物的非限制性实例包括硫酸、磷酸、亚磷酸和它们中的两种或更多种的组合。
使用抛光促进剂化合物获得的改善的令人惊讶的抛光性能可部分地是当抛光促进剂存在于所述组合物中时在抛光工艺期间发生的抛光垫片温度降低的结果。在使用未经涂覆的氧化铝研磨剂的常规抛光工艺期间产生的摩擦通常导致抛光垫片温度达到约40℃。在CMP组合物中包括抛光促进剂令人惊讶地导致仅为约30℃的抛光垫片温度。该降低的垫片温度会导致可在较高温度下抛光期间出现的表面缺陷和缺陷的减少。例如，较高的垫片温度倾向于加速垫片磨损，且经磨损的抛光垫片增加表面缺陷。较高的垫片温度还增加在抛光期间沉积于基底表面上的有机残留物的量，因为所述组合物的水性部分在较高的温度下蒸发更快，从而留下所述组合物的固体组份干燥至基底表面。增加的有机残留物导致不期望的基底腐蚀和雾。典型地，任选地包括在组合物中的抛光促进剂化合物的浓度在使用时为约0.01重量％至约5重量％、例如约0.05重量％至约3重量％。
经涂覆的氧化铝研磨剂的抛光性质还可通过在所述组合物中包括硅石研磨剂作为抛光助剂来增强。硅石研磨剂与经涂覆的氧化铝研磨剂一起作用以产生协同效应并改善抛光结果。在一个优选的实施方案中，硅石研磨剂为胶态硅石。在另一优选的实施方案中，硅石研磨剂为热解硅石。通常，硅石研磨剂具有在约50nm至约200nm范围内的平均粒径。当硅石研磨剂用作抛光助剂时，其典型浓度在使用时为约0.1重量％至约15重量％、更优选地约0.3重量％至约10重量％、例如约1重量％至约5重量％。
本发明的抛光组合物也可以浓缩物形式提供，所述浓缩物意图在使用之前(在使用时)使用适当量的水性溶剂来稀释。在这种实施方案中，抛光组合物浓缩物可包括分散或溶解在水性溶剂中的各种组分，其量使得在使用适当量的水性溶剂(例如水)稀释所述浓缩物时，抛光组合物的各组份均将以适于使用的范围内的量存在于抛光组合物中。
本发明的CMP组合物特别地适于与化学机械抛光装置结合使用，但适于与液体研磨剂一起使用的任何抛光装置均可用于本文所述的方法。典型地，CMP装置包括平台，其在使用时处于运动中并且具有由轨道、线性和/或圆周运动引起的速度。将抛光垫片安装于台上并且随着平台运动。载体组件保持待抛光的基底与垫片接触并且相对于抛光垫片的表面运动，同时在所选压力(下沉力)下相对于垫片推进基底以帮助研磨基底的表面。将CMP组合物(或浆料)泵送至抛光垫片上以帮助抛光工艺。基底的抛光是通过运动抛光垫片和存在于抛光垫片上的本发明的CMP组合物的组合研磨作用来实现，所述组合研磨作用研磨基底表面的至少一部分并且因此抛光表面。
本发明的方法和装置可使用任何合适的抛光垫片(例如，抛光表面)。合适的抛光垫片的非限制性实例包括纺织及非纺织的抛光垫片，若需要，所述垫片可包括固定的研磨剂。此外，合适的抛光垫片可包括具有各种密度、硬度、厚度、可压缩性、压缩后回弹的能力和压缩模数的任何合适的聚合物。合适的聚合物包括例如聚氯乙烯、聚氟乙烯、尼龙、氟代烃、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚酰胺、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共同形成的产物及其混合物。在本发明的优选的方法中，所使用的抛光垫片是以商品名EPIC D100从Cabot Micro Microelectronics公司(Aurora,IL)购得的挤出(挤压)热塑性垫片。
下文所论述的非限制性实施例进一步阐释本发明的组合物和方法的某些方面。
实施例1
该实施例说明包含不同的用于抛光铝的研磨剂颗粒的各种组合物的使用。
在装配有EPIC D100抛光垫片(Cabot Micro Microelectronics公司,Aurora,IL)的GnP POLI-500抛光设备(G&P Technology公司Busan,South Korea)上使用各种研磨剂材料将6061系列铝合金基底抛光15分钟。抛光参数为：约80rpm的平台速度、约74rpm的杆头速度、约2.0psi的下压力和约100mL/分钟的浆料流速。
制备了各种CMP组合物，其具有表1中所显示的配制物。如上文所述使用所述组合物将铝合金基底抛光15分钟。
表1
*氧化铝研磨剂颗粒表面-涂覆有聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)。
使用表1的各种组合物抛光铝合金的结果总结于表2和图1中。表2中的pH列显示在CMP工艺期间使用的组合物的pH。HG列显示经抛光的基底的水平光泽值(光泽单位，GU)。VG列显示经抛光的基底的垂直光泽值(以GU计)。RR列显示铝合金的去除速率(在15分钟抛光工艺中去除的微米数)。外观列显示目测检查时经抛光的表面上所存在的表面特征。
表2.抛光结果
以表2和图1中的数据易知，与硅石研磨剂和未经涂覆的氧化铝研磨剂相比，经涂覆的氧化铝研磨剂提供具有高垂直和水平光泽的期望平滑的外观。
实施例2
该实施例说明使用经阴离子型聚合物涂覆的氧化铝研磨剂以抛光铝合金。使用实施例1E的经涂覆氧化铝研磨剂来抛光6063铝合金基底。由研磨剂的pH为约3至5的12重量％储备悬浮液制备组合物，使用去离子水进行稀释(3×)以实现约4重量％的最终研磨剂浓度。如实施例1中所记载的，在装配有抛光垫片的CMP装置抛光设备上使用所述组合物抛光铝合金基底。抛光参数为：约80rpm的平台速度、约74rpm的杆头速度、约2.0psi的下压力和约100mL/分钟的浆料流速。在目测检查时，经抛光的表面具有比使用相同的抛光组合物但使用1重量％浓度的未经涂覆的氧化铝研磨剂所获得的品质更好的品质。然而，经抛光的表面的目测检查揭露存在一些划痕和欠抛缺陷。据信，这些缺陷是由于观测到的>40℃的相对高的抛光温度而造成的。
实施例3
该实施例说明包含实施例1的经涂覆氧化铝研磨剂(1重量％)与作为抛光促进剂的1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(0.3重量％)的组合的CMP组合物的使用。
利用如实施例1中所述的相同的CMP设备和条件，使用所述CMP组合物抛光6063铝合金基底。经抛光的表面的目测检查揭露了比在实施例2中针对经涂覆的氧化铝研磨剂单独所观测到的品质更好的表面品质。根据该实施例抛光的表面显示出无欠抛、最少划痕并且无其它可见的缺陷。尽管不希望受限于理论，但相信在经抛光的表面上的改善可为由使用抛光促进剂化合物而导致的较低的抛光垫片温度的结果。
实施例4
该实施例说明包含实施例1的经涂覆的氧化铝研磨剂与作为抛光助剂的实施例1C的热解硅石或胶态硅石的组合的CMP组合物的使用。由3重量％经涂覆的铝研磨剂和3重量％热解硅石研磨剂的储备悬浮液、通过使用去离子水进行稀释(3×)以实现约2重量％(1重量％氧化铝、1重量％硅石)的总固体含量来制备第一组合物。由1.5重量％经涂覆的氧化铝研磨剂和15重量％胶态硅石研磨剂、通过使用去离子水进行稀释(3×)以实现约5.5重量％(0.5重量％氧化铝、5重量％硅石)的总固体含量来制备第二组合物。
利用实施例1中所描述的相同的CMP方法，使用所述CMP组合物并且抛光6063铝合金基底。经抛光的晶片的目测检查揭露了经抛光的表面具有比实施例2中所观测到的品质更好的品质并且与实施例3相当。根据该实施例抛光的表面显示出显示出无欠抛、最少划痕并且无其它可见的缺陷。
本文所引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)皆以引用方式并且入本文中，其程度如同单独且具体指明将每一参考文献以引用方式并入本文中并且将其全文列示于本文。除非本文另外指明或上下文明显矛盾，否则在阐述本发明的上下文(尤其在所附的权利要求的上下文)中所用的术语“一种(一个，a及an)”、“所述(该)”及相似的指代均应解释为涵盖单数与复数二者。除非另外指明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”及“包含”应理解为开放性术语(即，意指“包括但不限于”)。除非本文另外指明，否则本文所列举的数值范围仅意图作为单独提及落在该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独的值如同在本文中单独列举一般并入本说明书中。除非本文另有说明或上下文另外明显矛盾，否则本文所述的所有方法可以任何适宜顺序实施。除非另外阐明，否则本文所提供的任何及所有实施例或示例性语言(如“例如”)的使用意图仅为更好地说明本发明且不限制本发明的范围。本说明书中的任何语言均不应解释为指示任何未要求保护的要素(元件)对于实施本发明是必不可少的。
本文描述本发明的优选实施例，包括本发明人已知用于实施本发明的最佳模式。本领域技术人员在阅读上述说明书后可清楚那些优选的实施方案的各种变化形式。发明人期望本领域技术人员适当采用这种变化形式，且发明人期望本发明可以不同于本文具体阐述的方式来实施。因此，本发明包括适用法律所允许的本文随附的权利要求中所引述主题的所有改进形式和等同形式。此外，除非本文另有说明或上下文另外明显矛盾，否则上述元素在其所有可能的变化中的任何组合均涵盖于本发明中。
Claims (11)
1.抛光铝表面的方法，该方法包括使用包含酸性或中性pH的水性载剂的抛光组合物研磨所述表面的步骤，所述水性载剂包含：
(a)氧化铝研磨剂颗粒，其包括在所述氧化铝颗粒的表面上的阴离子型聚合物，其中，所述氧化铝研磨剂以在0.01重量％至15重量％范围内的浓度存在于所述组合物中；和
(b)抛光促进剂化合物，其中所述抛光促进剂化合物为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸，且其中所述抛光促进剂化合物的浓度在0.01重量％至5重量％范围内。
2.权利要求1的方法，其中，所述铝表面包括基本上纯的铝或与选自由以下组成的组的元素合金化的铝：Cu、Mn、Si、Mg、Zn及它们中的两种或更多种的组合。
3.权利要求1-2中任一项的方法，其中，所述阴离子型聚合物包括聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)、丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸共聚物、聚苯乙烯磺酸、或它们中的两种或更多种的组合。
4.权利要求1-2中任一项的方法，其中，所述抛光组合物具有在2至7范围内的pH。
5.权利要求1-2中任一项的方法，其中，所述氧化铝研磨剂具有在50nm至1000nm范围内的平均粒径。
6.用于抛光铝表面的抛光组合物，其包括酸性或中性pH的水性载剂，所述水性载剂包含：
(a)氧化铝研磨剂颗粒，其包括在所述氧化铝颗粒的表面上的阴离子型聚合物，其中，所述氧化铝研磨剂以在0.01重量％至15重量％范围内的浓度存在于所述组合物中；和
(b)抛光促进剂化合物，其中所述抛光促进剂化合物为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸，且其中所述抛光促进剂化合物的浓度在0.01重量％至5重量％范围内。
7.权利要求6的抛光组合物，其中，所述阴离子型聚合物包含聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸、及它们中的两种或更多种的组合。
8.权利要求6-7中任一项的抛光组合物，其中，所述组合物具有在2至7范围内的pH。
9.权利要求6-7中任一项的抛光组合物，其中，所述阴离子型聚合物包括聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸、或它们中的两种或更多种的组合，氧化铝研磨剂以在0.01重量％至15重量％范围内的浓度存在于所述组合物中，且所述氧化铝具有在50nm至1000nm范围内的平均粒径。
10.抛光铝表面的方法，其包括使用含有包括研磨剂氧化铝颗粒以及抛光促进剂化合物的酸性水性载剂的抛光组合物研磨所述表面的步骤，所述研磨剂氧化铝颗粒包括在所述氧化铝颗粒的表面上的阴离子型聚合物，其中，在研磨所述表面的步骤期间，氧化铝研磨剂颗粒以在0.01重量％至15重量％范围内的浓度存在于所述组合物中，且所述抛光促进剂化合物为1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸，且其中所述抛光促进剂化合物的浓度在0.01重量％至5重量％范围内。
11.权利要求10的方法，其中，所述铝表面包括基本上纯的铝或与选自由以下组成的组的元素合金化的铝：Cu、Mn、Si、Mg、Zn和它们中的两种或更多种的组合。
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