CN1884410A - 一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液 - Google Patents
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Abstract
本发明一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液，属于化学机械抛光用的抛光液，特别涉及化学机械抛光单晶氧化镁用抛光液领域。这种抛光液是一种水溶胶，其pH值为2～4。抛光液的组成成分含有磨料、反应剂和去离子水；磨料的重量百分比为10～40％；反应剂的重量百分比为0.5～ 5％；其余重量为去离子水。抛光液的磨料粒径为10～100nm，选自SiO2、ZrO等。抛光液中反应剂选自磷酸或磷酸盐。本发明抛光去除率高，表面无划痕和腐蚀坑等缺陷，抛光样品表面质量好；抛光液的配制简便，成本低；抛光废液处理方便，对环境无污染。
Description
技术领域
本发明属于一种化学机械抛光用抛光液，特别涉及单晶氧化镁基片化学机械抛光用的抛光液领域。
背景技术
目前，氧化镁基片是高频微波器件HTS薄膜最常选用的主要衬底材料之一，也是当前可实现产业化的重要的HTS薄膜基片。经研究表明，氧化镁基片表面的宏观缺陷如抛光纹路和划痕对沉积的钇钡铜氧化物(YBCO)薄膜的形态和性能有很大影响，有严重划痕的粗糙基片表面上沉积的薄膜不仅粗糙度较大，而且性能较差，导致薄膜和连接节的临界电流密度Jc显著降低，在表面粗糙度小于1nm和大于1.6nm的氧化镁基片上沉积的薄膜的Jc值要相差2～3倍。另外，通过解理、抛光和退火处理等不同方式所形成的氧化镁表面的微观形貌和微观结构将影响氧化镁基片上生长的铁电薄膜的微观结构和结晶度。因此，制备高性能的HTS薄膜不仅要合理选择基片，而且还要根据HTS薄膜的特殊要求，制定合理的基片加工工艺，获得高质量的基片表面。目前，用于制备基片的抛光工艺为：对研磨后的氧化镁基片先进行机械抛光，然后通过化学抛光获得超光滑无损伤的表面。由于单晶氧化镁晶体自身的物理化学特性，使它成为典型的难加工硬脆材料。应用现有抛光工艺加工氧化镁基片时存在的问题主要表现为抛光效率低，抛光后基片表面易出现微划痕且面型精度不易保证，加工成本高。
发明内容
本发明的目的是要解决现有的抛光工艺复杂，抛光去除率低，不易获得高质量的基片表面，且成本高等问题，从而提供一种用于单晶氧化镁基片抛光的去除率高、损伤层小、成本低的抛光液。
本发明采用的技术方案是：一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液是一种水溶胶，其PH值为2～4；抛光液的组成成分含有磨料、反应剂和去离子水；磨料的重量百分比为10～40％；反应剂的重量百分比为0.5～5％；其余重量为去离子水。
抛光液中的磨料粒径为10～100nm，选自SiO2、ZrO、Al2O3、TiO2、MgO或CeO2。
抛光液中的反应剂为能和单晶氧化镁反应生成钝化膜的化学试剂，选自磷酸或磷酸盐。
本发明具有以下明显效果：抛光去除率高，表面无划痕和腐蚀坑等缺陷，抛光样品表面质量好；抛光液的配制简便，成本低；抛光废液处理方便，对环境无污染。
具体实施方式
实施例：配制100克含有磨料的抛光液，取重量为30克SiO2磨料制成硅溶胶，磨料的粒径为20nm；反应剂取磷酸；把2克磷酸加入去离子水中稀释；在强烈搅拌下将稀释后的磷酸溶液缓慢的加入硅溶胶中，且使最终的抛光液PH值为3。然后进行抛光实验，用配好的抛光液在抛光机上进行实验。选取压力为280g/cm2，抛光盘转速是100r/min，抛光液流量为5ml/min。用AFM测量抛光后的单晶氧化镁基片表面粗糙度，扫描区域为5μm×5μm，测量结果是Ra＝0.129nm；采用Sartorius CP225D型精密电子天平(精度0.01mg)对抛光前后基片称重计算其材料去除率，去除率在200nm/min以上。
Claims (3)
1、一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液，其特征在于，抛光液是一种水溶胶，其PH值为2～4；抛光液的组成成分含有磨料、反应剂和去离子水；磨料的重量百分比为10～40％；反应剂的重量百分比为0.5～5％；其余为去离子水。
2、按照权利要求1所说的一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液，其特征在于，抛光液中的磨料粒径为10～100nm，选自SiO2、ZrO、Al2O3、TiO2、MgO或CeO2。
3、按照权利要求1或2所说的抛光液，其特征在于：所说的反应剂为能和单晶氧化镁反应生成钝化膜的化学试剂，选自磷酸或磷酸盐。
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| CN 200610047159 CN1884410A (zh) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液 |
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| CN1884410A true CN1884410A (zh) | 2006-12-27 |
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| CN 200610047159 Pending CN1884410A (zh) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 一种化学机械抛光单晶氧化镁基片用的抛光液 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1884410A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101767295B (zh) * | 2008-12-11 | 2012-05-23 | 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 | 化学机械抛光组合物及其相关方法 |
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2006
- 2006-07-05 CN CN 200610047159 patent/CN1884410A/zh active Pending
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