CN1919949A - 高精度复合抛光液及其生产方法、用途 - Google Patents

高精度复合抛光液及其生产方法、用途 Download PDF

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CN1919949A CN 200610086232 CN200610086232A CN1919949A CN 1919949 A CN1919949 A CN 1919949A CN 200610086232 CN200610086232 CN 200610086232 CN 200610086232 A CN200610086232 A CN 200610086232A CN 1919949 A CN1919949 A CN 1919949A
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Abstract

高精度复合抛光液及其生产方法、用途，涉及用于加工如玻璃的抛光液的生产技术领域。先将氧化铈制成氧化铈悬浮液，再加入表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料，搅匀，将pH调至4～11，制成抛光液。用于如氧化硅，硅酸盐，单晶硅等含硅化合物以及其它各种氧化物或半导体或导体表面的抛光、玻璃制品表面抛光、芯片生产的绝缘氧化层的抛光、单晶硅的抛光，都具有平化抛光效率高、不损伤抛光机的特性。

Description

高精度复合抛光液及其生产方法、用途
技术领域
本发明涉及一种化工产品的组成以及生产工艺，特别是用于加工如玻璃的抛光液的生产技术领域。
背景技术
当前玻璃加工企业生产中所使用的玻璃抛光液主要以大颗粒氧化铈粉做抛光摩擦剂，总体抛光速率低，分散稳定性差，容易导致严重的表面划伤，还存在平化抛光效率低等缺陷。长时间抛光往往大大降低抛光效率，造成抛光机的迅速磨损，生产效率低，以及大量的耗材消费。
发明内容
本发明目的在于发明一种分散稳定性好、平化抛光效率高、不损伤抛光机的高精度复合抛光液。
本发明主要由氧化铈、以及表面带负电荷的纳米级其它氧化物摩擦材料，其中，氧化铈占抛光液的总重量的0.001％～30％，表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料占抛光液的总重量的0.1％～50％。
本发明产品悬浮性强，不宜沉积，分散稳定性好，抛光效果稳定，表面缺陷低，抛光无划痕，可有效提高平化抛光效率，玻璃精抛抛光效率可达599纳米/分钟，且不易造成对抛光机的损伤。
抛光液中还包括表面活性剂，表面活性剂总重量的0.001％～20％。可使该发明在抛光性能上得到进一步改善与提高。
上述表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料为氧化硅或氧化铝。
本发明的第二个目的还在于为上述高精度复合玻璃抛光液提供一种可行的生产方法。
本发明之方法是：先将氧化铈制成氧化铈悬浮液，再加入表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料，搅匀，将pH调至4～11，制成抛光液。
本发明工艺简单、易于操作，方便生产，生产效率高，产品质量稳定。
本发明加入纳米氧化硅的功能包括但不完全包括：缓冲坚硬的氧化铈颗粒对表面的划伤，并与氧化铈产生共鸣效应，加快抛光效率，同时改善抛光液的悬浮性以及流变性。
本发明的第三个目的是提供发明产品的用途。
用途之一是：用于含硅化合物以及其它各种氧化物或半导体或导体表面的抛光。
用途之二是：用于玻璃制品表面抛光。
所述玻璃制品包括计算机玻璃硬盘或FPD玻璃或CD或DVD母盘玻璃或光学玻璃制品。
用途之三是：用于芯片生产的绝缘氧化层的抛光。
用途之四是：用于单晶硅的抛光。
具体实施方式
例一：
一、制备抛光液：
称取250克氧化铈，加入4417克水中，室温下搅拌均匀，制成氧化铈悬浮液。
向氧化铈悬浮液加入333克30％平均粒径为80纳米左右的氧化硅或氧化铝，进一步搅匀。
加入KOH，将pH值分别调至5、9、10、11，分别制成：样品A、B、C、D。
二、抛光实例：
将所制样品在SpeedFam 9B双面抛光机上抛光。下压：0.1kg/cm2，下盘以及载盘转速30RPM，抛光液流速：200ml/分钟。
pH   微晶玻璃抛光速率(纳米/分)
  5   545
  9   560
  10   599
  11   538
总结：在各原料成份相同的条件下，不同的pH值，可分别获得不同的抛光效率，最高可达599纳米/分。
例二：
一、制备抛光液：
称取不等量的氧化铈，分别加入等量水中，室温下搅拌均匀，分别制成不同的氧化铈悬浮液。
分别向各氧化铈悬浮液加入不等量30％平均粒径为80纳米左右的氧化硅或氧化铝，进一步搅匀。
再用KOH将各pH值分别调至10，制成抛光液A、B、C、D、E。
二、抛光实例：
将所制样品在SpeedFam 9B双面抛光机上抛光。下压：0.1kg/cm2，下盘以及载盘转速30RPM，抛光液流速：200ml/分钟。
  氧化铈(％)   氧化硅(％)   微晶玻璃抛光速率(纳米/分)
  A   5   0.1   517
  B   5   1   602
  C   5   3   617
  D   5   5   611
  E   5   7   472
  F   0.001   50   407
  G   30   50   663
  H   10   50   638
总结：在pH值相同的条件下，不同的各原料配比，可获得不同的抛光效率，最高可达663纳米/分。
例三：
一、制备抛光液：
称取250克氧化铈，加入4417克水中，室温下搅拌均匀，制成氧化铈悬浮液。
向氧化铈悬浮液加入333克30％平均粒径为80纳米的氧化硅或氧化铝，进一步搅匀。
加入KOH，将pH值分别调至l 0，制成抛光液初品。
向抛光液初品加入不等量表面活性剂，分别制成抛光液A、B、C、D。
二、抛光实例：
1、将所制样品在SpeedFam 9B双面抛光机上抛光。下压：0.1kg/cm2，下盘以及载盘转速30RPM，抛光液流速：200ml/分钟。
表面活性剂(克)   微晶玻璃抛光速率(纳米/分)
  0.05   595
  5   639
  50   627
  100   621
  1000   576
总结：加入适当浓度的表面活性剂可使抛光液的悬浮性能上得到进一步改善但不会降低抛光液的抛光效率。
2、将例三所制各抛光液分别在Logitech CDP单面抛光机上抛光。抛光机下压：1psi，下盘以及载盘转速50RPM，抛光液流速：100ml/分钟。
硅片抛光速率为
  表面活性剂(克)   硅片抛光速率(纳米/分)
  0.05   203
  5   228
  50   249
  100   221
经试验总结：将高精度复合抛光液用于如氧化硅，硅酸盐，单晶硅等含硅化合物以及其它各种氧化物或半导体或导体表面的抛光、玻璃制品(计算机玻璃硬盘或FPD玻璃或CD或DVD母盘玻璃或光学玻璃制品)表面抛光、芯片生产的绝缘氧化层的抛光、单晶硅的抛光，都具有平化抛光效率高、不损伤抛光机的特性。

Claims (10)

1、高精度复合抛光液，其特征在于主要由氧化铈、以及表面带负电荷的纳米级其它氧化物摩擦材料，其中，氧化铈占抛光液的总重量的0.001％～30％，表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料占抛光液的总重量的0.1％～50％。
2、根据权利要求1所述高精度复合抛光液，其特征在于抛光液中还包括表面活性剂，表面活性剂总重量的0.001％～20％。
3、根据权利要求1所述高精度复合抛光液，其特征在于所述表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料为氧化硅或氧化铝。
4、一种如权利要求1所述高精度复合抛光液的生产方法，其特征在于先将氧化铈制成氧化铈悬浮液，再加入表面带负电荷的纳米级其他氧化物摩擦材料，搅匀，将pH调至4～11，制成抛光液。
5、根据权利要求4所述高精度复合抛光液的生产方法，其特征在于在制成的抛光液中加入表面活性剂。
6、如权利要求1所述的高精度复合抛光液的用途，用于含硅化合物以及其它各种氧化物或半导体或导体表面的抛光。
7、如权利要求6所述的高精度复合抛光液的用途，用于玻璃制品表面抛光。
8、根据权利要求7所述高精度复合抛光液的用途，其特征在于所述玻璃制品包括计算机玻璃硬盘或FPD玻璃或CD或DVD母盘玻璃或光学玻璃制品。
9、如权利要求1所述的高精度复合抛光液的用途，用于芯片生产的绝缘氧化层的抛光。
10、如权利要求1所述的高精度复合抛光液的用途，用于单晶硅的抛光。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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