TW201600591A - 用於鋁拋光之化學機械拋光（ｃｍｐ）漿料組成物及方法 - Google Patents

Abstract

本發明闡述化學機械拋光(CMP)組成物及方法，其適於拋光鋁表面。該等組成物包含經陰離子聚合物塗覆且懸浮於酸性或中性pH載劑中之氧化鋁磨料粒子。在一些情形下，可將諸如二氧化矽、羧酸、膦酸化合物或其組合之拋光助劑添加至該等CMP組成物。與使用未經塗覆氧化鋁磨料之CMP方法相比，所述CMP組成物及方法改良拋光效能並減少經拋光鋁表面上之表面瑕疵。

Description

用於鋁拋光之化學機械拋光(CMP)漿料組成物及方法

本發明係關於用於拋光鋁合金之拋光組成物及方法。更特定而言，本發明係關於利用塗覆有聚合物之氧化鋁磨料將鋁表面拋光至高品質、鏡面修整之化學機械拋光組成物及方法。

鋁常用作形成半導體器件中之佈線及/或導電插塞之導電材料，且亦用於產生用於各種器件及製品之金屬鏡、殼套及其他零件或元件。鋁及鋁合金亦可以層形式沈積以產生用於各種工業及消費產品之表面之裝飾塗層，包括例如機器、移動電話、平板電腦、膝上型電腦及其他器件之外殼。鋁係適宜於該等應用之金屬，此乃因其反射性高、重量輕、成本低及與習用表面形成製程相容。如本文所用術語「鋁」包括純鋁金屬及鋁為主要組份之鋁合金。

包含鋁之裝飾表面或鏡表面在傳統上係藉由將鋁(或鋁合金)之金屬塗層施加至由另一金屬或諸如玻璃等另一材料構成之基材來形成。然後通常拋光所沈積鋁以消除或減少形貌變化及缺陷。然後可對表面進行陽極化或拋光達期望光澤度，此取決於預期用途。在其他情形下，全鋁基材之表面可能需要拋光達高光澤。當期望高光澤或反射性時，較佳將鋁表面拋光達大於1700GU(光澤單位)之光澤，以產生商業上合意之裝飾性修整。

化學機械拋光或平面化(CMP)長期以來在電子工業中用於對沈積層表面進行拋光或平面化。通常，藉由CMP製程對所沈積層進行平面化，以減少表面粗糙度，但CMP可產生微痕並在經拋光表面上留下嵌入之磨料粒子。CMP亦可用於拋光沈積有塗層之基材(例如金屬或玻璃)。

在CMP製程中，接觸欲拋光之基材並利用包含存於液體載劑中之磨料粒子之CMP組成物進行研磨。通常使用塗覆有CMP組成物之拋光墊片來幫助機械研磨基材表面。通常進一步藉由拋光組成物之化學活性(例如，藉由CMP組成物中存在之氧化劑或其他添加劑)來幫助拋光基材表面。典型磨料材料包括(例如)二氧化矽(silicon dioxide、silica)、氧化鈰(cerium oxide、ceria)、氧化鋁(aluminum oxide、alumina)、氧化鋯(zirconium oxide、zirconia)、二氧化鈦(titanium dioxide、titania)及氧化錫。

純鋁係莫氏硬度(Mohs hardness)為2.75之相當軟之材料。因此，使用習用拋光磨料可導致鋁表面上之劃痕或其他瑕疵。舉例而言，使用習用拋光磨料以拋光鋁可導致經拋光鋁表面上之欠拋、起霧、油漆皺皮(orange peeling)、腐蝕及漿料殘渣污染。另外，可容易地使鋁表面氧化以向該表面賦予氧化鋁薄層。氧化鋁相比於金屬鋁相當堅固，且該氧化物之形成可影響拋光速率。

業內仍需要拋光鋁表面以達到適於產生期望高光澤修整之表面粗糙度之嚴格標準的高效且經濟方法。本文所述之方法及CMP組成物可解決此需要。自本文提供之本發明之說明將明瞭本發明之該等及其他優勢以及其他本發明特徵。

本發明提供適於例如拋光鋁表面、特定而言鋁合金表面之化學機械拋光(CMP)組成物及方法。

本發明之CMP組成物包含含有氧化鋁磨料粒子之中性或酸性水性載劑，該等氧化鋁磨料粒子包含氧化鋁磨料粒子表面上之陰離子聚合物。較佳地，該組成物中包括拋光助劑，例如，選自由二氧化矽磨料(例如，發煙二氧化矽、膠狀二氧化矽或其組合)、拋光促進劑化合物及其組合組成之群之拋光助劑。拋光促進劑化合物包含至少一種有機酸、至少一種無機酸或其組合、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，拋光促進劑化合物選自由羧酸、有機磷酸、有機磺酸、硫酸、磷酸、亞磷酸及其組合組成之群。在一些實施例中，有機酸包含攜帶兩個羧酸基團或兩個膦酸基團之亞甲基或亞乙基部分，例如丙二酸、琥珀酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)及諸如此類。較佳地，CMP組成物不含諸如過氧化氫等氧化劑。

氧化鋁通常以在0.01wt%至15wt%、更佳0.05wt%至10wt%範圍內之濃度存在於該組成物中。通常，氧化鋁具有在50nm至1000nm(例如，100nm至500nm，例如100nm至110nm、350nm及500nm)範圍內之平均粒徑。主要磨料粒子通常具有在100nm至110nm範圍內之粒徑。

在一些實施例中，陰離子聚合物係例如聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸或其兩者或更多者之組合。存在該聚合物以向氧化鋁粒子表面賦予負電荷，此可提供對在本發明方法中所用之酸性拋光條件下拋光之鋁表面之通常正電荷的靜電吸引。美國專利第8,425,797提供對具有陰離子聚合物以向其賦予負電荷之塗層氧化鋁之詳細說明，並以引用方式全文併入本文中。一般而言，聚合物對氧化鋁之重量比將為0.01至3(例如，不小於0.05、0.10或0.20，且不超過1或2)。

在一些實施例中，拋光促進劑化合物選自由以下組成之群：攜 帶兩個羧酸基團或兩個膦酸基團之亞甲基或伸乙基部分(例如，1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、酒石酸、草酸)、乳酸、樟腦磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亞磷酸及其組合。當使用拋光促進劑化合物時，其通常在使用時以在0.01wt%至5wt.%、例如0.05wt.%至3wt.%範圍內之濃度存在於CMP組成物中。

在一些實施例中，拋光助劑包含膠狀二氧化矽、發煙二氧化矽或其組合，例如具有在50nm至200nm範圍內之平均粒徑之二氧化矽。當使用二氧化矽磨料時，其通常在使用時以在0.1wt.%至15wt.%、例如1wt.%至5wt.%範圍內之濃度存在於CMP組成物中。

與利用單獨二氧化矽或單獨未經塗覆氧化鋁磨料拋光之鋁相比，本文所述之拋光組成物及方法提供驚人地高光澤之鋁表面，且具有驚人地低程度之表面缺陷。

圖1提供利用各種磨料拋光之鋁合金表面之表面光澤(水平光澤HG，以及垂直光澤VG)之圖表。

本發明提供用於拋光包含鋁之物體之表面之組成物。較佳地，該鋁包含鋁合金。眾多鋁合金市面有售，其個別地特徵在於除鋁以外存在各種元素及用於其產生之特定製程。鋁合金進一步分成鑄造合金及鍛造合金，其中鑄造合金意欲用於採用熔融合金之模製製程，且鍛造合金意欲用於固體合金之機械成型製程。鍛造合金常進一步經熱處理以改善合金之機械性質(例如，硬度)。任何鋁合金適於在本發明組成物方法中使用，但一些鋁合金尤其適於本發明組成物及方法。該組成物之pH係酸性的或中性的且其通常包含具有陰離子聚合物之氧化鋁磨料及諸如二氧化矽磨料、有機酸、無機酸或其兩者或更多者之組合之拋光助劑。拋光組成物較佳不含諸如過氧化氫之氧化劑。

在一些實施例中，欲拋光之表面包含6000系列或7000系列之鋁合金。術語「6000系列」係指鋁業協會(Aluminum Association)指定之除其他添加劑以外包括鎂及矽之鋁合金之特定群。6000系列展現高耐腐蝕性、優良擠壓性及中等強度。術語「7000系列」係指鋁業協會指定之除其他添加劑以外包括鋅之鋁合金之特定群。7000系列展現極高強度及韌性。6000系列之鋁合金相比於7000系列鋁合金較軟。

儘管本文所述之CMP組成物及方法可用於拋光各種基材、器件及應用中之鋁合金。該等方法及組成物尤其非常適用於拋光沈積於可期望裝飾特徵之器件(例如個人電子器件)之表面外殼、殼層或殼套上之鋁合金。鋁合金之拋光提供高度風格化之鏡樣裝飾表面(若期望)。拋光步驟可用於基材之整個表面上或僅用於其各部分上，此取決於基材之設計規格。

舉例而言，基材或基材之一大部分可自鋁(例如，鋁合金)形成，且可將鋁基材機器加工成期望形狀或構形。另一選擇為或另外，可將鋁塗覆至另一基材(例如，另一金屬)上。然後藉由一系列粗拋光步驟、接著一系列精拋光步驟拋光鋁表面。在一些情形下，可將多種修整施加至基材。在該等情形下，拋光鋁，且然後可利用保護膜遮蔽基材之最終將具有鏡樣外觀之區域(例如標誌、用語或其他特徵)。然後可進一步加工或處理(例如藉由塗層或陽極化)殼套之未經遮蔽區域以在彼等區域中產生期望視覺效果，同時在保護膜下維持高度拋光之鋁表面。然後可去除保護膜以露出基材先前遮蔽之部分中之鏡樣表面。6000系列及7000系列鋁合金二者非常適用於獲得高光澤表面。

鑒於鋁及其合金之相當軟表面及鋁對氧化之敏感性，用於習用CMP中之一些微粒磨料及拋光條件在未對CMP漿料調配物進行一些改善之情況下可能對拋光鋁並不適合。舉例而言，使用膠狀二氧化矽或發煙二氧化矽作為微粒磨料之CMP組成物常具有相當高之pH值(例如 大約10)。此高pH環境可能在鋁表面上產生腐蝕缺陷，此取決於所用拋光條件。氧化鋁磨料相當硬，此可能在鋁合金表面上產生欠拋及劃痕問題。另外，高pH可能導致表面氧化及在欲拋光之表面上形成硬氧化鋁薄層。因此，中性及酸性組成物係合意的；然而，酸性條件常並不有助於高效鋁拋光。

本文所述之組成物及方法藉由提供酸性或中性CMP組成物來解決該等問題，該等CMP組成物包含經表面改質氧化鋁磨料粒子，且在一些實施例中包括具體拋光助劑(例如二氧化矽磨料或特定拋光促進劑化合物)以以合理拋光速率及低缺陷率提供驚人地可靠且可再現之高光澤鋁表面。本文所述方法中所用之CMP組成物較佳不含諸如過氧化氫等氧化劑。

當先前技術組成物含有膠狀二氧化矽磨料時，鋁合金表面中產生之潛在缺陷之實例包括(例如)欠拋、油漆皺皮(粗糙粒狀表面)、白斑、空隙、表面腐蝕、有機殘留物、劃痕及起霧。

用於本發明之CMP組成物之微粒磨料包括經聚合物處理之氧化鋁粒子以改善磨料之表面性質。舉例而言，在氧化鋁粒子表面上經陰離子聚合物塗覆之氧化鋁磨料對於用於本發明之CMP組成物中尤其有利。本發明之經塗覆氧化鋁磨料粒子具有在寬pH範圍(例如約pH 2至約pH 9)中一致之負電荷。據信賦予至氧化鋁粒子之負電荷導致磨料吸引至鋁之陽性表面。據信，當使用經塗覆氧化鋁磨料拋光鋁而非使用未經塗覆氧化鋁磨料或二氧化矽磨料時，此靜電吸引導致較高拋光去除速率及較少表面缺陷。為了未經塗覆氧化鋁磨料具有顯著負動電勢，該組成物之pH必須升高至約pH 11。二氧化矽磨料需要7.5之pH以具有適宜負電荷。該等二氧化矽磨料及未經處理氧化鋁磨料達到期望負電荷所需要之鹼性pH導致表面瑕疵及畸形。舉例而言，具有10之高pH值之組成物產生腐蝕瑕疵且未達成經拋光鋁表面之期望高之光 澤修整(例如，大於1600光澤單位(GU))。

陰離子聚合物可為在有機聚合物主鏈上具有多個酸基團(例如，多個羧酸、磺酸基團或其組合)之聚合物，該有機聚合物主鏈可為烴主鏈、聚醯胺主鏈、聚醚主鏈或其組合。在一些實施例中，陰離子聚合物係例如聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸或其兩者或更多者之組合。較佳地，陰離子聚合物以足以向氧化鋁粒子賦予負電荷之濃度存在於該組成物中，例如如美國專利第8.425,797中所闡述，該美國專利藉由上文引用提及並併入。一般而言，聚合物對氧化鋁之重量比將為0.01至3(例如，不小於0.05、0.10或0.20，且不超過1或2)。

通常，本發明之CMP組成物中所用之氧化鋁磨料具有在50nm至1000nm、更佳75nm至500nm(例如，90nm至400nm，例如100nm、110nm、120nm、150nm、200nm、250nm、350nm及400nm)範圍內之平均粒徑。該組成物中之氧化鋁磨料之典型濃度為0.01wt%至15wt%、更佳0.05wt%至10wt%(例如0.1wt.%至5wt.%、0.5wt.%至4wt.%)。

本發明之經塗覆氧化鋁磨料CMP組成物之拋光性質可進一步藉由包括拋光促進劑化合物來增強。拋光促進劑化合物包含一或多種有機酸、一或多種無機酸或一或多種有機酸及一或多種無機酸之組合(例如，選自由1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、草酸、乳酸、酒石酸、樟腦磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亞磷酸或其兩者或更多者之組合組成之群之酸)。據信，包括拋光促進劑可改良去除速率並減少經拋光鋁合金表面上之瑕疵。

適宜有機酸之非限制性實例包括羧酸(例如，甲酸、乙酸、乳酸、丙二酸及諸如此類)、較佳在其有機部分中具有1個至8個碳原子 之有機膦酸(例如，胺基-三(亞甲基膦酸)、1-羥基亞乙基-1,1,-二膦酸(「HEDP」)及諸如此類)、較佳在其有機部分中具有1個至12個碳原子之有機磺酸(例如，甲烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、樟腦磺酸及諸如此類)，及包含部分選自羧酸、膦酸及磺酸之組合之有機酸(例如，磺琥珀酸、2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸、2-[(膦醯基甲基)胺基]乙酸、2-羧基乙基膦酸及諸如此類)。適宜羧酸之非限制性實例包括包含1個至12個碳原子、1個至10個碳原子或1個至8個碳原子之羧酸，例如，單羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、苯甲酸及諸如此類；二羧酸，例如丙二酸、琥珀酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、苯二甲酸及諸如此類；及三羧酸，例如檸檬酸及諸如此類；以及兩種或更多種該等羧酸之組合。在一些實施例中，有機酸包含攜帶兩個羧酸基團或兩個膦酸基團之亞甲基或亞乙基部分，例如丙二酸、琥珀酸、HEDP及諸如此類。

適宜無機酸拋光促進劑化合物之非限制性實例包括硫酸、磷酸、亞磷酸及其兩者或更多者之組合。

利用拋光促進劑化合物獲得之驚人地改良之拋光性能可部分地係當拋光促進劑存在於該組成物中時在拋光製程期間發生之拋光墊片溫度降低的結果。在利用未經塗覆氧化鋁磨料之習用拋光製程期間產生之摩擦通常導致拋光墊片溫度達到約40℃。在CMP組成物中包括拋光促進劑驚人地導致僅30℃之拋光墊片溫度。此降低之墊片溫度可導致可在較高溫度下之拋光期間發生之表面缺陷及瑕疵減少。舉例而言，較高墊片溫度往往加速墊片磨損，且經磨損拋光墊片增加表面瑕疵。較高墊片溫度亦增加在拋光期間沈積於基材表面上之有機殘留物之量，此乃因該組成物之水性部分在較高溫度下蒸發更快，從而留下該組成物之固體組份乾燥至基材表面。增加之有機殘留物導致不期望之基材腐蝕及霧。通常，視情況包括在組成物中之拋光促進劑化合物 之濃度在使用時為0.01wt%至5wt%、例如0.05wt%至3wt%。

經塗覆氧化鋁磨料之拋光性質亦可藉由在該組成物中包括二氧化矽磨料作為拋光助劑來增強。二氧化矽磨料與經塗覆氧化鋁磨料一起作用，以產生協同效應並改良拋光結果。在一較佳實施例中，二氧化矽磨料係膠狀二氧化矽。在另一較佳實施例中，二氧化矽磨料係發煙二氧化矽。通常，二氧化矽磨料具有在50nm至200nm範圍內之平均粒徑。當二氧化矽磨料用作拋光助劑時，其典型濃度在使用時為0.1wt%至15wt%、更佳0.3wt%至10wt%、例如1wt%至5wt%。

本發明之拋光組成物亦可以濃縮物形式提供，該濃縮物意欲在使用之前(在使用時)利用適當量之水性溶劑來稀釋。在此一實施例中，拋光組成物濃縮物可包括分散或溶解於水性溶劑中之各種組份，其量使得在利用適當量之水性溶劑(例如，水)稀釋該濃縮物後，拋光組成物之每一組份均將以適於使用之範圍內之量存在於拋光組成物中。

本發明之CMP組成物尤其適於與化學機械拋光裝置結合使用，但經調適以利用液體磨料使用之任何拋光裝置均可用於本文所述之方法。通常，CMP裝置包含平臺，其在使用時處於運動中並具有由軌道、線性及/或圓周運動引起之速度。將拋光墊片安裝於臺上並隨著平臺運動.載劑總成保持欲拋光基材與墊片接觸並相對於拋光墊片之表面運動，同時在所選壓力(下沉力)下相對於墊片推進基材以幫助研磨基材表面。將CMP組成物(或漿料)泵送至拋光墊片上以幫助拋光製程。基材拋光係藉由運動拋光墊片及存在於拋光墊片上之本發明CMP組成物之組合研磨作用來實現，該組合研磨作用研磨基材表面之至少一部分並從而拋光表面。

本發明之方法及裝置可利用任何適宜拋光墊片(例如，拋光表面)。適宜拋光墊片之非限制性實例包括織造及非織造拋光墊片，若 需要，該等墊片可包括固定磨料。此外，適宜拋光墊片可包含具有各種密度、硬度、厚度、可壓縮性、壓縮後回彈之能力及壓縮模數之任何適宜聚合物。適宜聚合物包括(例如)聚氯乙烯、聚氟乙烯、耐綸(nylon)、氟代烴、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共同形成之產物及其混合物。在本發明之較佳方法中，所使用之拋光墊片係以商品名EPIC D100出售自Cabot Micro Microelectronics公司(Aurora,IL)購得之擠壓熱塑性墊片。

下文所論述之非限制性實例進一步闡釋本發明之組成物及方法之某些態樣。

實例1

此實例闡釋含有不同磨料粒子用於拋光鋁之各種組成物之使用。

在配備有EPIC D100拋光墊片(Cabot Micro Microelectronics公司，Aurora,IL)之GnP POLI-500拋光器件(G&P Technology公司Busan,South Korea)上利用各種磨料材料將系列6061鋁合金基材拋光15分鐘。拋光參數為：80rpm之平臺速度、74rpm之桿頭速度、2.0psi之下壓力及100mL/分鐘之漿料流速。

製備各種CMP組成物，其具有表1中所顯示之調配物。如上文所闡述利用該等組成物將鋁合金基材拋光15分鐘。

* 氧化鋁磨料粒子表面-塗覆有聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)。

使用表1之各種組成物之鋁合金拋光之結果總結於表2及圖1中。表2中之pH行指示在CMP製程期間使用之組成物之pH。HG行指示經拋光基材之水平光澤值(光澤單位，GU)。VG行指示經拋光基材之垂直光澤值(以GU表示)。RR行指示鋁合金之去除速率(在15分鐘拋光製程中去除之微米數)。外觀行指示目測檢查時經拋光表面上所存在之表面特徵。

自來自表2及圖1中之數據易知，與二氧化矽磨料及未經塗覆氧化鋁磨料相比，經塗覆氧化鋁磨料提供具有高垂直及水平光澤之期望平滑之外觀。

實例2

此實例闡釋使用經陰離子聚合物塗覆之氧化鋁磨料以拋光鋁合金。利用實例1E之經塗覆氧化鋁磨料來拋光6063鋁合金基材。自磨料之pH為3至5之12wt.%儲備懸浮液製備組成物，利用去離子水進行稀釋(3×)以達成4wt.%之最終磨料濃度。如實例1中所闡述，在配備有拋光墊片之CMP裝置拋光器件上使用該組成物拋光鋁合金基材。拋光參數為：80rpm之平臺速度、74rpm之桿頭速度、2.0psi之下壓力及100mL/分鐘之漿料流速。在目測檢查時，經拋光表面具有相比於利用相 同拋光組成物、但使用1wt%濃度之未經塗覆氧化鋁磨料所獲得之品質較好之品質。然而，經拋光表面之目測檢查揭露一些劃痕及欠拋缺陷之存在。據信該等缺陷因觀測到之>40℃之相對高拋光溫度而發生。

實例3

此實例闡釋含有實例1之經塗覆氧化鋁磨料(1wt.%)與作為拋光促進劑之1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(0.3wt.%)之組合之CMP組成物的使用。

如實例1中所闡述使用該CMP組成物並使用相同CMP設備及條件拋光6063鋁合金基材。經拋光表面之目測檢查揭露相比於在實例2中針對單獨經塗覆氧化鋁磨料所觀測到之品質較好之表面品質。根據此實例拋光之表面展現無欠拋、最低劃擦及無其他可見缺陷。儘管不希望受限於理論，但據信經拋光表面之改良可為由使用拋光促進劑化合物導致之較低拋光墊片溫度之結果。

實例4

此實例闡釋含有實例1之經塗覆氧化鋁磨料與作為拋光助劑之實例1C之發煙二氧化矽或膠狀二氧化矽之組合之CMP組成物的使用。自3wt.%經塗覆鋁磨料及3wt.%發煙二氧化矽磨料之儲備懸浮液、藉由利用去離子水進行稀釋(3×)以達成2wt.%(1wt.%氧化鋁、1wt.%二氧化矽)之總固體含量來製備第一組成物。自1.5wt.%經塗覆氧化鋁磨料及15wt.%膠狀二氧化矽磨料、藉由利用去離子水進行稀釋(3×)以達成5.5wt.%(0.5wt.%氧化鋁、5wt.%二氧化矽)之總固體含量來製備第二組成物。

使用該CMP組成物並使用實例1中所闡述之相同CMP方法拋光6063鋁合金基材。經拋光晶圓之目測檢查揭露經拋光表面具有相比於實例2中所觀測到之品質較好之品質並與實例3相當。根據此實例拋光 之表面展現無欠拋、最低劃擦及無其他可見缺陷。

本文所引用之所有參考文獻(包括出版物、專利申請案及專利)皆以引用方式併入本文中，其併入程度如同將每一參考文獻個別且特別指示以引用方式併入本文中並且其全文列示於本文中一般。除非本文另外指明或上下文明顯矛盾，否則在闡述本發明的上下文(尤其在下文申請專利範圍之上下文)中所用之術語「一(a及an)」、「該」及相似指示物均應解釋為涵蓋單數與複數二者。除非另外指明，否則術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」應理解為開放性術語(即，意指「包括但不限於」)。除非本文另外指明，否則本文所列舉之數值範圍僅意欲作為個別提及此範圍內之每一單獨值之速記方法，並且每一單獨值係如同在本文中個別列舉一般併入本說明書中。除非本文另有說明或上下文另外明顯矛盾，否則本文所述之所有方法可以任何適宜順序實施。除非另外闡明，否則本文所提供之任何及所有實例或實例性語言(例如「諸如」)之使用意欲僅較好闡釋本發明且不限制本發明之範圍。本說明書中之任何語言均不應解釋為指示任何未主張要素對於本發明實踐係必不可少的。

本文闡述本發明之較佳實施例，包括本發明者已知用於實施本發明之最佳模式。熟習此項技術者在閱讀上述說明後可瞭解彼等較佳實施例之各種變化形式。發明者期望熟習此項技術者適當採用該等變化形式，且發明者期望本發明可以不同於本文具體闡述之方式實踐。因此，本發明包括適用法律所允許的本文隨附申請專利範圍中所引述標的物之所有修改形式及等效形式。此外，除非本文另有說明或上下文另外明顯矛盾，否則在其所有可能的變化中，上述元素之任何組合均涵蓋於本發明中。

Claims (20)

1. 一種拋光鋁表面之方法，其包含利用包含酸性或中性pH水性載劑之拋光組成物研磨該表面的步驟，該水性載劑含有：(a)氧化鋁磨料粒子，其包含在該等氧化鋁粒子之表面上之陰離子聚合物；及(b)拋光助劑，其選自由二氧化矽磨料、拋光促進劑化合物及其組合組成之群；其中該拋光促進劑化合物係有機酸、無機酸或其組合。
2. 如請求項1之方法，其中該鋁表面包含實質上純鋁或與選自由Cu、Mn、Si、Mg、Zn及其兩者或更多者之組合組成之群之元素形成合金之鋁。
3. 如請求項1之方法，其中該拋光促進劑化合物包含有機酸，該有機酸包含攜帶兩個羧酸基團或兩個膦酸基團之亞甲基或亞乙基部分。
4. 如請求項1之方法，其中該拋光助劑包含選自由1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、草酸、乳酸、酒石酸、樟腦磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亞磷酸及其兩者或更多者之組合組成之群之拋光促進劑化合物。
5. 如請求項1之方法，其中該陰離子聚合物包含聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)、丙烯酸-2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物、聚苯乙烯磺酸或其兩者或更多者之組合。
6. 如請求項1之方法，其中該氧化鋁磨料係以在0.01wt.%至15wt.%範圍內之濃度存在於該組成物中。
7. 如請求項1之方法，其中該拋光組成物具有在2至7範圍內之pH。
8. 如請求項1之方法，其中該氧化鋁磨料具有在50nm至1000nm範 圍內之平均粒徑。
9. 如請求項1之方法，其中該拋光助劑包含膠狀二氧化矽、發煙二氧化矽或其組合。
10. 如請求項9之方法，其中該二氧化矽具有在50nm至200nm範圍內之平均粒徑。
11. 如請求項1之方法，其中該拋光助劑包含濃度在0.01wt.%至5wt.%範圍內之該拋光促進劑化合物及濃度在0.1wt.%至15wt.%範圍內之該二氧化矽磨料。
12. 一種用於拋光鋁表面之拋光組成物，該組成物包含酸性或中性pH水性載劑，其含有：(a)氧化鋁磨料粒子，其包含在該等氧化鋁粒子之表面上之陰離子聚合物；及(b)拋光助劑，其選自由二氧化矽磨料、拋光促進劑化合物及其組合組成之群；其中該拋光促進劑化合物係有機酸、無機酸或其組合。
13. 如請求項12之拋光組成物，其中該拋光促進劑化合物包含攜帶兩個羧酸基團或兩個膦酸基團之亞甲基或亞乙基部分、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、丙二酸、草酸、乳酸、酒石酸、樟腦磺酸、甲苯磺酸、甲酸、硫酸、磷酸、亞磷酸及其兩者或更多者之組合。
14. 如請求項12之拋光組成物，其中該陰離子聚合物包含聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸及其兩者或更多者之組合。
15. 如請求項12之拋光組成物，其中該組成物具有在2至7範圍內之pH。
16. 如請求項12之拋光組成物，其中該陰離子聚合物包含聚(2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸)(AMPS)、丙烯酸-2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物(AA/AMPS)、聚苯乙烯磺酸或其兩者或更多者之組合，該氧化鋁磨料係以在0.01wt.%至15wt.%範圍內之濃度存在於該組成物中，且該氧化鋁具有在50nm至1000nm範圍內之平均粒徑。
17. 如請求項12之拋光組成物，其中該拋光助劑包含濃度在0.01wt.%至5wt.%範圍內之該拋光促進劑化合物及濃度在0.1wt.%至15wt.%範圍內之該二氧化矽磨料。
18. 如請求項12之拋光組成物，其中該拋光助劑包含膠狀二氧化矽、發煙二氧化矽或其組合。
19. 一種拋光鋁表面之方法，其包含利用包含含有磨料氧化鋁粒子之酸性水性載劑之拋光組成物研磨該表面的步驟，該等磨料氧化鋁粒子包含在該等氧化鋁粒子之表面上之陰離子聚合物，其中在研磨該表面之步驟期間該等氧化鋁磨料粒子係以在0.01wt.%至15wt.%範圍內之濃度存在於該組成物中。
20. 如請求項19之方法，其中該鋁表面包含實質上純鋁或與選自由Cu、Mn、Si、Mg、Zn及其兩者或更多者之組合組成之群之元素形成合金之鋁。