本發(fā)明涉及一種稀土拋光液。
背景技術(shù):
化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)由化學(xué)作用、機(jī)械作用以及這兩種作用結(jié)合而成。它通常由一個(gè)帶有拋光墊的研磨臺(tái),及一個(gè)用于承載芯片的研磨頭組成。其中研磨頭固定住芯片,然后將芯片的正面壓在拋光墊上。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí),研磨頭在拋光墊上線性移動(dòng)或是沿著與研磨臺(tái)一樣的運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí),含有研磨劑的漿液被滴到拋光墊上,并因離心作用平鋪在拋光墊上。芯片表面在機(jī)械和化學(xué)的雙重作用下實(shí)現(xiàn)全局平坦化。稀土元素被應(yīng)用于拋光液或者拋光粉,稀土拋光漿液具有硬度低、劃傷少、拋光速度快和精度高等特點(diǎn),在拋光過程中,稀土拋光漿料所起的作用主要是通過化學(xué)作用在工件表面形成一層膜,而后拋光漿料中的磨料通過機(jī)械作用將膜去除掉,最終完成化學(xué)機(jī)械拋光過程。在已經(jīng)公開的中國專利文獻(xiàn)中,授權(quán)公開號(hào)為CN102337086B的中國專利,其中公開了一種稀土拋光液,主要介紹了氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的制備方法和工藝條件,為稀土拋光液的研究提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。申請(qǐng)人在對(duì)該專利和專利進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),該稀土拋光液的主要成分是氟氧化鑭鈰稀土拋光粉,其中分散劑和pH調(diào)節(jié)劑均為輔助成分,其含量對(duì)拋光的效果影響較小,可以忽略。由于該專利產(chǎn)品的成分較為單一,申請(qǐng)人在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),以便獲得更加優(yōu)良的稀土拋光液。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種稀土拋光液。為達(dá)上述目的,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中提供了一種氟氧化鑭鈰稀土拋光液,包括氟氧化鑭鈰稀土拋光粉、分散劑、增效劑和溶劑;其中,氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的含量為20%~30%,分散劑的含量為0.5%~0.8%,增效劑的含量為3%~5%;pH為7.5~9;增效劑為十二烷基苯磺酸20%~25%、十二烷基三甲基氯化銨50%和二甲基甲酰胺25%~30%的混合物。綜上所述,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的拋光液中含有稀土拋光液、分散劑和增效劑,通過對(duì)稀土拋光粉和增效劑的配比調(diào)節(jié),使拋光效果達(dá)到最優(yōu),劃傷減少,具有更高的拋光速度。本發(fā)明的氟氧化鑭鈰稀土拋光液,對(duì)氧化硅玻璃具有懸浮性穩(wěn)定性高、拋光速率快、劃傷少和耐磨性高的性能特征,對(duì)應(yīng)稀土顆粒粒度小,通過添加pH值調(diào)節(jié)劑和有機(jī)分散劑,從而延緩了液料中磨料的沉降,提高了拋光液對(duì)玻璃基片的拋光速率,并減少了劃傷的發(fā)生。具體實(shí)施方式實(shí)施例1~實(shí)施例4中的拋光液制備方法為:1、氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的制備:包括如下步驟:沉淀:將鑭鹽和鈰鹽的混合溶液,加入碳酸鹽沉淀劑至混合溶液pH值為6.4~10.0,進(jìn)行沉淀,得到碳酸鑭鈰混合物;鈰占鑭鈰總質(zhì)量的60–80wt%;所說的鑭鹽為鑭的硝酸鹽或氯化鹽;所述的鈰鹽為鈰的硝酸鹽或氯化鹽;所述的碳酸鹽選自碳酸鈉或碳酸氫銨中的一種以上;氟化:將氫氟酸加入沉淀的產(chǎn)物,進(jìn)行氟化反應(yīng),得到氟碳酸鑭鈰;氫氟酸的加入量為碳酸鑭鈰總質(zhì)量的5~7wt%,脫水,得到氟碳酸鑭鈰濾餅,烘干,然后在800~℃1200℃下焙燒3–8小時(shí),得到氟氧化鑭鈰拋光粉;粉碎:將獲得的氟氧化鑭鈰拋光粉氣流粉碎至顆粒平均粒度D50分布于0.8~1.0μm,D90分布于1.8~2.0μm。2、拋光液的制備按照重量計(jì),按照相應(yīng)配比將稀土拋光粉、分散劑、增效劑加入溶劑水中配置成漿料。實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例1的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有:氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2kg;分散劑0.05kg,增效劑共計(jì)0.3kg,pH為7.5;增效劑中十二烷基苯磺酸0.06kg、十二烷基三甲基氯化銨0.15kg、二甲基甲酰胺0.09kg;并按照上述配方制成拋光液。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例2的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有:氟氧化鑭鈰稀土拋光粉3kg;分散劑0.04kg,增效劑共計(jì)0.8kg,pH為8.5;增效劑中十二烷基苯磺酸0.2kg、十二烷基三甲基氯化銨0.4kg、二甲基甲酰胺0.2kg;并按照上述配方制成拋光液。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例3的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有:氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2.5kg;分散劑0.04kg,增效劑共計(jì)0.65kg,pH為7.5;增效劑中十二烷基苯磺酸0.13kg、十二烷基三甲基氯化銨0.325kg、二甲基甲酰胺0.195kg;并按照上述配方制成拋光液。實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例4的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有:氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2.5kg;分散劑0.04kg,增效劑共計(jì)0.65kg,pH為7.5;增效劑中十二烷基苯磺酸0.13kg、十二烷基三甲基氯化銨0.325kg、二甲基甲酰胺0.19kg,助溶劑0.005kg;并按照上述配方制成拋光液。助溶劑可以誒乙酸乙酯、乙酸、正丁醇等。對(duì)照組對(duì)照組的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有:氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2kg;分散劑0.05kg,pH為7.5。3、將上述各拋光液用于拋光氧化硅玻璃,拋光的工藝參數(shù)為:下壓力3psi,拋光盤(直徑14英寸)的轉(zhuǎn)速70rpm,拋光頭轉(zhuǎn)速80rpm,拋光漿料流速200ml/min,拋光墊為politex,拋光機(jī)為LogitechLP50;結(jié)果如下。實(shí)施例1中,氧化硅去除速率為202A/min,實(shí)施例2的氧化硅去除速率為210A/min,實(shí)施例3中,氧化硅去除速率為208A/min,實(shí)施例4中,氧化硅去除速率為215A/min,對(duì)照組中,氧化硅去除速率為178A/min。通過上述實(shí)驗(yàn)可以得知,在增加增效劑過后,稀土拋光液的拋光效率大大提高。