一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑、制備方法、用途及包含其的研磨液技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑、制備方法、用途及包含其的研磨液。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)研磨助劑采用分散劑

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑、制備方法、用途及包含其的研磨液


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及研磨液技術(shù)，尤其涉及一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑、制備方法、用途及包含其的研磨液。

技術(shù)介紹

[0002]砷化鎵(GaAs)作為第二代半導(dǎo)體其價(jià)格昂貴而素有“半導(dǎo)體貴族”之稱(chēng)。砷化鎵是當(dāng)代國(guó)際公認(rèn)的繼“硅”之后最成熟的化合物半導(dǎo)體材料，具有高頻率、高電子遷移率、高輸出功率、低噪音以及線(xiàn)性度良好等優(yōu)越特性，是光電子和微電子工業(yè)最重要的支撐材料之一。以砷化鎵為代表的第二代半導(dǎo)體，廣泛應(yīng)用于制造高頻、高速、大功率、低噪聲、耐高溫、抗輻照等集成電路領(lǐng)域，已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品”和“信息高速公路”關(guān)鍵技術(shù)，5G芯片市場(chǎng)非常好，產(chǎn)品供不應(yīng)求。
[0003]砷化鎵，作為化合物半導(dǎo)體的一種，其生產(chǎn)流程與大多數(shù)化合物半導(dǎo)體碳化硅、磷化銦等相似，都包括多晶合成、單晶生長(zhǎng)后再經(jīng)過(guò)切割、磨邊、研磨、拋光、清洗等多道工藝，其中研磨工藝對(duì)砷化鎵襯底片質(zhì)量至關(guān)重要，由于砷化鎵硬度較低，脆性高，研磨中的高硬度磨料和大顆粒極容易造成砷化鎵表面劃痕，研磨中砷化鎵片受力不均，造成破片率升高，影響產(chǎn)能。砷化鎵研磨過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量納米級(jí)無(wú)機(jī)顆粒，由于靜電作用，極易形成團(tuán)聚和聚沉，吸附在磨料表面，導(dǎo)致移除率下降、表面劃傷，嚴(yán)重影響砷化鎵加工效率和生產(chǎn)良率。
[0004]砷化鎵研磨液主要是由磨料、去離子水和懸浮助劑組成，磨料主要有氧化鋁、氧化硅等，單純的氧化鋁磨料硬度太高，棱角鋒利，易產(chǎn)生劃傷，而氧化硅則硬度低，研磨效率低下，同時(shí)研磨過(guò)程中易破碎成納米粉末顆粒，包覆在氧化鋁顆粒表面，形成團(tuán)聚顆粒造成劃傷。針對(duì)砷化鎵研磨過(guò)程的對(duì)加工效率和加工質(zhì)量的要求，有必要開(kāi)發(fā)一種砷化鎵研磨液，兼顧加工效率和加工質(zhì)量。
[0005]目前，已經(jīng)公開(kāi)了一些研磨液可以用于砷化鎵的研磨，例如：
[0006]CN115039203A公開(kāi)了一種研磨液，該研磨液含有磨粒、選自由羥基酸及其鹽組成的組中的至少一種羥基酸成分及化合物Z，化合物Z具有可以被取代的烴基及聚氧亞烷基。該研磨液組可分為第1液與第2液來(lái)保存，第1液包含磨粒，第2液包含羥基酸成分及化合物Z。提高研磨后基體的平坦度。
[0007]CN110914958A公開(kāi)了研磨方法和研磨組合物，在第1預(yù)研磨階段中所使用的第1研磨液可包含磨粒A1、水溶性高分子P1及水。在第2預(yù)研磨階段中所使用的第2研磨液可包含磨粒A2、水溶性高分子P2及水。在第3預(yù)研磨階段中所使用的第3研磨液可包含磨粒A3、水溶性高分子P3及水。研磨后可有效達(dá)成高平坦度且低缺陷的表面。
[0008]如上所述，現(xiàn)有技術(shù)已公開(kāi)多種研磨液(助劑)，但這些研磨液(助劑)不同程度的存在如下缺陷：?jiǎn)我荒チ嫌捕雀咭讋潅?，?rùn)濕性不足，無(wú)法快速在砷化鎵表面鋪展，造成研磨后TTV偏高，懸浮性不足，磨料快速沉降降低速率等。目前現(xiàn)有技術(shù)中的研磨液(助劑)存在種種缺陷，難以滿(mǎn)足要求日益提高的研磨需求。
[0009]因此，亟需開(kāi)發(fā)一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨液，用于砷化鎵研磨。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0010]本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有研磨助劑存在低潤(rùn)濕、低懸浮、不易清洗和分散性不足的問(wèn)題，提出一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，該研磨助劑具有極高的表面動(dòng)態(tài)潤(rùn)濕、滲透能力，不易產(chǎn)生泡沫，能快速在砷化鎵表面鋪展，并且能快速滲透到砷化鎵表面的微裂縫中，形成劈裂效果，提升研磨效率；同時(shí)對(duì)磨料具有良好的分散和防沉作用，避免研磨過(guò)程中不同微粉和磨屑的團(tuán)聚，能使不同種類(lèi)磨料在研磨液中分布均勻，長(zhǎng)久保持懸浮狀態(tài)，研磨時(shí)砷化鎵受力均勻，研磨速率快，研磨后表面粗糙度低，TTV低，平整度好，無(wú)明顯劃痕，且易清洗，表面無(wú)雜質(zhì)殘留。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，包括重量配比如下的各組分：
[0012][0013]進(jìn)一步地，所述分散劑為馬來(lái)酸
?
丙烯酸共聚物、馬來(lái)酸
?
烯烴共聚物、聚乙烯吡咯烷酮
?
乙烯咪唑共聚物、馬來(lái)酸
?
丙烯酸均聚物和聚乙烯亞胺聚氧乙烯醚中的一種或幾種。
[0014]進(jìn)一步地，所述分散劑優(yōu)選聚乙烯亞胺聚氧乙烯醚。
[0015]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
丙烯酸共聚物分子量為50000
?
70000。
[0016]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
丙烯酸共聚物分子量?jī)?yōu)選為50000
?
60000。
[0017]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
烯烴共聚物分子量為5000
?
10000。
[0018]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
烯烴共聚物分子量?jī)?yōu)選為5000
?
8000。
[0019]進(jìn)一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮
?
乙烯咪唑共聚物分子量為5000
?
20000。
[0020]進(jìn)一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮
?
乙烯咪唑共聚物分子量?jī)?yōu)選為5000
?
10000。
[0021]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
丙烯酸均聚物分子量為3000
?
10000。
[0022]進(jìn)一步地，所述馬來(lái)酸
?
丙烯酸均聚物分子量?jī)?yōu)選為6000
?
9000。
[0023]進(jìn)一步地，所述聚乙烯亞胺聚氧乙烯醚分子量為30000
?
60000。
[0024]進(jìn)一步地，所述聚乙烯亞胺聚氧乙烯醚分子量?jī)?yōu)選為40000
?
50000。
[0025]進(jìn)一步地，所述分散劑為1
?
3份。
[0026]進(jìn)一步地，所述防沉劑為羥乙基纖維素、堿溶脹型聚氨酯、堿溶脹性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一種或幾種。
[0027]進(jìn)一步地，所述防沉劑優(yōu)選堿溶脹性丙烯酸聚合物。
[0028]進(jìn)一步地，所述羥乙基纖維素分子量為10000
?
100000。
[0029]進(jìn)一步地，所述羥乙基纖維素分子量?jī)?yōu)選為50000
?
100000。
[0030]進(jìn)一步地，所述堿溶脹型聚氨酯分子量為3000
?
10000。
[0031]進(jìn)一步地，所述堿溶脹型聚氨酯分子量?jī)?yōu)選為3000
?
6000。
[0032]進(jìn)一步地，所述堿溶脹性丙烯酸聚合物分子量為3000
?
10000。
[0033]進(jìn)一步地，所述堿溶脹性丙烯酸聚合物分子量?jī)?yōu)選為3000
?
5000。
[0034]進(jìn)一步地，所述聚乙烯醇分子量為50000
?
200000。
[0035]進(jìn)一步地，所述聚乙烯醇分子量?jī)?yōu)選為50本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，其特征在于，包括重量配比如下的各組分：2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，其特征在于，所述分散劑為馬來(lái)酸
?
丙烯酸共聚物、馬來(lái)酸
?
烯烴共聚物、聚乙烯吡咯烷酮
?
乙烯咪唑共聚物、馬來(lái)酸
?
丙烯酸均聚物和聚乙烯亞胺聚氧乙烯醚中的一種或幾種；和/或，所述防沉劑為羥乙基纖維素、堿溶脹型聚氨酯、堿溶性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一種或幾種；和/或，所述電荷斥力劑為含有多氨基結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子絡(luò)合劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，其特征在于，所述潤(rùn)濕劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇乙氧基化合物TERIC168、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種；和/或，所述消泡劑選自二甲基硅氧烷、乙二醇醚化聚二甲基硅氧烷、丙二醇醚化聚二甲基硅氧烷和炔二醇聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高潤(rùn)濕、高分散、高懸浮、易清洗的研磨助劑，其特征在于，所述兩親性溶劑是具有親油基團(tuán)和親水基團(tuán)的水溶性溶劑。5.一種權(quán)利要求1
?
4任意一項(xiàng)所述高...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯軍，李傳強(qiáng)，褚雨露，單曉倩，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：大連奧首科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：