[发明专利]一种氮化铝陶瓷基板用抛光液及其制备方法和抛光方法

说明书

本发明涉及研磨抛光技术领域，具体而言，涉及一种氮化铝陶瓷基板用抛光液及其制备方法和抛光方法。本发明的氮化铝陶瓷基板用抛光液，主要由以下质量份数的组分组成：氧化铝磨料90～110份、分散剂4～12份和水850～950份；采用pH调节剂调节所述抛光液的pH为3～5。本发明的抛光液可有效的对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，提高抛光速率，显著降低表面粗糙度，易清洗，减少氮化铝陶瓷基板抛光过程中的二次划伤。

技术领域

本发明涉及研磨抛光技术领域，具体而言，涉及一种氮化铝陶瓷基板用抛光液及其制备方法和抛光方法。

背景技术

氮化物宽禁带半导体，包括氮化镓、氮化铝等，在蓝光－紫外光电器件、高频大功率电子器件等领域具有重要应用。但是由于缺乏有效的单晶制备方法，目前基于氮化物宽禁带半导体的器件只能在异质衬底上进行外延生长。常用的异质衬底包括蓝宝石、碳化硅和硅等，它们的晶格常数同氮化物宽禁带半导体相差较大，导致异质生长的外延层中位错密度较大，严重影响到器件的性能和使用寿命。同时这些异质衬底与氮化物宽禁带半导体之间还具有较大的热失配，在降温阶段中容易导致薄膜质量变差甚至产生裂纹。因此，使用同质或物理性质接近的衬底对提高器件性能有十分重要的意义。氮化铝还具有高绝缘性、高热导率、高紫外透射率、较强的抗辐射能力以及高化学稳定性与热稳定性等优良特性，其原料来源丰富且无污染，可广泛应用于微电子与光电子领域。

氮化铝陶瓷基板具有优越的热传导性、高绝缘性和接近于硅的热膨胀率等特点，作为新一代的高导热性材料，越来越受到人们的关注和重视。主要特征：1、导热性较高，约为氧化铝陶瓷的7倍；2、热膨胀系数与硅类似，大型硅贴片的安装和耐热循环的可靠性高；3、较高滇西绝缘，较低介电常数；4、机械特征方面主要体现在高于氧化铝的机械强度；5、比熔融金属的耐腐蚀性更强；6、纯度高，杂质含量非常小，无毒。抛光后的氮化铝散热基板一般广泛应用在大功率晶体管模块基板，高频设备基板，晶闸管散热/绝缘板，半导体激光、发光二极管用固定基板，混合模块、点火模块，IC套装，热模块基板，半导体生产设备用部件等。

氮化铝陶瓷散热基版在应用前需要经过晶片抛光工艺，需要去除研磨后晶片表面损伤。氮化铝陶瓷属于硬脆材料，化学性质稳定，常温下不易于酸碱发生反应，目前对氮化铝陶瓷基板的抛光方法研究不多，应用半导体晶片抛光方法经常用的硅溶胶进行CMP化学机械抛光的去除速率较低，并且抛光后晶片表面仍存在划痕或凹凸不平的情况，表面粗糙度做不到20nm以下，抛光后的基板质量不佳。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，可有效的对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，易清洗，提高抛光速率，显著降低表面粗糙度，减少抛光过程中的二次划伤。

本发明的另一个目的在于提供一种所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液的制备方法，简单易行。

本发明的另一个目的在于提供一种氮化铝陶瓷基板的抛光方法，可有效降低氮化铝陶瓷基板的表面粗超度。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种氮化铝陶瓷基板用抛光液，主要由以下质量份数的组分组成：

氧化铝磨料90～110份、分散剂4～12份和水850～950份；

采用pH调节剂调节所述抛光液的pH为3～5。

优选地，主要由以下质量份数的组分组成：

氧化铝磨料95～105份、分散剂5～10份和水870～920份；

采用pH调节剂调节所述抛光液的pH为3.5～4.5。

优选地，所述氧化铝磨料为片状、块状和球状中的至少一种；优选为球状；

优选地，所述氧化铝磨料的粒径为100～600nm。