[发明专利]一种复合氧化铝抛光液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合氧化铝抛光液及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将氢氧化铝和氧化镧按一定质量比进行混合；将混合料进行煅烧，得氧化铝和氧化镧混合的烧后料，控制烧后料失去25‑40％的质量；将烧后料加入去离子水混合；球磨得球磨料；向球磨料中加入烧后料质量比例0.5‑5％的多硅基功能性硅烷，混合均匀后，在150℃下陈化20‑60分钟，然后采用孔径为2μm的滤袋过滤；向获得的物料中加入分散剂、润滑剂、表面活性剂、离子稳定剂、增稠剂、pH值调节剂和去离子水混合，制得复合氧化铝抛光液。本发明制得的抛光液在保证了待抛物高表面质量，表面没有划伤的前提下，又能大大地提高切削量，实现低损耗，高产出。

技术领域

本发明属于半导体抛光技术领域，特别涉及一种复合氧化铝抛光液及其制备方法和应用。

背景技术

许多半导体材料特别是半导体晶圆衬底和外延片需要进行抛光来取得所要求的平整度。主流市场上是用二氧化硅抛光液来对传统半导体材料进行抛光。但是随着科技的进步，新一代半导体材料如碳化硅、氮化镓等的使用越来越广泛。传统的二氧化硅抛光液已经不能完全满足原有的工艺要求，特别是切削率的要求。因此，亟需一种能满足碳化硅、氮化镓等半导体材料高切削率和高表面质量要求的抛光液。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合氧化铝抛光液及其制备方法和应用，该方法制成的复合氧化铝抛光液在保证了待抛物高表面质量，表面没有划伤的前提下，又能大大地提高切削量，实现低损耗，高产出的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种复合氧化铝抛光液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氢氧化铝和氧化镧按一定质量比进行混合；

(2)将混合料在1000-1200℃下进行煅烧1-6小时，得氧化铝和氧化镧混合的烧后料，控制煅烧后失去25-40％的质量；

(3)将烧后料加入去离子水混合，烧后料和去离子水的质量比例为(30-45)：(55-70)；球磨至D50为300-500nm之间，得球磨料；

(4)向球磨料中加入烧后料质量比例5-25％的多硅基功能性硅烷，混合均匀后，在150℃下陈化20-60分钟，然后采用孔径为2μm的滤袋过滤；

(5)向获得的物料中加入分散剂、润滑剂、表面活性剂、离子稳定剂、增稠剂、pH值调节剂和去离子水混合，使得制成的复合氧化铝抛光液的固含量为5-25％，溶液的pH值为7-8。

上述方案中，步骤(1)中，所述氢氧化铝和氧化镧的质量比例为(95-99.5)：(0.5-5)。

上述方案中，步骤(4)中，多硅基功能性硅烷为氨基硅烷或脲基硅烷。

上述方案中，步骤(5)中，以质量百分比含量计，所述分散剂的添加量占所述烧后料的0.1-1％；所述分散剂为三聚磷酸类、三乙基己基磷酸、甲基戊醇、聚醇类、聚醚类、聚丙烯酸类、脂肪酸聚酯类、十二烷基硫酸钠、硬脂酸单甘油酯、氧化聚乙烯蜡、亚甲基双萘磺酸钠的一种或多种的组合。

上述方案中，步骤(5)中，以质量百分比含量计，所述润滑剂的添加量占所述烧后料的5-10％，润滑剂选自丙三醇类、聚丙烯乙二醇类、聚丁烯二醇类的一种或多种的组合。

上述方案中，步骤(5)中，以质量百分比含量计，所述表面活性剂的添加量占所述烧后料的0.5-1.5％，表面活性剂为非离子性表面活性剂。

上述方案中，步骤(5)中，以质量百分含量计，所述离子稳定剂的添加量占所述烧后料的0.01-0.5％；所述离子稳定剂选自HPMA、无机可溶性盐类、有机酸类的一种或多种的组合。