專利名稱：一種用于藍寶石襯底的研磨液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及藍寶石晶體材料的加工技術領域，尤其是ー種用于藍寶石襯底的研磨液及其制備方法。
背景技術：
藍寶石晶體(Al2O3)C面與III-V和II-VI族的外延沉積薄膜之間的晶格常數失配率較小，同時符合GaN磊晶制程中耐高溫的要求，使得藍寶石單晶是超高亮度的藍、白光LED發(fā)光材料GaN最常用的襯底材料，而GaN磊晶的晶體質量與所使用的藍寶石襯底(基板)表面加工質量密切相關。目前，通用的研磨エ序采用單ー的高硬度3 6ii m的金剛石作為藍寶石襯底的研 磨液，由于研磨液的金剛石粒徑不均一，研磨后的藍寶石襯底肉眼觀察存在很深劃痕，這在后道化學機械拋光過程中極難除去，同時，很多商家為了降低成本，研磨液中金剛石濃度極低，研磨效率不高，研磨后的藍寶石晶片平整度也較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種高質量加工的藍寶石晶片研磨液及其制備方法，適用于對藍寶石晶片的單面研磨。該研磨液的特點是分散均勻，化學穩(wěn)定性好，研磨效率高、加工的晶片粗糙度值低、平整度好且無明顯劃痕，易于清洗。本發(fā)明所采用的技術方案為ー種用于藍寶石襯底的研磨液，用于藍寶石晶片的單面研磨加工，該研磨液按每10升混合溶劑I 4升添加劑200 1200克混合研磨粉的配比關系混合而成；所述的混合溶劑由去離子水和甘油組成，去離子水和甘油的體積比為100 I 10 ;研磨液中的甘油為了調節(jié)研磨液的粘度；所述的添加劑的成分包括質量百分比為55-70%的去離子水、10-28%的三こ醇胺、2-6%的十二烷基硫酸鈉和3-18%的丙烯酸聚合物；這些添加劑用于改善混合研磨粉的表面活性和穩(wěn)定性，使研磨液的化學性質穩(wěn)定,分散性好。所述的混合研磨粉為輔助研磨粉與金剛石微粉的混合物，輔助研磨粉與金剛石微粉的質量比為3 10 60，輔助研磨粉為碳化硅、碳化硼和剛玉中一種或兩種或三種的組
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ロ o所述的混合研磨粉中輔助研磨粉和金剛石微粉的顆粒大小為2 4微米。同時，為了本發(fā)明還提供了ー種如上所述的用于藍寶石襯底的研磨液的制備方法，包括以下步驟(I)制備混合研磨粉將輔助研磨粉和金剛石微粉按質量比為3 10 60的比例采用螺旋帶式混合機進行充分混合，得到混合研磨粉，所述輔助研磨粉為碳化硅、碳化硼和剛玉中一種或兩種或三種的組合；制備混合溶劑將去離子水和甘油按體積比為100 : I 10的比例混合，并且充分攪拌均勻得到混合溶劑；制備添加劑由質量百分比為55-70%的去離子水、10-28%的三こ醇胺、2-6%的十二烷基硫酸鈉和3-18%的丙烯酸聚合物混合而成；(2)將所制備的混合研磨粉、混合溶劑和添加劑再進行混合并攪拌均勻得到研磨
液。 具體的說，本發(fā)明所述的混合研磨粉中輔助研磨粉和金剛石微粉的顆粒大小為2 4微米。其中去離子水和甘油混合攪拌的速度不小于300轉/分鐘，將混合研磨粉加入水和甘油混合液的攪拌速度不大于200轉/分鐘，加入添加劑的攪拌速度不大于200轉/分鐘。本發(fā)明的有益效果是利用此方法配置的研磨液分散均勻，化學穩(wěn)定性好。采用此方法配置的研磨液對藍寶石晶體進行研磨，在保證襯底表面質量的前提下，提高研磨效率，有效地降低了加工成本。采用本發(fā)明的研磨液進行研磨的藍寶石襯底表面粗糙度低、平整度好、無明顯劃痕且易于清洗。
具體實施例方式實施例I :將粒徑為2 4微米的碳化硅微粉和粒徑為2 4微米的金剛石微粉按照質量比I 10的比例，采用螺旋帶式混合機充分混合，得到混合研磨粉；按去離子水與甘油按照100 I的體積比，用攪拌器以300轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到水與甘油的混合液。按I升混合液加入10克的混合研磨粉的比例將粒徑為2 4微米的混合研磨粉加入到混合液中，用攪拌器以200轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到中間液體。按照質量百分比為60%的去離子水、質量百分比為12%的三こ醇胺、質量百分比為4%的十二烷基硫酸鈉和質量百分比為10%的丙烯酸聚合物配置添加剤。將添加劑加入到中間液體中，其中添加劑的加入量按照每10升的中間液體加入I升添加剤，并以200轉/分鐘的速度攪拌均勻得到研磨液。實施例2 將粒徑為2 4微米的碳化硅微粉、粒徑為2 4微米的剛玉微粉和粒徑為2 4微米的金剛石微粉按照質量比I : I : 10的比例，采用螺旋帶式混合機充分混合，得到混合研磨粉；按去離子水與甘油按照100 I的體積比，用攪拌器以300轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到水與甘油的混合液。按I升混合液加入10克的混合研磨粉的比例將粒徑為2 4微米的混合研磨粉加入到混合液中，用攪拌器以200轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到中間液體。按照質量百分比為60%的去離子水、質量百分比為12%的三こ醇胺、質量百分比為4%的十二烷基硫酸鈉和質量百分比為10%的丙烯酸聚合物配置添加剤。將添加劑加入到中間液體中，其中添加劑的加入量按照每10升的中間液體加入I升添加剤，并以200轉/分鐘的速度攪拌均勻得到研磨液。
實施例3 將粒徑為2 4微米的碳化硅微粉、粒徑為2 4微米的剛玉微粉、粒徑為2 4微米的碳化硼微粉和粒徑為2 4微米的金剛石微粉按照質量比I : I : I : 10的比例，采用螺旋帶式混合機充分混合，得到混合研磨粉；按去離子水與甘油按照100 I的體積比，用攪拌器以300轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到水與甘油的混合液。按I升混合液加入10克的混合研磨粉的比例將粒徑為2 4微米的混合研磨粉加入到混合液中，用攪拌器以200轉/分鐘的速度攪拌，充分混合得到中間液體。按照質量百分比為60%的去離子水、質量百分比為12%的三こ醇胺、質量百分比為4%的十二烷基硫酸鈉和質量百分比為10%的丙烯酸聚合物配置添加剤。將添加劑加入到中間液體中，其中添加劑的加入量按照每10升的中間液體加入I升添加剤，并以200轉/分鐘的速度攪拌均勻得到研磨液。以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實施方式
，各種舉例說明不對本發(fā)明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體 實施方式做修改或變形，而不背離發(fā)明的實質和范圍。
權利要求
1.ー種用于藍寶石襯底的研磨液，其特征在于該研磨液按每10升混合溶劑I 4升添加劑200 1200克混合研磨粉的配比關系混合而成； 所述的混合溶劑由去離子水和甘油組成，去離子水和甘油的體積比為100 I 10; 所述的添加劑的成分包括質量百分比為55-70 %的去離子水、10-28 %的三こ醇胺、2-6%的十二烷基硫酸鈉和3-18%的丙烯酸聚合物； 所述的混合研磨粉為輔助研磨粉與金剛石微粉的混合物，輔助研磨粉與金剛石微粉的質量比為3 10 60，輔助研磨粉為碳化硅、碳化硼和剛玉中一種或兩種或三種的組合。
2.如權利要求I所述的ー種用于藍寶石襯底的研磨液，其特征在于所述的混合研磨粉中輔助研磨粉和金剛石微粉的顆粒大小為2 4微米。
3.—種如權利要求I所述的用于藍寶石襯底的研磨液的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)制備混合研磨粉將輔助研磨粉和金剛石微粉按質量比為3 10 60的比例采用螺旋帶式混合機進行充分混合，得到混合研磨粉，所述輔助研磨粉為碳化硅、碳化硼和剛玉中一種或兩種或三種的組合； 制備混合溶劑將去離子水和甘油按體積比為100 I 10的比例混合，并且充分攪拌均勻得到混合溶劑； 制備添加劑由質量百分比為55-70%的去離子水、10-28%的三こ醇胺、2-6%的十二烷基硫酸鈉和3-18%的丙烯酸聚合物混合而成； (2)將所制備的混合研磨粉、混合溶劑和添加劑再進行混合并攪拌均勻得到研磨液。
4.如權利要求3所述用于藍寶石襯底的研磨液的制備方法，其特征是所述的混合研磨粉中輔助研磨粉和金剛石微粉的顆粒大小為2 4微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及藍寶石晶體的研磨工序，屬于晶體材料的加工技術領域。本發(fā)明提供了一種用于高質量藍寶石襯底的研磨液，該研磨液由金剛石微粉、輔助性研磨粉、去離子水、甘油和添加劑配置而成。利用此方法配置的研磨液分散均勻，化學穩(wěn)定性好；采用此方法配置的研磨液對藍寶石晶體進行研磨，在保證襯底表面質量的前提下，提高研磨效率，有效地降低了加工成本。采用本發(fā)明的研磨液進行研磨的藍寶石襯底表面粗糙度低、平整度好、無明顯劃痕且易于清洗，符合工業(yè)生產的需求。
文檔編號C09G1/02GK102643613SQ20121010194
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權日2012年3月31日
發(fā)明者儲耀卿, 朱文超, 王善建, 石劍舫, 石曉鑫 申請人:江蘇鑫和泰光電科技有限公司