專利名稱：藍(lán)寶石襯底拋光液及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光液，更具體地說，涉及一種藍(lán)寶石襯底拋光液及其制作方法。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石單晶(Sapphire),又稱白寶石，分子式為A1203，透明，與天然寶 石具有相同的光學(xué)特性和力學(xué)性能，有著很好的熱特性，極好的電氣特性和介 電特性，并且防化學(xué)腐蝕，對紅外線透過率高，有很好的耐磨性，硬度僅次于 金剛石，達(dá)莫氏9級，在高溫下仍具有較好的穩(wěn)定性，熔點(diǎn)為2030'C，所以 被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防、科研等領(lǐng)域，越來越多地用作固體激光、紅外窗口、 半導(dǎo)體芯片的襯底片、精密耐磨軸承等高技術(shù)領(lǐng)域中零件的制造材料。
作為繼Si、 GaAs之后的第三代半導(dǎo)體材料的GaN，其在器件上的應(yīng)用被 視為20世紀(jì)90年代后半導(dǎo)體最重大的事件，它使半導(dǎo)體發(fā)光二極管與激光器 上了一個(gè)新臺階，由于GaN很難制備體材料，必須在其它襯底材料上生長薄膜， 作為GaN的襯底材料有多種，包括藍(lán)寶石、碳化硅、硅、氧化鎂、氧化鋅等， 其中藍(lán)寶石是最主要的襯底材料，目前已能在藍(lán)寶石上外延出高質(zhì)量的GaN 材料，并已研制出GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管及激光二極管。
藍(lán)寶石由于其硬度高且脆性大，機(jī)械加工困難。而藍(lán)寶石襯底是目前最為 普遍的一種襯底材料，作為襯底材料對晶體表面提出了超光滑的要求。研究表 明器件的質(zhì)量很大程度上依賴于襯底的表面加工。尤其對用于GaN生長的藍(lán)寶 石襯底片精密加工技術(shù)更加復(fù)雜，是目前重點(diǎn)研究的難題。隨著光電技術(shù)的飛 速發(fā)展，光電產(chǎn)品對藍(lán)寶石襯底材料需求量的日益增加，為了滿足藍(lán)寶石光學(xué) 器件發(fā)展的需求，藍(lán)寶石化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical—Mechanical Polishing, 簡稱CMP)的機(jī)理及技術(shù)和相關(guān)CMP漿料的選擇成為急待解決的重要問題。目前國內(nèi)在藍(lán)寶石批量加工的技術(shù)還很不成熟，在生產(chǎn)藍(lán)寶石襯底片的時(shí)
候產(chǎn)生裂痕和崩邊現(xiàn)象的襯底片占總數(shù)比例比較高，占總數(shù)的5% 8%，在 之后的研磨和拋光工序中所能夠達(dá)到的拋光和研磨速率也很低(1 5Mm/h)， 并且很多經(jīng)過加工之后的藍(lán)寶石片由于表面劃痕較重，有20%左右的寶石片 表面有粗深痕跡，需要重新研磨拋光，從而導(dǎo)致返工，而部分經(jīng)過返工的藍(lán)寶 石片由于研磨拋光過度，導(dǎo)致厚度過薄而報(bào)廢，這樣就大大提高了藍(lán)寶石襯底 片加工的成本。
要實(shí)現(xiàn)高速率、低成本、低粗糙度，除設(shè)備、拋光布和工藝的硬件外，最 關(guān)鍵的是拋光液。而目前拋光液多為進(jìn)口，其成本高，而且速率低，高粗糙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種藍(lán)寶 石襯底拋光液。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種藍(lán)寶石襯底拋光 液，在正常室溫條件下，其成分和重量比組成如下
乙二醇160 190;多晶微粉1 3。在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，在正常室溫條件下，其成分和重量
比組成如下
乙二醇185.7;多晶微粉1。
在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，所述多晶微粉的粒徑是3 9微米。 在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，所述多晶微粉的粒徑是4微米。 在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，所述多晶微粉的粒徑是5微米。
在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，所述多晶微粉是金剛石多晶體。 在本發(fā)明所述的藍(lán)寶石襯底拋光液中，所述多晶微粉是金剛石多晶。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種藍(lán)寶石襯底拋光液制作方法，包括以下 步驟，在正常室溫條件下，將邊攪拌乙二醇，邊加入多晶微粉，進(jìn)行充分均勻
混合；其成分和重量比組成如下乙二醇160 190;多晶微粉1 3。
實(shí)施本發(fā)明的藍(lán)寶石襯底拋光液，具有以下有益效果在相應(yīng)的拋光工藝條件下進(jìn)行拋光，可實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底材料表面的高精密加工，并能滿足工業(yè)上
對藍(lán)寶石襯底片CMP精密加工的要求。本發(fā)明具有成本低、低粗糙、高速率、 不污染環(huán)境及腐蝕設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的藍(lán)寶石襯底拋光液，在正常室溫條件下，其成分和重量比組成
如下乙二醇160 190;多晶微粉1 3。其中，多晶粉為金剛石多晶體， 粒徑為3 9微米。
在配制過程中，對乙二醇有機(jī)溶劑邊攪拌，邊加入金剛石多晶體，并進(jìn)行 充分搖勻。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該藍(lán)寶石襯底拋光液，在正常室溫條件下，其成分和 重量比組成如下乙二醇185.7;多晶微粉1。在該實(shí)施例中，乙二醇為
20°C，密度為1. 1131 1. 113g/cm3， 500ml;金剛石多晶體為15克拉(1克拉 =0.2克)，此時(shí)，金剛石多晶體的粒徑范圍是3 9微米，優(yōu)選的情況下，分 別選取粒徑為4微米和5微米的金剛石多晶體進(jìn)行配制。
本工藝所說的拋光是之減薄之后的拋光,拋光的作用如下l.去除粗磨之 后的劃痕，減少WAFER的內(nèi)應(yīng)力，使得裂片時(shí)不會造成亂裂，提高良率；2.將 WAFER背面拋光也是激光劃片和裂片工藝必要條件，因?yàn)楸趁鎾伋社R面之后， 劃片機(jī)才可以用CCD進(jìn)行對點(diǎn)，完成劃片工作。使用本發(fā)明的拋光液對藍(lán)寶石 襯底繼續(xù)進(jìn)行加工，首先是粗拋，在溫度為2(TC士 2°C的條件下，利用粗拋 機(jī)和拋光液對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行拋光，使其粗糙度達(dá)到0. 1微米左右，厚度的均 勻性在1.0微米以內(nèi)；接著，進(jìn)行精拋，溫度為20。C士2 'C的條件下，利用 精拋機(jī)和納米拋光液對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行拋光，使藍(lán)寶石襯底的表面粗糙度達(dá)到 20納米以下、鏡面效果、無應(yīng)力。
本發(fā)明是通過一些實(shí)施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等效替 換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體 的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，在正常室溫條件下，其成分和重量比組成如下乙二醇160～190；多晶微粉1～3。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，在正常室溫 條件下，其成分和重量比組成如下乙二醇185.7;多晶微粉1。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，所述多晶微粉的粒徑是3 9微米。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，所述多晶微 粉的粒徑是4微米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，所述多晶微 粉的粒徑是5微米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，所述多晶微 粉是金剛石多晶體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于，所述多晶微粉是金剛石多晶體。
8、 一種藍(lán)寶石襯底拋光液制作方法，其特征在于，包括以下步驟，在正 常室溫條件下，將邊攪拌乙二醇，邊加入多晶微粉，進(jìn)行充分均勻混合；其 成分和重量比組成如下乙二醇160 190;多晶微粉1 3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種藍(lán)寶石襯底拋光液及其制備方法，在正常室溫條件下，其成分和重量比組成如下乙二醇160～190；多晶微粉1～3。實(shí)施本發(fā)明的藍(lán)寶石拋光液，在相應(yīng)的拋光工藝條件下進(jìn)行拋光，可實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底材料表面的高精密加工，并能滿足工業(yè)上對藍(lán)寶石襯底片CMP精密加工的要求。本發(fā)明具有成本低、低粗糙、高速率、不污染環(huán)境及腐蝕設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C09G1/02GK101469251SQ20071018612
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者丁玉輝 申請人:深圳市方大國科光電技術(shù)有限公司