一種藍(lán)寶石拋光組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于拋光組合物技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種藍(lán)寶石拋光組合物及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 藍(lán)寶石單晶（Sap地ire),又稱白寶石，分子式為Al2〇3,透明，與天然藍(lán)寶石具有相 同的光學(xué)特性和力學(xué)性能，有良好的熱特性、電氣特性和介電特性，耐化學(xué)腐蝕，對(duì)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(jí)，在高溫下仍具有較好的穩(wěn)定 性，烙點(diǎn)達(dá)203(TC，所W被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防、科研等領(lǐng)域。且越來越多地用作固體激 光、紅外窗口、半導(dǎo)體忍片的襯底片、精密耐磨軸承等高技術(shù)領(lǐng)域中。但是其脆性大，硬度 高，機(jī)械加工極其困難，無損傷超光滑表面加工技術(shù)則更加復(fù)雜。
[0003] 當(dāng)前市場上的藍(lán)寶石表面超精密拋光，其拋光組合物磨料主要為納米二氧化娃。 在堿性條件下，納米二氧化娃與藍(lán)寶石表面形成娃酸侶，在機(jī)械力的作用下對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行 磨削、拋光。由于藍(lán)寶石晶體的高硬度和難W腐蝕，拋光工藝的高效穩(wěn)定一直W來是藍(lán)寶石 加工過程中的難題?，F(xiàn)有高溫高壓拋光工藝雖然通過提高壓力和溫度來縮短了拋光時(shí)間， 提高了效率，但是由于高溫使得化學(xué)反應(yīng)加劇，晶片表面容易過度腐蝕產(chǎn)生腐蝕點(diǎn)甚至橘 皮。而在低溫低壓狀態(tài)下，表面質(zhì)量雖然得W控制，但是去除速率又相對(duì)較慢，增加加工時(shí) 長，降低加工效率。長久W來能夠得到良好表面質(zhì)量且達(dá)到高效去除速率的拋光組合物一 直是研究的熱點(diǎn)，因此研發(fā)一種適合高溫高壓模式且不過度腐蝕的拋光組合物顯得尤為重 要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種不產(chǎn)生腐蝕點(diǎn)、橘皮且可W去除已經(jīng)產(chǎn)生的腐蝕點(diǎn)及橘 皮的藍(lán)寶石拋光組合物及其制備方法。 陽〇化]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種藍(lán)寶石拋光組合物，由下述重量 百分含量的原料組成：納米二氧化娃20%~40%、堿性化合物1 %~10%、分散劑0. 1 %~ 3%、表面活性劑0. 1 %~3%、腐蝕抑制劑0. 001 %~1 %、余量為去離子水。
[0006] 優(yōu)選的，所述堿性化合物為氨氧化鋼、氨氧化鐘、乙二胺、徑乙基乙二胺和四甲基 氨氧化錠中的任一種或幾種。
[0007] 優(yōu)選的，所述分散劑為=聚憐酸鋼、六偏憐酸鋼、焦憐酸鋼、聚丙締酷胺、烷基酪聚 氧乙締酸和聚乙二醇中的任一種或幾種。
[0008] 優(yōu)選的，所述表面活性劑為0P-乳化劑、平平加-0、聚氧乙締山梨醇脂肪酸醋、聚 丙締酷胺、聚氧乙締酸、聚丙締酸、聚乙締化咯燒酬、吐溫-60和吐溫-80中的任一種或幾 種。
[0009] 優(yōu)選的，所述腐蝕抑制劑為苯并=氮挫、咪挫或=乙醇胺油酸皂；所述納米二氧化 娃的粒度為20~150nm，優(yōu)選的納米二氧化娃的粒度為50~lOOnm，進(jìn)一步優(yōu)選的納米二 氧化娃的粒度為80~100皿。
[0010] 所述藍(lán)寶石拋光組合物的制備方法，包括W下步驟：取納米二氧化娃均勻分散在 適量的去離子水中，然后緩慢加入堿性化合物，攬拌3-lOmin后，加入分散劑和表面活性 劑，攬拌2-8min后加入腐蝕抑制劑，加入余量的去離子水，攬拌20-40min，即得所述藍(lán)寶石 拋光組合物。
[0011] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：通過加入腐蝕抑制劑減少了在高溫高壓下拋光組合物 對(duì)藍(lán)寶石晶片的過度腐蝕，使表面不產(chǎn)生麻點(diǎn)和橘皮等過度腐蝕的缺陷，同時(shí)引入和腐蝕 抑制劑協(xié)同作用的表面活性劑，增加拋光組合物的腐蝕選擇性，讓拋光組合物均勻作用在 藍(lán)寶石晶片的表面，實(shí)現(xiàn)了在高效拋光的同時(shí)得W保證完好的表面質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012] 圖1為采用實(shí)施例1的藍(lán)寶石拋光組合物拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照 片； 圖2為采用實(shí)施例3的藍(lán)寶石拋光組合物拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片； 圖3為采用實(shí)施例5的藍(lán)寶石拋光組合物拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片； 圖4為采用實(shí)施例7的藍(lán)寶石拋光組合物拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片； 圖5為對(duì)照例1拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片； 圖6為對(duì)照例2拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片； 圖7為對(duì)照例3拋光后的藍(lán)寶石在光學(xué)顯微鏡下的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0014] 實(shí)施例1 一種藍(lán)寶石拋光組合物，由下述重量百分含量的原料組成：納米二氧化娃（粒度80~lOOnm) 20%、堿性化合物1 %、分散劑0. 1 %、表面活性劑0. 2%、腐蝕抑制劑0. 001 %、余量 為去離子水。所述堿性化合物為氨氧化鋼，分散劑為六偏憐酸鋼，表面活性劑為聚丙締酷 胺，腐蝕抑制劑為苯并=氮挫。
[0015] 所述藍(lán)寶石拋光組合物的制備方法，包括W下步驟：取納米二氧化娃均勻分散在 一半量（藍(lán)寶石拋光組合物中所需去離水子量的一半）的去離子水中，然后緩慢加入堿性 化合物，攬拌5min后，加入分散劑和表面活性劑，攬拌5min后加入腐蝕抑制劑，加入余量的 去離子水，攬拌30min，即得所述藍(lán)寶石拋光組合物。
[0016] 將實(shí)施例1中的藍(lán)寶石拋光組合物對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行拋光，拋光工藝如表1 : 表1_^^^
^^^^ 陽017] 對(duì)照例1 :采用日本即JIMI公司COMPOkSO拋光組合物對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行拋光，拋光 工藝和表1相同。
[0018] 實(shí)施例2 一種藍(lán)寶石拋光組合物，由下述重量百分含量的原料組成：納米二氧化娃（粒度80~lOOnm) 30 %、堿性化合物1. 5 %、分散劑0. 5 %、表面活性劑0. 4 %、腐蝕抑制劑0. 01 % %、余 量為去離子水。所述堿性化合物為氨氧化鐘，分散劑為=聚憐酸鋼，表面活性劑為表面活性 劑為聚氧乙締酸，腐蝕抑制劑為咪挫。
[0019] 所述藍(lán)寶石拋光組合物的制備方法，包括W下步驟：取納米二氧化娃均勻分散在 一半量（藍(lán)寶石拋光組合物中所需去離水子量的一半）的去離子水中，然后緩慢加入堿性 化合物，攬拌3min后，加入分散劑和表面活性劑，攬拌8min后加入腐蝕抑制劑，加入余量的 去離子水，攬拌20min，即得所述藍(lán)寶石拋光組合物。
[0020] 將實(shí)施例2中的藍(lán)寶石拋光組合物對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行拋光，拋光工藝如表2 : 表2
陽021] 實(shí)施例3 一種藍(lán)寶石拋光組合物，由下述重量百分含量的原料組成：納米二氧化娃（粒度80~lOOnm)40%、堿性化合物2%、分散劑1. 0%、表面活性劑