值为0. 9皿，采用SartorisuCP22抓型精密电子天平（精度0.Olmg)， 对抛光前后氧化嫁晶片进行称重，计算该抛光液抛光材料去除率为3. 8ym/h。由此可见，本 发明抛光液适用于氧化嫁晶片的抛光加工，相比现有技术取得了非常好的技术进步。
[0050] 对比实验：
[0051] 按上述方法，采用现有技术中碱性娃溶胶抛光液（由纳米娃溶胶、络合剂、表面活 性剂、抑值调节剂、去离子水构成）对氧化嫁晶片化学机械抛光，抛光加工结束后，氧化嫁 晶片表面出现贯穿解理裂纹和局部解理坑点和塌边等缺陷，抛光质量较差。
[0052] 实施例3所述的抛光液的制备过程，具体制备步骤如下：
[0053] (1)备料：依据原料制备重量百分比，分别称取纳米级娃溶胶lOOOg、纳米级氧化 错70g、氧化铁70g、氧化姉70g、氨氧化钟lOg、=乙醇胺50g、脂肪醇聚氧乙締酸35g、脂肪 酸聚氧乙締酸35g、乙二胺四乙酸四钢50g、聚二甲基硅氧烷0. 5g、异嚷挫嘟酬0. 5g、异丙酬 Ig、去离子水1108g，备用；
[0054] (2)纳米磨料稀释液配制：将纳米级纳米级氧化错70g、氧化铁70g、氧化姉70g磨 料缓慢均匀的加入到1000 g纳米级娃溶胶溶液中，边加入边揽拌，并注入500g去离子水， 使用电动磁力揽拌装置进行约30min的充分揽拌，形成W娃溶胶为母液的混合稀释溶液 1710g,静置、冷却至室溫,备用；
[0055] (3)各组分试剂稀释液配制：在电动磁力揽拌装置揽拌的条件下，依次将脂肪醇 聚氧乙締酸35g、脂肪酸聚氧乙締酸35g、乙二胺四乙酸四钢50g、0. 5g聚二甲基硅氧烷、 0. 5g异嚷挫嘟酬、Ig异丙酬及IOg氨氧化钟依次加入到剩余的去离子水中，充分揽拌约 30min，待各组分试剂充分溶解于去离子水中后，静置、冷却至室溫，备用；
[0056] (4)准抛光液配制：将步骤做试剂稀释液缓慢均匀加入到步骤（1)纳米磨料稀 释液中，边加边揽拌，流量控制在150ml/min左右，完全加入后，再充分揽拌30min，得到混 合均匀的准抛光液，备用；
[0057] (5)抑值调节：将50gS乙醇胺缓慢均匀加入到准抛光液中，充分揽拌混合均匀， 此时抑值约为11，即获得2500g用于氧化嫁晶片化学机械抛光的抗解理抛光液。
[0058] 取上述用于氧化嫁晶片化学机械抛光的抗解理抛光液进行抛光实验，使用 化ipol-1502精密抛光机对氧化嫁晶片进行化学机械抛光，晶片外形尺寸为15X15mm，抛 光压力320g/cm2,抛光盘转速为50RPM，抛光液流量为lOml/min。抛光加工结束后氧化嫁晶 片表面完整、无解理缺陷，使用VK-X100/X200形状测量激光显微镜检测10X10ym平面区 域内表面粗糖度Ra数值为1.Onm,使用AFM-IIa型原子力显微镜测得5X5ym平面区域 内表面粗糖度Ra数值为0. 9皿，采用SartorisuCP22抓型精密电子天平（精度0.Olmg)， 对抛光前后氧化嫁晶片进行称重，计算该抛光液抛光材料去除率为3. 1ym/h。
[0059] 对比实验：
[0060] 按上述方法，采用现有技术中碱性娃溶胶抛光液（由纳米娃溶胶、络合剂、表面活 性剂、抑值调节剂、去离子水构成）对氧化嫁晶片化学机械抛光，抛光加工结束后，氧化嫁 晶片表面出现贯穿解理裂纹和局部解理坑点和塌边等缺陷，抛光质量较差。
[0061]W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：它由下列重量百分比的原料制成： 纳米级娃溶胶40 %~60 %，纳米级辅助混合磨料1 %~5 %，pH值调节剂0. 5 %~ 3%，表面活性剂0. 1 %~3%，络合剂0. 05 %~3%，消泡剂0. 002%~0. 02%，杀菌剂 0. 001 %~0. 02%，助清洗剂0. 01 %~0. 1 %，其余的为去离子水。2. 根据权利要求1所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：它由下列重量百分 比的原料制成： 纳米级娃溶胶40%~50%，纳米级辅助混合磨料3%~5%，pH值调节剂0. 5%~ 3 %，表面活性剂2 %~3 %，络合剂1 %~2 %，消泡剂0? 01 %~0? 02 %，杀菌剂0? 01 %~ 0. 02 %，助清洗剂0. 01 %~0. 05 %，其余的为去离子水。3. 根据权利要求1或2所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：所述的纳米级 硅溶胶中二氧化硅颗粒的重量百分含量为40%，二氧化硅颗粒粒径为10~15nm，二氧化硅 胶团颗粒粒径< 50nm。4. 根据权利要求3所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：所述的纳米级辅助 混合磨料为氧化锆、氧化钛和氧化铈中一种或它们的混合物；磨料粒径< 50nm，平均粒径 略大于二氧化硅颗粒的粒径；所述的纳米级辅助混合磨料的莫氏硬度为5. 5~6. 5。5. 根据权利要求1或2所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：所述的pH值调 节剂为无机碱pH值调节剂和有机碱pH值调节剂按重量比I : 1~5组成，无机碱pH值调节 剂为氢氧化钾，有机碱pH值调节剂为乙醇胺，乙二胺，三乙胺或三乙醇胺中的任意一种或 多种的混合物。6. 根据权利要求1或2所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：所述的表面活 性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚 氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯和硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚中的任意一种或多种的混合物。7. 根据权利要求1或2所述的氧化镓晶片抗解理抛光液，其特征在于：所述的络合剂 为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠；所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷；杀菌剂为异 噻唑啉酮；助清洗剂为异丙酮。8. 权利要求1或2所述的氧化镓晶片抗解理抛光液的制备方法，其特征在于：包括以 下步骤： (1) 以纳米级硅溶胶溶液为母液，按权利要求1或2的重量百分含量，将纳米级辅助混 合磨料加入纳米级硅溶胶母液中，并注入部分去离子水，充分搅拌，形成以纳米级硅溶胶为 母液的混合稀释溶液，静置、冷却至室温，备用； (2) 在搅拌的条件下，按权利要求1或2的重量百分含量，将表面活性剂、络合剂、消 泡剂、杀菌剂、助清洗剂，及部分重量份额的PH值调节剂加入到剩余的去离子水中，充分搅 拌，待各组分试剂充分溶解于去离子水中后，得混合水溶液，静置、冷却至室温，备用； (3) 将步骤⑵得到的混合水溶液缓慢加入到步骤⑴得到的以纳米级硅溶胶为母 液的混合稀释溶液中，流量控制在100~150ml/min，边加边搅拌，完全加入后，再充分搅拌 20~40min，得到混合均勾的准抛光液； (4) 最后将剩余重量份额的pH值调节剂在搅拌的条件下，缓慢滴加到步骤（3)得到的 准抛光液中，控制抛光液的pH值在9. 0~12. 5的范围以内，充分搅拌混合均匀后，得到氧 化镓晶片抗解理抛光液。
【专利摘要】本发明公开了一种氧化镓晶片抗解理抛光液，它由纳米级硅溶胶，纳米级辅助混合磨料，pH值调节剂，表面活性剂，络合剂，消泡剂，杀菌剂，助清洗剂和去离子水制成。本发明通过大量实验优选得到的抛光液，可有效避免氧化镓晶片抛光过程中解理缺陷的产生，可实现氧化镓晶片表面无缺陷、无损伤、超镜面的高速、高效抛光加工的目的，采用本发明抛光液进行化学机械抛光后，氧化镓晶片平整性良好，可获得无缺陷、无损伤的超镜面级光滑表面，抛光材料去除率为60nm/min，表面粗糙度Ra数值可达到0.8nm，取得了优异的技术效果，可克服现有技术的不足。
【IPC分类】C09G1/02
【公开号】CN105153943
【申请号】CN201510575190
【发明人】周海, 徐晓明, 龚凯
【申请人】盐城工学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月10日