氮化铝基板用研磨剂组合物及氮化铝基板的研磨方法技术

本发明专利技术提供一种将氮化铝基板以高研磨速度精加工成良好的表面平滑性的氮化铝基板用研磨剂组合物。氮化铝基板用研磨剂组合物含有氧化铝粒子、脂肪族胺化合物、酸和/或其盐、以及水。另外，pH值(25℃)为7.5以上且小于11.5。

【技术实现步骤摘要】
氮化铝基板用研磨剂组合物及氮化铝基板的研磨方法
本专利技术涉及一种可作为各种电子材料而使用的陶瓷材料，其中上述各种电子材料以集成电路或集成电路封装等材料为主。特别涉及一种用于制作半导体器件的氮化铝单晶基板、或者作为半导体安装用高性能散热板而普及的氮化铝多晶基板的研磨中所使用的研磨剂组合物，其中，涉及一种在将散热性优异的氮化铝多晶基板有效研磨方面有用的研磨剂组合物。
技术介绍
由于氮化铝电导率高、绝缘性和机械强度优异，因此，作为集成电路或集成电路封装等散热材料正在普及。其中，将以氮化铝为主成分的粉末进行烧结而得到的氮化铝多晶体的绝缘性和机械强度优异，与金属导体的接合容易，进而，由于具有高的导热特性，因此作为半导体安装用高性能散热板正在迅速普及。这种散热基板通常可利用以下方法制造。将氮化铝原料粉末和烧结助剂等添加剂充分混合之后，利用各种成型法进行成型并进行脱脂、焙烧而形成烧结基板。其后，通过研磨使烧结基板的表面平滑，进而在烧结基板的表面形成金属薄膜层，在该金属薄膜上安装电子元件(例如激光二极管)。但是，根据近年的电子元件的小型化、高密度化的要求，安装有电子元件的氮化铝多晶基板表面的平滑性也要求显著的精度的提高。用于使氮化铝多晶基板的表面平滑的研磨通过以下方式实施，即，使磨粒的分散液存在于研磨面，利用抛光垫(pad)将其按压于研磨面并摩擦。但是，由于氮化铝多晶基板的结晶粒界脆，因此，通常的研磨加工中，存在以下问题：在其研磨加工中产生脱粒等，不能实现充分的平滑性。提出了在氮化铝多晶基板的研磨中，一边提高研磨速度，一边使表面平滑性提高的方法(专利文献1～4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-272506号公报专利文献2：日本特开平4-223852号公报专利文献3：日本特开平4-114984号公报专利文献4：日本特开2018-159033号公报
技术实现思路
专利技术是所要解决的问题专利文献1中，提出了利用使特定粒径的金刚石磨粒成为特定的磨粒密度(每单位体积的磨粒量)而得到的固定磨粒对氮化铝烧结基板进行研磨的方法。专利文献2中，提出了利用氧化铝和氧化铬的复合磨粒对氮化铝烧结基板进行研磨的方法。专利文献3中，提出了利用聚氨酯树脂制抛光垫和氧化铈磨粒的组合对氮化铝烧结基板进行研磨的方法。专利文献4中，提出了使用含有氧化铝粒子、分散剂、酸、氢离子供给剂以及水且pH＝0.1～5.0的研磨剂组合物对氮化铝烧结基板进行研磨的方法。但是，通过这些方法，也不能实现将氮化铝基板以高研磨速度精加工成良好的表面平滑性。本专利技术的课题在于，提供一种将氮化铝基板以高研磨速度精加工成良好的表面平滑性的氮化铝基板用研磨剂组合物。用于解决问题的技术方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使用以下的研磨剂组合物，可解决上述课题，从而完成本专利技术。[1]一种氮化铝基板用研磨剂组合物，其含有氧化铝粒子、脂肪族胺化合物、酸和/或其盐、以及水，且pH值(25℃)为7.5以上且小于11.5。[2]根据上述[1]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述脂肪族胺化合物为具有羟基的脂肪族胺化合物。[3]根据上述[1]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述脂肪族胺化合物为不具有羟基的脂肪族胺化合物。[4]根据上述[1]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，作为上述脂肪族胺化合物，含有具有羟基的脂肪族胺化合物和不具有羟基的脂肪族胺化合物各一种以上。[5]根据上述[2]或[4]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述具有羟基的脂肪族胺化合物为选自单乙醇胺、1-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2-甲基氨基乙醇、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N,N-二乙基羟基胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-乙基氨基乙醇、2-(丁基氨基)乙醇、二乙醇胺、二异丙醇胺、2-氨基-2-甲基丙二醇、N-甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、三乙醇胺中的至少1种。[6]根据上述[3]或[4]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述不具有羟基的脂肪族胺化合物为选自乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、环己胺、哌嗪、二乙胺、甲基丙胺、乙基丙胺、三乙胺、乙二胺、1,2-丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、N,N-二甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N,N,N,N-四甲基乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、1,3-二氨基戊烷、二亚乙基三胺、双(六亚甲基)三胺、三亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、四甲基六亚甲基二胺中的至少1种。[7]根据上述[1]～[6]中任一项记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述酸和/或其盐为选自无机酸和/或其盐、有机酸和/或其盐中的至少1种。[8]根据上述[7]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述酸和/或其盐为无机酸和/或其盐，且为选自硝酸、硫酸、盐酸、磷酸和/或它们的盐中的至少1种。[9]根据上述[7]记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述酸和/或其盐为有机酸和/或其盐，且为选自草酸、苹果酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、琥珀酸、丙二酸、己二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、酒石酸、丙酸、乳酸和/或它们的盐中的至少1种。[10]根据上述[1]～[9]中任一项记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述研磨剂组合物的pH值(25℃)为8.5以上且小于10.5。[11]根据上述[1]～[10]中任一项记载的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，上述氮化铝基板为氮化铝多晶基板。[12]一种氮化铝基板的研磨方法，其以循环供给方式使用上述[1]～[10]中任一项记载的研磨剂组合物对氮化铝基板进行研磨。[13]一种氮化铝多晶基板的研磨方法，其以循环供给方式使用上述[11]记载的研磨剂组合物对氮化铝多晶基板进行研磨。专利技术效果本专利技术的氮化铝基板用研磨剂组合物可提高研磨速度，且使研磨后的表面平滑性提高。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术并不限定于以下实施方式，在脱离不专利技术的范围内可以加以变更、修正、改良。1.研磨剂组合物本专利技术的氮化铝基板用研磨剂组合物含有氧化铝粒子、脂肪族胺化合物、酸和/或其盐、以及水。另外，pH值(25℃)为7.5以上且小于11.5。(1)氧化铝粒子本专利技术中所使用的氧化铝粒子可以为α-氧化铝，也可以为中间氧化铝，还可以为α-氧化铝与中间氧化铝的混合物。作为中间氧化铝，可举出γ-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝等。从在对氮化铝基板进行研磨时，尽可能提高研磨速度的观点考虑，优选使用α-氧化铝。作为制造氧化铝时的原料，可举出水铝矿：Al2O3·3H2O、勃姆石：Al2O3·H2O、拟勃姆石：Al2O3·nH2O(n＝1～2)等。这些氧化铝原料例如可利用以下方法来制备。水铝矿：Al2O3·3H2O利用氢氧化钠的热溶液溶解铝土矿，将通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化铝基板用研磨剂组合物，其特征在于，含有氧化铝粒子、脂肪族胺化合物、酸和/或其盐、以及水，且pH值(25℃)为7.5以上且小于11.5。/n

【技术特征摘要】
20190401 JP 2019-0700141.一种氮化铝基板用研磨剂组合物，其特征在于，含有氧化铝粒子、脂肪族胺化合物、酸和/或其盐、以及水，且pH值(25℃)为7.5以上且小于11.5。


2.根据权利要求1所述的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，
所述脂肪族胺化合物为具有羟基的脂肪族胺化合物。


3.根据权利要求1所述的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，
所述脂肪族胺化合物为不具有羟基的脂肪族胺化合物。


4.根据权利要求1所述的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，
作为所述脂肪族胺化合物，含有具有羟基的脂肪族胺化合物和不具有羟基的脂肪族胺化合物各一种以上。


5.根据权利要求2或4所述的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，
所述具有羟基的脂肪族胺化合物为选自单乙醇胺、1-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2-甲基氨基乙醇、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N,N-二乙基羟基胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-乙基氨基乙醇、2-(丁基氨基)乙醇、二乙醇胺、二异丙醇胺、2-氨基-2-甲基丙二醇、N-甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、三乙醇胺中的至少1种。


6.根据权利要求3或4所述的氮化铝基板用研磨剂组合物，其中，
所述不具有羟基的脂肪族胺化合物为选自乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、环己胺、哌嗪、二乙胺、甲基丙胺、乙基丙胺、三乙胺、乙二胺、1,2-丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、N,N-二甲基乙二胺、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤优治，巢河慧，
申请(专利权)人：山口精研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP