【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于研磨抛光，具体涉及一种氮化铝陶瓷抛光工艺。
技术介绍
1、氮化铝(aln)单晶是一种超宽禁带半导体材料，具有较高的击穿场强，热导率高、热稳定性好，在可见光duv波段完全透明，广泛应用于微电子、光电子等集成电路
；随着电子器件尺寸缩小，要求氮化铝晶片表面可接受的分辨率的平整度达到纳米级；氮化铝晶片的加工过程包括：利用金刚石线将晶锭切成晶片的切割过程、将切割片表面的线切割痕去除以及找平的研磨过程、去除晶片表面的研磨留下的损伤层和划痕的抛光过程；在氮化铝晶片加工过程中，抛光技术尤为重要。
2、化学机械抛光技术(cmp)不仅可以实现全局平坦化，而且具有较好的加工性能和抛光速度，其主要通过用化学腐蚀和机械力对加工过程中的衬底材料进行表面平滑处理，化学机械抛光加工过程包括粗磨、中磨和精抛等工序，其中精抛最终决定晶片表面质量的好坏，化学机械精抛液是关键影响因素之一，目前市面上抛光液存在抛光速率低、容易形成表观缺陷、离子污染等缺陷。
3、申请号为202011483351.4的中国专利申请公开了一种氮化铝陶瓷基板用抛光液及其制备方法和抛光方法，抛光液主要由以下质量份数的组分组成：氧化铝磨料90-110份、分散剂4-12份和水850-950份；采用ph调节剂调节所述抛光液的ph为3-5；该抛光液可有效的对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，降低表面粗糙度，但抛光效果有待提高；申请号为202210372295.x的中国专利公开了一种无味氮化铝抛光液及其制备方法和应用，抛光液由以下质量浓度的原料组成：0.1-40％研
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种氮化铝陶瓷抛光工艺，本专利技术所提供的抛光液具有良好的悬浮稳定性及抑菌性能，使用抛光液对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，具有较高的抛光速率，抛光效果好，能够获得表面粗糙度小且无刮伤的氮化铝陶瓷基板。
2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
3、一种氮化铝陶瓷抛光工艺，所述抛光工艺包括以下步骤：将氮化铝陶瓷基板置于抛光垫上，加入抛光液进行抛光；所述抛光液由如下重量份组分制成：将15-20份复合磨料、2-4份氧化剂、8-10份功能化合物和60-70份水混合成溶液，并使用有机酸调节溶液的ph值为4-4.5。
4、进一步地，所述复合磨料由质量比为1:1-2的氧化铝和功能化硅溶胶组成；
5、进一步地，所述氧化铝为球状氧化铝，所述球状氧化铝的粒径为80-100nm。
6、进一步地，所述氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠、高锰酸钾中一种或几种混合。
7、进一步地，所述有机酸为酒石酸、草酸、柠檬酸中一种或几种混合。
8、进一步地，所述抛光工艺中，抛光垫为无纺布抛光布，抛光压力为200-300g/cm2，抛光转速为80-100r/min，抛光时间为50-60min，抛光液流速为10-15ml/min。
9、在本专利技术技术方案中，所述功能化硅溶胶的制备方法为：
10、s1、向硅溶胶中加入盐酸多巴胺，分散均匀，加入tris溶液，调节溶液ph值为8.5，置于室温下，搅拌反应24-30h，得到聚多巴胺修饰的硅溶胶；
11、s2、向步骤s1中得到的聚多巴胺修饰的硅溶胶中加入功能化合物和三乙胺，维持反应温度为80℃，回流反应4-5h，反应完成后，得到功能化硅溶胶。
12、进一步地，步骤s1中所述硅溶胶中纳米二氧化硅的粒径为10-20nm；所述硅溶胶、盐酸多巴胺的质量比为1:0.1-0.2。
13、进一步地，步骤s2中所述聚多巴胺修饰的硅溶胶、功能化合物、三乙胺的质量比为1:0.05-0.1:0.025-0.05。
14、在本专利技术技术方案中，所述功能化合物的制备方法为：
15、(1)向乙醇中加入6-氯-1-羟基苯并三氮唑和十二烷基二甲基叔胺，维持反应温度为80℃，回流反应10-12h，反应完成后，冷却至室温，除去乙醇，使用二氯甲烷和水萃取，收集水相，减压浓缩得到改性化合物，结构式为：
16、
17、(2)向甲苯中加入改性化合物、4-氯丁酸和对甲基苯磺酸，维持反应温度为110℃，回流反应4-6h，并用分水器收集反应生成的水，反应完成后，冷却至室温，除去甲苯，使用二氯甲烷和水萃取，收集水相，减压浓缩得到功能化合物，结构式为：
18、
19、进一步地，步骤(1)中所述6-氯-1-羟基苯并三氮唑、十二烷基二甲基叔胺的摩尔比为1:1.0-1.1。
20、进一步地，步骤(2)改性化合物、4-氯丁酸、对甲基苯磺酸的摩尔比为1:1.0-1.1:0.03-0.05。
21、本专利技术具有如下有益效果：
22、本专利技术为了获得性能稳定的抛光液，一方面以6-氯-1-羟基苯并三氮唑为原料，依次与十二烷基二甲基叔胺、4-氯丁酸反应，得到了结构中含有具有抑菌及分散作用的长链季铵盐基团、具有抑菌及螯合离子作用的苯并三氮唑基团的功能化合物；另一方面对硅溶胶进行改性，将硅溶胶中二氧化硅表面依次接枝了具有抑菌作用的聚多巴胺和多种功能作用的功能化合物，得到了功能化硅溶胶；本专利技术将功能化合物、功能化硅溶胶加入到抛光液组分中，两者能够协同作用，提高抛光液的悬浮稳定性及抑菌性能，降低离子玷污，使各组分在抛光过程中均匀稳定存在，充分发挥复合磨料、氧化剂的作用，从而有助于提高抛光速率和抛光效果。
23、本专利技术所提供的抛光液中含有由氧化铝及功能化硅溶胶组成的复合磨料、氧化剂、功能化合物和水，具有良好的悬浮稳定性及抑菌性能；本专利技术使用抛光液对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，具有较高的抛光速率，抛光效果好，能够获得表面粗糙度小且无刮伤的氮化铝陶瓷基板。
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1.一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺包括以下步骤：将氮化铝陶瓷基板置于抛光垫上，加入抛光液进行抛光；
2.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述功能化硅溶胶的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤S1中所述硅溶胶中纳米二氧化硅的粒径为10-20nm；所述硅溶胶、盐酸多巴胺的质量比为1:0.1-0.2。
4.根据权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤S2中所述聚多巴胺修饰的硅溶胶、功能化合物、三乙胺的质量比为1:0.05-0.1:0.025-0.05。
5.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述功能化合物的制备方法为：
6.根据权利要求5所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤(1)中所述6-氯-1-羟基苯并三氮唑、十二烷基二甲基叔胺的摩尔比为1:1.0-1.1；步骤(2)改性化合物、4-氯丁酸、对甲基苯磺酸的摩尔比为1:1.0-1.1:0.03-0.05。
7.根据权利要求1所述的一种氮
8.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述有机酸为酒石酸、草酸、柠檬酸中一种或几种混合。
9.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述氧化铝为球状氧化铝，所述球状氧化铝的粒径为80-100nm。
10.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺中，抛光垫为无纺布抛光布，抛光压力为200-300g/cm2，抛光转速为80-100r/min，抛光时间为50-60min，抛光液流速为10-15mL/min。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺包括以下步骤：将氮化铝陶瓷基板置于抛光垫上，加入抛光液进行抛光；
2.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述功能化硅溶胶的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤s1中所述硅溶胶中纳米二氧化硅的粒径为10-20nm；所述硅溶胶、盐酸多巴胺的质量比为1:0.1-0.2。
4.根据权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤s2中所述聚多巴胺修饰的硅溶胶、功能化合物、三乙胺的质量比为1:0.05-0.1:0.025-0.05。
5.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，所述功能化合物的制备方法为：
6.根据权利要求5所述的一种氮化铝陶瓷抛光工艺，其特征在于，步骤(1)中所述6-氯-1-羟基苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军，于旭东，
申请(专利权)人：科菲材料技术浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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