本发明专利技术提供包含一次颗粒的氧化铝颗粒,其一次颗粒每个具有六面体形状及1至5的纵横比。所述氧化铝颗粒优选地具有0.01至0.6μm的平均一次粒径。所述氧化铝颗粒优选地具有5%至70%的α-转化率。此外,所述氧化铝颗粒优选地具有0.01至2μm的平均二次粒径,并且氧化铝颗粒的90%粒径除以氧化铝颗粒的10%粒径所得值优选等于或小于3。所述氧化铝颗粒可用作,例如,对半导体器件基板、硬盘基片、或显示器基板进行抛光的用途中的磨粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由铝氧化物组成的氧化铝颗粒以及一种包含该氧化铝颗粒的抛光组 合物,所述铝氧化物包括氧化铝(如α-氧化铝和过渡型氧化铝)以及水合氧化铝(如薄 水铝石)。
技术介绍
氧化铝颗粒可用作,例如,对用于电子元件的基板(如半导体器件基板、显示器基 板、硬盘基片、和用于发光二极管的蓝宝石基板)进行抛光用途中的磨粒。因为要求这些基 板具有高平滑性和低缺陷,所以所使用的氧化铝颗粒应具有相对较小的粒径(例如,参见 专利文献1和2)。一般来说,包含氧化铝颗粒作为松散磨粒的抛光组合物与包含胶体氧化 硅作为松散磨粒的抛光组合物相比较,具有更高的基板抛光速率(去除速率)。然而,即使 在包含氧化铝颗粒的抛光组合物的情况下,利用所述抛光组合物进行抛光的基板的抛光速 率通常会随着氧化铝颗粒的粒径减小而降低。此外,随着氧化铝颗粒的粒径减小,会变得难 以通过清洗去除在抛光后粘附在基板表面的氧化铝颗粒(亦即,洗掉氧化铝颗粒的容易度 下降)。现有技术文献专利文献1 日本专利申请公开3-277683号专利文献2 日本专利申请公开5-271647号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题因此,本专利技术的目的是提供适宜用作磨粒,即使粒径较小也不会造成不利影响 (如抛光速率的降低和洗去容易度的降低)的氧化铝颗粒,并且提供一种包含该氧化铝颗 粒的抛光组合物。解决问题的手段为了达到上述目的,根据本专利技术的一个方面提供包含一次颗粒的氧化铝颗粒,其 中每个一次颗粒具有六面体形状及1至5的纵横比。所述氧化铝颗粒优选地具有0. 01至 0. 6 μ m的平均一次粒径。氧化铝颗粒优选地具有5%至70%的α -转化率。此外,氧化铝 颗粒优选地具有0. 01至2 μ m的平均二次粒径,并且氧化铝颗粒的90%粒径除以氧化铝颗 粒的10%粒径所得值优选地等于或小于3。根据本专利技术的另一个方面提供一种包含如上述氧化铝颗粒、和水的抛光组合物。专利技术效果根据本专利技术,提供可以适宜用作磨粒并且即使粒径较小也不会造成不利影响(如 抛光速率的降低和洗去容易度的降低)的氧化铝颗粒,并且还提供一种包含该氧化铝颗粒 的抛光组合物。附图说明图1示出了根据本专利技术一个实施方式的氧化铝颗粒的实例的扫描电子显微照片; 以及图2示出了根据相同实施方式的氧化铝颗粒的另一个实例的扫描电子显微照片。 具体实施例方式以下,将描述本专利技术的一个实施方式。根据本实施方式的氧化铝颗粒包含一次颗粒,其中每个一次颗粒具有六面体形 状。每个氧化铝一次颗粒优选地具有接近于由两个相对的正方形以及四个长方形或正方形 所界定的平行六面体、或者由两个相对的菱形以及四个长方形或正方形所界定的平行六面 体的轮廓形状。图1示出了前者的实例,图2示出了后者的实例。氧化铝一次颗粒具有在1至5的范围内的纵横比。此处,纵横比被定义为“a”除 以“C”,其中“a”表示从具有六面体形状的氧化铝一次颗粒的一个顶点延伸出的三条边中 的最长边的长度,“C”表示其中最短边的长度。剩下一条边的长度“b”优选大致等于最长 边的长度“a”。本实施方式的氧化铝颗粒具有如下优点可以适宜用作磨粒,并且即使粒径 较小也不会造成不利影响(如抛光速率的降低和洗去容易度的降低),因为这些氧化铝颗 粒包含具有在如上述范围内的纵横比的一次颗粒。为了进一步提升氧化铝颗粒的优点,一 次颗粒的纵横比优选为尽量地小。具体地,氧化铝一次颗粒具有优选等于或小于3、更优选 等于或小于2、更优选等于或小于1. 5的纵横比。本实施方式的氧化铝颗粒可用作,例如,对由以下材料形成的被抛光物体进行 抛光用途中的磨粒金属(包括简单金属,如铜、铝、钨、钼、钯和钌;以及金属合金,如 镍-磷)、半导体(包括元素半导体,如锗和硅;化合物半导体,如硅化锗、砷化镓、磷化铟和 氮化镓;以及氧化物半导体,如氧化铝单晶(蓝宝石))、和绝缘材料(包括玻璃,如铝硅酸 盐玻璃;以及塑料,如氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂和聚碳酸酯树脂)。更具体地,所述氧化 铝颗粒可用于,例如,由贱金属(如铝和铜)和贵金属(如钼、钯和钌)构成的半导体器件 基板的布线的抛光;镀镍-磷硬盘基片的表面的抛光;玻璃圆盘基板的抛光;眼镜的塑料镜 片的抛光;液晶显示器的彩色滤光片基板的抛光;并且可用于发光二极管的蓝宝石基片的 抛光。所述氧化铝颗粒可以用作松散的磨粒或者可以用作固定的磨粒。当把本实施方式的氧化铝颗粒用作磨粒时,如下所描述的,它们在平均一次粒径、 平均二次粒径、粒径分布和α -转化率方面具有合适的范围。关于平均一次粒径氧化铝颗粒具有优选等于或大于0. 01 μ m、更优选等于或大于0. 03 μ m、更优选等 于或大于0. 05 μ m的平均一次粒径。此处,平均一次粒径被定义为从每个六面体形状的氧 化铝一次颗粒的一个顶点延伸出的三条边中的最长边的长度的平均值。利用氧化铝颗粒进 行抛光的物体的抛光速率(去除速率)会随着氧化铝颗粒的平均一次粒径增大而升高。在 这方面,当氧化铝颗粒具有等于或大于0. 01 μ m、或者更具体地等于或大于0. 03 μ m、或者 等于或大于0. 05 μ m的平均一次粒径时,将会更加易于将抛光速率提高到对实际应用来说 尤其合适的水平。此外,氧化铝颗粒具有优选等于或小于0. 6 μ m、更优选等于或小于0. 35 μ m、更优. 25 μ m的平均一次粒径。在利用氧化铝颗粒进行抛光后被抛光物体的划痕 数量和表面粗糙度会随着氧化铝颗粒的平均一次粒径减小而降低。在这方面,当氧化铝颗 粒具有等于或小于0. 6 μ m、或者更具体地等于或小于0. 35 μ m、或者等于或小于0. 25 μ m的 平均一次粒径时,将会更加易于将划痕数量和表面粗糙度降低到对于实际应用来说尤其合 适的水平。关于平均二次粒径氧化铝颗粒具有优选等于或大于0. 01 μ m、更优选等于或大于0. 03 μ m、更优选等 于或大于0. 05 μ m的平均二次粒径。此处,平均二次粒径等于当从最小粒径的颗粒算起按 照以激光散射法所测量粒径的升序而累积的氧化铝颗粒体积最终合计达到等于或大于所 有氧化铝颗粒总体积的50%时的氧化铝颗粒的粒径。利用氧化铝颗粒进行抛光的物体的 抛光速率会随着氧化铝颗粒的平均二次粒径增加而提高。此外,随着氧化铝颗粒的平均二 次粒径增加,在利用氧化铝颗粒进行抛光后,将会更加易于通过清洗而除去粘附在抛光物 体表面的氧化铝颗粒(亦即,洗去氧化铝颗粒的容易度提高)。在这方面,当氧化铝颗粒具 有等于或大于0. 01 μ m、或者更具体地等于或大于0. 03 μ m、或者等于或大于0. 05 μ m的平 均二次粒径,将会更加易于将抛光速率和洗去容易度提高到对实际应用来说尤其合适的水 平。此外,氧化铝颗粒具有优选等于或小于2 μ m、更优选等于或小于1 μ m、更优选等 于或小于0. 5 μ m的平均二次粒径。随着氧化铝颗粒的平均二次粒径减小,利用氧化铝颗粒 进行抛光后的被抛光物体的划痕数量和表面粗糙度会降低。在这方面,当氧化铝颗粒具有 等于或小于2 μ m、或者更具体地等于或小于1 μ m、或者等于或小于0. 5 μ m的平均二次粒径 时,将会更加易于将划痕数量和表面粗糙度降低到对于实际应用来说尤其合适的水平。关于粒径分布将氧化铝颗粒的90%粒径(D90本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化铝颗粒,其特征在于,其一次颗粒各具有六面体形状及1至5的纵横比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:森永均,
申请(专利权)人:福吉米株式会社,
类型:发明
国别省市:JP
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