镁铝合金材料表面化学机械抛光液

本品镁铝合金材料表面化学机械抛光液利用纳米 SiO₂溶胶作为抛光液磨料，不仅能降低基片损伤，还能提高高速率、高平整，让抛光效果更佳。下面专家来科普本品铝合金材料表面化学机械抛光液的专业配方知识。

制备方法

(1)将SiO₂ 的质量分数为40%～50%、粒径为30～50nm 的硅溶 胶加入到透明密闭反应器中，对透明密闭反应器抽真空使反应器内呈 负压完全涡流状态，形成完全涡流搅拌，并在完全涡流搅拌的作用下 边搅拌边在负压的作用下抽入电阻为18MΩ以上的超纯水，得到稀释的硅溶胶溶液；

(2)边进行完全涡流搅拌边将表面活性剂、FA/O 螯合剂在负压的作 用下抽入到透明密闭反应器中；

(3)边进行完全涡流搅拌边将碱性pH 调节剂在负压的作用下抽入到 透明密闭反应器中，调节pH 值为10～11,完全涡流搅拌均匀得到抛 光液。

原料配伍 本品各组分质量份配比范围为：粒径为30～50nm的硅溶 胶2000～2400、18MQ 超纯水1490～1880、表面活性剂39～41、FA/O  螯合剂39～41、碱性pH 调节剂30～40。

所述碱性pH 调节剂采用抛光液中常用组分，最好选用胺碱，如乙醇 胺、四羟乙基乙二胺等。

所述表面活性剂为 FA/O  活性剂的聚氧乙烯醚，是[C_₁₅H_₁₅~₁₉O (CH_₂CH_₂O)_₅H] 、[C ₂₀H_₁₅~₁₉O(CH_₂CH_₂O)_₅H] 、[C_₄OH1_5~19O(CH_₂CH_₂O)_₅H] 的复合物、O_π-7[(C_₁₀H₂₁—C_₆H_₄—O—CH_₂CH_₂O)—H]、聚氧乙烯仲 烷基醇醚(JFC) 、O-10[(C_₁₀H_₂₁—C_₆H_₄—O—CH_₂CH_₂O)₁₀—H]、O_π-20[(C_₁₂~18H_₂5~37—C_₆H_₄—O—CH_₂CH_₂O)₇₀—H]  中的任一种。

所述FA/O螯合剂为天津晶岭微电子材料有限公司市售产品，为乙二 胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺),可简写为 NH₂RNH₂。

所述透明密闭反应器的材料为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中 的任一种。

产品应用 
       本品主要应用于镁铝合金材料表面化学机械抛光。

产品特性 
       本品的制备方法通过在负压状态下使反应器中的液体形成完全涡流状态，对反应器中的液体实现搅拌，而且，反应器使用透明的非金属材料，能够避免有机物、金属离子、大颗粒等有害物质进入到抛光液中，从而降低金属离子的浓度，避免硅溶胶凝聚现象的出现，同时，提高 了抛光液的纯度，有利于提高镁铝合金材料的抛光质量。能够降低后续加工的成本，提高器件成品率。

本品的抛光液制备过程中通过物料加入顺序的控制，使表面活性剂充分包裹硅溶胶磨料颗粒表层，有效强化了对硅溶胶磨料颗粒的保护作用。在碱性 pH 调节剂作用下，负压完全涡流搅拌形式能使硅溶  胶磨料快速通过凝胶化区域达到硅溶胶磨料自身胶粒稳定化，避免了 传统机械搅拌下硅溶胶水溶液层流区局部碱性 pH 调节剂浓度过高而 导致抛光液制备过程中硅溶胶的不可逆的快速凝聚与溶解。该制备方法工艺简单可控，大大提高了抛光液制备的生产效率与生产质量，大幅降低生产成本。

本品的抛光液为碱性，对设备无腐蚀，硅溶胶稳定性好，解决了酸性抛光液污染重、易凝胶等诸多弊端。而且，镁铝合金材料在 pH 值为10~ 11时，易生成可溶性的化合物，从而易脱离表面。

本品的抛光液选用纳米 SiO_₂溶胶作为抛光液磨料，其粒径小、硬度小、分散度好，对基片损伤度小，能够达到高速率、高平整、低损伤抛光，污染小。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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