許多高質(zhì)量超光滑基材表面都需要拋光。拋光時(shí)經(jīng)常要用到拋光液。拋光液主要用于集成電路元器件等半導(dǎo)體材料的制造過程。研磨料以Si0?,Ce0?,A1?0?, Zr0?等為主。拿A1?0?拋光液來說,由于α-A1?0?的硬度高,穩(wěn)定性好,因此它在處理藍(lán)寶石或半導(dǎo)體材料時(shí),與Si0?等軟質(zhì)磨料相比,在去除速率上有著明顯的優(yōu)勢(shì)。因此近年來以A1?0?為主要磨料的拋光液越來越受到市場(chǎng)的歡迎,然而,制備一個(gè)穩(wěn)定的A1?0?分散體存在一定難度,主要難點(diǎn)為:分散體的分層沉淀問題。
一個(gè)好的磨料分散體需達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn):
1、儲(chǔ)存后無分層、無沉淀、呈均勻穩(wěn)定的懸浮液狀態(tài)。2、分散體要求無觸變。3、透明度:要求透明或半透明。除此之外,還有分散體不能穩(wěn)泡、可能要調(diào)入到酸性環(huán)境中使用等其它要求。
基于這些要求,我們的思路主要從篩選分散劑著手。
我們測(cè)試了不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的分散劑,其中,大部分分散劑在此拋光液中1個(gè)小時(shí)就開始分層,隔夜幾乎就完全沉淀。如圖1
我司經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn),最終開發(fā)出了一款適用于分散SiO?,CeO?,A1?O?, ZrO?的產(chǎn)品—— WD 4151。它對(duì)SiO?,CeO?,A1?O?, ZrO?等磨料具有優(yōu)異的分散和穩(wěn)定性能,其中對(duì)A1?O?分散性能如下:
1、測(cè)試配方
2、按照配方制備的A1?O?水性分散液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性:
儲(chǔ)存穩(wěn)定性:下圖為室溫儲(chǔ)存4月后的狀態(tài):
從上圖可以看出,使用WD 4151制備的分散液在儲(chǔ)存后,無分水、分層和沉淀,狀態(tài)良好,說明分散液的穩(wěn)定性優(yōu)異。
3、驗(yàn)證此分散體是否適合酸性條件使用
由于有的A1?O?拋光液需要在PH=3(用硝酸調(diào)節(jié))的情況下使用,因此我們將此分散體的PH用硝酸調(diào)制PH值為3,測(cè)試分散體是否有變化。結(jié)果表明用WD 4151制備的分散體依舊穩(wěn)定,無任何變化。
WD 4151簡(jiǎn)介
WD4151為復(fù)合的非離子化合物,主要組分來自于天然植物,生物降解性非常好,不含壬基酚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚、辛基酚聚氧乙烯醚,是一只綠色環(huán)保的分散劑產(chǎn)品,并且具有低泡,特別適合于分散金屬氧化物。
1、主要指標(biāo)
(1)pH 方法:1%的水溶液
(2)濁點(diǎn):1%的活性物質(zhì)在 10%NaCl 溶液中
由此可見,WD 4151可廣泛用于各種磨料的分散,尤其是A1?O?,是制備無分層、無沉淀的穩(wěn)定分散體的極佳選擇!
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