本發明涉及一種稀土拋光液。
背景技術：
化學機械研磨(CMP)由化學作用、機械作用以及這兩種作用結合而成。它通常由一個帶有拋光墊的研磨臺，及一個用于承載芯片的研磨頭組成。其中研磨頭固定住芯片，然后將芯片的正面壓在拋光墊上。當進行化學機械研磨時，研磨頭在拋光墊上線性移動或是沿著與研磨臺一樣的運動方向旋轉。與此同時，含有研磨劑的漿液被滴到拋光墊上，并因離心作用平鋪在拋光墊上。芯片表面在機械和化學的雙重作用下實現全局平坦化。稀土元素被應用于拋光液或者拋光粉，稀土拋光漿液具有硬度低、劃傷少、拋光速度快和精度高等特點，在拋光過程中，稀土拋光漿料所起的作用主要是通過化學作用在工件表面形成一層膜，而后拋光漿料中的磨料通過機械作用將膜去除掉，最終完成化學機械拋光過程。在已經公開的中國專利文獻中，授權公開號為CN102337086B的中國專利，其中公開了一種稀土拋光液，主要介紹了氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的制備方法和工藝條件，為稀土拋光液的研究提供了應用基礎。申請人在對該專利和專利進行研究后發現，該稀土拋光液的主要成分是氟氧化鑭鈰稀土拋光粉，其中分散劑和pH調節劑均為輔助成分，其含量對拋光的效果影響較小，可以忽略。由于該專利產品的成分較為單一，申請人在其基礎上進行了改進，以便獲得更加優良的稀土拋光液。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種稀土拋光液。為達上述目的，本發明的一個實施例中提供了一種氟氧化鑭鈰稀土拋光液，包括氟氧化鑭鈰稀土拋光粉、分散劑、增效劑和溶劑；其中，氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的含量為20%~30%，分散劑的含量為0.5%~0.8%，增效劑的含量為3%~5%；pH為7.5~9；增效劑為十二烷基苯磺酸20%~25%、十二烷基三甲基氯化銨50%和二甲基甲酰胺25%~30%的混合物。綜上所述，本發明具有以下優點：本發明的拋光液中含有稀土拋光液、分散劑和增效劑，通過對稀土拋光粉和增效劑的配比調節，使拋光效果達到最優，劃傷減少，具有更高的拋光速度。本發明的氟氧化鑭鈰稀土拋光液，對氧化硅玻璃具有懸浮性穩定性高、拋光速率快、劃傷少和耐磨性高的性能特征，對應稀土顆粒粒度小，通過添加pH值調節劑和有機分散劑，從而延緩了液料中磨料的沉降，提高了拋光液對玻璃基片的拋光速率，并減少了劃傷的發生。具體實施方式實施例1~實施例4中的拋光液制備方法為：1、氟氧化鑭鈰稀土拋光粉的制備：包括如下步驟：沉淀：將鑭鹽和鈰鹽的混合溶液，加入碳酸鹽沉淀劑至混合溶液pH值為6.4~10.0，進行沉淀，得到碳酸鑭鈰混合物；鈰占鑭鈰總質量的60–80wt%；所說的鑭鹽為鑭的硝酸鹽或氯化鹽；所述的鈰鹽為鈰的硝酸鹽或氯化鹽；所述的碳酸鹽選自碳酸鈉或碳酸氫銨中的一種以上；氟化：將氫氟酸加入沉淀的產物，進行氟化反應，得到氟碳酸鑭鈰；氫氟酸的加入量為碳酸鑭鈰總質量的5~7wt%，脫水，得到氟碳酸鑭鈰濾餅，烘干，然后在800~℃1200℃下焙燒3–8小時，得到氟氧化鑭鈰拋光粉；粉碎：將獲得的氟氧化鑭鈰拋光粉氣流粉碎至顆粒平均粒度D50分布于0.8~1.0μm，D90分布于1.8~2.0μm。2、拋光液的制備按照重量計，按照相應配比將稀土拋光粉、分散劑、增效劑加入溶劑水中配置成漿料。實施例1本發明實施例1的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有：氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2kg；分散劑0.05kg，增效劑共計0.3kg，pH為7.5；增效劑中十二烷基苯磺酸0.06kg、十二烷基三甲基氯化銨0.15kg、二甲基甲酰胺0.09kg；并按照上述配方制成拋光液。實施例2本發明實施例2的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有：氟氧化鑭鈰稀土拋光粉3kg；分散劑0.04kg，增效劑共計0.8kg，pH為8.5；增效劑中十二烷基苯磺酸0.2kg、十二烷基三甲基氯化銨0.4kg、二甲基甲酰胺0.2kg；并按照上述配方制成拋光液。實施例3本發明實施例3的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有：氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2.5kg；分散劑0.04kg，增效劑共計0.65kg，pH為7.5；增效劑中十二烷基苯磺酸0.13kg、十二烷基三甲基氯化銨0.325kg、二甲基甲酰胺0.195kg；并按照上述配方制成拋光液。實施例4本發明實施例4的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有：氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2.5kg；分散劑0.04kg，增效劑共計0.65kg，pH為7.5；增效劑中十二烷基苯磺酸0.13kg、十二烷基三甲基氯化銨0.325kg、二甲基甲酰胺0.19kg，助溶劑0.005kg；并按照上述配方制成拋光液。助溶劑可以誒乙酸乙酯、乙酸、正丁醇等。對照組對照組的拋光液配方為每10kg溶劑水中含有：氟氧化鑭鈰稀土拋光粉2kg；分散劑0.05kg，pH為7.5。3、將上述各拋光液用于拋光氧化硅玻璃，拋光的工藝參數為：下壓力3psi，拋光盤(直徑14英寸)的轉速70rpm，拋光頭轉速80rpm，拋光漿料流速200ml/min，拋光墊為politex，拋光機為LogitechLP50；結果如下。實施例1中，氧化硅去除速率為202A/min，實施例2的氧化硅去除速率為210A/min，實施例3中，氧化硅去除速率為208A/min，實施例4中，氧化硅去除速率為215A/min，對照組中，氧化硅去除速率為178A/min。通過上述實驗可以得知，在增加增效劑過后，稀土拋光液的拋光效率大大提高。