抛光液的组成及其作用性能直接影响到被抛光工件的表面质量

抛光液的组成及作用

抛光液的主要成分是抛光剂、腐蚀介质和助剂，它们的配比和性能直接影响被抛光工件的表面质量。本文以铝合金抛光液为例。

(1)抛光剂的作用：去除待抛光工件表面的突起物，提高工件表面的平整度。例如抛光半导体晶片时，借助外力，磨料会与晶圆表面发生化学反应高纯铝电解抛光液配方，产生钝化物质的去除，从而加工出所需的平整度，目前常用的抛光剂有二氧化硅胶体、氧化铝、氧化铈和纳米金刚石等悬浮抛光剂。

随着电子信息产业的快速发展，加工工件尺寸越来越大，加工精度越来越高，对材料的需求越来越大，CMP技术在国民经济中的作用越来越大。越来越突出。磨料是抛光液中的基本耗材，需求量非常大。因此，磨料的选择应考虑以下几个方面：可行性（抛光效果好）、稳定性、经济实用等。

目前，国际上用于铝合金抛光的悬浮抛光剂通常为纳米氧化铝液。Nano-Al 2 O 3 硬度高，机械效应大，可保证高抛光率。但是，纳米Al 2 O 3 用于煅烧和研磨，通过筛分得到，在这个过程中很难保持粒度均匀并达到纳米级，而且Al 2 O 3 的硬度很大，而且容易在铝或铝合金表面造成严重划痕。此外，Al 2 O 3 粘度高，铝或铝合金表面抛光后不易清洁，平整度难以保证。另外，Al 2 O 3 在抛光液中电离生成偏铝酸盐，大大降低了纳米Al 2 O 3 的机械效应。

该纳米级硅溶胶具有硬度适中、抛光时铝合金表面无划痕、粘度低、附着力弱、易清洗、无过度腐蚀等优点，是对铝合金的改良。表面的反应速率。目前国内硅溶胶的制备技术已经非常成熟，主要有酸性硅溶胶、中性硅溶胶、碱性硅溶胶。@9.0、 使用粒径15nm、固含量42%的硅溶胶作为抛光剂。

(2)pH值调节剂：抛光液中腐蚀性介质的作用：首先，作为抛光液的pH值调节剂，保证抛光液的稳定性；在抛光中起化学作用。有是两种pH调节剂，酸性和碱性。

酸性pH调节剂：我们常用的无机酸有HCl、HNO 3 等，但这些酸的腐蚀性太强，会对设备造成严重的腐蚀；另外，这些酸太强了，使用起来很危险，此外，这些酸对环境的污染很大，很难处理。因此，本实验采用中强酸和有机酸作为酸性pH调节剂。

磷酸与有机酸草酸和柠檬酸相比。磷酸是一种无机介质，强酸，易与铝合金表面的氧化物相互作用，去除斑点，恢复铝合金原有的光泽；柠檬酸是一种很好的pH值缓冲剂，能与金属络合，在机械作用下将这些络合物去除，使铝合金表面变平；草酸是有机酸中的中强酸，是最简单的二元酸之一。防锈、清洁效果，特别是对铝合金。

碱性pH调节剂：我们常用无机碱，如KOH、NaOH、Mg(OH) 2 等强碱来调节抛光液的pH值高纯铝电解抛光液配方，但这些碱中的金属离子会被带入抛光液中，造成抛光设备的局部穿孔和泄漏，使设备失效。因此，它是作为不含金属离子的有机碱的最佳选择。

酸性调节剂选自有机酸和中等强酸，碱性pH调节剂选自有机碱。在本实验中，选择了两种有机胺进行比较。

（3)表面活性剂：改变磨料的表面性质，使抛光液具有良好的分散性，避免磨料结块；二是抛光后在被抛光工件上形成的膜是物理状态，易于清洗抛光后，由于带电离子的进入会影响抛光液的性能，所以抛光液中一般使用非离子表面活性剂。本文选用的表面活性剂有非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B、阳离子表面活性剂表面活性剂 C.

(4)氧化剂：能在被抛光工件表面形成氧化膜，通过机械作用将被抛光工件凸部的氧化膜磨掉，防止凹部的氧化膜被进一步腐蚀，有利于后续的机械抛光，从而提高抛光效率和表面平整度。

抛光液中常用的氧化剂有Fe(NO 3 ) 3 、KIO 3 、KMnO 4 、K 3 [Fe(CN 6 )]和H 2 O 2 等，但金属离子的介入会影响抛光的性能抛光装置，会污染抛光液和环境，所以本课题选择有机氧化剂。该氧化剂不含金属离子，反应产物清洁，后清洗工艺简单。

（5)缓蚀剂：当以适当的浓度和形态存在于环境（介质）中时，是一种能防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物质，主要作用于溶液。

(6)钝化剂：在被抛光工件表面形成一层钝化层，防止被抛光工件过度腐蚀，主要作用于材料表面。一般使用钝化剂和腐蚀抑制剂一起使用效果更好。