專利名稱：一種化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂基片用的拋光液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種化學(xué)機(jī)械拋光用拋光液，特別涉及單晶氧化鎂基片化學(xué)機(jī)械拋光用的拋光液領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，氧化鎂基片是高頻微波器件HTS薄膜最常選用的主要襯底材料之一，也是當(dāng)前可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要的HTS薄膜基片。經(jīng)研究表明，氧化鎂基片表面的宏觀缺陷如拋光紋路和劃痕對沉積的釔鋇銅氧化物(YBCO)薄膜的形態(tài)和性能有很大影響，有嚴(yán)重劃痕的粗糙基片表面上沉積的薄膜不僅粗糙度較大，而且性能較差，導(dǎo)致薄膜和連接節(jié)的臨界電流密度Jc顯著降低，在表面粗糙度小于1nm和大于1.6nm的氧化鎂基片上沉積的薄膜的Jc值要相差2～3倍。另外，通過解理、拋光和退火處理等不同方式所形成的氧化鎂表面的微觀形貌和微觀結(jié)構(gòu)將影響氧化鎂基片上生長的鐵電薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度。因此，制備高性能的HTS薄膜不僅要合理選擇基片，而且還要根據(jù)HTS薄膜的特殊要求，制定合理的基片加工工藝，獲得高質(zhì)量的基片表面。目前，用于制備基片的拋光工藝為對研磨后的氧化鎂基片先進(jìn)行機(jī)械拋光，然后通過化學(xué)拋光獲得超光滑無損傷的表面。由于單晶氧化鎂晶體自身的物理化學(xué)特性，使它成為典型的難加工硬脆材料。應(yīng)用現(xiàn)有拋光工藝加工氧化鎂基片時存在的問題主要表現(xiàn)為拋光效率低，拋光后基片表面易出現(xiàn)微劃痕且面型精度不易保證，加工成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有的拋光工藝復(fù)雜，拋光去除率低，不易獲得高質(zhì)量的基片表面，且成本高等問題，從而提供一種用于單晶氧化鎂基片拋光的去除率高、損傷層小、成本低的拋光液。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂基片用的拋光液是一種水溶膠，其PH值為2～4；拋光液的組成成分含有磨料、反應(yīng)劑和去離子水；磨料的重量百分比為10～40％；反應(yīng)劑的重量百分比為0.5～5％；其余重量為去離子水。
拋光液中的磨料粒徑為10～100nm，選自SiO2、ZrO、Al2O3、TiO2、MgO或CeO2。
拋光液中的反應(yīng)劑為能和單晶氧化鎂反應(yīng)生成鈍化膜的化學(xué)試劑，選自磷酸或磷酸鹽。
本發(fā)明具有以下明顯效果拋光去除率高，表面無劃痕和腐蝕坑等缺陷，拋光樣品表面質(zhì)量好；拋光液的配制簡便，成本低；拋光廢液處理方便，對環(huán)境無污染。
具體實施例方式
實施例配制100克含有磨料的拋光液，取重量為30克SiO2磨料制成硅溶膠，磨料的粒徑為20nm；反應(yīng)劑取磷酸；把2克磷酸加入去離子水中稀釋；在強(qiáng)烈攪拌下將稀釋后的磷酸溶液緩慢的加入硅溶膠中，且使最終的拋光液PH值為3。然后進(jìn)行拋光實驗，用配好的拋光液在拋光機(jī)上進(jìn)行實驗。選取壓力為280g/cm2，拋光盤轉(zhuǎn)速是100r/min，拋光液流量為5ml/min。用AFM測量拋光后的單晶氧化鎂基片表面粗糙度，掃描區(qū)域為5μm×5μm，測量結(jié)果是Ra＝0.129nm；采用Sartorius CP225D型精密電子天平(精度0.01mg)對拋光前后基片稱重計算其材料去除率，去除率在200nm/min以上。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂基片用的拋光液，其特征在于，拋光液是一種水溶膠，其PH值為2～4；拋光液的組成成分含有磨料、反應(yīng)劑和去離子水；磨料的重量百分比為10～40％；反應(yīng)劑的重量百分比為0.5～5％；其余為去離子水。
2.按照權(quán)利要求1所說的一種化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂基片用的拋光液，其特征在于，拋光液中的磨料粒徑為10～100nm，選自SiO2、ZrO、Al2O3、TiO2、MgO或CeO2。
3.按照權(quán)利要求1或2所說的拋光液，其特征在于所說的反應(yīng)劑為能和單晶氧化鎂反應(yīng)生成鈍化膜的化學(xué)試劑，選自磷酸或磷酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明一種化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂基片用的拋光液，屬于化學(xué)機(jī)械拋光用的拋光液，特別涉及化學(xué)機(jī)械拋光單晶氧化鎂用拋光液領(lǐng)域。這種拋光液是一種水溶膠，其pH值為2～4。拋光液的組成成分含有磨料、反應(yīng)劑和去離子水；磨料的重量百分比為10～40％；反應(yīng)劑的重量百分比為0.5～ 5％；其余重量為去離子水。拋光液的磨料粒徑為10～100nm，選自SiO
文檔編號C09G1/00GK1884410SQ200610047159
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者康仁科, 王科, 金洙吉, 郭東明, 董志剛, 王寧會 申請人:大連理工大學(xué)