[发明专利]用于化学机械抛光电子、机械和光学器件用基底材料的含水抛光组合物和方法

权利要求书

1.一种含水抛光组合物，其包含：

(A)至少一种类型的磨料颗粒，当其分散在pH为3-9的含水介质中时带正电荷，这通过电泳淌度证明；

(B)至少一种水溶性和水分散性的含羟基组分，其选自：

(b1)在分子上具有至少两个碳原子、至少一个羟基和至少一个羧酸基的脂族和脂环族羟基羧酸，其中羟基与羧酸基的摩尔比例为至少1；

(b2)具有至少一个选自内酯基、酯化羟基、酯化羧酸基及其混合物的基团的羟基羧酸(b1)酯，其条件是至少一个羟基存在于(b2)中；和

(b3)其混合物；以及

(C)至少一种选自以下的水溶性和水分散性聚合物组分：

(c1)线性和支化的氧化烯烃均聚物和共聚物；

(c2)线性和支化的脂族和脂环族聚(N-乙烯基酰胺)均聚物和共聚物；和

(c3)重均分子量小于100,000道尔顿的阳离子聚合絮凝剂。

2.根据权利要求1的含水抛光组合物，其特征在于所述磨料颗粒(A)为无机颗粒。

3.根据权利要求1或2的含水抛光组合物，其特征在于所述无机磨料颗粒(A)包含或由二氧化铈组成。

4.根据权利要求1-3中任一项的含水抛光组合物，其特征在于羟基羧酸(b1)选自乙醇酸、乳酸、奎尼酸、糖酸及其混合物；酯(b2)选自乙醇酸、乳酸、奎尼酸和糖酸的酯以及内酯及其混合物。

5.根据权利要求4的含水抛光组合物，其特征在于糖酸(b1)选自醛糖酸、糖醛酸、葡萄糖醛酸、醛糖二酸、酮糖酸、神经氨糖酸、唾液酸及其混合物；糖酸酯(b2)选自醛糖酸、糖醛酸、葡萄糖醛酸、醛糖二酸、酮糖酸、神经氨糖酸、唾液酸的酯以及内酯及其混合物。

6.根据权利要求5的含水抛光组合物，其特征在于糖酸(b1)选自甘油酸、酒石酸、苏糖酸、赤酮酸、木质酸、葡萄糖醛酸、抗坏血酸、葡糖酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、甘露糖醛酸、葡糖醛酸、古罗糖醛酸、糖醛酸、葡糖二酸、酮糖酸、神经氨酸、唾液酸、胞壁酸、乳糖酸及其混合物；糖酸酯(b2)选自甘油酸、酒石酸、苏糖酸、赤酮酸、木质酸、葡萄糖醛酸、抗坏血酸、葡糖酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、甘露糖醛酸、葡糖醛酸、古罗糖醛酸、糖醛酸、葡糖二酸、酮糖酸、神经氨酸、唾液酸、胞壁酸和乳糖酸的酯以及内酯、葡糖酸-δ-内酯、潘氨酸及其混合物。

7.根据权利要求1-6中任一项的含水抛光组合物，其特征在于水溶性或水分散性的线性或支化的氧化烯烃均聚物或共聚物(c1)选自氧化乙烯和氧化丙烯均聚物和共聚物及其混合物；线性或支化的脂族或脂环族聚(N-乙烯基酰胺)均聚物或共聚物(c2)选自脂族和脂环族N-乙烯基酰胺单体的均聚物和共聚物，所述乙烯基酰胺单体选自N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基戊内酰胺、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基琥珀酰亚胺及其混合物；阳离子聚合絮凝剂(c3)选自阳离子改性的聚丙烯酰胺、聚胺、聚乙烯亚胺、聚(二烯丙基-N,N-二烷基卤化铵)及其混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项的含水抛光组合物，其特征在于其含有至少一种与组分(A)、(B)和(C)不同的功能组分(D)。

9.根据权利要求8的含水抛光组合物，其特征在于所述功能组分(D)选自与颗粒(A)不同的有机、无机和混合的有机-无机磨料颗粒，具有至少两个羟基的多元醇，具有下限临界溶解温度LCST或上限临界溶解温度UCST的材料，氧化剂，钝化剂，电荷反转剂，配合或螯合剂，摩擦剂，稳定剂，流变剂，表面活性剂，金属阳离子和有机溶剂。

10.根据权利要求1-9中任一项的含水抛光组合物，其特征在于其含有至少一种与组分(A)、(B)和(C)不同的pH调节剂或缓冲剂(E)。

11.根据权利要求1-10中任一项的含水抛光组合物，其特征在于其具有2.5-4的pH。

12.一种抛光电子、机械和光学器件用基底材料的方法，其包括使所述基底材料与含水抛光组合物至少接触一次并抛光所述基底材料直至获得所需平坦度，其特征在于使用根据权利要求1-11中任一项的含水抛光组合物。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于所述基底材料包含至少一层包含或由至少一种介电二氧化硅材料组成的层和至少一层包含或由氮化硅组成的层。