[发明专利]一种水性金刚石切割液及其制备方法

说明书

本发明涉及人工晶体及化合物半导体晶体切割液生产技术领域，具体为一种水性金刚石切割液及其制备方法；所述水性金刚石切割液由如下重量份的原料制成：3～10份改性纳米金刚石微粉、2～5份切割助剂、80～100份乙二醇、0.8～2.0份ε‑聚赖氨酸、6～12份有机酸盐、8～15份三乙醇胺及20～30份去离子水；本发明所制备的水性金刚石切割液不仅具有较好的抗菌性能及稳定性，而且其还具有优良的润滑性能及抗腐蚀性能，有效地保证了其品质与质量的同时也保证了切割产品的良品率。

技术领域

本发明涉及人工晶体及化合物半导体晶体切割液生产技术领域，具体为一种水性金刚石切割液及其制备方法。

背景技术

在半导体元件的制造过程中需经过切割工艺，而在晶棒切片过程中由于强机械力的作用硅片边沿容易出现微裂、崩边和应力集中点；硅片表面也存在应力分布不均和损伤的情况，这些缺陷是造成IC制造中产生大量滑移线、外延层错、滑移位错、微缺陷等二次缺陷以及硅片、芯片易破裂的重要因素。因此，为了更好地切割半导体晶粒需要在切割过程中不断在切割部位浇注切割液。

目前，市售的切割液虽然具有润滑、冷却、清洁和防锈功能，但是其本身的抗菌性能及稳定性相对较差。此外，其本身的润滑性能、耐腐蚀性能也相对较差，在一定程度上影响了切割产品的成品率。因此，本发明提供一种水性金刚石切割液及其制备方法，用于解决上述所提出的相关技术问题！

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性金刚石切割液及其制备方法，所制备的水性金刚石切割液不仅具有较好的抗菌性能及稳定性，而且其还具有优良的润滑性能及抗腐蚀性能，有效地保证了其品质与质量的同时也保证了切割产品的良品率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水性金刚石切割液，由如下重量份的原料制成：3～10份改性纳米金刚石微粉、2～5份切割助剂、80～100份乙二醇、0.8～2.0份ε-聚赖氨酸、6～12份有机酸盐、8～15份三乙醇胺及20～30份去离子水。

更进一步地，所述切割助剂的制备方法为：按0.02～0.05g/mL的固液比将预处理后的复配多孔基材超声分散在N，N二甲基甲酰胺混合液中，然后依次向其中补加质量为N，N二甲基甲酰胺0.2～0.8倍的甲基丙烯酸缩水甘油酯及质量为复配多孔基材0.012～0.025倍的偶氮二异丁酸二甲酯，向其中持续通入氮气15～30min后在70～80℃的恒温油浴锅中搅拌反应10～12h；待反应完毕，对所得生成物组分进行抽滤处理，所得滤饼经二氯甲烷洗涤3～5次后转入真空干燥箱中进行干燥至恒重，所得即为切割助剂成品。

更进一步地，所述N，N二甲基甲酰胺混合液的制备方法为：向浓度为75～85％的N，N二甲基甲酰胺的水溶液中分别投入质量为其2.5～3.8％的辛基苯酚聚氧乙烯醚、3～6％的苯并三氮唑及2～5％的水溶性防锈剂CP-35，经超声分散均匀后所得即为N，N二甲基甲酰胺混合液。

更进一步地，所述复配多孔基材的预处理工艺为：按0.15～0.3g/mL的用量比将复配多孔基材超声分散在二氯甲烷中，然后向其中补加质量为复配多孔基材2～4倍的顺丁烯二酸酐，混合分散均匀后，向所得混合组分中持续通入10～20min氮气；然后将之置于80～90℃的油浴环境中搅拌加热7～10h；待反应完毕后对所得生成物组分进行抽滤处理，并用甲醇洗涤3～4次；洗涤完毕后对其进行抽滤处理，所得滤料置于真空干燥箱中干燥至恒重，即完成了复配多孔基材的预处理。

更进一步地，所述复配多孔基材的制备方法包括以下步骤：

Ⅰ、向反应容器中加入多孔道模板，然后将浓度为0.65～0.7g/mL的硝酸氧锆水溶液与浓度为0.2～0.3g/mL的硝酸铈水溶液按1.3～1.8：1的体积比注入反应容器中，混合搅拌均匀后，将所得分散液保存、备用；其中，多孔道模板与硝酸氧锆的质量比为3～8：1；