CN116042099B - 一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液。本发明研磨助剂采用分散剂‑防沉剂‑电荷斥力剂‑润湿剂‑消泡剂‑两亲性溶剂复配，并与软硬磨料混合得到研磨液。本发明研磨助剂具有极高的表面动态润湿、渗透能力，不易产生泡沫，能快速在砷化镓表面铺展，并且能快速渗透到砷化镓表面的微裂缝中，形成劈裂效果，提升研磨效率；同时对磨料具有良好的分散和防沉作用，避免研磨过程中不同微粉和磨屑的团聚，能使不同种类磨料在研磨液中分布均匀，长久保持悬浮状态，研磨时砷化镓受力均匀，研磨速率快，研磨后表面粗糙度低，TTV低，平整度好且无明显划痕，易清洗，表面无杂质残留。
Description
技术领域
本发明涉及研磨液技术，尤其涉及一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液。
背景技术
砷化镓(GaAs)作为第二代半导体其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是当代国际公认的继“硅”之后最成熟的化合物半导体材料，具有高频率、高电子迁移率、高输出功率、低噪音以及线性度良好等优越特性，是光电子和微电子工业最重要的支撑材料之一。以砷化镓为代表的第二代半导体，广泛应用于制造高频、高速、大功率、低噪声、耐高温、抗辐照等集成电路领域，已经发展成为现代电子信息产品”和“信息高速公路”关键技术，5G芯片市场非常好，产品供不应求。
砷化镓，作为化合物半导体的一种，其生产流程与大多数化合物半导体碳化硅、磷化铟等相似，都包括多晶合成、单晶生长后再经过切割、磨边、研磨、抛光、清洗等多道工艺，其中研磨工艺对砷化镓衬底片质量至关重要，由于砷化镓硬度较低，脆性高，研磨中的高硬度磨料和大颗粒极容易造成砷化镓表面划痕，研磨中砷化镓片受力不均，造成破片率升高，影响产能。砷化镓研磨过程中会产生大量纳米级无机颗粒，由于静电作用，极易形成团聚和聚沉，吸附在磨料表面，导致移除率下降、表面划伤，严重影响砷化镓加工效率和生产良率。
砷化镓研磨液主要是由磨料、去离子水和悬浮助剂组成，磨料主要有氧化铝、氧化硅等，单纯的氧化铝磨料硬度太高，棱角锋利，易产生划伤，而氧化硅则硬度低，研磨效率低下，同时研磨过程中易破碎成纳米粉末颗粒，包覆在氧化铝颗粒表面，形成团聚颗粒造成划伤。针对砷化镓研磨过程的对加工效率和加工质量的要求，有必要开发一种砷化镓研磨液，兼顾加工效率和加工质量。
目前，已经公开了一些研磨液可以用于砷化镓的研磨，例如：
CN115039203A公开了一种研磨液，该研磨液含有磨粒、选自由羟基酸及其盐组成的组中的至少一种羟基酸成分及化合物Z，化合物Z具有可以被取代的烃基及聚氧亚烷基。该研磨液组可分为第1液与第2液来保存，第1液包含磨粒，第2液包含羟基酸成分及化合物Z。提高研磨后基体的平坦度。
CN110914958A公开了研磨方法和研磨组合物，在第1预研磨阶段中所使用的第1研磨液可包含磨粒A1、水溶性高分子P1及水。在第2预研磨阶段中所使用的第2研磨液可包含磨粒A2、水溶性高分子P2及水。在第3预研磨阶段中所使用的第3研磨液可包含磨粒A3、水溶性高分子P3及水。研磨后可有效达成高平坦度且低缺陷的表面。
如上所述，现有技术已公开多种研磨液(助剂)，但这些研磨液(助剂)不同程度的存在如下缺陷：单一磨料硬度高易划伤，润湿性不足，无法快速在砷化镓表面铺展，造成研磨后TTV偏高，悬浮性不足，磨料快速沉降降低速率等。目前现有技术中的研磨液(助剂)存在种种缺陷，难以满足要求日益提高的研磨需求。
因此，亟需开发一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨液，用于砷化镓研磨。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有研磨助剂存在低润湿、低悬浮、不易清洗和分散性不足的问题，提出一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，该研磨助剂具有极高的表面动态润湿、渗透能力，不易产生泡沫，能快速在砷化镓表面铺展，并且能快速渗透到砷化镓表面的微裂缝中，形成劈裂效果，提升研磨效率；同时对磨料具有良好的分散和防沉作用，避免研磨过程中不同微粉和磨屑的团聚，能使不同种类磨料在研磨液中分布均匀，长久保持悬浮状态，研磨时砷化镓受力均匀，研磨速率快，研磨后表面粗糙度低，TTV低，平整度好，无明显划痕，且易清洗，表面无杂质残留。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，包括重量配比如下的各组分：
进一步地，所述分散剂为马来酸-丙烯酸共聚物、马来酸-烯烃共聚物、聚乙烯吡咯烷酮-乙烯咪唑共聚物、马来酸-丙烯酸均聚物和聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚中的一种或几种。
进一步地，所述分散剂优选聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚。
进一步地，所述马来酸-丙烯酸共聚物分子量为50000-70000。
进一步地，所述马来酸-丙烯酸共聚物分子量优选为50000-60000。
进一步地，所述马来酸-烯烃共聚物分子量为5000-10000。
进一步地，所述马来酸-烯烃共聚物分子量优选为5000-8000。
进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮-乙烯咪唑共聚物分子量为5000-20000。
进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮-乙烯咪唑共聚物分子量优选为5000-10000。
进一步地，所述马来酸-丙烯酸均聚物分子量为3000-10000。
进一步地，所述马来酸-丙烯酸均聚物分子量优选为6000-9000。
进一步地，所述聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚分子量为30000-60000。
进一步地，所述聚乙烯亚胺聚氧乙烯醚分子量优选为40000-50000。
进一步地，所述分散剂为1-3份。
进一步地，所述防沉剂为羟乙基纤维素、碱溶胀型聚氨酯、碱溶胀性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种。
进一步地，所述防沉剂优选碱溶胀性丙烯酸聚合物。
进一步地，所述羟乙基纤维素分子量为10000-100000。
进一步地，所述羟乙基纤维素分子量优选为50000-100000。
进一步地，所述碱溶胀型聚氨酯分子量为3000-10000。
进一步地，所述碱溶胀型聚氨酯分子量优选为3000-6000。
进一步地，所述碱溶胀性丙烯酸聚合物分子量为3000-10000。
进一步地，所述碱溶胀性丙烯酸聚合物分子量优选为3000-5000。
进一步地，所述聚乙烯醇分子量为50000-200000。
进一步地，所述聚乙烯醇分子量优选为50000-100000。
进一步地，所述防沉剂为0.1-1份。
进一步地，所述电荷斥力剂是含有多氨基结构的阳离子络合剂。
进一步地，所述电荷斥力剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、三亚乙基四胺、四乙基五胺、DL-氨基丙二醇、氨基戊醇、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、二环己胺、异丙醇胺和二甘醇胺中一种或几种。
进一步地，所述电荷斥力剂优选三乙烯四胺。
进一步地，所述电荷斥力剂为1-3份。
进一步地，所述分散剂、防沉剂和电荷斥力剂的质量比为10-1:1:10-1。
进一步地，所述分散剂、防沉剂和电荷斥力剂的质量比优选为4-1:1:5-1。
进一步地，所述分散剂、防沉剂和电荷斥力剂的质量比最优选为4:1:4。
本发明防沉剂、分散剂和电荷斥力剂协同作用，利用防沉剂中聚合物的羟基、羧基等官能团，与分散剂中的氨基、羟基基团等形成强烈的氢键作用，从而在整个研磨液体系内形成触变网格结构，并通过吸附缠绕作用，将磨料(氧化铝、二氧化硅和氧化锆)包覆在形成的空间网格中，使其在长时间静置过程中，保持完全分散和悬浮状态；由于磨料表面带有负电荷，能够吸附带氨基的正电荷斥力剂，形成致密双电层包覆结构，增强磨料间的静电斥力，促进磨料和磨屑粒子充分分散，而在研磨剪切作用下，氢键作用消失，磨料和磨屑粒子依然保持分散状态，保证磨料可以快速铺展在研磨盘面上，且分散均匀、不易团聚，有效增加研磨液的使用寿命，提高研磨效率。
进一步地，所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇乙氧基化合物TERIC168、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-12中的一种或几种。
进一步地，所述烷基酚聚氧乙烯醚为烷基酚聚氧乙烯醚TX-10和/或烷基酚聚氧乙烯醚TX-11。
进一步地，所述壬基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚NP-6、壬基酚聚氧乙烯醚NP-7和壬基酚聚氧乙烯醚NP-9中的一种或几种。
进一步地，所述辛基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚TRITONX-45、辛基酚聚氧乙烯醚TRITONX-100和辛基酚聚氧乙烯醚TRITONX-15中的一种或几种。
进一步地，所述润湿剂优选烷基酚聚氧乙烯醚TX-10。
进一步地，所述润湿剂为1-3份。
进一步地，所述消泡剂选自二甲基硅氧烷、乙二醇醚化聚二甲基硅氧烷、丙二醇醚化聚二甲基硅氧烷和炔二醇聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
进一步地，所述消泡剂优选丙二醇醚化聚二甲基硅氧烷。
进一步地，所述消泡剂为0.1-0.5份。
进一步地，所述润湿剂与消泡剂的比例为1-20:1。
进一步地，所述润湿剂与消泡剂的比例优选为1-5:1。
进一步地，所述润湿剂与消泡剂的比例更优选为4:1。
本发明采用具有极低动态表面张力的润湿剂和消泡剂复配方案，有效提升研磨液的动态润湿和渗透能力，保证研磨过程中磨料可以快速在研磨盘面铺展，研磨液可以快速渗透至砷化镓片表面微裂缝中，提升研磨速率和研磨均匀性，同时结合消泡剂的快速消泡和有效抑泡能力，保证研磨液在搅拌和研磨过程中不会产生泡沫，避免泡沫降低磨料的有效接触面积，导致研磨效率降低；并且两亲性溶剂可以有效将消泡剂均匀分散在研磨液体系中，在高速剪切搅拌的条件下加入消泡剂，快速分散乳化至微乳液，促进消泡剂形成微乳液稳定分散，不破乳聚沉，确保研磨液长时间保持稳定，避免消泡剂分层和析出。
进一步地，所述两亲性溶剂是具有亲油基团和亲水基团的水溶性溶剂。
进一步地，所述两亲性溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、乙二醇己醚、丙二醇甲醚、乙二醇叔丁醚、乙氧基丙酸乙酯、二乙二醇叔丁醚醋酸酯和丙二醇苯醚中的一种或几种。
进一步地，所述两亲性溶剂优选三乙二醇丁醚。
进一步地，所述两亲性溶剂为50-60份。
本发明的另一个目的还公开了一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：向搅拌釜中加入两亲性溶剂，然后加入分散剂使其完全溶解，再加入润湿剂和电荷斥力剂，使得润湿剂和电荷斥力剂更易分散开，从而制得澄清透明溶液；
步骤(2)：将步骤(1)得到的溶液，在搅拌下加入消泡剂，开启高速分散搅拌，通过高剪切作用将消泡剂充分分散开，形成可溶性微乳液，均匀分布在体系中；
步骤(3)：在搅拌下，向步骤(2)得到的溶液中加入防沉剂，搅拌混合均匀，制备得到润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂。
进一步地，步骤(1)所述搅拌时间为10-20min。
进一步地，步骤(2)在50-100r/min搅拌下加入消泡剂。
进一步地，步骤(2)所述高速分散搅拌的转速为500-2000r/min。
进一步地，步骤(2)所述高速分散搅拌的转速优选为1000-2000r/min。
进一步地，步骤(2)所述高速分散搅拌时间为10-30min。
进一步地，步骤(2)所述高速分散搅拌时间优选为10-20min。
进一步地，步骤(3)所述搅拌时间为10-30min。
进一步地，步骤(3)所述搅拌时间优选为10-20min。
本发明的另一个目的还公开了一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂在硬脆材料研磨液领域的用途。
进一步地，所述硬脆材料为磷化镓、砷化镓、磷化铟或铝镓砷。
进一步地，所述硬脆材料优选砷化镓。
本发明的另一个目的还公开了一种研磨液，包括上述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂和磨料。
进一步地，所述研磨助剂和磨料的用量比为8-1:1。
进一步地，所述研磨助剂和磨料的用量比优选为5-2:1。
进一步地，所述磨料为二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种。
进一步地，所述磨料优选二氧化硅、氧化铝和氧化锆。
进一步地，所述磨料包括重量配比如下的各组分：
二氧化硅 1-5份；
氧化铝 10-30份；
氧化锆 1-5份。
进一步地，所述二氧化硅粒径D50＝0.5-10μm。
进一步地，所述二氧化硅粒径优选D50＝0.5-5μm。
进一步地，所述二氧化硅为3-5份。
进一步地，所述氧化铝选自白刚玉、棕刚玉和半脆刚玉中的一种或几种。
进一步地，所述氧化铝优选白刚玉。
进一步地，所述白刚玉粒径D50＝5-10μm。
进一步地，所述白刚玉粒径优选D50＝8-10μm。
进一步地，所述棕刚玉粒径D50＝5-20μm。
进一步地，所述脆刚玉粒径D50＝5-20μm。
进一步地，所述氧化铝为10-20份。
进一步地，所述氧化锆粒径D50＝5-10μm。
进一步地，所述氧化锆粒径优选D50＝5-8μm。
进一步地，所述氧化锆为1-3份。
本发明研磨液包含不规则形貌的大尺寸高硬度氧化铝、氧化锆和小尺寸低硬度蠕虫状形貌的二氧化硅复合磨料，将小尺寸二氧化硅包覆在大尺寸氧化铝和氧化锆表面，在氧化铝和氧化锆表面形成软质缓冲层，优选避免研磨过程中大尺寸高硬度磨料的棱角直接与砷化镓表面硬接触，在保证研磨效率同时，避免产生深划痕；同时纳米级二氧化硅可以与砷化镓表面腐蚀层的凸出部分发生化学机械抛光作用，修复腐蚀坑和浅划痕，进一步降低研磨后砷化镓的表面粗糙度。
本发明的另一个目的还公开了一种研磨液的制备方法，包括以下步骤：在搅拌下向高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂中加入磨料，搅拌混合均匀，植被得到研磨液。
进一步地，在50-100r/min搅拌下加入磨料。
进一步地，所述搅拌时间为10-60min。
进一步地，所述搅拌时间优选为30-60min。
本发明的另一个目的还公开了一种研磨液在硬脆材料研磨领域的用途。
进一步地，所述硬脆材料为磷化镓、砷化镓、磷化铟或铝镓砷。
进一步地，所述硬脆材料优选砷化镓。
进一步地，采用研磨液研磨砷化镓，包括以下研磨工艺：
压力：250kg，转速：30rpm，流量：0.8L/min；盘面温度：20-30℃；研磨时间：10min。
本发明高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂、制备方法、用途及包含其的研磨液，与现有技术相比较具有以下优点：
1)、本发明防沉剂、分散剂和电荷斥力剂协同作用，利用防沉剂中聚合物的羟基、羧基等官能团，与分散剂中的氨基、羟基基团等形成强烈的氢键作用，从而在整个研磨液体系内形成触变网格结构，并通过吸附缠绕作用，将磨料(氧化铝、二氧化硅和氧化锆)包覆在形成的空间网格中，使其在长时间静置过程中，保持完全分散和悬浮状态；由于磨料表面带有负电荷，能够吸附带氨基的正电荷斥力剂，形成致密双电层包覆结构，增强磨料间的静电斥力，促进磨料和磨屑粒子充分分散，而在研磨剪切作用下，氢键作用消失，磨料和磨屑粒子依然保持分散状态，保证磨料可以快速铺展在研磨盘面上，且分散均匀、不易团聚，有效增加研磨液的使用寿命，提高研磨效率。
2)、本发明采用具有极低动态表面张力的润湿剂和消泡剂复配方案，有效提升研磨液的动态润湿和渗透能力，保证研磨过程中磨料可以快速在研磨盘面铺展，研磨液可以快速渗透至砷化镓片表面微裂缝中，提升研磨速率和研磨均匀性，同时结合消泡剂的快速消泡和有效抑泡能力，保证研磨液在搅拌和研磨过程中不会产生泡沫，避免泡沫降低磨料的有效接触面积，导致研磨效率降低；并且两亲性溶剂可以有效将消泡剂均匀分散在研磨液体系中，在高速剪切搅拌的条件下加入消泡剂，快速分散乳化至微乳液，促进消泡剂形成微乳液稳定分散，不破乳聚沉，确保研磨液长时间保持稳定，避免消泡剂分层和析出。
3)、本发明研磨液包含不规则形貌的大尺寸高硬度氧化铝、氧化锆和小尺寸低硬度蠕虫状形貌的二氧化硅复合磨料，将小尺寸二氧化硅包覆在大尺寸氧化铝和氧化锆表面，在氧化铝和氧化锆表面形成软质缓冲层，优选避免研磨过程中大尺寸高硬度磨料的棱角直接与砷化镓表面硬接触，在保证研磨效率同时，避免产生深划痕；同时纳米级二氧化硅可以与砷化镓表面腐蚀层的凸出部分发生化学机械抛光作用，修复腐蚀坑和浅划痕，进一步降低研磨后砷化镓的表面粗糙度。
综上，本发明研磨助剂具有极高的表面动态润湿、渗透能力，接触角可低至25-30°，表面张力小于30dyn/cm，同时采取复合消泡技术使得包含其的研磨液在搅拌和研磨中几乎不产生泡沫，可以快速在砷化镓表面铺展，并且可以快速渗透到砷化镓表面的微裂缝中，形成劈裂效果，提升研磨效率；同时研磨助剂对氧化铝、二氧化硅、氧化锆等混合磨料具有良好的分散和防沉作用，能避免研磨过程中不同微粉和磨屑的团聚，能使不同种类磨料在研磨液中分布均匀，长久保持悬浮状态。采用本发明研磨液研磨时砷化镓受力均匀，研磨速率快，研磨后表面粗糙度低，TTV低，平整度好且无明显划痕，易清洗，表面无杂质残留。因此，本发明研磨助剂和研磨液具有良好的应用前景和大规模工业化推广潜力。
附图说明
图1为采用对比例1研磨的砷化镓冲水后表面脏污情况，显微镜下放大200倍；
图2为采用实施例13研磨的砷化镓冲水后表面脏污情况，显微镜下放大200倍；
图3为研磨液放置1月后的悬浮性对比照片，左边是对比例1，右边是实施例13；
图4为采用对比例1研磨后的砷化镓在显微镜下放大200倍观察的表面划伤照片；
图5为采用实施例13研磨后的砷化镓在显微镜下放大200倍观察的表面划伤照片。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1-12
实施例1-12公开了多种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其包含的组分及重量配比如表1所示，其制备方法如下：
步骤(1)：向搅拌釜中依次加入两亲性溶剂、分散剂、润湿剂和电荷斥力剂，搅拌20min混合均匀，制得澄清透明溶液。
步骤(2)：将步骤(1)得到的溶液，在50/min搅拌下加入消泡剂，开启高速分散搅拌将有机硅消泡剂充分分散开形成可溶性微乳液，1000r/min搅拌30min至形成均匀稳定的溶液。
步骤(3)：在1000r/min下，向步骤(2)得到的溶液中加入防沉剂，搅拌30min，直至混合均匀。
表1实施例1-12高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂的组分及含量
实施例1-12所述研磨助剂的表征：将研磨助剂稀释至3％后，pH为8-10，电导率500-1500μs/cm，表面张力25-30dyn/cm。
实施例13-24
实施例13-24公开了多种研磨液，其包含的组分及重量配比如表2所示，其制备方法如下：
步骤(1)：向搅拌釜中依次加入两亲性溶剂、分散剂、润湿剂和电荷斥力剂，搅拌20min混合均匀，制得澄清透明溶液。
步骤(2)：将步骤(1)得到的溶液，在100r/min搅拌下加入消泡剂，开启高速分散搅拌将有机硅消泡剂充分分散开形成可溶性微乳液，1000r/min搅拌30min至形成均匀稳定的溶液。
步骤(3)：在1000r/min下，向步骤(2)得到的溶液中加入防沉剂，搅拌30min，直至混合均匀。
步骤(4)：在1000r/min下加入氧化铝、氧化锆和二氧化硅磨料，搅拌60min，形成混合均匀的悬浮液，完成研磨液的制备。
表2实施例13-24研磨液的组分及重量配比
/>
/>
对比例1-8
对比例1-8公开了多种研磨液，其包含的组分和重量配比如表3所示，其制备方法与实施例13相同。
表3对比例1-8研磨液的组分和重量配比
/>
性能测试
下面，对上述各个研磨液的各种性能进行测试，具体如下。
图1为采用对比例1研磨的砷化镓冲水后表面脏污情况，显微镜下放大200倍，图2为采用实施例13研磨的砷化镓冲水后表面脏污情况，显微镜下放大200倍。可见，实施例13表面干净无任何颗粒或有机物残留，对比例1表面则有少量残留颗粒脏污(箭头所指处为脏污)。
图3为研磨液放置1月后的悬浮性对比照片，左边是对比例1磨料完全沉底，右边是实施例13仍然保持完全悬浮状态。
图4为采用对比例1研磨后的砷化镓在显微镜下放大200倍观察的表面划伤照片，图5为采用实施例13研磨后的砷化镓在显微镜下放大200倍观察的表面划伤照片。可见，对比例1有明显深划痕，实施例13无深划痕。
表4为实施例13-24和对比例1-8的性能测试数据，可见实施例13-24的研磨液具有高悬浮、高分散和高润性能，移除率快，研磨后砷化镓表面划伤低、粗糙度低、表面脏污少。
表4实施例13-24和对比例1-8的性能测试数据
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其中：
测试方法如下：
对上述实施例13-24和对比例1-8制备得到的研磨液，采用4寸砷化镓片进行研磨测试，对比移除率、TTV、TIR、Warp、Ra、最大划痕宽度、损伤层深度、表面脏污、悬浮性、接触角和表面张力。
清洗后表面质量测试：先使用清洗液两段50℃超声清洗10min，再使用去离子水50℃超声清洗3min，吹干后，在光学显微镜下观察表面质量。
研磨后最大划痕宽度测试：将清洗后的砷化镓片，使用光学显微镜，在相同放大倍数和视野下，测试最大划痕宽度，分别测3次取平均值。
悬浮性测试：观察研磨液静置1个月后的悬浮性，是否分层。
接触角和表面张力测试：采用接触角仪测试研磨液在砷化镓表面30s时的接触角和表面张力。
研磨工艺：
研磨设备：研磨机；
砷化镓尺寸：4寸；
转速：30r/min；
压力：100kg/盘；
盘面温度：30-40℃；
研磨液流量：0.9L/min；
研磨时间：20min。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：
分散剂 1-5份；
防沉剂 0.1-5份；
电荷斥力剂 1-5份；
润湿剂 1-5份；
消泡剂 0.1-1份；
两亲性溶剂 40-60份；
所述分散剂为马来酸-丙烯酸共聚物、马来酸-烯烃共聚物、聚乙烯吡咯烷酮-乙烯咪唑共聚物中的一种或几种；
所述防沉剂为羟乙基纤维素、碱溶胀型聚氨酯、碱溶性丙烯酸聚合物和聚乙烯醇中的一种或几种；
所述电荷斥力剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙基五胺、DL-氨基丙二醇、氨基戊醇、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、二环己胺、异丙醇胺和二甘醇胺中一种或几种；
所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇乙氧基化合物TERIC 168、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；
所述两亲性溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、乙二醇己醚、丙二醇甲醚、乙二醇叔丁醚、乙氧基丙酸乙酯、二乙二醇叔丁醚醋酸酯和丙二醇苯醚中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂，其特征在于，所述消泡剂选自二甲基硅氧烷、乙二醇醚化聚二甲基硅氧烷、丙二醇醚化聚二甲基硅氧烷和炔二醇聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
3.一种权利要求1-2任意一项所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）：向搅拌釜中加入两亲性溶剂，然后加入分散剂使其完全溶解，再加入润湿剂和电荷斥力剂，制得澄清透明溶液；
步骤（2）：将步骤（1）得到的溶液，在搅拌下加入消泡剂，开启高速分散搅拌将消泡剂充分分散开形成可溶性微乳液；
步骤（3）：在搅拌下，向步骤（2）得到的微乳液中加入防沉剂，搅拌混合均匀，制备得到高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂。
4.一种权利要求1-2任意一项所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂在硬脆材料研磨液领域的用途。
5.一种研磨液，其特征在于，包括权利要求1-2任意一项所述高润湿、高分散、高悬浮、易清洗的研磨助剂和磨料。
6.根据权利要求5所述研磨液，其特征在于，所述磨料为二氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述研磨液，其特征在于，所述磨料包括重量配比如下的各组分：
二氧化硅 1-5份；
氧化铝 10-30份；
氧化锆 1-5份。
8.一种权利要求5-7任意一项所述研磨液在硬脆材料研磨领域的用途。
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