一种抛光组合物技术领域
本发明属于化学机械抛光(CMP)领域，特别涉及一种用于超薄玻璃低压条件抛光
的抛光组合物。
背景技术
随着移动手机、平板电脑等电子消费品尺寸越来越大及轻薄化的趋势不断发展，
对玻璃基板减薄的要求将日益提高。使用TFT-LCD,OLED或其他平面显示技术的消费性IT产
品中，轻、薄是两大主要核心竞争要素。为了达到轻薄诉求，普遍采用缩减产品的玻璃基板
厚度，以同时达到减少厚度与重量，来对应市场竞争。目前面板厂主要以0.5mm的玻璃基板
进行LCD模组的制造，完成后的模组厚度约为1.0mm，而薄化后的厚度以0.4～0.6mm为市场
主流。在高质量和轻薄化的需求下，面板厚度需薄化至0.4mm、0.3mm、0.2mm甚至0.1mm。行业
内企业将面临一方面不断缩减玻璃厚度的要求，另一方面要在保证一定合格率基础上拥有
处理更大尺寸玻璃基板的技术实力，行业内企业的技术水平将需要随之不断提升。目前行
业内一次加工合格率在70％左右，面临巨大的成本压力。
液晶显示面板减薄的方式有物理研磨及化学蚀刻两种，物理研磨方式系使用含有
研磨粉的抛光液，并借由物理机器运转将硬质磨粒直接接触玻璃表面，进而切削成所要求
的厚度。然而物理研磨方式生产效率差，且随着玻璃基板尺寸加大，其产品良品率不易控
制。化学蚀刻方式系利用化学反应原理，使玻璃基板受到化学药剂蚀刻以达到薄化效果。其
中化学蚀刻方式可依各厂商分为浸泡式、喷洒式以及瀑布流式等不同制程。基于生产效率
及考虑整体成本，化学蚀刻方式为生产薄化玻璃的主流方式。
化学蚀刻利用液体溶液与表面材料进行化学反应，应用HF与二氧化硅SiO2发生反
应并使其溶解的原理，对面板玻璃表面进行咬蚀而使面板厚度变薄，但由于使用HF，成本较
高，若不进行有效合理的处理回收，则对环境的危害很大，而且薄化后基板表面质量较难控
制，仍需后续抛光处理。
化学机械抛光(chemical mechanical polishing，下简称CMP)是目前既能兼顾表
面粗糙度和表面平整度要求以及获得无损伤表面的最好工艺方法，广泛应用于半导体工业
的层间介质，导体，光学玻璃等表面加工领域。CMP是通过化学和机械力获得平滑表面的加
工过程，利用由微小磨粒和化学溶液混合而成的浆料与工件表面发生系列化学反应，生成
易去除的低剪切强度产物，再通过机械作用去除，实现纳米级微小单位的去除抛光。
玻璃基板表面质量和加工精度要求高，热稳定性高，耐化学腐蚀性好，表面和内部
缺陷少，适宜的热膨胀系数，轻质高强度等。用于玻璃基板抛光步骤主要用于移除前道工序
所造成的损伤，如凹坑、划痕、起伏，快速实现均匀平整无缺陷的的表面，但常规抛光系统玻
璃去除速率相对较低(小于0.5微米/分钟)，对于用于平板显示的玻璃基板表面的抛光，该
系统并不完全令人满意。而采用相对大的颗粒往往在玻璃表面上形成大划痕及凹坑，使面
板的光学性能劣化，另外，在输送管线及浆料储罐中，大的颗粒往往从水中沉降出来，从而
导致制造困难。在典型的玻璃抛光系统中，须使用大于约110克/平方厘米的相对高的下压
力来获得有用的移除速率，对于LCD及OLED器件中所使用的相对薄的玻璃基板，这种高的下
压力增加了破损率，给表面的超精密加工提出了严峻的挑战，传统的硬脆晶元体基片超精
密加工工艺无法满足玻璃基板表面的规模化生产要求。相对于常规抛光方法，较低的下压
力减少了抛光期间的玻璃破损量，还需要开发新的抛光体系以实现快速(大于0.5微米/分
钟)均匀去除的目标。
发明内容
本发明为适应超薄玻璃在低压条件下的快速抛光，开发出一种新的玻璃基板抛光
组合物，可在低压下明显提升玻璃抛光速率，获得粗糙度更低的玻璃表面。
一种抛光组合物，其持征在于，所述组合物包含氧化铈粉，酸性二氧化硅溶胶，表
面保护膜形成剂，唑类化合物及氧化铈二氧化硅桥联剂，去离子水；各组分配比为：
所述组合物适用于超薄玻璃在低压条件下的抛光。
所述氧化铈粉为D50在0.5至1.0微米的平均粒径，氧化铈粉中氧化铈含量在75％
以上。
所述酸性二氧化硅溶胶中二氧化硅颗粒平均粒径为10～70nm，pH小于6的酸性硅
溶胶。
所述氧化铈二氧化硅桥联剂为多聚糖化合物。
所述多聚糖化合物为淀粉、菊糖、阿拉伯胶、甲壳素或透明质酸。
所述表面保护膜形成剂为氨基醇类化合物。
所述氨基醇类化合物为3-氨基丙醇，1，3-二氨基-2-丙醇，1-氨基-2-丙醇，2-氨
基-2-甲基-1-丙醇，2-氨基丙醇，1-(二甲基氨基)-2-丙醇中的一种或几种。
所述唑类化合物为含氮唑类化合物的二氮唑、三氮唑或四氮唑，。
所述二氮唑、三氮唑或四氮唑为1,3-苯骈二氮唑、1,3-二氮唑、1,2-二氮唑、1-羟
基苯并三氮唑、2-巯基苯并咪唑、1,2,4-三氮唑、5-甲基苯骈三氮唑、1,2,3-三氮唑、3-氨基
三氮唑-5-羧酸、3-氨基-1,2,4-三氮唑、5-羧基苯并三氮唑、5-甲基四氮唑、5-苯基四氮唑、
5-氨基四氮唑、1-苯基-5-巯基四氮唑中的一种或几种。
本发明的组合物pH为4.5～10.5。
本发明的组分中，酸性二氧化硅溶胶中二氧化硅溶胶可以在pH2～11范围内不发
生胶凝的稳定二氧化硅溶胶。
在本发明的组分中，采用氧化铈二氧化硅桥联剂使氧化铈颗粒与二氧化硅颗粒相
结合，形成更稳定的抛光粒子，不仅提升氧化铈的悬浮稳定性，且相应增加了抛光颗粒在玻
璃表面的作用效率，提升了抛光速率。
在超薄玻璃抛光过程中，由于表面应力大，为降低其在抛光过程中的应力积聚，发
现采用表面保护膜形成剂可有效提升超薄玻璃抛光过程中的成品率；本发明中的表面保护
膜形成剂为氨基醇类化合物，其在抛光过程中玻璃表面形成吸附，在增加玻璃表面的羟基
密度，使抛光过程中应力分布更均匀的同时，形成保护膜，进一步降低表面损伤及缺陷产
生；本发明组合物通过氧化铈二氧化硅桥联剂将氧化铈与氧化硅磨料结合，不仅提升了氧
化铈颗粒稳定性，且使抛光颗粒机械作用更均匀、稳定；同时，表面保护膜形成剂与唑类化
合物的保护作用相互结合，特别实现对超薄玻璃的快速，无残留的表面高精抛光。
附图说明
图1为采用本发明实施例3抛光组合物抛光后玻璃表面AFM图。
图2为采用本发明实施例4抛光组合物抛光后后玻璃表面AFM图。
图3为采用比较例1抛光组合物抛光后玻璃表面AFM图。
图4为采用比较例2抛光组合物抛光后玻璃表面AFM图。
具体实施方式
下面通过实施例和比较例对本发明作进一步的阐述，当然无论如何不应解释为限
制本发明的范围。
具体添加的各组分及边抛光结果如附表所示。用这些抛光组合物进行试验，抛光
对像为400*500*0.2mm超薄玻璃。
实施例中抛光工艺如下：
抛光机：PW-1000CE-BJJY精密单面抛光机(长沙永凯科技设备有限公司制造)
压力：100克/平方厘米
转速：50rpm
抛光垫：聚氨酯精抛垫(福吉电子制造)
抛光液流量：4L/分钟
抛光时间：10分钟
抛光后，玻璃片经过清洗、干燥，用聚光灯观察抛光后表面划伤情况，用千分尺(精
度±0.5微米)测厚来计算抛光速率，并对使用不同组合物抛光抛后的玻璃片进行表面粗糙
度测试，考察其抛光后表面精度。
本发明所指的超薄玻璃为厚度小于0.4mm的玻璃，低压条件为压力小于110克/平
方厘米。