碳化硅生產(chǎn)流程中的核心環(huán)節(jié)是碳化硅襯底的加工，主要分為碳化硅襯底的切割、薄化、拋光三道工序。其中薄化主要通過磨削與研磨實現(xiàn)，研磨又分為粗磨和精磨。本文將介紹薩普新材的碳化硅晶片減薄砂輪與磨削技術(shù)，從磨削過程中的晶圓損傷機理，到晶圓的粗磨和精磨減薄，用金剛石砂輪實現(xiàn)低損傷和高切削速率的晶圓薄化加工。
一 磨削過程中的晶圓損傷機理
碳化硅作為典型的脆性材料，磨削過程中常存在亞表面損傷、暗裂等缺陷。亞表面損傷造成裂紋層和殘余應(yīng)力層。
磨削過程中磨粒劃過加工區(qū)域，形成非彈性變形區(qū)，帶來錐形裂紋側(cè)向裂紋、徑向裂紋和殘余應(yīng)力；隨著載荷的增加而愈發(fā)嚴重，需要減少法向力，提高加工過程穩(wěn)定性；同時常產(chǎn)生層疊狀擠裂切削，切屑粘附砂輪嚴重，切屑與碳化硅晶圓磨削表面再次接觸，鋒利度下降，切削力大，加工損傷嚴重。
薩普新材研究團隊對此提出單一均質(zhì)金屬陶瓷（金屬間化合物）材料用于制作金剛石砂輪粘結(jié)劑的新思路，采用具有金屬鍵和共價鍵的單一均質(zhì)金屬陶瓷材料制備金剛石砂輪。
二 金剛石砂輪
1、加工工序
粗磨減?。?/span>去除切片工序給碳化硅圓片表面造成的切痕以及損傷層；
精磨減?。?/span>去除粗磨磨痕，保證研磨后晶片的面型精度，達到表面粗糙度<3nm，TTV<3μm的要求，為下一步的拋光做準備；
2、微觀形貌
3、性能特點
這種金剛石砂輪性能優(yōu)異，針對碳化硅的材質(zhì)特點進行設(shè)計，分為 2000#粗磨減薄和 8000-12000#精磨減薄兩種金剛石粒度的砂輪，可根據(jù)客戶設(shè)備匹配不同砂輪尺寸，同時具有多項優(yōu)點：
? 3、易修型（可低轉(zhuǎn)速修型）
? 4、高容屑排屑
4、應(yīng)用設(shè)備
該設(shè)備可用于 Disco、東京精密、日本高鳥、特斯迪、中電科等廠家生產(chǎn)的設(shè)備配套。
長沙市薩普新材料有限公司
長沙市薩普新材料有限公司是以中南大學(xué)長江學(xué)者賀躍輝教授團隊作技術(shù)支撐而成立的高新技術(shù)企業(yè)，湖南省專精特新小巨人，科技型和創(chuàng)新性中小企業(yè)。專注于超硬及硬脆材料的磨削研發(fā)，主導(dǎo)產(chǎn)品擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品包括：
針對硬脆材料（手機背板玻璃、碳化硅、硅片、藍寶石晶片）減薄及拋光用的金剛石砂輪盤；針對超硬材料開發(fā)的高性能金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪等。
資料來源: 長沙市薩普新材料有限公司
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