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(guò)磨削與研磨實(shí)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(guò)程中的晶圓損傷機(jī)理，到晶圓的粗磨和精磨減薄，用金剛石砂輪實(shí)現(xiàn)低損傷和高切削速率的晶圓薄化加工。
一 磨削過(guò)程中的晶圓損傷機(jī)理
碳化硅作為典型的脆性材料，磨削過(guò)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(guò)程中磨粒劃過(guò)加工區(qū)域，形成非彈性變形區(qū)，帶來(lái)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(yán)重，需要減少法向力，提高加工過(guò)程穩(wěn)定性；同時(shí)常產(chǎn)生層疊狀擠裂切削，切屑粘附砂輪嚴(yán)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(yán)重。
薩普新材研究團(tuán)隊(duì)對(duì)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(jià)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
粗磨減薄：去除切片工序給碳化硅圓片表面造成的切痕以及損傷層；
精磨減薄：去除粗磨磨痕，保證研磨后晶片的面型精度，達(dá)到表面粗糙度<3nm，TTV<3μm的要求，為下一步的拋光做準(zhǔn)備；
2、微觀形貌
3、性能特點(diǎn)
這種金剛石砂輪性能優(yōu)異，針對(duì)碳化硅的材質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(hù)設(shè)備匹配不同砂輪尺寸，同時(shí)具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：
? 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(niǎo)、特斯迪、中電科等廠家生產(chǎn)的設(shè)備配套。
長(zhǎng)沙市薩普新材料有限公司
長(zhǎng)沙市薩普新材料有限公司是以中南大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)者賀躍輝教授團(tuán)隊(duì)作技術(shù)支撐而成立的高新技術(shù)企業(yè)，湖南省專(zhuān)精特新小巨人，科技型和創(chuàng)新性中小企業(yè)。專(zhuān)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(shí)產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品包括：
針對(duì)硬脆材料（手機(jī)背板玻璃、碳化硅、硅片、藍(lán)寶石晶片）減薄及拋光用的金剛石砂輪盤(pán)；針對(duì)超硬材料開(kāi)發(fā)的高性能金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪等。
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