一种复合磨料砂轮及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115446742A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211117346.0(22)申请日2022.09.14(71)申请人无锡市锡山区半导体先进制造创新中心地址214101江苏省无锡市锡山区通云南路77号云林科技园4号楼(72)发明人尹韶辉周仁宸(74)专利代理机构北京思睿峰知识产权代理有限公司11396专利代理师谢建云赵爱军(51)Int.Cl.B24D3/14(2006.01)B24D18/00(2006.01)B24B37/04(2012.01)B24B37/14(2012.01)权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称一种复合磨料砂轮及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种复合磨料砂轮及其制备方法和应用，复合磨料砂轮的制备方法，包括：按比例称取金刚石硬磨料、软磨料和润湿剂，混合研磨后过90‑110目筛，随后加入陶瓷结合剂与临时粘结剂混合均匀过70‑80目筛，闷料后获得复合磨料砂轮成型料；将复合磨料砂轮成型料进行冷压成型，获得磨块生坯；将磨块生坯置于马弗炉中，进行烧结，按升温曲线烧至700℃‑800℃，保温1h‑2h，冷却后获得复合磨料砂轮磨块；将复合磨料砂轮磨块进行表面去毛刺、清洁及修整处理，利用环氧树脂胶将复合磨料砂轮磨块垂直粘接在铝基体的沟槽内，等间距排列，固化成型，获得粗复合磨料砂轮；将粗复合磨料砂轮进行精加工，使其磨削面平面度达到精度要求，获得复合磨料砂轮。CN115446742ACN115446742A权利要求书1/1页1.一种复合磨料砂轮的制备方法，包括：按比例称取金刚石硬磨料、软磨料和润湿剂，混合研磨后过90‑110目筛，随后加入陶瓷结合剂与临时粘结剂混合均匀过70‑80目筛，闷料后获得复合磨料砂轮成型料；将所述复合磨料砂轮成型料进行冷压成型，获得磨块生坯；将所述磨块生坯置于马弗炉中，进行烧结，按升温曲线烧至700℃‑800℃，保温1h‑2h，冷却后获得复合磨料砂轮磨块；将所述复合磨料砂轮磨块进行表面去毛刺、清洁及修整处理，利用环氧树脂胶将复合磨料砂轮磨块垂直粘接在铝基体的沟槽内，等间距排列，固化成型，获得粗复合磨料砂轮；将所述粗复合磨料砂轮进行精加工，使其磨削面平面度达到精度要求，获得所述复合磨料砂轮。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述闷料的时间为12h‑24h。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述冷压成型，包括：通过粉末压片机缓慢加压至60MPa‑100MPa，保压30s‑60s后卸压。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述升温曲线，包括：以2℃/min的升温速率升温至300℃，保温1h‑2h，再以4℃/min‑5℃/min的升温速率升温至700℃‑800℃。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述固化成型，包括：在一定负载压力下，常温固化20h‑48h。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述铝基体的外径为250mm‑270mm，内径为200mm‑220mm。7.如权利要求1所述的方法，其中，按质量百分比计，所述金刚石硬磨料为30‑45％，软磨料为30‑40％，陶瓷结合剂为15‑25％，临时粘结剂为3‑5％、润湿剂为2‑5％。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述软磨料为CeO2、MgO、Fe2O3中的一种或任意几种的组合。9.一种复合磨料砂轮，通过如权利要求1～8任一项所述的制备方法制得。10.一种碳化硅晶圆减薄的化学机械磨削的方法，包括：使用辅助磨削液清洗待减薄的碳化硅晶圆；利用如权利要求9所述的复合磨料砂轮对所述碳化硅晶圆进行化学机械磨削。2CN115446742A说明书1/9页一种复合磨料砂轮及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及第三代半导体精密磨削用超硬磨料磨具技术领域。更具体地，涉及一种复合磨料砂轮及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着芯片制造、集成电路、新能源等新兴科技产业的蓬勃发展，目前芯片微电子制造技术正朝着衬底大尺寸化，高集成化，芯片超薄化的方向发展。而单晶碳化硅作为目前最具有代表性的第三代宽禁带半导体材料，凭借其高临界击穿电压、高电子饱和速率、强抗辐射能力、高温稳定性、高热导率等优良特性，广泛应用于大功率和高密度集成电子器件和光电子器件的衬底材料。单晶基器件性能的优劣依赖于单晶衬底外延层的晶格完整性及平整度，这就要求外延生长之前的衬底基片具有超平坦、无缺陷和无损伤的表面。[0003]目前单晶碳化硅晶片减薄工艺主要有两种：一种是采用游离磨粒的摩擦磨损方式对碳化硅晶片研磨进行减薄，由于游离磨料在研磨盘表面随机分布且研磨轨迹不一致，会在晶片表面残留分布不均匀的磨痕，在亚表面产生微裂纹、晶格畸变、位错等损伤，严重时甚至会出现晶片平面度超差，尺寸重复性较差等问题，同时