晶圆减薄砂轮是结合国产替代的现状,重点开发的5000#-20000#的陶瓷结合剂金刚石减薄砂轮。比如金刚石微粉,5微米以细的微粉容易有大颗粒、,这些将严重影响加工表面质量,必须加以管控;2微米以细的微粉容易软团聚,会影响混料均匀性。另外,批次稳定性是各个微粉厂家存在的普遍问题,D50、粒度分布宽度、颗粒形状等存在较大范围的波动。结合剂粒度与磨料粒度要匹配,所以制作5微米以细的砂轮,结合剂粒度也应在5微米以细,而现有的球磨工艺很难将结合剂细化到小于5微米。传统的干法混料难以使5微米以细的粉料混匀;越细的粉体,松装密度越大,冷压成型时的压力衰减也越严重,砂轮的内部组织难以均匀,导致磨削加工不稳定。所以,如何使砂轮的组织结构均匀、批次稳定是非常、非常重要的问题。在以上工作的基础上,有企业历经三年创新地发展了“湿法工艺”,完美地解决了“均匀性”的关键问题。该工艺完美适用2微米、甚至1微米以细的超细粒度砂轮的制作,业已在终端厂家得到验证。晶圆减薄一般采用晶圆片自旋转磨削,加工过程包括粗磨和精磨加工。粗磨加工的轴向进给速度大,使用粒度较大的金刚石砂轮,以达到快速去除约90%的加工余量;精磨加工的轴向进给速度较小,使用粒度极小的金刚石砂轮,精磨加工的目的有两个:在半导体晶圆减薄工序,市场目前已批量生产金属结合剂砂轮、陶瓷结合剂砂轮、复合结合剂砂轮,涉及粗磨、半精磨、精磨各工序。
结合剂是影响金刚石砂轮性能和磨削效果的重要因素之一。SiC等第三代半导体材料有硬度高、脆性大、易烧伤的特点,导致使用传统陶瓷、树脂和金属结合剂金刚石砂轮难以达到加工要求。复合型结合剂(金属/陶瓷复合结合剂)综合两种结合剂的优点,具有寿命长、自锐性好、形变小和加工质量高等优点,在精密陶瓷部件的加工中表现出优异的性能。复合型结合剂金刚石砂轮,在第三代半导体材料减薄中具有广阔的应用前景。