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長沙市薩普新材料自主研發(fā)國內(nèi)首家碳化硅襯底30000#精磨減薄砂輪

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。薩普新材自主研發(fā)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(jī)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(jī)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。

加工損傷機(jī)理:
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(yán)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(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。

公司博士研發(fā)團(tuán)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、 碳化硅晶圓減薄砂輪

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<2nm,TTV<2µm的要求,為下一步的拋光做準(zhǔn)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(jìn)行設(shè)計,分為 2000#粗磨減薄和30000#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:
  1、自銳性(保持砂輪鋒利度,高切削能力)

  2、高保型性(使用壽命長)

  3、易修型(低負(fù)載)

  4、高容屑排屑

  5、低劃傷率,低破片率

4、應(yīng)用設(shè)備

適用于 Disco、東京精密、日本高鳥、特思迪、中電科、深圳夢啟等廠家生產(chǎn)的設(shè)備配套。

  長沙市薩普新材料有限公司成立于2013年,是一家專注于粉末冶金新材料領(lǐng)域,集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù)為一體的國家高新技術(shù)企業(yè),湖南省專精特新“小巨人”企業(yè)、長沙市智能制造試點企業(yè)、湖南省新材料企業(yè)、湖南省第一批創(chuàng)新型中小企業(yè)。始終秉持“科技創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展”理念,依托長江學(xué)者特聘教授、國務(wù)院政府特殊津貼專家、國家科技進(jìn)步一等獎獲得者、國家杰出青年基金獲得者——中南大學(xué)粉末冶金研究院賀躍輝教授領(lǐng)銜的精銳博士研發(fā)團(tuán)隊,致力于解決新材料“卡脖子”技術(shù)問題,實現(xiàn)進(jìn)口產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代。并與中南大學(xué)、湘潭大學(xué)、香港城市大學(xué)等高校建立了深度技術(shù)合作與交流,具備較強(qiáng)的科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化能力。

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