[發明專利]一種單晶硅片背面減薄用砂輪及其制備方法

有效

• 申請號: 201911057003.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110759734B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 史冬麗;馬堯
• 申請（專利權）人: 鄭州伯利森新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/622;C04B35/626;C04B38/06;B24D3/18;B24D18/00
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本發明公開了一種單晶硅片背面減薄用砂輪及其制備方法，先把結合劑原材料溶解于去離子水中，再分別加入磨料、分散劑、單體、交聯劑、引發劑,在一定的溫度下形成凝膠，再經過干燥、煅燒形成結合劑包覆磨料的混合粉體。再分別加入造孔劑、潤濕劑，制備成型料，冷壓成型成具有一定形狀的成型塊，在一定溫度下燒結，制成砂輪塊。將砂輪塊體進行精加工，然后經過粘結，制成硅片減薄砂輪。采用該方法制備的陶瓷結合劑砂輪具有結合劑對磨料的潤濕性好、能夠顯著降低細粒度及超細粒度磨料的團聚、磨料在結合劑中的分散性好、砂輪對硅片的損傷層小等特點。

技術領域

本發明屬于磨具制備技術領域，涉及一種砂輪及其制備方法，具體涉及一種單晶硅片背面減薄用砂輪及其制備方法。

背景技術

對于IC器件所需的單晶硅片，其背面需被磨削達到規定的厚度，然后被分割成各個元件。屬于硬脆材料的單晶硅片，由于其脆性高，容易出現崩邊、劃傷等問題，為了降低其損傷層，一般通過細粒度或超細粒度砂輪進行精密磨削來實現硅片由脆性去除轉變為塑性去除。但是，采用傳統工藝制造超細粒度砂輪具有很大的難度，陶瓷結合劑砂輪的常用制造工藝是將磨料、結合劑、造孔劑等在混料機中攪拌均勻后，再加入潤濕劑，然后冷壓成型，燒結、粘結、加工，最終制備出砂輪。使用傳統方法制備細粒度砂輪，容易出現以下問題：一方面，當磨料達到細粒度及超細粒度料時，由于其表面活性高，容易出現團聚體，與結合劑難以均勻混合，容易造成硅片表面的劃傷；另一方面，由于磨料粒度較細，結合劑粒度也應與其匹配，而且超細粒度的結合劑不易制備且成本較高，同樣也容易團聚且難以分散。因此，陶瓷結合劑的制備及超細磨料的分散問題制約著高精密磨具的發展。而本發明就是為了解決這一問題，一方面，通過原材料在去離子水中的溶解，實現了結合劑自身的均勻混合，達到分子水平的均勻混合，另一方面，通過分散劑的加入，降低了磨料間的聚集，同時通過吸附作用，結合劑也能夠均勻包裹在磨料的周圍，進一步降低了磨料的團聚。

發明內容

本發明的目的是針對硅片減薄過程中，砂輪中磨料的團聚體會對硅片表面進行劃傷的問題，提供了一種降低磨料團聚，改善磨料的分散性的一種細粒度及超細粒度陶瓷結合劑砂輪的制備方法。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案為：

一種硅片背面減薄砂輪的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

SS1.將正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水在容器中水解，形成氧化硅水溶膠；

SS2.將硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鋰、硝酸鋁、硼酸溶解于水中，攪拌均勻后形成鹽溶液；

SS3.將步驟SS1制備的氧化硅水溶膠加入到步驟SS2制備的鹽溶液中，攪拌均勻；

SS4.將磨料、分散劑加入到步驟SS3制備的混合溶液中，超聲分散均勻，形成懸浮液；

SS5.將單體、交聯劑、引發劑分別加入到步驟SS4制備的懸浮液中形成凝膠；

SS6.將步驟SS5制備的凝膠在一定的溫度下干燥，形成干凝膠；

SS7.將步驟SS6制備的干凝膠在一定的溫度下煅燒，形成陶瓷粉體；

SS8.將步驟SS7制備的陶瓷粉體分別加入造孔劑、潤濕劑，得到成型料；

SS9.將步驟SS8制備的成型料冷壓成型后，在一定的溫度下燒結，形成具有一定形狀的塊體；

SS10.將步驟SS9燒結的塊體進行精加工，制成所需尺寸的砂輪塊體；

SS11.將步驟SS10的砂輪塊粘結在基體上，制備成砂輪；

SS12.將步驟SS11制備的砂輪進行精加工后得到成品。