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一种固相反应的液体弹珠式半导体晶片研磨块及其制备方法和应用

  • 发布时间: 2025-05-20
预算 3.00万
基本信息
成果方:广东工业大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
先进制造技术
成果描述

本发明提供一种固相反应的研磨块,所述研磨块包括如下重量份数的组分:磨料15~35份,粘结剂45~60份,液体弹珠15~25份;所述研磨块还包括分布在研磨块内的气孔;所述液体弹珠包括外壁与芯部;所述外壁为疏水纳米磁性颗粒,所述芯部为反应液或润滑液;所述研磨块中液体弹珠和磨料定向排布于粘结剂中。在研磨半导体晶片过程中,在摩擦作用下研磨块中定向排布在磨料附近的液体弹珠在机械力的作用下破碎,其内部的液体逐渐释放出来,与被研磨半导体晶面表面发生固相反应生成钝化层,并且液体弹珠会因机械作用而形成凹坑能起到容屑的作用,提高了固相反应研磨盘的自锐性,研磨后得到低表面粗糙度的半导体晶片。

应用范围

现有技术公开一种用于SiC晶片研磨的固相反应研磨盘,将含有磨粒、含铁磁性粒子、过氧化氢胶囊和树脂结合剂的混合料置于磁场条件下,含铁磁性粒子裹挟磨粒和过氧化氢胶囊沿着磁力线方向做定向排布,固化后所得研磨盘具有较佳的强度、硬度和良好的研抛性能。但现有技术所述研磨盘中磨粒的均匀排布是依靠在磁场条件下,含铁磁性粒子驱动磨粒实现定向排布,但磁性粒子同时也要驱动过氧化氢胶囊的定向排布,所以在一些晶片缺陷部分,磨粒和过氧化氢胶囊就存在部分区域无法做到规律排布,导致SiC晶片研磨效果一致性不强的问题,从而影响SiC晶片研磨抛光效果。并且现有技术所述的固相反应研磨盘仅应用在SiC晶片研磨抛光上,对于常见金刚石、碳化硅、蓝宝石、氮化镓、磷化铟、砷化镓等半导体晶片的研磨和抛光,现有技术并未提及相关加工方法。

前景分析
 (1)本发明所提供的固相反应研磨盘内的液体弹珠的外壁为疏水纳米磁性颗粒,该外壁使液体弹珠具有一定的强度,在混料过程保证弹珠不发生破裂、减少芯部液体蒸发的同时,赋予了液体弹珠优秀的磁响应性能。利用该性能可通过磁场控制液体弹珠的运动,促使其在固相反应研磨盘固化过程中沿磁感线方向定向排布,从而夹持和推动磨粒定向分布的规律性更强,这使得研磨效果一致性更高,研磨效率提高,固相反应研磨盘的使用寿命更长。
(2)本发明所提供的固相反应研磨盘进行研磨加工时,液体弹珠会因机械作用破碎后会降低表面粘结剂对磨料的把持力,使已经磨损的磨粒快速脱落,裸露出新的磨粒与液体弹珠,提高了固相反应研磨盘的自锐性;同时液体弹珠破碎所释放的反应液与润滑液体加快了固相反应速率,为固相反应提供了液体环境,最终提高了固相反应研磨盘的材料去除率;并且液体弹珠会因机械作用而形成凹坑能起到容屑的作用,解决了细粒度固结磨具易堵塞磨损的问题。
(3)本发明提供的固相反应研磨盘,无需依靠外界大量滴加的反应液和润滑液进行研磨加工,仅利用固相反应研磨盘内的液体弹珠即可实现反应液和润滑液的微量精准供给,减少了污染与浪费,符合绿色制造原则。


联系方式

  • 联系人:

    路家斌

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    17325226933

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    广东省广州市越秀区东风东路729号

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