蓝宝石晶片研磨工艺的研究.pdf

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1、第44卷第10期当代化工Vo1．44，No．102015年1O月ContemporaryChemica]IndustryOctober，2015蓝宝石晶片研磨工艺的研究董云娜，曹淑云(天津西美科技有限公司，天津300382)摘要：利用碳化硼W5对蓝宝石研磨实验进行研究，得出不同磨料浓度、不同悬浮液黏度和加工压力对表面状态、粗糙程度和工件去除率的影响。结果表明，碳化硼W5比较适宜研磨，用此磨料在浓度为15％，悬浮液黏度为0．15％(黏度通过控制羧甲基纤维素的衍生物的含量控制)，研磨压力为4N／em时效果较佳，去除率可达0．63t．tm／min

2、，表面无划痕，粗糙度较理想。关键词：蓝宝石晶片；碳化硼W5；研磨；去除率；工艺参数中图分类号：TQ028文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)10—2410—03StudyontheGrindingTechniqueforSapphireWaferDONGYun—na，CAOShu-yun(TianjinXimeiTechnologyCo．，Ltd．，Tianjin300382，China)Abstraet：ThegrindingexperimentofsapphinewaferbyusingboroncarbideW5wa

3、sstudied．E髓ctofabrasiveconcentration，suspensionviscosityandsurfaceprocessingpressureonthesurfacestate，roughnessandremovalratewasinvestigated．Theresultsshowthat．boroncarbideW5isappropriateforgrinding；whentheabrasiveconcentrationis15％，theviscosityofthesuspensionis0．15％andthe

4、pressureis4N／cm~，theremovalratecanreachtO0．63l-tm／min．andtheroughnessofsurfaceisidea1．Keywords：Sapphirewafer；BoroncarbideW5；Grinding；Removalrate；Technologicalparameters蓝宝石具有优异的光学性能、机械性能和化学磨抛光机。研磨加工时，研磨盘为带有均匀方形槽稳定性。其表面质量对器件的质量、寿命等起关键的新型研磨盘。作用n。。随着科学技术的发展，蓝宝石的应用领域实验所用工件是直径为2

5、英寸的蓝宝石圆片，越来越广泛，涉及科研、工业、国防、生活等各个厚度约为0．6mm，晶片置于本司研发的新型实用的领域，如精密研磨轴承、红外透光材料、半导体芯研磨模板上。片的衬底片、表镜等。但蓝宝石的硬度很大(为其实验所用的研磨液为碳化硼W5与悬浮液配制硬度为莫氏9)，其硬度仅次于金刚石，脆性大，使而成。所用碳化硼W5(牡丹江产)，悬浮液为本司得对其进行机械加工难度很大。研发的悬浮液CM一$301，此悬浮液由表面活性剂、研磨抛光为超精密加工的重要手段，而研磨作分散剂、表面改陛剂、去离子水等组成，pH值为11。为抛光加工的前道工序，可以在一定程度

6、上降低表实验中研磨的压力通过增加配重盘来实现。研面粗糙度，提高工件的表面精度，其质量的好坏直磨液采用循环使用模式，由自动滴加器供给。加工接影响着后续的抛光效率和工件的表面质量川，且完毕，去离子水清洗工件，将工件从模板中取出，研磨工序是蓝宝石最关键的环节之一。因此，为清洗干净，进行甩干。在单位时间内加工出更多符合要求的晶片，有必要实验过程中，研磨时间为20min，流量为85研究其研磨抛光工艺参数以得到较好的表面质量和mldmin，转速为80r／min。较优的去除率。本文中的物质浓度均采用质量百分数表示。鉴于此，本文在实验的基础上研究了研磨压力

7、、晶片的表面状态采用200x数码显微镜进行观不同悬浮液粘度、不同磨料浓度对表面粗糙度和去察，采用五点法测量晶片厚度，用LINKS(0—25mm)除率的影响，得出了较佳的研磨加工工艺。电子外径千分尺测量晶片厚度。按照平均值作为参1蓝宝石晶片的研磨实验与计算的数据。研磨后的表面在LED光学检测专用研磨实验所用设备为UNIPOL一1501型精密研强光灯下观察有无划痕和蚀坑。收稿日期：2015-04—17作者简介：董云娜(1985一)，女，天津人，硕士，毕业于天津工业大学，研究方向：从事半导体材料研究。E-mail：xmtec．cn@gmail．c

8、om。化工2015年10月除率增加；研磨液浓度过低，晶片与研磨盘之间的去除率可达0．63m／min，表面无划痕，粗糙度较相互摩擦，易对晶片进行刮擦，导致划伤，增加其理想。粗糙度。