方案摘要
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磨片 磨片工序就是用各种磨料，对切割好的晶体进行加工处理，目的是去除因切割时刀片震动及机器本身精度造成的晶体基片表面的机械损伤层，提高晶体基片的平整度，使晶体基片达到适合抛光的标准。 研磨各种晶体基片时，一般要选用双面磨片机，特别是晶体基片提供商，只能选择这种所谓四轨迹的双面研磨机。用这种设备研磨出的晶体基片的平整度是可得到保证的。在实验室中研磨晶体基片时，可选用各种小型的单面磨片机，灵活、实用。例如：在研磨2英寸以下的晶体基片时，可以选用802精密研磨抛光机，在研磨3英寸以上的晶体基片时选用1502型精密研磨抛光机。 根据研磨晶体材料的不同，以及对晶体基片的不同要求，可以选用不同颗粒度的各种研磨材料。对于莫氏6以下的各种晶体材料可选用白刚玉微粉磨料，而莫氏硬度6以上的各种晶体材料，可以选用碳化硅或碳化硼等磨料。 磨料的颗粒大小和颗粒度的均匀性，与被研磨的晶体基片表面质量有很大关系。在一定的工艺条件下，损伤层深度正比于所使用的磨料颗粒度大小。粗的磨料引起较深的损伤层，反之损伤层小。所以，磨片工序分为粗磨和精磨两道工序。粗磨工序用于快速减薄晶体基片，精磨工序用改善片面质量，这是因为磨料的颗粒大小，对研磨效率有较大的影响，磨料颗粒度的大小与研磨速度成正比，与研磨质量成反比。研磨速度与机械的转数成正比。压力越大，研磨效率就越高。但是，压力过大，容易产生碎片现象和损伤增大。研磨速度是随磨料的浓度增加而加快的，要得到好的研磨质量，又能提高生产效率，就必须用适当的磨料，合理的压力和合适的机器转数。 研磨液的一般配比：磨料：水=10～20：100 选择质量好的磨料是非常重要的，对同一种型号的磨料，其颗粒大小也会不均匀，尤其是大颗粒（数量极小），引起后果极坏。因为磨料的颗粒度越大，加到磨盘底下的磨料就越少，即每个颗粒所担负磨盘的总压力就越大，而磨料颗粒又把加于它的压力，传给所研磨的晶体基片的表面，所以对加工的晶体基片表面的损伤就越深，造成深的损伤。不但会对晶体基片产生很深的损伤层，而且使表面造成划道。 在研磨晶体基片前的工作是要进行选片。也就是要把切割好的晶体基片按不同厚度进行分类。将厚度一样的晶体基片进行粘片，准备研磨。因此，影响晶体基片平整度的因素包括选片、粘片和在研磨过程中磨料分布的情况及晶体基片本身的质量。所以，在研磨过程中，磨料的流量要保持不变，特别是晶体基片本身厚度要均匀。 粘片：把切割后的晶体基片粘在载料盘上，然后进行研磨减薄加工，去除晶体基片的机械损伤层。这一道工序是很重要的，它直接关系到晶体基片的平整度和平行度。粘片的粘合剂是一种特别的石蜡制品，主要成份是石蜡、松香、以及聚乙稀醇等。适用于各种晶体基片的粘合，沈阳科晶公司可以为用户提供这种石蜡制品。粘片的关键是掌握石蜡的熔点温度，以及涂蜡层的均匀度。 下面，我们给使用科晶公司产品的用户举两个例子，说明一下，如何根据研磨的晶体材料（切割好的晶体基片），来选择研磨的方式和磨料的种类及颗粒度。 例1、 研磨切割好的单晶硅的晶体基片，根据单晶硅的物理性质，更主要是根据单晶硅的莫氏硬度为5，我们选用一次研磨的加工方式，选用白刚玉微粉磨料，磨料的颗粒度型号为M10，当硅片的直径为2英寸时，在802型设备上研磨，时间1小时，就可去除硅片上面的机械损伤层，此时晶体基片的损伤层只是磨料本身的颗粒直径造成的损伤层为10μm左右。达到抛光工序的用片要求。 例2、 研磨白宝石的晶体基片，根据白宝石（AL2O3）的物理性质，更主要是根据白宝石的莫氏硬度为9这一情况，我们选用二次粗磨和一次精磨的加工方式，选用碳化硼或碳化硅磨料。粗磨工序时，选用M20和M10的磨料颗粒度。精磨工序时，选用M5或M3.5的磨料颗粒度。在白宝石基片的直径为2英寸时，在802型设备上研磨，二次粗磨和一次精磨分别在三台机器上进行，时间为8小时，就可去除白宝石两面的机械损伤层，此时晶体基片上的损伤层仅为3.5μm左右。达到抛光用片要求。
文献贡献者
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