[发明专利]一种单晶硅片背面减薄用砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种单晶硅片背面减薄用砂轮及其制备方法，先把结合剂原材料溶解于去离子水中，再分别加入磨料、分散剂、单体、交联剂、引发剂,在一定的温度下形成凝胶，再经过干燥、煅烧形成结合剂包覆磨料的混合粉体。再分别加入造孔剂、润湿剂，制备成型料，冷压成型成具有一定形状的成型块，在一定温度下烧结，制成砂轮块。将砂轮块体进行精加工，然后经过粘结，制成硅片减薄砂轮。采用该方法制备的陶瓷结合剂砂轮具有结合剂对磨料的润湿性好、能够显著降低细粒度及超细粒度磨料的团聚、磨料在结合剂中的分散性好、砂轮对硅片的损伤层小等特点。

技术领域

本发明属于磨具制备技术领域，涉及一种砂轮及其制备方法，具体涉及一种单晶硅片背面减薄用砂轮及其制备方法。

背景技术

对于IC器件所需的单晶硅片，其背面需被磨削达到规定的厚度，然后被分割成各个元件。属于硬脆材料的单晶硅片，由于其脆性高，容易出现崩边、划伤等问题，为了降低其损伤层，一般通过细粒度或超细粒度砂轮进行精密磨削来实现硅片由脆性去除转变为塑性去除。但是，采用传统工艺制造超细粒度砂轮具有很大的难度，陶瓷结合剂砂轮的常用制造工艺是将磨料、结合剂、造孔剂等在混料机中搅拌均匀后，再加入润湿剂，然后冷压成型，烧结、粘结、加工，最终制备出砂轮。使用传统方法制备细粒度砂轮，容易出现以下问题：一方面，当磨料达到细粒度及超细粒度料时，由于其表面活性高，容易出现团聚体，与结合剂难以均匀混合，容易造成硅片表面的划伤；另一方面，由于磨料粒度较细，结合剂粒度也应与其匹配，而且超细粒度的结合剂不易制备且成本较高，同样也容易团聚且难以分散。因此，陶瓷结合剂的制备及超细磨料的分散问题制约着高精密磨具的发展。而本发明就是为了解决这一问题，一方面，通过原材料在去离子水中的溶解，实现了结合剂自身的均匀混合，达到分子水平的均匀混合，另一方面，通过分散剂的加入，降低了磨料间的聚集，同时通过吸附作用，结合剂也能够均匀包裹在磨料的周围，进一步降低了磨料的团聚。

发明内容

本发明的目的是针对硅片减薄过程中，砂轮中磨料的团聚体会对硅片表面进行划伤的问题，提供了一种降低磨料团聚，改善磨料的分散性的一种细粒度及超细粒度陶瓷结合剂砂轮的制备方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种硅片背面减薄砂轮的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

SS1.将正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水在容器中水解，形成氧化硅水溶胶；

SS2.将硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锂、硝酸铝、硼酸溶解于水中，搅拌均匀后形成盐溶液；

SS3.将步骤SS1制备的氧化硅水溶胶加入到步骤SS2制备的盐溶液中，搅拌均匀；

SS4.将磨料、分散剂加入到步骤SS3制备的混合溶液中，超声分散均匀，形成悬浮液；

SS5.将单体、交联剂、引发剂分别加入到步骤SS4制备的悬浮液中形成凝胶；

SS6.将步骤SS5制备的凝胶在一定的温度下干燥，形成干凝胶；

SS7.将步骤SS6制备的干凝胶在一定的温度下煅烧，形成陶瓷粉体；

SS8.将步骤SS7制备的陶瓷粉体分别加入造孔剂、润湿剂，得到成型料；

SS9.将步骤SS8制备的成型料冷压成型后，在一定的温度下烧结，形成具有一定形状的块体；

SS10.将步骤SS9烧结的块体进行精加工，制成所需尺寸的砂轮块体；

SS11.将步骤SS10的砂轮块粘结在基体上，制备成砂轮；

SS12.将步骤SS11制备的砂轮进行精加工后得到成品。