碳化矽的研磨機理和拋光加工方法

       硬度大是碳化矽的優點·✘,它的硬度只次於金剛石·✘,所以常常用來作為砂輪等磨具的磨料,但是在應用時它因材料本身所表現的高脆性•▩₪、低斷裂韌性·✘,使得其在很多領域的應用受到阻礙·✘,因為這些效能會使碳化矽在磨削加工過程中易引起材料的脆性斷裂·✘,從而在材料表面留下表面破碎層·✘,且產生較為嚴重的表面與亞表層損傷·✘,影響了加工精度◕╃•。



       硬脆材料進行研磨時·✘,對碳化矽具有滾軋作用或微切削作用·✘,磨粒作用於有凹凸和裂紋的表面上時·✘,隨著研磨加工的進行·✘,在研磨載荷的作用下,部分磨粒被壓入工件·✘,並用露出的端劃刻工件的表面進行微切削加工◕╃•。另一部分磨粒在工件和研磨盤之間進行滾動而產生滾軋作用·✘,使工件的表面形成微裂紋·✘,裂紋延伸使工件表面形成脆性碎裂的切屑,從而達到表面去除的目的◕╃•。因為硬脆材料的抗拉強度比抗壓強度要小·✘,會在硬脆材料表面的拉伸應力下產生微裂紋·✘,當縱橫交錯的裂紋延伸且相互交叉時·✘,受裂紋包圍的部分就會破碎並崩離出小碎塊◕╃•。此為硬脆材料研磨時的切屑生成和表面形成的基本過程◕╃•。由於碳化矽材料屬於高硬脆性材料·✘,需要採用特殊的研磨液·✘,碳化矽研磨的主要技術難點在於高硬度材料減薄厚度的測量及控制·✘,磨削後晶圓表面出現損傷•▩₪、微裂紋和殘餘應力,碳化矽晶圓減薄後會產生比碳化矽晶圓更大的翹曲現象•▩₪、薄晶圓傳輸中易碎片等問題◕╃•。

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