晶品技術部：碳化硅（SiC）是一種具有很強商業性的半導體材料，也是第三代半導體產業發展的重要基礎材料，屬于滿足國家戰略需求并符合國民經濟建設發展所需要的關鍵材料。但碳化硅晶體具有高硬、高脆、耐磨性好、化學性質極其穩定的特點，這使得碳化硅晶片加工變得非常困難。今天的文章我們主要講碳化硅晶片的加工，目前利用金剛石砂輪磨削加工碳化硅是應用較為廣泛的一種加工方法。
碳化硅晶片的加工，按照其加工順序，主要經歷以下幾個過程：切割、研磨、粗拋和超精密拋光四個步驟。
第一步：切割
切割是將SiC晶片沿著一定的方向切割成薄片的過程。將SiC晶片切成翹曲度小，厚度均勻的晶片，目前常規的切割方式是多線砂漿切割。
第二步：研磨
研磨工藝是去除切割過程中造成碳化硅表面刀紋以及表面損傷層，修復切割產生的變形。由于SiC的高硬度，研磨過程中必須使用高硬度的磨料（如立方碳化硼或金剛石）研磨SiC切片的表面。
常規的研磨工藝一般分為粗磨和精磨。
粗磨：主要是去除切割造成的刀痕以及切割引起的變質層，使用粒徑較大的磨粒，提高加工效率。
精磨：主要是去除粗磨留下的表面損傷層，改善表面光潔度，并控制表面面形和晶片的厚度，利于后續的拋光，因此使用粒徑較細的磨粒研磨。
第三步：粗拋
粗拋主要采用機械拋光方式，采用更小粒徑的硬磨料，如金剛石砂輪對晶片表面進行修整。用來去除研磨過程的殘留應力層和機械損傷層，提高表面平面度及表面質量，高效地完成材料去除，為后續的超精密拋光奠定基礎。
第四步：超精密拋光
經傳統粗拋工藝，使用微小粒徑的金剛石砂輪對碳化硅晶片進行機械拋光加工后，晶片表面的平面度大幅改善，但加工表面存在很多劃痕，且有較深的殘留應力層和機械損傷層。為進一步提高晶片的表面質量，改善表面粗糙度及平整度，使其表面質量特征參數符合后序加工中的精度要求，超精密拋光是碳化硅表面加工工序中非常關鍵的一個環節，超精密拋光技術我就不一一介紹了，今天我們主要介紹如何來選擇金剛石砂輪來磨削碳化硅。
金剛石砂輪主要以金剛石為主要磨料，再由結合劑結合成形，結合劑大致分為四種：陶瓷、金屬、樹脂、電鍍。
可以根據研磨需要來選擇不同結合劑的金剛石砂輪，下面是不同結合劑砂輪的優缺點。
1、樹脂結合劑金剛石砂輪結合強度弱，因此磨削時自銳性能好，不易堵塞、磨削效率高、磨削力小、磨削溫度低，缺點是耐磨性較差、磨具損耗大，不適合重負荷磨削。
2、陶瓷結合劑金剛石砂輪耐磨性及結合強度優于樹脂結合劑，切削鋒利、磨削效率高、不易發熱及堵塞、熱膨脹小、容易控制精度、缺點是磨削表面較粗、成本較高。
3、金屬結合劑金剛石砂輪結合強度高、耐磨性好、磨損低、壽命長、磨削成本低、能承受較大負荷，但自銳性差，易堵塞。
4、電鍍結合劑砂輪主要用于制造各種不同形狀和規格，可以制備復雜形狀磨具，缺點就是不耐磨。
5、磨料粒度對砂輪堵塞及切削量有一定影響，粗砂粒與細砂粒相比，切入深度大、磨粒切刃磨損增大，反之砂輪易于堵塞。
6、砂輪硬度對堵塞影響較大，硬度高的砂輪導熱系數高，不利于表面散熱，有利于提高加工精度及耐用度。
6砂輪濃度選擇是重要因素，它對磨削效率及加工成本有很大影響，濃度過低影響效率，反之磨粒易脫落。
金剛石砂輪可用作磨削、拋光、研磨切削等用途。金剛石砂輪不但效率高、精度高，而且磨削后工件表面粗糙度好、砂輪消耗少、使用壽命長，同時磨削時也不會產生大量粉塵，改善的工作條件。
金剛石砂輪的用途：用于普通砂輪難以加工的低鐵含量的金屬和非金屬硬脆性材料，如：硬質合金、瑪瑙寶石、半導體材料、碳化硅晶體，玻璃、高鋁陶瓷、石材等。
鄭州晶品超硬工具有限公司可根據客戶要求設計和生產各種非標金剛石砂輪，主要有端面磨金剛石砂輪，外圓磨金剛石砂輪，金剛石拋光盤，磨球面金剛石砂輪，內圓磨金剛石砂輪等。
