一种抛光用无蜡垫及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种抛光用无蜡垫，该无蜡垫包括基座底盘、晶片放置孔、卡配垫和无蜡吸附垫，所述基座底盘的表面上设有至少一个晶片放置孔，所述晶片放置孔内设有吸附晶片的无蜡吸附垫，所述无蜡吸附垫和晶片放置孔的内底部之间至少设有一层卡配垫。且该无蜡垫的生产方法步骤A:基座底盘的成型；步骤B:晶片放置孔的加工；步骤C:卡配垫和无蜡吸附垫的制备和成型；步骤D:无蜡垫的组装。且本发明专利技术利用环氧树脂和聚氨酯预聚体进行反应生产复合树脂，且以该复合树脂作为粘胶层，该粘胶层兼具环氧树脂和聚氨酯树脂的特性，粘性大，弹性大，且与碳纤维层、吸附层能够很好地粘结，避免无蜡吸附垫的分层。

【技术实现步骤摘要】
一种抛光用无蜡垫及其生产方法
本专利技术属于面粉加工
，具体地，涉及一种抛光用无蜡垫及其生产方法。
技术介绍
在半导体材料的加工过程中，硅片、蓝宝石和砷化镓作为常用半导体器件、集成电路的基础材料，经常需要对其进行抛光处理，而抛光技术的好坏将直接影响到硅片、蓝宝石和砷化镓表面的质量，半导体器件的性能。传统的抛光技术主要有两种:有蜡抛光和无蜡抛光。有蜡技术是将硅片、蓝宝石或者是砷化镓粘结固定于陶瓷盘的平板上，抛光时抛光头带动陶瓷盘在抛光布上转动，在机械压力和抛光液体的用下实现抛光目的，实践发现，这种有蜡抛光存在蜡污染，抛光精度低的缺陷。随着电子技术的迅速发展，以及大规模集成电路的集成化程度越来越高，人们对半导体器件的要求也愈加严格，因此无蜡抛光的优势逐渐得以体现。现有的无蜡抛光工艺采用一体式模板，根据要加工的硅片规格订购专用的模板，将硅片直接放入到模板的晶片放置孔中即可抛光，对于不同规格的硅片得适配相同规格的晶片放置孔大小才能进行抛光，一旦硅片厚度与晶片放置孔深度不同，硅片就非常有可能在加工的过程中从晶片放置孔中滑出造成破片甚至翻车，不同直径不同厚度的硅片不能兼容抛光加工，对模板的数量，规格要求比较多，须有足够载盘和模板的库存量，生产成本高；且由于现有的无蜡垫片的基座部位的抗拉伸能力、摩擦力性能及承热能力较差，导致无蜡垫在晶片的打磨过程中发生断裂、熔化或抛光偏离的问题，从而导致晶片产品的抛光合格率较低，无法达到正常的生产水平。
技术实现思路
本专利技术提供一种抛光用无蜡垫及生产方法，以解决现有无蜡抛光技术中模板数量要求高，提高基座材料的抗拉伸能力、摩擦力性能及承热能力，提高无蜡垫晶片打磨合格率和生产率。本专利技术的目的可以通过以下技术方案解决:一种抛光用无蜡垫，包括基座底盘、晶片放置孔、卡配垫和无蜡吸附垫，所述基座底盘的表面上设有至少一个晶片放置孔，所述晶片放置孔内设有吸附晶片的无蜡吸附垫，所述无蜡吸附垫和晶片放置孔的内底部之间至少设有一层卡配垫，便于不同尺寸的晶片与晶片放置孔的适配，提高模板利用率，减少模板数量，降低生产成本，所述卡配垫的两侧分别通过润滑液与无蜡吸附垫、晶片放置孔的内底部滑动粘接，便于卡配垫和无蜡吸附垫的取出、装配。进一步地，所述基座底盘包括以下重量份原料:铁粉40-60份、氮化硅粉10-30份、碳化铌粉10-20份、粘结剂1-3份。进一步地，所述晶片放置孔的形状为圆形，深度600-1000μm，所述卡配垫为圆形,其厚度为100-300μm，所述无蜡吸附垫为圆形，其厚度为100-200μm。一种抛光用无蜡垫的生产方法，包含以下步骤:步骤A:基座底盘的成型:将铁粉、氮化硅粉、碳化铌粉进行混合后，放置在球磨机中进行球磨，球料比10:1，球磨转速300-400r/min，球磨时间5h，球磨过程每隔20min暂停一次，暂停时间为2-5min，防止因过热导致颗粒团聚；将球磨后的混合粉末放在玛瑙研钵上研磨10-20min，然后移入真空干燥箱中于100℃下干燥3h，获得干燥后的混合粉末；将粘结剂加入干燥后的混合粉末中，混合均匀后，获得混合粉末转移至成型模具中，进行烧结成型，将成型的垫片底盘的胚盘进行常温冷却，并使其冷却至常温；步骤B:晶片放置孔的加工:将冷却好的胚盘安装至车床上，加工出相应大小的晶片放置孔，获得带有晶片放置孔的基座底盘；步骤C:卡配垫和无蜡吸附垫的制备和成型:分别将卡配垫和无蜡吸附垫的片材放置在模具中加工成卡配垫和无蜡吸附垫；步骤D:无蜡垫的组装:将步骤B获得有晶片放置孔的基座底盘和步骤C获得卡配垫、无蜡吸附垫通过润滑液进行组装，即获得一种抛光用无蜡垫。进一步地，步骤A中烧结成型温度为1000-1100℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min，粘结剂为聚乙烯醇。进一步地，卡配垫是由碳纤维加工而成。进一步地，无蜡吸附垫由碳纤维层、粘胶层和吸附层热压粘合而成，碳纤维层与卡配垫接触，吸附层与晶片接触。进一步地，吸附层为聚氨酯泡沫层，具有良好的弹性和阻尼性能；粘胶层由环氧/聚氨酯复合树脂制成，与碳纤维层、吸附层能够很好地粘结，避免无蜡吸附垫的分层。进一步地，粘胶层的制备方法，包括以下步骤:步骤S1:在装有温度计和真空管的三口烧瓶中加入聚丁二酸丁二醇酯，并在110℃、真空下减压脱水1h备用，在氮气保护下，向装有温度计的三口瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯和脱水的聚丁二酸丁二醇酯，升温至85℃，保温反应3h，获得聚氨酯预聚体；步骤S2:在装有温度计和真空管的三口烧瓶中加入脱水后环氧树脂，升温至40℃,然后加入步骤S1获得的聚氨酯预聚体，并加入二月桂酸二丁基锡，升温75℃至反应4h后，获得粘胶层。进一步地，步骤S1中异佛尔酮二异氰酸酯和脱水的聚丁二酸丁二醇酯的加入质量为5-15:60-85。进一步地，步骤S2中脱水后环氧树脂、S1获得的聚氨酯预聚体、二月桂酸二丁基锡加入质量比为20-50:70-90:0.5-1.2。本专利技术的有益效果:1、本专利技术的无蜡吸附垫由碳纤维层、粘胶层和吸附层热压粘合而成，碳纤维层与卡配垫接触，吸附层与晶片接触，利用环氧树脂和聚氨酯预聚体进行反应生产复合树脂，该合成的复合树脂兼具环氧树脂和聚氨酯树脂的特性，粘性大，弹性大，且与碳纤维层、吸附层能够很好地粘结，避免无蜡吸附垫的分层。2、本专利技术的基座底盘由铁粉、氮化硅粉、碳化铌粉和粘结剂烧结而成，具有较好的抗拉伸能力、摩擦力性能及承热能力，降低无蜡垫在晶片的打磨过程中发生断裂、熔化或抛光偏离的问题，提高了晶片抛光的合格率，且以铁为基材，生产成本低。具体实施方式对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1:一种抛光用无蜡垫，包括基座底盘、晶片放置孔、卡配垫和无蜡吸附垫，所述基座底盘的表面上设有五个晶片放置孔，所述晶片放置孔内设有吸附晶片的无蜡吸附垫，所述无蜡吸附垫和晶片放置孔的内底部之间设有两层卡配垫，所述卡配垫的两侧分别通过润滑液与无蜡吸附垫、晶片放置孔的内底部滑动粘接，便于卡配垫和无蜡吸附垫的取出、装配。其中，所述基座底盘包括以下重量份原料:铁粉40份、氮化硅粉10份、碳化铌粉10份、粘结剂1份。其中，所述晶片放置孔的形状为圆形，深度600μm，所述卡配垫为圆形,其厚度为100μm，所述无蜡吸附垫为圆形，其厚度为100μm。该种抛光用无蜡垫的生产方法，包含以下步骤:步骤A:基座底盘的成型:将铁粉、氮化硅粉、碳化铌粉进行混合后，放置在球磨机中进行球磨，球料比10:1，球磨转速300r/min，球磨时间5h，球磨过程每隔20min暂停一次，暂停时间为2min，防止因过热导致颗粒团聚；将球磨后的混合粉末放在玛瑙研钵上研磨10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抛光用无蜡垫，包括基座底盘、晶片放置孔、卡配垫和无蜡吸附垫，所述基座底盘的表面上设有至少一个晶片放置孔，所述晶片放置孔内设有吸附晶片的无蜡吸附垫，所述无蜡吸附垫和晶片放置孔的内底部之间至少设有一层卡配垫，其特征在于，所述基座底盘包括以下重量份原料:铁粉40-60份、氮化硅粉10-30份、碳化铌粉10-20份、粘结剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抛光用无蜡垫，包括基座底盘、晶片放置孔、卡配垫和无蜡吸附垫，所述基座底盘的表面上设有至少一个晶片放置孔，所述晶片放置孔内设有吸附晶片的无蜡吸附垫，所述无蜡吸附垫和晶片放置孔的内底部之间至少设有一层卡配垫，其特征在于，所述基座底盘包括以下重量份原料:铁粉40-60份、氮化硅粉10-30份、碳化铌粉10-20份、粘结剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种抛光用无蜡垫，其特征在于，所述晶片放置孔的形状为圆形，深度600-1000μm，所述卡配垫为圆形,其厚度为100-300μm，所述无蜡吸附垫为圆形，其厚度为100-200μm。


3.根据权利要求1所述的一种抛光用无蜡垫的生产方法，其特征在于，包含以下步骤:
步骤A:基座底盘的成型:将铁粉、氮化硅粉、碳化铌粉进行混合后，放置在球磨机中进行球磨，球料比10:1，球磨转速300-400r/min，球磨时间5h，球磨过程每隔20min暂停一次，暂停时间为2-5min；将球磨后的混合粉末进行研磨10-20min，然后移入真空干燥箱中于100℃下干燥3h，获得干燥后的混合粉末；将粘结剂加入干燥后的混合粉末中，混合均匀后，将获得混合粉末转移至成型模具中，进行烧结成型，将成型的垫片底盘的胚盘进行常温冷却，冷却至常温；
步骤B:晶片放置孔的加工:将冷却好的胚盘安装至车床上，加工出相应大小的晶片放置孔，获得带有晶片放置孔的基座底盘；
步骤C:卡配垫和无蜡吸附垫的制备和成型:分别将卡配垫和无蜡吸附垫的片材放置在模具中加工成卡配垫和无蜡吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：李加海，梁则兵，李元祥，
申请(专利权)人：安徽禾臣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34