一种硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统与方法，包括高精度数控背减磨床与微波辐照单元，数控背减磨床搭载有两个高精度气浮主轴，所述的两个高速气浮主轴分别通过砂轮装夹件和工件装夹件与背减砂轮和工作台相连，实现砂轮的自旋转运动及待加工半导体晶圆的跟随旋转运动，数控背减磨床床身上搭载有一个高精度直线电机，所述直线电机与连接砂轮的高速气浮主轴相连，实现高精度进给；所述微波辐照单元可与背减砂轮加工单元复合成微波‑磨削旁轴背减加工系统及微波‑磨削同轴背减加工系统，采用本发明专利技术的微波背减加工系统可实现硬脆半导体晶圆的高效率、超精密“低温”塑性域磨削加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超精密加工，具体涉及一种硬脆半导体晶圆的微波高效率超精密塑性域背减加工系统及方法。

技术介绍

1、现代工业领域对高性能半导体功率器件的需求日益增加。单晶碳化硅(s i c)、氮化镓(gan)是第三代宽禁带半导体材料的典型代表，具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率和强抗辐射能力等优异的物理特性，可满足现代工业对高功率、高电压、高频率半导体器件的需求，因此被广泛应用于航空航天、新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等现代工业领域，对我国各领域“新基建”的发展具有深远影响。

2、晶圆背减加工是高性能半导体功率器件用芯片制造中至关重要的一个环节。一方面，通过背减工艺可减小芯片的整体厚度，利于器件的散热和集成化；另一方面可降低晶圆表面损伤层厚度和表面粗糙度，释放前道加工工序残留的内应力，降低后续划片过程中单颗芯片的崩坏程度。但是，高硬脆的si c和gan晶体是典型的难加工材料，导致超细金刚石磨料砂轮单一机械去除材料成形过程中易快速磨损失效，很难实现高质量si c、gan晶圆的高效率、低成本背减加工，无法满足高端应用市场需求。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统，其特征在于：包括数控磨床、微波辐照单元、磨削液喷液装置和砂轮加工单元，数控磨床搭载有第一气浮主轴和第二气浮主轴，其中第一气浮主轴安装在Z向移动平台上，且第一气浮主轴由直线电机驱动，实现进给，且第一气浮主轴通过砂轮装夹件与砂轮加工单元相连，实现砂轮加工单元的自旋转运动；第二气浮主轴与工作台相连，工作台用于放置待加工硬脆半导体晶圆，实现待加工硬脆半导体晶圆的跟随旋转运动，所述微波辐照单元设置在待加工硬脆半导体晶圆的上方，利用微波电磁能量促进待加工硬脆半导体晶圆材料内部原子相互碰撞与摩擦产生位错的繁殖和滑移来提高塑性；所述的磨削液喷液装置偏置于待加工硬...

【技术特征摘要】

1.一种硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统，其特征在于：包括数控磨床、微波辐照单元、磨削液喷液装置和砂轮加工单元，数控磨床搭载有第一气浮主轴和第二气浮主轴，其中第一气浮主轴安装在z向移动平台上，且第一气浮主轴由直线电机驱动，实现进给，且第一气浮主轴通过砂轮装夹件与砂轮加工单元相连，实现砂轮加工单元的自旋转运动；第二气浮主轴与工作台相连，工作台用于放置待加工硬脆半导体晶圆，实现待加工硬脆半导体晶圆的跟随旋转运动，所述微波辐照单元设置在待加工硬脆半导体晶圆的上方，利用微波电磁能量促进待加工硬脆半导体晶圆材料内部原子相互碰撞与摩擦产生位错的繁殖和滑移来提高塑性；所述的磨削液喷液装置偏置于待加工硬脆半导体晶圆的斜上方。

2.如权利要求1所述的硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统，其特征在于：所述的微波辐照单元与砂轮加工单元同轴设置，微波辐照单元的微波辐照头通过微波天线与微波发生器连接，且微波辐照头置于砂轮加工单元中心。

3.如权利要求1所述的硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统，其特征在于：所述微波辐照单元的微波辐照头及喷液装置偏置于超细金刚石磨料砂轮。

4.如权利要求1所述的硬脆半导体晶圆的微波背减加工系统，其特征在于：磨削液不含极性分子，是一类不吸收微波的润滑液。

5.如权利要求1-4任一所述的硬脆半导体晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄水泉，刘晟，黄传真，黄含，王真，徐龙华，曲美娜，许征凯，张迪嘉，郭保苏，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：