【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芯片切割，具体涉及一种晶圆切割用树脂基金刚石刀片及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前树脂基刀片主要是由磨料、树脂结合剂及其他填料经混合热压后固化成型制得。其中树脂结合剂主要包括酚醛树脂与环氧树脂，磨料主要包括金刚石、碳化硅及立方氮化硼，填料则通常少量加入以改善刀具的强度和切削性能。得益于良好的切削锋利性，树脂切割刀片被广泛应用于硬脆性材料的加工领域。随着近年来高带宽芯片市场的不断发展，超薄晶圆的切割工艺已成为该类芯片制造中重要环节，然而这一类晶圆的切割加工处理也对加工品质及精度提出了更高要求。当前树脂切割刀普遍存在加工崩边大、切削不稳定、精度差等问题，且长期依赖进口，极大地影响树脂切割刀片在半导体行业方面的应用，也制约着国内集成电路产业的发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种晶圆切割用树脂基金刚石刀片及其制备方法和应用，该金刚石刀片能够保持良好的切割性能，满足超薄晶圆切割工艺对加工品质的要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、本专利技术的第一目的是提供晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述晶圆切割用树脂基金刚石刀由金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑和硅烷偶联剂制备而成，按重量份数计，金刚石30～40份、环氧树脂结合剂15～25份、碳化硅粉10～20份、碳化硅晶须10～20份、炭黑2～5份和硅烷偶联剂1～2份；
4、所述环氧树脂结合剂由聚酰
5、所述金刚石粉的粒径为5-15μm，所述碳化硅粉的粒径为5～15μm，所述碳化硅晶须的直径为100-500nm，长度为5～15μm，所述炭黑的粒径为2～8μm。
6、进一步的，所述酸酐类固化剂为偏苯三酸酐复合物。
7、进一步的，所述咪唑基促进剂为2-甲基咪唑。
8、进一步的，所述硅烷偶联剂为kh560或kh570。
9、本专利技术的第二目的是提供上述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片的制备方法，将金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑混合均匀后加入硅烷偶联剂混合，得到成型料，然后将成型料热压，再固化，得到晶圆切割用树脂基金刚石刀片。
10、进一步的，采用三维混合方式，将金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须和炭黑按比例搅拌混合10～30min。
11、进一步的，加入硅烷偶联剂混合的过程采用球磨混合，球料比1:0.5～1:3，混合时间为60～120min。
12、进一步的，所述热压的温度为190～220℃，时间为20～30min，压力为6～10mpa。
13、进一步的，所述固化的温度为220～250℃，固化的时间为2～3h。
14、本专利技术的第三目的是提供一种晶圆的加工方法，采用上述晶圆切割用树脂基金刚石刀片切割晶圆产品，完成晶圆产品的加工。
15、与现有技术比较，本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
16、(1)本专利技术选用聚酰亚胺改性的环氧树脂作为树脂结合剂，极大地提高了切割刀的耐热性与自锐能力，使其能够加工过程中能够保持良好的切割性能，满足超薄晶圆切割工艺对加工品质的要求。
17、(2)本专利技术中硅烷偶联剂的使用能够将树脂结合剂与无机磨料黏结起来，增强二者之间的结合强度。同时硅烷偶联剂低的表面张力能够快速润湿无机磨料表面，降低树脂结合剂与磨料之间的孔隙率，使得刀片的整体强度得到明显提高。
18、(3)相较于现有的树脂基刀片，本专利技术提供的晶圆切割用树脂基刀片在工作时的工效提高很多，降低了晶圆生产成本。
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1.一种晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述晶圆切割用树脂基金刚石刀片由金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑和硅烷偶联剂制备而成，按重量份数计，金刚石30～40份、环氧树脂结合剂15～25份、碳化硅粉10～20份、碳化硅晶须10～20份、炭黑2～5份和硅烷偶联剂1～2份；
2.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述酸酐类固化剂为偏苯三酸酐复合物。
3.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述咪唑基促进剂为2-甲基咪唑。
4.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH560或KH570。
5.如权利要求1-4中任一项所述晶圆切割用树脂基金刚石刀片的制备方法，其特征在于，将金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑混合均匀后加入硅烷偶联剂混合，得到成型料，然后将成型料热压进行初次固化成型，随后二次固化，即可得到晶圆切割用树脂基金刚石刀片。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用三维混合方式，将金刚石粉
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，加入硅烷偶联剂混合的过程采用球磨混合，球料比1:0.5～1:3，混合时间为60～120min。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述热压的温度为190～220℃，时间为20～30min，压力为6～10Mpa。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为220～250℃，固化的时间为2～3h。
10.一种晶圆的加工方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项所述晶圆切割用树脂基金刚石刀片切割晶圆产品，完成晶圆产品的加工。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述晶圆切割用树脂基金刚石刀片由金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑和硅烷偶联剂制备而成，按重量份数计，金刚石30～40份、环氧树脂结合剂15～25份、碳化硅粉10～20份、碳化硅晶须10～20份、炭黑2～5份和硅烷偶联剂1～2份；
2.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述酸酐类固化剂为偏苯三酸酐复合物。
3.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于，所述咪唑基促进剂为2-甲基咪唑。
4.如权利要求1所述的晶圆切割用树脂基金刚石刀片，其特征在于：所述硅烷偶联剂为kh560或kh570。
5.如权利要求1-4中任一项所述晶圆切割用树脂基金刚石刀片的制备方法，其特征在于，将金刚石粉、环氧树脂结合剂、碳化硅粉、碳化硅晶须、炭黑混合均匀后加入硅烷偶联剂混...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶宏煜，尹攀，柯云墨，
申请(专利权)人：武汉市汇达材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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