[发明专利]树脂粘结的磨料

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种超级磨料产品、一种超级磨料产品的超级磨料产品前体，并且涉及制造超级磨料产品的一种方法。

背景技术

在小型化的全球趋势下，电子装置正在变得越来越小。对于在高功率水平下工作的半导体装置，晶片减薄改进了散热能力。由于最终厚度被减小，晶片对于支撑它自身重量并且抵抗由后面的背面研磨过程产生的应力而言变得更弱。因此，减少由背面研磨造成的损伤并且提高品质是重要的。

在芯片制造期间硅晶片的原始厚度对于8英寸的晶片是725-680μm。为了得到更快速且更小的电子装置，在切成单独的芯片之前需要将这些晶片减薄。该研磨过程由两个步骤组成。首先，一个粗磨轮将该表面研磨至约270-280μm，但是留下一个损伤的Si表面，即该Si晶片的（背侧）表面。然后，一个细磨轮将该损伤表面的一部分磨光滑并且将该晶片研磨至250μm。具有低至100-50μm厚度的晶片对于一些IC芯片应用几乎是一项标准的要求。现在很长一段时间，最常见的智能卡厚度已是约180μm。然而，更薄的IC芯片在智能卡中正变得更加常见。因此，对于能够粗加工或精加工硬质工件的改进型研磨工具连同对于制造这类工具的方法存在一种需要。

发明内容

在一个实施方案中，一种超级磨料树脂产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、以及一种连续相。该氧化物组分可以包括一种镧系元素的氧化物，并且该连续相可以包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性聚合物组分。该连续相可以限定一个连通孔的网络。该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分可以分布在该连续相之中。

在一个具体实施方案中，该镧系元素可以包括具有的原子序数不小于57并且不大于60的一种元素，如镧、铈、镨、以及钕。更具体地说，该镧系元素可以包括铈，并且甚至可以实质上由铈组成。该镧系元素的氧化物存在的量值可以处于该超级磨料树脂产品的约0.05与约10体积百分比之间的范围内。在另一个实施方案中，一种超级磨料产品前体可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、一种粘结剂组分、以及一种具有包封的气体的聚合物发泡剂。该氧化物组分可以包括一种镧系元素的氧化物。

在又另一个实施方案中，一种形成超级磨料产品的方法可以包括：将一种超级磨料、一种由镧系元素的氧化物组成的氧化物组分、一种粘结剂组分、以及一种具有包封的气体的聚合物发泡剂进行组合，并且将这些组合的超级磨料、粘结剂组分、氧化物组分、以及聚合物发泡剂加热到一个温度并且持续一段时间，该温度和时间使得至少一部分的气体从在该发泡剂内的包封中释放出来。

在再另一个示例性实施方案中，一种背面研磨晶片的方法可以包括：提供一个晶片；并且将该晶片背面研磨至不大于25埃的平均表面粗糙度（Ra）。可以使用一种超级磨料树脂产品来进行研磨。该超级磨料树脂产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种由镧系元素的氧化物组成的氧化物组分、以及一种连续相。该连续相可以包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性聚合物组分，并且该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分可以分布在该连续相之中。

附图说明

通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。

图1是一种超级磨料树脂工具的一个实施方案的截面；

图2和图3是一种示例性超级磨料产品的扫描电子显微照片；

在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。

具体实施方式

在一个实施方案中，该超级磨料产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、以及一种连续相，该连续相包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性树脂组分，其中该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分分布在该连续相之中。该超级磨料颗粒组分可以是例如：金刚石、立方氮化硼、氧化锆、或氧化铝。该热固性树脂组分可以包括例如酚醛树脂。该热塑性聚合物组分可以包括例如：聚丙烯腈和聚偏乙烯。优选地，一种超级磨料产品可以具有一种开放式多孔的结构，由此该产品的一个实质性部分的孔是互连的并且与该超级磨料产品的一个表面是流体连通的。

如在此使用的术语，“超级磨料”是指具有的硬度至少为立方氮化硼（CBN）的硬度的一种磨料，即，K₁₀₀为至少4,700，如基于努氏硬度标度（Knoop Hardness Scale）所测量的。除了立方氮化硼之外，超级磨料材料的其他实例包括天然的以及合成的金刚石、氧化锆、以及氧化铝。适合的金刚石或立方氮化硼材料可以是晶体或多晶的。优选地，该超级磨料材料是金刚石。