研磨指通過研磨的方法，除去切片和輪磨所造成的硅片表面鋸痕及表面的損傷層，有效改善單晶硅片的翹曲度、平坦度與平行度，達到一個拋光過程可以處理的規格。硅片研磨質量直接影響到拋光質量及拋光工序的整體效率，甚至影響到IC的性能。硅片研磨加工模型如圖三所示，單晶硅屬于硬脆材料，對其進行研磨，磨料具有滾軋作用和微切削作用，材料的破壞以微小破碎為主，要求研磨后的理想表面形態是由無數微小破碎痕跡構成的均勻無光澤表面。硅片研磨時，關鍵要控制裂紋的大小、深度和均勻程度。

圖一

拋光是對晶片表面微缺陷進行消去、減小的處理，拋光后，晶片表面質量能夠達到*的平坦度和極小的表面粗糙度值，并要求表面無變質層、無劃傷。拋光的方式包括粗拋，主要作用是去除損傷層；精拋，主要作用是改善晶片表面的微粗糙程度。

硅片的zui終拋光處理目前采用濕式機械化學拋光法，即通過硅表面氧化膜同軟質拋光粉所進行的固相反應進行拋光處理。硅片的機械化學拋光原理如圖四所示，它采用磨料微粉在弱堿性溶液中均勻混合的膠狀液性拋光劑，在高速高壓拋光條件下，拋光布與硅片之間形成封閉的拋光劑層。同時，在硅片表面形成軟質水合膜，拋光盤通過不斷去除水合膜進行硅片的拋光。

圖二

磨削

    磨削加工是利用磨具,從工件表面切去切屑的一種加工方法。用于磨削的工具大多為砂輪，砂輪是一種用結合劑把磨粒粘結起來,經壓坯、干燥、焙燒等制作工藝而成的,具有很多氣孔、而用磨粒進行切削的工具。砂輪上的磨料是形狀不規則、但硬度很高的多面體。它們在砂輪的軸向與徑向方面分布是極不規則的隨機分布。不同粒度號的磨粒其*角在90 o ~120 o之間,均帶有一定圓角半徑。

    磨削中,砂輪表層的每個磨粒就像銑刀盤上的一個刀刃,各個磨粒形狀、 分布和高低各不相同,使其切削過程也有差異。磨削過程產生的隆起殘余量增加了磨削表面的粗糙度。砂輪磨削區溫度就是通常所說磨削溫度,是指砂輪與工件接觸面 上的平均溫度,約在400°C~ 1000°C之間,它是產生磨削加工中引起工 件表面燒傷,殘余應力和表面裂紋的原因。同時由于磨削熱傳入工件 而引起的工件表面層溫度上升,將使工件發生熱膨脹或翹曲變形。

以下是研磨拋光和磨削后的對比（下圖為碳化硅）

磨削

初始粗磨表面x 50放大Ra粗糙度~ 1微米   表面磨削x 50放大Ra粗糙度~ 100納米

磨削拋光后50放大Ra粗糙度~ 20納米     磨削zui終拋光后x 50放大Ra粗糙度~ 10 nm

    利用磨削的方法我們可以看出，在磨削后，表面的損傷層并沒有*去除。在之后的使用過程中會對后期產品有影響。

研磨拋光

zui初表面研磨后x 50放大Ra粗糙度~ 300納米   研磨后拋光x 50放大Ra粗糙度~ 80納米

第二階段拋光x 50放大Ra粗糙度~ 10納米 zui終拋光x 50放大Ra粗糙度~ 0.5納米

   研磨拋光過程中我們可以看出，如果需要表面質量非常好的樣品，研磨拋光的工藝過程更適合。