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摘要
为了实现硅片高质量表面的超精密磨削加工，基于工件旋转法磨削原理研究了#5000、#8000和#30000细粒度金刚石砂轮磨削硅片的表面质量。利用磨粒切削深度与表面粗糙度R_(a)的关系，通过理论计算获得了三种砂轮磨削硅片的表面粗糙度R_(a)大小；对硅片磨削表面形貌和亚表面损伤进行检测，分析了硅片磨削表面磨痕的特征规律并测量了磨削表面粗糙度R_(a)；利用磨床砂轮主轴电流能够反映磨削力的特性，对比分析了三种粒度砂轮磨削硅片的砂轮主轴电机电流变化规律。三种砂轮磨削后的硅片表面粗糙度R_(a)分别为14 nm、7 nm和5 nm；硅片磨削后的亚表面损伤深度分别170 nm、152 nm和98 nm；磨削过程中的砂轮主轴电流大小分别为7.45 A，7.55 A和7.9 A。研究结果表明：与#30000金刚石砂轮比较，#8000金刚石砂轮的砂轮主轴电机电流增幅小，容易获得连续稳定的磨削状态，还能够实现单晶硅表面粗糙度R_(a)小于10 nm，亚表面损伤深度接近150 nm的超精密低损伤磨削，有利于减少后续化学机械抛光加工时间。
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