300mm硅片的磨削加工工藝研究.pdf

1、從20世紀后期開始，硅基集成電路產(chǎn)業(yè)成為發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)，它不僅自身迅速成長，還帶動了一批其他產(chǎn)業(yè)的崛起和完善，例如計算機、通信、航天、精密機械等，這一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動著我們的生活不斷往前發(fā)展。半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對其基礎材料硅單晶的要求不斷提升，表現(xiàn)為硅片的直徑越來越大，特征線寬越來越小，因此對硅片尤其是其表面質(zhì)量也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的硅片機械加工工藝已難以滿足這高標準的要求，故硅片精密磨削、雙面拋光等工藝被陸續(xù)引入。本文對30

2、0mm硅片精密磨削過程進行了研究，旨在提升機械加工后硅片的平整度水平，改善硅片表面及亞表面的質(zhì)量的同時，提高生產(chǎn)效率，以滿足后續(xù)工藝的要求，并對實際生產(chǎn)的進行起到一定的指導作用。
　　本文首先通過試驗研究了磨削過程中砂輪粒徑及主要磨削工藝參數(shù)對硅片表面層損傷深度及表面微粗糙度的影響規(guī)律。結果表明，使用小的砂輪粒徑、小的砂輪軸向進給速度以及大的砂輪轉(zhuǎn)速進行磨削加工，硅片的表面質(zhì)量較好。同時通過氧化層錯的觀察，最終確定2000#砂輪為

3、粗糙階段砂輪，8000#砂輪為精磨階段砂輪。然后，通過對比試驗表明磨削工藝參數(shù)對磨削后硅片幾何參數(shù)及面型的影響不大，但磨削硅片的面型卻對拋光后硅片的幾何參數(shù)影響顯著。當磨削硅片呈現(xiàn)“凹”面型時，可以有效的抑制硅片拋光過程中的Edge Roll-off現(xiàn)象，從而拋光時更容易獲得較好的邊緣幾何參數(shù)，因此確定磨削加工時應該制備“U”和“W”面型的硅片，其中以“U”面型最佳。最后，通過觀察不同磨削去除量下硅片表面氧化層錯情況，確定粗磨階段去除量