單晶硅切片加工是集成電路產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié),其加工方式和加工質(zhì)量直接影響到晶片的出片率、晶圓襯底和光伏太陽能電池板的生產(chǎn)成本。隨著晶片尺寸的不斷增大,線鋸切片技術已成為目前單晶硅片的主流切片加工技術。為實現(xiàn)單晶硅片高效、精密、低裂紋損傷的切片加工,闡述了線鋸切片技術的分類及其加工特點,總結了金剛石線鋸切片加工機理的研究現(xiàn)狀,探討了對金剛石線鋸切片加工過程的微觀分析,概括了單晶硅切片加工引起的裂紋損傷及其抑制措施,指出了單晶硅切片加工技術的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)。 

【文章來源】：金剛石與磨料磨具工程. 2020,40(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

單晶硅晶圓襯底加工過程

目前,單晶硅的主流切片加工技術為線鋸切片技術,其切片加工過程示意圖如圖2所示:將鋸絲以一定的方式纏繞并張緊在導輪上,從而組成相互平行的線網(wǎng),在切片加工過程中,導輪及收、放線輪驅(qū)動鋸絲進行往復運動,工件垂直于線網(wǎng)進給,從而實現(xiàn)單晶硅的多片切割[5]。根據(jù)磨粒施加方式不同,線鋸切片技術分為游離磨料線鋸切片技術和金剛石線鋸切片技術,如圖3所示。

傳統(tǒng)的納米刻劃試驗大多是在納米壓痕儀上進行,由于試驗裝置的限制,只能實現(xiàn)較低速度的刻劃,刻劃速度與切片加工中的走絲速度(20～30 m/s)相差較大。因此,為分析刻劃速度對單晶硅刻劃加工的影響,開展單晶硅的高速刻劃研究是十分必要的。在一定條件下,單晶硅脆塑轉(zhuǎn)變的臨界切削深度受刻劃速度影響,在較低的刻劃速度(0.5～4.0 mm/s)下,單晶硅的臨界切削深度為358.75 nm,在中等刻劃速度范圍(0.1～0.3 m/s)下,臨界切削深度下降為198.75 nm,當刻劃速度處于較高范圍(1.88～22.60 m/s)時,臨界切削深度又增大為437.00 nm[22]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢及預測[J]. 尚麗萍.  太陽能. 2020(05)
[2]半導體晶體線鋸切割工藝研究[J]. 李振興.  紅外. 2019(11)
[3]基于微米劃痕實驗的單晶硅去除機制研究[J]. 王亞霽,墨洪磊,孫玉利,郭凌曦,朱力敏.  硅酸鹽學報. 2019(10)
[4]DW技術全面替換傳統(tǒng)砂漿切割工藝研究和展望[J]. 趙雷,吳學賓.  電子工業(yè)專用設備. 2018(03)
[5]SiC單晶片加工過程中切割力的分析與建模[J]. 李淑娟,劉永,侯曉莉,高新勤.  機械工程學報. 2015(23)
[6]SiC單晶片切割過程切割力的建模和預測[J]. 崔丹,李淑娟,胡超.  機械科學與技術. 2014(08)
[7]國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要[J].   中國集成電路. 2014(07)
[8]金剛石線鋸切割技術研究進展[J]. 張夢駿,孫玉利,左敦穩(wěn),曹連靜,李瑞.  金剛石與磨料磨具工程. 2013(06)
[9]電鍍金剛石線鋸的研究現(xiàn)狀[J]. 向波,賀躍輝,謝志剛,黃艷華.  材料導報. 2007(08)
[10]大直徑硅片超精密磨削技術的研究與應用現(xiàn)狀[J]. 康仁科,田業(yè)冰,郭東明,金洙吉.  金剛石與磨料磨具工程. 2003(04)

博士論文
[1]單晶硅的納米刻劃與切片加工性能研究[D]. 葛夢然.山東大學 2019
[2]環(huán)形電鍍金剛石線鋸加工技術及加工質(zhì)量研究[D]. 孟劍峰.山東大學 2006

碩士論文
[1]納米壓痕儀的校準及不確定度評定[D]. 黎正偉.太原理工大學 2015
[2]基于單/多劃痕作用的微晶玻璃磨削機理研究[D]. 盧翠.天津大學 2014



本文編號：3112855