半导体材料硅片的磨削方法及装置.pdfVIP

第 14 卷 第 4 期 河南机电高等专科学校学报 　　Vol . 14 №. 4 　2006 年 07 月 J ournal of Henan Mechanical and Elect rical Engineering College J uly . 2006 半导体材料硅片的磨削方法及装置 侯江华 (河南机电高等专科学校 教务处 ,河南 新乡 453002) 摘要 : 硅片是半导体器材的主要元件 ,在印刷集成电路及微型集成仪表中有着广泛应用 。文章在分析物理 - 化 学加工硅片方法存在的问题的基础上 ,讨论了磨料悬浮磨削及粘接磨料磨削硅片的方法 , 以及两种磨削采用的装 置及其主要运动参数选择和达到的质量指标 。 关键词 :硅片 ;悬浮磨削;粘接磨削 中图分类号 : T H 162 　　　　　　　　文献标识码 :A 　　　　　　　　文章编号 (2006) 　　目前微电子技术正向着增加单晶体 、印刷电路硅 动力反作用参数和底板应严格确定 。现在物理 - 化 片元件集成度的方向发展 。这是一种物理的集成 , 即 学加工还不能达到要求的精度 。硅片最经济加工工 连接大量的小尺寸的元件 。完善集成微型仪表对于 艺流程为 :测量硅结晶块 、切除基础薄片 、薄片定向切 有稳定质量的小尺寸加工提出了严格要求 , 以保证仪 开 、化学加工 、磨削、化学动力抛光 、双边金刚石抛 表功能的可靠性 。由于制备印刷 电路板时产生的缺 光[2 ] 、化学机械抛光 、清洗和控制薄片 。目前机械加 陷 ,对电路板加工精度提出非常高的要求 ,特别是某 工中最重要的工序之一是磨削。 些工艺过程和实现方法 。因此研究硅片有重要的现 2 　磨料悬浮磨削 实意义 。 2 . 1 　双面磨削 1 　物理 - 化学加工方法 切制工序不能保证要求的精度和硅片的表面质 对半导体传感器基本元件要求之一是元件的灵 量 ,所得到的硅片有各种不同的形状误差 ,例如 ,平面 敏性 ,即半导体晶体元件灵敏性 。所使用的晶体主要 度误差 、平行度误差 、球形误差 、破坏层深度误差和厚 是单晶体硅片 ,过去采用机械 、化学联合加工[ 1] 。加 度误差等 。为了改善表面质量和提高精度 ,必须采用 工得到几何上 、化学上和晶体上完善的硅片 , 即可得 精加工磨削工序 。根据使用磨料的特性 ,分为磨料悬 到高质量的结晶硅片 。漫射二维工艺和腐蚀法仿形 浮磨削和磨料磨具磨削[2 ] 。这两种磨削方案中 ,前者 工艺对抛光硅层提出了如下质量要求 : 应是比较好的 , 如图 1 所示 , 即生产率高 , 硅片质量 ) 1 硅层应当是单晶体片无表面损伤层 ,单晶体结 好 。硅片 5 放在制成外齿圈薄板形式的分离器 4 中。 构缺陷引起错位层缺陷或排列缺陷 ,局部地加速混合 分离器的齿与小齿轮 3 和 6 进入啮合时 , 小齿轮旋 ( ) 物 杂质 渗出过程 。这些缺陷的存在恶化了仪表指 转 ,经过啮合使分离器旋转 , 同时分离器绕研磨工具 2 标参数 ,导致增大通过 p - n 泄漏电流 。 和 7 轴线运动 。分离器孔的中心与分离器本身中心 ) μ 2 硅片表面粗糙度应不大于 RZ = 0 . 05 m～ 不重合 ,因此在分离器旋转时 ,硅片完成绕分离器中 μ 0 . 025 m 。这个要求 以光触法过程必要精度作为条 心的附加运动 ,有助于硅片加工均匀和研磨工具均匀 件 ,氧化物