硅晶圓表面磨削數(shù)學(xué)模型與硅晶圓表面-次表面性質(zhì)的研究.pdf

1、硅晶圓是IC最常用的基底材料。隨著IC制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，對硅晶圓表面粗糙度、表面缺陷和硅晶圓強(qiáng)度提出更高的要求。而磨削因?yàn)槠淙菀卓刂啤⑷菀鬃詣踊?、產(chǎn)出率高、加工時(shí)間及成本低等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代傳統(tǒng)工藝中的研磨等，應(yīng)用于硅晶圓材料制備和圖形硅晶圓的背面減薄，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的硅晶圓精密加工技術(shù)。 本文分析了磨削和研磨在晶圓加工中的工作原理和各自的工作特點(diǎn)，并對磨削和研磨作了比較，得出了在經(jīng)濟(jì)效益上磨削優(yōu)于研磨的結(jié)論。

2、 本文找出晶圓磨削后留下的磨削痕跡（Grinding Marks）的產(chǎn)生原因，推導(dǎo)出磨削痕跡的軌跡與磨削參數(shù)（磨輪轉(zhuǎn)速、晶圓轉(zhuǎn)速、磨輪半徑）的數(shù)學(xué)關(guān)系式，用MATLAB模擬出了磨削痕跡的軌跡。 推導(dǎo)出磨削硅晶圓的單一磨粒切深公式，并且此公式也可應(yīng)用在更大尺寸（如十二英寸以上）的晶圓磨削，響應(yīng)未來晶圓大型化的趨勢。 以O(shè)kamoto VG-502 MK II 8晶圓磨削機(jī)用不同參數(shù)磨削晶圓：(a).不同粒度的磨輪；(b)

3、.不同晶圓轉(zhuǎn)速；(c).不同進(jìn)給；(d).不同磨輪轉(zhuǎn)速，觀察其表面坑洞、裂痕破壞，測量次表面裂痕的深度和表面粗糙度，得到了實(shí)驗(yàn)證明可以用以單一磨粒切深用于控制磨削硅晶圓的表面及次表面破壞。并以K. W. Sharp[29]的壓裂痕及刮痕實(shí)驗(yàn)對磨粒的作用及產(chǎn)生次表面裂痕的機(jī)制做解釋。 硅晶圓磨削制程中會產(chǎn)生表面和次表面破壞，這會降低基底的強(qiáng)度，對IC的質(zhì)量產(chǎn)生影響。本文發(fā)現(xiàn)控制臨界切深可以顯著減少表面和次表面破壞。提出了斜面磨削