对直径<200 mm的硷片,出十采用内圆金刚石锯片切割i:艺切割的硅片会产生较大的 翘曲变形,硅片表面还会残留切痕和微裂纹.损伤层深度可达10一50 Mm。通常采用游离磨料 双面研磨工艺消除切痕、减小损伤层深度和改善面型精度。
此外.小直径健片和小尺I芯片或器件的背而减薄千要采用单面研磨、腐蚀和化学机械抛光(CMF)工艺。尽管近年来国外开发了等离子体辅助化学腐蚀(PACF)、湿式化学腐蚀、电化 学腐蚀、离子和激光劈开等背面减薄的新工艺.但是这些新工艺不同程度地存在工艺费用昂 贵、工艺过程复杂、环境污染、只适用于小尺寸器件和芯片的减薄等问题,且目前大都处于研究 阶段或开发血用的初期。相比之下,单而研磨和cM尸工艺具有[艺简单、成本低、技术成熟 等优点。但游离磨料球面研磨t艺所加:J:的硅片表面粗糙度较大,存在较大的损伤层和残余 应力,这些缺陷将严重影响硅片或芯片背面减薄的质量,有时还必须进行腐蚀和cMPAN—。
对直径不小于200 mm的硅片、出于硅片传统加工工艺存在上述缺点,人们开始研究新的 加工技术,以改进工艺,适应大直径硅片的加工。主要的改进表现在:用多线锯代劳内圆金刚 石锯汁切割,基于固结磨料加工原理的超精密磨削代替研磨和腐蚀,单片cMP代替多 /1rMP等。
随着硅片直径和厚度的增大以及芯片厚度的减小,应用传统的硅片加工技术,加工中会出 现翘曲变形、加1:精度不易保证和去除量增加等问题,无法适应实际需求,从而使提高硅片加 工效率成为一个亟待解决的问题。另外,脆性的硅片在装夹和加工中很容易发生碎裂、加工难 度增大。所以对直径不小于2()o mm的肢片表面加工不再是对传统硅斤加L工艺的简单放 大,而是需要有新的加工方法来适应集成电路(1(“)制造发展的需要。新加1:方法主豆包括:
1.超精密矮削,目前可用于硅片加工的磨削工艺主要有在线电解修整(ELID)砂轮磨削、 工件旋转式磨削等。硅片的用途与主要力学性能
2.化学机械抛光.包括双面化学机械抛光(DsP)、固结磨料化学机械抛光(FA—(:MP)、无 磨料化学机械抛光(AF—cMP)。
3.其他加1—技术,如电火花加工、液流悬浮抛光、离子束和电子束加工等也可以用于趾片 的表面加工,只是其技术和机理并末完全成形.所以应用范围并术是非常广。