硅片加工倒角ppt课件.ppt

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1、硅片的倒角、研磨和热处理加工工艺：1.边缘倒角2.表面研磨3.热处理工艺介绍倒角：通过金刚石砂轮对硅片边缘进行打磨，使其边缘钝圆光滑，而不易破碎。研磨：采用磨料研磨的方式，对硅片表面进行磨削，将表面损伤层减薄，获得较平整表面，为抛光创造条件。热处理：对硅片进行高温退火（650℃），降低或消除硅晶体中氧的热施主效应。1.倒角硅片倒角简介工艺流程主要参数倒角定义：采用高速运转的金刚石磨轮，对进行转动的硅片边缘进行摩擦，从而获得钝圆形边缘的过程。属于固定磨粒式磨削。作用：消除边缘锋利区，大大减小边缘崩裂的出现，利于释放应力。崩裂原因：边缘凸凹不平、存在边缘应力、受热

2、边缘膨胀系数不同等等。大气抽气减压低压区ωω倒角加工示意图6000～8000r/min金刚石吸盘对于没有参考面的倒角，硅片做标准圆周运动。有参考面的倒角硅片边缘不是规则圆形，因此硅片不是做规则的圆周运动，而是采用凸轮，进行旋转。最终目的：硅片边缘做总被均匀打磨。倒角粗糙度的控制为尽量减小粗糙度，且保证加工效率：分别由大到小采用不同磨粒的倒角磨轮，对硅片进行多次倒角，最终获得光滑的表面。例：先采用800#粗倒角，再采用3000#的磨轮进行精细倒角，最终获得光滑的表面。平均粗糙度Ra<0.04um3000#目，表示每平方英寸含3000个颗粒。两种典型的倒角硅片经过

3、倒角以后，其边缘的轮廓并不相同，主要有R和T型两种。R型（主流）T型倒角的主要参数倒角的角度：11º(H型)，22º(G型)。倒角的宽幅。中心的定位。磨轮与旋转台距离的调节。θ＝11°中心面宽幅倒角的度数倒角的流程准备工作参数输入自动倒角检查水电选择凸轮选择磨轮选择吸盘硅片同心度硅片高低主轴转速有参考面的硅片倒角，采用凸轮倒角结束影响倒角的因素凸轮的选择。硅片中心定位准确性。硅片固定的平整性。转速高低、稳定性。高速转动时的竖直性。L的精确控制。磨轮的磨粒尺寸。倒角的故障残留未倒角的边缘——中心定位不准。宽幅不均匀——硅片厚度不均，边缘翘曲，磨槽不均。倒角崩边—

4、—硅片边缘太薄，金刚石磨粒不均匀，冷却水不足等。ωωL交叠区L1L2解决中心定位问题(1)尽量定位准确(2)控制L，和硅片半径匹配，L

5、下，研磨工件的表面。磨片方式：游离式磨削。压力磨片示意图2）研磨基本知识(1)研磨的机理(2)研磨浆组成与原理(1)研磨中的机理：a.挤压切削过程。磨粒在一定压力下，对加工表面进行挤压、切削。b.化学反应。有些磨料可以先把工件表面氧化，再把氧化层进行磨削。这样可以减慢切削速度，提高最终加工精度。c.塑性变形。获得非晶的塑性层，最终去除。(2)研磨浆主要包括：a.磨料：粒度小，则磨削的表面粗糙度小，加工精度高.但是加工速度慢。粒度大，则加工速度快，但是加工粗糙度大。基于效率和精度要求：先用粗磨料加工，再用细磨料加工。磨片中，磨粒通常采用金刚砂，即SiC颗粒。不同

6、大小磨粒的磨削比较b.磨削液的作用：冷却作用：把切割区的热量带走。排渣作用：将研磨屑和破碎的磨粒冲走。润滑作用：减小磨粒和表面的机械摩擦。防锈作用：磨粒除了磨削工件，对金属底盘也进行切削，要防止金属底盘生锈。磨片中，磨削液通常采用水。c.助磨剂等助磨剂：加速材料磨削速度，并保证平整度，保证磨粒悬浮性，通常一些氧化剂。助磨原理：助磨剂和工件表层反应（挤压造成部分原子混合，如O），形成较疏松的表面氧化层，容易去除。3）磨片中的技术参数a.硅片厚度和总厚度变化TTV。b.表层剪除层的厚度。c.表面缺陷的产生。a.硅片厚度和总厚度变化TTV硅片厚度，特指硅片中心点的厚

7、度。总厚度变化：TTV=Tmax-Tmin未经磨片时，硅片TTV很大，（几十um）。经过磨片以后，TTV<5um。经过磨片，硅片厚度的均匀性获得大幅提高。b.表层剪除的厚度为保证研磨效果，表层剪除量应当大于损伤层的厚度。内圆切割，剪除厚度：60～120um。多线切割，剪除厚度：40～60um。c.表面缺陷磨片过程中，可能产生部分表面缺陷，如崩边，缺口等。磨片过程中，应尽量避免缺陷产生。4)高质量磨片的技术条件模具表面硬度高，平整度高。工件做复杂的运动，保证研磨均匀性。研磨浆具有一定的浓度黏度和流量。适当的压力和转速。5)研磨机的结构电机控制电脑研磨液输管机座硅

8、片研磨机的组成双面研磨机磨盘、研磨传动