多线切割工艺中晶片翘曲度的控制_林健
切割速度曲线对硅片翘曲度的影响
变速切割速度曲线对硅片翘曲度的影响马玉通（中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220）摘要：根据线切割机的工作原理，综合考虑了砂浆中磨料在磨削过程中的变化以及单晶直径的变化，确定了变速切割的工艺方法，同时考虑到5英寸单晶直径大，SiC磨削路线长，磨削发热量大，制定了包括线速度、耗线量、砂浆温度、砂浆流量以及各部分温度的工艺参数。
通过该工艺参数进行了切割实验，验证了该工艺参数下切割的晶片可以满足要求。
关键词：线切割；翘曲度；切割速度Effect of Slicing Speed Graphs on Warp of Silicon Sliced Wafers in Multi-Wire SlicingMa Yu-tong（46th Research Institute, Chinese Electronics and Technology GroupCompany,Tianjin,300220）Abstract：As the theory of the multi-wire slicing process, the silicon ingot would move down whilethe wire kept the same horizontal position during the slicing process, so the slicing speed would be changed with the relation between the wire and the ingot. With the diameter of the silicon ingot increased, the quantity of heat would be remarkably increased, so the slicing process would be determined including the wire speed, the abrasive temperature, the abrasive flow and the unit temperature. The article was addressed on the effect of the slicing speed graphs on warp of the silicon sliced wafers in the multi-wire slicing.Keywords：multi-wire slicing, warp, slicing speed1 引言随着IC制造技术的突飞猛进，硅底衬片几何参数对IC制造过程中的经济效益的发挥影响愈发明显。
多线切割工艺对研磨去除量的影响
多线切割工艺对研磨去除量的影响苏鹏飞;杨洪星;何远东;马玉通【摘要】大直径硅片的研磨去除量成为评价多线切割工艺水平的关键技术指标,也有利于研磨工序单位成本的降低;切片损伤层深度是决定全片研磨去除量的主要因素,而切片几何参数是决定局部研磨去除量的主要因素.通过对多线切割工艺中切片损伤层深度控制以及几何参数的控制,从而降低晶片的研磨去除量.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2016(045)009【总页数】4页(P15-18)【关键词】硅;多线切割;损伤层;总厚度变化;翘曲度【作者】苏鹏飞;杨洪星;何远东;马玉通【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220【正文语种】中文【中图分类】TN305在晶体加工过程中，随着硅单晶尺寸的增大，多线切割技术正被广泛应用于晶体切割工序。
线切割不会明显改善翘曲，但是切割时硅的损耗显著减小，同时损伤深度减小。
这进一步反馈到后续工艺，减小了颗粒产生、残余损伤引起的位错形成、硅片破裂等可能性［5］。
硅切片的损伤层深度直接受晶体切割工艺影响，并影响着后续的晶片研磨工序的去除量。
此外，切片的几何参数［如弯曲度（TTV）、翘曲度（Warp）和平整度（Bow）］也间接影响着研磨工序的去除量。
因此，本文从降低切片损伤层深度、控制切片几何参数精度两方面对多线切割工艺进行研究。
1.1 样品直径：151 mm±0.2 mm；长度：260 mm±10 mm；导电类型：P型；电阻率：8～13 Ω·cm。
1.2 工艺流程经断头尾、单晶滚圆工序后，得到符合多线切割机加工要求的硅单晶，经定向粘接、多线切割、脱胶、清洗等工艺过程获得厚度为780 μm±20 μm的硅切割片，对硅切割片的参数进行测试，通过倒角、磨片等工序进行验证。
金刚石多晶膜生长翘曲度
金刚石多晶膜生长翘曲度一、金刚石膜到底是什么？说起金刚石膜，大家可能都会想，难不成这就是传说中钻石那玩意？没错！金刚石膜其实就是一种薄薄的金刚石层，通常用在各种高精尖的技术上，比如电子器件、激光器、甚至某些高端刀具上。
你想想，钻石那么坚硬，谁不想拿它做个膜，提升一番物品的耐磨性和热导性，对吧？想要做出这种膜可不是随随便便就能搞定的。
它得经过一系列复杂的生长过程，通常是通过化学气相沉积（CVD）技术或者其他一些高端手段来完成。
而金刚石多晶膜在这个过程中，最大的问题之一就是“翘曲度”。
说白了，就是膜长得好突然自己弯曲了，甚至一弯就弯成个问号，咋办呢？二、翘曲度是什么鬼？说起翘曲度，咱们就得从膜的生长说起。
膜生长的过程就像是拿泥巴做陶器，不是直接一成不变的，而是有点像拔河比赛——你一拉我一拉，膜的不同部分受到的应力不一样，就容易变得不平整。
想象一下，如果这个膜是用化学方法或者气体反应生成的，在某些部分，温度和压力可能会比其他地方高，这就像是在烤蛋糕的时候，蛋糕上面的一部分烤得过了，而下面的部分还没熟。
就像那种一层层折叠起来的感觉，膜就给扭曲了。
翘曲度其实就是用来衡量这个弯曲程度的。
如果膜表面弯曲得厉害，那就意味着它的质量可能不太好，甚至影响到后续使用的稳定性。
更麻烦的是，翘曲度不仅仅是看表面，咱们还得从内部的应力和热膨胀等多方面去考虑。
哦，别以为这只是个小问题，搞不好会导致膜本身的结构崩塌，或者设备的性能下降，最后可能一切白费。
三、翘曲度如何控制？说了这么多，咱们自然得想想，如何控制翘曲度呢？别着急，解决的办法其实有不少。
就是生长条件的优化。
如果你能够精确控制温度、气体流量和沉积速率，那金刚石膜的成长就会更均匀，翘曲度自然也能降低。
说白了，就是要让这个膜在“生长”过程中，感受不到过大的压力。
像是把一个孕妇照顾得妥妥帖帖的，给她一个无压力的环境，宝宝才能够健康成长。
膜的厚度也是一个关键点。
太薄的膜可能在生长过程中容易受热膨胀影响，导致翘曲；太厚了，又可能在沉积时积累的应力过大，反而让膜在表面发生变形。
多线切割阿
多线切割机在切割半导体材料时，锯丝由于高压和强烈的摩擦，以及可能的高温作用，碳化硅微粒的运动切割以及大的拉力和循环往复运动使锯丝产生拉断和疲劳断裂，降低了锯丝的使用寿命，碳化硅微粒的磨损和刃口便钝决定了锯切效果，因此，研究多线切割机磨损机理具有很现实的意义。
线锯切割的失效形式:线锯锯丝的失效形式可归结为两类，宏观失效和微观失效，宏观的失效主要表现为：锯丝的拉断和疲劳断裂：微观的失效形式主要有砂浆磨料的磨损、破碎、变钝等失去切削功能。
多线切割机在工作时，只要控制工作台压力即工作台进给速度，锯丝就不会直接被打断，但由于导轮的往复运动，锯丝在长期的交变应力作用下，很容易产生疲劳断裂，转速越高，应力交变频率越大，疲劳断裂增加，锯丝寿命越短，在保持工作台进给速度不变的情况下，尽可能增大导轮直径，或降低锯切速度，从而提高疲劳寿命，当然导轮直径会受到所切晶体直径，最低切割速度及整体尺寸多线切割机切割失效形式有（1）锯丝的拉断和锯丝的疲劳断裂，（2）碳化硅颗粒的磨损和破碎，刃口变钝，失去锯切能力在切片过程中硅片因机械作用造成的刀痕、损伤、破损会导致产生，包括机械应力和热应力在内的应力，进而产生滑移位错，当机械应力和热应力在高温处理过程中的作用超过晶体滑移临界应力时，会产生硅片的破碎[1]。
对于翘曲度、弯曲度、总厚度误差、中心厚度误差等方面的质量控制，可以通过调整线张力进给速度，冷却剂流量等一系列工艺操作来达到目的及要求，它大大降低了生产成本，提高了生产效率，实验证明，线切割机切出的硅片的厚度和质量都很好的满足了下一道工艺的要求[2]。
在硅片加工的过程中，人们越来越多认识到ULSI硅衬底加工过程中消除损伤和应力，去除微粒、边沿和表面的完美性及表面状态等已成为微电子进一步发展的十分重要的因素[3]。
随着改革开放和经济建设的发展，以及竞争激烈的国际市场的需求状况，对硅片加工实现科学控制、确保硅片质量，提高成品率，降低生产成本，增强竞争能力，提高经济效益。
整片晶圆受热后翘曲的原因
整片晶圆受热后翘曲的原因
整片晶圆受热后翘曲的原因主要包括以下几个方面：
1. 热应力：在封装过程中，由于温度的变化，晶圆上的不同材料会产生热膨胀系数不一致的问题，导致晶圆的翘曲。
热膨胀系数不一致会导致晶圆内部积累较大的应力，并在晶圆表面上产生应力和应变，最终导致晶圆的翘曲。
2. 物理性质差异：晶圆由多种材料组成，如硅、氧化物、氮化物等，它们的物理性质（如热膨胀系数、弹性模量等）各不相同。
当受到热能作用时，这些材料会以不同的速率膨胀或收缩，从而导致晶圆翘曲。
3. 外部约束：在晶圆制造过程中，外部对晶圆的约束（如固定装置、边界条件等）也会对晶圆的翘曲产生影响。
当外部约束不能有效地控制晶圆的变形时，晶圆就容易发生翘曲。
4. 内部缺陷：晶圆内部的缺陷，如裂纹、气泡等，也会影响晶圆的热稳定性和翘曲程度。
这些缺陷在温度变化时会导致应力分布不均和翘曲。
5. 加工历史：晶圆在加工过程中会经历各种热处理和冷却过程，这些过程会影响晶圆内部的应力分布和晶格结构，进一步影响晶圆的翘曲。
为了减小晶圆翘曲的风险，可以采取一系列措施，如优化热处理工艺、改善固定装置的设计、加强质量控制等。
同时，对晶圆翘曲的机理和影响因素进行深入研究也是至关重要的。