影響硅片翹曲度的設備因素分析

蔣 超，呂文利，鄧 斌

（中國電子科技集團公司第四十八研究所，湖南長沙410111）

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影響硅片翹曲度的設備因素分析

蔣 超，呂文利，鄧 斌

（中國電子科技集團公司第四十八研究所，湖南長沙410111）

剖析了多線切割的工作機理和硅片切割原理，對影響硅片翹曲度的設備關鍵部件進行理論分析，并通過切割試驗來對分析的結果進行論證；同時，創(chuàng)建切割鋼線的理想力學模型，利用偏微分方程對模型進行力學分析，分析出切割鋼線工作時的振動特性，并進一步論證鋼線振動誘發(fā)的加工特性對硅片翹曲度的影響。

多線切割；硅片翹曲度；力學模型；振動特性

隨著IC制造技術的突飛猛進，硅襯底片幾何參數(shù)對IC制造過程中經濟效益的影響愈發(fā)明顯，所以對硅襯底片的參數(shù)要求也就越發(fā)嚴格。同時，由于多線切割機具有自動化程度高、加工效率高、切割質量穩(wěn)定和切割應力小等優(yōu)點，近幾年在IC級硅單晶的加工中得到了普及應用。翹曲度（WARP）、彎曲度（BOW）、總厚度變化（TTV）和厚度偏差（TV）等參數(shù)既是重要的硅片幾何參數(shù)，也是表征線切割機加工精度的特征參數(shù)。除去切割過程中工藝原料選擇及工藝參數(shù)設定的因素，我們發(fā)現(xiàn)切割設備的進給系統(tǒng)和振動直接影響到切割后硅片的各項幾何參數(shù)，下面我們將對上述兩個方面進行分析和論證，著重找到影響切割硅片翹曲度（WARP）的設備因素。

1　多線切割機理

多線切割是由鋼線作為載體帶動高硬度的研磨顆粒對材料進行研磨去除，實現(xiàn)對材料的切片，砂粒在切割過程中進行移動和滾動運動。……