發(fā)布時(shí)間：2024-07-05 00:05

　　單晶硅切片只有5%的厚度用于芯片制造,其余部分均在減薄加工中去除,并且晶圓只有表層厚度的1%用于芯片電子結(jié)構(gòu)的制造,而其余部分只是用于保證芯片在加工中所需的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。隨著半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展,單晶硅切片厚度越來(lái)越小。通過(guò)減小單晶硅切片厚度,提高硅晶棒出片率,以達(dá)到降低集成電路制造成本的目的。本文針對(duì)金剛石線鋸鋸切單晶硅切片厚度確定問(wèn)題開展研究,以單晶硅切片的斷裂強(qiáng)度和鋸切過(guò)程切片的最大應(yīng)力為主要分析因素,通過(guò)研究磨粒切割深度、切片表層(表面/亞表面)裂紋損傷、切片斷裂強(qiáng)度以及鋸切過(guò)程切片的最大應(yīng)力等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)一定破片率下切片厚度的確定。研究工作對(duì)單晶硅切片厚度的薄型化具有重要意義。本文的主要研究工作歸納如下:(1)建立了描述磨粒形狀、尺寸、突露高度和位置分布的樹脂金剛石線鋸絲模型與磨粒切割深度模型,研究了工藝參數(shù)對(duì)磨粒切割深度的影響,通過(guò)擬合理論結(jié)果,得到了鋸切力與工藝參數(shù)的定量關(guān)系。以鋸絲弓角為依據(jù),確定了與鋸絲鋸切能力相匹配的鋸切工藝參數(shù),并開展了鋸切單晶硅切片實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)量鋸絲弓角,得到了法向鋸切力,并與理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。研究表明,樹脂金剛石線鋸主要以材料的脆性斷裂方式實(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３單晶硅的單點(diǎn)金剛石壓痕［４６］??

固結(jié)磨粒線鋸鋸切單晶硅時(shí)，磨粒在工件表面作劃擦、耕犁運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)材料??去除，此過(guò)程類似于移動(dòng)壓頭的壓痕刻劃。許多學(xué)者開展了單晶硅的壓痕實(shí)驗(yàn)來(lái)??研究裂紋損傷，發(fā)現(xiàn)當(dāng)載荷較小時(shí)，壓頭下方首先形成塑性區(qū)域，如圖１－３所示??［４６］，塑性區(qū)域尺寸ａ與載荷盡有關(guān)，其計(jì)算公式為：??－?....

圖１－５?２１１３１＾和５１１１３｜１訃得到的刻劃產(chǎn)生的裂紋損傷輪廊｜５（）１??固結(jié)磨粒線鋸鋸切加工單晶硅切片時(shí)，材料去除方式主要為材料的脆性斷??

和Ｆｌｅｃｋ［４８］提出了彈性應(yīng)力場(chǎng)中的二維斷裂模型來(lái)研究裂紋擴(kuò)展，用于分析裂紋??擴(kuò)展的長(zhǎng)度和深度。Ｊｉｎｇ等人［４９］提出了滑移場(chǎng)模型和擴(kuò)展圓柱腔模型來(lái)分析刻劃??產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)，圖１４為他們建立的塑性區(qū)域尺寸和裂紋損傷深度預(yù)測(cè)模型，他??們認(rèn)為，裂紋擴(kuò)展尺寸可以通過(guò)分析材料內(nèi)....

圖１４?Ｊｉｎｇ等人提出的塑性區(qū)域和損傷區(qū)域的理論預(yù)測(cè)模型１４９１??

和Ｆｌｅｃｋ［４８］提出了彈性應(yīng)力場(chǎng)中的二維斷裂模型來(lái)研究裂紋擴(kuò)展，用于分析裂紋??擴(kuò)展的長(zhǎng)度和深度。Ｊｉｎｇ等人［４９］提出了滑移場(chǎng)模型和擴(kuò)展圓柱腔模型來(lái)分析刻劃??產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)，圖１４為他們建立的塑性區(qū)域尺寸和裂紋損傷深度預(yù)測(cè)模型，他??們認(rèn)為，裂紋擴(kuò)展尺寸可以通過(guò)分析材料內(nèi)....

圖1-6單晶硅切片厚度隨直徑變化趨勢(shì)!2I

有部分學(xué)者通過(guò)改變線鋸類型、鋸絲直徑、磨粒尺寸等方法，鋸間距以得到更薄切片，取得了一些減小切片厚度的措施｜９＜Ｍ°５１。小切片厚度的研究均處于探索階段，提出的減小切片厚度措施，并且切片厚度的確定缺少科學(xué)依據(jù)，缺乏系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)量研宄工作。??的主要研究工作??述固結(jié)磨粒線鋸鋸切....

本文編號(hào)：4000733