0前言 随着电子工业的飞速发展,晶片的应用范围越来越大。晶片加工越来越重视。半导体材料的消耗反映 出_个国家,ic制造业的规模和工艺水平n。。硅材料生产以及硅圆片生产水平代表了一个国家 Ic工业材料的基础实力j。与发达国家相比,我国在晶片加工上还远远落后,晶fl-大多采用进口的。又寸晶片的研究主要集中在磨削工序上,对晶片切割技术方面研究很少。晶片切割常用的方法有:外圆切割、内圆切割和线一切割。外圆切割时,刀片因为太薄且径向承受晶 体的压力,容易产生变形和侧向摆动,使晶体材料损耗大,晶kLl~L日』--不平整百因此, 外圆切割主要用于对晶向偏转大的长晶体进行定向切割和大尺寸材料整形切割‘12。。内圆切割币咝培切害0是晶片切割的两种主要方法。本文介的主切割目前,中、小尺寸晶片切割主要采用内圆切割方法,这种方法是在刀片内径电镀金刚石磨料作为切削 刃,如图1所示。内圆切割时,切割刀片由主轴带动高速旋转,同时相对工件径向进给。内圆切害 《技术优点在于‘。>;(1)切片精度高,直径为300圩曲i晶片÷的厚度差仅为0,01Ⅱ 珊叫(2)切片成本低,同规格级的内圆切片机价格是线切割机价格的1/3一l/4i(3)每 片者§可以进行晶向调整和切片厚度调整.(4)/J、批量多规格加工:蒸鄂鉴祥拼琴罗撇ll l蒸黝r燕屡纂薰馨黝戳爹撇泌杂劣当家翌惫纂i翼黝鬓黝}馨攀蒸蒸彝撇熬参{图1内圆切割机 示意匿井份:黑撒瑕箱羹柔霜膺煞i嘿抹偏簇儡湍遍系念暮纂鉴噩豁赢(髦鑫隽氰蘸…、共线技窦 镌髯祝)藻1.压力环2一连接螺栓3.下刀环4.黄油嘴5.
刀片6.晶棒7上刀环液、!「. 口户尸睡图3液压张刀井灌一、L「}一口只潭1.压力环2一连接螺栓3.下刀环4.庄紧螺钉5.刀片6.晶棒仇上刀环图4机械张刀厦絮雾氰粼嘿胃擎糕睿默二鬓拼井余应力。--2.3切割线和切割液_线切割过程是自由研磨加工(D℃eAbrasiveMa赫i心的过程·线切割使用直径为沁.15一0. 3)Inm的不锈钢线,线上镀金刚石微粉。线轴上按照所需要一(2)在切割过程中,压力环沿着 径向移动,不会产生角度的偏转,因此保证了较高的切割精度。二冲以移夔甲}日’羹{面度。当 径向进给量大时,切削力增大,刀片弯曲增大。在进给系统上安装控制器,预先设定晶体沿B方向 进给量周期的增大和减小,大大减小了晶片的弯曲度,但是这种方法会使晶片表面出现不规则纹路 。通过设计调整进给周期可减小这种不规则的纹路,磨削后可以使晶片达到很好的平面度。用这种 方法加工6寸晶片的平均弯曲度为6卿,是匀速进给切割时弯曲度的一半。I
@魏昕$广东工业大学机电学院!广州市东风东路729号,510090
@黄蕊慰$广东工业大学机电学院!广州市东风东路729号,510090
@熊伟$广东工业大学机电学院!广州市东风东路729号,510090 半导体晶片;;金刚石内 圆切割;; ID切割;;线切割晶片切割是半导体加工的重要工序,它直接影响到晶片的成本、质 量以及各种性能。目前,晶片切割主要的方法有金刚石内圆切割和线切割。本文详细介绍了内圆切 割和线切割系统的特点、存在的主要问题及其改进方法。内圆切割具有切片精度高、径向和晶片厚 度方向调整方便、加工成本低等优点,改进装刀方法,提高刀片的安装精度,可刀片受力均匀,有 效减小锯切损伤程度。线切割是最新发展的一种晶片加工方法,具有多片切割效率高、损伤层厚度 小等优点,在大直径(Φ≥200mm)薄(厚度≤0.3mm)晶片的加工中有着广泛的应用前景。提高切割线的刚度,减小线的横向振动,可提高线切割精度和切割线的利用率。<1>铆滨.用于半导体材料切割的设备概况.集成电路应用,2002;(9)
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