影响硅片倒角加工效率的工艺研究康洪亮陶术鹤张伟才一、引言在半导体晶圆的加工工艺中,对晶圆边缘磨削是非常重要的一环。晶锭材料被切割成晶圆后会形成锐利边缘,有棱角、毛刺、崩边，甚至有小的裂缝或其它缺陷，边缘的表面也比较粗糙。而晶圆的构成材料如Si、Ge、InP、GaAs、SiC等均有脆性。通过对晶圆边缘进行倒角处理可将切割成的晶圆锐利边修整成圆弧形,防止晶圆边缘破裂及晶格缺陷产生,，增加晶圆边缘表面的机械强度，减少颗粒污染同时也可以避免和减少后面的工序在加工、运输、检验等等工序时产生的崩边。倒角后的晶圆由于有了一个比较圆滑的边缘，不易再产生崩边，使后面工序加工的合格率大幅提高。在抛光工艺中，如果晶圆不被倒角，晶圆锋利的边缘将会给抛光布带来划伤，影响抛光布的使用寿命，同时也影响到产品的加工质量（如晶圆的划道）。如硅晶圆除用于太阳能电池制造还常用于制造集成电路。晶圆在制造集成电路的多个工序中，需要多次在1000多度的高温中进行氧化、扩散和光刻。如果晶圆边缘不好，如有崩边、或边缘没有被倒角，升温和降温的过程中，晶圆的内应力得不到均匀的释放。在高温中晶圆非常容易碎裂或变形，最终使产品报废，造成较大的损失。由于晶圆边缘不好，掉下来的晶渣，如果粘在硅晶圆的表面，将会给光刻工艺的光刻版造成损坏，同时造成器件的表面有针孔和曝光不好影响产品的成品率。同时，通过边缘倒角可以规范晶圆直径。通常晶圆的直径是由滚圆工序来控制的，由于滚圆设备的精度所限，表面的粗糙度和直径均无法达到客户的要求，倒角工序能很好的控制晶圆直径和边缘粗糙度。晶棒滚磨后，其表面十分粗糙，在后续的传递和切割过程中，边缘损伤会因为机械撞击向内延伸晶圆切割成型后，边缘存在一圈微观的损伤区域[1]。在今年的目标责任书中，今年产量比去年增加30%，此外，在今年的生产加工中，多次由于倒角设备故障及检修影响整个生产线的进度，在不增加设备的情况下，如何挖掘现有设备及人员的潜力，提高倒角加工效率，是个重要的研究课题。二、实验原理目前国内半导体材料加工厂家，大多使用的设备是日本东精精密产的W-GM系列倒角机和大途株式会社的WBM系列倒角机[2]，普遍采用八英寸倒角砂轮。当前国内倒角机设备使用的磨轮从制造方法上分主要有两种类型：一种是电镀法的磨轮；一种是烧结法的磨轮。电镀法的磨轮主要是美国生产的Diamotec和Nifec等,烧结法的磨轮主要有日本的Asahi(SUN)、KGW等。倒角工艺主要是根据倒角设...
