滚磨是指将硅单晶棒外径通过金刚石磨轮磨削成所需直径的单晶棒料,并磨削出单晶棒的平边参考面或定位槽的工艺加工。

单晶炉制备的单晶棒外径表面并不光滑平整,其直径也比最终应用的硅片直径大,通过外径滚磨,可以获得所需的棒料直径。

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滚磨机具有磨削硅单晶棒平边参考面或定位槽的功能,即对磨削出所需直径的单晶棒进行定向测试,在同一滚磨机设备上,磨削出单晶棒的平边参考面或定位槽。一般直径200mm以下的单晶棒采用平边参考面,直径200mm及以上的单晶棒采用定位槽。直径200mm的单晶棒也可以根据需要制作平边参考面。单晶棒定向参考面的作用是为了满足集成电路制造中工艺设备自动化定位操作的需求;标明硅片的晶向和导电类型等,便于生产管理;主定位边或定位槽垂直于< 110 >方向,在芯片封装过程中,划片工艺可导致晶片自然解理,定位亦可防止碎片的产生。

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滚圆工艺的主要目的包括:

改善表面质量:滚圆可以去除硅片表面的毛刺和不平整,提高硅片的表面光滑度,这对后续的光刻和蚀刻工艺非常重要。
减少应力:在硅片的切割和加工过程中,可能会产生应力,滚圆可以帮助释放这些应力,防止硅片在后续工艺中破裂。
提高硅片的机械强度:滚圆过程中,硅片的边缘会变得更加圆滑,这有助于提高硅片的机械强度,减少在搬运和使用过程中的损伤。
确保尺寸精度:通过滚圆,可以确保硅片的尺寸精度,这对于半导体器件的制造至关重要。
提高硅片的电学性能:硅片的边缘处理对于其电学性能有重要影响,滚圆可以改善硅片的电学性能,比如减少漏电流。
美观:滚圆后的硅片边缘更加光滑,外观更加美观,这对于某些应用场景也是必要的。

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