单晶硅片的超精密加工技术研究

摘要

集成电路(IC)是现代信息产业和信息社会的基础。IC所用的材料主要是硅、锗和砷化镓等，全球90﹪以上IC都采用硅片。 本文主要对单晶硅片研磨抛光工艺基础进行了研究，硅晶体属硬脆难加工材料，研磨、抛光过程中易产生划痕、应力等加工缺陷。硅片的研磨抛光质量和研磨抛光效率是这一加工过程的主要因素，文章主要从研磨工艺因素及最终的化学机械抛光等对硅片的研磨抛光质量和研磨抛光效率起主要影响作用的几个方面进行了研究。

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第一章绪论

1.1引言

1.2硅材料的基本性质和主要用途

1.2.1硅材料的基本性质

1.2.2硅材料的主要用途

1.3硅片精密加工发展现状及展望

1.3.1超精密加工技术的发展现状及展望

1.3.2硅片直径及IC集成规模的发展趋势

1.4本课题的提出

1.5本章小结

第二章集成电路硅衬底的制备工艺分析

2.1 IC的制造工艺过程

2.2IC制造对硅抛光片加工的要求

2.2.1硅抛光片的基本几何参数

2.2.2 IC制造对硅抛光片的要求

2.3硅片的制备工艺分析

2.3.1硅片加工工艺过程

2.3.2硅片加工工艺过程分析

2.4本章小结

第三章硅片超精密加工机理研究

3.1硅片超精密加工的主要特点

3.1.1微量切削

3.1.2按进化原理成形

3.1.3多刃多向切削

3.1.4化学作用

3.2 IC硅衬底的制备的关键技术

3.3 IC硅衬底的制备的关键技术分析

3.3.1硅片研磨加工技术

3.3.2硅片抛光加工技术

3.3.3硅片化学机械平面抛光技术

3.3.4硅片的无损伤抛光技术

3.4本章小结

第四章纳米级抛光机的运动轨迹分析

4.1修正环在线修整的工作原理

4.2抛光过程的运动分析

4.2.1工件的运动关系

4.2.2抛光轨迹分析

4.3工件露边时的材料去除量分析

4.4工件平行度的修正

4.5本章小结

第五章影响硅片研磨抛光质量和效率的实验研究

5.1实验基础条件

5.2实验工作环境要求

5.3单晶硅片研磨实验及分析

5.3.1硅片粘贴

5.3.2本实验硅片研磨工艺参数

5.3.3硅片研磨工艺实验及分析

5.4单晶硅片抛光实验及分析

5.4.1影响硅片抛光质量和抛光效率的因素

5.4.2本实验硅片抛光工艺参数

5.4.3硅片抛光工艺实验及分析

5.4.4硅抛光片的清洗

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1对论文工作的总结

6.2展望

参考文献

致谢

附录作者在攻读工程硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目