从20世纪后期开始,硅基集成电路产业成为发展最快的产业,它不仅自身迅速成长,还带动了一批其他产业的崛起和完善,例如计算机、通信、航天、精密机械等,这一系列产业的发展推动着我们的生活不断往前发展。半导体产业的快速发展,对其基础材料硅单晶的要求不断提升,表现为硅片的直径越来越大,特征线宽越来越小,因此对硅片尤其是其表面质量也提出了更高的要求。传统的硅片机械加工工艺己难以满足这高标准的要求,故硅片精密磨削、双面抛光等工艺被陆续引入。本文对300mm硅片精密磨削过程进行了研究,旨在提升机械加工后硅片的平整度水平,改善硅片表面及亚表面的质量的同时,提高生产效率,以满足后续工艺的要求,并对实际生产的进行起到一定的指导作用。首先,通过试验研究了磨削过程中砂轮粒径及主要磨削工艺参数对硅片表面层损伤深度及表面微粗糙度的影响规律。结果表明,使用小的砂轮粒径、小的砂轮轴向进给速度以及大的砂轮转速进行磨削加工,硅片的表面质量较好。同时通过氧化层错的观察,最终确定2000#砂轮为粗糙阶段砂轮,8000#砂轮为精磨阶段砂轮。然后,通过对比试验表明磨削工艺参数对磨削后硅片几何参数及面型的影响不大,但磨削硅片的面型却对抛光后硅片的几何参数影响显著。当磨削硅片呈现“凹”面型时,可以有效的抑制硅片抛光过程中的Edge Roll-off现象,从而抛光时更容易获得较好的边缘几何参数,因此确定磨削加工时应该制备“U”和“W”面型的硅片,其中以“U”面型最佳。最后,通过观察不同磨削去除量下硅片表面氧化层错情况,确定粗磨阶段去除量需≥70 μm,精磨阶段去除量需≥25 μm。使用本文改善后的磨削工艺对硅片进行了磨削加工,获得了满足65-90nm线宽要求的磨削硅片。