内圆锯切是生产硅晶片过程中非常重要的工序,不仅影响到硅晶片的质量和成本,而且还影响到后续研磨的时间,甚至影响到IC的最终产品质量。但是目前对硅晶片生产的前期研究较少,特别是对内圆锯切工艺的研究更少。本文系统研究了内圆锯切过程中,锯片振动对硅晶片表面粗糙度、弯曲度、总厚度变化(TTV)的影响规律。并分析了锯切过程中,金刚石磨损形式,结合张刀和修刀对锯片的寿命进行了研究。 1.系统分析了内圆锯切过程中,锯片振动产生的原因。由于内圆锯切本身特点,在锯切过程中锯片振动是不可避免的。引起振动变化的主要原因有锯切工艺参数的改变、锯片状态、张刀和机床本身结构等;另外晶体的各向异性和解理性也会使锯片振动。 2.锯片振动及磨损过程对硅晶片表面粗糙度、弯曲度和TTV的影响。采集从新锯片开始锯切到失效整个过程中,锯片径向和轴向振动信号。采用倒功率谱分析方法,分析锯切过程中锯片振动的变化规律:测量相应锯切硅晶片表面粗糙度、弯曲度和TTV,分析其变化规律。分析内圆锯切过程中,振动变化及其对硅晶片表面粗糙度、弯曲度和TTV的影响。 3.锯片径向进给速度和硅晶棒直径对内圆锯切过程的影响。采集锯片径向和轴向振动信号,并进行倒功率谱处理,分析锯片振动变化规律。测量相应硅晶片表面粗糙度、弯曲度和TTV。分析锯切工艺参数对振动及硅晶片表面粗糙度、弯曲度和TTV的影响。 4.采用扫描电镜(SEM)观察锯片刃口金刚石磨损形貌,分析总结内圆锯片金刚石磨损形式;研究张刀和修刀对锯片振动和寿命的影响。