李政材，王江全，沈剑云



超声振动辅助单晶硅划片的锯切力研究

李政材，王江全，沈剑云

(华侨大学机电及自动化学院，福建厦门361021)

采用金刚石超薄锯片对单晶硅划片的工艺会在划片时产生较大锯切力，从而导致较大的崩边损伤。而旋转超声辅助加工由于超声振动的作用可以减小加工时所产的切削力，同时获得较好的加工精度，越来越广泛地应用于硬脆材料的加工中。为了验证超声辅助对单晶硅划片中锯切力的作用，在实验中将超声振动添加到锯片上，使其产生径向的振动来完成对单晶硅的划片。并通过对比有超声振动辅助与无超声振动辅助的单晶硅划片的锯切力，对超声振动辅助划片中锯切力的特点进行分析。实验结果表明，超声辅助划片所产生的锯切力比无超声辅助划片所产生的锯切力小，说明超声振动的添加可以降低锯切力。同时在超声划片中产生的崩边要小于非超声加工条件下的崩边情况，说明超声振动降低锯切力可抑制硅片的崩边。

超声辅助加工；单晶硅；划片；锯切力

0 引言

从硅片生产到半导体芯片的制成过程中需要经历一系列的工艺步骤，其中划片是比较靠后的工艺之一，在该工艺中产生缺陷将不会被后续的工艺所消除，而是残留于芯片中，这使得芯片在使用过程中会产生不稳定的现象。

硅片划片的方法主要有金刚石划片、激光划片和超薄金刚石砂轮划片。金刚石划片工艺主要取决于金刚石尖端的加工工艺，而且在加弯曲力矩时会使硅片材料中产生较大的内应力，迫使硅片产生破碎。……