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在【技术应用】单晶、多晶硅片生产工艺流程详解〔上〕中，笔者介绍了单晶和多晶硅

片工艺流程的前半局部，概述了一些工艺流程和概念，以及术语的相关知识。而本文则是从

切片工艺开场了解，到磨片和吸杂，看硅片如何蜕变。

切片

切片综述

当单晶硅棒送至硅片生产区域时，晶棒已经过了头尾切除、滚磨、参考面磨制的过程，

直接粘上碳板，再与切块粘接就能进展切片加工了。

为了能切割下单个的硅片，晶棒必须以某种方式进展切割。切片过程有一些要求：能按

晶体的一特定的方向进展切割；切割面尽可能平整；引入硅片的损伤尽可能的少；材料的损

失尽量少。

碳板

当硅片从晶棒上切割下来时，需要有某样东西能防止硅片松散地掉落下来。有代表性的

是用碳板与晶棒通过环氧粘合在一起从而使硅片从晶棒上切割下来后，仍粘在碳板上。

碳板不是粘接板的唯一选择，任何种类的粘接板和环氧结合剂都必须有以下几个特性：

能支持硅片，防止其在切片过程中掉落并能容易地从粘板和环氧上剥离；还能保护硅片不受

污染。其它粘板材料还有陶瓷和环氧。

石墨

是一种用来支撑硅片的坚硬材料，它被做成与晶棒粘接部位一致的形状。大多数情况下，

碳板应严格地沿着晶棒的参考面粘接，这样碳板就能加工成矩形长条。当然，碳板也可以和

晶棒的其它部位粘接，但同样应与该部位形状一致。碳板的形状很重要，因为它要求能在碳

板和晶棒间使用尽可能少的环氧和尽量短的距离。这个距离要求尽量短，因为环氧是一种相

当软的材料而碳板和晶棒是很硬的材料。当刀片从硬的材料切到软的材料再到硬的材料，可

能会引起硅片碎裂。

这里有一些选择环氧类型参考：强度、移动性和污染程度。粘接碳板与晶棒的环氧应有

足够强的粘度，才能支持硅片直到整根晶棒切割完成，因此，它必须能很容易地从硅片上移

走，只有最小量的污染。

刀片

当从晶棒上切割下硅片时，期望切面平整、小、沿特定方向切割并且损失的材料尽

量小。有一个速度快、平安可靠、经济的切割方法是很值得的。

在半导体企业，两种通常被应用的方法是环型切割和线切割。环型切割通常是指内圆切

割，是将晶棒切割为硅片的最广泛采用的方法。

内圆切割

内圆切割，切割的位置在刀片的外表。刀片是由不锈钢制成的大而薄的圆环。刀片的内

侧边缘镀有带钻石颗粒的镍层。这一钻石-镍的镀层提供了用来切割晶棒的外表，对于150mm

的硅片，每刀用时3分钟。

内圆刀片的构成和厚度

对一典型的内圆刀片，其中心部位由约0.005英寸的不锈钢制成，镍-钻石涂层是不锈

钢刀片边缘两侧约0.003英寸。内圆刀片的内侧边缘总厚度约为0.0125英寸。这样，材料

损失厚度略大于刀片的最厚度，大概在0.013英寸左右。

镍-钻石涂层的厚度是内圆刀片的一个重要参数。很明显，这一厚度越小，刀片损失也

就越少。但是，如果涂层太薄的话，刀片切下的路径太窄，刀片可能会有更大潜在可能冲击

边缘，如果刀片发生任何偏差而撞击到边缘，硅片就会受到损伤，在接下来的步骤中就需要

去除更多的材料。因此，有一个最适宜的镍-钻石涂层能得到最低的材料损失。

不锈钢有高的延展性能允许刀片有很大的张力，这种强的张力能使刀片绷的很紧很直，

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从而在切割时能保持刀片平直。另一个有利之处就是它很耐用，能额外使用同一刀片而不需

更换，从而使硅片的生产本钱降低。这是很重要的因为更换一把刀片需耗时1.5小时左右。

对于一样尺寸的晶棒，有一个方法能减