硅片磨削亞表面損傷的偏振激光散射檢測研究
發(fā)布時間：2021-01-08 00:32
單晶硅是半導體產(chǎn)業(yè)的主要襯底材料,廣泛應用于集成電路、光伏電池等產(chǎn)業(yè)中,是支撐當今半導體產(chǎn)業(yè)乃至社會技術發(fā)展的基礎材料。單晶硅作為一種典型的硬脆材料,磨削是其最常用的加工方式,然而磨削中不可避免地引入亞表面加工損傷,破壞硅片加工表面完整性,降低最終零部件的性能和壽命。檢測單晶硅亞表面損傷能夠指導后序損傷去除工藝優(yōu)化,對于提高單晶硅整體加工效率和加工質量意義重大。然而目前缺乏高效的方法檢測硅片磨削亞表面損傷,導致了硅片的整體加工效率低,成本高。為此本文深入研究了單晶硅磨削亞表面損傷偏振激光散射檢測方法。首先研究了不同磨削參數(shù)下,單晶硅亞表面損傷的分布規(guī)律。然后根據(jù)電磁場散射理論,建立了亞表面損傷散射電磁場模型,闡述了偏振激光散射檢測原理;進而結合亞表面損傷的分布,設計并搭建了偏振激光散射檢測系統(tǒng),研究了不同磨削參數(shù)磨削的硅片中亞表面損傷的偏振激光散射檢測信號的分布規(guī)律,建立了偏振激光檢測信號與亞表面裂紋深度的關聯(lián)關系。該研究對硅片磨削亞表面損傷偏振激光散射檢測的發(fā)展和應用具有重要的指導意義和應用價值。論文主要的研究內(nèi)容和結論如下:（1）研究了不同磨削工況下,硅片亞表面損傷形態(tài)分布和深度分...
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：168 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]A model for nanogrinding based on direct evidence of ground chips of silicon wafers[J]. ZHANG ZhenYu,HUO YanXia,GUO DongMing. Science China（Technological Sciences）. 2013(09)
[2]光學元件亞表面缺陷的全內(nèi)反射顯微檢測[J]. 鄧燕,許喬,柴立群,徐建程,石琦凱,羅晉. 強激光與粒子束. 2009(06)
[3]光學材料研磨亞表面損傷的快速檢測及其影響規(guī)律[J]. 王卓,吳宇列,戴一帆,李圣怡,周旭升. 光學精密工程. 2008(01)
[4]光學材料磨削加工亞表面損傷層深度測量及預測方法研究[J]. 王卓,吳宇列,戴一帆,李圣怡. 航空精密制造技術. 2007(05)
[5]雙尺度動態(tài)分形粗糙海面的電磁散射及多普勒譜研究[J]. 郭立新,王運華,吳振森. 物理學報. 2005(01)
[6]工程陶瓷磨削加工損傷的探討[J]. 張璧,孟鑒. 納米技術與精密工程. 2003(01)
博士論文
[1]電大尺寸粗糙目標太赫茲散射特性研究[D]. 牟媛.西安電子科技大學 2018
[2]時域有限差分法和物理光學法在粗糙面與目標復合電磁散射中的應用[D]. 李科.西安電子科技大學 2018
[3]并行矩量法在大型天線及天線罩分析中的關鍵技術研究[D]. 王永.西安電子科技大學 2016
[4]硅片超精密磨削減薄工藝基礎研究[D]. 高尚.大連理工大學 2013
[5]光學材料加工亞表面損傷檢測及控制關鍵技術研究[D]. 王卓.國防科學技術大學 2008
[6]單晶硅片超精密磨削加工表面層損傷的研究[D]. 張銀霞.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]隨機粗糙表面激光后向散射特性的理論模擬與實驗研究[D]. 付歡.南京理工大學 2012
[2]隨機粗糙面的光散射特性研究[D]. 湯林.電子科技大學 2011
[3]光學表面亞表層損傷檢測技術研究[D]. 王春慧.西安工業(yè)大學 2010
[4]近紅外激光雷達目標后向散射特性實驗研究[D]. 胡新權.南京理工大學 2008
本文編號：2963546
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：168 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２硅片制備工藝過程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｆｏｒ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｓｉｌｉｃｏｎ?ｗａｆｅｒ??
?桂片磨削亞表面損傷的偏振激光散射檢測研宄???高質量硅片產(chǎn)能嚴重限制了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，想要發(fā)展高端芯片必須突??破硅片的高質量、高效率加工等基礎加工技術瓶頸。??芯片９７個??芯片３７個?／ｐ?￡＼??，卩—ｑ?丨？?￡＝＝＝＝＝＝＝＝＝??８英寸?１２英寸??圖１．３?８英寸和〗２英寸硅片表面芯片排布示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｈｉｐｓ?ｉｎ?８－ｉｎｃｈ?ａｎｄ?１２－ｉｎｃｈ?ｓｉｌｉｃｏｎ?ｗａｆｅｒｓ??１．］．２單晶硅的性質??－Ｚ??桂原子??Ｄ’??５．４３ａ?聲??圖１．４單晶娃的晶體結構??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｓｉｌｉｃｏｎ??－４－??
?大連理工大學博士學位論文???被加工零件的表面完整性、強度和壽命影響小，殘余應力主要是由于亞表面裂紋引起的；??所以殘余應力、相變層和位錯等不被視為亞表面損傷。因此，本文所研宄的單晶硅磨削??亞表面損傷主要指亞表面裂紋。??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A model for nanogrinding based on direct evidence of ground chips of silicon wafers[J]. ZHANG ZhenYu,HUO YanXia,GUO DongMing. Science China（Technological Sciences）. 2013(09)
[2]光學元件亞表面缺陷的全內(nèi)反射顯微檢測[J]. 鄧燕,許喬,柴立群,徐建程,石琦凱,羅晉. 強激光與粒子束. 2009(06)
[3]光學材料研磨亞表面損傷的快速檢測及其影響規(guī)律[J]. 王卓,吳宇列,戴一帆,李圣怡,周旭升. 光學精密工程. 2008(01)
[4]光學材料磨削加工亞表面損傷層深度測量及預測方法研究[J]. 王卓,吳宇列,戴一帆,李圣怡. 航空精密制造技術. 2007(05)
[5]雙尺度動態(tài)分形粗糙海面的電磁散射及多普勒譜研究[J]. 郭立新,王運華,吳振森. 物理學報. 2005(01)
[6]工程陶瓷磨削加工損傷的探討[J]. 張璧,孟鑒. 納米技術與精密工程. 2003(01)
博士論文
[1]電大尺寸粗糙目標太赫茲散射特性研究[D]. 牟媛.西安電子科技大學 2018
[2]時域有限差分法和物理光學法在粗糙面與目標復合電磁散射中的應用[D]. 李科.西安電子科技大學 2018
[3]并行矩量法在大型天線及天線罩分析中的關鍵技術研究[D]. 王永.西安電子科技大學 2016
[4]硅片超精密磨削減薄工藝基礎研究[D]. 高尚.大連理工大學 2013
[5]光學材料加工亞表面損傷檢測及控制關鍵技術研究[D]. 王卓.國防科學技術大學 2008
[6]單晶硅片超精密磨削加工表面層損傷的研究[D]. 張銀霞.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]隨機粗糙表面激光后向散射特性的理論模擬與實驗研究[D]. 付歡.南京理工大學 2012
[2]隨機粗糙面的光散射特性研究[D]. 湯林.電子科技大學 2011
[3]光學表面亞表層損傷檢測技術研究[D]. 王春慧.西安工業(yè)大學 2010
[4]近紅外激光雷達目標后向散射特性實驗研究[D]. 胡新權.南京理工大學 2008
本文編號：2963546
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