1、多線切割砂漿密度變化規律及其主要影響因素研究 在多線切割中，砂漿密度關系到砂漿能力。將槽距，裝載量，片厚，新碳化硅和新懸浮液密度等設定為恒量，通過模擬計算發現砂漿密度的變化趨勢和砂漿缸里面硅粉含量的變化趨勢一致，在基礎設置數據的基礎上，發現在切割至第五刀時砂漿密度以很小的幅度增加。通過對數據的的回歸分析，得出砂漿密度計算公式。影響砂漿密度的主要因素有：槽距，單位面積更換系數，新砂漿配置密度。控制砂漿密度在合理的范圍內，可保證切割過程的穩定性及硅片質量。 多線切割是一種通過鋼線在高速運轉下將磨料帶入硅錠加工區進行研磨，最終將硅錠切割成所設定厚度的薄片。隨著我國信息產業特別是微電子產業的

2、迅猛發展，對硅片的需求量也越來越大，精度要求也越來越高。多線切割以其高精度、高效率、低損耗的特點逐漸取代了傳統的內圓切割成為硅片切割加工的主要方式。 多線切割中，在設備和人員操作穩定的情況下，切割質量和成品率主要取決于砂漿能力。現在國內多數切片企業，在切片時所用砂漿上，主要控制密度和粘度兩個指標指標。下面就影響砂漿密度的主要因素進行分析。 一、砂漿密度變化規律影響密度的主要因素有,配制密度,更換系數,槽距.影響砂漿密度變化的是切片過程中掉進砂漿里面的硅粉的微粉.隨著切割刀數的增加,砂漿密度也會變化，其中必定存在某種函數關系。不同的配制密度,更換系數,槽距會對砂漿的密度變化有

3、多大影響.接下來,我會對這些問題進行闡述. 1、初始設定為進行模擬計算，對一些主要參數進行初始設定，包括碳化硅的密度，PEG的密度，硅密度，8寸晶片的面積，經驗更換系數，片厚和槽距等，所設置的初始值如表1-1所示意。                               &

4、#160;              表1-1 砂漿密度計算初始設定值 2、砂漿密度隨切割刀數變化趨勢假定第一刀為全新砂漿，其密度為配置新砂漿的密度，在切割過程中不斷地有硅粉掉入砂漿，引起其密度的增加。通過切割的裝載量計算每刀損失掉的硅粉，計算砂漿的結束密度。假定切片用砂漿每刀都進行更換，更換量取決于經驗更換系數和切割裝載量，更換方式是對切割結束的砂漿按更換量更換一部分。 如圖1-1所示，砂漿密度隨著切割刀數的增加，在起伏中逐漸爬升，最后開切密度

5、穩定在1.624kg/l附近，結束密度穩定在1.640kg/l附近。如圖1-2所示，在1-5刀內，開切密度隨切割刀數的增加而逐步上升，從第一刀的1.61kg/l上升到第五刀的1.623kg/l，五刀以后沙漿密度基本保持1.623不變。可見以每刀更換固定比例沙漿的方式進行切割，沙漿密度不會隨切割刀數的增加而快速變大。如圖1-3所示，在1-5刀內，結束密度隨切割刀數的增加而增加，從第一刀的1.627kg/l上升到第五刀的1.640kg/l，五刀以后結束沙漿密度基本保持在1.640kg/l。結束沙漿密度趨勢和開切密度趨勢具有一致的趨勢。 3、沙漿中硅粉含量的變化規律多線切割過程中，硅粉不斷

6、進入沙漿，引起沙漿密度的升高。整個切割過程中，引起密度變化的主要因素只有硅粉濃度的增加。 如圖1-4所示，硅粉濃度第一刀的3.5%快速增加到第五刀的6.18%，從第五刀開始硅粉濃度基本保持在6.30%附近。硅粉濃度的變化趨勢與開切密度，結束密度基本一致，成正比關系，如圖1-5所示。  二、沙漿密度的主要影響因素 根據計算過程中的邏輯關系，新沙漿的配置密度，更換系數，槽距對硅粉濃度有決定性影響，而硅粉濃度決定沙漿的開切和結束密度。根據回歸分析，如果用-沙漿配置密度，-槽距，-更換系數，C-硅粉濃度可的出以下公式：-1.403+0.0016+0.19822+0.933

7、42+0.625可見硅粉濃度與配置密度、槽距、更換系數、配置密度的二次方，更換系數的二次方和配置密度和更換系數的乘積存在顯著關系。據此，如果想得到較低的開切密度和結束密度，必須加大更換量，降低配置密度，減小槽距，但是這些參數有被加工條件和工藝窗口限制，不能變化太大，如果在質量和成品率有保證的情況下，盡可能提高硅粉濃度，有利于成本的降低，如何尋找最佳的窗口，需要進行DOE實驗。 三、結論在新沙漿的配置密度、更換系數和槽距不變的情況下，沙漿的開切和結束密度不會隨切割刀數的增加而快速增加，切割至五刀后沙漿的開切和結束密度基本保持不變。切割結束時沙漿里面的硅粉濃度與開切密度、結束密度成正比，在其他條件不變的情況下，沙漿密度