集成电路制造中,对电子产品的小型化、高性能和低成本等要求越来越高。硅片作为集成电路的主要衬底材料,具有高储存量、高硬度和脆性大等材料特性,在加工过程中,要求减薄硅片具有高面型精度、无表面和亚表面损伤等特点。目前,广泛采用硅片正面贴膜背面磨削减薄的方法来有效减少硅片碎片率、保护硅片正面电路和优化减薄工艺流程等。因此,本文采用树脂结合剂金刚石砂轮对贴膜硅片进行减薄,深入研究硅片贴膜减薄对硅片表面/亚表面损伤、硅片面型精度、崩边和残余应力的影响规律,提出膜厚度的选用方案。论文的主要研究内容和结论如下所示:(1)通过硅片磨削试验研究了贴膜对硅片表面粗糙度、面型精度(PV值)和亚表面损伤的影响规律,在此基础上,研究了膜厚、砂轮粒度和硅片厚度等参数对硅片加工质量的影响,并根据磨削原理,建立贴膜硅片磨削过程中单颗磨粒的磨削模型,揭示硅片贴膜磨削减薄的微观形貌。试验结果表明:硅片贴膜磨削减薄能够有效的减少硅片的碎片,保护正面电路,减少离子污染和优化工艺流程等优点,但贴膜对硅片减薄后的表面粗糙度、PV值和亚表面损伤具有一定程度上的负面影响,该影响范围较小且控制在15%以内。同时,硅片磨削减薄为了获得较好的表面/亚表面质量,在硅片减薄过程中应该采用厚度较薄的膜。(2)本文采用树脂结合剂金刚石砂轮将贴膜厚度为80μm、120μm和160μm的单晶硅片减薄到400μm,通过测量硅片边缘的崩边尺寸大小评价贴膜对硅片加工质量的影响。试验结果表明:硅片贴膜磨削减薄在能有效减小硅片碎片的情况下,对硅片崩边有恶化作用,但该影响范围较小且控制在20%以内。硅片贴膜磨削减薄在单晶硅<110>晶向和<100>晶向的崩边尺寸无明显差异。(3)基于最小化总应变能理论,采用硅片贴膜后残余应力—变形曲率之间的数学模型,推导出残余应力和硅片变形、硅片厚度和贴膜厚度之间的数学关系。研究结果表明,硅片贴膜在相同磨削参数下进行磨削减薄,膜厚度越大,硅片变形越大,导致硅片表面残余应力增加,并通过拉曼光谱法进行试验验证,结果表明,该数学模型能够精确的预测硅片变形和残余应力之间的关系。