石英晶圆是一种重要的晶体材料，具有优异的振荡性能和稳定性，广泛应用于现代电子技术领域，如半导体、通信设备医疗仪器、汽车电子以及家用电器等。其主要功能是作为高频振荡器的核心元件，为电子设备提供精确的时钟信号。此外，石英晶片还被用于光纤通信、激光器和光伏产业等领域，是现代科技不可或缺的基础材料之一。

石英晶圆加工

石英晶圆制造工艺按照阶段分为：晶体生长与晶体加工两个阶段，而晶体加工又分为切磨抛及去除表面杂质等几个步骤。在晶体生长的过程中，石英晶片被广泛应用于可控降温淬火，它可以让晶体稳定生长，防止晶体内部构造混乱，影响晶体的质量。在晶体加工环节，通过晶体切割、研磨、抛光及几何面形测量最终产出合格晶圆。

在整个加工环节，晶圆双面抛光过程为石英玻璃晶圆机械加工的最后一步，也是加工周期最长、控制产品质量最为关键的一步。双面抛光后的石英玻璃晶圆产品表面缺陷主要包括麻点、划伤、崩边、裂纹、破碎几方面。麻点及划伤可以主要通过对抛光环境进行控制来避免，也可以进一步修复。而崩边、裂纹、破碎（下文统称破裂）这类不可修复缺陷的出现，主要是由于双面抛光设备施加压力和运转速度不当造成的，一旦出现此类缺陷，产品无法修复只能报废。因此超薄石英玻璃晶圆加工难点主要集中在降低破裂缺陷，提高成品率方面。

石英晶圆主要缺陷

石英玻璃晶圆的致命缺陷为：破裂缺陷，主要包括崩边、裂纹、破碎三种。下图为光学显微镜放大 50 倍的石英玻璃晶圆破裂缺陷照片：其中图（a）所示的崩边通常是长度超过0.3mm 的肉眼可视边缘断裂或缺口；裂纹则往往是在崩边的基础之上进一步扩展形成，如图（b）所示；存在裂纹的晶圆如继续加工或使用极易在受力情况下破碎，如图（c）所示。因此在石英玻璃晶圆整套加工过程中，通常一旦出现崩边即认定为次品，不再进行后续加工。

石英晶圆破裂缺陷分析

破裂缺陷的产生主要原因 为石英玻璃晶圆的整体受力不均导致的。从实际生产的统计结果可以得知，石英玻璃晶圆的破裂缺陷总是首先从晶圆边缘处出现。因此，石英玻璃晶圆的破裂临界值取决于其边缘强度。对石英玻璃晶圆边缘处进行的局部受力分析，可以从一定程度上解释破裂缺陷产生的主要原因。因此，在生产过程中通常会对石英玻璃晶圆的边缘进行如图 2 所示的保护性倒角处理，通过倒角可消除晶圆边缘的锐利棱角、毛刺或微裂纹，避免机械应力集中导致的破裂或缺陷向内延伸。