為了提高IC生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，IC生產(chǎn)線(xiàn)所需硅圓片直徑不斷增大。為了滿(mǎn)足硅圓片加工的需要，硅片切割設(shè)備一方面向大片徑化方向發(fā)展，另一方面向高精度、高自動(dòng)化及高智能化方向發(fā)展。
從世界半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展來(lái)看，八十年代中期普遍使用150m圓片，該生產(chǎn)線(xiàn)于1996年發(fā)展到鼎盛時(shí)期，當(dāng)時(shí)150mm硅片消耗量為世界圓片消耗量的50％。1990年開(kāi)始應(yīng)用200mm圓片，該生產(chǎn)線(xiàn)將于2003年達(dá)到高峰。于此同時(shí)，300mm圓片生產(chǎn)線(xiàn)已于1995年建成試驗(yàn)性生產(chǎn)線(xiàn)。從世界范圍來(lái)看，目前已有相當(dāng)一些IC制造商、設(shè)備供應(yīng)商和半導(dǎo)體供應(yīng)商完成了向300mm圓片工藝水平的過(guò)渡。但是，硅圓片切割設(shè)備技術(shù)的發(fā)展在IC生產(chǎn)線(xiàn)建線(xiàn)技術(shù)中走在時(shí)間的前列。縱觀(guān)世界IC生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展，發(fā)展速度之快，技術(shù)更新日新月異，給人耳目一新的感覺(jué)。
由于集成電路制造工業(yè)的重要性，世界各國(guó)都比較重視，都積極大力發(fā)展各自盼IC制造工業(yè)。IC器件的基礎(chǔ)性材料是半導(dǎo)體硅單晶材料，因此，世界各國(guó)對(duì)硅單晶材料的消耗量反映了一個(gè)國(guó)家的IC制造業(yè)的規(guī)模和工藝水平，同時(shí)各國(guó)硅材料生產(chǎn)及硅圓片生產(chǎn)水平也代表了一個(gè)國(guó)家IC工業(yè)的材料基礎(chǔ)的實(shí)力。
由于國(guó)家的高度重視和積極扶持，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展。2001年在電子制造業(yè)的不景氣情形下，我國(guó)電子制造業(yè)是同期GDP的3倍。我國(guó)電子市場(chǎng)在市場(chǎng)中所占的份額由1996年的2．3％上升到2000年的6．996；同時(shí)世界集成電路的平均單價(jià)為2．6美元，我國(guó)集成電路平均單價(jià)由0．4美元升至0．5美元。我國(guó)IC工業(yè)具有發(fā)展數(shù)量的空間和具有發(fā)展技術(shù)的空間，這兩大空間，決定了我國(guó)在今后一段時(shí)期內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)保持快速發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)擁有8家集成電路芯片制造企業(yè)，其中2家采用200mm生產(chǎn)線(xiàn)。正在建設(shè)和計(jì)劃建設(shè)的生產(chǎn)線(xiàn)包括：北京信創(chuàng)（150mm）、首鋼華夏（200mm）、上海先進(jìn)（200mm）、上海貝嶺（200mm）和杭州士蘭（150m）等，這些生產(chǎn)線(xiàn)2～3年內(nèi)可望建成投產(chǎn)。拿深圳、上海兩地為例：深圳計(jì)劃在3～5年內(nèi)建成8～15條前工藝生產(chǎn)線(xiàn)。上海
計(jì)劃于2005年前，先行完成4條8～12英寸晶圓生產(chǎn)線(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)240萬(wàn)片，產(chǎn)能1．1億平方英寸的生產(chǎn)目標(biāo)。
以上項(xiàng)目的建設(shè)，為硅材料加工行業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)。以上海規(guī)劃年產(chǎn)240萬(wàn)片為例，240萬(wàn)片折合200mlCZ法單晶硅片240噸（這一數(shù)據(jù)為日本2001年晶圓單晶硅產(chǎn)量的十分之一，2001年日本晶圓單晶硅產(chǎn)量為2153噸）。從目前國(guó)內(nèi)硅圓片加工行業(yè)來(lái)看，在我國(guó)具有相當(dāng)規(guī)模的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)及加工企業(yè)中，其單晶硅年產(chǎn)量徘徊在50噸的水平，并且其生產(chǎn)的硅圓片的數(shù)量，較多集中在125mn圓片的加工范圍。
硅圓片的加工方法一直延用以下工藝過(guò)程：
晶棒成長(zhǎng)——晶棒裁切與檢測(cè)——外徑滾磨——切片——圓邊（倒角）——表層研磨
——蝕刻一去疵——拋光——清洗——檢驗(yàn)——包裝
硅圓片切片工藝過(guò)程中多應(yīng)用內(nèi)圓切割技術(shù)，該技術(shù)于二十世紀(jì)七十年代末發(fā)展成熟。
隨著硅圓片直徑的增大，內(nèi)圓切割工藝中所需內(nèi)圓刀片尺寸增大，刀片張緊力也相應(yīng)增大。同時(shí)刀片刃口的加厚增加了切割損耗，高速切割使硅片表面的損傷層及刀具損耗加大。這些缺點(diǎn)使內(nèi)圓切割技術(shù)在大片徑化方向中提率，降低生產(chǎn)成本受到制約。加之當(dāng)時(shí)內(nèi)圓刀具制作上的困難，基于這種情況，上又發(fā)展了一種多線(xiàn)切割（后簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)切割）技術(shù)工藝方法。
國(guó)內(nèi)外內(nèi)園切片機(jī)設(shè)備技術(shù)概況
在國(guó)內(nèi)引進(jìn)的內(nèi)圓切片機(jī)機(jī)型中主要有瑞士M&B公司和日本東京精密株式會(huì)社（TOKYO）兩公司的內(nèi)圓切片機(jī)機(jī)型。這幾年隨著國(guó)外硅片生產(chǎn)公司的設(shè)備更新，在國(guó)內(nèi)引進(jìn)了二手的日本TOYO公司生產(chǎn)的200mm規(guī)格的切片機(jī)，但數(shù)量不是很多。M&B公司以臥式機(jī)型為主，TOKYO公司以立式機(jī)型為主。在切片機(jī)主軸支撐方式上，M＆B公司以空氣軸承為發(fā)展方向。TOKYO公司以滾動(dòng)軸承和空氣軸承兩種形式發(fā)展。由于以空氣軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)圓切片機(jī)，在技術(shù)和制造成本上較高，因而其價(jià)格比以滾動(dòng)軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)的內(nèi)圓切片機(jī)高出近10萬(wàn)美元。因而，TOKYO公司以滾動(dòng)軸承支撐的主軸結(jié)構(gòu)的切片機(jī)為主要發(fā)展方向，腿B公司的產(chǎn)品中150mm主流機(jī)型有TS23、TS202（TS23增強(qiáng)型）兩種。200mm的主流機(jī)型有TS205、TS206兩款機(jī)型。TS205機(jī)型主要用于200mm晶捧齊端頭、切樣片和切斷，TS206機(jī)型則是集中了內(nèi)圓切片機(jī)所有現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)型。TOKYO公司的TSK系列內(nèi)圓切片機(jī)中，150mm～200mm規(guī)格機(jī)型有S-LM-227D，s-LM-227DR，s-LM～434E，s-LM-534B機(jī)型，其產(chǎn)品檔次和技術(shù)含量隨型號(hào)的大小而增加。
2002年3月26日～27日在上海展覽中心舉行半導(dǎo)體設(shè)備與材料展覽暨研討會(huì)（SEMICONCHINA2002）期間，除了M＆B公司繼續(xù)宣傳他們的內(nèi)圓切片機(jī)和線(xiàn)切割機(jī)外、TOKYO公司沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)宣傳切片機(jī)機(jī)型，在他們的宣傳資料中涉及到切片機(jī)內(nèi)容也不多，這可能與TOKYO產(chǎn)品戰(zhàn)略調(diào)整有關(guān)，TOKYO產(chǎn)品開(kāi)始涉及到后封裝設(shè)備，研磨拋光和化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域了。
在線(xiàn)切割機(jī)方面TOKYO公司拋棄了自行設(shè)計(jì)的多線(xiàn)鋸w-SL-300／-500，轉(zhuǎn)而把瑞士HCT公司多線(xiàn)鋸系列作為經(jīng)營(yíng)對(duì)象。M&B公司內(nèi)圓切片機(jī)同2001年北京展示的相同，僅推薦TS23、TS206兩種，TS23機(jī)型是在原機(jī)型上加裝了防護(hù)罩，使操作環(huán)境變好。TS23機(jī)型的生命期己延續(xù)了20年之久，該機(jī)型在國(guó)內(nèi)用戶(hù)中也反映良好。內(nèi)圓切斷機(jī)為T(mén)S205、TS207兩種。M&B同TSK不同，該公司一直從事材料切割技術(shù)研究工作。
國(guó)內(nèi)在
內(nèi)圓切片機(jī)研制中僅有信息產(chǎn)業(yè)部電子第四十五研究所。其
內(nèi)園切片機(jī)機(jī)型在國(guó)內(nèi)硅片切割行業(yè)應(yīng)用的范圍涵蓋了從φ50mm到φ200mm圖片的切片加工，QP-613機(jī)型應(yīng)用范圍為中φ125m～φ150mm圓片切割加工，QP-816機(jī)型應(yīng)用于φ200mm圓片切割加工。這些機(jī)型技術(shù)層次為國(guó)外九十年代初期的水平。
其技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）精密主軸制造技術(shù)：不論是采用空氣靜承支撐的主軸技術(shù)還是以精密滾動(dòng)軸承支撐的主軸技術(shù)，都是保證切片機(jī)主軸高精度、高壽命及保證切片質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。
（2）精密伺服定位技術(shù)：這是保證切片機(jī)切片厚度均勻、誤差小，減少磨片時(shí)間的關(guān)鍵技術(shù)。
（3）機(jī)械手技術(shù)：保證切片后可靠的取片，減少片子意外損壞的技術(shù)。
（4）自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)；是刀片導(dǎo)向系統(tǒng)及自動(dòng)修刀系統(tǒng)應(yīng)用和單片質(zhì)量控制的前提條件。
（5）CNC控制技術(shù)：對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制及保證自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的一軟硬件技術(shù)。
（6）直流伺機(jī)服技術(shù)：保證切片質(zhì)量，提供可靠的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的技術(shù)。
（7）精密滾動(dòng)導(dǎo)軌：保證切片時(shí)片子的平行度、翹曲度、粗糙度機(jī)械導(dǎo)向技術(shù)。
（8）端磨技術(shù)：提高片子表面彎曲度、翹曲度和表面粗糙度的技術(shù)。
