随着硅片直径的增加，为了保证硅片有足够的强度，主片的厚度也相应增加。目前200mm直径硅片的平均厚度为700p，300mm直径硅片的平均厚度已经增加到775pm。相反，为了满足IC芯片封装、的需要，提高IC特别是功率IC、的可靠性，降低热阻、，提高芯片的散热能力和良率，要求芯片的厚度要减薄，平均每两年芯片厚度要减薄一半。目前芯片厚度已经降低到100-200 m，智能卡、 MEMS、生物医学传感器等IC芯片的厚度已经降低到100 m以下。具有高密度电子结构的三维集成和三维封装芯片需要厚度小于50um的超薄硅片。直径为、的硅片厚度和芯片厚度的变化趋势如图2所示。硅片直径和厚度的增大以及硅片厚度的减小给半导体加工带来了许多突出的技术问题：硅片直径增大后，加工精度不易保证；原始硅片厚度的增加和硅片厚度的减小增加了硅片背面减薄加工的材料去除量，提高加工效率成为需要解决的问题；此外，随着减薄后直径的增大和厚度的减小，脆性硅片在装夹和加工过程中容易破碎，加工难度加大。因此，直径300mm硅片的加工工艺和设备不再是直径200mm以下硅片加工工艺和设备的简单放大，而是发生了质的变化。现有的小尺寸硅片加工技术和设备已不再适用，面临严峻挑战。
单晶硅片加工技术
集成制造工艺分为四个阶段：单晶硅片制造前半程硅片测试后半程。全过程要应用微细加工、超精密加工等先进制造技术和装备，其中硅片的超精密加工(包括超精密磨削、磨削抛光)在集成电路制造中占有重要地位，是集成电路制造的关键技术。
在单晶硅片的制备阶段，需要将单晶硅棒加工成具有高表面精度和表面质量的原始硅片或裸硅片，以便为集成电路工艺前半段的光刻和其它工艺制备平坦化的超光滑和无损伤的衬底表面。对于直径200mm的硅片，传统的硅片加工工艺流程为：单晶生长切割外径滚压平边或V型槽处理切片倒角研磨腐蚀抛光清洗封装。有两种多晶硅生长方法：直拉法(CZ)和浮熔法(FZ)。CZ法约占85%。CZ法比FZ法更广泛地用于半导体工业，主要是因为它的高氧含量提供了晶片强化的优点。另一方面，直拉法比FZ法更容易生产大尺寸单晶硅棒。
切断：目的是将单晶硅棒的头部、尾部和超出客户规格的部分切断，将单晶硅棒分割成切片设备可以加工的长度，切割试件，测量单晶硅棒的电阻率、氧含量。外径的磨削：由于单晶硅棒的外径表面凹凸不平，其直径大于最终抛光晶片所规定的直径规格，因此通过磨削外径可以获得更[敏感词]的直径。
平边或V型槽处理：指定加工到基准面，在单晶硅托上使用特定晶向的平边或V型槽。
切片：指将单晶硅棒切割成具有[敏感词]几何尺寸的薄片。
倒角：是指将切割后的晶圆锐边修成弧形，防止晶圆边缘开裂和字符缺陷。
磨削：是指通过磨削去除切片和砂轮磨削造成的锯痕和表面损伤层，有效改善[敏感词]块单晶硅片的翘曲、平整度和平行度，达到一次抛光工艺可以加工的规格。
硅片的研磨质量直接影响其抛光质量和抛光工艺的整体效率，甚至影响集成电路的性能。单晶硅是一种硬而脆的材料。磨削时，磨料有滚动和微切削作用，材料的损伤主要是微粉碎。要求磨削后的理想表面形貌是由无数微碎痕组成的均匀而暗淡的表面。当研磨硅晶片时，控制裂纹尺寸和均匀性是很重要的。