EN
A félvezető alkatrészek általános kihozatala és teljesítménye közvetlenül függ a félvezető felület minőségétől. A chip mérete egyre kisebb lesz, ami még simább szilíciumlapot igényel, fizikai károsodás nélkül a hordozófelületen. Ultrafin gyémántfűrészkorongok a vékonyfilm-szilíciumlapok vékonyítására és csiszolására irányuló áttöréses innovációk egyike; mikronos szintű simítást biztosítanak a szilíciumlapokon, miközben elhanyagolható mértékű alapfelületi károsodást okoznak a szilíciumlap felületén.
Miért alapvetően fontosak az ultrafin gyémántkorongok a szilíciumlapok csiszolásához
A hagyományos csiszolási folyamat mély karcolásokat és alapfelületi károsodásokat eredményezhet, amelyek mélyek is lehetnek, és intenzív csiszolást igényelnek. Ez a károsodás komoly problémát jelenthet a törékeny és kemény félvezetőanyagoknál, például a szilícium-karbidnál (SiC) és a gallium-nitridnél (GaN), amelyek nem ideális választások a csiszolással és polírozással történő vékonyításra, mivel ezek a szokásos gépekkel könnyen repednek, porladnak vagy hasadnak.
Ennek a kihívásnak a leküzdésére az ultrafin gyémántkorongok rendkívül finom gyémántszemcséket használnak, általában #3000–#8000-es vagy annál finomabb szitaméretet, hogy sima felületeket hozzanak létre, amelyekhez viszonylag kevés csiszolás szükséges. Ezek a korongok minőségi, fejlett üvegszerű kötőanyag-rendszert alkalmaznak, amely kiváló méretstabilitást és kitűnő hővezetőképességet biztosít, így hosszú ideig tartó gyártási folyamatok során is stabil teljesítményt nyújtanak. Kutatások igazolták, hogy olyan korongok gyártása lehetséges, amelyek 5 nm-nél kisebb (kb. csiszolt) felületi érdességet érnek el Ra értékben.
A gyémánttechnológia fejlődése tükrös felületű csiszoláshoz
A gyémánt alapú csiszolási technika legújabb modellei továbbfeszítették a szilíciumlapkák polírozásának technológiai határait. A gyémánt alapú habos és agglomerált csiszolóanyagok jobb vágóteljesítményt és kisebb csiszolóerőt biztosítanak. A gyémántcsiszolókorong felületén lévő szemcsék folyamatos csiszolást érnek el a folyamat során, mivel az előre meghatározott szemcséket speciálisan kezelt szemcsék váltják fel, így biztosítva a csiszolókorong élettartamának és élességének egyenletességét, és hatékonyan megoldva a hosszú termelési ciklusok során gyakori csiszolókorong-csere szükségességét.
A DISCO UltraPoligrind köszörűkorongjai jól illusztrálják ezeket a fejlesztéseket: Ezek a köszörűkorongok ultrafinom gyémántmaradékokból készülnek, amelyek nagyobb lapkaszilárdságot és a félvezető eszközök vékonyítása során szükséges getter-tulajdonságot biztosítanak. A szilíciumlapkák vékonyításához ezek a köszörűkorongok rendkívül vékony sérült réteget hoznak létre, ugyanakkor könnyen kezelhetők, egyszerűen használhatók, és kisebb környezeti terhelést jelentenek.
Kötőanyag-kiválasztás: kerámiakötőanyagok kiváló teljesítményért
A szilíciumlapkák mikrométeres simaságának eléréséhez figyelembe kell venni a kötőanyag-rendszert. A szilíciumlapkák köszörülésénél fémes és gyantakötőanyagokat használnak, de ezeknek számos hátrányuk van. A fémes kötőanyagok nemcsak nagy szilárdságúak, hanem nem éleződnek önmaguktól könnyen, így finom felületkezelésre kevésbé alkalmasak. A gyantakötőanyagok hőállósága korlátozott, és magas hőmérsékleten oxidálódnak vagy lebomlanak.
A vitrifikált (kerámiás) kötőanyagok a legkedveltebb anyagok lettek az ultra pontos, szilíciumlemezre hasonlóan vékonyító korongokhoz, mivel erősek, porozitásuk beállítható, és jól nedvesíthetők a gyémánttal. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik olyan korongok gyártását, amelyek porozitása pontosan beállítható a csiszolóanyag optimális szállításához, valamint a forgácsok optimális eltávolításához, ami elengedhetetlen a munkadarab hő okozta károsodásának megelőzéséhez a csiszolás során.
Fejlett csiszolóberendezésekkel való integráció
A legjobb teljesítmény érdekében az ultra finom gyémántkorongokat olyan fejlett csiszolóberendezésekkel kell kombinálni, amelyek lehetővé teszik a csiszolási paraméterek szabályozását. A mai szilíciumlemez-vékonyító gépek olyan szoftverrel rendelkeznek, amely visszajelzést kap a csiszolóerőkből vagy a motor áramából, és ennek alapján szabályozza a korong mozgását, hogy biztosítsa a felületminőség fenntartását.
A nagy teljesítményű rendszerek a anyagleválasztás és a felületi finomítás két céljából egyaránt előre és hátrafelé forgó kerékmozgást alkalmaznak, így kiküszöbölik az egyéb műveleteket. Igazolást nyert, hogy 60 nm-nél kisebb, alacsonyabb felületi érdességet (Ra) eredményeznek, további polírozási fázis nélkül. A gyártók csökkenthetik a gyártási területet és a fogyóeszközök költségét, miközben magas minőségi szintet tartanak fenn egyetlen orsós köszörűgép és a specializált vezérlőszoftver segítségével.
Összegzés
A szuperfin gyémántcsiszkoló korongok bizonyosan jelentős előrelépést jelentenek a félvezető pikkelyek feldolgozásában, mivel lehetővé teszik a pikkelygyártók számára a mikrométeres simaság elérését anélkül, hogy túlterhelnék a pikkelyeket. A csiszolóanyag-technológia mély megértése, a kötőrendszer optimalizálása és az integráció a precíziós csiszolóberendezésekkel segítette a félvezető-gyártókat abban, hogy lépést tartsanak a mai félvezető-gyártás egyre nagyobb kihívásokat jelentő igényeivel. A REZZ ipari gyémántcsiszkoló korongjainak széles választéka testreszabott csiszolási megoldásokat kínál félvezető pikkelyek polírozási alkalmazásaihoz. Hívjon minket, és mondja el, milyen feldolgozási feladatra van szüksége a pikkelyeken.