Pusvadītāju plāksnīšu polēšana: ļoti smalki dimanta riteņi mikronu līmeņa gludumam

Pusvadītāju komponentu kopējā iznākuma un veiktspēja tieši atkarīga no pusvadītāju virsmas kvalitātes. Mikroshēmu izmēri kļūst mazāki, tāpēc vafļu virsmai ir nepieciešams vēl gludāks virsmas slānis bez fiziskiem bojājumiem substrāta virsmā. Ļoti smalki dimanta šlīfēšanas riteņi ir viena no pārrāvuma inovācijām, kas ietekmē plāno kārtiņu vafļu biezuma samazināšanu un polīrēšanu; tie nodrošina vafļu virsmas gludināšanu mikronu līmenī, vienlaikus izraisot nenozīmīgu apakšvirsmas bojājumu vafļu virsmā.

Kāpēc ļoti smalki dimanta riteņi ir būtiski vafļu polīrēšanai

Tradicionāls slīpēšanas process var izraisīt dziļas rievas un apakšvirsmas bojājumus, kas var būt dziļi un prasa intensīvu polēšanu. Šādi bojājumi var būt nopietna problēma krietni lūstīgajiem un cietajiem pusvadītājmateriāliem, piemēram, silīcija karbīdam (SiC) un gālija nitrīdam (GaN), kuri ir neveiksmīga izvēle plānošanai ar slīpēšanu un polēšanu, jo tie viegli plaisā, sabrūk un sadalās šajās standarta iekārtās.

Lai pārvarētu šo izaicinājumu, ļoti smalkas dimanta disku riņķa daļas izmanto ārkārtīgi smalkus dimanta graudus, parasti no #3000 līdz #8000 režģim vai vēl smalkākus, lai radītu gludas virsmas, kurām nepieciešama salīdzinoši maza polēšana. Šie diski izmanto augstas kvalitātes, modernu stiklveida saistvielu sistēmu, kas nodrošina augstu izmēru stabilitāti un lielisku siltuma vadītspēju, garantējot stabila darbība ilgstošās ražošanas laikā. Pētījumiem ir pierādīts, ka diski, kas spēj sasniegt virsmas raupjumu zem 5 nm Ra (aptuveni polēta virsma), ir tehniski iespējami.

Jaunākās dimanta tehnoloģijas attīstība spoguļveida polēšanai

Jaunākās dimanta abrazīvās tehnoloģijas modeļi ir paplašinājuši virsmas polēšanas tehnoloģiju robežas. Dimantam balstītie putas veidojošie un aglomerētie abrazīvie materiāli nodrošina labāku griešanas veiktspēju un mazāku slīpēšanas spēku. Dimanta slīpēšanas diska virsmas graudi var nodrošināt nepārtrauktu slīpēšanu procesā, aizvietojot noteiktos graudus ar īpaši apstrādātiem graudiem, tādējādi sasniedzot slīpēšanas diska kalpošanas laika un asumā saglabāšanās vienmērīgumu un efektīvi risinot problēmu ar biežu slīpēšanas disku maiņu ilgstošu ražošanas ciklu laikā.

UltraPoligrind šlīfēšanas diski no DISCO ir labs šo attīstības piemērs: Šie šlīfēšanas diski izgatavoti no ļoti smalkiem dimanta abrazīviem, kas nodrošina augstāku čipa izturību un nepieciešamās getteru īpašības pusvadītāju ierīču biezuma samazināšanas procesā. Izmantojot šos šlīfēšanas diskus waferu biezuma samazināšanai, radītā bojātā zona ir ļoti plāna, vienlaikus tā ir viegli lietojama, viegli apstrādājama un rada mazāku ietekmi uz vidi.

Saites izvēle: keramiskās saites priekšrocībām

Lai sasniegtu wafera mikronu līmeņa gludumu, ir jāņem vērā arī saites sistēma. Šlīfējot waferus, tiek izmantotas metāla un sveķu saites, taču tām ir dažādi trūkumi. Metāla saitēm, kaut arī tām ir augsta izturība, trūkst spējas pašas asināties, tāpēc tās nav tik piemērotas precīzai apstrādei. Sveķu saites nav īpaši karstumizturīgas un augstās temperatūrās var oksidēties vai sadalīties.

Vitrificētās (keramiskās) saites ir kļuvušas par vadošo materiālu ārkārtīgi precīziem plānajiem waferu apstrādes ratiņiem, jo tām piemīt liela izturība, regulējama porainība un laba robežvirsmas mitrināmība ar dimantiem. Šīs īpašības ļauj ražot ratiņus ar nepieciešamo porainību gan optimālai polēšanas vielas piegādei, gan optimālai skaidru noņemšanai, kas ir būtiski, lai novērstu termisko bojājumu apstrādājamajā detaļā polēšanas laikā.

Integrācija ar modernām slīpēšanas iekārtām

Lai sasniegtu vislabāko veiktspēju, ārkārtīgi smalkiem dimanta ratiņiem jābūt savienojamiem ar modernām slīpēšanas iekārtām, kas ļauj kontrolēt slīpēšanas parametrus. Mūsdienu waferu plānināšanas mašīnas aprīkotas ar programmatūru, kas saņem atsauksmes par slīpēšanas spēkiem vai dzinēja strāvu un regulē ratiņa kustību, lai nodrošinātu virsmas kvalitāti.

Augstas veiktspējas sistēmas izmanto kombināciju no priekšpuses un aizmugures riteņa kustībām divām mērķiem: materiāla noņemšanai un virsmas apstrādei, tādējādi novēršot papildu operāciju. Ir pierādīts, ka tās rada virsmas ar zemāku raupjumu Ra — mazāku par 60 nm — un bez nepieciešamības pēc papildu polēšanas posmiem. Ražotāji var samazināt ražošanas platību un patēriņa materiālu izmaksas, saglabājot augstus standartus, izmantojot vienu spindeli grīdēšanas mašīnu ar specializētu vadības programmatūru.

Secinājums

Superprecīzi dimanta slīpēšanas riteni noteikti ir solis uz priekšu pusvadītāju plākšņu apstrādē, nodrošinot, ka plākšņu ražotāji var sasniegt mikronu līmeņa gludumu, nebojājot savas plākšņas. Dzeltens izpratne par abrazīvo tehnoloģiju, saistīšanas sistēmu optimizāciju un integrāciju ar precīzām slīpēšanas iekārtām palīdzējusi pusvadītāju ražotājiem turpināt atbilst mūsdienu pusvadītāju ražošanas nepārtraukti augošajām prasībām. REZZ rindas rūpnieciskie dimanta slīpēšanas riteni piedāvā pielāgotus slīpēšanas risinājumus pusvadītāju plākšņu polēšanas lietojumiem. Zvaniet mums un pastāstiet, ko jums nepieciešams apstrādāt uz plākšņas.