EN
Celkový výnos a výkon polovodičových komponentov priamo závisia od kvality povrchu polovodiča. Veľkosť čipov sa zmenšuje, čo vyžaduje ešte hladší povrch platne bez akéhokoľvek fyzického poškodenia povrchu substrátu. Ultra-jemné diamantové brúsne kotúče sú jednou z prelomových inovácií ovplyvňujúcich tenkofilmové ztenšovanie a leštenie platní; poskytujú vyrovnanie povrchu platne na úrovni mikrónov a zároveň spôsobujú zanedbateľné poškodenie podpovrchových vrstiev povrchu platne.
Prečo sú ultra-jemné diamantové kotúče nevyhnutné pre leštenie platní
Tradičný proces broušenia môže spôsobiť hlboké rany a poškodenia pod povrchom, ktoré môžu byť veľmi hlboké a vyžadujú intenzívne leštenie. Toto poškodenie môže predstavovať vážny problém pre krehké a tvrdé polovodičové materiály, ako je karbid kremíka (SiC) a nitríd galia (GaN), ktoré sú zlou voľbou na tenšenie pomocou broušenia a leštenia, pretože sa pri použití týchto štandardných strojov ľahko trhajú, rozpadajú a štiepia.
Na prekonanie tejto výzvy sa ultra-jemné diamantové kotúče využívajú extrémne jemných diamantových zrn, zvyčajne s mriežkou #3000 až #8000 alebo vyššou, aby vytvorili hladké povrchy, ktoré vyžadujú relatívne málo leštenia. Tieto kotúče využívajú vysokokvalitný, pokročilý vitrifikovaný väzbový systém, ktorý ponúka vysokú rozmernú stabilitu a vynikajúcu tepelnú vodivosť, čím zabezpečuje stabilný výkon počas dlhých výrobných cyklov. Kotúče schopné dosiahnuť drsnosť povrchu nižšiu ako 5 nm Ra (približne leštený povrch) sa ukázali ako realizovateľné v rámci výskumu.
Pokroky v technológii diamantov pre leštenie do zrkadlového lesku
Najnovšie modely techniky broušenia diamantovými brúsicími prostriedkami posunuli hranice technológie leštenia platní. Diamantové penu a aglomerované brúsne prostriedky zabezpečujú lepší rezací výkon a nižšiu brúsnu silu. Zrná na povrchu diamantového brúsneho kotúča môžu počas procesu dosiahnuť nepretržité broušenie tým, že sa špeciálne ošetrené zrná nahradia predpísanými zrnami, čím sa zabezpečí konzistentnosť životnosti a ostrosti brúsneho kotúča a účinne sa vyrieši problém častej výmeny brúsneho kotúča počas dlhých výrobných cyklov.
UltraPoligrind brúsne kotúče spoločnosti DISCO sú dobrým príkladom týchto vývojov: Tieto brúsne kotúče sú vyrobené z ultra jemných diamantových brúsnych zrn, ktoré zabezpečujú vyššiu pevnosť čipov a požadované getterové vlastnosti počas procesu tenčenia polovodičových zariadení. Pri tenčení platní je poškodená oblasť vytvorená týmito brúsnymi kotúčmi veľmi tenká a zároveň je ich obsluha jednoduchá, manipulácia ľahká a majú menší vplyv na životné prostredie.
Výber väzby: keramické väzby pre vynikajúci výkon
Aby sa dosiahla hladkosť platní na úrovni mikrónov, je potrebné zohľadniť systém väzby. Pri brúsení platní sa používali kovové a pryskyričné väzby, avšak obe majú rôzne nedostatky. Okrem vysokej pevnosti kovové väzby sa tiež nesamozaostrujú a preto sú menej vhodné na jemné dokončovanie. Pryskyričné väzby nie sú veľmi odolné voči teplu a pri vysokých teplotách sa oxidujú alebo rozkladajú.
Vitrofikované (keramické) väzby sa stali najupredovanejším materiálom pre ultra presné kotúče na tenčenie platní vzhľadom na ich pevnosť, nastaviteľnú pórovitosť a dobrú medzifázovú zmáčateľnosť s diamantom. Tieto vlastnosti umožňujú výrobu kotúčov, ktoré je možné nastaviť na požadovanú pórovitosť za účelom optimálneho dodávania leštiacej zmesi, ako aj optimálneho odstraňovania triesok, čo je nevyhnutné na zabránenie tepelnému poškodeniu obrobku počas leštenia.
Integrácia s pokročilými brúsacími zariadeniami
Pre najlepší výkon by mali byť ultra jemné diamantové kotúče kompatibilné s pokročilými brúsacími zariadeniami, ktoré umožňujú reguláciu brúsacích parametrov. Súčasné stroje na tenčenie platní sú vybavené softvérom, ktorý prijíma spätnú väzbu zo sily brúsenia alebo prúdu motora a upravuje pohyb kotúča tak, aby sa zachovala kvalita povrchu.
Vysokovýkonné systémy využívajú kombináciu pohybu kolies dopredu a dozadu na dve účely: odstraňovanie materiálu a dokončovanie povrchu, čím sa eliminuje ďalšia operácia. Ukázalo sa, že vytvárajú povrchy s nižšou drsnosťou Ra, menšou ako 60 nm, a bez potreby ďalších fáz leštenia. Výrobcovia môžu znížiť výrobnú plochu a náklady na spotrebný materiál a zároveň udržiavať vysoké štandardy pomocou jednosúdlového brúsneho stroja so špeciálnym riadiacim softvérom.
Záver
Super jemné diamantové brúsne kotúče sú určite veľkým pokrokom v spracovaní polovodičových platní, pretože umožňujú výrobcom platní dosiahnuť hladkosť na úrovni mikrónov bez poškodenia platní. Hlboké pochopenie technológií abrazív, optimalizácia väzbových systémov a integrácia s presnými brúsными zariadeniami pomohli výrobcom polovodičov vyrovnať sa s neustále náročnejšími požiadavkami súčasnej výroby polovodičov. Ponuka priemyselných diamantových brúsnych kotúčov spoločnosti REZZ poskytuje prispôsobené riešenia pre brúsenie polovodičových platní. Kontaktujte nás a povedzte nám, čo potrebujete spracovať na platniach.