EN
Загальна вихідна кількість та ефективність напівпровідникових компонентів безпосередньо залежать від якості поверхні напівпровідника. Розміри мікросхем зменшуються, що вимагає ще більш гладкої поверхні пластини й відсутності будь-яких фізичних пошкоджень на її підкладці. Ультратонкі алмазні шліфувальні круги — це одна з проривних інновацій, що впливають на процеси зменшення товщини та полірування тонкоплівкових пластин; вони забезпечують вирівнювання поверхні пластини на рівні мікронів і при цьому спричиняють незначні пошкодження підповерхневого шару.
Чому ультратонкі алмазні круги є обов’язковими для полірування пластин
Традиційний процес шліфування може створювати глибокі подряпини та пошкодження під поверхнею, які можуть бути досить глибокими й вимагати інтенсивного полірування. Такі пошкодження можуть стати серйозною проблемою для крихких і твердих напівпровідникових матеріалів, таких як карбід кремнію (SiC) і нітрид галію (GaN), оскільки ці матеріали погано підходять для зменшення товщини методом шліфування й полірування: вони схильні до розтріскування, розмелювання та розшарування під дією стандартних верстатів.
Щоб подолати цю проблему, ультратонкі алмазні круги використовують надтонкі алмазні абразивні зерна, зазвичай розміром #3000–#8000 або більше, щоб створювати гладкі поверхні, які потребують порівняно невеликого полірування. Ці круги виготовлені за допомогою високоякісної сучасної скловидної зв’язуючої системи, що забезпечує високу розмірну стабільність і чудову теплопровідність, гарантуючи стабільну роботу протягом тривалих виробничих циклів. Дослідження показали, що круги, здатні забезпечити шорсткість поверхні нижче 5 нм Ra (приблизно як у полірованої поверхні), є технічно реалізованими.
Новітні досягнення в алмазних технологіях для полірування до дзеркального блиску
Найновіші моделі алмазної абразивної техніки розширили межі технології полірування пластина. Пінуваті та агломеровані абразиви на основі алмазів забезпечують кращу зрізну продуктивність і меншу силу шліфування. Зерна на поверхні алмазного шліфувального круга можуть забезпечувати безперервне шліфування протягом процесу, оскільки визначені зерна замінюються спеціально обробленими зернами, що дозволяє досягти стабільності терміну служби й гостроти шліфувального круга й ефективно вирішити проблему частого замінювання шліфувального круга під час тривалих виробничих циклів.
Шліфувальні круги UltraPoligrind від DISCO є чудовим прикладом таких розробок: ці шліфувальні круги виготовлені з надтонких алмазних абразивів, що забезпечують вищу міцність кристалів і необхідні властивості «захоплення» (gettering) під час процесу утонення напівпровідникових пристроїв. Для утонення пластина пошкоджена зона, створена цими шліфувальними кругами, дуже тонка, а також їх легко експлуатувати, зручно обробляти й вони мають менший вплив на навколишнє середовище.
Вибір зв’язуючого матеріалу: керамічні зв’язки для переважної продуктивності
Щоб досягти гладкості поверхні пластина на рівні мікронів, необхідно враховувати систему зв’язування. Під час шліфування пластин використовувалися металеві та смолисті зв’язки, проте вони мають різні недоліки. Окрім високої міцності, металеві зв’язки не мають схильності до самозагострення й тому менш придатні для тонкого остаточного шліфування. Смолисті зв’язки мають низьку жаростійкість і можуть окиснюватися або розкладатися при високих температурах.
Скловидні (керамічні) зв’язки стали найбільш уподобаним матеріалом для ультраточних шліфувальних кругів для тонкого шліфування пластинах завдяки їхній міцності, регульованій пористості та гарній межевій змочуваності з діамантом. Ці властивості дозволяють виготовляти круги, пористість яких можна точно налаштувати для оптимальної подачі полірувального складу, а також для ефективного видалення стружки, що є критично важливим для запобігання термічним пошкодженням оброблюваної деталі під час полірування.
Інтеграція з передовим шліфувальним обладнанням
Для досягнення найкращих результатів ультратонкі діамантові круги повинні сумісно працювати з передовим шліфувальним обладнанням, що забезпечує контроль параметрів шліфування. Сучасні машини для тонкого шліфування пластин оснащені програмним забезпеченням, яке отримує зворотний зв’язок від сил шліфування або струму двигуна й регулює рух круга, щоб забезпечити сталість якості поверхні.
Системи високої продуктивності використовують поєднання руху коліс уперед та назад з двох цілей: видалення матеріалу й обробка поверхні, що дозволяє уникнути додаткової операції. Доведено, що такий підхід забезпечує отримання поверхонь із нижчою шорсткістю Ra — меншою за 60 нм — без потреби в подальших етапах полірування. Виробники можуть скоротити площу виробництва й витрати на споживні матеріали, зберігаючи високі стандарти за допомогою одновісного шліфувального верстата зі спеціалізованим програмним забезпеченням для керування.
Висновок
Супертонкі алмазні шліфувальні круги, безумовно, є значним кроком уперед у обробці напівпровідникових пластинах, забезпечуючи виробникам пластин гладкість на рівні мікронів, не пошкоджуючи при цьому самі пластина. Глибоке розуміння технології абразивів, оптимізація зв’язувальної системи та інтеграція з точними шліфувальними верстатами допомогли виробникам напівпровідників відповідати постійно зростаючим вимогам сучасного напівпровідникового виробництва. Промисловий асортимент алмазних шліфувальних кругів REZZ пропонує спеціалізовані рішення для шліфування напівпровідникових пластин. Зв’яжіться з нами й повідомте, які операції вам потрібно виконати з пластинами.