1. تحديات الدقة الفضائية العالية والتحكم في التباين الكلي للسمك (TTV)مع تقدم عمليات تصنيع الرقائق إلى 7 نانومتر وما دون ذلك، يجب أن تصل دقة سطح الأوراق الص硅كونية (الويفر) إلى مستوى 0.3 ميكرومتر، وأن يُتحكم التباين الكلي للسمك (TTV) ضمن 1 ميكرومتر. تُؤثر الطرق التقليدية للطحن بسهولة على عوامل متعددة.لا يكفي الاعتماد على التحكم الميكانيكي المغلق لضمان طحن سمك عالي الدقة. وفي نفس الوقت، لا تزال طائرات الطحن المحلية تُعاني من فجوة معتبرة عن مستويات العالم المتقدمة فيما يتعلق بقوة الطحن والشحذ الذاتي وغيرها من المعايير.
2. عقبات استقرار عملية المعالجةتُشكل التباين في مواد الأوراق الص硅كونية (الويفر) تحديًا لاتساق عملية الطحن – خاصة في حالة أشباه الموصلات من الجيل الثالث مثل السيليكون كاربيد (SiC) والنيتريد الجاليوم (GaN)، والتي تتميز بصلابة عالية وهشاشة، وتُحمل خطر تكوّن فصوص دقيقة أثناء الطحن.كما يؤدي تشوه الجهاز الحراري الناتج عن المعالجة المستمرة لفترات طويلة إلى انحرافات على مستوى النانومتر في فجوات الطحن، مما يؤثر على استمرار دقة المعالجة. يؤدي امتصاص خردات الطحن إلى عيوب ومقارش، مما يقلل من ناتج الصناعة الجيد.
3. تعقيد التحكم المتعاوني لمؤشرات متعددةتوجد علاقات ارتباط قوية بين مؤشرات مثل ضغط الطحن وسرعة الدوران وتركيز سائل الطحن. يمكن لضبط أي مؤشر واحد أن يُطلق ردود فعل متسلسلة بسهولة.مثال: على الرغم من أن زيادة الضغط يمكن أن تحسن كفاءة الطحن، إلا أنها قد تسبب انهيار حواف الأوراق الص硅كونية (الويفر)؛ وتُعزز زيادة سرعة الدوران جودة السطح، ولكنها تزيد من اهتزاز الجهاز. يُعسر الضبط اليدوي التقليدي للمؤشرات تحقيق مطابقة مثالية ديناميكية.

مسارات اختراق فني

1. تحسين الهيكل الميكانيكي عالي الدقةاستخدام تقنيات محور دوران بالهواء ومحرك خطي لضبط انحراف المحور الرأسي ضمن 1 ميكرومتر، وازالة أخطاء النقل الميكانيكي. تطوير نظام تصليح طائرات الطحن التكيفي، الذي يُضبط ضغط مسار المعدن الصليح تلقائيًا من خلال مراقبة دقيقة لسطح طائرة الطحن في الوقت الحقيقي، لضمان تساوي سطح واجهة الطحن.اختيار قواعد مركبة من السيراميك والصوان، لاستفادة من خصائصها المنخفضة للتوسع الحراري، وتقليل تأثير تغيرات الحرارة على دقة الجهاز.
2. ترقية أنظمة التحكم والمراقبة الذكيةاستخدام أجهزة قياس السمك في الوقت الحقيقي من علامات تجارية عالمية رائدة، لتحقيق مراقبة التباين الكلي للسمك (TTV) في الوقت الحقيقي، وضمان إعطاء ردود فعل سريعة عن أي انحرافات.بناء نموذج تنبؤي للمؤشرات بناءً على خوارزميات التعلم الآلي، لإنشاء مجموعات مثالية لمؤشرات العمليات تلقائيًا، وتعديل ضغط الطحن وسرعة الدوران ديناميكيًا حسب الشروط الأولية مثل مادة الأوراق الص硅كونية (الويفر) وسمكها. إضافة وحدة كشف بصرية آلية لتحديد فصوص دقيقة ومقارش في الوقت الحقيقي، وتشغيل آليات ضبط طارئة.
3. ابتكار عمليات ومواد الطحنتطوير طائرات طحن ذات صلابة متدرجة – من خلال مواد ناعمة على السطح لضمان تكيف دقيق، ومواد صلبة في الطبقة السفلية لضمان صلابة الدعم – لتحسين قدرة التحكم في تساوي السطح.لأشباه الموصلات من الجيل الثالث، استخدام عملية ثلاثية المراحل: "طحن خشن – طحن دقيق – صقلم"، لتقليل إجهاد المعالجة تدريجيًا، وتحقيق تحكم دقيق في التباين الكلي للسمك (TTV).

كأحد المعدات الرئيسية لتصنيع أشباه الموصلات، تواجه ماكينات طحن الأوراق الص硅كونية (الويفر) حاليًا عقبات فنية أساسية في مجال الدقة الفضائية العالية والتحكم في التباين الكلي للسمك (TTV) وستقرار المعالجة والتحكم المتعاوني للمؤشرات المتعددة. فقط من خلال الاختراقات المتعاونة في تحسين الهيكل الميكانيكي عالي الدقة وترقية أنظمة التحكم والمراقبة الذكية وابتكار عمليات ومواد الطحن، يمكن للماكينات أن تُفي بالمتطلبات الصارمة لدقة المعالجة التي تطلبها الإطارات العمل المتقدمة، وتقديم دعم لصناعة أشباه الموصلات في تحقيق مزيد من التقدم.