Mit der schnellen Weiterentwicklung von Halbleiterchips in Richtung Leichtbau und hoher Integration sinkt die Waferdicke kontinuierlich auf hundert bzw. zehn Mikrometer. Ultradünne Substrate neigen unter mechanischer Spannung leicht zu Verzug, Verformungen und Mikrorissen. Herkömmliche kontaktierende Dünnschleifanlagen mit mechanischen Lagern und Führungen weisen Reibungsvibrationen und ungleichmäßige Kontaktdrücke auf, wodurch bearbeitete Wafer hohe Restspannungen und eine schlechte Dickengleichmäßigkeit aufweisen und den Anforderungen hochwertiger Leistungshalbleiter und moderner Packaging-Verfahren nicht genügen. Daher ist die
Luftspindel-Dünnschleifmaschine das zentrale Gerät für die präzise Dünnung ultradünner Wafer.
Das Gerät basiert auf aerostatischer Spindeltechnik und berührungslosen Luftführungen. Es läuft auf einem gleichmäßigen Hochdruck-Luftfilm und verzichtet vollständig auf mechanische Kontakt- und Reibstrukturen. Der Betrieb erfolgt vibrationsfrei, verschleißfrei und ohne mechanische Spannungseinflüsse. Die extrem stabile Bewegungsgrundlage verhindert grundsätzlich Kantenausbrüche, Oberflächenschäden und Gitterverzerrungen bei der Bearbeitung und ist besonders für die präzise Dünnung großformatiger, ultradünner Silizium- und Siliziumkarbid-Wafer geeignet.
Die gesamte Anlage ist mit einem hochpräzisen geschlossenen Regel- und intelligenten Konstantdrucksystem ausgestattet, das Dickeveränderungen der Wafer in Echtzeit erfasst und Schleifgeschwindigkeit sowie Materialabtrag dynamisch feinjustiert. Dadurch erfolgt ein mikroskopischer, schichtweiser und gleichmäßiger Materialabtrag. Dickeabweichungen werden effektiv korrigiert, Parallelität und Ebenheit der gesamten Wafer optimiert. Die bearbeiteten Wafer zeichnen sich durch eine ebene, gleichmäßige Oberfläche und eine extrem dünne unterflächige Beschädigungsschicht aus und bilden eine hochwertige Substratgrundlage für nachfolgende Präzisionsverfahren wie Polieren, Bonden und Beschichten.
Gegenüber herkömmlichen Dünnschleifgeräten überzeugt die Luftspindel-Dünnschleifmaschine durch hohe Präzisionsstabilität, lange Lebensdauer und hohe Prozesswiederholgenauigkeit. Auch bei langfristiger Massenproduktion bleibt die Präzision stabil und die Ausbeute der Waferbearbeitung wird deutlich gesteigert. Sie ist kompatibel mit der präzisen Dünnung verschiedener Halbleiterwafer und eignet sich sowohl für die Musterentwicklung als auch für automatisierte Massenproduktion. Mit den Kernmerkmalen spannungsfrei, extrem stabil und hochpräzis fördert sie kontinuierlich die Modernisierung hochwertiger präziser Halbleiterfertigungsverfahren.
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