Ultradünne Siliziumwafer und Siliziumkarbid-Substrate für die Halbleiterfertigung unterliegen strengen Anforderungen an geometrische Oberflächenparameter. Einseitige Bearbeitungsanlagen verursachen leicht Spannungsverformungen der Wafer und können die Gesamtebenheit nicht stabil regeln. Daher ist die
Doppel-Seiten-Schleifmaschine ein zentrales Bearbeitungsgerät in der Vorverarbeitung von Substraten der Halbleiter der dritten Generation.
Das Gerät verfügt über paarweise angeordnete obere und untere Gusseisen-Schleifscheiben sowie eine präzise Planetengetriebestruktur. Die Werkstücke werden in Trägereinheiten platziert, während Schleifflüssigkeit kontinuierlich zirkuliert, um Schleifabtrag zu entfernen und den Temperaturanstieg während der Bearbeitung zu begrenzen. Das gesamte System ist mit einer geschlossenen Regelung für Druck und Drehzahl ausgestattet, die die Schleiflast der oberen und unteren Scheiben synchron anpasst, die Abtragsrate auf beiden Substratseiten ausgleicht und Verwerfungen sowie übermäßige Dickendifferenzen durch einseitige Überbearbeitung vermeidet.
Verfahrenstechnisch führt die Doppel-Seiten-Schleifmaschine eine gleichzeitige Präzisionsschleifung von Vorder- und Rückseite der Substrate in einem Arbeitsgang durch. Durch hochebene Schleifscheiben wird die Werkstückform stabilisiert, sodass die Gesamtdickenvariation (TTV) der Substrate im Mikronbereich gehalten wird. Ein integriertes Online-Dickenmessmodul erfasst Wafer-Dimensionen in Echtzeit und feinjustiert die Schleifparameter automatisch, um eine gleichbleibende Chargenverarbeitungsqualität zu gewährleisten.
In der Massenproduktion ultradünner Silizium- und Siliziumkarbid-Wafer beseitigt das stabile Doppelseiten-Schleifverfahren zuvor durch das Sägen entstandene Oberflächenschäden und schafft eine ebene Basis für nachfolgende Polier- und Dünnschichtabscheidungsverfahren. Gegenüber abschnittsweiser Einzelseitenschleifung reduziert es Positionierfehler durch wiederholtes Einspannen, verkürzt die Prozessdauer und ist ein unverzichtbares Präzisionsgerät zur Sicherung der grundlegenden Bearbeitungsqualität von Breitbandlücken-Halbleitersubstraten.