1. Kerntechnische Prinzipien

1. Es wird ein Design mit synchroner Gegendrehung der Hauptwelle (Schleifscheibe) und der Werkstückwelle (Wafer-Chuck) verwendet. Die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle kann präzise eingestellt werden (100-3000 U/min), und die Werkstückwelle realisiert über einen Servomotor eine Drehgeschwindigkeitsregelung im Bereich von 0.1 U/min. In Kombination mit einem Vorschubmechanismus, der durch Linearschienen angetrieben wird, gewährleistet es die Gleichmäßigkeit der Schleifbahn und verhindert lokales Über-Schleifen.
2. Geschlossenes Drucksteuerungssystem: Der Druckeinstellbereich beträgt 0.5-50N. Ein piezoelektrischer Sensor überwacht den Schleifdruck in Echtzeit, und ein PID-Algorithmus kompensiert dynamisch Druckschwankungen (Genauigkeit ±0.1N). Je nach Wafermaterial (z. B. Silizium, Siliziumcarbid), initialer Dickabweichung und Zielverdünnungsmenge muss eine stufige Druckkurve festgelegt werden, um Waferbruch zu verhindern.
3. Präzise Anpassung des Schleifmediums: Als Schleifscheiben werden überwiegend Diamantschleifscheiben verwendet (Partikelgröße 5-50μm, ausgewählt nach den Anforderungen an die Tiefe der Schädigungsschicht und die Rauheit).

2. Typische Anwendungsfälle für verschiedene Materialien

1. Silizium-basierte Wafer-Verarbeitung: Geeignet für die Rückseitenverdünnung von 8-12-Zoll-Siliziumwafern in der IC-Herstellung. Eine 2000#-Diamantschleifscheibe (Drehgeschwindigkeit 2000-4000 U/min) wird verwendet, und der Schleifdruck wird auf 5-15N eingestellt (15N für schnelle Verdünnung in der Anfangsphase, 5N für Feinschleifen in der Endphase). Schließlich wird die Waferdicke von 775μm auf 50-100μm reduziert, mit einer Oberflächenschädigungstiefe ≤5μm.
2. Compound-Halbleiter-Verarbeitung: Für harte und spröde Wafer wie Siliziumcarbid und Galliumnitrid wird eine 2000#-Diamantschleifscheibe (Drehgeschwindigkeit 2500 U/min) ausgewählt, und der Schleifdruck wird auf 20-30N kontrolliert (hoher Druck wird verwendet, um das Kristallgitter harter und spröder Materialien zu durchbrechen). Dadurch kann die Oberflächenrauheit von Siliziumcarbid-Wafern auf Ra≤0.03μm kontrolliert werden, 同时 die Rissbildungswahrscheinlichkeit verringert wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Wafer-Schleifgerät dank der synchronen Gegendrehung von Hauptwelle und Werkstückwelle, der dynamischen und präzisen Steuerung des geschlossenen Druckkreislaufs sowie der an verschiedene Materialien angepassten Diamantschleifscheiben nicht nur die ultradünne Verdünnung und Oberflächenebnung von siliziumbasierten Wafern und Compound-Halbleiterwafern (z. B. Siliziumcarbid, Galliumnitrid) effizient realisiert, sondern auch die Tiefe der Schädigungsschicht und die Oberflächenrauheit streng kontrolliert. Es reduziert effektiv das Risiko von Bruch und Rissen und liefert so eine solide Grundlage für den reibungslosen Ablauf nachfolgender Schlüsselfunktionen in der Halbleiterfertigung.