Während des Schleifvorgangs von Ge-Wafern treten aufgrund der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Materials selbst (z. B. niedrige Härte, hohe Sprödigkeit, leichte Oxidation, Temperatursensitivität usw.) bei der Schleifung auf einer spezialisierten Ge-Wafer-
Lappmaschine leicht Probleme wie Oberflächenschäden, Abweichungen der Dimensionsgenauigkeit und Kontamination auf.
Oberflächenkratzer (Grobe Kratzer, Feine Kratzer)Ursachen:
- Vorhandensein großer Schleifmittelpartikel oder Verunreinigungen in der Schleifflüssigkeit (z. B. Agglomeration des Schleifmittels, Einmischung äußerer Staub).
- Nicht passende Härte des Schleifmittels (übertriebene Härte verursacht leicht Kratzer, zu niedrige Härte reduziert die Effizienz).
Lösungen:
- Wählen Sie hochreines Schleifmittel mit guter Dispergierbarkeit (z. B. Diamantmikropulver, SiC-Schleifmittel). Behandeln Sie die Schleifflüssigkeit vor der Verwendung mit Ultraschalldispergierung, um Agglomeration des Schleifmittels zu vermeiden.
- Filtern Sie die Schleifflüssigkeit regelmäßig, um Verunreinigungen und große Partikel zu entfernen; ersetzen Sie sie bei Bedarf durch neue Flüssigkeit.
- Dressieren Sie regelmäßig die Schleifplatte auf der Ge-Wafer-Lappmaschine (z. B. Ebenen mit einem Diamantdresser) und reinigen Sie eingelagerte Partikel auf der Plattchenoberfläche, um Ebenheit sicherzustellen.
- Wählen Sie Schleifmittel mit entsprechender Härte entsprechend der Härte des Ge-Wafers. Verwenden Sie in der frühen Schleifphase grobkörniges Schleifmittel, um die Effizienz zu steigern, und wechseln Sie später zu feinkörnigem Schleifmittel, um Kratzer zu reduzieren.
Oberflächenabplatzungen und KerbenUrsachen:
- Hohe Sprödigkeit der Ge-Wafer, übermäßiger Schleifdruck oder ungleichmäßige Druckverteilung.
- Übermäßig hohe Drehgeschwindigkeit der Schleifplatte, die zu übermäßigem Reiben zwischen Ge-Wafer und Platte führt.
- Keine Vorbehandlung der Ge-Wafer-Kante (z. B. Mikrorisse an der Kante nach dem Schneiden).
Lösungen:
- Führen Sie segmentierte Drucksteuerung durch: Verwenden Sie in der Anfangsphase niedrigen Druck für die Einlaufphase und passen Sie den Druck später allmählich an, um gleichmäßigen Druck sicherzustellen.
- Verringern Sie die Drehgeschwindigkeit der Schleifplatte und passen Sie die Parameter gemäß der Schleifmittelkörnung an (etwas höhere Geschwindigkeit für grobe Schleifung, niedrigere Geschwindigkeit für feine Schleifung).
- Führen Sie eine Kantenfase an dem Ge-Wafer nach dem Schneiden durch, um Mikrorisse an der Kante zu entfernen und Abplatzungen durch Spannungskonzentration während der Schleifung zu vermeiden.
Ungleichmäßige Dicke und EbenheitsabweichungUrsachen:
- Nicht zulässige Ebenheit der Schleifplatte, die zu ungleichmäßiger Schleifmenge in verschiedenen Bereichen des Ge-Wafers führt.
- Ungeeignete Klemmmethode des Ge-Wafers (z. B. Einpunktdruck, lockere Klemmung).
- Ungleichmäßige Verteilung der Schleifflüssigkeit, die zu unzureichendem Schleifmittel oder schlechter Wärmeabfuhr in lokalen Bereichen führt.
Lösungen:
- Überprüfen Sie regelmäßig die Ebenheit der Schleifplatte. Verwenden Sie einen Diamantdresser oder einen gußeisernen Schleifblock zur Ebenung, um sicherzustellen, dass der Ebenheitsfehler innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
- Wenden Sie Mehrpunktdruck, Vakuumadsorption oder Klemmvorrichtung an, um vollen Kontakt zwischen Ge-Wafer und Schleifplatte, gleichmäßige Kraft und Vermeidung von lockerer Klemmung sicherzustellen.
- Optimieren Sie das Sprühsystem der Schleifflüssigkeit, um gleichmäßiges Sprühen sicherzustellen; fügen Sie bei Bedarf eine Rührvorrichtung hinzu, um Sedimentation des Schleifmittels zu verhindern.
Niedrige SchleifeffizienzUrsachen:
- Übermäßig feine Schleifmittelkörnung oder unzureichende Konzentration.
- Zu niedriger Schleifdruck und zu niedrige Drehgeschwindigkeit.
- Ungeeignetes Material der Schleifplatte (z. B. übermäßig weiche Plattenoberfläche führt dazu, dass Schleifmittel eingebettet statt abgetragen wird).
Lösungen:
- Wählen Sie die Schleifmittelkörnung vernünftig: Verwenden Sie in der Anfangsphase grobe Körner (z. B. 10-20μm), um den Überschuss schnell zu entfernen, und wechseln Sie später allmählich zu feinen Körnern.
- Erhöhen Sie Schleifdruck und Drehgeschwindigkeit angemessen, ohne Schäden zu verursachen, und gewährleisten Sie gleichzeitig Wärmeabfuhr.
- Wählen Sie eine Schleifplatte mit mittlerer Härte (z. B. Gußeisenplatte, harzgebundene Diamantschleifplatte) und passen Sie den Schleifmitteltyp an, um die Schneideffizienz zu verbessern.
Die Schleifung von Ge-Wafern erfordert die Lösung von Problemen wie Oberflächenschäden, Dimensionsabweichungen und niedriger Effizienz durch Optimierung der Auswahl und Behandlung von Schleifmitteln, Kontrolle von Schleifdruck und Drehgeschwindigkeit sowie Sicherstellung der Genauigkeit der Schleifplatte und der Rationalität der Klemmung, unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften wie niedrige Härte und hohe Sprödigkeit.
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