1. Principios técnicos básicos

1. Adopta un diseño de rotación sincrónica inversa del eje principal (rueda de pulido) y el eje de pieza de trabajo (pinza de wafer). La velocidad del eje principal se puede ajustar con precisión (100-3000 rpm), y el eje de pieza de trabajo logra el control de velocidad en el nivel de 0.1 rpm a través de un motor servo. Junto con un mecanismo de avance accionado por guías lineales, garantiza la uniformidad de la trayectoria de pulido y evita el pulido excesivo local.
2. Sistema de control de presión en bucle cerrado: el rango de ajuste de presión es 0.5-50N. Se utiliza un sensor piezoeléctrico para monitorear la presión de pulido en tiempo real, y un algoritmo PID compensa dinámicamente las fluctuaciones de presión (precisión ±0.1N). Es necesario establecer una curva de presión escalonada según el material del wafer (ej: silicio, carburo de silicio), la desviación de grosor inicial y la cantidad de adelgazamiento objetivo, para prevenir la rotura del wafer.
3. Adaptación precisa del medio de pulido: como ruedas de pulido, se usan mayormente ruedas de pulido de diamante (tamaño de partícula 5-50μm, seleccionado según los requisitos de profundidad de la capa dañada y rugosidad).

2. Casos típicos de aplicación para diferentes materiales

1. Procesamiento de wafers a base de silicio: Adecuado para el adelgazamiento de la cara posterior de wafers de silicio de 8-12 pulgadas en la fabricación de IC. Se usa una rueda de pulido de diamante 2000# (velocidad 2000-4000 rpm), y la presión de pulido se establece en 5-15N (15N para adelgazamiento rápido en la fase inicial, 5N para acabado en la fase final). Finalmente, el grosor del wafer se reduce de 775μm a 50-100μm, con una profundidad de capa dañada en la superficie ≤5μm.
2. Procesamiento de semiconductores compuestos: Para wafers duros y quebradizos como el carburo de silicio y el nitruro de galio, se selecciona una rueda de pulido de diamante 2000# (velocidad 2500 rpm), y la presión de pulido se controla en 20-30N (usando alta presión para romper la red cristalina de materiales duros y quebradizos). Esto permite controlar la rugosidad de la superficie de wafers de carburo de silicio hasta Ra≤0.03μm, al mismo tiempo que reduce la probabilidad de formación de grietas.

En resumen, gracias a la rotación precisa y sincrónica inversa del eje principal y el eje de la pieza de trabajo, el control dinámico y preciso de la presión en bucle cerrado, y las ruedas de pulido de diamante adaptadas a diferentes materiales, la máquina de pulido de wafers no solo logra eficientemente el adelgazamiento ultrafino y el aplanamiento de la superficie de wafers a base de silicio y wafers de semiconductores compuestos (como el carburo de silicio y el nitruro de galio), sino también controla estrictamente la profundidad de la capa dañada y la rugosidad de la superficie. Reduce eficazmente el riesgo de rotura y grietas, brindando una base sólida para el desarrollo fluido de los procesos clave subsiguientes en la fabricación de semiconductores.