1. Основные технические принципы

1. Используется конструкция синхронного обратного вращения шпинделя (шлифовального диска) и шпинделя для заготовки (патрубка для кремниевой пластины). Скорость шпинделя может быть точно регулирована (100-3000 об/мин), а шпиндель для заготовки обеспечивает контроль скорости с точностью 0.1 об/мин посредством серводвигателя. В сочетании с подающим механизмом, управляемым линейными направляющими, это гарантирует равномерность траектории полировки и предотвращает локальное чрезмерное шлифование.
2. Замкнутая система контроля давления: диапазон регулировки давления — 0.5-50Н. Пьезоэлектрический датчик контролирует давление полировки в реальном времени, а алгоритм PID динамически компенсирует колебания давления (точность ±0.1Н). Необходимо задавать ступенчатую кривую давления в зависимости от материала кремниевой пластины (например, кремний, карбид кремния), начального отклонения толщины и целевого значения утончения, чтобы предотвратить разрушение пластины.
3. Точная адаптация шлифовальных сред: В качестве шлифовальных дисков чаще всего используются алмазные шлифовальные диски (размер зерен 5-50мкм, выбирается в зависимости от требований к глубине поврежденного слоя и шероховатости).

2. Типичные примеры применения для различных материалов

1. Обработка кремниевых пластин на основе кремния: Подходит для утончения обратной стороны кремниевых пластин размером 8-12 дюймов в производстве ИК. Используется алмазный шлифовальный диск 2000# (скорость 2000-4000 об/мин), а давление полировки устанавливается на 5-15Н (15Н для быстрого утончения на начальном этапе, 5Н для финишной обработки на конечном этапе). В итоге толщина кремниевой пластины уменьшается с 775мкм до 50-100мкм, а глубина поврежденного слоя на поверхности ≤5мкм.
2. Обработка компаундных полупроводников: Для твердых и хрупких пластин (например, карбид кремния, нитрид галлия) выбирается алмазный шлифовальный диск 2000# (скорость 2500 об/мин), а давление полировки контролируется на уровне 20-30Н (используя высокое давление для пробоя кристаллической решетки твердых и хрупких материалов). Это позволяет контролировать шероховатость поверхности кремниевых пластин из карбида кремния до Ra≤0.03мкм, одновременно уменьшая вероятность образования трещин.

В общем, благодаря синхронному обратному точному вращению шпинделя и шпинделя для заготовки, динамическому точному контролю замкнутой системы давления и алмазным шлифовальным дискам, адаптированным к различным материалам, Полировщик кремниевых пластин не только эффективно обеспечивает ультратонкое утончение и выравнивание поверхности кремниевых пластин на основе кремния и компаундных полупроводниковых пластин (таких как карбид кремния, нитрид галлия), но и строго контролирует глубину поврежденного слоя и шероховатость поверхности. Он эффективно снижает риск разрушения и образования трещин, обеспечивая прочную основу для успешного проведения последующих ключевых операций в производстве полупроводников.