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Schleifen vs Läppen - Die Prozesse erklärt

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Im Bereich der Materialbearbeitung ist es manchmal schwierig zu bestimmen, wann es am besten ist einen Läppvorgang einem Schleifverfahren vorzuziehen. Da alles davon abhängig ist, was Sie mit dem bearbeiteten Material tun werden, ist es am weisesten davon auszugehen, dass, umso besser der Oberflächenabschluß, desto leichter die Nutzung der Probe für nachfolgende Bearbeitungs - oder Fertigungsprozesse.

Logitech's enorme Erfahrung im Bereich der Materialbearbeitung garantiert, dass wir Techniken entwickelt haben, die wieder und wieder die besten Ergebnisse erzielen. Als Resultat ist hier unsere Definition, warum Sie immer die bestmöglichen Ergebnisse erzielen sollten.

WAFER-SCHLEIFEN

F:Was passiert wenn eine Probe geschliffen wird?

 

A:Schleifen ist laut Definition ein aggressives Bearbeitungsverfahren, das für leitende Materialien, wie Metal, geeignet ist. Spröde Materialien, inklusive kristallartige Elemente, übertragen die Spannungen vom Schneidepunkt auf den Rest der Probe, was eine Schicht zerschmetterteten Materials erzeugt. Diese ist normalerweise drei Mal so tief wie die minimale Korngröße auf der Schleifscheibe. Daher kann selbst eine äußerst feine 35 Microns Scheibe eine beschädigte Schicht von bis zu 100 Microns auf der Probenoberfläche zurücklassen.

F: Also was bedeutet das für das Rückdünnen des Wafer?

A:Es bedeutet, dass das Material ziemlich robust sein sollte, um der hohen Geschwindigkeit und dem Schleifverfahren unter hohem Druck Stand zu halten. Es ist gut geeignet zur Präparation von Silizium, wohingegen Galliumarsenid ein viel spröderes Material ist.

Q: Was für Probleme können auftreten, wenn ein Kassette zu Kassette Schleifer benutzt wird?

A: Die Probleme teilen sich in 2 Kategorien: Erstens besteht die Möglichkeit, dass der GaAs Wafer unter den Spannungen des Schleifverfahrens zerspaltet wird. Jeder Bruch bedeutet einen deutlichen finanziellen Verlust und eine Verringerung der Produktivität. Außerdem trägt in einem automatisierten Kassette zu Kassette System der Schleifer automatisch die Wafern durch das System; ein Bruch kann Waferteile in der Kassette zurücklassen, das dann wiederum den Restbestand der Wafern in der Kassette ruinieren kann - wobei der Effekt drastisch zunimmt. Hier kann die Automation des Systems nicht als verteilhaftig angesehen werden.

Zweitens, selbst wenn der Wafer das Schleifverfahren übersteht, ist die Zerstörung des Kristallgitters erwähnenswert. Dieser Schaden muss für jegliche nachfolgende Bearbeitung entfernt werden - gewöhnlich durch Politur. Dies bedeutet, dass der Wafer nach dem Schleifen noch einigermaßen dick sein muss, und dass die Menge an Material, das während der Politur entfernt wird, ziemlich groß ist. Das wiederum erhöht die Politurdauer, und steigert auch das Risiko, dass der Wafer an Planität verliert und nach einem langen Politurvorgang konvex wird.

F:Kann Sub-Surface Damage entfernt werden?

A: Natürlich - durch Politur. Dennoch ist das Ziel von Rückdünnungsverfahren, dass die benötigte Politurdauer auf ein Minimum reduziert wird. Dies geschieht aus Produktivitätsgründen - man kann mehr Wafern in einer gegebenen Zeit fertigen - ,aber auch, um zu lange Politurzeiten zu vermeiden. Wafern, die zu lange poliert werden, werden konvex und verlieren die Planität, die in den vorherigen Phasen des Rückdünnungsverfahrens generiert wurde.

WAFER-LÄPPEN

F: Was passiert wenn eine Probe geläppt wird?

A:Läppen ist ein relativ schonendes Verfahren, das geringer Belastung bedarf; das Material bestehend aus feinen Abrasiv Partikeln 'rollt' zwischen der Wafer und der Läppplatte. Es ist eine Anzahl von Abrasivmitteln und Platten erhältlich,deren Gebrauch vom jeweiligen zu läppenden Material abhängt. Gewöhnlich wird ein Abrasivmittel mit einer Korngröße von 9 Microns benutzt und der Wafer wird auf einem Präzisionsläppkopf, wie dem Logitech PP5 oder PP6, montiert.

F: Also was bedeutet das für das Rückdünnen des Wafer?

A: Der Bearbeitungskopf ermöglicht es dem Benutzer den Anpressdruck auf die Wafer zu verändern - was bedeutet, dass selbst äußerst spröde Materialien, bedenkenlos ohne Spaltung geläppt werden können. Das System ist daher genauso für das Rückdünnen von Galliumarsenid wie von Silizium geeignet.

F:Treten die selben Probleme wie mit einem Schleifer auf, wenn eine Läppmaschine benutzt wird?

A: Nein. Mit einer richtig eingestellten Läppmaschine gibt es kein Risiko von Waferspaltung unter den Spannungen des Verfahrens. Die Erfolgsrate ist daher bei weitem größer, und das Fehlen eines Kassette zu Kassette System bedeutet, dass falls eine Wafer auf Grund eines Bedienungsfehler (z.B. ein Bruch auf Grund schlechter Wafer-Träger Klebequaliät) verloren geht, dass dieser Effekt innerhalb der Kassette nicht drastisch zunimmt. Hier kann in der Tat das Fehlen einer vollen Automation als vorteilhaft für die Serienproduktion angesehen werden.

Zweitens erzeugen das weniger aggressive Läppverfahren und das feinere Abrasivmittel deutlich weniger Zerstörung des Kristallgitters als das Schleifverfahren. Das bedeutet, dass das zu entfernende Material während der Politur nur zwischen 20 und 30 Microns beträgt - wobei die Politurdauer verringert und die Wahrscheinlichkeit eines Planitätverlust der Wafer minimiert wird.

F: Kann Sub-Surface Damage entfernt werden?

A: Natürlich. Bei Rückdünnungsverfahren, in denen die benötigte Politurdauer so kurz wie möglich sein sollte, ist die Option der Chemo- Mechanischen Politur ideal, da der GaAs-Wafer für weniger als 2 Minuten poliert wird. Mehr fertige Wafern können hergestellt werden, und diese Wafern weisen hohe Planität und Parallelismus auf, was eine Vorraussetzung für Rückdünnungsverfahren ist.

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