1. Непараллельность

7. неплоскостность

8. прогиб

Непараллельность, неплоскостность, прогиб должны быть в заданных допустимых пределах ( Δh₁ < 10 мкм; Δh₂ < 5 мкм; Δh₃ < 15 мкм ).

Качество поверхности пластин характеризуется глубиной механически нарушенного слоя, шероховатостью и качеством очистки от загрязнений.

Механически нарушенный слой состоит из трех частей:

1. наружный рельефный слой - имеет хаотически

расположенные выступы, трещины, выколки;

2. трещиноватый слой - имеет идущие вглубь

микротрещины;

3. деформированный слой - имеет продолжения

микротрещин и расположенные вокруг них зоны

механических напряжений.

4. ненарушенная структура пластины

Рабочая сторона пластин должна быть без нарушенного слоя, высокой степени структурного совершенства, на ней не должно быть механических и химически связанных с поверхностью загрязнений.

Урок Резка слитков на пластины.

Резка слитка обеспечивает необходимую толщину полупроводниковой пластины, плоскостность и параллельность ее сторон, минимальный прогиб.

Основным промышленным методом резки полупроводниковых слитков на пластины является резка диском с внутренней алмазосодержащей режущей кромкой.

Этот метод в сравнении с другими методами резки обеспечивает лучшее качество пластин и большую производительность процесса.

1. - основа диска 4 - полупроводниковый слиток

2. - режущая кромка 5 - полупроводниковая пластина

3. - держатель слитка

Во время резки алмазные зерна, закрепленные в режущей кромке, разрушают обрабатываемую поверхность, срезают микровыступы. Частота вращения диска 4000 -5000 об/мин, скорость резания пластины - 40 мм/мин, разброс по толщине пластин ± 20 мкм, отходы материала - небольшие. Основной недостаток- сложность установки алмазного диска и его центровки.

Пластины после резки очищают от клеющих, смазочных материалов, частиц пыли и других загрязнений.

После контроля пластины передают на шлифование.

Шлифовка и полировка.

Шлифовка и полировка обеспечивают минимальную шероховатость поверхности пластин, удаляют нарушенный в процессе резки поверхностный слой.

Под шлифовкой понимают процесс обработки поверхности пластин на шлифовальниках (твердых дисках из чугуна, стали, латуни или стекла) с помощью абразивной суспензии - обработка свободным абразивом.

В промышленном производстве наиболее часто применяют двустороннюю шлифовку свободным абразивом. По сравнению с другими методами шлифовка этим методом более производительна, обеспечивает высокую точность обработки поверхностей, не требует наклейки пластин.

1. 

   - верхний шлифовальник

2. - нижний шлифовальник

3. - полупроводниковая пластина

4. - прослойка абразивной суспензии

5. - отверстия для поступления суспензии

Для двусторонней шлифовки применяют водные и глицериновые суспензии микропорошков SiC ( карбид кремния ) или В₄С ( электрокорунд ). Шлифовку проводят в несколько этапов, постепенно уменьшая зернистость порошка от 28 мкм до 3 мкм.

Разрушение обрабатываемой поверхности происходит за счет перекатывания зерен абразива между поверхностями пластин и шлифовальника. После шлифовки пластины очищают от загрязнений, контролируют и передают на полировку.

Полируют пластины на мягких полировальниках. Для этого тканые и нетканые материалы (сатин, батист, сукно, велюр, замшу и др.) натягивают на обычный шлифовальный круг и закрепляют. Полировку выполняют в несколько этапов, постепенно уменьшая размер зерна и твердость абразива, а на последнем этапе полностью исключают абразив.

Полировка может быть односторонней и двусторонней.

Механическая предварительная полировка выполняется алмазными суспензиями и пастами с размером зерен микропорошка от 3 мкм до 1 мкм.

Окончательная (тонкая) полировка выполняется мягкими полировальными составами на основе оксидов алюминия, кремния, хрома и других с размером зерна менее 1 мкм.

Полировка по своей сущности не отличается от шлифовки, отличие состоит лишь в применяемых абразивных материалах, их зернистости, материале полировальника и режимах обработки. Механическую полировку иногда называют тонкой шлифовкой.

После полировки пластины очищают от загрязнений и контролируют.