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„Bei Freiberger hat man die Möglichkeit sich einzubringen und weiterzubilden. Wir haben ein gutes Kollektiv und legen Wert auf hohe Qualität in der Firma.“

(Steffi Grond, Vorarbeiterin Routinemesstechnik)

Mechanische Bearbeitung

Die Herstellung von Wafern aus einem GaAs Kristall erfordert eine ganze Reihe von Schritten. Die ersten Prozesse laufen in einer auf den ersten Blick anmutenden Hightech-Version einer mechanischen Werkstatt ab. Halbleiter-Wafer lassen nur ganz enge geometrische Toleranzen zu. Daher muss jeder Schritt sorgfältig programmiert und weitest möglich automatisiert sein.

Kristallschleifen

Der Kristall wird an den Stirnseiten in eine Zylinder-Schleifmaschine eingespannt. Dazu sind an den Frontseiten spezielle Stifte angebracht, mit denen der Kristall in der Schleifmaschine zentriert wird. Als Schleifwerkzeug dient eine Diamantschleifscheibe.

Nach der Bestimmung der <110> Richtungen wird der Kristall in der Schleifmaschine je nach der gewünschten Flat/Notch-Richtung positioniert und der Flat/Notch wird in der erforderlichen Orientierung zu den <110> Richtungen geschliffen.

Kristallsägen

Innenlochsäge (ID Säge)

Die zylindrisch geschliffenen Kristalle werden auf einem Träger befestigt. Nach der Orientierung in die <110>-Richtung zur Stirnseite wird der Kristall entsprechend der gewünschten Orientierung in der Innenlochsäge positioniert. Mit einem Diamantsägeblatt werden einzelne Wafer geschnitten.

Drahtsägen

Das Drahtsägen ist eine zum Innenlochsägen alternative Trennmethode. Der Trennvorgang erfolgt durch die Bewegung eines Slurry-führenden Drahtes durch den Kristall. Im Vergleich zum Innenlochsägen werden die Wafer eines Kristalls in einem Schritt gesägt, was die Sägeleistung erhöht.

Kantenverrunden

Nach dem Sägen erfolgt das Kantenverrunden. Die Kanten werden rundgeschliffen, um die in vorausgegangenen Schleifschritten verursachten Kristallstörungen zu beseitigen. Beim Kantenverrunden wird der Kristall auf den endgültigen Durchmesser geschliffen. Die Flat-/Notch-Position wird gemessen und in der geforderten Orientierung eingeschliffen. 

Ätzen und Reinigen

Nach dem Sägen, Kantenverrunden und Schleifen der Oberfläche werden die Wafer in zwei Schritten geätzt. Im ersten Schritt erfolgen Ultraschallreinigung und Kurzzeitätzen. Die Reinigung dient zur Entfernung von Partikeln und organischen/anorganischen dünnen Schichten von der Waferoberfläche. Im zweiten Schritt (Abtragsätzen) wird die Waferdicke um 12 µm reduziert. Dieser nasschemische Schritt entfernt die durch das Sägen, Kantenverrunden, Oberflächenschleifen und Lasermarkieren geschädigten Schichten.