Ostyahígító berendezések 4-12 hüvelykes zafír/síc-karbid/silikon ostyák feldolgozásához

Ostyahígító berendezés 4-12 hüvelykes zafír/síc/síc ostyák feldolgozásához Kiemelt kép

Rövid leírás:

A félvezetőgyártásban a szeletvékonyító berendezések kritikus fontosságúak a szeletek vastagságának csökkentésére a hőkezelés, az elektromos teljesítmény és a csomagolási hatékonyság optimalizálása érdekében. Ez a berendezés mechanikus csiszolást, kémiai mechanikai polírozást (CMP) és száraz/nedves maratás technológiákat alkalmaz a rendkívül pontos vastagságszabályozás (±0,1 μm) és a 4–12 hüvelykes szeletekkel való kompatibilitás érdekében. Rendszereink támogatják a C/A sík orientációját, és olyan fejlett alkalmazásokhoz vannak testreszabva, mint a 3D IC-k, a teljesítményeszközök (IGBT/MOSFET-ek) és a MEMS érzékelők.

Az XKH teljes körű megoldásokat kínál, beleértve az egyedi berendezéseket (2–12 hüvelykes wafer feldolgozás), a folyamatok optimalizálását (hibasűrűség <100/cm²) és a műszaki képzést.

Küldjön nekünk e-mailt

Jellemzők

Működési elv

A lapkahígítási folyamat három szakaszban zajlik:
Durva csiszolás: Egy gyémántkorong (szemcseméret 200–500 μm) 50–150 μm anyagot távolít el 3000–5000 fordulat/perc sebességgel a vastagság gyors csökkentése érdekében.
Finomcsiszolás: A finomabb korong (szemcseméret 1–50 μm) <1 μm/s sebességgel 20–50 μm-re csökkenti a vastagságot, minimalizálva a felület alatti károsodást.
Polírozás (CMP): A kémiai-mechanikai szuszpenzió kiküszöböli a maradék károsodást, Ra <0,1 nm értéket elérve.

Kompatibilis anyagok

Szilícium (Si): CMOS ostyák szabványa, 25 μm-re vékonyítva 3D egymásra rakáshoz.
Szilícium-karbid (SiC): A hőstabilitáshoz speciális gyémántkorongokra van szükség (80%-os gyémántkoncentráció).
Zafír (Al₂O₃): 50 μm vastagságúra hígítva UV LED alkalmazásokhoz.

Alapvető rendszerkomponensek

1. Csiszolórendszer
Kéttengelyes köszörű: Egyetlen platformon egyesíti a durva és finom köszörülést, így 40%-kal csökkenti a ciklusidőt.
Aerosztatikus orsó: 0–6000 ford/perc fordulatszámtartomány <0,5 μm radiális ütéssel.

2. Ostyakezelő rendszer
Vákuumtokmány: >50 N tartóerő ±0,1 μm pozicionálási pontossággal.
Robotkar: 4–12 hüvelykes ostyákat szállít 100 mm/s sebességgel.

3. Vezérlőrendszer
Lézeres interferometria: Valós idejű vastagságmérés (0,01 μm felbontás).
Mesterséges intelligencia által vezérelt előrecsatolás: Előrejelzi a kerékkopást, és automatikusan beállítja a paramétereket.

4. Hűtés és tisztítás
Ultrahangos tisztítás: 99,9%-os hatékonysággal távolítja el a 0,5 μm-nél nagyobb részecskéket.
Ioncserélt víz: A lapkát a környezeti hőmérséklet <5°C-kal magasabbra hűti.

Alapvető előnyök

1. Rendkívül nagy pontosság: TTV (teljes vastagságváltozás) <0,5 μm, WTW (lapkán belüli vastagságváltozás) <1 μm.

2. Többfolyamatos integráció: Egyetlen gépben egyesíti a csiszolást, a CMP-t és a plazmamaratást.

3. Anyagkompatibilitás:
Szilícium: Vastagságcsökkentés 775 μm-ről 25 μm-re.
SiC: RF alkalmazásokhoz <2 μm TTV értéket ér el.
Adalékolt szeletek: Foszforral adalékolt InP szeletek <5%-os ellenállás-eltolódással.

4. Intelligens automatizálás: Az MES integrációja 70%-kal csökkenti az emberi hibákat.

5. Energiahatékonyság: 30%-kal alacsonyabb energiafogyasztás a regeneratív fékezésnek köszönhetően.

Főbb alkalmazások

1. Fejlett csomagolás
• 3D IC-k: A lapkavékonyítás lehetővé teszi a logikai/memória chipek (pl. HBM-vermek) függőleges egymásra helyezését, ami 10× nagyobb sávszélességet és 50%-kal alacsonyabb energiafogyasztást eredményez a 2,5D-s megoldásokhoz képest. A berendezés támogatja a hibrid kötést és a TSV (Through-Silicon Via) integrációt, ami kritikus fontosságú a <10 μm-es összekötő pitchet igénylő AI/ML processzorok számára. Például a 25 μm-re elvékonyított 12 hüvelykes lapkák 8+ réteg egymásra helyezését teszik lehetővé, miközben <1,5%-os vetemedést tartanak fenn, ami elengedhetetlen az autóipari LiDAR rendszerekhez.

• Fan-Out tokozás: A lapka vastagságának 30 μm-re csökkentésével az összekötő hossz 50%-kal rövidül, minimalizálva a jel késleltetését (<0,2 ps/mm), és lehetővé téve a 0,4 mm-es ultravékony chipletek használatát a mobil SoC-khez. Az eljárás feszültségkompenzált köszörülési algoritmusokat használ a vetemedés megakadályozására (>50 μm TTV vezérlés), biztosítva a megbízhatóságot a nagyfrekvenciás rádiófrekvenciás alkalmazásokban.

2. Teljesítményelektronika
• IGBT modulok: Az 50 μm-re való elvékonyítás <0,5°C/W-ra csökkenti a hőállóságot, lehetővé téve a 1200 V-os SiC MOSFET-ek 200°C-os csatlakozási hőmérsékleten való működését. Berendezéseink többlépcsős köszörülést alkalmaznak (durva: 46 μm szemcseméret → finom: 4 μm szemcseméret) a felület alatti károsodás kiküszöbölésére, és >10 000 ciklusos hőciklus-megbízhatóságot érnek el. Ez kritikus fontosságú az elektromos járművek invertereinél, ahol a 10 μm vastag SiC ostyák 30%-kal javítják a kapcsolási sebességet.
• GaN-on-SiC teljesítményeszközök: A lapka 80 μm-re történő elvékonyítása növeli az elektronmobilitást (μ > 2000 cm²/V·s) 650 V-os GaN HEMT-ek esetén, 18%-kal csökkentve a vezetési veszteségeket. Az eljárás lézerrel segített darabolást alkalmaz a repedések megelőzésére a vékonyítás során, így <5 μm-es élletörést ér el az RF teljesítményerősítőknél.

3. Optoelektronika
• GaN-on-SiC LED-ek: Az 50 μm-es zafír aljzatok 85%-ra javítják a fénykivonási hatékonyságot (LEE) (szemben a 150 μm-es ostyák 65%-ával) a fotonbefogás minimalizálásával. Berendezésünk ultra-alacsony TTV-szabályozása (<0,3 μm) egyenletes LED-kibocsátást biztosít a 12 hüvelykes ostyákon, ami kritikus fontosságú a <100 nm hullámhossz-egyenletességet igénylő Micro-LED kijelzőknél.
• Szilícium-fotonika: A 25 μm vastag szilícium-lapkák 3 dB/cm-rel alacsonyabb terjedési veszteséget tesznek lehetővé a hullámvezetőkben, ami elengedhetetlen az 1,6 Tbps-os optikai adó-vevőkhöz. Az eljárás integrálja a CMP simítást a felületi érdesség Ra <0,1 nm-re csökkentése érdekében, ami 40%-kal növeli a csatolási hatékonyságot.

4. MEMS érzékelők
• Gyorsulásmérők: A 25 μm-es szilíciumlapkák >85 dB-es jel-zaj arányt (szemben az 50 μm-es lapkák 75 dB-jével) érnek el a tömeges elmozdulás érzékenységének növelésével. Kéttengelyes csiszolórendszerünk kompenzálja a feszültséggradienseket, biztosítva a <0,5%-os érzékenységi eltérést -40°C és 125°C között. Az alkalmazások közé tartozik az autóipari ütközésészlelés és az AR/VR mozgáskövetés.

• Nyomásérzékelők: A 40 μm-re való elvékonyítás lehetővé teszi a 0–300 bar mérési tartományt <0,1%-os FS hiszterézissel. Ideiglenes kötés (üveghordozók) használatával az eljárás elkerüli a lapka törését a hátoldali maratás során, így <1 μm túlnyomástűrést biztosít az ipari IoT-érzékelők esetében.

• Műszaki szinergia: Lapkavékonyító berendezésünk egyesíti a mechanikus köszörülést, a CMP-t és a plazmamaratást, hogy sokféle anyaggal kapcsolatos kihívást (Si, SiC, zafír) kezeljen. Például a GaN-onSiC hibrid köszörülést (gyémántkorongok + plazma) igényel a keménység és a hőtágulás kiegyensúlyozásához, míg a MEMS érzékelők 5 nm alatti felületi érdességet igényelnek CMP polírozással.

• Iparági hatás: A vékonyabb, nagyobb teljesítményű waferek lehetővé tételével ez a technológia innovációkat hajt végre a mesterséges intelligencia chipek, az 5G mmWave modulok és a rugalmas elektronika területén, <0,1 μm-es TTV-tűréshatárokkal az összecsukható kijelzőknél és <0,5 μm-es TTV-tűréshatárokkal az autóipari LiDAR-érzékelőknél.

XKH szolgáltatásai

1. Testreszabott megoldások
Skálázható konfigurációk: 4–12 hüvelykes kamrás kialakítások automatizált be-/kirakodással.
Adalékolástámogatás: Egyedi receptek Er/Yb-vel adalékolt kristályokhoz és InP/GaAs szeletekhez.

2. Teljes körű támogatás
Folyamatfejlesztés: Ingyenes próbaverziók optimalizálással.
Globális képzés: Évente megrendezett műszaki workshopok a karbantartásról és a hibaelhárításról.

3. Többanyagú feldolgozás
SiC: A lapka vékonyítása 100 μm-re, Ra <0,1 nm.
Zafír: 50 μm vastagság UV lézerablakokhoz (áteresztőképesség >92% @ 200 nm).

4. Hozzáadott értékű szolgáltatások
Fogyóeszközök: Gyémántkorongok (2000+ szelet/élettartam) és CMP iszapok.

Következtetés

Ez a wafer vékonyító berendezés iparágvezető pontosságot, több anyaggal való sokoldalúságot és intelligens automatizálást kínál, így nélkülözhetetlen a 3D integrációhoz és a teljesítményelektronikához. Az XKH átfogó szolgáltatásai – a testreszabástól az utófeldolgozásig – biztosítják, hogy az ügyfelek költséghatékonyságot és kiváló teljesítményt érjenek el a félvezetőgyártásban.