Waferverdunningstoerusting vir 4-duim-12-duim saffier/SiC/Si-waferverwerking
Werkbeginsel
Die waferverdunningsproses werk deur drie fases:
Growwe Slypwerk: 'n Diamantwiel (korrelgrootte 200–500 μm) verwyder 50–150 μm materiaal teen 3000–5000 opm om die dikte vinnig te verminder.
Fyn Slyp: ’n Fyner wiel (korrelgrootte 1–50 μm) verminder dikte tot 20–50 μm teen <1 μm/s om ondergrondse skade te verminder.
Polering (CMP): 'n Chemies-meganiese slurry elimineer residuele skade en bereik Ra <0.1 nm.
Versoenbare Materiale
Silikon (Si): Standaard vir CMOS-wafers, verdun tot 25 μm vir 3D-stapeling.
Silikonkarbied (SiC): Vereis gespesialiseerde diamantwiele (80% diamantkonsentrasie) vir termiese stabiliteit.
Saffier (Al₂O₃): Verdun tot 50 μm vir UV LED-toepassings.
Kernstelselkomponente
1. Slypstelsel
Dubbelas-slypmasjien: Kombineer growwe/fyn maal in 'n enkele platform, wat die siklustyd met 40% verminder.
Aerostatiese spil: 0–6000 rpm spoedbereik met <0.5 μm radiale uitloop.
2. Waferhanteringstelsel
Vakuumklauwplaat: >50 N houkrag met ±0.1 μm posisioneringsakkuraatheid.
Robotarm: Vervoer 4–12-duim-wafers teen 100 mm/s.
3. Beheerstelsel
Laserinterferometrie: Monitering van dikte in reële tyd (resolusie 0.01 μm).
KI-gedrewe voorwaartse terugvoer: Voorspel wielslytasie en pas parameters outomaties aan.
4. Verkoeling en skoonmaak
Ultrasoniese skoonmaak: Verwyder deeltjies >0.5 μm met 99.9% doeltreffendheid.
Gedeïoniseerde water: Verkoel wafer tot <5°C bo omgewingstemperatuur.
Kernvoordele
1. Ultrahoë presisie: TTV (Totale diktevariasie) <0.5 μm, WTW (Binne-wafer diktevariasie) <1 μm.
2. Multiprosesintegrasie: Kombineer slyp, CMP en plasma-etsing in een masjien.
3. Materiaalversoenbaarheid:
Silikon: Diktevermindering van 775 μm tot 25 μm.
SiC: Bereik <2 μm TTV vir RF-toepassings.
Gedoteerde Wafers: Fosfor-gedoteerde InP-wafers met <5% weerstandsdrywing.
4. Slim outomatisering: MES-integrasie verminder menslike foute met 70%.
5. Energie-doeltreffendheid: 30% laer kragverbruik via regeneratiewe remming.
Sleuteltoepassings
1. Gevorderde Verpakking
• 3D-IC's: Waferverdunning maak vertikale stapeling van logika-/geheueskyfies (bv. HBM-stapels) moontlik, wat 10× hoër bandwydte en 50% verminderde kragverbruik behaal in vergelyking met 2.5D-oplossings. Die toerusting ondersteun hibriede binding en TSV (Deur-Silikon Via) integrasie, wat krities is vir KI/ML-verwerkers wat <10 μm interkonneksieafstand benodig. Byvoorbeeld, 12-duim-wafers wat tot 25 μm verdun is, laat die stapel van 8+ lae toe terwyl <1.5% kromtrekking gehandhaaf word, noodsaaklik vir LiDAR-stelsels in motorvoertuie.
• Waaierverpakking: Deur die dikte van die wafer tot 30 μm te verminder, word die interkonneksie-lengte met 50% verkort, wat seinvertraging (<0.2 ps/mm) tot die minimum beperk en 0.4 mm ultra-dun skyfies vir mobiele SoC's moontlik maak. Die proses maak gebruik van spanningsgekompenseerde slypalgoritmes om kromtrekking te voorkom (>50 μm TTV-beheer), wat betroubaarheid in hoëfrekwensie RF-toepassings verseker.
2. Kragelektronika
• IGBT-modules: Verdunning tot 50 μm verminder termiese weerstand tot <0.5°C/W, wat 1200V SiC MOSFET's in staat stel om teen 200°C-voegtemperature te werk. Ons toerusting gebruik meerstadium-slyp (grof: 46 μm grit → fyn: 4 μm grit) om ondergrondse skade uit te skakel, wat >10 000 siklusse van termiese siklusbetroubaarheid bereik. Dit is van kritieke belang vir EV-omsetters, waar 10 μm-dik SiC-wafers die skakelspoed met 30% verbeter.
• GaN-op-SiC-kragtoestelle: Waferverdunning tot 80 μm verbeter elektronmobiliteit (μ > 2000 cm²/V·s) vir 650V GaN HEMT's, wat geleidingsverliese met 18% verminder. Die proses gebruik laser-ondersteunde snywerk om krake tydens verdunning te voorkom, wat <5 μm randafskilfering vir RF-kragversterkers bereik.
3. Opto-elektronika
• GaN-op-SiC LED's: 50 μm saffiersubstrate verbeter ligonttrekkingsdoeltreffendheid (LEE) tot 85% (teenoor 65% vir 150 μm-wafers) deur fotonvasvang te verminder. Ons toerusting se ultra-lae TTV-beheer (<0.3 μm) verseker eenvormige LED-emissie oor 12-duim-wafers, wat krities is vir Mikro-LED-skerms wat <100nm golflengte-eenvormigheid benodig.
• Silikon Fotonika: 25 μm-dik silikonwafers maak 3 dB/cm laer voortplantingsverlies in golfgidse moontlik, noodsaaklik vir 1.6 Tbps optiese sender-ontvangers. Die proses integreer CMP-gladdering om oppervlakruheid tot Ra <0.1 nm te verminder, wat die koppeldoeltreffendheid met 40% verbeter.
4. MEMS-sensors
• Versnellingsmeters: 25 μm silikonwafels bereik 'n ruisverhoudingsruis (SNR) >85 dB (teenoor 75 dB vir 50 μm wafels) deur die sensitiwiteit van die bewysmassaverplasing te verhoog. Ons dubbelas-slypstelsel kompenseer vir spanningsgradiënte, wat <0.5% sensitiwiteitsdrywing oor -40°C tot 125°C verseker. Toepassings sluit in motorbotsingopsporing en AR/VR-bewegingsopsporing.
• Druksensors: Verdunning tot 40 μm maak meetbereike van 0–300 bar moontlik met <0.1% FS-histerese. Deur tydelike binding (glasdraers) te gebruik, vermy die proses waferbreuk tydens agterkant-etsing, wat <1 μm oordruktoleransie vir industriële IoT-sensors bereik.
• Tegniese Sinergie: Ons waferverdunningstoerusting verenig meganiese slyp, CMP en plasma-etsing om diverse materiaaluitdagings (Si, SiC, Sapphire) aan te spreek. GaN-op-SiC vereis byvoorbeeld hibriede slyp (diamantwiele + plasma) om hardheid en termiese uitbreiding te balanseer, terwyl MEMS-sensors oppervlakruheid van minder as 5 nm via CMP-polering vereis.
• Impak op die bedryf: Deur dunner, hoërprestasie-wafers moontlik te maak, dryf hierdie tegnologie innovasies in KI-skyfies, 5G mmWave-modules en buigsame elektronika aan, met TTV-toleransies <0.1 μm vir opvoubare skerms en <0.5 μm vir LiDAR-sensors in motorvoertuie.
XKH se Dienste
1. Gepasmaakte oplossings
Skaalbare konfigurasies: 4–12-duim kamerontwerpe met outomatiese laai/aflaai.
Dopingondersteuning: Pasgemaakte resepte vir Er/Yb-gedoteerde kristalle en InP/GaAs-wafers.
2. End-tot-end ondersteuning
Prosesontwikkeling: Gratis proeflopies met optimalisering.
Globale opleiding: Jaarliks tegniese werkswinkels oor instandhouding en probleemoplossing.
3. Verwerking van verskeie materiale
SiC: Waferverdunning tot 100 μm met Ra <0.1 nm.
Saffier: 50μm dikte vir UV-laservensters (deurlaatbaarheid >92%@200 nm).
4. Waardetoegevoegde Dienste
Verbruikbare voorraad: Diamantwiele (2000+ wafers/leeftyd) en CMP-slurries.
Gevolgtrekking
Hierdie waferverdunningstoerusting lewer toonaangewende presisie, veelsydige materiaal en slim outomatisering, wat dit onontbeerlik maak vir 3D-integrasie en kragelektronika. XKH se omvattende dienste – van aanpassing tot naverwerking – verseker dat kliënte koste-effektiwiteit en uitnemende werkverrigting in halfgeleiervervaardiging bereik.
