Εξοπλισμός αραίωσης πλακιδίων για επεξεργασία πλακιδίων ζαφειριού/SiC/Si 4 ιντσών έως 12 ιντσών

Σύντομη Περιγραφή:

Ο Εξοπλισμός Αραίωσης Πλακιδίων (Wafer Thinning Equipment) είναι ένα κρίσιμο εργαλείο στην κατασκευή ημιαγωγών για τη μείωση του πάχους των πλακιδίων, με στόχο τη βελτιστοποίηση της θερμικής διαχείρισης, της ηλεκτρικής απόδοσης και της αποδοτικότητας της συσκευασίας. Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιεί τεχνολογίες μηχανικής λείανσης, χημικής μηχανικής στίλβωσης (CMP) και ξηρής/υγρής χάραξης για την επίτευξη εξαιρετικά ακριβούς ελέγχου πάχους (±0,1 μm) και συμβατότητας με πλακίδια 4–12 ιντσών. Τα συστήματά μας υποστηρίζουν προσανατολισμό επιπέδου C/A και είναι προσαρμοσμένα για προηγμένες εφαρμογές, όπως τρισδιάστατα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs), συσκευές ισχύος (IGBT/MOSFETs) και αισθητήρες MEMS.

Η XKH παρέχει ολοκληρωμένες λύσεις, όπως προσαρμοσμένο εξοπλισμό (επεξεργασία πλακιδίων 2–12 ιντσών), βελτιστοποίηση διεργασιών (πυκνότητα ελαττωμάτων <100/cm²) και τεχνική εκπαίδευση.

Στείλτε μας email

Χαρακτηριστικά

Αρχή λειτουργίας

Η διαδικασία αραίωσης πλακιδίων λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια:
Χονδρική λείανση: Ένας διαμαντόδισκος (μέγεθος κόκκου 200–500 μm) αφαιρεί 50–150 μm υλικού στις 3000–5000 σ.α.λ. για γρήγορη μείωση του πάχους.
Λεπτή λείανση: Ένας λεπτότερος δίσκος (μέγεθος κόκκου 1–50 μm) μειώνει το πάχος στα 20–50 μm σε <1 μm/s για την ελαχιστοποίηση της ζημιάς στο υπέδαφος.
Στίλβωση (CMP): Ένα χημικο-μηχανικό πολτό εξαλείφει τις υπολειμματικές ζημιές, επιτυγχάνοντας Ra <0,1 nm.

Συμβατά υλικά

Πυρίτιο (Si): Πρότυπο για πλακίδια CMOS, αραιωμένο στα 25 μm για τρισδιάστατη στοίβαξη.
Καρβίδιο του πυριτίου (SiC): Απαιτεί εξειδικευμένους διαμαντένιους τροχούς (συγκέντρωση διαμαντιού 80%) για θερμική σταθερότητα.
Ζαφείρι (Al₂O₃): Αραιωμένο στα 50 μm για εφαρμογές UV LED.

Βασικά Στοιχεία Συστήματος

1. Σύστημα λείανσης
Διαξονικός λειαντήρας: Συνδυάζει χονδρή/λεπτή λείανση σε μία μόνο πλατφόρμα, μειώνοντας τον χρόνο κύκλου κατά 40%.
Αεροστατικός άξονας: Εύρος στροφών 0–6000 σ.α.λ. με ακτινική εκκεντρότητα <0,5 μm.

2. Σύστημα χειρισμού πλακιδίων
Τσοκ κενού: Δύναμη συγκράτησης >50 N με ακρίβεια τοποθέτησης ±0,1 μm.
Ρομποτικός βραχίονας: Μεταφέρει πλακίδια 4–12 ιντσών με ταχύτητα 100 mm/s.

3. Σύστημα Ελέγχου
Ενδομετρία λέιζερ: Παρακολούθηση πάχους σε πραγματικό χρόνο (ανάλυση 0,01 μm).
Τεχνητή Τεχνητή Νοημοσύνη (AI-driven Feedforward): Προβλέπει τη φθορά των τροχών και προσαρμόζει αυτόματα τις παραμέτρους.

4. Ψύξη & Καθαρισμός
Καθαρισμός με υπερήχους: Αφαιρεί σωματίδια >0,5 μm με απόδοση 99,9%.
Απιονισμένο νερό: Ψύχει το πλακίδιο σε <5°C πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Βασικά πλεονεκτήματα

1. Υπερυψηλή ακρίβεια: TTV (Μεταβολή πάχους συνολικού πάχους) <0,5 μm, WTW (Μεταβολή πάχους εντός πλακιδίου) <1 μm.

2. Ενσωμάτωση πολλαπλών διεργασιών: Συνδυάζει λείανση, CMP και χάραξη με πλάσμα σε μία μηχανή.

3. Συμβατότητα υλικών:
Πυρίτιο: Μείωση πάχους από 775 μm σε 25 μm.
SiC: Επιτυγχάνει TTV <2 μm για εφαρμογές RF.
Νοσοκομμένες πλακέτες: Δισκία InP με προσμίξεις φωσφόρου με μετατόπιση ειδικής αντίστασης <5%.

4. Έξυπνος Αυτοματισμός: Η ενσωμάτωση MES μειώνει το ανθρώπινο σφάλμα κατά 70%.

5. Ενεργειακή απόδοση: 30% χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας μέσω αναγεννητικής πέδησης.

Βασικές εφαρμογές

1. Προηγμένη Συσκευασία
• Τρισδιάστατα ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs): Η αραίωση πλακιδίων επιτρέπει την κάθετη στοίβαξη λογικών τσιπ/τσιπ μνήμης (π.χ., στοίβες HBM), επιτυγχάνοντας 10 φορές υψηλότερο εύρος ζώνης και 50% μειωμένη κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με λύσεις 2.5D. Ο εξοπλισμός υποστηρίζει υβριδική σύνδεση και ενσωμάτωση TSV (Through-Silicon Via), κάτι κρίσιμο για επεξεργαστές AI/ML που απαιτούν βήμα διασύνδεσης <10 μm. Για παράδειγμα, πλακίδια 12 ιντσών αραιωμένα στα 25 μm επιτρέπουν τη στοίβαξη 8+ στρώσεων διατηρώντας παράλληλα <1,5% στρέβλωση, κάτι απαραίτητο για τα συστήματα LiDAR αυτοκινήτων.

• Συσκευασία Fan-Out: Μειώνοντας το πάχος των πλακιδίων στα 30 μm, το μήκος των διασυνδέσεων μειώνεται κατά 50%, ελαχιστοποιώντας την καθυστέρηση σήματος (<0,2 ps/mm) και επιτρέποντας την κατασκευή εξαιρετικά λεπτών τσιπλετών πάχους 0,4 mm για φορητά SoC. Η διαδικασία αξιοποιεί αλγόριθμους λείανσης με αντιστάθμιση τάσης για την αποφυγή παραμόρφωσης (έλεγχος TTV >50 μm), εξασφαλίζοντας αξιοπιστία σε εφαρμογές RF υψηλής συχνότητας.

2. Ηλεκτρονικά Ισχύος
• Μονάδες IGBT: Η αραίωση στα 50 μm μειώνει τη θερμική αντίσταση σε <0,5°C/W, επιτρέποντας στα MOSFET SiC 1200V να λειτουργούν σε θερμοκρασίες σύνδεσης 200°C. Ο εξοπλισμός μας χρησιμοποιεί πολυβάθμια λείανση (χονδροειδής: 46 μm κόκκος → λεπτή: 4 μm κόκκος) για την εξάλειψη των ζημιών στο υπόστρωμα, επιτυγχάνοντας >10.000 κύκλους αξιοπιστίας θερμικού κύκλου. Αυτό είναι κρίσιμο για τους μετατροπείς EV, όπου οι πλακέτες SiC πάχους 10 μm βελτιώνουν την ταχύτητα μεταγωγής κατά 30%.
• Συσκευές ισχύος GaN-on-SiC: Η αραίωση των πλακιδίων (wafer) στα 80 μm ενισχύει την κινητικότητα των ηλεκτρονίων (μ > 2000 cm²/V·s) για HEMT GaN 650V, μειώνοντας τις απώλειες αγωγιμότητας κατά 18%. Η διαδικασία χρησιμοποιεί κοπή με τη βοήθεια λέιζερ για την αποφυγή ρωγμών κατά την αραίωση, επιτυγχάνοντας θραύση ακμών <5 μm για ενισχυτές ισχύος RF.

3. Οπτοηλεκτρονική
• LED GaN-on-SiC: Τα υποστρώματα ζαφειριού 50 μm βελτιώνουν την απόδοση εξαγωγής φωτός (LEE) στο 85% (έναντι 65% για πλακίδια 150 μm) ελαχιστοποιώντας την παγίδευση φωτονίων. Ο εξαιρετικά χαμηλός έλεγχος TTV του εξοπλισμού μας (<0,3 μm) εξασφαλίζει ομοιόμορφη εκπομπή LED σε πλακίδια 12 ιντσών, κάτι κρίσιμο για οθόνες Micro-LED που απαιτούν ομοιομορφία μήκους κύματος <100nm.
• Φωτονική πυριτίου: Οι πλακέτες πυριτίου πάχους 25μm επιτρέπουν 3 dB/cm χαμηλότερη απώλεια διάδοσης σε κυματοδηγούς, απαραίτητη για οπτικούς πομποδέκτες 1,6 Tbps. Η διαδικασία ενσωματώνει την εξομάλυνση CMP για τη μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας σε Ra <0,1 nm, ενισχύοντας την απόδοση σύζευξης κατά 40%.

4. Αισθητήρες MEMS
• Επιταχυνσιόμετρα: Τα πλακίδια πυριτίου 25 μm επιτυγχάνουν SNR >85 dB (έναντι 75 dB για τα πλακίδια 50 μm) αυξάνοντας την ευαισθησία μετατόπισης μάζας-απόδειξης. Το σύστημα λείανσης διπλού άξονα αντισταθμίζει τις κλίσεις τάσης, διασφαλίζοντας μετατόπιση ευαισθησίας <0,5% από -40°C έως 125°C. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν ανίχνευση συγκρούσεων αυτοκινήτων και παρακολούθηση κίνησης AR/VR.

• Αισθητήρες πίεσης: Η αραίωση στα 40 μm επιτρέπει εύρη μέτρησης 0–300 bar με υστέρηση FS <0,1%. Χρησιμοποιώντας προσωρινή συγκόλληση (υάλινοι φορείς), η διαδικασία αποφεύγει τη θραύση του πλακιδίου κατά την χάραξη της πίσω πλευράς, επιτυγχάνοντας ανοχή υπερπίεσης <1 μm για βιομηχανικούς αισθητήρες IoT.

• Τεχνική Συνέργεια: Ο εξοπλισμός μας για την αραίωση πλακιδίων ενοποιεί τη μηχανική λείανση, την CMP και τη χάραξη με πλάσμα για την αντιμετώπιση ποικίλων προκλήσεων σε υλικά (Si, SiC, Sapphire). Για παράδειγμα, το GaN-on-SiC απαιτεί υβριδική λείανση (διαμαντένιοι τροχοί + πλάσμα) για την εξισορρόπηση της σκληρότητας και της θερμικής διαστολής, ενώ οι αισθητήρες MEMS απαιτούν τραχύτητα επιφάνειας κάτω των 5 nm μέσω στίλβωσης CMP.

• Επιπτώσεις στον Κλάδο: Ενεργοποιώντας λεπτότερες, υψηλότερης απόδοσης πλακέτες, αυτή η τεχνολογία προωθεί καινοτομίες σε τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, μονάδες mmWave 5G και εύκαμπτα ηλεκτρονικά, με ανοχές TTV <0,1 μm για πτυσσόμενες οθόνες και <0,5 μm για αισθητήρες LiDAR αυτοκινήτων.

Υπηρεσίες της XKH

1. Προσαρμοσμένες λύσεις
Κλιμακούμενες διαμορφώσεις: Σχεδιασμοί θαλάμων 4–12 ιντσών με αυτοματοποιημένη φόρτωση/εκφόρτωση.
Υποστήριξη προσθήκης: Προσαρμοσμένες συνταγές για κρυστάλλους με προσθήκη Er/Yb και πλακίδια InP/GaAs.

2. Ολοκληρωμένη Υποστήριξη
Ανάπτυξη Διαδικασιών: Δωρεάν δοκιμαστική περίοδος με βελτιστοποίηση.
Παγκόσμια Εκπαίδευση: Ετήσια τεχνικά εργαστήρια για τη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων.

3. Επεξεργασία πολλαπλών υλικών
SiC: Άραιωση πλακιδίων στα 100 μm με Ra <0,1 nm.
Ζαφείρι: πάχος 50μm για παράθυρα λέιζερ UV (διαπερατότητα >92% στα 200 nm).

4. Υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας
Αναλώσιμα: Διαμαντένιοι τροχοί (2000+ πλακίδια/διάρκεια ζωής) και πολτοί CMP.

Σύναψη

Αυτός ο εξοπλισμός αραίωσης πλακιδίων προσφέρει κορυφαία στον κλάδο ακρίβεια, ευελιξία πολλαπλών υλικών και έξυπνο αυτοματισμό, καθιστώντας τον απαραίτητο για την τρισδιάστατη ενσωμάτωση και τα ηλεκτρονικά ισχύος. Οι ολοκληρωμένες υπηρεσίες της XKH - από την προσαρμογή έως την μετεπεξεργασία - διασφαλίζουν ότι οι πελάτες επιτυγχάνουν οικονομική αποδοτικότητα και άριστη απόδοση στην κατασκευή ημιαγωγών.