Peralatan Penipisan Wafer untuk Pemprosesan Wafer Nilam/SiC/Si 4 Inci-12 Inci

Penerangan ringkas:

Peralatan Penipisan Wafer ialah alat kritikal dalam pembuatan semikonduktor untuk mengurangkan ketebalan wafer untuk mengoptimumkan pengurusan haba, prestasi elektrik dan kecekapan pembungkusan. Peralatan ini menggunakan teknologi pengisaran mekanikal, penggilap mekanikal kimia (CMP) dan teknologi goresan kering/basah untuk mencapai kawalan ketebalan ultra-tepat (±0.1 μm) dan keserasian dengan wafer 4–12 inci. Sistem kami menyokong orientasi C/A-pesawat dan disesuaikan untuk aplikasi lanjutan seperti IC 3D, peranti kuasa (IGBT/MOSFET) dan penderia MEMS.

XKH menyampaikan penyelesaian berskala penuh, termasuk peralatan tersuai (pemprosesan wafer 2–12 inci), pengoptimuman proses (ketumpatan kecacatan <100/cm²), dan latihan teknikal.

Hantar e-mel kepada kami

Ciri-ciri

Prinsip Kerja

Proses penipisan wafer beroperasi melalui tiga peringkat:
Pengisaran Kasar: Roda berlian (saiz grit 200–500 μm) mengeluarkan 50–150 μm bahan pada 3000–5000 rpm untuk mengurangkan ketebalan dengan cepat.
Pengisaran Halus: Roda yang lebih halus (saiz pasir 1–50 μm) mengurangkan ketebalan kepada 20–50 μm pada <1 μm/s untuk meminimumkan kerosakan bawah permukaan.
Menggilap (CMP): Buburan kimia-mekanikal menghapuskan sisa kerosakan, mencapai Ra <0.1 nm.

Bahan Serasi

Silikon (Si): Standard untuk wafer CMOS, dinipiskan kepada 25 μm untuk tindanan 3D.
Silicon Carbide (SiC): Memerlukan roda berlian khusus (80% kepekatan berlian) untuk kestabilan haba.
Nilam (Al₂O₃): Dinipiskan kepada 50 μm untuk aplikasi LED UV.

Komponen Sistem Teras

1. Sistem Pengisaran
Pengisar Dwi-Axis: Menggabungkan pengisaran kasar/halus dalam satu platform, mengurangkan masa kitaran sebanyak 40%.
Aerostatic Spindle: Julat kelajuan 0–6000 rpm dengan <0.5 μm radial runout.

2. Sistem Pengendalian Wafer
Cucuk Vakum: Daya penahan >50 N dengan ketepatan kedudukan ±0.1 μm.
Lengan Robotik: Mengangkut wafer 4–12 inci pada 100 mm/s.

3. Sistem Kawalan
Interferometri Laser: Pemantauan ketebalan masa nyata (resolusi 0.01 μm).
Feedforward Didorong AI: Meramalkan haus roda dan melaraskan parameter secara automatik.

4. Penyejukan & Pembersihan
Pembersihan Ultrasonik: Mengeluarkan zarah >0.5 μm dengan kecekapan 99.9%.
Air Ternyahion: Menyejukkan wafer hingga <5°C di atas ambien.

Kelebihan Teras

1. Kepersisan Ultra Tinggi: TTV (Variasi Ketebalan Jumlah) <0.5 μm, WTW (Varia Ketebalan Dalam-Wafer) <1 μm.

2. Integrasi Pelbagai Proses: Menggabungkan pengisaran, CMP, dan etsa plasma dalam satu mesin.

3. Keserasian Bahan:
Silikon: Pengurangan ketebalan daripada 775 μm kepada 25 μm.
SiC: Mencapai <2 μm TTV untuk aplikasi RF.
Wafer Berdop: Wafer InP berdop fosforus dengan hanyutan kerintangan <5%.

4. Automasi Pintar: Penyepaduan MES mengurangkan ralat manusia sebanyak 70%.

5. Kecekapan Tenaga: 30% penggunaan kuasa lebih rendah melalui brek regeneratif.

Aplikasi Utama

1. Pembungkusan Termaju
• IC 3D: Penipisan wafer membolehkan tindanan menegak cip logik/memori (cth, tindanan HBM), mencapai lebar jalur 10x lebih tinggi dan penggunaan kuasa 50% dikurangkan berbanding dengan penyelesaian 2.5D. Peralatan ini menyokong ikatan hibrid dan integrasi TSV (Through-Silicon Via), yang penting untuk pemproses AI/ML yang memerlukan <10 μm pic interconnect. Sebagai contoh, wafer 12 inci yang dinipiskan kepada 25 μm membolehkan menyusun 8+ lapisan sambil mengekalkan <1.5% warpage, penting untuk sistem LiDAR automotif.

• Pembungkusan Kipas Keluar: Dengan mengurangkan ketebalan wafer kepada 30 μm, panjang intersambung dipendekkan sebanyak 50%, meminimumkan kelewatan isyarat (<0.2 ps/mm) dan mendayakan ciplet ultra-nipis 0.4 mm untuk SoC mudah alih. Proses ini memanfaatkan algoritma pengisaran berkompensasi tekanan untuk mengelakkan lencongan (>50 μm kawalan TTV), memastikan kebolehpercayaan dalam aplikasi RF frekuensi tinggi.

2. Elektronik Kuasa
• Modul IGBT: Penipisan hingga 50 μm mengurangkan rintangan haba kepada <0.5°C/W, membolehkan MOSFET SiC 1200V beroperasi pada suhu simpang 200°C. Peralatan kami menggunakan pengisaran pelbagai peringkat (kasar: 46 μm pasir → halus: 4 μm pasir) untuk menghapuskan kerosakan bawah permukaan, mencapai >10,000 kitaran kebolehpercayaan kitaran haba. Ini penting untuk penyongsang EV, di mana wafer SiC setebal 10 μm meningkatkan kelajuan pensuisan sebanyak 30% .
• Peranti Kuasa GaN-on-SiC: Penipisan wafer kepada 80 μm meningkatkan mobiliti elektron (μ > 2000 cm²/V·s) untuk HEMT GaN 650V, mengurangkan kehilangan pengaliran sebanyak 18%. Proses ini menggunakan pemotongan berbantukan laser untuk mengelakkan keretakan semasa penipisan, mencapai cipratan tepi <5 μm untuk penguat kuasa RF.

3. Optoelektronik
• LED GaN-on-SiC: Substrat nilam 50 μm meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya (LEE) kepada 85% (berbanding 65% untuk wafer 150 μm) dengan meminimumkan perangkap foton. Kawalan TTV ultra-rendah peralatan kami (<0.3 μm) memastikan pancaran LED seragam merentas wafer 12 inci, kritikal untuk paparan LED Mikro yang memerlukan keseragaman panjang gelombang <100nm.
• Silicon Photonics: Wafer silikon setebal 25μm membolehkan kehilangan perambatan 3 dB/sm lebih rendah dalam pandu gelombang, penting untuk transceiver optik 1.6 Tbps. Proses ini menyepadukan pelicinan CMP untuk mengurangkan kekasaran permukaan kepada Ra <0.1 nm, meningkatkan kecekapan gandingan sebanyak 40% .

4. Sensor MEMS
• Accelerometer: Wafer silikon 25 μm mencapai SNR >85 dB (berbanding 75 dB untuk wafer 50 μm) dengan meningkatkan sensitiviti anjakan jisim-bukti. Sistem pengisaran dwi paksi kami mengimbangi kecerunan tegasan, memastikan sensitiviti <0.5% hanyut melebihi -40°C hingga 125°C. Aplikasi termasuk pengesanan ranap automotif dan penjejakan gerakan AR/VR.

• Penderia Tekanan: Penipisan hingga 40 μm membolehkanjulat ukuran 0–300 bardengan histeresis FS <0.1%. Menggunakan ikatan sementara (pembawa kaca), proses mengelakkan keretakan wafer semasa goresan bahagian belakang, mencapai toleransi tekanan lampau <1 μm untuk penderia IoT industri.

• Sinergi Teknikal: Peralatan penipisan wafer kami menyatukan pengisaran mekanikal, CMP, dan etsa plasma untuk menangani cabaran bahan yang pelbagai (Si, SiC, Sapphire). Sebagai contoh, GaN-on-SiC memerlukan pengisaran hibrid (roda berlian + plasma) untuk mengimbangi kekerasan dan pengembangan terma, manakala penderia MEMS menuntut kekasaran permukaan sub-5 nm melalui penggilap CMP.

• Kesan Industri: Dengan mendayakan wafer yang lebih nipis dan berprestasi tinggi, teknologi ini memacu inovasi dalam cip AI, modul 5G mmWave dan elektronik fleksibel, dengan toleransi TTV <0.1 μm untuk paparan boleh lipat dan <0.5 μm untuk penderia LiDAR automotif.

Perkhidmatan XKH

1. Penyelesaian Tersuai
Konfigurasi Boleh Skala: Reka bentuk ruang 4–12 inci dengan pemuatan/pemunggahan automatik.
Sokongan Doping: Resipi tersuai untuk kristal terdop Er/Yb dan wafer InP/GaAs.

2. Sokongan Hujung ke Hujung
Pembangunan Proses: Percubaan percuma dijalankan dengan pengoptimuman.
Latihan Global: Bengkel teknikal setiap tahun mengenai penyelenggaraan dan penyelesaian masalah.

3. Pemprosesan Pelbagai Bahan
SiC: Wafer menipis hingga 100 μm dengan Ra <0.1 nm.
Nilam: Ketebalan 50μm untuk tingkap laser UV (transmisi> 92%@200 nm).

4. Perkhidmatan Nilai Tambah
Bekalan Boleh Habis: Roda berlian (2000+ wafer/hidup) dan buburan CMP.

Kesimpulan

Peralatan penipisan wafer ini memberikan ketepatan terkemuka industri, serba boleh berbilang bahan, dan automasi pintar, menjadikannya amat diperlukan untuk penyepaduan 3D dan elektronik kuasa. Perkhidmatan komprehensif XKH—daripada penyesuaian kepada pasca pemprosesan—memastikan pelanggan mencapai kecekapan kos dan kecemerlangan prestasi dalam pembuatan semikonduktor.