Udstyr til udtynding af wafere til behandling af 4-12 tommer safir/SiC/Si-wafere

Kort beskrivelse:

Waferfortyndingsudstyr er et kritisk værktøj i halvlederfremstilling til at reducere wafertykkelse for at optimere termisk styring, elektrisk ydeevne og pakningseffektivitet. Dette udstyr anvender mekanisk slibning, kemisk-mekanisk polering (CMP) og tør/våd ætsningsteknologier for at opnå ultrapræcis tykkelseskontrol (±0,1 μm) og kompatibilitet med 4-12-tommer wafere. Vores systemer understøtter C/A-planorientering og er skræddersyet til avancerede applikationer såsom 3D-IC'er, strømforsyningsenheder (IGBT/MOSFET'er) og MEMS-sensorer.

XKH leverer fuldskalaløsninger, herunder specialfremstillet udstyr (2-12-tommer waferbehandling), procesoptimering (defektdensitet <100/cm²) og teknisk træning.


Funktioner

Arbejdsprincip

Waferudtyndingsprocessen foregår gennem tre faser:
Grovslibning: En diamantskive (kornstørrelse 200-500 μm) fjerner 50-150 μm materiale ved 3000-5000 o/min for hurtigt at reducere tykkelsen.
Finslibning: En finere skive (kornstørrelse 1-50 μm) reducerer tykkelsen til 20-50 μm ved <1 μm/s for at minimere skader på undergrunden.
Polering (CMP): En kemisk-mekanisk opslæmning eliminerer restskader og opnår en Ra <0,1 nm.

Kompatible materialer

Silicium (Si): Standard til CMOS-wafere, tyndet til 25 μm til 3D-stabling.
Siliciumkarbid (SiC): Kræver specialiserede diamantskiver (80 % diamantkoncentration) for termisk stabilitet.
Safir (Al₂O₃): Fortyndet til 50 μm til UV LED-applikationer.

Kernesystemkomponenter

1. Slibesystem
Dobbeltakset kværn: Kombinerer grov-/finslibning i en enkelt platform, hvilket reducerer cyklustiden med 40 %.
Aerostatisk spindel: Hastighedsområde 0-6000 o/min med <0,5 μm radial runout.

2. Waferhåndteringssystem
Vakuumpatron: >50 N holdekraft med ±0,1 μm positioneringsnøjagtighed.
Robotarm: Transporterer 4-12-tommer wafere med 100 mm/s.

3. Kontrolsystem
Laserinterferometri: Tykkelsesovervågning i realtid (opløsning 0,01 μm).
AI-drevet feedforward: Forudsiger hjulslid og justerer parametrene automatisk.

4. Køling og rengøring
Ultralydsrensning: Fjerner partikler >0,5 μm med 99,9% effektivitet.
Deioniseret vand: Køler waferen til <5°C over omgivelsestemperaturen.

Kernefordele

1. Ultrahøj præcision: TTV (total tykkelsesvariation) <0,5 μm, WTW (variation i tykkelse inden for waferen) <1 μm.

2. Multiprocesintegration: Kombinerer slibning, CMP og plasmaætsning i én maskine.

3. Materialekompatibilitet:
Silicium: Tykkelsesreduktion fra 775 μm til 25 μm.
SiC: Opnår <2 μm TTV til RF-applikationer.
Dopede wafere: Fosfordopede InP-wafere med <5% resistivitetsdrift.

4. Smart automatisering: MES-integration reducerer menneskelige fejl med 70 %.

5. Energieffektivitet: 30 % lavere strømforbrug via regenerativ bremsning.

Nøgleapplikationer

1. Avanceret emballage
• 3D-IC'er: Waferudtynding muliggør vertikal stabling af logik-/hukommelseschips (f.eks. HBM-stakke), hvilket opnår 10 gange højere båndbredde og 50 % reduceret strømforbrug sammenlignet med 2,5D-løsninger. Udstyret understøtter hybrid bonding og TSV (Through-Silicon Via) integration, hvilket er afgørende for AI/ML-processorer, der kræver <10 μm interconnect pitch. For eksempel tillader 12-tommer wafere tyndet til 25 μm stabling af 8+ lag, samtidig med at <1,5 % warpage opretholdes, hvilket er essentielt for LiDAR-systemer i biler.

• Fan-Out-pakning: Ved at reducere wafertykkelsen til 30 μm forkortes forbindelseslængden med 50 %, hvilket minimerer signalforsinkelsen (<0,2 ps/mm) og muliggør 0,4 mm ultratynde chiplets til mobile SoC'er. Processen udnytter stresskompenserede slibningsalgoritmer for at forhindre vridning (>50 μm TTV-kontrol), hvilket sikrer pålidelighed i højfrekvente RF-applikationer.

2. Effektelektronik
• IGBT-moduler: Udtynding til 50 μm reducerer den termiske modstand til <0,5 °C/W, hvilket gør det muligt for 1200 V SiC MOSFET'er at fungere ved 200 °C forbindelsestemperaturer. Vores udstyr anvender flertrinsslibning (grov: 46 μm korn → fin: 4 μm korn) for at eliminere skader på undergrunden og opnå >10.000 cyklusser med termisk cyklingpålidelighed. Dette er afgørende for EV-invertere, hvor 10 μm tykke SiC-wafere forbedrer switchhastigheden med 30 %.
• GaN-på-SiC-effektkomponenter: Waferfortynding til 80 μm forbedrer elektronmobiliteten (μ > 2000 cm²/V·s) for 650V GaN HEMT'er, hvilket reducerer ledningstab med 18%. Processen bruger laserassisteret dicing for at forhindre revner under udtynding og opnår <5 μm kantflisning for RF-effektforstærkere.

3. Optoelektronik
• GaN-på-SiC LED'er: 50 μm safirsubstrater forbedrer lysudtrækningseffektiviteten (LEE) til 85 % (vs. 65 % for 150 μm wafere) ved at minimere fotonfangst. Vores udstyrs ultralave TTV-kontrol (<0,3 μm) sikrer ensartet LED-emission på tværs af 12-tommer wafere, hvilket er afgørende for Micro-LED-skærme, der kræver en bølgelængdeensartethed på <100 nm.
• Siliciumfotonik: 25 μm tykke siliciumwafere muliggør 3 dB/cm lavere udbredelsestab i bølgeledere, hvilket er essentielt for 1,6 Tbps optiske transceivere. Processen integrerer CMP-udglatning for at reducere overfladeruhed til Ra <0,1 nm, hvilket forbedrer koblingseffektiviteten med 40%.

4. MEMS-sensorer
• Accelerometre: 25 μm siliciumwafere opnår et signal-støj-forhold (SNR) på >85 dB (vs. 75 dB for 50 μm wafere) ved at øge følsomheden for forskydning af proof-masse. Vores dobbeltaksede slibesystem kompenserer for spændingsgradienter, hvilket sikrer <0,5% følsomhedsdrift over -40°C til 125°C. Anvendelserne omfatter detektering af bilulykker og AR/VR-bevægelsessporing.

• Tryksensorer: Udtynding til 40 μm muliggør måleområder på 0-300 bar med <0,1% FS-hysterese. Ved hjælp af midlertidig binding (glasbærere) undgår processen waferbrud under bagsideætsning og opnår en overtrykstolerance på <1 μm for industrielle IoT-sensorer.

• Teknisk synergi: Vores waferudtyndingsudstyr forener mekanisk slibning, CMP og plasmaætsning for at imødegå forskellige materialeudfordringer (Si, SiC, safir). For eksempel kræver GaN-på-SiC hybridslibning (diamantskiver + plasma) for at afbalancere hårdhed og termisk udvidelse, mens MEMS-sensorer kræver en overfladeruhed på under 5 nm via CMP-polering.

• Branchemæssig indflydelse: Ved at muliggøre tyndere wafere med højere ydeevne driver denne teknologi innovationer inden for AI-chips, 5G mmWave-moduler og fleksibel elektronik med TTV-tolerancer <0,1 μm for foldbare displays og <0,5 μm for LiDAR-sensorer til biler.

XKH's tjenester

1. Tilpassede løsninger
Skalerbare konfigurationer: 4-12-tommer kammerdesign med automatisk påfyldning/aflæsning.
Dopingstøtte: Brugerdefinerede opskrifter til Er/Yb-dopede krystaller og InP/GaAs-wafere.

2. End-to-End support
Procesudvikling: Gratis prøveperioder med optimering.
Global træning: Årlige tekniske workshops om vedligeholdelse og fejlfinding.

3. Multimaterialebehandling
SiC: Waferfortynding til 100 μm med Ra <0,1 nm.
Safir: 50 μm tykkelse til UV-laservinduer (transmittans >92%@200 nm).

4. Værdiskabende tjenester
Forbrugsmaterialer: Diamantskiver (2000+ wafere/levetid) og CMP-slam.

Konklusion

Dette waferudtyndingsudstyr leverer brancheførende præcision, alsidighed på tværs af flere materialer og smart automatisering, hvilket gør det uundværligt til 3D-integration og effektelektronik. XKHs omfattende tjenester - fra tilpasning til efterbehandling - sikrer, at kunderne opnår omkostningseffektivitet og fremragende ydeevne inden for halvlederfremstilling.

Udstyr til udtynding af skiver 3
Udstyr til udtynding af skiver 4
Udstyr til udtynding af skiver 5

  • Tidligere:
  • Næste:

  • Skriv din besked her og send den til os