Waferverdënnungsausrüstung fir d'Veraarbechtung vu Saphir/SiC/Si-Wafelen vun 4-12 Zoll
Aarbechtsprinzip
De Prozess vun der Waferverdënnung funktionéiert a dräi Etappen:
Grobschleifen: Eng Diamantscheif (Korngréisst 200–500 μm) läscht 50–150 μm Material bei 3000–5000 U/min, fir d'Dicke séier ze reduzéieren.
Feinschleifen: Eng méi fein Scheif (Korngréisst 1–50 μm) reduzéiert d'Déckt op 20–50 μm bei <1 μm/s, fir Schied un der Ënnerfläch ze minimiséieren.
Poléieren (CMP): E chemesch-mechanesche Schläim eliminéiert Reschtschued a erreecht e Ra <0,1 nm.
Kompatibel Materialien
Silizium (Si): Standard fir CMOS-Waferen, verdënnt op 25 μm fir 3D-Stacking.
Siliziumkarbid (SiC): Erfuerdert speziell Diamantscheiwen (80% Diamantkonzentratioun) fir thermesch Stabilitéit.
Saphir (Al₂O₃): Verdënnt op 50 μm fir UV-LED-Uwendungen.
Kär Systemkomponenten
1. Schleifsystem
Duebelachseschleifmaschinn: Kombinéiert Grob-/Feinschleifen op enger eenzeger Plattform, reduzéiert d'Zykluszäit ëm 40%.
Aerostatesch Spindel: Drehzahlberäich vun 0–6000 U/min mat engem radialen Auslaf vun <0,5 μm.
2. Wafer-Handhabungssystem
Vakuumfutter: >50 N Haltkraaft mat ±0,1 μm Positionéierungsgenauegkeet.
Roboterarm: Transportéiert 4–12-Zoll-Waferen mat 100 mm/s.
3. Kontrollsystem
Laserinterferometrie: Echtzäit-Déckteniwwerwaachung (Opléisung 0,01 μm).
KI-gedriwwenen Feedforward: Viraussoe vum Radverschleiung a passt d'Parameteren automatesch un.
4. Ofkillen & Botzen
Ultraschallreinigung: Entfernt Partikelen >0,5 μm mat 99,9% Effizienz.
Deioniséiert Waasser: Killt d'Wafer op <5°C iwwer der Ëmgéigungstemperatur of.
Kärvirdeeler
1. Ultrahéich Präzisioun: TTV (Total Dickness Variation) <0,5 μm, WTW (Within-Wafer Dickness Variation) <1 μm.
2. Multi-Prozess Integratioun: Kombinéiert Schleifen, CMP a Plasmaätzen an enger Maschinn.
3. Materialkompatibilitéit:
Silizium: Décktereduktioun vu 775 μm op 25 μm.
SiC: Erreecht <2 μm TTV fir RF-Uwendungen.
Dotiert Waferen: Phosphor-dotiert InP-Waferen mat enger Widderstandsdrift vun <5%.
4. Smart Automation: MES-Integratioun reduzéiert mënschlech Feeler ëm 70%.
5. Energieeffizienz: 30% méi niddrege Stroumverbrauch duerch regenerativ Bremsen.
Schlësselapplikatiounen
1. Fortgeschratt Verpackung
• 3D-ICs: Wafer-Verdënnung erméiglecht vertikal Stacking vu Logik-/Speicherchips (z.B. HBM-Stacks), wouduerch eng 10x méi héich Bandbreet an e 50% reduzéierte Stroumverbrauch am Verglach mat 2,5D-Léisunge erreecht gëtt. D'Ausrüstung ënnerstëtzt Hybrid Bonding an TSV-Integratioun (Through-Silicon Via), wat entscheedend ass fir KI/ML-Prozessoren, déi eng Interconnect-Pitch vun <10 μm brauchen. Zum Beispill erlaben 12-Zoll-Wafers, déi op 25 μm verdënnt sinn, d'Stapelung vun 8+ Schichten, während d'Verzerrung vun <1,5% behalen gëtt, wat essentiell fir LiDAR-Systemer am Automobilberäich ass.
• Fan-Out Packaging: Duerch d'Reduktioun vun der Waferdicke op 30 μm gëtt d'Verbindungslängt ëm 50% verkierzt, wouduerch d'Signalverzögerung (<0,2 ps/mm) miniméiert gëtt an 0,4 mm ultradënn Chiplets fir mobil SoCs erméiglecht ginn. De Prozess notzt stresskompenséiert Schleifalgorithmen fir Verzerrung ze vermeiden (>50 μm TTV-Kontroll), wat Zouverlässegkeet an Héichfrequenz-HF-Applikatiounen garantéiert.
2. Leeschtungselektronik
• IGBT-Moduler: Verdënnung op 50 μm reduzéiert den thermesche Widderstand op <0,5°C/W, wouduerch 1200V SiC-MOSFETs bei Junctiontemperature vun 200°C funktionéiere kënnen. Eis Ausrüstung benotzt e Méistufeschleifen (grov: 46 μm Grit → fein: 4 μm Grit) fir Schied un der Ënnerfläch ze eliminéieren, wouduerch >10.000 Zyklen vun thermescher Zykliséierungszouverlässegkeet erreecht ginn. Dëst ass entscheedend fir EV-Inverter, wou 10 μm déck SiC-Waferen d'Schaltgeschwindegkeet ëm 30% verbesseren.
• GaN-op-SiC-Energieversuergungskomponenten: Waferverdënnung op 80 μm verbessert d'Elektronemobilitéit (μ > 2000 cm²/V·s) fir 650V GaN HEMTs, wouduerch d'Leetungsverloschter ëm 18% reduzéiert ginn. De Prozess benotzt lasergestëtzt Dicing, fir Rëssbildung beim Verdënnen ze vermeiden, wouduerch <5 μm Kantenabsplittung fir HF-Energieverstärker erreecht gëtt.
3. Optoelektronik
• GaN-op-SiC LEDs: 50 μm Saphirsubstrate verbesseren d'Liichtextraktiounseffizienz (LEE) op 85% (am Verglach zu 65% fir 150 μm Waferen) andeems se d'Photonenfange miniméieren. Déi ultra-niddreg TTV-Kontroll vun eiser Ausrüstung (<0,3 μm) garantéiert eng eenheetlech LED-Emissioun iwwer 12-Zoll-Waferen, wat entscheedend ass fir Micro-LED-Displays, déi eng Wellelängteuniformitéit vu <100nm erfuerderen.
• Siliziumphotonik: 25 μm déck Siliziumwafer erméiglechen 3 dB/cm méi niddrege Propagatiounsverloscht a Wellenleiter, essentiell fir 1,6 Tbps optesch Transceiver. De Prozess integréiert CMP-Glättung fir d'Uewerflächenrauheet op Ra <0,1 nm ze reduzéieren, wat d'Kopplungseffizienz ëm 40% erhéicht.
4. MEMS-Sensoren
• Beschleunigungsmesser: 25 μm Siliziumwafer erreechen eng Signal-Rausch ...
• Drocksensoren: Verdënnung op 40 μm erméiglecht Miessberäicher vun 0–300 bar mat enger Hysterese vu manner wéi 0,1% FS. Mat temporärer Bindung (Glasträger) vermeit de Prozess Waferfraktur beim Réckseiteätzungen, wouduerch eng Iwwerdrocktoleranz vu manner wéi 1 μm fir industriell IoT-Sensoren erreecht gëtt.
• Technesch Synergie: Eis Waferverdënnungsausrüstung vereenegt mechanescht Schleifen, CMP a Plasmaätzen, fir verschidde Materialproblemer (Si, SiC, Saphir) unzegoen. Zum Beispill erfuerdert GaN-op-SiC en Hybridschleifen (Diamantrieder + Plasma) fir d'Häert an d'thermesch Expansioun auszebalancéieren, während MEMS-Sensoren eng Uewerflächenrauheet vu manner wéi 5 nm iwwer CMP-Poléieren erfuerderen.
• Impakt op d'Industrie: Duerch d'Erméiglechkeet vun méi dënne, méi performante Waferen, féiert dës Technologie zu Innovatiounen an KI-Chips, 5G mmWave-Moduler a flexibeler Elektronik, mat TTV-Toleranzen <0,1 μm fir klappbar Displays an <0,5 μm fir LiDAR-Sensoren am Automobilberäich.
D'Servicer vun XKH
1. Personaliséiert Léisungen
Skalierbar Konfiguratiounen: Kammerdesignen vun 4–12 Zoll mat automatiséiertem Belueden/Entlueden.
Dopingënnerstëtzung: Benotzerdefinéiert Rezepter fir Er/Yb-dotiert Kristaller an InP/GaAs-Waferen.
2. End-to-End Support
Prozessentwécklung: Gratis Testversioune mat Optimiséierung.
Global Training: Alljährlech technesch Workshops iwwer Ënnerhalt a Fehlerbehebung.
3. Veraarbechtung vu verschiddene Materialien
SiC: Waferverdënnung op 100 μm mat Ra <0,1 nm.
Saphir: 50 μm Déckt fir UV-Laserfënsteren (Transmittanz >92%@200 nm).
4. Wäertvoll Servicer
Verbrauchsmaterial: Diamantscheiwen (2000+ Waferen/Liewensdauer) a CMP-Schläim.
Conclusioun
Dës Ausrüstung fir d'Verdënnung vu Wafers bitt branchenféierend Präzisioun, Villfältegkeet u verschiddene Materialien an intelligent Automatiséierung, wat se onverzichtbar fir 3D-Integratioun an Energieelektronik mécht. Déi ëmfaassend Servicer vun XKH - vun der Personnaliséierung bis zur Nowveraarbechtung - suergen dofir, datt d'Clienten Käschteeffizienz an exzellent Leeschtung an der Hallefleederproduktioun erreechen.


