อุปกรณ์ทำให้เวเฟอร์บางลงสำหรับการประมวลผลเวเฟอร์ Sapphire/SiC/Si ขนาด 4-12 นิ้ว

คำอธิบายสั้น ๆ :

อุปกรณ์ทำให้แผ่นเวเฟอร์บางลงเป็นเครื่องมือสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพื่อลดความหนาของแผ่นเวเฟอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการความร้อน ประสิทธิภาพไฟฟ้า และประสิทธิภาพในการบรรจุ อุปกรณ์นี้ใช้เทคโนโลยีการเจียรด้วยเครื่องจักร การขัดด้วยสารเคมี (CMP) และการกัดแบบแห้ง/เปียก เพื่อให้สามารถควบคุมความหนาได้อย่างแม่นยำเป็นพิเศษ (±0.1 μm) และเข้ากันได้กับแผ่นเวเฟอร์ขนาด 4–12 นิ้ว ระบบของเรารองรับการวางแนวระนาบ C/A และปรับแต่งสำหรับการใช้งานขั้นสูง เช่น ไอซี 3 มิติ อุปกรณ์ไฟฟ้า (IGBT/MOSFET) และเซ็นเซอร์ MEMS

XKH นำเสนอโซลูชันครบวงจร รวมถึงอุปกรณ์ที่ปรับแต่งตามความต้องการ (การประมวลผลเวเฟอร์ขนาด 2–12 นิ้ว) การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ (ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง <100/cm²) และการฝึกอบรมด้านเทคนิค


คุณสมบัติ

หลักการทำงาน

กระบวนการทำให้แผ่นเวเฟอร์บางลงดำเนินการผ่าน 3 ขั้นตอน:
การเจียรแบบหยาบ: ล้อเพชร (ขนาดกรวด 200–500 μm) ขจัดวัสดุได้ 50–150 μm ที่ 3,000–5,000 รอบต่อนาที เพื่อลดความหนาได้อย่างรวดเร็ว
การเจียรละเอียด: ล้อที่ละเอียดกว่า (ขนาดเม็ดกรวด 1–50 μm) จะลดความหนาลงเหลือ 20–50 μm ที่ <1 μm/s เพื่อลดความเสียหายใต้ผิวดินให้เหลือน้อยที่สุด
การขัดเงา (CMP): สารละลายเคมีและกลไกช่วยขจัดความเสียหายที่เหลือ ทำให้มีค่า Ra <0.1 nm

วัสดุที่เข้ากันได้

ซิลิกอน (Si): มาตรฐานสำหรับเวเฟอร์ CMOS บางลงเหลือ 25 μm สำหรับการซ้อน 3 มิติ
ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC): ต้องใช้ล้อเพชรเฉพาะทาง (ความเข้มข้นของเพชร 80%) เพื่อให้เสถียรทางความร้อน
แซฟไฟร์ (Al₂O₃): บางลงเหลือ 50 μm สำหรับการใช้งาน UV LED

ส่วนประกอบระบบหลัก

1. ระบบการบด
เครื่องเจียรแบบแกนคู่: ผสมผสานการเจียรหยาบ/ละเอียดไว้ในแพลตฟอร์มเดียว ช่วยลดเวลาในรอบการทำงานลง 40%
แกนหมุนแอโรสแตติก: ช่วงความเร็ว 0–6,000 รอบต่อนาที โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนในแนวรัศมีน้อยกว่า 0.5 μm

2. ระบบการจัดการเวเฟอร์
หัวจับสุญญากาศ: แรงยึด >50 นิวตัน พร้อมความแม่นยำในการวางตำแหน่ง ±0.1 μm
แขนหุ่นยนต์: ขนส่งเวเฟอร์ขนาด 4–12 นิ้วด้วยความเร็ว 100 มม./วินาที

3. ระบบควบคุม
เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์: การตรวจสอบความหนาแบบเรียลไทม์ (ความละเอียด 0.01 μm)
ฟีดฟอร์เวิร์ดที่ขับเคลื่อนโดย AI: คาดการณ์การสึกหรอของล้อและปรับพารามิเตอร์โดยอัตโนมัติ

4. การทำความเย็นและทำความสะอาด
การทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิก: กำจัดอนุภาคขนาด >0.5 μm ด้วยประสิทธิภาพ 99.9%
น้ำดีไอออนไนซ์: ทำให้เวเฟอร์เย็นลงเหลือ <5°C เหนืออุณหภูมิห้อง

ข้อได้เปรียบหลัก

1. ความแม่นยำสูงพิเศษ: TTV (การเปลี่ยนแปลงความหนาทั้งหมด) <0.5 μm, WTW (การเปลี่ยนแปลงความหนาภายในเวเฟอร์) <1 μm

2. การบูรณาการหลายกระบวนการ: รวมการบด CMP และการกัดพลาสม่าไว้ในเครื่องเดียว

3. ความเข้ากันได้ของวัสดุ:
ซิลิกอน: ลดความหนาจาก 775 μm เหลือ 25 μm
SiC: บรรลุ TTV น้อยกว่า 2 μm สำหรับการใช้งาน RF
เวเฟอร์เจือปน: เวเฟอร์ InP เติมฟอสฟอรัสที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่า 5%

4. ระบบอัตโนมัติอัจฉริยะ: การรวม MES ช่วยลดข้อผิดพลาดของมนุษย์ลง 70%

5. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ลดการใช้พลังงานลง 30% ด้วยระบบเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่

แอปพลิเคชันที่สำคัญ

1. บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง​​
• ไอซี 3 มิติ: การทำให้เวเฟอร์บางลงช่วยให้สามารถซ้อนชิปลอจิก/หน่วยความจำ (เช่น สแต็ก HBM) ในแนวตั้งได้ ทำให้แบนด์วิดท์สูงขึ้น 10 เท่าและลดการใช้พลังงานลง 50% เมื่อเทียบกับโซลูชัน 2.5 มิติ อุปกรณ์นี้รองรับการเชื่อมต่อแบบไฮบริดและการรวม TSV (Through-Silicon Via) ซึ่งมีความสำคัญสำหรับโปรเซสเซอร์ AI/ML ที่ต้องการระยะห่างระหว่างกันน้อยกว่า 10 μm ตัวอย่างเช่น เวเฟอร์ขนาด 12 นิ้วที่บางลงเหลือ 25 μm ช่วยให้ซ้อนได้ 8 ชั้นขึ้นไปในขณะที่ยังคงความบิดเบี้ยวน้อยกว่า 1.5% ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบ LiDAR ในยานยนต์

• บรรจุภัณฑ์แบบ Fan-Out: การลดความหนาของเวเฟอร์ลงเหลือ 30 μm ทำให้ความยาวของอินเตอร์คอนเนคต์สั้นลง 50% ลดความล่าช้าของสัญญาณ (<0.2 ps/mm) และเปิดใช้งานชิปเล็ตบางเฉียบ 0.4 มม. สำหรับ SoC บนมือถือ กระบวนการนี้ใช้ประโยชน์จากอัลกอริทึมการบดที่ชดเชยความเค้นเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยว (>50 μm TTV control) ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในการใช้งาน RF ความถี่สูง

2. อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
• โมดูล IGBT: การทำให้บางลงเหลือ 50 μm ช่วยลดความต้านทานความร้อนลงเหลือ <0.5°C/W ทำให้ MOSFET SiC 1200V ทำงานที่อุณหภูมิจุดต่อ 200°C อุปกรณ์ของเราใช้การเจียรหลายขั้นตอน (หยาบ: กรวด 46 μm → ละเอียด: กรวด 4 μm) เพื่อขจัดความเสียหายใต้ผิวดิน ทำให้มีรอบการหมุนเวียนความร้อนที่เชื่อถือได้มากกว่า 10,000 รอบ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอินเวอร์เตอร์ EV ที่เวเฟอร์ SiC หนา 10 μm ช่วยเพิ่มความเร็วในการสลับได้ 30%
• อุปกรณ์จ่ายไฟ GaN-on-SiC: การทำให้เวเฟอร์บางลงเหลือ 80 μm ช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (μ > 2000 cm²/V·s) สำหรับ HEMT GaN 650V โดยลดการสูญเสียการนำไฟฟ้าลง 18% กระบวนการนี้ใช้การตัดด้วยเลเซอร์เพื่อป้องกันการแตกร้าวระหว่างการทำให้บางลง ทำให้ได้การบิ่นขอบน้อยกว่า 5 μm สำหรับเครื่องขยายสัญญาณกำลัง RF

3. ออปโตอิเล็กทรอนิกส์
• LED GaN-on-SiC: ซับสเตรตแซฟไฟร์ขนาด 50 μm ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดแสง (LEE) เป็น 85% (เทียบกับ 65% สำหรับเวเฟอร์ขนาด 150 μm) โดยลดการดักจับโฟตอนให้เหลือน้อยที่สุด การควบคุม TTV ต่ำพิเศษของอุปกรณ์ของเรา (<0.3 μm) ช่วยให้ปล่อย LED ได้สม่ำเสมอบนเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้ว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับจอแสดงผล Micro-LED ที่ต้องการความสม่ำเสมอของความยาวคลื่นน้อยกว่า 100 นาโนเมตร
• ซิลิกอนโฟโตนิกส์: เวเฟอร์ซิลิกอนที่มีความหนา 25 ไมโครเมตรช่วยลดการสูญเสียการแพร่กระจายในท่อนำคลื่นลงได้ 3 dB/cm ซึ่งจำเป็นสำหรับทรานซีฟเวอร์ออปติคอล 1.6 Tbps กระบวนการนี้ผสานการปรับให้เรียบด้วย CMP เพื่อลดความหยาบของพื้นผิวให้เหลือ Ra <0.1 นาโนเมตร ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่อได้ 40%

4. เซ็นเซอร์ MEMS
• เครื่องวัดความเร่ง: เวเฟอร์ซิลิกอนขนาด 25 μm บรรลุ SNR >85 dB (เทียบกับ 75 dB สำหรับเวเฟอร์ขนาด 50 μm) โดยเพิ่มความไวในการเคลื่อนตัวของมวลพิสูจน์ ระบบการเจียรแบบแกนคู่ของเราชดเชยการไล่ระดับความเค้น ทำให้มั่นใจได้ถึงความคลาดเคลื่อนของความไวที่น้อยกว่า 0.5% ที่อุณหภูมิ -40°C ถึง 125°C การใช้งานรวมถึงการตรวจจับการชนในรถยนต์และการติดตามการเคลื่อนไหว AR/VR

• เซ็นเซอร์แรงดัน: การทำให้บางลงเหลือ 40 μm ช่วยให้วัดได้ตั้งแต่ 0–300 บาร์ โดยมีฮิสเทอรีซิส FS น้อยกว่า 0.1% โดยใช้การยึดติดชั่วคราว (ตัวพาแก้ว) กระบวนการนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงการแตกของเวเฟอร์ระหว่างการกัดด้านหลัง ทำให้ทนทานต่อแรงดันเกินน้อยกว่า 1 μm สำหรับเซ็นเซอร์ IoT ในอุตสาหกรรม

• การทำงานร่วมกันทางเทคนิค: อุปกรณ์ทำให้แผ่นเวเฟอร์บางของเราผสานรวมการเจียรเชิงกล CMP และการกัดด้วยพลาสม่าเพื่อรับมือกับความท้าทายด้านวัสดุที่หลากหลาย (Si, SiC, แซฟไฟร์) ตัวอย่างเช่น GaN-on-SiC ต้องใช้การเจียรไฮบริด (ล้อเพชร + พลาสม่า) เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแข็งและการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ในขณะที่เซ็นเซอร์ MEMS ต้องการความหยาบของพื้นผิวต่ำกว่า 5 นาโนเมตรผ่านการขัด CMP

• ผลกระทบต่ออุตสาหกรรม: เทคโนโลยีนี้ช่วยขับเคลื่อนการสร้างสรรค์นวัตกรรมในชิป AI โมดูล 5G mmWave และอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของ TTV น้อยกว่า 0.1 μm สำหรับจอแสดงผลแบบพับได้ และน้อยกว่า 0.5 μm สำหรับเซ็นเซอร์ LiDAR ในยานยนต์ โดยการเปิดใช้งานเวเฟอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและบางกว่า

บริการของ XKH

1. โซลูชันที่ปรับแต่งได้
การกำหนดค่าที่ปรับขนาดได้: การออกแบบห้องขนาด 4–12 นิ้ว พร้อมการโหลด/ขนถ่ายอัตโนมัติ
การสนับสนุนการเจือปนสาร: สูตรที่กำหนดเองสำหรับผลึกเจือปน Er/Yb และเวเฟอร์ InP/GaAs

2. การสนับสนุนแบบครบวงจร
การพัฒนากระบวนการ: ทดลองใช้งานฟรีพร้อมการเพิ่มประสิทธิภาพ
การฝึกอบรมระดับโลก: การประชุมเชิงปฏิบัติการทางเทคนิคประจำปีเกี่ยวกับการบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหา

3. การประมวลผลหลายวัสดุ
​​SiC: การทำให้เวเฟอร์บางลงเหลือ 100 μm โดย Ra <0.1 nm
แซฟไฟร์: ความหนา 50μm สำหรับหน้าต่างเลเซอร์ UV (การส่งผ่าน >92%@200 นาโนเมตร)

4. บริการเสริม
อุปทานสิ้นเปลือง: ล้อเพชร (เวเฟอร์มากกว่า 2,000 ชิ้น/อายุการใช้งาน) และสารละลาย CMP

บทสรุป

อุปกรณ์ทำให้แผ่นเวเฟอร์บางลงนี้ให้ความแม่นยำระดับชั้นนำของอุตสาหกรรม ความคล่องตัวของวัสดุหลายชนิด และระบบอัตโนมัติอัจฉริยะ ทำให้อุปกรณ์นี้ขาดไม่ได้สำหรับการบูรณาการ 3 มิติและอิเล็กทรอนิกส์กำลัง บริการที่ครอบคลุมของ XKH ตั้งแต่การปรับแต่งไปจนถึงการประมวลผลหลังการผลิต ช่วยให้ลูกค้าได้รับประสิทธิภาพด้านต้นทุนและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

เครื่องรีดแผ่นเวเฟอร์ 3
เครื่องรีดแผ่นเวเฟอร์ 4
เครื่องรีดแผ่นเวเฟอร์ 5

  • ก่อนหน้า:
  • ต่อไป:

  • เขียนข้อความของคุณที่นี่และส่งถึงเรา