Опрема за стањивање плочица за обраду сафирних/SiC/Si плочица од 4 до 12 инча
Принцип рада
Процес стањивања вафле одвија се у три фазе:
Грубо брушење: Дијамантски точак (величина зрна 200–500 μm) уклања 50–150 μm материјала при 3000–5000 о/мин како би се брзо смањила дебљина.
Фино брушење: Финији точак (величина зрна 1–50 μm) смањује дебљину на 20–50 μm при <1 μm/s како би се минимизирало оштећење подземља.
Полирање (CMP): Хемијско-механичка суспензија елиминише преостала оштећења, постижући Ra <0,1 nm.
Компатибилни материјали
Силицијум (Si): Стандард за CMOS плочице, разређен на 25 μm за 3D слагање.
Силицијум карбид (SiC): За термичку стабилност потребни су специјализовани дијамантски точкови (концентрација дијаманта 80%).
Сафир (Al₂O₃): Разређен на 50 μm за UV LED примене.
Основне системске компоненте
1. Систем за млевење
Двоосна брусилица: Комбинује грубо/фино брушење на једној платформи, смањујући време циклуса за 40%.
Аеростатско вретено: опсег брзине од 0–6000 о/мин са радијалним одступањем <0,5 μм.
2. Систем за руковање плочицама
Вакуумска стезна глава: сила држања >50 N са тачношћу позиционирања од ±0,1 μm.
Роботска рука: Транспортује плочице од 4–12 инча брзином од 100 mm/s.
3. Систем управљања
Ласерска интерферометрија: Праћење дебљине у реалном времену (резолуција 0,01 μm).
AI-Driven Feedbackforward: Предвиђа хабање точкова и аутоматски подешава параметре.
4. Хлађење и чишћење
Ултразвучно чишћење: Уклања честице >0,5 μm са ефикасношћу од 99,9%.
Дејонизована вода: Хлади плочицу на <5°C изнад собне температуре.
Основне предности
1. Ултрависока прецизност: TTV (укупна варијација дебљине) <0,5 μm, WTW (варијација дебљине унутар плочице) <1 μm.
2. Вишепроцесна интеграција: Комбинује брушење, CMP и плазма нагризање у једној машини.
3. Компатибилност материјала:
Силицијум: Смањење дебљине са 775 μm на 25 μm.
SiC: Постиже TTV <2 μm за РФ примене.
Допиране плочице: InP плочице допиране фосфором са отпорним померањем <5%.
4. Паметна аутоматизација: MES интеграција смањује људске грешке за 70%.
5. Енергетска ефикасност: 30% мања потрошња енергије путем регенеративног кочења.
Кључне апликације
1. Напредно паковање
• 3Д интегрисана кола: Стањивање плочица омогућава вертикално слагање логичких/меморијских чипова (нпр. HBM стекови), постижући 10× већи пропусни опсег и 50% смањену потрошњу енергије у поређењу са 2.5Д решењима. Опрема подржава хибридно повезивање и TSV (Through-Silicon Via) интеграцију, што је кључно за AI/ML процесоре који захтевају корак међусобних веза <10 μm. На пример, плочице од 12 инча стањене на 25 μm омогућавају слагање 8+ слојева уз одржавање <1,5% искривљења, што је неопходно за аутомобилске LiDAR системе.
• Паковање са вентилатором: Смањењем дебљине плочице на 30 μм, дужина међусобне везе је скраћена за 50%, минимизирајући кашњење сигнала (<0,2 ps/mm) и омогућавајући ултратанке чиплете од 0,4 mm за мобилне SoC-ове. Процес користи алгоритме брушења компензоване напоном како би се спречило савијање (контрола TTV-а >50 μм), обезбеђујући поузданост у високофреквентним РФ апликацијама.
2. Енергетска електроника
• IGBT модули: Стањивање на 50 μm смањује термичку отпорност на <0,5°C/W, омогућавајући SiC MOSFET-овима од 1200V да раде на температурама споја од 200°C. Наша опрема користи вишестепено брушење (грубо: гранулација 46 μm → фино: гранулација 4 μm) како би се елиминисала оштећења испод површине, постижући >10.000 циклуса поузданости термичког циклирања. Ово је кључно за електричне инверторе, где SiC плочице дебљине 10 μm побољшавају брзину пребацивања за 30%.
• GaN-на-SiC уређаји за напајање: Стањивање плочице на 80 μm повећава мобилност електрона (μ > 2000 cm²/V·s) за 650V GaN HEMT транзисторе, смањујући губитке проводљивости за 18%. Процес користи ласерски потпомогнуто сечење како би се спречило пуцање током стањивања, постижући крзање ивица <5 μm за РФ појачала снаге.
3. Оптоелектроника
• GaN-on-SiC LED диоде: сафирне подлоге од 50 μm побољшавају ефикасност екстракције светлости (LEE) на 85% (у односу на 65% за плочице од 150 μm) минимизирањем хватања фотона. Контрола ултраниске вредности таласне дужине (<0,3 μm) наше опреме обезбеђује равномерну емисију LED диода на плочицама од 12 инча, што је кључно за микро-LED дисплеје који захтевају уједначеност таласне дужине <100nm.
• Силицијумска фотоника: Силицијумске плочице дебљине 25 μm омогућавају 3 dB/cm мањи губитак пропагације у таласоводима, што је неопходно за оптичке примопредајнике од 1,6 Tbps. Процес интегрише CMP изглађивање како би се смањила храпавост површине на Ra <0,1 nm, повећавајући ефикасност спрезања за 40%.
4. MEMS сензори
• Акцелерометри: Силицијумске плочице од 25 μm постижу однос сигнал-шум >85 dB (у односу на 75 dB за плочице од 50 μm) повећањем осетљивости на померање масе испита. Наш систем брушења са две осе компензује градијенте напона, осигуравајући померање осетљивости <0,5% на температурама од -40°C до 125°C. Примене укључују детекцију судара у аутомобилима и праћење кретања у проширеној/виртуелној реалности (AR/VR).
• Сензори притиска: Стањивање на 40 μm омогућава опсеге мерења од 0–300 бара са хистерезисом <0,1% FS. Коришћењем привременог везивања (стаклених носача), процес избегава ломљење плочице током нагризања задње стране, постижући толеранцију на прекомерни притисак <1 μm за индустријске IoT сензоре.
• Техничка синергија: Наша опрема за стањивање плочица обједињује механичко брушење, CMP и плазма нагризање како би се решили изазови са различитим материјалима (Si, SiC, сафир). На пример, GaN-на-SiC захтева хибридно брушење (дијамантске точкове + плазма) да би се уравнотежила тврдоћа и термичко ширење, док MEMS сензори захтевају површинску храпавост испод 5 nm путем CMP полирања.
• Утицај на индустрију: Омогућавањем тањих, перформанснијих плочица, ова технологија покреће иновације у AI чиповима, 5G mmWave модулима и флексибилној електроници, са TTV толеранцијама <0,1 μm за склопиве дисплеје и <0,5 μm за аутомобилске LiDAR сензоре.
Услуге компаније XKH
1. Прилагођена решења
Скалабилне конфигурације: Дизајн комора од 4–12 инча са аутоматским утоваром/пражњењем.
Допирање: Прилагођени рецепти за кристале допиране Er/Yb-ом и InP/GaAs плочице.
2. Комплетна подршка
Развој процеса: Бесплатни пробни периоди са оптимизацијом.
Глобална обука: Техничке радионице о одржавању и решавању проблема сваке године.
3. Обрада више материјала
SiC: Стањење плочице на 100 μm са Ra <0,1 nm.
Сафир: дебљина 50μm за УВ ласерске прозоре (пропусност >92% на 200 nm).
4. Услуге са додатом вредношћу
Потрошни материјал: Дијамантски точкови (2000+ плочица/животни век) и CMP суспензије.
Закључак
Ова опрема за стањивање плочица пружа водећу прецизност у индустрији, свестраност у раду са више материјала и паметну аутоматизацију, што је чини неопходном за 3Д интеграцију и енергетску електронику. Свеобухватне услуге компаније XKH – од прилагођавања до постпродукције – осигуравају клијентима да постигну исплативост и изврсне перформансе у производњи полупроводника.


