ציוד לדילול פרוסות ספיר/SiC/Si בגודל 4 אינץ' עד 12 אינץ'
עקרון עבודה
תהליך דילול הוופלים פועל באמצעות שלושה שלבים:
ליטוש גס: גלגל יהלום (גודל גריט 200-500 מיקרון) מסיר 50-150 מיקרון של חומר במהירות של 3000-5000 סל"ד כדי להפחית במהירות את העובי.
טחינה עדינה: גלגל עדין יותר (גודל גריט 1-50 מיקרון) מפחית את העובי ל-20-50 מיקרון במהירות של פחות מ-1 מיקרון/שנייה כדי למזער נזק תת-קרקעי.
ליטוש (CMP): תרחיף כימי-מכני מסלק נזק שיורי, ומשיג Ra <0.1 ננומטר.
חומרים תואמים
סיליקון (Si): סטנדרטי עבור פרוסות CMOS, דליל ל-25 מיקרון עבור ערימה תלת-ממדית.
סיליקון קרביד (SiC): דורש גלגלי יהלום מיוחדים (ריכוז יהלום של 80%) ליציבות תרמית.
ספיר (Al₂O₃): מדולל ל-50 מיקרון עבור יישומי LED UV.
רכיבי מערכת ליבה
1. מערכת טחינה
מטחנה דו-צירית: משלבת טחינה גסה/עדינה בפלטפורמה אחת, ומפחיתה את זמן המחזור ב-40%.
ציר אירוסטטי: טווח מהירויות 0–6000 סל"ד עם ריצה רדיאלית של <0.5 מיקרון.
2. מערכת טיפול בופלים
צ'אק ואקום: כוח החזקה >50 ניוטון עם דיוק מיקום של ±0.1 מיקרומטר.
זרוע רובוטית: מעבירה ופלים בגודל 4-12 אינץ' במהירות של 100 מ"מ/שנייה.
3. מערכת בקרה
אינטרפרומטריית לייזר: ניטור עובי בזמן אמת (רזולוציה 0.01 מיקרומטר).
הזנה קדימה מונעת בינה מלאכותית: מנבאת שחיקה של גלגלים ומתאימה פרמטרים באופן אוטומטי.
4. קירור וניקוי
ניקוי אולטרסאונד: מסיר חלקיקים >0.5 מיקרון ביעילות של 99.9%.
מים מזוקקים: מקררים את הוופל ל-<5°C מעל טמפרטורת הסביבה
יתרונות מרכזיים
1. דיוק אולטרה-גבוה: TTV (שינוי עובי כולל) <0.5 מיקרון, WTW (שינוי עובי בתוך פרוסה) <1 מיקרון.
2. שילוב רב-תהליכים: משלב טחינה, CMP וחריטה בפלזמה במכונה אחת.
3. תאימות חומרים:
סיליקון: הפחתת עובי מ-775 מיקרומטר ל-25 מיקרומטר.
SiC: משיג TTV של <2 מיקרומטר עבור יישומי RF.
ופלים מסוממים: ופלים InP מסוממים בזרחן עם סחיפה של <5% התנגדות.
4. אוטומציה חכמה: שילוב MES מפחית טעויות אנוש ב-70%.
5. יעילות אנרגטית: צריכת חשמל נמוכה ב-30% באמצעות בלימה רגנרטיבית.
יישומים מרכזיים
1. אריזה מתקדמת
• מעגלים משולבים תלת-ממדיים: דילול פרוסות סיליקון (wafers) מאפשר הערמה אנכית של שבבי לוגיקה/זיכרון (למשל, ערימות HBM), ומשיג רוחב פס גבוה פי 10 וצריכת חשמל מופחתת ב-50% בהשוואה לפתרונות 2.5D. הציוד תומך בשילוב היברידי ובאינטגרציה של TSV (Through-Silicon Via), קריטיים עבור מעבדי בינה מלאכותית/למידה אלקטרונית הדורשים פסיעה של פחות מ-10 מיקרון. לדוגמה, פרוסות סיליקון בגודל 12 אינץ' שדוללות ל-25 מיקרון מאפשרות הערמה של 8+ שכבות תוך שמירה על עיוות של פחות מ-1.5%, חיוני למערכות LiDAR לרכב.
• אריזת Fan-Out: על ידי הפחתת עובי הוופל ל-30 מיקרון, אורך החיבור מתקצר ב-50%, מה שממזער את עיכוב האות (<0.2 ps/mm) ומאפשר שבבים דקים במיוחד בעובי 0.4 מ"מ עבור רכיבי SoC ניידים. התהליך ממנף אלגוריתמי שחיקה מפוצים על ידי מאמץ כדי למנוע עיוות (בקרת TTV >50 מיקרון), מה שמבטיח אמינות ביישומי RF בתדר גבוה.
2. אלקטרוניקה להספק
• מודולי IGBT: דילול ל-50 מיקרון מפחית את ההתנגדות התרמית ל-<0.5°C/W, מה שמאפשר לטרנזיסטורי MOSFET SiC 1200V לפעול בטמפרטורות צומת של 200°C. הציוד שלנו משתמש בטחינה רב-שלבית (גס: 46 מיקרון גריט → עדין: 4 מיקרון גריט) כדי למנוע נזק תת-קרקעי, ולהשיג >10,000 מחזורים של אמינות מחזוריות תרמית. זה קריטי עבור ממירים חשמליים, שבהם פרוסות SiC בעובי 10 מיקרון משפרות את מהירות המיתוג ב-30%.
• התקני הספק GaN-on-SiC: דילול פרוסות סיליקון ל-80 מיקרון משפר את ניידות האלקטרונים (μ > 2000 סמ"ר/V·s) עבור מגברי הספק GaN HEMT של 650V, ומפחית את הפסדי ההולכה ב-18%. התהליך משתמש בחיתוך בסיוע לייזר כדי למנוע סדקים במהלך הדילול, ומשיג סדקים בקצה של פחות מ-5 מיקרון עבור מגברי הספק RF.
3. אופטואלקטרוניקה
• נוריות LED מסוג GaN-on-SiC: מצעי ספיר בעובי 50 מיקרומטר משפרים את יעילות חילוץ האור (LEE) ל-85% (לעומת 65% עבור פרוסות 150 מיקרומטר) על ידי מזעור לכידת פוטונים. בקרת ה-TTV הנמוכה במיוחד של הציוד שלנו (<0.3 מיקרומטר) מבטיחה פליטת LED אחידה על פני פרוסות 12 אינץ', קריטי עבור צגי Micro-LED הדורשים אחידות באורך גל של פחות מ-100 ננומטר.
• פוטוניקה של סיליקון: פרוסות סיליקון בעובי 25 מיקרומטר מאפשרות אובדן התפשטות נמוך יותר של 3 dB/cm במוליכי גל, חיוני עבור משדרי-מקלט אופטיים של 1.6 Tbps. התהליך משלב החלקת CMP כדי להפחית את חספוס פני השטח ל-Ra <0.1 ננומטר, ובכך לשפר את יעילות הצימוד ב-40%.
4. חיישני MEMS
• מדי תאוצה: פרוסות סיליקון בעובי 25 מיקרומטר משיגות יחס אות לרעש (SNR) של >85 dB (לעומת 75 dB עבור פרוסות של 50 מיקרומטר) על ידי הגברת רגישות תזוזת מסה-הוכחה. מערכת השחזה הדו-צירית שלנו מפצה על גרדיאנטים של מאמץ, ומבטיחה סחיפת רגישות של <0.5% בטמפרטורות של -40°C עד 125°C. היישומים כוללים זיהוי תאונות דרכים ומעקב אחר תנועה במציאות רבודה/מציאות מדומה.
• חיישני לחץ: דילול ל-40 מיקרון מאפשר טווחי מדידה של 0-300 בר עם היסטרזיס של פחות מ-0.1% FS. באמצעות קשירה זמנית (נשאי זכוכית), התהליך מונע שבר של פרוסת פרוסה במהלך איכול בצד האחורי, ומשיג סבילות לחץ יתר של פחות מ-1 מיקרון עבור חיישני IoT תעשייתיים.
• סינרגיה טכנית: ציוד דילול פרוסות החומר שלנו מאחד טחינה מכנית, CMP וחריטת פלזמה כדי להתמודד עם אתגרי חומרים מגוונים (Si, SiC, Sapphire). לדוגמה, GaN-on-SiC דורש טחינה היברידית (גלגלי יהלום + פלזמה) כדי לאזן קשיות והתפשטות תרמית, בעוד שחיישני MEMS דורשים חספוס פני שטח של פחות מ-5 ננומטר באמצעות ליטוש CMP.
• השפעה על התעשייה: על ידי מתן אפשרות ופלים דקים יותר ובעלי ביצועים גבוהים יותר, טכנולוגיה זו מניעה חדשנות בשבבי בינה מלאכותית, מודולי גל 5G mmWave ואלקטרוניקה גמישה, עם סבילות TTV <0.1 מיקרון עבור צגים מתקפלים ו-<0.5 מיקרון עבור חיישני LiDAR לרכב.
שירותי XKH
1. פתרונות מותאמים אישית
תצורות ניתנות להרחבה: עיצובים של תאים בגודל 4–12 אינץ' עם טעינה/פריקה אוטומטיות.
תמיכה בסימום: מתכונים מותאמים אישית לגבישים מסוממים ב-Er/Yb ופלים מסוג InP/GaAs.
2. תמיכה מקצה לקצה
פיתוח תהליכים: גרסאות ניסיון בחינם עם אופטימיזציה.
הדרכה גלובלית: סדנאות טכניות שנתיות בנושא תחזוקה ופתרון תקלות.
3. עיבוד רב-חומרים
SiC: דילול פרוסות סיליקון ל-100 מיקרון עם Ra <0.1 ננומטר.
ספיר: עובי 50 מיקרומטר עבור חלונות לייזר UV (העברה >92% @ 200 ננומטר).
4. שירותי ערך מוסף
חומרים מתכלים: גלגלי יהלום (2000+ פרוסות יהלום/אורך חיים) ותרחיפים CMP.
מַסְקָנָה
ציוד דילול פרוסות זה מספק דיוק מוביל בתעשייה, רב-תכליתי של חומרים ואוטומציה חכמה, מה שהופך אותו לחיוני עבור אינטגרציה תלת-ממדית ואלקטרוניקה של הספק. השירותים המקיפים של XKH - החל מהתאמה אישית ועד לעיבוד לאחר מכן - מבטיחים שלקוחות ישיגו יעילות עלויות ומצוינות בביצועים בייצור מוליכים למחצה.
