4 इंच-12 इंच नीलम/SiC/Si वेफर्स प्रसंस्करण के लिए वेफर पतला उपकरण

4 इंच-12 इंच सफायर/SiC/Si वेफर्स प्रसंस्करण के लिए वेफर थिनिंग उपकरण विशेष रुप से प्रदर्शित छवि

संक्षिप्त वर्णन:

वेफर थिनिंग उपकरण सेमीकंडक्टर निर्माण में एक महत्वपूर्ण उपकरण है, जो थर्मल प्रबंधन, विद्युत प्रदर्शन और पैकेजिंग दक्षता को अनुकूलित करने के लिए वेफर की मोटाई को कम करता है। यह उपकरण अल्ट्रा-सटीक मोटाई नियंत्रण (± 0.1 μm) और 4-12-इंच वेफ़र के साथ संगतता प्राप्त करने के लिए मैकेनिकल ग्राइंडिंग, केमिकल मैकेनिकल पॉलिशिंग (CMP) और ड्राई/वेट एचिंग तकनीकों का उपयोग करता है। हमारे सिस्टम C/A-प्लेन ओरिएंटेशन का समर्थन करते हैं और 3D IC, पावर डिवाइस (IGBT/MOSFETs) और MEMS सेंसर जैसे उन्नत अनुप्रयोगों के लिए तैयार किए गए हैं।

XKH पूर्ण पैमाने पर समाधान प्रदान करता है, जिसमें अनुकूलित उपकरण (2-12 इंच वेफर प्रसंस्करण), प्रक्रिया अनुकूलन (दोष घनत्व <100/सेमी²) और तकनीकी प्रशिक्षण शामिल है।

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विशेषताएँ

काम के सिद्धांत

वेफर पतला करने की प्रक्रिया तीन चरणों में संचालित होती है:
रफ ग्राइंडिंग: एक हीरा पहिया (ग्रिट आकार 200-500 माइक्रोन) 3000-5000 आरपीएम पर 50-150 माइक्रोन सामग्री को हटाता है जिससे मोटाई तेजी से कम होती है।
बारीक पीसना: एक महीन पहिया (ग्रिट आकार 1-50 μm) उपसतह क्षति को न्यूनतम करने के लिए मोटाई को <1 μm/s पर 20-50 μm तक कम कर देता है।
पॉलिशिंग (सीएमपी): एक रासायनिक-यांत्रिक घोल अवशिष्ट क्षति को समाप्त करता है, जिससे Ra <0.1 एनएम प्राप्त होता है।

संगत सामग्री

सिलिकॉन (Si): CMOS वेफर्स के लिए मानक, 3D स्टैकिंग के लिए 25 μm तक पतला।
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC): तापीय स्थिरता के लिए विशेष हीरा चक्र (80% हीरा सांद्रण) की आवश्यकता होती है।
नीलम (Al₂O₃): UV LED अनुप्रयोगों के लिए 50 μm तक पतला किया गया।

कोर सिस्टम घटक

1. पीसने की प्रणाली
दोहरे अक्ष वाली ग्राइंडर: एक ही प्लेटफॉर्म पर मोटे/बारीक पीसने को संयोजित करती है, जिससे चक्र समय 40% कम हो जाता है।
एयरोस्टेटिक स्पिंडल: 0-6000 आरपीएम गति रेंज <0.5 μm रेडियल रनआउट के साथ।

2. वेफर हैंडलिंग सिस्टम
वैक्यूम चक: > 50 N होल्डिंग बल ± 0.1 μm स्थिति सटीकता के साथ।
रोबोटिक आर्म: 4-12 इंच के वेफर्स को 100 मिमी/सेकेंड की गति से परिवहन करता है।

3. नियंत्रण प्रणाली
लेज़र इंटरफेरोमेट्री: वास्तविक समय मोटाई निगरानी (रिज़ॉल्यूशन 0.01 μm)।
एआई-संचालित फीडफॉरवर्ड: पहिये के घिसाव का पूर्वानुमान लगाता है और मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित करता है।

4. शीतलन और सफाई
अल्ट्रासोनिक सफाई: 99.9% दक्षता के साथ 0.5 μm से बड़े कणों को हटाता है।
विआयनीकृत जल: वेफर को परिवेश के तापमान से <5°C ऊपर तक ठंडा करता है।

मुख्य लाभ

1. अति उच्च परिशुद्धता: टीटीवी (कुल मोटाई भिन्नता) <0.5 μm, डब्ल्यूटीडब्ल्यू (वेफर के भीतर मोटाई भिन्नता) <1 μm।

2. बहु-प्रक्रिया एकीकरण: एक मशीन में पीस, सीएमपी, और प्लाज्मा नक़्क़ाशी को जोड़ती है।

3. सामग्री संगतता:
सिलिकॉन: मोटाई 775μm से 25μm तक कम हो गई।
SiC: RF अनुप्रयोगों के लिए <2 μm TTV प्राप्त करता है।
डोप्ड वेफर्स: <5% प्रतिरोधकता बहाव के साथ फॉस्फोरस-डोप्ड InP वेफर्स।

4. स्मार्ट ऑटोमेशन: एमईएस एकीकरण मानवीय त्रुटि को 70% तक कम करता है।

5. ऊर्जा दक्षता: पुनर्योजी ब्रेकिंग के माध्यम से 30% कम बिजली की खपत।

प्रमुख अनुप्रयोग

1. उन्नत पैकेजिंग
• 3D IC: वेफर थिनिंग लॉजिक/मेमोरी चिप्स (जैसे, HBM स्टैक) की वर्टिकल स्टैकिंग को सक्षम बनाता है, जिससे 2.5D समाधानों की तुलना में 10 गुना अधिक बैंडविड्थ और 50% कम बिजली की खपत प्राप्त होती है। उपकरण हाइब्रिड बॉन्डिंग और TSV (थ्रू-सिलिकॉन वाया) एकीकरण का समर्थन करता है, जो <10 μm इंटरकनेक्ट पिच की आवश्यकता वाले AI/ML प्रोसेसर के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, 25 μm तक पतले किए गए 12-इंच वेफ़र 8+ परतों को स्टैक करने की अनुमति देते हैं जबकि <1.5% वॉरपेज बनाए रखते हैं, जो ऑटोमोटिव LiDAR सिस्टम के लिए आवश्यक है।

• फैन-आउट पैकेजिंग: वेफर की मोटाई को 30 μm तक कम करके, इंटरकनेक्ट की लंबाई 50% तक कम की जाती है, जिससे सिग्नल में देरी कम होती है (<0.2 ps/mm) और मोबाइल SoCs के लिए 0.4 mm अल्ट्रा-थिन चिपलेट सक्षम होते हैं। यह प्रक्रिया तनाव-क्षतिपूर्ति पीसने वाले एल्गोरिदम का लाभ उठाती है ताकि वॉरपेज (>50 μm TTV नियंत्रण) को रोका जा सके, जिससे उच्च-आवृत्ति RF अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

2. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स
• IGBT मॉड्यूल: 50 μm तक पतला करने से थर्मल प्रतिरोध <0.5°C/W तक कम हो जाता है, जिससे 1200V SiC MOSFETs 200°C जंक्शन तापमान पर काम करने में सक्षम हो जाते हैं। हमारे उपकरण में बहु-चरण पीसने (मोटे: 46 μm ग्रिट → महीन: 4 μm ग्रिट) का उपयोग किया जाता है ताकि उपसतह क्षति को समाप्त किया जा सके, जिससे थर्मल साइकलिंग विश्वसनीयता के 10,000 से अधिक चक्र प्राप्त होते हैं। यह EV इनवर्टर के लिए महत्वपूर्ण है, जहाँ 10 μm-मोटे SiC वेफ़र स्विचिंग गति को 30% तक बेहतर बनाते हैं।
• GaN-on-SiC पावर डिवाइस: 80 μm तक वेफर थिनिंग 650V GaN HEMTs के लिए इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (μ > 2000 cm²/V·s) को बढ़ाती है, जिससे चालन हानि 18% कम हो जाती है। प्रक्रिया थिनिंग के दौरान दरार को रोकने के लिए लेजर-सहायता प्राप्त डाइसिंग का उपयोग करती है, जिससे RF पावर एम्पलीफायरों के लिए <5 μm एज चिपिंग प्राप्त होती है।

3. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स
• GaN-on-SiC LED: 50 μm सैफायर सब्सट्रेट फोटॉन ट्रैपिंग को कम करके प्रकाश निष्कर्षण दक्षता (LEE) को 85% (150 μm वेफ़र के लिए 65% बनाम) तक सुधारते हैं। हमारे उपकरण का अल्ट्रा-लो TTV नियंत्रण (<0.3 μm) 12-इंच वेफ़र में एक समान LED उत्सर्जन सुनिश्चित करता है, जो <100nm तरंगदैर्ध्य एकरूपता की आवश्यकता वाले माइक्रो-LED डिस्प्ले के लिए महत्वपूर्ण है।
• सिलिकॉन फोटोनिक्स: 25μm-मोटी सिलिकॉन वेफ़र्स वेवगाइड्स में 3 dB/cm कम प्रसार हानि को सक्षम करते हैं, जो 1.6 Tbps ऑप्टिकल ट्रांसीवर के लिए आवश्यक है। प्रक्रिया सतह खुरदरापन को Ra <0.1 nm तक कम करने के लिए CMP स्मूथिंग को एकीकृत करती है, जिससे युग्मन दक्षता 40% तक बढ़ जाती है।

4. एमईएमएस सेंसर
• एक्सेलेरोमीटर: 25 μm सिलिकॉन वेफ़र प्रूफ़-मास विस्थापन संवेदनशीलता को बढ़ाकर SNR >85 dB (50 μm वेफ़र के लिए 75 dB बनाम) प्राप्त करते हैं। हमारा दोहरे अक्ष वाला ग्राइंडिंग सिस्टम तनाव के ढालों की भरपाई करता है, जिससे -40°C से 125°C पर <0.5% संवेदनशीलता बहाव सुनिश्चित होता है। अनुप्रयोगों में ऑटोमोटिव क्रैश डिटेक्शन और AR/VR मोशन ट्रैकिंग शामिल हैं।

• दबाव सेंसर: 40 μm तक पतला करने से <0.1% FS हिस्टैरिसिस के साथ0–300 बार माप रेंजसक्षम होती है। अस्थायी बॉन्डिंग (ग्लास कैरियर) का उपयोग करके, प्रक्रिया बैकसाइड एचिंग के दौरान वेफर फ्रैक्चर से बचती है, जिससे औद्योगिक IoT सेंसर के लिए <1 μm ओवरप्रेशर सहनशीलता प्राप्त होती है।

• तकनीकी तालमेल: हमारा वेफर थिनिंग उपकरण विविध सामग्री चुनौतियों (Si, SiC, नीलम) को संबोधित करने के लिए यांत्रिक पीस, CMP और प्लाज्मा नक़्क़ाशी को एकीकृत करता है। उदाहरण के लिए, GaN-on-SiC को कठोरता और थर्मल विस्तार को संतुलित करने के लिए हाइब्रिड पीस (डायमंड व्हील + प्लाज्मा) की आवश्यकता होती है, जबकि MEMS सेंसर CMP पॉलिशिंग के माध्यम से सब-5 एनएम सतह खुरदरापन की मांग करते हैं।

• उद्योग प्रभाव: पतले, उच्च-प्रदर्शन वाले वेफर्स को सक्षम करके, यह तकनीक एआई चिप्स, 5 जी एमएमवेव मॉड्यूल और लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स में नवाचारों को बढ़ावा देती है, जिसमें फोल्डेबल डिस्प्ले के लिए टीटीवी सहिष्णुता <0.1 माइक्रोन और ऑटोमोटिव लिडार सेंसर के लिए <0.5 माइक्रोन है।

XKH की सेवाएँ

1. अनुकूलित समाधान
स्केलेबल कॉन्फ़िगरेशन: स्वचालित लोडिंग/अनलोडिंग के साथ 4-12-इंच चैम्बर डिज़ाइन।
डोपिंग समर्थन: Er/Yb-डोप्ड क्रिस्टल और InP/GaAs वेफर्स के लिए कस्टम रेसिपी।

2. एंड-टू-एंड समर्थन
प्रक्रिया विकास: अनुकूलन के साथ निःशुल्क परीक्षण चलता है।
वैश्विक प्रशिक्षण: रखरखाव और समस्या निवारण पर प्रतिवर्ष तकनीकी कार्यशालाएं।

3. बहु-सामग्री प्रसंस्करण
SiC: Ra <0.1 nm के साथ 100 μm तक वेफर पतला करना।
नीलम: यूवी लेजर खिड़कियों के लिए 50μm मोटाई (संप्रेषण > 92%@200 एनएम)।

4. मूल्य वर्धित सेवाएं
उपभोज्य आपूर्ति: डायमंड व्हील्स (2000+ वेफर्स/जीवन) और सीएमपी स्लरी।

निष्कर्ष

यह वेफर थिनिंग उपकरण उद्योग में अग्रणी सटीकता, बहु-सामग्री बहुमुखी प्रतिभा और स्मार्ट स्वचालन प्रदान करता है, जो इसे 3D एकीकरण और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अपरिहार्य बनाता है। XKH की व्यापक सेवाएँ - अनुकूलन से लेकर पोस्ट-प्रोसेसिंग तक - यह सुनिश्चित करती हैं कि ग्राहक सेमीकंडक्टर निर्माण में लागत दक्षता और प्रदर्शन उत्कृष्टता प्राप्त करें।