4 İnç - 12 İnç Safir/SiC/Si Wafer İşleme için Wafer İnceltme Ekipmanı
Çalışma Prensibi
Gofret inceltme işlemi üç aşamada gerçekleşir:
Kaba Taşlama: Elmas taşlama diski (tane boyutu 200–500 μm), kalınlığı hızla azaltmak için 3000–5000 rpm'de 50–150 μm malzemeyi kaldırır.
İnce Taşlama: Daha ince bir tekerlek (tane boyutu 1–50 μm), yüzey altı hasarını en aza indirmek için kalınlığı <1 μm/sn'de 20–50 μm'ye düşürür.
Parlatma (CMP): Kimyasal-mekanik bir bulamaç, kalıntı hasarı ortadan kaldırarak Ra <0,1 nm değerine ulaşır.
Uyumlu Malzemeler
Silisyum (Si): CMOS gofretler için standarttır, 3 boyutlu istifleme için 25 μm'ye kadar inceltilmiştir.
Silisyum Karbür (SiC): Termal kararlılık için özel elmas diskler (yüzde 80 elmas konsantrasyonu) gerektirir.
Safir (Al₂O₃): UV LED uygulamaları için 50 μm'ye kadar inceltilmiştir.
Çekirdek Sistem Bileşenleri
1. Öğütme Sistemi
Çift Eksenli Taşlama Makinesi: Kaba/ince taşlamayı tek bir platformda birleştirerek çevrim süresini %40 oranında azaltır.
Aerostatik Mil: <0,5 μm radyal sapma ile 0–6000 rpm hız aralığı.
2. Wafer Taşıma Sistemi
Vakumlu Mandren: ±0,1 μm konumlandırma hassasiyeti ile >50 N tutma kuvveti.
Robotik Kol: 100 mm/sn hızla 4-12 inçlik gofretleri taşır.
3. Kontrol Sistemi
Lazer İnterferometrisi: Gerçek zamanlı kalınlık izleme (çözünürlük 0,01 μm).
AI Destekli İleri Besleme: Tekerlek aşınmasını tahmin eder ve parametreleri otomatik olarak ayarlar.
4. Soğutma ve Temizleme
Ultrasonik Temizleme: 0,5 μm'den büyük partikülleri %99,9 verimlilikle giderir.
Deiyonize Su: Gofreti ortam sıcaklığının <5°C üzerine kadar soğutur.
Temel Avantajlar
1. Ultra Yüksek Hassasiyet: TTV (Toplam Kalınlık Değişimi) <0,5 μm, WTW (Gofret İçi Kalınlık Değişimi) <1 μm.
2. Çoklu İşlem Entegrasyonu: Taşlama, CMP ve plazma aşındırmayı tek bir makinede birleştirir.
3. Malzeme Uyumluluğu:
Silikon: Kalınlık 775 μm'den 25 μm'ye düşürüldü.
SiC: RF uygulamaları için <2 μm TTV'ye ulaşır.
Katkılı Gofretler: <%5 özdirenç kaymasına sahip fosfor katkılı InP gofretler.
4. Akıllı Otomasyon: MES entegrasyonu insan hatasını %70 oranında azaltır.
5. Enerji Verimliliği: Rejeneratif frenleme sayesinde %30 daha az güç tüketimi.
Temel Uygulamalar
1. Gelişmiş Paketleme
• 3D IC'ler: Yonga inceltme, mantık/bellek yongalarının (örneğin HBM yığınları) dikey olarak istiflenmesini sağlayarak 2,5D çözümlere kıyasla 10 kat daha yüksek bant genişliği ve %50 daha az güç tüketimi sağlar. Ekipman, <10 μm ara bağlantı aralığı gerektiren yapay zeka/makine öğrenimi işlemcileri için kritik olan hibrit bağlama ve TSV (Silikon Geçişi) entegrasyonunu destekler. Örneğin, 25 μm'ye kadar inceltilmiş 12 inçlik yongalar, otomotiv LiDAR sistemleri için gerekli olan %1,5'ten az eğriliği korurken 8'den fazla katmanın istiflenmesine olanak tanır.
• Fan-Out Paketleme: Gofret kalınlığının 30 μm'ye düşürülmesiyle, ara bağlantı uzunluğu %50 oranında kısaltılarak sinyal gecikmesi en aza indirilir (<0,2 ps/mm) ve mobil SoC'ler için 0,4 mm ultra ince yongacıklar elde edilir. Bu işlem, eğrilmeyi önlemek için gerilim dengelemeli taşlama algoritmalarından yararlanır (>50 μm TTV kontrolü) ve yüksek frekanslı RF uygulamalarında güvenilirlik sağlar.
2. Güç Elektroniği
• IGBT Modülleri: 50 μm'ye kadar inceltme, termal direnci <0,5°C/W'a düşürerek 1200 V SiC MOSFET'lerin 200°C bağlantı sıcaklıklarında çalışmasını sağlar. Ekipmanlarımız, yüzey altı hasarını ortadan kaldırmak için çok aşamalı taşlama (kaba: 46 μm kum → ince: 4 μm kum) kullanır ve 10.000'den fazla termal döngü güvenilirliği sağlar. Bu, 10 μm kalınlığındaki SiC yongaların anahtarlama hızını %30 oranında artırdığı elektrikli araç invertörleri için kritik öneme sahiptir.
• GaN-on-SiC Güç Aygıtları: 80 μm'ye kadar yonga inceltme, 650 V GaN HEMT'ler için elektron hareketliliğini (μ > 2000 cm²/V·s) artırarak iletim kayıplarını %18 oranında azaltır. Bu işlem, inceltme sırasında çatlamayı önlemek için lazer destekli kesme tekniğini kullanır ve RF güç amplifikatörleri için <5 μm kenar kırılması sağlar.
3. Optoelektronik
• GaN-on-SiC LED'ler: 50 μm safir alt tabakalar, foton yakalamayı en aza indirerek ışık çıkarma verimliliğini (LEE) %85'e (150 μm gofretler için %65'e kıyasla) çıkarır. Ekipmanımızın ultra düşük TTV kontrolü (<0,3 μm), 100 nm'den az dalga boyu homojenliği gerektiren Mikro LED ekranlar için kritik öneme sahip olan 12 inç gofretler boyunca homojen LED emisyonu sağlar.
• Silikon Fotonik: 25 μm kalınlığındaki silikon gofretler, 1,6 Tbps optik alıcı-vericiler için olmazsa olmaz olan dalga kılavuzlarında 3 dB/cm daha düşük yayılma kaybı sağlar. Bu işlem, yüzey pürüzlülüğünü Ra <0,1 nm'ye düşürmek için CMP düzeltmeyi entegre ederek kuplaj verimliliğini %40 artırır.
4. MEMS Sensörleri
• İvmeölçerler: 25 μm silikon gofretler, kütle yer değiştirme hassasiyetini artırarak 85 dB'den fazla SNR (50 μm gofretler için 75 dB'ye kıyasla) sağlar. Çift eksenli taşlama sistemimiz, gerilim gradyanlarını telafi ederek -40°C ile 125°C arasında %0,5'ten az hassasiyet kayması sağlar. Uygulamalar arasında otomotiv çarpışma tespiti ve AR/VR hareket takibi yer alır.
• Basınç Sensörleri: 40 μm'ye kadar inceltme, %0,1'den az FS histerezisi ile 0–300 bar ölçüm aralıklarına olanak tanır. Geçici bağlama (cam taşıyıcılar) kullanılarak yapılan işlem, arka yüzey aşındırma sırasında gofret kırılmasını önleyerek endüstriyel IoT sensörleri için 1 μm'den az aşırı basınç toleransı sağlar.
• Teknik Sinerji: Gofret inceltme ekipmanlarımız, çeşitli malzeme zorluklarını (Si, SiC, Safir) ele almak için mekanik taşlama, CMP ve plazma aşındırmayı birleştirir. Örneğin, GaN-on-SiC, sertlik ve termal genleşmeyi dengelemek için hibrit taşlama (elmas diskler + plazma) gerektirirken, MEMS sensörleri CMP parlatma yoluyla 5 nm'nin altında yüzey pürüzlülüğü gerektirir.
• Sektör Etkisi: Daha ince, daha yüksek performanslı gofretler sağlayarak bu teknoloji, katlanabilir ekranlar için <0,1 μm ve otomotiv LiDAR sensörleri için <0,5 μm TTV toleranslarıyla yapay zeka çiplerinde, 5G mmWave modüllerinde ve esnek elektroniklerde yenilikleri teşvik ediyor.
XKH'nin Hizmetleri
1. Özelleştirilmiş Çözümler
Ölçeklenebilir Konfigürasyonlar: Otomatik yükleme/boşaltma özelliğine sahip 4–12 inçlik hazne tasarımları.
Doping Desteği: Er/Yb katkılı kristaller ve InP/GaAs gofretler için özel tarifler.
2. Uçtan Uca Destek
Süreç Geliştirme: Optimizasyonlu ücretsiz deneme çalışmaları.
Global Eğitim: Bakım ve sorun giderme konusunda her yıl teknik atölyeler.
3. Çoklu Malzeme İşleme
SiC: Ra <0,1 nm olan 100 μm'ye kadar inceltilmiş gofret.
Safir: UV lazer pencereler için 50μm kalınlık (geçirgenlik >%92@200 nm).
4. Katma Değerli Hizmetler
Sarf Malzemesi: Elmas diskler (ömür başına 2000+ gofret) ve CMP bulamaçları.
Çözüm
Bu yonga inceltme ekipmanı, sektör lideri hassasiyet, çok malzemeli çok yönlülük ve akıllı otomasyon sunarak 3B entegrasyon ve güç elektroniği için vazgeçilmez hale geliyor. Özelleştirmeden son işleme kadar kapsamlı XKH hizmetleri, müşterilerin yarı iletken üretiminde maliyet verimliliği ve performans mükemmelliğine ulaşmasını sağlıyor.
