4 ഇഞ്ച് മുതൽ 12 ഇഞ്ച് വരെ നീളമുള്ള സഫയർ/SiC/Si വേഫറുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള വേഫർ തിന്നിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ
പ്രവർത്തന തത്വം
വേഫർ നേർത്തതാക്കൽ പ്രക്രിയ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളിലൂടെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്:
റഫ് ഗ്രൈൻഡിംഗ്: ഒരു ഡയമണ്ട് വീൽ (ഗ്രിറ്റ് വലുപ്പം 200–500 μm) 3000–5000 rpm-ൽ 50–150 μm മെറ്റീരിയൽ നീക്കം ചെയ്ത് കനം വേഗത്തിൽ കുറയ്ക്കുന്നു.
ഫൈൻ ഗ്രൈൻഡിംഗ്: ഒരു നേർത്ത വീൽ (ഗ്രിറ്റ് വലുപ്പം 1–50 μm) ഉപരിതല കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന് <1 μm/s ൽ കനം 20–50 μm ആയി കുറയ്ക്കുന്നു.
പോളിഷിംഗ് (CMP): ഒരു കെമിക്കൽ-മെക്കാനിക്കൽ സ്ലറി അവശിഷ്ട കേടുപാടുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നു, Ra <0.1 nm കൈവരിക്കുന്നു.
അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ
സിലിക്കൺ (Si): CMOS വേഫറുകൾക്കുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ്, 3D സ്റ്റാക്കിംഗിനായി 25 μm ആയി നേർത്തതാക്കുന്നു.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC): താപ സ്ഥിരതയ്ക്കായി പ്രത്യേക വജ്രചക്രങ്ങൾ (80% വജ്ര സാന്ദ്രത) ആവശ്യമാണ്.
നീലക്കല്ല് (Al₂O₃): UV LED ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി 50 μm വരെ കനംകുറഞ്ഞത്.
കോർ സിസ്റ്റം ഘടകങ്ങൾ
1. ഗ്രൈൻഡിംഗ് സിസ്റ്റം
ഡ്യുവൽ-ആക്സിസ് ഗ്രൈൻഡർ: ഒറ്റ പ്ലാറ്റ്ഫോമിൽ കോഴ്സ്/ഫൈൻ ഗ്രൈൻഡിംഗ് സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സൈക്കിൾ സമയം 40% കുറയ്ക്കുന്നു.
എയറോസ്റ്റാറ്റിക് സ്പിൻഡിൽ: 0–6000 rpm വേഗത പരിധി, <0.5 μm റേഡിയൽ റണ്ണൗട്ട്.
2. വേഫർ ഹാൻഡ്ലിംഗ് സിസ്റ്റം
വാക്വം ചക്ക്: >50 N ഹോൾഡിംഗ് ഫോഴ്സ്, ±0.1 μm പൊസിഷനിംഗ് കൃത്യത.
റോബോട്ടിക് ആം: 100 mm/s വേഗതയിൽ 4–12 ഇഞ്ച് വേഫറുകൾ കൊണ്ടുപോകുന്നു.
3. നിയന്ത്രണ സംവിധാനം
ലേസർ ഇന്റർഫെറോമെട്രി: തത്സമയ കനം നിരീക്ഷണം (റെസല്യൂഷൻ 0.01 μm).
AI-ഡ്രൈവൺ ഫീഡ്ഫോർവേഡ്: വീൽ തേയ്മാനം പ്രവചിക്കുകയും പാരാമീറ്ററുകൾ യാന്ത്രികമായി ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
4. തണുപ്പിക്കൽ & വൃത്തിയാക്കൽ
അൾട്രാസോണിക് ക്ലീനിംഗ്: 99.9% കാര്യക്ഷമതയോടെ 0.5 μm-ൽ കൂടുതൽ കണികകൾ നീക്കംചെയ്യുന്നു.
ഡീയോണൈസ് ചെയ്ത വെള്ളം: വേഫറിനെ ആംബിയന്റ് താപനിലയേക്കാൾ <5°C വരെ തണുപ്പിക്കുന്നു.
പ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ
1. അൾട്രാ-ഹൈ പ്രിസിഷൻ: TTV (ആകെ കനം വ്യതിയാനം) <0.5 μm, WTW (വേഫറിനുള്ളിലെ കനം വ്യതിയാനം) <1 μm.
2. മൾട്ടി-പ്രോസസ് ഇന്റഗ്രേഷൻ: ഒരു മെഷീനിൽ ഗ്രൈൻഡിംഗ്, CMP, പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ് എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.
3. മെറ്റീരിയൽ അനുയോജ്യത:
സിലിക്കൺ: കനം 775 μm ൽ നിന്ന് 25 μm ആയി കുറയ്ക്കൽ.
SiC: RF ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് <2 μm TTV കൈവരിക്കുന്നു.
ഡോപ് ചെയ്ത വേഫറുകൾ: <5% റെസിസ്റ്റിവിറ്റി ഡ്രിഫ്റ്റുള്ള ഫോസ്ഫറസ്-ഡോപ് ചെയ്ത InP വേഫറുകൾ.
4. സ്മാർട്ട് ഓട്ടോമേഷൻ: MES സംയോജനം മനുഷ്യ പിശകുകൾ 70% കുറയ്ക്കുന്നു.
5. ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത: റീജനറേറ്റീവ് ബ്രേക്കിംഗ് വഴി 30% കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം.
പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ
1. അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗ്
• 3D IC-കൾ: വേഫർ തുന്നൽ ലോജിക്/മെമ്മറി ചിപ്പുകളുടെ (ഉദാ. HBM സ്റ്റാക്കുകൾ) ലംബമായ സ്റ്റാക്കിംഗ് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, 2.5D സൊല്യൂഷനുകളെ അപേക്ഷിച്ച് 10× ഉയർന്ന ബാൻഡ്വിഡ്ത്തും 50% കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും കൈവരിക്കുന്നു. <10 μm ഇന്റർകണക്ട് പിച്ച് ആവശ്യമുള്ള AI/ML പ്രോസസ്സറുകൾക്ക് നിർണായകമായ ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗും TSV (ത്രൂ-സിലിക്കൺ വിയ) സംയോജനവും ഉപകരണങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 25 μm വരെ നേർത്തതാക്കുന്ന 12-ഇഞ്ച് വേഫറുകൾ <1.5% വാർപേജ് നിലനിർത്തുമ്പോൾ 8+ ലെയറുകൾ സ്റ്റാക്ക് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് LiDAR സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അത്യാവശ്യമാണ്.
• ഫാൻ-ഔട്ട് പാക്കേജിംഗ്: വേഫർ കനം 30 μm ആയി കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ, ഇന്റർകണക്റ്റ് നീളം 50% കുറയ്ക്കുന്നു, സിഗ്നൽ കാലതാമസം കുറയ്ക്കുന്നു (<0.2 ps/mm) കൂടാതെ മൊബൈൽ SoC-കൾക്കായി 0.4 mm അൾട്രാ-തിൻ ചിപ്ലെറ്റുകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. വാർപേജ് (>50 μm TTV നിയന്ത്രണം) തടയുന്നതിന് സ്ട്രെസ്-കോമ്പൻസേറ്റഡ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് അൽഗോരിതങ്ങൾ ഈ പ്രക്രിയ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി RF ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു.
2. പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ്
• IGBT മൊഡ്യൂളുകൾ: 50 μm വരെ കനംകുറഞ്ഞതാക്കുന്നത് താപ പ്രതിരോധം <0.5°C/W ആയി കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് 1200V SiC MOSFET-കളെ 200°C ജംഗ്ഷൻ താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ഉപരിതല കേടുപാടുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ ഉപകരണങ്ങൾ മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് (പരുക്കൻ: 46 μm ഗ്രിറ്റ് → ഫൈൻ: 4 μm ഗ്രിറ്റ്) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് 10,000 ലധികം തെർമൽ സൈക്ലിംഗ് വിശ്വാസ്യത ചക്രങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നു. 10 μm കട്ടിയുള്ള SiC വേഫറുകൾ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത 30% മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന EV ഇൻവെർട്ടറുകൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
• GaN-on-SiC പവർ ഉപകരണങ്ങൾ: 80 μm ആയി വേഫർ കനം കുറയ്ക്കുന്നത് 650V GaN HEMT-കൾക്ക് ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി (μ > 2000 cm²/V·s) വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ചാലക നഷ്ടം 18% കുറയ്ക്കുന്നു. കനം കുറയ്ക്കുമ്പോൾ വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാകുന്നത് തടയാൻ ലേസർ സഹായത്തോടെയുള്ള ഡൈസിംഗ് ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു, RF പവർ ആംപ്ലിഫയറുകൾക്ക് <5 μm എഡ്ജ് ചിപ്പിംഗ് കൈവരിക്കുന്നു.
3. ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ്
• GaN-on-SiC LED-കൾ: 50 μm സഫയർ സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾ ഫോട്ടോൺ ട്രാപ്പിംഗ് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പ്രകാശ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ കാര്യക്ഷമത (LEE) 85% ആയി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു (150 μm വേഫറുകൾക്ക് 65% നെ അപേക്ഷിച്ച്). ഞങ്ങളുടെ ഉപകരണങ്ങളുടെ അൾട്രാ-ലോ TTV നിയന്ത്രണം (<0.3 μm) 12 ഇഞ്ച് വേഫറുകളിലുടനീളം ഏകീകൃത LED ഉദ്വമനം ഉറപ്പാക്കുന്നു, <100nm തരംഗദൈർഘ്യ ഏകീകൃതത ആവശ്യമുള്ള മൈക്രോ-LED ഡിസ്പ്ലേകൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
• സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്സ്: 25μm കട്ടിയുള്ള സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ വേവ്ഗൈഡുകളിൽ 3 dB/cm കുറവ് പ്രൊപ്പഗേഷൻ നഷ്ടം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, 1.6 Tbps ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്സീവറുകൾക്ക് അത്യാവശ്യമാണ്. ഉപരിതല പരുക്കൻത Ra <0.1 nm ആയി കുറയ്ക്കുന്നതിന് CMP സ്മൂത്തിംഗ് പ്രക്രിയ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കപ്ലിംഗ് കാര്യക്ഷമത 40% വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
4. MEMS സെൻസറുകൾ
• ആക്സിലറോമീറ്ററുകൾ: 25 μm സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ പ്രൂഫ്-മാസ് ഡിസ്പ്ലേസ്മെന്റ് സെൻസിറ്റിവിറ്റി വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് SNR >85 dB (50 μm വേഫറുകൾക്ക് 75 dB യുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ) കൈവരിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ ഡ്യുവൽ-ആക്സിസ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് സിസ്റ്റം സ്ട്രെസ് ഗ്രേഡിയന്റുകൾക്ക് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു, <0.5% സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഡ്രിഫ്റ്റ് -40°C മുതൽ 125°C വരെ ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ക്രാഷ് ഡിറ്റക്ഷൻ, AR/VR മോഷൻ ട്രാക്കിംഗ് എന്നിവ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
• പ്രഷർ സെൻസറുകൾ: 40 μm വരെ കനം കുറയ്ക്കുന്നത് 0–300 ബാർ അളക്കൽ ശ്രേണികളെ <0.1% FS ഹിസ്റ്റെറിസിസ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. താൽക്കാലിക ബോണ്ടിംഗ് (ഗ്ലാസ് കാരിയറുകൾ) ഉപയോഗിച്ച്, ബാക്ക്സൈഡ് എച്ചിംഗ് സമയത്ത് വേഫർ ഒടിവ് ഒഴിവാക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയ, വ്യാവസായിക IoT സെൻസറുകൾക്ക് <1 μm ഓവർപ്രഷർ ടോളറൻസ് കൈവരിക്കുന്നു.
• സാങ്കേതിക സിനർജി: വൈവിധ്യമാർന്ന മെറ്റീരിയൽ വെല്ലുവിളികളെ (Si, SiC, Sapphire) നേരിടുന്നതിന് ഞങ്ങളുടെ വേഫർ നേർത്തതാക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ മെക്കാനിക്കൽ ഗ്രൈൻഡിംഗ്, CMP, പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ് എന്നിവ ഏകീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കാഠിന്യവും താപ വികാസവും സന്തുലിതമാക്കുന്നതിന് GaN-on-SiC-ക്ക് ഹൈബ്രിഡ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് (ഡയമണ്ട് വീലുകൾ + പ്ലാസ്മ) ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം MEMS സെൻസറുകൾ CMP പോളിഷിംഗ് വഴി 5 nm-ൽ താഴെ ഉപരിതല പരുക്കൻത ആവശ്യപ്പെടുന്നു.
• വ്യവസായ സ്വാധീനം: കനം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ളതുമായ വേഫറുകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ AI ചിപ്പുകൾ, 5G mmWave മൊഡ്യൂളുകൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സ് എന്നിവയിൽ നൂതനാശയങ്ങൾ നയിക്കുന്നു, മടക്കാവുന്ന ഡിസ്പ്ലേകൾക്ക് TTV ടോളറൻസ് <0.1 μm ഉം ഓട്ടോമോട്ടീവ് LiDAR സെൻസറുകൾക്ക് <0.5 μm ഉം ആണ്.
എക്സ്.കെ.എച്ചിന്റെ സേവനങ്ങൾ
1. ഇഷ്ടാനുസൃത പരിഹാരങ്ങൾ
സ്കേലബിൾ കോൺഫിഗറേഷനുകൾ: ഓട്ടോമേറ്റഡ് ലോഡിംഗ്/അൺലോഡിംഗ് ഉള്ള 4–12 ഇഞ്ച് ചേമ്പർ ഡിസൈനുകൾ.
ഉത്തേജക പിന്തുണ: Er/Yb-ഡോപ്പഡ് ക്രിസ്റ്റലുകൾക്കും InP/GaAs വേഫറുകൾക്കുമുള്ള ഇഷ്ടാനുസൃത പാചകക്കുറിപ്പുകൾ.
2. എൻഡ്-ടു-എൻഡ് പിന്തുണ
പ്രക്രിയ വികസനം: സൗജന്യ ട്രയൽ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ആഗോള പരിശീലനം: അറ്റകുറ്റപ്പണികളെയും പ്രശ്നപരിഹാരത്തെയും കുറിച്ചുള്ള സാങ്കേതിക വർക്ക്ഷോപ്പുകൾ വർഷം തോറും നടത്തുന്നു.
3. മൾട്ടി-മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ്
SiC: Ra <0.1 nm ഉപയോഗിച്ച് വേഫർ 100 μm ആയി കനംകുറഞ്ഞതാക്കൽ.
നീലക്കല്ല്: UV ലേസർ വിൻഡോകൾക്ക് 50μm കനം (ട്രാൻസ്മിറ്റൻസ് >92%@200 nm).
4. മൂല്യവർധിത സേവനങ്ങൾ
ഉപഭോഗവസ്തുക്കൾ: ഡയമണ്ട് വീലുകൾ (2000+ വേഫറുകൾ/ലൈഫ്) കൂടാതെ CMP സ്ലറികളും.
തീരുമാനം
ഈ വേഫർ നേർത്തതാക്കൽ ഉപകരണം വ്യവസായത്തിൽ മുൻപന്തിയിൽ നിൽക്കുന്ന കൃത്യത, മൾട്ടി-മെറ്റീരിയൽ വൈവിധ്യം, സ്മാർട്ട് ഓട്ടോമേഷൻ എന്നിവ നൽകുന്നു, ഇത് 3D സംയോജനത്തിനും പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിനും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു. കസ്റ്റമൈസേഷൻ മുതൽ പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ് വരെയുള്ള XKH സമഗ്ര സേവനങ്ങൾ, അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൽ ക്ലയന്റുകൾ ചെലവ് കാര്യക്ഷമതയും പ്രകടന മികവും കൈവരിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.


