4 инч-12 инчийн индранил/SiC/Si вафель боловсруулах зориулалттай вафер сийрэгжүүлэх төхөөрөмж
Ажлын зарчим
Өргөст хальсыг сийрэгжүүлэх процесс нь гурван үе шаттайгаар явагддаг.
Барзгар нунтаглах: Алмазан дугуй (200–500 мкм хэмжээтэй нунтаг) нь зузааныг хурдан багасгахын тулд 3000–5000 эрг/мин хурдтайгаар 50–150 мкм материалыг зайлуулдаг.
Нарийн нунтаглах: Илүү нарийн ширхэгтэй дугуй (1–50 мкм хэмжээтэй нунтаглалт) нь гүний гадаргуугийн эвдрэлийг багасгахын тулд <1 μм/с үед зузааныг 20–50 μм болгон багасгадаг.
Өнгөлгөө (CMP): Химийн механик зутан нь үлдэгдэл эвдрэлийг арилгаж, Ra<0.1 нм-д хүрдэг.
Тохиромжтой материал
Цахиур (Si): 3D овоолоход зориулж 25 μм хүртэл сийрэгжүүлсэн CMOS хавтанд зориулсан стандарт.
Цахиурын карбид (SiC): Дулааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд тусгай алмазан дугуй (80% алмазын концентраци) шаарддаг.
Сапфир (Al₂O₃): Хэт ягаан туяаны LED хэрэглээнд зориулж 50 μм хүртэл шингэрүүлсэн.
Системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
1. Нунтаглах систем
Хос тэнхлэгт нунтаглагч: Бүдүүн/нарийн нунтаглагчийг нэг платформд нэгтгэж, мөчлөгийн хугацааг 40%-иар бууруулдаг.
Аэростатик спинд: 0-6000 эрг / мин хурдтай, 0.5 мкм-ээс бага радиаль урсацтай.
2. Вафель боловсруулах систем
Вакуум Чак: ±0.1 μм байрлал тогтоох нарийвчлалтай >50 Н барих хүч.
Роботын гар: 100 мм/с хурдтайгаар 4-12 инчийн хавтан зөөвөрлөнө.
3. Хяналтын систем
Лазер интерферометр: Бодит цагийн зузааныг хянах (нарийвчлал 0.01 мкм).
AI-Driven Feedforward: Дугуйны элэгдлийг урьдчилан таамаглаж, параметрүүдийг автоматаар тохируулдаг.
4. Хөргөх, цэвэрлэх
Хэт авианы цэвэрлэгээ: 0.5 мкм-ээс их хэмжээтэй тоосонцорыг 99.9%-ийн үр ашигтайгаар арилгана.
Ионгүйжүүлсэн ус: Өргөсийг орчны хэмжээнээс <5°С хүртэл хөргөнө.
Үндсэн давуу тал
1. Хэт өндөр нарийвчлал: TTV (Нийт зузаанын өөрчлөлт) <0.5 μм, WTW (Вафель доторх зузааны өөрчлөлт) <1 мкм.
2. Олон процессын интеграци: Нунтаглах, CMP, плазмын сийлбэрийг нэг машинд нэгтгэдэг.
3. Материалын нийцтэй байдал:
Цахиур: Зузааныг 775 μм-ээс 25 μм болгон бууруулна.
SiC: RF-ийн хэрэглээний хувьд <2 μm TTV-д хүрдэг.
Доптой вафли: Эсэргүүцэл нь 5%-иас багагүй, фосфороор баяжуулсан InP хавтан.
4. Ухаалаг автоматжуулалт: MES-ийн интеграцчлал нь хүний алдааг 70% бууруулдаг.
5. Эрчим хүчний хэмнэлт: Сэргээх тоормозоор эрчим хүчний зарцуулалт 30% бага.
Гол програмууд
1. Нарийвчилсан савлагаа
• 3D IC: Өргөвчийг сийрэгжүүлэх нь логик/санах ойн чипүүдийг (жишээ нь, HBM стек гэх мэт) босоо байдлаар давхарлаж, 2.5D шийдэлтэй харьцуулахад 10 дахин өндөр зурвасын өргөн, 50% эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг. Энэхүү төхөөрөмж нь хайбрид холболт болон TSV (Through-Silicon Via) интеграцийг дэмждэг бөгөөд энэ нь <10 μм-ээс бага давтамжтай AI/ML процессоруудад чухал ач холбогдолтой. Жишээлбэл, 25 μм хүртэл сийрэгжүүлсэн 12 инчийн хавтангууд нь автомашины LiDAR системд зайлшгүй шаардлагатай <1.5% эвдрэлийг хадгалахын зэрэгцээ 8+ давхаргыг давхарлах боломжийг олгодог.
• Fan-Out сав баглаа боодол: Өрөөний зузааныг 30 μм болгон бууруулснаар харилцан холболтын уртыг 50%-иар богиносгож, дохионы саатлыг (<0.2 ps/mm) багасгаж, гар утасны SoC-д зориулсан 0.4 мм-ийн хэт нимгэн чиплетуудыг идэвхжүүлнэ. Уг процесс нь эвдрэлээс (>50 μм TTV хяналт) урьдчилан сэргийлэхийн тулд стрессийг нөхөх нунтаглах алгоритмуудыг ашиглан өндөр давтамжийн RF-ийн хэрэглээнд найдвартай байдлыг хангадаг.
2. Эрчим хүчний электроник
• IGBT модулиуд: 50 μм хүртэл сийрэгжүүлэх нь дулааны эсэргүүцлийг <0.5°C/W хүртэл бууруулж, 1200V SiC MOSFET-ийг 200°C уулзварын температурт ажиллах боломжийг олгоно. Манай тоног төхөөрөмж нь гүний гадаргуугийн эвдрэлийг арилгахын тулд олон үе шаттай нунтаглах (бүдүүн: 46 μм нунтаг → нарийн ширхэгтэй: 4 μм нунтаг) ашигладаг бөгөөд дулааны эргэлтийн найдвартай байдлыг >10,000 циклд хүргэдэг. Энэ нь 10 μм зузаантай SiC хавтан нь шилжих хурдыг 30% сайжруулдаг EV инвертерүүдийн хувьд маш чухал юм.
• GaN-on-SiC цахилгаан төхөөрөмж: Өргөст цаасыг 80 мкм хүртэл сийрэгжүүлэх нь 650 В GaN HEMT-ийн электрон хөдөлгөөнийг (μ > 2000 см²/V·s) сайжруулж, дамжуулалтын алдагдлыг 18%-иар бууруулдаг. Уг процесс нь сийрэгжүүлэх явцад ан цав үүсэхээс сэргийлж, RF-ийн цахилгаан өсгөгчийн хувьд <5 μм-ийн ирмэгийн зүсэлтэнд хүрэхийн тулд лазерын тусламжтайгаар шоо зүсэх аргыг ашигладаг.
3. Оптоэлектроник
• GaN-on-SiC LED: 50 μм индранил субстрат нь гэрэл ялгаруулах үр ашгийг (LEE) 85% хүртэл сайжруулдаг (150 μм өрсөгний хувьд 65% -ийн эсрэг) фотон барихыг багасгадаг. Манай төхөөрөмжийн хэт бага TTV удирдлага (<0.3 μм) нь 12 инчийн хавтан дээр жигд LED ялгаралтыг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь <100нм долгионы урттай жигд байх шаардлагатай Micro-LED дэлгэцийн хувьд чухал юм.
• Silicon Photonics: 25μm зузаантай цахиур хавтан нь долгион хөтлүүр дэх тархалтын алдагдлыг 3 дБ/см-ээр бага болгодог бөгөөд энэ нь 1.6 Tbps хурдтай оптик дамжуулагчдад зайлшгүй шаардлагатай. Уг процесс нь гадаргуугийн тэгш бус байдлыг Ra<0.1 нм хүртэл бууруулж, холболтын үр ашгийг 40%-иар нэмэгдүүлэхийн тулд CMP-ийн тэгшитгийг нэгтгэдэг.
4. MEMS мэдрэгч
• Хурдатгал хэмжигч: 25 μм цахиурын хавтан нь SNR >85 дБ (50 μм-ийн хувьд 75 дБ-тэй харьцуулахад) массын шилжилтийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлснээр хүрдэг. Манай хоёр тэнхлэгт нунтаглах систем нь стрессийн градиентийг нөхөж, -40°C-ээс 125°C-ийн <0.5%-ийн мэдрэмтгий байдлыг хангадаг. Хэрэглээнд автомашины осол илрүүлэх, AR/VR хөдөлгөөнийг хянах зэрэг багтана.
• Даралт мэдрэгч: 40 μм хүртэл сийрэгжүүлэх нь 0-300 бар хэмжилтийн мужийг <0.1% FS гистерезистэй болгодог. Түр зуурын холболтыг (шилэн зөөгч) ашиглан уг процесс нь ар талын сийлбэр хийх явцад вафель хугарахаас зайлсхийж, үйлдвэрлэлийн IoT мэдрэгчүүдийн хувьд <1 μм хэт даралтыг тэсвэрлэдэг.
• Техникийн хамтын ажиллагаа: Манай өргүүр сийрэгжүүлэх төхөөрөмж нь янз бүрийн материалын сорилтыг (Si, SiC, Sapphire) шийдвэрлэхийн тулд механик нунтаглах, CMP, плазмын сийлбэрийг нэгтгэдэг. Жишээлбэл, GaN-on-SiC нь хатуулаг ба дулааны тэлэлтийг тэнцвэржүүлэхийн тулд эрлийз нунтаглах (алмазын дугуй + плазм) шаарддаг бол MEMS мэдрэгч нь CMP өнгөлгөөний тусламжтайгаар 5 нм-ээс доош гадаргуугийн тэгш бус байдлыг шаарддаг.
• Салбарт үзүүлэх нөлөө: Нимгэн, өндөр хүчин чадалтай өргүүрийг идэвхжүүлснээр энэ технологи нь AI чип, 5G mmWave модулиуд болон уян электроникийн инновацийг хөдөлгөж, эвхэгддэг дэлгэцийн хувьд TTV-ийн хүлцэл <0.1 μм, автомашины LiDAR мэдрэгчийн хувьд <0.5 μм байна.
XKH-ийн үйлчилгээ
1. Захиалгат шийдэл
Өргөтгөх боломжтой тохиргоо: 4-12 инчийн камерын загвар нь автоматаар ачих/буулгах боломжтой.
Допингийн дэмжлэг: Er/Yb-ээр баяжуулсан талстууд болон InP/GaAs вафельд зориулсан тусгай жор.
2. Төгсгөлийн дэмжлэг
Процессын хөгжил: Оновчлолтой үнэгүй туршилтыг ажиллуулдаг.
Глобал сургалт: Жил бүр засвар үйлчилгээ, алдааг олж засварлах техникийн семинарууд.
3. Олон төрлийн материал боловсруулах
SiC: Ра <0.1 нм-ээр 100 μм хүртэл сийрэгжүүлэх вафель.
Сапфир: Хэт ягаан туяаны лазер цонхны хувьд 50 μм зузаан (дамжуулалт > 92%@200 нм).
4. Нэмүү өртөг шингэсэн үйлчилгээ
Хэрэглээний хангамж: Алмазан дугуй (2000 гаруй ширхэгтэй хавтан / амьдрал) болон CMP зутан.
Дүгнэлт
Өргөст цаасыг сийрэгжүүлэх энэхүү төхөөрөмж нь салбартаа тэргүүлэгч нарийвчлал, олон төрлийн материалын олон талт байдал, ухаалаг автоматжуулалтыг бий болгож, 3D интеграци болон цахилгаан эрчим хүчний электроникийн зайлшгүй шаардлагатай болгодог. XKH иж бүрэн үйлчилгээнүүд нь өөрчлөн тохируулахаас эхлээд дараах боловсруулалт хүртэл үйлчлүүлэгчдэдээ хагас дамжуулагч үйлдвэрлэхэд зардлын хэмнэлт, гүйцэтгэлийн өндөр түвшинд хүрэх боломжийг олгодог.


