凯特精机半导体设备解决方案 | 以高精度、高刚性支撑晶圆减薄机稳定量产
从芯片设计、晶圆制造到封装测试,半导体产业链横跨数百道精密工序,任何环节的微小误差,都可能直接影响芯片良率。全流程制造设备对于运动系统的定位精度、动态稳定性、长期运行可靠性设立了严苛标准。
而精密传动部件作为半导体装备的“运动关节”,承担着精准定位、高速运动、稳定加工等关键职能,其性能水平直接影响整机加工能力与产线运行效率。
长期以来,半导体装备核心零部件面临较高技术门槛,部分关键部件依赖海外品牌。如今,随着国产精密制造能力不断提升,以凯特精机为代表的国产企业正持续突破技术壁垒,为半导体装备提供更加可靠的精密传动解决方案。
△ HTPM导轨副部分产品
凯特精机高精度滚柱导轨
在半导体晶圆减薄机上的解决方案
△ LGR系列滚柱直线导轨副产品
半导体装备中,晶圆减薄机是服务于晶圆制造及先进封装工序的核心设备。设备主要通过背面磨削等工艺,对硅、碳化硅及化合物半导体晶圆进行减薄,以满足后续封装及芯片制造对晶圆厚度的要求。
减薄过程中,磨削机构需要持续承受加工载荷,同时伴随高速运动及产生大量磨削颗粒等复杂工况,这对设备运动稳定性、加工精度及长期运行可靠性提出了严苛要求。
晶圆越薄,设备的每一道加工,就越需要磨削动作稳定。
第一、 高精度稳定进给,支撑晶圆厚度一致性
导轨作为磨削机构的直线运动的支撑基础,其运行精度、定位性能及运动稳定性,会影响加工进给过程的稳定性,并进一步影响磨削过程的一致性。
凯特精机LGR系列滚柱直线导轨副可提供高加工精度,运行平稳、定位精准,可有效减少加工过程中的偏差,帮助磨削机构实现精准、稳定的进给运动。
第二、高刚性承载,应对持续磨削载荷
晶圆背面磨削过程中,为保证磨具与晶圆基片持续接触,需要施加较大的加工载荷,同时可能还要承受偏载及倾覆力矩。对于磨削机构而言,传动部件的承载能力和刚性直接影响在这样受力状态下的运动稳定性。
凯特精机LGR系列滚柱直线导轨副相比滚珠导轨副,其刚性、抗倾覆能力、抗偏载能力都得到加强,能够满足晶圆减薄过程中的高稳定性需求,加工出的晶圆表面更平整光滑,同时减少碎片风险。
第三、高密封技术、长寿命,适配半导体洁净环境
晶圆磨削过程中传动部件处于存在大量的硅粉及磨具碎屑,同时伴随磨削液等复杂环境。
凯特精机LGR系列滚柱直线导轨副的高密封防尘能力,可满足这种工况要求,可有效降低粉尘、磨屑等异物侵入导轨内部的风险。同时,LGR系列最高速度可达120m/min,最高加速度可达2G,兼顾高速运动与动态响应性。这样的稳定运动性能与密封防护能力相结合,在持续重载磨削工况下有助于持续保证加工精度,减少重复校准、降低维护频次,从而提升了设备长期运行的可靠性。
△ LGR系列滚柱直线导轨副+钢带密封
未来,凯特精机将携手客户与合作伙伴,共同推动半导体装备核心零部件的国产化进程,以精密制造助力半导体产业链的高质量发展,为中国制造迈向高端化贡献更多力量。