Utstyr for tynning av wafere for prosessering av 4-12-tommers safir-/SiC-/Si-wafere

1. Avansert emballasje
• 3D-IC-er: Wafertynning muliggjør vertikal stabling av logikk-/minnebrikker (f.eks. HBM-stabler), noe som oppnår 10 ganger høyere båndbredde og 50 % redusert strømforbruk sammenlignet med 2,5D-løsninger. Utstyret støtter hybridbinding og TSV-integrasjon (Through-Silicon Via), noe som er kritisk for AI/ML-prosessorer som krever <10 μm sammenkoblingsavstand. For eksempel tillater 12-tommers wafere tynnet til 25 μm stabling av 8+ lag samtidig som de opprettholder <1,5 % vridning, noe som er avgjørende for LiDAR-systemer i bilindustrien.

• Fan-Out-pakking: Ved å redusere wafertykkelsen til 30 μm, forkortes sammenkoblingslengden med 50 %, noe som minimerer signalforsinkelsen (<0,2 ps/mm) og muliggjør 0,4 mm ultratynne brikker for mobile SoC-er. Prosessen utnytter stresskompenserte slipealgoritmer for å forhindre vridning (>50 μm TTV-kontroll), noe som sikrer pålitelighet i høyfrekvente RF-applikasjoner.

2. Kraftelektronikk
• IGBT-moduler: Tynning til 50 μm reduserer termisk motstand til <0,5 °C/W, noe som gjør at 1200 V SiC MOSFET-er kan operere ved 200 °C koblingstemperaturer. Utstyret vårt benytter flertrinnssliping (grov: 46 μm korn → fin: 4 μm korn) for å eliminere skader under overflaten, og oppnår >10 000 sykluser med termisk syklingspålitelighet. Dette er kritisk for elbilomformere, hvor 10 μm tykke SiC-wafere forbedrer svitsjehastigheten med 30 %.
• GaN-på-SiC-kraftenheter: Waferfortynning til 80 μm forbedrer elektronmobiliteten (μ > 2000 cm²/V·s) for 650V GaN HEMT-er, noe som reduserer ledningstap med 18 %. Prosessen bruker laserassistert dicing for å forhindre sprekkdannelser under tynning, og oppnår <5 μm kantavskalling for RF-effektforsterkere.

3. Optoelektronikk
• GaN-på-SiC LED-er: 50 μm safirsubstrater forbedrer lysutvinningseffektiviteten (LEE) til 85 % (mot 65 % for 150 μm wafere) ved å minimere fotonfangst. Utstyrets ultralave TTV-kontroll (<0,3 μm) sikrer jevn LED-utslipp på tvers av 12-tommers wafere, noe som er kritisk for Micro-LED-skjermer som krever en bølgelengdeuniformitet på <100 nm.
• Silisiumfotonikk: 25 μm tykke silisiumskiver muliggjør 3 dB/cm lavere forplantningstap i bølgeledere, noe som er essensielt for optiske transceivere på 1,6 Tbps. Prosessen integrerer CMP-utjevning for å redusere overflateruhet til Ra <0,1 nm, noe som forbedrer koblingseffektiviteten med 40 %.

4. MEMS-sensorer
• Akselerometre: 25 μm silisiumskiver oppnår SNR >85 dB (vs. 75 dB for 50 μm skiver) ved å øke følsomheten for forskyvning av prøvemasse. Vårt toaksede slipesystem kompenserer for spenningsgradienter, noe som sikrer <0,5 % følsomhetsdrift over -40 °C til 125 °C. Bruksområder inkluderer deteksjon av bilulykker og AR/VR-bevegelsessporing.

• Trykksensorer: Tynning til 40 μm muliggjør måleområder på 0–300 bar med <0,1 % FS-hysterese. Ved å bruke midlertidig binding (glassbærere) unngår prosessen waferbrudd under baksideetsing, og oppnår <1 μm overtrykkstoleranse for industrielle IoT-sensorer.

• Teknisk synergi: Vårt wafertynningsutstyr forener mekanisk sliping, CMP og plasmaetsing for å håndtere ulike materialutfordringer (Si, SiC, safir). For eksempel krever GaN-på-SiC hybridsliping (diamantskiver + plasma) for å balansere hardhet og termisk ekspansjon, mens MEMS-sensorer krever overflateruhet på under 5 nm via CMP-polering.

• Bransjepåvirkning: Ved å muliggjøre tynnere wafere med høyere ytelse, driver denne teknologien innovasjoner innen AI-brikker, 5G mmWave-moduler og fleksibel elektronikk, med TTV-toleranser <0,1 μm for sammenleggbare skjermer og <0,5 μm for LiDAR-sensorer i bilindustrien.