Zařízení pro ztenčování destiček pro zpracování safírových/SiC/Si destiček o průměru 4 až 12 palců

1. Pokročilé balení
• 3D integrované obvody: Ztenčení waferů umožňuje vertikální stohování logických/paměťových čipů (např. HBM stacky), čímž se dosahuje 10× vyšší šířky pásma a 50% nižší spotřeby energie ve srovnání s 2,5D řešeními. Zařízení podporuje hybridní bonding a integraci TSV (Through-Silicon Via), což je klíčové pro procesory AI/ML vyžadující rozteč propojení <10 μm. Například 12palcové wafery ztenčené na 25 μm umožňují stohování 8+ vrstev při zachování deformace <1,5 %, což je nezbytné pro automobilové LiDAR systémy.

• Fan-Out Package: Zmenšením tloušťky destičky na 30 μm se délka propojení zkrátí o 50 %, čímž se minimalizuje zpoždění signálu (<0,2 ps/mm) a umožňuje výrobu ultratenkých chipletů o tloušťce 0,4 mm pro mobilní SoC. Proces využívá algoritmy broušení s kompenzací napětí, které zabraňují deformaci (řízení TTV >50 μm), a zajišťuje tak spolehlivost ve vysokofrekvenčních RF aplikacích.

2. Výkonová elektronika
• IGBT moduly: Ztenčení na 50 μm snižuje tepelný odpor na <0,5 °C/W, což umožňuje 1200V SiC MOSFETům pracovat při teplotách přechodu 200 °C. Naše zařízení využívá vícestupňové broušení (hrubé: zrnitost 46 μm → jemné: zrnitost 4 μm) k eliminaci poškození pod povrchem a dosahuje tak spolehlivosti >10 000 cyklů tepelného cyklování. To je zásadní pro střídače pro elektromobily, kde 10 μm silné SiC destičky zlepšují rychlost spínání o 30 %.
• Výkonové součástky GaN na SiC: Ztenčení destičky na 80 μm zvyšuje mobilitu elektronů (μ > 2000 cm²/V·s) u 650V GaN HEMT tranzistorů, čímž se snižují ztráty vedením o 18 %. Proces využívá laserové řezání kostkami, aby se zabránilo praskání během ztenčování, a dosahuje se odštěpování hran <5 μm u VF výkonových zesilovačů.

3. Optoelektronika
• LED diody GaN-na-SiC: Safírové substráty o tloušťce 50 μm zlepšují účinnost extrakce světla (LEE) na 85 % (oproti 65 % u waferů o tloušťce 150 μm) minimalizací zachycování fotonů. Řízení ultranízké hodnoty TTV (<0,3 μm) našeho zařízení zajišťuje rovnoměrné vyzařování LED napříč 12palcovými wafery, což je zásadní pro displeje Micro-LED vyžadující rovnoměrnost vlnové délky <100 nm.
• Křemíková fotonika: Křemíkové destičky o tloušťce 25 μm umožňují o 3 dB/cm nižší ztráty šířením ve vlnovodech, což je nezbytné pro optické transceivery s rychlostí 1,6 Tbps. Proces integruje vyhlazování CMP pro snížení drsnosti povrchu na Ra <0,1 nm, což zvyšuje účinnost vazby o 40 %.

4. MEMS senzory
• Akcelerometry: Křemíkové destičky o tloušťce 25 μm dosahují poměru signálu k šumu (SNR) >85 dB (oproti 75 dB u destiček o tloušťce 50 μm) zvýšením citlivosti na posunutí zkušební hmoty. Náš dvouosý brousicí systém kompenzuje gradienty napětí a zajišťuje posun citlivosti <0,5 % v rozmezí teplot -40 °C až 125 °C. Mezi aplikace patří detekce automobilových nehod a sledování pohybu v AR/VR.

• Tlakové senzory: Ztenčení na 40 μm umožňuje měřicí rozsahy 0–300 barů s hysterezí <0,1 % FS. Použitím dočasného spojení (skleněných nosičů) se proces vyhýbá praskání destičky během leptání zadní strany a dosahuje se tolerance přetlaku <1 μm pro průmyslové IoT senzory.

• Technická synergie: Naše zařízení pro ztenčování destiček spojuje mechanické broušení, CMP a plazmové leptání pro řešení problémů s různými materiály (Si, SiC, safír). Například GaN na SiC vyžaduje hybridní broušení (diamantové kotouče + plazma) pro vyvážení tvrdosti a tepelné roztažnosti, zatímco senzory MEMS vyžadují drsnost povrchu pod 5 nm pomocí CMP leštění.

• Dopad na odvětví: Umožněním tenčích a výkonnějších waferů tato technologie pohání inovace v oblasti čipů umělé inteligence, modulů 5G mmWave a flexibilní elektroniky s tolerancemi TTV <0,1 μm pro skládací displeje a <0,5 μm pro automobilové senzory LiDAR.