Zariadenie na riedenie doštičiek na spracovanie 4-12-palcových zafírových/SiC/Si doštičiek

1. Pokročilé balenie
• 3D integrované obvody: Stenčovanie doštičiek umožňuje vertikálne stohovanie logických/pamäťových čipov (napr. HBM stacky), čím sa dosahuje 10× vyššia šírka pásma a 50 % nižšia spotreba energie v porovnaní s 2,5D riešeniami. Zariadenie podporuje hybridné bonding a integráciu TSV (Through-Silicon Via), čo je kľúčové pre procesory AI/ML vyžadujúce rozstup prepojení <10 μm. Napríklad 12-palcové doštičky stenčené na 25 μm umožňujú stohovanie 8+ vrstiev pri zachovaní deformácie <1,5 %, čo je nevyhnutné pre automobilové systémy LiDAR.

• Rozvetvené balenie: Znížením hrúbky doštičky na 30 μm sa dĺžka prepojenia skracuje o 50 %, čím sa minimalizuje oneskorenie signálu (<0,2 ps/mm) a umožňuje sa výroba ultratenkých čipov s hrúbkou 0,4 mm pre mobilné SoC. Proces využíva algoritmy brúsenia s kompenzáciou napätia, aby sa zabránilo deformácii (riadenie TTV >50 μm), čím sa zabezpečuje spoľahlivosť vo vysokofrekvenčných RF aplikáciách.

2. Výkonová elektronika
• IGBT moduly: Zriedenie na 50 μm znižuje tepelný odpor na <0,5 °C/W, čo umožňuje 1200 V SiC MOSFETom pracovať pri teplotách spoja 200 °C. Naše zariadenie využíva viacstupňové brúsenie (hrubé: zrnitosť 46 μm → jemné: zrnitosť 4 μm) na elimináciu poškodenia pod povrchom, čím sa dosahuje spoľahlivosť >10 000 cyklov tepelného cyklovania. To je kľúčové pre meniče pre elektromobily, kde 10 μm hrubé SiC doštičky zlepšujú rýchlosť spínania o 30 %.
• Výkonové zariadenia GaN na SiC: Zriedenie doštičky na 80 μm zvyšuje mobilitu elektrónov (μ > 2000 cm²/V·s) pre 650V GaN HEMT tranzistory, čím sa znižujú straty vedením o 18 %. Proces využíva laserom asistované rezanie kockami, aby sa zabránilo praskaniu počas riedenia, čím sa dosahuje odštiepenie hrán <5 μm pre RF výkonové zosilňovače.

3. Optoelektronika
• LED diódy GaN-na-SiC: 50 μm zafírové substráty zlepšujú účinnosť extrakcie svetla (LEE) na 85 % (oproti 65 % pre 150 μm doštičky) minimalizáciou zachytávania fotónov. Regulácia ultranízkej hodnoty TTV (<0,3 μm) nášho zariadenia zaisťuje rovnomerné vyžarovanie LED diód naprieč 12-palcovými doštičkami, čo je kľúčové pre displeje Micro-LED vyžadujúce rovnomernosť vlnovej dĺžky <100 nm.
• Kremíková fotonika: Kremíkové doštičky s hrúbkou 25 μm umožňujú o 3 dB/cm nižšie straty šírenia vo vlnovodoch, čo je nevyhnutné pre optické vysielače a prijímače s rýchlosťou 1,6 Tbps. Proces integruje vyhladzovanie CMP na zníženie drsnosti povrchu na Ra < 0,1 nm, čím sa zvyšuje účinnosť väzby o 40 %.

4. MEMS senzory
• Akcelerometre: Kremíkové doštičky s hrúbkou 25 μm dosahujú pomer signálu k šumu > 85 dB (oproti 75 dB pre doštičky s hrúbkou 50 μm) zvýšením citlivosti na posunutie skúšobnej hmotnosti. Náš dvojosový brúsny systém kompenzuje gradienty napätia a zabezpečuje posun citlivosti < 0,5 % v rozmedzí teplôt od -40 °C do 125 °C. Medzi aplikácie patrí detekcia automobilových nehôd a sledovanie pohybu v rozšírenej/virtuálnej realite (AR/VR).

• Tlakové senzory: Zníženie hrúbky na 40 μm umožňuje meracie rozsahy 0 – 300 barov s hysteréziou < 0,1 % FS. Použitím dočasného spojenia (sklenené nosiče) sa proces vyhýba prasknutiu doštičky počas leptania zadnej strany, čím sa dosahuje tolerancia pretlaku < 1 μm pre priemyselné IoT senzory.

• Technická synergia: Naše zariadenie na stenčovanie doštičiek spája mechanické brúsenie, CMP a plazmové leptanie s cieľom riešiť rôzne materiálové výzvy (Si, SiC, zafír). Napríklad GaN na SiC vyžaduje hybridné brúsenie (diamantové kotúče + plazma) na vyváženie tvrdosti a tepelnej rozťažnosti, zatiaľ čo MEMS senzory vyžadujú drsnosť povrchu pod 5 nm pomocou CMP leštenia.

• Dopad na odvetvie: Vďaka možnosti výroby tenších a výkonnejších doštičiek táto technológia poháňa inovácie v oblasti čipov umelej inteligencie, modulov 5G mmWave a flexibilnej elektroniky s toleranciami TTV <0,1 μm pre skladacie displeje a <0,5 μm pre automobilové senzory LiDAR.