Équipement d'amincissement de plaquettes pour le traitement de plaquettes de saphir/SiC/Si de 4 à 12 pouces

1. Emballage avancé
• Circuits intégrés 3D : l'amincissement des plaquettes permet l'empilement vertical de puces logiques/mémoire (par exemple, les piles HBM), offrant une bande passante 10 fois supérieure et une consommation d'énergie réduite de 50 % par rapport aux solutions 2,5D. L'équipement prend en charge le collage hybride et l'intégration TSV (Through-Silicon Via), essentiels pour les processeurs IA/ML nécessitant un pas d'interconnexion inférieur à 10 µm. Par exemple, des plaquettes de 12 pouces amincies à 25 µm permettent l'empilement de plus de 8 couches tout en maintenant un gauchissement inférieur à 1,5 %, essentiel pour les systèmes LiDAR automobiles.

• Packaging Fan-Out : En réduisant l'épaisseur des plaquettes à 30 µm, la longueur d'interconnexion est réduite de 50 %, ce qui minimise le retard du signal (< 0,2 ps/mm) et permet d'obtenir des puces ultra-fines de 0,4 mm pour les SoC mobiles. Ce procédé utilise des algorithmes de meulage à compensation de contrainte pour éviter le gauchissement (contrôle TTV > 50 µm), garantissant ainsi la fiabilité des applications RF haute fréquence.

2. Électronique de puissance
• Modules IGBT : L'amincissement à 50 µm réduit la résistance thermique à < 0,5 °C/W, permettant aux MOSFET SiC 1 200 V de fonctionner à des températures de jonction de 200 °C. Nos équipements utilisent un meulage en plusieurs étapes (grossier : 46 µm → fin : 4 µm) pour éliminer les dommages sous la surface, offrant ainsi une fiabilité de cyclage thermique supérieure à 10 000 cycles. Ceci est essentiel pour les onduleurs de véhicules électriques, où des plaquettes SiC de 10 µm d'épaisseur améliorent la vitesse de commutation de 30 %.
• Dispositifs de puissance GaN sur SiC : l'amincissement des plaquettes à 80 µm améliore la mobilité des électrons (µ > 2 000 cm²/V·s) pour les HEMT GaN 650 V, réduisant ainsi les pertes par conduction de 18 %. Ce procédé utilise le découpage assisté par laser pour éviter les fissures lors de l'amincissement, permettant ainsi d'obtenir un écaillage des bords inférieur à 5 µm pour les amplificateurs de puissance RF.

3. Optoélectronique
• LED GaN sur SiC : les substrats saphir de 50 µm améliorent l'efficacité d'extraction de la lumière (LEE) à 85 % (contre 65 % pour les plaquettes de 150 µm) en minimisant le piégeage des photons. Le contrôle TTV ultra-faible de nos équipements (< 0,3 µm) assure une émission LED uniforme sur les plaquettes de 12 pouces, essentielle pour les écrans Micro-LED nécessitant une uniformité de longueur d'onde inférieure à 100 nm.
• Photonique sur silicium : des plaquettes de silicium de 25 µm d'épaisseur permettent de réduire de 3 dB/cm la perte de propagation dans les guides d'ondes, un atout essentiel pour les émetteurs-récepteurs optiques de 1,6 Tbit/s. Le procédé intègre le lissage CMP pour réduire la rugosité de surface à Ra < 0,1 nm, améliorant ainsi l'efficacité de couplage de 40 %.

4. Capteurs MEMS​​
Accéléromètres : les plaquettes de silicium de 25 µm atteignent un rapport signal/bruit supérieur à 85 dB (contre 75 dB pour les plaquettes de 50 µm) grâce à une sensibilité accrue au déplacement de la masse d'épreuve. Notre système de meulage à deux axes compense les gradients de contrainte, garantissant une dérive de sensibilité inférieure à 0,5 % entre -40 °C et 125 °C. Les applications incluent la détection de collision automobile et le suivi de mouvement en réalité augmentée/réalité virtuelle.

Capteurs de pression : L'amincissement à 40 µm permet des plages de mesure de 0 à 300 bar avec une hystérésis inférieure à 0,1 % de la pleine échelle. Grâce à un collage temporaire (supports en verre), le procédé évite la fracture de la plaquette lors de la gravure de la face arrière, offrant ainsi une tolérance de surpression inférieure à 1 µm pour les capteurs IoT industriels.

• Synergie technique : Nos équipements d'amincissement de plaquettes combinent meulage mécanique, CMP et gravure plasma pour répondre aux différents défis liés aux matériaux (Si, SiC, saphir). Par exemple, le GaN sur SiC nécessite un meulage hybride (meules diamantées + plasma) pour équilibrer dureté et dilatation thermique, tandis que les capteurs MEMS exigent une rugosité de surface inférieure à 5 nm grâce au polissage CMP.

• Impact sur l'industrie : en permettant des plaquettes plus fines et plus performantes, cette technologie stimule les innovations dans les puces d'IA, les modules 5G mmWave et l'électronique flexible, avec des tolérances TTV < 0,1 μm pour les écrans pliables et < 0,5 μm pour les capteurs LiDAR automobiles.