Waferverdunningsapparatuur voor de verwerking van saffier-/SiC-/Si-wafers van 4 tot 12 inch.

1. Geavanceerde verpakkingen
• 3D IC's: Dankzij de dunnere wafers is het mogelijk om logica-/geheugenchips verticaal te stapelen (bijv. HBM-stapels), wat resulteert in een 10 keer hogere bandbreedte en een 50% lager energieverbruik in vergelijking met 2,5D-oplossingen. De apparatuur ondersteunt hybride bonding en TSV-integratie (Through-Silicon Via), wat cruciaal is voor AI/ML-processoren die een interconnect-pitch van minder dan 10 μm vereisen. Zo maken 12-inch wafers die tot 25 μm zijn verdund het mogelijk om 8 of meer lagen te stapelen met een kromming van minder dan 1,5%, wat essentieel is voor LiDAR-systemen in de automobielindustrie.

• Fan-Out Packaging: Door de waferdikte te reduceren tot 30 μm wordt de lengte van de interconnecties met 50% verkort, waardoor de signaalvertraging wordt geminimaliseerd (<0,2 ps/mm) en ultradunne chiplets van 0,4 mm mogelijk worden voor mobiele SoC's. Het proces maakt gebruik van spanningsgecompenseerde slijpalgoritmen om kromtrekking te voorkomen (>50 μm TTV-controle), wat de betrouwbaarheid in hoogfrequente RF-toepassingen garandeert.

2. Vermogenselektronica
• IGBT-modules: Door de dikte te verminderen tot 50 μm wordt de thermische weerstand teruggebracht tot <0,5 °C/W, waardoor 1200V SiC MOSFETs kunnen werken bij junctietemperaturen van 200 °C. Onze apparatuur maakt gebruik van meertraps slijpen (grof: korrelgrootte 46 μm → fijn: korrelgrootte 4 μm) om schade onder het oppervlak te elimineren, waardoor een betrouwbaarheid van meer dan 10.000 thermische cycli wordt bereikt. Dit is cruciaal voor omvormers in elektrische voertuigen, waar 10 μm dikke SiC-wafers de schakelsnelheid met 30% verbeteren.
• GaN-on-SiC-vermogenscomponenten: Door de wafer te verdunnen tot 80 μm wordt de elektronenmobiliteit (μ > 2000 cm²/V·s) voor 650V GaN HEMT's verbeterd, waardoor de geleidingsverliezen met 18% worden verminderd. Het proces maakt gebruik van laserondersteund snijden om scheuren tijdens het verdunnen te voorkomen, waardoor een randdikte van <5 μm wordt bereikt voor RF-vermogensversterkers.

3. Opto-elektronica
• GaN-on-SiC LED's: 50 μm saffiersubstraten verbeteren de lichtextractie-efficiëntie (LEE) tot 85% (versus 65% voor 150 μm wafers) door fotonvangst te minimaliseren. De ultralage TTV-regeling van onze apparatuur (<0,3 μm) zorgt voor een uniforme LED-emissie over 12-inch wafers, wat cruciaal is voor Micro-LED-displays die een golflengte-uniformiteit van <100 nm vereisen.
• Siliciumfotonica: 25 μm dikke siliciumwafers maken een 3 dB/cm lager voortplantingsverlies in golfgeleiders mogelijk, essentieel voor optische transceivers van 1,6 Tbps. Het proces integreert CMP-gladmaking om de oppervlakteruwheid te reduceren tot Ra <0,1 nm, waardoor de koppelingsefficiëntie met 40% wordt verbeterd.

4. MEMS-sensoren
• Accelerometers: 25 μm siliciumwafers bereiken een SNR van >85 dB (versus 75 dB voor 50 μm wafers) door de gevoeligheid van de verplaatsing van de testmassa te verhogen. Ons tweeassige slijpsysteem compenseert spanningsgradiënten, waardoor een gevoeligheidsdrift van <0,5% wordt gegarandeerd over een temperatuurbereik van -40 °C tot 125 °C. Toepassingen zijn onder andere botsingsdetectie in de auto-industrie en bewegingsregistratie in AR/VR.

• Druksensoren: Door de laagdikte te verkleinen tot 40 μm worden meetbereiken van 0–300 bar mogelijk met een FS-hysteresis van <0,1%. Door gebruik te maken van tijdelijke hechting (glazen dragers) wordt waferbreuk tijdens het etsen aan de achterzijde voorkomen, waardoor een overdruktolerantie van <1 μm wordt bereikt voor industriële IoT-sensoren.

• Technische synergie: Onze wafer-dunnerapparatuur combineert mechanisch slijpen, CMP en plasma-etsen om diverse materiaaluitdagingen aan te pakken (Si, SiC, saffier). Zo vereist GaN op SiC bijvoorbeeld hybride slijpen (diamantslijpschijven + plasma) om de hardheid en thermische uitzetting in balans te brengen, terwijl MEMS-sensoren een oppervlakteruwheid van minder dan 5 nm vereisen via CMP-polijsten.

• Impact op de industrie: Door dunnere, beter presterende wafers mogelijk te maken, stimuleert deze technologie innovaties in AI-chips, 5G mmWave-modules en flexibele elektronica, met TTV-toleranties van <0,1 μm voor opvouwbare displays en <0,5 μm voor LiDAR-sensoren in de automobielindustrie.