४ इंच-१२ इंच नीलमणी/SiC/Si वेफर्स प्रक्रियेसाठी वेफर पातळ करण्याचे उपकरण

१. प्रगत पॅकेजिंग
• 3D ICs: वेफर थिनिंगमुळे लॉजिक/मेमरी चिप्सचे (उदा. HBM स्टॅक) उभ्या स्टॅकिंगला अनुमती मिळते, ज्यामुळे 2.5D सोल्यूशन्सच्या तुलनेत 10× जास्त बँडविड्थ आणि 50% कमी वीज वापर साध्य होतो. हे उपकरण हायब्रिड बाँडिंग आणि TSV (थ्रू-सिलिकॉन व्हाया) इंटिग्रेशनला समर्थन देते, जे AI/ML प्रोसेसरसाठी महत्वाचे आहे ज्यांना <10 μm इंटरकनेक्ट पिचची आवश्यकता असते. उदाहरणार्थ, 25 μm पर्यंत पातळ केलेले 12-इंच वेफर्स <1.5% वॉरपेज राखताना 8+ लेयर्स स्टॅक करण्यास अनुमती देतात, जे ऑटोमोटिव्ह LiDAR सिस्टमसाठी आवश्यक आहे.

• फॅन-आउट पॅकेजिंग: वेफरची जाडी ३० μm पर्यंत कमी करून, इंटरकनेक्ट लांबी ५०% ने कमी केली जाते, सिग्नल विलंब कमी करते (<०.२ ps/mm) आणि मोबाइल SoC साठी ०.४ मिमी अल्ट्रा-थिन चिपलेट सक्षम करते. ही प्रक्रिया वॉरपेज (>५० μm TTV नियंत्रण) टाळण्यासाठी ताण-भरपाई ग्राइंडिंग अल्गोरिदमचा वापर करते, ज्यामुळे उच्च-फ्रिक्वेन्सी RF अनुप्रयोगांमध्ये विश्वासार्हता सुनिश्चित होते.

२. पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स​
• IGBT मॉड्यूल्स: ५० μm पर्यंत पातळ केल्याने थर्मल रेझिस्टन्स <०.५°C/W पर्यंत कमी होतो, ज्यामुळे १२००V SiC MOSFETs २००°C जंक्शन तापमानावर ऑपरेट करू शकतात. आमची उपकरणे पृष्ठभागावरील नुकसान दूर करण्यासाठी मल्टी-स्टेज ग्राइंडिंग​ (खडबडीत: ४६ μm ग्रिट → बारीक: ४ μm ग्रिट) वापरतात, ज्यामुळे १०,००० पेक्षा जास्त थर्मल सायकलिंग विश्वसनीयता मिळते. हे EV इन्व्हर्टरसाठी महत्त्वाचे आहे, जिथे १० μm-जाड SiC वेफर्स स्विचिंग स्पीड ३०% ने सुधारतात.
• GaN-on-SiC पॉवर डिव्हाइसेस: वेफर थिनिंग 80 μm पर्यंत केल्याने 650V GaN HEMT साठी इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (μ > 2000 cm²/V·s) वाढते, ज्यामुळे वाहक नुकसान 18% कमी होते. ही प्रक्रिया थिनिंग दरम्यान क्रॅकिंग टाळण्यासाठी लेसर-सहाय्यित डायसिंग वापरते, ज्यामुळे RF पॉवर अॅम्प्लिफायर्ससाठी <5 μm एज चिपिंग मिळते.

३. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स​
• GaN-on-SiC LEDs: ५० μm नीलमणी सब्सट्रेट्स फोटॉन ट्रॅपिंग कमी करून प्रकाश निष्कर्षण कार्यक्षमता (LEE) ८५% पर्यंत वाढवतात (१५० μm वेफर्ससाठी ६५% विरुद्ध). आमच्या उपकरणांचे अल्ट्रा-लो TTV नियंत्रण (<०.३ μm) १२-इंच वेफर्समध्ये एकसमान LED उत्सर्जन सुनिश्चित करते, जे मायक्रो-LED डिस्प्लेसाठी महत्वाचे आहे ज्यासाठी <१००nm तरंगलांबी एकरूपता आवश्यक आहे.
• सिलिकॉन फोटोनिक्स: २५μm-जाडीचे सिलिकॉन वेफर्स वेव्हगाइड्समध्ये ३ dB/cm कमी प्रसारण नुकसान सक्षम करतात, जे १.६ Tbps ऑप्टिकल ट्रान्सीव्हर्ससाठी आवश्यक आहे. ही प्रक्रिया पृष्ठभागाची खडबडीतपणा Ra <0.1 nm पर्यंत कमी करण्यासाठी CMP स्मूथिंग एकत्रित करते, ज्यामुळे कपलिंग कार्यक्षमता ४०% वाढते.

४. एमईएमएस सेन्सर्स
• अ‍ॅक्सिलरोमीटर: २५ μm सिलिकॉन वेफर्स प्रूफ-मास डिस्प्लेसमेंट सेन्सिटिव्हिटी वाढवून SNR >८५ dB (५० μm वेफर्ससाठी ७५ dB विरुद्ध) मिळवतात. आमची ड्युअल-अ‍ॅक्सिस ग्राइंडिंग सिस्टीम स्ट्रेस ग्रेडियंट्सची भरपाई करते, -४०°C ते १२५°C पर्यंत <०.५% संवेदनशीलता ड्रिफ्ट सुनिश्चित करते. अॅप्लिकेशन्समध्ये ऑटोमोटिव्ह क्रॅश डिटेक्शन आणि AR/VR मोशन ट्रॅकिंग समाविष्ट आहे.

• प्रेशर सेन्सर्स: ४० μm पर्यंत पातळ केल्याने ०.१% FS हिस्टेरेसिससह ०-३०० बार मापन श्रेणी सक्षम होतात. तात्पुरत्या बाँडिंग (ग्लास कॅरियर्स) वापरून, ही प्रक्रिया बॅकसाइड एचिंग दरम्यान वेफर फ्रॅक्चर टाळते, औद्योगिक IoT सेन्सर्ससाठी <१ μm जास्त दाब सहनशीलता प्राप्त करते.

• तांत्रिक समन्वय: आमचे वेफर थिनिंग उपकरण विविध मटेरियल आव्हानांना (Si, SiC, नीलम) तोंड देण्यासाठी यांत्रिक ग्राइंडिंग, CMP आणि प्लाझ्मा एचिंग एकत्रित करते. उदाहरणार्थ, GaN-on-SiC ला कडकपणा आणि थर्मल विस्तार संतुलित करण्यासाठी हायब्रिड ग्राइंडिंग (डायमंड व्हील्स + प्लाझ्मा) आवश्यक आहे, तर MEMS सेन्सर्सना CMP पॉलिशिंगद्वारे 5 nm पेक्षा कमी पृष्ठभागाची खडबडीतपणाची आवश्यकता असते.

• उद्योग प्रभाव: पातळ, उच्च-कार्यक्षमता वेफर्स सक्षम करून, हे तंत्रज्ञान एआय चिप्स, 5G mmWave मॉड्यूल्स आणि लवचिक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये नवकल्पना आणते, ज्यामध्ये फोल्डेबल डिस्प्लेसाठी TTV टॉलरन्स <0.1 μm आणि ऑटोमोटिव्ह LiDAR सेन्सर्ससाठी <0.5 μm आहे.