Plaquette de verre de 12 pouces destinée aux applications avancées dans le domaine des semi-conducteurs et des MEMS

La plaquette de verre de 12 pouces (300 mm) est un substrat haut de gamme conçu pour la fabrication avancée de semi-conducteurs, les dispositifs MEMS, les systèmes optiques et le conditionnement au niveau de la plaquette (WLP / FOWLP). À mesure que l'intégration des composants ne cesse de s'accroître et que les structures d'encapsulation gagnent en complexité, les plaquettes de verre de grand diamètre s'imposent comme une alternative incontournable aux substrats traditionnels en silicium.

Par rapport aux formats de plaquettes plus petits, les plaquettes de verre de 12 pouces offrent une efficacité de production nettement supérieure, une meilleure évolutivité pour la production de masse et une compatibilité avec les procédés avancés de lithographie et d'encapsulation. Elles sont largement utilisées dans les systèmes électroniques de nouvelle génération qui exigent une grande stabilité dimensionnelle, de faibles pertes diélectriques, une excellente transparence optique et une qualité de surface ultra-lisse.

Ces plaquettes sont fabriquées à partir de matériaux de haute pureté, tels que le verre borosilicaté, la silice fondue, le quartz et le verre sans alcalins, en fonction des exigences de l'application. Chaque plaquette est soumise à des processus de découpe, de meulage, de polissage et de nettoyage de haute précision afin de garantir un contrôle rigoureux de la planéité, de l'uniformité de l'épaisseur et de la rugosité de surface.

Types de matériaux disponibles pour les plaquettes de verre de 12 pouces

Verre borosilicaté (plaquette de 12 pouces)

• Excellente compatibilité en termes de dilatation thermique avec le silicium (~3,2 ppm/K)
• Idéal pour les applications de soudage anodique
• Haute résistance chimique
• Propriétés mécaniques stables lors des cycles thermiques
• Largement utilisé dans les MEMS et les structures d'encapsulation

Verre de quartz (plaquette de 12 pouces)

• Transmission optique extrêmement élevée (de l'UV à l'IR)
• Teneur en impuretés et en groupes OH très faible
• Résistance aux hautes températures
• Rugosité de surface pouvant atteindre Ra ≤ 0,5 nm
• Convient aux MEMS optiques et à la photonique

Silice fondue (plaquette de 12 pouces)

• Dilatation thermique extrêmement faible (~0,5 ppm/K)
• Matériau synthétique de haute pureté
• Excellente résistance aux chocs thermiques
• Transmission optique >90% (plage de 200 à 2 000 nm)
• Idéal pour les applications haut de gamme dans les domaines de l'optique et des semi-conducteurs

Verre sans alcalins (plaquette de 12 pouces)

• Exempt de toute contamination par des métaux lourds (As, Sb, Ba, halogénures)
• Faible bruit de fond de fluorescence
• Stabilité diélectrique élevée
• Compatible avec les procédés avancés de fabrication de semi-conducteurs
• Excellente résistance chimique

Caractéristiques techniques principales (plaquette de verre de 12 pouces)

Paramètres dimensionnels

• Diamètre de la plaquette : 300 mm (12 pouces)
• Plage d'épaisseur : 500 μm – 2 000 μm (personnalisable)
• Tolérance d'épaisseur : de ±5 μm à ±20 μm
• Variation d'épaisseur totale (TTV) : ≤ 10–15 μm (grade haute précision)

Qualité de surface

• Rugosité de surface (Ra) : ≤ 1,0 nm (norme)
• Option « ultra-polie » : Ra ≤ 0,5 nm
• Planéité de surface : ≤ λ/10 (spécification haut de gamme en option)
• Finition des bords : chanfreinée / arrondie / profil sur mesure
• Disponible en version polie des deux côtés (DSP) ou d'un seul côté (SSP)

Performances des matériaux (valeurs de référence)

Capacités de fabrication

Nos plaquettes de verre de 12 pouces sont fabriquées dans des conditions de fabrication de haute précision :

• Usinage et découpe CNC de haute précision
• Polissage chimico-mécanique (CMP)
• Technologie de finition de surface à l'échelle subnanométrique
• Nettoyage et inspection conformes aux normes des salles blanches
• Contrôle métrologique de l'épaisseur et de la planéité
• Compatibilité avec les normes SEMI / JEIDA (le cas échéant)

Nous intervenons aussi bien dans le développement de prototypes que dans la production en série à grande échelle.

Applications des plaquettes de verre de 12 pouces

Les plaquettes de verre de 12 pouces sont largement utilisées dans les industries de pointe de nouvelle génération :

• Conditionnement au niveau de la plaquette de semi-conducteurs (WLP / FOWLP)
• Capteurs et actionneurs MEMS
• Circuits intégrés photoniques (PIC)
• Modules de communication optique
• Technologies d'affichage de pointe (OLED / MicroLED)
• Systèmes de détection automobile (LiDAR, radar, imagerie)
• Biopuces et dispositifs de diagnostic médical
• Composants RF haute fréquence et hyperfréquences
• Systèmes optiques de précision et plateformes de lithographie

Avantages des plaquettes de verre de 12 pouces

• Compatibilité totale avec les lignes de production de semi-conducteurs de 300 mm
• Excellente stabilité dimensionnelle pour l'usinage de grandes surfaces
• Rugosité de surface extrêmement faible (< 1 nm Ra)
• Haute transparence optique (selon le type de matériau)
• Propriétés d'isolation électrique exceptionnelles
• Grande stabilité chimique et thermique
• Convient aux environnements de production à grand volume
• Épaisseur, matériau et finition de surface personnalisables

FAQ (Foire aux questions)

Q1 : Les plaquettes de verre de 12 pouces peuvent-elles remplacer les plaquettes de silicium dans les applications liées aux semi-conducteurs ?

Les plaquettes de verre de 12 pouces ne remplacent pas entièrement les plaquettes de silicium dans la fabrication de dispositifs actifs, mais elles sont largement utilisées comme matériaux de substrat ou de support de pointe dans le domaine de l'encapsulation des semi-conducteurs, des MEMS et des systèmes photoniques. Les plaquettes de verre offrent une isolation électrique supérieure, une transparence optique et des pertes diélectriques réduites, ce qui les rend idéales pour l'encapsulation au niveau de la plaquette (WLP), l'encapsulation WLP à fan-out (FOWLP) et les applications d'intégration optique où le silicium n'est pas nécessaire en tant que couche semi-conductrice active.

Q2 : Quel niveau de planéité et de qualité de surface pouvez-vous obtenir pour des plaquettes de verre de 12 pouces ?

Pour les plaquettes de verre de 12 pouces de haute précision, nous sommes en mesure d'assurer un contrôle extrêmement rigoureux de la surface. Les spécifications types sont les suivantes :

• Rugosité de surface (Ra) : ≤ 1,0 nm (qualité standard), jusqu'à ≤ 0,5 nm (qualité ultra-polie)
• Variation d'épaisseur totale (TTV) : ≤ 10 à 15 μm selon le matériau et l'épaisseur
• Planéité de surface : jusqu'à λ/10 (spécification haut de gamme en option)

Ces paramètres garantissent une excellente compatibilité avec les procédés avancés de lithographie, de collage et de dépôt de couches minces.

Q3 : Les plaquettes de verre de 12 pouces peuvent-elles être personnalisées pour répondre à des applications ou à des exigences de processus spécifiques ?

Oui. Les plaquettes de verre de 12 pouces offrent une grande flexibilité de personnalisation. Nous pouvons adapter plusieurs paramètres en fonction des exigences de votre processus, notamment :

• Type de matériau (borosilicate, quartz, silice fondue, verre sans alcalins)
• Épaisseur (de 500 μm à 2 mm ou plus)
• Finition de surface (polissage SSP ou DSP)
• Profil des bords (chanfreiné, arrondi ou sur mesure)
• Niveaux de planéité, de TTV et de rugosité de surface
• Motifs spéciaux, repères d'alignement ou gravure au laser

La personnalisation revêt une importance particulière pour les MEMS, les systèmes optiques et les applications d'encapsulation de pointe, où la compatibilité des procédés est essentielle.