Puolijohdelaser-nostolaitteet mullistavat harkkojen ohennuksen

Lyhyt kuvaus:

Puolijohdelasernostolaite on pitkälle erikoistunut teollisuusratkaisu, joka on suunniteltu puolijohdeharkkojen tarkkaan ja kosketuksettomaan ohentamiseen laserin indusoimien nostotekniikoiden avulla. Tällä edistyneellä järjestelmällä on keskeinen rooli nykyaikaisissa puolijohdekiekkojen prosesseissa, erityisesti erittäin ohuiden kiekkojen valmistuksessa korkean suorituskyvyn tehoelektroniikkaan, LEDeihin ja RF-laitteisiin. Mahdollistamalla ohuiden kerrosten erottamisen massaharkoista tai donoralustoista, puolijohdelasernostolaite mullistaa harkkojen ohennuksen poistamalla mekaanisen sahauksen, hiomisen ja kemiallisen etsauksen vaiheet.

Lähetä meille sähköpostia

Ominaisuudet

Yksityiskohtainen kaavio

Puolijohdelaser-nostolaitteiden tuote-esittely

Puolijohdeharkkojen, kuten galliumnitridin (GaN), piikarbidin (SiC) ja safiirin, perinteinen ohennusmenetelmä on usein työlästä, tuhlausta aiheuttavaa ja altis mikrohalkeamille tai pintavaurioille. Puolijohdelasernostolaitteet tarjoavat sitä vastoin rikkomattoman ja tarkan vaihtoehdon, joka minimoi materiaalihävikin ja pintajännityksen samalla, kun ne lisäävät tuottavuutta. Ne tukevat laajaa valikoimaa kiteisiä ja yhdistettyjä materiaaleja ja ne voidaan integroida saumattomasti puolijohteiden tuotantolinjoihin joko alku- tai keskivaiheilla.

Konfiguroitavien laseraallonpituuksien, adaptiivisten tarkennusjärjestelmien ja tyhjiöyhteensopivien kiekkoistukoiden ansiosta tämä laite sopii erityisen hyvin harkkojen viipalointiin, lamellien valmistukseen ja ultraohuiden kalvojen irrottamiseen pystysuorissa laiterakenteissa tai heteroepitaksiaalisessa kerrossiirrossa.

Puolijohdelaser-nostolaitteen parametri

Aallonpituus	IR/SHG/THG/FHG
Pulssin leveys	Nanosekunti, pikosekunti, femtosekunti
Optinen järjestelmä	Kiinteä optinen järjestelmä tai galvano-optinen järjestelmä
XY-vaihe	500 mm × 500 mm
Käsittelyalue	160 mm
Liikkumisnopeus	Enintään 1 000 mm/s
Toistettavuus	±1 μm tai vähemmän
Absoluuttinen paikannustarkkuus:	±5 μm tai vähemmän
Kiekon koko	2–6 tuumaa tai räätälöity
Ohjaus	Windows 10, 11 ja PLC
Virtalähteen jännite	AC 200 V ±20 V, yksivaiheinen, 50/60 kHz
Ulkomitat	2400 mm (L) × 1700 mm (S) × 2000 mm (K)
Paino	1 000 kg

Puolijohdelaser-nostolaitteiden toimintaperiaate

Puolijohdelaserien nostolaitteen ydinmekanismi perustuu selektiiviseen fototermiseen hajoamiseen tai ablaatioon donor-harkon ja epitaksiaalisen tai kohdekerroksen rajapinnassa. Suurienerginen UV-laser (tyypillisesti KrF 248 nm:ssä tai kiinteän olomuodon UV-laserit noin 355 nm:ssä) fokusoidaan läpinäkyvän tai puoliläpinäkyvän donor-materiaalin läpi, jossa energia absorboituu valikoivasti ennalta määrätylle syvyydelle.

Tämä paikallinen energian absorptio luo rajapinnalle korkeapaineisen kaasufaasin tai lämpölaajenemiskerroksen, joka aloittaa ylemmän kiekon tai laitteen kerroksen puhtaan delaminaation harkon pohjasta. Prosessia hienosäädetään säätämällä parametreja, kuten pulssinleveyttä, laserfluenssia, skannausnopeutta ja z-akselin polttoväliä. Tuloksena on erittäin ohut viipale – usein 10–50 µm:n alueella – joka erotetaan siististi emoharkosta ilman mekaanista hankausta.

Tämä laserinostomenetelmä harkon ohennuksessa välttää timanttilangasta sahaamiseen tai mekaaniseen hiontaan liittyvän uranmenetyksen ja pintavauriot. Se myös säilyttää kiteen eheyden ja vähentää loppupään kiillotustarpeita, mikä tekee puolijohdelasernostolaitteistosta mullistavan työkalun seuraavan sukupolven kiekkojen valmistuksessa.

Puolijohdelaser-nostolaitteet mullistavat harkkojen ohennuksen 2

Puolijohdelaser-nostolaitteiden sovellukset

Puolijohdelaser-nostolaitteita voidaan laajasti käyttää harkkojen ohennuksessa useissa edistyneissä materiaaleissa ja laitetyypeissä, mukaan lukien:

GaN- ja GaAs-harkkojen ohennus teholaitteille
Mahdollistaa ohuiden kiekkojen valmistuksen tehokkaille ja pieniresistanssisille tehotransistoreille ja diodeille.

SiC-substraatin talteenotto ja lamellien erottelu
Mahdollistaa kiekkomittakaavan irtoamisen bulkkipitoisista piikarbidialustoista pystysuoria laiterakenteita ja kiekkojen uudelleenkäyttöä varten.

LED-kiekkojen viipalointi
Helpottaa GaN-kerrosten irrottamista paksuista safiiriharkoista erittäin ohuiden LED-alustojen valmistamiseksi.

RF- ja mikroaaltolaitteiden valmistus
Tukee 5G- ja tutkajärjestelmissä tarvittavia erittäin ohuita, suuren elektroniliikkuvuuden transistorirakenteita (HEMT).

Epitaksiaalinen kerroksen siirto
Irrottaa epitaksiaaliset kerrokset tarkasti kiteisistä harkoista uudelleenkäyttöä tai heterorakenteisiin integrointia varten.

Ohutkalvoiset aurinkokennot ja aurinkosähkö
Käytetään ohuiden absorboijakerrosten erottamiseen joustavissa tai tehokkaissa aurinkokennoissa.

Jokaisella näistä alueista puolijohdelaserlevitin tarjoaa vertaansa vailla olevan hallinnan paksuuden tasaisuuden, pinnan laadun ja kerroksen eheyden suhteen.

Laserpohjaisen harkkojen ohennuksen edut

Nollaleikkausmateriaalihävikki
Perinteisiin kiekkojen leikkausmenetelmiin verrattuna laserprosessi johtaa lähes 100-prosenttiseen materiaalin hyödyntämiseen.

Minimaalinen rasitus ja vääntyminen
Kosketukseton irrotus poistaa mekaanisen värähtelyn, mikä vähentää kiekkojen kaareutumista ja mikrohalkeamien muodostumista.

Pinnan laadun säilyttäminen
Monissa tapauksissa jälkihiontaa tai kiillotusta ei tarvita, koska laserpoisto säilyttää pintapinnan eheyden.

Suuri läpivirtaus ja automaatiovalmius
Pystyy käsittelemään satoja substraatteja vuorossa automaattisella lastauksella/purulla.

Sopii useisiin materiaaleihin
Yhteensopiva GaN:n, SiC:n, safiirin, GaAs:n ja uusien III-V-materiaalien kanssa.

Ympäristöystävällisempi
Vähentää lietepohjaisissa ohennusprosesseissa tyypillisten hioma-aineiden ja voimakkaiden kemikaalien käyttöä.

Substraatin uudelleenkäyttö
Donor-harkot voidaan kierrättää useissa nostosykleissä, mikä vähentää huomattavasti materiaalikustannuksia.

Usein kysytyt kysymykset (FAQ) puolijohdelasereiden nostolaitteista

K1: Minkä paksuusalueen puolijohdelasernostolaite voi saavuttaa kiekkoviipaleille?
A1:Tyypillinen viipaleen paksuus vaihtelee 10 µm:stä 100 µm:iin materiaalista ja kokoonpanosta riippuen.

K2: Voidaanko tätä laitetta käyttää läpinäkymättömien materiaalien, kuten piikarbidin, harkkojen ohentamiseen?
A2:Kyllä. Virittämällä laserin aallonpituutta ja optimoimalla rajapintojen suunnittelua (esim. uhrautuvat välikerrokset) voidaan käsitellä jopa osittain läpinäkymättömiä materiaaleja.

K3: Miten luovuttaja-alusta kohdistetaan ennen laserin laukaisemista?
A3:Järjestelmä käyttää submikronin kokoisia konenäköön perustuvia kohdistusmoduuleja, jotka saavat palautetta vertailumerkeistä ja pinnan heijastavuusskannauksista.

K4: Mikä on odotettu sykliaika yhdelle laserin nostooperaatiolle?
A4:Kiekon koosta ja paksuudesta riippuen tyypilliset syklit kestävät 2–10 minuuttia.

K5: Edellyttääkö prosessi puhdastilaympäristöä?
A5:Vaikka se ei ole pakollista, puhdastilan integrointia suositellaan alustan puhtauden ja laitteen saannon ylläpitämiseksi tarkkuustoimintojen aikana.

Tietoa meistä

XKH on erikoistunut erikoisoptisten lasien ja uusien kristallimateriaalien korkean teknologian kehittämiseen, tuotantoon ja myyntiin. Tuotteemme palvelevat optista elektroniikkaa, kulutuselektroniikkaa ja sotilaskäyttöön. Tarjoamme safiirioptisia komponentteja, matkapuhelinten linssinsuojuksia, keraamia, LT-, piikarbidi-SIC-, kvartsi- ja puolijohdekidekiekkoja. Ammattitaitoisen asiantuntemuksen ja huippuluokan laitteiden avulla olemme erinomaisia epästandardien tuotteiden prosessoinnissa ja tavoitteenamme on olla johtava optoelektronisten materiaalien korkean teknologian yritys.