Оборудването за полупроводниково лазерно повдигане революционизира изтъняването на слитъци

Кратко описание:

Оборудването за лазерно повдигане на полупроводници е високоспециализирано индустриално решение, проектирано за прецизно и безконтактно изтъняване на полупроводникови блокове чрез лазерно индуцирани техники за повдигане. Тази усъвършенствана система играе ключова роля в съвременните процеси на полупроводниково производство на пластини, особено при производството на ултратънки пластини за високопроизводителна силова електроника, светодиоди и радиочестотни устройства. Като позволява отделянето на тънки слоеве от обемни блокове или донорни подложки, оборудването за лазерно повдигане на полупроводници революционизира изтъняването на блоковете, като елиминира стъпките на механично рязане, шлифоване и химическо ецване.

Изпратете ни имейл

Характеристики

Подробна диаграма

Въвеждане на продукта на полупроводниково лазерно оборудване за повдигане

Традиционното изтъняване на полупроводникови блокове, като галиев нитрид (GaN), силициев карбид (SiC) и сапфир, често е трудоемко, разточително и склонно към микропукнатини или повърхностни повреди. За разлика от това, оборудването за лазерно повдигане на полупроводници предлага неразрушителна, прецизна алтернатива, която минимизира загубата на материал и повърхностното напрежение, като същевременно увеличава производителността. То поддържа голямо разнообразие от кристални и съставни материали и може да бъде безпроблемно интегрирано в производствени линии за полупроводници в предния или средния поток.

С конфигурируеми лазерни дължини на вълните, адаптивни системи за фокусиране и вакуумно-съвместими патронници за пластини, това оборудване е особено подходящо за рязане на блокове, създаване на ламели и отделяне на ултратънки филми за вертикални структури на устройства или хетероепитаксиален трансфер на слоеве.

Параметър на оборудване за повдигане на полупроводникови лазери

Дължина на вълната	ИЧ/SHG/THG/FHG
Ширина на импулса	Наносекунда, пикосекунда, фемтосекунда
Оптична система	Фиксирана оптична система или галвано-оптична система
XY етап	500 мм × 500 мм
Диапазон на обработка	160 мм
Скорост на движение	Макс. 1000 мм/сек
Повторяемост	±1 μm или по-малко
Абсолютна точност на позициониране:	±5 μm или по-малко
Размер на вафлата	2–6 инча или персонализирани
Контрол	Windows 10, 11 и PLC
Захранващо напрежение	AC 200 V ±20 V, еднофазен, 50/60 kHz
Външни размери	2400 мм (Ш) × 1700 мм (Д) × 2000 мм (В)
Тегло	1000 кг

Принцип на работа на оборудване за повдигане на полупроводникови лазери

Основният механизъм на оборудването за полупроводниково лазерно повдигане се основава на селективно фототермично разлагане или аблация на границата между донорния слитък и епитаксиалния или целевия слой. Високоенергиен UV лазер (обикновено KrF при 248 nm или твърдотелни UV лазери около 355 nm) се фокусира през прозрачен или полупрозрачен донорен материал, където енергията се абсорбира селективно на предварително определена дълбочина.

Това локализирано поглъщане на енергия създава газова фаза под високо налягане или слой с термично разширение на границата на раздела, което инициира чистото разслояване на горния слой на пластината или устройството от основата на слитъка. Процесът се настройва фино чрез регулиране на параметри като ширина на импулса, лазерен флуенс, скорост на сканиране и фокусна дълбочина по оста z. Резултатът е ултратънък резен – често в диапазона от 10 до 50 µm – чисто отделен от основния слитък без механично износване.

Този метод на лазерно повдигане за изтъняване на блокове избягва загубата на прорез и повредата на повърхността, свързани с рязането с диамантена тел или механичното притискане. Той също така запазва целостта на кристала и намалява изискванията за полиране след това, което прави оборудването за лазерно повдигане на полупроводници революционен инструмент за производство на пластини от следващо поколение.

Оборудване за полупроводниково лазерно повдигане революционизира изтъняването на слитъци 2

Приложения на оборудване за повдигане на полупроводникови лазери

Оборудването за лазерно повдигане на полупроводници намира широко приложение при изтъняване на блокове в редица съвременни материали и типове устройства, включително:

Изтъняване на GaN и GaAs блокове за силови устройства
Позволява създаването на тънки пластини за високоефективни, нискосъпротивителни силови транзистори и диоди.

Регенериране на SiC субстрат и отделяне на ламели
Позволява отделяне на пластини от обемни SiC подложки за вертикални структури на устройства и повторна употреба на пластини.

LED нарязване на вафли
Улеснява отделянето на GaN слоеве от дебели сапфирени блокове за производство на ултратънки LED подложки.

Изработване на радиочестотни и микровълнови устройства
Поддържа ултратънки структури с транзистори с висока мобилност на електроните (HEMT), необходими в 5G и радарни системи.

Епитаксиален трансфер на слоеве
Прецизно отделя епитаксиални слоеве от кристални блокове за повторна употреба или интегриране в хетероструктури.

Тънкослойни слънчеви клетки и фотоволтаици
Използва се за разделяне на тънки абсорбиращи слоеве за гъвкави или високоефективни слънчеви клетки.

Във всяка от тези области, оборудването за полупроводниково лазерно повдигане осигурява несравним контрол върху еднородността на дебелината, качеството на повърхността и целостта на слоя.

Предимства на лазерното изтъняване на блокове

Загуба на материал с нулево рязане
В сравнение с традиционните методи за нарязване на пластини, лазерният процес води до почти 100% оползотворяване на материала.

Минимално напрежение и деформация
Безконтактното повдигане елиминира механичните вибрации, намалявайки изкривяването на пластината и образуването на микропукнатини.

Запазване на качеството на повърхността
В много случаи не се изисква припокриване или полиране след изтъняване, тъй като лазерното повдигане запазва целостта на горната повърхност.

Висока производителност и готовност за автоматизация
Способен да обработва стотици материали на смяна с автоматизирано зареждане/разтоварване.

Адаптивен към множество материали
Съвместим с GaN, SiC, сапфир, GaAs и нововъзникващи III-V материали.

По-безопасно за околната среда
Намалява употребата на абразиви и агресивни химикали, типични за процесите на разреждане на основата на суспензия.

Повторна употреба на субстрата
Донорските блокове могат да бъдат рециклирани за множество цикли на повдигане, което значително намалява разходите за материали.

Често задавани въпроси (ЧЗВ) за оборудване за повдигане на полупроводникови лазери

Въпрос 1: Какъв диапазон на дебелина може да постигне оборудването за полупроводниково лазерно повдигане на пластини?
А1:Типичната дебелина на среза варира от 10 µm до 100 µm в зависимост от материала и конфигурацията.

В2: Може ли това оборудване да се използва за изтъняване на блокове, изработени от непрозрачни материали като SiC?
А2:Да. Чрез настройване на дължината на вълната на лазера и оптимизиране на инженерството на интерфейса (напр. жертвени междинни слоеве) могат да се обработват дори частично непрозрачни материали.

В3: Как се подравнява донорният субстрат преди лазерно отлепване?
А3:Системата използва модули за подравняване, базирани на субмикронно зрение, с обратна връзка от референтни маркировки и сканирания за отражателна способност на повърхността.

Въпрос 4: Какво е очакваното време за цикъл за една операция по лазерно повдигане?
А4:В зависимост от размера и дебелината на пластината, типичните цикли траят от 2 до 10 минути.

В5: Изисква ли процесът чиста среда?
А5:Въпреки че не е задължително, интеграцията в чисти помещения се препоръчва, за да се поддържа чистотата на основата и добива на устройството по време на високопрецизни операции.

За нас

XKH е специализирана във високотехнологично разработване, производство и продажби на специално оптично стъкло и нови кристални материали. Нашите продукти обслужват оптичната електроника, потребителската електроника и военните. Предлагаме сапфирени оптични компоненти, капаци за лещи за мобилни телефони, керамика, LT, силициев карбид SIC, кварц и полупроводникови кристални пластини. С квалифициран опит и авангардно оборудване, ние се отличаваме в обработката на нестандартни продукти, като се стремим да бъдем водещо високотехнологично предприятие за оптоелектронни материали.