Halvlederlaser-løfteudstyr revolutionerer udtynding af barrer
Detaljeret diagram
Produktintroduktion af halvlederlaserløfteudstyr
Semiconductor Laser Lift-Off Equipment er en højt specialiseret industriel løsning, der er konstrueret til præcis og kontaktløs udtynding af halvlederbarrer gennem laserinducerede lift-off-teknikker. Dette avancerede system spiller en central rolle i moderne halvlederwaferprocesser, især i fremstillingen af ultratynde wafere til højtydende effektelektronik, LED'er og RF-enheder. Ved at muliggøre separation af tynde lag fra bulkbarrer eller donorsubstrater revolutionerer Semiconductor Laser Lift-Off Equipment udtynding af barrer ved at eliminere mekanisk savning, slibning og kemisk ætsning.
Traditionel udtynding af halvlederbarrer, såsom galliumnitrid (GaN), siliciumcarbid (SiC) og safir, er ofte arbejdskrævende, spild af ressourcer og tilbøjelig til mikrorevner eller overfladeskader. I modsætning hertil tilbyder Semiconductor Laser Lift-Off Equipment et ikke-destruktivt, præcist alternativ, der minimerer materialetab og overfladebelastning, samtidig med at produktiviteten øges. Det understøtter en bred vifte af krystallinske og sammensatte materialer og kan problemfrit integreres i front-end eller midstream halvlederproduktionslinjer.
Med konfigurerbare laserbølgelængder, adaptive fokussystemer og vakuumkompatible waferchucks er dette udstyr særligt velegnet til opskæring af barrer, lameller og afmontering af ultratynde film til vertikale enhedsstrukturer eller heteroepitaxial lagoverførsel.
Parameter for halvlederlaserløfteudstyr
| Bølgelængde | IR/SHG/THG/FHG |
|---|---|
| Pulsbredde | Nanosekund, Picosekund, Femtosekund |
| Optisk system | Fast optisk system eller galvano-optisk system |
| XY-scene | 500 mm × 500 mm |
| Forarbejdningsområde | 160 mm |
| Bevægelseshastighed | Maks. 1.000 mm/sek. |
| Gentagelsesnøjagtighed | ±1 μm eller mindre |
| Absolut positionsnøjagtighed: | ±5 μm eller mindre |
| Waferstørrelse | 2–6 tommer eller tilpasset |
| Kontrollere | Windows 10, 11 og PLC |
| Strømforsyningsspænding | AC 200 V ±20 V, Enfaset, 50/60 kHz |
| Udvendige dimensioner | 2400 mm (B) × 1700 mm (D) × 2000 mm (H) |
| Vægt | 1.000 kg |
Arbejdsprincip for halvlederlaserløfteudstyr
Kernemekanismen i Semiconductor Laser Lift-Off Equipment er baseret på selektiv fototermisk dekomponering eller ablation ved grænsefladen mellem donorbarren og det epitaksiale eller mållag. En højenergi-UV-laser (typisk KrF ved 248 nm eller faststof-UV-lasere omkring 355 nm) fokuseres gennem et transparent eller semitransparent donormateriale, hvor energien absorberes selektivt i en forudbestemt dybde.
Denne lokaliserede energiabsorption skaber et højtryksgasfase- eller termisk ekspansionslag ved grænsefladen, hvilket initierer den rene delaminering af det øvre wafer- eller komponentlag fra barrens base. Processen finjusteres ved at justere parametre som pulsbredde, laserfluens, scanningshastighed og z-aksens brændvidde. Resultatet er en ultratynd skive - ofte i området 10 til 50 µm - der er rent adskilt fra moderbarren uden mekanisk slid.
Denne metode til laserløftning til udtynding af barrer undgår det snitsår og den overfladeskade, der er forbundet med diamanttrådsavning eller mekanisk lappning. Den bevarer også krystalintegriteten og reducerer behovet for polering efterfølgende, hvilket gør Semiconductor Laser Lift-Off Equipment til et banebrydende værktøj til næste generations waferproduktion.
Anvendelser af halvlederlaserløfteudstyr
Halvlederlaserløfteudstyr finder bred anvendelse i udtynding af barrer på tværs af en række avancerede materialer og enhedstyper, herunder:
-
GaN- og GaAs-barrefortynding til strømforsyninger
Muliggør fremstilling af tynde wafers til højeffektive effekttransistorer og dioder med lav modstand.
-
Genopretning af SiC-substrat og lamelseparation
Muliggør lift-off i waferskala fra bulk SiC-substrater til vertikale enhedsstrukturer og genbrug af wafers.
-
LED-waferskæring
Letter lift-off af GaN-lag fra tykke safirbarrer for at producere ultratynde LED-substrater.
-
Fremstilling af RF- og mikrobølgeenheder
Understøtter ultratynde HEMT-strukturer (high-electron-mobility transistor), der er nødvendige i 5G- og radarsystemer.
-
Epitaksial lagoverførsel
Løsner præcist epitaksiale lag fra krystallinske barrer til genbrug eller integration i heterostrukturer.
-
Tyndfilmssolceller og fotovoltaik
Bruges til at adskille tynde absorberlag til fleksible eller højeffektive solceller.
Inden for hvert af disse områder giver halvlederlaserløfteudstyr uovertruffen kontrol over tykkelsesensartethed, overfladekvalitet og lagintegritet.
Fordele ved laserbaseret ingotfortynding
-
Materialetab uden skær
Sammenlignet med traditionelle waferskærningsmetoder resulterer laserprocessen i næsten 100% materialeudnyttelse.
-
Minimal stress og vridning
Kontaktløs lift-off eliminerer mekaniske vibrationer, hvilket reducerer waferbøjning og dannelse af mikrorevner.
-
Bevarelse af overfladekvalitet
I mange tilfælde er der ikke behov for efterfortynding eller polering, da laserlift-off bevarer den øverste overflades integritet.
-
Høj kapacitet og klar til automatisering
Kan behandle hundredvis af substrater pr. skift med automatisk ilægning/aflæsning.
-
Kan tilpasses flere materialer
Kompatibel med GaN, SiC, safir, GaAs og nye III-V-materialer.
-
Miljømæssigt sikrere
Reducerer brugen af slibemidler og barske kemikalier, der er typiske i slambaserede fortyndingsprocesser.
-
Genbrug af substrat
Donorbarrer kan genbruges til flere løftecyklusser, hvilket reducerer materialeomkostningerne betydeligt.
Ofte stillede spørgsmål (FAQ) om halvlederlaser-lift-off-udstyr
-
Q1: Hvilket tykkelsesområde kan Semiconductor Laser Lift-Off Equipment opnå for waferskiver?
A1:Typisk skivetykkelse varierer fra 10 µm til 100 µm afhængigt af materiale og konfiguration.Q2: Kan dette udstyr bruges til at fortynde barrer lavet af uigennemsigtige materialer som SiC?
A2:Ja. Ved at justere laserbølgelængden og optimere grænsefladeteknikken (f.eks. offermellemlag) kan selv delvist uigennemsigtige materialer bearbejdes.Q3: Hvordan justeres donorsubstratet før laser lift-off?
A3:Systemet bruger submikron-visionsbaserede justeringsmoduler med feedback fra referencemærker og overfladereflektionsscanninger.Q4: Hvad er den forventede cyklustid for én laser lift-off operation?
A4:Afhængigt af waferstørrelse og tykkelse varer typiske cyklusser fra 2 til 10 minutter.Q5: Kræver processen et renrumsmiljø?
A5:Selvom det ikke er obligatorisk, anbefales integration i renrum for at opretholde substratrenhed og enhedsudbytte under højpræcisionsoperationer.
Om os
XKH specialiserer sig i højteknologisk udvikling, produktion og salg af specielt optisk glas og nye krystalmaterialer. Vores produkter anvendes til optisk elektronik, forbrugerelektronik og militæret. Vi tilbyder optiske safirkomponenter, mobiltelefonlinsedæksler, keramik, LT, siliciumcarbid SIC, kvarts og halvlederkrystalwafere. Med dygtig ekspertise og avanceret udstyr udmærker vi os inden for ikke-standard produktforarbejdning og sigter mod at være en førende højteknologisk virksomhed inden for optoelektroniske materialer.
