Oprema za dvigovanje polprevodniških laserjev
Podroben diagram


Pregled izdelkov za lasersko dvigovanje
Oprema za lasersko dvigovanje polprevodnikov predstavlja rešitev naslednje generacije za napredno redčenje ingotov pri obdelavi polprevodniških materialov. Za razliko od tradicionalnih metod rezanja rezin, ki se zanašajo na mehansko brušenje, žaganje z diamantno žico ali kemično-mehansko planarizacijo, ta laserska platforma ponuja brezkontaktno, nedestruktivno alternativo za ločevanje ultra tankih plasti od polprevodniških ingotov v razsutem stanju.
Oprema za lasersko dvigovanje polprevodnikov, optimizirana za krhke in dragocene materiale, kot so galijev nitrid (GaN), silicijev karbid (SiC), safir in galijev arzenid (GaAs), omogoča natančno rezanje filmov v velikosti rezin neposredno iz kristalnega ingota. Ta prelomna tehnologija znatno zmanjša odpadke materiala, izboljša prepustnost in izboljša integriteto substrata – vse to je ključnega pomena za naprave naslednje generacije v močnostni elektroniki, RF sistemih, fotoniki in mikrozaslonih.
Oprema za dvigovanje polprevodniških laserjev je zasnovana tako, da se brezhibno integrira v delovne procese izdelave polprevodnikov, hkrati pa podpira fleksibilnost raziskav in razvoja ter skalabilnost množične proizvodnje, s poudarkom na avtomatiziranem krmiljenju, oblikovanju žarka in analitiki interakcije med laserjem in materialom.


Tehnologija in princip delovanja opreme za lasersko dvigovanje

Postopek, ki ga izvaja oprema za polprevodniško lasersko dvigovanje, se začne z obsevanjem donorskega ingota z ene strani z visokoenergijskim ultravijoličnim laserskim žarkom. Ta žarek je tesno fokusiran na določeno notranjo globino, običajno vzdolž inženirsko zasnovanega vmesnika, kjer je absorpcija energije maksimalna zaradi optičnega, toplotnega ali kemičnega kontrasta.
Pri tej plasti absorpcije energije lokalizirano segrevanje povzroči hitro mikroeksplozijo, ekspanzijo plina ali razgradnjo medfazne plasti (npr. stresorskega filma ali žrtvenega oksida). Ta natančno nadzorovana motnja povzroči, da se zgornja kristalna plast – debeline več deset mikrometrov – čisto loči od osnovnega ingota.
Oprema za dvigovanje polprevodniških laserjev uporablja skenirne glave, sinhronizirane z gibanjem, programabilno krmiljenje osi z in reflektometrijo v realnem času, da zagotovi, da vsak impulz dostavi energijo natančno na ciljno ravnino. Oprema je lahko konfigurirana tudi z možnostjo delovanja v sunkovnem načinu ali z več impulzi za izboljšanje gladkosti odtrganja in zmanjšanje preostalih napetosti. Pomembno je, da se tveganje za mikrorazpoke, upogibanje ali površinsko krušenje drastično zmanjša, ker laserski žarek nikoli ne pride v stik z materialom.
Zaradi tega je metoda redčenja z laserskim dvigovanjem revolucionarna, zlasti v aplikacijah, kjer so potrebne ultra ravne, ultra tanke rezine s submikronsko TTV (Total Thickness Variation).
Parameter opreme za dvigovanje polprevodniških laserjev
Valovna dolžina | IR/SHG/THG/FHG |
---|---|
Širina impulza | Nanosekunda, pikosekunda, femtosekunda |
Optični sistem | Fiksni optični sistem ali galvano-optični sistem |
Stopnja XY | 500 mm × 500 mm |
Območje obdelave | 160 mm |
Hitrost gibanja | Največ 1.000 mm/s |
Ponovljivost | ±1 μm ali manj |
Absolutna natančnost položaja: | ±5 μm ali manj |
Velikost rezin | 2–6 palcev ali po meri |
Nadzor | Windows 10, 11 in PLC |
Napetost napajanja | AC 200 V ±20 V, enofazni, 50/60 kHz |
Zunanje dimenzije | 2400 mm (Š) × 1700 mm (G) × 2000 mm (V) |
Teža | 1.000 kg |
Industrijska uporaba opreme za lasersko dvigovanje
Oprema za lasersko dvigovanje polprevodnikov hitro spreminja način priprave materialov v več polprevodniških domenah:
- Vertikalne GaN napajalne naprave za laserski dvig
Odstranjevanje ultra tankih filmov GaN na GaN z ingotov v razsutem stanju omogoča vertikalne prevodne arhitekture in ponovno uporabo dragih substratov.
- Redčenje SiC rezin za Schottkyjeve in MOSFET naprave
Zmanjša debelino plasti naprave, hkrati pa ohranja planarnost substrata – idealno za hitro preklopno močnostno elektroniko.
- LED in zaslonski materiali na osnovi safirja za opremo za lasersko dvigovanje
Omogoča učinkovito ločevanje plasti naprave od safirnih kroglic za podporo tanke, toplotno optimizirane proizvodnje mikro-LED diod.
- III-V Inženiring materialov za opremo za laserski dvig
Omogoča ločevanje plasti GaAs, InP in AlGaN za napredno optoelektronsko integracijo.
- Izdelava tankih rezin z integriranim vezjem in senzorji
Proizvaja tanke funkcionalne plasti za tlačne senzorje, merilnike pospeška ali fotodiode, kjer je velikost ozko grlo zmogljivosti.
- Prilagodljiva in pregledna elektronika
Pripravlja ultra tanke substrate, primerne za fleksibilne zaslone, nosljiva vezja in prozorna pametna okna.
Na vsakem od teh področij ima oprema za dvigovanje polprevodniških laserjev ključno vlogo pri omogočanju miniaturizacije, ponovne uporabe materialov in poenostavitve procesov.

Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ) o opremi za lasersko dvigovanje
V1: Kakšna je najmanjša debelina, ki jo lahko dosežem z opremo za dvigovanje polprevodniškega laserja?
A1:Običajno med 10 in 30 mikroni, odvisno od materiala. Postopek omogoča tanjše rezultate s spremenjenimi nastavitvami.
V2: Ali se to lahko uporabi za rezanje več rezin iz istega ingota?
O2:Da. Številne stranke uporabljajo tehniko laserskega dvigovanja za serijsko ekstrakcijo več tankih plasti iz enega ingota.
V3: Katere varnostne funkcije so vključene za delovanje z visokozmogljivim laserjem?
A3:Ohišja razreda 1, sistemi zaklepanja, zaščita pred žarki in avtomatski izklopi so standardni.
V4: Kako se ta sistem primerja z diamantnimi žagami glede stroškov?
A4:Čeprav so začetni kapitalski stroški lahko višji, lasersko odstranjevanje drastično zmanjša stroške potrošnega materiala, poškodbe substrata in korake naknadne obdelave – kar dolgoročno znižuje skupne stroške lastništva (TCO).
V5: Ali je postopek prilagodljiv za 6-palčne ali 8-palčne ingote?
A5:Absolutno. Platforma podpira podlage do 12 palcev (30 cm) z enakomerno porazdelitvijo žarka in gibljivimi mizami velikega formata.