Thiết bị nâng laser bán dẫn cách mạng hóa quá trình làm mỏng thỏi
Sơ đồ chi tiết


Giới thiệu sản phẩm Thiết bị nâng hạ bằng laser bán dẫn
Thiết bị Nâng Laser Bán dẫn là một giải pháp công nghiệp chuyên dụng được thiết kế để làm mỏng các thỏi bán dẫn một cách chính xác và không tiếp xúc thông qua các kỹ thuật nâng laser. Hệ thống tiên tiến này đóng vai trò then chốt trong các quy trình wafer bán dẫn hiện đại, đặc biệt là trong chế tạo wafer siêu mỏng cho các thiết bị điện tử công suất hiệu suất cao, đèn LED và RF. Bằng cách cho phép tách các lớp mỏng ra khỏi thỏi bán dẫn lớn hoặc đế bán dẫn, Thiết bị Nâng Laser Bán dẫn đã cách mạng hóa quy trình làm mỏng thỏi bằng cách loại bỏ các bước cưa, mài và khắc hóa học cơ học.
Việc phay mỏng các thỏi bán dẫn truyền thống, chẳng hạn như gali nitride (GaN), silicon carbide (SiC) và sapphire, thường tốn nhiều công sức, lãng phí và dễ bị nứt vi mô hoặc hư hỏng bề mặt. Ngược lại, Thiết bị Tách Laser Bán dẫn cung cấp một giải pháp thay thế chính xác, không phá hủy, giúp giảm thiểu tổn thất vật liệu và ứng suất bề mặt đồng thời tăng năng suất. Thiết bị này hỗ trợ nhiều loại vật liệu tinh thể và hợp chất, và có thể được tích hợp liền mạch vào các dây chuyền sản xuất bán dẫn đầu vào hoặc giữa dòng.
Với bước sóng laser có thể cấu hình, hệ thống lấy nét thích ứng và mâm kẹp wafer tương thích chân không, thiết bị này đặc biệt phù hợp để cắt thỏi, tạo phiến mỏng và tách màng siêu mỏng cho các cấu trúc thiết bị thẳng đứng hoặc chuyển lớp heteroepitaxial.

Thông số của Thiết bị Nâng Laser Bán dẫn
Bước sóng | IR/SHG/THG/FHG |
---|---|
Độ rộng xung | Nano giây, Pico giây, Femto giây |
Hệ thống quang học | Hệ thống quang học cố định hoặc hệ thống quang học Galvano |
Giai đoạn XY | 500 mm × 500 mm |
Phạm vi xử lý | 160 mm |
Tốc độ di chuyển | Tối đa 1.000 mm/giây |
Khả năng lặp lại | ±1 μm hoặc ít hơn |
Độ chính xác vị trí tuyệt đối: | ±5 μm hoặc ít hơn |
Kích thước wafer | 2–6 inch hoặc tùy chỉnh |
Điều khiển | Windows 10, 11 và PLC |
Điện áp nguồn điện | AC 200 V ±20 V, Một pha, 50/60 kHz |
Kích thước bên ngoài | 2400 mm (R) × 1700 mm (S) × 2000 mm (C) |
Cân nặng | 1.000 kg |
Nguyên lý hoạt động của thiết bị nâng hạ bằng laser bán dẫn
Cơ chế cốt lõi của Thiết bị Nâng Laser Bán dẫn dựa trên sự phân hủy quang nhiệt chọn lọc hoặc sự phá hủy tại giao diện giữa thỏi vật liệu cho và lớp epitaxial hoặc lớp mục tiêu. Một tia laser UV năng lượng cao (thường là KrF ở bước sóng 248 nm hoặc laser UV thể rắn ở bước sóng khoảng 355 nm) được hội tụ qua vật liệu cho trong suốt hoặc bán trong suốt, tại đó năng lượng được hấp thụ chọn lọc ở độ sâu được xác định trước.
Sự hấp thụ năng lượng cục bộ này tạo ra một pha khí áp suất cao hoặc lớp giãn nở nhiệt tại giao diện, khởi động quá trình tách lớp sạch của wafer hoặc lớp thiết bị phía trên khỏi đế thỏi. Quá trình này được tinh chỉnh bằng cách điều chỉnh các thông số như độ rộng xung, mật độ laser, tốc độ quét và độ sâu tiêu cự trục z. Kết quả là một lát cắt siêu mỏng—thường trong khoảng từ 10 đến 50 µm—được tách biệt sạch sẽ khỏi thỏi ban đầu mà không bị mài mòn cơ học.
Phương pháp nâng hạ bằng laser để làm mỏng phôi này tránh được hiện tượng mất rãnh và hư hỏng bề mặt thường gặp ở phương pháp cưa dây kim cương hoặc mài cơ học. Nó cũng bảo toàn tính toàn vẹn của tinh thể và giảm nhu cầu đánh bóng sau đó, biến Thiết bị Nâng hạ bằng Laser Bán dẫn thành một công cụ đột phá cho sản xuất wafer thế hệ tiếp theo.
Ứng dụng của thiết bị nâng hạ bằng laser bán dẫn
Thiết bị nâng hạ bằng tia laser bán dẫn có khả năng ứng dụng rộng rãi trong việc làm mỏng thỏi trên nhiều loại vật liệu và thiết bị tiên tiến, bao gồm:
-
Làm mỏng thỏi GaN và GaAs cho các thiết bị điện
Cho phép tạo ra wafer mỏng cho các bóng bán dẫn và điốt có điện trở thấp, hiệu suất cao.
-
Thu hồi chất nền SiC và tách phiến
Cho phép nâng cấp wafer từ các tấm nền SiC lớn thành các cấu trúc thiết bị thẳng đứng và tái sử dụng wafer.
-
Cắt lát wafer LED
Tạo điều kiện tách lớp GaN ra khỏi các thỏi sapphire dày để sản xuất tấm nền LED siêu mỏng.
-
Chế tạo thiết bị RF và vi sóng
Hỗ trợ các cấu trúc bóng bán dẫn có độ linh động điện tử cao (HEMT) siêu mỏng cần thiết trong hệ thống 5G và radar.
-
Chuyển lớp epitaxial
Tách chính xác các lớp epitaxial khỏi các thỏi tinh thể để tái sử dụng hoặc tích hợp vào các cấu trúc dị thể.
-
Pin mặt trời màng mỏng và quang điện
Được sử dụng để tách các lớp hấp thụ mỏng cho pin mặt trời linh hoạt hoặc hiệu suất cao.
Trong mỗi lĩnh vực này, Thiết bị nâng hạ bằng tia laser bán dẫn cung cấp khả năng kiểm soát vô song đối với độ đồng đều về độ dày, chất lượng bề mặt và tính toàn vẹn của lớp.

Ưu điểm của phương pháp làm mỏng thỏi bằng laser
-
Tổn thất vật liệu Zero-Kerf
So với các phương pháp cắt lát wafer truyền thống, quy trình laser mang lại hiệu quả sử dụng vật liệu gần như 100%.
-
Căng thẳng và cong vênh tối thiểu
Việc nhấc lên không tiếp xúc giúp loại bỏ rung động cơ học, giảm sự hình thành vết cong và vết nứt nhỏ ở tấm wafer.
-
Bảo quản chất lượng bề mặt
Trong nhiều trường hợp, không cần mài hoặc đánh bóng sau khi pha loãng vì công nghệ bóc tách bằng tia laser giúp bảo toàn tính toàn vẹn của bề mặt trên cùng.
-
Sẵn sàng cho năng suất cao và tự động hóa
Có khả năng xử lý hàng trăm loại vật liệu nền mỗi ca với chức năng nạp/dỡ tự động.
-
Có thể thích ứng với nhiều vật liệu
Tương thích với GaN, SiC, sapphire, GaAs và các vật liệu III-V mới nổi.
-
An toàn hơn về mặt môi trường
Giảm thiểu việc sử dụng chất mài mòn và hóa chất độc hại thường thấy trong quá trình pha loãng bằng bùn.
-
Tái sử dụng chất nền
Các thỏi vật liệu hiến tặng có thể được tái chế cho nhiều chu kỳ cất cánh, giúp giảm đáng kể chi phí vật liệu.
Những câu hỏi thường gặp (FAQ) về Thiết bị nâng hạ bằng laser bán dẫn
-
Câu hỏi 1: Thiết bị nâng laser bán dẫn có thể đạt được phạm vi độ dày nào cho các lát wafer?
A1:Độ dày lát cắt điển hình dao động từ 10 µm đến 100 µm tùy thuộc vào vật liệu và cấu hình.Câu hỏi 2: Thiết bị này có thể được sử dụng để làm mỏng các thỏi làm bằng vật liệu mờ đục như SiC không?
A2:Có. Bằng cách điều chỉnh bước sóng laser và tối ưu hóa kỹ thuật giao diện (ví dụ: lớp xen kẽ hy sinh), ngay cả những vật liệu có độ mờ đục một phần cũng có thể được xử lý.Câu hỏi 3: Chất nền của vật liệu hiến tặng được căn chỉnh như thế nào trước khi nâng lên bằng tia laser?
A3:Hệ thống sử dụng các mô-đun căn chỉnh dựa trên tầm nhìn dưới micron với phản hồi từ các dấu chuẩn và quét phản xạ bề mặt.Câu hỏi 4: Thời gian chu kỳ dự kiến cho một lần phóng tia laser là bao lâu?
A4:Tùy thuộc vào kích thước và độ dày của wafer, chu kỳ điển hình kéo dài từ 2 đến 10 phút.Câu hỏi 5: Quá trình này có yêu cầu môi trường phòng sạch không?
A5:Mặc dù không bắt buộc, việc tích hợp phòng sạch được khuyến nghị để duy trì độ sạch của chất nền và năng suất thiết bị trong các hoạt động có độ chính xác cao.
Giới thiệu về chúng tôi
XKH chuyên phát triển, sản xuất và kinh doanh công nghệ cao các loại kính quang học đặc biệt và vật liệu tinh thể mới. Sản phẩm của chúng tôi phục vụ cho điện tử quang học, điện tử tiêu dùng và quân sự. Chúng tôi cung cấp linh kiện quang học Sapphire, vỏ ống kính điện thoại di động, gốm sứ, LT, Silicon Carbide SIC, thạch anh và wafer tinh thể bán dẫn. Với chuyên môn cao và thiết bị tiên tiến, chúng tôi vượt trội trong lĩnh vực gia công sản phẩm phi tiêu chuẩn, hướng tới mục tiêu trở thành doanh nghiệp công nghệ cao hàng đầu về vật liệu quang điện tử.
