Laser-lift-offapparatuur voor halfgeleiders zorgt voor een revolutie in het verdunnen van ingots

Korte beschrijving:

De Semiconductor Laser Lift-Off Equipment is een zeer gespecialiseerde industriële oplossing, ontworpen voor het nauwkeurig en contactloos verdunnen van halfgeleiderstaven door middel van lasergeïnduceerde lift-offtechnieken. Dit geavanceerde systeem speelt een cruciale rol in moderne halfgeleiderwaferprocessen, met name bij de productie van ultradunne wafers voor hoogwaardige vermogenselektronica, leds en RF-apparaten. Door het mogelijk te maken dunne lagen te scheiden van bulkstaven of donorsubstraten, revolutioneert Semiconductor Laser Lift-Off Equipment het verdunnen van staven door mechanische zaag-, slijp- en chemische etsstappen te elimineren.

Stuur ons een e-mail

Functies

Gedetailleerd diagram

Productintroductie van halfgeleiderlaser-lift-offapparatuur

Het traditioneel verdunnen van halfgeleiderstaven, zoals galliumnitride (GaN), siliciumcarbide (SiC) en saffier, is vaak arbeidsintensief, verspillend en gevoelig voor microscheuren of oppervlakteschade. Semiconductor Laser Lift-Off Equipment biedt daarentegen een niet-destructief, nauwkeurig alternatief dat materiaalverlies en oppervlaktespanning minimaliseert en tegelijkertijd de productiviteit verhoogt. Het ondersteunt een breed scala aan kristallijne en samengestelde materialen en kan naadloos worden geïntegreerd in front-end of midstream halfgeleiderproductielijnen.

Dankzij configureerbare lasergolflengten, adaptieve focussystemen en vacuümcompatibele waferklauwen is deze apparatuur bijzonder geschikt voor het snijden van ingots, het maken van lamellen en het losmaken van ultradunne films voor verticale apparaatstructuren of hetero-epitaxiale laagoverdracht.

Parameter van halfgeleiderlaser-lift-off-apparatuur

Golflengte	IR/SHG/THG/FHG
Pulsbreedte	Nanoseconde, picoseconde, femtoseconde
Optisch systeem	Vast optisch systeem of galvano-optisch systeem
XY-fase	500 mm × 500 mm
Verwerkingsbereik	160 mm
Bewegingssnelheid	Maximaal 1.000 mm/sec
Herhaalbaarheid	±1 μm of minder
Absolute positienauwkeurigheid:	±5 μm of minder
Wafergrootte	2–6 inch of aangepast
Controle	Windows 10,11 en PLC
Voedingsspanning	AC 200 V ±20 V, enkele fase, 50/60 kHz
Externe afmetingen	2400 mm (B) × 1700 mm (D) × 2000 mm (H)
Gewicht	1.000 kg

Werkingsprincipe van halfgeleiderlaser-lift-off-apparatuur

Het kernmechanisme van de Semiconductor Laser Lift-Off Equipment is gebaseerd op selectieve fotothermische ontleding of ablatie op het grensvlak tussen de donorstaaf en de epitaxiale of doellaag. Een hoogenergetische UV-laser (meestal KrF bij 248 nm of vastestof UV-lasers rond 355 nm) wordt gefocust door een transparant of semi-transparant donormateriaal, waar de energie selectief wordt geabsorbeerd op een vooraf bepaalde diepte.

Deze lokale energieabsorptie creëert een gasfase- of thermische expansielaag onder hoge druk aan de interface, die de schone delaminatie van de bovenste wafer- of apparaatlaag van de ingotbasis initieert. Het proces wordt nauwkeurig afgesteld door parameters zoals pulsbreedte, laserfluence, scansnelheid en z-as-focusdiepte aan te passen. Het resultaat is een ultradunne plak – vaak in het bereik van 10 tot 50 µm – die netjes van de oorspronkelijke ingot wordt gescheiden zonder mechanische slijtage.

Deze laserlift-off-methode voor het verdunnen van ingots vermijdt het verlies van snijkanten en de oppervlakteschade die gepaard gaan met diamantdraadzagen of mechanisch lappen. Het behoudt ook de integriteit van het kristal en vermindert de polijstvereisten in het vervolgproces, waardoor Semiconductor Laser Lift-Off Equipment een baanbrekende tool is voor de volgende generatie waferproductie.

Halfgeleiderlaser-lift-offapparatuur revolutioneert het verdunnen van ingots 2

Toepassingen van halfgeleiderlaser-lift-off-apparatuur

Halfgeleiderlaser-lift-offapparatuur vindt brede toepassing bij het verdunnen van ingots in een breed scala aan geavanceerde materialen en apparaattypen, waaronder:

Verdunnen van GaN- en GaAs-staven voor vermogensapparaten
Maakt de creatie van dunne wafers mogelijk voor zeer efficiënte, laagohmige vermogenstransistoren en diodes.

SiC-substraatrecuperatie en lamellenscheiding
Maakt lift-off op waferschaal mogelijk van bulk SiC-substraten voor verticale apparaatstructuren en hergebruik van wafers.

LED-wafer snijden
Maakt het mogelijk om GaN-lagen van dikke saffierstaven af te halen om ultradunne LED-substraten te produceren.

Fabricage van RF- en microgolfapparaten
Ondersteunt ultradunne HEMT-structuren (High-Electron-Mobility Transistor) die nodig zijn in 5G- en radarsystemen.

Epitaxiale laagoverdracht
Maakt epitaxiale lagen nauwkeurig los van kristallijne ingots voor hergebruik of integratie in heterostructuren.

Dunnefilmzonnecellen en fotovoltaïsche cellen
Wordt gebruikt om dunne absorberlagen te scheiden voor flexibele of hoogrendement zonnecellen.

In elk van deze domeinen biedt Semiconductor Laser Lift-Off Equipment ongeëvenaarde controle over dikte-uniformiteit, oppervlaktekwaliteit en laagintegriteit.

Voordelen van lasergebaseerde ingotverdunning

Materiaalverlies zonder kerf
Vergeleken met traditionele wafer-slicing-methoden resulteert het laserproces in een materiaalbenutting van bijna 100%.

Minimale spanning en kromtrekken
Door het contactloze optillen worden mechanische trillingen geëlimineerd, waardoor de vorming van waferbogen en microscheuren wordt verminderd.

Behoud van oppervlaktekwaliteit
In veel gevallen is naverdunnen of polijsten niet nodig, omdat door het laserliften de integriteit van het bovenoppervlak behouden blijft.

Hoge doorvoer en klaar voor automatisering
Kan honderden substraten per dienst verwerken met geautomatiseerd laden/lossen.

Aanpasbaar aan meerdere materialen
Compatibel met GaN, SiC, saffier, GaAs en opkomende III-V-materialen.

Milieuvriendelijker
Vermindert het gebruik van schuurmiddelen en agressieve chemicaliën die typisch zijn voor verdunningsprocessen op basis van slib.

Hergebruik van substraat
Donorstaven kunnen worden hergebruikt voor meerdere lift-off-cycli, waardoor de materiaalkosten aanzienlijk worden verlaagd.

Veelgestelde vragen (FAQ) over halfgeleiderlaser-lift-offapparatuur

V1: Welk diktebereik kan de Semiconductor Laser Lift-Off Equipment bereiken voor wafer slices?
A1:De typische plakdikte varieert van 10 µm tot 100 µm, afhankelijk van het materiaal en de configuratie.

V2: Kan deze apparatuur worden gebruikt om staven van ondoorzichtige materialen zoals SiC te verdunnen?
A2:Ja. Door de lasergolflengte af te stemmen en de interfacetechniek te optimaliseren (bijvoorbeeld door middel van opofferende tussenlagen), kunnen zelfs gedeeltelijk ondoorzichtige materialen worden verwerkt.

Vraag 3: Hoe wordt het donorsubstraat uitgelijnd vóór het optillen van de laser?
A3:Het systeem maakt gebruik van uitlijnmodules op basis van submicron zicht, met feedback van vaste merktekens en scans van de oppervlaktereflectie.

Vraag 4: Wat is de verwachte cyclustijd voor één laser-lift-off-bewerking?
A4:Afhankelijk van de grootte en dikte van de wafer duren de meeste cycli 2 tot 10 minuten.

V5: Is er voor het proces een cleanroomomgeving nodig?
A5:Hoewel het niet verplicht is, wordt integratie in een cleanroom aanbevolen om de reinheid van het substraat en de opbrengst van het apparaat te behouden tijdens uiterst nauwkeurige bewerkingen.

Over ons

XKH is gespecialiseerd in hightech ontwikkeling, productie en verkoop van speciaal optisch glas en nieuwe kristalmaterialen. Onze producten zijn geschikt voor optische elektronica, consumentenelektronica en het leger. We leveren optische componenten van saffier, lenskappen voor mobiele telefoons, keramiek, LT, siliciumcarbide (SIC), kwarts en halfgeleiderkristalwafers. Met onze expertise en geavanceerde apparatuur blinken we uit in de verwerking van niet-standaardproducten en streven we ernaar een toonaangevende hightechonderneming te worden op het gebied van opto-elektronische materialen.