L'équipement de levage au laser à semi-conducteurs révolutionne l'amincissement des lingots

Introduction du produit de l'équipement de levage laser à semi-conducteurs

L'équipement de levage laser à semi-conducteurs est une solution industrielle hautement spécialisée conçue pour l'amincissement précis et sans contact des lingots de semi-conducteurs grâce à des techniques de levage induites par laserCe système avancé joue un rôle essentiel dans les procédés de fabrication de plaquettes à semi-conducteurs modernes, en particulier dans la fabrication de plaquettes ultra-minces pour les appareils électroniques de haute performance, les LED et les appareils RF..En permettant la séparation de couches minces de lingots en vrac ou de substrats donneurs, le système de levage laser semi-conducteur révolutionne l'amincissement des lingots en éliminant la scie mécanique, le broyage,et étapes de gravure chimique.

L'amincissement traditionnel des lingots de semi-conducteurs, tels que le nitrure de gallium (GaN), le carbure de silicium (SiC) et le saphir, est souvent laborieux, gaspille beaucoup de temps et est sujet aux fissures ou aux dommages de surface.Au contraireL'équipement de levage laser à semi-conducteurs offre une alternative non destructive et précise qui minimise les pertes de matériaux et les contraintes de surface tout en augmentant la productivité.Il prend en charge une grande variété de matériaux cristallins et composés et peut être intégré de manière transparente dans les lignes de production de semi-conducteurs en amont ou en aval.

Avec des longueurs d'onde laser configurables, des systèmes de mise au point adaptés et des rouleaux de plaquettes compatibles avec le vide, cet équipement est particulièrement adapté à la découpe de lingots, à la création de lamelles,et détachement de film ultra-mince pour les structures verticales des dispositifs ou le transfert de couche hétéro-épitaxial.

Paramètre de l'équipement de levage laser à semi-conducteurs

Principe de fonctionnement des équipements de levage laser à semi-conducteurs

Le mécanisme de base de l'équipement de levage laser à semi-conducteurs repose sur la décomposition ou l'ablation photothermique sélective à l'interface entre le lingot donneur et la couche épitaxielle ou cible.Un laser UV à haute énergie (généralement KrF à 248 nm ou des lasers UV à l'état solide autour de 355 nm) est focalisé à travers un matériau donneur transparent ou semi-transparent, où l'énergie est absorbée de manière sélective à une profondeur prédéterminée.

Cette absorption d'énergie localisée crée une phase gazeuse à haute pression ou une couche d'expansion thermique à l'interface,qui démarre la délamination propre de la couche supérieure de la plaque ou du dispositif à partir de la base du lingotLe processus est finement réglé en ajustant des paramètres tels que la largeur d'impulsion, la fluence laser, la vitesse de balayage et la profondeur focale de l'axe z.Le résultat est une tranche ultra-mince, souvent dans la gamme de 10 à 50 μm, séparée de la lingote de base sans abrasion mécanique..

Cette méthode de levage au laser pour l'amincissement des lingots évite la perte de coupe et les dommages de surface associés à la scie au fil de diamant ou au laminage mécanique.Il préserve également l'intégrité du cristal et réduit les exigences de polissage en aval, faisant de l'équipement de levage laser semi-conducteur un outil révolutionnaire pour la production de plaquettes de nouvelle génération.

Applications des équipements de levage laser à semi-conducteurs

L'équipement de levage laser à semi-conducteurs trouve une large application dans l'amincissement des lingots sur une gamme de matériaux et de types de dispositifs avancés, notamment:

• L'élimination des ingots GaN et GaAs pour les appareils électriques
  Permet la création de plaquettes minces pour des transistors et des diodes de puissance à haute efficacité et à faible résistance.

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• Récupération du substrat SiC et séparation de la lamelle
  Permet le levage à l'échelle des plaquettes à partir de substrats de SiC en vrac pour les structures verticales des dispositifs et la réutilisation des plaquettes.

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• Coupe de gaufre à LED
  Il facilite le retrait des couches de GaN à partir de lingots de saphir épais pour produire des substrats LED ultra-minces.

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• Fabrication d'appareils à RF et à micro-ondes
  Prend en charge les structures de transistors à haute mobilité électronique (HEMT) ultra-minces nécessaires dans les systèmes 5G et radar.

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• Transfert de couche épitaxienne
  Détache avec précision les couches épitaxiennes des lingots cristallins pour leur réutilisation ou leur intégration dans des hétérostructures.

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• Cellules solaires à film mince et photovoltaïque
  Utilisé pour séparer des couches d'absorbeurs minces pour les cellules solaires flexibles ou à haut rendement.

Dans chacun de ces domaines, l'équipement de levage laser à semi-conducteurs offre un contrôle inégalé de l'uniformité de l'épaisseur, de la qualité de la surface et de l'intégrité de la couche.

Les avantages de l'amincissement des lingots au laser

• Perte de matériel zéro-Kerf
  Comparé aux méthodes traditionnelles de découpe des plaquettes, le procédé laser permet d'utiliser près de 100% du matériau.

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• Minimum de contraintes et de déformation
  Le décollage sans contact élimine les vibrations mécaniques, réduisant l'arc de la gaufre et la formation de micro fissures.

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• Préservation de la qualité de la surface
  Il n'est pas nécessaire, dans de nombreux cas, d'effectuer un polissage ou un éclaboussage après l'amincissement, car le levage au laser préserve l'intégrité de la surface supérieure.

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• Performance élevée et automatisation prête
  Capable de traiter des centaines de substrats par quart de travail avec chargement/déchargement automatisé.

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• Adapté à plusieurs matériaux
  Compatible avec le GaN, le SiC, le saphir, le GaAs et les matériaux III-V émergents.

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• Plus sûre pour l'environnement
  Réduit l'utilisation d'abrasifs et de produits chimiques agressifs typiques des procédés d'amincissement à base de lisier.

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• Réutilisation du substrat
  Les lingots donneurs peuvent être recyclés pour plusieurs cycles de levage, ce qui réduit considérablement les coûts de matériaux.

Questions fréquemment posées d'équipement de levage laser à semi-conducteurs

Q1: Quelle plage d'épaisseur peut atteindre l'équipement de levage laser semi-conducteur pour les tranches de plaquette?
R1: Je suis désolé.L'épaisseur typique des tranches varie de 10 μm à 100 μm selon le matériau et la configuration.

Q2: Cet équipement peut-il être utilisé pour affiner des lingots fabriqués à partir de matériaux opaques tels que le SiC?
R2: Je ne sais pas.En réglant la longueur d'onde du laser et en optimisant l'ingénierie des interfaces (par exemple, les interfaces sacrifiées), même des matériaux partiellement opaques peuvent être traités.

Q3: Comment le substrat donneur est-il aligné avant le levage au laser?
A3: Je ne sais pas.Le système utilise des modules d'alignement basés sur la vision sous-micronique avec des rétroactions des marques fiduciaires et des scans de réflectivité de surface.

Q4: Quelle est la durée de cycle prévue pour une opération de levage au laser?
A4:Selon la taille et l'épaisseur de la galette, les cycles typiques durent de 2 à 10 minutes.

Q5: Le processus nécessite-t-il un environnement de salle blanche?
A5: le nombre de pointsBien qu'il ne soit pas obligatoire, l'intégration de la salle blanche est recommandée pour maintenir la propreté du substrat et le rendement du dispositif lors d'opérations de haute précision.

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