Équipement de décollement laser à semi-conducteurs

Image présentée de l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs

Description courte :

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs représente une solution de nouvelle génération pour l'amincissement avancé des lingots dans le traitement des matériaux semi-conducteurs. Contrairement aux méthodes de découpe traditionnelles qui reposent sur le meulage mécanique, le sciage au fil diamanté ou la planarisation chimico-mécanique, cette plateforme laser offre une alternative sans contact et non destructive pour le détachement de couches ultra-minces à partir de lingots semi-conducteurs massifs.

Optimisé pour les matériaux fragiles et de grande valeur tels que le nitrure de gallium (GaN), le carbure de silicium (SiC), le saphir et l'arséniure de gallium (GaAs), l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs permet le découpage précis de films à l'échelle de la plaquette directement à partir du lingot de cristal. Cette technologie révolutionnaire réduit considérablement le gaspillage de matériaux, améliore le débit et renforce l'intégrité du substrat — autant d'atouts essentiels pour les dispositifs de nouvelle génération dans les domaines de l'électronique de puissance, des systèmes RF, de la photonique et des micro-écrans.

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Caractéristiques

Diagramme détaillé

Présentation du produit : Équipement de décollement laser

Mettant l'accent sur le contrôle automatisé, la mise en forme du faisceau et l'analyse de l'interaction laser-matière, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs est conçu pour s'intégrer parfaitement aux flux de travail de fabrication des semi-conducteurs tout en soutenant la flexibilité de la R&D et l'évolutivité de la production de masse.

Technologie et principe de fonctionnement de l'équipement de décollement laser

Le procédé mis en œuvre par l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs commence par l'irradiation d'un lingot donneur sur une face à l'aide d'un faisceau laser ultraviolet de haute énergie. Ce faisceau est focalisé avec précision sur une profondeur interne spécifique, généralement le long d'une interface conçue à cet effet, où l'absorption d'énergie est maximale grâce au contraste optique, thermique ou chimique.

Au niveau de cette couche d'absorption d'énergie, un échauffement localisé provoque une micro-explosion rapide, une expansion gazeuse ou la décomposition d'une couche interfaciale (par exemple, un film de contrainte ou une couche d'oxyde sacrificielle). Cette rupture contrôlée avec précision entraîne le détachement net de la couche cristalline supérieure, d'une épaisseur de quelques dizaines de micromètres, du lingot de base.

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs utilise des têtes de balayage synchronisées, une commande programmable de l'axe Z et une réflectométrie en temps réel pour garantir que chaque impulsion délivre l'énergie précisément sur le plan cible. Il peut également être configuré en mode rafale ou multi-impulsions afin d'améliorer la régularité du décollement et de minimiser les contraintes résiduelles. Surtout, comme le faisceau laser n'entre jamais en contact physique avec le matériau, le risque de microfissures, de déformations ou d'écaillage de surface est considérablement réduit.

Cela fait de la méthode d'amincissement par décollement laser une véritable révolution, notamment dans les applications nécessitant des plaquettes ultra-plates et ultra-minces avec une variation d'épaisseur totale (TTV) inférieure au micron.

Paramètres de l'équipement de décollement laser à semi-conducteurs

Longueur d'onde	IR/SHG/THG/FHG
largeur d'impulsion	Nanoseconde, picoseconde, femtoseconde
Système optique	Système optique fixe ou système galvano-optique
Stade XY	500 mm × 500 mm
Plage de traitement	160 mm
Vitesse de déplacement	Max 1 000 mm/s
Répétabilité	±1 μm ou moins
Précision de la position absolue :	±5 μm ou moins
Taille de la plaquette	2 à 6 pouces ou sur mesure
Contrôle	Windows 10, 11 et automates programmables
Tension d'alimentation	200 V CA ±20 V, monophasé, 50/60 kHz
Dimensions extérieures	2400 mm (L) × 1700 mm (P) × 2000 mm (H)
Poids	1 000 kg

Applications industrielles des équipements de décollement laser

Les équipements de décollement laser pour semi-conducteurs transforment rapidement la façon dont les matériaux sont préparés dans de multiples domaines des semi-conducteurs :

Dispositifs de puissance GaN verticaux pour équipements de décollement laser

Le décollement de films GaN-sur-GaN ultra-minces à partir de lingots massifs permet des architectures de conduction verticales et la réutilisation de substrats coûteux.

Amincissement des plaquettes de SiC pour les dispositifs Schottky et MOSFET

Réduit l'épaisseur de la couche active tout en préservant la planéité du substrat — idéal pour l'électronique de puissance à commutation rapide.

Matériaux LED et d'affichage à base de saphir pour équipements de décollement laser

Permet une séparation efficace des couches du dispositif à partir de lingots de saphir pour soutenir la production de micro-LED minces et thermiquement optimisées.

Ingénierie des matériaux III-V des équipements de décollement laser

Facilite le détachement des couches de GaAs, InP et AlGaN pour une intégration optoélectronique avancée.

Fabrication de circuits intégrés et de capteurs sur plaquettes minces

Permet de produire des couches fonctionnelles minces pour les capteurs de pression, les accéléromètres ou les photodiodes, là où l'encombrement constitue un goulot d'étranglement en termes de performances.

Électronique flexible et transparente

Permet de préparer des substrats ultra-minces adaptés aux écrans flexibles, aux circuits portables et aux fenêtres intelligentes transparentes.

Dans chacun de ces domaines, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs joue un rôle essentiel en permettant la miniaturisation, la réutilisation des matériaux et la simplification des processus.

Foire aux questions (FAQ) sur les équipements de décollement laser

Q1 : Quelle est l'épaisseur minimale que je peux atteindre en utilisant l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs ?
A1 :L'épaisseur est généralement comprise entre 10 et 30 microns, selon le matériau. Le procédé permet d'obtenir des épaisseurs encore plus faibles avec des configurations modifiées.

Q2 : Peut-on utiliser cet appareil pour découper plusieurs plaquettes à partir du même lingot ?
A2 :Oui. De nombreux clients utilisent la technique de décollement laser pour réaliser des extractions en série de plusieurs couches minces à partir d'un seul lingot massif.

Q3 : Quelles sont les caractéristiques de sécurité incluses pour le fonctionnement des lasers de haute puissance ?
A3 :Les enceintes de classe 1, les systèmes de verrouillage, le blindage du faisceau et les dispositifs d'arrêt automatique sont tous de série.

Q4 : Comment ce système se compare-t-il aux scies à fil diamanté en termes de coût ?
A4 :Bien que les dépenses d'investissement initiales puissent être plus élevées, le décollement laser réduit considérablement les coûts des consommables, les dommages au substrat et les étapes de post-traitement, ce qui diminue le coût total de possession (CTP) à long terme.

Q5 : Le procédé est-il adaptable à des lingots de 6 ou 8 pouces ?
A5 :Absolument. La plateforme prend en charge des supports jusqu'à 12 pouces avec une distribution de faisceau uniforme et des platines de déplacement grand format.

À propos de nous

XKH est spécialisée dans le développement, la production et la vente de verres optiques spéciaux et de nouveaux matériaux cristallins de haute technologie. Nos produits sont destinés à l'électronique optique, à l'électronique grand public et au secteur militaire. Nous proposons des composants optiques en saphir, des films de protection pour objectifs de téléphones portables, de la céramique, du LT, du carbure de silicium (SiC), du quartz et des plaquettes de cristal semi-conducteur. Grâce à notre expertise et à nos équipements de pointe, nous excellons dans la transformation de produits non standard, avec pour ambition de devenir une entreprise leader dans le domaine des matériaux optoélectroniques.