Les équipements de décollement laser pour semi-conducteurs révolutionnent l'amincissement des lingots

Description courte :

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs est une solution industrielle hautement spécialisée, conçue pour l'amincissement précis et sans contact des lingots de semi-conducteurs par décollement laser. Ce système avancé joue un rôle essentiel dans les procédés modernes de fabrication de plaquettes de semi-conducteurs, notamment pour la production de plaquettes ultra-minces destinées à l'électronique de puissance haute performance, aux LED et aux dispositifs RF. En permettant la séparation de couches minces à partir de lingots massifs ou de substrats donneurs, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs révolutionne l'amincissement des lingots en éliminant les étapes de sciage mécanique, de meulage et de gravure chimique.


Caractéristiques

Présentation du produit : équipement de décollement laser pour semi-conducteurs

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs est une solution industrielle hautement spécialisée, conçue pour l'amincissement précis et sans contact des lingots de semi-conducteurs par décollement laser. Ce système avancé joue un rôle essentiel dans les procédés modernes de fabrication de plaquettes de semi-conducteurs, notamment pour la production de plaquettes ultra-minces destinées à l'électronique de puissance haute performance, aux LED et aux dispositifs RF. En permettant la séparation de couches minces à partir de lingots massifs ou de substrats donneurs, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs révolutionne l'amincissement des lingots en éliminant les étapes de sciage mécanique, de meulage et 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, génératrice de gaspillage et sujette aux microfissures et aux dommages de surface. À l'inverse, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs offre une alternative précise et non destructive qui minimise les pertes de matière et les contraintes de surface tout en augmentant la productivité. Il est compatible avec une grande variété de matériaux cristallins et composites et peut être facilement intégré aux lignes de production de semi-conducteurs en amont ou en aval.

Avec des longueurs d'onde laser configurables, des systèmes de mise au point adaptatifs et des porte-plaquettes compatibles avec le vide, cet équipement est particulièrement adapté au découpage de lingots, à la création de lamelles et au détachement de films ultra-minces pour les structures de dispositifs verticaux ou le transfert de couches hétéroépitaxiales.

laser-lift-off-4_

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

Principe de fonctionnement d'un équipement de décollement laser à semi-conducteurs

Le principe de base du dispositif de décollement laser pour semi-conducteurs repose sur la décomposition ou l'ablation photothermique sélective à l'interface entre le lingot donneur et la couche épitaxiale ou cible. Un laser UV de haute énergie (généralement un laser KrF à 248 nm ou un laser 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 sélectivement à une profondeur prédéterminée.

Cette absorption d'énergie localisée crée une phase gazeuse à haute pression ou une couche de dilatation thermique à l'interface, amorçant ainsi le décollement net de la couche supérieure de la plaquette ou du dispositif de la base du lingot. Le procédé est finement paramétré en ajustant des éléments tels que la largeur d'impulsion, la fluence laser, la vitesse de balayage et la profondeur focale selon l'axe z. On obtient ainsi une tranche ultra-mince (souvent de 10 à 50 µm) séparée proprement du lingot d'origine, sans abrasion mécanique.

Cette méthode d'amincissement par laser des lingots évite les pertes de matière et les dommages de surface associés au sciage au fil diamanté ou au rodage mécanique. Elle préserve également l'intégrité cristalline et réduit les besoins en polissage ultérieur, faisant de l'équipement d'amincissement par laser pour semi-conducteurs un outil révolutionnaire pour la production de plaquettes de nouvelle génération.

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs révolutionne l'amincissement des lingots 2

Applications des équipements de décollement laser à semi-conducteurs

L'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs trouve de nombreuses applications dans l'amincissement des lingots pour une gamme de matériaux et de types de dispositifs avancés, notamment :

  • Amincissement des lingots de GaN et GaAs pour les dispositifs de puissance
    Permet la création de plaquettes minces pour les transistors et diodes de puissance à haut rendement et à faible résistance.

  • Récupération du substrat SiC et séparation des lamelles
    Permet le décollement à l'échelle de la plaquette à partir de substrats SiC massifs pour les structures de dispositifs verticaux et la réutilisation des plaquettes.

  • Découpe de plaquettes LED
    Facilite le décollement des couches de GaN à partir de lingots de saphir épais pour produire des substrats LED ultra-minces.

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

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

  • Cellules solaires à couches minces et photovoltaïque
    Utilisé pour séparer les couches absorbantes minces des cellules solaires flexibles ou à haut rendement.

Dans chacun de ces domaines, l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs offre un contrôle inégalé sur l'uniformité de l'épaisseur, la qualité de la surface et l'intégrité des couches.

décollage laser 13

Avantages de l'amincissement des lingots par laser

  • Perte de matière sans trait de scie
    Comparé aux méthodes traditionnelles de découpe de plaquettes, le procédé laser permet une utilisation du matériau proche de 100 %.

  • Contraintes et déformations minimales
    Le décollement sans contact élimine les vibrations mécaniques, réduisant ainsi la courbure de la plaquette et la formation de microfissures.

  • Préservation de la qualité de surface
    Dans de nombreux cas, aucun rodage ou polissage post-amincissement n'est nécessaire, car le décollement laser préserve l'intégrité de la surface supérieure.

  • Débit élevé et prêt pour l'automatisation
    Capable de traiter des centaines de substrats par poste grâce à un système de chargement/déchargement automatisé.

  • Adaptable à de multiples matériaux
    Compatible avec GaN, SiC, saphir, GaAs et les nouveaux matériaux III-V.

  • Plus respectueux de l'environnement
    Réduit l'utilisation d'abrasifs et de produits chimiques agressifs typiques des procédés de dilution à base de boues.

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

Foire aux questions (FAQ) sur les équipements de décollement laser pour semi-conducteurs

  • Q1 : Quelle plage d'épaisseurs l'équipement de décollement laser pour semi-conducteurs peut-il atteindre pour les tranches de plaquettes ?
    A1 :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 amincir des lingots fabriqués à partir de matériaux opaques comme le SiC ?
    A2 :Oui. En ajustant la longueur d'onde du laser et en optimisant l'ingénierie de l'interface (par exemple, les couches intermédiaires sacrificielles), il est possible de traiter même des matériaux partiellement opaques.

    Q3 : Comment le substrat donneur est-il aligné avant le décollement laser ?
    A3 :Le système utilise des modules d'alignement basés sur la vision submicronique avec retour d'information provenant de marques de référence et de scans de réflectivité de surface.

    Q4 : Quel est le temps de cycle prévu pour une opération de décollement laser ?
    A4 :En fonction de la taille et de l'épaisseur de la plaquette, les cycles typiques durent de 2 à 10 minutes.

    Q5 : Le procédé nécessite-t-il un environnement de salle blanche ?
    A5 :Bien que non obligatoire, l'intégration en salle blanche est recommandée pour maintenir la propreté du substrat et le rendement des dispositifs lors d'opérations de haute précision.

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.

14--revêtement-en-carbure-de-silicium-mince_494816

  • Précédent:
  • Suivant:

  • Écrivez votre message ici et envoyez-le-nous