ציוד להרמה של לייזר מוליך למחצה
תרשים מפורט
סקירת מוצר של ציוד הרמה לייזר
ציוד הרמה בלייזר למחצה מייצג פתרון מהדור הבא לדילול מטילי מוליכים למחצה מתקדם. בניגוד לשיטות דילול ופלים מסורתיות המסתמכות על שחיקה מכנית, ניסור חוטי יהלום או פלנריזציה כימית-מכנית, פלטפורמה מבוססת לייזר זו מציעה אלטרנטיבה ללא מגע ולא הרסנית לניתוק שכבות דקות במיוחד ממטילי מוליכים למחצה בתפזורת.
ציוד ההרמה בלייזר של מוליכים למחצה, המותאם במיוחד לחומרים שבירים ובעלי ערך גבוה כגון גליום ניטריד (GaN), סיליקון קרביד (SiC), ספיר וגליום ארסניד (GaAs), מאפשר חיתוך מדויק של שכבות בגודל פרוסה ישירות ממטיל הגביש. טכנולוגיה פורצת דרך זו מפחיתה משמעותית את בזבוז החומר, משפרת את התפוקה ומשפרת את שלמות המצע - כל אלה קריטיים עבור התקנים מהדור הבא באלקטרוניקה של הספק, מערכות RF, פוטוניקה ומיקרו-צגים.
עם דגש על בקרה אוטומטית, עיצוב קרן ואנליטיקה של אינטראקציה בין לייזר לחומר, ציוד ההרמה של לייזר מוליכים למחצה נועד להשתלב בצורה חלקה בזרימות עבודה של ייצור מוליכים למחצה תוך תמיכה בגמישות מחקר ופיתוח וגמישות ייצור המוני.
טכנולוגיה ועקרון פעולה של ציוד הרמה לייזר
התהליך המבוצע על ידי ציוד הרמה של לייזר מוליכים למחצה מתחיל בהקרנת מטיל התורם מצד אחד באמצעות קרן לייזר אולטרה סגולה בעלת אנרגיה גבוהה. קרן זו ממוקדת היטב בעומק פנימי מסוים, בדרך כלל לאורך ממשק מהונדס, שבו ספיגת האנרגיה ממקסימלית הודות לניגודיות אופטית, תרמית או כימית.
בשכבת ספיגת אנרגיה זו, חימום מקומי מוביל לפיצוץ מיקרו מהיר, התפשטות גז או פירוק של שכבת אינטרפאזיס (למשל, סרט לחץ או תחמוצת קורבן). שיבוש מבוקר מדויק זה גורם לשכבה הגבישית העליונה - בעובי של עשרות מיקרומטרים - להתנתק בצורה חלקה מהמטיל הבסיסי.
ציוד ההרמה של לייזר מוליכים למחצה ממנף ראשי סריקה מסונכרנים בתנועה, בקרת ציר z ניתנת לתכנות ורפלקטומטריה בזמן אמת כדי להבטיח שכל פולס יספק אנרגיה בדיוק במישור המטרה. ניתן גם להגדיר את הציוד עם יכולות מצב פרץ או מרובות פולסים כדי לשפר את חלקות הניתוק ולמזער את המאמץ השיורי. חשוב לציין, מכיוון שקרן הלייזר לעולם לא נוגעת פיזית בחומר, הסיכון לסדקים מיקרוסקופיים, כיפוף או סדקים על פני השטח מצטמצם באופן דרסטי.
זה הופך את שיטת דילול הלייזר (lift-off) לשנה חדשה, במיוחד ביישומים בהם נדרשות פרוסות שטוחות ודקות במיוחד עם TTV (Total Thickness Variation) של תת-מיקרון.
פרמטר של ציוד הרמה לייזר מוליכים למחצה
| אֹרֶך גַל | IR/SHG/THG/FHG |
|---|---|
| רוחב הפולס | ננו-שנייה, פיקו-שנייה, פמטו-שנייה |
| מערכת אופטית | מערכת אופטית קבועה או מערכת גלוונו-אופטית |
| שלב XY | 500 מ"מ × 500 מ"מ |
| טווח עיבוד | 160 מ"מ |
| מהירות תנועה | מקסימום 1,000 מ"מ/שנייה |
| הֲדִירוּת | ±1 מיקרומטר או פחות |
| דיוק מיקום מוחלט: | ±5 מיקרומטר או פחות |
| גודל פרוסה | 2-6 אינץ' או מותאם אישית |
| לִשְׁלוֹט | Windows 10,11 ו-PLC |
| מתח אספקת החשמל | AC 200 וולט ±20 וולט, חד פאזי, 50/60 קילוהרץ |
| מידות חיצוניות | 2400 מ"מ (רוחב) × 1700 מ"מ (עומק) × 2000 מ"מ (גובה) |
| מִשׁקָל | 1,000 ק"ג |
יישומים תעשייתיים של ציוד הרמה לייזר
ציוד להרמת לייזר של מוליכים למחצה משנה במהירות את אופן הכנת חומרים בתחומים מרובים של מוליכים למחצה:
- התקני כוח GaN אנכיים של ציוד הרמה לייזר
הרמת שכבות GaN-על-GaN דקות במיוחד ממטילים בתפזורת מאפשרת ארכיטקטורות הולכה אנכיות ושימוש חוזר במצעים יקרים.
- דילול פרוסות SiC עבור התקני Schottky ו-MOSFET
מפחית את עובי שכבת ההתקן תוך שמירה על מישוריות המצע - אידיאלי עבור אלקטרוניקה להספק עם מיתוג מהיר.
- חומרי LED ותצוגה מבוססי ספיר של ציוד הרמה לייזר
מאפשר הפרדה יעילה של שכבות התקנים מבול ספיר לתמיכה בייצור מיקרו-לד דק וממוטב תרמית.
- הנדסת חומרים של ציוד הרמה לייזר III-V
מקל על ניתוק שכבות GaAs, InP ו-AlGaN לאינטגרציה אופטואלקטרונית מתקדמת.
- ייצור מעגלים משולבים וחיישנים בעלי פרוסות דקות
מייצר שכבות פונקציונליות דקות עבור חיישני לחץ, מדי תאוצה או פוטודיודות, כאשר נפח הוא צוואר בקבוק בביצועים.
- אלקטרוניקה גמישה ושקופה
מכין מצעים דקים במיוחד המתאימים לצגים גמישים, מעגלים לבישים וחלונות חכמים שקופים.
בכל אחד מהתחומים הללו, ציוד להרמת לייזר מוליכים למחצה ממלא תפקיד קריטי באפשרות מזעור, שימוש חוזר בחומרים ופישוט תהליכים.
שאלות נפוצות (FAQ) על ציוד לייזר להרמה
שאלה 1: מהו העובי המינימלי שאני יכול להשיג באמצעות ציוד הרמה של לייזר מוליכים למחצה?
א1:בדרך כלל בין 10 ל-30 מיקרון, תלוי בחומר. התהליך מסוגל להשיג תוצאות דקות יותר עם הגדרות שונות.
שאלה 2: האם ניתן להשתמש בזה כדי לפרוס מספר ופלים מאותו מטיל?
א2:כן. לקוחות רבים משתמשים בטכניקת הרמת לייזר כדי לבצע מיצויים סדרתיים של שכבות דקות מרובות ממטיל אחד בתפזורת.
שאלה 3: אילו מאפייני בטיחות כלולות עבור פעולת לייזר בעוצמה גבוהה?
א3:מארזים מסוג Class 1, מערכות אינטרלוק, מיגון אלומה וכיבוי אוטומטי כולם סטנדרטיים.
שאלה 4: איך מערכת זו משתווה למסורי יהלום מבחינת עלות?
א4:בעוד שהוצאות הון ראשוניות עשויות להיות גבוהות יותר, עלות היישום בלייזר מפחיתה באופן דרסטי את עלויות הצריכה, את הנזק למצע ואת שלבי העיבוד לאחר העיבוד – ובכך מורידה את עלות הבעלות הכוללת (TCO) בטווח הארוך.
שאלה 5: האם התהליך ניתן להרחבה למטילים בגודל 6 אינץ' או 8 אינץ'?
א5:בהחלט. הפלטפורמה תומכת במצעים של עד 12 אינץ' עם פיזור אלומה אחיד ושלבי תנועה בפורמט גדול.
אודותינו
XKH מתמחה בפיתוח, ייצור ומכירה של זכוכית אופטית מיוחדת וחומרי קריסטל חדשים בטכנולוגיה מתקדמת. המוצרים שלנו משמשים לאלקטרוניקה אופטית, מוצרי אלקטרוניקה צרכנית ולצבא. אנו מציעים רכיבים אופטיים מספיר, כיסויי עדשות לטלפונים ניידים, קרמיקה, LT, סיליקון קרביד SIC, קוורץ ופלים גבישיים מוליכים למחצה. עם מומחיות מיומנת וציוד חדשני, אנו מצטיינים בעיבוד מוצרים לא סטנדרטי, ושואפים להיות מפעל היי-טק מוביל בתחום החומרים האופטואלקטרוניים.
