ציוד להרמה בלייזר מוליכים למחצה מחולל מהפכה בדילול מטילי מתכת
תרשים מפורט


הצגת מוצר של ציוד להרמה לייזר מוליכים למחצה
ציוד הרמה בלייזר של מוליכים למחצה הוא פתרון תעשייתי מיוחד ביותר, המיועד לדילול מדויק וללא מגע של מטילי מוליכים למחצה באמצעות טכניקות הרמה המושרה על ידי לייזר. מערכת מתקדמת זו ממלאת תפקיד מרכזי בתהליכי ייצור פרוסות מוליכים למחצה מודרניים, במיוחד בייצור פרוסות דקות במיוחד עבור אלקטרוניקה כוח בעלת ביצועים גבוהים, נוריות LED והתקני RF. על ידי מתן אפשרות להפרדת שכבות דקות ממטילים בתפזורת או מצעים תורם, ציוד הרמה בלייזר של מוליכים למחצה מחולל מהפכה בדילול מטילי מוליכים למחצה על ידי ביטול שלבי ניסור מכני, השחזה וחיטוי כימי.
דילול מסורתי של מטילי מוליכים למחצה, כגון גליום ניטריד (GaN), סיליקון קרביד (SiC) וספיר, הוא לרוב עתיר עבודה, בזבזני ונוטה לסדקים מיקרוסקופיים או נזק לפני השטח. לעומת זאת, ציוד הרמה בלייזר של מוליכים למחצה מציע אלטרנטיבה מדויקת ולא הרסנית, הממזערת אובדן חומר ומאמץ לפני השטח תוך הגברת הפרודוקטיביות. הוא תומך במגוון רחב של חומרים גבישיים ומורכבים וניתן לשלב אותו בצורה חלקה בקווי ייצור של מוליכים למחצה בקצה הקדמי או באמצע הזרם.
עם אורכי גל לייזר הניתנים להגדרה, מערכות מיקוד אדפטיביות וצ'אקים של פרוסות ופלים תואמים לוואקום, ציוד זה מתאים במיוחד לחיתוך מטילי מתכת, יצירת למלות וניתוק שכבה דקה במיוחד עבור מבני התקנים אנכיים או העברת שכבה הטרואפיטקסיאלית.

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 |
עקרון העבודה של ציוד להרמה בלייזר מוליך למחצה
מנגנון הליבה של ציוד הרמה של לייזר מוליך למחצה מסתמך על פירוק פוטותרמי סלקטיבי או אבלציה בממשק שבין מטיל התורם לשכבת האפיטקסיה או שכבת המטרה. לייזר UV בעל אנרגיה גבוהה (בדרך כלל KrF ב-248 ננומטר או לייזרי UV במצב מוצק בסביבות 355 ננומטר) ממוקד דרך חומר תורם שקוף או שקוף למחצה, שבו האנרגיה נספגת באופן סלקטיבי בעומק קבוע מראש.
ספיגת אנרגיה מקומית זו יוצרת פאזה גזית בלחץ גבוה או שכבת התפשטות תרמית בממשק, אשר מתחילה את תהליך הפירוק הנקי של הוופל העליון או שכבת ההתקן מבסיס המטיל. התהליך מכוון בקפידה על ידי התאמת פרמטרים כגון רוחב פולס, שטף הלייזר, מהירות הסריקה ועומק המוקד בציר z. התוצאה היא פרוסה דקה במיוחד - לרוב בטווח של 10 עד 50 מיקרומטר - המופרדת בצורה נקייה ממטיל האם ללא שחיקה מכנית.
שיטה זו של הרמה בלייזר לדילול מטילי מתכת מונעת את אובדן החריץ ונזקי פני השטח הקשורים לניסור חוטי יהלום או לחריטה מכנית. היא גם שומרת על שלמות הגביש ומפחיתה את דרישות הליטוש במורד הזרם, מה שהופך את ציוד הרמה בלייזר מוליכים למחצה לכלי פורץ דרך לייצור פרוסות ופלים מהדור הבא.
יישומים של ציוד להרמה בלייזר מוליך למחצה
ציוד להרמה בלייזר מוליכים למחצה מוצא תחולה רחבה בדילול מטילי מתכת במגוון חומרים וסוגי התקנים מתקדמים, כולל:
-
דילול מטילי GaN ו-GaAs עבור התקני כוח
מאפשר יצירת פרוסות דקיק עבור טרנזיסטורים ודיודות הספק בעלי יעילות גבוהה והתנגדות נמוכה.
-
שחזור מצע SiC והפרדת למלות
מאפשר הרמה בקנה מידה של פרוסות סיליקון (siC) ממצעים בקנה מידה גדול עבור מבני התקנים אנכיים ושימוש חוזר בפרוסות סיליקון.
-
חיתוך פרוסות LED
מקל על התרוממות שכבות GaN ממטילי ספיר עבים לייצור מצעי LED דקים במיוחד.
-
ייצור מכשירי RF ומיקרוגל
תומך במבני טרנזיסטור HEMT (טרנזיסטור ניידות אלקטרונים גבוהה) דקים במיוחד הנחוצים במערכות 5G ומכ"ם.
-
העברת שכבה אפיטקסיאלית
מנתק במדויק שכבות אפיטקסיאליות ממטילים גבישיים לשימוש חוזר או שילוב במבנים הטרוניים.
-
תאי שמש דקים ופוטו-וולטאיים
משמש להפרדת שכבות סופגות דקות עבור תאים סולאריים גמישים או בעלי יעילות גבוהה.
בכל אחד מהתחומים הללו, ציוד להרמת לייזר מוליכים למחצה מספק שליטה שאין שני לה על אחידות עובי, איכות פני השטח ושלמות השכבה.

יתרונות דילול מטילי לייזר
-
אובדן חומר ללא חריצים
בהשוואה לשיטות חיתוך ופלים מסורתיות, תהליך הלייזר מביא לניצול חומר של כמעט 100%.
-
מתח ועיוות מינימליים
התרוממות ללא מגע מבטלת רעידות מכניות, מפחיתה היווצרות קשת פרוסות וסדקים מיקרוסקופיים.
-
שימור איכות פני השטח
במקרים רבים אין צורך בלכידה או ליטוש לאחר דילול, מכיוון שהרמת לייזר שומרת על שלמות המשטח העליון.
-
תפוקה גבוהה ומוכנות לאוטומציה
מסוגל לעבד מאות מצעים במשמרת עם טעינה/פריקה אוטומטיות.
-
ניתן להתאמה לחומרים מרובים
תואם ל-GaN, SiC, ספיר, GaAs וחומרים III-V מתפתחים.
-
בטוח יותר לסביבה
מפחית את השימוש בחומרים שוחקים וכימיקלים קשים האופייניים בתהליכי דילול מבוססי תרחיף.
-
שימוש חוזר במצע
ניתן למחזר מטילי תורמים עבור מחזורי הרמה מרובים, מה שמפחית משמעותית את עלויות החומרים.
שאלות נפוצות (FAQ) על ציוד להרמה בלייזר מוליכים למחצה
-
שאלה 1: איזה טווח עובי יכול ציוד ההרמה של לייזר מוליכים למחצה להשיג עבור פרוסות ופלים?
א1:עובי פרוסה טיפוסי נע בין 10 מיקרון ל-100 מיקרון, תלוי בחומר ובתצורה.שאלה 2: האם ניתן להשתמש בציוד זה לדילול מטילי עץ העשויים מחומרים אטומים כמו SiC?
א2:כן. על ידי כוונון אורך הגל של הלייזר ואופטימיזציה של הנדסת הממשקים (למשל, שכבות ביניים להקרבניות), ניתן לעבד אפילו חומרים אטומים חלקית.שאלה 3: כיצד מיושר מצע התורם לפני הרמת הלייזר?
א3:המערכת משתמשת במודולי יישור מבוססי ראייה תת-מיקרון עם משוב מסימני נאמנות וסריקות רפלקטיביות של פני השטח.שאלה 4: מהו זמן המחזור הצפוי לפעולת הרמה אחת של לייזר?
א4:בהתאם לגודל ועובי הוופל, מחזורים אופייניים נמשכים בין 2 ל-10 דקות.שאלה 5: האם התהליך דורש סביבת חדר נקי?
א5:למרות שזה לא חובה, שילוב חדר נקי מומלץ כדי לשמור על ניקיון המצע ותפוקת המכשיר במהלך פעולות בדיוק גבוה.
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.
