อุปกรณ์เลเซอร์ยกแท่งโลหะสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ปฏิวัติกระบวนการทำให้แท่งโลหะบางลง

อุปกรณ์เลเซอร์ยกแท่งโลหะสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ปฏิวัติกระบวนการทำให้บางลง (ภาพประกอบ)

คำอธิบายโดยย่อ:

อุปกรณ์ยกชั้นด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor Laser Lift-Off Equipment) เป็นโซลูชันทางอุตสาหกรรมเฉพาะทางขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อการลดความหนาของแท่งเซมิคอนดักเตอร์อย่างแม่นยำและไม่สัมผัส โดยใช้เทคนิคการยกชั้นด้วยเลเซอร์ ระบบขั้นสูงนี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเวเฟอร์บางพิเศษสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง LED และอุปกรณ์ RF ประสิทธิภาพสูง ด้วยการทำให้สามารถแยกชั้นบางๆ ออกจากแท่งโลหะหรือวัสดุตั้งต้น อุปกรณ์ยกชั้นด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์จึงปฏิวัติกระบวนการลดความหนาของแท่งโลหะโดยการกำจัดขั้นตอนการเลื่อย การเจียร และการกัดด้วยสารเคมี

ส่งอีเมลถึงเรา

คุณสมบัติ

แผนภาพโดยละเอียด

แนะนำผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ยกตัวด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์

กระบวนการลดความหนาของแท่งโลหะเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม เช่น แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และแซฟไฟร์ มักใช้แรงงานมาก สิ้นเปลือง และเสี่ยงต่อการเกิดรอยแตกขนาดเล็กหรือความเสียหายที่พื้นผิว ในทางตรงกันข้าม อุปกรณ์ยกความหนาด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor Laser Lift-Off Equipment) นำเสนอทางเลือกที่ไม่ทำลายชิ้นงาน มีความแม่นยำสูง ลดการสูญเสียวัสดุและความเครียดที่พื้นผิว ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต รองรับวัสดุผลึกและวัสดุผสมหลากหลายชนิด และสามารถบูรณาการเข้ากับสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้นน้ำหรือกลางน้ำได้อย่างราบรื่น

ด้วยความยาวคลื่นเลเซอร์ที่ปรับแต่งได้ ระบบโฟกัสแบบปรับได้ และแท่นวางเวเฟอร์ที่ใช้งานร่วมกับระบบสุญญากาศได้ อุปกรณ์นี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแท่งโลหะ การสร้างแผ่นบาง และการแยกฟิล์มบางพิเศษสำหรับโครงสร้างอุปกรณ์แนวตั้งหรือการถ่ายโอนชั้นเฮเทอโรเอพิแทกเซียล

พารามิเตอร์ของอุปกรณ์ยกตัวด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์

ความยาวคลื่น	IR/SHG/THG/FHG
ความกว้างของพัลส์	นาโนวินาที, พิโควินาที, เฟมโตวินาที
ระบบออปติคอล	ระบบออปติคอลแบบคงที่ หรือ ระบบกัลวาโนออปติคอล
ระยะ XY	500 มม. × 500 มม.
ช่วงการประมวลผล	160 มม.
ความเร็วในการเคลื่อนที่	ความเร็วสูงสุด 1,000 มม./วินาที
ความสามารถในการทำซ้ำ	±1 ไมโครเมตร หรือน้อยกว่า
ความแม่นยำของตำแหน่งสัมบูรณ์:	±5 ไมโครเมตร หรือน้อยกว่า
ขนาดเวเฟอร์	2–6 นิ้ว หรือขนาดที่กำหนดเอง
ควบคุม	ระบบปฏิบัติการ Windows 10, 11 และ PLC
แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ	ไฟฟ้ากระแสสลับ 200 V ±20 V เฟสเดียว 50/60 kHz
ขนาดภายนอก	2400 มม. (กว้าง) × 1700 มม. (ลึก) × 2000 มม. (สูง)
น้ำหนัก	1,000 กก.

หลักการทำงานของอุปกรณ์ยกตัวด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์

กลไกหลักของอุปกรณ์ยกออกด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์นั้นอาศัยการสลายตัวด้วยความร้อนจากแสงหรือการระเหยแบบเลือกเฉพาะที่บริเวณรอยต่อระหว่างแท่งโลหะผู้ให้และชั้นเอพิแทกเซียลหรือชั้นเป้าหมาย เลเซอร์ UV พลังงานสูง (โดยทั่วไปคือ KrF ที่ 248 นาโนเมตร หรือเลเซอร์ UV แบบโซลิดสเตทที่ประมาณ 355 นาโนเมตร) จะถูกโฟกัสผ่านวัสดุผู้ให้ที่โปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใส ซึ่งพลังงานจะถูกดูดซับอย่างเลือกเฉพาะที่ความลึกที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

การดูดซับพลังงานเฉพาะจุดนี้จะสร้างชั้นก๊าซแรงดันสูงหรือชั้นการขยายตัวทางความร้อนที่บริเวณรอยต่อ ซึ่งจะเริ่มต้นกระบวนการแยกตัวของแผ่นเวเฟอร์หรือชั้นอุปกรณ์ด้านบนออกจากฐานแท่งโลหะอย่างสะอาดหมดจด กระบวนการนี้ได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียดโดยการปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความกว้างของพัลส์ ความเข้มของเลเซอร์ ความเร็วในการสแกน และความลึกของโฟกัสในแกน z ผลลัพธ์ที่ได้คือแผ่นบางพิเศษ—ซึ่งมักอยู่ในช่วง 10 ถึง 50 ไมโครเมตร—ที่แยกออกจากแท่งโลหะหลักอย่างสะอาดหมดจดโดยไม่ต้องใช้การขัดถูทางกล

วิธีการยกผิวด้วยเลเซอร์นี้สำหรับการลดความหนาของแท่งโลหะ ช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียร่องและการเสียหายของพื้นผิวที่เกิดจากการเลื่อยด้วยลวดเพชรหรือการขัดเงาเชิงกล นอกจากนี้ยังช่วยรักษาความสมบูรณ์ของผลึกและลดความต้องการในการขัดเงาในขั้นตอนต่อไป ทำให้เครื่องมือยกผิวด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เป็นเครื่องมือที่พลิกโฉมวงการการผลิตเวเฟอร์รุ่นใหม่

อุปกรณ์ยกแท่งโลหะด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ปฏิวัติวงการการลดความหนาของแท่งโลหะ 2

การประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์ยกตัวด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์

อุปกรณ์ยกออกด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการทำให้แท่งโลหะบางลงในวัสดุขั้นสูงและประเภทอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย รวมถึง:

การทำให้แท่ง GaN และ GaAs บางลงสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า
ช่วยให้สามารถสร้างเวเฟอร์บางพิเศษสำหรับทรานซิสเตอร์และไดโอดกำลังไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงและความต้านทานต่ำได้

การฟื้นฟูพื้นผิว SiC และการแยกแผ่นลามินา
ช่วยให้สามารถยกแผ่นเวเฟอร์ออกจากพื้นผิว SiC แบบก้อนเพื่อสร้างโครงสร้างอุปกรณ์แนวตั้งและนำเวเฟอร์กลับมาใช้ใหม่ได้

การหั่นแผ่นเวเฟอร์ LED
ช่วยให้สามารถลอกชั้น GaN ออกจากแท่งแซฟไฟร์หนาเพื่อผลิตแผ่นรองพื้น LED ที่บางเป็นพิเศษได้

การผลิตอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟ
รองรับโครงสร้างทรานซิสเตอร์ความคล่องตัวสูงอิเล็กตรอน (HEMT) ที่บางเป็นพิเศษ ซึ่งจำเป็นในระบบ 5G และระบบเรดาร์

การถ่ายโอนชั้นเอพิแท็กเซียล
แยกชั้นเอพิแท็กเซียลออกจากแท่งผลึกอย่างแม่นยำเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่หรือรวมเข้ากับโครงสร้างเฮเทอโร

เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางและโฟโตโวลตาอิก
ใช้สำหรับคั่นชั้นดูดซับแสงบางๆ สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่นหรือประสิทธิภาพสูง

ในแต่ละด้านเหล่านี้ อุปกรณ์ยกชั้นด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ให้การควบคุมที่เหนือกว่าในด้านความสม่ำเสมอของความหนา คุณภาพพื้นผิว และความสมบูรณ์ของชั้น

ข้อดีของการลดความหนาของแท่งโลหะด้วยเลเซอร์

การสูญเสียวัสดุเป็นศูนย์รอยตัด
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหั่นเวเฟอร์แบบดั้งเดิม กระบวนการใช้เลเซอร์ส่งผลให้มีการใช้ประโยชน์จากวัสดุเกือบ 100%

ลดความเครียดและการบิดงอให้น้อยที่สุด
การยกแผ่นเวเฟอร์แบบไม่สัมผัสช่วยขจัดแรงสั่นสะเทือนทางกล ลดการโก่งงอของแผ่นเวเฟอร์และการเกิดรอยแตกขนาดเล็ก

การรักษาสภาพพื้นผิว
ในหลายกรณี ไม่จำเป็นต้องทำการขัดหรือขัดเงาเพิ่มเติมหลังการขึ้นรูป เนื่องจากเลเซอร์ลิฟออฟช่วยรักษาสภาพพื้นผิวด้านบนไว้ได้

พร้อมสำหรับการประมวลผลปริมาณมากและระบบอัตโนมัติ
สามารถประมวลผลวัสดุได้หลายร้อยชิ้นต่อกะ ด้วยระบบโหลด/ขนถ่ายอัตโนมัติ

สามารถปรับใช้ได้กับวัสดุหลากหลายชนิด
สามารถใช้งานร่วมกับ GaN, SiC, แซฟไฟร์, GaAs และวัสดุ III-V ที่กำลังพัฒนาขึ้นใหม่ได้

ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมยิ่งขึ้น
ช่วยลดการใช้สารขัดถูและสารเคมีรุนแรงที่มักใช้ในกระบวนการเจือจางแบบใช้สารละลายข้น

การนำวัสดุตั้งต้นกลับมาใช้ใหม่
แท่งโลหะต้นแบบสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายรอบ ทำให้ลดต้นทุนวัสดุได้อย่างมาก

คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับอุปกรณ์ยกตัวด้วยเลเซอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์

Q1: อุปกรณ์ตัดแผ่นเวเฟอร์ด้วยเลเซอร์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ สามารถผลิตแผ่นเวเฟอร์ที่มีความหนาได้ในช่วงใดบ้าง?
A1:ความหนาของแผ่นตัดโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 10 ไมโครเมตรถึง 100 ไมโครเมตร ขึ้นอยู่กับวัสดุและการกำหนดค่า

Q2: อุปกรณ์นี้สามารถใช้ในการทำให้แท่งโลหะที่ทำจากวัสดุทึบแสง เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ บางลงได้หรือไม่?
A2:ใช่แล้ว ด้วยการปรับความยาวคลื่นของเลเซอร์และการปรับปรุงโครงสร้างของส่วนต่อประสาน (เช่น ชั้นตัวกลางที่สามารถสลายตัวได้) แม้แต่วัสดุที่มีความทึบแสงบางส่วนก็สามารถนำมาแปรรูปได้

Q3: พื้นผิวตัวให้ (donor substrate) ถูกจัดวางอย่างไรก่อนการยกออกด้วยเลเซอร์ (laser liftal off)?
A3:ระบบนี้ใช้โมดูลการจัดตำแหน่งแบบอาศัยการมองเห็นที่มีความละเอียดระดับซับไมครอน โดยได้รับข้อมูลป้อนกลับจากเครื่องหมายอ้างอิงและการสแกนการสะท้อนแสงของพื้นผิว

Q4: ระยะเวลาโดยประมาณสำหรับการดำเนินการยกชิ้นงานด้วยเลเซอร์หนึ่งครั้งคือเท่าไร?
เอ4:ระยะเวลาในการผลิตแต่ละรอบจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับขนาดและความหนาของแผ่นเวเฟอร์ โดยทั่วไปแล้วรอบการผลิตจะใช้เวลาตั้งแต่ 2 ถึง 10 นาที

Q5: กระบวนการนี้จำเป็นต้องใช้สภาพแวดล้อมห้องปลอดเชื้อหรือไม่?
A5:แม้จะไม่ใช่ข้อบังคับ แต่แนะนำให้ติดตั้งห้องปลอดเชื้อเพื่อรักษาความสะอาดของพื้นผิวและผลผลิตของอุปกรณ์ในระหว่างการปฏิบัติงานที่มีความแม่นยำสูง

เกี่ยวกับเรา

XKH เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การผลิต และการขายเทคโนโลยีขั้นสูงของกระจกออปติคอลพิเศษและวัสดุคริสตัลใหม่ ผลิตภัณฑ์ของเราให้บริการด้านอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการทหาร เรานำเสนอชิ้นส่วนออปติคอลแซฟไฟร์ ฝาครอบเลนส์โทรศัพท์มือถือ เซรามิก LT ซิลิคอนคาร์ไบด์ SIC ควอตซ์ และแผ่นเวเฟอร์คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์ที่ทันสมัย เราโดดเด่นในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีขั้นสูงของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์