Equipo de desprendimiento de láser semiconductor

Descripción breve:

El equipo de desprendimiento por láser para semiconductores representa una solución de última generación para el adelgazamiento avanzado de lingotes en el procesamiento de materiales semiconductores. A diferencia de los métodos tradicionales de corte de obleas que dependen del pulido mecánico, el corte con hilo de diamante o la planarización químico-mecánica, esta plataforma láser ofrece una alternativa no destructiva y sin contacto para separar capas ultrafinas de lingotes semiconductores.

Optimizado para materiales frágiles y de alto valor como el nitruro de galio (GaN), el carburo de silicio (SiC), el zafiro y el arseniuro de galio (GaAs), el equipo de desprendimiento por láser de semiconductores permite el corte preciso de películas a escala de oblea directamente del lingote de cristal. Esta tecnología innovadora reduce significativamente el desperdicio de material, mejora el rendimiento y optimiza la integridad del sustrato; todos estos aspectos son cruciales para los dispositivos de próxima generación en electrónica de potencia, sistemas de radiofrecuencia, fotónica y micropantallas.

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Características

Diagrama detallado

Descripción general del producto: Equipos de desprendimiento láser

Con especial énfasis en el control automatizado, la conformación del haz y el análisis de la interacción láser-material, el equipo de desprendimiento láser para semiconductores está diseñado para integrarse perfectamente en los flujos de trabajo de fabricación de semiconductores, al tiempo que ofrece flexibilidad en I+D y escalabilidad en la producción en masa.

Tecnología y principio de funcionamiento de los equipos de desprendimiento láser

El proceso que lleva a cabo el equipo de desprendimiento por láser de semiconductores comienza irradiando el lingote donante desde un lado con un haz láser ultravioleta de alta energía. Este haz se enfoca con precisión a una profundidad interna específica, generalmente a lo largo de una interfaz diseñada, donde la absorción de energía se maximiza debido al contraste óptico, térmico o químico.

En esta capa de absorción de energía, el calentamiento localizado produce una microexplosión rápida, expansión de gas o descomposición de una capa interfacial (por ejemplo, una película tensora o un óxido de sacrificio). Esta disrupción controlada con precisión provoca que la capa cristalina superior —con un espesor de decenas de micrómetros— se desprenda limpiamente del lingote base.

El equipo de desprendimiento láser de semiconductores utiliza cabezales de escaneo sincronizados con el movimiento, control programable del eje Z y reflectometría en tiempo real para garantizar que cada pulso incida con precisión en el plano objetivo. El equipo también puede configurarse con modos de ráfaga o multipulso para mejorar la suavidad del desprendimiento y minimizar la tensión residual. Cabe destacar que, dado que el haz láser nunca entra en contacto físico con el material, el riesgo de microfisuras, deformaciones o desprendimiento superficial se reduce drásticamente.

Esto convierte al método de adelgazamiento por despegue láser en un punto de inflexión, especialmente en aplicaciones donde se requieren obleas ultrafinas y ultraplanas con una variación total de espesor (TTV) submicrónica.

Parámetros del equipo de desprendimiento de láser semiconductor

Longitud de onda	IR/SHG/THG/FHG
Ancho de pulso	Nanosegundo, picosegundo, femtosegundo
Sistema óptico	Sistema óptico fijo o sistema galvanoóptico
Etapa XY	500 mm × 500 mm
Rango de procesamiento	160 mm
Velocidad de movimiento	Máx. 1000 mm/seg
Repetibilidad	±1 μm o menos
Precisión de posicionamiento absoluto:	±5 μm o menos
Tamaño de la oblea	De 2 a 6 pulgadas o a medida
Control	Windows 10, 11 y PLC
Tensión de alimentación	CA 200 V ±20 V, monofásico, 50/60 kHz
Dimensiones externas	2400 mm (ancho) × 1700 mm (profundidad) × 2000 mm (alto)
Peso	1.000 kg

Aplicaciones industriales de los equipos de desprendimiento láser

Los equipos de desprendimiento por láser de semiconductores están transformando rápidamente la forma en que se preparan los materiales en múltiples dominios de semiconductores:

Dispositivos de potencia GaN verticales para equipos de desprendimiento láser

La separación de películas ultrafinas de GaN sobre GaN de lingotes a granel permite arquitecturas de conducción vertical y la reutilización de sustratos costosos.

Adelgazamiento de obleas de SiC para dispositivos Schottky y MOSFET

Reduce el grosor de la capa del dispositivo al tiempo que preserva la planaridad del sustrato; ideal para la electrónica de potencia de conmutación rápida.

Materiales LED y de visualización basados en zafiro para equipos de desprendimiento láser

Permite una separación eficiente de las capas del dispositivo de los lingotes de zafiro para favorecer la producción de micro-LED delgados y térmicamente optimizados.

III-V Ingeniería de materiales de equipos de desprendimiento láser

Facilita el desprendimiento de capas de GaAs, InP y AlGaN para la integración optoelectrónica avanzada.

Fabricación de circuitos integrados y sensores de obleas delgadas

Produce capas funcionales delgadas para sensores de presión, acelerómetros o fotodiodos, donde el volumen representa un cuello de botella para el rendimiento.

Electrónica flexible y transparente

Prepara sustratos ultrafinos adecuados para pantallas flexibles, circuitos portátiles y ventanas inteligentes transparentes.

En cada una de estas áreas, los equipos de desprendimiento por láser de semiconductores desempeñan un papel fundamental para posibilitar la miniaturización, la reutilización de materiales y la simplificación de procesos.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre equipos de desprendimiento láser

P1: ¿Cuál es el espesor mínimo que puedo lograr utilizando el equipo de despegue por láser semiconductor?
A1:Normalmente, el espesor oscila entre 10 y 30 micras, dependiendo del material. Con configuraciones modificadas, el proceso permite obtener espesores aún menores.

P2: ¿Se puede utilizar para cortar varias obleas del mismo lingote?
A2:Sí. Muchos clientes utilizan la técnica de despegue por láser para realizar extracciones seriadas de múltiples capas delgadas a partir de un lingote macizo.

P3: ¿Qué características de seguridad se incluyen para el funcionamiento con láser de alta potencia?
A3:Los cerramientos de clase 1, los sistemas de enclavamiento, el blindaje del haz y los sistemas de desconexión automática son todos estándar.

P4: ¿Cómo se compara este sistema con las sierras de hilo diamantado en términos de coste?
A4:Si bien la inversión inicial puede ser mayor, el despegue por láser reduce drásticamente los costos de consumibles, los daños al sustrato y los pasos de procesamiento posterior, lo que disminuye el costo total de propiedad (TCO) a largo plazo.

P5: ¿Es posible escalar el proceso a lingotes de 6 u 8 pulgadas?
A5:Por supuesto. La plataforma admite sustratos de hasta 12 pulgadas con distribución uniforme del haz y plataformas de movimiento de gran formato.

Sobre nosotros

XKH se especializa en el desarrollo, la producción y la venta de vidrios ópticos especiales y nuevos materiales cristalinos de alta tecnología. Nuestros productos se utilizan en la optoelectrónica, la electrónica de consumo y el sector militar. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas para lentes de teléfonos móviles, cerámica, LT, carburo de silicio (SiC), cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Gracias a nuestra experiencia y equipos de vanguardia, destacamos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de ser una empresa líder en alta tecnología de materiales optoelectrónicos.