Los equipos de despegue láser para semiconductores revolucionan el adelgazamiento de lingotes
Diagrama detallado


Introducción del producto: equipo de despegue láser de semiconductores
El equipo de despegue láser para semiconductores es una solución industrial altamente especializada, diseñada para el adelgazamiento preciso y sin contacto de lingotes semiconductores mediante técnicas de despegue inducido por láser. Este avanzado sistema desempeña un papel fundamental en los procesos modernos de obleas de semiconductores, especialmente en la fabricación de obleas ultrafinas para electrónica de potencia de alto rendimiento, LED y dispositivos de radiofrecuencia (RF). Al permitir la separación de capas delgadas de lingotes a granel o sustratos donantes, el equipo de despegue láser para semiconductores revoluciona el adelgazamiento de lingotes al eliminar los pasos de aserrado mecánico, rectificado y grabado químico.
El adelgazamiento tradicional de lingotes de semiconductores, como el nitruro de galio (GaN), el carburo de silicio (SiC) y el zafiro, suele ser laborioso, derrochador y propenso a microfisuras o daños superficiales. Por el contrario, el equipo de despegue láser para semiconductores ofrece una alternativa precisa y no destructiva que minimiza la pérdida de material y la tensión superficial, a la vez que aumenta la productividad. Es compatible con una amplia variedad de materiales cristalinos y compuestos, y se integra a la perfección en las líneas de producción de semiconductores de entrada y salida.
Con longitudes de onda láser configurables, sistemas de enfoque adaptativo y mandriles de obleas compatibles con vacío, este equipo es particularmente adecuado para el corte de lingotes, la creación de láminas y el desprendimiento de películas ultrafinas para estructuras de dispositivos verticales o transferencia de capas heteroepitaxiales.

Parámetros del equipo de despegue láser de semiconductores
Longitud de onda | IR/SHG/THG/FHG |
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Ancho de pulso | Nanosegundo, picosegundo, femtosegundo |
Sistema óptico | Sistema óptico fijo o sistema galvano-óptico |
Etapa XY | 500 mm × 500 mm |
Rango de procesamiento | 160 milímetros |
Velocidad de movimiento | Máximo 1.000 mm/seg |
Repetibilidad | ±1 μm o menos |
Precisión de posición absoluta: | ±5 μm o menos |
Tamaño de la oblea | 2–6 pulgadas o personalizado |
Control | Windows 10,11 y PLC |
Voltaje de la fuente de alimentación | CA 200 V ±20 V, monofásica, 50/60 kHz |
Dimensiones externas | 2400 mm (ancho) × 1700 mm (profundidad) × 2000 mm (alto) |
Peso | 1.000 kilos |
Principio de funcionamiento del equipo de despegue láser de semiconductores
El mecanismo principal del equipo de despegue láser de semiconductores se basa en la descomposición o ablación fototérmica selectiva en la interfaz entre el lingote donante y la capa epitaxial o objetivo. Un láser UV de alta energía (normalmente KrF a 248 nm o láseres UV de estado sólido de alrededor de 355 nm) se enfoca a través de un material donante transparente o semitransparente, donde la energía se absorbe selectivamente a una profundidad predeterminada.
Esta absorción de energía localizada crea una fase gaseosa de alta presión o una capa de expansión térmica en la interfaz, lo que inicia la delaminación limpia de la oblea superior o la capa del dispositivo desde la base del lingote. El proceso se ajusta con precisión mediante el ajuste de parámetros como el ancho de pulso, la fluencia láser, la velocidad de escaneo y la profundidad focal del eje z. El resultado es una lámina ultrafina, a menudo en el rango de 10 a 50 µm, separada limpiamente del lingote original sin abrasión mecánica.
Este método de despegue láser para el adelgazamiento de lingotes evita la pérdida de ranura y los daños superficiales asociados con el corte con hilo de diamante o el lapeado mecánico. Además, preserva la integridad del cristal y reduce las necesidades de pulido posteriores, lo que convierte a los equipos de despegue láser para semiconductores en una herramienta revolucionaria para la producción de obleas de nueva generación.
Aplicaciones de equipos de despegue láser de semiconductores
Los equipos de despegue láser para semiconductores tienen una amplia aplicabilidad en el adelgazamiento de lingotes en una variedad de materiales y tipos de dispositivos avanzados, incluidos:
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Adelgazamiento de lingotes de GaN y GaAs para dispositivos de potencia
Permite la creación de obleas delgadas para transistores y diodos de potencia de alta eficiencia y baja resistencia.
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Recuperación de sustrato de SiC y separación de láminas
Permite el despegue a escala de oblea de sustratos de SiC a granel para estructuras de dispositivos verticales y reutilización de obleas.
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Corte de obleas LED
Facilita el despegue de capas de GaN de lingotes de zafiro gruesos para producir sustratos LED ultrafinos.
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Fabricación de dispositivos de RF y microondas
Admite estructuras de transistores ultrafinos de alta movilidad de electrones (HEMT) necesarias en sistemas 5G y de radar.
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Transferencia de capas epitaxiales
Separa con precisión capas epitaxiales de lingotes cristalinos para su reutilización o integración en heteroestructuras.
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Células solares de película delgada y energía fotovoltaica
Se utiliza para separar capas absorbentes delgadas para células solares flexibles o de alta eficiencia.
En cada uno de estos dominios, el equipo de despegue láser de semiconductores proporciona un control inigualable sobre la uniformidad del espesor, la calidad de la superficie y la integridad de la capa.

Ventajas del adelgazamiento de lingotes mediante láser
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Pérdida de material de corte cero
En comparación con los métodos tradicionales de corte de obleas, el proceso láser permite un aprovechamiento del material de casi el 100 %.
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Mínima tensión y deformación
El despegue sin contacto elimina la vibración mecánica, lo que reduce la curvatura de las obleas y la formación de microfisuras.
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Preservación de la calidad de la superficie
En muchos casos no es necesario realizar pulido ni esmerilado posterior al adelgazamiento, ya que el despegue con láser preserva la integridad de la superficie superior.
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Alto rendimiento y listo para la automatización
Capaz de procesar cientos de sustratos por turno con carga/descarga automatizada.
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Adaptable a múltiples materiales
Compatible con GaN, SiC, zafiro, GaAs y materiales III-V emergentes.
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Más seguro para el medio ambiente
Reduce el uso de abrasivos y productos químicos agresivos típicos de los procesos de dilución basados en lechadas.
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Reutilización del sustrato
Los lingotes donantes se pueden reciclar para múltiples ciclos de despegue, lo que reduce en gran medida los costos de material.
Preguntas frecuentes (FAQ) sobre equipos de despegue láser de semiconductores
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P1: ¿Qué rango de espesor puede alcanzar el equipo de despegue láser de semiconductores para rebanadas de obleas?
A1:El espesor de corte típico varía entre 10 µm y 100 µm dependiendo del material y la configuración.P2: ¿Se puede utilizar este equipo para adelgazar lingotes hechos de materiales opacos como SiC?
A2:Sí. Al ajustar la longitud de onda del láser y optimizar la ingeniería de la interfaz (por ejemplo, capas intermedias de sacrificio), se pueden procesar incluso materiales parcialmente opacos.P3: ¿Cómo se alinea el sustrato donante antes del despegue del láser?
A3:El sistema utiliza módulos de alineación basados en visión submicrónica con retroalimentación de marcas fiduciales y escaneos de reflectividad de superficie.P4: ¿Cuál es el tiempo de ciclo esperado para una operación de despegue láser?
A4:Dependiendo del tamaño y el grosor de la oblea, los ciclos típicos duran entre 2 y 10 minutos.Q5: ¿El proceso requiere un entorno de sala limpia?
A5:Si bien no es obligatorio, se recomienda la integración de una sala limpia para mantener la limpieza del sustrato y el rendimiento del dispositivo durante operaciones de alta precisión.
Sobre nosotros
XKH se especializa en el desarrollo, la producción y la venta de vidrio óptico especial y nuevos materiales cristalinos de alta tecnología. Nuestros productos se utilizan en la electrónica óptica, la electrónica de consumo y el sector militar. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas para lentes de teléfonos móviles, cerámica, LT, SIC de carburo de silicio, cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Gracias a nuestra experiencia y equipos de vanguardia, nos destacamos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de convertirnos en una empresa líder en materiales optoelectrónicos de alta tecnología.
