Equipamento de remoção a laser de semicondutores
Diagrama detalhado
Visão geral do produto: Equipamento de remoção a laser
O equipamento de descolamento a laser para semicondutores representa uma solução de última geração para o afinamento avançado de lingotes no processamento de materiais semicondutores. Ao contrário dos métodos tradicionais de corte de wafers que dependem de retificação mecânica, serragem com fio diamantado ou planarização químico-mecânica, esta plataforma a laser oferece uma alternativa sem contato e não destrutiva para destacar camadas ultrafinas de lingotes semicondutores.
Otimizado para materiais frágeis e de alto valor agregado, como nitreto de gálio (GaN), carbeto de silício (SiC), safira e arseneto de gálio (GaAs), o equipamento de remoção a laser de semicondutores permite o corte preciso de filmes em escala de wafer diretamente do lingote de cristal. Essa tecnologia inovadora reduz significativamente o desperdício de material, aumenta a produtividade e aprimora a integridade do substrato — todos fatores essenciais para dispositivos de última geração em eletrônica de potência, sistemas de radiofrequência, fotônica e microdisplays.
Com foco no controle automatizado, na modelagem do feixe e na análise da interação laser-material, o equipamento de remoção a laser para semicondutores foi projetado para se integrar perfeitamente aos fluxos de trabalho de fabricação de semicondutores, oferecendo flexibilidade em P&D e escalabilidade para produção em massa.
Tecnologia e princípio de funcionamento do equipamento de remoção a laser
O processo realizado pelo equipamento de remoção a laser de semicondutores começa com a irradiação do lingote doador por um lado, utilizando um feixe de laser ultravioleta de alta energia. Este feixe é focalizado com precisão em uma profundidade interna específica, tipicamente ao longo de uma interface projetada, onde a absorção de energia é maximizada devido ao contraste óptico, térmico ou químico.
Nessa camada de absorção de energia, o aquecimento localizado leva a uma microexplosão rápida, expansão de gás ou decomposição de uma camada interfacial (por exemplo, um filme tensor ou óxido sacrificial). Essa ruptura precisamente controlada faz com que a camada cristalina superior — com uma espessura de dezenas de micrômetros — se desprenda do lingote base de forma limpa.
O equipamento de descolamento a laser para semicondutores utiliza cabeçotes de varredura sincronizados com o movimento, controle programável do eixo Z e refletometria em tempo real para garantir que cada pulso forneça energia exatamente no plano alvo. O equipamento também pode ser configurado com modos de disparo contínuo ou multipulso para melhorar a suavidade do descolamento e minimizar a tensão residual. É importante ressaltar que, como o feixe de laser nunca entra em contato físico com o material, o risco de microfissuras, empenamento ou lascamento da superfície é drasticamente reduzido.
Isso torna o método de adelgaçamento por remoção a laser um divisor de águas, particularmente em aplicações onde são necessários wafers ultrafinos e ultraplanos com TTV (Variação Total da Espessura) submicrométrica.
Parâmetros do equipamento de remoção a laser de semicondutores
| Comprimento de onda | IR/SHG/THG/FHG |
|---|---|
| Largura do pulso | Nanossegundo, picossegundo, femtosegundo |
| Sistema Óptico | Sistema óptico fixo ou sistema galvano-óptico |
| Estágio XY | 500 mm × 500 mm |
| Faixa de processamento | 160 mm |
| Velocidade de movimento | Velocidade máxima de 1.000 mm/s |
| Repetibilidade | ±1 μm ou menos |
| Precisão de posição absoluta: | ±5 μm ou menos |
| Tamanho do wafer | 2 a 6 polegadas ou sob medida |
| Controlar | Windows 10, 11 e PLC |
| Tensão da fonte de alimentação | CA 200 V ±20 V, monofásico, 50/60 kHz |
| Dimensões externas | 2400 mm (L) × 1700 mm (P) × 2000 mm (A) |
| Peso | 1.000 kg |
Aplicações industriais de equipamentos de remoção a laser
Os equipamentos de remoção a laser de semicondutores estão transformando rapidamente a forma como os materiais são preparados em diversos setores da indústria de semicondutores:
- Dispositivos de potência GaN verticais para equipamentos de remoção a laser
A remoção de filmes ultrafinos de GaN sobre GaN de lingotes maciços possibilita arquiteturas de condução vertical e a reutilização de substratos caros.
- Afinamento de wafers de SiC para dispositivos Schottky e MOSFET
Reduz a espessura da camada do dispositivo, preservando a planaridade do substrato — ideal para eletrônica de potência de comutação rápida.
- Materiais de LED e displays à base de safira para equipamentos de remoção a laser
Permite a separação eficiente das camadas do dispositivo a partir dos cristais de safira, possibilitando a produção de micro-LEDs finos e com otimização térmica.
- Engenharia de Materiais III-V para Equipamentos de Remoção a Laser
Facilita o desprendimento de camadas de GaAs, InP e AlGaN para integração optoeletrônica avançada.
- Fabricação de CIs e sensores em wafers finos
Produz camadas funcionais finas para sensores de pressão, acelerômetros ou fotodiodos, onde o volume representa um gargalo de desempenho.
- Eletrônica flexível e transparente
Prepara substratos ultrafinos adequados para telas flexíveis, circuitos vestíveis e janelas inteligentes transparentes.
Em cada uma dessas áreas, o equipamento de remoção a laser de semicondutores desempenha um papel fundamental, permitindo a miniaturização, a reutilização de materiais e a simplificação de processos.
Perguntas frequentes (FAQ) sobre equipamentos de remoção a laser
P1: Qual é a espessura mínima que posso atingir usando o equipamento de remoção a laser de semicondutores?
A1:Normalmente, a espessura varia entre 10 e 30 micrômetros, dependendo do material. O processo permite obter resultados ainda mais finos com configurações modificadas.
Q2: Isso pode ser usado para fatiar várias lâminas do mesmo lingote?
A2:Sim. Muitos clientes utilizam a técnica de remoção a laser para realizar extrações seriadas de múltiplas camadas finas a partir de um único lingote.
P3: Quais são os recursos de segurança incluídos para a operação de lasers de alta potência?
A3:Invólucros de Classe 1, sistemas de intertravamento, blindagem contra feixes de luz e desligamentos automáticos são todos itens de série.
Q4: Como esse sistema se compara às serras de fio diamantado em termos de custo?
A4:Embora o investimento inicial possa ser maior, a remoção a laser reduz drasticamente os custos com consumíveis, danos ao substrato e etapas de pós-processamento, diminuindo o custo total de propriedade (TCO) a longo prazo.
Q5: O processo é escalável para lingotes de 6 ou 8 polegadas?
A5:Com certeza. A plataforma suporta substratos de até 12 polegadas com distribuição uniforme do feixe e estágios de movimento de grande formato.
Sobre nós
A XKH é especializada no desenvolvimento, produção e venda de alta tecnologia de vidros ópticos especiais e novos materiais cristalinos. Nossos produtos atendem aos setores de eletrônica óptica, eletrônicos de consumo e militar. Oferecemos componentes ópticos de safira, lentes para celulares, cerâmica, LT (tecido de baixa temperatura), carbeto de silício (SiC), quartzo e wafers de cristal semicondutor. Com expertise qualificada e equipamentos de ponta, nos destacamos no processamento de produtos não padronizados, com o objetivo de nos tornarmos uma empresa líder em alta tecnologia de materiais optoeletrônicos.










