Apparecchiature laser a micro getto per l'arrotondamento di wafer a carburo di silicio e il taglio di wafer a base di silicio

Apparecchiature laser a micro getto per l'arrotondamento di wafer a carburo di silicio e il taglio di wafer a base di silicio

Le apparecchiature laser microjet sono un tipo di sistema di lavorazione di precisione che combina laser ad alta energia e getto liquido su scala micron, utilizzato principalmente in settori di produzione di fascia alta come i semiconduttori,optoelettronica e medicaIl principio fondamentale è quello di raggiungere una precisione di lavorazione sub-micronica (fino a 0.5μm) e zona colpita da calore vicino allo zero (HAZ<1μm) accoppiando la luce laser pulsata (come la luce ultravioletta o verde) a un getto liquido ad alta velocità (di solito acqua deionizzata o liquido inerte)Nel settore dei semiconduttori, la tecnologia è significativamente migliore dei processi tradizionali, come:taglio di wafer di carburo di silicio (SiC) sotto controllo di rottura dei bordi di 5 μm, velocità fino a 100 mm/s; quando si lavora un IC 3D attraverso un foro di silicio (TSV), rugosità della parete del foro Ra< 0,5 μm, rapporto profondità/larghezza di 10:1■ può essere utilizzato anche per l'incisione dei cancelli dei dispositivi GaN e l'apertura delle finestre RDL in confezioni avanzate con una precisione di ± 1 μm. I suoi vantaggi unici includono la mancanza di sollecitazioni meccaniche, la mancanza di contaminazione chimica,compatibilità con ambienti di stanza pulita, e il supporto per l'aggiornamento del laser femtosecondo per l'elaborazione su nanoscala.

Principio di funzionamento della tecnologia laser microjet

Il raggio laser focalizzato è accoppiato al getto d'acqua ad alta velocità,e il fascio di energia con distribuzione uniforme dell'energia della sezione trasversale si forma dopo una riflessione completa sulla parete interna della colonna d'acqua. ha le caratteristiche di bassa larghezza di linea, elevata densità energetica, direzione controllabile e riduzione in tempo reale della temperatura superficiale dei materiali lavorati,fornire condizioni eccellenti per la finitura integrata ed efficiente di materiali duri e fragili.
La tecnologia di lavorazione laser a getto di microacqua sfrutta il fenomeno della riflessione totale del laser all'interfaccia dell'acqua e dell'aria, in modo che il laser sia accoppiato all'interno del getto d'acqua stabile,e l'alta densità di energia all'interno del getto d'acqua viene utilizzata per ottenere la rimozione del materiale.

Specifiche tecniche

Campo di applicazione tecnica

Campo dei semiconduttori

Il lingotto di carburo di silicio è rotondo

L'approccio di lavorazione "gentile" della tecnologia del laser Microjet (LMJ) soddisfa i crescenti requisiti di qualità per il taglio, il solco e il taglio di materiali semiconduttori sensibili,ottenendo bordi di taglio verticali lisci, mantenendo un'elevata resistenza alla frattura del materiale e riducendo significativamente il rischio di rottura.

Caratteristiche:
L'area di danno termico è quasi trascurabile.
Il costo orario di lavorazione è pari al 55% della tecnologia di lavorazione tradizionale;
Il rendimento supera il 99%;
I costi della manodopera sono un decimo di quelli attuali;

Effetti del taglio laser sulla ceramica al carburo di silicio

Fetta di wafer

Caratteristiche:
Un singolo wafer da 6 pollici riduce il costo totale del substrato del 35%; 8 volte più efficiente
Prova di topografia di superficie FRT BOW=1,4μm
Prova di superficie AFM Ra=0,73μm
CMP può essere eseguito direttamente sulla superficie del wafer

Nota: il laser microjet può essere utilizzato per tagliare il substrato con spessore ≥ 250 μm su misura

Qualità dei Wafer

Tagliatura/scrippatura dell'ossido di gallio

Per i materiali fragili, il laser microjet viene applicato senza stress meccanico o energia ultra elevata, il che può risolvere meglio il problema della crepa del materiale durante la lavorazione.

Taglio di ossido di gallio senza collasso dei bordi, senza crepe, senza ioni di gallio a causa dell'adesione da liquefazione ad alta temperatura.

Qualità del dischi di ossido di gallio

LTCC campo di substrato ceramico

La tecnologia avanzata del laser microjet è insostituibile in questo campo, che può raggiungere con precisione i requisiti di indice ultra elevati di conicità, rotondità,posizionamento e piattezza dei fori della sonda, ed evitare i difetti di lavorazione dei materiali eterogenei a più strati.

LTCC Trasformazione di substrati ceramici