Khi cạnh tranh toàn cầu trong ngành công nghiệp bán dẫn gia tăng, vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, Silicon Carbide (SiC),ngày càng được ưa chuộng bởi các ngành công nghiệp như xe năng lượng mới, sản xuất điện tử, và hàng không vũ trụ.
Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, Silicon Carbide (SiC)
Laser 15W hồng ngoại Picosecond: Một công cụ chính xác cho gia công Silicon Carbide
So với các thiết bị điện tử silicon truyền thống, silicon carbide (SiC) đã trở thành một vật liệu nền bán dẫn mới do nhiều lợi thế của nó.do sự khác biệt đáng kể về tính chất vật liệu giữa silic và silic carbide, các quy trình sản xuất IC hiện có không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu gia công của silicon carbide.
Lấy cắt wafer làm ví dụ, cưa cơ khí, mặc dù là một phương pháp truyền thống, lại không phù hợp khi xử lý silicon carbide.gần như ngang bằng kim cương, silicon carbide không chỉ tạo ra một lượng lớn chip trong quá trình cưa mà còn gây ra sự mòn nhanh chóng của lưỡi cưa kim cương đắt tiền.và nhiệt tạo ra có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất vật liệu.
Vỏ silicon carbide
Tuy nhiên, sự xuất hiện của công nghệ cắt laser xung siêu ngắn không tiếp xúc đã cung cấp một giải pháp mới cho gia công silicon carbide.Công nghệ này có thể làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ cạnh chipping, giảm thiểu các thay đổi cơ học trong vật liệu (như vết nứt, căng thẳng và các khiếm khuyết khác), và đạt được cắt hiệu quả và chính xác.tăng đáng kể số lượng chip mỗi wafer, do đó giảm chi phí.
Trong các quy trình như cắt, ghi và loại bỏ màng mỏng của các tấm silicon carbide, công nghệ laser picosecond, với những lợi thế độc đáo của nó,đã trở thành giải pháp được công nhận bởi ngành công nghiệp và đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sự đổi mới của công nghệ chế biến vật liệu.
Laser hồng ngoại 15W picosecond do BWT phát triển là một ví dụ nổi bật về công nghệ này.Sản phẩm này không chỉ có tất cả các lợi thế nêu trên mà còn có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàngĐộ dài sóng của nó là 1064 nm, với chiều rộng xung dao động từ 10 ps đến 150 ps, và tốc độ lặp lại được điều chỉnh tự do giữa 5 kHz và 1000 kHz, với công suất trung bình > 15 W ở 50 kHz.Nó hỗ trợ các số xe xung có thể chọn từ 1 đến 10, với M2 < 1.4, góc chênh lệch < 1 mrad, và kích thước điểm được kiểm soát chính xác ở 2,5 ± 0,2 mm. Độ chính xác chỉ chùm của nó là < 50 urad, đảm bảo xử lý chính xác và không có lỗi mỗi lần.
BWT 15W Picosecond Infrared Laser
Trong các ứng dụng thực tế, laser hồng ngoại BWT 15W picosecond mang lại những lợi thế đáng kể,không chỉ cải thiện đáng kể tốc độ chế biến mà còn đạt được một bước nhảy vọt về chất lượng trong sự nhất quán chất lượng sản phẩm và năng suấtPhân tích hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét cho thấy các cạnh được xử lý bằng laser picosecond mịn hơn, gần như không tạo ra các vết nứt vi mô.
Xử lý Silicon Carbide bằng laser BWT
Trường hợp ứng dụng: sửa đổi và cắt wafer Silicon Carbide
Yêu cầu của khách hàng
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chip điện trong lĩnh vực sản xuất cao cấp, nhiều khách hàng mong muốn cải thiện hiệu quả và năng suất xử lý.họ tìm cách đạt được chất lượng chế biến đặc biệt, với hiệu ứng cắt vô hình không để lại dấu vết cắt bỏ, thẳng hàng vượt trội, và giảm thiểu các cạnh.Giảm tổn thất vật liệu và tối đa hóa năng suất wafer là mối quan tâm chính của khách hàng.
Những thách thức trong quá trình xử lý
Độ cứng cao của silicon carbide làm cho nó khó đạt được kết quả chế biến lý tưởng với các phương pháp cắt cơ học truyền thống.kiểm soát các thông số trong quá trình cắt laser là rất phức tạp, liên quan đến các yếu tố như năng lượng xung laser đơn, khoảng cách cấp, tần số lặp lại xung, chiều rộng xung và tốc độ quét.Các thông số này ảnh hưởng đáng kể đến chiều rộng của các vùng cắt bỏ trên cả bề mặt trên và dướiNgoài ra, do chỉ số khúc xạ cao của silicon carbide, vị trí lấy nét đòi hỏi độ chính xác chuyển động cao,cần phải bao gồm chức năng theo dõi lấy nét, cùng với việc theo dõi thời gian thực và bù đắp cho sự thay đổi trọng tâm.
Giải pháp
1Công nghệ đa tập trung: Bằng cách sử dụng công nghệ điều chế pha, số lượng, vị trí và năng lượng của các điểm tập trung có thể được điều chỉnh linh hoạt.Nhiều điểm tiêu cự được tạo ra dọc theo trục quang trong waferCách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả cắt và kiểm soát hiệu quả việc tạo ra các vết nứt trục.
2Công nghệ điều chỉnh lệch: Để giải quyết sự lệch hình cầu do không phù hợp chỉ số khúc xạ,công nghệ điều chỉnh lệch độ tiên tiến được sử dụng để cải thiện đáng kể sự phân phối năng lượng chùm laser, đảm bảo rằng năng lượng laser được tập trung hơn, do đó nâng cao cả chất lượng và hiệu quả của cắt wafer.
3Công nghệ theo dõi lấy nét: Bằng cách theo dõi sự thay đổi lấy nét do sóng bề mặt gây ra trong quá trình xử lý,Tiền bồi thường thời gian thực được áp dụng để đảm bảo sự ổn định của vị trí lấy nét trong quá trình cắt, do đó đảm bảo chất lượng cắt liên tục.
Hiệu ứng vi mô sau khi sửa đổi bằng laser
Hiệu ứng vi mô sau khi mài và tách
Hiệu ứng vi mô cắt ngang wafer
Nhìn về phía trước, vào năm 2030, thị trường silicon carbide dự kiến sẽ đạt tỷ lệ hàng chục tỷ.và khả năng thích nghi của vật liệu, được thiết lập để trở thành thiết bị cốt lõi trong ngành công nghiệp chế biến silicon carbide, dẫn đầu sự chuyển đổi của ngành công nghiệp.
Khi cạnh tranh toàn cầu trong ngành công nghiệp bán dẫn gia tăng, vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, Silicon Carbide (SiC),ngày càng được ưa chuộng bởi các ngành công nghiệp như xe năng lượng mới, sản xuất điện tử, và hàng không vũ trụ.
Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, Silicon Carbide (SiC)
Laser 15W hồng ngoại Picosecond: Một công cụ chính xác cho gia công Silicon Carbide
So với các thiết bị điện tử silicon truyền thống, silicon carbide (SiC) đã trở thành một vật liệu nền bán dẫn mới do nhiều lợi thế của nó.do sự khác biệt đáng kể về tính chất vật liệu giữa silic và silic carbide, các quy trình sản xuất IC hiện có không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu gia công của silicon carbide.
Lấy cắt wafer làm ví dụ, cưa cơ khí, mặc dù là một phương pháp truyền thống, lại không phù hợp khi xử lý silicon carbide.gần như ngang bằng kim cương, silicon carbide không chỉ tạo ra một lượng lớn chip trong quá trình cưa mà còn gây ra sự mòn nhanh chóng của lưỡi cưa kim cương đắt tiền.và nhiệt tạo ra có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất vật liệu.
Vỏ silicon carbide
Tuy nhiên, sự xuất hiện của công nghệ cắt laser xung siêu ngắn không tiếp xúc đã cung cấp một giải pháp mới cho gia công silicon carbide.Công nghệ này có thể làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ cạnh chipping, giảm thiểu các thay đổi cơ học trong vật liệu (như vết nứt, căng thẳng và các khiếm khuyết khác), và đạt được cắt hiệu quả và chính xác.tăng đáng kể số lượng chip mỗi wafer, do đó giảm chi phí.
Trong các quy trình như cắt, ghi và loại bỏ màng mỏng của các tấm silicon carbide, công nghệ laser picosecond, với những lợi thế độc đáo của nó,đã trở thành giải pháp được công nhận bởi ngành công nghiệp và đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sự đổi mới của công nghệ chế biến vật liệu.
Laser hồng ngoại 15W picosecond do BWT phát triển là một ví dụ nổi bật về công nghệ này.Sản phẩm này không chỉ có tất cả các lợi thế nêu trên mà còn có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàngĐộ dài sóng của nó là 1064 nm, với chiều rộng xung dao động từ 10 ps đến 150 ps, và tốc độ lặp lại được điều chỉnh tự do giữa 5 kHz và 1000 kHz, với công suất trung bình > 15 W ở 50 kHz.Nó hỗ trợ các số xe xung có thể chọn từ 1 đến 10, với M2 < 1.4, góc chênh lệch < 1 mrad, và kích thước điểm được kiểm soát chính xác ở 2,5 ± 0,2 mm. Độ chính xác chỉ chùm của nó là < 50 urad, đảm bảo xử lý chính xác và không có lỗi mỗi lần.
BWT 15W Picosecond Infrared Laser
Trong các ứng dụng thực tế, laser hồng ngoại BWT 15W picosecond mang lại những lợi thế đáng kể,không chỉ cải thiện đáng kể tốc độ chế biến mà còn đạt được một bước nhảy vọt về chất lượng trong sự nhất quán chất lượng sản phẩm và năng suấtPhân tích hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét cho thấy các cạnh được xử lý bằng laser picosecond mịn hơn, gần như không tạo ra các vết nứt vi mô.
Xử lý Silicon Carbide bằng laser BWT
Trường hợp ứng dụng: sửa đổi và cắt wafer Silicon Carbide
Yêu cầu của khách hàng
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chip điện trong lĩnh vực sản xuất cao cấp, nhiều khách hàng mong muốn cải thiện hiệu quả và năng suất xử lý.họ tìm cách đạt được chất lượng chế biến đặc biệt, với hiệu ứng cắt vô hình không để lại dấu vết cắt bỏ, thẳng hàng vượt trội, và giảm thiểu các cạnh.Giảm tổn thất vật liệu và tối đa hóa năng suất wafer là mối quan tâm chính của khách hàng.
Những thách thức trong quá trình xử lý
Độ cứng cao của silicon carbide làm cho nó khó đạt được kết quả chế biến lý tưởng với các phương pháp cắt cơ học truyền thống.kiểm soát các thông số trong quá trình cắt laser là rất phức tạp, liên quan đến các yếu tố như năng lượng xung laser đơn, khoảng cách cấp, tần số lặp lại xung, chiều rộng xung và tốc độ quét.Các thông số này ảnh hưởng đáng kể đến chiều rộng của các vùng cắt bỏ trên cả bề mặt trên và dướiNgoài ra, do chỉ số khúc xạ cao của silicon carbide, vị trí lấy nét đòi hỏi độ chính xác chuyển động cao,cần phải bao gồm chức năng theo dõi lấy nét, cùng với việc theo dõi thời gian thực và bù đắp cho sự thay đổi trọng tâm.
Giải pháp
1Công nghệ đa tập trung: Bằng cách sử dụng công nghệ điều chế pha, số lượng, vị trí và năng lượng của các điểm tập trung có thể được điều chỉnh linh hoạt.Nhiều điểm tiêu cự được tạo ra dọc theo trục quang trong waferCách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả cắt và kiểm soát hiệu quả việc tạo ra các vết nứt trục.
2Công nghệ điều chỉnh lệch: Để giải quyết sự lệch hình cầu do không phù hợp chỉ số khúc xạ,công nghệ điều chỉnh lệch độ tiên tiến được sử dụng để cải thiện đáng kể sự phân phối năng lượng chùm laser, đảm bảo rằng năng lượng laser được tập trung hơn, do đó nâng cao cả chất lượng và hiệu quả của cắt wafer.
3Công nghệ theo dõi lấy nét: Bằng cách theo dõi sự thay đổi lấy nét do sóng bề mặt gây ra trong quá trình xử lý,Tiền bồi thường thời gian thực được áp dụng để đảm bảo sự ổn định của vị trí lấy nét trong quá trình cắt, do đó đảm bảo chất lượng cắt liên tục.
Hiệu ứng vi mô sau khi sửa đổi bằng laser
Hiệu ứng vi mô sau khi mài và tách
Hiệu ứng vi mô cắt ngang wafer
Nhìn về phía trước, vào năm 2030, thị trường silicon carbide dự kiến sẽ đạt tỷ lệ hàng chục tỷ.và khả năng thích nghi của vật liệu, được thiết lập để trở thành thiết bị cốt lõi trong ngành công nghiệp chế biến silicon carbide, dẫn đầu sự chuyển đổi của ngành công nghiệp.
