সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম ইনগট পাতলা করার ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটায়
বিস্তারিত চিত্র


সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জামের পণ্য পরিচিতি
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম হল একটি অত্যন্ত বিশেষায়িত শিল্প সমাধান যা লেজার-প্ররোচিত লিফট-অফ কৌশলের মাধ্যমে সেমিকন্ডাক্টর ইনগটগুলির সুনির্দিষ্ট এবং যোগাযোগহীনভাবে পাতলা করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। এই উন্নত সিস্টেমটি আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারিং প্রক্রিয়াগুলিতে, বিশেষ করে উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, এলইডি এবং আরএফ ডিভাইসের জন্য অতি-পাতলা ওয়েফার তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বাল্ক ইনগট বা ডোনার সাবস্ট্রেট থেকে পাতলা স্তর পৃথকীকরণ সক্ষম করে, সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম যান্ত্রিক করাত, গ্রাইন্ডিং এবং রাসায়নিক খোদাইয়ের ধাপগুলি বাদ দিয়ে ইনগট পাতলা করার ক্ষেত্রে বিপ্লব আনে।
গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN), সিলিকন কার্বাইড (SiC), এবং নীলকান্তমণির মতো সেমিকন্ডাক্টর ইনগটগুলির ঐতিহ্যবাহী পাতলাকরণ প্রায়শই শ্রমসাধ্য, অপচয়মূলক এবং মাইক্রোক্র্যাক বা পৃষ্ঠের ক্ষতির ঝুঁকিপূর্ণ। বিপরীতে, সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম একটি অ-ধ্বংসাত্মক, সুনির্দিষ্ট বিকল্প প্রদান করে যা উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধির সাথে সাথে উপাদানের ক্ষতি এবং পৃষ্ঠের চাপ কমিয়ে দেয়। এটি বিভিন্ন ধরণের স্ফটিক এবং যৌগিক উপকরণ সমর্থন করে এবং ফ্রন্ট-এন্ড বা মিডস্ট্রিম সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন লাইনে নির্বিঘ্নে একত্রিত করা যেতে পারে।
কনফিগারযোগ্য লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অভিযোজিত ফোকাস সিস্টেম এবং ভ্যাকুয়াম-সামঞ্জস্যপূর্ণ ওয়েফার চাক সহ, এই সরঞ্জামটি ইনগট স্লাইসিং, ল্যামেলা তৈরি এবং উল্লম্ব ডিভাইস কাঠামো বা হেটেরোপিট্যাক্সিয়াল স্তর স্থানান্তরের জন্য অতি-পাতলা ফিল্ম বিচ্ছিন্নকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।

সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জামের প্যারামিটার
তরঙ্গদৈর্ঘ্য | আইআর/এসএইচজি/টিএইচজি/এফএইচজি |
---|---|
পালস প্রস্থ | ন্যানোসেকেন্ড, পিকোসেকেন্ড, ফেমটোসেকেন্ড |
অপটিক্যাল সিস্টেম | স্থির অপটিক্যাল সিস্টেম বা গ্যালভানো-অপটিক্যাল সিস্টেম |
XY স্টেজ | ৫০০ মিমি × ৫০০ মিমি |
প্রক্রিয়াকরণ পরিসীমা | ১৬০ মিমি |
চলাচলের গতি | সর্বোচ্চ ১,০০০ মিমি/সেকেন্ড |
পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা | ±১ μm বা তার কম |
পরম অবস্থান নির্ভুলতা: | ±৫ μm বা তার কম |
ওয়েফার আকার | ২-৬ ইঞ্চি বা কাস্টমাইজড |
নিয়ন্ত্রণ | উইন্ডোজ ১০, ১১ এবং পিএলসি |
পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ | এসি ২০০ ভোল্ট ±২০ ভোল্ট, একক-ফেজ, ৫০/৬০ কিলোহার্টজ |
বাহ্যিক মাত্রা | ২৪০০ মিমি (ওয়াট) × ১৭০০ মিমি (ডি) × ২০০০ মিমি (এইচ) |
ওজন | ১,০০০ কেজি |
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জামের কার্যকারী নীতি
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ ইকুইপমেন্টের মূল প্রক্রিয়াটি ডোনার ইনগট এবং এপিট্যাক্সিয়াল বা টার্গেট লেয়ারের মধ্যবর্তী ইন্টারফেসে নির্বাচনী ফটোথার্মাল পচন বা অ্যাবলেশনের উপর নির্ভর করে। একটি উচ্চ-শক্তির UV লেজার (সাধারণত 248 nm-এ KrF বা 355 nm-এর কাছাকাছি সলিড-স্টেট UV লেজার) একটি স্বচ্ছ বা আধা-স্বচ্ছ দাতা উপাদানের মাধ্যমে ফোকাস করা হয়, যেখানে শক্তি নির্বাচনীভাবে একটি পূর্বনির্ধারিত গভীরতায় শোষিত হয়।
এই স্থানীয় শক্তি শোষণ ইন্টারফেসে একটি উচ্চ-চাপ গ্যাস ফেজ বা তাপীয় সম্প্রসারণ স্তর তৈরি করে, যা ইনগট বেস থেকে উপরের ওয়েফার বা ডিভাইস স্তরের পরিষ্কার ডিলামিনেশন শুরু করে। পালস প্রস্থ, লেজার ফ্লুয়েন্স, স্ক্যানিং গতি এবং z-অক্ষের ফোকাল গভীরতার মতো পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে প্রক্রিয়াটি সূক্ষ্মভাবে সুরক্ষিত করা হয়। ফলাফল হল একটি অতি-পাতলা স্লাইস - প্রায়শই 10 থেকে 50 µm পরিসরে - যান্ত্রিক ঘর্ষণ ছাড়াই মূল ইনগট থেকে পরিষ্কারভাবে পৃথক করা হয়।
লেজার লিফট-অফের এই পদ্ধতিটি ইনগট পাতলা করার জন্য কার্ফ লস এবং হীরার তারের করাত বা যান্ত্রিক ল্যাপিংয়ের সাথে সম্পর্কিত পৃষ্ঠের ক্ষতি এড়ায়। এটি স্ফটিকের অখণ্ডতাও সংরক্ষণ করে এবং ডাউনস্ট্রিম পলিশিংয়ের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, যা সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জামকে পরবর্তী প্রজন্মের ওয়েফার উৎপাদনের জন্য একটি গেম-চেঞ্জিং টুল করে তোলে।
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জামের প্রয়োগ
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম বিভিন্ন উন্নত উপকরণ এবং ডিভাইসের ধরণে ইনগট পাতলা করার ক্ষেত্রে ব্যাপক প্রযোজ্যতা খুঁজে পায়, যার মধ্যে রয়েছে:
-
পাওয়ার ডিভাইসের জন্য GaN এবং GaAs ইনগট থিনিং
উচ্চ-দক্ষতা, কম-প্রতিরোধ ক্ষমতার ট্রানজিস্টর এবং ডায়োডের জন্য পাতলা ওয়েফার তৈরি সক্ষম করে।
-
SiC সাবস্ট্রেট পুনরুদ্ধার এবং ল্যামেলা পৃথকীকরণ
উল্লম্ব ডিভাইস কাঠামো এবং ওয়েফার পুনঃব্যবহারের জন্য বাল্ক SiC সাবস্ট্রেট থেকে ওয়েফার-স্কেল লিফট-অফের অনুমতি দেয়।
-
এলইডি ওয়েফার স্লাইসিং
অতি-পাতলা LED সাবস্ট্রেট তৈরি করতে পুরু নীলকান্তমণির ইনগট থেকে GaN স্তরগুলিকে উত্তোলন করা সহজ করে।
-
আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস তৈরি
5G এবং রাডার সিস্টেমে প্রয়োজনীয় অতি-পাতলা উচ্চ-ইলেকট্রন-গতিশীলতা ট্রানজিস্টর (HEMT) কাঠামো সমর্থন করে।
-
এপিট্যাক্সিয়াল লেয়ার ট্রান্সফার
পুনঃব্যবহার বা হেটেরোস্ট্রাকচারে একীভূতকরণের জন্য স্ফটিকের ইনগট থেকে এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলিকে সঠিকভাবে বিচ্ছিন্ন করে।
-
পাতলা-ফিল্ম সৌর কোষ এবং ফটোভোলটাইক
নমনীয় বা উচ্চ-দক্ষ সৌর কোষের জন্য পাতলা শোষক স্তর পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়।
এই প্রতিটি ক্ষেত্রে, সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম পুরুত্বের অভিন্নতা, পৃষ্ঠের গুণমান এবং স্তরের অখণ্ডতার উপর অতুলনীয় নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।

লেজার-ভিত্তিক ইনগট পাতলা করার সুবিধা
-
শূন্য-কারফ উপাদান ক্ষতি
ঐতিহ্যবাহী ওয়েফার স্লাইসিং পদ্ধতির তুলনায়, লেজার প্রক্রিয়ার ফলে প্রায় ১০০% উপাদানের ব্যবহার সম্ভব হয়।
-
ন্যূনতম চাপ এবং ঝাঁকুনি
যোগাযোগবিহীন লিফট-অফ যান্ত্রিক কম্পন দূর করে, ওয়েফার বো এবং মাইক্রোক্র্যাক গঠন হ্রাস করে।
-
পৃষ্ঠের গুণমান সংরক্ষণ
অনেক ক্ষেত্রে পাতলা করার পরে ল্যাপিং বা পলিশিংয়ের প্রয়োজন হয় না, কারণ লেজার লিফট-অফ উপরের পৃষ্ঠের অখণ্ডতা রক্ষা করে।
-
উচ্চ থ্রুপুট এবং অটোমেশন প্রস্তুত
স্বয়ংক্রিয় লোডিং/আনলোডিং সহ প্রতি শিফটে শত শত সাবস্ট্রেট প্রক্রিয়াকরণে সক্ষম।
-
একাধিক উপকরণের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া যায়
GaN, SiC, নীলকান্তমণি, GaAs এবং উদীয়মান III-V উপকরণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
-
পরিবেশগতভাবে নিরাপদ
স্লারি-ভিত্তিক পাতলা করার প্রক্রিয়ায় সাধারণত ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম এবং কঠোর রাসায়নিকের ব্যবহার হ্রাস করে।
-
সাবস্ট্রেট পুনঃব্যবহার
দাতা ইনগটগুলি একাধিক উত্তোলন চক্রের জন্য পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে, যা উপাদানের খরচ অনেকাংশে হ্রাস করে।
সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম সম্পর্কে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)
-
প্রশ্ন ১: ওয়েফার স্লাইসের জন্য সেমিকন্ডাক্টর লেজার লিফট-অফ সরঞ্জাম কত পুরুত্বের পরিসর অর্জন করতে পারে?
ক১:উপাদান এবং কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে সাধারণত স্লাইস পুরুত্ব 10 µm থেকে 100 µm পর্যন্ত হয়।প্রশ্ন ২: এই সরঞ্জামটি কি SiC-এর মতো অস্বচ্ছ পদার্থ দিয়ে তৈরি ইনগট পাতলা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে?
ক২:হ্যাঁ। লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য সামঞ্জস্য করে এবং ইন্টারফেস ইঞ্জিনিয়ারিং (যেমন, বলিদানকারী আন্তঃস্তর) অপ্টিমাইজ করে, এমনকি আংশিকভাবে অস্বচ্ছ পদার্থও প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে।প্রশ্ন ৩: লেজার উত্তোলনের আগে ডোনার সাবস্ট্রেট কীভাবে সারিবদ্ধ করা হয়?
ক৩:সিস্টেমটি সাব-মাইক্রন ভিশন-ভিত্তিক অ্যালাইনমেন্ট মডিউল ব্যবহার করে, যার মধ্যে ফিডুসিয়াল চিহ্ন এবং পৃষ্ঠের প্রতিফলন স্ক্যান থেকে প্রতিক্রিয়া পাওয়া যায়।প্রশ্ন ৪: একটি লেজার লিফট-অফ অপারেশনের জন্য প্রত্যাশিত চক্র সময় কত?
A4:ওয়েফারের আকার এবং বেধের উপর নির্ভর করে, সাধারণত চক্রগুলি 2 থেকে 10 মিনিট স্থায়ী হয়।প্রশ্ন ৫: এই প্রক্রিয়াটির জন্য কি পরিষ্কার-পরিচ্ছন্ন পরিবেশের প্রয়োজন?
A5:যদিও বাধ্যতামূলক নয়, উচ্চ-নির্ভুলতা অপারেশনের সময় সাবস্ট্রেট পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতা এবং ডিভাইসের ফলন বজায় রাখার জন্য ক্লিনরুম ইন্টিগ্রেশন সুপারিশ করা হয়।