Von Wafer Inspektion bis Laser Assisted Bonding Typische Einsatzgebiete von Diodenlaser Strahlquellen in der Elektronik- und Halbleiterproduktion sind Systeme zur optoelektrischen Qualitätsprüfung von Wafern, oder auch dem laserunterstützten Löten hochkomplexer elektronischer Bauteile wie Flip Chips.
Laserstrahlquellen in der Halbleiterbranche sind seit den 90er Jahren sehr verbreitet. Wurden zuerst Bauteile am Ende der Fertigungslinie markiert und beschriftet, geht es heute um sehr viel mehr Fertigungsschritte. Diese reichen von Hitzeanwendungen ganz am Anfang der Waferproduktion (Rapid Thermal Annealing) über Umschmelzvorgänge z.B. mit blauen Diodenlasern (Crystallization/dopant activation) bis hin zur Beleuchtung für Fehlersuche in Zwischenprodukten. Je nach Anwendung kommen verschiedenste gepulste und CW-Lasersysteme in einem sehr breiten Leistungs- und Wellenlängenspektrum zum Einsatz.
Greift man zwei wichtige Einsatzbereiche von Diodenlasern exemplarisch heraus, gibt es einerseits Laser in der optoelektrischen Prüfung von Wafern zur Analyse von defekten Brückengliedern, Wolfram-Rückständen oder Kratzern in der Oxidschicht. Schadhafte Wafer können auf diese Weise schon vor der Weiterverarbeitung erkannt und rechtzeitig aussortiert werden. Ein zweites Einsatzfeld ist das Löten elektronischer Bauteile in sehr individuellen Lösungen der verschiedenen Kunden. Der Einsatz von Lasern stellt hier insbesondere bei komplexen elektronischen Bauteilen wie Flip-Chips eine echte Alternative zum Reflow-Löten dar.
Hochleistungsdiodenlaser sind vor allem als Werkzeug der industriellen Metallbearbeitung bekannt. Aber immer häufiger werden auch neue Lösungen für die Elektronikindustrie, wie das laserunterstützte Löten hochkomplexer elektronischer Bauteile wie Flip Chips r - englisch auch häufig als Laser Assisted Bonding oder LAB bezeichnet - realisiert. Was dahintersteckt, erfahren Sie auf unserer Anwendungsseite.
Die blaue Wellenlänge bei 445 nm ebnet den Weg für neue Halbleiter- und Flachbildschirmanwendungen. Forschungsgruppen haben blaue Laser erfolgreich bei der Herstellung von Silizium und SiC-IGBT-Halbleitern der nächsten Generation getestet. Auf Flachbildschirmen wird die Kristallisierung von a-Si-Schichten durch Blue Laser Annealing (BLA) für kostengünstige, hochauflösende Dünnschichttransistoren (TFT) für faltbare und rollbare AMOLED-Displays eingeführt.
Bei der Herstellung von Wafern werden verschiedene Wärmebehandlungsverfahren eingesetzt, um die gewünschten Materialeigenschaften und die strukturelle Integrität zu erreichen. Beispielsweise das Glühen zur Beseitigung von Defekten und zur Verbesserung der Kristallstruktur. Ferner auch zur thermischen Oxidation für das Aufwachsen von Oxidschichten, der thermischen Epitaxie oder in Abscheidungsverfahren.
Bei all diesen Prozessen ist eine präzise Temperaturkontrolle von entscheidender Bedeutung, um die Gleichmäßigkeit und Qualität der endgültigen Waferprodukte zu gewährleisten.
Diodenlaser bieten im Vergleich zu Halogen- und Blitzlampen eine überlegene Leistung, hohe Effizienz und geschlossene Regelkreise für Heizprozesse. Diese Eigenschaften machen Diodenlaser zur idealen Wärmequelle für die Waferproduktion, bei der ein steiler Temperaturanstieg und eine präzise Temperaturregelung für die Optimierung der Materialeigenschaften und der Leistung der Bauteile entscheidend sind.
Unsere Laser finden auch in der optoelektrischen Prüfung von Wafern zur Analyse von defekten Brückengliedern, Wolfram-Rückständen oder Kratzern in der Oxidschicht Anwendung. Schadhafte Wafer können auf diese Weise schon vor der Weiterverarbeitung erkannt und rechtzeitig aussortiert werden.
Laserline-Hochleistungsdiodenlaser in verschiedenen Leistungsklassen und Konfigurationen werden seit vielen Jahren erfolgreich in KLA-Systemlösungen für die optoelektrische Prüfung von Wafern eingesetzt. Die Supplier Excellence Awards wurden von KLA im Jahr 2019 an Laserline für herausragende Leistungen in den jeweiligen Kategorien in den Bereichen Technologie, Qualität, Reaktionsfähigkeit, Lieferung und Kosten verliehen. Jetzt - 5 Jahre später im Jahr 2024 - sind wir stolz darauf, diesen "Special Contribution Award" erneut von einem unserer wichtigsten Geschäftspartner in der Elektronikindustrie zu erhalten.
KLA entwickelt branchenführende Geräte und Dienstleistungen, die Innovationen in der gesamten Elektronikindustrie ermöglichen. Dazu gehören fortschrittliche Prozesskontroll- und Prozesslösungen für die Herstellung von Wafern und Reticles, integrierten Schaltkreisen, Verpackungen, Leiterplatten und Flachbildschirmen.
Diese Systeme eignen sich besonders für den Einsatz in der Halbleiterindustrie.
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