LIDROTEC i TRUMPF przyspieszają proces cięcia struktur krzemowych w branży półprzewodnikowej

LIDROTEC, firma z branży high-tech, zaprezentowała na targach SEMICON Korea w Seulu innowacyjny proces laserowego cięcia wafli [1] półprzewodnikowych, który – dzięki zastosowaniu zaawansowanych rozwiązań TRUMPF w zakresie technologii laserowej oraz kształtowania wiązki – został przeskalowany do warunków produkcji masowej.

Opracowane rozwiązanie umożliwia użytkownikom ponad trzykrotnie szybsze cięcie wafli krzemowych, w porównaniu z konwencjonalnymi metodami piłowania, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości krawędzi cięcia.

– Zastosowana technologia laserowa wykracza poza ograniczenia dotychczas stosowanych metod. Umożliwia przemysłowi półprzewodnikowemu szybszą, bardziej ekonomiczną oraz wysokiej jakości produkcję kolejnej generacji układów scalonych – powiedział Christian Weddeling, odpowiedzialny za proces cięcia wafli w firmie TRUMPF.

Trzykrotnie szybsze niż piły mechaniczne

Oddzielanie układów scalonych od wafla półprzewodnikowego stanowi istotny etap procesów backendowych w wytwarzaniu półprzewodników. Nowy proces opracowany przez LIDROTEC łączy ablacyjne laserowe cięcie wafli, prowadzone pod strumieniem cieczy, z wysokoprecyzyjną technologią kształtowania wiązki dostarczaną przez TRUMPF.

Rozwiązanie zapewnia użytkownikom znaczący wzrost produktywności, ponieważ prędkości cięcia są ponad trzykrotnie wyższe niż w przypadku pił mechanicznych. Jednocześnie technologia gwarantuje najwyższą jakość krawędzi cięcia, porównywalną z technologią plasma dicing.

Mniejsze wymagania serwisowe i niższe koszty operacyjne

Technologia eliminuje konieczność stosowania mechanicznych elementów zużywalnych, takich jak piły tnące, co odróżnia ją od tradycyjnych procesów piłowania.

– Połączenie wysokiej prędkości procesu, dużego uzysku elementów wolnych od defektów oraz ograniczonego zużycia materiału pozwala obniżyć koszty utrzymania i koszty operacyjne, czyniąc produkcję półprzewodników bardziej efektywną i ekonomiczną – dodał Alexander Kanitz, CTO firmy LIDROTEC.

Dodatkowo, proces może być elastycznie dostosowywany do różnych materiałów, takich jak krzem, węglik krzemu (SiC) czy hybrydowe struktury wafli, co czyni go odpowiednim dla szerokiego zakresu typów półprzewodników.

TRUMPF oferuje rozwiązania produkcyjne w obszarze obrabiarek i technologii laserowej. Zatrudnia 18 303 pracowników i osiągnęła obroty w wysokości 4,3 mld EUR. Grupa TRUMPF składa się z około 90 firm i jest reprezentowana w prawie wszystkich krajach europejskich, a także w Ameryce Północnej, Ameryce Południowej i Azji. Posiada zakłady produkcyjne w Niemczech, Francji, Wielkiej Brytanii, Włoszech, Austrii, Szwajcarii, Polsce, Czechach, Stanach Zjednoczonych, Meksyku i Chinach.

Sektor Elektroniki firmy TRUMPF produkuje zasilacze do procesów powlekania i trawienia plazmowego, nagrzewania indukcyjnego i wzbudzania laserów. Wykorzystywane są do wytwarzania struktur półprzewodnikowych pamięci 3D i procesorów, ogniw fotowoltaicznych oraz do pokrywania powierzchni szklanych i plastikowych (telewizory i monitory LED, OLED, LCD, wyświetlacze telefonów, szkło optyczne, przemysłowe i budowlane), utwardzania powierzchni metalowych (wiertła, koła zębate, łopatki turbin silników lotniczych, protezy, implanty, powłoki wykończeniowe, zabezpieczające i dekoracyjne), oraz wielu innych. W ramach Sektora działają centra badawczo – rozwojowe i produkcyjne w kilku krajach, z których największe jest w Polsce i Niemczech zaś oddziały sprzedaży i serwisu ulokowane są w Europie, Ameryce i Azji. W Polsce zatrudnionych jest ok. 1,5 tys. pracowników.

[1] wafle – struktury półprzewodnikowe na podłożu krzemowym; słowo zapożyczone z języka angielskiego „wafers”, które weszło do potocznego użytku w branży elektronicznej z uwagi na brak lepszego odpowiednika w języku polskim; najlepiej oddaje wizualne wyobrażenie bardzo cienkich, ciętych laserowo plastrów monokryształu krzemu, używanych do wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, ogniw słonecznych oraz mikroukładów elektromechanicznych (przypis redakcji).