Sự phát triển của vật liệu bán dẫn giúp doanh nghiệp gia công vi mô bằng laser phát triển

Một số ứng dụng của vật liệu bán dẫn

Stepper là hệ thống chiếu sáng mặt nạ. Bằng cách sử dụng nguồn laser để khắc lớp màng bảo vệ bề mặt của wafer, mạch sẽ được hình thành với chức năng lưu trữ dữ liệu. Hầu hết các stepper đều sử dụng laser excimer, có thể tạo ra chùm tia laser UV sâu. Nhà sản xuất laser excimer hàng đầu và lớn nhất, Cymer, đã được ASML mua lại. Và stepper mới sẽ là EUV, có thể thực hiện quy trình dưới 10nm. Tuy nhiên, công nghệ này hiện vẫn đang bị các công ty nước ngoài thống trị.

Tuy nhiên, dự kiến ​​Trung Quốc sẽ dần có bước đột phá trong sản xuất chip và sau đó tự sản xuất và sản xuất hàng loạt. Việc sản xuất máy laser bước trong nước cũng là điều có thể dự đoán được, và đến lúc đó, nhu cầu về nguồn laser có độ chính xác cao sẽ ngày càng tăng.

Một ứng dụng rộng rãi khác của vật liệu bán dẫn là ngành công nghiệp pin quang điện (PV), thị trường năng lượng sạch phát triển nhanh nhất và có tiềm năng tốt nhất trên thế giới. Pin mặt trời có thể được chia thành pin mặt trời silicon tinh thể, pin màng mỏng và pin hợp chất III-V. Trong số đó, pin mặt trời silicon tinh thể có ứng dụng rộng rãi nhất. Trái ngược với nguồn laser, pin quang điện (PV) là một thiết bị chuyển đổi ánh sáng thành điện. Tỷ lệ chuyển đổi quang điện là tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng của pin quang điện. Vật liệu và kỹ thuật xử lý trong lĩnh vực này đóng vai trò rất quan trọng.

Về mặt cắt wafer silicon, công cụ cắt truyền thống được sử dụng, nhưng độ chính xác, hiệu suất và năng suất thấp. Do đó, nhiều nước châu Âu, Hàn Quốc và Hoa Kỳ đã giới thiệu công nghệ laser có độ chính xác cao từ lâu. Đối với đất nước chúng tôi, năng lực sản xuất pin quang điện (PV) đã đạt đến một nửa thế giới. Và trong 4 năm qua, khi ngành công nghiệp PV tiếp tục phát triển, công nghệ gia công laser đã dần được áp dụng. Ngày nay, công nghệ laser đang đóng góp cho ngành công nghiệp PV bằng cách thực hiện cắt wafer, khắc wafer và tạo rãnh pin PERC.

Ứng dụng thứ ba của chất bán dẫn là PCB, bao gồm cả FPCB. PCB, linh kiện chủ chốt và nền tảng của mọi thiết bị điện tử, sử dụng một lượng lớn vật liệu bán dẫn. Trong vài năm qua, khi độ chính xác và khả năng tích hợp của PCB ngày càng cao, PCB sẽ ngày càng nhỏ hơn. Đến lúc đó, các thiết bị xử lý tiếp xúc và xử lý truyền thống sẽ khó thích ứng, nhưng công nghệ laser sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi.

Khắc laser là kỹ thuật đơn giản nhất trên PCB. Hiện nay, người ta thường sử dụng tia laser UV để khắc trên bề mặt vật liệu. Tuy nhiên, khoan laser là kỹ thuật phổ biến nhất trên PCB. Khoan laser có thể đạt đến cấp độ micromet và có thể tạo ra những lỗ rất nhỏ mà dao cơ học không thể làm được. Ngoài ra, cắt vật liệu đồng và hàn nóng chảy cố định trên PCB cũng có thể áp dụng kỹ thuật laser.

Khi tia laser bước vào kỷ nguyên gia công vi mô, S&A Teyu đã thúc đẩy máy làm lạnh nước làm mát bằng không khí siêu chính xác

Nhìn lại sự phát triển của laser trong vài năm qua, laser có ứng dụng rộng rãi trong cắt và hàn kim loại. Tuy nhiên, đối với gia công vi mô độ chính xác cao, tình hình lại hoàn toàn ngược lại. Một trong những lý do là gia công kim loại là một dạng gia công thô. Tuy nhiên, gia công vi mô laser độ chính xác cao đòi hỏi trình độ tùy chỉnh cao và phải đối mặt với những thách thức như khó khăn trong việc phát triển kỹ thuật này và tốn rất nhiều thời gian. Ngày nay, gia công vi mô laser độ chính xác cao chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như điện thoại thông minh, màn hình OLED thường được cắt bằng gia công vi mô laser.

Trong 10 năm tới, vật liệu bán dẫn sẽ trở thành ngành công nghiệp ưu tiên. Gia công vật liệu bán dẫn có thể sẽ là động lực thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ gia công vi mô bằng laser. Gia công vi mô bằng laser chủ yếu sử dụng laser xung ngắn hoặc laser xung cực ngắn, còn được gọi là laser siêu nhanh. Do đó, với xu hướng thuần hóa vật liệu bán dẫn, nhu cầu gia công laser có độ chính xác cao sẽ tăng lên.

Tuy nhiên, thiết bị laser siêu nhanh có độ chính xác cao khá khắt khe và cần được trang bị thiết bị kiểm soát nhiệt độ có độ chính xác tương đương.

Để đáp ứng kỳ vọng của thị trường về thiết bị laser có độ chính xác cao trong nước, S&A Teyu đã quảng bá máy làm lạnh nước bằng laser tuần hoàn dòng CWUP có độ ổn định nhiệt độ đạt ±0,1℃ và được thiết kế đặc biệt để làm mát các loại laser siêu nhanh như laser femto giây, laser nano giây, laser pico giây, v.v. Tìm hiểu thêm thông tin về máy làm lạnh nước bằng laser dòng CWUP tại https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5