半導體材料的發展助力雷射微加工業務成長

半導體材料的一些應用

步進光刻機是一種掩模曝光系統。它利用雷射光源蝕刻晶圓表面的保護膜，從而形成具有資料儲存功能的電路。大多數步進光刻機採用準分子雷射器，可產生深紫外線雷射光束。領先的準分子雷射製造商賽默（Cymer）已被ASML收購。新型步進光刻機將是極紫外線（EUV）步進光刻機，能夠實現10nm以下的製程。但目前這項技術仍由國外公司主導。

但預計中國在晶片製造領域正逐步取得突破，最終實現自主生產和量產。國產步進式光刻機也指日可待，屆時對高精度雷射光源的需求將會增加。

半導體材料的另一個主要應用領域是光電電池產業，它是全球成長最快、最具潛力的清潔能源市場。太陽能電池可分為晶體矽太陽能電池、薄膜電池和III-V族化合物電池。其中，晶體矽太陽能電池的應用最為廣泛。與雷射光源不同，光伏電池是一種將光能轉換為電能的裝置。光電轉換效率是衡量光伏電池性能的標準。該領域的材料和工藝技術至關重要。

在矽片切割方面，過去一直使用傳統切割工具，但精度低、效率低、成品率低。因此，許多歐洲國家、韓國和美國很早就引進了高精度雷射技術。我國光電池產能已佔全球一半。過去四年，隨著光伏產業的持續發展，雷射加工技術也逐漸被應用。如今，雷射技術透過對矽片進行切割、劃線、開槽等加工，為光伏產業做出了貢獻。

半導體的第三個應用領域是印刷電路板（PCB），包括柔性印刷電路板（FPCB）。 PCB是所有電子產品的關鍵零件和基礎，需要使用大量的半導體材料。近年來，隨著PCB的精度和整合度不斷提高，尺寸越來越小的PCB也應運而生。屆時，傳統的加工和接觸式加工設備將難以適應，而雷射技術將得到越來越廣泛的應用。

雷射打標是PCB上最簡單的技術之一。目前，人們通常使用紫外線雷射在材料表面進行打標。然而，雷射鑽孔是PCB上最常用的技術。雷射鑽孔可達到微米級精度，能夠加工出機械刀具無法完成的微小孔洞。此外，PCB上的銅材料切割和固定熔焊也可以採用雷射技術。

隨著雷射技術進入微加工時代，S&A Teyu 推廣了超精密空冷冷機

回顧過去幾年雷射技術的發展，雷射在金屬切割和焊接領域有著廣泛的應用。但對於高精度微加工而言，情況則剛好相反。原因之一是金屬加工屬於粗加工，而高精度雷射微加工則需要高度的客製化，並面臨技術開發難度高、耗時長的挑戰。目前，高精度雷射微加工主要應用於智慧型手機等消費性電子產品領域，例如，智慧型手機的OLED螢幕通常需要透過雷射微加工進行切割。

未來十年，半導體材料將成為重點發展產業。半導體材料加工可望成為雷射微加工技術快速發展的驅動力。雷射微加工主要採用短脈衝或超短脈衝雷射器，也稱為超快雷射。因此，隨著半導體材料國產化的趨勢，對高精度雷射加工的需求將持續成長。

然而，高精度超快雷射裝置對精度要求很高，需要配備同樣高精度的溫度控制裝置。

為滿足國內高精度雷射設備的市場需求，S&A Teyu推出了CWUP系列循環式雷射水冷機，其溫度穩定性可達±0.1℃，專為冷卻飛秒雷射、奈秒雷射、皮秒雷射等超快雷射而設計。欲了解更多關於CWUP系列激光水冷機的信息，請訪問https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5