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A flip chip attached on a electronic circuit board by Laserline diode lasers
Semiconductor laser assisted bonding by Laserline diode laser

Laser in der Halbleiter­fertigung

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

Lasereinsatz in der Elektronikindustrie

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.

LAB - Alternative zum Reflow-Löten

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.

Halbleiterbearbeitung mit blauen Lasern

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.

Mehr zu blauen Diodenlasern

Wärmebehandlung von Wafern

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.

The ideal heat source for wafer production are provided by Laserline diode lasers
Schnelle thermische Verarbeitung (RTP) mit Diodenlaser Heizung

Hochleistungsdiodenlaser in der Metrologie

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.

Auszeichnungen für herausragende Leistungen von Lieferanten 2019

Laserline Hochleistungsdiodenlaser in unterschiedlichen Leistungsklassen und Konfigurationen werden seit vielen Jahren erfolgreich in KLA Systemlösungen zur optoelektrischen Prüfung von Wafern eingesetzt. Die Supplier Excellence Awards wurden 2019 von KLA an Laserline und zwei weitere Lieferanten verliehen, weil sie in ihren jeweiligen Kategorien hervorragende Leistungen in den Bereichen Technologie, Qualität, Reaktionsfähigkeit, Lieferung und Kosten gezeigt haben. Wir sind stolz auf diese besondere Auszeichnung von einem unserer wichtigsten Geschäftspartner aus der Elektronikindustrie.

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.

KLA supplier excellence award 2019 to Laserline diode lasers

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