Il processo di produzione di un semiconduttore è estremamente complesso, ed è per questo che entrano in gioco i laser a stato solido e ad eccimeri.
Nell’era digitale in cui viviamo, l’industria dei semiconduttori gioca un ruolo cruciale nella creazione di tutti i dispositivi elettronici di cui ci circondiamo quotidianamente. Uno degli strumenti più importanti e rivoluzionari utilizzati in questo settore è il laser. L’uso del laser nei semiconduttori ha aperto nuove frontiere nella produzione, nella ricerca e nelle applicazioni avanzate. L’azienda Evlaser è leader nella produzione di macchinari laser impiegati per la produzione di semiconduttori.
Per comprendere appieno l’importanza del laser nell’industria dei semiconduttori è essenziale innanzitutto avere una conoscenza basica sugli stessi. I semiconduttori sono materiali che conducono elettricità meglio dei non conduttori (isolanti) ma meno dei conduttori (metalli). Queste proprietà intermedie li rendono ideali per la produzione di transistor, diodi e altri dispositivi elettronici.
Nel settore medico, ad esempio, i semiconduttori sono parte integrante del funzionamento interno dei dispositivi medici, poiché contribuiscono alla conduttività tra un non conduttore e un conduttore per controllare il flusso di elettricità. A sua volta, il processo di assemblaggio per creare il semiconduttore perfetto è incredibilmente complesso, soprattutto ora che i dispositivi stanno diventando sempre più piccoli. Con la rapida miniaturizzazione dei semiconduttori per adattarsi a questi dispositivi più piccoli, il ruolo dei laser nella produzione si è adattato di conseguenza, fornendo soluzioni eccellenti a problemi grandi e piccoli.
Il laser ha rivoluzionato il processo di fabbricazione dei semiconduttori in molti modi. Ecco alcune delle sue principali applicazioni:
- Incisione e taglio: i laser ad alta potenza possono essere utilizzati per incidere, tagliare o forare materiali semiconduttori con estrema precisione. Questa tecnica è ampiamente utilizzata nella produzione di wafer di silicio e microchip.
- Deposizione Assistita da Laser: Il laser può essere utilizzato per depositare sottili strati di materiale su wafer semiconduttori, consentendo la creazione di strati epitassiali di elevata qualità.
- Analisi e Caratterizzazione: I laser ad alta risoluzione vengono utilizzati per eseguire analisi di spettroscopia, rivelando la composizione e la struttura dei materiali semiconduttori in modo dettagliato.
Nella produzione dei semiconduttori ci sono diverse operazioni di taglio da compiere, tra cui il taglio dei wafer dai blocchi di cristallo e degli stampini dalle pellicole. L’uso dei laser per il taglio garantisce che i pezzi vengano tagliati in maniera netta e precisa, in modo che si adattino perfettamente al dispositivo finale. I semiconduttori possono essere tagliati in molte forme e modelli utilizzando i laser, cosa impossibile da fare con altri metodi di taglio. Secondo la Fu Foundation School of Engineering and Applied Science della Columbia University, il taglio dei wafer utilizzando questo metodo riduce l’usura degli utensili, la perdita di materiale e restituisce una resa più elevata.
Un’alternativa al taglio è l’incisione: una serie di fori ciechi ravvicinati o sovrapposti vengono praticati parzialmente nel materiale. Si tratta di un metodo ampiamente utilizzato per applicazioni nella produzione di semiconduttori, ad esempio per tagliare substrati di ossido di alluminio in porta-chip o separare tra loro i wafer di silicio nei chip.
L’uso del laser nei semiconduttori ha rivoluzionato l’industria e la ricerca in questo settore. Dai processi di fabbricazione alla creazione di dispositivi avanzati, i laser giocano un ruolo cruciale. Con l’evolversi della tecnologia e la continua ricerca scientifica, è probabile che assisteremo a ulteriori progressi e innovazioni nell’uso del laser nei semiconduttori, aprendo la strada a nuove applicazioni e alla creazione di dispositivi sempre più sofisticati.
