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激光打标机的组成部件有哪些

发布:2022-07-18 09:51作者:www.chylaser.com点击:803次

激光打标机主要由以下模块组成:
1.上下料站。通常 8 英寸和更小、12 英寸和更大的磁盘盒使用 FOUP,一个或多个用于标记、标签和保护等功能的工作表面。
2.具有磁盘驱动器扫描功能的机械手。圆盘与圆盘的机器人吸头材料不同,有些圆盘需要边缘手柄,有些客户需要带旋转功能的机器人。
3.粗定位的预均衡以提高 UPH 刀片性能(并非所有制造商都提供)和精定位。一个FAB厂通常只有1-2个晶圆标记,UPH和稳定性是重要且难的指标。
4.完整的激光系统,性能可靠稳定。
5.控制系统和半导体行业认可的应用和通讯软件。主要厂商的标记必须符合SEMI T5、T7、M12或M13规范;可根据客户需求自动加盖序列号,甚至生成校验和; SECS/GEM HSMS 通信很重要;它可用于跟踪整个过程并统计产生信息。
6.遮阳板(可选,非必需)。根据客户的需要,使用邮戳视觉系统来读取光盘上的现有标记,或者使用邮戳视觉系统来验证标记的准确性。
7. 真空系统。为了控制印版的含尘量,需要在打标室内设置空气循环和集尘系统。
8.其他辅助装置,如真空、防静电、制冷、状态报警等。
机器人、定向器和视觉系统现在是标准部件,但完全集成和使用需要经验(尤其是机器人及其培训)。此外,根据机器在FAB工厂的位置,机器必须满足洁净室的要求,一般为1级。因此,设备供应商必须为所有部件选择合适的材料,以及组装和故障排除。 .条件,工作场所。它也必须达到一定的水平。 .
从工艺上看,Soft Mark主要是熔化表层材料,部分蒸发,在版材表面形成一系列扁平圆点(圆点的直径和深度因后续加工而异),不会造成灰尘并形成大量硬化物质。过多的灰尘直接污染下游机器和洁净室环境,小点周围的污垢给下游工艺带来隐患,因此稳定的激光器和完美的工艺在晶圆打标系统中更为重要。
对于许多第一代和第二代半导体材料,包括涂层晶圆,IR 波长通常就足够了,有时会使用 SHG。第三代半导体材料如碳化硅需要使用紫外激光才能获得良好的效果,一些透明材料也需要使用紫外或二氧化碳。由于其成本效益,纳秒激光器仍用于晶圆印刷,脉冲持续时间为 10-200 所谓。
上述研究表明,金刚石拉曼方法可以在更宽的波长范围内实现高激光亮度,有效消除大功率拉曼光纤激光器的横向不稳定性问题。基于极快的散热和金刚石光束清洗的优点,金刚石拉曼激光器还可用于提高光束质量较差的大功率连续波激光器的光束清晰度,如平板和二极管等。
对于超快金刚石拉曼激光器,Spence 等人。麦格理大学使用在 532 nm 处脉冲宽度为 26 ps 的状态锁定激光器和与外腔同步泵浦的金刚石,以产生 2.2 W 的平均功率并实现 21 ps 的脉冲宽度。激光的波长为573 nm,通过调整外腔的腔长,实现了最短脉冲宽度为9 ps的激光输出。然后,他们使用 796 nm、170 fs 的钛蓝宝石激光器将金刚石同步泵入外腔,并结合腔内棱镜压缩技术,制造出功率为 95 fs 的 890 nm 金刚石拉曼激光器。 .
除了传统的腔镜谐振器,Reilly 等人。 2015 年,英国斯特拉斯克莱德大学的一项蚀刻工艺制造了单芯片金刚石拉曼振荡器,其中谐振镜由金刚石涂层薄膜制成。 Stokes三阶激光输出(573nm、620nm和676nm)采用532nm、1.5ns调Q激光泵实现,拉曼光泵的光转换效率达到84%,最大输出功率为134mW。
为了消除高功率激光输出的瓶颈,通过相干或光谱合成将多个低能量光束组合起来以实现更高效的单光束输出的波束形成技术也成为产生高功率和高到达能力的方法。 . .激光电源是近年来能量到达的途径。
2017年,麦考瑞大学拉曼放大的McKay等人通过合成4个空间光束(3个泵浦光束和1个种子光束拉曼)激光金刚石拉曼1240纳米生产,实现了6.7千瓦的最大功率和69%的泵浦转换效率。基于金刚石拉曼放大的光束合成模型,可以将各种常规短波激光直接转换成特殊的拉曼波长,实现高激光功率。
尽管两者都是非弹性散射,但与受激拉曼散射不同,受激布里渊散射是光的强光子与介质中的声子场相互作用以产生具有特定频移的光子并不断放大的过程。虽然声波场在布里渊散射中的作用类似于分子振动在拉曼散射中的作用,但由于声波场的振动频率远低于介质中分子的振动频率,因此布里渊频移(~ GHz)材料远小于传统拉曼频移手段(~THz),布里渊激光器的量子误差远小于拉曼激光器,布里渊频移可达数万千兆赫。 .用于光子微波合成技术。
由于布里渊增益线宽非常小(MHz),因此布里渊激光器可以产生线宽非常窄的激光输出,在微波光子学、相干通信、量子处理器和光谱学等领域有着广泛的应用。目前,布里渊激光器主要由各种特殊材料(如硫族化物、硅、二氧化硅、氮化铝等)和波导结构(如微腔、光纤和薄板)制成。
2015 年,麦考瑞大学的 Mildren 团队使用强大的单频光纤激光器泵浦金刚石拉曼激光器,并首次在拉曼光谱附近观察到金刚石激发的布里渊散射。随后,以1064 nm波长的单纵模和多纵模激光器为泵浦源,将高精度金刚石拉曼激光谐振腔泵浦至前者的拉曼散射波长。阶(1241.42 nm)。对于金刚石布里渊的生产,研究并在激光器出口处获得了一个几乎连续的布里渊金刚石激光器(1241.79 nm),功率高达 40 W,布里渊频率偏差约为 71 GHz,观察到的频率为布里渊。钻石级联和布里渊反斯托克斯频率梳等特点同时输出梳。
2015 年,麦考瑞大学的 Mildren 团队使用强大的单频光纤激光器泵浦金刚石拉曼激光器,并首次在拉曼光谱附近观察到金刚石激发的布里渊散射。后来,使用波长为 1064 nm 的纵模或多纵模激光器作为泵浦源。
为实现2020年布里渊金刚石激光器的清洁功率,白振旭等人通过外腔谐振改进了泵浦腔的连续光学结构,利用泵浦光直接产生11布里渊激光器的稳定连续功率。 W. 金刚石晶体的布里渊增益在世界上首次达到79 cm/GW(比熔融石英和CaF2晶体高近20倍,比单晶硅高300多倍)。 2021年,该团队以金刚石晶体为增益手段,实现了1064纳米的布里渊激光功率,平均功率高达20.3瓦,目前世界最高功率。
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