紫外激光剝離的基本原理
紫外激光剝離的基本原理是利用外延層材料與(yu) 藍寶石材料對於(yu) 紫外激光具有不同的吸收效率。藍寶石具有較高的帶隙能量(9.9 eV),所以藍寶石對於(yu) 248nm的氟化氪(KrF)準分子激光(5 eV輻射能量)是透明的,而氮化镓(約3.3 eV的帶隙能量)則會(hui) 強烈吸收248nm激光的能量。正如圖3所示,激光穿過藍寶石到達氮化镓緩衝(chong) 層,在氮化镓與(yu) 藍寶石的接觸麵進行激光剝離。這將產(chan) 生一個(ge) 局部的爆炸衝(chong) 擊波,使得在該處的氮化镓與(yu) 藍寶石分離。基於(yu) 同樣的原理,193nm的氟化氬(ArF)準分子激光可以用於(yu) 分離氮化鋁(AlN)與(yu) 藍寶石。具有6.3 eV帶隙能量的氮化鋁可以吸收6.4 eV的ArF激光輻射,而9.9 eV帶隙能量的藍寶石對於(yu) ArF準分子激光則是透明的。
光束均勻性和晶圓製備對於(yu) 實現成功剝離都很重要。JPSA公司采用創新的光束均勻化專(zhuan) 利技術使得準分子激光束在晶圓上可以產(chan) 生最大麵積達5 × 5毫米的均勻能量密度分布的平頂光束。
正確的晶圓製備是LLO成功的關(guan) 鍵。需要最大限度地減少在藍寶石上高溫外延層生長過程中產(chan) 生的殘餘(yu) 應力,還要保證外延層和襯底進行充分鍵合,以避免在剝離過程中外延片破裂。圖4展示了一個(ge) 典型的剝離效果。
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