​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藍寶石材料對於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層,在氮化镓與藍寶石的接觸麵進行激光剝離。這將產生一個局部的爆炸衝擊波,使得在該處的氮化镓與藍寶石分離。基於同樣的原理,193nm的氟化氬(ArF)準分子激光可以用於分離氮化鋁(AlN)與藍寶石。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ArF準分子激光則是透明的。 

  光束均勻性和晶圓製備對於實現成功剝離都很重要。JPSA公司采用創新的光束均勻化專利技術使得準分子激光束在晶圓上可以產生最大麵積達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生的殘餘應力,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展示了一個典型的剝離效果。

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