?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(lán)寶石材料對于紫外激光具有不同的吸收效率。藍(lán)寶石具有較高的帶隙能量(9.9 eV),所以藍(lán)寶石對于248nm的氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光(5 eV輻射能量)是透明的,而氮化鎵(約3.3 eV的帶隙能量)則會強(qiáng)烈吸收248nm激光的能量。正如圖3所示,激光穿過藍(lán)寶石到達(dá)氮化鎵緩沖層,在氮化鎵與藍(lán)寶石的接觸面進(jìn)行激光剝離。這將產(chǎn)生一個(gè)局部的爆炸沖擊波,使得在該處的氮化鎵與藍(lán)寶石分離。基于同樣的原理,193nm的氟化氬(ArF)準(zhǔn)分子激光可以用于分離氮化鋁(AlN)與藍(lán)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(lán)寶石對于ArF準(zhǔn)分子激光則是透明的。
光束均勻性和晶圓制備對于實(shí)現(xiàn)成功剝離都很重要。JPSA公司采用創(chuàng)新的光束均勻化專利技術(shù)使得準(zhǔn)分子激光束在晶圓上可以產(chǎn)生最大面積達(dá)5 × 5毫米的均勻能量密度分布的平頂光束。
正確的晶圓制備是LLO成功的關(guān)鍵。需要最大限度地減少在藍(lán)寶石上高溫外延層生長過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,還要保證外延層和襯底進(jìn)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(gè)典型的剝離效果。
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