シリコンカーバイド基板製造における偏差修正のためのLCOS-SLMベースの統合レーザー切断システム

科学分野:

• 材料科学
• 光学工学
• 半導体加工

背景:

• シリコンカービッド (SiC) は,要求の高いアプリケーションのための重要な広帯域半導体です.
• SiCの精密レーザー切断は,エネルギー分散とデラミネーションを引き起こす偏差によって妨げられます.
• 既存の方法は,SiCの加工中に焦点延伸とエネルギー不均一性に苦しんでいます.

研究 の 目的:

• 精密なSiC処理のための統合レーザースライシングシステムを開発する.
• 偏差値による焦点延伸とエネルギー不均一性を軽減する.
• シリコンカービッドの高精度低損失レーザー切断を可能にします.

主な方法:

• シリコン空間光調節器 (LCOS-SLM) の液晶を動的波面調節に使用した.
• 球状の偏差を修正するために 逆射線追跡アルゴリズムを使用した.
• インターフェース反射とランバート-ビアの法則を組み込んだレーザーパワー減衰モデルを開発した.

主要な成果:

• 焦点の深さは約3分の2 (45μmから15μm) 減少した.
• 大幅にエネルギー濃度が上がり 多層のダメージは排除されます
• モデルの予測の8.4%以内の臨界電力測定精度を達成しました.
• 6インチのSiCインゴットで90μmのダメージの厚さを示した.

結論:

• 統合された偏差矯正システムは,高精度のSiCレーザー切断を可能にします.
• ダイナミック・ウェーブフロント・モジュレーションは 屈折指数の不一致を効果的に解決します
• 開発されたシステムは,高度なSiC基板加工のための新しいソリューションを提供します.