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硅晶圆多焦点激光隐切算法与实验
文献摘要：
硅晶圆激光隐形切割是指激光聚焦在晶圆内部使其产生热裂纹,通过控制热裂纹的扩展方向实现硅晶圆的高质量切割,具有广阔的应用前景.在硅晶圆内部沿着光轴方向一次生成多个焦点,可以实现硅晶圆的多焦点隐切.本文提出了一种大数值孔径下的轴向多焦点算法.将不同焦距的相位差值作为变量,通过迭代求解出傅里叶级数满足要求的原函数,然后对变量进行非线性映射就可以得到目标相位图.通过改变傅里叶展开后的各项系数,实现了轴上焦点数目、各焦点能量和间距的调节.利用MATLAB仿真得到了不同能量比、不同焦点间距的轴向三焦点和五焦点的光场,各焦点能量比例和间距与设计预期基本一致,能量利用率均达到了90％以上.选用1.342 μm纳秒激光器对250 μm厚硅晶圆进行激光隐切实验,使用空间光调制器加载目标相位图,将等能量的三个焦点分别聚焦在硅晶圆表面下方35.0,105.2,176.0 μm处,在激光功率为1.2W、切割速度为200 mm/s的条件下成功实现了硅晶圆的三焦点激光隐切.
文献关键词：
激光技术;硅晶圆;激光隐切;差值映射;轴向多焦点;相位调制
中图分类号：
作者姓名：
张怀智;徐家明;张兰天;秦应雄
作者机构：
华中科技大学光学与电子信息学院,激光加工国家工程研究中心,湖北武汉430074
文献出处：
引用格式：
[1]张怀智;徐家明;张兰天;秦应雄-.硅晶圆多焦点激光隐切算法与实验)[J].中国激光,2022(02):194-200
A类：
激光隐切,轴向多焦点,差值映射
B类：
硅晶圆,点激光,隐形切割,生热,热裂纹,制热,光轴,数值孔径,点算,焦距,相位差,迭代求解,解出,傅里叶级数,满足要求,原函数,非线性映射,相位图,傅里叶展开,上焦,真得,能量比,点间距,三焦,光场,能量利用率,纳秒激光,激光器,空间光调制器,激光功率,2W,切割速度,下成,激光技术,相位调制
AB值：
0.300269
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