1 中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研发中心，北京 100029
2 中国科学院大学微电子学院，北京 100049
3 长春理工大学国家纳米测量与制造技术中心，吉林 长春 130022
硅是半导体领域使用最广泛的材料，近几年随着制程工艺的发展，传统的机械划片方法已经无法满足更高的加工质量要求。现有激光开槽与金刚石刀结合的划片工艺，多采用纳秒多光束的激光加工方式。介绍了能量呈平顶分布的飞秒激光开槽硅晶圆技术的双温数值仿真模型与实验，使用波长为517 nm的飞秒激光，基于有限元模型分析了飞秒脉冲加热硅表面的能量沉积过程和热场的演化过程，研究了激光功率、光斑间隔和能量分布等激光加工参数对工艺效果的影响。最后通过实验，实现了硅晶圆表面槽宽可控、槽底均匀、槽侧壁陡直的开槽工艺。实验结果表明，平顶飞秒激光划槽工艺在未来硅晶圆划片及微结构制备中具有很大的工程应用潜力。
激光技术 飞秒激光 双温模型 光束整形 激光烧蚀 晶圆划片 中国激光
2023, 50(20): 2002202
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室，上海 201800
2 上海科技大学物质科学与技术学院，上海 201210
3 中国科学技术大学物理学院，安徽 合肥 230026
研究了当激光增益介质存在热效应时，腔长变化对4F简并激光腔最大横模阶数及光谱结构的影响。计算和实验结果表明，当简并腔中存在热效应时，腔长偏离理想位置会引起横模拍频带宽变宽，输出光谱的精细结构发生变化；同时腔中光阑位置处的基模半径随之变大，最大横模阶数减小，光场空间相干性增大。进一步分析发现，最大横模阶数对激光腔长非常敏感，腔镜与理想位置的微小距离会导致最大横模阶数的显著减少。通过在腔内加入负透镜或者将增益介质端面加工成曲面并对热效应进行补偿，可以增加腔内模式数量，这有利于降低激光光场的空间相干性。
激光器 空间低相干 简并腔 热效应 中国激光
2022, 49(24): 2401002
