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公开(公告)号：CN118438063A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410707106.9
申请日：2024-06-03
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
IPC分类号： B23K26/53 , B23K26/064 , B23K26/70
摘要： 本发明公开了一种提高激光减薄半导体材料效率的方法及装置，通过在碳化硅薄片剥离后的碳化硅晶锭表面制备硬度较低的氧化层，降低了机械抛光碳化硅表面的难度，可以以最快速度将碳化硅晶锭表面抛光至激光可以入射到材料体内的程度，进而开始下一轮的减薄改质加工，大大提高了半导体材料多次减薄剥离的加工效率；同时，对去除氧化层的半导体材料继续进行减薄剥离加工时，引入激光测距仪，利用激光测距仪实时检测材料表面的粗抛形貌，并根据激光测距仪的检测结果及时调整激光焦点的聚焦位置，可以避免半导体材料表面的粗抛形貌对加工精度造成影响，达到激光继续均匀改质、剥离碳化硅的加工目的，提高加工质量。
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公开(公告)号：CN116430493A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310368585.1
申请日：2023-04-07
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
摘要： 本发明公开了一种高硬度纳米周期光栅的制备方法，该方法首先利用激光强化装置进行光栅制备材料的表面冲击强化；接着对强化后的光栅制备材料进行清洗抛光处理；最后利用纳米周期光栅制备激光系统，对抛光后的光栅制备材料进行加工，制备得到纳米周期光栅。通过本申请提出的高硬度纳米周期光栅的制备方法，制备得到的纳米周期光栅结构具有高强度、耐磨性好的特点，克服了传统制备纳米周期光栅极为脆弱的问题，大大降低了使用维护成本，并且扩展了更多极端条件下的应用场景。
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公开(公告)号：CN117583753A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311568459.7
申请日：2023-11-23
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
摘要： 本发明公开了一种均匀剥离半导体材料的装置及方法，本发明通过在聚焦系统后方设置高速相机，在聚焦系统前方设置CCD相机，利用高速相机拍摄激光在第一加工路径的第一位置上诱导半导体材料改质时该位置在当前拍摄时刻的裂纹长度L1，根据裂纹长度L1调整入射激光光强使激光在后续加工位置上诱导产生的裂纹扩展长度保持均匀；同时，利用CCD相机拍摄激光沿着设定的加工路径移动到第二加工路径的第二位置上时第一位置处裂纹在当前拍摄时刻的扩展长度L2，根据裂纹扩展长度L2调整入射激光光强使激光移动到第二加工路径的第三位置上时激光在该位置诱导产生的裂纹长度L3满足关系L2+L3＝L，提高了激光改质的均匀性，提高了激光改质剥离的加工精度。
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公开(公告)号：CN117476448A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311233958.0
申请日：2023-09-23
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
IPC分类号： H01L21/268 , B23K26/067 , B23K26/064 , B23K26/046 , B23K26/36 , B23K26/402 , B23K26/70 , H01L21/66
摘要： 本发明公开了一种高效减薄剥离半导体材料的加工装置及方法，通过采用将一束激光分成多束激光的方法，并通过引入电阻测试系统、激光测距仪、红外热成像仪和CCD相机对半导体材料激光改质加工过程中的电阻率变化情况、材料发生的材料翘曲、材料表面出现的不同尺寸的缺陷以及聚焦系统升温带来的热透镜效应引发的误差进行实时测量，并将测量数据发送给计算机，计算机根据接收到的数据实时控制Z轴位移平台、衰减器和空间光调制器，对加工参数进行实时调整，从而实现自适应激光减薄剥离半导体材料的加工，提高了激光减薄剥离的精度，解决了接触式加工带来的损耗大、效率低的问题。
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公开(公告)号：CN116921855A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310764884.7
申请日：2023-06-27
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
IPC分类号： B23K26/06 , B23K26/067 , B23K26/70
摘要： 本发明公开了一种激光自适应减薄剥离半导体材料的装置及方法，通过在激光加工装置中引入激光测距仪，对加工过程中材料发生的翘曲以及材料表面存在的凹凸缺陷信息进行实时测量；同时引入红外热成像仪，对加工过程中聚焦系统的温度进行实时监控，并将以上测量得到的信息传输给计算机，经过运算分析后实时反馈给衰减器、空间光调制器以及Z轴位移平台，对加工参数进行实时调整，实现激光精密减薄剥离半导体材料的加工。本发明不仅解决了接触式加工带来的损耗大、效率低的问题，同时也提高了激光改质剥离技术的加工精度，为降低第三代半导体材料的使用成本提供了可靠的帮助。
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公开(公告)号：CN116913809A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310783527.5
申请日：2023-06-29
申请人： 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
摘要： 本发明公开了一种多波长激光耦合剥离半导体材料的设备及方法，通过将多波长激光耦合辐照至半导体材料内，利用光子能量更高的短波长激光将价带的电子跃迁至导带形成自由电子，随后利用长波长激光对自由电子进行吸收，并产生热应力差，进而诱导半导体材料改质，最终实现剥离，有效地解决了传统机械切割碳化硅损耗大、难度高等问题，同时也解决了已有激光剥离方法采用单波长基频激光需要高功率且难以控制工艺等问题，不仅使得半导体材料剥离更加容易、损耗更低，同时也使得改质工艺更加精密可控，为碳化硅的广泛应用提供可靠的帮助。
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