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摘要
硅晶圆激光隐形切割是指激光聚焦在晶圆内部产生热裂纹，通过控制热裂纹的扩展方向实现硅晶圆的切割。在硅晶圆内部沿着光轴方向一次生成多个焦点，可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，以不同焦距的相位差值作为变量，迭代求解出傅里叶级数满足要求的原函数，并对变量进行非线性映射得到目标相位图。通过改变傅里叶展开后的各项系数，实现了轴上焦点数目、各焦点能量和间隔的调节。利用MATLAB仿真了不同能量比和间隔的轴向3焦点和5焦点实例，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90%以上。选用1.342μm纳秒激光器对250μm的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离硅晶圆表面下方的35.0μm、105.2μm和176.0μm，在激光功率1.2W，切割速度为200mm/s情况下成功实现硅晶圆的三焦点激光隐切。
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单位华中科技大学; 光学与电子信息学院
