本实用新型专利技术公开了一种多光路的深紫外激光剥离装置，包括深紫外激光光源、移动装置、分光路聚焦透镜和分光路镜组；分光路镜组包括三个反射镜，三个反射镜从前至后依次为弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜，深紫外激光光源设置于弱透反射镜的前方；三个反射镜的反射分光路上分别对应设有一个分光路聚焦透镜；移动装置上设有三个载样器，载样器具有载样腔室，待剥离样品放置于载样腔室中；分光路聚焦透镜位于对应的载样器与反射镜之间。该装置将深紫外激光单一光路分成多光路对待剥离样品进行剥离，使得激光能量利用率高，产出效率高，加工成本低，可以实现大尺寸自支撑单晶氮化镓衬底的制备。的制备。的制备。
【技术实现步骤摘要】
一种多光路的深紫外激光剥离装置
[0001]本技术涉及半导体加工设备
，特别涉及一种多光路的深紫外激光剥离装置。
技术介绍
[0002]近年来，氮化镓(GaN)材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料及第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。
[0003]对于氮化镓(GaN)材料，现在用异质外延(以蓝宝石、SiC和Si作为衬底)技术生长出的GaN单晶，其异质外延层存在残余应力较大、缺陷密度较高等问题，严重阻碍了氮化镓(GaN)器件的发展，而自支撑单晶氮化镓(GaN)是解决异质外延带来的残余应力及缺陷密度较高的最有效方法。
[0004]制备自支撑氮化镓(GaN)单晶衬底的主要方法为利用HVPE技术在蓝宝石衬底上外延氮化镓(GaN)厚膜，然后采用深紫外激光剥离技术使得氮化镓(GaN)厚膜与蓝宝石衬底彻底分离，从而得到自支撑单晶氮化镓(GaN)衬底。
[0005]目前，制备自支撑单晶氮化镓(GaN)衬底的过程，一般是在特殊条件中进行外延氮化镓厚膜的剥离；剥离过程采用的深紫外激光一般为单一光路，激光能量利用率低，产出效率低且成本较高，这直接影响自支撑单晶氮化镓(GaN)衬底的制备，制约其在新型电子器件和光电器件的研发与应用。
技术实现思路
[0006]为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种多光路的深紫外激光剥离装置，该装置将深紫外激光单一光路分成多光路对外延氮化镓厚膜进行剥离，从而使得激光能量利用率高，产出效率高，加工成本低，可以实现大尺寸自支撑单晶氮化镓衬底的制备。
[0007]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种多光路的深紫外激光剥离装置，包括深紫外激光光源、移动装置、分光路聚焦透镜和分光路镜组；所述分光路镜组包括三个反射镜，该三个反射镜从前至后依次为弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜，所述深紫外激光光源设置于弱透反射镜的前方；深紫外激光光源的光路经过弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜形成三个反射分光路；弱透反射镜的反射分光路、半透半反射镜的反射分光路和全反射镜的反射分光路上分别对应设有一个分光路聚焦透镜；所述移动装置上设有三个载样器，三个载样器的位置分别与三个分光路聚焦透镜的位置一一对应；载样器具有载样腔室，待剥离样品放置于载样器的载样腔室中；分光路聚焦透镜位于对应的载样器与反射镜之间。
[0009]进一步的，所述弱透反射镜为透射率为20％
‑
80％的弱透反射镜。
[0010]进一步的，弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜三者的中心位于同一直线上。
[0011]更进一步的，弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜均呈倾斜设置。
[0012]更进一步的，反射镜的反射分光路垂直于载样器。
[0013]更进一步的，反射镜的入射光路与反射分光路垂直。
[0014]进一步的，所述深紫外激光光源的波长为248纳米、266纳米或355纳米。
[0015]进一步的，所述分光路聚焦透镜为平凸透镜、双凸透镜、正凹凸透镜或非球面透镜，且三个分光路聚焦透镜的焦距相同。
[0016]本技术的有益效果为：该剥离装置利用弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜的配合将深紫外激光光源的光路在反射和透射的作用下分成三个分光路，再经深紫外聚焦透镜的聚焦，垂直入射载样器中，对载样器中的待剥离样品进行扫描剥离，使氮化镓厚膜与衬底剥离。该剥离装置中的载样器的数量分别设计为三个，利用移动装置将三个载样器中的待剥离样品对应到三个分光路下，三个载样器中的待剥离样品可以同时得到对应位置的分光路的扫描剥离，如此的设计，可以提高工作效率，降低工作成本，并能提高激光能量利用率；
[0017]本技术的剥离装置将深紫外激光单一光路分成多光路对外延氮化镓厚膜进行剥离，可以提高激光能量利用率和产出效率，可以实现同时制备多片大尺寸自支撑单晶氮化镓衬底。
附图说明
[0018]图1为本技术一种多光路的深紫外激光剥离装置的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020]如图1所示的一种多光路的深紫外激光剥离装置的较佳实施例，该深紫外激光剥离装置包括深紫外激光光源1、移动装置2、分光路聚焦透镜3和分光路镜组；所述分光路镜组包括三个反射镜，该三个反射镜从前至后依次为弱透反射镜4、半透半反射镜5和全反射镜6，所述深紫外激光光源1设置于弱透反射镜4的前方；深紫外激光光源1的光路经过弱透反射镜4、半透半反射镜5和全反射镜6形成三个反射分光路；弱透反射镜4的反射分光路、半透半反射镜5的反射分光路和全反射镜6的反射分光路上分别对应设有一个分光路聚焦透镜3；所述移动装置2上设有三个载样器7，三个载样器7的位置分别与三个分光路聚焦透镜3的位置一一对应；载样器7具有载样腔室，待剥离样品放置于载样器7的载样腔室中；分光路聚焦透镜3位于对应的载样器7与反射镜之间。
[0021]其中的弱透反射镜4为透射率为20％
‑
80％的反射镜；半透半反射镜5的透射率为50％，反射率为50％。
[0022]其中的弱透反射镜4、半透半反射镜5和全反射镜6三者的中心位于同一直线上；且弱透反射镜4、半透半反射镜5和全反射镜6均呈倾斜设置。每个反射镜的的反射分光路垂直
于载样器7，每个反射镜的入射光路与反射分光路垂直，即平行于载样器7。
[0023]其中的深紫外激光光源1的波长可以为248纳米、266纳米或355纳米。
[0024]其中的分光路聚焦透镜3可以为平凸透镜、双凸透镜、正凹凸透镜或非球面透镜，且三个分光路聚焦透镜3的焦距相同。在如图1所示的本实施例的剥离装置中，分光路聚焦透镜3为双凸透镜。
[0025]在工作时，在移动装置2上的三个载样器7的载样腔室中分别放入相同规格的大尺寸待剥离样品8；在本实施例中，待剥离样品8包括蓝宝石衬底和外延氮化镓厚膜；利用移动装置2将三个载样器7中的待剥离样品移动至各反射镜的反射分光路对应位置处，开启深紫外激光光源，深紫外激光光源1的光路依次经过弱透反射镜4、半透半反射镜5和全反射镜6，在反射和透射的作用下，形成三个反射分光路，三个反射分光路分别经过分光路聚焦透镜3聚焦后垂直入射载样器7中，并配合自动控制程序分别对三个载样器7中的待剥离样品进行激光扫描剥离，实现待剥离样品的外延氮化镓厚膜与蓝宝石衬底彻底分离，同时得到多片自支撑单晶氮化镓(GaN)衬底。
[0026]以上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多光路的深紫外激光剥离装置，其特征在于：包括深紫外激光光源、移动装置、分光路聚焦透镜和分光路镜组；所述分光路镜组包括三个反射镜，该三个反射镜从前至后依次为弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜，所述深紫外激光光源设置于弱透反射镜的前方；深紫外激光光源的光路经过弱透反射镜、半透半反射镜和全反射镜形成三个反射分光路；弱透反射镜的反射分光路、半透半反射镜的反射分光路和全反射镜的反射分光路上分别对应设有一个分光路聚焦透镜；所述移动装置上设有三个载样器，三个载样器的位置分别与三个分光路聚焦透镜的位置一一对应；载样器具有载样腔室，待剥离样品放置于载样器的载样腔室中；分光路聚焦透镜位于对应的载样器与反射镜之间。2.根据权利要求1所述的一种多光路的深紫外激光剥离装置，其特征在于：所述弱透反射镜为透射率为20％
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80％的弱透反射镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐琳，蔡德敏，沈振华，
申请(专利权)人：苏州纳维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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