Laser splitting of bilayer structures made of silicon wafers and glass substrates

Abstract

The paper presents the results of a finite-element simulation of the laser splitting process of bilayer structures of monocrystalline silicon and glass when the workpiece is exposed to laser beams with wavelengths equal to 0,808 µm and 10.6 µm and a refrigerant. The calculation of thermoelastic fields created in a bilayer wafer as a result of laser heating was performed for three cuts of silicon crystals, i.e. (100), (110), (111). The outcomes of this research can be used to optimize the process of laser separation of bilayer structures made of monocrystalline silicon and glass. В работе представлены результаты конечно-элементного моделирования процесса лазерного раскалывания двухслойных структур из монокристаллического кремния и стекла при воздействии на обрабатываемое изделие лазерных пучков с длинами волн равными 0,808 мкм и 10,6 мкм и хладагента. Расчет термоупругих полей, формируемых в двухслойной пластине в результате лазерного нагрева, был выполнен для трех срезов кристаллов кремния: (100), (110), (111). Полученные в работе результаты, могут быть использованы для оптимизации процесса лазерного разделения двухслойных структур из монокристаллического кремния и стекла.