Modeling of mechanical influence of double-beam laser on single-crystalline silicon

The results of finite-element modeling of controlled laser thermosplitting of crystalline silicon are presented. The case of treatment by two laser beam with wavelengths, namely 0.808 μm and 1.06 μm is studied. Calculations of the thermoelastic fields formed in a single-crystalline silicon wafer as a result of consecutive two-beam laser heating and action of coolant were performed for silicon crystalline orientations: (100), (110), (111). Modeling was performed for circular and U-shaped laser beams. The results received in the presented work, can be used for the process optimization concerning the precise separation of silicon wafers by laser cutting.

W pracy przedstawiono wyniki modelowania metoda elementów skonczonych termorozszczepiania krystalicznego krzemu przy pomocy wiazek laserowych. Analizowano przypadek działania dwóch wiazek laserowych o długosci fali 0,808 μm i 1,06 μm. Obliczenia pól termosprężystych, formowanych w krystalicznym waflu krystalicznym, prowadzono jako efekt kolejnych działan dwuwiązkowego ogrzewania laserowego i chłodzenia dla orientacji (100), (110), (111) krystalicznego krzemu. Modelowanie prowadzone było dla wiązek o przekroju kolistym oraz w kształcie litery U. Otrzymane wyniki mogą być wykorzystane do optymalizacji precyzyjnego cięcia laserem wafli krzemowych.