Slip damage of silicon wafers subjected to continuous infrared laser irradiation
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1567173914001072
Volume 14, Issue 6, June 2014, Pages 843–849
Slip damage of silicon wafers subjected to continuous infrared laser irradiation
Highlights
- •
We investigate the laser irradiance inducing slip damage in a silicon wafer.
- •
We develop a simulation model to predict the slip damage.
- •
The model calculates the resolved shear stress and the temperature.
- •
The slipping irradiance predicted by simulation agrees well with the experiments.
Abstract
Laser irradiation can cause damage to solids, such as slipping, cracking, melting, and ablation. Silicon crystals are brittle, so slipping is a serious problem because it can easily result in fracture. This study investigates the amount of continuous near-infrared (NIR) laser irradiance that induces slip damage in a single-crystal silicon wafer. For this purpose we developed a simulation model based on heat transfer and thermo-elastic analyses. To verify the simulation model, silicon wafer specimens were irradiated by a fiber laser beam (of wavelength 1065 nm), and the surface morphology after laser beam irradiation was inspected using optical microscopy (OM). The irradiation time was fixed at 10 s, and nine different irradiances from 180 W/cm2 to 380 W/cm2 were tested in steps of 25 W/cm2. No slip surface was found after exposure to the irradiances up to 230 W/cm2, but straight slips in the <110> direction appeared at the irradiances of 255 W/cm2 and above. These experimental findings agreed well with the simulation.
Keywords
- Infrared laser;
- Silicon wafer;
- Thermal stress;
- Slip damage
분류 | 제목 | 조회 수 |
---|---|---|
Domestic | 회절초음파를 이용한 노치 피로균열의 균열깊이 평가 | 123869 |
Domestic | 혼합 자기 조립 단분자막의 마이크로/나노 응착 및 마찰 특성 | 111556 |
Domestic | 협대역 레이저 여기 표면파의 음향비선형성을 이용한 Al6061 합금의 굽힘피로손상 평가 | 115273 |
Domestic | 표면파의 음향 비선형성과 실험적 특성 검증 | 108513 |
Domestic | 표면파의 음향 비선형 특성을 이용한 표면 피로열화 평가 | 110738 |
Domestic | 펄스형 초음파 신호에서 비선형 파라미터의 정밀추정 | 133949 |
Domestic | 펄스레이저 조사후 알루미늄 합금의 표면상태에 대한 표면거칠기 영향 | 114431 |
Domestic | 판재의 초음파 비선형 특성평가를 위한 Lamb Wave 기법 | 109919 |
Domestic | 초음파주사현미경의 분해능 향상을 위한 중첩된 펄스에코 신호의 분리기법(디컨볼루션과 웨이브렛 변환의 혼합기법) | 119551 |
Domestic | 초음파의 비선형 특성을 이용한 미세균열 평가 | 108827 |
Domestic | 초음파원자현미경 캔틸레버의 동특성 해석과 탄성특성 평가 | 114386 |
Domestic | 초음파를 이용한 반도체의 신뢰성 평가 | 108663 |
Domestic | 초음파를 이용한 기체 유동장내 분진 모니터링 | 114782 |
Domestic | 초음파를 이용한 감자의 내부결함검사 | 110481 |
Domestic | 초음파 비선형 전파특성을 이용한 부분 열화 재료의 평가 | 106800 |
Domestic | 초음파 가스 유량계 개발과 활용 | 110203 |
Domestic | 초음파 가스 유량계 개발 연구 | 107721 |
Domestic | 접촉식 탐촉자를 이용한 초음파 비선형 파라미터의 측정에서 시스템에 의존하는 고조파 성분의 영향 | 110764 |
Domestic | 접촉계면 반사 초음파의 음향 비선형 특성 | 110975 |
Domestic | 전파속도를 알 수 없는 재료에서의 AE 발생위치 온라인 측정 | 125375 |