CN101595572A - 激光束传送系统和方法及使用该系统和方法的激光剥离法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光束传送系统和方法，以及制备垂直型LED所必需的工艺之一的激光剥离(LLO)方法。本发明的激光束传送系统包括：激光束源，用于射出激光束；光束均化器，用于提高所述激光束的能量强度的均匀性，所述光束均化器包括微透镜型复眼透镜；遮盖，用于遮蔽已穿透光束均化器的所述激光束在焦平面处的截面的外围区域；以及成像透镜，用于将所述激光束施加到目标的单位照射区域。根据本发明，提高了整个束斑上的能量强度的均匀性，因而也显著提高了工艺生产率。此外，简化了制造工艺，降低了制造成本，从而提高了在LED市场的竞争力。

Description

激光束传送系统和方法及使用该系统和方法的激光剥离法

技术领域

本发明涉及一种激光束传送系统和方法，尤其是涉及一种传送激光束用以从衬底分离薄膜的系统和方法，并且更具体地，涉及一种适用于LLO(laserlift-off，激光剥离)工艺的激光束传送系统和方法，该LLO工艺是制造垂直型LED(Light Emitting Diode，发光二极管)所必需的工艺之一。

背景技术

通常，准分子激光器在材料处理上具有多种用途，例如，精确处理并分离彼此结合的两种不同材料。最近，随着准分子激光器光束的稳定性和强度的提高，其使用范围扩大到包括半导体材料的处理，尤其是从用于制造器件的硅晶衬底上分离薄膜。被分离的薄膜的种类繁多，包括：化合物半导体、铜、铝、金、聚合物等等。为了分离这些不同种类的薄膜，激光束具有诸如目标能量强度、目标能量均匀性和目标曝光面积的材料因素。

下文中将从制造垂直型LED所必需的工艺之一的LLO工艺的角度对现有技术和本发明进行说明，然而本发明并不限于LLO工艺。

LED是一种公知的将电流转化为光的半导体器件。当从价带被激发到半导体的导带的有源层的电子穿过对应的带隙落回价带时，LED发光。因此，射出的光的波长和颜色取决于带隙能量，并且由于带隙能量是与材料相关的特性之一，因而取决于半导体的材料。

LED用于射出不同范围的颜色的光，诸如红、绿、蓝和黄。但是，LED的限制在于它是单色的光源。在某些情况下，需要射出红、绿和蓝光都包括的白光。例如，LCD监视器的背光模块需要射出白光。通常，白光是由白炽灯泡或荧光灯提供。虽然便宜，但白炽灯泡的使用寿命非常短并且发光效率低。尽管荧光灯的发光效率高于白炽灯泡，但它的缺点在于其使用寿命有限。此外，荧光灯还需要相对较大、重且昂贵的附加组件，例如稳压器。

白色LED的光源可通过将红、绿和蓝色的LED彼此靠近地放置并且使它们各自以适当的比率发光而制造。但是，由于难以生产具有相应带隙的合适的晶体，因此蓝色的LED不容易制造。尤其用诸如InP(磷化铟)、GaAs(砷化镓)和GaP(磷化镓)的化合物半导体，难以实现高质量的蓝色LED。

除了上述困难之外，GaN(氮化镓)基蓝色LED自其1994年被引入市场后已被商用。氮化镓基蓝色LED现在正在快速发展从而在照明领域中在发光效率方面超过白炽灯泡和荧光灯。

同时，如果是InP基、GaAs基或GaP基LED，由于这些类型的半导体层可能在导电衬底上生长，而难以制造具有p-n结的垂直型LED。然而，如果是GaN基LED，由于使用不导电的蓝宝石(Al₂O₃)衬底以减少否则可能在GaN的外延生长期间产生的晶体缺陷，从而因为蓝宝石不导电而广泛采用了在外延层的顶面具有第一和第二电极的水平型LED。

图1和图2是示出现有技术的垂直型LED的结构的示意图。

参照图1，图1是现有技术的垂直型LED的剖面图，n-GaN层11、具有多个量子阱的有源层12、p-GaN层13和透明导电层14依次在蓝宝石衬底10上形成。其后，第一电极15在透明导电层14的特定部分形成。

随后，光刻胶层图案(未示出)在包括第一电极15的透明导电层14上以这样的方式形成：透明导电层14上未形成第一电极15的其它部分的部分不覆盖光刻胶层图案。利用光刻胶层图案作为掩模，透明导电层14、p-GaN层13和有源层12有选择地被刻蚀。此时，n-GaN层11的一部分被轻微地刻蚀。由于GaN层难以刻蚀，因此湿刻蚀优于干刻蚀。

接着，通过剥离工艺(strip process)去除光刻胶层图案并且在n-GaN层11露出的部分形成第二电极16。

如图2所示，图2是现有技术的LED的俯视图，由于第一电极15和第二电极16都需要用线联结，LED的芯片尺寸应当足够大以确保电极区域，该电极区域充当障碍物以便改善晶片单位面积的输出。另外，在封装工艺中的线接合的复杂度增加了制造成本。

此外，由于使用的蓝宝石衬底是不导电的，因此很难发出稳定的电，这样会增加次等器件的可能性并且因此降低器件的可靠性。除此之外，由于蓝宝石的导热性较低，很难散发LED工作时产生的热量，而这是在将高电流施加到LED的高输出功率时的限制。

为了克服因水平型LED的限制和缺点引起的问题，已经对垂直型LED、尤其是最终产品不包括蓝宝石衬底的垂直型LED进行了广泛的研究。

如果是最终产品不包括蓝宝石衬底的垂直型LED，GaN基外延层在蓝宝石衬底上形成，并且随后在外延层上形成金属支撑层。由于在蓝宝石层从外延层被分离之后，该外延层可由金属支撑层支撑，因此从外延层分离蓝宝石层是可行的。通常，使用激光剥离法(LLO)从外延层分离蓝宝石层。

激光剥离法基于这样的原则，具有带隙的材料可透过能量低于该带隙的光，但吸收能量高于该带隙的光。举例来说，由于波长为248nm的KrF(氟化氪)准分子激光束和波长为193nm的ArF(氟化氩)准分子激光束的能量在GaN大约3.3eV的带隙与蓝宝石大约10.0eV的带隙之间，则这些准分子激光束穿透蓝宝石衬底但在GaN基外延层被吸收。因此，穿透蓝宝石衬底的准分子激光束在接触面加热并溶解外延层，从而从外延层分离蓝宝石衬底。

激光剥离法根据如何照射晶片大致分为两类，扫描法和脉冲法，其中多个LED器件在晶片上形成。

如果使用扫描法，将不可避免地有被重复照射的部分。在被重复照射的部分可能产生断裂或裂纹。为了避免这种问题出现，优选采用脉冲法。也就是说，理想的是对单位照射区域瞬时地施加激光束的脉冲，移动到下一照射面积，对其施加激光束的脉冲，并且重复这些步骤直到照射完晶片的整个目标面积。

尽管采用脉冲法，但是，仍然需要束斑在形状和大小上与单位照射区域精确对应。如果束斑照射到单位照射区域之外的部分，将会导致与扫描法相同的问题，也就是，在该部分上产生断裂或裂纹。另一方面，如果束斑没有完全覆盖单位照射区域，则会导致蓝宝石衬底无法完全从GaN基外延层分离的问题。

即使施加了在形状和大小上与单位照射区域精确对应的束斑，如果在束斑的整个面积上的能量强度不均匀，则上述这些问题仍可能会发生。也就是说，如图3所示，由于初始激光束在截面的能量强度遵循Gaussian(高斯)分布，初始激光束在中心部分有相对高的能量强度而在外围部分的能量强度相对低。因此，如果该激光束的能量强度足够高以确保蓝宝石衬底在单位照射区域的外围部分从GaN基外延层分离，则在单位照射区域的中心部分可能产生瑕疵。另一方面，如果该激光束的能量强度低至能防止在单位照射区域的中心部分产生瑕疵，则蓝宝石衬底在单位照射区域的外围部分无法从GaN基外延层分离。总之，利用未经任何处理的初始激光束对生产率有不利的影响，其中生产率表示可由一个晶片制成的质量好的LED器件的数量与所有LED器件的数量之比。

因此，如图4至图6所示，光束均化器100用于改善束斑的能量强度的均匀性。现有技术的光束均化器100包括第一复眼透镜110和第二复眼透镜120，用以将来自激光束源(未示出)的激光束分为多个细光束并调整细光束的散射角度；以及聚光透镜130，用以聚合所述多个细光束。但是，现有技术的复眼透镜110和120是圆柱型的。圆柱型的复眼透镜110由两个彼此贴合的板111和112制成，其中板111和112的每一个是由多个彼此平行对齐的圆柱透镜制成，并且其中一个板111的圆柱透镜与另一个板112的圆柱透镜垂直，从而形成多个小透镜。

如果是圆柱型复眼透镜110和120，表示复眼透镜的小透镜的大小的节距大约为5mm，并且因其结构而在某些长度下不易减小。相应地，如图7所示，在增加有效小透镜，即激光束实际穿过的小透镜的数量上受到限制，因而在增加激光束被划分的细光束的数量上也受到限制。因此，由于在圆柱型复眼透镜的情况下增加细光束的数量受到限制，很难获得令人满意的束斑的能量强度的均匀性，从而可由一个晶片制成的质量好的LED器件的数量与所有LED器件的数量之比，即生产率，将受到不利的影响。

同时，为了增加有效小透镜的数量，激光束的截面的大小可通过位于激光束源与光束均化器100之间的BET(beam expansion telescope，扩束望远镜)(未示出)增大，并且可采用足够大以接收增大的激光束的圆柱型复眼透镜。但是，由于整个系统的大小的限制，仍会存在能量强度的均匀性的限制。此外，由于扩束望远镜是额外使用的，因此制造整个激光束传送系统的复杂度增加，并且也增加了制造成本。另外，系统的光束透过率因激光束必须通过额外的光学元件扩束望远镜而降低。

再者，由于激光束无法穿透在圆柱小透镜与圆柱型复眼透镜之间的接触面的圆柱型复眼透镜，其中圆柱型复眼透镜包括两层供激光束穿透的光学元件，因此圆柱型复眼透镜110和120在光束透过率方面存在基本问题。所以，由于表示有多少初始光束穿透整个系统并到达晶片的光束透过率低，单位时间内的LED生产显著地受到限制。

发明内容

因此，本发明涉及一种激光束传送系统和方法以及使用该系统和方法的激光剥离法，基本解决了因现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。

根据本发明的目的，如在此所举例和概括说明的，提供一种激光束传送系统，包括：激光束源，用以射出激光束；光束均化器，用以提高激光束的能量强度的均匀性，该光束均化器包括微透镜型复眼透镜；遮盖，遮蔽已经在焦平面穿透光束均化器的激光束的截面的外围区域；以及成像透镜，用以将激光束施加到目标的单位照射区域。

在本发明的另一方面中，提供一种激光传送方法，包括：射出准分子激光束；使用微透镜型复眼透镜将射出的准分子激光束分为多个细光束；将多个细光束聚合，从而产生均化的激光束；遮蔽该均化的激光束的外围区域；以及将该被遮蔽的均化的激光束施加到目标。

在本发明的又一方面中，提供一种激光剥离方法，包括：在蓝宝石衬底上形成GaN基外延层；射出准分子激光束；使用微透镜型复眼透镜将射出的准分子激光束分为多个细光束；将多个细光束聚合，从而产生均化的激光束；遮蔽该均化的激光束的外围区域；将该被遮蔽的均化的激光束施加到蓝宝石衬底的单位照射区域；以及从GaN基外延层分离蓝宝石层。

应当理解，本发明的上述概括描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，并且意在提供所主张的本发明的进一步解释。

有益效果

本发明的一个优点在于提供一种激光束传送系统和方法以及使用该系统和方法的激光剥离法，其通过这样的方式设置，能改善整个束斑上的能量强度的均匀性，因而也显著提高工艺的生产率。

本发明的另一个优点在于提供一种激光束传送系统和方法以及使用该系统和方法的激光剥离法，其通过这样的方式设置，提高了光束透过率，因而也提高了单位时间内的生产率。

本发明的又一个优点在于提供一种激光束传送系统和方法以及使用该系统和方法的激光剥离法，其通过这样的方式设置，简化了制造工艺，降低了制造成本，因而也提高了在LED市场的竞争力。

本发明的其它优点和特征将在下面的说明书中提出，并且部分地，对于本领域技术人员，通过说明书变得更加明显或通过对本发明的实践而了解。本发明的目的和其它优点可通过的书面的说明书和权利要求及附图特别指出的装置而实现和获得。

附图说明

所包含的附图用来提供对本发明的进一步理解并包括在本说明书中作为本说明书的一部分。附图图解了本发明的实施例并与文字部分一起用来解释本发明的原理。

附图中：

图1是现有技术的水平型LED的截面的剖视图；

图2是现有技术的水平型LED的俯视图；

图3显示初始激光束的截面的能量强度分布；

图4至图6分别是现有技术的光束均化器的透视图、俯视图和侧视图；

图7显示现有技术的光束均化器中使用的圆柱型复眼透镜的有效小透镜；

图8至图14是显示制备垂直型LED的方法的剖视图；

图15是本发明的激光束传送系统的示意图；

图16至图18分别是本发明的光束均化器的透视图、俯视图和侧视图；

图19显示本发明的光束均化器中使用的微型复眼透镜的有效小透镜；

图20是显示已穿过遮盖的现有技术的激光束在焦平面处的截面的能量强度分布的照片和图表；以及

图21是显示已穿过遮盖的本发明的激光束在焦平面的截面的能量强度分布的照片和图表。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明，其中示例性实施例在附图中示出。

应当理解，除了下面描述和说明的以外，激光束传送系统进一步包括可选的光学元件，如：反射镜，其也在本发明的范围内。

图8至图14是显示根据本发明的垂直型LED的制备方法的剖视图。

参照图8，包括GaN缓冲层31、N型GaN层32、具有多个量子阱的InGaN(氮化铟镓)/GaN/AlGaInN(氮化铝镓铟)有源层33，以及P型GaN层34的一组层30使用诸如MOCVD(Metal Oxide Chemical Vapor Deposition，金属有机化学气相淀积)和MBE(Molecular Beam Epitaxy，分子束外延)的传统半导体技术顺序地在蓝宝石衬底20上形成。如果GaN薄膜直接在蓝宝石(Al₂O₃)(001)衬底上形成，薄膜的表面均匀性可能受到晶格不连贯的不利影响。因此，理想的是首先在蓝宝石衬底20上形成缓冲层31，随后再在缓冲层31上形成GaN基层。通常，蓝宝石衬底20的厚度大约为330到430μm。这组GaN基层30的全部厚度约小于5μm。

接着，如图9所示，多个沟槽40穿过这组GaN基层30a形成。沟槽40可延伸进蓝宝石衬底20a预定厚度以避免否则可能在随后的从GaN基层30a分离蓝宝石衬底20a的工艺中产生的任何瑕疵。沟槽40用以限定即将形成的单个的LED器件，并且协助随后的芯片分离工艺。各个单个LED半导体最好是约200μm宽的正方形。沟槽40最好是比蓝宝石衬底20a窄约10μm并且延伸进蓝宝石衬底20a大约5μm。

由于蓝宝石衬底20和GaN基层30的硬度，沟槽40最好利用反应离子刻蚀形成，优选为ICP RIE(inductive coupled plasma reactive ion etching，电感耦合等离子刻蚀)。在形成沟槽40的第一步骤时，光致抗蚀剂(未示出)被旋转地涂覆在GaN基层30上，并且随后被利用刻蚀技术图案化和显影。显影之后，执行ICP RIE工艺以便通过利用光刻胶图案(未示出)作为掩模选择性地刻蚀GaN基层30和蓝宝石衬底20，从而形成沟槽40。

现在参照图10，在沟槽40形成之后，导电支撑层50在GaN基层30a和蓝宝石衬底20a的整个上表面上形成。因此，沟槽40被导电支撑层50填充。尽管导电支撑层50可由诸如硒等任意具有好的导电性的非金属材料形成，优选地由诸如Cu(铜)、Au(金)和Al(铝)等具有好的导电和导热性的金属通过物理气相淀积、化学气相淀积或电镀形成。

包括Cr(铬)或Au的层(未示出)可进一步在GaN基层30a与导电支撑层50之间形成以加强其间的粘合强度。

在导电支撑层50形成之后，参照图11，利用本发明的激光束传送系统通过将激光束施加到蓝宝石衬底20a使得蓝宝石衬底20a从GaN基层30a分离，同时，利用真空夹具使蓝宝石衬底20a与GaN基层30a偏离。后面会给出关于这个工艺的详细描述。

随后，参照图12，利用HCl(盐酸)清洁与导电支撑层50相对的GaN基层30a的下表面，接着对其进行抛光使该表面光滑。

现在返回图13，多个接触层60在GaN基层30a暴露的表面上形成。各个接触层60包括与GaN基层30a直接接触的界面层61和界面层61之上的接触垫62。理想的是界面层61包含Ti(钛)或Al(铝)并且接触垫62包含Cr(铬)或Au(金)。

在多个接触层60形成之后，执行划片工艺以将图13的结构划分为单个的LED器件。可使用各种机械或化学方法执行划片工艺。图14示出LED器件的最终产品。

在上述的工艺中，用于从GaN基层30a分离蓝宝石衬底20a的工艺能够通过本发明的激光束传送系统而高效地执行，随后的下文中将参照图15至图21对其进行详细描述。

图15是本发明的激光束传送系统的示意图。

参照图15，本发明的激光束传送系统200包括激光束源210。由于波长为248nm的KrF(氟化氪)准分子激光束和波长为193nm的ArF(氟化氩)准分子激光束的能量在大约3.3eV的GaN的带隙与大约10.0eV的蓝宝石的带隙之间，因此那些准分子激光束穿透蓝宝石衬底20a但在GaN基层30a被吸收。相应地，它们都可以用作本发明的激光束源210。不过，KrF(氟化氪)准分子激光束优于ArF(氟化氩)准分子激光束之处在于ArF(氟化氩)准分子激光束可能在蓝宝石衬底20a中或多或少地被吸收。

激光束源210以脉冲形式射出激光束。激光束的脉冲能量可通过可变衰减器(未示出)精确地调节。

通常，由于在从激光束源210射出的激光束的截面的能量强度遵循高斯分布而需要改善束斑的能量强度的均匀性。激光束的截面在此定义为当沿垂直于该激光束的前进方向的方向切该激光束时显现的激光束截面。本发明的激光束传送系统200利用光束均化器220改善能量强度的均匀性，从而使能量强度分布可以均匀地遍布已经在焦平面穿过光束均化器220的激光束的截面。其详细构造和功能随后在下面介绍。

如图15所示，为了调节光束均化器220与已穿透光束均化器220的激光束所聚焦的焦平面之间的距离，本发明的激光束传送系统200可进一步包括在光束均化器220与焦平面之间的场透镜230。

本发明的激光束传送系统200进一步包括在其位置由场透镜230调节的焦平面处的遮盖240以便在焦平面遮蔽已穿透光束均化器220的激光束的截面的外围区域。因此，经遮蔽的激光束在其整个截面上具有完全均匀的能量强度。

经遮蔽的激光束经成像透镜250施加到晶片300的单位照射区域。一旦晶片300的整个表面被顺序地照射，蓝宝石衬底20a从GaN基层30a分离。

图16至图18分别是本发明的光束均化器220的透视图、俯视图和侧视图。

根据本发明的实施例的光束均化器220包括微透镜型第一复眼透镜221，用以将从激光束源210射出的激光束划分为多个细光束；微透镜型第二复眼透镜222，用以调节所述多个细光束的散射角度；以及聚光透镜223，用以聚合散射角度被调节的所述多个细光束，从而使激光束的截面在焦平面具有均匀的能量强度分布。

也就是说，本发明的光束均化器220使用微透镜型复眼透镜221和222。微透镜型复眼透镜即是具有多个小透镜的整块透镜，并且通过利用半导体刻蚀工艺在透镜板上形成以二维方式排列的小透镜而制备。

因此，微透镜型复眼透镜221和222在小透镜之间没有界面，由于没有否则会在界面产生的激光束的损耗，因而其具有高于现有技术的圆柱型复眼透镜110和120的光束透过率。由于使用的光学元件更少，本发明的激光束传送系统的整体光束透过率相比现有技术可进一步地提高。

根据本发明，由于微透镜型复眼透镜221和222是利用半导体刻蚀工艺制备的，因此以节距表示的小透镜的尺寸可减小到几百个μm(微米)。所以，如图19所示，本发明的复眼透镜221和222具有比现有技术的圆柱型复眼透镜110和120更多的有效的小透镜，其中激光束实际穿透这些小透镜，因而能够将激光束划分为更多的细光束。

因此，如图20和图21所示，本发明的光束均化器220能够比现有技术的光束均化器100对激光束截面的能量强度的均匀性改善更多。

尽管本发明的复眼透镜221和222的节距的减小可以改善激光束的能量强度均匀性，但如果小透镜的节距太小，小透镜的焦距就会太短而无法在聚合多个细光束的焦平面调节光束大小。具体地，参照图18，待聚合的多个细光束应当满足下面的公式并且在焦平面处具有特定大小的截面。

f_LA1＜a＜f_LA1+f_LA2

其中，f_LA1和f_LA2分别是第一和第二复眼透镜221和222的焦距，a是第一和第二复眼透镜221和222之间的距离。

截面的大小与

$\frac{f_{\mathrm{FL}}}{f_{\mathrm{LA}1}{f}_{\mathrm{LA}2}}(f_{\mathrm{LA}1}+f_{\mathrm{LA}2})-a$

成比例，(其中，f_FL是聚光透镜223的焦距)。由于透镜221、222和223各自的焦距是常数，激光束在焦平面处的截面大小取决于第一和第二复眼透镜221和222之间的距离′a′。

如果小透镜的焦距太短，然而，由于′a′要满足上面的公式，使其可调节范围有限，因而只能在有限的范围内调节激光束的截面大小。所以，需要考虑到在焦平面处激光束的能量强度均匀性和大小而优化第一和第二复眼透镜221和222的节距。根据本发明的优选实施例，每一个第一和第二复眼透镜221和222的节距在0.5至2.0mm范围内。

如上所述，现有技术的圆柱型复眼透镜110需要远大于微透镜型复眼透镜221才能将激光束划分为与微透镜型复眼透镜221相同数量的细光束。此外，对于所要用的圆柱型复眼透镜110的各个小透镜来说，需要在激光束源与圆柱型复眼透镜110之间增加额外的光学元件，扩束望远镜。由于本发明的光束均化器220不需要这种扩束望远镜，因此简化了用以制造本系统的工艺，降低了制造成本，从而提高了在LED市场的竞争力。另外，由于本发明的系统相比现有技术使用更少的光学元件使激光束穿过，因此提高了整体光束透过率，从而也增加了单位时间的产量。

根据本发明的实施例，原始的KrF准分子激光束的截面是10mm长和23mm宽的矩形。由于第一复眼透镜221的各个小透镜的节距为1.015mm的节距，激光束通过第一复眼透镜221被划分为大约230个细光束。

根据本发明的实施例，每一个第一和第二复眼透镜221和222是15mm长和30mm宽的矩形。另一方面，根据本发明另一实施例，它们各自是具有水平长度和垂直长度的矩形，其中水平长度与垂直长度之比与从激光束源射出的激光束截面的水平长度与垂直长度之比基本相等。

同时，尽管通过如图15所示的场透镜230可调节聚光透镜223与焦平面之间的距离，但在图18中省略了场透镜230仅仅为了便于说明。

已穿透本发明光束均化器220的激光束在焦平面处的截面几近于正方形，因此大大提高了整个截面的能量强度的均匀性。但是，截面的外围区域与其它区域相比能量强度相对低。因此，遮盖240布置在焦平面处以遮蔽外围区域从而使整个激光束只有大约80％可以是有效光束。

通过成像透镜250将经遮蔽的激光束施加到晶片300的单位照射区域。一旦顺序地照射完晶片300的整个表面，蓝宝石衬底20a从GaN基层30a上分离。

尽管上面从制备垂直型LED所必需的工艺的激光剥离(LLO)工艺的角度对现有技术和本发明进行了说明，但本发明的激光束传送系统和方法不限于LLO工艺，并且也可施加到其它半导体制造工艺，具体地，用于分离硅晶衬底上的薄膜以制备器件的工艺。根据本发明，可分离诸如化合物半导体、铜、铝、金、聚合物等等各种类型的薄膜。

如上所述，根据本发明，提高了整个束斑上的能量密度的均匀度，从而显著增加了工艺的生产率。另外，提高了光束透过率，从而也增加了单位时间内的产量。进一步，简化了制造工艺、降低了制造成本，从而提高了在LED市场的竞争力。

本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改进和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的各种改进和变型，只要这些改进和变型落在由权利要求及其等同描述限定的本发明范围内。

Claims (20)

1.一种激光束传送系统，包括：

激光束源，用于射出激光束；

光束均化器，用于提高所述激光束的能量强度的均匀性，所述光束均化器包括微透镜型复眼透镜；

遮盖，用于遮蔽已穿透光束均化器的所述激光束在焦平面处的截面的外围区域；以及

成像透镜，用于将所述激光束施加到目标的单位照射区域。

2.如权利要求1所述的激光束传送系统，其中，所述光束均化器包括：

第一复眼透镜，用于将从所述激光束源射出的所述激光束划分为多个细光束；

第二复眼透镜，用于调节所述多个细光束的散射角度；以及

聚光透镜，用于聚合所述多个散射角度被调节的细光束。

3.如权利要求2所述的激光束传送系统，其中，所述第一和第二复眼透镜是微透镜型。

4.如权利要求2所述的激光束传送系统，其中，所述第一和第二复眼透镜的节距为0.5至2.0mm。

5.如权利要求2所述的激光束传送系统，其中，每一个所述第一和第二复眼透镜是具有水平长度和垂直长度的矩形，其中所述水平长度与所述垂直长度之比与所述激光束的所述截面的水平长度与垂直长度之比基本相等。

6.如权利要求2所述的激光束传送系统，其中，所述第一和第二复眼透镜的焦距分别为f_LA1和f_LA2，所述第一和第二复眼透镜之间的距离大于f_LA1但小于f_LA1+f_LA2。

7.如权利要求1所述的激光束传送系统，其中，激光束为KrF准分子激光束或ArF准分子激光束。

8.如权利要求1所述的激光束传送系统，进一步包括用于调节从所述激光束源射出的所述激光束的能量的衰减器。

9.如权利要求1所述的激光束传送系统，进一步包括所述光束均化器与所述遮盖之间的场透镜，用于调节所述光束均化器与所述遮盖之间的距离。

10.一种用于传送激光束的方法，包括：

射出准分子激光束；

利用微透镜型复眼透镜将所述射出的准分子激光束划分为多个细光束；

聚合所述多个细光束，从而产生被均化的激光束；

遮蔽所述经均化的激光束的外围区域；以及

将所述经遮蔽的激光束施加到目标。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括在聚合所述多个细光束之前调节所述多个细光束的散射角度。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述多个细光束的聚合包括调节所述多个细光束聚合的位置。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述激光束是KrF准分子激光束或ArF准分子激光束。

14.如权利要求10所述的方法，其中，所述射出的激光束被划分为至少230个细光束。

15.如权利要求10所述的方法，其中，施加所述经遮蔽的激光束包括汇聚所述经遮蔽的激光束以便精确地将所述激光束施加到所述目标的单位照射区域。

16.如权利要求10所述的方法，其中，所述准分子激光束以脉冲形式射出。

17.一种激光束剥离方法，包括：

在蓝宝石衬底上形成GaN基外延层；

射出准分子激光束；

利用微透镜型复眼透镜将所述射出的准分子激光束划分为多个细光束；

聚合所述多个细光束，从而产生被均化的激光束；

遮蔽所述经均化的激光束的外围区域；

将所述经遮蔽的均化激光束施加到所述蓝宝石衬底的单位照射区域；以及

从所述GaN基外延层分离所述蓝宝石衬底。

18.如权利要求17所述的方法，其中，进一步包括将所述蓝宝石衬底物理地从所述GaN基外延层分离。

19.如权利要求17所述的方法，其中，进一步包括在聚合所述多个细光束之前调节所述多个细光束的散射角度。

20.如权利要求17所述的方法，其中，所述准分子激光束以脉冲形式射出。

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