157nm激光微加工过程中激光参量对刻蚀性能的影响

为了研究157nm激光工艺参量对刻蚀性能的影响,采用157nm深紫外激光对两种宽禁带材料(石英玻璃和蓝宝石)进行微刻蚀试验,得到了理想的工艺参量范围,蓝宝石的刻蚀速率大约是石英玻璃的一半,并且蓝宝石的刻蚀表面要比石英玻璃粗糙得多。随着刻蚀深度的增加,光解生成物的脱出变得困难,从而导致刻蚀速率的降低。选用较高的扫描速率和较低脉冲频率的组合进行激光扫描刻蚀能有效地降低刻蚀面的粗糙度。结果表明,对非金属材料的刻蚀,激光的能量密度在材料刻蚀阈值的2.5倍～4倍时能获得较好的刻蚀效果。

等离子体刻蚀

本文介绍了等离子体刻蚀的概念、优点和应用,刻蚀的物理机制和稠密等离子体源与器件损伤.

248nm准分子激光加工玻璃微通道的实验研究

为了提高玻璃微通道的加工效率及质量,采用248nm准分子激光加工玻璃微通道的新型加工方法进行了理论分析和实验验证,取得了不同激光参量下玻璃微通道的加工工艺数据。结果表明,激光加工玻璃微通道的刻蚀阈值为4.54×103m J/mm2;随着激光能量的增加,刻蚀深度近似成对数增长,经线性拟合得到刻蚀深度随激光能量变化的公式;随着脉冲频率的增加,刻蚀深度近似成线性增长,经线性拟合得到刻蚀深度随频率变化的公式;且通道底面粗糙度随激光能量及脉冲频率的增加,呈增长趋势;激光的能量在400m J^600m J、脉冲频率在4Hz^7Hz范围的组合激光参量可实现刻蚀率高、粗糙度小的微通道加工。这些结果对于合理选择激光参量、提高玻璃微通道的加工效率及质量是有帮助的。

基于神经网络的157nm激光微加工

157nm激光被视为光刻和微加工的有力工具之一,其加工的表面质量强烈依赖于激光参数。针对157nm微加工的特点,提出建立人工神经网络优化工艺参数的方法。分析与实验结果表明,利用优化的工艺参数进行激光微加工,其刻蚀质量得到明显提高。