Femtosekond lazer ablasyýasy arkaly nol ýylylyga täsir edýän zona (HAZ) mis folga nagyşlaryny gazanmak

1. Femtosekunt lazer ablasiýasynyň ýörelgeleri we artykmaçlyklary

Femtosekunt lazerleri (impulsyň ini 10⁻¹⁵) çyzykly däl siňdirmäni üpjün edýär (mysal üçin, köp fotonly ionlaşma, göç ionlaşmagy):

• Malylylyk däl agdyklyk: Heatylylyk ýaýramagyndan has çalt energiýa çökdürilmegi (Cu termiki diffuziýa wagty≈1 ps);

• Highokary takyklyk: Submikron çözgüdi (çyzyk giňligi

• Material köp taraplylygy: Yzygiderli metallar (Cu), aç-açan materiallar we kompozitler üçin amatly.

2. Esasy prosesiň parametrleri

(1) Lazer parametrleri

• Tolkun uzynlygy: Cu-nyň has ýokary siňdirilmegi üçin UV (343/515 nm) (IR40% vs IR 5%);

• Impuls energiýasy we erkinlik: 0.1-10 μJ / impuls, arassalyk = 1–5 J / cm² (Cu ablasiýa bosagasynyň golaýynda).

(2) Şöhle gözegçilik we skaner

• Fokus optikasy: 1–5 mμ ululykdaky ýokary NA maksatlary (NA≥0.5);

• Skaner strategiýasy: Spiral / raster skaner, tizlik = 1-10 m / s, heat3 ýylylyk girişini azaltmak üçin geçýär.

(3) Daşky gurşawa gözegçilik

• Inert gaz (Ar / N₂): Okislenmäni peseldýär (XPS arkaly O

• Wakuum (: Plazma goragyny basýar.

3. Zero HAZ üçin mehanizmler

• Elektron panjara bölmek: Elektronlar bilen çäklenýän energiýa, termiki diffuziýanyň öňüni alýar;

• Faza partlamasynyň agdyklyk etmegi: Göni sublimasiýa / plazmanyň emele gelmegi eremez;

• Atylylyk ýygnamagy basyp ýatyrmak: Impuls aralygy (> 10 ns) elektron sowadyş wagtyndan (≈1 ps) geçýär.

4. Barlamak

• Mikroskopiýa: SEM / TEM ereýän ýa-da panjara ýoýulmany görkezmeýär (HAZ ini

• Himiki derňew: XPS oksidiň galyňlygyny tassyklaýar

• Funksional synaglar:

  • Geçirijilik: Garşylyk ≈1.7 μΩ · sm (köp görnüşli);

  • Malylylyk durnuklylygy: 300 ° C gyzdyrylandan soň HAZ ösüşi ýok.

5. Kynçylyklar we çözgütler

• 1-nji kynçylyk: refokary şöhlelendirme:

  • Çözgüt: Anti-reflektor örtük (meselem, 10 nm Ti) ýa-da tegelek polýarizasiýa.

• 2-nji kynçylyk: Plazma goragy:

  • ÇözgütWakuumy gaýtadan işlemek ýa-da pes gaýtalanma tizligi (

• 3-nji kynçylyk: pes geçirijilik:

  • Çözgüt: Paralel köp şöhleli gaýtadan işlemek (DMD / SLM).

6. Goýmalar we ykdysadyýet

• Frequokary ýygylykly PCB:

• Çeýe elektronika: PI esasly Cu nagyşlary> 10⁵ egilmäge çydamly (R = 1 mm);

• Çykdajylary tygşytlamak: 90% az himiki galyndylar we litografiýa, 5 × has çalt gaýtadan işlemek.