非线性光学作业2(8)

(3)激光打孔: 采用脉冲激光器可进行打孔,脉冲宽度为0.1～1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005～1毫米。激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工。在造船、汽车制造等工业中,常使用百瓦至万瓦级的连续CO2激光器对大工件进行切割,既能保证精确的空间曲线形状,又有较高的加工效率。对小工件的切割常用中、小功率固体激光器或CO2激光器。在微电子学中，常用激光切划硅片或切窄缝，速度快、热影响区小。用激光可对流水线上的工件刻字或打标记，并不影响流水线的速度，刻划出的字符可永久保持。

(4)激光标记:激光标记技术是激光加工最大的应用领域之一。激光标记是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种技术。通过计算机控制可实现各种文字、符号和图案大小从毫米量到微米量级的标记,激光标记速度快,所标记线条、字符图案清晰,且易于在生产线上更改标记符号(如每个工件一个编号),对工件表面无作用力,不产生形变,对表面不产生腐蚀,对软、硬表面都可标记。

(5)激光表面热处理:激光表面热处理技术包括激光相变硬化技术、激光涂覆技术、激光合金化技术、激光冲击强化技术等,这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等有重要作用。

2.激光加工技术在徽电子行业应用

(1)激光光刻:掩模版上的电路图形，在光照下或直接投影或缩小5、10倍后投影到硅片的感光胶(抗蚀剂)上，经过显影步骤后，未被曝光部分的感光胶被溶解(负型感光胶)，或者被感光部分的感光胶被溶解(正型感光胶)。感光胶被溶解部分的硅片裸露出来，以便进行下一步的刻蚀、扩散或金属淀积处理，获得芯片的内部的实际结构制作。因为保留下来的感光胶起保护硅片的作用，这种特殊的感光胶通常又叫做抗蚀剂。能够把集成电路的集成度越做越高，完全得益于微细加工技术的不断进步。越来越多的晶体管元件集成在小的硅片上，一直是微电子工业界不懈的追求目标，尤其是近10年中，单位面积硅片上的晶体管集成度以每三年翻四番的速度增长。

(2)激光微调:激光微调是把激光束聚焦成很小的光点，对电阻导电膜进行切割(熔融、燕发)，改变电阻导电体的有效导电面积或有效导电长度，达到精确调

整电阻单元阻值的目的。激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调，精度可达0.01%~0.002%，比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调已广泛用于生产，它是在大规模集成电路生产中最为成熟的工艺，是获得高精度电路和高速生产的唯一方法。

(3)激光退火:激光退火最初是消除半导体中离子注入引起电路基体的破坏，并使注人杂质激活。现在这项工作已伸展至很宽的范围，有些情况已不存在离子注入的破坏，如硅化物形成、非晶物生长单晶、使化学沉积多晶形成大粒多晶等.这些技术为大规模集成电路的制造提供了新方法.它能形成陡峭又浅的p-n结，获得比普通杂质激活法更高的掺杂浓度区，形成良好的连接。最有益的是为在非晶材料上生长晶状半导体提供了一种较便宜的晶体制造方法，可形成有绝缘层的多层晶状薄膜，为三维集成路发展提供了可能性。

(4)激光存储:光盘的制作分两个阶段，第一阶段是激光刻制母盘既印模模具;第二阶段是压制生产用户盘。在母盘刻制中，信息首先用激光录制到优质盘形衬底的光致抗蚀剂上，这个过程称为主录。染料记录层改用无机材料层，无机材料层可在晶态和非晶态之间转换，并通过脉冲激光加热又可变回来，实现对原有数据信息的擦除，并可重新录制新的数据信息。

(5)激光划线:随着单晶硅衬底尺寸的不断增大和超大规模集成芯片尺寸的逐渐减小，几英寸晶片上制造的芯片数目达几千片，在封装这些芯片之前，必须将基片按芯片的布局进行切断。与过去的超薄金钢石砂轮切割相比，激光划线是非接触切断，无切削粉末和冷却液污染，切口光滑，精度高。目前激光划线技术已成为生产集成电路的关键技术，其划线细、精度高(线宽为15~25}Cm，槽深为5~200 um)，加工速度快(可达200 mm/s)，成品率可达99.5%以上。

(6)激光清洗:使用短脉冲的紫外激光照射基片，基片吸收光子的能量其表面温度发生变化而产生热膨胀，导致吸附在基片表面上的微粒和油脂克服吸附力的束缚而向前喷射，使基片实现清洗。

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