文献

J-GLOBAL ID：201002297615016760   整理番号：10A0775088

シリコンのフェムト秒レーザスクライビングの熱影響の解析

Thermal Effect Analysis of Femtosecond Laser Scribing of Silicon

著者 (3件)： WAN Daping (Univ. New South Wales, NSW, AUS) ,  MATHEW Philip (Univ. New South Wales, NSW, AUS) ,  WANG Jun (Univ. New South Wales, NSW, AUS)
資料名： Key Engineering Materials  (Key Engineering Materials)
巻： 443  ページ： 687-692  発行年： 2010年 
JST資料番号： D0744C  ISSN： 1013-9826  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高繰り返し率フェムト秒レーザ微小加工プロセスでのシリコン除去のエネルギー移行を評価するため,二次元数値モデルを提案し,モデル計算と実験結果は一致した。シリコンと相互作用しているフェムト秒レーザビームは,非平衡キャリア密度の発生とキャリアと格子温度の増加につながり,キャリア密度,キャリアと格子エネルギーの評価を,Boltzmannの式の緩和時間近似の連成輸送平衡式により決定できる。レーザエネルギー蓄積とシリコンサンプル温度分布を得るため,キャリア輸送速度式,レーザ伝播式と2つの温度熱伝導式を,差分数値法で同時に解いた。実験に使用したレーザは1.064μmの中心波長,200fsと2.8psの間の持続時間で,システムは2MHzで3.2Wの平均出力で,0.5MHzから2MHzの可変繰返し率を発生できる。キャリア密度が2.74×10²¹cm^-3のシリコン材の限界値に近づくと,非熱的溶融が生じた。キャリア密度が深さに沿って急速に減少し,表面が損傷していても,2μmの深さでは,キャリア密度は限界閾値よりずっと低く,超短パルスで被る材料損傷を照射表面付近に限定した。最良のレーザスクライビング品質を,非熱的除去域の低いフルーエンスで実現できた。1.2Jcm^-2~1.8Jcm^-2の最適フルーエンス範囲が,1μm未満の最小HAZによる精密な材料除去を達成した。

シソーラス用語： *ケイ素 ,  パルスレーザ ,  熱影響 ,  *レーザ加工 ,  *罫書き ,  微細加工 ,  キャリア密度 ,  温度分布 ,  除去 ,  フルエンス ,  差分法 ,  シミュレーション ,  フェムト秒レーザ
準シソーラス用語： *スクライビング ,  材料除去

分類 (1件)： 固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (5件)： シリコン ,  フェムト秒レーザ ,  スクライビング ,  熱影響 ,  解析