JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering Vol. 7, No. 3, 2012 269
New Method for Nanosecond Laser Machining
Cinthya Toro *
, Carlos Lasorsa *, **
, Citlali Sánchez Aké ***
, M. Villagran-Muñiz *** and Carlos Rinaldi*, ****
- Comisión Nacional de Energía Atómica, San Martín, Prov. de Buenos Aires, Argentina.
E-mail: ctoro@cnea.gov.ar
** Universidad Tecnológica Nacional (UTN), Regional Haedo, Argentina.
*** Laboratorio de Fotofísica, CCADET, UNAM, México D. F., México.
**** Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina.
概要
- ナノ秒レーザーでSiO2（t=110nm）とSi3N4（t=570nm）の加工品質向上が目的
- 8ns Q-switched Nd:YAG 532nm, 250mJ/cm^2, 10Hz (Spectra Physics)
- 3 axis stage (Thorlabs NanoMAX300)
- テスト加工と本番加工の2部構成
- サンプル: p-type 単結晶シリコン（100）、0.640mm厚さ、20mmｘ10mmサイズ。PE-CVDでSO2, Si3N4 膜を作成
結果
- フルエンスを変更して、13 x 15 スポットで加工。加工後に膜を除去してSi層までレーザにて加工できているかをSEMにて確認
- ns-laserでは、フルエンス170mJ/cm^sで薄膜が完全に除去できた。
- fs-laser （127fs, 800nm, 300uJ/cm^2）でも同様のテスト
- 加工深さは、単結晶シリコンでは、フルエンスによらず1400nm+/-200nm程度、SiN膜では、ふるえんすが150mJ/cm^2以下では500nmだが、150mJ/cm^2以上では、2200nmと飛躍的に大きくなる
- 加工径は、フルエンス130mJ/cm^2以下では直径φ110µｍまで直線的に増加するが、それ以上のフルエンスでは加工径には変化がなかった。
所感
- ns-laser による加工性を評価した結果であるが、加工品質（HAZや粗さ）についての評価が欲しかった。
- タイトルでは、New Method となっているが、どの点が新手法なのか、分からなかった。