Устройство для лазерной обработки

(ч)5 В 23 К 26/О ОП ТЕНИ орское ла тепВ,Бункин, Д.Т.АлиА.Бобырев, Г,А,Шалитель а, т,11,ованиюктронив больсхем. ностиаааВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специализированное конструктбюро с опытным производством Отделофизики АН УЗССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ(57) Изобретение относится к оборуддля лазерной обработки в микроэлеке при производстве фотошаблоноших и сверхбольших интегральныхЦелью является повышение эффектив Изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки с визуальным контролем в микроэлектронике при производстве фотошаблонов больших и сверхбольших интегральных схем.Целью является повышение эффективности и улучшение качества обработки.На чертеже представлена структурная схема устройства для лазерной обработки.Устройство содержит активный элемент 1 лазера, резонатор, состоящий из непрозрачного и частично прозрачного зеркал 2 и 3, фокусирующую оптическую систему 4 и све Ы 1706812 А 1 и улучшение качества микрообработки об ектов, Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее активный эле мент лазера, резонатор, одним из элемен тов которого является непрозрачное зеркало, фокусирующую оптическую систему, экран, проекционную оптическую систему и светоделительный элемент, дополнительно введено частично прозрачное зеркало, используемое в качестве второго элемента резонатора, второе непрозрачное поворотное зеркало. Оптическая ось резонатора не совпадает с главной оптической осью активного элемента и параллельна ей. Для регулирования мощности лазерного излучения на оптической оси резонатора установлен светофильтр. Усилие пучка излучения, выходящего из резонатора, позволяет повысить эффективность обработки и стабилизировать параметры излучения при разделении по различным оптическим осям системы наблюдения и системы обработки излучением, что улучшает качество обработки. 1 ил,тоделительный элемент 5, установленные по разные стороны от активного элемента 1 на его главной оптической оси. Оно также содержит оптически связанные со светоделительным элементом 5 непрозрачное поворотное зеркало 6, светофильтр 7 и систему наблюдения с фокусирующей линзой 8 иэкраном 9,Оптическая ось резонатора расположена внутри апертуры активного элемента, не совмещена с его главной оптической осью и параллельна ей. На оптической оси резонатора установлен светофильтр 7 и поворот 1706812ное зеркало 6, Система наблюдения выполнена в виде проектора, состоящего из экрана 9, активного элемента 1 в качестве усиливающей среды и проекционной оптической системы, состоящей из фокусирующей системы 4 и фокусирующей линзы 8.Устройство работает следующим образом.Генерируемое в резонаторе лазера излучение проходит светофильтр 7, служащий для изменения мощности излучения, отражается зеркалом 6 и светоделительным элементом 5 направляется по главной оптической оси активного элемента 1 в противоположную сторону выходящему из резонатора пучку, усиливается в активном элементе 1 как в усиливающей среде, фокусируется фокусирующей системой 4 на поверхность обрабатываемого объекта 10 и производит обработку.С помощью системы наблюдения излучение, отраженное от объекта 10, проходит через фокусирующую систему, активный элемент 1 как усиливающую среду, светоделительный элемент 5, фокусирующую линзу 8 и проецируется на экран 9, где формируется в изображение зоны обработки.Использование одного и того же активного элемента 1 лазера для формирования изображения объекта 10 и обрабатывающего пучка исключает проблему временной синхронизации пучков, несущих изображение, и обрабатывающих пучков, что неизбежно при использовании в качестве обрабатывающего пучка излучения стороннего источника.Устройство реализовано с помощью квантового усилителя яркости - активного элемента 1 лазера на парах меди УЛ, работающего с частотой повторения лазерных импульсов 1=10 кГц,В качестве обрабатываемого объекта 10 использовали полупроводниковые (баАз, Ое, 9) и металлические пленки Ао, Со, нанесенные на чистые поверхности полупроводников;В качестве фокусирующей оптической системы 4 использовали стандартные объективы 8", 20", 40", в качестве зеркал резонатора - плоские алюминированные зеркала. Светоделительный элемент 5 выполнен из стекла К 8,В качестве светофильтра могут быть использованы нейтральные светофильтры НС, Н, НС, БС.5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 Как показали проведенные испытанияпредлагаемого устройства, скорость травления ОаАз увеличилась более чем в 5 раз посравнению с прототипом (7 мкм/с), Скорость осаждения Аз на поверхность Я в 7 разпревышает скорость осаждения в оптической схеме прототипа.Полученное ускорение реализованныхмикрохимических реакций обусловлено независимостью мощности лазерного излучения, инициирующего микрохимическуюреакцию, от коэффициента отражения объекта 10.Кроме этого, поскольку пучок, используемый для обработки, многократно усиливается в резонаторе, имеющем раздельную(по отношению к системе формированияизображения) ось, достигается высокая стабильность параметров лазерного излучения, используемого для обработкиобъектов.Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет повысить эффек ивность и улучшить качество обработкиза счет усиления и стабильности параметров лазерного излучения.Формула изобретенияУстройство для лазерной обработки, содержащее активный элемент лазера, резонатор с одним из элементов, выполненнымв виде непрозрачного зеркала, фокусирующую оптическую систему, установленнуюсоосно с главной оптической осью активного элемента, светоделительный элемент, установленный на главной оптической осиактивного элемента по другую сторону отнего относительно фокусирующей системы,систему наблюдения, выполненную в видепроектора, состоящего из экрана, проекционной оптической системы и активного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности и улучшения качества обработки, оно дополнительно снабжено оптически связанными сосветоделительным элементом фокусирующей линзой, непрозрачным поворотнымзеркалом, светофильтром, второй элементрезонатора выполнен в виде частичнопрозрачного зеркала, оптическая ось резонатора расположена внутри апертуры активногоэлемента и параллельна его главной оптической оси, а проекционная оптическая система выполнена в виде фокусирующейоптической системы и фокусирующей линзы,1706812 б 7 3 Составитель Л.НазароваТехред М.Моргентал Корректор, А.Осауленко Редактор А. Бер Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 228 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5