Устройство для лазерной обработки Советский патент 1992 года по МПК B23K26/00 

мое 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 б 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, светоде- лительный 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-101, работающего с частотой повторения лазерных импульсов кГц,

В качестве обрабатываемого объекта 10 использовали полупроводниковые (GaAs, Ge, Si) и металлические пленки Аи, Си, нанесенные на чистые поверхности полупроводников.

В качестве фокусирующей оптической системы 4 использовали стандартные объективы 8х, 20х, 40х, в качестве зеркал резонатора - плоские алюминированные зеркала. Светоделительный элемент 5 выполнен из стекла К8,

В качестве светофильтра могут быть использованы нейтральные светофильтры НС-1, Н-6. НС-7, БС-1.

Как показали проведенные испытания предлагаемого устройства, скорость травления GaAs увеличилась более чем в 5 раз по сравнению с прототипом (7 мкм/с). Скорость осаждения As на поверхность SI в 7 раз превышает скорость осаждения в оптической схеме прототипа.

Полученное ускорение реализованных микрохимических реакций обусловлено независимостью мощности лазерного излучения, инициирующего микрохимическую реакцию, от коэффициента отражения объекта 10.

Кроме этого, поскольку пучок, используемый для обработки, многократно усиливается в резонаторе, имеющем раздельную (по отношению к системе формирования изображения) ось, достигается высокая стабильность параметров лазерного излучения, используемого для обработки объектов.

Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет повысить эф- фективность и улучшить качество обработки

за счет усиления и стабильности параметров лазерного излучения.

Формула изобретения Устройство для лазерной обработки, содержащее активный элемент лазера, резонатор с одним из элементов, выполненным в виде непрозрачного зеркала, фокусирующую оптическую систему, установленную соосно с главной оптической осью активного элемента, светоделительный элемент, установленный на главной оптической оси активного элемента по другую сторону от него относительно фокусирующей системы, систему наблюдения, выполненную в виде проектора, состоящего из экрана, проекционной оптической системы и активного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и улучшения качества обработки, оно дополнительно снаб- жено оптически связанными со

светоделительным элементом фокусирующей линзой, непрозрачным поворотным зеркалом, светофильтром, второй элемент резонатора выполнен в виде частично прозрачного зеркала, оптическая ось резонатора расположена внутри апертуры активного элемента и параллельна его главной оптической оси, а проекционная оптическая система выполнена в виде фокусирующей оптической системы и фокусирующей линзы.

9 8 5

I

ЬЮ

Изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки в микроэлектронике при производстве фотошаблонов больших и сверхбольших интегральных схем. Целью является повышение эффективности 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 свеи улучшение качества микрообработки o6i 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 светоделител ьный 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 светоде- лительным элементом 5 непрозрачное поворотное зеркало 6, светофильтр 7 и систему наблюдения с фокусирующей линзой 8 и экраном 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 поворотfe а Оч 00 1ЧЭ