26 Лазерная обработка пленочных элементов. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. — 248 с., ил. 1 р. 30 к.
В книге рассмотрено одно из наиболее актуальных направлений лазерной технологии. Изложены основы взаимодействия лазерного излучения с пленочными покрытиями. Приведены оптические схемы формирования излучения в зоне обработки. Дан анализ точности лазерной обработки пленок. Подробно описаны технологические процессы подстройки электрических параметров электронных элементов, размерной обработки пленочных покрытий, записи информации для систем оптической памяти, звуко- и видеовоспроизведения. Рассмотрено устройство и приведены характеристики лазерных установок для обработки пленок, в том числе лазерных источников изл*уче-ния, оптических систем, исполнительных устройств.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся созданием и внедрением новых методов обработки материалов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Создание принципиально новых, мощных источников оптического излучения — лазеров — существенным образом изменило представления о возможностях оптического излучения. Замечательные свойства лазерного излучения способствовали появлению новых областей фундаментальной и прикладной оптики. К их числу относятся голография, оптическая связь и другие, характеризующиеся когерентностью излучения, а также силовая оптика и оптическая (лазерная) технология [2], основанные на высокой мощности излучения.
Возможности практического использования оптического луча как технологического инструмента уделяется большое внимание в решениях Партии и Правительства.
Наряду с традиционными направлениями лазерной технологии: сверлением отверстий, сваркой и термообработкой, достигнутые успехи в которых общеизвестны, интенсивно развиваются новые направления, от внедрения которых ожидается большой народнохозяйственный эффект. К ним относится прежде всего лазерная обработка пленочных элементов, которой и посвящена настоящая
книга.
Пленочные элементы широко используются в современном электронном и оптическом приборостроении, микроэлектронике, интегральной оптике, при создании электронно-вычислительных машин, систем управления, средств автоматизации, измерительных приборов и т. д. Примерами широко распространенных элементов таких устройств являются линейные и логические гибридно-пленочные и полупроводниковые интегральные схемы, кварцевые резонаторы и фильтры, оптические шкалы и сетки и т. д. Лазерная технология изготовления и прецизионной доводки этих и подобных им элементов позволяет обеспечить дальнейший рост их точности при одновременном снижении себестоимости, повышении производительности и улучшении условий труда.
В предлагаемой вниманию читателей книге предпринята попытка изложить современное состояние лазерной обработки пленочных элементов, включая ее физические основы (гл. 1), оптические схемы (гл. 2), точность и качество обработки (гл. 3), технологические процессы (гл. 4) и лазерные установки (гл. 5). При этом основу материала глав 1, 2 и 3 составили исследования автора, про-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................. 3
Введение............................... 5
Глава 1. Физические основы лазерной обработки пленочных элементов 9
1.1. Нагревание пленок под действием лазерного излучения —
1.1.1. Поглощение и преобразование лучистой энергии —
1.1.2. Теплофизический анализ стадии нагревания .... 12
1.1.3. Экспериментальное исследование процесса нагревания пленочных слоев лазерным излучением .... 20
1.2. Термохимическое действие лазерного излучения..... 25
1.2.1. Окисление тонких металлических пленок под действием лазерного излучения . .......... 26
1.2.2. Теория импульсного лазерного окисления..... 29
1.2.3. Экспериментальная кинетика окисления хрома. . . 33
1.3. Механизмы локального удаления пленок под действием лазерного излучения ................. 38
1.3.1. Качественное рассмотрение процесса....... —
1.3.2. Теоретический анализ двухфазного разрушения пленок..................... 40
1.3.3. Феноменологическая модель........... 47
1.3.4. Экспериментальное исследование процесса локального лазерного удаления пленочных покрытий ... 51
Глава 2. Методы формирования оптического изображения при лазерной
обработке пленок...................... 58
2.1. Контурно-лучевой (фокусирующий) метод........ —
2.2. Проекционный метод ................. 60
2.3. Контурно-проекционный метод формирования оптического изображения ..................... 65
2.4. Контактный метод .................. 71
2.5. Голографический метод ................ —
2.6. Особенности формирования изображения при когерентном излучении ...................... 74
Глава 3. Анализ точности и обоснование режимов лазерной обработки
пленочных элементов ................... 78
3.1. Искажения топологического рисунка, связанные с механизмом его образования............... 79
3.1.1. Термические искажения рисунка......... 80
3.1.2. Термохимические искажения топологического рисунка ..................... 86
3.1.3. Гидродинамические искажения рисунка и чистота лазерной обработки тонких пленок........ 90
3.2. Погрешности оптического изображения при лазерной обработке ........................ 96
247
3.2.1. Дифракционные искажения изображений..... 9?
3.2.2. Аберрационные искажения изображения..... 99
3.2.3. Искажения изображения, вызванные неравномерностью светового пучка лазера .......... 100
3.2.4. Другие причины искажений оптического изображения ...................... 101
3.2.5. Взаимодействие искажений ........... 102
3.3. Воспроизводимость лазерной обработки пленок..... 103
3.3.1. Стабильность параметров излучения лазеров .... 104
3.3.2. Связь воспроизводимости результатов обработки со стабильностью параметров излучения лазеров . . . 107
3.4. Влияние лазерной обработки пленок на свойства подложек 108
3.4.1. Причины возможного образования трещин в подложках при обработке пленок.......... 109
3.4.2. Плавление поверхностных слоев подложки..... 118
Глава 4. Технологические процессы лазерной обработки пленок..... 124
4.1. Подгонка электрических параметров пленочных элементов 126
4.1.1. Подгонка параметров и восстановление гибридных интегральных схем ............... 127
4.1.2. Подстройка параметров кварцевых пьезоэлементов 141
4.1.3. Функциональная настройка пленочных микросхем 161
4.2. Размерная обработка тонких пленок (лазерная литография) 164
4.2.1. Корректировка топологии пленочных схем .... —
4.2.2. Формирование топологии пленочных элементов ... 169
4.3. Лазерная запись информации............. 180
4.3.1. Цифровая дисковая запись информации...... —•
4.3.2. Аналоговая запись информации......... 189
4.4. Оптимизация процессов лазерной обработки пленок . . . 192
4.4.1. Основные физические ограничения точности лазерной обработки пленок ............. 193
4.4.2. Пути оптимизации процессов лазерной обработки пленок..................... 194
Глава 5. Лазерные установки для обработки пленок........• 203
5.1. Лазеры для обработки пленок............. 204
5.2. Оптико-механические системы лазерных установок для обработки пленок ................... 209
5.2.1. Оптические системы энергетического (лазерного) канала и методы сканирования лазерного пучка —•
5.2.2. Оптические схемы визуального канала...... 217
5.3. Лазерные подгоночные установки........... 223
5.4. Лазерные установки для размерной обработки пленок . . . 230
5.4.1. Лазерные установки для корректировки размеров
и формы пленочных элементов.......... —
5.4.2. Установки для формирования топологии пленочных элементов.................... 232
Заключение.............................. 238
Список литературы........................... 239
Цена: 150руб.
