越來越多的高精度材料加工應(yīng)用需要使用短
脈沖激光器。這些應(yīng)用包括印刷電路板和柔性電路板上的微盲孔鉆孔、
半導(dǎo)體存儲器修復(fù)、太陽能電池邊緣隔離和薄膜圖形化，以及
LED制造中的藍(lán)寶石基板劃線。[1]所有這些應(yīng)用的典型特征都是小型化日益加劇，和/或在降低制造成本方面面臨持續(xù)不斷的壓力。
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[ 小型化和縮減特征尺寸是采用短脈沖激光的主要原因。為了減小工件上的熱影響區(qū)和隨之而來的對附近元件的潛在損害，通常需要小于80ns的脈寬。微米級特征也偏向于更短的
波長，因為短波長可以實現(xiàn)更小的聚焦光斑尺寸。材料的吸收特征也是確定激光波長時需要考慮的一個關(guān)鍵因素。
_{,e-_hYM m4ovppC 此外，隨著特征尺寸的縮小，在單個設(shè)備中或單位面積內(nèi)會出現(xiàn)更多的特征，因此必須增加激光脈沖重復(fù)率，否則設(shè)備的制造周期將會延長。由于特征是制造于基底之上的，當(dāng)基底的尺寸同時增長時，上述要求就變得更加迫切。例如，在過去10年中，半導(dǎo)體內(nèi)存
芯片的最小特征尺寸從150μm下降到了60μm。與此同時，硅晶圓的尺寸從200mm增加到了300mm。因此，可以印刷在單個晶圓上的特征數(shù)量已經(jīng)躍升了14倍。在這個例子中，特征尺寸的減小也推動了加工過程采用紫外波長以形成更小的光斑尺寸。這些進(jìn)展推動
激光器開發(fā)人員將基頻波長為1.0μm左右的平均輸出功率提高了10倍，并且將應(yīng)用波長移至355nm。在其他微電子應(yīng)用中，這種趨勢同樣十分明顯。表面積的增加和加工時間的減少，推動了太陽能電池加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
