JP2024076224A - Processing method - Google Patents

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薫 山内
Kaoru Yamauchi
央人 本山
Hiroto Motoyama
哲央 安齋
Tetsuhisa Anzai
秀和 三村
Hidekazu Mimura
純史 岩崎
Junji Iwasaki
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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Abstract

To provide a method capable of fine processing on a workpiece.SOLUTION: A workpiece W to be processed is prepared (S100), and a metal thin film 10 is formed on a surface of the workpiece W as preprocessing (S110). The workpiece W formed with the metal thin film 10 is irradiated with a pulse laser beam 20 from a side of the metal thin film 10 (S120), and processing is performed on the workpiece W (S130). Then, the metal thin film 10 is removed as post processing (S140).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、レーザー加工技術に関する。 This disclosure relates to laser processing technology.

半導体材料、特にシリコン表面への微細加工技術の需要が高まっている。従来、レーザー加工用光源として用いられている近赤外光は波長が1μm前後であり、回折限界による制限から、実用的な加工分解能は数マイクロメートルが限界であった。これに対して、極端紫外光の波長は30nm以下であり、その短波長性のために、約1μmから1μm以下の集光が可能であり、サブミクロン分解能レーザー加工に適した光源である。 There is an increasing demand for micromachining technology for semiconductor materials, especially silicon surfaces. Conventionally, near-infrared light used as a light source for laser processing has a wavelength of around 1 μm, and due to restrictions imposed by the diffraction limit, practical processing resolution was limited to a few micrometers. In contrast, extreme ultraviolet light has a wavelength of 30 nm or less, and due to its short wavelength, it is possible to focus light to approximately 1 μm to less than 1 μm, making it a light source suitable for sub-micron resolution laser processing.

しかしながら、シリコンのような難加工材料をサブミクロン分解能で加工するためには、X線自由電子レーザーのような高輝度光源が必要であったが、このような光源は、大型施設などでのみ利用可能であった。 However, to process difficult-to-process materials such as silicon with submicron resolution, a high-brightness light source such as an X-ray free electron laser was required, but such light sources were only available in large facilities.

本開示は、このような状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、ワークを微細加工することが可能な方法の提供にある。 This disclosure has been made in this context, and one of its exemplary purposes is to provide a method capable of micromachining a workpiece.

本開示のある態様は、ワークの加工方法に関する。加工方法は、ワークの表面に金属薄膜を形成するステップと、金属薄膜に対してレーザー光を照射し、ワークを加工するステップと、金属薄膜を除去するステップと、を備える。 One aspect of the present disclosure relates to a method for processing a workpiece. The method includes the steps of forming a thin metal film on a surface of the workpiece, irradiating the thin metal film with a laser beam to process the workpiece, and removing the thin metal film.

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目(課題を解決するための手段)の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。 In addition, any combination of the above components, or mutual substitution of components or expressions between methods, devices, systems, etc., are also valid aspects of the present invention or disclosure. Furthermore, the description in this section (Means for solving the problem) does not explain all essential features of the present invention, and therefore, subcombinations of the described features may also constitute the present invention.

本開示のある態様によれば、ワークを微細加工できる。 According to certain aspects of the present disclosure, the workpiece can be micromachined.

実施形態に係る加工方法を説明する図である。1A to 1C are diagrams illustrating a processing method according to an embodiment. 図1の加工方法を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating the processing method of FIG. 1 . レーザー加工装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a laser processing device. レーザー照射後のサンプル1の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of Sample 1 after laser irradiation. レーザー照射後のサンプル2の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of Sample 2 after laser irradiation. サンプル1~サンプル8の加工特性を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the processing characteristics of samples 1 to 8.

(実施形態の概要)
本開示のある態様は、ワークの加工方法に関する。加工方法は、ワークの表面に金属薄膜を形成するステップと、金属薄膜に対してレーザー光を照射し、ワークを加工するステップと、金属薄膜を除去するステップと、を備える。
(Overview of the embodiment)
An aspect of the present disclosure relates to a method for machining a workpiece, the method including the steps of forming a thin metal film on a surface of the workpiece, irradiating the thin metal film with a laser beam to machine the workpiece, and removing the thin metal film.

このレーザー光は、ワークに直接照射しても、ワークを加工することができないが、ワーク上に形成された金属薄膜に照射することで、ワークを加工することができる。 This laser light cannot process the workpiece when it is directly irradiated on the workpiece, but it can process the workpiece by irradiating a thin metal film formed on the workpiece.

一実施形態において、ワークはSiを含んでもよい。 In one embodiment, the workpiece may include Si.

一実施形態において、金属薄膜の材料は、Au、Ag、Pd、それらの少なくともひとつを含む合金、からなる群から選択されるひとつを含んでもよい。これらの材料を用いることにより、Siのワークを、50nm以上の深さで加工することが可能となる。 In one embodiment, the material of the metal thin film may include one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, and an alloy containing at least one of them. By using these materials, it is possible to process a Si workpiece to a depth of 50 nm or more.

一実施形態において、金属薄膜は、レーザー光に対して、10nmより短い侵入長を有してもよい。短い侵入長により、金属薄膜の薄い領域においてレーザー光が吸収され、効率的に金属薄膜の温度を上昇させることができ、これにより、ワークを効率的に加工できていると考えられる。 In one embodiment, the metal thin film may have a penetration length for the laser light that is shorter than 10 nm. Due to the short penetration length, the laser light is absorbed in a thin region of the metal thin film, and the temperature of the metal thin film can be efficiently increased, which is believed to enable efficient processing of the workpiece.

一実施形態において、金属薄膜は、200W/m・Kより大きい熱伝導率を有してもよい。大きな熱伝導率は、金属薄膜で生じた熱が効率的にワークに伝導することを意味し、したがって熱伝導率が大きいほど、加工が容易となると考えられる。 In one embodiment, the metal thin film may have a thermal conductivity of greater than 200 W/m·K. A large thermal conductivity means that heat generated in the metal thin film is efficiently conducted to the workpiece, and therefore the greater the thermal conductivity, the easier it is to process.

一実施形態において、金属薄膜の厚さは、5~500nmであってもよい。 In one embodiment, the thickness of the metal thin film may be 5 to 500 nm.

一実施形態において、レーザー光は、EUV(Extreme Ultraviolet)光であってもよい。これにより、サブミクロンの集光が可能となり、サブミクロンの微細加工が可能となる。 In one embodiment, the laser light may be EUV (Extreme Ultraviolet) light. This allows for focusing of the light to submicron levels, enabling submicron fine processing.

一実施形態において、レーザー光は、パルスレーザーの高次高調波であってもよい。 In one embodiment, the laser light may be a higher harmonic of a pulsed laser.

一実施形態において、レーザー光の金属薄膜における集光スポット径は、1μm以下であってもよい。 In one embodiment, the diameter of the focused spot of the laser light on the metal thin film may be 1 μm or less.

一実施形態において、レーザー光は、Wolterミラーを用いて集光されてもよい。 In one embodiment, the laser light may be focused using a Wolter mirror.

(実施形態)
以下、本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
(Embodiment)
The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, parts, and processes shown in each drawing are given the same reference numerals, and duplicated descriptions are omitted as appropriate. In addition, the embodiments are illustrative and do not limit the invention, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、実施形態に係る加工方法を説明する図である。 Figure 1 is a diagram illustrating a processing method according to an embodiment.

はじめに、加工対象のワークWを準備し、洗浄する(S100)。ワークWは、Siなどの半導体基板が例示されるが、その限りでなく、Geなどのその他のIV族半導体であってよい。あるいは、ワークWは、GaAsやGaNなどのIII-V族化合物半導体であってもよいし、SiGeやSiCなどの化合物半導体であってもよい。あるいは、ワークWは、ガラスなどの絶縁材料であってもよい。 First, the workpiece W to be processed is prepared and cleaned (S100). The workpiece W may be, for example, a semiconductor substrate such as Si, but is not limited thereto and may be other group IV semiconductors such as Ge. Alternatively, the workpiece W may be a group III-V compound semiconductor such as GaAs or GaN, or a compound semiconductor such as SiGe or SiC. Alternatively, the workpiece W may be an insulating material such as glass.

前処理として、ワークWの加工対象となる表面に、金属薄膜10を形成する(S110)。金属薄膜10の形成には蒸着を用いることができる。金属薄膜10は、5~500nm程度の単一または複数の層で形成することができる。なお金属薄膜10は、メッキによって形成してもよい。 As a pretreatment, a thin metal film 10 is formed on the surface of the workpiece W to be processed (S110). Vapor deposition can be used to form the thin metal film 10. The thin metal film 10 can be formed in a single layer or multiple layers of about 5 to 500 nm. The thin metal film 10 may also be formed by plating.

続く処理S120において、金属薄膜10上にパルスレーザー光20を集光する。パルスレーザー光20の照射は、ワークWと集光位置の相対的な位置関係を固定して行ってもよく、この場合、ワークWに穴を掘ることができる。あるいはワークWと集光位置の相対的な位置関係を変化させながらレーザーを照射してもよく、その場合、ワークW上にパターンを描画することができる。 In the next step S120, the pulsed laser light 20 is focused on the metal thin film 10. The pulsed laser light 20 may be irradiated while fixing the relative positional relationship between the workpiece W and the focusing position, in which case a hole can be dug in the workpiece W. Alternatively, the laser may be irradiated while changing the relative positional relationship between the workpiece W and the focusing position, in which case a pattern can be drawn on the workpiece W.

パルスレーザー光20の波長は、加工寸法に応じて定めることができる。たとえばサブミクロン(1μm以下)の穴あけ加工を行う場合、波長は100nm以下を選ぶことができる。パルスレーザー光20のフルエンスは、ワークWの加工しきい値より低くてよい。 The wavelength of the pulsed laser light 20 can be determined according to the machining dimensions. For example, when performing submicron (1 μm or less) hole drilling, a wavelength of 100 nm or less can be selected. The fluence of the pulsed laser light 20 may be lower than the machining threshold of the workpiece W.

レーザー照射の結果、金属薄膜10およびワークWに、開口30が形成される(S130)。 As a result of the laser irradiation, an opening 30 is formed in the metal thin film 10 and the workpiece W (S130).

続く後処理において、金属薄膜10が除去される(S140)。これにより開口30が形成されたワークWを得ることができる。 In the subsequent post-processing, the metal thin film 10 is removed (S140). This results in a workpiece W with an opening 30 formed therein.

以上が加工方法である。 That's the processing method.

図2は、図1の加工方法を説明するフローチャートである。フローチャートの各ステップS100~140は、図1のそれらに対応している。 Figure 2 is a flowchart explaining the processing method of Figure 1. Each step S100 to 140 of the flowchart corresponds to the steps of Figure 1.

続いて、上述の加工方法に利用可能なレーザー加工装置100を説明する。 Next, we will explain the laser processing device 100 that can be used for the above-mentioned processing method.

図3は、レーザー加工装置を示す図である。レーザー加工装置100は、レーザー光源110、集光レンズ120、希ガス130、シャッター140、金属薄膜フィルタ150、集光ミラー160を備える。レーザー光源110は、近赤外レーザーパルス発振装置であり、フェムト秒のパルス幅を有する近赤外パルス光200を生成する。レーザー光源110としてはチタンサファイアレーザーなどを用いることができる。 Figure 3 is a diagram showing a laser processing device. The laser processing device 100 includes a laser light source 110, a condensing lens 120, a rare gas 130, a shutter 140, a metal thin film filter 150, and a condensing mirror 160. The laser light source 110 is a near-infrared laser pulse oscillator, and generates near-infrared pulsed light 200 having a femtosecond pulse width. A titanium sapphire laser or the like can be used as the laser light source 110.

集光レンズ120は、近赤外パルス光200を、希ガス130に集光する。希ガス130は高次高調波を発生する非線形媒質であり、本実施例ではArを用いた。希ガス130としては、Arのほか、He,Ne,KrやXeを用いることができる。 The focusing lens 120 focuses the near-infrared pulsed light 200 onto the rare gas 130. The rare gas 130 is a nonlinear medium that generates high-order harmonics, and in this embodiment, Ar is used. In addition to Ar, He, Ne, Kr, and Xe can also be used as the rare gas 130.

金属薄膜フィルタ150は、希ガス130において発生した高次高調波のうち、加工に使用するEUVパルス光202を透過させ、近赤外領域の基本波およびその他の高調波を除去する。 The metal thin film filter 150 transmits the EUV pulsed light 202 used for processing among the higher harmonics generated in the rare gas 130, and removes the fundamental wave and other harmonics in the near infrared region.

集光ミラー160は、EUVパルス光202を、金属薄膜が形成されたワークWに集光する。集光ミラー160としては、Wolterミラーを用いることができ、これによりEUVパルス光202は、ワークW上において、1μm以下のスポットに集光される。 The collector mirror 160 focuses the EUV pulsed light 202 onto the workpiece W on which a metal thin film is formed. A Wolter mirror can be used as the collector mirror 160, which focuses the EUV pulsed light 202 onto a spot of 1 μm or less on the workpiece W.

ワークWに入射するEUVパルス光202のパルス数は、シャッター140の開閉により制御することができる。なお、シャッター140の位置は、図3のそれに限定されず、別の場所に設けてもよい。 The number of pulses of the EUV pulsed light 202 incident on the workpiece W can be controlled by opening and closing the shutter 140. Note that the position of the shutter 140 is not limited to that shown in FIG. 3 and may be located elsewhere.

以上がレーザー加工装置100の構成である。 The above is the configuration of the laser processing device 100.

続いて、図3のレーザー加工装置100を用いて、いくつかのサンプルを加工した結果について説明する。 Next, we will explain the results of processing several samples using the laser processing device 100 in Figure 3.

実験では、ワークWとして、サブミクロンオーダの微細加工の需要が高いSiを採用した。またSi基板の上に形成する金属薄膜10の材料としては、以下のものを用いた。
サンプル1 Au
サンプル2 Ag
サンプル3 Pd
サンプル4 Pt
サンプル5 Cu
サンプル6 Ni
サンプル7 Cr
サンプル8 金属薄膜無し
In the experiment, silicon, which is in high demand for microfabrication on the submicron order, was used as the workpiece W. The following materials were used for the metal thin film 10 formed on the silicon substrate.
Sample 1 Au
Sample 2 Ag
Sample 3 Pd
Sample 4 Pt
Sample 5 Cu
Sample 6 Ni
Sample 7 Cr
Sample 8 No metal thin film

ワークに照射されるEUVパルス光の波長は、20~50nmであり、ショット数は1000である。 The wavelength of the EUV pulsed light irradiated onto the workpiece is 20 to 50 nm, and the number of shots is 1,000.

図4は、レーザー照射後のサンプル1の断面図である。断面図の測定には、原子間力顕微鏡を用いた。サンプル1は、Siの上に、金属薄膜10として、厚さ100nmのAgを形成したものである。深さ方向yの-0.1μmが、AgとSiの界面である。SiのワークWの加工深さは、400nm(y=-0.5μm)にまで到達しており、また加工跡の直径は、深さ100nmの点で、0.5μm以下であり、サブミクロンの微細加工が実現できていることが示されている。 Figure 4 is a cross-sectional view of sample 1 after laser irradiation. An atomic force microscope was used to measure the cross-sectional view. Sample 1 has 100 nm thick Ag formed on Si as a metal thin film 10. The interface between Ag and Si is at -0.1 μm in the depth direction y. The machining depth of the Si workpiece W reaches 400 nm (y = -0.5 μm), and the diameter of the machining marks is 0.5 μm or less at a depth of 100 nm, demonstrating that submicron fine machining has been achieved.

図5は、レーザー照射後のサンプル2の断面図である。サンプル2は、Siの上に、金属薄膜10として、厚さ100nmのAuを形成したものである。深さ方向yの-0.1μmが、AuとSiの界面である。SiのワークWの加工深さは、-100nm(y=-0.2μm)にまで到達しており、また加工跡の直径は、深さ-100nmの点で、0.5μm程度であり、サブミクロンの微細加工が実現できていることが示されている。 Figure 5 is a cross-sectional view of sample 2 after laser irradiation. Sample 2 has 100 nm-thick Au formed on Si as a metal thin film 10. The interface between Au and Si is at -0.1 μm in the depth direction y. The machining depth of the Si workpiece W reaches -100 nm (y = -0.2 μm), and the diameter of the machining marks is about 0.5 μm at a depth of -100 nm, demonstrating that submicron fine machining has been achieved.

図4および図5のいずれの場合においても、金属薄膜層の厚み100nm以上の深さの加工深さが計測されており、半導体試料層(ワークW)まで加工が進行していることが示されている。なお、表面に前処理として金属層を形成させていない半導体試料の場合は極端紫外光パルスを照射しても、加工は進行しない。 In both cases of Figures 4 and 5, the machining depth was measured to be 100 nm or more thicker than the metal thin film layer, indicating that machining has progressed down to the semiconductor sample layer (workpiece W). Note that in the case of a semiconductor sample that does not have a metal layer formed on its surface as a pretreatment, machining does not progress even when an extreme ultraviolet light pulse is irradiated.

サンプルに照射されるEUVパルス光202のフルエンスは、130mJ/cm程度と見積もられる。一方、Siの加工しきい値は、270mJ/cm程度であるとされる。したがって、EUVパルス光202のフルエンスは、加工しきい値の半分、もしくはそれ以下であるにも関わらず、Siのワークが加工できている点に留意すべきである。 The fluence of the EUV pulsed light 202 irradiated to the sample is estimated to be about 130 mJ/cm 2. On the other hand, the processing threshold of Si is said to be about 270 mJ/cm 2. Therefore, it should be noted that the Si workpiece can be processed even though the fluence of the EUV pulsed light 202 is half or less than the processing threshold.

図6は、サンプル1~サンプル8の加工特性を示す図である。Ag,Au,Pdについて、Si部分まで加工が進行したことが確認された。Ag,Auについては、図4,図5について示した通りであり、それぞれ、Si部の400nm、100nmの深さまで加工が進行した。またPdについても、Si部の深さ50nmまで加工が進んでおり、Ag,Auに比べて加工深さは浅いが、Siを加工できていることが確認できた。なお、Ag,Auでは、穴の底部が尖っているのに対して、Pdでは、底部がフラットとなっていた。 Figure 6 shows the processing characteristics of samples 1 to 8. It was confirmed that processing had progressed to the Si portion for Ag, Au, and Pd. For Ag and Au, as shown in Figures 4 and 5, processing had progressed to a depth of 400 nm and 100 nm in the Si portion, respectively. For Pd, processing had progressed to a depth of 50 nm in the Si portion, and although the processing depth was shallower than for Ag and Au, it was confirmed that the Si had been processed. Note that while the bottom of the hole was sharp for Ag and Au, the bottom of the hole was flat for Pd.

一方、Pt,Cu,Ni,CrおよびSi(金属薄膜なし)のサンプルについては、いずれもSi部への加工の進行は認められなかった。 On the other hand, for the Pt, Cu, Ni, Cr and Si (without metal thin film) samples, no progress of processing was observed in the Si part.

図6には、各材料の、エネルギー42eVのEUV光の光侵入長を示している。Au,Agに対する光子エネルギー42eVのEUV光の光侵入長はそれぞれ7nm、8nmであり、他の材料よりも短い。このことから、投入したパルスエネルギーは、金属薄膜10の入射面近傍で吸収され、局所的な温度上昇が起こりやすく、このことがSiへの加工を可能としていると考えられる。反対に、Pt,Cu,Ni,CrおよびSiは、光侵入長が10nmと長いため、金属薄膜10の温度を局所的に上昇させるには至らず、これが、Si部へ加工が進行していない理由と考えられる。 Figure 6 shows the optical penetration depth of EUV light with an energy of 42 eV for each material. The optical penetration depth of EUV light with a photon energy of 42 eV for Au and Ag is 7 nm and 8 nm, respectively, which is shorter than the other materials. From this, it is believed that the input pulse energy is absorbed near the incident surface of the metal thin film 10, which tends to cause a local temperature rise, which makes it possible to process Si. In contrast, Pt, Cu, Ni, Cr and Si have a long optical penetration depth of 10 nm, which does not result in a local rise in the temperature of the metal thin film 10, which is believed to be the reason why processing does not progress to the Si portion.

また図6には、各材料の熱伝導率が示される。Si部の加工が認められたAu,Ag,Pdの熱伝導率を比較すると、それぞれ318,429,72(W/m・K)である。Au,Agの方が、Pdよりも加工深さが深いという結果から推察すると、シリコンの加工しきい値以下のフルエンスでのSi部の加工を行うためには、短い光侵入長と高い熱伝導率を有する材料が望ましいと考えられる。これは、熱伝導率が高い材料の方が、金属薄膜で発生した熱を効率的にシリコン部に伝えることができ、Siの温度を上昇させることができるためであると考えられる。 Figure 6 also shows the thermal conductivity of each material. Comparing the thermal conductivities of Au, Ag, and Pd, which were confirmed to be used in processing the Si part, the results are 318, 429, and 72 (W/m·K), respectively. Inferring from the result that Au and Ag have deeper processing depths than Pd, a material with a short light penetration length and high thermal conductivity is considered desirable for processing the Si part at a fluence below the processing threshold of silicon. This is thought to be because a material with high thermal conductivity can efficiently transfer heat generated in the metal thin film to the silicon part, thereby raising the temperature of the Si.

以上の実験結果から以下の知見が得られる。
(1)金属薄膜10の材料は、光侵入長が10nm以下のものであることが好ましい。短い光侵入長は、金属薄膜10を局所的に加熱することに寄与しているものと考えられる。
The following findings can be obtained from the above experimental results.
(1) It is preferable that the material of the thin metal film 10 has an optical penetration depth of 10 nm or less. It is believed that the short optical penetration depth contributes to localized heating of the thin metal film 10.

(2)金属薄膜10の熱伝導率は、200W/m・K以上、好ましくは300W/m・K以上であることが好ましい。これによりレーザー照射により発生した局所的な熱が、加工対象であるSi部に高効率で伝導することとなり、Siの加工をアシストしていると考えられる。 (2) The thermal conductivity of the metal thin film 10 is preferably 200 W/m·K or more, and more preferably 300 W/m·K or more. This allows the localized heat generated by the laser irradiation to be conducted with high efficiency to the Si portion to be processed, which is thought to assist in the processing of the Si.

本実施形態によれば、X線自由電子レーザーのような大型施設における高輝度光源を使用しなくても、テーブルトップ装置から得られる極端紫外光パルスを用いてサブミクロン分解能での半導体材料の微細加工が可能となる。 According to this embodiment, it is possible to microfabricate semiconductor materials with submicron resolution using extreme ultraviolet light pulses obtained from a tabletop device, without using a high-brightness light source in a large facility such as an X-ray free electron laser.

また、テーブルトップ型の極端紫外レーザー光源による加工が可能となったことによって、微細加工コストの大幅な低下を実現し、微細加工による機能性を持つ素子開発が安価に実現することができる。 In addition, by making it possible to process using a tabletop extreme ultraviolet laser light source, the cost of microfabrication has been significantly reduced, making it possible to inexpensively develop elements with functionality achieved through microfabrication.

また、加工に必要な前処理も簡便であることから、半導体材料の微細加工プロセスとして実装することへのハードルが低いといえる。世界のレーザー加工市場は年率10%前後で急成長しており、表面微細加工による機能性表面の創成や、半導体実装に不可欠なシリコン貫通ビアの微細化など、様々な応用技術開発への展開が考えられ、本発明の適用範囲は広い。 In addition, the pretreatment required for processing is simple, so the hurdle for implementing this technology in microfabrication processes for semiconductor materials is low. The global laser processing market is growing rapidly at around 10% per year, and the invention has a wide range of application, including the creation of functional surfaces through surface microfabrication and the miniaturization of through-silicon vias, which are essential for semiconductor implementation.

実施形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 The present invention has been described using specific terms based on the embodiments, but the embodiments merely show the principles and applications of the present invention, and many modifications and changes in arrangement are permitted to the embodiments as long as they do not deviate from the concept of the present invention as defined in the claims.

W ワーク
10 金属薄膜
20 パルスレーザー光
30 開口
100 レーザー加工装置
110 レーザー光源
120 集光レンズ
130 希ガス
140 シャッター
150 金属薄膜フィルタ
160 集光ミラー
200 近赤外パルス光
202 EUVパルス光
Reference Signs List W Work 10 Metal thin film 20 Pulsed laser light 30 Aperture 100 Laser processing device 110 Laser light source 120 Condenser lens 130 Rare gas 140 Shutter 150 Metal thin film filter 160 Condenser mirror 200 Near-infrared pulsed light 202 EUV pulsed light

Claims (11)

ワークの加工方法であって、
前記ワークの表面に金属薄膜を形成するステップと、
前記金属薄膜に対してレーザー光を照射し、前記ワークを加工するステップと、
前記金属薄膜を除去するステップと、
を備えることを特徴とする加工方法。
A method for machining a workpiece, comprising the steps of:
forming a thin metal film on a surface of the workpiece;
irradiating the metal thin film with a laser beam to process the workpiece;
removing the thin metal film;
A processing method comprising:
前記ワークは半導体材料であることを特徴とする請求項1に記載の加工方法。 The processing method according to claim 1, characterized in that the workpiece is a semiconductor material. 前記ワークはSiを含むことを特徴とする請求項1に記載の加工方法。 The processing method according to claim 1, characterized in that the workpiece contains Si. 前記金属薄膜の材料は、Au、Ag、Pd、それらの少なくともひとつを含む合金、からなる群から選択されるひとつを含むことを特徴とする請求項2に記載の加工方法。 The processing method according to claim 2, characterized in that the material of the metal thin film includes one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, and an alloy containing at least one of them. 前記金属薄膜は、前記レーザー光に対して、10nmより短い侵入長を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加工方法。 The processing method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal thin film has a penetration length for the laser light that is shorter than 10 nm. 前記金属薄膜は、200W/m・Kより大きい熱伝導率を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加工方法。 The processing method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal thin film has a thermal conductivity of greater than 200 W/m·K. 前記金属薄膜の厚さは、5~500nmであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加工方法。 The processing method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal thin film has a thickness of 5 to 500 nm. 前記レーザー光は、EUV(Extreme Ultraviolet)光であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加工方法。 The processing method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the laser light is EUV (Extreme Ultraviolet) light. 前記レーザー光は、パルスレーザーの高次高調波であることを特徴とする請求項8に記載の加工方法。 The processing method according to claim 8, characterized in that the laser light is a high-order harmonic of a pulsed laser. 前記レーザー光の前記金属薄膜における集光スポット径は、1μm以下であることを特徴とする請求項8に記載の加工方法。 The processing method according to claim 8, characterized in that the diameter of the focused spot of the laser light on the metal thin film is 1 μm or less. 前記レーザー光は、Wolterミラーを用いて集光されることを特徴とする請求項10に記載の加工方法。 The processing method according to claim 10, characterized in that the laser light is focused using a Wolter mirror.
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