【応用】Deep UV レーザー

レーザー微細加工を行う点から、レーザーの仕様を見たときに、重要な仕様の一つに平均出力があります。これは、加工の効率に直接影響を与えると考えられるためです。加工において、その効率というのはコストに直接反映されるため非常に重要な値です。

また、レーザーの場合の加工性は、波長にも依存します。なぜなら、波長によって材料へのエネルギー吸収性が異なり、それが直接加工効率に影響を与えるためです。

レーザーの波長は、基本波(近赤外)から2倍波(可視)、3倍波(紫外)というように短波長化が進んできました。近年では、さらに進み、4倍波(Deep UV)の産業応用も視野に入ってきています。あるレーザーメーカーは、平均出力60W@515nmのレーザーを元に平均出力20W@257.5nmのピコ秒レーザー(パルス幅1.5ps)を実現したとの報告があります。

このように、短波長化へ進むモチベーションの一つが、樹脂の微細加工です。樹脂は化学的な反応も寄与し、とくにUV領域の波長が多用されます。

近年、ホットな話題の5G通信用の基板にはポリイミドではなく、より誘電損失の少ない樹脂が使用されるようです。この樹脂は、3倍波のレーザーでも熱影響が大きく良好な切断が得られないらしいです。そのため、より吸収性の良い短波長の4倍波のレーザーを利用することを検討しているようです。

実際、この4倍波のDeep UVレーザーを用いた切断実験では、厚さ200µmという、微細加工にしては厚めのフィルムに対しても良好な切断ができたとの報告があります。

さらに、別の応用としてシリコン基板への表面処理なども検討されているようです。

このように、将来性が期待されるDeep UVですが、その特性のため、特殊は光学系が必要となったり、光学部品の寿命等の課題も浮き彫りになってきています。

このように、新しいニーズによって、それを実現する基盤技術もどんどん進化していきます。

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