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第一篇 吸附薄膜的激光加工 1

引言 1

第一章 激光薄膜加工的物理基础 4

1.1 激光辐射作用下的薄膜加热 4

1.1.1 辐射能的吸收和转换 4

1.1.2 加热阶段的热物理分析 6

1.2 激光照射作用下的去膜机制 15

1.2.1 过程的定性研究 15

1.2.2 薄膜双相破损的理论分析 17

1.2.3 唯象模型 21

1.2.4 激光去膜技术的实验研究 26

结论 29

第二章 激光薄膜加工时光学图象的形成方法 31

2.1 轮廓光束（聚焦）法 31

2.2 投影法 33

2.3 光象轮廓投影的形成法 36

2.4 光象正投影的形成法 41

2.5 接触法 45

2.6 全息法 46

2.7 关于辐射相干性作用的提示 47

结论 49

第三章 辐射作用机制和成象方法对激光薄膜加工的精度和模式选择的影响 50

3.1 与成象机制有关的图象畸变 50

3.1.1 热畸变 51

3.1.2 图象的流体动力畸变和激光薄膜加工的光洁度 59

3.2.1 象的衍射畸变 62

3.2 光象形成的精度 62

3.2.2 象差畸变 65

3.2.3 激光光束不均匀引起的象畸变 66

3.2.4 光象畸变的其它原因 67

3.2.5 畸变的相互作用 68

3.3 激光薄膜加工的再现性 69

3.3.1 激光器辐射参数的稳定性 69

3.3.2 加工结果的再现性与激光辐射参数稳定性的关系 70

3.4.1 激光薄膜加工时薄膜结构的片基上可能产生裂纹的原因 73

3.4 激光薄膜加工过程中片基特性的变化 73

3.4.2 片基表层的熔化 78

结论 81

第四章 激光薄膜加工的工艺过程 84

4.1 薄膜元件电参数的调整 85

4.1.1 混合集成电路参数的微调与故障的排除 86

4.1.2 石英压电元件参数的微调 102

4.1.3 薄膜电路的功能微调 120

4.2 薄膜的尺寸加工 123

4.2.1 薄膜电路布局的修正 124

4.2.2 薄膜元件布局的形成 129

4.3 激光信息记录 134

4.3.1 数字光盘信息记录 134

4.3.2 模拟信息记录 144

4.4 激光薄膜加工技术的优化 146

4.4.1 激光薄膜加工精度的主要物理限制 147

4.4.2 激光薄膜加工技术的优化途径 148

结论 156

第五章 薄膜加工的激光设备 158

5.1 薄膜加工用的激光器 159

5.2 激光薄膜加工设备的光学机械系统 165

5.2.1 高能（激光）通道光学系统激光光束扫描方法 165

5.2.2 目视通道的光学系统 172

5.3 激光调试设备 175

5.4 薄膜尺寸加工的激光设备 178

5.4.1 校准薄膜元件尺寸的激光设备 178

5.4.2 薄膜元件布局成形的设备 179

结论 182

第二篇 激光工艺在微电子装配操作中的应用 183

引言 183

第六章 激光加热和焊接 185

6.1 非破损材料的加热特性 185

6.2 激光加热的应用 191

6.2.1 激光淬火 192

6.2.2 激光定域合金掺杂 194

6.3 激光焊接 197

6.3.1 激光辐射作用下金属熔化过程的特性 198

6.3.2 激光点焊 202

6.3.3 激光缝焊 211

6.3.4 影响激光焊接质量的因素 215

6.3.5 微电子技术装配操作中应用激光焊接的特例 218

结论 225

第七章 材料的激光尺寸加工 226

7.1 激光钻孔 226

7.1.1 激光钻孔时材料去除过程的特性 226

7.1.2 吸收材料中的钻孔规律 230

7.1.3 单脉冲激光打孔的精度和重复性 233

7.1.4 多脉冲打孔法 238

7.2 材料的激光分割 241

7.2.1 材料的激光切割 242

7.2.2 激光热劈裂 245

7.3 激光尺寸加工在微电子技术中应用的特例 246

结论 260

第八章 微电子装配操作的激光工艺设备 261

8.1 激光工艺设备的基本装置 261

8.2 焊接和热处理用的激光工艺设备 263

8.3 尺寸加工的激光工艺设备 266

结论 266

第三篇 激光对微电子技术基础性工艺过程的活化 269

引言 269

9.1 激光辐射的热化学作用 272

第九章 激光热化学和激光光化学在微电子技术中的应用 272

9.1.1 激光辐射作用下金属膜的氧化 273

9.1.2 半导体的激光氧化 292

9.1.3 氧化材料表面的还原 295

9.1.4 激光热离解金属有机化合物 297

9.1.5 薄膜电化学沉积过程的激光活化 306

9.1.6 激光辐射对某些聚合材料的作用 308

9.1.7 化合物与合金的激光热活性合成 311

9.2 激光辐射的光化学作用 315

9.2.1 气相金属有机化合物的激光离解 316

9.2.2 选择性激光光蚀刻 319

结论 323

第十章 半导体微电子元件参数的激光可控修正 324

引言 324

10.1 激光能量在半导体中的吸收特性和重新分布 325

10.1.1 激光辐射在半导体中的吸收 325

10.1.2 载流子的松弛和复合、晶格的加热 329

10.1.3 半导体中表面电磁波的激励和表面周期性结构的形成 333

10.2 离子注入半导体的激光退火 335

10.2.1 离子注入半导体激光退火的特性 336

10.2.2 激光退火的机制 347

10.2.3 离子注入半导体激光退火与其它退火方法比较所具有的潜力 351

10.3 绝缘片基上硅膜的激光结晶化 353

10.4 半导体缺陷的激光除吸法 359

10.5 应用激光修正结构的方法制造半导体仪器的特例 360

结论 364

引言 366

第十一章 激光等离子体镀膜法 366

11.1 激光等离子体镀膜法的实质 367

11.2 激光脉冲辐射镀膜过程的特性 368

11.2.1 激光辐射与靶材和激光腐蚀产物的相互作用 368

11.2.2 激光腐蚀产物惯性飞散阶段的特性 370

11.2.3 激光腐蚀产物与片基的相互作用和凝结物在片基表面的形成 372

11.3 激光等离子体镀膜法在微电子技术中应用的特例 375

结论 380

12.1 激光定域镀膜法的实质 381

第十二章 激光定域镀膜 381

12.2 实验技术和研究方法 382

12.3 激光定域镀膜过程的特点 389

12.4 激光定域镀膜的物理模型 394

12.4.1 薄膜从施主片基阈值前脱落的机制 394

12.4.2 激光定域镀膜的蒸发模式 398

12.5 激光定域镀膜的主要应用范围 405

结论 410

参考文献 411