الٽرا فاسٽ ليزر مائڪرو نانو پيداوار-صنعتي ايپليڪيشنون

جيتوڻيڪ الٽرا فاسٽ ليزر ڏهاڪن کان موجود آهن، صنعتي ايپليڪيشنون گذريل ٻن ڏهاڪن ۾ تيزي سان وڌيون آهن. 2019 ۾، الٽرا فاسٽ جي مارڪيٽ ويليوليزر موادپروسيسنگ تقريبن 460 ملين آمريڪي ڊالر هئي، جنهن جي مرڪب سالياني واڌ جي شرح 13 سيڪڙو هئي. ايپليڪيشن جا علائقا جتي صنعتي مواد کي پروسيس ڪرڻ لاءِ الٽرا فاسٽ ليزر ڪاميابي سان استعمال ڪيا ويا آهن انهن ۾ سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ فوٽو ماسڪ ٺاهڻ ۽ مرمت سان گڏ سلڪون ڊائسنگ، شيشي جي ڪٽڻ/اسڪرائبنگ ۽ (انڊيم ٽين آڪسائيڊ) آئي ٽي او فلم هٽائڻ شامل آهن صارف اليڪٽرانڪس جهڙوڪ موبائل فون ۽ ٽيبليٽ، آٽوميٽو انڊسٽري لاءِ پسٽن ٽيڪسچرنگ، ڪورونري اسٽينٽ ٺاهڻ ۽ طبي صنعت لاءِ مائڪرو فلائيڊڪ ڊوائيس ٺاهڻ.

01 سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ فوٽو ماسڪ جي پيداوار ۽ مرمت

الٽرا فاسٽ ليزر مواد جي پروسيسنگ ۾ ابتدائي صنعتي ايپليڪيشنن مان هڪ ۾ استعمال ڪيا ويا. IBM 1990 جي ڏهاڪي ۾ فوٽو ماسڪ جي پيداوار ۾ فيمٽو سيڪنڊ ليزر ايبليشن جي درخواست جي رپورٽ ڏني. نانو سيڪنڊ ليزر ايبليشن جي مقابلي ۾، جيڪو ڌاتو اسپيٽر ۽ شيشي کي نقصان پيدا ڪري سگهي ٿو، فيمٽو سيڪنڊ ليزر ماسڪ ڪو به ڌاتو اسپيٽر، ڪو به شيشي کي نقصان، وغيره نه ڏيکاريندا آهن. فائدا. هي طريقو انٽيگريٽڊ سرڪٽ (ICs) پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. هڪ IC چپ پيدا ڪرڻ لاءِ 30 ماسڪ تائين گهربل هوندا ۽ قيمت $100,000 کان وڌيڪ هوندي. فيمٽو سيڪنڊ ليزر پروسيسنگ 150nm کان هيٺ لائينن ۽ پوائنٽن کي پروسيس ڪري سگهي ٿي.

شڪل 1. فوٽو ماسڪ جي تياري ۽ مرمت

شڪل 2. انتهائي الٽراوائليٽ لٿوگرافي لاءِ مختلف ماسڪ نمونن جي اصلاح جا نتيجا

02 سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ سلڪون ڪٽنگ

سلڪون ويفر ڊائسنگ سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ هڪ معياري پيداواري عمل آهي ۽ عام طور تي ميڪيڪل ڊائسنگ استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي. اهي ڪٽڻ وارا ڦيٿا اڪثر ڪري مائڪرو ڪرڪس پيدا ڪندا آهن ۽ پتلي (مثال طور ٿلهي < 150 μm) ويفرز کي ڪٽڻ ڏکيو هوندو آهي. سلڪون ويفرز جي ليزر ڪٽنگ ڪيترن ئي سالن کان سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ استعمال ڪئي پئي وڃي، خاص طور تي پتلي ويفرز (100-200μm) لاءِ، ۽ ڪيترن ئي مرحلن ۾ ڪئي ويندي آهي: ليزر گروونگ، جنهن کان پوءِ ميڪيڪل سيپريشن يا اسٽيلٿ ڪٽنگ (يعني سلڪون اسڪرائبنگ اندر انفراريڊ ليزر بيم) جنهن کان پوءِ ميڪيڪل ٽيپ سيپريشن. نانو سيڪنڊ پلس ليزر في ڪلاڪ 15 ويفرز کي پروسيس ڪري سگهي ٿو، ۽ پڪو سيڪنڊ ليزر في ڪلاڪ 23 ويفرز کي پروسيس ڪري سگهي ٿو، اعليٰ معيار سان.

03 استعمال ٿيندڙ اليڪٽرانڪس انڊسٽري ۾ شيشي جي ڪٽڻ/ لکت

موبائل فون ۽ ليپ ٽاپ لاءِ ٽچ اسڪرين ۽ حفاظتي شيشا پتلا ٿي رهيا آهن ۽ ڪجهه جاميٽري شڪلون وکر آهن. اهو روايتي ميڪيڪل ڪٽنگ کي وڌيڪ ڏکيو بڻائي ٿو. عام ليزر عام طور تي خراب ڪٽ معيار پيدا ڪن ٿا، خاص طور تي جڏهن اهي شيشي جي ڊسپلي 3-4 تہن تي رکيل هوندا آهن ۽ مٿيون 700 μm ٿلهو حفاظتي شيشو ٽيمپرڊ هوندو آهي، جيڪو مقامي دٻاءُ سان ٽٽي سگهي ٿو. الٽرا فاسٽ ليزر انهن شيشي کي بهتر ڪنڊ طاقت سان ڪٽڻ جي قابل ڏيکاريا ويا آهن. وڏي فليٽ پينل ڪٽڻ لاءِ، فيمٽو سيڪنڊ ليزر کي شيشي جي شيٽ جي پوئين مٿاڇري تي مرڪوز ڪري سگهجي ٿو، سامهون واري مٿاڇري کي نقصان پهچائڻ کان سواءِ شيشي جي اندر کي ڇڪيندي. پوءِ شيشي کي اسڪور ٿيل نموني سان ميڪيڪل يا حرارتي ذريعن استعمال ڪندي ٽوڙي سگهجي ٿو.

شڪل 3. پڪو سيڪنڊ الٽرا فاسٽ ليزر گلاس خاص شڪل واري ڪٽنگ

04 آٽوميٽو انڊسٽري ۾ پسٽن جي بناوت

هلڪي وزن واري ڪار جا انجن ايلومينيم مصر مان ٺهيل آهن، جيڪي ڪاسٽ آئرن وانگر لباس جي مزاحمتي نه آهن. مطالعي مان معلوم ٿيو آهي ته ڪار پسٽن جي بناوت جي فيمٽو سيڪنڊ ليزر پروسيسنگ رگڙ کي 25 سيڪڙو تائين گهٽائي سگهي ٿي ڇاڪاڻ ته ملبہ ۽ تيل کي مؤثر طريقي سان ذخيرو ڪري سگهجي ٿو.

شڪل 4. انجن جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ لاءِ آٽو موبائيل انجن پسٽن جي فيمٽو سيڪنڊ ليزر پروسيسنگ

05 طبي صنعت ۾ ڪورونري اسٽينٽ جي پيداوار

لکين ڪورونري اسٽينٽس جسم جي ڪورونري شريانن ۾ لڳايا ويندا آهن ته جيئن رت جي وهڪري لاءِ هڪ چينل کوليو وڃي ٻي صورت ۾ بند ٿيل رت جي نالن ۾، هر سال لکين زندگيون بچائيندا آهن. ڪورونري اسٽينٽس عام طور تي ڌاتو (مثال طور، اسٽينلیس اسٽيل، نڪل-ٽائيٽينيم شڪل ياداشت مصر، يا تازو ڪوبالٽ-ڪروميم مصر) تار ميش مان ٺهيل آهن جن جي اسٽرٽ ويڪر تقريبن 100 μm آهي. ڊگهي-پلس ليزر ڪٽنگ جي مقابلي ۾، بریکٹس کي ڪٽڻ لاءِ الٽرا فاسٽ ليزر استعمال ڪرڻ جا فائدا اعليٰ ڪٽ معيار، بهتر سطح ختم ڪرڻ، ۽ گهٽ ملبہ آهن، جيڪو پوسٽ پروسيسنگ جي قيمتن کي گهٽائي ٿو.

06 طبي صنعت لاءِ مائڪرو فلائيڊڪ ڊوائيس جي پيداوار

طبي صنعت ۾ بيمارين جي جاچ ۽ تشخيص لاءِ عام طور تي مائڪرو فلوئڊڪ ڊوائيسز استعمال ڪيا ويندا آهن. اهي عام طور تي انفرادي حصن جي مائڪرو انجڪشن مولڊنگ ۽ پوءِ گلونگ يا ويلڊنگ استعمال ڪندي بانڊنگ ذريعي ٺاهيا ويندا آهن. مائڪرو فلوئڊڪ ڊوائيسز جي الٽرا فاسٽ ليزر فيبريڪيشن جو فائدو آهي ته شفاف مواد جهڙوڪ شيشي اندر 3D مائڪرو چينل پيدا ڪيا وڃن بغير ڪنيڪشن جي ضرورت جي. هڪ طريقو بلڪ گلاس اندر الٽرا فاسٽ ليزر فيبريڪيشن آهي جنهن کان پوءِ گلي ڪيميڪل ايچنگ، ۽ ٻيو طريقو آهي فيمٽو سيڪنڊ ليزر ايبليشن گلاس اندر يا ڊسٽلڊ واٽر ۾ پلاسٽڪ ۾ ملبہ هٽائڻ لاءِ. ٻيو طريقو اهو آهي ته شيشي جي مٿاڇري ۾ چينلن کي مشين ڪيو وڃي ۽ انهن کي فيمٽو سيڪنڊ ليزر ويلڊنگ ذريعي شيشي جي ڍڪ سان سيل ڪيو وڃي.

شڪل 6. شيشي جي مواد اندر مائڪرو فلوئڊڪ چينل تيار ڪرڻ لاءِ فيمٽو سيڪنڊ ليزر-انڊسڊ سليڪٽو ايچنگ

07 انجڪٽر نوزل ​​جي مائڪرو ڊرلنگ

فيمٽو سيڪنڊ ليزر مائڪرو هول مشيننگ هاءِ پريشر انجيڪٽر مارڪيٽ ۾ ڪيترين ئي ڪمپنين ۾ مائڪرو-اي ڊي ايم کي تبديل ڪري ڇڏيو آهي ڇاڪاڻ ته فلو هول پروفائلز کي تبديل ڪرڻ ۾ وڌيڪ لچڪ ۽ مشيننگ جو وقت گهٽ آهي. پريسيسنگ اسڪين هيڊ ذريعي بيم جي فوڪس پوزيشن ۽ جھڪ کي خودڪار طريقي سان ڪنٽرول ڪرڻ جي صلاحيت ايپرچر پروفائلز (مثال طور، بيرل، فليئر، ڪنورجنس، ڊائيورجنس) جي ڊيزائن جو سبب بڻي آهي جيڪا ڪمبشن چيمبر ۾ ايٽمائيزيشن يا پينٽريٽيشن کي فروغ ڏئي سگهي ٿي. ڊرلنگ جو وقت ابليشن حجم تي منحصر آهي، 0.2 - 0.5 ملي ميٽر جي ڊرل ٿولهه ۽ 0.12 - 0.25 ملي ميٽر جي سوراخ قطر سان، هن ٽيڪنڪ کي مائڪرو-اي ڊي ايم کان ڏهه ڀيرا تيز بڻائي ٿو. مائڪرو ڊرلنگ ٽن مرحلن ۾ ڪئي ويندي آهي، جنهن ۾ ٿرو پائلٽ سوراخن جي رفنگ ۽ فنشنگ شامل آهي. آرگن کي آڪسائيڊشن کان بور هول کي بچائڻ ۽ شروعاتي مرحلن دوران آخري پلازما کي بچائڻ لاءِ معاون گئس طور استعمال ڪيو ويندو آهي.

شڪل 7. ڊيزل انجڻ انجيڪٽر لاءِ انورٽڊ ٽيپر هول جي فيمٽو سيڪنڊ ليزر اعليٰ درستگي واري پروسيسنگ

08 الٽرا فاسٽ ليزر ٽيڪسچرنگ

تازن سالن ۾، مشيننگ جي درستگي کي بهتر بڻائڻ، مواد جي نقصان کي گهٽائڻ، ۽ پروسيسنگ جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ لاءِ، مائڪرو مشيننگ جو شعبو بتدريج محققن جو مرڪز بڻجي ويو آهي. الٽرا فاسٽ ليزر جا مختلف پروسيسنگ فائدا آهن جهڙوڪ گهٽ نقصان ۽ اعليٰ درستگي، جيڪو پروسيسنگ ٽيڪنالاجي جي ترقي کي فروغ ڏيڻ جو مرڪز بڻجي چڪو آهي. ساڳئي وقت، الٽرا فاسٽ ليزر مختلف مواد تي عمل ڪري سگهن ٿا، ۽ ليزر پروسيسنگ مواد جي نقصان پڻ هڪ اهم تحقيق جي هدايت آهي. الٽرا فاسٽ ليزر مواد کي ختم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. جڏهن ليزر جي توانائي جي کثافت مواد جي ابليشن حد کان وڌيڪ هوندي آهي، ته ابليشن ٿيل مواد جي مٿاڇري ڪجهه خاصيتن سان هڪ مائڪرو نانو ڍانچي ڏيکاريندي. تحقيق ڏيکاري ٿي ته هي خاص مٿاڇري جي جوڙجڪ هڪ عام رجحان آهي جيڪو ليزر پروسيسنگ مواد جي وقت ٿئي ٿو. مٿاڇري جي مائڪرو نانو ڍانچي جي تياري مواد جي خاصيتن کي بهتر بڻائي سگهي ٿي ۽ نئين مواد جي ترقي کي پڻ فعال ڪري سگهي ٿي. اهو الٽرا فاسٽ ليزر ذريعي مٿاڇري جي مائڪرو نانو ڍانچي جي تياري کي هڪ ٽيڪنيڪل طريقو بڻائي ٿو جنهن ۾ اهم ترقي جي اهميت آهي. في الحال، ڌاتو جي مواد لاءِ، الٽرا فاسٽ ليزر مٿاڇري جي بناوت تي تحقيق ڌاتو جي مٿاڇري کي ويٽ ڪرڻ جي خاصيتن کي بهتر بڻائي سگهي ٿي، مٿاڇري جي رگڙ ۽ لباس جي خاصيتن کي بهتر بڻائي سگهي ٿي، ڪوٽنگ جي چپکڻ کي وڌائي سگهي ٿي، ۽ سيلن جي هدايتي پکيڙ ۽ چپکڻ کي وڌائي سگهي ٿي.

شڪل 8. ليزر سان تيار ڪيل سلڪون مٿاڇري جون سپر هائيڊروفوبڪ خاصيتون

هڪ جديد پروسيسنگ ٽيڪنالاجي جي طور تي، الٽرا فاسٽ ليزر پروسيسنگ ۾ ننڍي گرمي متاثر زون، مواد سان رابطي جي غير لڪير عمل، ۽ تفاوت جي حد کان ٻاهر اعلي ريزوليوشن پروسيسنگ جون خاصيتون آهن. اهو مختلف مواد جي اعلي معيار ۽ اعلي صحت واري مائڪرو نانو پروسيسنگ کي محسوس ڪري سگهي ٿو. ۽ ٽي-dimensional مائڪرو نانو جوڙجڪ جي تعمير. خاص مواد، پيچيده جوڙجڪ ۽ خاص ڊوائيسز جي ليزر جي پيداوار حاصل ڪرڻ مائڪرو نانو جي پيداوار لاءِ نوان رستا کوليندو آهي. هن وقت، فيمٽو سيڪنڊ ليزر ڪيترن ئي جديد سائنسي شعبن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويو آهي: فيمٽو سيڪنڊ ليزر کي مختلف آپٽيڪل ڊوائيسز تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو، جهڙوڪ مائڪرولينز صف، بايونڪ مرڪب اکيون، آپٽيڪل ويو گائيڊ ۽ ميٽاسرفيس؛ ان جي اعلي صحت واري، اعلي ريزوليوشن ۽ ٽي-dimensional پروسيسنگ صلاحيتن سان، فيمٽو سيڪنڊ ليزر مائڪرو فلوئڊڪ ۽ آپٽو فلوئڊڪ چپس جهڙوڪ مائڪرو هيٽر اجزاء ۽ ٽي-dimensional مائڪرو فلوئڊڪ چينل تيار يا ضم ڪري سگهي ٿو؛ ان کان علاوه، فيمٽو سيڪنڊ ليزر اينٽي ريفلڪشن، اينٽي ريفلڪشن، سپر هائيڊروفوبڪ، اينٽي آئسنگ ۽ ٻين ڪمن کي حاصل ڪرڻ لاءِ مختلف قسمن جي مٿاڇري مائڪرو نانو اسٽرڪچر پڻ تيار ڪري سگهي ٿو؛ نه رڳو اهو، فيمٽو سيڪنڊ ليزر کي بايو ميڊيسن جي شعبي ۾ پڻ لاڳو ڪيو ويو آهي، جيڪو حياتياتي مائڪرو اسٽينٽس، سيل ڪلچر سبسٽريٽس ۽ حياتياتي مائڪروسڪوپڪ اميجنگ جهڙن شعبن ۾ شاندار ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو. وسيع ايپليڪيشن امڪان. هن وقت، فيمٽو سيڪنڊ ليزر پروسيسنگ جا ايپليڪيشن فيلڊ سال بہ سال وڌي رهيا آهن. مٿي ذڪر ڪيل مائڪرو آپٽڪس، مائڪرو فلائيڊڪس، ملٽي فنڪشنل مائڪرو نانو اسٽرڪچر ۽ بايو ميڊيڪل انجنيئرنگ ايپليڪيشنن کان علاوه، اهو ڪجهه ابھرندڙ شعبن ۾ پڻ وڏو ڪردار ادا ڪري ٿو، جهڙوڪ ميٽاسرفيس تيار ڪرڻ.، مائڪرو نانو مينوفيڪچرنگ ۽ ملٽي ڊائمينشنل آپٽيڪل انفارميشن اسٽوريج، وغيره.