【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有旋转镜和圆环目标的灯塔扫描仪
本专利技术涉及激光烧蚀工艺,例如用于以良好的表面质量涂覆各种材料。更具体而言,本专利技术涉及从目标去除材料以便产生粒子和/或等离子体的新方法。
技术介绍
激光烧蚀是用于产生精细粒子和等离子体流的过程,其中具有非常短的时间长度但产生相对高频率的激光束朝着材料的目标件定向。在释放目标材料的小片段和粒子后,释放的材料进而朝着所希望涂覆的材料定向,以便在所希望的物理元件的顶部或表面上产生涂层。涂层可根据需要实现精准的质量要求。该工艺可通过改变激光脉冲的特性(能量、脉冲长度、脉冲频率)、目标材料选择或材料结构或者通过采用可能的几个分开的目标而对不同类型的应用进行变化。此外,该工艺可通过变化目标、光源和涂覆表面之间的距离而变化。再进一步的可能性是通过采用例如对激光脉冲操纵的旋转反射表面(如移动镜)来控制和重新定向激光脉冲。温度、压强和在工艺腔中采用附加有效气体对涂层的产生给出附加控制的可能性。在现有技术中,参考文献US5760366(Haruta1)公开了用于薄膜形成的激光烧蚀装置的大量不同配置。Haruta1应用腔体,并且激光束通过透镜和镜装置定向到腔体内的目标,其中光束行进通过腔体中的孔。Haruta1还在目标附近施加磁场以将释放股流(releasedplume)朝着基板定向。图39示出了控制激光的两个反射镜的示例,其中透镜设置在第一反射镜之前。再者,几个分开的目标可用在相同的烧蚀腔体中。另一参考文献US6033741(Haruta2)公开了与Haruta1相当类似的装置,除了激光束横截面可成型为朝着目标表面的辐射具有均匀的光强度 ...
【技术保护点】
一种施加激光烧蚀的薄膜形成设备的扫描装置,其特征在于,该扫描装置包括:‑旋转镜(13),将输入激光束(12)重新定向为该旋转镜(13)的旋转轴线周围的大致圆形扫描图案,该旋转轴线与该输入激光束(12)的方向基本上平行;‑环状形成的目标(15),其中该目标(15)的中心点沿着该旋转镜(13)的旋转轴线定位,并且反射的激光束(12’)与环形目标(15)的表面接触(15c),以便沿着该大致圆形扫描图案释放目标材料(16);以及‑腔体(18),具有至少控制该腔体内的压强、温度和可能存在的附加材料的能力,并且其中该旋转镜(13)、该环形目标(15)和基板(17)设置在该腔体(18)内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 FI 201461421.一种施加激光烧蚀的薄膜形成设备的扫描装置,其特征在于,该扫描装置包括:-旋转镜(13),将输入激光束(12)重新定向为该旋转镜(13)的旋转轴线周围的大致圆形扫描图案,该旋转轴线与该输入激光束(12)的方向基本上平行;-环状形成的目标(15),其中该目标(15)的中心点沿着该旋转镜(13)的旋转轴线定位,并且反射的激光束(12’)与环形目标(15)的表面接触(15c),以便沿着该大致圆形扫描图案释放目标材料(16);以及-腔体(18),具有至少控制该腔体内的压强、温度和可能存在的附加材料的能力,并且其中该旋转镜(13)、该环形目标(15)和基板(17)设置在该腔体(18)内。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该装置还包括:-激光源(11、11’);以及-光学器件(14、21、22),操纵由该激光源(11、11’)产生的激光束(12、12’)。3.一种薄膜形成设备,包括根据权利要求1或2所述的扫描装置,其特征在于,该设备还包括:-基板(17),涂覆有释放的目标材料(16)。4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,该装置包括以所希望的方式控制该激光源(11、11’)、该光学器件(14、21、22)和该镜(13)的旋转的控制器件(11c、11c’)。5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)的内表面是锥形的。6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,旋转运动通过中空管(51)联接到该镜(13),该输入激光束(12)经由该中空管(51)被引导到该镜(13)。7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该旋转镜(13)具有多个分面。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,旋转多分面镜(13)联接到从单个输入激光束(12)产生多个激光束的旋转衍射光学元件,旋转轴线大致平行于该输入激光束(12)的方向。9.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,该光学器件(14、21、22)包括旋转光学元件,其配置为改变该输入激光束(12)的偏振,其中该旋转光学元件与该镜(13)的旋转同步。10.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,该光学器件(14、21、22)还包括配置为操纵该输入激光束(12)的空间强度分布的器件。11.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,该激光源(11、11’)输出激光脉冲。12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,撞击目标表面(15c)的激光脉冲为P-偏振、S-偏振或椭圆偏振。13.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)的直径和该镜(13)的旋转速度选择为使得该目标(15)上的扫描激光光斑的速度为至少1m/s。14.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)的直径和该镜(13)的旋转速度选择为使得该目标(15)上的扫描激光光斑的速度为至少10m/s。15.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)的直径和该镜(13)的旋转速度选择为使得该目标(15)上的扫描激光光斑的速度为至少100m/s。16.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该旋转镜(13)在扫描期间相对于该输入激光束(12)改变角度。17.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,该激光脉冲(12、12’)的能量以与该镜(13)的旋转同步的方式被控制。18.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)能够沿着其中心轴线移动。19.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)在与该镜(13)的旋转相反的方向上关于其中心轴线旋转。20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,该环形目标(15)的旋转速度在0.01和100000rpm之间。21.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,该光学器件是聚焦透镜(14)。22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,该聚焦透镜(14)沿着该激光束(12、1...
【专利技术属性】
技术研发人员:V克科宁,J皮尔托,J利马泰宁,F克拉克,
申请(专利权)人:皮科德昂有限公司,
类型:发明
国别省市:芬兰,FI
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