一种基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法及装置，属于特种加工领域。该方法利用内部嵌入光路元件的导电冰工具，将非聚焦激光束分光并通过微冰柱阵列辐照到待加工工件指定位置，从而定域增强待加工工件导电性能；导电冰柱做阴极，待加工工件作阳极，导电冰柱对应待加工工件位置处实现光控定域电解；导电冰工具超声振动，微冰柱端部带动周围的磨粒冲击待加工工件，去除钝化层，使得电解反应得以持续进行，实现超声振动和光控电解协同打孔；导电冰柱内部含有微磨粒，可对通孔内壁进行后处理；制备不同的模具，可实现导电冰工具微冰柱阵列的快速修复。本发明专利技术可以实现半导体上阵列孔的高效高质量加工。明可以实现半导体上阵列孔的高效高质量加工。明可以实现半导体上阵列孔的高效高质量加工。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法及装置


[0001]本专利技术涉及特种加工技术中复合加工领域，尤其涉及到的一种基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法及装置。

技术介绍

[0002]以先进集成电路、微机电系统(MEMS)为代表的高端产业已成为我国科技攻关的主战场。硅材在集成电路和微机电系统领域依旧占据主导地位，以通孔、通槽为代表的硅材贯通类微结构也有着广泛应用。例如，利用硅通孔技术可以实现芯片的三维堆叠，通过层间互联在减小金属线长，提高晶体管体密度，从而可以降低芯片功耗、缩短信号延迟、提高芯片性能。
[0003]硅等半导体拥有良好的结构与功能属性，但受制于材料高脆性与低断裂韧度，材料可加工性较差，微加工难度很高，传统的机械切削加工方法难以完成微细结构的加工。
[0004]激光加工可以灵活地实现半导体材料贯通结构的加工，但是由于入射能量的损失，所得的微结构常用明显的锥度，且内壁常伴有明显的热损伤。电解加工的效率较差，容易产生杂散腐蚀，且硅材电解加工常生成致密的钝化层，需借氢氟酸去除。将两种方式复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，在导电冰盘内嵌入光路元件，将非聚焦激光束分光、反射并通过导电冰盘下端阵列导电冰柱辐照到待加工工件上从而定域增强待加工工件导电性能；导电冰柱作为阴极，待加工工件作为阳极，在外部电源作用下，导电冰柱对应待加工工件位置处实现光控定域电解。2.根据权利要求1所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，在导电冰工具向下进给的同时，超声振动仪带动导电冰工具振动，电解液中包含微磨粒，导电冰柱端面带动周围的磨粒冲击待加工工件从而去除钝化层，使得电解反应得以持续进行，实现对待加工工件的超声振动和光控电解的复合协同加工后得到盲孔/通孔。3.根据权利要求1所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，所述导电冰柱内含有透明微磨粒，可对形成的盲孔/通孔侧壁持续进行抛光；所述导电冰盘和导电冰柱内含有碳纳米管。4.根据权利要求1所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，待加工工件材料为半导体或者金属。5.根据权利要求4所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，所述半导体为单晶硅、单晶锗或者碳化硅。6.根据权利要求1所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，导电冰柱形状为圆柱或者异形柱；所述导电冰盘和导电冰柱分别通过光滑平坦底面模具和导电冰柱阵列模具制备，其中，光滑平坦底面模具和导电冰柱阵列模具的表面为超疏水面。7.根据权利要求1所述的基于可修复导电冰工具的超声振动与光控电解复合加工方法，其特征在于，激光波长532nm，脉冲激光，脉冲宽度范围为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩，张文颉，张朝阳，鲁金忠，毛东晨，徐坤，刘洋，赵斗艳，任伟超，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：