利用短脉冲、高峰值功率的激光脉冲使待刻蚀的材料表面局部迅速加热升温、熔化乃至汽化,可实现表层材料的精确去除。由于脉冲作用时间短,在被刻蚀材料中形成的热影响区非常浅(微米量级),因此这种材料的去除是一种“准冷态”的加工。
激光表面刻蚀方法可分为激光直接刻蚀、激光诱导等离子体刻蚀以及激光背部刻蚀法。
激光直接刻蚀法。按激光波长不同可分为:红外激光刻蚀和紫外激光刻蚀法;而按照激光脉冲宽度不同可分为:连续激光直接刻蚀、纳秒激光直接刻蚀以及飞秒激光直接刻蚀等;按照是否需要掩膜可分为掩膜式和直写式两种。
激光诱导等离子体刻蚀和激光背部湿刻法。这两种方法都是利用激光透过石英玻璃与靶物质相互作用,产生等离子体来实现对石英玻璃底面的刻蚀。它们的不同之处在于:激光诱导等离子体刻蚀所用靶材一般为固体金属,以不锈钢、铜等居多(图1);而激光背部湿刻法的靶材料一般采用有机溶剂为主(图2)。