Semiconductor industry demands decrease in line/space dimensions of IC substrates. Particularly for IC substrates for CPU, line/space dimensions below $10{\mu}m/10{\mu}m$ are expected to be used in production since 2014. Conventional production technologies (SAP, etc.) based on photolithography are widely agreed to be reaching capability limits. To address this limitation, the embedded circuit fabrication technology using laser ablation has been recently developed. In this paper, we used a nanosecond UV laser and a picosecond UV laser to fabricate embedded circuit patterns into a buildup film with $SiO_2$ powders for IC substrate. We conducted SEM and EDS analysis to investigate surface quality of the embedded circuit patterns. Experimental results showed that due to higher recoil pressure, picosecond UV laser ablation of the buildup film generated a better surface roughness.
Today, the most common process for generating Through Silicon Vias (TSVs) for 3D ICs is Deep Reactive Ion Etching (DRIE), which allows for high aspect ratio blind holes with low surface roughness. However, the DRIE process requires a vacuum environment and the use of expensive masks. The advantage of using lasers for TSV drilling is the higher flexibility they allow during manufacturing, because neither vacuum nor lithography or masks arc required and because lasers can be applied even to metal and to dielectric layers other than silicon. However, conventional nanosecond lasers have the disadvantage of causing heat affection around the target area. By contrast, the use of a picosecond laser enables the precise generation of TSVs with less heat affected zone. In this study, we conducted a comparison of thermalization effects around laser-drilled holes when using a picosecond laser set for a high pulse energy range and a low pulse energy range. Notably, the low pulse energy picosecond laser process reduced the experimentally recast layer, surface debris and melts around the hole better than the high pulse energy process.
Picosecond lasers are a very effective tool for micromachining metals, especially when high accuracy, high surface roughness and no heat affected zone are required. However, low productivity has been a limit to broadening the spectrum of their industrial applications. Recently it was reported that in the micromachining of copper with a 1064nm picosecond laser, there exist the optimal pulse energy and repetition rate to achieve the maximum volume ablation rate. In this paper, we used a 515nm picosecond laser, which is more efficient for micromachining copper in terms of laser energy absorption, to obtain its optimal pulse energy and repetition rate. Theoretical analysis based on the experimental data on copper ablation showed that using a 515nm picosecond laser instead of a 1064nm picosecond laser is more favorable in that the calculated threshold fluence is 75% lower and optical penetration depth is 50% deeper.
Kim, Hyun-Soo;Chu, Sung-Sil;Kim, Gwi-Eon;Lee, Won-Young;Kim, Ung
한국의학물리학회지:의학물리
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제6권2호
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pp.61-70
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1995
헤마토포르피린 유도체는 광역학 치료를 위한 활성감응제로 이용되고 있다. 본 연구는 헤마토포르피린 유도체 분자의 암세포와의 에너지 전달과정을 조사하기 위하여 동시 모드록킹된 색소 레이저와 ~70 피코초 ($10^{-12}$ sec) 시산 분해능을 갖는 단일광자 계수장치 장치를 이용하여 용액에서와 암세포에서 각각 시간분해 형광 스펙트럼을 측정 분석하였다. 측정된 스펙트럼은 deconvolution 방법으로 곡선맞춤되었는데 단량체의 느린 소멸 ($\tau$$_1$=6.3 ㎱)과 이량체의 빠른 소멸 ($\tau$$_1$= 250 ㎰)로 분석되었으며 정상상태에서의 흡수 및 형과 스펙트럼의 결과와 일치하였다. 농도를 일정하게 하고 극성 분자를 5%에서 95%까치 증가시키면서 형광 소멸 곡선을 측정하여 곡선 맞춤과 결과 빠른 소멸성분 ( $A_2$) 값이 증가하였으며 그 증가 폭이 비극성 분자인 메탄올에서 보다 현저하게 나타났다. 헤마토포르피린 유도체 용액에 암세포를 자연 부유시켜 형광 소멸 곡선을 비교 분석한 결과 암세포에 흡착되었을 때 유효 형광 수명 시간이 감소하였다. 이것은 단량체에 비하여 이량체가 암세포의 흡착에 관여하고 있다는 증거로 분석되었다.
정현파로 구동되는 위상변조기로 주파수 첩이 유기된 펄스를 발생시키고, 이 첩이 유기된 펄스를 분산이 있는 광섬유로 압축하는, 첩된 펄스의 압축에 의한 고속의 선천적으로 안정된 변환 제한급 광펄스 발생에 대해 보고한다. 실험결과 ∼14 피코초의 시간 대역곱이 ∼0.34인 Sech2 형태의 펄스를 10 GHz의 반복율로 성공적으로 발생시킬 수 있음을 보였다. 본 접근 방법은 고차 솔리톤 효과를 이용한 펄스 압축과 같은 여타 방법과는 다르게 광전력에 무관하기 때문에, 저 전력 레이저에 아주 유용하게 응용될 수 있다.
한국천문연구원에서 개발 중인 KHz급 Satellite Laser Ranging(SLR) 시스템인 ARGO-M 의 운영시스템 중의 하나인 Interface Control System 은 현재 시각에서의 위성의 위치를 개산하여 추적마운트부에 Tracking 정보를 제공하고, 주기적으로 발사되는 레이저의 귀환 시간을 계산하여 수신광검출기 게이트를 열어야 하는 시간을 FPGA 보드에 전달하는 기능 등을 수행하게 된다. 이러한 일련의 작업은 각각 필요한 시점에 정확하게 실행되어야 하며 이를 위해 실시간 운영체계가 사용될 예정이다. 실시간 운영체계 하에서 Ranging 에 관련한 프로세스를 수행할 경우에 발생될 수 있는 문제점을 검토하기 위해서 기존에 Austria Graz SLR 관측소에서 사용하고 있는 DOS용 테스트 프로그램을 실시간 운영체계로 검토되고 있는 INtime 환경으로 이식하여 성능을 기존의 DOS 프로그램과 비교하여 보았다. Controller 역할을 담당하고 있는 FPGA 보드와의 데이터 통신의 주기성을 확인하는 시험 결과 실시간 운영체계를 사용하는 경우가 USB 사용 등 외적인 교란에 의한 영향을 적게 받는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 500피코초 단위의 해상도를 갖는 내부 이벤트 타이머와의 연계, 레이저 발사 명령, 광검출기의 게이트 여닫기 등의 프로세스가 실시간 환경에서 문제점 없이 구현 가능함을 확인하였다.
우리는 탄소가 도핑 된 FePt 박막을 스퍼터링 방법으로 제작한 후 시간 분해능을 가진 모크 장비를 이용해서 매우 빠른 자기소거 후 그 회복 과정을 관찰하였다. 탄소의 함량이 늘어 날수록 격자 구조가 $L1_0$에서 벗어나는 것을 확인하였으며 보자력의 변화 또한 확인하였다. 모든 시료가 펨토 초 펄스로 열을 받으면 5 피코초 안에 자기 소거되었다. 그 후 흥미롭게도 탄소 함량이 많을수록 매우 빠른 자기 회복 시간이 길어지는 것이 관측되었다.
광 시분할 및 파장분할 다중화에 의한 초고속 광통신 시스템에 적합한 파장 및 반복율 가변 능력을 갖는 초단 펄스열을 고리형 반도체 광섬유 레이저의 광주입 모드잠김에 의해 발생시켰다. 발생된 광 펄스열은 10 GHz, 20 GHz, 30 GHz, 및 40 GHz의 다양한 반복율에서 ${\sim}10$ 피코초 정도의 펄스폭과 30 nm가 넘는 파장 가변능력을 보였다.
Picosecond (ps) laser micro-machining has emerged as an attractive method of fabricating high-precision microstructures, especially in metals. In this paper, a metallic mold for diffraction gratings is fabricated with a mode-locked 12 Ps $Nd:YVO_4$ laser. Laser pulses with a wavelength of 355nm are irradiated on the surface of NOK 80, a mold material, to generate line patterns. In order to minimize the line width, laser power is set just above the ablation threshold of NOK 80. Results show that the spectrum from the fabricated mold is good enough for some industrial application.
Low-k wafer engraving process has been investigated by using UV pico-second laser with high repetition rate. Wavelength and repetition rate of laser used in this study are 355 nm and 80 MHz, respectively. Main parameters of low-k wafer engraving processes are laser power, work speed, assist gas flow, and protective coating to eliminate debris. Results show that engraving qualities of low-k layer by using a laser with UV pico-second pulse width and high repetition rate had better kerf edge and higher work speed, compared to one by conventional laser with nano-second pulse width and low repletion rate in the range of kHz. Assist gas and protective coating to eliminate debris gave effects on the quality of engraving edge. Total engraving width and depth are obtained less than $20\;{\mu}m$ and $10\;{\mu}m$ at more than 500 mm/sec work speed, respectively. We believe that engraving method by using UV pico-second laser with high repetition rate is useful one to give high work speed in laser material process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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