一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113102390A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110464401.2(22)申请日2021.04.28(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人范丽莎姚建华张群莉王梁张硕文(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.B08B7/00(2006.01)H01L21/67(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法(57)摘要一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，包括以下步骤：1)将待清洗基板粘结在三维移动平台上，移动三维移动平台使待所述待清洗基板位于激光脉冲聚焦焦点正下方处；2)利用脉冲激光束和脉冲激光束聚焦在永磁铁N极和永磁铁S极之间诱导气体击穿产生等离子体冲击波，使得待清洗基板表面上的微纳米颗粒污染物在冲击波去除力的作用下从待清洗基板表面飞离。本发明在保留了双光束脉冲激光诱导冲击波清洗的绿色环保、控制方便、有效去除清洗盲区的优势的同时，能通过磁场的约束作用增强等离子体强度与存续时间，增强冲击波的强度，提高基板的清洗面积与清洗效率。CN113102390ACN113102390A权利要求书1/2页1.一种磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将待清洗基板(11)粘结在三维移动平台(10)上，移动三维移动平台(10)使待所述待清洗基板(10)位于激光脉冲聚焦焦点(16)正下方处；2)利用第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)聚焦在永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)之间诱导气体击穿产生等离子体冲击波(15)，使得待清洗基板(11)表面上的微纳米颗粒污染物(12)在冲击波(15)去除力的作用下从待清洗基板(10)表面飞离。2.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述三维移动平台(10)由计算机控制系统(14)控制，三维移动平台(10)移动精度为5μm。3.如权利要求2所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述待清洗基板(10)的背面与三维移动平台(10)在实验时使用双面胶带粘结固定，在实验后取下。4.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述待清洗基板(10)表面位于双束脉冲激光聚焦焦点(16)的正下方，等离子体与待清晰基板(10)表面距离要保证实验不会损伤基板，且有好的清洗效果。5.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)分别由第一脉冲激光器(1)和第二脉冲激光器(3)分别产生得到；所述第一脉冲光束(4)经过反射镜形成反射脉冲激光束(6)，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)由第一聚焦镜(8)和第二聚焦镜(9)分别聚焦于永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的中间空间内一点，此点与永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的垂直距离相同。6.如权利要求5所述的时间调控双脉冲激光诱导等离子体冲击波清洗方法，其特征在于，所述第一脉冲激光束(4)和第二脉冲激光束(7)由数字延迟发生器(2)控制两脉冲延迟时间，在0‑100μs之间可调，反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)中至少有一束脉冲能单独击穿气体诱导产生等离子体冲击波。7.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)所在平面平行于所述待清洗基板表面与所述两永磁铁平面，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦点一直位于在所述两个永磁铁的中心平面上。8.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)在同一平面内夹角在0‑180度之间可调，且所述反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)的光束能量比值在1：0‑1:1之间可调。9.如权利要求5所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，所述永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)之间距离不固定，且可根据永磁铁N极(13)和永磁铁S极(17)的距离调控磁场强度。10.如权利要求1所述的磁场约束双束脉冲激光诱导冲击波清洗微纳颗粒方法，其特征在于，反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦导气体击穿，击穿次数在1‑100之间；反射脉冲激光束(6)和第二脉冲激光束(7)聚焦在待清洗表面上方气体中诱导击穿，此2CN