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年一月电镀与精饰第卷第期总期引

激光在表面处理技术中的应用

韩书梅街王明生’

摘要

激光技术在表面处理中的应用日趋广泛,应用激光诱导电化学沉积,化学沉积或激光气相沉积技术可以
在金属、半导体和某些有机物基体上实现对不同金属桩层的高速、高效选择性电镀。并且达到大童节约贵金
属的目的。
本文综述了激光诱导沉积技术的现状,前景及实验方法,希望对我国将激光技术应用到表面处理领域有
所启发和帮助。
关键词激光、沉积
术。
一前言
二激光在液相和气相沉积中的应用

激光具有高能量密度、高单色性以及良好的相激光在金属电沉积中的应用

。
干性能,近年在表面处理技术中应用越来越广泛激文献〔门报道了在热导金属片上用激光技术沉积
光在表面处理技术中的应用分为两方面,激光诱导一种金属的方法。实验装置如图所示。
化学沉积激光气相沉积。在金属基体的水溶液电镀
中,应用激光照射可提高金属沉积的速率。如果直接
将激光束照射到浸泡在电解液中的某些半导体材料
或有机物上,在激光照射的区域,也可以实现金属的
沉积,这种沉积称为激光诱导化学沉积。近年激光化
学气相沉积在微电子工业和材料科学领域中的应用

。
正日益广泛二二卫
在水溶液电镀中,一般的局部电镀法是采用屏
蔽方法,若采用激光技术,水溶液中通过激光束照
射,在没有外电流,不加屏蔽措施的情况下,可以在

、、、
,这些半导体上实现选择性电镀
图实置示意图
。验装
或一合金
激光器光镜光阀
激光化学气相沉积具有低温过程,特殊选择沉
镀液阳极参比电极
积物和大范围物质沉积的可能性等优点,在材料科

、阴极恒电位仪
,金属到
学研究半导体膜的制备线路修复上得应,,

。在此方法中基体金属在激光电镀之前需要先在溶
积和
用激光化学气相沉在材料科学微电子工业中。
液中电镀一层金属做为中间层金属镀层沉积在基
正在成为一个新的领域,可以期望,它在微电子电
。。

、体的中间层上表面层被置于照射的面积上中间层
路金属电路修复和屏蔽修复上将成为一项优势技
的热导系数应小于基体金属的热导系数,中间层和

,机电部工艺研究所
·
·一

基片金属的热导比小于中间层厚度和激光束直径等浓流酸被加热到冒烟,即可将硅片取出,用蒸馏水
比。基片物质最好是一合金,冲洗干净后用于电镀。结果发现,如果只加槽电压,
写。这些物质的热导系数在温度七近似是不用激光照射阴极,硅片上沉积不上铜,若不加槽电
··,中间层最好由电沉积或非电沉积压,只由氢离子激光照射的同时,再在阴、阳极间加
一合金而获得。这种材料的热导系数在温度上槽电压,则可发现,在硅片激光照射到的区域有铜
℃下近似是·。·。中间层厚度例如是镀层出现。文献认为一种可能的解释是,处于半导体
如。图中金属沉积物由含金液电沉积获得。水溶硅中的价带上的电子吸收了激光中光子的能量后,
液成份是,,值用跃迁到导带中去,在槽电压作用下,使电解液中的金
调节到一,作为阴极的基片和参考电极之属铜离子发生还原反应,于是沉积到硅片上。
间的电位通常保持在。金属片上被照射的面激光诱导化学沉积
积是由氢离子激光器通过光镜系统、、和在金属、半导体和高聚物基体上,从水溶液中进
光阀所照射。在阴极面积上,激光束直径如,沉行激光诱导的化学沉积引起人们极大注意这种工

。
积速度大约是林,如上所述例子中,中间层和艺可用于微电子电路和器件上在蒸发了薄层金属

,
基体金属的热导比是明显小于表面层厚度和激的玻璃基片上从水溶液中用激光束强化电镀或化

、。
光束直径比,它是。所产生的镀层是出现在被激学镀镍铜和金已用于无掩模微电路的修复在水溶
光照射的面积下和此面积的最临近的周围,因此,在液中,通过激光束照射,在没有外电流,不加屏蔽措

、、
选择性镀金上,就可做到大量节约黄金。施的情况下,可以在顶这些半导体上选

、。
文献〔幻报道了一种制造印刷板的方法,这种方择性电镀或一合金
法是提供一块经过阳极化处理的铝板,在其上选定文献〔们报道了在半导体上用激光束选择性镀

。。
一块准备产生印刷板图形的特定区域,在大气、真空金实验装置如图所示该系统包括一个带开关
或某些气相环境用激光充分照射表面所选定区域直
到氧化铝表面层破裂,把板插入电镀液中,电沉积一
层薄铜复盖层。照射步骤包括用脉冲激光束迅速扫
计算机激光器
描铝板。激光源采用、或仇激光。·
连续波,仇连续波。激光照射扫描速度
至少在一。多孔的阳极化表面层厚度小

。样品镀液
于件,在所选区域沉积铜,厚度在一伽电沉
积时间小于。文献还报道了一种改进方法,阳极
化铝板被插入电解液中进行电镀,用合适的激光束‘代“一工作台
所照射,激光束沿着选定的图案照射,铜离子沉积在图实验装置示意图

·,
被激光照射破裂而暴露出底层的铝上。在此改进的脉冲激光系统计算机化的一工作台

。
方