| 研究概要 |
本研究では,透過性のパルス発振または連続発振のレーザビームを照射することによって,誘電体や半導体などの精密微細加工を試み,加工メカニズムの解明とパラメータ制御について学術的立場から検討して産業界の要望に応えることを目的としている.本年度の主な成果は以下のとおりである.(1) ガラスのレーザスクライブにおける加工可能条件の繰り返し周波数を考慮した推定 亀裂深さを予測し,最適なスクライブ条件を簡易に推定するため,繰り返し周波数の影響を考慮した有限要素法による二次元熱弾性解析を行った.その結果,引張応力の最大値を調査することで,スクライブ可能な最高速度を推定でき,最大せん断応力の最大値を調査することで,スクライブ可能な最低速度を推定できることを明らかにした.(2)ステルスダイシングの内部改質層近傍における動径方向の亀裂進展解析 透過性パルスレーザをシリコン内部に集光照射した場合,吸収係数の温度依存性に起因して生成する熱衝撃波が伝播する領域は高転位密度層になると推測してきたが,熱応力解析の結果,最大せん断応力は結晶のすべりにおける臨界せん断応力より十分大きく,高転位密度化することが裏付けられた.また,高転位密度層では,レーザ照射プロセスにおいて生成したランダムな方向の亀裂群が,テープエクスパンションによる分断プロセスにおいて相互連結すること,その結果,分断後の高転位密度層表面に凹凸が生じることが示された.(3)光吸収性媒質中における超短パルスレーザの自己集束現象と温度場の解析 光吸収性力-媒質中の近軸波動方程式を導出し,数値計算によって,超短パルスレーザ照射による溶融石英中の光吸収エネルギー分布を求めた.吸収エネルギー分布を初期条件として,溶融石英中の伝熱解析を行った.Kudriasovらの実験結果と比較して,解析方法および解析結果の妥当性を確認した
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