레이저 미세가공 및 표면처리
레이저 클리닝 및 표면 수정
레이저 세정은 산업체와 많은 연구소에서 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이며, 특히 서브 마이크로 이하의 초미세 입자의 제거에 응용되고 있다. 다양한 방식의 레이저 세정 기술이 개발되고 있으며, 건식 레이저 세정 (SLC), 습식 레이저 세정 (SLC), 레이저 충격파 세정 (LSC), 레이저 유기 스프레이 제트 세정 (LSJC) 등이 있다.
SEM images of silicon wafer contaminated with 300nm sized PSL particles
Adhesion force:
표면과 입자 사이의 증착력은 입자의 지름에 비례하여 감소하게 된다. 하지만 유동에 의해 입자를 제거하는 경우, 입자에 작용하는 유체역학적 힘은 입자 지름의 제곱에 비례하여 감소하게 된다. 따라서 입자가 작아질수록 세정의 난이도는 증가하게 된다.
Laser shock cleaning(LSC):
레이저 충격파 세정의 경우 공기의 광학 절연파괴를 이용하여 입자를 제거한다. 절연파괴에 의하여 강한 충격파가 생성되며, 충격파면 전후의 압력 차이에 의하여 발생하게 되는 유동에 의하여 표면에서 입자가 제거된다.
Concept of laser shock cleaning
Steam laser cleaning(SLC):
엑시머 레이저를 이용한 실용적 레이저 세정 기술을 개발하였다. 표면에 얇은 액막을 도포하고 레이저를 조사하여 이를 폭발적으로 기화시킨다. 이에 의하여 표면에서 입자를 제거하게 된다.
Concept of steam laser cleaning
Laser-induced spray jet cleaning(LSJC):
액적의 광학절연파괴를 이용한 새로운 레이저 세정 기술을 개발하였다. 액적에 강한 레이저를 조사하여, 액적의 광학 절연파괴를 유도한다. 이때 절연파괴를 통하여 플라즈마를 생성시키며, 플라즈마의 팽창에 의하여 고속의 미세 유동을 발생시킨다. 이를 이용하여 입자를 물리적으로 표면에서 제거하게 된다.
Concept of laser-induced spray jet cleaning
- 레이저세정은 화학약품을 사용하지 않는 친환경적 세정 기술이다..
- 표면에 발생할 수 있는 기계적 손상을 최소화 할 수 있다..
- 서브 마이크로 수준의 미세입자를 효율적으로 제거할 수 있다..
- 원하는 지점을 선택적으로 세정 가능하다..