Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung von Silizium-Mikrosystemen

Abstract:
Zur Laserbearbeitung von Silizium im Rahmen der Herstellung von Mikrosystemen wird ein Prozess benötigt, der sowohl Wärmeeintrag als auch die Ablagerung von abgetragenem Material vermeidet. Daher wurden Bearbeitungsversuche zur Optimierung von Laserschneidverfahren durchgeführt. Es wurden ps- und fs-Laser mit unterschiedlichen Wellenlängen eingesetzt und die Effekte eines schwachen Gasstroms sowie der Bearbeitung im Feinvakuum auf die Ergebnisse untersucht. Das optimierte Bearbeitungsverfahren wurde zum Frequenzabgleich von Mikrospiegeln eingesetzt. Dazu wurden zusätzliche Trimmelemente in die Spiegelfläche selbst und in das Federband integriert, durch deren Entfernung mittels Laserschneiden sich die Frequenz um bis zu 9,1 % / 7,8 % (1D-/2D-Spiegel) erhöhen bzw. um bis zu 20,5 % / 31,3 % verringern ließ. Das beschriebene Verfahren ist für alle Feder-Masse-Aktuatorsysteme geeignet und verspricht eine merklich erhöhte Ausbeute von MEMS-Herstellungsprozessen.