Micro-patterning of Multi-layered Magnetic Metal Films Using Nd:YAG Laser

Nd:YAG Laser를 이용한 자성금속 막의 패턴 식각

In this study, the laser patterning of sputter-deposited amorphous CoNbZr films has been tried usig Nd: YAG laser. However, the metal film was not removed because of its high reflectance of the alser on the metal surface. To solve this problem, authors tried to screen-print a block polymer on the metal film and then irradiate the laser on the polymer. This is a new method which was suggested by this study. Using this new method, the metal films were effectively removed with the laser power of 114W even though the metal films was not removed with the laser power of 332W using the conventional method. This result leads to the conclusion that the block polymer acts as a laser energy absorbing and transferring layer.

본 연구에서는 실리콘 wafer위에 sputtering방법으로 진공증착된 CoNbZr 비정질 박막을 Nd:YAG 레이저로 식각하기 위한 실험을 했는데, 금속의 경우 표면에서 빛의 반사율이 매우 크기 때문에 파장이 $1.06{\mu\textrm{m}}$인 Nd:YAG 레이저의 에너지를 흡수하는 것이 매우 어려우므로 식각이 거의 이루어지지 않았다. 그래서 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 시도로서 본 연구에서는 빛의 흡수율이 좋은 검은색의 polymer막을 금속박막의 표면에 도포하고 이 polymer막 위에 레이저를 조사해서 금속박막의 식각하는 실험을 실시하였다. 기존의 방법으로는 laser power가 332W나 되는데도 식각이 거의 일어나지 않았지만 본 연구의 방법을 이용했을 때는 laser power가 114W로 1/3정도 밖에 안 되는데도 레이저 식각이 비교적 양호하게 이루어졌다. 이는 검은색의 polymer층이 Nd:YAG 레이저 에너지의 흡수 및 전달 층의 역할을 하기 때문인 것으로 생각된다.