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2026/03/02

半導体製造装置向け高精度フェムトレーザー加工の事例研究 - Ming-Li Precision

半導体製造装置における事例研究として、DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femtoを使用したMing-Li社のフェムト秒レーザー加工能力を実証し、バリのない高精度な微細加工を実現した事例を紹介する。

半導体製造装置用途向け、厚さ0.03mmの金属箔上に超微細な螺旋状微細構造を精密レーザー加工する。

半導体製造装置において、高度な部品には、極めて薄い金属基板上に超微細な機能微細構造を形成することがますます求められています。本プロジェクトでは、厚さわずか0.03mmの金属箔上に、精密レーザー加工によって螺旋状の微細構造を繰り返し形成することが顧客から求められました。

この部品には、高い寸法精度、安定した微細形状、最小限の熱歪み、そしてバリのないエッジ品質が求められました。マイクロフライス加工、放電加工、化学エッチング、プレス加工といった従来の加工方法では、このような極薄材料に微細な形状を加工する際には限界があります。

SEOの重点分野：精密レーザー加工、フェムト秒レーザー加工、マイクロレーザー加工、半導体レーザー加工、薄膜金属箔レーザー加工。

材料の厚さはわずか0.03mmでした。この厚さでは、わずかな熱入力でも変形、変色、端部の歪み、寸法不安定性などを引き起こす可能性があります。

らせん状の微細構造を実現するには、高密度パターンレイアウト全体にわたって、一貫した形状、狭い間隔、および再現性のあるビーム制御が必要であった。

この設計では、部品全体にわたって微細構造が繰り返し配置されるため、安定した位置決め精度と一貫した形状品質が求められた。

顧客の要求に応えるため、Ming-Li社は、超微細かつ高精度なマイクロ加工向けに設計されたフェムト秒レーザー加工システムであるDMG MORI LASERTEC 50 Shape Femtoを採用した。

従来のナノ秒レーザー加工やピコ秒レーザー加工と比較して、フェムト秒レーザー加工は超短パルスアブレーションによって材料を除去します。これにより、加工対象物への熱伝達が大幅に低減され、薄い材料上の微細形状を安定的に維持することができます。

能力	精密レーザー加工のメリット
熱影響が最小限のゾーン	熱による歪みや材料の変形を軽減します。
バリのない微細な特徴	エッジの品質を向上させ、二次加工を削減します。
ハイビームコントロール	超微細なギャップ、狭い線幅、複雑な微細形状に対応
工具の摩耗なし	複雑な微細構造アレイ全体にわたって再現性を維持する
柔軟なマイクロジオメトリ	らせん模様、微細な穴、溝、スロット、機能的な質感に最適です。

超微細構造の加工においては、レーザーパルス幅が加工品質に大きな影響を与える。従来のナノ秒レーザーでは熱影響部が大きくなる可能性がある一方、フェムト秒レーザー加工では、熱の影響、エッジ形状、微細構造の安定性をより適切に制御できる。

これにより、フェムト秒レーザー技術は、半導体製造装置、医療機器、精密電子機器、光学部品、マイクロ流体デバイスなどの精密レーザー加工用途に適している。

Ming-Liは、高度な半導体および高性能産業用途向けの精密レーザー加工サービスを提供しています。当社のフェムト秒レーザー加工能力は、以下の用途に適しています。

Ming-Li Precision Steel Moldsでは、高度な精密レーザー加工、超精密加工、金型設計、精密成形、計測技術を用いて、試作品開発から量産までお客様をサポートします。

当社製のDMG MORI LASERTEC 50 Shape Femtoは、優れた寸法精度、再現性、表面品質を備えた超微細構造の加工を可能にします。

精密レーザー加工とは、高度に集束されたレーザーエネルギーを用いて、高い寸法精度と最小限の機械的ストレスで、微細な形状、微細構造、穴、溝、パターンなどを形成する製造プロセスです。

フェムト秒レーザー加工は、超短パルスレーザーを用いて熱伝達を最小限に抑えながら材料を除去する技術です。特に、超微細な形状、薄い材料、および熱歪みの低減が求められる用途に適しています。

形状や用途の要件に応じて、精密レーザー加工は、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル合金、薄い金属箔、その他の高性能材料に適用できます。

半導体製造装置の部品には、微細な形状、きれいなエッジ、安定した寸法、そして低い熱影響が求められることがよくあります。精密レーザー加工は、工具の摩耗や過度の機械的ストレスをかけることなく、これらの要件を満たすのに役立ちます。

はい。Ming-Liは、お客様のご要望に基づき、試作品の評価、プロセス開発、精密レーザー加工、検査、生産計画をサポートいたします。

半導体、医療機器、電子機器、光学機器、または微細構造レーザー加工プロジェクトについてご相談されたい場合は、ミン・リーまでご連絡ください。