CN114682929A - 金刚石膜穿孔加工的方法和*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种金刚石膜穿孔加工的方法和***，属于激光穿孔领域。所述方法包括：将待穿孔的金刚石膜固定于加工台的表面；使用喷液器，在所述金刚石膜的远离所述加工台的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜；使用激光器，在所述液膜的远离所述金刚石膜的表面，辐射激光束，得到具有通孔的金刚石膜。采用本申请，喷射的飞溅物漂浮在液膜的表面，并随着液膜的流动，脱离金刚石膜，能够减少甚至避免飞溅物对金刚石膜的表面的烧灼，进而提升金刚石膜的表面平整度。
Description
技术领域
本申请涉及激光穿孔技术领域，特别涉及一种金刚石膜穿孔加工的方法和***。
背景技术
金刚石具有良好的导热性，随着金刚石化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)技术日趋成熟，金刚石膜作为散热介质的应用越来越广。
金刚石膜在使用中，需要进行穿孔，以使金刚石膜上下表面的两个部件能够建立电连接。激光穿孔便是一种常见的穿孔方式，激光穿孔中，高能量的激光束辐射在金刚石膜，使聚焦点处的金刚石膜瞬时熔化，而形成通孔。
但是在激光穿孔中，会向外喷射飞溅物，这些飞溅物落在金刚石膜的表面，会造成表面烧灼，降低金刚石膜的表面平整度。
发明内容
本申请提供了一种金刚石膜穿孔加工的方法和***，能够解决相关技术中的问题，所述技术方案如下：
一方面，提供了一种金刚石膜穿孔加工的方法，所述方法包括：
将待穿孔的金刚石膜固定于加工台的表面；
使用喷液器，在所述金刚石膜的远离所述加工台的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜；
使用激光器，在所述液膜的远离所述金刚石膜的表面，辐射激光束，得到具有通孔的金刚石膜。
在一种示例中，加工台的表面可以具有用于放置金刚石膜的安装位，金刚石膜可以固定在该安装位处。
其中，加工台可以具有移动功能，以便于调整金刚石膜的位置，使金刚石膜的穿孔位置和激光器的激光聚焦位置能够相对。当然，加工台也可以不具有移动功能，而激光器具有位置调整功能，以便于调整激光器的激光聚焦位置和金刚石膜的穿孔位置相对。
在一种可能的实施方式中，所述液膜的厚度在10um至200um范围内。
为了使液膜能够比较好的承载飞溅物，相应的，在金刚石膜的表面形成的液膜的厚度在10um至200um范围内。
在一种示例中，可以通过调整喷液器的喷液嘴的喷射速度和喷液嘴的形状，来调整液膜的厚度，使其厚度控制在10um至200um范围内。
这种将液膜厚度控制在10um至200um范围内，能够使激光穿孔中喷射的飞溅物漂浮在液膜的表面，不易沉入至金刚石膜的表面，进而能够减少飞溅物对金刚石膜表面的灼烧。
在一种可能的实施方式中，所述液体为去离子水，所述液膜为水膜。
在一种示例中，去离子水作为喷液器喷射的液体，不会对金刚石膜的表面带来额外的污染，有利于保持金刚石膜表面的清洁性。
在另一种可能的实施方式中，所述液体也可以是有机溶剂，例如，可以是甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂中的一种或多种的混合物。
在另一种可能的实施方式中，上述溶液也可以是去离子水和有机溶剂的混合物，例如，可以是去离子水和乙醇的混合物，也可以是去离子水和甲醇的混合物，还可以是去离子水和丙酮的混合物，还可以是去离子水、甲醇和乙醇的混合物，还可以是去离子水、甲醇、乙醇和丙酮的混合物等。
含有有机溶剂的液体，覆盖在金刚石膜的表面，还能够起到为金刚石膜的表面进行清洗的作用。
在一种可能的实施方式中，所述金刚石膜包括金刚石层和保护层，所述金刚石层位于所述加工台的表面，所述保护层覆盖在所述金刚石层的表面；
所述使用喷液器，在所述金刚石膜的远离所述加工台的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜，包括：
使用喷液器，在所述保护层的远离所述金刚石层的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜。
在一种示例中，在对金刚石层进行激光穿孔中，可以先在金刚石层的表面覆盖保护层，得到包括金刚石层和保护层的金刚石膜，然后将金刚石膜固定在加工台的表面，其中，金刚石层位于加工台的表面，保护层位于金刚石层的远离加工台的表面。
之后，可以使用喷液器向保护层的远离金刚石层的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜。接着，可以使用激光器，向液膜的远离保护层的表面，辐射激光束，对金刚石膜进行穿孔处理，得到具有通孔的金刚石膜。
再之后，可以对具有通孔的金刚石膜进行清洗处理，去除保护层，得到具有通孔的金刚石层。
使用上述方法对金刚石膜进行激光穿孔中，一方面有液膜的保护作用，另一方面有保护层的保护作用，能够较大程度的减少飞溅物对金刚石层表面的烧灼，提升金刚石层的表面平整度。
而且，由于保护层的保护作用，可以减少甚至避免金刚石层的通孔的边缘处的微裂纹。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
对完成穿孔的金刚石膜进行清洗处理，以去除所述保护层，得到具有通孔的金刚石层。
为了得到具有通孔的金刚石层，可以对完成穿孔处理后的金刚石膜进行清洗处理，将金刚石层表面的保护层去除。
在一种可能的实施方式中，所述对完成穿孔的金刚石膜进行清洗处理，以去除所述保护层，得到具有通孔的金刚石层，包括：
通过湿法刻蚀或者干法刻蚀，对完成穿孔的金刚石膜进行清洗处理，以去除所述保护层，得到具有通孔的金刚石层。
由于金刚石层比较稳定，那么，可以通过湿法刻蚀或者干法刻蚀，对完成穿孔的金刚石膜进行清洗处理，以去除保护层，得到具有通孔的金刚石层。
其中，湿法刻蚀也即是，将具有通孔的金刚石膜浸入腐蚀溶液中，对保护层进行腐蚀，以去除金刚石层表面的保护层。
其中，干法刻蚀也即是，把具有通孔的金刚石膜曝露在气态产生的等离子体中，等离子体与保护层发生物理或者化学反应，从而去除金刚石层表面的保护层。
在一种可能的实施方式中，所述金刚石层和所述保护层之间的结合能高于20J/m2。
在一种示例中，金刚石层和保护层之间的结合能高于20J/m2，能够确保金刚石层和保护层之间的稳定性，避免在激光穿孔中保护层从金刚石层的表面脱落。
在一种可能的实施方式中，所述保护层为金属物、金属氧化物、有机化合物和热相变物中的一种。
在一种示例中，保护层的材质可以是金属物、金属氧化物、有机化合物和热相变物中的一种。例如，保护层的材质可以是由金、钛、铬和镍等金属物。又例如，保护层的材质也可以是光刻胶，其中光刻胶是一种有机物，可以以胶状形态旋涂在金刚石层的表面，而后经过干燥形成胶膜。
其中，本实施例对保护层的具体材质不做限定，能够满足保护层覆盖在金刚石层表面后，能够稳定在金刚石层的表面即可。
另一方面，还提供了一种金刚石膜穿孔加工的***，所述***包括加工台、喷液器和激光器；
所述加工台用于固定待穿孔的金刚石膜；
所述喷液器位于所述加工台的侧部，用于向位于所述加工台表面的所述金刚石膜持续喷射液体，以形成流动的液膜；
所述激光器位于所述加工台的上方，用于向位于所述加工台表面的所述金刚石膜辐射激光束，以得到具有通孔的金刚石膜。
在一种示例中，喷液器位于加工台的侧部，例如，喷液器的喷液嘴靠近加工台，且喷液嘴的高度和加工台的表面的高度相适配，示例性地，喷液嘴的高度稍高于加工台的表面的高度，以便于加工台的表面固定金刚石膜以后，喷液嘴能够向金刚石膜的远离加工台的表面喷射液体。
激光器位于加工台的上方，例如，激光器的输出镜位于加工台的上方，以便于由激光器的输出镜辐射的激光束能够打在位于加工台表面的金刚石膜的表面上，对金刚石膜进行穿孔处理。其中，激光器的输出镜是一种具备透射功能的反射镜，以使激光器产生的激光束能够透过输出镜，向外辐射。
在本申请实施例中，在对金刚石膜进行激光穿孔中，在金刚石膜的远离加工台的表面，持续喷射液体，以形成液膜，之后再对金刚石膜进行激光穿孔中，喷射的飞溅物漂浮在液膜的表面，并随着液膜的流动，脱离金刚石膜，能够减少甚至避免飞溅物对金刚石膜的表面的烧灼，进而提升金刚石膜的表面平整度。
附图说明
图1是本申请提供的一种金刚石膜穿孔加工的***的结构示意图；
图2是本申请提供的一种金刚石膜穿孔加工的方法的流程示意图；
图3是本申请提供的一种金刚石膜穿孔加工的***的结构示意图；
图4是本申请提供的一种金刚石膜穿孔加工的***的结构示意图；
图5是本申请提供的一种金刚石膜穿孔加工的***的结构示意图。
图例说明
1、加工台；2、喷液器；21、喷液嘴；3、激光器；31、输出镜；4、金刚石膜；41、金刚石层；42、保护层；5、液膜。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种金刚石膜穿孔加工的方法，该方法可以应用于金刚石膜穿孔加工的***，如图1所示，该***可以包括加工台1、喷液器2和激光器3，其中加工台1用于固定待穿孔的金刚石膜4，喷液器2位于加工台1的侧部，用于向位于加工台1表面的金刚石膜4的表面持续喷射液体，以形成液膜5，激光器3位于加工台1的上方，用于向位于加工台1表面的金刚石膜4辐射激光束，以得到具有通孔的金刚石膜4。
下面将结合具体实施方式，对图2所示的金刚石膜穿孔加工流程进行详细的说明，内容可以如下：
在步骤201中，将待穿孔的金刚石膜4固定在加工台1的表面。
在一种示例中，加工台1的表面可以具有用于放置金刚石膜4的安装位，金刚石膜4可以固定在该安装位处。
其中，加工台1可以具有移动功能，以便于调整金刚石膜4的位置，使金刚石膜4的穿孔位置和激光器的激光聚焦位置能够相对。当然，加工台1也可以不具有移动功能，而激光器具有位置调整功能，以便于调整激光器的激光聚焦位置和金刚石膜4的穿孔位置相对。
在步骤202中，使用喷液器2，在金刚石膜4的远离加工台1的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜5。
在一种示例中，在加工台1的侧部，在金刚石膜4的远离加工台1的表面，持续喷射液体，可以在金刚石膜4的远离加工台1的表面形成具有流动性的液膜5。
例如，加工台1的侧部具有喷液器2，喷液器2在金刚石膜4的远离加工台1的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜5。
示例性地，如图1所示，喷液器2的喷液嘴21靠近加工台1，且喷液嘴21的高度和加工台1的高度相适配，以便于加工台1的表面固定有金刚石膜4时，喷液嘴21喷射的液体能够覆盖在金刚石膜4的远离加工台1的表面。
在一种示例中，喷液器2的喷液嘴21所喷射的液体可以是任意具有流动性的介质，例如，可以是去离子水，那么液膜5可以是水膜。
去离子水作为喷液器2喷射的液体，不会对金刚石膜4的表面带来额外的污染，有利于保持金刚石膜4表面的清洁性。
在另一种示例中，上述液体也可以是有机溶剂，那么液膜5可以是有机溶剂膜，例如，可以是甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂中的一种或多种的混合物。
在另一种示例中，上述溶液也可以是去离子水和有机溶剂的混合物，例如，可以是去离子水和乙醇的混合物，也可以是去离子水和甲醇的混合物，还可以是去离子水和丙酮的混合物，还可以是去离子水、甲醇和乙醇的混合物，还可以是去离子水、甲醇、乙醇和丙酮的混合物等。
含有有机溶剂的液体，覆盖在金刚石膜4的表面，还能够起到为金刚石膜4的表面进行清洗的作用。
其中，本实施例对上述液体不做限定，可以是任意具有流动性的介质。
其中，喷液器2向金刚石膜4的表面持续喷射液体，一方面是让液膜5具有流动性，以去除漂浮在液膜5表面的物质，另一方面是避免在激光穿孔中液膜5发生蒸发。
在步骤203中，使用激光器3，在液膜5的远离金刚石膜4的表面，辐射激光束，得到具有通孔的金刚石膜4。
在一种示例中，激光器3可以位于加工台1的上方，能够在液膜5的远离金刚石膜4的表面，辐射激光束，金刚石膜4的远离加工台1的表面形成光斑，金刚石膜4对应光斑处被烧灼，而形成通孔，进而可以得到具有通孔的金刚石膜4。
在一种示例中，金刚石膜4的通孔的大小和金刚石膜4表面的光斑的直径相关，例如，光斑的直径越大，金刚石膜4的通孔的直径越大，那么，可以根据金刚石膜4所需的通孔的直径，调整激光器3的参数，使激光器3辐射的激光束在金刚石膜4表面上形成的光斑的直径与金刚石膜4所需的通孔的直径相匹配。
在一种示例中，金刚石膜4的通孔的深度与激光束的能量相关，例如，激光束的能量越高，金刚石膜4的通孔的深度越大，那么可以根据金刚石膜4的厚度，调整激光器3辐射的激光束的能量，使激光器3辐射的激光束的能量恰好能穿透金刚石膜4，而形成通孔，这样既实现了金刚石膜4的穿孔，又避免了能量的浪费。
例如，在使用激光器3进行激光穿孔中，可以根据金刚石膜4所需的通孔的直径，以及金刚石膜4的厚度，确定激光器3辐射的激光束的参数，如确定激光器3的频率、能量和脉冲频率等，例如，激光器3辐射的激光束可以是1064nm的激光，也可以是532nm或355nm的激光等。
其中，激光器3在辐射激光束之前，还需调整激光器3的激光聚焦位置和金刚石膜4的穿孔位置相对，以便于在金刚石膜4的穿孔位置处形成通孔。
一种调整方式可以是，调整激光器3的位置，使激光器3辐射出的激光束的激光聚焦位置能够落在金刚石膜4的穿孔位置处，也即是，调整激光器3的位置，使激光束形成的光斑位于金刚石膜4的穿孔位置处。
另一种调整方式也可以是，调整加工台1的位置，使位于加工台1表面上的金刚石膜4的穿孔位置能够与激光器3的激光聚焦位置相对，也即是，调整加工台1的位置，使激光束形成的光斑位于金刚石膜4的穿孔位置处。
其中，金刚石膜4的穿孔位置可以是一个或多个，激光器3的激光聚焦位置也可以是一个或多个。
例如，金刚石膜4的穿孔位置为多个，如图1所示，激光器3的激光聚焦位置为一个，那么，可以通过激光器3在金刚石膜4上重复穿孔，实现金刚石膜4的所有穿孔位置处均完成穿孔，最后可以得到具有多个通孔的金刚石膜4。示例性地，激光器3在金刚石膜4的一个穿孔位置处完成穿孔以后，可以调整激光器3的激光聚焦位置和金刚石膜4的另一个穿孔位置相对，继续进行穿孔处理，直到金刚石膜4的所有穿孔位置处均完成穿孔，最后可以得到具有多个通孔的金刚石膜4。
又例如，金刚石膜4的穿孔位置为多个，如图3所示，激光器3的激光聚焦位置也为多个，穿孔位置和激光聚焦位置的数量可以相等，也可以不相等。如果金刚石膜4的穿孔位置的数量大于激光器3的激光聚焦位置的数量，那么，可以通过调整激光器3的位置或者调整加工台1的位置，实现金刚石膜4的所有穿孔位置处均完成穿孔，最后可以得到具有多个通孔的金刚石膜4。
基于上述所述，先在金刚石膜4的表面形成流动的液膜5，然后再使用激光器3在液膜5的远离金刚石膜4的表面辐射激光束，这样在激光穿孔中，向外喷射的飞溅物便漂浮在液膜5的远离金刚石膜4的表面，然后随着液膜5的流动而离开，从而能够减少甚至避免飞溅物落在金刚石膜4的表面，减少甚至避免飞溅物对金刚石膜4的表面的烧灼，进而提升金刚石膜4的表面平整度。
而且，在金刚石膜4的表面形成流动的液膜5，液膜5流动还能够带走一部分热量，为金刚石膜4降温。
而且，流动性的液膜5，还能够分散从金刚石膜4的通孔喷出的等离子体，削弱这些等离子体的冲击力，避免这些等离子体在通孔的边缘处形成微裂纹，进而可以减少金刚石膜4的通孔的边缘处的微裂纹。
为了使液膜5能够比较好的承载飞溅物，相应的，在金刚石膜4的表面形成的液膜5的厚度在10um至200um范围内。
在一种示例中，可以通过调整喷液器2的喷液嘴21的喷射速度和喷液嘴21的形状，来调整液膜5的厚度，使其厚度控制在10um至200um范围内。
这种将液膜5的厚度控制在10um至200um范围内，能够使激光穿孔中喷射的飞溅物漂浮在液膜5的表面，不易沉入至金刚石膜4的表面，进而能够减少飞溅物对金刚石膜4表面的灼烧。
其中，金刚石膜4可以是包括金刚石层的薄膜状结构，可以是包括金刚石层和保护层的薄膜状结构。
如图4或图5所示，金刚石膜4是包括金刚石层41和保护层42的薄膜状结构，金刚石层41位于加工台1的表面，保护层42覆盖在金刚石层41的表面。其中，图4为激光器3向金刚石膜4辐射一束激光束的结构示意图，图5为激光器3向金刚石膜4辐射多束激光束的结构示意图。
那么，在金刚石膜4的远离加工台1的表面持续喷射液体，可以是，使用喷液器2，在保护层42的远离金刚石层41的表面，持续喷射液体，以在保护层42的远离金刚石层41的表面形成液膜5，该液膜5也可以是如上述所述的水膜，或者有机溶剂膜等。
其中，金刚石层41和保护层42之间的结合能高于20J/m2，以确保金刚石层41和保护层42之间的稳定性，避免在激光穿孔中保护层42从金刚石层41的表面脱落。
在一种示例中，满足与金刚石层41之间的结合能高于20J/m2的材质都可以作为保护层，例如，保护层42的材质可以是金属物、金属氧化物、有机化合物和热相变物中的一种。例如，保护层42的材质可以是由金、钛、铬和镍等金属物。又例如，保护层42的材质也可以是光刻胶，其中光刻胶是一种有机物，可以以胶状形态旋涂在金刚石层41的表面，而后经过干燥形成胶膜。又例如，保护层42的材质也可以是热相变物，这种材质的保护层42，以固态的状态覆盖在金刚石层41的表面，完成穿孔处理后，可以通过加热升温，使其相变为气态或者液态，而从金刚石层41的表面去除，便于清洗。
其中，本实施例对保护层42的具体材质不做限定，能够满足保护层42覆盖在金刚石层41表面后，能够稳定在金刚石层41的表面即可。
在一种示例中，保护层42覆盖在金刚石层41的方式可以是蒸镀、溅射、沉积、涂覆和印刷中的一种或多种的组合，其中沉积可以是物理沉积、化学沉积、生物沉积中的一种或者多种的组合，涂覆可以是浸渍、喷涂、旋涂中的一种或者多种的组合。
得到具有通孔的金刚石膜4以后，可以对金刚石膜4进行清洗处理，以去除保护层42，得到具有通孔的金刚石层41。
由于金刚石层41比较稳定，那么，可以通过湿法刻蚀或者干法刻蚀，对完成穿孔的金刚石膜4进行清洗处理，以去除保护层42，得到具有通孔的金刚石层41。
其中，湿法刻蚀也即是，将具有通孔的金刚石膜4浸入腐蚀溶液中，对保护层42进行腐蚀，以去除金刚石层41表面的保护层42。
其中，干法刻蚀也即是，把具有通孔的金刚石膜4曝露在气态产生的等离子体中，等离子体与保护层42发生物理或者化学反应，从而去除金刚石层41表面的保护层42。
本实施例对去除保护层42的具体方式不做限定，能够在不影响金刚石层41的基础上，去除保护层42即可。当然，由于保护层42的厚度小于，甚至远小于金刚石层41的厚度，也可以不用去除。本实施例对此，不做限定，在应用中可以根据实际情况，灵活选择。
这样，在对金刚石层41进行激光穿孔中，可以先在金刚石层41的表面覆盖保护层42，得到包括金刚石层41和保护层42的金刚石膜4，然后将金刚石膜4固定在加工台1的表面，其中，金刚石层41位于加工台1的表面，保护层42位于金刚石层41的远离加工台1的表面。
之后，可以使用喷液器2向保护层42的远离金刚石层41的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜5。接着，可以使用激光器3，向液膜5的远离保护层42的表面，辐射激光束，对金刚石膜4进行穿孔处理，得到具有通孔的金刚石膜4。
再之后，可以对具有通孔的金刚石膜4进行清洗处理，去除保护层42，得到具有通孔的金刚石层41。
使用上述方法对金刚石膜4进行激光穿孔中，一方面有液膜5的保护作用，另一方面有保护层42的保护作用，能够较大程度的减少飞溅物对金刚石层41表面的烧灼，提升金刚石层的表面平整度。
而且，由于保护层42的保护作用，可以减少甚至避免金刚石层41的通孔的边缘处的微裂纹。
这样得到的金刚石层41的表面较为平整，一方面有利于后续的工艺处理，另一方面也能够提升芯片和金刚石层41之间的贴合程度，加快芯片和金刚石层41之间的热传递速度。
基于上述所述，金刚石膜4可以是包括金刚石层的薄膜状结构，可以参见如图1或者图3所示，在对金刚石膜4进行激光穿孔中，首先，将完成预处理后的金刚石膜4固定在加工台1的表面，其中预处理可以包括清洗处理和表面抛光处理等。
然后，将激光器3的输出镜31的激光聚焦位置和金刚石膜4的穿孔位置调整至相对，以使激光器3辐射的激光束能够落在金刚石膜4的穿孔位置处。
之后，将喷液器2的喷液嘴21的位置调整至与金刚石膜4的远离加工台1的表面的位置调整至同一水平面，以使喷液嘴21持续喷射的液体能够覆盖在金刚石膜4的表面，而形成流动的液膜5。
接着，启动激光器3，在液膜5远离金刚石膜4的表面辐射激光束，对金刚石膜4进行穿孔处理。
这样，当激光器3辐射的激光束落在金刚石膜4的表面进行穿孔处理时，喷射的飞溅物能够漂浮在液膜5的表面，并随着液膜5的流动而脱离金刚石膜4，从而能够减少甚至避免飞溅物对金刚石膜4的表面进行烧灼，进而能够提升金刚石膜4表面的平整度。
在另一种示例中，金刚石膜4也可以是包括金刚石层41和保护层42的薄膜状结构，可以参见如图4或图5所示，在对金刚石层41进行激光穿孔中，首先在金刚石层41的表面覆盖一层保护层42，然后将得到的金刚石膜4固定在加工台1的表面，其中，保护层42位于金刚石层的41远离加工台1的表面。
然后，将激光器3的激光聚焦位置和金刚石膜4的穿孔位置调整至相对，以使激光器3辐射的激光束能够落在金刚石膜4的穿孔位置处。
之后，将喷液器2的喷液嘴21的位置与保护层42的位置调整至处于同一水平面，以使喷液嘴21持续喷射的液体能够覆盖在保护层42的表面，而形成流动的液膜5。
接着，启动激光器3，在液膜5远离保护层42的表面辐射激光束，对金刚石膜4进行穿孔处理。对金刚石膜4结束穿孔以后，再对金刚石膜4进行清洗处理，以去除保护层42，得到具有通孔的金刚石层41。
这样，当激光器3辐射的激光束落在保护层42的表面进行穿孔处理时，喷射的飞溅物能够漂浮在液膜5的表面，并随着液膜5的流动而脱离保护层42。即使有部分飞溅物落在保护层42的表面，但是只是对保护层42的表面进行烧灼，并不会影响到金刚石层41，从而能够避免飞溅物对金刚石层41的表面进行烧灼，进而能够提升金刚石层41表面的平整度。
在本申请实施例中，在对金刚石膜进行激光穿孔中，在金刚石膜的远离加工台的表面，持续喷射液体，以形成液膜。这样再对金刚石膜进行激光穿孔中，喷射的飞溅物漂浮在液膜的表面，并随着液膜的流动，脱离金刚石膜，能够减少甚至避免飞溅物对金刚石膜的表面的烧灼，进而提升金刚石膜的表面平整度。
本申请实施例还提供了一种金刚石膜穿孔加工的***，该***包括加工台1、喷液器2和激光器3；加工台1用于固定待穿孔的金刚石膜4；喷液器2位于加工台1的侧部，用于向位于加工台1表面的金刚石膜4持续喷射液体，以形成流动的液膜5；激光器3位于加工台1的上方，用于向位于加工台1表面的金刚石膜4辐射激光束，以得到具有通孔的金刚石膜4。
如图1所示，喷液器2位于加工台1的侧部，例如，喷液器2的喷液嘴21靠近加工台1，且喷液嘴21的高度和加工台1的表面的高度相适配，示例性地，喷液嘴21的高度稍高于加工台1的表面的高度，以便于加工台1的表面固定金刚石膜4以后，喷液嘴21能够向金刚石膜4的远离加工台1的表面喷射液体。
如图1所示，激光器3位于加工台1的上方，例如，激光器3的输出镜31位于加工台1的上方，以便于由激光器3的输出镜31辐射的激光束能够打在位于加工台1表面的金刚石膜4的表面上，对金刚石膜4进行穿孔处理。
其中，如图4所示，激光器3向外辐射一束激光束，激光器3的输出镜31可以是一种具备反射和透射等功能的镜片或者镜片组，以使激光器3产生的激光束能够透过输出镜31，向外辐射。如图5所示，激光器3向外辐射多束激光束，激光器3的输出镜31可以是一种具备分光、反射和透射等功能的镜片组，不仅使激光器3产生的激光束能够透过输出镜31向外辐射，而且还能向外辐射多束激光束。
在本申请实施例中，在对金刚石膜进行激光穿孔中，在金刚石膜的远离加工台的表面，持续喷射液体，以形成液膜。这样再对金刚石膜进行激光穿孔中，喷射的飞溅物漂浮在液膜的表面，并随着液膜的流动，脱离金刚石膜，能够减少甚至避免飞溅物对金刚石膜的表面的烧灼，进而提升金刚石膜的表面平整度。
以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金刚石膜穿孔加工的方法，其特征在于，所述方法包括：
将待穿孔的金刚石膜(4)固定于加工台(1)的表面；
使用喷液器(2)，在所述金刚石膜(4)的远离所述加工台(1)的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜(5)；
使用激光器(3)，在所述液膜(5)的远离所述金刚石膜(4)的表面，辐射激光束，得到具有通孔的金刚石膜(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液膜(5)的厚度在10um至200um范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体为去离子水、有机溶剂或者去离子水和有机溶剂的混合物。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述金刚石膜(4)包括金刚石层(41)和保护层(42)，所述金刚石层(41)位于所述加工台(1)的表面，所述保护层(42)覆盖在所述金刚石层(41)的表面；
所述使用喷液器(2)，在所述金刚石膜(4)的远离所述加工台(1)的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜(5)，包括：
使用喷液器(2)，在所述保护层(42)的远离所述金刚石层(41)的表面，持续喷射液体，以形成流动的液膜(5)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对完成穿孔的金刚石膜(4)进行清洗处理，以去除所述保护层(42)，得到具有通孔的金刚石层(41)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对完成穿孔的金刚石膜(4)进行清洗处理，以去除所述保护层(42)，得到具有通孔的金刚石层(41)，包括：
通过湿法刻蚀或者干法刻蚀，对完成穿孔的金刚石膜(4)进行清洗处理，以去除所述保护层(42)，得到具有通孔的金刚石层(41)。
7.根据权利要求4至6任一所述的方法，其特征在于，所述金刚石层(41)和所述保护层(42)之间的结合能高于20J/m2。
8.根据权利要求4至7任一所述的方法，其特征在于，所述保护层(42)为金属物、金属氧化物、有机化合物和热相变物中的一种。
9.一种金刚石膜穿孔加工的***，其特征在于，所述***包括加工台(1)、喷液器(2)和激光器(3)；
所述加工台(1)用于固定待穿孔的金刚石膜(4)；
所述喷液器(2)位于所述加工台(1)的侧部，用于向位于所述加工台(1)表面的所述金刚石膜(4)持续喷射液体，以形成流动的液膜(5)；
所述激光器(3)位于所述加工台(1)的上方，用于向位于所述加工台(1)表面的所述金刚石膜(4)辐射激光束，以得到具有通孔的金刚石膜(4)。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述喷液器(2)的喷液嘴(21)靠近所述加工台(1)，且所述喷液嘴(21)的高度和所述加工台(1)的高度相适配。
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2020
- 2020-12-31 CN CN202011621656.7A patent/CN114682929A/zh active Pending
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