JPH0732958B2 - レーザ加工方法 - Google Patents

レーザ加工方法

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JPH0732958B2
JPH0732958B2 JP2146318A JP14631890A JPH0732958B2 JP H0732958 B2 JPH0732958 B2 JP H0732958B2 JP 2146318 A JP2146318 A JP 2146318A JP 14631890 A JP14631890 A JP 14631890A JP H0732958 B2 JPH0732958 B2 JP H0732958B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、基板上に電気絶縁体を挟んで積層された各金
属体を接合するレーザ加工方法に関する。
（従来の技術） 第６図に示すようにLCD（液晶ディスプレイ）を作るた
めアレイ基板１は、ガラス基板７の上に薄膜トランジス
タ、画素電極、ドライブ用配線等からなる成膜パターン
２が形成されるとともにその成膜パターン２の周囲にこ
の成膜パターン２を検査するための回路パターンが形成
されている。なお、成膜パターン２の上には液晶層が形
成されるようになっている。
そして回路パターンには成膜パターン２の検査時や各種
成膜工程時に薄膜トランジスタ等が静電気の影響を受け
て破壊等されないように同電位に保つための金属体3,4,
5,6が配線されている。これら金属体3,4,5,6は例えば成
膜パターン２の検査前には互いに分離され、検査終了後
にそれぞれ接合されるようになっている。そして、これ
ら金属体3,4,5,6の接合はレーザビームを照射すること
によって行なわれており、この方法についてＡ部分を例
にとって説明する。
第７図は第６図におけるＡ部分の断面図であって、ガラ
ス基板７の上に金属体５が形成されるとともにこの金属
体５上に電気絶縁体８を介して金属体４が積層されたも
のとなっている。そこで、各金属体4,5を接合する場
合、金属体４の上方からレーザビームＱを照射する。こ
の場合、レーザビームＱは数パルス照射される。そうす
ると、第８図に示すように先ず金属体４から電気絶縁体
８に向かって穴が形成され、さらに加工が進んで第９図
に示すように金属体５まで穴が形成される。このとき、
各金属体4,5は溶解されるとともに外部へ放出され、こ
の放出のときに溶解された金属体５が金属体４に付着す
る。かくして、各金属体4,5は接合される。
しかしながら、上記方法では溶解された金属体５を上方
へ放出させて各金属体4,5を接合するので、この接合結
果は第10図に示すように接合部分が非常に少なく接合の
信頼性の低いものとなっている。まして、レーザビーム
Ｑによって形成される穴は上方ほど径が大きいテーパ状
となっているため各金属体4,5の接合は難しいものとな
っている。このため、接合を確実とするためにレーザビ
ームのパルス数を多くしたり、又複数箇所レーザビーム
を照射して各金属体4,5を接合している。
（発明が解決しようとする課題） 以上のように接合部分が非常に少なく接合の信頼性の低
いものとなっている。
そこで本発明は、電気絶縁体を介して積層された各金属
体を確実に接合できるレーザ加工方法を提供することを
目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明のレーザ加工方法は、表面上に金属体と電気絶縁
体とを交互に積層した透光性の基板に対し、レーザビー
ムを照射することによって各金属体間を接合するレーザ
加工方法において、 レーザビームを、基板の裏面側から表面に向かって透光
させて基板の表面側に形成された金属体に照射してこの
金属体を溶解し、これと共にこの溶解した金属体を積層
の表面側に向かって流出させて各金属体間を接合するレ
ーザ加工方法レーザ加工方法である。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第１図はレーザ加工装置を示し、20は中央部に中空孔22
を形成したXYテーブルである。このXYテーブル20の中空
孔22の部位にはLCD（液晶ディスプレイ）を作るためア
レイ基板21が逆向きにして載置されている。前記アレイ
基板21は透光性のガラス基板27の上に成膜パターン及び
回路パターンを形成したもので、従ってアレイ基板21を
逆向きにした場合には成膜パターン及び回路パターンが
下向きとなる。
一方、レーザ発振器30は加工用のレーザ光Ｒを出力する
YAGレーザ発振器によって構成される。このレーザ発振
器30はレーザ電源31から電力が供給されている。このレ
ーザ発振器30から出力されるレーザ光Ｒの光路上には光
学レンズ系32が配置されている。この光学レンズ系32は
入射したレーザ光Ｒをこのレーザ光Ｒの径よりも大きい
径の平行光のレーザ光Raに変換する機能を有する。この
光学レンズ系32の出力光路上にはミラー33が配置され、
この光学レンズ系32から出射されたレーザ光Raはミラー
33によって反射され、ビームスプリッタ34に導かれる。
又、光源35は白色光Ｈを放射するアライメント用光源で
ある。この光源35から放射された白色光Ｈは光学レンズ
36によって径の大きな平行光に変換されてビームスプリ
ッタ34に導かれる。
前記ビームスプリッタ34はレーザ光Ra及び白色光Ｈを同
一の光路に導くように構成されている。このビームスプ
リッタ34から出射されるレーザ光Ra及び白色光Ｈは可変
スリット37を介して結像光学系41に送られる。この結像
光学系41はレーザ光Ra及び白色光Ｈを集光してアレイ基
板21上にスリット像を結像させる機能を有する。具体的
にはこの結像光学系41として顕微鏡が使用されている。
この顕微鏡の具体的な構成は次の通りである。ダイクロ
イックミラー（dichroic mirror）42及び集光レンズ43
が備えられ、レーザ光Ra及び白色光Ｈはダイクロックミ
ラー42によって反射され、この反射光路上に配置されて
いる集光レンズ43によって結像される。又、結像光学系
41のダイクロイックミラー42と集光レンズ43とを結ぶ光
路上にはビームスプリッタ44及び結像レンズ45が直列に
配置されている。又、ビームスプリッタ44の分岐方向に
は落射照明体46が設けられている。しかるに、落射照明
体46から放射された光Ｌはビームスプリッタ44によって
反射され、ダイクロイックミラー42、集光レンズ43を通
してアレイ基板21に照射される。アレイ基板21からの反
射光が集光レンズ43、ダイクロイックミラー42、ビーム
スプリッタ44を通って結像レンズ45に送られる。
この結像レンズ45によって結像される位置、すなわち結
像位置にはCCD（固体撮像素子;charge coupled devic
e）カメラ47が配置されている。このCCDカメラ47から出
力される画像信号はモニタテレビジョン48に送られる。
位置決め駆動装置49はXYテーブル20及び結像光学系41を
相対的に移動させて結像光学系41から出力されるレーザ
光Ra及び白色光Ｈのスポットパターンをガラス基板27上
に積層された２つの金属体の接合部に位置決めするため
に設けられている。なお、この位置決めはモニタテレビ
ジョン48を見ながら行なわれる。
しかるに、第２図に示すようにレーザビームＰがアレイ
基板21の透光性ガラス基板27を透過して金属体25に照射
される。このときのレーザビームＰの出力レベルは第３
図に示すように急激に高くなり、この後次第に低下する
ものとなっている。従って、金属体25にレーザビームＰ
が照射されると、その照射エネルギーによって金属体25
は溶解して第４図に示すように溶解池26が形成される。
このような状態にさらにレーザビームＰのエネルギーが
加わると、溶解池26のエネルギーは電気絶縁体28、金属
体24とガラス基板27とに加わるが、この場合電気絶縁体
28、金属体24の方が強度が低いのでこれら電気絶縁体2
8、金属体24の方向へ加わる。そして、溶解池26に蓄え
られたエネルギーは第５図に示すように電気絶縁体28及
び金属体24を破壊するまでに至る。このとき、溶解池26
はガラス基板27と電気絶縁体28とによって密閉されるた
めに、電気絶縁体28及び金属体24の破壊は瞬間的に起こ
る。この破壊の際、溶解した金属体25（以下、溶解した
金属体29と称する）は上方に流れ出される。そして、こ
の破壊によって形成される穴はガラス基板27側の径が大
きく上方へ向かうに従って小さくなるテーパ状となって
いる。従って、流れ出る溶解した金属体29は穴の側面に
付着する。かくして、各金属体24,25は接合される。
このように上記一実施例においては、レーザビームＰ
を、ガラス基板27を透過させてこのガラス基板27に接し
て密閉状態に形成された金属体25に照射し、このレーザ
ビームＰの照射によって金属体25を溶解するとともにこ
の溶解した金属体29を積層上方へ流出させて各金属体2
4,25を接合するようにしたので、電気絶縁体28を挟んで
積層された各金属体24,25を確実にかつ容易に接合でき
る。実際に接合の確率を調べたところ100％の接合率を
得た。これは従来方法による50％と比較して接合の信頼
性が飛躍的に向上したことを示している。又、接合した
ときの電気抵抗は常に十Ω以下を示しており、ばらつき
無く安定した接合ができる。なお、レーザビームＰはガ
ラス基板27を透過するが、このときにレーザビームＰの
反射吸収は10％程度であって接合に影響を与えるもので
はない。従って、本方法によってアレイ基板21における
各金属体24,25の接合を行えば、確実にかつ速く接合が
できてアレイ基板の電気的コンタクトの検査をスムーズ
にできる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。上記一実
施例では２つの金属体24,25を接合する場合について説
明したが、金属体と電気絶縁体とが多層に積層され、こ
れら金属体間を接合する場合に適用しても良い。又、液
晶ディスプレイ用のアレイ基板における金属体間の接合
に限らず、要は透光性の基板上に電気絶縁体を介して積
層された各金属体の接合に適用できるものである。
［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、電気絶縁物を介し
て積層された各金属体を確実に接合できるレーザ加工方
法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第５図は本発明に係わるレーザ加工方法の一
実施例を説明するための図であって、第１図はレーザ加
工装置の構成図、第２図はレーザビームの照射方向を示
す図、第３図はレーザビームの出力レベルを示す図、第
４図は溶解池の形成状態を示す図、第５図は接合結果を
示す図、第６図乃至第10図は従来技術を説明するための
図である。 21…アレイ基板、24,25…金属導体、27…透光性ガラス
基板、28…電気絶縁体、30…レーザ発振器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面上に金属体と電気絶縁体とを交互に積
    層した透光性の基板に対し、レーザビームを照射するこ
    とによって前記各金属体間を接合するレーザ加工方法に
    おいて、 前記レーザビームを、前記基板の裏面側から表面に向か
    って透光させて前記基板の表面側に形成された前記金属
    体に照射してこの金属体を溶解し、これと共にこの溶解
    した金属体を前記積層の表面側に向かって流出させて前
    記各金属体間を接合することを特徴とするレーザ加工方
    法。
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