JPH0796159B2 - レーザトリミング装置 - Google Patents
レーザトリミング装置Info
- Publication number
- JPH0796159B2 JPH0796159B2 JP62243307A JP24330787A JPH0796159B2 JP H0796159 B2 JPH0796159 B2 JP H0796159B2 JP 62243307 A JP62243307 A JP 62243307A JP 24330787 A JP24330787 A JP 24330787A JP H0796159 B2 JPH0796159 B2 JP H0796159B2
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- JP
- Japan
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- laser
- laser light
- processed
- pulse
- processing
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液晶表示パネルに用いるアクティブマトリック
スアレイ、ICメモリなどに対し微細な加工をおこなうた
めのレーザトリミング装置に関するものである。
スアレイ、ICメモリなどに対し微細な加工をおこなうた
めのレーザトリミング装置に関するものである。
従来の技術 以下図面を参照しながら、従来のレーザトリミング装置
について説明する。第３図は従来のレーザトリミング装
置の機能ブロック図を示したものである。ただし、説明
に不要な箇所は省略してある。また同一番号の箇所は同
一構成あるいは類似な構成の箇所である。以上のことは
以下の図面に対しても同様である。第３図において１は
レーザ電源、４はレーザ共振器などが構成されたレーザ
ヘッド、２はレーザヘッド４などの冷却器、３はレーザ
光の照射の制御をおこなうためのＱスイッチ、12はレー
ザヘッドからのレーザ光を所定値まで減光させるための
減光器、８はレーザ光を一点に結像させるための結像手
段、10は加工対象物、９は前記加工対象物を位置決めす
るための位置決め手段である。
について説明する。第３図は従来のレーザトリミング装
置の機能ブロック図を示したものである。ただし、説明
に不要な箇所は省略してある。また同一番号の箇所は同
一構成あるいは類似な構成の箇所である。以上のことは
以下の図面に対しても同様である。第３図において１は
レーザ電源、４はレーザ共振器などが構成されたレーザ
ヘッド、２はレーザヘッド４などの冷却器、３はレーザ
光の照射の制御をおこなうためのＱスイッチ、12はレー
ザヘッドからのレーザ光を所定値まで減光させるための
減光器、８はレーザ光を一点に結像させるための結像手
段、10は加工対象物、９は前記加工対象物を位置決めす
るための位置決め手段である。
次に従来のレーザトリミング装置の動作について説明す
る。まずレーザ電源１はレーザヘッド４、冷却器２およ
びＱスイッチ３に電力を供給する。また位置決め手段９
は加工対象物10の位置決めをおこなう。レーザヘッド４
はレーザを発振させ、所定のエネルギー状態に保つ。次
にＱスイッチ３は制御手段（図示せず）によりレーザヘ
ッド４に対し制御をおこない、レーザ光の照射状態（以
下レーザ光オン状態と呼ぶ。）とレーザ光の非照射状態
（以下レーザ光オフ状態と呼ぶ。）の制御をおこなう。
前記レーザ光オン状態のとき、レーザ光は減光器12をと
おり、所定値に減衰された後、結像手段８により集光さ
れ、加工対象物10の加工位置を加工する。
る。まずレーザ電源１はレーザヘッド４、冷却器２およ
びＱスイッチ３に電力を供給する。また位置決め手段９
は加工対象物10の位置決めをおこなう。レーザヘッド４
はレーザを発振させ、所定のエネルギー状態に保つ。次
にＱスイッチ３は制御手段（図示せず）によりレーザヘ
ッド４に対し制御をおこない、レーザ光の照射状態（以
下レーザ光オン状態と呼ぶ。）とレーザ光の非照射状態
（以下レーザ光オフ状態と呼ぶ。）の制御をおこなう。
前記レーザ光オン状態のとき、レーザ光は減光器12をと
おり、所定値に減衰された後、結像手段８により集光さ
れ、加工対象物10の加工位置を加工する。
発明が解決しようとする問題点 従来のレーザトリミング装置の問題点を明確にするため
第４図、第５図、第６図および第７図を用いて説明す
る。第４図は加工対象物10の一部拡大平面図である。第
４図において、AA′線は加工位置である。従来のレーザ
トリミング装置でAA′線の位置を加工するためには２つ
の方法がある。まず第１の方法はレーザ光を集光させる
結像手段８を調整し、レーザ光の直径が加工対象物の加
工位置で第４図のｄで示す長さ以上になるようにする。
なお、本明細書で加工対象物はAl、Crなどの金属あるい
はその化合物であるとして説明する。次にレーザ光を照
射する。第５図は前記方法で加工対象物を加工した後の
加工対象物の一部拡大平面図である。第５図において13
は加工飛散物である。第５図で明らかなように、加工位
置の構成物質は周辺部におしのけられ、周辺部を破壊あ
るいは影響を与える。したがって、前記第１の方法は加
工面積が広範囲におよび周辺部に影響を与えるため、微
細加工には適さないことがわかる。もう一つの方法は、
レーザ光を集光させる結像手段８を調整し、レーザ光の
直径が極力小さくなるようにする。次にレーザ光を第４
図に示すAA′線のＡからＡ′に向って順次移動させなが
ら加工をおこなう。第６図は前記方法で加工対象物を加
工した後の加工対象物の一部拡大平面図である。第６図
において14は未切断部である。第６図で明らかなように
第４図のＡからＡ′に向って順に切断していくとレーザ
光の照射された位置の構成物がおしのけられ、最後には
Ａ′付近に集まる。完全に切断をおこなうためには大き
なレーザパワーを必要し、前記大きなレーザパワーを印
加した場合、周辺に熱的影響を与え、加工対象物の変質
をきたす。したがって、前述の方法では加工対象物を変
質させずに、完全な切断をおこなうことは困難であると
いう問題点を有していた。次にレーザ光を透過させ、加
工対象物を加工する場合ついて説明する。第７図は基板
上に加工対象物を形成し、かつ前記加工対象物上に絶縁
物を形成した構成体の一部断面図である。第７図におい
て、15はガラスなどの透明性を有する透明絶縁基板、17
は加工対象物、16は絶縁膜、18はレーザ光の軌跡であ
る。レーザ光はレーザ光の軌跡18をとおり、透明絶縁基
板15を透過し、加工対象物17を加工する。この場合の最
適なトリミング状態とは絶縁膜16を破損させない、ある
いは影響を与えないことである。しかしながら、第６図
で説明したように、加工対象物は従来のレーザトリミン
グ装置では良好にトリミングすることが困難であった。
ゆえに第７図の場合でも完全に切断しようとすると大き
なレーザパワーを必要とする。したがって絶縁膜16を破
損してしまうという問題点を有していた。以上のような
理由から、従来のレーザトリミング装置では加工対象物
を微細かつ良好なトリミングをおこなうことは不可能で
あるという問題点を有していた。
第４図、第５図、第６図および第７図を用いて説明す
る。第４図は加工対象物10の一部拡大平面図である。第
４図において、AA′線は加工位置である。従来のレーザ
トリミング装置でAA′線の位置を加工するためには２つ
の方法がある。まず第１の方法はレーザ光を集光させる
結像手段８を調整し、レーザ光の直径が加工対象物の加
工位置で第４図のｄで示す長さ以上になるようにする。
なお、本明細書で加工対象物はAl、Crなどの金属あるい
はその化合物であるとして説明する。次にレーザ光を照
射する。第５図は前記方法で加工対象物を加工した後の
加工対象物の一部拡大平面図である。第５図において13
は加工飛散物である。第５図で明らかなように、加工位
置の構成物質は周辺部におしのけられ、周辺部を破壊あ
るいは影響を与える。したがって、前記第１の方法は加
工面積が広範囲におよび周辺部に影響を与えるため、微
細加工には適さないことがわかる。もう一つの方法は、
レーザ光を集光させる結像手段８を調整し、レーザ光の
直径が極力小さくなるようにする。次にレーザ光を第４
図に示すAA′線のＡからＡ′に向って順次移動させなが
ら加工をおこなう。第６図は前記方法で加工対象物を加
工した後の加工対象物の一部拡大平面図である。第６図
において14は未切断部である。第６図で明らかなように
第４図のＡからＡ′に向って順に切断していくとレーザ
光の照射された位置の構成物がおしのけられ、最後には
Ａ′付近に集まる。完全に切断をおこなうためには大き
なレーザパワーを必要し、前記大きなレーザパワーを印
加した場合、周辺に熱的影響を与え、加工対象物の変質
をきたす。したがって、前述の方法では加工対象物を変
質させずに、完全な切断をおこなうことは困難であると
いう問題点を有していた。次にレーザ光を透過させ、加
工対象物を加工する場合ついて説明する。第７図は基板
上に加工対象物を形成し、かつ前記加工対象物上に絶縁
物を形成した構成体の一部断面図である。第７図におい
て、15はガラスなどの透明性を有する透明絶縁基板、17
は加工対象物、16は絶縁膜、18はレーザ光の軌跡であ
る。レーザ光はレーザ光の軌跡18をとおり、透明絶縁基
板15を透過し、加工対象物17を加工する。この場合の最
適なトリミング状態とは絶縁膜16を破損させない、ある
いは影響を与えないことである。しかしながら、第６図
で説明したように、加工対象物は従来のレーザトリミン
グ装置では良好にトリミングすることが困難であった。
ゆえに第７図の場合でも完全に切断しようとすると大き
なレーザパワーを必要とする。したがって絶縁膜16を破
損してしまうという問題点を有していた。以上のような
理由から、従来のレーザトリミング装置では加工対象物
を微細かつ良好なトリミングをおこなうことは不可能で
あるという問題点を有していた。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のレーザトリミング
装置は、Ｑスイッチを有し、レーザパルスを発生させる
レーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段が加工対象
物に照射する前記レーザパルス光の強さを50m秒以下の
時間で可変できる減光手段と、加工対象物に矩形状にし
たレーザ光を照射できるように機能する可変スリットを
具備したものである。
装置は、Ｑスイッチを有し、レーザパルスを発生させる
レーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段が加工対象
物に照射する前記レーザパルス光の強さを50m秒以下の
時間で可変できる減光手段と、加工対象物に矩形状にし
たレーザ光を照射できるように機能する可変スリットを
具備したものである。
作用 本発明は、レーザ光の透過量を50ミリ秒以下で可変でき
る減光手段を具備することにより、Ｑスイッチにより出
力されるレーザパルスのパワーをパルスごとに可変させ
ることができる。したがって第１のレーザパルスで加工
対象物を融解させ、次の第２のレーザパルスは減光手段
で減光量を可変させ、第１のレーザパルスよりもパワー
を減衰させ、かつ、加工対象物が硬化する前に照射す
る。ゆえに良好なトリミングを加工対象物に施すことが
できる。また矩形の光学像を透過させることができる可
変スリットを具備することにより、加工対象物を矩形に
加工することができる。したがって第５図のように加工
周辺部に影響を与えず、第６図のように未切断物がない
良好なトリミングをおこなうことができる。
る減光手段を具備することにより、Ｑスイッチにより出
力されるレーザパルスのパワーをパルスごとに可変させ
ることができる。したがって第１のレーザパルスで加工
対象物を融解させ、次の第２のレーザパルスは減光手段
で減光量を可変させ、第１のレーザパルスよりもパワー
を減衰させ、かつ、加工対象物が硬化する前に照射す
る。ゆえに良好なトリミングを加工対象物に施すことが
できる。また矩形の光学像を透過させることができる可
変スリットを具備することにより、加工対象物を矩形に
加工することができる。したがって第５図のように加工
周辺部に影響を与えず、第６図のように未切断物がない
良好なトリミングをおこなうことができる。
実施例 以下本発明の一実施例のレーザトリミング装置について
図面を参照しながら説明する。第１図は本発明のレーザ
トリミング装置の機能ブロック図である。第１図におい
て、５は50ミリ秒以下の時間で減光量を可変できる減光
手段であり、例えば音響光学素子を用いた減衰器（以
下、AOアッテネータと呼ぶ。）などである。AOアッテネ
ータは２〜３ミリ秒以下の時間で減光量を可変できる。
６は拡大光学系であり、レーザ光を拡大あるいは平行光
にする機能をもつ。７は可変スリットであり、縦方向の
スリットと横方向のスリットを独立に動かすことによ
り、レーザ光の像を矩形あるいは矩形に近くすることが
できる。可変スリット７を透過したレーザ光は、結像手
段８により結像される。前記結像手段８は具体的には対
物レンズなどが該当する。
図面を参照しながら説明する。第１図は本発明のレーザ
トリミング装置の機能ブロック図である。第１図におい
て、５は50ミリ秒以下の時間で減光量を可変できる減光
手段であり、例えば音響光学素子を用いた減衰器（以
下、AOアッテネータと呼ぶ。）などである。AOアッテネ
ータは２〜３ミリ秒以下の時間で減光量を可変できる。
６は拡大光学系であり、レーザ光を拡大あるいは平行光
にする機能をもつ。７は可変スリットであり、縦方向の
スリットと横方向のスリットを独立に動かすことによ
り、レーザ光の像を矩形あるいは矩形に近くすることが
できる。可変スリット７を透過したレーザ光は、結像手
段８により結像される。前記結像手段８は具体的には対
物レンズなどが該当する。
次に本発明のレーザトリミング装置の動作について説明
する。まずレーザ電源１はレーザヘッド４、冷却器２お
よびＱスイッチ３に電力を供給する。また位置決め手段
９は加工対象物10の位置決めをおこなう。レーザヘッド
４はレーザを発振させ、所定のエネルギー状態に保つ。
Ｑスイッチ３はレーザヘッド４に対し制御をおこない、
レーザ光をレーザ光オン状態あるいはレーザ光オフ状態
にする。レーザ光オン状態のとき、レーザ光は減光手段
５により減衰され、拡大光学系６を通り、可変スリット
７により所定領域のみの光を透過し、結像手段８により
結像され、加工対象物10を加工する。このとき必要に応
じ、減光手段５はレーザパルス毎に前記レーザパルスの
パワーを制御することができる。たとえばＱスイッチ３
がおこなうレーザ光のオン・オフ周期（以下、Qrateと
呼ぶ。）が1KHzのとき、１ミリ秒以下の時間でレーザ光
の透過量を可変させることができる。したがって加工対
象物10の同一部位を２パルスのレーザパルスで加工する
場合、１パルス目を１μＪ、２パルス目を1/2の0.5μＪ
で加工することが可能である。また可変スリット７は、
縦方向のスリットと横方向のスリットにより自由にレー
ザ光の透過領域を可変させることができ、たとえば10μ
ｍ×３μｍといった矩形の照射領域を得ることができ
る。第２図は本発明のレーザトリミング装置で加工対象
物10を加工したときの一部拡大平面図を示している。第
２図において11はレーザ照射範囲であり、通常第２図で
示すような矩形の照射範囲と加工対象物10とが重複する
箇所が切断される。またレーザ光のパルス数は２パルス
以上を照射し、かつ前記レーザ光のパルスのパワーは１
パルス目と２パルス目を可変させ、２パルス目を１パル
ス目より弱くしている。前記理由は１パルス目で加工対
象物が融解し、レーザ光を吸収しやすくなるため、２パ
ルス目のレーザパワーを弱めることにより精度のよい加
工をおこなえるためである。種々の実験によれば１パル
ス目と２パルス目の間隔が50msec以上となると、１パル
ス目で融解した物質が２パルス目が照射される前に固化
してしまう。したがって、レーザパルスの間隔は50ミリ
秒以下でなければならず、また、レーザパワーの可変時
間も50ミリ秒以下の時間で可変させなければならない。
する。まずレーザ電源１はレーザヘッド４、冷却器２お
よびＱスイッチ３に電力を供給する。また位置決め手段
９は加工対象物10の位置決めをおこなう。レーザヘッド
４はレーザを発振させ、所定のエネルギー状態に保つ。
Ｑスイッチ３はレーザヘッド４に対し制御をおこない、
レーザ光をレーザ光オン状態あるいはレーザ光オフ状態
にする。レーザ光オン状態のとき、レーザ光は減光手段
５により減衰され、拡大光学系６を通り、可変スリット
７により所定領域のみの光を透過し、結像手段８により
結像され、加工対象物10を加工する。このとき必要に応
じ、減光手段５はレーザパルス毎に前記レーザパルスの
パワーを制御することができる。たとえばＱスイッチ３
がおこなうレーザ光のオン・オフ周期（以下、Qrateと
呼ぶ。）が1KHzのとき、１ミリ秒以下の時間でレーザ光
の透過量を可変させることができる。したがって加工対
象物10の同一部位を２パルスのレーザパルスで加工する
場合、１パルス目を１μＪ、２パルス目を1/2の0.5μＪ
で加工することが可能である。また可変スリット７は、
縦方向のスリットと横方向のスリットにより自由にレー
ザ光の透過領域を可変させることができ、たとえば10μ
ｍ×３μｍといった矩形の照射領域を得ることができ
る。第２図は本発明のレーザトリミング装置で加工対象
物10を加工したときの一部拡大平面図を示している。第
２図において11はレーザ照射範囲であり、通常第２図で
示すような矩形の照射範囲と加工対象物10とが重複する
箇所が切断される。またレーザ光のパルス数は２パルス
以上を照射し、かつ前記レーザ光のパルスのパワーは１
パルス目と２パルス目を可変させ、２パルス目を１パル
ス目より弱くしている。前記理由は１パルス目で加工対
象物が融解し、レーザ光を吸収しやすくなるため、２パ
ルス目のレーザパワーを弱めることにより精度のよい加
工をおこなえるためである。種々の実験によれば１パル
ス目と２パルス目の間隔が50msec以上となると、１パル
ス目で融解した物質が２パルス目が照射される前に固化
してしまう。したがって、レーザパルスの間隔は50ミリ
秒以下でなければならず、また、レーザパワーの可変時
間も50ミリ秒以下の時間で可変させなければならない。
なお本発明の減光手段５はレーザヘッド４と拡大光学系
６との間に挿入したが、レーザ光の透過量を可変できる
位置に挿入すればよいことは明らかであり拡大光学系６
と可変スリット７間、可変スリット７と結像手段８間な
どに挿入してもよい。
６との間に挿入したが、レーザ光の透過量を可変できる
位置に挿入すればよいことは明らかであり拡大光学系６
と可変スリット７間、可変スリット７と結像手段８間な
どに挿入してもよい。
また本発明において可変スリットを用いているが、これ
は矩形あるいは矩形に近い光学像を得るために用いられ
ていることは明らかである。したがって、矩形あるいは
矩形に近い光学像を得られるものであればおきかえが可
能である。たとえばレンズを用い、光学像をだ円にする
方法などがあげられる。
は矩形あるいは矩形に近い光学像を得るために用いられ
ていることは明らかである。したがって、矩形あるいは
矩形に近い光学像を得られるものであればおきかえが可
能である。たとえばレンズを用い、光学像をだ円にする
方法などがあげられる。
発明の効果 以上のように本発明のレーザトリミング装置はレーザパ
ルスごとにレーザパルスのエネルギーを高速に可変させ
ることができるため、レーザ光の１パルス目により融解
した加工対象物が硬化する前に２パルス目のエネルギー
を可変して加工対象物に照射することができる。したが
って、きめこまやかかつ周辺に影響を与えない加工が可
能であり、第７図に示すような多層状の加工対象物をも
良好にトリミングすることができる。また、可変スリッ
トを積載しているため、第５図に示すように加工面積が
広範囲におよぶことも、第６図に示すように未切断物が
残ることもなく、高速にトリミングすることができる。
その上可変スリットであるから、矩形が10μｍ×３μｍ
あるいは３μｍ×10μｍと変化できるため加工対象物の
切断方向を任意に制御することができる。以上のことよ
り本発明の効果は大である。
ルスごとにレーザパルスのエネルギーを高速に可変させ
ることができるため、レーザ光の１パルス目により融解
した加工対象物が硬化する前に２パルス目のエネルギー
を可変して加工対象物に照射することができる。したが
って、きめこまやかかつ周辺に影響を与えない加工が可
能であり、第７図に示すような多層状の加工対象物をも
良好にトリミングすることができる。また、可変スリッ
トを積載しているため、第５図に示すように加工面積が
広範囲におよぶことも、第６図に示すように未切断物が
残ることもなく、高速にトリミングすることができる。
その上可変スリットであるから、矩形が10μｍ×３μｍ
あるいは３μｍ×10μｍと変化できるため加工対象物の
切断方向を任意に制御することができる。以上のことよ
り本発明の効果は大である。
第１図は本発明のレーザトリミング装置の機能ブロック
図、第２図・第４図・第５図および第６図は加工対象物
の一部拡大平面図、第３図は従来のレーザトリミング装
置の機能ブロック図、第７図は加工対象物の一部断面図
である。 １……レーザ電源、２……冷却器、３……Ｑスイッチ、
４……レーザヘッド、５……減光手段、６……拡大光学
系、７……可変スリット、８……結像手段、９……位置
決め手段、10……加工対象物、11……レーザ照射範囲、
12……減光器、13……加工飛散物、14……未切断物、15
……透明絶縁基板、16……絶縁膜、17……加工対象物、
18……レーザ光軌跡。
図、第２図・第４図・第５図および第６図は加工対象物
の一部拡大平面図、第３図は従来のレーザトリミング装
置の機能ブロック図、第７図は加工対象物の一部断面図
である。 １……レーザ電源、２……冷却器、３……Ｑスイッチ、
４……レーザヘッド、５……減光手段、６……拡大光学
系、７……可変スリット、８……結像手段、９……位置
決め手段、10……加工対象物、11……レーザ照射範囲、
12……減光器、13……加工飛散物、14……未切断物、15
……透明絶縁基板、16……絶縁膜、17……加工対象物、
18……レーザ光軌跡。
Claims (1)
- 【請求項１】パルス的にレーザ光を発生させるレーザ光
発生手段と、前記レーザ光発生手段が加工対象物に照射
するレーザ光の強さを50m秒以内に可変できる減光手段
と、加工対象物上での前記レーザ光の照射面積を可変で
きる可変スリットとを具備し、前記減光手段は第１のレ
ーザパルスのレーザ光の強さに比較して前記第１のレー
ザパルスの次に照射された第２のレーザパルスの強さが
異なるように制御する機能を有し、かつ前記可変スリッ
トは加工対象物上に矩形状にレーザ光が照射されるよう
に制御する機能を有していることを特徴とするレーザト
リミング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243307A JPH0796159B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | レーザトリミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243307A JPH0796159B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | レーザトリミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6487089A JPS6487089A (en) | 1989-03-31 |
| JPH0796159B2 true JPH0796159B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=17101887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62243307A Expired - Lifetime JPH0796159B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | レーザトリミング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796159B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69102995T2 (de) * | 1990-07-31 | 1994-10-27 | Materials And Intelligent Devi | Yag-laserbearbeitungsmaschine zur bearbeitung von dünnschichten. |
| JP2002341364A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネルの製造方法 |
-
1987
- 1987-09-28 JP JP62243307A patent/JPH0796159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6487089A (en) | 1989-03-31 |
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