JPH10286683A - エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法 - Google Patents
エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法Info
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- JPH10286683A JPH10286683A JP9098769A JP9876997A JPH10286683A JP H10286683 A JPH10286683 A JP H10286683A JP 9098769 A JP9098769 A JP 9098769A JP 9876997 A JP9876997 A JP 9876997A JP H10286683 A JPH10286683 A JP H10286683A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】マスクイメージング法によるエキシマレーザ加
工装置および加工方法。 【解決手段】エキシマレーザビーム６を無段階または段
階的に減衰調整可能なアッテネータ７と、このアッテネ
ータを通過したエキシマレーザビームのエネルギメータ
１１と、マスク３、レンズ４および加工対象物５の相対
位置に応じてアッテネータを制御して所定のエネルギ量
のエキシマレーザビームを加工対象物に照射する。ま
た、マスクパターン像の結像状態を維持しながら、マス
ク、レンズ、加工対象物の少なくとも２つを光軸に対し
て移動することによって、パターン縮小率を段階的もし
くは無段階に変化させ、かつ、加工対象物上に照射され
るエキシマレーザビームのエネルギ密度を一定に保つこ
とによって、加工対象物に加工に最適なエネルギを有す
るエキシマレーザビームを照射し、深さ方向に径の変化
する穴ならびに幅が変化する溝などを得る。
工装置および加工方法。 【解決手段】エキシマレーザビーム６を無段階または段
階的に減衰調整可能なアッテネータ７と、このアッテネ
ータを通過したエキシマレーザビームのエネルギメータ
１１と、マスク３、レンズ４および加工対象物５の相対
位置に応じてアッテネータを制御して所定のエネルギ量
のエキシマレーザビームを加工対象物に照射する。ま
た、マスクパターン像の結像状態を維持しながら、マス
ク、レンズ、加工対象物の少なくとも２つを光軸に対し
て移動することによって、パターン縮小率を段階的もし
くは無段階に変化させ、かつ、加工対象物上に照射され
るエキシマレーザビームのエネルギ密度を一定に保つこ
とによって、加工対象物に加工に最適なエネルギを有す
るエキシマレーザビームを照射し、深さ方向に径の変化
する穴ならびに幅が変化する溝などを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエキシマレーザ加工
装置ならびにその加工方法に関する。
装置ならびにその加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅなど
の希ガスとハロゲンガスであるＦ、Ｃｌを一定の割合で
混合したガスの中での放電により発振されるものであ
り、紫外領域に短い発振波長を有する高出力パルスレー
ザであり、この特徴を生かして半導体とか電子部品関連
での微細加工など産業上多くの応用例が実用化されてい
る。その応用例として例えばインクジエット記録ヘッド
のオリフィスプレートの微細明けとかフレキシブルプリ
ント基板のスルーホールやヴィアホールの加工をはじめ
とする、高分子材料の微細加工への適用がある。エキシ
マレーザによるポリイミド、ポリスルフォン、ポリカー
ボネイト、ポリエチレンテレフタレートといった高分子
材料の加工は、他の産業用レーザ、例えばＣＯ2レー
ザ、ＹＡＧレーザによる熱的溶融プロセスとは異なる、
光化学反応と呼ばれるアブレーションプロセスであるか
ら熱影響が極めて少ないため高品位な加工が可能であ
る。
の希ガスとハロゲンガスであるＦ、Ｃｌを一定の割合で
混合したガスの中での放電により発振されるものであ
り、紫外領域に短い発振波長を有する高出力パルスレー
ザであり、この特徴を生かして半導体とか電子部品関連
での微細加工など産業上多くの応用例が実用化されてい
る。その応用例として例えばインクジエット記録ヘッド
のオリフィスプレートの微細明けとかフレキシブルプリ
ント基板のスルーホールやヴィアホールの加工をはじめ
とする、高分子材料の微細加工への適用がある。エキシ
マレーザによるポリイミド、ポリスルフォン、ポリカー
ボネイト、ポリエチレンテレフタレートといった高分子
材料の加工は、他の産業用レーザ、例えばＣＯ2レー
ザ、ＹＡＧレーザによる熱的溶融プロセスとは異なる、
光化学反応と呼ばれるアブレーションプロセスであるか
ら熱影響が極めて少ないため高品位な加工が可能であ
る。
【０００３】このようなエキシマレーザによる穴開け加
工にはマスクイメージング法とコンタクトマスク法とが
知られており、そのうち、マスクイメージング法は、図
７で示すようにエキシマレーザ発振器１からのエキシマ
レーザビーム６を光学系である反射ミラー２で反射させ
たうえでマスク３に照射し、マスク３の開口部３ａの形
状（マスクパターン）を通過したエキシマレーザビーム
６をレンズ４により拡大または縮小して加工対象物５上
に拡大または縮小投影させて照射させる方法である。ま
た、コンタクマスク法は図８で示すようにエキシマレー
ザ発振器１からのエキシマレーザビーム６を反射ミラー
２で反射させたうえでレンズ４で拡大または縮小してマ
スク３に照射し、マスク３の開口部３ａを通過したエキ
シマレーザビーム６により加工対象物５に穴開けを行う
方法である。
工にはマスクイメージング法とコンタクトマスク法とが
知られており、そのうち、マスクイメージング法は、図
７で示すようにエキシマレーザ発振器１からのエキシマ
レーザビーム６を光学系である反射ミラー２で反射させ
たうえでマスク３に照射し、マスク３の開口部３ａの形
状（マスクパターン）を通過したエキシマレーザビーム
６をレンズ４により拡大または縮小して加工対象物５上
に拡大または縮小投影させて照射させる方法である。ま
た、コンタクマスク法は図８で示すようにエキシマレー
ザ発振器１からのエキシマレーザビーム６を反射ミラー
２で反射させたうえでレンズ４で拡大または縮小してマ
スク３に照射し、マスク３の開口部３ａを通過したエキ
シマレーザビーム６により加工対象物５に穴開けを行う
方法である。
【０００４】上述した両穴開け加工方法のうち、図７で
示されるマスクイメージング法においては、基本的には
加工対象物５の表面にレンズ４でもってマスクパターン
を結像させるものであり、マスクパターンの縮小率
（Ｍ）、結像位置でのエキシマレーザビームのエネルギ
密度（Ｅｗ）、マスク３面上でのエキシマレーザビーム
のエネルギ密度（Ｅｍ）とから次の関係式（１）が成立
する。
示されるマスクイメージング法においては、基本的には
加工対象物５の表面にレンズ４でもってマスクパターン
を結像させるものであり、マスクパターンの縮小率
（Ｍ）、結像位置でのエキシマレーザビームのエネルギ
密度（Ｅｗ）、マスク３面上でのエキシマレーザビーム
のエネルギ密度（Ｅｍ）とから次の関係式（１）が成立
する。
【０００５】 Ｅw＝Ｍ2Ｅm …（１） ただし、マスク３とレンズ４との間の離間距離（ａ）、
レンズ４と結像位置である加工対象物５の表面との間の
離間距離（ｂ）、レンズ４の焦点距離（ｆ）とから次の
関係式（２）および（３）が成立する。
レンズ４と結像位置である加工対象物５の表面との間の
離間距離（ｂ）、レンズ４の焦点距離（ｆ）とから次の
関係式（２）および（３）が成立する。
【０００６】 Ｍ＝ａ／ｂ …（２） １／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ …（３） 前記結像位置でのエネルギ密度（Ｅｗ）は、各種材料に
よって加工に最適値が存在してあるので、高品位な穴開
け加工を行うためにはあらかじめ結像位置でのエネルギ
密度（Ｅｗ）を見いだしておくことが必要となる。
よって加工に最適値が存在してあるので、高品位な穴開
け加工を行うためにはあらかじめ結像位置でのエネルギ
密度（Ｅｗ）を見いだしておくことが必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザを利用
した加工例の多くは、穴開け、溝切りであり、これに
は、丸形状もしくは角形状のマスクパターンを有するマ
スク３が使用される。例えば穴開けの場合、加工対象物
５に対して穴径を変えて加工を行うには、図７もしくは
図８から明らかなように、マスクパターン径が異なるマ
スク３に交換するか、あるいはレンズ４によってマスク
パターンの縮小率（Ｍ）を変化させることが必要であ
る。
した加工例の多くは、穴開け、溝切りであり、これに
は、丸形状もしくは角形状のマスクパターンを有するマ
スク３が使用される。例えば穴開けの場合、加工対象物
５に対して穴径を変えて加工を行うには、図７もしくは
図８から明らかなように、マスクパターン径が異なるマ
スク３に交換するか、あるいはレンズ４によってマスク
パターンの縮小率（Ｍ）を変化させることが必要であ
る。
【０００８】したがって、マスクパターン径が異なる大
きさのパターンをマスク３を用いて穴開け加工する場合
には、数多くのマスク３を準備すればよいのであるが、
エキシマレーザ用のマスクは、金属板を加工して作製す
るメタルマスク、ないしはエキシマレーザビームを通過
するガラス製の基板上にエキシマレーザビームを反射す
る薄膜材料でパターンを形成したガラスマスクを一般に
用いるのであるから、いずれのマスクもそれを精巧に製
作するには相当の日数を要することになっているうえ、
また、その作製にも相当に高価な費用がかかるものとな
っている。
きさのパターンをマスク３を用いて穴開け加工する場合
には、数多くのマスク３を準備すればよいのであるが、
エキシマレーザ用のマスクは、金属板を加工して作製す
るメタルマスク、ないしはエキシマレーザビームを通過
するガラス製の基板上にエキシマレーザビームを反射す
る薄膜材料でパターンを形成したガラスマスクを一般に
用いるのであるから、いずれのマスクもそれを精巧に製
作するには相当の日数を要することになっているうえ、
また、その作製にも相当に高価な費用がかかるものとな
っている。
【０００９】一方、マスクパターンの縮小率（Ｍ）を変
化させることによって、穴開け加工するためのパターン
の大きさを変化させた場合、前記（１）式から明らかな
ように、マスクパターンの結像位置におけるエキシマレ
ーザビームのエネルギ密度（Ｅｗ）も変化することにな
り、必ずしも加工対象に最適な加工エネルギが得られる
ものではない。例えば縮小率（Ｍ）を大きくしてパター
ン像を絞り込むような場合においては加工対象物５に照
射されるエキシマレーザビームのエネルギが大きくな
り、加工対象物５が高分子材料である場合には、加工端
面にダレが生じるなど熱的な加工の様相が現れはじめ、
加工品位が低下してくる。
化させることによって、穴開け加工するためのパターン
の大きさを変化させた場合、前記（１）式から明らかな
ように、マスクパターンの結像位置におけるエキシマレ
ーザビームのエネルギ密度（Ｅｗ）も変化することにな
り、必ずしも加工対象に最適な加工エネルギが得られる
ものではない。例えば縮小率（Ｍ）を大きくしてパター
ン像を絞り込むような場合においては加工対象物５に照
射されるエキシマレーザビームのエネルギが大きくな
り、加工対象物５が高分子材料である場合には、加工端
面にダレが生じるなど熱的な加工の様相が現れはじめ、
加工品位が低下してくる。
【００１０】また、一つの加工対象物５に対して、異な
るパターン径の穴を多数開ける場合には、加工を行う穴
の径に応じたマスク３が必要であり、マスク３の交換と
エキシマレーザビーム６の位置決めなどに繁雑な作業が
必要となる。
るパターン径の穴を多数開ける場合には、加工を行う穴
の径に応じたマスク３が必要であり、マスク３の交換と
エキシマレーザビーム６の位置決めなどに繁雑な作業が
必要となる。
【００１１】エキシマレーザ加工には上述した問題があ
るが、これら上述の問題点を解決する技術として特開平
７ー１８５８４７号公報が提案されているが、この公報
の技術は、可変スリットによりエキシマレーザビームの
サイズを任意の大きさに絞り込むために可変スリットを
用いてエキシマレーザビームを任意のサイズに絞り込め
るようにしているものの、エキシマレーザビームのビー
ム形状が矩形形状のみに限定されてしまうという欠点を
有している。
るが、これら上述の問題点を解決する技術として特開平
７ー１８５８４７号公報が提案されているが、この公報
の技術は、可変スリットによりエキシマレーザビームの
サイズを任意の大きさに絞り込むために可変スリットを
用いてエキシマレーザビームを任意のサイズに絞り込め
るようにしているものの、エキシマレーザビームのビー
ム形状が矩形形状のみに限定されてしまうという欠点を
有している。
【００１２】一方、エキシマレーザビームを照射するこ
とによって穴開け加工を施した場合、加工対象物５のエ
キシマレーザビーム入射面の寸法に対して、エキシマレ
ーザビーム出射面の寸法が小さくなり、穴開けの結果、
穴内断面が自然にテーパ状に加工されてしまうことで知
られている〔ＯPＴＲＯＮＩＣＳ(１９９４)Ｎo．７、
ｐ.１４１〜１４７参照)。こうしたテーパ状加工という
事実は本発明者らの実験によっても、高分子材料の１つ
であるポリイミド材料の加工対象物に対して穴明けを行
った場合、その加工対象物上に照射されるエキシマレー
ザビームのエネルギ密度に応じて、加工断面に６ないし
８度のテーパ角が自然に形成され、さらに、自然に形成
されるテーパ角は、加工される材料と、照射するレーザ
のエネルギ密度とによって定まることまで確認されてい
る。
とによって穴開け加工を施した場合、加工対象物５のエ
キシマレーザビーム入射面の寸法に対して、エキシマレ
ーザビーム出射面の寸法が小さくなり、穴開けの結果、
穴内断面が自然にテーパ状に加工されてしまうことで知
られている〔ＯPＴＲＯＮＩＣＳ(１９９４)Ｎo．７、
ｐ.１４１〜１４７参照)。こうしたテーパ状加工という
事実は本発明者らの実験によっても、高分子材料の１つ
であるポリイミド材料の加工対象物に対して穴明けを行
った場合、その加工対象物上に照射されるエキシマレー
ザビームのエネルギ密度に応じて、加工断面に６ないし
８度のテーパ角が自然に形成され、さらに、自然に形成
されるテーパ角は、加工される材料と、照射するレーザ
のエネルギ密度とによって定まることまで確認されてい
る。
【００１３】ところが、高分子材料からなる加工対象物
５に対する穴開け加工においては、例えば穴内断面が１
０度以上の大きなテーパ角を持つ形状に穴開け加工する
ことは困難とされており、かかる課題を解決するための
技術が特開平７ー２８４９７５号公報ならびに特開平８
−２５０６６号公報によって提案されている。しかしな
がら、特開平７−２８４９７５号公報による場合では、
一回の穴開けについて複数回のレーザ照射が必要とな
り、かつ、エキシマレーザビームの制御も困難であると
いう課題があり、また、特開平８−２５０６６号公報に
よる場合では、ラックとピニオンとによってプリズムを
振動させながらエキシマレーザビームを照射するため、
装置が複雑になるといった課題を有している。
５に対する穴開け加工においては、例えば穴内断面が１
０度以上の大きなテーパ角を持つ形状に穴開け加工する
ことは困難とされており、かかる課題を解決するための
技術が特開平７ー２８４９７５号公報ならびに特開平８
−２５０６６号公報によって提案されている。しかしな
がら、特開平７−２８４９７５号公報による場合では、
一回の穴開けについて複数回のレーザ照射が必要とな
り、かつ、エキシマレーザビームの制御も困難であると
いう課題があり、また、特開平８−２５０６６号公報に
よる場合では、ラックとピニオンとによってプリズムを
振動させながらエキシマレーザビームを照射するため、
装置が複雑になるといった課題を有している。
【００１４】エキシマレーザ加工によって加工対象物に
溝を形成する方法としては、図９で示すように矩形のエ
キシマレーザビーム６をマスク３およびレンズ４を介し
て加工対象物５上に照射し、マスク３、エキシマレーザ
ビーム６、加工対象物５のうちの少なくともいずれか一
つを一定速度で走査することによって矩形断面の溝形成
を行う方法が一般的に使用されている。ところが、定形
のパターンを走査する方法では、一定幅の溝の形成は行
えても幅が変動する溝の形成は不可能である。
溝を形成する方法としては、図９で示すように矩形のエ
キシマレーザビーム６をマスク３およびレンズ４を介し
て加工対象物５上に照射し、マスク３、エキシマレーザ
ビーム６、加工対象物５のうちの少なくともいずれか一
つを一定速度で走査することによって矩形断面の溝形成
を行う方法が一般的に使用されている。ところが、定形
のパターンを走査する方法では、一定幅の溝の形成は行
えても幅が変動する溝の形成は不可能である。
【００１５】したがって、本発明の目的は、レーザ加工
用マスクを交換することなく、かつ、加工対象物に加工
に最適なエネルギ密度のエキシマレーザビームを照射可
能として任意の大きさの穴開け加工を高品位に行うこと
が可能となるエキシマレーザ加工装置を提供すること、
ならびにエキシマレーザを加工対象物上に照射している
間にマスクパターンの縮小率を段階的もしくは無段階に
変化させることによって、断面が大きなテーパ形状とな
る穴、幅が変化する溝のように、従来の加工方法では加
工が困難であった形状の加工方法を提供することにあ
る。
用マスクを交換することなく、かつ、加工対象物に加工
に最適なエネルギ密度のエキシマレーザビームを照射可
能として任意の大きさの穴開け加工を高品位に行うこと
が可能となるエキシマレーザ加工装置を提供すること、
ならびにエキシマレーザを加工対象物上に照射している
間にマスクパターンの縮小率を段階的もしくは無段階に
変化させることによって、断面が大きなテーパ形状とな
る穴、幅が変化する溝のように、従来の加工方法では加
工が困難であった形状の加工方法を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明にお
いては、エキシマレーザ発振器から出射するエキシマレ
ーザビームをアッテネータで所定のエネルギ量に減衰し
たうえで所定形状のマスクパターンを有するマスクで遮
蔽しながらレンズを通して加工対象物に縮小投影し、マ
スクパターン形状と相似形の除去加工を行うエキシマレ
ーザ加工装置において、前記マスクパターンの大きさ、
レンズの焦点距離、パターン縮小率ないしは加工対象物
に縮小投影されたパターンの大きさなどあらかじめ決ま
っているパラメータより、自動的にマスク、レンズおよ
び加工対象物の相対位置を定め、前記相対位置に応じて
前記アッテネータを制御することによって加工に最適な
エネルギ量のエキシマレーザビームを加工対象物に照射
することを特徴とするレーザ加工装置として上述の課題
を解決している。
いては、エキシマレーザ発振器から出射するエキシマレ
ーザビームをアッテネータで所定のエネルギ量に減衰し
たうえで所定形状のマスクパターンを有するマスクで遮
蔽しながらレンズを通して加工対象物に縮小投影し、マ
スクパターン形状と相似形の除去加工を行うエキシマレ
ーザ加工装置において、前記マスクパターンの大きさ、
レンズの焦点距離、パターン縮小率ないしは加工対象物
に縮小投影されたパターンの大きさなどあらかじめ決ま
っているパラメータより、自動的にマスク、レンズおよ
び加工対象物の相対位置を定め、前記相対位置に応じて
前記アッテネータを制御することによって加工に最適な
エネルギ量のエキシマレーザビームを加工対象物に照射
することを特徴とするレーザ加工装置として上述の課題
を解決している。
【００１７】請求項２に係る発明においては、レーザ発
振器のレーザ出射口とマスクとの間のエキシマレーザビ
ーム路中でエキシマレーザビームを段階的もしくは無段
階に減衰調整可能なアッテネータと、前記アッテネータ
を通過したエキシマレーザビームのエネルギを測定する
測定手段と、マスク、レンズおよび加工対象物のうちの
少なくとも２つを光軸に平行して移動させる移動手段
と、前記マスク、レンズおよびマスクパターンの結像面
の相対位置を検出する検出手段と、前記アッテネータ、
測定手段、移動手段および検出手段を制御する制御手段
とを具備し、前記制御手段は、前記マスクパターンの大
きさ、レンズの焦点距離、必要とするマスクパターンの
縮小率ないしは加工対象物に縮小投影されたマスクパタ
ーンの大きさなどあらかじめ決まっているパラメータを
得るとともに、このパラメータに基づいてマスク、レン
ズおよび加工対象物の相対位置を定め、前記相対位置に
応じて前記アッテネータを制御し、加工に最適なエネル
ギ量のエキシマレーザビームを加工対象物に照射するこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置として
上述の課題を解決している。
振器のレーザ出射口とマスクとの間のエキシマレーザビ
ーム路中でエキシマレーザビームを段階的もしくは無段
階に減衰調整可能なアッテネータと、前記アッテネータ
を通過したエキシマレーザビームのエネルギを測定する
測定手段と、マスク、レンズおよび加工対象物のうちの
少なくとも２つを光軸に平行して移動させる移動手段
と、前記マスク、レンズおよびマスクパターンの結像面
の相対位置を検出する検出手段と、前記アッテネータ、
測定手段、移動手段および検出手段を制御する制御手段
とを具備し、前記制御手段は、前記マスクパターンの大
きさ、レンズの焦点距離、必要とするマスクパターンの
縮小率ないしは加工対象物に縮小投影されたマスクパタ
ーンの大きさなどあらかじめ決まっているパラメータを
得るとともに、このパラメータに基づいてマスク、レン
ズおよび加工対象物の相対位置を定め、前記相対位置に
応じて前記アッテネータを制御し、加工に最適なエネル
ギ量のエキシマレーザビームを加工対象物に照射するこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置として
上述の課題を解決している。
【００１８】請求項３に係る発明においては、マスクイ
メージング法によるエキシマレーザ加工において、加工
対象物にレーザ照射を行い、加工が進行する間に、マス
クパターン像の結像状態を維持しながら、マスク、レン
ズおよび加工対象物の少なくとも２つを光軸に対して平
行に移動することによって、パターン縮小率を段階的も
しくは無段階に変化させ、かつ、加工対象物上に照射さ
れるエキシマレーザビームのエネルギ密度を一定に保ち
ながら加工対象物の材料除去を行うことを特徴とするエ
キシマレーザ加工方法として上述の課題を解決してい
る。
メージング法によるエキシマレーザ加工において、加工
対象物にレーザ照射を行い、加工が進行する間に、マス
クパターン像の結像状態を維持しながら、マスク、レン
ズおよび加工対象物の少なくとも２つを光軸に対して平
行に移動することによって、パターン縮小率を段階的も
しくは無段階に変化させ、かつ、加工対象物上に照射さ
れるエキシマレーザビームのエネルギ密度を一定に保ち
ながら加工対象物の材料除去を行うことを特徴とするエ
キシマレーザ加工方法として上述の課題を解決してい
る。
【００１９】請求項４に係る発明においては、マスクイ
メージング法によるエキシマレーザ加工において、マス
クパターンを加工対象物上に縮小投影し、レーザ入射面
に対して、レーザ出射面の形状が小さくなるテーパ状の
パターンを形成することを特徴とする請求項３に記載の
エキシマレーザ加工方法として上述の課題を解決してい
る。
メージング法によるエキシマレーザ加工において、マス
クパターンを加工対象物上に縮小投影し、レーザ入射面
に対して、レーザ出射面の形状が小さくなるテーパ状の
パターンを形成することを特徴とする請求項３に記載の
エキシマレーザ加工方法として上述の課題を解決してい
る。
【００２０】請求項５に係る発明においては、マスクイ
メージング法によるエキシマレーザ加工において、マス
クパターンを加工対象物上に縮小投影し、かつ、加工対
象物、エキシマレーザビームおよびマスクの少なくとも
１つを走査することによって、幅が変化する溝を形成す
ることを特徴とする請求項３に記載のエキシマレーザ加
工方法として上述の課題を解決している。
メージング法によるエキシマレーザ加工において、マス
クパターンを加工対象物上に縮小投影し、かつ、加工対
象物、エキシマレーザビームおよびマスクの少なくとも
１つを走査することによって、幅が変化する溝を形成す
ることを特徴とする請求項３に記載のエキシマレーザ加
工方法として上述の課題を解決している。
【００２１】本発明によるエキシマレーザ加工装置は、
図１より明らかなように、マスク、レンズおよび加工対
象物のうちの少なくとも２つを光軸に平行して移動する
ことにより、エキシマレーザビーム路長が充分に確保で
きる限り任意の縮小率を設定することができる。すなわ
ち、一つの形状に対してひとつのマスクさえ作製すれ
ば、マスクパターンを任意の大きさで加工対象物上に縮
小投影し、任意の大きさの穴開け加工を行うことが可能
である。しかしながら、マスク、レンズおよび加工対象
物の相対位置を調整し、任意の縮小率を設定しようとす
れば、結像位置におけるレーザのエネルギ密度は、前記
関係式(１)にて決定される値となるため、必ずしも加工
対象物に最適な値にはならない。そこで、アッテネータ
によりマスク面上に照射されるビームのエネルギを減衰
させることによって最終的に加工対象物表面に照射され
るエキシマレーザビームのエネルギ密度を調整し、加工
対象に最適な値とすることが可能となる。
図１より明らかなように、マスク、レンズおよび加工対
象物のうちの少なくとも２つを光軸に平行して移動する
ことにより、エキシマレーザビーム路長が充分に確保で
きる限り任意の縮小率を設定することができる。すなわ
ち、一つの形状に対してひとつのマスクさえ作製すれ
ば、マスクパターンを任意の大きさで加工対象物上に縮
小投影し、任意の大きさの穴開け加工を行うことが可能
である。しかしながら、マスク、レンズおよび加工対象
物の相対位置を調整し、任意の縮小率を設定しようとす
れば、結像位置におけるレーザのエネルギ密度は、前記
関係式(１)にて決定される値となるため、必ずしも加工
対象物に最適な値にはならない。そこで、アッテネータ
によりマスク面上に照射されるビームのエネルギを減衰
させることによって最終的に加工対象物表面に照射され
るエキシマレーザビームのエネルギ密度を調整し、加工
対象に最適な値とすることが可能となる。
【００２２】また、本発明によるレーザ加工装置によれ
ば、加工中にマスクパターンの結像状態を維持しなが
ら、マスク、レンズおよび加工対象物の少なくとも２つ
を移動させることによって、加工中に段階的もしくは無
段階にマスクパターンの大きさを変化させ、さらに加工
対象物に最適なレーザエネルギを得ることが可能であ
り、レーザ照射中に変化する縮小率に対応した形状、例
えば、断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝などを高
品位かつ簡単に形成することが可能になる。
ば、加工中にマスクパターンの結像状態を維持しなが
ら、マスク、レンズおよび加工対象物の少なくとも２つ
を移動させることによって、加工中に段階的もしくは無
段階にマスクパターンの大きさを変化させ、さらに加工
対象物に最適なレーザエネルギを得ることが可能であ
り、レーザ照射中に変化する縮小率に対応した形状、例
えば、断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝などを高
品位かつ簡単に形成することが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法について詳細
に説明する。
エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法について詳細
に説明する。
【００２４】実施の形態１ 図１は本発明の実施の形態１に係るエキシマレーザ加工
装置の構成を示す図である。このエキシマレーザ加工装
置は、エキシマレーザ発振器１、光学系である反射ミラ
ー２、エキシマレーザ遮蔽のためのマスク３およびレン
ズ系であるレンズ４を有しているとともに、エキシマレ
ーザ発振器１、アッテネータ７、光学系であるビームス
プリッタ８、位置検出および保持手段としての第１およ
び第２の位置検出・保持機構９、ワークステージ１０、
測定手段としてのエネルギメータ１１および制御手段と
してのコンピュータ１２を有している。上記構成を備え
たエキシマレーザ加工装置において、エキシマレーザ発
振器１はエキシマレーザビーム６を出射するよう構成さ
れている。アッテネータ７は、エキシマレーザ発振器１
から出射されたエキシマレーザビーム６を所定のエネル
ギ量のビームに減衰するよう構成されている。反射ミラ
ー２は、アッテネータ７で減衰されたエキシマレーザビ
ーム６を加工対象物５方向に反射させるよう構成されて
いる。マスク３は所定のマスクパターンを有する開口部
３ａを備えており、反射ミラー２で反射されてきたエキ
シマレーザビーム６を所定のマスクパターンに対応した
形状の開口部３ａにおいて通過させ、開口部３ａ以外で
は遮蔽するよう構成されている。レンズ４は、マスク３
を通過したエキシマレーザビーム６をワークステージ１
０上の加工対象物５上に縮小投影させるよう構成されて
いる。
装置の構成を示す図である。このエキシマレーザ加工装
置は、エキシマレーザ発振器１、光学系である反射ミラ
ー２、エキシマレーザ遮蔽のためのマスク３およびレン
ズ系であるレンズ４を有しているとともに、エキシマレ
ーザ発振器１、アッテネータ７、光学系であるビームス
プリッタ８、位置検出および保持手段としての第１およ
び第２の位置検出・保持機構９、ワークステージ１０、
測定手段としてのエネルギメータ１１および制御手段と
してのコンピュータ１２を有している。上記構成を備え
たエキシマレーザ加工装置において、エキシマレーザ発
振器１はエキシマレーザビーム６を出射するよう構成さ
れている。アッテネータ７は、エキシマレーザ発振器１
から出射されたエキシマレーザビーム６を所定のエネル
ギ量のビームに減衰するよう構成されている。反射ミラ
ー２は、アッテネータ７で減衰されたエキシマレーザビ
ーム６を加工対象物５方向に反射させるよう構成されて
いる。マスク３は所定のマスクパターンを有する開口部
３ａを備えており、反射ミラー２で反射されてきたエキ
シマレーザビーム６を所定のマスクパターンに対応した
形状の開口部３ａにおいて通過させ、開口部３ａ以外で
は遮蔽するよう構成されている。レンズ４は、マスク３
を通過したエキシマレーザビーム６をワークステージ１
０上の加工対象物５上に縮小投影させるよう構成されて
いる。
【００２５】第１および第２の位置検出・保持機構９そ
れぞれはマスク３とレンズ４それぞれを反射ミラー２と
加工対象物５との間におけるエキシマレーザビーム６の
光軸方向である図中矢印方向に平行移動可能に保持して
おり、マスク３ならびにレンズ４がエキシマレーザビー
ム６の光路中のどの位置に存在するかの位置検出信号を
コンピュータ１２にフィードバックするとともにコンピ
ュータ１２からの駆動信号によりマスク３とレンズ４と
をそれぞれ図中矢印方向に平行移動し得るように構成さ
れている。
れぞれはマスク３とレンズ４それぞれを反射ミラー２と
加工対象物５との間におけるエキシマレーザビーム６の
光軸方向である図中矢印方向に平行移動可能に保持して
おり、マスク３ならびにレンズ４がエキシマレーザビー
ム６の光路中のどの位置に存在するかの位置検出信号を
コンピュータ１２にフィードバックするとともにコンピ
ュータ１２からの駆動信号によりマスク３とレンズ４と
をそれぞれ図中矢印方向に平行移動し得るように構成さ
れている。
【００２６】ビームスプリッタ８は、アッテネータ７と
マスク３との間に挿入されて、エキシマレーザビーム６
を反射ミラー２方向に通過させる一方で一部のエキシマ
レーザビーム６をエネルギメータ１１に入射させるよう
に構成されている。エネルギメータ１１は、ビームスプ
リッタ８からのエキシマレーザビームのエネルギ量を測
定しその測定信号をコンピュータ１２にフィードバック
するよう構成されている。コンピュータ１２は、エネル
ギメータ１１からの測定信号の入力に応答してアッテネ
ータ７に対してエキシマレーザビーム６の減衰量を制御
するための制御信号を出力可能であるとともに、位置検
出・保持機構９からの位置検出信号の入力に応答して該
位置検出・保持機構９に対して駆動信号を出力可能に構
成されている。コンピュータ１２は位置検出・保持機構
９からの位置検出信号の入力からマスク３、レンズ４お
よび加工対象物５の相対位置を定め、この相対位置に応
じてエネルギメータ１１からの測定信号を監視しながら
アッテネータ７を制御することによって加工に最適なエ
ネルギ量のエキシマレーザビームを加工対象物７に照射
できるよう構成されている。
マスク３との間に挿入されて、エキシマレーザビーム６
を反射ミラー２方向に通過させる一方で一部のエキシマ
レーザビーム６をエネルギメータ１１に入射させるよう
に構成されている。エネルギメータ１１は、ビームスプ
リッタ８からのエキシマレーザビームのエネルギ量を測
定しその測定信号をコンピュータ１２にフィードバック
するよう構成されている。コンピュータ１２は、エネル
ギメータ１１からの測定信号の入力に応答してアッテネ
ータ７に対してエキシマレーザビーム６の減衰量を制御
するための制御信号を出力可能であるとともに、位置検
出・保持機構９からの位置検出信号の入力に応答して該
位置検出・保持機構９に対して駆動信号を出力可能に構
成されている。コンピュータ１２は位置検出・保持機構
９からの位置検出信号の入力からマスク３、レンズ４お
よび加工対象物５の相対位置を定め、この相対位置に応
じてエネルギメータ１１からの測定信号を監視しながら
アッテネータ７を制御することによって加工に最適なエ
ネルギ量のエキシマレーザビームを加工対象物７に照射
できるよう構成されている。
【００２７】このような構成を備えた本実施の形態１に
よるレーザ加工装置を用いて実際にワークステージ１０
上の加工対象物５に穴加工を行う加工方法について説明
する。ここで、マスク３の開口部３ａは直径（φｍ）の
円形状となっており、マスクパターンはこれに対応した
ものとなる。そして、加工対象物５にこのマスクパター
ンに対応した直径（φｗ）の穴加工を実施するものとす
る。この場合、マスク３のマスクパターンの大きさに対
して加工対象物５の穴の加工パターンの大きさがどれだ
け縮小されているかを示すパターン縮小率をＭとする
と、そのパターン縮小率（Ｍ）には次の関係式（４）が
成立する。
よるレーザ加工装置を用いて実際にワークステージ１０
上の加工対象物５に穴加工を行う加工方法について説明
する。ここで、マスク３の開口部３ａは直径（φｍ）の
円形状となっており、マスクパターンはこれに対応した
ものとなる。そして、加工対象物５にこのマスクパター
ンに対応した直径（φｗ）の穴加工を実施するものとす
る。この場合、マスク３のマスクパターンの大きさに対
して加工対象物５の穴の加工パターンの大きさがどれだ
け縮小されているかを示すパターン縮小率をＭとする
と、そのパターン縮小率（Ｍ）には次の関係式（４）が
成立する。
【００２８】 Ｍ＝φｍ／φｗ …（４） したがって、関係式(１)〜(４)により、次の関係式
（５）（６）が成立する。
（５）（６）が成立する。
【００２９】 ａ＝ｆ（φｍ／φｗ＋１）、ｂ＝ｆ（φｗ／φｍ＋１） …（５） Ｅｍ＝（φｗ2／φｍ2）Ｅｗ …（６） ここで、Ｅｍはアッテネータ７を通過したエキシマレー
ザビーム６のエネルギ密度、Ｅｗは結像位置つまり加工
対象物５に於けるエキシマレーザビーム６のエネルギ密
度である。
ザビーム６のエネルギ密度、Ｅｗは結像位置つまり加工
対象物５に於けるエキシマレーザビーム６のエネルギ密
度である。
【００３０】したがって、コンピュータ１２は、あらか
じめ決められたマスクパターンの大きさ、加工パターン
の大きさ、レンズ４の焦点距離（ｆ）、加工に必要とす
るエネルギ密度（Ｅｗ）から、マスク３とレンズ４それ
ぞれの位置（ａ）（ｂ）、アッテネータ７を通過したエ
キシマレーザビーム６のエネルギ量（Ｅｍ）を前記関係
式(５)および(６)によって算出することができる。コン
ピュータ１２はこの算出された値に基づいて、第１およ
び第２の位置検出・移動機構９それぞれに駆動信号を制
御出力してマスク３およびレンズ４それぞれを所定の位
置に位置決めし、マスク３上のエネルギ量については、
エネルギメータ１１からの測定信号から得て、加工対象
物５上でのエキシマレーザビームのエネルギ密度が所定
のエネルギ密度になるようにアッテネータ７の減衰率を
変化させるようこれに制御信号を制御出力する。
じめ決められたマスクパターンの大きさ、加工パターン
の大きさ、レンズ４の焦点距離（ｆ）、加工に必要とす
るエネルギ密度（Ｅｗ）から、マスク３とレンズ４それ
ぞれの位置（ａ）（ｂ）、アッテネータ７を通過したエ
キシマレーザビーム６のエネルギ量（Ｅｍ）を前記関係
式(５)および(６)によって算出することができる。コン
ピュータ１２はこの算出された値に基づいて、第１およ
び第２の位置検出・移動機構９それぞれに駆動信号を制
御出力してマスク３およびレンズ４それぞれを所定の位
置に位置決めし、マスク３上のエネルギ量については、
エネルギメータ１１からの測定信号から得て、加工対象
物５上でのエキシマレーザビームのエネルギ密度が所定
のエネルギ密度になるようにアッテネータ７の減衰率を
変化させるようこれに制御信号を制御出力する。
【００３１】次に、本実施の形態１によるレーザ加工装
置を使用することによって、パターン縮小率（Ｍ）をど
のくらい変化させることが可能であるか、以下に一般式
を記述する。本発明によれば、穴開け径すなわちパター
ン縮小率（Ｍ）を制約する条件として、次の４つがあげ
られる。
置を使用することによって、パターン縮小率（Ｍ）をど
のくらい変化させることが可能であるか、以下に一般式
を記述する。本発明によれば、穴開け径すなわちパター
ン縮小率（Ｍ）を制約する条件として、次の４つがあげ
られる。
【００３２】（ａ）装置全体の大きさつまりエキシマレ
ーザビーム６の光路長 （ｂ）レンズ４の焦点距離（ｆ） （ｃ）エキシマレーザビームのビーム径 （ｄ）アッテネータ７の減衰率可変域 上記（ａ）〜（ｄ）の制約条件のうちでパターン縮小率
（Ｍ）を決定づけるものは、アッテネ−タ７の減衰率
（η）の変化域である。理論上、この減衰率（η）は、 ０＜η＜１ …（７） であるが、実際は、５〜９５％程度である。
ーザビーム６の光路長 （ｂ）レンズ４の焦点距離（ｆ） （ｃ）エキシマレーザビームのビーム径 （ｄ）アッテネータ７の減衰率可変域 上記（ａ）〜（ｄ）の制約条件のうちでパターン縮小率
（Ｍ）を決定づけるものは、アッテネ−タ７の減衰率
（η）の変化域である。理論上、この減衰率（η）は、 ０＜η＜１ …（７） であるが、実際は、５〜９５％程度である。
【００３３】結像位置に於けるエキシマレーザビームの
エネルギ密度（Ｅｗ）、パターン縮小率（Ｍ）、アッテ
ネータ７によるエキシマレーザビームの減衰率（η）、
レーザ発振器１から出射された直後のエキシマレーザビ
ーム６のエネルギ密度（Ｅｏ）には次の関係式（８）が
成立する。
エネルギ密度（Ｅｗ）、パターン縮小率（Ｍ）、アッテ
ネータ７によるエキシマレーザビームの減衰率（η）、
レーザ発振器１から出射された直後のエキシマレーザビ
ーム６のエネルギ密度（Ｅｏ）には次の関係式（８）が
成立する。
【００３４】 Ｅｗ＝Ｍ2・η・Ｅｏ …（８） ここで、α＜η＜βとしておくと、本実施の形態１では
結像位置エキシマレーザビームエネルギ密度（Ｅｗ）が
加工対象物５に応じた値で一定となるように、減衰率
（η）を決定するので、その減衰率（η）の変化域とパ
ターン縮小率（Ｍ）の変化域との間には、次の関係式
（９）が成立する。
結像位置エキシマレーザビームエネルギ密度（Ｅｗ）が
加工対象物５に応じた値で一定となるように、減衰率
（η）を決定するので、その減衰率（η）の変化域とパ
ターン縮小率（Ｍ）の変化域との間には、次の関係式
（９）が成立する。
【００３５】 （１／β）・（Ｅｗ／Ｅｏ）＜Ｍ2＜（１／α）・（Ｅｏ／Ｅｗ） …（９） 以上の関係式をもとに、エキシマレーザによる高分子材
料の加工で最も典型的なポリイミドの加工を例にとって
本実施の形態１をさらに詳細に説明する。
料の加工で最も典型的なポリイミドの加工を例にとって
本実施の形態１をさらに詳細に説明する。
【００３６】加工対象物５が高分子材料としてポリイミ
ド材料の場合、その加工表面におけるエキシマレーザビ
ームの最適エネルギ密度（Ｅｗ）は、実験によって０．
７〜１．２（Ｊ／ｃｍ2）であることが確認されてい
る。対象とする加工形状を従来の機械加工では加工が困
難な、直径１００（μｍ）以下の丸穴とする。例えば加
工対象物５に直径５０（μｍ）の穴開けを行う場合、直
径２００（μｍ）の丸パターンを形成したメタル製のマ
スク３を準備する。加工面におけるエキシマレーザビー
ムのエネルギ密度（Ｅｗ）が、前記の範囲０．７〜１．
２（Ｊ／ｃｍ2）から０．９（Ｊ／ｃｍ2）とした場合、
使用するレンズ４の焦点距離（ｆ）を１００（ｍｍ）と
すると、前記関係式(６)により、アッテネータ７を通過
したエキシマレーザビーム６のエネルギ密度（Ｅｍ）
は、０．０５６（Ｊ／ｃｍ2）、前記関係式(５)より、
マスクーレンズ間の距離（ａ）は５００（ｍｍ）、レン
ズー結像位置(加工対象物５表面)間の距離（ｂ）は１２
５（ｍｍ）となる。
ド材料の場合、その加工表面におけるエキシマレーザビ
ームの最適エネルギ密度（Ｅｗ）は、実験によって０．
７〜１．２（Ｊ／ｃｍ2）であることが確認されてい
る。対象とする加工形状を従来の機械加工では加工が困
難な、直径１００（μｍ）以下の丸穴とする。例えば加
工対象物５に直径５０（μｍ）の穴開けを行う場合、直
径２００（μｍ）の丸パターンを形成したメタル製のマ
スク３を準備する。加工面におけるエキシマレーザビー
ムのエネルギ密度（Ｅｗ）が、前記の範囲０．７〜１．
２（Ｊ／ｃｍ2）から０．９（Ｊ／ｃｍ2）とした場合、
使用するレンズ４の焦点距離（ｆ）を１００（ｍｍ）と
すると、前記関係式(６)により、アッテネータ７を通過
したエキシマレーザビーム６のエネルギ密度（Ｅｍ）
は、０．０５６（Ｊ／ｃｍ2）、前記関係式(５)より、
マスクーレンズ間の距離（ａ）は５００（ｍｍ）、レン
ズー結像位置(加工対象物５表面)間の距離（ｂ）は１２
５（ｍｍ）となる。
【００３７】また、Ｅｏ＝０．１Ｊ／ｃｍ2、０．０５
≦η≦０．９５とすると、前記関係式(９)によりパター
ン縮小率（Ｍ）は３．０８＜Ｍ＜１３．４となり、直径
２００（μｍ）のマスク３一枚で穴開け加工が行える穴
の直径は、１４．９（μｍ）〜６４．９（μｍ）とな
る。なお、ここでは穴形状を円としているが、正多角形
やひし形てあればいかなる形状のものであっても同様に
相似形の加工を行うことが可能である。
≦η≦０．９５とすると、前記関係式(９)によりパター
ン縮小率（Ｍ）は３．０８＜Ｍ＜１３．４となり、直径
２００（μｍ）のマスク３一枚で穴開け加工が行える穴
の直径は、１４．９（μｍ）〜６４．９（μｍ）とな
る。なお、ここでは穴形状を円としているが、正多角形
やひし形てあればいかなる形状のものであっても同様に
相似形の加工を行うことが可能である。
【００３８】実施の形態２ 次に本発明による実施の形態２について図２および図３
を参照して説明する。上述した図１に示されるレーザ加
工装置を用いると、加工途中でもマスクパターンの結合
状態を維持しながら、パターン縮小率（Ｍ）を変化させ
ることによって、加工対象物５の厚さ方向に径が小さく
なっていく穴すなわち断面がテーパ形状の穴を加工する
ことが可能である。この場合、加工対象物５の材料厚さ
がレンズ４の焦点距離（ｆ）に対して充分に小さく、無
視できる範囲であるとすれば、エキシマレーザ加工によ
る材料の加工レートをあらかじめ把握しておくことによ
って簡単に高品位なテーパ形状の穴開け加工を行うこと
が可能である。
を参照して説明する。上述した図１に示されるレーザ加
工装置を用いると、加工途中でもマスクパターンの結合
状態を維持しながら、パターン縮小率（Ｍ）を変化させ
ることによって、加工対象物５の厚さ方向に径が小さく
なっていく穴すなわち断面がテーパ形状の穴を加工する
ことが可能である。この場合、加工対象物５の材料厚さ
がレンズ４の焦点距離（ｆ）に対して充分に小さく、無
視できる範囲であるとすれば、エキシマレーザ加工によ
る材料の加工レートをあらかじめ把握しておくことによ
って簡単に高品位なテーパ形状の穴開け加工を行うこと
が可能である。
【００３９】図２（ａ）はマスク３、レンズ４および加
工対象物５を示しており、マスク３およびレンズ４それ
ぞれは第１および第２の位置検出・保持機構９それぞれ
によって図中矢印方向に移動可能である。そして、加工
対象物５を図２（ｂ）で示すように高分子材料であるポ
リイミドとしてその材料厚さをＴ(ｍｍ)、材料の加工レ
ートをｒ(ｍｍ/sec),エキシマレーザビーム入射側穴径
をφ１（ｍｍ）,エキシマレーザビーム出射側穴径をφ
２(ｍｍ)とすると(ただし、φ１＞φ２)、前記関係式
(５)と(８)とにより、ｔ秒後のマスク３の移動速度Ｖｍ
(ｍｍ/sec),レンズ４の移動速度ＶＬ(ｍｍ/sec)、アッ
テネータ７の減衰率ηの変化速度Ｒη(/秒)は、次の関
係式（１０）（１１）および（１２）のようになる。た
だし、ここでは説明を簡略化するため、穴径の変化の割
合を一定として算出してある。また、マスク３、レンズ
４および加工対象物５のうち、加工対象物５を固定し、
レンズ４およびマスク３を移動させる構成としてある。
工対象物５を示しており、マスク３およびレンズ４それ
ぞれは第１および第２の位置検出・保持機構９それぞれ
によって図中矢印方向に移動可能である。そして、加工
対象物５を図２（ｂ）で示すように高分子材料であるポ
リイミドとしてその材料厚さをＴ(ｍｍ)、材料の加工レ
ートをｒ(ｍｍ/sec),エキシマレーザビーム入射側穴径
をφ１（ｍｍ）,エキシマレーザビーム出射側穴径をφ
２(ｍｍ)とすると(ただし、φ１＞φ２)、前記関係式
(５)と(８)とにより、ｔ秒後のマスク３の移動速度Ｖｍ
(ｍｍ/sec),レンズ４の移動速度ＶＬ(ｍｍ/sec)、アッ
テネータ７の減衰率ηの変化速度Ｒη(/秒)は、次の関
係式（１０）（１１）および（１２）のようになる。た
だし、ここでは説明を簡略化するため、穴径の変化の割
合を一定として算出してある。また、マスク３、レンズ
４および加工対象物５のうち、加工対象物５を固定し、
レンズ４およびマスク３を移動させる構成としてある。
【００４０】 Ｖｍ＝（φ１−φ２）・ｆ・ｒ／Ｔ・〔φｍ・Ｔ2／Ｐ2−１／φｍ〕 …（１０） ただし、Ｐ＝Ｔ・φ１−ｒ・（φ１−φ２）・ｔ ＶＬ＝（φ２−φ１）・１／φｍ・ｆ・ｒ／Ｔ …（１１） Ｒη＝２・Ｅｗ／Ｅｏ・（φ１−φ２）／φｍ2・ｒ／Ｔ・ 〔（φ１−φ２）・ｒ／Ｔ・ｔ−φ１〕 …（１２） 次に、上記各関係式に基づき、実際の加工例について説
明する。例えば、ポリイミド材料に、穴入口の直径６０
（μｍ）、穴出口の直径１５（μｍ）の穴開け加工を行
うとする。実施の形態１と同様に、マスクパターンの直
径２００（μｍ）、加工面におけるエキシマレーザビー
ムのエネルギ密度を０．９（Ｊ／ｃｍ2）、レーザ発振
器１の出力エネルギ密度０．１（Ｊ／ｃｍ2）,使用する
レンズ４の焦点距離（ｆ）を１００（ｍｍ）とする。ま
た、材料の加工レートを０．０４（ｍｍ）／秒、材料の
厚さを０．５（ｍｍ）とする。前記関係式(１０)〜(１
２)により、マスク３の移動速度（Ｖｍ）、レンズ４の
移動速度（ＶＬ）、アッテネータ７の減衰率変化速度
（Ｒη）は加工を開始してからの経過時間（ｔ）の関数
として次のように求められる。
明する。例えば、ポリイミド材料に、穴入口の直径６０
（μｍ）、穴出口の直径１５（μｍ）の穴開け加工を行
うとする。実施の形態１と同様に、マスクパターンの直
径２００（μｍ）、加工面におけるエキシマレーザビー
ムのエネルギ密度を０．９（Ｊ／ｃｍ2）、レーザ発振
器１の出力エネルギ密度０．１（Ｊ／ｃｍ2）,使用する
レンズ４の焦点距離（ｆ）を１００（ｍｍ）とする。ま
た、材料の加工レートを０．０４（ｍｍ）／秒、材料の
厚さを０．５（ｍｍ）とする。前記関係式(１０)〜(１
２)により、マスク３の移動速度（Ｖｍ）、レンズ４の
移動速度（ＶＬ）、アッテネータ７の減衰率変化速度
（Ｒη）は加工を開始してからの経過時間（ｔ）の関数
として次のように求められる。
【００４１】Ｖｍ＝−０．０１８／（０．０３−０．０
０１８ｔ）2＋１．８（ｍｍ／秒） ＶＬ＝１．８（ｍｍ／秒） Ｒη＝０．００５８３２ｔ−０．０９７２ 図３（ａ）は上記のマスク３の移動速度（Ｖｍ）、レン
ズ４の移動速度（ＶＬ）、アッテネータ７の減衰率変化
速度（Ｒη）についての計算結果を図表に表したもので
ある。この図表に基づいて、加工を開始してからの経過
時間ｔにおける各制御パラメータの値をあらかじめコン
ピュータ１２で計算しておくことができるので、計算さ
れた値に基づいてコンピュータ１２はマスク３およびレ
ンズ４の位置制御、アッテネータ７の減衰率を無段階に
制御すればよい。なお、近似的に図３(ｂ)で示すように
微小時間間隔（Δt）の間で各パラメータの値が一定で
あるとみなして段階的に計算を行うことが一般的であ
る。この場合には、Δｔを小さくすればするほど計算の
精度が向上することなる。
０１８ｔ）2＋１．８（ｍｍ／秒） ＶＬ＝１．８（ｍｍ／秒） Ｒη＝０．００５８３２ｔ−０．０９７２ 図３（ａ）は上記のマスク３の移動速度（Ｖｍ）、レン
ズ４の移動速度（ＶＬ）、アッテネータ７の減衰率変化
速度（Ｒη）についての計算結果を図表に表したもので
ある。この図表に基づいて、加工を開始してからの経過
時間ｔにおける各制御パラメータの値をあらかじめコン
ピュータ１２で計算しておくことができるので、計算さ
れた値に基づいてコンピュータ１２はマスク３およびレ
ンズ４の位置制御、アッテネータ７の減衰率を無段階に
制御すればよい。なお、近似的に図３(ｂ)で示すように
微小時間間隔（Δt）の間で各パラメータの値が一定で
あるとみなして段階的に計算を行うことが一般的であ
る。この場合には、Δｔを小さくすればするほど計算の
精度が向上することなる。
【００４２】なお、本実施の形態２によっては、その原
理から明らかなようにφ１＞φ２すなわちエキシマレー
ザビーム入射側の穴入口大きさがエキシマレーザビーム
出射側の穴出口の大きさより大きいパターンの加工のみ
行うことが可能である。
理から明らかなようにφ１＞φ２すなわちエキシマレー
ザビーム入射側の穴入口大きさがエキシマレーザビーム
出射側の穴出口の大きさより大きいパターンの加工のみ
行うことが可能である。
【００４３】実施の形態３ 本発明による実施の形態３について図４および図５を参
照して説明する。本実施の形態３は加工対象物５に溝加
工を行う場合である。図４（ａ）はマスク３、レンズ４
および加工対象物５を示しており、マスク３およびレン
ズ４それぞれは第１および第２の位置検出・保持機構９
それぞれによって図中矢印方向に移動可能である。図４
（ａ）のマスク３にはサイズがＬ×ｋの開口部３ａが形
成されており、これによって、マスクパターンが決定さ
れる。このマスクパターンによって図４（ａ）（ｂ）に
示される加工対象物５に溝幅がＬ１〜Ｌ２に可変する溝
加工を行う。本実施の形態３における溝加工には図１で
示されるエキシマレーザ加工装置を用いて加工対象物５
に幅が変化する溝加工を行う。
照して説明する。本実施の形態３は加工対象物５に溝加
工を行う場合である。図４（ａ）はマスク３、レンズ４
および加工対象物５を示しており、マスク３およびレン
ズ４それぞれは第１および第２の位置検出・保持機構９
それぞれによって図中矢印方向に移動可能である。図４
（ａ）のマスク３にはサイズがＬ×ｋの開口部３ａが形
成されており、これによって、マスクパターンが決定さ
れる。このマスクパターンによって図４（ａ）（ｂ）に
示される加工対象物５に溝幅がＬ１〜Ｌ２に可変する溝
加工を行う。本実施の形態３における溝加工には図１で
示されるエキシマレーザ加工装置を用いて加工対象物５
に幅が変化する溝加工を行う。
【００４４】以下説明すると、エキシマレーザ発振器１
のエキシマレーザビーム６の発振周波数をＨ(Ｈｚ)、走
査速度ｖ(ｍｍ／秒)、走査方向における加工パターンの
長さをｋ(ｍｍ)、加工レートをｒ(ｍｍ/sec)、形成され
る溝の深さをｈ(ｍｍ)としたとき、これらの関には次の
関係式（１３）が成立する。
のエキシマレーザビーム６の発振周波数をＨ(Ｈｚ)、走
査速度ｖ(ｍｍ／秒)、走査方向における加工パターンの
長さをｋ(ｍｍ)、加工レートをｒ(ｍｍ/sec)、形成され
る溝の深さをｈ(ｍｍ)としたとき、これらの関には次の
関係式（１３）が成立する。
【００４５】 ｈ＝ｋ・ｒ・Ｈ／ｖ …（１３） 深さが一定で、幅の異なる溝を加工する場合、説明を簡
略化するため、溝幅がＬ１(ｍｍ)からＬ２(ｍｍ)まで一
定の割合で変化するとし(ただし、Ｌ１＞Ｌ２)、溝の長
さｊ(ｍｍ)、前記ｋと直交する方向のマスクパターン長
さをＬとすると、前述の式より、マスク３の移動速度Ｖ
ｍ(ｍｍ/秒),レンズ４の移動速度Ｖ１(ｍｍ/秒),アッテ
ネータ７の減衰率Ｍの変化速度Ｒη(/秒)は、次のよう
になる。ただし、マスク３、レンズ４、加工対象物５の
うち、加工対象物５を固定し、マスク３およびレンズ４
が移動する構成とした。
略化するため、溝幅がＬ１(ｍｍ)からＬ２(ｍｍ)まで一
定の割合で変化するとし(ただし、Ｌ１＞Ｌ２)、溝の長
さｊ(ｍｍ)、前記ｋと直交する方向のマスクパターン長
さをＬとすると、前述の式より、マスク３の移動速度Ｖ
ｍ(ｍｍ/秒),レンズ４の移動速度Ｖ１(ｍｍ/秒),アッテ
ネータ７の減衰率Ｍの変化速度Ｒη(/秒)は、次のよう
になる。ただし、マスク３、レンズ４、加工対象物５の
うち、加工対象物５を固定し、マスク３およびレンズ４
が移動する構成とした。
【００４６】 Ｖｍ＝ｆ・１／α・ｅ・｛Ｌ／〔Ｌ１−Ｌ−ｅ〕2−１／Ｌ｝ …（１４） Ｖ１＝−ｆ・１／Ｌ・１／α・ｅ …（１５） Ｒη＝２・Ｅｗ／Ｅｏ・１／Ｌ2・１／α・（ｅ−Ｌ１＋Ｌ）・ｅ …（１６） このとき、ワークステージ１０の走査速度（Ｖｓ）は次
のようになる。
のようになる。
【００４７】 Ｖｓ＝ｒ・Ｈ／ｈ・ｋ／Ｌ・（Ｌ１−Ｌ−ｅ） …（１７） ただし、ｅ＝ｅｘｐ〔（ｔ＋β）／α〕 α＝ｒ・Ｈ・ｋ・ｊ・１／（Ｌ２−Ｌ１）・１／ｈ・１
／Ｌ β＝α・ｌｏｇeＬ 本実施の形態３では実施の形態２と同様、あらかじめ決
まっている数値を関係式(１４)〜(１６)に代入すること
によって、マスク３、レンズ４の移動速度、アッテネー
ク７の減衰率、ワークステージ１０の走査速度（Ｖｓ）
は、加工を開始してからの時間（ｔ）の関数で定められ
る。図５（ａ）は前記の計算結果を模式的に図表に表し
たものである。
／Ｌ β＝α・ｌｏｇeＬ 本実施の形態３では実施の形態２と同様、あらかじめ決
まっている数値を関係式(１４)〜(１６)に代入すること
によって、マスク３、レンズ４の移動速度、アッテネー
ク７の減衰率、ワークステージ１０の走査速度（Ｖｓ）
は、加工を開始してからの時間（ｔ）の関数で定められ
る。図５（ａ）は前記の計算結果を模式的に図表に表し
たものである。
【００４８】実施の形態２と同様に本実施の形態３にお
いては図５（ａ）の図表に基づいて、加工を開始してか
らの経過時間ｔにおける各制御パラメータの値をあらか
じめコンピュータ１２で計算しておくことができるの
で、計算された値に基づいてマスク３、レンズ４の位
置、アッテネータ７の減衰率Ｍを無段階に制御すればよ
い。なお、近似的に図５(ｂ)で示すように微小時関間隔
（Δt）の間で各パラメータの値が一定であるとみなし
て計算を段階的に行うことが一般的である。この場合に
は、Δｔを小さくすればするほど計算の精度が向上する
ことになる。
いては図５（ａ）の図表に基づいて、加工を開始してか
らの経過時間ｔにおける各制御パラメータの値をあらか
じめコンピュータ１２で計算しておくことができるの
で、計算された値に基づいてマスク３、レンズ４の位
置、アッテネータ７の減衰率Ｍを無段階に制御すればよ
い。なお、近似的に図５(ｂ)で示すように微小時関間隔
（Δt）の間で各パラメータの値が一定であるとみなし
て計算を段階的に行うことが一般的である。この場合に
は、Δｔを小さくすればするほど計算の精度が向上する
ことになる。
【００４９】ここで特開平８ー８８１６１号公報に記述
されている技術について図６を参照して説明する。図６
（ａ）は同公報のエキシマレーザ加工装置であり、図６
（ｂ）は本発明の実施の形態によるエキシマレーザ加工
装置である。図６（ａ）の同公報においては、エキシマ
レーザ発振器１からは円形のエキシマレーザビーム６を
出力し、その円形のエキシマレーザビーム６をレンズ４
で集光し、その焦点において加工対象物５に照射加工す
るのに対して、図６（ｂ）の本発明の実施の形態におい
ては、エキシマレーザ発振器１から矩形のエキシマレー
ザビーム６を出力し、その矩形のエキシマレーザビーム
６をマスク３でマスクパターンにしたうえでレンズ４を
介して加工対象物５に照射する。したがって、同公報の
場合では、エキシマレーザ発振器１から出力されたエキ
シマレーザビーム６はレンズ４に入射する前に検出した
ビーム径からそのビーム径をビーム径可変手段で調整
し、その調整したビーム径を検出する構成となっている
が、本発明の実施の形態においては加工対象物５に照射
するエキシマレーザビーム６はマスクパターンの投影像
でありその投影像の大きさはマスク３、レンズ４および
加工対象物５の相対位置によって一意的に決まるもので
あり同公報のようなビーム径可変手段は無い。つまり、
同公報の場合はエキシマレーザビームを加工対象物５に
最も近いレンズ４に入射する前に調整する必要があるか
らエキシマレーザビームのビームの大きさをビーム径可
変手段で制御しなければならない。これに対し、本実施
の形態においてはエキシマレーザビームを加工対象物５
に最も近いレンズ４に入射する前に調整する必要がない
から、そのようなビーム径可変手段は不要でマスクパタ
ーンの投影倍率でビームの大きさを制御でき、加工対象
物５に対する加工を精度高く行うことができることにな
っている。
されている技術について図６を参照して説明する。図６
（ａ）は同公報のエキシマレーザ加工装置であり、図６
（ｂ）は本発明の実施の形態によるエキシマレーザ加工
装置である。図６（ａ）の同公報においては、エキシマ
レーザ発振器１からは円形のエキシマレーザビーム６を
出力し、その円形のエキシマレーザビーム６をレンズ４
で集光し、その焦点において加工対象物５に照射加工す
るのに対して、図６（ｂ）の本発明の実施の形態におい
ては、エキシマレーザ発振器１から矩形のエキシマレー
ザビーム６を出力し、その矩形のエキシマレーザビーム
６をマスク３でマスクパターンにしたうえでレンズ４を
介して加工対象物５に照射する。したがって、同公報の
場合では、エキシマレーザ発振器１から出力されたエキ
シマレーザビーム６はレンズ４に入射する前に検出した
ビーム径からそのビーム径をビーム径可変手段で調整
し、その調整したビーム径を検出する構成となっている
が、本発明の実施の形態においては加工対象物５に照射
するエキシマレーザビーム６はマスクパターンの投影像
でありその投影像の大きさはマスク３、レンズ４および
加工対象物５の相対位置によって一意的に決まるもので
あり同公報のようなビーム径可変手段は無い。つまり、
同公報の場合はエキシマレーザビームを加工対象物５に
最も近いレンズ４に入射する前に調整する必要があるか
らエキシマレーザビームのビームの大きさをビーム径可
変手段で制御しなければならない。これに対し、本実施
の形態においてはエキシマレーザビームを加工対象物５
に最も近いレンズ４に入射する前に調整する必要がない
から、そのようなビーム径可変手段は不要でマスクパタ
ーンの投影倍率でビームの大きさを制御でき、加工対象
物５に対する加工を精度高く行うことができることにな
っている。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のエキシマレーザ加工装置によれば、エキシマレーザ発
振器から出射するエキシマレーザビームをアッテネータ
で所定のエネルギ量に減衰したうえで所定形状のマスク
パターンを有するマスクで遮蔽しながらレンズを通して
加工対象物に縮小投影し、マスクパターン形状と相似形
の除去加工を行うエキシマレーザ加工装置において、前
記マスクパターンの大きさ、レンズの焦点距離、パター
ン縮小率ないしは加工対象物に縮小投影されたパターン
の大きさなどあらかじめ決まっているパラメータより、
自動的にマスク、レンズおよび加工対象物の相対位置を
定め、前記相対位置に応じて前記アッテネータを制御す
ることによって加工に最適なエネルギ量のエキシマレー
ザビームを加工対象物に照射することから、マスク、レ
ンズおよび加工対象物のうちの少なくとも２つを光軸に
平行して移動することにより、エキシマレーザビーム路
長が充分に確保できる限り任意の縮小率を設定すること
ができる結果、一つの形状に対してひとつのマスクさえ
作製すれば、マスクパターンを任意の大きさで加工対象
物上に縮小投影し、さらにアッテネータによりマスク面
上に照射されるビームのエネルギを減衰させることによ
って最終的に加工対象物表面に照射されるエキシマレー
ザビームのエネルギ密度を調整し、加工対象に最適な値
とすることができるので、マスクを交換することなく、
高品位な加工を行うことが可能となる。また、本発明に
よるレーザ加工装置によれば、加工中にマスクパターン
の結像状態を維持しながら、マスク、レンズおよび加工
対象物の少なくとも２つを移動させることによって、加
工中に段階的もしくは無段階にマスクパターンの大きさ
を変化させ、さらに加工に最適なレーザエネルギを得る
ことが可能であり、レーザを照射し、材料除去が行われ
ている間に、パターン縮小率を変化させながら得られる
形状、例えば、断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝
など、これまで加工が困難であった形状を高品位かつ簡
単に加工することが可能になる。
のエキシマレーザ加工装置によれば、エキシマレーザ発
振器から出射するエキシマレーザビームをアッテネータ
で所定のエネルギ量に減衰したうえで所定形状のマスク
パターンを有するマスクで遮蔽しながらレンズを通して
加工対象物に縮小投影し、マスクパターン形状と相似形
の除去加工を行うエキシマレーザ加工装置において、前
記マスクパターンの大きさ、レンズの焦点距離、パター
ン縮小率ないしは加工対象物に縮小投影されたパターン
の大きさなどあらかじめ決まっているパラメータより、
自動的にマスク、レンズおよび加工対象物の相対位置を
定め、前記相対位置に応じて前記アッテネータを制御す
ることによって加工に最適なエネルギ量のエキシマレー
ザビームを加工対象物に照射することから、マスク、レ
ンズおよび加工対象物のうちの少なくとも２つを光軸に
平行して移動することにより、エキシマレーザビーム路
長が充分に確保できる限り任意の縮小率を設定すること
ができる結果、一つの形状に対してひとつのマスクさえ
作製すれば、マスクパターンを任意の大きさで加工対象
物上に縮小投影し、さらにアッテネータによりマスク面
上に照射されるビームのエネルギを減衰させることによ
って最終的に加工対象物表面に照射されるエキシマレー
ザビームのエネルギ密度を調整し、加工対象に最適な値
とすることができるので、マスクを交換することなく、
高品位な加工を行うことが可能となる。また、本発明に
よるレーザ加工装置によれば、加工中にマスクパターン
の結像状態を維持しながら、マスク、レンズおよび加工
対象物の少なくとも２つを移動させることによって、加
工中に段階的もしくは無段階にマスクパターンの大きさ
を変化させ、さらに加工に最適なレーザエネルギを得る
ことが可能であり、レーザを照射し、材料除去が行われ
ている間に、パターン縮小率を変化させながら得られる
形状、例えば、断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝
など、これまで加工が困難であった形状を高品位かつ簡
単に加工することが可能になる。
【００５１】本発明のエキシマレーザ加工方法によれ
ば、マスクイメージング法によるエキシマレーザ加工に
おいて、加工対象物にレーザ照射を行い、加工が進行す
る間に、マスクパターン像の結像状態を維持しながら、
マスク、レンズおよび加工対象物の少なくとも２つを光
軸に対して平行に移動することによって、パターン縮小
率を段階的もしくは無段階に変化させ、かつ、加工対象
物上に照射されるエキシマレーザビームのエネルギ密度
を一定に保ちながら加工対象物の材料除去を行うことか
ら、例えば断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝など
エキシマレーザビームを照射し、材料除去が行われてい
る間にパターン縮小率を変化させながら得られる形状の
加工を行うことができる。
ば、マスクイメージング法によるエキシマレーザ加工に
おいて、加工対象物にレーザ照射を行い、加工が進行す
る間に、マスクパターン像の結像状態を維持しながら、
マスク、レンズおよび加工対象物の少なくとも２つを光
軸に対して平行に移動することによって、パターン縮小
率を段階的もしくは無段階に変化させ、かつ、加工対象
物上に照射されるエキシマレーザビームのエネルギ密度
を一定に保ちながら加工対象物の材料除去を行うことか
ら、例えば断面がテーパ形状の穴、幅が変化する溝など
エキシマレーザビームを照射し、材料除去が行われてい
る間にパターン縮小率を変化させながら得られる形状の
加工を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係るエキシマレーザ加
工装置の構成図
工装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２のレーザ加工方法の説明
に供する図
に供する図
【図３】図１の加工方法の説明に供する図表。
【図４】本発明の実施の形態３のレーザ加工方法の説明
に供する図
に供する図
【図５】図４の加工方法の説明に供する図表。
【図６】従来の技術と本発明の実施の形態との相違の説
明に供する図。
明に供する図。
【図７】レーザ加工におけるマスクイメージング法の説
明に供する図。
明に供する図。
【図８】レーザ加工におけるコンタクトマスク法の説明
に供する図。
に供する図。
【図９】エキシマレーザ加工によって加工対象物に溝を
形成する方法の説明に供する図。
形成する方法の説明に供する図。
１ エキシマレーザ発振器 ２ 反射ミラー ３ マスク ４ レンズ ５ 加工対象物 ６ エキシマレーザビーム ７ アッテネータ ８ ビームスプリッタ ９ 位置検出・平行移動機構 １０ ワークステージ １１ エネルギメータ １２ コンピュータ
Claims (5)
- 【請求項１】エキシマレーザ発振器から出射するエキシ
マレーザビームをアッテネータで所定のエネルギ量に減
衰したうえで所定形状のマスクパターンを有するマスク
で遮蔽しながらレンズを通して加工対象物に縮小投影
し、マスクパターン形状と相似形の除去加工を行うエキ
シマレーザ加工装置において、前記マスクパターンの大
きさ、レンズの焦点距離、パターン縮小率ないしは加工
対象物に縮小投影されたパターンの大きさなどあらかじ
め決まっているパラメータより、自動的にマスク、レン
ズおよび加工対象物の相対位置を定め、前記相対位置に
応じて前記アッテネータを制御することによって加工に
最適なエネルギ量のエキシマレーザビームを加工対象物
に照射することを特徴とするエキシマレーザ加工装置。 - 【請求項２】レーザ発振器のレーザ出射口とマスクとの
間のエキシマレーザビーム路中でエキシマレーザビーム
を段階的もしくは無段階に減衰調整可能なアッテネータ
と、前記アッテネータを通過したエキシマレーザビーム
のエネルギを測定する測定手段と、マスク、レンズおよ
び加工対象物のうちの少なくとも２つを光軸に平行して
移動させる移動手段と、前記マスク、レンズおよびマス
クパターンの結像面の相対位置を検出する検出手段と、
前記アッテネータ、測定手段、移動手段および検出手段
を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記
マスクパターンの大きさ、レンズの焦点距離、必要とす
るマスクパターンの縮小率ないしは加工対象物に縮小投
影されたマスクパターンの大きさなどあらかじめ決まっ
ているパラメータを得るとともに、このパラメータに基
づいてマスク、レンズおよび加工対象物の相対位置を定
め、前記相対位置に応じて前記アッテネータを制御し、
加工に最適なエネルギ量のエキシマレーザビームを加工
対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載のエ
キシマレーザ加工装置。 - 【請求項３】マスクイメージング法によるエキシマレー
ザ加工において、加工対象物にレーザ照射を行い、加工
が進行する間に、マスクパターン像の結像状態を維持し
ながら、マスク、レンズおよび加工対象物の少なくとも
２つを光軸に対して平行に移動することによって、パタ
ーン縮小率を段階的もしくは無段階に変化させ、かつ、
加工対象物上に照射されるエキシマレーザビームのエネ
ルギ密度を一定に保ちながら加工対象物の材料除去を行
うことを特徴とするエキシマレーザ加工方法。 - 【請求項４】マスクイメージング法によるエキシマレー
ザ加工において、マスクパターンを加工対象物上に縮小
投影し、レーザ入射面に対して、レーザ出射面の形状が
小さくなるテーパ状のパターンを形成することを特徴と
する請求項３に記載のエキシマレーザ加工方法。 - 【請求項５】マスクイメージング法によるエキシマレー
ザ加工において、マスクパターンを加工対象物上に縮小
投影し、かつ、加工対象物、エキシマレーザビームおよ
びマスクの少なくとも１つを走査することによって、幅
が変化する溝を形成することを特徴とする請求項３に記
載のエキシマレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098769A JPH10286683A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098769A JPH10286683A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10286683A true JPH10286683A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14228601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9098769A Pending JPH10286683A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | エキシマレーザ加工装置ならびに加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10286683A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004020140A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | レーザ加工方法及び加工装置 |
| EP1224999A4 (en) * | 1999-09-28 | 2007-05-02 | Sumitomo Heavy Industries | LASER BORING METHOD AND LASER DRILLING DEVICE |
| US7402772B2 (en) | 2002-08-30 | 2008-07-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Laser processing method and processing device |
| JP2010115661A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Panasonic Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| US7812283B2 (en) * | 2004-03-26 | 2010-10-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for fabricating semiconductor device |
| US8525075B2 (en) | 2004-05-06 | 2013-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| CN105543777A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | 三星显示有限公司 | 沉积用掩模制造方法 |
| CN110625275A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-12-31 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| JP2022059993A (ja) * | 2020-10-02 | 2022-04-14 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ制御装置、パルスレーザビーム出力方法、及びプログラム |
| CN114513900A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-17 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 加工设备 |
| CN119387813A (zh) * | 2024-12-18 | 2025-02-07 | 福建海创光电技术股份有限公司 | 一种用于激光加工的光斑实时监控与反馈调焦系统及方法 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9098769A patent/JPH10286683A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1224999A4 (en) * | 1999-09-28 | 2007-05-02 | Sumitomo Heavy Industries | LASER BORING METHOD AND LASER DRILLING DEVICE |
| WO2004020140A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | レーザ加工方法及び加工装置 |
| CN100391679C (zh) * | 2002-08-30 | 2008-06-04 | 住友重机械工业株式会社 | 激光加工方法及加工装置 |
| US7402772B2 (en) | 2002-08-30 | 2008-07-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Laser processing method and processing device |
| US9296068B2 (en) | 2004-03-26 | 2016-03-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method and laser irradiation apparatus |
| US7812283B2 (en) * | 2004-03-26 | 2010-10-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for fabricating semiconductor device |
| US8525075B2 (en) | 2004-05-06 | 2013-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| JP2010115661A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Panasonic Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| CN105543777A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-05-04 | 三星显示有限公司 | 沉积用掩模制造方法 |
| CN105543777B (zh) * | 2014-10-27 | 2020-03-03 | 三星显示有限公司 | 沉积用掩模制造方法 |
| CN110625275A (zh) * | 2018-06-20 | 2019-12-31 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| CN110625275B (zh) * | 2018-06-20 | 2023-08-01 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| JP2022059993A (ja) * | 2020-10-02 | 2022-04-14 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ制御装置、パルスレーザビーム出力方法、及びプログラム |
| CN114513900A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-17 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 加工设备 |
| CN119387813A (zh) * | 2024-12-18 | 2025-02-07 | 福建海创光电技术股份有限公司 | 一种用于激光加工的光斑实时监控与反馈调焦系统及方法 |
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