JPH11277280A - レーザ加工用マスク装置 - Google Patents
レーザ加工用マスク装置Info
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- JPH11277280A JPH11277280A JP10084445A JP8444598A JPH11277280A JP H11277280 A JPH11277280 A JP H11277280A JP 10084445 A JP10084445 A JP 10084445A JP 8444598 A JP8444598 A JP 8444598A JP H11277280 A JPH11277280 A JP H11277280A
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- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 どのような雰囲気においても効果的にマスク
を冷却してマスクの熱変形を防止するとともにレーザ光
路中のゆらぎを防止する。 【解決手段】 マスク１２には予め定められたマスクパ
ターン１２ａが形成されており、このマスクをレーザ光
路中に配置して、マスクパターンで規定されるパターン
を有するレーザ光を被加工物上に照射する。マスクはマ
スクパターンに対応する開口部が形成されたマスク取付
部１３ａに取り付けられており、このマスク取付部には
冷媒流路１３３が形成されている。冷媒流路には冷媒回
路から冷媒が供給される。
を冷却してマスクの熱変形を防止するとともにレーザ光
路中のゆらぎを防止する。 【解決手段】 マスク１２には予め定められたマスクパ
ターン１２ａが形成されており、このマスクをレーザ光
路中に配置して、マスクパターンで規定されるパターン
を有するレーザ光を被加工物上に照射する。マスクはマ
スクパターンに対応する開口部が形成されたマスク取付
部１３ａに取り付けられており、このマスク取付部には
冷媒流路１３３が形成されている。冷媒流路には冷媒回
路から冷媒が供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ加工の際用い
られるマスクに関し、特に、マスクイメージング法で用
いれるマスクに関する。
られるマスクに関し、特に、マスクイメージング法で用
いれるマスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ加工の一つとして所謂マ
スクイメージング法が知られている。このマスクイメー
ジング法では、レーザ光路中に所望の加工パターンが形
成されたマスクを配置して、この加工パターンを被加工
物上に結像縮小させて、レーザ加工を行っている。
スクイメージング法が知られている。このマスクイメー
ジング法では、レーザ光路中に所望の加工パターンが形
成されたマスクを配置して、この加工パターンを被加工
物上に結像縮小させて、レーザ加工を行っている。
【０００３】マスクイメージング法では、レーザ光路中
に金属等のマスクを配置しているから、マスク自体がレ
ーザ光を吸収し、その結果、マスクに熱変形が生じてし
まう。特に、長時間に亘ってレーザ照射を行う場合に
は、マスクの変形が著しい。そして、マスクが変形する
と、結像の位置が動いてしまい、加工精度が落ちてしま
う。加えて、マスクの温度変化に起因して、レーザ光路
中の媒質（例えば、空気）にゆらぎが生じる（このゆら
ぎは温度変化による密度変化に起因する）。そして、こ
のゆらぎによっても加工精度が低下してしまう。
に金属等のマスクを配置しているから、マスク自体がレ
ーザ光を吸収し、その結果、マスクに熱変形が生じてし
まう。特に、長時間に亘ってレーザ照射を行う場合に
は、マスクの変形が著しい。そして、マスクが変形する
と、結像の位置が動いてしまい、加工精度が落ちてしま
う。加えて、マスクの温度変化に起因して、レーザ光路
中の媒質（例えば、空気）にゆらぎが生じる（このゆら
ぎは温度変化による密度変化に起因する）。そして、こ
のゆらぎによっても加工精度が低下してしまう。
【０００４】上述のように、マスクイメージング法にお
いては、不可避的にマスクが変形するため、予め定めら
れた時間マスクを使用すると交換するようにしている。
つまり、マスクは消耗品として扱われている。
いては、不可避的にマスクが変形するため、予め定めら
れた時間マスクを使用すると交換するようにしている。
つまり、マスクは消耗品として扱われている。
【０００５】一方、マスクの変形を防止するため、マス
クに形成された加工パターンよりも僅かに大きい開口部
が形成された別のマスクを入射前面に配置して、レーザ
光のエネルギーを別のマスク（前段マスク）で吸収する
ことが行われている（第１の手法）。
クに形成された加工パターンよりも僅かに大きい開口部
が形成された別のマスクを入射前面に配置して、レーザ
光のエネルギーを別のマスク（前段マスク）で吸収する
ことが行われている（第１の手法）。
【０００６】また、ファン等を用いて媒質（例えば、空
気）の流れを形成して、マスクを冷却することもある
（第２の手法）。
気）の流れを形成して、マスクを冷却することもある
（第２の手法）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、第１の手法
の場合には、単に開口部が形成された別のマスクを加工
パターンが形成されたマスクの前段に配置しているだけ
であるから、十分な冷却が得られず、マスクの温度変化
によってレーザ光路中の媒質にゆらぎが発生することが
ある。
の場合には、単に開口部が形成された別のマスクを加工
パターンが形成されたマスクの前段に配置しているだけ
であるから、十分な冷却が得られず、マスクの温度変化
によってレーザ光路中の媒質にゆらぎが発生することが
ある。
【０００８】一方、ファンを使用して冷却しようとして
も、雰囲気が真空である場合には、ファンで冷却するこ
とができない。つまり、ファンの使用は媒質によって制
限されてしまう。
も、雰囲気が真空である場合には、ファンで冷却するこ
とができない。つまり、ファンの使用は媒質によって制
限されてしまう。
【０００９】いづれにしても、従来のマスクでは十分な
冷却が得られず、その結果、マスクが熱変形してしまう
という問題点がある。
冷却が得られず、その結果、マスクが熱変形してしまう
という問題点がある。
【００１０】本発明の目的はマスクの熱変形を防止する
とともにレーザ光路中のゆらぎを防止することのできる
レーザ加工用マスク装置を提供することにある。
とともにレーザ光路中のゆらぎを防止することのできる
レーザ加工用マスク装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的はどのような雰囲気にお
いても効果的にマスクを冷却することのできるレーザ加
工用マスク装置を提供することにある。
いても効果的にマスクを冷却することのできるレーザ加
工用マスク装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め定
められたマスクパターンが形成されたマスクをレーザ光
路中に配置して、前記マスクパターンで規定されるパタ
ーンを有するレーザ光を被加工物上に照射する際用いら
れ、前記マスクパターンに対応する開口部が形成され前
記マスクを支持するマスクホルダーを有し、該マスクホ
ルダーには冷媒流路が形成されており、さらに前記冷媒
流路に冷媒を流す冷媒供給装置を有することを特徴とす
るレーザ加工用マスク装置が得られる。
められたマスクパターンが形成されたマスクをレーザ光
路中に配置して、前記マスクパターンで規定されるパタ
ーンを有するレーザ光を被加工物上に照射する際用いら
れ、前記マスクパターンに対応する開口部が形成され前
記マスクを支持するマスクホルダーを有し、該マスクホ
ルダーには冷媒流路が形成されており、さらに前記冷媒
流路に冷媒を流す冷媒供給装置を有することを特徴とす
るレーザ加工用マスク装置が得られる。
【００１３】前記冷媒供給装置は、例えば、前記冷媒を
冷却する熱交換器と、ポンプとを備え、液体を前記冷媒
として用いて該冷媒を前記ポンプ、前記熱交換器、前記
冷媒流路、及び前記ポンプの順に循環させる。
冷却する熱交換器と、ポンプとを備え、液体を前記冷媒
として用いて該冷媒を前記ポンプ、前記熱交換器、前記
冷媒流路、及び前記ポンプの順に循環させる。
【００１４】また、前記冷媒供給装置は、前記冷媒を冷
却する熱交換器と、ブロワーとを備え、気体を前記冷媒
として用いて該冷媒を前記ブロワーで取り込んで前記熱
交換器及び前記冷媒流路の順に送って前記冷媒流路から
排気するようにしてもよい。
却する熱交換器と、ブロワーとを備え、気体を前記冷媒
として用いて該冷媒を前記ブロワーで取り込んで前記熱
交換器及び前記冷媒流路の順に送って前記冷媒流路から
排気するようにしてもよい。
【００１５】なお、前記冷媒流路は複数本形成するよう
にしてもよい。
にしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】図１を参照して、マスクイメージング法を
用いて被加工物（図示せず）をレーザ加工する場合につ
いて説明する。レーザ発振器（図示せず）から送出され
たレーザ光は後述するようにマスク装置１１を通過し
て、レンズ等の光学機器によって被加工物上に加工パタ
ーンが結像される。
用いて被加工物（図示せず）をレーザ加工する場合につ
いて説明する。レーザ発振器（図示せず）から送出され
たレーザ光は後述するようにマスク装置１１を通過し
て、レンズ等の光学機器によって被加工物上に加工パタ
ーンが結像される。
【００１８】マスク装置１１は、予め定められた加工パ
ターン（マスクパターン）１２ａが形成されたマスク１
２及びマスク１２を支持するマスクホルダー１３を備え
ており、マスクホルダー１３はマスク１２が取り付けら
れるマスク取付部１３ａ及びマスク取付部１３ａを支持
するための脚部１３ｂを有している。
ターン（マスクパターン）１２ａが形成されたマスク１
２及びマスク１２を支持するマスクホルダー１３を備え
ており、マスクホルダー１３はマスク１２が取り付けら
れるマスク取付部１３ａ及びマスク取付部１３ａを支持
するための脚部１３ｂを有している。
【００１９】マスク取付部１３ａにはマスクパターン１
２ａの面積（領域）よりもその面積が僅かに大きい開口
部１３１が形成されており、この開口部１３１の縁部に
はマスク支持体１３２が形成されている。図示の例で
は、開口部の上縁及び下縁にマスク支持体１３２が形成
され、このマスク支持体１３２によってマスク１２がマ
スク取付部１３ａに取り付けられる。この際、マスクパ
ターン１２ａはマスク取付部１３ａの開口部１３１に対
応している。
２ａの面積（領域）よりもその面積が僅かに大きい開口
部１３１が形成されており、この開口部１３１の縁部に
はマスク支持体１３２が形成されている。図示の例で
は、開口部の上縁及び下縁にマスク支持体１３２が形成
され、このマスク支持体１３２によってマスク１２がマ
スク取付部１３ａに取り付けられる。この際、マスクパ
ターン１２ａはマスク取付部１３ａの開口部１３１に対
応している。
【００２０】マスク取付部１３ａには一本の冷媒流路１
３３が形成されており、この冷媒流路１３３の一端部は
入口１３３ａとされ、他端部は出口１３３ｂとされる。
そして、後述するようにして、冷媒流路１３３には冷媒
が流され、マスク取付部１３ａが冷却される。マスク取
付部１３ａは、例えば、熱伝導率の大きい金属体であ
り、熱を効率よく外部へと伝導する。
３３が形成されており、この冷媒流路１３３の一端部は
入口１３３ａとされ、他端部は出口１３３ｂとされる。
そして、後述するようにして、冷媒流路１３３には冷媒
が流され、マスク取付部１３ａが冷却される。マスク取
付部１３ａは、例えば、熱伝導率の大きい金属体であ
り、熱を効率よく外部へと伝導する。
【００２１】図２を参照して、マスク取付部１３ａに形
成された冷媒流路１３３は冷媒回路１４に接続されてい
る。図示の冷媒回路１４は液体（例えば、水）を冷媒と
して用いる冷媒回路であり、熱交換器１４ａ及びポンプ
１４ｂを備えている。
成された冷媒流路１３３は冷媒回路１４に接続されてい
る。図示の冷媒回路１４は液体（例えば、水）を冷媒と
して用いる冷媒回路であり、熱交換器１４ａ及びポンプ
１４ｂを備えている。
【００２２】図２において、ポンプ１４ｂから送出され
た液体は、熱交換器１４ａで冷却され冷却液体とされ
て、入口１３３ａから冷媒流路１３３に流入する。これ
によって、マスク取付部１３ａは冷却液体によって冷却
され、冷却液体は熱を吸収して通常の液体となる。マス
ク取付部１３ａから熱を吸収した液体は出口１３３ｂか
ら送出され、再びポンプ１４ｂによって熱交換器１４ａ
に送られることになる。
た液体は、熱交換器１４ａで冷却され冷却液体とされ
て、入口１３３ａから冷媒流路１３３に流入する。これ
によって、マスク取付部１３ａは冷却液体によって冷却
され、冷却液体は熱を吸収して通常の液体となる。マス
ク取付部１３ａから熱を吸収した液体は出口１３３ｂか
ら送出され、再びポンプ１４ｂによって熱交換器１４ａ
に送られることになる。
【００２３】このようにして、マスク取付部１３ａを冷
却すると、マスク取付部１３ａを介してマスク１２自体
が冷却されることになり、レーザ光の照射に起因する温
度変化を防止することができ、マスクの熱変形及びレー
ザ光路中の媒質にゆらぎを防止することができる。そし
て、冷媒を用いてマスク取付部１３ａを冷却するように
したから、どのような雰囲気中であっても、例えば、真
空中であっても、マスクを効果的に冷却できる。
却すると、マスク取付部１３ａを介してマスク１２自体
が冷却されることになり、レーザ光の照射に起因する温
度変化を防止することができ、マスクの熱変形及びレー
ザ光路中の媒質にゆらぎを防止することができる。そし
て、冷媒を用いてマスク取付部１３ａを冷却するように
したから、どのような雰囲気中であっても、例えば、真
空中であっても、マスクを効果的に冷却できる。
【００２４】図２に示す例では、冷媒として液体を用い
る例について説明したが、図３に示すように、冷媒とし
て気体（例えば、空気）を用いるようにしてもよい。図
３を参照して、図示の冷媒回路１５はマスク取付部１３
ａに形成された冷媒流路１３３に接続される。冷媒回路
１５は熱交換器１５ａ及びブロワー１５ｂを備えてお
り、ブロワー１５ｂによって取り込まれた気体（例え
ば、空気）は熱交換器１５ａで熱交換によって冷却され
冷却気体となる。冷却気体は入口１３３ａから冷媒流路
１３３に流入する。これによって、マスク取付部１３ａ
は冷却気体によって冷却され、冷却気体は熱を吸収して
通常の気体となる。マスク取付部１３ａから熱を吸収し
た気体は出口１３３ｂから冷媒回路１５に送出され、冷
媒回路１５から外部に放出される。
る例について説明したが、図３に示すように、冷媒とし
て気体（例えば、空気）を用いるようにしてもよい。図
３を参照して、図示の冷媒回路１５はマスク取付部１３
ａに形成された冷媒流路１３３に接続される。冷媒回路
１５は熱交換器１５ａ及びブロワー１５ｂを備えてお
り、ブロワー１５ｂによって取り込まれた気体（例え
ば、空気）は熱交換器１５ａで熱交換によって冷却され
冷却気体となる。冷却気体は入口１３３ａから冷媒流路
１３３に流入する。これによって、マスク取付部１３ａ
は冷却気体によって冷却され、冷却気体は熱を吸収して
通常の気体となる。マスク取付部１３ａから熱を吸収し
た気体は出口１３３ｂから冷媒回路１５に送出され、冷
媒回路１５から外部に放出される。
【００２５】図３に示す冷媒回路１５を用いても図２に
示す冷媒回路１４と同様の効果が得られる。
示す冷媒回路１４と同様の効果が得られる。
【００２６】図１に示す例では、マスク取付部１３ａに
一本の冷媒流路１３３を形成する例について説明した
が、図４に示すように複数の冷媒流路をマスク取付部に
形成するようにしてもよい。図４（ａ）では、第１及び
第２の冷媒流路１６及び１７をマスク取付部１３ａに形
成しており、第１の冷媒流路１６は第２の冷媒流路１７
の外側に形成されている。第１の冷媒流路１６は入口１
６ａ及び出口１６ｂを備えており、第２の冷媒流路１７
は入口１７ａ及び出口１７ｂを備えている。そして、入
口１６ａ及び１６ｂから流入した冷媒はそれぞれ出口１
６ｂ及び１７ｂから流出する。
一本の冷媒流路１３３を形成する例について説明した
が、図４に示すように複数の冷媒流路をマスク取付部に
形成するようにしてもよい。図４（ａ）では、第１及び
第２の冷媒流路１６及び１７をマスク取付部１３ａに形
成しており、第１の冷媒流路１６は第２の冷媒流路１７
の外側に形成されている。第１の冷媒流路１６は入口１
６ａ及び出口１６ｂを備えており、第２の冷媒流路１７
は入口１７ａ及び出口１７ｂを備えている。そして、入
口１６ａ及び１６ｂから流入した冷媒はそれぞれ出口１
６ｂ及び１７ｂから流出する。
【００２７】このように冷媒流路を二重に形成すること
によって、より効率的にマスク取付部の冷却、つまり、
マスクの冷却を行うことができる。
によって、より効率的にマスク取付部の冷却、つまり、
マスクの冷却を行うことができる。
【００２８】図４（ｂ）に示す例においても、第１及び
第２の冷媒流路１６及び１７がマスク取付部１３ａに形
成されている。そして、この例では、第１及び第２の冷
媒流路１６及び１７は同一の形状に重なり合うように形
成されており、第１及び第２の冷媒流路１６及び１７に
は互いに反対向きに冷媒が流される。
第２の冷媒流路１６及び１７がマスク取付部１３ａに形
成されている。そして、この例では、第１及び第２の冷
媒流路１６及び１７は同一の形状に重なり合うように形
成されており、第１及び第２の冷媒流路１６及び１７に
は互いに反対向きに冷媒が流される。
【００２９】図４（ｂ）に示すように、冷媒流路を二重
に形成しても、図４（ａ）と同様に効率的にマスク取付
部の冷却、つまり、マスクの冷却を行うことができる。
に形成しても、図４（ａ）と同様に効率的にマスク取付
部の冷却、つまり、マスクの冷却を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、マス
クが取り付けられるマスク取付部に冷媒流路を形成し
て、この冷媒流路に冷媒を流してマスク取付部とマスク
とを冷却するようにしたから、マスクに対する熱影響を
回避でき、マスクの寿命を長くすることができる。さら
に、冷媒によってマスクが十分に冷却されるから、つま
り、マスクの温度変化がほとんどなく、その結果、レー
ザ光路におけるゆらぎを抑えることができ、精密なレー
ザ加工を行うことができる。
クが取り付けられるマスク取付部に冷媒流路を形成し
て、この冷媒流路に冷媒を流してマスク取付部とマスク
とを冷却するようにしたから、マスクに対する熱影響を
回避でき、マスクの寿命を長くすることができる。さら
に、冷媒によってマスクが十分に冷却されるから、つま
り、マスクの温度変化がほとんどなく、その結果、レー
ザ光路におけるゆらぎを抑えることができ、精密なレー
ザ加工を行うことができる。
【００３１】加えて、冷媒を用いてマスク取付部を冷却
するようにしたから、どのような雰囲気中であっても、
例えば、真空中であっても、マスクを効果的に冷却でき
るという効果がある。
するようにしたから、どのような雰囲気中であっても、
例えば、真空中であっても、マスクを効果的に冷却でき
るという効果がある。
【図１】本発明によるマスク装置の一例を示す図であ
り、（ａ）はレーザ光路中に配置されたマスク装置を側
方からみた図、（ｂ）はマスク取付部の断面図である。
り、（ａ）はレーザ光路中に配置されたマスク装置を側
方からみた図、（ｂ）はマスク取付部の断面図である。
【図２】本発明によるマスク装置に用いられる冷媒回路
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】本発明によるマスク装置に用いられる冷媒回路
の他の例を示す図である。
の他の例を示す図である。
【図４】複数の冷媒流路をマスク取付部に形成して例を
示す図であり、（ａ）はその一例を示す断面図、（ｂ）
は他の例を側方から示す図である。
示す図であり、（ａ）はその一例を示す断面図、（ｂ）
は他の例を側方から示す図である。
１１ マスク装置 １２ マスク １２ａ マスクパターン １３ マスクホルダー １３ａ マスク取付部 １３ｂ 脚部 １３１ 開口部 １３２ マスク支持体 １３３ 冷媒流路 １４，１５ 冷媒回路 １４ａ，１５ａ 熱交換器 １４ｂ ポンプ １５ｂ ブロワー
Claims (4)
- 【請求項１】 予め定められたマスクパターンが形成さ
れたマスクをレーザ光路中に配置して、前記マスクパタ
ーンで規定されるパターンを有するレーザ光を被加工物
上に照射する際用いられ、前記マスクパターンに対応す
る開口部が形成され前記マスクを支持するマスクホルダ
ーを有し、該マスクホルダーには冷媒流路が形成されて
おり、さらに前記冷媒流路に冷媒を流す冷媒供給装置を
有することを特徴とするレーザ加工用マスク装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたレーザ加工用マス
ク装置において、前記冷媒供給装置は、前記冷媒を冷却
する熱交換器と、ポンプとを備えており、液体を前記冷
媒として用いて該冷媒を前記ポンプ、前記熱交換器、前
記冷媒流路、及び前記ポンプの順に循環させるようにし
たことを特徴とするレーザ加工用マスク装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載されたレーザ加工用マス
ク装置において、前記冷媒供給装置は、前記冷媒を冷却
する熱交換器と、ブロワーとを備えており、気体を前記
冷媒として用いて該冷媒を前記ブロワーで取り込んで前
記熱交換器及び前記冷媒流路の順に送って前記冷媒流路
から排気するようにしたことを特徴とするレーザ加工用
マスク装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載されたレーザ加工用マス
ク装置において、前記冷媒流路は複数本形成されている
ことを特徴とするレーザ加工用マスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084445A JPH11277280A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | レーザ加工用マスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084445A JPH11277280A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | レーザ加工用マスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277280A true JPH11277280A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13830814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10084445A Withdrawn JPH11277280A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | レーザ加工用マスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277280A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7538295B2 (en) * | 2005-04-21 | 2009-05-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Laser welding system |
| CN103962719A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 三星显示有限公司 | 掩模制造装置及利用激光束制造掩模的方法 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10084445A patent/JPH11277280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7538295B2 (en) * | 2005-04-21 | 2009-05-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Laser welding system |
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| CN103962719A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 三星显示有限公司 | 掩模制造装置及利用激光束制造掩模的方法 |
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