JPS6027490A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
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- JPS6027490A JPS6027490A JP58135554A JP13555483A JPS6027490A JP S6027490 A JPS6027490 A JP S6027490A JP 58135554 A JP58135554 A JP 58135554A JP 13555483 A JP13555483 A JP 13555483A JP S6027490 A JPS6027490 A JP S6027490A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ加工装置に関するものである。
レーザ加工装置は一般に、レーザ光源と、このレーザ光
源から出射されるレーザビームの元来を広ケるビームエ
キスパンダーと、ビームエキスパンダを通過したレーザ
ビームを所望の形状に制御する開口と、該開口を試料上
に結像してレーザビームを集光照射する光学系と、該試
料を載置して三次元的に移動可能な載物台とから構成さ
れている。従来この種のレーザ加工装置における開口と
しては、金属製の矩形開口や円形開口などが用いられて
おり、その中ｒｃは開口の幅を可変にしたものもある。
源から出射されるレーザビームの元来を広ケるビームエ
キスパンダーと、ビームエキスパンダを通過したレーザ
ビームを所望の形状に制御する開口と、該開口を試料上
に結像してレーザビームを集光照射する光学系と、該試
料を載置して三次元的に移動可能な載物台とから構成さ
れている。従来この種のレーザ加工装置における開口と
しては、金属製の矩形開口や円形開口などが用いられて
おり、その中ｒｃは開口の幅を可変にしたものもある。
しかしながら、上述の光学系で種々の形状のレーザ加工
を達＠するには多数の開口全用意する必要がある。また
、幅可変の開口九おいてもその加工形状は矩形に限られ
″、斜めパターンや曲線部を有するパターンの加工を行
なうｒｃは種々の開口をあらかじめ準備しておく必要が
あり、取扱いが煩雑であるばかりでなく、交換する際に
位置ずれなどを起こす可能性がある。
を達＠するには多数の開口全用意する必要がある。また
、幅可変の開口九おいてもその加工形状は矩形に限られ
″、斜めパターンや曲線部を有するパターンの加工を行
なうｒｃは種々の開口をあらかじめ準備しておく必要が
あり、取扱いが煩雑であるばかりでなく、交換する際に
位置ずれなどを起こす可能性がある。
本発明の目的は、上述した従来のレーザ加工装置の欠点
をなくし、開口を交換することなく任意の形状の加工を
可能とし、しかも同時に多数箇所の加工を可能とするレ
ーザ加工装置を提供することにある。
をなくし、開口を交換することなく任意の形状の加工を
可能とし、しかも同時に多数箇所の加工を可能とするレ
ーザ加工装置を提供することにある。
本発明によればレーザ光源と、該レーザ光源から出射さ
れるレーザビームの光束會広げるビームエキスパンダー
と、ビームエキスパンダからのレーザビームを所望の形
状に制御する開口と、該開口全試料上に結像してレーザ
ビームを集光照射する光学系とを有するレーザ加工装置
において、レーザビームを所望の形状に制御する開口が
、マトリックス電極駆動の反射読出し型ビスマス・シリ
カ・オキサイド（Ｂｉ１２８ｉ０ｏ）ライトバルブに形
成されたパターンｙｃよる開口であることを特徴とする
レーザ加工装置が得られる。
れるレーザビームの光束會広げるビームエキスパンダー
と、ビームエキスパンダからのレーザビームを所望の形
状に制御する開口と、該開口全試料上に結像してレーザ
ビームを集光照射する光学系とを有するレーザ加工装置
において、レーザビームを所望の形状に制御する開口が
、マトリックス電極駆動の反射読出し型ビスマス・シリ
カ・オキサイド（Ｂｉ１２８ｉ０ｏ）ライトバルブに形
成されたパターンｙｃよる開口であることを特徴とする
レーザ加工装置が得られる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詐細に説明する
。
。
第１図に本発明の実施例を示Ｔｍ成図である。
レーザ光源ｌから出射したレーザビームはビームエキス
パンダー２１で元来全床げられ、ミラー２２で反射され
て偏光ビームスプリッター３１ＴＣ入射する。これによ
り特定の直線偏プし成分のみがビスマス・シリカ・オキ
サイド（Ｂｉ１２Ｓｉ０２０）ライトノぐルブ３２に入
射する０今、このライトノくルブＶｃニあらかじめ所望
の開ロバターンが書込まれているものとする０このと＠
Ｂｊ４２Ｓｉ０２０ライトノくルブで変調を受けたレー
ザビームは端面で反射されてライトパルプ全逆進し、再
び偏光ビームスプリッタ−３１へ入射する０このように
して偏光ビームスプリッタ−３１を通過したレーザビー
ムに所望の開ロバターンに制御されたビームとなる０こ
のビームはダイクロイックミラー４１で反射されて集光
レンズ４２で試料５１上に集光照射される０この集光レ
ンズ１Ｂｉｘ２ｓｉＯｚｏライトパルプ上の開ロバター
ンを試料上に結像する働＠全する０試料５１は三次元的
に移動可能な載物台５２１Ｃ載置されており、所望の位
置に位置決めがなされる０６に試料面を観察するための
観察光学系でらる０Ｂｉ１２Ｓｉ０２ｏシイトバルブは
、通常、光学情報処理の分野で用いられている光学情報
変換デノ（イスである。このデバイスの一般的な駆動方
法としてはＢ１１ｚＳｉＯ漣結晶の両側に絶縁層を介し
て透明電極を設け、その電極間に数Ｋｖの電圧全印加し
、青色の元で画像を書込み、赤色の光で読出すという方
法がとられる。読出し党に赤色光を用いるのは、赤色光
が青色光に対して光感度が３桁程低く書込みパターンを
殆んど非破壊で読出すことができるからである。また光
感度は波長が長くなる程低下する。したがって第１図で
示すレーザ加工装置でｔ４、Ｈｉ１２Ｓｉ０２ｏライト
バルブ３２の読出し元となるレーザ光源ｌから出射する
レーザ元の波長は赤外元が望ましく、ＹＡＧレーザ光が
適している。
パンダー２１で元来全床げられ、ミラー２２で反射され
て偏光ビームスプリッター３１ＴＣ入射する。これによ
り特定の直線偏プし成分のみがビスマス・シリカ・オキ
サイド（Ｂｉ１２Ｓｉ０２０）ライトノぐルブ３２に入
射する０今、このライトノくルブＶｃニあらかじめ所望
の開ロバターンが書込まれているものとする０このと＠
Ｂｊ４２Ｓｉ０２０ライトノくルブで変調を受けたレー
ザビームは端面で反射されてライトパルプ全逆進し、再
び偏光ビームスプリッタ−３１へ入射する０このように
して偏光ビームスプリッタ−３１を通過したレーザビー
ムに所望の開ロバターンに制御されたビームとなる０こ
のビームはダイクロイックミラー４１で反射されて集光
レンズ４２で試料５１上に集光照射される０この集光レ
ンズ１Ｂｉｘ２ｓｉＯｚｏライトパルプ上の開ロバター
ンを試料上に結像する働＠全する０試料５１は三次元的
に移動可能な載物台５２１Ｃ載置されており、所望の位
置に位置決めがなされる０６に試料面を観察するための
観察光学系でらる０Ｂｉ１２Ｓｉ０２ｏシイトバルブは
、通常、光学情報処理の分野で用いられている光学情報
変換デノ（イスである。このデバイスの一般的な駆動方
法としてはＢ１１ｚＳｉＯ漣結晶の両側に絶縁層を介し
て透明電極を設け、その電極間に数Ｋｖの電圧全印加し
、青色の元で画像を書込み、赤色の光で読出すという方
法がとられる。読出し党に赤色光を用いるのは、赤色光
が青色光に対して光感度が３桁程低く書込みパターンを
殆んど非破壊で読出すことができるからである。また光
感度は波長が長くなる程低下する。したがって第１図で
示すレーザ加工装置でｔ４、Ｈｉ１２Ｓｉ０２ｏライト
バルブ３２の読出し元となるレーザ光源ｌから出射する
レーザ元の波長は赤外元が望ましく、ＹＡＧレーザ光が
適している。
この元による読出し方法には透過型と反射型とがあり、
後者の場合にＢｉ１２８ｉ（Ｊ２ｏ単結晶の片側に誘電
体ミラーを設ける０笑施例のＢｉ１２８ｉ０２０ライト
パルプ３２は後者に属し、マトリックス電極で駆動され
る反射読出し型のもので、第２１で示すように誘電体ミ
ラ−３２ｄ？蒸着したＢ１１２ＳｉＯｚｏ単結晶３２Ｃ
をパリレンから成る絶縁層３２ｂで挾持し、さらに横透
明電極３２ａと縦透明電極３２ｅの透明マトリックス電
極で挾持した構造をしている０１１ｉ１２ＳｉＯｚｏラ
イトパルプ３２ｒｃ開ロバターン全書込む場合、水銀ラ
ンプ３９を点灯してシャッタ３７を開ける。このとき水
銀ランプからの元は結像レンズ３８ｒＣ入射したのち、
フィルタ３６へ照射する。フィルタ３６に入射光のうち
青色光だけを通過させ、この青色光ハ、Ｂｉ１２８ｉ０
２０ライトパルプ３２の縦透明電極３２ｅへ書込み党と
して入射する。同時にマ） ＩＪソックス極駆動回路３
３は縦透明電極３２ｅと横透明電極３２ａのマトリック
ス電極全駆動する。′ｊｌわち、片側の透明電極のうち
の１ラインをグラウンドレベルとし、他方の側の透明電
極の各ライン【順次所要の電圧全印加する０これに裏っ
てＢ１１２ＳｉＯ加結晶３２Ｃ【電気光学効果を生じせ
しめ、開ロバターンを形状する０このとき偏光ビームス
プリッタ３１から直線偏光したレーザビーム（読出し元
）がＢ１１２Ｓｉ０２ｏ結晶３２Ｃへ入射すると、この
レーザビームの偏光ｆｌｌ］Ｗｃ対して直交した直線偏
光成分が発生し、誘電体ミラー３２ｄで反射したレーザ
ビームが偏光ビームスグリツタ−３１へ再び入射すると
、上記の直線偏光成分が検出される。
後者の場合にＢｉ１２８ｉ（Ｊ２ｏ単結晶の片側に誘電
体ミラーを設ける０笑施例のＢｉ１２８ｉ０２０ライト
パルプ３２は後者に属し、マトリックス電極で駆動され
る反射読出し型のもので、第２１で示すように誘電体ミ
ラ−３２ｄ？蒸着したＢ１１２ＳｉＯｚｏ単結晶３２Ｃ
をパリレンから成る絶縁層３２ｂで挾持し、さらに横透
明電極３２ａと縦透明電極３２ｅの透明マトリックス電
極で挾持した構造をしている０１１ｉ１２ＳｉＯｚｏラ
イトパルプ３２ｒｃ開ロバターン全書込む場合、水銀ラ
ンプ３９を点灯してシャッタ３７を開ける。このとき水
銀ランプからの元は結像レンズ３８ｒＣ入射したのち、
フィルタ３６へ照射する。フィルタ３６に入射光のうち
青色光だけを通過させ、この青色光ハ、Ｂｉ１２８ｉ０
２０ライトパルプ３２の縦透明電極３２ｅへ書込み党と
して入射する。同時にマ） ＩＪソックス極駆動回路３
３は縦透明電極３２ｅと横透明電極３２ａのマトリック
ス電極全駆動する。′ｊｌわち、片側の透明電極のうち
の１ラインをグラウンドレベルとし、他方の側の透明電
極の各ライン【順次所要の電圧全印加する０これに裏っ
てＢ１１２ＳｉＯ加結晶３２Ｃ【電気光学効果を生じせ
しめ、開ロバターンを形状する０このとき偏光ビームス
プリッタ３１から直線偏光したレーザビーム（読出し元
）がＢ１１２Ｓｉ０２ｏ結晶３２Ｃへ入射すると、この
レーザビームの偏光ｆｌｌ］Ｗｃ対して直交した直線偏
光成分が発生し、誘電体ミラー３２ｄで反射したレーザ
ビームが偏光ビームスグリツタ−３１へ再び入射すると
、上記の直線偏光成分が検出される。
Ｂ ｉ １２ Ｓ ｉ ０２０ライトバルブ３２に書込
まれた開口パターンヲ完全に消去する場合は、キセノン
フラッシュランフ３５からの元を結像レンズ３４の組合
せでライトパルプへ照射する。
まれた開口パターンヲ完全に消去する場合は、キセノン
フラッシュランフ３５からの元を結像レンズ３４の組合
せでライトパルプへ照射する。
なお、Ｂ ｉ １２ Ｓ ｉ ０２０ライトパルプ３２
のマトリックス電極の電極幅ｔ−数百ミクロン、電極間
のスペースを数十ミクロン程度にすれば、幅１０〜３０
關のレーザビームの幅方向に対して数百点の分解点数が
得られ、これを１〜３ｇｍ幅に縮小して試料上に集光照
射すれば、十分解像度の高いレーザ加工が行なえる。Ｈ
ｉ１２ＳｉＯｇ単結晶自身の分解能は数ミクロン程度あ
るので、上記の分解点数に対してはまず問題ない。また
、半導体ウェハやフォトマスクの加工を対象としたレー
ザ加工装置のレーザ光源ｌのエネルギーは１丁稚度であ
り、このレーザビーム全ビームエキスパンダー２１で幅
２６ｍ１ｔ位に拡大すわば、拡大されたレーザビームの
エネルギー密度ｎ ３００ｍＪ／ｃｍ程度となるｏＴａ
わちＢｉ１２８１Ｕ２（、ライトパルプ３２１Ｃ損傷を
与えない程度の低エネルギー密度となる。またＢ ｉ
１２ Ｓ ｉ Ｕｚｏライトパルプは蓄積効果金有する
ので、１回の書込みを行なえば、その後何回でもレーザ
加工を実行することができる。さらｒｃＨｉ１２ｓｉ０
２（、ライトパルプ３２のマトリックス電極に印加する
電圧を制御することにより、任意形状の開ロバターンを
作ることができ、更に多数箇所に別のパターンを同時に
作ることができる。
のマトリックス電極の電極幅ｔ−数百ミクロン、電極間
のスペースを数十ミクロン程度にすれば、幅１０〜３０
關のレーザビームの幅方向に対して数百点の分解点数が
得られ、これを１〜３ｇｍ幅に縮小して試料上に集光照
射すれば、十分解像度の高いレーザ加工が行なえる。Ｈ
ｉ１２ＳｉＯｇ単結晶自身の分解能は数ミクロン程度あ
るので、上記の分解点数に対してはまず問題ない。また
、半導体ウェハやフォトマスクの加工を対象としたレー
ザ加工装置のレーザ光源ｌのエネルギーは１丁稚度であ
り、このレーザビーム全ビームエキスパンダー２１で幅
２６ｍ１ｔ位に拡大すわば、拡大されたレーザビームの
エネルギー密度ｎ ３００ｍＪ／ｃｍ程度となるｏＴａ
わちＢｉ１２８１Ｕ２（、ライトパルプ３２１Ｃ損傷を
与えない程度の低エネルギー密度となる。またＢ ｉ
１２ Ｓ ｉ Ｕｚｏライトパルプは蓄積効果金有する
ので、１回の書込みを行なえば、その後何回でもレーザ
加工を実行することができる。さらｒｃＨｉ１２ｓｉ０
２（、ライトパルプ３２のマトリックス電極に印加する
電圧を制御することにより、任意形状の開ロバターンを
作ることができ、更に多数箇所に別のパターンを同時に
作ることができる。
以上説明したように、本発明によれば開口？交換するこ
となく任意の形状の加工を可能とし、しかも同時に多数
箇所の加工全簡単かつ高速に行なうことができ、レーザ
加工装置の応用範囲ケ広ける効果を奏する。
となく任意の形状の加工を可能とし、しかも同時に多数
箇所の加工全簡単かつ高速に行なうことができ、レーザ
加工装置の応用範囲ケ広ける効果を奏する。
第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は本
発明（使用するＨ ｉ １２８ ｉ （７２Ｇライトバ
ルブの断面図である。ｌ・・・レーザ光源、２１・・・
ビームエキスパンダー、３１・・・偏光ビームスグリツ
タ−１３２・・−Ｂｉ１２８ｉ０２０ライトパルプ、３
３・・・マトリックス電極駆動回路、３５・・・キセノ
ンフラッシュランフ’、３６・・・フィルター、３７・
・・シャッター、３９・・・水銀ランプ、４１・・・ダ
イクロイックミラー、４２・・・集光レンズ、５１・・
−試料、５２・・・載物台、６・・・観察元学系、３２
ａ・・・マトリックス電極、３２ｂ・−・絶縁層、３２
ｃｍＢ１１２Ｓ １Ｕ２ｏ単結晶、３２ｄ −・・誘電
体ミラー
発明（使用するＨ ｉ １２８ ｉ （７２Ｇライトバ
ルブの断面図である。ｌ・・・レーザ光源、２１・・・
ビームエキスパンダー、３１・・・偏光ビームスグリツ
タ−１３２・・−Ｂｉ１２８ｉ０２０ライトパルプ、３
３・・・マトリックス電極駆動回路、３５・・・キセノ
ンフラッシュランフ’、３６・・・フィルター、３７・
・・シャッター、３９・・・水銀ランプ、４１・・・ダ
イクロイックミラー、４２・・・集光レンズ、５１・・
−試料、５２・・・載物台、６・・・観察元学系、３２
ａ・・・マトリックス電極、３２ｂ・−・絶縁層、３２
ｃｍＢ１１２Ｓ １Ｕ２ｏ単結晶、３２ｄ −・・誘電
体ミラー
Claims (1)
- レーザ光源と、該レーザ光源から出射されるレーザビー
ムの元来を広げるビームエキスパンダーと、前記ビーム
エキスパンダーからのレーザビームを所望の形状に制御
する開口と、前記開口を試料上に結像してレーザビーム
を集光照射する光学系と全有するレーザ加工装置におい
て、レーザビームを所望の形状に制御する開口が、マト
リックス電極駆動の反射読出し型ビスマス・シリカ・オ
キサイドライトパルプニ珍成された開ロバターンである
ことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135554A JPS6027490A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | レ−ザ加工装置 |
| US06/610,342 US4734558A (en) | 1983-05-16 | 1984-05-14 | Laser machining apparatus with controllable mask |
| EP84105527A EP0125692B1 (en) | 1983-05-16 | 1984-05-15 | Laser machining apparatus |
| DE8484105527T DE3465846D1 (en) | 1983-05-16 | 1984-05-15 | Laser machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135554A JPS6027490A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027490A true JPS6027490A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15154510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58135554A Pending JPS6027490A (ja) | 1983-05-16 | 1983-07-25 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027490A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2368079A1 (es) * | 2009-10-24 | 2011-11-14 | Universidad De Lugo | Método y aparato para la fabricación rápida de piezas funcionales de vidrios y cerámicas. |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58135554A patent/JPS6027490A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2368079A1 (es) * | 2009-10-24 | 2011-11-14 | Universidad De Lugo | Método y aparato para la fabricación rápida de piezas funcionales de vidrios y cerámicas. |
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