JP2003080388A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

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JP2003080388A
JP2003080388A JP2001271621A JP2001271621A JP2003080388A JP 2003080388 A JP2003080388 A JP 2003080388A JP 2001271621 A JP2001271621 A JP 2001271621A JP 2001271621 A JP2001271621 A JP 2001271621A JP 2003080388 A JP2003080388 A JP 2003080388A
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JP
Japan
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laser
mask
masks
pattern
optical systems
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001271621A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Sajiki
一明 桟敷
Yoshiyuki Niwatsukino
義行 庭月野
Hironobu Ishimabuse
広信 石間伏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining device in which a plurality of divided mask patters are simultaneously projected upon a work and machining for different depths in a plurality of areas on the work are simultaneously performed. SOLUTION: The laser machining device is provided with at least one laser oscillator 1 which generates a laser beam, a plurality of first optical systems 5 and 6 which are so arranged to correspond to a plurality of masks 3 and 4 for receiving laser beams which are generated by at least one laser oscillator and passed through the plurality of masks and a second optical system 7 for forming images on the work by receiving the laser beams emitted from the plurality of first optical systems.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いて
被加工物を加工するために使用されるレーザ加工装置に
関し、特に、複数のマスクを用いて被加工物を加工する
ために使用されるレーザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus used for processing an object to be processed using laser light, and more particularly to a laser processing apparatus used to process an object to be processed using a plurality of masks. Laser processing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レーザは、プリント基板の溝
や穴あけ加工、切断、半導体装置のパターン形成、IC
モールドのマーキング等に用いられてきた。また、レー
ザを用いて、材料表面を蒸発させて表面加工を行うこと
も可能である。これらの加工は、レーザ発振器から放出
されるレーザ光を集光レンズ等によって集光し、被加工
物へ照射することにより行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laser has been used for forming grooves and holes in a printed board, cutting, pattern formation of a semiconductor device, IC
It has been used for marking molds. Further, it is also possible to evaporate the surface of the material using a laser to perform the surface processing. These processes are performed by condensing laser light emitted from a laser oscillator with a condensing lens or the like and irradiating the object to be processed.

【0003】レーザ加工においては、被加工物上に形成
すべき所望のパターンを複数のパターンに分割してそれ
ぞれのマスクを作成し、これらのマスクを順次用いなが
らレーザ光を照射して、被加工物上において複数の分割
パターンを繋ぎ合わせることにより所望のパターンを形
成することがある。このような場合には、光学系中に複
数のマスクを順次取り替えて配置しながらレーザ光を照
射して加工を行い、それぞれのマスクに形成されたパタ
ーンを被加工物上に投影して所望のパターンを形成す
る。又は、1つのマスクに形成されたパターンを投影し
た後、別のマスクの下に被加工物を順次移動させて、別
のマスクに形成されたパターンを投影する。しかしなが
ら、複数のマスクを順次取り替えて配置する方法では、
マスクの取替えのたびに光学系の調整を行わなければな
らず煩雑であり、また光学系の調整ずれが生じ易い。さ
らに、複数のパターンの重ね合わせが容易ではない。一
方、被加工物を順次移動させる方法では、ステージスキ
ャンの重複が生じ、加工速度が低下する。
In laser processing, a desired pattern to be formed on a workpiece is divided into a plurality of patterns to create respective masks, and while these masks are sequentially used, laser light is radiated to produce the workpiece. A desired pattern may be formed by connecting a plurality of divided patterns on an object. In such a case, a plurality of masks are sequentially replaced and arranged in the optical system to perform processing by irradiating with a laser beam, and the patterns formed on the respective masks are projected onto the workpiece to obtain a desired pattern. Form a pattern. Alternatively, after the pattern formed on one mask is projected, the workpiece is sequentially moved under another mask to project the pattern formed on another mask. However, in the method of sequentially replacing and arranging a plurality of masks,
The optical system must be adjusted every time the mask is replaced, which is complicated and the optical system is likely to be misaligned. Furthermore, it is not easy to superimpose a plurality of patterns. On the other hand, in the method of sequentially moving the workpiece, the stage scans overlap and the processing speed decreases.

【0004】また、レーザ加工においては、被加工物の
第1の領域において深い穴加工を行い、第2の領域にお
いて浅い溝加工を行うことがある。このような場合に
は、エネルギー密度を多段に変えたビームプロファイル
のレーザ光を照射して、2度に分けて加工を行うことが
考えられる。また、特開昭63−273587号公報に
は、波長の異なる2種類以上のレーザ光を被加工物の同
一領域に照射して、まず、短波長のレーザ光照射により
被加工物の表面部に、溶融、表面層の除去等の変化を起
こさせ、長波長のレーザ光を吸収しやすい状態にした後
で、長波長のレーザ光を照射して加工を行う方法が開示
されている。しかしながら、これらの方法では、被加工
物の複数の領域において深度の異なる加工を迅速に行う
ことはできない。
In the laser processing, deep hole processing may be performed in the first region of the workpiece and shallow groove processing may be performed in the second region. In such a case, it is conceivable to irradiate a laser beam having a beam profile in which the energy density is changed in multiple stages and perform processing in two steps. Further, in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-273587, two or more kinds of laser beams having different wavelengths are applied to the same region of a workpiece, and first, a surface portion of the workpiece is irradiated with laser light of a short wavelength. There is disclosed a method of performing processing such as melting, removal of a surface layer, and the like to make a state in which long-wavelength laser light is easily absorbed, and then irradiating with long-wavelength laser light. However, these methods cannot rapidly perform machining with different depths in a plurality of regions of the workpiece.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明は、被加工物上に複数の分割されたマスクパ
ターンを同時に投影したり、被加工物上の複数のエリア
において深度の異なる加工を同時に行うことができるレ
ーザ加工装置を提供することを目的とする。
Therefore, in view of the above points, the present invention is to project a plurality of divided mask patterns on a work piece at the same time, and to set a depth in a plurality of areas on the work piece. An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of simultaneously performing different processing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記課題を
解決するため、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ
光を発生する少なくとも1つのレーザ発振器と、複数の
マスクに対応可能に配置された複数の第1の光学系であ
って、少なくとも1つのレーザ発振器によって発生され
複数のマスクを通過したレーザ光をそれぞれ受光するた
めの複数の第1の光学系と、複数の第1の光学系から出
射されたレーザ光を受光して被加工物上に結像するため
の第2の光学系とを具備する。
In order to solve the above problems, the laser processing apparatus according to the present invention is arranged so as to correspond to at least one laser oscillator for generating a laser beam and a plurality of masks. A plurality of first optical systems for respectively receiving laser light generated by at least one laser oscillator and passing through a plurality of masks; and a plurality of first optical systems A second optical system for receiving the emitted laser light and forming an image on the workpiece.

【0007】本発明に係るレーザ加工装置においては、
複数のマスクのパターンが、それぞれのマスクに対応し
て配置された複数の第1の光学系を透過した後、第2の
光学系によって一括して被加工物上に投影されるので、
3個以上のパターンであっても迅速に合成することがで
きる。その際、マスクを取り替えて配置する必要がない
ので、光学系の調整ずれが生じない。また、原理的に、
光学系におけるエネルギーのロスが発生しない。
In the laser processing apparatus according to the present invention,
Since the patterns of the plurality of masks are transmitted through the plurality of first optical systems arranged corresponding to the respective masks and then are collectively projected by the second optical system onto the workpiece,
Even if there are three or more patterns, they can be quickly combined. At this time, since it is not necessary to replace the mask and dispose the mask, there is no misalignment of the optical system. Also, in principle,
No energy loss occurs in the optical system.

【0008】本発明に係るレーザ加工装置においては、
複数のマスクに、所望のパターンを分割して得られる複
数の分割パターンをそれぞれ形成しても良い。その場合
には、複雑なパターンを複数の分割パターンに分割して
マスクを作製し、被加工物上においてこれらの分割パタ
ーンを合成することにより、複雑なパターン加工を行う
ことが可能である。
In the laser processing apparatus according to the present invention,
A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern may be formed on a plurality of masks. In that case, a complicated pattern can be processed by dividing a complicated pattern into a plurality of divided patterns to prepare a mask and synthesizing these divided patterns on a workpiece.

【0009】本発明に係るレーザ加工装置は、エネルギ
ー密度が異なるレーザ光を所望のマスクに照射する複数
の光学系若しくはレーザ発振器、又は、波長が異なるレ
ーザ光を発生する複数のレーザ発振器を具備しても良
い。その際、複数のマスクに、深度の異なる加工に対応
する複数のパターンをそれぞれ形成することができる。
その場合には、加工領域にレーザ強度分布を形成するこ
とが可能であり、被加工物において、加工領域ごとに異
なった加工深さを実現することができる。
A laser processing apparatus according to the present invention comprises a plurality of optical systems or laser oscillators for irradiating a desired mask with laser beams having different energy densities, or a plurality of laser oscillators for generating laser beams having different wavelengths. May be. At that time, a plurality of patterns corresponding to processing with different depths can be formed on the plurality of masks.
In that case, it is possible to form a laser intensity distribution in the processing region, and it is possible to realize different processing depths for each processing region in the workpiece.

【0010】本発明に係るレーザ加工装置においては、
複数の第1の光学系を複数のフィールドレンズで構成
し、第2の光学系を少なくとも1つの対物レンズで構成
することができる。その場合には、複数のマスクを通過
したレーザ光を複数のフィールドレンズにそれぞれ受光
させ、これらのフィールドレンズから出射されたレーザ
光を少なくとも1つの対物レンズによって被加工物上に
結像させることができる。
In the laser processing apparatus according to the present invention,
The plurality of first optical systems can be composed of a plurality of field lenses, and the second optical system can be composed of at least one objective lens. In that case, the laser light that has passed through the plurality of masks can be received by the plurality of field lenses, and the laser light emitted from these field lenses can be imaged on the workpiece by at least one objective lens. it can.

【0011】さらに、本発明に係るレーザ加工装置にお
いては、複数の第1の光学系の内の少なくとも1つから
出射されたレーザ光を反射して第2の光学系に入射させ
る少なくとも1つのミラーをさらに具備するようにして
も良い。その場合には、狭い領域に多数の第1の光学系
を設けることができる。
Further, in the laser processing apparatus according to the present invention, at least one mirror that reflects the laser light emitted from at least one of the plurality of first optical systems and makes it enter the second optical system. May be further provided. In that case, a large number of first optical systems can be provided in a narrow area.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施形態について説明する。なお、同一の構成
要素には同一の参照符号を付して説明を省略する。図1
は、本発明の第1の実施形態に係るレーザ加工装置の構
成を示す図である。本実施形態においては、2個のマス
クに形成された分割パターンを被加工物上に投影して合
成する場合について説明する。図1に示すレーザ加工装
置は、レーザ光10を発生するレーザ発振器1と、レー
ザ光を分割して各々のマスク3、4に照射するミラー2
6、27と、マスクパターンAを形成したマスク3及び
マスクパターンBを形成したマスク4の下方に配置さ
れ、これらのマスクを通過したレーザ光をそれぞれ受光
するためのフィールドレンズ5、6を含む複数の第1の
光学系と、フィールドレンズ5、6の下方に配置され、
これらのフィールドレンズから出射されたレーザ光を受
光して被加工物8上に結像させるための対物レンズ7を
含む第2の光学系と、被加工物8を載置して移動させる
移動ステージ9とを有する。ここでは、各光学系として
1個のレンズを例示したが、2以上のレンズやミラーを
配置してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to the accompanying drawings,
An embodiment of the present invention will be described. In addition, the same reference numerals are given to the same components and the description thereof will be omitted. Figure 1
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser processing device according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case will be described in which the divided patterns formed on the two masks are projected onto the workpiece and combined. The laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes a laser oscillator 1 that generates a laser beam 10 and a mirror 2 that divides the laser beam and irradiates each of the masks 3 and 4.
6 and 27, and a plurality of field lenses 5 and 6 arranged below the mask 3 having the mask pattern A and the mask 4 having the mask pattern B, respectively, for receiving the laser beams passing through these masks. Is arranged below the first optical system and the field lenses 5 and 6,
A second optical system including an objective lens 7 for receiving the laser light emitted from these field lenses and forming an image on the workpiece 8, and a moving stage for mounting and moving the workpiece 8. 9 and. Here, one lens is illustrated as each optical system, but two or more lenses and mirrors may be arranged.

【0013】2個のフィールドレンズ5、6は、それぞ
れマスク3、4の近くに配置された凸レンズであり、マ
スク3、4を通過したレーザ光10が対物レンズ7に入
射するように、レーザ光を屈折させる。ここで、少なく
とも1個のフィールドレンズの中心軸が対物レンズの中
心軸から外れるように、複数のフィールドレンズが配置
される。本実施形態においては、両方のフィールドレン
ズの中心軸が対物レンズ7の中心軸から外れるように、
2個のフィールドレンズ5、6が配置されている。
The two field lenses 5 and 6 are convex lenses arranged near the masks 3 and 4, respectively, so that the laser light 10 passing through the masks 3 and 4 is incident on the objective lens 7. Refract. Here, the plurality of field lenses are arranged such that the central axis of at least one field lens deviates from the central axis of the objective lens. In this embodiment, the central axes of both field lenses are deviated from the central axis of the objective lens 7,
Two field lenses 5 and 6 are arranged.

【0014】マスク3及びマスク4には、所望のパター
ンを2つに分割したパターンAとパターンBがそれぞれ
形成されている。レーザ発振器で発生したレーザ光10
は、部分反射ミラー26及び全反射ミラー27で分割及
び反射され、マスク3、4に照射される。パターンAが
形成されているマスク3を通過したレーザ光10は、対
物レンズ7の左部分に入射して、被加工物8上に投影さ
れる。また、パターンBが形成されているマスク4を通
過したレーザ光10は、対物レンズ7の右部分に入射し
て、被加工物上に投影される。これにより、被加工物上
において、パターンAとパターンBとが繋ぎ合わされて
所望のパターンが形成される。
On the mask 3 and the mask 4, a desired pattern is divided into two patterns A and B, respectively. Laser light generated by laser oscillator 10
Is split and reflected by the partial reflection mirror 26 and the total reflection mirror 27, and is irradiated on the masks 3 and 4. The laser light 10 that has passed through the mask 3 on which the pattern A is formed is incident on the left portion of the objective lens 7 and projected onto the workpiece 8. The laser light 10 that has passed through the mask 4 on which the pattern B is formed is incident on the right portion of the objective lens 7 and is projected onto the workpiece. As a result, the pattern A and the pattern B are connected to each other on the workpiece to form a desired pattern.

【0015】その様子を、図1及び図2を参照しながら
説明する。図2の(a)は、2個のフィールドレンズ
5、6と対物レンズ7との位置関係を示す図であり、フ
ィールドレンズ5、6の中心軸は、対物レンズ7の中心
軸から外れている。図2の(b)は、パターンAとパタ
ーンBとが繋ぎ合わされて、分割前の所望のパターンC
を形成することを説明するための図である。左側のフィ
ールドレンズ5に投影されたパターンAの像は、対物レ
ンズ7を通過した後、対物レンズの中心軸近傍に移動す
る。右側のフィールドレンズ6に投影されたパターンB
の像は、対物レンズ7を通過した後、対物レンズの中心
軸近傍に移動する。このようにして、パターンAとパタ
ーンBとは合成され、図2の(b)に示すような、分割
前の所望のパターンCである輪形状を、被加工物上に形
成する。
The state will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2A is a diagram showing the positional relationship between the two field lenses 5 and 6 and the objective lens 7. The central axes of the field lenses 5 and 6 are deviated from the central axis of the objective lens 7. . In FIG. 2B, the pattern A and the pattern B are connected to each other to form a desired pattern C before division.
FIG. 6 is a diagram for explaining the formation of The image of the pattern A projected on the left field lens 5 passes through the objective lens 7 and then moves to the vicinity of the central axis of the objective lens. Pattern B projected on the field lens 6 on the right side
After passing through the objective lens 7, the image of moves to the vicinity of the central axis of the objective lens. In this manner, the pattern A and the pattern B are combined to form a ring shape, which is a desired pattern C before division, on the workpiece as shown in FIG. 2B.

【0016】本実施形態によれば、複数の分割パターン
が形成されたマスクを、同時に、光学系中に配置するの
で、マスクの取替えが不要である。従って、マスクの取
替えに伴って発生する光学系の再調整の必要がなく、光
学系の調整ずれも生じない。また、マスクパターンごと
に被加工物を移動させる必要もないので、ステージスキ
ャンの重複が生じない。さらに、複数のパターンを一括
して同時に投影するので、加工速度の向上を図ることが
できる。
According to this embodiment, the masks having a plurality of divided patterns are simultaneously arranged in the optical system, so that replacement of the masks is unnecessary. Therefore, there is no need to readjust the optical system that occurs when the mask is replaced, and no misalignment of the optical system occurs. Moreover, since it is not necessary to move the workpiece for each mask pattern, the stage scans do not overlap. Furthermore, since a plurality of patterns are simultaneously projected at once, the processing speed can be improved.

【0017】本実施形態においては、光学系がフィール
ドレンズと対物レンズとの組合せで構成されており、レ
ーザ光の合成のために部分反射ミラーを使用する必要が
ないので、照射するレーザ光のロスが生じない。また、
レーザ光の合成のために偏光反射板を使用する必要もな
いので、構成が簡単であり、3種類以上のレーザ光の合
成も可能である。
In the present embodiment, the optical system is composed of a combination of a field lens and an objective lens, and since it is not necessary to use a partial reflection mirror for combining laser beams, the loss of the laser beam to be irradiated is lost. Does not occur. Also,
Since it is not necessary to use a polarizing reflector for combining the laser lights, the structure is simple and it is possible to combine three or more kinds of laser lights.

【0018】図1においては、2個のマスクパターンを
同時に投影するレーザ加工装置の構成を例示したが、マ
スクの数と、これらのマスクの下方に配置されるフィー
ルドレンズの数とを増やすことにより、3個以上のマス
クパターンを同時に投影することもできる。例えば、4
個のマスクパターンを同時に投影できる本発明の第2の
実施形態に係るレーザ加工装置を図3に示す。
In FIG. 1, the structure of the laser processing apparatus for simultaneously projecting two mask patterns is illustrated, but by increasing the number of masks and the number of field lenses arranged below these masks. It is also possible to project three or more mask patterns simultaneously. For example, 4
FIG. 3 shows a laser processing apparatus according to the second embodiment of the present invention capable of simultaneously projecting individual mask patterns.

【0019】図3に示すように、本発明の第2の実施形
態においては、対物レンズの上方にフィールドレンズを
4個配置した構成としている。図3の(a)は、4個の
フィールドレンズ11と1個の対物レンズ12との位置
関係を示す図である。図3の(b)は、4種類のパター
ンが重ね合わせられて、分割前の所望のパターンを形成
することを説明するための図である。ここでは、所望の
パターン17を4つに分割し、4個の異なるパターン1
3、14、15、16を形成したマスクを作成する。こ
れらの4個のマスクを、4個のフィールドレンズ11の
上にそれぞれ配置する。
As shown in FIG. 3, in the second embodiment of the present invention, four field lenses are arranged above the objective lens. FIG. 3A is a diagram showing the positional relationship between the four field lenses 11 and the one objective lens 12. FIG. 3B is a diagram for explaining that four types of patterns are superposed to form a desired pattern before division. Here, the desired pattern 17 is divided into four, and four different patterns 1
A mask on which 3, 14, 15, and 16 are formed is created. These four masks are arranged on the four field lenses 11, respectively.

【0020】4個のマスクにレーザ光を照射すると、4
個のマスクを通過したレーザ光は、4個のフィールドレ
ンズ11をそれぞれ通過した後、1個の対物レンズ12
に入射し、対物レンズ12によって、移動ステージ上に
載置された被加工物上に結像される。被加工物上でパタ
ーンの繋ぎ合わせが行われ、分割前の図形17が形成さ
れる。
When the four masks are irradiated with laser light, 4
The laser light that has passed through the masks passes through the four field lenses 11 and then the objective lens 12
And is imaged on the workpiece placed on the moving stage by the objective lens 12. The patterns are joined on the workpiece to form the figure 17 before division.

【0021】ここで、照射されるレーザ光は、マスクご
とにそれぞれエネルギ−密度の異なるものとしてもよ
い。この場合には、加工される被加工物表面に形成され
る溝の深さにバリエーションを持たせることができる。
また、マスクごとに波長の異なるレーザ光を照射しても
よい。2種類のレーザ光を使用することにより、それぞ
れのレーザ光の特性を活かして、被加工物の加工を行う
ことができる。
Here, the laser light to be irradiated may have different energy density for each mask. In this case, the depth of the groove formed on the surface of the workpiece to be processed can be varied.
Moreover, you may irradiate the laser beam with a different wavelength for every mask. By using two types of laser light, it is possible to process the workpiece by utilizing the characteristics of the respective laser lights.

【0022】次に、本発明の第3の実施形態に係るレー
ザ加工装置について説明する。図4に、本発明の第3の
実施形態に係るレーザ加工装置を示す。本実施形態にお
いては、レーザ発振器1から出射されるレーザ光10
と、レーザ発振器2から出射されるレーザ光20とを使
用し、レーザ光10の一部は、さらに減光器28を通過
する構成としている。
Next, a laser processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a laser processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the laser light 10 emitted from the laser oscillator 1
And a laser beam 20 emitted from the laser oscillator 2 are used, and a part of the laser beam 10 further passes through the dimmer 28.

【0023】図4において、パターンDを形成したマス
ク23とパターンEを形成したマスク24の下方に、フ
ィールドレンズ5、6がそれぞれ配置されている。これ
らのフィールドレンズの下方には、パターンD及びパタ
ーンEの像を被加工物上に形成させるための対物レンズ
7が配置されている。
In FIG. 4, field lenses 5 and 6 are arranged below the mask 23 having the pattern D and the mask 24 having the pattern E, respectively. Below these field lenses, an objective lens 7 for forming images of the pattern D and the pattern E on the workpiece is arranged.

【0024】一方、図中右側には、パターンFを形成し
たマスク25が配置されている。マスク25の左方に
は、マスク25を通過したレーザ光を対物レンズ7に入
射させるために、フィールドレンズ21及びミラー22
がこの順に配置されている。ミラー22は、対物レンズ
7の上方に位置しており、対物レンズ7によってパター
ンFの像が被加工物上に形成される。ミラー22を対物
レンズ7の焦点に近い位置に配置すれば、狭い領域に多
数の光学系を設けることができる。
On the other hand, on the right side of the figure, a mask 25 having a pattern F is arranged. The field lens 21 and the mirror 22 are provided on the left side of the mask 25 in order to make the laser light passing through the mask 25 enter the objective lens 7.
Are arranged in this order. The mirror 22 is located above the objective lens 7, and the image of the pattern F is formed on the workpiece by the objective lens 7. By disposing the mirror 22 at a position close to the focus of the objective lens 7, it is possible to provide a large number of optical systems in a narrow area.

【0025】本実施形態において、レーザ発振器1から
照射されたレーザ光10は、マスク23及びマスク24
を通過し、さらにその下方に配置されたフィールドレン
ズ5、6をそれぞれ通過し、対物レンズ7に入射する。
また、レーザ発振器2から入射したレーザ光20は、マ
スク25を通過し、フィールドレンズ21を通過して、
さらにミラー22によって全反射されて、対物レンズ7
に入射する。その結果、マスク23、24を通過したレ
ーザ光10及びマスク25を通過したレーザ光20は、
全て、対物レンズ7に入射する。マスク23、24を通
過したレーザ光10は、対物レンズ7によって、被加工
物8の上にパターンD及びパターンEの像を形成する。
また、マスク25を通過したレーザ光20は、対物レン
ズ7によって、被加工物8の上にパターンFの像を形成
する。
In the present embodiment, the laser light 10 emitted from the laser oscillator 1 is supplied with the mask 23 and the mask 24.
Through the field lenses 5 and 6 disposed therebelow, and enters the objective lens 7.
The laser light 20 incident from the laser oscillator 2 passes through the mask 25, the field lens 21, and
Further, the objective lens 7 is totally reflected by the mirror 22.
Incident on. As a result, the laser light 10 that has passed through the masks 23 and 24 and the laser light 20 that has passed through the mask 25 are
All are incident on the objective lens 7. The laser light 10 that has passed through the masks 23 and 24 forms an image of the pattern D and the pattern E on the workpiece 8 by the objective lens 7.
The laser light 20 that has passed through the mask 25 forms an image of the pattern F on the workpiece 8 by the objective lens 7.

【0026】本実施形態によれば、エネルギー密度や波
長の異なる複数のレーザ光を使用する場合に、好適に対
応することができる。例えば、レーザ光10として、エ
ネルギー密度の高いレーザ光を照射し、レーザ光20と
して、エネルギー密度の低いレーザ光を照射することに
より、深い穴加工と浅い溝加工とを同時に行うことがで
きる。また、分割されたレーザ光の一方のエネルギー密
度を減光器28で変更することにより、異なるエネルギ
ー密度のレーザ光を照射することができる。
According to the present embodiment, it is possible to suitably cope with the case where a plurality of laser beams having different energy densities and wavelengths are used. For example, by irradiating laser light having a high energy density as the laser light 10 and irradiating laser light having a low energy density as the laser light 20, deep hole processing and shallow groove processing can be performed at the same time. Further, by changing the energy density of one of the split laser beams with the dimmer 28, laser beams having different energy densities can be emitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るレーザ加工装置
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は、本発明の第1の実施形態に係るレー
ザ加工装置におけるフィールドレンズと対物レンズの位
置関係を示す図であり、(b)は、2個のパターンが繋
ぎ合わされて所望のパターンが形成されることを説明す
るための図である。
FIG. 2A is a diagram showing a positional relationship between a field lens and an objective lens in the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a diagram in which two patterns are joined together. It is a figure for demonstrating that a desired pattern is formed.

【図3】(a)は、本発明の第2の実施形態に係るレー
ザ加工装置におけるフィールドレンズと対物レンズの位
置関係を示す図であり、(b)は、4個のパターンが繋
ぎ合わされて所望のパターンが形成されることを説明す
るための図である。
FIG. 3A is a diagram showing a positional relationship between a field lens and an objective lens in a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram showing four patterns joined together. It is a figure for demonstrating that a desired pattern is formed.

【図4】本発明の第3の実施形態に係るレーザ加工装置
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a laser processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 レーザ発振器 3 マスク(パターンA) 4 マスク(パターンB) 5、6、11、21 フィールドレンズ 7、12 対物レンズ 8 被加工物 9 移動ステージ 10、20 レーザ光 13、14、15、16 マスクパターン 17 所望のパターン 22 ミラー 23 マスク(パターンD) 24 マスク(パターンE) 25 マスク(パターンF) 26 部分反射ミラー 27 全反射ミラー 28 減光器 1, 2 laser oscillator 3 Mask (Pattern A) 4 Mask (Pattern B) 5, 6, 11, 21 field lens 7, 12 Objective lens 8 Workpiece 9 Moving stage 10, 20 laser light 13, 14, 15, 16 mask pattern 17 desired pattern 22 mirror 23 Mask (Pattern D) 24 Mask (Pattern E) 25 Mask (Pattern F) 26 Partial reflection mirror 27 Total reflection mirror 28 Dimmer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石間伏 広信 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究本部内 Fターム(参考) 4E068 CD02 CD03 CD05 CD10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hironobu Ishima             1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Made by Komatsu Ltd.             Seisakusho Research Headquarters F-term (reference) 4E068 CD02 CD03 CD05 CD10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発生する少なくとも1つのレ
ーザ発振器と、 複数のマスクに対応可能に配置された複数の第1の光学
系であって、前記少なくとも1つのレーザ発振器によっ
て発生され前記複数のマスクを通過したレーザ光をそれ
ぞれ受光するための前記複数の第1の光学系と、 前記複数の第1の光学系から出射されたレーザ光を受光
して被加工物上に結像するための第2の光学系と、を具
備するレーザ加工装置。
1. At least one laser oscillator for generating laser light, and a plurality of first optical systems arranged so as to correspond to a plurality of masks, the plurality of first optical systems being generated by the at least one laser oscillator. A plurality of the first optical systems for respectively receiving the laser beams that have passed through the mask, and a laser beam emitted from the plurality of the first optical systems for forming an image on a workpiece. A laser processing apparatus comprising: a second optical system.
【請求項2】 前記複数のマスクに、所望のパターンを
分割して得られる複数の分割パターンがそれぞれ形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装
置。
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of division patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on the plurality of masks, respectively.
【請求項3】 エネルギー密度が異なるレーザ光を所望
のマスクに照射する複数の光学系又はレーザ発振器を具
備する請求項1記載のレーザ加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of optical systems or laser oscillators for irradiating a desired mask with laser beams having different energy densities.
【請求項4】 波長が異なるレーザ光を発生する複数の
レーザ発振器を具備する請求項1記載のレーザ加工装
置。
4. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of laser oscillators that generate laser beams having different wavelengths.
【請求項5】 前記複数のマスクに、深度の異なる加工
に対応する複数のパターンがそれぞれ形成されているこ
とを特徴とする請求項3又は4記載のレーザ加工装置。
5. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein a plurality of patterns corresponding to processing with different depths are formed on the plurality of masks, respectively.
【請求項6】 前記複数の第1の光学系が、複数のフィ
ールドレンズで構成されており、前記第2の光学系が、
少なくとも1つの対物レンズで構成されていることを特
徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のレーザ加工
装置。
6. The plurality of first optical systems are composed of a plurality of field lenses, and the second optical system comprises:
The laser processing device according to claim 1, wherein the laser processing device is configured by at least one objective lens.
【請求項7】 前記複数の第1の光学系の内の少なくと
も1つから出射されたレーザ光を反射して前記第2の光
学系に入射させる少なくとも1つのミラーをさらに具備
する請求項1〜6のいずれか1項記載のレーザ加工装
置。
7. The optical system according to claim 1, further comprising at least one mirror that reflects the laser light emitted from at least one of the plurality of first optical systems and makes the laser light incident on the second optical system. 6. The laser processing device according to claim 6.
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