CN102470481A - 激光加工方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
目的在于提供一种在通过激光来对基板上的薄膜进行划线加工的情况下不需要大型的集尘器、大量的清洗液而正确地进行微细的划线加工的激光加工方法以及装置。通过透镜(102)对来自激光光源(160)的激光(101)进行聚光、从配管(111)的窗部(147)导入、在清洗液(112)中进行传播来从喷嘴(113)进行照射,并且以聚光的激光(101)的光轴为大致中心、以不与聚光的激光光束(101)接触的大小的内径设置的喷嘴(113)喷射从液流控制部(170)供给的清洗液(112)来进行划线加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用激光来对薄膜太阳能电池、液晶、有机场致发光、等离子体显示器等平板设备中的基板上的薄膜进行加工的激光加工方法及其装置。
背景技术
一般,在切断基板上的薄膜的加工(下面,称作划线(scribe)加工)中使用了激光。在以往的使用了激光的划线加工(激光划线)中,使用与薄膜的光吸收波长匹配的激光来加热薄膜或者包含在薄膜的一部分成分,并利用气化来去除激光照射部的薄膜(例如,参照专利文献1)。
此时,去除的薄膜作为粉尘附着在基板上,因此激光划线后的清洗必不可少。因此,还尝试过同时地进行激光照射和清洗(例如,参照专利文献2)。
而且,当基板变大时,需要对一个基板多次加工多个划线,在多层薄膜中的划线加工中,公开了用于提高薄膜间的划线的位置精度的监视法(例如,参照专利文献3)。
另一方面,作为激光加工法,有将水柱(water jet)用作为光导光路来将水和激光照射在相同的加工区域的方法(例如,非专利文献1参照)。
专利文献1:日本特开平1-140677号公报(第2页左下栏第12行~右下栏第20行、图1)
专利文献2:日本特开2006-315030号公报(0018~0020段、图1)
专利文献3:日本特开2008-71874号公报(0040~0046段、图1)
非专利文献1:Laser-doped Silicon Solar Cells by LaserChemical Processing(LCP)exceeding 20%Efficiency,33rd IEEEPhotovoltaic Specialist Conference,12-16May.2008,St.Diego,CA
发明内容
然而,在如上述那样的以往的激光加工方法中,由于划线加工大量产生粉尘,因此存在从基板的薄膜层的相反侧照射激光并使用大容量的集尘器来去除在薄膜层表面产生的粉尘的方法、在清洗层中进行划线加工的方法等。
但是,在这些方法中,激光在基板表面被反射而成为损失,因此存在必须选择透过激光的基板这样的问题。另外,在由大容量的集尘器来去除粉尘的方法中,存在如下问题点:装置由于大型化而产生噪音,成本也增大。
另外,在清洗层中进行划线加工的方法中,由于基板大型化所消耗的清洗液变得大量,存在环境负荷变大这样的问题点。
另一方面,关于划线的位置控制,有照射激光来从斑纹图样检测位置的方法,但是在基板上有粉尘、水滴等的异物的情况下,存在无法进行正确的检测这样的问题。
而且,在将水柱用作为激光的导光路的方法中,激光扩散在水柱的截面整体,因此存在加工区域的最小面积不能比水柱的最小面积小这样的问题。
本发明是为了解决如上述那样的课题而作出的,其目的在于提供一种在通过激光来对基板上的薄膜进行划线加工的情况下不需要大型的集尘器、大量的清洗液而正确地进行微细的划线加工的激光加工方法以及装置。
与本发明有关的激光加工方法,其特征在于,与激光的照射一起,以与所述激光的光轴大致相同的轴为轴,喷射比光径大的液柱状的清洗液来进行加工。
另外,与本发明有关的激光加工装置,其特征在于,具备:激光光源,射出激光;透镜,对所述激光进行聚光;液流控制部,供给清洗液并控制流速;配管,设置有导入已被聚光的所述激光的窗部,并且导入所述清洗液;以及喷嘴,以从所述窗部导入到所述清洗液中的所述激光的光轴为大致中心,以在所述清洗液中传播的激光不接触内壁的大小设置在所述配管的与所述窗部相对应的位置,照射在所述清洗液中传播的所述激光并且喷射所述清洗液。
根据本发明,与激光的照射一起将清洗液喷射在加工区域来进行划线加工,通过将烧蚀时产生的粉尘取入到清洗液中来使粉尘不分散,能够抑制粉尘向加工周边部以及激光加工装置的光学部件的附着,能够进行不需要集尘器、不需要大量的清洗液的加工。
另外,通过一边将清洗液喷射在加工区域一边进行加工点的位置检测,即使是附着了粉尘、水滴等的异物的基板也能够一边去除异物一边正确地检测位置。
另外,聚光的激光以不接触喷嘴的内壁的位置以及径构成,并在清洗液中通过,能够进行微细的加工到激光的聚光界限为止。
附图说明
图1是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式1的结构的概略图。
图2是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式1的加工头的结构的截面图。
图3是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式1的加工头的其它结构的截面图。
图4是表示通过与本发明有关的激光加工装置的实施方式1的激光加工方法加工的薄膜太阳能电池中的蓄电池的制造工序的截面放大图。
图5是表示通过与本发明有关的激光加工装置的实施方式1的激光加工方法加工的薄膜太阳能电池中的蓄电池的整体构造的俯视图。
图6是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式2的加工头的结构的截面图。
图7是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式3的加工头的结构的截面图。
图8是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式4的加工头的结构的截面图。
图9是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式5的加工头的结构的截面图。
图10是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式6的加工头的结构的截面图。
图11是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式7的加工头的结构的截面图。
图12是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式7的激光加工时的观测定时的图。
图13是表示与本发明有关的激光加工装置的实施方式8的加工头的结构的截面图。
附图标记说明
10:薄膜;11:绝缘基板;101:激光;102:透镜;103:棱镜;104:棱镜一体型透镜;111:配管;112:清洗液;113:喷嘴;120:光束形状测量装置;131:功率计;140:距离传感器单元;141:距离传感器;142、143:距离传感器光线;145:距离测量用入射窗;146:距离测量用喷嘴;147:入射窗;148:观测用入射窗;151:观测照相机;152:观测光线;156:观测用喷嘴;160:激光光源;161、162、163、164、165、166、167、168:加工头;170:液流控制部;201、202、203、204、205、206、207、208:激光加工装置
具体实施方式
实施方式1.
参照附图来说明实施方式1。图1是表示使用与本发明有关的实施方式1中的激光加工方法的激光加工装置201的整体结构的概略图。图2是表示图1的激光加工装置201中的激光照射时的加工头161的结构的截面放大图。
在图1中,本实施方式1中的激光加工装置201具备有:激光光源160,产生激光101;液流控制部170,将清洗液112供给到绝缘基板11上并控制流速;以及加工头161,将来自激光光源160的激光101进行聚光,将聚光的激光101与来自液流控制部170的清洗液112的喷射一起向绝缘基板11上的薄膜10进行照射。
如图2所示,加工头161作为基本结构部分而具备:透镜102,将来自激光光源160的激光101进行聚光;配管111,由水流控制部170来控制流速,将供给的洗净液112的水流向激光101的照射方向进行引导;以及喷嘴113,将聚光的激光101与作为洗净液112水流一起向基板的加工区域进行照射。
喷嘴113是以聚光的激光101的光轴为大致中心以不接触喷嘴113的内壁的位置、以及径来设置。在配管111中,在透过聚光的激光101来导入到清洗液112中并向喷嘴113的方向引导的位置设置入射窗147。入射窗147是在与包围清洗液112的配管111之间通过密封环114进行密封。
根据该结构,喷嘴113与激光101的照射一起在与激光101的光轴大致相同轴喷射比激光101的光径大的液柱状的清洗液112。
接着,说明本实施方式1中的激光加工装置201的动作。在图2中,用于加工的激光101从激光光源160向A方向前进。
激光101朝向绝缘基板11上的薄膜10的加工点110一边通过透镜102进行聚光或者成像一边透过入射窗147入射到通过配管111引导的纯水等的清洗液112中。
激光101一边进行聚光、成像一边在清洗液112中传播,从喷嘴113与清洗液112的喷射一起以期望的形状照射在形成于绝缘基板11上的薄膜10。照射了激光101的薄膜10中,被照射的部分吸收激光101,通过热的产生进行烧蚀来从绝缘基板11剥离。
另一方面,如图2所示,用于清洗的清洗液112从液流控制部170通过配管111朝向B方向进行供给。清洗液112在配管111的端部向A方向改变流向来导入喷嘴113,通过喷嘴113进行整流并朝向形成在绝缘基板11上的薄膜10进行喷射。
喷射的清洗液112取入由于激光101的照射而在绝缘基板11上的薄膜10的剥离中产生的粉尘来从绝缘基板11上去除。取入了粉尘的清洗液112通过未图示的回收器来回收。
绝缘基板11通过相对地移动加工头161使激光101的照射成为线状,通过使薄膜10的剥离线状地开展,一边去除粉尘一边进行划线加工。
这样,向加工点110与激光101的照射一起喷射清洗液112来进行划线加工,通过将烧蚀时产生的粉尘取入清洗液112中,能够不使粉尘散乱,并抑制粉尘向加工周边部以及激光加工装置的光学部件的的附着,能够进行不需要集尘器的加工。
另外,通过将清洗液112喷到加工点110,还能够除去划线加工时没有完全地从基板剥离的部分,划线后的清洗工序也能够省略或者简化。而且,能够促进加工点110的冷却,能够抑制成为串联连接时的泄漏电流的传递通路的原因的加工点110周边的薄膜10的结晶化。
另外,通过将喷嘴113以聚光的激光101不接触喷嘴113的内壁的位置、以及径来构成,能够微细地加工到激光的聚光界限。
而且,激光101在折射率比气体高的清洗液112中透过,因此与在气体中直接向薄膜10照射激光101的情况相比,能够将激光101聚光到小的区域、且能够降低薄膜10表面中的反射损失。因而,能够变窄划线宽度、且能够进行效率优良的划线加工。
这里,激光101是根据成为划线加工的对象的薄膜10的光吸收特性来选择的。例如,在薄膜太阳能电池中,使用YAG等固体激光、光纤激光的基波(波长1μm左右)、第二高次谐波(波长0.5μm左右)、第三高次谐波(波长0.3~0.4μm左右)。
另外,激光101根据成为划线加工的对象的薄膜10的烧蚀特性,使用微秒、纳秒、皮秒的脉冲激光或者连续振荡的激光。
此外,在上述的说明中,表示了作为清洗液使用了纯水的情况的例子,但是也可以是通过激光101的照射来对成为划线加工的对象薄膜10引起或者促进化学反应的液体。例如,也可以使用KOH水溶液等碱性水溶液、或者HNO3等酸性水溶液。
另外,在上述的说明中,表示了在绝缘基板11使用了玻璃板情况下的例子,但是也可以是挠性的树脂薄膜。
另外,成为划线加工的对象的薄膜10不仅能够根据通过激光101来直接烧蚀的方法、而且还能够通过使薄膜10的基底的薄膜吸收激光101、与该基底薄膜的烧蚀同时地剥离薄膜10的方法、通过来自基底薄膜的传热来烧蚀薄膜10的方法来剥离薄膜10的一部分。
而且,代替入射窗147,也可以如图3所示那样设置棱镜103。在这种情况下,不仅能够将聚光的激光101向与入射方向大致相同方向导入清洗液112中,而且还能够防止激光101的入射部分中的清洗液112的滞留导致的烧结。另外,能够降低向喷嘴113的喷出方向改变洗净液112的水流方向时的压力损失。
在使用棱镜103的情况下,能够给通过减小棱镜103与清洗液112的折射率之差来减小棱镜103的激光101的透过面中的激光101的折射角度。另外,也能够降低棱镜103与清洗液112之间的反射损失。
接着,作为通过使用本实施方式1中的激光加工方法的激光加工装置201加工的半导体设备的实施例,说明薄膜太阳能电池的情况。图4是表示使用图1的激光加工装置201进行加工的薄膜太阳能电池中的蓄电池的制造工序的截面放大图,图5是表示整体结构的俯视图。
图4(g)是表示使用激光加工装置201进行加工的薄膜太阳能电池中的蓄电池的截面的放大图,11表示绝缘基板,12(12a、12b、12c、…)表示透明电极,13(13a、13b、13c、…)表示发电层,14(14a、14b、14c、…)表示背面电极,15(15a、15b、15c、…)表示光电变换区域,21(21a、21b、…)表示第一划线部,22(22a、22b、…)表示第二划线部,23(23a、23b、…)表示第三划线部,后缀a、b、c表示发电区域的区别。
如图4(g)所示,形成由厚度1~3mm的玻璃板构成的透光性的绝缘基板11,在绝缘基板11上形成透光性导电氧化膜等透明电极12(12a、12b、12c、…),在透明电极12(12a、12b、12c、…)之上还形成作为发电层13(13a、13b、13c、…)具有PN结的例如非晶硅的半导体层。
而且,在发电层13(13a、13b、13c、…)之上,例如形成铝、银等背面电极14(14a、14b、14c、…)。由此,从绝缘基板11侧入射的光能转换为电能。
在薄膜太阳能电池中,为了提高发电效率,划分绝缘基板11的发电区域15(15a、15b、15c、…)来进行发电区域15(15a、15b、15c、…)的串联连接。在划分该发电区域时使用激光划线。
首先,在绝缘基板11(图4(a))的上面均匀地形成透明电极12(图4(b)),透明电极12是通过本实施方式1的激光加工装置201使用透明电极12吸收的波长的激光来以线状地剥离透明电极12的一部分来形成第一划线部21a、21b、…,在与发电区域15a、15b、15c、…相对应的区域中分割为透明电极12a、12b、12c、…(图4(c))。
接着,在形成了与发电区域15a、15b、15c、…相对应的透明电极12的区域12a、12b、12c、…的绝缘基板11之上通过等离子体CVD等蒸镀发电层13之后(图4(d)),发电层13通过激光加工装置201使用只由发电层13吸收的波长的激光来在剩下透明电极12的状态下通过以线状地只剥离发电层13的一部分来形成第二划线部22a、22b、…,分割为与发电区域15a、15b、15c、…相对应的区域13A、13B、13C、…(图4(e))。
接着,在形成了与发电区域15a、15b、15c、…相对应的发电层13的区域13A、13B、13C、…的绝缘基板11之上蒸镀背面电极14之后(图4(f)),背面电极14通过激光加工装置201将背面电极14以及发电层13的区域13A、13B、13C、…的一部分以线状地进行剥离来形成第三划线部23a、23b、…,分割为与发电区域15a、15b、15c、…相对应的区域14a、14b、14c、…以及区域13a、13b、13c、…(图4(g))。
在剩下透明电极12的状态下,通过分割为与发电区域15相对应的背面电极14的区域14a、14b、14c、…以及发电层13的区域13a、13b、13c、…,形成各发电区域15a、15b、15c、…的串联连接。
在薄膜太阳能电池的蓄电池中,如图5所示,例如在1m见方的绝缘基板11上,多个发电区域15被由第一划线部21、第二划线部22、第三划线部23构成的划线16分割,并串联连接。
此外,在将背面电极14以及发电层13区域13A、13B、13C、…分割为与发电区域15a、15b、15c、…相对应的区域14a、14b、14c、…以及区域13a、13b、13c、…时,使用背面电极14以及发电层13共同吸收的波长的激光来将背面电极14以及发电层13的一部分以线状地进行剥离。
另外,代替对于背面电极14以及发电层13的区域13A、13B、13C、…的一部分如上述的那样使用两者吸收的波长的激光,也可以通过如下方法来进行剥离:使背面电极14的发电层13的区域13A、13B、13C、…的一部分吸收激光,与该发电层13的区域13A、13B、13C、…的烧蚀同时地剥离背面电极14。另外,也可通过如下方法来进行剥离:通过根据来自发电层13的区域13A、13B、13C、…的传热来烧蚀背面电极14。在这种情况下,背面电极14的种类的选择、或者激光的种类的选择等范围变大。
在上述的任一个的剥离中,通过激光加工装置201一边喷射清洗液112一边进行划线加工,将烧蚀时产生的粉尘取入到清洗液112中,粉尘不分散,能够抑制粉尘向加工周边部以及激光加工装置的光学部件的附着,能够进行不需要集尘器、不需要大量的清洗液的加工。
另外,在进行如上述那样的三层的划线加工的情况下,划线加工的区域、即从第一划线21到第三划线23为止的区域不能对发电作出贡献,为了划线加工区域的缩小而需要变窄划线部的宽度,但是通过激光加工装置201,能够微细地加工到激光的聚光界限为止,能够形成效率优良的蓄电池。
如以上那样,在本实施方式1中,向加工点110与激光101的照射一起喷射清洗液112来进行划线加工,将烧蚀时产生的粉尘取入到清洗液112中,因此粉尘不分散,能够抑制粉尘向加工周边部以及激光加工装置的光学部件的附着,能够进行不需要集尘器、不需要大量的清洗液的加工。
另外,通过清洗液的喷射,还能够除去划线加工时没有完全地从基板剥离的部分,划线后的清洗工序也能够省略或者简化。而且,能够促进加工区域的冷却,能够抑制成为串联连接时的泄漏电流的传递通路的原因的加工区域周边的结晶化。
另外,将喷嘴113以聚光的激光101不接触喷嘴113的内壁的位置、以及径来构成,因此能够微细地加工到激光的聚光界限为止。
另外,激光101在折射率比气体高的清洗液112中透过,因此与从气体直接向加工区域照射激光的情况相比,能够将激光聚光到小的区域为止、且能够降低加工区域表面中的反射损失。而且,能够变窄划线部的宽度、且能够进行效率优良的划线加工。
另外,在形成薄膜太阳能电池的蓄电池的情况下,不仅能够抑制粉尘的附着,而且能够变窄不对发电作出贡献的划线加工区域,能够通过对发电作出贡献的发电层的扩大来实现发电效率的提高。
实施方式2.
图6是表示与本发明有关的实施方式2中的激光加工装置202中的激光照射时的加工头162的结构的概略图。实施方式2代替图3所示的实施方式1中的加工头161的透镜102和棱镜103,具备棱镜一体型透镜104。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
在实施方式2中,将激光101进行聚光、或者朝向加工点110进行成像的透镜和作为入射窗的棱镜进行一体化的棱镜一体型透镜104,因此能够使用短焦点距离的透镜,因此能够更小地进行聚光,能够进行微细的加工。
另外,通过加工头的小型化、光学系统的部件数量削减,能够将加工头轻量化。在移动加工头的情况下,加工头轻量能够更高速地进行移动。
实施方式3.
图7是表示与本发明有关的实施方式3中的激光加工装置203中的激光照射时的加工头163的结构的概略图。实施方式3在图3所示的实施方式1中的加工头161中还具备光束形状测量装置120。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
如图7所示,光束形状测量装置120具有物镜单元121、CCD等的二维传感器122、光学滤波器123,相对于加工头161安装在绝缘基板11的相反侧。另外,根据需要在激光101的光路中设置光衰减器105。
在实施方式3中,相对于加工头161在绝缘基板11的相反侧设置光束形状测量装置120,因此通过使物镜121的观测位置对准在激光光束照射面,能够不受清洗液的影响而测量正确的照射光束轮廓。
此外,光束形状测量装置120无需必须配置在绝缘基板11之下,在其它区域配置相当于绝缘基板11的基板,在测量光束形状时,也可以将加工头161移动到光束形状测量装置120的正上方来测量光束形状。
实施方式4.
图8是表示与本发明有关的实施方式4中的激光加工装置204中的激光照射时的加工头164的结构的概略图。实施方式4在图3所示的实施方式1中的加工头161还具备功率计131。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
如图8所示,功率计131相对于加工头161安装在绝缘基板11的相反侧。
在实施方式4中,相对于加工头161在绝缘基板11的相反侧设置功率计131,因此能够不受清洗液的影响而测量正确的照射光束功率。
实施方式5.
图9是表示与本发明有关的实施方式5中的激光加工装置205中的激光照射时的加工头165的结构的概略图。实施方式5在图3所示的实施方式1中的加工头161还具备距离传感器单元140。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
如图9所示,距离传感器单元140具有距离传感器141、光分束器144。
在图9中,距离传感器141是通过放出激光并检测测量位置中的反射光来测量距离。作为控制用光线的距离传感器光线142是从距离传感器141向C方向放出的激光的光轴,由光分束器144来进行反射,将激光101的光束在从喷嘴113喷射的清洗液112中进行传播并朝向加工点110进行照射。
距离传感器光线142在加工点110中进行反射,作为反射的激光的距离传感器光线143在光分束器144中向D方向进行反射来返回到距离传感器141。距离传感器141从返回的距离传感器光线143检测与作为控制信息的薄膜10的距离。
在实施方式5中,在加工头161设置距离传感器单元140,距离传感器141的测量用激光通过与加工激光101相同的光学系统,因此能够正确地测量激光照射位置离加工头的距离变化。
一边从喷嘴113喷射清洗液112一边进行加工点的位置检测,因此在附着了粉尘、水滴等异物的基板也能够去除异物而能够正确地检测位置。
另外,通过分离距离传感器的光线与激光101的光线区域,能够实现噪声少的测量。
此外,如果改变激光101与距离传感器141的光线的波长,则能够使用波长滤波器来进行稳定的距离测量。
另外,这里,将使用了使用激光的距离传感器141的情况为例,但是如果是能够在加工用激光101的光束范围内的光的传播中测量距离,则方式也可以不同。
实施方式6.
图10是表示与本发明有关的实施方式6中的激光加工装置206中的激光照射时的加工头166的结构的概略图。实施方式6在图3所示的实施方式1中的加工头161中还具备距离传感器141、以及在配管111中还具备距离测量用入射窗145和距离测量用喷嘴146。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
在图10中,距离传感器光线142从距离传感器141向E方向放出,通过距离测量用入射窗145被引导到清洗液112中,在从距离测量用喷嘴146喷射的清洗液112中进行传播,照射在形成于绝缘基板11的薄膜10。
作为控制用光线的距离传感器光线142在薄膜10中被反射,作为反射的激光的距离传感器光线143在从距离测量用喷嘴146喷射的清洗液112中进行传播来返回到清洗液112中,通过距离测量用入射窗145在F方向返回到距离传感器141。距离传感器141从返回的距离传感器光线143检测作为控制信息的与薄膜10的距离。
在实施方式6中,在加工头161具备距离传感器141,通过设置在配管111的距离测量用入射窗145,在从距离测量用喷嘴146喷射的清洗液112中进行传播来使距离传感器141的测量用激光通过,因此能够正确地测量离激光照射位置的加工头的距离变化。
这样获得的距离信息能够用于激光101的焦点调整。
实施方式7.
图11是表示与本发明有关的实施方式7中的激光加工装置207中的激光照射时的加工头167的结构的概略图。实施方式7在图3所示的实施方式1中的加工头161还具备观测照相机单元150。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
如图11所示,观测照相机单元150具备观测照相机151、光分束器144。
在图11中,观测照相机151是CCD照相机等的1维或者2维照相机。作为控制用光线的观测光线152在光分束器144中被反射,在激光101的光束中通过,在从喷嘴113喷射的清洗液112中进行传播来放大观测加工点110。通过观测照相机151,能够掌握作为控制信息的激光照射位置。
在实施方式7中,在加工头161设置观测照相机单元150,使观测照相机151的观测光线152通过与加工激光101相同的光学系统,因此能够正确地观测激光照射位置。
这样获得的图像信息在第2层以后的划线加工的工序中,能够掌握前面工序中的划线部的位置,因此能够提高激光的扫描精度。
此外,如果改变激光101和观测光线152的波长,则能够使用波长滤波器来进行稳定的距离测量。
另外,图12是表示观测定时的图。在图12中,横轴表示时间,纵轴表示强度。图12(a)表示激光脉冲153的定时,图12(b)表示观测照相机的观测光线154的定时。
如图12所示,能够通过相对于激光脉冲153的定时而错开观测光线154的定时并在时间上进行滤波来降低噪声。
另外,作为观测照相机151说明了使用CCD等的情况,但是也可以在观测照相机的受光元件中使用检测PSD等的亮点的位置信息的传感器。
实施方式8.
图13是表示与本发明有关的实施方式8中的激光加工装置208中的激光照射时的加工头168的结构的概略图。实施方式8在图3所示的实施方式1中的加工头161中还具备观测照相机151、以及在配管111中还具备观测用入射窗148和观测用喷嘴156。
除此之外的其他结构以及动作与实施方式1相同,对于相当部分附加与图3相同的标记来省略说明。
在图13中,作为观测照相机151的控制用光线的观测光线152通过观测用入射窗148,被引导在清洗液112中,在从观测用喷嘴156喷射的清洗液112中进行传播,放大观测形成在绝缘基板11的薄膜10。通过观测照相机151,能够掌握作为控制信息的激光照射位置。
如图13所示,在观测照相机151中,观测光线152的光轴与加工点110分离开,无法观测加工点110附近的前面工序中的划线部的位置,但是通过观测加工头的扫描方向前方、或者邻接的例如相邻的发电区域15的划线部的位置,能够间接地正确地测量加工点110,能够提高激光101的扫描精度。
在实施方式8中,在加工头161中具备观测照相机151,通过设置在配管111的观测用入射窗148,在从观测用喷嘴156喷射的清洗液112中进行传播,使观测照相机151的观测光线152通过,因此能够不受清洗液的影响而观测正确的位置。
另外,分离了观测光线152和激光101的光线区域,因此能够进行噪声少的观测。
这样获得的图像信息在第2层以后的划线加工的工序中,能够掌握前面工序中的划线位置,因此能够提高激光101的扫描精度。
此外,与实施方式7相同,如果改变激光101和观测光线152的波长,则能够使用波长滤波器来进行稳定的距离测量。
另外,与实施方式7相同,能够相对于图12所示的激光脉冲153的定时错开观测光线154的定时并在时间上进行过滤来降低噪声。
此外,说明了作为观测照相机151使用了CCD等的情况,但是也可以在观测照相机的受光元件中使用检测PSD等的亮点的位置信息的传感器。
Claims (15)
1.一种激光加工方法,其特征在于,
与激光的照射一起,以与所述激光的光轴大致相同的轴为轴,喷射比光径大的液柱状的清洗液来进行加工。
2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,
在加工基板上的薄膜的情况下,从激光的光轴上的、与所述激光的照射面相反侧的基板面侧测量所述激光的光束形状。
3.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,
在加工基板上的薄膜的情况下,从激光的光轴上的、与所述激光的照射面相反侧的基板面侧测量所述激光的光束强度。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的激光加工方法,其特征在于,
以与激光的光路的一部分大致相同的光路或者大致平行的光路为光路,射出控制用光线,从所述控制用光线的反射光获取控制信息。
5.根据权利要求4所述的激光加工方法,其特征在于,
控制信息是距离的信息。
6.根据权利要求4所述的激光加工方法,其特征在于,
控制信息是位置的信息。
7.一种激光加工装置,其特征在于,具备:
激光光源,射出激光;
透镜,对所述激光进行聚光;
液流控制部,供给清洗液并控制流速;
配管,设置有导入已被聚光的所述激光的窗部,并且导入所述清洗液;以及
喷嘴,以从所述窗部导入到所述清洗液中的所述激光的光轴为大致中心,以在所述清洗液中传播的激光不接触内壁的大小设置在所述配管的与所述窗部相对应的位置,照射在所述清洗液中传播的所述激光并且喷射所述清洗液。
8.根据权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
窗部由棱镜构成。
9.根据权利要求7或者8所述的激光加工装置,其特征在于,
窗部与透镜为一体。
10.根据权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
还具备光束形状测量部,该光束形状测量部在加工基板上的薄膜的情况下,在激光的光轴上的、与激光的照射面相反侧的基板面侧测量所述激光的光束形状。
11.根据权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
还具备功率计,该功率计在加工基板上的薄膜的情况下,在激光的光轴上的、与激光的照射面相反侧的基板面侧测量所述激光的光束强度。
12.根据权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
还具备控制用传感器,该控制用传感器以与激光的光路的一部分大致相同的光路为光路照射控制用光线,并通过来自所述控制用光线的照射面的反射光来获取控制信息。
13.根据权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
还具备:
控制用传感器,照射控制用光线并通过来自照射面的反射光来获取控制信息;
控制用窗部,在与激光的光路的一部分大致平行的位置设置于配管,导入所述控制用光线;以及
控制用喷嘴,设置在所述配管的与所述窗部相对应的位置,照射从所述窗部导入的所述控制用光线。
14.根据权利要求12或者13所述的激光加工装置,其特征在于,
控制信息是距离的信息。
15.根据权利要求12或者13所述的激光加工装置,其特征在于,
控制信息是位置的信息。
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