CN107427961B - 激光照射方法及装置 - Google Patents
激光照射方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107427961B CN107427961B CN201580078678.4A CN201580078678A CN107427961B CN 107427961 B CN107427961 B CN 107427961B CN 201580078678 A CN201580078678 A CN 201580078678A CN 107427961 B CN107427961 B CN 107427961B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- scan line
- irradiation
- intensity
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
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
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
-
- 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
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0738—Shaping the laser spot into a linear shape
-
- 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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
- B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
-
- 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
- B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
-
- 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
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
-
- 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
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0732—Shaping the laser spot into a rectangular shape
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
-
- 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
- B23K26/36—Removing material
-
- 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
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
- H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0331—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers for lift-off processes
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
- B23K2103/166—Multilayered materials
- B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/30—Organic material
- B23K2103/42—Plastics
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/54—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
设定在y方向上以扫描线间隔Py排列的平行的多个x方向的扫描线,使线状激光点(W)的长度方向朝向y方向,使激光点(W)沿着各扫描线相对于加工对象物进行相对移动的同时,每隔宽度方向间距Λ的照射位置进行激光照射。此时,以使相邻的扫描线上的照射位置在x方向上移位位置偏移量Δx,并且使照射的激光强度的累积值大致均等的方式,确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx。第奇数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy的延长线上的轮廓的重叠量和中间轴My的延长线上的轮廓的重叠量不出现差异,因此能够使用线状激光点W进行激光照射而不产生强度不够的部分和强度过大的部分。
Description
技术领域
本发明涉及激光照射方法及装置,更具体地涉及能够使用线状激光点进行激光照射而不产生强度不够的部分和强度过大的部分的激光照射方法及装置。
背景技术
以往,已知向层叠有材料层的载体照射正方形的激光点进行局部加热并从载体上剥离材料层的激光剥离装置。在该激光剥离装置中,使用正方形的激光点。该激光点具有在中央部激光强度平坦而在边缘部激光强度逐渐减弱的轮廓。并且,以使边缘部重叠的方式确定相邻的照射位置,在各照射位置上以脉冲方式照射激光点(例如,参照专利文献1)。
另一方面,已知向基板照射线状激光点的激光照射装置。在线状激光点的长轴(=激光点的长度方向的轴并且经过宽度方向的中心)上具有由激光强度可视为平坦的平坦部和激光强度逐渐减弱的边缘部组成的轮廓,在短轴(=激光点的宽度方向的轴并且经过长度方向的中心)上具有大致呈高斯分布的轮廓(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-28740号公报(图2)
专利文献2:日本特开2010-258171号公报(图3,图4)
发明内容
本发明要解决的课题
在上述以往的激光剥离装置中,使用了正方形的激光点,但是,在正方形的激光点中,由于照射面积大,因此为了获得期望的能量密度,需要高输出的高价的激光振荡器,导致存在成本变高的问题。
另一方面,在线状激光点中照射面积小,因此低输出的廉价的激光振荡器也能够获得期望的能量密度。
然而,在如上述以往的激光剥离装置那样以使边缘部重叠的方式确定相邻的照射位置并在各照射位置以脉冲方式照射激光点的情况下,存在发生长轴方向的照射强度过大和不够的问题。
即,如图2所示,使线状激光点W的长度方向朝向y方向,使激光点W沿着扫描线L1向+x方向移动(实际上使加工对象物B向-x方向移动),接下来使激光点W沿着与扫描线L1隔开扫描线间隔Py的扫描线L2向-x方向移动,接下来使激光点W沿着与扫描线L2隔开扫描线间隔Py的扫描线L3向+x方向移动,接下来使激光点W沿着与扫描线L3隔开扫描线间隔Py的扫描线L4向-x方向移动,接下来使激光点W沿着与扫描线L4隔开扫描线间隔Py的扫描线L5向+x方向移动,由此扫描加工对象物B的整个面。
图3例示了激光点W。
如图3的(a)所示,将激光点W的长度设为Wy,将激光点W的宽度设为Wx。Wy例如是8mm,Wx例如是0.06mm。另外,为了便于图示,在图3中夸张地绘制出了宽度方向。
将激光点W的长轴设为Cy,将短轴设为Cx。另外,将与长轴Cy在x方向上分离Wx/4的y方向的轴设为中间轴My。
如图3的(b)所示,在激光点W的长轴Cy上,具有由激光强度可视为平坦的平坦部Fyc和激光强度逐渐减弱的边缘部Syc组成的轮廓Iyc。
如图3的(c)所示,在激光点W的短轴Cx上具有大致呈高斯分布的轮廓Ixc。
如图3的(d)所示,在激光点W的中间轴My上,具有由激光强度可视为平坦的平坦部Fym和激光强度逐渐减弱的边缘部Sym组成的轮廓Iym。
与长轴Cy上的轮廓Iyc相比,中间轴My上的轮廓Iym的激光强度变为一半,其y方向的长度变短。
此外,图3是为了便于说明设定的形状,实际的形状如图9所示成为打破图3的形状那样的形状的情况居多。这种实际的形状也具有与图3所示的形状类似的性质,因此使用图3的形状进行说明。
如图11的(a)所示,使激光点W沿着线L1向+x方向移动,在每隔宽度方向间距Λ=Wx/2的照射位置以脉冲方式照射激光点W,接下来使激光点W在y方向上移动扫描线间隔Py,并沿着扫描线L2向-x方向移动,在每隔宽度方向间距Λ=Wx/2的照射位置以脉冲方式照射激光点。
此时,与上述现有的激光剥离装置同样地,使线L1上的照射位置上的激光点W的长轴Cy(L1)与线L2上的照射位置上的激光点W的长轴Cy(L2)一致。
另外,如图11的(b)所示,以使线L1上的照射位置上的长轴Cy(L1)上的轮廓Iyc(L1)的边缘部Syc(L1)与线L2上的照射位置上的长轴Cy(L2)上的轮廓Iyc(L2)的边缘部Syc(L2)一半重叠的方式,设扫描线间隔Py=Wy-Syc/2。
因此,如图11的(c)所示,长轴Cy(L1)和Cy(L2)上的合成的轮廓Iyc(L1)+Iyc(L2)大致平坦。
然而,如图11的(d)所示,线L1上的在照射位置的中间轴My(L1)上的轮廓Iym(L1)的边缘部Sym(L1)与线L2上的在照射位置的中间轴My(L2)上的轮廓Iym(L2)的边缘部Sym(L2)几乎不重叠。另外,在中间轴My上,在x方向上相邻的两个照射位置的激光强度被合成,因此实际的激光强度成为2倍,为2·Iym(L1)和2·Iym(L2)。
因此,如图11的(e)所示,中间轴My(L1)和My(L2)上的合成后的轮廓2·Iym(L1)+2·Iym(L2)不是平坦的,存在产生强度不够的部分的问题。
图12与图11相同,但是如图12的(d)所示,以使线L1上的在照射位置的中间轴My(L1)上的轮廓Iym(L1)的边缘部Sym(L1)与线L2上的在照射位置的中间轴My(L2)上的轮廓Iym(L2)的边缘部Sym(L2)一半重叠的方式,设扫描线间隔Py=Wy-Syc。
因此,如图12的(e)所示,中间轴My(L1)和My(L2)上的合成后的轮廓2·Iym(L1)+2·Iym(L2)大致平坦。
然而,如图12的(b)所示,线L1上的在照射位置的长轴Cy(L1)上的轮廓Iyc(L1)的边缘部Syc(L1)与线L2上的在照射位置的长轴Cy(L2)上的轮廓Iyc(L2)的边缘部Syc(L2)几乎全部重叠。
因此,如图12的(c)所示,长轴Cy(L1)和Cy(L2)上的合成后的轮廓Iyc(L1)+Iyc(L2)不是平坦的,存在产生强度过大的部分的问题。
因此,本发明的目的是提供能够使用线状激光点进行激光照射而不产生强度不够的部分和强度过大的部分的激光照射方法及装置。
用于解决课题的手段
在第一方面,本发明提供一种激光照射方法,与加工对象物(B)的激光被照射区域相对应地设定在y方向上以扫描线间隔Py排列的平行的多个x方向的扫描线(L1,L2,L3,……),使长度Wy、宽度Wx的线状激光点(W)的长度方向朝向y方向,使所述激光点(W)沿着各扫描线相对于加工对象物(B)进行相对移动的同时,每隔宽度方向间距Λ的照射位置进行激光照射,其特征在于,
以使相邻的扫描线上的照射位置在x方向上移位位置偏移量Δx,并且使照射的激光强度的累积值大致均等的方式,确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx(其中,0<Δx<Λ)。
在图11和图12所示的激光照射方法中,相邻的扫描线L1、L2上的x方向的照射位置一致,因此长轴Cy(L1)、Cy(L2)上的轮廓Iyc(L1)、Iyc(L2)的重叠量和中间轴My上的轮廓Iym(L1)、Iym(L2)的重叠量之差增大,存在使一方的重叠量适当时另一方的重叠量变得不适当的问题。
相对于此,在基于上述第一方面的激光照射方法中,使相邻的扫描线L1、L2上的x方向的照射位置移位位置偏移量Δx(其中,0<Δx<Λ),因此通过与激光点(W)的轮廓相符地调整位置偏移量Δx,能够使重叠量不出现差异。因此,如果也以使照射的激光强度的累积值大致均等的方式来调整扫描线间隔Py和宽度方向间距Λ,则能够使用线状激光点进行激光照射而不产生强度不够的部分和强度过大的部分。
在第二方面,本发明提供一种激光照射方法,在根据上述第一方面的激光照射方法中,其特征在于,在不能忽视线状激光点(W)的长度方向和y方向构成的角度θ时,根据角度θ修正位置偏移量Δx。
在根据第二方面的激光照射方法中,在线状激光点(W)的长度方向与y方向不完全一致的情况下,也能够设为使重叠量不出现差异的位置偏移量Δx。
在第三方面,本发明提供一种激光照射方法,在根据上述第一方面或第二方面的激光照射方法中,其特征在于,在沿着扫描线的相对移动方向在相邻的扫描线上为反向且无法忽视发出激光振荡指示信号至实际上激光开始射出的延迟时间τ时,根据延迟时间τ修正位置偏移量Δx。
在根据上述第三方面的激光照射方法中,在无法忽视延迟时间τ的情况下,也能够设为使重叠量不出现差异的位置偏移量Δx。
在第四方面,本发明提供一种激光照射装置,具备:激光照射单元,以脉冲状射出整形为长度Wy、宽度Wx的线状的激光点(W);加工对象物移动单元,载置加工对象物(B)并且能够使所述加工对象物(B)在x方向和y方向上移动;以及控制单元,与所述加工对象物(B)的激光被照射区域相对应地设定在y方向上以扫描线间隔Py排列的平行的多个x方向的扫描线(L1,L2,L3,……),使所述激光点(W)的长度方向朝向y方向,以在各扫描线上的每隔宽度方向间距Λ的照射位置进行激光照射的方式使所述加工对象物(B)在x方向上移动,并且使相邻的扫描线上的照射位置在x方向上移位位置偏移量Δx,以使照射的激光强度的累积值大致均等的方式确定所述扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx(其中,0<Δx<Λ)。
在根据上述第四方面的激光照射装置中,能够优选实施根据上述第一方面的激光照射方法。
在第五方面,本发明提供一种激光照射装置,在根据上述第四方面的激光照射装置中,其特征在于,在不能忽视线状激光点(W)的长度方向和y方向构成的角度θ时,所述控制单元根据角度θ修正位置偏移量Δx。
在根据上述第五方面的激光照射装置中,能够优选实施根据上述第二方面的激光照射方法。
在第六方面,本发明提供一种激光照射装置,在根据上述第四或第五方面的激光照射装置中,其特征在于,在沿着扫描线的相对移动方向在相邻的扫描线上为反向且无法忽视发出激光振荡指示信号至实际上激光开始射出的延迟时间τ时,所述控制单元根据延迟时间τ修正位置偏移量Δx。
在根据上述第六方面的激光照射装置中,能够优选实施根据上述第三方面的激光照射方法。
发明效果
根据本发明的激光照射方法及装置,能够使用线状激光点进行激光照射而不产生强度不够的部分和强度过大的部分。
附图说明
图1是表示实施例1涉及的激光剥离装置的结构说明图。
图2是扫描线的说明图。
图3是线状激光点及其轮廓的说明图。
图4是表示实施例1涉及的激光照射方法的说明图。
图5是线状激光点的长度方向和y方向构成的角度θ的说明图。
图6是表示与线状激光点的长度方向和y方向构成的角度θ相对应的修正方法的说明图。
图7是照射触发信号至照射执行的延迟时间τ的说明图。
图8是表示与照射触发信号至照射执行的延迟时间τ相对应的修正方法的说明图。
图9是表示实际的激光点的形状的说明图。
图10是表示确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx的处理的流程图。
图11是表示比较例1涉及的激光照射方法的说明图。
图12是表示比较例2涉及的激光照射方法的说明图。
具体实施方式
以下,通过图示的实施方式更详细地说明本发明。另外,本发明不限于此。
实施例
-实施例1-
图1是表示实施例1涉及的激光剥离装置100的结构说明图。
该激光剥离装置100具备:以脉冲状射出紫外线波长的激光的激光振荡器1;衰减器2;反射镜3;用于整形成线状激光点W的光束整形器4;透镜系统5;用于载置加工对象物B并在x方向和y方向上移动的工作台6;x方向移动马达7;y方向移动马达8;x方向移动驱动器9;y方向移动驱动器10;以及进行激光振荡器1的控制、x方向移动马达7的控制以及y方向移动马达8的控制等的系统控制器11。
加工对象物B例如是在厚度500μm~1000μm的玻璃制载体的表面上层叠了厚度几10μm的塑料基板(例如,聚酰亚胺薄膜基板)而成的对象物。塑料基板上例如制作有有机EL元件和端子。
加工对象物B使玻璃制载体为激光照射侧而载置于工作台6上。
通过经由玻璃制载体进行激光照射并进行局部加热,从而将塑料基板从玻璃制载体剥离。
激光振荡器1例如是将激光介质设为Nd:YAG的LD激发激光。
激光振荡器1的输出例如为50W,但是以例如用10W照射加工对象物B的方式对衰减器2进行调节。
激光的波长例如是将1064nm进行波长转换得到的355nm。
以脉冲状射出激光的周期T1例如是1/6000秒。
如图2所示,使线状激光点W的长度方向朝向y方向,通过工作台6使加工对象物B以速度V向-x方向移动,并沿着扫描线L1在+x方向上扫描加工对象物B。速度V例如是180mm/秒。
接下来,通过工作台6使加工对象物B向-y方向移动扫描线间隔Py。
接下来,通过工作台6使加工对象物B以速度V向+x方向移动,并沿着扫描线L2向-x方向用激光点W扫描加工对象物B。
接下来,通过工作台6使加工对象物B向-y方向移动扫描线间隔Py。
接下来,通过工作台6使加工对象物B以速度V向-x方向移动,并沿着扫描线L3向+x方向用激光点W扫描加工对象物B。
接下来,通过工作台6使加工对象物B向-y方向移动扫描线间隔Py。
接下来,通过工作台6使加工对象物B以速度V向+x方向移动,并沿着扫描线L4向-x方向用激光点W扫描加工对象物B。
接下来,通过工作台6使加工对象物B向-y方向移动扫描线间隔Py。
接下来,通过工作台6使加工对象物B以速度V向-x方向移动,并沿着扫描线L5向+x方向用激光点W扫描加工对象物B。
沿着扫描线L3用激光点W扫描加工对象物B时,重复用激光点W以脉冲状对加工对象物B进行激光照射。
另外,对加工对象物B进行激光照射时以外,也重复用激光振荡器1以脉冲状射出激光,并维持激光强度固定。
如图3的(a)所示,将激光点W的长度设为Wy,激光点W的宽度设为Wx。Wy例如为8mm,Wx例如为0.06mm。另外,为了便于图示,在图3中夸张地绘制了宽度方向。
将激光点W的长轴设为Cy,将短轴设为Cx。另外,将与长轴Cy在x方向上分离Wx/4的y方向的轴设为中间轴My。
如图3的(b)所示,在激光点W的长轴Cy上,具有由激光强度可视为平坦的平坦部Fyc和激光强度逐渐减弱的边缘部Syc组成的轮廓Iyc。
如图3的(c)所示,在激光点W的短轴Cx上具有大致呈高斯分布的轮廓Ixc。
如图3的(d)所示,在激光点W的中间轴My上,具有由激光强度可视为平坦的平坦部Fym和激光强度逐渐减弱的边缘部Sym组成的轮廓Iym。
与长轴Cy上的轮廓Iyc相比,中间轴My上的轮廓Iym其激光强度变为一半,其y方向的长度变短。
如图4的(a)所示,沿着扫描线L1用激光点W向+x方向扫描加工对象物B时,在每隔宽度方向间距Λ=Wx/2的照射位置以脉冲方式照射激光点W。如果Wx=0.06mm,则Λ=0.03mm。也是Λ=V×T1。即,如果V=180mm/秒,T1=1/6000秒,则Λ=180mm/6000=0.03mm。系统控制器11事先存储在扫描线L1上照射了激光点W的照射位置。
接下来,沿着扫描线L2用激光点W向-x方向扫描加工对象物B时,也在每隔宽度方向间距Λ=Wx/2的照射位置以脉冲方式照射激光点W。但是,系统控制器11将使所存储的扫描线L1上的照射位置在x方向上移位了位置偏移量Δx=Wx/4后的位置设为扫描线L2上的照射位置。
即,使扫描线L1上的在照射位置的长轴Cy(L1)和扫描线L2上的在照射位置的长轴Cy(L2)移位Δx=Wx/4。由此,线L1上的在照射位置的长轴Cy(L1)和线L2上的在照射位置的中间轴My(L2)一致。另外,线L1上的在照射位置的中间轴My(L1)和线L2上的在照射位置的长轴Cy(L2)一致。
沿着第奇数个扫描线(L3,L5)用激光点W向+x方向扫描加工对象物B时,与沿着扫描线L1用激光点W向+x方向扫描加工对象物B时相同。
沿着第偶数个扫描线(L4)用激光点W向+x方向扫描加工对象物B时,与沿着扫描线L2用激光点W向+x方向扫描加工对象物B时相同。
另外,由于激光振荡器1以周期T1重复以脉冲状射出激光,因此系统控制器11基于激光的射出定时控制工作台6的移动定时,由此控制照射位置。
如图4的(b)所示,以使扫描线L1上的在照射位置的长轴Cy(L1)上的轮廓Iyc(L1)的边缘部Syc(L1)与扫描线L2上的在照射位置的中间轴My(L2)上的轮廓Iym(L2)的边缘部Sym(L2)一半重叠的方式,调整扫描线间隔Py。例如,可以以Py=Wy-(Syc+Sym)/2为基准进行微调整。另外,在中间轴My上,由于在x方向上相邻的两个照射位置的激光强度被合成,因此实际的激光强度成为2倍,为2·Iym(L2)。
因此,如图4的(c)所示,长轴Cy(L1)和中间轴My(L2)上的合成后的轮廓Iyc(L1)+2·Iym(L2)大致平坦。
接下来,如图4的(b)所示调整扫描线间隔Py时,如图4的(d)所示,扫描线L1上的在照射位置的中间轴My(L1)上的轮廓Iym(L1)的边缘部Sym(L1)和扫描线L2上的在照射位置的长轴Cy(L2)上的轮廓Iyc(L2)的边缘部Syc(L2)将一半重叠。另外,在中间轴My上,由于在x方向上相邻的两个照射位置的激光强度被合成,因此实际的激光强度成为2倍,为2·Iym(L1)。
因此,如图4的(e)所示,中间轴My(L1)和长轴Cy(L2)上的合成后的轮廓2·Iym(L1)+Iyc(L2)也大致平坦。
第奇数个扫描线上的照射位置和第偶数个的扫描线上的照射位置的位置关系与第1个扫描线L1上的照射位置和第2个扫描线L2上的照射位置的位置关系相同。
根据实施例1的激光剥离装置100,以使照射的激光强度的累积值大致均等的方式,确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx,因此能够使用线状激光点W进行激光照射并对加工对象物B进行局部加热而不产生强度不够的部分和强度过大的部分。因此,能够从玻璃制载体适当地剥离塑料基板,而不对塑料基板和安装在塑料基板上的部件造成损伤。
-实施例2-
如图5所示,激光点W的长度方向与y方向构成角度θ,不能忽视该角度θ。
如图6所示,系统控制器11根据角度θ修正位置偏移量Δx。将视为角度θ=0时的位置偏移量设为Δx,将修正量设为D1时,相邻的扫描线上的修正后的位置偏移量Δx’=Δx+D1。
在除了不能视为角度θ=0以外与实施例1相同的条件的情况下,Δx=Wx/4,D1=Wy·sinθ。
此外,角度θ取决于反射镜3和光束整形器4的调整,在对反射镜3和光束整形器4进行了调整之后角度θ固定。
根据实施例2的激光剥离装置,在不能忽视角度θ的情况下,第奇数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy和第偶数个扫描线上的在照射位置的中间轴My也一致,并且第奇数个扫描线上的在照射位置的中间轴My和第偶数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy也一致。
-实施例3-
如图7所示,系统控制器11向激光振荡器1发出激光振荡指示信号到实际上激光开始射出具有延迟时间τ,该延迟时间τ是不能忽视的。
如图8所示,系统控制器11根据延迟时间τ修正位置偏移量Δx。将视为延迟时间τ=0时的位置偏移量设为Δx,将修正量设为D2,则相邻的扫描线上的修正后的位置偏移量Δx’=Δx+D2。
在除了不能视为延迟时间τ=0以外与实施例1相同的条件的情况下,Δx=Wx/4,D2=2·V·τ。
根据实施例3的激光剥离装置,在不能忽视延迟时间τ的情况下,第奇数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy和第偶数个扫描线上的在照射位置的中间轴My也一致,并且第奇数个扫描线上的在照射位置的中间轴My和第偶数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy也一致。
-实施例4-
在不能忽视角度θ和延迟时间τ双方的情况下,系统控制器11根据角度θ和延迟时间τ修正位置偏移量Δx。将可视为角度θ=0且延迟时间τ=0时的位置偏移量设为Δx,将与角度θ相对应的修正量设为D1,将与延迟时间τ相对应的修正量设为D2时,相邻的扫描线上的修正后的位置偏移量Δx’=Δx+D1++D2。
在除了不能视作角度θ=0且延迟时间τ=0以外与实施例1相同的条件的情况下,Δx=Wx/4,D1=Wy·sinθ,D2=2·V·τ。
根据实施例4的激光剥离装置,在不能忽视角度θ和延迟时间τ双方的情况下,第奇数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy和第偶数个扫描线上的在照射位置的中间轴My也一致,并且第奇数个扫描线上的在照射位置的中间轴My和第偶数个扫描线上的在照射位置的长轴Cy也一致。
-实施例5-
如图9所示,实际的激光点W的形状为打破图3所示的形状的形状的情况居多。因此,实际上,针对各激光剥离装置通过试凑法(cut and try)确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx。
图10是表示扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx的设定处理的流程图。
在步骤S1中,将加工对象物B设置在激光剥离装置上,对于以某一宽度方向间距Λ沿着一条扫描线进行照射的动作,改变宽度方向间距Λ重复该动作,针对x方向探索并设定能够最均匀地进行照射的宽度方向间距Λ。在步骤S2中,对于以某一扫描线间隔Py和位置偏移量Δx沿着相邻的两个扫描线进行照射的动作,改变扫描线间隔Py和位置偏移量Δx重复该动作,针对y方向探索并设定能够最均匀地进行照射的扫描线间隔Py和位置偏移量Δx。
然后,使处理结束。
根据实施例5,能够对各激光剥离装置设定适合的扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx。
工业上的可利用性
本发明的激光照射方法和装置例如可在用于剥离形成在玻璃制载体上的塑料基板的处理中使用。
附图标记的说明
1 激光振荡器
2 衰减器
3 反射镜
4 光束整形器
5 透镜系统
6 工作台
7 x方向移动马达
8 y方向移动马达
9 x方向移动驱动器
10 y方向移动驱动器
11 系统控制器
100 激光剥离装置
B 加工对象物
W 激光点
Claims (6)
1.一种激光照射方法,与加工对象物(B)的激光被照射区域相对应地设定在y方向上以扫描线间隔Py排列的平行的多个x方向的扫描线(L1,L2,L3,……),使长轴方向的长度为Wy、短轴方向的宽度为Wx的线状激光点(W)的长度方向朝向y方向,使所述激光点(W)沿着各扫描线相对于加工对象物(B)进行相对移动的同时,每隔宽度方向间距Λ的照射位置进行激光照射,其特征在于,
以使相邻的扫描线上的照射位置在x方向上移位位置偏移量Δx,并确定扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx,使得照射的激光强度的累积值在y方向及x方向上均等,且不会产生强度不够的部分或强度过大的部分,其中,0<Δx<Λ。
2.根据权利要求1所述的激光照射方法,其特征在于,在不能忽视线状激光点(W)的长度方向和y方向构成的角度θ时,根据角度θ修正位置偏移量Δx。
3.根据权利要求1或2所述的激光照射方法,其特征在于,在沿着扫描线的相对移动方向在相邻的扫描线上为反向且无法忽视发出激光振荡指示信号至实际上激光开始射出的延迟时间τ时,根据延迟时间τ修正位置偏移量Δx。
4.一种激光照射装置,具备:
激光照射单元,以脉冲状射出整形为长轴方向的长度为Wy、短轴方向的宽度为Wx的线状的激光点(W);
加工对象物移动单元,载置加工对象物(B)并且能够使所述加工对象物(B)在x方向和y方向上移动;以及
控制单元,与所述加工对象物(B)的激光被照射区域相对应地设定在y方向上以扫描线间隔Py排列的平行的多个x方向的扫描线(L1,L2,L3,……),使所述激光点(W)的长度方向朝向y方向,以在各扫描线上的每隔宽度方向间距Λ的照射位置进行激光照射的方式使所述加工对象物(B)在x方向上移动,并且使相邻的扫描线上的照射位置在x方向上移位位置偏移量Δx,
确定所述扫描线间隔Py、宽度方向间距Λ以及位置偏移量Δx,使得照射的激光强度的累积值在y方向及x方向上均等,且不会产生强度不够的部分或强度过大的部分,其中,0<Δx<Λ。
5.根据权利要求4所述的激光照射装置,其特征在于,在不能忽视线状激光点(W)的长度方向和y方向构成的角度θ时,所述控制单元根据角度θ修正位置偏移量Δx。
6.根据权利要求4或5所述的激光照射装置,其特征在于,在沿着扫描线的相对移动方向在相邻的扫描线上为反向且无法忽视发出激光振荡指示信号至实际上激光开始射出的延迟时间τ时,所述控制单元根据延迟时间τ修正位置偏移量Δx。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/061038 WO2016162989A1 (ja) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | レーザ照射方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107427961A CN107427961A (zh) | 2017-12-01 |
CN107427961B true CN107427961B (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=57072223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580078678.4A Active CN107427961B (zh) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | 激光照射方法及装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10350710B2 (zh) |
KR (1) | KR102319782B1 (zh) |
CN (1) | CN107427961B (zh) |
WO (1) | WO2016162989A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110681988A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-14 | 北京兆维电子(集团)有限责任公司 | 一种激光加工方法及系统 |
JP2022020938A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 株式会社日本製鋼所 | レーザアニール装置、レーザアニール方法、及び半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11104876A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-20 | Komatsu Ltd | 光ビーム加工機及びそのビーム照射方法 |
CN101247920A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-08-20 | 日产自动车株式会社 | 激光焊接方法和激光焊接系统 |
CN102986001A (zh) * | 2010-07-20 | 2013-03-20 | 优志旺电机株式会社 | 激光剥离方法以及激光剥离装置 |
JP2013239572A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Miyachi Technos Corp | レーザ加工装置及びレーザ出力校正方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080024577A1 (en) * | 2006-02-28 | 2008-01-31 | Seiko Epson Corporation | Photo-curing ink composition, ink jet recording method, and ink jet recording apparatus |
JP2008108792A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
JP2008254035A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
JP2010258171A (ja) | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Japan Steel Works Ltd:The | レーザ照射装置 |
WO2011071889A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | J.P. Sercel Associates, Inc. | Laser lift off systems and methods |
JP2012035297A (ja) | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Sharp Corp | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
JP5240318B2 (ja) | 2011-04-28 | 2013-07-17 | ウシオ電機株式会社 | レーザリフトオフ方法 |
-
2015
- 2015-04-08 KR KR1020177030645A patent/KR102319782B1/ko active IP Right Grant
- 2015-04-08 CN CN201580078678.4A patent/CN107427961B/zh active Active
- 2015-04-08 WO PCT/JP2015/061038 patent/WO2016162989A1/ja active Application Filing
- 2015-04-08 US US15/569,062 patent/US10350710B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11104876A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-20 | Komatsu Ltd | 光ビーム加工機及びそのビーム照射方法 |
CN101247920A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-08-20 | 日产自动车株式会社 | 激光焊接方法和激光焊接系统 |
CN102986001A (zh) * | 2010-07-20 | 2013-03-20 | 优志旺电机株式会社 | 激光剥离方法以及激光剥离装置 |
JP2013239572A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Miyachi Technos Corp | レーザ加工装置及びレーザ出力校正方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180111222A1 (en) | 2018-04-26 |
US10350710B2 (en) | 2019-07-16 |
KR20170137121A (ko) | 2017-12-12 |
CN107427961A (zh) | 2017-12-01 |
WO2016162989A1 (ja) | 2016-10-13 |
KR102319782B1 (ko) | 2021-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5639997B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
CN102665999B (zh) | 激光加工方法 | |
CN102626835B (zh) | 激光刻划方法以及激光加工装置 | |
CN105102179B (zh) | 激光加工装置及激光加工方法 | |
CN102896426B (zh) | 激光切片方法 | |
CN105665946B (zh) | 晶片的生成方法 | |
JP6362130B2 (ja) | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 | |
JP6365666B2 (ja) | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 | |
JP2012028450A (ja) | レーザ加工方法 | |
CN101844275A (zh) | 基板切割方法 | |
JP2006167804A5 (zh) | ||
CN107427961B (zh) | 激光照射方法及装置 | |
JP2007296533A (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
US10751838B2 (en) | Laser cutting apparatus and laser cutting method using the same | |
WO2012063348A1 (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
JP5596750B2 (ja) | レーザダイシング方法 | |
JP2017056469A (ja) | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 | |
JP2015020187A (ja) | レーザ加工装置 | |
KR20130076702A (ko) | 분단 장치, 피가공물의 분단 방법 및 광학 소자 패턴이 부여된 기판의 분단 방법 | |
JP5819149B2 (ja) | 周期構造の作成方法および周期構造の作成装置 | |
JP6150713B2 (ja) | レーザ照射方法および装置 | |
KR100984719B1 (ko) | 레이저 가공장치 | |
JP2012224531A (ja) | ガラス基板のレーザ加工装置 | |
JP6775822B2 (ja) | 脆性材料基板の分断方法並びに分断装置 | |
JP5923765B2 (ja) | ガラス基板のレーザ加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220408 Address after: Kanagawa Patentee after: JSW acdina System Co.,Ltd. Address before: Tokyo Patentee before: THE JAPAN STEEL WORKS, Ltd. |