JP2003019587A

JP2003019587A - レーザー加工方法およびレーザー加工装置

Info

Publication number: JP2003019587A
Application number: JP2001202971A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Midorikawa; 克美緑川; Shigeyuki Koito; 繁之小糸; Kuninori Nishio; 國憲西尾; Kazuhiko Yomoyama; 和彦四方山
Original assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Hoya Continuum KK; RIKEN
Current assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Hoya Continuum KK; RIKEN
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】難加工透明材料などの各種の材料を加工する際
に用いることのできる新規なレーザー加工方法およびレ
ーザー加工装置を提供する。【解決手段】レーザー光を被加工物に対して相対的に走
査させながら照射することにより該被加工物を加工する
レーザー加工方法において、直線偏光のレーザー光の電
場ベクトルの振動方向と被加工物に対するレーザー光の
走査方向とが常に所定の角度を保持するようにして、該
被加工物に対して該レーザー光を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー加工方法
およびレーザー加工装置に関し、さらに詳細には、レー
ザー光を被加工物に対して相対的に走査させながら照射
することにより、当該被加工物をレーザーアブレーショ
ンして加工するレーザー加工方法およびレーザー加工装
置に関する。

【０００２】

【発明の背景】一般に、各種材料を加工する際には、バ
イトなどを用いる機械加工やレーザー光を用いるレーザ
ー加工などが行われている。

【０００３】ところで、サファイアやダイヤモンドなど
の透明な結晶材料は、バイトなどを用いる機械加工では
劈開が生じやすいため、バイトなどを用いる機械加工に
より溝形成加工や切断加工を含む各種の加工を行うこと
は困難であることが知られている。

【０００４】こうしたことから、上記したようなサファ
イアやダイヤモンドなどの透明な結晶材料を加工するた
めに、レーザー光を用いるレーザー加工を利用すること
が提案されている。

【０００５】しかしながら、パルス時間幅の長いパルス
レーザー光はサファイアやダイヤモンドなどの透明な結
晶材料を透過してしまうため、サファイアやダイヤモン
ドなどの透明な結晶材料を加工することは困難であるこ
とが指摘されていた。

【０００６】一方、最近の研究によれば、パルス時間幅
が１フェムト秒以上１ピコ秒以下の通常はフェムト秒レ
ーザーと称されるレーザーなどのようなパルス時間幅の
極めて短いレーザー（以下、「超短パルスレーザー」と
総称する。）により生成されるレーザー光（以下、「超
短パルスレーザー光」と総称する。）を、上記したよう
なサファイアやダイヤモンドなどの透明な結晶材料（以
下、「難加工透明材料」と総称する。）へ照射した場合
には、多光子吸収プロセスにより難加工透明材料のレー
ザーアブレーションが可能であることが報告されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、難加工透明材料などの各種の材料を加工する際に用
いることのできる新規なレーザー加工方法およびレーザ
ー加工装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレーザー加工方法およびレーザー加工
装置は、レーザー光の走査方向とレーザー光の電場ベク
トルの振動方向とを制御することにより、レーザー加工
の加工特性を向上するようにしたものである。

【０００９】より詳細には、レーザー光を被加工物に対
して相対的に走査させながら照射して、レーザー光によ
り被加工物をレーザーアブレーションして溝形成加工や
切断加工を含む各種の加工を行う際に、被加工物に対す
るレーザー光の走査方向と該レーザー光の電場ベクトル
の振動方向とが常に所定の角度を保持するようにして、
レーザー光を被加工物に照射するようにしたものであ
る。

【００１０】そして、レーザー光としてパルス時間幅が
ナノ秒オーダー以下の超短パルスレーザー光、例えば、
フェムト秒レーザー光などを用いれば、難加工透明材料
に対する加工を行うことができる。

【００１１】即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明
は、レーザー光を被加工物に対して相対的に走査させな
がら照射することにより該被加工物を加工するレーザー
加工方法において、直線偏光のレーザー光の電場ベクト
ルの振動方向と被加工物に対するレーザー光の走査方向
とが常に所定の角度を保持するようにして、該被加工物
に対して該レーザー光を照射するようにしたものであ
る。

【００１２】また、本発明のうち請求項２に記載の発明
は、レーザー光を被加工物に対して相対的に走査させな
がら照射することにより該被加工物を加工するレーザー
加工方法において、被加工物に対する該レーザー光の走
査方向と該レーザー光の電場ベクトルの振動方向との位
置関係が常に垂直となるようにして、該被加工物に対し
て該レーザー光を照射するようにしたものである。

【００１３】また、本発明のうち請求項３に記載の発明
は、レーザー光を被加工物に対して相対的に走査させな
がら照射することにより該被加工物を加工するレーザー
加工方法において、被加工物に対する該レーザー光の走
査方向と該レーザー光の電場ベクトルの振動方向との位
置関係が常に平行となるようにして、該被加工物に対し
て該レーザー光を照射するようにしたものである。

【００１４】また、本発明のうち請求項４に記載の発明
は、本発明のうち請求項１、請求項２または請求項３の
いずれか１項に記載の発明において、上記レーザー光と
して、パルス時間幅がナノ秒オーダー以下の超短パルス
レーザー光を用いるようにしたものである。

【００１５】また、本発明のうち請求項５に記載の発明
は、レーザー光を被加工物に対して相対的に走査させな
がら照射することにより該被加工物を加工するレーザー
加工装置において、レーザー光を照射するレーザー装置
と、上記レーザー装置から照射されたレーザー光を被加
工物に対して相対的に走査する走査手段と、上記レーザ
ー装置から上記被加工物に照射されるレーザー光の電場
ベクトルの振動方向を設定する設定手段と、上記走査手
段により上記レーザー装置から照射されたレーザー光が
相対的に走査される走査方向と上記設定手段により設定
された電場ベクトルの振動方向とが常に所定の角度を保
持するように制御する制御手段とを有するようにしたも
のである。

【００１６】また、本発明のうち請求項６に記載の発明
は、本発明のうち請求項５記載の発明において、上記制
御手段は、上記走査手段と上記設定手段とのいずれか一
方または双方を制御して、上記レーザー装置から照射さ
れたレーザー光が相対的に走査される走査方向と設定手
段により設定される電場ベクトルの振動方向とのいずれ
か一方または双方を制御するようにしたものである。

【００１７】また、本発明のうち請求項７に記載の発明
は、本発明のうち請求項５または請求項６のいずれか１
項に記載の発明において、上記レーザー装置として、パ
ルス時間幅がナノ秒オーダー以下の超短パルスレーザー
光を照射する超短パルスレーザー装置を用いるようにし
たものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明によるレーザー加工方法およびレーザー加工装置の
実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

【００１９】図１には、本発明によるレーザー加工装置
の概念構成説明図が示されており、このレーザー加工装
置１０は、難加工透明材料などより形成された被加工物
１２を載置するとともにＸＹ座標系におけるＸ方向およ
びＹ方向の任意の位置に移動可能に配設されたステージ
１４と、ステージ１４上に載置された被加工物１２にレ
ーザー光を照射するレーザー装置１６と、レーザー装置
１６から出射されたレーザー光が入射されるとともに入
射されるレーザー光に対して任意の角度に配設可能であ
って該角度に応じて入射されたレーザー光の電場ベクト
ルの振動方向を設定して該レーザー光の電場ベクトルの
振動方向を設定する変換素子としてのλ／２板１８と、
レーザー装置１６から出射されたレーザー光を被加工物
１２上に集光するレンズ２０と、ステージ１４をＸ方向
およびＹ方向の任意の位置へ駆動するステージ用モータ
ー２２と、λ／２板１８をレーザー光に対して任意の角
度に回転するλ／２板用モーター２４と、ステージ用モ
ーター２２の駆動とλ／２板用モーター２４の駆動とを
それぞれ制御するマイクロ・コンピュータにより構成さ
れる制御装置２６とを有して構成されている。

【００２０】ここで、λ／２板１８は、入射されるレー
ザー光に対して配設された角度に応じて直線偏光の電場
ベクトルの振動方向を変えるものであり、該レーザー光
の電場ベクトルの振動方向を設定する。

【００２１】なお、このレーザー加工装置１０は、大気
中においてレーザー光を被加工物１２に照射するように
なされている。

【００２２】以上の構成において、図２乃至図３を参照
しながら、レーザー加工装置１０を用いて、被加工物１
２として、例えば、所定の厚さｔを備えた略正方形板状
体の透明なサファイア基板を加工する場合について説明
する。なお、符号１２ａは被加工物１２の表面（レーザ
ー装置１６からレーザー光が照射される面）を示し、符
号１２ｂは被加工物１２の裏面（レーザー装置１６から
レーザー光が照射されない面）を示す。

【００２３】このレーザー加工装置１０によりサファイ
ア基板の加工を行うには、レーザー装置１６として、超
短パルスレーザー光を照射する超短パルスレーザー装置
を用いる。ここで、超短パルスレーザー装置は、例え
ば、パルス時間幅がナノ秒オーダー以下の超短パルスレ
ーザー光を照射するものが好ましい。

【００２４】レーザー加工装置１０においては、制御装
置２６によりステージ用モーター２２の駆動とλ／２板
用モーター２４の駆動とを制御して、レーザー装置１６
から出射されてステージ１４に載置された被加工物１２
に集光されるレーザー光の走査方向と電場ベクトルの振
動方向とを制御する。

【００２５】ここで、被加工物１２に対するレーザー光
の走査方向とレーザー光の電場ベクトルの振動方向との
位置関係が常に垂直となるようにして被加工物１２に対
してレーザー光を照射する、即ち、レーザー光の電場ベ
クトルの振動方向と垂直な方向にレーザー光を走査した
場合（以下、「第１の場合」と称する。）には、レーザ
ー光の照射された部位のみがレーザーアブレーションさ
れて加工され、被加工物１２の裏面１２ｂにアブレーシ
ョン部位１００、１０２（後述する。）は殆ど形成され
ない（図２参照）。

【００２６】これにより、被加工物１２におけるレーザ
ー光の照射されない部位にダメージを殆ど与えることな
く、溝形成加工や切断加工などの所望の加工を行うこと
ができる。

【００２７】なお、切断加工は、レーザーアブレーショ
ンを発展させることにより実現することができる。

【００２８】一方、被加工物１２に対するレーザー光の
走査方向とレーザー光の電場ベクトルの振動方向との位
置関係が常に平行となるようにして被加工物１２に対し
てレーザー光を照射する、即ち、レーザー光の電場ベク
トルの振動方向と水平な方向にレーザー光を走査した場
合（以下、「第２の場合」と称する。）には、レーザー
光の照射された部位がレーザーアブレーションされて加
工されるとともに、レーザー光が照射されることのない
被加工物１２の裏面１２ｂ側における部位がアブレーシ
ョンされる（図３参照）。この被加工物１２の裏面１２
ｂ側においてアブレーションされたアブレーション部位
１００、１０２は、裏面１２ｂ側から表面１２ａ側へ透
視した際に、レーザー光の照射部位の両側に被加工物１
２の厚さｔと略同一の間隔を開けて、レーザー光の走査
方向に沿うようにして形成されている。

【００２９】このように、レーザー光が照射されないに
も関わらずアブレーションされたアブレーション部位１
００、１０２は、例えば、一定の幅のマーキングを施す
場合などに利用することができる。

【００３０】ここで、第１の場合に示す状態と第２の場
合に示す状態との中間の状態、即ち、レーザー光の電場
ベクトルの振動方向として上記した第１の場合と第２の
場合との中間の状態においては、上記した第２の場合の
傾向が強くなるほど被加工物１２の裏面１２ｂ側におい
てアブレーションされたアブレーション部位１００、１
０２が形成されるようになり、上記した第１の場合の傾
向が強くなるほどアブレーション部位１００、１０２は
形成されなくなる。

【００３１】ここで、第１の場合においては被加工物１
２の裏面１２ｂ側においてアブレーションされたアブレ
ーション部位１００、１０２が殆ど形成されず、第２の
場合においてはこれらアブレーション部位１００、１０
２が形成される現象について図４乃至図５を参照しなが
ら説明する。

【００３２】まず、図４には、上記したアブレーション
部位１００、１０２が被加工物１２の裏面１２ｂに形成
される現象を表す模式図が示されている。後述するよう
に、アブレーション部位１００、１０２は、被加工物１
２の表面１２ａに照射されたレーザー光が被加工物１２
により屈折し、この屈折されたレーザー光によって被加
工物１２の裏面１２ｂにアブレーションが起こるもので
ある。

【００３３】こうした現象が生ずる要因の一つは、図５
（ａ）に示すように、被加工物１２の表面１２ａをレー
ザー光が走査することによって、レーザー光の照射によ
るレーザーアブレーションによって表面に溝形状の加工
部位１２ｃが形成され、この加工部位１２ｃの形状が影
響してレーザー光の進行方向が変化するためである。

【００３４】図５（ｂ）は、被加工物１２における加工
部位１２ｃ近傍の拡大断面説明図であり、この加工部位
１２ｃの開き角（α１＋α２）は約２０°である。従っ
て、一旦レーザーアブレーションされて加工部位１２ｃ
が形成された部分にレーザー光が入射されると、入射さ
れたレーザー光は屈折して進行することになる。ここ
で、入射角度を８０°とすると、被加工物１２としての
サファイア基板の屈折率が「１．７６」であり、空気の
屈折率が「１」であるので、スネルの法則を用いて計算
すると、屈折角βは３４°となる。

【００３５】従って、レーザー光の進行方向は、レーザ
ー光の照射方向からに対して４６°傾いていることにな
る。即ち、レーザー光は、照射方向から約４５°の方向
に進行する。

【００３６】このため、被加工物１２としてのサファイ
ア基板の厚さｔと殆ど同じ距離だけ離れた位置の裏面１
２ｂにレーザー光の一部が進行することになり、裏面１
２ｂでアブレーションが起こっているものと考えられ
る。

【００３７】次に、本願発明者による第１の実験乃至第
３の実験の実験結果について説明する。

【００３８】なお、本願発明者による第１の実験乃至第
３の実験において用いたレーザー加工装置１０に関し
て、その具体的な構成について説明する。

【００３９】まず、レーザー装置１６としては、フェム
ト秒レーザー装置を用いており、具体的には、ホーヤ・
コンテニュアム株式会社製のＦＬＣ−５０００（型番
号）を用いている。このＦＬＣ−５０００のパラメータ
ならびにレンズ２０の焦点距離は、以下に示す通り、・中心波長７７５ｎｍ・パルス幅１５０ｆｓ・繰り返し周波数１ｋＨｚ・出力７００ｍＷ・レンズ２０の焦点距離１００ｍｍである。

【００４０】被加工物１２としては、サファイア基板を
用いた。サファイア基板は側端面のみを支持されてステ
ージ１４上に配置されており、フェムト秒レーザー光が
照射される領域はステージ１４上に浮かせた状態で支持
されている。即ち、サファイア基板におけるフェムト秒
レーザー光が照射される領域の下面はステージ１４とは
直接には接触しておらず、空間（空気）が存在する。

【００４１】〔第１の実験〕被加工物１２としてのサフ
ァイア基板は、厚さが３００μｍであり、両面とも研磨
されて透明なものを用いた。

【００４２】この第１の実験においては、大気中におい
てステージ１４に載置された被加工物１２としてのサフ
ァイア基板に対して、フェムト秒レーザー光をレンズ２
０で集光し、集光したフェムト秒レーザー光を一辺１ｍ
ｍの正方形を描くように走査した（図６乃至図７参
照）。なお、同じ部分を繰り返し走査してサファイア基
板の切断を試みた。

【００４３】図６には、上記した第１の場合、即ち、走
査方向に対してレーザー光の電場ベクトルの振動方向を
垂直にして切り出したサファイア基板片の顕微鏡写真が
示されている。図６において、明るい四角形状の領域が
サファイア基板片の側端面部位を示しており、サファイ
ア基板片の中側には殆どダメージが見られない。即ち、
アブレーション部位１００、１０２に相当する部位は殆
ど形成されていない。

【００４４】一方、図７には、上記した第２の場合、即
ち、走査方向に対してレーザー光の電場ベクトルの振動
方向を水平にして切り出したサファイア基板片の顕微鏡
写真が示されている。図７において、サファイア基板片
の中側にまで明るい領域が形成されており、サファイア
基板片は大きなダメージを受けている。即ち、アブレー
ション部位１００に相当する部位が形成されている。

【００４５】なお、図８には、サファイア基板片の裏面
のダメージを受けている箇所、即ち、アブレーション部
位１００に相当する部位のＡＦＭ像であり、裏面がアブ
レーションされていることが示されている。

【００４６】〔第２の実験〕厚さが異なる３種類のサフ
ァイア基板（両面研磨済み。厚さはそれぞれ３００μ
ｍ、５００μｍ、８００μｍである。）を用意し、裏面
にダメージが現れるまでフェムト秒レーザー光を走査し
た。

【００４７】その結果、図９に示すように、厚さ３００
μｍのサファイア基板では、走査位置から約３００μｍ
離れた位置の裏面にダメージ、即ち、アブレーション部
位１００、１０２に相当する部位が形成された。同様
に、厚さ５００μｍのサファイア基板では、走査位置か
ら約５００μｍ離れた位置の裏面にダメージ、即ち、ア
ブレーション部位１００、１０２に相当する部位が形成
され、また、厚さ８００μｍのサファイア基板では、走
査位置から約８００μｍ離れた位置の裏面にダメージ、
即ち、アブレーション部位１００、１０２に相当する部
位が形成された（図９参照）。

【００４８】即ち、被加工物１２の裏面１２ｂにおける
アブレーション部位１００、１０２の発生位置は、被加
工物１２の厚さｔに依存するものと認められる。

【００４９】〔第３の実験〕フェムト秒レーザー光をレ
ンズ２０で集光し、サファイア基板をレーザーアブレー
ションする。フェムト秒レーザー光は電場ベクトルの振
動方向を一定に固定し、ステージ１４に載置されたサフ
ァイア基板に対して集光したフェムト秒レーザー光を一
辺１ｍｍの正方形を描くように、ステージ１４をＸ方向
およびＹ方向へ移動した。１ｍｍの正方形の走査回数を
２周とし、当該２周が終わる毎にλ／２板１８を１０°
づつ回転させてレーザー光の電場ベクトルの振動方向を
回転させ、実験を繰り返し行った。

【００５０】λ／２板１８が回転されない初期状態（回
転角０°）においては、ダメージ、即ち、アブレーショ
ン部位１００、１０２に相当する部位が縦方向に見られ
る（図１０参照）。

【００５１】λ／２板１８を１０°づつ回転させて行く
に従い、横方向におけるダメージ、即ち、アブレーショ
ン部位１００、１０２に相当する部位が見られるように
なっていき、さらに、λ／２板１８を１０°づつ回転さ
せて行くと、縦方向におけるダメージ、即ち、アブレー
ション部位１００、１０２に相当する部位は減少し、横
方向におけるダメージ、即ち、アブレーション部位１０
０、１０２に相当する部位が強くなっていく（図１１乃
至図１４参照）。

【００５２】つまり、レーザー光の電場ベクトルの振動
方向に応じて、アブレーション部位１００、１０２の形
成状態が変化していく。

【００５３】なお、上記した実施の形態は、以下の
（１）乃至（６）に示すように変形してもよい。

【００５４】（１）上記した実施の形態においては、レ
ーザー加工装置１０のステージ１４がＸ方向およびＹ方
向へ移動することにより、ステージ１４上に載置された
被加工物１２の任意の箇所にレーザー光が集光されるよ
うに構成したが、これに限られるものではないことは勿
論であり、光学系を適宜に構成することにより、レーザ
ー装置１６から出射されるレーザー光の集光位置を任意
に移動可能とすれば、ステージ１４を固定系として構成
してもよい。

【００５５】（２）上記した実施の形態においては、レ
ーザー加工装置１０のレーザー装置１６として超短パル
スレーザー装置を用いるようにしたが、これに限られる
ものではないことは勿論であり、パルス時間幅が比較的
長いパルスレーザー光を照射するパルスレーザー装置を
用いてもよい。

【００５６】（３）上記した実施の形態においては、直
線偏光の第１の場合と第２の場合との成分割合を設定す
るための変換素子としてλ／２板１８を用いたが、これ
に限られることなしに、適宜に公知の変換素子を用いる
ことようにしてもよい。

【００５７】（４）上記した実施の形態においては、被
加工物１２としてサファイア基板を用いた場合について
説明したが、被加工物１２はサファイア基板に限られる
ものではないことは勿論であり、例えば、セラミック
ス、透明材料、金属材料、半導体材料などの各種の材料
よりなるものを用いることができる。

【００５８】ここで、透明材料としては、単結晶Ａｌ_２
Ｏ_３（サファイア）、ＳｉＯ_２（石英、石英ガラス）、
ダイヤモンド、ＴｉＯ_２（ルチル）、ガラス材料、光学
窓などに用いられる素材などがある。

【００５９】また、金属材料としては、鉄や合金などが
あり、半導体材料としては、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、
ＳｉＮ、ＳｉＣなどがあり、その他にＢＮやＷＣなどを
用いることもできる。

【００６０】（５）上記した実施の形態においては、本
発明によるレーザー加工装置１０を大気中において使用
する場合について説明したが、これに限られるものでは
ないことは勿論であり、例えば、本発明によるレーザー
加工装置１０を真空中において使用するようにしてもよ
い。

【００６１】（６）上記した実施の形態ならびに上記し
た（１）乃至（５）に示す変形例は、適宜に組み合わせ
るようにしてもよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、難加工透明材料などの各種の材料を加工す
る際に用いることのできる新規なレーザー加工方法およ
びレーザー加工装置を提供することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレーザー加工装置の概念構成説明
図である。

【図２】被加工物に対するレーザー光の走査方向とレー
ザー光の電場ベクトルの振動方向との位置関係が常に垂
直となるようにして被加工物に対してレーザー光を照射
する、即ち、レーザー光の電場ベクトルの振動方向と垂
直な方向にレーザー光を走査した場合（第１の場合）に
おけるレーザー加工を示す説明図であり、（ａ）は斜視
説明図であり、（ｂ）は被加工物の説明図である。

【図３】被加工物に対するレーザー光の走査方向とレー
ザー光の電場ベクトルの振動方向との位置関係が常に平
行となるようにして被加工物に対してレーザー光を照射
する、即ち、レーザー光の電場ベクトルの振動方向と水
平な方向にレーザー光を走査した場合（第２の場合）に
おけるレーザー加工を示す説明図であり、（ａ）は斜視
説明図であり、（ｂ）は被加工物の説明図である。

【図４】アブレーション部位が被加工物の裏面に形成さ
れる現象を表す模式図である。

【図５】（ａ）は被加工物の断面説明図であり、（ｂ）
は被加工物における加工部位近傍の拡大断面説明図であ
る。

【図６】第１の場合の実験結果を示すサファイア基板片
の顕微鏡写真である。

【図７】第２の場合の実験結果を示すサファイア基板片
の顕微鏡写真である。

【図８】サファイア基板片の裏面側におけるダメージを
受けている箇所、即ち、サファイア基板片の裏面側にお
けるアブレーション部位に相当する部位のＡＦＭ像であ
る。

【図９】厚さが異なる３種類のサファイア基板（両面研
磨済み。厚さはそれぞれ３００μｍ、５００μｍ、８０
０μｍである。）の裏面にダメージが現れるまでフェム
ト秒レーザー光を走査した場合における顕微鏡写真であ
る。

【図１０】λ／２板１８を１０°づつ回転させて電場ベ
クトルの振動方向を回転させた場合におけるダメージ、
即ち、アブレーション部位に相当する部位の形成状態の
変化を示す顕微鏡写真であり、初期状態（回転角０°）
の場合を示す。

【図１１】λ／２板１８を１０°づつ回転させて電場ベ
クトルの振動方向を回転させた場合におけるダメージ、
即ち、アブレーション部位に相当する部位の形成状態の
変化を示す顕微鏡写真であり、回転角１０°の場合を示
す。

【図１２】λ／２板１８を１０°づつ回転させて電場ベ
クトルの振動方向を回転させた場合におけるダメージ、
即ち、アブレーション部位に相当する部位の形成状態の
変化を示す顕微鏡写真であり、回転角２０°の場合を示
す。

【図１３】λ／２板１８を１０°づつ回転させて電場ベ
クトルの振動方向を回転させた場合におけるダメージ、
即ち、アブレーション部位に相当する部位の形成状態の
変化を示す顕微鏡写真であり、回転角３０°の場合を示
す。

【図１４】λ／２板１８を１０°づつ回転させて電場ベ
クトルの振動方向を回転させた場合におけるダメージ、
即ち、アブレーション部位に相当する部位の形成状態の
変化を示す顕微鏡写真であり、回転角４０°の場合を示
す。

【符号の説明】

１０レーザー加工装置１２被加工物１２ａ表面１２ｂ裏面１４ステージ１６レーザー装置１８ λ／２板２０レンズ２２ステージ用モーター２４ λ／２板用モーター２６制御装置１００裏面のアブレーション部位１０２裏面のアブレーション部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者緑川克美埼玉県和光市広沢２番１号理化学研究所内 (72)発明者小糸繁之埼玉県和光市広沢２番１号理化学研究所内 (72)発明者西尾國憲東京都足立区新田３丁目８番22号並木精密宝石株式会社内 (72)発明者四方山和彦埼玉県戸田市氷川町３−５−24 ホーヤ・コンテニュアム株式会社内Ｆターム(参考） 2H099 AA17 CA08 DA00 4E068 CA03 CB10 CD06 CE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光を被加工物に対して相対的に
走査させながら照射することにより該被加工物を加工す
るレーザー加工方法において、直線偏光のレーザー光の電場ベクトルの振動方向と被加
工物に対するレーザー光の走査方向とが常に所定の角度
を保持するようにして、該被加工物に対して該レーザー
光を照射するレーザー加工方法。
【請求項２】レーザー光を被加工物に対して相対的に
走査させながら照射することにより該被加工物を加工す
るレーザー加工方法において、被加工物に対する該レーザー光の走査方向と該レーザー
光の電場ベクトルの振動方向との位置関係が常に垂直と
なるようにして、該被加工物に対して該レーザー光を照
射するレーザー加工方法。
【請求項３】レーザー光を被加工物に対して相対的に
走査させながら照射することにより該被加工物を加工す
るレーザー加工方法において、被加工物に対する該レーザー光の走査方向と該レーザー
光の電場ベクトルの振動方向との位置関係が常に平行と
なるようにして、該被加工物に対して該レーザー光を照
射するレーザー加工方法。
【請求項４】請求項１、請求項２または請求項３のい
ずれか１項に記載のレーザー加工方法において、前記レーザー光は、パルス時間幅がナノ秒オーダー以下
の超短パルスレーザー光であるレーザー加工方法。
【請求項５】レーザー光を被加工物に対して相対的に
走査させながら照射することにより該被加工物を加工す
るレーザー加工装置において、レーザー光を照射するレーザー装置と、前記レーザー装置から照射されたレーザー光を被加工物
に対して相対的に走査する走査手段と、前記レーザー装置から前記被加工物に照射されるレーザ
ー光の電場ベクトルの振動方向を設定する設定手段と、前記走査手段により前記レーザー装置から照射されたレ
ーザー光が相対的に走査される走査方向と前記設定手段
により設定された電場ベクトルの振動方向とが常に所定
の角度を保持するように制御する制御手段とを有するレ
ーザー加工装置。
【請求項６】請求項５記載のレーザー加工装置におい
て、前記制御手段は、前記走査手段と前記設定手段とのいず
れか一方または双方を制御して、前記レーザー装置から
照射されたレーザー光が相対的に走査される走査方向と
設定手段により設定される電場ベクトルの振動方向との
いずれか一方または双方を制御するレーザー加工装置。
【請求項７】請求項５または請求項６のいずれか１項
に記載のレーザー加工装置において、前記レーザー装置は、パルス時間幅がナノ秒オーダー以
下の超短パルスレーザー光を照射する超短パルスレーザ
ー装置であるレーザー加工装置。