JP2004188451A - Device and method for laser beam machining - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エキシマレーザ(excited dimmer laser)は、化学結合を切断できる高いフォトンエネルギーを有し、アブレーション(ablation)と呼ばれる光化学分解、光熱分解過程により、短波長の短パルスレーザを用いることで、熱的な影響を抑えつつ加工対象物を除去、微細加工することができる。このようなアブレーションによるレーザ加工技術が注目を集めている。エネルギー密度(フルエンス:fluence )を調整したエキシマレーザ光を加工対象物に照射することにより、プラスチック(高分子材料)、金属、セラミックス等、種々の物質をアブレーションにより微細加工することができる。
【0003】
エキシマレーザ光照射によるアブレーション加工では、レーザ光の照射を受けた加工対象物の表面より飛散物が加工領域周辺に付着する。この飛散物または付着物をデブリ(debris)と呼ぶ。デブリの付着が発生すると、所望の加工品質、加工精度を得られないこともある。
【0004】
このデブリの低減方法として、加工飛散物の発生そのものを抑制する方法、デブリの堆積を少なくする方法、デブリの堆積後に除去する方法などが種々知られている。
【0005】
加工飛散物の発生量を低減するためには、加工対象物へのレーザ光の照射とともにアシストガスを吹き付けることが有効であることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
また、加工飛散物の発生そのものを制御する方法としては、所定の雰囲気ガスによって加工飛散物を分散、あるいは再付着防止する方法が知られている。また、所定の真空度の減圧下で加工することにより、堆積による付着量を大幅に減少できることが知られている。
【0007】
デブリの堆積後に除去する方法としては、レーザ加工時よりも低いエネルギー密度で紫外レーザ光を照射し、発生したデブリを除去する方法が知られている。デブリが除去しやすいものである場合にはこの方法は有効であると思われる(例えば、特許文献2参照。)。
【0008】
また、デブリの加工対象物への付着を防止する技術として、アブレーション加工すべき加工対象物の表面に水等の液体を接触させ、この液体を通じてレーザ光を加工対象物の表面に照射することにより、発生したデブリを液体中に浮遊させ、加工終了後に液体とともにデブリを洗い流す方法が知られている。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−192870号公報
特開平6−339784号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したこれらの方法ではデブリの堆積を少なくしたり、加工飛散物の発生量を低減したりするのには有効であると思われるが、デブリの加工領域周辺への堆積後に除去する必要がある不都合があった。また、液体中のアブレーション加工においては浮遊するデブリが加工対象物の表面に再付着する可能性があり、加工対象物の表面へのデブリの付着を完全には防止することができないという不都合があった。
【0011】
斯かる点に鑑み、本発明は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工する際に、レーザ加工により発生する加工飛散物の加工表面への再付着(デブリ)を抑制するレーザ加工方法および装置を提案するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物を減圧加工容器を用いた減圧雰囲気にて加工するようにし、この加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させるものである。または、この減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うことを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物を雰囲気ガスの下で加工するようにし、この加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、この加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、この気流の流れに乗せ、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【0016】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、この加工対象物のこのレーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化し、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【0017】
斯かる本発明によれば、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板に加工飛散物を堆積させることにより、加工面にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面にデブリが堆積後にそのデブリを除去する工程を不要とすることができる。
【0018】
本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構を有することを特徴とするものである。
【0019】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物を減圧雰囲気にて加工する減圧加工容器と、この減圧加工容器内のこの加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【0020】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物を雰囲気ガスの下で加工する加工容器と、この加工容器内のこの加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、この加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、この気流の流れに乗せる気流制御機構と、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、この加工対象物のこのレーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化するイオン制御機構と、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【0023】
斯かる本発明によれば、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板に加工飛散物を堆積させることにより、加工面にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面にデブリが堆積後にそのデブリを除去する工程を不要とすることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の例につき説明する。
【0025】
図6は、本例のレーザ加工装置に適用されるレーザ光照射装置の一例を示す概略構成図である。このレーザ光照射装置11は、レーザ光源1、ミラー2,3,4、ビーム整形器5、マスク6、投影レンズ7、ステージ8とを有する。勿論、レーザ光照射装置の構成はこの例に限るものではない。
【0026】
レーザ光源1より出射するレーザビーム(レーザ光)26によって加工対象物9表面のの加工面10がアブレーション加工される。このレーザ光源1には、例えば、エキシマレーザを用いる。エキシマレーザには、レーザ媒質の異なる複数の種類が存在し、レーザ媒質としては、波長の長いほうからXeF(351nm)、XeCl(308nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)が存在する。
【0027】
エキシマレーザは、熱エネルギーを利用したレーザ加工に用いられるYAGレーザ(基本波:1.06μm)、CO2レーザ(10.6μm)などと大きく異なる点は、レーザ光の発振波長が紫外線の領域にあることである。また、エキシマレーザは本質的にパルス発振であり、短パルス(数ns〜数十ns以下)である。
【0028】
また、エキシマレーザは、アブレーションと呼ばれる、光化学分解、光熱分解過程において、短波長の短パルスレーザを用いることで、熱的な影響を受けにくい加工を行なうため、加工面のエッジの仕上がりが非常にシャープとなる。これに対して、YAGレーザ、CO2レーザでは熱的影響が大きく、加工周辺部が熱の影響で丸くなり、端面とならない。
【0029】
さらに、エキシマレーザは、初期のビーム断面が略矩型の約10×10mmの寸法を有し、このレーザビームをビーム整形器にて、加工目的により縮小化、または長面積化、大面積化することができる。大面積化することにより比較的広い面積を一括して加工できる。従って、大面積の領域を同時に加工するのにエキシマレーザは適している。
【0030】
また縮小化した場合、高精細な微細加工を行なうことが出来る。加工対象物の加工面をステップアンドリピート方式にてパターニングすることで比較的広い面積の加工も可能である。ビーム整形器5は、ミラー2及び3によって反射されたレーザ光源1からのレーザビーム26を整形し、ビーム強度の均一化を行い、ミラー4に向けて出力する。
【0031】
マスク6は、ビーム整形器5で整形されミラー4で反射されたレーザビーム26を通過させる所定パターンを有している。このマスク6は、例えば、金属材料で形成された孔開きマスク、透明なガラス材料や金属薄膜で形成されたフォトマスク、誘電体材料で形成された誘電体マスク等が用いられる。
【0032】
投影レンズ7は、マスク6の所定パターンを通過したレーザビーム26を所定倍率でステージ8上の加工対象物9の加工面10に投影する。
【0033】
ステージ8は、投影レンズ7から投影されるレーザビーム26が加工対象物9の加工面10に合焦するように投影レンズ7に対して配置されるとともに、周知技術を用い加工対象物をステージ上に固定している。このステージ8は、レーザビーム26が加工対象物9の加工面10上を走査可能なように、例えば、X−Yステージと呼ばれるような、レーザビーム26の光軸に垂直な平面に沿って移動位置決めが可能な構造および機能を有している。
【0034】
上記構成のレーザ照射装置11では、レーザ光源1にエキシマレーザを用いることにより、加工対象物9の加工面10に所定パターンのレーザビーム26が照射され、加工面10がアブレーション加工される。加工面10は、アブレーション加工により、加工面10を形成する材料の加工飛散物(デブリ)が発生する。このデブリが加工面10に付着すると、加工品質、加工精度等に影響を及ぼすことがあり、付着を防ぐ必要がある。
【0035】
そこで、加工対象物9の加工面近傍に設けた後述する付着防止機構、または周知技術に後述する付着防止機構を適用し、デブリの付着を防ぐようにする。
【0036】
以下に、この加工飛散物9の加工面10への付着を防止する付着防止機構の構成について説明する。図1A,B,C、Dは、本発明レーザ加工装置の付着防止機構の構造の一例を示すそれぞれ断面図および上面図である。図中、加工面近傍に設けられた付着防止機構12a,12b,12c,12dはそれぞれ、磁場を発生する部位13(上面図(a)では斜線表示部分)と、デブリ15を吸着する吸着板(プレート)14とを有してなる。図示していないが、これらの吸着板14はアース端子に接続されている。
【0037】
図1Aの付着防止機構12aは、上面図(a)に示すように、中央に孔が開いた、いわゆるドーナツ形状をしており、そのドーナツ形状の上面側に磁界発生部13および下面側に吸着板14が配置され、レーザ光26の加工対象物9の加工面10への照射によって発生するデブリ15を、吸着板14に吸着させて堆積させるようにしている。
【0038】
図1Bの付着防止機構12bは、図1bと同様、上面図(a)に示すように、中央に孔が開いた、いわゆるドーナツ型形状をしており、そのドーナツの上面側に磁界発生部13および下面側に吸着板14が配置され、レーザ光26の加工対象物9の加工面10への照射によって発生するデブリ15を、吸着板14に吸着させて堆積させるようにしている。ここで、この付着防止機構12bは、吸着板14に傾きを持たせ、例えばデブリの飛散方向に対して略垂直に近くなるように配置し、デブリの吸着面積が大きくなるようにして効率よく吸着できるようにしている。
【0039】
図1Cの付着防止機構12cは、上面図(a)および断面図(b)に示すように、上面から見たときコの字型をしており、このコの字型の外側に磁界発生部13および内側に吸着板14を配置するとともに、レーザ光26が通過するための孔の径が、加工対象物9の加工面10へのレーザ光26照射領域の径よりも大きく構成され、デブリ15が吸着板14の内壁14aに付着するようになされている。
【0040】
図1Dの付着防止機構12dは、上面図(a)および断面図(b)に示すように、上面から見たとき中央にレーザ光が通る孔が設けられ全体として略円筒形状をなし、この円筒形状の外周面側に磁界発生部13および内周面側に吸着板14を配置するとともに、レーザ光26が通過する孔の径が、加工対象物9の加工面10へのレーザ光26照射領域の径よりも大きく構成され、デブリ15が吸着板14の内周面内壁14aに付着するようになされている。
【0041】
図1に示された、吸着板14の形状は、飛散・放出されたデブリの拡散を抑制して、効率よく回収する(吸着板に堆積させる)作用がある。
【0042】
図示されていないが、吸着板(プレート)14の表面形状は加工飛散物の微粒子径より大きい、表面粗さ約25S〜100S[ μm] 程度の凹凸を有しており、一旦吸着された加工飛散物や、デブリ等の堆積物が線膨張係数の違い等により剥離・脱離しないように加工・処理が施されている。
【0043】
次に、図2A,B,C、Dは、本発明レーザ加工方法および装置の付着防止機構によりそれぞれ発生する磁場の様子を示す断面図である。この図2において、図1に対応する部分について同一符号を付しその詳細説明は省略する。図中、付着防止機構はそれぞれ、磁場を発生する部位13または/および16、デブリを吸着する略円筒形状の吸着板(プレート)14とを有してなる。図示していないが、これらの吸着板14はアース端子に接続されている。
【0044】
図2Aの付着防止機構は、上述の図1Dの付着防止機構12dと同じ構造であり、加工面10の上方に設けられた略円筒形状の付着防止機構の外周面に磁界発生部13が設けられている。磁界発生部13により発生する磁力線17は、円筒形状の付着防止機構の吸着板14の中央の孔から密度の濃い磁力線が加工面9全面へ広がり分布する。
【0045】
図2Bの付着防止機構は、上述の図2Aの付着防止機構に対し、加工対象物9の加工面10の端縁部外周近傍に磁界発生部16を追設したものである。このような構成とすることにより、磁界発生部13および16により発生する磁力線17は、円筒形状の付着防止機構の吸着板14の中央の孔から磁束密度の濃い磁力線が加工面9全面へ広がる。
【0046】
図2C,Dの付着防止機構は、図2Bに示した付着防止機構に対し、例えば、略円筒形状を構成する吸着板14および磁界発生部13の径を加工対象物9の大きさよりも大きくしたものであり、これにより加工面10から吸着板14へ向かう強力な発散磁場が形成される。ここで、図2Cの付着防止機構は、略円筒形状の吸着板14の外周面の磁界発生部13と加工対象物9の加工面10の端縁部外周近傍の磁界発生部16を備えるが、これに対し、図2Dの付着防止機構は、略円筒形状の吸着板14の外周面に磁界発生部13を設けていない構造となっている。
【0047】
上述の図2A,B,C、Dような付着防止機構の構成により、それぞれ磁界を発生させておき、加工対象物9の加工面10へレーザビーム26を照射すると、加工対象物9表面の分解・蒸発した物質が微粒子となって飛散・放出される。磁界を発生させることにより、図中の磁力線17でそれぞれ表わしているような、加工対象物9と付着防止機構の間に向かう磁場が生じる。このような磁場中では、プラズマ中の電子18は磁力線17に絡みつくようにして磁力線方向に運動する。
【0048】
そして、この電子18によって生じる内部電界によって、イオンも磁力線17に沿って移動し、加工飛散物が吸着板(プレート)14に堆積される。このように、積極的に吸着板(プレート)14へ加工飛散物を吸着・堆積することにより、デブリ15が加工面10へ再付着することを防止することができる。
【0049】
また作用として、プラズマ中の活性の高さによる加工面10へのクリーニング作用もあることから、デブリの付着防止との相乗効果もある。
【0050】
磁場は電磁コイルや電磁石、永久磁石等(好ましくは600ガウス以上)を使用し、吸着板(プレート)14はSUS304やSUS316等の防錆、耐腐食性のある金属が望ましい。また、電磁コイル等を使用した場合は発熱による影響を抑制する為、磁界発生部13近傍の吸着板14内部に、例えば、図2Cに示すような循環水による冷却機構29等を設けることが望ましい。
【0051】
次に、図3を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の例につき、説明する。図3において、図1および図2に対応する部分については同一符号を付しその詳細説明は省略する。
【0052】
従来の技術でも述べたように、減圧加工容器(減圧チャンバー)を用いた減圧雰囲気(例えば、真空度10[Pa](10−2[Torr])程度)でのレーザ加工において、加工対象物の物質によってはデブリの発生を低減できるとされている。一方、加工対象物の物質によりデブリの発生を広い範囲に薄く発生すると報告されている。そして、デブリの問題を低減するレーザ加工の技術として、レーザ加工を行なうエネルギー密度より低いエネルギー密度のレーザ光を照射しデブリを除去する技術が、例えば特開平6−339784号公報等に開示されている。
【0053】
しかしながら、上記方法では加工対象物の物質により、デブリを完全に除去することができない。また、加工対象物が多層構造である場合、デブリ除去時のエネルギー密度で下層膜にダメージをあたえてしまうこともある。
【0054】
そこで、本発明による付着防止機構を、減圧加工容器を用いた減圧雰囲気下(例えば、真空度10〜10−2[Pa](10−2〜10−4[Torr])程度)にて使用し、この問題を解消するようにする。具体的には、例えば、上面から見たとき中央に図6に示すレーザ光照射装置11からのレーザ光26が通る孔が設けられ全体として略円筒形状をなす吸着板14を配置するとともに、加工対象物9の加工面10の端縁部外周近傍に磁界発生部16を設置した付着防止機構および加工対象物9を、減圧加工容器19に収納し、吸着板14をアース端子27に接続する。尚、図3例に適用される付着防止機構は上記の例に限るものではない。
【0055】
減圧加工容器19には、レーザビーム26が入射する透過窓部材20を設けるとともに、この容器内に雰囲気を供給する供給管21および容器内の雰囲気を排気する排気管22を設置する。
【0056】
透過窓部材20は、減圧加工容器19の開口側から入射されるレーザビーム26を透過する材料で形成されている。具体的には、たとえば、レーザ光源に波長が248nmのKrFエキシマレーザを用いた場合には、KrFエキシマレーザに対して透過率の高い合成石英ガラス、波長が193nmのArFエキシマレーザを用いた場合には、フッ化カルシウム等で形成されたものを使用する。尚、各光学系には各波長(レーザ種)に耐性のある材料、処理を施したミラー、レンズ等を用いることは周知である。
【0057】
以上のような構成において、減圧加工容器を用いた減圧雰囲気下にて本例のデブリ付着防止機構を使用することで、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板14に加工飛散物を堆積させることにより、加工面10にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面に堆積後にデブリを除去するが必要なく、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【0058】
次に、図4を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。図4Aは本発明レーザ加工装置の一例の断面図を示し、図4Bは図4Aのレーザ加工装置の下面図を示す。図4A,Bにおいて、図1〜図3に対応する部分については同一符号を付しその詳細説明は省略する。
【0059】
図3例にて本発明によるデブリ付着防止機構を、減圧加工容器19を用いた減圧雰囲気下にて使用する実施形態を示したが、加工対象物が大型化(大型基板)した場合、減圧加工容器の大型化とともにスループットの問題が生じ、量産化で採用する場合の課題となっていた。
【0060】
そこで、例えば、本出願人が出願した特願2002−318870号に記載のような部分真空機構を応用した減圧雰囲気下にて、本例のデブリ付着防止機構を用いるようにする。
【0061】
図4Aに示すように、加工対象物9の加工面10の端縁部外周近傍に磁界発生部16を設置し、例えば図6に示すようなレーザ光照射装置11からのレーザビーム26が加工対象物9に照射される直前のレーザ光路上に、加工面10と近接して、レーザビーム26が透過する透過窓部材20を備える略円筒形状の、アルミニウムまたはステンレスなどからなる部分真空機構を備える吸着板14(図中、斜線部分)を配置する。
【0062】
この部分真空機構を備える吸着板14は、レーザビーム26の照射方向軸に沿って中心孔32が設けられた略円筒形状をしており、図4Bに示すように、吸着板14の底部14aの中心に配置され透過窓部材20を透過したレーザビーム26が通過する中心孔32の外周部周辺の同心円周上には数箇所の排気孔31が開けられ、この排気孔31を通して部分真空機構を構成する吸着板14に外付けの粗引きポンプ30によって真空引きし、加工面10表面周辺の雰囲気の排気を行う如くする。吸着板14はアース端子27に接続しておくようにする。
【0063】
部分真空機構を備えた吸着板14により、簡単な構成で加工面10周辺近傍を減圧雰囲気とし、この減圧雰囲気でレーザ光照射することで、アブレーションにより発生したデブリは底部14aの排気孔31より吸引され、吸着板14内に取り込まれ、さらに、粗引きポンプ30に取り込まれる。
【0064】
このように、部分真空機構による減圧雰囲気下にて、本例のデブリ付着防止機構を用いることにより、加工対象物の大型化にスループットの問題を解決し、また、デブリの再付着を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【0065】
次に、図3を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。
【0066】
通常、雰囲気中でのレーザ加工において、例えばヘリウム雰囲気中での加工では、加工対象物の物質によってはデブリ自体を減少できるとされている。また、加工対象物の物質により、レーザ照射時に分解・蒸発した物質が微粒子となって飛散・放出する噴出速度が、空気中での速度よりも速いために加工飛散物が遠くに分散され、見かけ上のデブリ減少したように見えるとされる。しかし、加工飛散物は加工面に再付着されるため、加工面に堆積後にデブリを除去する必要がある。
【0067】
そこで、本例は雰囲気中におけるレーザ加工が必要な場合に、本例の付着防止機構を用いるようにしたものであり、装置の構成としては、図3例に示すものが流用できる。
【0068】
減圧用途でなく、気体を封止するチャンバーとして減圧加工容器19を利用し、供給管21から雰囲気ガスを供給して、加工面10表面近傍が雰囲気ガスで満たされたタイミングで、レーザ光照射装置11からのレーザビーム26を加工面10に照射し、レーザ加工を行う。
【0069】
このように、加工対象物の物質により、雰囲気中におけるレーザ加工が必要な場合、本例の付着防止機構を用いることで、吸着板14にデブリを堆積させることにより、加工領域周辺11にデブリが堆積しないので、堆積後に除去するという工程が必要がなく、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【0070】
本例における雰囲気ガスとして、例えばヘリウム(He)、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)等が用いられる。
【0071】
次に、図5を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。図5において、図1〜図4に対応する部分については同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0072】
気流制御機構として、流体を排気(吸引)、もしくは送出・排気する手段を有し、アブレーション加工により、加工対象物の加工表面へのデブリの堆積を防止するレーザ加工方法として、例えば特開平9−192870号公報、特開平10−20509号公報、特開平10−99978号公報等に開示されている。しかし、加工飛散物は加工面に再付着されるため、加工面に堆積後にデブリを除去する必要がある。
【0073】
そこで、流体を排気(吸引)、もしくは送出・排気する手段を有し、アブレーション加工により、加工対象物の加工表面へのデブリの堆積を防止するレーザ加工方法に、本発明によるデブリの付着防止機構を用い、その構成を図5に示す。
【0074】
図5において、39は加工容器(チャンバー)を示し、内部中央に加工対象物9が配置されている。加工容器39の上面には加工対象物10の加工面9に対し照射する、レーザ光照射装置11からのレーザビーム26が透過する透過窓部材20が設けられている。
【0075】
また、上述してきた例では、付着防止機構は、磁場を発生させたとき、図2に示すような加工面10に照射されるレーザビーム26の軸に略沿って磁力線17が分布するようにされていたものを、本例は、図5に示すように、磁界発生部13で磁場を発生させたときの磁力線17の向きが、レーザビーム26と略直交するような位置に付着防止機構を配置する。換言すると、例えば図2Aに示す付着防止機構を、図5では時計回りに90°旋回させ加工対象物9の右側に配置している。そして、加工容器39内の雰囲気が、この付着防止機構の略円筒形状の吸着板14の中心孔および排気手段28を介して、外部へ排気されるようになされている。
【0076】
加工容器39の左側面には、酸素などの気体を送出する気流制御部23が設けられ、加工対象物9の横方向から、酸素などの気体が加工面10表面に沿うように送出される。そして、加工面10表面を通過した酸素などの気体は、略円筒形状の吸着板14の開口部28aから排気手段28を介して、排気されるようになされる。
【0077】
排気手段28は所定の曲率半径(R)を有し、吸着板14の中心孔を通る磁力線17に乗って運ばれたデブリがこの曲部に設けられた吸着板25にぶつかって吸引されるようになされている。この吸着板14および25をそれぞれアース端子27に接続しておく。
【0078】
以上のような構成において、透過窓部材20を透過して加工対象物9の加工面10にレーザビーム26を照射すると、レーザアブレーションにより、レーザビーム26が照射された加工領域から飛散した加工飛散物15が発生する。このとき、気流制御部23から酸素などの気体が送出されており、気流の流れ24を発生させ、加工飛散物15をこの流れに乗せて吸着板14の開口部28aへと導く。
【0079】
吸着板14の開口部に導かれた加工飛散物15の一部は、ここで吸着板14に吸着され、さらに残りの加工飛散物15は、排気手段28によって、この排気手段28の曲部に設けられた吸着板25に効率よく吸着される。
【0080】
このように、本例によるデブリの付着防止機構を用いることで、アブレーション加工により、加工対象物9の加工面10から分解・蒸発した加工飛散物15を積極的に吸着板14および25に堆積することで、加工飛散物15の再付着(デブリ)を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【0081】
本例において、送出される気体として、例えば酸素(O2)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、等が用いられる。
【0082】
また、上述例の気流制御部23をイオン源として利用し、イオン化に周知技術のイオンガン(イオン銃)等を用いたイオン制御機構を構成する。加工面10のレーザ光照射領域から飛散した加工飛散物15がイオン源23によるイオン雰囲気によってイオン化され、磁力線17による吸着板14への吸着・堆積をより効率よく積極的に行うことができ、この加工飛散物15の再付着(デブリ)を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【0083】
以上述べたように、本例によれば、レーザ光による、アブレーションもしくは熱溶融によるレーザ加工時に熱的な影響を少なくして加工面のデブリの付着を防止することができる。
この結果、精密なレーザ加工が実現でき、しかもデブリの付着を防止することができるという優れた効果を提供することが可能になり、レーザ加工の応用が拡がり、微細パターンを高精度でありながら低コストで形成することが可能となる。
【0084】
上述した実施の形態の例の説明において、加工対象物を水平に、レーザ照射方向を垂直で示したが、加工対象物を垂直に、レーザ照射方向を水平にすることも可能であり、これに限るものではない。
【0085】
尚、本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることは勿論である。
【0086】
【発明の効果】
斯かる本発明によれば、レーザ光による、アブレーションもしくは熱溶融によるレーザ加工時に熱的な影響を少なくして、加工面のデブリの付着を防止することができる。
この結果、本発明によれば、精密なレーザ加工が実現でき、しかもデブリの付着を防止することができるという優れた効果を提供することが可能になり、レーザ加工の応用が拡がり、微細パターンを高精度でありながら低コストで形成することができる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明レーザ加工装置の付着防止機構の構造の例を示すそれぞれ断面図および上面図である。
【図2】本発明レーザ加工装置の付着防止機構によりそれぞれ発生する磁場の様子を示す断面図である。
【図3】本発明レーザ加工装置の実施の形態の例を示す線図である。
【図4】本発明レーザ加工装置の実施の形態の他の例を示す線図である。
【図5】本発明レーザ加工装置の実施の形態の他の例を示す線図である。
【図6】レーザ光照射装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1・・・・レーザ光源、9・・・・加工対象物、10・・・・加工面、11・・・・レーザ光照射装置、12a,12b,12c,12d・・・・付着防止機構、13・・・・磁界発生部、14・・・・吸着板(プレート)、15・・・・加工飛散物(デブリ)、16・・・・磁界発生部、17・・・・磁力線、18・・・・電子、19・・・・減圧加工容器、20‥‥透過窓部材、21・・・・供給管、22・・・・排気管、23・・・・気流制御部(イオン源)、25・・・・吸着板(プレート)、26・・・・レーザビーム(レーザ光)、28・・・・排気手段、30‥‥粗引きポンプ、31・・・・排気孔、32‥‥中心孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing method and apparatus for irradiating a surface of a processing target with a laser beam and performing processing by ablation or thermal melting.
[0002]
[Prior art]
In general, an excimer laser has a high photon energy capable of breaking a chemical bond, and uses a short-wavelength laser having a short wavelength by a photochemical decomposition or photothermal decomposition process called ablation. The object to be processed can be removed and finely processed while minimizing the influence. Laser processing technology by such ablation has attracted attention. By irradiating an object to be processed with an excimer laser beam whose energy density (fluence) is adjusted, various materials such as plastic (polymer material), metal, and ceramics can be finely processed by ablation.
[0003]
In ablation processing by excimer laser light irradiation, flying objects adhere to the periphery of the processing area from the surface of the processing target irradiated with the laser light. This scattered or attached matter is called debris. If debris is attached, desired processing quality and processing accuracy may not be obtained.
[0004]
As a method of reducing the debris, various methods are known, such as a method of suppressing generation of processing scattered matter itself, a method of reducing the accumulation of debris, and a method of removing debris after the accumulation.
[0005]
It is known that it is effective to blow an assist gas together with laser light irradiation on a processing target in order to reduce the generation amount of processing scattered matter (for example, see Patent Document 1).
[0006]
Further, as a method of controlling the generation itself of the processing splatter, a method of dispersing the processing splatter with a predetermined atmospheric gas or preventing re-adhesion is known. It is also known that processing under a reduced pressure of a predetermined degree of vacuum can significantly reduce the amount of deposition due to deposition.
[0007]
As a method of removing debris after deposition, there is known a method of irradiating ultraviolet laser light at a lower energy density than at the time of laser processing to remove generated debris. This method is considered to be effective when debris is easily removed (for example, see Patent Document 2).
[0008]
In addition, as a technique for preventing debris from adhering to the object to be processed, a liquid such as water is brought into contact with the surface of the object to be ablated, and a laser beam is irradiated onto the surface of the object through this liquid. In addition, there is known a method in which generated debris is suspended in a liquid, and the debris is washed away together with the liquid after processing is completed.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-9-192870
JP-A-6-339784
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, these methods described above are considered to be effective in reducing the accumulation of debris and in reducing the amount of processing scattered matter, but it is necessary to remove the debris after the deposition around the processing area. There was an inconvenience. Further, in ablation processing in a liquid, there is a possibility that floating debris may re-adhere to the surface of the processing object, and there is a disadvantage that the debris cannot be completely prevented from adhering to the surface of the processing object. Was.
[0011]
In view of such a point, the present invention provides a method of irradiating a laser beam onto a surface of an object to be processed and performing ablation or heat melting to reattach processing debris generated by laser processing to the processed surface (debris). ) Is proposed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The laser processing method of the present invention is directed to a laser processing method of irradiating a surface of a processing object with laser light to perform processing by ablation or thermal melting. It is characterized in that objects and debris are positively deposited on the adsorption plate using a magnetic field.
[0013]
Further, the laser processing method of the present invention is directed to a laser processing method of irradiating a laser beam onto a surface of an object to be processed by ablation or heat melting. On the surface of the object to be processed, processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region are positively deposited on the suction plate using a magnetic field. Alternatively, the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.
[0014]
Further, the laser processing method of the present invention is such that, in a laser processing method of irradiating a laser beam to a surface of an object to be processed by ablation or thermal melting, the object to be processed is processed under an atmospheric gas. The present invention is characterized in that processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.
[0015]
Further, the laser processing method of the present invention is a laser processing method of irradiating a laser beam onto the surface of a processing target, and performing processing by ablation or heat melting, and discharges or sends / discharges a fluid on the surface of the processing target, It is necessary to create a flow of air current on the surface of this processing object, put the processing scattered matter and debris generated from the laser beam irradiation area on this flow of air, and further actively deposit it on the adsorption plate using a magnetic field. It is a feature.
[0016]
Further, the laser processing method of the present invention is a laser processing method of irradiating a laser beam onto a surface of a processing object to perform processing by ablation or heat melting. The present invention is characterized in that the processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area of the target are ionized and positively deposited on the attraction plate using a magnetic field.
[0017]
According to the present invention, the debris does not adhere to or accumulate on the processed surface by suppressing the diffusion of the scattered and released processed scattered materials and efficiently depositing the processed scattered materials on the suction plate. The step of removing the debris after the debris is deposited on the processed surface as described above can be eliminated.
[0018]
The laser processing apparatus of the present invention is directed to a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of an object to be processed by ablation or heat melting. It has an adhesion preventing mechanism for positively depositing objects and debris on an adsorption plate using a magnetic field.
[0019]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam to the surface of a processing target, and performs processing by ablation or heat melting. The surface of the object to be processed in the decompression processing container has an anti-adhesion mechanism for actively depositing processing debris and debris generated from a laser light irradiation area on an attraction plate using a magnetic field. It is a feature.
[0020]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing target to perform processing by ablation or thermal melting, and a processing container that processes the processing target under an atmospheric gas. An anti-adhesion mechanism that positively deposits processing debris and debris generated from the laser irradiation area on the surface of the processing object in the processing container using a magnetic field on the suction plate. It is assumed that.
[0021]
In addition, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing target to perform processing by ablation or heat melting, and discharges or sends / discharges a fluid on the surface of the processing target, An airflow control mechanism that creates a flow of airflow on the surface of the processing object, and puts processing scattered objects and debris generated from the laser beam irradiation area on this flow of airflow, and further actively uses the magnetic field to apply force to the adsorption plate. And an adhesion preventing mechanism for depositing.
[0022]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing object to perform processing by ablation or heat melting. It is characterized by having an ion control mechanism that ionizes the scattered objects and debris generated from the laser light irradiation area of the target object, and an adhesion prevention mechanism that positively deposits on the adsorption plate using a magnetic field. is there.
[0023]
According to the present invention, the debris does not adhere to or accumulate on the processed surface by suppressing the diffusion of the scattered and released processed scattered materials and efficiently depositing the processed scattered materials on the suction plate. The step of removing the debris after the debris is deposited on the processed surface as described above can be eliminated.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a laser light irradiation device applied to the laser processing device of the present example. The laser light irradiation device 11 includes a
[0026]
The
[0027]
Excimer lasers are significantly different from YAG lasers (fundamental wave: 1.06 μm), CO2 lasers (10.6 μm), and the like used for laser processing using thermal energy, in that the oscillation wavelength of laser light is in the ultraviolet region. That is. In addition, the excimer laser is essentially a pulse oscillation, and has a short pulse (several ns to several tens ns or less).
[0028]
Excimer lasers use a short-pulse laser with a short wavelength to perform processing that is not easily affected by heat during the photochemical decomposition and photothermal decomposition processes called ablation. Become sharp. On the other hand, the YAG laser and the CO2 laser have a large thermal effect, and the peripheral portion of the processing becomes round due to the heat and does not become an end face.
[0029]
Furthermore, the excimer laser has an approximately 10 × 10 mm dimension in which the initial beam cross section is substantially rectangular, and this laser beam is reduced, or the area is increased or increased according to the processing purpose by a beam shaper. be able to. By increasing the area, a relatively large area can be processed collectively. Therefore, an excimer laser is suitable for processing a large area at the same time.
[0030]
When the size is reduced, high-definition fine processing can be performed. By patterning the processing surface of the processing object by the step-and-repeat method, it is possible to process a relatively large area. The beam shaper 5 shapes the
[0031]
The mask 6 has a predetermined pattern for passing the
[0032]
The projection lens 7 projects the
[0033]
The stage 8 is disposed on the projection lens 7 so that the
[0034]
In the laser irradiation device 11 having the above-described configuration, by using an excimer laser as the
[0035]
Therefore, an adhesion prevention mechanism described later provided near the processing surface of the
[0036]
Hereinafter, the configuration of the adhesion preventing mechanism for preventing the processing scattered
[0037]
As shown in the top view (a), the
[0038]
As shown in FIG. 1B, the
[0039]
As shown in the top view (a) and the cross-sectional view (b), the adhesion preventing mechanism 12c in FIG. 1C has a U-shape when viewed from above, and the magnetic field generating portion is provided outside the U-shape. 13 and the inside of the
[0040]
As shown in the top view (a) and the cross-sectional view (b), the
[0041]
The shape of the
[0042]
Although not shown, the surface shape of the suction plate (plate) 14 has irregularities with a surface roughness of about 25S to 100S [μm] larger than the fine particle diameter of the processing scattered object, and the processing scatter once absorbed. Processing and treatment are performed so that objects and deposits such as debris do not peel or detach due to a difference in linear expansion coefficient or the like.
[0043]
Next, FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D are cross-sectional views showing states of magnetic fields generated by the adhesion preventing mechanism of the laser processing method and apparatus of the present invention. 2, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. In the drawing, each of the adhesion preventing mechanisms has a
[0044]
The adhesion preventing mechanism of FIG. 2A has the same structure as the above-described
[0045]
2B is different from the above-described adhesion preventing mechanism in FIG. 2A in that a
[0046]
2C and FIG. 2D, for example, the diameter of the
[0047]
2A, 2B, 2C, and 2D, when a magnetic field is generated and the
[0048]
The ions also move along the lines of
[0049]
In addition, since there is also a cleaning effect on the
[0050]
The magnetic field uses an electromagnetic coil, an electromagnet, a permanent magnet or the like (preferably 600 gauss or more), and the attraction plate (plate) 14 is preferably a metal having rust prevention and corrosion resistance such as SUS304 or SUS316. When an electromagnetic coil or the like is used, in order to suppress the influence of heat generation, it is desirable to provide, for example, a
[0051]
Next, an example of an embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 3, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0052]
As described in the related art, a reduced-pressure atmosphere (for example, a degree of vacuum of 10 [Pa] (10 -2 [Torr])), it is said that the generation of debris can be reduced depending on the material of the object to be processed. On the other hand, it has been reported that the generation of debris is thinly generated in a wide range depending on the material of the object to be processed. As a laser processing technique for reducing the problem of debris, a technique for irradiating a laser beam having an energy density lower than the energy density at which laser processing is performed to remove debris is disclosed in, for example, JP-A-6-339784. I have.
[0053]
However, in the above method, debris cannot be completely removed due to the substance of the object to be processed. Further, when the processing target has a multilayer structure, the energy density at the time of debris removal may damage the lower layer film.
[0054]
Therefore, the anti-adhesion mechanism according to the present invention is provided under a reduced-pressure atmosphere using a reduced-pressure processing vessel (for example, a -2 [Pa] (10 -2 -10 -4 [Torr])) to solve this problem. Specifically, for example, a hole through which the
[0055]
The
[0056]
The
[0057]
In the above configuration, by using the debris adhesion prevention mechanism of the present example in a reduced pressure atmosphere using a reduced pressure processing container, the scattering of the scattered and released processing scattered materials is suppressed, and the adsorption is efficiently performed. By depositing the processing scattered matter on the
[0058]
Next, another embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a sectional view of an example of the laser processing apparatus of the present invention, and FIG. 4B is a bottom view of the laser processing apparatus of FIG. 4A. 4A and 4B, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0059]
FIG. 3 shows an embodiment in which the debris adhesion preventing mechanism according to the present invention is used in a reduced-pressure atmosphere using the reduced-
[0060]
Therefore, for example, the debris adhesion preventing mechanism of the present example is used in a reduced pressure atmosphere to which a partial vacuum mechanism is applied as described in Japanese Patent Application No. 2002-318870 filed by the present applicant.
[0061]
As shown in FIG. 4A, a magnetic
[0062]
The
[0063]
With the
[0064]
As described above, under the reduced pressure atmosphere by the partial vacuum mechanism, by using the debris adhesion preventing mechanism of this example, it is possible to solve the problem of throughput in increasing the size of the processing object, and also to prevent the re-adhesion of debris, Good processing quality and processing accuracy can be obtained.
[0065]
Next, another embodiment of the laser processing method and apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0066]
In general, in laser processing in an atmosphere, for example, in processing in a helium atmosphere, it is said that debris itself can be reduced depending on a substance to be processed. Also, depending on the material of the processing object, the spouting speed at which the material decomposed and evaporated during laser irradiation becomes fine particles and scatters and emits is faster than the speed in the air, so that the processing scattered material is dispersed far away and apparently It is said that the upper debris seems to have been reduced. However, since the processing scattered matter is re-attached to the processing surface, it is necessary to remove debris after depositing on the processing surface.
[0067]
Therefore, in this embodiment, when laser processing in an atmosphere is necessary, the adhesion preventing mechanism of this embodiment is used, and the configuration shown in FIG. 3 can be used as the configuration of the apparatus.
[0068]
The laser beam irradiation apparatus is used not for the decompression purpose but for supplying the atmospheric gas from the
[0069]
As described above, when laser processing in an atmosphere is required due to the substance of the processing target, the debris is deposited on the
[0070]
Helium (He), argon (Ar), neon (Ne), or the like is used as the atmosphere gas in this example.
[0071]
Next, another example of the embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 5, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0072]
As an airflow control mechanism, there is a means for exhausting (suctioning) or sending / exhausting a fluid, and as a laser processing method for preventing the accumulation of debris on a processing surface of a processing target by ablation processing, see, for example, These are disclosed in JP-A-192870, JP-A-10-20509, JP-A-10-99978, and the like. However, since the processing scattered matter is re-attached to the processing surface, it is necessary to remove debris after depositing on the processing surface.
[0073]
Therefore, a laser processing method that has means for exhausting (suctioning) or sending and exhausting a fluid and for preventing debris from accumulating on a processing surface of a processing target by ablation processing is provided with a debris adhesion preventing mechanism according to the present invention. And its configuration is shown in FIG.
[0074]
In FIG. 5,
[0075]
Further, in the example described above, the adhesion preventing mechanism causes the
[0076]
An
[0077]
The exhaust means 28 has a predetermined radius of curvature (R) so that debris carried on the magnetic lines of
[0078]
In the above configuration, when the
[0079]
A part of the processing scattered
[0080]
As described above, by using the debris adhesion preventing mechanism according to the present embodiment, the processing scattered
[0081]
In this example, as the gas to be delivered, for example, oxygen (O2), helium (He), neon (Ne), argon (Ar), or the like is used.
[0082]
Further, the
[0083]
As described above, according to this example, it is possible to reduce the thermal effect during laser processing by ablation or thermal melting by laser light and to prevent debris from adhering to the processed surface.
As a result, it is possible to provide an excellent effect that precise laser processing can be realized and debris can be prevented from being adhered. It can be formed at cost.
[0084]
In the description of the example of the embodiment described above, the object to be processed is shown horizontally and the laser irradiation direction is shown vertically, but the object to be processed can be made vertically and the laser irradiation direction can be made horizontal. It is not limited.
[0085]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0086]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the thermal effect at the time of laser processing by ablation or thermal melting by laser light, and to prevent debris from adhering to the processed surface.
As a result, according to the present invention, it is possible to provide an excellent effect that accurate laser processing can be realized and debris can be prevented from being adhered. There is an advantage that it can be formed at low cost while having high accuracy.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a cross-sectional view and a top view, respectively, showing an example of the structure of an adhesion preventing mechanism of a laser processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a magnetic field generated by an adhesion preventing mechanism of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of the embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another example of the embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a laser light irradiation device.
[Explanation of symbols]
1
Claims (20)
加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
A laser processing method characterized by actively depositing processing debris and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object on a suction plate using a magnetic field.
大気中において加工飛散物・デブリの再付着を防止するレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1,
Laser processing method to prevent re-adhesion of processing scattered matter and debris in the atmosphere.
前記加工対象物を減圧加工容器を用いた減圧雰囲気にて加工するようにし、
前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The processing object is processed in a reduced pressure atmosphere using a reduced pressure processing container,
A laser processing method, wherein processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on the surface of the processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.
前記減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うようにしたことを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 3,
A laser processing method, wherein the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.
前記加工対象物を雰囲気ガスの下で加工するようにし、
前記加工対象物の表面にて、前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The object to be processed is processed under an atmosphere gas,
A laser processing method, characterized in that a processing scattered object and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of the processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.
前記加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、前記加工対象物の表面に気流の流れをつくり、 レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、前記気流の流れに乗せ、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The fluid on the surface of the processing object is discharged or sent / discharged to form an airflow on the surface of the processing object, and processing scattered objects and debris generated from a laser light irradiation area are put on the flow of the airflow. And a laser processing method characterized by positively depositing on an attraction plate using a magnetic field.
前記加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、前記加工対象物の前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化し、
磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
Sends and discharges ions to the surface of the processing object, ionizes processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area of the processing object,
A laser processing method characterized by actively depositing on an attraction plate using a magnetic field.
前記吸着板にて一部の加工飛散物およびデブリの未付着が発生した場合、前記加工飛散物およびデブリが前記吸着板を通過後の経路上に、新たに吸着板を設け、
前記新たに設けた吸着板に、前記未付着の加工飛散物およびデブリを積極的に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 6 or 7,
If some of the processing scattered matter and debris do not adhere to the suction plate, the processing scattered matter and debris are newly provided on the path after passing through the suction plate,
The laser processing method, wherein the unattached processing scattered matter and debris are positively deposited on the newly provided suction plate.
前記吸着板は、電磁石または永久磁石により磁場を発生させ、飛散を防止する形状により効率的に加工飛散物およびデブリを堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1, 3, 5, 6, or 7,
A laser processing method, wherein the attracting plate generates a magnetic field by an electromagnet or a permanent magnet, and efficiently deposits processing debris and debris in a shape that prevents scattering.
前記吸着板の表面形状は、所定表面粗さの凹凸を有しており、吸着された加工飛散物やデブリの堆積物の剥離・離脱を防止する加工・処理が施されていることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1, 3, 5, 6, or 7,
The surface shape of the suction plate has irregularities of a predetermined surface roughness, and has been subjected to processing and treatment for preventing separation and detachment of the adsorbed scattered work and debris deposits. Laser processing method.
加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A laser processing apparatus having an adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object on a suction plate using a magnetic field.
大気中において加工飛散物・デブリの再付着を防止することを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11,
A laser processing apparatus characterized by preventing re-adherence of processing scattered matter and debris in the atmosphere.
前記加工対象物を減圧雰囲気にて加工する減圧加工容器と、
前記減圧加工容器内の前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A reduced pressure processing container for processing the processing object in a reduced pressure atmosphere,
On the surface of the object to be processed in the decompression processing container, having an adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region on an attraction plate using a magnetic field. Characteristic laser processing equipment.
前記減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 13,
A laser processing apparatus wherein the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.
前記加工対象物を雰囲気ガスの下で加工する加工容器と、
前記加工容器内の前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A processing container for processing the processing object under an atmospheric gas,
An adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region on a surface of the processing object in the processing container using a magnetic field. Laser processing equipment.
前記加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、前記加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、前記気流の流れに乗せる気流制御機構と、
さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
The fluid on the surface of the processing object is discharged or sent / discharged to form an airflow on the surface of the processing object, and the processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area are put on the flow of the airflow. Airflow control mechanism,
A laser processing apparatus, further comprising an adhesion preventing mechanism for positively depositing on the suction plate using a magnetic field.
前記加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、前記加工対象物の前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化するイオン制御機構と、
磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
An ion control mechanism that sends and discharges ions to the surface of the processing target, and ionizes processing scattered objects and debris generated from the laser light irradiation region of the processing target,
A laser processing apparatus comprising: an adhesion preventing mechanism that positively deposits on an attraction plate using a magnetic field.
前記吸着板にて一部の加工飛散物およびデブリの未付着が発生した場合、前記加工飛散物およびデブリが前記吸着板を通過後の経路上に、新たに吸着板を設け、
前記新たに設けた吸着板に、前記未付着の加工飛散物およびデブリを積極的に堆積させることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 16 or 17,
If some of the processing scattered matter and debris do not adhere to the suction plate, the processing scattered matter and debris are newly provided on the path after passing through the suction plate,
A laser processing apparatus, wherein the non-adhered processing scattered matter and debris are positively deposited on the newly provided suction plate.
前記吸着板は、電磁石または永久磁石により磁場を発生させ、飛散を防止する形状により効率的に加工飛散物およびデブリを堆積させることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11, 13, 15, 16, or 17,
A laser processing apparatus, wherein the attracting plate generates a magnetic field by an electromagnet or a permanent magnet, and efficiently deposits scattered objects and debris in a shape that prevents scattering.
前記吸着板の表面形状は、所定表面粗さの凹凸を有しており、吸着された加工飛散物やデブリの堆積物の剥離・離脱を防止する加工・処理が施されていることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11, 13, 15, 16, or 17,
The surface shape of the suction plate has irregularities of a predetermined surface roughness, and has been subjected to processing and treatment for preventing separation and detachment of the adsorbed scattered work and debris deposits. Laser processing equipment.
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