JP2005262230A - レーザ加工方法及びその装置、並びに構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源10から出射したパルスレーザ光L1の波長分布を制御し、該波長分布が制御されたパルスレーザ光L2を波長に依存して空間的に異なる位置に伝播させ、該伝播させたパルスレーザ光を被加工物40表面の複数箇所の加工部位40d,40eに照射して複数箇所の加工部位40d,40eを同時にレーザ加工する。
【選択図】図1
Description
1.高精度なマスクの作製が困難であること
2.遮光部が存在するため光利用効率が悪いこと
3.1つのマスクに対して1つのパターンしか得ることが出来ないため柔軟性に乏しいこと
があげられる。
1.回折光学素子の作製が困難であり、コストが高いこと
2.スペックルノイズがあらわれること
3.ひとつの回折光学素子に対して1つの集光パターンしか得ることが出来ず柔軟性に乏しいこと
4.複数の集光点それぞれの相対的な照射強度や、照射位置を変えることが出来ないこと
といった点があげられる。
1.リソグラフィ方式で必要な、レジスト塗布や現像等の工程を必要としないシンプルな工程であり、コスト、量産性が高い
2.真空を必要とせず、大気中、各種ガス中、液体中等での加工が可能である
3.反応性ガスを必要としないクリーンなプロセスである
4.レーザの集光により微細化が容易である
5.光学系の調整により加工領域の空間的制御が容易である
6.レーザパルス数の制御により、加工量の制御が容易である
7.短パルスレーザを用いることで、高速な反応を利用することができる
8.高いエネルギー密度を生成することが容易であり、様々な材料の加工が可能である
1.リソグラフィ方式で必要な、レジスト塗布や現像等の工程を必要としないシンプルな工程であり、コスト、量産性が高い
2.真空を必要とせず、大気中、各種ガス中、液体中等での加工が可能である
3.反応性ガスを必要としないクリーンなプロセスである
4.レーザの集光により微細化が容易である
5.光学系の調整により加工領域の空間的制御が容易である
6.レーザパルス数の制御により、加工量の制御が容易である
7.短パルスレーザを用いることで、高速な反応を利用することができる
8.高いエネルギー密度を生成することが容易であり、様々な材料の加工が可能である
等があげられる。
1.リソグラフィ方式で必要な、レジスト塗布や現像等の工程を必要としないシンプルな工程であり、コスト、量産性が高い
2.真空を必要とせず、大気中、各種ガス中、液体中等での加工が可能である
3.反応性ガスを必要としないクリーンなプロセスである
4.レーザの集光により微細化が容易である
5.光学系の調整により加工領域の空間的制御が容易である
6.レーザパルス数の制御により、加工量の制御が容易である
7.短パルスレーザを用いることで、高速な反応を利用することができる
8.高いエネルギー密度を生成することが容易であり、様々な材料の加工が可能である
等の利点があげられる。
1.リソグラフィ方式で必要な、レジスト塗布や現像等の工程を必要としないシンプルな工程であり、コスト、量産性が高い
2.真空を必要とせず、大気中、各種ガス中、液体中等での加工が可能である
3.反応性ガスを必要としないクリーンなプロセスである
4.レーザの集光により微細化が容易である
5.光学系の調整により加工領域の空間的制御が容易である
6.レーザパルス数の制御により、加工量の制御が容易である
7.短パルスレーザを用いることで、高速な反応を利用することができる
8.高いエネルギー密度を生成することが容易であり、様々な材料の加工が可能である
20 波長分布制御手段
20a 強度調整機構
20b 波長分布制御光学系
30 光伝播手段
30a ミラー
30b 波長によって伝播が異なる素子を含む光学系
40 被加工物
40a 構造体
40b 透明体
40c 多数の加工穴
50 ステージ
60 コンピュータ
201 回折格子
202 回折格子
203 空間的波長選択手段
204 回折格子
205 回折格子
206 偏光分離素子
207 プリズム
208 プリズム
209 1/4波長板
210 反射ミラー
211 DMD素子
301 回折光学素子
L1 入射光
L2 波長分布が制御されたレーザ光
La ある波長aに対する伝播光
Lb ある波長bに対する伝播光
Claims (23)
- 光源から出射したパルスレーザ光の波長分布を制御し、
該波長分布が制御されたパルスレーザ光を波長に依存して空間的に異なる位置に伝播させ、
該伝播させたパルスレーザ光を被加工物表面の複数箇所の加工部位に照射して該複数箇所の加工部位を同時にレーザ加工することを特徴とするレーザ加工方法。 - 前記レーザ加工がアブレーションによる材料の直接加工であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工方法。
- 前記パルスレーザ光を走査してレーザ加工することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工方法。
- 前記レーザ加工によって被加工物に微細穴を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ加工方法。
- 前記レーザ加工によって被加工物に屈折率変化領域を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザ加工方法。
- パルスレーザ光を出射する光源と、
該光源から出射したパルスレーザ光の波長分布を制御する波長分布制御手段と、
該波長分布制御手段により波長分布が制御されたパルスレーザ光を、該波長に依存して空間的に異なる位置に伝播させる光伝播手段とを備え、
該光伝播手段により伝播されたパルスレーザ光を被加工物表面の複数箇所の加工部位に照射して同時にレーザ加工することを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記レーザ加工がアブレーションによる材料の直接加工であることを特徴とする請求項6に記載のレーザ加工装置。
- 前記光伝播手段として、回折型の光学素子を用いることを特徴とする請求項6又は7に記載のレーザ加工装置。
- 前記パルスレーザ光の走査手段を備えていることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記波長分布制御手段が一つ以上の波長フィルタで構成されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記波長分布制御手段が、前記パルスレーザ光の波長を分散する波長分散素子と波長が分散されたパルスレーザ光の波長を選択する空間的波長選択手段との組を少なくとも一組以上備えていることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記波長分散素子が回折格子であることを特徴とする請求項11に記載のレーザ加工装置。
- 前記波長分散素子がプリズムであることを特徴とする請求項11に記載のレーザ加工装置。
- 前記空間的波長選択手段が光の透過率を制限するフォトマスクであることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記フォトマスクを移動させる移動手段を備え、時間的に選択波長を変化させることを特徴とする請求項14に記載のレーザ加工装置。
- 前記空間的波長選択手段が空間強度変調器であることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記空間強度変調器が、透過型液晶と偏光分離素子とで構成されていることを特徴とする請求項16に記載のレーザ加工装置。
- 少なくともレーザ光の強度あるいは波長ごとのレーザ光強度を調整する強度調整手段を備えていることを特徴とする請求項11に記載のレーザ加工装置。
- 前記光源が極短パルスレーザであることを特徴とする請求項6〜18のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記光源が広帯域で発振するレーザであることを特徴とする請求項6〜18のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記パルスレーザ光の波長を変換する波長変換手段を有し、該波長変換手段により波長帯域を広くしたパルスレーザ光を光源として利用することを特徴とする請求項6〜18のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 請求項4又は5に記載のレーザ加工方法により、被加工物の加工部位に前記微細穴又は屈折率変化領域が形成されていることを特徴とする構造体。
- 微細穴を有する構造体又は屈折率変化領域を有する構造体を製造する構造体の製造方法であって、
請求項4又は5記載のレーザ加工方法を使用して被加工物をレーザ加工し、前記微細穴又は屈折率変化領域を形成することを特徴とする構造体の製造方法。
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DE102020132797A1 (de) | 2020-12-09 | 2022-06-09 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Vorrichtung zum Bearbeiten eines Materials |
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