JP2005324215A - Laser beam machining method and laser beam machining apparatus - Google Patents

Laser beam machining method and laser beam machining apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2005324215A
JP2005324215A JP2004143338A JP2004143338A JP2005324215A JP 2005324215 A JP2005324215 A JP 2005324215A JP 2004143338 A JP2004143338 A JP 2004143338A JP 2004143338 A JP2004143338 A JP 2004143338A JP 2005324215 A JP2005324215 A JP 2005324215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
laser beam
laser
substrate
nitrogen
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.)
Pending
Application number
JP2004143338A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Koshiishi
亮 輿石
Naoji Nada
直司 名田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2004143338A priority Critical patent/JP2005324215A/en
Publication of JP2005324215A publication Critical patent/JP2005324215A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining method and a laser beam machining apparatus capable of enhancing the machining efficiency, preventing damage to a base material, and realizing excellent thin films. <P>SOLUTION: A glass substrate 11 having an insulating film 12 formed thereon is irradiated with laser beams LB to machine the insulating film 12. The nitrogen molar concentration in a vicinity of the position of irradiation of laser beams LB above the glass substrate 11 is set to be higher than that of the atmosphere. Removal of the insulating film 12 is promoted by the reaction of nitrogen with the insulating film 12. The insulating film 12 is efficiently machined even when laser beams LB of low energy are used, and damage to the glass substrate 11 as a base material are also prevented. When a metallic film such as a wire deposited on the insulating film 12 is machined, the metallic film is machined while a part in a vicinity of the position of irradiation of laser beams LB on the glass substrate 11 is evacuated through an exhaust hole 71 of a local exhaust mechanism 70. The nitrogen molar concentration in a vicinity of the position of irradiation of laser beams LB is reduced, and damage to the insulating film 12 are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板上の薄膜に対してレーザ光を照射することにより欠陥修正などを行うレーザ加工方法および装置に関する。   The present invention relates to a laser processing method and apparatus for correcting defects by irradiating a thin film on a substrate with laser light.

従来、基板上に形成された薄膜のパターニング方法の一つとして、ナノ秒オーダーのパルス幅のレーザ光を照射することにより薄膜を除去するレーザ加工法が知られている。このレーザ加工法は、半導体製造において、または液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造において、フォトマスクの欠陥修正、カラーフィルタの修正、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板の配線修正などに用いられている。   Conventionally, as one method for patterning a thin film formed on a substrate, a laser processing method is known in which a thin film is removed by irradiating laser light having a pulse width on the order of nanoseconds. This laser processing method is used for correcting defects in photomasks, correcting color filters, correcting wiring on TFT (Thin Film Transistor) substrates, etc. in semiconductor manufacturing or in manufacturing liquid crystal or organic electroluminescence displays. .

レーザ加工法による加工を行うためのレーザ加工装置は、カラーフィルタの修正や基板の配線修正などの多様な用途に対応するため、一般的に、YAGレーザの第3高調波である波長355nmを用いている。   A laser processing apparatus for processing by a laser processing method generally uses a wavelength of 355 nm, which is the third harmonic of a YAG laser, in order to cope with various uses such as color filter correction and substrate wiring correction. ing.

しかしながら、波長355nmのレーザ光を用いた場合、配線などの金属膜の加工には適しているが、絶縁膜の加工が困難であった。なぜなら、通常、絶縁膜は波長355nmにおける吸収が少ないからである。そのため、絶縁膜の加工を行うことができたとしても、その加工速度が著しく遅く、加工を行うには高エネルギーを必要とするという問題があった。この問題に対処するため、例えば、絶縁膜に対して吸収の高い、YAGレーザの第4高調波である波長266nmを用いることも提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−224878号公報(第0006段落など)
However, when a laser beam having a wavelength of 355 nm is used, it is suitable for processing a metal film such as a wiring, but it is difficult to process an insulating film. This is because the insulating film usually has little absorption at a wavelength of 355 nm. Therefore, even if the insulating film can be processed, the processing speed is remarkably slow, and there is a problem that high energy is required for processing. In order to cope with this problem, for example, it has been proposed to use a wavelength of 266 nm, which is the fourth harmonic of a YAG laser, which is highly absorbed by the insulating film (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-224878 A (paragraph 0006, etc.)

しかしながら、波長266nmのレーザ光を使用した場合、絶縁膜だけでなく、下地であるガラス基板も加工されてしまうおそれがあるという問題が生じていた。   However, when a laser beam having a wavelength of 266 nm is used, there is a problem that not only the insulating film but also the glass substrate as a base may be processed.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、加工効率を高め、下地の損傷を防いで目的とする薄膜を良好に加工することができるレーザ加工方法および装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a laser processing method and apparatus capable of improving the processing efficiency and preventing the damage of the base and processing the target thin film satisfactorily. It is in.

本発明による第1のレーザ加工方法は、絶縁膜または金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより薄膜を加工するものであって、加工すべき薄膜の構成材料に応じて基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御した状態で加工を行うものである。本発明による第2および第3のレーザ加工方法は、この第1のレーザ加工方法を、加工目的に応じて更に具体化したものである。 A first laser processing method according to the present invention processes a thin film by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including an insulating film or a metal film are formed. The processing is performed in a state where the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is controlled in accordance with the constituent material. The second and third laser processing methods according to the present invention further embody the first laser processing method according to the processing purpose.

本発明による第2のレーザ加工方法は、絶縁膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより絶縁膜を加工するものであって、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を大気よりも高くした状態で絶縁膜の加工を行うようにしたものである。このとき、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を44モル/m3 より大きくすることが好ましい。44モル/m3 は大気圧下での窒素モル濃度である。 According to a second laser processing method of the present invention, an insulating film is processed by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including the insulating film are formed. The insulating film is processed with the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position being higher than that in the atmosphere. At this time, the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the laser beam irradiation position on the substrate is preferably set to be higher than 44 mol / m 3 . 44 mol / m 3 is the nitrogen molar concentration under atmospheric pressure.

本発明による第3のレーザ加工方法は、金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより金属膜を加工するものであって、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍を真空排気した状態で金属膜の加工を行うようにしたものである。   According to a third laser processing method of the present invention, a metal film is processed by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including the metal film are formed. The metal film is processed while the vicinity of the irradiation position is evacuated.

本発明によるレーザ加工装置は、絶縁膜または金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板を支持する載置台と、載置台に支持された基板に向けてレーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光を透過させるための窓を有し、載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所加工部と、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍に窒素(N2 )を供給する窒素供給機構を有し、加工すべき薄膜の構成材料に応じて基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御する窒素制御手段とを備えたものである。 A laser processing apparatus according to the present invention includes a mounting table that supports a substrate on which one or more thin films including an insulating film or a metal film are formed, a laser light source that generates laser light toward the substrate supported by the mounting table, A local processing part having a window for transmitting laser light and being relatively displaceable with respect to the surface of the substrate on the mounting table, and supplying nitrogen (N 2 ) in the vicinity of the irradiation position of the laser light on the substrate And a nitrogen control means for controlling the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate according to the constituent material of the thin film to be processed.

本発明による第1のレーザ加工方法、または本発明によるレーザ加工装置では、加工すべき薄膜の構成材料に応じて基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度が制御されるので、レーザ光の照射位置に存在する窒素と薄膜、特に絶縁膜との反応速度の大小が、加工目的に応じて最適に制御される。特に、絶縁膜が窒化物により構成されている場合には有効である。   In the first laser processing method according to the present invention or the laser processing apparatus according to the present invention, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser light on the substrate is controlled according to the constituent material of the thin film to be processed. The reaction rate between nitrogen and the thin film, particularly the insulating film, existing at the irradiation position is optimally controlled according to the processing purpose. This is particularly effective when the insulating film is made of nitride.

本発明による第2のレーザ加工方法では、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度が大気よりも高くされた状態で絶縁膜の加工が行われるので、窒素と絶縁膜との反応により絶縁膜の除去が促進される。 In the second laser processing method according to the present invention, since the insulating film is processed in a state where the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is higher than the atmosphere, nitrogen and the insulating film are processed. The removal of the insulating film is promoted by the reaction.

本発明による第3のレーザ加工方法では、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍が真空排気された状態で金属膜の加工が行われるので、レーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度が低下し、金属膜が加工されてその下地となる薄膜または基板が露出してもそれらと窒素との反応速度が遅くなる。よって、下地の損傷が防止される。   In the third laser processing method according to the present invention, since the metal film is processed in a state where the vicinity of the laser light irradiation position on the substrate is evacuated, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the laser light irradiation position is reduced, Even if the metal film is processed to expose the thin film or substrate serving as the base, the reaction rate between the metal film and nitrogen is reduced. Therefore, damage to the base is prevented.

本発明の第1のレーザ加工方法、または本発明のレーザ加工装置によれば、加工すべき薄膜の構成材料に応じて基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度を制御するようにしたので、レーザ光の照射位置に存在する窒素と加工すべき薄膜との反応速度の大小を、加工目的に応じて最適に制御することができる。よって、同一波長のレーザ光を用いても、絶縁膜や金属膜など種々の材料よりなる薄膜を効率よく加工することができ、下地の損傷も避けることができる。   According to the first laser processing method of the present invention or the laser processing apparatus of the present invention, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is controlled according to the constituent material of the thin film to be processed. Therefore, the magnitude of the reaction rate between nitrogen existing at the irradiation position of the laser beam and the thin film to be processed can be optimally controlled according to the processing purpose. Therefore, even when laser beams having the same wavelength are used, thin films made of various materials such as insulating films and metal films can be processed efficiently, and damage to the base can be avoided.

本発明の第2のレーザ加工方法によれば、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を大気よりも高くした状態で絶縁膜の加工を行うようにしたので、窒素と絶縁膜との反応により絶縁膜の除去を促進させることができる。よって、低エネルギーのレーザ光を用いても絶縁膜を効率良く加工することができ、下地の損傷も効果的に防止することができる。 According to the second laser processing method of the present invention, the insulating film is processed in a state where the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is higher than the atmosphere. The removal of the insulating film can be promoted by the reaction between the insulating film and the insulating film. Therefore, the insulating film can be processed efficiently even when using low-energy laser light, and damage to the base can be effectively prevented.

本発明の第3のレーザ加工方法によれば、基板上におけるレーザ光の照射位置近傍を真空排気した状態で金属膜の加工を行うようにしたので、レーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度を低下させ、金属膜が加工されて下地となる薄膜または基板が露出してもそれらと窒素との反応速度を遅くすることができる。よって、下地の損傷を防止することができる。   According to the third laser processing method of the present invention, since the metal film is processed in a state where the vicinity of the laser light irradiation position on the substrate is evacuated, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the laser light irradiation position is set. Even if the metal film is processed and the thin film or the substrate serving as a base is exposed, the reaction rate between the metal film and nitrogen can be reduced. Therefore, damage to the base can be prevented.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るレーザ加工方法を工程順に表した断面図である。このレーザ加工方法は、例えば、液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなどのディスプレイパネルの製造において、例えば液晶の窓部の形成に用いられるものである。まず、図1(A)に示したように、例えば、絶縁膜12が形成されたガラス基板11を用意する。絶縁膜12は、例えば、積層方向における厚み(以下、単に「厚み」という。)が約500nmであり、窒化シリコン(SiN)などの窒化物により構成されている。絶縁膜12を構成する他の窒化物の例としては、例えば、窒化チタン(TiN)および窒化アルミニウム(AlN)が挙げられる。なお、絶縁膜12は、窒化物のほか、酸化窒化シリコン(SiOx y (0<x<1,0<y<1))などの酸化窒化物、または酸化シリコン(SiO2 )などの酸化物により構成されていてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the laser processing method according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. This laser processing method is used, for example, for forming a liquid crystal window in the manufacture of a display panel such as a liquid crystal or an organic electroluminescence display. First, as shown in FIG. 1A, for example, a glass substrate 11 on which an insulating film 12 is formed is prepared. For example, the insulating film 12 has a thickness in the stacking direction (hereinafter, simply referred to as “thickness”) of about 500 nm, and is made of nitride such as silicon nitride (SiN). Examples of other nitrides constituting the insulating film 12 include titanium nitride (TiN) and aluminum nitride (AlN). The insulating film 12 is not only nitride but also oxynitride such as silicon oxynitride (SiO x N y (0 <x <1, 0 <y <1)) or oxide such as silicon oxide (SiO 2 ). You may be comprised by the thing.

次いで、図2に示したレーザ加工装置により、ガラス基板11に対してレーザ光を照射する。このレーザ加工装置は、例えば、ガラス基板11を支持する載置台20と、レーザ光LBを発生するレーザ光源30と、載置台20上のガラス基板11の表面に対して相対的に変位可能な局所加工部40と、加工すべき薄膜の構成材料に応じてガラス基板11上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御する窒素制御部50とを備えている。 Next, the glass substrate 11 is irradiated with laser light by the laser processing apparatus shown in FIG. This laser processing apparatus includes, for example, a mounting table 20 that supports the glass substrate 11, a laser light source 30 that generates a laser beam LB, and a locally displaceable relative to the surface of the glass substrate 11 on the mounting table 20. A processing unit 40 and a nitrogen control unit 50 for controlling the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the glass substrate 11 in accordance with the constituent material of the thin film to be processed are provided.

載置台20は、例えばX−Yステージにより構成され、ガラス基板11を局所加工部40に対して相対的に移動させ、絶縁膜12の所望の位置にレーザ光LBを照射させることができるようになっている。また、載置台20には、ガラス基板11の載置、交換などの際に局所加工部40を待避させるための図示しない待避部が設けられている。   The mounting table 20 is constituted by, for example, an XY stage so that the glass substrate 11 can be moved relative to the local processing unit 40 and a desired position of the insulating film 12 can be irradiated with the laser beam LB. It has become. Further, the mounting table 20 is provided with a retracting section (not shown) for retracting the local processing section 40 when the glass substrate 11 is mounted or replaced.

レーザ光源30は、例えば、YAGレーザの第3高調波光源であり、波長355nmのレーザ光LBを発生するものである。また、レーザ光源30と局所加工部40との間には、照射光学系として、例えば、レーザ光LBを整形する図示しないアパーチャ等と共に、レーザ光LBの進行方向を変更するミラー31およびレーザ光LBを集光する対物レンズ32が配置されている。なお、対物レンズ32は、絶縁膜12の加工状況を観察するための観察部を構成している。   The laser light source 30 is, for example, a third harmonic light source of a YAG laser, and generates laser light LB having a wavelength of 355 nm. Further, between the laser light source 30 and the local processing unit 40, as an irradiation optical system, for example, an aperture (not shown) that shapes the laser light LB, a mirror 31 that changes the traveling direction of the laser light LB, and the laser light LB. Is disposed. The objective lens 32 constitutes an observation unit for observing the processing state of the insulating film 12.

局所加工部40は、略円板状の形状を有し、その中央には窓41およびレーザ照射室42が設けられている。窓41は、レーザ光LBを透過させるためのものであり、例えば、レーザ光LBに対して透過性を有するガラスなどの透明材料により構成されている。レーザ照射室42は、窓41により塞がれると共にガラス基板11側が開放されている。   The local processing unit 40 has a substantially disk shape, and a window 41 and a laser irradiation chamber 42 are provided at the center thereof. The window 41 is for transmitting the laser beam LB, and is made of, for example, a transparent material such as glass having transparency to the laser beam LB. The laser irradiation chamber 42 is closed by the window 41 and the glass substrate 11 side is opened.

窒素制御部50は、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍に窒素の圧縮ガスG1を供給する窒素供給機構60を有しており、加工すべき薄膜の構成材料に応じてガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御するものである。これにより、このレーザ加工装置では、レーザ光LBの照射位置に存在する窒素と加工すべき薄膜との反応速度の大小が、加工目的に応じて最適に制御されるようになっている。 The nitrogen control unit 50 includes a nitrogen supply mechanism 60 that supplies a compressed nitrogen gas G1 in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, and the glass substrate 11 corresponds to the constituent material of the thin film to be processed. The nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB is controlled. Thereby, in this laser processing apparatus, the magnitude of the reaction speed between nitrogen existing at the irradiation position of the laser beam LB and the thin film to be processed is optimally controlled according to the processing purpose.

また、窒素制御部50は、例えば、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍を局所的に真空排気する局所排気機構70と、パージガスG2を局所加工部40の窓41に吹き付けるパージガス供給機構80とを備えている。   Further, the nitrogen control unit 50 includes, for example, a local exhaust mechanism 70 that locally evacuates the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, and a purge gas supply mechanism that blows the purge gas G2 onto the window 41 of the local processing unit 40. 80.

窒素供給機構60は、窒素の圧縮ガスG1により局所加工部40をTFT基板11に対して浮上させるものである。また、窒素供給機構60は、圧縮ガスG1によりレーザ照射室42への外気の侵入を遮断するガスカーテン機構としての機能も有しており、窓41と共にレーザ照射室42を密閉し、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍を外気から遮断するようになっている。   The nitrogen supply mechanism 60 floats the local processing portion 40 with respect to the TFT substrate 11 with the compressed gas G1 of nitrogen. Further, the nitrogen supply mechanism 60 also has a function as a gas curtain mechanism that blocks the intrusion of outside air into the laser irradiation chamber 42 by the compressed gas G1, and seals the laser irradiation chamber 42 together with the window 41, and the glass substrate 11 The vicinity of the irradiation position of the above laser beam LB is shielded from the outside air.

窒素供給機構60は、局所加工部40の載置台20側の面に通気部61を備え、この通気部61により、圧縮ガス供給源(図示せず)からの圧縮ガスG1を載置台20上のガラス基板11に向けて吹き出すようになっている。通気部61は、圧縮ガスG1を吹き出すため、図示しないが多数の空孔により構成されている。通気部61は、圧縮ガスG1を均一に放出するため例えば多孔質材料により構成されていることが好ましい。多孔質材料としては、例えば多孔質金属、多孔質セラミックスあるいは多孔質合成樹脂が好ましく、中でも多孔質アルミニウム(Al)がより好ましい。   The nitrogen supply mechanism 60 includes a ventilation part 61 on the surface of the local processing unit 40 on the mounting table 20 side, and the ventilation part 61 allows compressed gas G1 from a compressed gas supply source (not shown) to be placed on the mounting table 20. It blows out toward the glass substrate 11. Although the ventilation part 61 blows out compressed gas G1, it is comprised by many holes (not shown). The ventilation part 61 is preferably made of, for example, a porous material in order to uniformly release the compressed gas G1. As the porous material, for example, a porous metal, a porous ceramic, or a porous synthetic resin is preferable, and among these, porous aluminum (Al) is more preferable.

また、窒素供給機構60は、局所加工部40の載置台20側の面に、レーザ照射室42方向へ向かって流れてくる圧縮ガスG1を圧縮ガス吸引口62から吸引排気する圧縮ガス吸引口62を有している。窒素供給機構60は、図示しない弁などで圧縮ガスG1の圧力または流量と圧縮ガス吸引口62からの吸引量とを調整することにより、局所加工部40の浮上量を制御することができるようになっている。なお、窒素供給機構60は、圧縮ガス吸引口62から吸引された圧縮ガスG1を排気処理する排気処理部(図示せず)を備えている。 Further, the nitrogen supply mechanism 60 has a compressed gas suction port 62 for sucking and exhausting the compressed gas G1 flowing toward the laser irradiation chamber 42 from the compressed gas suction port 62 on the surface of the local processing unit 40 on the mounting table 20 side. have. The nitrogen supply mechanism 60 can control the flying height of the local processing unit 40 by adjusting the pressure or flow rate of the compressed gas G1 and the suction amount from the compressed gas suction port 62 using a valve or the like (not shown). It has become. The nitrogen supply mechanism 60 includes an exhaust processing unit (not shown) that exhausts the compressed gas G1 sucked from the compressed gas suction port 62.

局所排気機構70は、例えば、排気孔71を備えている。排気孔71は、レーザ照射室42に向かって流れてきた圧縮ガスG1を吸引して真空排気するものである。なお、局所排気機構70は、排気孔71から吸引された圧縮ガスG1などを排気処理する排気処理部(図示せず)を備えている。   The local exhaust mechanism 70 includes an exhaust hole 71, for example. The exhaust hole 71 sucks the compressed gas G1 flowing toward the laser irradiation chamber 42 and evacuates it. The local exhaust mechanism 70 includes an exhaust processing unit (not shown) that exhausts the compressed gas G1 and the like sucked from the exhaust hole 71.

パージガス供給機構80は、窓41に飛散物が付着してしまうことを防止するため、アルゴン(Ar)などの不活性ガスよりなるパージガスG2を窓41に吹き付けるものである。パージガス供給機構80は、パージガス供給源(図示せず)からのパージガスG2をレーザ照射室42へと導入するパージガス供給路81を備えている。なお、本実施の形態のように絶縁膜12を加工対象とする場合には、パージガスG2として窒素を利用してもよい。   The purge gas supply mechanism 80 blows a purge gas G2 made of an inert gas such as argon (Ar) onto the window 41 in order to prevent scattered matter from adhering to the window 41. The purge gas supply mechanism 80 includes a purge gas supply path 81 for introducing a purge gas G2 from a purge gas supply source (not shown) into the laser irradiation chamber 42. Note that when the insulating film 12 is to be processed as in the present embodiment, nitrogen may be used as the purge gas G2.

図3は、局所加工部40を載置台20側から見た底面図である。なお、図3では、局所加工部40および通気部61の識別を容易とするために、それらに図2と同一の斜線をそれぞれ付している。圧縮ガス吸引口62および通気部61は、窓41に近い方からこの順に、窓41を中心とした同心環状に配置されている。   FIG. 3 is a bottom view of the local processing unit 40 as viewed from the mounting table 20 side. In FIG. 3, in order to easily identify the local processing portion 40 and the ventilation portion 61, they are respectively given the same oblique lines as those in FIG. 2. The compressed gas suction port 62 and the ventilation portion 61 are arranged concentrically with the window 41 as the center in this order from the side closer to the window 41.

このレーザ加工装置は、例えば、以下のように動作する。   This laser processing apparatus operates, for example, as follows.

まず、絶縁膜12が形成されたガラス基板11が、載置台20に載置されると、窒素供給機構60により、例えば0.15MPaの圧縮ガスG1が通気部61を介してガラス基板11に向けて吹き出される。これにより、局所加工部40が浮上する。このように局所加工部40を予め浮上させておくことにより、局所加工部40とのガラス基板11とが接触しないようにして、ガラス基板11の損傷を防止することができる。また、このとき、圧縮ガスG1の一部がレーザ照射室42内に流れ込み、レーザ照射室42内、すなわちガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射予定位置近傍の窒素モル濃度が大気よりも高くなる。この窒素モル濃度は、例えば44モル/m3 より大きくすることが好ましい。なお、局所排気機構70の排気孔71による真空排気は行われない。窒素モル濃度を大気よりも高くするためである。 First, when the glass substrate 11 on which the insulating film 12 is formed is mounted on the mounting table 20, a compressed gas G 1 of, for example, 0.15 MPa is directed toward the glass substrate 11 through the ventilation portion 61 by the nitrogen supply mechanism 60. And blown out. Thereby, the local process part 40 floats. In this way, by causing the local processing portion 40 to float in advance, it is possible to prevent the glass substrate 11 from being damaged by preventing the local processing portion 40 from coming into contact with the glass substrate 11. At this time, a part of the compressed gas G1 flows into the laser irradiation chamber 42, and the nitrogen molar concentration in the laser irradiation chamber 42, that is, in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, becomes higher than the atmosphere. . The nitrogen molar concentration is preferably larger than 44 mol / m 3 , for example. Note that vacuum exhaust is not performed by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70. This is because the molar concentration of nitrogen is higher than that of the atmosphere.

続いて、パージガス供給機構80によりレーザ照射室42内にパージガスG2として例えば50ccmのアルゴン(Ar)ガスが導入される。   Subsequently, for example, 50 ccm of argon (Ar) gas is introduced as the purge gas G2 into the laser irradiation chamber 42 by the purge gas supply mechanism 80.

そののち、載置台20によりガラス基板11が局所加工部40の下方に移動し、レーザ光源30からのレーザ光LBが絶縁膜12の所望の位置に照射される。レーザ光LBのエネルギーは例えば4.0J/cm2 以上とする。これにより、図1(B)に示したように、絶縁膜12が除去される。この工程が繰り返されることにより、絶縁膜12が所望の形状に加工される。ここでは、レーザ照射室42内、すなわちガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度が大気よりも大きくされた状態で絶縁膜12の加工が行われるので、レーザ光LBのエネルギーが例えば4.0J/cm2 以上と比較的低くても、窒素と絶縁膜12との反応により絶縁膜12の除去が促進される。また、下地であるガラス基板11の損傷も防止される。 After that, the glass substrate 11 is moved below the local processing unit 40 by the mounting table 20, and the laser beam LB from the laser light source 30 is irradiated to a desired position of the insulating film 12. The energy of the laser beam LB is, for example, 4.0 J / cm 2 or more. Thereby, the insulating film 12 is removed as shown in FIG. By repeating this process, the insulating film 12 is processed into a desired shape. Here, since the processing of the insulating film 12 is performed in a state where the nitrogen molar concentration in the laser irradiation chamber 42, that is, in the vicinity of the irradiation position of the laser light LB on the glass substrate 11, is larger than the atmosphere, the energy of the laser light LB is increased. However, even if it is relatively low, such as 4.0 J / cm 2 or more, the removal of the insulating film 12 is promoted by the reaction between nitrogen and the insulating film 12. Moreover, damage to the glass substrate 11 which is a base is also prevented.

このように本実施の形態では、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を大気よりも高くした状態で絶縁膜12の加工を行うようにしたので、窒素と絶縁膜12との反応により絶縁膜12の除去を促進させることができる。よって、低エネルギーのレーザ光LBを用いても絶縁膜12を効率良く加工することができ、下地であるガラス基板11の損傷も効果的に防止することができる。   As described above, in this embodiment, since the insulating film 12 is processed in a state where the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 is higher than the atmosphere, the nitrogen and the insulating film 12 are processed. The removal of the insulating film 12 can be promoted by the reaction. Therefore, the insulating film 12 can be efficiently processed even when the low-energy laser beam LB is used, and damage to the glass substrate 11 that is a base can be effectively prevented.

(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態に係るレーザ加工方法を工程順に表した断面図である。このレーザ加工方法は、ガラス基板11に、絶縁膜12だけでなく、その上に金属膜13が積層されており、この金属膜13が加工対象となっていることを除いては、第1の実施の形態で説明したレーザ加工方法と同様である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the laser processing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. In this laser processing method, not only the insulating film 12 but also a metal film 13 is laminated on the glass substrate 11, and the metal film 13 is an object to be processed. This is the same as the laser processing method described in the embodiment. Accordingly, the corresponding components will be described with the same reference numerals.

まず、図4(A)に示したように、例えば、絶縁膜12の上に金属膜13が積層されたガラス基板11を用意する。金属膜13は、液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの配線パターンとして用いられるものであり、例えば、厚みが500nm程度であり、アルミニウム(Al)により構成されている。   First, as shown in FIG. 4A, for example, a glass substrate 11 in which a metal film 13 is stacked on an insulating film 12 is prepared. The metal film 13 is used as a wiring pattern such as a liquid crystal or an organic electroluminescence display. For example, the metal film 13 has a thickness of about 500 nm and is made of aluminum (Al).

次いで、図2に示したレーザ加工装置により、ガラス基板11に対してレーザ光を照射する。すなわち、絶縁膜12が形成されたガラス基板11が、載置台20に載置されると、窒素供給機構60により、例えば0.2MPaの圧縮ガスG1が通気部61を介してガラス基板11に向けて吹き出され、局所加工部40が浮上する。   Next, the glass substrate 11 is irradiated with laser light by the laser processing apparatus shown in FIG. That is, when the glass substrate 11 on which the insulating film 12 is formed is mounted on the mounting table 20, for example, a compressed gas G 1 of 0.2 MPa is directed toward the glass substrate 11 through the ventilation portion 61 by the nitrogen supply mechanism 60. Are blown out, and the locally processed portion 40 rises.

続いて、パージガス供給機構80によりレーザ照射室42内にパージガスG2として例えば50ccmのアルゴン(Ar)ガスが導入される。本実施の形態では金属膜13を加工対象としているので、パージガスG2としては、窒素以外のガス、特にアルゴン(Ar),ヘリウム(He),ネオン(Ne),クリプトン(Kr)またはキセノン(Xe)等の不活性ガスを用いることが好ましい。ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を更に小さくすることができるからである。   Subsequently, for example, 50 ccm of argon (Ar) gas is introduced as the purge gas G2 into the laser irradiation chamber 42 by the purge gas supply mechanism 80. In this embodiment, since the metal film 13 is a processing target, the purge gas G2 is a gas other than nitrogen, particularly argon (Ar), helium (He), neon (Ne), krypton (Kr), or xenon (Xe). It is preferable to use an inert gas such as. This is because the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 can be further reduced.

そののち、圧縮ガス吸引口62から圧縮ガスG1を吸引排気し、局所加工部40のガラス基板10からの浮上高さを例えば10μmとする。これにより、局所加工部40の浮上高さが安定し、浮上の剛性が高まる。また、局所排気機構70の排気孔71から圧縮ガスG1を吸引して真空排気する。これにより、レーザ照射室42内、すなわちガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射予定位置近傍が真空排気された状態となり、窒素モル濃度が低下する。このとき、窒素モル濃度を、例えば44モル/m3 以下とすることが好ましい。 After that, the compressed gas G1 is sucked and exhausted from the compressed gas suction port 62, and the flying height of the local processing unit 40 from the glass substrate 10 is set to 10 μm, for example. Thereby, the flying height of the local processing part 40 is stabilized, and the flying rigidity is increased. Further, the compressed gas G1 is sucked from the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70 and evacuated. As a result, the laser irradiation chamber 42, that is, the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, is evacuated, and the nitrogen molar concentration is lowered. At this time, the nitrogen molar concentration is preferably set to 44 mol / m 3 or less, for example.

そののち、載置台20によりガラス基板11が局所加工部40の下方に移動し、修正すべき短絡部分が局所加工部40に合わせられ、レーザ光源30からのレーザ光LBが短絡部分に照射される。これにより、図4(B)に示したように、金属膜13の短絡部分が切断されて修正される。この工程が繰り返されることにより、金属膜13の短絡部分が順次切断されて修正される。ここでは、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍が真空排気された状態で金属膜13の加工が行われるので、レーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度が低下し、金属膜13が加工されて絶縁膜12が露出しても絶縁膜12と窒素との反応速度が遅くなる。よって、下地としての絶縁膜12の損傷が防止される。   After that, the glass substrate 11 is moved below the local processing unit 40 by the mounting table 20, the short-circuited portion to be corrected is aligned with the local processing unit 40, and the short-circuited portion is irradiated with the laser light LB from the laser light source 30. . Thereby, as shown in FIG. 4B, the short-circuit portion of the metal film 13 is cut and corrected. By repeating this process, the short-circuit portion of the metal film 13 is sequentially cut and corrected. Here, since the metal film 13 is processed in a state where the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 is evacuated, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB decreases, and the metal film 13 is reduced. However, even if the insulating film 12 is exposed, the reaction rate between the insulating film 12 and nitrogen is reduced. Therefore, damage to the insulating film 12 as a base is prevented.

このように本実施の形態では、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍を真空排気した状態で金属膜13の加工を行うようにしたので、レーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を低下させ、金属膜13が加工されて絶縁膜12が露出しても絶縁膜12と窒素との反応速度を遅くすることができる。よって、下地としての絶縁膜12の損傷を防止することができる。   As described above, in this embodiment, since the metal film 13 is processed in a state where the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 is evacuated, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB. Even if the metal film 13 is processed and the insulating film 12 is exposed, the reaction rate between the insulating film 12 and nitrogen can be reduced. Therefore, damage to the insulating film 12 as a base can be prevented.

更に、本発明の具体的な実施例について説明する。   Furthermore, specific examples of the present invention will be described.

(実施例1)
上記第1の実施の形態と同様にして、厚み500nmの窒化シリコンよりなる絶縁膜12が形成されたガラス基板11を用意し(図1(A)参照。)、図2に示したレーザ加工装置により絶縁膜12を加工した(図1(B)参照。)。その際、圧縮ガスG1として150kPa(0.15MPa)の窒素を供給し、パージガスG2としてアルゴンを流量50ccmで導入したが、局所排気機構70の排気孔71による真空排気は行わず、窒素モル濃度が大気(44モル/m3 )より大きくなるようにした。レーザ光LBのエネルギーを変化させ、絶縁膜12を除去するのに必要なレーザ光のエネルギーを調べたところ、4.0J/cm2 以上のエネルギーにて絶縁膜12を除去することができた。また、得られたレーザ加工物について、その断面を膜厚測定装置で測定したところ、絶縁膜12が良好に除去されており、しかもガラス基板11の損傷の発生は認められなかった。絶縁膜12が除去されることにより形成された凹部の表面からの深さは500nmであった。実施例1の結果を表1にまとめて示す。
(Example 1)
Similar to the first embodiment, a glass substrate 11 on which an insulating film 12 made of silicon nitride having a thickness of 500 nm is formed is prepared (see FIG. 1A), and the laser processing apparatus shown in FIG. Thus, the insulating film 12 was processed (see FIG. 1B). At that time, 150 kPa (0.15 MPa) nitrogen was supplied as the compressed gas G1 and argon was introduced as the purge gas G2 at a flow rate of 50 ccm. However, the vacuum exhaust by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70 was not performed, and the nitrogen molar concentration was It was made to become larger than the atmosphere (44 mol / m 3 ). When the energy of the laser beam LB was changed and the energy of the laser beam necessary for removing the insulating film 12 was examined, the insulating film 12 could be removed with an energy of 4.0 J / cm 2 or more. Further, when the cross section of the obtained laser processed product was measured with a film thickness measuring device, the insulating film 12 was removed satisfactorily, and the occurrence of damage to the glass substrate 11 was not recognized. The depth from the surface of the recess formed by removing the insulating film 12 was 500 nm. The results of Example 1 are summarized in Table 1.

Figure 2005324215
Figure 2005324215

(比較例1−1)
圧縮ガスおよびパージガスをいずれも供給せず、かつ局所排気機構の排気孔による真空排気も行わない大気の状態、すなわち窒素モル濃度が大気と同じ(44モル/m3 )になるようにしたことを除いては実施例1と同様にして絶縁膜を加工した。レーザ光のエネルギーを変化させ、絶縁膜を除去するのに必要なレーザ光のエネルギーを調べたところ、6.0J/cm2 以上のエネルギーでも絶縁膜を除去することができなかった。比較例1−1の結果を表1に併せて示す。
(Comparative Example 1-1)
The condition of the atmosphere in which neither compressed gas nor purge gas is supplied and vacuum exhaust by the exhaust hole of the local exhaust mechanism is not performed, that is, the molar concentration of nitrogen is the same (44 mol / m 3 ) as in the atmosphere. Except for this, the insulating film was processed in the same manner as in Example 1. When the energy of the laser beam was changed and the energy of the laser beam necessary for removing the insulating film was examined, the insulating film could not be removed even with an energy of 6.0 J / cm 2 or more. The results of Comparative Example 1-1 are also shown in Table 1.

(比較例1−2)
局所排気機構の排気孔による真空排気を行うことにより窒素モル濃度を大気よりも低くした(44モル/m3 未満)ことを除いては実施例1と同様にして絶縁膜を加工した。レーザ光のエネルギーを変化させ、絶縁膜を除去するのに必要なレーザ光のエネルギーを調べたところ、6.0J/cm2 以上のエネルギーでも絶縁膜を除去することができなかった。比較例1−2の結果を表1に併せて示す。
(Comparative Example 1-2)
The insulating film was processed in the same manner as in Example 1 except that the nitrogen molar concentration was made lower than the atmosphere (less than 44 mol / m 3 ) by performing vacuum evacuation through the exhaust holes of the local exhaust mechanism. When the energy of the laser beam was changed and the energy of the laser beam necessary for removing the insulating film was examined, the insulating film could not be removed even with an energy of 6.0 J / cm 2 or more. The results of Comparative Example 1-2 are also shown in Table 1.

(比較例1−3)
パージガスを供給せず、かつ局所排気機構の排気孔による真空排気を行うことにより窒素モル濃度を大気よりも低くした(44モル/m3 未満)ことを除いては実施例1と同様にして絶縁膜を加工した。レーザ光のエネルギーを変化させ、絶縁膜を除去するのに必要なレーザ光のエネルギーを調べたところ、5.3J/cm2 以上のエネルギーにて絶縁膜を除去することができた。比較例1−3の結果を表1に併せて示す。
(Comparative Example 1-3)
Insulation was performed in the same manner as in Example 1 except that the nitrogen molar concentration was made lower than the atmosphere (less than 44 mol / m 3 ) by supplying vacuum exhaust through the exhaust hole of the local exhaust mechanism without supplying the purge gas. The membrane was processed. When the energy of the laser beam was changed and the energy of the laser beam necessary for removing the insulating film was examined, the insulating film could be removed with an energy of 5.3 J / cm 2 or more. The results of Comparative Example 1-3 are also shown in Table 1.

表1に示したように、実施例1によれば、低エネルギーのレーザ光を用いて絶縁膜12を良好に加工することができ、下地のガラス基板11の損傷も抑えられた。これに対して、比較例1−1,1−2ではレーザ光のエネルギーを高くしても絶縁膜12を除去することができなかった。これは、比較例1−1では基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度が大気と同じであり、窒素と絶縁膜との反応速度が遅かったからであると考えられ、比較例1−2では局所排気機構の排気孔による真空排気を行ったので、ガラス基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素モル濃度が大気よりも低下してしまい、同様に窒素と絶縁膜との反応速度が遅かったからであると考えられる。   As shown in Table 1, according to Example 1, the insulating film 12 could be satisfactorily processed using a low energy laser beam, and damage to the underlying glass substrate 11 was suppressed. In contrast, in Comparative Examples 1-1 and 1-2, the insulating film 12 could not be removed even when the energy of the laser beam was increased. This is considered to be because in Comparative Example 1-1, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate was the same as that in the atmosphere, and the reaction rate between nitrogen and the insulating film was slow. 2, since the vacuum exhaust was performed by the exhaust hole of the local exhaust mechanism, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the glass substrate was lower than that in the atmosphere, and similarly the reaction rate between nitrogen and the insulating film was This is probably because it was late.

更に、比較例1−3では、除去に必要なレーザ光のエネルギーを改善することができなかった。レーザ光の最大エネルギーは使用する光源により異なるが、例えば最大エネルギーを6.0J/cm2 とした場合5.3J/cm2 は約90%に相当し、レーザ光源の使用期間が著しく短くなってしまうおそれがある。このことから、レーザ光のエネルギーを小さくすることができる実施例1のほうが比較例1−3よりも望ましいと考えられる。 Furthermore, in Comparative Example 1-3, the energy of the laser beam necessary for removal could not be improved. The maximum energy of the laser beam varies by a light source to be used, for example, if the maximum energy and 6.0J / cm 2 5.3J / cm 2 corresponds to about 90%, and the life of the laser light source is significantly reduced There is a risk that. From this, it is considered that Example 1 that can reduce the energy of the laser beam is more desirable than Comparative Example 1-3.

すなわち、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍に圧縮ガスG1およびパージガスG2を供給すると共に局所排気機構70の排気孔71による真空排気を行わず、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を大気よりも高くした状態で絶縁膜12の加工を行うようにすれば、窒素と絶縁膜12との反応により絶縁膜12の除去を促進させることができることが分かった。   That is, the compressed gas G1 and the purge gas G2 are supplied in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, and the vacuum exhaust by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70 is not performed, and the irradiation of the laser beam LB on the glass substrate 11 is performed. It has been found that if the insulating film 12 is processed in a state where the nitrogen molar concentration in the vicinity of the position is higher than the atmosphere, the removal of the insulating film 12 can be promoted by the reaction between nitrogen and the insulating film 12.

(実施例2)
上記第2の実施の形態と同様にして、厚み500nmの窒化シリコンよりなる絶縁膜12、および厚み500nmのアルミニウムよりなる金属膜13が形成されたガラス基板11を用意し(図4(A)参照。)、図2に示したレーザ加工装置により金属膜13を加工した(図4(B)参照。)。その際、圧縮ガスG1として0.2MPaの窒素を供給し、圧縮ガス吸引口62による排気を行うことにより局所加工部40の浮上高さを10μmとし、続いて、パージガスG2としてアルゴンを流量50ccmで導入したのち、局所排気機構70の排気孔71による真空排気を行った。得られたレーザ加工物について、その断面を膜厚測定装置で測定したところ、金属膜13のみが良好に除去されており、しかも絶縁膜12の損傷の発生は認められなかった。金属膜13が除去されることにより形成された凹部の表面からの深さは500nmであった。
(Example 2)
Similarly to the second embodiment, a glass substrate 11 is prepared on which an insulating film 12 made of silicon nitride having a thickness of 500 nm and a metal film 13 made of aluminum having a thickness of 500 nm are formed (see FIG. 4A). 2), the metal film 13 was processed by the laser processing apparatus shown in FIG. 2 (see FIG. 4B). At that time, 0.2 MPa of nitrogen is supplied as the compressed gas G1, and the floating height of the local processing unit 40 is set to 10 μm by exhausting through the compressed gas suction port 62. Subsequently, argon is used as the purge gas G2 at a flow rate of 50 ccm. After the introduction, vacuum evacuation was performed by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70. When the cross section of the obtained laser processed product was measured with a film thickness measuring device, only the metal film 13 was removed satisfactorily, and the occurrence of damage to the insulating film 12 was not observed. The depth from the surface of the recess formed by removing the metal film 13 was 500 nm.

(比較例2)
局所排気機構の排気孔による真空排気を行わなかったことを除いては実施例2と同様にして金属膜13を加工した。得られた比較例2のレーザ加工物についても、その断面を膜厚測定装置で測定したところ、金属膜13だけでなく絶縁膜12まで除去されてしまった(図5参照。)。これにより形成された凹部の表面からの深さは1000nmであった。
(Comparative Example 2)
The metal film 13 was processed in the same manner as in Example 2 except that evacuation was not performed by the exhaust holes of the local exhaust mechanism. When the cross section of the obtained laser processed product of Comparative Example 2 was measured with a film thickness measuring device, not only the metal film 13 but also the insulating film 12 was removed (see FIG. 5). The depth from the surface of the recess formed thereby was 1000 nm.

このように本実施例では、比較例2のように絶縁膜12を損傷してしまうことなく、加工対象である金属膜13のみを加工することができた。これは、局所排気機構70の排気孔71による真空排気を行うことにより、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度が大気よりも低下し、窒素と絶縁膜12との反応速度が遅くなったからであると考えられる。   Thus, in this example, it was possible to process only the metal film 13 to be processed without damaging the insulating film 12 as in Comparative Example 2. This is because when the vacuum exhaust is performed by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 is lower than the atmosphere, and the reaction between nitrogen and the insulating film 12 occurs. This is probably because the speed has slowed down.

すなわち、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍に圧縮ガスG1およびパージガスG2を供給すると共に局所排気機構70の排気孔71による真空排気を行い、ガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍が真空排気された状態で金属膜13の加工を行うようにすれば、レーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を低下させ、下地としての絶縁膜12を損傷せずに金属膜13を加工することができることが分かった。   That is, the compressed gas G1 and the purge gas G2 are supplied to the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11, and the vacuum exhaust is performed by the exhaust hole 71 of the local exhaust mechanism 70, thereby the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11. If the metal film 13 is processed while the vicinity is evacuated, the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB is reduced, and the metal film 13 is formed without damaging the insulating film 12 as a base. It turns out that it can be processed.

以上の実施例1,2から、加工目的が絶縁膜12または金属膜13のいずれであるかに応じてガラス基板11上におけるレーザ光LBの照射位置近傍の窒素モル濃度を制御した状態で加工を行うようにすれば、レーザ光LBの照射位置に存在する窒素と絶縁膜12との反応速度を、加工目的に応じて最適に制御することができることが分かった。   From Examples 1 and 2 above, processing is performed with the nitrogen molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam LB on the glass substrate 11 being controlled according to whether the processing purpose is the insulating film 12 or the metal film 13. As a result, it has been found that the reaction rate between the insulating film 12 and nitrogen existing at the irradiation position of the laser beam LB can be optimally controlled according to the processing purpose.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、ガラス基板11上に絶縁膜12のみ、または絶縁膜12および金属膜13のみを設けた場合について説明したが、ガラス基板11と絶縁膜12との間に更に他の薄膜を設けるようにしてもよい。あるいは、ガラス基板11上に金属膜13を直接形成してもよい。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment and examples, the case where only the insulating film 12 or only the insulating film 12 and the metal film 13 are provided on the glass substrate 11 has been described, but between the glass substrate 11 and the insulating film 12 is described. Furthermore, another thin film may be provided. Alternatively, the metal film 13 may be directly formed on the glass substrate 11.

また、例えば、上記実施の形態および実施例では、載置台20により、ガラス基板11を局所加工部40に対して移動させる場合について説明したが、レーザ光源30および局所加工部40をガラス基板11に対して移動させるようにしてもよく、あるいは両方を移動させるようにしてもよい。   For example, in the said embodiment and Example, although the case where the glass substrate 11 was moved with respect to the local process part 40 with the mounting base 20 was demonstrated, the laser light source 30 and the local process part 40 are made into the glass substrate 11. You may make it move with respect to it, or you may make it move both.

更に、例えば、上記実施の形態および実施例では、局所加工部40を圧縮ガスG1を用いた窒素供給機構60により浮上させる場合について説明したが、局所加工部40の浮上方式は圧縮ガスG1による静圧浮上方式に限定されない。加えて、局所加工部40は、例えば支柱等に固定されていてもよい。   Further, for example, in the above-described embodiments and examples, the case where the local processing unit 40 is levitated by the nitrogen supply mechanism 60 using the compressed gas G1 has been described. It is not limited to the pressure levitation method. In addition, the local processing unit 40 may be fixed to, for example, a support column.

加えて、上記実施の形態および実施例では、図3に示したように円板状の局所加工部40に、通気部61および排気孔71を環状に形成するようにしたが、通気部61および排気孔71の形状は環状に限定されず、例えば矩形、三角形などとしてもよい。ただし、環状とすれば製造が容易であるので好ましい。   In addition, in the above-described embodiment and example, the ventilation portion 61 and the exhaust hole 71 are formed in an annular shape in the disk-shaped local processing portion 40 as shown in FIG. The shape of the exhaust hole 71 is not limited to an annular shape, and may be, for example, a rectangle or a triangle. However, an annular shape is preferable because it is easy to manufacture.

更にまた、圧縮ガスG1またはパージガスG2は、上記実施の形態および実施例で説明したガス種に限られず、他のガスでもよい。   Furthermore, the compressed gas G1 or the purge gas G2 is not limited to the gas type described in the above embodiment and examples, and may be other gases.

本発明のレーザ加工方法および装置は、上記実施の形態および実施例で説明したディスプレイ用のガラス基板11の欠陥修正のほか、例えば、フォトマスクの欠陥修正、透明導電性薄膜、例えばITO(Indium Tin Oxide;スズを添加した酸化インジウム)薄膜の電極パターン形成、および薄膜により構成された抵抗またはコイルなどのトリミングにも適用することができる。   The laser processing method and apparatus according to the present invention include, for example, defect correction of a photomask, transparent conductive thin film such as ITO (Indium Tin), in addition to defect correction of the glass substrate 11 for display described in the above embodiments and examples. Oxide (indium oxide added with tin) thin film electrode pattern formation, and trimming of resistors or coils constituted by the thin film can also be applied.

本発明の第1の実施の形態に係るレーザ加工方法を工程順に表す断面図である。It is sectional drawing showing the laser processing method which concerns on the 1st Embodiment of this invention to process order. 図1に示したレーザ加工方法で用いられるレーザ加工装置の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the laser processing apparatus used with the laser processing method shown in FIG. 図2に示した局所加工部をガラス基板側から見た構成を表す底面図である。It is a bottom view showing the structure which looked at the local process part shown in FIG. 2 from the glass substrate side. 本発明の第2の実施の形態に係るレーザ加工方法を工程順に表す断面図である。It is sectional drawing showing the laser processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention to process order. 本発明の比較例2の結果を表す断面図である。It is sectional drawing showing the result of the comparative example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11…ガラス基板、12…絶縁膜、13…金属膜、20…載置台、30…レーザ光源、40…局所加工部、41…窓、42…レーザ照射室、50…窒素制御部、60…窒素供給機構、61…通気部、70…局所排気機構、71…排気孔、80…パージガス供給機構、G1…圧縮ガス、G2…パージガス   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Glass substrate, 12 ... Insulating film, 13 ... Metal film, 20 ... Mounting stand, 30 ... Laser light source, 40 ... Local processing part, 41 ... Window, 42 ... Laser irradiation chamber, 50 ... Nitrogen control part, 60 ... Nitrogen Supply mechanism 61 ... venting portion 70 ... local exhaust mechanism 71 ... exhaust hole 80 ... purge gas supply mechanism G1 ... compressed gas G2 ... purge gas

Claims (10)

絶縁膜または金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより前記薄膜を加工するレーザ加工方法であって、
前記加工すべき薄膜の構成材料に応じて前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御した状態で加工を行う
ことを特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for processing a thin film by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including an insulating film or a metal film are formed,
Processing is performed in a state where the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is controlled according to the constituent material of the thin film to be processed.
絶縁膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより前記絶縁膜を加工するレーザ加工方法であって、
前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を大気よりも高くした状態で前記絶縁膜の加工を行う
ことを特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for processing the insulating film by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including the insulating film are formed,
Processing the insulating film in a state where the nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is higher than the atmosphere.
前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を44モル/m3 より大きくする
ことを特徴とする請求項2記載のレーザ加工方法。
3. The laser processing method according to claim 2, wherein a nitrogen (N 2 ) molar concentration in the vicinity of an irradiation position of the laser beam on the substrate is set larger than 44 mol / m 3 .
前記絶縁膜は窒化物により構成されている
ことを特徴とする請求項2記載のレーザ加工方法。
The laser processing method according to claim 2, wherein the insulating film is made of nitride.
金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板に対してレーザ光を照射することにより前記金属膜を加工するレーザ加工方法であって、
前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍を真空排気した状態で前記金属膜の加工を行う
ことを特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for processing the metal film by irradiating a laser beam onto a substrate on which one or more thin films including the metal film are formed,
The metal film is processed in a state where the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate is evacuated.
前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍に不活性ガスを供給した状態で前記金属膜の加工を行う
ことを特徴とする請求項5記載のレーザ加工方法。
The laser processing method according to claim 5, wherein the metal film is processed in a state where an inert gas is supplied in the vicinity of an irradiation position of the laser beam on the substrate.
前記金属膜と前記基板との間に、窒化物よりなる絶縁膜が形成されている
ことを特徴とする請求項5記載のレーザ加工方法。
The laser processing method according to claim 5, wherein an insulating film made of nitride is formed between the metal film and the substrate.
絶縁膜または金属膜を含む1以上の薄膜が形成された基板を支持する載置台と、
前記載置台に支持された基板に向けてレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光を透過させるための窓を有し、前記載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所加工部と、
前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍に窒素(N2 )を供給する窒素供給機構を有し、前記加工すべき薄膜の構成材料に応じて前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍の窒素(N2 )モル濃度を制御する窒素制御手段と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
A mounting table for supporting a substrate on which one or more thin films including an insulating film or a metal film are formed;
A laser light source for generating laser light toward the substrate supported by the mounting table;
A local processing part having a window for transmitting the laser light and being displaceable relative to the surface of the substrate on the mounting table;
A nitrogen supply mechanism for supplying nitrogen (N 2 ) in the vicinity of the laser beam irradiation position on the substrate, and nitrogen (in the vicinity of the laser beam irradiation position on the substrate in accordance with the constituent material of the thin film to be processed) And N 2 ) a nitrogen control means for controlling the molar concentration.
前記窒素制御手段は、前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍を局所的に真空排気するための局所排気機構を備えた
ことを特徴とする請求項8記載のレーザ加工装置。
The laser processing apparatus according to claim 8, wherein the nitrogen control means includes a local exhaust mechanism for locally evacuating the vicinity of the irradiation position of the laser beam on the substrate.
前記窒素制御手段は、前記基板上におけるレーザ光の照射位置近傍に不活性ガスを供給するためのパージガス供給機構を備えた
ことを特徴とする請求項8記載のレーザ加工装置。

The laser processing apparatus according to claim 8, wherein the nitrogen control unit includes a purge gas supply mechanism for supplying an inert gas in the vicinity of an irradiation position of the laser beam on the substrate.

JP2004143338A 2004-05-13 2004-05-13 Laser beam machining method and laser beam machining apparatus Pending JP2005324215A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004143338A JP2005324215A (en) 2004-05-13 2004-05-13 Laser beam machining method and laser beam machining apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004143338A JP2005324215A (en) 2004-05-13 2004-05-13 Laser beam machining method and laser beam machining apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005324215A true JP2005324215A (en) 2005-11-24

Family

ID=35470977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004143338A Pending JP2005324215A (en) 2004-05-13 2004-05-13 Laser beam machining method and laser beam machining apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005324215A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109909619A (en) * 2019-04-17 2019-06-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 A kind of laser process equipment removing filter coating
KR102319690B1 (en) * 2020-05-12 2021-11-02 주식회사 이오테크닉스 Apparatus for forming hole and method of forming hole

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109909619A (en) * 2019-04-17 2019-06-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 A kind of laser process equipment removing filter coating
CN109909619B (en) * 2019-04-17 2021-10-08 大族激光科技产业集团股份有限公司 Laser processing equipment for removing coating of filter
KR102319690B1 (en) * 2020-05-12 2021-11-02 주식회사 이오테크닉스 Apparatus for forming hole and method of forming hole
WO2021230634A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 주식회사 이오테크닉스 Hole formation device and hole formation method
TWI785600B (en) * 2020-05-12 2022-12-01 南韓商Eo科技股份有限公司 Apparatus for forming hole and method of forming hole

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6926801B2 (en) Laser machining method and apparatus
JP6106337B2 (en) Pellicle manufacturing equipment
JP3479838B2 (en) Pattern correction method and pattern correction device
KR20180048937A (en) METHOD FOR MANUFACTURING MEMBRANE ASSEMBLY
JP4879304B2 (en) Vacuum drying apparatus and vacuum drying method
US20220269165A1 (en) Pellicle membrane
JP2007157659A (en) Forming method of wiring pattern of organic el element and forming device of organic el element
JP2006294807A (en) Method dividing of wafer
JP4282617B2 (en) Gas window and chemical vapor deposition apparatus
JP2005179705A (en) Laser cvd apparatus
JP2005324215A (en) Laser beam machining method and laser beam machining apparatus
JP2008270748A (en) Substrate cleaning device and substrate treating device
JP4285210B2 (en) Laser processing equipment
JP2006298607A (en) Substrate treatment method, substrate conveyance device, and conveyance device
JP4596118B2 (en) Laser CVD equipment
JP4649880B2 (en) Film forming method and film forming apparatus
JP2005171272A (en) Laser cvd apparatus
JP7167922B2 (en) Photomask blanks, photomask, exposure method, and device manufacturing method
JP2007317488A (en) Method and device for manufacturing plasma display panel
JP2006253285A (en) Apparatus and method for irradiating laser
JP2010201453A (en) Laser beam machining device and method for controlling the same
US20180275510A1 (en) Imprinting apparatus and imprinting method
WO2022054431A1 (en) Focused energy beam device
JP2006278728A (en) Conductive film modifying method, laminated structure, and thin film transistor
JP4873736B2 (en) Manufacturing method of organic light emitting device