JP2531453B2 - レ―ザ加工装置 - Google Patents
レ―ザ加工装置Info
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- JP2531453B2 JP2531453B2 JP5270713A JP27071393A JP2531453B2 JP 2531453 B2 JP2531453 B2 JP 2531453B2 JP 5270713 A JP5270713 A JP 5270713A JP 27071393 A JP27071393 A JP 27071393A JP 2531453 B2 JP2531453 B2 JP 2531453B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工装置に関
し、レーザトリマ、レーザリペアなど特に薄膜構成基板
の除去加工に使用するレーザ加工装置に関する。
し、レーザトリマ、レーザリペアなど特に薄膜構成基板
の除去加工に使用するレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザトリマ、レーザリぺアなどの加工
対象である配線基板やフォトマスクは、Ｓｉやガラス基
板上に多層薄膜構造のパターンを持つ。前記多層膜を構
成する薄膜は、Ａｌ／Ｔａ／Ｃｒ、Ｓｉなどの窒化膜／
酸化膜であり、膜厚は１μｍ以下である。このような薄
膜にレーザ光を照射すると、パターン自体が波長依存性
を持つ反射鏡の効果を示す。従って薄膜の材質／層数／
膜厚によっては、加工用レーザ光の波長に対して高い反
射率を持つようになり、有効な加工を行うためには高い
出力のレーザを必要とすることになる。このような事態
を避けるため、従来はパターン設計に際して、パターン
が加工レーザ光に対して不必要に高い反射率を持たない
よう考慮する方法が取られていた。
対象である配線基板やフォトマスクは、Ｓｉやガラス基
板上に多層薄膜構造のパターンを持つ。前記多層膜を構
成する薄膜は、Ａｌ／Ｔａ／Ｃｒ、Ｓｉなどの窒化膜／
酸化膜であり、膜厚は１μｍ以下である。このような薄
膜にレーザ光を照射すると、パターン自体が波長依存性
を持つ反射鏡の効果を示す。従って薄膜の材質／層数／
膜厚によっては、加工用レーザ光の波長に対して高い反
射率を持つようになり、有効な加工を行うためには高い
出力のレーザを必要とすることになる。このような事態
を避けるため、従来はパターン設計に際して、パターン
が加工レーザ光に対して不必要に高い反射率を持たない
よう考慮する方法が取られていた。
【０００３】例えば、特開昭６０−２１１８２２号明細
書に記載されているように、絶緑体基板上多結晶シリコ
ン膜のレーザアニールに際しては、前記多結晶シリコン
膜厚が加工用レーザ光に対して反射率が最低となるよう
に膜厚を制御して堆積させる。レーザトリミングの分野
では、ＬＳＩメモリ中に設けられた冗長回路を構成する
ヒューズをレーザで切断し、不良ＬＳＩを良品に救済す
るメモリリペア技術がある。基板上に多結晶シリコンを
ヒューズ材として堆積させ、その上にはガラス材が保護
層として付けられる。この保護層の厚さが加工に必要な
照射レーザエネルギーに大きく影響することは、例え
ば、文献Ｊ．Ｍａｓｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．１，Ｎ
ｏ．２（１９８６）ｐ．３６８〜ｐ．３８１で述べられ
ている。この場合も従来は、必要最小限のエネルギーで
安定な加工ができるように、保護層の設計を最適化する
ことが行われた。加工対象層下の薄膜構造も、レーザト
リミングなどでは影響がある。シリコン窒化物／酸化物
等で構成される膜上にＴｉなどの金属膜で薄膜抵抗を構
成し、これをレーザトリミング法で切断する場合、下部
多層膜も含めて加工するほうが良好なトリミングができ
る。これは例えば、文献Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖ
ｏｌ．４８，Ｎｏ．６（１９７７）ｐ２３２３〜ｐ．２
４１９などで報告されている。
書に記載されているように、絶緑体基板上多結晶シリコ
ン膜のレーザアニールに際しては、前記多結晶シリコン
膜厚が加工用レーザ光に対して反射率が最低となるよう
に膜厚を制御して堆積させる。レーザトリミングの分野
では、ＬＳＩメモリ中に設けられた冗長回路を構成する
ヒューズをレーザで切断し、不良ＬＳＩを良品に救済す
るメモリリペア技術がある。基板上に多結晶シリコンを
ヒューズ材として堆積させ、その上にはガラス材が保護
層として付けられる。この保護層の厚さが加工に必要な
照射レーザエネルギーに大きく影響することは、例え
ば、文献Ｊ．Ｍａｓｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．１，Ｎ
ｏ．２（１９８６）ｐ．３６８〜ｐ．３８１で述べられ
ている。この場合も従来は、必要最小限のエネルギーで
安定な加工ができるように、保護層の設計を最適化する
ことが行われた。加工対象層下の薄膜構造も、レーザト
リミングなどでは影響がある。シリコン窒化物／酸化物
等で構成される膜上にＴｉなどの金属膜で薄膜抵抗を構
成し、これをレーザトリミング法で切断する場合、下部
多層膜も含めて加工するほうが良好なトリミングができ
る。これは例えば、文献Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖ
ｏｌ．４８，Ｎｏ．６（１９７７）ｐ２３２３〜ｐ．２
４１９などで報告されている。
【０００４】一方、金属、半導体、高分子材などの加工
対象物の反射率や吸収係数などは、波長依存性を持つ。
一般的にレーザ波長が短いほど物質の吸収係数が上が
り、加工効率が上がる。この観点から特開昭５８−８６
７８７号明細書に記載されているように、波長の異なる
複数台のレーザを加工レーザ光源として備え、加工対象
物の吸収特性に合わせて前記レーザの切り替えや出力の
混合を行う方法がある。また、特開平１−１９２４９２
号明細書に記載されているように非線形光学素子を使
い、波長変換技術によってレーザ出力光の高調波を発生
させ、これを必要に応じて切り替えて加工に使う方法が
ある。
対象物の反射率や吸収係数などは、波長依存性を持つ。
一般的にレーザ波長が短いほど物質の吸収係数が上が
り、加工効率が上がる。この観点から特開昭５８−８６
７８７号明細書に記載されているように、波長の異なる
複数台のレーザを加工レーザ光源として備え、加工対象
物の吸収特性に合わせて前記レーザの切り替えや出力の
混合を行う方法がある。また、特開平１−１９２４９２
号明細書に記載されているように非線形光学素子を使
い、波長変換技術によってレーザ出力光の高調波を発生
させ、これを必要に応じて切り替えて加工に使う方法が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のレーザ加工
装置は、以下に述べる問題点がある。加工レーザ光波長
に合わせた多層膜構成を最適化する方法では、その膜厚
の不均一性が問題となる。一例として、前記文献Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．７（１９７
９）ｐ．５０１２より引用した膜構成を図５に示す。図
５の膜構成で、酸化膜の厚さが±１０％変化した場合の
反射率変化を図６に示す。図６でグラフＸ軸の中心位置
が、波長１．０６４μｍのＹＡＧレーザ光に対応する。
１．０６４μｍでの反射率を見ると、酸化膜厚が０．６
３μｍの場合は反射率Ｒ＝１．６％であったものが、前
記膜厚が１０％増えた場合Ｒ＝１５．１％となり、前記
膜厚が１０％減った場合はＲ＝１８．０％となる。この
ように膜厚の変化に対応して膜の反射率が増大するた
め、膜の加工に有効なレーザエネルギーが減少して加工
が不安定になる。ＬＳＩやフォトマスク等の微細パター
ンの加工では、下層部および加工周辺部への影響を最小
限にするため、加工しきい値に近いレーザパワーを設定
して、不必要に高いパワーのレーザ光を照射しないよう
にしている。このため多層膜構造の反射率変動は、加工
品質に大きな影響を及ぼすことになる。
装置は、以下に述べる問題点がある。加工レーザ光波長
に合わせた多層膜構成を最適化する方法では、その膜厚
の不均一性が問題となる。一例として、前記文献Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．７（１９７
９）ｐ．５０１２より引用した膜構成を図５に示す。図
５の膜構成で、酸化膜の厚さが±１０％変化した場合の
反射率変化を図６に示す。図６でグラフＸ軸の中心位置
が、波長１．０６４μｍのＹＡＧレーザ光に対応する。
１．０６４μｍでの反射率を見ると、酸化膜厚が０．６
３μｍの場合は反射率Ｒ＝１．６％であったものが、前
記膜厚が１０％増えた場合Ｒ＝１５．１％となり、前記
膜厚が１０％減った場合はＲ＝１８．０％となる。この
ように膜厚の変化に対応して膜の反射率が増大するた
め、膜の加工に有効なレーザエネルギーが減少して加工
が不安定になる。ＬＳＩやフォトマスク等の微細パター
ンの加工では、下層部および加工周辺部への影響を最小
限にするため、加工しきい値に近いレーザパワーを設定
して、不必要に高いパワーのレーザ光を照射しないよう
にしている。このため多層膜構造の反射率変動は、加工
品質に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００６】また、複数台のレーザ加工装置を装備する
方法は、装置コストの増大／保守等の観点から問題があ
り、高調波を用いる方法では、せいぜい２倍波、３倍波
等が選択できるだけであり、必ずしも膜構造に適した波
長で加工できることにはならない。一般的には、フォト
マスクのパターンなど、レーザ加工を前提に膜厚／材質
を決めるわけではないので、加工レーザ光波長と膜構造
の不適合性はより顕著になる場合が多い。
方法は、装置コストの増大／保守等の観点から問題があ
り、高調波を用いる方法では、せいぜい２倍波、３倍波
等が選択できるだけであり、必ずしも膜構造に適した波
長で加工できることにはならない。一般的には、フォト
マスクのパターンなど、レーザ加工を前提に膜厚／材質
を決めるわけではないので、加工レーザ光波長と膜構造
の不適合性はより顕著になる場合が多い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
では、薄膜基板表面からの反射率を低減し、加工効率を
上げるために、薄膜材の実効屈折率を変化させ、安定な
反射率が得られるように制御する。このための手段とし
ては、２種の構成方式がある。１つは、装備する加工レ
ーザを波長可変とし、薄膜構成に適合した波長を選択す
る。他の１つは、加工レーザ光を固定波長とし、前記レ
ーザの薄膜基板に対する入射角度を調整する手段を有し
て、材質のレーザ光に対する実効屈折率を変化させる。
いずれの構成方式においても、薄膜基板表面からの反射
光、または透過光強度を検出する手段を備え、検出信号
により最適なレーザ発振波長または基板に対する入射角
度を制御し設定する。
では、薄膜基板表面からの反射率を低減し、加工効率を
上げるために、薄膜材の実効屈折率を変化させ、安定な
反射率が得られるように制御する。このための手段とし
ては、２種の構成方式がある。１つは、装備する加工レ
ーザを波長可変とし、薄膜構成に適合した波長を選択す
る。他の１つは、加工レーザ光を固定波長とし、前記レ
ーザの薄膜基板に対する入射角度を調整する手段を有し
て、材質のレーザ光に対する実効屈折率を変化させる。
いずれの構成方式においても、薄膜基板表面からの反射
光、または透過光強度を検出する手段を備え、検出信号
により最適なレーザ発振波長または基板に対する入射角
度を制御し設定する。
【０００８】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１は、本発明の実施例１の構成図である。本実施例は、
波長可変レーザを用い、前記レーザ光で照射した可変開
口像を対物レンズで薄膜基板上に投影して加工するレー
ザリペアである。波長可変レーザ１１の出力ビームは、
出力光ディテクタ１３でパワーをモニタし、所定の加工
レーザ強度となるよう光減衰器１５で制御される。可変
開口１４は、制御部１７の指令に従い、加工対象薄膜２
２上の欠陥に合わせた開口形状となる。可変開口１４の
開口形状は、対物レンズ１８で薄膜基板２２上に転写さ
れ、欠陥部をレーザ加工する。薄膜基板２２は、ＸＹス
テージ上に固定され、Ｘ軸モータ２０およびＹ軸モータ
２１で対物レンズ１８の焦点面内を移動し、所定の欠陥
位置に位置決めされる。加工面からの反射光は反射光デ
ィテクタ１２でモニターされ、所定の反射光強度となる
よう、前記レーザ１１の出力光波長を制御する。反射光
のモニタは、実際の加工前に光減衰器１５で照射レーザ
光を弱めて行う。弱めたレーザ光を加工部位に照射し、
波長を順次変化させたときの信号強度をとれば、この強
度変化が反射率変化に対応する。当然ながら、反射光デ
ィテクタ１２の出力は、出力光ディテクタ１３の信号強
度で規格化し、レーザパワー変動の影響を最小限に抑え
る処置をする。例えば、図５の薄膜構成でレーザ１１の
出力波長を変化させれば、図６の膜厚（０）で示すグラ
フとなる。この場合反射率が最低となる波長は、ほぼＹ
ＡＧレーザの波長（１．０６４μｍ）付近にある。１．
０６４μｍ付近に前記レーザ１１の波長を設定し、図５
の薄膜構成をもつ薄膜基板２２に照射すれば、レーザ光
は下層シリコン基板まで効率よく到達することになる。
多層膜でのレーザ光吸収が少なくても、シリコン基板の
効果的な加熱が実現でき、その発熱／蒸散プロセスで上
部の多層膜を除去加工できる。
１は、本発明の実施例１の構成図である。本実施例は、
波長可変レーザを用い、前記レーザ光で照射した可変開
口像を対物レンズで薄膜基板上に投影して加工するレー
ザリペアである。波長可変レーザ１１の出力ビームは、
出力光ディテクタ１３でパワーをモニタし、所定の加工
レーザ強度となるよう光減衰器１５で制御される。可変
開口１４は、制御部１７の指令に従い、加工対象薄膜２
２上の欠陥に合わせた開口形状となる。可変開口１４の
開口形状は、対物レンズ１８で薄膜基板２２上に転写さ
れ、欠陥部をレーザ加工する。薄膜基板２２は、ＸＹス
テージ上に固定され、Ｘ軸モータ２０およびＹ軸モータ
２１で対物レンズ１８の焦点面内を移動し、所定の欠陥
位置に位置決めされる。加工面からの反射光は反射光デ
ィテクタ１２でモニターされ、所定の反射光強度となる
よう、前記レーザ１１の出力光波長を制御する。反射光
のモニタは、実際の加工前に光減衰器１５で照射レーザ
光を弱めて行う。弱めたレーザ光を加工部位に照射し、
波長を順次変化させたときの信号強度をとれば、この強
度変化が反射率変化に対応する。当然ながら、反射光デ
ィテクタ１２の出力は、出力光ディテクタ１３の信号強
度で規格化し、レーザパワー変動の影響を最小限に抑え
る処置をする。例えば、図５の薄膜構成でレーザ１１の
出力波長を変化させれば、図６の膜厚（０）で示すグラ
フとなる。この場合反射率が最低となる波長は、ほぼＹ
ＡＧレーザの波長（１．０６４μｍ）付近にある。１．
０６４μｍ付近に前記レーザ１１の波長を設定し、図５
の薄膜構成をもつ薄膜基板２２に照射すれば、レーザ光
は下層シリコン基板まで効率よく到達することになる。
多層膜でのレーザ光吸収が少なくても、シリコン基板の
効果的な加熱が実現でき、その発熱／蒸散プロセスで上
部の多層膜を除去加工できる。
【０００９】次に本発明の実施例２について、図２を参
照して説明する。本実施例では、実施例１の構成におい
て、ディテクタ手段を反射光ディテクタ１２から透過光
ディテクタ２３に変更した構成となっている。加工対象
薄膜２２を透過した透過光は、ＸＹステージベースに固
定された集光レンズ２４により、透過光ディィクタ２３
に集められる。ここで、本実施例において適用される加
工対象薄膜２２としては、液晶パネル等で用いられるガ
ラス基板上に形成された透明導電膜などである。透過光
ディテクタ２３で透過光強度をモニタしながら、レーザ
１１の波長を変化させ、最適透過率となる波長でレーザ
加工を行う。
照して説明する。本実施例では、実施例１の構成におい
て、ディテクタ手段を反射光ディテクタ１２から透過光
ディテクタ２３に変更した構成となっている。加工対象
薄膜２２を透過した透過光は、ＸＹステージベースに固
定された集光レンズ２４により、透過光ディィクタ２３
に集められる。ここで、本実施例において適用される加
工対象薄膜２２としては、液晶パネル等で用いられるガ
ラス基板上に形成された透明導電膜などである。透過光
ディテクタ２３で透過光強度をモニタしながら、レーザ
１１の波長を変化させ、最適透過率となる波長でレーザ
加工を行う。
【００１０】次に本発明の実施例３について、図３を参
照して説明する。本実施例では、実施例１において加工
用レーザ光の波長を変化させるかわりに、加工用レーザ
光の波長を固定し多層薄膜基板への入射角を変えること
によって多層膜を構成する薄膜の実効屈折率を変化さ
せ、結果として入射レーザ光に対する反射率を低減する
方法をとる。本実施例では薄膜基板２２に対する入射角
θを変化させる方法として、レーザ光を対物レンズ１８
の光軸に対して偏心させて入射する方法を取っている。
この他に、レーザ光を加工面に対して角度を持たせて入
射する方法はいろいろ考えられる。例えば、ビームは固
定し、基板自体を光軸に対して回転させる方法や、レー
ザ加工光学系の光軸全体を、基板面法線に対して回転さ
せる方法などがある。レーザ光強度を加工しきい値以下
に設定し、ビームスプリッタ１６を紙面Ｘ軸方向に移動
させながら前記ディテクタ１２で反射光強度をモニタす
る。ビームスプリッタ１６が移動すれば、基板に対する
レーザ光の入射角度θが変化する。例として、図５の薄
膜構成で加工レーザにＹＡＧレーザの基本波長（１．０
６４μｍ）を使い、酸化膜ＳｉＯ２の膜厚が０．６９３
μｍである場合に、入射角度に依存して反射率が変化す
る様子を図７に示す。入射角が０度以外の場合は、レー
ザ光の偏光方向により反射率が異なる。図７からわかる
ように、垂直入射では１５％程度あった反射率は、入射
角が３０度になると２％程度まで減少する。従ってこの
ような薄膜構造では、３０度入射で加工するほうが効率
がよいことになる。この効果は、各薄膜層内での屈折角
をφとすると、薄膜の各偏光に対する屈折率（実効屈折
率）がｎｓ＝ｎ×ｃｏｓφ、ｎｐ＝ｎ／ｃｏｓφとな
り、そのままフレネルの反射式が適用できるためであ
る。
照して説明する。本実施例では、実施例１において加工
用レーザ光の波長を変化させるかわりに、加工用レーザ
光の波長を固定し多層薄膜基板への入射角を変えること
によって多層膜を構成する薄膜の実効屈折率を変化さ
せ、結果として入射レーザ光に対する反射率を低減する
方法をとる。本実施例では薄膜基板２２に対する入射角
θを変化させる方法として、レーザ光を対物レンズ１８
の光軸に対して偏心させて入射する方法を取っている。
この他に、レーザ光を加工面に対して角度を持たせて入
射する方法はいろいろ考えられる。例えば、ビームは固
定し、基板自体を光軸に対して回転させる方法や、レー
ザ加工光学系の光軸全体を、基板面法線に対して回転さ
せる方法などがある。レーザ光強度を加工しきい値以下
に設定し、ビームスプリッタ１６を紙面Ｘ軸方向に移動
させながら前記ディテクタ１２で反射光強度をモニタす
る。ビームスプリッタ１６が移動すれば、基板に対する
レーザ光の入射角度θが変化する。例として、図５の薄
膜構成で加工レーザにＹＡＧレーザの基本波長（１．０
６４μｍ）を使い、酸化膜ＳｉＯ２の膜厚が０．６９３
μｍである場合に、入射角度に依存して反射率が変化す
る様子を図７に示す。入射角が０度以外の場合は、レー
ザ光の偏光方向により反射率が異なる。図７からわかる
ように、垂直入射では１５％程度あった反射率は、入射
角が３０度になると２％程度まで減少する。従ってこの
ような薄膜構造では、３０度入射で加工するほうが効率
がよいことになる。この効果は、各薄膜層内での屈折角
をφとすると、薄膜の各偏光に対する屈折率（実効屈折
率）がｎｓ＝ｎ×ｃｏｓφ、ｎｐ＝ｎ／ｃｏｓφとな
り、そのままフレネルの反射式が適用できるためであ
る。
【００１１】また、実施例４は実施例１と実施例２との
関係のように、実施例３の構成において、反射光ディテ
クタ１２を透過光ディテクタ２３に変更して上記のよう
な動作を行う。
関係のように、実施例３の構成において、反射光ディテ
クタ１２を透過光ディテクタ２３に変更して上記のよう
な動作を行う。
【００１２】次に本発明の実施例５について、図４を参
照して説明する。本実施例では、加工用レーザ光を固定
波長とし、複数に分割したビームをそれぞれ入射角を変
えて多層薄膜基板上の加工箇所へ同時照射する。多層薄
膜の個々の入射ビームに対する実効屈折率は、入射角に
依存して異なる。結果として複数波長のレーザビームを
薄膜基板に同時入射した場合と同じ効果が得られ、前記
基板の膜厚が基板毎あるいは基板内の位置により変動し
ても、薄膜で反射されるレーザエネルギーの総量の変動
はある程度均一化でき、より安定な薄膜加工を実現する
ことが可能となる。図４の実施例では、４枚のビームス
プリッタ１６で加工用レーザ１１の出力光を分割してお
り、各角度での分割ビーム強度が均等になるように設定
する。各分割ビームは対物レンズ群１８で加工対象薄膜
２２上の同一箇所に集光する。照射レーザエネルギー全
体は、出力光ディテクタ１３でモニタされ、光減衰器１
５を制御して加工に最適なレーザパワーを設定する。分
割ビームの強度比や前記ビーム個々の入射角（θ１：最
小入射角、θ２：最大入射角）は、薄膜構造、製造上の
膜厚ばらつきおよび加工特性により、所定の値に設定す
ることも可能である。図５の薄膜構造で、酸化膜厚が
２．５％、５．０％、および１０％変動した場合の反射
率の入射角度依存性を図８に示す。レーザ光はｓ偏光で
ある。入射角θを０度、１０度、２０度、３０度の４種
類に均等に分割して、そのときの平均反射率Ｒｓを計算
で求めると、酸化膜厚変化なし（ｄｏ＝０．６μｍ）の
場合Ｒｓ＝５．６％、ｄ＝ｄｏ＋２．５％の場合Ｒｓ＝
３．４％、ｄ＝ｄｏ＋５．０％の場合Ｒｓ＝３．３％、
ｄ＝ｄｏ＋１０％の場合Ｒｓ＝９．３％となる。垂直入
射だけの場合、反射率Ｒは１．６％から１５．１％の変
化を示すことを考えると、この発明の照射方法による平
均反射率は、かなり効果的に反射率変動をおさえている
ことがわかる。従ってそれだけ安定なパワーでレーザ加
工できることになり、膜厚変動に影響されにくい、より
安定なレーザ加工が実現できる。
照して説明する。本実施例では、加工用レーザ光を固定
波長とし、複数に分割したビームをそれぞれ入射角を変
えて多層薄膜基板上の加工箇所へ同時照射する。多層薄
膜の個々の入射ビームに対する実効屈折率は、入射角に
依存して異なる。結果として複数波長のレーザビームを
薄膜基板に同時入射した場合と同じ効果が得られ、前記
基板の膜厚が基板毎あるいは基板内の位置により変動し
ても、薄膜で反射されるレーザエネルギーの総量の変動
はある程度均一化でき、より安定な薄膜加工を実現する
ことが可能となる。図４の実施例では、４枚のビームス
プリッタ１６で加工用レーザ１１の出力光を分割してお
り、各角度での分割ビーム強度が均等になるように設定
する。各分割ビームは対物レンズ群１８で加工対象薄膜
２２上の同一箇所に集光する。照射レーザエネルギー全
体は、出力光ディテクタ１３でモニタされ、光減衰器１
５を制御して加工に最適なレーザパワーを設定する。分
割ビームの強度比や前記ビーム個々の入射角（θ１：最
小入射角、θ２：最大入射角）は、薄膜構造、製造上の
膜厚ばらつきおよび加工特性により、所定の値に設定す
ることも可能である。図５の薄膜構造で、酸化膜厚が
２．５％、５．０％、および１０％変動した場合の反射
率の入射角度依存性を図８に示す。レーザ光はｓ偏光で
ある。入射角θを０度、１０度、２０度、３０度の４種
類に均等に分割して、そのときの平均反射率Ｒｓを計算
で求めると、酸化膜厚変化なし（ｄｏ＝０．６μｍ）の
場合Ｒｓ＝５．６％、ｄ＝ｄｏ＋２．５％の場合Ｒｓ＝
３．４％、ｄ＝ｄｏ＋５．０％の場合Ｒｓ＝３．３％、
ｄ＝ｄｏ＋１０％の場合Ｒｓ＝９．３％となる。垂直入
射だけの場合、反射率Ｒは１．６％から１５．１％の変
化を示すことを考えると、この発明の照射方法による平
均反射率は、かなり効果的に反射率変動をおさえている
ことがわかる。従ってそれだけ安定なパワーでレーザ加
工できることになり、膜厚変動に影響されにくい、より
安定なレーザ加工が実現できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるレー
ザ加工装置では、多層薄膜構造を有する基板の加工にお
いて、薄膜の厚み変動がある場合には、加工用レーザの
波長もしくは前記基板面への入射角を制御することによ
り、多層薄膜材内での干渉効果を一定に保持し、結果と
して基板表面での前記レーザ光反射率を一定に保つこと
ができる。このため、ある程度の膜圧変動に対しても、
安定なレーザ加工を実現できる効果がある。また異なる
材質／構成の多層薄膜基板に対しても、波長もしくは入
射角を選択することにより、レーザ加工条件の最適化を
はかることが可能となる効果を有する。
ザ加工装置では、多層薄膜構造を有する基板の加工にお
いて、薄膜の厚み変動がある場合には、加工用レーザの
波長もしくは前記基板面への入射角を制御することによ
り、多層薄膜材内での干渉効果を一定に保持し、結果と
して基板表面での前記レーザ光反射率を一定に保つこと
ができる。このため、ある程度の膜圧変動に対しても、
安定なレーザ加工を実現できる効果がある。また異なる
材質／構成の多層薄膜基板に対しても、波長もしくは入
射角を選択することにより、レーザ加工条件の最適化を
はかることが可能となる効果を有する。
【図１】本発明の実施例１の構成図である。
【図２】本発明の実施例２の構成図である。
【図３】本発明の実施例３の構成図である。
【図４】本発明の実施例５の構成図である。
【図５】本発明が加工対象とする多層薄膜構造を有する
基板の構成例を示す図である。
基板の構成例を示す図である。
【図６】図５の多層薄膜基板で、酸化薄膜厚み変化した
場合の反射率の波長依存性を示す計算結果を表すグラフ
である。
場合の反射率の波長依存性を示す計算結果を表すグラフ
である。
【図７】図５の構造をもつ多層薄膜基板で、反射率の入
射角度依存性を示す計算結果を表すグラフである。
射角度依存性を示す計算結果を表すグラフである。
【図８】図５の構造をもつ多層薄膜基板で、各酸化膜厚
における反射率の入射角度依存性を示す計算結果を表す
グラフである。
における反射率の入射角度依存性を示す計算結果を表す
グラフである。
１１ 加工用レーザ １２ 反射光ディテクタ １３ 出力光ディテクタ １４ 可変開口 １５ 光減衰器 １６ ビームスプリッタ １７ 制御部 １８ 対物レンズ １９ ステージ駆動部 ２０ Ｘ軸モータ ２１ Ｙ軸モータ ２２ 加工対象薄膜 ２３ 透過光ディテクタ ２４ 集光レンズ ２５ 検出レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/01 ３２１ Ｈ０１Ｌ 27/01 ３２１
Claims (3)
- 【請求項１】 発振波長可変なレーザ発振器と、レーザ
光を加工対象物表面に集光する手段と、前記レーザ光を
前記加工対象物表面上の指定位置に位置決めする移動手
段と、加工対象物表面からの反射光または透過光の強度
を検出する手段と、この検出手段による検出信号の強度
により前記レーザ発振器の発振波長およびレーザ出力を
制御する手段とを有することを特徴とするレーザ加工装
置。 - 【請求項２】 発振波長固定なレーザ発振器と、レーザ
光を加工対象物表面に集光する手段と、前記レーザ光を
前記加工対象物表面上の指定位置に位置決めする移動手
段と、レーザ光の前記加工対象物表面への入射角を制御
する手段と、加工対象物表面からの反射光または透過光
の強度を検出する手段と、この検出手段による検出信号
の強度により前記レーザ光の入射角を制御する手段とを
有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 発振波長固定なレーザ発振器と、レーザ
光を加工対象物表面に集光する手段と、前記レーザ光を
前記加工対象物表面上の指定位置に位置決めする移動手
段と、前記レーザ光を所定強度で複数本のビームに分割
する手段と、前記複数本のビームをそれぞれ独立した入
射角度で、前記加工対象物表面の同一箇所へ同時照射す
る手段と、加工対象表面からの反射光または透過光の強
度を検出する手段と、この検出手段による検出信号の強
度により前記複数本のビームの入射角度を制御する手段
とを有することを特徴とするレーザ加工装置。
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|---|---|---|---|
| JP5270713A JP2531453B2 (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | レ―ザ加工装置 |
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|---|---|---|---|
| JP5270713A JP2531453B2 (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | レ―ザ加工装置 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2007206550A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toshiba Corp | 液晶パネルの欠陥画素修正装置 |
| KR101088479B1 (ko) * | 2008-01-31 | 2011-11-30 | 광주과학기술원 | 광결맞음 단층 영상기술을 이용하여 가공 상태를 모니터링하는 레이저 가공장치 |
| JP5230240B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2013-07-10 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | レーザ加工装置 |
| JP6698468B2 (ja) * | 2016-08-10 | 2020-05-27 | 株式会社ディスコ | ウエーハ生成方法 |
| JP6815788B2 (ja) * | 2016-08-17 | 2021-01-20 | 株式会社フォーサイトテクノ | 共焦点型ビームプロファイラー |
| CN114353938A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-15 | 江苏亚威艾欧斯激光科技有限公司 | 一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS619987A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | レ−ザ加工方法 |
| JPS62126630A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Nec Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPH0433785A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Toshiba Corp | レーザ加工装置 |
-
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- 1993-10-28 JP JP5270713A patent/JP2531453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7723642B2 (en) | 1999-12-28 | 2010-05-25 | Gsi Group Corporation | Laser-based system for memory link processing with picosecond lasers |
| US7838794B2 (en) | 1999-12-28 | 2010-11-23 | Gsi Group Corporation | Laser-based method and system for removing one or more target link structures |
| US8253066B2 (en) | 1999-12-28 | 2012-08-28 | Gsi Group Corporation | Laser-based method and system for removing one or more target link structures |
| US7027155B2 (en) | 2001-03-29 | 2006-04-11 | Gsi Lumonics Corporation | Methods and systems for precisely relatively positioning a waist of a pulsed laser beam and method and system for controlling energy delivered to a target structure |
| US7192846B2 (en) | 2001-03-29 | 2007-03-20 | Gsi Group Corporation | Methods and systems for processing a device, methods and systems for modeling same and the device |
| US7955906B2 (en) | 2001-03-29 | 2011-06-07 | Gsi Group Corporation | Methods and systems for thermal-based laser processing a multi-material device |
| US7955905B2 (en) | 2001-03-29 | 2011-06-07 | Gsi Group Corporation | Methods and systems for thermal-based laser processing a multi-material device |
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