JP2677711B2 - 薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機 - Google Patents
薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＹＡＧレーザ加工機
に関し、殊に、例えばプリント基板製造工程や半導体製
造工程で微細なパターンを直接的に描画するような加工
に好適な薄膜精密加工用のＹＡＧレーザ加工機に関す
る。
に関し、殊に、例えばプリント基板製造工程や半導体製
造工程で微細なパターンを直接的に描画するような加工
に好適な薄膜精密加工用のＹＡＧレーザ加工機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＹＡＧレーザは、発振波長が1.06μｍと
いう比較的短波長であり、また高平均出力を得易く、し
かも装置が比較的コンパクトである等の特徴を有してお
り、小物加工や微細加工の分野に多く用いられている。
しかし、微細加工と言っても従来可能であった微細加工
は、例えば、半導体の製造分野に例をとると、ＩＣパッ
ケージのマーキング加工や、リペア、つまりＩＣの製造
工程で用いられるフォトマスクの欠陥修正加工のような
もので、必ずしもその能力や特性を十分に活かした利用
とは言えないものであった。
いう比較的短波長であり、また高平均出力を得易く、し
かも装置が比較的コンパクトである等の特徴を有してお
り、小物加工や微細加工の分野に多く用いられている。
しかし、微細加工と言っても従来可能であった微細加工
は、例えば、半導体の製造分野に例をとると、ＩＣパッ
ケージのマーキング加工や、リペア、つまりＩＣの製造
工程で用いられるフォトマスクの欠陥修正加工のような
もので、必ずしもその能力や特性を十分に活かした利用
とは言えないものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、当発明者は、
ＹＡＧレーザの特性を十分に活かしてより高精度な微細
加工を可能とし、例えば高実装密度のプリント基板の製
造工程や半導体製造工程で用いるフォトマスクにパター
ンを直接的に描画するようなより加工価値の高い加工を
可能とするＹＡＧレーザ加工機の開発を進めて来た。こ
のような高精度な微細加工の実現においてもっとも問題
になるのは、如何に効率よくビーム径を細くして被加工
物に照射されるビームスポットの径を小さくし且つ精密
にするかであり、また、得られた細いビームを如何に安
定した条件、つまり装置の振動や加工速度の変化による
加工のバラツキや、発振器の発振状態のバラツキ等が少
なくて常に一定した条件で加工できるようにするかであ
る。すなわち、この発明は、前記の如き諸課題を解決す
ることによりなされたもので、薄膜精密加工用のＹＡＧ
レーザ加工機の提供を目的としている。
ＹＡＧレーザの特性を十分に活かしてより高精度な微細
加工を可能とし、例えば高実装密度のプリント基板の製
造工程や半導体製造工程で用いるフォトマスクにパター
ンを直接的に描画するようなより加工価値の高い加工を
可能とするＹＡＧレーザ加工機の開発を進めて来た。こ
のような高精度な微細加工の実現においてもっとも問題
になるのは、如何に効率よくビーム径を細くして被加工
物に照射されるビームスポットの径を小さくし且つ精密
にするかであり、また、得られた細いビームを如何に安
定した条件、つまり装置の振動や加工速度の変化による
加工のバラツキや、発振器の発振状態のバラツキ等が少
なくて常に一定した条件で加工できるようにするかであ
る。すなわち、この発明は、前記の如き諸課題を解決す
ることによりなされたもので、薄膜精密加工用のＹＡＧ
レーザ加工機の提供を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明による薄膜精密
加工用のＹＡＧレーザ加工機は、Ｑスイッチ発振の発振
器から発振されたレーザビームを、複数のレンズからな
る光学系で導き、光学系の先端にある集光レンズにより
スポット状に集光させて被加工物に照射するようにして
なる加工機本体と、被加工物を載せるＸＹテーブルと、
及び加工機本体とＸＹテーブルを載置するベース盤とか
らなっているもので、その加工機本体は、光学系を形成
するレンズの間に、レーザビームの外周部分を遮断して
そのビーム径を細くするための絞り手段を設けると共
に、発振器の外に、レーザビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制
御を行うシャッタ手段を設け、さらに、レーザビームを
高調波にする高調波化手段を設けてなっており、また、
そのベース盤は、中実な石材で形成されており、且つ空
気ばねを介在させた複数の立脚上に載置され、さらに、
そのＸＹテーブルは、Ｘ動及びＹ動に関する各データを
エンコーダーにてパルス信号として取得すると共に、こ
れらの各データをＯＲ回路にて処理し、そしてＯＲ回路
よりの出力に基いてレーザビームのパルス照射を制御す
るようにした制御手段を備えている。
加工用のＹＡＧレーザ加工機は、Ｑスイッチ発振の発振
器から発振されたレーザビームを、複数のレンズからな
る光学系で導き、光学系の先端にある集光レンズにより
スポット状に集光させて被加工物に照射するようにして
なる加工機本体と、被加工物を載せるＸＹテーブルと、
及び加工機本体とＸＹテーブルを載置するベース盤とか
らなっているもので、その加工機本体は、光学系を形成
するレンズの間に、レーザビームの外周部分を遮断して
そのビーム径を細くするための絞り手段を設けると共
に、発振器の外に、レーザビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制
御を行うシャッタ手段を設け、さらに、レーザビームを
高調波にする高調波化手段を設けてなっており、また、
そのベース盤は、中実な石材で形成されており、且つ空
気ばねを介在させた複数の立脚上に載置され、さらに、
そのＸＹテーブルは、Ｘ動及びＹ動に関する各データを
エンコーダーにてパルス信号として取得すると共に、こ
れらの各データをＯＲ回路にて処理し、そしてＯＲ回路
よりの出力に基いてレーザビームのパルス照射を制御す
るようにした制御手段を備えている。
【０００５】
【作 用】このＹＡＧレーザ加工機によれば、絞り手段
でレーザビームの外周部分を遮断することによりビーム
径が細くされているが、これは、レーザビームの外周部
分がエネルギ分布からみてこの部分を捨てても薄膜加工
の場合には実用上余り加工エネルギ効率に影響しないと
いう知見に基づくものである。また、このようにしてビ
ーム径を細くすることにより、レーザビームの外周部分
に含まれるランダムなピークを持つ不良成分を除去で
き、ビームスポットをより精密なものにできる。さら
に、絞り手段を光学系のレンズの間に設けるようにして
いるが、このような構成とすることにより、レーザビー
ムによる絞り手段の損傷を避けることができる。すなわ
ち、光学系のレンズの間で拡大されたレーザビームは拡
大率に応じてそのエネルギ密度が低下するので拡大状態
のレーザビームであれば絞り手段が損傷を受けずに済む
ということである。
でレーザビームの外周部分を遮断することによりビーム
径が細くされているが、これは、レーザビームの外周部
分がエネルギ分布からみてこの部分を捨てても薄膜加工
の場合には実用上余り加工エネルギ効率に影響しないと
いう知見に基づくものである。また、このようにしてビ
ーム径を細くすることにより、レーザビームの外周部分
に含まれるランダムなピークを持つ不良成分を除去で
き、ビームスポットをより精密なものにできる。さら
に、絞り手段を光学系のレンズの間に設けるようにして
いるが、このような構成とすることにより、レーザビー
ムによる絞り手段の損傷を避けることができる。すなわ
ち、光学系のレンズの間で拡大されたレーザビームは拡
大率に応じてそのエネルギ密度が低下するので拡大状態
のレーザビームであれば絞り手段が損傷を受けずに済む
ということである。
【０００６】また、このＹＡＧレーザ加工機は、レーザ
ビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制御は発振器外のシャッタ手
段にて行うことができ、加工作業中に発振器の停止・起
動を行わなくとも済む。これにより、精密加工をより安
定的に行えるようになる。すなわち、Ｑスイッチ発振は
一般に連続的に発振させている時には安定的な発振が得
られるが、使い始めの起動や途中で発振を止めた後の起
動の初期に出力が不安定化するという性質を持ってお
り、この僅かな出力の不安定化でも薄膜の精密加工には
少なからざる影響を及ぼすが、本加工機によれば加工中
に発振器の停止・起動を行わずに済み、起動初期の出力
不安定化の影響を避けることができる。
ビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制御は発振器外のシャッタ手
段にて行うことができ、加工作業中に発振器の停止・起
動を行わなくとも済む。これにより、精密加工をより安
定的に行えるようになる。すなわち、Ｑスイッチ発振は
一般に連続的に発振させている時には安定的な発振が得
られるが、使い始めの起動や途中で発振を止めた後の起
動の初期に出力が不安定化するという性質を持ってお
り、この僅かな出力の不安定化でも薄膜の精密加工には
少なからざる影響を及ぼすが、本加工機によれば加工中
に発振器の停止・起動を行わずに済み、起動初期の出力
不安定化の影響を避けることができる。
【０００７】また、このＹＡＧレーザ加工機は、レーザ
ビームを高調波化手段により高調波化して用いるように
しているので、ビームスポット径のより一層の微細化が
実現でき、この高調波によるビームスポット径の微細化
は、薄膜の加工について1.06μｍの基本波長の場合に比
べ飛躍的な変化をもたらす。すなわち、径を機械的に小
さくできることは当然として、高調波化により得られる
エネルギの高密度化が薄膜の加工に対し思いがけない適
性を持っており、基本波長の場合では生じ易いドロスの
発生を全く見ないような精密な加工が可能となる。
ビームを高調波化手段により高調波化して用いるように
しているので、ビームスポット径のより一層の微細化が
実現でき、この高調波によるビームスポット径の微細化
は、薄膜の加工について1.06μｍの基本波長の場合に比
べ飛躍的な変化をもたらす。すなわち、径を機械的に小
さくできることは当然として、高調波化により得られる
エネルギの高密度化が薄膜の加工に対し思いがけない適
性を持っており、基本波長の場合では生じ易いドロスの
発生を全く見ないような精密な加工が可能となる。
【０００８】さらに、このＹＡＧレーザ加工機は、ビー
ムスポット径の微細化及び精密化をもたらす前記の各要
素に加えて、ビーム照射についての条件をより安定的に
するための要素を備えている。すなわち、ベース盤が中
実な石材で形成され且つ空気ばねを介在させて立脚上に
載置されており、振動に対し極めて安定的になっている
ので、微細スポットビームを被加工物に対しより正確に
照射することができ、また、ＸＹテーブルのＸ動及びＹ
動に関する各データをエンコーダーにてパルス信号とし
て取得し、このデータに基づいてレーザビームのパルス
照射を制御するようにしているので、Ｘ・Ｙ動の速度と
無関係な一定の距離間隔によりレーザビームのパルス照
射を行うことができ、被加工物の移動速度変動による切
断状態の不安定化という現象が避けられ、加工の精密性
のより一層の向上が図られている。
ムスポット径の微細化及び精密化をもたらす前記の各要
素に加えて、ビーム照射についての条件をより安定的に
するための要素を備えている。すなわち、ベース盤が中
実な石材で形成され且つ空気ばねを介在させて立脚上に
載置されており、振動に対し極めて安定的になっている
ので、微細スポットビームを被加工物に対しより正確に
照射することができ、また、ＸＹテーブルのＸ動及びＹ
動に関する各データをエンコーダーにてパルス信号とし
て取得し、このデータに基づいてレーザビームのパルス
照射を制御するようにしているので、Ｘ・Ｙ動の速度と
無関係な一定の距離間隔によりレーザビームのパルス照
射を行うことができ、被加工物の移動速度変動による切
断状態の不安定化という現象が避けられ、加工の精密性
のより一層の向上が図られている。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この実
施例によるＹＡＧレーザ加工機１は、図１に示すよう
に、加工機本体２、ＸＹテーブル３、及びこの両者を載
せるベース盤４よりなっている。加工機本体２は、図２
に示すように、発振器１０、高調波化手段１１、及び光
学系１２を備えると共に、図３に示すように、光学系１
２内に絞り手段１３、及びシャッタ手段１４を備えてい
る。
施例によるＹＡＧレーザ加工機１は、図１に示すよう
に、加工機本体２、ＸＹテーブル３、及びこの両者を載
せるベース盤４よりなっている。加工機本体２は、図２
に示すように、発振器１０、高調波化手段１１、及び光
学系１２を備えると共に、図３に示すように、光学系１
２内に絞り手段１３、及びシャッタ手段１４を備えてい
る。
【００１０】発振器１０は、ＹＡＧロッド１５、前後一
対の反射ミラー１６、１６、Ｑスイッチ１７、及びアパ
ーチャ１８を備え、Ｑスイッチ１７の操作によりＱスイ
ッチ発振を行えるようになっており、また、発振される
レーザビームＢのビーム径がアパーチャ１８により一定
の径となるようになっている。ここで、一定の径とは、
発振器２から発振可能な範囲で出来るだけ絞った径のこ
とで、この例では1.3ｍｍとなるようにされている。
対の反射ミラー１６、１６、Ｑスイッチ１７、及びアパ
ーチャ１８を備え、Ｑスイッチ１７の操作によりＱスイ
ッチ発振を行えるようになっており、また、発振される
レーザビームＢのビーム径がアパーチャ１８により一定
の径となるようになっている。ここで、一定の径とは、
発振器２から発振可能な範囲で出来るだけ絞った径のこ
とで、この例では1.3ｍｍとなるようにされている。
【００１１】高調波化手段１１は、発振器１０から波長
1.06μｍで発振されたレーザビームＢを高調波化するた
めのもので、この例では第２高調波（波長５３２ｎｍ）
が得られるものを用いている。光学系１２は、発振器１
０からのレーザビームＢの平行性をより高めるための平
行化用光学系１９、及び平行化用光学系１９から出たレ
ーザビームＢをスポット状に集光させて被加工物Ｍに照
射するための集光レンズ２０、それに平行化用光学系１
４と集光レンズ１５との間で光路を９０°変化させるた
めに設けられた反射ミラー２１により形成されている。
平行化用光学系１９は、図３に示すように、入射側から
順に拡大用凹レンズ２２、平行化用凸レンズ２３、縮小
用凸レンズ２４、及び平行化用凹レンズ２５を配列して
なっている。そして、ここを通るレーザビームＢは、拡
大用凹レンズ２２で所定倍率、この例では５倍に拡大さ
れた状態で平行化用凸レンズ２３で平行化され、それか
ら縮小用凸レンズ２４で１／５に縮小された後、平行化
用凹レンズ２５で平行化されることにより、より高い平
行度が得られるようになっている。
1.06μｍで発振されたレーザビームＢを高調波化するた
めのもので、この例では第２高調波（波長５３２ｎｍ）
が得られるものを用いている。光学系１２は、発振器１
０からのレーザビームＢの平行性をより高めるための平
行化用光学系１９、及び平行化用光学系１９から出たレ
ーザビームＢをスポット状に集光させて被加工物Ｍに照
射するための集光レンズ２０、それに平行化用光学系１
４と集光レンズ１５との間で光路を９０°変化させるた
めに設けられた反射ミラー２１により形成されている。
平行化用光学系１９は、図３に示すように、入射側から
順に拡大用凹レンズ２２、平行化用凸レンズ２３、縮小
用凸レンズ２４、及び平行化用凹レンズ２５を配列して
なっている。そして、ここを通るレーザビームＢは、拡
大用凹レンズ２２で所定倍率、この例では５倍に拡大さ
れた状態で平行化用凸レンズ２３で平行化され、それか
ら縮小用凸レンズ２４で１／５に縮小された後、平行化
用凹レンズ２５で平行化されることにより、より高い平
行度が得られるようになっている。
【００１２】絞り手段１３は、1.3 ｍｍの径で発振器１
０から発振されたレーザビームＢの径をより細くして集
光レンズ２０によるスポットのスポット径をより小さく
するためのもので、必要な縮細度に応じた例えば１ｍｍ
の径のの通孔２６を有する板状体として形成され、通孔
２６の中心が光路の中心に来るようにして平行化用凸レ
ンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間に配されており、
通孔２６以外の部分についてレーザビームＢを遮断でき
るようになっている。尚、この絞り手段１３は、通孔２
６の径の異なるものと交換することにより縮細度を変え
ることができるようになっている。したがって、絞り手
段１３が介在させられた平行化用光学系１９を通過する
レーザビームＢは、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レ
ンズ２４との間で絞り手段１３によりその径が機械的に
絞られると共に、外周部分における不良成分が除去さ
れ、この不良成分が除去されてより精密化された例えば
１ｍｍ径の状態で縮小用凸レンズ２４に入り、最終的に
は0.2 ｍｍ径となって集光レンズ２０に入ることにな
る。この結果、従来のものに較べ格段に細くなった約２
〜５μｍというスポット径が得られ、例えば、４メガビ
ットクラスの半導体の製造で用いるフォトマスクにパタ
ーンを直接的に描画するような加工、さらには半導体の
基材にパターンを直接的に描画するような加工も可能と
なっている。尚、図中に絞り手段１３を用いなかった場
合のレーザビームＢの状態を２点鎖線で示してある。
０から発振されたレーザビームＢの径をより細くして集
光レンズ２０によるスポットのスポット径をより小さく
するためのもので、必要な縮細度に応じた例えば１ｍｍ
の径のの通孔２６を有する板状体として形成され、通孔
２６の中心が光路の中心に来るようにして平行化用凸レ
ンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間に配されており、
通孔２６以外の部分についてレーザビームＢを遮断でき
るようになっている。尚、この絞り手段１３は、通孔２
６の径の異なるものと交換することにより縮細度を変え
ることができるようになっている。したがって、絞り手
段１３が介在させられた平行化用光学系１９を通過する
レーザビームＢは、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レ
ンズ２４との間で絞り手段１３によりその径が機械的に
絞られると共に、外周部分における不良成分が除去さ
れ、この不良成分が除去されてより精密化された例えば
１ｍｍ径の状態で縮小用凸レンズ２４に入り、最終的に
は0.2 ｍｍ径となって集光レンズ２０に入ることにな
る。この結果、従来のものに較べ格段に細くなった約２
〜５μｍというスポット径が得られ、例えば、４メガビ
ットクラスの半導体の製造で用いるフォトマスクにパタ
ーンを直接的に描画するような加工、さらには半導体の
基材にパターンを直接的に描画するような加工も可能と
なっている。尚、図中に絞り手段１３を用いなかった場
合のレーザビームＢの状態を２点鎖線で示してある。
【００１３】シャッタ手段１４は、絞り手段１３と同じ
く、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
に配されている。このシャッタ手段１４は、レーザビー
ムＢの被加工物Ｍへの照射のＯＮ・ＯＦＦ制御を行うた
めのもので、このように発振器１０の外に設けシャッタ
手段１４でレーザビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制御を行う
ことにより、精密加工をより安定的に行えるようにな
る。すなわち、このようなシャッタ手段１４を用いるこ
とにより、加工中に発振器の停止・起動を行わずに済
み、起動初期の出力不安定化の影響を避けることができ
る。尚、シャッタ手段１４の細かな構造については、従
来より知られているものを適宜に利用できるので、その
説明を省略している。
く、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
に配されている。このシャッタ手段１４は、レーザビー
ムＢの被加工物Ｍへの照射のＯＮ・ＯＦＦ制御を行うた
めのもので、このように発振器１０の外に設けシャッタ
手段１４でレーザビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制御を行う
ことにより、精密加工をより安定的に行えるようにな
る。すなわち、このようなシャッタ手段１４を用いるこ
とにより、加工中に発振器の停止・起動を行わずに済
み、起動初期の出力不安定化の影響を避けることができ
る。尚、シャッタ手段１４の細かな構造については、従
来より知られているものを適宜に利用できるので、その
説明を省略している。
【００１４】ここで、絞り手段１３及びシャッタ手段１
４を平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
に配したのは、レーザビームＢによる絞り手段１３及び
シャッタ手段１４の損傷を避けるためである。すなわ
ち、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
では前述のようにレーザビームＢが５倍に拡大されてお
り、そのエネルギが１／５となっているので、ここに設
ければ、絞り手段１３及びシャッタ手段１４を損傷させ
ずに済む。
４を平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
に配したのは、レーザビームＢによる絞り手段１３及び
シャッタ手段１４の損傷を避けるためである。すなわ
ち、平行化用凸レンズ２３と縮小用凸レンズ２４との間
では前述のようにレーザビームＢが５倍に拡大されてお
り、そのエネルギが１／５となっているので、ここに設
ければ、絞り手段１３及びシャッタ手段１４を損傷させ
ずに済む。
【００１５】ＸＹテーブル３は、図４に示す制御系統図
にみられるようなレーザビームの制御手段を備えてい
る。このレーザビームの制御手段は、リニアエンコーダ
やロータリエンコーダでＸＹテーブル３の動き、あるい
はＸＹテーブル３の駆動源であるモータ（図示せず）の
作動状態を検出し、この検出したＸ動とＹ動に関する各
データについてＯＲ回路２７で論理和を取り、その出力
をｎ倍回路２８を介してレーザ照射制御回路２９に入力
させている。より具体的には、Ｘ動及びＹ動のそれぞれ
について一定の距離間隔に応じてパルス信号を取得し、
Ｘ動、Ｙ動いずれかのパルス信号があればこれに応じて
レーザビームのパルス照射を行うもので、レーザビーム
のパルス数については、ｎ倍回路２７の介在により、Ｘ
・Ｙ動の各パルス信号一つ当たりｎ個となるようになっ
ている。このように、Ｘ・Ｙ動に関する各データをエン
コーダーにてパルス信号として取得し、このデータに基
づいてレーザビームのパルス照射を制御するようにした
ことにより、Ｘ・Ｙ動の速度と無関係な一定の空間的間
隔によりレーザビームのパルス照射が行え、例えば、コ
ーナー部における避け得ない減速による被加工物の移動
速度の変動に起因する切断状態不良という現象を避けら
れる。しかも、Ｘ・Ｙ動のデータをコンピュータに比べ
格段に高速で処理が可能なＯＲ回路２７で処理するよう
にしているので、従来に比べより高速での処理が可能と
なる。
にみられるようなレーザビームの制御手段を備えてい
る。このレーザビームの制御手段は、リニアエンコーダ
やロータリエンコーダでＸＹテーブル３の動き、あるい
はＸＹテーブル３の駆動源であるモータ（図示せず）の
作動状態を検出し、この検出したＸ動とＹ動に関する各
データについてＯＲ回路２７で論理和を取り、その出力
をｎ倍回路２８を介してレーザ照射制御回路２９に入力
させている。より具体的には、Ｘ動及びＹ動のそれぞれ
について一定の距離間隔に応じてパルス信号を取得し、
Ｘ動、Ｙ動いずれかのパルス信号があればこれに応じて
レーザビームのパルス照射を行うもので、レーザビーム
のパルス数については、ｎ倍回路２７の介在により、Ｘ
・Ｙ動の各パルス信号一つ当たりｎ個となるようになっ
ている。このように、Ｘ・Ｙ動に関する各データをエン
コーダーにてパルス信号として取得し、このデータに基
づいてレーザビームのパルス照射を制御するようにした
ことにより、Ｘ・Ｙ動の速度と無関係な一定の空間的間
隔によりレーザビームのパルス照射が行え、例えば、コ
ーナー部における避け得ない減速による被加工物の移動
速度の変動に起因する切断状態不良という現象を避けら
れる。しかも、Ｘ・Ｙ動のデータをコンピュータに比べ
格段に高速で処理が可能なＯＲ回路２７で処理するよう
にしているので、従来に比べより高速での処理が可能と
なる。
【００１６】ベース盤４は、例えば花崗岩のような比較
的比重の大きな石材で中実に形成され、しかも空気ばね
３０を介在させて４本の立脚３１、３１……に支持され
ている。尚、この例では「空気ばね」としてベローズ式
の空気ばね３０を用いているが、これに限られずその他
適宜のものを用いることができる。このようなベース盤
４の特徴は周囲からの振動の影響を有効に遮断できると
いう点である。すなわち、空気ばね３０による効率的な
振動吸収性と、石材で中実に形成したことによる大きな
振動遮断性とが有機的に協働し、設置床を通して伝わっ
て来る周囲からの振動を有効に遮断することができる。
的比重の大きな石材で中実に形成され、しかも空気ばね
３０を介在させて４本の立脚３１、３１……に支持され
ている。尚、この例では「空気ばね」としてベローズ式
の空気ばね３０を用いているが、これに限られずその他
適宜のものを用いることができる。このようなベース盤
４の特徴は周囲からの振動の影響を有効に遮断できると
いう点である。すなわち、空気ばね３０による効率的な
振動吸収性と、石材で中実に形成したことによる大きな
振動遮断性とが有機的に協働し、設置床を通して伝わっ
て来る周囲からの振動を有効に遮断することができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明によるＹＡＧレーザ加工機は、
以上説明してきた如く、絞り手段によりレーザビームの
外周部分を遮断することによりビーム径を細くし且つよ
り精密なものとし、また、レーザビーム照射のＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御は発振器の外に設けシャッタ手段にて行うこと
によりレーザビーム出力を安定化させ、また、高調波化
手段を設けてレーザビームを高調波化させることによ
り、ビームスポット径の微細化及び精密化が図られ、ま
た、ベース盤を中実な石材で形成し且つ空気ばねを介在
させて立脚上に載置することにより耐振動性の向上が図
られ、さらにまた、ＸＹテーブルのＸ動及びＹ動に関す
る各データをエンコーダーにてパルス信号として取得
し、このデータに基づいてレーザビームのパルス照射を
制御するようにすることにより、被加工物の移動速度変
動に際しても安定的に加工できるようにしているので、
例えば、高実装密度のプリント基板の製造工程や半導体
製造工程で用いるフォトマスクにパターンを直接的に描
画するような非常に高精密な加工が可能となっている。
以上説明してきた如く、絞り手段によりレーザビームの
外周部分を遮断することによりビーム径を細くし且つよ
り精密なものとし、また、レーザビーム照射のＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御は発振器の外に設けシャッタ手段にて行うこと
によりレーザビーム出力を安定化させ、また、高調波化
手段を設けてレーザビームを高調波化させることによ
り、ビームスポット径の微細化及び精密化が図られ、ま
た、ベース盤を中実な石材で形成し且つ空気ばねを介在
させて立脚上に載置することにより耐振動性の向上が図
られ、さらにまた、ＸＹテーブルのＸ動及びＹ動に関す
る各データをエンコーダーにてパルス信号として取得
し、このデータに基づいてレーザビームのパルス照射を
制御するようにすることにより、被加工物の移動速度変
動に際しても安定的に加工できるようにしているので、
例えば、高実装密度のプリント基板の製造工程や半導体
製造工程で用いるフォトマスクにパターンを直接的に描
画するような非常に高精密な加工が可能となっている。
【００１８】
【図１】ＹＡＧレーザ加工機の側面図である。
【図２】加工機本体の概略構成図である。
【図３】平行化用光学系と絞り手段及びシャッタ手段と
の関係を示す概略構成図である。
の関係を示す概略構成図である。
【図４】レーザビームの制御手段の制御系統図である。
１ ＹＡＧレーザ加工機 ２ 加工機本体 ３ ＸＹテーブル ４ ベース盤 １０ 発振器 １１ 高調波化手段 １２ 光学系 １３ 絞り手段 １４ シャッタ手段 １７ Ｑスイッチ ２０ 集光レンズ ２７ ＯＲ回路 ３０ 空気ばね ３１ 立脚
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｓ 3/109 Ｈ０１Ｓ 3/109 3/11 3/11
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｑスイッチ発振の発振器から発振された
レーザビームを、複数のレンズからなる光学系で導き、
光学系の先端にある集光レンズによりスポット状に集光
させて被加工物に照射するようにしてなる加工機本体
と、被加工物を載せるＸＹテーブルと、及び加工機本体
とＸＹテーブルを載置するベース盤とからなるＹＡＧレ
ーザ加工機に於いて、加工機本体は、光学系を形成する
レンズの間に、レーザビームの外周部分を遮断してその
ビーム径を細くするための絞り手段を設けると共に、発
振器の外に、レーザビーム照射のＯＮ・ＯＦＦ制御を行
うシャッタ手段を設け、さらに、レーザビームを高調波
にする高調波化手段を設けてなり、ベース盤は、中実な
石材で形成されており、且つ空気ばねを介在させた複数
の立脚上に載置され、ＸＹテーブルは、Ｘ動及びＹ動に
関する各データをエンコーダーにてパルス信号として取
得すると共に、これらの各データをＯＲ回路にて処理
し、そしてＯＲ回路よりの出力に基いてレーザビームの
パルス照射を制御するようにした制御手段を備えている
ことを特徴とする薄膜精密加工用のＹＡＧレーザ加工
機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414118A JP2677711B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機 |
| PCT/JP1991/001018 WO1992002331A1 (en) | 1990-07-31 | 1991-07-30 | Yag laser working machine for precision working of thin film |
| EP91913128A EP0513359B1 (en) | 1990-07-31 | 1991-07-30 | Yag laser working machine for precision working of thin film |
| KR1019920700512A KR100235340B1 (ko) | 1990-07-31 | 1991-07-30 | 박막 정밀 가공용 야그(yag) 레이저 가공기 |
| DE69102995T DE69102995T2 (de) | 1990-07-31 | 1991-07-30 | Yag-laserbearbeitungsmaschine zur bearbeitung von dünnschichten. |
| US07/838,723 US5227607A (en) | 1990-07-31 | 1992-03-12 | Yag laser working machine for precision working of thin-film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414118A JP2677711B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351281A JPH04351281A (ja) | 1992-12-07 |
| JP2677711B2 true JP2677711B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18522645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2414118A Expired - Fee Related JP2677711B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-12-26 | 薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677711B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001352120A (ja) | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機 |
| JP7336933B2 (ja) * | 2019-09-24 | 2023-09-01 | 株式会社フジクラ | レーザ照射装置及び樹脂成形体の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2414118A patent/JP2677711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04351281A (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
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