JP2729270B2 - Laser processing method - Google Patents

Laser processing method

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JP2729270B2
JP2729270B2 JP7292201A JP29220195A JP2729270B2 JP 2729270 B2 JP2729270 B2 JP 2729270B2 JP 7292201 A JP7292201 A JP 7292201A JP 29220195 A JP29220195 A JP 29220195A JP 2729270 B2 JP2729270 B2 JP 2729270B2
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光を被加
工物上に照射して被加工物を加工するレーザ加工法に係
り、特に、被加工物に対する加工が短時間で簡単かつ正
確に行なえるレーザ加工法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam, and more particularly, to a simple and accurate processing of the workpiece in a short time. Laser processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光起電力装置や薄膜トランジ
スタ(TFT)等を製造するにあたって、レーザ光を被
加工物上に照射して被加工物を加工するレーザ加工法が
使用されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in manufacturing a photovoltaic device, a thin film transistor (TFT), and the like, a laser processing method of processing a workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam has been used.

【0003】そして、このようにレーザ光によって被加
工物に加工を行なうにあたり、従来においては、図1に
示すように、レーザ装置10から出射されたレーザ光を
レンズ等の光学系2によりスポット状やライン状に集光
させ、このように集光されたレーザ光を被加工物30上
に照射し、このレーザ光や被加工物30を走査させて、
被加工物30上に様々な形状になった加工を行なうよう
にしていた。
In processing a workpiece with laser light as described above, conventionally, as shown in FIG. 1, a laser beam emitted from a laser device 10 is spot-shaped by an optical system 2 such as a lens. The laser beam condensed in such a manner is irradiated on the workpiece 30 and the laser beam or the workpiece 30 is scanned.
Various shapes have been processed on the workpiece 30.

【0004】例えば、図2(A),(B)に示すような
腕時計4の文字盤4aに使用する光起電力装置5を製造
する場合、図3(A)に示すように、基板31上に形成
された金属電極32の上に上記のように集光させたレー
ザ光を照射して金属電極32を除去するようにし、この
レーザ光を図4に示すように走査させて金属電極32上
に文字盤4aに対応した形状の加工を順々に行なった
後、図3(B)に示すように、この金属電極32上に光
電変換を行なう半導体層33し、この半導体層33に対
しても、上記のように集光させたレーザ光を照射し、こ
のレーザ光を上記の場合と同様に走査させて、文字盤4
aに対応した形状の加工を順々に行ない、その後、図3
(C)に示すように、この半導体層33上にITO等で
構成された透光性の表面電極34を形成し、この表面電
極34に対しても、上記のように集光させたレーザ光を
照射し、このレーザ光を上記の場合と同様に走査させ
て、表面電極34上に文字盤4aに対応した形状の加工
を順々に行ない、基板31上に文字盤4aに対応した形
状の光起電力装置5を複数製造するようにしていた。
For example, when manufacturing a photovoltaic device 5 used for a dial 4a of a wristwatch 4 as shown in FIGS. 2A and 2B, as shown in FIG. The laser beam condensed as described above is irradiated onto the metal electrode 32 formed on the metal electrode 32 so that the metal electrode 32 is removed. The laser beam is scanned as shown in FIG. After processing the shape corresponding to the dial 4a in order, a semiconductor layer 33 for performing photoelectric conversion is formed on the metal electrode 32 as shown in FIG. Also, the laser beam condensed as described above is irradiated, and this laser beam is scanned in the same manner as in the above case, and the dial 4
Processing of the shape corresponding to a is performed in order, and then, FIG.
As shown in (C), a light-transmitting surface electrode 34 made of ITO or the like is formed on the semiconductor layer 33, and the laser light focused on the surface electrode 34 as described above. The laser beam is scanned in the same manner as described above to sequentially process the shape corresponding to the dial 4 a on the surface electrode 34, and to form the shape corresponding to the dial 4 a on the substrate 31. A plurality of photovoltaic devices 5 were manufactured.

【0005】しかし、このように集光させたレーザ光を
金属電極32や半導体層33や表面電極34上において
走査させて、1つ1つ文字盤4aに対応した形状の加工
を行なうことは除去面積が大きく、かつパターンの形状
が複雑であるために、非常に面倒で生産性が著しく悪く
なり、また上記のように文字盤4aの形状に対応してレ
ーザ光を複雑に走査させる場合、その走査にずれ等が生
じて不良品が発生したり、レーザ光の走査を制御する制
御機構が複雑になり、装置が大型化したり、また被加工
物30上に異なった様々な形状の加工を行なうことも非
常に困難になり、コストが高くつく等の問題があった。
However, it is not necessary to scan the laser beam thus focused on the metal electrode 32, the semiconductor layer 33, and the surface electrode 34 to form a shape corresponding to the dial 4a one by one. Since the area is large and the shape of the pattern is complicated, the productivity is extremely troublesome and the productivity is significantly deteriorated. In addition, when the laser beam is scanned in a complicated manner corresponding to the shape of the dial 4a as described above, A scan shift causes a defective product or the like, a control mechanism for controlling the scanning of the laser beam becomes complicated, the apparatus becomes large, and processing of different shapes on the workpiece 30 is performed. This is also very difficult, and there are problems such as high cost.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、光起電力
装置やTFT等を製造するにあたって、レーザ光を被加
工物上に照射させて、被加工物上に所望の形状の加工を
行なう場合における上記のような問題を解決することを
課題とするものであり、被加工物上にレーザ光を照射し
て様々な形状の加工を行なうにあたり、その加工が短時
間で簡単に行なえ、精度のよい加工が安定して行えると
共に、装置が大型化したりするということもなく、また
被加工物上に異なった様々な形状の加工を行なうことも
簡単に行なえるようにすることを課題とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a photovoltaic device, a TFT, or the like, in which a laser beam is irradiated onto a workpiece to form a desired shape on the workpiece. It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the above, and in performing processing of various shapes by irradiating a laser beam onto a workpiece, the processing can be performed easily in a short time, and accuracy is improved. It is an object of the present invention to stably perform good processing, not to increase the size of an apparatus, and to easily perform processing of different shapes on a workpiece. It is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明におけるレーザ
加工法においては、上記のような課題を解決するため
に、レーザ光を複数の所要形状の遮光部が形成されたマ
スク部材に導き、このマスク部材を通過したレーザ光を
投影光学系によって被加工物上に投影させ、上記の遮光
部に対応した投影部分を残して上記レーザ光により被加
工物を加工するにあたり、上記レーザ光の照射位置を固
定し、上記のマスク部材と被加工物とを互いに逆方向に
移動させて被加工物の加工を行なうようにしたのであ
る。
In the laser processing method according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a laser beam is guided to a mask member having a plurality of light-shielding portions of a required shape. When the laser light that has passed through the member is projected onto the workpiece by the projection optical system, and the workpiece is processed by the laser light while leaving a projection portion corresponding to the light-shielding portion, the irradiation position of the laser light is changed. The mask is fixed and the workpiece is processed by moving the mask member and the workpiece in directions opposite to each other.

【0008】このようにして被加工物を加工すると、従
来のように加工する形状に合わせてレーザ光を走査させ
る必要がなく、マスク部材に形成された遮光部の形状に
対応する加工がまとめて行なえるようになり、被加工物
上に所望形状の加工が短時間で簡単に行なえると共に、
走査時におけるずれ等もなく、精度のよい加工が行な
え、またマスク部材に形成する遮光部の形状を変化させ
るだけで、被加工物上に様々な形状になった加工が簡単
に行なえるようになる。
When the workpiece is processed in this manner, it is not necessary to scan the laser beam according to the shape to be processed as in the related art, and the processing corresponding to the shape of the light shielding portion formed on the mask member is collectively performed. It is possible to process the desired shape on the workpiece in a short time and easily.
There is no shift during scanning, and accurate processing can be performed. Also, by changing the shape of the light shielding part formed on the mask member, processing with various shapes on the workpiece can be easily performed. Become.

【0009】また、この発明におけるレーザ加工法にお
いては、レーザ光の照射位置を固定させ、マスク部材と
被加工物とを互いに逆方向に移動させて被加工物の加工
を行なうため、レーザ光の照射位置を変化させる場合の
ように、正確な投影を行なうための位置の制御等が面倒
になって装置が複雑化するということがなく、また被加
工物上にマスク部材に形成された遮光部に対応した部分
を残した複数の加工を行なう場合に、マスク部材と被加
工物の移動が効率よく行なわれて短時間で効率のよい加
工が行なえるようになる。
Further, in the laser processing method according to the present invention, the irradiation position of the laser beam is fixed, and the processing of the workpiece is performed by moving the mask member and the workpiece in directions opposite to each other. As in the case of changing the irradiation position, there is no need to complicate the apparatus due to complicated control of the position for performing accurate projection, and a light-shielding portion formed on a workpiece on a mask member. In the case of performing a plurality of processes while leaving portions corresponding to the above, the movement of the mask member and the workpiece can be efficiently performed, and efficient processing can be performed in a short time.

【0010】ここで、上記のレーザ光としては、気体レ
ーザや固体レーザ等の様々なレーザ光を使用することが
でき、加工する被加工物の材料に応じて適切な波長やエ
ネルギーを持つレーザ光を用いるようする。また、被加
工物に対する加工にむらが生じないようにするため、レ
ーザ光にエネルギー分布の変化が少ないものを用いるよ
うにしたり、レーザ光を上記のマスク部材に導く前に、
このレーザ光の強度をホモジナイザー等の均質化手段に
よって均質化させることが好ましい。
Here, as the above-mentioned laser beam, various laser beams such as a gas laser and a solid-state laser can be used, and a laser beam having an appropriate wavelength and energy according to a material of a workpiece to be processed. Will be used. In addition, in order to prevent unevenness in processing of the workpiece, a laser beam having a small change in energy distribution is used, or before the laser beam is guided to the mask member,
It is preferable that the intensity of the laser beam is homogenized by homogenizing means such as a homogenizer.

【0011】また、上記のマスク部材としては、レーザ
光によって劣化することが少ない材料で構成されたもの
を用いるようにし、例えば、所要形状の遮光部が形成さ
れた金属製のものや、石英ガラス等の透光性材料の上に
レーザ光を遮光する酸化クロム等の誘電体で所要形状の
遮光部を形成したもの等を用いることができる。
The mask member is made of a material that is not easily deteriorated by a laser beam. For example, a metal member having a light-shielding portion of a required shape, quartz glass, or the like may be used. It is possible to use a material in which a light-shielding portion of a required shape is formed of a dielectric material such as chromium oxide that blocks laser light on a light-transmitting material such as.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面に基づいて具体的に説明する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

【0013】(実施形態1) この実施形態におけるレーザ加工法においては、図5に
示すように、エキシマレーザ等のレーザ光を発振するレ
ーザ装置10からレーザ光を出射させ、このレーザ光を
スリットやビームエクスパンダーによって構成されるビ
ーム成形光学系11を通過させて所定の断面形状に成形
した後、このレーザ光をホモジナイザー等のビーム均質
光学系12を通過させ、所定の断面形状になったレーザ
光の強度分布を均質化させるようにしている。
(Embodiment 1) In a laser processing method according to this embodiment, as shown in FIG. 5, a laser device 10 that oscillates a laser beam such as an excimer laser emits a laser beam, and the laser beam is converted into a slit or a laser beam. After passing through a beam shaping optical system 11 constituted by a beam expander to form a predetermined cross-sectional shape, this laser beam is passed through a beam homogenizing optical system 12 such as a homogenizer to form a laser beam having a predetermined cross-sectional shape. Are made to have a uniform intensity distribution.

【0014】そして、このように所定の断面形状で強度
が均質化されたレーザ光を反射ミラー13により反射さ
せて、このレーザ光を所要形状の遮光部21が形成され
たマスク部材20に導き、このマスク部材20における
遮光部21においてレーザ光を遮光させ、このマスク部
材20を通過したレーザ光をレンズ等を組み合わせた投
影光学系14により被加工物30上に投影結像させて被
加工物30上に照射し、レーザ光が照射されない遮光部
21に対応した投影部分を残すようにして、その周囲に
おける被加工物30をレーザ光によって加工するように
している。
The laser light having a predetermined cross-sectional shape and having a uniform intensity is reflected by the reflecting mirror 13, and the laser light is guided to the mask member 20 having the light-shielding portion 21 having a required shape. The laser beam is shielded by the light-shielding portion 21 of the mask member 20, and the laser beam that has passed through the mask member 20 is projected and imaged on the workpiece 30 by the projection optical system 14 including a lens or the like to form the workpiece 30. Irradiated upward, the projection 30 corresponding to the light-shielding portion 21 not irradiated with the laser light is left, and the workpiece 30 around it is processed by the laser light.

【0015】また、この実施形態におけるレーザ加工法
においては、上記の被加工物30を平面的に移動するX
−Yテーブル41上に載置させ、このX−Yテーブル4
1による被加工物30の移動及び上記マスク部材20の
移動を制御装置40によって制御すると共に、この制御
装置40によって上記レーザ装置10からレーザ光を出
射するタイミングを制御して、被加工物30上に上記の
ようにして複数の加工を順々に行なうようにし、またそ
の加工状態をモニター42により観察するようにしてい
る。
In the laser machining method according to the present embodiment, the X-axis is used to move the workpiece 30 in a plane.
-XY table 4
1 controls the movement of the workpiece 30 and the movement of the mask member 20 by the control device 40, and controls the timing at which laser light is emitted from the laser device 10 by the control device 40. As described above, a plurality of processings are sequentially performed, and the processing state is observed by the monitor 42.

【0016】次に、この実施形態のレーザ加工法によ
り、図2(A),(B)に示すような腕時計4の文字盤
4aに使用する光起電力装置5を製造する場合について
具体的に説明する。
Next, the case where the photovoltaic device 5 used for the dial 4a of the wristwatch 4 as shown in FIGS. 2A and 2B by the laser processing method of this embodiment is specifically described. explain.

【0017】ここで、上記のマスク部材20としては、
図6に示すように、透明な石英ガラス板22上にレーザ
光を遮光する酸化クロム等の誘電体で上記の文字盤4a
の形状に対応した複数の遮光部21が設けられたものを
用いるようにした。
Here, the mask member 20 includes:
As shown in FIG. 6, the dial 4a is formed on a transparent quartz glass plate 22 by a dielectric such as chromium oxide which blocks laser light.
A plurality of light-shielding portions 21 corresponding to the shape are provided.

【0018】そして、上記のようにレーザ装置10から
出射されたレーザ光をビーム成形光学系11及びビーム
均質光学系12を通過させて、このレーザ光を所定の断
面形状に成形すると共にレーザ光の強度分布を均質化さ
せ、このように所定の断面形状で強度が均質化されたレ
ーザ光を反射ミラー13により反射させて、このレーザ
光を上記のマスク部材20に導くようにした。
The laser light emitted from the laser device 10 as described above is passed through the beam shaping optical system 11 and the beam homogenous optical system 12 to shape the laser light into a predetermined cross-sectional shape and to form the laser light. The intensity distribution is homogenized, and the laser light having a predetermined cross-sectional shape and homogenized intensity is reflected by the reflection mirror 13, and the laser light is guided to the mask member 20.

【0019】ここで、この実施形態においては、図7に
示すように、上記レーザ光の断面形状がマスク部材20
に設けられた文字盤4aの形状に対応した1つの遮光部
21より大きくなるようにし、このレーザ光が1つの遮
光部21全体及びその周囲に照射されるようにした。な
お、レーザ光の強度を高めるためにその断面形状を小さ
くすることも可能であり、レーザ光の断面形状がマスク
部材20に設けられた1つの遮光部21より小さくなっ
た場合には、例えば、上記遮光部21の1/4の部分と
その周囲にレーザ光を照射させるようにする。或いは、
レーザ加工の速度を向上させるために、複数の遮光部2
1を含んでその周囲にレーザ光を照射させるようにして
もよい。
Here, in this embodiment, as shown in FIG.
The laser beam is made to be larger than one light-shielding portion 21 corresponding to the shape of the dial 4a provided in the laser beam, and this laser light is applied to the entire one light-shielding portion 21 and its surroundings. In addition, it is also possible to reduce the cross-sectional shape of the laser beam in order to increase the intensity of the laser beam. When the cross-sectional shape of the laser beam is smaller than one light shielding portion 21 provided on the mask member 20, for example, A laser beam is applied to a quarter of the light-shielding portion 21 and the periphery thereof. Or,
In order to improve the speed of laser processing, a plurality of light shielding portions 2
1 may be radiated to the periphery thereof.

【0020】そして、このようにマスク部材20に照射
され、このマスク部材20を通過したレーザ光を、図8
(A)に示すように、上記の投影光学系14により基板
31上に形成された金属電極32の上に投影結像させる
ようにした。このようにしてレーザ光を金属電極32上
に照射させると、上記の遮光部21に対応した投影部分
にはレーザ光が照射されず金属電極32が加工されずに
残る一方、その周囲における金属電極32の部分にはレ
ーザ光が照射されて金属電極32が除去され、文字盤4
aの形状に対応した加工が一度に行なえた。
The laser beam irradiated on the mask member 20 and passed through the mask member 20 as shown in FIG.
As shown in (A), the projection optical system 14 is used to project and form an image on a metal electrode 32 formed on a substrate 31. When the laser light is irradiated on the metal electrode 32 in this manner, the projected portion corresponding to the light shielding portion 21 is not irradiated with the laser light and the metal electrode 32 remains without being processed, while the metal electrode 32 around the metal electrode 32 remains. 32 is irradiated with a laser beam to remove the metal electrode 32, and the dial 4
Processing corresponding to the shape of a was performed at once.

【0021】また、このようにして金属電極32上に文
字盤4aの形状に対応した1つの加工を行なった後は、
図7に示すように、上記の制御装置40によりX−Yテ
ーブル41を移動させて金属電極32が形成された基板
31を所定の位置にセットすると共に、上記のマスク部
材20を基板31と逆向きの方向に移動させて、マスク
部材20に設けられた遮光部21を所定の位置にセット
し、これらがセットされるタイミングと同期させて上記
の制御装置40によりレーザ装置10からレーザ光を出
射させ、上記の場合と同様にして金属電極32上に文字
盤4aの形状に対応した加工を行ない、このような操作
を何度も繰り返して行ない、金属電極32の全面に多数
の文字盤4aの形状に対応した加工を施すようにした。
このようにすると、レーザ光の照射位置を移動させる必
要がなく、マスク部材20と基板31の移動範囲を少な
くすることができ、基板31上に形成された金属電極3
2に対する連続した加工が効率よく行えるようになっ
た。
After one processing corresponding to the shape of the dial 4a is performed on the metal electrode 32 in this manner,
As shown in FIG. 7, the XY table 41 is moved by the control device 40 to set the substrate 31 on which the metal electrode 32 is formed at a predetermined position, and the mask member 20 is inverted with respect to the substrate 31. The laser beam is emitted from the laser device 10 by the control device 40 in synchronization with the timing at which the light-shielding portions 21 provided on the mask member 20 are set at predetermined positions by moving the light-shielding portions 21 at the predetermined positions. Then, processing corresponding to the shape of the dial 4a is performed on the metal electrode 32 in the same manner as described above, and such operations are repeated many times, so that a large number of dials 4a are formed on the entire surface of the metal electrode 32. Processing corresponding to the shape was performed.
By doing so, it is not necessary to move the irradiation position of the laser beam, the movement range of the mask member 20 and the substrate 31 can be reduced, and the metal electrode 3 formed on the substrate 31 can be reduced.
2 can be continuously processed efficiently.

【0022】また、このようにして金属電極32の全面
に多数の文字盤4aの形状に対応した加工を行なった後
は、図8(B)に示すように、この金属電極32上に光
電変換を行なう半導体層33を形成し、この半導体層3
3に対しても、上記の金属電極32の場合と同様にし
て、文字盤4aの形状に対応した加工を順々に行ない、
その後、図8(C)に示すように、この半導体層33上
にITO等で構成された透光性の表面電極34を形成
し、この表面電極34に対しても、上記の場合と同様に
して、文字盤4aの形状に対応した加工を順々に行な
い、上記基板31上に文字盤4aに対応した形状の光起
電力装置5を多数形成し、このように形成された光起電
力装置5を打ち抜くようにした。
After the entire surface of the metal electrode 32 has been processed in accordance with the shape of the large number of dials 4a, the photoelectric conversion is performed on the metal electrode 32 as shown in FIG. 8B. Is formed, and the semiconductor layer 3 is formed.
3, in the same manner as in the case of the metal electrode 32 described above, processing corresponding to the shape of the dial 4 a is sequentially performed.
Thereafter, as shown in FIG. 8C, a light-transmitting surface electrode 34 made of ITO or the like is formed on the semiconductor layer 33, and the surface electrode 34 is formed in the same manner as described above. Then, processing corresponding to the shape of the dial 4a is sequentially performed, and a large number of photovoltaic devices 5 having a shape corresponding to the dial 4a are formed on the substrate 31, and the photovoltaic device thus formed is formed. 5 was punched out.

【0023】このようにすると、従来のように集光させ
たレーザ光を走査しながら金属電極32や半導体層33
や表面電極34に対して文字盤4aの形状に対応した加
工を1つ1つ行なう場合に比べて、上記のような光起電
力装置5の製造が短時間で簡単に行なえ、その生産性が
著しく向上し、またその加工精度も高くなり、不良品の
発生も少なくなった。
In this manner, the metal electrode 32 and the semiconductor layer 33 are scanned while scanning the laser beam condensed as in the prior art.
As compared with the case where the processing corresponding to the shape of the dial 4a is performed one by one on the surface electrode 34 and the surface electrode 34, the above-described photovoltaic device 5 can be manufactured easily in a short time, and the productivity is reduced. Significantly improved, the processing accuracy was increased, and the occurrence of defective products was reduced.

【0024】なお、この実施形態のものにおいては、上
記のように投影結像させたレーザ光を被加工物30上に
一度照射させるようにしただけであるが、一度のレーザ
光の照射によって金属電極32や半導体層33や表面電
極34を十分に加工できない場合には、レーザ光を被加
工物30上に連続して複数回照射させるようにしたり、
図9に示すように、被加工物30上の隣接する位置にお
いて、上記のように投影結像させた2つのレーザ光を一
度に照射させ、一方のレーザ光によって予備加工を行な
った後、マスク部材20や被加工物30を移動させ、他
方のレーザ光により上記のように予備加工された部分を
本加工することも可能である。
In this embodiment, the laser beam projected and imaged as described above is only irradiated once on the workpiece 30. When the electrode 32, the semiconductor layer 33, and the surface electrode 34 cannot be sufficiently processed, the workpiece 30 may be continuously irradiated with laser light a plurality of times,
As shown in FIG. 9, two laser beams projected and imaged as described above are irradiated at a time at adjacent positions on the workpiece 30, and after performing preliminary processing with one of the laser beams, a mask is formed. It is also possible to move the member 20 and the workpiece 30 and to perform the main processing on the portion preliminarily processed as described above by the other laser beam.

【0025】(実施形態2) この実施形態のレーザ加工法も、上記の実施形態1のも
のとほぼ同様であり、図10に示すように、レーザ装置
10から出射されたレーザ光を、ビーム均質光学系12
を通過させてその強度分布を均質化させた後、このレー
ザ光を反射ミラー13により反射させて、このレーザ光
を所要形状の遮光部21が形成されたマスク部材20に
導き、このマスク部材20における遮光部21において
レーザ光を遮光させ、このマスク部材20を通過したレ
ーザ光を投影光学系14により被加工物30上に投影結
像させて被加工物30上に照射し、レーザ光が照射され
ない遮光部21に対応した投影部分を残すようにして、
その周囲における被加工物30をレーザ光によって加工
するようにしている。
(Embodiment 2) The laser processing method of this embodiment is also substantially the same as that of Embodiment 1 described above, and as shown in FIG. Optical system 12
, And the laser beam is reflected by a reflection mirror 13 to guide the laser beam to a mask member 20 provided with a light-shielding portion 21 having a required shape. The laser light is shielded by the light-shielding portion 21 in FIG. 1, and the laser light that has passed through the mask member 20 is projected and imaged on the workpiece 30 by the projection optical system 14 and radiated onto the workpiece 30. So that the projection part corresponding to the light shielding part 21 which is not
The workpiece 30 around it is processed by laser light.

【0026】また、上記の被加工物30を平面的に移動
するX−Yテーブル41によって移動させるようにし、
このX−Yテーブル41による被加工物30の移動及び
上記マスク部材20の移動を制御装置40によって制御
すると共に、この制御装置40によって上記レーザ装置
10からレーザ光を出射するタイミングを制御するよう
にし、被加工物30における加工状態をモニター42に
より観察するようにしている。
The workpiece 30 is moved by an XY table 41 which moves in a plane,
The movement of the workpiece 30 and the movement of the mask member 20 by the XY table 41 are controlled by the control device 40, and the timing at which laser light is emitted from the laser device 10 is controlled by the control device 40. The processing state of the workpiece 30 is observed by the monitor 42.

【0027】そして、この実施形態2のレーザ加工法に
おいては、多結晶シリコンTFTを製造するため、図1
0に示すように、被加工物30として、基板31上にア
モルファスシリコン薄膜35が形成されたものを使用
し、この被加工物30をヒータ51により加熱させるよ
うにしてチャンバー50内にセットすると共に、このチ
ャンバー50内における雰囲気をガス制御装置52によ
り制御し、チャンバー50内を真空もしくは窒素,アル
ゴン,ヘリウム,ネオン等の不活性ガス雰囲気になるよ
うにしている。
In the laser processing method according to the second embodiment, since a polycrystalline silicon TFT is manufactured, FIG.
As shown in FIG. 0, a workpiece 30 having an amorphous silicon thin film 35 formed on a substrate 31 is used, and the workpiece 30 is set in a chamber 50 by being heated by a heater 51. The atmosphere in the chamber 50 is controlled by a gas control device 52 so that the inside of the chamber 50 is vacuum or an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, helium, or neon.

【0028】そして、前記のようにマスク部材20を通
過したレーザ光を、投影光学系14により基板31上に
設けられたアモルファスシリコン薄膜35上に投影結像
させて、アモルファスシリコン薄膜35に照射し、レー
ザ光が照射されない遮光部21に対応した投影部分を残
し、それ以外の部分におけるアモルファスシリコンを結
晶化させるようにする。
Then, the laser beam that has passed through the mask member 20 as described above is projected and imaged on the amorphous silicon thin film 35 provided on the substrate 31 by the projection optical system 14, and is irradiated on the amorphous silicon thin film 35. Then, the projection part corresponding to the light shielding part 21 not irradiated with the laser beam is left, and the amorphous silicon in the other part is crystallized.

【0029】その後は、上記の制御装置40によりX−
Yテーブル41及びマスク部材20の移動を制御し、被
加工物30及びマスク部材20を所定の位置にセット
し、この状態で上記の場合と同様に、マスク部材20を
通過したレーザ光を投影光学系14により新たにセット
された位置におけるアモルファスシリコン薄膜35上に
投影結像させ、レーザ光が照射されない遮光部21に対
応した投影部分を残し、それ以外の部分におけるアモル
ファスシリコンを結晶化させ、このような操作を繰り返
して行ない、基板31上に設けられたアモルファスシリ
コン薄膜35を所望の平面パターンで結晶化させ、所望
のパターンになった多結晶シリコンTFTを製造するよ
うにしている。
Thereafter, X-
The movement of the Y table 41 and the mask member 20 is controlled, and the workpiece 30 and the mask member 20 are set at predetermined positions. In this state, the laser light passing through the mask member 20 is projected onto the projection optical The system 14 projects and forms an image on the amorphous silicon thin film 35 at a position newly set, leaving a projection portion corresponding to the light-shielding portion 21 not irradiated with the laser beam, and crystallizing the amorphous silicon in the other portions. By repeating such operations, the amorphous silicon thin film 35 provided on the substrate 31 is crystallized in a desired plane pattern, and a polycrystalline silicon TFT having a desired pattern is manufactured.

【0030】このようにして多結晶シリコンTFTを製
造すると、集光させたレーザ光を走査させて所要パター
ンの多結晶シリコンTFTを作製する従来の場合に比
べ、その製造が短期間で簡単に行なえ、生産性が著しく
向上し、またその加工精度も高くなり、不良品の発生も
少なくなる。
When a polycrystalline silicon TFT is manufactured in this way, it can be manufactured in a shorter time and easily than in a conventional case in which a condensed laser beam is scanned to form a polycrystalline silicon TFT having a required pattern. In addition, the productivity is remarkably improved, the processing accuracy is increased, and the occurrence of defective products is reduced.

【0031】なお、この実施形態においては、基板31
上のアモルファスシリコン薄膜35を所望パターンで結
晶化させて多結晶シリコンTFTを製造するようにした
が、この実施形態の方法により、GaAs等の化合物半
導体薄膜やDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)
の再結晶化等にも利用することができる。
In this embodiment, the substrate 31
The polycrystalline silicon TFT is manufactured by crystallizing the upper amorphous silicon thin film 35 in a desired pattern. However, according to the method of this embodiment, a compound semiconductor thin film such as GaAs or DLC (diamond-like carbon) is used.
Can also be used for recrystallization and the like.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
レーザ加工法においては、レーザ光を複数の遮光部が形
成されたマスク部材に導き、このマスク部材を通過した
レーザ光を投影光学系によって被加工物上に投影させ、
上記の遮光部に対応した投影部分を残して上記レーザ光
により被加工物を加工するにあたり、上記レーザ光の照
射位置を固定し、上記のマスク部材と被加工物とを互い
に逆方向に移動させて被加工物の加工を行なうようにし
たため、従来のように加工する形状に合わせてレーザ光
を走査させる必要がなく、マスク部材に形成された遮光
部の形状に対応する加工がまとめて行なえるようにな
り、被加工物上に所望形状の加工が短時間で簡単に行な
えると共に、走査時におけるずれ等もなく、精度のよい
加工が行なえ、またマスク部材に形成する遮光部の形状
を変化させるだけで、被加工物上に様々な形状になった
加工が簡単に行なえるようになった。
As described above in detail, in the laser processing method of the present invention, a laser beam is guided to a mask member having a plurality of light shielding portions, and the laser beam passing through the mask member is projected by a projection optical system. Projected on the workpiece,
In processing the workpiece with the laser light while leaving the projection portion corresponding to the light-shielding portion, the irradiation position of the laser light is fixed, and the mask member and the workpiece are moved in opposite directions. As described above, the processing of the workpiece is performed, so that it is not necessary to scan the laser light according to the shape to be processed as in the related art, and the processing corresponding to the shape of the light shielding portion formed on the mask member can be performed collectively. As a result, processing of a desired shape on a workpiece can be performed easily in a short time, there is no deviation during scanning, and accurate processing can be performed, and the shape of a light shielding portion formed on a mask member can be changed. Simply by doing so, it became possible to easily perform processing into various shapes on the workpiece.

【0033】また、この発明におけるレーザ加工法にお
いては、上記のようにレーザ光の照射位置を固定させ、
マスク部材と被加工物とを互いに逆方向に移動させて被
加工物の加工を行なうため、レーザ光の照射位置を変化
させる場合のように、正確な投影を行なうための位置の
制御等が面倒になって装置が複雑化するということがな
く、また被加工物上にマスク部材に形成された遮光部に
対応した部分を残した複数の加工を行なう場合に、マス
ク部材と被加工物の移動が効率よく行なわれて短時間で
効率のよい加工が行なえるようになった。
In the laser processing method according to the present invention, the irradiation position of the laser beam is fixed as described above,
Since the processing of the workpiece is performed by moving the mask member and the workpiece in directions opposite to each other, it is troublesome to control the position for performing accurate projection, such as when changing the irradiation position of laser light. The mask member and the workpiece are moved when performing a plurality of processes while leaving a portion corresponding to the light shielding portion formed on the mask member on the workpiece without causing the apparatus to be complicated. Has been performed efficiently, and efficient processing can be performed in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のレーザ加工法によって被加工物上に加工
を行なう状態を示した概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a state in which processing is performed on a workpiece by a conventional laser processing method.

【図2】文字盤部分に光起電力装置を用いた腕時計及び
文字盤部分に使用する光起電力装置の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a wristwatch using a photovoltaic device for a dial portion and a photovoltaic device used for a dial portion.

【図3】従来のレーザ加工法によって文字盤部分に使用
する光起電力装置を製造する工程を示した説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view showing a process of manufacturing a photovoltaic device used for a dial portion by a conventional laser processing method.

【図4】従来のレーザ加工法により、被加工物に対して
文字盤部分に使用する光起電力装置の形状に対応した加
工を行なう状態を示した平面説明図である。
FIG. 4 is an explanatory plan view showing a state in which processing is performed on a workpiece by a conventional laser processing method in accordance with the shape of a photovoltaic device used for a dial portion.

【図5】この発明の実施形態1におけるレーザ加工法に
より、被加工物上にレーザ光を投影結像させて加工を行
なう状態を示した概略説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a state in which a laser beam is projected and imaged on a workpiece by laser processing in the first embodiment of the present invention to perform processing;

【図6】上記の実施形態1におけるレーザ加工法によっ
て上記の文字盤部分に使用する光起電力装置を製造する
際に使用するマスク部材の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a mask member used when manufacturing the photovoltaic device used for the dial portion by the laser processing method in the first embodiment.

【図7】上記の実施形態1におけるレーザ加工法により
上記の文字盤部分に使用する光起電力装置を製造するに
あたって、面状のレーザ光をマスク部材における1つの
遮光部全体及びその周囲に照射させて加工を行なう状態
を示した平面説明図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of manufacturing a photovoltaic device used for the dial portion by the laser processing method according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory plan view showing a state in which processing is performed.

【図8】上記の実施形態1におけるレーザ加工法により
上記の文字盤部分に使用する光起電力装置を製造する工
程を示した概略説明図である。
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a step of manufacturing a photovoltaic device used for the dial portion by the laser processing method in the first embodiment.

【図9】上記の実施形態1におけるレーザ加工法により
上記の文字盤部分に使用する光起電力装置を製造するに
あたり、被加工物上の隣接する位置において投影結像さ
せた2つのレーザ光を一度に照射して、予備加工と本加
工とを行なう状態を示した概略説明図である。
FIG. 9 shows two laser beams projected and imaged at adjacent positions on a workpiece when a photovoltaic device used for the dial portion is manufactured by the laser processing method in the first embodiment. FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a state in which irradiation is performed at a time and preliminary processing and main processing are performed.

【図10】この発明の実施形態2におけるレーザ加工法
により被加工物上にレーザ光を投影結像させ、被加工物
におけるアモルファスシリコン薄膜を所望のパターンで
結晶化させて多結晶シリコンTFTを製造する状態を示
した概略説明図である。
FIG. 10 is a view showing an example in which a laser beam is projected and imaged on a workpiece by a laser processing method according to a second embodiment of the present invention, and an amorphous silicon thin film on the workpiece is crystallized in a desired pattern to manufacture a polycrystalline silicon TFT. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing a state in which

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザ装置 12 ビーム均質光学系(均質化手段) 14 投影光学系 20 マスク部材 21 遮光部 30 被加工物 31 基板 32 金属電極 33 半導体層 34 表面電極 35 アモルファスシリコン薄膜 40 制御装置 41 X−Yテーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser apparatus 12 Beam homogenous optical system (homogenizing means) 14 Projection optical system 20 Mask member 21 Shielding part 30 Workpiece 31 Substrate 32 Metal electrode 33 Semiconductor layer 34 Surface electrode 35 Amorphous silicon thin film 40 Control device 41 XY table

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 (56)参考文献 特開 平4−302129(JP,A) 特開 平6−297177(JP,A) 特開 平7−84357(JP,A) 特開 平6−236020(JP,A) 特開 平7−219243(JP,A) 特開 平6−120113(JP,A) 特開 平6−43628(JP,A)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location H01S 3/00 (56) References JP-A-4-302129 (JP, A) JP-A-6-302 297177 (JP, A) JP-A-7-84357 (JP, A) JP-A-6-236020 (JP, A) JP-A-7-219243 (JP, A) JP-A-6-120113 (JP, A) JP-A-6-43628 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光を複数の所要形状の遮光部が形
成されたマスク部材に導き、このマスク部材を通過した
レーザ光を投影光学系によって被加工物上に投影させ、
上記の遮光部に対応した投影部分を残して上記レーザ光
により被加工物を加工するにあたり、上記レーザ光の照
射位置を固定し、上記のマスク部材と被加工物とを互い
に逆方向に移動させて被加工物の加工を行なうことを特
徴とするレーザ加工法。
1. A laser beam is guided to a mask member on which a plurality of light-shielding portions of a required shape are formed, and the laser beam passing through the mask member is projected onto a workpiece by a projection optical system.
In processing a workpiece with the laser light while leaving a projection portion corresponding to the light-shielding portion, irradiation of the laser light is performed.
With the firing position fixed, the mask member and the workpiece
A laser processing method wherein the workpiece is processed by moving the workpiece in the opposite direction .
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