JP2798042B2 - 光加工装置 - Google Patents

光加工装置

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JP2798042B2
JP2798042B2 JP8036103A JP3610396A JP2798042B2 JP 2798042 B2 JP2798042 B2 JP 2798042B2 JP 8036103 A JP8036103 A JP 8036103A JP 3610396 A JP3610396 A JP 3610396A JP 2798042 B2 JP2798042 B2 JP 2798042B2
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祐子 関
直史 笠松
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に対して光を
照射することにより基板の表面を加工する光加工装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、基板に対して紫外光を照射す
ることにより基板の表面を加工する光加工装置において
は、紫外光が基板上に照射されても照射位置を観察する
ことができないため、紫外光等を発する加工用光源の他
に、所望の加工位置にスポットを合わせるための照準用
光源が設けられている。
【0003】従来の光加工装置においては、上述した照
準用光源としてHeNeレーザやハロゲンランプ等が用
いられ、紫外光の光軸に合わせて照準用の光が基板上に
照射されて基板上における加工位置が観察されるととも
に加工位置における基板の加工が行われる。
【0004】なお、加工位置の観察においては、照準用
の光の波長と加工用の光の波長とに基づいて色収差補正
が施されたレンズが設けられ、そのレンズを用いて行わ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の光加工装置においては、加工用光源とは
別に照準用光源が必要であるため、外形が大型化すると
ともに構造が複雑化してしまうという問題点がある。
【0006】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、外形を小型
化するとともに構造を単純化することができる光加工装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光源から射出される光を被加工基板上に照
射することにより前記被加工基板の加工を行う光加工装
置において、前記光源と前記被加工基板との間に設けら
れ、前記光源から射出される光を可視光に変換する部分
と前記光源から射出される光をそのまま透過させる部分
とを具備する発光基板を有し、前記発光基板は、前記光
源と前記被加工基板とを結ぶ光路上に前記光源から射出
される光を可視光に変換する部分と前記光源から射出さ
れる光をそのまま透過する部分とが選択可能に配置され
るように移動自在に設けられていることを特徴とする。
【0008】また、前記発光基板の前記光源から射出さ
れる光を可視光に変換する部分は、紫外光が入射した場
合に蛍光を発する発光物質が塗布されていることを特徴
とする。
【0009】また、前記発光物質は、ソディウムサリチ
レートであることを特徴とする。
【0010】また、前記発光物質は、サリチル酸カリウ
ムであることを特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、被加工基板と被加工基板の加工を行うための
光を射出する光源との間に、光源から射出される光を可
視光に変換する部分と光源から射出される光をそのまま
透過させる部分とを具備する発光基板が設けられてお
り、発光基板は、光源と被加工基板とを結ぶ光路上に光
源から射出される光を可視光に変換する部分と光源から
射出される光をそのまま透過する部分とが選択可能に配
置されるように移動自在であるので、光源から射出され
る光に対する被加工基板の加工位置の調整を行う際は、
光源と被加工基板とを結ぶ光路上に光源から射出される
光を可視光に変換する部分が設置され、光源から射出さ
れる光が可視光に変換されることにより照射位置が観察
されて調整が行われ、被加工基板の加工を行う際は、光
源と被加工基板とを結ぶ光路上に光源から射出される光
をそのまま透過する部分が設置され、光源から射出され
る光がそのまま被加工基板上に照射されて被加工基板の
加工が行われる。
【0014】また、被加工基板と可視光を射出する光源
との間に、光源から射出される可視光を加工用の光に変
換する波長変換ユニットが設けられており、波長変換ユ
ニットは、光源と被加工基板とを結ぶ光路上に選択的に
設置可能であるので、光源から射出される光に対する被
加工基板の加工位置の調整を行う際は、光源と被加工基
板とを結ぶ光路上から波長変換ユニットが外され、光源
から射出される光がそのまま被加工基板上に照射される
ことにより照射位置が観察されて調整が行われ、被加工
基板の加工を行う際は、光源と被加工基板とを結ぶ光路
上に波長変換ユニットが挿入され、光源から射出される
光が加工用の光に変換されて被加工基板の加工が行われ
る。
【0015】このようにして、1つの光源のみによって
光源から射出される光に対する被加工基板の加工位置の
調整及び基板加工が行われるので、装置の外形が小型化
されるとともに構造が単純化する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
【0017】(第1の実施の形態)図1は、本発明の光
加工装置の第1の実施の形態を示す図である。
【0018】本形態は図1に示すように、被加工基板で
ある試料5を加工するための光を射出する加工光源1
と、加工光源1と試料5との間に設けられ、加工光源1
から射出された光を可視光に変換する発光基板2と、発
光基板2と試料5との間に設けられ、発光基板2を透過
した光を試料上に集光させる対物レンズ4と、試料5上
に照射された光の照射位置を観察するためのイメージセ
ンサ6と、試料5における反射光をイメージセンサ6に
結像させるビームスプリッタ3とから構成されており、
発光基板2は、XYステージ7により平面内において移
動可能な構成となっている。
【0019】本形態においては、加工光源1として24
8nmの波長を有するKrFレーザを用い、セラミック
上にポリイミド薄膜が形成された試料5にアブレーショ
ンパターンを形成する加工を行った。また、対物レンズ
4は、248nmと450nmの波長で色補正が施され
たものを用いた。
【0020】図2は、図1に示した発光基板2の詳細な
構造を示す図であり、(a)は発光物質を基板表面に塗
布した例を示す図、(b)は発光物質を透明基板で挟ん
だ例を示す図、(c)は基板をレンズ状に加工した例を
示す図である。
【0021】本形態における発光基板2は図2に示すよ
うに、330nmより短波長の紫外光線を受けた場合に
450nm付近を中心波長として蛍光を発する発光物質
21であるソディウムサリチレートを水溶液にし、これ
を透明基板22に塗布、乾燥させて作製される。なお、
ソディウムサリチレートによって、加工光源1から射出
された光は青色光線に変換される。
【0022】ここで、試料5の加工時においては加工光
源1から射出された光が可視光に変換されずに試料5に
照射される必要があるため、発光基板2上には発光物質
21が塗布されない加工光線用ホール24が設けられて
いる。
【0023】また、ソディウムサリチレートは、乾燥状
態ではパウダー状の微粉末であるため、微粉末が周辺に
飛び散ってしまう虞れがある。そのため、この微粉末の
影響を考慮する必要がある場合は、図2(b)に示すよ
うに透明基板23によって発光物質26を挟み込む形状
にすれば問題はない。
【0024】また、図2(c)に示すようなレンズ加工
基板25を用いれば、加工光源1において射出される光
が散乱した場合でも、散乱した光を集光させて対物レン
ズ4に入射させることができる。
【0025】なお、発光物質としてはソディウムサリチ
レートに限らずサリチル酸カリウムでも構わない。
【0026】以下に、上記のように構成された光加工装
置の動作について説明する。
【0027】まず、加工光源1から射出された光が発光
基板2において可視光に変換され、対物レンズ4に入射
する。
【0028】すると、対物レンズ4において可視光が集
光されて試料5上に照射される。
【0029】その後、試料5上において可視光が反射す
ると、反射した可視光がビームスプリッタ3を介してイ
メージセンサ6に結像され、照射位置が観察される。
【0030】そして、イメージセンサ6に結像された反
射光に基づいて加工光源1から射出される光に対する試
料5の加工位置の調整が行われる。
【0031】次に、発光基板2をずらして、試料5の加
工位置に加工光源1から射出される光を加工光線用ホー
ル24を介してそのまま照射する。
【0032】それにより、試料5の所望の位置における
加工が行われる。
【0033】(第2の実施の形態)図3は、本発明の光
加工装置の第2の実施の形態を示す図である。
【0034】本形態は図3に示すように、Ti:Sapphire
レーザを射出する光源32と、光源32におけるTi:Sap
phireレーザを励起させるYAG第2高調波を出力する
励起源31と、光源32と被加工基板である試料41と
の間に設けられ、光源32から射出されたレーザ光を加
工用の光に変換する波長変換ユニット44と、光源32
と波長変換ユニット44との間に設けられ、光源32か
ら射出されたレーザ光を減光させる減光フィルタ33
と、波長変換ユニット44と試料41との間に設けら
れ、波長変換ユニット44を透過した光を試料上に集光
させる対物レンズ40と、試料41上に照射された光の
照射位置を観察するためのイメージセンサ39と、試料
41における反射光をイメージセンサ39に結像させる
ビームスプリッタ43とから構成されており、波長変換
ユニット44内には、波長変換を行うLBO結晶35及
びBBO結晶36,37と、変換効率を上げるためのレ
ンズ34,38が設けられている。なお、試料41は、
ジシランガスが導入されたCVDチャンバ42内に設け
られており、また、波長変換ユニット44は、XYステ
ージ45により光源32と試料41とを結ぶ光路から出
し入れ可能な構成となっている。
【0035】以下に、上記のように構成された光加工装
置の動作について説明する。
【0036】まず、波長変換ユニット44を光路から外
し、光源32から射出される光に対する試料41の加工
位置の調整を行う。
【0037】励起源31から出力されるYAGレーザ第
2高調波によって、光源32からTi:Sapphireレーザが
励起され、772nmの波長を有するレーザ光が出力さ
れる。
【0038】そして、光源32から射出されたレーザ光
が直接対物レンズ40を介して試料41上に照射され
る。
【0039】その後、試料41において可視光が反射す
ると、反射した可視光がビームスプリッタ43を介して
イメージセンサ39に結像され、照射位置が観察され
る。
【0040】そして、イメージセンサ39に結像された
反射光に基づいて光源32から射出される光に対する試
料41の加工位置の調整が行われる。
【0041】次に、波長変換ユニット44を光路に挿入
する。
【0042】すると、光源32から射出された772n
mの波長を有するレーザ光は、LBO結晶35及びBB
O結晶36,37を順番に通過することにより、193
nmの波長を有する光に変換される。
【0043】そして、193nmの波長を有する光が試
料41上の光軸調整において決められた部分にのみ照射
され、この部分に局所的にシリコン薄膜が形成される。
【0044】なお、シリコン薄膜の形成においては、試
料41が設けられたCVDチャンバ42内にジシランガ
スが導入されており、193nmの波長を有する光によ
ってジシランガスが光化学分解されることによりレーザ
光照射部にのみ選択的にシリコン薄膜が形成される。
【0045】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
【0046】請求項1から請求項4に記載のものにおい
ては、被加工基板と被加工基板の加工を行うための光を
射出する光源との間に、光源から射出される光を可視光
に変換する部分と光源から射出される光をそのまま透過
させる部分とを具備する発光基板を設け、発光基板が、
光源と被加工基板とを結ぶ光路上に光源から射出される
光を可視光に変換する部分と光源から射出される光をそ
のまま透過する部分とが選択可能に配置されるように移
動自在な構成としたため、1つの光源のみによって光源
から射出される光に対する被加工基板の加工位置の調整
及び基板加工を行うことができ、装置の外形の小型化及
び構造の単純化を図ることができる。
【0047】請求項5及び請求項6に記載のものにおい
ては、被加工基板と可視光を射出する光源との間に、光
源から射出される可視光を加工用の光に変換する波長変
換ユニットを設け、波長変換ユニットが、光源と被加工
基板とを結ぶ光路上に選択的に設置可能な構成としたた
め、請求項1から請求項4に記載のものと同様の効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光加工装置の第1の実施の形態を示す
図である。
【図2】図1に示した発光基板の詳細な構造を示す図で
あり、(a)は発光物質を基板表面に塗布した例を示す
図、(b)は発光物質を透明基板で挟んだ例を示す図、
(c)は基板をレンズ状に加工した例を示す図である。
【図3】本発明の光加工装置の第2の実施の形態を示す
図である。
【符号の説明】
1 加工光源 2 発光基板 3,43 ビームスプリッタ 4,40 対物レンズ 5,41 試料 6,39 イメージセンサ 7,45 XYステージ 21,26 発光物質 22,23 透明基板 24 加工光線用ホール 25 レンズ加工基板 31 励起源 32 光源 33 減光フィルタ 34,38 レンズ 35 LBO結晶 36,37 BBO結晶 42 CVDチャンバ 44 波長変換ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/06 G03F 7/20 H01L 21/205

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から射出される光を被加工基板上に
    照射することにより前記被加工基板の加工を行う光加工
    装置において、 前記光源と前記被加工基板との間に設けられ、前記光源
    から射出される光を可視光に変換する部分と前記光源か
    ら射出される光をそのまま透過させる部分とを具備する
    発光基板を有し、 前記発光基板は、前記光源と前記被加工基板とを結ぶ光
    路上に前記光源から射出される光を可視光に変換する部
    分と前記光源から射出される光をそのまま透過する部分
    とが選択可能に配置されるように移動自在に設けられて
    おり、該発光基板の前記光源から射出される光を可視光
    に変換する部分は、紫外光が入射した場合に蛍光を発す
    る発光物質が塗布されていることを特徴とする光加工装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光加工装置において、 前記発光物質は、ソディウムサリチレートであることを
    特徴とする光加工装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の光加工装置において、 前記発光物質は、サリチル酸カリウムであることを特徴
    とする光加工装置。
JP8036103A 1996-02-23 1996-02-23 光加工装置 Expired - Lifetime JP2798042B2 (ja)

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