JP3754857B2 - Laser processing method - Google Patents

Laser processing method Download PDF

Info

Publication number
JP3754857B2
JP3754857B2 JP2000025983A JP2000025983A JP3754857B2 JP 3754857 B2 JP3754857 B2 JP 3754857B2 JP 2000025983 A JP2000025983 A JP 2000025983A JP 2000025983 A JP2000025983 A JP 2000025983A JP 3754857 B2 JP3754857 B2 JP 3754857B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
laser
processing method
workpiece
laser processing
irradiation
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000025983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001212680A (en )
Inventor
小出  純
Original Assignee
キヤノン株式会社
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
Grant date

Links

Images

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、レーザ光を用いて被加工物に構造を形成するレーザ加工方法に関するものである。 The present invention relates to a laser processing method for forming a structure on a workpiece using a laser beam.
また、さらにはマイクロマシン、またはICおよびダイオードデバイス等の材料の微細加工に好適なレーザ加工方法に関するものである。 Moreover, further relates micromachines or IC and diode material suitable laser processing method for fine processing of such devices.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、サブミクロンから10ミクロンオーダーの微細な三次元構造体を加工する手段としては、通常、リソグラフィープロセスが用いられる。 Conventionally, as means for processing a fine three-dimensional structure of the 10 micron submicron usually lithographic process is used. これによると、レジストコート、レジストパターニング露光、レジスト現像、レジストパターンを利用したエッチング、レジストアッシング等の一連のプロセスを踏んで構造体を加工する方法が採られる。 According to this, the resist coating, resist patterning exposure, resist development, etching using the resist pattern, a method of processing a stepped by structure a series of processes resist ashing taken.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、サブミクロンから10ミクロンオーダーの微細な三次元構造体を加工するに際して、上記したリソグラフィープロセスによる場合には、加工工程が複雑となることから、タクトタイムに対してコスト的な問題点が生じ、また生産設備投資が膨大になるといった問題点がある。 However, when processing a fine three-dimensional structure of the 10 micron submicron, in the case of the lithography process described above, since the machining process becomes complicated, cost-related problems arise with respect to cycle time , also there is a problem, such as production equipment investment is enormous. またリソグラフィープロセスでは高アスペクト比の構造体の形成は非常に困難である。 The formation of high aspect ratio structures in the lithography process is very difficult.
【0004】 [0004]
そこで、本発明は、上記課題を解決し、リソグラフィープロセスのような複雑な加工プロセスを用いることなく、三次元の微細な構造体をシンプルで簡易な加工工程で実現できるレーザ加工方法を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention is to solve the above problems, without using complicated processing processes, such as lithographic processes, to provide a laser working method capable of realizing three-dimensional fine structures in a simple and simple processing steps the it is an object of the present invention.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は、上記課題を解決するために、つぎの(1)〜( )のように構成したレーザ加工方法を提供するものである。 The present invention, in order to solve the above problems, is to provide a laser processing method, which is constructed as follows (1) to (5).
(1)1ピコ秒以下のパルス放射時間で空間的時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレーザ発振器からのレーザ光によって、マスクのパターンを投影レンズにより、前記レーザ光波長に対して略透明な被加工物に投影して昇華加工するレーザ加工方法であって、 (1) by a laser beam from a laser oscillator that a large optical pulses of the spatial and temporal energy density 1 picosecond pulsed radiation time for successive radiation, the pattern of the mask by the projection lens with respect to the laser beam wavelength a laser processing method of sublimating process by projecting a substantially transparent workpiece,
前記被加工物の内部に構造体を昇華加工するに際して、該加工での昇華気化によって生じる産物質を外部に放出するための放出口を予め形成した後に、 Wherein when sublimated processing structures inside the workpiece, after the preformed outlet for discharging the produced substance caused by sublimation vaporization in the process to the outside,
前記マスクパターンの投影像のフォーカスポイントを、前記加工の開始時において前記被加工物の前記レーザ照射と反対側の外形境界面に設定すると共に、該フォーカスポイント部分に前記レーザ光のエネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上となるように集光して照射し、 The focus point of the projected image of the mask pattern, and sets the outer boundary surface of the laser irradiation side opposite Oite the workpiece at the start of the processing, the energy density of the laser beam to the focus point portion predetermined ablation action irradiated focused so that the above threshold value occurs,
該レーザ光の照射によるアブレーション加工の進行と同期させて、前記被加工物をレーザが照射する方向に徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動させ、前記レーザ照射と反対側の外形境界面側からレーザ照射側に挿引する形で前記被加工物に構造体を形成することを特徴とするレーザ加工方法。 In synchronization with the progress of ablation by irradiation of the laser beam, the workpiece is gradually moved by a predetermined amount by or predetermined speed in the direction in which the laser is irradiated and the outer boundary surface of the laser irradiation opposite laser processing method characterized by in the form of swept laser irradiation side to form a structure in the workpiece.
)前記構造体の加工に際して、前記放出口に接した位置から構造体を加工することを特徴とする上記( )に記載のレーザ加工方法。 (2) the time of fabrication of the structure, the laser processing method described in (1), wherein the processing the structure from a position in contact with the outlet.
)前記レーザ発振器は、光伝播の空間圧縮装置を有しているレーザ発振器であることを特徴とする上記(1) または )のいずれかに記載のレーザ加工方法。 (3) the laser oscillator, the laser processing method according to any one of the above (1) or (2), characterized in that a laser oscillator has a space compressing device for light propagation.
)前記光伝播の空間圧縮装置は、チャープドパルスを生成する手段と光波長分散特性を利用した縦モード同期手段を有することを特徴とする上記( )に記載のレーザ加工方法。 (4) the space compression device light propagation, laser processing method according to (3), characterized in that it has a longitudinal mode synchronous means utilizing means and the light wavelength dispersion characteristics to generate a chirped pulse.
5)フェムト秒レーザ光を投影レンズを介して前記フェムト秒レーザ光の波長に対して略透明な被加工物に投影して昇華加工するレーザ加工方法であって (5) A laser processing method of sublimating process by projecting a substantially transparent workpiece femtosecond laser beam to the wavelength of the femtosecond laser beam through a projection lens,
前記被加工物の内部に構造体を昇華加工するに際して、該加工での昇華気化によって生じる産物質を外部に放出するための放出口を予め形成し、 Wherein when sublimated processing structures inside the workpiece, preformed outlet for discharging the produced substance caused by sublimation vaporization in the process to the outside,
前記被加工物の前記フェムト秒レーザ光の照射と反対側の外形境界面に、前記フェムト秒レーザ光のエネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上となるように集光して照射を行い、当該フェムト秒レーザ光の照射によるアブレーション加工の進行とともに、前記フェムト秒レーザ光の照射側とは反対側の外形境界面側から前記照射側に挿引する形で前記被加工物に構造体を形成することを特徴とするレーザ加工方法。 Wherein the irradiation with the opposite side of the outer boundary surface of the femtosecond laser beam of the workpiece, the energy density of the femtosecond laser beam irradiation is performed by condensing such that the threshold value or more predetermined ablation effect occurs, with the progress of the ablation by irradiation of the femtosecond laser beam, forming a structure on the workpiece in a manner that swept the irradiation side from outer boundary surface side opposite to the irradiation side of the femtosecond laser beam laser processing method characterized by.
【0006】 [0006]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
上記構成を適用した本発明の実施の形態においては、1ピコ秒以下のパルス放射時間で空間的時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレーザ発振器からのレーザ光を用いて、光アブレーション加工を行うレーザ加工方法において、レーザを被加工物に導光する光学系は、レーザ光にて照明されたマスクのパターンを投影レンズにて、レーザ光波長に対して略透明な被加工物に投影してパターンレーザ照射するものであって、前記マスクパターンの投影像のフォーカスポイントは、加工開始においては、前記被加工物の前記レーザ照射と反対側の外形境界面に設定して、かつフォーカスポイント部分のエネルギー密度を所定アブレーション作用が発生する閾値以上に集光して、レーザ照射によるアブレーション加工の進行と同 In the embodiment of the present invention applied the above structure, using a laser beam from a laser oscillator for continuously emitting light with a large pulse of spatial and temporal energy density 1 picosecond pulsed radiation time, photoablation in the laser processing method of performing processing, optical system for guiding the laser to the workpiece, in the pattern the projection lens of a mask which is illuminated by a laser beam, a substantially transparent workpiece relative to the laser beam wavelength be one that pattern laser projection to irradiation, focus point of the projected image of the mask pattern, in the start processing, the set on the outer boundary surface of the laser irradiation and the opposite side of the workpiece, and the focus condenses the energy density of the point portion than the threshold a predetermined ablation action occurs, the the progress of ablation by laser irradiation させて、前記被加工物をレーザが照射する方向に徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動させて、前記レーザ照射と反対側の外形境界面側からレーザ照射側に挿引する形で、前記被加工物に構造体を形成することができるようにしたものである。 By the move gradually at a predetermined amount by or predetermined speed a workpiece in the direction of laser irradiation in a manner that swept the laser irradiation side from outer boundary surface of the laser irradiation opposite, the it is obtained to be able to form a structure on the workpiece. また、このレーザ加工方法を用いて、微細三次元構造であるインクジェット記録ヘッドのインク通路構造等の加工に応用することも可能である。 Moreover, using this laser processing method, it is also possible to apply the processing of the ink passage structure and the like of the ink jet recording head is a fine three-dimensional structure.
【0007】 [0007]
なお、ここで用いられる上述したレーザは、「次世代光テクノロジー集成」(平成4年(株)オプトロニクス社発行、第1部要素技術;超短光パルスの発生と圧縮、24頁〜31頁)等に記載されているいわゆるフェムト秒レーザであり、このようなフェムト秒レーザによると、時間的エネルギー密度がきわめて大きく、またレーザ光の照射時間が非常に短いため、レーザ光が熱エネルギーとして被加工物内を拡散する前に昇華アブレーション加工プロセスを終了させることが可能となるため、加工形状は融解による変形が発生しないため高精度に加工ができるといった特徴がある。 The laser described above, as used herein, "Next Generation Optical Technology assemblage" (1992 Co. Optronics issued, Part 1 elemental technologies; compression and the generation of ultrashort optical pulses, pp 24 pp to 31) a so-called femtosecond laser described in equal, according to such a femtosecond laser, the temporal energy density is extremely large, and because the irradiation time of the laser beam is very short, the processing laser beam as a heat energy it becomes possible to terminate the sublimation ablation working process before diffusing within the object, processing shape is characterized such can be processed with high precision the deformation due to melting will not occur.
例えば、汎用的に市販されている極短パルスレーザ発振器には、パルス放射時間が150フェムト秒以下、パルス当りの光エネルギーが800マイクロジュールのものが存在する。 For example, the ultrashort pulsed laser oscillator that is universally available commercially, pulsed radiation time of 150 femtoseconds or less, the light energy per pulse is present those 800 micro Joules. 即ち放射レーザ光のエネルギー密度は発振パルスにおいて約5.3ギガワットのレベルとなる。 That energy density of the radiation laser light becomes a level of about 5.3 gigawatts in the oscillation pulse.
【0008】 [0008]
上述レーザの特性によって、被加工対象材料においては、光吸収率の低い略透明な石英およびガラスまたは結晶においても、光エネルギー密度がギガワットの域に達しYAGレーザと比べても100倍以上のエネルギー密度となるため、エネルギーを時間的空間的に集中させることにより、局所的な加工が可能であって、略透明なガラスまたは石英および結晶であっても0.1〜1%程度の吸収があれば加工が可能となる。 By the characteristics of the above laser, in a workpiece material, also in a substantially transparent quartz and glass or crystalline low light absorptance, the energy density of more than 100 times as compared the light energy density is a YAG laser risen to the level of gigawatts since the, by concentrating the energy temporally and spatially, be capable of local processing, if there is substantially transparent glass or quartz and absorption of about 0.1% to 1% be crystalline processing becomes possible.
ただし、内部加工を行うにおいて、昇華気化した被加工物材料を外部に放出するための気道を確保した上で行うものである。 However, in performing internal processing, it is performed while securing an airway for releasing the workpiece material was sublimed vaporized outside. 気道を確保しない場合、被加工物内部での昇華気体の圧が高くなり、被加工物が破裂またはクラックを発生する問題を生ずるためである。 If you do not establish an airway, in order to produce the problem that pressure sublimation gases inside the workpiece increases, the workpiece to generate a rupture or crack.
【0009】 [0009]
また、レーザ光の光波長において透明な被加工物の内部にて被加工物のアブレーション加工閾値を超えたエネルギー密度以上に集光してはじめて昇華加工されるものであるが、現実的な加工閾値エネルギー密度は非常に高く、加工を引き起こすためには、つぎの条件(1)及び条件(2)の必要条件を満たしていなければならない。 Further, although intended to be first sublimated processed by condensing the above energy density exceeding the ablation threshold of the workpiece at the inside of the transparent workpiece in the optical wavelength of the laser beam, realistic processing threshold energy density is very high, in order to cause the machining must meet the requirements of the following conditions (1) and condition (2).
条件(1);被加工材料はレーザ光波長に対して透明であることによって被加工材料内部にレーザ光が侵入できることと、完全透過性であっては、(現実に完全透過はありえないが)レーザ光の吸収が起こらないことにより加工が起こらないため、レーザ光波長の光吸収率が0.1%程度以上は必要となる。 Condition (1); and that the laser beam can penetrate inside the material to be processed by the material to be processed is transparent to laser light wavelength, it is a full transparency, (although there can be no full transparency actually) laser for processing by the absorption of light does not occur does not occur, the light absorptance of the laser light wavelength is required than about 0.1%.
条件(2);0.1%の光吸収率であっても昇華加工閾値エネルギー密度に到達するまでのレーザ光のエネルギー密度が必要である。 Condition (2): 0.1% be a light absorptance is necessary energy density of the laser beam to reach the sublimation processing threshold energy density.
例えば、被加工材料にポリサルフォン樹脂を用いる場合、約15メガワット/cm 2のエネルギー密度の吸収がアブレーション加工閾値となっており、このエネルギー密度以上の領域で昇華加工が行われるため、実際に加工を行うためには、ポリサルフォンは可視光から近赤外線領域で無色透明で、レーザ光波長が775nmの場合、光吸収率は約0.1%であるため、レーザ光の照射エネルギー密度は15ギガワット/cm 2のエネルギー密度を必要とすることとなる。 For example, when using a polysulfone resin material to be processed, and the absorption of energy density of approximately 15 megawatts / cm 2 becomes ablation processing threshold, since the sublimation process at an energy density or more regions is performed, the actual machining to do is polysulfone is colorless and transparent in the near infrared region from the visible light, if the laser light wavelength of 775 nm, for light absorption rate is about 0.1%, the irradiation energy density of the laser beam 15 gigawatts / cm and thus requiring a second energy density.
即ち、前述した極短パルス発振レーザにおいて、前記ポリサルフォンの内部加工のための15ギガワット/cm 2のエネルギー密度を得るためには、最大で6mm四方(36mm 2 )の領域において同時加工が可能となる。 That is, in the ultrashort pulsed laser as described above, in order to obtain an energy density of 15 gigawatts / cm 2 for the internal processing of the polysulfone is a possible simultaneous machining in the region of up to 6mm square (36 mm 2) .
【0010】 [0010]
【実施例】 【Example】
以下、本発明の実施例を図面にもとずいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention have also preparative not a drawing.
以下に本発明の要部である本実施例にかかるレーザ加工方法を詳細に説明する。 The laser processing method according to the present embodiment is an essential part of the present invention will be described in detail below. 図1は、本発明に係るレーザ加工方法を説明するための概略光路図である。 Figure 1 is a schematic optical path diagram for explaining the laser processing method in accordance with the present invention.
不図示の短パルス発振レーザ本体から図1中の太線矢印方向に放射されたレーザ光束101をズームビームコンプレッサ110に導き、所定光ビーム径に変換し、マスク照明レンズ111に導き所定収束角のレーザビームを形成し、マスク1のマスクパターン部分を照明する。 It guides the laser beam 101 emitted from the short pulsed laser body not shown in the thick arrow direction in FIG. 1 in the zoom beam compressor 110, and converted into a predetermined light beam diameter, laser of a predetermined convergent angle led to a mask illumination lens 111 forming a beam illuminates the mask pattern portion of the mask 1. 次に、マスクパターンを通過したレーザ光は投影レンズ113によってパターン像をレーザ光波長において略透明な被加工物2にレーザが照射されてくる側と反対面に被加工物2を透過した状態で、フォーカス投影照射されレーザ発振によって、レーザの光エネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上に集中したフォーカス部分近傍においてアブレーション加工が開始される。 Then, the laser beam passing through the mask pattern in a state that has passed through the projection lens 113 the workpiece 2 on the surface opposite to the side where the laser comes is irradiated in a substantially transparent workpiece 2 at the laser beam wavelength pattern image by , the laser oscillation is focused projection illumination, the light energy density of the laser ablation is started in the focus portion near centered above the threshold a predetermined ablation action occurs. このレーザ光の照射によるアブレーション加工の進行と同期させて同時に、被加工物2は不図示の自動ステージによる移動コントロールによって、図中細線矢印方向に徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動させて、挿引する(引き込む)形で被加工物2はアブレーション加工が進行する。 At the same time in synchronism with the progression of ablation by irradiation with the laser beam, the workpiece 2 by the movement control by the automatic stage (not shown), it is gradually moved at a predetermined amount by or predetermined speed in the drawing thin lines the direction of the arrow, workpiece 2 by sweep to (draw) forms ablation proceeds.
所定形状がアブレーション加工された時点で、レーザ101の照射が停止されることで、被加工物2に所定形状の構造が形成される。 When the predetermined shape is ablated, by irradiation of the laser 101 is stopped, the structure having a predetermined shape on the workpiece 2 is formed.
【0011】 [0011]
一例として、図2を用いて、高アスペクト比の円柱空洞形状の加工方法の概要を説明する。 As an example, with reference to FIG. 2, an outline of a processing method of a cylindrical cavity shape of the high aspect ratio. (a)図にて極短パルス放射時間(1ピコ秒以下)でレーザ光を放射する不図示のレーザ発振器から放射されたレーザ光束において、マスク1の円形パターンを通過し、被加工物2のレーザ照射側とは反対面(以後裏面と呼ぶ)に被加工物2を透過した状態で、アブレーション閾値よりエネルギー密度の高い状態でマスクパターンを投影結像させる状態でレーザ光束100を照射する。 (A) the laser beam in the laser beam emitted from a laser oscillator (not shown) emitting at FIG at ultrashort pulsed radiation time (less than 1 picosecond), it passes through a circular pattern of the mask 1, the workpiece 2 the laser irradiation side in a state of passing through the workpiece 2 on the opposite surface (hereinafter referred to as the back side) is irradiated with laser beams 100 a mask pattern at a higher ablation threshold energy density state in a state of projecting imaged. このことによって、被加工物2は、エネルギーが集中した裏面においてのみアブレーション加工が開始され、このレーザ光の照射によるアブレーション加工の進行と同期させて同時に、被加工物2は不図示の自動ステージによる移動コントロールによって、徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動され、最終的には(b)図に示すような状態まで移動され、挿引する(引き込む)形で被加工物2はアブレーション加工されるため、フォーカスポイントのマスクパタン投影像の移動軌跡である円柱空洞形状が加工形成されることとなる。 Thereby, the workpiece 2, energy is only ablation is started at the rear surface centered at the same time in synchronism with the progression of ablation by irradiation with the laser beam, according to the workpiece 2 the automatic stage (not shown) the movement control, is gradually moved in a predetermined amount by or predetermined speed, and finally moved to the state shown in (b) FIG workpiece 2 by sweep to (draw) the shape is ablated Therefore, so that the cylindrical cavity shape is a locus of movement of the mask pattern projected image of the focus point is processed and formed.
【0012】 [0012]
以上の説明から明らかなように、レーザ光波長に対して略透明な被加工物は、挿引する(引き込む)形でアブレーション加工できるため、フォーカスポイントの移動距離に対しては、原理的な制約は発生しない。 As apparent from the above description, substantially transparent workpiece relative to the laser beam wavelength, it is possible to ablation by sweeping to (draw) forms, with respect to the moving distance of the focus point, the principle constraints It does not occur. このため、本実施例のレーザ加工方法によると、レーザ光波長に対して略透明な被加工物に非常に高いアスペクト比の円柱空洞形状を加工形成することが可能であることにまして、マスクのパターンを任意に設定することによって、様々な柱形状の加工が可能となる。 Therefore, according to the laser processing method of this embodiment, let alone to the cylindrical cavity shape of very high aspect ratio substantially transparent workpiece relative to the laser beam wavelength can be processed and formed, the mask by arbitrarily setting the pattern, it is possible to process a variety of column-shaped.
【0013】 [0013]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上に説明したように、本発明によれば、短パルス発振レーザを用い、 被加工物の内部に構造体を昇華加工するに際して、該加工での昇華気化によって生じる産物質を外部に放出するための放出口を予め形成した後に、マスクパターンの投影像のフォーカスポイントを、加工の開始時において前記被加工物の前記レーザ照射と反対側の外形境界面に設定すると共に、該フォーカスポイント部分にレーザ光のエネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上となるように集光して照射し、該レーザ光の照射によるアブレーション加工の進行と同期させて、被加工物をレーザが照射する方向に徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動させ、前記レーザ照射と反対側の外形境界面からレーザ照射側の面方向に挿引する(引き込む)形で As described above, according to the present invention, using a short pulsed laser, in which sublimation process the structure inside of the workpiece, in order to release the production material caused by the sublimation gas of at the processing to the outside after preformed outlet of the focus point of the projected image of the mask pattern, Oite the at the start of processing and sets the outer boundary surface of the laser irradiation and the opposite side of the workpiece, to the focus point portion energy density of the laser light is irradiated by condensing such that the threshold value or more predetermined ablation effect occurs, in synchronization with the progress of ablation by irradiation of the laser beam, in the direction of the laser to the workpiece is irradiated in gradually moved at a predetermined amount by or predetermined speed, and swept in a plane direction of the laser irradiation side from outer boundary of the laser irradiation opposite (pull) type 加工物に構造体をアブレーション加工するように構成されているから、フォーカスポイントの移動距離に対して、原理的な制約が発生せず、レーザ光波長に対して略透明な被加工物に非常に高いアスペクト比の円柱空洞形状等を加工形成することが可能となるだけでなく、マスクのパターンを任意に設定することによって、様々な柱形状の加工が可能となる。 From being configured structures to ablation processing the workpiece, with respect to the moving distance of the focus point, fundamental limitations is not generated, very substantially transparent workpiece relative to the laser beam wavelength not only it is possible to form machining a cylindrical cavity shape of the high aspect ratio, by arbitrarily setting the pattern of the mask, it is possible to process a variety of column-shaped. したがって、本発明によれば、簡単な極短パルスレーザ照射工程によって、構造体を形成することができ、リソグラフィープロセスのような複雑な加工プロセスを用いることなく、三次元形状の構造体の微細加工が容易に可能となるレーザ加工方法を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, a simple ultrashort pulsed laser irradiation process, it is possible to form the structure, without using complicated processing processes, such as lithographic processes, micromachined structures of three-dimensional shape it is possible to realize a laser processing method which is readily possible.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の実施例に係るレーザ加工方法を説明するための概略光路図。 Schematic optical path diagram illustrating a laser processing method according to an embodiment of the present invention; FIG.
【図2】本発明の実施例に係るレーザ加工例を説明する図。 Diagram for explaining the laser processing example according to an embodiment of the present invention; FIG.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1:マスク2:略透明な被加工物100:レーザ光束101:レーザ光束110:ズームビームコンプレッサー111:マスク照明レンズ113:投影レンズ 1: Mask 2: substantially transparent workpiece 100: laser beam 101: laser beam 110: zoom beam compressor 111: mask illumination lens 113: projection lens

Claims (5)

  1. 1ピコ秒以下のパルス放射時間で空間的時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレーザ発振器からのレーザ光によって、マスクのパターンを投影レンズにより、前記レーザ光波長に対して略透明な被加工物に投影して昇華加工するレーザ加工方法であって、 By a laser beam from a laser oscillator for continuously emitting light with a large pulse of spatial and temporal energy density 1 picosecond pulsed radiation time, by the pattern of the mask projection lens, substantially transparent to the laser wavelength a laser processing method of sublimating processed by projecting the workpiece,
    前記被加工物の内部に構造体を昇華加工するに際して、該加工での昇華気化によって生じる産物質を外部に放出するための放出口を予め形成した後に、 Wherein when sublimated processing structures inside the workpiece, after the preformed outlet for discharging the produced substance caused by sublimation vaporization in the process to the outside,
    前記マスクパターンの投影像のフォーカスポイントを、前記加工の開始時において前記被加工物の前記レーザ照射と反対側の外形境界面に設定すると共に、該フォーカスポイント部分に前記レーザ光のエネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上となるように集光して照射し、 The focus point of the projected image of the mask pattern, and sets the outer boundary surface of the laser irradiation side opposite Oite the workpiece at the start of the processing, the energy density of the laser beam to the focus point portion predetermined ablation action irradiated focused so that the above threshold value occurs,
    該レーザ光の照射によるアブレーション加工の進行と同期させて、前記被加工物をレーザが照射する方向に徐々に所定量ずつまたは所定速度で移動させ、前記レーザ照射と反対側の外形境界面側からレーザ照射側に挿引する形で前記被加工物に構造体を形成することを特徴とするレーザ加工方法。 In synchronization with the progress of ablation by irradiation of the laser beam, the workpiece is gradually moved by a predetermined amount by or predetermined speed in the direction in which the laser is irradiated and the outer boundary surface of the laser irradiation opposite laser processing method characterized by in the form of swept laser irradiation side to form a structure in the workpiece.
  2. 前記構造体の加工に際して、前記放出口に接した位置から構造体を加工することを特徴とする請求項に記載のレーザ加工方法。 Laser processing method according to claim 1, characterized in that during processing of the structure, processing the structure from a position in contact with the outlet.
  3. 前記レーザ発振器は、光伝播の空間圧縮装置を有しているレーザ発振器であることを特徴とする請求項1 または請求項2に記載のレーザ加工方法。 The laser oscillator, the laser processing method according to claim 1 or claim 2, characterized in that a laser oscillator has a space compressing device for light propagation.
  4. 前記光伝播の空間圧縮装置は、チャープドパルスを生成する手段と光波長分散特性を利用した縦モード同期手段を有することを特徴とする請求項に記載のレーザ加工方法。 It said space compressor of light propagation, the laser processing method according to claim 3, characterized in that it comprises a longitudinal mode synchronous means utilizing means and the light wavelength dispersion characteristics to generate a chirped pulse.
  5. フェムト秒レーザ光を投影レンズを介して前記フェムト秒レーザ光の波長に対して略透明な被加工物に投影して昇華加工するレーザ加工方法であって A laser processing method of sublimating process by projecting a substantially transparent workpiece femtosecond laser beam to the wavelength of the femtosecond laser beam through a projection lens,
    前記被加工物の内部に構造体を昇華加工するに際して、該加工での昇華気化によって生じる産物質を外部に放出するための放出口を予め形成し、 Wherein when sublimated processing structures inside the workpiece, preformed outlet for discharging the produced substance caused by sublimation vaporization in the process to the outside,
    前記被加工物の前記フェムト秒レーザ光の照射と反対側の外形境界面に、前記フェムト秒レーザ光のエネルギー密度が所定アブレーション作用が発生する閾値以上となるように集光して照射を行い、当該フェムト秒レーザ光の照射によるアブレーション加工の進行とともに、前記フェムト秒レーザ光の照射側とは反対側の外形境界面側から前記照射側に挿引する形で前記被加工物に構造体を形成することを特徴とするレーザ加工方法。 Wherein the irradiation with the opposite side of the outer boundary surface of the femtosecond laser beam of the workpiece, the energy density of the femtosecond laser beam irradiation is performed by condensing such that the threshold value or more predetermined ablation effect occurs, with the progress of the ablation by irradiation of the femtosecond laser beam, forming a structure on the workpiece in a manner that swept the irradiation side from outer boundary surface side opposite to the irradiation side of the femtosecond laser beam laser processing method characterized by.
JP2000025983A 2000-02-03 2000-02-03 Laser processing method Expired - Fee Related JP3754857B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000025983A JP3754857B2 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Laser processing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000025983A JP3754857B2 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Laser processing method
US09770463 US6555783B2 (en) 2000-02-03 2001-01-29 Laser processing method and laser processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001212680A true JP2001212680A (en) 2001-08-07
JP3754857B2 true JP3754857B2 (en) 2006-03-15

Family

ID=18551769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000025983A Expired - Fee Related JP3754857B2 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Laser processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3754857B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4794089B2 (en) * 2001-09-17 2011-10-12 株式会社メニコン Marking method of the ophthalmic lens
JP3559827B2 (en) 2002-05-24 2004-09-02 独立行政法人理化学研究所 Transparent material inside the processing method and apparatus
JP4831961B2 (en) * 2003-12-26 2011-12-07 株式会社半導体エネルギー研究所 The method for manufacturing a semiconductor device, selection method
EP1547719A3 (en) * 2003-12-26 2009-01-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing crystalline semiconductor film
JP2008065223A (en) 2006-09-11 2008-03-21 Fujitsu Ltd Pattern forming method, pattern forming device, method for manufacturing recording medium, and method for manufacturing member
JP2011078984A (en) * 2009-10-02 2011-04-21 Disco Abrasive Syst Ltd Laser machining device

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2001212680A (en) 2001-08-07 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3626143A (en) Scoring of materials with laser energy
Ihlemann et al. Nanosecond and femtosecond excimer laser ablation of fused silica
Meijer Laser beam machining (LBM), state of the art and new opportunities
US5874011A (en) Laser-induced etching of multilayer materials
Joglekar et al. A study of the deterministic character of optical damage by femtosecond laser pulses and applications to nanomachining
US6002744A (en) Method and apparatus for generating X-ray or EUV radiation
US6493423B1 (en) Method of generating extremely short-wave radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, extremely short-wave radiation source unit and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
Choi et al. Plasma and ablation dynamics in ultrafast laser processing of crystalline silicon
US5569399A (en) Lasing medium surface modification
US5654998A (en) Laser-excited X-ray source
US4692934A (en) X-ray lithography system
US4980536A (en) Removal of particles from solid-state surfaces by laser bombardment
Korte et al. Towards nanostructuring with femtosecond laser pulses
Krüger et al. Ultrashort pulse laser interaction with dielectrics and polymers
US3626141A (en) Laser scribing apparatus
US6399914B1 (en) Method and laser system for production of high quality laser-induced damage images by using material processing made before and during image creation
Zhang et al. High-speed machining of glass materials by laser-induced plasma-assisted ablation using a 532-nm laser
US7442629B2 (en) Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate
US7816220B2 (en) Laser-induced structuring of substrate surfaces
US5801356A (en) Laser scribing on glass using Nd:YAG laser
US6304630B1 (en) Method of generating EUV radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, EUV radiation source unit, and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
Kamlage et al. Deep drilling of metals by femtosecond laser pulses
US6995336B2 (en) Method for forming nanoscale features
US4749840A (en) Intense laser irradiation using reflective optics
US20020104831A1 (en) High precision, rapid laser hole drilling

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051219

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222

Year of fee payment: 8

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees