JP6150713B2 - レーザ照射方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ照射方法および装置に関し、さらに詳しくは、強度不足の部分や強度過剰の部分を生じることなく線状のレーザスポットを用いてレーザ照射することが出来るレーザ照射方法および装置に関する。

従来、材料層が積層された担体に正方形状のレーザスポットを照射して局所加熱し、材料層を担体から剥離するレーザリフトオフ装置が知られている。このレーザリフトオフ装置では、正方形状のレーザスポットを用いている。そのレーザスポットは、中央部ではレーザ強度が平坦であり、エッジ部ではレーザ強度が次第に弱くなるプロファイルを有している。そして、エッジ部が重複するように隣接する照射位置を決め、各照射位置でパルス的にレーザスポットを照射している（例えば、特許文献１参照。）。
他方、線状のレーザスポットを基板に照射するレーザ照射装置が知られている。線状のレーザスポットの長軸（＝レーザスポットの長さ方向の軸で、幅方向の中心を通る。）上ではレーザ強度を平坦とみなせる平坦部とレーザ強度が次第に弱くなるエッジ部とからなるプロファイルを有し、短軸（＝レーザスポットの幅方向の軸で、長さ方向の中心を通る。）上では略ガウス分布となるプロファイルを有している（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１２−２８７４０号公報（図２） 特開２０１０−２５８１７１号公報（図３，図４）

上記従来のレーザリフトオフ装置では、正方形状のレーザスポットを用いているが、正方形状のレーザスポットでは照射面積が大きいため、所望のエネルギー密度を得るためには高出力の高価なレーザ発振器が必要になり、コスト高になる問題点がある。
他方、線状のレーザスポットでは照射面積が小さいため、低出力の安価なレーザ発振器でも所望のエネルギー密度を得ることが出来る。

ところが、上記従来のレーザリフトオフ装置のようにエッジ部が重複するように隣接する照射位置を決め、各照射位置でパルス的にレーザスポットを照射した場合、長軸方向の照射強度に過不足を生じてしまう問題点がある。
すなわち、図２に示すように、線状のレーザスポットＷの長さ方向をｙ方向に向け、走査ラインＬ１に沿って＋ｘ方向にレーザスポットＷを移動し（実際には加工対象物Ｂを−ｘ方向に移動する。）、次に走査ラインＬ１から走査ライン間隔Ｐｙだけ離れた走査ラインＬ２に沿って−ｘ方向にレーザスポットＷを移動し、次に走査ラインＬ２から走査ライン間隔Ｐｙだけ離れた走査ラインＬ３に沿って＋ｘ方向にレーザスポットＷを移動し、次に走査ラインＬ３から走査ライン間隔Ｐｙだけ離れた走査ラインＬ４に沿って−ｘ方向にレーザスポットＷを移動し、次に走査ラインＬ４から走査ライン間隔Ｐｙだけ離れた走査ラインＬ５に沿って＋ｘ方向にレーザスポットＷを移動して、加工対象物Ｂの全面を走査するものとする。

図３に、レーザスポットＷを例示する。
図３の（ａ）に示すように、レーザスポットＷの長さをＷｙとし、幅をＷｘとする。Ｗｙは例えば８ｍｍであり、Ｗｘは例えば０．０６ｍｍである。なお、図示の都合上、図３では幅方向を誇張して描いている。
レーザスポットＷの長軸をＣｙとし、短軸をＣｘとする。また、長軸Ｃｙからｘ方向にＷｘ／４だけ離れたｙ方向の軸を中間軸Ｍｙとする。

図３の（ｂ）に示すように、レーザスポットＷの長軸Ｃｙ上では、レーザ強度を平坦とみなせる平坦部Ｆｙｃとレーザ強度が次第に弱くなるエッジ部ＳｙｃとからなるプロファイルＩｙｃを有する。
図３の（ｃ）に示すように、レーザスポットＷの短軸Ｃｘ上では、略ガウス分布となるプロファイルＩｘｃを有する。
図３の（ｄ）に示すように、レーザスポットＷの中間軸Ｍｙ上では、レーザ強度を平坦とみなせる平坦部Ｆｙｍとレーザ強度が次第に弱くなるエッジ部ＳｙｍとからなるプロファイルＩｙｍを有する。
長軸Ｃｙ上のプロファイルＩｙｃに比べて、中間軸Ｍｙ上のプロファイルＩｙｍは、レーザ強度が半分になり、ｙ方向の長さが短くなっている。

なお、図３は説明の便宜のために設定した形状であり、実際の形状は図９に示すように図３の形状を崩したような形状になっていることが多い。このような実際の形状でも、図３に示す形状と類似した性質を持つので、図３の形状を用いて説明をすすめる。

図１１の（ａ）に示すように、レーザスポットＷをラインＬ１に沿って＋ｘ方向に移動し、幅方向ピッチΛ＝Ｗｘ／２ごとの照射位置でパルス的にレーザスポットＷを照射し、次に走査ライン間隔Ｐｙだけｙ方向に移動し、走査ラインＬ２に沿って−ｘ方向に移動し、幅方向ピッチΛ＝Ｗｘ／２ごとの照射位置でパルス的にレーザスポットを照射する。

このとき、上記従来のレーザリフトオフ装置と同様に、ラインＬ１上の照射位置でのレーザスポットＷの長軸Ｃｙ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置でのレーザスポットＷの長軸Ｃｙ（Ｌ２）とを一致させるものとする。
また、図１１の（ｂ）に示すように、ラインＬ１上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ２）とが半分重複するように、走査ライン間隔Ｐｙ＝Ｗｙ−Ｓｙｃ／２とする。
すると、図１１の（ｃ）に示すように、長軸Ｃｙ（Ｌ１）およびＣｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）＋Ｉｙｃ（Ｌ２）は、ほぼ平坦になる。

ところが、図１１の（ｄ）に示すように、ラインＬ１上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ２）とはほとんど重複しない。なお、中間軸Ｍｙ上では、ｘ方向に隣接する２つの照射位置のレーザ強度が合成されるため、実際のレーザ強度は２倍になり、２・Ｉｙｍ（Ｌ１）と２・Ｉｙｍ（Ｌ２）になる。
このため、図１１の（ｅ）に示すように、中間軸Ｍｙ（Ｌ１）およびＭｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイル２・Ｉｙｍ（Ｌ１）＋２・Ｉｙｍ（Ｌ２）は、平坦にならず、強度不足の部分を生じてしまう問題点がある。

図１２は、図１１と同様であるが、図１２の（ｄ）に示すように、ラインＬ１上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ２）とが半分重複するように、走査ライン間隔Ｐｙ＝Ｗｙ−Ｓｙｃとしたものである。
すると、図１２の（ｅ）に示すように、中間軸Ｍｙ（Ｌ１）およびＭｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイル２・Ｉｙｍ（Ｌ１）＋２・Ｉｙｍ（Ｌ２）は、ほぼ平坦になる。

ところが、図１２の（ｂ）に示すように、ラインＬ１上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ２）とはほとんど全部重複してしまう。
このため、図１２の（ｃ）に示すように、長軸Ｃｙ（Ｌ１）およびＣｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）＋Ｉｙｃ（Ｌ２）は、平坦にならず、強度過剰の部分を生じてしまう問題点がある。

そこで、本発明の目的は、強度不足の部分や強度過剰の部分を生じることなく線状のレーザスポットを用いてレーザ照射することが出来るレーザ照射方法および装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、加工対象物（Ｂ）のレーザ被照射領域に対応させてｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙで並ぶ平行な複数のｘ方向の走査ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，……）を設定し、長さＷｙ，幅Ｗｘの線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向をｙ方向に向け、各走査ラインに沿って前記レーザスポット（Ｗ）を加工対象物（Ｂ）に対して相対移動しながら、幅方向ピッチΛの照射位置毎にレーザ照射するレーザ照射方法において、
隣接する走査ライン上での照射位置をｘ方向に位置ずれ量Δｘだけ位置ずれさせると共に、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘ（ただし、０＜Δｘ＜Λ）を決めることを特徴とするレーザ照射方法を提供する。
図１１および図１２に示したレーザ照射方法では、隣接する走査ラインＬ１，Ｌ２上でのｘ方向の照射位置が一致していたため、長軸Ｃｙ（Ｌ１），Ｃｙ（Ｌ２）上でのプロファイルＩｙｃ（Ｌ１），Ｉｙｃ（Ｌ２）の重複量と中間軸Ｍｙ上でのプロファイルＩｙｍ（Ｌ１），Ｉｙｍ（Ｌ２）の重複量の差が大きくなり、一方の重複量を適正にすると他方の重複量が不適正になってしまう問題点があった。
これに対して、上記第１の観点によるレーザ照射方法では、隣接する走査ラインＬ１，Ｌ２上でのｘ方向の照射位置を位置ずれ量Δｘ（ただし、０＜Δｘ＜Λ）だけ位置ずれさせるので、レーザスポット（Ｗ）のプロファイルに合わせて位置ずれ量Δｘを調整することで重複量に差が出ないようにすることが出来る。従って、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛも調整すれば、強度不足の部分や強度過剰の部分を生じることなく線状のレーザスポットを用いてレーザ照射することが出来る。

第２の観点では、本発明は、上記第１の観点によるレーザ照射方法において、線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向とｙ方向とが成す角度θを無視できないときは、角度θ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、角度θとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、位置ずれ量Δｘにレーザスポットの長さ×ｓｉｎθを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射方法を提供する。
上記第２の観点によるレーザ照射方法では、線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向がｙ方向と完全に一致しない場合でも、重複量に差が出ないような位置ずれ量Δｘとすることが出来る。

第３の観点では、本発明は、上記第１または第２の観点によるレーザ照射方法において、走査ラインに沿っての相対移動方向が隣接する走査ラインで逆向きであり且つレーザ発振指示信号を与えてから実際にレーザ光の出射が開始されるまでの遅れ時間τを無視できないときは、遅れ時間τ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、遅れ時間τとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、レーザスポットに対する加工対象物の相対移動速度の大きさをＶとして、位置ずれ量Δｘに２・Ｖ・τを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射方法を提供する。
上記第３の観点によるレーザ照射方法では、遅れ時間τが無視できない場合でも、重複量に差が出ないような位置ずれ量Δｘとすることが出来る。

第４の観点では、本発明は、長さＷｙ，幅Ｗｘの線状に整形したレーザスポット（Ｗ）をパルス状に出射するレーザ照射手段、加工対象物（Ｂ）を載せてｘ方向およびｙ方向に移動させうる加工対象物移動手段、及び、前記加工対象物（Ｂ）のレーザ被照射領域に対応させてｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙで並ぶ平行な複数のｘ方向の走査ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，……）を設定し、前記レーザスポット（Ｗ）の長さ方向をｙ方向に向け、各走査ラインにおける幅方向ピッチΛの照射位置毎にレーザ照射されるように前記加工対象物（Ｂ）をｘ方向に移動させ、且つ、隣接する走査ライン上での照射位置をｘ方向に位置ずれ量Δｘだけ位置ずれさせる制御手段を具備し、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように前記走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘ（ただし、０＜Δｘ＜Λ）が決められていることを特徴とするレーザ照射装置を提供する。
上記第４の観点によるレーザ照射装置では、上記第１の観点によるレーザ照射方法を好適に実施できる。

第５の観点では、本発明は、上記第４の観点によるレーザ照射装置において、線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向とｙ方向とが成す角度θを無視できないときは、前記制御手段は、角度θ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、角度θとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、位置ずれ量Δｘにレーザスポットの長さ×ｓｉｎθを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射装置を提供する。
上記第５の観点によるレーザ照射装置では、上記第２の観点によるレーザ照射方法を好適に実施できる。

第６の観点では、本発明は、上記第４または第５の観点によるレーザ照射装置において、走査ラインに沿っての相対移動方向が隣接する走査ラインで逆向きであり且つレーザ発振指示信号を与えてから実際にレーザ光の出射が開始されるまでの遅れ時間τを無視できないときは、前記制御手段は、遅れ時間τ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、遅れ時間τとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、レーザスポットに対する加工対象物の相対移動速度の大きさをＶとして位置ずれ量Δｘに、２・Ｖ・τを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射装置を提供する。
上記第６の観点によるレーザ照射装置では、上記第３の観点によるレーザ照射方法を好適に実施できる。

本発明のレーザ照射方法および装置によれば、強度不足の部分や強度過剰の部分を生じることなく線状のレーザスポットを用いてレーザ照射することが出来る。

実施例１に係るレーザ剥離装置を示す構成説明図である。 走査ラインの説明図である。 線状のレーザスポットとそのプロファイルの説明図である。 実施例１に係るレーザ照射方法を示す説明図である。 線状のレーザスポットの長さ方向とｙ方向とが成す角度θの説明図である。 線状のレーザスポットの長さ方向とｙ方向とが成す角度θに応じた補正方法を示す説明図である。 照射トリガ信号から照射実行までの遅れ時間τの説明図である。 照射トリガ信号から照射実行までの遅れ時間τに応じた補正方法を示す説明図である。 実際のレーザスポットの形状を示す説明図である。 走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘを決める処理を示すフロー図である。 比較例１に係るレーザ照射方法を示す説明図である。 比較例２に係るレーザ照射方法を示す説明図である。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

−実施例１−
図１は、実施例１に係るレーザ剥離装置１００を示す構成説明図である。
このレーザ剥離装置１００は、紫外線波長のレーザ光をパルス状に出射するレーザ発振器１と、アテネータ２と、ミラー３と、線状のレーザスポットＷに整形するためのビーム整形器４と、レンズ系５と、加工対象物Ｂを載置しｘ方向およびｙ方向に移動するためのステージ６と、ｘ方向移動モータ７と、ｙ方向移動モータ８と、ｘ方向移動ドライバ９と、ｙ方向移動ドライバ１０と、レーザ発振器１の制御やｘ方向移動モータ７の制御やｙ方向移動モータ８の制御などを行うシステムコントローラ１１とを具備している。

加工対象物Ｂは、例えば厚さ５００μｍ〜１０００μｍのガラス製担体の表面に厚さ数１０μｍのプラスチック基板（例えばポリイミド・フィルム基板）が積層されたものである。プラスチック基板には、例えば有機ＥＬ素子と端子とが製作されている。
加工対象物Ｂは、ガラス製担体をレーザ照射側にしてステージ６上に載置される。
ガラス製担体を通してレーザ照射し局所加熱することで、プラスチック基板をガラス製担体から剥離させる。

レーザ発振器１は、例えばレーザ媒質をＮｄ：ＹＡＧとするＬＤ励起レーザである。
レーザ発振器１の出力は例えば５０Ｗであるが、加工対象物Ｂに例えば１０Ｗで照射されるようにアテネータ２を調節する。
レーザ光の波長は、例えば１０６４ｎｍを波長変換した３５５ｎｍである。
レーザ光をパルス状に出射する周期Ｔ１は、例えば１／６０００秒である。

図２に示すように、線状のレーザスポットＷの長さ方向をｙ方向に向け、ステージ６により加工対象物Ｂを−ｘ方向に速度Ｖで移動し、走査ラインＬ１に沿って＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査する。速度Ｖは、例えば１８０ｍｍ／秒である。
次にステージ６により加工対象物Ｂを−ｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙだけ移動する。
次に、ステージ６により加工対象物Ｂを＋ｘ方向に速度Ｖで移動し、走査ラインＬ２に沿って−ｘ方向にレーザスポットＷで加工対象物Ｂを走査する。
次にステージ６により加工対象物Ｂを−ｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙだけ移動する。
次に、ステージ６により加工対象物Ｂを−ｘ方向に速度Ｖで移動し、走査ラインＬ３に沿って−ｘ方向にレーザスポットＷで加工対象物Ｂを走査する。
次にステージ６により加工対象物Ｂを−ｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙだけ移動する。
次に、ステージ６により加工対象物Ｂを−ｘ方向に速度Ｖで移動し、走査ラインＬ４に沿って＋ｘ方向にレーザスポットＷで加工対象物Ｂを走査する。
次にステージ６により加工対象物Ｂを−ｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙだけ移動する。
次に、ステージ６により加工対象物Ｂを＋ｘ方向に速度Ｖで移動し、走査ラインＬ５に沿って＋ｘ方向にレーザスポットＷで加工対象物Ｂを走査する。

走査ラインＬ３に沿ってレーザスポットＷで加工対象物Ｂを走査する時、レーザスポットＷでパルス状に加工対象物Ｂへのレーザ照射を繰り返す。
また、加工対象物Ｂへのレーザ照射を行う時以外でも、レーザ発振器１でレーザ光をパルス状に出射することを繰り返し、レーザ光強度を一定に維持する。

図３の（ａ）に示すように、レーザスポットＷの長さをＷｙとし、幅をＷｘとする。Ｗｙは例えば８ｍｍであり、Ｗｘは例えば０．０６ｍｍである。なお、図示の都合上、図３では幅方向を誇張して描いている。
レーザスポットＷの長軸をＣｙとし、短軸をＣｘとする。また、長軸Ｃｙからｘ方向にＷｘ／４だけ離れたｙ方向の軸を中間軸Ｍｙとする。

図３の（ｂ）に示すように、レーザスポットＷの長軸Ｃｙ上では、レーザ強度を平坦とみなせる平坦部Ｆｙｃとレーザ強度が次第に弱くなるエッジ部ＳｙｃとからなるプロファイルＩｙｃを有する。
図３の（ｃ）に示すように、レーザスポットＷの短軸Ｃｘ上では、略ガウス分布となるプロファイルＩｘｃを有する。
図３の（ｄ）に示すように、レーザスポットＷの中間軸Ｍｙ上では、レーザ強度を平坦とみなせる平坦部Ｆｙｍとレーザ強度が次第に弱くなるエッジ部ＳｙｍとからなるプロファイルＩｙｍを有する。
長軸Ｃｙ上のプロファイルＩｙｃに比べて、中間軸Ｍｙ上のプロファイルＩｙｍは、レーザ強度が半分になり、ｙ方向の長さが短くなっている。

図４の（ａ）に示すように、走査ラインＬ１に沿ってレーザスポットＷで＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するとき、幅方向ピッチΛ＝Ｗｘ／２ごとの照射位置でパルス的にレーザスポットＷを照射する。Ｗｘ＝０．０６ｍｍならΛ＝０．０３ｍｍである。Λ＝Ｖ×Ｔ１でもある。すなわち、Ｖ＝１８０ｍｍ／秒，Ｔ１＝１／６０００秒なら、Λ＝１８０ｍｍ／６０００＝０．０３ｍｍである。システムコントローラ１１は、走査ラインＬ１上でレーザスポットＷを照射した照射位置を記憶しておく。
次に、走査ラインＬ２に沿ってレーザスポットＷで−ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するときも、幅方向ピッチΛ＝Ｗｘ／２ごとの照射位置でパルス的にレーザスポットＷを照射する。ただし、システムコントローラ１１は、記憶していた走査ラインＬ１上での照射位置をｘ方向に位置ずれ量Δｘ＝Ｗｘ／４だけ位置ずれさせた位置を走査ラインＬ２上での照射位置とする。
すなわち、走査ラインＬ１上での照射位置における長軸Ｃｙ（Ｌ１）と走査ラインＬ２上での照射位置における長軸Ｃｙ（Ｌ２）とをΔｘ＝Ｗｘ／４だけ位置ずれさせる。これにより、ラインＬ１上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ２）とが一致する。また、ラインＬ１上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ１）とラインＬ２上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ２）とが一致する。

奇数番目の走査ライン（Ｌ３，Ｌ５）に沿ってレーザスポットＷで＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するときは、走査ラインＬ１に沿ってレーザスポットＷで＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するときと同じである。
偶数番目の走査ライン（Ｌ４）に沿ってレーザスポットＷで＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するときは、走査ラインＬ２に沿ってレーザスポットＷで＋ｘ方向に加工対象物Ｂを走査するときと同じである。

なお、レーザ発振器１は周期Ｔ１でレーザ光をパルス状に出射することを繰り返しているので、システムコントローラ１１は、レーザ光の出射タイミングを基にステージ６の移動タイミングを制御することにより、照射位置を制御する。

図４の（ｂ）に示すように、走査ラインＬ１上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ１）と走査ラインＬ２上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ２）とが半分重複するように、走査ライン間隔Ｐｙを調整する。例えばＰｙ＝Ｗｙ−（Ｓｙｃ＋Ｓｙｍ）／２を基準として微調整すればよい。なお、中間軸Ｍｙ上では、ｘ方向に隣接する２つの照射位置のレーザ強度が合成されるため、実際のレーザ強度は２倍になり、２・Ｉｙｍ（Ｌ２）になる。
すると、図４の（ｃ）に示すように、長軸Ｃｙ（Ｌ１）および中間軸Ｍｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイルＩｙｃ（Ｌ１）＋２・Ｉｙｍ（Ｌ２）は、ほぼ平坦になる。

次に、図４の（ｂ）に示すように走査ライン間隔Ｐｙを調整すると、図４の（ｄ）に示すように、走査ラインＬ１上の照射位置での中間軸Ｍｙ（Ｌ１）上のプロファイルＩｙｍ（Ｌ１）のエッジ部Ｓｙｍ（Ｌ１）と走査ラインＬ２上の照射位置での長軸Ｃｙ（Ｌ２）上のプロファイルＩｙｃ（Ｌ２）のエッジ部Ｓｙｃ（Ｌ２）とが半分重複するようになる。なお、中間軸Ｍｙ上では、ｘ方向に隣接する２つの照射位置のレーザ強度が合成されるため、実際のレーザ強度は２倍になり、２・Ｉｙｍ（Ｌ１）になる。
すると、図４の（ｅ）に示すように、中間軸Ｍｙ（Ｌ１）および長軸Ｃｙ（Ｌ２）上での合成されたプロファイル２・Ｉｙｍ（Ｌ１）＋Ｉｙｃ（Ｌ２）も、ほぼ平坦になる。

奇数番目の走査ライン上の照射位置と偶数番目の走査ライン上の照射位置の位置関係は、１番目の走査ラインＬ１上の照射位置と２番目の走査ラインＬ２上の照射位置の位置関係と同じになる。

実施例１のレーザ剥離装置１００によれば、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘを決めているため、強度不足の部分や強度過剰の部分を生じることなく線状のレーザスポットＷを用いてレーザ照射し、加工対象物Ｂを居所加熱することが出来る。従って、プラスチック基板やそれに取り付けられた部品に損傷を与えることなく、ガラス製担体からプラスチック基板を好適に剥離することは出来る。

−実施例２−
図５に示すように、レーザスポットＷの長さ方向とｙ方向とが角度θを成しており、この角度θを無視できないとする。
図６に示すように、システムコントローラ１１は、角度θに応じて位置ずれ量Δｘを補正する。角度θ＝０とみなせるときの位置ずれ量をΔｘとし、補正量をＤ１とすると、隣接する走査ラインにおける補正した位置ずれ量Δｘ’＝Δｘ＋Ｄ１となる。
角度θ＝０とみなせないこと以外は実施例１と同じ条件の場合、Δｘ＝Ｗｘ／４，Ｄ１＝Ｗｙ・ｓｉｎθである。
なお、角度θは、ミラー３とビーム整形器４の調整に依存しており、それらを調整した後は一定になる。

実施例２のレーザ剥離装置によれば、角度θを無視できない場合でも、奇数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙとが一致し、奇数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙとが一致するようになる。

−実施例３−
図７に示すように、システムコントローラ１１がレーザ発振器１にレーザ発振指示信号を与えてから実際にレーザ光の出射が開始されるまでに遅れ時間τがあり、この遅れ時間τを無視できないとする。
図８に示すように、システムコントローラ１１は、遅れ時間τに応じて位置ずれ量Δｘを補正する。遅れ時間τ＝０とみなせるときの位置ずれ量をΔｘとし、補正量をＤ２とすると、隣接する走査ラインにおける補正した位置ずれ量Δｘ’＝Δｘ＋Ｄ２となる。
遅れ時間τ＝０とみなせないこと以外は実施例１と同じ条件の場合、Δｘ＝Ｗｘ／４，Ｄ２＝２・Ｖ・τである。

実施例３のレーザ剥離装置によれば、遅れ時間τを無視できない場合でも、奇数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙとが一致し、奇数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙとが一致するようになる。

−実施例４−
角度θおよび遅れ時間τの両方を無視できない場合、システムコントローラ１１は、角度θおよび遅れ時間τに応じて位置ずれ量Δｘを補正する。角度θ＝０且つ遅れ時間τ＝０とみなせるときの位置ずれ量をΔｘとし、角度θに応じた補正量をＤ１とし、遅れ時間τに応じた補正量をＤ２とすると、隣接する走査ラインにおける補正した位置ずれ量Δｘ’＝Δｘ＋Ｄ１＋Ｄ２となる。
角度θ＝０且つ遅れ時間τ＝０とみなせないこと以外は実施例１と同じ条件の場合、Δｘ＝Ｗｘ／４，Ｄ１＝Ｗｙ・ｓｉｎθ，Ｄ２＝２・Ｖ・τである。

実施例４のレーザ剥離装置によれば、角度θおよび遅れ時間τの両方を無視できない場合でも、奇数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙとが一致し、奇数番目の走査ライン上の照射位置での中間軸Ｍｙと偶数番目の走査ライン上の照射位置での長軸Ｃｙとが一致するようになる。

−実施例５−
図９に示すように、実際のレーザスポットＷの形状は、図３に示す形状から崩れた形状になっていることが多い。そこで、実際には、個々のレーザ剥離装置についてカットアンドトライで走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘを決める。

図１０は、走査ライン間隔Ｐｙ，幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘの設定処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、レーザ剥離装置に加工対象物Ｂをセットし、ある幅方向ピッチΛで一つの走査ラインに沿って照射することを幅方向ピッチΛを変えて繰り返し、ｘ方向について最も均等に照射できる幅方向ピッチΛを探索し、設定する
ステップＳ２では、ある走査ライン間隔Ｐｙおよび位置ずれ量Δｘで隣接する二つの走査ラインに沿って照射することを走査ライン間隔Ｐｙおよび位置ずれ量Δｘを変えて繰り返し、ｙ方向について最も均等に照射できる走査ライン間隔Ｐｙおよび位置ずれ量Δｘを探索し、設定する。
そして、処理を終了する。

実施例５によれば、個々のレーザ剥離装置について最適の走査ライン間隔Ｐｙ，幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘを設定することが出来る。

本発明のレーザ照射方法および装置は、例えばガラス製担体上に形成したプラスチック基板を剥離するための処理に利用できる。

１ レーザ発振器
２ アテネータ
３ ミラー
４ ビーム整形器
５ レンズ系
６ ステージ
７ ｘ方向移動モータ
８ ｙ方向移動モータ
９ ｘ方向移動ドライバ
１０ ｙ方向移動ドライバ
１１ システムコントローラ
１００ レーザ剥離装置
Ｂ 加工対象物
Ｗ レーザスポット

Claims (6)

1. 加工対象物（Ｂ）のレーザ被照射領域に対応させてｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙで並ぶ平行な複数のｘ方向の走査ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，……）を設定し、長さＷｙ，幅Ｗｘの線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向をｙ方向に向け、各走査ラインに沿って前記レーザスポット（Ｗ）を加工対象物（Ｂ）に対して相対移動しながら、幅方向ピッチΛの照射位置毎にレーザ照射するレーザ照射方法において、
   隣接する走査ライン上での照射位置をｘ方向に位置ずれ量Δｘだけ位置ずれさせると共に、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘ（ただし、０＜Δｘ＜Λ）を決めることを特徴とするレーザ照射方法。
2. 請求項１に記載のレーザ照射方法において、線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向とｙ方向とが成す角度θを無視できないときは、角度θ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、角度θとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、位置ずれ量Δｘにレーザスポットの長さ×ｓｉｎθを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のレーザ照射方法において、走査ラインに沿っての相対移動方向が隣接する走査ラインで逆向きであり且つレーザ発振指示信号を与えてから実際にレーザ光の出射が開始されるまでの遅れ時間τを無視できないときは、遅れ時間τ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、遅れ時間τとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、レーザスポットに対する加工対象物の相対移動速度の大きさをＶとして、位置ずれ量Δｘに２・Ｖ・τを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射方法。
4. 長さＷｙ，幅Ｗｘの線状に整形したレーザスポット（Ｗ）をパルス状に出射するレーザ照射手段、
   加工対象物（Ｂ）を載せてｘ方向およびｙ方向に移動させうる加工対象物移動手段、
   及び、
   前記加工対象物（Ｂ）のレーザ被照射領域に対応させてｙ方向に走査ライン間隔Ｐｙで並ぶ平行な複数のｘ方向の走査ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，……）を設定し、前記レーザスポット（Ｗ）の長さ方向をｙ方向に向け、各走査ラインにおける幅方向ピッチΛの照射位置毎にレーザ照射されるように前記加工対象物（Ｂ）をｘ方向に移動させ、且つ、隣接する走査ライン上での照射位置をｘ方向に位置ずれ量Δｘだけ位置ずれさせる制御手段を具備し、
   照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように前記走査ライン間隔Ｐｙおよび幅方向ピッチΛおよび位置ずれ量Δｘ（ただし、０＜Δｘ＜Λ）が決められていることを特徴とするレーザ照射装置。
5. 請求項４に記載のレーザ照射装置において、線状のレーザスポット（Ｗ）の長さ方向とｙ方向とが成す角度θを無視できないときは、前記制御手段は、角度θ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、角度θとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、位置ずれ量Δｘにレーザスポットの長さ×ｓｉｎθを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射装置。
6. 請求項４または請求項５に記載のレーザ照射装置において、走査ラインに沿っての相対移動方向が隣接する走査ラインで逆向きであり且つレーザ発振指示信号を与えてから実際にレーザ光の出射が開始されるまでの遅れ時間τを無視できないときは、前記制御手段は、遅れ時間τ＝０とみなせる場合に決められている位置ずれ量Δｘを、前記走査ライン間隔Ｐｙおよび前記幅方向ピッチΛと、遅れ時間τとに応じて、照射されたレーザ強度の累積値が略均等になるように、レーザスポットに対する加工対象物の相対移動速度の大きさをＶとして位置ずれ量Δｘに、２・Ｖ・τを加算して補正したものにすることを特徴とするレーザ照射装置。

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