JP6955684B2 - 光加工装置、及び光加工物の生産方法 - Google Patents
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Description
まず、実施形態に係るレーザー加工装置の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るレーザー加工装置50の概略構成を示す断面図である。同図において、レーザー加工装置50は、レーザー発振器1、ビーム拡大光学系2、ビーム変換ユニット5、回転ステージ7、アパーチャー8、上下ステージ9、x−yテーブル10、テーブル土台11、ステージ昇降機構12などを備えている。また、上下動モーター13、ステージ回転モーター14なども備えている。
図5は、レーザー加工装置50のアパーチャー8を示す平断面図である。このアパーチャー8は、リング状の貫通口8aを有している。図1において、凸アキシコンレンズ6を透過してリング状の断面形状になったレーザー光Lのベッセルビームは、アパーチャー8のリング上の貫通口8aを通過した後に、ガラス基板100に到達する。
[態様A]
態様Aは、光発振手段(例えば、レーザー発振器1)から発せられた光(例えば、レーザー光L)のビームをベッセルビームに変換しながら集光する集光手段(例えば凸アキシコンレンズ6)を有し、加工対象物(例えばガラス基板100)の加工面上で集光した前記ベッセルビームによって前記加工対象物を加工する光加工装置(例えば、レーザー加工装置50)において、前記加工面上で集光する前記ベッセルビームの断面の外縁部を前記加工面に到達させないように、前記集光手段に進入する前のビーム、又は前記集光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記ベッセルビーム、の光軸と直交する方向の断面の外縁部を遮光する遮光手段(例えば、アパーチャー8)を設けたことを特徴とするものである。
態様Bは、態様Aにおいて、前記集光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記ベッセルビームの光軸と直交する方向の断面の外縁部を遮光するように、前記遮光手段を構成したことを特徴とするものである。
態様Cは、態様Bにおいて、前記集光手段としてアキシコンレンズを用い、前記アキシコンレンズを透過した後、前記加工面に到達する前の前記光のリング状断面形状のリング外縁部を遮光するとともに、リング内縁部も遮光するように、前記遮光手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、集光手段を透過した直後のベッセルビームのリング状断面における全域のうち、外縁部だけでなく、内縁部も遮光によって除去する。これにより、外縁部だけを遮光する構成に比べて、その後の集光によって加工対象物の加工面で円形断面になるベッセルビームにおける加工に寄与しない外縁側の部分のエネルギーをより小さくして、変色の発生をより確実に抑えることができる。
態様Dは、態様B又はCにおいて、前記遮光手段を光軸方向に移動させる移動手段(例えば上下ステージ9及びステージ昇降機構12)を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、上述したように、加工対象物として、表面凹凸のあるものを用いても、その表面凹凸にかかわらず、加工面を綺麗に加工するとともに、加工面やその近傍部分の変色の発生を抑えることができる。
態様Eは、態様Cにおいて、光軸を中心にして前記遮光手段を回転させる回転手段(例えば、回転ステージ7、上下ステージ9、及びステージ回転モーター14)を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、上述したように、ベッセルビームの断面における本来であれば遮光したくない部分を、遮光手段にリブを設けるなどの理由によって遮光してしまうことによって発生させてしまうことに起因する光加工物上でのバリの発生を回避することができる。
態様Fは、態様Eにおいて、前記遮光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記光の断面形状を、光軸を中心とする点対称の形状にするように、前記遮光手段を構成したことを特徴とするものである。
態様Gは、態様A〜Fの何れかにおいて、前記光発振手段として、半値で100フェムト秒から1マイクロ秒までのパルス幅のレーザー光を発振するものを用いたことを特徴とするものである。
態様Hは、発振手段から発せられた光のビームを集光手段によってベッセルビームに変換しながら集光する集光工程を有し、加工対象物の加工面上で集光した前記ベッセルビームによって前記加工対象物を加工して光加工物を得る光加工物の生産方法において、前記加工面上で集光する前記ベッセルビームの断面の外縁部を前記加工面に到達させないように、前記集光手段に進入する前のビーム、又は前記集光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記ベッセルビーム、の光軸と直交する方向の断面の外縁部を遮光する遮光工程を設けたことを特徴とするものである。
1:レーザー発振器(光発振手段)
6:凸アキシコンレンズ(集光手段)
7:回転ステージ(回転手段)
8:アパーチャー(遮光手段)
9:上下ステージ(移動手段、回転手段)
12:ステージ昇降機構(移動手段)
14:ステージ回転モーター(回転手段)
50:レーザー加工装置(光加工装置)
100:ガラス基板(加工対象物)
Claims (7)
- 光発振手段から発せられた光のビームをベッセルビームに変換しながら集光する集光手段を有し、加工対象物の加工面上で集光した前記ベッセルビームによって前記加工対象物を加工する光加工装置において、
前記加工面上で集光する前記ベッセルビームの断面の外縁部を前記加工面に到達させないように、前記集光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記ベッセルビーム、の光軸と直交する方向の断面の外縁部を遮光する遮光手段を設けたことを特徴とする光加工装置。 - 請求項1の光加工装置において、
前記集光手段としてアキシコンレンズを用い、前記アキシコンレンズを透過した後、前記加工面に到達する前の前記光のリング状断面形状のリング外縁部を遮光するとともに、リング内縁部も遮光するように、前記遮光手段を構成したことを特徴とする光加工装置。 - 請求項1又は2の光加工装置において、
前記遮光手段を光軸方向に移動させる移動手段を設けたことを特徴とする光加工装置。 - 請求項2の光加工装置において、
光軸を中心にして前記遮光手段を回転させる回転手段を設けたことを特徴とする光加工装置。 - 請求項4の光加工装置において、
前記遮光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記光の断面形状を、光軸を中心とする点対称の形状にするように、前記遮光手段を構成したことを特徴とする光加工装置。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載の光加工装置において、
前記光発振手段として、半値で100フェムト秒から1マイクロ秒までのパルス幅のレーザー光を発振するものを用いたことを特徴とする光加工装置。 - 発振手段から発せられた光のビームを集光手段によってベッセルビームに変換しながら集光する集光工程を有し、加工対象物の加工面上で集光した前記ベッセルビームによって前記加工対象物を加工して光加工物を得る光加工物の生産方法において、
前記加工面上で集光する前記ベッセルビームの断面の外縁部を前記加工面に到達させないように、前記集光手段を経由した後、前記加工面に到達する前の前記ベッセルビーム、の光軸と直交する方向の断面の外縁部を遮光する遮光工程を設けたことを特徴とする光加工物の生産方法。
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JP2011170052A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 光学装置、光源装置、レーザ加工装置、回折光学素子、光ピックアップ、光ディスク装置及びレーザ装置 |
DE202010006047U1 (de) * | 2010-04-22 | 2010-07-22 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Strahlformungseinheit zur Fokussierung eines Laserstrahls |
DE112012001628B4 (de) * | 2011-04-08 | 2016-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser-Bearbeitungsvorrichtung |
DE102012011343B4 (de) * | 2012-06-11 | 2017-05-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur Interferenzstrukturierung von Proben |
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US20150165563A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-18 | Corning Incorporated | Stacked transparent material cutting with ultrafast laser beam optics, disruptive layers and other layers |
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