JPH0259187A

JPH0259187A - レーザトリミング装置およびトリミング方法

Info

Publication number: JPH0259187A
Application number: JP63211010A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahara; 博司高原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-02-28
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2599439B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は薄膜の加工・微細配線の１−リミングをおこな
うレーザトリミング装置およびトリミング方法に関する
ものである。

従来の技術近年、液晶表示装置に用いるアクティブマトリックスア
レイ・ＩＣメモリなどを冗長構成にし、不良部分を切断
あるいは加工により製造歩留まりを向上させる方法が用
いられつつある。前記切断あるいは加工にはレーザ光を
用いるのが有効であり、したがって微細かつ良好に加工
できるレーザトリミング装置およびトリミング方法がも
とめられている。

以下図面を参照しながら、従来のレーザトリミング装置
について説明する。第６図は従来のレーザトリミング装
置の機能ブロック図を示したものである。ただし、説明
に不用な箇所は省略しである。

第６図において、■はＩＣウェハ・アクティブマトリッ
クスアレイ・Ｉｃマスクなどのトリミング対象物、２は
前記トリミング対象物ｌを位置決めするために用いるＸ
Ｙステージなどの位置決め手段、５はＹＡＧロントなど
を有しレーザ光を発生させるためのレーザ光発生手段、
４はレーザ光を所定のフィルタを挿入あるいは取りかえ
ることにより所定のパワーに減衰させるための減光手段
、４は前記減光手段を通過したレーザ光を集光させ、ト
リミング対象物１に照射するためのレーザ光集光手段、
６はレーザ光の励起ランプなどを存し前記励起ランプに
よりレーザ光発生手段５を制御し、レーザ光のオンオフ
させるためのレーザ光照射制御手段、８はトリミング対
象物ｌのトリミング加工位置データを記憶している位置
情報記憶手段、７は位置情報記憶手段より加工位置デー
タを読みだし、前記データにより位置決め手段を制御し
、かつ加工位置に位置決め完了時にレーザ光照射制御手
段に指令を送り、レーザ光を加工位置に照射させるため
のレーザトリマ制御手段である。

次に従来のレーザトリミング装置を用いたトリミング方
法について説明する。まずレーザトリマ制御■手段は位
置情報記憶手段に対し加工位置データ要求信号をだす。

位置情報記憶手段はメモリから加工位置のデータである
Ｘ−Ｙ座標をレーザトリマ制御手段に送る。レーザトリ
マ制御手段は前記加工位置データを位置決め手段に送る
。位置決め手段は前記データにより移動をおこない、ト
リミング対象物の位置決めをおこなう。位置決め手段は
位置決めが完了すると移動終了信号をレーザトリマ制御
手段に対して送る。レーザトリマ制御手段は移動終了信
号が送られてくると、レーザ光照射制御手段に対しレー
ザ光照射指令信号を送る。

レーザ光照射制御手段は前記信号にもとづき、励起ラン
プなどを励起させレーザ光発生手段からレーザパルスを
発射させる。レーザパルスの発射が終了するとレーザト
リマ制御手段に対しレーザ光照射終了信号をおくる。

一方レーザ光はレーザ光発生手段により発生し、減光手
段によりあらかじめ設定、挿入されたフィルタにより所
定値に減衰させられる。次に前記レーザ光は対物レンズ
などにより集光させられ、トリミング対象物に照射され
る。以上の動作をくりかえすことによりトリミング対象
物ｌ上の加工位置は次々と加工される。

発明が解決しようとする課題従来のトリミング装置およびそれを用いたトリミング方
法の問題点を明確にするため、第６図〜第１２図を用い
て説明する。第６図はトリミング対象物ｌの一部拡大平
面図であり、具体的にはアクティブマトリックス型液晶
表示装置に用いるアクティブマトリックスアレイの薄膜
トランジスタ形成部を示している。第７図においてＡＡ
　　線は加工位置、９はソース信号線、１０はゲート信
号線、１１ば絶縁体膜である。第７図ではトリミング対
象物ｌの構造は説明に不必要のため非常に簡略にかいで
あるが、通常はアモルファスシリコンなどを用い、複雑
な構造をしていることは言うまでもない。

従来のレーザトリミング装置でＡＡ”線で示す加工位置
を加工する方法には大きくわけて以下の２つの方法があ
る。まず第１の方法はレーザ光を集光させるレーザ光集
光手段３を調整し、レーザ光の直径が加工対象物の加工
位置で第５図のｄで示す長さ以上になるようにする。な
お、本明細書で加工対象物はＡｌ１．Ｃｒ、Ｔｉなどの
金属であるとして説明する。次に位置決め手段２が加工
位置に位置決めをおこなったのち、１つのレーザパルス
は発射される。第８図は前記方法でトリミング対象物を
加工した後の一部拡大平面図である。

第８図において１３はレーザ光照射位置、】２は加工飛
散物である。第８図で明らかなように、加工位置の構成
物質は周辺部におしのけられ、周辺部を破壊あるいは影
響を与える。また一定のレーザパワーを投入しないとな
かなか加工位置の構成物質は）容解、蒸発せず除去され
ない。しかしレーザパワーを大きくしすぎると加工飛散
物が発生し、また周辺部を熱的影響を与え破壊する。前
記レーザパワーの調整はトリミング対象物の膜厚のバラ
ンキ、構成物質の膜質などがあるため個々の最適調整は
困難である。したがって、前記第１の方法において完全
切断をおこなうためにはレーザパワーを大きめに設定す
る必要がある。ゆえに加工面積が広範囲にわたり、かつ
周辺部に悪影響を与える微細加工には適さないことがわ
かる。

第２の方法はレーザ光を集光させるレーザ光集光手段３
を調整し、レーザ光の直径が極力小さくなるようにする
。次にレーザ光を第６図に示すＡＡ’線のＡからＡ゛に
向って順次移動させながら加工をおこなう。第９図は前
記方法でトリミング対象物を加工した後の加工対象物の
一部拡大平面図である。第９図において１４は未切断部
である。前記切断時、ＡからＡ″に向って順に切断して
いくとレーザ光の照射された位置の構成物が）容解しお
しのけられ、最後にはＡ°付近に多（集まる。前述の多
く集まった部位が第９図に示す未切断部１４となる。前
記未切断部が生じる理由は徐々にレーザ光により熔解し
た構成物質が凝縮しかつ膜厚も厚くなってＡ゛近傍集ま
ってくるためである。前記部位は通常のレーザパワーで
は加工できないために未切断部が生しる。したがって、
未切断部１４が生じないようにトリミングするためには
レーザパワーを大きめに設定する必要がある。大きなレ
ーザパワーを印加した場合、周辺に熱的影響を与え、ト
リミング対象物の変質をきたす。したがって、前述の方
法ではトリミング対象物を変質させずに、完全な切断を
おこなうことは困難であった。

以上のように従来のレーザトリミング装置では良好な切
断をおこなうことが困難であることがわかるが、トリミ
ング対象物が以下の状態であるとき、さらに困難となる
。

第１０図（ａｌはトリミング対象物の一部拡大平面図で
あり、第１０図（ト））は第１０図（ａ）のＢＢ’線で
の断面図である。第１０図（ａ）、　（ｂ）において、
２０はガラスなどの透明基板、１５．１６，１７．２２
は幅５〜１０μｍ、１０００人〜１００００人程度の膜
厚を有する金１７１Ｆ！膜リンク、２１はＳｉＮｘなど
の絶縁体膜、１８は１０００人〜１００００人程度の膜
厚を有する金属薄膜、１９は金属薄膜リンクを切断する
ためのレーザトリミング装置（図示せず）から照射され
るレーザ光あるいはレーザ光の軌跡である。第１０図（
ａ）、■）で示すトリミング対象物は透明基板２０上に
金属薄膜を蒸着し、工、チングにより金属薄膜リンクを
形成する。次に絶縁体膜１５を蒸着する。最後に前記絶
縁体膜２１上に金属薄膜１８を形成する。なお第１Ｏ図
（ａ）、ら）のトリ志ング対象物の図は説明を容易にす
るために簡略している。

第１０図（ａ）、■）のトリミング対象物をトリミング
するためには、レーザ光は透明基板を透過させて照射す
る。レーザを照射された金属薄膜リンクは加熱され、急
激に膨張蒸発する。膨張した金属薄膜の構成物質は絶縁
体膜２１をやぶり外に放出される。前記絶縁体膜２１上
には他の素子あるいはリンクが構成されるため、ｉｌｌ
記素子あるいはリンクの破壊または信顧性を低下させる
。したがって絶縁体膜２１がやぶれることは好ましくは
ない。

そこで絶縁体膜がやぶれないレーザパワーに調整し、金
属ｇｉ膜リンクを切断する。しかしながらトリミング対
象物は第１０図（ｂ）に示すように金属薄膜１６および
２２が２層構造になったものあるいは絶縁体膜２１の上
層に金属薄膜１８が形成されたものなど一基板上に多数
の状態あるいは構成に形成されている。ゆえに同一のレ
ーザパワーでは加工することは困難である。そこで従来
のレーザトリミング装置では一基板上で所定のレーザパ
ワーを同一構成のすべての金属薄膜リンクをまず切断し
、次にレーザパワーを別の闇値に手動操作により調整し
たのち、前記レーザパワーで他の構成の金属薄膜を切断
するという方法がとられていた。

しかし、個々の金属薄膜リンクは同一構成であっても、
構成物質の状態あるいは膜厚などが異なる。

ゆえに同一構成であっても同一レーザパワーで切断でき
ず、レーザパワーが大きすぎるために絶縁体膜かやふれ
るあるいはレーザパワーが小さすぎるために金属薄膜リ
ンクの未切断が発生していた。

また第１１図は第１０図（ａ）の金属薄膜リンク１７の
トリミングを説明するための説明図であるが、第１１図
のトリミング対象物の金属薄膜リンク１７を加工する際
には従来のトリミング装置およびトリミング方法では困
難である。前記理由は投入レーザパワーが小さいと金属
薄膜リンク１７は切断されず、完全に切断するために投
入レーザパワーを大きくすると、第１２図に示すように
金属薄膜リンク１７の象徴な熱ぼう張などにより金属薄
膜１８との短絡部２４が生じてしまうためである。前記
短絡部２４が生じると電気的に上層膜と短絡し不良品と
なってしまう。

以上のように従来のレーザトリミング装置およびトリミ
ング方法はトリミング対象物の加工に対し、レーザパワ
ーの調整かつ同一箇所に１つのレーザパルスで加工する
ごとを基本にしている。したがって、加工位置の構成あ
るいは物質状態がすべて同一の場合は良好なトリミング
がおこなえる可能性が高い。しかし、現実には構成ある
いは物質状態が同一であることはありえず、まして金属
薄膜リンクが絶縁体膜および透明基板に囲まれた状態で
は、構成物質の逃げ道がない。ゆえにトリミング不良が
おきやすく、現実にはトリミングを量産工程にのせるこ
とは不可能であった。

本発明は上記問題点を鑑みて、個々のトリミング対象物
を良好にトリミングすることのできるレーザトリミング
装置およびトリミング方法を提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明のレーザトリミング装
置は、トリミング対象物を位置決め手段と、レーザ光を
発生させるレーザ光発生手段と、Ｑスイッチを有し前記
レーザ光発生手段を制御するレーザ光制御手段と、レー
ザ光発生手段から発射されたレーザ光を所定レーザパワ
ーに減光する減光手段と、前記レーザ光をトリミング位
置に集光させる集光手段と、光をトリミング対象物の加
工位置に照射する光照射手段と、前記加工位置で反射さ
れた光を検出する反射光検出手段と、光照射手段を制御
し、前記光照射手段から光を加工位置に照射させ、前記
加工位置から反射した光の情報を反射光検出手段で検出
し、前記光の情報により減光手段を制御し所定のレーザ
パワーに減光させ、かつレーザ光制御手段を制御しレー
ザ光を照射させる制御手段を具備するものである。

また本発明のトリミング方法は加工位置に第１のレーザ
パルスを照射し、次に前記加工位置に光を照射し、前記
光の反射状態情報により、第２のレーザパルスとそれ以
後に照射するレーザパルスのうち少なくとも一方のレー
ザパワーまたはレーザ光照射時間を決定するものである
。

作用本発明のトリミング方法はル−ザパルスあたりのレーザ
パワーを低く設定し、同一箇所に複数発のレーザパルス
を照射することによりトリミング対象物を加工する。し
たがって加工位置の構成物質をほとんど蒸発あるいは膨
張させずにトリミングをおこなうことができる。またよ
り微妙なレーザ加工をおこなうために、加工位置にレー
ザパルスを照射した後、前記加工位置の反射率を測定す
る。通常レーザパルスを全く照射しない状態の加工位置
は鏡面状態となっており、反射率は高い。

したがってレーザ光の吸収率は悪く、高いレーザパワー
を投入してもほとんど加工が進行しない。

しかし、レーザパルスを照射すると、加工位置は荒れ、
レーザ光の吸収率は高（なる。ゆえに第２発註のレーザ
パルスからのレーザパワーを低クシなければ急激な熱を
加工位置に印加することになる。本発明ではレーザパル
スを照射後、加工位置の反射率を測定し、次のレーザパ
ルスのレーザパワーまたはレーザ光の照射時間を決定す
る。前述の方法を用いることにより、加工位置を精密か
つ微妙に加工することができる。

また本発明のレーザトリミング装置は本発叫のトリミン
グ方法を実施するために、光を加工位置に照射し、その
反射率を測定し、高速にレーザパワーを所定値に設定す
ることが可能なように構成されたものである。高速にレ
ーザパワーを設定し、レーザパルスを照射することによ
り、先に照射されたレーザパルスの熱が加工位置に蓄積
される作用などにより、より微小なレーザパワーの投入
で加工をおこなうことができる。したがって、良好な加
工をおこなうことができる。

実施例以下本発明のレーザトリミング装置の一実施例について
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザトリミン
グ装置の機能ブロック図である。第１図において、２は
トリミング対象物１を位置決めするために用いるＸＹス
テージなどの位置決め手段、２７は音響光学素子などを
具備する減衰器（以下、ＡＯアンテネータと呼ぶ）を用
いた減光フィルタを有する減光手段、２８は前記減光手
段２７を透過したレーザ光を任意の矩形にするためのス
リットを有するスリット制御手段、２９は前記スリット
を透過したレーザ光の像をトリミング対象物ｌの加工位
置に結像させるための結像手段、２６はＹＡＧロットな
どを有しレーザ光を発生させるためのレーザ光発生手段
、２５はＱスイッチなどを有し、前記Ｑスイッチを制御
することにより、所定の加工箇所でレーザパルスを照射
するレーザパルス制御手段、３０は半導体レーザ・ＹＡ
Ｇレーザなど発光する要素を有し、加工位置に光を照射
する光照射手段であり、その光はレーザ光発生手段２６
が発生するレーザ光と同一波長のものが望ましい。３１
はアバランシュホトダイオードなどの受光要素を有し、
加工位１での反射光の強弱・変化を検出するための反射
光検出手段、３３はトリミング加工位置データおよび前
記加工位置での照射レーザパルス数などを記憶している
記憶手段、３２は位置決め手段２、光照射手段３０、減
光手段２７、記憶手段３３およびレーザ光制御手段２５
を制御する制御手段であり、具体的にはＣＰＵを具備す
るコンビ二一夕などが８亥当する。

次に本発明の第１の実施例のレーザトリミング装置の動
作について説明する。まずスリット制御手段のスリット
を調整し、トリミング対象物１の加工位置で結像された
像が所定の矩形になるように調整する。また制御手段３
２は減光手段２７を制御し、加工位置でのレーザパワー
密度あるいはレーザパワーが所定値になるように初期設
定をおこなう。次に制御手段３２は記憶手段３３に対し
加工データ要求信号をだす。記憶手段３３はメモリから
次の加工位置のＸ−Ｙ座標データおよび前記加工位置で
同一箇所に照射するレーザパルス数などを制御手段３２
に送出する。制御手段３２は加工位置の座標データを位
置決め手段２に送出する。位置決め手段２は前記座標デ
ータに基づき移動をおこない、トリミング対象物１の位
置決めをおこなう。位置決め手段２は位置決めが完了す
ると移動終了信号を制御手段３２に対して送出する。

位置決め後、必要があれば結像手段２９を調整し、加工
位置に光学像が結像するように調整する。前記調整はオ
ートフォーカス機能で行ってもよい。

制御手段３２は位置決め手段２から移動終了信号がおく
られてくると、光照射手段３０に対し、光照射要求信号
を送る。光照射手段３０は加工位置に微弱なレーザ光を
照射するとともに、反射光検出手段３１は前記加工位置
での反射した光の強さを測定する。次に光の強さをあら
かじめ試験的に他のトリミング対象物の加工位置で測定
されている平均的な反射率の強さと比較し、反射率が平
均よりも高い場合は減光手段によりレーザ光の減衰率を
低下させ、低い場合は減衰率を増加する。前述の減衰率
の制御はＡＯアッテネータを用い、１０ミリ秒以下の時
間で高速におこなわれる。次に制御手段３２はレーザパ
ルス制御手段２５に対し、レーザ光照射要求信号を送る
。レーザパルス制御手段２５はＱスイッチなどを制御し
、前記スイッチをオンさせ、レーザ光発生手段２６から
レーザ光を発射させる。一方レーザ光は減光手段２７に
より設定されたレーザパワーあるいはレーザパワー密度
に減衰させられる。次にレーザ光はスリット制御手段２
８により所定の矩形状になり、前記矩形状の光学像が結
像手段２９により加工位置に結像する。レーザ光により
加工位置の構成物質は熱せられ、）容解することにより
加工される。前述の反射率の測定からレーザ光が加工位
置に照射されるまでの時間は２０ミリ秒以下の時間で動
作される。次に制御手段３２は光照射手段３０を制御し
、加工位置に光を照射させるとともに反射光検出手段３
１で前記光の反射光を測定する。通常第１発註のレーザ
パルスが加工位置に照射されているため、加工位置の表
面は荒れ、反射率は低くなる。したがってレーザ光の吸
収率は向上する。そこで制御手段３２は第２先口のレー
ザパルスのレーザパワーが第１発註のレーザパルスのレ
ーザパワーと同一あるいは近傍になるように減光手段２
７を制御し、レーザ光の減光率を設定する。逆に反射率
が第１発註のレーザパルス照射前と比較してほとんど変
化していない場合、減光手段２７を制御し、レーザ光の
減光率を低く設定する。また前記反射率が変化しない場
合は位置決め手段２による位置決め不良あるいはトリミ
ング対象物の異常としてレーザパルスの照射を中断する
ことをあらかじめ設定することができる。次に制御手段
３２はレーザパルス制御手段２５に対し、レーザ光照射
要求信号を送り、レーザ光を加工位置に照射させる。以
上の減光率の設定およびレーデ光の照射の動作をあらか
じめ記憶手段３３から読みだされたレーザパルス数回く
りかえされることにより、加工位置は加工される。また
１つの加工位置の加工が終了すると、制御手段３２は次
の加工位置のデータを記憶手段３３から読みだし、次の
加工位置の加工をおこなう。

なお各レーザパルスのレーザパワーまたはレーザパワー
密度はかなり弱く設定され、加工位置を散発以上のレー
ザパルスを高速に照射することにより加工切断される。

前述の理由は複数発のレーザパルスを照射する場合、先
に照射されたレーザパルスによる熱が加工位置に保持さ
れ、次のレーザパルスによるエネルギーは前記加工位置
に保持された熱に加算されるように働くため、ごく弱い
レーザパワーで加工位置の金属薄膜リンクを切断できる
。したがって弱いレーザパワーのため金属などの構成物
質をほとんど蒸発させることもな（、周辺部に不用な熱
を印加することが少なく良好なトリミングがおこなえる
。

以下本発明の第１の実施例のトリミング方法について図
面を参照しながら説明する。本発明の第１の実施例のト
リミング方法は本発明の第１の実施例のレーザトリミン
グ装置によりおこなう。したがってトリミングの手順と
してはレーザトリミング装置の動作と同様の手順でおこ
なう。

まず第２図（ａ）はトリミング対象物の一部の金属薄膜
リンクの平面図である。また第２図（ト））は第２図（
ａ）のＣＣ”線での断面図、第２図（Ｃ）は第２図（ａ
）のＤＤ　　線での断面図である。第２図（ａ）、［有
］）、　（Ｃ）において３４はＴｉ−Ａｆｆｉ−Ｃｒな
どの金属物質からなる金属薄膜リンク、３６はガラスな
どの透明基板、３７は５ｉＮｘ−Ｓｉ（１２などの絶縁
体膜、３８は金属物質からなる金属薄膜、３５はレーザ
光がスリットをとおして結像したレーザ光学像である。

第２図に示すトリミング対象物は透明基板３６上に線幅
５μｍ・膜厚５０００人程度０金属薄膜リンク３４が形
成され、前記リンク上に膜厚５０００人程度０金縁体膜
３７が形成され、さらに前記絶縁体膜３７上に１０００
０人程度の金属１１Ｐ１３Ｂが形成されている。本発明
のトリミング方法は透明基板３６および絶縁体膜３７に
囲まれた金属薄膜リンク３４のみを選択的に切断する場
合に非常に有効である。前記金属薄膜リンク３４は構成
物質が急激に加熱・膨張すると金属薄膜リンク３４と金
属薄［３８が電気的に短絡してしまう。また金属の薄膜
により金属薄膜３８にき裂を生じさせてしまう。したが
って、加熱の仕方を精度よく制御する必要がある。

第３図は本発明の第１の実施例のトリミング方法を説明
するための説明図である。第３図において３９は加工位
置ヘレーザ光を照射するためのレーザ光照射ヘッド、４
０は反射率を測定するための光を照射する光照射ヘッド
、４１は加工位置からの反射光を検出する反射光検出ヘ
ッド、４２は加工レーザ光の軌跡であり、前記レーザ光
としては３００ｎｍから１．５μｍの波長のものが適当
であり、特に加工位置に吸収率の悪い８００ｎｍ以上の
長波長のものが微妙な吸収率の設定ができることから望
ましく、具体的には赤外波長のＹＡＣレーザ光を用いる
。またレーザ光のレーザパルスの半値幅は１０ｎ秒以上
３００ｎ秒以下のものを用いる。特に５０ｎ秒以上１５
０ｎ秒以下が適当である。前記半値幅が短いとレーザ光
の照射された構成物質が急激に加熱され蒸発してしまう
。また半値幅が長いとレーザ光の照射された部位の周辺
部にも熱的影響を与えてしまう。４３は光の軌跡、４４
は反射光軌跡であり、前記光はレーザ光の吸収率を正確
に知るためから加工用レーザ光と同一の波長にすること
が望ましい。

トリミング方法としては、まず減光手段を制御Ｂし、レ
ーザ光が所定値の減光量となるように設定する。つぎに
光照射ヘンドから、加工位置に光を照射するとともに、
前記光の反射光を反射光検出へソド４１から入力してそ
の強さを測定する。次にあらかじめ測定されている加工
位置での標準的な反射光の強さと比較し、前記反射率の
比較により減光手段を制御し、レーザ光の減光量の微調
整をおこなう。減光量の調整は減光手段が具備するＡＯ
アッテネータなど高速に可変できるものを用い、その変
更時間は２０　ｍｓｅｃ以下の望ましく、さらに好まし
くはｌ　ｍｓｅｃ以下がよい。次にレーザ光照射ヘッド
より第２図（ａ）に示すような矩形のレーザ光学橿を透
明基板３６を透過させて、金属薄膜リンク３４上に結像
させる。前記レーザの光学像としてはだ円形でもよいが
、金属薄膜リンクの構成物質の除去量を少なくするため
、細いスリット伏にすることが必要である。しがしあま
り細くすると−たん切断されたリンクが再び接続される
ことがあるため、リンクの線幅の２ノ５〜４１５に設定
すると良好に切断することができる。レーザ光を照射さ
れた金］Ｌ’ｌ膜リンク３４は表面が加熱されｔ容解す
る。しかし、■パルレスのレーザパルスのエネルギーは
弱く設定しているため、溶解量は多くない。また溶解し
た構成物資の温変上界はあまり高くなく、すぐに固化状
態となる。前記固化するさい、構成物質は凝縮しバルク
に近い状態のものなどが発生することにより、金属薄膜
リンり３４はみかけ上膜厚が薄くなる。次に再び加工位
置に先を照射し、加工位置の反射率を測定する。

通常、レーザ光を照射された部位は表面が荒れ、レーザ
光の吸収率が向上するため、反射率は低下する。したが
って複数発照射するレーザパルスにより加工位置に均一
にエネルギーを印加するためには、次のレーザパルスの
エネルギーを小さくする必要がある。そこで減光手段を
制御し、高速にレーザ光の透過率を低下させ、第２全日
のレーザパルスを加工位置に照射する。以上の反射率測
定・減光量の設定・レーザパルスの照射の一連の作業は
高速におこなう方が望ましく、その速度は２０ｍｓｅｃ
以下とするのがよい。さらには１０ｍｓｅｃ以下が望ま
しい。高速で行なう理由は、先に照射されたレーザパル
スによる加工位置での熱の蓄積などの作用を利用するこ
とにより、より微小なレーザパルスのエネルギーで加工
がおこなえ、良好な切断がおこなえるためである。前述
のように反射率の測定→減光量の設定→レーザパルスの
照射の一連の作業をおこなっていくことにより、徐々に
金属薄膜リンクは切断されていく。通常５パルス以上で
切断できるようにレーザパルスのエネルギーを設定する
ことが望ましく、さらには１０パルス以上で切断できる
ように設定することが望ましい。以上のように本発明の
トリミング方法ではほとんど構成物質を蒸発させること
なしに金属薄膜リンクを溶解・凝縮作用を利用して切断
することができる。

以下、本発明の第２の実施例におけるレーザトリミング
装置について説明する。第４図は本発明の第２の実施例
におけるレーザトリミング装置の機能ブロック図である
。第１の実施例と第２の実施例の差異は、光照射手段と
結像手段などのレーザ光照射系を共用したことにある。

したがって特許請求の範囲では光照射手段を記述したが
、前記手段はレーザ光照射系に含まれると考えてよい。

その他は第１の実施例と同様である。

次に本発明の第２の実施例のレーザトリミング装置の動
作について説明する。まずスリット制御手段のスリット
を調整し、トリミング対象物１の加工位置で結像された
像が所定の矩形になるように調整する。次に制御手段３
２は記憶手段３３に対し加工データ要求゛信号をだす。

記憶手段３３はメモリから次の加工位置のＸ−Ｙ座標デ
ータおよび前記加工位置で同一箇所に照射するレーザパ
ルス数などを制御手段３２に送出する。制御手段３２は
加工位置の座標データを位置決め手段２に送出する。位
置決め手段２は前記座標データに基づき移動をおこない
、トリミング対象物１の位置決めを行う。位置決め手段
２は位置決めが完了すると移動終了信号を制御手段３２
に対し送出する。

次に制御手段３２はレーザパルス制御手段２５に対し、
レーザ光照射要求信号を送出する。レーザパルス制御手
段２５はＱスイッチなどを制御し、レーザ光発生手段２
６からレーザ光を発射させる。

レーザ光は減光手段２７により減光され、スリット制御
手段２日をとおり、結像手段２９により加工位置に結像
される。このさい、反射光検出手段３１で加工位置から
の反射光を測定する。次に制御手段３２は前記反射光の
強さより、加工位置でのレーザ光吸収率を算出し、減光
手段２７を制御して、第１の実施例と同様に各レーザパ
ルスで加工位置で吸収されるエネルギーが均一になるよ
うに減光量を設定する。以下、同様に反射率の測定・レ
ーザパルスの照射を繰りかえし、加工位置を加工する。

本発明の第２の実施例のレーザトリミング装置では、光
照射手段が必要ないため、装置コストを低減でき、また
制御も簡易になる。

以下本発明の第２の実施例のトリミング方法について図
面を参照しながら説明する。本発明の第２の実施例は本
発明の第２の実施例のレーザトリミング装置によりおこ
なう。なお、はとんどの点が第１の実施例と同様である
ので極力第１の実施例との差異のみについて説明する。

第５図は本発明の第２の実施例のトリミング方法を説明
するための説明図である。第５図において、４５は反射
光検出ヘッド、４６はミラー４７はハーフミラ−１４Ｂ
はレーザ光および反射光の軌跡である。まずレーザ光照
射ヘッド３９からレーザ光を加工位置に照射する。前記
レーザ光はハーフミラ−４７を透過し加工位置を加工す
るとともに、一部は反射し再びハーフミラ−４７で反射
され、反射光検出ヘッド４５に入射する。次に入射した
光の大きさから減光手段によりレーザ光の減光量を設定
し、次のレーザパルスを加工位置に照射する。以上の動
作を規定レーザパルス数だけくりかえすことによりトリ
ミングはおこなわれる。

なお、本発明のトリミング方法の実施例において、トリ
ミング対象物は矩形で加工する方がのぞましいが、これ
に限定するものではなくだ円形であってもよい。これは
スリット像が矩形であっても、後段の光学系の解像度に
より、おのずからだ円形または円形となるためである。

また、本発明の実施例において、第１番目のレーザパル
スを加工位置に反射する前に、加工位置での反射率を測
定するとしたが、これに限定するものではない。

本発明のトリミング方法では反射率によりレーザパルス
のレーザパワーを補正していくから、第１番目のレーザ
パルスの照射前に反射率を測定して前記レーザパルスの
エネルギーを補正せずとも第１番目のレーザパルスは所
定の闇値に設定して加工位置に照射してもよい。

また何回レーザパルスの反射前に照射率を測定せずとも
数パルス以上のレーザパルスを加工位置に照射する場合
は、最初の２〜３パルスでほぼ反射率は一定値になるた
め、以後は反射率を測定せず、固定のレーザパルスのエ
ネルギーで１〜リミングをおこなってもよいことは明ら
かである。

また本発明の実施例においてスリン１−制御手段および
結像手段を用いて加工位置にレーザ光を照射するとした
がこれに限るものではなく、レーザ光が加工位置でのパ
ワー密度分布にある程度の不均一性が許容できる場合は
集光光学系を用いて、直接レーザ光を微小スポットにし
ぼりこみ照射してもよい。またレンズを組みあわせ、レ
ーザ光をだ円形にしてもよい。

また本発明のトリミング方法において、複数のレーザパ
ルスのエネルギーを均一にするとしたが、これに限定す
るものではない。たとえば構成物質によりレーザ光によ
り溶解・凝縮状態によってはレーザ光のレーザパワーを
徐々にあげるように減光率を制御してもよいことは明ら
かである。

また本発明のレーザトリミング装置のブロック図におい
て減光手段とスリット制御手段の位置をいれかえてもよ
いことは明らかであり、前記構成によっても本発明のト
リミング方法がおこなえることも明らかである。

また加工位置データを記ｆ、α手段３３から読みだすと
したがこれに限定するものではなく、たとえばオペレー
タが加工位置ごとにキーボードより入力してもよいこと
は明らかである。

発明の効果以上のように本発明のレーザトリミング装置は反射光検
出手段を具備し、反射光の強弱により、減光手段を制御
して、複数の各レーザパルスが加工位置に与えるエネル
ギーをほぼ均一にできるものである。したがって本発明
のトリミング方法は前述のレーザトリミング装置を用い
、散発以上のレーザパルスにより加工をおこなうもので
あるから、第２図に示すような構成物質の逃げ場がない
内部に形成された金属薄膜リンクであっても表面から削
するようにトリミングをおこなえ、外部の金属薄膜およ
び絶縁体膜に影響をおよぼさず、切断することが可能で
ある。また各レーザパルスのエネルギーは小さくするこ
とができるため、加工位置の周辺に熱的影響を与えるこ
とが少なく、加工位置のエンジ形状も満足のいく加工が
おこなえる。

また本発明のレーザトリミング装置はスリットを用い矩
形の光学像をトリミング位置に照射し、かつ同一箇所に
複数発のレーザパルス数を照射してトリミングをおこな
えるものであるから、第８図に示すように加工飛散物が
周辺部に飛びちり、周辺部に不良を引きおこすことがな
い。また第９図に示すように未切断部が生じることもな
く、非常に良好な加工をおこなうことができる。

以上のことから、本発明のレーザトリミング装置および
トリミング方法は従来は２次元的な加工であったのに対
し、第２図のように多層膜の内部を選択的に加工できる
３次元的な加工ができるものとしてその意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザトリミン
グ装置の機能ブロック図、第２図（ａ）、　（ｂ）。（Ｃ）はトリミング対象物の一部拡大平面図および断面
図、第３回は本発明の第１の実施例におけるトリミング
方法の説明図、第４図は本発明の第２の実施例における
レーザトリミング装置の機能ブロック図、第５図は本発
明の第２の実施例におけるトリミング方法の説明図、第
６図は従来のレーザトリミング装置の機能ブロンク図、
第７図〜第９図はトリミング対象物の一部拡大平面図、
第１Ｏ図（ａ）、　（ｂ）および第１２図はトリミング
対象物の一部拡大平面図および断面図、第１１図は従来
のトリミング方法を説明するための説明図である。１・・・・・・トリミング対象物、２・・・・・・位置
決め手段、３・・・・・・レーザ光集光手段、４・・・
・・・減光手段、５・・・・・・レーザ光発生手段、６
・・・・・・レーザ光照射制御手段、７・・・・・・レ
ーザトリマ制御手段、８・・・・・・位置情報記憶手段
、９・・・・・・ソース信号線、１０・・・・・・ゲー
ト信号線、１１・・・・・・絶縁体膜、１２・・曲・加
工飛散物、１３・・・・・・レーザ光照射手段、１４・
・・・・・未切断部、１５，１６．１７，２２．３４・
・・・・・金属９１Ｍリンク、１８．３８・・・・・・
金属薄膜、１９・旧・・レーザ光、２０・・・・・・透
明基板、２１・・・・・・絶縁体膜、２３・・・・・・
レーザ光照射手段、２４・・・・・・短絡部、２５・・
・・・・レーザ光制御手段、２６・・・・・・レーザ光
発生手段、２７・・・・・・減光手段、２８・・・・・
・スリット制御手段、２９・・・・・・結像手段、３０
・・・・・・光照射手段、３１・・・・・・反射光検出
手段、３２・・・・・・制御手段、３３・・・・・・記
憶手段、３５・・・・・・レーザ光学像、３６・・・・
・・透明基板、３７・・・・・・絶縁基板、３９・・・
・・・レーザ光照射ヘソ）’、４０・・・・・・光照射
ヘンド、４１．、ｉ５・・目・・反射光検出ヘッド、４
２・・・・・・レーザ光軌跡、４４・・・・・・反射光
軌跡、４６・・・・・・ミラー、４７・・・・・・ハー
フミラ−１４８・・・・・・レーザ光および反射光軌跡
。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名５ｑ−−−
ｒ、−デ先夏訂＾７Ｆ第図科−Ｘ）け光飢犀４６−−−瓜資トた＆出へラド第図第図第１０図１４−　未切畔部２０−−一這萌基板２２−−−４Ｘ＊７ａリンク

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｑスイッチを有するレーザトリミング装置であっ
て、トリミング対象物を位置決めする位置決め手段と、
レーザ光を発生させるレーザ光発生手段と、Ｑスイッチ
を有し前記レーザ光発生手段を制御するレーザ光制御手
段と、レーザ光発生手段から発射されたレーザ光を所定
レーザパワーに減光する減光手段と、前記レーザ光をト
リミング位置に集光させる集光手段と、光をトリミング
対象物の加工位置に照射する光照射手段と、前記加工位
置で反射された光を検出する反射光検出手段と、光照射
手段を制御し、前記光照射手段から光を加工位置に照射
させ、前記加工位置から反射した光の情報を反射光検出
手段で検出し、前記光の情報により減光手段を制御し所
定のレーザパワーに減光させ、かつレーザ光制御手段を
制御しレーザ光を照射させる制御手段を具備することを
特徴とするレーザトリミング装置。
（２）減光手段の減光量の設定は１００ｍｓｅｃ以内の
時間で所定値に設定できることを特徴とする請求項（１
）記載のレーザトリミング装置。
（３）加工位置情報および前記加工位置に照射するレー
ザパルス情報とを記憶する記憶手段を具備し、制御手段
は前記情報に基づき、トリミング対象物の位置決めおよ
びレーザパルスの制御をおこなうことを特徴とする請求
項（１）記載のレーザトリミング装置。
（４）集光手段は所定領域のレーザ光を透過させるスリ
ットを有するスリット制御手段と、前記手段により発生
した光学像をトリミング位置に結像させる結像手段を具
備することを特徴とする請求項（１）記載のレーザトリ
ミング装置。
（５）トリミング箇所に複数のレーザパルスを照射する
ことにより加工をおこなうトリミング方法であって、加
工位置に第１のレーザパルスを照射し、次に前記加工位
置に光を照射し、前記光の反射状態情報により、第２の
レーザパルスとそれ以後に照射するレーザパルスのうち
少なくとも一方のレーザパワーまたはレーザ光照射時間
を決定することを特徴とするトリミング方法。
（６）レーザパルスとレーザパルスの間隔は１００ｍｓ
ｅｃ以下であることを特徴とする請求項（５）記載のト
リミング方法。
（７）レーザパルスの加工位置での光学像は矩形とだ円
形のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項
（５）記載のトリミング方法。
（８）光学像は加工位置に結像されたものであることを
特徴とする請求項（７）記載のトリミング方法。
（９）加工位置で反射するレーザパルスの反射光により
反射状態情報を作製することを特徴とする請求項（５）
記載のトリミング方法。
（１０）反射状態情報は前レーザパルス照射前の加工位
置の反射率とレーザパルス反射後の加工位置の反射率と
の比であることを特徴とする請求項（５）記載のトリミ
ング方法。
（１１）レーザパルスの半値幅は１０＋１秒以上３００
＋１秒以下であることを特徴とする請求項（５）記載の
トリミング方法。
（１２）レーザパルスの半値幅は５０＋１秒以上１５０
＋１秒以下であることを特徴とする請求項（１１）記載
のトリミング方法。
（１３）レーザパルスのレーザ光の波長は３００＋１ｎ
ｍ以上１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項（
５）記載のトリミング方法。