JPH0484686A - レーザ加工装置 - Google Patents

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」 この発明は例えば半導体メモリ中の不良メモリを救済す
るためにそのメモリウェハー中のリンクをレーザビーム
で切断するメモリリペア装置や薄膜抵抗の一部をレーザ
ビームで除去して抵抗値調整するためのレーザトリミン
グ装置などに用いられ、レーザ光源よりのレーザビーム
を光学系で集光して被加工物上の特定位置に入射させて
加工を行うレーザ加工装置に関する。

「従来の技術」 従来のこの種の装置においてレーザビームの断面形状を
変更したり、レーザビームの太さを変化させる場合は、
第５図に示すようにレーザ光＃ｉ１１より出射されたレ
ーザビーム１２は絞り１３を通過させ、レーザビーム１
２の断面形状が、絞り１３の開口形状に規制され、その
レーザビーム１２は、レンズの組合せからなるエクスパ
ンダ１４に通されて、レーザービーム１２の径（太さ）
が制御される。

絞り１３を交換することによりレーザビーム１２の断面
形状を変更し、また絞り１３の開ｎの面積を変化し、つ
まり絞りの程度を制御して、レーザビーム１２が被加工
面に入ル１した時の入射点における光強度分布を制御し
、更にエクスパンダ】４を軸方向に移動させ、又はエク
スパンダ１４を交換してレーザビーム１２の人さ（径）
を調整Ｌ７ている。

またレーザビーム１２の断面に１昌Ｊる光強度分布を制
御するには、第６図に示すようにレーザビーム１２の通
路に、部分的に透過率の異なるフィルタ】５を挿入する
。例えばフィルタ１５に入射する前のレーザビーム１２
のＡＡ’断面におりる光強度分布が第７図Ａに示すよう
に比較的尖った山形であるが、フィルタ１５の透過率が
第７図Ｂに示すようにレーザビーム１２の軸心で低く、
周辺で高い場合は、フィルタ１５を通過したレーザビー
ム１２のＢ　Ｔ３　’断面における光強度分布は第７図
Ｃに示すように第７図Ａの山がつぶれ、各部がほぼ−様
な強度となる。

例えばリンクをレーザビームで切断する場合、そのリン
クの長手方向に対し、直角方向の長軸を有する楕円形の
断面形状のレーザビームであれば、レーザビームの位置
が、リンクの幅方向において多少ずれても、リンクを確
実に切断することができ、位置決めが楽になる。そのリ
ンクに対し、直角方向のリンクを切断する場合はこれに
応してレーザビームもその断面の楕円の長軸方向を９０
度変更し、つまりレーづビームの断面形状を変更し、切
断しようとするリンクの長手方向と直角方向に、断面の
楕円の長袖方向が向くようにすることが好ましい。レー
ザビームの光強度が強過ぎると、多層構造の半導体デバ
イスの場合、切断しようとする部分の下の部分まで損傷
し、デバイスを不良とするおそれがあり、逆にレーザビ
ームの光強度か弱過ぎると、レーザビームで十分気化し
て飛び散らず、近くに飛び、絶縁性が劣下し、信頼性が
低下するおそれがある。

「発明が解決しようとする課題」 従来においてはレーザビームの断面形状を変更したり、
断面の太さを変更したりすることを自動的に行うには、
絞り１３の交換や、絞り度の機械的制御やエクスパンダ
Ｉ４の交換や機械的移動制御によるため、高速性が期待
できない。同様にレーザビームの光強度分布を任意に制
御するには何種類ものフィルタを用意し、これを交換し
て調整することになり、その交換が面倒であり、フィル
タの種類も多く用意する必要がある。

これらの点から、１つのＩＣチップ内の切断加圧の途中
で、フィルタＩ５を交換する必要が生じた場合に、その
交換に時間が掛り、全体の加工効率が悪かった。同様に
レーザビーム加工の途中で液加Ｉ−物としての＋Ｃ素子
の種類が変更され、レーザビームの断面形状や太さを変
更する必要がヰした場合ｔこ、全体の動作を停止した後
に絞り１３やエクスパンダ１４の交換を行うと、初期設
定に時間が掛り、全体として効率よく加工することがで
きなかった。

１課題を解決するだめの手段ｊ この発明によれば１ノ−ザビームの通路に液晶素子が挿
入され、その液晶素子はレーザビームの透過の有無及び
その透過量をパターン状に選択制御することができる。

ｒ実施例」 第１図にこの発明の実施例を示ず。レーザ光源１１から
出射されたレーザビーム１２は必要に応じてエクスパン
ダ１４に入射されてビーム径が拡大され、エクスパンダ
１４よりの出射レーザビームは偏光板１６により直線偏
向とされ、その直線偏向のレーザビームは液晶素子Ｊ７
に入射される。

液晶素子１７はレーザビームの透過の有無とその透過量
とを、パターン状に選択制御することができるもので、
第１図の例ではドツト７トリツクス形液晶素子が用いら
れ、例えば第２図に示すように方形ドツト１８がマトリ
ックス状に配列され、これら各方形ドラ１−１８のそれ
ぞれを、液晶制御回路１９より駆動回路２１を通じて選
択的に駆動することができ、つまり各ドツト１８ごとに
その部分のツインネマチック液晶により通過する光の偏
向方向を９０度回転させたり、回転することなく、また
これらの中間の回転をさせて通過するように制御するこ
とができる。液晶素子１７を透過したレーザビームは偏
向板２４でこの偏向成分の光のみが通り、収束レンズ２
３で収束されて被加工物２４上の特定位置に入射させる
。この偏光板１６、２４及び液晶素子１７は通常の透過
形液晶表示パネルと同様の動作をするものである。

この構成によれば、液晶素子１７の任意のドツト１８を
光透明と不透明との何れかに選択的に制御するごとによ
り、レーザビーム１２の断面形状を任意のものとするこ
とができる。しかもその透明とされているドツトについ
て印加電圧を制御することにより、光透過量を任意に制
御することができる。つまり例えばツインネマチックモ
ードの液晶においては、透明となる電圧と、不透明とな
る電圧との間で光透過率は電圧にほぼ直線的に変化する
。よってドツト１８の単位で部分的に透過率が異なるフ
ィルタの作用をする。

液晶素子１７としては７トリツクスドツトにより任意の
パターンを形成する場合に限らず、例えば第４図Ａに示
すように同心円形リング状のパターンとし、これらを選
択的に透明、不透明の制御、また透明部分の透過光量の
制御を行ってもよい。

第４図Ｂは同心方形リング状パターンとした場合であり
、第４図Ｃは平行スリット状パターンとした例である。

例えば第４図Ａに示すようにレーザビーム１２の断面が
通常の円形である場合は切断しようとするリンク２５に
対し点線のように中心が一致していればよいが、実線の
ようにリンク２５の幅方向にずれると、リンク２５の１
側縁側の切断間隅が小となり、良好な切断とならないが
、レーザビーム１２を第４図Ｂに示すように断面がほぼ
正方形のものとすると、点線位置より、第３図Ａの場合
と同一量だけ幅方向に実線のようにずれても、リンク２
５の幅方向において各部が同−間隅で切断され、良好な
切断となる。

第１図では液晶素子１７をエクスパンダ１４の後段に配
したが、エクスパンダ１４の前段に配置すると、同一の
寸法精度でレーザビームを制御する場合は、液晶素子１
７のドツト１８を小さくする必要があり、製作しにくく
なり、かつレーザビームの光密度が高くなるため、偏光
板１６．２２及び液晶素子１７として耐光性の強いもの
を必要とする。

「発明の効果」 以」二述べたようにこの発明によればレーザビームの通
路に液晶素子が挿入され、その光透過の有無と、透過光
量とをパターン状に選択的に制御できるようにされてい
るため、１つの被加工体に対する加工途中においてもレ
ーザビームの断面形状や光強度分布を電気的制御により
瞬時的に変更することができ、このよ・うな変更要求が
ある場合に従来の装置と比較して効率的に加工すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す系統図、第２図はその
液晶素子１７のドツトパターンの例を示す図、第３図は
液晶素子の他の選択的パターンの例を示す図、第４図は
レーザビームの形状とリンク切断との関係を示す図、第
５図は従来の装置におけるレーザビームの断面形状を制
御する部分を示す図、第６図は従来装置におけるレーザ
ビームの光強度分布を制御する部分を示す図、第７図は
第６図における各レーザビームの光強度分布と、フィル
タの透過率分布とを示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光源、及びそれから出力されたレーザビー
   ムを被加工物上の特定位置に集光させる光学系を有する
   レーザ加工装置において、 上記レーザビームの通路内に挿入され、そのレーザビー
   ムの透過の有無及びその透過量をパターン状に選択制御
   可能な液晶素子が設けられていることを特徴とするレー
   ザ加工装置。