JPH06254692A - レーザマーキング用マスク - Google Patents

レーザマーキング用マスク

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Publication number
JPH06254692A
JPH06254692A JP5070798A JP7079893A JPH06254692A JP H06254692 A JPH06254692 A JP H06254692A JP 5070798 A JP5070798 A JP 5070798A JP 7079893 A JP7079893 A JP 7079893A JP H06254692 A JPH06254692 A JP H06254692A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
pattern
marked
substrate
laser light
Prior art date
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Pending
Application number
JP5070798A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Horiguchi
昌宏 堀口
Toshio Yokota
利夫 横田
Osamu Mizuno
修 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP5070798A priority Critical patent/JPH06254692A/ja
Publication of JPH06254692A publication Critical patent/JPH06254692A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046Revolute coordinate type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性があり、付着した汚れを容易に拭き取
ることができ、なおかつ、被マーキング物に正確なマー
クをマーキングすることのできるレーザマーキング用マ
スクを提供することにある。 【構成】 マスクMに照射されたレーザ光は、基板1の
一方の面に形成された誘電体多層膜2によって遮光され
る。一方、そのマスクMにおいて、誘電体多層膜2が形
成されていない部分、即ち、パターンaの部分は照射さ
れたレーザ光を透過する。そして、その透過したレーザ
光によって、被マーキング物にそのパターンaに対応し
たマークをマーキングする。さらに、レーザ光の入射
面、出射面に反射防止膜3がコートされているので、効
率良く、レーザ光を利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光を用いたレ
ーザマーキング装置において、ICや半導体の電子部
品、さらには、ビン等に製造番号や商標等の文字、図形
等をマーキングするレーザマーキング用マスクに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、レーザ光を用いたマーキングは、
従来のインキによる捺印や機械による印刻などの方法に
代わって盛んに注目されている。その理由は、マーキン
グミスが少なく、処理が高速で行える上、運転コストが
安いためである。そして、このマーキングを行うレーザ
マーキング装置には、被マーキング物である電子部品や
ビン等に文字や図形等(以下、マークと呼ぶ)をマーキ
ングするために、その所定のマークに対応したパターン
を有するマスクが用いられている。以下、従来のマスク
について説明する。
【0003】図6は、金属板を用いたマスクの正面図を
示す。被マーキング物に所定のマーク、例えば「A」と
いうマークをマーキングするために、金属板4をパター
ンbのように写真蝕刻や打ち抜きでマスクを作成する。
図中41は、パターンbによる金属板4の抜け落ち部分
を防ぐためのブリッジを示す。
【0004】図7は、基板の一部をサンドブラスト処理
したマスクの斜視図を示す。レーザ光を透過する石英ガ
ラスよりなる基板1の両面に、例えば、Al2 3,T
2 5 ,MgF2 よりなる反射防止膜3をコートす
る。そして、反射防止膜3がコートされた基板1の一方
の面を被マーキング物に所定のマーク、例えば「A」と
いうマークをマーキングするために、そのマーク「A」
に対応したパターンcになるように、パターンc以外の
部分をサンドブラスト処理する。その結果、パターンc
以外の基板1表面のサンドブラスト処理部11において
は、レーザ光は乱反射され被マーキング物には照射され
ない。一方、パターンcの部分は、サンドブラスト処理
されていないため、レーザ光を透過して、被マーキング
物に所定のマーク「A」をマーキングすることができ
る。
【0005】図8は、金属薄膜を用いたマスクの斜視
図、図9は図8中のY−Y断面図をそれぞれ示す。レー
ザ光を透過する石英ガラスよりなる基板1の両面に、例
えば、Al2 3,Ta2 5 ,MgF2 よりなる反射
防止膜3をコートし、更に、反射防止膜3がコートされ
た基板1の一方の面に金属例えばAlを蒸着して金属薄
膜5を形成する。そして、被マーキング物に所定のマー
ク、例えば「A」というマークをマーキングするため
に、金属薄膜5をそのマーク「A」に対応したパターン
dになるようにエッチングで取り除く。その結果、パタ
ーンd以外のマスク部分には、金属薄膜5が形成されて
いるため、レーザ光はその金属薄膜5によって吸収又は
反射され、被マーキング物には照射されない。一方、パ
ターンdの部分は蒸着された金属薄膜5が、エッチング
で取り除かれているため、レーザ光を透過して、被マー
キング物に所定のマーク「A」をマーキングすることが
できる。このように、金属薄膜を用いたマスクは、Elec
tronic Packaging Technology'86 Voi.2 の86頁に示
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなマスクを用いた場合、以下のような問題点を有し
ている。 金属板を用いたマスクの場合。図6を用いて説明す
る。金属板4にマーク「A」に対応するパターンbを形
成するには、金属板4を写真蝕刻や打ち抜きで形成しな
ければならない。このパターンbは打ち抜き式のため
に、金属板4の抜け部分を防ぐためのブリッジ41が必
要となる。その結果、被マーキング物にマークキングさ
れるマーク「A」は必ずしも正確なマーク「A」ではな
く、ブリッジ41の部分が欠除されたマークとなる。こ
のため、そのマーク「A」には欠除された部分が存在
し、見た目にも目障りであり、マークを誤認する可能性
があった。
【0007】 基板の一部をサンドブラスト処理した
マスクの場合。図7を用いて説明する。基板1表面のパ
ターンc以外のサンドブラスト処理部11は、入射した
レーザ光を完全に乱反射させて、被マーキング物にその
レーザ光が照射されるのを防ぐことはできない。その理
由として、サンドブラスト処理部11に入射したレーザ
光は散乱光となり、その散乱光の一部が基板1を透過し
て、被マーキング物に照射されてしまう。その結果、被
マーキング物にマーキングされるマーク「A」は、鮮明
ではなく、ややぼやけたマークになり、マークを誤認す
る可能性があった。
【0008】 金属薄膜を用いたマスクの場合。図8
を用いて説明する。金属薄膜5はレーザ光を吸収し温度
が上昇する。その結果、薄膜を形成している金属が蒸発
し、遮光しなければならない部分の金属薄膜5がなくな
る。このような場合、パターンd以外の部分にできた金
属薄膜5がなくなった部分からレーザ光が透過し、被マ
ーキング物に照射されてしまう。さらには、金属薄膜5
と反射防止膜3との付着力は弱く、金属薄膜5の温度上
昇とともに、金属薄膜5が反射防止膜3から剥がれてし
まう。そして、金属薄膜5は柔らかく傷つきやすい材質
のため、汚れた場合その汚れを拭き取ることができなか
った。
【0009】この発明はかかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、その第1の目的は、被マーキング
物に正確なマークをマーキングするためのレーザマーキ
ング用マスクを提供することにある。さらに、第2の目
的は、レーザ光の照射による温度上昇にも耐えられ、な
おかつ、汚れた場合はその汚れを拭き取ることができる
レーザマーキング用マスクを提供することにある。
【0010】
【課題を解決する手段】この発明のレーザマーキング用
マスクは、レーザ光を透過する基板と、該基板の一方の
面に被マーキング物にマークされるパターン以外の部分
に形成された前記レーザ光を透過しない誘電体多層膜
と、前記基板のパターン部分及び該誘電体多層膜が形成
されていない前記基板の他方の表面に前記レーザ光の反
射を防止するために形成された反射防止膜とよりること
を特徴とする。
【0011】
【作用】マーキングに用いるレーザ光がこのような手段
からなるマスクに照射されると、誘電体多層膜が形成さ
れているマスクの領域において、その誘電体多層膜は、
照射されたレーザ光を透過しない設計であるため、レー
ザ光を遮光することができる。一方、誘電体多層膜が形
成されていないマスクの領域、すなわち、被マーキング
物にマーキングされるマークに対応するパターン部分
は、そのレーザ光が直接基板に入射し、かつ、その基板
はそのレーザ光を透過する。従って、パターン部分の基
板を透過したレーザ光によって、被マーキング物に所定
のマークをマーキングすることができる。さらに、誘電
体多層膜は基板との高い付着力,耐熱性のため寿命は半
永久的なものであり、半永久的に正確なマークを被マー
キング物にマーキングすることができる。そのうえ、汚
れた場合その汚れを拭き取ることも可能である。また、
反射防止膜がレーザ光が入射する方向に形成されたパタ
ーン部分の基板の面及びそのレーザ光が出射する方向の
基板の面にコートされているので、その基板の各々の面
でレーザ光の反射を防止し、有効にレーザ光を利用でき
る。
【0012】
【実施例】図1は、この発明のー実施例であるレーザマ
ーキング用マスクの斜視図を示す。図2は、図1中のX
−X断面図を示す。なお、この実施例のレーザマーキン
グに用いられるレーザ光は、発振波長が1064nmの
YAGレーザ光を用いて説明する。レーザ光を透過する
石英ガラスよりなる基板1の一方の表面に、真空蒸着法
でTa2 5 及びSiO2 の交互24層の誘電体多層膜
2を成膜する。なお、各層の光学膜厚は265nmであ
る。次に、誘電体多層膜2が成膜された基板1の両面に
ネガ型フォトレジストを塗布する。そして、被マーキン
グ物にマーキングされる所定のマークに対応するパータ
ンが形成されたフォトマスクを用いて、誘電体多層膜2
の表面に塗布されたネガ型フォトレジストを露光する。
【0013】露光が終了すると、その表面に誘電体多層
膜2とネガ型フォトレジストが塗布されているこの基板
1を現像する。この現像によって、フォトマスクのため
に光の当たらなかったレジスト部分は溶けて無くなって
しまう。さらに、この基板1をエッチング液(HF+H
2 O)に数分つけて、誘電体多層膜2をエッチングす
る。すなわち、誘電体多層膜2がエッチングされて無く
なった部分aが、被マーキング物にマーキングされるマ
ーク「A」に対応したパターンとなる。なお、この実施
例はネガ型フォトレジストを用いているが、ポジ型フォ
トレジストを用いても目的とするマーク「A」に対応し
たパターンaが得られるため、ポジ型フォトレジストを
用いてもよい。
【0014】そして、誘電体多層膜2がエッチングされ
パターンaが形成された基板1の両面に残っているフォ
トレジストを完全に除去する。その後、誘電体多層膜2
がエッチングされ基板1が露出された部分(パターンa
部分)及び誘電体多層膜が形成されていない基板1の他
方の表面に反射防止膜3をコートする。この反射防止膜
3は、Al2 3 ,Ta2 5 ,MgF2 よりなる。な
お、反射防止膜3は、誘電体多層膜2の表面と誘電体多
層膜2がエッチングされ基板1が露出された部分(パタ
ーンa部分)及び誘電体多層膜が形成されていない基板
1の他方の表面にコートしても良い。このようにして製
造されたマスクがマスクMである。
【0015】次に、このマスクMにおいて、誘電体多層
膜2が存在する領域、すなわち、パターンa以外の領域
の光学特性について説明する。図4は、横軸に波長(n
m)、縦軸にそれぞれの波長の光をこのパターンa以外
の領域に照射したときの透過率(%)をそれぞれ示す。
図4に示すように、1064nmの光の場合、透過率は
0%であり、このパターンa以外の領域は被マーキング
物に照射されるレーザ光を完全に遮光することが分か
る。続いて、このマスクMにおいて、誘電体多層膜2が
エッチングされ基板1が露出した部分に反射防止膜3が
コートされている領域、すなわち、パターンaの領域の
光学特性について説明する。図5は、横軸に波長(n
m)、縦軸にそれぞれの波長の光をこのパターンaの領
域に照射したときの反射率(%)をそれぞれ示す。図5
に示すように、1064nmの光の場合、反射率は0.
7%と極め低いことが分かる。すなわち、1064nm
の光は極めてよく透過することが分かる。
【0016】従って、マスクMに1064nmのレーザ
光を照射すると、パターンa以外の領域は、誘電体多層
膜2が形成されているので、そのレーザ光を完全に遮光
することができる。一方、パターンaの領域は、誘電体
多層膜が形成されていないため、レーザ光を極めて良く
透過する。その結果、パターンaを透過したレーザ光
は、被マーキング物にそのパターンaが照射され、その
パターンaに対応したマーク「A」をマーキングするこ
とができる。さらに、誘電体多層膜2がエッチングされ
基板1が露出された部分(パターンa部分)と誘電体多
層膜2が形成されていない基板1の他方の表面に反射防
止膜3がコートされているため、その基板1に入射した
レーザ光、或いは、基板1から出射されるレーザ光の反
射を防止することになるので、効率良くレーザ光を利用
できる。なお、このマスクMを用いて被マーキング物に
所定のマークをマークキングする時、このマスクMをレ
ーザ光軸と垂直な方向から0.1ラジアン程度傾けて使
用する。その結果、マスクMに照射されて反射するレー
ザ光が、再び、不図示のレーザ光発振装置へもどること
を防ぐことができる。
【0017】他の実施例として、図3に示されているマ
スクM1 の断面図は、その基板1が0.1ラジアンの傾
きをもつように設計されたマスクである。なお、図2と
同一符号は同一部分を示す。この実施例のマスクM
1 は、基板1が0.1ラジアンの傾きをもつように設計
されているため、マスクM1 に照射されて反射する極わ
ずかのレーザ光が、再び、不図示のレーザ光発振装置へ
もどることを防ぐことができる。
【0018】以上の実施例において用いたレーザ光は発
振波長が1064nmのYAGレーザ光であるが、炭酸
ガスレーザ光やその他のレーザ光を用いてもよい。その
場合は、誘電体多層膜を炭酸ガスレーザ光やその他のレ
ーザ光を透過しない設計にすれば良い。
【0019】
【発明の効果】この発明によれば、レーザマーキングに
用いるレーザ光を透過しない誘電体多層膜を被マーキン
グ物にマーキングされるマークに対応するパターン以外
の部分に形成されたマスクであるため、マスクに形成さ
れたパターンが被マーキング物に正確に所定のマークと
してマーキングされる。さらには、誘電体多層膜は耐熱
性に優れているため、半永久的にこのマスクを使用する
こができる。また、ゴミや油脂等がマスクに付着した場
合、簡単に拭き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明におけるレーザマーキング用
マスクの実施例を示す。
【図2】図2は、図1におけるX−X断面図を示す。
【図3】図3は、この発明における他の実施例のレーザ
マーキング用マスクの断面図を示す。
【図4】図4は、パターン領域以外の部分における、波
長とその波長に対する透過率のグラフを示す。
【図5】図5は、パターン部分における、波長とその波
長に対する反射率のグラフを示す。
【図6】図6は、金属板を用いた従来のレーザマーキン
グ用マスクを示す。
【図7】図7は、基板の一部をサンドブラスト処理した
従来のレーザマーキング用マスクを示す。
【図8】図8は、金属薄膜を用いた従来のレーザマーキ
ング用マスクを示す。
【図9】図9は、図8におけるY−Y断面図を示す。
【符号の説明】
1 基板 11 サンドブラスト処理部 2 誘電体多層膜 3 反射防止膜 4 金属板 41 ブリッジ 5 金属薄膜 a パターン b パターン c パターン d パターン M マスク M1 マスク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を透過する基板と、 該基板の一方の面に被マーキング物にマークされるパタ
    ーン以外の部分に形成された前記レーザ光を透過しない
    誘電体多層膜と、 前記基板のパターン部分及び該誘電体多層膜が形成され
    ていない前記基板の他方の表面に前記レーザ光の反射を
    防止するために形成された反射防止膜とよりなるレーザ
    マーキング用マスク。
JP5070798A 1993-03-08 1993-03-08 レーザマーキング用マスク Pending JPH06254692A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5070798A JPH06254692A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 レーザマーキング用マスク

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JP5070798A JPH06254692A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 レーザマーキング用マスク

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JPH06254692A true JPH06254692A (ja) 1994-09-13

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JP5070798A Pending JPH06254692A (ja) 1993-03-08 1993-03-08 レーザマーキング用マスク

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103442839A (zh) * 2011-03-30 2013-12-11 日本碍子株式会社 对金属构件的标记方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0555749A (ja) * 1991-08-22 1993-03-05 Fujitsu Ltd 多層配線回路基板の製造方法及び誘電体ミラーマスクの製造方法

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