JPH0783006B2 - 薄膜加工方法 - Google Patents
薄膜加工方法Info
- Publication number
- JPH0783006B2 JPH0783006B2 JP63325134A JP32513488A JPH0783006B2 JP H0783006 B2 JPH0783006 B2 JP H0783006B2 JP 63325134 A JP63325134 A JP 63325134A JP 32513488 A JP32513488 A JP 32513488A JP H0783006 B2 JPH0783006 B2 JP H0783006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- processed
- laser
- substrate
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は、太陽電池、液晶ディスプレイ装置等に用いら
れる薄膜のパターニング加工の際に、フォトレジストを
用いることなく線状の紫外光による薄膜に直接描画を行
う選択加工法に関する。
れる薄膜のパターニング加工の際に、フォトレジストを
用いることなく線状の紫外光による薄膜に直接描画を行
う選択加工法に関する。
『従来技術』 薄膜のパターニング加工の際にフォトレジストを用いる
ことのない光加工に関し、レーザ加工技術として、YAG
レーザ光（波長1.06μｍ）法が知られている。
ことのない光加工に関し、レーザ加工技術として、YAG
レーザ光（波長1.06μｍ）法が知られている。
この波長によるレーザ加工方法においては、スポット状
のビームを被加工物に照射するとともに、このビームを
加工方向に走査し、点の連続の鎖状に開溝を形成せんと
するものである。そのため、このビームの走査スピード
と、加工に必要なエネルギ密度と、被加工物の熱伝導
度、昇華性等物性とがきわめて微妙に相互作用する。そ
のため、工業化に際しての生産性を向上させつつ、最適
品質を保証するマージンが少ないという欠点を有する。
のビームを被加工物に照射するとともに、このビームを
加工方向に走査し、点の連続の鎖状に開溝を形成せんと
するものである。そのため、このビームの走査スピード
と、加工に必要なエネルギ密度と、被加工物の熱伝導
度、昇華性等物性とがきわめて微妙に相互作用する。そ
のため、工業化に際しての生産性を向上させつつ、最適
品質を保証するマージンが少ないという欠点を有する。
更に、そのレーザ光の工学的エネルギは1.23eV（1.06μ
ｍ）しかない。他方、ガラス基板または半導体上に形成
されている被加工物、例えば透光性導電膜（以下CTFと
いう）は３〜4eVの光学的エネルギバンド巾を有する。
このため、酸化スズ、酸化インジューム（ITOを含
む），酸化亜鉛（ZnO）等のCTFはYAGレーザ光に対して
十分な光吸収性を持っておらず、レーザ光を有効に使用
してはいなかった。また、YAGレーザのＱスイッチ発振
を用いるレーザ加工方式においては、パルス光は平均0.
5〜1W（光径50μｍ、焦点距離40nm、パルス周波数3KH
z、パルス巾60n秒の場合）の強い光エネルギーを走査ス
ピードが30〜60cm/分で加えて加工しなければならな
い。その結果、このレーザ光によりCTFの加工は行い得
るが、同時にその下側に設けられた基板、例えばガラス
基板に対して、マイクロクラックを発生させ、損傷させ
てしまった。このようにYAGレーザを使用した場合、パ
ルス幅を非常に小さくすることができないため加工面に
必要以上のエネルギーが与えられてしまい、被加工物の
下地、例えばガラス基板を傷つけてしまう。
ｍ）しかない。他方、ガラス基板または半導体上に形成
されている被加工物、例えば透光性導電膜（以下CTFと
いう）は３〜4eVの光学的エネルギバンド巾を有する。
このため、酸化スズ、酸化インジューム（ITOを含
む），酸化亜鉛（ZnO）等のCTFはYAGレーザ光に対して
十分な光吸収性を持っておらず、レーザ光を有効に使用
してはいなかった。また、YAGレーザのＱスイッチ発振
を用いるレーザ加工方式においては、パルス光は平均0.
5〜1W（光径50μｍ、焦点距離40nm、パルス周波数3KH
z、パルス巾60n秒の場合）の強い光エネルギーを走査ス
ピードが30〜60cm/分で加えて加工しなければならな
い。その結果、このレーザ光によりCTFの加工は行い得
るが、同時にその下側に設けられた基板、例えばガラス
基板に対して、マイクロクラックを発生させ、損傷させ
てしまった。このようにYAGレーザを使用した場合、パ
ルス幅を非常に小さくすることができないため加工面に
必要以上のエネルギーが与えられてしまい、被加工物の
下地、例えばガラス基板を傷つけてしまう。
このYAGレーザを用いた加工方式では、スポット状のビ
ームを繰り返し走査しつつ加えるため、下地基板に発生
する微小クラックは、レーザ光のビームの外形と類似の
形状を有し、「鱗」状に作られてしまった。
ームを繰り返し走査しつつ加えるため、下地基板に発生
する微小クラックは、レーザ光のビームの外形と類似の
形状を有し、「鱗」状に作られてしまった。
また、YAGレーザのＱスイッチ発振を用いる方式はその
レーザビームの尖頭値の出力が長期間使用においてバラ
ツキやすく、使用の度にモニターでのチェックを必要と
した。
レーザビームの尖頭値の出力が長期間使用においてバラ
ツキやすく、使用の度にモニターでのチェックを必要と
した。
更に、10〜50μｍ巾の微細パターンを多数同一平面に選
択的に形成させることがまったく不可能であった。ま
た、照射後、加工部のCTF材料が十分に絶縁物化してい
ないため、酸溶液（弗化水素系溶液）によりエッチング
を行い完全に絶縁化する必要があった。
択的に形成させることがまったく不可能であった。ま
た、照射後、加工部のCTF材料が十分に絶縁物化してい
ないため、酸溶液（弗化水素系溶液）によりエッチング
を行い完全に絶縁化する必要があった。
また、前記レーザ以外にその照射光として、400nm以下
（エネルギ的には3.1eV以上）の波長のパルスレーザを
照射し、20〜50μφのビームスポットではなく、20〜20
0μｍの巾（例えば150μｍ），長さ10〜60cm例えば30cm
の線状のパターンに同一箇所に１つまたは数回のパルス
を照射し、線状のパターンに加工する方法も知られてい
る。かくの如く、400nm以下の波長のパルス光（パルス
巾50n秒以下）を線状に照射することにより、CTF等透明
な物質での光エネルギの吸収効率をYAGレーザ（1.06μ
ｍ）を用いた場合の100倍以上に高め、結果として加工
速度を10倍以上に速くしたものである。
（エネルギ的には3.1eV以上）の波長のパルスレーザを
照射し、20〜50μφのビームスポットではなく、20〜20
0μｍの巾（例えば150μｍ），長さ10〜60cm例えば30cm
の線状のパターンに同一箇所に１つまたは数回のパルス
を照射し、線状のパターンに加工する方法も知られてい
る。かくの如く、400nm以下の波長のパルス光（パルス
巾50n秒以下）を線状に照射することにより、CTF等透明
な物質での光エネルギの吸収効率をYAGレーザ（1.06μ
ｍ）を用いた場合の100倍以上に高め、結果として加工
速度を10倍以上に速くしたものである。
さらにこの場合初期の光として、円状でかつ光強度がガ
ウス分布をするYAGレーザではなく、一般的にはエキシ
マレーザ光を用いる。このため、初期の光の照射面は矩
形を有し、またその強さも照射面内で概略均一である。
このため光の巾を広げるいわゆるビームエキスパンダで
長方形に大面積化する。その後、その一方のＸまたはＹ
方向にそって筒状の棒状レンズ即ちシリンドリカルレン
ズにてスリット状にレーザ光を集光する。しかしこの集
光された光の巾を50μｍ以下にするには、このシリンド
リカルレンズ（棒状集光レンズ）の球面収差が無視でき
なくなる。このため、集光された光の周辺部にガウス分
布に従った強度の弱くなる領域が発生する。そのため、
線の端部のきれが明確でなくなる。加えて10〜30μｍ例
えば20μｍの巾の線状の開溝を作ることはさらに不可能
になる。このため、端部のきれを明確にする手段とし
て、シリンドリカルレンズにレーザ光を入射する前にス
リットを通し、シリンドリカルレンズの球面収差が無視
できる巾に入射光をしぼった後シリンドリカルレンズに
て集光し、10〜30μｍ巾でかつ端部のきれの明確なレー
ザビームを照射できるようにする等の方法がある。
ウス分布をするYAGレーザではなく、一般的にはエキシ
マレーザ光を用いる。このため、初期の光の照射面は矩
形を有し、またその強さも照射面内で概略均一である。
このため光の巾を広げるいわゆるビームエキスパンダで
長方形に大面積化する。その後、その一方のＸまたはＹ
方向にそって筒状の棒状レンズ即ちシリンドリカルレン
ズにてスリット状にレーザ光を集光する。しかしこの集
光された光の巾を50μｍ以下にするには、このシリンド
リカルレンズ（棒状集光レンズ）の球面収差が無視でき
なくなる。このため、集光された光の周辺部にガウス分
布に従った強度の弱くなる領域が発生する。そのため、
線の端部のきれが明確でなくなる。加えて10〜30μｍ例
えば20μｍの巾の線状の開溝を作ることはさらに不可能
になる。このため、端部のきれを明確にする手段とし
て、シリンドリカルレンズにレーザ光を入射する前にス
リットを通し、シリンドリカルレンズの球面収差が無視
できる巾に入射光をしぼった後シリンドリカルレンズに
て集光し、10〜30μｍ巾でかつ端部のきれの明確なレー
ザビームを照射できるようにする等の方法がある。
このように、すぐれた特徴を持つ、エキシマレーザを用
いたレーザ加工においても、加工対象物の持つ物性のち
がいによって、被加工部の状態が明らかにちがってく
る。
いたレーザ加工においても、加工対象物の持つ物性のち
がいによって、被加工部の状態が明らかにちがってく
る。
これは特に透光性の物質を加工する際に顕著であり、被
加工部両端付近が荒らされ激しい凹凸が形成される。子
の様子を第１図に示す。
加工部両端付近が荒らされ激しい凹凸が形成される。子
の様子を第１図に示す。
第１図は下地基板として青板硝子（21）を用いその上に
基板よりのアルカリ元素の拡散を防止するためのリンド
ープのSiO2（22）が設けられ、その上面にITO（23）が
形成された被加工物に対してエキシマレーザ（KrF）を
照射した後の被加工部付近の断面の様子を示している。
基板よりのアルカリ元素の拡散を防止するためのリンド
ープのSiO2（22）が設けられ、その上面にITO（23）が
形成された被加工物に対してエキシマレーザ（KrF）を
照射した後の被加工部付近の断面の様子を示している。
同図（１）の部分がエキシマレーザによって直線状に加
工された溝であり、下地基板が露出している。この溝の
両端付近（３）にはITOとアルカリブロッキング層であ
るリンドープSiO2との混合物が溶融後に盛り上がって残
っている。
工された溝であり、下地基板が露出している。この溝の
両端付近（３）にはITOとアルカリブロッキング層であ
るリンドープSiO2との混合物が溶融後に盛り上がって残
っている。
この混合物による盛り上がりの高さは0.5〜１μｍもあ
った。
った。
このような状態の基板を用いて太陽電池、液晶表示装置
その他の電子部品を作製すると、この凹凸に起因する電
極間のショート、断線、色ムラ等が発生し、電子部品の
製造歩留りの低下をまねいていた。
その他の電子部品を作製すると、この凹凸に起因する電
極間のショート、断線、色ムラ等が発生し、電子部品の
製造歩留りの低下をまねいていた。
このような盛り上がりを緩和する手段としては、酸溶液
によるエッチング、超音波照射等が考えられるがいずれ
の場合も完全に盛り上がりを取り除くことはできず、不
完全であった。特に、酸溶液によるエッチングを行う場
合、盛り上がりの中にはリンドープSiO2も溶融した状態
で混在しているのでHF溶液を使用するが、それにより正
常な（レーザ光による影響を受けていない）リンドープ
SiO2もエッチングされてしまうため、そのリンドープSi
O2上の、レーザ光によって影響を受けなかったCTFまで
もが剥離してしまうという問題点もあった。
によるエッチング、超音波照射等が考えられるがいずれ
の場合も完全に盛り上がりを取り除くことはできず、不
完全であった。特に、酸溶液によるエッチングを行う場
合、盛り上がりの中にはリンドープSiO2も溶融した状態
で混在しているのでHF溶液を使用するが、それにより正
常な（レーザ光による影響を受けていない）リンドープ
SiO2もエッチングされてしまうため、そのリンドープSi
O2上の、レーザ光によって影響を受けなかったCTFまで
もが剥離してしまうという問題点もあった。
『発明の目的』 本発明は400nm以下の波長を持つレーザ光にて基板上の
薄膜を加工し、パターニングする際に、被加工部付近に
残渣のない良好な被加工面を実現することを目的とす
る。又、本発明の他の目的は半導体層或いは液晶層を薄
膜パターン上に形成する場合に生ずる問題、すなわち下
地のガラス基板に含まれるアルカリイオンがこれら半導
体層或いは液晶層へ侵入し、その性能を劣化させてしま
うことを効果的に防止した薄膜パターンの形成方法を提
案することである。
薄膜を加工し、パターニングする際に、被加工部付近に
残渣のない良好な被加工面を実現することを目的とす
る。又、本発明の他の目的は半導体層或いは液晶層を薄
膜パターン上に形成する場合に生ずる問題、すなわち下
地のガラス基板に含まれるアルカリイオンがこれら半導
体層或いは液晶層へ侵入し、その性能を劣化させてしま
うことを効果的に防止した薄膜パターンの形成方法を提
案することである。
『発明の構成』 上記の目的を達成するため、下地基板と被加工物である
薄膜との間に不純物が全くドーピングされていないSiO2
層を設け、これに対して、400nm以下の波長を持つレー
ザ光を照射することによって加工溝端部に被加工物残渣
による盛り上がりをなくするものであります。
薄膜との間に不純物が全くドーピングされていないSiO2
層を設け、これに対して、400nm以下の波長を持つレー
ザ光を照射することによって加工溝端部に被加工物残渣
による盛り上がりをなくするものであります。
本発明においてはSiO2膜は下地、例えば基板の保護が重
要な目的であるから基板として用いられるソーダガラス
や被加工物、例えば透明導電膜よりも十分融点が高く、
かつ熱伝導率の小さいものであることが必要であり、さ
らに加工した基板を太陽電池や液晶表示装置に用いる場
合には特にNaに対するブロッキング性が必要である。従
って、SiO2中にはリンやボロン等の融点を下げるための
不純物が添加されていないことが重要であり、例えば透
明導電膜であるITOの融点は約900℃であるのに対し、Si
O2の融点は約1700℃であり、熱伝導率はSiO2はITOに比
較して格段に小さいのでレーザ光によってITOを溶融せ
しめてもSiO2や基板にダメージが加わらず、従ってレー
ザ光のエネルギー面におけるマージンが非常に大きいと
言える。さらにCTFのエネルギーバンド巾が３〜4eVであ
るのに対し、SiO2のそれは７〜8eVであるので波長が400
nm以下の光はCTFに吸収されSiO2は損傷を受けないもの
である。従ってレーザ光照射後の盛り上がりはCTF成分
のみによって構成されるので盛り上がりを緩和するため
の手段としての酸エッチングにおいてHFを使用する必要
がなくHC1で十分であるためエッチング時にSiO2がエッ
チングされず従ってCTFの剥離現象も起こらない。その
うえ本発明で述べているようなノンドープSiO2をCTFの
下地に使用した場合には、レーザ光照射によって生ずる
盛り上がりが多孔質の構造を呈するためにエッチング、
或いは超音波の印加によって非常に剥離しやすいもので
ある。
要な目的であるから基板として用いられるソーダガラス
や被加工物、例えば透明導電膜よりも十分融点が高く、
かつ熱伝導率の小さいものであることが必要であり、さ
らに加工した基板を太陽電池や液晶表示装置に用いる場
合には特にNaに対するブロッキング性が必要である。従
って、SiO2中にはリンやボロン等の融点を下げるための
不純物が添加されていないことが重要であり、例えば透
明導電膜であるITOの融点は約900℃であるのに対し、Si
O2の融点は約1700℃であり、熱伝導率はSiO2はITOに比
較して格段に小さいのでレーザ光によってITOを溶融せ
しめてもSiO2や基板にダメージが加わらず、従ってレー
ザ光のエネルギー面におけるマージンが非常に大きいと
言える。さらにCTFのエネルギーバンド巾が３〜4eVであ
るのに対し、SiO2のそれは７〜8eVであるので波長が400
nm以下の光はCTFに吸収されSiO2は損傷を受けないもの
である。従ってレーザ光照射後の盛り上がりはCTF成分
のみによって構成されるので盛り上がりを緩和するため
の手段としての酸エッチングにおいてHFを使用する必要
がなくHC1で十分であるためエッチング時にSiO2がエッ
チングされず従ってCTFの剥離現象も起こらない。その
うえ本発明で述べているようなノンドープSiO2をCTFの
下地に使用した場合には、レーザ光照射によって生ずる
盛り上がりが多孔質の構造を呈するためにエッチング、
或いは超音波の印加によって非常に剥離しやすいもので
ある。
また、SiO2膜の作製方法に特に指定はないが、例えばガ
ラスを高周波スパッタリングする方法、CVD法による方
法、またはアルコキシシランのアルコール溶液或いはシ
ラザンを基板上にスピンコートした後アニールする方法
などがある。このように液状物質をスピンコートする方
法は、基板表面の平坦度を高くするため特に基板表面の
平坦度が要求される、例えば強誘電性液晶ディスプレイ
用基板等に最適である。
ラスを高周波スパッタリングする方法、CVD法による方
法、またはアルコキシシランのアルコール溶液或いはシ
ラザンを基板上にスピンコートした後アニールする方法
などがある。このように液状物質をスピンコートする方
法は、基板表面の平坦度を高くするため特に基板表面の
平坦度が要求される、例えば強誘電性液晶ディスプレイ
用基板等に最適である。
また本発明においてはSiO2膜だけでなく窒化珪素膜も有
効であることがわかった。
効であることがわかった。
窒化珪素膜の作製方法としては例えばCVD法がある。
以上のような方法にて形成されたSiO2、或いは窒化珪素
膜を用いた場合、特に加工溝端部の盛り上がりが少なく
良好な加工後の表面が得られる。
膜を用いた場合、特に加工溝端部の盛り上がりが少なく
良好な加工後の表面が得られる。
以下に実施例を示す。
『実施例１』 第３図にエキシマレーザを用いた本発明のレーザ加工の
系統図を記す。加工用レーザとしてはエキシマレーザ
（４）（波長248nm,Eg＝5.0eV）を用いた。このレーザ
は、第４図（Ａ）のように、初期の光ビーム（11）は16
mm×20mmを有し、効率３％であるため、350mJを有す
る。さらにこのビームをビームエキスパンダ（５）にて
長面積化または大面積化した。即ち、16mm×300mmに拡
大した（第４図（12））。この際に5.6×10-2mJ/mm2を
エネルギ密度で得た。
系統図を記す。加工用レーザとしてはエキシマレーザ
（４）（波長248nm,Eg＝5.0eV）を用いた。このレーザ
は、第４図（Ａ）のように、初期の光ビーム（11）は16
mm×20mmを有し、効率３％であるため、350mJを有す
る。さらにこのビームをビームエキスパンダ（５）にて
長面積化または大面積化した。即ち、16mm×300mmに拡
大した（第４図（12））。この際に5.6×10-2mJ/mm2を
エネルギ密度で得た。
次に2mm×300mmの間隔を有するスリット（６）にレーザ
ビームを透過させて2mm×300mmのレーザビーム（13）を
得る。（第４図（Ｃ）） 更に、合成石英製のシリンドリカルレンズ（７）にて加
工面での開溝巾が20μｍとなるべく集光した。（第４図
（Ｄ））この時使用するスリットの巾は特に決まってい
ないが、シリンドリカルレンズの球面収差が影響しない
程度にレーザビームをしぼる必要がある。また、被加工
物の開溝巾はシリンドリカルレンズの性能により任意に
選択可能である。
ビームを透過させて2mm×300mmのレーザビーム（13）を
得る。（第４図（Ｃ）） 更に、合成石英製のシリンドリカルレンズ（７）にて加
工面での開溝巾が20μｍとなるべく集光した。（第４図
（Ｄ））この時使用するスリットの巾は特に決まってい
ないが、シリンドリカルレンズの球面収差が影響しない
程度にレーザビームをしぼる必要がある。また、被加工
物の開溝巾はシリンドリカルレンズの性能により任意に
選択可能である。
第５図に示すように、長さ30cm、巾20μのスリット状の
ビーム（14）を基板（９）上の被加工物（２）に線状に
照射し、加工を行い、開溝（15）を形成した。
ビーム（14）を基板（９）上の被加工物（２）に線状に
照射し、加工を行い、開溝（15）を形成した。
本実施例の場合、被加工面として、青板ガラス（８）上
にスパッタ法によって形成したノンドープのSiO2膜（1
1）厚さ約200Åを設け、このSiO2上にITO（酸化インジ
ュームスズ）透明導電膜（２）が形成された物を用い
た。
にスパッタ法によって形成したノンドープのSiO2膜（1
1）厚さ約200Åを設け、このSiO2上にITO（酸化インジ
ュームスズ）透明導電膜（２）が形成された物を用い
た。
パルス光はKrFエキシマレーザによる248nmの光とした。
なぜなら、その光の光学的エネルギバンド巾が5.0eVで
あるため、被加工物が十分光を吸収し、透明導電膜のみ
を選択的に加工し得るからである。
なぜなら、その光の光学的エネルギバンド巾が5.0eVで
あるため、被加工物が十分光を吸収し、透明導電膜のみ
を選択的に加工し得るからである。
パルス巾20n秒、繰り返し周波数１〜100Hz、例えば10Hz
で光照射を行った。
で光照射を行った。
この被膜に加工を行うと、１回のみの線状のパルス光の
照射で開溝（５つのCTF）が白濁化され微粉末になっ
た。これをアセトン水溶液にての超音波洗浄（周波数29
KHz）を約１〜10分行いこのCTFを除去した。下地のソー
ダガラスはまったく損傷を受けていなかった。
照射で開溝（５つのCTF）が白濁化され微粉末になっ
た。これをアセトン水溶液にての超音波洗浄（周波数29
KHz）を約１〜10分行いこのCTFを除去した。下地のソー
ダガラスはまったく損傷を受けていなかった。
第５図は、基板上にスリット状のパルス光を照射し開溝
（15,16,17…ｎ）を複数個形成したものである。かくの
如く１回のパルスを照射するのみで１本の開溝を形成す
る。その後、Ｙテーブル（第３図（10））を例えば15mm
移動し、次のパルスを照射し溝（16）を形成する。更に
15mm移動し、次のパルスを照射し溝（17）を形成する。
かくしてｎ回のパルスを加えることにより、大面積に複
数の開溝を設けｎ＋１分割することができた。
（15,16,17…ｎ）を複数個形成したものである。かくの
如く１回のパルスを照射するのみで１本の開溝を形成す
る。その後、Ｙテーブル（第３図（10））を例えば15mm
移動し、次のパルスを照射し溝（16）を形成する。更に
15mm移動し、次のパルスを照射し溝（17）を形成する。
かくしてｎ回のパルスを加えることにより、大面積に複
数の開溝を設けｎ＋１分割することができた。
この加工結果の断面図を第２図に示す。この図より明ら
かなように溝（１）の両端付近には、第１図に見られた
ような溶融物の残渣が見られず、盛り上がりのないキレ
イな表面が得られている。
かなように溝（１）の両端付近には、第１図に見られた
ような溶融物の残渣が見られず、盛り上がりのないキレ
イな表面が得られている。
また、溝（１）の部分にはSiO2膜（22）が残っており、
下地の青板硝子（21）にまで損傷させることはなかっ
た。
下地の青板硝子（21）にまで損傷させることはなかっ
た。
この後にこの溝によって分離されたITO（２）間に50Vの
直流電圧を加えてITO間に流れる電流を100ケ所測定を行
ったところ全て１〜２×10-9Ａの範囲の値であり、同様
の条件で加工を行ったリンドープのSiO2膜が下地に設け
られた基板の場合には加工溝周辺に残る残渣物によって
ITO間が微小リークしており十分な絶縁性を持っていな
いことが判明した。
直流電圧を加えてITO間に流れる電流を100ケ所測定を行
ったところ全て１〜２×10-9Ａの範囲の値であり、同様
の条件で加工を行ったリンドープのSiO2膜が下地に設け
られた基板の場合には加工溝周辺に残る残渣物によって
ITO間が微小リークしており十分な絶縁性を持っていな
いことが判明した。
本実施例において下地のノンドープのSiO2膜は厚さ約20
0Åとしたが特にこの厚さに限定されるものではない。
ただし50Å以下の厚さとした場合にはノンドープSiO2膜
の効果がさほど大きくなく多少溝の両端に残渣等がみら
れるのみで、50Åをこえる厚さが必要であった。また、
SiO2膜の形成方法は通常の方法で十分使用可能であった
が特に形成時の温度を高温例えば200℃以上とした場合
はより良好な被加工面が得られた。
0Åとしたが特にこの厚さに限定されるものではない。
ただし50Å以下の厚さとした場合にはノンドープSiO2膜
の効果がさほど大きくなく多少溝の両端に残渣等がみら
れるのみで、50Åをこえる厚さが必要であった。また、
SiO2膜の形成方法は通常の方法で十分使用可能であった
が特に形成時の温度を高温例えば200℃以上とした場合
はより良好な被加工面が得られた。
『実施例２』 実施例１と同様に第３図の系統図に示すエキシマレーザ
を用いて液晶ディスプレイ用基板を加工する際の実施例
を示す。
を用いて液晶ディスプレイ用基板を加工する際の実施例
を示す。
200〜300mJ（本実施例では250mJのエネルギー）を有す
る初期の光ビーム（11）をビームエキスパンダ（５）に
て長面積化または大面積化した。即ち16mm×400mmに拡
大した（第４図（12））。
る初期の光ビーム（11）をビームエキスパンダ（５）に
て長面積化または大面積化した。即ち16mm×400mmに拡
大した（第４図（12））。
次に2mm×400mmの間隔を有するスリット（６）にレーザ
ビームを透過させて2mm×400mmのレーザビーム（13）を
得る。（第４図（ｃ）） 更に合成石英製のシリンドリカルレンズ（７）にて加工
面での開溝巾が20μｍとなるべく集光した（第４図
（Ｄ））。この時使用するスリットの巾は特に決まって
いないが、シリンドリカルレンズの球面収差が影響しな
い程度にレーザビームをしぼる必要がある。また、被加
工物の開溝巾はシリンドリカルレンズの性能により任意
に選択可能である。
ビームを透過させて2mm×400mmのレーザビーム（13）を
得る。（第４図（ｃ）） 更に合成石英製のシリンドリカルレンズ（７）にて加工
面での開溝巾が20μｍとなるべく集光した（第４図
（Ｄ））。この時使用するスリットの巾は特に決まって
いないが、シリンドリカルレンズの球面収差が影響しな
い程度にレーザビームをしぼる必要がある。また、被加
工物の開溝巾はシリンドリカルレンズの性能により任意
に選択可能である。
第６図に示す様に長さ40cm巾20μｍのスリット状のビー
ムを基板（31）上の被加工物（33）に線状に照射し、加
工を行い開溝（41）を形成した。
ムを基板（31）上の被加工物（33）に線状に照射し、加
工を行い開溝（41）を形成した。
本実施例の場合、被加工面として、青板ガラス（31）上
にスパッタ法によって形成したノンドープのSiO2（32）
厚さ約100Åを設け、このSiO2上にITO（33）が形成され
たものを用いた。
にスパッタ法によって形成したノンドープのSiO2（32）
厚さ約100Åを設け、このSiO2上にITO（33）が形成され
たものを用いた。
パルス光は実施例１と同様にKrFエキシマレーザによる2
48nmの光とした。
48nmの光とした。
パルス巾50n秒以下、本実施例においては20n秒、繰り返
し周波数１〜100Hz、本実施例では10Hzで光照射を行っ
た。
し周波数１〜100Hz、本実施例では10Hzで光照射を行っ
た。
この被膜に加工を行うと１回のみの線状のパルス光の照
射で開溝部が白濁し、微粉末になった。第６図は、基板
上にスリット状のパルス光を照射し、開溝を480個形成
したものである（41,42…520）。かくの如く１回のパル
スを照射するのみで１本の開口（41）を形成する。その
後、Ｙテーブル（第３図（10））を例えば390μｍ移動
し、次のパルスを照射し溝（42）を形成する。かくして
480回のパルスを加えることにより、481分割することが
できた。
射で開溝部が白濁し、微粉末になった。第６図は、基板
上にスリット状のパルス光を照射し、開溝を480個形成
したものである（41,42…520）。かくの如く１回のパル
スを照射するのみで１本の開口（41）を形成する。その
後、Ｙテーブル（第３図（10））を例えば390μｍ移動
し、次のパルスを照射し溝（42）を形成する。かくして
480回のパルスを加えることにより、481分割することが
できた。
この段階で盛り上がりを測定したところ400〜500Åであ
った。これをアセトンにて超音波洗浄（周波数29KHz）
を１〜10分、本実施例では５分行い、このCTFを除去し
た。下地のソーダガラスはまったく損傷を受けていなか
った。またこの段階で再度盛り上がりに関して測定を行
ったところ100Åまで測定可能な装置では測定不能であ
った。盛り上がりはなくなったものと思われる。
った。これをアセトンにて超音波洗浄（周波数29KHz）
を１〜10分、本実施例では５分行い、このCTFを除去し
た。下地のソーダガラスはまったく損傷を受けていなか
った。またこの段階で再度盛り上がりに関して測定を行
ったところ100Åまで測定可能な装置では測定不能であ
った。盛り上がりはなくなったものと思われる。
『実施例３』 実施例２と全く同じ条件にて作製した基板を、実施例２
と全く同じ条件でレーザ光を照射した。ただし本実施例
においては、精密な調整の下で第７図に示すように各加
工部に対して１回ずつの照射を３回繰り返し行った。
（第７図は開溝の数が少ないが実際は480個の開溝を形
成した。）その結果、レーザ光照射直後の盛り上がりに
関する測定の結果、盛り上がりが100Å以下となり実施
例２で用いた装置では測定不能となった。つまり３回繰
り返し照射した場合は、後工程の超音波工程やエッチン
グ工程なしで、１回照射の場合の超音波工程後のものと
ほぼ同等になった。
と全く同じ条件でレーザ光を照射した。ただし本実施例
においては、精密な調整の下で第７図に示すように各加
工部に対して１回ずつの照射を３回繰り返し行った。
（第７図は開溝の数が少ないが実際は480個の開溝を形
成した。）その結果、レーザ光照射直後の盛り上がりに
関する測定の結果、盛り上がりが100Å以下となり実施
例２で用いた装置では測定不能となった。つまり３回繰
り返し照射した場合は、後工程の超音波工程やエッチン
グ工程なしで、１回照射の場合の超音波工程後のものと
ほぼ同等になった。
『効果』 本発明によりレーザー加工において下地層との選択加工
において加工マージンが増し、より容易に加工できるこ
とになった。
において加工マージンが増し、より容易に加工できるこ
とになった。
本発明により従来法では存在した加工溝の周辺に残る残
渣等が発生せず良好な被加工面が得られた。
渣等が発生せず良好な被加工面が得られた。
この結果電極間のショート、断線がなく、またITO間の
絶縁を十分にとることができた。
絶縁を十分にとることができた。
さらに本発明においては基板に含まれるアルカリイオン
を確実にブロッキングできるため、液晶ディスプレイや
半導体装置等に用いられる基板の加工方法として特に適
するものである。
を確実にブロッキングできるため、液晶ディスプレイや
半導体装置等に用いられる基板の加工方法として特に適
するものである。
また、本発明において、ノンドープのSiO2膜とは全く不
純物を有さない純粋のSiO2膜のみをさし示すのではな
く、作製者が意図的に不純物を混入しないSiO2膜を含む
ものであります。
純物を有さない純粋のSiO2膜のみをさし示すのではな
く、作製者が意図的に不純物を混入しないSiO2膜を含む
ものであります。
本発明では開溝と開溝間の巾（加工せずに残す面積）が
多い場合を記した。しかし光照射を隣合わせて連結化す
ることにより、逆に例えば、残っている面積を20μ、除
去する部分を400μとすることも可能である。
多い場合を記した。しかし光照射を隣合わせて連結化す
ることにより、逆に例えば、残っている面積を20μ、除
去する部分を400μとすることも可能である。
また、本発明の光学系において、ビームエキスパンダと
被加工面との間に光学系をより高精度とするため、イン
テグレータ，コンデンサレンズおよび投影レンズを平行
に挿入してもよい。
被加工面との間に光学系をより高精度とするため、イン
テグレータ，コンデンサレンズおよび投影レンズを平行
に挿入してもよい。
第１図は従来法の光加工方法の加工結果を示す。 第２図は本発明の光加工方法の加工結果を示す。 第３図は本発明で用いたレーザ加工系の概要を示す。 第４図はレーザ光のビーム形状を示す。 第５図、第６図、第７図は開溝の基板上での作製工程を
示す。
示す。
Claims (2)
- 【請求項１】下地基板と被加工物である薄膜との間に不
純物が添加されていない酸化珪素膜を有する被加工面に
対して400nm以下の波長を持つパルスレーザ光のビーム
形状を光学系にて長方形に変化した後に更に光学系に
て、前記レーザ光を集光し前記被加工面に照射すること
により、開溝を形成することを特徴とする薄膜加工方
法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記被加
工物薄膜は透光性導電膜であることを特徴とする薄膜加
工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325134A JPH0783006B2 (ja) | 1987-12-23 | 1988-12-23 | 薄膜加工方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32766387 | 1987-12-23 | ||
| JP62-327663 | 1987-12-23 | ||
| JP63325134A JPH0783006B2 (ja) | 1987-12-23 | 1988-12-23 | 薄膜加工方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21907096A Division JP3374889B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 薄膜加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02317A JPH02317A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH0783006B2 true JPH0783006B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=26571730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325134A Expired - Lifetime JPH0783006B2 (ja) | 1987-12-23 | 1988-12-23 | 薄膜加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783006B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3429338B2 (ja) * | 1992-07-27 | 2003-07-22 | 杏林製薬株式会社 | 新規なアリールグリシンアミド誘導体及びその製造法 |
| JP2008524662A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-10 | カール・ツアイス・レーザー・オプティクス・ゲーエムベーハー | 線ビームを生成するための光学照射系 |
| US7749907B2 (en) | 2006-08-25 | 2010-07-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| US8148259B2 (en) | 2006-08-30 | 2012-04-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP5292436B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2013-09-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザー照射方法およびレーザー照射装置 |
| JP6244121B2 (ja) * | 2013-06-21 | 2017-12-06 | スタンレー電気株式会社 | 透明電極を有する電気装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63325134A patent/JPH0783006B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02317A (ja) | 1990-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4861964A (en) | Laser scribing system and method | |
| US6261856B1 (en) | Method and system of laser processing | |
| US6149988A (en) | Method and system of laser processing | |
| US4786358A (en) | Method for forming a pattern of a film on a substrate with a laser beam | |
| US6586318B1 (en) | Thin phosphorus nitride film as an N-type doping source used in laser doping technology | |
| JPWO2012014710A1 (ja) | レーザ加工方法 | |
| JPH0783006B2 (ja) | 薄膜加工方法 | |
| EP0322258A2 (en) | Method for producing thin film patterns on substrates | |
| JP3374889B2 (ja) | 薄膜加工方法 | |
| JPH0688149B2 (ja) | 光加工方法 | |
| JP2807809B2 (ja) | 光加工方法 | |
| WO2011027533A1 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法及びその製造装置 | |
| JP2002120078A (ja) | レーザ加工方法 | |
| JP2616767B2 (ja) | 光処理方法 | |
| JP2706716B2 (ja) | 被膜加工装置および被膜加工方法 | |
| JPS60260393A (ja) | 微細パターンの光加工方法 | |
| JPH10125632A (ja) | レーザエッチング方法及びその装置 | |
| JP2808220B2 (ja) | 光照射装置 | |
| JPH0645483B2 (ja) | 液晶表示装置用基板およびその作製方法 | |
| JP2587971B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2587972B2 (ja) | 薄膜構造 | |
| JPH0652727B2 (ja) | 光加工方法 | |
| JPH065778B2 (ja) | 光半導体装置の製造方法 | |
| JPH05196949A (ja) | 微細パターンの光加工方法 | |
| JP2683687B2 (ja) | 光加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 Year of fee payment: 14 |