JPH079183A - エキシマレーザ加工装置 - Google Patents
エキシマレーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH079183A JPH079183A JP5177385A JP17738593A JPH079183A JP H079183 A JPH079183 A JP H079183A JP 5177385 A JP5177385 A JP 5177385A JP 17738593 A JP17738593 A JP 17738593A JP H079183 A JPH079183 A JP H079183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excimer laser
- optical system
- polymer material
- total reflection
- reflection mirror
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エキシマレーザ光の照射によって飛散した有
機高分子材料が光学系に付着することに起因する光学系
の光学特性の劣化を防止する。 【構成】 本発明のエキシマレーザ加工装置は、エキシ
マレーザ発振器１と、有機高分子材料からなる被加工物
１０を支持して移動させるための移動ステージ１１と、
エキシマレーザ光を導いてマスクホルダ８に支持された
マスク７を通して被加工物１０に照射する光学系を備え
ている。光学系は、エキシマレーザ光の光路に沿って順
次配設された第１の全反射ミラー４ａ、第２の全反射ミ
ラー４ｂ、インテグレーターレンズ５、第３の全反射ミ
ラー４ｃ、照明系レンズ６および縮小投影レンズ９を備
え、前記移動ステージ１１とともに、カバー２で覆われ
ており、カバー２の適宜部位にはオゾンを供給するため
のオゾン発生器３が連通されている。
機高分子材料が光学系に付着することに起因する光学系
の光学特性の劣化を防止する。 【構成】 本発明のエキシマレーザ加工装置は、エキシ
マレーザ発振器１と、有機高分子材料からなる被加工物
１０を支持して移動させるための移動ステージ１１と、
エキシマレーザ光を導いてマスクホルダ８に支持された
マスク７を通して被加工物１０に照射する光学系を備え
ている。光学系は、エキシマレーザ光の光路に沿って順
次配設された第１の全反射ミラー４ａ、第２の全反射ミ
ラー４ｂ、インテグレーターレンズ５、第３の全反射ミ
ラー４ｃ、照明系レンズ６および縮小投影レンズ９を備
え、前記移動ステージ１１とともに、カバー２で覆われ
ており、カバー２の適宜部位にはオゾンを供給するため
のオゾン発生器３が連通されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機高分子材料を加工
するためのエキシマレーザ加工装置に関するものであ
る。
するためのエキシマレーザ加工装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機高分子材料を微細加工する手
段としてエキシマレーザ加工装置が使用されているが、
このエキシマレーザ加工装置は、エキシマレーザ光を発
生させるエキシマレーザ発振器、被加工物を支持して移
動させるための移動ステージ、前記レーザ発振器により
発生されたエキシマレーザ光を導いてマスクホルダーに
支持されたマスクを通して前記被加工物に照射するため
のミラーやレンズ等からなる光学系を備えたものであ
る。
段としてエキシマレーザ加工装置が使用されているが、
このエキシマレーザ加工装置は、エキシマレーザ光を発
生させるエキシマレーザ発振器、被加工物を支持して移
動させるための移動ステージ、前記レーザ発振器により
発生されたエキシマレーザ光を導いてマスクホルダーに
支持されたマスクを通して前記被加工物に照射するため
のミラーやレンズ等からなる光学系を備えたものであ
る。
【０００３】エキシマレーザ加工装置によって有機高分
子材料を加工する場合、有機高分子材料表面に高強度の
紫外レーザ光であるエキシマレーザ光を照射すると、照
射部分が瞬間的に分解、飛散するアブレーションと呼ば
れる現象が起きる。このアブレーションは光化学的な現
象であって、ＹＡＧレーザやＣＯ2 レーザのような赤外
レーザによる熱加工プロセスとは異なり、熱的影響が少
なくエッジの鋭い加工が可能となる。
子材料を加工する場合、有機高分子材料表面に高強度の
紫外レーザ光であるエキシマレーザ光を照射すると、照
射部分が瞬間的に分解、飛散するアブレーションと呼ば
れる現象が起きる。このアブレーションは光化学的な現
象であって、ＹＡＧレーザやＣＯ2 レーザのような赤外
レーザによる熱加工プロセスとは異なり、熱的影響が少
なくエッジの鋭い加工が可能となる。
【０００４】加工に際しては、有機高分子材料の吸光係
数、レーザ波長、照射エネルギー密度等が加工精度を決
定する。
数、レーザ波長、照射エネルギー密度等が加工精度を決
定する。
【０００５】例えば、ＫｒＦエキシマレーザ（波長＝２
４８ｎｍ）を使用した場合、この波長に対する吸光係数
がきわめて低い一部の有機高分子材料を除き、１Ｊ／ｃ
ｍ2程度の照射エネルギー密度で良好にエッチングされ
る。また、１パルス照射当たりのエッチング深さは、一
般にサブミクロンであるので、通常の加工では同一箇所
に複数のパルス照射を行うことによって所用の深さを得
ることができる。
４８ｎｍ）を使用した場合、この波長に対する吸光係数
がきわめて低い一部の有機高分子材料を除き、１Ｊ／ｃ
ｍ2程度の照射エネルギー密度で良好にエッチングされ
る。また、１パルス照射当たりのエッチング深さは、一
般にサブミクロンであるので、通常の加工では同一箇所
に複数のパルス照射を行うことによって所用の深さを得
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、飛散した有機高分子材料が、光学系を構
成するミラーやレンズ等に設けられた光学薄膜に付着
し、その光学特性が長波長側にシフトし、レンズにあっ
ては透過率、ミラーにあっては反射率が低下するという
問題点がある。
来の技術では、飛散した有機高分子材料が、光学系を構
成するミラーやレンズ等に設けられた光学薄膜に付着
し、その光学特性が長波長側にシフトし、レンズにあっ
ては透過率、ミラーにあっては反射率が低下するという
問題点がある。
【０００７】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、有機高分子材料からな
る被加工物を加工するエキシマレーザ加工装置におい
て、飛散した有機高分子材料が光学系に付着することに
起因する光学系の光学特性の劣化を防止することを目的
とするものである。
に鑑みてなされたものであって、有機高分子材料からな
る被加工物を加工するエキシマレーザ加工装置におい
て、飛散した有機高分子材料が光学系に付着することに
起因する光学系の光学特性の劣化を防止することを目的
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のエキシマレーザ加工装置は、エキシマレー
ザ発振器と、有機高分子材料からなる被加工物を支持し
て移動させるための移動ステージと、前記エキシマレー
ザ発振器より出射されたエキシマレーザ光を前記被加工
物に照射するための光学系を備えたエキシマレーザ加工
装置において、前記光学系および前記移動ステージを覆
うカバーと、前記カバー内へオゾンを供給するためのオ
ゾン源を備えたことを特徴とするものである。
に、本発明のエキシマレーザ加工装置は、エキシマレー
ザ発振器と、有機高分子材料からなる被加工物を支持し
て移動させるための移動ステージと、前記エキシマレー
ザ発振器より出射されたエキシマレーザ光を前記被加工
物に照射するための光学系を備えたエキシマレーザ加工
装置において、前記光学系および前記移動ステージを覆
うカバーと、前記カバー内へオゾンを供給するためのオ
ゾン源を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】また、エキシマレーザ発振器をＫｒＦエキ
シマレーザ発振器とし、光学系が光学薄膜を設けたもの
であって、前記光学薄膜の中心波長がＫｒＦエキシマレ
ーザ光の波長より短く成膜すると効果的である。
シマレーザ発振器とし、光学系が光学薄膜を設けたもの
であって、前記光学薄膜の中心波長がＫｒＦエキシマレ
ーザ光の波長より短く成膜すると効果的である。
【００１０】
【作用】本発明のエキシマレーザ加工装置によれば、光
学系および有機高分子材料からなる被加工物を支持して
移動させるための移動ステージを覆うカバー内に導入さ
れたオゾンによって、エキシマレーザ光の照射によって
飛散した有機高分子材料が光学系に付着することが防止
される。付着が防止される原因としては、エキシマレー
ザ光がオゾンに吸収されてオゾンが励起し、飛散した有
機高分子材料をＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 に分解するためと
推察される。
学系および有機高分子材料からなる被加工物を支持して
移動させるための移動ステージを覆うカバー内に導入さ
れたオゾンによって、エキシマレーザ光の照射によって
飛散した有機高分子材料が光学系に付着することが防止
される。付着が防止される原因としては、エキシマレー
ザ光がオゾンに吸収されてオゾンが励起し、飛散した有
機高分子材料をＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 に分解するためと
推察される。
【００１１】また、光学系に設けられた光学薄膜の中心
波長を、ＫｒＦエキシマレーザ光の波長（２４８ｎｍ）
より短く成膜することにより、例え微量の有機高分子材
料が光学系に付着しても、前記波長シフトによる光学特
性の劣化は発生しない。
波長を、ＫｒＦエキシマレーザ光の波長（２４８ｎｍ）
より短く成膜することにより、例え微量の有機高分子材
料が光学系に付着しても、前記波長シフトによる光学特
性の劣化は発生しない。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。
【００１３】図１は本発明のエキシマレーザ加工装置の
一実施例を示す説明図である。
一実施例を示す説明図である。
【００１４】本実施例のエキシマレーザ加工装置は、エ
キシマレーザ発振器１と、有機高分子材料からなる被加
工物１０を支持して移動させるための移動ステージ１１
と、エキシマレーザ発振器１から出射されたエキシマレ
ーザ光を導いてマスクホルダ８に支持されたマスク７を
通して被加工物１０に照射する光学系と、エキシマレー
ザ発振器１、マスクホルダ８および移動ステージ１１を
制御する制御用コンピュータ１２を備えている。前記光
学系は、エキシマレーザ光の光路に沿ってエキシマレー
ザ発振器側から順次配設された第１の全反射ミラー４
ａ、第２の全反射ミラー４ｂ、インテグレーターレンズ
５、第３の全反射ミラー４ｃ、照明系レンズ６および縮
小投影レンズ９を備え、マスクホルダ８は、照明系レン
ズ６と縮小投影レンズ９の間に配設されており、第１の
全反射ミラー４ａ、第２の全反射ミラー４ｂ、インテグ
レーターレンズ５、第３の全反射ミラー４ｃ、照明系レ
ンズ６、マスク７を支持するマスクホルダ８、縮小投影
レンズ９、被加工物１０を支持して移動させるための移
動ステージ１１は、カバー２で覆われており、カバー２
の適宜部位にはカバー２内へオゾンを供給するためのオ
ゾン源であるオゾン発生器３が連通されている。
キシマレーザ発振器１と、有機高分子材料からなる被加
工物１０を支持して移動させるための移動ステージ１１
と、エキシマレーザ発振器１から出射されたエキシマレ
ーザ光を導いてマスクホルダ８に支持されたマスク７を
通して被加工物１０に照射する光学系と、エキシマレー
ザ発振器１、マスクホルダ８および移動ステージ１１を
制御する制御用コンピュータ１２を備えている。前記光
学系は、エキシマレーザ光の光路に沿ってエキシマレー
ザ発振器側から順次配設された第１の全反射ミラー４
ａ、第２の全反射ミラー４ｂ、インテグレーターレンズ
５、第３の全反射ミラー４ｃ、照明系レンズ６および縮
小投影レンズ９を備え、マスクホルダ８は、照明系レン
ズ６と縮小投影レンズ９の間に配設されており、第１の
全反射ミラー４ａ、第２の全反射ミラー４ｂ、インテグ
レーターレンズ５、第３の全反射ミラー４ｃ、照明系レ
ンズ６、マスク７を支持するマスクホルダ８、縮小投影
レンズ９、被加工物１０を支持して移動させるための移
動ステージ１１は、カバー２で覆われており、カバー２
の適宜部位にはカバー２内へオゾンを供給するためのオ
ゾン源であるオゾン発生器３が連通されている。
【００１５】オゾン発生器３は、酸素を含む空気等の気
体を放電させたり、２００ｎｍ以下の波長の強い紫外線
を照射する一般的なタイプのものでもよいが、オゾン濃
度は０．１％〜１０％程度が適当である。
体を放電させたり、２００ｎｍ以下の波長の強い紫外線
を照射する一般的なタイプのものでもよいが、オゾン濃
度は０．１％〜１０％程度が適当である。
【００１６】（実施例１）図１に示すエキシマレーザ加
工装置において、カバー内にオゾンを供給し、エキシマ
レーザ発振器としてＫｒＦエキシマレーザ発振器を用い
て１×１０8 ショットの照射を行って、有機高分子材料
からなる被加工物としてポリイミドからなる被加工物の
穴あけ加工を行ったところ、光学系の劣化は発生しなか
った。
工装置において、カバー内にオゾンを供給し、エキシマ
レーザ発振器としてＫｒＦエキシマレーザ発振器を用い
て１×１０8 ショットの照射を行って、有機高分子材料
からなる被加工物としてポリイミドからなる被加工物の
穴あけ加工を行ったところ、光学系の劣化は発生しなか
った。
【００１７】（比較例１）これに対し、比較のためにオ
ゾンを導入しないで実施例１と同様に穴あけ加工を行っ
たところ、５×１０7 ショットで光学系の光学特性がポ
リイミドの付着により長波長側へシフトし、このため、
ポリイミドからなる被加工物に達するエキシマレーザ光
の照射パワーの密度が低下して穴あけ加工ができなくな
った。
ゾンを導入しないで実施例１と同様に穴あけ加工を行っ
たところ、５×１０7 ショットで光学系の光学特性がポ
リイミドの付着により長波長側へシフトし、このため、
ポリイミドからなる被加工物に達するエキシマレーザ光
の照射パワーの密度が低下して穴あけ加工ができなくな
った。
【００１８】（実施例２）光学薄膜の中心波長をＫｒＦ
エキシマレーザの波長（２４８ｎｍ）より短く成膜した
光学系を用いた以外は上記実施例１と同様に穴あけ加工
を行ったところ、１×１０9 ショットの照射を行った後
も光学系の光学特性の劣化は発生しなかった。
エキシマレーザの波長（２４８ｎｍ）より短く成膜した
光学系を用いた以外は上記実施例１と同様に穴あけ加工
を行ったところ、１×１０9 ショットの照射を行った後
も光学系の光学特性の劣化は発生しなかった。
【００１９】上記実施例１および２では、エキシマレー
ザ発振器としてＫｒＦエキシマレーザ発振器を用いた
が、他のＡｒＦ，ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器を
用いることができる。
ザ発振器としてＫｒＦエキシマレーザ発振器を用いた
が、他のＡｒＦ，ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器を
用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載するような効果を奏する。
ので、次に記載するような効果を奏する。
【００２１】飛散した有機高分子材料が光学系に付着す
ることが防止され、光学系の光学特性の劣化が発生しな
い。
ることが防止され、光学系の光学特性の劣化が発生しな
い。
【００２２】また、光学薄膜の中心波長をＫｒＦエキシ
マレーザの波長（２４８ｎｍ）より短く成膜した光学系
を用いたものは、例え微量の有機高分子材料が付着して
も、波長シフトによる光学特性の劣化が発生しない。
マレーザの波長（２４８ｎｍ）より短く成膜した光学系
を用いたものは、例え微量の有機高分子材料が付着して
も、波長シフトによる光学特性の劣化が発生しない。
【００２３】その結果、有機高分子材料の高精度の加工
を確実に行うことができる。
を確実に行うことができる。
【図１】本発明のエキシマレーザ加工装置の一実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ エキシマレーザ発振器 ２ カバー ３ オゾン発生器 ４ａ 第１の全反射ミラー ４ｂ 第２の全反射ミラー ４ｃ 第３の全反射ミラー ５ インテグレーターレンズ ６ 照明系レンズ ７ マスク ８ マスクホルダ ９ 縮小投影レンズ １０ 被加工物 １１ 移動ステージ １２ 制御用コンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】 エキシマレーザ発振器と、有機高分子材
料からなる被加工物を支持して移動させるための移動ス
テージと、前記エキシマレーザ発振器より出射されたエ
キシマレーザ光を前記被加工物に照射するための光学系
を備えたエキシマレーザ加工装置において、 前記光学系および前記移動ステージを覆うカバーと、前
記カバー内へオゾンを供給するためのオゾン源を備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ加工装置。 - 【請求項２】 エキシマレーザ発振器が、ＫｒＦエキシ
マレーザ発振器であることを特徴とする請求項１記載の
エキシマレーザ加工装置。 - 【請求項３】 光学系が光学薄膜を設けたものであっ
て、前記光学薄膜の中心波長がＫｒＦエキシマレーザ光
の波長より短く成膜されたことを特徴とする請求項２記
載のエキシマレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177385A JPH079183A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | エキシマレーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177385A JPH079183A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | エキシマレーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079183A true JPH079183A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=16030019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177385A Pending JPH079183A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | エキシマレーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209569A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-08-11 | Asm Lithography Bv | レンズシステム |
| CN106735888A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 深圳市海目星激光科技有限公司 | 一种臭氧辅助切割装置及方法 |
| JP2019202336A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 本田技研工業株式会社 | 光学部品の洗浄方法及び洗浄装置 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP5177385A patent/JPH079183A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209569A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-08-11 | Asm Lithography Bv | レンズシステム |
| CN106735888A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 深圳市海目星激光科技有限公司 | 一种臭氧辅助切割装置及方法 |
| JP2019202336A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 本田技研工業株式会社 | 光学部品の洗浄方法及び洗浄装置 |
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