JPH08318390A - Ablation debris removing device - Google Patents

Ablation debris removing device

Info

Publication number
JPH08318390A
JPH08318390A JP7128167A JP12816795A JPH08318390A JP H08318390 A JPH08318390 A JP H08318390A JP 7128167 A JP7128167 A JP 7128167A JP 12816795 A JP12816795 A JP 12816795A JP H08318390 A JPH08318390 A JP H08318390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ablation
debris
excimer laser
workpiece
vacuum suction
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
Application number
JP7128167A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenkichi Suzuki
堅吉 鈴木
Masaaki Matsuda
正昭 松田
Toshio Ogino
利男 荻野
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7128167A priority Critical patent/JPH08318390A/en
Publication of JPH08318390A publication Critical patent/JPH08318390A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To highly speedily and efficiently remove debris by providing a vacuum suction device having a suction nozzle at a position facing to a ablation machining part, sucking the debris generated caused on the ablation and removing them. CONSTITUTION: A vacuum suction device is provided at a position facing an ablation machining part which is irradiated with an excimer laser beam, it is installed near the machining range of an object to be machined and it is positioned at a position so that the raising velocity of a plume is minified and the debris A is sucked with a suction nozzle 1. The opening shape of the suction nozzle 1 is made suitably in the form of a cylinder, an ellipse, a rectangle or a slit, etc. Therefore, the excimer laser beam equipment without sticking the debris on the front face of the object to be machined or without reducing the energy of the following laser pulse is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エキシマレーザー光の
アブレーション現象を利用して被加工物を非接触で精密
加工するアブレーション加工において生じるデブリスを
除去するためのアブレーションデブリス除去装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ablation debris removing device for removing debris generated in ablation processing in which a workpiece is precisely processed in a non-contact manner by utilizing the ablation phenomenon of excimer laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】非接触の精密加工方法として、エキシマ
レーザー光のアブレーション現象を利用する加工方法が
知られている。
2. Description of the Related Art As a non-contact precision processing method, a processing method utilizing an ablation phenomenon of excimer laser light is known.

【0003】従来、このエキシマレーザー光を用いたア
ブレーション加工はマイクロマシニングの分野に主とし
て適用されているが、アブレーションで発生する加工生
成物であるデブリスは加工後に被加工物を洗浄するか、
または加工材料に応じて、ヘリウム等の不活性雰囲気中
で加工するか、あるいは酸素雰囲気中で加工することに
よって低減している。
Conventionally, the ablation process using the excimer laser light has been mainly applied to the field of micromachining, but debris, which is a processed product generated by ablation, is used for cleaning the processed object after processing,
Alternatively, depending on the processing material, it is reduced by processing in an inert atmosphere such as helium or by processing in an oxygen atmosphere.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術においては、アブレーションによって発生するデブリ
スを完全に除くことは困難である。特に、被加工物に再
付着したデブリスを除去することは難しい。
However, it is difficult to completely remove the debris generated by ablation in the above conventional technique. In particular, it is difficult to remove the debris redeposited on the workpiece.

【0005】さらに、デブリスの形態は材料の種類や入
射エネルギーの強度によって、気体状のものから数μm
程度の大きさの粒子に至るまでの広範囲の形態で分布し
ており、加工後の洗浄も発生したデブリスの形態によっ
て種々の方法を考えねばならない。
Further, the form of debris varies from a gaseous form to several μm depending on the type of material and the intensity of incident energy.
The particles are distributed in a wide range of particles up to a size, and various methods must be considered depending on the shape of the debris that is washed after processing.

【0006】また、ヘリウム雰囲気中での加工では、ア
ブレーションのプルーム(爆発雲)の噴出速度が空気中
での速度よりもより速いためにデブリスが遠くに分散さ
れ、見掛け上デブリスが減少したように見える。これ
は、酸素雰囲気中では、発生したデブリスが酸化され気
体状になる結果と考えられる。
Further, in processing in a helium atmosphere, since the ejection speed of the ablation plume (explosion cloud) is faster than that in air, debris is dispersed far away, and apparently debris is reduced. appear. This is considered to be a result of the generated debris being oxidized and turned into a gas in an oxygen atmosphere.

【0007】上記したヘリウム、あるいは酸素の雰囲気
での加工が効果を持つのは比較的限られた材料の加工に
おいてのみであり、あらゆる材料の加工において有効で
あるわけでは無い。
The above-mentioned processing in an atmosphere of helium or oxygen is effective only in processing relatively limited materials, and is not effective in processing all materials.

【0008】さらに、考慮すべき本質的な点は、高速の
加工を行うためにエキシマレーザーの発振周波数を大き
くして行くと、先行するエキシマレーザーパルスによっ
て生じたプルームがまだエキシマレーザーの光路中に存
在している状態で後続のエキシマレーザーによるアブレ
ーションが実行されることになるために、当該後続する
アブレーションのためのエキシマレーザーにエネルギー
損失を招くという問題がある。
Further, an essential point to be considered is that when the oscillation frequency of the excimer laser is increased in order to perform high-speed processing, the plume generated by the preceding excimer laser pulse is still in the optical path of the excimer laser. Since the ablation by the subsequent excimer laser is performed in the existing state, there is a problem that the excimer laser for the subsequent ablation causes energy loss.

【0009】このような理由から、アブレーションによ
り発生したプルームを高速で除去することが、単にデブ
リスを除くという以上に重要な課題となっている。
For these reasons, removing the plume generated by ablation at high speed has become a more important issue than simply removing debris.

【0010】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
同時に解決することにあり、アブレーション加工の対象
となる全ての被加工材料とエキシマレーザー光の入射エ
ネルギーに対して、アブレーション加工プロセスにおい
てリアルタイムでデブリスを除去する装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art at the same time, and for all the materials to be ablated and the incident energy of excimer laser light, the ablation process is performed in real time. The purpose is to provide a device for removing debris.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、下記の手段によりエキシマレーザー光に
よるアブレーション加工装置(現像機、剥離機、マイク
ロマシニング加工機等)に付属して用い、アブレーショ
ンで生じたデブリスを排気系で吸引することにより除去
することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is used by being attached to an ablation processing apparatus (developing machine, peeling machine, micromachining processing machine, etc.) by excimer laser light by the following means. The debris generated by ablation is removed by suctioning with an exhaust system.

【0012】(手段1)管状のノズルを単数または複
数、またはエキシマ光による加工領域を囲む環状の吸引
ノズルをプルームの速度が吸引の流速より遅くなる被加
工物上の位置に設定して用いる。
(Means 1) A single or a plurality of tubular nozzles, or an annular suction nozzle surrounding a region processed by excimer light is set and used at a position on the workpiece where the plume velocity is slower than the suction flow velocity.

【0013】(手段2)エキシマレーザー光を透過する
石英材等よりなる入射窓と、この入射窓に対向して被加
工物の加工領域に近接した開口を有する底板と、排気系
に接続する排気口と、前記入射窓と前記底板の間の空間
と前記排気口の間に形成したノズル構造を備えた。
(Means 2) An entrance window made of a quartz material or the like that transmits excimer laser light, a bottom plate having an opening facing the entrance window and close to a processing region of a workpiece, and an exhaust connected to an exhaust system. The nozzle structure includes a mouth, a space between the entrance window and the bottom plate, and a nozzle formed between the exhaust port.

【0014】すなわち、請求項1に記載の第1の発明
は、エキシマレーザー光を照射するアブレーション加工
部に臨んだ位置に真空吸引装置を具備し、前記アブレー
ションで生じたデブリスを吸引して除去することを特徴
とする。
That is, the first invention according to claim 1 is provided with a vacuum suction device at a position facing the ablation processing portion for irradiating the excimer laser light, and debris generated by the ablation is removed by suction. It is characterized by

【0015】また、請求項2に記載の第2の発明は、第
1の発明における真空吸引装置が、少なくとも1つの管
状ノズルを有し、前記アブレーションによるプルームの
速度が真空吸引の流速より遅くなる被加工物上の位置に
設置してなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the vacuum suction device according to the first aspect has at least one tubular nozzle, and the plume velocity due to the ablation is slower than the flow velocity of the vacuum suction. It is characterized in that it is installed at a position on the workpiece.

【0016】さらに、請求項3に記載の第3の発明は、
第1の発明における真空吸引装置が、アブレーション加
工部を囲む環状の吸引ノズルを有し、前記アブレーショ
ンによるプルームの速度が真空吸引の流速より遅くなる
被加工物上の位置に設置してなることを特徴とする。
Further, the third invention according to claim 3 is
The vacuum suction device according to the first aspect of the present invention has an annular suction nozzle surrounding the ablation processing portion, and is installed at a position on the workpiece where the speed of the plume due to the ablation is slower than the flow speed of the vacuum suction. Characterize.

【0017】そして、請求項4に記載の第4の発明は、
第1の発明における前記真空吸引装置が、エキシマレー
ザー光を透過する石英材よりなる入射窓と、被加工物の
アブレーション加工部の領域より略2mm以上広くかつ
前記入射窓と対向する出射口を有する底板と、排気系に
接続する排気口と、前記入射窓と前記底板との間の空間
と前記排気口の間で前記エキシマレーザー口の光路から
外れた部分での流速が25m/s以上となるノズル状構
造を備え、前記底板を前記被加工物から略1mm以下の
間隔をもって設置してなることを特徴とする。
The fourth invention according to claim 4 is
The vacuum suction device in the first invention has an entrance window made of a quartz material that transmits excimer laser light, and an exit port that is wider than the area of the ablation processed portion of the workpiece by at least 2 mm and faces the entrance window. The flow velocity at the portion deviated from the optical path of the excimer laser port between the bottom plate, the exhaust port connected to the exhaust system, the space between the entrance window and the bottom plate, and the exhaust port is 25 m / s or more. A nozzle-like structure is provided, and the bottom plate is installed at a distance of about 1 mm or less from the workpiece.

【0018】[0018]

【作用】エキシマレーザー光の照射によるアブレーショ
ンは、高いエネルギー密度を持つ紫外エキシマレーザー
光が物質に照射されると、当該レーザー光の当たった部
分の物質が光分解して飛散する現象と定義される。
[Function] Ablation by irradiation of excimer laser light is defined as a phenomenon in which when a material is irradiated with ultraviolet excimer laser light having a high energy density, the material exposed to the laser light is photolyzed and scattered. .

【0019】従って、このアブレーション現象を利用
し、例えば、あるパターンをマスクにして、これをエキ
シマレーザー光で照明し、被加工物の表面に結像すれ
ば、上記のマスクパターンの通りの形状が表面加工物の
表面に形成されることになる。
Therefore, by utilizing this ablation phenomenon, for example, by using a certain pattern as a mask, illuminating this with an excimer laser beam, and forming an image on the surface of the workpiece, the shape as the above mask pattern is obtained. It will be formed on the surface of the surface-treated product.

【0020】可視光以上の波長のレーザー光では、レー
ザー光の照射による物質の分解は、主として熱過程(熱
分解)によって起こるが、エキシマレーザー光を用いた
場合は、特に多くの有機物に対しては化学結合を直接切
断する非熱過程により分解するため、現状では主として
マイクロマシニング等の超精密加工の分野で利用されて
いる。
With laser light having a wavelength of visible light or longer, decomposition of a substance by irradiation with laser light occurs mainly by a thermal process (thermal decomposition), but when excimer laser light is used, especially for many organic substances. Is decomposed by a non-thermal process that directly breaks chemical bonds, and is currently used mainly in the field of ultraprecision machining such as micromachining.

【0021】実際には、このエキシマレーザー光のアブ
レーション現象を利用した加工技術は、上記マイクロマ
シニングの分野のみならず、TFT等の製造における薄
膜成形プロセスにも適用することが可能であり、アブレ
ーションに適合したレエジスト材を選ぶことにより、従
来のフォトリソグラフィー技術を用いた露光と現像のプ
ロセスを同時に行うことができるアブレーション現像、
同じくアブレーション剥離等への応用も考えられてい
る。
In practice, the processing technique utilizing the ablation phenomenon of excimer laser light can be applied not only to the field of micromachining described above, but also to the thin film forming process in the manufacture of TFTs and the like, so that ablation can be performed. Ablation development that can perform the process of exposure and development using conventional photolithography technology at the same time by selecting a suitable reegist material.
Similarly, application to ablation peeling is also considered.

【0022】アブレーション現象は20〜30nsのパ
ルス幅のエキシマレーザー光が高エネルギー密度で物質
を光分解するので、一種の爆発現象と理解される。
The ablation phenomenon is understood to be a kind of explosive phenomenon because excimer laser light with a pulse width of 20 to 30 ns photolyzes a substance with a high energy density.

【0023】図6はエキシマレーザー光のパルスにディ
レイ同期した色素レーザー(パルス幅約5ns)による
アブレーション現象のシャドウグラフを模式的に示すア
ブレーション現象の説明図であって、15a〜15fは
エキシマレーザー光の照射により生じたデブリスの振る
舞いの概念形状、16,16’はショックウエーブ、1
7は被加工物を示す。
FIG. 6 is an explanatory view of the ablation phenomenon, which schematically shows a shadow graph of the ablation phenomenon by a dye laser (pulse width of about 5 ns) delay-synchronized with the pulse of the excimer laser light, and 15a to 15f are excimer laser light. Shape of the behavior of debris caused by the irradiation of the beam, 16 and 16 'are shock waves, 1
Reference numeral 7 indicates a workpiece.

【0024】図はノボラック系の樹脂に248nm、1
00mJ/cm2 のエキシマレーザー光を照射した場合
である。
The figure shows a novolac resin with 248 nm and 1
This is a case where irradiation with an excimer laser beam of 00 mJ / cm 2 is applied.

【0025】まず、被加工物17の表面に上記のエキシ
マレーザー光を照射すると、(a)に示すように被加工
物17のエキシマレーザー光の照射領域からデブリスが
放出された初期状態の浮き上がり15aが生じる。
First, when the surface of the work piece 17 is irradiated with the excimer laser light, as shown in (a), the debris is released from the irradiation area of the work piece 17 with the excimer laser light. Occurs.

【0026】放出された気体または軽い微粒子からなる
デブリスによってショックウエーブ16が形成される。
The shock wave 16 is formed by debris consisting of the released gas or light fine particles.

【0027】ショックウエーブ16のフロントの速度
は、0.2〜0.4μs以下のディレイ時間では1.5
km/s程度の超音速であるが、これが(b)の1μs
後になると通常の音速のレベルのショックウエーブ1
6’となる。
The front speed of the shock wave 16 is 1.5 at a delay time of 0.2 to 0.4 μs or less.
It is a supersonic velocity of about km / s, which is 1 μs in (b).
After that, a shock wave with normal sound velocity level 1
6 '.

【0028】このショックウエーブのウエーブフロント
の内側は高い圧力で、これによりデブリス15bの主体
である比較的重い粒子が抑え込められているが、(c)
の10μs位の経過時点では内部の圧力が急激に減少す
るためにデブリス15cは上昇を始め、(d)の20μ
s位後から所謂プルームと呼ばれる茸雲状の噴煙15d
が観察される。
A high pressure is applied to the inside of the wave front of the shock wave, whereby relatively heavy particles, which are the main constituent of the debris 15b, are suppressed.
After about 10 μs, the debris 15c started to rise because the internal pressure suddenly decreased, and the debris 15c started to rise to 20 μs in (d).
Mushroom cloud-like plume 15d called so-called plume after s position
Is observed.

【0029】このプルーム15dは、時間の経過に従っ
て(e)の15e、(f)の15fのように形成され
る。
The plume 15d is formed like 15e of (e) and 15f of (f) with the passage of time.

【0030】このプルームの空気中での上昇速度、およ
び高さは前記の条件で、100μsのディレイタイムに
おいて、各々20m/s、および約3mmである。入射
エネルギー密度が300mJ/cm2 の場合、アブレー
ションのレートは約3倍となるが、プルームの高さ、上
昇速度は高々1.5倍程度である。
The rising speed and height of this plume in air are 20 m / s and about 3 mm, respectively, at the delay time of 100 μs under the above conditions. When the incident energy density is 300 mJ / cm 2 , the ablation rate is about 3 times, but the plume height and rising speed are about 1.5 times at most.

【0031】以上のアブレーション現象の挙動は被加工
材料によって少しずつ異なり、明確な茸雲状の噴煙が観
察されないといった様な変化はあり、特に定量的な値は
当然材料によって変わってくるが、上記は300mJ/
cm2 以下の一つの目安である。
The above-mentioned behavior of the ablation phenomenon slightly differs depending on the material to be processed, and there is a change such that a clear cloudy cloud-like plume is not observed. Especially, the quantitative value naturally changes depending on the material. Is 300 mJ /
It is one guideline of cm 2 or less.

【0032】すなわち、上記第1の発明において、エキ
シマレーザー光を照射するアブレーション加工部に臨ん
だ位置に前記アブレーションで生じたデブリスを吸引し
て除去する真空吸引装置を具備することにより、被加工
物の表面に当該デブリスが付着したり、後続のレーザー
パルスのエネルギーを減殺させることがない。
That is, in the above-mentioned first invention, by providing a vacuum suction device for sucking and removing the debris generated by the ablation at a position facing the ablation processing portion for irradiating the excimer laser beam, the workpiece is processed. The debris does not adhere to the surface of the laser and does not reduce the energy of the subsequent laser pulse.

【0033】また、上記第2の発明において、少なくと
も1つの管状ノズルを有し、前記アブレーションによる
プルームの速度が真空吸引の流速より遅くなる被加工物
上の位置に第1の発明の真空吸引装置を設置したことに
より、デブリスが効率よく除去される。
Further, in the above-mentioned second invention, the vacuum suction device of the first invention has at least one tubular nozzle, and is located at a position on the workpiece where the velocity of the plume due to the ablation becomes slower than the flow velocity of the vacuum suction. The debris is efficiently removed by installing the.

【0034】さらに、上記第3の発明において、アブレ
ーション加工部を囲む環状の吸引ノズルを有し、前記ア
ブレーションによるプルームの速度が真空吸引の流速よ
り遅くなる被加工物上の位置に第1の発明の真空吸引装
置を設置したことにより、デブリスがさらに効率よく除
去される。
Further, in the third invention, there is provided an annular suction nozzle surrounding an ablation portion, and the first invention is located at a position on the workpiece where the speed of the plume caused by the ablation is slower than the flow speed of vacuum suction. By installing the vacuum suction device, the debris can be removed more efficiently.

【0035】そして、上記第4の発明において、第1の
発明の前記真空吸引装置をエキシマレーザー光を透過す
る石英材よりなる入射窓と、被加工物のアブレーション
加工部の領域より略2mm以上広くかつ前記入射窓と対
向する出射口を有する底板と、排気系に接続する排気口
とから構成し、前記入射窓と前記底板との間の空間と前
記排気口の間で前記エキシマレーザー口の光路から外れ
た部分での流速が25m/s以上となるノズル状構造を
備えたものとし、前記底板を前記被加工物から略1mm
以下の間隔をもって設置したことにより、デブリスがさ
らに効率よく除去される。
In the fourth aspect of the invention, the vacuum suction device of the first aspect of the invention has an entrance window made of a quartz material that transmits excimer laser light and a region that is approximately 2 mm or more wider than the area of the ablation portion of the workpiece. And a bottom plate having an emission port facing the incident window and an exhaust port connected to an exhaust system, and an optical path of the excimer laser port between the exhaust port and the space between the incident window and the bottom plate. It is assumed that the bottom plate is provided with a nozzle-like structure having a flow velocity of 25 m / s or more at a portion deviated from
The debris can be removed more efficiently by installing the debris with the following intervals.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明によるアブレーションデブリス
除去装置の実施例につき、図面を参照して詳細に説明す
る。
Embodiments of the ablation debris removing device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0037】図1は本発明によるアブレーションデブリ
ス除去装置の第1実施例の構成を説明する模式図であっ
て、1は吸引ノズル、2は図示しない真空ポンプに連通
する排気部、3cは吸引バッファ空間、6は被加工物で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the structure of a first embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention, in which 1 is a suction nozzle, 2 is an exhaust unit communicating with a vacuum pump (not shown), and 3c is a suction buffer. Space, 6 is a workpiece.

【0038】この実施例は本発明の基本構成である一本
の吸引ノズル1を有する構成であり、これを被加工物の
加工領域に近接し、かつプルームの上昇速度が十分小さ
くなる位置に設置して矢印に示したようにデブリスAの
吸引を行う。
This embodiment has a structure having one suction nozzle 1 which is the basic structure of the present invention, and is installed at a position close to the processing region of the workpiece and the plume rising speed is sufficiently small. Then, the debris A is sucked as indicated by the arrow.

【0039】吸引ノズルの開口形状は円筒状、楕円状、
矩形状、あるいはスリット状等、被加工物の材料、エキ
シマレーザー光加工装置の構成、使用エネルギー等に応
じて適宜のものとする。
The opening shape of the suction nozzle is cylindrical, elliptical,
A rectangular shape, a slit shape, or the like may be appropriately selected depending on the material of the workpiece, the configuration of the excimer laser light processing apparatus, the energy used, and the like.

【0040】本実施例により、被加工物の表面に当該デ
ブリスが付着したり、後続のレーザーパルスのエネルギ
ーを減殺させることがないエキシマレーザー加工装置を
提供できる。
According to the present embodiment, it is possible to provide an excimer laser processing apparatus in which the debris does not adhere to the surface of the workpiece and the energy of the subsequent laser pulse is not reduced.

【0041】なお、この構成としたものを加工領域の周
りに複数個設置することによって吸引の効率を向上させ
ることができる。
The efficiency of suction can be improved by installing a plurality of the above-mentioned structures around the processing area.

【0042】図2は本発明によるアブレーションデブリ
ス除去装置の第2実施例の構成を説明する模式図であっ
て、図1と同一符号は同一機能部分に対応する。
FIG. 2 is a schematic view for explaining the configuration of the second embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same functional parts.

【0043】本実施例は、吸引ノズル1を被加工物の加
工領域を周回して包囲するごとく開口したスリット状と
した環状としたものである。それぞれの吸引バッファ空
間3aは連通させておくのが望ましく、排気部2は一箇
所としてもよい。
In this embodiment, the suction nozzle 1 has a slit-like annular shape that is opened so as to encircle and surround the processing region of the workpiece. It is desirable that the respective suction buffer spaces 3a be communicated with each other, and the exhaust part 2 may be provided at one place.

【0044】本実施例により、デブリスの除去効果が向
上し、被加工物の表面に当該デブリスが付着したり、後
続のレーザーパルスのエネルギーを減殺させることがな
いエキシマレーザー加工装置を提供できる。
According to the present embodiment, it is possible to provide an excimer laser processing apparatus in which the effect of removing debris is improved, the debris does not adhere to the surface of the workpiece, and the energy of the subsequent laser pulse is not reduced.

【0045】図3は本発明によるアブレーションデブリ
ス除去装置の第3実施例の構成を説明する模式図であっ
て、3a,3bは吸引容器を構成する側壁、4はエキシ
マレーザー光の入射窓、5は吸引容器を構成する底板、
5aはレーザー光照射用の開口、図1と同一符号は同一
機能部分に対応する。
FIG. 3 is a schematic view for explaining the structure of a third embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention. 3a and 3b are side walls forming a suction container, 4 is an entrance window for excimer laser light, and 5 is an entrance window. Is the bottom plate that constitutes the suction container,
Reference numeral 5a denotes an opening for laser light irradiation, and the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same functional portions.

【0046】同図はデブリスの吸引をさらに効率良く、
かつ完全にプルームを除去するためには吸引領域を略々
密閉するごとく囲む吸引容器構造としたものである。
The figure shows that debris suction can be performed more efficiently,
Further, in order to completely remove the plume, the suction container structure is formed so as to enclose the suction region in a substantially sealed manner.

【0047】すなわち、本実施例では、エキシマレーザ
ー光の入射窓3と被加工物6にレーザー光を照射するた
めの開口をもつ底部4および側壁3a,3bで吸引容器
を構成している。吸引バッファ空間3aは連通されてお
り、排気部2は一箇所としてもよい。
That is, in the present embodiment, the suction container is constituted by the entrance window 3 for the excimer laser light, the bottom 4 having the opening for irradiating the workpiece 6 with the laser light, and the side walls 3a, 3b. The suction buffer space 3a communicates with each other, and the exhaust unit 2 may be provided at one place.

【0048】底板5の開口5aはできるだけ小さくする
ことが望ましいが、アブレーション時のショックウエー
ブフロントの動きを妨げない様にする必要があるため、
被加工物6の加工領域の各縁から約2mm程度広い開口
とするのが好適である。側壁3a,3bもレーザー光の
照射を妨げないような形状とする。
It is desirable to make the opening 5a of the bottom plate 5 as small as possible, but it is necessary to prevent the movement of the shockwave front during ablation so that it is necessary.
It is preferable that the opening be widened by about 2 mm from each edge of the processing region of the workpiece 6. The side walls 3a and 3b are also shaped so as not to interfere with the irradiation of laser light.

【0049】また、入射窓4はエキシマレーザー光を透
過させる材料、例えば石英板で形成し、その設置高さも
ショックウエーブフロントの到達距離よりも高くとって
おくことが肝要である。
It is important that the entrance window 4 is made of a material that allows excimer laser light to pass therethrough, for example, a quartz plate, and its installation height is set higher than the reach distance of the shock wave front.

【0050】さらに、底板5はアブレーション加工を施
すすべき被加工物6にできるだけ密に接近させ、かつそ
の全体面積を大きくとることにより、吸引の効率をさら
に向上できる。
Further, the bottom plate 5 can be made as close as possible to the workpiece 6 to be ablated, and the overall area can be made large to further improve the suction efficiency.

【0051】これは、吸引容器内の圧力が低くなり、シ
ョックウエーブフロントの速度が上がるためと考えられ
る。ただし、吸引においてはエキシマレーザー光の光路
の気体の擾乱で屈折率の局所的な変動を起さない様な流
速、流線を考慮する必要がある。
It is considered that this is because the pressure in the suction container becomes low and the speed of the shockwave front increases. However, in suction, it is necessary to consider the flow velocity and streamline that do not cause local fluctuation of the refractive index due to gas disturbance in the optical path of the excimer laser light.

【0052】図4は本発明によるアブレーションデブリ
ス除去装置の第4実施例の構成を説明する模式図であっ
て、アブレーション加工装置に取り付けるためのより具
体的な構造を示し、吸引バッファ空間3cは連通して排
気部2に連絡し、13はアブレーションデブリス除去装
置、図3と同一符号は同一機能部分に対応する。
FIG. 4 is a schematic view for explaining the structure of the fourth embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention, showing a more specific structure for attaching to the ablation processing device, in which the suction buffer space 3c is in communication. Then, the exhaust unit 2 is connected to the exhaust unit 2, 13 is an ablation debris removing device, and the same reference numerals as those in FIG.

【0053】同図において、吸引容器3の高さは65m
m程度とし、この吸引容器3の底板5を被加工物の表面
上に1mmの間隙で設置する。
In the figure, the height of the suction container 3 is 65 m.
The bottom plate 5 of the suction container 3 is set on the surface of the workpiece with a gap of 1 mm.

【0054】エキシマレーザー光は入射窓4から入射
し、底板5の開口5aから被加工物に照射される。
The excimer laser light enters through the entrance window 4 and is applied to the workpiece through the opening 5a of the bottom plate 5.

【0055】アブレーションで生じたデブリスAは、矢
印に示したように吸引ノズル1を通して吸引バッファ空
間3cから排気部2に到り、図示しない真空ポンプで排
気される。
The debris A generated by ablation reaches the exhaust unit 2 from the suction buffer space 3c through the suction nozzle 1 as shown by the arrow, and is exhausted by a vacuum pump (not shown).

【0056】この構成のアブレーションデブリス除去装
置を用いたアブレーション加工装置でノボラック系樹脂
のアブレーション加工をおこなった結果、2kHzのレ
ーザー発振周波数に対し、吸引容器のない時と比較して
約1.5倍のアブレーションレートを得ることができ
た。さらに、レーザー照射部の縁の微小部分を除いてデ
ブリスを完全に除去することができた。
As a result of ablation processing of the novolac resin by the ablation processing device using the ablation debris removing device of this structure, the laser oscillation frequency of 2 kHz is about 1.5 times as high as that without the suction container. Was able to obtain the ablation rate of. Further, the debris could be completely removed except for a minute portion on the edge of the laser irradiation part.

【0057】このように構成したことにより、アブレー
ション加工装置の加工部に容易に設置することができ、
発生したデブリスを除去して高品質の加工を行うことが
可能となる。
With this configuration, it can be easily installed in the processing portion of the ablation processing device,
It is possible to remove the generated debris and perform high quality processing.

【0058】図5は図4に示したアブレーションデブリ
ス除去装置をアブレーション加工装置に装着して液晶表
示素子を構成するカラーフィルタ基板の加工に適用した
構成例の説明図であって、6’は被加工物であるカラー
フィルタ基板、7はカラーフィルタ層、7aはカラーフ
ィルタ層に形成された不要な凸部、8はカラーフィルタ
基板6’に移動テーブル、9はエキシマレーザー、10
はエキシマレーザー光、11は均一化照明光学系、12
は照射レーザー光、14は誘電体多層マスク、18は結
像光学系である。
FIG. 5 is an explanatory view of a structural example in which the ablation debris removing device shown in FIG. 4 is attached to an ablation processing device and applied to the processing of a color filter substrate which constitutes a liquid crystal display element. A color filter substrate which is a work, 7 is a color filter layer, 7a is an unnecessary convex portion formed on the color filter layer, 8 is a moving table on the color filter substrate 6 ', 9 is an excimer laser,
Is an excimer laser beam, 11 is a uniformized illumination optical system, 12
Is an irradiation laser beam, 14 is a dielectric multilayer mask, and 18 is an image forming optical system.

【0059】同図において、エキシマレーザー9は波長
248nmのレーザー光10を発振し、インテグレータ
ーを含む均一化照明光学系11により、カラーフィルタ
基板6’のカラーフィルタ層7の表面にある凸部7aの
除去領域をカバーする開口を形成したエキシマ用誘電体
多層膜マスク14上に2×50mm2 のスリット状のマ
スクパターンの照明を行う。
In the figure, an excimer laser 9 oscillates a laser beam 10 having a wavelength of 248 nm, and a homogenizing illumination optical system 11 including an integrator is used to form the convex portion 7a on the surface of the color filter layer 7 of the color filter substrate 6 '. Illumination of a 2 × 50 mm 2 slit-shaped mask pattern is performed on the excimer dielectric multilayer film mask 14 having an opening covering the removal region.

【0060】このマスクパターンを1:1の結像光学系
18でカラーフィルタ層7の表面に結像する。結像レン
ズのワーキングディスタンスは70mmで、この間に図
4に断面を示すような高さが65mmの吸引容器に組み
込んだアブレーションデブリス除去装置131mmの間
隙で設置した。
This mask pattern is imaged on the surface of the color filter layer 7 by the 1: 1 imaging optical system 18. The working distance of the imaging lens was 70 mm, and the ablation debris removing device 131 mm was installed between the working distance and the suction container having a height of 65 mm as shown in FIG.

【0061】デブリスの吸引は60リットル/分の排気
能力を持つドライ真空ポンプを用いる。エキシマレーザ
ー光の入射エネルギー密度300mJ/cm2 である。
For debris suction, a dry vacuum pump having an exhaust capacity of 60 l / min is used. The incident energy density of the excimer laser light is 300 mJ / cm 2 .

【0062】このように構成したアブレーション加工装
置により、カラーフィルタ基板のカラーフィルタ層に形
成された不要な凸部7aは除去されて平坦化されると共
に、加工により生じたデブリスがカラーフィルタ層に残
留することがなく、高品質のカラーフィルタ基板を得る
ことができた。
By the ablation processing apparatus having the above-described structure, unnecessary convex portions 7a formed on the color filter layer of the color filter substrate are removed and flattened, and debris generated by the processing remains on the color filter layer. It was possible to obtain a high quality color filter substrate.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い繰り返し周波数で発振する高速のエキシマレーザー
光を利用したアブレーション加工において発生したデブ
リスを、高速かつ高能率で除去することが可能となり、
加工の高速化とクリーン化を実現できる。
As described above, according to the present invention,
Debris generated during ablation processing using high-speed excimer laser light that oscillates at a high repetition frequency can be removed at high speed and with high efficiency.
Achieves faster processing and cleaner processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるアブレーションデブリス除去装置
の第1実施例の構成を説明する模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a first embodiment of an ablation debris removing device according to the present invention.

【図2】本発明によるアブレーションデブリス除去装置
の第2実施例の構成を説明する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of a second embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention.

【図3】本発明によるアブレーションデブリス除去装置
の第3実施例の構成を説明する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of a third embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention.

【図4】本発明によるアブレーションデブリス除去装置
の第4実施例の構成を説明する模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of a fourth embodiment of the ablation debris removing device according to the present invention.

【図5】図4に示したアブレーションデブリス除去装置
をアブレーション加工装置に装着して液晶表示素子を構
成するカラーフィルタ基板の加工に適用した構成例の説
明図である。
5 is an explanatory diagram of a configuration example in which the ablation debris removing device shown in FIG. 4 is attached to an ablation processing device and applied to processing of a color filter substrate that constitutes a liquid crystal display element.

【図6】エキシマレーザー光のパルスにディレイ同期し
た色素レーザー(パルス幅約5ns)によるアブレーシ
ョン現象のシャドウグラフを模式的に示すアブレーショ
ン現象の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an ablation phenomenon schematically showing a shadow graph of an ablation phenomenon by a dye laser (pulse width of about 5 ns) delay-synchronized with a pulse of excimer laser light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸引ノズル 2 排気部 3 吸引容器 3a,3b 吸引容器の側壁 4 レーザー光の入射窓 5 吸引容器の底板 6 表面加工物 6’ カラーフィルタ基板 7 カラーフィルタ層 7a 凸部 8 移動テーブル 9 エキシマレーザー 10 エキシマレーザー光 11 均一化照明光学系 12 照射レーザー光 14 誘電体多層マスク 18 結像光学系。 1 Suction Nozzle 2 Exhaust Portion 3 Suction Containers 3a, 3b Side Wall of Suction Container 4 Laser Light Incident Window 5 Suction Container Bottom Plate 6 Surface Workpiece 6'Color Filter Substrate 7 Color Filter Layer 7a Convex Section 8 Moving Table 9 Excimer Laser 10 Excimer laser light 11 Uniform illumination optical system 12 Irradiation laser light 14 Dielectric multilayer mask 18 Imaging optical system.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エキシマレーザー光を照射するアブレーシ
ョン加工部に臨んだ位置に真空吸引装置を具備し、前記
アブレーションで生じたデブリスを吸引して除去するこ
とを特徴とするアブレーションデブリス除去装置。
1. An ablation debris removing device, comprising a vacuum suction device at a position facing an ablation processing part for irradiating an excimer laser beam, and removing and removing debris generated by the ablation.
【請求項2】請求項1において、前記真空吸引装置が、
少なくとも1つの管状ノズルを有し、前記アブレーショ
ンによるプルームの速度が真空吸引の流速より遅くなる
被加工物上の位置に設置してなることを特徴とするアブ
レーションデブリス除去装置。
2. The vacuum suction device according to claim 1,
An ablation debris removing device having at least one tubular nozzle, the ablation debris removing device being installed at a position on a workpiece where a velocity of a plume caused by the ablation is lower than a flow rate of vacuum suction.
【請求項3】請求項1において、前記真空吸引装置が、
アブレーション加工部を囲む環状の吸引ノズルを有し、
前記アブレーションによるプルームの速度が真空吸引の
流速より遅くなる被加工物上の位置に設置してなること
を特徴とするアブレーションデブリス除去装置。
3. The vacuum suction device according to claim 1,
Having an annular suction nozzle surrounding the ablation part,
An ablation debris removing device, characterized in that it is installed at a position on a workpiece where a plume velocity due to the ablation becomes slower than a vacuum suction flow velocity.
【請求項4】請求項1において、前記真空吸引装置が、
エキシマレーザー光を透過する石英材よりなる入射窓
と、被加工物のアブレーション加工部の領域より略2m
m以上広くかつ前記入射窓と対向する出射口を有する底
板と、排気系に接続する排気口と、前記入射窓と前記底
板との間の空間と前記排気口の間で前記エキシマレーザ
ー口の光路から外れた部分での流速が25m/s以上と
なるノズル状構造を備え、前記底板を前記被加工物から
略1mm以下の間隔をもって設置してなることを特徴と
するアブレーションデブリス除去装置。
4. The vacuum suction device according to claim 1,
An entrance window made of a quartz material that transmits excimer laser light, and approximately 2 m from the area of the ablation processing part of the workpiece.
A bottom plate having an emission port wider than m and facing the incident window, an exhaust port connected to an exhaust system, an optical path of the excimer laser port between the exhaust port and the space between the incident window and the bottom plate. An ablation debris removing device comprising a nozzle-like structure having a flow velocity of 25 m / s or more in a portion deviated from the above, and the bottom plate is installed at a distance of approximately 1 mm or less from the workpiece.
JP7128167A 1995-05-26 1995-05-26 Ablation debris removing device Pending JPH08318390A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7128167A JPH08318390A (en) 1995-05-26 1995-05-26 Ablation debris removing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7128167A JPH08318390A (en) 1995-05-26 1995-05-26 Ablation debris removing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08318390A true JPH08318390A (en) 1996-12-03

Family

ID=14978060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7128167A Pending JPH08318390A (en) 1995-05-26 1995-05-26 Ablation debris removing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08318390A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0882582A1 (en) * 1997-06-03 1998-12-09 Gerber Systems Corporation A lithographic printing plate and method for manufacturing the same technical field
EP1084831A2 (en) * 1999-09-14 2001-03-21 CreoScitex Corporation Ltd. Apparatus for collecting residual materials dispersed during imaging of flexographic printing plates
JP2003225943A (en) * 2002-01-16 2003-08-12 Xerox Corp Feature forming method
JP2009525183A (en) * 2006-02-02 2009-07-09 エグシル テクノロジー リミテッド Laser processing apparatus and method comprising a vacuum evacuation system and at least a first containment zone to contain a deposit of released hazardous material
JP2010069537A (en) * 2009-11-11 2010-04-02 Sony Corp Method of manufacturing substrate having transparent electrically conductive film, laser patterning apparatus, and patterning method
US7893386B2 (en) 2003-11-14 2011-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining and methods of same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0882582A1 (en) * 1997-06-03 1998-12-09 Gerber Systems Corporation A lithographic printing plate and method for manufacturing the same technical field
US5934197A (en) * 1997-06-03 1999-08-10 Gerber Systems Corporation Lithographic printing plate and method for manufacturing the same
EP1084831A2 (en) * 1999-09-14 2001-03-21 CreoScitex Corporation Ltd. Apparatus for collecting residual materials dispersed during imaging of flexographic printing plates
EP1084831A3 (en) * 1999-09-14 2002-04-10 CreoScitex Corporation Ltd. Apparatus for collecting residual materials dispersed during imaging of flexographic printing plates
JP2003225943A (en) * 2002-01-16 2003-08-12 Xerox Corp Feature forming method
US7893386B2 (en) 2003-11-14 2011-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining and methods of same
JP2009525183A (en) * 2006-02-02 2009-07-09 エグシル テクノロジー リミテッド Laser processing apparatus and method comprising a vacuum evacuation system and at least a first containment zone to contain a deposit of released hazardous material
JP2010069537A (en) * 2009-11-11 2010-04-02 Sony Corp Method of manufacturing substrate having transparent electrically conductive film, laser patterning apparatus, and patterning method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5165203B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method
TWI336277B (en) Laser processing device, laser processing head and laser processing method
TWI426964B (en) Organic EL display cleaning device, organic EL display manufacturing device, organic EL display and organic EL mask cleaning method
KR970005523B1 (en) Defect correcting method for display device
JPH08318390A (en) Ablation debris removing device
TWI612389B (en) Method and apparatus for processing a substrate
JP2002015970A (en) Method and device for exposure
KR20080075613A (en) Treatment method of processing residue and origination gas by laser processing and treatment apparatus
JP2003245791A (en) Laser beam machining device and laser beam machining method
JP2784224B2 (en) Method and apparatus for removing coating film from drum end
JPH0919787A (en) Working method of non-metallic material and its device
KR102579196B1 (en) Removal of photomask pellicle adhesive residue
JPH116086A (en) Device for removing unnecessary stuff on surface using laser beam
JP2003245791A5 (en)
JP3082013B2 (en) Laser processing method and apparatus
JP4292389B2 (en) Foreign matter removal method and foreign matter removal device
JP2000061414A (en) Washing device and method
JP2000126704A (en) Method and apparatus for cleaning optical element
JP3869358B2 (en) Film removing apparatus and film removing method
JP3106040B2 (en) Dry cleaning system for substrate surface
JP2005088023A (en) Machining method for transparent body
JP2002248589A (en) Laser beam method
JP2001300450A (en) Method and apparatus for cleaning for reticule, and method for producing reticule
JPH0890273A (en) Device and method for laser beam machining
JPH1126409A (en) Cleaning device