JPH1117246A - アルカリハライド結晶材料の加工方法 - Google Patents

アルカリハライド結晶材料の加工方法

Info

Publication number
JPH1117246A
JPH1117246A JP9163146A JP16314697A JPH1117246A JP H1117246 A JPH1117246 A JP H1117246A JP 9163146 A JP9163146 A JP 9163146A JP 16314697 A JP16314697 A JP 16314697A JP H1117246 A JPH1117246 A JP H1117246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkali halide
crystal material
processing
light
halide crystal
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.)
Granted
Application number
JP9163146A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3386694B2 (ja
Inventor
Takanori Kato
隆典 加藤
Nobuhei Chiyou
延平 張
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.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries 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 Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP16314697A priority Critical patent/JP3386694B2/ja
Publication of JPH1117246A publication Critical patent/JPH1117246A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3386694B2 publication Critical patent/JP3386694B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルカリハライド結晶材料の微細加工に適し
た加工方法を提供する。 【解決手段】 少なくともX線領域の連続な波長分布を
有する放射光を実質的に透過させる領域と、実質的に透
過させない領域が画定されたマスクを、アルカリハライ
ド結晶材料の表面の前方に配置する。このマスクを通し
て、アルカリハライド結晶材料に放射光を照射して該ア
ルカリハライド結晶材料を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリハライド
結晶材料の微細加工に関する。
【0002】アルカリハライド結晶材料は、極端紫外領
域まで透明であるため、レーザ光で加工することが困難
である。アルカリハライド結晶材料を用いたマイクロマ
シンの製作のために、この結晶材料を微細加工する技術
が望まれている。
【0003】
【従来の技術】超短パルスレーザを用いたアブレーショ
ンにより、NaCl結晶材料を加工する技術が報告され
ている(S.クーパー、M.ストゥク、マイクロエレク
トロニクス エンジニアリング9(1989)475〜
480頁)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】レーザで加工する場合
には、集光光学系によりレーザビームを局部に集光する
ため、レーザビームの側面が円錐形状になる。加工され
た凹部の側面はこの円錐形状にほぼ沿うため、高いアス
ペクト比を得ることは困難である。ここで、アスペクト
比とは、実際に加工されたパターンの最小幅に対する凹
部の深さもしくは凸部の高さの比をいう。
【0005】また、レーザによる加工では、レーザビー
ムの非均一性と干渉性により、加工された表面は不均一
なものになる。さらに、レーザビームを一点に集光する
ため、大面積の加工には適さない。
【0006】本発明の目的は、アルカリハライド結晶材
料の微細加工に適した加工方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、少なくともX線領域の連続な波長分布を有する放射
光の照射によってアルカリハライド結晶材料を加工する
方法であって、前記放射光を実質的に透過させる領域
と、実質的に透過させない領域が画定されたマスクを、
アルカリハライド結晶材料の表面の前方に配置する工程
と、前記マスクを通して、前記アルカリハライド結晶材
料に前記放射光を照射して該アルカリハライド結晶材料
を加工する工程とを有するアルカリハライド結晶材料の
加工方法が提供される。
【0008】アルカリハライド結晶材料に、少なくとも
X線領域の連続な波長分布を有する放射光を照射する
と、照射された領域がエッチングされ穴が開く。マスク
に、放射光を透過させる領域と透過させない領域をパタ
ーニングしておくことにより、アルカリハライド結晶材
料を微細加工することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明の実施例
によるアルカリハライド結晶材料の加工方法を説明す
る。光学材料であるNaCl等のアルカリハライド結晶
材料は、近赤外から紫外域の光をほとんど吸収しない
が、X線領域で大きな光吸収を示す。シンクロトロン放
射光(SR光)のスペクトルは、X線領域に連続な波長
分布を示す。このため、SR光を用いてアルカリハライ
ド結晶材料を加工することが可能と思われる。以下、S
R光を用いてアルカリハライド結晶材料を加工する実施
例について説明する。
【0010】図1(A)は、実施例によるアルカリハラ
イド結晶材料加工時の放射光、マスク及び加工対象物の
相対位置関係を示す斜視図である。シンクロトロンに蓄
積された電子の軌道1から光軸5に沿ってSR光2が放
射される。光軸5に沿った光源からの距離Lの位置にア
ルカリハライド結晶材料からなる加工対象物4が配置さ
れている。加工対象物4の前方には、間隔Gだけ離れて
マスク3が配置されている。電子軌道1、加工対象物4
及びマスク3は同一の真空容器内に配置されている。
【0011】マスク3には、SR光を実質的に透過させ
る領域と透過させない領域とが画定されている。なお、
実質的に透過させる領域とは、加工対象物を加工するの
に十分な強さのSR光を透過させる領域を意味し、実質
的に透過させない領域とは、その領域をSR光が透過し
ないか、または透過したとしても透過光が加工対象物を
加工しない程度の強さまで弱められるような領域を意味
する。
【0012】本実施例で使用したマスクは、厚さ10〜
500μmの銅板に複数本のスリットが平行に配置され
たもの、及び正方形の貫通穴が行列状に規則的に配置さ
れたものである。なお、銅以外の金属を用いてもよい。
【0013】SR光2は、マスク3を介して加工対象物
4の表面に照射される。加工対象物4の表面でSR光に
よるアブレーションが生じ、SR光が照射された部分が
剥離される。マスク3に微細なパターンを形成しておく
ことにより、加工対象物4の表面を微細に加工すること
ができる。
【0014】図1(B)は、アルカリハライド結晶材料
加工装置の加工部の断面図を示す。真空容器20内に試
料保持台14が配置されている。試料保持台14の試料
保持面に加工対象物4が保持されている。マスク3が、
マスク保持手段17により加工対象物4の前面に配置さ
れている。加工時には、図の左方からマスク3を通して
加工対象物4の表面にSR光2を照射する。
【0015】試料保持台14は、例えばセラミックで形
成され、内部にヒータ8が埋め込まれている。ヒータ8
のリード線が、真空容器20の壁に取り付けられたコネ
クタ21の容器内側の端子に接続されている。コネクタ
21の容器外側の端子が、電源7に接続されており、電
源7からヒータ8に電流が供給される。ヒータ8に電流
を流すことにより、加工対象物4を加熱することができ
る。
【0016】試料保持台14の試料保持面に熱電対23
が取り付けられている。熱電対23のリード線は、リー
ド線取出口22を通して真空容器20の外部に導出さ
れ、温度制御装置9に接続されている。リード線取出口
22は、例えばハンダ付けにより気密性が保たれてい
る。温度制御装置9は、試料保持面の温度が所望の温度
になるように、電源7を制御しヒータ8を流れる電流を
調節する。
【0017】図1(C)は、試料保持台の他の構成例を
示す。試料保持台15の内部にガス流路16が形成され
ている。ガス流路16に所望の温度のガスを流してガス
と加工対象物4との熱交換を行わせ、加工対象物を所望
の温度に維持することができる。
【0018】次に、図1に示す加工装置でアルカリハラ
イド結晶材料の微細加工を行った結果について説明す
る。赤外領域からX線領域までの連続した波長分布を持
つSR光を用い、(100)面が表出した厚さ1mmの
シート状のNaCl板を加工した。加工対象物4と光源
との距離Lは3mである。
【0019】表面を研磨したNaCl板を試料保持台に
保持する。微細パターンが形成されたマスク3を加工対
象物4の前方に約0.5mmの間隔をおいて配置する。
マスク3及び加工対象物4を配置した後、真空容器内を
7×10-7Paになるまで排気する。その後、NaCl
板を加熱し温度を500℃に維持する。SR光を加工対
象物4に照射する。SR光の光子密度は、加工対象物表
面において3〜9×1015フォトン/s・mm2 、照射
時間は1時間である。
【0020】幅100μmのスリットを有するマスクを
用い、上記条件で加工を行ったところ、表面に対してほ
ぼ垂直に切り立った側壁を有するアスペクト比約10の
スリット状の穴を形成することができた。
【0021】図2は、最小線幅約100μmの格子状パ
ターンのマスクを用いて貫通孔を形成したNaCl板の
走査電子顕微鏡写真をスケッチした図である。貫通孔3
0の側面31はNaCl板の表面に対してほぼ垂直に切
り立ち、格子状に残されたNaCl部分32の線幅は、
厚さ方向に関してほぼ一定になっている。この場合、N
aCl板の表面における最小線幅に対する厚さの比(ア
スペクト比)は約10になる。
【0022】図3は、NaCl板のエッチング速度を基
板温度の関数として示す。横軸は基板温度を単位℃で表
し、縦軸はエッチング速度を単位μm/100mA・分
で表す。なお、実験に用いたシンクロトロンにおいてN
aCl板の表面における光子密度は、図1の電子軌道1
を流れる電流1mA当たり3×1013フォトン/s・m
A・mm2 である。電子軌道1を流れる電流を100m
A〜300mAの範囲で変化させてエッチングを行っ
た。エッチング速度は、他の実験から電子軌道1を流れ
る電流にほぼ比例することが分かっている。図3の縦軸
は、電子軌道1を流れる電流100mAあたりのエッチ
ング速度であることを表している。
【0023】図3から、ある程度の速さでエッチングを
行うためには、基板温度の好適な範囲が300℃以上で
あることが分かる。また、基板温度を800℃以上とす
ると、真空雰囲気中においてNaCl結晶が粉末状にな
ってしまうため、基板温度を800℃以下とすることが
好ましい。
【0024】また、基板温度300℃のとき、光子密度
を3×1015フォトン/s・mm2とすると、エッチン
グ速度が約0.2μm/分になる。マイクロマシン用の
加工を現実性のある時間内に行うためには、光子密度を
3×1015フォトン/s・mm2 以上とすることが好ま
しい。
【0025】上記実施例では、NaCl結晶材料をエッ
チングする場合を説明したが、他のアルカリハライド結
晶材料を加工することも可能であろう。(100)面が
表出したLiF結晶材料をエッチングしたところ、光子
密度6〜9×1015フォトン/s・mm2 、基板温度5
00℃の条件でエッチング速度が約0.6μm/分であ
った。
【0026】上記実施例では、SR光を用いて加工する
場合を示したが、その他X線領域に連続した波長分布を
有する放射光を用いても、同様の加工が可能であろう。
【0027】SR光は、その光軸に垂直な断面において
水平方向に長い形状を有する。例えば、本実施例で使用
したシンクロトロンでは、光源から3mの位置における
ビームサイズは、縦方向が約3mm、横方向が約30m
mである。このため、横方向に比較的広い範囲を同時に
加工することができる。縦方向に広い範囲を加工するた
めには、加工対象物4とマスク3を同時に縦方向(図1
のZ方向)に移動すればよい。
【0028】図4は、加工対象物4とマスク3のZ方向
移動機構を示す。試料保持台14は、その試料保持面が
SR光2の光軸(Y方向)に対してほぼ垂直になるよう
に駆動機構10に取り付けられている。試料保持台14
の試料保持面に加工対象物4が取り付けられており、加
工対象物4の表面から間隔Gを隔ててマクス3が取り付
けられている。
【0029】駆動機構10には、ハンドル11、12及
び13が取り付けられている。ハンドル11を回転すれ
ば、試料保持台14が図の上下方向(Z方向)に移動す
る。ハンドル11をステッピングモータで回転すること
により、ステージを所望の一定速度でZ方向に移動する
ことができる。
【0030】また、ハンドル12、13を回転すれば、
試料保持台14はそれぞれ紙面に垂直な方向(X方向)
及びY方向に移動する。ハンドル12、13により試料
保持台14のX及びY方向の位置を微調整することがで
きる。
【0031】SR光2を加工対象物4に照射しつつステ
ッピングモータでハンドル11を回転させると、加工対
象物4がZ方向に移動し、比較的大きな面積を容易に加
工することができる。
【0032】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放射光を用いてアルカリハライド結晶材料を微細加工す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によりアルカリハライド結晶材
料を加工する時の、放射光、マスク及び加工対象物の配
置を示す斜視図、及び加工装置の加工部の断面図であ
る。
【図2】本発明の実施例による方法で加工したNaCl
板の走査電子顕微鏡写真をスケッチした図である。
【図3】NaCl結晶材料のエッチング速度を基板温度
の関数として示すグラフである。
【図4】加工対象物を移動させる駆動機構の側面図であ
る。
【符号の説明】
1 電子軌道 2 SR光 3 マスク 4 加工対象物 5 光軸 7 電源 8 ヒータ 9 温度制御装置 10 駆動機構 11、12、13 ハンドル 14、15 試料保持台 16 ガス流路 17 マスク保持手段 20 真空容器 21 コネクタ 22 リード線取出口 23 熱電対

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともX線領域の連続な波長分布を
    有する放射光の照射によってアルカリハライド結晶材料
    を加工する方法であって、 前記放射光を実質的に透過させる領域と、実質的に透過
    させない領域が画定されたマスクを、アルカリハライド
    結晶材料の表面の前方に配置する工程と、 前記マスクを通して、前記アルカリハライド結晶材料に
    前記放射光を照射して該アルカリハライド結晶材料を加
    工する工程とを有するアルカリハライド結晶材料の加工
    方法。
  2. 【請求項2】 前記放射光がシンクロトロン放射光であ
    る請求項1に記載のアルカリハライド結晶材料の加工方
    法。
  3. 【請求項3】 前記加工する工程の前に、さらに、前記
    アルカリハライド結晶材料を加熱する工程を含み、前記
    加工する工程において、前記アルカリハライド結晶材料
    よりも高い温度に維持した状態で該アルカリハライド結
    晶材料に前記放射光を照射する請求項1または2に記載
    のアルカリハライド結晶材料の加工方法。
  4. 【請求項4】 前記アルカリハライド結晶材料がNaC
    lであり、前記加熱する工程において前記アルカリハラ
    イド結晶材料を300〜800℃の範囲まで加熱する請
    求項3に記載のアルカリハライド結晶材料の加工方法。
  5. 【請求項5】 前記アルカリハライド結晶材料の表面に
    おける前記放射光のフォトン密度が3×1013フォトン
    /s・mm2 以上である請求項1〜4のいずれかに記載
    のアルカリハライド結晶材料の加工方法。
JP16314697A 1997-06-19 1997-06-19 アルカリハライド結晶材料の加工方法 Expired - Fee Related JP3386694B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16314697A JP3386694B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 アルカリハライド結晶材料の加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16314697A JP3386694B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 アルカリハライド結晶材料の加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1117246A true JPH1117246A (ja) 1999-01-22
JP3386694B2 JP3386694B2 (ja) 2003-03-17

Family

ID=15768099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16314697A Expired - Fee Related JP3386694B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 アルカリハライド結晶材料の加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3386694B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3386694B2 (ja) 2003-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4180654B2 (ja) ステップアンドリピート露光の方法および装置
US20130209731A1 (en) Method and devices for creating a multiplicity of holes in workpieces
JP4643889B2 (ja) レーザ加工システム及び方法
US5367143A (en) Apparatus and method for multi-beam drilling
US5466908A (en) Method and apparatus for cutting patterns of printed wiring boards and method and apparatus for cleaning printed wiring boards
US7217448B2 (en) Glass structure and method for producing the same
US20200215633A1 (en) Solder paste laser induced forward transfer device and method
KR20010095011A (ko) 마이크로 캐비티 홀의 배열을 만들기 위해 레이저 펄스를사용하는 장치 및 방법
KR20050047103A (ko) 다양한 조사 패턴을 포함하는 원 샷 반도체 가공 시스템 및방법
US5730924A (en) Micromachining of polytetrafluoroethylene using radiation
JP2004042140A (ja) 薄膜除去方法及び装置
GB2070327A (en) Method and apparatus for annealing semiconductors
CN115835936A (zh) 用于封装制造的激光烧蚀系统
GB2286787A (en) Selective machining by dual wavelength laser
JP2011177781A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
US5048163A (en) System for processing semiconductor materials
JPH1117246A (ja) アルカリハライド結晶材料の加工方法
KR102507019B1 (ko) 레이저 가공 및 에칭 장치 및 방법
JP3940217B2 (ja) レーザドリル装置及びレーザ穴あけ加工方法
JP2008036687A (ja) 表面加工方法
US6583380B2 (en) Device and method for marking copper-clad laminates
JP2023529317A (ja) 高分解能ソルダリング
JP2922136B2 (ja) Tfe系ポリマーの微細加工方法
EP0441905B1 (en) Method and apparatus for processing materials
EP1110661A2 (en) Laser working apparatus, laser working method, method for producing ink jet recording head utilizing such laser working apparatus or method, and ink jet recording head formed by such producing method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021217

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees