JPS61199596A - Micro-shape processing method and mask for micro-shape processing - Google Patents

Micro-shape processing method and mask for micro-shape processing

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JPS61199596A
JPS61199596A JP60038930A JP3893085A JPS61199596A JP S61199596 A JPS61199596 A JP S61199596A JP 60038930 A JP60038930 A JP 60038930A JP 3893085 A JP3893085 A JP 3893085A JP S61199596 A JPS61199596 A JP S61199596A
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JP
Japan
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mask
etching
laser
laser beam
micro
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JP60038930A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Koyabu
小藪 国夫
Junji Watanabe
純二 渡辺
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To process a hardly processable material to a fine shape with good accuracy and high efficiency by irradiating laser light on a work installed in an etchant through a mask having through-parts to allow the passage of the laser light and shielding parts which shield the laser light. CONSTITUTION:The work 5 is fixed onto a table 15 in an etching vessel 7 contg. the etching soln. and the etching soln. is put therein until the surface of the work is immersed therein. A pump 10 is then operated to feed forcibly the etching soln. to the inside of the vessel 7 and to circulate the etching soln. between a storage tank 6 and the vessel 7 to that always the fresh etching soln. flows to the surface of the work 5. The laser light is radiated from a laser oscillator 1 in this state and the height of the table 15 is adjusted so as to focus the laser atop the work 5 while a television monitor 4 is observed. An X-Y stage 14 is further driven in an X or Y direction according to the shape pattern to form desired bored holes atop the work 5.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分計〉 難加工材料をマイクロ形状に加工するマイクロ形状加工
法及びこれに使用する加工用マスクに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application> The present invention relates to a micro-shape processing method for processing difficult-to-process materials into micro-shapes, and a processing mask used therein.

〈従来の技術〉 従来より、セラミックスなどの材料に対するマイクロ形
状加工技術としてレーザエツチング法がある。
<Prior Art> Laser etching has conventionally been used as a micro-shape processing technology for materials such as ceramics.

とのレーザエツチング法は、エツチング液中に設置した
セラミックスなどの被加工物の表面に、簡単な光学系で
小さく絞ったレーザ光を走査することにより、レーザ光
照射部分の被加工物の温度が上昇してエツチングが促進
されることを利用したものである。
The laser etching method uses a simple optical system to scan a narrowly focused laser beam onto the surface of a workpiece such as ceramics placed in an etching solution, thereby increasing the temperature of the workpiece in the area irradiated with the laser beam. This method takes advantage of the fact that etching is promoted by increasing the temperature.

第11図はレーザエツチングを実行するための装置の一
例を示す断面図である。     ・この装置は、レー
ザ光学系と、エツチング液循環系と、加工物走査系とか
らなっている。
FIG. 11 is a sectional view showing an example of an apparatus for performing laser etching. - This device consists of a laser optical system, an etching liquid circulation system, and a workpiece scanning system.

レーザ光学系は、レーザ発振器1と、レーザ発振器lか
ら放射されたレーザ光を被加工凸レンズ(II光レンズ
)3とからなる光学手段と、テレビモニター4とから成
っており、テレビモニター4は半透明鏡2.凸レンズ3
を介して、セラミック基板表面に集光されるレーザ光の
焦点合せと、加工の位置決め監視に利用される。
The laser optical system consists of an optical means consisting of a laser oscillator 1, a convex lens to be processed (II optical lens) 3 that transmits the laser light emitted from the laser oscillator 1, and a television monitor 4. Transparent mirror 2. convex lens 3
It is used to focus the laser beam focused on the ceramic substrate surface and to monitor the positioning of the processing.

エツチング液循環系は、エツチング液貯蔵槽6と、被加
工物5を固定し、エツチング加工する容器7と、貯蔵槽
6およびエツチング加工容N7間を接続するエツチング
液送入管8aと送出管8bと、送入管8aに配設され貯
蔵槽6のエツチング液9をエツチング加工客語7内へ圧
送するポンプ10とから成っている。さらに、貯蔵槽6
からエツチング加工容器7ヘエツチング液を送入する管
8aと送出する管8b間に、分岐管11が配設され、送
入管8aと分岐管11には、それぞれバリアプル弁12
.13が配置されており、エツチング加工容器7へ送り
込まれるエツチング液の流量をコントロールできる構成
になって加工物走査系は、エツチング加工容器7の底面
に配置され、当該容器7を互いに異なるX、Y方向に走
査駆動するXYステージ14で構成されており、エツチ
ング容器内に支持した被加工物5に対し、レーザ光を走
査できるようになっている。
The etching liquid circulation system includes an etching liquid storage tank 6, a container 7 in which the workpiece 5 is fixed and etched, and an etching liquid inlet pipe 8a and a delivery pipe 8b that connect the storage tank 6 and the etching processing volume N7. and a pump 10 which is disposed in the feed pipe 8a and pumps the etching liquid 9 from the storage tank 6 into the etching processing material 7. Furthermore, storage tank 6
A branch pipe 11 is disposed between a pipe 8a for feeding the etching liquid into the etching processing container 7 and a pipe 8b for sending it out.The feed pipe 8a and the branch pipe 11 each have a barrier pull valve 12.
.. The workpiece scanning system is arranged at the bottom of the etching processing container 7, and is configured to control the flow rate of the etching liquid sent into the etching processing container 7. It is composed of an XY stage 14 which is scan-driven in the directions, and is capable of scanning a workpiece 5 supported in an etching container with a laser beam.

この装置によって、被加工物5の表面に、目的とする形
状の穿孔を形成するには、■先ずエツチング液を入れた
エツチング加工客語7内のテーブル15上に被加工物5
を固定し、その表面が浸漬される程度までエツチング液
を入れる。■ついで、ポンプ10を作動し、エツチング
容l#7内へエツチング液を圧送し、被加工物5表面を
常に新しいエツチング液が流れるように貯蔵槽6とエツ
チング容#H7間を循環させる。■この状態において、
レーザ発振器1からレーザ光を放射し、被加工物5の上
面に焦点を結ぶようにテレビモニター4を看視しながら
、テーブル15の高さを調節する。さらに、所望の形状
にしたがった穿孔を形成するには、形状パターンにした
がってXYステージ14をX又はY方向に駆動すること
によって、被加工物5の上面に、所望の穿孔を形成する
ことができる。本装置によるとレーザ光照射により被加
工物5上面から発生する気泡は、基板表面を流れる循環
エツチング液により、速かに除去され、同時にレーザ光
から受ける熱を奪って基板温度を一定に保つので、形成
された穿孔は精確に加工される。
In order to form a hole in the desired shape on the surface of the workpiece 5 using this device, first, place the workpiece 5 on the table 15 in the etching machine 7 containing an etching solution.
, and pour in the etching solution until the surface is immersed. (2) Next, the pump 10 is operated to pump the etching liquid into the etching volume #H7, and the etching liquid is circulated between the storage tank 6 and the etching volume #H7 so that new etching liquid always flows over the surface of the workpiece 5. ■In this state,
A laser beam is emitted from a laser oscillator 1, and the height of a table 15 is adjusted while watching a television monitor 4 so that the laser beam is focused on the upper surface of a workpiece 5. Furthermore, in order to form a perforation according to a desired shape, the desired perforation can be formed in the upper surface of the workpiece 5 by driving the XY stage 14 in the X or Y direction according to the shape pattern. . According to this device, bubbles generated from the upper surface of the workpiece 5 due to laser beam irradiation are quickly removed by the circulating etching liquid flowing over the substrate surface, and at the same time, the heat received from the laser beam is taken away to keep the substrate temperature constant. , the formed perforations are precisely machined.

以上のようなレーザエツチング法の加工速度および加工
される溝の幅の大きさや深さは、レーザ光のパワーに依
存し、レーザ光のパワーが増大するとともに加工速度や
加工寸法も大きくなる。
In the laser etching method described above, the processing speed and the width and depth of the groove to be processed depend on the power of the laser beam, and as the power of the laser beam increases, the processing speed and the processing dimensions also increase.

の形状加工を行う場合にレーザ光のパワーを下してしま
うという問題があった。
There was a problem in that the power of the laser beam was lowered when processing the shape.

上記問題点に鑑み、本発明は、セラミックスや硬い金属
などの難加工材料を、微細形状に精度よく、シかも能率
よく加工することを目的とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to process difficult-to-process materials such as ceramics and hard metals into fine shapes with high accuracy and efficiency.

く問題点を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明の構成は、所定のパターンに
形成されレーザ光を通過させる通光部とレーザ光を遮断
する遮光部とを有するマスクを介してエツチング剤中に
設置した被加工物に前記レーザ光を照射し、前記通光部
のパターンに対応した形状にエツチングを行うことを特
徴とする。
Means for Solving the Problems〉 The structure of the present invention for achieving the above-mentioned object is to provide a mask that is formed in a predetermined pattern and has a light transmitting part that allows the laser light to pass through and a light shielding part that blocks the laser light. The method is characterized in that a workpiece placed in an etching agent is irradiated with the laser beam and etched into a shape corresponding to the pattern of the light passing portion.

また、このマイクロ形状加工法に使用され好適なマスク
の一構成は、所定のパターンに形成されレーザ光を通過
させる通光部と、チタン酸ジルコン酸鉛よりなりレーザ
光を遮断する遮光部とを有することを特徴とする。
Further, one configuration of a mask suitable for use in this micro-shape processing method includes a light transmitting part formed in a predetermined pattern and allowing laser light to pass through, and a light blocking part made of lead zirconate titanate and blocking the laser light. It is characterized by having.

このように本発明は、上述のようなマイクロ形状加TF
f471々ちmいスフ”J−17)h÷Jψヮーあるい
はQスイッチのような高密度のレーザ光を照射してマイ
ク四形状エツチングできるようにしたものである。よっ
て本発明にかかる加工法は、レーザエツチングを基本と
する加工技術であり、所定のパターンを有するマスクを
介して被加工材料上にレーザ光を走査するか、あるいは
大口径レーザ光を照射することによって、被加工材料に
所望の形状を高精度にしかも能率よく加工する技術であ
るということが言える。
In this way, the present invention provides a micro-shaped TF as described above.
It is possible to irradiate a high-density laser beam such as f471chimiisufu"J-17)h÷Jψwa or Q switch to etching the four shapes of the microphone. Therefore, the processing method according to the present invention is as follows. , is a processing technology based on laser etching, which scans the workpiece material with a laser beam through a mask with a predetermined pattern, or irradiates it with a large-diameter laser beam to create the desired pattern on the workpiece material. It can be said that this is a technology that processes shapes with high precision and efficiency.

このような本発明にかかるマイクロ形状加工法における
技術的ポイントは下記の条件を満足するようなマスクの
製作にある。
The technical point of the micro-shape processing method according to the present invention is to manufacture a mask that satisfies the following conditions.

■ レーザ光の照射を受けても加工されないマスクであ
ること ■ マスク材料に高精度で良好なパターンに形成される
通光部が加工できること。
■ The mask must not be processed even when irradiated with laser light.■ The mask material must be able to be machined with light transmitting parts that are formed in a good pattern with high precision.

■ 通光部のパターン以外のところはレーザ光を透過さ
せないこと。
■ Do not allow laser light to pass through any area other than the pattern of the light transmitting part.

本発明者らは、゛上記マスクの材料についてではアルミ
ナ(Al□0.)とチタン酸ジルコン酸鉛(以下PZT
と略称する)が、有望であることをつきとめた。
The present inventors discovered that ``As for the materials of the above-mentioned mask, alumina (Al□0.) and lead zirconate titanate (hereinafter PZT) were used.
) was found to be promising.

アルミナは、レーザエツチングによって加工されないた
め、アルミナ製のマスクは何回でも繰返し使用できると
いう利点を有する。
Since alumina is not processed by laser etching, a mask made of alumina has the advantage that it can be used repeatedly.

ところがアルミナ材はレーザエツチングでは加工できな
いためアルミナ材へのマスクのパターンの加工は通常の
レーザ加工で行わなければならず、形成されたパターン
の輪郭4<荒く、また微細なパターンの形成が難かしい
という欠点がある。さらに、アルミナ材はレーザ光のパ
ワーが大きすぎるとこのレーザ光を遮断しきれず透過さ
せてしまうという問題もある。しかし、このようなアル
ミナ材で比較的大きいパターンの通光部を形成したマス
クは、レーザ光のパワーをあまり必要としない場合には
適用可能であり、この場合には高能率にレーザエツチン
グ加工をすることができる。
However, since alumina material cannot be processed by laser etching, the pattern of the mask on alumina material must be processed by normal laser processing, and the contour of the formed pattern is rough (4), and it is difficult to form a fine pattern. There is a drawback. Furthermore, the alumina material has the problem that if the power of the laser beam is too large, the alumina material cannot completely block the laser beam and allows it to pass through. However, such a mask with a relatively large pattern of light transmitting parts made of alumina material can be used in cases where much laser light power is not required, and in this case, it is possible to perform laser etching processing with high efficiency. can do.

一方、PZTは、レーザエツチングにおいて大パワーの
Qスイッチレーザ光を用いると極めてシャープな形状に
加工されるが、CWレーザ光では非常に加工し難いとい
う性質を有する。したがって、PZT製のマスクは、大
パワーのCWレーザ光によってもエツチング加工されな
いという特性をもつ。また、本発明方法においては、レ
ーザ光を走査するだけでよいので、Qスイッチレーザ光
も使用することができ種々の加工形状に対応することが
できる。
On the other hand, PZT can be processed into an extremely sharp shape using a high-power Q-switched laser beam in laser etching, but it has a property that it is extremely difficult to process using a CW laser beam. Therefore, a mask made of PZT has a characteristic that it is not etched even by a high power CW laser beam. Further, in the method of the present invention, since it is only necessary to scan the laser beam, a Q-switch laser beam can also be used, and various shapes can be processed.

さらに研究を重ねた結果、マイクロ形状加工用マスクの
遮光部の材料として、クロムなどの高融点でかつ反射率
の大きい金属膜も用いる乙とができることを知見した。
As a result of further research, it was discovered that a metal film such as chromium, which has a high melting point and high reflectance, can also be used as a material for the light-shielding part of a mask for micro-shape processing.

この材料を用いたマスクの詳細は、以下に述べろ実施例
3で説明するのでここでは省略する。
The details of the mask using this material will be described below in Example 3, and will therefore be omitted here.

このように上記条件を満足するような材料で製造された
マイクロ形状加工用マスクを用いることにより、本発明
にかかるマイクロ形状加工法は実行される。なお、上述
のマイクロ形状加工用マスクは、後に実施例でも述べる
ように、ガラス等の透明体を用いて補強あるいは保護し
て用いてもよい。
The micro-shape processing method according to the present invention is carried out by using a mask for micro-shape processing made of a material that satisfies the above conditions. Note that the above-described mask for micro-shape processing may be reinforced or protected using a transparent material such as glass, as will be described later in Examples.

第1図は本発明方法の実施の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of implementation of the method of the present invention.

この図面に示す装置は従来の技術の項で説明したものと
同一のものであるので、同一部分には同一番号を付して
重複する説明は省略する。
Since the apparatus shown in this drawing is the same as that described in the section of the prior art, the same parts are given the same numbers and redundant explanation will be omitted.

本発明にかかるマスク20は、第1図に示すように被加
工物5との間にスペーサ21を挿入して被加工物5と非
接触としてもよいし、被加工物5と完全に接触させてし
まってもよい。
The mask 20 according to the present invention may be placed in a non-contact manner with the workpiece 5 by inserting a spacer 21 between it and the workpiece 5 as shown in FIG. 1, or may be in complete contact with the workpiece 5. You can leave it behind.

本発明にかかるマイクロ形状加工法におけるレーザ光の
照射方法としては二つ考えられる。第1の方法は、小さ
く絞ったレーザ光を走査する方法、第二の方法は、大口
径のレーザ光を照射する方法である。
There are two possible laser beam irradiation methods in the micro-shape processing method according to the present invention. The first method is to scan with a narrowly focused laser beam, and the second method is to irradiate with a large-diameter laser beam.

第2図は第1の方法を概念的に示す説明図である。同図
に示すように、小さく絞られたレーザ光30は、遮光部
20aと十字形に形成された通光部20bとからなるマ
スク20の通光部20bの周辺部分を含むようにつまり
図面中矢印で示されるように走査される。
FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing the first method. As shown in the figure, the narrowed laser beam 30 is focused so as to include the peripheral part of the light transmitting part 20b of the mask 20, which is composed of a light shielding part 20a and a cross-shaped light transmitting part 20b. It is scanned as indicated by the arrow.

これにより被加工物5は通光部20bのパターンと同形
状に加工される。
Thereby, the workpiece 5 is processed into the same shape as the pattern of the light passing portion 20b.

このようなレーザ光30を走査するには、第1図に示し
た装置を用いた場合にはテーブル15上に設置した被加
工物5およびマスク20を移動することにより行えるが
、レーザ光30自体を光学的に走査することもできる。
Scanning with such a laser beam 30 can be done by moving the workpiece 5 and the mask 20 placed on the table 15 when using the apparatus shown in FIG. It is also possible to scan optically.

第3図は、第2の方法の一例を概念的に示す説明図であ
る。同図に示すようにレーザ発振wr1より照射される
レーザ光30は、ビームエクスパンダ31を用いて大口
径のレーザ光30とされた後反射ミラー32(あるいは
プリズム)などによりマスク20を介して被加工物5に
照射される。
FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing an example of the second method. As shown in the figure, the laser beam 30 emitted from the laser oscillation wr1 is converted into a large-diameter laser beam 30 using a beam expander 31, and then is reflected by a reflective mirror 32 (or prism) through a mask 20. The workpiece 5 is irradiated.

第4図に示すように焦点をはずすことによっても簡単に
得ることができる。
It can also be easily obtained by removing the focus as shown in FIG.

本発明方法に用いられるレーザ光としては、Qスイッチ
レーザ光およびCWレーザ光の両者を用いることができ
る。レーザ光としてQスイッチレーザ光あるいはCWレ
ーザ光を採用した場合には、後の実施例にも示すように
加工状態に差異ができる。よって本発明方法は、両方の
レーザ光を使いわけることにより種々の加工ができると
いう利点を有する。
As the laser light used in the method of the present invention, both Q-switched laser light and CW laser light can be used. When a Q-switched laser beam or a CW laser beam is used as the laser beam, there will be a difference in the processing state, as will be shown in later embodiments. Therefore, the method of the present invention has the advantage that various types of processing can be performed by selectively using both laser beams.

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

く実 施 例〉 実施例1 第11図に示した装置を用いてPZT製のマイクロ形状
加工用マスクを製作した。
Examples Example 1 A mask for micro-shape processing made of PZT was manufactured using the apparatus shown in FIG.

同装置のテーブル15上にPZT基板を固定した後、x
Yステージ14を操作することによりPZT基板上にレ
ーザ光を走査して、−辺が40.m、60−.80声、
 100.m、 ljO,cm。
After fixing the PZT substrate on the table 15 of the same device, x
By operating the Y stage 14, a laser beam is scanned on the PZT substrate, and the − side is 40. m, 60-. 80 voices,
100. m, ljO, cm.

1504.200M、3004,400pm、600−
の正方形パターン、および他の幾何学的な種々のパター
ン形状の通光部を形成した。このときのレーザ光の照射
条件としては、パワー12W (CWレーザ光相当)の
11&Qスイツチレーザ光を用いて2ydminの速度
で走査した。また、エツチング液としては、20重量%
のKOH水溶液を用いた。
1504.200M, 3004,400pm, 600-
The light transmitting portions were formed in a square pattern, and in various other geometric pattern shapes. The laser beam irradiation conditions at this time were scanning at a speed of 2 ydmin using an 11&Q switch laser beam with a power of 12 W (equivalent to CW laser beam). In addition, as an etching solution, 20% by weight
An aqueous KOH solution was used.

このようにして形成したマスクの加工面の表面を表す顕
微鏡写真を第5図に示す。同図に示すように、マスクの
表面と加工された通光部の側壁とはほぼ直交してするど
い角を形成しており、正方形のパターンの角部も理想的
な直角を形成している。
FIG. 5 shows a micrograph showing the processed surface of the mask thus formed. As shown in the figure, the surface of the mask and the processed side wall of the light transmitting section are almost perpendicular to each other, forming a sharp angle, and the corners of the square pattern also form an ideal right angle.

以上のようにして形成されたマスクは、本発明にかかる
マイクロ形状加工用マスクとして用いて非常に良好なも
のである。
The mask formed as described above is very suitable for use as a mask for micro-shape processing according to the present invention.

実施例2 第6図に示すように石英ガラス板aQc上にPZT基板
を耐熱接着剤であるセラマボンド(商品名)を用いて固
定した後、実施例1と同様に操作して通光部30bを形
成した。
Example 2 After fixing a PZT substrate onto a quartz glass plate aQc using Ceramabond (trade name), a heat-resistant adhesive, as shown in FIG. Formed.

このようにして得られたマスク30は、実施例1のもの
と同様に、非常に理想的に加工された通光部30bを有
しており、さらに、石英ガラス板30cが付着されてい
るため強度も増強されて取扱い易くなっている。
The thus obtained mask 30 has a very ideally processed light transmitting part 30b, similar to that of Example 1, and also has a quartz glass plate 30c attached. It also has increased strength and is easier to handle.

実施例3 第7図に、本実施例のマスクの断面図を示す。Example 3 FIG. 7 shows a cross-sectional view of the mask of this example.

このマスク30を製作するには、まず石英ガラス板30
c上に蒸着法で形成されたクロムの金属膜をフォトエツ
チングにより加工して通光部33bとする。次いでこの
金属膜で形成された遮光部33aを保護するためにアル
2 f (Al2O,)膜を化学蒸着法(CVD)によ
り形成する。
To manufacture this mask 30, first, a quartz glass plate 30 is
A chromium metal film formed by vapor deposition on c is processed by photoetching to form a light passing portion 33b. Next, an Al 2 f (Al 2 O,) film is formed by chemical vapor deposition (CVD) to protect the light shielding portion 33 a formed of this metal film.

このようにして得られたマスクは、本発明にかかるマイ
クロ形状加工法で用いて良好なものである。
The mask thus obtained is suitable for use in the micro-shape processing method according to the present invention.

実施例4 実施例1で得られたマスクを用いて第1図に示す装置に
より本発明方法にかかるマイクロ形状加工法を実施した
Example 4 Using the mask obtained in Example 1, a micro-shape processing method according to the method of the present invention was carried out using the apparatus shown in FIG.

被加工物としてAIOTiCセラミックス板を用いて出
力6WのCWレーザ光を第2図に示すように走査した。
An AIOTiC ceramic plate was used as a workpiece, and a CW laser beam with an output of 6 W was scanned as shown in FIG.

なお、エツチング剤としてはKOH水溶液を使用した。Note that a KOH aqueous solution was used as the etching agent.

第8図は、上述のようにして加工した被加工物の加工表
面を表す顕微鏡写真である。この図面に示すようにこの
被加工物にはマスクの通光部パターンが忠実に再現され
ている。
FIG. 8 is a micrograph showing the processed surface of the workpiece processed as described above. As shown in this drawing, the pattern of the light passing portion of the mask is faithfully reproduced on this workpiece.

また、加工されたパターン形状の中央部はミテ、く加工
されている。
Furthermore, the center portion of the processed pattern shape is processed to have a depth.

なお加工時間は従来に在べて大幅に短縮されている。Additionally, processing time has been significantly reduced compared to conventional methods.

実施例5 実施例1と同じ要領で製作した他のマスクを用いて、第
1図に示す装置により、Al2O,−先相当)のQスイ
ッチレーザ光を走査して加工した。エツチング剤はKO
H水溶液である。
Example 5 Using another mask manufactured in the same manner as in Example 1, processing was performed by scanning with a Q-switched laser beam of Al2O (corresponding to the tip) using the apparatus shown in FIG. Etching agent is KO
It is an H aqueous solution.

本実施例の被加工物の加工表面を表す顕微鏡写真を第9
図に示す。この図面に示すように、本実施例においても
マスクの通光部のパターンが忠実に再現されている。ま
た、本実施例て′は、Qスイッチレーザ光を用いたので
、加工されたパターンの側壁が急峻に立ちシャプな形状
が得られている。
The 9th photomicrograph showing the machined surface of the workpiece in this example is
As shown in the figure. As shown in this drawing, the pattern of the light transmitting portion of the mask is faithfully reproduced in this example as well. Further, in this embodiment, since Q-switched laser light was used, the side walls of the processed pattern stood steeply and a sharp shape was obtained.

なお、加工時間は従来に比べて大幅に短縮されている。Furthermore, the processing time is significantly reduced compared to the conventional method.

実施例6 一辺が60−の正方形の通光部を有するマスクを用いて
A 1203T i Cセラ°ミックス板を同様に加工
した。ここでは、実施例5で用いたQスイッチレーザ光
および2〜4WのCWレーザ光を用いて、加工状態の比
較を行った。
Example 6 An A 1203T i C ceramic plate was processed in the same manner using a mask having a square light transmitting portion with sides of 60 mm. Here, processing conditions were compared using the Q-switched laser beam used in Example 5 and the CW laser beam of 2 to 4 W.

このようにして得られた被加工物の表面状態を表す顕微
鏡写真を第10図に示す。同図に示すように、CWレー
ザ光による加工ノfターンは、全体的に加工深さが浅く
中央がへこんだすり林状になっている。一方、Qスイッ
チレーザ光によると、正方形全体がほぼ同一の深さに加
工されている。このような加工特性を利用すれば、種々
の加工を自由にすることができる。
A microscopic photograph showing the surface condition of the workpiece thus obtained is shown in FIG. As shown in the figure, the f-turn processed by the CW laser beam has a shallow processing depth as a whole and has a forest-like shape with a depression in the center. On the other hand, according to the Q-switched laser beam, the entire square is processed to approximately the same depth. By utilizing such processing characteristics, various processing can be performed freely.

また、第10図によればQスイッチレーザ光あるいはC
Wレー斗光どちらかを用いてもマスクの通光部のパター
ン形状を正確にしかも一定に再現できることがわかる。
Also, according to FIG. 10, Q-switched laser light or C
It can be seen that the pattern shape of the light-transmitting portion of the mask can be accurately and uniformly reproduced using either W-ray beam.

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明しtコように、本発
明にかかるマイクロ形状加工法ζこよれば、マイクロ形
状加工用マスクを用し)て大パワーのレーザ光を照射す
ることにより難加工材料への微細形状のレーザエツチン
グが高精度・高能率にできる。
<Effects of the Invention> As described above in detail with Examples, the micro-shape processing method according to the present invention uses a mask for micro-shape processing) to irradiate a high-power laser beam. By doing so, laser etching of fine shapes on difficult-to-process materials can be performed with high accuracy and high efficiency.

また、上記マイクロ形状加工用マスクの材料にチタン酸
ジルコン酸鉛を用いると、微細形状に形成される通光部
を高精度に加工することができ、しかも、製作されたマ
スクはマイクロ形状加工法に繰り返し使用でき、しかも
良好な加工物を得ることができるものである。
In addition, if lead zirconate titanate is used as the material for the above-mentioned mask for micro-shape processing, it is possible to process the light transmitting part formed in a micro-shape with high precision, and the fabricated mask can be manufactured using the micro-shape processing method. It can be used repeatedly and can produce good quality workpieces.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明にかかるマイクロ形状加工法の実施の
一例を表す説明図、第2図、第3図、第4図は、本発明
方法におけるレーザ光の照射の例を概念的に表す説明図
、第5図は、本発明の実施例にかかるマイクロ形状加工
用マスクの加工面の表面を表す顕微鏡写真、第6図は、
他の実施例にかかるマイクロ形状加工用マスクの断面図
、第7図は、本発明にかかるマイクロ形状加工法に使用
するマスクの一例の断面図、第8図、第9図、第10図
は、本発明の実施例により加工された被加工物の加工表
面を表す顕微鏡写真、第11図は、従来技術にかかるレ
ーザエツチングを実施する装置を表す説明図である。 図面中、 1はレーザ発振晋、 5は被加工物、 7はエツチング加工容器、 20はマスク、 20aは遮光部、 20bは通光部、 30はレーザ光である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the implementation of the micro-shape processing method according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 conceptually represent examples of laser light irradiation in the method of the present invention. The explanatory diagram, FIG. 5, is a microscopic photograph showing the surface of the processed surface of the mask for micro-shape processing according to the embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a mask for micro-shape processing according to another embodiment, and FIG. 8, FIG. 9, and FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an apparatus for performing laser etching according to the prior art. In the drawings, 1 is a laser oscillation unit, 5 is a workpiece, 7 is an etching processing container, 20 is a mask, 20a is a light shielding part, 20b is a light transmitting part, and 30 is a laser beam.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)所定のパターンに形成されレーザ光を通過させる通
光部とレーザ光を遮断する遮光部とを有するマスクを介
してエッチング剤中に設置した被加工物に前記レーザ光
を照射し、前記通光部のパターンに対応した形状にエッ
チングを行うことを特徴とするマイクロ形状加工法。 2)所定のパターンに形成されレーザ光を通過させる通
光部と、チタン酸ジルコン酸鉛よりなりレーザ光を遮断
する遮光部とを有することを特徴とするマイクロ形状加
工用マスク。
[Scope of Claims] 1) The laser beam is applied to a workpiece placed in an etching agent through a mask formed in a predetermined pattern and having a light transmitting portion that allows the laser beam to pass through and a light shielding portion that blocks the laser beam. A micro-shape processing method characterized by etching a shape corresponding to the pattern of the light-transmitting part by irradiating the light-transmitting part. 2) A mask for micro-shape processing, characterized by having a light transmitting part formed in a predetermined pattern and allowing laser light to pass therethrough, and a light shielding part made of lead zirconate titanate and blocking the laser light.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058105A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-10 Carl Zeiss Smt Ag Device and method for processing optical elements by means of laser ablation

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