JPS63273806A - レ−ザ加工用対物レンズ - Google Patents

レ−ザ加工用対物レンズ

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Publication number
JPS63273806A
JPS63273806A JP62108674A JP10867487A JPS63273806A JP S63273806 A JPS63273806 A JP S63273806A JP 62108674 A JP62108674 A JP 62108674A JP 10867487 A JP10867487 A JP 10867487A JP S63273806 A JPS63273806 A JP S63273806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
group lens
light source
radius
curvature
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
JP62108674A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisato Shinohara
篠原　久人
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.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication of JPS63273806A publication Critical patent/JPS63273806A/ja
Priority to US07/395,153 priority patent/US4964704A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/08—Anamorphotic objectives

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、ディスプレイ装置等に用いられる
薄膜デバイスのレーザ加工に使用される対物レンズに関
するものである。
〔従来の技術〕
レーザ光を用いて薄膜等の被加工面に対して直接加工を
行う光加工方法には、レーザ光を被加工面に導く光学系
の光路中に所定のパターンが形成されたマスクを設け、
前記マスクを通過した後の前記レーザ光を結像光学系を
用いて前記被加工面上に前記マスクに形成されたパター
ンを結像させ、前記パターンに従った開溝を形成する方
法とスポ・７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
開講を形成せんとする方法とがある。
前者のマスクを用いる光加工方法に使用される光学系は
マスクを通過したレーザビームが加工に必要なエネルギ
ーを均一に持つようにするためのものであり、通常は球
面レンズが光学系に用いられている。
また後者のスポット状のレーザを照射する光加工方法に
使用される光学系も、被加工面上に集光されたレーザビ
ームが加工に必要とされる加工線幅とエネルギー密度を
持つようにするためのものであり、この場合にも球面レ
ンズが光学系に用いられている。また使用されるレーザ
光の波長によっては、顕微鏡対物レンズなどが用いられ
ている。
これら両者の場合における光学系に使用される加工用レ
ンズは、必要とするレンズの開口数を小さな収差で得る
ために屈折率の異なる球面レンズを複数枚用いている。
一方上記の加工方法の他にレーザビームを光学系を用い
て直線状に集光することにより、所望の線巾を持つ直線
状に薄膜等の被加工物を加工する方法がある。この場合
の光学系には、従来レーザ光の入射側が凸面で出射側が
平面若しくは大洲側の凸面の曲率半径より大きな曲率半
径の凸面を有するレンズが単レンズで用いられている。
これはこの様な経状のレンズにより集光させたレーザ光
は収差による影響が最も小さいからである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら以上の様な所望の線巾を持つ直線状に薄膜
等の被加工物を加工するレーザ加工装置においても開口
数の大きなレンズを望んだ場合には収差が大きくなって
しまうという問題が生じていた。
本発明は、所望の線巾を持つ直線状に薄膜等の被加工物
を加工するレーザ加工装置に使用する開口数の大きな、
かつ収差の小さい対物レンズを得ることを目的に成され
たものである。
Ｃ問題を解決しようとする為の手段〕 上記の目的を達成するため、第１群レンズ、第２群レン
ズ及び第３群レンズの各々が光源側に凸面レンズを有し
、焦点側に光源側の凸面の曲率半径より大きな曲率半径
の凹面を有する円筒状レンズから成るレーザ加工用対物
レンズにおいて第３群レンズの光源側の凸面の曲率半径
が第２群レンズにおける光源側の凸面の曲率半径より小
さいことを特徴とするレーザ加工用対物レンズ。即ち、
複数の円筒状レンズを組み合わせることにより、円筒状
レンズを単レンズとして用いたよりも収差の少ない、開
口数の大きなレンズを得たものである。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
〔実施例〕
第１図に本発明のレーザ加工用対物レンズの１実施例を
示す。
レンズ１．２及び３は各々第１群レンズ、第２群レンズ
及び第３群レンズを表し、各レンズは合成石英製シリン
ドリカルレンズであり、各レンズにはレンズの長辺が４
４０　ｔｍのものを用いた。
図中ｒ１、ｒ３、ｒ、はレンズの入射側曲率半径をｒ２
、ｒ４、ｒ６はレンズの出射側曲率半径を表す。またｄ
、　、ｄ２、ｄ、は各レンズの厚さを、１．．１２は各
レンズ間の間隔を表す。
また４はレーザ光を示す。
第１表に本実施例で使用した各レンズの曲率半径、厚さ
及び間隔を示す。
レンズの配置は次の様に行った。第１群レンズの出射面
と第１群レンズ単体で使用した時の焦点との間に第２群
レンズを置き第２群レンズの出射面と第１群レンズ及び
第２群レンズを組み合わせて第１群及び第２群レンズを
１つのレンズと見なした場合の、そのレンズの焦点との
間に第３群レンズを置いた。
またそれぞれのレンズの厚みも入射高の最大値より決定
した。レンズとレンズとの間隔、ｔ、及びｔ２はレンズ
を組み合わせて使用した時の焦点距離を考慮すると小さ
いことが望ましい。
上記の様なレンズ構成を持つ対物レンズに０．４ｍｒａ
ｄ　、λ＝２４８　ｔｍのエキシマレーザ光をビームエ
クスパウダーにて４０Ｏｎ＋Ｘｌ（１ｍの平行光にして
入射させ、焦点面において断面が４００ｔｓＸ２０μｍ
の線状のレーザ光を得た。
得られたレーザ光の球面収差を第２図に示す。
開口数が０．００１８である収差の小さな対物レンズが
得られた。
〔比較例〕
比較例として、開口数がＯ，ＯＯ］、８の下記に示すシ
リンドリカルレンズを単レンズで使用した場合の球面収
差を第３図に示す。
以上の結果より本発明の対物レンズの方が収差が小さい
ことがわかる。
〔発明の効果〕
本発明のレーザ加工用対物レンズは円筒状のレンズを複
数枚組み合わせることにより実施例及び比較例からも明
らかなように開口数を大きくしても極めて球面収差を小
さくさせることができる。
このことにより、直線状のレーザビームの回りに像のぼ
けた部分が生じなくなるために加工に必要なエネルギー
を被加工物の所定の場所に集中させることができ、被加
工物に対する加工精度を良くすることができたのである
。
またこのことにより開口数の大きなレンズをレーザ加工
装置に使用することができるため装置の縮小化が可能で
あった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のレンズ系の１実施例の断面図。 第２図は本発明の実施例の球面収差図。 第３図は比較例の球面収差図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、第１群レンズ、第２群レンズ及び第３群レンズの各
    々が光源側に凸面レンズを有し、焦点側に光源側の凸面
    の曲率半径より大きな曲率半径の凹面を有する円筒状レ
    ンズから成るレーザ加工用対物レンズにおいて第３群レ
    ンズの光源側の凸面の曲率半径が第２群レンズにおける
    光源側の凸面の曲率半径より小さいことを特徴とするレ
    ーザ加工用対物レンズ。
JP62108674A 1987-05-01 1987-05-01 レ−ザ加工用対物レンズ Pending JPS63273806A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62108674A JPS63273806A (ja) 1987-05-01 1987-05-01 レ−ザ加工用対物レンズ
US07/395,153 US4964704A (en) 1987-05-01 1989-08-17 Optical system for use of a laser processing machine

Applications Claiming Priority (1)

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JP62108674A JPS63273806A (ja) 1987-05-01 1987-05-01 レ−ザ加工用対物レンズ

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JPS63273806A true JPS63273806A (ja) 1988-11-10

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ID=14490796

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JP62108674A Pending JPS63273806A (ja) 1987-05-01 1987-05-01 レ−ザ加工用対物レンズ

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Also Published As

Publication number Publication date
US4964704A (en) 1990-10-23

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