JPS6380987A - レーザビーム照射装置 - Google Patents
レーザビーム照射装置Info
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- JPS6380987A JPS6380987A JP61226450A JP22645086A JPS6380987A JP S6380987 A JPS6380987 A JP S6380987A JP 61226450 A JP61226450 A JP 61226450A JP 22645086 A JP22645086 A JP 22645086A JP S6380987 A JPS6380987 A JP S6380987A
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- Laser Beam Processing (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。
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〕
本発明は大面積表面を有した太陽電池等をレーザにより
加工する加工装置に関するものである。
加工する加工装置に関するものである。
従来太陽電池等をレーザ加工する場合、第２図に示す様
な装置によりガルバノメ〜り（３）とミラーα争とから
成るＹスキャナー（６）のミラーα濁の角度を変化させ
ることによって被加工物上のビームの位置を変えていた
。その際、Ｙスキャナー（６）のミラーＱ３）の角度の
変化に伴ってミラーＱ３１と被加工物上のビーム照射点
との間の距離も変化する。その変化が被加工物（８）上
でのビーム形状を変え、更にはレーザビームのパワー密
度をも変えてしまい、その結果として被加工面に加工さ
れている部分と加工されていない部分ができてしまって
おり安定した加工が行えなかった。
な装置によりガルバノメ〜り（３）とミラーα争とから
成るＹスキャナー（６）のミラーα濁の角度を変化させ
ることによって被加工物上のビームの位置を変えていた
。その際、Ｙスキャナー（６）のミラーＱ３）の角度の
変化に伴ってミラーＱ３１と被加工物上のビーム照射点
との間の距離も変化する。その変化が被加工物（８）上
でのビーム形状を変え、更にはレーザビームのパワー密
度をも変えてしまい、その結果として被加工面に加工さ
れている部分と加工されていない部分ができてしまって
おり安定した加工が行えなかった。
このため従来よりミラーの角度の変化に伴うレーザビー
ムのパワー密度の変化をなくすことを目的として被加工
物（８）とミラーα濁との距離を、ミラーの角度変化が
ビームのパワー密度に影ツしない程度まで大きくするこ
とが行われていた。
ムのパワー密度の変化をなくすことを目的として被加工
物（８）とミラーα濁との距離を、ミラーの角度変化が
ビームのパワー密度に影ツしない程度まで大きくするこ
とが行われていた。
しかしながら、被加工’！ｙＪ（８１とミラーα美との
距離を大きくした場合、ミラー０争の角度変化に対する
被加工物（８）上のビーム照射点の位置変化が大きくな
ってしまい、このためミラー０ｊの角度と被加工物（８
）上のビーム照射点の位置との関係を精度良く制御する
ためには、高度の技術が必要とされていた。また更に被
加工物（８）とミラー０■との距離が大きい場合には装
置全体としても大きなものになってしまっていた。
距離を大きくした場合、ミラー０争の角度変化に対する
被加工物（８）上のビーム照射点の位置変化が大きくな
ってしまい、このためミラー０ｊの角度と被加工物（８
）上のビーム照射点の位置との関係を精度良く制御する
ためには、高度の技術が必要とされていた。また更に被
加工物（８）とミラー０■との距離が大きい場合には装
置全体としても大きなものになってしまっていた。
従って、本発明はレーザ加工時に被加工物上でのレーザ
ビームのパワー密度を一定に保つようにし、被加工面に
安定した加工を行い、かつ装置全体を小型化することを
目的とするものである。
ビームのパワー密度を一定に保つようにし、被加工面に
安定した加工を行い、かつ装置全体を小型化することを
目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はレーザ光源及びガルバノメータに取りつけたミ
ラーよりなるレーザ加工装置において、被加工物上の位
置に応じたパワー密度となるようフィルターの透過率を
調整し得る可変式フィルターにレーザ光を透過させるこ
とにより被加工物上の位置に応じたパワー密度となるよ
う可変式フィルターの透過率とミラーの位置とを同期さ
せることにより被加工物上での照射レーザ光のパワー密
度を一定に保たせることを特徴としたレーザ加工装置で
ある。
ラーよりなるレーザ加工装置において、被加工物上の位
置に応じたパワー密度となるようフィルターの透過率を
調整し得る可変式フィルターにレーザ光を透過させるこ
とにより被加工物上の位置に応じたパワー密度となるよ
う可変式フィルターの透過率とミラーの位置とを同期さ
せることにより被加工物上での照射レーザ光のパワー密
度を一定に保たせることを特徴としたレーザ加工装置で
ある。
即ち、可変フィルターにより透過率を連続的に変化させ
ると共に被加工物上のビーム位置に応じたフィルターの
透過率とミラーの位置とをマイクロコンピュータにより
同期させることにより被加工物上での照射レーザ光のパ
ワー密度を一定に保たせることを要旨としたものである
。
ると共に被加工物上のビーム位置に応じたフィルターの
透過率とミラーの位置とをマイクロコンピュータにより
同期させることにより被加工物上での照射レーザ光のパ
ワー密度を一定に保たせることを要旨としたものである
。
以下実施例により本発明のレーザ加工装置を詳細に説明
する。
する。
第１図に本発明の１実施例を示す。
レーザ加工装置はレーザ光源（１）、ビーム整型部（２
）、可変式ＮＤフィルター００、ガルバノメータＱ４１
とミラー（４）とから成るＸスキャナーａ″９、ガルバ
ノメータ（３）とミラーα濁とから成るＹスキャナー（
６）、ガルバノメータ（３）αａと可変式ＮＤフィルタ
ーＱａｌとを連動させて制御させるためのマイクロコン
ピュータ（社）より構成されている。レーザ光源（１）
を出たレーザ光は、ビーム整型部（２）によって所定の
形状に調整された後、可変式ＮＤフィルター００によっ
て、−定のパワー密度に調整される。またビーム整型部
（２）は無くてもかまわない。次ぎにパワー密度を調整
されたレーザ光はガルバノメータα０とミラー（４）と
から構成されるスキャナーであるＸスキャナー（５）及
びガルバノメータ（３）とミラー（２）とから構成され
るＹスキャナー（６）により被加工物上での位置を与え
られた後被加工物に達する。
）、可変式ＮＤフィルター００、ガルバノメータＱ４１
とミラー（４）とから成るＸスキャナーａ″９、ガルバ
ノメータ（３）とミラーα濁とから成るＹスキャナー（
６）、ガルバノメータ（３）αａと可変式ＮＤフィルタ
ーＱａｌとを連動させて制御させるためのマイクロコン
ピュータ（社）より構成されている。レーザ光源（１）
を出たレーザ光は、ビーム整型部（２）によって所定の
形状に調整された後、可変式ＮＤフィルター００によっ
て、−定のパワー密度に調整される。またビーム整型部
（２）は無くてもかまわない。次ぎにパワー密度を調整
されたレーザ光はガルバノメータα０とミラー（４）と
から構成されるスキャナーであるＸスキャナー（５）及
びガルバノメータ（３）とミラー（２）とから構成され
るＹスキャナー（６）により被加工物上での位置を与え
られた後被加工物に達する。
レーザ光源（１）には１．０６＃ｎ＋または０．５３μ
ｍの波長を発光するＹＡＧレーザ（周波数１〜５０ＫＨ
ｚ、ビーム径１０〜１００μφ例えば５０μφ、平均出
力Ｏ０１〜５０Ｗ例えば被加工面での各レーザ光の平均
出力０．５〜１−）を用い、加工する際には被加工物に
敵したレーザ光のパワー密度に調整した。レーザ光のパ
ワー密度はビーム整型部（２）によりレーザビームの形
状を変化させることによっても可能である。
ｍの波長を発光するＹＡＧレーザ（周波数１〜５０ＫＨ
ｚ、ビーム径１０〜１００μφ例えば５０μφ、平均出
力Ｏ０１〜５０Ｗ例えば被加工面での各レーザ光の平均
出力０．５〜１−）を用い、加工する際には被加工物に
敵したレーザ光のパワー密度に調整した。レーザ光のパ
ワー密度はビーム整型部（２）によりレーザビームの形
状を変化させることによっても可能である。
可変式ＮＤフィルター〇〇は、濃度を連続的に変化させ
たフィルターを持つ円盤を回転させることによってレー
ザ光のパワー密度を連続的に変化させることができるも
のである。
たフィルターを持つ円盤を回転させることによってレー
ザ光のパワー密度を連続的に変化させることができるも
のである。
被加工物上のレーザ光のパワー密度を一定にさせるため
に、以下の方法によった。
に、以下の方法によった。
先ず被加工物の加工面の中心部（９）においてレーザビ
ームが加工面に対して直角に照射している状態で所望の
加工が行えるパワー密度を持つようにミラーα口、ミラ
ー（４）の位置及び可変式ＮＤフィルター〇のの透過率
を決定しておく。この時可変式ＮＯフィルターの透過率
は被加工面上のどの位置におけるよりも小さくなるよう
に設定した。
ームが加工面に対して直角に照射している状態で所望の
加工が行えるパワー密度を持つようにミラーα口、ミラ
ー（４）の位置及び可変式ＮＤフィルター〇のの透過率
を決定しておく。この時可変式ＮＯフィルターの透過率
は被加工面上のどの位置におけるよりも小さくなるよう
に設定した。
そして被加工物上の加工面のレーザビームの位置及び可
変式ＮＤフィルターα０）の透過率との関係を調べてお
き、被加工物上のレーザビームの位置をＸスキャナー（
５）及びＹスキャナー（６）における、それぞれのミラ
ー（４）、α争の位置に対応させることにより、Ｘスキ
ャナー（５）及びＹスキャナー（６）におけるそれぞれ
のミラー（４）、α濁の位置及び可変式ＮＤフィルター
頭の透過率との関係をマイクロコンピュータに予め入力
しておくことによって、Ｘスキャナー（５）及びＹスキ
ャナー（６）におけるそれぞれのミラー（４）、αＪの
動きと、その動きに供なう可変式ＮＤフィルター（１（
１１の濃度調整とを連動させることによって行った。
変式ＮＤフィルターα０）の透過率との関係を調べてお
き、被加工物上のレーザビームの位置をＸスキャナー（
５）及びＹスキャナー（６）における、それぞれのミラ
ー（４）、α争の位置に対応させることにより、Ｘスキ
ャナー（５）及びＹスキャナー（６）におけるそれぞれ
のミラー（４）、α濁の位置及び可変式ＮＤフィルター
頭の透過率との関係をマイクロコンピュータに予め入力
しておくことによって、Ｘスキャナー（５）及びＹスキ
ャナー（６）におけるそれぞれのミラー（４）、αＪの
動きと、その動きに供なう可変式ＮＤフィルター（１（
１１の濃度調整とを連動させることによって行った。
上記のように設定した本発明の装置によりガラス板上の
透光性導電膜に加工を行った。先ず厚さ１６１重量、長
さ６０ｃｍ巾２０ｃｍのガラス板の上面に全面にわたっ
てＩＴＯ（３００〜１５００人） ＋５ｎＯｚ （２０
０〜４００人）または、ハロゲン元素が添加された酸化
スズを主成分とする透光性導電膜（５００〜２０００人
）を真空蒸着法、スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法ま
たはスプレー法により凹凸表面を有して形成させた。
透光性導電膜に加工を行った。先ず厚さ１６１重量、長
さ６０ｃｍ巾２０ｃｍのガラス板の上面に全面にわたっ
てＩＴＯ（３００〜１５００人） ＋５ｎＯｚ （２０
０〜４００人）または、ハロゲン元素が添加された酸化
スズを主成分とする透光性導電膜（５００〜２０００人
）を真空蒸着法、スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法ま
たはスプレー法により凹凸表面を有して形成させた。
この後上記透光性導電膜に平均出力１０〜２００ｍＷ代
表的には８０１、スポット径３〜３０μｍφ代表的には
２０ ｐ ｍ φのＹＡＧ レーザ（５３０ｎｍ）を被
膜側より照射し、かつ走査速度３０〜１００ ｃｍ ／
分により開溝を形成させた。開講の長さは２０ｃｍ、開
講の間隔を１８＋ｎとして全体で３３本の開講を形成さ
せた。形成された開溝は巾約２０Ｉ！ｍ、長さ２０ｃ＋
＋＋であり、一定の巾を有した安定した加工状態を示し
ており、加工されない部分が生じるというようなことは
なかった。
表的には８０１、スポット径３〜３０μｍφ代表的には
２０ ｐ ｍ φのＹＡＧ レーザ（５３０ｎｍ）を被
膜側より照射し、かつ走査速度３０〜１００ ｃｍ ／
分により開溝を形成させた。開講の長さは２０ｃｍ、開
講の間隔を１８＋ｎとして全体で３３本の開講を形成さ
せた。形成された開溝は巾約２０Ｉ！ｍ、長さ２０ｃ＋
＋＋であり、一定の巾を有した安定した加工状態を示し
ており、加工されない部分が生じるというようなことは
なかった。
本発明のレーザ加工装置ではレーザ光源にＹＡＧレーザ
を用いたがレーザ光としてエキシマレーザ、窒素レーザ
、炭酸ガスレーザ等をその用途により用いてもよい。
を用いたがレーザ光としてエキシマレーザ、窒素レーザ
、炭酸ガスレーザ等をその用途により用いてもよい。
また可変式フィルターの形状を円形以外の長方形等の透
過率を連続的に変えられれば形状はどのようなものでも
かまわない。
過率を連続的に変えられれば形状はどのようなものでも
かまわない。
そして更にフィルターはＮＤフィルターである必要はな
くレーザ光の有する波長の光に対してのみパワー密度を
連続的に減少させることができるものであればどのよう
なものでも良い。
くレーザ光の有する波長の光に対してのみパワー密度を
連続的に減少させることができるものであればどのよう
なものでも良い。
本発明のレーザ加工装置によれば、レーザ光のパワー密
度を被加工面上のビーム位置に応じて可変フィルターに
より一定にすることができることから被加工面上の位置
に関係なく、どの位置においても同一のパワー密度を持
ったレーザビームを被加工面上に照射させることができ
るため安定した加工をすることができた。また更に、被
加工面と装置との距離を短くすることが可能であるため
装置自体の小型化を実現することができる。
度を被加工面上のビーム位置に応じて可変フィルターに
より一定にすることができることから被加工面上の位置
に関係なく、どの位置においても同一のパワー密度を持
ったレーザビームを被加工面上に照射させることができ
るため安定した加工をすることができた。また更に、被
加工面と装置との距離を短くすることが可能であるため
装置自体の小型化を実現することができる。
第１図は従来のレーザ加工装置の概要を示す説明図。
第２図は本発明によるレーザ加工装置の概要を示す説明
図。 １・・・・・・レーザ光源 ３．１４・・・・・・ガルバノメータ ４．１３・・・・・・ミラー ８・・・・・・被加工物
図。 １・・・・・・レーザ光源 ３．１４・・・・・・ガルバノメータ ４．１３・・・・・・ミラー ８・・・・・・被加工物
Claims (3)
- （１）レーザ光源及びガルバノメータに取りつけたミラ
ーよりなるレーザ加工装置において、被加工物上の位置
に応じたパワー密度となるようフィルターの透過率を調
整し得る可変式フィルターにレーザ光を透過させること
により被加工物上の位置に応じたパワー密度となるよう
可変式フィルターの透過率とミラーの位置とを同期させ
ることにより被加工物上での照射レーザ光のパワー密度
を一定に保たせることを特徴としたレーザ加工装置。 - （２）特許請求の範囲第（１）項に記載のレーザ加工装
置において、レーザ光源がＹＡＧレーザ（発光波長１．
０６μｍ）であることを特徴とするレーザ加工装置。 - （３）特許請求の範囲第（１）項に記載のレーザ加工装
置において可変式フィルターがＮＤフィルターであるこ
とを特徴としたレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226450A JPH0712550B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | レーザ照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226450A JPH0712550B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | レーザ照射装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8079399A Division JP2753985B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | レーザビーム照射装置およびレーザビーム照射方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380987A true JPS6380987A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0712550B2 JPH0712550B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=16845286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61226450A Expired - Lifetime JPH0712550B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | レーザ照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712550B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026089A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザトリミング装置 |
| JPH0493178U (ja) * | 1990-12-20 | 1992-08-13 | ||
| JPH0548190A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-26 | Nissin Electric Co Ltd | レーザアニール装置 |
| JPH0518780U (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | 日本電気株式会社 | レーザビーム位置決め装置 |
| US6410374B1 (en) | 1992-12-26 | 2002-06-25 | Semiconductor Energy Laborartory Co., Ltd. | Method of crystallizing a semiconductor layer in a MIS transistor |
| US6544825B1 (en) | 1992-12-26 | 2003-04-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating a MIS transistor |
| US6638800B1 (en) | 1992-11-06 | 2003-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing apparatus and laser processing process |
| WO2009035421A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Laserresearch (S) Pte Ltd | Single laser system for manufacture of thin film solar cell |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105149772B (zh) * | 2015-10-12 | 2017-12-22 | 维嘉数控科技（苏州）有限公司 | 激光控制系统及稳定激光光路能量和指向的方法 |
| CN108279506A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-13 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种飞秒激光光束调控系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823589A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | レ−ザトリミング装置 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61226450A patent/JPH0712550B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823589A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | レ−ザトリミング装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH026089A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザトリミング装置 |
| JPH0493178U (ja) * | 1990-12-20 | 1992-08-13 | ||
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| JPH0518780U (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | 日本電気株式会社 | レーザビーム位置決め装置 |
| US6638800B1 (en) | 1992-11-06 | 2003-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing apparatus and laser processing process |
| US7179726B2 (en) | 1992-11-06 | 2007-02-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing apparatus and laser processing process |
| US6410374B1 (en) | 1992-12-26 | 2002-06-25 | Semiconductor Energy Laborartory Co., Ltd. | Method of crystallizing a semiconductor layer in a MIS transistor |
| US6544825B1 (en) | 1992-12-26 | 2003-04-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating a MIS transistor |
| US7351615B2 (en) | 1992-12-26 | 2008-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating a MIS transistor |
| WO2009035421A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Laserresearch (S) Pte Ltd | Single laser system for manufacture of thin film solar cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712550B2 (ja) | 1995-02-15 |
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