JPWO2002081142A1 - レーザー光による透光材の加工方法及び透光材加工物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光の吸収が少ないガラスや透明樹脂等の透光材をレーザー光によって加工する方法と、レーザー光によって加工された透光材加工物に関する。
背景技術
光の吸収が少ないガラスや透明樹脂等の透光材にレーザー光を照射して加工する方法として下記(1)〜(3)の方法が提案されている。
(1)透光材の裏面に金属イオン含有溶液を接触させた状態で、透光材の表面にレーザー光を照射することにより、金属イオン含有溶液が接触する透光材の裏面に穴開け加工を行う方法。
(2)金属イオンを含んだ光学結晶の表面に薄い金属吸収層または有機物吸収層を設け、吸収層に対してレーザー光を照射することにより、光学結晶の表面にレーザー光吸収率の高い変質層を生成し、そして、この変質層に対してレーザー光を照射することにより、光学結晶に加工を行う方法。また、不純物を含むガラスの表面に金属イオン含有溶液または有色インキを塗布し、金属イオン含有溶液または有色インキに対してレーザー光を照射することにより、ガラスの表面にレーザー光吸収率の高い変質層を生成し、そして、この変質層に対してレーザー光を照射することにより、光学結晶に加工を行う方法。
(3)光吸収層を透光材の表面に設け、光吸収層と透光材の境界面に焦点を結ぶようにレンズを介してレーザー光を照射することにより、透光材に彫刻を行う方法(日本国の特開平9−192857号公報)。
しかしながら、前記(1)の方法は、透光材の表面にレーザー光を照射して透光材を透過したレーザー光によって透光材の裏面を加工する方法であるため、加工それ自体を制御することが難しく、加工形状にも制限が生じてしまう。
また、前記(2)及び(3)の方法は、レーザー光によって透光材の表面にレーザー光吸収率の高い変質層を生成してからこの変質層に対してレーザー光を照射として加工を行う方法であるため、前記変質層を生成できない材料、例えば石英ガラス等を被加工材として用いることができない。しかも、高エネルギーのレーザー光が必要となるため、透光材の材質や厚み如何ではレーザー光の照射によって透光材にクラックを生じる恐れもある。
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その主たる目的とするところは、レーザー光の種類や透光材の材質等に拘わらず、低エネルギーのレーザー光によって透光材に所望の加工を的確に行える方法と、レーザー光によって加工された透光材加工物を提供することにある。
発明の開示
本発明の透光材の加工方法は、光吸収層を介してレーザー光を透光材の被加工面に照射することにより被加工面に穴または溝を形成するレーザー光による透光材の加工方法であって、前記レーザー光に対する前記光吸収層の吸光係数がαであるとき、前記光吸収層の厚みは1/αで表されるレーザー光の進入深さよりも大きいことをその特徴とする。この加工方法によれば、レーザー光の種類や透光材の材質等に拘わらず、低エネルギーのレーザー光によって透光材に所望の加工を的確に行うことができる。
また、本発明の透光材加工物は、光吸収層を介してレーザー光を透光材の被加工面に照射することによって加工された透光材加工物であって、加工部分の光透過率が非加工部分の光透過率の5%以下であることをその特徴とする。この透光材加工物によれば、レーザー光の透過を制御する光学素子として優れた機能を発揮し得る。
発明を実施するための最良の形態
図1(A)及び図1(B)は第1の加工方法を示す。図中の符号1は加工対象となる透光材、符号2は透光材1の被加工面上に設けられた光吸収層、符号LBは光吸収層2に対して照射されるレーザー光である。
透光材1はレーザー光LBの吸収が少ない材料、例えば、石英ガラス,ホウケイ酸ガラス,アルミノシリケートガラス,ソーダ石灰ガラス,無アルカリガラス等のガラスや、ポリカーボネイト,アクリル樹脂,フッ素樹脂等のプラスチックや、水晶,CaF2,サファイア,SiC,GaN,ダイヤモンド等の結晶から成る。また、光散乱等による不透明なフッ素樹脂,ガラス等もレーザー光LBの吸収が少ない材料に相当する。
光吸収層2はレーザー光LBに対して所定の吸光係数αを有する材料、例えば、熱可塑性プラスチックの中でもポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリエチレン(PE),ポリイミド(PI)等から選ばれる1種のプラスチックや、SiO2,Al2O3,CaO,Na2O,B2O3,SiC,Si3N4、B4C,TiO2,BeO,AlN,MgO,BaTiO3,SrTiO3,ZnO,SnO2,CrO2,Fe2O3等から選ばれる少なくとも1種を含有するセラミックスや、このセラミックスと同じセラミックス粉末を含有したスラリーの層またはこれを乾燥した層や、Au,Ag,Pt,Pd,Ni,Cu,Fe,Al等から選ばれる少なくとも1種を含有する金属や、この金属と同じ金属粉末を含有したペーストの層またはこれを乾燥した層や、カーボンや、カーボン粉末を含有したペーストの層またはこれを乾燥した層から成る。
前記のプラスチックから光吸収層2を形成する場合は、予め整形されたフィルム状のものを透光材1の被加工面に付設する方法や、加熱により流動化したものを透光材1の被加工面に塗布し硬化させて層を形成する方法が利用できる。
また、前記のセラミックスから光吸収層2を形成する場合は、予め整形されたシート状のものを透光材1の被加工面に付設する方法や、セラミックス粉末と有機バインダと有機溶剤を必須成分としこれに分散剤や可塑剤を必要に応じて加えて得たスラリーを透光材1の被加工面に塗布し焼成して層を形成する方法が利用できる。ちなみに、有機バインダにはアクリル樹脂やフェノール樹脂やアルキッド樹脂やロジンエステルや各種セルロース等から選ばれる少なくとも1種が用いられ、また、有機溶剤にはアルコール系や炭化水素系やエーテル系やエステル系等から選ばれる少なくとも1種が用いられる。
さらに、前記のセラミックス粉末含有スラリーの層から光吸収層2を形成する場合は、前記スラリーを透光材1の被加工面に塗布して層を形成する方法が利用できる。また、前記のセラミックス粉末含有スラリーの層を乾燥した層から光吸収層2を形成する場合は、前記スラリーを透光材1の被加工面に塗布してこの塗布層を乾燥させる方法や、プラスチックフィルム上に前記スラリーを塗布し乾燥して得たシート状のものを透光材1の被加工面に付設する方法が利用できる。
さらに、前記の金属から光吸収層2を形成する場合は、予め整形されたフィルム状のものを透光材1の被加工面に付設する方法や、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成手法によって金属の層を透光材1の被加工面に直接形成する方法や、金属粉末と前記同様の有機バインダと前記同様の溶剤を必須成分としこれに適宜添加剤を加えて得たペーストを透光材1の被加工面に塗布し焼成して層を形成する方法が利用できる。
さらに、前記の金属粉末含有ペーストの層から光吸収層2を形成する場合は、前記ペーストを透光材1の被加工面に塗布して層を形成する方法が利用できる。また、前記の金属粉末含有ペーストの層を乾燥した層から光吸収層2を形成する場合は、前記ペーストを透光材1の被加工面に塗布してこの塗布層を乾燥させる方法や、プラスチックフィルム上に前記ペーストを塗布し乾燥して得たシート状のものを透光材1の被加工面に付設する方法が利用できる。
さらに、前記のカーボンから光吸収層2を形成する場合は、予め整形されたフィルム状のものを透光材1の被加工面に付設する方法や、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成手法によってカーボンの層を透光材1の被加工面に直接形成する方法や、カーボン粉末と前記同様の有機バインダと前記同様の溶剤を必須成分としこれに適宜添加剤を加えて得たペーストを透光材1の被加工面に塗布し焼成して層を形成する方法が利用できる。
さらに、前記のカーボン粉末含有ペーストの層から光吸収層2を形成する場合は、前記ペーストを透光材1の被加工面に塗布して層を形成する方法が利用できる。また、前記のカーボン粉末含有ペーストの層を乾燥した層から光吸収層2を形成する場合は、前記ペーストを透光材1の被加工面に塗布してこの塗布層を乾燥させる方法や、プラスチックフィルム上に前記ペーストを塗布し乾燥して得たシート状のものを透光材1の被加工面に付設する方法が利用できる。
尚、前記の光吸収層2は、後述の吸光係数αを調整するための吸光係数調整剤、例えば、無機顔料等の色素や、銅等の金属粉末や、カーボン粉末の少なくとも1種を含有していても構わない。
レーザー光LBは、He−Neレーザー,Arイオンレーザー,CO2レーザー,エキシマレーザー等の気体レーザーや、YAGレーザー等の固体レーザーや、半導体レーザーから出射されたものであり、図示省略の光学系を介して光吸収層2に照射される。
レーザー光LBによる透光材1の加工は、図1(A)に示すように透光材1の被加工面に光吸収層2を接触させた状態とし、図1(B)に示すように光吸収層2を介して透光材1の被加工面にレーザー光LBを照射することにより実施される。
レーザー光LBの照射方法としては、所定エネルギー(出力×照射時間)のパルス状レーザー光LBを複数回断続的に照射する方法と、所定出力のレーザー光LBを所定時間連続的に照射する方法の何れかが採用できる。
所定エネルギーのパルス状レーザー光LBを光吸収層2を介して透光材1の被加工面に複数回断続的に照射する場合は、レーザー光照射の繰り返しに伴って光吸収層2の加工穴深さが徐々に増大して図1(B)に破線で示すような貫通孔2aが形成されると共に貫通孔2aの下端口径が徐々に拡大する。また、加工穴深さが徐々に増大する過程及び貫通孔2aの下端口径が徐々に拡大する過程では光吸収層2に吸収されたエネルギーが熱に変換され、透光材1と光吸収層2との界面BFで生じる熱によって透光材1の被加工面に対する穴加工が開始されると共に穴1aの大きさ及び深さが徐々に増大する。光吸収層2に貫通孔2aが形成された後はこの貫通孔2aを通じてレーザー光LBの一部が透光材1の被加工面に直接照射されることになるが、透光材1に対する加工は主として透光材1と光吸収層2との界面BFで生じる熱によって行われるので、直射レーザー光LBは前記加工に補助的に利用されに過ぎない。
一方、所定出力のレーザー光LBを光吸収層2を介して透光材1の被加工面に所定時間連続的に照射する場合は、照射時間の経過に伴って光吸収層2の加工穴深さが徐々に増大して図1(B)に破線で示すような貫通孔2aが形成されると共に貫通孔2aの下端口径が徐々に拡大する。また、加工穴深さが徐々に増大する過程及び貫通孔2aの下端口径が徐々に拡大する過程では光吸収層2に吸収されたエネルギーが熱に変換され、透光材1と光吸収層2との界面BFで生じる熱によって透光材1の被加工面に対する穴加工が開始されると共に穴1aの大きさ及び深さが徐々に増大する。光吸収層2に貫通孔2aが形成された後はこの貫通孔2aを通じてレーザー光LBの一部が透光材1の被加工面に直接照射されることになるが、透光材1に対する加工は主として透光材1と光吸収層2との界面BFで生じる熱によって行われるので、直射レーザー光LBは前記加工に補助的に利用されに過ぎない。
前者の照射方法の場合及び後者の照射方法の場合も、レーザー光LBの照射位置を所定軌跡で変化させれば、透光材1の被加工面に穴1aの連続物である溝を照射軌跡に応じた形状で形成して直線溝や蛇行溝や環状溝等を任意に形成することができる。
前記の穴1aまたは溝の断面形状は図1(B)に示すように底面幅よりも開口幅が大きな台形状或いはその近似形状となる場合が多いが、レーザー光LBの照射エネルギーや光吸収層2及び透光材1の材質によっては、穴1aまたは溝の断面形状は半円形やU字形やその近似形状や、V字形やその近似形状となる場合もあり得る。
前記の光吸収層2は、照射レーザー光LBのエネルギーを熱に変換して透光材1と光吸収層2との界面BFに加工のための熱を発生させる役目を果たしている。つまり、低エネルギーのレーザー光によって透光材に所望の加工を行うには、透光材1と光吸収層2との界面BFに効率良く熱を発生させる必要があり、そのために光吸収層2の厚みtが、加工に用いられるレーザー光の種類に応じて適切に設定されている。具体的には、レーザー光LBに対する光吸収層2の吸光係数がαであるとき、光吸収層2の厚みtは、1/αで表されるレーザー光の進入深さよりも大きく設定されている。ちなみに、前記の吸光係数αは、例えば∂I/∂x=−αI(Iは光強度、xは距離)の式により規定することができる。また、前記の吸光係数は、光吸収係数或いは光強度減衰係数と称されることもある。
例えば、波長λが193nmのArFエキシマレーザー光に対する吸光係数αが2000cm−1であるポリメチルメタクリレートの場合は、レーザー光の進入深さ1/αは5μmとなるので、ポリメチルメタクリレートから成る光吸収層2の厚みtを5μmよりも大きく設定すれば所期の加工を的確に行うことができる。
また、波長λが1064nmのYAGレーザー光に対する吸光係数αが50cm−1であるポリイミドの場合は、レーザー光の進入深さ1/αは200μmとなるので、ポリイミドから成る光吸収層2の厚みtを200μmよりも大きく設定すれば所期の加工を的確に行うことができる。
さらに、波長λが1064nmのYAGレーザー光に対する吸光係数がα=500cm−1であるカーボン含有のポリエチレンの場合は、レーザー光の進入深さ1/αは20μmとなるので、カーボン含有のポリエチレンから成る光吸収層2の厚みtを20μmよりも大きく設定すれば所期の加工を的確に行うことができる。
光吸収層2の厚みtは基本的には1/αで表されるレーザー光LBの進入深さよりも大きければ所期の加工を行えるのでその厚みtには特段の上限はないが、光吸収層2として極端に厚いものを使用すると加工が開始されるまでのエネルギー損失が大きくなるので、材質や加工条件等にもよるが光吸収層2の厚みtは前記進入深さ1/αの100倍以内、好ましくは10倍以内で設定することが望ましい。
図2(A)及び図2(B)は第2の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、透光材1の被加工面における加工必要部分のみに光吸収層3を部分的に設けた点にある。尚、図中の符号3aが光吸収層3にレーザー光LBを照射したときの除去部分を示す。この加工方法によれば、加工必要部分のみに光吸収層3を設けることで、光吸収層3に要する材料コストを低減できる利点がある。
図3(A)及び図3(B)は第3の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、光吸収層4の端縁4aに沿ってレーザー光LBを照射することで、端縁4aのラインに整合した形状の溝1bを透光材1の被加工面に形成するようにした点にある。尚、図中の符号4bは光吸収層4の端縁4aに沿ってレーザー光LBを照射したときの除去部分を示す。この加工方法によれば、光照射層4の端縁4aのラインを利用して透光材1の被加工面に所望形状の溝を的確に形成できる利点がある。ちなみに、ここで使用される光吸収層4は、前記第2の加工方法で用いた光吸収層3のように加工必要部分に設けられた部分的なものであってもよい。
図4(A)及び図4(B)は第3の加工方法を変形例を示す。この加工方法が前記第3の加工方法と異なるところは、光吸収層4として透光材1の加工面と鋭角を成す傾斜面を端縁4a’に有するものを用い、この端縁4a’の傾斜面と透光材1の加工面との境界部分に沿ってレーザー光LBを照射することで、境界ラインに整合した形状の溝1bを透光材1の被加工面に形成するようにした点にある。図面には照射レーザー光LBの軸を透光材1の加工面と鋭角を成すように傾けたものを示してあるが、照射レーザー光LBの軸は透光材1の加工面と直交する向きであっても構わない。尚、図中の符号4b’は前記境界部分に沿ってレーザー光LBを照射したときの端縁4a’の除去部分を示す。この加工方法によれば、照射レーザー光LBの一部が光吸収層4に照射され他部が透光材1の被加工面に照射されることになるが、境界ラインを利用して透光材1の被加工面に所望形状の溝を的確に形成できる。
図5(A)及び図5(B)は第4の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、貫通孔5aを有する光吸収層5を用い、レーザー光L8を光吸収層5の貫通孔5aの縁に沿って照射することで、孔縁のラインに整合した形状の環状溝1cを透光材1の被加工面に形成するようにした点にある。尚、図中の符号5bは光吸収層5の孔縁に沿ってレーザー光LBを照射したときの除去部分を示す。この加工方法によれば、光照射層5の孔縁のラインを利用して透光材1の被加工面に所望形状の環状溝或いは湾曲溝を的確に形成できる利点がある。ちなみに、ここで使用される光吸収層5は、前記第2の加工方法で用いた光吸収層3のように加工必要部分に設けられた部分的なものであってもよい。また、逆円錐台状の貫通孔5aを形成してその内壁面を透光材1の加工面と鋭角を成す傾斜面としておけば、図4(A)及び図4(B)を引用して説明した加工方法を利用して同様の加工を行うことができる。
図6(A)及び図6(B)は第5の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、レーザー光LBの照射形状よりも径が小さな貫通孔6aまたは幅が小さな貫通スリット(図示省略)を有する光吸収層6を用い、レーザー光LBを光吸収層6の孔6aまたはスリットに照射することで透光材1の被加工面に穴1aや溝を形成するようにした点にある。尚、図中の符号6a’は光吸収層6の孔6aまたはスリットにレーザー光LBを照射したときの内壁除去部分を示す。この加工方法によれば、光照射層6に予め設けられた孔6aまたはスリットをターゲットとして透光材1の被加工面に穴1aや溝を的確に形成できる利点がある。また、穴開け加工が難しい金属から光照射層6を形成した場合でも孔6aまたはスリットの内壁部分をレーザー光LBによって除去しながら所期の加工を支障無く行える利点がある。ちなみに、ここで使用される光吸収層6は、前記第2の加工方法で用いた光吸収層3のように加工必要部分に設けられた部分的なものや、ノズル状の形態で構成したものであってもよい。また、貫通孔6aまたは貫通スリットは下端から上端に向かって横断面形が徐々に拡大する形状、例えば縦断面が逆円錐台形状や逆角錐台形状や逆三角形状のものであってもよい。
図7(A)及び図7(B)は第6の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、レーザー光LBの照射形状よりも径が小さい非貫通孔7aまたは幅が小さな非貫通スリット(図示省略)を有する光吸収層7を用い、レーザー光LBを光吸収層7の孔7aまたはスリットに照射することで透光材1の被加工面に穴1aや溝を形成するようにした点にある。尚、図中の符号7a’は光吸収層7の孔7aまたはスリットにレーザー光LBを照射したときの内壁除去部分を示す。この加工方法によれば、光照射層7に予め設けられた孔7aまたはスリットをターゲットとして透光材1の被加工面に穴1aや溝を的確に形成できる利点がある。また、穴開け加工が難しい金属から光照射層7を形成した場合でも孔7aまたはスリットの内壁部分をレーザー光LBによって除去しながら所期の加工を支障無く行える利点がある。ちなみに、ここで使用される光吸収層7は、前記第2の加工方法で用いた光吸収層3のように加工必要部分に設けられた部分的なものや、ノズル状の形態で構成したものであってもよい。また、非貫通孔7aまたは非貫通スリットは下端から上端に向かって横断面形が拡大する形状、例えば縦断面が逆円錐台形状や逆角錐台形状や逆三角形状のものであってもよい。
図8(A)及び図8(B)は第7の加工方法を示す。この加工方法が前記第1の加工方法と異なるところは、レーザー光LBの照射形状よりも小さな所定形状の透光部8aを有するマスク8を光吸収層2上に設けて、マスク8の透光部8aを通じてレーザー光LBを光吸収層2に照射するようにした点にある。ちなみに、マスク8はレーザー光LBに対して反射性を有するステンレスや反射性に乏しい金属板またはプラスチック板等に反射膜を形成したもの等から成る。この加工方法によれば、マスク8に形成された透光部8aの形状に合致した形状の穴1aまたは溝を透光材1の被加工面に形成できる利点がある。ちなみに、この加工方法では、マスク8を光吸収層2に接触させて露光を行う密着露光法を採用したものを例示したが、この場合のマスク8にはコンフォーマルマスクを用いることもできる。また、マスク8を光吸収層2から離した状態で露光を行う投影露光法を採用することもでき、この場合はマスク8を光吸収層2との間に結合光学系、例えば投影レンズを介装するようにしてもよい。
先に説明した加工方法では、光吸収層2〜7として単層構造のものを示したが、吸光係数が異なる複数の部分を有するものを光吸収層として用いてもよい。図9(A)には、吸光係数が異なる複数の部分11a〜11cが光吸収層11の厚み方向に層状に分布しているものを示し、図9(B)には、吸光係数が異なる複数の部分21a〜21cが光吸収層21の厚み方向と直交する方向に分布しているものを示してある。
図9(A)に示す光吸収層11の場合は、吸光係数が異なる複数の部分11a〜11cによって透光材1に達するレーザー光LBのエネルギーを段階的に制御することが可能であり、特に、吸光係数が異なる複数の部分11a〜11cがレーザー光照射面側から反対面側に向かって吸光係数が段階的に小さくなるように重なるように構成すれば、透光材1に達するレーザー光LBのエネルギーを段階的に抑制して透光材1に口径よりも深さが大きな穴や幅よりも深さが大きな溝を形成することができる。
一方、図9(B)に示す光吸収層21の場合は、光吸収層21の吸光係数が異なる複数の部分21a〜21cを同時に透光材1に接触させた状態で、各部分21a〜21cに対して選択的にレーザー光LBを照射することにより透光材1に種々の加工を行うことができる他、光吸収層21の吸光係数が異なる複数の部分21a〜21cを選択的に透光材1に接触させ、選択した部分に対してレーザー光LBを照射することにより透光材1に任意の加工を行うことができる。
また、先に説明した加工方法では、レーザー光LBの照射方法として、所定エネルギーのパルス状レーザー光を複数回断続的に照射する方法と、所定出力のレーザー光を所定時間連続的に照射する方法を示したが、パルス状レーザー光を複数回断続的に照射する場合は、パルス状レーザー光のエネルギーを照射の度に減少させたり、或いは、パルス状レーザー光のエネルギーを照射の度に増加させるようにしてもよい。また、レーザー光を所定時間連続的に照射する場合は、レーザー光の出力を照射時間の経過に従って徐々に減少させたり、或いは、レーザー光の出力を照射時間の経過に従って徐々に増加させるようにしてもよい。
さらに、先に説明した加工方法では、透光材1の被加工面に光吸収層2〜7を接触状態で設けたが、光吸収層2〜7は必ずしも透光材1の被加工面に接触させておく必要はなく、透光材1の被加工面との間に熱伝導が可能な100μm以下の微小隙間を形成しておいても前記同様の加工を行うことができる。
以下に前述の加工方法を適用した実験例を幾つか紹介する。
[実験例1]
石英ガラスの表面に、ポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが0.5J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径1μmで深さ1μmの穴を形成することができた。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光を直接石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが5μm以下、例えば1μmのものを使用し1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光を照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例2]
単結晶炭化珪素基板(SiC)の表面に、ポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射することにより、単結晶炭化珪素基板の表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、単結晶炭化珪素基板の表面に口径20μmで深さ1μmの穴を形成することができた。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光を直接単結晶炭化珪素基板に照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが5μm以下、例えば1μmのものを使用し1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光を照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も単結晶炭化珪素基板の表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例3]
石英ガラスの表面に、カーボン含有のポリエチレンフィルムを付設し、平均出力が0.5Wで1kHzのQ−sw・Nd・YAGレーザー光(λ=1064nm)をパルス幅50nsec,繰り返し周波数1kHzで500ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは20μmであったため、ポリエチレンフィルムとして厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径60μmで深さ1μmの穴を形成することができた。
比較のため、ポリエチレンフィルムを外して平均出力が1Wで1kHzのQ−sw・Nd・YAGレーザー光を直接石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが20μm以下、例えば5μmのものを使用し平均出力が1Wで1kHzのQ−sw・Nd・YAGレーザー光を照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例4]
石英ガラスの表面に、カーボン含有のポリエチレンフィルムを付設し、出力が2WのCW・Nd・YAGレーザー光(λ=1064nm)を5msec連続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは20μmであったため、ポリエチレンフィルムとして厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径60μmで深さ1μmの穴を形成することができた。
比較のため、ポリエチレンフィルムを外して出力が5WのCW・Nd・YAGレーザー光を5msec連続的に石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリエチレンフィルムとして厚みtが20μm以下、例えば5μmのものを使用し出力が5WのCW・Nd・YAGレーザー光を5msec連続的に石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例5]
石英ガラスの表面に、カーボン含有のポリエチレンフィルムを付設し、出力が20Wの半導体レーザー光(λ=808nm)を10msec連続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは25μmであったため、ポリエチレンフィルムとして厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径200μmで深さ2μmの穴を形成することができた。
比較のため、ポリエチレンフィルムを外して出力が20Wの半導体レーザー光を10msec連続的に石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリエチレンフィルムとして厚みtが25μm以下、例えば5μmのものを使用し出力が20Wの半導体レーザー光を10msec連続的に石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例6]
石英ガラスの表面に、色素含有のポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが0.5J/cm2のKrFエキシマレーザー光(λ=248nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数100Hzで100ショット断続的に照射する操作を、レーザー光の照射位置を段階的に変化させながら繰り返すことにより、石英ガラスの表面に直線溝を形成して回折光学素子の作成を行った。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは2μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが25μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に幅1μmで深さ0.5μmの直線溝を形成することができた。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のKrFエキシマレーザー光を直接石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが2μm以下、例えば0.5μmのものを使用し1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のKrFエキシマレーザー光を照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例7]
石英ガラスの表面に、SiO2を65wt%,Al2O3を1wt%,CaOを8wt%,Na2Oを13wt%,TiO2を10wt%の割合で含有するセラミックスシートを付設し、1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで200ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、セラミックスシートとして厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径30μmで深さ15μmの穴を形成することができた。
比較のため、セラミックスシートを外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例8]
石英ガラスの表面に、SiO2を70wt%,Al2O3を1wt%,CaOを8wt%,Na2Oを13wt%,カーボンを5wt%,有機バインダを3wt%の割合で含有する乾燥後の未焼成セラミックスシートを付設し、1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで200ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは2μmであったため、セラミックスシートとして厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径30μmで深さ10μmの穴を形成することができた。
比較のため、未焼成セラミックスシートを外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例9]
石英ガラスの表面に、SiO2を60wt%5有機バインダを25wt%,有機溶剤を34%,色素を1wt%の割合で含有するスラリーを塗布し、1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで200ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、スラリー膜として厚みtが100μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径20μmで深さ10μmの穴を形成することができた。
比較のため、スラリー膜を外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例10]
石英ガラスの表面に、Cu薄膜を形成し、1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで200ショット断続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは1μmであったため、Cu薄膜として厚みtが20μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径20μmで深さ5μmの穴を形成することができた。
比較のため、Cu薄膜を外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例11]
石英ガラスの表面に、カーボン粉末を50wt%,有機バインダを20wt%,有機溶剤を30wt%の割合で含有するカーボンペーストを塗布し、出力が2WのCW・Nd・YAGレーザー光(λ=1064nm)を5msec連続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ペースト膜として厚みtが50μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径50μmで深さ1μmの穴を形成することができた。
比較のため、ペースト膜を外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例12]
石英ガラスの表面に、ポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが0.8J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射する操作を、レーザー光の照射位置をポリメチルメタクリレートフィルムの端縁に沿って段階的に変化させながら繰り返すことにより、石英ガラスの表面に直線溝を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に幅1μmで深さ1μmの直線溝を形成することができた。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例13]
石英ガラスの表面に、貫通孔を予め形成したポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが0.8J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射する操作を、レーザー光の照射位置をポリメチルメタクリレートフィルムの貫通孔の縁に沿って段階的に変化させながら繰り返すことにより、石英ガラスの表面に環状溝を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に幅1μmで深さ0.2μmの環状溝を形成することができた。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例14]
石英ガラスの表面に、レーザー光LBの照射形状よりも径が小さな貫通孔を予め形成したカーボンガラス製のノズル状物(第5の加工方法を参照)を配置し、出力が5WのCW・Nd・YAGレーザー光(λ=1064nm)を貫通孔に向けて5msec連続的に照射することにより、石英ガラスの表面に穴を加工形成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、カーボンガラス製のノズル状物として厚みtが125μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に口径50μmで深さ10μmの穴を形成することができた。
比較のため、カーボンガラス製のノズル状物を外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例15]
石英ガラスの表面に、ポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで300ショット断続的に照射する操作を、レーザー光の照射位置を所定の軌跡に沿って段階的に変化させながら繰り返すことにより、石英ガラスの表面に軌跡に応じた溝を加工形成して印刷用の凹版を作成した。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、石英ガラスの表面に幅10μmで深さ5μmの凹版用溝を加工形成することができた。
この石英ガラス凹版は、インクや導電ペースト等の流動物を紙やセラミックグリーンシート等の被印刷物に印刷するときの凹版として用いられるもので、溝の断面形状が底面幅よりも開口幅が大きな台形状を成し、しかも、溝のラインが綺麗に仕上がることから、溝に充填した流動物を印刷するときの流動物の抜けが良く、高精度の印刷が行える。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して前記と同じ条件でレーザー光を直接石英ガラスに照射したが、石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らなかった。
[実験例16]
石英ガラスの表面に、ポリメチルメタクリレートフィルムを付設し、その表面に、口径250μmの円形透光部と100μm×500μmの矩形透光部を有するステンレス製のマスクを付設し、円形透光部に対しては1ショット当たりのエネルギーが1.5J/cm2のArFエキシマレーザー光(λ=193nm)をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射することにより、また、矩形透光部に対しては同様のArFエキシマレーザー光をパルス幅37nsec,繰り返し周波数10Hzで400ショット断続的に照射する操作をレーザー光の照射位置を段階的に変化させながら繰り返すことにより、石英ガラスの表面に結晶化石英から成る非透明部を加工形成して石英ガラスマスクの作成を行った。この場合のレーザー光の進入深さ1/αは5μmであったため、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが125μmのものを使用したところ、マスクの円形透光部に合致した形状の円形非透明部と、矩形透光部に合致した矩形非透明部を形成することができた。
この石英ガラスマスクは、レーザー光を被加工物に照射して被加工物を加工するときのマスクとして用いられるもので、結晶化した石英によって非透光部が構成されていることから、この非透明部の光透過率を透明部分(非加工部分)の光透過率の5%以下とすることができ、しかも、非透明部を高精度に形成でき、照射レーザー光に対して十分な耐力を確保することもできる。
比較のため、ポリメチルメタクリレートフィルムを外して1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光を直接石英ガラスに照射して前記同様の加工方法を実施し、また、ポリメチルメタクリレートフィルムとして厚みtが5μm以下、例えば1μmのものを使用し1ショット当たりのエネルギーが2J/cm2のArFエキシマレーザー光を照射して前記同様の加工方法を実施したが、何れの場合も石英ガラスの表面に何ら加工跡が残らず非透明部を形成することができなかった。
前述の実験例16では、表面に非透明部を有するレーザー加工用の石英ガラスマスクを形成したものを例示したが、所定エネルギーのパルス状レーザー光を複数回断続的に照射する場合は、照射レーザー光のエネルギーと光吸収層の吸光係数を調整することにより、また、所定出力のレーザー光を所定時間連続的に照射する場合は、照射レーザー光の出力及び照射時間と光吸収層の吸光係数を調整することにより、前記実験例1〜15のような穴加工や溝加工をマスクの透光部形状に準じて行うことができる。
以上のように、光吸収層2〜7を介してレーザー光LBを透光材1の被加工面に照射することにより被加工面に穴または溝を形成する加工方法によれば、レーザー光LBに対する光吸収層2の吸光係数がαであるときに光吸収層2の厚みtを1/αで表されるレーザー光の進入深さよりも大きく設定することにより、レーザー光LBの種類や透光材1の材質等に拘わらず、低エネルギーのレーザー光LBによって透光材1に穴加工や溝加工等を的確に行うことができる。
また、マスク8の透光部8aを通じてレーザー光LBを光吸収層2(3〜7)に照射する加工方法によれば、前記と同様に、レーザー光LBに対する光吸収層2の吸光係数がαであるときに光吸収層2の厚みtを1/αで表されるレーザー光の進入深さよりも大きく設定することにより、レーザー光LBの種類や透光材1の材質等に拘わらず、低エネルギーのレーザー光LBによって透光材1にマスク8の透光部形状に準じた加工を的確に行うことができる。
さらに、実験例16で得られた石英ガラスマスクによれば、石英ガラスの表面に結晶化石英から成る非透明部を加工形成されているので、この非透明部の光透過率を透明部分(非加工部分)の光透過率の5%以下として鮮明なコントラストを得ることができ、しかも、非透明部を高精度に形成できると共に照射レーザー光に対して十分な耐力を確保することもできる。勿論、この石英ガラスマスクはマスクとしての用途のみならず、レーザー光の透過を制御する光学素子して広く利用することができる。
産業上の利用可能性
本発明は、光の吸収が少ない透光材に穴や溝を加工形成する際に極めて有用であり、インクや導電ペースト等の流動物を紙やセラミックグリーンシート等の被印刷物に印刷するときの凹版や、レーザー光を被加工物に照射して被加工物を加工するときのマスクの他、マスク以外の光学素子を得るのに適している。
【図面の簡単な説明】
図1(A)及び図1(B)は、第1の加工方法の説明図、
図2(A)及び図2(B)は、第2の加工方法の説明図、
図3(A)及び図3(B)は、第3の加工方法の説明図、
図4(A)及び図4(B)は、第3の加工方法の変形例を示す図、
図5(A)及び図5(B)は、第4の加工方法の説明図、
図6(A)及び図6(B)は、第5の加工方法の説明図、
図7(A)及び図7(B)は、第6の加工方法の説明図、
図8(A)及び図8(B)は、第7の加工方法の説明図、
図9(A)及び図9(B)は、吸光係数が異なる複数の部分を有する光吸収層を示す図である。
Claims (45)
- 光吸収層を介してレーザー光を透光材の被加工面に照射することにより被加工面に穴または溝を形成するレーザー光による透光材の加工方法であって、
前記レーザー光に対する前記光吸収層の吸光係数がαであるとき、前記光吸収層の厚みは1/αで表されるレーザー光の進入深さよりも大きい、
ことを特徴とするレーザー光による透光材の加工方法。 - 吸光係数αは、∂I/∂x=−αI(Iは光強度、xは距離)の式により規定されたものである、
ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は透光材の被加工面における加工必要部分のみに部分的に設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光を光吸収層の端縁に沿って照射して、透光材の被加工面に端縁のラインに整合した形状の溝を形成する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 貫通孔を有する光吸収層を用い、レーザー光を光吸収層の貫通孔の縁に沿って照射して、透光材の被加工面に孔縁のラインに整合した形状の溝を形成する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光の照射形状よりも径が小さな貫通孔または幅が小さな貫通スリットスリットを有する光吸収層を用い、レーザー光を光吸収層の貫通孔または貫通スリットに照射して、透光材の被加工面に穴または溝を形成する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光の照射形状よりも径が小さな非貫通孔または幅が小さな非貫通スリットを有する光吸収層を用い、レーザー光を光吸収層の非貫通孔または非貫通スリットに照射して、透光材の被加工面に穴または溝を形成する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光の照射形状よりも小さな透光部を有するマスクを用い、マスクの透光部を通じてレーザー光を光吸収層に照射する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第7項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光をマスクを介して光吸収層に照射する方法として密着露光法を用いた、
ことを特徴とする請求の範囲第8項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - マスクとしてコンフォーマルマスクを用いた、
ことを特徴とする請求の範囲第9項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光をマスクを介して光吸収層に対して照射する方法として投影露光法を用いた、
ことを特徴とする請求の範囲第8項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - マスクと光吸収層との間に結合光学系を介装した、
ことを特徴とする請求の範囲第11項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層はプラスチックから成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - プラスチックはポリメチルメタクリレート,ポリエチレン,ポリイミドの1つから成る、
ことを特徴とする請求の範囲第13項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層はセラミックスから成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - セラミックスはSiO2,Al2O3,CaO,Na2O,B2O3,SiC,Si3N4,B4C,TiO2,BeO,AlN,MgO,BaTiO3,SrTiO3,ZnO,SnO2,CrO2,Fe2O3から選ばれる少なくとも1種を含有する、
ことを特徴とする請求の範囲第15項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層はセラミックス粉末含有スラリーの層またはこれを乾燥した層から成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - スラリーはSiO2,Al2O3,CaO,Na2O,B2O3,SiC,Si3N4,B4C,TiO2,BeO,AlN,MgO,BaTiO3,SrTiO3,ZnO,SnO2,CrO2,Fe2O3から選ばれる少なくとも1種のセラミックス粉末を含有する、
ことを特徴とする請求の範囲第17に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は金属から成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 金属はAu,Ag,Pt,Pd,Ni,Cu,Fe,Alから選ばれる少なくとも1種を含有する、
ことを特徴とする請求の範囲第19項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は金属粉末含有ペーストの層またはこれを乾燥した層から成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - ペーストはAu,Ag,Pt,Pd,Ni,Cu,Fe,Alから選ばれる少なくとも1種の金属粉末を含有する、
ことを特徴とする請求の範囲第21に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層はカーボンから成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層はカーボン粉末含有ペーストの層またはこれを乾燥した層から成る、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は吸光係数を調整するための吸光係数調整剤を含有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第24項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 吸光係数調整剤は色素,金属粉末,カーボン粉末の少なくとも1つから成る、
ことを特徴とする請求の範囲第25項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層として、吸光係数が異なる複数の部分を有するものを用いた、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第26項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 吸光係数が異なる複数の部分は、光吸収層の厚み方向に層状に分布している、
ことを特徴とする請求の範囲第27項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 吸光係数が異なる複数の部分は各々が層状を成し、レーザー光照射面側から反対面側に向かって吸光係数が段階的に小さくなるように重ねられている、
ことを特徴とする請求の範囲第28項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 吸光係数が異なる複数の部分は、光吸収層の厚み方向と直交する方向に分布している、
ことを特徴とする請求の範囲第27項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層の吸光係数が異なる複数の部分を同時に透光材に接触させた状態で、各部分に対してレーザー光を照射することにより透光材の加工を行う、
ことを特徴とする請求の範囲第30項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層の吸光係数が異なる複数の部分を選択的に用い、選択した部分に対してレーザー光を照射することにより透光材の加工を行う、
ことを特徴とする請求の範囲第30項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光として気体レーザー光,固体レーザー光,半導体レーザー光の何れか1つを用いた、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第32項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 所定エネルギーのパルス状レーザー光を複数回断続的に照射することにより、光吸収層に対するレーザー光の照射を実施する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第33項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - パルス状レーザー光のエネルギーを照射の度に減少させる、
ことを特徴とする請求の範囲第34項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - パルス状レーザー光のエネルギーを照射の度に増加させる、
ことを特徴とする請求の範囲第34項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 所定出力のレーザー光を所定時間連続的に照射することにより、光吸収層に対するレーザー光の照射を実施する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第33項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光の出力を照射時間の経過に従って徐々に減少させる、
ことを特徴とする請求の範囲第37項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - レーザー光の出力を照射時間の経過に従って徐々に増加させる、
ことを特徴とする請求の範囲第37項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は透光材の被加工面に接触した状態で設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第39項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層は透光材の被加工面に熱伝導が可能な微小隙間をおいて設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項〜第39項の何れか1項に記載のレーザー光による透光材の加工方法。 - 光吸収層を介してレーザー光を透光材の被加工面に照射することによって加工された透光材加工物であって、
加工部分の光透過率が非加工部分の光透過率の5%以下である、
ことを特徴とする透光材加工物。 - 透光材が石英ガラスである、
ことを特徴とする請求の範囲第42項に記載の透光材加工物。 - 加工部分は結晶化した石英を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第43項に記載の透光材加工物。 - 透光材加工物は、レーザー光を被加工物に照射して被加工物を加工するときのマスクとして用いられる、
ことを特徴とする請求の範囲第42項〜第44項の何れか1項に記載の透光材加工物。
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