JP2004188451A

JP2004188451A - Device and method for laser beam machining

Info

Publication number: JP2004188451A
Application number: JP2002358578A
Authority: JP
Inventors: Yukinari Aso; 幸成阿蘇; Yoshinari Sasaki; 良成佐々木; Eiju Murase; 英寿村瀬; Kiyomi Kiyoi; 清美清井; Kazuhiko Yoshida; 和彦吉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for laser beam machining for suppressing the redeposits (debris) of machining-spatters, which is generated by the laser beam machining, onto the surface to be machined when irradiating the surface of a workpiece with a laser beam to machine the workpiece by abrasion or hot melt. <P>SOLUTION: The method for laser beam machining is a method for irradiating the surface 10 of a workpiece 9 with a laser beam 26 to machine the workpiece by abrasion or hot melt. In the method, the machining-spatters and debris 15, which are generated from the laser beam 26 applying area on the surface 10 of the workpiece 9, are positively deposited onto a adsorption plate 14 by using a magnetic field. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エキシマレーザ（ｅｘｃｉｔｅｄｄｉｍｍｅｒｌａｓｅｒ）は、化学結合を切断できる高いフォトンエネルギーを有し、アブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる光化学分解、光熱分解過程により、短波長の短パルスレーザを用いることで、熱的な影響を抑えつつ加工対象物を除去、微細加工することができる。このようなアブレーションによるレーザ加工技術が注目を集めている。エネルギー密度（フルエンス：ｆｌｕｅｎｃｅ）を調整したエキシマレーザ光を加工対象物に照射することにより、プラスチック（高分子材料）、金属、セラミックス等、種々の物質をアブレーションにより微細加工することができる。
【０００３】
エキシマレーザ光照射によるアブレーション加工では、レーザ光の照射を受けた加工対象物の表面より飛散物が加工領域周辺に付着する。この飛散物または付着物をデブリ（ｄｅｂｒｉｓ）と呼ぶ。デブリの付着が発生すると、所望の加工品質、加工精度を得られないこともある。
【０００４】
このデブリの低減方法として、加工飛散物の発生そのものを抑制する方法、デブリの堆積を少なくする方法、デブリの堆積後に除去する方法などが種々知られている。
【０００５】
加工飛散物の発生量を低減するためには、加工対象物へのレーザ光の照射とともにアシストガスを吹き付けることが有効であることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、加工飛散物の発生そのものを制御する方法としては、所定の雰囲気ガスによって加工飛散物を分散、あるいは再付着防止する方法が知られている。また、所定の真空度の減圧下で加工することにより、堆積による付着量を大幅に減少できることが知られている。
【０００７】
デブリの堆積後に除去する方法としては、レーザ加工時よりも低いエネルギー密度で紫外レーザ光を照射し、発生したデブリを除去する方法が知られている。デブリが除去しやすいものである場合にはこの方法は有効であると思われる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また、デブリの加工対象物への付着を防止する技術として、アブレーション加工すべき加工対象物の表面に水等の液体を接触させ、この液体を通じてレーザ光を加工対象物の表面に照射することにより、発生したデブリを液体中に浮遊させ、加工終了後に液体とともにデブリを洗い流す方法が知られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１９２８７０号公報
特開平６−３３９７８４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したこれらの方法ではデブリの堆積を少なくしたり、加工飛散物の発生量を低減したりするのには有効であると思われるが、デブリの加工領域周辺への堆積後に除去する必要がある不都合があった。また、液体中のアブレーション加工においては浮遊するデブリが加工対象物の表面に再付着する可能性があり、加工対象物の表面へのデブリの付着を完全には防止することができないという不都合があった。
【００１１】
斯かる点に鑑み、本発明は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工する際に、レーザ加工により発生する加工飛散物の加工表面への再付着（デブリ）を抑制するレーザ加工方法および装置を提案するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物を減圧加工容器を用いた減圧雰囲気にて加工するようにし、この加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させるものである。または、この減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物を雰囲気ガスの下で加工するようにし、この加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、この加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、この気流の流れに乗せ、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明レーザ加工方法は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、この加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、この加工対象物のこのレーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化し、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするものである。
【００１７】
斯かる本発明によれば、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板に加工飛散物を堆積させることにより、加工面にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面にデブリが堆積後にそのデブリを除去する工程を不要とすることができる。
【００１８】
本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物を減圧雰囲気にて加工する減圧加工容器と、この減圧加工容器内のこの加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物を雰囲気ガスの下で加工する加工容器と、この加工容器内のこの加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、この加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、この気流の流れに乗せる気流制御機構と、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明レーザ加工装置は、加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、この加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、この加工対象物のこのレーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化するイオン制御機構と、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
斯かる本発明によれば、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板に加工飛散物を堆積させることにより、加工面にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面にデブリが堆積後にそのデブリを除去する工程を不要とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の例につき説明する。
【００２５】
図６は、本例のレーザ加工装置に適用されるレーザ光照射装置の一例を示す概略構成図である。このレーザ光照射装置１１は、レーザ光源１、ミラー２，３，４、ビーム整形器５、マスク６、投影レンズ７、ステージ８とを有する。勿論、レーザ光照射装置の構成はこの例に限るものではない。
【００２６】
レーザ光源１より出射するレーザビーム（レーザ光）２６によって加工対象物９表面のの加工面１０がアブレーション加工される。このレーザ光源１には、例えば、エキシマレーザを用いる。エキシマレーザには、レーザ媒質の異なる複数の種類が存在し、レーザ媒質としては、波長の長いほうからＸｅＦ（３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）、Ｆ２（１５７ｎｍ）が存在する。
【００２７】
エキシマレーザは、熱エネルギーを利用したレーザ加工に用いられるＹＡＧレーザ（基本波：１．０６μｍ）、ＣＯ２レーザ（１０．６μｍ）などと大きく異なる点は、レーザ光の発振波長が紫外線の領域にあることである。また、エキシマレーザは本質的にパルス発振であり、短パルス（数ｎｓ〜数十ｎｓ以下）である。
【００２８】
また、エキシマレーザは、アブレーションと呼ばれる、光化学分解、光熱分解過程において、短波長の短パルスレーザを用いることで、熱的な影響を受けにくい加工を行なうため、加工面のエッジの仕上がりが非常にシャープとなる。これに対して、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザでは熱的影響が大きく、加工周辺部が熱の影響で丸くなり、端面とならない。
【００２９】
さらに、エキシマレーザは、初期のビーム断面が略矩型の約１０×１０ｍｍの寸法を有し、このレーザビームをビーム整形器にて、加工目的により縮小化、または長面積化、大面積化することができる。大面積化することにより比較的広い面積を一括して加工できる。従って、大面積の領域を同時に加工するのにエキシマレーザは適している。
【００３０】
また縮小化した場合、高精細な微細加工を行なうことが出来る。加工対象物の加工面をステップアンドリピート方式にてパターニングすることで比較的広い面積の加工も可能である。ビーム整形器５は、ミラー２及び３によって反射されたレーザ光源１からのレーザビーム２６を整形し、ビーム強度の均一化を行い、ミラー４に向けて出力する。
【００３１】
マスク６は、ビーム整形器５で整形されミラー４で反射されたレーザビーム２６を通過させる所定パターンを有している。このマスク６は、例えば、金属材料で形成された孔開きマスク、透明なガラス材料や金属薄膜で形成されたフォトマスク、誘電体材料で形成された誘電体マスク等が用いられる。
【００３２】
投影レンズ７は、マスク６の所定パターンを通過したレーザビーム２６を所定倍率でステージ８上の加工対象物９の加工面１０に投影する。
【００３３】
ステージ８は、投影レンズ７から投影されるレーザビーム２６が加工対象物９の加工面１０に合焦するように投影レンズ７に対して配置されるとともに、周知技術を用い加工対象物をステージ上に固定している。このステージ８は、レーザビーム２６が加工対象物９の加工面１０上を走査可能なように、例えば、Ｘ−Ｙステージと呼ばれるような、レーザビーム２６の光軸に垂直な平面に沿って移動位置決めが可能な構造および機能を有している。
【００３４】
上記構成のレーザ照射装置１１では、レーザ光源１にエキシマレーザを用いることにより、加工対象物９の加工面１０に所定パターンのレーザビーム２６が照射され、加工面１０がアブレーション加工される。加工面１０は、アブレーション加工により、加工面１０を形成する材料の加工飛散物（デブリ）が発生する。このデブリが加工面１０に付着すると、加工品質、加工精度等に影響を及ぼすことがあり、付着を防ぐ必要がある。
【００３５】
そこで、加工対象物９の加工面近傍に設けた後述する付着防止機構、または周知技術に後述する付着防止機構を適用し、デブリの付着を防ぐようにする。
【００３６】
以下に、この加工飛散物９の加工面１０への付着を防止する付着防止機構の構成について説明する。図１Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄは、本発明レーザ加工装置の付着防止機構の構造の一例を示すそれぞれ断面図および上面図である。図中、加工面近傍に設けられた付着防止機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはそれぞれ、磁場を発生する部位１３（上面図（ａ）では斜線表示部分）と、デブリ１５を吸着する吸着板（プレート）１４とを有してなる。図示していないが、これらの吸着板１４はアース端子に接続されている。
【００３７】
図１Ａの付着防止機構１２ａは、上面図（ａ）に示すように、中央に孔が開いた、いわゆるドーナツ形状をしており、そのドーナツ形状の上面側に磁界発生部１３および下面側に吸着板１４が配置され、レーザ光２６の加工対象物９の加工面１０への照射によって発生するデブリ１５を、吸着板１４に吸着させて堆積させるようにしている。
【００３８】
図１Ｂの付着防止機構１２ｂは、図１ｂと同様、上面図（ａ）に示すように、中央に孔が開いた、いわゆるドーナツ型形状をしており、そのドーナツの上面側に磁界発生部１３および下面側に吸着板１４が配置され、レーザ光２６の加工対象物９の加工面１０への照射によって発生するデブリ１５を、吸着板１４に吸着させて堆積させるようにしている。ここで、この付着防止機構１２ｂは、吸着板１４に傾きを持たせ、例えばデブリの飛散方向に対して略垂直に近くなるように配置し、デブリの吸着面積が大きくなるようにして効率よく吸着できるようにしている。
【００３９】
図１Ｃの付着防止機構１２ｃは、上面図（ａ）および断面図（ｂ）に示すように、上面から見たときコの字型をしており、このコの字型の外側に磁界発生部１３および内側に吸着板１４を配置するとともに、レーザ光２６が通過するための孔の径が、加工対象物９の加工面１０へのレーザ光２６照射領域の径よりも大きく構成され、デブリ１５が吸着板１４の内壁１４ａに付着するようになされている。
【００４０】
図１Ｄの付着防止機構１２ｄは、上面図（ａ）および断面図（ｂ）に示すように、上面から見たとき中央にレーザ光が通る孔が設けられ全体として略円筒形状をなし、この円筒形状の外周面側に磁界発生部１３および内周面側に吸着板１４を配置するとともに、レーザ光２６が通過する孔の径が、加工対象物９の加工面１０へのレーザ光２６照射領域の径よりも大きく構成され、デブリ１５が吸着板１４の内周面内壁１４ａに付着するようになされている。
【００４１】
図１に示された、吸着板１４の形状は、飛散・放出されたデブリの拡散を抑制して、効率よく回収する（吸着板に堆積させる）作用がある。
【００４２】
図示されていないが、吸着板（プレート）１４の表面形状は加工飛散物の微粒子径より大きい、表面粗さ約２５Ｓ〜１００Ｓ［ μｍ］程度の凹凸を有しており、一旦吸着された加工飛散物や、デブリ等の堆積物が線膨張係数の違い等により剥離・脱離しないように加工・処理が施されている。
【００４３】
次に、図２Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄは、本発明レーザ加工方法および装置の付着防止機構によりそれぞれ発生する磁場の様子を示す断面図である。この図２において、図１に対応する部分について同一符号を付しその詳細説明は省略する。図中、付着防止機構はそれぞれ、磁場を発生する部位１３または／および１６、デブリを吸着する略円筒形状の吸着板（プレート）１４とを有してなる。図示していないが、これらの吸着板１４はアース端子に接続されている。
【００４４】
図２Ａの付着防止機構は、上述の図１Ｄの付着防止機構１２ｄと同じ構造であり、加工面１０の上方に設けられた略円筒形状の付着防止機構の外周面に磁界発生部１３が設けられている。磁界発生部１３により発生する磁力線１７は、円筒形状の付着防止機構の吸着板１４の中央の孔から密度の濃い磁力線が加工面９全面へ広がり分布する。
【００４５】
図２Ｂの付着防止機構は、上述の図２Ａの付着防止機構に対し、加工対象物９の加工面１０の端縁部外周近傍に磁界発生部１６を追設したものである。このような構成とすることにより、磁界発生部１３および１６により発生する磁力線１７は、円筒形状の付着防止機構の吸着板１４の中央の孔から磁束密度の濃い磁力線が加工面９全面へ広がる。
【００４６】
図２Ｃ，Ｄの付着防止機構は、図２Ｂに示した付着防止機構に対し、例えば、略円筒形状を構成する吸着板１４および磁界発生部１３の径を加工対象物９の大きさよりも大きくしたものであり、これにより加工面１０から吸着板１４へ向かう強力な発散磁場が形成される。ここで、図２Ｃの付着防止機構は、略円筒形状の吸着板１４の外周面の磁界発生部１３と加工対象物９の加工面１０の端縁部外周近傍の磁界発生部１６を備えるが、これに対し、図２Ｄの付着防止機構は、略円筒形状の吸着板１４の外周面に磁界発生部１３を設けていない構造となっている。
【００４７】
上述の図２Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄような付着防止機構の構成により、それぞれ磁界を発生させておき、加工対象物９の加工面１０へレーザビーム２６を照射すると、加工対象物９表面の分解・蒸発した物質が微粒子となって飛散・放出される。磁界を発生させることにより、図中の磁力線１７でそれぞれ表わしているような、加工対象物９と付着防止機構の間に向かう磁場が生じる。このような磁場中では、プラズマ中の電子１８は磁力線１７に絡みつくようにして磁力線方向に運動する。
【００４８】
そして、この電子１８によって生じる内部電界によって、イオンも磁力線１７に沿って移動し、加工飛散物が吸着板（プレート）１４に堆積される。このように、積極的に吸着板（プレート）１４へ加工飛散物を吸着・堆積することにより、デブリ１５が加工面１０へ再付着することを防止することができる。
【００４９】
また作用として、プラズマ中の活性の高さによる加工面１０へのクリーニング作用もあることから、デブリの付着防止との相乗効果もある。
【００５０】
磁場は電磁コイルや電磁石、永久磁石等（好ましくは６００ガウス以上）を使用し、吸着板（プレート）１４はＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等の防錆、耐腐食性のある金属が望ましい。また、電磁コイル等を使用した場合は発熱による影響を抑制する為、磁界発生部１３近傍の吸着板１４内部に、例えば、図２Ｃに示すような循環水による冷却機構２９等を設けることが望ましい。
【００５１】
次に、図３を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の例につき、説明する。図３において、図１および図２に対応する部分については同一符号を付しその詳細説明は省略する。
【００５２】
従来の技術でも述べたように、減圧加工容器（減圧チャンバー）を用いた減圧雰囲気（例えば、真空度１０［Ｐａ］（１０^−２［Ｔｏｒｒ］）程度）でのレーザ加工において、加工対象物の物質によってはデブリの発生を低減できるとされている。一方、加工対象物の物質によりデブリの発生を広い範囲に薄く発生すると報告されている。そして、デブリの問題を低減するレーザ加工の技術として、レーザ加工を行なうエネルギー密度より低いエネルギー密度のレーザ光を照射しデブリを除去する技術が、例えば特開平６−３３９７８４号公報等に開示されている。
【００５３】
しかしながら、上記方法では加工対象物の物質により、デブリを完全に除去することができない。また、加工対象物が多層構造である場合、デブリ除去時のエネルギー密度で下層膜にダメージをあたえてしまうこともある。
【００５４】
そこで、本発明による付着防止機構を、減圧加工容器を用いた減圧雰囲気下（例えば、真空度１０〜１０^−２［Ｐａ］（１０^−２〜１０^−４［Ｔｏｒｒ］）程度）にて使用し、この問題を解消するようにする。具体的には、例えば、上面から見たとき中央に図６に示すレーザ光照射装置１１からのレーザ光２６が通る孔が設けられ全体として略円筒形状をなす吸着板１４を配置するとともに、加工対象物９の加工面１０の端縁部外周近傍に磁界発生部１６を設置した付着防止機構および加工対象物９を、減圧加工容器１９に収納し、吸着板１４をアース端子２７に接続する。尚、図３例に適用される付着防止機構は上記の例に限るものではない。
【００５５】
減圧加工容器１９には、レーザビーム２６が入射する透過窓部材２０を設けるとともに、この容器内に雰囲気を供給する供給管２１および容器内の雰囲気を排気する排気管２２を設置する。
【００５６】
透過窓部材２０は、減圧加工容器１９の開口側から入射されるレーザビーム２６を透過する材料で形成されている。具体的には、たとえば、レーザ光源に波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを用いた場合には、ＫｒＦエキシマレーザに対して透過率の高い合成石英ガラス、波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを用いた場合には、フッ化カルシウム等で形成されたものを使用する。尚、各光学系には各波長（レーザ種）に耐性のある材料、処理を施したミラー、レンズ等を用いることは周知である。
【００５７】
以上のような構成において、減圧加工容器を用いた減圧雰囲気下にて本例のデブリ付着防止機構を使用することで、飛散・放出された加工飛散物の拡散を抑制して、効率的に吸着板１４に加工飛散物を堆積させることにより、加工面１０にデブリが付着・堆積しないので、従来のような加工面に堆積後にデブリを除去するが必要なく、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【００５８】
次に、図４を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。図４Ａは本発明レーザ加工装置の一例の断面図を示し、図４Ｂは図４Ａのレーザ加工装置の下面図を示す。図４Ａ，Ｂにおいて、図１〜図３に対応する部分については同一符号を付しその詳細説明は省略する。
【００５９】
図３例にて本発明によるデブリ付着防止機構を、減圧加工容器１９を用いた減圧雰囲気下にて使用する実施形態を示したが、加工対象物が大型化（大型基板）した場合、減圧加工容器の大型化とともにスループットの問題が生じ、量産化で採用する場合の課題となっていた。
【００６０】
そこで、例えば、本出願人が出願した特願２００２−３１８８７０号に記載のような部分真空機構を応用した減圧雰囲気下にて、本例のデブリ付着防止機構を用いるようにする。
【００６１】
図４Ａに示すように、加工対象物９の加工面１０の端縁部外周近傍に磁界発生部１６を設置し、例えば図６に示すようなレーザ光照射装置１１からのレーザビーム２６が加工対象物９に照射される直前のレーザ光路上に、加工面１０と近接して、レーザビーム２６が透過する透過窓部材２０を備える略円筒形状の、アルミニウムまたはステンレスなどからなる部分真空機構を備える吸着板１４（図中、斜線部分）を配置する。
【００６２】
この部分真空機構を備える吸着板１４は、レーザビーム２６の照射方向軸に沿って中心孔３２が設けられた略円筒形状をしており、図４Ｂに示すように、吸着板１４の底部１４ａの中心に配置され透過窓部材２０を透過したレーザビーム２６が通過する中心孔３２の外周部周辺の同心円周上には数箇所の排気孔３１が開けられ、この排気孔３１を通して部分真空機構を構成する吸着板１４に外付けの粗引きポンプ３０によって真空引きし、加工面１０表面周辺の雰囲気の排気を行う如くする。吸着板１４はアース端子２７に接続しておくようにする。
【００６３】
部分真空機構を備えた吸着板１４により、簡単な構成で加工面１０周辺近傍を減圧雰囲気とし、この減圧雰囲気でレーザ光照射することで、アブレーションにより発生したデブリは底部１４ａの排気孔３１より吸引され、吸着板１４内に取り込まれ、さらに、粗引きポンプ３０に取り込まれる。
【００６４】
このように、部分真空機構による減圧雰囲気下にて、本例のデブリ付着防止機構を用いることにより、加工対象物の大型化にスループットの問題を解決し、また、デブリの再付着を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【００６５】
次に、図３を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。
【００６６】
通常、雰囲気中でのレーザ加工において、例えばヘリウム雰囲気中での加工では、加工対象物の物質によってはデブリ自体を減少できるとされている。また、加工対象物の物質により、レーザ照射時に分解・蒸発した物質が微粒子となって飛散・放出する噴出速度が、空気中での速度よりも速いために加工飛散物が遠くに分散され、見かけ上のデブリ減少したように見えるとされる。しかし、加工飛散物は加工面に再付着されるため、加工面に堆積後にデブリを除去する必要がある。
【００６７】
そこで、本例は雰囲気中におけるレーザ加工が必要な場合に、本例の付着防止機構を用いるようにしたものであり、装置の構成としては、図３例に示すものが流用できる。
【００６８】
減圧用途でなく、気体を封止するチャンバーとして減圧加工容器１９を利用し、供給管２１から雰囲気ガスを供給して、加工面１０表面近傍が雰囲気ガスで満たされたタイミングで、レーザ光照射装置１１からのレーザビーム２６を加工面１０に照射し、レーザ加工を行う。
【００６９】
このように、加工対象物の物質により、雰囲気中におけるレーザ加工が必要な場合、本例の付着防止機構を用いることで、吸着板１４にデブリを堆積させることにより、加工領域周辺１１にデブリが堆積しないので、堆積後に除去するという工程が必要がなく、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【００７０】
本例における雰囲気ガスとして、例えばヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）等が用いられる。
【００７１】
次に、図５を参照して、本発明レーザ加工方法および装置の実施の形態の他の例につき、説明する。図５において、図１〜図４に対応する部分については同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７２】
気流制御機構として、流体を排気（吸引）、もしくは送出・排気する手段を有し、アブレーション加工により、加工対象物の加工表面へのデブリの堆積を防止するレーザ加工方法として、例えば特開平９−１９２８７０号公報、特開平１０−２０５０９号公報、特開平１０−９９９７８号公報等に開示されている。しかし、加工飛散物は加工面に再付着されるため、加工面に堆積後にデブリを除去する必要がある。
【００７３】
そこで、流体を排気（吸引）、もしくは送出・排気する手段を有し、アブレーション加工により、加工対象物の加工表面へのデブリの堆積を防止するレーザ加工方法に、本発明によるデブリの付着防止機構を用い、その構成を図５に示す。
【００７４】
図５において、３９は加工容器（チャンバー）を示し、内部中央に加工対象物９が配置されている。加工容器３９の上面には加工対象物１０の加工面９に対し照射する、レーザ光照射装置１１からのレーザビーム２６が透過する透過窓部材２０が設けられている。
【００７５】
また、上述してきた例では、付着防止機構は、磁場を発生させたとき、図２に示すような加工面１０に照射されるレーザビーム２６の軸に略沿って磁力線１７が分布するようにされていたものを、本例は、図５に示すように、磁界発生部１３で磁場を発生させたときの磁力線１７の向きが、レーザビーム２６と略直交するような位置に付着防止機構を配置する。換言すると、例えば図２Ａに示す付着防止機構を、図５では時計回りに９０°旋回させ加工対象物９の右側に配置している。そして、加工容器３９内の雰囲気が、この付着防止機構の略円筒形状の吸着板１４の中心孔および排気手段２８を介して、外部へ排気されるようになされている。
【００７６】
加工容器３９の左側面には、酸素などの気体を送出する気流制御部２３が設けられ、加工対象物９の横方向から、酸素などの気体が加工面１０表面に沿うように送出される。そして、加工面１０表面を通過した酸素などの気体は、略円筒形状の吸着板１４の開口部２８ａから排気手段２８を介して、排気されるようになされる。
【００７７】
排気手段２８は所定の曲率半径（Ｒ）を有し、吸着板１４の中心孔を通る磁力線１７に乗って運ばれたデブリがこの曲部に設けられた吸着板２５にぶつかって吸引されるようになされている。この吸着板１４および２５をそれぞれアース端子２７に接続しておく。
【００７８】
以上のような構成において、透過窓部材２０を透過して加工対象物９の加工面１０にレーザビーム２６を照射すると、レーザアブレーションにより、レーザビーム２６が照射された加工領域から飛散した加工飛散物１５が発生する。このとき、気流制御部２３から酸素などの気体が送出されており、気流の流れ２４を発生させ、加工飛散物１５をこの流れに乗せて吸着板１４の開口部２８ａへと導く。
【００７９】
吸着板１４の開口部に導かれた加工飛散物１５の一部は、ここで吸着板１４に吸着され、さらに残りの加工飛散物１５は、排気手段２８によって、この排気手段２８の曲部に設けられた吸着板２５に効率よく吸着される。
【００８０】
このように、本例によるデブリの付着防止機構を用いることで、アブレーション加工により、加工対象物９の加工面１０から分解・蒸発した加工飛散物１５を積極的に吸着板１４および２５に堆積することで、加工飛散物１５の再付着（デブリ）を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【００８１】
本例において、送出される気体として、例えば酸素（Ｏ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、等が用いられる。
【００８２】
また、上述例の気流制御部２３をイオン源として利用し、イオン化に周知技術のイオンガン（イオン銃）等を用いたイオン制御機構を構成する。加工面１０のレーザ光照射領域から飛散した加工飛散物１５がイオン源２３によるイオン雰囲気によってイオン化され、磁力線１７による吸着板１４への吸着・堆積をより効率よく積極的に行うことができ、この加工飛散物１５の再付着（デブリ）を防止でき、良好な加工品質と加工精度を得ることができる。
【００８３】
以上述べたように、本例によれば、レーザ光による、アブレーションもしくは熱溶融によるレーザ加工時に熱的な影響を少なくして加工面のデブリの付着を防止することができる。
この結果、精密なレーザ加工が実現でき、しかもデブリの付着を防止することができるという優れた効果を提供することが可能になり、レーザ加工の応用が拡がり、微細パターンを高精度でありながら低コストで形成することが可能となる。
【００８４】
上述した実施の形態の例の説明において、加工対象物を水平に、レーザ照射方向を垂直で示したが、加工対象物を垂直に、レーザ照射方向を水平にすることも可能であり、これに限るものではない。
【００８５】
尚、本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることは勿論である。
【００８６】
【発明の効果】
斯かる本発明によれば、レーザ光による、アブレーションもしくは熱溶融によるレーザ加工時に熱的な影響を少なくして、加工面のデブリの付着を防止することができる。
この結果、本発明によれば、精密なレーザ加工が実現でき、しかもデブリの付着を防止することができるという優れた効果を提供することが可能になり、レーザ加工の応用が拡がり、微細パターンを高精度でありながら低コストで形成することができる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明レーザ加工装置の付着防止機構の構造の例を示すそれぞれ断面図および上面図である。
【図２】本発明レーザ加工装置の付着防止機構によりそれぞれ発生する磁場の様子を示す断面図である。
【図３】本発明レーザ加工装置の実施の形態の例を示す線図である。
【図４】本発明レーザ加工装置の実施の形態の他の例を示す線図である。
【図５】本発明レーザ加工装置の実施の形態の他の例を示す線図である。
【図６】レーザ光照射装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・・レーザ光源、９・・・・加工対象物、１０・・・・加工面、１１・・・・レーザ光照射装置、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・・付着防止機構、１３・・・・磁界発生部、１４・・・・吸着板（プレート）、１５・・・・加工飛散物（デブリ）、１６・・・・磁界発生部、１７・・・・磁力線、１８・・・・電子、１９・・・・減圧加工容器、２０‥‥透過窓部材、２１・・・・供給管、２２・・・・排気管、２３・・・・気流制御部（イオン源）、２５・・・・吸着板（プレート）、２６・・・・レーザビーム（レーザ光）、２８・・・・排気手段、３０‥‥粗引きポンプ、３１・・・・排気孔、３２‥‥中心孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing method and apparatus for irradiating a surface of a processing target with a laser beam and performing processing by ablation or thermal melting.
[0002]
[Prior art]
In general, an excimer laser has a high photon energy capable of breaking a chemical bond, and uses a short-wavelength laser having a short wavelength by a photochemical decomposition or photothermal decomposition process called ablation. The object to be processed can be removed and finely processed while minimizing the influence. Laser processing technology by such ablation has attracted attention. By irradiating an object to be processed with an excimer laser beam whose energy density (fluence) is adjusted, various materials such as plastic (polymer material), metal, and ceramics can be finely processed by ablation.
[0003]
In ablation processing by excimer laser light irradiation, flying objects adhere to the periphery of the processing area from the surface of the processing target irradiated with the laser light. This scattered or attached matter is called debris. If debris is attached, desired processing quality and processing accuracy may not be obtained.
[0004]
As a method of reducing the debris, various methods are known, such as a method of suppressing generation of processing scattered matter itself, a method of reducing the accumulation of debris, and a method of removing debris after the accumulation.
[0005]
It is known that it is effective to blow an assist gas together with laser light irradiation on a processing target in order to reduce the generation amount of processing scattered matter (for example, see Patent Document 1).
[0006]
Further, as a method of controlling the generation itself of the processing splatter, a method of dispersing the processing splatter with a predetermined atmospheric gas or preventing re-adhesion is known. It is also known that processing under a reduced pressure of a predetermined degree of vacuum can significantly reduce the amount of deposition due to deposition.
[0007]
As a method of removing debris after deposition, there is known a method of irradiating ultraviolet laser light at a lower energy density than at the time of laser processing to remove generated debris. This method is considered to be effective when debris is easily removed (for example, see Patent Document 2).
[0008]
In addition, as a technique for preventing debris from adhering to the object to be processed, a liquid such as water is brought into contact with the surface of the object to be ablated, and a laser beam is irradiated onto the surface of the object through this liquid. In addition, there is known a method in which generated debris is suspended in a liquid, and the debris is washed away together with the liquid after processing is completed.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-9-192870
JP-A-6-339784
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, these methods described above are considered to be effective in reducing the accumulation of debris and in reducing the amount of processing scattered matter, but it is necessary to remove the debris after the deposition around the processing area. There was an inconvenience. Further, in ablation processing in a liquid, there is a possibility that floating debris may re-adhere to the surface of the processing object, and there is a disadvantage that the debris cannot be completely prevented from adhering to the surface of the processing object. Was.
[0011]
In view of such a point, the present invention provides a method of irradiating a laser beam onto a surface of an object to be processed and performing ablation or heat melting to reattach processing debris generated by laser processing to the processed surface (debris). ) Is proposed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The laser processing method of the present invention is directed to a laser processing method of irradiating a surface of a processing object with laser light to perform processing by ablation or thermal melting. It is characterized in that objects and debris are positively deposited on the adsorption plate using a magnetic field.
[0013]
Further, the laser processing method of the present invention is directed to a laser processing method of irradiating a laser beam onto a surface of an object to be processed by ablation or heat melting. On the surface of the object to be processed, processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region are positively deposited on the suction plate using a magnetic field. Alternatively, the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.
[0014]
Further, the laser processing method of the present invention is such that, in a laser processing method of irradiating a laser beam to a surface of an object to be processed by ablation or thermal melting, the object to be processed is processed under an atmospheric gas. The present invention is characterized in that processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.
[0015]
Further, the laser processing method of the present invention is a laser processing method of irradiating a laser beam onto the surface of a processing target, and performing processing by ablation or heat melting, and discharges or sends / discharges a fluid on the surface of the processing target, It is necessary to create a flow of air current on the surface of this processing object, put the processing scattered matter and debris generated from the laser beam irradiation area on this flow of air, and further actively deposit it on the adsorption plate using a magnetic field. It is a feature.
[0016]
Further, the laser processing method of the present invention is a laser processing method of irradiating a laser beam onto a surface of a processing object to perform processing by ablation or heat melting. The present invention is characterized in that the processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area of the target are ionized and positively deposited on the attraction plate using a magnetic field.
[0017]
According to the present invention, the debris does not adhere to or accumulate on the processed surface by suppressing the diffusion of the scattered and released processed scattered materials and efficiently depositing the processed scattered materials on the suction plate. The step of removing the debris after the debris is deposited on the processed surface as described above can be eliminated.
[0018]
The laser processing apparatus of the present invention is directed to a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of an object to be processed by ablation or heat melting. It has an adhesion preventing mechanism for positively depositing objects and debris on an adsorption plate using a magnetic field.
[0019]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam to the surface of a processing target, and performs processing by ablation or heat melting. The surface of the object to be processed in the decompression processing container has an anti-adhesion mechanism for actively depositing processing debris and debris generated from a laser light irradiation area on an attraction plate using a magnetic field. It is a feature.
[0020]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing target to perform processing by ablation or thermal melting, and a processing container that processes the processing target under an atmospheric gas. An anti-adhesion mechanism that positively deposits processing debris and debris generated from the laser irradiation area on the surface of the processing object in the processing container using a magnetic field on the suction plate. It is assumed that.
[0021]
In addition, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing target to perform processing by ablation or heat melting, and discharges or sends / discharges a fluid on the surface of the processing target, An airflow control mechanism that creates a flow of airflow on the surface of the processing object, and puts processing scattered objects and debris generated from the laser beam irradiation area on this flow of airflow, and further actively uses the magnetic field to apply force to the adsorption plate. And an adhesion preventing mechanism for depositing.
[0022]
Further, the laser processing apparatus of the present invention is a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto a surface of a processing object to perform processing by ablation or heat melting. It is characterized by having an ion control mechanism that ionizes the scattered objects and debris generated from the laser light irradiation area of the target object, and an adhesion prevention mechanism that positively deposits on the adsorption plate using a magnetic field. is there.
[0023]
According to the present invention, the debris does not adhere to or accumulate on the processed surface by suppressing the diffusion of the scattered and released processed scattered materials and efficiently depositing the processed scattered materials on the suction plate. The step of removing the debris after the debris is deposited on the processed surface as described above can be eliminated.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a laser light irradiation device applied to the laser processing device of the present example. The laser light irradiation device 11 includes a laser light source 1, mirrors 2, 3, and 4, a beam shaper 5, a mask 6, a projection lens 7, and a stage 8. Of course, the configuration of the laser beam irradiation device is not limited to this example.
[0026]
The processing surface 10 on the surface of the processing object 9 is ablated by a laser beam (laser light) 26 emitted from the laser light source 1. As the laser light source 1, for example, an excimer laser is used. There are a plurality of types of excimer lasers having different laser media. As the laser media, XeF (351 nm), XeCl (308 nm), KrF (248 nm), ArF (193 nm), and F2 (157 nm) are used in the order of wavelength. Exists.
[0027]
Excimer lasers are significantly different from YAG lasers (fundamental wave: 1.06 μm), CO2 lasers (10.6 μm), and the like used for laser processing using thermal energy, in that the oscillation wavelength of laser light is in the ultraviolet region. That is. In addition, the excimer laser is essentially a pulse oscillation, and has a short pulse (several ns to several tens ns or less).
[0028]
Excimer lasers use a short-pulse laser with a short wavelength to perform processing that is not easily affected by heat during the photochemical decomposition and photothermal decomposition processes called ablation. Become sharp. On the other hand, the YAG laser and the CO2 laser have a large thermal effect, and the peripheral portion of the processing becomes round due to the heat and does not become an end face.
[0029]
Furthermore, the excimer laser has an approximately 10 × 10 mm dimension in which the initial beam cross section is substantially rectangular, and this laser beam is reduced, or the area is increased or increased according to the processing purpose by a beam shaper. be able to. By increasing the area, a relatively large area can be processed collectively. Therefore, an excimer laser is suitable for processing a large area at the same time.
[0030]
When the size is reduced, high-definition fine processing can be performed. By patterning the processing surface of the processing object by the step-and-repeat method, it is possible to process a relatively large area. The beam shaper 5 shapes the laser beam 26 from the laser light source 1 reflected by the mirrors 2 and 3, makes the beam intensity uniform, and outputs the beam toward the mirror 4.
[0031]
The mask 6 has a predetermined pattern for passing the laser beam 26 shaped by the beam shaper 5 and reflected by the mirror 4. As the mask 6, for example, a perforated mask formed of a metal material, a photomask formed of a transparent glass material or a metal thin film, a dielectric mask formed of a dielectric material, and the like are used.
[0032]
The projection lens 7 projects the laser beam 26 that has passed through the predetermined pattern of the mask 6 onto the processing surface 10 of the processing target 9 on the stage 8 at a predetermined magnification.
[0033]
The stage 8 is disposed on the projection lens 7 so that the laser beam 26 projected from the projection lens 7 is focused on the processing surface 10 of the processing object 9, and the processing object is placed on the stage using a known technique. It is fixed to. The stage 8 moves along a plane perpendicular to the optical axis of the laser beam 26 such as an XY stage so that the laser beam 26 can scan on the processing surface 10 of the processing object 9. It has a structure and function that allows positioning.
[0034]
In the laser irradiation device 11 having the above-described configuration, by using an excimer laser as the laser light source 1, the processing surface 10 of the processing target 9 is irradiated with a laser beam 26 having a predetermined pattern, and the processing surface 10 is subjected to ablation processing. The processing surface 10 generates processing debris (debris) of the material forming the processing surface 10 by the ablation processing. If the debris adheres to the processing surface 10, it may affect processing quality, processing accuracy, and the like, and it is necessary to prevent the debris from adhering.
[0035]
Therefore, an adhesion prevention mechanism described later provided near the processing surface of the processing target 9 or an adhesion prevention mechanism described later to a known technique is applied to prevent the adhesion of debris.
[0036]
Hereinafter, the configuration of the adhesion preventing mechanism for preventing the processing scattered object 9 from adhering to the processing surface 10 will be described. 1A, 1B, 1C, and 1D are a cross-sectional view and a top view, respectively, showing an example of the structure of an adhesion preventing mechanism of the laser processing apparatus of the present invention. In the drawing, the adhesion preventing mechanisms 12a, 12b, 12c, and 12d provided near the processing surface respectively include a portion 13 for generating a magnetic field (a hatched portion in a top view (a)) and a suction plate (a suction plate for sucking debris 15). Plate 14). Although not shown, these suction plates 14 are connected to a ground terminal.
[0037]
As shown in the top view (a), the adhesion preventing mechanism 12a in FIG. 1A has a so-called donut shape with a hole in the center, and the magnetic field generating portion 13 is attracted to the upper surface side of the donut shape and is attracted to the lower surface side. The plate 14 is disposed, and the debris 15 generated by irradiating the processing surface 10 of the processing object 9 with the laser beam 26 is adsorbed and deposited on the suction plate 14.
[0038]
As shown in FIG. 1B, the adhesion preventing mechanism 12b in FIG. 1B has a so-called donut shape with a hole in the center as shown in the top view (a). The suction plate 14 is disposed on the lower surface side, and the debris 15 generated by irradiating the processing surface 9 of the processing object 9 with the laser beam 26 is absorbed by the suction plate 14 and deposited. In this case, the adhesion preventing mechanism 12b causes the suction plate 14 to be inclined, and is arranged, for example, so as to be substantially perpendicular to the debris scattering direction, so that the suction area of the debris is increased and the suction is efficiently performed. I can do it.
[0039]
As shown in the top view (a) and the cross-sectional view (b), the adhesion preventing mechanism 12c in FIG. 1C has a U-shape when viewed from above, and the magnetic field generating portion is provided outside the U-shape. 13 and the inside of the suction plate 14 are arranged, and the diameter of the hole through which the laser light 26 passes is configured to be larger than the diameter of the irradiation area of the laser light 26 on the processing surface 10 of the processing object 9. Is attached to the inner wall 14a of the suction plate 14.
[0040]
As shown in the top view (a) and the cross-sectional view (b), the adhesion preventing mechanism 12d in FIG. 1D has a substantially cylindrical shape as a whole with a hole through which laser light passes when viewed from the top, and this cylindrical shape. The magnetic field generating portion 13 is arranged on the outer peripheral surface side of the shape, and the suction plate 14 is arranged on the inner peripheral surface side. , So that the debris 15 adheres to the inner wall 14 a of the inner peripheral surface of the suction plate 14.
[0041]
The shape of the suction plate 14 shown in FIG. 1 has an effect of suppressing the diffusion of the scattered and released debris and efficiently collecting (depositing the debris on the suction plate).
[0042]
Although not shown, the surface shape of the suction plate (plate) 14 has irregularities with a surface roughness of about 25S to 100S [μm] larger than the fine particle diameter of the processing scattered object, and the processing scatter once absorbed. Processing and treatment are performed so that objects and deposits such as debris do not peel or detach due to a difference in linear expansion coefficient or the like.
[0043]
Next, FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D are cross-sectional views showing states of magnetic fields generated by the adhesion preventing mechanism of the laser processing method and apparatus of the present invention. 2, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. In the drawing, each of the adhesion preventing mechanisms has a portion 13 and / or 16 for generating a magnetic field and a substantially cylindrical suction plate (plate) 14 for sucking debris. Although not shown, these suction plates 14 are connected to a ground terminal.
[0044]
The adhesion preventing mechanism of FIG. 2A has the same structure as the above-described adhesion preventing mechanism 12d of FIG. 1D, and the magnetic field generating unit 13 is provided on the outer peripheral surface of the substantially cylindrical adhesion preventing mechanism provided above the processing surface 10. ing. As for the magnetic force lines 17 generated by the magnetic field generating unit 13, magnetic force lines having a high density spread from the central hole of the suction plate 14 of the cylindrical anti-adhesion mechanism over the entire processing surface 9 and distributed.
[0045]
2B is different from the above-described adhesion preventing mechanism in FIG. 2A in that a magnetic field generator 16 is additionally provided near the outer periphery of the edge of the processing surface 10 of the processing target 9. With such a configuration, the magnetic force lines 17 generated by the magnetic field generating units 13 and 16 spread from the central hole of the suction plate 14 of the cylindrical anti-adhesion mechanism over the entire processing surface 9.
[0046]
2C and FIG. 2D, for example, the diameter of the suction plate 14 and the magnetic field generating unit 13 that are formed in a substantially cylindrical shape is larger than the size of the workpiece 9 in comparison with the adhesion prevention mechanism shown in FIG. As a result, a strong diverging magnetic field is generated from the processing surface 10 toward the suction plate 14. Here, the adhesion preventing mechanism of FIG. 2C includes a magnetic field generating unit 13 on the outer peripheral surface of the suction plate 14 having a substantially cylindrical shape and a magnetic field generating unit 16 near the outer periphery of the edge of the processing surface 10 of the workpiece 9. On the other hand, the adhesion preventing mechanism in FIG. 2D has a structure in which the magnetic field generating unit 13 is not provided on the outer peripheral surface of the suction plate 14 having a substantially cylindrical shape.
[0047]
2A, 2B, 2C, and 2D, when a magnetic field is generated and the laser beam 26 is applied to the processing surface 10 of the processing object 9, the surface of the processing object 9 is decomposed.・ Evaporated substances are scattered and released as fine particles. By generating a magnetic field, a magnetic field is generated between the workpiece 9 and the adhesion preventing mechanism, as represented by magnetic force lines 17 in the drawing. In such a magnetic field, the electrons 18 in the plasma move in the direction of the magnetic force lines so as to be entangled with the magnetic force lines 17.
[0048]
The ions also move along the lines of magnetic force 17 due to the internal electric field generated by the electrons 18, and the processing scattered matter is deposited on the adsorption plate (plate) 14. As described above, by actively sucking and accumulating the processing scattered matter on the suction plate (plate) 14, it is possible to prevent the debris 15 from re-adhering to the processing surface 10.
[0049]
In addition, since there is also a cleaning effect on the processing surface 10 due to the high activity in the plasma, there is a synergistic effect with prevention of debris adhesion.
[0050]
The magnetic field uses an electromagnetic coil, an electromagnet, a permanent magnet or the like (preferably 600 gauss or more), and the attraction plate (plate) 14 is preferably a metal having rust prevention and corrosion resistance such as SUS304 or SUS316. When an electromagnetic coil or the like is used, in order to suppress the influence of heat generation, it is desirable to provide, for example, a cooling mechanism 29 using circulating water as shown in FIG. 2C inside the suction plate 14 near the magnetic field generating unit 13. .
[0051]
Next, an example of an embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 3, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0052]
As described in the related art, a reduced-pressure atmosphere (for example, a degree of vacuum of 10 [Pa] (10 ^-2 [Torr])), it is said that the generation of debris can be reduced depending on the material of the object to be processed. On the other hand, it has been reported that the generation of debris is thinly generated in a wide range depending on the material of the object to be processed. As a laser processing technique for reducing the problem of debris, a technique for irradiating a laser beam having an energy density lower than the energy density at which laser processing is performed to remove debris is disclosed in, for example, JP-A-6-339784. I have.
[0053]
However, in the above method, debris cannot be completely removed due to the substance of the object to be processed. Further, when the processing target has a multilayer structure, the energy density at the time of debris removal may damage the lower layer film.
[0054]
Therefore, the anti-adhesion mechanism according to the present invention is provided under a reduced-pressure atmosphere using a reduced-pressure processing vessel (for example, a ^-2 [Pa] (10 ^-2 -10 ^-4 [Torr])) to solve this problem. Specifically, for example, a hole through which the laser beam 26 from the laser beam irradiation device 11 shown in FIG. The anti-adhesion mechanism in which the magnetic field generator 16 is installed near the outer periphery of the edge of the processing surface 10 of the object 9 and the object 9 to be processed are housed in a reduced-pressure processing container 19, and the suction plate 14 is connected to the ground terminal 27. Note that the adhesion preventing mechanism applied to the example of FIG. 3 is not limited to the above example.
[0055]
The decompression processing vessel 19 is provided with a transmission window member 20 through which a laser beam 26 is incident, and a supply pipe 21 for supplying an atmosphere into the vessel and an exhaust pipe 22 for exhausting the atmosphere in the vessel.
[0056]
The transmission window member 20 is formed of a material that transmits the laser beam 26 incident from the opening side of the decompression processing container 19. Specifically, for example, when a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm is used as a laser light source, a synthetic quartz glass having a high transmittance with respect to the KrF excimer laser and an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm are used. Used is made of calcium fluoride or the like. It is well known that a material resistant to each wavelength (laser type), a processed mirror, a lens, and the like are used for each optical system.
[0057]
In the above configuration, by using the debris adhesion prevention mechanism of the present example in a reduced pressure atmosphere using a reduced pressure processing container, the scattering of the scattered and released processing scattered materials is suppressed, and the adsorption is efficiently performed. By depositing the processing scattered matter on the plate 14, debris does not adhere to or accumulate on the processing surface 10, so that it is not necessary to remove debris after deposition on the processing surface as in the related art, and good processing quality and processing accuracy are obtained. be able to.
[0058]
Next, another embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a sectional view of an example of the laser processing apparatus of the present invention, and FIG. 4B is a bottom view of the laser processing apparatus of FIG. 4A. 4A and 4B, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0059]
FIG. 3 shows an embodiment in which the debris adhesion preventing mechanism according to the present invention is used in a reduced-pressure atmosphere using the reduced-pressure processing container 19. However, when the object to be processed is enlarged (large substrate), the reduced-pressure processing is performed. As the size of the container increases, the problem of throughput arises, which has been a problem when adopting it for mass production.
[0060]
Therefore, for example, the debris adhesion preventing mechanism of the present example is used in a reduced pressure atmosphere to which a partial vacuum mechanism is applied as described in Japanese Patent Application No. 2002-318870 filed by the present applicant.
[0061]
As shown in FIG. 4A, a magnetic field generating unit 16 is installed near the outer periphery of the edge of the processing surface 10 of the processing object 9, and for example, a laser beam 26 from the laser light irradiation device 11 as shown in FIG. On the laser beam path immediately before the object 9 is irradiated, a suction member having a substantially cylindrical partial vacuum mechanism made of aluminum, stainless steel, or the like, having a transmission window member 20 through which the laser beam 26 passes is provided in proximity to the processing surface 10. The plate 14 (hatched portion in the figure) is arranged.
[0062]
The suction plate 14 provided with the partial vacuum mechanism has a substantially cylindrical shape provided with a center hole 32 along the irradiation direction axis of the laser beam 26, and as shown in FIG. Several exhaust holes 31 are formed on a concentric circle around the outer peripheral portion of the center hole 32 through which the laser beam 26 passing through the transmission window member 20 is disposed at the center, and a partial vacuum mechanism is formed through the exhaust holes 31. The suction plate 14 is evacuated by an external roughing pump 30 to evacuate the atmosphere around the surface of the processing surface 10. The suction plate 14 is connected to the ground terminal 27.
[0063]
With the suction plate 14 having a partial vacuum mechanism, the vicinity of the processing surface 10 is made into a decompressed atmosphere with a simple configuration, and laser light is irradiated in this depressurized atmosphere, so that debris generated by ablation is suctioned from the exhaust hole 31 of the bottom 14a. Then, it is taken into the suction plate 14 and further taken into the roughing pump 30.
[0064]
As described above, under the reduced pressure atmosphere by the partial vacuum mechanism, by using the debris adhesion preventing mechanism of this example, it is possible to solve the problem of throughput in increasing the size of the processing object, and also to prevent the re-adhesion of debris, Good processing quality and processing accuracy can be obtained.
[0065]
Next, another embodiment of the laser processing method and apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0066]
In general, in laser processing in an atmosphere, for example, in processing in a helium atmosphere, it is said that debris itself can be reduced depending on a substance to be processed. Also, depending on the material of the processing object, the spouting speed at which the material decomposed and evaporated during laser irradiation becomes fine particles and scatters and emits is faster than the speed in the air, so that the processing scattered material is dispersed far away and apparently It is said that the upper debris seems to have been reduced. However, since the processing scattered matter is re-attached to the processing surface, it is necessary to remove debris after depositing on the processing surface.
[0067]
Therefore, in this embodiment, when laser processing in an atmosphere is necessary, the adhesion preventing mechanism of this embodiment is used, and the configuration shown in FIG. 3 can be used as the configuration of the apparatus.
[0068]
The laser beam irradiation apparatus is used not for the decompression purpose but for supplying the atmospheric gas from the supply pipe 21 using the decompression processing container 19 as a chamber for sealing the gas, and at the timing when the surface near the surface of the processing surface 10 is filled with the atmospheric gas. The processing surface 10 is irradiated with a laser beam 26 from 11 to perform laser processing.
[0069]
As described above, when laser processing in an atmosphere is required due to the substance of the processing target, the debris is deposited on the suction plate 14 by using the adhesion prevention mechanism of the present example, so that debris is generated around the processing area 11. Since there is no deposition, there is no need for a step of removing after deposition, and good processing quality and processing accuracy can be obtained.
[0070]
Helium (He), argon (Ar), neon (Ne), or the like is used as the atmosphere gas in this example.
[0071]
Next, another example of the embodiment of the laser processing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 5, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0072]
As an airflow control mechanism, there is a means for exhausting (suctioning) or sending / exhausting a fluid, and as a laser processing method for preventing the accumulation of debris on a processing surface of a processing target by ablation processing, see, for example, These are disclosed in JP-A-192870, JP-A-10-20509, JP-A-10-99978, and the like. However, since the processing scattered matter is re-attached to the processing surface, it is necessary to remove debris after depositing on the processing surface.
[0073]
Therefore, a laser processing method that has means for exhausting (suctioning) or sending and exhausting a fluid and for preventing debris from accumulating on a processing surface of a processing target by ablation processing is provided with a debris adhesion preventing mechanism according to the present invention. And its configuration is shown in FIG.
[0074]
In FIG. 5, reference numeral 39 denotes a processing vessel (chamber), and a processing object 9 is arranged at the center of the inside. On the upper surface of the processing container 39, there is provided a transmission window member 20 for irradiating the processing surface 9 of the processing object 10 and transmitting the laser beam 26 from the laser light irradiation device 11.
[0075]
Further, in the example described above, the adhesion preventing mechanism causes the magnetic force lines 17 to be distributed substantially along the axis of the laser beam 26 applied to the processing surface 10 as shown in FIG. 2 when a magnetic field is generated. However, in this example, as shown in FIG. 5, the adhesion preventing mechanism is disposed at a position where the direction of the magnetic force lines 17 when the magnetic field is generated by the magnetic field generating unit 13 is substantially orthogonal to the laser beam 26. I do. In other words, for example, the anti-adhesion mechanism shown in FIG. 2A is turned 90 ° clockwise in FIG. The atmosphere in the processing vessel 39 is exhausted to the outside through the center hole of the substantially cylindrical suction plate 14 of the adhesion preventing mechanism and the exhaust means 28.
[0076]
An airflow control unit 23 for sending out gas such as oxygen is provided on the left side surface of the processing container 39, and gas such as oxygen is sent out from the lateral direction of the processing target 9 along the surface of the processing surface 10. The gas such as oxygen that has passed through the surface of the processing surface 10 is exhausted from the opening 28a of the substantially cylindrical adsorption plate 14 via the exhaust means 28.
[0077]
The exhaust means 28 has a predetermined radius of curvature (R) so that debris carried on the magnetic lines of force 17 passing through the center hole of the suction plate 14 may be sucked by hitting the suction plate 25 provided on the curved portion. It has been made. The suction plates 14 and 25 are connected to the ground terminals 27, respectively.
[0078]
In the above configuration, when the processing surface 10 of the processing object 9 is irradiated with the laser beam 26 through the transmission window member 20, the processing scattered object scattered from the processing area irradiated with the laser beam 26 by laser ablation. 15 occurs. At this time, a gas such as oxygen is sent from the airflow control unit 23, and generates an airflow 24, and the processing scattered matter 15 is put on the flow and guided to the opening 28a of the suction plate 14.
[0079]
A part of the processing scattered matter 15 guided to the opening of the suction plate 14 is adsorbed by the suction plate 14 here, and the remaining processing scattered matter 15 is further bent by the exhaust means 28 into a curved portion of the exhaust means 28. Suction is efficiently performed by the provided suction plate 25.
[0080]
As described above, by using the debris adhesion preventing mechanism according to the present embodiment, the processing scattered matter 15 decomposed and evaporated from the processing surface 10 of the processing target 9 is positively deposited on the suction plates 14 and 25 by the ablation processing. Thereby, the reattachment (debris) of the processing scattered matter 15 can be prevented, and good processing quality and processing accuracy can be obtained.
[0081]
In this example, as the gas to be delivered, for example, oxygen (O2), helium (He), neon (Ne), argon (Ar), or the like is used.
[0082]
Further, the airflow control unit 23 of the above-described example is used as an ion source, and an ion control mechanism using a well-known ion gun (ion gun) for ionization is configured. The processing scattered object 15 scattered from the laser light irradiation region of the processing surface 10 is ionized by the ion atmosphere by the ion source 23, and the adsorption and deposition on the adsorption plate 14 by the magnetic force lines 17 can be more efficiently and positively performed. Reattachment (debris) of the processing scattered matter 15 can be prevented, and good processing quality and processing accuracy can be obtained.
[0083]
As described above, according to this example, it is possible to reduce the thermal effect during laser processing by ablation or thermal melting by laser light and to prevent debris from adhering to the processed surface.
As a result, it is possible to provide an excellent effect that precise laser processing can be realized and debris can be prevented from being adhered. It can be formed at cost.
[0084]
In the description of the example of the embodiment described above, the object to be processed is shown horizontally and the laser irradiation direction is shown vertically, but the object to be processed can be made vertically and the laser irradiation direction can be made horizontal. It is not limited.
[0085]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0086]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the thermal effect at the time of laser processing by ablation or thermal melting by laser light, and to prevent debris from adhering to the processed surface.
As a result, according to the present invention, it is possible to provide an excellent effect that accurate laser processing can be realized and debris can be prevented from being adhered. There is an advantage that it can be formed at low cost while having high accuracy.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a cross-sectional view and a top view, respectively, showing an example of the structure of an adhesion preventing mechanism of a laser processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a magnetic field generated by an adhesion preventing mechanism of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of the embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another example of the embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a laser light irradiation device.
[Explanation of symbols]
1 laser light source 9 processing object 10 processing surface 11 laser beam irradiation device 12a, 12b, 12c, 12d adhesion prevention mechanism 13 ... magnetic field generating part, 14 ... suction plate (plate), 15 ... processing scattered matter (debris), 16 ... magnetic field generating part, 17 ... magnetic field lines, 18 ... ... Electronic, 19 ... Vacuum processing container, 20 ° transmission window member, 21 ... Supply pipe, 22 ... Exhaust pipe, 23 ... Air flow control unit (ion source), 25 ... adsorption plate (plate), 26 ... laser beam (laser light), 28 ... exhaust means, 30 ‥‥ roughing pump, 31 ... exhaust hole, 32 ‥‥ center Hole

Claims

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、
加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
A laser processing method characterized by actively depositing processing debris and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object on a suction plate using a magnetic field.

請求項１に記載のレーザ加工方法において、
大気中において加工飛散物・デブリの再付着を防止するレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1,
Laser processing method to prevent re-adhesion of processing scattered matter and debris in the atmosphere.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、
前記加工対象物を減圧加工容器を用いた減圧雰囲気にて加工するようにし、
前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The processing object is processed in a reduced pressure atmosphere using a reduced pressure processing container,
A laser processing method, wherein processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on the surface of the processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.

請求項３に記載のレーザ加工方法において、
前記減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うようにしたことを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 3,
A laser processing method, wherein the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、
前記加工対象物を雰囲気ガスの下で加工するようにし、
前記加工対象物の表面にて、前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The object to be processed is processed under an atmosphere gas,
A laser processing method, characterized in that a processing scattered object and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of the processing object are positively deposited on an attraction plate using a magnetic field.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、
前記加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、前記加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、前記気流の流れに乗せ、さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
The fluid on the surface of the processing object is discharged or sent / discharged to form an airflow on the surface of the processing object, and processing scattered objects and debris generated from a laser light irradiation area are put on the flow of the airflow. And a laser processing method characterized by positively depositing on an attraction plate using a magnetic field.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工方法において、
前記加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、前記加工対象物の前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化し、
磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。In the laser processing method of irradiating a laser beam on the surface of the object to be processed and performing processing by ablation or thermal melting,
Sends and discharges ions to the surface of the processing object, ionizes processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area of the processing object,
A laser processing method characterized by actively depositing on an attraction plate using a magnetic field.

請求項６または７に記載のレーザ加工方法において、
前記吸着板にて一部の加工飛散物およびデブリの未付着が発生した場合、前記加工飛散物およびデブリが前記吸着板を通過後の経路上に、新たに吸着板を設け、
前記新たに設けた吸着板に、前記未付着の加工飛散物およびデブリを積極的に堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 6 or 7,
If some of the processing scattered matter and debris do not adhere to the suction plate, the processing scattered matter and debris are newly provided on the path after passing through the suction plate,
The laser processing method, wherein the unattached processing scattered matter and debris are positively deposited on the newly provided suction plate.

請求項１、３、５、６または７に記載のレーザ加工方法において、
前記吸着板は、電磁石または永久磁石により磁場を発生させ、飛散を防止する形状により効率的に加工飛散物およびデブリを堆積させることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1, 3, 5, 6, or 7,
A laser processing method, wherein the attracting plate generates a magnetic field by an electromagnet or a permanent magnet, and efficiently deposits processing debris and debris in a shape that prevents scattering.

請求項１、３、５、６または７に記載のレーザ加工方法において、
前記吸着板の表面形状は、所定表面粗さの凹凸を有しており、吸着された加工飛散物やデブリの堆積物の剥離・離脱を防止する加工・処理が施されていることを特徴とするレーザ加工方法。The laser processing method according to claim 1, 3, 5, 6, or 7,
The surface shape of the suction plate has irregularities of a predetermined surface roughness, and has been subjected to processing and treatment for preventing separation and detachment of the adsorbed scattered work and debris deposits. Laser processing method.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、
加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A laser processing apparatus having an adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation area on a surface of a processing object on a suction plate using a magnetic field.

請求項１１に記載のレーザ加工装置において、
大気中において加工飛散物・デブリの再付着を防止することを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11,
A laser processing apparatus characterized by preventing re-adherence of processing scattered matter and debris in the atmosphere.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、
前記加工対象物を減圧雰囲気にて加工する減圧加工容器と、
前記減圧加工容器内の前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A reduced pressure processing container for processing the processing object in a reduced pressure atmosphere,
On the surface of the object to be processed in the decompression processing container, having an adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region on an attraction plate using a magnetic field. Characteristic laser processing equipment.

請求項１３に記載のレーザ加工装置において、
前記減圧雰囲気下でのレーザ加工を、部分真空機構を用いて行うようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 13,
A laser processing apparatus wherein the laser processing under the reduced pressure atmosphere is performed using a partial vacuum mechanism.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、
前記加工対象物を雰囲気ガスの下で加工する加工容器と、
前記加工容器内の前記加工対象物の表面にて、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
A processing container for processing the processing object under an atmospheric gas,
An adhesion preventing mechanism for positively depositing processing scattered matter and debris generated from a laser light irradiation region on a surface of the processing object in the processing container using a magnetic field. Laser processing equipment.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、
前記加工対象物の表面の流体を排出または送出・排出し、前記加工対象物の表面に気流の流れをつくり、レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリを、前記気流の流れに乗せる気流制御機構と、
さらに磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
The fluid on the surface of the processing object is discharged or sent / discharged to form an airflow on the surface of the processing object, and the processing scattered matter and debris generated from the laser light irradiation area are put on the flow of the airflow. Airflow control mechanism,
A laser processing apparatus, further comprising an adhesion preventing mechanism for positively depositing on the suction plate using a magnetic field.

加工対象物の表面にレーザ光を照射して、アブレーションまたは熱溶融により加工するレーザ加工装置において、
前記加工対象物の表面にイオンを送出および排出し、前記加工対象物の前記レーザ光の照射領域より発生する加工飛散物およびデブリをイオン化するイオン制御機構と、
磁場を用いて積極的に吸着板に堆積させる付着防止機構と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam onto the surface of a processing target and performs processing by ablation or thermal melting,
An ion control mechanism that sends and discharges ions to the surface of the processing target, and ionizes processing scattered objects and debris generated from the laser light irradiation region of the processing target,
A laser processing apparatus comprising: an adhesion preventing mechanism that positively deposits on an attraction plate using a magnetic field.

請求項１６または１７に記載のレーザ加工装置において、
前記吸着板にて一部の加工飛散物およびデブリの未付着が発生した場合、前記加工飛散物およびデブリが前記吸着板を通過後の経路上に、新たに吸着板を設け、
前記新たに設けた吸着板に、前記未付着の加工飛散物およびデブリを積極的に堆積させることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 16 or 17,
If some of the processing scattered matter and debris do not adhere to the suction plate, the processing scattered matter and debris are newly provided on the path after passing through the suction plate,
A laser processing apparatus, wherein the non-adhered processing scattered matter and debris are positively deposited on the newly provided suction plate.

請求項１１、１３、１５、１６または１７に記載のレーザ加工装置において、
前記吸着板は、電磁石または永久磁石により磁場を発生させ、飛散を防止する形状により効率的に加工飛散物およびデブリを堆積させることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11, 13, 15, 16, or 17,
A laser processing apparatus, wherein the attracting plate generates a magnetic field by an electromagnet or a permanent magnet, and efficiently deposits scattered objects and debris in a shape that prevents scattering.

請求項１１、１３、１５、１６または１７に記載のレーザ加工装置において、
前記吸着板の表面形状は、所定表面粗さの凹凸を有しており、吸着された加工飛散物やデブリの堆積物の剥離・離脱を防止する加工・処理が施されていることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus according to claim 11, 13, 15, 16, or 17,
The surface shape of the suction plate has irregularities of a predetermined surface roughness, and has been subjected to processing and treatment for preventing separation and detachment of the adsorbed scattered work and debris deposits. Laser processing equipment.