JP2534819B2 - Laser processing equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を照射して被加
工物を加工する装置、特に、電子基板を対象とした微細
穴開け加工を行うレーザ加工装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for irradiating a laser beam to process an object to be processed, and more particularly to a laser processing apparatus for carrying out a micro-drilling process for an electronic substrate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】エキシマレーザを使用したレーザ加工装
置の応用例として、電子基板を対象としたアブレーショ
ン（分解除去）加工が産業界から期待されている。上記
加工の特徴は、大気中での作業が可能で、しかも、加工
物の熱拡散を無視できる低熱損傷加工であることであ
る。さらに、ミクロンオーダーの微細除去加工が可能な
ことである。2. Description of the Related Art As an application example of a laser processing apparatus using an excimer laser, ablation (decomposition / removal) processing for electronic substrates is expected from the industrial world. The feature of the above-mentioned processing is that it can be operated in the atmosphere and that the thermal diffusion of the processed material can be neglected. Furthermore, it is possible to perform fine removal processing on the order of microns.

【０００３】上記光学系にはマスク転写方式があり、こ
れはまた、一括転写方式と分割転写方式とに分類でき
る。アブレーション加工の応用例の１つとして図５に示
すような多層基板のバイヤホール加工があるが、十数ｍ
ｍ〜数十ｍｍ角の銅ポリイミド基板に、直径数十μｍ
（アスペクト比１〜３）の穴を１つの基板につき数１０
０個程加工する。The above optical system has a mask transfer system, which can be classified into a batch transfer system and a division transfer system. As one application example of ablation processing, there is via hole processing of a multilayer substrate as shown in FIG.
m-several tens of mm square copper polyimide substrate, diameter tens of μm
Dozens of holes (aspect ratio 1-3) per substrate
Process about 0 pieces.

【０００４】図６は従来のマスク転写方式の中で、分割
転写の方式を示す。ここで、銅ポリイミド基板の面積１
０ｍｍ×１０ｍｍ中にφ１００μｍ穴が１００個あると
すると、穴の開口率は０．０８％となり、この穴を透過
した０．０８％のレーザ光以外の９９．９２％のレーザ
光は全てマスクパターンで反射されてしまい損失となっ
ていた。ここで、マスクパターンには加工するするため
の穴以外は全反射用のＣｒ膜等がコートしてある。FIG. 6 shows a division transfer method among the conventional mask transfer methods. Here, the area of the copper polyimide substrate 1
Assuming that there are 100 φ100 μm holes in 0 mm × 10 mm, the aperture ratio of the holes is 0.08%, and 99.92% of the laser light other than the 0.08% laser light transmitted through this hole is all mask pattern. It was reflected by and became a loss. Here, the mask pattern is coated with a Cr film or the like for total reflection except for a hole for processing.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の分割転写によるマスク転写方式では、エネルギー損失
が非常に多かった。本発明は以上の問題に鑑み、レーザ
光の利用効率の悪化を改善してエネルギー損失が少な
く、かつ、上述の多重反射光学系とは異なる方式のレー
ザ加工装置を提供することを目的とする。As described above, in the conventional mask transfer method by the division transfer, the energy loss is very large. In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus that improves deterioration of the utilization efficiency of laser light to reduce energy loss and that is different from the above-described multiple reflection optical system.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、本発明は、マスクを介してレーザ光を被加工物に照
射するレーザ加工装置において、被加工物上のレーザ光
を照射する領域に対応する部分の表面にレーザ光を反射
する反射コーティングが施された光透過性のマスク基板
と、マスク基板を透過したレーザ光を反射する複数の多
重反射用ミラーと、マスク基板による反射光の像を縮小
して被加工物に照射する転写レンズとを備え、マスク基
板を透過した後、多重反射用ミラーで反射したレーザ光
は再度マスク基板に入射することを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention is a laser processing apparatus for irradiating a laser beam onto a workpiece through a mask, and a region to be irradiated with the laser beam on the workpiece. The light-transmitting mask substrate with a reflective coating that reflects the laser light on the surface of the portion corresponding to, multiple multiple reflection mirrors that reflect the laser light transmitted through the mask substrate, A transfer lens that reduces an image and irradiates the workpiece is provided, and after passing through the mask substrate, the laser light reflected by the multiple reflection mirror is incident on the mask substrate again.

【０００７】また、上述のマスク基板は、同一の反射コ
ーティングが施された複数の基板を含み、これらの基板
は前記レーザ光の光軸に対して互いに位置をずらして配
置されており、これら複数の基板による複数の反射光の
像を１つの像に合成する合成手段をさらに備えることを
特徴としても良い。また、別の構成として、上述の多重
反射用ミラーは、レーザ光の光路を辺とする長方形の４
頂点にほぼ位置して当該レーザ光を反射する４つのミラ
ーを含み、マスク基板は長方形の一辺を遮るように、辺
に対して略４５度の傾きをもって設置されることを特徴
としても良い。さらにまた、多重反射用ミラーは２つの
略平行なミラーを含み、マスク基板は当該２つのミラー
の間に、当該ミラーの反射する前記レーザ光の光軸に対
して略４５度の傾きをもって設置されることを特徴とし
ても良い。また、マスク基板と転写レンズとの間に光路
長調整用のミラーをさらに備えることを特徴としても良
い。Further, the above-mentioned mask substrate includes a plurality of substrates provided with the same reflection coating, and these substrates are arranged so as to be displaced from each other with respect to the optical axis of the laser beam. It may be characterized in that it further comprises a synthesizing means for synthesizing the images of the plurality of reflected lights from the substrate of 1 into one image. In addition, as another configuration, the above-described multiple reflection mirror has a rectangular shape with an optical path of laser light as a side.
The mask substrate may include four mirrors that are located substantially at the apexes and reflect the laser light, and the mask substrate may be installed with an inclination of about 45 degrees with respect to one side so as to block one side of the rectangle. Furthermore, the multiple reflection mirror includes two substantially parallel mirrors, and the mask substrate is installed between the two mirrors with an inclination of about 45 degrees with respect to the optical axis of the laser light reflected by the mirrors. It may be characterized by that. In addition, a mirror for adjusting the optical path length may be further provided between the mask substrate and the transfer lens.

【０００８】上述した構成と異なり、マスクを介してレ
ーザ光を被加工物に照射するレーザ加工装置において、
被加工物上のレーザ光を照射する領域に対応する部分の
表面にレーザ光を反射する反射コーティングが施された
光透過性の複数のマスク基板と、複数のマスク基板によ
る複数の反射光の像を１つの像に合成する合成手段と、
マスク基板による反射光の像を縮小して被加工物に照射
する転写レンズとを備え、当該マスク基板を透過したレ
ーザ光は、当該次のマスク基板に入射することを特徴と
しても良い。このレーザ加工装置において、複数のマス
ク基板はレーザ光の光軸に対して互いに位置をずらして
配設されることを特徴としても良い。In the laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam through a mask, which is different from the above-mentioned structure,
Multiple light-transmissive mask substrates with reflective coatings that reflect the laser light on the surface of the part corresponding to the laser light irradiation area on the workpiece, and images of the multiple reflected light from the multiple mask substrates A synthesizing means for synthesizing
A transfer lens for reducing the image of the light reflected by the mask substrate and irradiating the object to be processed may be provided, and the laser light transmitted through the mask substrate may enter the next mask substrate. In this laser processing apparatus, the plurality of mask substrates may be arranged so as to be displaced from each other with respect to the optical axis of the laser light.

【０００９】[0009]

【作用】加工物に穴を開ける場所に対応する基板表面に
高反射マスクを施したマスク基板にレーザ光を照射し、
この高反射マスクで反射させたレーザ光の像を加工物に
照射することにより、目的の場所を加工することができ
る。この時、基板材料として光透過性の基板を用いるな
らば、高反射マスクを施した以外の領域に照射されたレ
ーザ光は基板を透過する。[Function] Irradiating a laser beam onto a mask substrate having a highly reflective mask on the substrate surface corresponding to a place where a hole is to be formed in a workpiece,
By irradiating the workpiece with the image of the laser light reflected by the high-reflection mask, the target place can be processed. At this time, if a light-transmissive substrate is used as the substrate material, the laser light applied to the region other than the region where the high reflection mask is applied is transmitted through the substrate.

【００１０】本発明において基板を透過したレーザ光
を、別の用意した同一のマスク基板に照射し、これらの
像を合成して加工物に照射することにより、レーザ光の
有効利用を図ることができる。また、複数のミラーを用
いてレーザ光を多重反射させ、マスク基板に繰り返し照
射することにより、加工効率を従来に比べて飛躍的に高
めることができる。In the present invention, the same mask substrate prepared separately is irradiated with the laser light that has passed through the substrate, and the images are combined to irradiate the workpiece, so that the laser light can be effectively utilized. it can. Further, the laser light is multiply reflected by using a plurality of mirrors, and the mask substrate is repeatedly irradiated, so that the processing efficiency can be dramatically improved as compared with the conventional case.

【００１１】[0011]

【実施例】本発明の実施例の概略構成図を図１に示し、
これを参照しながら概略構成を説明する。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
The schematic configuration will be described with reference to this.

【００１２】レーザ光を発生させるエキシマレーザ光源
１が設けられ、この光軸上にレーザ光に適当な発散角θ
d を持たせるための入射ビーム用レンズ２が設置されて
いる。そして、この光軸の延長線上に光軸に対して略４
５度の傾きをもってレーザ光を反射させる多重反射用ミ
ラー３が設置されている。さらに、略直角に反射したレ
ーザ光の光軸の延長線上にこの光軸に対して略４５度の
傾きを持ち、かつ、最初のレーザ光源１からのレーザ光
とは、向きは反対で光軸が平行になるようにレーザ光を
反射させる多重反射用ミラー３１が設置されている。An excimer laser light source 1 for generating a laser beam is provided, and a divergence angle θ suitable for the laser beam is provided on this optical axis.
An incident beam lens 2 is installed to have d. Then, on the extension line of this optical axis, approximately 4 with respect to the optical axis.
A multiple reflection mirror 3 that reflects laser light with an inclination of 5 degrees is installed. Further, it has an inclination of about 45 degrees with respect to the optical axis of the optical axis of the laser light reflected at a substantially right angle, and the optical axis is opposite to the direction of the first laser light from the laser light source 1. A multiple reflection mirror 31 for reflecting the laser light is installed so that the light beams are parallel to each other.

【００１３】また、多重反射用ミラー３１によって略直
角に反射したレーザ光の光軸の延長線上にこの光軸に対
して略４５度の傾きを持ち、かつ、多重反射用ミラー３
で反射されたレーザ光とは、向きは反対で光軸が平行に
なるようにレーザ光を反射させる多重反射用ミラー３２
が設置され、さらにまた、多重反射用ミラー３２、３３
が同様にして設けられている。なお、多重反射用ミラー
３３により反射されたレーザ光は、多重反射用ミラー３
に対して、最初にレーザ光源１から入射した位置よりも
少し位置をずらして再び入射するように、多重反射用ミ
ラー３３の角度および位置が微動装置（図示せず）によ
って調整されている。このように、多重反射用ミラー
３、３１、３２、３３はレーザ光の光路を辺とする長方
形の４頂点にほぼ位置してレーザ光を反射し、レーザ光
は少しずつ平行に光路をずらしながら多重反射を繰り返
す。Further, the multiple reflection mirror 3 has a tilt of approximately 45 degrees with respect to the optical axis of the optical axis of the laser light reflected by the multiple reflection mirror 31 at a substantially right angle.
The multiple reflection mirror 32 that reflects the laser light so that its direction is opposite to that of the laser light reflected by
Is installed, and the mirrors 32, 33 for multiple reflection are also provided.
Are similarly provided. The laser light reflected by the multiple reflection mirror 33 is reflected by the multiple reflection mirror 3.
On the other hand, the angle and position of the multiple reflection mirror 33 are adjusted by a fine movement device (not shown) so that the laser beam is incident on the multiple reflection mirror 33 at a position slightly shifted from the position at which the laser light source 1 was first incident. In this way, the multiple reflection mirrors 3, 31, 32, and 33 are positioned substantially at the four vertices of a rectangle whose sides are the optical path of the laser light, and reflect the laser light. Repeat multiple reflections.

【００１４】また、その長方形の１辺を遮るように、す
なわち１光路間である多重反射用ミラー３、３１間にマ
スク基板４が、光軸に対して略４５度傾けて配設されて
いる。このマスク基板４の表面には、加工物７の穴あけ
の位置に対応した部分に全反射コート４１が施されてい
る。この全反射コート４１により反射されたレーザ光
は、その光軸延長線上に光軸に対し略４５度傾けて設け
られている光路長（位相）を調整するための光路長調整
用ミラー５に入射し、略直角に反射する。さらに、この
光路長が調整されたレーザ光による像を縮小するための
転写レンズ６が光軸上に設けられており、このようにし
てレーザ加工装置が構成されている。最後に、この転写
レンズ６の対向する位置にレーザ光で穴を開ける目的の
加工物７が設置されている。Further, a mask substrate 4 is disposed so as to block one side of the rectangle, that is, between the multiple reflection mirrors 3 and 31 which is one optical path, and is inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis. . On the surface of the mask substrate 4, a total reflection coat 41 is applied to a portion corresponding to the position where the workpiece 7 is drilled. The laser light reflected by the total reflection coat 41 is incident on an optical path length adjusting mirror 5 for adjusting an optical path length (phase) which is provided on the optical axis extension line with an inclination of approximately 45 degrees with respect to the optical axis. Then, it reflects at a substantially right angle. Further, the transfer lens 6 for reducing the image of the laser light whose optical path length is adjusted is provided on the optical axis, and the laser processing apparatus is configured in this manner. Finally, a workpiece 7 for the purpose of making a hole with a laser beam is installed at a position facing the transfer lens 6.

【００１５】上記マスク基板４で反射されなかったレー
ザ光（入射レーザ光の９９％以上）は、マスク基板４
（例えば、石英）を透過し、多重反射用ミラー３１、３
２、３３で反射され、再度多重反射用ミラー３に入射す
る。この時、多重反射用ミラー３の入射位置を、初めの
レーザ光の入射位置と少量ずらすことによって、多重反
射用ミラー３１、３２、３３を通過してきた多重反射光
がマスク上で重なり、転写レンズ系に向かうレーザ光強
度が均一になるようにミラー多重反射用３、３１、３
２、３３が配置される。The laser light not reflected by the mask substrate 4 (99% or more of the incident laser light) is masked by the mask substrate 4.
(For example, quartz) is transmitted, and multiple reflection mirrors 31, 3 are provided.
The light is reflected at 2, 33 and again enters the multiple reflection mirror 3. At this time, the incident position of the multiple reflection mirror 3 is slightly displaced from the initial incident position of the laser light, so that the multiple reflection lights passing through the multiple reflection mirrors 31, 32 and 33 are overlapped on the mask and the transfer lens Mirror multiple reflections 3, 31, 3 so that the laser light intensity toward the system becomes uniform
2, 33 are arranged.

【００１６】また、上記多重反射をしている中で、マス
クで反射されて抜け落ちたレーザ光の部分は、多重反射
用ミラー３１、３２、３３を通過する中でレーザ光の発
散角θd （例えば、１０ｍrad ）によって、ぼけて均一
になってしまう。例えば、レーザ光が１ｃｍ進むと１０
０μｍ穴はぼけて均一になる。また、上記多重反射用ミ
ラー３１、３２、３３の間にレンズ等でレーザ光を整形
しても良い。Further, in the above-mentioned multiple reflection, the portion of the laser light reflected by the mask and falling off passes through the multiple reflection mirrors 31, 32 and 33, and the divergence angle θd of the laser light (for example, 10 mrad) makes the image evenly blurred. For example, if the laser beam travels 1 cm, 10
The 0 μm holes are blurred and uniform. Further, the laser light may be shaped by a lens or the like between the multiple reflection mirrors 31, 32 and 33.

【００１７】上記のような転写光学系を使用することに
よって、従来の多重反射を行わない方式に比べて、１０
倍以上の加工速度が得られるようになった。By using the transfer optical system as described above, as compared with the conventional system which does not perform multiple reflection, 10
More than double the processing speed is now available.

【００１８】上述した実施例の原理となる実施例を図２
に示し、これを説明する。本発明は加工物に穴を開ける
場所に対応する所のマスク基板上に高反射マスクを施
し、それ以外の領域の基板を透過するレーザ光を再度利
用しようというものである。FIG. 2 shows an embodiment based on the principle of the above-described embodiment.
This will be explained below. The present invention is to provide a high reflection mask on a mask substrate at a place corresponding to a place where a hole is to be formed in a workpiece and to reuse laser light transmitted through the substrate in other regions.

【００１９】全反射コート４１が施された同一のマスク
基板４ａ、４ｂが、図２に示すように光軸に対し互いに
少しずらした位置に光軸に対して４５度傾けて、かつ、
互いに平行になるように設置されている。このように、
マスク基板４ａ、４ｂは光軸に対し互いに少しずらした
位置に設置されているため、マスク基板４ａを透過した
レーザ光はマスク基板４ｂに入射する。The same mask substrates 4a and 4b with the total reflection coating 41 are tilted by 45 degrees with respect to the optical axis as shown in FIG.
They are installed parallel to each other. in this way,
Since the mask substrates 4a and 4b are installed at positions slightly displaced from each other with respect to the optical axis, the laser light transmitted through the mask substrate 4a enters the mask substrate 4b.

【００２０】そして、マスク基板４ｂの反射によるレー
ザ光の光軸上に光軸に対して４５度傾けて、これを反射
させるミラー８１が設置されている。また、マスク基板
４ａの反射によるレーザ光の光軸上に光軸に対して４５
度傾けて、これを反射させるミラー８２がミラー８１と
平行に配置されている。さらに、ミラー８２の反射によ
るレーザ光の光軸上に光軸に対して４５度傾けて、ミラ
ー８２とは直交する方向にミラー８３が配置される。こ
の時、ミラー８３の反射によるレーザ光は、マスク基板
４ａの反射によるレーザ光と向き反対で平行となる。A mirror 81 is installed on the optical axis of the laser light reflected by the mask substrate 4b, which is inclined by 45 degrees with respect to the optical axis and reflects the laser light. In addition, on the optical axis of the laser light due to the reflection of the mask substrate 4a, 45
A mirror 82, which is inclined at a certain angle and reflects it, is arranged in parallel with the mirror 81. Further, a mirror 83 is arranged on the optical axis of the laser light reflected by the mirror 82 with a tilt of 45 degrees with respect to the optical axis and in a direction orthogonal to the mirror 82. At this time, the laser light reflected by the mirror 83 is opposite in direction and parallel to the laser light reflected by the mask substrate 4a.

【００２１】さらにまた、ミラー８３の反射によるレー
ザ光の光軸上に光軸に対して４５度傾けて、ミラー８３
と平行になるようにミラー８４が設けられている。この
時、ミラー８４の反射によるレーザ光は、ミラー８１の
反射によるレーザ光と向き同一で平行となる。なお、こ
れらミラー８２、８３、８４は光路長調整（位相調整）
のために設けられたものである。そして、これらマスク
基板４ａ、４ｂからのレーザ光、すなわち、ミラー８
４、８１の反射によるレーザ光の像を合成・縮小して加
工物７に照射するための合成・転写レンズ６１とがさら
に設けられている。Furthermore, the mirror 83 is tilted by 45 degrees with respect to the optical axis of the laser light reflected by the mirror 83.
A mirror 84 is provided so as to be parallel to. At this time, the laser light reflected by the mirror 84 is in the same direction and parallel to the laser light reflected by the mirror 81. In addition, these mirrors 82, 83, 84 adjust the optical path length (phase adjustment).
It is provided for. Then, the laser light from these mask substrates 4a and 4b, that is, the mirror 8
There is further provided a combining / transferring lens 61 for combining / reducing the laser light images by the reflections of Nos. 4 and 81 and irradiating the work 7 with it.

【００２２】図２のような実施例によれば、マスク基板
４ａ上の全反射コート４１が施された部分以外の領域を
透過したレーザ光を、再びマスク基板４ｂに照射して利
用するため、従来の多重反射を行わない方式に比べて、
約２倍の効率が得られる。また、図２に示した実施例で
はマスク基板を２枚としたが、３枚、４枚とすることも
可能である。According to the embodiment as shown in FIG. 2, since the laser light transmitted through the region other than the portion of the mask substrate 4a on which the total reflection coating 41 is applied is irradiated to the mask substrate 4b again for use, Compared to the conventional method that does not perform multiple reflection,
About twice the efficiency is obtained. Further, in the embodiment shown in FIG. 2, the number of mask substrates is two, but it is also possible to use three or four.

【００２３】なお、図２の実施例では光軸に対して少し
ずらすとしているが、実際には上述したように、マスク
基板４ａの所で抜け落ちたレーザ光部分も、ある程度の
距離を取ることでマスク基板４ｂ上では均一となるの
で、マスク基板間にある程度の距離を取るならば同一光
軸上に設置しても問題ない。In the embodiment shown in FIG. 2, the optical axis is slightly shifted, but in practice, as described above, the laser light portion that has fallen off at the mask substrate 4a can be made to have a certain distance. Since it is uniform on the mask substrate 4b, there is no problem even if they are installed on the same optical axis if a certain distance is provided between the mask substrates.

【００２４】また、図１の実施例と図２の実施例とを合
成した構成の実施例を図３に示す。すなわち、図１の実
施例における多重反射用ミラー３と３１との間に、同一
のマスク基板４ａと４ｂとを設置し、図２の実施例にお
ける各ミラーで反射させた後、合成・転写レンズ６１に
よって合成・縮小して加工物７に照射する。このように
することで、より効率を高めることができる。FIG. 3 shows an example of a configuration in which the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 2 are combined. That is, the same mask substrates 4a and 4b are installed between the multiple reflection mirrors 3 and 31 in the embodiment of FIG. 1 and reflected by each mirror in the embodiment of FIG. The composited and reduced by 61, and irradiate the workpiece 7. By doing so, the efficiency can be further improved.

【００２５】さらに、別の実施例を図４に示す。図１お
よび図３に示した実施例においては、レーザ光を多重反
射させるために４つのミラーを用いたが、図４における
実施例では、互いにほぼ平行に設置された２つのミラー
により多重反射させるものである。Further, another embodiment is shown in FIG. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, four mirrors are used to multiple-reflect the laser light, but in the embodiment shown in FIG. 4, two mirrors are placed substantially parallel to each other. It is a thing.

【００２６】以下、構成を説明する。レーザ光を発生さ
せるエキシマレーザ光源１があり、この光軸上にレーザ
光に適当な発散角を持たせるための入射ビーム用レンズ
２が設置されている。また、互いにほぼ平行にミラー９
１、９２が設置されている。そして、レーザ光はミラー
９２に対してほぼ垂直に（ミラー９２の垂線に対して所
定の入射角θ1 を持って）入射し、ミラー９１、９２と
で多重反射を繰り返す。なお、レーザの光強度が均一に
なるようにミラー９１には適当なミラーあおり角θ2 を
有している。The configuration will be described below. There is an excimer laser light source 1 for generating a laser beam, and an incident beam lens 2 for providing the laser beam with an appropriate divergence angle is installed on this optical axis. In addition, the mirrors 9 are substantially parallel to each other.
1, 92 are installed. Then, the laser beam is incident on the mirror 92 substantially perpendicularly (at a predetermined incident angle θ1 with respect to the perpendicular of the mirror 92), and multiple reflection is repeated by the mirrors 91 and 92. The mirror 91 has an appropriate mirror tilt angle .theta.2 so that the laser light intensity becomes uniform.

【００２７】また、ミラー９１、９２の間には、上述と
同様の全反射コート４１を施したマスク基板４が光軸に
対し略４５度傾けて配設されている。全反射コート４１
の表面で反射したレーザ光は、この光軸に対し略４５度
傾けて配設されているミラー９３を介して転写レンズ６
２に入射し、この転写レンズ６２により縮小されて加工
物７１に照射される。Further, between the mirrors 91 and 92, the mask substrate 4 having the same total reflection coating 41 as that described above is arranged at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis. Total reflection coat 41
The laser light reflected on the surface of the transfer lens 6 passes through the mirror 93 which is arranged at an angle of about 45 degrees with respect to this optical axis.
2 is incident on the work piece 71, reduced by the transfer lens 62, and applied to the workpiece 71.

【００２８】上述の構成によるならば、マスク基板４の
表面から入射したレーザ光は、全反射コート４１を施し
た部分以外の領域ではマスク基板（石英基板）４を透過
し、ミラー９１により反射する。そして、そのレーザ光
は再び裏面側より入射して、マスク基板４を透過（全反
射コート４１が施されていない部分）した後、ミラー９
２により反射し、再びマスク基板４の表面から入射す
る。これをミラー９１とミラー９２との間で繰り返し、
多重反射することにより、従来の多重反射を行わない方
式に比べて約１０倍の効率が得られる。According to the above structure, the laser light incident from the surface of the mask substrate 4 is transmitted through the mask substrate (quartz substrate) 4 and reflected by the mirror 91 in the region other than the portion where the total reflection coating 41 is applied. . Then, the laser light again enters from the back surface side, passes through the mask substrate 4 (a portion where the total reflection coat 41 is not applied), and then the mirror 9
The light is reflected by 2 and again enters from the surface of the mask substrate 4. Repeat this between the mirror 91 and the mirror 92,
By performing the multiple reflection, the efficiency of about 10 times can be obtained as compared with the conventional method that does not perform the multiple reflection.

【００２９】さらに、図４に示した実施例においては、
全反射コート４１の裏面、すなわち、全反射コート４１
とマスク基板４との接合面で反射されたレーザ光も有効
に利用するために、ミラー９３、転写レンズ６２、加工
物７１の光軸に対して反対側にも、ミラー９４、転写レ
ンズ６３、加工物７２が同様に配設されている。このた
め、さらに効率的に運用できる。Furthermore, in the embodiment shown in FIG.
The back surface of the total reflection coat 41, that is, the total reflection coat 41
In order to effectively use the laser light reflected at the bonding surface between the mask substrate 4 and the mask substrate 4, the mirror 94, the transfer lens 63, the transfer lens 62, and the mirror 94, the transfer lens 63, on the side opposite to the optical axis of the workpiece 71. A work piece 72 is similarly arranged. Therefore, it can be operated more efficiently.

【００３０】本実施例において、入射ビーム用レンズ、
各ミラー、マスク基板、転写レンズ、加工物等には、光
軸調整等のためのｘｙ軸および角度調整用の微動装置を
必要に応じて設けても良い。さらに、順次、加工物をセ
ットするために加工物移動装置を設けても良い。また、
マスク基板上の全反射コートを施していない部分に反射
防止コーティングを施すことにより、さらに効率を高め
ることができる。In this embodiment, a lens for incident beam,
If necessary, each mirror, mask substrate, transfer lens, workpiece, etc. may be provided with a fine movement device for adjusting the xy axis for adjusting the optical axis and for adjusting the angle. Further, a work moving device may be provided to set the work sequentially. Also,
The efficiency can be further improved by applying an antireflection coating to the portion of the mask substrate where the total reflection coating is not applied.

【００３１】なお、本発明はレーザアブレーション加工
のみによらず、一般にレーザ光の有効利用光学系として
使用できることは言うまでもない。Needless to say, the present invention can be used not only by laser ablation processing but also as an optical system for effectively utilizing laser light.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上の通り、本発明において、加工物に
穴を開ける場所に対応する光透過性の基板表面に高反射
マスクを施したマスク基板にレーザ光を照射し、それ以
外の領域を透過するレーザ光を再度マスク基板に照射す
ることにより、レーザ光の有効利用を図ることができ
る。さらに、複数のミラーを用いてレーザ光を多重反射
させることにより、レーザ光による加工効率を従来に比
べて飛躍的に高めることができる。As described above, in the present invention, a mask substrate having a highly reflective mask on the surface of a light-transmissive substrate corresponding to a place where a hole is drilled in a workpiece is irradiated with laser light, and the other region is irradiated. By irradiating the mask substrate with the transmitted laser light again, the laser light can be effectively used. Furthermore, by multiple-reflecting the laser light using a plurality of mirrors, the processing efficiency of the laser light can be dramatically increased as compared with the conventional case.

【００３３】また、図１および図３に示すような構成に
よるならば、最適条件をミラー３３の位置のみによって
調整できるようにすることが可能である。そのようにす
ることにより、微調整を容易に行うことができ、かつ、
信頼性も向上して産業用加工機として使用できる。Further, according to the configuration shown in FIGS. 1 and 3, it is possible to adjust the optimum condition only by the position of the mirror 33. By doing so, fine adjustment can be easily performed, and
It also has improved reliability and can be used as an industrial processing machine.

【００３４】さらに、電子基板にバイアホールを開ける
等の加工においては、加工する部分、すなわち、全反射
コーティングを行わなければならない面積が、従来に比
べると皆無に等しいほどの面積を行うだけで良く、使用
するコーティング材料を節減することができる。Further, in processing such as forming a via hole in the electronic substrate, it suffices that the area to be processed, that is, the area where the total reflection coating has to be applied is as small as the conventional one. , The coating material used can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の原理となる実施例の概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment as a principle of the present invention.

【図３】図１と図２の実施例とを組み合わせた実施例の
概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an embodiment in which the embodiments of FIGS. 1 and 2 are combined.

【図４】本発明の別の実施例の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図５】レーザ加工装置を用いて形成されるバイヤホー
ルを説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a via hole formed by using a laser processing apparatus.

【図６】従来の分割転写方式を説明する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a conventional division transfer method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…エキシマレーザ光源、２…入射ビーム用レンズ、
３、３１、３２、３３…多重反射用ミラー、４…マスク
基板、４１…全反射コーティング、５…光路長調整用ミ
ラー、６…転写レンズ、７…加工物。1 ... Excimer laser light source, 2 ... Lens for incident beam,
3, 31, 32, 33 ... Mirror for multiple reflection, 4 ... Mask substrate, 41 ... Total reflection coating, 5 ... Mirror for adjusting optical path length, 6 ... Transfer lens, 7 ... Workpiece.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 マスクを介してレーザ光を被加工物に照
射するレーザ加工装置において、 前記被加工物上のレーザ光を照射する領域に対応する部
分の表面に前記レーザ光を反射する反射コーティングが
施された光透過性のマスク基板と、 前記マスク基板を透過したレーザ光を反射する複数の多
重反射用ミラーと、 前記マスク基板による反射光の像を縮小して前記被加工
物に照射する転写レンズとを備え、 前記マスク基板を透過した後、前記多重反射用ミラーで
反射したレーザ光は再度マスク基板に入射することを特
徴とするレーザ加工装置。1. A laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam through a mask, wherein a reflective coating for reflecting the laser beam on a surface of a portion of the workpiece corresponding to a region to be irradiated with the laser beam. A light-transmissive mask substrate, a plurality of multiple reflection mirrors that reflect the laser light that has passed through the mask substrate, and an image of the light reflected by the mask substrate is reduced and applied to the workpiece. A laser processing apparatus comprising: a transfer lens, wherein the laser light reflected by the multiple reflection mirror after passing through the mask substrate is incident on the mask substrate again. 【請求項２】 前記マスク基板は、同一の反射コーティ
ングが施された複数の基板を含み、これらの基板は前記
レーザ光の光軸に対して互いに位置をずらして配置され
ており、 前記複数の基板による複数の反射光の像を１つの像に合
成する合成手段をさらに備えることを特徴とする請求項
１記載のレーザ加工装置。2. The mask substrate includes a plurality of substrates to which the same reflective coating is applied, and these substrates are arranged so as to be displaced from each other with respect to the optical axis of the laser light. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a synthesizing unit that synthesizes a plurality of reflected light images from the substrate into one image. 【請求項３】 前記多重反射用ミラーは、前記レーザ光
の光路を辺とする長方形の４頂点にほぼ位置して当該レ
ーザ光を反射する４つのミラーを含み、 前記マスク基板は前記長方形の一辺を遮るように、辺に
対して略４５度の傾きをもって設置されることを特徴と
する請求項１記載のレーザ加工装置。3. The multiple reflection mirror includes four mirrors which are located at four apexes of a rectangle having sides of the optical path of the laser light and which reflect the laser light, and the mask substrate has one side of the rectangle. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser processing apparatus is installed with an inclination of about 45 degrees with respect to a side so as to block the light. 【請求項４】 前記多重反射用ミラーは２つの略平行な
ミラーを含み、 前記マスク基板は当該２つのミラーの間に、当該ミラー
の反射する前記レーザ光の光軸に対して略４５度の傾き
をもって設置されることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザ加工装置。4. The multiple reflection mirror includes two substantially parallel mirrors, and the mask substrate is disposed between the two mirrors and has an angle of about 45 degrees with respect to an optical axis of the laser light reflected by the mirrors. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser processing apparatus is installed with an inclination. 【請求項５】 前記マスク基板と前記転写レンズとの間
に光路長調整用のミラーをさらに備えることを特徴とす
る請求項１記載のレーザ加工装置。5. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a mirror for adjusting an optical path length between the mask substrate and the transfer lens. 【請求項６】 マスクを介してレーザ光を被加工物に照
射するレーザ加工装置において、 前記被加工物上のレーザ光を照射する領域に対応する部
分の表面に前記レーザ光を反射する反射コーティングが
施された光透過性の複数のマスク基板と、 前記複数のマスク基板による複数の反射光の像を１つの
像に合成する合成手段と、 前記マスク基板による反射光の像を縮小して前記被加工
物に照射する転写レンズとを備え、 当該マスク基板を透過したレーザ光は、当該次のマスク
基板に入射することを特徴とするレーザ加工装置。6. A laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam through a mask, wherein a reflective coating for reflecting the laser beam on a surface of a portion of the workpiece corresponding to a region for irradiating the laser beam. A plurality of light-transmitting mask substrates, a combining means for combining a plurality of reflected light images from the plurality of mask substrates into one image, and a plurality of images obtained by reducing the reflected light images from the mask substrate. A laser processing apparatus, comprising: a transfer lens for irradiating a workpiece, wherein the laser light transmitted through the mask substrate is incident on the next mask substrate. 【請求項７】 前記複数のマスク基板は前記レーザ光の
光軸に対して互いに位置をずらして配設されることを特
徴とする請求項６記載のレーザ加工装置。7. The laser processing apparatus according to claim 6, wherein the plurality of mask substrates are arranged so as to be displaced from each other with respect to the optical axis of the laser light.