JP3553116B2

JP3553116B2 - Light processing equipment

Info

Publication number: JP3553116B2
Application number: JP02858294A
Authority: JP
Inventors: 信行頭本; 俊憲八木; 正雄出雲; 慶子伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JPH07232292A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えばマスクを用いてレーザ光によりプリント基板のバイアホール（ＶＩＡＨＯＬＥ）の加工を行うのに利用する光処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、例えば特願平４−１０９４０３号に示された従来の光処理装置を用いた光加工装置を示す概略斜視図であり、図において、１は高反射の反射鏡、２はこの反射鏡１に対向配置され、所定形状のパターンを残して、アルミニウムなどの蒸着膜などからなる反射膜を有する高反射のマスク、３はエキシマレーザ等から発せられたレーザ光、４は転写レンズ、５はレーザ光により加工処理されるプリント基板などの被加工物である。
【０００３】
次に動作について説明する。マスク２に照射されるシート形状（線状）のレーザ光３は、マスク２に形成した開口２ａを抜けて、さらに転写レンズ４を介して被加工物５上に結像されるように照射され、これの加工を行う。また、この加工に寄与する光以外はマスク２で反射され、さらに反射鏡１に向けて照射され、ここで反射されて再びマスク２へ向けて照射され、上記開口２ａを抜けて上記加工に再利用される。すなわち、上記開口２ａのパターンに対応するバイアホールが形成される。ここで、上記反射鏡１としては、図１９（ａ），（ｂ）に示すように円筒面鏡１Ａでも凹面鏡１Ｂでもよい。
【０００４】
また、上記のように多重反射されるレーザ光３の挙動を図２０に示す。すなわち、図１８に示すように、従来の光学系では、反射鏡１によって反射されるレーザ光３は、入射方向に反射を繰り返した後、図２０に示す上記凹面鏡１Ｂの場合には逆方向に戻り始め、図２２にも示すように、やがて入射位置から出て行くようになっており、このときの反射鏡１およびマスク２間のレーザ光の強度分布Ｉは図２１に示すようになる。なお、一般に転写レンズ４は縮小転写するために複数のレンズを組み合わせた組みレンズとしてユニット化されており、ここでは便宜上円筒状に表わしてある。また、この光処理装置では、光学系自体の大きさを変えずに、照射面積以上の大面積の被加工物の処理を可能とし、かつマスク角度の変動に対する反射光学系の安定性向上のため、マスクと被加工物とを平行移動可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光処理装置は以上のように構成されているので、多重反射されたレーザ光３は入射方向に逆行し、この逆行したレーザ光３が光路周辺に散乱されて、ゴミの発生およびこれによる光学部品のダメージや安全上の問題を発生するほか、多重反射されるレーザ光３は閉じ込められることなく散乱し多重反射光学系を出て行くため、光の有効利用率が極めて悪いなどの問題点があった。
【０００６】
また、マスク２と反射鏡１との間を高強度の光が多重反射されるため、その空間にゴミなどのダストがあると、これがマスク２や反射鏡１に付着して表面にダメージを与えるなどの問題点があった。
【０００７】
さらに、マスク２に対向して設置した反射鏡１が、なんらかの理由により損傷したり、反射率の低下を生じたときには、直ちにこれを取り外して交換しなければならず、その度に手間がかかるなどの問題点があった。
【０００８】
請求項１の発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、点状のレーザ光を反射鏡のうち反射膜の一部のみに上記レーザ光を導入するためのレーザ光導入用切り欠き部から導入して光の導入角を最適化することで、多重反射におけるレーザ光の逆行にもとづく光路周辺での散乱およびゴミの発生と、このゴミによる光学部品のダメージとを防止できるとともに、レーザ光の利用率を高めることができる光処理装置を得ることを目的とする。
【０００９】
請求項２の発明はレーザ光を多重反射鏡光学系を形成する反射鏡とマスクとの間の光路に円滑に進行させてレーザ光を閉じ込めることで、多重反射による光強度を十分に高めることができるとともに、レーザ光の利用効率を高めることができる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１０】
請求項３の発明は一枚の反射鏡の異なる部位の未使用部分を移動させて順次利用することで、マスクとの間でレーザ光の多重反射を引き続き効率よく実施できる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１１】
請求項４の発明はマスクや反射鏡に形成されている反射膜のダメージやこの反射膜に対するダストの付着を防止できる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１２】
請求項５の発明は多重反射光学系から出射するレーザ光の光強度を効率よく低下させることができる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１３】
請求項５の発明は一部の反射膜にダメージを受けてもマスクとの間での多重反射機能を維持することができる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１４】
請求項６の発明はマスク上における十分な光強度分布の多重照射を実施できる光処理装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る光処理装置は、反射鏡のうち反射膜の一部のみに上記レーザ光を導入するためのレーザ光導入用切り欠き部を設けた凹面反射鏡としたものである。
【００１６】
請求項２の発明に係る光処理装置は、反射鏡を、点状で入射されたレーザ光の導入方向に対して周期的に光路を変動させるとともに、光導入方向に対して垂直方向に光路を進行させる形状の凹面反射鏡としたものである。
【００１７】
請求項３の発明に係る光処理装置は、反射鏡を、マスクとの対向部位が変更可能な回転自在の多辺形反射鏡としたものである。
【００１８】
請求項４の発明に係る光処理装置は、反射鏡およびマスク上の各反射膜の少なくとも一方を、これらの反射鏡およびマスクの互いに対向する面とは反対側の面に設けたものである。
【００１９】
請求項５の発明に係る光処理装置は、反射鏡の両面に反射膜を設けたものである。
【００２０】
請求項６の発明に係る光処理装置は、マスクおよび反射鏡間の距離を２９０ｍｍ以下に設定したものである。
【００２１】
【作用】
請求項１の発明における光処理装置は、レーザ光導入用切り欠き部から多重反射光学系へのレーザ光の導入角をマスク面に対し略垂直方向に行えるようにし、多重反射光学系におけるレーザ光の干渉や散乱を抑えながら、従来よりも多数の反射回数にてレーザ光を進行可能にする。
【００２２】
請求項２の発明における光処理装置は、凹面反射鏡およびマスクからなる多重反射光学系内に、点状で入射されたレーザ光を所定回数反射させながら、光導入方向に対して周期的に往復進行させ、さらに光導入方向に対して垂直の一方向に進行させる。
【００２３】
請求項３の発明における光処理装置は、多辺形反射鏡を回転させることで、ダメージを受けた反射膜に代えて未使用の反射膜をマスクに対向可能にし、常に、レーザ光の反射効率および進行性能の良好な多重反射光学系が得られるようにする。
【００２４】
請求項４の発明における光処理装置は、マスクや反射鏡上に設けられる反射膜を、これらのマスクや反射鏡の対向面とは反対の面に形成することで、その反対面にある反射膜へのダストの付着を防止する。
【００２５】
請求項５の発明における光処理装置は、マスクに対向する面の反射膜がダメージを受けても、そのマスクに対向する側とは反対の面の反射膜が多重反射光学系を維持するとともに、反射鏡の裏側へレーザ光が洩れて、他の部品にダメージを与えるのを防止する。
【００２６】
請求項６の発明における光処理装置は、反射鏡およびマスク間の距離を２９０ｍｍ以下に抑えることで、マスク上における光強度分布を設定反射回数にて十分なものにする。
【００２７】
【実施例】
実施例１．
以下、この発明の実施例を図について説明する。図１および図２はこの発明の一実施例による多重反射光学系を概念的に示す平面図および正面図であり、図において、２はマスクで、このマスク２に対向して設置した反射鏡１にはレーザ光導入用穴１０１が穿設してあり、そこからレーザ光３を導入可能にしている。なお、反射鏡１は図２に示すような凹面反射鏡である。
【００２８】
マスク２には加工しようとする形状に対応可能なパターンの光を透過する光通過部としての光学的な開口２ａが設けてあり、光学的に光をマスクしている部分は高反射率の反射膜２ｂとなっている。上記マスク２に対向して設けた反射鏡１は凹面鏡であり、マスク２と反射鏡１との間で多重反射されるレーザ光３を閉じ込める働きをする。これにより、点状で入射されたレーザ光の多重反射回数を十分に確保し、光強度を十分に大きなものとする。
【００２９】
次に動作について説明する。まず、反射鏡１に設けられたレーザ光導入用穴１０１から点状の光レーザ光３を導入すると、このレーザ光３はその発散角により幅を広げながら、まず、図１のＸ方向に進行しながら多重反射される。そして、レーザ光３はやがて反射鏡１の光閉じ込め効果により進路を−Ｘ方向に向きを変え進行する。
【００３０】
このとき、凹面反射鏡の効果によりレーザ光３の幅は徐々に絞られて行き反射鏡１の中心付近で最小となる。そして、レーザ光３を以上のＸ方向および−Ｘ方向への伝播を繰り返させながら、図１のＹ方向にも伝播させる。
【００３１】
そして、このようなレーザ光３のＸ方向，−Ｘ方向での振動と、Ｙ方向へのレーザ光３のレーザ光幅の集束の周期とが一致する条件は、ｄ／Ｒ＝１−ｃｏｓ（π／ｎ₀）で与えられる。ここで、ｄはマスクと反射鏡の間隔、Ｒは凹面鏡の曲率半径、ｎ₀は１周期で多重反射される回数である。
【００３２】
この結果、レーザ光３がマスク２と反射鏡１との間に効率よく閉じ込められ、光の有効利用倍率が向上すると共に、従来例のようにレーザ光が入射方向に反射されず、レーザ光入射方向以外の方向に出射するので、戻り光の光路周辺への散乱およびゴミ発生による光学部品のダメージを回避できる。
【００３３】
以上のように、レーザ光導入用穴１０１から多重反射光学系へのレーザ光の導入角をマスク面に対し略垂直方向に行えるようにし、多重反射光学系におけるレーザ光の干渉や散乱を抑えながら、従来よりも多数の反射回数にてレーザ光を進行させることができる。
【００３４】
また、レーザ光導入用穴１０１は容易に反射鏡１に形成できるが、小径のレーザ光を入射するための小形サイズに正確に形成することは困難な場合がある。そこで、そのレーザ光導入用穴１０１の穿設に代えて、反射鏡１の反射膜の一部を切り欠いてレーザ光導入用切り欠き部とし、このレーザ光導入用切り欠き部をレーザ光の導入に利用してもよい。この場合には、予め一部を残して、他部を蒸着などにより金属膜を設けることで、小径の点状のレーザ光を入射する入射部を容易かつローコストに形成できる。また、マスク２のマスク基材は開口２ａ部を除いて反射膜２ｂで被われているため、レーザ光の直射によるマスク基材の劣化およびこれによる光透過率の低下を防止でき、加工のための光エネルギ強度の低下を防止できる。
【００３５】
実施例２．
図３および図４は多重反射光学系の他の実施例を概念的に示す正面図および平面図であり、図において、１は高反射のマスク２に対向して設置した反射鏡、３はレーザ光であり、このレーザ光３はシート状に整形されている。また、マスク２には加工形状のパターンの光を透過する光学的な開口２ａが設けてあり、光学的に光をマスクしている部分は、上記実施例と同じく高反射率の反射膜２ｂとなっている。
【００３６】
この実施例では、反射鏡１は図４に示すように多辺形（多角形）、具体的には８辺形に形成されており、各辺近傍の斜線部分で多重反射が行われるようになっている。また、この８辺形の反射鏡１の中心には回転軸１０２があり、この回転軸１０２を中心として、４５°ずつの角度で矢印の方向に回転操作できるようになっている。
【００３７】
この実施例では、実施例１で示したような多重反射を長時間行っていると、およそ１×１０９ショット程度のレーザ光３の照射で反射鏡１の反射率が低下して寿命となる場合でも、反射鏡１を回転軸１０２を中心に回転操作することにより光が照射されていない他の領域で高反射率にて再び多重反射させることができ、次々に多重反射される領域を変えることで、一枚の反射鏡１の利用効率を高めることができる。
【００３８】
すなわち、この実施例によれば８辺形なので、同様の操作を８回行うことができ、一枚の反射鏡１の寿命を８×１０９ショットまで延ばすことができる。
【００３９】
参考例１．
図５はこの発明の多重反射光学系の参考例を概念的に示す正面図であり、この参考例１では反射鏡１とマスク２との間に、パージガス７を吹き付けるガス吹き付け手段としてのノズル６を配置してある。なお、多重反射光学系は従来通りの構成をしている。すなわち、ノズル６はレーザ光３を多重反射する領域にパージガス７を吹き付けるように機能する。そして、このパージガス７としては、純度の高いチッソガスやヘリウムガスが使用される。
【００４０】
この参考例によれば、通常の室内雰囲気で多重反射光学系を使用すると、空気中に含まれるダストがレーザ光によりマスク２や反射鏡１上にたたきつけられ表面に付着して反射率の低下やダメージを引き起こすが、このような多重反射光学系であっても、高純度なパージガスを照射することにより、多重反射光学系に浮遊するダストなどを少なくすることができ、従って、ダストのマスク２や反射鏡１への付着を防止でき、結果的に、反射率の低下や、ダメージを低減することができる。
【００４１】
参考例２．
また、図示しないが、マスク２上の少なくともレーザ光が照射される領域に、冷却用ガス吹き付け手段としてのノズルなどから冷却用ガスを吹き付けることにより、このマスク２上の反射膜を、反射鏡の反射膜などとともに冷却することができ、これらの反射膜の熱的ダメージを防止でき、耐久性を高めることができる。
【００４２】
実施例３．
図６はこの発明の多重反射光学系のまた他の実施例を概念的に示す正面図であり、反射鏡１とマスク２との距離関係などは、次の計算に基づいて最適化されている。
【００４３】
多重な反射光学系においては、図６に示すように、マスク２上での光強度分布は、マスク２に対して多重照射される複数のレーザ光３の重畳で、図７に示すように与えられる。いま、光速度をｃとすると隣合って重畳されるレーザ光３の間隔Δｔは、Δｔ＝２ｄ／ｃ（ｄはマスク２と反射鏡１との距離）で与えられる。
【００４４】
ここで、多重反射回数をｎ＝１２とすると、最初にマスク２に照射されるレーザ光３に対する、最後にマスク２に照射されるレーザ光３の時間遅れΔｔ_nは、Δｔ_n＝２ｎｄ／ｃで与えられ、これらの最初と最後とでレーザ光の時間幅（パルス幅）を超えないという条件をおくと、レーザ光のパルスの幅ΔωとしたときΔω＞Δｔ_nとなり、これから反射鏡１とマスク２との間隔ｄの許容値は、ｄ＜ｃ・Δω／２ｎとなる。
【００４５】
そこで、エキシマレーザを使用する場合を考え、ｎ＝１２，Δω＝２３（ｎｓｅｃ），ｃ＝３０×１０⁹（ｃｍ）とすると、反射鏡１とマスク２との距離ｄは、ｄ＜２９となり、２９ｃｍ以下で設計すればよいことが分かる。
【００４６】
実施例４．
図８はこの発明の多重反射光学系の実施例を概念的に示す正面図である。この実施例では、レーザ光３，反射鏡１，マスク２の配置は従来通りであるが、マスク２において高反射率の反射膜２ｂを裏面（下側）に設け、さらに反射鏡１において高反射率の反射膜１ｂを裏面（上側）に設けている。
【００４７】
従来、反射鏡１とマスク２との間に存在するダストがレーザ光３のエネルギーによってマスク２に付着し、反射率の低下や反射膜２ｂのダメージを生じていたことは既に説明した通りであるが、この実施例のように反射鏡１およびマスク２の反射膜１ｂ，２ｂをレーザ光３の反射空間側に臨まないように設置すると、マスク２面および反射鏡１面のレーザ光３側は合成石英の基板であるため、各反射膜１ｂ，２ｂに対するダストの付着やダメージを防ぐことができ、反射率の低下を防止できる。
【００４８】
なお、図８では、多重反射の反射鏡１として平面鏡の例を示しているが、球面鏡を使用する場合でも同様の効果を上げることができる。また、この実施例ではマスク２と反射鏡１の両方とも反射膜１ｂ，２ｂ側を逆向きにしているが、図９および図１０に示すように、マスク２のみまたは反射鏡１の反射膜１ｂまたは２ｂのみを逆向きにした構成も任意に採用できる。図９の構成ではマスク２の反射鏡膜２ｂに関して損傷を受けにくくすることができ、図１０の構成では反射鏡１の反射鏡膜１ｂに関して損傷を受けにくくすることができる。
【００４９】
参考例３．
図１１および図１２はこの発明の多重反射光学系の参考例を概念的に示す正面図および平面図であり、この参考例３では、反射鏡１に関して、枢支軸１０３を中心としてあおり角度を調整できるようにマイクロメータとしてのあおり角調整機構８を設置している。
【００５０】
すなわち、多重反射光学系における反射鏡１とマスク２の構造は従来通りであるが、マスク２に対しては特に調整機構を設けず、反射鏡１に対してあおり角度調整機構８を設けた点が従来と異なっている。反射鏡１のあおり角度調整に関して、その必要精度は多重反射光学系による光強度分布の変動をどの程度許容するかに依存する。
【００５１】
例えば、反射鏡１として平面反射鏡を使用した多重反射光学系の場合においては、光強度に対する光強度の変動は、ｄＩ／Ｉ＝αｄθ₁となる。ここで、α＝−２／（θ₀（ＲｒＲｍ−１＋２／（２ｎ＋１）））であり、Ｉは光強度、ｄＩは光強度の変動、Ｒｒ、Ｒｍはそれぞれ反射鏡およびマスクの反射率、θ₀は入射レーザ光３の入射角度、θ₁は反射鏡１のあおり角度、ｎは多重反射回数である。
【００５２】
ここで例えばｄＩ／Ｉ＝０．１程度の変動までを許容するとし、Ｒｒ＝Ｒｍ＝０．９９、ｎ＝１２、マスク２の法線に対するレーザ光入射角度θ₀＝１０ｍｒａｄとすると、ｄθ₁＝−３０μｒａｄと計算される。
【００５３】
従って、反射鏡１に設置したあおり角調整機構８はこの程度の角度の調整が可能な精度をもたせればよい。あおり角度として上記の値に対して１／１０程度読み取れればよいとすると、反射鏡１のあおりの支点からあおり角調整機構８であるヘッドまでの距離を５０ｍｍとすると、あおり角調整機構８で読み取るべき距離Δは、Δ＝１／１０・ｄθ₁／５０＝６０μｍで計算される。
【００５４】
従って、多重反射光学系における反射鏡１のあおり角調整機構８としては差動マイクロメータのような高精度の機構は必要でなく、通常の最小読み取りが１０μｍのマイクロメータを使用すれば十分である。
【００５５】
多重反射光学系の反射鏡１とマスク２との相対的角度調整は、いずれか一方を固定して他方を調整することが考えられるが、多重反射光学系の反射鏡１の大きさはレーザ光３の多重反射領域で決まり、せいぜい３０ｍｍ角程度であるのに対し、マスク２は加工したい被加工物の大きさに応じて、例えば、１５０ｍｍ角のような大きさになっており、また、調整に必要な精度も以上で説明したような精度が要求されるので、この発明のようにマスク２にあおり角度の調整機構を持たせるのではなく反射鏡１をマイクロメータで調整する方法により、簡単な調整機構で高精度な調整を行うことができる。なお、上記参考例において、反射鏡１を２軸（枢支軸）で支持し、あおり角調整機構８を２箇所に設けることで、あおり角の調整方向を任意かつ正確に設定できる。
【００５６】
参考例４．
図１３はこの発明の多重反射光学系の参考例を示す正面図であり、この参考例では、多重反射光学系を抜け出た光を受けて、これを減衰させる光ダンパー９を設けている。こうすることで、入射したシート状のレーザ光３を一軸方向に多重反射して光の有効利用を図った後、多重反射したあとのレーザ光３０１を例えば図１４や図１５に示すような形状の光ダンパー９で受ける。
【００５７】
例えば、図１４の光ダンパー９は光を受ける面に、ひだ９０１が設けられていることにより、レーザ光３０１を受ける表面積を拡大し、これにより光ダンパー材料表面における光強度を低下させ、高い光強度による表面のダメージを避けている。一方、図１５の光ダンパー９は表面にレーザ光を透過する材料、例えば合成石英基板９０２を有し、表面でのレーザ光の反射をなくし、裏面側に設置した吸収材料９０３により光を吸収する。
【００５８】
多重反射光学系ではレーザ光３を多重反射して光を有効利用しているが、無限に反射させて光を利用しているわけではなく、有限回数（この場合１０回程度）反射したあとは多重反射光学系から出て行くようになっている。
【００５９】
従って、従来の構成では、有限回数の多重反射を繰り返したあとに、多重反射光学系から出る光は光学系の周辺部分に照射され、反射されたり散乱されたりして、安全上の問題やダストの発生などの問題を発生していた。これに対し、この実施例では、多重反射後のレーザ光３０１を光ダンパー９で受けて、光学系の周辺に反射されたり、散乱されることのないようにすることで、上記の問題点を避けることができるようになった。
【００６０】
実施例５．
また、図示しないが、反射鏡１の両面に反射膜を形成することができ、この場合には、マスク２との対向面側の反射膜がダメージを受けて、ここからレーザ光が透過するようなことがあっても、その対向面とは反対側の反射膜がレーザ光を引き続き反射するように機能して、多重反射光学系の機能を維持させることができる。
【００６１】
また、上記のようにレーザ光の透過が阻止できるため、レーザ光が反射鏡１の裏側に洩れて、周辺の光学部品にダメージを与えるような事故を未然に回避できる。
【００６２】
参考例５．
さらに、上記反射鏡１を、図１６および図１７に示すように、レーザ光のマスク２上の入射および多重反射光学系でのレーザ光の反射および移行の妨げにならない位置に設けた、例えば両側に配したレール状の保持部材２１や上面に固定されるＬ字状の保持部材２２により保持することによって、十分な光効率を得ながらレーザ光の入射から出射を安定的に、しかも効率よく実施できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、反射鏡のうち反射膜の一部のみに上記レーザ光を導入するためのレーザ光導入用切り欠き部を設けた凹面反射鏡とするように構成したので、レーザ光を反射鏡のレーザ光導入用切り欠き部から導入して光の導入角を最適化することで、多重反射におけるレーザ光の逆行にもとづく光路周辺での散乱およびゴミの発生と、このゴミによる光学部品のダメージとを防止できるとともに、レーザ光の利用率を高めることができるものが得られる効果がある。また、レーザ光を入射する入射部を容易かつローコストに形成できる。
【００６４】
請求項２の発明によれば、反射鏡を、点状で入射されたレーザ光の導入方向に対して周期的に光路を変動させるとともに、光導入方向に対して垂直方向に光路を進行させる形状の凹面反射鏡とするように構成したので、レーザ光を多重反射光学系を形成する反射鏡とマスクとの間の光路に円滑に進行させながら、レーザ光を閉じ込めることで、レーザ光の利用効率を高めることができ、光強度の加工エネルギが得られる効果がある。
【００６５】
請求項３の発明によれば、反射鏡を、マスクとの対向部位が変更可能な回転自在の多辺形反射鏡とするように構成したので、一枚の反射鏡の異なる部位の未使用の反射面を順次利用することで、レーザ光を引き続き効率よく反射できるものが得られる効果がある。
【００６６】
請求項４の発明によれば、反射鏡およびマスク上の各反射膜の少なくとも一方を、これらの反射鏡およびマスクの互いに対向する面とは反対側の面に設けるように構成したので、マスクや反射鏡に形成されている反射膜のダメージやこの反射膜に対するダストの付着を防止できるものが得られる効果がある。
【００６７】
請求項５の発明によれば、反射鏡の両面に反射膜を設けるように構成したので、一部の反射膜にダメージを受けてもマスクとの間での多重反射機能を維持することができるものが得られる効果がある。
【００６８】
請求項６の発明によれば、マスクおよび反射鏡間の距離を２９０ｍｍ以下に設定するように構成したので、マスク上における十分な光強度分布の多重反射を実現できるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による光処理装置を概念的に示す平面図である。
【図２】図１における光処理装置においてレーザ光の反射伝搬状況を示す正面図である。
【図３】この発明の他の実施例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図４】図１における光処理装置の平面図である。
【図５】この発明の参考例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施例による光処理装置において光強度分布を概念的に示す説明図である。
【図７】図６の説明に用いる光強度特性図である。
【図８】この発明の別の実施例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図９】この発明のまた別の実施例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図１０】この発明のさらに別の実施例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図１１】この発明の参考例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図１２】図１０における光処理装置の平面図である。
【図１３】この発明の参考例による光処理装置を概念的に示す正面図である。
【図１４】図１３における光ダンパーを詳細に示す断面図である。
【図１５】図１３における光ダンパーの他の実施例を示す断面図である。
【図１６】この発明の参考例における反射鏡の保持構造を示す正面図である。
【図１７】この発明の参考例における反射鏡の他の保持構造を示す正面図である。
【図１８】従来の光加工装置を示す斜視図である。
【図１９】図１における反射鏡を例示する斜視図である。
【図２０】従来の光処理におけるレーザ光の挙動を示す説明図である。
【図２１】図２０におけるレーザ光の強度分布を示すグラフ図である。
【図２２】図２０におけるレーザ光の強度分布を示すパターン図である。
【符号の説明】
１反射鏡
１ｂ，２ｂ反射膜
２ａ開口（光通過部）
２マスク
３レーザ光
５被加工物
６ノズル（パージガス吹き付け手段）
７パージガス
８マイクロメータ（あおり角調整機構）
９光ダンパー
２１，２２保持部材
１０１レーザ光導入用穴
１０３枢支軸[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an optical processing apparatus used for processing a via hole (VIA HOLE) of a printed circuit board with a laser beam using, for example, a mask.
[0002]
[Prior art]
FIG. 18 is a schematic perspective view showing an optical processing apparatus using a conventional optical processing apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 4-109403. In the figure, 1 is a highly reflective reflector and 2 is a reflection mirror. A highly reflective mask disposed opposite to the mirror 1 and having a reflection film made of a vapor deposition film such as aluminum, leaving a pattern of a predetermined shape, 3 is a laser beam emitted from an excimer laser or the like, 4 is a transfer lens, 5 Is a workpiece such as a printed board to be processed by laser light.
[0003]
Next, the operation will be described. The sheet-shaped (linear) laser light 3 irradiated on the mask 2 passes through the opening 2 a formed in the mask 2 and is further irradiated through the transfer lens 4 so as to form an image on the workpiece 5. , Process this. Further, light other than the light that contributes to the processing is reflected by the mask 2, and further irradiated toward the reflecting mirror 1, reflected there, and irradiated again toward the mask 2, through the opening 2a, and re-executed for the processing. Used. That is, a via hole corresponding to the pattern of the opening 2a is formed. Here, the reflecting mirror 1 may be a cylindrical mirror 1A or a concave mirror 1B as shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b).
[0004]
Further, FIG. 20 shows the behavior of the laser beam 3 that is multiple-reflected as described above. That is, as shown in FIG. 18, in the conventional optical system, after the laser beam 3 reflected by the reflecting mirror 1 is repeatedly reflected in the incident direction, in the case of the concave mirror 1B shown in FIG. At the beginning of the return, as shown in FIG. 22, the laser beam finally comes out of the incident position, and the intensity distribution I of the laser beam between the reflecting mirror 1 and the mask 2 at this time is as shown in FIG. In general, the transfer lens 4 is unitized as a combined lens in which a plurality of lenses are combined for reduction transfer, and is shown in a cylindrical shape for convenience. In addition, this light processing apparatus enables processing of a workpiece having a large area that is larger than the irradiation area without changing the size of the optical system itself, and improves the stability of the reflective optical system against variations in the mask angle. The mask and the workpiece can be moved in parallel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional light processing apparatus is configured as described above, the multiple-reflected laser light 3 travels backward in the incident direction, and the backward laser light 3 is scattered around the optical path, thereby generating dust and resulting In addition to causing damage to optical parts and safety problems, the laser light 3 that is reflected multiple times is scattered without being confined and exits the multiple reflection optical system, so that the effective utilization rate of light is extremely poor. was there.
[0006]
In addition, since high-intensity light is multiply reflected between the mask 2 and the reflecting mirror 1, if dust such as dust is present in the space, it adheres to the mask 2 or the reflecting mirror 1 and damages the surface. There were problems such as.
[0007]
Further, when the reflecting mirror 1 installed facing the mask 2 is damaged for some reason or the reflectance is lowered, it must be immediately removed and replaced, which takes time. There was a problem.
[0008]
The invention of claim 1 is made in order to solve the above-described problems.A laser beam introduction notch for introducing the laser beam only into a part of the reflection film of the reflector.By optimizing the light introduction angle, the scattering of light around the optical path and the generation of dust and the damage of optical components due to this dust can be prevented and the laser beam can be prevented. An object of the present invention is to obtain an optical processing apparatus capable of increasing the utilization rate of the light source.
0009]
Claim2According to the invention, the laser light is smoothly advanced in the optical path between the reflecting mirror and the mask forming the multiple reflecting mirror optical system to confine the laser light, so that the light intensity by the multiple reflection can be sufficiently increased. An object of the present invention is to obtain an optical processing apparatus capable of increasing the utilization efficiency of laser light.
0010]
Claim3It is an object of the present invention to obtain an optical processing apparatus capable of efficiently performing multiple reflections of laser light continuously with a mask by moving unused portions of different parts of one reflector and sequentially using them. To do.
0011]
Claim4An object of the present invention is to obtain an optical processing apparatus capable of preventing damage to a reflective film formed on a mask or a reflecting mirror and adhesion of dust to the reflective film.
0012]
Claim5An object of the present invention is to obtain an optical processing apparatus capable of efficiently reducing the light intensity of laser light emitted from a multiple reflection optical system.
0013]
Claim5An object of the present invention is to obtain an optical processing apparatus capable of maintaining a multiple reflection function with a mask even if a part of the reflection film is damaged.
0014]
Claim6An object of the present invention is to provide an optical processing apparatus capable of performing multiple irradiation with a sufficient light intensity distribution on a mask.
0015]
[Means for Solving the Problems]
An optical processing apparatus according to the invention of claim 1A concave reflecting mirror provided with a laser beam introduction notch for introducing the laser beam into only a part of the reflecting film of the reflecting mirror.It is what.
0016]
Claim2The light processing apparatus according to the invention is provided with a reflecting mirror,Incident in the form of dotsA concave reflecting mirror having a shape in which the optical path is periodically changed with respect to the introduction direction of the laser light and the optical path is advanced in a direction perpendicular to the light introduction direction.
0017]
Claim3In the optical processing apparatus according to the present invention, the reflecting mirror is a rotatable polygonal reflecting mirror whose portion facing the mask can be changed.
0018]
Claim4In the optical processing apparatus according to the present invention, at least one of the reflecting films on the reflecting mirror and the mask is provided on a surface on the opposite side of the surfaces facing each other of the reflecting mirror and the mask.
0019]
Claim5The optical processing apparatus according to the invention is provided with a reflective film on both surfaces of a reflecting mirror.
0020]
Claim6In the light processing apparatus according to the invention, the distance between the mask and the reflecting mirror is set to 290 mm or less.
0021]
[Action]
The optical processing apparatus according to the first aspect of the present invention is configured so that an introduction angle of the laser light from the laser light introduction notch to the multiple reflection optical system can be performed in a direction substantially perpendicular to the mask surface. The laser beam can be advanced with a larger number of reflections than before, while suppressing interference and scattering.
0022]
Claim2The optical processing apparatus according to the invention has a multiple reflection optical system comprising a concave reflecting mirror and a mask,Incident in the form of dotsWhile the laser beam is reflected a predetermined number of times, the laser beam is periodically reciprocated in the light introduction direction, and is further advanced in one direction perpendicular to the light introduction direction.
0023]
Claim3The optical processing apparatus according to the invention allows the unused reflecting film to be opposed to the mask instead of the damaged reflecting film by rotating the polygonal reflecting mirror, and always reflects the reflection efficiency and traveling performance of the laser beam. A good multiple reflection optical system is obtained.
0024]
Claim4In the optical processing apparatus according to the present invention, the reflective film provided on the mask or the reflecting mirror is formed on the surface opposite to the facing surface of the mask or the reflecting mirror, so that dust on the reflecting film on the opposite surface is formed. To prevent adhesion.
0025]
Claim5In the optical processing apparatus according to the present invention, even if the reflection film on the surface facing the mask is damaged, the reflection film on the surface opposite to the side facing the mask maintains the multiple reflection optical system, and This prevents laser light from leaking to the back side and damaging other parts.
0026]
Claim6In the optical processing apparatus of the invention, the distance between the reflecting mirror and the mask is suppressed to 290 mm or less, so that the light intensity distribution on the mask is sufficient with the set number of reflections.
0027]
【Example】
Example 1.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are a plan view and a front view conceptually showing a multiple reflection optical system according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes a mask, which is a reflecting mirror 1 installed facing the mask 2. Is provided with a laser beam introducing hole 101 through which the laser beam 3 can be introduced. The reflecting mirror 1 is a concave reflecting mirror as shown in FIG.
0028]
The mask 2 is provided with an optical opening 2a as a light passage portion that transmits light having a pattern corresponding to the shape to be processed, and the portion where the light is optically masked is highly reflective. The film 2b is formed. The reflecting mirror 1 provided facing the mask 2 is a concave mirror, and functions to confine the laser beam 3 that is multiply reflected between the mask 2 and the reflecting mirror 1. As a result, the number of multiple reflections of the laser light incident in a dot shape is sufficiently ensured, and the light intensity is sufficiently large.
0029]
Next, the operation will be described. First, when a spot-like laser beam 3 is introduced from a laser beam introduction hole 101 provided in the reflecting mirror 1, the laser beam 3 first proceeds in the X direction in FIG. Multiple reflections are made. Then, the laser light 3 eventually travels while changing its direction in the −X direction due to the light confinement effect of the reflecting mirror 1.
0030]
At this time, the width of the laser beam 3 is gradually narrowed by the effect of the concave reflecting mirror and becomes the minimum near the center of the reflecting mirror 1. Then, the laser beam 3 is propagated in the Y direction in FIG. 1 while repeating the propagation in the X direction and the −X direction.
0031]
The condition in which the vibration of the laser beam 3 in the X direction and the −X direction coincides with the focusing period of the laser beam width of the laser beam 3 in the Y direction is d / R = 1−cos ( π / n₀). Where d is the distance between the mask and the reflecting mirror, R is the radius of curvature of the concave mirror, n₀Is the number of multiple reflections in one cycle.
0032]
As a result, the laser beam 3 is efficiently confined between the mask 2 and the reflecting mirror 1, and the effective use magnification of the light is improved. Since the light is emitted in a direction other than the direction, it is possible to avoid damage to the optical component due to scattering of return light around the optical path and generation of dust.
0033]
As described above, the introduction angle of the laser beam from the laser beam introduction hole 101 to the multiple reflection optical system can be made substantially perpendicular to the mask surface, while suppressing interference and scattering of the laser beam in the multiple reflection optical system. The laser beam can be advanced with a larger number of reflections than in the prior art.
0034]
Further, although the laser beam introduction hole 101 can be easily formed in the reflecting mirror 1, it may be difficult to accurately form a small size for entering a small diameter laser beam. Therefore, instead of drilling the laser beam introduction hole 101, a part of the reflection film of the reflecting mirror 1 is cut out to form a laser beam introduction notch, and this laser beam introduction notch is used as the laser beam introduction notch. It may be used for introduction. In this case, by leaving a part in advance and providing the other part with a metal film by vapor deposition or the like, an incident part for receiving small-diameter spot-like laser light can be formed easily and at low cost. Further, since the mask base material of the mask 2 is covered with the reflective film 2b except for the opening 2a, it is possible to prevent deterioration of the mask base material due to direct irradiation of laser light and a decrease in light transmittance due to this, and for processing. Can be prevented.
0035]
Example 2
3 and 4 are a front view and a plan view conceptually showing another embodiment of the multiple reflection optical system. In the figure, 1 is a reflecting mirror placed opposite to a highly reflective mask 2, and 3 is a laser. This laser light 3 is shaped into a sheet shape. Further, the mask 2 is provided with an optical opening 2a that transmits light of a pattern having a processed shape, and the portion where the light is optically masked is the reflective film 2b having a high reflectance as in the above embodiment. It has become.
0036]
In this embodiment, the reflecting mirror 1 is formed in a polygon (polygon), specifically, an octagon as shown in FIG. 4, so that multiple reflection is performed in the shaded portion near each side. It has become. The octagonal reflecting mirror 1 has a rotating shaft 102 at the center, and can be rotated in the direction of the arrow at an angle of 45 ° around the rotating shaft 102.
0037]
In this embodiment, when multiple reflection as shown in Embodiment 1 is performed for a long time, the reflectance of the reflecting mirror 1 is lowered and the life is reached by irradiation of the laser beam 3 of about 1 × 10 9 shots. However, by rotating the reflecting mirror 1 around the rotation axis 102, it is possible to make multiple reflections again with high reflectivity in other areas not irradiated with light, and to change the areas where multiple reflections occur one after another. Thus, the utilization efficiency of the single reflecting mirror 1 can be increased.
0038]
That is, according to this embodiment, since it is an eight-sided shape, the same operation can be performed eight times, and the life of one reflecting mirror 1 can be extended to 8 × 109 shots.
0039]
Reference example 1.
FIG. 5 shows the multiple reflection optical system of the present invention.Reference exampleThis is a front view conceptually showing thisReference example 1Then, a nozzle 6 is disposed between the reflecting mirror 1 and the mask 2 as gas blowing means for blowing the purge gas 7. The multiple reflection optical system has a conventional configuration. That is, the nozzle 6 functions to spray the purge gas 7 onto the region where the laser beam 3 is multiply reflected. As the purge gas 7, a high-purity nitrogen gas or helium gas is used.
0040]
thisReference exampleAccording to the present invention, when a multiple reflection optical system is used in a normal indoor atmosphere, dust contained in the air is struck onto the mask 2 and the reflecting mirror 1 by the laser beam and adheres to the surface, causing a decrease in reflectance and damage. However, even with such a multiple reflection optical system, dust or the like floating in the multiple reflection optical system can be reduced by irradiating with a high-purity purge gas. As a result, the reflectance can be reduced and damage can be reduced.
0041]
Reference example 2.
Although not shown in the drawings, the reflective film on the mask 2 is attached to the reflective mirror by spraying a cooling gas from a nozzle or the like as a cooling gas spraying means on at least the region of the mask 2 irradiated with the laser beam. Cooling can be performed together with the reflection film and the like, thermal damage to these reflection films can be prevented, and durability can be enhanced.
0042]
Example3.
FIG. 6 is a front view conceptually showing still another embodiment of the multiple reflection optical system of the present invention. The distance relationship between the reflecting mirror 1 and the mask 2 is optimized based on the following calculation. .
0043]
In the multiple reflection optical system, as shown in FIG. 6, the light intensity distribution on the mask 2 is given by superimposing a plurality of laser beams 3 irradiated onto the mask 2 as shown in FIG. It is done. Now, assuming that the speed of light is c, the distance Δt between the laser beams 3 superposed adjacent to each other is given by Δt = 2d / c (d is the distance between the mask 2 and the reflecting mirror 1).
0044]
Here, if the number of multiple reflections is n = 12, the time delay Δt of the laser beam 3 that is finally irradiated on the mask 2 with respect to the laser beam 3 that is initially irradiated on the mask 2._nIs Δt_n= 2nd / c, and if the condition that the time width (pulse width) of the laser beam is not exceeded at the beginning and end of these is given, Δω> Δt when the pulse width Δω of the laser beam is assumed_nThus, the allowable value of the distance d between the reflecting mirror 1 and the mask 2 is d <c · Δω / 2n.
0045]
Considering the case of using an excimer laser, n = 12, Δω = 23 (n sec), c = 30 × 10.⁹Assuming (cm), the distance d between the reflecting mirror 1 and the mask 2 is d <29, and it can be seen that the design should be 29 cm or less.
0046]
Example4.
FIG. 8 is a front view conceptually showing an embodiment of the multiple reflection optical system of the present invention. In this embodiment, the arrangement of the laser beam 3, the reflecting mirror 1 and the mask 2 is the same as the conventional one. However, the reflecting film 2b having a high reflectance is provided on the back surface (lower side) of the mask 2, and the reflecting mirror 1 is highly reflective. A reflective film 1b having a rate of reflection is provided on the back surface (upper side).
0047]
Conventionally, the dust existing between the reflecting mirror 1 and the mask 2 adheres to the mask 2 due to the energy of the laser beam 3, and the reflectance is reduced and the reflecting film 2b is damaged as described above. However, when the reflecting films 1b and 2b of the reflecting mirror 1 and the mask 2 are set so as not to face the reflecting space side of the laser light 3 as in this embodiment, the laser light 3 side of the mask 2 surface and the reflecting mirror 1 surface is Since it is a synthetic quartz substrate, it is possible to prevent dust from adhering to and damage to the reflective films 1b and 2b, and to prevent a decrease in reflectance.
0048]
Although FIG. 8 shows an example of a plane mirror as the multiple reflection mirror 1, the same effect can be obtained even when a spherical mirror is used. In this embodiment, both the mask 2 and the reflecting mirror 1 have the reflecting films 1b and 2b facing in opposite directions. However, as shown in FIGS. 9 and 10, only the mask 2 or the reflecting film 1b of the reflecting mirror 1 is used. Alternatively, a configuration in which only 2b is reversed can be arbitrarily adopted. In the configuration of FIG. 9, the reflection mirror film 2 b of the mask 2 can be hardly damaged, and in the configuration of FIG. 10, the reflection film 1 b of the reflection mirror 1 can be hardly damaged.
0049]
Reference example 3.
11 and 12 show the multiple reflection optical system of the present invention.Reference exampleIs a front view and a plan view conceptually showing theReference example 3Then, with respect to the reflecting mirror 1, a tilt angle adjusting mechanism 8 as a micrometer is installed so that the tilt angle can be adjusted around the pivot shaft 103.
0050]
That is, the structure of the reflecting mirror 1 and the mask 2 in the multiple reflection optical system is the same as the conventional structure, but the adjusting mechanism is not particularly provided for the mask 2, and the tilt angle adjusting mechanism 8 is provided for the reflecting mirror 1. Is different from the conventional one. Regarding the tilt angle adjustment of the reflecting mirror 1, the required accuracy depends on how much the fluctuation of the light intensity distribution by the multiple reflection optical system is allowed.
0051]
For example, in the case of a multiple reflection optical system using a plane reflecting mirror as the reflecting mirror 1, the fluctuation of the light intensity with respect to the light intensity is dI / I = αdθ.₁It becomes. Where α = −2 / (θ₀(RrRm-1 + 2 / (2n + 1))), where I is the light intensity, dI is the fluctuation of the light intensity, Rr and Rm are the reflectance of the reflector and the mask, respectively, θ₀Is the incident angle of the incident laser beam 3, θ₁Is the tilt angle of the reflecting mirror 1, and n is the number of multiple reflections.
0052]
Here, for example, up to a fluctuation of about dI / I = 0.1 is allowed, Rr = Rm = 0.99, n = 12, laser beam incident angle θ with respect to the normal of mask 2₀= 10 mrad, dθ₁= −30 μrad is calculated.
0053]
Accordingly, the tilt angle adjusting mechanism 8 installed in the reflecting mirror 1 may be provided with such an accuracy that the angle can be adjusted. Assuming that the tilt angle can be read about 1/10 of the above value, if the distance from the tilt fulcrum of the reflecting mirror 1 to the head which is the tilt angle adjusting mechanism 8 is 50 mm, the tilt angle adjusting mechanism 8 The distance Δ to be read is Δ = 1/10 · dθ.₁/ 50 = calculated at 60 μm.
0054]
Therefore, the tilt angle adjusting mechanism 8 of the reflecting mirror 1 in the multiple reflection optical system does not require a highly accurate mechanism such as a differential micrometer, and it is sufficient to use a micrometer having a normal minimum reading of 10 μm. .
0055]
The relative angle adjustment between the reflecting mirror 1 of the multiple reflection optical system and the mask 2 can be considered by fixing one and adjusting the other. The size of the reflecting mirror 1 of the multiple reflection optical system is laser light. 3 is determined by the multiple reflection region 3 and is at most about 30 mm square, whereas the mask 2 is, for example, 150 mm square according to the size of the workpiece to be processed. The accuracy required for the above is also required as described above, so that the mask 2 is not provided with a tilt adjustment mechanism as in the present invention, but the method of adjusting the reflecting mirror 1 with a micrometer is simplified. High-precision adjustment can be performed with a simple adjustment mechanism. The aboveReference exampleThe tilting angle adjustment direction can be arbitrarily and accurately set by supporting the reflecting mirror 1 with two axes (pivot support axes) and providing the tilt angle adjusting mechanisms 8 at two locations.
0056]
Reference example 4.
FIG. 13 shows the multiple reflection optical system of the present invention.Reference exampleThis is a front view showing thisReference exampleThen, an optical damper 9 that receives light that has passed through the multiple reflection optical system and attenuates it is provided. In this way, the incident sheet-shaped laser beam 3 is subjected to multiple reflection in one axial direction to effectively use the light, and then the multiple-reflected laser beam 301 is shaped as shown in FIGS. 14 and 15, for example. The light damper 9 received.
0057]
For example, the optical damper 9 of FIG. 14 is provided with pleats 901 on the light receiving surface, thereby increasing the surface area for receiving the laser light 301, thereby reducing the light intensity on the surface of the optical damper material and increasing the light intensity. Avoid surface damage due to strength. On the other hand, the optical damper 9 in FIG. 15 has a material that transmits laser light on the surface, for example, a synthetic quartz substrate 902, eliminates reflection of the laser light on the surface, and absorbs light by the absorbing material 903 installed on the back side. .
0058]
In the multiple reflection optical system, the laser beam 3 is reflected multiple times to effectively use the light, but the light is not reflected infinitely and is not used, and after being reflected a finite number of times (about 10 times in this case) It goes out of the multiple reflection optical system.
0059]
Therefore, in the conventional configuration, after repeating multiple reflections a finite number of times, the light emitted from the multiple reflection optical system is irradiated to the peripheral portion of the optical system and reflected or scattered, resulting in safety problems and dust. The problem such as the occurrence of. On the other hand, in this embodiment, the laser beam 301 after multiple reflection is received by the optical damper 9 so that it is not reflected or scattered around the optical system. It became possible to avoid.
0060]
Example5.
Although not shown, reflection films can be formed on both surfaces of the reflecting mirror 1, and in this case, the reflection film on the side facing the mask 2 is damaged so that the laser beam can be transmitted therethrough. Even if this is not the case, the function of the multiple reflection optical system can be maintained by the function of the reflective film on the side opposite to the facing surface to continue to reflect the laser light.
0061]
Further, since the transmission of the laser beam can be prevented as described above, it is possible to avoid an accident in which the laser beam leaks to the back side of the reflecting mirror 1 and damages the surrounding optical components.
0062]
Reference Example 5.
Further, as shown in FIGS. 16 and 17, the reflecting mirror 1 is provided at a position where it does not interfere with the incidence of the laser light on the mask 2 and the reflection and transfer of the laser light in the multiple reflection optical system, for example, on both sides. By holding with the rail-shaped holding member 21 arranged on the top and the L-shaped holding member 22 fixed to the upper surface, the laser beam can be emitted from the incident stably and efficiently while obtaining sufficient light efficiency. it can.
0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of claim 1,A laser beam introduction notch for introducing the laser beam is provided only in a part of the reflection film of the reflector.Since it is configured as a concave reflecting mirror, by introducing laser light from the laser light introduction notch of the reflecting mirror and optimizing the light introduction angle, the periphery of the optical path based on the reverse of the laser light in multiple reflection Scattering of dust and generation of dust and damage of optical components due to this dust can be prevented, and an effect of increasing the utilization rate of laser light can be obtained.In addition, an incident portion for incident laser light can be formed easily and at low cost.
0064]
Claim2According to the invention, the reflector isIncident in the form of dotsThe optical path is periodically changed with respect to the direction of introduction of the laser beam, and a concave reflecting mirror having a shape that advances the optical path in a direction perpendicular to the direction of introduction of the laser beam is configured. By confining the laser beam while smoothly proceeding to the optical path between the reflecting mirror and the mask forming the laser beam, it is possible to increase the use efficiency of the laser beam and to obtain the processing energy with the light intensity.
0065]
Claim3According to the invention, since the reflecting mirror is configured to be a rotatable polygonal reflecting mirror in which the portion facing the mask can be changed, unused reflecting surfaces of different portions of one reflecting mirror are arranged. By sequentially using the laser beamEffectThere is an effect of obtaining what can be reflected efficiently.
0066]
Claim4According to the invention, since at least one of the reflecting films on the reflecting mirror and the mask is provided on the opposite surface of the reflecting mirror and the mask, the mask or the reflecting mirror is provided. An effect is obtained that can prevent damage to the formed reflective film and adhesion of dust to the reflective film.
0067]
Claim5According to the invention, since the reflecting film is provided on both sides of the reflecting mirror, it is possible to maintain the multiple reflection function with the mask even if a part of the reflecting film is damaged. There is an effect.
0068]
Claim6According to the present invention, since the distance between the mask and the reflecting mirror is set to 290 mm or less, there is an effect that it is possible to obtain what can realize multiple reflection of a sufficient light intensity distribution on the mask.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view conceptually showing an optical processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a state of reflection propagation of laser light in the light processing apparatus in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a front view conceptually showing an optical processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the light processing apparatus in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 shows the present invention.Reference exampleIt is a front view which shows notionally the optical processing apparatus by.
FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing a light intensity distribution in an optical processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a light intensity characteristic diagram used in the description of FIG.
FIG. 8 is a front view conceptually showing an optical processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a front view conceptually showing an optical processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view conceptually showing an optical processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 shows the present invention.Reference exampleIt is a front view which shows notionally the optical processing apparatus by.
12 is a plan view of the optical processing apparatus in FIG.
FIG. 13 is a diagram of the present invention.Reference exampleIt is a front view which shows notionally the optical processing apparatus by.
14 is a cross-sectional view showing in detail the optical damper in FIG. 13;
15 is a cross-sectional view showing another embodiment of the optical damper in FIG.
FIG. 16 shows the present invention.Reference exampleIt is a front view which shows the holding structure of the reflecting mirror in.
FIG. 17 shows the present invention.Reference exampleIt is a front view which shows the other holding structure of the reflecting mirror in.
FIG. 18 is a perspective view showing a conventional optical processing apparatus.
FIG. 19 is a perspective view illustrating the reflecting mirror in FIG. 1;
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the behavior of laser light in conventional optical processing.
21 is a graph showing the intensity distribution of laser light in FIG.
22 is a pattern diagram showing the intensity distribution of laser light in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Reflector
1b, 2b Reflective film
2a Opening (light passage part)
2 mask
3 Laser light
5 Workpiece
6 Nozzle (Purge gas spraying means)
7 Purge gas
8 micrometer (tilt angle adjustment mechanism)
9 Light damper
21, 22 Holding member
101 Hole for introducing laser light
103 pivot

Claims

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備えた光処理装置において、上記反射鏡のうち反射膜の一部のみに上記レーザ光を導入するためのレーザ光導入用切り欠き部を設けた凹面反射鏡としたことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask In the optical processing apparatus comprising the reflecting mirror that receives the laser beam reflected by the laser beam, reflects the laser beam again toward the mask, and irradiates a part of the workpiece to the workpiece through the light passage unit. An optical processing apparatus comprising a concave reflecting mirror provided with a laser beam introduction notch for introducing the laser beam into only a part of a reflecting film of the reflecting mirror.

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備え、上記反射鏡のうち反射膜の一部のみに点状に入射されたレーザ光を導入するためのレーザ光導入用切り欠き部を設けた、もしくは、上記反射鏡のうち一部に点状に入射されたレーザ光を導入するためのレーザ光導入用穴を穿設した光処理装置において、上記反射鏡を、点状に入射されたレーザ光の導入方向に対して周期的に光路を変動させるとともに、レーザ光導入方向に対して垂直方向に光路を進行させる形状の凹面反射鏡としたことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask in receiving the reflected laser light, the laser light is reflected toward the mask, a portion of the example Bei a reflecting mirror for irradiating the workpiece through the light passing portion, of the reflector again Among them, a laser beam introduction notch for introducing laser light incident in a spot shape only on a part of the reflective film is provided, or a laser beam incident in a spot shape on a part of the reflecting mirror In the optical processing apparatus having a laser beam introduction hole for introducing a laser beam, the optical path of the reflector is periodically changed with respect to the direction of introduction of the laser beam incident in a dot shape, and the laser beam is introduced. Of a shape that advances the optical path in a direction perpendicular to the direction Optical processing device being characterized in that the surface reflector.

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備えた光処理装置において、上記反射鏡を、上記マスクとの対向部位が変更可能な回転自在の多辺形反射鏡としたことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask In the optical processing apparatus comprising the reflecting mirror that receives the laser beam reflected by the laser beam, reflects the laser beam again toward the mask, and irradiates a part of the workpiece to the workpiece through the light passage unit. An optical processing apparatus, wherein the reflecting mirror is a rotatable polygonal reflecting mirror in which a portion facing the mask can be changed.

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備えた光処理装置において、上記反射鏡および上記マスク上の各反射膜の少なくとも一方を、これらの反射鏡およびマスクの互いに対向する面とは反対側の面に設けたことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask In the optical processing apparatus comprising the reflecting mirror that receives the laser beam reflected by the laser beam, reflects the laser beam again toward the mask, and irradiates a part of the workpiece to the workpiece through the light passage unit. An optical processing apparatus characterized in that at least one of the reflecting films on the reflecting mirror and the mask is provided on a surface opposite to the surfaces facing each other of the reflecting mirror and the mask.

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備えた光処理装置において、上記反射鏡の両面に反射膜を設けたことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask In the optical processing apparatus comprising the reflecting mirror that receives the laser beam reflected by the laser beam, reflects the laser beam again toward the mask, and irradiates a part of the workpiece to the workpiece through the light passage unit. An optical processing apparatus comprising a reflective film on both surfaces of the reflecting mirror.

光源からのレーザ光を一部で通過させて被加工物に照射する光通過部および上記レーザ光を他部で反射する反射膜を有するマスクと、該マスクに対向配置され、該マスクの反射膜で反射されたレーザ光を受けて、再びこのレーザ光を上記マスクに向けて反射し、一部を上記光通過部を介して被加工物に照射する反射鏡とを備えた光処理装置において、上記レーザ光をエキシマレーザ光とし、上記マスクおよび反射鏡間の距離を２９０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする光処理装置。A mask having a light passage part for passing a part of the laser light from the light source and irradiating the workpiece and a reflective film for reflecting the laser light on the other part, and a reflective film of the mask disposed opposite to the mask In the optical processing apparatus comprising the reflecting mirror that receives the laser beam reflected by the laser beam, reflects the laser beam again toward the mask, and irradiates a part of the workpiece to the workpiece through the light passage unit. An optical processing apparatus, wherein the laser beam is an excimer laser beam, and the distance between the mask and the reflecting mirror is set to 290 mm or less.