JPH0346231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は、例えば太陽電池としての薄膜型光
電変換基板を被加工物として、該被加工物の加工
面上にレーザ光を照射してレーザスクライブ加工
を施すことにより、薄膜加工面に所定パターンの
開溝を形成するレーザ加工装置に関する。

【従来技術とその問題点】

従来より頭記した光電変換基板を対象に、絶縁
基板上に成層した第１の導電性被膜をレーザスク
ライブ加工して所定形状の第１の開溝を形成して
パターニングを行い、次に前記導電性被膜の上に
アモルフアス半導体被膜を成膜した後に前記第１
の開溝を基準として所定位置にレーザスクライブ
加工を施して半導体被膜に第２の開溝を形成して
パターニングを行い、さらに半導体被膜の上に第
２の導電性被膜を形成した後に前記した第２の開
溝を基準にレーザスクライブ加工により所定位置
に第３の開溝を形成して回路のパターニングを行
うようにしたレーザ光による薄膜のパターニング
加工方法が知られている。 次に上記したレーザスクライブ加工を行うため
の従来におけるレーザ加工装置を第５図に示して
説明する。図において、１は先記した光電変換基
板等の被加工物２を搭載したＸ−Ｙ軸駆動テーブ
ル、３は例えばYAGレーザ発振器、４はレーザ
電源、５はコリメータレンズ６、ダイクロイツク
ミラー７、集光レンズ８から成るレーザ光学系、
９は運転制御装置、１０は被加工物２の位置決め
ピンである。 かかる構成で加工の際には運転制御装置９から
の指令でレーザ発振器３より発振したレーザ光１
１はコリメータレンズ６、ダイクロイツクミラー
７、集光レンズ８を経由して被加工物２の加工面
に照射され、一方ではレーザ光の照射に連動して
運転制御装置９の数値制御によりＸ−Ｙ軸駆動テ
ーブル１が所定のパターンにしたがつてＸ軸、Ｙ
軸方向に移動制御され、これによりレーザ光の照
射スポツトが被加工面上を走査してレーザスクラ
イブ加工を行い、所定の回路パターンに対応する
開溝１２を形成する。 ところで前記構成におけるレーザ発振器３から
発振出射されたレーザ光１１のビームスポツトは
通常断面円形状であり、該レーザ光をそのままコ
リメータレンズ６、集光レンズ８を通じて被加工
面上に照射してレーザスクライブ加工を行う従来
のレーザ加工方式では、レーザ光の集光スポツト
の形状が第６図のイで示すように円形状を呈して
おり、その集光径方向の光強度の密度分布は図示
ロのように集光スポツトの中心部でエネルギー密
度が最も高く、スポツト周辺部に向けてエネルギ
ー密度が急激に減衰する一種のガウシアン分布を
呈している。 しかして上記のようにレーザ光の集光スポツト
が円形状でかつその光強度密度分布がガウシアン
分布を呈しているパルスレーザ光の集光スポツト
をそのまま被加工面に照射し、かつ所定のパター
ンにしたがつて走査しながらレーザスクライブ加
工を行う従来の加工方式では、次記のような問題
点がある。すなわち円形状の集光スポツトをその
まま被加工面に照射し、その照射スポツトを被加
工面に走査して均一幅の開溝１２を形成するに
は、第７図のように開溝１２に沿つて照射スポツ
トイの繰り返しパルスを細かく重ね合わせながら
矢印Ｘ方向に走査して繰り返し照射を行わなけれ
ばならず、結果的に照射スポツトの重ね合わせに
よるロス分が大きくなつて開溝１２を形成する加
工速度が遅くなる。逆にレーザ加工速度を高める
ようにテーブル１の移動速度を早め、繰り返しパ
ルスの照射スポツトと次の照射スポツトとの間の
ピツチ間隔を第８図のように広げて照射スポツト
の重なり幅を小幅にすると、開溝１２の側縁が波
形を呈するようになつて均一幅の開溝を形成する
ことが困難となる。 また加工速度を高める別な手段として繰り返し
パルスの数を増加させると、１パルス当たりのエ
ネルギーが減少するというレーザ発振特性がある
ため繰り返しパルスの数を増加させるにも限度が
あり、かつ光強度密度の分布がガウシアン分布を
呈するようなレーザ発振器の出力は高々12W程度
迄であつて１パルス当たりの出力エネルギーの増
加は左程期待できない。したがつて繰り返しパル
スの数を増加させる方法は必ずしもレーザスクラ
イブ加工の高速化に寄与しない。 さらに前記のように照射スポツトの光強度分布
はその中心部分で高いエネルギー密度を呈するガ
ウシアン分布であることから、例えば第９図に示
すように薄膜型光電変換基板を対象に、その絶縁
基板１３の上に第１の導電性被膜１４を成層して
第１の開溝１５をレーザスクライブ加工した後
に、この上に成層されたアモルフアスの半導体被
膜１６について第２の開溝１７をレーザスクライ
ブ加工して形成した際には、前記したレーザ光の
照射スポツトの光強度分布に起因して開溝１７の
溝底加工面が平坦とならず、図示のように開溝１
７の加工深さが溝の中央部で局部的に過度となつ
て極端に深まり、加工深さが第１の導電性被膜１
４にまで達してこの被膜１４に加工損傷を与える
とともに、開溝内の側縁部では逆に加工深さが不
足して溶融残存物１８が残留するようになる。ま
た開溝１７の開口縁には突起物１９や飛散物２０
の付着等も生じやすい。しかも図示のように薄膜
積層体としてなる光電変換素子等の薄膜を被加工
物としてここに選択的に開溝を形成して積層領域
を分離加工するに際し、前記のような開溝１７に
加工面の不均一、下層被膜への加工損傷等が発生
すると、積層領域の短絡、抵抗の増大につながつ
て光電変換効率を低める等、製品としての特性の
バラツキが大となつて製品の歩留りが低下する不
具合を招くことになる。 さらに加えて第５図に示した従来方式のレーザ
加工装置のままでは、レーザ発振器３から発振す
るレーザ光１１がコリメータレンズ６、ダイクロ
イツクミラー７を経て集光レンズ８まで進む間で
レーザ光の途中の光路が多少でも変化すると被加
工面上の照射スポツト径も変化する等の理由か
ら、レーザ光学系５を例えばプロツタにより移動
制御してレーザ光を走査させる方法は精密を要す
る薄膜のレーザパターニング加工には加工のバラ
ツキが生じやすく不適当であり、この結果として
従来のレーザ光伝送方式ではレーザ光学系５を固
定配備し相対的に被加工物２をＸ−Ｙテーブル１
で移動制御して照射レーザ光の走査を行わざるを
得なかつた。しかもこのようなテーブル移動制御
方式により例えば400×1200mm程度の大形寸法の
薄膜型光電変換基板をレーザスクライブ加工する
には、Ｘ−Ｙ軸駆動テーブルの最大ストロークを
少なくとも2400mm以上とする必要があり、これで
は加工設備の占有設置面積が増大し、かつＸ−Ｙ
軸駆動テーブルが大形、重量物となつて高速加工
が困難であり、したがつて製品加工の量産化には
不向きである。 また第９図におけるアモルフアス半導体被膜１
６に付き、第１の導電性被膜１４に加工された第
１の開溝１５を基準として所定の位置に第２の開
溝１７をレーザスクライブ加工するに際して被加
工物２を正しく位置決めするには、第５図に示し
たようにあらかじめ基準出しされた位置決めピン
１０を被加工物の側縁に沿つて３点ないし４点配
置して置き、被加工物２、すなわち前記薄膜型光
電変換基板を位置決めピン１０へ押し当てたこの
状態で監視光学系２１のモニターテレビ２２を見
ながらＸ−Ｙ軸駆動テーブル１を微調整して第１
の開溝１５を基準に第２の開溝１７に対する加工
位置の位置合わせを行う方法が採用されている。
しかしこのような位置決め方法は、例えば、400
×1200mmのように大型基板になる程その位置決め
は調整が難しく、かつその位置決め作業に手間と
時間を要することになる。例えば第９図に示すよ
うに第１の開溝１５の開口縁と第２の開溝１７の
開口縁との間隔２８を０から20μm程度に保つよ
うに位置決めする場合について説明すると、レー
ザスクライブ加工によつて形成する第１の開溝１
５の線（以下開溝線という）に沿つて平行に第２
の開溝１７の開溝線をレーザスクライブ加工によ
つて形成するとき、100×100mm基板ならば第１の
開溝線と第２の開溝線の平行度θは少なくとも
20μm／100mm、つまりθ≒0.01度であるが、400
×1200mm基板では第１の開溝線と第２の開溝線の
平行度θ′は少なくとも20μm／1200mm、つまりθ′≒
0.00096≒0.001度となり平行度が約10倍高くな
り、その位置決め設定が極めて困難となる。 さらに別な問題として前記薄膜型光電変換基板
のような極めて精密さを要するレーザスクライブ
加工を行う場合に、従来装置では次記のようなレ
ーザ出力の低下や変動によつて開溝に欠陥が生じ
るという欠点がある。すなわち例えばシングルモ
ード連続発振型YAGレーザ（Ｑスイツチ付）発
振器では、励起用ランプ電流の不安定性のため電
源電圧を一定とすると第１０図ａに示すようにレ
ーザ出力は平均出力に対して短周期で変動する。
特にこの傾向は低電流域設定の場合で大であり、
励起用ランプ電流の変動が大きくなつてレーザ出
力の変動幅も増大し、この結果レーザスクライブ
加工により形成される開溝の深さのばらつきを生
じ易くなる。 さらに量産加工のためにレーザ発振器を長時間
稼動させるような場合には、第１０図ｂのように
励起用ランプの寿命によりレーザ発振器の出力が
稼働時間の経過とともに低下する傾向を示す。あ
るいは工場設備の電源変動などによつてもレーザ
の出力が変動する。しかもこのような緩やかなレ
ーザ出力の変動は長時間連続して製品加工を行う
場合にレーザスクライブ加工によつて形成される
製品の開溝深さのばらつきを生じさせ、量産時の
不良品発生率の増加を招く要因となる。

【発明の目的】

この発明は、上記の点にかんがみなされたもの
であり、前記した従来のレーザ加工方式による欠
点を除去し、薄膜加工物を対象に開溝の加工損傷
の発生を防止しつつ、加工パターンに沿つて均一
幅の開溝を高速な加工速度で、かつ長期間安定よ
くレーザスクライブ加工できるようにし、これに
より量産加工に際してばらつきが無く安定した製
品の品質維持が図れるようにしたレーザ加工装置
を提供することにある。

【発明の要点】

上記目的を達成するためにこの発明は加工面を
垂直姿勢にして被加工物を保持するテーブルと、
レーザ発振器と、該レーザ発振器の出力端に光フ
アイバを介して接続されるレーザ光学系を搭載し
た前記テーブルに対向配置のプロツタと、レーザ
発振器の出力検出値を基にレーザ出力を一定に維
持するようにレーザ電源を制御する電源コントロ
ーラとを具備して構成したものである。 かかる構成により、まず光強度分布がガウシア
ン分布を呈するレーザ発振器の発振レーザ光を光
フアイバに導くことにより、光フアイバはレーザ
光がコア内を伝播する過程でその光強度分布をビ
ーム径方向でフラツト化させるような特性を示
す。なおこのような特性は使用するレーザ発振器
の発振モードがシングルモードのレーザ光でも、
あるいはマルチモードのレーザ光でも同様にフラ
ツト化される傾向を示す。したがつてここで前記
光フアイバに接続されたレーザ光学系にレーザ光
の走査方向と平行な方形状の視野絞り体を介装配
備し、さらにレーザスクライブ加工に際して被加
工面に照射されるレーザ光の繰り返しパルスの重
なり率を少なく選定して加工を行うことにより、
加工パターンに沿い精度の高い均一幅の開溝部を
高速加工できるようになるし、さらに加えて重量
物のテーブルに保持した被加工物を固定のまま軽
量、小形なレーザ光学系を搭載したプロツタを移
動制御することによりレーザ加工のより一層の高
速化が可能となる。 また前記レーザ発振器のレーザ出力を検出して
レーザ電源を制御する電源コントローラを配置し
たことにより、瞬間的なレーザ出力の変動、およ
びレーザ発振器を長時間連続的に稼動させたとき
に起きる励起用ランプの寿命によるレーザ出力の
低下、工場設備の電源変動などによる比較的緩や
かなレーザ出力の変動を抑えて常に安定したレー
ザ出力を維持することができ、これによりレーザ
光の繰り返しパルスにより成形される開溝部を均
一化を図つて前記開溝部の量産加工時におけるロ
ツト間における品質のばらつきを抑えることがで
きるようになる。 さらに被加工物を垂直姿勢でテーブルに保持す
るようにしたことにより、被加工物が大型寸法基
板の場合であつても加工設備の占有面積を大幅に
縮少することができるだけでなく、被加工物を垂
直姿勢に保持する際にテーブルの床面部を位置決
め基準面として再現性のよい位置決めが実現で
き、これによつて被加工物の位置決めに要する手
間と時間の大幅な短縮化が可能となる。

【発明の実施例】

第１図はこの発明の実施例によるレーザ加工装
置の構成図を示すものであり、第５図と対応する
同一部材には同じ符号が付してある。まず第１図
においては、レーザ加工装置は大別して被加工物
２を垂直姿勢に搭載保持する縦型のＸ軸駆動テー
ブル２３と、レーザ発振器３と、レーザ電源４
と、レーザ発振器３の出力端に光フアイバ２４を
介して接続されたレーザ光学系５と、該レーザ光
学系５を搭載して被加工物２に対向するＸ−Ｙ軸
プロツタ２５と、レーザ発振器３の出力の一部を
取り出し検出して前記レーザ電源４を制御する第
１の電源コントローラ２６と、テーブル２３に照
射されるレーザ光スポツト出力を検出してレーザ
電源４を制御する第２の電源コントローラ２７
と、および前記テーブル２３、プロツタ２５に移
動制御指令を与える運転制御装置９等で構成され
ている。 一方、前記したレーザ光学系５はコリメータレ
ンズ６と、集光レンズ８と、および視野絞り体２
８とから成る。ここで前記の視野絞り体２８は、
レーザ光１１の光軸に中心位置を合わせてコリメ
ータレンズ６と集光レンズ８との間に介装配備さ
れており、かつその視野絞り体２８には被加工物
２に照射するレーザ光の走査方向と平行に開口す
る方形状の絞り穴が開口されている。またレーザ
発振器３には、例えば波長1.06μm、絞り返しパ
ルス周波数１〜99kHz、出力0.1〜100WのYAG
レーザが使用される。また該レーザ発振器の発振
モードは従来のようなシングルモードのものに限
らず、シングルモードより高出力を発振できるマ
ルチモードのものも採用できる。なお符号２９は
レーザ発振器３の励起用ランプ、３０はレーザ発
振器３に内蔵してレーザ光出力の一部を後方に取
り出すリアミラー、３１は前記リアミラー３１の
後段に配置した例えばフオトセンサであるレーザ
光出力検出用の高速光センサ、３２は被加工物２
と並べてテーブル２３上に配備したレーザ照射ス
ポツトの出力検出用光センサである。 上記の構成によりレーザ発振器３より発振した
パルスレーザ光は、光フアイバ２４のレーザ光入
射端より入射し、光フアイバ２４の中を伝播して
レーザ光出射端に至り、ここからコリメータレン
ズ６、視野絞り体２８の絞り穴および集光レンズ
８を透過して被加工物２の加工面に照射される。
一方、前記のレーザ光照射に連動して運転制御装
置９からの指令制御により、Ｘ−Ｙ軸プロツタ２
５に搭載されたレーザ光学系５がプロツタ２５と
ともに指定された開溝加工パターンに沿つてＸ
軸、Ｙ軸方向に移動制御される。これにより被加
工物２の加工面に対し、所定のパターンのレーザ
スクライブ加工が行われて開溝１２が形成される
ことになる。 この場合にレーザ発振器３より発振したレーザ
光は、光フアイバ２４の中を伝播させることによ
りそのレーザ光出射端から出射するレーザ光１１
は光強度密度がフラツトな分布となり、かつ方形
状の視野絞り体２８を透過する過程で、ビーム断
面が円形を呈するレーザ光はその周辺域がトリミ
ングされて長方形なビームに変わる。なお視野絞
り体２８の絞り穴の縦、横寸法比を様々に変える
ことにより、レーザ光のビームスポツト形状を長
方形、正方形等様々に選択できる。またこの場合
に視野絞り体２８の向きは絞り穴の平行な２辺を
レーザ光の走査方向であるＸ軸に合わせてセツト
されている。このように方形状の集光スポツトの
繰り返しパルスを被加工面上で走査することによ
り、開溝は第８図に示したように円弧が連続した
ものとは異なり、直線状で均一幅の開溝を形成で
きるようになる。しかも次記のようにレーザスク
ライブ加工に際してレーザ光の絞り返しパルスの
重なり率を少なく選定することにより、所定の加
工パターンに沿つて均一幅の開溝を高速加工する
ことが可能となる。 しかも前記構成によれば、レーザ発振器３とレ
ーザ光学系５との間は可撓性のある光フアイバ２
４を介して接続されているので、レーザ発振器３
は固定設置のままプロツタ２５には軽量なレーザ
光学系５のみを搭載するだけで済み、したがつて
第５図の従来装置のようにレーザ光学系５を固定
してテーブル１を移動制御する方式を採らずに、
被加工物２を固定のままレーザ光学系５を移動制
御するレーザスクライブ加工が可能となるし、か
つ重量の重いテーブルを移動走査する方式と比べ
て軽量、小形なレーザ光学系５をプロツタ２５で
移動制御するのでレーザ加工速度の高速化がより
一層可能となる。 次に上記した方式による被加工物面上での走査
に伴う照射スポツトの重なり状態を第５図に示し
た従来装置と対比して表わすと第２図ａ，ｂのよ
うになる。すなわち第２図ａは従来装置による場
合を示し、図において中心をＯとする半径ｒの円
形照射スポツトの繰り返しパルスを走査方向Ｘに
沿つて一部重ね合わせながらピツチ間隔ｌづつ移
動して走査する場合の繰り返しパルスの重なり率
ρは、 ρ＝（１−ｌ／2r）×100％… (1) となる。これに対して第２図ｂに示すように、一
辺の長さが2rであるレーザ光走査方向Ｘと平行な
方形状照射スポツトの繰り返しパルスをピツチ間
隔l′で移動走査する場合の繰り返しパルスの重な
り率ρ′を表わすと、 ρ′＝（１−l′／2r）×100％… (2) となる。ここで被加工面上の開溝をできるだけ均
一幅に近づけるために第２図ａにおける集光スポ
ツトの半径2r＝75μm、ｌ＝15μmに選定したとす
ると、(1)式より集光スポツトの重なり率ρは80％
となり、ここで繰り返しパルスの周波数を
4000Hzとするとレーザ光の移動走査速度は、 15μm×4000Hz＝60mm／sec… (3) となる。これに対して第２図ｂで正方形の集光ス
ポツトの形状を75×75μm、つまり2r＝75μm、
l′＝70μmとすると、(2)式より集光スポツトの重
なり率ρ′は約７％となり、繰り返しパルスの周波
数を4000Hzとすればレーザ光の移動走査速度は、 70μm×4000Hz＝280mm／sec… (4) となり、従来方式による(3)式の結果と比べて走査
速度、つまりレーザスクライブ加工速度を4.7倍
にまで高速化することができるようになる。 さらに視野絞り体２８の形状を変えて第２図ｂ
に示した方形状の集光スポツトを正方形から例え
ば74×200μmの長方形として2r＝200μm、照射ス
ポツトのピツチ間隔l′＝180μmにすると、前記(2)
式より重なり率ρ′＝10％となり、ここで繰り返し
パルスの周波数を10000Hzとすればレーザ光の速
度は、 200μm×10000Hz＝1800mm／sec… (5) となり、従来方式による(3)式の結果と比べて走査
速度を約30倍にまで高速化することが可能とな
る。なおこの場合に、マルチモードのレーザ発振
器を採用することにより繰り返しパルス周波数が
容易に増加でき、かつ面積が大な集光スポツトも
レーザ光の照射エネルギー密度を低下させずに得
ることができる。また前記した長方形の集光スポ
ツトを得るには、視野絞り体２８の絞り穴の縦、
横寸法比が75：100の長方形に設定される。 ここで薄膜型光電変換基板を被加工物として、
第１図に示したレーザ加工装置で実際にレーザス
クライブ加工を施して開溝を形成した場合の加工
部断面を第３図に示す。この図から明らかなよう
に開溝１７には第９図に見られた溶融残存物１
８、突起物１９、付着物２０の発生が殆ど認めら
れず、かつ開溝１７の加工深さは幅方向でほぼ均
一となり、下層の導電性被膜１４に対する加工損
傷も殆ど無視し得る程度に抑えることができた。 またこの場合に被加工物２は、縦型のＸ軸駆動
テーブル２３上で垂直姿勢に塔載保持されている
ので、例えば薄膜型光電変換基板が大型寸法であ
つても加工設備の占有床面積が増大することな
く、さらに加工設備の占有床面積が増大すること
なく、さらに前記のような大型寸法基板を垂直方
向にたて掛ける際にテーブル床面部を位置決め基
準面とすることができるので、これにより再現性
のよい位置決めが実現できて位置決め作業に要す
る手間、時間を大幅に短縮することが可能とな
る。 また第１図の装置で述べたようにレーザ発振器
３より発振されるレーザ光出力の一部をリアミラ
ー３０から取り出し、前記リアミラー３０の後方
に配置された高速センサ、例えばフオトダイオー
ドのような高速応答性の光センサ３１で常時検出
し、その検出信号を第１の電源コントローラ２６
へ送り、この電源コントローラ２６を介してレー
ザ電源４を制御することにより、レーザ発振器３
に内蔵された励起用ランプ２９の電流があらかじ
め設定されて所定の電流値となるように常時高速
度で制御して瞬間的なレーザ出力の変動を抑えて
レーザ出力の一定維持を図ることができる。なお
前記リアミラー３０は、レーザ光出力の一部とし
て例えば１％以下の出力が検出できる程度のもの
でよい。 さらに第１図に示したように、レーザ発振器３
よりレーザ光学系を経て照射される集光スポツト
のレーザ光出力を光センサ３２で断続的、つまり
１回のレーザスクライブ加工終了ごとに検出して
その検出信号を第２の電源コントローラ２７へ送
り、この電源コントローラ２７を介してレーザ電
源４を制御することにより、レーザ発振器３を長
時間連続的に稼動させたときに起きる励起用ラン
プの寿命によるレーザ出力の低下や、工場設備の
電源変動などによる比較的ゆるやかなレーザ出力
の低下を補償してレーザ発振器３の出力を一定に
維持させることができる。このようにしてレーザ
出力の瞬間的な変動、および比較的ゆるやかなレ
ーザ出力の変動、低下を抑えて常に安定した出力
を維持させることにより、被加工物の開溝部加工
精度を高めて量産加工を行う場合でも安定した製
品の品質維持が図れることになる。 また第４図は別の実施例を示すものであり、こ
の実施例では縦型のＸ軸駆動テーブル２３の表、
裏の両面に複数枚の被加工物２を直列に搭載保持
し、かつ大出力のレーザ発振器３で発振したレー
ザ光を分岐光フアイバ３３により多分岐させるマ
ルチビーム方式を採用して各プロツタ２５に搭載
されたレーザ光学系５を経て各被加工物２へ同時
にレーザ光の照射スポツトを走査させるようにし
たものであり、１基のレーザ発振器３を使用して
同時に複数枚の被加工物２をレーザスクライブ加
工することが可能になる等、製品加工の量産化に
も容易に対処できる。

【発明の効果】

以上に述べたようにこの発明によれば、加工面
を垂直姿勢にして被加工物を保持するテーブル
と、レーザ発振器と、該レーザ発振器の出力端に
光フアイバを介して接続されるレーザ光学系を搭
載した前記テーブルに対向配置のプロツタと、レ
ーザ発振器の出力検出値を基にレーザ出力を一定
に維持するようにレーザ電源を制御する電源コン
トローラとを具備して構成したことにより、パル
スレーザ光の照射スポツトを円形状のまま被加工
面に走査してレーザスクライブ加工を行う従来の
方式に比較して、均一幅の開溝部を形成する際の
レーザ加工速度を大幅に高めて作業能率の向上が
図れるようになる。しかもレーザ発振器とレーザ
光学系との間のレーザ光の伝送に光フアイバを採
用したことにより、レーザ光の光強度分布がフラ
ツトな分布となるので開溝の底部に加工損傷のダ
メージを与えることがなくなり、特に薄膜型光電
変換基板等の半導体装置を対象にこの被加工物の
薄膜加工面に高精度な開溝部を形成することがで
きる。また軽量、小型なレーザ光学系をプロツタ
に搭載して移動制御するようにしたので、レーザ
加工速度の高速化が一層容易となる。さらに加え
てレーザ出力を連続的にあるいは断続的に検出し
て電源コントローラによりレーザ電源を制御する
ようにしたので、常に安定なレーザ出力が維持で
きる等、これにより製品の特性のばらつきが少な
く量産の際の製品歩留りを大幅に向上できる等、
実用的効果の高いレーザ加工装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるレーザ加工装置
の構成図、第２図ａ，ｂはそれぞれ従来および本
発明のレーザ加工装置による繰り返しパルス照射
スポツトの走査状態を対比して表した説明図、第
３図は薄膜型光電変換基板を対象に本発明装置で
レーザスクライブ加工した加工部の拡大断面図、
第４図は本発明の別の実施例によるレーザ加工装
置の構成図、第５図は従来におけるレーザ加工装
置の構成図、第６図は従来装置のレーザ加工方式
によるレーザ光集光スポツトの形状およびその光
強度分布図、第７図および第８図はそれぞれ従来
装置において照射スポツトの重なり幅を変えた場
合の被加工面上での照射スポツト走査状態図、第
９図は薄膜型光電変換基板を対象に従来装置でレ
ーザスクライブ加工した加工部の拡大断面図、第
１０図ａ，ｂはそれぞれＱスイツチ付連続発振型
YAGレーザ発振器の短時間、および長時間にお
けるレーザ出力変動特性図である。 各図において、２：被加工物、３：レーザ発振
器、４：レーザ電源、５：レーザ光学系、６：コ
リメータレンズ、８：集光レンズ、９：運転制御
装置、１１：レーザ光、１２：開溝、２３：被加
工物を垂直姿勢に搭載保持するテーブル、２４…
…光フアイバ、２５：プロツタ、２６：第１の電
源コントローラ、２７：第２の電源コントロー
ラ、２８：視野絞り体、３０：リアミラー、３
１，３２：レーザ出力検出用の光センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄膜の被加工物を対象に、レーザ発振器より
   発振したパルスレーザ光をレーザ光学系を通じて
   被加工物の加工面に照射し、かつその照射スポツ
   トを被加工面上で走査して開溝をスクライブ加工
   するようにしたレーザ加工装置であつて、加工面
   を垂直姿勢にして被加工物を保持するテーブル
   と、レーザ発振器と、該レーザ発振器の出力端に
   光フアイバを介して接続されるレーザ光学系を搭
   載した前記テーブルに対向配置のプロツタと、レ
   ーザ発振器の出力検出値を基にレーザ出力を一定
   に維持するようにレーザ電源を制御する電源コン
   トローラとを具備して構成したことを特徴とする
   レーザ加工装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置
   において、レーザ光学系がコリメータレンズ、レ
   ーザ光スポツトの走査方向に平行な絞り穴を開口
   した視野絞り体、および集光レンズから成ること
   を特徴とするレーザ加工装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置
   において、電源コントローラとして、レーザ発振
   器のレーザ出力を連続的に検出してレーザ電源を
   制御する第１の電源コントローラと、レーザ発振
   器よりレーザ光学系を経て照射されるレーザ光出
   力を断続的に検出してレーザ電源を制御する第２
   の電源コントローラを備えていることを特徴とす
   るレーザ加工装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のレーザ加工装置
   において、レーザ発振器のレーザ出力の一部をリ
   アミラーから取出して光センサで検出し、その検
   出信号を第１の電源コントローラへ与えるように
   したことを特徴とするレーザ加工装置。 ５ 特許請求の範囲第３項記載のレーザ加工装置
   において、被加工物と並べてテーブル側に配備し
   た光センサでレーザ光出力を検出し、その検出信
   号を第２の電源コントローラへ与えるようにした
   ことを特徴とするレーザ加工装置。