JPH07100686A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定してレーザ光を発振することができ、良
好に加工することができるレーザ加工装置を提供するこ
と。 【構成】 レーザ発振器１から発振されたエキシマレー
ザビーム２は、ミラー３ａによって光軸が変えられ、ビ
ームエキスパンダー４によって所望の大きさに形成さ
れ、ミラー３ｂによって光軸が変えられ、フィールドレ
ンズ６を介して、マスク１２にいたる。そして、エキシ
マレーザビーム２は、マスク１２のマスクパターン部分
で反射されるエキシマレーザビーム２４と、マスク１２
の合成石英基板を透過するエキシマレーザビーム２５と
にわかれる。マスク１２で反射されたエキシマレーザビ
ーム２４は、光軸が変えられて、結像光学系７に導びか
れ、被加工物９に照射され、被加工物９を加工する。ま
た、マスク１２を透過したエキシマレーザビーム２５
は、レーザ用ダンパー１１に吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ加工装置を、図３を用いて
説明する。レーザ発振器１より出たエキシマレーザビー
ム２は、ミラー３ａ、３ｂ、３ｃによって、加工テーブ
ル８にいたる光路が形成される。ミラー３ａとミラー３
ｂとの間の光路には、エキシマレーザビーム２を所望の
サイズに拡大するビームエキスパンダー４が設けられて
いる。ミラー３ｂとミラー３ｃとの間の光路には、エキ
シマレーザビーム２を開けようとする穴に対応した形状
にするためのマスク５が設けられており、またマスク５
の下流には、マスク５を通過したマスク像を結像光学系
７に導くためのフィールドレンズ６が設けられている。
前記結像光学系７は、加工テーブル８に置かれた被加工
物９にマスク５を透過したエキシマレーザビーム２を所
定の大きさに絞り込むためのものであり、ミラー３ｃと
加工テーブル８との間に設けられている。

【０００３】そして、レーザ発振器１から発振されたエ
キシマレーザビーム２は、ミラー３ａ、ビームエキスパ
ンダー４、ミラー３ｂを介してマスク５にいたり、その
マスク５を透過することによって、所望の形状にされ
る。そのマスクを透過したエキシマレーザビーム２０
は、フィールドレンズ６、ミラー３ｃ、結像光学系７を
介して、加工テーブル８上に設置された被加工物９に照
射されて、被加工物９が加工される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マスク
５を透過しなかったエキシマレーザビーム２は、マスク
５によって反射されて、図３中一点鎖線で示すように、
光路を逆戻りする。このため、逆戻りするエキシマレー
ザビーム１５が集光して途中のミラー３ｂ、３ａに損傷
をあたえて、良好にエキシマレーザビーム２を反射でき
なくなって、エキシマレーザビーム２のエネルギーが低
下して、加工が良好に行われなくなったり、逆戻りする
エキシマレーザビーム１５がレーザ発振器１に達してレ
ーザ発振器１を破損して、エキシマレーザビーム２を発
振できなくしたりするといった問題があった。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、安定してレーザ光を発振するこ
とができ、被加工物を良好に加工することができるレー
ザ加工装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、レーザ光を発振する発振器
と、前記発振器から発振されたレーザ光を、光軸を変
え、且つ被加工物に対して所望の形状に照射するため
に、前記レーザ光を反射する反射部分を有するマスクと
を備えている。

【０００７】請求項２では、前記反射部分は、前記レー
ザ光を透過する透過基板上に形成されたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項３では、前記透過基板を透過したレ
ーザ光は、吸収手段によって吸収されることを特徴とす
る。

【０００９】請求項４では、前記反射部分は、誘電性材
料で形成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のレーザ加工装置で
は、前記発振器から発振されたレーザ光は、前記マスク
の前記反射部分によって、反射されて光軸が変えられ、
且つ被加工物に所望の形状に照射されて、被加工物が加
工される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。但し、従来と同一の部材に付いて
は、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００１２】図１はレーザ加工装置全体の構成を示す構
成図である。

【００１３】本実施例のレーザ加工機では、エキシマレ
ーザビーム２を発するレーザ発振器１より出たエキシマ
レーザビーム２は、ミラー３ａ、３ｂ、マスク１２によ
って、加工テーブル８にいたる光路が形成される。この
マスク１２は、図２（ｂ）に示すように、エキシマレー
ザビーム２を透過する透明な合成石英基板２０上に、エ
キシマレーザビーム２を反射させるマスクパターン部分
２３が設けられている。このマスク１２は以下のように
製造される。まず図２（ａ）に示すように、透明な合成
石英基板２０上に、酸化アルミニウム膜２１と酸化ケイ
素膜２２とを交互に１８層形成し、次に図２（ｂ）に示
すように、マスクパターン部分２３のみ前記誘電多層膜
を残すように、電子ビーム等による薄膜除去装置で除去
する。

【００１４】図１に示すように、ミラー３ａとミラー３
ｂとの間の光路にはビームエキスパンダー４が設けられ
ており、ミラー３ｂとマスク１２との間の光路には、フ
ィールドレンズ６が設けられている。マスク１２と加工
テーブル８との間に結像光学系７が設けられ、その結像
光学系７は加工テーブル８に置かれた被加工物９にマス
ク１２を反射したエキシマレーザビーム２１を所定の大
きさに絞り込むためのものである。尚、ミラー３ａ及び
ミラー３ｂによって、マスク１２にいたるエキシマレー
ザビーム２の光軸位置を調節することができる。本実施
例では、被加工物９としてポリイミド樹脂とする。

【００１５】本実施例のレーザ加工機では、レーザ発振
器１から紫外線光である波長２４８ｎｍのエキシマレー
ザビーム２が発振され、その発振されたエキシマレーザ
ビーム２は、ミラー３ａによって光軸が変えられ、ビー
ムエキスパンダー４によって所望の大きさに形成され、
ミラー３ｂによって光軸が変えられ、フィールドレンズ
６を介して、マスク１２にいたる。そして、エキシマレ
ーザビーム２は、マスク１２のマスクパターン部分２３
で反射されるエキシマレーザビーム２３と、マスク１２
の合成石英基板２０を透過するエキシマレーザビーム２
５とにわかれる。マスクパターン部分２３で反射された
エキシマレーザビーム２４は、光軸が変えられ、結像光
学系７に導びかれ、被加工物９に照射され、被加工物９
を加工する。

【００１６】また、マスク１２の合成石英基板２０を透
過したエキシマレーザビーム２５は、レーザ用ダンパー
１１に吸収される。このレーザ用ダンパー１１のエキシ
マレーザビーム２５が照射される部分には、被加工物９
より加工エネルギーが高い物質、本実施例では、金属や
セラミックスが配置されている。その金属やセラミック
スは、ポリイミド樹脂よりも加工エネルギーが高いた
め、ポリイミド樹脂を加工するためのエネルギーをもっ
たエキシマレーザビームが照射されても加工されず、熱
が発生する。また、レーザ用ダンパー１１には、金属や
セラミックスに発生した熱を冷却するための冷却装置が
設けられている。また、加工テーブル８の被加工物９が
設置されている部分には、前記レーザ用ダンパーが設け
られている。

【００１７】上述したレーザ加工装置では、レーザ発振
器１から発振されたエキシマレーザビーム２は、マスク
１２のマスクパターン部分２３によって光軸が変えら
れ、且つ所望の形状とされたエキシマレーザビーム２４
と、マスク１２の合成石英基板２０を透過したエキシマ
レーザビーム２５とに分けられ、エキシマレーザビーム
２４は被加工物９に照射され、エキシマレーザビーム２
５はレーザ用ダンパー１１に吸収されるので、従来のよ
うにマスク５（図３）で反射されて、レーザ発振器１側
へ逆戻りすることがない。このため、ミラー３ａ、３ｂ
が損傷されなく、レーザ発振器１を破損することがな
い。従って、安定してエキシマレーザビーム２を発振す
ることができ、エキシマレーザビーム２のエネルギーを
ミラー３ａ、３ｂによって低下させることがなく被加工
物９に照射され、良好に加工が行われる。

【００１８】尚、本発明は上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において
種々の変更を加えても一向に差し支えない。例えば、本
実施例では、エキシマレーザビーム２を用いたが、他の
レーザ光であってもよい。

【００１９】また、本実施例では、被加工物９に照射さ
れるエキシマレーザビーム２４以外のエキシマレーザビ
ーム２５はマスク１２の合成石英基板２０を透過して、
レーザ用ダンパー１１に吸収されていたが、被加工物９
に照射されるエキシマレーザビーム２４以外のエキシマ
レーザビームを、被加工物９方向以外に光軸を変えるよ
うに反射して、レーザ用ダンパーに吸収させてもよい。

【００２０】また、本実施例では、マスク１２のマスク
パターン部分２３が、酸化アルミニウム膜２１と酸化ケ
イ素膜２２とを交互に積層した誘電多層膜で形成されて
いたが、アルミやクロム等を蒸着させてマスクパターン
部分を形成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のレーザ加工装置によれば、前記発振器から発振さ
れたレーザ光は、前記マスクの前記反射部分によって、
反射されて光軸が変えられ、且つ被加工物に所望の形状
に照射されるので、従来のようにマスクによって発振器
側にレーザ光が逆戻りすることがない。このため、発振
器を逆戻りレーザ光で損傷することがなく、安定してレ
ーザ光を発振することができ、良好に被加工物を加工す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレーザ加工装置を示す概略
構成図である。

【図２】前記実施例のレーザ加工装置に設置されたマス
クを示す説明図である。

【図３】従来例のレーザ加工装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ レーザ発振器 ２ エキシマレーザビーム ４ ビームエキスパンダー ６ フィールドレンズ ７ 結像光学系 ９ 被加工部材 １１ レーザ用ダンパー １２ マスク ２０ 合成石英基板 ２１ 酸化アルミニウム膜 ２２ 酸化ケイ素膜 ２３ マスクパターン部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発振する発振器と、 前記発振器から発振されたレーザ光を、光軸を変え、且
   つ被加工物に対して所望の形状に照射するために、前記
   レーザ光を反射する反射部分を有するマスクとを備えた
   ことを特徴としたレーザ加工装置。
2. 【請求項２】 前記反射部分は、前記レーザ光を透過す
   る透過基板上に形成されたことを特徴とする請求項１記
   載のレーザ加工装置。
3. 【請求項３】 前記透過基板を透過したレーザ光は、吸
   収手段によって吸収されることを特徴とする請求項２記
   載のレーザ加工装置。
4. 【請求項４】 前記反射部分は、誘電性材料で形成され
   ていることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装
   置。