JPS63238289A - プラズマとレ−ザ−照射とを同時に用いる加工方法および加工装置 - Google Patents
プラズマとレ−ザ−照射とを同時に用いる加工方法および加工装置Info
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- JPS63238289A JPS63238289A JP62073294A JP7329487A JPS63238289A JP S63238289 A JPS63238289 A JP S63238289A JP 62073294 A JP62073294 A JP 62073294A JP 7329487 A JP7329487 A JP 7329487A JP S63238289 A JPS63238289 A JP S63238289A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、セラミックスおよび金属などの被加工物を高
速度で微細にエツチング（切削）またはデボフシ１ン（
積ＮＩ）するための新規な加工方法および装置に関する
。
速度で微細にエツチング（切削）またはデボフシ１ン（
積ＮＩ）するための新規な加工方法および装置に関する
。
背景技術
典型的な先行技術は、プラズマを用いて被加工物表面を
エツチングする技術である。このプラズマエツチング技
術は、高精度加工を期待することができるけれども、加
工速度が遅い、微細加工用マスクが必要であるという問
題がある。また従来のレーザー加工においては、従来、
熱による変質やクラック発生などの開運があり、反応性
ガス中におけるレーザー加工、すなわち熱化学反応を用
いたレーザー誘起エツチングにおいても、材料がレーザ
ーの波長に対し、透過率や反射率の高いものでは反応が
遅い、あるいは全く反応が起こらないなどの限界があっ
た。
エツチングする技術である。このプラズマエツチング技
術は、高精度加工を期待することができるけれども、加
工速度が遅い、微細加工用マスクが必要であるという問
題がある。また従来のレーザー加工においては、従来、
熱による変質やクラック発生などの開運があり、反応性
ガス中におけるレーザー加工、すなわち熱化学反応を用
いたレーザー誘起エツチングにおいても、材料がレーザ
ーの波長に対し、透過率や反射率の高いものでは反応が
遅い、あるいは全く反応が起こらないなどの限界があっ
た。
発明が解決すべき間定点
本発明の目的は、高精度および高速度で加工を↑テなう
ことができるとともに、熱による変質やクツツク発生な
どの問題が生じないようにした改良された加工方法およ
び加工装置を提供することである。
ことができるとともに、熱による変質やクツツク発生な
どの問題が生じないようにした改良された加工方法およ
び加工装置を提供することである。
開運点を解決するための手段
本発明は、プラズマ中に設けた被加工物表面に、レーザ
ー光を照射し、被加工物表面のレーザー光照射部分を選
択的に増速エツチングまたは増速デボノシランすること
を特徴とするプラズマとレーザー照射とを同時に用いる
加工方法である。゛まだ本発明は、被゛加工物が収納さ
れ、被加工物の被加工表面に対向する部分が透光性とな
っている反応室と、 反応室内にプラズマを形成する手段と、レーザー光を反
応室の透光性部分を介して被加工表面に集光照射すると
ともに、レーザー光照射部分を拡大して見るためのレー
ザー光照射・ｍ察手段と、 叉応室およびレーザー光照射・Ｉｌ察手段を相対的に移
動させる手段とを含むことを特徴とするプラズマとレー
ザー照射とを同時に用いる加工装置である。
ー光を照射し、被加工物表面のレーザー光照射部分を選
択的に増速エツチングまたは増速デボノシランすること
を特徴とするプラズマとレーザー照射とを同時に用いる
加工方法である。゛まだ本発明は、被゛加工物が収納さ
れ、被加工物の被加工表面に対向する部分が透光性とな
っている反応室と、 反応室内にプラズマを形成する手段と、レーザー光を反
応室の透光性部分を介して被加工表面に集光照射すると
ともに、レーザー光照射部分を拡大して見るためのレー
ザー光照射・ｍ察手段と、 叉応室およびレーザー光照射・Ｉｌ察手段を相対的に移
動させる手段とを含むことを特徴とするプラズマとレー
ザー照射とを同時に用いる加工装置である。
作 用
本発明に従えば、低速であってもプラズマエツチングが
可能な材料は、その材料が充分な吸収率を持つ波長Ｍ域
のレーザービームを集光照射することによって局部的温
度上昇を起こし、反応をより高速化することができ、こ
の反応速度の大きな差異により、レーザー光と被加工物
を相対的に走査させることで、マスクレスの微細パター
ン加工が可能となる。
可能な材料は、その材料が充分な吸収率を持つ波長Ｍ域
のレーザービームを集光照射することによって局部的温
度上昇を起こし、反応をより高速化することができ、こ
の反応速度の大きな差異により、レーザー光と被加工物
を相対的に走査させることで、マスクレスの微細パター
ン加工が可能となる。
また被加工物材料のレーザー光の吸収率が低い場合でも
、表面付近のプラズマによる活性種がレーザー光を吸収
する場合、光化学反応により反応性がより高くなるため
、エツチングやデボノション反応はより高速化でとる。
、表面付近のプラズマによる活性種がレーザー光を吸収
する場合、光化学反応により反応性がより高くなるため
、エツチングやデボノション反応はより高速化でとる。
さら（こプラズマエツチングがほとんどできない材料の
場合においても、プラズマ活性種の表面へのデポジシａ
ンが生じる場合があり、この場合、材料がレーザー光の
吸収率の低いものであっても、デボシシａンされた物質
が吸収率の高いものであれば、レーザー照射部分に温度
上昇を生じさせ、熱化学反応によって被加工物である基
板材料をもエツチングすることが可能となる。また上記
デボフシ９ンが上記熱化学反応よりも充分高速に起こる
ようにできるので、エツチングは連続的に高速に行なう
ことがで訃る。
場合においても、プラズマ活性種の表面へのデポジシａ
ンが生じる場合があり、この場合、材料がレーザー光の
吸収率の低いものであっても、デボシシａンされた物質
が吸収率の高いものであれば、レーザー照射部分に温度
上昇を生じさせ、熱化学反応によって被加工物である基
板材料をもエツチングすることが可能となる。また上記
デボフシ９ンが上記熱化学反応よりも充分高速に起こる
ようにできるので、エツチングは連続的に高速に行なう
ことがで訃る。
プラズマは、エレクトロン・サイクロトロン・レゾナン
ス（略称ＥＣＲ）形プラズマであってもよい。
ス（略称ＥＣＲ）形プラズマであってもよい。
実施例
図面は、本発明の一実施例の断面図である。図面の紙面
に垂直なＸＹ平面上で、反応室１を移動するためのＸＹ
テーブル２が設けられる０反応室１内には、保持台３上
に被加工物４が乗載されて固定される。反応室１には、
蓋５が設けられる。
に垂直なＸＹ平面上で、反応室１を移動するためのＸＹ
テーブル２が設けられる０反応室１内には、保持台３上
に被加工物４が乗載されて固定される。反応室１には、
蓋５が設けられる。
反応室１と、それを閉じるための蓋５とは、透光性材料
たとえば石英がラスなどから成る０反応室１には、一対
の電極６，７が設けられ、これらの電極６．７には、整
合回路を含む高周波電源８が接続される０反応室１の内
部空間９には、管路１０からがスが供給され、管路１１
からガスが排出される。被加工物４を保持するための保
持台３は、冷却されたステンレス鋼などから成る。蓋５
の上方には、レーザー光照射・観察手段１２が設けられ
る。
たとえば石英がラスなどから成る０反応室１には、一対
の電極６，７が設けられ、これらの電極６．７には、整
合回路を含む高周波電源８が接続される０反応室１の内
部空間９には、管路１０からがスが供給され、管路１１
からガスが排出される。被加工物４を保持するための保
持台３は、冷却されたステンレス鋼などから成る。蓋５
の上方には、レーザー光照射・観察手段１２が設けられ
る。
このレーザー光照射・ｍｖＸ手段１２は、本体１３の側
部に設けられたレーザー光源１４と、被加工物４の被加
工表面４ａを照射するための照明用ランプ１５とを含み
、対物レンズ１６と接眼レンズ１７などとによって光学
顕微＠ｉａが構成される。この顕微鏡１８によって被加
工物４の被加工表面４ａを拡大して１！察することがで
きる。レーザー光［１４からのレーザー光は、グイクロ
イックミラー１９を介して対物レンズ１Ｇで集光され、
Ｍ５を経て被加工表面４ａに照射される。照明用ランプ
１５からの可視光は、ハーフミラ−２０カーらグイクロ
イックミラー１９、対物レンズ１６および益５を経て被
加工表面４ａに照射される。この被加工表面４ａの像は
、対物レンズ１６、グイクロイ・ンクミラー１９、ノ）
−７ミラー２０および反射ｖｔ２１を介して接眼レンズ
１７から目視または計測することができる。被加工表面
４ａと対物レンズ１６との間隔は、たとえば、せ−１ぜ
一５２ｃｍ程度であり、微細なレーザー光を被加工表面
４ａに照射し、その加工状態を前述の顕微ｖｔ１８によ
って常時観測・測定がでさる。ＸＹテーブル２はまた、
反応室１を図面の上下に変位調整して、レーザー光源１
４からのレーザー光お上り顕微鏡１８の焦点を調整する
ことができるように構成してもよい。あるいは、レーザ
ー光照射・観察手段１２を上下に変位調整してもよい。
部に設けられたレーザー光源１４と、被加工物４の被加
工表面４ａを照射するための照明用ランプ１５とを含み
、対物レンズ１６と接眼レンズ１７などとによって光学
顕微＠ｉａが構成される。この顕微鏡１８によって被加
工物４の被加工表面４ａを拡大して１！察することがで
きる。レーザー光［１４からのレーザー光は、グイクロ
イックミラー１９を介して対物レンズ１Ｇで集光され、
Ｍ５を経て被加工表面４ａに照射される。照明用ランプ
１５からの可視光は、ハーフミラ−２０カーらグイクロ
イックミラー１９、対物レンズ１６および益５を経て被
加工表面４ａに照射される。この被加工表面４ａの像は
、対物レンズ１６、グイクロイ・ンクミラー１９、ノ）
−７ミラー２０および反射ｖｔ２１を介して接眼レンズ
１７から目視または計測することができる。被加工表面
４ａと対物レンズ１６との間隔は、たとえば、せ−１ぜ
一５２ｃｍ程度であり、微細なレーザー光を被加工表面
４ａに照射し、その加工状態を前述の顕微ｖｔ１８によ
って常時観測・測定がでさる。ＸＹテーブル２はまた、
反応室１を図面の上下に変位調整して、レーザー光源１
４からのレーザー光お上り顕微鏡１８の焦点を調整する
ことができるように構成してもよい。あるいは、レーザ
ー光照射・観察手段１２を上下に変位調整してもよい。
目視を行なうために、撮像手段を用いて、陰極線管に表
示するようにしてもよい。
示するようにしてもよい。
レーザー光源１４からのレーザー光を反応室１内に導く
ことによって、レーザー誘起化学効果が達成されるとと
もに、その場観測をしつつ、たとえばサブミクロンオー
グのマスクレス加工を行なうことができる。
ことによって、レーザー誘起化学効果が達成されるとと
もに、その場観測をしつつ、たとえばサブミクロンオー
グのマスクレス加工を行なうことができる。
レーザー光ａ１４からのレーザー光としては、Ａ ｒ＋
イオンレーザ−１Ｋｒ”イオンレーザ−、エキシマレー
ザ−１ＹＡＧレーザーなどを用いることがでさる。
イオンレーザ−１Ｋｒ”イオンレーザ−、エキシマレー
ザ−１ＹＡＧレーザーなどを用いることがでさる。
反応室１内に管路１０から供給するプラズマのガス種と
して、ＣＰ、、ＣＣ１，、ＣＦ、、ＣＣβ２Ｆ２、ＢＣ
ｌ２、ＮＦ３等のハロゲンおよびハロゲン系ガスを１１
を独で用いるか、これらのガスとＡｒ５０２、Ｎ２、Ｎ
２等のがスを混合して用いる。被加工表面４ａに金属膜
を形成する際には、管路１０からのガスは有機金ＩＡｌ
ｆスが用いられる。
して、ＣＰ、、ＣＣ１，、ＣＦ、、ＣＣβ２Ｆ２、ＢＣ
ｌ２、ＮＦ３等のハロゲンおよびハロゲン系ガスを１１
を独で用いるか、これらのガスとＡｒ５０２、Ｎ２、Ｎ
２等のがスを混合して用いる。被加工表面４ａに金属膜
を形成する際には、管路１０からのガスは有機金ＩＡｌ
ｆスが用いられる。
被加工物４としては、７エライト、アルミナ、Ｌ！Ｎｌ
＋Ｏｚ 、ＰＬＺＴ１ＰＺＴｈＩ？、セ２ミ、２クスお
よび各！！ｌＩ金属や７モル７７スを含む各種合金を選
択することができる。
＋Ｏｚ 、ＰＬＺＴ１ＰＺＴｈＩ？、セ２ミ、２クスお
よび各！！ｌＩ金属や７モル７７スを含む各種合金を選
択することができる。
効 果
以上のように本発明によれば、上２ミックスおよび金属
などのエツチングおよびデポノヨンなどの加工を、高速
度で、しかもサブミクロンオーグで微細に、高精度で行
なうことができるようになり、プラズマ技術あるいはレ
ーザー誘起加工技術のみでは不可能であった高速度の加
工やレーザー光の吸収率の低い材料の微細加工をマスク
レスで行なうことができるようになる。
などのエツチングおよびデポノヨンなどの加工を、高速
度で、しかもサブミクロンオーグで微細に、高精度で行
なうことができるようになり、プラズマ技術あるいはレ
ーザー誘起加工技術のみでは不可能であった高速度の加
工やレーザー光の吸収率の低い材料の微細加工をマスク
レスで行なうことができるようになる。
図面は、本発明の一実施例の断面図である。
Claims (2)
- （１）プラズマ中に設けた被加工物表面に、レーザー光
を照射し、被加工物表面のレーザー光照射部分を選択的
にエッチングまたはデポジションすることを特徴とする
プラズマとレーザー照射とを同時に用いる加工方法。 - （２）被加工物が収納され、被加工物の被加工表面に対
向する部分が透光性となっている反応室と、反応室内に
プラズマを形成する手段と、 レーザー光を反応室の透光性部分を介して被加工表面に
集光照射するとともに、レーザー光照射部分を拡大して
見るためのレーザー光照射・観察手段と、 反応室およびレーザー光照射・観察手段を相対的に移動
させる手段とを含むことを特徴とするプラズマとレーザ
ー照射とを同時に用いる加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073294A JPS63238289A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | プラズマとレ−ザ−照射とを同時に用いる加工方法および加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073294A JPS63238289A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | プラズマとレ−ザ−照射とを同時に用いる加工方法および加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238289A true JPS63238289A (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=13513994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62073294A Pending JPS63238289A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | プラズマとレ−ザ−照射とを同時に用いる加工方法および加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63238289A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11207478A (ja) * | 1998-01-21 | 1999-08-03 | Rikagaku Kenkyusho | レーザー加工方法およびレーザー加工装置 |
| WO2015179991A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Unitechnologies Sa | Apparatus for surface processing on a workpiece with an active portion and using a movable enclosure |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127765A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Fujitsu Ltd | Plasma etching method |
| JPS60236219A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-25 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | プラズマ生成したソースガスを用いた蒸着方法 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP62073294A patent/JPS63238289A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52127765A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Fujitsu Ltd | Plasma etching method |
| JPS60236219A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-25 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | プラズマ生成したソースガスを用いた蒸着方法 |
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| WO2015179991A1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Unitechnologies Sa | Apparatus for surface processing on a workpiece with an active portion and using a movable enclosure |
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