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JP3052226B2 - Laser processing method and processing equipment - Google Patents
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JP3052226B2 - Laser processing method and processing equipment - Google Patents

Laser processing method and processing equipment

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JP3052226B2
JP3052226B2 JP5138074A JP13807493A JP3052226B2 JP 3052226 B2 JP3052226 B2 JP 3052226B2 JP 5138074 A JP5138074 A JP 5138074A JP 13807493 A JP13807493 A JP 13807493A JP 3052226 B2 JP3052226 B2 JP 3052226B2
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Japan
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fluence
laser
processing
irradiation
organic material
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尚 桑原
康夫 徳永
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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  • Laser Beam Processing (AREA)

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、レーザ加工に関し、特
にレーザ光の照射によってデブリを生じるレーザ加工に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to laser processing, and more particularly to laser processing in which debris is generated by irradiation with laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ光は高いエネルギ密度を実現する
ことができ、高エネルギ密度のレーザ光を加工対象物に
照射することにより、加工対象物を加工することができ
る。
2. Description of the Related Art A laser beam can realize a high energy density, and the workpiece can be processed by irradiating the laser beam with a high energy density onto the workpiece.

【0003】加工用レーザとしては、CO2 レーザ、Y
AGレーザ、Arレーザ、エキシマレーザ等が知られて
いる。これらの中、前3者の発振波長は、赤外領域ない
し可視領域に存在し、これらのレーザ光が加工対象物に
与える影響は主に加熱作用であると言えよう。
[0003] As a processing laser, CO 2 laser, Y
An AG laser, an Ar laser, an excimer laser and the like are known. Among these, the former three oscillation wavelengths exist in the infrared region or the visible region, and it can be said that the influence of these laser beams on the object to be processed is mainly a heating effect.

【0004】エキシマレーザは、発振波長が紫外領域に
存在し、加工対象物に与える影響は熱的効果よりも光化
学的効果が支配的になる。たとえば、有機高分子化合物
にエキシマレーザを照射することにより、化学結合を切
断して飛散させ、照射領域をエッチング(削除)するこ
とができる。ポリイミド等の有機高分子材料、金属、ア
ルミナ等のセラミックスを加工できることが確認されて
いる。
[0004] Excimer lasers have an oscillation wavelength in the ultraviolet region, and the effect on the object to be processed is dominated by photochemical effects rather than thermal effects. For example, by irradiating an organic polymer compound with an excimer laser, a chemical bond can be cut and scattered, and the irradiated region can be etched (deleted). It has been confirmed that organic polymer materials such as polyimide, metals, and ceramics such as alumina can be processed.

【0005】一般に、エキシマレーザで材料を加工する
と、デブリ(debris)と称する副次物が発生す
る。デブリは、簡単に言えば木材加工時の鋸屑のような
ものであり、加工対象物がポリイミド等のポリマーであ
れば、加工孔周辺にカーボンのすすのような付着が認め
られる。加工対象物がアルチック(Al2 3 /TiC
複合焼結体)のようなセラミックスであれば、微小な破
砕物の堆積が加工穴周辺に確認できる。
Generally, when a material is processed by an excimer laser, a by-product called debris is generated. Debris is simply like sawdust in wood processing, and if the object to be processed is a polymer such as polyimide, soot-like adhesion of carbon around the processing hole is recognized. The object to be processed is Altic (Al 2 O 3 / TiC)
In the case of ceramics (composite sintered body), accumulation of minute crushed material can be confirmed around the processing hole.

【0006】このようなデブリを除去するためには、通
常は加工工程の後に除去工程が付加されている。この付
加工程は、たとえば湿式の洗浄工程、あるいは乾式のプ
ラズマ処理工程であり、両者とも加工処理の後に行なわ
れる。
In order to remove such debris, a removal step is usually added after the processing step. This additional step is, for example, a wet cleaning step or a dry plasma processing step, both of which are performed after the processing.

【0007】レーザガス加工工程と同時に、加工副次物
を除去する方法としてガスアシスト法が知られている。
ガスアシスト法においては、反応性あるいは不活性のガ
ス(たとえば、H2 、O2 、Ne、He等)を吹き付け
ながら、レーザ光を照射し、レーザ加工を行なう。
A gas assist method is known as a method of removing processing by-products simultaneously with the laser gas processing step.
In the gas assist method, laser processing is performed by irradiating a laser beam while blowing a reactive or inert gas (for example, H 2 , O 2 , Ne, He, etc.).

【0008】ところが、ポリイミド等の有機高分子化合
物に対しては、O2 あるいはHe以外のアシストガスは
さほど効果を有さない。また、アルチック等のセラミッ
クスに対しては、どのようなアシストガスを用いても顕
著な効果は認められない。
However, an assist gas other than O 2 or He has little effect on an organic polymer compound such as polyimide. Also, no remarkable effect is observed for ceramics such as Altic even if any assist gas is used.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】加工対象物の表面を削
り取るようなレーザ加工においては、加工副次物として
加工領域周辺にデブリが発生することが多い。このよう
なデブリの発生を防止するためには、加工処理の後にデ
ブリ除去工程を設けるか、または加工対象物が所定の材
料である場合にはレーザ加工と同時にガスアシストを行
なう。
In laser processing in which the surface of an object to be processed is scraped, debris is often generated around the processing area as a processing by-product. In order to prevent the generation of such debris, a debris removal step is provided after the processing, or when the object to be processed is a predetermined material, gas assist is performed simultaneously with laser processing.

【0010】加工対象物がセラミックス等の場合には、
レーザ加工と同時にデブリの発生を抑止する方法は知ら
れていなかった。本発明の目的は、デブリの発生を抑止
し、レーザ加工の終了と同時に良好な加工表面を得るこ
とのできるレーザ加工技術を提供することである。
When the object to be processed is ceramic or the like,
A method for suppressing the generation of debris simultaneously with laser processing has not been known. An object of the present invention is to provide a laser processing technique capable of suppressing generation of debris and obtaining a good processed surface simultaneously with the end of laser processing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工法
は、紫外域の波長を有するレーザビームを第1のビーム
と第2のビームに分割する工程と、第1のビームを第1
のフルーエンスで有機材料に照射し、照射面を加工する
工程と、第2のビームを、第1のフルーエンスより低い
第2のフルーエンスで、第2のビームの照射面上におけ
る照射領域が第1のビームの照射面上における照射領域
を含む広さとなるように、第1のビームと同時に有機材
に照射し、第1のビームの照射によって前記有機材料
に付着したデブリを除去する工程とを含むレーザ加工法
において、前記第1のフルーエンスは、有機材料にアブ
レーションが生じる最低エネルギ密度以上であり、前記
第2のフルーエンスは、有機材料にアブレーションが生
じる最低エネルギ密度より小であることを特徴とする。
本発明によればまた、紫外域の波長を有するレーザビー
ムを第1のビームと第2のビームに分割する工程と、第
1のビームを第1のフルーエンスでセラミック材料に照
射し、照射面を加工する工程と、第2のビームを、第1
のフルーエンスより低い第2のフルーエンスで、第2の
ビームの照射面上における照射領域が第1のビームの照
射面上における照射値域を含む広さとなるように、第1
のビームと同時にセラミック材料に照射し、第1のビー
ムの照射によって前記セラミック材料に付着したデブリ
を除去する工程とを含むレーザ加工法において、前記第
1のフルーエンスは、セラミック材料にアブレーション
が生じる最低エネルギ密度以上であり、前記第2のフル
ーエンスは、セラミック材料にアブレーションが生じる
最低エネルギ密度より小であることを特徴とする。
According to the laser processing method of the present invention, a laser beam having an ultraviolet wavelength is divided into a first beam and a second beam, and the first beam is divided into a first beam and a second beam .
Irradiating the organic material with a fluence to process the irradiated surface; and irradiating the second beam with a second fluence lower than the first fluence on the irradiated surface of the second beam.
Irradiation area on the irradiation surface of the first beam
Organic material at the same time as the first beam so that
Irradiating the fee, the organic material by irradiation of the first beam
Removing the debris adhering to the substrate , wherein the first fluence is absorbed by an organic material.
The minimum energy density at which the
The second fluence is ablation of organic materials
The energy density is smaller than the minimum energy density.
According to the present invention, there is also provided a step of dividing a laser beam having a wavelength in the ultraviolet region into a first beam and a second beam, and irradiating the first beam to the ceramic material with a first fluence, and Processing the second beam and the first beam.
A second fluence lower than the fluence of the second
The irradiation area on the irradiation surface of the beam is irradiated with the first beam.
The first area is set to include the irradiation value range on the launch surface .
Beam and simultaneously irradiating the ceramic material, a first Bee
Debris attached to the ceramic material by
In a laser processing method comprising the step of removing said first
1 Fluence ablation on ceramic material
Is not less than the lowest energy density at which the second full
-Ence causes ablation of ceramic material
It is characterized by being smaller than the minimum energy density.

【0012】[0012]

【作用】加工対象物を加工するための第1のレーザビー
ムとは別に、フルーエンスを低く選んだ第2のレーザビ
ームを加工領域周辺に照射すると、デブリの形成を抑止
することができる。両レーザビームは同時に照射するこ
とができるため、加工終了と同時に良好な加工対象物表
面を得ることができる。
When a second laser beam having a low fluence is applied to the periphery of the processing area separately from the first laser beam for processing the processing object, formation of debris can be suppressed. Since both laser beams can be irradiated at the same time, a good surface of the object to be processed can be obtained at the same time when the processing is completed.

【0013】[0013]

【実施例】本出願人は、先にエキシマレーザビーム照射
によるレーザ加工に続いてエネルギ密度(フルーエン
ス)を低下させたクリーニングレーザビームを照射する
ことにより、デブリを除去する技術を提案した(特願平
4−139311号)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present applicant has previously proposed a technique for removing debris by irradiating a cleaning laser beam with a reduced energy density (fluence), followed by laser processing by excimer laser beam irradiation (Japanese Patent Application Hei 4-139311).

【0014】図2を参照して、この参考例をまず説明す
る。図2(A)は、エキシマレーザを用いた加工光学系
を示す。エキシマレーザ1から発したレーザビーム11
は、全反射ミラー2a、2b等で構成された光学系によ
ってマスク4に導かれ、マスク4を照射する。
Referring to FIG. 2, this reference example will be described first. FIG. 2A shows a processing optical system using an excimer laser. Laser beam 11 emitted from excimer laser 1
Is guided to the mask 4 by an optical system including the total reflection mirrors 2a and 2b and irradiates the mask 4.

【0015】マスク4は、たとえばMo、CuNi等の
板を打抜くことで形成されたパターンを有し、所望形状
のレーザビームのみを透過させる。なお、この際レーザ
ビームの中央部分のみを用いることにより、エネルギ密
度(フルーエンス)の均一な所望形状のレーザビームを
発生させる。
The mask 4 has a pattern formed by punching a plate of, for example, Mo, CuNi, etc., and transmits only a laser beam having a desired shape. In this case, a laser beam having a desired shape with a uniform energy density (fluence) is generated by using only the central portion of the laser beam.

【0016】なお、保持手段9およびその上に載置され
た加工対象物6は、真空容器17中に収容されている。
真空容器17には、エキシマレーザビームを透過させる
ための窓18が設けられている。
The holding means 9 and the workpiece 6 placed thereon are accommodated in a vacuum vessel 17.
The vacuum vessel 17 is provided with a window 18 for transmitting an excimer laser beam.

【0017】マスク4に対する結像レンズ5は、マスク
4の像を加工対象物6上に形成するためのものであり、
所定の倍率(縮小率)のパターンを加工対象物6上に結
像させる。加工対象物6は、テーブル等の保持手段9上
に保持され、その位置を調整することができる。
The image forming lens 5 for the mask 4 is for forming an image of the mask 4 on the object 6 to be processed.
A pattern having a predetermined magnification (reduction ratio) is formed on the processing target 6. The workpiece 6 is held on holding means 9 such as a table, and its position can be adjusted.

【0018】結像レンズ5、加工対象物6の光軸上の位
置を変更することにより、加工対象物6上に結像される
マスク4の像の倍率を変更することができる。加工対象
物にある程度以上のエネルギ密度(フルーエンス)でエ
キシマレーザビームを照射すると、加工対象物表面でア
ブレーションと呼ばれるドライエッチング現象が生じ、
加工対象物が徐々に削られていく。加工を可能とする最
低エネルギ密度を閾値と呼ぶ。
By changing the positions of the imaging lens 5 and the processing object 6 on the optical axis, the magnification of the image of the mask 4 formed on the processing object 6 can be changed. When an object is irradiated with an excimer laser beam at a certain energy density (fluence), a dry etching phenomenon called ablation occurs on the surface of the object,
The object to be processed is gradually reduced. The minimum energy density that enables processing is called a threshold.

【0019】図2(B)に示すように、たとえば矩形パ
ターンの加工を行なう場合、加工ビーム照射領域15に
閾値よりも十分高いフルーエンスを有するレーザビーム
を照射し、加工を終えた後、加工ビーム照射領域15を
含むより広いクリーニングビーム照射領域16に、閾値
以下にフルーエンスを低下させたクリーニングビームを
照射する。クリーニングビームは、加工対象物6を加工
する能力は有さないが、加工ビームによって加工を行な
った際に発生したデブリを除去する能力を有する。
As shown in FIG. 2B, when processing a rectangular pattern, for example, a processing beam irradiation area 15 is irradiated with a laser beam having a fluence sufficiently higher than a threshold value. A wider cleaning beam irradiation area 16 including the irradiation area 15 is irradiated with a cleaning beam having a fluence reduced below a threshold value. The cleaning beam does not have the ability to process the processing target 6, but has the ability to remove debris generated when processing is performed by the processing beam.

【0020】先の提案には開示していないが、アルチッ
ク(Al2 3 /TiC複合焼結体)を加工する場合を
以下に説明する。アルチックの加工対象物6を約2×1
-3Torrの真空雰囲気下に配置し、フルーエンス
4.2J/cm2 のエキシマレーザビームを、たとえば
1000ショット照射する。このような高いフルーエン
スのエキシマレーザビームを照射された加工対象物表面
においては、アブレーションが生じ、レーザビーム加工
が行なわれる。
Although not disclosed in the previous proposal, the case of processing AlTiC (Al 2 O 3 / TiC composite sintered body) will be described below. Approximately 2 × 1
An excimer laser beam with a fluence of 4.2 J / cm 2 is irradiated, for example, for 1000 shots in a vacuum atmosphere of 0 −3 Torr. Ablation occurs on the surface of the processing target irradiated with such a high fluence excimer laser beam, and laser beam processing is performed.

【0021】真空雰囲気下でアブレーションを生じさせ
ると、デブリは広い範囲に薄く生じる。真空雰囲気であ
るため、酸化、窒化等の空気の成分との化学反応もほと
んど生じないものと考えられる。
When ablation is caused in a vacuum atmosphere, debris occurs in a wide area and thinly. Since it is a vacuum atmosphere, it is considered that almost no chemical reaction with air components such as oxidation and nitridation occurs.

【0022】その後、フルーエンスを1.5J/cm2
に低下させ、照射面積を約2.5倍に拡大して10ショ
ットのエキシマレーザビームを照射した。なお、アルチ
ックに対して、フルーエンス1.5J/cm2 のエキシ
マレーザビームは閾値以下であり、アルチック自身を加
工することはできない。しかしながら、このような閾値
以下のエキシマレーザビームの照射によってデブリは完
全に除去することができることが確認された。なお、ク
リーニングショットは真空雰囲気の中に限らず、大気中
で行なってもよい。
Thereafter, the fluence is increased to 1.5 J / cm 2
Then, the irradiation area was enlarged to about 2.5 times and an excimer laser beam of 10 shots was irradiated. Note that an excimer laser beam having a fluence of 1.5 J / cm 2 is less than or equal to a threshold value for an altic, and the altic itself cannot be processed. However, it has been confirmed that debris can be completely removed by excimer laser beam irradiation below such a threshold. The cleaning shot is not limited to the vacuum atmosphere, but may be performed in the air.

【0023】マスク4と結像レンズ5の間の距離をaと
し、結像レンズ5と加工対象物6の間の距離をbとし、
結像レンズ5の焦点距離をfとすると、 1/a+1/b=1/f のレンズの公式が成立する。
The distance between the mask 4 and the imaging lens 5 is represented by a, the distance between the imaging lens 5 and the object 6 is represented by b,
Assuming that the focal length of the imaging lens 5 is f, the lens formula of 1 / a + 1 / b = 1 / f is established.

【0024】マスク4と結像レンズ5の間の距離aを縮
小すると、このレンズの式を成立させるためには、bが
大きな値となり、縮小率が低くなる。すなわち、加工対
象物6の広い面積にレーザビームが照射され、そのエネ
ルギ密度は低下する。このような調整によって、クリー
ニングショットを行なう際の照射面積を広く、エネルギ
密度を閾値以下の適当な値に設定することができる。
When the distance a between the mask 4 and the imaging lens 5 is reduced, b becomes a large value and the reduction ratio becomes low in order to satisfy the formula of this lens. That is, the laser beam is applied to a large area of the processing target 6, and the energy density is reduced. By such adjustment, the irradiation area at the time of performing the cleaning shot can be widened, and the energy density can be set to an appropriate value equal to or less than the threshold.

【0025】このように、レーザビーム加工に引き続い
てクリーニングショットを行なうことにより、デブリを
除去することが可能であるが、レーザ加工に引き続く操
作を必要とし、加工プロセス全体を複雑なものとしてし
まう。
As described above, it is possible to remove debris by performing a cleaning shot subsequent to the laser beam processing, but an operation subsequent to the laser processing is required, which complicates the entire processing process.

【0026】以下、このような問題を解決した本発明の
実施例を説明する。図1は、本発明の実施例によるエキ
シマレーザを用いた加工光学系を示す。発振波長248
nmのKrFエキシマレーザ等のエキシマレーザ1から
発したレーザビーム11は、全反射ミラー2等の光学系
を通って、ビームスプリッタ7に導かれる。ビームスプ
リッタ7は、たとえば部分反射ミラーで形成され、入射
した光の所定割合を反射させ、所定割合を透過させる。
このようなビームスプリッタは、一般に誘電体多層膜や
部分金属ミラー等によって形成できる。
An embodiment of the present invention which solves such a problem will be described below. FIG. 1 shows a processing optical system using an excimer laser according to an embodiment of the present invention. Oscillation wavelength 248
A laser beam 11 emitted from an excimer laser 1 such as a KrF excimer laser of nm is guided to a beam splitter 7 through an optical system such as a total reflection mirror 2. The beam splitter 7 is formed of, for example, a partial reflection mirror, reflects a predetermined ratio of incident light, and transmits a predetermined ratio.
Such a beam splitter can be generally formed by a dielectric multilayer film, a partial metal mirror, or the like.

【0027】このようにして、入射するレーザビーム1
1から部分反射ビーム12と部分透過ビーム13を形成
する。たとえば、反射率約90%の部分反射ミラーでビ
ームスプリッタ7を形成し、部分反射ビーム12に対し
て約1/10のエネルギ密度を有する部分透過ビーム1
3を形成する。
Thus, the incident laser beam 1
From 1, a partially reflected beam 12 and a partially transmitted beam 13 are formed. For example, the beam splitter 7 is formed by a partially reflecting mirror having a reflectivity of about 90%, and the partially transmitted beam 1 having an energy density of about 1/10 of the partially reflected beam 12 is obtained.
Form 3

【0028】部分反射ビーム12は、マスク4に導か
れ、マスク4を透過したレーザビームは結像レンズ5に
よって加工対象物6上に結像される。このように、部分
反射ビーム12を用いて、参考例で説明したものと同様
のレーザ加工を行なうことができる。
The partially reflected beam 12 is guided to the mask 4, and the laser beam transmitted through the mask 4 is imaged on the object 6 by the imaging lens 5. As described above, the laser processing similar to that described in the reference example can be performed using the partially reflected beam 12.

【0029】なお、加工対象物6は、テーブル等の保持
手段9上に載置され、保持手段9と共に真空容器17中
に収容されている。真空容器17には窓18が設けられ
ており、エキシマレーザビームを透過させることができ
る。
The workpiece 6 is placed on a holding means 9 such as a table, and is housed in a vacuum vessel 17 together with the holding means 9. The vacuum vessel 17 is provided with a window 18 and can transmit an excimer laser beam.

【0030】ビームスプリッタで分割された部分透過ビ
ーム13は、全反射ミラー8等の光学系によって加工用
ビームとは別の光路をたどり、窓18を通って加工対象
物6上に照射される。この部分透過ビーム13によって
レーザ加工と同時にクリーニングショットを照射するこ
とができる。
The partially transmitted beam 13 split by the beam splitter follows an optical path different from that of the processing beam by an optical system such as a total reflection mirror 8 and is irradiated on the processing object 6 through a window 18. A cleaning shot can be irradiated by the partial transmission beam 13 simultaneously with laser processing.

【0031】図示の構成においては、部分透過ビーム1
3の光路上にはマスクも結像レンズも配置されていな
い。部分透過ビーム13の照射領域が、マスク4を通っ
た部分反射ビーム12の照射領域を含む十分広い領域に
照射されればよいためである。
In the configuration shown, the partially transmitted beam 1
No mask and no imaging lens are arranged on the optical path of No. 3. This is because the irradiation area of the partially transmitted beam 13 only needs to be irradiated to a sufficiently wide area including the irradiation area of the partially reflected beam 12 that has passed through the mask 4.

【0032】もちろん、全反射ミラー8をたとえば曲率
半径10m程度の凹面鏡とすること等により、部分透過
ビーム13に収束作用を付与してもよい。また、マスク
4と同等の形状を有するマスクを透過させてもよい。た
だし、加工対象物上での照射領域は、加工領域とその周
囲のデブリ付着可能領域を含むように設定する。さら
に、ビームを遮断するシャッタを設けてもよい。
Of course, a convergence effect may be imparted to the partially transmitted beam 13 by making the total reflection mirror 8 a concave mirror having a radius of curvature of, for example, about 10 m. Further, a mask having the same shape as the mask 4 may be transmitted. However, the irradiation area on the processing target is set to include the processing area and the surrounding area where debris can adhere. Further, a shutter for blocking the beam may be provided.

【0033】テストとして、ポリイミドフィルムをレー
ザ加工した。ポリイミドフィルムの加工閾値は、約50
mJ/cm2 と言われている。我々は、加工ビームのフ
ルーエンスを100mJ/cm2 とし、クリーニングビ
ームのフルーエンスをその1/10程度とした。加工ビ
ームとクリーニングビームを同時に加工対象物上に照射
することにより、実質的にデブリのないレーザ加工を行
なうことができた。
As a test, a polyimide film was laser-processed. Processing threshold of polyimide film is about 50
It is said to be mJ / cm 2 . We set the fluence of the processing beam to 100 mJ / cm 2 and the fluence of the cleaning beam to about 1/10 of that. By simultaneously irradiating the processing beam and the cleaning beam onto the processing target, laser processing substantially free of debris could be performed.

【0034】なお、レーザビームを分割し、その一方を
加工ビームとして用いると共に、他方をクリーニングビ
ームとして用い、レーザ加工と同時にクリーニングを行
なうことが可能であれば図示の構成に限らず、種々の構
成を取ることができる。
The laser beam is divided, and one of the laser beams is used as a processing beam and the other is used as a cleaning beam so that cleaning can be performed simultaneously with laser processing. Can take.

【0035】ビームスプリッタの光軸上位置は、図示の
場合に制限されず、マスクの後に設けることも可能であ
る。クリーニングビームの光軸は、加工用ビームの光軸
と別である必要はなく、一致させることも可能である。
必要に応じてクリーニングビームをレンズ等で集光して
もよい。
The position of the beam splitter on the optical axis is not limited to the case shown in the figure, and may be provided after the mask. The optical axis of the cleaning beam does not need to be different from the optical axis of the processing beam, and may be coincident.
If necessary, the cleaning beam may be focused by a lens or the like.

【0036】なお、エキシマレーザを用いてレーザ加工
を行なう場合を説明したが、YAGレーザのような他の
レーザによるレーザ加工にも適用することが可能であ
る。以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明は
これらに制限されるものではない。たとえば、種々の変
更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明で
あろう。
Although the case of performing laser processing using an excimer laser has been described, the present invention can be applied to laser processing using another laser such as a YAG laser. Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ加工と同時にレーザ加工によって発生するデブリ
を除去することが可能となる。このため、レーザ加工が
全体として簡単化される。
As described above, according to the present invention,
Debris generated by laser processing can be removed simultaneously with laser processing. For this reason, laser processing is simplified as a whole.

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

【図1】本発明の実施例によるエキシマレーザ加工を説
明するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining excimer laser processing according to an embodiment of the present invention.

【図2】参考例を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a reference example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エキシマレーザ 2 全反射ミラー 4 マスク 5 結像レンズ 6 加工対象物 7 ビームスプリッタ 8 全反射ミラー 9 保持手段 11 レーザビーム 12 部分反射ビーム 13 部分透過ビーム 15 加工ビーム照射領域 16 クリーニングビーム照射領域 17 真空容器 18 窓 REFERENCE SIGNS LIST 1 excimer laser 2 total reflection mirror 4 mask 5 imaging lens 6 object to be processed 7 beam splitter 8 total reflection mirror 9 holding means 11 laser beam 12 partially reflected beam 13 partially transmitted beam 15 processing beam irradiation area 16 cleaning beam irradiation area 17 vacuum Container 18 window

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】紫外域の波長を有するレーザビームを第1
のビームと第2のビームに分割する工程と、 第1のビームを第1のフルーエンスで有機材料に照射
し、照射面を加工する工程と、 第2のビームを、第1のフルーエンスより低い第2のフ
ルーエンスで、第2のビームの照射面上における照射領
域が第1のビームの照射面上における照射領域を含む広
さとなるように、第1のビームと同時に有機材料に照射
し、第1のビームの照射によって前記有機材料に付着し
たデブリを除去する工程とを含むレーザ加工法におい
て、前記第1のフルーエンスは、有機材料にアブレーション
が生じる最低エネルギ密度以上であり、 前記第2のフルーエンスは、有機材料にアブレーション
が生じる最低エネルギ密度より小であることを特徴とす
るレーザ加工法。
1. A laser beam having a wavelength in the ultraviolet region,
Splitting the first beam into a second beam, irradiating the first beam to the organic material with a first fluence, and processing the irradiated surface; 2 fluence, the irradiation area of the second beam on the irradiation surface
The area includes the irradiation area on the irradiation surface of the first beam.
And irradiate the organic material simultaneously with the first beam, and adhere to the organic material by the irradiation of the first beam.
Removing said debris , wherein said first fluence is ablated by an organic material.
And the second fluence is ablation of the organic material.
Is smaller than the lowest energy density at which
Laser processing method.
【請求項2】紫外域の波長を有するレーザビームを第1
のビームと第2のビームに分割する工程と、 第1のビームを第1のフルーエンスでセラミック材料
照射し、照射面を加工する工程と、 第2のビームを、第1のフルーエンスより低い第2のフ
ルーエンスで、第2のビームの照射面上における照射領
域が第1のビームの照射面上における照射領域を含む広
さとなるように、第1のビームと同時にセラミック材料
に照射し、第1のビームの照射によって前記セラミック
材料に付着したデブリを除去する工程とを含むレーザ加
工法において、前記第1のフルーエンスは、セラミック材料にアブレー
ションが生じる最低エネルギ密度以上であり、 前記第2のフルーエンスは、セラミック材料にアブレー
ションが生じる最低エネルギ密度より小であることを特
徴とするレーザ加工法。
2. A laser beam having a wavelength in the ultraviolet region,
Splitting the beam into a second beam and a second beam; irradiating the first beam to the ceramic material with a first fluence to process an irradiated surface; 2 fluence, the irradiation area of the second beam on the irradiation surface
The area includes the irradiation area on the irradiation surface of the first beam.
So To be, at the same time as the first beam is irradiated to the ceramic material <br/>, the ceramic by the irradiation of the first beam
Removing the debris attached to the material , wherein the first fluence is abraded on the ceramic material.
The second fluence is greater than the lowest energy density at which the abrasion occurs.
Is smaller than the lowest energy density at which
Laser processing method.
【請求項3】請求項1において、有機材料はポリイミド
であり、第1のフルーエンスは100mJ/cm
度、第2のフルーエンスは10mJ/cm 程度である
ことを特徴とするレーザ加工法。
3. The method according to claim 1, wherein the organic material is polyimide.
And the first fluence is about 100 mJ / cm 2
Degree, the second fluence is about 10 mJ / cm 2
A laser processing method characterized by the above-mentioned.
【請求項4】請求項2において、セラミック材料はアル
チックであり、第1のフルーエンスは4.2J/cm
程度、第2のフルーエンスは1.5J/cm 程度であ
ることを特徴とするレーザ加工法。
4. The method according to claim 2, wherein the ceramic material is aluminum.
Ticks and the first fluence is 4.2 J / cm 2
Degree, the second fluence is about 1.5 J / cm 2
A laser processing method.
【請求項5】有機材料を保持する保持手段と、紫外域の波長を有する レーザビームを第1のビームと第
2のビームに分割するビームスプリッタと、 第1のビームを第1のフルーエンスで保持手段上に導く
第1の光学系と、 第2のビームを、第1のフルーエンスより低い第2のフ
ルーエンスで、第2のビームの照射面上における照射領
域が第1のビームの照射面上における照射領域を含む広
さとなるように保持手段上に導く第2の光学系とを有す
るレーザ加工装置において、前記第1のフルーエンスは、有機材料にアブレーション
が生じる最低エネルギ密度以上であり、 前記第2のフルーエンスは、有機材料にアブレーション
が生じる最低エネルギ密度より小であることを特徴とす
るレーザ加工装置。
5. A holding means for holding an organic material , a beam splitter for splitting a laser beam having an ultraviolet wavelength into a first beam and a second beam, and holding the first beam at a first fluence. A first optical system for guiding the second beam on the irradiation surface of the second beam at a second fluence lower than the first fluence.
The area includes the irradiation area on the irradiation surface of the first beam.
A second optical system for guiding the first fluence onto an organic material.
And the second fluence is ablation of the organic material.
Is smaller than the lowest energy density at which
Laser processing equipment.
【請求項6】セラミック材料を保持する保持手段と、紫外域の波長を有する レーザビームを第1のビームと第
2のビームに分割するビームスプリッタと、 第1のビームを第1のフルーエンスで保持手段上に導く
第1の光学系と、 第2のビームを、第1のフルーエンスより低い第2のフ
ルーエンスで、第2のビームの照射面上における照射領
域が第1のビームの照射面上における照射領域を含む広
さとなるように保持手段上に導く第2の光学系とを有す
るレーザ加工装置において、前記第1のフルーエンスは、セラミック材料にアブレー
ションが生じる最低エネルギ密度以上であり、 前記第2のフルーエンスは、セラミック材料にアブレー
ションが生じる最低エネルギ密度より小であることを特
徴とするレーザ加工装置。
6. A holding means for holding a ceramic material , a beam splitter for splitting a laser beam having an ultraviolet wavelength into a first beam and a second beam, and holding the first beam at a first fluence. A first optical system for guiding the second beam on the irradiation surface of the second beam at a second fluence lower than the first fluence.
The area includes the irradiation area on the irradiation surface of the first beam.
A second optical system for guiding the first fluence onto the holding means so that the first fluence is abraded on the ceramic material.
The second fluence is greater than the lowest energy density at which the abrasion occurs.
Is smaller than the lowest energy density at which
Laser processing equipment.
【請求項7】請求項5において、有機材料はポリイミド
であり、第1のフルーエンスは100mJ/cm
度、第2のフルーエンスは10mJ/cm 程度である
ことを特徴とするレーザ加工装置。
7. The method according to claim 5, wherein the organic material is polyimide.
And the first fluence is about 100 mJ / cm 2
Degree, the second fluence is about 10 mJ / cm 2
A laser processing apparatus characterized by the above-mentioned. "
【請求項8】請求項6において、セラミック材料はアル
チックであり、第1ののフルーエンスは4.2J/cm
程度、第2のフルーエンスは1.5J/cm 程度で
あることを特徴とするレーザ加工装置。
8. The method according to claim 6, wherein the ceramic material is aluminum.
Ticks and the first fluence is 4.2 J / cm
About 2 and the second fluence is about 1.5 J / cm 2
A laser processing apparatus, comprising:
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