(57)【要約】【課題】  レーザビームの重複照射による被加工物表面下部への悪影響を防止する。【解決手段】  レーザ発振器１と、このレーザ発振器１から出射されたレーザビーム３を伝送し、被加工物１１に照射するレーザビーム照射手段２と、このレーザビーム照射手段２と連動し、所定の時間差を持って、前記被加工物１１へのレーザビーム照射部分にレーザビーム３を遮断する液体Ｌを吹き付ける液体吹き付けノズル４と、前記レーザビーム照射手段２或いは前記被加工物１１の移動手段を備える。レーザビーム３を被加工物１１の表面に照射した後、この照射部分にレーザビーム３を遮断する液体Ｌを吹き付け、その後、次のレーザビーム３の照射を行う。【効果】  レーザ照射済みの部分にレーザ光を遮断する液体を形成するので、重複箇所における被加工物のダメージを効果的に防止できる。【選択図】  図１
2006289401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームにより被加工物の表面を加工する方法において、
レーザビームを被加工物の表面に照射した後、
この照射部分にレーザビームを遮断する液体を吹き付け、
その後、次のレーザビームの照射を行うことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記レーザビームを遮断する液体が、水又はアルコールであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
レーザ発振器と、
このレーザ発振器から出射されたレーザビームを伝送し、被加工物に照射するレーザビーム照射手段と、
このレーザビーム照射手段と連動し、所定の時間差を持って、前記被加工物へのレーザビーム照射部分にレーザビームを遮断する液体を吹き付ける液体吹き付けノズルと、
前記レーザビーム照射手段或いは前記被加工物の移動手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
前記液体吹き付けノズルを並列に複数設けたことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを使用して被加工材に加工を施す方法及びその方法を実施する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体薄膜、薄膜太陽電池、液晶パネル等への薄膜パターン形成や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイや、透明複層薄膜構造製品等の基板の薄膜除去に、レーザビームが利用されている。
【０００３】
そして、レーザビームによる薄膜除去は、加工テーブルに載せた、たとえば基板を移動させるか、あるいは、レーザビームの照射側を移動させることで、基板の表面にレーザビームを走査し、所望の部分のみを薄膜除去する方法が用いられている。
【特許文献１】特開２００４−４２１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１に記載されたような、通常の薄膜除去は、加工幅が１０μｍ〜数ｍｍ程度の矩形状のレーザビームで、基板表面をライン状に加工することで行っている。
【０００５】
しかしながら、レーザ光は波であるため、完全な矩形ビームにはならず、レーザビームによって加工された周囲は、だれた状態になる。このため、レーザ加工による薄膜除去時には、基板表面にレーザビームを走査させる際に、すでに薄膜除去された部分と重複した部分にレーザビームが照射される場合がある。
【０００６】
この場合、重複した部分の基板下部の層にダメージを与えることになる。特に同一の基板上で材質・色・層構造等の薄膜条件が異なる場合には、基板自体が利用できなくなり、歩留まり悪化の原因となっていた。
【０００７】
なお、このような、レーザビームの重複照射部分は、基板の移動テーブルの精度、レーザビーム照射側の移動精度、レーザビームの照射条件を改善することで、少なくすることができるが、完全になくすることは非常に困難である。
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、従来のレーザ加工では、レーザビームが被加工物の表面で重複して照射されることによる、被加工物の表面下部への悪影響を完全に防止することができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ加工工法は、
レーザビームが被加工物の表面で重複して照射されることによる、被加工物の表面下部への悪影響を防止するために、
レーザビームにより被加工物の表面を加工する方法において、
レーザビームを被加工物の表面に照射した後、
この照射部分にレーザビームを遮断する液体、たとえば水又はアルコールを吹き付け、
その後、次のレーザビームの照射を行うことを最も主要な特徴としている。
【００１０】
また、本発明のレーザ加工装置は、
前記本発明のレーザ加工方法を実施する装置であって、
レーザ発振器と、
このレーザ発振器から出射されたレーザビームを伝送し、被加工物に照射するレーザビーム照射手段と、
このレーザビーム照射手段と連動し、所定の時間差を持って、前記被加工物へのレーザビーム照射部分にレーザビームを遮断する液体を吹き付ける液体吹き付けノズルと、
前記レーザビーム照射手段或いは前記被加工物の移動手段を備えたことを最も主要な特徴としている。
【００１１】
前記本発明のレーザ加工装置において、液体吹き付けノズルを並列に複数設けた場合には、加工幅が広い場合に対応できるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、レーザビーム照射済みの部分にレーザ光を遮断する液体を形成するので、レーザビーム照射が重複する箇所における被加工物のダメージを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３を用いて詳細に説明する。
図１は本発明のレーザ加工装置の概略構成図、図２は本発明のレーザ加工方法を実施する際の本発明のレーザ加工装置におけるレーザ光と液体噴射のトリガー信号を説明する図、図３は本発明のレーザ加工方法を、順を追って説明する図である。
【００１４】
図１において、１はレーザ発振器であり、このレーザ発振器１から出射されたレーザビーム３は、光学系のレーザビーム照射手段２まで伝送される。レーザビーム３は、このレーザビーム照射手段２で、加工幅がたとえば１５０μｍとなるように絞られ、基板等の被加工物１１に照射される。そして、このレーザビーム３の照射により、被加工物１１はその表面に、たとえば図３（ａ）に示したような加工１１ａが施される。
【００１５】
４は液体吹き付けノズルで、前記被加工物１１の加工１１ａ部の表面に、図３（ｂ）に示したように、レーザビーム３を遮断する液体Ｌを吹き付ける。この吹き付けは、前記メインコントローラ５から液体噴出コントローラ７への指示によりなされ、そのタイミングは、図２に示すように、前記レーザビーム照射手段２からのレーザトリガー信号と連動し、所定の時間差Ｔｄ（３０μｓ以上）を持って吹き付けるように、液体噴出トリガー信号がだされる。
【００１６】
この液体吹き付けノズル４からの液体Ｌの吹き付け量は、１回のレーザビーム３の照射によって加工できる面積を覆うことができる量であり、当該加工部分の表面のみを液体Ｌで覆い、その他の部分には液体Ｌがかからないようにすることが肝要である。従って、本発明の液体吹き付けノズル４としては、たとえばプリンタのインクジェットノズルのように、微量の液体を滴下できるものが望ましい。
【００１７】
また、図示省略したが、１回の加工幅が数ｍｍと広くなる場合には、前記液体吹き付けノズル４を、複数本、並列に配置することで対処できる。
【００１８】
このように、被加工物１１の表面に加工１１ａを施し、この加工１１ａを施した部分に液体Ｌを吹き付けた後は、被加工物１１あるいは前記レーザビーム照射手段２を所定量移動させる。
【００１９】
図１の例では、前記被加工物１１を加工テーブル１２上に載せ、前記レーザビーム３の照射に応じて、メインコントローラ５から指示を受けた加工テーブルコントローラ６からの制御指令に基づき、Ｘ方向或いはＹ方向に所定量移動させるものを示している。
【００２０】
被加工物１１を所定量移動させた後は、前記と同様に、図３（ｃ）に示したように、次のレーザビーム３の照射を行う。
これが本発明のレーザ加工装置を使用した本発明のレーザ加工方法である。
【００２１】
なお、前記液体Ｌはレーザビーム３を遮断できるものであれば、その種類は問わないが、被加工物１１表面の必要な部分にのみ液体Ｌを留まらせるために表面張力の小さい液体であり、被加工物１１に悪い影響を与えない液体が望ましい。具体的には、水（純水）やアルコール等が挙げられる。
【００２２】
ちなみに、本発明の効果を確認するために行った結果を図４に示すが、従来方法の場合、（ｂ）図に示すように、レーザビームの照射が重複した加工１１ａ位置でダメージＤが発生しているのに対し、本発明では、（ａ）図に示すように、レーザビームの照射が重複した加工１１ａ位置でもダメージは発生しなかった。
【００２３】
本発明は、前記の例に限るものではなく、被加工物１１の移動に代えてレーザビーム照射手段を移動させても良い等、各請求項に記載の技術的思想の範囲内において、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、薄膜除去だけでなく、被加工物に悪影響を与えるような加工であれば、微細加工等、どのようなレーザ加工にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のレーザ加工装置の概略構成図である。
【図２】本発明のレーザ加工方法を実施する際の本発明のレーザ加工装置におけるレーザ光と液体噴射のトリガー信号を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明のレーザ加工方法を、順を追って説明する図である。
【図４】（ａ）は本発明のレーザ加工方法による加工部の加工表面を示した図、（ｂ）は従来のレーザ加工方法による加工部の加工表面を示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    レーザ発振器
２    レーザビーム照射手段
３    レーザビーム
４    液体吹き付けノズル
５    メインコントローラ
６    加工テーブルコントローラ
７    液体噴射コントローラ
１１    被加工物
１１ａ    加工
１２    加工テーブル
Ｌ    液体
Ｄ    ダメージ
【図１】
2006289401.tif 000003
【図２】
2006289401.tif 000004
【図３】
2006289401.tif 000005
【図４】
2006289401.tif 000006