(57)【要約】【課題】  多光子吸収プロセスによりながらも、所望の範囲に亘る、除去及び整形すなわち微細加工を精度良く行う。【解決手段】  主光源２１から出射される、パルス幅が１０ピコ秒未満の、例えばフェムト秒（fs）レーザやピコ秒（ps）レーザと呼称されるパルスレーザ光を、被加工部材５に走査照射することにより、被加工部材５の、パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に対して、除去などの加工を行う。【選択図】        図１
2006289441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材を、少なくとも一部、前記パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記走査照射を、２次元的に行う
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】
前記走査照射を、第１の方向軸に関するスキャンと、第２の方向軸に関するフィードとによって行う
ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
予め前記スキャンを行った箇所とは少なくとも一部異なる箇所に、再スキャンを行うことを、前記フィードによって可能とする
ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
予め前記スキャンを行った箇所に、少なくとも一部隣接させて再スキャンを行うことを、前記フィードによって可能とする
ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
予め前記スキャンを行った後、再スキャンを行うことを、前記フィードによって可能とし、
前記再スキャンを、前記予め行ったスキャンに比して、低いレーザエネルギーで行う
ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
予め前記スキャンを行った後、再スキャンを行うことを、前記フィードによって可能とし、
前記再スキャンを、前記予め行ったスキャンに比して、少ないパルス数で行う
ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
前記走査照射を、前記集光スポットの各々を、互いに少なくとも一部重複させて行う
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９】
前記重複を、前記集光スポットの直径に対して２０％以上生じさせる
ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記走査照射を、前記集光スポットの各々の大きさ及び間隔、前記パルス幅、前記走査速度を選定して行う
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１１】
前記被加工部材が、少なくとも、下地層と、該下地層上に形成された上部層とによる積層構造を有し、
前記走査照射により、少なくとも前記上部層の一部を除去する
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１２】
前記被加工部材に、予め、パルス幅が１０ピコ秒以上のパルスレーザ光を照射する
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１３】
前記パルスレーザ光の照射に加えて、前記被加工部材の変形を可能とする第２のパルスレーザ光の照射を行う
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１４】
パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材を、少なくとも一部、前記パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することが可能とされた
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスレーザ光を照射することによって被加工部材の加工を行うレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁体や半導体、或いは金属などの導体によって構成される薄膜などの部材の製造においては、その形状や性質を所望のものとするために、所定部分以外の除去や整形などの加工が行われている。
このような加工に用いられる手法としては、例えば、酸などのエッチング液によるウエットエッチングや、エッチングガスによるドライエッチングが挙げられる。
【０００３】
ウエットエッチングは、歴史的に見ても確立された一つの方法であり、比較的安価な装置構成でプロセスを行うことができる。
しかし、レジスト塗布、パターニング露光、エッチング溶液を用いた選択的な除去、洗浄、乾燥等の工程を経る必要があるため、その手順は煩雑である。また、被除去試料すなわち被加工部材の形状や種類によってエッチング溶液への浸漬が適切でない場合が生じることや、微細なパターニングが困難であることなども問題点として指摘されている。
【０００４】
ウエットエッチングにおける上述した問題点、特に微細なパターニングが困難である点に対して、Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ（ＲＩＥ）等のドライエッチングの手法が知られている。
しかし、このドライエッチングにおいては、微細なパターニングを実現することはできるものの、基本的な工程はウエットエッチングにおけるのと同様で、手順が煩雑であり、また、ウエットエッチングにおけるよりもエッチング装置が高価であり、更に雰囲気ガスの制御などを考慮する必要が生じ、手間もかかる。
【０００５】
また、これらのエッチングによる手法とは別に、被加工部材にパルスレーザ光を照射して除去や整形を行う手法が提案され、広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
しかし、レーザ光のパルス幅が例えばナノ秒（ns）オーダーである場合には、部材を構成する材料の熱溶融と、これに伴う熱拡散によって、レーザ光が直接照射されていない周辺部においても溶融や変形が生じてしまう。
したがって、上述したいずれの手法による場合にも、それぞれ利便性や簡便性、コスト、選択性などの点で問題があった。
【０００６】
これに対して、上述したパルスレーザ光照射におけるパルス幅をより短く選定し、例えばフェムト秒オーダー等、１０ピコ秒未満の短パルス幅によるパルスレーザ光を照射することによって、被加工部材に対する選択的除去ならびに整形を行う加工方法が提案されている。
このような短パルス幅レーザ光を照射する方法によれば、上述したナノ秒オーダー等、１０ピコ秒以上のパルス幅によるパルスレーザ光を照射する場合とは異なり、熱が周囲に拡散するよりも短い周期のパルス光照射が可能になるため、熱拡散を生じることのない所謂多光子吸収プロセスによって、部材を構成する材料を、溶融過程を経ることなく、直接蒸散させることができる。
【特許文献１】特開平09-190995号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような短パルス幅レーザ光の照射による多光子吸収プロセスは、集光された焦点位置でのみ進行することから、上述した熱プロセスにおけるように、部材表面におけるスポットを広げることによって一定の面積に亘る光照射を行う、所謂エリア除去を行うことが難しい。
【０００８】
また、上述したように、パルス幅１０ピコ秒以上のパルスレーザ光の照射による場合には熱拡散が生じてしまうため、微小範囲内のみを選択的に除去ないし整形することは困難であるが、深さ方向についても同様の問題があり、例えば、融点や沸点が互いに近い２つ以上の材料で構成された積層構造を有する部材を加工する場合に、その最上層のみを選択的に除去することが困難とされていた。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱溶融及び熱拡散の発生を抑制しながらも、被加工部材の所定箇所に対する選択的な除去や整形、すなわち微細加工を行うことが可能なレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るレーザ加工方法は、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材を、少なくとも一部、前記パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することを特徴とする。
このように、短パルスレーザ光の走査照射を行うことにより、熱プロセスによる場合におけるような、被加工部材における熱溶融及び熱拡散が抑制される。
【００１１】
本発明に係るレーザ加工装置は、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材を、少なくとも一部、前記パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することが可能とされたことを特徴とする。
レーザ光照射によって加工を行う構成とすることにより、例えば上述のウエットエッチングやドライエッチングを行うための装置に比べ、装置構成の自由度が高められる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーザ加工方法によれば、パルス幅が１０ピコ秒未満の、例えばフェムト秒（fs）レーザやピコ秒（ps）レーザと呼称されるパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材をパルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することから、多光子吸収プロセスによりながらも、所望の範囲に亘る、除去及び整形すなわち微細加工を精度良く行うことが可能となる。
【００１３】
本発明に係るレーザ加工装置によれば、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を走査照射することにより、被加工部材をパルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することが可能とされることから、自由度の高い装置構成の中で、被加工部材における熱溶融や熱拡散の抑制と、被加工部材に対する加工の微細化が、可能なる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
＜レーザ加工装置の実施の形態＞
まず、本発明に係るレーザ加工装置の実施の形態を、図１を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置１は、少なくとも、光源系２と、光学系３と、照射系４とを有する。
【００１６】
本実施形態における光源系２は、例えばオシレータとなるSpectra-Physics社製Tsunami(Ti:Sapphire Laser；中心波長800nm、パルス幅100fs以下、繰り返し周波数80MHz)による主光源２１と、例えば再生増幅器となるSpectra-Physics社製Spitfire(中心波長800nm、パルス幅100fs以下、繰り返し周波数1Hz〜1kHz)による補助光源２２及び増幅器２３と、主光源２１からのパルスレーザ光を増幅器２３に導くミラー２４と、主光源２１及び補助光源２２からの光の位相や偏向を揃える調整器２５とを有する。
【００１７】
本実施形態における光学系３は、例えば光源系２からのパルスレーザ光の光量を調整するＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）３１と、照射系４に導く光路を規定する、面内アライメント調整用のミラー３２及び３３と光軸アライメント調整用のアフォーカル光学系３４とを有する。
【００１８】
本実施形態における照射系４は、光学系３から導入されるミラー４１と、このミラー４１からの光を透過し、かつ後述する対物レンズ側からの光を例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）よりなる検出器（図示せず）に反射するビームスプリッタ４２と、ミラー４１からの光を集光するための対物レンズ４３と、集光されたパルスレーザ光の被照射体となる被加工部材５が載置されるステージ４４と、このステージ４４の照明となる照明光源４５と、この照明光源４５の光量を調整するフィルタ４６とを有する。
この照射系４は、所謂顕微鏡光学系として構成される。また、ステージ４４は、例えばコンピュータ（図示せず）による制御がなされ、少なくともパルスレーザ光の光軸に略直交する２次元面内において移動及び位置選定が可能とされる。
【００１９】
このレーザ加工装置１においては、光源系２から光学系３を経て照射系４に導入されるパルスレーザ光のパルス幅と照射エネルギーとを、それぞれ、被加工部材５を構成する材料に対応させて相互に調整することによって、被加工部材５の被照射部で、多光子吸収プロセスにより、部材材料を、溶融を介することなく蒸散させることが可能な値に選定することが望ましい。
なお、パルス幅が１０ピコ秒以上である場合には、多光子吸収プロセスが進行する材料が極めて少なくなってしまい、１光子吸収プロセスに基づく熱溶融及び熱拡散が進行してしまうことから、パルス幅については１０ピコ秒未満、望ましくは１ピコ秒未満、特に望ましくは１〜５００フェムト秒以下に選定することが好ましい。
【００２０】
この構成によるレーザ加工装置１によれば、例えばステージ４４の移動及び位置選定によって、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を、被加工部材５に対して走査照射することが可能となる。すなわち、この被加工部材５の少なくとも一部を、パルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去し、被加工部材５に対する整形などの加工を行うことが可能となる。
したがって、本実施形態に係るレーザ加工装置１によれば、ウエットエッチングやドライエッチングを行うための装置に比べ、装置構成の自由度を向上させながらも、被加工部材における熱溶融や熱拡散の抑制と、被加工部材に対する加工の微細化及び高精度化が可能となる。更に、コストについても、エッチングに比してプロセスが簡略化され、雰囲気についての制限も少ないために、低減を図ることが可能となる。
【００２１】
＜レーザ加工方法の実施の形態＞
次に、本発明に係るレーザ加工方法の実施の形態を、図１に示したレーザ加工装置を用いる場合を例として、図２を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係るレーザ加工方法は、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を、
被加工部材に対して走査照射することにより、被加工部材の少なくとも一部を、パルスレ
ーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去ないし整形するものである。なお、
レーザ光の照射にあたっては、パルス幅が１０ピコ秒未満のパルスレーザ光を集光照射す
るため、最上層の薄膜のみを多光子吸収過程によって固体から直接蒸散させることができることから、従来のレーザ照射による薄膜除去の場合とは異なり、熱溶融を介しない。
また、多光子吸収過程によることから、集光時の回折限界以下での分解能で極めて微細な選択的除去が可能となる。多光子吸収はある一定以上の光強度でしか発生せず、従って、集光ビームを用いて、多光子吸収が起きる程度のエネルギーで被照射物質にレーザ光を集光させた場合、同レーザ光の中心付近のみで多光子吸収が起きている可能性が非常に高くなるためである。これは、集光したビームの強度プロファイルがガウス分布か、あるいはそれに準じたプロファイルを有するため、同プロファイルの外周付近では必要な強度に達していないためであり、集光フェムト秒レーザ照射による蒸散プロセスよる選択的除去が可能となる。すなわち、多光子吸収で物質の乖離が起きた場合、つまり、固体から直接気体に変化してしまう過程では、液化しないため、下地への影響は生じにくくなるため、選択的な除去が可能となる。
【００２３】
まず、図２Ａに示すように、被加工部材表面の、パルスレーザ光の光軸に直交する面内において、第１の方向軸例えば水平方向について集光スポットＳが移動するようにスキャンを行い、図２Ｂに示すように、パルスレーザ光の集光スポットＳに比して、少なくとも横方向について広い所定の幅に渡って、除去ないし整形、すなわち加工を行う。
【００２４】
続いて、図２Ｃに示すように、第２の方向軸すなわち垂直方向について照射位置つまりスポットＳの縦方向のフィードすなわちスライドを行って、先にスキャンを開始した箇所Ｓ１とは少なくとも一部異なる箇所Ｓ２に集光スポットＳの位置を調整し、再度スキャンを開始する。
縦方向についてフィードを行うことにより、幅方向のみならず、縦方向についても、つまり２次元的に、集光スポットＳに比して広い範囲を走査照射することが可能となる。
【００２５】
このように、第１の方向軸すなわち横方向に関するスキャンと、第２の方向軸すなわち縦方向に関するフィードとを組み合わせることにより、すなわち、再スキャンをＳ３，Ｓ４，・・・の位置からを繰り返し開始して行うことにより、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、短パルス幅レーザ光の走査照射を２次元的に行うことが可能となる。
【００２６】
なお、パルス幅が１００フェムト秒の短パルス幅レーザ光の照射によって、例えば金属などの導体や半導体、ならびに絶縁体に対する加工を行う場合には、熱拡散が抑制されることに加え、所謂表皮効果と呼称される、被照射体表面から数ｎｍないし１０ｎｍ程度しか内部に光が入っていかない性質によって、１回のパルス照射では最大でも数ｎｍ程度の深さまでしか除去を行うことができない。
しかし、例えば１回のパルス照射で５ｎｍの深さまで部材材料の除去が可能である場合、３回のパルス照射で１５ｎｍ、５回のパルス照射で２５ｎｍ、１０回のパルス照射で５０ｎｍの深さまで部材材料の除去を行うことができることから、このような２回以上のパルス照射によってレーザ光照射を行うことにより、所謂ドリリングの手法によって部材を掘り進めることが可能となる。
【００２７】
したがって、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、目的とする除去深さで集光スポットＳよりも広範囲に亘る部材の除去を行うために、１つの集光スポットＳについてのドリリングの回数に、走査速度と照射ビームの集光性能及びレーザパルスの繰り返し周波数など、走査光学系の要素を組み合わせて最適な走査速度ならびに走査の順序や方法を選定することによって、任意の範囲を選択的に除去して所謂エリア加工を行うことが可能となる。
【００２８】
すなわち、集光性能と波長から一意的に決まるビーム径φ（Airy Discサイズφ〜1.22Xλ/NA）と、パルスの繰り返し周波数との兼ね合いで、各パルスがほぼ隣接するよう走査速度を決めることにより、所定の除去長さに対し、ほぼ隙間なくパルス照射させることができ、擬似的に１パルスごとの照射が実現できる。また、次の走査ラインとの走査間隔については、例えばφ/2とすると、２パルス分の照射がなされたことと同等となるため、このように走査間隔を適宜調整することで、擬似的な照射パルス数をコントロールできるようになる。
【００２９】
また、パルスレーザ光の走査照射は、各集光スポットＳを、少なくとも一部隣接させるのみならず、互いに少なくとも一部重複させて行うことが望ましい。
これは、例えばガウシアン分布によるレーザ光の照射においては、各集光スポットＳ内の外側部分でレーザ光のエネルギーが十分に供給されず、各集光スポットＳの中央部分、例えば直径ｒに対しておよそ０．６ｒ以下の範囲内でしか多光子吸収プロセスによる部材材料の蒸散が進行しないためである。したがって、実際に加工を行う際には、各集光スポットＳを、互いに少なくとも直径に対して２０％以上、特に望ましくは３０％以上重複させることが望ましい。
【００３０】
また、予めスキャンを行った後、第２の方向軸すなわち縦方向にフィードを行った後に再度スキャンを行う場合、特に既に照射を行った箇所に一部重複させて光照射を行う場合には、再スキャンを、予め行ったスキャンに比して、低いレーザエネルギーか少ないパルス数で行うことが望ましい。
これは、再スキャンにおいては、既にレーザ光照射によって除去がなされた箇所を照射範囲に含むことや、再スキャンにおける被照射部が、既に除去がなされた箇所に隣接していることによって、レーザ光のエネルギーを集中して受けることや、蒸散が進みやすいことなどが生じやすい環境にあるため、走査なしにドリリングする場合に比べて、より低いレーザエネルギー又はより少ないパルス数で、目的とする深さの除去など、所望の加工を行うことができるためである。
【００３１】
また、本発明に係るレーザ加工方法において、スキャン及びフィードの態様は、適宜選定することができる。すなわち、本実施形態では、スキャンを、各集光スポットが隣接ないし重複するように行い、フィードすなわちスライドを、各スキャンが隣接ないし重複してなされるように行い、更に各スキャンを互いに略平行として行ったが、本発明に係るレーザ加工方法は、これに限られない。
【００３２】
例えば、図３Ａ及び図３Ｃに示すように、最初のスキャンを、垂直方向に関して、最終的に加工するエリアの端ではなく例えば中央付近について行うことによって、フィードを経た後の再スキャンについて、Ｓ２の位置から開始される場合のみならず、例えばＳ４の位置から開始される場合においても、既に加工がなされた箇所に隣接ないし重複して再スキャンを開始でき、より低いレーザエネルギー又はより少ないパルス数で加工を行うことができる。
【００３３】
また、例えば、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、最初のスキャンを、水平方向に関して、最終的に加工するエリアの端ではなく、例えば中央付近のＳ１の位置から開始することによっても、Ｓ２〜Ｓ５位置から開始される各スキャンを行った後、Ｓ１に隣接ないし重複するＳ６の位置から、Ｓ１とは反対方向にスキャンを開始することにより、既に加工がなされた箇所により多く隣接ないし重複して再スキャンを行うことができ、より低いレーザエネルギー又はより少ないパルス数で加工を行うことができる。
【００３４】
また、例えば、スキャンにおける各集光スポットを、意図的に間隔を空けて形成することもできる。また、第２の方向軸に関するフィードは、必ずしも第１の方向軸に関するスキャンと直交する方向に行わなくとも良いし、フィードの前後におけるスキャン方向も、必ずしも互いに平行でなくとも良く、スキャンの方向軸とフィードの方向軸が少なくとも一部異なって行う条件で適宜選定し得る。
【００３５】
このようなレーザ加工方法によれば、例えばフェムト秒（fs）レーザやピコ秒（ps）レーザと呼称されるパルスレーザ光を走査照射することにより、熱プロセスによる場合におけるような、被加工部材における熱溶融及び熱拡散が抑制され、かつ被加工部材をパルスレーザ光の集光スポットに比して広い範囲に渡って除去することから、多光子吸収プロセスによりながらも、所望の範囲に亘る、除去及び整形すなわち微細加工を精度良く行うことが可能となる。
【００３６】
＜実施例＞
本発明に係るレーザ加工方法の実施例を説明する。
まず、本発明に係るレーザ加工方法による、最上層がＡｇによって構成される積層構造物に対する加工結果について説明する。
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（図示せず）上に積層形成された、厚さ７００ｎｍの樹脂膜及び厚さ１２５ｎｍのＩＴＯ（Indium Thin Oxide）膜（共に図示せず）上の、厚さ５０ｎｍ（実測値６０ｎｍ）のＡｇ（銀）膜に対して、本発明に係るレーザ加工方法と、走査なしのドリリングとによって行った結果を示す。
この実施例において、本発明に係るレーザ加工方法による加工は、開口数０．９５，エアリーディスクサイズ（Airy disc size）約１．０μｍの光学系を用い、中心波長８００ｎｍ、繰り返し周波数３３３ＭＨｚ、照射エネルギー１．６Ｊ／ｃｍ２の条件で、水平方向３００μｍの幅に亘り、フィード間隔０．５μｍで、スキャンスピード約３１３μｍ／ｓのスキャンを４０回繰り返して行った。一方、走査なしのドリリングによる加工は、同様の光学系を用い、中心波長８００ｎｍ、繰り返し周波数１００ＭＨｚ、照射エネルギー１．６Ｊ／ｃｍ２の条件で、５パルス行った。
【００３７】
本発明に係るレーザ加工方法による場合には、図５Ａに示すように、膜厚約２００ｎｍのＡｇ膜に対し、幅２０μｍ（矢印ａ図示）、深さ約６６ｎｍ（矢印ｂ図示）の範囲に亘って概ね除去を行えたことがわかる。数ｎｍ程度のオーバーエッチングはあるものの、Ａｇ膜の厚さに対して５％以下、除去深さに対しても１０％以下に抑制できていることから、実用上、ほとんど影響ないと考えられる。
この結果から、本発明に係るレーザ加工方法によれば、図５Ｂに示す走査なしのドリリングによる場合の結果（Ａｇ膜厚約５０ｎｍ、除去幅１μｍ、除去深さ５３ｎｍ）に比べても、加工精度を低下させることなく、また、下地層となるＩＴＯ膜を除去することなしに、上部層となる例えばＡｇ層の所定の一部のみを、レーザ光のスポット選択的に除去ないし整形することができることが確認できた。
【００３８】
すなわち、本発明に係るレーザ加工方法によれば、除去に際し、多光子吸収過程を用いて固体から直接蒸散させるプロセスとなるため、下地層のダメージや溶融を抑制ないし回避できることから、例えばＩＴＯ（融点９８２℃）とＡｇ（融点９６１℃）のように、互いに融点や沸点が極めて近い材料による積層構造に対する加工においても、上部層例えば最上層のみを、適切に除去することが原理的に可能となると考えられる。
更に、多光子吸収過程による除去であるために、集光時の回折限界以下の分解能で極めて微細な選択的除去も可能となる。
【００３９】
次に、本発明に係るレーザ加工方法による、ソーダライムガラス基板上のＣｒ（クロム）薄膜に対する加工結果について説明する。
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法によって、Ｃｒ薄膜に対し、縦１００μｍ，横１０μｍ（矢印ｅ図示）の範囲に亘って、深さ約５００μｍ（矢印ｆ図示）の除去加工を行った結果と、レーザ光照射における開口数の検討結果とを示す。
【００４０】
図６Ａに示すように、本発明に係るレーザ加工方法によれば、被加工部材を構成する材料がＡｌ以外であっても、走査照射によって、レーザ光のスポットよりも広い範囲に亘り、周縁部に生じる盛り上がり高さ（矢印ｇ図示）を２５ｎｍ以下すなわち除去深さの５％以下に抑えながらも、精度良く加工を行うことができることが確認できた。
なお、周縁部における盛り上がり高さは、これが大きいと、衝撃等によって折れて新たなダストの原因となることから、可能な限り小さく、除去深さに対して２０％以下とすることが好ましい。本実施例により、図７に示すような、従来の熱プロセスによる加工結果と比較しても、本発明に係る加工方法によって、盛り上がり高さの低減が図られることが確認できた。
【００４１】
なお、図６Ｂに示すように、レーザエネルギー（Fluence）を変化させたときの、除去深さ（Zapped Depth）と盛り上がり高さ（Edge Height）との関係を、レーザ光照射の開口数ごとに検討した結果、開口数にかかわらず、２．５Ｊ／ｃｍ２による場合に、周縁部の盛り上がりを最も低減することができることが確認できた。
【００４２】
次に、本発明に係るレーザ加工方法によってＣｒ薄膜を除去した後の、下地層であるソーダライムガラス基板の透過率（Transmittance）を、レーザエネルギー（Fluence）ごとに検討した結果について説明する。
図８に示すように、加工後における下地層すなわちソーダライムガラスの透過率は、レーザエネルギーにかかわらず、高い値を示すことが確認できることから、本発明に係る除去方法によってＣｒ薄膜の除去を行う場合、下地層となるソーダライムガラス基板は殆ど荒れることがなく、ダメージも少ないことが確認できた。
【００４３】
以上、本発明に係るレーザ加工方法及びレーザ加工装置の実施の形態を説明したが、本実施形態の説明で挙げた使用材料及びその組み合わせ、及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。
【００４４】
例えば、被加工部材に、予め、パルス幅が１０ピコ秒以上のパルスレーザ光を照射して、その後、本発明に係るレーザ加工方法を行うことにより、被加工部の凹凸の低減や、より下地層に近い範囲にまで、加工を行うことが可能となる。
また、例えばパルスレーザ光の照射に加えて、被加工部材の変形を可能とする第２のパルスレーザ光の照射を行うことにより、必要に応じて部材を変形させることも可能となるなど、本発明は、種々の変形及び変更をなされうる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の一例の構成を示す模式図である。
【図２】Ａ〜Ｅ  それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法の一例の説明に供する模式図である。
【図３】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法の他の例の説明に供する模式図である。
【図４】Ａ〜Ｃ  それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法の他の例の説明に供する模式図である。
【図５】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法の一例の説明に供する写真である。
【図６】Ａ，Ｂ  それぞれ、本発明に係るレーザ加工方法の一例の説明に供する模式図である。
【図７】比較例としての、従来のレーザ加工方法の説明に供する模式図である。
【図８】本発明に係るレーザ加工方法の一例の説明に供する模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・レーザ加工装置、２・・・光源系、３・・・光学系、４・・・照射系、５・・・被加工部材（被照射体）、２１・・・主光源、２２・・・補助光源、２３・・・増幅器、２４・・・ミラー、２５・・・調整器、３１・・・ＮＤフィルタ、３２・・・ミラー、３３・・・ミラー、３４・・・アフォーカル光学系、３５・・・レンズ、３６・・・スリット、３７・・・レンズ、４１・・・ミラー、４２・・・ビームスプリッタ、４３・・・対物レンズ、４４・・・ステージ、４５・・・照明光源、４６・・・フィルタ
【図１】
2006289441.tif 000003
【図２】
2006289441.tif 000004
【図３】
2006289441.tif 000005
【図４】
2006289441.tif 000006
【図６】
2006289441.tif 000007
【図７】
2006289441.tif 000008
【図８】
2006289441.tif 000009
【図５】
2006289441.tif 000010