(57)【要約】      （修正有）【課題】バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現する。【解決手段】レーザーを薄膜１に照射して加工するレーザー加工方法であって、一のレーザー発振器から出力されたレーザービームＬＢを薄膜加工用の主ビームＬＢ１と、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３と、に分岐させるレーザー分岐工程と、前記主ビームを前記薄膜１に対して加工方向に相対移動させながら照射して加工線を形成する加工工程と、前記加工工程によって前記薄膜１において形成された前記加工線の両側部に前記第１副ビーム及び前記第２副ビームを前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら照射してバリＢを除去するバリ除去工程と、を備え、前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工方法とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工方法であって、
一のレーザー発振器から出力されたレーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐工程と、
前記主ビームを前記薄膜に対して加工方向に相対移動させながら照射して加工線を形成する加工工程と、
前記加工工程によって前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に前記第１副ビーム及び前記第２副ビームを前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら照射してバリを除去するバリ除去工程と、を備え、
前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工方法。
【請求項２】
前記所定の相対位置は、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが前記加工線に対して線対称となる位置であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
前記第１副ビーム及び前記第２副ビームは、前記主ビームよりもパワーが小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー加工方法。
【請求項４】
レーザー分岐工程では、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームのパワーを個別に制御可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザー加工方法。
【請求項５】
レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工装置であって、
レーザービームを出力する一のレーザー発振器と、
前記レーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐部と、
前記主ビームを前記薄膜に対して相対移動させながら照射して加工線を形成するとともに、前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームを前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に照射するビーム照射部と、を備え、
前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項６】
前記所定の相対位置は、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが前記加工線に対して線対称となる位置であることを特徴とする請求項５に記載のレーザー加工装置。
【請求項７】
前記第１副ビーム及び第２副ビームは、前記主ビームよりもパワーが小さいことを特徴とする請求項５又は６に記載のレーザー加工装置。
【請求項８】
前記レーザー分岐部は、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームのパワーを個別に制御可能であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バリの発生を抑制したレーザー加工方法及びレーザー加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の薄型化やフレキシブル材料の利用に伴い、材料の薄膜化が進んでいる。また、多品種少量生産に対応するため、加工パターンの自由度が高いレーザー加工のニーズが高まっている。
【０００３】
特許文献１には、１本のパルスレーザーと２本のフェムト秒レーザーとを組み合わせて分断部（加工部）の層の剥がれや電気的なショート、リーク電流の発生を抑制した薄膜の加工方法及び加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：特開２０１１−２５１３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものは、１本のパルスレーザーと２本のフェムト秒レーザーとを組み合わせた構成であるため、複数のレーザー発振器が必要となりコストアップになるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工方法であって、
一のレーザー発振器から出力されたレーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐工程と、
前記主ビームを前記薄膜に対して加工方向に相対移動させながら照射して加工線を形成する加工工程と、
前記加工工程によって前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に前記第１副ビーム及び前記第２副ビームを前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら照射してバリを除去するバリ除去工程と、を備え、
前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工方法を提供するものである。
【０００８】
この構成により、一のレーザー発振器で薄膜加工用の主ビーム、バリ除去用の第１副ビーム、及び第２副ビームの３種類のレーザービームを照射することができ、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することができる。
【０００９】
前記所定の相対位置は、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが前記加工線に対して線対称となる位置である構成としてもよい。
【００１０】
この構成により、主ビーム、第１副ビーム、及び第２副ビームのエネルギー分布が線対称である場合等に各ビームが有効に機能することができる。
【００１１】
前記第１副ビーム及び前記第２副ビームは、前記主ビームよりもパワーが小さい構成としてもよい。
【００１２】
この構成により、第１副ビーム及び第２副ビームの照射によって新たなバリが生じることを防止できる。
【００１３】
レーザー分岐工程では、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び第２副ビームのパワーを個別に制御可能である構成としてもよい。
【００１４】
この構成により、対象の薄膜の材質や厚みによって最適なパワーのレーザービームをそれぞれが出力することができる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために本発明は、レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工装置であって、レーザービームを出力する一のレーザー発振器と、前記レーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐部と、前記主ビームを前記薄膜に対して相対移動させながら照射して加工線を形成するとともに、前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームを前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に照射するビーム照射部と、を備え、前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工装置を提供するものである。
【００１６】
この構成により、一のレーザー発振器で薄膜加工用の主ビーム、バリ除去用の第１副ビーム、及び第２副ビームの３種類のレーザービームを照射することができ、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することができる。
【００１７】
前記所定の相対位置は、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが前記加工線に対して線対称となる位置である構成としてもよい。
【００１８】
この構成により、主ビーム、第１副ビーム、及び第２副ビームのエネルギー分布が線対称である場合等に各ビームが有効に機能することができる。
【００１９】
前記第１副ビーム及び第２副ビームは、前記主ビームよりもパワーが小さい構成としてもよい。
【００２０】
この構成により、第１副ビーム及び第２副ビームの照射によって新たなバリが生じることを防止できる。
【００２１】
前記レーザー分岐部は、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームのパワーを個別に制御可能である構成としてもよい。
【００２２】
この構成により、対象の薄膜の材質や厚みによって最適なパワーのレーザービームをそれぞれが出力することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のレーザー加工方法、及びレーザー加工装置により、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１におけるレーザー加工装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１における薄膜加工の様子を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１における薄膜加工線の断面を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【図５】本発明の実施例２におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【図６】本発明の実施例３におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【図７】本発明の実施例４におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例１について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１におけるレーザー加工装置の構成を説明する図である。図２は、本発明の実施例１における薄膜加工の様子を説明する図である。図３は、本発明の実施例１における薄膜加工線の断面を説明する図である。図４は、本発明の実施例１におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【００２６】
本発明の実施例１におけるレーザー加工装置１００は、レーザービームＬを出力する一のレーザー発振器１１と、レーザー発振器１１が出力したレーザービームＬを薄膜加工用の主ビームＬＢ１と、主ビームＬＢ１の照射によって生じるバリ除去用の第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３と、に分岐させるレーザー分岐部１２と、主ビームＬＢ１を薄膜１に対して相対移動させながら照射して加工線４を形成するとともに、主ビームＬＢ１と所定の相対位置を保ちながら第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を薄膜１において形成された加工線４の両側部３に照射するビーム照射部１３と、を備えている。
【００２７】
ここで、所定の相対位置とは、主ビームＬＢ１が加工方向Ｄの上流位置、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３が下流位置であり、かつ、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３は加工線４に対して線対称となる位置である。
【００２８】
薄膜１は、金属又は絶縁膜からなり、樹脂製のフィルムからなるベース材２の表面に形成されている。薄膜１に対してレーザー加工を行った後、さらにその上に別の薄膜を形成することが行われる。
【００２９】
レーザー発振器１１は、固体レーザー発振器であり、パルスレーザーを出力するように構成している。
【００３０】
レーザー分岐部１２は、２次元に画素を配列したＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）と呼ばれる反射型液晶に照射されたレーザービームＬを反射させる画素を特定することによりレーザービームを分岐させるレーザー分岐工程を実行する。ＬＣＯＳに照射されたレーザービームＬは、ＬＣＯＳを構成する各画素に印加する電圧により反射する画素と反射しない画素とに分けられる。これにより、レーザー分岐部１２から出力するレーザービームの本数やそれらの相対位置が決定される。つまり、反射する画素からはレーザービームが反射され、反射しない画素からはレーザービームが反射しない。実施例１においては、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームが所定の位置となるようにレーザー分岐工程を実行して分岐させている。
【００３１】
前述のように、ＬＣＯＳを構成する各画素が反射する画素と反射しない画素とに分けるには、各画素に印加する電圧を制御することにより行う。すなわち、各画素を構成する液晶分子に所定の電圧を印加すると垂直な方向へ液晶分子の向きが変わり、最も奥に位置する反射面にレーザービームが到達し反射される。また、逆に各画素を構成する液晶分子に電圧を印加しなければ水平な方向へ液晶分子の向きが変わり、反射面までレーザービームが到達しないため反射されない。また、印加する電圧を中間の値とすれば、液晶分子は中間の向きとなってレーザービームの反射の度合いを制御することができる。
【００３２】
具体的には、ＬＣＯＳの各画素に印加する電圧を決めるレーザー反射パターンを設定して、図示しない制御部からＬＣＯＳに指示することにより反射パターンを制御している。レーザー反射パターンの例を図４（ａ）、図４（ｂ）に示す。図４（ａ）のレーザー反射パターンの例においては、ＬＣＯＳ１２１を構成する画素のうち、黒く示した画素群１２２、１２３、１２４は高い電圧を印加して液晶分子を透過させて反射面で反射させる画素である。そして、多くの画素からなり四角形状を有する画素群１２２からは、反射によって主ビームＬＢ１を照射し、少ない画素からなる画素群１２３及び画素群１２４からは第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射する。また、図４（ａ）の上方が、後述の薄膜１に加工線４を形成するときの加工方向Ｄを示しており、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３は、このレーザー反射パターンによりそれぞれの所定の相対位置を設定することができる。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１を構成する画素のうち、黒く示した画素群１３２、１３３、１３４は高い電圧を印加して液晶分子を透過させて反射面で反射させる画素である。そして、多くの画素からなり略丸型形状を有する画素群１３２からは、反射によって主ビームＬＢ１を照射し、少ない画素からなり十字型を有する画素群１３３及び画素群１３４からは第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射する。また、図４（ｂ）の上方が、後述の薄膜１に加工線４を形成するときの加工方向Ｄを示しており、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３は、このレーザー反射パターンによりそれぞれの所定の相対位置を設定することができる。
【００３４】
レーザー分岐部１２で分岐された主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３は、ビーム照射部１３に入力される。ビーム照射部１３は、レーザービームを薄膜１における加工方向Ｄに走査させるため、ガルバノミラーとｆθレンズとで構成されている。このビーム照射部１３により加工工程とバリ除去工程とを実行する。まず、主ビームＬＢ１を薄膜１に照射して相対移動させることにより加工線４を形成する加工工程を実行する。次に、薄膜１において主ビームＬＢ１を照射したことにより形成された加工線４の両側部３に第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射してバリＢを除去するバリ除去工程を実行する。前述のようにレーザー発振器１１からは、パルスレーザーを出力しているため、主ビームＬＢ１の照射による加工線４は、直線や曲線の他に点線も形成することができる。
【００３５】
バリＢの除去について詳しく説明する。加工工程で薄膜１に照射された主ビームＬＢ１は加工方向に加工線４を形成する。このとき主ビームＬＢ１を照射したことにより、エネルギー吸収が生じ、ある閾値を超えるエネルギー吸収があったところは蒸散（いわゆる、アブレーション）により除去（つまり、加工線４が形成）され、この閾値を超えず除去されなかったところは薄膜１の加工線４の両側部３にバリＢが生じることがある。バリＢが生じると当該薄膜１の上に別の薄膜を形成する場合等に支障になるため除去が必要となる。なお、主ビームＬＢ１の照射によるアブレーションは、材料が高温になり溶融・蒸発（気化とも言う）するために起きる、または、レーザーのエネルギー吸収により材料を構成する分子・原子間の結合が瞬時に切れることにより起きると考えられる。一方、閾値を超えず除去されなかったところは、主ビームＬＢ１を照射した直後であれば、材料が高温になり軟化している状態、または、分子・原子間の結合が緩くなっている状態だが、時間経過により熱やエネルギーが拡散して材料が固化すると考えられる。
【００３６】
そこで、加工線４が形成された直ぐ後にバリ除去工程を実行して、発熱が継続している時間内に（換言すれば、加熱された加工線４の両側部３の熱が拡散する前、或いは、分子・原子間の結合が緩くなっている間に）第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を薄膜１における加工線４の両側部３に照射することによりバリＢを除去する。すなわち、図３に示す断面図のように、加工線４の両側部３にはバリＢが生じることがあるため、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３のエネルギー分布を調整して、このバリＢの位置に照射される。また、加工方向Ｄ上流に照射された主ビームＬＢ１による発熱が加工線４の両側部３に残っている時間内に照射される下流位置に、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を照射することでスムーズにバリＢを除去することができる。また、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３の照射位置は加工線４に対して線対称となる位置である
【００３７】
なお、実施例１においては、ビーム照射部１３にて主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を加工方向Ｄに走査
させるように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、ビーム照射部１３では主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を走査させないで、薄膜１を加工方向Ｄと逆方向に移動させるように構成してもよいし、ビーム照射部１３で主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を走査させるとともに、加工方向Ｄと異なる方向にも走査するように構成してもよい。つまり、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を少なくとも加工方向Ｄに薄膜１に対して相対移動させればよい。
【００３８】
なお、実施例１においては、レーザー分岐部１２をＬＣＯＳで構成したが必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、ガウシアン分布を有するレーザービームＬが３波に分岐するようにビームホモジナイザーで構成してもよいし、レーザービームＬが３波に分岐するようにハーフミラーやビームスプリッター等の光学系を用いて構成してもよい。
【００３９】
このように、実施例１においては、レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工方法であって、  一のレーザー発振器から出力されたレーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐工程と、  前記主ビームを前記薄膜に対して加工方向に相対移動させながら照射して加工線を形成する加工工程と、  前記加工工程によって前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に前記第１副ビーム及び前記第２副ビームを前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら照射してバリを除去するバリ除去工程と、を備え、  前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工方法により、一のレーザー発振器で薄膜加工用の主ビーム、バリ除去用の第１副ビーム、及び第２副ビームの３種類のレーザービームを照射することができ、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することができる。
【００４０】
また、レーザーを薄膜に照射して加工するレーザー加工装置であって、レーザービームを出力する一のレーザー発振器と、前記レーザービームを薄膜加工用の主ビームと、前記主ビームの照射によって生じるバリ除去用の第１副ビーム及び第２副ビームと、に分岐させるレーザー分岐部と、前記主ビームを前記薄膜に対して相対移動させながら照射して加工線を形成するとともに、前記主ビームと所定の相対位置を保ちながら前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームを前記薄膜において形成された前記加工線の両側部に照射するビーム照射部と、を備え、前記所定の相対位置は、前記主ビームが前記加工方向の上流位置、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームが下流位置であることを特徴とするレーザー加工装置により、一のレーザー発振器で薄膜加工用の主ビーム、バリ除去用の第１副ビーム、及び第２副ビームの３種類のレーザービームを照射することができ、バリの発生が抑制できるとともに、コスト低減したレーザー加工を実現することができる。
【実施例２】
【００４１】
本発明の実施例２は、第１副ビーム及び第２副ビームは、主ビームよりもパワーが小さい点で実施例１と異なっている。実施例２について図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例２におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【００４２】
実施例２におけるレーザー分岐部１２が実行するレーザー分岐工程においては、主ビームＬＢ１を反射する画素に対する電圧より第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を反射する画素に対する電圧を低くして、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３のＬＣＯＳによる反射率を低くすることにより照射するパワーを主ビームＬＢ１よりも低くしている。これにより、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３の照射によって新たなバリが生じることを防止できる。
【００４３】
図５（ａ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群１２２には高い電圧を印加して主ビームＬＢ１を照射するようにし、ＬＣＯＳ１２１の画素群１４３及び画素群１４４には画素群１２２よりも低い電圧を印加することにより反射率を抑え照射のパワーが低い第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射するようにしている。また、図５（ｂ）の例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群１３２には高い電圧を印加して主ビームＬＢ１を照射するようにし、ＬＣＯＳ１２１の画素群１５３及び画素群１５４には画素群１３２よりも低い電圧を印加することにより反射率を抑え照射のパワーが低い第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射するようにしている。
【００４４】
なお、前述のように、レーザー分岐部１２をビームホモジナイザー、又はハーフミラーやビームスプリッター等の光学系を用いて構成した場合は、分岐させたいずれかのビームに適切なアッテネーターを挿入して主ビームＬＢ１に対して第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３のパワーを低く制御するように構成すればよい。
【００４５】
このように、実施例２においては、前記第１副ビーム及び前記第２副ビームは、前記主ビームよりもパワーが小さい構成とすることにより、第１副ビーム及び第２副ビームの照射によって新たなバリが生じることを防止できる。
【実施例３】
【００４６】
本発明の実施例３は、主ビーム、第１副ビーム、及び第２副ビームのパワーを個別に制御可能である点で、実施例１及び実施例２と異なっている。実施例３について図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例３におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【００４７】
実施例３におけるレーザー分岐部１２が実行するレーザー分岐工程においては、ＬＣＯＳの各画素に印加する電圧を個別に制御している。すなわち、主ビームＬＢ１を反射する画素に対する電圧、第１副ビームＬＢ２を反射する画素に対する電圧、及び第２副ビームＬＢ３を反射する画素に対する電圧を個別に画素毎に制御して、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３のパワーを最適な値になるように制御している。これにより、薄膜１の材質や厚み等によって最適なパワーのレーザービームをそれぞれ出力することができる。
【００４８】
具体的に説明する。例えば、図６（ａ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群２２２には高い電圧を印加して主ビームＬＢ１を照射するようにしている。また、ＬＣＯＳ１２１の画素群２２３及び画素群２２４は、加工方向Ｄの上流から下流にかけて加工線４に対して外側から内側に傾斜するように加工線４に対して線対称の位置に構成され、印加する電圧を画素毎に電圧を制御している。つまり、画素群２２３においては、照射位置が加工線４に対して外側に位置する画素群２２３Ａには高い電圧を印加し、加工線４に対して内側に位置する画素群２２３Ｃには低い電圧を印加し、画素群２２３Ａと画素群２２３Ｃに挟まれた位置にある画素群２２３Ｂには中間の電圧を印加する。これによって、画素群２２３Ａは高い反射率となり大きいパワーで照射され、画素群２２３Ｃは低い反射率となり小さいパワーで照射される。また、画素群２２３Ｂは中間の反射率となり中間のパワーで照射される。そして、薄膜１に対しては、大きいパワー、中間のパワー、及び小さいパワーからなる第１副ビームＬＢ１及び第２副ビームＬＢ３を照射させることとなる。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群２３２には高い電圧を印加して大きなパワーの主ビームＬＢ１を照射するようにしている。また、画素群２３３及び画素群２３４には画素毎に印加する電圧を制御している。つまり、画素群２３３においては、加工線４に対しておおむね外側に位置する画素群２３３Ａには高い電圧を印加し、加工線４に対しておおむね内側に位置する画素群２３３Ｂには低い電圧を印加する。また、画素群２３４においては、加工線４に対しておおむね外側に位置する画素群２３４Ａには高い電圧を印加し、加工線４に対しておおむね内側に位置する画素群２３４Ｂには低い電圧を印加する。これによって、画素群２３３Ａ及び２３４Ａは高い反射率となり大きいパワーで照射され、画素群２３３Ｂ及び２３４Ｂは低い反射率となり低いパワーで照射される。
【００５０】
さらに、図６（ｃ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群２４２は、加工線４に対して線対称外側の画素群２４２Ｂは低い電圧が印加されて小さいパワーで照射され、線対称内側の多くの画素からなる画素群２４２Ａは高い電圧が印加されて大きいパワーで照射される。これにより、主ビームＬＢ１は、大きなパワーで照射するものの両外側は小さなパワーで照射されることとなる。また、画素群２４３及び画素群２４４は、加工方向Ｄの上流から下流にかけて加工線４に対して外側から内側に傾斜するように加工線４に対して線対称に構成され、高い電圧が印加されて大きいパワーで照射される。これにより、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３は、大きなパワーで照射されることとなる。
【００５１】
なお、実施例３においては、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３を照射するＬＣＯＳの画素群を構成する画素毎に対する電圧制御によりパワーを制御するように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、又は第２副ビームＬＢ３を照射するＬＣＯＳのいずれかの画素群を構成する全画素に対する電圧制御により反射率を制御して照射パワーを制御してもよい。
【００５２】
なお、前述のように、レーザー分岐部１２をビームホモジナイザー、又はハーフミラーやビームスプリッター等の光学系を用いて構成した場合は、分岐させたレーザービームのそれぞれに適切なアッテネーターを挿入して主ビームＬＢ１、第１副ビームＬＢ２、及び第２副ビームＬＢ３のパワーを個別に制御するように構成すればよい。
【００５３】
このように、実施例３においては、レーザー分岐工程では、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームのパワーを個別に制御可能である構成により、対象の薄膜の材質や厚みによって最適なパワーのレーザービームをそれぞれが出力することができる。
【００５４】
また、前記レーザー分岐部は、前記主ビーム、前記第１副ビーム、及び前記第２副ビームのパワーを個別に制御可能である構成により、対象の薄膜の材質や厚みによって最適なパワーのレーザービームをそれぞれが出力することができる。
【実施例４】
【００５５】
本発明の実施例４は、第１副ビーム、及び第２副ビームが加工線に対して線対称の位置にない点で、他の実施例と異なっている。実施例４について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施例４におけるレーザー反射パターンを説明する図である。
【００５６】
上述の実施例では、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３が、加工線４の両側部３に生じたバリＢの位置に設定されており、加工線４に対して線対称の位置に設定されている例を示した。しかし、照射する第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３のエネルギー分布が線対称でない場合や、生じるバリＢの高さや形状等によっては、加工線４に対して線対称の位置に設定せず、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３のパワーの中心や分布範囲を、左／右（内／外とも言い、加工方向Ｄと直交する方向）ないし前後にずらした方が良い場合がある。
【００５７】
実施例４は、このような場合に対応するものである。図７（ａ）に示す例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群３２２には高い電圧を印加して主ビームＬＢ１を照射するようにし、ＬＣＯＳ１２１の画素群３２３及び画素群３２４には画素群３２２よりも低い電圧を印加することにより反射率を抑え照射のパワーが低い第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射するとともに、主ビームＬＢ１に対する第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３のパワーの中心や分布範囲を、左／右ないし前後にずらした位置に設定している。
【００５８】
また、図７（ｂ）の例では、ＬＣＯＳ１２１の画素群３３２には高い電圧を印加して主ビームＬＢ１を照射するように
し、ＬＣＯＳ１２１の画素群３３３及び画素群３３４には画素群３３２よりも低い電圧を印加することにより反射率を抑え照射のパワーが低い第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を照射するとともに、主ビームＬＢ１に対する第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３のパワーの中心や分布範囲を、左／右ないし前後にずらした位置に設定している。
【００５９】
このように第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３を加工線４に対して線対称ではない位置に照射することにより、第１副ビームＬＢ２及び第２副ビームＬＢ３のエネルギー分布が線対称でない場合や、生じるバリＢの高さや形状が線対称でない場合に有効に各ビームを機能させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明におけるレーザー加工方法、及びレーザー加工装置は、レーザー加工の分野に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１：薄膜    ２：ベース材    ３：加工端部    １１：レーザー発振器    １２：レーザー分岐部    １３：ビーム照射部    １００：レーザー加工装置    １２１：ＬＣＯＳ    １２２：画素群    １２３：画素群    １２４：画素群    １３２：画素群    １３３：画素群    １３４：画素群１４３：画素群    １４４：画素群    １５３：画素群    １５４：画素群    ２２２：画素群    ２３２：画素群    ２２３：画素群    ２２３Ａ：画素群    ２２３Ｂ：画素群    ２２３Ｃ：画素群    ２２４：画素群    ２２４Ａ：画素群    ２２４Ｂ：画素群    ２２４Ｃ：画素群２３３：画素群    ２３３Ａ：画素群    ２３３Ｂ：画素群    ２３４：画素群    ２３４Ａ：画素群    ２３４Ｂ：画素群    ２４２：画素群    ２４２Ａ：画素群    ２４２Ｂ：画素群    ２４３：画素群    ２４４：画素群    ３２２：画素群    ３２３；画素群    ３２４：画素群    ３３２：画素群    ３３３：画素群    ３３４：画素群    Ｂ：バリ    Ｄ：加工方向    Ｌ：レーザービーム    ＬＢ：レーザービーム    ＬＢ１：主ビーム    ＬＢ２：第１副ビーム    ＬＢ３：第２副ビーム      
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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