(57)【要約】【課題】レーザー加工において、急峻なテーパーを有した微細構造体を形成する際、平坦な底部を安定して形成することの出来るレーザー加工用マスクを提供する。【解決手段】レーザー加工において、形状を形成する形成孔１ａ、１ｂ、１ｃと、底部を平坦化する補正孔２ａ、２ｂを備えるレーザー加工用マスク５ａを用いることにより、通常の加工において発生する凹部の底平坦部の突起や溝を形成すること無く、高精度な形状加工を可能とする。【選択図】図１
2008207202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーを被加工物に照射して凹部を形成するために用いるレーザー加工用マスクにおいて、
前記凹部を形成するための複数の凹部形成孔から成る形成パターン領域と前記凹部の形成には寄与せず、前記凹部の底面形状を修正するための少なくとも一つの凹部修正孔とから成る補正パターン領域とが前記マスク上に形成されており、前記凹部補正孔の最大孔の形状が、前記凹部形成孔の最小孔よりも小なるレーザー加工用マスク。
【請求項２】
前記複数の凹部形成孔は、前記凹部の水平断面形状と略相似形状を持ち、且つ前記凹部側壁面を形成するための複数の大きさの孔から成る請求項１に記載のレーザー加工用マスク。
【請求項３】
請求項１および２に記載のレーザー加工用マスクを用いた加工方法であって、
前記レーザー加工用マスクの前記形成パターン領域のうち前記凹部の表面開口部形状に対応する凹部形成孔から前記凹部底までに至る前記深さ方向に応じた前記凹部水平断面に対応する凹部形成孔を順次選択してレーザー照射を行う凹部側壁面形成工程と、
前記補正孔のうち、小さい孔から大きい孔の順に選択してレーザー照射を行い前記凹部の底面形状を修正する補正工程と、を備えたレーザー加工方法。
【請求項４】
前記形成パターン領域と前記補正パターン領域とが隣接して設置され、且つ、前記形成パターン領域の凹部形成孔と前記補正パターン領域の凹部補正孔とが直線状に形成されている請求項１に記載のレーザー加工用マスク。
【請求項５】
前記形成パターン領域は、その凹部形成孔がレーザー加工により形成する前記凹部の表面開口部形状に対応する孔から前記凹部の底に至るまで前記凹部深さ方向に応じた前記凹部水平断面に応じた孔になるように順次形成されており、
前記補正パターン領域は、その凹部補正孔の開口が小さいものから大きいものの順に配置されている請求項４記載のレーザー加工用マスク。
【請求項６】
前記形成パターン領域と前記補正パターン領域とを複数列配置した請求項５記載のレーザー加工用マスク。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載のレーザー加工用マスクを用いた加工方法であって、
被加工材を、前記レーザー加工用マスクに配置される前記形成孔領域の前記凹部の表面断面形状に対応する凹部形成孔側から、前記凹部の底部断面形状に対応する凹部形成孔方向に、順次移動させてレーザー加工を行うレーザー加工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工におけるマスクとその加工方法に関するものであり、特に微細立体構造を成形する際に底面など平らな領域の成形精度の向上を達成させるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳなどにおいて用いられる微細加工技術として、レーザー加工が注目されている。中でも樹脂に対する加工としては、２４８ｎｍの非常に短い波長特性を持ち、アブレーションにより加工を行うことが可能なＫｒＦエキシマレーザー加工が特に注目されている。
【０００３】
しかし、エキシマレーザーによる微細構造の加工時、図２や、図８に示す急峻なテーパーを有する微細構造体を形成する場合、被加工材である樹脂に対しエキシマレーザーからのレーザービームが照射され、凹形状が掘り込まれた際に、凹部の底部とテーパー形状である側壁面で形成されるコーナー部に溝が形成され、底部に突起１４が形成されるという不具合が生じる事が知られている。この事象の一つの発生原因としては、図１６の加工時の断面形状に示すように、エキシマレーザーによるアブレーション加工によって、被加工材８に形成されたテーパーを有する側壁面１１は、被加工材に対して照射されるレーザービーム１０の単位面積当りのエネルギー密度が、加工可能な閾値を上回る事が出来ない角度の急斜面になり、被加工材８にレーザービーム１０が照射された際に、この側壁面１１によって反射される反射光と底部に照射されるレーザービーム１０が重なり合う部分が発生し、コーナー部においてエネルギー密度が増加し、溝部１３を発生させると考えられている。この事を解決する為の方法として、作製しようとする微細構造体の略断面形状の相似形のマスクを複数枚用意し、順次マスク形状を変化させながらレーザーを照射することや、エネルギー密度を変化させながら加工する方法が考案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−０７１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記従来の技術では、マスクを通過するレーザービームのエネルギー分布がマスクエッジ部でわずかに高くなる。１００μｍの深さを有する凹部を形成するためには、数百回のレーザーショットを必要とするため、エネルギー分布が不均一なレーザービームを数百回に渡り照射することになる。この結果、このエネルギー分布の不均一の影響が累積され、凹部の底部に溝と突起が形成されてしまい、平坦な凹部底面を形成することが出来なかった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、レーザービームを用いて凹部を形成する際に、平坦性の良い凹部底面が形成出来るレーザー加工マスクと加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のレーザー加工用マスク及び加工方法は、レーザーを被加工物に照射して凹部を形成するために用いるレーザー加工用マスクにおいて、前記凹部を形成するための複数の凹部形成孔から成る形成孔領域と前記凹部の形成には寄与せず、前記凹部の底面形状を修正するための少なくとも一つの凹部修正孔とから成る補正孔領域とが前記マスク上に形成されており、前記凹部補正孔の最大孔の形状が、前記凹部形成孔の最小孔よりも小なることを特徴とするものである。
【０００７】
さらに本発明のレーザー加工用マスク及び加工方法は、請求項１および２に記載のレーザー加工用マスクを用いた加工方法であって、前記レーザー加工用マスクの前記形成孔領域のうち前記凹部の表面開口部形状に対応する凹部形成孔から前記凹部底までに至る前記深さ方向に応じた前記凹部水平断面に対応する凹部形成孔を順次選択してレーザー照射を行う凹部側壁面形成工程と、
前記補正孔のうち、小さい孔から大きい孔の順に選択してレーザー照射を行い前記凹部の底面形状を修正する補正工程を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレーザー加工用マスク及び加工方法を用いれば、レーザー加工により成形する凹部の底部において発生する溝や突起を修正し、平坦性の高い底部を高精度に加工することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明のレーザー加工用マスクの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるレーザー加工用マスク５ａの概要図を示すものである。図２は、開口部が底面部より広いカップ形状をした凹部（カップ構造体）を持つ物体の透視図である。
【００１１】
図１のレーザー加工用マスク５ａは、レーザーを用いて図２に示すカップ構造体を作成するための加工用マスクであり、マスクは形成孔１ａ、１ｂ、１ｃと補正孔２ａ、２ｂから構成されている。形成孔１ａ、１ｂ、１ｃは夫々図２中のカップ構造体水平断面３ａ、３ｂ、３ｃの相似形で有り、相似形の倍率は、図４に示すエキシマレーザー加工機おいて、マスクを通過するレーザービームの縮小率を決定するプロジェクションレンズ７のｍ値により決定される。例えば、開口直径１０μｍの円形の凹部を作成する場合、プロジェクションレンズ７の縮小率が１／４の場合であればｍ値は４となり、マスクパターンの開口直径は４０μｍとなる。
【００１２】
ここで、形成孔１ａ、１ｂ、１ｃだけを用いてレーザー加工を行うと、図３（ａ）の１４に示すように底部に突起が形成されてしまう。この突起部を拡大したものを、図３（ｂ）に示す。図中のＳは、カップ構造体３の底面の中心を通る断面を示す。また、Ｌｄは、面Ｓと突起部断面３ｄとの交線を、Ｌｅは、面Ｓと突起部断面３ｅとの交線を示す。
【００１３】
図１に示すレーザー加工用マスク５ａの補正孔２ａ、２ｂは、この底部突起の修正のために用いる。この補正孔２ａ、２ｂは、底部の突起部の水平断面形状３ｄ、３ｅをプロジェクションレンズのｍ値倍で求められ、この補正孔２ａ、２ｂはともに、形成孔内で最も小さな開口形状すなわち凹部の底部を形成するための形成孔１ｃより小さな開口形状になる。なお、補正孔２ａ、２ｂの詳細な形状、寸法については、エキシマレーザー加工機の光学系要素に依存するマスクエッジ部でのレーザーエネルギーの増分の影響や、作製する側壁面テーパー角度、レーザーエネルギー密度などにより発生する底部突起形状をもとに決定すれば良い。
【００１４】
次に、本発明のマスクを実際に用いるレーザー加工機の主要部について、図４を用い説明する。加工装置は、図示しないレーザー光源、アッテネータ、ホモジェナイザーなど、アパーチャ４、マスク５、マスクを取り付け位置制御するマスク用駆動ステージ６、レーザービームを集光し被加工材に照射するプロジェクションレンズ７、被加工材８を設置し位置制御するための被加工材用駆動ステージ９などから構成される。
【００１５】
各構成要素の役割を以下に示す。レーザービームは、図示しないレーザー光源から出射され、アッテネータやホモジェナイザー等の図示しない光学素子系を通り、所定のエネルギー密度と均一なエネルギー分布状態に整えられる。さらにレーザービームをアパーチャ４によりマスク５上の形成孔１個分に相当する照射面積に制御する。一方マスク５はマスク用駆動ステージ６に取り付けられ、選択的にマスクパターンをアパーチャ４の開口部を通るレーザービームの光路上に位置するよう設置する。その状態にてマスクに照射されたレーザービームは、マスク５の開口部を通過した後、レーザービームの集光、加工倍率を設定するプロジェクションレンズ７を通過し、被加工材８に照射され加工を行う。ここでのエキシマレーザー加工機の構成は一例を示したものであり、例えばアパーチャ４の配置についてはマスクの上流側に設置することを限定するものではなく、マスクの下流側、更にはプロジェクションレンズ７の下流側に設置する等、様々な構成を適宜選択すればよい。
【００１６】
次に本発明のレーザー加工マスク５ａを用いた加工方法における、形状形成工程を図５（ａ）〜（ｃ）に示す。また、補正工程を図６（ａ）、（ｂ）に示す。
【００１７】
図５（ａ）に形状形成工程１として第１段目の加工状態を示す。マスク５は、マスク用駆動ステージ６を制御し、形成孔１ａを、アパーチャ４を通過したレーザービーム１０が照射される位置に移動させ所定パルスのレーザービーム１０を照射し一段目の加工を行う。この時は、加工回数が少ないため、側壁面１１の底部のコーナー部には、溝１３と底部の突起１４が生じない。
【００１８】
図５（ｂ）に形状形成工程２として第２段目の加工状態を示す。工程１より更に駆動ステージ６を移動させ、形成孔１ｂをアパーチャ４を通過したレーザービーム１０が照射され、且つ第一段目の加工位置に対して整合性のある位置（ここでは第一段目の加工部のセンターと第二段目の加工部のセンターが一致する位置）に移動させ、同時に所定パルスのレーザービーム１０を照射し二段目の加工を行う。この時工程１に比較して、側壁面１１と底部のコーナー部に発生する溝１３と底部の突起は１４が形成されている。
【００１９】
図５（ｃ）に形状形成工程３として第３段目の加工状態を示す。工程２より更にマスク用駆動ステージ６を制御し、形成孔１ｃをアパーチャ４を通過したレーザービーム１０が照射され且つ第一段目及び第二段目の加工位置に対して整合性のある位置（ここでは第一段目、第二段目の加工部のセンターと第三段目の加工部のセンターが一致する位置）に移動させ、所定パルスの９レーザービームを照射し三段目の加工を行い、凹部を形成する。この時工程２に比較して、加工回数（レーザーショット数）の増加に伴い、側壁面１１と底部のコーナー部に発生する溝１３と底部の突起は１４は更に大きくなっている。
【００２０】
ここでは、説明の簡略化のため形成孔を３個としたうえで、側壁部分に段差が残らないように図示したが、実際の加工においては数十から数百枚の形成孔を用いるため段差はほぼ発生せず、実際の加工ラインは図５（ｃ）に示す滑らかな側壁面の状態を得る事が出来る。
【００２１】
図６（ａ）に補正工程４として補正加工を示す。マスク駆動ステージ６を制御し、補正孔２ａをアパーチャ４を通過したレーザービーム１０が照射され且つ底部突起１４の位置に対して整合性のある位置（ここでは形状加工部のセンターと補正孔のセンターが一致する位置）に移動させ、所定パルスのレーザービーム１０を照射し底部突起１４にレーザービーム１０を照射し部分的に除去する。
【００２２】
図６（ｂ）に補正工程５として第２の補正加工を示す。通常、１種類の補正孔だけでは底部突起１４を除去しきることが難しい場合が多く、補正孔２ｂを適用し底部を補正し平坦化する。マスク駆動ステージ６を制御し、補正孔２ｂをアパーチャ４を通過したレーザービーム１０が照射され且つ底部突起１４の位置に対して整合性のある位置（ここでは形状加工部のセンターと補正孔のセンターが一致する位置）に移動させ、所定パルスのレーザービーム１０を照射し底部突起１４にレーザービーム１０を照射し部分的に除去する。
【００２３】
図１に示すマスクパターンは、形成孔と補正孔が一列に並んだ状態を示しているが、本実施の形態において用いる事の出来るマスクに関しては、補正孔形状を用いたマスクであれば、特に図１に示す様な一列に並んだ形状に限定されるものではない。
【００２４】
このように本発明のマスク５ａを用いることにより、底部に平坦部を有する独立した凹部を形成する事が可能となる。
【００２５】
更には、図４に示す被加工材側のステージ８を位置制御することにより、別の位置にて上記加工を繰り返すことにより、連続した凹部の成形や、非連続多数個の凹部の成形も可能である。
【００２６】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態におけるレーザー加工用マスク５ｂの一例を示すものである。図７のレーザー加工用マスクは、図８に示すように、被加工物の表面に直線上に連続するカップ構造体を作成するための加工用のマスクを示し、形成パターン領域１０１と補正パターン領域１０２から構成されており、その形成孔と補正孔は直線上に配置されている。
【００２７】
形成パターン領域１は形成孔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから構成され、補正パターン領域１０２は補正孔１０２ａ、１０２ｂから構成されている。形成孔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは夫々図８中に示すカップ形状の水平断面１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと相似形で有り、相似形の倍率は、図１１に示すエキシマレーザー加工機おいて、マスクを通過するレーザービームの縮小率を決定するプロジェクションレンズ７のｍ値により決まる。ところが、形成孔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを順次適用し連続的にレーザー加工するだけでは、実施の形態１において説明した工程１から工程３までの流れと同様底部に突起１４が形成され図９（ａ）に示す形状となる。
【００２８】
図９（ｂ）は図９（ａ）の状態の底部突起の拡大図を示したものである。この突起を除去する為の補正孔１０２ａ、１０２ｂは、夫々図９（ｂ）中に示す突起形状の水平断面１０３ｄ、１０３ｅの相似形とし、形成孔同様図１０に示すエキシマレーザー加工機のプロジェクションレンズ７のｍ値より決定する。この補正孔１０２ａ、１０２ｂはともに、形成孔内で最も小さな開口形状、すなわち凹部の底部を形成するための形成孔１０１ｃより小さな開口形状となる。なお、補正孔１０２ａ、１０２ｂの詳細な形状、寸法については、エキシマレーザー加工機光学系要素に依存するマスクエッジ部でのレーザーエネルギーの増分の影響や、作製する側壁面テーパー角度と深さと加工時において設定するレーザーエネルギー密度などにより発生する底部突起形状をもとに決定すれば良い。
【００２９】
図７に示す各形成孔や補正孔のピッチは全て等しく、かつ成形する連続したカップ形状のピッチをプロジェクションレンズ７のｍ値倍したものと等しい値とする。ピッチ設定について以下に説明する。図９の連続するカップ形状３において、上面開口部の任意の点を通りカップ３の連続する方向の直線１５と上面に対して垂直な面Ｓを想定する。その面Ｓと、断面１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅとの交線を仮想直線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅとする。さらにそれらを図７のマスクの形成孔及び補正孔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ上に示したものをＬａ′、Ｌｂ′、Ｌｃ′、Ｌｄ′、Ｌｅ′とする。これらＬａ′、Ｌｂ′、Ｌｃ′、Ｌｄ′、Ｌｅ′の間隔を夫々ピッチＰのｍ値倍した値Ｐ′とする。
【００３０】
次に、本発明のマスク５ｂを実際に用いるレーザー加工機の主要部について、図１０を用い説明する。
【００３１】
加工装置は、図示しないレーザー光源、アッテネータ、ホモジェナイザーなど、アパーチャ４、マスク５、レーザービームを集光し被加工材に照射するプロジェクションレンズ７、被加工材８を設置し位置制御するための被加工材用駆動ステージ９などから構成される。
【００３２】
各構成要素の役割を以下に示す。レーザービームは、図示しないレーザー光源から出射され、アッテネータやホモジェナイザー等の図示しない光学素子系を通り、所定のエネルギー密度と均一なエネルギー分布状態に整えられる。さらにレーザービームをアパーチャ４によりマスク５上の全てのパターンに相当する照射面積に制御する。一方マスク５はアパーチャ４の開口部を通るレーザービームの光路上に位置するよう設置する。その状態にてマスク５に照射されたレーザービームは、マスク５の開口部を通過した後、レーザービームの集光、加工倍率を設定するプロジェクションレンズ７を通過し、被加工材８に照射され加工を行う。ここでのエキシマレーザー加工機の構成は一例を示したものであり、例えばアパーチャ４配置についてはマスク５の上流側に設置することを限定するものではなく、マスク５の下流側、更にはプロジェクションレンズ７の下流側に設置する等、様々な構成を適宜選択すればよい。
【００３３】
次に本発明のレーザー加工マスク５ａを実際に用いる場合の加工方法と加工状態を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す形状形成工程１〜３及び図１２（ａ）、（ｂ）に示す補正工程４、５により説明する。
【００３４】
図１１（ａ）に、工程１として第１段目の加工断面状態を示す。所定位置に取り付けられたマスク５ｂに対し被加工材側ステージ９を制御することにより、被加工材８を移動させ、所定パルスのレーザービーム１０を照射し１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂの投射パターン１０１１ａ、１０１１ｂ、１０１１ｃ、１０２１ａ、１０２１ｂの加工を行う。各加工部においては、レーザーショット数が少ないため、マスクエッジにおけるエネルギー密度の増加による溝部や突起は発生していない。
【００３５】
図１１（ｂ）に、工程２として第２段目の加工断面状態を示す。なお図中破線部は、図１１（ａ）における破線部と同一箇所を意味する。被加工材側ステージ９を制御し、工程１の状態から被加工材８を１ピッチＰ分移動させ、同時に所定パルスのレーザービーム１０を照射し、工程１と同様二段目の加工を行い、１０１２ａ、１０１２ｂ、１０１２ｃ、１０２２ａ、１０２２ｂを加工する。ここでは、形成孔での加工が２回重ねられた１０１２ｃ、１０１２ｂにおいてマスクエッジにおけるレーザーのエネルギー密度の増分が累積されることにより溝部と突起が発生する。
【００３６】
図１１（ｃ）に、工程３として第３段目の加工断面状態を示す。なお図中破線部は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）における破線部と同一箇所を意味する。被加工材側ステージ９を制御し、工程２の状態から被加工材８を更に１ピッチＰ分移動させ、同時に所定パルスのレーザービーム１０を照射し、工程２と同様三段目の加工を行い、１０１３ａ、１０１３ｂ、１０１３ｃ、１０２３ａ、１０２３ｂを加工する。この時、形成孔１０１ｃで加工された１０１３ｃにおいては、マスクエッジにおけるレーザーのエネルギー密度の増分が更に累積され溝部と突起がより明確に現れる。
【００３７】
ここでは、説明の簡略化のため形成孔を３個としたうえで、側壁部分に段差が残らないように図示したが、実際の加工においては数十から数百個の形成孔を用いるため段差はほぼ発生せず、実際の加工ラインは滑らかな側壁面の状態を得る事が出来る。
【００３８】
引き続き、補正工程について図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００３９】
図１２（ａ）に工程４として補正加工時の加工断面状態を示す。工程３の状態から更に１ピッチ分移動する。この時、補正孔１０２ａの下には、１０１１ａ、１０１２ｂ、１０１３ｃが重なり、底部に突起１４を有する部分が設置された形となっている。この状態にて、所定パルスのレーザーをマスク５ｂに対し照射し１０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃ、１０２４ａ、１０２４ｂを加工し、１０２４ａにおいては底部の突起１４の部分的除去を行う。
【００４０】
図１２（ｂ）に工程５として第２段目の補正加工の加工断面状態を示す。工程４より更に１ピッチ分移動する。この時、補正孔１０２ｂの下には、１０１１ａ、１０１２ｂ、１０１３ｃが重なり合い、１０２ａによって部分的に底部の突起１４を除去された部分が設置された形となっている。この状態にて、所定パルスのレーザーをマスク５ｂに対し照射し１０１５ａ、１０１５ｂ、１０１５ｃ、１０２５ａ、１０２５ｂを加工するとともに、１０２５ｂにおいては底部突起１４の残りを除去する。
【００４１】
以上のように本発明のマスク５ｂを用い、継続的に被加工材を移動させながら加工を行うことにより、底部に平坦部を有する凹部を簡単にかつ連続的に形成する事が可能となる。
【００４２】
実施の形態２の説明では、被加工材８をステップ状に動かし、所定の位置にて数ショットのレーザー加工を行う例を示したが、実際の加工においては数百枚の形成孔を適用する事が多く、各形成孔に対して１ショットの加工を行うこともできる。この場合、レーザービームの１ショット当りの加工時間、すなわちレーザービームの１ショットあたりの照射時間は数十ｎｓｅｃと非常に短く被加工材８を移動させるステージ９の移動時間に対して非常に短い時間であり、被加工材用駆動ステージ９を一定速度で動かした状態にて加工を行っても、加工痕がステージの移動方向に流れることなく加工を行うことも可能である。よって、被加工材用ステージ９の移動速度とレーザービームの照射タイミングを同期させた状態で加工を行うことによりステージを連続的に動かしながら加工を行い、加工効率を上げる事が可能である。
【００４３】
ここでは、形成孔を大きい開口の形成孔１０１ａから小さい開口の形成孔１０１ｂ、１０１ｃの順に適用する例を示している。特に加工する形状の側壁面が急峻なテーパー角を有し、且つ底面が非常に小さい場合、すなわちアスペクト比が高い場合において有効である。更に、補正孔１０２ａ、１０２ｂの適用方法として、小さい開口形状の補正孔１０２ａ、大きい開口形状の補正孔１０２ｂの順に適用する例を示している。図１３（ａ）に示す様、小さい開口形状の補正孔１０２ａにより最初に加工を行うことにより、加工エッジ１７が発生するが、大きい開口形状の補正孔１０２ｂをオーバーラップさせることにより、図１３（ｂ）に示す様加工エッジ１７をマージさせる効果を得る事が出来、平坦化において有効である。なおここで言う大きい開口形状とは、単純に開口面積の大小を表すのではなく、小さい開口形状の外形以上の領域を有していれば良く、例えば図１４に示す補正孔２０２ａ、２０２ｂのような形状であっても良い。
【００４４】
また、ここでは、形成パターン領域１と補正パターン領域２が一列に並ぶ形態を示しているが、図１５に示すよう、直線状に並ぶ形成パターン領域１と補正パターン領域２を複数平行に配置させたマスク５ｃを用い同様の加工を行うことにより、平坦部を有する凹部を平面上に効率よく多数加工することも可能である。
【００４５】
以上の本発明のマスクを用いることにより、高精度な凹部を形成することが可能となる。
【００４６】
実施の形態１、実施の形態２においては、説明の便宜上形成孔を３個、補正孔を２個とした。通常１００μｍ程度の深さを持つ構造体を加工する場合、形成孔を数百個用いる。このとき底部には、約５μｍの突起が形成される。この突起を除去する為の補正孔は数個あれば良く、この補正孔を用いた補正加工におけるマスクエッジのエネルギー分布の偏りによる溝及び突起の形成はパターン数が少ないこと、すなわち加工回数が少ないため１μｍ以下と無視する事が出来るレベルである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかるレーザー加工用マスク及び加工方法は、急峻なテーパー部と平坦な底部を有する凹部をレーザー加工により安定成形する為に用いるのに適している。微小構造からなる型の作製に適しており、特にマイクロレンズ型、マイクロレンズアレイ型の作製に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の加工マスクを示す図
【図２】被加工物に形成されたカップ形状構造体を示す図
【図３】（ａ）形成孔のみによる加工状態を示す図（ｂ）突起部を示す拡大図
【図４】エキシマレーザー加工機を示す図
【図５】本発明の加工マスクの形成孔を用いた加工状態を示す断面図
【図６】本発明の加工マスクの補正孔を用いた加工状態を示す断面図
【図７】本発明の加工マスクを示す図
【図８】被加工物に形成された連続するカップ形状構造体を示す図
【図９】（ａ）形成孔のみによる加工状態を示す図（ｂ）突起部を示す拡大図
【図１０】エキシマレーザー加工機を示す図
【図１１】本発明の加工マスクの形成パターン領域を用いた加工状態を示す断面図
【図１２】本発明の加工マスクの補正パターン領域を用いた加工状態を示す断面図
【図１３】補正孔を用いた加工状態を示す図
【図１４】本発明のその他の補正孔の例を示す図
【図１５】本発明のその他のマスクパターンを示す図
【図１６】従来例における加工の断面を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１  形成パターン領域
１ａ、１ｂ、１ｃ、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ  形成孔
２  補正パターン領域
２ａ、２ｂ、２０２ａ、２０２ｂ  補正孔
３  カップ構造体
３ａ、３ｂ、３ｃ  カップ構造体断面形状
４  アパーチャ
５  マスク
５ａ、５ｂ、５ｃ  本発明の加工マスク
６  加工マスク用駆動ステージ
７  プロジェクションレンズ
８  被加工物
９  被加工物用ステージ
１０  レーザービーム
１１  側壁面
１３  溝
１４  突起部
１５  直線
１７  エッジ
１０１１ａ、１０１２ａ、１０１３ａ、１０１４ａ、１０１５ａ  形成孔１０１ａによる加工部
１０１１ｂ、１０１２ｂ、１０１３ｂ、１０１４ｂ、１０１５ｂ  形成孔１０１ｂによる加工部
１０１１ｃ、１０１２ｃ、１０１３ｃ、１０１４ｃ、１０１５ｃ  形成孔１０１ｃによる加工部
１０２１ａ、１０２２ａ、１０２３ａ、１０２４ａ、１０２５ａ  形成孔１０２ａによる加工部
１０２１ｂ、１０２２ｂ、１０２３ｂ、１０２４ｂ、１０２５ｂ  形成孔１０２ｂによる加工部
Ｓ  直線１５と、上面に対して垂直な面
Ｌａ  面Ｓとカップ断面１０３ａとの交線
Ｌｂ  面Ｓとカップ断面１０３ｂとの交線
Ｌｃ  面Ｓとカップ断面１０３ｃとの交線
Ｌｄ  面Ｓと突起部断面１０３ｄとの交線
Ｌｅ  面Ｓと突起部断面１０３ｅとの交線
Ｌａ′  Ｌａをマスク上に投影したもの
Ｌｂ′  Ｌｂをマスク上に投影したもの
Ｌｃ′  Ｌｃをマスク上に投影したもの
Ｌｄ′  Ｌｄをマスク上に投影したもの
Ｌｅ′  Ｌｅをマスク上に投影したもの
Ｐ  連続するカップのピッチ
Ｐ′  形成孔、補正孔のピッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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