(57)【要約】【課題】  所定の加工精度を有する安定的なレーザ光を出力することが可能な軽量のレーザ装置を提供すること。【解決手段】  レーザ装置が、底板１と、底板１から鉛直上方に延びる第１の支持部材２および第２の支持部材３と、鉛直方向に延びる板状体４と、板状体４の一方の側端部と第１の支持部材２とを連結する第１の連結手段５と、板状体４の他方の側端部と第２の支持部材３とを連結する第２の連結手段６と、板状体４の回転を防止する倒れ防止手段７とを有して構成され、板状体４の少なくとも一方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置される。【選択図】  図１
2008244181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、
該底板から鉛直上方に延びる第１の支持部材および第２の支持部材と、
鉛直方向に延びる板状体と、
前記板状体の一方の側端部と前記第１の支持部材とを連結する第１の連結手段と、
前記板状体の他方の側端部と前記第２の支持部材とを連結する第２の連結手段と、
前記板状体の回転を防止する倒れ防止手段とを有して構成され、
前記板状体の少なくとも一方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
鉛直方向に延びる前記板状体に貫通孔が形成され、前記板状体の両方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
鉛直方向に延びる前記板状体の上側に、水平方向に延びる板状体が設置され、水平方向に延びる該板状体には貫通孔が形成され、水平方向に延びる前記板状体上の表面上領域に光学要素が設置されることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項４】
水平方向に延びる前記板状体が、断熱部材を介して、鉛直方向に延びる前記板状体上に設置されることを特徴とする請求項３記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第１の連結手段および前記第２の連結手段が軸受けであることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記第１の連結手段および前記第２の連結手段として与えられる軸受けが、接触面の断面が曲線状となるように形成されることを特徴とする請求項５記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記倒れ防止手段が、鉛直方向に延びる前記板状体を所定の方向に付勢する弾性部材を備えた付勢手段を有して構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はレーザ装置に係り、特に種々の光学要素を鉛直方向に延びる板状体の片側または両側の側面に係る表面上領域に設置して、所定の加工精度が得られるとともに軽量であるレーザ装置に関する。
【０００２】
電子工業において、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の半導体素子の微細化が年々進展し、それに伴って内部回路の高集積化等が図られている。これら半導体素子等の電子デバイスの高集積化（高密度化）等に係る加工の微細化に対応するように、レーザ加工等に使用されるレーザ装置には、高い加工精度および安定性が要求されるようになっている。すなわち、レーザ装置には、所定のスポットサイズを有するレーザ光を所定の照射位置に精度良く出力することが要求される。また、このレーザ光出力には、高い再現性が要求される。レーザ光の指向方向やパワーが変動するような不安定なレーザ光では、微細加工に使用することが困難である。
【０００３】
図７は、従来のレーザ発振器の概略的な構成を示す図である。図７において、１０１は外部筐体、１０２は種々の光学要素がその表面上領域に設置される光学ベンチ、１０３は光学ベンチ１０２の表面上領域、１０４は光学ベンチ１０２を外部筐体１０１から離隔して支持するための支持部材、１０５はレーザ媒体が収容されるレーザ発振ヘッド、１０６，１０７はレーザ発振ヘッド１０５の両側にそれぞれ配置される共振器ミラー、１０８は共振器ミラー１０６，１０７間で光増幅されたレーザ光を外部に出力する出力ミラーである。
【０００４】
レーザ発振ヘッド１０５および共振器ミラー１０６，１０７から成る共振器から放出されるレーザ光の安定性は、光学ベンチ１０２上に設置される共振器ミラー１０６および共振器ミラー１０７の設置位置の変位や、（鏡面に垂直な）軸の角度変位等に基づいて定まる。例えば、共振器ミラー１０６，１０７の軸の方向が変位して、互いのミラーの向きが一致しなくなると、レーザ光出力が低下することになる。この他にも、例えばレーザ発振ヘッド１０５に対する共振器ミラー１０６，１０７の相対的位置が変位することも、レーザ光出力に影響する。共振器ミラー１０６，１０７の位置変位や角度変位等に起因してレーザ光の指向方向が変化すれば、伝送されるレーザ光の光路が変化し、最終的に加工対象物上の集光点の位置がずれて、所定の加工精度を得ることが困難となる。
【０００５】
図７に示されるような構造を有する通常のレーザ装置では、光学ベンチ１０２を構成する板状体の厚みが薄いと、板状体自体および板状体上に設置される種々の光学要素の重量により、板状体において鉛直方向に撓みが発生する。この撓みが大きいと、共振器ミラー等の多くの光学要素に、所定の加工精度が得られる許容範囲を超える位置変位や角度変位が生じる。
【０００６】
共振器ミラー等の光学要素の位置変位や角度変位等に起因するレーザ光出力の変動等を低減するためには、鉛直方向の撓みを含めて光学ベンチ１０２の変形を極力抑える必要がある。鉛直方向の撓みを抑えるためには、光学ベンチを構成する板状体を分厚くしなければならない。また、熱変形の影響を最小限に抑えるために、熱伝導性に優れ熱膨張率の小さな材料を用いて光学ベンチ１０２を形成する必要がある。結果的に、これらの要件を満たすために、光学ベンチ１０２として分厚い金属板が使用されていた。光学ベンチ１０２の設置については、外部筐体１０１からの外力が直接的に光学ベンチ１０２に作用しないように、支持部材１０４を介して、光学ベンチ１０２を外部筐体１０１から離隔する構造が採用されていた。
【０００７】
また、高剛性部材が連結される光学ベンチを有する光走査装置が、特開２００６−２５９４３４号公報に開示されている。当該公報に記載された発明では、レーザ光を走査する光走査装置を構成する光学要素の位置調整を容易とするために、光学要素が設置されるハウジングに、高剛性部材を連結して光学ベンチが構成される。この高剛性部材は金属製で、ハウジングより大きな重量を有する。ハウジングと高剛性部材との結合体の剛性は、ハウジング単体の剛性よりも格段に大きくなる。また、ハウジングを貫通するネジを用いて光学要素を高剛性部材に直接締結することで、光学要素の振動等を抑制することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２５９４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の通常のレーザ装置では、光学ベンチとして分厚い金属板を使用する必要があるために、レーザ装置の重量が大きくなるという課題があった。また、特許文献１に記載されるレーザ装置では、高剛性部材として同様に分厚い金属板を使用する必要があるために、レーザ装置の重量が大きくなるという課題があった。
【００１０】
本願発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、所定の加工精度を有する安定的なレーザ光を出力することができる軽量のレーザ装置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】
【００１１】
上記の技術的課題を解決するために、本願発明に係るレーザ装置は、底板と、底板から鉛直上方に延びる第１の支持部材および第２の支持部材と、鉛直方向に延びる板状体と、当該板状体の一方の側端部と第１の支持部材とを連結する第１の連結手段と、当該板状体の他方の側端部と第２の支持部材とを連結する第２の連結手段と、当該板状体の回転を防止する倒れ防止手段とを有して構成され、当該板状体の少なくとも一方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されるようにしたものである。
これにより、鉛直方向に延びる板状体の鉛直方向の剛性は、板状体を水平方向に設置して光学ベンチを構成する場合と比較して格段に大きくなり、鉛直方向に延びる板状体の厚みを薄くしても、当該板状体の自重および当該板状体に設置された光学要素の重量による撓みは十分に小さくなる。したがって、光学ベンチを構成する板状体の変形を、所定の加工精度を有する安定的なレーザ光が得られる許容範囲内に抑えたうえで、板状体の厚みを薄くすることが可能となるので、レーザ装置を軽量化することができる。
【００１２】
また、本願発明に係るレーザ装置は、鉛直方向に延びる板状体に貫通孔が形成され、当該板状体の両方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されるようにしたものである。
これにより、鉛直方向に延びる板状体に形成された貫通孔にレーザ光を通過させることで、当該板状体の両側においてレーザ光を連続的に処理して、レーザ光が伝播する光路を全体的に短くすることが可能となるから、レーザ装置の安定性を向上することができる。また、鉛直方向に延びる板状体の両方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されるので、光学要素を空間的に効率良く配置することが可能となり、レーザ装置の占有領域を縮小して、レーザ装置を小型化することができる。
【００１３】
また、本願発明に係るレーザ装置は、鉛直方向に延びる板状体の上側に、水平方向に延びる板状体が設置され、水平方向に延びる板状体には貫通孔が形成され、水平方向に延びる板状体上の表面上領域に光学要素が設置されるようにしたものである。
これにより、鉛直方向に延びる板状体の両方の側面に係る表面上領域に加えて、水平方向に延びる板状体の上側の表面上領域にも光学要素を設置することが可能となるから、光学要素の空間的配置をさらに効率化してレーザ装置をより小型化することができる。
【００１４】
また、本願発明に係るレーザ装置は、水平方向に延びる板状体が、断熱部材を介して、鉛直方向に延びる板状体上に設置されるようにしたものである。
これにより、水平方向に延びる板状体から鉛直方向に延びる板状体への熱伝導を遮断することが可能となり、鉛直方向に延びる板状体の変形をより小さくし、光学要素の位置変位、角度変位等を最小限に抑えてレーザ装置の安定性を向上することができる。
【００１５】
また、本願発明に係るレーザ装置は、第１の連結手段および第２の連結手段として軸受けを用いるようにしたものである。
これにより、鉛直方向に延びる板状体において温度変動に起因して発生する当該板状体の伸縮や熱変形を、軸受けを構成する軸部と軸受け部との軸方向の相対的移動により補償することが可能となり、局所的歪み等の発生を低減し、光学要素の位置変位、角度変位等を抑えてレーザ装置の安定性を向上することができる。
【００１６】
また、本願発明に係るレーザ装置は、第１の連結手段および第２の連結手段として与えられる軸受けが、接触面の断面が曲線状となるように形成されるようにしたものである。
これにより、第１の連結手段および第２の連結手段を介して第１の支持部材および第２の支持部材からそれぞれ加えられる捩りを軸受け部内における軸部の回転により補償することが可能となり、鉛直方向に延びる板状体における局所的歪み等の発生をさらに低減し、光学要素の位置変位、角度変位等を最小限に抑えてレーザ装置の安定性をより向上することができる。
【００１７】
また、本願発明に係るレーザ装置は、倒れ防止手段が、鉛直方向に延びる板状体を所定の方向に付勢する弾性部材を備えた付勢手段を有して構成されるようにしたものである。
これにより、熱膨張等に起因して鉛直方向に延びる板状体に発生する板厚方向の伸長に対して弾性部材が変形するから、鉛直方向に延びる板状体における局所的歪み等の発生を低減して、レーザ装置の安定性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、鉛直方向に延びる板状体の一方または両方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置される構成としたので、光学ベンチを構成する板状体の変形を、所定の加工精度を有する安定的なレーザ光が得られる許容範囲内に抑えたうえで板状体の厚みを薄くすることができるから、レーザ装置を軽量化することができるという効果を奏する。また、鉛直方向に延びる板状体にレーザ光を通過させる貫通孔を形成して当該板状体の両側の側面に係る表面上領域に光学要素が設置される構成としたので、レーザ装置を小型化することができるという効果を奏する。また、鉛直方向に延びる板状体を支持部材に連結する連結手段として球面軸受けをはじめとする軸受けを用いるように構成したので、板状体における局所的歪み等の発生を低減して、レーザ装置の安定性を向上することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本願発明に係る実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるレーザ装置の内部構造を示す正面図である。また、図２は、この発明の実施の形態１によるレーザ装置の内部構造を示す図１のＩＩ−ＩＩ線から見た側断面図である。図１および図２において、１は底板、２，３はそれぞれ底板１から鉛直上方に延びる第１の支持部材および第２の支持部材、４は鉛直方向に延びて片側または両側の側面に係る表面上領域に種々の光学要素が設置される板状体（以下、鉛直板状体と称する）、５は鉛直板状体４の一方の側端部と第１の支持部材２とを連結する第１の連結手段、６は鉛直板状体４の他方の側端部と第２の支持部材３とを連結する第２の連結手段、７は底板１上に設置されて連結手段５と連結手段６とを結ぶ軸線Ｌを軸とする鉛直板状体４の回転を防止する倒れ防止手段、８は鉛直板状体４の上側に連結されて水平方向に延びる板状体（以下、水平板状体と称する）、９は鉛直板状体４の一方の側面に係る表面上領域、１０は鉛直板状体４の他方の側面に係る表面上領域、１１は水平板状体８の上側の表面上領域である。鉛直板状体４および水平板状体８により、表面上領域９，１０，１１に種々の光学要素が設置される光学ベンチが構成される。
【００２０】
また、２１は底板１上に固定されて鉛直板状体４の一方の側面に当接する抑え板、２２は底板１上において鉛直板状体４について抑え板２１の反対側に固定される固定具、２３は固定具２２に取り付けられて鉛直板状体４を抑え板２１に向けて付勢する弾性部材である。固定具２２と弾性部材２３とから付勢手段が構成され、当該付勢手段と抑え板２１とから倒れ防止手段７が構成される。
【００２１】
また、３１はレーザ光、３２は水平板状体８上に設置されるレーザ発振ヘッド、３３，３４はレーザ発振ヘッド３２の両側にそれぞれ配置される共振器ミラー、３５は共振器ミラー３３，３４間で光増幅されて外部に放出されるレーザ光を鉛直下方に反射するミラー、３６は水平板状体８に形成された貫通孔、３７はミラー３５により反射されて貫通孔３６を通過するレーザ光を水平方向に反射するミラー、３８はレーザ光のパワーを増幅する増幅ヘッド、３９は増幅ヘッド３８から出力されるレーザ光を鉛直上方に反射するミラー、４０はミラー３９により反射されたレーザ光の波長を対象物の加工に好適な波長に変換する波長変換非線形光学ユニット、４１は波長変換非線形光学ユニット４０から出力されるレーザ光を鉛直板状体４に向けて水平方向に反射するミラーである。
【００２２】
次に、４２は鉛直板状体４に形成された貫通孔、４３はミラー４１により反射されて貫通孔４２を通過するレーザ光を鉛直下方に反射するミラー、４４はミラー４３により反射されたレーザ光の指向性を調整するビーム拡大器、４５は表面上領域１０においてビーム拡大器４４の表面からの高さを調整するようにビーム拡大器４４に取り付けられる取付具、４６は指向性が調整されたレーザ光を集光する集光レンズ、４７は集光レンズ４６により集光されたレーザ光により加工される対象物、４８は載置する対象物４７における加工位置を制御するために移動可能な位置決め用テーブルである。
【００２３】
なお、上記の構造に係る説明では、説明を簡単にするために、波長、ビーム径、パワー等の異なる種々のレーザ光をまとめて符号３１により示すものとする。また、共振器ミラー３３，３４、反射ミラー３５，３７，３９，４１，４３、並びに集光レンズ４６等については、これらの光学要素をそれぞれ表面上領域９，１０または１１上に設置するための取付具が連結されているが、これらの取付具はレーザ装置に係る技術分野において慣用して使用されているものであり、ここではこれら取付具についての詳細な説明を省略する。
【００２４】
次に、図１および図２に示された内部構造を有するレーザ装置の動作について説明する。水平板状体８の上側の表面上領域１１上に設置されたレーザ発振ヘッド３２および共振器ミラー３３，３４から成る共振器から放出されるレーザ光は、貫通孔３６を介して、鉛直板状体４の一方の側面に係る表面上領域９内に入射する。表面上領域９に設置された増幅ヘッド３８によりパワーが増幅されるとともに、波長変換非線形光学ユニット４０により波長の変換されたレーザ光は、貫通孔４２を介して、鉛直板状体４の他方の側面に係る表面上領域１０内に入射する。表面上領域１０に設置されたビーム拡大器４４により指向性が調整されるとともに、集光レンズ４６により集光されて所定のスポットサイズを有するレーザ光は、位置決め用テーブル４８上に設置された対象物４７の所定の部位に入射して、当該対象物を所定の精度で加工する。
【００２５】
鉛直板状体４の鉛直方向の剛性は、板状体を水平方向に設置して光学ベンチを構成する場合と比較して、格段に大きくなる。このような鉛直板状体４の少なくとも一方の側面に係る表面上領域にレーザ装置を構成する種々の光学要素を設置したので、鉛直板状体４の自重および設置された光学要素の重量による鉛直方向の撓みは極めて小さくなる。また、鉛直板状体４に形成された貫通孔４２にレーザ光を通過させることで、鉛直板状体４の両側においてレーザ光を連続的に処理することが可能となる。
【００２６】
鉛直板状体４は、固定具２２および弾性部材２３から成る付勢手段により、所定の弾性力で抑え板２１に対して係止されているので、温度変動等に起因する板厚方向の変位を抑制することが可能となる。また、板厚方向の変位に対して弾性部材２１が変形するから、熱変形時における局所的な歪みの発生を低減することが可能となる。
【００２７】
次に、連結手段５，６について説明する。図３は、軸受けの一例を示す断面図である。図３に示される軸受けは、例えば連結手段５として使用される。図３において、５１は軸部、５２は軸部５１を鉛直板状体４に固定するためのボルト、５３は軸受け部、５４は軸受け部５３を支持部材２に固定するボルト、５５は軸部５１の外面側に設けられて表面が球面状である軸側すべり部、５６は軸受け部５３の内面側に設けられて表面が軸側すべり部５５の表面に対応する球面状である軸受け側すべり部、５７は軸側すべり部５５の軸Ｌ方向の移動を防止するための止め具、５８は止め具５７を軸部５１に固定するためのボルト、５９は外輪としての軸受け部５３に内輪としての軸受け側すべり部５６を固定するためのボルトである。なお、図３においては、図の理解を容易とするために、軸側すべり部５５および軸受け側すべり部５６についてのみハッチングを施した。また、軸受け側すべり部５６を軸受け部５３に一体に形成する構成としてもよい。
【００２８】
図４は、軸受けの他の例を示す図である。図４に示される軸受けは、例えば連結手段６として使用される。図４において、６１は軸部、６２は軸部６１を鉛直板状体４に固定するためのボルト、６３は軸受け部、６４は軸受け部６３を支持部材３に固定するボルト、６５は軸部６１の外面側に設けられて表面が球面状である軸側すべり部、６６は軸受け部６３の内面側に設けられて表面が軸側すべり部６５の表面に対応する球面状である軸受け側すべり部、６７は外輪としての軸受け部６３に内輪としての軸受け側すべり部６６を固定するためのボルトである。なお、図４においては、図の理解を容易とするために、軸側すべり部６５および軸受け側すべり部６６についてのみハッチングを施した。軸側すべり部６５は、軸部６１に対して、軸Ｌ方向に移動可能に取り付けられる。また、軸受け側すべり部６６を軸受け部６３に一体に形成する構成としてもよい。
【００２９】
連結手段５として図３に示される球面軸受けを使用し、連結手段６として図４に示される球面軸受けを使用した構成とすると、軸部５１は軸Ｌ方向に移動できないが、軸部６１は軸Ｌ方向に微小距離だけ移動することができる。鉛直板状体４の温度が変化して鉛直板状体４が伸縮した場合には、鉛直板状体４の伸縮に応じて軸部６１が軸Ｌ方向に変位する。これにより、鉛直板状体４は、支持部材２および支持部材３から、鉛直板状体４の熱変形に起因して発生する反力を受けることがない。また、鉛直板状体４の熱膨張等の要因により、鉛直板状体４または支持部材２，３に捩りが発生しても、軸部と軸受け部とが互いに球面で接触することで、軸部は軸受け部に対して任意の方向において回転することができるから、捩りによる鉛直板状体４の変形を極力抑えることができる。このように、連結手段５，６として球面軸受けを用いることで、鉛直板状体４が熱膨張等に起因して変形しても、支持部材２，３から局所的な応力が伝達されることを防止することが可能となる。
【００３０】
図５は、従来の光学ベンチを用いたレーザ装置におけるレーザ光の指向方向の角度変動の一例を示す図である。また、図６は、実施の形態１によるレーザ装置におけるレーザ光の指向方向の角度変動の一例を示す図である。図５および図６においては、電源を投入してレーザ発振が開始された時点からの、レーザ光の指向方向（ポインティング）の角度変動が、μｒａｄの単位で表されている。水平方向に設置される板状体を光学ベンチとする従来のレーザ装置では、光学ベンチおよび光学要素の重量等による撓みに加えて、レーザ発振等による発熱に起因する熱変形の影響を受けて、図５に示されるように、動作開始から光学ベンチの温度分布が均一になる約２時間の期間にわたって、指向方向が数１００μｒａｄの大きさで変動する。
【００３１】
これに対して、実施の形態１によるレーザ装置では、光学ベンチの大部分が鉛直板状体４により構成されるので、鉛直板状体４の自重や鉛直板状体４に設置される種々の光学要素の重量による撓みは、極端に小さくなる。また、レーザ発振等による発熱に起因する熱変形が発生しても、球面軸受けとして与えられる連結手段５，６により熱変形に基づく反力を大幅に低減することができるので、結果的に鉛直板状体４の変形を最小限に抑えることができる。図６に示されるように、実施の形態１によるレーザ装置では、レーザ光の指向方向の水平成分および垂直成分がともにレーザ発振が開始された直後から安定化している。これにより、動作開始直後から、レーザ光を微小なスポットに集光して、対象物４７上の所定の部位に再現性よくレーザ光を照射することが可能となる。従来のレーザ装置においては２４０Ｋｇのアルミニウム製板状体を使用して実現していた安定性と同等の安定性を得るために、実施の形態１によるレーザ装置では１００Ｋｇのアルミニウム製板状体を使用することで足りる。
【００３２】
なお、上記の実施の形態１では、鉛直板状体４の上側に水平板状体８を設置する構成としているが、すべての光学要素を鉛直板状体４の両側の側面に係る表面上領域に設置することができるのであれば、水平板状体８を省いて鉛直板状体４のみで光学ベンチを成す構成としてもよい。また、水平板状体８を図７の符号１０４により示されるような支持部材を介して、鉛直板状体４上に設置する構成としてもよい。当該支持部材は少なくとも３つ必要で、３つの支持部材により囲まれる領域内に、設置される光学要素を含めた水平板状体８の重心が位置するようにすればよい。さらに、支持部材としては、例えばステンレスとセラミックとの積層材料から成る断熱部材を用いるのが好適である。断熱部材を介して水平板状体８を鉛直板状体４から離隔して設置するように構成することで、水平板状体８から鉛直板状体４への熱伝導を遮断することが可能となる。これにより、例えばレーザ発振ヘッド等の光学要素のなかでも発熱量の大きな光学要素を水平板状体８上に設置しても、鉛直板状体４に大きな熱変形が生じることがない。
【００３３】
また、連結手段５，６として球面軸受けを用いているが、軸部と軸受け部との接触面の形状は必ずしも球面状である必要はない。断面が曲線状となる接触面を形成して、軸受け部内で軸部が回転できる構成とすることで、捩りによる変形を低減することができる。また、軸受けとしては、ラジアル軸受けおよびすべり軸受けに限定されるものではなく、スラスト軸受けや転がり軸受けを用いることも可能である。さらに、連結手段５，６は軸受けに限定されるものではなく、例えばボルト締め、嵌め込み、溶接、接着剤を用いた接合等の種々の連結手段を採用することができる。
【００３４】
また、鉛直板状体４の軸Ｌ周りの回転を防止する倒れ防止手段７については、必ずしも底板１上に設置する必要はない。例えば支持部材２または支持部材３に取り付けて、鉛直板状体４の側端部を把持するような構成としてもよい。また、弾性部材２３としては圧縮ばねのみでなく、伸縮ばねを使用する構成とすることもできる。
【００３５】
また、上記の実施の形態１においては、鉛直板状体４および水平板状体８等から成る光学ベンチに、レーザ発振ヘッド３２、増幅ヘッド３８、波長変換非線形光学ユニット４０、ビーム拡大器４４等の光学要素が設置されているが、本願発明に係るレーザ装置が図１および図２に示される構成を有するものに限定されないのは勿論である。鉛直板状体４および水平板状体８から成る光学ベンチには、種々の光学要素を任意の組み合わせで設置することが可能である。
【００３６】
以上のように、この実施の形態１によるレーザ装置によれば、連結手段５，６により支持部材２，３に連結されて鉛直方向に延びる鉛直板状体４の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されるように構成したので、水平方向に設置される板状体を光学ベンチとする場合と比較して、鉛直板状体４の鉛直方向の剛性は格段に大きくなり、鉛直板状体４の厚みを薄くしても、鉛直板状体４の自重および鉛直板状体４に設置された光学要素の重量による撓みは十分に小さくなる。したがって、光学ベンチを構成する板状体の変形を、所定の加工精度を有する安定的なレーザ光が得られる許容範囲内に抑えたうえで、板状体の厚みを薄くすることが可能となるので、レーザ装置を軽量化することができる。
【００３７】
また、鉛直板状体４に貫通孔４２が形成され、鉛直板状体４の両方の側面に係る表面上領域９，１０に光学要素が設置されるように構成したので、貫通孔４２にレーザ光を通過させることで、鉛直板状体の両側においてレーザ光を連続的に処理することができてレーザ光が伝播する光路を全体的に短くすることが可能となるから、レーザ装置の安定性を向上することができる。また、鉛直板状体４の両方の側面に係る表面上領域に光学要素が設置されるので、光学要素を空間的に効率良く配置することが可能となり、レーザ装置の占有領域を縮小して、レーザ装置を小型化することができる。
【００３８】
また、鉛直板状体４の上側に水平板状体８が設置され、水平板状体８には貫通孔３６が形成され、水平板状体８上の表面上領域１１に光学要素が設置されるように構成したので、鉛直板状体４の両方の側面に係る表面上領域９，１０に加えて、水平板状体８の上側の表面上領域１１にも光学要素を設置することが可能となるから、光学要素の空間的配置をさらに効率化してレーザ装置をより小型化することができる。
【００３９】
また、水平板状体８が断熱部材を介して鉛直板状体４上に設置されるように構成したので、水平板状体８から鉛直板状体４への熱伝導を遮断することが可能となり、鉛直板状体４の変形をより小さくし、光学要素の位置変位、角度変位等を最小限に抑えてレーザ装置の安定性を向上することができる。
【００４０】
また、連結手段５，６として軸受けを用いるように構成したので、温度変動に起因する鉛直板状体４の伸縮や熱変形を、軸受けを構成する軸部５１，６１と軸受け部５３，６３との軸方向の相対的移動により補償することが可能となり、局所的歪み等の発生を低減し、光学要素の位置変位、角度変位等を抑えてレーザ装置の安定性を向上することができる。
【００４１】
また、連結手段５，６として与えられる軸受けが、接触面が球面状となるように形成されるように構成したので、連結手段５，６を介して支持部材２，３からそれぞれ加えられる捩りを軸受け部内における軸部の回転により補償することが可能となり、鉛直板状体４上の局所的歪み等の発生をさらに低減して、光学要素の位置変位、角度変位等を最小限に抑えてレーザ装置の安定性をより向上することができる。
【００４２】
また、倒れ防止手段７が鉛直板状体４を所定の方向に付勢する弾性部材２３を備えた付勢手段を有するように構成したので、熱膨張等に起因して鉛直板状体４に発生する板厚方向の伸長に対して弾性部材２３が変形するから、鉛直板状体４上の局所的歪み等の発生を低減して、レーザ装置の安定性を向上することができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態１により説明されるレーザ装置は、本願発明を限定するものではなく、例示することを意図して開示されているものである。本願発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載により定められるものであり、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲内において種々の設計的変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本願発明は、半導体メモリ上の冗長性回路の導電性リンクに係る回路素子の切断、多層構造電子素子の層内部の除去切断、液晶表示パネルやプラズマ表示パネルの欠陥修正、基板表面に形成された抵抗、コンデンサ、インダクタ等の回路素子のトリミング等の半導体基板の微細加工をはじめとした種々のレーザ微細加工に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーザ装置の内部構造を示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーザ装置の内部構造を示す側断面図である。
【図３】軸受けの一例を示す断面図である。
【図４】軸受けの他の例を示す断面図である。
【図５】従来の光学ベンチを用いたレーザ装置におけるレーザ光の指向方向の角度変動の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１によるレーザ装置におけるレーザ光の指向方向の角度変動の一例を示す図である。
【図７】従来のレーザ発振器の概略的な構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  底板、２  第１の支持部材、３  第２の支持部材、４  鉛直板状体、５  第１の連結手段、６  第２の連結手段、７  倒れ防止手段、８  水平板状体、９，１０，１１  表面上領域、２１  抑え板、２２  固定具、２３  弾性部材、３１  レーザ光、３６，４２  貫通孔、５１，６１  軸部、５３，６３  軸受け部
【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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