(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと、
前記バックライトの光を表面側へ透過可能な絶縁性の基板と、
前記基板の表面側に設けられ、ＩＴＯからなる透明膜により形成される透過用画素電極と、
前記透過用画素電極の表面に積層され、Ａｌからなる反射膜により形成され、前記透過用画素電極を透過した前記バックライトの光を透過可能な開口を有する反射用画素電極と、
前記反射用画素電極に対向配置される透明膜により形成される対向電極と、
前記反射用画素電極と前記対向電極との間に封入される液晶と
を有する反射透過両用型の液晶表示装置の前記反射用画素電極に前記開口を形成するレーザ加工方法であって、
前記基板と、前記基板の表面側に設けられた前記透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層された前記反射用画素電極とを有する加工対象物を、内部に冷却媒体が収容された保持部材の前記基板よりも広い平面状の保持面に、前記基板の裏面を前記保持面に全面的に当接させるように保持させて、前記加工対象物を冷却した状態において前記反射用画素電極にレーザ光を照射して前記開口を形成する
レーザ加工方法。
【請求項２】
バックライトと、
前記バックライトの光を表面側へ透過可能な絶縁性の基板と、
前記基板の表面側に設けられ、ＩＴＯからなる透明膜により形成される透過用画素電極と、
前記透過用画素電極の表面に積層され、Ａｌからなる反射膜により形成され、前記透過用画素電極を透過した前記バックライトの光を透過可能な開口を有する反射用画素電極と、
前記反射用画素電極に対向配置される透明膜により形成される対向電極と、
前記反射用画素電極と前記対向電極との間に封入される液晶と
を有する反射透過両用型の液晶表示装置の前記反射用画素電極に前記開口を形成するレーザ加工装置であって、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を選択的に通過させる所定パターンのマスクと、
前記基板と、前記基板の表面側に設けられた前記透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層された前記反射用画素電極とを有し、前記マスクを通過した前記開口の形状のレーザ光が前記反射用画素電極に照射される加工対象物を保持する保持部材と
を有し、
前記保持部材は、
前記基板の裏面に全面的に当接する前記基板よりも広い平面状の保持面と、
前記開口の形状のレーザ光が前記反射用画素電極に照射されるときに前記保持面を介して前記加工対象物を冷却する冷却媒体を収容する冷却媒体収容部と
を有するレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、液晶表示装置の画素電極の加工に適用されるレーザ加工方法およびレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、マルチメディア情報化時代の必需品として、携帯電話、携帯端末、ノート型パーソナルコンピュータ、カメラ一体型ビデオテープレコーダ等の多くの製品に使用されている。
特に、低温ポリシリコンＴＦＴ液晶表示装置 (Low-Temperature Poly-Silicon Thin-Film-Transistor liquid-Crystal-Display) は、駆動回路であるＴＦＴ素子をガラス基板上に集積することができるため、高精細化、低消費電力化が可能となり、将来、様々な回路を集積できることで応用も広がることが期待されている。また、低温ポリシリコンＴＦＴ型の高精細液晶パネルを量産化するうえで、一層の低コスト化への要求が高まっている。
【０００３】
液晶表示装置を光の利用方法で分類すると、液晶表示装置はバックライトを利用する透過型、外光を利用する反射型、および、両方の機能を持った反射／透過型に分類される。
反射／透過型は、暗所ではバックライトを利用し、明所では外光を画素電極で反射させることにより、高輝度、省消費電力を実現している。
【０００４】
図７は、反射／透過型の液晶表示装置の駆動基板の構造の一例を示す平面図である。この液晶表示装置は、いわゆるボトムゲート型の低温ポリシリコンＴＦＴ−ＬＣＤである。
図７において、表示画素部１０１は、マトリクス状に配置されており、この表示画素部１０１は、反射用画素電極１０２とこの反射用画素電極１０２の下に形成された透過用画素電極１０３を有する。各表示画素部１０１は、透過部Ｗを備えており、また、各表示画素部１０１の一隅部には、ＴＦＴ素子１０４が形成されている。
ＴＦＴ素子１０４は、ゲート線１０６、信号線１０５、反射用画素電極１０２および透過用画素電極１０３にそれぞれ電気的に接続されている。
【０００５】
図８は、液晶表示装置のＴＦＴ素子１０４の断面構造を示す断面図であって、図７におけるＡ−Ａ線方向の断面図である。また、図９は液晶表示装置の透過部Ｗの周辺の構造を示す断面図であって、図７におけるＢ−Ｂ線方向の断面図である。
図８に示すＴＦＴ素子１０４において、ガラス板等からなる絶縁性で透明な基板１１０上には、たとえば、ＣｒやＭｏ等の導電材料からなるゲート電極１０７が所定のパターンで形成されている。このゲート電極１０７は、上記したゲート線１０６に電気的に接続および図示しない蓄積容量配線に電気的に接続されている。
【０００６】
ゲート電極１０７上には、当該ゲート電極１０７を被覆するように窒化シリコンからなるバリア絶縁膜１１２が形成され、このバリア膜１１２上には酸化シリコンからなるゲート絶縁膜１１３が形成されている。
このゲート絶縁膜１１３上には、所定パターンのポリシリコン層１０８が形成されている。このポリシリコン層１０８は、図示しないコンタクトホールを通じて上記の信号線１０５および反射用画素電極１０２、透過用画素電極１０３に電気的に接続される。
ポリシリコン層１０８上には、当該ポリシリコン層１０８のゲート電極１０７上に位置する部分を被覆するためのストッパ層１１５が形成されている。ポリシリコン層１０８は、周知の方法により、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain ）領域およびＮ+ 領域が形成され、活性化されている。
ゲート絶縁膜１１３上には、ポリシリコン層１０８およびストッパ層１１５を被覆するように、酸化シリコンからなる層間絶縁膜１１６が形成され、層間絶縁膜１１６上には窒化シリコンからなる層間絶縁膜１１７が形成されている。
【０００７】
層間絶縁膜１１７上には、表面に凹凸を有する拡散板１１８が形成されている。この拡散板１１８は、上層に形成される反射用画素電極１０２に凹凸を発生させて、当該反射用画素電極１０２に入射する光を拡散させて輝度を向上させるために設けられている。
拡散板１１８上には、平坦化層１１９が形成されている。この平坦化層１１９は、反射用画素電極１０２を形成しやすい程度に拡散板１１８の凹凸を滑らかにするために設けられている。
【０００８】
平坦化層１１９上には、透過用画素電極１０３が形成され、透過用画素電極１０３上には反射用画素電極１０２が形成されている。透過用画素電極１０３は、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜等の透明膜で形成され、反射用画素電極１０２はＡｌ等の反射膜で形成されている。
【０００９】
基板１１０から反射用画素電極１０２までは、一連のプロセスで形成され、液晶表示装置を駆動する駆動基板を構成する。図８に示すように、この駆動基板の表面側にＩＴＯ膜等の透明膜からなる対向電極１３４、カラーフィルタ１３５、位相差板１３６および偏光板１３７が設けられており、反射用画素電極１０２と対向電極１３４との間に液晶１３０が封入され、駆動基板の裏面側に位相差板１３３、偏光板１３２および面状光源１３１が設けられている。
図８に示すように、外部から偏光板１３７に向かって入射する外光ＯＬは、液晶１３０を通じて反射用画素電極１０２で反射し、液晶１３０を通じて再び外部に出力可能となっている。
一方、面状光源１３１からの光ＢＬは、反射用画素電極１０２が存在するため、偏光板１３７側に出力されない。
【００１０】
一方、図９に示すように、基板１１０上に積層されたバリア膜１１２、ゲート絶縁膜１１３、層間絶縁膜１１６，１１７、拡散板１１８および平坦化層１１９には、基板１１０にまで達する穴Ｈが形成されている。透過用画素電極１０３は、平坦化層１１９上に形成されているとともに、穴Ｈの底部である基板１１０の表面および穴Ｈの内周面を覆うように形成されている。
さらに、この透過用画素電極１０３上に形成された反射用画素電極１０２は、穴Ｈの底部において開口１０２ｗが形成されている。
このため、図９に示すように、面状光源１３１からの光ＢＬは開口１０２ｗを通じて偏光板１３７側に出力可能となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の液晶表示装置の反射用画素電極１０２および透過用画素電極１０３を形成するには、まず、平坦化層１１９上に透明導電膜を真空雰囲気において成膜したのち、フォトリソグラフィー工程によって図７に示した所定パターンにパターニングし透過用画素電極１０３を形成する。次いで、透過用画素電極１０３上に反射導電膜を真空雰囲気において成膜したのち、フォトリソグラフィー工程によってパターニングし反射用画素電極１０２を形成する。
フォトリソグラフィー工程は、処理前洗浄・レジスト塗布・プリベーク・露光・現像・ポストベーク等の多くの工程からなりたっている。反射用画素電極１０２および透過用画素電極１０３を形成するのに２つのフォトリソグラフィー工程が必要であると、量産工場においては工程数が多く、大型のコーターディベロッパーが多数必要となり設備コストが嵩み、製品の低コスト化を妨げる要因となっていた。このため、反射用画素電極１０２および透過用画素電極１０３を形成するための工程数の削減が望まれていた。
また、フォトリソグラフィー工程では、多量の薬液を使用するため、省資源化や環境汚染の防止の観点から、反射用画素電極１０２および透過用画素電極１０３の形成をいわゆるドライプロセスによって行うことが望まれていた。
【００１２】
一方、薄膜をフォトリソグラフィーによらずにパターニングする方法として、たとえば、レーザを用いた加工が提案されている。レーザ加工は、マスクを通じた所定パターンのレーザ光を被加工面に照射することにより被加工面を構成する材料を選択的に除去する。一般に、エキシマレーザは、アブレーションと呼ばれる、光化学的に直接結合を解離する熱的な影響を受けにくい加工を行うため、被加工面のエッジの仕上がりが非常にシャープとなるとともに、ビーム整形器によりレーザ光の断面積を拡大することにより比較的広い面積を一括して加工できる。  このレーザ加工方法を反射用画素電極１０２や透過用画素電極１０３のパターニングに用いれば、フォトリソグラフィーを省略することが可能である。
【００１３】
具体的には、平坦化層１１９上にＩＴＯ等の透過導電膜を形成したのち、レーザ加工により透過用画素電極１０３を加工する。その後、この透過用画素電極１０３を覆うように、Ａｌ等の反射導電膜を成膜し、レーザ加工によりこの反射導電膜を選択的に除去して反射用画素電極１０２を形成する。このとき、反射用画素電極１０２を加工するには、隣接する反射用画素電極１０２間および開口１０２ｗの加工が必要である。
しかしながら、反射用画素電極１０２の開口１０２ｗを加工する際に、透過用画素電極１０３上に反射導電膜が形成されているため、反射導電膜は、透明導電膜よりも加工に要するレーザ光のエネルギー密度が高く、また、線膨張係数が大きいため、反射導電膜が除去されるとともに透過用画素電極１０３がレーザ光によってダメージを受け、反射導電膜のみを選択的に除去することができないという問題が存在した。すなわち、反射導電膜の線膨張係数が透明導電膜の線膨張係数よりも大きいと、反射導電膜の熱膨張によって当該反射導電膜の下層の透明導電膜まで破壊されやすい。
【００１４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、積層された薄膜のうち、上層の薄膜のみをレーザ加工により選択的に所望の形状に加工可能なレーザ加工方法およびレーザ加工装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ加工方法は、バックライトと、前記バックライトの光を表面側へ透過可能な絶縁性の基板と、前記基板の表面側に設けられ、ＩＴＯからなる透明膜により形成される透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層され、Ａｌからなる反射膜により形成され、前記透過用画素電極を透過した前記バックライトの光を透過可能な開口を有する反射用画素電極と、前記反射用画素電極に対向配置される透明膜により形成される対向電極と、前記反射用画素電極と前記対向電極との間に封入される液晶とを有する反射透過両用型の液晶表示装置の前記反射用画素電極に前記開口を形成するレーザ加工方法であって、前記基板と、前記基板の表面側に設けられた前記透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層された前記反射用画素電極とを有する加工対象物を、内部に冷却媒体が収容された保持部材の前記基板よりも広い平面状の保持面に、前記基板の裏面を前記保持面に全面的に当接させるように保持させて、前記加工対象物を冷却した状態において前記反射用画素電極にレーザ光を照射して前記開口を形成する。
【００１８】
本発明のレーザ加工装置は、バックライトと、前記バックライトの光を表面側へ透過可能な絶縁性の基板と、前記基板の表面側に設けられ、ＩＴＯからなる透明膜により形成される透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層され、Ａｌからなる反射膜により形成され、前記透過用画素電極を透過した前記バックライトの光を透過可能な開口を有する反射用画素電極と、前記反射用画素電極に対向配置される透明膜により形成される対向電極と、前記反射用画素電極と前記対向電極との間に封入される液晶とを有する反射透過両用型の液晶表示装置の前記反射用画素電極に前記開口を形成するレーザ加工装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を選択的に通過させる所定パターンのマスクと、前記基板と、前記基板の表面側に設けられた前記透過用画素電極と、前記透過用画素電極の表面に積層された前記反射用画素電極とを有し、前記マスクを通過した前記開口の形状のレーザ光が前記反射用画素電極に照射される加工対象物を保持する保持部材とを有し、前記保持部材は、前記基板の裏面に全面的に当接する前記基板よりも広い平面状の保持面と、前記開口の形状のレーザ光が前記反射用画素電極に照射されるときに前記保持面を介して前記加工対象物を冷却する冷却媒体を収容する冷却媒体収容部とを有する。
【００１９】
本発明では、積層された第１および第２の薄膜のうち、第２の薄膜を所定パターンにレーザ加工する際に、第１および第２の薄膜が形成された加工対象物を冷却する。加工対象物を冷却することにより、第１および第２の薄膜は冷却される。この状態で、第２の薄膜にレーザ光が照射されると、第２の薄膜にレーザ光が吸収され、瞬間的に熱が発生する。第１の薄膜とこれに積層された第２の薄膜とは形成材料が異なるため、両者の間に瞬間的に温度差が発生する。このため、第２の薄膜は瞬間的に熱膨張する。この第２の薄膜の瞬間的な熱膨張の発生により、第１の薄膜と第２の薄膜との間に剥離が発生し、第２の薄膜が選択的に除去される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す図である。
レーザ加工装置２００は、レーザ光源２０１と、複数のミラー２０２，２０３，２０４と、ビーム整形器２０５と、マスク２０６と、縮小投影レンズ２０７と、ステージ２０８とを有する。
【００２１】
レーザ光源２０１は、レーザビームＬＢを出力する。このレーザ光源２０１から出力されるレーザビームＬＢによって加工対象物２１０の被加工面２１０ｆが加工される。
レーザ光源２０１には、たとえば、エキシマレーザや、ＹＡＧレーザが用いられる。エキシマレーザには、レーザ媒質の異なる複数の種類が存在する。レーザ媒質としては、波長の長いほうからＸｅＦ（３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）、Ｆ2 （１５７ｎｍ）が存在する。エキシマレーザは、熱エネルギーを利用した加工を行うＹＡＧレーザ（１．０６μｍ）、ＣＯ2 レーザ（１０．６μｍ）と大きく異なる点は、発振波長が紫外線の領域にあることである。エキシマレーザは、本質的にパルスでのみ発振し、パルス幅は数ｎｓ〜数十ｎｓでありレーザビームの形は長方形である。
【００２２】
一般に、エキシマレーザは、アブレーションと呼ばれる、光化学的に直接結合を解離する熱的な影響を受けにくい加工を行うため、被加工面のエッジの仕上がりが非常にシャープとなる。これに対して、ＹＡＧレーザ、ＣＯ2 レーザでは加工部分が溶融後蒸発するため、熱の影響で周辺部が丸くなりきれいな端面とならない。
さらに、エキシマレーザは、初期のビームの断面が約１０×１０mmの寸法を有し、このレーザビームを後述するビーム整形器により長面積化、大面積化することにより比較的広い面積を一括して加工できる。したがって、大面積の領域を同時に加工するのにエキシマレーザは適している。
【００２３】
ビーム整形器２０５は、ミラー２０２および２０３によって反射されたレーザ光源２０１からのレーザビームＬＢを拡大整形し、ミラー２０４に向けて出力する。
【００２４】
マスク２０６は、ビーム整形器２０５で整形されミラー２０４で反射されたレーザビームＬＢを通過させる所定パターンを有している。このマスク２０６は、たとえば、金属材料で形成されたマスク、透明なガラス材料や透明な樹脂で形成されたマスク、誘電体材料で形成されたマスク等が用いられる。
【００２５】
縮小投影レンズ２０７は、マスク２０６のパターンを通過したレーザビームＬＢを所定倍率で縮小してステージ２０８上の加工対象物２１０の被加工面２１０ｆに投影する。
【００２６】
ステージ２０８は、加工対象物２１０を保持しており、縮小投影レンズ２０７から投影されるレーザビームＬＢが加工対象物２１０の被加工面２１０ｆに合焦するように縮小投影レンズ２０７に対して配置されている。このステージ２０８は、たとえば、真空チャック等の固定手段を備えており、レーザビームＬＢを加工対象物２１０の被加工面２１０ｆ上の所望の位置に照射し、かつ、レーザビームＬＢを被加工面２１０ｆ上で合焦させることが可能なように、ｘ、ｙ，ｚ方向およびθ方向に移動位置決めが可能となっている。なお、ステージ２０８は、本発明の保持部材の一実施態様である。
【００２７】
ここで、図２は上記のステージ２０８の概略構造を示す断面図である。
図２に示すように、ステージ２０８の上面２０８ｆは加工対象物２１０の裏面２１０ｂを保持する保持面２０８ｆとなっており、この保持面２０８ｆは加工対象物２１０の裏面２１０ｂを全面的に保持している。
ステージ２０８は内部に空洞２０８ｈを有しており、この空洞２０８ｈは、冷却媒体３００を収容する冷却媒体収容部となっている。
【００２８】
この冷却媒体収容部２０８ｈには、供給管２０８ｐおよび開閉バルブ３０１を介して冷却媒体供給源３０２が接続されている。
冷却媒体供給源３０２は、冷却媒体収容部２０８ｈへ冷却媒体３００を供給する。開閉バルブ３０１を閉じることにより、冷却媒体収容部２０８ｈに供給された冷却媒体３００は、密封される。
冷却媒体収容部２０８ｈに冷却媒体３００が封入されることにより、ステージ２０８が冷却される。このため、少なくとも保持面２０８ｆを構成する部材は、保持面２０８ｆの温度が低下しやすいように、金属等の熱伝導率の高い部材で構成することが好ましい。
この冷却媒体３００には、液体窒素、液体酸素、液体ヘリウム、液体アルゴン、固体状二酸化炭素（ドライアイス）等を用いることができる。保持面２０８ｆの冷却温度に応じて各種の冷却媒体を適宜選択することができる。
【００２９】
また、冷却媒体収容部２０８ｈには、排出管２０８ｑが接続されており、この排出管２０８ｑには開閉バルブ３０４が接続されている。この開閉バルブ３０４を開くことにより、排出管２０８ｑを通じて、冷却媒体収容部２０８ｈに収容された冷却媒体３００を外部に排出可能となっている。
【００３０】
上記構成のレーザ加工装置２００では、加工対象物２１０の被加工面２１０ｆにマスク２０６で規定される所定パターンのレーザビームＬＢが照射され、加工対象物２１０の被加工面２１０ｆがレーザ加工される。
【００３１】
次に、上記構成のレーザ加工装置２００を用いたレーザ加工方法の一例について説明する。
図３は、レーザ加工前の加工対象物の膜構成を示す断面図である。
図３において、加工対象物２１０は、基板１０と、この基板１０の表面に形成された第１の薄膜１５と、第１の薄膜１５の表面に密着した状態で形成された第２の薄膜２０とを有する。
なお、第１の薄膜１５および第２の薄膜２０の形成材料は、特に限定されないが、第１の薄膜１５の形成材料と第２の薄膜２０の形成材料とは異なり、両者の線膨張係数は異なるものとする。
図４は、第２の薄膜２０に開口２０ｈを加工した状態を示す断面図である。
以下、図３に示す状態の加工対象物２１０の第２の薄膜２０に開口２０ｈをレーザ加工装置２００を用いて加工する場合について説明する。
【００３２】
まず、レーザ加工装置２００のステージ２０８の冷却媒体収容部２０８ｈに冷却媒体３００を供給し、ステージ２０８を所定温度まで冷却する。冷却温度は、たとえば、摂氏０℃以下である。ステージ２０８の冷却温度は、第１の薄膜１５の形成材料と第２の薄膜２０の形成材料との関係に基づいて決定する。第１の薄膜１５と第２の薄膜２０との剥離が最も発生しやすい冷却温度を予め実験等により求めておき、この冷却温度に対応する冷却媒体３００を適宜選択して冷却媒体収容部２０８ｈに供給する。
また、レーザ加工装置２００に加工対象物２１０の第２の薄膜２０に開口２０ｈを加工するためのマスク２０６を設置する。
【００３３】
次いで、図５に示すように、冷却された状態にあるステージ２０８の保持面２０８ｆ上に加工対象物２１０の裏面２１０ｂ（基板１０の裏面）を設置する。
加工対象物２１０をステージ２０８の保持面２０８ｆ上に設置すると、加工対象物２１０が急速に冷却され、加工対象物２１０全体が保持面２０８ｆの温度と略一致する。
【００３４】
この状態において、レーザ光源２０１からレーザビームＬＢを出射すると、図６に示すように、加工対象物２１０の被加工面２１０ｆである第２の薄膜２０の表面に開口２０ｈの形状のパターンのレーザビームＬＢが照射される。
【００３５】
被加工面２１０ｆの表面にレーザビームＬＢが照射されると、薄膜２０の被照射部分２０ａにアブレーションが発生する。このアブレーションが発生すると、瞬間的に被照射部分２０ａの温度は上昇する。
一方、第１の薄膜１５は、基板１０側から冷却されているとともに、第１の薄膜１５と第２の薄膜２０とは熱伝導率が異なる材料で形成されているため、被照射部分２０ａとこの被照射部分２０ａの下層に位置する下層部分１５ａとの間には、瞬間的に温度差が発生する。
温度が瞬間的に上昇した被照射部分２０ａは、第２の薄膜２０の形成材料の線膨張係数に応じて瞬間的に熱膨張する。一方、下層部分１５ａは、基板１０側から冷却されているため、熱膨張の大きさは比較的小さい。このため、被照射部分２０ａと下層部分１５ａとの界面ＩＦに歪みが生じ、被照射部分２０ａは下層部分１５ａから剥離する。
【００３６】
被照射部分２０ａのアブレーションと上記の剥離作用により、被照射部分２０ａは下層部分１５ａから分離される。さらに、被照射部分２０ａは昇華し、図４に示した開口２０ｈが形成される。
第１の薄膜１５と第２の薄膜２０との形成材料が異なれば、界面ＩＦにおける剥離作用は発生するが、第２の薄膜２０の形成材料の線膨張係数が第１の薄膜１５の形成材料の線膨張係数よりも大きいほど、被照射部分２０ａと下層部分１５ａとの間で剥離しやすくなる。被照射部分２０ａと下層部分１５ａとの間で熱膨張量差が大きくなるからである。たとえば、第１の薄膜１５にＩＴＯを用い、第２の薄膜２０にＡｌを用いた場合に、Ａｌの線膨張係数はＩＴＯの約５倍であるので、確実な剥離が発生する。
【００３７】
このように、本実施形態では、加工対象物２１０を強制的に冷却し、レーザビームＬＢの照射により発生する熱によって第１の薄膜１５と第２の薄膜２０との間に瞬間的な温度差を積極的に発生させ、第１の薄膜１５と第２の薄膜２０との間に剥離を発生させる。この結果、第１の薄膜１５が破壊されることなく、第２の薄膜２０が選択的に除去される。
また、通常のレーザ加工では、アブレーションによってデブリと呼ばれる加工飛散物が発生し、この加工飛散物が、たとえば、開口２０ｈの周縁に堆積することがあるが、本実施形態では、第２の薄膜２０のアブレーションと熱膨張とによって、第２の薄膜２０を選択的に除去するため、デブリが発生しにくく、開口２０ｈのエッジ部分がシャープに加工される。
【００３８】
以上のように、本実施形態のレーザ加工方法によれば、たとえば、反射／透過型液晶表示装置の電極のように複数の薄膜が積層された加工対象物における特定層の薄膜をレーザ加工によって選択的に除去することが可能になる。
【００３９】
本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、加工対象物２１０をステージ１０８により冷却する構成としたが、加工対象物２１０を所望の温度に冷却することができれば、あらゆる冷却手段を用いることができる
また、上述した実施形態では、加工中にも加工対象物２１０の冷却を継続する構成としたが、たとえば、加工前にあらかじめ加工対象物２１０を冷却しておき、加工中は通常の冷却機構を備えないステージ上に設置して加工しても、本発明の効果は得られる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、積層された薄膜のうち、上層の薄膜のみをレーザ加工により選択的に所望の形状に加工することが可能となる。この結果、積層された薄膜の選択的な除去をフォトリソグラフィーを用いず行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】ステージ２０８の概略構造を示す断面図である。
【図３】レーザ加工前の加工対象物の膜構成を示す断面図である。
【図４】第２の薄膜２０に開口２０ｈを加工した状態を示す断面図である。
【図５】本発明のレーザ加工方法の手順を説明するための図である。
【図６】図５に続く手順を説明するための図である。
【図７】反射／透過型の液晶表示装置の駆動基板の構造の一例を示す平面図である。
【図８】液晶表示装置のＴＦＴ素子１０４の断面構造を示す断面図であって、図７におけるＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図９】液晶表示装置の透過部Ｗの周辺の構造を示す断面図であって、図７におけるＢ−Ｂ線方向の断面図である。
【符号の説明】
１０…基板、１５…第１の薄膜、２０…第２の薄膜、２００…レーザ加工装置、２０１…レーザ光源、２０２，２０３，２０４…ミラー、２０５…ビーム整形器、２０６…マスク、２０７…縮小投影レンズ、２１０…加工対象物、２０８…ステージ、２０８ｈ…冷却媒体収容部、３００…冷却媒体、３０２…冷却媒体供給源。
【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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