光束整形掩模、激光加工装置以及激光加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光束整形掩模、激光加工装置以及激光加工方法。其为具有与被激光加工于薄膜(15)的开口图案(20)的形状相似的形状的开口(4)的光束整形掩模(1)，开口(4)被形成为该开口(4)内的光透射率从中央部向周缘部递减、并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工薄膜(15)的至少最低限度的激光强度的光透射率，从而防止在激光加工后的孔的边缘部产生毛刺(22)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有与被激光加工于被加工物上的孔的形状相似的形状的开口的光束整形掩模，特别是涉及欲防止在激光加工后的孔的边缘部产生毛刺的光束整形掩模、激光加工装置以及激光加工方法。
技术介绍
以往，这种光束整形掩模是用于投影成像激光消融系统的掩模，具有与被形成于可挠性薄膜上的孔径相似的形状的图案，通过将该图案成像在上述薄膜上，在薄膜被激光消融后，会在薄膜上形成有上述孔径的孔(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开表2005-517810号公报然而，在像这样的以往的光束整形掩模中，上述图案是与被形成于薄膜上的孔径相似的形状的开口，由于开口内的光透射率遍布整体是固定的，因此会在利用透过了图案(开口)的激光贯通薄膜而被加工的孔径的边缘部因激光的面内强度分布的不均而产生切削残留(以下称为“毛刺”)。因此，无法在薄膜上精度良好地形成微细的上述孔径的贯通孔。
技术实现思路
因此，为了应对这样的问题点，本专利技术的目的在于提供一种欲防止在激光加工后的孔的边缘部产生毛刺的光束整形掩模、激光加工装置以及激光加工方法。为了实现上述目的，本专利技术的光束整形掩模是具有与被激光加工于被加工物上的孔的形状相似的形状的开口的光束整形掩模，上述开口被形成为该开口内的光透射率从中央部向周缘部递减，并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工上述被加工物的至少最低限度的激光强度的光透射率。另外，本专利技术的激光加工装置是将被形成于光束整形掩模上的开口缩小投影在被加工物上，在该被加工物上激光加工孔的激光加工装置，对于上述光束整形掩模而言，将上述开口形成为该开口内的光透射率从中央部向周缘部递减，并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工上述被加工物的至少最低限度的激光强度的光透射率。此外，本专利技术的激光加工方法是将被形成于光束整形掩模上的开口缩小投影在被加工物上，在该被加工物上激光加工孔的激光加工方法，使多次发射的激光透射以上述开口内的光透射率从中央部向周缘部递减，并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工上述被加工物的至少最低限度的激光强度的光透射率的方式形成于上述光束整形掩模上的上述开口，将透射过上述开口的上述多次发射的激光照射至上述被加工物而在上述被加工物加工上述孔。根据本专利技术，能够防止在激光加工后的孔的边缘部产生毛刺。因此，能够在被加工物精度良好地形成微细的孔。附图说明图1是表示本专利技术的光束整形掩模的一实施方式的图，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是图1的(a)的O-O线剖面向视图。图2是对本专利技术的光束整形掩模的开口内的光透射率进行说明的图，图2的(a)是表示开口内的沿中心线的光透射率特性的一个例子的图表，图2的(b)是表示半色调的说明图，图2的(c)是表示图2的(b)的半色调的形成例的说明图。图3是表示本专利技术的激光加工装置的一实施方式的简要构成的说明图。图4是表示现有技术的光束整形掩模的图，图4的(a)是俯视图，图4的(b)是表示开口内的沿中心线的光透射率特性的一个例子的图表。图5是表示使用现有技术的光束整形掩模的激光加工例的说明图，图5的(a)表示激光照射开始时，图5的(b)表示激光加工中途阶段，
图5的(c)表示激光加工后的状态。图6是以剖面表示使用本专利技术的光束整形掩模的激光加工例的说明图。图7是以平面表示使用本专利技术的光束整形掩模的激光加工例的说明图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。图1是表示本专利技术的光束整形掩模的一实施方式的图，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是图1的(a)的O-O线剖面向视图。另外，图2是对本专利技术的光束整形掩模的开口内的光透射率进行说明的图，图2的(a)是表示开口内的沿中心线的光透射率特性的一个例子的图表，图2的(b)是表示半色调的说明图，图2的(c)是表示图2的(b)的半色调的形成例的说明图。该光束整形掩模1具有与被激光加工于被加工物上的孔的形状相似的形状的开口，其构成为具备透明基板2、遮光膜3、开口4。上述透明基板2特别地，以高透射率供能够消融作为片状的被加工物的树脂制的薄膜的波长在400nm以下的激光透射，例如是石英基板。或者也可以是透明的玻璃基板。以覆盖上述透明基板2的一面的方式设置遮光膜3。该遮光膜3阻断激光的透射，例如是由铬(Cr)等构成的厚度为100nm左右的金属膜，利用溅镀、蒸镀等周知的成膜技术被成膜在透明基板2上。在上述遮光膜3上设置开口4。该开口4用于对与照射在薄膜上的激光的光轴交叉的横截面形状进行整形，是被形成于遮光膜3上的供激光通过的孔，具有与被激光加工于薄膜上的开口图案的孔的形状相似的形状，如图1的(a)所示，被纵横排列设置多个。具体来说，如图2的(a)所示，开口4被形成为该开口4内的光透射率从中央部向周缘部递减，并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工(消融)上述薄膜的至少最低限度的激光强度的例如60％左右的光透射率。上述光透射率的递减方式可以是线性，也可以是非线性。为了具有开口4内的光透射率如上述那样从中央部向周缘部递减的特性，也可以将图2的(b)所示的开口4内形成半色调。由此，如该图的(c)所示，也可以在开口4内以从中央部向周缘部其大小变大或配置密度变高的方式形成与上述遮光膜3相同由金属膜构成的多个遮光点5。此外，遮光点5的尺寸形成小于由成像透镜9和物镜10构成的光学系统的分辨率的尺寸即可。或者，为了使开口4内的光透射率从中央部向周缘部递减，也可以将多个遮光线从中央部向周缘部形成为其宽度变大或者配置密度变高。为了在遮光膜3上形成如上述那样的开口4，在以覆盖遮光膜3的方式涂布光致抗蚀剂，使用光掩模来曝光以及成像上述光致抗蚀剂而形成抗蚀剂掩模后，利用湿蚀刻、干蚀刻等周知的蚀刻技术除去露出于表面的上述遮光膜3的部分，从而能够形成开口4。在通过多次发射的激光照射形成薄膜的开口图案的情况下，即使在一次照射的激光加工时，也需要使被投影于薄膜的上述开口4的周缘部的激光强度最低是能够消融薄膜的值。由此，薄膜的上述被投影的与开口4对应的部分凭借激光的多次照射被完全消融而去除，从而在薄膜上形成上述开口图案。这种情况下，针对薄膜，由于开口图案的孔从其中央部向周缘部逐渐扩大而形成，因此不存在在开口图案的周缘部产生毛刺的担忧。其次，就具备本专利技术的光束整形掩模1的激光加工装置的实施方式进行说明。图3是表示本专利技术的激光加工装置的一实施方式的简要构成的说明图。上述激光加工装置依照此顺序具备XY载置台6、位于该XY载置台6的上方的从激光L的行进方向的上游朝向下游的激光光源7、耦合光学单元8、光束整形掩模1、成像透镜9以及物镜10。另外，在从物镜10朝向成像透镜9的光路在半反射镜11分支的光路上配置有拍摄照相机12，在从物镜10朝向成像透镜9的光路在供400nm以下的波长的激光L透射并在由反射可见光的分色镜13分支的光路上配置有照明光源14。此处，XY载置台6是在上表面载置供可见光透过的树脂制的薄膜15，在与XY平面平行的面内沿X、Y方向移动的载置台，被省略图示的控制装置控制，步进移动事先输入并被存储的移动量。上述激光光源7是放射产生波长400nm以下的激光L的例如KrF248nm的受激准分子激光、1064nm的三次谐波、四次谐波的激光L的YAG激光。激光L可以是红本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光束整形掩模，其具有与被激光加工于被加工物的孔的形状相似的形状的开口，所述光束整形掩模的特征在于，所述开口被形成为该开口内的光透射率从中央部向周缘部递减、并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工所述被加工物的至少最低限度的激光强度的光透射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 JP 2014-0951371.一种光束整形掩模，其具有与被激光加工于被加工物的孔的形状相似的形状的开口，所述光束整形掩模的特征在于，所述开口被形成为该开口内的光透射率从中央部向周缘部递减、并且即使在周缘部也具有能够确保能够激光加工所述被加工物的至少最低限度的激光强度的光透射率。2.根据权利要求1所述的光束整形掩模，其特征在于，所述开口被纵横排列地设置有多个。3.根据权利要求1或2所述的光束整形掩模，其特征在于，所述被加工物的孔通过激光的多次照射而形成。4.根据权利要求1或2所述的光束整形掩模，其特征在于，所述被加工物为树脂制的薄膜。5.根据权利要求3所述的光束整形掩模，其特征在于，所述被加工物为树脂制的薄膜。6.一种激光加工装置，其将被形成于光束整形掩模的开口缩小投影在被加工物上，在该被加工物上激光加工孔，所述激光加工装置的特征在于，对于所述光束整...

【专利技术属性】
技术研发人员：水村通伸，
申请(专利权)人：株式会社V技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP