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公開番号2025096050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212513
出願日2023-12-15
発明の名称レーザ加工システム、及びレーザ加工方法
出願人ギガフォトン株式会社
代理人個人
主分類B23K 26/36 20140101AFI20250619BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】本開示は、レーザ加工システム、及びレーザ加工方法に関する。
【解決手段】レーザ加工システムは、被加工物の表面上の第1方向に互いに離隔した複数の加工領域にパルスレーザ光を照射して複数の凹みを形成するレーザ加工システムであって、パルスレーザ光を出射するガスレーザ装置と、パルスレーザ光の表面上の照射領域を第1方向に移動可能な移動部と、パルスレーザ光の光路を変化させて照射領域を第1方向に移動可能な第1ガルバノスキャナと、を備え、移動部は、直前のパルスレーザ光の照射領域の一部と重なるように、照射領域を移動させ、第1ガルバノスキャナは、直前のパルスレーザ光が照射された加工領域と異なる加工領域内に位置するように、照射領域を移動させる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
被加工物の表面上の第１方向に互いに離隔した複数の加工領域にパルスレーザ光を照射して複数の凹みを形成するレーザ加工システムであって、
前記パルスレーザ光を出射するガスレーザ装置と、
前記パルスレーザ光の前記表面上の照射領域を前記第１方向に移動可能な移動部と、
前記パルスレーザ光の光路を変化させて前記照射領域を前記第１方向に移動可能な第１ガルバノスキャナと、
を備え、
前記移動部は、直前のパルスレーザ光の前記照射領域の一部と重なるように、前記照射領域を移動させ、
前記第１ガルバノスキャナは、直前の前記パルスレーザ光が照射された前記加工領域と異なる前記加工領域内に位置するように、前記照射領域を移動させる
レーザ加工システム。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工システムであって、
前記移動部は、前記被加工物を支持し前記第１方向に移動可能なテーブルを含むステージである。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザ加工システムであって、
前記移動部は、前記パルスレーザ光の光路を前記第１方向に沿って変化させる第２ガルバノスキャナである。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ加工システムであって、
前記第２ガルバノスキャナは、前記パルスレーザ光の進行方向に対して前記第１ガルバノスキャナより上流側に位置する。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザ加工システムであって、
前記第２ガルバノスキャナが調節可能な前記照射領域の最小の移動距離は、前記第１ガルバノスキャナが調節可能な前記照射領域の最小の移動距離より短い。
【請求項６】
請求項１に記載のレーザ加工システムであって、
前記照射領域が前記第１方向に垂直な第２方向に移動するように、前記パルスレーザ光の光路を変化させる第３ガルバノスキャナをさらに備える。
【請求項７】
請求項６に記載のレーザ加工システムであって、
前記移動部が調節可能な前記照射領域の最小の移動距離は、前記第３ガルバノスキャナが調節可能な前記照射領域の最小の移動距離より短い。
【請求項８】
請求項１に記載のレーザ加工システムであって、
前記パルスレーザ光を複数に分割する分割光学系をさらに備え、
分割されたそれぞれの前記パルスレーザ光に対して前記第１ガルバノスキャナが設けられる。
【請求項９】
請求項１に記載のレーザ加工システムであって、
前記被加工物は、光導波路基板となる光透過性の板状部材である。
【請求項１０】
請求項９に記載のレーザ加工システムであって、
前記板状部材を構成する材料は、ポリイミド樹脂またはポリノルボルネン樹脂である。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ加工システム、及びレーザ加工方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４６．０ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３．４ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
【０００３】
ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０ｐｍ～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrowing Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－２３０４４１号公報
米国特許出願公開第２００２／００６４３４５号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様によるレーザ加工システムは、被加工物の表面上の第１方向に互いに離隔した複数の加工領域にパルスレーザ光を照射して複数の凹みを形成するレーザ加工システムであって、パルスレーザ光を出射するガスレーザ装置と、パルスレーザ光の表面上の照射領域を第１方向に移動可能な移動部と、パルスレーザ光の光路を変化させて照射領域を第１方向に移動可能な第１ガルバノスキャナと、を備え、移動部は、直前のパルスレーザ光の照射領域の一部と重なるように、照射領域を移動させ、第１ガルバノスキャナは、直前のパルスレーザ光が照射された加工領域と異なる加工領域内に位置するように、照射領域を移動させてもよい。
【０００６】
本開示の一態様によるレーザ加工方法は、被加工物の表面上の第１方向に互いに離隔した複数の加工領域にパルスレーザ光を照射して複数の凹みを形成するレーザ加工方法であって、パルスレーザ光の表面上の照射領域を第１方向に移動可能な移動部によって、直前のパルスレーザ光が照射された加工領域内において直前のパルスレーザ光の照射領域の一部と重なるように、照射領域を移動させる第１工程と、パルスレーザ光の光路を変化させて照射領域を第１方向に移動可能な第１ガルバノスキャナによって、直前のパルスレーザ光が照射された加工領域と異なる加工領域内に位置するように、照射領域を移動させる第２工程と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例のレーザ加工システムの全体の概略構成例を示す模式図である。
図２は、被加工物の表面における加工順を説明するための図である。
図３は、加工領域に対する１回目の照射での照射領域の一例を示す図である。
図４は、加工領域に対する１回目の照射後の被加工物の様子を示す断面図である。
図５は、加工領域に対する２回目の照射での照射領域の一例を示す図である。
図６は、加工領域に対する２回目の照射後の被加工物の様子を示す断面図である。
図７は、加工領域の全体にレーザ光が照射された後の被加工物の様子を示す断面図である。
図８は、実施形態１のレーザ加工装置の概略構成例を示す模式図である。
図９は、実施形態１のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートを示す図である。
図１０は、実施形態２のレーザ加工装置の概略構成例を示す模式図である。
図１１は、実施形態２のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートを示す図である。
図１２は、実施形態３のレーザ加工装置の概略構成例を示す模式図である。
【実施形態】
【０００８】
１．比較例のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
１．１構成
１．２動作
１．３課題
２．実施形態１のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
２．１構成
２．２動作
２．３作用・効果
３．実施形態２のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
３．１構成
３．２動作
３．３作用・効果
４．実施形態３のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
４．１構成
４．２動作
４．３作用・効果
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
１．比較例のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
１．１構成
比較例のレーザ加工システム及びレーザ加工方法について説明する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
【００１０】
図１は、本例のレーザ加工システム１０の全体の概略構成例を示す模式図である。本例のレーザ加工システム１０は、ガスレーザ装置１００と、レーザ加工装置３００と、ガスレーザ装置１００及びレーザ加工装置３００を接続する光路管ＰＯとを主な構成として含む。以下では、被加工物２０に入射するレーザ光の光軸方向と平行な方向をＺ方向、Ｚ方向に直交している第１方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交している第２方向をＹ方向として説明する。Ｚ方向は、被加工物２０の高さ方向でもある。
（【００１１】以降は省略されています）

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