專利名稱：光加工方法及掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光加工方法及掩模，更具體地，涉及一種當將光經(jīng)由掩模照射到加工物體(processing object)上時通過移動照射區(qū)域而利用照射光的能量在加工物體中 形成3D形狀的光加工方法及掩模。
背景技術(shù)：
作為利用光能加工3D形狀的方法，存在一種不需要光刻而直接模制加工物體的 形狀的方法。這樣的加工方法的示例包括利用受激準分子激光器的激光加工方法，正如 JP-A-2004-160518中所公開的。更具體地，受激準分子激光器具有足夠高的光子能量以切 斷化學鍵(chemical bonding)，因此能夠通過被稱作燒蝕的光化學反應(yīng)從加工物體去除材 料且抑制熱影響。通過照射具有被調(diào)節(jié)的能量密度的受激準分子激光束，此種通過燒蝕的激光加工 使得燒蝕加工可應(yīng)用于各種材料，諸如，塑料、金屬和陶瓷。因為這種加工將加工形狀修整 成期望的形狀，所以有必要設(shè)計和制造限制激光束照射區(qū)域的掩模。

發(fā)明內(nèi)容
然而，受激準分子激光器的照射區(qū)域是有限的。因此，為了在大面積的基板上獲得 期望的加工形狀，有必要接合多段中的經(jīng)由掩模的激光束照射區(qū)域。當經(jīng)由掩模的激光束 照射區(qū)域以此方式接合時，在接縫處會出現(xiàn)異常形狀。因此，在經(jīng)由掩模照射光而實施3D形狀的加工期間，期望抑制在經(jīng)由掩模的光照 射區(qū)域的接縫部分處的異常形狀的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種包括以下步驟的光加工方法當將光經(jīng)由掩模照 射到加工物體上時，在與掩模的寬度方向正交的方向上移動光的照射區(qū)域，該掩模具有沿 寬度方向排列的多個開口 ；以及當在前段中遍及掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移 動之后在后段中遍及掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動時，疊加前段中遍及掩模 的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分與后段中遍及掩模的 一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分，以使得與各個開口相對 應(yīng)的每個照射行中的光照射量相等。由于根據(jù)本發(fā)明實施例的構(gòu)造，因為在光經(jīng)由掩模的照射區(qū)域的接縫部分中的光 照射量與接縫部分之外的部分中的光照射量相等，所以可以獲得無縫且光滑的加工形狀。這里提及的術(shù)語“掩模M中的開口 ”意指透光部分且除了開口孔之外還包括光透 射窗口。而且，這里提及的術(shù)語“照射行”意指通過移動穿過各個開口的光的照射區(qū)域而以 線性形狀形成在加工物體上的照射區(qū)域。為了實施以上的光照射，可以以這樣的方式進行構(gòu)造沿掩模寬度方向成行的多 個開口在與寬度方向正交的方向上設(shè)置成多行，且與被疊加的部分相對應(yīng)的多個開口的數(shù) 量可以逐行改變。
而且，可以以這樣的方式構(gòu)造與被疊加的部分相對應(yīng)的多個開口的數(shù)量可以逐 行逐漸地改變，或者與被疊加的部分相對應(yīng)的多個開口的數(shù)量可以在一部分行中改變。而且，可以以這樣的方式構(gòu)造在加工物體上沿相互正交的兩個方向?qū)嵤┕獾恼?射區(qū)域的移動，使得可以形成矩陣形式的3D形狀(例如，透鏡形狀)。而且，可以以這樣的方式構(gòu)造具有不同形狀且節(jié)距相同的多個開口的第一掩模 和第二掩模用作掩模，光的照射和照射區(qū)域的移動可以利用第一掩模和第二掩模在加工物 體上的相同位置處實施。例如，當?shù)谝谎谀Ｖ忻總€開口的邊緣形狀由曲線形成而第二掩模中每個開口的邊 緣形狀由直線形成時，多種光照射量的改變可以通過利用這些掩模疊加光照射而實現(xiàn)。因 此，可以形成復(fù)雜的3D形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種掩模，該掩模包括開口形成區(qū)域，在該開口 形成區(qū)域中多個開口垂直且水平地排列；在開口形成區(qū)域的沿水平方向上的中心軸一側(cè)的 預(yù)定區(qū)域中的一區(qū)域，該區(qū)域包括與該中心軸成預(yù)定角的斜線；以及在該中心軸另一側(cè)的 預(yù)定區(qū)域中的另一區(qū)域，該區(qū)域包括與該中心軸成與該預(yù)定角相等的角的斜線。此外，根據(jù)本發(fā)明再一個實施例，提供一種掩模，該掩模包括開口形成區(qū)域，在該 開口形成區(qū)域中多個開口垂直且水平地排列；在開口形成區(qū)域的沿水平方向的中心軸一側(cè) 的預(yù)定區(qū)域中的第一區(qū)域，該第一區(qū)域包括在與該中心軸成預(yù)定角的斜線；以及在中心軸 另一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中的第二區(qū)域，該第二區(qū)域關(guān)于中心軸與第一區(qū)域線對稱。由于根據(jù)本發(fā)明實施例的這些構(gòu)造，在中心軸的一側(cè)和另一側(cè)的包括斜線的兩個 區(qū)域中的光照射部分在光經(jīng)由掩模的照射區(qū)域的接縫部分中疊加，且接縫部分中的光照射 量等于接縫部分之外的部分中的光照射量。因此，可以獲得無縫且光滑的加工形狀。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以獲得以下優(yōu)點。也就是，通過利用實施經(jīng)由掩模的光照 射以及照射區(qū)域的掃描而形成加工物體中的形狀，可以以相同的形狀形成照射區(qū)域的接縫 部分和接縫部分之外的部分。


圖1是用于描述激光加工裝置的構(gòu)造的視圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法應(yīng) 用于該激光加工裝置；圖2是用于描述OG方法(正交方法，orthogonal method)的加工原理的視圖；圖3是用于描述掩模和作為加工物體的基板的相對位置的示意性透視圖；圖4是用于描述利用OG方法的加工的比較例的視圖；圖5A和5B是分別示出圖4中示出的照射區(qū)域的接縫部分的表面形狀和測量結(jié)果 的視圖；圖6A和6B是分別示出照射區(qū)域的接縫處的加工形狀是槽形的情況下的表面形狀 和測量結(jié)果的視圖；圖7是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法使用的掩模的視圖；圖8是用于描述照射區(qū)域和照射量的疊加的示意圖；圖9A到圖9C是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法(第一半)的示意圖；圖IOA到圖IOC是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法(第二半)的示意圖；圖11是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的另一示例(示例1)的平面圖；圖12是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例2)的平面 圖；圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例3)的平面 圖；圖14是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例4)的平面 圖；圖15是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例5)的平面 圖；圖16是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例6)的平面 圖；圖17是用于描述激光加工裝置的另一示例的示意性透視圖，根據(jù)本發(fā)明實施例 的光加工方法應(yīng)用于該激光加工裝置；圖18是用于描述形成3D形狀的多維多項式的視圖；圖19是用于描述獲得期望的凸形狀的刻蝕截面區(qū)域的示意圖；圖20是用于描述獲得期望的凸形狀的掩模形狀的示意圖；圖21是用于描述獲得期望的凹形狀的刻蝕截面區(qū)域的示意圖；圖22是用于描述獲得期望的凹形狀的掩模形狀的示意圖；圖23是示出激光束的照射能與刻蝕深度之間的關(guān)系的示意圖；圖24是示出臺輸送速度與刻蝕深度之間的關(guān)系的示意圖；圖25A和圖25B是用于描述掩模的縱橫比的示意圖；圖26是用于描述掩模構(gòu)造的第一示例中的刻蝕截面區(qū)域的示意圖；圖27是用于描述掩模構(gòu)造的第一示例的示意圖；圖28是用于描述掩模構(gòu)造的第一示例中的疊加的示意圖；圖29A和圖29B是用于描述在掩模構(gòu)造的第二示例中的具有橢圓弧的掩模的示意 圖；圖30A和圖30B是用于描述在掩模構(gòu)造的第二示例中的具有直線的掩模的示意 圖；圖31A和圖31B是用于描述利用具有橢圓弧的掩模和具有直線的掩模的疊加的照 射的視圖。
具體實施例方式下文中，將按以下順序描述本發(fā)明的實施例。1.激光加工裝置的構(gòu)造(裝置構(gòu)造和各個部分的構(gòu)造)2. OG方法的加工原理(0G方法的加工原理圖和利用OG方法的加工方法)3.比較例(掩模構(gòu)造和接合以及接合部分的表面形狀)4.根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模(掩模構(gòu)造、第一區(qū)域和第二區(qū)域)5.根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法
6.根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的其他示例(構(gòu)造的示例1到6)7.另一激光加工裝置的示例(裝置構(gòu)造和加工方法)8.掩模構(gòu)造(基本思想、掩模構(gòu)造的第一示例和掩模構(gòu)造的第二示例)9.使用領(lǐng)域1.激光加工裝置的構(gòu)造圖1是用于描述激光加工裝置的構(gòu)造的視圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法將 應(yīng)用于該激光加工裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法利用光能在加工物體中形成期望 的3D形狀。激光束，具體地，受激準分子激光束用作該光。然而，也可以使用除了激光束的 可見光和非相干光，諸如，UV光。這里，將描述采用受激準分子激光束的情況。裝置構(gòu)造如圖1所示，激光加工裝置1包括基板吸附臺10，基板S作為加工物體設(shè)置在其 上；照射頭20，照射受激準分子激光束；掩模M，設(shè)定與加工形狀相對應(yīng)的激光束透射部位 和非透射部位；以及掩模臺30，掩模M設(shè)置在其上。激光加工裝置1也包括振蕩器40，該振 蕩器40振蕩受激準分子激光束；以及光學系統(tǒng)50，該光學系統(tǒng)50集中受激準分子激光束。各個部分的構(gòu)造基板吸附臺10通過真空吸附等支持作為加工物體的基板S,且可沿基板S的表面 在X和Y方向上移動。照射頭20是發(fā)射端且具有可沿X和Y方向的至少之一移動的機構(gòu)， 其中受激準分子激光束從該發(fā)射端發(fā)射到基板S。由于該構(gòu)造，可以調(diào)節(jié)激光束在基板S上 的照射位置。而且，當有必要時，照射頭20是可沿高度方向(Z方向)從基板S移動。掩模臺30是其上設(shè)置根據(jù)以下描述的本發(fā)明實施例的掩模M的臺。振蕩器40是 利用{超鏈接"http://ja. wikipedia. org/wiki/% E7% AC% AC18% E6% 97% 8F% E5% 85% 83%E7%B4%A0", "H 18族元素”，稀有氣體}與{超鏈接"http://ja. wikipedia. org/wiki/% E7% AC% AC17% E6% 97% 8F% E5% 85% 83%E7%B4% AO”，“第17族元素”，鹵素}的混合氣體產(chǎn)生受激準分子{超鏈接"http //ja. wikipedia. org/wiki/% E3 % 83 % AC % E3 % 83 % BC % E3 % 82 % B6%E3%83%BC”，“> 一廿一(激光)”，激光束}的裝置。光學系統(tǒng)50包括透鏡，該透鏡 集中從振蕩器40發(fā)射的受激準分子激光束。以上描述的各個部分連接到消振臺(vibration-free stand) 60，以便抑制外部振 動傳輸?shù)皆摳鱾€部分。激光加工裝置1通過當將受激準分子激光束經(jīng)由具有預(yù)定形狀的開口的掩模M照 射到基板S的表面上時來移動基板吸附臺10而掃描照射區(qū)域，因此根據(jù)掩模M的開口形狀 對基板進行加工。這樣的加工根據(jù)以下的加工原理而完成。2. OG方法的加工原理OG方法的加工原理2是用于描述OG方法(正交方法，orthogonal method)的加工原理的視圖。更具體地，OG方法是通過在將激光束經(jīng)由具有期望的開口的掩模M照射到作為加工物體的基 板S上的同時而掃描照射區(qū)域來在基板S中獲得3D形狀的方法。掩模M提供有預(yù)定形狀的開口 ml和光屏蔽部分m2，其中開口 ml透射激光束，光屏蔽部分m2不透射激光束。這里提及的術(shù)語“掩模M中的開口 ml”意指透射光的部分且除了開口孔之外還包括光透射窗口。當激光束經(jīng)由掩模M被照射時，具有與掩模M中的開口 ml 匹配的形狀的激光束照射到基板S上。當與開口 ml的形狀匹配的激光束照射到基板S上時，由于激光束誘導的光能而發(fā) 生被稱為燒蝕的光化學反應(yīng)，其能夠加工基板S而抑制熱影響。加工形狀由經(jīng)由掩模M中的開口 ml的激光束的照射量的積分值 (valueofintegral)確定，且激光束的加工深度根據(jù)該積分值而確定。更具體地，加工深度 隨著掩模M中的開口區(qū)域的變小而變淺，這是因為照射量變小。當經(jīng)由掩模M照射的激光束的照射區(qū)域在基板S上掃描時，照射量取沿掃描方向 的積分值。也就是，對于掩模M中的開口 ml的形狀，假設(shè)與掃描方向正交的方向是χ軸而 掃描方向是y軸，則加工深度隨開口 ml沿y軸方向的長度而改變。更具體地，當開口 ml沿y軸方向的長度變短時，照射量沿掃描方向的積分值變小， 因此，加工深度變淺。相反，當開口 ml沿y軸方向的長度變長時，照射量沿掃描方向的積分 值變大，因此，加工深度變深。通過掃描照射區(qū)域，具有加工深度作為截面的形狀在掃描方 向上連續(xù)且形成在掃描方向上延伸的3D形狀。例如，如圖2所示，在掩模M提供有三角形開口 ml (具有沿掃描方向放置的頂點) 的情況下，與三角形的頂點相對應(yīng)的部分被加工得最深，且當觀察截面時三角形的凹面在 掃描方向上連續(xù)形成。在所發(fā)射的激光束的能量恒定的情況下，由激光束照射的加工深度與照射區(qū)域的 掃描速度有關(guān)聯(lián)。更具體地，當掃描速度變慢時，基板S因為每單位面積照射量的增加而被 加工的更深。根據(jù)上述，可以通過掩模M中的開口 ml的形狀和照射區(qū)域的掃描速度的設(shè)定 而控制形成在基板S中的3D形狀。利用OG方法的加工方法圖3是用于描述掩模和作為加工物體的基板的相對位置的示意性透視圖。掩模M 提供有預(yù)定形狀的開口 ml，經(jīng)由掩模M發(fā)送激光束到縮小投影透鏡51。與掩模M中的開口 ml的形狀相匹配的激光束入射到縮小投影透鏡51。從而，與掩 模M中的開口 ml的形狀相匹配的照射區(qū)域縮小預(yù)定縮小比率而照射到基板S上?？s小投 影透鏡51將照射區(qū)域縮小到例如原始尺寸的分數(shù)。通過縮小照射區(qū)域，不僅可以加工比開 口 ml的實際尺寸更小的形狀，而且可以由于照射能量的集中而實施有效的加工?；錝和光學系統(tǒng)之一或者二者在照射激光束的同時沿一方向相對移動。因此， 激光束照射區(qū)域沿預(yù)定方向掃描且沿掃描方向連續(xù)地實施加工。當一段(one stage)掃描結(jié)束時，照射區(qū)域在與掃描方向正交的方向上移動一段， 且以相同的方式實施激光束的照射和掃描。通過重復(fù)實施上述操作，對遍及基板的寬范圍 實施加工。通過在幾段中沿一個方向?qū)嵤┘す馐丈鋮^(qū)域的掃描，可以在掃描方向上連續(xù) 地形成3D形狀。在第一掃描方向上連續(xù)的3D形狀形成之后，通過將激光束的掃描方向設(shè)定為與 第一掃描方向正交，以相同的方式重復(fù)該掃描。然后，在兩個正交方向上的加工操作疊加。 從而形成3D形狀的矩陣。更具體地，在通過沿一個方向掃描經(jīng)由掩模M的激光束的照射區(qū)域而沿掃描方向加工基板S之后，通過將掃描方向改變?yōu)榕c上次的掃描方向正交而將激光束照射到被加工 的基板S上。從而，通過沿一個方向的掃描而被加工的形狀沿正交方向進一步被加工。從 而可以獲得3D形狀的矩陣。例如，在形成當觀察截面時具有半圓形且沿激光束的掃描方向延伸的3D形狀的情形下，通過在兩個正交方向上實施此加工，可以實施形成以矩陣方式排列的多個半圓形 (例如，透鏡形)的加工。然而，應(yīng)該理解的是，當激光束沿兩個方向掃描時兩個掃描方向之間的角可以被 設(shè)定為不同于直角的角。從而，可以獲得具有不同的縱橫尺寸比(aspect size ratio)的 3D形狀的矩陣。3.比較例 在描述本發(fā)明的實施例之前，將描述本發(fā)明實施例的比較例。掩模構(gòu)造及接合圖4是用于描述利用OG方法的加工的比較例的視圖。在比較例中使用的掩模M提 供有矩形形狀的開口形成區(qū)域，在該開口形成區(qū)域中，多個開口垂直且水平地排列。參考附 圖，掩模M’中示出為白色的部分代表開口，示出為黑色的部分代表光屏蔽部分。在圖4中， 掩模M’用于示出通過第一段中的掃描且通過第二段中的掃描經(jīng)由掩模M’的照射區(qū)域的接 合。也就是，因為掩模M’的形狀與激光束的照射區(qū)域相對應(yīng)，所以為了便于圖示照射區(qū)域 及照射區(qū)域的接合用掩模M’表示。經(jīng)由掩模M’的激光束的照射區(qū)域沿由圖中的箭頭指示的方向掃描。照射區(qū)域在 與掃描方向正交的方向上偏移，且前段中的照射區(qū)域和后段中的照射區(qū)域接合到一起。通 過利用掩模M’進行加工，照射區(qū)域的接縫形成加工形狀中的角形部分。圖4中的下圖是落在照射區(qū)域的接縫上的加工形狀的放大圖。在比較例中，凸的 異常形狀形成在接縫處的照射區(qū)域中。作為用于去除這樣的異常形狀的手段，可以向前段 中的照射區(qū)域和后段中的照射區(qū)域的接縫提供交疊。因為接縫部分中的光照射量增加，所 以凸的異常形狀變小。然而，交疊使得接縫部分中的3D形狀的節(jié)距相應(yīng)地單獨變窄。因此， 獲得以規(guī)則的節(jié)距連續(xù)的精確形狀變得相當困難。接合部分的表面形狀圖5A和5B是分別是示出圖4中示出的照射區(qū)域的接縫部分的表面形狀和測量結(jié) 果的視圖。如圖5A所示，在利用給定段中的掃描以及利用接下來的段中的掃描得到的經(jīng)由 掩模的照射區(qū)域接合到一起時，凸的異常形狀出現(xiàn)在接合部分中。圖5B是示出接合部分的表面形狀的測量結(jié)果的視圖。接合部分中的照射量變得 比其他部分中的照射量少且加工深度變得較淺。因此，此部分保留為凸形狀。圖6A和6B是分別示出照射區(qū)域的接縫處的加工形狀是槽形的情況下的表面形狀 和測量結(jié)果的視圖。如圖6A所示，在利用給定段中的掃描以及利用接下來的段中的掃描得 到經(jīng)由掩模的照射區(qū)域接合到一起時，凸的異常形狀出現(xiàn)在接合部分中。圖6B是示出接合部分的表面形狀的測量結(jié)果的視圖。如同以上描述的情況，接合 部分中的照射量變得比其他部分中的照射量少且加工深度變淺。因此，此部分保留為凸形 狀。作為用于去除這樣的異常形狀的手段，如以上所述，交疊可以提供給前段中的照射區(qū)域和后段中的照射區(qū)域的接縫。然而，交疊使得接縫部分中的3D形狀的節(jié)距相應(yīng)地變窄。因此，獲得以規(guī)則的節(jié)距連續(xù)的精確形狀變得相當困難。本發(fā)明的實施例解決了上述比較例中存在的問題。更具體地，因為利用OG方法得 到的3D加工形狀與掩模的激光透射區(qū)域相關(guān)聯(lián)，所以通過在接縫處疊加前段和后段中經(jīng) 由掩模的照射區(qū)域而照射激光束。在這種情況下，本發(fā)明實施例的特征在于在每個照射行 中，照射到照射區(qū)域疊加的區(qū)域的照射量和照射到照射區(qū)域不疊加的區(qū)域的照射量相等。4.根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模掩模構(gòu)造圖7是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法使用的掩模的視圖。參考附圖， 掩模M中示出為白色的部分代表開口 ml，陰影部分代表光屏蔽部分m2。掩模M包括開口形 成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml垂直且水平地排列。在圖7中，掩模M的寬度 方向是圖中的水平方向，經(jīng)由掩模M的激光束的照射區(qū)域的掃描方向是圖中的垂直方向。在掩模M的開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml沿掩模M的寬度方向設(shè)置成行。而且， 成行的多個開口 ml在與掩模M的寬度方向的正交方向上設(shè)置成多行。第一區(qū)域和第二區(qū)域此外，開口形成區(qū)域R提供有一區(qū)域(第一區(qū)域Rl)，在附圖中，在中心軸一側(cè)的預(yù) 定區(qū)域中該區(qū)域包括關(guān)于在垂直方向上的中心軸成預(yù)定角度的斜線。而且，開口形成區(qū)域 R提供有一區(qū)域(第二區(qū)域R2)，在中心軸另一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中該區(qū)域包括角度與預(yù)定角度 相同的斜線。換言之，在平行四邊形形狀的開口形成區(qū)域R中設(shè)置在中心線一側(cè)和另一側(cè) 的三角形區(qū)域是第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2。在第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2( 二者都是包括斜線的區(qū)域)中，多個開口 ml以這 樣的方式設(shè)置行中的開口 ml的數(shù)目對應(yīng)于斜線部分而逐行地改變。更具體地，多個開口 ml以這樣的方式設(shè)置開口 ml的數(shù)目在第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2之間逐行逐漸地改變。在如上構(gòu)造的掩模M中，與第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2相對應(yīng)的照射區(qū)域中的部 分在通過給定段中的掃描而遍及掩模M —個寬度照射的照射區(qū)域與接下來的段中的照射 區(qū)域中疊加。而且，開口面積被設(shè)定為使得光照射量在與各個開口 ml相對應(yīng)的所有照射行 中相等。因此，可以獲得無縫且光滑的加工形狀。圖8是用于描述照射區(qū)域和照射量的疊加的示意圖。示意圖示出通過后段中利用 掩模M的掃描的照射區(qū)域的一部分疊加在前段的照射區(qū)域上的狀態(tài)。更具體地，利用前段中的掃描，對于在掩模M的寬度方向上排列的多個開口 ml中 的每個，形成沿掃描方向的照射行L。在這些照射行L中，因為第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2 沿掃描方向具有比其他區(qū)域更少的開口，所以在這些區(qū)域中與開口 ml相對應(yīng)的照射行L中 的光照射量相應(yīng)于開口 ml的數(shù)量而變小。換言之，在與第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2相對應(yīng)的照射行L中，光照射量隨著沿掃 描方向的開口變少而變小。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在利用前段中的掃描的照射行L中，利用 后段中的掃描的第一區(qū)域Rl中的照射行L疊加在第二區(qū)域R2中的照射行L上。根據(jù)此疊加，后段中掃描的第一區(qū)域Rl的沿照射量上升的順序的照射行L疊加在 利用前段掃描的第二區(qū)域R2中的沿照射量遞減的順序的照射行L上。因此，在所有的照射 行L上，總照射量變得相等。
存在在前段和后段中疊加的照射行以及未疊加的照射行。然而，這些照射行的照 射量被設(shè)定為相等。圖8示出前段和后段的疊加。然而，這也適用于其他的段中且照射行 在后段和接下來的段中以及在接下來的段和再接下來的段中疊加。從而，即使當前段中照 射行的一部分與后段中照射行的一部分疊加時，在所有照射行中的照射量也變得相等。在第一段中與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射行和在最后段中與第二區(qū)域相對應(yīng)的照 射行分別在之前的段和接下來的段中不疊加。因此，這些照射行的照射量不等于其他照射 行的照射量。然而，可以通過將此部分設(shè)定在基板的有效區(qū)域外部而忽略此部分，以使其實 際上對形狀加工不起作用。5.根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法
圖9A到圖9C以及圖IOA到圖IOC是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法的 示意圖。這里，采用圖7中示出的根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模M。在附圖中，以平面圖示出掩 模M，以截面圖示出作為加工物體的基板S。而且，對于平面圖中示出的掩模M，附圖中由箭 頭表示的方向指示照射區(qū)域的掃描方向。同時，對于截面圖中示出的基板S，垂直于紙面的 方向為照射區(qū)域的掃描方向。最初，如圖9A所示，受激準分子激光束經(jīng)由掩模M而照射，且掃描照射區(qū)域。因此， 如圖9B所示，基板S通過與段中的各個開口相對應(yīng)的每個照射行而遍布掩模的一個寬度被加工。利用此加工，與掩模M的第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2相對應(yīng)的照射行的加工深度 朝著掩模M的外側(cè)而變淺。在第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2中，這與開口在斜線部分中朝著 外側(cè)而變少的構(gòu)造相對應(yīng)。也就是，加工深度隨著開口變少而因為光照射量變少而變淺。在圖9B示出的情況中，對應(yīng)于沿掃描方向排列的開口形成一個照射行且形成一 個凸形。加工深度隨著與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的十一個峰頂(crest)和與第二區(qū)域R2相對 應(yīng)的十一個峰頂而逐漸改變，但是加工深度在中心處與八個峰頂保持相同。隨后，如圖9C所示，經(jīng)由掩模M的光照射區(qū)域偏移一段。在這種情況下，在前段中 被加工的區(qū)域中，與掩模M的第二區(qū)域R2相對應(yīng)的被加工的部分(照射行)和在后段中與 掩模M的第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射區(qū)域(照射行)疊加。在圖9C中示出的情況中，在前段中與第二區(qū)域R2對應(yīng)地形成的十一個峰頂疊加 在后段中與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射區(qū)域(照射行)上。當在這種狀態(tài)下照射區(qū)域在后 段中被掃描時，獲得圖IOA中示出的加工情形。更具體地，各個疊加照射行中的照射量是掩模M的第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2的 照射量的和。因為此照射量等于每個非疊加照射行中的照射量，所以非疊加照射行的加工 深度和疊加照射行的加工深度變得相等。因此，相同的加工形狀無縫地連續(xù)。然后，如圖IOB所示，經(jīng)由掩模M的光照射區(qū)域再偏移一段，且通過與以上相同的 方式設(shè)定疊加區(qū)域而實施激光束的照射和掃描。通過在基板S的加工區(qū)域中重復(fù)以上操 作，可以獲得如圖IOC所示的無縫的3D形狀。而且，通過在兩個相互正交的方向上如圖9A到圖IOC所示沿掃描方向移動照射區(qū) 域而重復(fù)實施3D形狀加工，在該兩個正交方向上的形狀加工操作被疊加。因此可以獲得3D 形狀的矩陣。例如，利用形成3D形狀(其中在截面中看時，半圓形形狀沿激光束的掃描方向延伸)的加工，通過在兩個正交方向上實施此加工，可以實施獲得以矩陣方式排列的多個半圓形(例如，透鏡形)的加工。然而，應(yīng)該理解的是，當激光束沿兩個方向掃描時兩個掃描方向之間的角可以被 設(shè)定為不同于直角的角。從而，可以獲得具有不同的縱橫尺寸比的3D形狀的矩陣。6.根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的其他示例示例 1圖11是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的另一示例(示例1)的平面圖。 這里，附圖中的垂直方向是掩模M的寬度方向，附圖中的水平方向是經(jīng)由掩模M的光照射區(qū) 域的掃描方向。掩模M包括開口形成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml垂直且水平地排 列。在開口形成區(qū)域R中，第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2分別設(shè)置在沿掃描方向的中心軸的 一側(cè)和另一側(cè)。第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2關(guān)于中心軸線對稱。利用如上構(gòu)造的掩模M，與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射行和與第二區(qū)域R2相對應(yīng)的 照射行在通過遍布掩模M—個寬度的照射的給定段的照射區(qū)域中和在接下來的段的照射 區(qū)域中疊加。即使當?shù)谝粎^(qū)域Rl和第二區(qū)域R2關(guān)于中心軸線性對稱時，開口區(qū)域也以這樣 的方式被設(shè)定疊加的照射行中的光照射量和非疊加的照射行中的光照射量變得相等。而 且，開口區(qū)域以這樣的方式被設(shè)定光照射量在所有的照射行中相等。因此，可以獲得無縫 且光滑的加工形狀。示例 2圖12是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例2)的平面 圖。這里，附圖中的垂直方向是掩模M的寬度方向，附圖中的水平方向是經(jīng)由掩模M的光照 射區(qū)域的掃描方向。掩模M具有分別在沿掃描方向的中心軸的一側(cè)和另一側(cè)的第一區(qū)域Rl和第二區(qū) 域R2。從而，掩模M作為整體具有菱形形狀的開口形成區(qū)域R。即使利用上述具有菱形形狀的開口形成區(qū)域R的掩模M，與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的 照射行和與第二區(qū)域R2相對應(yīng)的照射行也在通過遍布掩模M —個寬度的照射的給定段的 照射區(qū)域中和在接下來的段的照射區(qū)域中疊加。因為疊加的照射行中的光照射量在所有段 中相等，所以即使當光照射整個疊加區(qū)域時，也可以獲得無縫且光滑的加工形狀。示例 3圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例3)的平面 圖。這里，附圖中的垂直方向是掩模M的寬度方向，附圖中的水平方向是經(jīng)由掩模M的光照 射區(qū)域的掃描方向。掩模M具有開口形成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml垂直且水平地排 列。在開口形成區(qū)域R中，第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2分別設(shè)置在沿掃描方向的中心軸的 一側(cè)和另一側(cè)。第一區(qū)域Rl具有梯形形狀，且沿掩模M的寬度方向的多個開口 ml以這樣的方式 設(shè)置部分行中開口 ml的數(shù)量改變。同時，第二區(qū)域R2具有三角形形狀。這里，梯形形狀 的對應(yīng)于第一區(qū)域Rl的外接矩形的缺少部分和第二區(qū)域R2的三角形具有相同的尺寸。利用上述構(gòu)造的掩模M，與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射行和與第二區(qū)域R2相對應(yīng)的照射行在通過遍及掩模M的一個寬度的照射的給定段的照射區(qū)域中和在接下來的段的照射區(qū)域中疊加。在這種情況下，疊加的照射行中的光照射量和非疊加的照射行中的光照射 量變得相等。此外，在所有的照射行中光照射量相等。因此，可以獲得無縫且光滑的加工形 狀。示例 4圖14是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例4)的平面 圖。這里，附圖中的垂直方向是掩模M的寬度方向，附圖中的水平方向是經(jīng)由掩模M的光照 射區(qū)域的掃描方向。掩模M具有開口形成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml垂直且水平地排 列。在開口形成區(qū)域R中，第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2分別設(shè)置在沿掃描方向的中心軸的 一側(cè)和另一側(cè)。第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2具有三角形形狀且關(guān)于中心軸線性對稱。利用上述構(gòu)造的掩模M，與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射行和與第二區(qū)域R2相對應(yīng)的 照射行在通過遍布掩模M—個寬度的照射的給定段的照射區(qū)域中和在接下來的段的照射 區(qū)域中疊加。即使當?shù)谝粎^(qū)域Rl和第二區(qū)域R2關(guān)于中心軸線性對稱時，開口區(qū)域也以這樣 的方式被設(shè)定疊加的照射行中的光照射量和非疊加的照射行中的光照射量變得相等。而 且，開口區(qū)域以這樣的方式被設(shè)定光照射量在所有的照射行中相等。因此，可以獲得無縫 且光滑的加工形狀。示例 5圖15是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的再一個示例(示例5)的平面 圖。這里，附圖中的水平方向是掩模M的寬度方向，附圖中的垂直方向是經(jīng)由掩模M的光照 射區(qū)域的掃描方向。掩模M具有開口形成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml垂直且水平地排 列。在開口形成區(qū)域R中，存在分別設(shè)置在沿掃描方向的中心軸的一側(cè)和另一側(cè)的第一區(qū) 域Rl和第二區(qū)域R2。在附圖中，第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2是三角形區(qū)域，每個三角形區(qū) 域由沿垂直方向(掃描方向)排列的開口 ml的行形成。更具體地，對于在開口形成區(qū)R域 的任一端處的一行開口，開口的面積在第一區(qū)域Rl中沿掃描方向逐漸變小，而開口的面積 在第二區(qū)域R2中沿掃描方向逐漸變大。示例 6圖16是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造的另一示例(示例6)的平面圖。 這里，附圖中的水平方向是掩模M的寬度方向，附圖中的垂直方向是經(jīng)由掩模M的光照射區(qū) 域的掃描方向。掩模M具有開口形成區(qū)域R，在開口形成區(qū)域R中，多個開口 ml水平地排列成行。 在開口形成區(qū)域R中，存在分別設(shè)置在沿掃描方向的中心軸的一側(cè)和另一側(cè)的第一區(qū)域Rl 和第二區(qū)域R2。第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2是三角形區(qū)域，每個三角形區(qū)域由在任一端處 的一個開口 ml形成。更具體地，對于開口形成區(qū)域R任一端處的一個開口 ml，第一區(qū)域Rl 中的開口 ml沿掃描方向逐漸變寬，而第二區(qū)域R2中的開口 ml沿掃描方向逐漸變窄。在圖15和圖16的每個中，與第一區(qū)域Rl相對應(yīng)的照射行和與第二區(qū)域R2相對 應(yīng)的照射行在通過遍布掩模M—個寬度的照射的給定段的照射區(qū)域中和在接下來的段的 照射區(qū)域中疊加。在這種情況下，疊加的照射行中的光照射量和非疊加的照射行中的光照射量變得相等。此外，在與各個開口相對應(yīng)的照射行中光照射量相等。因此，可以獲得無縫 且光滑的加工形狀。7.另一激光加工裝置的示例裝置構(gòu)造圖17是用于描述另一激光加工裝置的示例的示意性透視圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的光加工方法應(yīng)用于該激光加工裝置。對于以上參考圖1描述的激光加工裝置，加工物體 是板狀基板。圖17中示出的激光加工裝置的不同之處在于加工物體是圓柱構(gòu)件CS。圓柱構(gòu)件CS由例如樹脂材料制成且以在圓柱體的圓周方向(X方向)上可旋轉(zhuǎn)的 方式連接。而且，圓柱構(gòu)件CS以在圓柱體的軸向方向(Y方向)上可移動的方式連接。掩模M放置在掩模臺30上，且可沿掩模平面方向中的兩個軸和旋轉(zhuǎn)軸移動。從未 示出的激光振蕩器發(fā)射的激光束(例如，受激準分子激光束)穿過掩模M且被縮小投影透 鏡51而縮小，之后激光束照射到圓柱構(gòu)件CS的表面上。加工方法當利用激光加工裝置1實施加工時，圓柱構(gòu)件CS在激光束經(jīng)由掩模M照射到圓柱 構(gòu)件CS的表面上的同時沿圓柱體軸向方向(Y方向)移動。從而，照射區(qū)域被掃描。當遍及掩模M —個寬度的照射和掃描結(jié)束時，圓柱構(gòu)件CS沿旋轉(zhuǎn)方向(X方向) 旋轉(zhuǎn)，以便使利用掩模M的照射區(qū)域旋轉(zhuǎn)一段。遍及掩模M —個寬度的照射位置因此偏移 一段。如以上所述，在采用根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模M的情況下，前段和后段中的照射區(qū)域 部分疊加。之后，圓柱構(gòu)件CS在激光束經(jīng)由掩模M照射到圓柱構(gòu)件CS的表面上的同時沿圓 柱體軸向方向(Y方向)移動。此操作遍及圓柱構(gòu)件CS的整個圓周表面重復(fù)實施。因此， 無縫地實現(xiàn)在圓周方向上的無縫加工。上述的本發(fā)明的實施例由于能夠光滑地加工大面積的基板而可應(yīng)用于大尺寸的 顯示器等。而且，因為甚至可以在圓柱形狀上實現(xiàn)無縫加工，所以可以形成用于功能膜等的 金屬管芯的原始板(original plate)。此外，上述的本發(fā)明的實施例也可以應(yīng)用于在大尺 寸顯示器等中使用的漫射板(diffusionplate)。在任一種情況中，根據(jù)本發(fā)明的實施例，力口 工形狀具有規(guī)則的節(jié)距且可以形成精確的形狀。8.掩模構(gòu)造現(xiàn)將描述應(yīng)用于本發(fā)明實施例的掩模構(gòu)造。根據(jù)以上描述的OG方法，加工深度 (這里為刻蝕深度)由透過掩模中開口的激光束的光量決定。從而，加工深度根據(jù)開口沿掃 描方向的尺寸(長度)而設(shè)定?；舅枷霝榱送ㄟ^OG方法利用掩模獲得期望的加工形狀，許多參數(shù)，諸如，激光束的照射 能、基板輸送速度以及掩模的開口率(aperture)，是必要的，且花費大量的勞動來設(shè)定掩模 而使其適應(yīng)單個的加工形狀。而且，在利用CAD (計算機輔助設(shè)計)設(shè)計OG方法所用的掩 模的情況下，利用CAD繪制多維多項式曲線必須復(fù)雜的轉(zhuǎn)換軟件。為了消除這樣的不便，本發(fā)明的實施例提供容易形成用于形成具有多維多項式曲 線的3D形狀的掩模的構(gòu)造示例。首先，關(guān)注圖18中示出的多維多項式(1)和其曲線。多維多項式(1)表示為
<formula>formula see original document page 14</formula>
接下來，關(guān)注用于獲得與多維多項式(1)的輪廓一致的凸加工形狀的掩模。這里， 用于加工形狀的激光束的加工深度由與掩模中透射激光束的開口部分的邊緣形狀相對應(yīng) 的積分值而確定。因此，為了在基板S中獲得圖19所示的期望的凸形狀，將要從基板表面 刻蝕掉的截面區(qū)域S(X)在圖19中由陰影部分表示，且根據(jù)以下的公式(2)獲得該截面區(qū) 域 S (χ) 。
公式⑵表示為<formula>formula see original document page 14</formula>
為了獲得此加工形狀，圖20中示出的掩模M中的開口 ml的形狀是必須的。因此， 根據(jù)本發(fā)明的實施例，采用用于與函數(shù)F(X)的各個單項式相對應(yīng)的f(x)、g(x)和h(x)的 單獨的掩模，且激光束通過這些掩模重復(fù)地照射到相同的位置。因為加工形狀由透過照射 的激光束的開口部分的積分值確定，所以可以獲得與期望的多維多項式相對應(yīng)的加工形 狀。圖21是用于描述為了獲得凸形狀的基板的刻蝕截面區(qū)域的示意圖。圖22是用于 描述為了獲得凹形狀的掩模形狀的示意圖。這里，為了獲得凹形狀，用于與凹面相對應(yīng)的 f(x)、g(x)和h(x)的單獨的掩模是必要的。圖23是示出由橫坐標表示的激光束的照射能與由縱坐標表示的刻蝕深度之間的 關(guān)系的示意圖。圖24是示出由橫坐標表示的基板臺輸送速度與由縱坐標表示的刻蝕深度 之間的關(guān)系的示意圖。由這些關(guān)系可以看出隨著激光束的照射能變高，刻蝕深度變深。還 可以看出刻蝕深度隨著基板臺輸送速度變高而變淺。圖25A和圖25B是分別示出掩模及利用該掩模獲得的加工形狀的截面的示意圖。 這里，假定圖25A中示出的掩模M中的一個開口 ml的縱橫比w/h比圖25B中示出的實際獲 得的加工形狀的縱橫比W/H大幾倍。然后，關(guān)系式由以下的公式(3)表示。公式(3)表示為<formula>formula see original document page 14</formula>
系數(shù)a隨著激光束的照射能和基板臺輸送速度而改變。因此，用于與掩模相對應(yīng) Wf(X)的系數(shù)a預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗而確定。在采用與其他掩模相對應(yīng)的g(x)和h(x)等的情 況中，與系數(shù)a類似的且與這些g(x)和h(x)等相對應(yīng)的系數(shù)b和c等也根據(jù)經(jīng)驗而預(yù)先 確定。因此，可以加工與包括由以下的公式(4)表示的許多系數(shù)的多維多項式相對應(yīng)的形 狀。公式(4)表示為<formula>formula see original document page 14</formula>
因此，可以利用用于與有限多維單項式相對應(yīng)的f(x)、g(x)和h(x)的掩模而獲得 由無限多維多項式表示的加工形狀。這種能力是本發(fā)明實施例最顯著的特性。掩模構(gòu)造的第一示例掩模構(gòu)造的第一示例是利用由公式(5) :F(x) = X2表示的函數(shù)而加工的凸形狀的 情況。在這種情況下，從基板表面利用激光加工(刻蝕)而加工的截面區(qū)域S(X)是由圖26 中的陰影表示的部分。截面區(qū)域S(X)由以下的公式(6)表示。公式(6)表示為
S (χ) =S X2dx為了獲得此種加工形狀，使用與圖27中示出的函數(shù)f (χ) = 1/2X2相對應(yīng)的掩模M，且激光束利用相同的掩模M重復(fù)照射兩次。因此，可以獲得由F(X) =X2表示的凸加工 形狀。更具體地，如圖28所示，通過利用由函數(shù)f(x)表示的掩模重復(fù)照射激光束兩次，所 得到的可以由以下的公式(7)表示。也就是，公式(7)表示為F (χ) = f (χ)+f (χ)，可以改寫為X2 = 1/2X2+1/2X2。這意味著由函數(shù)F(x) =X2表示的加工形狀可以通過利用與f(x) = 1/2X2相對應(yīng) 的掩模重復(fù)照射激光束兩次而實現(xiàn)。同樣，為了加工與表示為F(X) = X2的公式(8)的輪廓相對應(yīng)的凸形狀，激光束利 用與以上的f(x) = 1/2X2相對應(yīng)的掩模重復(fù)照射激光束四次。因此，可以獲得與F(X)= 2X2相對應(yīng)的加工形狀。掩模構(gòu)造的第二示例掩模構(gòu)造的第二示例是利用圖29A中示出的具有橢圓形弧的掩模和圖30A中示出 的線性掩模的情況。首先，采用如圖29A所示的在開口 ml的邊緣上具有橢圓形弧的掩模M(I)，且設(shè)定 光能和作為加工物體的基板的輸送速度。最終所獲得的加工形狀被預(yù)先測量。圖29B是示出數(shù)學模擬(mathematically approximate)從利用掩模M(I)而實際 被加工的形狀獲得的輪廓的曲線的視圖。這里，設(shè)定在凸加工形狀的底部處具有在附圖中 左端處的原點的X和Y軸。所得到的具體的加工形狀具有高度為16的凸面及長度為160 的底部。這里所用的數(shù)值的單位是μπι。根據(jù)此曲線，獲得以下的公式(9)作為橢圓的近似表達(當0<Χ<80時)，并獲 得以下的公式(10)作為橢圓的近似表達(當80 < X < 160時)。公式(9)表示為 {(Χ-80)2/ (80)2} + {(Υ1+16) 7 (16)2} = 1。公式(10)表示為{(Χ-80)2/ (80)2} + {(Υ1+32) 7 (32)2} = 1。而且，圖30Β示出數(shù)學模擬從利用掩模Μ(2)而實際被加工的形狀獲得的輪廓的曲 線，掩模Μ(2)具有如圖30(A)所示的在開口 ml邊緣上的直線。這里，附圖中，設(shè)定具有在 將要加工的基板表面上的加工部分左端處的原點的X和Y軸。當觀察截面時，實際上所得 到的加工形狀是倒轉(zhuǎn)的三角形，且深度為40，寬度為160。這里所用的數(shù)值的單位是ym。 從該曲線獲得的近似表達是以下的公式(11)。公式(11)表示為Y2 = (X/4) -40因此，根據(jù)以上的公式(9)和公式(11)，當0<X< 80時獲得以下的公式(12)， 當80 <X< 160時獲得以下的公式(13)。因此，根據(jù)以下的公式(14)獲得實際的刻蝕量。公式(12)表示為
Yl = 1^/6400-(Ζ-80)2 —16。公式(13)表示為<formula>formula see original document page 16</formula>公式(14)表示為Y = Υ1+Υ20因此，通過利用具有圖29Α所示的橢圓弧的掩模M(I)和圖30Α中示出的線性掩模 M(2)重復(fù)照射激光束，可以獲得圖31Α和圖31Β所示的合并輪廓作為加工形狀。圖31Α示出與以上的數(shù)學模擬的公式(12)和(13)相對應(yīng)的Yl以及與以上的公 式(11)相對應(yīng)的Υ2。而且，圖31Β示出實際上獲得的形狀，且示出當激光束重復(fù)照射時而 實際獲得的形狀以及實際獲得的Yl、Υ2和刻蝕量Y。根據(jù)以上掩模構(gòu)造，即使采用用于獲得具有復(fù)雜輪廓的加工形狀的掩模，也可以 節(jié)省用于掩模設(shè)定的必要時間以及制造成本。而且，即使采用由少量的多維單項式給出的 掩模，也可以通過適當?shù)亟Y(jié)合這些掩模而獲得具有與各種多維多項式相對應(yīng)的輪廓的加工 形狀。在提供有廢料(加工廢物)收集機構(gòu)的加工裝置中，每次收集的量是有限的。然 而，根據(jù)本發(fā)明的實施例，因為通過將多維單項式給出的掩模結(jié)合而分成多個操作來實施 加工，所以可以提高廢料的收集效率。而且，通過以重數(shù)的形式控制掩模圖案的縱橫比和加工形狀的縱橫比，可以精確 地將2D掩模轉(zhuǎn)換成獨立于掩模的開口率等的3D加工形狀。而且，因為沒必要利用CAD設(shè)計多維多項式曲線，所以轉(zhuǎn)換軟件不是必須的。此 夕卜，可以避免轉(zhuǎn)換中的錯誤。而且，隨著當基板移動時大量的照射在被加工的表面上行進而 掩模中的激光束透射部分和激光束不透射部分之間的邊界線通過激光加工被轉(zhuǎn)移。然而， 根據(jù)本發(fā)明的實施例，因為激光束通過分成多次操作而被照射，所以可以獲得具有較少照 射軌跡的光滑形狀。9.應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明的實施例可應(yīng)用于激光加工裝置和激光加工方法，該激光加工裝置和激 光加工方法用于在透明導電膜上加工用作透明電極的圖案，該透明電極在FPD (平板顯示 器)、太陽能電池、樹脂膜和金屬薄膜中在多層薄膜上。具體地，本發(fā)明的實施例可以適當?shù)?應(yīng)用于通過從加工物體的頂表面經(jīng)由掩模照射激光束而根據(jù)掩模形狀向加工物體實施3D 加工的手段。本申請包括涉及2009年3月6日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-053083中所公開的主題，其全部內(nèi)容以參考的方式合并在此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，各種修改、組合、部分組合以及改變可以根據(jù)設(shè) 計需要和其他因素而發(fā)生，而這些都在權(quán)利要求書或者其等同特征的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光加工方法，包括以下步驟當將光經(jīng)由掩模照射到加工物體時，在與所述掩模的寬度方向正交的方向上移動所述光的照射區(qū)域，該掩模具有沿所述寬度方向排列的多個開口；以及當前段中遍及所述掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動結(jié)束之后在后段中遍及所述掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動時，疊加所述前段中遍及所述掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分與所述后段中遍及所述掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分，以使得與各個所述開口相對應(yīng)的每個照射行中的光照射量相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光加工方法，其中沿所述掩模的所述寬度方向成行的多個開口在與所述寬度方向正交的方向上設(shè) 置成多行，且與被疊加的部分相對應(yīng)的所述多個開口的數(shù)量逐行改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光加工方法，其中沿所述掩模的所述寬度方向成行的多個開口在與所述寬度方向正交的方向上設(shè) 置成多行，且與被疊加的部分相對應(yīng)的所述多個開口的數(shù)量逐行逐漸地改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光加工方法，其中沿所述掩模的所述寬度方向成行的多個開口在與所述寬度方向正交的方向上設(shè) 置成多行，且與被疊加的部分相對應(yīng)的所述多個開口的數(shù)量在一部分行中改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的光加工方法，其中在所述加工物體上沿相互正交的兩個方向?qū)嵤┧龉庹丈涞囊苿印?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的光加工方法，其中具有不同形狀且節(jié)距相同的多個開口的第一掩模和第二掩模用作所述掩模，所述 光照射和所述照射區(qū)域的移動利用所述第一掩模和所述第二掩模在所述加工物體上的相 同位置處實施。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光加工方法，其中所述第一掩模中每個開口的邊緣形狀由曲線形成而所述第二掩模中每個開口的 邊緣形狀由直線形成。
8.一種掩模，包括開口形成區(qū)域，在該開口形成區(qū)域中多個開口垂直且水平地排列；在所述開口形成區(qū)域的沿水平方向的中心軸一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中的第一區(qū)域，該第一區(qū) 域包括與所述中心軸成預(yù)定角的斜線；以及在所述中心軸另一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中的第二區(qū)域，該第二區(qū)域包括與所述中心軸成等于 所述預(yù)定角的角的斜線。
9.一種掩模，包括開口形成區(qū)域，在該開口形成區(qū)域中多個開口垂直且水平地排列；在所述開口形成區(qū)域的沿水平方向的中心軸一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中的第一區(qū)域，該第一區(qū) 域包括與所述中心軸成預(yù)定角的斜線；以及在所述中心軸另一側(cè)的預(yù)定區(qū)域中的第二區(qū)域，該第二區(qū)域關(guān)于所述中心軸與所述第 一區(qū)域線對稱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光加工方法及掩模。該光加工方法包括以下步驟當將光經(jīng)由掩模照射到加工物體上時，在與掩模的寬度方向正交的方向上移動光的照射區(qū)域，該掩模具有沿寬度方向排列的多個開口；以及當在前段中遍及掩模的一個寬度的光照射并照射區(qū)域的移動結(jié)束之后在后段中遍及所述掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動時，疊加前段中遍及掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分與后段中遍及掩模的一個寬度的光照射和照射區(qū)域的移動得到的光照射部分的一部分，以使得與各個開口相對應(yīng)的每個照射行中的光照射量相等。
文檔編號B23K26/06GK101823180SQ20101012502
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者七瀬信五, 城崎友秀, 村瀬英壽, 松井俊輔 申請人:索尼公司