雷射加工方法
2023-05-30 23:33:51 3
專利名稱：雷射加工方法
技術領域：
本發明涉及一種雷射加工方法，特別涉及ー種在加工對象物形成貫通孔的雷射加エ方法。
背景技術：
作為現有的雷射加工方法，已知的有在由玻璃形成的加工對象物內部使雷射聚光而形成改質區域，對該加工對象物實施蝕刻處理而將改質區域除去，由此在加工對象物形成貫通孔(例如參照專利文獻I)。現有技術文獻專利文獻 專利文獻1:日本特開2005-206401號公報
發明內容
發明所要解決的技術問題這裡，在上述那樣的雷射加工方法中，由於玻璃對雷射的透過率很高，因此，若要使雷射聚光於由玻璃形成的加工對象物而形成改質區域，則需要例如雷射的超短脈衝化或短波長化，因而形成改質區域可能有困難。因此，在上述那樣的雷射加工方法中，期望提高在由玻璃形成的加工對象物中對於雷射的加工性。因此，本發明的技術問題在於提供一種雷射加工方法，其能夠提高在玻璃所形成的加工對象物中對於雷射的加工性。解決技術問題的手段本發明的一方面涉及雷射加工方法。該雷射加工方法，是使雷射聚光於由玻璃形成的加工對象物內部而形成改質區域，沿著該改質區域進行蝕刻，由此在加工對象物形成貫通孔的雷射加工方法，其包含褐變エ序，使加工對象物的至少一部分通過褐變而變色；雷射聚光エ序，在褐變エ序之後，使雷射聚光於加工對象物，由此在加工對象物的變色部分形成改質區域；蝕刻處理工序,在雷射聚光エ序之後,對加工對象物實施蝕刻處理，由此沿著改質區域使蝕刻選擇性地進展而形成貫通孔。在該雷射加工方法中，在通過褐變而產生變色後的加工對象物的變色部分使雷射的透過率降低，能夠誘發該雷射的吸收。因此，在該加工對象物的變色部分，通過雷射的聚光會容易地形成改質區域。因此，能夠提高在由玻璃形成的加工對象物中對於雷射的加工性。此外，還可以包含複色エ序在雷射聚光エ序之後，通過對加工對象物實施熱處理，將加工對象物的變色部分的至少一部分複色。在這種情況下，可以使加工對象物的變色部分的顔色回到變色前的狀態。此外，在褐變エ序中，使加工對象物的多個部分變色，在雷射聚光エ序中，能夠ー邊對加工對象物照射雷射，一邊使該雷射以跨越多個變色部分的方式在ー個方向上相對移動。在這種情況下，當ー邊照射雷射一邊使其相對移動時，在各個變色部分，由於透過性變低而使雷射容易被吸收，因而容易形成改質區域。另ー方面，在非變色部分，由於透過性高而難以形成改質區域。因此，可以不實施雷射的ON OFF照射而容易地在加工對象物形成多個改質區域，在加工對象物形成多個改質區域時，不需要實施高精度且嚴格的雷射的照射條件控制。此外，變色部分可以具有與在雷射聚光エ序中形成的改質區域的大小對應的濃淡。在這種情況下，由於變色部分具有對應於其濃淡的雷射的透過率，因此能夠通過加工對象物的變色部分的濃淡來控制由雷射的聚光形成的改質區域大小。此外，變色部分可以具有漸變。在這種情況下，變色部分會具有對應於漸變而層次變化的雷射的透過率。因此，能夠將對應於漸變而大小不同的多個改質區域7 —起形成。
發明的效果根據本發明的雷射加工方法，可以提高在玻璃所形成的加工對象物中對於雷射的加工性。
圖1是改質區域的形成所使用的雷射加工裝置的概略構造圖。圖2是成為改質區域的形成對象的加工對象物的平面圖。圖3是沿著圖2的加工對象物的II1-1II線的截面圖。圖4是雷射加工後的加工對象物的平面圖。圖5是沿著圖4的加工對象物的V-V線的截面圖。圖6是沿著圖4的加工對象物的V1-VI線的截面圖。圖7 (a)是表示本發明的第I實施方式所涉及的雷射加工方法的流程圖，圖7 (b)是表示接續於圖7 (a)的流程圖，圖7 (C)是表示接續於圖7 (b)的流程圖。圖8 (a)是表示接續於圖7 (C)的流程圖，圖8 (b)是表示接續於圖8 (a)的流程圖，圖8 (C)是表不接續於圖8 (b)的流程圖。圖9 (a)是表示本發明的第2實施方式所涉及的雷射加工方法的流程圖，圖9 (b)是表示接續於圖9 (a)的流程圖，圖9 (C)是表示接續於圖9 (b)的流程圖。圖10 (a)是表示接續於圖9 (C)的流程圖，圖10 (b)是表示接續於圖10 (a)的流程圖，圖10 (C)是表不接續於圖10 (b)的流程圖。圖11 (a)是表示本發明的第3實施方式所涉及的雷射加工方法的流程圖，圖11(b)是表示接續於圖11 (a)的流程圖。圖12 Ca)是表示接續於圖11 (b)的流程圖，圖12 (b)是表示接續於圖12 (a)的流程圖。圖13 (a)是表不變形例所涉及的雷射加工方法的流程圖，圖13 (b)是表不接續於圖13 Ca)的流程圖，圖13 (C)是表示接續於圖13 (b)的流程圖。圖14 Ca)是表示其他變形例所涉及的雷射加工方法的流程圖，圖14 (b)是表示接續於圖14 Ca)的流程圖，圖14 (C)是表示接續於圖14 (b)圖的流程圖。符號說明ト 加工對象物、7…改質區域、24…貫通孔、H，HI, H2, H3…變色部分、L…雷射。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明本發明優選的實施方式。再有，在以下的說明中，對相同或相當要素賦予相同符號，省略重複說明。在本實施方式的雷射加工方法中，使雷射聚光於加工對象物的內部而形成改質區域。因此，首先針對改質區域的形成，參照圖廣圖6在如下進行說明。如圖1所示，雷射加工裝置100具備對雷射L脈衝振蕩的雷射光源101、配置成使雷射L的光軸(光路)方向改變90°的分光鏡103、以及用來將雷射L聚光的聚光用透鏡
105。此外，雷射加工裝置100具備用來支承加工對象物1(被經由聚光用透鏡105聚光後的雷射L所照射)的支承臺107、使支承臺107移動的載臺111、為了調節雷射L的輸出、脈衝寬等而控制雷射光源101的雷射光源控制部102、以及控制載臺111的移動的載臺控制部115。
在該雷射加工裝置100中，從雷射光源101出射的雷射L，經由分光鏡103將其光軸方向改變90°，由聚光用透鏡105聚光於支承臺107上所載置的板狀的加工對象物I的內部。與此同時，使載臺111移動，使加工對象物I相對於雷射L沿著改質區域形成預定部5相對地移動。由此,使沿著改質區域形成預定部5的改質區域形成於加工對象物I。作為加工對象物1，可以使用半導體材料、壓電材料等，如圖2所示，在加工對象物I設定有改質區域形成預定部5。這裡的改質區域形成預定部5是直線狀延伸的假想線。在加工對象物I的內部形成改質區域的情況下，如圖3所示，在聚光點P對準加工對象物I內部的狀態下，使雷射L沿著改質區域形成預定部5 (S卩，在圖2的箭頭A方向上)相對地移動。由此，如6所示，改質區域7沿著改質區域形成預定部5在加工對象物I的內部形成，該改質區域7成為後述蝕刻(etching)所實現的除去區域8。再有，聚光點P是雷射L所聚光的部位。此外，改質區域形成預定部5並不限於直線狀，可以是曲線狀，可以是曲面狀或平面狀的3維狀，還可以是指定坐標的形狀。此外，改質區域7有連續地形成的情況，也有斷續地形成的情況。此外，改質區域7可以是列狀、可以是點狀，總之，只要改質區域7至少形成於加工對象物I的內部即可。此外，會有以改質區域7為起點而形成龜裂的情況，龜裂及改質區域7可以露出於加工對象物I的外表面(表面、背面、或外周面)。順帶ー提，這裡，雷射L是透過加工對象物I且特別在加工對象物I內部的聚光點附近被吸收，由此在加工對象物I形成改質區域7 (即內部吸收型雷射加工)。一般而言，在從表面3被熔融除去而形成孔洞、溝槽等的除去部(表面吸收型雷射加工)的情況下，加工區域從表面3側逐漸向背面側進行。再者，本實施方式所涉及的改質區域7是指密度、折射率、機械強度、或其他物理特性成為與周圍不同的狀態的區域。作為改質區域7，例如有熔融處理區域、裂痕區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等，也有這些區域混合存在的區域。此外，作為改質區域7，有加エ對象物I的材料中密度與非改質區域的密度相比較發生變化的區域、或形成有晶格缺陷的區域(將這些也統稱為高密度轉移區域)。此外，熔融處理區域或折射率變化區域、改質區域7的密度與非改質區域的密度相比較發生變化的區域、形成有晶格缺陷的區域，進ー步會有在這些區域的內部或改質區域7與非改質區域的界面包含龜裂(裂紋、微裂痕)的情況。所包含的龜裂有遍及改質區域7的全面、僅在一部分或多部分形成的情況。作為加工對象物1，可以舉出包含玻璃、或由玻璃構成的加工對象物(詳見後述)。這裡，在本實施方式中，在加工對象物I形成改質區域7後，對該加工對象物I實施蝕刻處理，由此沿著改質區域7所包含的或從改質區域7延伸的龜裂(也稱為裂痕、微小裂痕、裂紋等。以下僅稱為「龜裂」)使蝕刻選擇性地進展，將加工對象物I的沿著改質區域7的部分予以除去。例如，在本實施方式的蝕刻處理中，利用毛細管現象等，使蝕刻劑浸潤於加工對象物I的改質區域7所包含的或從該改質區域7延伸的龜裂，沿著龜裂面使蝕刻進展。由此，在加工對象物1，沿著龜裂選擇性地且以快的蝕刻速率使蝕刻進展而進行除去。與此同吋，利用改質區域7自身的蝕刻速率快這個特徵，沿著改質區域7選擇性地使蝕刻進展而進行除去。作為本實施方式的蝕刻處理,例如有將加工對象物I浸潰於蝕刻劑的情況(浸潰方式Dipping)、以及ー邊使加工對象物I旋轉ー邊塗布蝕刻劑的情況(旋轉蝕刻方式Spin Etching)。此外,這裡的蝕刻為各向同性蝕刻。此外，蝕刻劑在常溫 100°C左右的溫度下使用，根據所需要的蝕刻速率等而設定成適當的溫度。作為蝕刻劑，使用了氟系的蝕刻劑，例如可以舉出鹼性蝕刻劑即KOH (氫氧化鉀)等的鹼溶液、HF (氫氟酸)、HF與H2O (水)的混合液、或NH4F (重氟化銨飽和水溶液)。作為該蝕刻劑，不僅可以使用液體狀的，也可以使用凝膠狀(膠狀、半固體狀)的。在各向同性蝕刻的情況下，可以適用於比較薄的加工對象物(例如厚度10 u nTlOO u m),不依賴於結晶方位或改質區域,等方向地使蝕刻進展。此外，在這種情況下，若龜裂露出於表面，蝕刻液會順沿該龜裂而浸潤至內部，在改質區域厚度方向的全面會成為改質區域的起點，因此可取出被蝕刻成切斷面呈半圓形凹陷的晶片。[第I實施方式]接下來，針對本發明的第I實施方式所涉及的雷射加工方法詳細地進行說明。圖7、8是表示本發明的第I實施方式所涉及的雷射加工方法的各流程圖。再有，在以下的說明中，將加工對象物I的厚度方向(雷射L的照射方向)設為Z方向，將與厚度方向正交的ー個方向設為X方向進行說明。如圖7、8所示，本實施方式例如是製造將半導體裝置與印刷配線基板或柔性基板互相電連接的部件(內插器(Interposer)等)的加工方法,在加工對象物I形成貫通孔24(參照圖11)，在貫通孔24內埋入導體，由此來形成貫通電扱。如圖7 (a)所示，加工對象物I是可經由褐變(browning)而產生變色的玻璃基板，具有透明色(對可見光具有透明性)。作為該加工對象物1，使用SiO2純度高的石英玻璃(石英)以外的玻璃。即，加工對象物I可由褐變而產生變色，由含有規定量以上的SiO2以外的組成即雜質的玻璃形成。該加工對象物I具有表面3及背面21。此外，在加工對象物1，沿著與貫通孔24對應的部分，改質區域形成預定部5由3維坐標指定而程式化設定。該改質區域形成預定部5以沿著相對於加工對象物I的厚度方向傾斜的方向延伸的方式設定。在通過本實施方式的雷射加工方法對加工對象物I進行加工的情況下,如圖7(b)所示，首先，對於加工對象物1，使用X射線2從表面3側進行規定時間的面照射。由此，在加工對象物1，經由褐變而從透明色改變成濃的黃褐色。其結果，雷射L透過率降低後的變色部分H形成在加工對象物I的整個區域。再有，褐變是指通過對玻璃照射高速中子而使該玻璃變性而產生變色(著色)的現象。在進行利用該褐變產生的著色時，在本實施方式中，以具有與在後段所形成的改質區域7的大小對應的方式使加工對象物I變色。具體而言，將X射線的照射強度等的照射條件及時間設定成，以雷射L的透過性成為規定値的濃淡使變色部分H變色。例如，以130kV、130 u A的照射條件下照射規定時間的X射線2，使變色部H相對于波長1064nm的雷射L為數10% (例如20%)的透過率。接著，如圖7 (C)所示，以加工對象物I的表面3側朝向上方的方式載置並保持於載置臺，使雷射L的聚光點(以下僅稱「聚光點」)對準於加工對象物I的背面21側。再者，ー邊使該聚光點在X方向上相對移動，ー邊在一定的雷射條件下從表面3側進行雷射L的ON -OFF照射(掃描)。由此，在變色部分H的背面21側沿著改質區域形成預定部5的位置，形成大小與變色部分H的濃淡對應的改質區域7。這裡，雷射L的輸出為0. 6W/Pulse，脈衝寬度為100ns。此外，雷射L的波長例如為1064nm，脈衝間距為0. 25 y m (400kHz_100mm/s)。再有，由於是使用脈衝雷射作為雷射L而進行點照射，因此，所形成的改質區域7由改質點構成。此外，在改質區域7，包含從該改質區域7產生的龜裂而形成(對於以下的改質區域也相同)。接著，如圖8 (a)所示，將上述掃描，在加工對象物I中從背面21側往表面3側依次改變聚光點的Z方向位置而反覆實施。由此，沿著與貫通孔24對應的部分互相連接的改質區域7，形成於加工對象物I內。即，加工對象物I的改質區域7形成於加工對象物I的內部的變色部分H。接著，如圖8 (b)所示，對加工對象物I實施蝕刻處理。具體而言，從加工對象物I的表面3及背面21側使蝕刻劑浸潤於改質區域7，沿著改質區域7及該改質區域7所包含的龜裂使蝕刻選擇性地進展。由此，加工對象物I的內部沿著改質區域7被選擇性地除去，從而在加工對象物I形成貫通孔24。接著，如圖8 (C)所示，對加工對象物I實施例如約400°C的熱處理，使變色部分H進行複色。即，使加工對象物I的透明性復原(恢復)，從而使加工對象物I的顏色返回變色前的原透明色。其後，通過溼式氧化法等將加工對象物I氧化，在貫通孔24的內面生成具有電絕緣性的絕緣膜，並在貫通孔24內埋入導體。再者，以與該導體電連接的方式在表面3及背面21上形成焊點(pad)，由此構成貫通電扱。以上，在本實施方式中，通過褐變使加工對象物I變色，由此在變色部分H使雷射L的透過率降低，因而在所涉及的變色部分H，誘發了雷射L的吸收，通過雷射L的聚光會容易地形成改質區域7。因此，根據本實施方式，在由玻璃形成的加工對象物I中，可以提高作為對雷射L的加工容易度的加工性，能夠減少雷射L的超短脈衝化或短波長化的必要性。其結果，每當改變加工對象物I的材料時，不需要改變雷射L的波長等的照射條件。因此，不僅對於由玻璃形成的加工對象物1，而且對於由矽等其他材料形成的加工對象物均可以使用相同的雷射光源進行雷射加工，進而能夠提高生產率。此外，在本實施方式中，如上述那樣，通過熱處理使變色部分H複色，從而可以抑制褐變所產生的變色引起的對製品的不良影響。此外，在本實施方式中，如上述那樣，以濃淡與所形成的改質區域7大小對應的方式使加工對象物I變色。即，控制X射線2的照射強度及時間來調整變色部分H的濃淡，由此控制加工對象物I的雷射L的吸收率。因此，在相同的雷射L照射條件下，利用雷射L吸收率的不同可以適當地控制加工尺寸(改質區域7的大小)。其結果，通過使變色部分H變濃而能夠由雷射L的聚光形成大的改質區域7 ;通過使變色部分H變淡而能夠由雷射L的聚光形成小的改質區域7。再有，在本實施方式中，也能起到以下的作用效果。例如，在形成貫通孔24時，改質區域7及該改質區域7所包含的龜裂通過蝕刻處理能夠從加工後的加工對象物I除去，因而可以提升其強度及品質。此外，由於在加工時不致產生切削粉塵，因此可實現注意了環境的加工方法。再者，例如在使用本實施方式所製造的內插器等中，可以謀求配線間距的微細化、配線設計的容易化、以及降低配線電阻。順帶ー提，在本實施方式中，由於如上述那樣對加工對象物I照射X射線2，因此將本實施方式應用於將加工對象物I相互切斷成半導體晶片等的雷射加工方法可能有困難。關於這點，由於本實施方式是在加工對象物I形成貫通孔24的，因此所涉及的問題的擔心可以說較少。[第2實施方式]接下來，說明本發明的第2實施方式。圖9、10是表示本發明的圖2實施方式所涉及的雷射加工方法的各流程圖。再者，在本實施方式的說明中，主要是針對與上述第I實施方式不同的點進行說明。在本實施方式的雷射加工方法中，如圖9 Ca)所示，首先，在加工對象物I的表面3形成具有規定圖案的掩模12。這裡，掩模12由對X射線2為非透過性的材料(例如鉛等)構成，沿著X方向並列設置有多個開ロ部12a。接著，如圖9 (b)所示，對加工對象物I使用X射線2從表面3側以規定時間進行面照射。由此，加工對象物I對應於掩模12的規定圖案而產生選擇性的變色。具體而言，X射線2僅入射於加工對象物I中與掩模12的開ロ部12a對應的區域，使多個變色部分H沿著X方向並列設置。接著,如圖9 (C)所示,將掩模12除去後,如圖10 (a)所示,使聚光點對準於加工對象物I的背面21側，ー邊在一定的雷射條件下從表面3側連續照射雷射L，ー邊使該雷射L在X方向上相對移動(掃描)。即，ー邊照射雷射L，ー邊使該雷射L以跨越多個變色部分H的方式在X方向上相對移動。由此，在各個變色部分H，由於透過性變低而形成改質區域7，而在非變色部分，即使雷射L被聚光，也由於透過性高而無法形成改質區域。接著，將上述掃描，在加工對象物I中從背面21側往表面3側依次改變聚光點的Z方向位置而反覆實施。由此，如圖10 (b)所示，變色部分H互相連接的改質區域7形成於加工對象物I內。然後，如圖10 (c)所示，對加工對象物I實施蝕刻處理，將加工對象物I的內部沿著改質區域7選擇性地除去。由此，多個變色部分H被除去，形成在Z方向上延伸的多個貫通孔24。以上，在本實施方式中，也能起到提高在由玻璃形成的加工對象物I中對於雷射L的加工性這樣的上述作用效果。
此外，在本實施方式中，如上述那樣，使用掩模12控制加工對象物I有無褐變的區域，使加工對象物I的多個部分變色。換言之，通過掩模12使加工對象物I部分地褐變，從而將雷射L的透過區域和非透過區域製作到同一個加工對象物I。然後，在一定雷射L的照射條件下，一邊以跨越加工對象物I的多個變色部分H的方式照射雷射L 一邊使其相對移動，從而使變色部分H選擇性地改質。因此，能夠不進行雷射L的ON -OFF照射而在加工對象物I高精度地形成多個改質區域7。因此，在加工對象物I形成多個改質區域7時，不需要高精度且嚴格的雷射L的照射條件控制。[第3實施方式]接下來，說明本發明的第3實施方式。圖11、12是表示本發明的第3實施方式所涉及的雷射加工方法的各流程圖。再有，在本實施方式的說明中，主要是針對與上述第I實施方式不同的點進行說明。在本實施方式的雷射加工方法中，如圖11 (a)所示，首先，在加工對象物I的表面 3形成具有規定圖案的掩模12。這裡的掩模12是用來掩蔽加工對象物I的兩端部的掩模，形成有從其一端側遍及至另一端側而寬開ロ的開ロ部12a。接著，對加工對象物I進行X射線2的點照射(利用衍射而賦予強度分布的照射)。這裡的X射線2的強度分布為中心側高而隨著往外側曲線地變低那樣的2次曲線狀的強度分布2a。由此，如圖11 (b)所示，在加工對象物1，以附加有作為層次濃淡的漸變的方式產生變色，形成中心側濃且隨著往外側逐漸變淡的變色部分Hl。接著,如圖12 (a)所不,將ー邊使聚光點在X方向上相對移動ー邊在一定雷射L的照射條件下進行雷射L的ON OFF照射的掃描，在加工對象物I中從背面21側往表面3側依次改變聚光點的Z方向位置而反覆實施。由此，在變色部分Hl中大小對應於該變色部分Hl的濃淡的改質區域7，以沿著與貫通孔24對應的部分互相連接的方式形成。此時，由於如上述那樣變色部分H具有漸變，對應於漸變而雷射L的透過率不同，因此，對應於該漸變而大小不同的多個改質區域7通過上述掃描一起形成。具體而言，一起形成的多個改質區域7的大小在加工對象物I的中心側大，隨著往外側而變小。接著，如圖12 (b)所示，對加工對象物I實施蝕刻處理，將加工對象物I的內部沿著改質區域7選擇性地除去。由此，一起形成對應於改質區域7的大小而彼此直徑不同的多個貫通孔24。這裡的貫通孔24直徑與改質區域7的大小即變色部分Hl的漸變對應，カロエ對象物I的中心側的貫通孔24為大徑，且隨著往外側而變為小徑的。以上，在本實施方式中，也能起到提高在由玻璃形成的加工對象物I中對於雷射L的加工性。此外，在本實施方式中，如上述那樣，由於變色部分Hl具有漸變，因此，能夠將對應於漸變而大小不同的多個改質區域7，在一定雷射L的照射條件下一起形成。S卩，ー邊使聚光點相對移動ー邊在一定的雷射條件下對加工對象物I適當進行雷射L的ON -OFF照射，由此能夠在變色部分Hl的濃區域形成大的改質區域7，在淡區域形成小的改質區域7。再有，在本實施方式中，雖然變色部分Hl具有在中心側濃且隨著往外側逐漸變淡的漸變，但變色部分的漸變並沒有特別的限定。例如，如圖13所示，也可以具有隨著從加工對象物I的X方向的一端側往另一端側逐漸變淡(或變濃)的漸變。在這種情況下，首先如圖13 (a)所示，在加工對象物I的表面3上，配置X射線吸收過濾器13。X射線吸收過濾器13的X射線吸收圖案，設為對應於變色部分H的漸變的圖案，這裡，設為隨著從加工對象物I的X方向一端側往另一端側逐漸變大(或變小)的圖案。接著，對加工對象物1，經由X射線吸收過濾器13進行X射線2的面照射。由此，使入射至加工對象物I的X射線2的強度分布成為隨著從加工對象物I的X方向一端側往另一端側而逐漸變小(變大)的強度部分2b。其結果，如圖13 (b)所示，在加工對象物I形成變色部分H2。因此，如圖13 (C)所示，其後，一邊使聚光點相對移動ー邊在一定的雷射條件下對加工對象物I適當地進行雷射L的ON -OFF照射，由此，以隨著從X方向一端側往另一端側尺寸變小的方式，在變色部分H2形成多個改質區域7。或者，例如圖14所示，在加工對象部I的任意的多個位置形成變色部分H3，在這些多個變色部分H3之間也可以具有漸變。在這種情況下，如圖14 (a)所示，使用可切換地設 有透過率不同的多個X射線吸收過濾器的X射線吸收機構14，以強度分布互為不同的方式在任意的多個位置照射X射線2。此時，在加工對象物I的X方向一端側的位置照射X射線2的情況下，以與在另ー端側的位置照射X射線2時相比所入射的X射線的強度分布2c更大的方式切換X射線吸收機構14的X射線吸收過濾器。其結果，如圖14 (b)所示，隨著從加工對象物I的X方向一端側往另一端側變淡的多個變色部分H3形成於加工對象物I。因此,如圖14 (C)所不,其後,若實施ー邊使聚光點相對移動ー邊在一定的雷射條件下適當地進行雷射L的ON OFF照射的掃描，則以隨著從X方向一端側往另一端側尺寸變小的方式，使多個改質區域7分別形成於變色部分H3的各個。以上，說明了本發明的優選實施方式，但本發明所涉及的雷射加工方法並不限定於上述實施方式，可以在不變更各權利要求所記載的主g的範圍內進行變形或適用於其他方式。例如，形成改質區域時的雷射入射面及X射線入射面，並不限定於加工對象物I的表面3，也可以是加工對象物I的背面21。此外，在上述實施方式中，為了進行褐變而照射X射線2，但也可以照射與X射線2不同的放射線，總之，只要使加工對象物經由褐變而產生變色即可。此外，在上述實施方式中，使變色部分H全部都複色，但也可以使變色部分的至少一部分複色。此外，在上述實施方式中，將沿著加工對象物I的表面3使聚光點移動的掃描，改變Z方向的聚光點位置而反覆實施，由此來形成多個改質區域7，但掃描方向或掃描順序並沒有限定。例如，也可以ー邊沿著貫通孔24使聚光點移動ー邊照射雷射L而形成改質區域7，將上述動作反覆進行對應於貫通孔24數目的次數。此外，上述實施方式的雷射L的ON OFF照射，除了控制出射雷射L的ON OFF以夕卜，還可以將設置於雷射L的光路上的遮光板予以開閉，或掩蔽加工對象物I的表面3等。再者，也可以將雷射L的強度，在形成改質區域7的閾值(加工閾值)以上的強度與不到加工閾值的強度之間進行控制。產業上的可利用性根據本發明的雷射加工方法，可以提高在由玻璃形成的加工對象物中對於雷射的加工性。
權利要求
1.一種雷射加工方法，其特徵在於， 是使雷射聚光於由玻璃形成的加工對象物的內部而形成改質區域，沿著該改質區域進行蝕刻，由此在所述加工對象物形成貫通孔的雷射加工方法， 其包含 褐變工序，使所述加工對象物的至少一部分通過褐變而變色； 雷射聚光工序，在所述褐變工序之後，使所述雷射聚光於所述加工對象物，由此在所述加工對象物的變色部分形成所述改質區域；以及 蝕刻處理工序,在所述雷射聚光工序之後,對所述加工對象物實施蝕刻處理，由此沿著所述改質區域使所述蝕刻選擇性地進展而形成所述貫通孔。
2.如權利要求1所述的雷射加工方法，其特徵在於， 還包含複色工序，在所述雷射聚光工序之後，對所述加工對象物實施熱處理，由此將所述加工對象物的變色部分的至少一部分複色。
3.如權利要求1或2所述的雷射加工方法，其特徵在於， 在所述褐變工序中，使所述加工對象物的多個部分變色； 在所述雷射聚光工序中，一邊對所述加工對象物照射所述雷射，一邊使該雷射以跨越多個所述變色部分的方式在一個方向上相對移動。
4.如權利要求廣3中的任一項所述的雷射加工方法，其特徵在於， 所述變色部分具有與在所述雷射聚光工序中形成的所述改質區域的大小對應的濃淡。
5.如權利要求4所述的雷射加工方法，其特徵在於， 所述變色部分具有漸變。
全文摘要
一種雷射加工方法，是使雷射(L)聚光於由玻璃形成的加工對象物(1)的內部而形成改質區域(7)，沿著該改質區域(7)進行蝕刻，由此在加工對象物(1)形成貫通孔(24)的雷射加工方法，其包含褐變工序，使加工對象物(1)的至少一部分通過褐變而變色；雷射聚光工序，在褐變工序之後，使雷射(L)聚光於加工對象物(1)，由此在加工對象物(1)的變色部分形成改質區域(7)；以及蝕刻處理工序，在雷射聚光工序之後，對加工對象物(1)實施蝕刻處理，由此沿著改質區域(7)使蝕刻選擇性地進展而形成貫通孔(24)。
文檔編號C03C15/00GK103025475SQ20118003637
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月19日 優先權日2010年7月26日
發明者下井英樹, 荒木佳祐 申請人:浜松光子學株式會社