[发明专利]光加工方法及掩模

说明书

技术领域

本发明涉及一种光加工方法及掩模，更具体地，涉及一种当将光经由掩模照射到加工物体(processing object)上时通过移动照射区域而利用照射光的能量在加工物体中形成3D形状的光加工方法及掩模。

背景技术

作为利用光能加工3D形状的方法，存在一种不需要光刻而直接模制加工物体的形状的方法。这样的加工方法的示例包括利用受激准分子激光器的激光加工方法，正如JP-A-2004-160518中所公开的。更具体地，受激准分子激光器具有足够高的光子能量以切断化学键(chemical bonding)，因此能够通过被称作烧蚀的光化学反应从加工物体去除材料且抑制热影响。

通过照射具有被调节的能量密度的受激准分子激光束，此种通过烧蚀的激光加工使得烧蚀加工可应用于各种材料，诸如，塑料、金属和陶瓷。因为这种加工将加工形状修整成期望的形状，所以有必要设计和制造限制激光束照射区域的掩模。

发明内容

然而，受激准分子激光器的照射区域是有限的。因此，为了在大面积的基板上获得期望的加工形状，有必要接合多段中的经由掩模的激光束照射区域。当经由掩模的激光束照射区域以此方式接合时，在接缝处会出现异常形状。

因此，在经由掩模照射光而实施3D形状的加工期间，期望抑制在经由掩模的光照射区域的接缝部分处的异常形状的发生。

根据本发明的实施例，提供一种包括以下步骤的光加工方法：当将光经由掩模照射到加工物体上时，在与掩模的宽度方向正交的方向上移动光的照射区域，该掩模具有沿宽度方向排列的多个开口；以及当在前段中遍及掩模的一个宽度的光照射和照射区域的移动之后在后段中遍及掩模的一个宽度的光照射和照射区域的移动时，叠加前段中遍及掩模的一个宽度的光照射和照射区域的移动得到的光照射部分的一部分与后段中遍及掩模的一个宽度的光照射和照射区域的移动得到的光照射部分的一部分，以使得与各个开口相对应的每个照射行中的光照射量相等。

由于根据本发明实施例的构造，因为在光经由掩模的照射区域的接缝部分中的光照射量与接缝部分之外的部分中的光照射量相等，所以可以获得无缝且光滑的加工形状。

这里提及的术语“掩模M中的开口”意指透光部分且除了开口孔之外还包括光透射窗口。而且，这里提及的术语“照射行”意指通过移动穿过各个开口的光的照射区域而以线性形状形成在加工物体上的照射区域。

为了实施以上的光照射，可以以这样的方式进行构造：沿掩模宽度方向成行的多个开口在与宽度方向正交的方向上设置成多行，且与被叠加的部分相对应的多个开口的数量可以逐行改变。

而且，可以以这样的方式构造：与被叠加的部分相对应的多个开口的数量可以逐行逐渐地改变，或者与被叠加的部分相对应的多个开口的数量可以在一部分行中改变。

而且，可以以这样的方式构造：在加工物体上沿相互正交的两个方向实施光的照射区域的移动，使得可以形成矩阵形式的3D形状(例如，透镜形状)。

而且，可以以这样的方式构造：具有不同形状且节距相同的多个开口的第一掩模和第二掩模用作掩模，光的照射和照射区域的移动可以利用第一掩模和第二掩模在加工物体上的相同位置处实施。

例如，当第一掩模中每个开口的边缘形状由曲线形成而第二掩模中每个开口的边缘形状由直线形成时，多种光照射量的改变可以通过利用这些掩模叠加光照射而实现。因此，可以形成复杂的3D形状。

根据本发明的另一实施例，提供一种掩模，该掩模包括：开口形成区域，在该开口形成区域中多个开口垂直且水平地排列；在开口形成区域的沿水平方向上的中心轴一侧的预定区域中的一区域，该区域包括与该中心轴成预定角的斜线；以及在该中心轴另一侧的预定区域中的另一区域，该区域包括与该中心轴成与该预定角相等的角的斜线。

此外，根据本发明再一个实施例，提供一种掩模，该掩模包括：开口形成区域，在该开口形成区域中多个开口垂直且水平地排列；在开口形成区域的沿水平方向的中心轴一侧的预定区域中的第一区域，该第一区域包括在与该中心轴成预定角的斜线；以及在中心轴另一侧的预定区域中的第二区域，该第二区域关于中心轴与第一区域线对称。

由于根据本发明实施例的这些构造，在中心轴的一侧和另一侧的包括斜线的两个区域中的光照射部分在光经由掩模的照射区域的接缝部分中叠加，且接缝部分中的光照射量等于接缝部分之外的部分中的光照射量。因此，可以获得无缝且光滑的加工形状。

根据本发明的实施例，可以获得以下优点。也就是，通过利用实施经由掩模的光照射以及照射区域的扫描而形成加工物体中的形状，可以以相同的形状形成照射区域的接缝部分和接缝部分之外的部分。

附图说明