[发明专利]激光加工方法以及激光加工系统

权利要求书

1.一种激光加工方法，使用激光加工系统对相对于紫外线透明的透明材料实施激光加工，该激光加工系统具有：激光装置，其输出所述紫外线的脉冲激光；转印掩模，其形成有使所述脉冲激光透过的转印图案；以及转印光学系统，其对转印像进行转印，该转印像是通过使所述脉冲激光透过所述转印图案而形成的，且形状与所述转印图案对应，其中，该激光加工方法具有以下的步骤：

A.定位步骤，在所述脉冲激光的光轴方向上进行由所述转印光学系统转印的所述转印像的转印位置与所述透明材料之间的相对定位，该定位使得所述转印位置在所述光轴方向上成为从所述透明材料的表面向所述透明材料的内部进入了规定的深度ΔZsf的位置；

B.照射步骤，对所述透明材料照射脉冲宽度为1ns～100ns的范围且所述转印位置处的射束的直径为10μm以上且150μm以下的所述脉冲激光；

C.在所述透明材料的内部，在所述脉冲激光透过的光路上产生改质，使所述脉冲激光在所述透明材料的内部自收敛的步骤；以及

D.通过所述自收敛的脉冲激光的透过光使烧蚀加工沿深度方向进行，实施加工深度为1.5mm以上的高纵横比的孔加工的步骤，

其中，所述透明材料是合成石英玻璃，所述脉冲激光的波长为157.6nm～248.7nm，

所述深度ΔZsf的范围为0.5mm以上且4mm以下。

2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，

所述脉冲激光为ArF激光。

3.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，

所述脉冲激光在所述转印位置处的注量为3J/cm²以上且15J/cm²以下。

4.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，

所述脉冲激光的照射脉冲数为3,000脉冲以上。

5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其中，

所述照射脉冲数为35,000脉冲以下。

6.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，

所述激光装置具有：包含固体激光装置的主振荡器；以及放大器，其包含ArF激光气体作为激光介质，且对所述主振荡器输出的脉冲激光进行放大。

7.根据权利要求6所述的激光加工方法，其中，

所述固体激光装置包含由多个晶体构成的波长转换系统。

8.根据权利要求7所述的激光加工方法，其中，

所述固体激光装置包含能够使振荡波长发生变化的半导体激光器。

9.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中，

所述激光装置具有计测脉冲激光的波长的波长监视器，在接收到目标波长时，以脉冲激光的波长成为目标波长的方式对所述固体激光装置所具有的半导体激光器设定与所述目标波长不同的波长。

10.根据权利要求7所述的激光加工方法，其中，

所述波长转换系统具有对激光相对于各所述晶体的入射角度进行设定的旋转台。