[发明专利]装置制造方法、激光处理方法以及激光处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及制造小型装置的方法、用于使用激光来处理小型装置的部件的激光处理方法、以及实现这种激光处理方法的激光处理设备。

背景技术

随着电子设备的小型化，对在电子设备中使用的小型装置的小型化的要求日益增长。因此，需要使得能够精确地处理微观结构的处理技术。例如，作为在电子设备中使用的小型装置的一个示例，振动陀螺仪可以作为角速度传感器(陀螺传感器)而安装在汽车导航系统中。

振动陀螺仪是位置检测传感器，其包括由压电材料制成的作为传感元件的振动音叉，并且利用当振动音叉旋转时作用在振动音叉上的科里奥利力来检测当前的位置。由压电材料制成的音叉具有彼此相邻地布置的驱动电极和用于振动检测的电极。用于振动检测的电极根据音叉的振动而输出电压。该输出电压是波形取决于音叉的振动的正弦波。为了保持精确的检测性能，必须将电压波形的有效值控制成小于或等于参考值。

一种用于调节电压波形的有效值的示例性方法涉及改变用于振动检测的电极的面积。应当注意，尽管很难增加电极的面积，但是可以通过切割掉其一部分来容易地减小电极的面积。因此，在常规实践中，相对大的用于振动检测的电极最初安装在陀螺传感器中，其后通过实际操作该陀螺传感器并测量其输出电压来切割该电极并调节为适当的尺寸。

应当注意，激光微调(laser trimming)可以用作用于切割电极的处理方法。这种方法涉及将脉冲激光照射在电极上并移动激光照射位置，使得可以对电极进行线性切割以减小其面积。在一个示例中，激光微调方法可以实现电扫描(galvano scanning)方案来将激光照射在电极上并移动激光照射位置。

电扫描方案涉及经由布置在两个不同的轴上的两个反射镜来将激光照向处理物，并使激光通过透镜(fθ透镜)以使激光会聚在处理物上。根据该方案，通过驱动并旋转这两个反射镜，可以高速移动处理位置(激光会聚位置)。具体地说，通过旋转这些反射镜，可以快速改变激光照射角，以使得能够高速线性移动处理物的激光会聚位置。

在另一示例中，日本专利特开63-129602号公报公开了一种技术，该技术用于通过以规定顺序速度连续传送处理物并根据处理物的移动速度而在激光束的处理区内来回移动探针和激光束，来连续进行对处理物的顺序激光微调。

在另一示例中，日本专利特开2000-288753号公报公开了一种激光微调技术，该技术用于通过移动具有开孔的掩模来在微调区内移动处理点，使得可以移动要入射到物镜的通过所述开孔的激光束。

在另一示例中，日本专利特开57-26408号公报公开了一种激光微调技术，该技术用于通过使用光纤来将激光束导向处理物的期望位置附近并微小地移动布置在该光纤的末端处的物镜，从而移动激光束照射位置。

图1是示出常规电扫描光学系统的示例性结构的图。在例示的光学系统中，从激光振荡器1输出的激光束被分别由驱动系统2和3驱动的反射镜4和5反射，并且被导引通过fθ透镜6以照射在处理物7上。激光振荡器1输出的激光束可以是在处理物7上会聚为光斑的脉冲激光(例如，Q开关YAG激光)。应当注意，例如，一个光斑可以由一个激光脉冲形成，并且光斑照射位置可以连续移动，以使得能够对放置在基板上的电极进行线性处理(切割)。

在这种电扫描激光微调处理中，由于通过由驱动系统2和3旋转的反射镜4和5来在处理物7上扫描激光束，因此处理精度取决于反射镜4和5的旋转角的分辨率。此外，由于诸如fθ透镜6的光学部件布置在反射镜4、5与处理物7之间，因此反射镜4、5与处理物7之间的距离相对较长，使得相对于反射镜4和5的移动距离(旋转距离)来说，光斑(处理物7上的会聚位置)的移动距离较大。因此，在实现电扫描激光微调方法的情况下，不能精确地保持处理位置。

此外，应当注意，电扫描激光微调方法涉及将脉冲激光照射在处理电极上以连续形成部分交叠的光斑以及去除部分电极以产生由连续的光斑列形成的经线性处理的部分(电极的切割掉的部分)。因此，如上所述，当电扫描激光微调方法的处理位置精度相对较低时，在激光微调处理过程中，相邻的光斑不能以期望的方式适当地相互交叠，使得应当切割掉的部分可能留下(微调失败)。

并且，在实现电扫描激光微调方法的情况下，为了保证足够的激光扫描面积，必须保证透镜与处理物之间的距离相对较长，使得透镜的焦距可能变得相当长。在这种情况下，光斑的直径最小仅可以缩小到约几十微米(μm)。当光斑不能缩小到足够小的尺寸时，对处理物的被处理部分之外的部分的损坏可能很大，特别是在使处理物小型化时，这可能是个问题。

发明内容