CN102189341B - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光加工装置，其不会伴随烦琐的作业，能在确保作业人员安全的状态下可靠进行激光光线照射角度调整作业。在激光光线光轴上配设光轴确认部，该光轴确认部具有激光光线所通过的荧光板和对荧光板进行摄像的摄像部，在卸下聚光透镜的状态下向晶片(工件)照射激光光线。通过荧光板的激光光线的照射光和来自晶片的反射光在荧光板处发光，在发光点为1个的情况下判断为相对于晶片表面的照射角度为直角。在发光点为2个的情况下，一边对摄像部拍摄的像进行确认一边利用角度调整镜对照射角度进行调整，以使发光点成为一个。由于利用壳体遮挡激光光线、并利用摄像部对荧光板的发光状态进行确认，因此照射角度的调整不需要遮光隔室和护目镜。
Description
技术领域
本发明涉及通过对半导体晶片等工件照射激光光线来实施切断或槽形成等加工的激光加工装置，特别涉及激光光线的光轴调整技术。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在由大致圆板状的半导体晶片构成的工件的表面通过格子状的分割预定线划分出大量的矩形的器件区域，在这些器件区域中形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等电路，接着，在对背面进行磨削后实施研磨等必要的处理，然后进行沿着分割预定线切断的切割，使各器件区域单片化，从而由一个工件得到大量的器件(半导体芯片)。在工件的切割中广泛使用了被称为划片机(dicer)的切削装置，该切削装置通过使高速旋转的切削刀具切入工件来进行切断，然而，近年来，还尝试了通过对分割预定线照射激光光线来实施激光加工、从而切断工件的方法(参照专利文献1等)。
用于照射激光光线的激光加工装置一般为这样的结构：使从振荡器发出的激光光线在被反射镜反射后通过聚光透镜，由此使激光光线会聚于工件进行照射。在这样的结构中，为了高精度地加工目标部位，需要使激光光线相对于工件表面的照射角度为直角。因此，在装置建立时或振荡器更换时等，需要进行使激光光线相对于工件表面的照射角度为直角的照射角度调整作业。该作业的现状是：为了安全，将装置整体利用遮光隔室(partition，隔离罩)覆盖以形成激光光线不会泄露至外部的状态，并且作业人员在遮光隔室中将激光光线隔绝用护目镜佩戴于眼部来进行所述作业。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
然而，在进行激光光线的照射角度调整作业时，设置遮光隔室、或者作业人员佩戴护目镜极其费事且烦琐，渴望有改善对策。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于提供一种激光加工装置，该激光加工装置不会伴随有烦琐的作业，并且能够在确保作业人员安全的状态下可靠地进行激光光线的照射角度调整作业。
本发明的激光加工装置具有：保持机构，该保持机构用于保持工件；以及激光照射机构，该激光照射机构通过对保持于所述保持机构的工件照射激光光线来实施激光加工，所述激光加工装置的特征在于，所述激光照射机构包括：振荡器，该振荡器用于发出激光光线；反射镜，该反射镜使从所述振荡器发出的激光光线向所希望的方向反射；聚光透镜，该聚光透镜使被所述反射镜反射后的激光光线向保持于所述保持机构的工件会聚；光轴确认部，该光轴确认部配设在所述振荡器与所述工件上的激光光线照射位置之间的所述激光光线的光轴上，用于对利用所述聚光透镜会聚后的激光光线相对于所述工件的表面垂直地入射进行确认；以及壳体，该壳体至少包围所述反射镜、所述聚光透镜以及所述光轴确认部，所述光轴确认部包括：荧光板，该荧光板通过照射激光光线而发光；固定部，所述荧光板以能够自如装卸的方式固定于该固定部，并且所述荧光板固定于：通过所述反射镜而反射后的激光光线和通过保持于所述保持机构的工件而反射后的激光光线的各光轴所通过的位置；以及摄像部，该摄像部对从固定于所述固定部的所述荧光板发出的光进行摄像，并且能够对基于所述反射镜所反射出的激光光线而产生的发光点、与基于所述工件所反射出的激光光线而产生的发光点是否一致进行确认。
在本发明的激光加工装置中，从振荡器发出的激光光线通过在反射镜中反射而被引导至聚光透镜，并且通过聚光透镜而被会聚并照射在保持于保持机构的工件上，从而实施激光加工。在本发明中，当在光轴确认部的荧光板固定于固定部的状态下从振荡器发出激光光线时，激光光线通过荧光板而照射至工件，进而在工件中发生反射而通过荧光板。在荧光板中，激光光线所通过的位置发光，该发光点被摄像部拍摄并确认。此处，当激光光线相对于工件的表面垂直地照射时，在工件中发生反射后的激光光线与照射侧的激光光线为相同的光轴，因此荧光板中的发光点为一个。因此，在被摄像部拍摄到的荧光板中的发光点为一个点的情况下，判断为激光光线相对于工件的表面垂直地照射。
另一方面，在不垂直的情况下，荧光板中的发光点为照射侧发光点和反射侧发光点两个点，从而可以确认出不垂直。在该情况下，通过调整激光光线在反射镜中的反射角度等，来调整激光光线向工件照射的照射角度以使荧光板中的发光点为一个，由此能够将相对于工件表面的照射角度调整为直角。在本发明中，反射镜、聚光透镜和光轴确认部被壳体包围，激光光线不能目视确认，使相对于工件表面的照射角度为直角的照射角度调整能够在确认摄像部的拍摄图像的同时进行。因此，省去了通过利用遮光隔室覆盖装置并且作业人员将护目镜佩戴于眼部来进行照射角度调整作业这样的以往很烦琐的工序，同时能够在充分地确保作业人员安全的状态下进行照射角度调整作业。
另外，本发明中所说的工件并没有特别限定，例如可以列举出由硅或砷化镓(GaAs)等构成的半导体晶片；用于芯片封装而设置于晶片背面的DAF(Die AttachFilm：芯片贴膜)等粘贴部件；半导体产品的封装体；陶瓷、玻璃、蓝宝石基板(Al2O3)类或者硅类的无机材料基板；对液晶显示装置进行控制驱动的LCD驱动器等各种电子部件；甚至是要求精密级的加工位置精度的各种加工材料等。
根据本发明，具有这样的效果：不会伴随有烦琐的作业，并且能够在确保作业人员安全的状态下可靠地进行激光光线的照射角度调整作业。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置的工件(半导体晶片)的立体图，该图1示出了所述晶片经由粘接带支承于环状框架的状态。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置的整体立体图，该图2示出了卸下装置罩后的状态。
图3是一个实施方式的激光加工装置的整体立体图，该图3示出了装配有装置罩的状态。
图4是图2中的III部的放大图。
图5是表示该激光加工装置所具备的激光照射机构的壳体内的结构的立体图。
图6是从X方向观察到的表示该激光照射机构的结构的侧视图。
图7是从Y方向观察到的表示该激光照射机构的结构的侧视图。
图8是表示利用该激光照射机构的X方向调整反射镜来调整激光光线相对于晶片在X方向的照射位置的状况的侧视图。
图9是表示利用该激光照射机构的角度调整反射镜来调整激光光线相对于晶片在Y方向的照射角度的状况的侧视图。
图10是表示利用该激光照射机构的角度调整反射镜来调整激光光线相对于晶片在X方向的照射角度的状况的侧视图。
图11是表示该激光照射机构中的光轴确认部的荧光板的表面的图，该图11示出了透过该荧光板的激光光线的照射光以及来自晶片的反射光。
图12是表示本发明的其他实施方式所涉及的激光照射机构的立体图。
标号说明
1：半导体晶片(工件)；10：激光加工装置；13：装置罩；20：XY移动工作台；30：卡盘工作台(保持机构)；40：激光照射机构；41：壳体；42：振荡器；43：Y方向调整镜(反射镜)；44：X方向调整镜(反射镜)；45：角度调整镜(反射镜)；47：聚光透镜；48：光轴确认部；482：荧光板；483：摄像部；484：固定部；L：激光光线。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置进行说明。
[1]晶片
首先，对图1所示的一个实施方式中的作为工件的圆板状的半导体晶片(以下称为晶片)1进行说明。晶片1是厚度例如为大约100～700μm的硅晶片等，在其表面通过格子状的分割预定线2划分出大量的矩形的器件区域3。在各器件区域3形成有未图示的IC、LSI等电路。在晶片1的周面的预定位置形成有表示半导体的结晶方位的被称为定向平坦部(orientation flat)的直线状的缺欠部4。关于晶片1，在通过图2所示的激光加工装置10对所有的分割预定线2进行激光加工后，各器件区域3被单片化从而切割成大量的器件(半导体芯片)。
如图1所示，晶片1经由粘接带6呈同心状地配设于环状的框架5的圆形开口部5a并且被一体支承，从而形成为工件单元7，并被供给至激光加工装置10。粘接带6的一个面为粘接面，框架5和晶片1的背面粘贴于该粘接面。框架5是由金属等的板材构成的具有刚性的框架，通过支承框架5来按照每个工件单元7搬送晶片1。
[2]激光加工装置
(1)激光加工装置的基本结构和动作
接下来，参照图2对一个实施方式所涉及的激光加工装置10的基本结构进行说明。图2的标号11是基座，在该基座11的里侧(X2侧)的端部竖立设置有壁部12。在基座11上以能够在水平的X方向和Y方向自如移动的方式设置有XY移动工作台20。在XY移动工作台20设置有用于保持工件单元7的卡盘工作台(保持机构)30。在卡盘工作台30的上方以与卡盘工作台30对置的状态配设有激光照射机构40，该激光照射机构40通过向保持于卡盘工作台30的晶片1照射激光光线来实施激光加工。激光照射机构40固定于壁部12。
XY移动工作台20由X轴底座21和Y轴底座22的组合构成，所述X轴底座21以能够在X方向自如移动的方式设置在基座11上，所述Y轴底座22以能够在Y方向自如移动的方式设置在该X轴底座21上。X轴底座21以能够自如滑动的方式安装于一对平行的导轨211，这一对平行的导轨211固定在基座11上且沿X方向延伸，所述X轴底座21通过X轴驱动机构214在X方向移动，该X轴驱动机构214利用电动机212使滚珠丝杠213工作。另一方面，Y轴底座22以能够自如滑动的方式安装于一对平行的导轨221，这一对平行的导轨221固定在X轴底座21上且沿Y方向延伸，所述Y轴底座22通过Y轴驱动机构224在Y方向移动，该Y轴驱动机构224利用电动机222使滚珠丝杠223工作。
在Y轴底座22的上表面固定有圆筒状的卡盘底座31，在该卡盘底座31上支承有卡盘工作台30，该卡盘工作台30被支承成能够以Z方向(铅直方向)为旋转轴自如旋转。卡盘工作台30是一般公知的真空卡盘式的工作台，该工作台通过负压作用吸附并保持工件(该情况下为晶片1)。卡盘工作台30通过收纳在卡盘底座31内的未图示的旋转驱动构件而被向一个方向或者两个方向旋转驱动。在卡盘工作台30的周围配设有多个夹紧器32，所述多个夹紧器32将工件单元7的框架5保持成能够自如装卸。这些夹紧器32安装于卡盘底座31。
在XY移动工作台20中，X轴底座21在X方向移动时即为进行沿分割预定线2照射激光光线的加工进给。并且，通过Y轴底座22在Y方向移动，来进行对作为照射激光光线的对象的分割预定线2进行切换的分度进给。另外，加工进给方向和分度进给方向也可以反过来，即，将Y方向设定为加工进给方向、并将X方向设定为分度进给方向，没有进行限定。
激光照射机构40具有长方体形状的壳体41，该壳体41的一端固定于壁部12的X1侧的前表面，并且该壳体41从所述一端向卡盘工作台30的上方沿X1方向延伸。在壳体41的X1侧的末端下部设置有照射口411，该照射口411向大致铅直下方照射激光光线。
在壳体41内收纳有以下等构成激光照射机构40的构件：振荡器，其发出激光光线；聚光透镜，其使激光光线会聚；光轴调整构件，其将从振荡器发出的激光光线引导至聚光透镜并且调整激光光线的光轴；以及光轴确认部，其对激光光线的光轴是否相对于工件(晶片1)的表面垂直地入射进行确认，关于这些结构构件将在后面进行详细叙述。
激光加工装置10具有装置罩13，该装置罩13在对晶片1照射激光光线时被设置。装置罩13是向下方和X2侧开口的长方体形状的箱体，其具有顶板131和封闭X1侧、Y1侧、Y2侧的侧板132。此外，在顶板131的X2侧的中央形成有切口133，激光照射机构40的壳体41与该切口133配合。装置罩13如图3所示地以载置在基座11上的方式被设置。在该设置状态下，壳体41与切口133配合，从而壳体41的下部被装置罩13覆盖。此外，基座11上的XY移动工作台20和卡盘工作台30被装置罩13完全覆盖。
此外，在壳体41的末端下部且在照射口411的附近，配置有未图示的校准构件，该校准构件用于对晶片1的分割预定线2进行摄像从而识别激光光线的照射位置。该校准构件具有：对晶片1的表面进行照明的照明构件；光学系统；以及对利用该光学系统捕捉到的像进行摄像的由CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等构成的摄像元件等。
以上是激光加工装置10的基本结构，在该装置10中，首先，将工件单元7保持于卡盘工作台30，接着，在设置装置罩13后对晶片1的分割预定线2照射激光光线来实施激光加工。
工件单元7在卡盘工作台30上的保持通过以下方式来实现：使卡盘工作台30进行真空运转，将晶片1隔着粘接带载置于卡盘工作台30并进行吸附和保持，形成表面露出的状态，并且利用夹紧器32保持框架5。然后，设置装置罩13。通过装置罩13，从照射口411到晶片1为止的激光光线的光路成为不能目视的状态。
在利用上述校准构件对分割预定线2进行摄像并识别出激光光线的照射位置后，对分割预定线2进行激光加工。激光加工通过以下方式进行：一边使XY移动工作台20的X轴底座21在X方向移动，一边从激光照射机构40的照射口411沿与X方向平行的分割预定线2照射激光光线。使分割预定线2与X方向即加工进给方向平行通过以下方式实现：使卡盘工作台30旋转，从而使晶片1自转。此外，照射激光光线的分割预定线2的选择通过如下的分度进给来实现：使XY移动工作台20的Y轴底座22在Y方向移动，使从照射口411照射出的激光光线的照射位置的Y方向位置对准作为加工对象的分割预定线2。
另外，关于沿分割预定线2实施的本实施方式中的激光加工，列举了完全切断分割预定线2的全切割，但除此之外，也可以采用使分割预定线2弱化的加工。全切割通过使晶片1的成分熔融、蒸发的烧蚀加工来进行。此外，弱化加工通过以下方式来进行：通过烧蚀加工在分割预定线2的表面侧形成一定深度的槽；或者在晶片1的内部形成脆弱的变质层。这些激光加工的种类通过所照射的激光光线的种类(波长、输出)和照射次数等来选择。
在通过对所有的分割预定线2照射激光光线而实施了激光加工后，停止利用激光照射机构40实现的激光光线的照射，并且，停止卡盘工作台30的真空运转从而解除对晶片1的保持。然后，在卸下装置罩13、并解除夹紧器32对框架5的保持后，将工件单元7从卡盘工作台30拾起。此后，晶片1在经过清洗工序等后，转移至从粘接带6拾取单片化之后的器件区域3即器件(半导体芯片)的工序。另外，在如上所述地对分割预定线2进行了全切割的情况下，是直接转移至拾取工序，而在上述弱化加工的情况下，则在通过施加外力而将弱化后的分割预定线2断裂后，转移至拾取工序。
(2)激光照射机构
接下来，对上述激光照射机构40进行详细叙述。
在上述壳体41内如图5所示地收纳有：用于发出激光光线L的振荡器42；构成上述光轴调整构件的Y方向调整镜(反射镜)43、X方向调整镜(反射镜)44和角度调整镜(反射镜)45；1/2λ波长板46；聚光透镜47；以及光轴确认部48等。
振荡器42用于产生与晶片1的激光加工对应的激光光线(例如脉冲激光光线等)，如图6所示，该振荡器42固定在壳体41内的Y2侧的端部的底部。从振荡器42向Y1方向照射出水平的激光光线L。如图5～图7所示，从振荡器42照射出的激光光线L在透过1/2λ波长板46后依次反射到Y方向调整镜43、X方向调整镜44和角度调整镜45，然后向下方前进，并透过聚光透镜47而照射至保持于卡盘工作台30的晶片1。
Y方向调整镜43在该情况下由偏振光分束器构成，透过了1/2λ波长板46的激光光线L如图6所示地分离成透过Y方向调整镜43的成分(透射光L1)和反射的成分(反射光L2)这两部分。透过了Y方向调整镜43的激光光线L1被吸收器49吸收而停止前进。另一方面，被Y方向调整镜43反射了的激光光线L2以90°的角度射向上方的X方向调整镜44。通过Y方向调整镜43而反射从而朝向X方向调整镜44的激光光线L2是用于晶片1的激光加工的加工用光束。
1/2λ波长板46设置成能够旋转，通过使1/2λ波长板46旋转，通过Y方向调整镜43而反射的激光光线与透过Y方向调整镜43的激光光线的比例会变化。即，通过使1/2λ波长板46旋转，能够调整被Y方向调整镜43反射的加工用激光光线L(L2)的量，从而调整了该激光照射机构40的实际激光光线输出。在本实施方式中，由于Y方向调整镜43还具有激光光线的输出调整功能，因此无需另外具备激光光线的输出调整机构，其结果为，能够获得部件个数的减少和轻量化以及成本降低的优点。
通过Y方向调整镜43向上方以90°的角度反射出的激光光线L入射至X方向调整镜44并以90°的角度向X1方向反射，接着入射至角度调整镜45，并通过该角度调整镜45以大致90°的角度向下方反射。然后，通过角度调整镜45而朝向了下方的激光光线L通过聚光透镜47被会聚后照射向晶片1，所述聚光透镜47以能够装卸的方式配设于角度调整镜45的下方的上述照射口411。上述各调整镜43、44、45分别以能够沿预定的方向移动的方式设置于移动部431、441、451，所述移动部431、441、451固定于壳体41内的预定位置。
如图5和图6所示，Y方向调整镜43以能够沿Y方向直线移动的方式支承于Y方向移动部431的上表面，该Y方向移动部431固定于壳体41内的Y1侧的端部的底部。在Y方向移动部431具有Y方向调整盘432，该Y方向调整盘432是使Y方向调整镜43沿Y方向移动的操作部件。Y方向调整盘432从壳体41的侧面向Y1方向凸出而露出于外部，当捏住该Y方向调整盘432使其旋转时，Y方向调整镜43如图5的箭头A所示地沿Y方向直线移动。通过这样使Y方向调整镜43沿Y方向移动，如图6所示(虚线为移动后)，Y方向调整镜43中的激光光线L的Y方向的入射/反射位置发生变化。其结果为，向晶片1的表面照射的激光光线L的照射位置中的Y方向位置被调整。
如图5～图7所示，X方向调整镜44以能够沿上下方向直线移动的方式支承于X方向移动部441的X1侧的侧面，该X方向移动部441定位于Y方向调整镜43的上方地固定于壳体41内的上表面。在X方向移动部441设有X方向调整盘442，该X方向调整盘442是使X方向调整镜44沿上下方向移动的操作部件。X方向调整盘442从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部，当捏住该X方向调整盘442使其旋转时，X方向调整镜44如图5的箭头B所示地沿上下方向直线移动。通过这样使X方向调整镜44沿上下方向移动，如图8所示(虚线为移动后)，X方向调整镜44中的激光光线L的上下方向的入射/反射位置发生变化。由此，角度调整镜45中的激光光线L的入射/反射位置在X方向发生变化，其结果为，向晶片1的表面照射的激光光线L的照射位置中的X方向位置被调整。
如图5和图7所示，角度调整镜45支承于旋转移动部451的X2侧的端面，该旋转移动部451与X方向调整镜44的X1侧对置配置地固定在壳体41内。旋转移动部451具有：支承部452，其固定于壳体41；水平旋转部453；水平旋转部453，其以能够以Z方向(铅直方向)为旋转轴在水平方向旋转的方式支承于该支承部452的X2侧的端面；以及上下旋转部454，其以能够以Y方向为旋转轴在上下方向旋转的方式支承于该水平旋转部453的X2侧的端面。
通过捏住设置于支承部452的Y方向角度调整盘455使其进行旋转，水平旋转部453如图5的箭头C所示地在水平方向进行旋转移动。通过这样使水平旋转部453在水平方向旋转移动，如图9所示(虚线为移动后)，被角度调整镜45向下方反射的激光光线L向Y方向的反射角度被调整。其结果为，照射于晶片1的表面的激光光线L的Y方向的照射角度被调整。
此外，通过捏住设置于水平旋转部453的X方向角度调整盘456使其进行旋转，上下旋转部454如图5的箭头D所示地在上下方向进行旋转移动。当这样使上下旋转部454在上下方向进行旋转移动时，如图10所示(虚线为移动后)，被角度调整镜45向下方反射的激光光线L向X方向的反射角度被调整。其结果为，照射于晶片1的表面的激光光线L的X方向的照射角度被调整。
Y方向角度调整盘455从壳体41的侧面向Y1方向凸出而露出于外部。此外，X方向角度调整盘456从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部。通过对这些角度调整盘455、456适当地进行旋转操作，被角度调整镜45向下方反射的激光光线L的X和Y方向的照射角度被调整，其结果为，如上所述，激光光线相对于晶片1在X和Y方向的照射角度被调整。
如图4所示，上述Y方向调整盘432、X方向调整盘442、Y方向角度调整盘455和X方向角度调整盘456在设置了装置罩13的状态下露出，并能够进行旋转操作。在本实施方式中，本发明的光轴调整构件由以下部分构成：Y方向调整镜43和使该Y方向调整镜43在Y方向移动的Y方向移动部431；X方向调整镜44和使该X方向调整镜44在X方向移动的X方向移动部441；以及角度调整镜45和使该角度调整镜45的角度在Y方向和X方向发生变化的旋转移动部451。
如图7所示，在壳体41内的角度调整镜45与聚光透镜47之间，配置有上述光轴确认部48。光轴确认部48具备：长方体形状的外壳481；收纳在外壳481内的荧光板482；以及对荧光板482的表面侧进行摄像的摄像部483。在外壳481的上下两侧形成有穿透孔481a、481b，被角度调整镜45向下方反射出的激光光线L从所述穿透孔481a、481b透射，荧光板482在堵住下侧的穿透孔481b的状态下固定于外壳481。摄像部483配设于能够对荧光板482的表面进行摄像的位置，并且固定于外壳481。
被角度调整镜45向下方反射后的激光光线L透过外壳481的上侧的穿透孔481a、荧光板482、下侧的穿透孔481b而到达聚光透镜47，并借助聚光透镜47而会聚于晶片1。荧光板482具有当被照射激光光线L时发出能够被摄像部483识别的波长的光的特性，因此，激光光线L所透过的照射光的位置呈点状地发光。此外，会聚地照射于晶片1的激光光线L被晶片1的表面反射，其反射光照射荧光板482从而其照射位置发光。
如图10的虚线所示，在激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角的情况下，来自晶片1的反射光与照射光一致，因此如图11的点La那样，荧光板482上的发光点为一处。另一方面，如图10的单点划线所示，在激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度不是直角的情况下，来自晶片1的反射光与照射光不一致，因此如图11的点Lb、点Lc那样，荧光板482上的发光点为两处(点Lb为照射光，点Lc为反射光)。这样的荧光板482上的发光状态被摄像部483拍摄，拍摄到的像通过未图示的监视器而被确认。
光轴确认部48连同外壳481一起作为一个单元来处理，如图7所示，外壳481以能够自如装卸的方式设置于固定部484，该固定部484设置于壳体41内。因此，荧光板482以能够连同外壳481一起自如装卸的方式固定于预定位置。光轴确认部48从壳体41的侧面开口412被取出和放入从而相对于固定部484进行装卸。侧面开口412被能够自如装卸的罩413所覆盖。
(3)激光照射机构的作用
接下来，对上述激光照射机构40的作用进行说明。通过该激光照射机构40，能够进行如下的光轴调整。
(3-1)使激光光线相对于晶片的照射角度为直角的调整
为了高精度地对目标部位进行加工，需要使激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角。在本装置10中，相对于晶片1的表面的照射角度通过光轴确认部48来确认，照射角度的调整可以通过利用Y方向角度调整盘455和X方向角度调整盘456调整角度调整镜45的反射角度来进行。
关于照射角度的调整作业，首先，形成从照射口411卸下聚光透镜47的状态。然后，设置装置罩13，以使激光光线L不会泄露到外部。接着，使振荡器42工作，对保持于卡盘工作台30的晶片1照射激光光线L。然后，利用摄像部483对荧光板482进行摄像，并利用监视器对该拍摄到的像进行确认。
如图11所示，荧光板482通过被激光光线L的照射光和来自晶片1的反射光透射而发光。如果该发光点如图11的点La所示为一处，则反射光与照射光一致，因此判断为激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角。
然而，在如图11的点Lb(照射光)和点Lc(反射光)所示、荧光板482上的发光点为两处的情况下，判断为反射光未通过与照射光相同的位置、激光光线相对于晶片1的表面的照射角度不是直角，需要进行使该照射角度为直角的调整作业。而且，一边确认监视器，一边对Y方向角度调整盘455和X方向角度调整盘456进行操作，适当地调整角度调整镜45的角度，以使荧光板482的发光点相互接近继而成为一处。
根据本实施方式，能够在利用壳体41和装置罩13完全覆盖激光光线L的状态下进行使激光光线L相对于晶片1的照射角度为直角的光轴调整。这是因为：各调整盘455、456从壳体41露出从而能够被操作。因此，省去了以往所进行的如下的烦琐的作业：利用遮光隔室覆盖装置以形成防止激光光线泄露至外部的状态，并且作业人员在遮光隔室中将激光光线隔绝用护目镜佩戴于眼部。并且，能够容易地在短时间内且在充分确保了作业人员的安全的状态下进行照射角度的调整。
此外，在本实施方式中，由于光轴确认部48连同外壳481一起构成为一个单元，因此，关于荧光板482和摄像部483的相对位置等，只要在组装时适当地设定成能够摄像的状态并进行固定，则此后便无需进行调整，具有使用方便的优点。
另外，光轴确认部48仅在进行激光光线L相对于晶片1的照射角度的确认和调整时才设置于固定部484，而在通常的激光加工时，光轴确认部48从激光光线L的光路离开。此外，光轴确认部48可以是通过作业人员的手设置于固定部484的结构，此外，也可以采用通过搬送装置在从激光光线L的光路离开的退避位置和设置于固定部484的设置位置之间进行搬送的结构。
此外，在上述的一个实施方式中，收纳在壳体41内的光轴确认部48配置在角度调整镜45和聚光透镜47之间，但只要是在激光光线L的光路的中途，则可以配置于任意位置。在激光光线L相对于晶片1的照射角度不为直角的情况下，距离晶片1越远，照射光与反射光的偏离幅度越大，因此即使是很小的倾斜也能够检测，能够使对晶片1的照射角度的垂直度的精度进一步提高。从这一观点来看，光轴确认部48优选在激光光线L的光路中配置于距离晶片1尽可能远的位置。
此外，光轴确认部48并不限定于一个，例如也可以是这样的形态：在激光光线L的光路中，将两个光轴确认部48中的一个像上述一个实施方式那样配置在角度调整镜45与聚光透镜47之间的靠近晶片1的位置，并将另一个配置在距离晶片1较远的位置(例如振荡器42与1/2λ波长板46之间)。在这样将光轴确认部48配置于激光光线L的光路中的分离的两个位置的情况下，首先，利用靠近晶片1的一侧的光轴确认部48进行较粗略的一次调整，接着利用远离晶片1的一侧的光轴确认部48进行精密的二次调整，通过采用这样的调整方法，能够可靠且高精度地进行使激光光线L相对于晶片1的照射角度为直角的作业。另外，存在这样的情况：激光光线L相对于晶片1的照射角度大幅度倾斜，因而反射光不会通过远离晶片1的一侧的二次调整用的光轴确认部48。在这样的状况下，通过进行上述一次调整，能够使反射光通过二次调整用的光轴确认部48。即，一次调整用的光轴确认部48还具有将反射光可靠地引导至二次调整用的光轴确认部48的作用。
(3-2)使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心的调整
为了高精度地加工目标部位，还需要使从振荡器42发出的激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心。在本装置10中，通过对Y方向调整盘432进行操作使Y方向调整镜43在Y方向移动，来使入射至聚光透镜47的激光光线L的光轴在Y方向移动从而被调整。此外，通过对X方向调整盘442进行操作使X方向调整镜44在X方向移动，来使入射至聚光透镜47的激光光线L的光轴在X方向移动从而被调整。因此，通过适当地对这两个调整盘432、442进行操作，能够使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心。
这样使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心的调整作业优选在进行了上述照射角度调整后进行，调整是将聚光透镜47装配于照射口411上地进行。另外，对激光光线L的光轴是否通过聚光透镜47的中心进行确认的手法可以是任意的，例如可以采用这样的方法：试验性地对晶片1照射激光光线L，并利用显微镜对晶片1上的加工痕迹的位置进行确认。然后，根据加工痕迹的位置，在X和Y方向对激光光线L的光轴进行调整。
在本实施方式中，通过使激光光线L的光轴移动而不是移动聚光透镜47，就能够调整成使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心，因此无需使聚光透镜47移动。与本实施方式相反，在通过使聚光透镜47移动来调整成使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心的情况下，激光光线L的照射位置有可能大幅度变化。因此，例如需要重新设定存储于装置中的激光光线L的照射位置信息，会招致作业烦琐的不良情况。然而，根据如本实施方式那样不使聚光透镜47移动而是使激光光线L的光轴移动的形态，还能够获得这样的情况：光轴的偏移较小，省去了重新设定位置信息的劳力和时间。
(4)激光照射机构的其他实施方式
图12表示上述激光照射机构40的其他实施方式。在该方式中，上述一个实施方式中的X方向调整镜44和角度调整镜45由一个镜(此处称为角度调整镜45)构成。换言之，角度调整镜45兼用作X方向调整镜44。因此，省略了X方向调整镜44。
如图12所示，从振荡器42发出的激光光线L入射至Y方向调整镜43，但在该方式中，向Y方向调整镜43入射后的激光光线L向X1方向反射，并直接入射至角度调整镜45。然后，向角度调整镜45入射后的激光光线L被向下方反射而照射于晶片1。
将角度调整镜45支承成能够旋转移动的上述旋转移动部451以能够在上下方向(Z方向)直线移动的方式支承于X方向移动部457的X2侧的侧面，该X方向移动部457固定于壳体41。并且，通过捏住设置于X方向移动部457的X方向调整盘458使其旋转，旋转移动部451能够如箭头E所示地在上下方向移动。
虽然未图示，但X方向调整盘458从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部，从而能够从壳体41的外部对X方向调整盘458进行操作。通过利用X方向调整盘458使旋转移动部451在上下方向移动，角度调整镜45与旋转移动部451一体地在上下方向移动。由此，角度调整镜45对激光光线L的在X方向的反射位置被调整，其结果为，激光光线L对晶片1在X方向的照射位置被调整。
在该实施方式中，省略了前述的一个实施方式中的X方向调整镜44，从而减少了镜的数量，具有能够实现结构的简化和成本降低等的优点。
Claims (1)
1.一种激光加工装置，其具有：保持机构，该保持机构用于保持工件；以及激光照射机构，该激光照射机构通过对保持于所述保持机构的工件照射激光光线来实施激光加工，所述激光加工装置的特征在于，
所述激光照射机构包括：振荡器，该振荡器用于发出激光光线；反射镜，该反射镜使从所述振荡器发出的激光光线向所希望的方向反射；聚光透镜，该聚光透镜使被所述反射镜反射后的激光光线向保持于所述保持机构的工件会聚；光轴确认部，该光轴确认部配设在所述振荡器与所述工件上的激光光线照射位置之间的所述激光光线的光轴上，用于对利用所述聚光透镜会聚后的激光光线相对于所述工件的表面垂直地入射进行确认；以及壳体，该壳体至少包围所述反射镜、所述聚光透镜以及所述光轴确认部，
所述光轴确认部包括：荧光板，该荧光板通过照射激光光线而发光；固定部，所述荧光板以能够自如装卸的方式固定于该固定部，并且所述荧光板固定于：通过所述反射镜而反射后的激光光线和通过保持于所述保持机构的工件而反射后的激光光线的各光轴所通过的位置；以及摄像部，该摄像部对从固定于所述固定部的所述荧光板发出的光进行摄像，并且能够对基于所述反射镜所反射出的激光光线而产生的发光点、与基于所述工件所反射出的激光光线而产生的发光点是否一致进行确认。
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