CN105618928B - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

提供激光加工装置，不使每1脉冲的功率密度减半地将激光光线分支成多个而形成多个聚光点。激光加工装置的光学系统包含：以规定的重复频率振荡出脉冲激光光线的脉冲激光振荡器；偏振光束分光器；将穿过偏振光束分光器的P偏振光的脉冲激光光线转换成圆偏振光的1/4波长板；以及将穿过1/4波长板的脉冲激光光线分配到第1路径和第2路径的谐振扫描器。光学系统还包含：第1反射镜，其配设于第1路径，以使相对于借助谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及第2反射镜，其配设于第2路径，以使相对于借助谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及对半导体晶片等被加工物实施激光加工的激光加工装置。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，在大致圆板形状的半导体晶片的正面上通过排列成格子状的分割预定线划分出多个区域，在该划分出的区域中形成IC、LSI等器件。并且，通过沿着分割预定线切断半导体晶片从而对形成有器件的区域进行分割而制造出各个半导体器件芯片。

为了实现装置的小型化、高功能化而将模块构造实用化，在该模块构造中层叠多个半导体器件芯片，并将层叠后的半导体器件芯片的电极连接。在该模块构造中，在半导体晶片中的形成有电极的部位形成贯通孔，在该贯通孔中埋入与电极连接的铜或铝等导电性材料且制成通孔。

实施上述激光加工的激光加工装置具有：被加工物保持构件，其保持被加工物；激光光线照射构件，其对保持于该被加工物保持构件的被加工物进行激光加工；以及移动构件，其使该被加工物保持构件与该激光光线照射构件相对地移动。为了使用这种激光加工装置并提高上述的激光加工的加工效率，尝试如下的方式：将激光光线分支成多个而形成多个聚光点(例如，参照专利文献1、专利文献2)。

专利文献1：日本特开2006-95529号公报

专利文献2：日本特开2008-290086号公报

但是，如果像上述专利文献1和2所公开的激光光线照射构件那样、为了将激光光线振荡器振荡出的激光光线分支成多个来形成多个聚光点而使用偏振光束分光器，则存在如下的问题：会分支成p偏振光和s偏振光且每1脉冲的能量密度成为一半并且偏振光面不同，加工品质不稳定。

发明内容

本发明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，能够在不降低每1脉冲的能量密度的情况下将激光光线分支成多个而形成多个聚光点。

根据本发明，提供一种激光加工装置，其具有：脉冲激光振荡器，其以规定的重复频率振荡出脉冲激光光线；偏振光束分光器，其配设在该脉冲激光振荡器的激光光线振荡方向下游侧；1/4波长板，其将穿过了该偏振光束分光器的P偏振光的脉冲激光光线转换成圆偏振光；谐振扫描器，其将穿过了该1/4波长板的脉冲激光光线分配到第1路径和第2路径；频率设定器，其设定该谐振扫描器的分配频率；第1逆行构件，其配设于该第1路径，使相对于借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行；第2逆行构件，其配设于该第2路径，使相对于借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行；以及聚光器，其配设于借助该第1逆行构件和该第2逆行构件而逆行的脉冲激光光线在穿过该1/4波长板从而被转换成S偏振光的脉冲激光光线之后被该偏振光束分光器引导的路径中。

优选在将由该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线的规定的重复频率设为H赫兹的情况下，该频率设定器将提供给该谐振扫描器的电力的频率设定为H/2赫兹，该谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时由该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线分配到该第1路径和该第2路径。优选上述第1逆行构件包含能够进行角度调整的第1反射镜，该第2逆行构件包含能够进行角度调整的第2反射镜。

优选该第1逆行构件包含：第1谐振扫描器，其将借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线分配到第3路径和第4路径；第1频率设定器，其设定该第1谐振扫描器的分配频率；能够进行角度调整的第1反射镜，其配设于该第3路径，以使相对于借助该第1谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第2反射镜，其配设于该第4路径，以使相对于借助该第1谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射，该第2逆行构件包含：第2谐振扫描器，其将借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线分配到第5路径和第6路径；第2频率设定器，其设定该第2谐振扫描器的分配频率；能够进行角度调整的第3反射镜，其配设于该第5路径，以使相对于借助该第2谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第4反射镜，其配设于该第6路径，以使相对于借助该第2谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。

优选构成该第1逆行构件的第1频率设定器将提供给该第1谐振扫描器的电力的频率设定为H/4赫兹，该第1谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线分配到该第3路径和该第4路径，构成该第2逆行构件的第2频率设定器将提供给该第2谐振扫描器的电力的频率设定为H/4赫兹，该第2谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线分配到该第5路径和该第6路径。

优选该第1逆行构件包含：第1光弹性调制元件，其将借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线；第1频率设定器，其设定该第1光弹性调制元件的调制频率；第1偏振光束分光器，其对由该第1光弹性调制元件调制后的P偏振光的脉冲激光光线和S偏振光的脉冲激光光线进行分支；能够进行角度调整的第1反射镜，其以使相对于借助该第1偏振光束分光器而分支的P偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第2反射镜，其以使相对于借助该第1偏振光束分光器而分支的S偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射，该第2逆行构件包含：第2光弹性调制元件，其将借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线；第2频率设定器，其设定该第2光弹性调制元件的调制频率；第2偏振光束分光器，其对由该第2光弹性调制元件调制后的P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线进行分支；能够进行角度调整的第3反射镜，其以使相对于借助该第2偏振光束分光器而分支的P偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第4反射镜，其以使相对于借助该第2偏振光束分光器而分支的S偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。

优选构成该第1逆行构件的该第1频率设定器将提供给该第1光弹性调制元件的电力的频率设定为H/4赫兹，该第1光弹性调制元件将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线，构成该第2逆行构件的该第2频率设定器将提供给该第2光弹性调制元件的电力的频率设定为H/4赫兹，该第2光弹性调制元件将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线。

根据本发明的激光加工装置，能够在维持从脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线的每1脉冲的能量密度的状态下分离成多个脉冲激光光线而对被加工物的多个部位进行照射，能够提高生产性。

附图说明

图1是本发明实施方式的激光加工装置的立体图。

图2是安装于图1所示的激光加工装置的激光光线照射构件的框状结构图。

图3是示出构成图2所示的激光光线照射构件的聚光器的另一实施方式的框状结构图。

图4是示出构成图2所示的激光光线照射构件的第1逆行构件和第2逆行构件的第2实施方式的框状结构图。

图5是示出构成图2所示的激光光线照射构件的第1逆行构件和第2逆行构件的第3实施方式的框状结构图。

标号说明

2：静止基台；3：卡盘工作台机构；36：卡盘工作台；37：X轴方向移动构件；38：Y轴方向移动构件；4：激光光线照射单元；5：激光光线照射构件；51：脉冲激光振荡器；52：1/2波长板；53：偏振光束分光器；54：1/4波长板；55：光弹性调制元件；550：频率设定器；57a：第1逆行构件；571a：能够进行角度调整的反射镜；57b：第2逆行构件；571b：能够进行角度调整的反射镜；572：反射镜角度控制器；580：聚光器；581：聚光透镜；582：方向转换镜；583：检流计扫描器；73a：第1谐振扫描器；73b：第2谐振扫描器；500：控制构件。

具体实施方式

以下，参照附图详细地对根据本发明而构成的激光加工装置的优选的实施方式进行说明。

图1中示出根据本发明而构成的激光加工装置1的立体图。图1所示的激光加工装置1具有：静止基台2；卡盘工作台机构3，其以能够在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动的方式配设于该静止基台2，并保持被加工物；以及配设在基台2上的作为激光光线照射构件的激光光线照射单元4。

上述卡盘工作台机构3具有：一对导轨31、31，其沿着X轴方向平行地配设在静止基台2上；第1滑动块32，其以能够在X轴方向上移动的方式配设在该导轨31、31上；第2滑动块33，其以能够在与X轴方向垂直的箭头Y所示的Y轴方向上移动的方式配设在该第1滑动块32上；支承工作台35，其被圆筒部件34支承在该第2滑动块33上；以及作为被加工物保持构件的卡盘工作台36。该卡盘工作台36具有由多孔性材料形成的吸附卡盘361，通过未图示的吸引构件将作为被加工物的例如圆形的半导体晶片保持在吸附卡盘361的上表面即保持面上。通过配设在圆筒部件34内的未图示的脉冲电动机而使这样构成的卡盘工作台36旋转。另外，在卡盘工作台36上配设有夹具362，该夹具362用于固定环状的框架，该环状的框架隔着保护带支承半导体晶片等被加工物。

上述第1滑动块32在其下表面设置有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被引导槽321、321，并且在其上表面设置有沿着Y轴方向平行地形成的一对导轨322、322。以这种方式构成的第1滑动块32构成为能够通过使被引导槽321、321与一对导轨31、31嵌合而沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动。卡盘工作台机构3具有X轴方向移动构件37，该X轴方向移动构件37用于使第1滑动块32沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动。X轴方向移动构件37包含平行配设在上述一对导轨31和31之间的外螺杆371和用于对该外螺杆371进行旋转驱动的脉冲电动机372等驱动源。外螺杆371的一端旋转自如地支承于固定在上述静止基台2上的轴承块373，其另一端与上述脉冲电动机372的输出轴传动连结。另外，外螺杆371与形成在突出设置于第1滑动块32的中央部下表面的未图示的内螺纹块中的贯通内螺纹孔螺合。因此，通过脉冲电动机372对外螺杆371进行正转和反转驱动，第1滑动块32沿着导轨31、31在X轴方向上移动。

上述第2滑动块33在其下表面设置有一对被引导槽331、331，该一对被引导槽331、331与设置于上述第1滑动块32的上表面的一对导轨322、322嵌合，通过使该被引导槽331、331与一对导轨322、322嵌合，而使上述第2滑动块33构成为能够在Y轴方向上移动。卡盘工作台机构3具有Y轴方向移动构件38，该Y轴方向移动构件38用于使第2滑动块33沿着设置于第1滑动块32的一对导轨322、322在Y轴方向上移动。Y轴方向移动构件38包含平行配设在上述一对导轨322与322之间的外螺杆381以及用于对该外螺杆381进行旋转驱动的脉冲电动机382等驱动源。外螺杆381的一端旋转自如地支承于固定在上述第1滑动块32的上表面上的轴承块383，其另一端与上述脉冲电动机382的输出轴传动连结。另外，外螺杆381与形成在突出设置于第2滑动块33的中央部下表面的未图示的内螺纹块中的贯通内螺纹孔螺合。因此，通过脉冲电动机382对外螺杆381进行正转和反转驱动，使第2滑动块33沿着导轨322、322在Y轴方向上移动。

上述激光光线照射单元4具有：支承部件41，其配设在上述基台2上；外壳42，其被该支承部件41支承而实质上水平延伸；激光光线照射构件5，其配设于该外壳42；以及摄像构件50，其配设于外壳42的前端部，对要进行激光加工的加工区域进行检测。另外，摄像构件50具有：照明构件，其对被加工物进行照明；光学系统，其捕捉由该照明构件照明的区域；以及摄像元件(CCD)等，其对由该光学系统捕捉到的图像进行拍摄。

参照图2对上述激光光线照射构件5的第1实施方式进行说明。激光光线照射构件5具有振荡出脉冲激光光线的脉冲激光振荡器51、依次配设于该脉冲激光振荡器51的激光光线振荡方向下游侧的1/2波长板52、偏振光束分光器53、1/4波长板54、谐振扫描器55以及对该谐振扫描器55设定分配频率的频率设定器550。在本实施方式中，脉冲激光振荡器51例如以对于由硅晶片构成的被加工物具有吸收性的波长(例如355nm)重复地振荡出频率(H)为40kHz的脉冲激光光线LB。通过控制构件500控制该脉冲激光振荡器51。

上述1/2波长板52以使由脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线LB的偏振光面旋转而使P偏振光穿过偏振光束分光器53的方式进行调整。上述偏振光束分光器53使由脉冲激光振荡器51振荡且借助1/2波长板52以使P偏振光穿过的方式调整后的脉冲激光光线LB穿过。上述1/4波长板54将穿过了偏振光束分光器53的P偏振光的激光光线转换成圆偏振光。另外，并非必须需要上述1/2波长板52，也可以使脉冲激光振荡器51以光轴为中心旋转而以使P偏振光穿过上述偏振光束分光器53的方式进行调整。

上述谐振扫描器55根据由频率设定器550设定的调制频率将穿过了1/4波长板54的脉冲激光光线分配到第1路径56a和第2路径56b。在本实施方式中，在将由上述脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线的重复频率(H)设为40kHz的情况下，频率设定器550提供给谐振扫描器55的电力的频率被设定为(H/2)Hz、即20kHz，在最大振幅和最小振幅时，谐振扫描器55将由脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线分配到第1路径56a和第2路径56b。另外，通过控制构件500控制频率设定器550。

在第1路径56a中配设有第1逆行构件57a，该第1逆行构件57a使相对于借助谐振扫描器55而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微使光路倾斜地反射的返路逆行，在第2路径56b中配设有第2逆行构件57b，该第2逆行构件57b使相对于借助谐振扫描器55而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微使光路倾斜地反射的返路逆行。该第1逆行构件57a与第2逆行构件57b分别由能够进行角度调整的反射镜571a和571b构成，并分别通过反射镜角度控制器572进行角度调整。另外，反射镜角度控制器572被控制构件500控制，能够使能够进行角度调整的反射镜571a和571b向X轴方向和Y轴方向偏转。

借助上述第1逆行构件57a和第2逆行构件57b而逆行的脉冲激光光线穿过上述1/4波长板54从而转换成S偏振光并被引导到偏振光束分光器53。被引导到偏振光束分光器53且转换成S偏振光的脉冲激光光线被分支(反射)到激光光线照射路径58。在该激光光线照射路径58中配设有具有聚光透镜581的聚光器580，该聚光透镜581对引导到偏振光束分光器53的脉冲激光光线进行会聚而对保持在卡盘工作台36上的被加工物W进行照射。

图2所示的第1实施方式中的激光光线照射构件5以如上的方式构成，以下对其作用进行说明。通过1/2波长板52将从激光振荡器51振荡出的重复频率(H)为40kHz的脉冲激光光线LB调整为P偏振光穿过偏振光束分光器53。穿过偏振光束分光器53的P偏振光的脉冲激光光线被1/4波长板54转换成圆偏振光，并被引导到谐振扫描器55。引导到谐振扫描器55的脉冲激光光线被分配到第1路径56a和第2路径56b。通过将频率设定器550提供给谐振扫描器55的电力的频率设定为(H/2)Hz、即20kHz，而使分配到第1路径56a的脉冲激光光线和分配到第2路径56b的脉冲激光光线分别为20kHz。

借助上述谐振扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线被引导到作为第1逆行构件57a的能够进行角度调整的反射镜571a，被反射镜571a反射，像单点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。并且，借助谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线被引导到作为第2逆行构件57b的能够进行角度调整的反射镜571b，被反射镜571b反射，像双点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。另外，能够通过反射镜角度控制器572对借助能够进行角度调整的反射镜571a和571b使激光光线的倾斜的角度和方向进行调整。

像上述那样被作为第1逆行构件57a的能够进行角度调整的反射镜571a和作为第2逆行构件57b的能够进行角度调整的反射镜571b反射后，相对于脉冲激光光线的往路的光路倾斜地逆行的返路的脉冲激光光线像单点划线和双点划线所示那样穿过谐振扫描器55而被引导到1/4波长板54。关于被引导到该1/4波长板54的脉冲激光光线，偏振光面被反转而成为S偏振光，并被偏振光束分光器53像单点划线和双点划线所示那样引导到激光光线照射路径58。引导到激光光线照射路径58的脉冲激光光线像单点划线和双点划线所示那样被聚光器580的聚光透镜581会聚，以具有规定的间隔(L)的方式对保持在卡盘工作台36上的被加工物W进行照射。另外，能够通过上述第1逆行构件57a和第2逆行构件57b的能够进行角度调整的反射镜571a和反射镜571b对单点划线和双点划线所示的脉冲激光光线的方向和间隔(L)进行调整。这样，对于照射到保持在卡盘工作台36上的被加工物W的脉冲激光光线而言，虽然在本实施方式中由单点划线和双点划线所示的脉冲激光光线的重复频率分别为20kHz，但从激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线LB的每1脉冲的能量密度得以维持。因此，在图2所示的实施方式中，通过照射由点划线和双点划线所示的维持了能量密度的脉冲激光光线而能够在2个部位同时地实施孔加工。

接着，参照图3对上述聚光器580的另一实施方式进行说明。

图3所示的聚光器580a由如下部件构成：方向转换镜582，其对由上述偏振光束分光器53引导到激光光线照射路径58的脉冲激光光线进行方向转换；作为偏转构件的检流计扫描器583，其使由该方向转换镜582进行了方向转换后的脉冲激光光线在X轴方向上偏转；以及聚光透镜581，其对由该检流计扫描器583偏转后的脉冲激光光线进行会聚而对保持在卡盘工作台36上的被加工物W进行照射。另外，检流计扫描器583被控制构件500控制。以这种方式构成的聚光器580a通过使检流计扫描器583从实线所示的位置移位到虚线所示的位置，而使由方向转换镜582进行了方向转换后的脉冲激光光线从实线所示的位置在X轴方向上偏转直到虚线所示的位置而引导到聚光透镜581。因此，通过使检流计扫描器583的从实线所示的位置到虚线所示的位置的移位速度与卡盘工作台36在图3中向左方的移动速度同步，能够在卡盘工作台36在图3中向左方进行了加工进给的状态下对图2所示的实施方式中由单点划线和双点划线所示的照射位置连续地照射脉冲激光光线。

接着，参照图4对构成激光光线照射构件5的上述第1逆行构件和第2逆行构件的第2实施方式进行说明。

图4所示的第1逆行构件6a具有：第1谐振扫描器63a，其将借助谐振扫描器55而分配到第1路径55a的脉冲激光光线分配到第3路径61a和第4路径62a；第1频率设定器630a，其对该第1谐振扫描器63a设定分配频率；能够进行角度调整的第1反射镜64a，其配设于第3路径61a，以使相对于借助第1谐振扫描器63a而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第2反射镜65a，其配设于第4路径62a，以使相对于借助第1谐振扫描器63a而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。另外，第1谐振扫描器63a根据由第1频率设定器630a设定的分配频率将借助上述谐振扫描器55而分配的脉冲激光光线分配到第3路径61a和第4路径62a。在本实施方式中，在将由上述脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线的重复频率(H)设为40kHz的情况下，由于借助上述谐振扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线的重复频率为20kHz，因此第1频率设定器630a提供给第1谐振扫描器63a的电力的频率被设定为(H/4)Hz、即10kHz，在最大振幅和最小振幅时，第1谐振扫描器63a将借助上述谐振扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线分别对第3路径61a和第4路径62a分配10kHz的脉冲激光光线。另外，通过上述控制构件500控制第1频率设定器630a。

图4所示的第2逆行构件6b具有：第2谐振扫描器63b，其将借助谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线分配到第5路径61b和第6路径62b；第2频率设定器630b，其对该第2谐振扫描器63b设定分配频率；能够进行角度调整的第3反射镜64b，其配设于第5路径61b，以使相对于借助第2谐振扫描器63b而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第4反射镜65b，其配设于第6路径62b，以使相对于借助第2谐振扫描器63b而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。另外，第2谐振扫描器63b根据由第2频率设定器630b设定的分配频率将借助上述谐振扫描器55而分配的脉冲激光光线分配到第5路径61b和第6路径62b。在本实施方式中，在将由上述脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线的重复频率(H)设为40kHz的情况下，由于借助上述谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线的重复频率为20kHz，因此第2频率设定器630b提供给第2谐振扫描器63b的电力的频率被设定为(H/4)Hz、即10kHz，在最大振幅和最小振幅时，第2谐振扫描器63b将借助上述谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线分别对第5路径61b和第6路径62b分配10kHz的脉冲激光光线。另外，通过上述控制构件500控制第2频率设定器630b。

另外，构成上述第1逆行构件6a和第2逆行构件6b的能够进行角度调整的第1反射镜64a和第2反射镜65a以及能够进行角度调整的第3反射镜64b和第4反射镜65b分别通过反射镜角度控制器66进行角度调整。另外，通过控制构件500控制反射镜角度控制器66。

图4所示的第1逆行构件6a和第2逆行构件6b以如上的方式构成，以下对其作用进行说明。借助构成第1逆行构件6a的第1谐振扫描器63a将借助上述谐振扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线分配到第3路径61a和第4路径62a。分配到第3路径61a的脉冲激光光线被引导到能够进行角度调整的第1反射镜64a，分配到第4路径62a的脉冲激光光线被引导到能够进行角度调整的第2反射镜65a。引导到能够进行角度调整的第1反射镜64a的脉冲激光光线被能够进行角度调整的第1反射镜64a反射，像单点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。并且，引导到能够进行角度调整的第2反射镜65a的脉冲激光光线被第2反射镜64b反射，像双点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。另外，关于激光光线借助能够进行角度调整的第1反射镜64a和能够进行角度调整的第2反射镜65a而反射的角度和方向，能够通过反射镜角度控制器66进行调整。

借助构成第2逆行构件6b的第2谐振扫描器63b将借助上述谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线分配到第5路径61b和第6路径62b。分配到第5路径61b的脉冲激光光线被引导到能够进行角度调整的第3反射镜64b，分配到第6路径62b的激光光线被引导到能够进行角度调整的第4反射镜65b。引导到第3反射镜64b的脉冲激光光线被第3反射镜64b反射，像单点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。并且，引导到第4反射镜65b的激光光线被第4反射镜65b反射，像双点划线所示那样使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。另外，关于激光光线借助能够进行角度调整的第3反射镜64b和第4反射镜65b而反射的角度和方向，能够通过反射镜角度控制器66进行调整。

如上所述，借助第1逆行构件6a和第2逆行构件6b而相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜地逆行的返路的脉冲激光光线分别像单点划线和双点划线所示那样成为共计4条脉冲激光光线并被引导到谐振扫描器55。并且，引导到谐振扫描器55的4条脉冲激光光线经由上述图2所示的1/4波长板54、偏振光束分光器53被引导到激光光线照射路径58。引导到激光光线照射路径58的脉冲激光光线被聚光器580的聚光透镜581会聚，并对保持在卡盘工作台36上的被加工物W进行照射。这样，虽然照射到保持在卡盘工作台36上的被加工物W的4条脉冲激光光线的频率在本实施方式中分别为10kHz，但从脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线LB的每1脉冲的能量密度得以维持。因此，能够通过照射维持了能量密度的脉冲激光光线而同时地对4个部位实施孔加工。

接着，参照图5对构成激光光线照射构件5的上述第1逆行构件和第2逆行构件的第3实施方式进行说明。图5所示的第1逆行构件7a具有：第1光弹性调制元件71a，其将借助上述谐振扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线调制成P偏振光和S偏振光；第1频率设定器710a，其设定该第1光弹性调制元件71a的调制频率；第1偏振光束分光器72a，其对由第1光弹性调制元件71a调制后的P偏振光和S偏振光进行分支；能够进行角度调整的第1反射镜73a，其以使相对于借助该第1偏振光束分光器72a而分支的P偏振光的激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第2反射镜74a，其以使相对于借助第1偏振光束分光器72a而分支的S偏振光的激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。另外，第1光弹性调制元件71a根据由第1频率设定器710a设定的调制频率将借助上述调制扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线调制成P偏振光和S偏振光。在本实施方式中，在将由上述脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线的重复频率(H)设为40kHz的情况下，由于借助上述调制扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线的重复频率为20kHz，因此第1频率设定器710a提供给第1光弹性调制元件71a的电力的频率被设定为(H/4)Hz、即10kHz，在最大振幅和最小振幅时，第1光弹性调制元件71a将借助上述调制扫描器55而分配到第1路径56a的脉冲激光光线交替地调制成10kHz的P偏振光和S偏振光。另外，通过上述控制构件500控制第1频率设定器710a。

图5所示的第2逆行构件7b具有：第2光弹性调制元件71b，其将借助上述谐振扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线调制成P偏振光和S偏振光；第2频率设定器710b，其设定该第2光弹性调制元件71b的调制频率；第2偏振光束分光器72b，其对由第2光弹性调制元件71b调制后的P偏振光和S偏振光进行分支；能够进行角度调整的第3反射镜73b，其以使相对于借助该第2偏振光束分光器72b而分支的P偏振光的激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及能够进行角度调整的第4反射镜74b，其以使相对于借助第2偏振光束分光器72b而分支的S偏振光的激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。另外，第2光弹性调制元件71b根据由第2频率设定器710b设定的调制频率将借助上述调制扫描器55而分支的P偏振光的激光光线调制成P偏振光和S偏振光。在本实施方式中，在将由上述脉冲激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线的重复频率(H)设为40kHz的情况下，由于借助上述调制扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线的重复频率为20kHz，因此第2频率设定器710b提供给第2光弹性调制元件71b的电力的频率被设定为(H/4)Hz、即10kHz，在最大振幅和最小振幅时，第2光弹性调制元件71b将借助上述调制扫描器55而分配到第2路径56b的脉冲激光光线交替地调制成10kHz的P偏振光和S偏振光。另外，通过上述控制构件500控制第2频率设定器710b。

另外，构成上述第1逆行构件7a和第2逆行构件7b的能够进行角度调整的第1反射镜73a和第2反射镜74a以及能够进行角度调整的第3反射镜73b和第4反射镜74b分别通过反射镜角度控制器75进行角度调整。另外，通过上述控制构件500控制反射镜角度控制器75。

图5所示的第1逆行构件7a和第2逆行构件7b以如上方式构成，以下对其作用进行说明。由构成第1逆行构件7a的第1光弹性调制元件71a调制出的P偏振光和S偏振光被第1偏振光束分光器72a分支，P偏振光被引导到能够进行角度调整的第1反射镜73a，S偏振光被引导到能够进行角度调整的第2反射镜74a。引导到第1反射镜73a的P偏振光像单点划线所示那样被第1反射镜73a反射，使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。并且，引导到第2反射镜74a的S偏振光像双点划线所示那样被第2反射镜74a反射，使相对于脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。另外，能够通过反射镜角度控制器75对激光光线因能够进行角度调整的第1反射镜73a和第2反射镜74a而相对于光轴倾斜的角度和方向进行调整。

由构成第2逆行构件7b的第2光弹性调制元件71b调制出的P偏振光和S偏振光被第2偏振光束分光器72b分支，P偏振光被引导到能够进行角度调整的第3反射镜73b，S偏振光被引导到能够进行角度调整的第4反射镜74b。引导到第3反射镜73b的P偏振光被第3反射镜73b反射，像单点划线所示那样使相对于激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。并且，引导到第4反射镜74b的S偏振光被第4反射镜74b反射，像双点划线所示那样使相对于激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行。另外，能够通过反射镜角度控制器75对借助能够进行角度调整的第3反射镜73b和第4反射镜74b而使激光光线反射的角度和方向进行调整。

如上所述，借助第1逆行构件7a和第2逆行构件7b而使相对于激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的脉冲激光光线分别像单点划线和双点划线所示那样成为共计4条脉冲激光光线并被引导到谐振扫描器55。并且，引导到谐振扫描器55的4条脉冲激光光线经由上述图2所示的1/4波长板54、偏振光束分光器53而被引导到激光光线照射路径58。引导到激光光线照射路径58的脉冲激光光线被聚光器580的聚光透镜581会聚，并对保持在卡盘工作台36上的被加工物W进行照射。这样，虽然照射到保持在卡盘工作台36上的被加工物W的4条脉冲激光光线的频率在本实施方式中分别为10kHz，但从激光振荡器51振荡出的脉冲激光光线LB的能量密度得以维持。因此，能够通过照射维持了能量密度的脉冲激光光线而同时地对4个部位实施孔加工。

Claims (7)

1.一种激光加工装置，其具有：

脉冲激光振荡器，其以规定的重复频率振荡出脉冲激光光线；

偏振光束分光器，其配设在该脉冲激光振荡器的激光光线振荡方向下游侧；

1/4波长板，其将穿过了该偏振光束分光器的P偏振光的脉冲激光光线转换成圆偏振光；

谐振扫描器，其将穿过了该1/4波长板的脉冲激光光线分配到第1路径和第2路径；

频率设定器，其设定该谐振扫描器的分配频率；

第1逆行构件，其配设于该第1路径，使相对于借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行；

第2逆行构件，其配设于该第2路径，使相对于借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行；以及

聚光器，其配设于借助该第1逆行构件和该第2逆行构件而逆行的脉冲激光光线在穿过该1/4波长板从而被转换成S偏振光的脉冲激光光线之后被该偏振光束分光器引导的路径中。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

在将由该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线的规定的重复频率设为H赫兹的情况下，该频率设定器将提供给该谐振扫描器的电力的频率设定为H/2赫兹，该谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时由该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线分配到该第1路径和该第2路径，

所述最大振幅对应于表示脉冲激光光线的一个点的时间变化的振动曲线上的最高点，所述最小振幅对应于该振动曲线上的最低点。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

该第1逆行构件包含能够进行角度调整的第1反射镜，该第2逆行构件包含能够进行角度调整的第2反射镜。

4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

该第1逆行构件包含：

第1谐振扫描器，其将借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线分配到第3路径和第4路径；

第1频率设定器，其设定该第1谐振扫描器的分配频率；

能够进行角度调整的第1反射镜，其配设于该第3路径，以使相对于借助该第1谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及

能够进行角度调整的第2反射镜，其配设于该第4路径，以使相对于借助该第1谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射，

该第2逆行构件包含：

第2谐振扫描器，其将借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线分配到第5路径和第6路径；

第2频率设定器，其设定该第2谐振扫描器的分配频率；

能够进行角度调整的第3反射镜，其配设于该第5路径，以使相对于借助该第2谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及

能够进行角度调整的第4反射镜，其配设于该第6路径，以使相对于借助该第2谐振扫描器而分配的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。

5.根据权利要求4所述的激光加工装置，其中，

构成该第1逆行构件的第1频率设定器将提供给该第1谐振扫描器的电力的频率设定为H/4赫兹，

该第1谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线分配到该第3路径和该第4路径，

构成该第2逆行构件的第2频率设定器将提供给该第2谐振扫描器的电力的频率设定为H/4赫兹，

该第2谐振扫描器将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配的脉冲激光光线分配到该第5路径和该第6路径，

所述最大振幅对应于表示脉冲激光光线的一个点的时间变化的振动曲线上的最高点，所述最小振幅对应于该振动曲线上的最低点。

6.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

该第1逆行构件包含：

第1光弹性调制元件，其将借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线；

第1频率设定器，其设定该第1光弹性调制元件的调制频率；

第1偏振光束分光器，其对由该第1光弹性调制元件调制后的P偏振光的脉冲激光光线和S偏振光的脉冲激光光线进行分支；

能够进行角度调整的第1反射镜，其以使相对于借助该第1偏振光束分光器而分支的P偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及

能够进行角度调整的第2反射镜，其以使相对于借助该第1偏振光束分光器而分支的S偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射，

该第2逆行构件包含：

第2光弹性调制元件，其将借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线；

第2频率设定器，其设定该第2光弹性调制元件的调制频率；

第2偏振光束分光器，其对由该第2光弹性调制元件调制后的P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线进行分支；

能够进行角度调整的第3反射镜，其以使相对于借助该第2偏振光束分光器而分支的P偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射；以及

能够进行角度调整的第4反射镜，其以使相对于借助该第2偏振光束分光器而分支的S偏振光的脉冲激光光线的往路的光路稍微倾斜的返路的光路逆行的方式进行反射。

7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其中，

构成该第1逆行构件的该第1频率设定器将提供给该第1光弹性调制元件的电力的频率设定为H/4赫兹，

该第1光弹性调制元件将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配到该第1路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线，

构成该第2逆行构件的该第2频率设定器将提供给该第2光弹性调制元件的电力的频率设定为H/4赫兹，

该第2光弹性调制元件将在最大振幅和最小振幅时借助该谐振扫描器而分配到该第2路径的脉冲激光光线调制成P偏振光脉冲激光光线和S偏振光脉冲激光光线，

所述最大振幅对应于表示脉冲激光光线的一个点的时间变化的振动曲线上的最高点，所述最小振幅对应于该振动曲线上的最低点。