CN109954982B - 激光加工装置和激光加工方法 - Google Patents

激光加工装置和激光加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109954982B
CN109954982B CN201811530301.XA CN201811530301A CN109954982B CN 109954982 B CN109954982 B CN 109954982B CN 201811530301 A CN201811530301 A CN 201811530301A CN 109954982 B CN109954982 B CN 109954982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
laser processing
substrate holding
substrate
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811530301.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109954982A (zh
Inventor
川口義广
森弘明
田之上隼斗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN109954982A publication Critical patent/CN109954982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109954982B publication Critical patent/CN109954982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

本发明提供一种激光加工装置和激光加工方法。提供如下激光加工装置:在激光加工装置具有多个移动单元的情况下,能够提高由各移动单元保持的基板的处理精度。一种激光加工装置,其隔开间隔地具多个移动单元,该移动单元包括:基板保持部,其保持基板;驱动部,其使所述基板保持部沿着与所述基板保持部的基板保持面平行的方向移动;以及基座部,其支承所述驱动部,该激光加工装置具有使激光光线振荡的激光振荡器和向由所述基板保持部保持着的所述基板聚光照射所述激光光线的聚光照射部,在相互分开地设置的多个所述移动单元之间的振动的传递路径的中途具有对所述振动进行吸收的防振部。

Description

激光加工装置和激光加工方法
技术领域
本发明涉及激光加工装置和激光加工方法。
背景技术
半导体晶圆等基板的主表面利用形成为格子状的多个切割道划分,在所划分的各区域预先形成有元件、电路、端子等。通过沿着形成为格子状的多个切割道分割基板,获得芯片。基板的分割使用例如激光加工装置等。
专利文献1的激光加工装置为了使用1个激光振荡器来对两张基板同时实施激光加工,具有对由激光振荡器振荡后的激光光线进行分光的分光器。与使用两个比分光器高价的激光振荡器的情况相比,能够削减激光加工装置的制造成本。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-110383号公报
发明内容
发明要解决的问题
激光加工装置为了提高生产率,有时具有多个移动单元,该移动单元包括:基板保持部,其保持基板;驱动部,其使基板保持部移动;以及基座部,其供驱动部安装。
在激光加工装置具有多个移动单元的情况下,期望的是提高由各移动单元保持的基板的处理精度。此外,作为基板的处理,列举出例如激光加工处理、对准处理、检查处理等。
本发明是鉴于上述问题而做成的,其主要目的在于提供如下激光加工装置:在激光加工装置具有多个移动单元的情况下,能够提高由各移动单元保持的基板的处理精度。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,根据本发明的一技术方案,提供一种激光加工装置,该激光加工装置隔开间隔具有多个移动单元,该移动单元包括:基板保持部,其保持基板;驱动部,其使所述基板保持部沿着与所述基板保持部的基板保持面平行的方向移动;以及基座部,其支承所述驱动部,
该激光加工装置具有使激光光线振荡的激光振荡器和向由所述基板保持部保持着的所述基板聚光照射所述激光光线的聚光照射部,
在相互分开地设置的多个所述移动单元之间的振动的传递路径的中途具有对振动进行吸收的防振部。
发明的效果
根据本发明的一技术方案,提供一种如下激光加工装置:在激光加工装置具有多个移动单元的情况下,能够提高由各移动单元保持的基板的处理精度。
附图说明
图1是表示由第1实施方式的基板处理系统进行处理的处理前的基板的立体图。
图2是表示第1实施方式的基板处理系统的俯视图。
图3是第1实施方式的基板处理方法的流程图。
图4是表示第1实施方式的激光加工部的俯视图。
图5是表示第1实施方式的激光加工部的主视图。
图6是表示第1实施方式的切换部的图。
图7是表示图6的切换部的变形例的图。
图8是以功能块表示第1实施方式的控制部的构成要素的图。
图9是用于对第1实施方式的激光加工方法进行说明的时间图。
图10是表示第1实施方式的防振部的图。
图11是表示第2实施方式的激光加工部的俯视图。
图12是表示第2实施方式的激光加工部的主视图。
图13是表示第3实施方式的激光加工部的俯视图。
图14是表示第3实施方式的激光加工部的主视图。
图15是表示第4实施方式的激光加工部的俯视图。
图16是表示第4实施方式的激光加工部的主视图。
图17是表示第5实施方式的激光加工部的俯视图。
图18是表示第5实施方式的激光加工部的主视图。
图19是表示第5实施方式的激光加工部的后视图。
附图标记说明
2、地面;10、基板;13、分割预定线;100、激光加工部(激光加工装置);110、移动单元;111、基板保持部;113、驱动部;119、基座部;130、支承框架;140、激光振荡器;141、聚光照射部;150、切换部;160、对准部(检查部);170、防振部。
具体实施方式
以下,参照附图来对用于实施本发明的形态进行说明。在各附图中,对相同的或对应的结构标注相同或对应的附图标记而省略说明。在以下的说明中,X方向、Y方向、Z方向是相互垂直的方向,X方向和Y方向是水平方向,Z方向是铅垂方向。将以铅垂轴线为旋转中心的旋转方向也称为θ方向。在本说明书中,下方是指铅垂方向下方,上方是指铅垂方向上方。
图1是表示由第1实施方式的基板处理系统进行处理的处理前的基板的立体图。基板10是例如半导体基板、蓝宝石基板等。基板10的第1主表面11利用形成为格子状的多个切割道划分,在所划分的各区域预先形成有元件、电路、端子等。通过沿着形成为格子状的多个切割道分割基板10,获得芯片。分割预定线13设定在切割道上。
在基板10的第1主表面11粘合有未图示的保护带。保护带在进行激光加工、薄板化等加工的期间内保护基板10的第1主表面11而保护在第1主表面11预先形成的元件、电路、端子等。保护带覆盖基板10的第1主表面11的整体。
保护带由片状基材和涂敷到片状基材的表面的粘合剂构成。该粘合剂可以是若照射紫外线则固化而使粘合力降低的粘合剂。在粘合力降低后,能够利用剥离操作简单地将保护带从基板10剥离。
保护带以覆盖环状的框架的开口部的方式安装固定于框架,也可以在框架的开口部处与基板10粘合。在该情况下,能够保持框架而输送基板10,能够提高基板10的处理性。
图2是表示第1实施方式的基板处理系统的俯视图。在图2中,剖切输入盒35和输出盒45而图示输入盒35的内部和输出盒45的内部。
基板处理系统1进行基板10的激光加工、基板10的薄板化等各种处理。基板处理系统1具备控制部20、输入部30、输出部40、输送路径50、输送部58以及各种处理部。作为处理部,并没有特别限定,设置有例如激光加工部100和薄板化部200。
控制部20由例如计算机构成,如图2所示那样具有CPU(中央处理单元,CentralProcessing Unit)21、存储器等存储介质22、输入接口23以及输出接口24。控制部20通过使CPU21执行存储到存储介质22的程序,进行各种控制。另外,控制部20以输入接口23接收来自外部的信号,以输出接口24向外部发送信号。
控制部20的程序存储于信息存储介质,从信息存储介质安装。作为信息存储介质,列举出例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)以及存储卡等。此外,程序也可以经由互联网从服务器下载并被安装。
输入部30用于使输入盒35从外部输入。输入部30具备供输入盒35载置的载置板31。多个载置板31沿着Y方向设置成一列。此外,载置板31的个数并不限定于图示的个数。输入盒35沿着Z方向隔开间隔地收纳多个处理前的基板10。
输入盒35为了抑制保护带的卷曲等变形,可以以保护带朝上的方式水平地收纳基板10。从输入盒35取出来的基板10在被上下翻转后,向激光加工部100处理部等输送。
输出部40用于将输出盒45向外部输出。输出部40具备供输出盒45载置的载置板41。多个载置板41沿着Y方向设置成一列。此外,载置板41的个数并不限定于图示的个数。输出盒45沿着Z方向隔开间隔收纳多个处理后的基板10。
输送路径50是输送部58相对于输入部30、输出部40和多个处理部输送基板10的通路,沿着例如Y方向延伸。在输送路径50设置有沿着Y方向延伸的Y轴引导件51,Y轴滑动件52沿着Y轴引导件51移动自由。
输送部58保持基板10,并且沿着输送路径50移动,输送基板10。输送部58也可以借助框架保持基板10。输送部58真空吸附基板10,也可以静电吸附。输送部58包括作为输送基体的Y轴滑动件52等,沿着Y方向移动。输送部58不仅可沿着Y方向移动,也可沿着X方向、Z方向和θ方向移动。
输送部58可以具有多个保持基板10的保持部。多个保持部沿着Z方向隔开间隔地排列设置。多个保持部可以根据基板10的处理阶段被分开使用。
输入部30、输出部40以及多个处理部在沿着铅垂方向观察时与输送路径50相邻地设置。例如,输送路径50的长度方向设为Y方向。在输送路径50的X方向单侧(图2中的左侧,以下也称为“前侧”)相邻地设置有输入部30和输出部40。另外,在输送路径50的X方向相反侧(图2中的右侧,以下也称为“后侧”)相邻地设置有激光加工部100和薄板化部200。
此外,处理部的配置、个数并不限定于图2所示的配置、个数,能够任意地选择。另外,多个处理部也可以以任意的单位分散或合并而配置。以下,对各处理部进行说明。
激光加工部100进行基板10的激光加工。例如,激光加工部100进行用于将基板10分割成多个芯片的激光加工(所谓激光切割)。在该激光加工中,既可以分割基板10,也可以在基板10形成分割的起点。
激光加工部100通过向分割预定线13(参照图1)的一点照射激光光线,其照射点在分割预定线13上移动,来进行基板10的激光加工。在基板10的激光加工中,既可以在基板10的内部形成成为断裂的起点的改性层,也可以在基板10的激光照射面形成激光加工槽。激光加工槽既可以沿着板厚方向贯穿基板10也可以不贯穿基板10。
在将改性层形成于基板10的内部的情况下,使用相对于基板10具有透过性的激光光线。改性层是通过使例如基板10的内部局部地熔融、固化而形成的。另一方面,在将激光加工槽形成于基板10的激光照射面的情况下,使用相对于基板10具有吸收性的激光光线。
薄板化部200通过对激光加工后的基板10的与被保护带保护着的第1主表面11相反的一侧的第2主表面12进行加工,来使基板10薄板化。在利用激光加工部100形成分割的起点的情况下,利用薄板化部200使加工应力作用于基板10,从而裂纹从分割的起点沿着板厚方向进展,基板10被分割成多个芯片。另外,在利用激光加工部100在基板10的内部形成改性层的情况下,利用薄板化部200使基板10薄板化,从而改性层被去除。
接着,对使用了上述结构的基板处理系统1的基板处理方法进行说明。图3是第1实施方式的基板处理方法的流程图。
图3所示那样基板处理方法具有输入工序S101、激光加工工序S102、薄板化工序S103以及输出工序S104。这些工序在控制部20的控制下被实施。此外,这些工序的顺序并不限定于图3所示的顺序。例如,也可以在薄板化工序S103之后进行激光加工工序S102。
在输入工序S101中,输送部58从载置到输入部30的输入盒35取出基板10,将取出来的基板10向激光加工部100输送。
在激光加工工序S102中,激光加工部100进行基板10的激光加工。在进行基板10的激光加工的期间内,基板10的第1主表面11被保护带保护。在激光加工部100中被激光加工后的基板10利用输送部58向薄板化部200输送。
在薄板化工序S103中,通过薄板化部200对基板10的第2主表面12进行加工,使基板10薄板化。在进行基板10的薄板化的期间内,基板10的第1主表面11被保护带保护。
在输出工序S104中,输送部58从薄板化部200向输出部40输送基板10,在输出部40中向输出盒45的内部收纳基板10。输出盒45被从输出部40向外部输出。与输出盒45一起被输出到外部的基板10以每个芯片的方式被拾取。如此一来,芯片被制造。
图4是表示第1实施方式的激光加工部的俯视图。在图4中,附图标记“101”是基板保持部111的可动区域。图5是表示第1实施方式的激光加工部的主视图。在本实施方式中,激光加工部100与权利要求书中所述的激光加工装置相对应。激光加工部100设置于工厂等的建筑物的地面2(参照图5)。
激光加工部100隔开间隔具有多个移动单元110。多个移动单元110沿着例如Y方向隔开间隔地设置。各移动单元110包括基板保持部111、驱动部113以及基座部119。
基板保持部111保持基板10。例如,基板保持部111以使基板10的第2主表面12(参照图1)朝上的方式水平地保持基板10。作为基板保持部111,使用例如真空卡盘,也可以使用静电卡盘等。
驱动部113使基板保持部111相对于地面2沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向移动。例如,驱动部113使基板保持部111沿着X方向、Y方向和θ方向移动。此外,也可以是,驱动部113也使基板保持部111沿着Z方向移动。作为使基板保持部111移动的驱动源,使用例如伺服马达等。伺服马达的旋转运动也可以被滚珠丝杆等转换成基板保持部111的直线运动。
驱动部113具有沿着X方向延伸的X轴引导件114和沿着X轴引导件114移动的X轴滑动件115。另外,驱动部113具有沿着Y方向延伸的Y轴引导件116和沿着Y轴引导件116移动的Y轴滑动件117。而且,驱动部113具有沿着θ方向移动的旋转板118。
基座部119支承驱动部113。例如,X轴引导件114相对于基座部119固定。在沿着X轴引导件114移动的X轴滑动件115固定有Y轴引导件116。在沿着Y轴引导件116移动的Y轴滑动件117能够旋转地设置有旋转板118。在旋转板118固定有基板保持部111。
此外,替代X轴引导件114,Y轴引导件116也可以相对于基座部119固定。在该情况下,在沿着Y轴引导件116移动的Y轴滑动件117固定有X轴引导件114。在沿着X轴引导件114移动的X轴滑动件115能够旋转地设置有旋转板118。
激光加工部100除了移动单元110之外,还具有支承框架130、激光振荡器140、聚光照射部141、切换部150以及对准部160等。
支承框架130使激光振荡器140相对于地面2固定。支承框架130具有例如设置于地面2的下框架131、多根支承柱132、以及架设于多根支承柱132的上框架133。
在下框架131设置有多个移动单元110。支承柱132沿着Z方向隔开间隔地使下框架131和上框架133连结。在上框架133安装有激光振荡器140等。在上框架133上,除了安装有激光振荡器140之外,可以还安装有聚光照射部141、切换部150以及对准部160等。
此外,也可以没有下框架131。在该情况下,支承柱132和多个移动单元110也可以直接设置于地面2。支承柱132和各移动单元110分开地设置,以便抑制振动的传递。
激光振荡器140使激光光线振荡。激光光线从例如激光振荡器140经由聚光照射部141并向由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13(参照图1)的一点聚光照射。也可以在激光光线的路径的中途设置有对激光光线的强度进行调整的衰减器等。
若使基板保持部111相对于地面2沿着Y方向移动,则基板10中的激光光线的照射点沿着Y方向移动,形成沿着Y方向延伸的加工痕迹。以加工痕迹和分割预定线13一致的方式预先控制基板保持部111的X方向位置、θ方向位置。
之后,在使基板保持部111相对于地面2沿着X方向移动预定距离、停止到预先确定好的X方向位置后,再次使基板保持部111相对于地面2沿着Y方向移动。通过将此反复进行,沿着Y方向延伸的加工痕迹沿着X方向隔开间隔地形成多个,在基板10形成条纹状的加工痕迹。
此外,沿着Y方向延伸的加工痕迹也可以是点线状和直线状中任一个。点线状的加工痕迹由被脉冲振荡后的激光光线形成。直线状的加工痕迹由被连续波振荡后的激光光线形成。
之后,在使基板保持部111沿着θ方向旋转了90°之后,再次沿着X方向隔开间隔地形成多个沿着Y方向延伸的加工痕迹。由此,能够在基板10形成格子状的加工痕迹。
聚光照射部141向由基板保持部111保持着的基板10聚光照射激光光线。聚光照射部141也可以以无法沿着X方向和Y方向移动的方式安装于支承框架130,也可以对于每个移动单元110设置。
聚光照射部141设置于基板保持部111的上方,从基板10的上方向基板10聚光照射激光光线。聚光照射部141由例如透镜等构成。透镜的光轴的轴向设为Z方向。聚光照射部141也可以沿着Z方向能够移动地安装于支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
切换部150在相互隔开间隔地设置的多个移动单元110中切换移动单元110,以形成到被基板保持部111保持着的基板10为止的激光光线的路径。也就是说,切换部150通过对在激光振荡器140的工作中形成的激光光线的路径L1、L2进行切换,来对用于基板10的激光加工处理的移动单元110进行切换。激光光线的路径L1、L2从激光振荡器140到切换部150重复且在切换部150中分支并到达被各移动单元110保持着的基板10。
图6是表示第1实施方式的切换部的图。图6所示的切换部150具有分光器151和多个射束光闸152。射束光闸152在本实施方式中设置于聚光照射部141(参照图5)的跟前,也可以设置于聚光照射部141的后方。
分光器151将入射到分光器151的激光光线分割成两根激光光线。例如,使激光光线分割成透过分光器151的透射光和被分光器151反射的反射光。
射束光闸152设置于分光器151的前方(激光光线的行进方向前方),使多个路径L1、L2独立地开闭。多个路径L1、L2的全部既可以同时开放,也可以仅多个路径L1、L2的一部分开放,剩余部分封闭。激光光线不穿过封闭后的路径,而是穿过开放的路径而到达基板10。
图7是表示图6的切换部的变形例的图。图7所示的切换部150替代图6所示的切换部150来使用,具有反射镜155和反射镜移动部156。
反射镜155设置于多个路径L1、L2的分支点,在分支点处对激光光线进行反射。反射镜移动部156使反射镜155移动。反射镜移动部156使反射镜155沿着例如Z方向移动。在该情况下,使反射镜155在不在分支点处对激光光线进行反射而是在分支点直行的位置、与在分支点处对激光光线进行反射的位置之间移动。
此外,反射镜移动部156也可以使反射镜155沿着θ方向移动。在该情况下,反射镜155在使激光光线在分支点处朝向第1方向反射的位置与使激光光线在分支点处朝向第2方向反射的位置之间移动。由反射镜155反射到第1方向的激光光线到达由一个移动单元110保持着的基板10。另一方面,被反射镜155反射到第2方向的激光光线到达由另一移动单元110保持着的基板10。
根据本实施方式,不使激光振荡器140移动,就对用于激光加工处理的移动单元110进行切换。不使激光振荡器140移动,因此,能够抑制振动的产生,能够提高基板10的处理精度。另外,能够使用1个激光振荡器140来对由多个移动单元110分别保持的基板10依次进行加工,能够提高激光振荡器140的运转率。
对准部160(参照图4和图5)对由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13(参照图1)进行检测。基板10的分割预定线13设定于在基板10的第1主表面11预先形成为格子状的多个切割道上。对准部160可以以沿着X方向和Y方向无法移动的方式安装于支承框架130,可以对于每个移动单元110设置。
对准部160设置于例如基板保持部111的上方,从由基板保持部111保持着的基板10的上方对在基板10的下表面(第1主表面11)预先形成的切割道进行拍摄。对准部160由例如照相机等构成。作为照相机,可以使用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。对准部160可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
对准部160将所拍摄的基板10的图像转换成电信号而向控制部20发送。控制部20通过对所接收到的图像进行图像处理,来对基板10的分割预定线13的位置进行检测。作为其检测方法,使用进行在基板10的第1主表面11预先形成为格子状的切割道的图案与基准图案之间的匹配的方法、根据基板10的外周上的多个点求出基板10的中心点和基板10的朝向的方法等公知的方法。基板10的朝向根据在基板10的外周形成的凹口19(参照图1)的位置等进行检测。也可以使用定向平面来替代凹口19。由此,控制部20能够把握固定于基板保持部111的坐标系中的基板10的分割预定线13的位置。此外,图像处理既可以与图像的拍摄平行地进行,也可以在图像的拍摄之后进行。
对准部160可以为了成本降低等而兼任对基板10的激光加工的结果进行检测的检查部。激光加工的结果是指例如激光加工的异常的有无。作为激光加工的异常的有无,列举出例如由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹与分割预定线13之间的偏移的有无、破片的有无等。检查部可以以无法沿着X方向和Y方向移动的方式安装于支承框架130,可以对于每个移动单元110设置。
检查部对由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹进行拍摄。检查部由例如照相机等构成。作为照相机,在将改性层形成于基板10的内部的情况下,可以使用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。检查部可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
检查部将所拍摄的基板10的图像转换成电信号而向控制部20发送。控制部20通过对所接收的图像进行图像处理,来对基板10的激光加工的结果进行检测。此外,图像处理既可以与图像的拍摄平行地进行,也可以在图像的拍摄之后进行。
此外,对准部160在本实施方式中兼任检查部,但也可以不兼任检查部。也就是说,对准部160和检查部也可以分别设置。在该情况下,检查部既可以设置为激光加工部100的一部分,也可以设置于激光加工部100的外部。另外,也可以仅检查部设置为激光加工部100的一部分来替代对准部160。在该情况下,在激光加工部100的外部进行分割预定线13的检测。
不过,激光加工部100对于每个移动单元110具有聚光照射部141和对准部160。不会对一张基板10同时进行激光加工处理和对准处理这两者,因此,对聚光照射部141和对准部160中所使用的一者进行聚焦即可。
因此,激光加工部100具有焦点调整引导件161(参照图4)和焦点调整滑动件162。焦点调整引导件161沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)延伸。焦点调整引导件161相对于例如支承框架130固定。焦点调整滑动件162保持聚光照射部141和对准部160这两者,并且沿着焦点调整引导件161移动。
根据本实施方式,1个焦点调整滑动件162保持聚光照射部141和对准部160这两者,并且沿着焦点调整引导件161移动。因此,能够减少用于焦点调整的零部件个数。焦点调整引导件161和焦点调整滑动件162可以对于每个移动单元110设置。
另外,根据本实施方式,1个焦点调整滑动件162保持聚光照射部141和检查部这两者,并且沿着焦点调整引导件161移动。因此,能够减少用于焦点调整的零部件个数。不会对一张基板10同时进行激光加工处理和检查处理,因此,对聚光照射部141和检查部中所使用的一者进行聚焦即可。
此外,聚光照射部141和对准部160也可以相对于不同的焦点调整滑动件162固定、独立地沿着Z方向移动,以便减少焦点调整的频度。同样地,聚光照射部141和检查部也可以相对于不同的焦点调整滑动件162固定、独立地沿着Z方向移动,以便减少焦点调整的频度。
图8是以功能块表示第1实施方式的控制部的构成要素的图。图8所图示的各功能块是概念性的,未必需要物理性地如图示那样构成。能够将各功能块的全部或一部分以任意的单位功能性地或物理地分散、合并而构成。在各功能块进行的各处理功能的全部或任意的一部分以由CPU执行的程序实现,或者能实现为基于布线逻辑的硬件。控制部20在图2中与激光加工部100独立地设置,但可以设置为激光加工部100的一部分。
如图8所示,控制部20具有接收处理部25、对准处理部26、激光加工处理部27、检查处理部28以及输出处理部29等。接收处理部25对输送部58等进行控制而执行由基板保持部111接收并保持从输送部58交接的基板10的接收处理。对准处理部26控制对准部160和驱动部113等而执行对由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13进行检测的对准处理。激光加工处理部27对激光振荡器140、切换部150以及驱动部113等进行控制而执行沿着由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13对基板10进行激光加工的激光加工处理。检查处理部28对检查部和驱动部113等进行控制而执行对由基板保持部111保持着的基板10的激光加工的结果进行检测的检查处理。输出处理部29对输送部58等进行控制而执行将由基板保持部111保持着的基板10向输送部58交接的输出处理。此时,基板保持部111对基板10的保持被解除。
图9是用于说明第1实施方式的激光加工方法的时间图。图9表示使用了一移动单元110的基板10的处理的时刻和使用了另一移动单元110的基板10的处理的时刻。控制部20使用各移动单元110并更换基板10来反复进行基板10的一系列的处理。一系列的处理包括例如接收处理、对准处理、激光加工处理、检查处理以及输出处理。
如图9所示,控制部20可以在使用了一移动单元110的基板10的激光加工处理中执行使用了另一移动单元110的基板10的激光加工处理的前处理(例如接收处理、对准处理等)。另外,控制部20可以在使用了一移动单元110的基板10的激光加工处理中执行使用了另一移动单元110的基板10的激光加工处理的后处理(例如检查处理、输出处理)。通过对多个基板10同时进行不同的处理,能够提高激光加工部100的生产率。
此外,在图9中,使用了一移动单元110的基板10的激光加工处理的时刻与使用了另一移动单元110的基板10的激光加工处理的时刻完全不重叠,但也可以局部重叠。
不过,在激光加工处理中,反复进行基板10的移动和停止,产生振动。因此,在本实施方式中,为了抑制振动的传递,多个移动单元110分开地设置。另外,为了更加抑制振动的传递,在多个移动单元110的振动的传递路径的中途设置有防振部170(参照图5)。
防振部170通过例如将振动能量转换成热能等,来吸收振动。由此,能够抑制振动在多个移动单元110之间的传递,在由一移动单元110保持着的基板10的激光加工处理中,能够精度良好地进行由另一移动单元110保持着的基板10的处理。
防振部170例如设置于至少1个移动单元110与地面2之间。防振部170既可以仅对从移动单元110朝向地面2的振动、和从地面2朝向移动单元110的振动中的任一个振动进行吸收,也可以对两个振动进行吸收。
例如,如图5所示,防振部170设置于各移动单元110与下框架131之间,下框架131设置于地面2。每个移动单元110可以使用3个以上的防振部170。此外,如上所述,既可以没有下框架131,防振部170也可以直接设置于地面2。
图10是表示第1实施方式的防振部的图。图10所示的防振部170具有设置于振动的传递路径的中途的弹簧171和使弹簧171的振动衰减的减振器172。在该情况下,能够对从移动单元110朝向地面2的振动、和从地面2朝向移动单元110的振动中的两个振动进行吸收。
弹簧171既可以是空气弹簧,也可以由例如汽缸构成。在该情况下,汽缸的空气压也可以控制成与从基座部119作用于防振部170的载荷平衡。作为减振器172,使用油减振器或空气减振器等。
此外,防振部170的结构并不限定于图10所示的结构。防振部170也可以具有橡胶来替代例如弹簧171。另外,防振部170也可以仅由弹簧171、减振器172、和橡胶中任一个构成。
图11是表示第2实施方式的激光加工部的俯视图。图12是表示第2实施方式的激光加工部的主视图。本实施方式的激光加工部100A替代上述第1实施方式的激光加工部100来使用。在上述第1实施方式中,设为对准部160无法沿着X方向和Y方向移动,对于每个移动单元110设置,而在本实施方式中,设为对准部160沿着Y方向能够移动并在多个移动单元110之间移动,在这点不同。以下,主要对不同点进行说明。
本实施方式的激光加工部100A具有平行引导件163和平行滑动件164。平行引导件163沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向(例如Y方向)延伸。平行引导件163相对于例如支承框架130固定。平行滑动件164保持对准部160,并且沿着平行引导件163移动。平行滑动件164例如借助随后论述的垂直引导件165和垂直滑动件166保持对准部160。作为使平行滑动件164移动的驱动源167,使用例如伺服马达等。伺服马达的旋转运动可以被滚珠丝杆等运动转换机构168转换成平行滑动件164的直线运动。
如图11所示,平行引导件163在从沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时跨相互分开地设置的多个移动单元110地设置。多个移动单元110排列成一列的方向可以与平行引导件163对平行滑动件164进行引导的方向一致。
根据本实施方式,对对准部160进行引导的平行引导件163在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置,因此,能够使对准部160向预先设定于各移动单元110的上方的对准位置移动。因此,能够使用1个对准部160来依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的对准处理,能够提高对准部160的运转率。
同样地,根据本实施方式,对检查部进行引导的平行引导件163在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置,因此,能够使检查部向预先设定于各移动单元110的上方的检查位置移动。因此,能够使用1个检查部来依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的检查处理,能够提高检查部的运转率。
此外,多个移动单元110排列成一列的方向和平行引导件163对平行滑动件164进行引导的方向在本实施方式中是Y方向,但也可以是X方向。
本实施方式的激光加工部100A具有垂直引导件165和垂直滑动件166。垂直引导件165沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)延伸。垂直引导件165相对于例如平行滑动件164固定,与平行滑动件164一起移动。垂直滑动件166保持对准部160、并且沿着垂直引导件165移动。对准部160相对于例如垂直滑动件166固定。对准部160在本实施方式中兼任检查部,但对准部160和检查部可以分别设置。在后者的情况下,垂直滑动件166也可以保持对准部160和检查部这两者。
根据本实施方式,能够使对准部160沿着垂直引导件165移动,能够调整对准部160的焦点。同样地,根据本实施方式,能够使检查部沿着垂直引导件165移动,能够调整检查部的焦点。
此外,也可以垂直引导件165替代平行引导件163相对于支承框架130固定。在该情况下,平行引导件163相对于沿着垂直引导件165移动的垂直滑动件166固定。对准部160相对于沿着平行引导件163移动的平行滑动件164固定。
本实施方式的激光加工部100A与上述第1实施方式的激光加工部100同样地具有防振部170。因此,根据本实施方式,与上述1实施方式同样地,能够抑制振动在多个移动单元110之间传递,能够在由一移动单元110保持着的基板10的激光加工处理中精度良好地进行由另一移动单元110保持着的基板10的处理。
图13是表示第3实施方式的激光加工部的俯视图。图14是表示第3实施方式的激光加工部的主视图。在图13和图14中,以实线表示使用左侧的移动单元110来进行基板10的激光加工处理时的激光振荡器140和聚光照射部141等的位置,以双点划线表示使用右侧的移动单元110来进行基板10的激光加工处理时的激光振荡器140和聚光照射部141等的位置。本实施方式的激光加工部100B替代上述第1实施方式的激光加工部100来使用。在上述第1实施方式~第2实施方式中设为激光振荡器140无法沿着X方向和Y方向移动,切换部150对用于激光加工处理的移动单元110进行切换,而在本实施方式中设为激光振荡器140等沿着Y方向能够移动,在多个移动单元110之间移动,在这点不同。以下,主要对不同点进行说明。
本实施方式的激光加工部100B具有光源引导件143和光源滑动件144。光源引导件143沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向(例如Y方向)延伸。光源引导件143相对于例如支承框架130固定。光源滑动件144保持激光振荡器140和聚光照射部141、并且沿着光源引导件143移动。作为使光源滑动件144移动的驱动源147,使用例如伺服马达等。伺服马达的旋转运动可以被滚珠丝杆等运动转换机构148转换成光源滑动件144的直线运动。
激光振荡器140可以相对于光源滑动件144固定。另一方面,聚光照射部141可以安装成相对于光源滑动件144沿着Z方向能够移动。如图14所示,焦点调整引导件145相对于光源滑动件144固定,聚光照射部141相对于沿着焦点调整引导件145移动的焦点调整滑动件146固定。
如图13所示,光源引导件143在沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时跨相互分开地设置的多个移动单元110地设置。多个移动单元110排列成一列的方向可以与光源引导件143对光源滑动件144进行引导的方向一致。
根据本实施方式,对激光振荡器140等进行引导的光源引导件143在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置。因此,能够从各移动单元110的上方向由各移动单元110保持着的基板10照射激光光线。也就是说,能够在多个移动单元110中切换移动单元110,以形成到由各移动单元110的基板保持部111保持着的基板10为止的激光光线的路径。因而,能够使用1个激光振荡器140来依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的激光加工处理,能够提高激光振荡器140的运转率。
此外,多个移动单元110排列成一列的方向与光源引导件143对光源滑动件144进行引导的方向在本实施方式中是Y方向,但也可以是X方向。
本实施方式的激光加工部100B与上述第2实施方式的激光加工部100A同样地具有平行引导件163和平行滑动件164。平行引导件163与光源引导件143不同地沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向(例如Y方向)延伸。平行引导件163可以与光源引导件143平行地设置。
根据本实施方式,与上述第2实施方式同样地,平行引导件163在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置。因此,能够使用1个对准部160来依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的对准处理,能够提高对准部160的运转率。同样地,能够使用1个检查部来依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的检查处理,能够提高检查部的运转率。
本实施方式的激光加工部100B与上述第2实施方式的激光加工部100A同样地具有垂直引导件165和垂直滑动件166。在垂直滑动件166安装有对准部160。对准部160在本实施方式中兼任检查部,但对准部160和检查部可以分别设置。在后者的情况下,垂直滑动件166也可以保持对准部160和检查部这两者。
根据本实施方式,能够使对准部160沿着垂直引导件165移动,能够调整对准部160的焦点。同样地,根据本实施方式,能够使检查部沿着垂直引导件165移动,能够调整检查部的焦点。
本实施方式的激光加工部100B与上述第1实施方式的激光加工部100同样地具有防振部170。因此,根据本实施方式,与上述第1实施方式同样地,能够抑制振动在多个移动单元110之间传递,能够在由一移动单元110保持着的基板10的激光加工处理中精度良好地进行由另一移动单元110保持着的基板10的处理。
以上,对激光加工装置和激光加工方法的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式等,在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内中可进行各种变形、改良。
各移动单元110在上述第1实施方式~第3实施方式中仅具有1个基板保持部111,但也可以具有多个基板保持部111。在该情况下,例如,通过使沿着X方向排列的多个基板保持部111同时相对于地面2沿着X方向移动,能够跨多个基板10地统一形成沿着X方向延伸的加工痕迹。或者,通过使沿着Y方向排列的多个基板保持部111同时相对于地面2沿着Y方向移动,能够跨多个基板10地统一形成沿着Y方向延伸的加工痕迹。在一移动单元110和另一移动单元110中,基板保持部111的数量既可以是相同的数量,也可以是不同的数量。
成为切换部150的切换对象的移动单元110的数量在上述第1实施方式~第2实施方式中是两个,但也可以是3个以上。例如,分光器151也可以将1根激光光线分割成3根以上的激光光线。另外,反射镜155也可以将1根激光光线向3个以上的θ方向反射。此外,分光器151的数量也可以是两个以上。同样地,反射镜155的数量也可以是两个以上。另外,分光器151和反射镜155也可以组合使用。
光源引导件143在沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时在上述第3实施方式中跨两个移动单元110地设置,但也可以跨3个以上的移动单元110地设置。
图15是表示第4实施方式的激光加工部的俯视图。在图15中,附图标记“101”是基板保持部111的可动区域。图16是表示第4实施方式的激光加工部的主视图。在本实施方式中,激光加工部300与权利要求书所述的激光加工装置相对应。激光加工部300设置于工厂等的建筑物的地面2(参照图16)。以下,主要对不同点进行说明。
激光加工部300隔开间隔地具有多个移动单元110。多个移动单元110沿着例如Y方向隔开间隔地设置。各移动单元110包括基板保持部111、驱动部113、基座部119以及固定框架120。
固定框架120相对于基座部119固定,支承随后论述的聚光照射部141和随后论述的对准部160等。例如,如图5所示,固定框架120是门型,具有:多根支承柱121,其设置于基座部119;以及支承梁122,其架设于多根支承柱121。在支承梁122安装有聚光照射部141和对准部160等。
激光加工部300除了具有移动单元110之外,还具有激光振荡器支承框架130、激光振荡器140、聚光照射部141、切换部150和对准部160等。
激光振荡器支承框架130设置于地面2,支承激光振荡器140等。激光振荡器支承框架130例如具有:多根支承柱132,其设置于地面2;以及上框架133,其架设于多根支承柱132。在上框架133安装有激光振荡器140等。在上框架133除了安装有激光振荡器140之外,可以还安装有切换部150。
根据本实施方式,激光振荡器支承框架130和各移动单元110分开地设置于地面2。能够抑制激光振荡器140与特定的移动单元110一起振动,即使使用任一移动单元110来进行基板10的激光加工处理,也能够获得同程度的加工精度。
根据本实施方式,聚光照射部141安装于作为移动单元110的一部分的固定框架120。对于激光加工处理中的移动单元110,能够以与基板保持部111的振动同步的方式使聚光照射部141振动,能够使基板保持部111的振动相位和聚光照射部141的振动相位一致。因而,能够提高激光加工处理的精度。
对准部160(参照图15和图16)对由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13(参照图1)进行检测。基板10的分割预定线13设定于在基板10的第1主表面11预先形成为格子状的多个切割道上。对准部160可以以沿着X方向和Y方向无法移动的方式安装于固定框架120,可以对于每个移动单元110设置。
对准部160设置于例如基板保持部111的上方,从由基板保持部111保持着的基板10的上方对在基板10的下表面(第1主表面11)预先形成的切割道进行拍摄。对准部160由例如照相机等构成。作为照相机,可以使用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。对准部160可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于固定框架120,以便进行焦点的高度调整。
根据本实施方式,对准部160安装于作为移动单元110的一部分的固定框架120。对于对准处理中的移动单元110,能够以与基板保持部111的振动同步的方式使对准部160振动,能够使基板保持部111的振动相位和对准部160的振动相位一致。因而,能够提高对准处理的精度。
对准部160可以为了成本降低等而兼任对基板10的激光加工的结果进行检测的检查部。激光加工的结果是指例如激光加工的异常的有无。作为激光加工的异常的有无,列举出例如由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹与分割预定线13之间的偏移的有无、破片的有无等。检查部可以以无法沿着X方向和Y方向移动的方式安装于固定框架120,可以对于每个移动单元110设置。
检查部对由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹进行拍摄。检查部由例如照相机等构成。作为照相机,在将改性层形成于基板10的内部的情况下,可以使用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。检查部可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于固定框架120,以便进行焦点的高度调整。
根据本实施方式,检查部安装于作为移动单元110的一部分的固定框架120。对于检查处理中的移动单元110,能够以与基板保持部111的振动同步的方式使检查部振动,能够使基板保持部111的振动相位和检查部的振动相位一致。因而,能够提高检查处理的精度。
此外,对准部160在本实施方式中兼任检查部,但也可以不兼任检查部。也就是说,对准部160和检查部也可以分别设置。在该情况下,检查部既可以设置为激光加工部300的一部分,也可以设置于激光加工部300的外部。另外,也可以仅检查部设置为激光加工部300的一部分来替代对准部160。在该情况下,在激光加工部300的外部进行分割预定线13的检测。
不过,在激光加工处理中,反复进行基板10的移动和停止,产生振动。因此,在本实施方式中,为了抑制振动的传递,多个移动单元110分开地设置。另外,为了更加抑制振动的传递,在多个移动单元110的振动的传递路径的中途设置有防振部170(参照图16)。
图17是表示第5实施方式的激光加工部的俯视图。在图17中,附图标记“101”是基板保持部111的可动区域。图18是表示第5实施方式的激光加工部的主视图。图19是表示第5实施方式的激光加工部的后视图。在本实施方式中,激光加工部400与权利要求书所记载的激光加工装置相对应。激光加工部400设置于工厂等的建筑物的地面2(参照图18和图19)。以下,主要对不同点进行说明。
激光加工部400隔开间隔地具有多个移动单元110。多个移动单元110沿着例如Y方向隔开间隔地设置。各移动单元110包括基板保持部111、驱动部113以及基座部119。
激光加工部400除了具有移动单元110之外,还具有激光振荡器支承框架130、激光振荡器140、聚光照射部141、光学系统驱动部190以及对准部160等。
激光振荡器支承框架130(参照图19)相对于地面2固定激光振荡器140。激光振荡器支承框架130是例如门型,具有设置于地面2的多根支承柱132和架设于多根支承柱132的支承梁133。在支承梁133安装有激光振荡器140等。在支承梁133除了安装有激光振荡器140之外,还可以安装有聚光照射部141、光学系统驱动部190以及对准部160等。
激光振荡器140(参照图19)使激光光线振荡。激光光线从例如激光振荡器140经由聚光照射部141并向由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13(参照图1)的一点聚光照射。也可以在激光光线的路径的中途设置有对激光光线的强度进行调整的衰减器等。
聚光照射部141(参照图19)向由基板保持部111保持着的基板10聚光照射激光光线。聚光照射部141也可以以沿着Y方向能够移动的方式安装于激光振荡器支承框架130。
聚光照射部141设置于基板保持部111的上方,从基板10的上方向基板10聚光照射激光光线。聚光照射部141由例如透镜等构成。透镜的光轴的轴向设为Z方向。聚光照射部141也可以沿着Z方向能够移动地安装于激光振荡器支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
光学系统驱动部190(参照图19)使聚光照射部141沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向相对于地面2移动。例如,光学系统驱动部190使聚光照射部141沿着Y方向移动。作为使聚光照射部141移动的驱动源191,使用例如伺服马达等。伺服马达的旋转运动可以被滚珠丝杆等运动转换机构152转换成聚光照射部141的直线运动。此外,光学系统驱动部190使构成聚光照射部141的透镜的焦点沿着Z方向移动,因此,使聚光照射部141也沿着Z方向移动。
光学系统驱动部190具有沿着Y方向延伸的Y轴引导件153(参照图4)和沿着Y轴引导件153移动的Y轴滑动件154。另外,光学系统驱动部190具有沿着Z方向延伸的Z轴引导件155和沿着Z轴引导件155移动的Z轴滑动件156。
Y轴引导件153相对于激光振荡器支承框架130(详细而言,例如支承梁133)固定。在沿着Y轴引导件153移动的Y轴滑动件154固定有Z轴引导件155。在沿着Z轴引导件155移动的Z轴滑动件156固定有聚光照射部141。
在Y轴滑动件154除了安装Z轴引导件15之外,还可以安装有反射镜157。反射镜157使来自激光振荡器140的激光光线朝向聚光照射部141反射。反射镜157以及聚光照射部141与Y轴滑动件154一起沿着Y方向移动。
根据本实施方式,在变更在激光振荡器140的工作中形成的激光光线的路径的情况下,不使激光振荡器140相对于地面2移动,而是使聚光照射部141等相对于地面2移动。与使激光振荡器140相对于地面2移动的情况相比,能够缩小惯性,因此,能够使路径的变更用的动作高速化,且能够抑制振动的产生。激光光线的路径的变更以例如、(1)用于激光加工处理的移动单元110的切换、和(2)基板10的条纹状的加工痕迹的形成中的、至少1个目的来进行。(1)用于激光加工处理的移动单元110的切换是指在多个移动单元110中切换移动单元110,以形成到保持于基板保持部111的基板10为止的激光光线的路径。
根据本实施方式,如图4所示,对聚光照射部141进行引导的Y轴引导件153在从与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时跨多个移动单元110地设置。由此,能够达成上述(1)的目的(用于激光加工处理的移动单元110的切换)。
根据本实施方式,如图4所示,对聚光照射部141进行引导的Y轴引导件153在从与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时与对基板保持部111进行引导的X轴引导件114垂直地设置。为了达成上述(2)的目的(基板10中的条纹状的加工痕迹的形成),与使聚光照射部141相对于地面2沿着X方向和Y方向中的任一方向都不移动、而是使基板保持部111相对于地面2沿着X方向和Y方向中任一方向都移动的情况相比,能够大幅度(例如一半左右)缩小基板保持部111的可动区域101(参照图4),能够减小激光加工部400的设置面积。
此外,对聚光照射部141进行引导的Y轴引导件153在从Z方向观察时在本实施方式中与对基板保持部111进行引导的X轴引导件114垂直地设置,但也可以倾斜地设置。与使聚光照射部141相对于地面2沿着X方向和Y方向中任一方向都不移动、而是使基板保持部111相对于地面2沿着X方向和Y方向中任一方向都移动的情况相比,后者的情况也能够大幅度地缩小基板保持部111的可动区域101,能够减小激光加工部400的设置面积。
为了减小激光加工部400的设置面积,基板保持部111的移动方向和聚光照射部141的移动方向在从与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时设为彼此相交的方向。但是,在从Z方向观察时,基板保持部111的移动方向包括与聚光照射部141的移动方向相交的方向即可,也可以还包括与聚光照射部141的移动方向平行的方向。
根据本实施方式,如图18和图19所示,激光振荡器支承框架130和各移动单元110分开地设置于地面2。能够抑制激光振荡器140与特定的移动单元110一起振动,即使使用任一移动单元110来进行基板10的激光加工处理,也能够获得同程度的加工精度。
对准部160(参照图17和图18)对由基板保持部111保持着的基板10的分割预定线13(参照图1)进行检测。基板10的分割预定线13设定于在基板10的第1主表面11预先形成为格子状的多个切割道上。对准部160可以以沿着Y方向可移动的方式安装于激光振荡器支承框架130。
对准部160设置于例如基板保持部111的上方,从由基板保持部111保持着的基板10的上方对在基板10的下表面(第1主表面11)预先形成的切割道进行拍摄。对准部160由例如照相机等构成。作为照相机,使可以用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。对准部160可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于激光振荡器支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
对准部160可以为了成本降低等而兼任对基板10的激光加工的结果进行检测的检查部。激光加工的结果是指例如激光加工的异常的有无。作为激光加工的异常的有无,列举出例如由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹与分割预定线13之间的偏移的有无、破片的有无等。检查部可以以沿着Y方向能够移动的方式安装于激光振荡器支承框架130。
检查部对由激光光线的照射形成的基板10的加工痕迹进行拍摄。检查部由例如照相机等构成。作为照相机,在将改性层形成于基板10的内部的情况下,可以使用对透过基板10的红外线像进行拍摄的红外线照相机。照相机的物镜的光轴的轴向可以设为Z方向。检查部可以以沿着Z方向能够移动的方式安装于激光振荡器支承框架130,以便进行焦点的高度调整。
此外,对准部160在本实施方式中兼任检查部,但也可以不兼任检查部。也就是说,对准部160和检查部也可以分别设置。在该情况下,检查部既可以设置为激光加工部400的一部分,也可以设置于激光加工部400的外部。另外,也可以仅检查部设置为激光加工部400的一部分来替代对准部160。在该情况下,在激光加工部400的外部进行分割预定线13的检测。
本实施方式的激光加工部400具有平行引导件163和平行滑动件164。平行引导件163沿着与基板保持部111的基板保持面平行的方向(例如Y方向)延伸。平行引导件163相对于例如激光振荡器支承框架130固定。平行滑动件164保持对准部160,并且沿着平行引导件163移动。平行滑动件164借助例如随后论述的垂直引导件165和垂直滑动件166保持对准部160。作为使平行滑动件164移动的驱动源167,使用例如伺服马达等。伺服马达的旋转运动可以被滚珠丝杆等运动转换机构168转换成平行滑动件164的直线运动。
如图18所示,平行引导件163在从与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)观察时跨相互分开地设置的多个移动单元110设置。多个移动单元110排列成一列的方向可以与平行引导件163对平行滑动件164进行引导的方向一致。
根据本实施方式,对对准部160进行引导的平行引导件163在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置,因此,能够使对准部160向预先设定于各移动单元110的上方的对准位置移动。因此,能够使用1个对准部160而依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的对准处理,能够提高对准部160的运转率。
同样地,根据本实施方式,对检查部进行引导的平行引导件163在沿着Z方向观察时跨多个移动单元110地设置,因此,能够使检查部向预先设定于各移动单元110的上方的检查位置移动。因此,能够使用1个检查部而依次进行由多个移动单元110分别保持的基板10的检查处理,能够提高检查部的运转率。
此外,多个移动单元110排列成一列的方向和平行引导件163对平行滑动件164进行引导的方向在本实施方式中是Y方向,但也可以是X方向。
本实施方式的激光加工部400具有垂直引导件165和垂直滑动件166。垂直引导件165沿着与基板保持部111的基板保持面垂直的方向(例如Z方向)延伸。垂直引导件165被相对于例如平行滑动件164固定,与平行滑动件164一起移动。垂直滑动件166保持对准部160,并且沿着垂直引导件165移动。对准部160相对于例如垂直滑动件166固定。对准部160在本实施方式中兼任检查部,但对准部160和检查部可以分别设置。在后者的情况下,垂直滑动件166也可以保持对准部160和检查部这两者。
根据本实施方式,能够使对准部160沿着垂直引导件165移动,能够调整对准部160的焦点。同样地,根据本实施方式,能够使检查部沿着垂直引导件165移动,能够调整检查部的焦点。
此外,也可以垂直引导件165替代平行引导件16相对于激光振荡器支承框架130固定。在该情况下,平行引导件163相对于沿着垂直引导件165移动的垂直滑动件166固定。对准部160相对于沿着平行引导件163移动的平行滑动件164固定。
不过,在激光加工处理中,反复进行基板10的移动和停止,产生振动。因此,在本实施方式中,为了抑制振动的传递,多个移动单元110分开地设置。另外,为了更加抑制振动的传递,在多个移动单元110的振动的传递路径的中途设置有防振部170(参照图18和图19)。
防振部170通过例如将振动能量转换成热能等,来吸收振动。由此,能够抑制振动在多个移动单元110之间的传递,在由一移动单元110保持着的基板10的激光加工处理中,能够精度良好地进行由另一移动单元110保持着的基板10的处理。
以上,对激光加工装置和激光加工方法的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式等,在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内中可进行各种变形、改良。
各移动单元110在上述实施方式中仅具有1个基板保持部111,但也可以具有多个基板保持部111。在该情况下,例如,通过使沿着X方向排列的多个基板保持部111同时相对于地面2沿着X方向移动,能够跨多个基板10地统一形成沿着X方向延伸的加工痕迹。或者,通过使沿着Y方向排列的多个基板保持部111同时相对于地面2沿着Y方向移动,能够跨多个基板10地统一形成沿着Y方向延伸的加工痕迹。在一移动单元110和另一移动单元110中,基板保持部111的数量既可以是相同的数量,也可以是不同的数量。
成为光学系统驱动部190的切换对象的移动单元110的数量在上述实施方式是两个,但也可以是3个以上。对聚光照射部141进行引导的Y轴引导件也可以在沿着Z方向观察时跨3个以上的移动单元110地设置。同样地,对对准部160进行引导的平行引导件163也可以在沿着Z方向观察时跨3个以上的移动单元110地设置。另外,对检查部进行引导的平行引导件163也可以在沿着Z方向观察时跨3个以上的移动单元110地设置。

Claims (11)

1.一种激光加工装置,其隔开间隔地具有多个移动单元,该移动单元包括:基板保持部,其保持基板;驱动部,其使所述基板保持部沿着与所述基板保持部的基板保持面平行的方向移动;以及基座部,其支承所述驱动部,
该激光加工装置具有使激光光线振荡的激光振荡器和向由所述基板保持部保持着的所述基板聚光照射所述激光光线的聚光照射部,
在相互分开地设置的多个所述移动单元之间的振动的传递路径的中途具有对所述振动进行吸收的防振部,
所述激光加工装置还具备相对于地面固定所述激光振荡器的支承框架,
所述支承框架具有设置于地面的下框架、多根支承柱、以及架设于所述多根支承柱的上框架,在所述下框架设置有所述多个移动单元,所述支承柱沿着铅垂方向隔开间隔地使所述下框架和所述上框架连结,在所述上框架安装有所述激光振荡器和所述聚光照射部,
其中,所述防振部设置于所述移动单元与所述下框架之间。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有切换部,所述切换部在相互隔开间隔地设置的多个所述移动单元中切换所述移动单元,以形成到由所述基板保持部保持着的所述基板为止的所述激光光线的路径。
3.根据权利要求2所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有对由所述基板保持部保持着的所述基板的分割预定线进行检测的对准部。
4.根据权利要求3所述的激光加工装置,其中,
每个所述移动单元具有所述聚光照射部和所述对准部。
5.根据权利要求4所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
焦点调整引导件,其沿着与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向延伸;以及
焦点调整滑动件,其保持所述聚光照射部和所述对准部这两者,并且沿着所述焦点调整引导件移动。
6.根据权利要求3所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
平行引导件,其沿着与所述基板保持部的所述基板保持面平行的方向延伸;以及
平行滑动件,其保持所述对准部,并且,沿着所述平行引导件移动,
所述平行引导件在从与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向观察时跨相互分开地设置的多个所述移动单元地设置。
7.根据权利要求6所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
垂直引导件,其沿着与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向延伸;以及
垂直滑动件,其保持所述对准部,并且沿着所述垂直引导件移动。
8.根据权利要求1所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
光源引导件,其沿着与所述基板保持部的所述基板保持面平行的方向延伸;以及
光源滑动件,其保持所述激光振荡器和所述聚光照射部,并且沿着所述光源引导件移动,
所述光源引导件在从与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向观察时跨相互分开地设置的多个所述移动单元地设置。
9.根据权利要求8所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
对准部,其对由所述基板保持部保持着的所述基板的分割预定线进行检测;
平行引导件,其与所述光源引导件不同地沿着与所述基板保持部的所述基板保持面平行的方向延伸;以及
平行滑动件,其保持所述对准部,并且沿着所述平行引导件移动,
所述平行引导件在从与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向观察时跨相互分开地设置的多个所述移动单元地设置。
10.根据权利要求9所述的激光加工装置,其中,
该激光加工装置具有:
垂直引导件,其沿着与所述基板保持部的所述基板保持面垂直的方向延伸;以及
垂直滑动件,其保持所述对准部,并且沿着所述垂直引导件移动。
11.一种激光加工方法,其中,
在激光加工装置的相互分开地设置的多个移动单元中切换所述移动单元,以形成到由各所述移动单元的基板保持部保持着的基板为止的激光光线的路径,
使所述基板保持部相对于聚光照射部沿着与所述基板保持部的基板保持面平行的方向移动,从而使由所述基板保持部保持着的所述基板中的所述激光光线的照射点移动,该聚光照射部向由所述基板保持部保持着的所述基板聚光照射所述激光光线,
利用防振部抑制相互分开地设置的多个所述移动单元之间的振动的传递,该防振部设置于所述振动的传递路径的中途,对所述振动进行吸收,
所述激光加工装置具有使激光光线振荡的激光振荡器以及所述聚光照射部,
所述激光加工装置还具备相对于地面固定所述激光振荡器的支承框架,
所述支承框架具有设置于地面的下框架、多根支承柱、以及架设于所述多根支承柱的上框架,在所述下框架设置有所述多个移动单元,所述支承柱沿着铅垂方向隔开间隔地使所述下框架和所述上框架连结,在所述上框架安装有所述激光振荡器和所述聚光照射部,
其中,所述防振部设置于所述移动单元与所述下框架之间。
CN201811530301.XA 2017-12-19 2018-12-14 激光加工装置和激光加工方法 Active CN109954982B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-243095 2017-12-19
JP2017243095A JP6999401B2 (ja) 2017-12-19 2017-12-19 レーザー加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109954982A CN109954982A (zh) 2019-07-02
CN109954982B true CN109954982B (zh) 2022-08-26

Family

ID=67023309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811530301.XA Active CN109954982B (zh) 2017-12-19 2018-12-14 激光加工装置和激光加工方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6999401B2 (zh)
CN (1) CN109954982B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111590198B (zh) * 2020-06-01 2021-05-07 华中科技大学 利用高频/超高频微振动实现激光光斑动态调节的激光头
JP2022105940A (ja) * 2021-01-05 2022-07-15 株式会社ジャパンディスプレイ レーザ加工装置、及びレーザ加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107030391A (zh) * 2015-09-29 2017-08-11 株式会社迪思科 激光加工装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290992A (en) * 1992-10-07 1994-03-01 International Business Machines Corporation Apparatus for maximizing light beam utilization
JPH08150485A (ja) * 1994-11-28 1996-06-11 Komatsu Ltd レーザマーキング装置
JPH11142786A (ja) * 1997-11-13 1999-05-28 Nippon Laser:Kk レーザー光路分配装置
JP4684687B2 (ja) * 2005-03-11 2011-05-18 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法および加工装置
JP5098528B2 (ja) 2007-09-10 2012-12-12 Jfeスチール株式会社 連続鋳造鋳片の欠陥検出方法及び連続鋳造鋳片の処理方法
WO2009066602A1 (ja) * 2007-11-19 2009-05-28 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. ダイシング方法
TWM417976U (en) * 2011-07-13 2011-12-11 Chun-Hao Li Laser machining table
EP2875896B1 (en) * 2013-11-22 2016-10-05 SALVAGNINI ITALIA S.p.A. Laser cutting head for tool machine with a cooling unit fixed to the head
CN105195902B (zh) * 2015-10-15 2017-06-06 浙江欧威科技有限公司 Pcb干膜线路数字化割膜机

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107030391A (zh) * 2015-09-29 2017-08-11 株式会社迪思科 激光加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6999401B2 (ja) 2022-01-18
JP2019107681A (ja) 2019-07-04
CN109954982A (zh) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6991614B2 (ja) 部品実装システムおよび部品実装方法
CN109954982B (zh) 激光加工装置和激光加工方法
KR20110089356A (ko) 레이저-스크라이빙 도구 구조
JP6932248B2 (ja) レーザー加工装置、レーザー加工システム、およびレーザー加工方法
KR20170013291A (ko) 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
KR20160086267A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
CN105081559A (zh) 激光加工装置
KR102645397B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 방법, 칩 전사 장치 및 방법
US20190067049A1 (en) Radiative wafer cutting using selective focusing depths
CN110625275A (zh) 激光加工装置
CN102848081B (zh) 激光光线照射装置
TW202247932A (zh) 雷射加工裝置
JP7122822B2 (ja) レーザー加工装置
JP6999402B2 (ja) レーザー加工装置
JP6942244B2 (ja) レーザー加工装置
KR102562871B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP2009076484A (ja) レーザダイシング装置及びダイシング方法
JP6910217B2 (ja) ダイシング装置およびダイシング方法
JP7278868B2 (ja) レーザ加工装置
KR20240008252A (ko) 웨이퍼의 가공 방법 및 웨이퍼의 가공 장치
CN112955274A (zh) 激光加工装置
CN117080164A (zh) 晶片的加工方法和激光照射装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant