CN112955274A - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种激光加工装置(激光加工装置1),具备:能够沿第一方向(X方向)移动,且能沿所述第一方向及与所述第一方向交叉的第二方向(Y方向)将对象物支承用的支承部(支承部7);沿所述第二方向彼此相对地配置,用于将激光照射在被支承于所述支承部的所述对象物的第一激光加工头(第一激光加工头10a)及第二激光加工头(第二激光加工头10b);安装有所述第一激光加工头,且能分别沿与所述第一方向和所述第二方向交叉的第三方向(Z方向)及所述第二方向移动的第一安装部(安装部65);及安装有所述第二激光加工头,且能分别沿所述第二方向及所述第三方向移动的第二安装部(安装部66)。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工装置。
背景技术
在专利文献1记载有一种激光加工装置,其具备:保持机构,保持工件;以及激光照射机构,对于保持机构所保持的工件照射激光。于专利文献1所记载的激光加工装置中,具有聚光透镜的激光照射机构对于基台被固定,通过保持机构使工件沿着垂直于聚光透镜的光轴的方向移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第五456510号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是如上述的激光加工装置,是被期望处理能力的提高。为了处理能力的提高,例如考虑,将由保持机构所产生的工件的移动速度增大。但是,即使将工件的移动速度增大,工件的移动,是在到达目标的速度的等速移动为止所需要的加速时间也增大。因此,在工件的移动速度的增大中,一定以上的处理能力的提高是困难的。
本发明的目的是提供一种可提高处理能力的激光加工装置。
用于解决问题的方式
本发明的激光加工装置,是具备:能够沿着第一方向移动,沿着第一方向及与第一方向交叉的第二方向将对象物支承用的支承部;沿着第二方向彼此相对地配置,将激光照射在被支承于支承部的对象物用的第一激光加工头及第二激光加工头;安装有第一激光加工头,沿着与第一方向及第二方向交叉的第三方向及第二方向的各个可移动的第一安装部;安装有第二激光加工头,沿着第二方向及第三方向的各个可移动的第二安装部。
在此装置中,在将对象物支承的支承部上,相互相对地被配置有第一激光加工头及第二激光加工头。而且,第一激光加工头及第二激光加工头分别经由第一安装部及第二安装部,可朝相互交叉的2方向独立移动。因此,通过激光的扫描而成为可在对象物的2处上互相独立地进行激光加工。因此,可实现处理能力的提高。
在本发明的激光加工装置中,第一激光加工头具有:第一壳体、及被设置于第一壳体中的支承部侧的壁部,且朝向被支承于支承部的对象物将激光聚光用的第一聚光部,第二激光加工头具有:第二壳体、及被设置于第二壳体中的支承部侧的壁部,且朝向被支承于支承部的对象物将激光聚光用的第二聚光部,第一安装部及第二安装部分别被安装于与沿着第一壳体及第二壳体中的第二方向彼此相对的相对壁部相异的壁部,第一聚光部从第三方向观察时,朝第一壳体中的相对壁部侧偏地配置,第二聚光部从第三方向观察时,朝第二壳体中的相对壁部侧偏地配置也可以。
此情况下,第一安装部及第二安装部不位于第一激光加工头及第二激光加工头之间。因此,可以在第二方向将第一激光加工头及第二激光加工头更接近。进一步,第一激光加工头及第二激光加工头的各个的聚光部朝各个的壳体的彼此相对的壁部侧偏地配置。因此,将第一激光加工头及第二激光加工头接近时,可以将彼此的聚光部彼此的距离更小。此结果,成为可在第二方向狭窄的区域进行使用第一激光加工头及第二激光加工头的双方的加工。因此,能够可靠地提高处理能力。
本发明的激光加工装置进一步具备控制部,其控制支承部、第一安装部和第二安装部的移动、来自第一激光加工头及第二激光加工头的激光的照射,在对象物中设定有沿着第一方向延伸并且沿着第二方向被配列的多条线,控制部在至少一部分的时间重复地执行:对于多条线的一条线将来自第一激光加工头的激光朝第一方向扫描的第一扫描处理、及对于多条线之中的别的线将来自第二激光加工头的激光朝第一方向扫描的第二扫描处理也可以。如此,通过将第一扫描处理及第二扫描处理至少一部分重复执行,可实现处理能力的提高。此外,通过将第一扫描处理及第二扫描处理同时进行,能够更可靠地提高处理能力。
在本发明的激光加工装置中,控制部也可以执行主加工处理:从位于多条线之中的对象物的第二方向的一方的端部的线朝向第二方向的内侧的线依序执行第一扫描处理,且从位于多条线之中的对象物的第二方向的另一方的端部的线朝向第二方向的内侧的线依序执行第二扫描处理。如此,在主加工处理中,通过从第二方向中的对象物的对照的位置的线依序执行第一扫描处理及第二扫描处理,可节省沿着激光的聚光点对于对象物的第一方向的不必要的相对移动,使处理能力更提高。
在本发明的激光加工装置中,控制部在主加工处理的结果是第一激光加工头及第二激光加工头对于第二方向最接近时,对象物中的第一聚光部及第二聚光部之间的区域多条线之中的一部分的线是残存时,执行后加工处理:将第一激光加工头及第二激光加工头之中的一方,从对象物的该区域退避,且将来自第一激光加工头及第二激光加工头之中的另一方的激光对于一部分的线朝第一方向扫描。此情况下,可提高处理能力,且可无遗漏地激光加工。
在本发明的激光加工装置中,将所述第一激光加工头及所述第二激光加工头对于所述第二方向最接近时的所述第一聚光部及所述第二聚光部之间的所述第二方向的距离作为距离D时,所述控制部在所述主加工处理的结果是所述第一聚光部及所述第二聚光部在第二方向渐渐地彼此接近的距离是到达距离D的2倍之前,执行后加工处理:将第一激光加工头及第二激光加工头的一方,朝第一激光加工头及第二激光加工头的另一方侧只移动距离D,并且一边将所述第一聚光部及所述第二聚光部之间的距离维持一边执行所述第一扫描处理及所述第二扫描处理。此情况下,可尽可能地减少一对激光加工头之中的一方的加工时间,可达成处理能力的进一步的提高。尤其是,第二方向中的线的间隔,是对于距离D充分地小的情况(例如距离D的范围存在数百条线的情况)是有效的。
在本发明的激光加工装置中,第一安装部被安装于第一壳体中的相对壁部的相反侧的壁部,第二安装部被安装于第二壳体中的相对壁部的相反侧的壁部也可以。此情况下,第一安装部及第二安装部能以不位于第一激光加工头及第二激光加工头之间的方式,可容易且可靠地被安装在第一激光加工头及第二激光加工头。
在本发明的激光加工装置中,第一激光加工头具有第一壳体,其包括:在第一方向彼此相对的第一壁部及第二壁部、及在第二方向彼此相对的第三壁部及第四壁部,第二激光加工头具有第二壳体,其包括:在第一方向彼此相对的第一壁部及第二壁部、及在第二方向彼此相对的第三壁部及第四壁部,第三壁部及第四壁部之间的距离比第一壁部及第二壁部之间的距离小也可以。
在本发明的激光加工装置中,第一壳体及第二壳体包括:在第一方向彼此相对的第一壁部及第二壁部、及在第二方向彼此相对的第三壁部及第四壁部,第三壁部及第四壁部之间的距离比第一壁部及第二壁部之间的距离更小也可以。
这些情况下,2个激光加工头的各个的壳体的第二方向的尺寸比第一方向的尺寸更小。因此,可回避装置整体在第二方向被大型化(设置面积变大)。此外,第一方向是支承部及对象物的移动方向。因此,对于第一方向,在激光的扫描时有必要考虑支承部及对象物的移动量,抑制大型化的余地小。因此,对于无必要考虑支承部及对象物的移动量的第二方向可有效回避大型化。
发明效果
根据本发明,可以提供可提高处理能力的激光加工装置。
附图说明
图1是一个实施方式的激光加工装置的立体图。
图2是如图1所示的激光加工装置的一部分的主视图。
图3是如图1所示的激光加工装置的激光加工头的主视图。
图4是如图3所示的激光加工头的侧视图。
图5是如图3所示的激光加工头的光学系统的构成图。
图6是变形例的激光加工头的光学系统的构成图。
图7是变形例的激光加工装置的一部分的主视图。
图8是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。
图9是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。
图10是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。
图11是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。
图12是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。
图13是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图14是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图15是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图16是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图17是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图18是表示安装部及激光加工头的变形例的图。
图19是表示后加工处理的其它例的俯视图。
图20是表示后加工处理的其它例的俯视图。
具体实施方式
以下,针对本记载的实施方式,参照附图进行详细说明。此外,在各图中,对于相同或相当部分标注相同符号,并省略重复的说明。
[激光加工装置的构成]
如图1所示,激光加工装置1具备:多个移动机构5、6,支承部7,1对激光加工头(第一激光加工头、第二激光加工头)10A、10B,光源单元8,控制部9。以下,将第一方向称为X方向,将垂直于第一方向的第二方向称为Y方向,将垂直于第一方向及第二方向的第三方向称为Z方向。在本实施方式中,X方向和Y方向是水平方向,Z方向是垂直方向。
移动机构5具有:固定部51、移动部53、安装部55。固定部51安装于装置框架1a。移动部53安装在设置于固定部51的轨道,并能够沿着Y方向移动。安装部55安装在设置于移动部53的轨道,并能够沿着X方向移动。
移动机构6具有:固定部61,1对移动部(第一移动部、第二移动部)63、64,1对安装部(第一安装部、第二安装部)65、66。固定部61安装于装置框架1a。1对移动部63、64分别安装在设置于固定部61的轨道,并能够分别独立沿着Y方向移动。安装部65安装在设置于移动部63的轨道,并能够沿着Z方向移动。安装部66安装在设置于移动部64的轨道,并能够沿着Z方向移动。即,相对于装置框架1a,1对安装部65、66,能够分别沿着Y方向及Z方向各自移动。
支承部7安装在设置于移动机构5的安装部55的旋转轴,并以平行于Z方向的轴线作为中心线旋转。即,支承部7能够分别沿着X方向及Y方向移动,并能够以平行于Z方向的轴线作为中心线旋转。支承部7沿着X方向及Y方向支承对象物100。对象物100例如为晶圆。
如图1和图2所示,激光加工头10A(例如第一激光加工头)安装于移动机构6的安装部65。激光加工头10A在Z方向与支承部7相对的状态下,用于对支承部7所支承的对象物100照射激光(第一激光)L1。激光加工头10B(例如第二激光加工头)安装于移动机构6的安装部66。激光加工头10B在Z方向与支承部7相对的状态下,用于对支承部7所支承的对象物100照射激光(第二激光)L2。
光源单元8具有1对光源81、82。光源81输出激光L1。激光L1从光源81的射出部81a射出,并通过光纤2被导光至激光加工头10A。光源82输出激光L2。激光L2从光源82的射出部82a射出,并通过另一光纤2被导光至激光加工头10B。
控制部9控制激光加工装置1的各部分(多个移动机构5、6,1对激光加工头10A、10B,以及光源单元8等)。控制部9构成为包括处理器、内存、存储器及通讯装置等的计算机装置。在控制部9中,通过处理器执行内存所读取的软件(程序),并通过处理器控制内存及存储器的数据的读出及写入以及通讯装置所进行的通讯。由此,控制部9能够实现各种功能。
对如上所述那样构成的激光加工装置1所进行的加工的一例进行说明。作为该加工的一例,是为了将作为晶圆的对象物100切断为多个芯片,而分别沿着设定为格子状的多条线在对象物100的内部形成改性区域的例子。
首先,以使支承对象物100的支承部7在Z方向与1对激光加工头10A、10B相对的方式,移动机构5使支承部7分别沿X方向及Y方向移动。接着,以使在对象物100往一方向延伸的多条线沿着X方向的方式,移动机构5使支承部7以平行于Z方向的轴线作为中心线旋转。
接着,以使激光L1的聚光点位于往一方向延伸的一条线上的方式,移动机构6使激光加工头10A沿着Y方向移动。另一方面,以使激光L2的聚光点位于往一方向延伸的其它线上的方式,移动机构6使激光加工头10B沿着Y方向移动。接着,以使激光L1的聚光点位于对象物100的内部的方式,移动机构6使激光加工头10A沿着Z方向移动。另一方面,以使激光L2的聚光点位于对象物100的内部的方式,移动机构6使激光加工头10B沿着Z方向移动。
接着,光源81输出激光L1而使激光加工头10A对于对象物100照射激光L1,并且光源82输出激光L2而使激光加工头10B对于对象物100照射激光L2。与此同时,以使激光L1的聚光点沿着往一方向延伸的一条线相对移动(使激光L1扫描)且使激光L2的聚光点沿着往一方向延伸的其它线相对移动(使激光L2扫描)的方式,移动机构5使支承部7沿着X方向移动。如此,激光加工装置1分别沿着在对象物100往一方向延伸的多条线,在对象物100的内部形成改性区域。
接着,以使在对象物100中往与一方向正交的其它方向延伸的多条线沿着X方向的方式,移动机构5使支承部7以平行于Z方向的轴线作为中心线旋转。
接着,以使激光L1的聚光点位于往其它方向延伸的一条线上的方式,移动机构6使激光加工头10A沿着Y方向移动。另一方面,以使激光L2的聚光点位于往其它方向延伸的其它线上的方式,移动机构6使激光加工头10B沿着Y方向移动。接着,以使激光L1的聚光点位于对象物100的内部的方式,移动机构6使激光加工头10A沿着Z方向移动。另一方面,以使激光L2的聚光点位于对象物100的内部的方式,移动机构6使激光加工头10B沿着Z方向移动。
接着,光源81输出激光L1而使激光加工头10A对于对象物100照射激光L1,并且光源82输出激光L2而使激光加工头10B对于对象物100照射激光L2。与此同时,以使激光L1的聚光点沿着往其它方向延伸的一条线相对移动(使激光L1扫描)且使激光L2的聚光点沿着往其它方向延伸的其它线相对移动(使激光L2扫描)的方式,移动机构5使支承部7沿着X方向移动。如此,激光加工装置1分别沿着于对象物100往与一方向正交的其它方向延伸的多条线,在对象物100的内部形成改性区域。
此外,在所述的加工的一例中,光源81例如通过例如脉冲振荡方式,输出对于对象物100具有穿透性的激光L1,光源82例如通过脉冲振荡方式,输出对于对象物100具有穿透性的激光L2。当这样的激光聚光至对象物100的内部时,特别会在对应于激光的聚光点的部分吸收激光而在对象物100的内部形成改性区域。改性区域是密度、折射率、机械强度或其它物理特性与周围的非改性区域不同的区域。作为改性区域,例如有熔融处理区域、裂隙区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。
若将通过脉冲振荡方式所输出的激光照射至对象物100,且使激光的聚光点沿着设定于对象物100的线相对移动,则多个改性点会以沿着线排成1列的方式形成。1个改性点是通过1脉冲的激光的照射所形成。1列改性区域是排成1列的多个改性点的集合。对于相邻的改性点,视激光的聚光点对于对象物100的相对移动速度及激光的重复频率,有彼此连接的情形,也有彼此分开的情形。
[激光加工头的构成]
如图3和图4所示,激光加工头10A具备壳体11(例如第一壳体)、入射部12、调整部13、聚光部14(例如第一聚光部)。
壳体11具有第一壁部21及第二壁部22、第三壁部23及第四壁部24、第五壁部25及第六壁部26。第一壁部21及第二壁部22在X方向彼此相对。第三壁部23及第四壁部24在Y方向彼此相对。第五壁部25及第六壁部26在Z方向彼此相对。
第三壁部23与第四壁部24的距离比第一壁部21与第二壁部22的距离小。第一壁部21与第二壁部22的距离比第五壁部25与第六壁部26的距离小。此外,第一壁部21与第二壁部22的距离也可以相同于第五壁部25与第六壁部26的距离,或是也可以比第五壁部25与第六壁部26的距离大。
在激光加工头10A中,第一壁部21位于移动机构6的固定部61侧,第二壁部22位于与固定部61相反的一侧。第三壁部23位于移动机构6的安装部65侧,第四壁部24位于与安装部65相反的一侧且激光加工头10B侧(参照图2)。即,第四壁部24是与激光加工头10B的壳体(第二壳体)沿着Y方向相对的相对壁部。第五壁部25位于与支承部7相反的一侧,第六壁部26位于支承部7侧。
壳体11构成为在使第三壁部23配置于移动机构6的安装部65侧的状态下,将壳体11安装于安装部65,具体而言,如以下所述。安装部65具有底板65a和安装板65b。底板65a安装在设置于移动部63的轨道(参照图2)。安装板65b竖设(竖立设置)于底板65a的激光加工头10B侧的端部(参照图2)。壳体11在使第三壁部23接触于安装板65b的状态下,通过台座27将螺栓28螺合于安装板65b,由此安装于安装部65。台座27在第一壁部21及第二壁部22分别设置。壳体11能够相对于安装部65装卸。
入射部12安装在第五壁部25。入射部12使激光L1入射至壳体11内。入射部12在X方向偏靠第二壁部22侧(其中一方的壁部侧),在Y方向偏靠第四壁部24侧。即,X方向的入射部12与第二壁部22的距离比X方向的入射部12与第一壁部21的距离小,Y方向的入射部12与第四壁部24的距离比Y方向的入射部12与第三壁部23的距离小。
入射部12构成为能够连接光纤2的连接端部2a。在光纤2的连接端部2a,设置有将从光纤的射出端射出的激光L1进行准直的准直透镜(校准透镜),并未设置有抑制返回光的隔离器(isolator)。该隔离器设置于比连接端部2a更靠光源81侧的光纤的中途。由此,能够实现连接端部2a的小型化,从而能够实现入射部12的小型化。此外,也可以于光纤2的连接端部2a设置隔离器。
调整部13配置于壳体11内。调整部13调整从入射部12入射的激光L1。调整部13在壳体11内相对于分隔壁部29配置在第四壁部24侧。调整部13安装于分隔壁部29。分隔壁部29设置于壳体11内,将壳体11内的区域分隔为第三壁部23侧的区域与第四壁部24侧的区域。分隔壁部29与壳体11成为一体。调整部13所具有的各构成,在第四壁部24侧安装在分隔壁部29。分隔壁部29发挥作为支承调整部13所具有的各构成的光学基部的功能。针对调整部13所具有的各构成的详情后述。
聚光部14配置于第六壁部26。具体而言,聚光部14在插通于形成在第六壁部26的孔26a的状态下,配置于第六壁部26。聚光部14将通过调整部13调整的激光L1聚光并射出至壳体11外。聚光部14在X方向偏靠第二壁部22侧(其中一方的壁部侧),在Y方向偏靠第四壁部24侧。即,聚光部14从Z方向观察,偏靠壳体11的第四壁部24(相对壁部)侧配置。即,X方向的聚光部14与第二壁部22的距离比X方向的聚光部14与第一壁部21的距离小,Y方向的聚光部14与第四壁部24的距离比Y方向的聚光部14与第三壁部23的距离小。
如图5所示,调整部13具有衰减器31、扩束器32、反射镜33。入射部12以及调整部13的衰减器31、扩束器32、反射镜33,配置于沿着Z方向延伸的直线(第一直线)A1上。衰减器31及扩束器32在直线A1上,配置在入射部12与反射镜33之间。衰减器31调整从入射部12入射的激光L1的输出。扩束器32扩大被衰减器31调整了输出的激光L1的直径。反射镜33反射被扩束器32扩大了直径的激光L1。
调整部13进一步具有反射式空间光调制器34、成像光学系统35。调整部13的反射式空间光调制器34及成像光学系统35以及聚光部14配置于沿着Z方向延伸的直线(第二直线)A2上。反射式空间光调制器34将被反射镜33反射的激光L1调制。反射式空间光调制器34例如是反射型液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM:SpatialLight Modulator)。成像光学系统35是构成反射式空间光调制器34的反射面34a与聚光部14的入射瞳面14a为成像关系的两侧远心光学系统。成像光学系统35由3个以上的透镜构成。
直线A1和直线A2位于垂直于Y方向的平面上。直线A1相对于直线A2位于第二壁部22侧(其中一方的壁部侧)。以激光加工头10A而言,激光L1从入射部12入射至壳体11内而于直线A1上行进,被反射镜33及反射式空间光调制器34依序反射之后,在直线A2上行进而从聚光部14射出至壳体11外。此外,衰减器31及扩束器32的排列顺序也可以相反。并且,衰减器31也可以配置于反射镜33与反射式空间光调制器34之间。并且,调整部13是也可以具有其它光学零件(例如,配置于扩束器32的前方的操纵反射镜等)。
激光加工头10A进一步具备分色镜15、测定部16、观察部17、驱动部18、电路部19。
分色镜15在直线A2上配置在成像光学35与聚光部14之间。即,分色镜15在壳体11内,配置在调整部13与聚光部14之间。分色镜15在第四壁部24侧安装在分隔壁部29。分色镜15使激光L1透过。对于分色镜15,以抑制像散的观点而言,能够为例如立方体型或以具有歪斜关系的方式配置的2枚的板型。
测定部16在壳体11内相对于调整部13配置在第一壁部21侧(与其中一方的壁部侧相反的一侧)。测定部16在第四壁部24侧安装在分隔壁部29。测定部16输出用以测定对象物100的表面(例如,激光L1入射侧的表面)与聚光部14的距离的测量光L10,并经由聚光部14检测出被对象物100的表面反射的测量光L10。即,从测定部16输出的测量光L10,经由聚光部14照射至对象物100的表面,被对象物100的表面反射的测量光L10,会经由聚光部14被测定部16检测出。
更具体而言,从测定部16输出的测量光L10,被在第四壁部24侧安装于分隔壁部29的分色镜20及分色镜15依序反射,而从聚光部14射出至壳体11外。被对象物100的表面反射的测量光L10,会从聚光部14入射至壳体11内而被分色镜15及分色镜20依序反射,入射至测定部16,而被测定部16检测出。
观察部17在壳体11内相对于调整部13配置在第一壁部21侧(与其中一方的壁部侧相反的一侧)。观察部17在第四壁部24侧安装在分隔壁部29。观察部17输出用以观察对象物100的表面(例如,激光L1入射侧的表面)的观察光L20,并经由聚光部14检测出被对象物100的表面反射的观察光L20。即,从观察部17输出的观察光L20,经由聚光部14照射至对象物100的表面,被对象物100的表面反射的观察光L20,会经由聚光部14被观察部17检测出。
更具体而言,从观察部17输出的观察光L20,穿透分色镜20并被分色镜15反射,而从聚光部14射出至壳体11外。被对象物100的表面反射的观察光L20,会从聚光部14入射至壳体11内而被分色镜15,穿透分色镜20入射至观察部17,而被观察部17检测出。此外,激光L1、测量光L10及观察光L20的各自的波长是彼此不同(至少各自的中心波长彼此偏差)。
驱动部18在第四壁部24侧安装在分隔壁部29。驱动部18例如通过压电元件的驱动力,使配置于第六壁部26的聚光部14沿着Z方向移动。
电路部19在壳体11内相对于分隔壁部29配置在第三壁部23侧。即,电路部19在壳体11内相对于调整部13、测定部16及观察部17配置在第三壁部23侧。电路部19从分隔壁部29隔开间隔。电路部19例如为多个电路基板。电路部19处理从测定部16输出的信号以及输入至反射式空间光调制器34的信号。电路部19根据从测定部16输出的信号控制驱动部18。作为一例,电路部19根据从测定部16输出的信号,以使对象物100的表面与聚光部14的距离维持一定的方式(即,以使对象物100的表面与激光L1的聚光点的距离维持一定的方式),控制驱动部18。此外,在壳体11设置有连接了用以将电路部19电连接至控制部9(参照图1)等的配线的连接器(省略图示)。
激光加工头10B与激光加工头10A相同,具备壳体(例如第二壳体)11、入射部12、调整部13、聚光部(例如第二聚光部)14、分色镜15、测定部16、观察部17、驱动部18、电路部19。其中,激光加工头10B的各构成,如图2所示,以相对于通过1对安装部65、66之间的中点且垂直于Y方向的假想平面,与激光加工头10A的各构成为具有面对称的关系的方式配置(此外,如后述的一例)。
例如,激光加工头10A的壳体11以使第四壁部24相对于第三壁部23位于激光加工头10B侧,且第六壁部26相对于第五壁部25位于支承部7侧的方式,安装于安装部65。相对于此,激光加工头10B的壳体11,以使第四壁部24相对于第三壁部23位于激光加工头10A侧,且第六壁部26相对于第五壁部25位于支承部7侧的方式,安装于安装部66。即,在激光加工头10B中,第四壁部24是与激光加工头10A的壳体沿着Y方向相对的相对壁部。此外,在激光加工头10B中,聚光部14从Z方向观察时,偏靠其壳体11中的第四壁部(相对壁部)24侧配置。
激光加工头10B的壳体11构成为在使第三壁部23配置于安装部66侧的状态下,将壳体11安装于安装部66。具体而言,如下所述。安装部66具有底板66a和安装板66b。底板66a安装在设置于移动部63的轨道。安装板66b竖设(竖立设置)于底板66a的激光加工头10A侧的端部。激光加工头10B的壳体11在使第三壁部23接触于安装板66b的状态下,安装于安装部66。激光加工头10B的壳体11能够相对于安装部66装卸
[激光加工头的作用及效果]
在激光加工头10A中,因输出激光L1的光源并不设置于壳体11内,因此能够实现壳体11的小型化。并且,在壳体11中,第三壁部23与第四壁部24的距离比第一壁部21与第二壁部22的距离小,且配置于第六壁部26的聚光部14,在Y方向偏靠第四壁部24侧。由此,沿着与聚光部14的光轴垂直的方向使壳体11移动的情况时,例如,在第四壁部24侧即使有其它构成(例如激光加工头10B)存在,仍可以将聚光部14靠近该其它构成。因此,激光加工头10A适合于使聚光部14沿着与其光轴垂直的方向移动。
此外,在激光加工头10A中,入射部12设置于第五壁部25,在Y方向偏靠第四壁部24侧。由此,能够在该壳体11内的区域中相对于调整部13在第三壁部23侧的区域配置其它构成(例如电路部19)等,将该区域作有效利用。
此外,在激光加工头10A中,聚光部14在X方向朝第二壁部22侧偏移。由此,沿着与聚光部14的光轴垂直的方向将壳体11移动的情况时,例如,即使在第二壁部22侧存在了其它构成,仍可以将聚光部14靠近该其它构成。
此外,在激光加工头10A中,入射部12被设于第五壁部25,在Y方向朝第四壁部24侧偏移,并且在X方向朝第二壁部22侧偏移。由此,可以将其它构成(例如电路部19)配置在壳体11内的区域之中调整部13的第三壁部23侧的区域等,可以将该区域有效地利用。进一步,壳体11内的区域之中对于调整部13将其它的构成(例如测定部16及观察部17)配置在第一壁部21侧的区域等,可以将该区域有效地利用。
此外,在激光加工头10A中,测定部16及观察部17是壳体11内的区域之中相对于调整部13被配置在第一壁部21侧的区域,电路部19是壳体11内的区域之中相对于调整部13被配置于第三壁部23侧,分色镜15在壳体11内被配置于调整部13及聚光部14之间。由此,可以将壳体11内的区域有效地利用。进一步,在激光加工装置1中,依据对象物100的表面及聚光部14之间的距离的测量结果的加工是成为可能。且,在激光加工装置1中,依据对象物100的表面的观察结果的加工是成为可能。
此外,在激光加工头10A中,电路部19根据从测定部16被输出的信号控制驱动部18。由此,可以依据对象物100的表面及聚光部14之间的距离的测量结果对激光L1的聚光点的位置进行调整。
此外,在激光加工头10A中,入射部12以及调整部13的衰减器31、扩束器32及反射镜33被配置于沿着Z方向延伸的直线A1上,调整部13的反射式空间光调制器34、成像光学系统35及聚光部14、以及聚光部14,配置于沿着Z方向延伸的直线A2上。由此,可以将具有衰减器31、扩束器32、反射式空间光调制器34及成像光学系统35的调整部13小型紧凑地构成。
此外,在激光加工头10A中,直线A1相对于直线A2位于第二壁部22侧。由此,在壳体11内的区域之中相对于调整部13在第一壁部21侧的区域中,构成使用聚光部14的其它的光学系统(例如测定部16及观察部17)的情况时,可以提高该其它的光学系的构成的自由度。
以上的作用及效果,能够同样通过激光加工头10B实现。
[激光加工头的变形例]
如图6所示,入射部12、调整部13和聚光部14,即使被配置于沿着Z方向延伸的直线A上也可以。由此,可以将调整部13紧凑构成。该情况下,调整部13即使没有反射式空间光调制器34及成像光学系统35也可以。而且,调整部13即使具有衰减器31及扩束器32也可以。由此,可以将具有衰减器31及扩束器32的调整部13紧凑构成。此外,衰减器31及扩束器32的配列的顺序是相反也可以。
此外,从光源单元8的射出部81a朝激光加工头10A的入射部12的激光L1的导光、及从光源单元8的射出部82a朝激光加工头10B的入射部12的激光L2的导光的至少1个通过反射镜而被实施也可以。图7是激光L1通过反射镜被导光的激光加工装置1的一部分的主视图。在如图7所示的构成中,将激光L1反射的反射镜3,以在Y方向与光源单元8的射出部81a相对且在Z方向与激光加工头10A的入射部12相对的方式,被安装于移动机构6的移动部63。
在如图7所示的构成中,即使将移动机构6的移动部63沿着Y方向移动,也可在Y方向使反射镜3与光源单元8的射出部81a相对的状态被维持。而且,即使将移动机构6的安装部65沿着Z方向移动,也可在Z方向使反射镜3与激光加工头10A的入射部12相对的状态被维持。因此,可以无关于激光加工头10A的位置,将从光源单元8的射出部81a被射出的激光L1,可靠地入射至激光加工头10A的入射部12。而且,也可以利用由光纤2所产生的导光困难的高输出长短脉冲激光等的光源。
此外,在如图7所示的构成中,反射镜3以成为可角度调整及位置调整的至少1个的方式,安装在移动机构6的移动部63也可以。由此,可以将从光源单元8的射出部81a被射出的激光L1,更可靠地入射至激光加工头10A的入射部12。
此外,光源单元8具有1个光源者也可以。该情况下,光源单元8将从1个光源被输出的激光的一部分从射出部81a射出且将该激光的残余部分从射出部82a射出地构成即可。
[对于激光加工装置的动作等]
接着,说明激光加工装置1的动作。图8是表示激光加工装置的动作的示意的俯视图。在之后的图中,是将图1~图7的各部的相对位置维持,且将激光加工头10A、10B的示意化的内部透过地显示。如图8所示,对象物100被支承在支承部7中。此外,图中的符号S,如上述的测定部16和观察部17所述,代表地显示形成改性区域用的激光L1、L2的照射的光学系统以外的光学系统。
此外,激光加工装置1具备倍率不同的一对的定位照相机(校准照相机)AC。定位照相机AC与激光加工头10A一起被安装于安装部65。定位照相机AC例如对使用透过对象物100的光的设备图型等进行摄像。由此所得的图像被用在对于对象物100的激光L1、L2的照射位置的定位(校准)。
在对象物100中被设定有沿着X方向延伸并且沿着Y方向配列的多条线C。对于线C,虽是假想的线,但也可以是实际被描画的线。此外,在对象物100中,虽被设定有沿着Y方向延伸并且沿着X方向配列的多条线,但是其图示被省略。
激光加工装置1依据控制部9的控制实施沿着各线C的激光加工。控制部9,在此控制支承部7、安装部65和安装部66的移动、及来自激光加工头10A和激光加工头10B的激光L1、L2的照射。在激光加工装置1中,控制部9执行第一扫描处理及第二扫描处理。第一扫描处理是对于多条线C的一条线C将来自激光加工头10A的激光L1朝X方向扫描的处理。第二扫描处理是对于多条线C之中的别的线C将来自激光加工头10B的激光L2朝X方向扫描的处理。
控制部9将激光L1、L2朝X方向扫描,首先,经由安装部65、66将激光加工头10A、10B朝Y方向及Z方向移动,使激光L1、L2的聚光点位于各线C上且成为对象物100的内部的位置的状态。而且,在该状态中,通过使支承部7朝X方向移动,使得在对象物100内沿着线C朝X方向使激光L1、L2的聚光点移动。
尤其是,在此处,控制部9使第一扫描处理及第二扫描处理在至少一部分的时间中重复地执行。即,控制部9同时实现使激光L1沿着一条线C扫描的状态及使激光L2沿着别的线C扫描的状态。即,控制部9使激光加工头10A及激光加工头10B同时运转。由此,与使用1个激光加工头的加工相比可明确地实现处理能力的提高。
当控制部9沿着1条线C的激光L1、L2的扫描完成时,使激光加工头10A、10B分别独立地朝Y方向移动线C的间隔的量(也可依据需要朝Z方向移动),持续进行沿着下一条的线C的激光L1、L2的扫描(即第一扫描处理及第二扫描处理)。控制部9通过持续进行此动作至大致线C的条数的量,而能够沿着全部的线C形成改性区域。
如图9及图10所示,在此,控制部9从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线C依序执行第一扫描处理。与此同时,控制部9从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的另一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线依序执行第二扫描处理(将此称为主加工处理)。位于Y方向的一方的端部的线C、及位于Y方向的另一方的端部的线C,对于X方向具有彼此相同的长度。
对于该点更详细说明。在主加工处理中,首先,控制部9通过经由安装部65的激光加工头10A的移动,使激光L1的聚光点成为位置在位于对象物100的Y方向的一方的端部的线C上且成为对象物100的内部的位置的状态。同时,控制部9通过经由安装部66的激光加工头10B的移动,使激光L2的聚光点成为位置在位于对象物100的Y方向的另一方的端部的线C上且成为对象物100的内部的位置的状态。此时,激光L1的聚光点的X方向的位置及激光L2的聚光点的X方向的位置是一致。
在该状态中,控制部9通过将支承部7朝X方向移动,在对象物100内沿着各条线C朝X方向将激光L1、L2的聚光点移动。由此,对于各条线C的第一扫描处理及第二扫描处理是同时开始并且同时完成的。即,在此,第一扫描处理及第二扫描处理是在其整体中重复。由此,沿着线C在对象物100的内部形成有改性区域M。
接着,控制部9通过经由安装部65的激光加工头10A的移动,将激光L1的聚光点成为位置在位于从对象物100的Y方向的一方的端部起的内侧1条的线C上且成为对象物100的内部的位置的状态。同时,控制部9通过经由安装部66的激光加工头10B的移动,使激光L2的聚光点成为位置在位于从对象物100的Y方向的另一方的端部起的内侧1条的线C上且成为对象物100的内部的位置的状态。此时,激光L1的聚光点的X方向的位置及激光L2的聚光点的X方向的位置一致。
在该状态中,控制部9通过使支承部7朝X方向(往复动作的情况时朝X方向的相反方向)移动,在对象物100内沿着各条线C朝X方向(往复动作的情况时为X方向的相反方向)使激光L1、L2的聚光点移动。由此,此处,对于各条线C的第一扫描处理及第二扫描处理也是同时开始并且同时完成。即,此处,第一扫描处理及第二扫描处理也是在其整体中重复。通过反复这样进行控制部9的动作,至对象物100的更内侧的线C为止,可以使激光加工头10A及激光加工头10B同时运转且无浪费进行激光加工。
此外,在图9之后的俯视图中,为了说明的必要,将改性区域M以实线显示,但是实际改性区域M是不需要能够从对象物100的表面被看见的。
在此,如图11所示,在反复上述的动作时,在对象物100的更内侧的区域中,对于激光加工头10A及激光加工头10B之间的位置关系,彼此的距离是在Y方向成为无法进一步缩小的位置关系(例如彼此之间接触的状态),而且,在相当于各个的聚光部14之间的距离D的对象物100的区域,具有未加工的线C残存的情况。在此情况下,如上述使第一扫描处理及第二扫描处理同时执行是困难的。因此,控制部9在此情况下,执行如以下的后加工处理。
即,如图12所示,控制部9在主加工处理的结果是激光加工头10A及激光加工头10B对于Y方向最接近时,在对象物100中的各聚光部14之间的区域一部分的线C有残存时,执行下述处理:将激光加工头10A从对象物100的该区域退避,且将来自激光加工头10B的激光L2对于该一部分的线C朝X方向扫描(执行第二扫描处理)的后加工处理。
此外,激光加工头10A及激光加工头10B是相反的也可以。由此,对于全部的线C完成激光加工。其后,可以依据需要,通过将支承部7旋转使与线C交叉的线设定成沿着X方向,将上述的动作反复。
[激光加工装置的作用及效果]
如以上说明的,激光加工装置1具备:沿着X方向可移动,沿着X方向及与X方向交叉的Y方向将对象物100支承用的支承部7;沿着Y方向彼此相对地配置,将激光L1、L2照射在被支承于支承部7的对象物100用的激光加工头10A、10B。而且,激光加工装置1具备:安装有激光加工头10A,能够分别沿着与X方向及Y方向交叉的Z方向及Y方向移动的安装部65、及安装有激光加工头10B,能够分别沿着Y方向及Z方向移动的安装部66。
在激光加工装置1中,在对对象物100进行支承的支承部7上,相互相对地被配置有激光加工头10A、10B。而且,激光加工头10A、10B能够分别经由安装部65、66,朝相互交叉的2方向独立移动。因此,成为可在对象物100的2处中,互相独立地通过激光L1、L2的扫描进行激光加工。因此,可实现处理能力的提高。
在激光加工装置1中,激光加工头10A具有:壳体11;被设置于壳体11中的支承部7侧的第六壁部26,朝向被支承于支承部7的对象物100将激光L1聚光用的聚光部14。而且,激光加工头10B具有:壳体11;被设置于壳体11中的支承部7侧的第六壁部26,朝向被支承于支承部7的对象物100将激光L2聚光用的聚光部14。进一步,安装部65、66分别被安装于与沿着壳体11中的Y方向彼此相对的第四壁部24(相对壁部)相异的壁部(在此为第三壁部23)。而且,聚光部14分别从Z方向观察时,偏靠壳体11中的第四壁部24侧配置。
因此,安装部65、66不位于激光加工头10A及激光加工头10B之间。因此,可以相对于Y方向使激光加工头10A及激光加工头10B更接近。进一步,激光加工头10A、10B的各个的聚光部14朝各个壳体11的彼此相对的第四壁部24侧偏靠地配置。因此,使激光加工头10A及激光加工头10B接近时,可以使彼此的聚光部14彼此的距离更小。结果,对于Y方向,成为能够在更狭窄的区域使用激光加工头10A、10B两者的加工。因此,能够可靠地提高处理能力。
此外,激光加工装置1具备控制部9,其控制支承部7及安装部65、66的移动、及来自激光加工头10A、10B的激光L1、L2的照射。而且,在对象物100中,被设定沿着X方向延伸并且沿着Y方向配列的多条线C。而且,控制部9在至少一部分的时间中重复地执行:对于多条线C的一条线C将来自激光加工头10A的激光L1朝X方向扫描的第一扫描处理、及对于多条线C之中的别的线C将来自激光加工头10B的激光L2朝X方向扫描的第二扫描处理。如此,通过将第一扫描处理及第二扫描处理至少一部分重复执行,可实现处理能力的提高。此外,通过将第一扫描处理及第二扫描处理同时进行,能够更可靠地提高处理能力。
此外,在激光加工装置1中,控制部9执行主加工处理:从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线C依序执行第一扫描处理,且从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的另一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线依序执行第二扫描处理。如此,在主加工处理中,通过从Y方向中的对象物100的对照的位置(且同一的长度)的线C依序执行第一扫描处理及第二扫描处理,能够节省沿着对于激光L1、L2的聚光点的对象物100的X方向的不必要的相对移动,使处理能力更提高。
此外,在激光加工装置1中,控制部9在主加工处理的结果是激光加工头10A及激光加工头10B对于Y方向最接近时,在对象物100中的聚光部14之间的区域多条线C之中的一部分的线C残存时,执行后加工处理:将激光加工头10A、10B之中的一方,从对象物100的该区域退避,且将来自激光加工头10A、10B之中的另一方的激光对于一部分的线C朝X方向扫描。因此,可提高处理能力,且可无遗漏地激光加工。
进一步,在激光加工装置1中,其中一例,安装部65被安装于激光加工头10A的壳体11中的第四壁部24的相反侧的第三壁部23。而且,安装部66被安装于激光加工头10B的壳体11中的第四壁部24的相反侧的第三壁部23。因此,可将安装部65及安装部66以不位于激光加工头10A及激光加工头10B之间的方式,容易且可靠地安装在激光加工头10A及激光加工头10B。
在此,在激光加工装置1中,壳体11包括:在X方向彼此相对的第一壁部21及第二壁部22、及在Y方向彼此相对的第三壁部23及第四壁部24,第三壁部23及第四壁部24之间的距离比第一壁部21及第二壁部22之间的距离小。
因此,激光加工头10A、10B的各个的壳体11的Y方向的尺寸比X方向的尺寸小。此结果,可回避装置整体在Y方向被大型化(设置面积变大)。此外,X方向是支承部7及对象物100的移动方向。因此,对于X方向,激光L1、L2的扫描时有必要考虑支承部7及对象物100的移动量,抑制大型化的余地小。因此,对于无必要考虑(扫描时的)支承部7及对象物100的移动量的Y方向,回避大型化是有效的。
此外,在激光加工头10A中,电路部19在壳体11内相对于调整部13被配置于第三壁部23侧。由此,壳体11内的区域之中对于调整部13可以将第三壁部23侧的区域有效地利用。
此外,在激光加工头10A中,调整部13在壳体11内相对于分隔壁部29被配置于第四壁部24侧,电路部19在壳体11内相对于分隔壁部29被配置于第三壁部23侧。由此,对于由电路部19产生的热,因为难以朝调整部13传递,所以可以抑制由电路部19产生的热使调整部13发生扭曲变形,可以对激光L1适切地调整。进一步,例如可以通过气冷或是水冷等,在壳体11内的区域之中第三壁部23侧的区域将电路部19效率良好地冷却。
此外,在激光加工头10A中,调整部13被安装于分隔壁部29。由此,可以可靠地且稳定地将调整部13支承在壳体11内。
[变形例]
以上的实施方式,只是例示了激光加工装置的一个实施方式。因此,本发明的激光加工装置不限定于上述的激光加工装置1,可任意地变形。
图13~图18是表示安装部及激光加工头的变形例的图。如图13(a)所示,将安装部65设置于激光加工头10A的壳体11的第一壁部21,且将安装部66设置于激光加工头10B的壳体11的第一壁部21也可以。而且,如图13(b)所示,在将安装部65设置于激光加工头10A的壳体11的第三壁部23,且将安装部66设置于激光加工头10B的壳体11的第三壁部23的方式中,将安装部65、66中的移动部63、64的位置在X方向相互不同也可以。进一步,如图13(c)所示,将安装部65设置于激光加工头10A的壳体11的第二壁部22,且将安装部66设置于激光加工头10B的壳体11的第二壁部22也可以。
此外,如图14(a)所示,将安装部65设置于激光加工头10A的壳体11的第五壁部25,且将安装部66设置于激光加工头10B的壳体11的第五壁部25也可以。而且,如图14(b)所示,将安装部65设置于激光加工头10A的壳体11的第六壁部26,且将安装部66设置于激光加工头10B的壳体11的第六壁部26也可以。如上所述,安装部65、66分别被安装于与沿着Y方向彼此相对的第四壁部24相异的壁部即可。进一步,如图14(c)所示,扩大第一壁部21及第二壁部22之间的间隔,且对于X方向在壳体11的中央部设置聚光部14也可以。
此外,如以上的例子那样,在激光加工装置1中,对于一对激光加工头,不使用激光加工头10A及激光加工头10B也可以。即,在激光加工装置1中,如图15(a)所示,使用一对(1种类)的激光加工头10A,如图15(b)所示,使用一对(另1种类)的激光加工头10B也可以。这些的情况时,在对于一方的激光加工头10A、10B将另一方的激光加工头10A、10B以Z轴方向为中心旋转180°的状态中,各聚光部14的X方向的中心位置是一致地配置。这些的情况时,不必要准备2种激光加工头。
如上所述,只使用激光加工头10A(或是只有激光加工头10B)的情况,对设置安装部65、66的壁部也可以各式各样地进行变更。例如,如图16(a)所示,可以在1个激光加工头10A的壳体11的第一壁部21设置安装部65,且在1个激光加工头10A的壳体11的第二壁部22设置安装部66。而且,如图16(b)所示,在1个激光加工头10B的壳体11的第二壁部22设置安装部65,且在1个激光加工头10B的壳体11的第一壁部21设置安装部66也可以。即,这些的情况,安装部65、66也是分别被安装于与沿着Y方向彼此相对的第四壁部24相异的壁部即可。
在此,如图17(a)所示,激光加工头10A及激光加工头10B在彼此在X方向不重复的位置中,朝Y方向配列也可以。在该情况下,如图17(b)所示,激光加工头10A的聚光部14及激光加工头10B的聚光部14成为可在X轴方向重复。因此,成为在主加工处理可对于全部的线C执行第一及第二扫描处理地施加激光加工。即,成为不需要后加工处理。但是,在此情况中,第一及第二扫描处理时的支承部7的X方向的移动距离是只有激光加工头10A及激光加工头10B的X方向的移动量的量变长。如图18所示,1种类(在此,只有使用激光加工头10A)的情况也同样。
如图17、图18所示的构成,例如,对象物100是大面积的玻璃晶圆的情况等,在比12英寸晶圆更大的晶圆加工的情况,直到最后为止可以2个激光加工头加工(后加工处理是成为不需要)的优点,在超过各条线C的加工长度(支承部7的移动距离的长度)延伸的缺点情况时是可采用的。
在此,激光加工装置1的后加工处理的其它例,如可举例图19、图20所示的例。即,在此,首先,如图19(a)所示,控制部9从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线C依序执行第一扫描处理。与此同时,控制部9执行从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的另一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线依序执行第二扫描处理(即主加工处理)。
在图10、图11中,列举出激光加工头10A及激光加工头10B是直到最接近(例如接触)为止进行主加工处理的例子。此时,聚光部14彼此的距离是距离D。对于此,在此例中,如图19(b)所示,控制部9通过将主加工处理前进,而使激光加工头10A的聚光部14及激光加工头10B的聚光部14在Y方向渐渐接近(各线C的间隔),聚光部14彼此的距离是到达比距离D的2倍更大(或是同程度)的距离E1时,将激光L1、L2的扫描停止。与此同时,如图20(a)所示,控制部9将激光加工头10A、10B之中的一方(在此激光加工头10B),朝激光加工头10A、10B的另一方(在此朝激光加工头10A)侧只有移动距离D。由此,聚光部14彼此的距离成为比距离E1更小的距离E2。距离E1是距离D的大致2倍的情况时,距离E2是与距离D几乎同等。
控制部9在该状态中,一边将聚光部14彼此的距离维持在距离E2,一边朝Y方向依序执行第一扫描处理及第二扫描处理。此时,激光加工头10A及激光加工头10B成为一边朝同一方向(Y方向)移动,一边朝X方向的激光L1、L2的扫描反复。而且,将第一扫描处理及第二扫描处理同时持续时,只有最后未加工的线C残存的情况时,对于该线C,使用激光加工头10A、10B的一方进行加工。此时,激光加工头10A、10B之中的另一方被保持在距离E2被维持的位置也可以,朝别的位置被移动也可以。以上,是此例中的后加工处理。由此,可将一对的激光加工头10A、10B之中的一方的加工时间尽可能地减少,可达成处理能力的进一步提高。尤其是,Y方向中的线C的间隔,对于距离D充分地小的情况(例如距离D的范围存在几百条的线C的情况)是有效的。
此外,举例激光加工装置1的主加工处理的其它例也可以。即,在图8等中例示了控制部9从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线C依序执行第一扫描处理,并且从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的另一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线依序执行第二扫描处理的主加工处理。
但是在激光加工装置1中,将第一扫描处理及第二扫描处理在至少一部分的时间中重复地执行时,因为可达成处理能力的提高,所以主加工处理的例子不限定于上述的例子。例如,控制部9从位于多条线C之中的对象物100的Y方向的一方的端部的线C朝向Y方向的内侧的线C依序执行第一扫描处理,并且从多条线C之中的Y方向的中央部的线C朝向对象物100的Y方向的另一方的端部侧依序执行第二扫描处理也可以。在此情况下,在同时被执行的第一扫描处理及第二扫描处理之间线C的长度因为不同,所以成为必要配合相对长的线C的扫描进行对象物100的X方向的移动,但是依据对象物100的状况也有优点发生的可能性。进一步,与以上的例子相异的扫描的方式也可以。
此外,控制部9由来自激光加工头10A的激光L1、及来自激光加工头10B的激光L2,在相互不同的波长及Z方向的聚光位置中,执行将对象物100加工的处理(多波长加工)也可以。对于多波长加工,是例如,可以使用在将硅(Si)及玻璃贴合的晶圆加工的情况(第一情况)、和从背面侧入射的激光L1、L2的一部分会通过被设备吸收而使电路产生破损的晶圆加工的情况(第二情况)等。
第一情况下,将硅加工的波长(例如1064nm)的光及将玻璃加工的波长(例如532nm)的光因为皆有必要到达对象材料,所以从玻璃侧实施加工。使来自激光加工头10A的激光L1的聚光位置隔着玻璃对焦在硅内,使来自激光加工头10B的激光L2的聚光位置在玻璃内,同时以对应的波长实施加工。为了将如此不同的2种类的基材贴合的晶圆由多波长加工加工,其波长之中,使下侧的基材加工的波长,有必要能够透过上侧的基材的波长。在此,因为使用一对激光加工头10A、10B进行多波长加工所以可达成处理能力的提高。
另一方面,第二情况,使来自激光加工头10A的激光L1的聚光位置设定于设备附近,而且使来自激光加工头10B的激光L2的聚光位置设定于远离设备的位置。激光L1的波长以朝设备侧的漏光变少的方式,使用基材更能吸收的波长(例如1064nm),激光L2的波长,可以使用即使一些漏光发生,比更适合基材的加工的激光L1的波长更长的波长(例如1342nm)。
此外,电路部19,不限定于处理从测定部16被输出的信号及/或朝反射式空间光调制器34输入的信号者,激光加工头可处理任何的信号即可。
产业上的可利用性
本发明能够提供一种可提高处理能力的激光加工装置。
标号说明
1…激光加工装置
7…支承部
9…控制部
10A…激光加工头(第一激光加工头)
10B…激光加工头(第二激光加工头)
11…壳体(第一壳体,第二壳体)
14…聚光部(第一聚光部,第二聚光部)
24…第四壁部(相对壁部)
65…安装部(第一安装部)
66…安装部(第二安装部)
100…对象物
C…线
L1、L2…激光。
Claims (9)
1.一种激光加工装置,具备:
能够沿着第一方向移动,且沿着所述第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向将对象物进行支承用的支承部;
沿着所述第二方向彼此相对地配置,用于将激光照射在被支承于所述支承部的所述对象物的第一激光加工头和第二激光加工头;
安装有所述第一激光加工头,能够分别沿着与所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向和所述第二方向移动的第一安装部;和
安装有所述第二激光加工头,能够分别沿着所述第二方向和所述第三方向移动的第二安装部。
2.如权利要求1所述的激光加工装置,其中,
所述第一激光加工头具有:第一壳体;和被设置于所述第一壳体中的所述支承部一侧的壁部,朝向被支承于所述支承部的所述对象物将所述激光聚光用的第一聚光部;
所述第二激光加工头具有:第二壳体;和被设置于所述第二壳体中的所述支承部一侧的壁部,朝向被支承于所述支承部的所述对象物将所述激光聚光用的第二聚光部,
所述第一安装部和所述第二安装部分别被安装于与沿着所述第一壳体和所述第二壳体中的所述第二方向彼此相对的相对壁部相异的壁部,
所述第一聚光部从所述第三方向观察时,被配置为偏向所述第一壳体中的所述相对壁部一侧,
所述第二聚光部从所述第三方向观察时,被配置为偏向所述第二壳体中的所述相对壁部一侧。
3.如权利要求2所述的激光加工装置,其中,
所述支承部进一步具备控制部,其能够控制所述支承部、所述第一安装部和所述第二安装部的移动、来自所述第一激光加工头和所述第二激光加工头的所述激光的照射,
在所述对象物中设定有沿着所述第一方向延伸且沿着所述第二方向被配列的多条线,
所述控制部在至少一部分的时间重复地执行:对于所述多条线的一条线使来自所述第一激光加工头的所述激光朝所述第一方向扫描的第一扫描处理;和对于所述多条线之中的别的线使来自所述第二激光加工头的所述激光朝所述第一方向扫描的第二扫描处理。
4.如权利要求3所述的激光加工装置,其中,
所述控制部执行主加工处理,其包括:从位于所述多条线之中的所述对象物的所述第二方向的一方的端部的线朝向所述第二方向的内侧的线依序执行所述第一扫描处理;和从所述多条线之中的位于所述对象物的所述第二方向的另一方的端部的线朝向所述第二方向的内侧的线依序执行所述第二扫描处理。
5.如权利要求4所述的激光加工装置,其中,
所述控制部在所述主加工处理的结果是所述第一激光加工头和所述第二激光加工头对于所述第二方向最接近时,在所述对象物中的所述第一聚光部和所述第二聚光部之间的区域中所述多条线之中的一部分的线残存时执行后加工处理,该后加工处理是将所述第一激光加工头和所述第二激光加工头之中的一方,从所述对象物的该区域退避,且将来自所述第一激光加工头和所述第二激光加工头之中的另一方的所述激光对于所述一部分的线朝所述第一方向扫描。
6.如权利要求4所述的激光加工装置,其中,
令所述第一激光加工头和所述第二激光加工头对于所述第二方向最接近时的所述第一聚光部和所述第二聚光部之间的所述第二方向的距离为距离D,所述控制部在所述主加工处理的结果是直到所述第一聚光部和所述第二聚光部在第二方向渐渐地彼此接近的距离为到达距离D的2倍之前,执行后加工处理,该后加工处理是将第一激光加工头和第二激光加工头的一方,朝第一激光加工头和第二激光加工头的另一方侧只移动距离D,并且一边维持所述第一聚光部和所述第二聚光部之间的距离一边执行所述第一扫描处理和所述第二扫描处理。
7.如权利要求2至5中任一项所述的激光加工装置,其中,
所述第一安装部被安装于所述第一壳体中的所述相对壁部的相反侧的壁部,
所述第二安装部被安装于所述第二壳体中的所述相对壁部的相反侧的壁部。
8.如权利要求1的激光加工装置,其中,
所述第一激光加工头具有第一壳体,其包括:在所述第一方向彼此相对的第一壁部和第二壁部、以及在所述第二方向彼此相对的第三壁部和第四壁部,
所述第二激光加工头具有第二壳体,其包括:在所述第一方向彼此相对的第一壁部和第二壁部以及在所述第二方向彼此相对的第三壁部和第四壁部,
所述第三壁部和所述第四壁部之间的距离比所述第一壁部和所述第二壁部之间的距离小。
9.如权利要求2至7中任一项所述的激光加工装置,其中,
所述第一壳体和所述第二壳体包括:在所述第一方向彼此相对的第一壁部和第二壁部以及在所述第二方向彼此相对的第三壁部和第四壁部,
所述第三壁部和所述第四壁部之间的距离比所述第一壁部和所述第二壁部之间的距离小。
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