CN115706029A - 加工装置和振动检测方法 - Google Patents

加工装置和振动检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115706029A
CN115706029A CN202210877936.7A CN202210877936A CN115706029A CN 115706029 A CN115706029 A CN 115706029A CN 202210877936 A CN202210877936 A CN 202210877936A CN 115706029 A CN115706029 A CN 115706029A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
interference pattern
pattern image
light
interference
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.)
Pending
Application number
CN202210877936.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田博斗
北原信康
高乘佑
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.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
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 Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN115706029A publication Critical patent/CN115706029A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
    • B23Q17/0971—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring mechanical vibrations of parts of the machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0064—Devices for the automatic drive or the program control of the machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Abstract

本发明提供加工装置和振动检测方法，能够对作为加工对象的被加工物的高度方向上的装置的振动进行检测。加工装置中，振动检测单元包含：光源；干涉单元，其将来自光源的光照射至被测量部件，生成被测量部件的包含干涉图案的干涉图案图像；以及拍摄单元，其拍摄通过干涉单元而生成的被测量部件的干涉图案图像。控制单元具有：存储部，其将通过拍摄单元在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像以及在与第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像进行存储；比较部，其对存储于存储部的第一干涉图案图像与第二干涉图案图像进行比较；以及振动检测部，其根据通过比较部进行了比较的第一干涉图案图像与第二干涉图案图像而检测振动。

Description

加工装置和振动检测方法
技术领域
本发明涉及加工装置和振动检测方法。
背景技术
将正面上形成有多个器件的半导体晶片通过切割装置或激光加工装置等加工装置沿着设定于正面的间隔道进行分割而芯片化(参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2001-007058号公报
专利文献2：日本特开2003-320466号公报
但是，在使用上述加工装置对晶片进行加工的情况下，当加工深度不足时，导致分割不良，成品率有可能降低。因此，抑制晶片的深度方向即Z轴方向上的振动是非常重要的课题，但以往存在难以查明加工装置中的Z轴方向的振动的原因和难以确定原因部位的问题。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供能够对作为加工对象的被加工物的高度方向上的装置的振动进行检测的加工装置和振动检测方法。
根据本发明的一个方式，提供加工装置，其中，该加工装置具有：保持单元，其对被加工物进行保持；加工单元，其对该保持单元所保持的被加工物进行加工；移动单元，其使该保持单元和该加工单元相对地移动；振动检测单元；以及控制单元，其控制上述的各构成要素，该振动检测单元包含：光源；干涉单元，其将来自该光源的光照射至被测量部件，生成该被测量部件的包含干涉图案的干涉图案图像；以及拍摄单元，其拍摄通过该干涉单元而生成的被测量部件的该干涉图案图像，该控制单元具有：存储部，其将通过该拍摄单元在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像以及在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像进行存储；比较部，其对存储于该存储部的该第一干涉图案图像与该第二干涉图案图像进行比较；以及振动检测部，其根据通过该比较部进行了比较的该第一干涉图案图像和该第二干涉图案图像而检测振动。
优选该控制单元还具有三维图像生成部，该三维图像生成部根据在与拍摄方向平行的方向上改变该拍摄单元的位置而拍摄的多个干涉图案图像，生成该被测量部件的三维图像。
优选该被测量部件是对被加工物进行保持的保持单元。
根据本发明的另一方式，提供振动检测方法，对振动进行检测，其中，该振动检测方法具有如下的步骤：光照射步骤，对被测量部件照射光；拍摄步骤，拍摄包含干涉图案的干涉图案图像，该干涉图案是通过反射光与参照光的干涉而产生的，该反射光是通过将该光进行二分支而其中所分支的一方的光在该被测量部件上反射而得的，该参照光是从其中所分支的另一方的光而生成的；存储步骤，将通过该拍摄步骤而拍摄的干涉图案图像进行存储；比较步骤，对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像与在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像进行比较；以及振动检测步骤，根据通过该比较步骤进行了比较的第一干涉图案图像和第二干涉图案图像而检测振动。
优选该被测量部件具有目标图案，在该拍摄步骤中，拍摄包含该目标图案的干涉图案图像，在该比较步骤中，进一步对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像中的第一目标图案的位置与在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像中的第二目标图案的位置进行比较。
本申请发明能够对作为加工对象的被加工物的高度方向上的装置的振动进行检测。
附图说明
图1是示出实施方式的加工装置的结构例的立体图。
图2是示出图1所示的加工装置所具有的振动检测单元的结构例的剖视图。
图3是示出图2所示的振动检测单元所具有的干涉单元的结构例的示意图。
图4是示出在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像的一例的图。
图5是示出在与图4不同的时机拍摄的第二干涉图案图像的一例的图。
图6是示出在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像的一例的图。
图7是示出在与图6不同的时机拍摄的第二干涉图案图像的一例的图。
图8是示出拍摄用于获取三维图像的干涉图案图像的状态的侧视图。
图9是示出通过图8而生成的三维图像的一例的图。
图10是示出实施方式的振动检测方法的流程的流程图。
标号说明
1：加工装置；10：保持单元(被测量部件)；20：加工单元；30：振动检测单元；31：壳体；32：镜筒；33：光源；34：半反射镜；35：聚光单元；40：干涉单元；41：板；42：半反射镜；43：参照反射镜；50：拍摄单元；51：光；52：参照光；53：反射光；70：移动单元；90：控制单元；91：存储部；92：比较部；93：振动检测部；94：三维图像生成部；100：被加工物(被测量部件)；120、130：干涉图案图像；121、131：第一干涉图案图像；122、132：第二干涉图案图像；140：目标图案；150、151、152：三维图像。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
首先，根据附图对本发明的实施方式的加工装置1的结构进行说明。图1是示出实施方式的加工装置1的结构例的立体图。在以下的说明中，X轴方向是水平面的一个方向。Y轴方向是在水平面上与X轴方向垂直的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。实施方式的加工装置1中，加工进给方向是X轴方向，分度进给方向是Y轴方向。
图1所示的实施方式的加工装置1是激光加工装置。加工装置1具有保持单元10、加工单元20、振动检测单元30、对准单元60、移动单元70、显示单元80以及控制单元90。实施方式的加工装置1是通过加工单元20对保持单元10所保持的被加工物100照射激光束21而对被加工物100进行加工的装置。加工装置1对被加工物100的加工例如是：通过隐形切割在被加工物100的内部形成改质层的改质层形成加工；在被加工物100的正面101形成槽的槽加工；或沿着分割预定线将被加工物100切断的切断加工等。
在实施方式中，被加工物100是以硅(Si)、蓝宝石(Al2O3)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)或钽酸锂(LiTa3)等作为基板的圆板状的半导体器件晶片、光器件晶片等晶片。通过后述的振动检测单元30进行测量的被测量部件可以是被加工物100。另外，被加工物100不限于实施方式，在本发明中，也可以不是圆板状。例如将粘贴有环状的框架110且直径比被加工物100的外径大的带111粘贴于被加工物100的背面而将被加工物100支承于框架110的开口内。
保持单元10利用保持面11对被加工物100进行保持。保持面11是由多孔陶瓷等形成的圆板形状。在实施方式中，保持面11是与水平方向平行的平面。保持面11例如经由真空吸引路径而与真空吸引源连接。保持单元10对载置于保持面11上的被加工物100进行吸引保持。通过后述的振动检测单元30测量的被测量部件可以是保持单元10。
在保持单元10的周围配置有多个对支承被加工物100的框架110进行夹持的夹持部12。保持单元10通过旋转单元13绕与Z轴方向平行的轴心旋转。旋转单元13支承于X轴方向移动板14。旋转单元13和保持单元10借助X轴方向移动板14而通过移动单元70的X轴方向移动单元71在X轴方向上移动。旋转单元13和保持单元10借助X轴方向移动板14、X轴方向移动单元71和Y轴方向移动板15而通过移动单元70的Y轴方向移动单元72在Y轴方向上移动。
加工单元20是对保持单元10所保持的被加工物100进行加工的单元。实施方式的加工单元20是对保持单元10所保持的被加工物100照射具有用于加工被加工物100的规定的波长的脉冲状的激光束21的激光束照射单元。激光束照射单元例如包含：射出激光束21的激光振荡器；聚光器；以及设置于激光振荡器与聚光器之间的激光束21的光路上的各种光学部件。聚光器使从激光振荡器射出并利用各种光学部件传送的激光束21会聚于保持单元10的保持面11所保持的被加工物100而照射至被加工物100。
振动检测单元30是对加工装置1的由电动机、泵等引起的振动进行检测的单元。振动检测单元30至少对加工装置1的Z轴方向的振动进行检测。振动检测单元30可以对加工装置1的X-Y平面方向的振动进行检测。如图2所示，振动检测单元30具有搭载各构成要素的壳体31和设置于壳体31的下端的镜筒32、光源33、半反射镜34、聚光单元35、干涉单元40以及拍摄单元50。
光源33设置于壳体31的内部的侧面。光源33例如是LED等，但可以使用规定的波长的LD。光源33将光51照射至被测量部件(例如保持单元10或被加工物100，在实施方式中为被加工物100)。利用实施方式的光源33产生的光51主要朝向侧方的半反射镜34放射。
半反射镜34设置于壳体31的内部且设置于光源33的侧方。半反射镜34将利用光源33产生的光51朝向下方的被测量部件反射。半反射镜34使在被测量部件(被加工物100)的正面101上反射的反射光53和后述的通过干涉单元40而生成的参照光52从下方朝向上方的后述的拍摄单元50而通过。
聚光单元35使来自光源33的光51会聚于被测量部件(被加工物100)的正面101。实施方式的聚光单元35设置于半反射镜34的下方，固定于镜筒32的内部。在实施方式中，聚光单元35使被半反射镜34反射的光51会聚于被测量部件(被加工物100)的正面101。聚光单元35例如是凸透镜。
干涉单元40设置于聚光单元35的下方。干涉单元40生成参照用的参照光52。干涉单元40使参照光52与在被测量部件(被加工物100)的正面101上反射的光51的反射光53干涉。在实施方式中，干涉单元40包含米劳(Mirau)型的干涉光学系统，但在本发明中可以包含迈克尔逊(Michelson)型的干涉光学系统。如图3所示，实施方式的干涉单元40具有：板41、半反射镜42以及参照反射镜43。
板41由使光51、参照光52和反射光53透过的玻璃等材料形成。半反射镜42设置于板41的下方。半反射镜42使来自光源33的光51分支成两个光束。半反射镜34将进行二分支而得的其中一方的光束引导至被测量部件(例如被加工物100)侧，将其中另一方的光束引导至参照反射镜43侧。参照反射镜43是配置于板41的中央的微小的反射镜。参照反射镜43在板41中构成参照面。
利用光源33产生且利用半反射镜34朝向下方反射的光51通过聚光单元35和板41，一部分被半反射镜42朝上反射。利用半反射镜42朝上反射的光51的一部分被参照反射镜43朝下反射，被半反射镜42再次朝上反射。将该被参照反射镜43朝下反射且被半反射镜42再次朝上反射的光称为参照光52。
另一方面，通过了半反射镜42的光51的另外一部分在被测量部件(被加工物100)的被检查面(正面101)上作为反射光53朝上反射。反射光53通过半反射镜42而与被半反射镜42朝上反射的参照光52一起通过板41、聚光单元35、半反射镜34而到达配置于上方的拍摄单元50。
即，干涉单元40利用来自参照反射镜43的反射光即参照光52的光路与来自被测量部件(被加工物100)的反射光即反射光53的光路的差而生成干涉图像。到达拍摄单元50的参照光52和反射光53按照与从被检查面(被加工物100的正面101)到干涉单元40的距离等对应的规定的条件发生干涉。
拍摄单元50拍摄包含利用参照光52与被测量部件(被加工物100)所反射的反射光53的干涉而产生的干涉图案的干涉图案图像120、130(参照图4、图5、图6和图7)。拍摄单元50具有多个像素二维地(X轴方向和Y轴方向)排列的CCD(Charge Coupled Device，电感耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等拍摄元件。拍摄单元50通过拍摄元件拍摄参照光52与反射光53的干涉光的二维的光强度，能够拍摄具有亮度分布的干涉图案图像120、130。拍摄单元50的拍摄方向是Z轴方向、即垂直方向且为下方。
拍摄元件所拍摄的光强度依赖于从被检查面(被加工物100的正面101)至干涉单元40的距离等。即，所拍摄的干涉图案图像120、130的亮度根据振动检测单元30的Z轴方向的位置而变化。利用该现象，拍摄单元50例如在固定X、Y、Z轴方向的状态下，在以不同的时机拍摄的多个干涉图案图像120、130中，在亮度高的区域和亮度低的区域分别不同的情况下，能够判断为在Z轴方向上产生振动。
另外，拍摄单元50例如从改变Z轴方向的位置而拍摄的多个干涉图案图像中分别提取亮度或亮度变化最大等的坐标(X-Y坐标)，由此能够形成与被检查面(被加工物100的正面101)的形状对应的三维图像150(参照图9等)。即，实施方式的拍摄单元50包含搭载于激光加工装置等的3D轮廓仪。
对准单元60包含为了执行对准即进行被加工物100与加工单元20的对位而对保持单元10所保持的被加工物100进行拍摄的拍摄部。拍摄部例如包含CCD相机或红外线相机。对准单元60例如按照与加工单元20的聚光器相邻的方式进行固定。对准单元60对被加工物100进行拍摄而得到用于执行对准即进行被加工物100与加工单元20的对位的图像，将所得到的图像输出至控制单元90。
移动单元70使保持单元10和加工单元20相对地移动。更详细而言，移动单元70使保持单元10和加工单元20的加工点(在实施方式中为激光束21的聚光点)相对地移动。移动单元70还使保持单元10和振动检测单元30相对地移动。移动单元70包含X轴方向移动单元71、Y轴方向移动单元72和Z轴方向移动单元73。
X轴方向移动单元71是使保持单元10和加工单元20在作为加工进给方向的X轴方向上相对地移动的单元。在实施方式中，X轴方向移动单元71使保持单元10在X轴方向上移动。在实施方式中，X轴方向移动单元71设置于加工装置1的装置主体2上。X轴方向移动单元71将X轴方向移动板14支承为在X轴方向上移动自如。
Y轴方向移动单元72是使保持单元10和加工单元20在作为分度进给方向的Y轴方向上相对地移动的单元。在实施方式中，Y轴方向移动单元72使保持单元10在Y轴方向上移动。在实施方式中，Y轴方向移动单元72设置于加工装置1的装置主体2上。Y轴方向移动单元72将Y轴方向移动板15支承为在Y轴方向上移动自如。
Z轴方向移动单元73是使保持单元10和加工单元20在作为焦点位置调节方向的Z轴方向上相对地移动的单元。在实施方式中，Z轴方向移动单元73使加工单元20中的至少聚光器在Z轴方向上移动。另外，在实施方式中，Z轴方向移动单元73使振动检测单元30在Z轴方向上移动。在实施方式中，Z轴方向移动单元73设置于从加工装置1的装置主体2竖立设置的柱3上。Z轴方向移动单元73将加工单元20中的至少聚光器支承为在Z轴方向上移动自如。
X轴方向移动单元71、Y轴方向移动单元72和Z轴方向移动单元73分别包含周知的滚珠丝杠、周知的脉冲电动机以及周知的导轨。滚珠丝杠设置成绕轴心旋转自如。脉冲电动机使滚珠丝杠绕轴心旋转。X轴方向移动单元71的导轨将X轴方向移动板14支承为在X轴方向上移动自如。X轴方向移动单元71的导轨固定地设置于Y轴方向移动板15。Y轴方向移动单元72的导轨将Y轴方向移动板15支承为在Y轴方向上移动自如。Y轴方向移动单元72的导轨固定地设置于装置主体2。Z轴方向移动单元73的导轨将加工单元20和振动检测单元30支承为在Z轴方向上移动自如。Z轴方向移动单元73的导轨固定地设置于柱3。
显示单元80是由液晶显示装置等构成的显示部。显示单元80例如在显示面上显示：振动检测单元30的拍摄单元50所拍摄的干涉图案图像120、130(参照图4、图5、图6和图7)、加工条件的设定画面、对准单元60所拍摄的被加工物100的状态、加工动作的状态等。在显示单元80的显示面包含触摸面板的情况下，显示单元80可以包含输入部。输入部能够接受操作者登记加工内容信息等各种操作。输入部可以是键盘等外部输入装置。显示单元80根据来自输入部等的操作而切换显示于显示面的信息或图像。显示单元80可以包含通知装置。通知装置发出声和光中的至少一方而将预先设定的通知信息通知给加工装置1的操作者。通知装置可以是扬声器或发光装置等外部通知装置。
控制单元90分别控制加工装置1的上述各构成要素而使加工装置1执行对被加工物100的加工动作。另外，控制单元90使加工装置1执行检测加工装置1的振动的检测动作。控制单元90控制加工单元20、振动检测单元30、对准单元60、X轴方向移动单元71、Y轴方向移动单元72、Z轴方向移动单元73和显示单元80。
控制单元90是计算机，其包含作为运算单元的运算处理装置、作为存储单元的存储装置、作为通信单元的输入输出接口装置。运算处理装置例如包含CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等微处理器。存储装置具有ROM(Read Only Memory，只读存储器)或RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等存储器。运算处理装置根据保存于存储装置的规定的程序而进行各种运算。运算处理装置按照运算结果经由输入输出接口装置而将各种控制信号输出至上述的各构成要素，进行加工装置1的控制。
控制单元90例如使振动检测单元30的光源33照射光51。控制单元90例如使振动检测单元30的拍摄单元50拍摄被测量部件(例如被加工物100)的包含干涉图案的干涉图案图像120(参照图4和图5)。在被测量部件(被加工物100)在被检查面(正面101)上具有目标图案140的情况下，控制单元90例如可以使拍摄单元50拍摄包含目标图案140的干涉图案图像130(参照图6和图7)。图1所示的控制单元90包含存储部91、比较部92、振动检测部93和三维图像生成部94。
存储部91将拍摄单元50所拍摄的干涉图案图像120进行存储。存储部91例如将通过拍摄单元50在规定的时机拍摄的图4所示的第一干涉图案图像121以及在与第一干涉图案图像121不同的时机拍摄的图5所示的第二干涉图案图像122进行存储。
图4是示出在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像121的一例的图。图5是示出在与图4不同的时机拍摄的第二干涉图案图像122的一例的图。第一干涉图案图像121和第二干涉图案图像122是在固定了X、Y、Z轴的状态下通过拍摄单元50拍摄的图像。
干涉图案图像120包含利用参照光52与被测量部件(被加工物100)所反射的反射光53的干涉而产生的干涉图案。通过拍摄单元50拍摄的干涉图案图像120具有亮度分布，该亮度分布基于拍摄元件所拍摄的参照光52与反射光53的干涉光的二维的光强度的分布。在干涉图案图像120中，亮度高的区域用白色示出。在干涉图案图像120中，亮度低的区域用黑色示出。
比较部92对存储于存储部91的第一干涉图案图像121与第二干涉图案图像122进行比较。例如，关于图4所示的第一干涉图案图像121和图5所示的第二干涉图案图像122，亮度的分布均呈纵条纹图案，但亮度高的区域和亮度低的区域的位置在横方向上发生偏移。即，比较部92根据干涉图案图像120的亮度分布而对第一干涉图案图像121与第二干涉图案图像122进行比较。
振动检测部93根据通过比较部92进行了比较的第一干涉图案图像121和第二干涉图案图像122而检测振动。即，拍摄单元50所拍摄的干涉图案图像120的亮度分布根据振动检测单元30与保持单元10的相对位置等而变化。因此，振动检测部93根据比较部92所比较的第一干涉图案图像121的亮度分布与第二干涉图案图像122的亮度分布的差异而检测Z轴方向的振动。
接着，对被测量部件(被加工物100)在被检查面(正面101)上具有目标图案140的情况进行说明。图6是示出在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像131的一例的图。图7是示出在与图6不同的时机拍摄的第二干涉图案图像132的一例的图。第一干涉图案图像131和第二干涉图案图像132是在固定了X、Y、Z轴的状态下通过拍摄单元50拍摄的图像。
存储部91将拍摄单元50所拍摄的包含目标图案140的干涉图案图像130进行存储。存储部91例如将通过拍摄单元50在规定的时机拍摄的图6所示的第一干涉图案图像131以及在与第一干涉图案图像131不同的时机拍摄的图7所示的第二干涉图案图像132进行存储。
比较部92对存储于存储部91的第一干涉图案图像131与第二干涉图案图像132进行比较。例如图6所示的第一干涉图案图像131和图7所示的第二干涉图案图像132中，目标图案140的位置发生偏移。即，比较部92根据干涉图案图像130的目标图案140的位置而对第一干涉图案图像131与第二干涉图案图像132进行比较。
拍摄单元50所拍摄的干涉图案图像120、130的目标图案140的位置根据振动检测单元30的X-Y平面方向的位置而变化。因此，振动检测部93根据比较部92所比较的第一干涉图案图像131的目标图案140与第二干涉图案图像132的目标图案140的位置的差异而检测X-Y平面方向的振动。
图1所示的控制单元90的三维图像生成部94生成被测量部件(例如被加工物100)的三维图像150。图8是示出拍摄用于获取三维图像150的干涉图案图像的状态的示意图。图9是示出通过图8而生成的三维图像150的一例的图。
为了生成三维图像150，首先如图8所示，一边在与拍摄方向平行的方向即Z轴方向上改变拍摄单元50的位置，一边通过拍摄单元50拍摄多个干涉图案图像。此时，拍摄单元50在固定了X、Y轴的状态下拍摄多个干涉图案图像。三维图像生成部94根据在多个与拍摄方向平行的方向即Z轴方向上改变拍摄单元50的位置而拍摄的多个干涉图案图像，生成被测量部件(例如被加工物100)的三维图像150。
另外，在实施方式中，例如可以对根据不同的干涉图案图像而制作的多个三维图像150彼此进行比较，根据三维图像150的深度、形状等的差而检测振动。
接着，对实施方式的振动检测方法进行说明。图10是示出实施方式的振动检测方法的流程的流程图。如图10所示，振动检测方法具有光照射步骤201、拍摄步骤202、存储步骤203、比较步骤204和振动检测步骤205。
光照射步骤201是对被测量部件(例如保持单元10或被加工物100等)照射光51的步骤。在实施方式的光照射步骤201中，图1所示的控制单元90使振动检测单元30的光源33照射光51。从光源33照射的光51被半反射镜34朝向下方的被测量部件反射(参照图2)。光51在通过了聚光单元35和板41之后，被半反射镜42分支成两个光束。
所分支的其中一方的光51通过半反射镜42而在被测量部件(例如保持单元10或被加工物100等)上发生反射，作为反射光53通过半反射镜42、板41、聚光单元35和半反射镜34而入射至拍摄单元50。所分支的其中另一方的光51被半反射镜42朝上反射且被参照反射镜43朝下反射，作为参照光52被半反射镜42再次朝上反射之后，通过板41、聚光单元35和半反射镜34而入射至拍摄单元50。
拍摄步骤202是拍摄包含干涉图案的干涉图案图像120、130的步骤，该干涉图案是通过反射光53与参照光52的干涉而生成的，反射光53是通过将光51进行二分支而其中所分支的一方的光51在被测量部件(例如保持单元10或被加工物100等)上反射而得的，参照光52是从其中所分支的另一方的光51而生成的。
在实施方式的拍摄步骤202中，图1所示的控制单元90使拍摄单元50拍摄被测量部件(例如被加工物100)的包含干涉图案的干涉图案图像120、130。在被测量部件(被加工物100)在被检查面(正面101)上具有目标图案140的情况下，在拍摄步骤202中，按照包含目标图案140的方式拍摄干涉图案图像130。
存储步骤203是将通过拍摄步骤202而拍摄的干涉图案图像120、130进行存储的步骤。在实施方式的存储步骤203中，图1所示的控制单元90的存储部91将拍摄单元50所拍摄的第一干涉图案图像121、131以及第二干涉图案图像122、132进行存储。
比较步骤204是对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像121、131与在与第一干涉图案图像121、131不同的时机拍摄的第二干涉图案图像122、132进行比较的步骤。在实施方式的比较步骤204中，图1所示的控制单元90的比较部92对第一干涉图案图像121、131的亮度分布与第二干涉图案图像122、132的亮度分布进行比较。
被测量部件(被加工物100)在被检查面(正面101)上具有目标图案140，在通过拍摄步骤202按照包含目标图案140的方式拍摄了干涉图案图像130的情况下，在实施方式的比较步骤204中，对干涉图案图像130的目标图案140的位置进行比较。更详细而言，比较部92进一步对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像131中的第一目标图案140的位置与在与第一干涉图案图像131不同的时机拍摄的第二干涉图案图像132中的第二目标图案140的位置进行比较。
振动检测步骤205是根据通过比较步骤204进行了比较的第一干涉图案图像121、131与第二干涉图案图像122、132而检测振动的步骤。在实施方式的振动检测步骤205中，图1所示的控制单元90的振动检测部93根据比较部92所比较的第一干涉图案图像121、131与第二干涉图案图像122、132而检测振动。
即，通过拍摄步骤202而拍摄的干涉图案图像120、130的亮度分布根据振动检测单元30与保持单元10的相对位置等而变化。因此，在振动检测步骤205中，根据比较部92所比较的第一干涉图案图像121的亮度分布与第二干涉图案图像122的亮度分布的差异而检测Z轴方向的振动。
另外，通过拍摄步骤202而拍摄的干涉图案图像130的目标图案140的位置根据振动检测单元30的X-Y平面方向的位置而变化。因此，在振动检测步骤205中，根据通过比较步骤204进行了比较的第一干涉图案图像131的目标图案140与第二干涉图案图像132的目标图案140的位置的差异而检测X-Y平面方向的振动。
如以上所说明的那样，实施方式的加工装置1和振动检测方法中，从光源33照射的光51被二分支，对在被测量部件(例如保持单元10或被加工物100等)上反射的反射光53的基于通过干涉单元40生成的参照光52的干涉图案的变化进行观察。加工装置1和振动检测方法能够拍摄包含干涉图案的干涉图案图像120、130，根据在不同的时机拍摄的第一干涉图案图像121、131与第二干涉图案图像122、132的差异而检测Z轴方向的振动。
因此，起到如下的效果：能够检测在加工装置1上作为加工对象的被加工物100的高度方向上的加工装置1的振动，容易查明振动的原因以及确定和改善原因部位。即，能够确认加工装置1的移设(出货)前后的振动状态的变化等，因此能够区分是建筑物等环境因素所导致的振动还是加工装置1自身的振动。
另外，通过干涉图案图像120、130的X-Y平面方向的移动，不仅能够检测Z轴方向的振动，还能够检测X-Y平面方向的振动，因此能够同时检测3轴方向的振动。
另外，本发明并不限于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。

Claims (5)

1.一种加工装置，其中，
该加工装置具有：
保持单元，其对被加工物进行保持；
加工单元，其对该保持单元所保持的被加工物进行加工；
移动单元，其使该保持单元和该加工单元相对地移动；
振动检测单元；以及
控制单元，其控制上述的各构成要素，
该振动检测单元包含：
光源；
干涉单元，其将来自该光源的光照射至被测量部件，生成该被测量部件的包含干涉图案的干涉图案图像；以及
拍摄单元，其拍摄通过该干涉单元而生成的被测量部件的该干涉图案图像，
该控制单元具有：
存储部，其将通过该拍摄单元在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像以及在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像进行存储；
比较部，其对存储于该存储部的该第一干涉图案图像与该第二干涉图案图像进行比较；以及
振动检测部，其根据通过该比较部进行了比较的该第一干涉图案图像和该第二干涉图案图像而检测振动。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
该控制单元还具有三维图像生成部，该三维图像生成部根据在与拍摄方向平行的方向上改变该拍摄单元的位置而拍摄的多个干涉图案图像，生成该被测量部件的三维图像。
3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其中，
该被测量部件是对被加工物进行保持的保持单元。
4.一种振动检测方法，对振动进行检测，其中，
该振动检测方法具有如下的步骤：
光照射步骤，对被测量部件照射光；
拍摄步骤，拍摄包含干涉图案的干涉图案图像，该干涉图案是通过反射光与参照光的干涉而产生的，该反射光是通过将该光进行二分支而其中所分支的一方的光在该被测量部件上反射而得的，该参照光是从其中所分支的另一方的光而生成的；
存储步骤，将通过该拍摄步骤而拍摄的干涉图案图像进行存储；
比较步骤，对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像与在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像进行比较；以及
振动检测步骤，根据通过该比较步骤进行了比较的第一干涉图案图像和第二干涉图案图像而检测振动。
5.根据权利要求4所述的振动检测方法，其中，
该被测量部件具有目标图案，
在该拍摄步骤中，拍摄包含该目标图案的干涉图案图像，
在该比较步骤中，进一步对在规定的时机拍摄的第一干涉图案图像中的第一目标图案的位置与在与该第一干涉图案图像不同的时机拍摄的第二干涉图案图像中的第二目标图案的位置进行比较。
CN202210877936.7A 2021-08-04 2022-07-25 加工装置和振动检测方法 Pending CN115706029A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021128195A JP2023023037A (ja) 2021-08-04 2021-08-04 加工装置および振動検出方法
JP2021-128195 2021-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115706029A true CN115706029A (zh) 2023-02-17

Family

ID=84975603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210877936.7A Pending CN115706029A (zh) 2021-08-04 2022-07-25 加工装置和振动检测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230041754A1 (zh)
JP (1) JP2023023037A (zh)
KR (1) KR20230020903A (zh)
CN (1) CN115706029A (zh)
DE (1) DE102022207760A1 (zh)
TW (1) TW202307948A (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4447074B2 (ja) 1999-06-21 2010-04-07 株式会社ディスコ 切削装置
JP2003320466A (ja) 2002-05-07 2003-11-11 Disco Abrasive Syst Ltd レーザビームを使用した加工機

Also Published As

Publication number Publication date
TW202307948A (zh) 2023-02-16
KR20230020903A (ko) 2023-02-13
US20230041754A1 (en) 2023-02-09
JP2023023037A (ja) 2023-02-16
DE102022207760A1 (de) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102355837B1 (ko) 레이저 가공 장치
TWI610762B (zh) 加工裝置
US9789567B2 (en) Laser beam spot shape detection method
US20080105665A1 (en) Laser processing machine
TWI609732B (zh) 雷射加工裝置
US20130027690A1 (en) Laser beam spot shape detecting method
KR20160119694A (ko) 가공 장치
JP6281328B2 (ja) レーザーダイシング装置及びレーザーダイシング方法
JP2009145292A (ja) 被加工物のエッジ検出装置およびレーザー加工機
JP4640174B2 (ja) レーザーダイシング装置
TW201922395A (zh) 雷射加工裝置及輸出確認方法
CN102087997B (zh) 加工装置
US9149886B2 (en) Modified layer forming method
JP2013151002A (ja) レーザー光線のスポット形状検出方法およびスポット形状検出装置
JP2010145230A (ja) チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置計測装置
JP2021030284A (ja) レーザー加工装置の加工結果の良否判定方法
TWI808288B (zh) 厚度量測裝置
CN115706029A (zh) 加工装置和振动检测方法
JP2017090080A (ja) 検査装置
JP2012179644A (ja) レーザ加工装置
CN113798663A (zh) 激光加工装置的检查方法
KR20210033888A (ko) 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치
US11975401B2 (en) Detection device
US20210069826A1 (en) Method of confirming optical axis of laser processing apparatus
JP2022097232A (ja) レーザー加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication