CN1676269A - 利用多面反射镜的激光加工设备 - Google Patents
利用多面反射镜的激光加工设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1676269A CN1676269A CNA2004100590467A CN200410059046A CN1676269A CN 1676269 A CN1676269 A CN 1676269A CN A2004100590467 A CNA2004100590467 A CN A2004100590467A CN 200410059046 A CN200410059046 A CN 200410059046A CN 1676269 A CN1676269 A CN 1676269A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polygonal mirror
- laser
- laser beam
- wafer
- process equipment
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F7/00—Indoor games using small moving playing bodies, e.g. balls, discs or blocks
- A63F7/02—Indoor games using small moving playing bodies, e.g. balls, discs or blocks using falling playing bodies or playing bodies running on an inclined surface, e.g. pinball games
-
- 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
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0736—Shaping the laser spot into an oval shape, e.g. elliptic shape
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
- B23K26/0821—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head using multifaceted mirrors, e.g. polygonal mirror
-
- 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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
- G07F17/32—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for games, toys, sports, or amusements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F7/00—Indoor games using small moving playing bodies, e.g. balls, discs or blocks
- A63F7/22—Accessories; Details
- A63F7/34—Other devices for handling the playing bodies, e.g. bonus ball return means
- A63F2007/341—Ball collecting devices or dispensers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F2250/00—Miscellaneous game characteristics
- A63F2250/14—Coin operated
-
- 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
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
- H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
公开的内容针对采用多面反射镜的激光加工设备,能有效地加工物体。本设备包括:发射激光束的激光发生器;在轴上旋转并有多个反射平面的多面反射镜,它反射从激光发生器入射其上的激光束;和透镜,该透镜在把多面反射镜反射的激光束会聚之后,使该激光束照射到物体上,例如放置在台上的晶片。根据多面反射镜的旋转使激光束照射在晶片上的过程中,移动放置晶片的台,以增大激光束的相对扫描速度,这样能有效地切割晶片。因为它只用激光束切割晶片,所以不必改变任何附加的装置,这样可以改进加工速度和切割效率。此外,可以控制切割宽度,并防止切割加工时从晶片产生的蒸气淀积在晶片切口的再铸造效应,实现高纤细和精确尺寸的晶片切割加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种用多面反射镜的激光加工设备,能通过在多面反射镜上反射的激光束来加工物体。
背景技术
由于使用激光束切割硅晶片的设备优于其他机械设备,所以促进了关于它们的各种研究。切割硅晶片的最先进设备之一,是使用从高压水喷嘴喷射的水引导激光束的设备。
采用高压水喷嘴的晶片切割设备,用通过高压喷嘴喷射的水,使激光束照射在晶片上。由于高压,水喷嘴容易磨损,必须定期更换喷嘴。
定期地更换高压喷嘴,导致进行晶片切割加工的不方便。还导致较低的生产率和较高的制作成本。
还有,因为常规的晶片切割设备难以提供纤细的线宽度,所以采用该设备进行高精确加工是有问题的。
同时,仅用激光束的晶片切割加工,引起再铸造效应,这意味着激光束蒸发的蒸气淀积在晶片的切割边。再铸造效应有碍于晶片的切割加工。
发明内容
为解决前述问题,本发明的一个目的,是提供一种用多面反射镜的激光加工设备,它借助不改变任何附加装置而避免再铸造效应,能精确地加工诸如晶片的物体。
在本发明的实施例中,用多面反射镜的激光加工设备包括:发射激光束的激光发生器;由多个反射落在其上激光束的反射平面构成的、同时在轴上旋转的多面反射镜,该激光束由激光发生器发射;和透镜,用于使多面反射镜上反射的激光束会聚,并使激光束照射在物体上。
附图说明
图1A到1C是示意图,按照本发明,画出采用多面反射镜的激光加工设备概念上的特征。
图2是示意图,按照本发明,画出采用多面反射镜的激光加工设备概念上的特征。
图3是简图,按照本发明,画出重叠的激光束。
图4是简图,按照本发明,画出用多面反射镜的激光加工设备一个示例性的实施例。
图5是简图,按照本发明,画出用多面反射镜的激光加工设备另一个示例性的实施例。
图6是流程图,表明按照本发明的加工物体的过程。
图7是示意图,按照本发明,画出用多面反射镜的激光加工设备的晶片加工配置。
具体实施方式
图1A到1C是示意图,按照本发明,画出采用多面反射镜的激光加工设备概念上的特征。
如图1A到1C所示,激光加工设备包括多面反射镜10和远心f-θ透镜20,该多面反射镜10有多个反射平面并在轴11上旋转,该远心f-θ透镜20会聚从反射平面上反射的激光束。透镜20的安装平行于台30,以便会聚从反射平面上反射的激光束,台30载着要切割的晶片40。因此,在透镜20上会聚的激光束,垂直照射在晶片上,该激光束能按预定形状加工(切割)晶片40(如半导体晶片)。
虽然透镜20可以是耦合的一组透镜,但本实施例为便于说明,用单个透镜。
图1A到1C画出如下特征:从反射平面12反射的激光束,经透镜20会聚,照射在晶片40上,同时多面反射镜10还沿反时针方向在轴11上旋转。
现在参考图1A,根据多面反射镜10的旋转,激光束从反射平面12的始端部分反射,然后入射透镜20的左端。反射的激光束在透镜20上会聚,并垂直地照射在晶片40的预定位置S1。
现在参考图1B,当多面反射镜10再向前旋转,在反射平面12的中央部分反射激光束时,被反射的激光束入射透镜20的中央位置并在透镜20上会聚。在透镜20上会聚的激光束,垂直地照射在晶片40的预定位置S2。
现在参考图1C,当多面反射镜10进一步向前旋转,比图1B的情形转过更多,在反射平面12的后端部分反射激光束时,在后端部分反射的激光束,入射透镜20的右端,并在透镜20上会聚。在透镜20上会聚的激光束,垂直地照射在晶片40的预定位置S3。
如前面图1A至1C整个表明,根据多面反射镜10的反时针方向旋转,激光束照射在晶片40的预定位置S1到S3上。从S1到S3的距离,被称为扫描长度SL,它表示反射平面12顺着多面反射镜10的旋转而照射晶片40的间距。由反射平面12的始端和后端部分形成的激光束反射角,被称为扫描角θ。
本文后面将更详细说明本发明理论上的特征。
图2按照本发明,画出采用多面反射镜的激光加工设备的示意配置。
现在参考图2,由n个反射平面构成的多面反射镜10,以恒定速度在轴11上旋转,角速度为ω,周期为T。入射其上的激光束从反射平面12反射,并通过透镜20照射在晶片40上。
在有n个反射平面12的多面反射镜10的情形中,当反射平面12之一正在旋转时,激光束的扫描角θ,可以归纳为如下方程式1。
[方程式1]
θ=2(α2-α1)
∴
[方程式2]
SL:扫描长度
f:焦距
θ:扫描角
按照方程式2,多面反射镜10正在旋转时,从多面反射镜10每一个反射平面12反射的激光束,照射在晶片40上的长度为SL。换句话说,根据多面反射镜的旋转,照射在晶片40上的激光束的扫描长度SL,可从焦距f与多面反射镜12反射平面12反射的激光束扫描角θ的乘积获得。
顺便指出,因为多面反射镜10有n个反射平面12,在多面反射镜10旋转的每一周期中,可有n次扫描长度为SL的扫描。就是说,当多面反射镜10旋转一圈时,照射在晶片40上的激光束,照在晶片40上的扫描长度SL在晶片40中重叠,重叠次数就是多面反射镜10反射平面12的数量。单位时间间隔(如一秒)中的扫描频率,可从下面的方程式3得到。
[方程式3]
ω:多面反射镜的角速度
T:多面反射镜的周期
从方程式3,在多面反射镜10上有n个反射平面12的条件下,通过控制多面反射镜10的周期或角速度,可以调整扫描频率。换句话说,通过改变多面反射镜10的周期T或角速度ω,能够按需要的重叠次数控制扫描长度SL。
如果多面反射镜10的角速度ω恒定,从多面反射镜10反射的激光束相对于晶片40的扫描速度,可以通过沿多面反射镜10旋转的相反方向,传送放置晶片40的台30而增大。换句话说,当台30沿多面反射镜10旋转的相反方向传送时,激光束SL对晶片40的扫描速度,比当台30伫立不动时激光束对晶片40的扫描速度更快。
这种扫描长度SL的重叠,如在图3中所示,沿放置晶片40的台30传送方向的相反方向发展。结果是,台30上的晶片40,沿台30传送方向的相反方向被激光束扫描并切割。此时,扫描长度SL继续在均匀的范围中彼此重叠,在该均匀范围中,重叠次数可以通过控制台30的传送速度来调整。
假定扫描长度SL沿台30的传送方向的移动距离是l,那么扫描长度的重叠度N,可以表示为SL/l。
移动距离l表示,台30以速度v运动,直到反射平面12之一完成旋转的一段时间内移动的尺寸,该移动距离l可以总结为如下方程式4。重叠度N以方程式5表示。
[方程式4]
[方程式5]
归纳以上的说明,具有重叠度N且晶片40以速度v切割时,对多面反射镜10的角速度ω,可得如下方程式6。
[方程式6]
如方程式6所示,角速度是以透镜20焦距f值的两倍,除激光束的重叠度N与切割速度v之积得到的,这里切割速度v等于其上载有晶片40的台30的传送速度。
虽然本实施例使用的多面反射镜呈8角形,有8个反射平面(即n=8),但在本发明的范围内,也可以修改为其他多角形。
图4按照本发明,画出用多面反射镜的激光加工设备的示范性实施例。
现在参考图4,按照本发明的用多面反射镜的激光加工设备,包括:用于引导整个操作的控制器110;用于键入控制参数及控制命令的输入单元120;用于开动多面反射镜10的多面反射镜驱动器130;用于发射激光束的激光发生器140;用于沿预定方向传送载有晶片40的台30的台传送单元150;用于通知外部用户当前工作状态的显示单元160;和用于存储有关数据的存储单元170。
多面反射镜驱动器130包括构成多面反射镜10的多个反射平面12,多面反射镜10有多个平面,以预定速度在轴11上旋转。借助受控制器110控制的电机(未画出),使多面反射镜10以预定速度在轴11上匀速旋转。
激光发生器140用于发射加工晶片40的激光束,晶片40作为物体放在台30上,在本实施例中,激光发生器140在控制器110的控制下,产生紫外射线的激光束。
台传送单元150用于以预定速度,传送其上载有作为待加工物体的晶片40的台30。
在该激光加工设备的结构中,从激光发生器140发射的激光束,在控制器110的控制下,入射多面反射镜10。照射多面反射镜10的激光束,在扫描角θ的范围内从反射平面12向着透镜20反射,该多面反射镜10由多面反射镜驱动器130旋转。从反射平面12反射的激光束,在透镜20上会聚,且会聚的激光束垂直地照射在晶片40上。
在多面反射镜10的反射平面12之一正在旋转的同时,照射在晶片40上的激光束,沿台30传送方向的相反方向,移动扫描距离SL。
图5按照本发明,画出用多面反射镜的激光加工设备的另一个实施例。
现在参考图5,按照本发明另一个实施例的用多面反射镜的激光加工设备,基本上包括:用于引导整个操作的控制器110;用于键入控制参数及控制命令的输入单元120;用于开动多面反射镜10的多面反射镜驱动器130;用于发射激光束的激光发生器140;用于沿预定方向传送载有晶片40的台30的台传送单元150;用于通知外部用户当前工作状态的显示单元160;和用于存储有关数据的存储单元170。
图5的这些结构与图4的那些结构相同。但是,图5的用多面反射镜的激光加工设备,还包括光束扩束器210和光束变换器220,光束扩束器210用于增大激光发生器140发射的针形激光束的直径,然后把增大的激光束照射在多面反射镜10上,光束变换器220用于把经多面反射镜1 0反射后在透镜20上被会聚的激光束,变换为椭圆形。在此情况下,光束变换器220容易用柱面透镜实施。
入射在多面反射镜10上的增大的激光束,被多面反射镜10的反射平面12在扫描角θ范围内向着透镜20反射。从反射平面12反射的激光束,在透镜20上被会聚,其截面形状被光束变换器220变换为椭圆形,然后垂直照射在晶片40上。
由于照射的激光束具有椭圆的截面形状,椭圆截面的长直径与切割加工方向对应,而椭圆截面的短直径与切割加工宽度对应。
当反射平面12之一正在轴11上旋转时,照射在晶片40上的激光束,作为扫描长度SL沿台30传送方向的相反方向移动。
本文后面详细说明,借助具有图5所示用多面反射镜的激光加工设备,加工物体(即晶片40)的过程。
图6是流程图,按照本发明说明加工物体的过程。
现在参考图6,为了加工晶片,即把晶片40切割,首先,按照待加工晶片40的类型,在输入单元120建立多面反射镜10旋转速度和台30传送速度的控制参数(步骤S10)。事先在存储单元170中登记了对晶片类型和加工选项(如切割、划槽、等等)设计的信息之后,该种设置操作,可以简单地从存储单元170中检索信息菜单实现。
完成控制参数的建立后,控制器110起动多面反射镜驱动器130,使多面反射镜10按步骤S10预先设定的旋转速度旋转(步骤S20),并且还起动台传送单元150,使台30按预定速度传送(步骤S30)。此时,控制器110令激光发生器140发射激光束(步骤S40)。
之后,从激光发生器140发射的激光束,在通过光束扩束器210后,以增大的截面直径入射多面反射镜10。入射多面反射镜10的激光束,从在轴11上旋转的多面反射镜10的反射平面12反射,在扫描角θ的范围内射向透镜20。
透镜20会聚从多面反射镜10反射的激光束,然后,在透镜20上会聚的激光束,经过光束变换器220,使截面变换成椭圆形后,垂直地照射在晶片40上。最后照射在晶片40上的激光束,有椭圆截面的形状,其长直径与晶片40的切割方向即加工的前进方向一致,每次使激光束的照射范围在晶片40上扩展,而其短直径则与切割厚度,即加工的切割宽度对应。
过程中,随着多面反射镜10以恒定速度旋转,照射在晶片40上的多次激光束,以多个扫描长度SL在晶片40上按预定的次数重叠。
此外,随着载有晶片40的台30沿多面反射镜10旋转方向相反方向的传送,具有扫描长度的激光束在晶片40上照射的相对速度,变得更快,使晶片的切割加工更有效(步骤S50)。
另一方面,当跳过光束扩束器210和光束变换器220两个步骤时,从激光发生器140发射的激光束,直接照射在晶片40上。
图7按照本发明,画出用用多面反射镜的激光加工设备加工晶片40的配置。
如上所述,通过光束扩束器210后被增大截面直径的激光束,入射多面反射镜10。入射多面反射镜10的激光束,在扫描角θ的范围内,在旋转着的多面反射镜10的反射平面12上反射,射向透镜20。透镜20使激光束会聚。在透镜20上会聚的激光束,被光束变换器220整形为椭圆截面形状,然后照射在晶片40上。
在该过程中,因为照射在晶片40上的激光束具有椭圆截面形状,椭圆的长直径与激光束在晶片40上的前进方向相关,而椭圆的短直径则与激光束在晶片40上的切割宽度相关。
如图7所示,照射在晶片40上的椭圆形激光束,沿它的长直径方向加工,伴随着由它的短直径决定的切割宽度。换句话说,晶片40的切割宽度41,可以通过控制激光束椭圆截面的短直径调整,该椭圆截面短直径是光束变换器220建立的。
激光束照射晶片40的时候,激光束照射的地方可能出现蒸发。但是,如上所述,激光束前进的方向与晶片40的传送方向相反,所以激光束的相对扫描速度更快,且激光束的长直径排列在加工方向(即切割方向)。结果是,切割断面42在整个切割加工中都是一斜面,因激光照射而从晶片材料逸散的蒸气,容易借助该斜面释放,不会在加工时淀积在切割平面42上。
还有,因为与激光束沿加工方向的快速重叠,使晶片40的切割部分急速蒸发,容易完成晶片加工,不至于产生诸如再铸造效应,该效应使晶片材料的蒸气淀积在晶片40的切割壁43上。
虽然上述实施例作为用于加工半导体晶片的例子举例说明,但本发明还可以用于加工其他基片或板,如塑料板、金属板、等等。
如上所述,按照本发明的用多面反射镜的激光加工设备,不必改变任何附加装置,因为激光束足以进行切割加工,本设备能使加工过程容易地并高效地迅速完成。此外,因为本发明通过调整椭圆激光束的短直径并防止再铸造效应,使蒸气从被切割的物体逸散,从而提供一种能控制切割宽度的有效技术,对以高精度的操作加工晶片以及普通物体,是有利的。
虽然本发明已经结合附图所示本发明的实施例说明,但本发明不受附图所示实施例的限制。本领域熟练人员应当清楚,在不违背本发明的范围和精神下,可以对说明的实施例作各种替换、修改、和变化。
Claims (18)
1.一种用多面反射镜以激光束加工物体的激光加工设备,包括:
发射激光束的激光发生器;
由多个反射落在其上的激光束的反射平面构成的、同时在轴上旋转的多面反射镜,该激光束由激光发生器发射;和
会聚透镜,用于使多面反射镜上反射的激光束会聚,并使激光束照射在物体上。
2.按照权利要求1的用多面反射镜的激光加工设备,还包括:
以恒定速度旋转多面反射镜的多面反射镜驱动器,使反射平面以预定角速度运转;
放置物体的台;和
台传送单元,用于把台沿预定方向传送。
3.按照权利要求2的用多面反射镜的激光加工设备,其中的台传送单元把台沿与多面反射镜旋转方向的相反方向传送。
4.按照权利要求1的用多面反射镜的激光加工设备,还包括光束变换器,用于把会聚在透镜上的激光束的截面图形,转换为椭圆形。
5.按照权利要求4的用多面反射镜的激光加工设备,其中的光束变换器,把激光束转换为有椭圆截面图形形状,使其长直径顺着加工方向,然后把被转换的激光束照射在物体上。
6.按照权利要求5的用多面反射镜的激光加工设备,其中激光束椭圆截面的短直径,与激光束加工的宽度相关,该宽度能通过控制该短直径来调整。
7.一种利用多面反射镜的用于加工晶片的激光加工设备,包括:
发射激光束的激光发生器;
由多个反射落在其上激光束的反射平面构成的、同时在轴上旋转的多面反射镜,该激光束由激光发生器发射;和
会聚透镜,用于使多面反射镜上反射的激光束会聚,并使激光束照射在置于台上的晶片上。
8.按照权利要求7的激光加工设备,还包括:
以恒定速度旋转多面反射镜的多面反射镜驱动器,使反射平面以预定角速度运转;和
台传送单元,用于把台沿预定方向传送。
9.按照权利要求8的用多面反射镜的激光加工设备,其中的台传送单元把台沿与多面反射镜旋转方向的相反方向传送。
10.按照权利要求7的用多面反射镜的激光加工设备,还包括光束变换器,用于把在透镜上会聚的激光束的截面图形,转换为椭圆形。
11.按照权利要求10的用多面反射镜的激光加工设备,其中的光束变换器,把激光束转换为有椭圆截面图形形状,使其长直径顺着加工方向,然后把被转换的激光束照射在晶片上。
12.按照权利要求11的用多面反射镜的激光加工设备,其中激光束椭圆截面的短直径,与被激光束加工的宽度相关,该宽度能通过控制短直径来调整。
13.按照权利要求10的用多面反射镜的激光加工设备,还包括光束扩束器,用于增大激光发生器发射的激光束的截面直径,该增大的激光束经多面反射镜反射后,在透镜上会聚并入射光束变换器上。
14.按照权利要求7的用多面反射镜的激光加工设备,其中的透镜会聚在其上的激光束,然后使激光束垂直地照射在晶片上。
15.按照权利要求7的用多面反射镜的激光加工设备,其中,根据多面反射镜的旋转,从反射平面之一照射在晶片上的激光束的扫描长度,可以用透镜焦距与从多面反射镜反射平面反射的激光束扫描角的乘积,进行调整。
16.按照权利要求15的用多面反射镜的激光加工设备,其中激光束的扫描角,是由反射平面的始端部分与后端部分形成的反射角。
17.按照权利要求7的用多面反射镜的激光加工设备,其中,根据多面反射镜的旋转,从反射平面反射的激光束,照射在晶片上,在晶片上按预定次数重叠,该重叠的预定次数,可以保持台的传送速度恒定的同时,通过调整多面反射镜的角速度进行控制。
18.按照权利要求7的用多面反射镜的激光加工设备,其中,根据多面反射镜的旋转,从反射平面反射的激光束,照射在晶片上,在晶片上按预定次数重叠,该重叠的预定次数,可以保持多面反射镜的角速度恒定的同时,通过调整台的传送速度进行控制。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040022270A KR100462358B1 (ko) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치 |
KR1020040022270 | 2004-03-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1676269A true CN1676269A (zh) | 2005-10-05 |
CN100363143C CN100363143C (zh) | 2008-01-23 |
Family
ID=34925414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100590467A Expired - Fee Related CN100363143C (zh) | 2004-03-31 | 2004-07-29 | 利用多面反射镜的激光加工设备 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050218128A1 (zh) |
EP (1) | EP1586406B1 (zh) |
JP (1) | JP4044539B2 (zh) |
KR (1) | KR100462358B1 (zh) |
CN (1) | CN100363143C (zh) |
AT (1) | ATE376902T1 (zh) |
CA (1) | CA2472411A1 (zh) |
DE (1) | DE602004009754T2 (zh) |
MY (1) | MY137166A (zh) |
SG (1) | SG130943A1 (zh) |
TW (1) | TWI241060B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103286442A (zh) * | 2012-02-23 | 2013-09-11 | 三菱综合材料株式会社 | 激光加工装置及激光加工方法 |
CN103433619A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 激光熔覆打印机及线路板的制作方法 |
CN109465252A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-03-15 | 桂林电子科技大学 | 超声辅助激光水下清洗装置及方法 |
CN110153106A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-23 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 一种激光清洗系统以及清洗方法 |
CN112880976A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 歌尔股份有限公司 | 入射光束的角度调节装置和反射器件的制造方法 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100462359B1 (ko) * | 2004-08-18 | 2004-12-17 | 주식회사 이오테크닉스 | 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치 및 방법 |
KR20080028559A (ko) | 2006-09-27 | 2008-04-01 | 주식회사 이오테크닉스 | 폴리곤 미러를 이용한 대상물 다중 가공 방법 |
EP1990168B1 (de) * | 2007-05-10 | 2012-06-27 | Grenzebach Maschinenbau GmbH | Verfahren zum laserthermischen Trennen von keramischem oder anderem spröden Plattenmaterial |
EP2008752B1 (de) * | 2007-06-30 | 2010-09-22 | TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken und Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken |
EP2008753B1 (de) * | 2007-06-30 | 2010-02-24 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Werkzeugmaschine und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes |
KR100884629B1 (ko) * | 2007-08-06 | 2009-02-23 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 가공 장치 및 방법 |
WO2009128316A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 脆性材料基板の加工方法 |
CN101829846A (zh) * | 2010-05-11 | 2010-09-15 | 苏州市博海激光科技有限公司 | 高功率激光辊类表面集成聚焦毛化加工方法及装置 |
CN101913026A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-12-15 | 苏州市博海激光科技有限公司 | 卷烟接装纸双头集成激光打孔装置 |
DE102011108405A1 (de) * | 2011-07-23 | 2013-01-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Schnittfuge in ein Werkstück |
KR101312937B1 (ko) | 2011-10-19 | 2013-10-01 | 한국기계연구원 | 웨이퍼 다이싱용 레이저 개질 장치 및 웨이퍼 다이싱 방법 |
CN104981318B (zh) * | 2013-02-13 | 2017-03-08 | 住友化学株式会社 | 激光照射装置及光学构件贴合体的制造装置 |
JP6189178B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2017-08-30 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
JP6434360B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2018-12-05 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
CZ308932B6 (cs) | 2015-05-28 | 2021-09-15 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob posuvného laserového texturování povrchu |
US10942257B2 (en) | 2016-12-31 | 2021-03-09 | Innovusion Ireland Limited | 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices |
JP6997566B2 (ja) | 2017-09-14 | 2022-01-17 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
US11493601B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-11-08 | Innovusion, Inc. | High density LIDAR scanning |
US11808888B2 (en) | 2018-02-23 | 2023-11-07 | Innovusion, Inc. | Multi-wavelength pulse steering in LiDAR systems |
CN112292608A (zh) | 2018-02-23 | 2021-01-29 | 图达通爱尔兰有限公司 | 用于lidar系统的二维操纵系统 |
JP6592563B1 (ja) | 2018-07-06 | 2019-10-16 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機及びレーザ加工方法 |
JP6592564B1 (ja) | 2018-07-06 | 2019-10-16 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機及びレーザ加工方法 |
DE102018212281A1 (de) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | Amada Holdings Co., Ltd. | Laserverarbeitungsmaschine und Laserverarbeitungsverfahren |
JP7011557B2 (ja) * | 2018-09-07 | 2022-01-26 | 川崎重工業株式会社 | レーザ光走査装置及びレーザ加工装置 |
EP4295987A3 (en) * | 2019-04-01 | 2024-03-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Light reflection device, light guiding device, and light scanning device |
US10903121B1 (en) * | 2019-08-14 | 2021-01-26 | Applied Materials, Inc. | Hybrid wafer dicing approach using a uniform rotating beam laser scribing process and plasma etch process |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6048732B2 (ja) * | 1977-02-04 | 1985-10-29 | キヤノン株式会社 | 自己増幅偏向走査光学系 |
US5072244A (en) * | 1987-11-30 | 1991-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Superposed image forming apparatus with plural and adjustable image forming stations |
JPH01306088A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-11 | Nippei Toyama Corp | 可変ビームレーザ加工装置 |
EP0483569A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-06 | Fmc Corporation | Plastic welding apparatus |
JPH0639572A (ja) * | 1991-01-11 | 1994-02-15 | Souei Tsusho Kk | ウェハ割断装置 |
US5632083A (en) * | 1993-08-05 | 1997-05-27 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Lead frame fabricating method and lead frame fabricating apparatus |
SG45237A1 (en) * | 1993-11-19 | 1998-01-16 | Komatsu Mfg Co Ltd | Apparatus for and method of laser marking |
JP3192552B2 (ja) * | 1994-05-23 | 2001-07-30 | 松下電器産業株式会社 | 走査光学系およびそれを用いた画像形成装置 |
US5943153A (en) * | 1995-04-21 | 1999-08-24 | Minolta Co., Ltd. | Lens holding apparatus and a light-beam scanning optical apparatus |
JP3373367B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2003-02-04 | 松下電器産業株式会社 | 3次元計測装置及び3次元計測方法 |
US6061080A (en) * | 1998-01-30 | 2000-05-09 | Xerox Corporation | Aperture for multiple reflection raster output scanning system to reduce bow |
JP3178524B2 (ja) * | 1998-11-26 | 2001-06-18 | 住友重機械工業株式会社 | レーザマーキング方法と装置及びマーキングされた部材 |
US6300590B1 (en) * | 1998-12-16 | 2001-10-09 | General Scanning, Inc. | Laser processing |
US6538230B2 (en) * | 2001-05-17 | 2003-03-25 | Preco Laser Systems, Llc | Method and apparatus for improving laser hole resolution |
US20040241340A1 (en) * | 2001-10-25 | 2004-12-02 | Kenji Sato | Method and device for marking identification code by laser beam |
JP2003177553A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | レーザ描画方法とその装置 |
US6788445B2 (en) * | 2002-01-14 | 2004-09-07 | Applied Materials, Inc. | Multi-beam polygon scanning system |
-
2004
- 2004-03-31 KR KR1020040022270A patent/KR100462358B1/ko active IP Right Review Request
- 2004-06-17 TW TW093117466A patent/TWI241060B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-06-19 DE DE602004009754T patent/DE602004009754T2/de active Active
- 2004-06-19 AT AT04014434T patent/ATE376902T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-06-19 EP EP04014434A patent/EP1586406B1/en not_active Not-in-force
- 2004-06-23 CA CA002472411A patent/CA2472411A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-24 JP JP2004185947A patent/JP4044539B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-25 MY MYPI20042518A patent/MY137166A/en unknown
- 2004-07-06 US US10/886,122 patent/US20050218128A1/en not_active Abandoned
- 2004-07-06 SG SG200406612-2A patent/SG130943A1/en unknown
- 2004-07-29 CN CNB2004100590467A patent/CN100363143C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103286442A (zh) * | 2012-02-23 | 2013-09-11 | 三菱综合材料株式会社 | 激光加工装置及激光加工方法 |
CN103433619A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 激光熔覆打印机及线路板的制作方法 |
CN103433619B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-10-21 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 激光熔覆打印机及线路板的制作方法 |
CN109465252A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-03-15 | 桂林电子科技大学 | 超声辅助激光水下清洗装置及方法 |
CN109465252B (zh) * | 2019-01-11 | 2023-09-26 | 桂林电子科技大学 | 超声辅助激光水下清洗装置及方法 |
CN110153106A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-23 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 一种激光清洗系统以及清洗方法 |
CN110153106B (zh) * | 2019-04-29 | 2024-02-13 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 一种激光清洗系统以及清洗方法 |
CN112880976A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 歌尔股份有限公司 | 入射光束的角度调节装置和反射器件的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1586406A1 (en) | 2005-10-19 |
JP2005288541A (ja) | 2005-10-20 |
KR100462358B1 (ko) | 2004-12-17 |
DE602004009754T2 (de) | 2008-08-28 |
TWI241060B (en) | 2005-10-01 |
SG130943A1 (en) | 2007-04-26 |
CN100363143C (zh) | 2008-01-23 |
US20050218128A1 (en) | 2005-10-06 |
DE602004009754D1 (de) | 2007-12-13 |
MY137166A (en) | 2009-01-30 |
ATE376902T1 (de) | 2007-11-15 |
EP1586406B1 (en) | 2007-10-31 |
JP4044539B2 (ja) | 2008-02-06 |
CA2472411A1 (en) | 2005-09-30 |
TW200533022A (en) | 2005-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1676269A (zh) | 利用多面反射镜的激光加工设备 | |
CN1159129C (zh) | 激光加工装置 | |
CN1736651A (zh) | 使用多面反射镜的激光处理设备及方法 | |
CN1397403A (zh) | 激光束加工方法及其装置 | |
US9597835B2 (en) | Three-dimensional modeling apparatus, model, and method of manufacturing a model | |
CN1170653C (zh) | 激光穿孔加工方法及加工装置 | |
CN1177670C (zh) | 激光加工方法 | |
EP2543497A1 (en) | Structure and production method therefor | |
CN1856383A (zh) | 活动扫描场 | |
CN1625707A (zh) | 多光束多面镜扫描系统 | |
JP7120121B2 (ja) | 付加製造装置及び付加製造方法 | |
CN1108895C (zh) | 用激光加工布线板的方法及其装置 | |
US20200031052A1 (en) | Three-dimensional object shaping apparatus and method | |
CN1474730A (zh) | 激光加工装置 | |
CN1969372A (zh) | Euv光源、euv曝光装置及半导体元件的制造方法 | |
CN1529648A (zh) | 脆性材料基板的划线装置 | |
KR100609831B1 (ko) | 다중 레이저 가공장치 | |
CN1918667A (zh) | 软x射线加工装置以及软x射线加工方法 | |
CN1860593A (zh) | 固体表面平坦化方法及其装置 | |
CN1550318A (zh) | 微型透镜及其制造方法、光学装置、光传送装置 | |
KR20060012395A (ko) | 폴리곤 미러를 이용한 다중 레이저 가공장치 | |
KR100900466B1 (ko) | 빔단면 변형과 폴리곤미러를 이용한 레이저 표면처리장치및 그 표면처리방법 | |
CN1542490A (zh) | 精密旋转双棱镜光束扫描器及其控制方法 | |
JP5412887B2 (ja) | レーザクラッドバルブシート形成方法及びレーザクラッドバルブシート形成装置 | |
CN1666127A (zh) | 激光束自动对中装置以及制造此装置的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080123 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |