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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsmaschine, die
eine Laserbearbeitung bei einem Wafer wie beispielsweise einem Halbleiterwafer
oder dergleichen durchführt, entlang Straßen,
die darauf vorgesehen sind.
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Bei
einem Halbleiterbauelement-Herstellungsprozess wird die vordere
Oberfläche eines annähernd scheibenförmigen
Halbleiterwafers auf mehrere Bereiche durch vorbestimmte Unterteilungslinien
unterteilt, die als Straßen bezeichnet werden, in Form
eines Gittermusters. Bauelemente wie ICs, LSIs und dergleichen werden
in den so unterteilten Bereichen hergestellt. Der Halbleiterwafer
wird entlang den Straßen geschnitten, um die Bereiche abzutrennen,
in welchen die Bauelemente vorgesehen sind, um die einzelnen Bauelemente
herzustellen. Ein Optikbauelementwafer, bei welchem ein Lichtempfangselement
wie eine Fotodiode oder dergleichen oder ein Lichtemitterelement
wie eine Laserdiode oder dergleichen gestapelt auf der vorderen
Oberfläche eines Saphirsubstrats oder eines Substrats aus
Siliziumkarbid (SiC) gestapelt ist, wird ebenfalls entlang Straßen
geschnitten, und auf einzelne Optikbauelemente aufgeteilt, beispielsweise Lichtemitterdioden,
Laserdioden und dergleichen, die in weitem Ausmaß bei elektrischen
Geräten eingesetzt werden.
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Es
wurde ein Verfahren vorgeschlagen, einen Wafer entlang in ihm vorgesehenen
Straßen mit einem Laserstrahl zu bestrahlen, um Laserbearbeitungsnuten
auszubilden, und den Wafer entlang den Laserbearbeitungsnuten zu
zerbrechen. Vergleiche beispielsweise die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.
10-305420 .
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Wenn
ein Bauelement verkleinert wird, wird die Anzahl an Bauelementen,
die in dem Wafer vorgesehen sind, erhöht, um die Anzahl
an Straßen zu erhöhen, wodurch die Anzahl an Laserstrahlbestrahlungen
entlang den Straßen erhöht wird. Daher wird eine
Laserbearbeitungsmaschine benötigt, welche wirksam eine
Laserbearbeitung entlang den Straßen durchführen
kann.
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Daher
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
einer Laserbearbeitungsmaschine, welche gleichzeitig eine Laserbearbeitung
entlang zwei Straßen durchführen kann.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsmaschine
zur Verfügung gestellt, welche einen Aufspanntisch aufweist,
der zum Haltern eines Werkstücks ausgebildet ist, eine Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung
zum Anlegen eines Laserstrahls an das Werkstück, das durch
den Aufspanntisch gehaltert wird, und eine Prozesstransportvorrichtung
für einen Prozesstransport in Bezug auf den Aufspanntisch
und die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung. Die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung
weist eine Laserstrahloszillatorvorrichtung auf, zur Hin- und Herbewegung
eines Laserstrahls, einen Strahlteiler, der so ausgebildet ist,
dass er den Laserstrahl, der von der Laserstrahloszillatorvorrichtung
ausgesandt wird, auf einen ersten Laserstrahl, der eine erste Polarisationsebene
aufweist, und einen zweiten Laserstrahl aufteilt, der eine zweite
Polarisationsebene aufweist, eine Kondensorlinse, die dazu ausgebildet
ist, den ersten und den zweiten Laserstrahl zu sammeln, die durch
den Strahlteiler geteilt wurden, ein Prisma, das zwischen dem Strahlteiler
und der Kondensorlinse angeordnet ist, um den ersten und den zweiten
Laserstrahl, die durch den Strahlteiler aufgeteilt wurden, zur Kondensorlinse
zu führen, eine erste Winkeländerungsspiegelvorrichtung, die
auf einem ersten optischen Weg angeordnet ist, und so ausgebildet
ist, dass sie den ersten Laserstrahl, der durch den Strahlteiler
aufgeteilt wurde, so führt, dass ein Winkel geändert
wird, durch welchen der erste Laserstrahl zum Prisma geführt
wird, eine zweite Winkeländerungsspiegelvorrichtung, die
auf einem zweiten optischen Weg angeordnet ist, und dazu ausgebildet
ist, den zweiten Laserstrahl, der durch den Strahlteiler aufgeteilt
wurde, zum Prisma zu führen, um den Winkel zu ändern,
durch welchen der zweite Laserstrahl dem Prisma zugeführt
wird, und ein Lambda-Halbe-Blättchen, das in dem ersten
oder zweiten optischen Weg angeordnet ist, um zu ermöglichen,
dass die jeweilige Richtung der ersten bzw. zweiten Polarisationsebene
zur anderen der Richtungen ausgerichtet wird.
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Vorzugsweise
ist eine Lamba-Halbe-Drehplatte zwischen dem Prisma und der Kondensorlinse
vorgesehen.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können der erste und der zweite
Laserstrahl, die durch den Strahlteiler aufgeteilt wurden, gleichzeitig
zwei Arten der Laserbearbeitung durchführen, wodurch die
Produktivität verbessert werden kann. Weiterhin kann die
Laserbearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung die erste Winkeländerungsspiegelvorrichtung dazu
veranlassen, das Intervall der Abstrahlpositionen des ersten Laserstrahls
zu ändern, und kann auch die zweite Winkeländerungsspiegelvorrichtung
dazu veranlassen, das Intervall der Bestrahlungspositionen des zweiten
Laserstrahls zu ändern. Daher können zwei Arten
der Laserbearbeitung gleichzeitig bei dem Werkstück an
jeweiligen Prozesspositionen durchgeführt werden.
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Weiterhin
kann bei der Laserbearbeitungsmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, dass entweder
der erste oder zweite Laserstrahl, die durch den Strahlteiler aufgeteilt
wurden, durch die Lamba-Halbe-Platte eine Richtung der Polarisationsebene
aufweist, die zur anderen ausgerichtet ist. Der erste und der zweite
Laserstrahl können die gleiche Bearbeitungsleistung aufweisen.
Daher können zwei gleiche Bearbeitungen gleichzeitig durchgeführt
werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus welchen weitere Ziele, Merkmale
und Vorteile der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Perspektivansicht einer Laserbearbeitungsmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm einer Ausbildung einer Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung, die
in der in 1 gezeigten Laserstrahlbearbeitungsmaschine
vorgesehen ist;
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3 eine
Perspektivansicht eines Optikbauelementwafers als Werkstück;
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4 eine
Perspektivansicht zur Erläuterung eines Zustands, bei welchem
der Optikbauelementwafer, der in 3 dargestellt
ist, an der vorderen Oberfläche eines Schutzbandes anhaftet,
das an einem ringförmigen Rahmen angebracht ist;
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5A und 5B Darstellungen
zur Erläuterung der Beziehung zwischen Koordinaten und
dem Halbleiterwafer, der in 3 gezeigt
ist, der an einem Ort auf dem Aufspanntisch der in 1 gezeigten
Laserbearbeitungsmaschine gehaltert ist;
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6 eine
erläuternde Darstellung eines Straßenerfassungsschrittes,
der von der Laserbearbeitungsmaschine gemäß 1 dargestellt
wird;
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7 eine
erläuternde Darstellung eines Prozessnutenausbildungsschrittes,
der von der in 1 gezeigten Laserbearbeitungsmaschine
durchgeführt wird; und
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8 eine
Querschnittsansicht eines Optikbauelementwafers, bei welchem die
Laserbearbeitungsnuten durch den in 7 dargestellten
Prozessnutausbildungsschritt ausgebildet werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen einer Laserbearbeitungsmaschine mit einer
Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
geschildert. 1 ist eine Perspektivansicht
der Laserbearbeitungsmaschine mit einer Ausbildung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 1 dargestellte
Laserbearbeitungsmaschine weist eine ortsfeste Basis 2 auf,
einen Aufspanntischmechanismus 3, einen Laserstrahlbestrahlungseinheits-Halterungsmechanismus 4,
und eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 5. Der Aufspanntischmechanismus 3 ist
so auf der ortsfesten Basis 2 angebracht, dass er in einer
Prozesstransportrichtung (Richtung der X-Achse) bewegt werden kann,
die durch einen Pfeil X angedeutet ist, und ein Werkstück
haltern kann. Der Laserstrahlbestrahlungseinheits-Halterungsmechanismus 4 ist
so auf der ortsfesten Basis 2 gehaltert, dass er in einer
Schalttransportrichtung (Richtung der Y-Achse), die durch den Pfeil
Y angedeutet ist, senkrecht zu jener Richtung (Richtung der X-Achse)
bewegt werden kann, die durch den Pfeil X angedeutet ist. Die Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 ist
auf den Laserstrahleinheits-Halterungsmechanismus 4 so
angebracht, dass sie in jene Richtung (Richtung der Z-Achse) bewegbar
ist, die durch den Pfeil Z bezeichnet ist.
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Der
Aufspanntischmechanismus 3 weist zwei Führungsschienen 31, 31 auf,
einen ersten Gleitblock 32, einen zweiten Gleitblock 33,
einen Abdecktisch 35, und einen Aufspanntisch 36,
als Werkstückhaltevorrichtung. Die Führungsschienen 31, 31 sind
so auf der ortsfesten Basis 2 angebracht, dass sie parallel
zueinander entlang der Prozesstransportrichtung (der Richtung der
X-Achse) verlaufen, die durch den Pfeil X angedeutet ist. Der erste
Gleitblock 32 ist so auf den Führungsschienen 31, 31 angebracht,
dass er sich in der Prozesstransportrichtung (der Richtung der X-Achse)
bewegen kann, die durch den Pfeil X angedeutet ist. Der zweite Gleitblock 33 ist
auf dem ersten Gleitblock 32 so angebracht, dass er sich
in der Schalttransportrichtung (der Richtung der Y-Achse) bewegen
kann, die durch den Pfeil Y angedeutet ist. Der Abdecktisch 35 ist
oberhalb des zweiten Gleitblocks 33 durch ein zylindrisches
Teil 34 gehaltert. Der voranstehend erwähnte Aufspanntisch 36 ist
mit einer Saugaufspannvorrichtung 361 versehen, die aus
einem porösen Material besteht, und so ausgebildet ist,
beispielsweise einen scheibenförmigen Halbleiterwafer,
ein Werkstück, auf der Saugaufspannvorrichtung 361 durch
eine nicht dargestellte Saugvorrichtung zu haltern. Der Aufspanntisch 36 mit dieser
Ausbildung wird durch einen nicht dargestellten Impulsmotor gedreht,
der in dem zylindrischen Teil 34 angeordnet ist. Hierbei
ist der Aufspanntisch 36 durch Klemmen 362 zur
Befestigung eines nachstehend geschilderten, ringförmigen
Rahmens angebracht.
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Der
erste Gleitblock 32 ist auf einer unteren Oberfläche
mit zwei zu führenden Nuten 321, 321 versehen,
die an den beiden Führungsschienen 31, 31 befestigt
sind, und darüber hinaus auf einer oberen Oberfläche
mit zwei Führungsschienen 322, 322, die
so ausgebildet sind, dass sie sich parallel zu der Schalttransportrichtung
erstrecken, die durch den Pfeil Y angedeutet ist. Da die zu führenden
Nuten 321, 321 an den beiden Führungsschienen 31, 31 angebracht
sind, kann der erste Gleitblock 32 mit der voranstehend
geschilderten Ausbildung entlang den beiden Führungsschienen 31, 31 in
der Prozesstransportrichtung bewegt werden, die durch den Pfeil
X angedeutet ist. Der Aufspanntischmechanismus 3 ist mit
einer Prozesstransportvorrichtung 37 zum Bewegen des ersten
Gleitblocks 32 entlang den beiden Führungsschienen 31, 31 in
der Prozesstransportrichtung versehen, die durch den Pfeil X angedeutet
ist.
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Die
Prozesstransportvorrichtung 37 weist eine Außengewindestange 371 auf,
die zwischen den beiden Führungsschienen 31, 31 und
parallel zu diesen vorgesehen ist, und eine Antriebsquelle wie beispielsweise
einen Impulsmotor 372 zum Drehantrieb der Außengewindestange 371.
Bei der Außengewindestange 371 ist ein Ende drehbeweglich
durch einen Lagerblock 373 gehaltert, der an der ortsfesten
Basis 2 befestigt ist, und ist das andere Ende zur Übertragung
an die Ausgangswelle des Impulsmotors 372 angeschlossen.
Hierbei steht die Außengewindestange 371 im Gewindeeingriff
mit einem Innengewindeschraubenloch, das in einem Innengewindeblock
vorgesehen ist, der nicht dargestellt ist, und zwar so, dass sie
von der zentralen, unteren Oberfläche des ersten Gleitblocks 32 vorsteht.
Auf diese Art und Weise wird die Außengewindestange 371 in der
normalen oder der entgegengesetzten Richtung durch den Impulsmotor 372 gedreht,
um den ersten Gleitblock 32 entlang den Führungsschienen 31, 31 in
der durch den Pfeil X angedeuteten Prozesstransportrichtung zu bewegen.
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Die
Laserbearbeitungsmaschine bei der dargestellten Ausführungsform
weist eine Prozesstransportausmaß-Erfassungsvorrichtung 374 auf,
um das Ausmaß des Prozesstransports des Aufspanntisches 36 zu erfassen.
Die Vorrichtung 374 zur Erfassung des Ausmaßes
des Prozesstransports weist eine lineare Skala 374a auf,
die entlang den Führungsschienen 31 angeordnet
ist, und einen Lesekopf 374b, der so auf dem ersten Gleitblock 32 angebracht
ist, dass er sich zusammen mit dem ersten Gleitblock 32 entlang
der linearen Skala 374a bewegt. Der Lesekopf 374b der
Vorrichtung 374 zur Erfassung des Ausmaßes des
Transports schickt ein Impulssignal mit einem Impuls pro μm
an eine Steuervorrichtung, die nachstehend genauer erläutert
wird. Die nachstehend erläuterte Steuervorrichtung erfasst
das Ausmaß des Prozesstransports des Aufspanntisches 36 durch
Zählen der empfangenen Impulssignale. Daher arbeitet die
Vorrichtung 374 zur Erfassung des Ausmaßes des
Prozesstransports als X-Achsenrichtungs-Erfassungsvorrichtung zur
Erfassung der Position in Richtung X des Aufspanntisches 36.
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Wenn
ein Impulsmotor 372 als die Antriebsquelle der Prozesstransportvorrichtung 37 eingesetzt
wird, kann das Ausmaß des Prozesstransports des Aufspanntisches 36 dadurch
erfasst werden, dass die Antriebsimpulse der nachstehend geschilderten
Steuervorrichtung gezählt werden, welche ein Antriebssignal
an den Impulsmotor 372 ausgibt. Falls ein Servomotor als
die Antriebsquelle der Prozesstransportvorrichtung 37 eingesetzt
wird, kann das Ausmaß des Prozesstransports des Aufspanntisches 36 dadurch
erfasst werden, dass ein Impulssignal, das von einem Drehkodierer
ausgesandt wird, der die Drehzahl des Servomotors erfasst, an die
Steuervorrichtung ausgesandt wird, und durch Zählen des
Impulssignals, das von der Steuervorrichtung empfangen wird.
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Der
zweite Gleitblock 33 ist an einer unteren Oberfläche
mit zwei zu führenden Nuten 331, 331 versehen,
die an die beiden Führungsschienen 322, 322 angepasst
sind, die auf der oberen Oberfläche des ersten Gleitblocks 32 vorgesehen
sind. Da die zu führenden Nuten 331, 331 an
die beiden Führungsschienen 322, 322 angepasst
sind, kann der zweite Gleitblock 33 in der Schalttransportrichtung
(der Richtung der Y-Achse) bewegt werden, die durch den Pfeil Y
angedeutet ist. Der Aufspanntischmechanismus 3 ist mit
einer ersten Schalttransportvorrichtung 38 zum Bewegen
des zweiten Gleitblocks 33 in der Schalttransportrichtung
(der Richtung der Y-Achse) versehen, angedeutet durch den Pfeil
Y, entlang den beiden Führungsschienen 322, 322,
die auf dem ersten Gleitblock 32 vorgesehen sind.
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Die
erste Schalttransportvorrichtung 38 weist eine Außengewindestange 371 auf,
die zwischen den beiden Führungsschienen 322, 322 und
parallel zu diesen angeordnet ist, und eine Antriebsquelle wie beispielsweise
einen Impulsmotor 372 oder dergleichen, für den
Drehantrieb der Außengewindestange 371. Die Außengewindestange 371 weist
ein Ende auf, das drehbar durch einen Lagerblock 383 gehaltert
ist, der an der oberen Oberfläche des ersten Gleitblockes 32 befestigt
ist, und ein anderes Ende, das zur Kraftübertragung mit
der Ausgangswelle des Impulsmotors 372 verbunden ist. Hierbei
steht die Außengewindestange 371 im Gewindeeingriff
mit einem Durchgangsschraubenloch, das in einem nicht dargestellten
Innengewindeblock vorgesehen ist, der so vorgesehen ist, dass er
gegenüber der zentralen, unteren Oberfläche des
zweiten Gleitblockes 33 vorsteht. Auf diese Art und Weise
wird die Außengewindestange 371 in der normalen
oder entgegengesetzten Richtung durch den Impulsmotor 372 gedreht,
so dass der zweite Gleitblock 33 entlang den Führungsschienen 322, 322 in
der Schalttransportrichtung bewegt wird, die durch den Pfeil Y angedeutet
ist.
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Die
Laserbearbeitungsmaschine gemäß der dargestellten
Ausführungsform weist eine Vorrichtung 384 zur
Erfassung des Ausmaßes des Schalttransports zum Feststellen
des Ausmaßes des Schalttransports des zweiten Gleitblocks 33 auf.
Die Vorrichtung 384 zur Erfassung des Ausmaßes
des Schalttransports weist eine lineare Skala 384a auf,
die entlang den Führungsschienen 322 vorgesehen
ist, sowie einen Lesekopf, der auf dem zweiten Gleitblock 33 so
angebracht ist, dass er sich zusammen mit dem zweiten Gleitblock 33 entlang
der linearen Skala 384a bewegt. Der Lesekopf 384b der Vorrichtung 384 zur
Erfassung des Ausmaßes des Transports schickt ein Impulssignal
mit einem Impuls pro μm an die nachstehend bei der dargestellten
Ausführungsform geschilderte Steuervorrichtung. Die nachstehend
erläuterte Steuervorrichtung erfasst das Ausmaß des
Schalttransports des Aufspanntisches 36 durch Zählen
der empfangenen Impulssignale. Daher dient die Schalttransportausmaß-Erfassungsvorrichtung 384 als
Y-Axialpositions-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Position
in Y-Richtung des Aufspanntisches 36.
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Wenn
ein Impulsmotor 372 als die Antriebsquelle der Prozesstransportvorrichtung 38 eingesetzt
wird, kann das Ausmaß des Schalttransports des Aufspanntisches 36 dadurch
erfasst werden, dass die Antriebsimpulse der Steuervorrichtung gezählt
werden, welche ein Treibersignal an den Impulsmotor 372 aussendet. Wenn
ein Servomotor als die Antriebsquelle der ersten Schalttransportvorrichtung 38 eingesetzt
wird, kann das Ausmaß des Schalttransports des Aufspanntisches 36 dadurch
erfasst werden, dass ein Impulssignal, welches von einem Drehkodierer
ausgesandt wird, der die Drehzahl des Servomotors erfasst, an die
nachstehend geschilderte Steuervorrichtung geschickt wird, wobei
das Impulssignal gezählt wird, das von der Steuervorrichtung
empfangen wird.
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Der
Laserstrahlbestrahlungseinheits-Halterungsmechanismus 4 weist
zwei Führungsschienen 41, 41 auf, die
so auf der ortsfesten Basis 2 angebracht sind, dass sie
parallel zur Schalttransportrichtung (Richtung der Y-Achse) und
entlang von dieser verlaufen, die durch den Pfeil Y angedeutet ist;
und eine bewegliche Halterungsbasis 42, die so auf den
Führungsschienen 41, 41 angebracht ist,
dass sie sich in der durch den Pfeil Y angedeuteten Richtung bewegen
kann. Die bewegbare Halterungsbasis 42 weist einen beweglichen
Halterungsabschnitt 421 auf, der bewegbar auf den Führungsschienen 41, 41 angebracht
ist, und einen Befestigungsabschnitt 422, der an dem Bewegungshalterungsabschnitt 421 angebracht
ist. Der Befestigungsabschnitt 422 ist auf seiner Seitenoberfläche
mit zwei Führungsschienen 423, 423 versehen,
die parallel in der Richtung (der Richtung der Z-Achse) verlaufen,
die durch den Pfeil Z angedeutet ist. Der Laserstrahlbestrahlungseinheits-Halterungsabschnitt 4 ist
mit einer zweiten Schalttransportvorrichtung 43 versehen,
um die bewegbare Halterungsbasis 42 entlang den beiden
Führungsschienen 41, 41 in der Schalttransportrichtung
(der Richtung der Y-Achse) zu bewegen, die durch den Pfeil Y angedeutet
ist.
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Die
zweite Schalttransportvorrichtung 43 weist eine Außengewindestange 431 auf,
die zwischen den beiden Führungsschienen 41, 41 und
parallel zu diesen angeordnet ist, und eine Antriebsquelle wie einen
Impulsmotor 432, der dazu ausgebildet ist, einen Drehantrieb
der Außengewindestange 431 zu bewirken. Ein Ende
der Außengewindestange 431 ist drehbar durch einen
Lagerblock gehaltert, der nicht dargestellt ist, und an der ortsfesten
Basis 2 gehaltert ist, und deren anderes Ende ist zur Kraftübertragung
an die Ausgangswelle des Impulsmotors 432 angeschlossen.
Hierbei steht die Außengewindestange 431 im Gewindeeingriff
mit einem Innengewindeschraubenloch, das in einem nicht dargestellten
Innengewindeschraubenloch so vorgesehen ist, dass sie gegenüber
einer zentralen, unteren Oberfläche des Bewegungshalterungsabschnitts 421 vorsteht,
der ein Teil der bewegbaren Halterungsbasis 42 bildet.
Daher wird die Außengewindestange 431 in normaler
Richtung oder in entgegengesetzter Richtung durch den Impulsmotor 432 so
gedreht, dass die bewegbare Halterungsbasis 42 entlang
den Führungsschienen 41, 41 in der Schalttransportrichtung
(der Richtung der Y-Achse) bewegt wird, die durch den Pfeil Y angedeutet
ist.
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Die
Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 weist einen Einheitshalter 51 auf,
und ein zylindrisches Gehäuse, das an dem Einheitshalter 51 angebracht
ist, um eine nachstehend genauer erläuterte Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung
aufzunehmen. Der Einheitshalter 51 ist mit zwei zu führenden
Nuten 511, 511 versehen, die gleitbeweglich an
den beiden Führungsschienen 423, 423 befestigt
sind, die auf dem Befestigungsabschnitt 422 vorgesehen
sind. Der Einheitshalter 51 ist bewegbar in der Richtung
(der Richtung der Z-Achse) gehaltert, die durch den Pfeil Z angedeutet
ist, durch Befestigung der jeweiligen zu führenden Nuten 511, 511 an
den Führungsschienen 423, 423.
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Die
Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 ist mit einer Bewegungsvorrichtung 53 zum
Bewegen des Einheitshalters 51 entlang den beiden Führungsschienen 423, 423 in
der Richtung (der Richtung der Z-Achse) versehen, die durch den
Pfeil Z angedeutet ist. Die Bewegungsvorrichtung 53 weist
eine Außengewindestange (nicht dargestellt) auf, die zwischen
den beiden Führungsschienen 423, 423 angeordnet
ist, und eine Antriebsquelle wie beispielsweise einen Impulsmotor 532 für
den Drehantrieb der Außengewindestange. Die nicht dargestellte
Außengewindestange wird in normaler oder entgegengesetzter
Richtung durch den Impulsmotor 532 so gedreht, dass der
Einheitshalter 51 und das Gehäuse 52,
welches die nachstehend geschilderte Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung
aufnimmt, entlang den Führungsschienen 423, 423 in
der durch den Pfeil Z angedeuteten Richtung (der Richtung der Z-Achse)
bewegt wird. Hierbei wird bei der dargestellten Ausführungsform
der Impulsmotor 532 normalerweise so gedreht, dass das
Gehäuse 52, welches die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung
aufnimmt, nach oben bzw. in entgegengesetzter Richtung bewegt wird,
um es nach unten zu bewegen.
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Nunmehr
erfolgt eine Beschreibung der Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung,
die in dem zylindrischen Gehäuse 52 aufgenommen
ist, unter Bezugnahme auf 2. Die in 2 dargestellte
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 weist eine Impulslaserstrahl-Oszillatorvorrichtung 61 auf,
eine Ausgangsleistungseinstelleinheit 62, und einen Strahlteiler 63.
Die Impulslaserstrahl-Oszillatorvorrichtung 61 weist einen
YVO4-Impulslaseroszillator oder einen YAG-Laseroszillator auf, der
einen gepulsten Laserstrahl abgibt. Die Ausgangsleistungseinstelleinheit 62 stellt
die Ausgangsleistung des gepulsten Laserstrahls ein, der von der
Impulslaserstrahl-Oszillatorvorrichtung 61 abgegeben wird.
Der Strahlteiler 63 ist so ausgebildet, dass er den gepulsten Laserstrahl,
dessen Ausgangsleistung durch die Ausgangsleistungseinstelleinheit 62 eingestellt
wird, auf einen ersten Laserstrahl LB1 mit einer ersten Polarisationsebene
und einen zweiten Laserstrahl LB2 mit einer zweiten Polarisationsebene
aufteilt. Der erste Laserstrahl LB1, der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt
wird, weist die erste Polarisationsebene entsprechend beispielsweise
einer P-Welle auf, und der zweite Laserstrahl LB2 weist die zweite
Polarisationsebene entsprechend beispielsweise einer S-Welle auf.
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Die
in 2 dargestellte Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 weist
einen Kondensor 64 auf, der mit einer Kondensorlinse 641 und
einem Prisma 65 versehen ist. Der Kondensor 64 ist
so ausgebildet, dass er den ersten und zweiten Laserstrahl LB1 bzw.
LB2 sammelt, die durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt wurden, und
diese zu einem Werkstück W richtet, das auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert
ist. Das Prisma 65 ist dazu ausgebildet, um zur Kondensorlinse 641 den
ersten und den zweiten Laserstrahl LB1 bzw. LB2 zu polarisieren, die
durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt wurden, der zwischen
dem Strahlteiler 63 und der Kondensorlinse 641 angeordnet
ist. Das Prisma 65 weist eine erste Reflexionsebene 65a auf,
die dazu ausgebildet ist, den ersten Laserstrahl LB1 zur Kondensorlinse
mittels Totalreflexion zu reflektieren und zu richten, und eine
zweite Reflexionsebene 65b, die dazu ausgebildet ist, den
zweiten Laserstrahl LB2 mittels Totalreflexion zur Kondensorlinse 641 zu
richten.
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Ein
erster optischer Weg 66a ist dazu ausgebildet, den ersten
Laserstrahl LB1, der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt
wird, zum Prisma 65 zu schicken. Ein Lambda-Halbe-Blättchen 67,
ein Richtungsänderungsspiegel 68 und eine erste
Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a sind auf
dem ersten optischen Weg 66a angeordnet. Das Lambda-Halbe-Blättchen 67 ist
so ausgebildet, dass ermöglicht wird, dass die Richtung
der Polarisationsebene des ersten Laserstrahls LB1, der durch den
Strahlteiler 63 aufgeteilt wird, zur Richtung der Polarisationsebene
des zweiten Laserstrahls LB2 ausgerichtet wird. Der Richtungsänderungsspiegel 68 ist dazu
ausgebildet, die Richtung des ersten Laserstrahls LB1 um 90 Grad
zu ändern, bei welcher die Richtung der Polarisationsebene
durch das Lambda-Halbe-Blättchen polarisiert wurde, zur
Ausrichtung mit jener des zweiten Laserstrahls LB2. Die erste Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a ist
dazu ausgebildet, den Winkel zu ändern, durch welchen der
erste Laserstrahl LB1, dessen Richtung durch den Richtungsänderungsspiegel 68 geändert
wurde, zum Prisma 65 geführt wird. Das Lambda-Halbe-Blättchen 67 kann
auf dem zweiten optischen Weg 66b angeordnet sein, der
dazu ausgebildet ist, den zweiten Laserstrahl LB2, der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt
wurde, zum Prisma 65 zu schicken. In diesem Fall kann die
Richtung der Polarisationsebene des zweiten Laserstrahls LB2, der
durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt wird, zu jener des
ersten Laserstrahls LB1 ausgerichtet werden.
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Die
erste Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a besteht
aus einem reflektierenden Spiegel 691a und einem Stellglied 692a,
das zur Änderung des Anbringungswinkels des reflektierenden
Spiegels 691a ausgebildet ist. Das Stellglied 692a wird
so betätigt, dass durch es der Anbringungswinkel in einem
Bereich von der Position, die durch eine durchgezogene Linie angedeutet
ist, bis zu der Position geändert wird, die mit einer gestrichelten
Linie angedeutet ist. Hierdurch wird der erste Laserstrahl LB1,
der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt wird, zum Prisma 65 in
einem Bereich gerichtet, der durch eine gestrichelte Linie und eine
doppelt gestrichelte Linie angedeutet ist. Der zweite optische Weg 66b ist
dazu ausgebildet, den zweiten Laserstrahl LB2, der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt
wird, zum Prisma 65 zu schicken. Eine zweite Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b zum Ändern
des Winkels, um welchen der zweite Laserstrahl LB1, der durch den
Strahlteiler 63 aufgeteilt wird, ist zum Prisma 65 gerichtet,
das sich auf dem zweiten optischen Weg 66b befindet. Wie bei
der ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a weist
die zweite Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b einen
reflektierenden Spiegel 691b und ein Stellglied 692b zum Ändern
des Anbringungswinkels des reflektierenden Spiegels 691b auf.
Das Stellglied 692b wird so betätigt, dass der
Anbringungswinkel in einem Bereich von der durch eine durchgezogene
Linie angedeuteten Position zu der durch eine gestrichelte Linie angedeuteten
Position geändert wird. Der zweite Laserstrahl LB2, der
durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt wird, wird daher zum
Prisma 65 in einem Bereich gerichtet, der durch die gestrichelte
Linie und die doppelt gestrichelte Linie angedeutet ist.
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Die
in 2 dargestellte Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 ist
wie voranstehend geschildert ausgebildet, und nachstehend wird ihr
Betriebsablauf geschildert. Der gepulste Laserstrahl LB, der von
der Impulslaserstrahl-Oszillatorvorrichtung 61 ausgesandt
wird, wird durch die Ausgangsleistungseinstelleinheit 62 so
eingestellt, dass ein vorbestimmter Ausgangspegel vorhanden ist,
und gelangt in den Strahlteiler 63 hinein. Der gepulste
Laserstrahl LB, der in den Strahlteiler 63 hineingelangt,
wird hierdurch auf den ersten Laserstrahl LB1 und den zweiten Laserstrahl
LB2 aufgeteilt. Der erste Laserstrahl LB1, der durch den Strahlteiler 63 so geteilt
wird, dass er sich entlang dem ersten optischen Weg 66a ausbreitet,
geht durch das Lambda-Halbe-Blättchen 67 hindurch,
während die Richtung der Polarisationsebene so gedreht
wird, dass sie zu jener des zweiten Laserstrahls LB2 ausgerichtet
wird. Dann gelangt er zur Kondensorlinse 641 des Kondensors 64 über den
reflektierenden Spiegel 691a der ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a und über
das Prisma 65. Der erste Laserstrahl LB1 wird durch die
Kondensorlinse 641 gesammelt, und auf das Werkstück
W geschickt, das auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert ist.
In diesem Fall wird das Stellglied 692a der ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a so
betätigt, dass der Anbringungswinkel des reflektierenden
Spiegels 691a von der Position, die durch die durchgezogene
Linie dargestellt ist, zu jener Position geändert wird,
die durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Hierdurch wird
ermöglicht, dass sich der erste Laserstrahl LB1 in der
Y-Achsenrichtung in dem Bereich bewegt, der durch die gestrichelte
Linie und die doppelt gestrichelte Linie dargestellt ist.
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Andererseits
wird der zweite Laserstrahl LB2, der durch den Strahlteiler 63 so
abgetrennt wird, dass er sich entlang dem zweiten optischen Weg 66b ausbreitet,
zur Kondensorlinse 641 des Kondensors 64 über den
reflektierenden Spiegel 691b der zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b und über
das Prisma 65 gerichtet, durch die Kondensorlinse 641 gesammelt,
und dann auf das Werkstück W geschickt, das auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert
ist. Hierbei wird das Stellglied 692b der zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b so
betätigt, dass der Anbringungswinkel des reflektierenden
Spiegels 691b von der Position, die durch die durchgezogene
Linie dargestellt ist, zu jener Position geändert wird,
die durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Hierdurch wird
ermöglicht, dass der zweite Laserstrahl LB2 sich in Richtung
der Y-Achse in dem Bereich bewegt, der durch die gestrichelte Linie
und die doppelt gestrichelte Linie dargestellt ist. Bei der in 2 dargestellten
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 kann daher der Bestrahlungsabstand
des ersten Laserstrahls LB1 in Richtung der Y-Achse dadurch geändert
werden, dass der Anbringungswinkel des reflektierenden Spiegels 691a der
ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a geändert
wird. Entsprechend kann das Abstrahlintervall des zweiten Laserstrahls
LB2 in Richtung der Y-Achse dadurch geändert werden, dass der
Anbringungswinkel des reflektierenden Spiegels 691b der
zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b geändert
wird. Weiterhin kann die Richtung der Polarisationsebene des ersten
Laserstrahls LB1, der durch den Strahlteiler 63 aufgeteilt
wird, zu jener des zweiten Laserstrahls LB2 durch das Lambda-Halbe-Blättchen 67 ausgerichtet
werden. Der erste und der zweite Laserstrahl LB1 bzw. LB2, die zum
Werkstück W geschickt werden, das auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert
ist, weisen die gleiche Bearbeitungsleistung auf. Daher können
zwei gleiche Bearbeitungsvorgänge gleichzeitig durchgeführt
werden.
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Hierbei
ist es wünschenswert, dass die voranstehend geschilderte
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 eine Lambda-Halbe-Drehplatte 70 aufweist,
die zwischen dem Prisma 65 und dem Kondensor 64 vorgesehen
ist, wie dies in 2 gezeigt ist. Diese Lambda-Halbe-Drehplatte 70 ist
dazu ausgebildet, die jeweilige Richtung der Polarisationsebenen
des ersten bzw. zweiten Laserstrahls LB1 bzw. LB2 so einzustellen,
dass sie an das Material des Werkstücks W angepasst sind,
das auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert ist. Weiterhin ist
es wünschenswert, dass die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 eine Änderungsvorrichtung 71 für
die Länge des optischen Weges aufweist, die zwischen dem
Prisma 65 und dem Kondensor 64 angeordnet ist. Die
Vorrichtung 71 zur Änderung der optischen Weglänge
kann weiterhin die jeweiligen Bestrahlungsintervalle in Y-Achsenrichtung
des ersten und zweiten Laserstrahls LB1 bzw. LB2 ändern,
durch Änderung der jeweiligen optischen Weglänge
des ersten bzw. zweiten Laserstrahls LB1 bzw. LB2, die auf das Prisma 65 gerichtet
sind, in Kombination der jeweiligen Funktionsweisen der ersten bzw.
zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtungen 69a, 69b.
Weiterhin ist es vorzuziehen, dass die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 eine
Lambda-Halbe-Drehplatte 72 aufweist, die zwischen der Impulslaserstrahl-Oszillatorvorrichtung 61 und
dem Strahlteiler 63 angeordnet ist. Diese Lambda-Halbe-Drehplatte 71 ist
so ausgebildet, dass sie die Richtung der Polarisationsebene des
gepulsten Laserstrahls einstellt, der von der Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 ausgesandt
wird, und zwar so, dass sie zur Richtung der Polarisationsebene
des Strahlteilers 63 ausgerichtet ist.
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Eine
weitere Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 1.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung 8 ist am vorderen Ende des
Gehäuses 52 angebracht, welches die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 aufnimmt, um
einen Prozessbereich zu erfassen, bei welchem eine Laserbearbeitung
durch die Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 vorgenommen
werden soll. Die Bilderzeugungsvorrichtung 8 ist so ausgebildet,
dass sie eine Infrarotbeleuchtungsvorrichtung aufweist, welche Infrarotstrahlung
aussendet, auf ein Werkstück, ein Optiksystem, welches
die Infrarotstrahlung aufnimmt, das von der Infrarotbestrahlungsvorrichtung
ausgesandt wird, und eine Bildaufnahmevorrichtung (Infrarot-CCD),
die ein elektrisches Signal abgibt, entsprechend der Infrarotstrahlung,
die von dem Optiksystem aufgenommen wird, sowie eine übliche
Bildaufnahmevorrichtung (CCD), die ein Bild über sichtbare
Strahlung aufnimmt. Die Bilderzeugungsvorrichtung schickt ein Bildsignal des
aufgenommenen Bildes an die nachstehend näher erläuterte
Steuervorrichtung.
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Die
Laserbearbeitungsmaschine der vorliegenden Ausführungsform
ist mit einer Steuervorrichtung 9 versehen, die aus einem
Computer besteht. Die Steuervorrichtung 9 weist eine zentrale
Verarbeitungseinheit (CPU) 91 auf, welche eine Arithmetikverarbeitung
entsprechend einem Steuerprogramm durchführt, einen Nur-Lese-Speicher
(ROM) 92 zum Speichern des Steuerprogramms und dergleichen,
einen lesbaren und beschreibbaren Speicher (RAM) 93 mit
wahlfreiem Zugriff zum Speichern von Berechnungsergebnissen und
dergleichen, einen Zähler 94, sowie eine Eingabeschnittstelle 95 und
eine Ausgabeschnittstelle 96. Die Eingabeschnittstelle 95 der Steuervorrichtung 9 ist
dazu ausgebildet, Erfassungssignale von der Transportausmaßerfassungsvorrichtung 374,
der Bilderzeugungsvorrichtung 8 und dergleichen zu empfangen.
Die Ausgabeschnittstelle 96 der Steuervorrichtung 9 ist
dazu ausgebildet, Steuersignale an die voranstehend geschilderten Impulsmotoren 372, 382, 432 und 532 auszugeben,
an das Stellglied 692a, das ein Teil der ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a der
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 bildet, das Stellglied 692b,
das ein Teil der zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b bildet,
die Lambda-Halbe-Drehplatte 70, die Optikweglängenänderungsvorrichtungen 71,
die Lambda-Halbe-Drehplatte 72 und dergleichen.
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Die
Laserbearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist wie voranstehend geschildert ausgebildet.
Der Betriebsablauf der Laserbearbeitungsmaschine wird nachstehend
geschildert. 3 ist eine Perspektivansicht
eines Optikbauelementwafers 10 als Werkstück,
das durch die voranstehend geschilderte Laserbearbeitungsmaschine
bearbeitet werden soll. Der Optikbauelementwafer 10, der
in 3 gezeigt ist, ist so ausgebildet, dass eine Funktionsschicht,
welche eine Nitrid-Halbleiterschicht aufweist, auf der vorderen
Oberfläche eines Substrats aus Saphir mit einer Dicke von
beispielsweise 90 μm ausgebildet ist. Der Optikbauelementwafer 10 ist
auf der vorderen Oberfläche 10a mit mehreren rechteckigen
Bereichen ausgebildet, die durch mehrere erste Straßen 101 und
zweite Straßen 102 unterteilt werden, in Form
eines Gittermusters. Bauelemente 103, die aus Lichtemitterdioden
(LEDs) bestehen, sind in den rechteckigen Bereichen vorgesehen.
Hierbei werden ein Abstand L1 zwischen den benachbarten ersten Straßen 101 und
ein Abstand L2 zwischen den benachbarten zweiten Straßen 102 von
der Steuervorrichtung 9 empfangen, und einzeln in dem Speicher
(RAM) 93 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert. Der so ausgebildete
Optikbauelementwafer 10 wird auf einem Schutzband T so
aufgebracht, dass dessen rückwärtige Oberfläche 10b nach
unten weist, wie dies in 4 gezeigt ist. Das Schutzband
T ist als Kunstharzfolie ausgebildet, beispielsweise als Polyolefinfolie,
oder dergleichen, und ist an einem ringförmigen Rahmen
F angebracht. Die vordere Oberfläche 10a des Optikbauelementwafers 10 weist
daher nach oben.
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Der
Optikbauelementwafer 10, der durch den ringförmigen
Rahmen F über das Schutzband T gehaltert wird, wie in 4 gezeigt,
wird auf dem Aufspanntisch 36 der Laserbearbeitungsmaschine,
die in 1 gezeigt ist, so angeordnet, dass das Schutzband
T nach unten weist. Der Optikbauelementwafer 10 wird auf dem
Aufspanntisch 36 über das Schutzband T angesaugt
und gehaltert durch eine nicht dargestellte Saugvorrichtung. Der
ringförmige Rahmen F wird durch Klemmen 362 befestigt.
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Der
Aufspanntisch 36, der den Halbleiterwafer 10 wie
voranstehend geschildert angesaugt und gehaltert hat, ist an einer
Position unmittelbar unterhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 8 angeordnet,
durch die Prozesstransportvorrichtung 37. Nachdem der Aufspanntisch 36 an
einem Ort unmittelbar unterhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 8 angeordnet
wurde, wird ein Ausrichtungsvorgang durchgeführt, bei welchem
die Bilderzeugungsvorrichtung 8 und die Steuervorrichtung 9 einen
Prozessbereich des Optikbauelementwafers 10 erfassen, bei
welchem eine Laserbearbeitung durchgeführt werden soll.
Im Einzelnen führen die Bilderzeugungsvorrichtung 8 und
die Steuervorrichtung 9 eine Bildverarbeitung wie beispielsweise
eine Mustererkennung zum Positionieren zwischen den ersten Straßen 101,
die so ausgebildet sind, dass sie sich in der vorbestimmten Richtung
des Optikbauelementwafers 10 erstrecken, und dem Kondensor 64 der
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 durch, zum Aufbringen
eines Laserstrahls entlang den ersten Straßen 101,
wodurch eine Ausrichtung einer Laserstrahlbestrahlungsposition durchgeführt
wird. Auf entsprechende Art und Weise wird die Ausrichtung einer
Laserstrahlbestrahlungsposition bei den zweiten Straßen 102 vorgenommen,
die sich auf dem Optikbauelementwafer 10 erstrecken.
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Wenn
die voranstehend geschilderte Ausrichtung durchgeführt
wird, wird der Optikbauelementwafer 10 auf dem Aufspanntisch 36 an
der Koordinatenposition angeordnet, die in 5A gezeigt
ist. Hierbei erläutert 5B den
Aufspanntisch 36, wobei nämlich der Optikbauelementwafer 10 in
einem Winkel von 90 Grad gegenüber dem in 5A dargestellten
Zustand gedreht ist.
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Wie
voranstehend geschildert, wird die Ausrichtung der Laserstrahlbestrahlungsposition
durch Erfassung der ersten und zweiten Straßen 101 bzw. 102 durchgeführt,
die auf dem Optikbauelementwafer 10 vorhanden sind, der
auf dem Aufspanntisch 36 gehaltert ist. Dann wird der Aufspanntisch 36 so
bewegt, dass er sich an einer obersten, ersten Straße 101 der
ersten Straßen 101 an einem Ort unmittelbar unterhalb
der Bilderzeugungsvorrichtung 8 in dem in 5A dargestellten
Zustand befindet. Ein Ende der ersten Straße 101 (das
linke Ende in 6) befindet sich weiter an einem
Ort unmittelbar unterhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 8,
wie in 6 dargestellt ist. In diesem Zustand, wenn die
Bilderzeugungsvorrichtung 8 ein Ende (das linke Ende in 6)
der ersten Straße 101 erfasst, sendet sie den
betreffenden Koordinatenwert (A1 in 5A) als Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwert
an die Steuervorrichtung 9. Dann wird der Aufspanntisch 36 in
jene Richtung bewegt, die durch den Pfeil X1 in 6 angedeutet
ist, damit das andere Ende (das rechte Ende in 6)
der ersten Straße 101 an einem Ort unmittelbar
unterhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 8 angeordnet wird.
In diesem Zustand schickt, falls die Bilderzeugungsvorrichtung 8 das
andere Ende (das rechte Ende in 6) der ersten
Straße 101 feststellt, sie den betreffenden Koordinatenwert
(B1 in 5A) als einen Prozesstransportbeendigungs-Koordinatenwert
(B1) an die Steuervorrichtung 9. Die Steuervorrichtung 9 speichert
temporär den Prozesstransportstart-Koordinatenwert (A1)
und den Prozesstransportbeendigungspositions-Koordinatenwert (B1)
in dem Speicher (RAM) 93 mit wahlfreiem Zugriff (Straßenerfassungsschritt).
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Auf
diese Art und Weise werden die jeweiligen Koordinatenwerte der Prozesstransportstartposition, der Überkreuzungspunkte
und der Prozesspunktbeendigungsposition der obersten, ersten Straße 101 in 5A erfasst.
Nach dieser Erfassung wird bei dem Aufspanntisch 36 ein
Schalttransport in der Richtung der Y-Achse um das Intervall L1
der ersten Straße 101 durchgeführt, so
dass die erste Straße 101, die auf die oberste
Straße folgt, an einem Ort unmittelbar unterhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 8 angeordnet
wird. Der voranstehend geschilderte Straßenerfassungsschritt
wird bei der ersten Straße 101 durchgeführt,
die sich an die oberste anschließt, um den Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwert
(A2) und die Prozesstransportbeendigungspositions-Koordinatenposition
(B2) festzustellen, welche zeitweilig in dem Speicher (RAM) 93 mit
wahlfreiem Zugriff gespeichert werden. Daraufhin werden der voranstehend
geschilderte Schalttransport- und Straßenerfassungsschritt
wiederholt durchgeführt, bis die unterste erste Straße 101 in 5A erreicht wird,
um die Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwerte (A3–An)
und die Prozesstransportbeendigungspositions-Koordinatenwerte (B3–Bn)
der ersten Straßen 101 zu erfassen, die zeitweilig
in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 103 gespeichert
werden.
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Nachdem
der Straßenerfassungsschritt bei den ersten Straßen 101 wie
voranstehend geschildert durchgeführt wurde, wird der Aufspanntisch 36,
also der Optikbauelementwafer 10, um einen Winkel von 90 Grad
gedreht und so angeordnet, wie dies in 5B dargestellt
ist. Dann wird der voranstehend geschilderte Straßenerfassungsschritt
bei den zweiten Straßen 102 durchgeführt,
um die Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwerte (C1–Cn)
und die Prozesstransportbeendigungspositions-Koordinatenwerte (D1–Dn) festzustellen,
die zeitweilig in dem Speicher (RAM) 103 mit wahlfreiem
Zugriff gespeichert werden.
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Hierbei
kann der voranstehend geschilderte Straßenerfassungsschritt
dadurch weggelassen werden, dass vorläufig die Vorgabewerte
des Optikbauelementwafers 10 in dem Nur-Lese-Speicher (ROM) 92 oder
in dem Speicher (RAM) 93 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert
werden. Derartige Vorgabewerte umfassen die Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwerte
(A1–An) und die Prozesstransportbeendigungs-Koordinatenwerte
(B1–Bn) der ersten Straßen 101, die auf
dem Optikbauelementwafer 10 vorgesehen sind, und die Prozesstransportstartpositions-Koordinatenwerte
(C1–Cn) und die Prozesstransportbeendigungs-Koordinatenwerte
(D1–Dn) der zweiten Straßen 102.
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Als
nächstes wird ein Prozessnutausbildungsschritt durchgeführt,
bei welchem gepulste Laserstrahlen auf den Optikbauelementwafer 10 entlang
den ersten und zweiten Straßen 101 bzw. 102 aufgebracht
werden, die dort vorhanden sind, um Laserbearbeitungsnuten auf dem
Optikbauelementwafer 10 auszubilden. Hierbei führt,
wenn der Prozessnutausbildungsschritt ausgeführt wird,
die Steuervorrichtung 9 eine Steuerung des Stellgliedes 692a durch,
das ein Teil der ersten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69a der
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 bildet, und des Stellgliedes 692b,
das ein Teil der zweiten Winkeländerungsspiegelvorrichtung 69b bildet,
um das Abstrahlintervall in Richtung Y zwischen dem ersten Laserstrahl
LB1 und dem zweiten Laserstrahl LB2 auf den Abstand L1 der ersten
Straßen 101 einzustellen.
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Bei
dem Prozessnutausbildungsschritt wird der Aufspanntisch 36 zuerst
so bewegt, dass sich die Mitte zwischen der obersten ersten Straße 101 und
der ersten Straße 101, die sich an die oberste
anschließt, an einem Ort unmittelbar unterhalb des Kondensors 64 der
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 befindet. Wie in 7 dargestellt,
befindet sich ein Ende (das linke Ende in 7) der Mitte
zwischen der obersten ersten Straße 101 und der
ersten Straße 101, die sich an die oberste anschließt,
an einem Ort unmittelbar unterhalb des Kondensors 64. Die
Mitte zwischen der obersten, ersten Straße 101 und
der ersten Straße 101, die sich an die oberste
anschließt, ist an einem Ort unmittelbar unterhalb des
Kondensors 8 angeordnet, wie voranstehend geschildert.
Daher soll der erste Laserstrahl LB1 entlang der obersten, ersten
Straße 101 von dem Kondensor 64 der Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 einwirken,
und soll der zweite Laserstrahl LB2 entlang der ersten Straße 101 einwirken,
die sich an die oberste, erste Straße 101 anschließt.
Die jeweiligen Brennpunkte P des ersten bzw. zweiten Laserstrahls
LB1 bzw. LB2, die von dem Kondensor 64 ausgesandt werden,
sind auf die Nähe der vorderen Oberfläche 10a (der
oberen Oberfläche) des Optikbauelementwafers 10 fokussiert.
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Daraufhin
betätigt die Steuervorrichtung 9 die Prozesstransportvorrichtung 37 so,
dass ein Prozesstransport des Aufspanntisches 36 in jener
Richtung erfolgt, die durch den Pfeil X1 in 7 dargestellt
ist, während die Impulslaserstrahloszillatorvorrichtung 61 der
Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 so betätigt
wird, dass sie einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge
aussendet, der durch den Optikbauelementwafer 10 hindurchgehen
kann. Daher werden der erste und der zweite Laserstrahl LB1 bzw.
LB2, die von dem Kondensor 64 der Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 ausgesandt
werden, entlang der obersten, ersten Straße 101 bzw.
der ersten Straße 101 eingesetzt, welche sich
an die oberste anschließt. Wenn das andere Ende (das rechte
Ende in 7) der ersten Straße 101 die
Bestrahlungsposition des Kondensors 64 der Laserstrahlbestrahlungsvorrichtung 6 erreicht,
wird die Abstrahlung des gepulsten Laserstrahls unterbrochen, und
wird auch der Prozesstransport des Aufspanntisches 36 angehalten.
Dies führt dazu, dass der Optikbauelementwafer 10 so
ausgebildet wird, dass sich Laserbearbeitungsnuten 110, 110 entlang
zwei ersten Straßen 101 erstrecken, wie dies in 8 gezeigt
ist. Auf diese Weise kann die voranstehend geschilderte Laserbearbeitungsmaschine gleichzeitig
die Laserbearbeitungsnuten entlang den beiden Straßen ausbilden.
Daher kann die Produktivität erhöht werden. Weiterhin
kann bei dem ersten Laserstrahl LB1, der durch den Strahlteiler 63 abgeteilt
wird, durch das Lambda-Halbe-Blättchen ermöglicht werden,
dass er eine Richtung der Polarisationsebene aufweist, die zu jener
des zweiten Laserstrahls LB2 ausgerichtet ist. Der erste und der
zweite Laserstrahl LB1 bzw. LB2 weisen die gleiche Bearbeitungsleistung
auf. Daher können zwei gleiche Bearbeitungsvorgänge
gleichzeitig ausgeführt werden.
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Die
Bearbeitungsbedingungen für den Prozessnutausbildungsschritt
sind beispielsweise wie nachstehend angegeben ausgebildet:
| Lichtquelle: | YAG-Laser |
| Wellenlänge: | 355 nm |
| Zyklusfrequenz: | 10 kHz |
| Mittlere
Ausgangsleistung: | 2 W |
| Zyklusfrequenz: | 50 kHz |
| Fokussierter
Lichtpunktdurchmesser: | 10 μm |
| Prozesstransportrate: | 150 mm/sec |
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Wie
voranstehend geschildert werden die Laserbearbeitungsnuten 110, 110 so
ausgebildet, dass sie sich entlang den zwei ersten Straßen 101 erstrecken.
Dann erfolgt bei dem Aufspanntisch 36 ein Schalttransport
in der Richtung, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, um das Zweifache
des Abstands L1 der ersten Straße 101, und wird
der Prozessnutausbildungsschritt ausgeführt. Entsprechend
wird der Prozessnutausbildungsschritt daraufhin bei den anderen
ersten Straßen 101 durchgeführt, die
auf dem Optikbauelementwafer 10 vorhanden sind. Dann wird
der Aufspanntisch 36 um einen Winkel von 90 Grad gedreht,
und wird der Prozessnutausbildungsschritt bei den zweiten Straßen 102 durchgeführt,
die auf dem Optikbauelementwafer 10 vorgesehen sind.
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Der
Prozessnutausbildungsschritt wie voranstehend geschildert wird bei
dem Optikbauelementwafer 10 entlang sämtlichen
ersten und zweiten Straßen 101 bzw. 102 durchgeführt,
die auf ihm vorgesehen sind. Dann wird der Optikbauelementwafer 10 zu
einer Waferunterteilungsvorrichtung transportiert, welche den Optikbauelementwafer 10 entlang
den Laserbearbeitungsnuten 110 aufteilt, die so vorgesehen
sind, dass sie sich entlang den ersten bzw. zweiten Straßen 101 bzw. 102 erstrecken.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der voranstehend
geschilderten, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt.
Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen,
und sämtliche Änderungen und Modifikationen, die
vom Äquivalenzbereich der Patentansprüche umfasst
sind, sollen daher von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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