DE102018216923A1

DE102018216923A1 - Laseraufbringmechanismus

Info

Publication number: DE102018216923A1
Application number: DE102018216923.3A
Authority: DE
Inventors: Keiji Nomaru
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2019-04-04
Also published as: US20190099839A1; US11027371B2; JP7039238B2; JP2019067979A; TWI773821B; KR102588960B1; TW201929990A; CN109604844B; KR20190039381A; CN109604844A

Abstract

Es wird ein Laseraufbringmechanismus offenbart, der einen Laseroszillator aufweist, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl zu oszillieren und einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl zu emittieren. Der Laseraufbringmechanismus schließt ein: eine Polarisationsebenen-Zusammenstelleinheit, die eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl mit einer zweiten Polarisationsebene selektiv zu erzeugen, die in Bezug auf einen gepulsten Laserstrahl mit einer ersten Polarisationsebene, der von dem Laseroszillator emittiert wird, um 90° gedreht ist; einen Verstärker, der eingerichtet ist, eine Leistung des gepulsten Laserstrahls zu verstärken, der durch die Polarisationsebenen-Zusammenstelleinheit zusammengestellt wird; und eine Extraktionseinheit für einen gepulsten Laserstrahl, die eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl mit einer zu verwendenden Polarisationsebene unter dem gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und dem gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu extrahieren, die in dem durch den Verstärker verstärkten gepulsten Laserstrahl enthalten sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laseraufbringmechanismus, der imstande ist, einen auf eine angemessene Leistung verstärkten gepulsten Laserstrahl aufzubringen.
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
Ein Wafer, bei dem eine Vielzahl von Bauelementen, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (ICs) und Large-Scale Integrations (LSIs) an einer vorderen Fläche ausgebildet sind, wird über eine Laserbearbeitungsvorrichtung durch Trennlinien (Straßen) in einzelne Bauelementchips getrennt, und die so getrennten Bauelementchips werden für elektrische Vorrichtungen, wie zum Beispiel Mobiltelefone und Personal Computer, verwendet.
Als Laserbearbeitungsvorrichtung sind zum Beispiel die folgenden drei Typen bekannt.

(1) Ein Typ, bei dem ein Laserstrahl mit einer in einem Werkstück zu absorbierenden Wellenlänge auf das Werkstück aufgebracht wird, mit einem Brennpunkt des Laserstrahls an einer vorderen Fläche des Werkstücks positioniert, um Trennnuten durch so genannte Ablation auszubilden (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent mit der Nummer Hei 10-305420 ).
(2) Ein Typ, bei dem ein Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die durch ein Werkstück zu übertragen ist, mit einem Brennpunkt des Laserstrahls im Inneren des Werkstücks positioniert auf das Werkstück aufgebracht wird, um im Inneren des Werkstücks modifizierte Schichten auszubilden, die als Startpunkte einer Trennung dienen (siehe zum Beispiel das japanische Patent mit der Nummer 3408805 ).
(3) Ein Typ, bei dem ein Laserstrahl mit einer durch ein Werkstück zu übertragenden Wellenlänge mit einem Brennpunkt des Laserstrahls im Inneren des Werkstücks positioniert auf das Werkstück aufgebracht wird, um eine Vielzahl von Abschirmtunneln auszubilden, die jeweils mit einem dünnen Loch, das sich von einer vorderen Fläche zu einer hinteren Fläche des Werkstücks erstreckt, und einem amorphen Abschnitt aufgebaut sind, der das dünne Loch umgibt (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent mit der Nummer 2014-221483 ) .

Zudem wurde eine Aufbringtechnologie für einen gepulsten Laserstrahl vorgeschlagen, bei der, um einen gewünschten Laserstrahl auf ein Werkstück aufzubringen, ein von einem Laseroszillator in gepulster Form oszillierter Laserstrahl selektiv ausgedünnt wird und der Beginn und das Ende eines Aufbringens des gepulsten Laserstrahls auf das Werkstück angemessen gesteuert werden kann (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer Hei 11-188490 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit der in dem offengelegten japanischen Patent mit der Nummer Hei 11-188490 beschriebenen Aufbringtechnologie für einen gepulsten Laserstrahl kann der gepulste Laserstrahl selektiv ausgedünnt werden, und der gepulste Laserstrahl kann auf das Werkstück aufgebracht werden, während der Beginn und das Ende eines Aufbringens des gepulsten Laserstrahls mit beliebigen Zeitabläufen wiederholt wird. Wenn jedoch die Leistung des gepulsten Laserstrahls nach dem Ausdünnen in vorbestimmten Intervallen durch einen Verstärker verstärkt wird, kann der erste gepulste Laserstrahl nach dem Ausdünnen des intermittierend aufgebrachten gepulsten Laserstrahls Energie aufnehmen, die in dem Verstärker während des Unterbrechens des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls angesammelt worden ist, und es kann zeitweise eine abnormale Leistungsverstärkung erzeugt werden. Dann kann ein gepulster Laserstrahl mit einer Ausgabe, die als Bearbeitungsbedingungen für das Werkstück ungeeignet ist, auf das Werkstück aufgebracht werden, was es unmöglich macht, eine gewünschte Bearbeitung auszuführen. Dieses Problem wird nicht nur in den Fällen erzeugt, in denen die in dem japanischen offengelegten Patent mit der Nummer Hei 11-188490 beschriebene Aufbringtechnologie für einen gepulsten Laserstrahl auf das japanische offengelegte Patent mit der Nummer Hei 10-305420 , das japanische Patent mit der Nummer 3408805 und das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2014-221438 angewandt wird, sondern auch in den Fällen eines Ausführens einer Überprüfung oder Messung eines Werkstücks durch Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls, da die Ausgabe des gepulsten Laserstrahls für gewünschte Überprüfungsbedingungen oder Messbedingungen ungeeignet sein kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Laseraufbringmechanismus bereitzustellen, der imstande ist, selbst in dem Fall, in dem ein gepulster Laserstrahl während eines Ausdünnens intermittierend aufgebracht wird, einen gepulsten Laserstrahl durch einen Verstärker auf eine angemessene Leistung zu verstärken.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Laseraufbringmechanismus mit einem Laseroszillator, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl zu oszillieren und einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl zu emittieren, bereitgestellt, wobei der Laseraufbringmechanismus aufweist: ein Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel, das einen gepulsten Laserstrahl mit einer zweiten Polarisationsebene, die in Bezug auf einen gepulsten Laserstrahl mit einer ersten Polarisationsebene um 90° gedreht ist, der von dem Laseroszillator emittiert wird, selektiv zusammenstellt; einen Verstärker, der eingerichtet ist, eine Leistung des durch das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel zusammengestellten gepulsten Laserstrahls zu verstärken; und ein Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl, das einen gepulsten Laserstrahl mit einer zu verwendenden Polarisationsebene unter dem gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und dem gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene extrahiert, die in dem durch den Verstärker verstärkten gepulsten Laserstrahl enthalten sind.
Vorzugsweise schließt das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel einen EOM ein, wobei der von dem Laseroszillator emittierte gepulste Laserstrahl durch den EOM selektiv in den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene umgewandelt wird, um den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu erzeugen, wobei das Extraktionsmittel einen Polarisationsstrahlteiler aufweist und der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert.
Vorzugsweise schließt das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel eine AOD, die eingerichtet ist, einen optischen Pfad des gepulsten Laserstrahls selektiv zu verzweigen, und einen Polarisationsebenenrotator ein, der in dem durch die AOD verzweigten optische Pfad angeordnet ist und eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene in den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene umzuwandeln, wobei das Extraktionsmittel einen Polarisationsstrahlteiler einschließt und der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert.
Vorzugsweise schließt der Polarisationsebenenrotator eine Halbwellenplatte, die in dem durch die AOD verzweigten optischen Pfad angeordnet ist und eingerichtet ist, die Polarisationsebene des gepulsten Laserstrahls mit der ersten Polarisationsebene in die zweite Polarisationsebene zu drehen, und einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler ein, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu erzeugen. Vorzugsweise steuert die AOD ein Leistungsverhältnis zwischen dem gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und dem gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene.
Vorzugsweise schließt der Laseroszillator einen ersten Laseroszillator, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene zu oszillieren, und einen zweiten Laseroszillator ein, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu oszillieren, die in Bezug auf die erste Polarisationsebene um 90° gedreht ist, wobei das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel den ersten Laseroszillator und den zweiten Laseroszillator steuert, um den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene selektiv zu erzeugen, wobei das Extraktionsmittel einen Polarisationsstrahlteiler aufweist und der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert. Vorzugsweise schließt das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel einen Steuerabschnitt und einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler ein, und der Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler stellt den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene selektiv zusammen, die durch den Steuerabschnitt ausgewählt werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der gepulste Laserstrahl, der auf den Verstärker einfällt, nicht intermittierend gestoppt. Dadurch tritt keine Ansammlung von Energie in dem Verstärker auf, und die Leistung des durch den Verstärker verstärkten gepulsten Laserstrahls wird nicht abnormal verstärkt. Folglich wird einem Aufbringen eines abnormal verstärkten gepulsten Laserstrahls, der für eine Bearbeitung eines Werkstücks ungeeignet ist, auf das Werkstück vorgebeugt.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und angehängten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, deutlicher und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform eines Laseraufbringmechanismus darstellt, der in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform des Laseraufbringmechanismus darstellt, der in der Laserbearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist, die in 1 dargestellt wird; und
4 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte Ausführungsform des Laseraufbringmechanismus darstellt, welcher in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden nachfolgend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. 1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 2 dar, in welcher ein Laseraufbringmechanismus in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Die in 1 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 2 schließt ein Haltemittel 22 zum Halten eines Werkstücks, ein Bewegungsmittel 23, das an einer Basis 21 angeordnet ist und das Haltemittel 22 bewegt, und einen Rahmenkörper 26 ein, der einen vertikalen Wandabschnitt 261, der auf einer lateralen Seite des Bewegungsmittels 23 an der Basis 21 in einer durch einen Pfeil Z angedeuteten Z-Richtung aufgestellt ist, und einen horizontalen Wandabschnitt 262 ein, der sich von einem oberen Endabschnitt des vertikalen Wandabschnitts 261 in einer horizontalen Richtung erstreckt.
Im Inneren des horizontalen Wandabschnitts 262 des Rahmenkörpers 26 ist ein optisches System angeordnet, das einen Laseraufbringmechanismus 40 ausbildet, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl auf das durch das Haltemittel 22 gehaltene Werkstück (Wafer 10) aufzubringen. An einer unteren Flächenseite eines vorderen Abschnitts des horizontalen Wandabschnitts 262 ist ein Kondensor 47 angeordnet, der einen Teil des Laseraufbringmechanismus 40 ausbildet, und ein Abbildungsmittel 25 ist in einer durch einen Pfeil X in der Figur angedeuteten Richtung benachbart zu dem Kondensor 47 angeordnet.
Das Abbildungsmittel 25 schließt ein Charge-Coupled Device Abbildungselement (CCD-Abbildungselement) ein, das sichtbare Strahlen zum Abbilden einer Fläche des Werkstücks verwendet. In Abhängigkeit der Art des Werkstücks ist es für das Abbildungsmittel 25 von Vorteil, ein Infrarotstrahlenaufbringmittel (IR-Aufbringmittel) das IR-Strahlen aufbringt, ein optisches System zum Auffangen der IR-Strahlen, die durch das IR-Strahlenaufbringmittel aufgebracht werden, und ein Abbildungselement (IR-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals aufzuweisen, das mit den durch das optische System aufgefangenen IR-Strahlen korrespondiert.
Das Haltemittel 22 schließt ein: eine rechtwinklige in X-Richtung bewegbare Platte 30, die so an der Basis 21 montiert ist, dass sie in der durch den Pfeil X in 1 angedeuteten X-Richtung bewegbar ist; eine rechtwinklige in Y-Richtung bewegbare Platte 31, die so an der in X-Richtung bewegbaren Platte 30 montiert ist, dass sie in der durch einen Pfeil Y in 1 angedeuteten Y-Richtung bewegbar ist; eine zylindrische Stützsäule 32, die an einer oberen Fläche der in Y-Richtung bewegbaren Platte 31 befestigt ist; und eine rechtwinklige Abdeckplatte 33, die an einem oberen Ende der Stützsäule 32 befestigt ist. An der Abdeckplatte 33 ist ein Spanntisch 34 angeordnet, der sich durch einen über der Abdeckplatte 33 ausgebildeten Schlitz nach oben erstreckt, das kreisförmige Werkstück hält und eingerichtet ist, durch ein nicht dargestelltes Rotationsantriebsmittel drehbar zu sein. Bei einer oberen Fläche des Spanntischs 34 ist eine kreisförmige Saugeinspannung 35 angeordnet, die mit einem porösen Material ausgebildet ist und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Die Saugeinspannung 35 ist mit einem nicht dargestellten Saugmittel über einen Durchgang verbunden, der sich in der Stützsäule 32 erstreckt, und vier Klammern 36 sind gleichmäßig entlang des Umfangs entlang der Saugeinspannung 35 angeordnet. Die Klammern 36 greifen einen Rahmen F, der den Wafer 10 mittels eines Schutzbands T als Werkstück hält, während der Wafer 10 an dem Spanntisch 34 befestigt ist. Die X-Richtung ist die durch einen Pfeil X in 1 angedeutete Richtung, und die Y-Richtung ist die durch einen Pfeil Y angedeutete Richtung, welche die Richtung senkrecht zu der X-Richtung ist. Eine durch die X-Richtung und die Y-Richtung definierte Ebene ist im Wesentlichen horizontal.
Das Bewegungsmittel 23 schließt ein X-Richtung-Bewegungsmittel 50 und ein Y-Richtung-Bewegungsmittel 52 ein. Das X-Richtung-Bewegungsmittel 50 wandelt eine Drehbewegung eines Motors 50a durch eine Kugelspindel 50b in eine gradlinige Bewegung um und überträgt die gradlinige Bewegung zu der in X-Richtung bewegbaren Platte 30, um dadurch die in X-Richtung bewegbare Platte 30 in der X-Richtung entlang von Führungsschienen 27 an der Basis 21 vor oder zurückzubewegen. Das Y-Richtung-Bewegungsmittel 52 wandelt eine Drehbewegung eines Motors 52a durch eine Kugelspindel 52b in eine gradlinige Bewegung um und überträgt die gradlinige Bewegung zu der in Y-Richtung bewegbaren Platte 31, um dadurch die in Y-Richtung bewegbare Platte 31 in der Y-Richtung entlang von Führungsschienen 37 an der in X-Richtung bewegbaren Platte 30 vor und zurückzubewegen. Obwohl eine Darstellung weggelassen wird, ist anzumerken, dass das X-Richtung-Bewegungsmittel 50 und das Y-Richtung-Bewegungsmittel 52 jeweils mit einem Positionserfassungsmittel versehen sind, wodurch die Position in der X-Richtung, die Position in der Y-Richtung und eine Rotationsposition in der Umfangsrichtung des Spanntischs 34 erfasst werden, und mit dem X-Richtung-Bewegungsmittel 50, dem Y-Richtung-Bewegungsmittel 52 und dem nicht dargestellten Rotationsantriebsmittel angetrieben, kann der Spanntisch 34 bei einer beliebigen Position und in einem beliebigen Winkel präzise positioniert werden. Es ist anzumerken, dass die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 als Ganzes und das Bewegungsmittel 23 und Ähnliches während eines tatsächlichen Bearbeitungszustands durch für eine Einfachheit der Erklärung aus der Darstellung weggelassene Bälge, ein Gehäuse und Ähnliches bedeckt sind, sodass Staub und Ähnliches davon abgehalten werden, in diese einzutreten.
Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf 2 das optische System des Laseraufbringmechanismus 40A als eine erste Ausführungsform der Laseraufbringvorrichtung 40 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Laseraufbringmechanismus 40A schließt ein: einen Laseroszillator 41A, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laser zu oszillieren; einen elektrooptischen Modulator (EOM) 42A, der eingerichtet ist, als Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel zu dienen; einen Verstärker 43, der eingerichtet ist, die Leistung eines einfallenden gepulsten Laserstrahls zu verstärken; und einen Polarisationsstrahlteiler 44, der angepasst ist, als Strahlextraktionsmittel zu dienen, das einen gepulsten Laserstrahl mit einer zu verwendenden Polarisationsebene von den durch den Verstärker 43 verstärkten gepulsten Laserstrahlen extrahiert. Wenn notwendig, schließt der Laseraufbringmechanismus 40A ferner ein: einen Strahldämpfer 45, der von dem Polarisationsstrahlteiler 44 abgezweigt ist und auf den ein gepulster Laserstrahl mit einer nicht zu verwendenden Polarisationsebene aufgebracht wird; einen Reflexionsspiegel 46, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der zu verwendenden Polarisationsebene zu reflektieren, einen Kondensor 47, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl an dem Werkstück (Wafer 10) zu bündeln, der durch Saugkraft an dem Spanntisch 34 gehalten wird; und Ähnliches. Es ist anzumerken, dass der gepulste Laserstrahl mit einer ersten Polarisationsebene bei der vorliegenden Ausführungsform ein gepulster Laserstrahl mit p-polarisiertem Licht ist, wogegen der gepulste Laserstrahl mit einer zweiten Polarisationsebene ein gepulster Laserstrahl mit s-polarisiertem Licht ist.
Der Laseroszillator 41A oszilliert einen gepulsten Laserstrahl mit einer gewünschten Oszillationsfrequenz und emittiert einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl. Als Laseroszillator 41A kann zum Beispiel einer verwendet werden, der einen gepulsten Laser mit einer Wiederholfrequenz von 10 MHz bis 10 kHz und einer Durchschnittsleistung von 0,1 W oszilliert. Der von dem Laseroszillator 41A emittierte gepulste Laserstrahl ist ein gepulster Laserstrahl vor einer Verstärkung.
Der EOM 42A wird durch einen Steuerungsabschnitt 100A gesteuert. Die Richtung eines elektrischen Felds, das auf einen in dem EOM 42A enthaltenen nicht linearen Kristall aufgebracht wird, wird durch den Steuerungsabschnitt 100A gesteuert, wodurch der Polarisationszustand des einfallenden gepulsten Laserstrahls beliebig und selektiv moduliert werden kann (Polarisationsmodulation). Hierdurch wird der gepulste Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene, der auf den EOM 42A einfällt, wie in 2 veranschaulicht, selektiv auf der Basis einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen, wie zum Beispiel fünf Impulsen, zu dem gepulsten Laserstrahl moduliert, der die zweite Polarisationsebene in Bezug zu der ersten Polarisationsebene um 90° gedreht aufweist, und in einem Zustand emittiert wird, in dem gepulste Laserstrahlen aus p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht zusammengestellt werden. Der EOM 42A dient als Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel, das den gepulsten Laserstrahl selektiv zusammenstellt, der die in Bezug auf den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene, der von dem Laseroszillator 41A emittiert wird, die um 90° gedrehte zweite Polarisationsebene aufweist. Es ist anzumerken, dass der Steuerungsabschnitt 100A ein Computer ist, der in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehen ist und der jedes in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehene Mittel steuert, wie zum Beispiel das Abbildungsmittel 25.
Der Verstärker 43 verstärkt die Leistung des von dem EOM 42A emittierten gepulsten Laserstrahls, wie zum Beispiel einen gepulsten Laserstrahl mit 0,1 W, der von dem Laseroszillator 41A emittiert wird und durch den Verstärker 43 auf eine Leistung von 5,0 W verstärkt wird.
Der Polarisationsstrahlteiler 44 ist zum Beispiel ein kubischer Polarisationsstrahlteiler, der allgemein als ein optisches Teil zum Verzweigen einfallenden Lichts in p-polarisiertes Licht und s-polarisiertes Licht bekannt ist. Hierdurch wird der von dem Verstärker 43 zugeführte gepulste Laserstrahl in einen gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene (p-polarisiertes Licht) und einen gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene (s-polarisiertes Licht) verzweigt. Der gepulste Laserstrahl mit der zu verwendenden Polarisationsebene (p-polarisiertes Licht) wird in einem optischen Pfad auf einer Seite oder einem optischen Pfad, auf dem der Reflexionsspiegel 46 und der Kondensor 47 angeordnet sind, extrahiert. Es ist anzumerken, dass der gepulste Laserstrahl mit nicht zu verwendenden s-polarisiertem Licht auf einen optischen Pfad auf der anderen Seite geführt wird, um durch den Strahldämpfer 45 absorbiert zu werden. Der gepulste Laserstrahl mit dem p-polarisierten Licht, der zu dem Kondensor 47 geführt wird, wird auf den durch den Spanntisch 34 gehaltenen Wafer 10 aufgebracht, wodurch eine gewünschte Bearbeitung ausgeführt wird.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 und der Laseraufbringmechanismus 40A in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform sind im Allgemeinen wie oben beschrieben eingerichtet, und bestimmte Vorgänge mit diesen werden nachfolgend beschrieben. Wie auf der linken oberen Seite der 1 dargestellt, wird als erstes der im Wesentlichen kreisförmige Wafer 10 als Werkstück vorbereitet. Der Wafer 10 ist aus Si (Silizium) ausgebildet, und eine Vielzahl von Bauelementen 14 sind in Bauelementbereichen ausgebildet, die durch eine Vielzahl von sich schneidenden Trennlinien (Straßen) 12 an einer vorderen Fläche des Wafers 10 unterteilt sind. Eine hintere Fläche des Wafers 10 wird in einem Zustand an ein Trennband T angehaftet, in dem der Wafer 10 durch einen Rahmen F mit einer Öffnung zur Aufnahme des Wafers 10 aufgenommen ist, wodurch der Wafer 10 durch den Rahmen F unterstützt wird.
Als Nächstes wird der Wafer 10 an der Saugeinspannung 35 des Spanntischs 34 angebracht und wird befestigt, indem die vier Klammern 36 auf den den Wafer 10 unterstützenden Rahmen F wirken. Ferner wird eine Saugkraft dazu gebracht, bei der Saugeinspannung 35 des Spanntischs 34 zu wirken, wodurch der Wafer 10 durch Saugkraft gehalten wird.
Danach wird eine Ablationsbearbeitung zum Ausbilden von Trennnuten an der vorderen Fläche des Wafers 10, der an dem Spanntisch 34 gehalten wird, angewandt, die als Startpunkte für eine Trennung dienen. Das Ausbilden der Trennnuten wird insbesondere in Übereinstimmung mit der folgenden Prozedur ausgeführt.
Nachdem der Wafer 10 an dem Spanntisch 34 gehalten wird, wird ein Bearbeitungszuführmittel 23 betätigt, um den Spanntisch 34 bei einer Position unter dem Abbildungsmittel 25 zu positionieren. Nachdem der Spanntisch 34 bei der Position unter dem Abbildungsmittel 25 positioniert ist, wird ein Ausrichtungsvorgang mit einem Erfassen eines Bearbeitungsbereichs des mit einem Laser zu bearbeitenden Wafers 10 durch das Abbildungsmittel 25 und den Steuerungsabschnitt 100A ausgeführt. Insbesondere führen das Abbildungsmittel 25 und der Steuerungsabschnitt 100A eine Bildbearbeitung, wie zum Beispiel eine Mustererkennung, für eine Ausrichtung zwischen dem Kondensor 47 des Laseraufbringmechanismus 40A zum Aufbringen des Laserstrahls entlang der Trennlinie 12 des Wafers 10 und dem Bearbeitungsbereich des Wafers 10 aus, wodurch eine Ausrichtung der Laserstrahlaufbringposition ausgeführt wird.
Nachdem die oben erwähnte Ausrichtung ausgeführt wurde, wird eine Trennnutausbildungsbearbeitung durchgeführt, bei welcher ein Laserstrahl mit so einer Wellenlänge, die in dem Wafer 10 zu absorbieren ist, wie in 1 dargestellt, entlang der Trennlinien 12 auf den Wafer 10 aufgebracht wird, um Trennnuten 16 in der vorderen Fläche des Wafers 10 auszubilden. Insbesondere wird der Spanntisch 34 in einen Laserstrahlaufbringbereich bewegt, wo der Kondensor 47 des Laseraufbringmechanismus 40A zum Aufbringen des Laserstrahls angeordnet ist, und ein Ende einer vorbestimmten Trennlinie 12 wird bei der Position unter dem Kondensor 47 positioniert. Beim Aufbringen des gepulsten Laserstrahls mit einer in dem Wafer 10 zu absorbierenden Wellenlänge von dem Kondensor 47 des Laseraufbringmechanismus 40A aus, mit einem Brennpunkt des von dem Kondensor 47 aufgebrachten Laserstrahls an der vorderen Fläche des Wafers 10 positioniert, wird der Spanntisch 34 als Nächstes mit einer vorbestimmten Bearbeitungszuführgeschwindigkeit in der Richtung bewegt, die in der Figur durch einen Pfeil X angedeutet wird, bis das andere Ende der Trennlinie 12 erreicht ist. So eine Bearbeitung wird entlang sämtlicher Trennlinien 12 während eines Betätigens des Haltemittels 22 und des Bewegungsmittels 23 wiederholt, wodurch eine Laserbearbeitung zum Ausbilden der Trennnuten 16 entlang sämtlicher Trennlinien 12 ausgeführt wird.
Es wird hier der Betrieb des obigen Laseraufbringmechanismus 40A genau beschrieben.
Wie auf Grundlage von 2 beschrieben worden ist, wird der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht, der durch den Polarisationsstrahlteiler 44 extrahiert wird, in einem Zustand aufgebracht, in dem der gepulste Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht ausgedünnt ist und damit intermittierend auf den Wafer 10 aufgebracht wird. Hierbei bringt der EOM 42A, der in dem Laseraufbringmechanismus 40A angeordnet ist, den gepulsten Laserstrahl in dem Zustand auf den Verstärker 43 auf, in dem die gepulsten Laserstrahlen aus p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht aufgebaut sind. Daher wird der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht durchgängig zu dem Verstärker 43 geführt, um verstärkt zu werden.
Der durch den Verstärker 43 verstärkte gepulste Laserstrahl wird zu dem Polarisationsstrahlteiler 44 geführt und wird in einen für eine Laserbearbeitung zu verwendenden gepulsten Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht und einen zur Laserbearbeitung nicht zu verwendenden gepulsten Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht verzweigt. Auf diese Weise wird von dem durchgängig gepulsten Laserstrahl nur der zu verwendende gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht zu dem Reflexionsspiegel 46 geführt. Es ist anzumerken, dass der nicht zu verwendende gepulste Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht zu dem Strahldämpfer 45 geführt und durch diesen absorbiert wird. Dann wird der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht, dessen optische Pfadrichtung durch den Reflexionsspiegel 46 verändert wird, zu dem Kondensor 47 geführt und wird auf den Wafer 10 aufgebracht.
Mit dem Laseraufbringmechanismus 40A auf diese Weise eingerichtet, wird der auf den Verstärker 43 einfallende gepulste Laserstrahl nicht intermittierend angehalten. Daher tritt keine Ansammlung von Energie in dem Verstärker 43 auf und die Leistung des durch den Verstärker 43 verstärkten gepulsten Laserstrahls wird nicht abnormal verstärkt. Folglich wird einem Aufbringen eines abnormal verstärkten gepulsten Laserstrahls auf den Wafer 10 vorgebeugt, der für eine Bearbeitung des Wafers 10 ungeeignet ist.
Der Laseraufbringmechanismus 40 der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Aufbau des Laseraufbringmechanismus 40A der obigen ersten Ausführungsform beschränkt, und vielfältige Abwandlungen können vorgesehen sein. Bezug nehmend auf 3 wird nachfolgend ein Laseraufbringmechanismus 40B als eine zweite Ausführungsform des Laseraufbringmechanismus 40 beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Komponenten, die durch die gleichen Bezugszeichen wie jene gekennzeichnet sind, die bei der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform verwendet werden, die gleichen wie oder in ihrer Funktion und ihrem Betrieb ähnlich sind, wie die Komponenten bei der ersten Ausführungsform und folglich ihre ausführliche Beschreibung angemessen weggelassen wird.
Der Laseraufbringmechanismus 40B schließt ein: einen Laseroszillator 41B, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl zu oszillieren; ein Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel 42B; einen Verstärker 43, der eingerichtet ist, die Leistung eines einfallenden gepulsten Laserstrahls zu verstärken; und einen Polarisationsstrahlteiler 44, der eingerichtet ist, als ein Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl zu dienen, der einen gepulsten Laserstrahl mit einer zu verwendenden Polarisationsebene aufweist. Wie bei der ersten Ausführungsform schließt der Laseraufbringmechanismus 40B ferner ein: einen Strahldämpfer 45, der von dem Polarisationsstrahlteiler 44 aus verzweigt wird und auf den ein gepulster Laserstrahl mit einer nicht zu verwendenden Polarisationsebene aufgebracht wird; einen Reflexionsspiegel 46, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl zu reflektieren; einen Kondensor 47, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl auf das Werkstück (Wafer 10) zu bündeln, das an dem Spanntisch 34 unter Saugkraft gehalten wird, und Ähnliches.
Wie bei der ersten Ausführungsform oszilliert der Laseroszillator 41B einen gepulsten Laserstrahl mit einer gewünschten Oszillationsfrequenz und emittiert einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl. Als Laseroszillator 41B kann zum Beispiel einer verwendet werden, der einen gepulsten Laserstrahl mit einer Wiederholfrequenz von 10 MHz bis 10 kHz und einer Ausgangsleistung von 0,1 W verwendet. Der von dem Laseroszillator 41B aufgebrachte gepulste Laserstrahl ist ein gepulster Laserstrahl vor einer Verstärkung.
Das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel 42B schließt eine akusto-optische Einrichtung (AOD) 421 und einen Polarisationsebenenrotator 422 ein. Die AOD 421 ist eine im Allgemeinen bekannte Einrichtung, in der ein Kristall durch ein piezoelektrisches Element in Schwingungen versetzt wird, um in dem Kristall eine stationäre Druckwelle hervorzurufen und der hierdurch als ein Beugungsgitter wirkt. Die Schwingungsfrequenz wird durch einen Steuerungsabschnitt 100B gesteuert, und die Breite eines in dem Kristall ausgebildeten Gitters wird durch Verändern der Schwingungsfrequenz variiert. Mit der Gitterbreite variiert, können die Winkel der Strahlen, die durch das Beugungsgitter verzweigt werden und das Leistungsverhältnis gesteuert werden. Wie in 3 dargestellt, wird der auf die AOD 421 einfallende gepulste Laserstrahl auf der Basis einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen in zwei Richtungen aus einer durchgezogenen Linie und einer gepunkteten Linie mit einem vorbestimmten Winkel verzweigt und zu dem Polarisationsebenenrotator 422 geführt. Es ist anzumerken, dass die von der AOD 421 aufgebrachten gepulsten Laserstrahlen in diesem Fall jeweils ein gepulster Laserstrahl sind, in dem die durch den Laseroszillator 421 oszillierte erste Polarisationsebene aufrechterhalten wird.
Wie in 3 dargestellt, schließt der Polarisationsebenenrotator 422 ein: eine Halbwellenplatte 422a, einen Reflexionsspiegel 422b; und einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler 422c. Einer der durch die AOD 421 verzweigten gepulsten Laserstrahlen, der durch die gepunktete Linie angedeutet wird, wird zu der Halbwellenplatte 422a geführt. Der gepulste Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene, der zu der Halbwellenplatte 422a geführt wird, weist seine Polarisationsebene um 90° gedreht auf, um ein gepulster Laserstrahl zu sein, der die zweite Polarisationsebene in Bezug auf den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene um 90° gedreht aufweist, der durch die durchgezogene Linie angedeutet wird. Als Ergebnis wird der gepulste Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene ein gepulster Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht, wie durch (a) in 3 wiedergegeben, wogegen der gepulste Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene ein gepulster Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht wird, wie durch (b) in 3 dargestellt.
Der gepulste Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht, der durch die AOD 421 verzweigt wird und die gedrehte Polarisationsebene aufweist, wird durch den Reflexionsspiegel 422b reflektiert, um zu dem Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler 422c geführt zu werden. Zudem wird der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht mit der beibehaltenen Polarisationsebene ebenso zu dem Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler 422c geführt, wo die zwei gepulsten Laserstrahlen zusammengestellt werden, und der resultierende gepulste Laserstrahl wird von dem Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel 42b emittiert. Wie in 3 veranschaulicht, weist der von dem Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel 42B emittierte gepulste Laserstrahl die gleiche Wiederholfrequenz auf, wie die des gepulsten Laserstrahls, der auf das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel 42B einfällt, wurde jedoch so zusammengestellt, dass seine Polarisationsebene auf der Basis einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen zwischen p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht variiert. Der so zusammengestellte gepulste Laserstrahl wird wie bei der ersten Ausführungsform zu dem Verstärker 43 geführt.
Der gepulste Laserstrahl in einem Zustand, in dem die gepulsten Laserstrahlen aus p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht zusammengestellt worden sind, wird in einer durchgängigen gepulsten Form zu dem Verstärker 43 geführt, und seine Leistung wird zum Beispiel zu einer durchschnittlichen Ausgangsleistung von 5,0 W verstärkt.
Der durch den Verstärker 43 verstärkte gepulste Laserstrahl wird zu dem Polarisationsstrahlteiler 44 durch einen optischen Pfad geführt, der gleich oder ähnlich wie derjenige der ersten Ausführungsform ist, der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht wird dann extrahiert, zu dem Reflexionsspiegel 46 geführt und auf den Wafer 10 aufgebracht. Es ist anzumerken, dass, wie durch (a) in 3 und (b) in 3 verständlich, die Leistung zum Zeitpunkt eines Verzweigens des gepulsten Laserstrahls bei dieser Ausführungsform durch die Funktion der AOD 421 schrittweise variiert wird.
Mit dem Laseraufbringmechanismus 40B auf diese Weise eingerichtet, wird der auf den Verstärker 43 einfallende gepulste Laserstrahl nicht intermittierend gestoppt, sodass keine Ansammlung von Energie in dem Verstärker 43 auftritt und die Leistung des durch den Verstärker 43 verstärkten gepulsten Laserstrahls davor bewahrt wird, abnormal verstärkt zu werden.
Ferner wird unter Bezugnahme auf 4 ein Laseraufbringmechanismus 40C als eine dritte Ausführungsform des Laseraufbringmechanismus 40 beschrieben. Es ist anzumerken, dass die durch gleiche Bezugszeichen wie die bei der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform und der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform gekennzeichneten Komponenten gleich oder ähnlich in ihrer Funktion und ihrem Betrieb sind, wie die Komponenten der obigen Ausführungsformen, und folglich eine ausführliche Beschreibung von diesen angemessen weggelassen wird.
Der Laseraufbringmechanismus 40C schließt einen ersten Laseroszillator 411 und einen zweiten Laseroszillator 412 als Laseroszillator 41C zum Oszillieren eines gepulsten Laserstrahls ein. Der erste Laseroszillator 411 und der zweite Laseroszillator 412 schließen zum Beispiel jeweils einen Laseroszillator ein, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laserstrahl mit einer Wiederholfrequenz von 10 MHz bis 10 kHz und einer durchschnittlichen Ausgangsleistung von 0,1 W zu oszillieren. Der erste Laseroszillator 411 und der zweite Laseroszillator 412 werden durch einen Steuerungsabschnitt 100C gesteuert. Zudem schließt der Laseraufbringmechanismus 40C ein: einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler 42C, der eingerichtet ist, als Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel zu dienen; einen Verstärker 43; und einen Polarisationsstrahlteiler 44. Wie bei der zweiten Ausführungsform schließt der Laseraufbringmechanismus 40C ferner ein: einen Strahldämpfer 45, auf den ein gepulster Laserstrahl mit einer nicht zu verwendenden Polarisationsebene aufgebracht wird; einen Reflexionsspiegel 46, der eingerichtet ist, den zu verwendenden gepulsten Laserstrahl zu reflektieren; einen Kondensor 47, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl auf das Werkstück (Wafer 10) zu bündeln, das über Saugkraft an dem Spanntisch 34 gehalten wird; und Ähnliches.
Eine Halbwellenplatte ist für den ersten Laseroszillator 411 und/oder den zweiten Laseroszillator 412 angeordnet. Dies stellt sicher, dass gepulste Laserstrahlen in einem Zustand aufgebracht werden können, indem ihre Polarisationsebenen um 90° zueinander verdreht sind. Daneben sind der erste Laseroszillator 411 und der zweite Laseroszillator 412 jeweils mit einer nicht veranschaulichten akusto-optischen Einrichtung (AOD) versehen, und der Aufbringzeitablauf der von dem ersten Laseroszillator 411 und dem zweiten Laseroszillator 412 aufgebrachten gepulsten Laserstrahlen kann präzise durch die Steuerung 100C gesteuert werden. Nachdem fünf Impulse eines gepulsten Laserstrahls aus p-polarisiertem Licht, wie durch (a) in 4 angedeutet, von dem ersten Laseroszillator 411 aufgebracht worden sind, können als Ergebnis zum Beispiel fünf Impulse eines gepulsten Laserstrahls aus s-polarisiertem Licht von dem zweiten Laseroszillator 412, wie durch (b) in 4 angedeutet, in einer aufeinanderfolgenden Zeitfolge aufgebracht werden.
Der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht, der von dem ersten Laseroszillator 411 auf den Polarisationsstrahlteiler 42C aufgebracht wird, und der gepulste Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht, der von dem zweiten Laseroszillator 412 auf den Polarisationsstrahlteiler 42C aufgebracht wird, werden zu einem Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler 42C geführt und werden zusammengestellt. Als Ergebnis wird, wie in 4 dargestellt, ein durchgängiger gepulster Laserstrahl, der den gepulsten Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht und den gepulsten Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht enthält, erhalten. Der so zusammengestellte gepulste Laserstrahl ist ein gepulster Laserstrahl, der ähnlich wie der von dem EOM 42A bei der ersten Ausführungsform aufgebrachte gepulste Laserstrahl ist. Der so zusammengestellte gepulste Laserstrahl wird zu dem Verstärker 43 geführt und wird durch einen optischen Pfad auf den Wafer 10 aufgebracht, der gleich oder ähnlich wie derjenige der ersten Ausführungsform ist, wodurch eine Laserbearbeitung ausgeführt wird. Bei der dritten Ausführungsform wird der auf den Verstärker 43 einfallende gepulste Laserstrahl ebenso wie bei der ersten Ausführungsform nicht intermittierend angehalten, sodass keine Ansammlung von Energie bei dem Verstärker 43 auftritt und die Leistung des durch den Verstärker 43 verstärkten gepulsten Laserstrahls nicht abnormal verstärkt wird. Dementsprechend wird einem Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls auf den Wafer 10, der abnormal verstärkt ist und für eine Bearbeitung des Wafers 10 ungeeignet ist, vorgebeugt.
Obwohl ein Beispiel in jeder der obigen Ausführungsformen beschrieben worden ist, bei dem der Laseraufbringmechanismus 40A bis 40C für die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 eingesetzt wird, ist dies für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend. Zum Beispiel kann der Laseraufbringmechanismus bei einer Vorrichtung zum Überprüfen physikalischer Eigenschaften eines Werkstücks oder Messen einer Flächenposition eines Werkstücks durch Verstärken eines gepulsten Laserstrahls und Aufbringen des verstärkten gepulsten Laserstrahls auf das Werkstück angewandt werden. Obwohl bei den obigen Ausführungsformen der gepulste Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht als der zu verwendende gepulste Laserstrahl ausgewählt wird, ist dies für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend. Zum Beispiel kann ein gepulster Laserstrahl aus s-polarisiertem Licht verwendet werden, und ein gepulster Laserstrahl aus p-polarisiertem Licht kann durch einen Strahldämpfer absorbiert werden, der auf einem optischen Pfad angeordnet ist, entlang dem dieser geführt wird.
Es ist anzumerken, dass unter Berücksichtigung der durch die vorliegende Erfindung zu lösenden Probleme, es in Betracht gezogen werden kann, einen Aufbau zu übernehmen, bei dem ein durch einen Laseroszillator oszillierter gepulster Laserstrahl zu einem Verstärker geführt wird und durch den Verstärker verstärkt wird, wonach unter Verwendung einer akusto-optischen Einrichtung (AOD) eine Ausdünnung des gepulsten Laserstrahls ausgeführt wird. In diesem Fall wird der gepulste Laserstrahl, der in seiner Leistung für eine Bearbeitung verstärkt worden ist, jedoch ausgedünnt, und es ist daher notwendig, einen Schaden an der AOD oder Ähnliches zu vermeiden. Als konkretes Mittel, Schaden zu vermeiden, kann ein Prozess in Betracht gezogen werden, bei dem zum Zeitpunkt eines Zuführens des verstärkten gepulsten Laserstrahls zu der akusto-optischen Einrichtung (AOD) oder Ähnliches der Strahl dazu gebracht wird, auch die AOD oder Ähnliches mit einer vergrößerten Strahlgröße zum Absenken der Leistungsdichte einzufallen. Wenn der Strahl dazu gebracht wird, mit einer vergrößerten Strahlgröße einzufallen, führt jedoch eine Verzögerung einer Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwelle in dem Kristall, der die AOD oder Ähnliches ausbildet, zu einer Verschlechterung des Zeitverhaltens, und es wird bei einem hohen Wiederholfrequenzbereich nachfolgend keine günstige Steuerung erreicht, sodass die Bearbeitungsqualität unregelmäßig ist. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Probleme durch Einsetzen der oben beschriebenen Aufbauten.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, werden folglich durch die Erfindung einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10305420 [0003, 0005]
JP 3408805 [0003, 0005]
JP 2014221483 [0003]
JP 11188490 [0004, 0005]
JP 2014221438 [0005]

Claims

Laseraufbringmechanismus mit einem Laseroszillator, der eingerichtet ist, einen gepulsten Laser zu oszillieren und einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl zu emittieren, wobei der Laseraufbringmechanismus aufweist: ein Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel, das einen gepulsten Laserstrahl selektiv zusammenstellt, der in Bezug auf einen gepulsten Laserstrahl mit einer ersten Polarisationsebene, der von dem Laseroszillator emittiert wird, eine um 90° gedrehte zweite Polarisationsebene aufweist; einen Verstärker, der eingerichtet ist, eine Leistung des durch das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel zusammengestellten gepulsten Laserstrahls zu verstärken; und ein Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl, das einen gepulsten Laserstrahl mit einer zu verwendenden Polarisationsebene unter dem gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und dem gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene extrahiert, die in dem durch den Verstärker verstärkten gepulsten Laserstrahl enthalten sind.
Laseraufbringmechanismus nach Anspruch 1, bei dem das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel einen elektro-optischen Modulator aufweist, der den von dem Laseroszillator emittierte gepulste Laserstrahl durch den elektrooptischen Modulator selektiv in den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene umgewandelt wird, um den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu erzeugen, wobei das Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl einen Polarisationsstrahlteiler aufweist, und wobei der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert.
Laseraufbringmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel eine akusto-optische Einrichtung, die eingerichtet ist, einen optischen Pfad des gepulsten Laserstrahls selektiv zu verzweigen, und einen Polarisationsebenenrotator aufweist, der in dem durch die akusto-optische Einrichtung verzweigten optischen Pfad angeordnet ist und eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene in den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene umzuwandeln, wobei das Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl einen Polarisationsstrahlteiler aufweist, und wobei der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert.
Laseraufbringmechanismus nach Anspruch 3, bei dem der Polarisationsebenenrotator eine Halbwellenplatte aufweist, die in dem durch die akusto-optische Einrichtung verzweigten optischen Pfad angeordnet ist und eingerichtet ist, die Polarisationsebene des gepulsten Laserstrahls mit der ersten Polarisationsebene in die zweite Polarisationsebene zu drehen, und einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler aufweist, der eingerichtet ist, den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene zu erzeugen.
Laseraufbringmechanismus nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die akusto-optische Einrichtung ein Leistungsverhältnis zwischen dem gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und dem gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene steuert.
Laseraufbringmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Laseroszillator einen ersten Laseroszillator, der eingerichtet ist, den gepulsten Laser mit der ersten Polarisationsebene zu oszillieren, und einen zweiten Laseroszillator aufweist, der eingerichtet ist, den gepulsten Laser mit der in Bezug auf die erste Polarisationsebene um 90° gedrehten zweiten Polarisationsebene zu oszillieren, wobei das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel den ersten Laseroszillator und den zweiten Laseroszillator steuert, um den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene selektiv zu erzeugen, wobei das Extraktionsmittel für einen gepulsten Laserstrahl einen Polarisationsstrahlteiler aufweist, und wobei der Polarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene in Form von p-polarisiertem Licht und s-polarisiertem Licht extrahiert.
Laseraufbringmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Polarisationsebenen-Zusammenstellmittel einen Steuerabschnitt und einen Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler aufweist, und der Zusammenstellpolarisationsstrahlteiler den gepulsten Laserstrahl mit der ersten Polarisationsebene und den gepulsten Laserstrahl mit der zweiten Polarisationsebene selektiv zusammenstellt, die durch den Steuerabschnitt ausgewählt werden.