DE112019005453T5 - Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Laserbearbeitungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112019005453T5
DE112019005453T5 DE112019005453.8T DE112019005453T DE112019005453T5 DE 112019005453 T5 DE112019005453 T5 DE 112019005453T5 DE 112019005453 T DE112019005453 T DE 112019005453T DE 112019005453 T5 DE112019005453 T5 DE 112019005453T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser processing
area
target object
laser
holding portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112019005453.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sakamoto
Junji Okuma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Publication of DE112019005453T5 publication Critical patent/DE112019005453T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
    • B23K26/048—Automatically focusing the laser beam by controlling the distance between laser head and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B23K26/0736—Shaping the laser spot into an oval shape, e.g. elliptic shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less

Abstract

Eine Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst einen Halteabschnitt, einen ersten Laserbearbeitungskopf, einen zweiten Laserbearbeitungskopf, einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Rotation des Halteabschnitts, die Emission eines ersten und eines zweiten Laserlichts von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf und die Bewegung eines ersten und eines zweiten Fokussierungspunkts steuert.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • In der Patentliteratur 1 wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben, die einen Haltemechanismus zum Halten eines Werkstücks und einen Laserbestrahlungsmechanismus zum Bestrahlen des vom Haltemechanismus gehaltenen Werkstücks mit einem Laserlicht enthält. In der in Patentliteratur 1 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung ist der Laserbestrahlungsmechanismus mit einer Sammellinse an einer Basis befestigt, und der Haltemechanismus bewegt das Werkstück in einer Richtung orthogonal zur optischen Achse der Sammellinse.
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5456510
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In den letzten Jahren wurde aus Gründen einer besseren Qualität und geringerer Kosten gefordert, dass die zuvor beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung verschiedene Prozesse wie das teilweise Schälen eines Zielobjekts, das Entfernen unnötiger Teile und Ähnliches effizient durchführt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, verschiedene Prozesse an einem Zielobjekt durchzuführen.
  • Lösung des Problems
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Halteabschnitt, auf dem ein Zielobjekt platziert ist, wobei der Halteabschnitt um eine Drehachse entlang einer vertikalen Richtung drehbar ist; einen ersten Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem ersten Laserlicht bestrahlt, um einen ersten modifizierten Bereich in dem Zielobjekt zu bilden; einen zweiten Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem zweiten Laserlicht bestrahlt, um einen zweiten modifizierten Bereich in dem Zielobjekt zu bilden; einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den ersten Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen ersten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts ist; einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den zweiten Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen zweiten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der zweite Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts ist; einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den ersten Laserbearbeitungskopf bewegt, um den ersten Fokussierungspunkt in einer horizontalen Richtung zu bewegen; einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den zweiten Laserbearbeitungskopf bewegt, um den zweiten Fokussierungspunkt entlang der horizontalen Richtung zu bewegen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Drehung des Halteabschnitts, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert.
  • Mit der Laserbearbeitungsvorrichtung können mehr modifizierte Bereiche gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung einen ersten Schälschritt zur Bildung der ersten und der zweiten modifizierten Bereiche entlang einer virtuellen Ebene im Zielobjekt durchführen, indem das erste und das zweite Laserlicht von dem ersten bzw. dem zweiten Laserbearbeitungskopf emittiert wird, während der Halteabschnitt gedreht wird und die Bewegung jedes der ersten und zweiten Fokussierungspunkte in horizontaler Richtung gesteuert wird. Mit dieser Konfiguration kann die Ablösebearbeitung unter Verwendung des ersten und des zweiten Laserbearbeitungskopfes effizient durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können in dem ersten Schälschritt durch Bewegen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts in horizontaler Richtung aufeinander zu, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und nicht mit dem ersten modifizierten Bereich überlappt, gebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können in dem ersten Schälschritt durch Bewegen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts voneinander weg in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und nicht mit dem ersten modifizierten Bereich überlappt, gebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können im ersten Schälschritt durch Bewegen von sowohl dem ersten als auch zweiten Fokussierungspunkt in horizontaler Richtung während der Drehung des Halteabschnitts der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und sich an den ersten modifizierten Bereich anschließt, gebildet werden. Auch in diesem Fall kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können beim ersten Schälschritt durch wiederholtes Hin- und Herbewegen des ersten Fokussierungspunktes in einer Richtung und einer anderen Richtung in der horizontalen Richtung beim Drehen des Halteabschnitts der erste modifizierte Bereich, der sich wellenförmig entlang einer Drehrichtung des Halteabschnitts erstreckt, und durch Bewegen des zweiten Fokussierungspunkts in einer Richtung in der horizontalen Richtung beim Drehen des Halteabschnitts der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich schneidet, gebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung die Rotation des Halteabschnitts und/oder die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf und/oder die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuern, um einen konstanten Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkte bzw. Spots zu erreichen, die in den ersten und den zweiten modifizierten Bereichen enthalten sind. Mit den erreichten konstanten Abständen zwischen der Vielzahl von modifizierten Punkten (Abstand zwischen benachbarten modifizierten Punkten) werden somit Bearbeitungsfehler, wie z. B. Trennungsfehler, die auftreten können, wenn die Trennung unter Verwendung des ersten und des zweiten modifizierten Bereichs durchgeführt wird, verhindert.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können der erste und der zweite Fokussierungspunkt beim ersten Schälschritt jeweils in horizontaler Richtung bewegt werden, wobei ein Abstand zwischen der Drehachse des Halteabschnitts und dem ersten Fokussierungspunkt gleich einem Abstand zwischen der Drehachse des Halteabschnitts und dem zweiten Fokussierungspunkt gehalten wird. Als Ergebnis werden die Umfangsgeschwindigkeit an der Position des ersten Fokussierungspunkts und die Umfangsgeschwindigkeit an der Position des zweiten Fokussierungspunkts im Zielobjekt gleich zueinander. Der Schälschritt wird derart durchgeführt, dass die Abstände zwischen der Vielzahl von modifizierten Punkten, die in den ersten und zweiten modifizierten Bereichen enthalten sind, auf einen konstanten Wert eingestellt sind.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann sich im ersten Schälschritt der Halteabschnitt mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit drehen, wenn bei Betrachtung in der vertikalen Richtung die ersten und die zweiten modifizierten Bereiche in einem ersten Bereich auf einer Seite entfernt von der Drehachse des Halteabschnitts in dem Zielobjekt gebildet werden, und kann sich der Halteabschnitt mit einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit drehen, die schneller als die erste Rotationsgeschwindigkeit ist, wenn bei Betrachtung in der vertikalen Richtung die ersten und die zweiten modifizierten Bereiche in einem zweiten Bereich auf einer Seite nahe der Drehachse des Halteabschnitts in dem Zielobjekt gebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann der Schälschritt derart durchgeführt werden, dass die Abstände zwischen der Vielzahl von modifizierten Punkten, die in den ersten und zweiten modifizierten Bereichen enthalten sind, konstant eingestellt sind.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei dem ersten Schälschritt der erste modifizierte Bereich in einem ersten Bereich auf einer in vertikaler Richtung gesehen weit von der Drehachse des Halteabschnitts im Zielobjekt entfernten Seite gebildet werden, und der zweite modifizierte Bereich kann in einem zweiten Bereich auf einer in vertikaler Richtung gesehen nahe der Drehachse des Halteabschnitts im Zielobjekt liegenden Seite gebildet werden, und eine Frequenz des ersten Laserlichts kann höher als eine Frequenz des zweiten Laserlichts sein, Impulse des zweiten Laserlichts können ausgedünnt werden, ohne Impulse des ersten Laserlichts auszudünnen, oder ein Ausdünnungsbetrag der Impulse des ersten Laserlichts kann kleiner als ein Ausdünnungsbetrag der Impulse des zweiten Laserlichts sein. Bei dieser Konfiguration kann die Schälschritt mit konstanten Abständen zwischen der Vielzahl von modifizierten Punkten im ersten und zweiten modifizierten Bereich durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Zielobjekt in vertikaler Richtung einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der ein anderer Bereich als der mittlere Bereich ist, umfassen, und die Steuerung kann den ersten Schälschritt im Hauptbereich in einem Zustand durchführen, in dem der mittlere Bereich des Zielobjekts auf der Drehachse des Halteabschnitts positioniert ist, und den ersten Schälschritt im mittleren Bereich in einem Zustand durchführen, in dem der Hauptbereich des Zielobjekts auf der Drehachse des Halteabschnitts positioniert ist. Wenn der erste Schälschritt durchgeführt wird, während der Hauptbereich des Zielobjekts auf der Drehachse des Halteabschnitts positioniert ist, besteht die Gefahr, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Zielobjekts im Hauptbereich des Zielobjekts stark abfällt, was dazu führen kann, dass die modifizierten Punkte, die in dem im Hauptbereich gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, zu dicht sind. In Anbetracht dessen wird bei der vorliegenden Erfindung der erste Schälschritt im mittleren Bereich durchgeführt, wobei der Hauptbereich auf der Drehachse positioniert ist, wodurch verhindert werden kann, dass die modifizierten Punkte, die in dem im mittleren Bereich gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, zu dicht sind.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Zielobjekt in vertikaler Richtung einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der ein anderer Bereich als der mittlere Bereich ist, umfassen, kann die Steuerung den ersten Schälschritt im Hauptbereich durchführen und einen zweiten Schälschritt in mindestens dem mittleren Bereich durchführen, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich entlang der virtuellen Ebene in dem Zielobjekt zu bilden, indem das erste und/oder das zweite Laserlicht ohne Drehen des Halteabschnitts und Steuern der Bewegung des ersten und/oder des zweiten Fokussierungspunkts emittiert wird, und in dem zweiten Schälschritt kann sich der erste und/oder der zweite Fokussierungspunkt linear bewegen, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich mit linearer Ausdehnung zu bilden. In diesem Fall kann der Abstand der modifizierten Punkte, die im mittleren Bereich gebildet werden, mit einer Verarbeitungsbedingung wie einer Geschwindigkeit gesteuert werden, mit der der erste und/oder der zweite Fokussierungspunkt linear bewegt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass die modifizierten Punkte, die in dem im mittleren Bereich gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, zu dicht sind.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Zielobjekt in vertikaler Richtung einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der ein anderer Bereich als der mittlere Bereich ist, umfassen, und die Steuerung kann den ersten Schälschritt im Hauptbereich durchführen und die Bestrahlung des mittleren Bereichs mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht beenden. In diesem Fall wird kein modifizierter Bereich im mittleren Bereich gebildet, wodurch verhindert werden kann, dass die modifizierten Punkte, die in dem im mittleren Bereich gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, zu dicht sind.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Zielobjekt in vertikaler Richtung einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der ein anderer Bereich als der mittlere Bereich ist, umfassen, und die Steuerung kann den ersten Schälschritt im Hauptbereich, wobei ein Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die in dem ersten und dem zweiten gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, ein erster Abstand ist, und einen dritten Schälschritt im mittleren Bereich durchführen, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich entlang der virtuellen Ebene in dem Zielobjekt auszubilden, wobei ein Abstand zwischen einer Vielzahl von enthaltenen modifizierten Punkten kürzer als der erste Abstand ist, indem das erste und/oder das zweite Laserlicht emittiert wird, während der Halteabschnitt gedreht wird oder ohne ihn zu drehen, und die Bewegung des ersten und/oder des zweiten Fokussierungspunkts gesteuert wird. Dadurch kann im mittleren Bereich eine Prozesssteuerung realisiert werden, bei der ein Abstand kürzer als im Hauptbereich ist. Dadurch kann ein effizienter Schälschritt gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann im dritten Schälschritt der erste und/oder der zweite modifizierte Bereich so gebildet werden, dass der Abstand zwischen der Vielzahl von enthaltenen modifizierten Punkten nicht konstant ist. In diesem Fall kann der Schälschritt gezielt durchgeführt werden, ohne dass eine Steuerung erforderlich ist, um den Abstand im mittleren Bereich konstant zu halten.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich umfassen, der in vertikaler Richtung gesehen eine anderer Bereich als der mittlere Bereich ist, und die Steuerung kann in der Lage sein, eine Rotationsgeschwindigkeit des Halteabschnitts von einer minimalen Rotationsgeschwindigkeit auf eine maximale Rotationsgeschwindigkeit zu ändern, den ersten Schälschritt im mittleren Bereich durch Emittieren des ersten und des zweiten Laserlichts durchzuführen, während der Halteabschnitt mit der maximalen Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, und den ersten Schälschritt im Hauptbereich durch Emittieren des ersten und des zweiten Laserlichts durchzuführen, während der Halteabschnitt mit einer Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, die allmählich zunimmt, wenn sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt dem mittleren Bereich nähern. Auch in diesem Fall kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auf dem Halteabschnitt eine Vielzahl von Zielobjekten an Positionen außerhalb der Drehachse des Halteabschnitts angeordnet sein. Mit dieser Konfiguration kann ein starker Abfall der Umfangsgeschwindigkeit im mittleren Bereich in dem Zielobjekt verhindert werden. Es kann verhindert werden, dass die modifizierten Punkte in dem modifizierten Bereich, der in dem mittleren Bereich gebildet wird, zu dicht sind.
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Halteabschnitt, auf dem ein Zielobjekt platziert ist, wobei der Halteabschnitt um eine Achse entlang einer vertikalen Richtung drehbar ist; einen Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem ersten Laserlicht und einem zweiten Laserlicht bestrahlt, um einen ersten modifizierten Bereich und einen zweiten modifizierten Bereich in dem Zielobjekt zu bilden; einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen ersten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts ist; einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen zweiten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der zweite Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts ist; einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den ersten Fokussierungspunkt in einer horizontalen Richtung zu bewegen; einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den zweiten Fokussierungspunkt entlang der horizontalen Richtung zu bewegen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Drehung des Halteabschnitts, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts von dem Laserbearbeitungskopf und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert.
  • Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung können mehr modifizierte Bereiche gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient am Zielobjekt durchgeführt werden.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, verschiedene Prozesse an einem Zielobjekt durchzuführen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Teils der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung.
    • 3 ist eine Vorderansicht eines Laserbearbeitungskopfes der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvo rrichtung.
    • 4 ist eine Seitenansicht des in 3 dargestellten Laserbearbeitungskopfes.
    • 5 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines optischen Systems des in 3 dargestellten Laserbearbeitungskopfes zeigt.
    • 6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines optischen Systems eines Laserbearbeitungskopfes gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
    • 7 ist eine Vorderansicht eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung des Modifikationsbeispiels.
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht der Laserbearbeitungsvorrichtung des Modifikationsbeispiels.
    • 9 ist eine Draufsicht einer schematischen Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 10(a) ist eine Draufsicht eines Beispiels für ein Zielobjekt. 10(b) ist eine Seitenansicht des in 10(a) dargestellten Zielobjekts.
    • 11(a) ist eine Seitenansicht eines Zielobjekts zur Veranschaulichung der Entgratungsbearbeitung gemäß einer ersten Ausführungsform. 11(b) ist eine Draufsicht des Zielobjekts, die an 11(a) anschließt. 11(c) ist eine Seitenansicht des in 11(b) dargestellten Zielobjekts.
    • 12(a) ist eine sich an 11(b) anschließende Seitenansicht des Zielobjekts. 12(b) ist eine sich an 12(a) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 13(a) ist eine sich an 12(b) anschließende Draufsicht des Zielobjekts. 13(b) ist eine Seitenansicht des in 13(a) dargestellten Zielobjekts. 13(c) ist eine Seitenansicht eines Zielobjekts, das die Ablösebearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 14(a) ist eine sich an 13(c) anschließende Draufsicht des Zielobjekts. 14(b) ist eine Seitenansicht des in 14(a) dargestellten Zielobjekts. 14(c) ist eine sich an 14(a) anschließende Seitenansicht des Zielobjekts. 14(d) ist eine Seitenansicht eines Zielobjekts, das den Polierschritt gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 15(a) ist eine Draufsicht eines Zielobjekts, die einen ersten Schälschritt gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 15(b) ist eine sich an 15(a) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 16(a) ist eine sich an 15(b) anschließende Draufsicht des Zielobjekts. 16(b) ist eine sich an 16(a) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 17 ist eine sich an 16(b) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 18(a) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem das erste und das zweite Laserlicht verzweigt sind. 18(b) ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen Fall zeigt, in dem das erste und das zweite Laserlicht verzweigt sind.
    • 19(a) ist eine Seitenansicht eines Zielobjekts zur Veranschaulichung der Entgratungsbearbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform. 19(b) ist eine sich an 19(a) anschließende Seitenansicht des Zielobjekts. 19(c) ist eine sich an 19(b) anschließende Seitenansicht des Zielobjekts.
    • 20 ist eine sich an 19(c) anschließende perspektivische Ansicht des Zielobjekts.
    • 21 (a) ist eine Draufsicht auf ein Beispiel für ein Zielobjekt. 21 (b) ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. 21 (c) ist eine sich an 21 (b) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 22 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
    • 23 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • 24 ist eine sich an 23 anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 25 ist eine sich an 24 anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 26 ist eine sich an 25 anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 27 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die den Schälschritt gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
    • 28 ist eine sich an 27 anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 29 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die den Schälschritt gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
    • 30 ist eine Draufsicht auf eine schematische Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform.
    • 31 ist eine Draufsicht auf eine schematische Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform.
    • 32(a) ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die eine Umfangskantenbearbeitung gemäß der achten Ausführungsform zeigt. 32(b) ist eine sich an 32(a) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 33(a) ist eine sich an 32(b) anschließende Draufsicht auf das Zielobjekt. 33(b) ist eine Seitenansicht des in 33(a) dargestellten Zielobjekts. 33(c) ist eine weitere Seitenansicht des in 33(a) dargestellten Zielobjekts.
    • 34(a) ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen Entfernungsschritt gemäß der achten Ausführungsform zeigt. 34(b) ist eine sich an 34(a) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 35 ist eine sich an 34(b) anschließende Draufsicht des Zielobjekts.
    • 36 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt zur Veranschaulichung eines Entfernungsschritts gemäß einem Modifikationsbeispiel.
    • 37 ist ein Diagramm, das die Zeitpunkte veranschaulicht, zu denen das erste bis vierte Laserlicht bei einer Umfangskantenbearbeitung gemäß der neunten Ausführungsform ausgegeben und gestoppt wird.
    • 38 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt.
    • 39 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einer elften Ausführungsform zeigt.
    • 40 ist eine Draufsicht auf ein Zielobjekt, die einen ersten Schälschritt gemäß einer zwölften Ausführungsform zeigt.
    • 41 ist eine Draufsicht auf eine schematische Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform.
    • 42 ist eine Draufsicht auf eine schematische Konfiguration einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform.
    • 43(a) ist ein Diagramm, das eine Fotografie eines entfernten Bereichs eines Zielobjekts nach der Entgratungsverarbeitung zeigt. 43(b) ist ein Diagramm, das ein Foto eines effektiven Bereichs eines Zielobjekts nach der Entgratungsverarbeitung zeigt.
    • 44 (a) ist ein aufgenommenes Bild, das den modifizierten Bereich zeigt, der auf dem Zielobjekt durch den Schälschritt gebildet wurde. 44 (b) ist ein Diagramm, das ein Foto des Zielobjekts nach dem Schälschritt zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Gleiche Elemente in den Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und es wird auf eine sich wiederholende Beschreibung verzichtet.
  • Zunächst werden der grundsätzliche Aufbau, die Funktionsweise, die Auswirkungen und ein Modifikationsbeispiel einer Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben.
  • [Konfiguration der Laserbearbeitungsvorrichtung]
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1 eine Vielzahl von Bewegungsmechanismen 5 und 6, einen Halteabschnitt 7, ein Paar Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B (ein erster Laserbearbeitungskopf und ein zweiter Laserbearbeitungskopf), eine Lichtquelleneinheit 8 und eine Steuerung 9. Im Folgenden wird eine erste Richtung als X-Richtung, eine zweite Richtung orthogonal zur ersten Richtung als Y-Richtung, und eine dritte Richtung orthogonal zur ersten und zweiten Richtung als Z-Richtung bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die X-Richtung und die Y-Richtung horizontale Richtungen, und die Z-Richtung ist eine vertikale Richtung.
  • Der Bewegungsmechanismus 5 umfasst einen feststehenden Abschnitt 51, einen beweglichen Abschnitt 53 und einen Befestigungsabschnitt 55. Der feststehende Abschnitt 51 ist an einem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Der bewegliche Abschnitt 53 ist an einer Schiene befestigt, die am feststehenden Abschnitt 51 vorgesehen ist, und kann sich entlang der Y-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 55 ist an einer Schiene befestigt, die am beweglichen Abschnitt 53 vorgesehen ist, und kann sich in X-Richtung bewegen.
  • Der Bewegungsmechanismus 6 umfasst einen feststehenden Abschnitt 61, ein Paar von Bewegungsabschnitten (einen ersten Bewegungsabschnitt und einen zweiten Bewegungsabschnitt) 63 und 64 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 65 und 66. Der feststehende Abschnitt 61 ist am Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Die beiden beweglichen Abschnitte 63 und 64 sind jeweils an einer am feststehenden Abschnitt 61 vorgesehenen Schiene befestigt und können sich jeweils unabhängig voneinander in Y-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 65 ist an einer Schiene befestigt, die am beweglichen Abschnitt 63 vorgesehen ist, und kann sich in Z-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 66 ist an einer am beweglichen Abschnitt 64 vorgesehenen Schiene befestigt und kann sich entlang der Z-Richtung bewegen. Somit kann sich das Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 jeweils entlang der Y-Richtung und der Z-Richtung relativ zum Vorrichtungsrahmen 1a bewegen.
  • Der Halteabschnitt 7 ist an einer Drehwelle befestigt, die am Befestigungsabschnitt 55 des Bewegungsmechanismus 5 vorgesehen ist, und kann sich um eine Achse parallel zur Z-Richtung drehen. Somit kann sich der Halteabschnitt 7 sowohl entlang der X-Richtung als auch der Y-Richtung bewegen und um die Achse parallel zur Z-Richtung drehen. Der Halteabschnitt 7 hält ein Zielobjekt 100. Das Zielobjekt 100 ist z. B. ein Wafer.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der Laserbearbeitungskopf 10A am Befestigungsabschnitt 65 des Bewegungsmechanismus 6 angebracht. Der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 getragene Zielobjekt 100 mit Laserlicht (erstes Laserlicht) L1, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Der Laserbearbeitungskopf 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 66 des Bewegungsmechanismus 6 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10B bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 getragene Zielobjekt 100 mit Laserlicht (zweites Laserlicht) L2, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt.
  • Die Lichtquelleneinheit 8 umfasst ein Paar von Lichtquellen 81 und 82. Das Lichtquellenpaar 81 und 82 ist an dem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Die Lichtquelle 81 gibt das Laserlicht L1 ab. Das Laserlicht L1 wird von einem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittiert und durch einen Lichtwellenleiter 2 zum Laserbearbeitungskopf 10A geführt. Die Lichtquelle 82 gibt das Laserlicht L2 aus. Das Laserlicht L2 wird von einem Emissionsabschnitt 82a der Lichtquelle 82 emittiert und durch einen weiteren Lichtwellenleiter 2 zum Laserbearbeitungskopf 10B geführt.
  • Die Steuerung 9 steuert jeden Teil der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 (wie die mehreren Bewegungsmechanismen 5 und 6, das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B und die Lichtquelleneinheit 8). Die Steuerung 9 ist als Computervorrichtung konfiguriert, die einen Prozessor, einen Kurzzeitspeicher, einen Langzeitspeicher, eine Kommunikationsvorrichtung und dergleichen enthält. In der Steuereinheit 9 wird Software (Programm), die in den Speicher oder ähnliches geladen wird, durch den Prozessor ausgeführt, und das Lesen und Schreiben von Daten aus und in den Speicher und die Speicherung sowie die Kommunikation durch die Kommunikationsvorrichtung werden durch den Prozessor gesteuert. Somit implementiert die Steuerung 9 verschiedene Funktionen.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für die Bearbeitung durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Bei diesem Bearbeitungsbeispiel wird ein modifizierter Bereich im Inneren des Zielobjekts 100 entlang jeder einer Vielzahl von Linien gebildet, die so eingestellt sind, dass sie ein Gittermuster zum Schneiden des Zielobjekts 100, das ein Wafer ist, in eine Vielzahl von Chips bilden.
  • Zunächst bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7, der das Zielobjekt 100 hält, entlang der X-Richtung und der Y-Richtung, so dass der Halteabschnitt 7 dem Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der Z-Richtung gegenüberliegt. Dann dreht der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 um die Achse parallel zur Z-Richtung, um die Vielzahl von Linien, die sich in einer Richtung auf dem Zielobjekt 100 erstrecken, mit der X-Richtung auszurichten.
  • Anschließend bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang derY-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 auf einer Linie zu positionieren, die sich in einer Richtung erstreckt. Ferner bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 auf einer anderen der sich in einer Richtung erstreckenden Linien zu positionieren. Dann bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren. Ferner bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren.
  • Dann gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus und der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L1, während die Lichtquelle 82 das Laserlicht L2 ausgibt und der Laserbearbeitungskopf 10B das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L2 bestrahlt. Gleichzeitig bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 entlang einer Linie, die sich in eine Richtung erstreckt, relativ zu bewegen, und um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 entlang einer anderen Linie, die sich in eine Richtung erstreckt, relativ zu bewegen. Auf diese Weise formt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den modifizierten Bereich innerhalb des Zielobjekts 100 entlang jeder der Vielzahl von Linien, die sich in einer Richtung auf dem Zielobjekt 100 erstrecken.
  • Anschließend dreht der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 um eine Achse parallel zur Z-Richtung, so dass eine Vielzahl von Linien, die sich in der anderen Richtung orthogonal zu der einen Richtung des Zielobjekts 100 erstrecken, mit der X-Richtung ausgerichtet werden.
  • Anschließend bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang derY-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 auf einer Linie zu positionieren, die sich in die andere Richtung erstreckt. Andererseits bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 auf einer anderen Linie zu positionieren, die sich in der anderen Richtung erstreckt. Dann bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren. Ferner bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren.
  • Dann gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus und der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L1, während die Lichtquelle 82 das Laserlicht L2 ausgibt und der Laserbearbeitungskopf 10B das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L2 bestrahlt. Gleichzeitig bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 entlang einer sich in die andere Richtung erstreckenden Linie relativ zu bewegen, und um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 entlang einer anderen sich in die andere Richtung erstreckenden Linie relativ zu bewegen. Auf diese Weise bildet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den modifizierten Bereich innerhalb des Zielobjekts 100 entlang jeder der Vielzahl von Linien, die sich in der anderen Richtung auf dem Zielobjekt 100 orthogonal zu der einen Richtung erstrecken.
  • In einem oben beschriebenen Bearbeitungsbeispiel gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus, das durch Pulsoszillation durch das Zielobjekt 100 hindurchgeht, und die Lichtquelle 82 gibt das Laserlicht L2 aus, das durch Pulsoszillation durch das Zielobjekt 100 hindurchgeht. Wenn solche Laserlichter im Inneren des Zielobjekts 100 fokussiert werden, werden die Laserlichter hauptsächlich in dem Bereich absorbiert, der den Fokussierungspunkten der Laserlichter entspricht, wodurch der modifizierte Bereich im Inneren des Zielobjekts 100 gebildet wird. Der modifizierte Bereich ist ein Bereich, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von denen der umgebenden nicht modifizierten Bereiche unterscheiden. Beispiele für den modifizierten Bereich sind ein Schmelzbehandlungsbereich, ein Rissbildungsbereich, ein Bereich mit dielektrischem Durchbruch, ein Brechungsindexänderungsbereich und ähnliches.
  • Wenn das Zielobjekt 100 mit dem Laserlichtausgang unter Verwendung der Pulsoszillation bestrahlt wird und der Fokussierungspunkt des Laserlichts relativ entlang der auf dem Zielobjekt 100 eingestellten Linie bewegt wird, werden mehrere modifizierte Flecken in einer ausgerichteten Weise entlang der Linie gebildet. Ein modifizierter Punkt wird durch die Bestrahlung mit einem Laserlichtpuls gebildet. Eine Linie von modifizierten Bereichen ist eine Ansammlung einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die zueinander ausgerichtet sind. Benachbarte modifizierte Punkte können miteinander verbunden oder voneinander getrennt sein, abhängig von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit des Fokussierungspunkts des Laserlichts in Bezug auf das Zielobjekt 100 und der Wiederholfrequenz des Laserlichts.
  • [Konfiguration des Laserbearbeitungskopfes]
  • Wie in 3 und 4 dargestellt, umfasst der Laserbearbeitungskopf 10A ein Gehäuse 11, einen Eintrittsabschnitt 12, einen Einstellabschnitt13 und einen Sammelabschnitt 14.
  • Das Gehäuse 11 hat einen ersten Wandabschnitt 21, einen zweiten Wandabschnitt 22, einen dritten Wandabschnitt 23, einen vierten Wandabschnitt 24, einen fünften Wandabschnitt 25 und einen sechsten Wandabschnitt 26. Der erste Wandabschnitt 21 und der zweite Wandabschnitt 22 sind in X-Richtung einander zugewandt. Der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 sind einander in Y-Richtung zugewandt. Der fünfte Wandabschnitt 25 und der sechste Wandabschnitt 26 sind einander in der Z-Richtung zugewandt.
  • Der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 ist kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22. Der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 ist kürzer als der Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26. Der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 kann gleich dem Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26 sein, oder er kann länger sein als der Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A befindet sich der erste Wandabschnitt 21 auf der Seite des feststehenden Abschnitts 61 des Bewegungsmechanismus 6, und der zweite Wandabschnitt 22 befindet sich auf der dem feststehenden Abschnitt 61 gegenüberliegenden Seite. Der dritte Wandabschnitt 23 befindet sich auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 des Bewegungsmechanismus 6, und der vierte Wandabschnitt 24 befindet sich auf der dem Befestigungsabschnitt 65 gegenüberliegenden Seite, die die Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B ist (siehe 2). Der fünfte Wandabschnitt 25 befindet sich auf der dem Halteabschnitt 7 gegenüberliegenden Seite, und der sechste Wandabschnitt 26 befindet sich auf der Seite des Halteabschnitts 7.
  • Das Gehäuse 11 ist so konfiguriert, dass es an dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt wird, wobei der dritte Wandabschnitt 23 auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 des Bewegungsmechanismus 6 angeordnet ist. Die genaue Konfiguration ist wie folgt. Der Befestigungsabschnitt 65 umfasst eine Grundplatte 65a und eine Befestigungsplatte 65b. Die Grundplatte 65a ist an einer am beweglichen Abschnitt 63 vorgesehenen Schiene befestigt (siehe 2). Die Befestigungsplatte 65b steht an einem Endabschnitt der Grundplatte 65a auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B (siehe 2). Das Gehäuse 11 ist mit dem Befestigungsabschnitt 65 durch Verschraubung von Bolzen 28 an der Befestigungsplatte 65b über Stützen 27 in einem Zustand befestigt, in dem der dritte Wandabschnitt 23 in Kontakt mit der Befestigungsplatte 65b ist. Die Stützen 27 sind jeweils an dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 vorgesehen. Das Gehäuse 11 ist lösbar mit dem Befestigungsabschnitt 65 verbunden.
  • Der Eintrittsabschnitt 12 ist mit dem fünften Wandabschnitt 25 verbunden. Das Laserlicht L1 tritt durch den Eintrittsabschnitt 12 in das Gehäuse 11 ein. Der Eintrittsabschnitt 12 ist in X-Richtung zur Seite des zweiten Wandabschnitts 22 (eine Seite des Wandabschnitts) und in Y-Richtung zur Seite des vierten Wandabschnitts 24 versetzt. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem zweiten Wandabschnitt 22 in X-Richtung kürzer als der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem ersten Wandabschnitt 21 in X-Richtung, und der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem vierten Wandabschnitt 24 in Y-Richtung ist kürzer als der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem dritten Wandabschnitt 23 in X-Richtung.
  • Der Eintrittsabschnitt 12 ist so konfiguriert, dass er mit einem Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 verbunden werden kann. Der Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 ist mit einer Sammellinse ausgestattet, die das von einem Emissionsende des Lichtwellenleiters emittierte Laserlicht L1 sammelt, aber nicht mit einem Isolator versehen ist, der das Rücklicht unterdrückt. Der Isolator ist an einem Zwischenabschnitt des Lichtwellenleiters vorgesehen, der mehr auf der Seite der Lichtquelle 81 liegt als der Verbindungsendabschnitt 2a. Dies führt zu einer Verkleinerung des Verbindungsendabschnitts 2a und des Eintrittsabschnitts 12. Der Isolator kann am Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 vorgesehen werden.
  • Der Einstellabschnitt 13 ist im Gehäuse 11 angeordnet. Der Einstellabschnitt 13 stellt das Laserlicht L1, das durch den Eintrittsabschnitt 12 eintritt, ein. Der Einstellabschnitt 13 ist an der Seite des vierten Wandabschnitts 24 in Bezug auf einen Trennwandabschnitt 29 im Gehäuse 11 angeordnet. Der Einstellabschnitt 13 ist an dem Trennwandabschnitt 29 angebracht. Das Trennwandabschnitt 29 ist im Gehäuse 11 vorgesehen und unterteilt den Bereich im Gehäuse 11 in einen Bereich auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 und einen Bereich auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24. Der Trennwandabschnitt 29 ist mit dem Gehäuse 11 zusammengebaut. Jede Konfiguration des Einstellabschnitts 13 ist an der Seite des vierten Wandabschnitts 24 an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt. Der Trennwandabschnitt 29 fungiert als optische Basis, die jede Konfiguration des Einstellabschnitts 13 hält. Details zu den Konfigurationen des Einstellabschnitts 13 werden später beschrieben.
  • Der Sammelabschnitt 14 ist in dem sechsten Wandabschnitt 26 angeordnet. Insbesondere ist der Sammelabschnitt 14 in dem sechsten Wandabschnitt 26 angeordnet, während er in ein in dem sechsten Wandabschnitt 26 ausgebildetes Loch 26a eingesetzt ist. Der Sammelabschnitt 14 sammelt das vom Einstellabschnitt 13 eingestellte Laserlicht L1 und strahlt es aus dem Gehäuse 11 nach außen ab. Der Sammelabschnitt 14 ist in X-Richtung zum zweiten Wandabschnitt 22 (eine Wandabschnittseite) und in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem zweiten Wandabschnitt 22 in X-Richtung kürzer als der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem ersten Wandabschnitt 21 in X-Richtung, und der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem vierten Wandabschnitt 24 in Y-Richtung ist kürzer als der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem dritten Wandabschnitt 23 in X-Richtung.
  • Wie in 5 dargestellt, umfasst der Einstellabschnitt 13 einen Dämpfer 31, einen Strahlaufweiter 32 und einen Spiegel 33. Der Eintrittsabschnitt 12 sowie der Dämpfer 31, der Strahlaufweiter 32 und der Spiegel 33 des Einstellabschnitts 13 sind auf einer Geraden (erste Gerade) A1 angeordnet, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Der Dämpfer 31 und der Strahlaufweiter 32 sind zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem Spiegel 33 auf der Geraden A1 angeordnet. Der Dämpfer 31 regelt die Ausgabe des Laserlichts L1, das durch den Eintrittsabschnitt 12 eingetreten ist. Der Strahlaufweiter 32 vergrößert den Durchmesser des Laserlichts L1, dessen Ausgabe durch den Dämpfer 31 eingestellt wurde. Der Spiegel 33 reflektiert das Laserlicht L1, dessen Durchmesser durch den Strahlaufweiter 32 verbreitert wurde.
  • Der Einstellabschnitt 13 umfasst ferner einen reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 und ein optisches Abbildungssystem 35. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 und das optische Abbildungssystem 35 des Einstellabschnitts 13 sowie der Sammelabschnitt 14 sind auf einer Geraden (zweite Gerade) A2 angeordnet, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 moduliert das vom Spiegel 33 reflektierte Laserlicht L1. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 ist z. B. ein räumlicher Lichtmodulator (SLM) aus einem reflektierenden Flüssigkristall (Liquid Crystal on Silicon (LCOS)). Das optische Abbildungssystem 35 dient als bilaterales telezentrisches optisches System, in dem eine reflektierende Fläche 34a des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators 34 und eine Eintrittspupillenfläche 14a des Sammelabschnitts 14 in einer Abbildungsbeziehung stehen. Das optische Abbildungssystem 35 umfasst drei oder mehr Linsen.
  • Die Gerade A1 und die Gerade A2 liegen auf einer Ebene orthogonal zur Y-Richtung. Die Gerade A1 befindet sich auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 (eine Wandabschnittsseite) in Bezug auf die Gerade A2. Im Laserbearbeitungskopf 10A tritt das Laserlicht L1 durch den Eintrittsabschnitt 12 in das Gehäuse 11 ein, bewegt sich auf der Geraden A1, wird nacheinander von dem Spiegel 33 und dem reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 reflektiert und bewegt sich dann auf der Geraden A2, um durch den Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 emittiert zu werden. Die Reihenfolge der Anordnung des Dämpfers 31 und des Strahlaufweiters 32 kann umgekehrt werden. Der Dämpfer 31 kann zwischen dem Spiegel 33 und dem reflektierenden Raumlichtmodulator 34 angeordnet sein. Der Einstellabschnitt 13 kann noch weitere optische Komponenten enthalten (z. B. einen vor dem Strahlaufweiter 32 angeordneten Lenkspiegel o. ä.).
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A umfasst ferner einen dichroitischen Spiegel 15, einen Messabschnitt 16, einen Überwachungsabschnitt 17, einen Ansteuerungsabschnitt 18 und einen Schaltkreisabschnitt 19.
  • Der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem optischen Abbildungssystem 35 und dem Sammelabschnitt 14 auf der Geraden A2 angeordnet. Das heißt, der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem Einstellabschnitt 13 und dem Sammelabschnitt 14 im Gehäuse 11 angeordnet. Der dichroitische Spiegel 15 ist auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt. Der dichroitische Spiegel 15 überträgt das Laserlicht L1. Um Astigmatismus zu unterdrücken, ist der dichroitische Spiegel 15 vorzugsweise ein Würfel oder eine Doppelplatte, die verdreht angeordnet sind
  • Der Messabschnitt 16 ist im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 (gegenüber der einen Wandabschnittsseite) in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Messabschnitt 16 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Messabschnitt 16 gibt Messlicht L10 aus, um den Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 (z. B. der Oberfläche auf der Seite, auf der das Laserlicht L1 einfällt) und dem Sammelabschnitt 14 zu messen, und erfasst das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 über den Sammelabschnitt 14. Somit wird die Oberfläche des Zielobjekts 100 mit dem vom Messabschnitt 16 ausgegebenen Messlicht L10 über den Sammelabschnitt 14 bestrahlt, und dann wird das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 durch den Messabschnitt 16 über den Sammelabschnitt 14 erfasst.
  • Genauer gesagt wird das vom Messabschnitt 16 ausgegebene Messlicht L10 der Reihe nach von einem Strahlteiler 20 und dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, der an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht ist, und wird dann vom Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 emittiert. Das an der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 tritt vom Sammelabschnitt 14 in das Gehäuse 11 ein und wird der Reihe nach von dem dichroitischen Spiegel 15 und dem Strahlteiler 20 reflektiert, um auf den Messabschnitt 16 aufzutreffen und von diesem erfasst zu werden.
  • Der Überwachungsabschnitt 17 ist im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 (gegenüber der einen Wandabschnittsseite) in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Überwachungsabschnitt 17 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Überwachungsabschnitt 17 gibt Überwachungslicht L20 aus, um die Oberfläche des Zielobjekts 100 zu überwachen (zum Beispiel die Oberfläche auf der Seite, auf der das Laserlicht L1 einfällt), und erfasst das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 über den Sammelabschnitt 14. Somit wird die Oberfläche des Zielobjekts 100 mit dem Überwachungslicht L20 bestrahlt, das von dem Überwachungsabschnitt 17 über den Sammelabschnitt 14 ausgegeben wird, und dann wird das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 von dem Überwachungsabschnitt 17 über den Sammelabschnitt 14 erfasst.
  • Genauer gesagt wird das vom Überwachungsabschnitt 17 ausgegebene Überwachungslicht L20 durch den Strahlteiler 20 übertragen und von dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, um vom Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 abgestrahlt zu werden. Das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 tritt durch den Sammelabschnitt 14 in das Gehäuse 11 ein und wird von dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, wird dann durch den Strahlteiler 20 übertragen und trifft auf den Überwachungsabschnitt 17 auf und wird von diesem erfasst. Die Wellenlängen des Laserlichts L1, des Messlichts L10 und des Überwachungslichts L20 sind voneinander verschieden (zumindest sind ihre mittleren Wellenlängen gegeneinander verschoben).
  • Der Ansteuerungsabschnitt 18 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Ansteuerungsabschnitt 18 bewegt den am sechsten Wandabschnitt 26 angeordneten Sammelabschnitt 14 entlang der Z-Richtung, indem er z. B. die Antriebskraft eines piezoelektrischen Elements nutzt.
  • Der Schaltkreisabschnitt 19 ist auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 im Gehäuse 11 angeordnet. Insbesondere ist der Schaltkreisabschnitt 19 im Gehäuse 11 an der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13, den Messabschnitt 16 und den Überwachungsabschnitt 17 angeordnet. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist von dem Trennwandabschnitt 29 getrennt. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist z.B. eine Vielzahl von Leiterplatten. Der Schaltkreisabschnitt 19 verarbeitet ein Signal, das vom Messabschnitt 16 ausgegeben wird, und ein Signal, das in den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 eingegeben wird. Der Schaltkreisabschnitt 19 steuert den Ansteuerungsabschnitt 18 auf der Grundlage der Signalausgabe des Messabschnitts 16. Beispielsweise steuert der Schaltkreisabschnitt 19 den Ansteuerungsabschnitt 18, um einen konstanten Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 auf der Grundlage der Signalausgabe des Messabschnitts 16 aufrechtzuerhalten (um einen konstanten Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 aufrechtzuerhalten). Das Gehäuse 11 weist einen Verbinder (nicht dargestellt) auf, an den eine Verdrahtung zur elektrischen Verbindung des Schaltkreisabschnitts 19 mit der Steuerung 9 (siehe 1) oder dergleichen angeschlossen wird.
  • Ähnlich wie der Laserbearbeitungskopf 10A umfasst der Laserbearbeitungskopf 10B das Gehäuse 11, den Eintrittsabschnitt 12, den Einstellabschnitt 13, den Sammelabschnitt 14, den dichroitischen Spiegel 15, den Messabschnitt 16, den Überwachungsabschnitt 17, den Ansteuerungsabschnitt 18 und den Schaltkreisabschnitt 19. Es sollte beachtet werden, dass, wie in 2 dargestellt, die Konfigurationen des Laserbearbeitungskopfes 10B in einer ebenensymmetrischen Beziehung zu den Konfigurationen des Laserbearbeitungskopfes 10A stehen, und zwar um eine virtuelle Ebene, die durch den Mittelpunkt zwischen dem Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 verläuft und orthogonal zur Y-Richtung ist.
  • Zum Beispiel ist das Gehäuse (erstes Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10Aan dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 positioniert ist. Andererseits ist das Gehäuse (zweites Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B an dem Befestigungsabschnitt 66 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10A in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 positioniert ist und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 positioniert ist.
  • Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist so konfiguriert, dass es mit dem dritten Wandabschnitt 23, der auf der Seite des Befestigungsabschnitts 66 angeordnet ist, am Befestigungsabschnitt 66 befestigt wird. Die genaue Konfiguration ist wie folgt. Der Befestigungsabschnitt 66 umfasst eine Grundplatte 66a und eine Befestigungsplatte 66b. Die Grundplatte 66a ist an einer Schiene befestigt, die an dem beweglichen Abschnitt 63 vorgesehen ist. Die Befestigungsplatte 66b steht an einem Endabschnitt der Grundplatte 66a an der Seite des Laserbearbeitungskopfs 10A. Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 66 befestigt, wobei der dritte Wandabschnitt 23 in Kontakt mit der Befestigungsplatte 66b ist. Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist lösbar an dem Befestigungsteil 66 befestigt.
  • [Betrieb und Wirkung]
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A hat keine im Gehäuse 11 vorgesehene Lichtquelle zur Ausgabe des Laserlichts L1. Dadurch kann das Gehäuse 11 verkleinert werden. Im Gehäuse 11 ist der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22, und der am sechsten Wandabschnitt 26 angeordnete Sammelabschnitt 14 ist in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn eine weitere Komponente (z. B. der Laserbearbeitungskopf 10B) auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, in der der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 einander zugewandt sind. Da außerdem der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22, kann der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, in der der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 einander gegenüberliegen. Daher ist der Laserbearbeitungskopf 10A dazu geeignet, den Sammelabschnitt 14 entlang der Richtung orthogonal zu seiner optischen Achse zu bewegen.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Eintrittsabschnitt 12 im fünften Wandabschnitt 25 vorgesehen und in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt. Bei dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z. B. der Schaltkreisabschnitt 19) in einem Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A weist den Schaltkreisabschnitt 19 auf, der auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 im Gehäuse 11 angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 effektiv genutzt werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist der Einstellabschnitt 13 an dem vierten Wandabschnitt 24 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 in dem Gehäuse 11 angeordnet, und der Schaltkreisabschnitt 19 ist an der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 in dem Gehäuse 11 angeordnet. Da bei dieser Konfiguration die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme nur schwer auf den Einstellabschnitt 13 übertragen wird, ist es möglich, Verzerrungen im Einstellabschnitt 13 zu unterdrücken, die durch die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme verursacht werden, wodurch das Laserlicht L1 in geeigneter Weise eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann der Schaltkreisabschnitt 19 beispielsweise in dem Bereich im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 durch Luftkühlung, Wasserkühlung oder dergleichen effizient gekühlt werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A weist den Einstellabschnitt 13 auf, der an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt ist. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 zuverlässig und stabil im Gehäuse 11 gelagert werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist der Schaltkreisabschnitt 19 von dem Trennwandabschnitt 29 getrennt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme, die über den Trennwandabschnitt 29 auf den Einstellabschnitt 13 übertragen wird, zuverlässiger zu unterdrücken.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Sammelabschnitt 14 in Richtung des zweiten Wandabschnitts 22 in X-Richtung versetzt. Mit dieser Konfiguration kann der Sammelabschnitt 14, selbst wenn eine weitere Komponente auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 vorhanden ist, in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 beispielsweise entlang einer Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Eintrittsabschnitt 12 im fünften Wandabschnitt 25 vorgesehen und in X-Richtung zum zweiten Wandabschnitt 22 hin versetzt. Mit dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z.B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17) in einem Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A sind der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17 im Bereich des Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist im Bereich des Gehäuses 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem Einstellabschnitt 13 und dem Sammelabschnitt 14 im Gehäuse 11 angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann der Bereich innerhalb des Gehäuses 11 effektiv genutzt werden. Darüber hinaus kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Bearbeitung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Bearbeitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 auf der Grundlage eines Ergebnisses der Überwachung der Oberfläche des Zielobjekts 100 durchgeführt werden.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A steuert der Schaltkreisabschnitt 19 den Ansteuerungsabschnitt 18 auf der Grundlage des vom Messabschnitt 16 ausgegebenen Signals. Mit dieser Konfiguration kann die Position des Fokussierungspunkts des Laserlichts L1 auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 eingestellt werden.
  • Ferner sind im Laserbearbeitungskopf 10A der Eintrittsabschnitt 12 sowie der Dämpfer 31, der Strahlaufweiter 32 und der Spiegel 33 des Einstellabschnitts 13 auf der in Z-Richtung verlaufenden Geraden A1 angeordnet. Ferner sind auf der Geraden A2 in Z-Richtung der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34, das optische Abbildungssystem 35 und der Sammelabschnitt 14 des Einstellabschnitts 13 sowie der Sammelabschnitt 14 angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 einschließlich des Dämpfers 31, des Strahlaufweiters 32, des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators 34 und des optischen Abbildungssystems 35 kompakt gestaltet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist die Gerade A1 auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 in Bezug auf die Gerade A2 positioniert. Wenn bei dieser Konfiguration andere optische Systeme, die den Sammelabschnitt 14 verwenden (z. B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17), in dem Bereich des Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 vorgesehen werden, kann der Freiheitsgrad bei der Konfiguration der anderen optischen Systeme verbessert werden.
    0086] Der zuvor erwähnte Betrieb sowie die Effekte werden in ähnlicher Weise durch den Laserbearbeitungskopf 10B erzielt.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10B im Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10A versetzt, und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10A im Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B versetzt. Mit dieser Konfiguration können der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B nahe aneinander herangeführt werden, wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B entlang der Y-Richtung bewegt. Wenn sich die beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegen, kann außerdem der von jedem der beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B eingenommene Raum verkleinert werden. Daher kann mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 das Zielobjekt 100 effizient bearbeitet werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 bewegt sich das Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 jeweils entlang der Y-Richtung und der Z-Richtung. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt 100 effizienter bearbeitet werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 bewegt sich der Halteabschnitt 7 sowohl in X- als auch in Y-Richtung und dreht sich um die Achse parallel zur Z-Richtung. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt 100 effizienter bearbeitet werden.
  • [Modifikationsbeispiele]
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können, wie in 6 dargestellt, der Eintrittsabschnitt 12, der Einstellabschnitt 13 und der Sammelabschnitt 14 auf einer Geraden A angeordnet sein, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 kompakt gestaltet werden. In diesem Fall muss der Einstellabschnitt 13 den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 und das optische Abbildungssystem 35 nicht enthalten. Außerdem kann der Einstellabschnitt 13 den Dämpfer 31 und den Strahlaufweiter 32 enthalten. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 mit dem Dämpfer 31 und dem Strahlaufweiter 32 kompakt ausgebildet werden. Die Reihenfolge der Anordnung des Dämpfers 31 und des Strahlaufweiters 32 kann vertauscht werden.
  • Das Gehäuse 11 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, um an dem Befestigungsabschnitt 65 (oder dem Befestigungsabschnitt 66) befestigt zu werden, wobei mindestens einer des ersten Wandabschnitts 21, des zweiten Wandabschnitts 22, des dritten Wandabschnitts 23 und des fünften Wandabschnitts 25 auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 (oder des Befestigungsabschnitts 66) der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, solange er zumindest in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt ist. Bei solchen Konfigurationen kann, selbst wenn auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 eine weitere Komponente vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 beispielsweise entlang der Y-Richtung bewegt. Wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, kann außerdem der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden. Wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Z-Richtung bewegt, kann der Sammelabschnitt 14 beispielsweise in die Nähe des Zielobjektobjekts 100 gebracht werden.
  • Der Sammelabschnitt 14 kann in Richtung des ersten Wandabschnitts 21 in X-Richtung versetzt sein. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn beispielsweise eine weitere Komponente auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn das Gehäuse 11 entlang einer Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt wird. In diesem Fall kann der Eintrittsabschnitt 12 in Richtung des ersten Wandabschnitts 21 in X-Richtung versetzt sein. Bei dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z. B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17) in einem Bereich, eines Bereichs im Gehäuse 11, auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Der Schaltkreisabschnitt 19 ist nicht auf die Verarbeitung einer Signalausgabe aus dem Messabschnitt 16 und/oder einer Signaleingabe in den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 beschränkt und kann jedes Signal im Laserbearbeitungskopf verarbeiten.
  • Ferner kann die Führung des Laserlichts L1 vom Emissionsabschnitt 81 a der Lichtquelleneinheit 8 zum Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A und/oder die Führung des Laserlichts L2 vom Emissionsabschnitt 82a der Lichtquelleneinheit 8 zum Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10B durch einen Spiegel realisiert werden. 7 ist eine Vorderansicht eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, in der das Laserlicht L1 durch einen Spiegel geführt wird. In der in 7 dargestellten Konfiguration ist die Lichtquelle 81 an dem feststehenden Abschnitt 61 so angebracht, dass sie sich auf der Seite (Seite gegenüber dem beweglichen Abschnitt 64) des beweglichen Abschnitts 63 in Y-Richtung befindet. Der Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 ist der Seite des beweglichen Abschnitts 63 zugewandt. Der Spiegel 3, der das Laserlicht L1 reflektiert, ist an dem beweglichen Abschnitt 63 angebracht. Der Spiegel 3 ist an dem beweglichen Abschnitt 63 so angebracht, dass er dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 in Y-Richtung und dem Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A in Z-Richtung zugewandt ist. Das von dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 wird von dem Spiegel 3 derart reflektiert, dass es durch den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintritt. Die Lichtquelle 81 kann an dem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt werden.
  • Bei der in 7 dargestellten Konfiguration wird der Zustand, in dem der Spiegel 3 dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 in der Y-Richtung zugewandt ist, beibehalten, selbst wenn sich der Bewegungsabschnitt 63 entlang der Y-Richtung bewegt. Darüber hinaus wird der Zustand, in dem der Spiegel 3 dem Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A in der Z-Richtung zugewandt ist, beibehalten, auch wenn sich der Befestigungsabschnitt 65 entlang der Z-Richtung bewegt. Somit kann das vom Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 zuverlässig in den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintreten, unabhängig von der Position des Laserbearbeitungskopfes 10A. Darüber hinaus kann eine Lichtquelle, wie z. B. ein Ultrakurzpulslaser mit hoher Leistung, verwendet werden, für den die Führung mit dem Lichtwellenleiter 2 ansonsten schwierig ist.
  • Darüber hinaus kann bei der in 7 dargestellten Konfiguration der Spiegel 3 an dem beweglichen Abschnitt 63 so angebracht werden, dass er in Winkel und/oder Position einstellbar ist. Mit dieser Konfiguration kann das vom Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 zuverlässig in den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintreten.
  • Darüber hinaus kann die Lichtquelleneinheit 8 eine einzige Lichtquelle enthalten. In diesem Fall kann die Lichtquelleneinheit 8 so konfiguriert sein, dass sie einen Teil eines Laserlichts, das von einer Lichtquelle ausgegeben wird, aus dem Emissionsabschnitt 81a emittiert und den restlichen Teil des Laserlichts aus einem Emissionsabschnitt 82a emittiert.
  • Außerdem kann die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 einen Laserbearbeitungskopf 10A enthalten. Auch in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, kann, selbst wenn beispielsweise auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 eine weitere Komponente vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt. Darüber hinaus kann bei einer Bewegung des Gehäuses 11 entlang der Y-Richtung der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden. Somit kann auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, das Zielobjekt 100 effizient bearbeitet werden. Außerdem kann bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, das Zielobjektobjekt 100 effizienter bearbeitet werden, wenn sich der Befestigungsabschnitt 65 entlang der Z-Richtung bewegt. Darüber hinaus kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit einem Laserbearbeitungskopf 10A das Zielobjektobjekt 100 effizienter bearbeitet werden, wenn sich der Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung bewegt und um die Achse parallel zur Z-Richtung dreht.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 kann drei oder mehr Laserbearbeitungsköpfe enthalten. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit zwei Paaren von Laserbearbeitungsköpfen. Die in 8 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 1 umfasst eine Vielzahl von Bewegungsmechanismen 200, 300 und 400, den Halteabschnitt 7, das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B, ein Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D und eine Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt).
  • Der Bewegungsmechanismus 200 bewegt den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung und dreht den Halteabschnitt 7 um eine Achse parallel zur Z-Richtung.
  • Der Bewegungsmechanismus 300 umfasst einen feststehenden Abschnitt 301 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 305 und 306. Der feststehende Abschnitt 301 ist an einem Vorrichtungsrahmen (nicht dargestellt) befestigt. Das Paar von Befestigungsabschnitten 305 und 306 ist jeweils an einer Schiene befestigt, die am feststehenden Abschnitt 301 vorgesehen ist, und kann sich unabhängig voneinander in Y-Richtung bewegen.
  • Der Bewegungsmechanismus 400 umfasst einen feststehenden Abschnitt 401 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 405 und 406. Der feststehende Abschnitt 401 ist an einem Vorrichtungsrahmen (nicht dargestellt) befestigt. Die beiden Befestigungsabschnitte 405 und 406 sind jeweils an einer am feststehenden Abschnitt 401 vorgesehenen Schiene befestigt und können sich unabhängig voneinander in X-Richtung bewegen. Die Schiene des feststehenden Abschnitts 401 ist so angeordnet, dass sie sich dreidimensional mit der Schiene des feststehenden Abschnitts 301 schneidet.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A ist an dem Befestigungsabschnitt 305 des Bewegungsmechanismus 300 angebracht. Der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er gleichzeitig dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10A emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet. Der Laserbearbeitungskopf 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 306 des Bewegungsmechanismus 300 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10B bestrahlt das vom Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10B emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10C ist an dem Befestigungsabschnitt 405 des Bewegungsmechanismus 400 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10C bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er gleichzeitig dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10C emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet. Der Laserbearbeitungskopf 10D ist an dem Befestigungsabschnitt 406 des Bewegungsmechanismus 400 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10D bestrahlt das vom Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10D emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet.
  • Die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist die gleiche wie die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1. Die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist die gleiche wie die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B, die sich Drehung des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 um 90° um eine Achse parallel zur Z-Richtung ergibt.
  • Das Gehäuse (erstes Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10C ist beispielsweise an dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10D in Bezug auf den dritten Wandabschnitts 23 angeordnet ist, und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitts 25 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10C ist in Richtung des vierten Wandabschnitts 24 (d.h. in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10D) in Y-Richtung versetzt.
  • Das Gehäuse (zweites Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10D ist mit dem Befestigungsabschnitt 66 verbunden, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10C in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10D ist in Richtung des vierten Wandabschnitts 24 (d.h. in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10C) in Y-Richtung versetzt.
  • Mit der obigen Konfiguration können in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1, wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegt, der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B nahe aneinander herangeführt werden. Wenn sich die beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegen, kann außerdem der von den beiden Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B eingenommene Raum verkleinert werden. Wenn sich das Paar Laserbearbeitungsköpfe 10C und 10D jeweils entlang der X-Richtung bewegt, können der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10C und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10D nahe aneinander herangeführt werden. Wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D jeweils entlang der X-Richtung bewegt, kann außerdem der von jedem des Paars von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D eingenommene Raum verkleinert werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf und die Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind nicht auf jene zur Bildung des modifizierten Bereichs im Zielobjekt 100 beschränkt und können daher auch zur Durchführung anderer Arten der Laserbearbeitung dienen.
  • Als nächstes wird jede Ausführungsform beschrieben. Im Folgenden wird die Beschreibung der zuvor beschriebenen Ausführungsform nicht erneut beschrieben.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 gemäß der in 9 dargestellten ersten Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die eine Entgratungsbearbeitung und eine Ablösebearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchführt, um ein Halbleiterbauelement zu erhalten (herzustellen). Die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 umfasst einen Tisch 107, einen ersten und einen zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B, eine erste und eine zweite Z-Achsenschiene 106A und 106B, eine X-Achsenschiene 108, eine Ausrichtungskamera 110 und eine Steuerung 9.
  • Die Entgratungsbearbeitung ist ein Schritt zum Entfernen eines nicht benötigten Teils des Zielobjekts 100. Der Schälschritt ist ein Schritt zum Abziehen eines Teils des Zielobjekts 100. Das Zielobjekt 100 ist z. B. ein scheibenförmiger Halbleiterwafer. Das Zielobjekt ist nicht besonders begrenzt und kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein und verschiedene Formen haben. Ein Funktionselement (nicht dargestellt) ist auf einer Vorderfläche 100a des Zielobjekts 100 ausgebildet. Beispiele für das Funktionselement sind ein lichtempfangendes Element wie eine Fotodiode, ein lichtemittierendes Element wie eine Laserdiode, ein Schaltungselement wie ein Speicher und dergleichen. In der folgenden Beschreibung entspricht die X-Richtung der Y-Richtung der obigen Laserbearbeitungsvorrichtung 1 (siehe 1) und die Y-Richtung entspricht der X-Richtung der obigen Laserbearbeitungsvorrichtung 1 (siehe 1).
  • Wie in 10(a) und 10(b) dargestellt, werden im Zielobjekt 100 ein effektiver Bereich R und ein Entfernungsbereich E festgelegt. Der effektive Bereich R ist der Teil, der dem Halbleiterbauelement, das gebildet werden soll, entspricht. Dieser effektive Bereich R ist ein scheibenförmiger Abschnitt, der in einer Dickenrichtung einen mittleren Abschnitt im Zielobjekt 100 umfasst. Der Entfernungsbereich E ist ein Bereich außerhalb des effektiven Bereichs R im Zielobjekt 100. Der Entfernungsbereich E ist ein anderer Abschnitt im Zielobjekt 100 als der effektive Bereich R. Dieser Entfemungsbereich E ist ein ringförmiger Abschnitt, der den effektiven Bereich R umgibt. Der Entfernungsbereich E umfasst in Dickenrichtung einen Umfangskantenabschnitt (abgeschrägter Abschnitt der Außenkante) im Zielobjekt 100.
  • Eine virtuelle Ebene M1 wird im Zielobjekt 100 festgelegt. Die virtuelle Ebene M1 ist eine Ebene, die einer Rückfläche 100b zugewandt ist, die eine Laserlichteinfallsfläche des Zielobjekts 100 ist. Die virtuelle Ebene M1 ist eine Ebene parallel zur Rückfläche 100b und hat beispielsweise eine kreisförmige Form. Die virtuelle Ebene M1 ist ein virtueller Bereich und ist nicht auf eine flache Ebene beschränkt, sondern kann eine gekrümmte Ebene oder eine dreidimensionale Ebene sein. Der effektive Bereich R, der Entfernungsbereich E und die virtuelle Ebene M1 können von der Steuerung 9 eingestellt werden. Der effektive Bereich R, der Entfemungsbereich E und die virtuelle Ebene M1 können durch Koordinaten bezeichnet werden.
  • Der Tisch 107 ist ein Halteabschnitt, auf dem das Zielobjekt 100 platziert wird. Der Tisch 107 hat die gleiche Konfiguration wie der obige Halteabschnitt 7 (siehe 1). Das Zielobjekt 100 wird bei der vorliegenden Ausführungsform auf dem Tisch 107 platziert, wobei die Rückfläche 100b des Zielobjekts 100 nach oben, d. h. zur Lasereinfallsseite, zeigt (während die Vorderfläche 100a nach unten zum Tisch 107 zeigt). Der Tisch 107 hat eine Drehachse C, die in seiner Mitte vorgesehen ist. Die Drehachse C ist eine Achse, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Der Tisch 107 kann sich um die Drehachse C drehen. Der Tisch 107 wird durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. eines Motors, angetrieben und gedreht.
  • Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das auf dem Tisch 107 platzierte Zielobjekt 100 mit dem ersten Laserlicht L1 entlang der Z-Richtung, um einen ersten modifizierten Bereich im Zielobjekt 100 zu bilden. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A ist an der ersten Z-Achsenschiene 106A und derX-Achsenschiene 108 befestigt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. eines Motors, linear in der Z-Richtung entlang der ersten Z-Achsenschiene 106A bewegt werden. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, linear in X-Richtung entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt werden.
  • In dem ersten Laserbearbeitungskopf 10A können Starten und Stoppen (EIN/AUS) der Emission (Ausgabe) des ersten Laserlichts L1 auf folgende Weise geschaltet werden. Wenn der Laseroszillator einen Festkörperlaser enthält, kann eine Hochgeschwindigkeitsumschaltung zwischen Starten und Stoppen der Emission des ersten Laserlichts L1 durch Umschalten zwischen EIN und AUS eines in einem Oszillator (wie z. B. einem akusto-optischen Modulator (AOM) und einem elektrooptischen Modulator (EOM)) vorgesehenen Q-Schalters realisiert werden. Wenn der Laseroszillator einen Faserlaser enthält, kann eine Hochgeschwindigkeitsumschaltung zwischen Starten und Stoppen der Emission des ersten Laserlichts L1 durch Umschalten zwischen EIN und AUS der Ausgabe eines Halbleiterlasers, der einen Seedlaser und einen Verstärkerlaser (Anregungslaser) bildet, realisiert werden. Wenn der Laseroszillator ein externes Modulationselement verwendet, wird das schnelle Umschalten zwischen EIN und AUS der Emission des ersten Laserlichts L1 durch das Umschalten zwischen EIN und AUS des externen Modulationselements (wie AOM oder EOM), das außerhalb des Oszillators vorgesehen ist, realisiert. Im ersten Laserbearbeitungskopf 10A kann der optische Pfad (Strahlengang) des ersten Laserlichts L1 mit Hilfe eines mechanischen Mechanismus, wie z. B. eines Verschlusses, geöffnet und geschlossen werden, so dass eine unbeabsichtigte Emission des ersten Laserlichts L1 verhindert werden kann. Eine solche Schaltung gilt in ähnlicher Weise für andere Laserbearbeitungsköpfe.
  • Der erste Laserbearbeitungskopf 10A enthält einen Entfernungssensor. Der Entfernungssensor emittiert ein Abstandsmessungslaserlicht auf die Laserlichteinfallsfläche des Zielobjekts 100 und erfasst das von der Laserlichteinfallsfläche reflektierte Abstandsmessungslicht, um Verschiebungsdaten auf der Laserlichteinfallsfläche des Zielobjekts 100 zu erfassen. Wenn der Entfernungssensor ein Sensor mit einer Achse ist, die sich von der des ersten Laserlichts L1 unterscheidet, kann ein Sensor verwendet werden, der ein dreieckiges Abstandsmessverfahren, ein konfokales Laserverfahren, ein weißes konfokales Verfahren, ein spektrales Interferenzverfahren, ein Astigmatismus-Verfahren oder Ähnliches verwendet. Wenn der Entfernungssensor ein Sensor ist, der koaxial mit dem ersten Laserlicht L1 ist, kann ein Sensor verwendet werden, der ein Astigmatismus-Verfahren oder Ähnliches verwendet. Die Schaltungseinheit 19 (siehe 3) des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A wird von der Antriebseinheit 18 (siehe 5) angesteuert, um die Sammeleinheit 14 auf der Grundlage der vom Entfernungssensor erfassten Verschiebungsdaten dazu zu bringen, der Laserlichteinfallsfläche zu folgen. Bei dieser Konfiguration bewegt sich die Sammeleinheit 14 basierend auf den Verschiebungsdaten entlang der Z-Richtung, so dass ein konstanter Abstand zwischen der Laserlichteinfallsfläche des Zielobjekts 100 und einem ersten Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts L1 eingehalten wird. Ein solcher Entfernungssensor und die Steuerung dafür werden in ähnlicher Weise auch bei anderen Laserbearbeitungsköpfen eingesetzt.
  • Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bestrahlt das auf dem Tisch 107 platzierte Zielobjekt 100 mit dem zweiten Laserlicht L2 entlang der Z-Richtung, um einen zweiten modifizierten Bereich im Zielobjekt 100 zu bilden. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B ist an der zweiten Z-Achsenschiene 106B und der X-Achsenschiene 108 befestigt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, linear in der Z-Richtung entlang der zweiten Z-Achsenschiene 106B bewegt werden. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, linear in X-Richtung entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt werden. Die internen Strukturen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A und des zweiten Laserbearbeitungskopfes sind um die Drehachse C spiegelsymmetrisch zueinander.
  • Die erste Z-Achsenschiene 106A ist eine Schiene, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Die erste Z-Achsenschiene 106A ist über den Befestigungsabschnitt 65 an dem ersten Laserbearbeitungskopf 10A befestigt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der ersten Z-Achsenschiene 106A entlang der Z-Richtung, so dass sich der erste Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts L1 entlang der Z-Richtung bewegt. Die erste Z-Achsenschiene 106A entspricht der Schiene des obigen Bewegungsmechanismus 6 (siehe 1) oder des obigen Bewegungsmechanismus 300 (siehe 8). Die erste Z-Achsenschiene 106A dient als erster vertikaler Bewegungsmechanismus (vertikaler Bewegungsmechanismus).
  • Die zweite Z-Achsenschiene 106B ist eine Schiene, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Die zweite Z-Achsenschiene 106B ist über den Befestigungsabschnitt 66 an dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10B befestigt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der zweiten Z-Achsenschiene 106B entlang der Z-Richtung, so dass sich ein zweiter Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts L2 entlang der Z-Richtung bewegt. Die zweite Z-Achsenschiene 106B entspricht der Schiene des obigen Bewegungsmechanismus 6 (siehe 1) oder des obigen Bewegungsmechanismus 300 (siehe 8). Die zweite Z-Achsenschiene 106B dient als zweiter vertikaler Bewegungsmechanismus (vertikaler Bewegungsmechanismus).
  • Die X-Achsenschiene 108 ist eine Schiene, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Die X-Achsenschiene 108 ist an sowohl der ersten als auch der zweiten Z-Achsenschiene 106A und 106B befestigt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der X-Achsenschiene 108 entlang der X-Richtung, so dass sich der erste Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts L1 entlang der X-Richtung bewegt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der X-Achsenschiene 108 entlang der X-Richtung, so dass sich der zweite Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts L2 entlang der X-Richtung bewegt. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich auf der X-Achsenschiene 108, so dass der erste und der zweite Fokussierungspunkt durch oder in der Nähe der Drehachse C verlaufen. Die X-Achsenschiene 108 entspricht der Schiene des obigen Bewegungsmechanismus 6 (siehe 1) oder des obigen Bewegungsmechanismus 300 (siehe 8). Die X-Achsenschiene 108 dient als der erste und der zweite horizontale Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Die Ausrichtungskamera 110 ist eine Kamera, die Bilder aufnimmt, die für verschiedene Einstellungen verwendet werden. Die Ausrichtungskamera 110 nimmt ein Bild des Zielobjekts 100 auf. Die Ausrichtungskamera 110 ist an dem Befestigungsabschnitt 65 angebracht, an dem der erste Laserbearbeitungskopf 10A angebracht ist, und arbeitet synchron mit dem ersten Laserbearbeitungskopf 10A.
  • Die Steuerung 9 ist als Computergerät konfiguriert, das einen Prozessor, einen Kurzzeitspeicher, einen Langzeitspeicher, eine Kommunikationsvorrichtung und dergleichen enthält. In der Steuerung 9 wird Software (Programm), die in den Speicher oder ähnliches geladen wird, durch den Prozessor ausgeführt, und das Lesen und Schreiben von Daten aus und in den Speicher und die Speicherung sowie die Kommunikation durch die Kommunikationsvorrichtung werden durch den Prozessor gesteuert. Somit implementiert die Steuerung 9 verschiedene Funktionen.
  • Die Steuerung 9 steuert die Drehung des Tisches 107, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 aus dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B sowie die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts. Die Steuerung 9 kann verschiedene Steuerungen basierend auf Rotationsinformationen (im Folgenden auch als „θ-lnformationen“ bezeichnet) über den Rotationsbetrag des Tisches 107 durchführen. Die θ-lnformationen können von einem Antriebswert der Antriebsvorrichtung zum Drehen des Tisches 107 oder von einem separaten Sensor oder dergleichen erlangt werden. Die θ-Information kann durch verschiedene bekannte Methoden gewonnen werden. Die θ-lnformation ist hier der Drehwinkel, der auf einem Zustand basiert, in dem das Zielobjekt 100 in einer 0-Grad-Richtungsposition positioniert ist.
  • Die Steuerung 9 steuert das Starten und Stoppen der Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B basierend auf der θ-Information in einem Zustand, in dem der erste und der zweite Fokussierungspunkt an Positionen entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R im Zielobjekt 100 positioniert sind, während der Tisch 107 gedreht wird, um eine Umfangskantenbearbeitung zur Bildung des modifizierten Bereichs entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R durchzuführen.
  • Die Steuerung 9 führt einen Entfernungsschritt zur Bildung des modifizierten Bereichs im Entfemungsbereich E durch, indem sie den Entfernungsbereich E mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht L1 und L2 bestrahlt, ohne den Tisch 107 zu drehen, während sie den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 bewegt. Die Details des Entfernungsschrittes werden später beschrieben.
  • Die Steuerung 9 führt einen ersten Schälschritt zur Bildung erster und zweiter modifizierter Bereiche entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 durch, indem sie das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 von dem ersten bzw. dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B emittieren lässt und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts in der X-Richtung steuert, während sie den Tisch 107 dreht. Die Details des ersten Schälschritts werden später beschrieben.
  • Die Steuerung 9 steuert mindestens eines der folgenden Elemente: die Drehung des Tisches 107, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 aus dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts, um einen konstanten Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten zu erreichen, die in dem ersten und dem zweiten modifizierten Bereich enthalten sind (Abstand der modifizierten Punkte nebeneinander in der Prozessablaufrichtung).
  • Die Steuerung 9 erfasst eine Referenzposition (0-Grad-Richtungsposition) des Zielobjekts 100 in der Drehrichtung und den Durchmesser des Zielobjekts 100 aus dem von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bild. Die Steuerung 9 steuert die Bewegung des ersten und des zweiten Laserbearbeitungskopfes 10A und 10B so, dass sich nur der erste Laserbearbeitungskopf 10A zu einer Position auf der Drehachse C des Tisches 107 entlang der X-Achsenschiene 108 bewegen kann (um zu verhindern, dass sich der zweite Laserbearbeitungskopf 10B zu der Position auf der Drehachse C des Tisches 107 entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt).
  • Als Nächstes wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements durch Ausführen der Entgratungsbearbeitung und der Ablösebearbeitung auf dem Zielobjekt 100 unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 beschrieben.
  • Zunächst wird das Zielobjekt 100 mit der Rückfläche 100b zur Seite der Lasereinfallsfläche auf den Tisch 107 gelegt. Die Vorderfläche 100a des Zielobjekts 100, auf der das Funktionselement montiert ist, wird mit einem Trägersubstrat oder einem darauf aufgeklebten Bandmaterial geschützt.
  • Dann wird die Entgratungsbearbeitung durchgeführt. Bei der Entgratungsbearbeitung führt die Steuerung 9 die Umfangskantenbearbeitung durch. Insbesondere wird, wie in 11(a) dargestellt, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 in den ersten und zweiten Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B basierend auf den θ-Informationen in einem Zustand gestartet und gestoppt, in dem der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 an Positionen entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R) im Zielobjekt 100 positioniert sind, während sich der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit dreht. Dabei bewegen sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 nicht. Infolgedessen wird der modifizierte Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet, wie in 11(b) und 11 (c) dargestellt. Der gebildete modifizierte Bereich 4 umfasst die modifizierten Punkte und Risse, die sich von den modifizierten Punkten aus erstrecken.
  • Bei der Entgratungsbearbeitung führt die Steuerung 9 den Entfernungsschritt durch. Konkret wird, wie in 12(a) dargestellt, der Entfernungsbereich E mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht L1 und L2 bestrahlt, ohne den Tisch 107 zu drehen. Dabei bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 voneinander weg, und der erste und derzweite Fokussierungspunkt P1 und P2 des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 bewegen sich von der Mitte des Zielobjekts 100 weg. Der Entfernungsbereich E wird mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht L1 und L2 bestrahlt, nachdem der Tisch 107 um 90 Grad gedreht wurde. Währenddessen bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 voneinander weg, und der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 der ersten und der zweiten Laserbeleuchtung L1 und L2 bewegen sich von der Mitte des Zielobjekts 100 weg.
  • Als Ergebnis wird, wie in 12(b) dargestellt, der modifizierte Bereich 4 entlang der Linien gebildet, die sich derart erstrecken, dass sie in Z-Richtung den Entfernungsbereich E in vier gleiche Teile unterteilen. Die Linien sind virtuelle Linien, können aber auch tatsächlich gezeichnete Linien sein. Der gebildete modifizierte Bereich 4 enthält die modifizierten Punkte und Risse, die sich von den modifizierten Punkten aus erstrecken. Der Riss kann die Vorderfläche 100a und/oder die Rückfläche 100b erreichen oder nicht. Dann wird, wie in 13(a) und 13(b) dargestellt, der Entfernungsbereich E mit dem modifizierten Bereich 4 als Begrenzung z. B. mit Hilfe einer Vorrichtung oder Luft entfernt.
  • Dann wird der Schälschritt durchgeführt. Beim Schälschritt führt die Steuerung 9 den ersten Schälschritt durch. Wie in 13(c) dargestellt, werden das erste und das zweite Laserlicht L1 bzw. L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A bzw. 10B emittiert, während sich der Tisch 107 mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Gleichzeitig bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108, so dass sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in X-Richtung von der Außenkantenseite der virtuellen Ebene M1 her nähern. Als Ergebnis werden, wie in 14(a) und 14(b) dargestellt, erste und zweite modifizierte Bereiche 4Aund 4B mit einer Spiralform (Evolventen-Kurve) um die Position der Drehachse C entlang der virtuellen Ebene M1 innerhalb des Zielobjekts 100 gebildet. Der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B überschneiden sich nicht miteinander. Im Folgenden können der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B jeweils einfach als modifizierter Bereich 4 bezeichnet werden.
  • Als Nächstes wird, wie in 14(c) dargestellt, ein Teil des Zielobjekts 100 z. B. unter Verwendung der Saugvorrichtung abgeschält, wobei der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B über der virtuellen Ebene M1 als Begrenzung dienen. Das Abschälen des Zielobjekts 100 kann auf dem Tisch 107 oder nach dem Verschieben des Zielobjekts 100 in einen für das Abschälen vorgesehenen Bereich durchgeführt werden. Das Zielobjekt 100 kann mit Hilfe von Druckluft oder einem Bandmaterial abgeschält werden. Wenn das Zielobjekt 100 nicht durch äußere Beanspruchung alleine abgeschält werden kann, können der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B selektiv mit einer Ätzlösung (z. B. KOH oder TMAH) geätzt werden, die mit dem Zielobjekt 100 reagiert. Dadurch kann das Zielobjekt 100 leicht abgeschält werden. Wie in 14(d) dargestellt, wird eine geschälte Oberfläche 100h des Zielobjekts 100 durch Schleifen oder Polieren mit einem Schleifmittel KM, wie z. B. einem Schleifstein, fertiggestellt. Wenn das Zielobjekt 100 durch Ätzen abgeschält wird, kann das Polieren vereinfacht werden. Durch die obigen Schritte wird ein Halbleiterbauelement 100K erhalten.
  • Als nächstes wird der erste Schälschritt des zuvor beschriebenen Schälverfahrens im Detail beschrieben.
  • Zunächst wird, wie in 15(a) dargestellt, der Tisch 107 gedreht und der erste Laserbearbeitungskopf 10A, an dem die Ausrichtungskamera 110 angebracht ist, entlang der X-Achsenschiene 108 und der ersten Z-Achsenschiene 106A bewegt, um die Ausrichtungskamera 110 unmittelbar über dem Ausrichtungsziel 100n des Zielobjekts 100 zu positionieren und die Ausrichtungskamera 110 auf das Ausrichtungsziel 100n zu fokussieren. Dieses Ausrichtungsziel 100n ist eine Kerbe. Das Ausrichtungsziel 100n ist nicht besonders begrenzt und kann eine Orientierungsfläche des Zielobjekts 100 oder ein Muster des Funktionselements sein.
  • Die Ausrichtungskamera 110 nimmt ein Bild auf. Die Position des Zielobjekts 100 in 0-Grad-Richtung wird auf der Grundlage des von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bildes erfasst. Die 0-Grad-Richtungsposition ist eine Referenzposition des Zielobjekts 100 in der Drehrichtung (im Folgenden auch als „θ-Richtung“ bezeichnet) um die Drehachse C des Tisches 107. Beispielsweise hat das Ausrichtungsziel 100n eine feste Beziehung in der θ-Richtung relativ zur 0-Grad-Richtungsposition, und daher kann die 0-Grad-Richtungsposition erfasst werden, indem die Position des Ausrichtungsziels 100n aus dem aufgenommenen Bild ermittelt wird. Der Durchmesser des Zielobjekts 100 wird auf der Grundlage des von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bildes ermittelt. Der Durchmesser des Zielobjekts 100 kann durch eine Eingabe des Benutzers festgelegt werden.
  • Dann wird, wie in 15(b) dargestellt, der Tisch 107 gedreht, um das Zielobjekt 100 an der Position in 0-Grad-Richtung zu positionieren. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B werden entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in X-Richtung zu positionieren. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B werden entlang derZ-Achsenschiene bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 auf der virtuellen Ebene M1 in der Z-Richtung zu positionieren. Die vorgegebene Startposition für das Schälen ist beispielsweise eine vorgegebene Position in einem Außenumfangsbereich des Zielobjekts 100.
  • Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der Entfernungssensor beginnt, der Rückfläche 100b zu folgen. Bevor der Entfernungssensor mit der Nachverfolgung beginnt, wird bestätigt, dass die Positionen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 innerhalb eines messbaren Bereichs des Entfemungssensors liegen. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn eine konstante Rotationsgeschwindigkeit (konstante Drehzahl) des Tisches 107 erreicht ist.
  • Wie in 16(a) dargestellt, bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108, so dass sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in einem ersten Bereich G1 auf der Außenumfangsseite weit entfernt von der Drehachse C im Zielobjekt 100, bei Betrachtung in der Z-Richtung, in X-Richtung einander annähem. Dabei werden der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 jeweils in X-Richtung bewegt, wobei ein Abstand zwischen der Drehachse C und dem ersten Fokussierungspunkt P1 gleich einem Abstand zwischen der Drehachse C und dem zweiten Fokussierungspunkt P2 gehalten wird.
  • Als nächstes wird, wie in 16(b) dargestellt, bevor der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B miteinander in Kontakt kommen, nur der erste Laserbearbeitungskopf 10A entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, so dass sich nur der erste Fokussierungspunkt P1 der Position der Drehachse C nähert, und zwar in einem zweiten Bereich G2 auf der Innenseite nahe der Drehachse C des Zielobjekts 100, bei Betrachtung in der Z-Richtung. Bei diesem Vorgang wird die Emission des zweiten Laserlichts L2 vom zweiten Laserbearbeitungskopf 10B gestoppt. Wenn eine IR-Kamera zur Überwachung an dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10B angebracht ist, kann die Bewertung, ob die Zielobjekt-Ablösebearbeitung durchgeführt wird, basierend auf dem Ergebnis der Überwachung durch die IR-Kamera realisiert werden.
  • Wenn der Entfernungsbereich E bei der Entgratungsbearbeitung vor der Ablösebearbeitung nicht entfernt wird, wenn der zweite Bereich G2 nur mit dem ersten Laserbearbeitungskopf 10A bearbeitet wird, der entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt wird, kann die Entgratungsbearbeitung mit dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10B durchgeführt werden. Somit wird das Starten und Stoppen der Emission des zweiten Laserlichts L2 im zweiten Laserbearbeitungskopf 10B basierend auf den θ-lnformationen in einem Zustand durchgeführt, in dem der zweite Fokussierungspunkt P2 an einer Position entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R im Zielobjekt 100 positioniert ist, während der Tisch 107 gedreht wird, um den modifizierten Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R zu bilden.
  • Wenn der erste Fokussierungspunkt P1 die Position der Drehachse C oder deren Umfang erreicht, wird die Emission des ersten Laserlichts L1 gestoppt, und dann wird die Drehung des Tisches 107 angehalten. Wie zuvor beschrieben und in 17 dargestellt, werden der erste modifizierte Bereich 4A, der in einer Spiralform um die Position der Drehachse C in der Z-Richtung ausgebildet ist, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der in einer Spiralform um die Position der Drehachse C in der Z-Richtung ausgebildet ist und sich nicht mit dem ersten modifizierten Bereich 4A überschneidet, entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 ausgebildet.
  • Wie zuvor beschrieben, können mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 führt die Steuerung 9 einen ersten Schälschritt zur Bildung erster und zweiter modifizierter Bereiche 4A und 4B entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 durch, indem sie das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 von dem ersten bzw. dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B emittieren lässt und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 in der X-Richtung steuert, während sie den Tisch 107 dreht. In diesem Fall kann die Ablösebearbeitung unter Verwendung des ersten und des zweiten Laserbearbeitungskopfs 10A und 10B effizient durchgeführt werden.
  • Im ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 durchgeführt wird, werden der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in der X-Richtung bewegt, um sich einander anzunähern, während sich der Tisch 107 dreht, um den ersten modifizierten Bereich 4A zu bilden, der eine Spiralform um die Position der Drehachse C des Tisches 107 hat, und um den zweiten modifizierten Bereich 4B zu bilden, der eine Spiralform um die Position der Drehachse C des Tisches 107 hat und sich nicht mit dem ersten modifizierten Bereich 4A überlappt. Als Ergebnis kann ein Teil des Zielobjekts 100 geschält werden, wobei der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B als Begrenzung dienen. Auf diese Weise kann eine effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 steuert die Steuereinheit 9 zumindest die Drehung des Tisches 107, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2, um einen konstanten Abstand zwischen der Vielzahl der ersten modifizierten Punkte, die in dem ersten modifizierten Bereich 4A enthalten sind, und einen konstanten Abstand zwischen der Vielzahl der zweiten modifizierten Punkte, die in dem zweiten modifizierten Bereich 4B enthalten sind, zu erreichen. Mit den erreichten konstanten Abständen zwischen der vielzahl der ersten und zweiten modifizierten Punkte werden somit Verarbeitungsfehler, wie z.B. Trennungsfehler, die auftreten können, wenn die Trennung unter Verwendung des ersten und des zweiten modifizierten Bereichs 4A und 4B durchgeführt wird, verhindert.
  • Beim ersten Schälschritt durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 werden der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 jeweils in der X-Richtung bewegt, wobei der Abstand zwischen der Drehachse C des Tisches 107 und dem ersten Fokussierungspunkt P1 gleich dem Abstand zwischen der Drehachse C des Tisches 107 und dem zweiten Fokussierungspunkt P2 gehalten wird. Infolgedessen wird die Umfangsgeschwindigkeit an der Position des ersten Fokussierungspunkts P1 gleich der Umfangsgeschwindigkeit an der Position des zweiten Fokussierungspunkts P2 im Zielobjekt 100. Die Ablösebearbeitung kann durchgeführt werden, indem die Abstände zwischen der Vielzahl der ersten und zweiten modifizierten Punkte konstant eingestellt werden (konstant werden, gleichförmig werden).
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 veranlasst die Steuerung 9 den ersten und den zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 in einem Zustand zu starten und zu stoppen, in dem eine konstante Rotationsgeschwindigkeit (konstante Geschwindigkeit) des Tisches 107 erreicht wird. So können die Abstände zwischen der Vielzahl der ersten und zweiten modifizierten Punkte konstant eingestellt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 können die Entgratungsbearbeitung und die Ablösebearbeitung mit guter Qualität durchgeführt werden, indem die 0-Grad-Richtungsposition erfasst wird, bevor die Entgratungsbearbeitung und die Ablösebearbeitung durchgeführt werden. Die Kristallebene einer Spaltungsebene des Zielobjekts 100 oder ähnliches und die 0-Grad-Position (Position des Ausrichtungszielobjekts 100n) stehen in einer festen Beziehung. Daher kann die Verarbeitung unter Berücksichtigung der Kristallebene des Zielobjekts 100 durchgeführt werden (für die Kristallebene geeignete Verarbeitung), indem die Position der 0-Grad-Richtung erfasst wird.
  • Ferner wird bei der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 durchgeführten Umfangskantenbearbeitung die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 unter Verwendung der θ-Informationen gestartet und gestoppt. Mit dieser Konfiguration kann, wenn der modifizierte Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 gebildet wird, der modifizierte Bereich 4 genau gesteuert werden, so dass er nicht überlappend gebildet wird (d. h., dass das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 nicht redundant auf denselben Abschnitt emittiert werden). Der Entgratungsvorgang kann genau durchgeführt werden.
  • Bei der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 durchgeführten Umfangskantenbearbeitung starten und stoppen der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 in einem Zustand, in dem eine konstante Rotationsgeschwindigkeit (konstante Geschwindigkeit) des Tisches 107 erreicht wird. Auf diese Weise kann ein konstanter Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die in dem durch die Umfangskantenbearbeitung gebildeten modifizierten Bereich 4 enthalten sind, erreicht werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 führt die Steuerung 9 den Entfernungsschritt zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im Entfemungsbereich E durch, indem der Entfernungsbereich E mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht L1 und L2 bestrahlt wird, während der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 bewegt werden, ohne den Tisch 107 zu drehen. Mit diesem Verfahren kann der Entfernungsbereich E leicht abgetrennt und entfernt werden.
  • Bei dem von der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 durchgeführten Schälschritt bewegen sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in einer Richtung weg von der Mitte des Zielobjekts 100. In diesem Fall kann die zuvor beschriebene Trennung des Entfernungsbereichs gezielt umgesetzt werden. Es sollte beachtet werden, dass sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 während des Entfernungsschrittes in Richtung der Mitte des Zielobjekts 100 bewegen können.
  • 18(a) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, in dem das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 verzweigt sind. 18(b) ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen Fall zeigt, in dem das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 verzweigt sind. 18(a) und 18(b) sind Querschnittsansichten des Zielobjekts 100, die ein Beispiel für einen Fall veranschaulichen, in dem der modifizierte Bereich 4 in der virtuellen Ebene M1 bei der Ablösebearbeitung gebildet wird. Ein gestrichelter Linienpfeil in der Figur zeigt die Prozessablaufrichtung an (eine Richtung, in der sich das erste und das zweite emittierte Laserlicht L1 und L2 vorwärtsbewegen, Abtastrichtung).
  • Wie in 18(a) und 18(b) dargestellt, wird das erste Laserlicht L1 in eine Vielzahl von verzweigten ersten Laserlichtern verzweigt, und eine Vielzahl von ersten modifizierten Punkten (modifizierte Punkte) SA kann auf der virtuellen Ebene M1 aufgrund der Fokussierung der Vielzahl von verzweigten ersten Laserlichtern gebildet werden. Das zweite Laserlicht L2 wird in eine Vielzahl von verzweigten zweiten Laserlichtern verzweigt, und eine Vielzahl von zweiten modifizierten Punkte (modifizierte Punkte) SB kann auf der virtuellen Ebene M1 aufgrund der Fokussierung der Vielzahl von verzweigten zweiten Laserlichtern gebildet werden. Die Verzweigung des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 kann z. B. mit dem reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 (siehe 5) realisiert werden.
  • Insbesondere kann, wie in 18(a) dargestellt, das erste Laserlicht L1 verzweigt werden, um auf der virtuellen Ebene M1 die ersten modifizierten Punkte SA zu bilden, die in einer einzigen Reihe entlang der orthogonalen Richtung orthogonal zur Bearbeitungsrichtung angeordnet sind. Das zweite Laserlicht L2 kann verzweigt werden, um auf der virtuellen Ebene M1 die zweiten modifizierten Punkte SB zu bilden, die in einer einzigen Reihe entlang der orthogonalen Richtung orthogonal zur Bearbeitungsrichtung angeordnet sind. Alternativ kann, wie in 18(b) dargestellt, das erste Laserlicht L1 verzweigt werden, um auf der virtuellen Ebene M1 die ersten modifizierten Punkte SA zu bilden, die in einer einzigen Reihe entlang einer Richtung angeordnet sind, die in Bezug auf die orthogonale Richtung geneigt ist. Das zweite Laserlicht L2 kann verzweigt werden, um auf der virtuellen Ebene M1 die zweiten modifizierten Punkte SB zu bilden, die in einer einzelnen Reihe entlang einer Richtung angeordnet sind, die in Bezug auf die orthogonale Richtung geneigt ist. Eine solche Verzweigung des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 kann für Laserlicht verwendet werden, das die Ablösebearbeitung emittiert wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann das erste Laserlicht L1 im Entgratungsschritt verzweigt bzw. aufgeteilt werden, um eine Vielzahl von Fokussierungspunkten in der Z-Richtung zu bilden, so dass eine Vielzahl von modifizierten Punkten gleichzeitig in der Z-Richtung gebildet wird. Die Verzweigung des ersten Laserlichts L1 kann z. B. mit Hilfe des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators 34 (siehe 5) realisiert werden. Eine solche Verzweigung des ersten Laserlichts L1 kann auf jedes Laserlicht angewendet werden, das für die Entgratungsbearbeitung emittiert wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Anzahl der Laserbearbeitungsköpfe einer oder mehr als drei sein. Wenn es einen einzigen Laserbearbeitungskopf gibt, kann dieser eine Laserbearbeitungskopf sequenziell Vorgänge durchführen, die denen ähnlich sind, die von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt werden. Wenn drei oder mehr Laserbearbeitungsköpfe vorhanden sind, können einige der Laserbearbeitungsköpfe einen Vorgang ausführen, der dem des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A ähnlich ist, und die übrigen Laserbearbeitungsköpfe können einen Vorgang ausführen, der dem des zweiten Laserbearbeitungskopfes 10B ähnlich ist.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform kann nur die Ablösebearbeitung oder nur die Entgratungsbearbeitung durchgeführt werden. Wenn nur die Ablösebearbeitung durchgeführt wird, kann der Prozess unabhängig von der Position des Zielobjekts 100 in der θ-Richtung derselbe sein. Daher kann der Schritt des Erfassens der Position in 0-Grad-Richtung aus dem von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bild und der Schritt des Positionierens des Zielobjekts 100 an der Position in 0-Grad-Richtung durch Drehen des Tisches 107 entfallen. Aus demselben Grund kann die Ausrichtungskamera 110 weggelassen werden, wenn nur die Ablösebearbeitung durchgeführt wird.
  • Im ersten Schälschritt der vorliegenden Ausführungsform werden während der Drehung des Tisches 107 der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in der X-Richtung bewegt (von der äußeren Seite zur inneren Seite bewegt), um sich einander anzunähern, aber der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 können sich in der X-Richtung bewegen, um sich voneinander weg zu bewegen (von der inneren Seite zur äußeren Seite).
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn der Entfernungssensor ein Sensor mit einer anderen Achse ist, ein Prozess der separaten Durchführung der Verfolgung der Laserlichteinfallsfläche durch den Entfernungssensor durchgeführt werden, um Verschiebungsdaten der Laserlichteinfallsfläche zu erfassen (was als Verfolgungsprozess bezeichnet wird). In der vorliegenden Ausführungsform können verschiedene Einstellungen (Kalibrierungen), wie z. B. die Ausgabeeinstellung für die zuvor beschriebene Laserbearbeitung, in dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt werden, bevor die zuvor beschriebene Laserbearbeitung durchgeführt wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird beim Schälschritt eine Steuerung durchgeführt, um einen konstanten Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten modifizierten Punkt SA und SB zu erreichen, aber Schwankungen (Änderungen) im Abstand sind tolerierbar, solange das Zielobjekt 100 geschält werden kann.
  • In der vorliegenden Ausführungsform bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 zu bewegen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es kann sich der Tische 107 und/oder der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegen, um den ersten Fokussierungspunkt P1 entlang der vertikalen Richtung zu bewegen. Es kann sich der Tische 107 und/oder der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegen, um den zweiten Fokussierungspunkt P2 entlang der vertikalen Richtung zu bewegen. Es kann sich der Tische 107 und/oder der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegen, um den ersten Fokussierungspunkt P1 entlang der horizontalen Richtung zu bewegen. Es kann sich der Tische 107 und/oder der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegen, um den zweiten Fokussierungspunkt P2 entlang der horizontalen Richtung zu bewegen.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In der zweiten Ausführungsform umfasst die von der Steuerung 9 durchgeführte Umfangskantenbearbeitung ein erstes Orbit-Verfahren (Umlaufverfahren) und ein Helix-Verfahren. Im ersten Orbit-Verfahren werden das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, wobei der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 an vorbestimmten Positionen in der Z-Richtung positioniert sind, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 wird gestoppt, wenn der Tisch 107 eine einzelne Drehung (Drehung um 360 Grad) durchführt, nachdem die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 begonnen hat. So wird der modifizierte Bereich 4 in Ringform entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet.
  • Das erste Orbit-Verfahren umfasst einen ersten Prozess zur Bildung eines ringförmigen modifizierten Bereichs 41 entlang der Umfangskante auf der Seite der Vorderfläche 100a des effektiven Bereichs R (Seite gegenüber der Laserlichteinfallsseite in der Z-Richtung) und einen zweiten Prozess zur Bildung eines ringförmigen modifizierten Bereichs 42 entlang der Umfangskante auf der Seite der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R (der Laserlichteinfallsseite in der Z-Richtung). Beim Helix-Verfahren bewegen sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 des ersten und des zweiten emittierten Laserlichts L1 und L2 in der Z-Richtung, während der Tisch 107 gedreht wird, um den modifizierten Bereich 43 mit einer spiralförmigen Form entlang der Umfangskante zwischen der Seite der Vorderfläche 100a und der Seite der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R zu bilden.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für einen Vorgang zur Durchführung der Entgratungsbearbeitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ausführlich beschrieben.
  • Zunächst führt die Steuerung 9 den ersten Prozess des ersten Orbit-Verfahrens durch. Insbesondere wird bei dem ersten Prozess, wie in 19(a) dargestellt, der erste Fokussierungspunkt P1 an einer Position auf der Seite der Vorderfläche 100a des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 positioniert, und der zweite Fokussierungspunkt P2 wird an einer Position positioniert, die von dem ersten Fokussierungspunkt P1 in der Z-Richtung auf der Seite der Vorderfläche 100a des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 getrennt (verschoben) ist. In diesem Zustand werden das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, während sich der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit dreht. Wenn der Tisch 107 eine einzige Umdrehung durchführt, nachdem die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 begonnen hat, stoppt die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2. Bei diesem Vorgang bewegen sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 nicht. Infolgedessen werden zwei Reihen der ringförmigen modifizierten Bereiche 41 entlang der Umfangskante auf der Seite der Vorderfläche 100a des effektiven Bereichs R gebildet.
  • Als nächstes führt die Steuerung 9 das Helix-Verfahren durch. Konkret werden beim Helix-Verfahren, wie in 19(b) dargestellt, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, während sich der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit dreht. Gleichzeitig bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A bzw. 10B entlang der ersten und derzweiten Z-Achsenschiene 106Abzw. 106B, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 zur Seite der Rückfläche 100b an der Umfangskante zwischen der Seite der Vorderfläche 100a und der Seite der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R zu bewegen. Als Ergebnis wird der modifizierte Bereich 43 mit einer Doppelhelixform entlang der Umfangskante zwischen der Seite der Vorderfläche 100a und der Seite der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R gebildet.
  • Als Nächstes führt die Steuerung 9 den zweiten Prozess des ersten Orbit-Verfahrenes durch. Insbesondere wird in dem zweiten Prozess, wie in 19(c) dargestellt, der erste Fokussierungspunkt P1 an einer Position auf der Rückseite 100b des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 positioniert, und der zweite Fokussierungspunkt P2 wird an einer Position positioniert, die von dem ersten Fokussierungspunkt P1 in der Z-Richtung auf der Rückseite 100b des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 getrennt (verschoben) ist. In diesem Zustand werden das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, während sich der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit dreht. Wenn der Tisch 107 eine einzige Umdrehung durchführt, nachdem die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 begonnen hat, stoppt die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2. Bei diesem Vorgang bewegen sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 nicht. Infolgedessen werden zwei Reihen der ringförmigen modifizierten Bereiche 42 entlang der Umfangskante auf der Rückseite 100b des effektiven Bereichs R gebildet.
  • Als Ergebnis des obigen, wie in 20 dargestellt, wird der modifizierte Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 gebildet. Die modifizierten Bereiche 41 und 42 auf der Seite der Vorderfläche 100a und auf der Seite der Rückfläche 100b der Umfangskante des effektiven Bereichs R haben eine ringförmige Form. Der modifizierte Bereich 43 zwischen der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b auf der Seite der Umfangskante des effektiven Bereichs R hat eine doppelte Schraubenform. Risse, die sich von den modifizierten Bereichen 41 und 42 auf der Seite der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b der Umfangskante des effektiven Bereichs R erstrecken, erstrecken sich entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R und erreichen die Vorderfläche 100a und die Rückfläche 100b, um freigelegt zu werden.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Die von der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführte Umfangskantenbearbeitung umfasst das erste Orbit-Verfahren, bei dem das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 mit dem ersten und dem zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2, die an vorbestimmten Positionen in der Z-Richtung positioniert sind, emittiert werden, während sich der Tisch 107 dreht, und die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 gestoppt wird, wenn der Halteabschnitt eine einzelne Drehung durchführt, nachdem die Emission begonnen hat. So werden die modifizierten Bereiche 41 und 42 in einer Ringform entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet. Mit dem ersten Orbit-Verfahren können die modifizierten Bereiche 41 und 42 in einer Ringform jeweils entlang einer einzigen Umdrehung entlang der Umfangskante gebildet werden, ohne einander zu überlappen, und zwar an einer vorbestimmten Position in der Z-Richtung des Zielobjekts 100 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R.
  • Das erste Orbit-Verfahren, das von der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird, umfasst einen ersten Prozess zur Bildung eines ringförmigen modifizierten Bereichs 41 entlang der Umfangskante auf der Seite der Vorderfläche 100a des effektiven Bereichs R und einen zweiten Prozess zur Bildung eines ringförmigen modifizierten Bereichs 42 entlang der Umfangskante auf der Seite der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R. Als Ergebnis erreichen auf der Seite der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R Risse, die sich von dem modifizierten Bereich 4 erstrecken, die Vorderfläche 100a und die Rückfläche 100b, wodurch Risse (Halbschnitt oder Vollschnitt), die auf der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b freigelegt sind, zuverlässig gebildet werden können.
  • Die von der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführte Umfangskantenbearbeitung beinhaltet das Helix-Verfahren, bei dem sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 in der Z-Richtung bewegen, während sich der Tisch 107 dreht, um den modifizierten Bereich 43 mit einer Helixform entlang der Umfangskante zwischen der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R zu bilden. Als Ergebnis wird der modifizierte Bereich 43 mit einer schraubenförmigen Form entlang der Umfangskante ohne Überlappung zwischen der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b des effektiven Bereichs R gebildet, wodurch die Entgratungsbearbeitung effizient durchgeführt werden kann.
  • Auf der Seite der Vorderfläche 100a des Zielobjekts 100 können eine oder drei oder mehr Reihen des ringförmigen modifizierten Bereichs 41 gebildet werden. Auf der Vorderfläche 100a des Zielobjekts 100 muss der ringförmige modifizierte Bereich 41 nicht ausgebildet sein. Auf der Rückseite 100b des Zielobjekts 100 können eine oder drei oder mehr Reihen des ringförmigen modifizierten Bereichs 42 ausgebildet sein. Auf der Rückseite 100b des Zielobjekts 100 muss der ringförmige modifizierte Bereich 42 nicht ausgebildet sein. Der spiralförmige modifizierte Bereich 43 muss zwischen der Vorderfläche 100a und der Rückfläche 100b des Zielobjekts 100 nicht ausgebildet sein. In einigen Fällen müssen die Risse, die sich von den modifizierten Bereichen 41 und 43 erstrecken, die Vorderfläche 100a und/oder die Rückfläche 100b nicht erreichen.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der dritten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In einem ersten Schälschritt, der von der Steuerung 9 in der Laserbearbeitungsvorrichtung der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, wird der modifizierte Bereich 4 in dem ersten Bereich G1 gebildet, wobei der Tisch 107 mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit v gedreht wird. Der modifizierte Bereich 4 wird in dem zweiten Bereich G2 gebildet, wobei der Tisch 107 mit einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit v' gedreht wird, die höher ist als die erste Rotationsgeschwindigkeit v. Insbesondere steuert die Steuerung 9 die Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107, um die folgende Formel zu erfüllen. Die Steuerung 9 stellt die zweite Rotationsgeschwindigkeit v' so ein, dass sie schneller ist als die erste Rotationsgeschwindigkeit v, so dass annähernd konstante Abstände der modifizierten Punkte des ersten und des zweiten modifizierten Bereichs 4A und 4B erreicht werden. Erste Rotationsgechwindigkeit v <zweite Rotationsgechwindigkeit v '
    Figure DE112019005453T5_0001
  • Wie in 21 (a) dargestellt, ist der erste Bereich G1 ein ringförmiger Bereich auf der Außenseite, der in der Z-Richtung gesehen weit von der Drehachse C des Zielobjekts 100 entfernt ist. Der zweite Bereich G2 ist ein kreisförmiger Bereich auf der Innenseite, der in Z-Richtung gesehen nahe an der Drehachse C des Zielobjekts 100 liegt. Die Steuerung 9 kann den ersten und den zweiten Bereich G1 und G2 einstellen. Der erste und der zweite Bereich G1 und G2 können durch Koordinaten gekennzeichnet werden.
  • Die Steuerung 9 stellt die Bearbeitungsbedingungen für das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 wie folgt ein. Insbesondere ist die Frequenz (Wiederholfrequenz) des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im ersten Bereich G1 gleich der Frequenz des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im zweiten Bereich G2. Der Pulsdünnungsabstand des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im ersten Bereich G1 ist gleich dem Pulsdünnungsabstand des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im zweiten Bereich G2. Wenn der modifizierte Bereich 4 im zweiten Bereich G2 gebildet wird, kann die Frequenz des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 niedrig sein und der Pulsdünnungsabstand des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 kann groß sein, verglichen mit einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 4 im ersten Bereich G1 gebildet wird.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, im Detail beschrieben.
  • Zunächst werden der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in X-Richtung zu positionieren. Beispielsweise sind die vorbestimmten Schälstartpositionen ein Paar vorbestimmter Positionen, die in der X-Richtung in der Mitte des zweiten Bereichs G2 nahe beieinanderliegen.
  • Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn die konstante zweite Rotationsgeschwindigkeit v' des Tisches 107 erreicht ist. Wie in 21 (b) dargestellt, bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B im zweiten Bereich G2 entlang der X-Achsenschiene 108, so dass sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im zweiten Bereich G2 entlang der X-Richtung voneinander weg bewegen.
  • Wie in 21 (c) dargestellt, wird, wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 den ersten Bereich G1 erreichen, die Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 auf die konstante erste Rotationsgeschwindigkeit v eingestellt, und der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 dazu zu bringen, sich entlang der X-Richtung im ersten Bereich G1 weiter voneinander weg zu bewegen. Wie zuvor beschrieben, werden der erste modifizierte Bereich 4A, der in einer Spiralform um die Position der Drehachse C, in der Z-Richtung gesehen, ausgebildet ist, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der in einer Spiralform um die Position der Drehachse C, in der Z-Richtung gesehen, ausgebildet ist und sich nicht mit dem ersten modifizierten Bereich 4A überschneidet, entlang der virtuellen Ebene M1 (siehe 10) im Zielobjekt 100 ausgebildet.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform mehr modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Im ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, dreht sich der Tisch 107 mit der ersten Rotationsgeschwindigkeit v zum Bilden der ersten und der zweiten modifizierten Bereichen 4A und 4B in dem ersten Bereich G1 auf der von der Drehachse C des Tisches 107 entfernten Seite im Zielobjekt 100, gesehen in der Z-Richtung. Beim ersten Schälschritt dreht sich der Tisch 107 mit der zweiten Rotationsgeschwindigkeit v' schneller als die erste Rotationsgeschwindigkeit v, um den ersten und den zweiten modifizierten Bereich 4A und 4B im zweiten Bereich G2 auf der Seite zu bilden, die näher an der Drehachse C des Tisches 107 im Zielobjekt 100 liegt, gesehen in der Z-Richtung. Bei dieser Konfiguration wird die Ablösebearbeitung mit einer Umfangsgeschwindigkeit an den Positionen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 im ersten Bereich G1 durchgeführt, die nahe der Umfangsgeschwindigkeit an den Positionen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 im zweiten Bereich G2 liegt. Die Abstände der ersten modifizierten Punkte im ersten modifizierten Bereich 4A und der zweiten modifizierten Punkte im zweiten modifizierten Bereich 4B können ein konstanter Abstand sein.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Steuerung 9 einen ersten Schälschritt gemäß dem folgenden Modifikationsbeispiel durchführen. Insbesondere kann die Bildung des ersten modifizierten Bereichs 4A in dem ersten Bereich G1 und die Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 4B in dem zweiten Bereich G2 gleichzeitig durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren kann die Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 konstant sein. Um einen annähernd konstanten Abstand der modifizierten Punkte im ersten und zweiten modifizierten Bereich 4A und 4B zu erreichen, kann die Frequenz des ersten Laserlichts L1 höher als die Frequenz des zweiten Laserlichts L2 eingestellt werden, die Pulse des zweiten Laserlichts L2 können ausgedünnt werden, ohne die Pulse des ersten Laserlichts L1 auszudünnen, oder der Ausdünnungsbetrag der Pulse des ersten Laserlichts L1 kann kleiner als der Ausdünnungsbetrag der Pulse des zweiten Laserlichts L2 sein. Die Pulsausdünnung kann durch EOM oderAOM realisiert werden.
  • Insbesondere werden bei dem ersten Schälschritt gemäß einem solchen Modifikationsbeispiel der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in der X-Richtung zu positionieren. Zum Beispiel ist die vorbestimmte Schälstartposition des ersten Fokussierungspunkts P1 eine vorbestimmte Position auf der Innenkantenseite des ersten Bereichs G1. Die vorbestimmte Schälstartposition des zweiten Fokussierungspunkts P2 ist beispielsweise eine vorbestimmte Position in der Mitte des zweiten Bereichs G2.
  • Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn eine konstante Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 erreicht ist. Dabei wird die Frequenz des ersten Laserlichts L1 höher eingestellt als die Frequenz des zweiten Laserlichts L2. Alternativ kann die Pulsausdünnung am zweiten Laserlicht L2 durchgeführt werden, ohne die Pulsausdünnung am ersten Laserlicht L1 durchzuführen. Alternativ wird die Pulsausdünnung auf dem zweiten Laserlicht L2 in einem geringeren Ausmaß durchgeführt als die Pulsausdünnung auf dem ersten Laserlicht L1.
  • Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, so dass sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 entlang der X-Richtung voneinander weg bewegen. Wenn der erste Fokussierungspunkt P1 die Außenkante des ersten Bereichs G1 erreicht, stoppt die Emission des ersten Laserlichts L1. Wenn der zweite Fokussierungspunkt P die Außenkante des zweiten Bereichs G2 erreicht, wird die Emission des zweiten Laserlichts L2 gestoppt. Mit dem obigen Verfahren wird, wie in 22 dargestellt, der erste modifizierte Bereich 4A in einer Spiralform um die Position der Drehachse C, in der Z-Richtung gesehen, im ersten Bereich G1 gebildet, und der zweite modifizierte Bereich 4B in einer Spiralform um die Position der Drehachse C, in der Z-Richtung gesehen, wird im zweiten Bereich G2 gebildet.
  • Auch bei dem ersten Schälschritt gemäß dem Modifikationsbeispiel kann der Schälschritt so durchgeführt werden, dass die Abstände der modifizierten Stellen in dem ersten und dem zweiten modifizierten Bereich 4A und 4B konstant sind. Außerdem kann ein einziger durchgehender modifizierter Bereich 4 gebildet werden, indem der erste modifizierte Bereich 4A mit dem zweiten modifizierten Bereich 4B verbunden wird. Insbesondere werden im ersten Schälschritt der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 jeweils in X-Richtung bewegt, während sich der Tisch 107 dreht, so dass der erste modifizierte Bereich 4A in einer Spiralform um die Position der Drehachse C gebildet werden kann, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der eine Spiralform um die Position der Drehachse C hat und kontinuierlich mit dem ersten modifizierten Bereich 4A verbunden ist, gebildet werden kann. Auch in diesem Fall kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der vierten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 23 dargestellt, umfasst der Tisch 107 in einer Laserbearbeitungsvorrichtung 410 gemäß der vierten Ausführungsform außerdem einen XY-Tisch 415. Der XY-Tisch 415 ist auf dem Tisch 107 vorgesehen und dreht sich zusammen mit dem Tisch 107. Der XY-Tisch 415 kann das darauf platzierte Zielobjekt 100 in X- und Y-Richtung auf die Drehachse C zu und von dieser weg bewegen. Der XY-Tisch 415 ist nicht besonders begrenzt, und es können verschiedene bekannte XY-Tische verwendet werden. Der Betrieb des XY-Tisches 415 wird von der Steuerung 9 gesteuert.
  • Das Zielobjekt 100 umfasst einen mittleren Bereich 100d, der so eingestellt ist, dass er sich in der Mitte des Zielobjekts 100 befindet, und einen Hauptbereich 100e, der in Z-Richtung gesehen vom mittleren Bereich 100d verschieden ist. Der mittlere Bereich 100d ist ein kreisförmiger Bereich. Der Hauptbereich 100e ist ein Bereich, der breiter ist als der mittlere Bereich 100d und ein ringförmiger Bereich, der den mittlere Bereich 100d umgibt. Der mittlere Bereich 100d ist ein Bereich, der wie folgt definiert werden kann. Insbesondere, wenn sich das Zielobjekt 100 mit der Position des mittleren Bereichs 100d auf der Drehachse C dreht, ist die Umfangsgeschwindigkeit an der äußersten Position des mittleren Bereichs 100d eine Umfangsgeschwindigkeit, bei der eine minimal erforderliche Umfangsgeschwindigkeit für den Schälschritt nicht erreicht werden kann. Wenn das Zielobjekt beispielsweise ein 12-Zoll-Wafer ist, ist der mittlere Bereich 100d ein φ10-mm-Bereich Der mittlere Bereich 100d und der Hauptbereich 100e sind die gleichen wie in der fünften und sechsten Ausführungsform.
  • Die Steuerung 9 führt den ersten Schälschritt im Hauptbereich 100e durch, wobei der mittlere Bereich 100d des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C positioniert ist. Der erste Schälschritt ist ein Vorgang, bei dem der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 des ersten und des zweiten emittierten Laserlichts L1 und L2 in X-Richtung bewegt werden, um sich aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, während sich der Tisch 107 wie zuvor beschrieben dreht.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 410 gemäß der vierten Ausführungsform durchgeführt wird, im Detail beschrieben.
  • Zunächst wird der XY-Tisch 415 angetrieben, um einen Zustand zu erreichen, in dem der Hauptbereich 100e des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C positioniert ist, d.h. in einem Zustand, in dem der mittlere Bereich 100d des Zielobjekts 100 von der Drehachse C getrennt ist. Der Tisch 107 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 entlang der X-Richtung aufeinander zu bewegen.
  • Zu diesem Zeitpunkt, wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im Hauptbereich 100e positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B gestoppt. Wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im mittleren Bereich 100d positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt. Als Ergebnis werden, wie in 24 dargestellt, im mittleren Bereich 100d der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B gebildet, die Formen als Teil einer Spiralform um die Position der Drehachse C aufweisen und sich derart erstrecken, dass sie eine gekrümmte Form bilden. In 24 zeigt ein grauer Bereich der Spirallinie eine Spur des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 an, während die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 gestoppt ist.
  • Als nächstes wird, wie in 25 dargestellt, derXY-Tisch 415 angetrieben, um einen Zustand herzustellen, in dem der mittlere Bereich 100d des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C positioniert ist, d.h. ein Zustand, in dem die Mitte des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C positioniert ist. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 entlang der X-Richtung aufeinander zu bewegen.
  • Zu diesem Zeitpunkt, wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im Hauptbereich 100e positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt. Wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im mittleren Bereich 100d positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B gestoppt. Als Ergebnis werden, wie in 26 dargestellt, im Hauptbereich 100e der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B gebildet, die eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweisen.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 410 mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Bearbeitungsarten auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 410 kann auch die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Eine konstante Umfangsgeschwindigkeit muss erreicht werden, um einen konstanten Abstand zwischen den modifizierten Punkten, die im modifizierten Bereich 4 enthalten sind, zu erzielen. Die Umfangsgeschwindigkeit kann mit der folgenden Formel definiert werden. Umfangsgechwindigkeit = ( Derhazl N [ U / min ] / 60 ) ⋅ ( π  ⋅  Druchmesser D )
    Figure DE112019005453T5_0002
  • Bei Verwendung des Tisches 107 mit einer maximalen Rotationsgeschwindigkeit von 500 U/min kann die maximale Umfangsgeschwindigkeit des Zielobjekts 100 des 12-Zoll-Wafers beispielsweise auf 7850 mm/s am Außenumfangsbereich eingestellt werden, was zum Erreichen der minimalen erforderlichen Umfangsgeschwindigkeit (z. B. 800 mm/s) für den Schälschritt ausreicht. In einem Bereich von φ30 mm bis zu einer Position in der Nähe der Außenkante des Zielobjekts 100 kann die minimale Umfangsgeschwindigkeit durch Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Tisches erreicht werden. In einem Bereich von φ10 mm bis zu einer Position in der Nähe der Außenkante des Zielobjekts 100 sinkt die Umfangsgeschwindigkeit auf oder unter die minimale Umfangsgeschwindigkeit, was jedoch durch Änderung der Bearbeitungsbedingungen, wie z. B. der Frequenz des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2, kompensiert werden kann. Dennoch besteht die Gefahr, dass die Umfangsgeschwindigkeit im mittleren Bereich 100d (hier der Bereich φ10 mm) des Zielobjekts 100 stark abfällt. Daher kann die Umfangsgeschwindigkeit auch bei einer Änderung der Bearbeitungsbedingungen auf oder unter die minimale Umfangsgeschwindigkeit fallen, wodurch ein konstanter Abstand der modifizierten Flecken im modifizierten Bereich 4 nur schwer erreicht wird, was bedeutet, dass die modifizierten Flecken möglicherweise zu dicht gebildet werden.
  • In Anbetracht dessen wird in der Laserbearbeitungsvorrichtung 410 der erste Schälschritt im Hauptbereich 100e in einem Zustand durchgeführt, in dem der mittlere Bereich 100d des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C des Tisches 107 positioniert ist. Der erste Schälschritt wird im mittleren Bereich 100d durchgeführt, wobei der Hauptbereich 100e des Zielobjekts 100 auf der Drehachse C des Tisches 107 positioniert ist. Wenn der erste Schälschritt im mittleren Bereich 100d durchgeführt wird, ist das Zielobjekt 100 folglich exzentrisch in Bezug auf die Drehachse C. Dadurch wird gemäß der Vorrichtung das zuvor erwähnte Risiko unterdrückt, dass die Umfangsgeschwindigkeit im mittleren Bereich 100d drastisch abfällt. Es kann verhindert werden, dass die modifizierten Punkte im modifizierten Bereich 4, der im mittleren Bereich 100d gebildet wird, zu dicht sind. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Abstand der modifizierten Punkte im modifizierten Bereich 4 zu kurz ist, wodurch sich der Schaden durch das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2, die durch das Zielobjekt 100 übertragen werden, vergrößert (was als Austrittslichtschaden (escape light damapge) bezeichnet wird).
  • [Fünfte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der fünften Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In einer Laserbearbeitungsvorrichtung 500 gemäß einer fünften Ausführungsform führt die Steuereinheit 9 einen ersten Schälschritt im Hauptbereich 100e durch. Die Steuerung 9 führt einen zweiten Schälschritt wenigstens im mittleren Bereich 100d durch, um den ersten modifizierten Bereich 4A entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 zu bilden, indem sie das erste Laserlicht L1 emittiert, ohne den Tisch 107 zu drehen, und die Bewegung des ersten Fokussierungspunkts P1 steuert. Beim zweiten Schälschritt wird der erste Fokussierungspunkt P1 linear bewegt, um den ersten modifizierten Bereich 4A zu bilden, der sich linear erstreckt.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 500 gemäß der fünften Ausführungsform durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
  • Mit dem ersten Fokussierungspunkt P1, der auf der virtuellen Ebene M1 positioniert ist, wird das erste Laserlicht L1 entlang einer Vielzahl von Linien emittiert, die sich wenigstens im mittleren Bereich 100d befindent, ohne den Tisch 107 zu drehen, und der erste Fokussierungspunkt P1 wird bewegt, während das erste Laserlicht L1 emittiert wird. Die Linien erstrecken sich in der Y-Richtung und in der X-Richtung. Als Ergebnis wird, wie in 27 dargestellt, eine Vielzahl von sich linear erstreckenden ersten modifizierten Bereichen 4A im mittleren Bereich 100d gebildet. Der lineare erste modifizierte Bereich 4A kann sich bis zu einem Abschnitt im Hauptbereich 100e am Umfang des mittleren Bereichs 100d erstrecken.
  • Dann wird der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit gedreht, und der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 dazu zu bringen, sich entlang der X-Richtung aufeinander zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt, wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im Hauptbereich 100e positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt. Wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 im mittleren Bereich 100d positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B gestoppt. Als Ergebnis werden, wie in 28 dargestellt, im Hauptbereich 100e der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B gebildet, die eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweisen.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 500 mehr modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Mit dem Laserbearbeitungsgerät 500 kann auch die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 500 führt den ersten Schälschritt im Hauptbereich 100e durch. Zumindest im mittleren Bereich 100d wird der zweite Schälschritt durchgeführt, um den ersten modifizierten Bereich 4A entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 zu bilden, indem das erste Laserlicht L1 emittiert wird, ohne den Tisch 107 zu drehen und die Bewegung des ersten Fokussierungspunkts P1 zu steuern. Beim zweiten Schälschritt wird der erste Fokussierungspunkt P1 linear bewegt, um den sich linear erstreckenden ersten modifizierten Bereich 4A zu bilden. In diesem Fall ist der Abstand zwischen den modifizierten Punkten im ersten modifizierten Bereich 4A, der im mittleren Bereich 100d gebildet wird, auf der Grundlage der Verarbeitungsbedingungen steuerbar, wie z. B. der Geschwindigkeit der linearen Bewegung des ersten Fokussierungspunkts P1 und der Frequenz des ersten Laserlichts L1. So kann verhindert werden, dass die im mittleren Bereich 100d gebildeten modifizierten Punkte zu dicht sind.
  • Die Steuerung 9 der vorliegenden Ausführungsform kann die Bestrahlung des mittleren Bereichs 100d mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht L1 und L2 beenden. Auf diese Weise kann die Laserbearbeitung im mittleren Bereich 100d durchgeführt werden. In diesem Fall wird kein modifizierter Bereich 4 im mittleren Bereich 100d gebildet, wodurch verhindert werden kann, dass die modifizierten Flecken im mittleren Bereich 100d zu dicht gebildet werden.
  • [Sechste Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der sechsten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 29 dargestellt, umfasst in einer Laserbearbeitungsvorrichtung 600 gemäß der sechsten Ausführungsform der Tisch 107 (siehe 9) einen Tisch 607. Der Tisch 607 ist ein Halteabschnitt. Auf dem Tisch 607 ist eine Vielzahl von Zielobjekts 100 an Positionen außerhalb der Drehachse C angeordnet. Auf dem Tisch 607 kann eine Vielzahl von Zielobjekts 100 (vier im gezeigten Beispiel) so angeordnet werden, dass sie nicht auf einem bestimmten Bereich einschließlich der Position der Drehachse C platziert werden. Auf dem Tisch 107 kann die Vielzahl von Zielobjekts 100 an entsprechenden Positionen mit demselben Abstand von der Position der Drehachse C angeordnet werden.
  • Die Steuerung 9 führt den ersten Schälschritt in einem Zustand durch, in dem eine Vielzahl von Zielobjekten 100 auf dem Tisch 607 an Positionen außerhalb der Drehachse C platziert sind. Der erste Schälschritt ist ein Prozess, bei dem der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 des ersten und des zweiten emittierten Laserlichts L1 und L2 in X-Richtung bewegt werden, um sich aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, während der Tisch 107 wie zuvor beschrieben rotiert.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für einen Vorgang, der in der Laserbearbeitungsvorrichtung 600 gemäß der sechsten Ausführungsform durchgeführt wird, wenn der erste Schälschritt durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
  • Die Steuerung 9 führt den ersten Schälschritt in einem Zustand durch, in dem die mehreren Zielobjekts 100 an Positionen außerhalb der Drehachse C des Tisches 107 angeordnet sind. Insbesondere wird der Tisch 107 mit einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit gedreht, und der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 dazu zu bringen, sich entlang der X-Richtung aufeinander zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt, wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 nicht auf dem Zielobjekt 100 positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B gestoppt. Wenn der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 auf dem Zielobjekt 100 positioniert sind, wird die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf 10A und 10B durchgeführt.
  • Infolgedessen werden in jedem der mehreren Ziele 100 der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B gebildet, die Formen als Teil einer Spiralform um die Position der Drehachse C aufweisen und sich derart erstrecken, dass sie eine gekrümmte Form bilden. In 29 zeigt ein grauer Bereich der Spirallinie eine Spur des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 an, während die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts L1 und L2 gestoppt ist.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 600 mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Bearbeitungsarten auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Mit dem Laserbearbeitungsgerät 600 kann auch die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Auf dem Tisch 107 in der Laserbearbeitungsvorrichtung 600 sind mehrere Zielobjekts 100 an Positionen des Tisches 107 außerhalb der Drehachse C platziert. Mit dieser Konfiguration wird auch das zuvor erwähnte Risiko vermieden, dass die Umfangsgeschwindigkeit im mittleren Bereich 100d des Zielobjekts 100 dramatisch abfällt, wodurch verhindert werden kann, dass die modifizierten Punkte im mittleren Bereich 100d zu dicht ausgebildet werden.
  • [Siebte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der siebten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 30 dargestellt, enthält eine Laserbearbeitungsvorrichtung 700 gemäß der siebten Ausführungsform eine erste und eine zweite X-Achsenschiene 108A und 108B anstelle der X-Achsenschiene 108 (siehe 9). Die erste X-Achsenschiene 108A ist eine Schiene, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Die erste X-Achsenschiene 108A ist an der ersten Z-Achsenschiene 106A befestigt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der ersten X-Achsenschiene 108A entlang der X-Richtung, so dass sich der erste Fokussierungspunkt P1 des ersten Laserlichts L1 entlang der X-Richtung bewegt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der ersten X-Achsenschiene 108A entlang der X-Richtung, so dass der erste Fokussierungspunkt P1 (Sammeleinheit 14) durch oder nahe der Drehachse C verläuft. Die erste X-Achsenschiene 108A entspricht der Schiene des obigen Bewegungsmechanismus 6 (siehe 1) oder des obigen Bewegungsmechanismus 300 (siehe 8). Die erste X-Achsenschiene 108A dient als der erste horizontale Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Die zweite X-Achsenschiene 108B ist eine Schiene, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Die zweite X-Achsenschiene 108B ist an der zweiten Z-Achsenschiene 106B befestigt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der zweiten X-Achsenschiene 108B entlang der X-Richtung, so dass sich der zweite Fokussierungspunkt P2 des zweiten Laserlichts L2 entlang der X-Richtung bewegt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der zweiten X-Achsenschiene 108B entlang der X-Richtung, so dass der zweite Fokussierungspunkt P2 (Sammeleinheit 14) durch oder nahe der Drehachse C verläuft. Die zweite X-Achsenschiene 108B entspricht der Schiene des obigen Bewegungsmechanismus 6 (siehe 1) oder des obigen Bewegungsmechanismus 300 (siehe 8). Die zweite X-Achsenschiene 108B dient als zweiter horizontaler Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Die erste X-Achsenschiene 108A erstreckt sich von einer Seite des Tisches 107 in X-Richtung zu einer Position, die weiter auf der anderen Seite liegt als die Position der Drehachse C. Die zweite X-Achsenschiene 108B erstreckt sich von der anderen Seite des Tisches 107 in X-Richtung zu einer Position, die nicht weiter auf der einen Seite liegt als die Position der Drehachse C. Somit kann bei dieser Konfiguration nur der erste Laserbearbeitungskopf 10A, d.h. der erste Fokussierungspunkt P1, zur Position der Drehachse C des Tisches 107 in X-Richtung bewegt werden. Die erste X-Achsenschiene 108A und die zweite X-Achsenschiene 108B sind so angeordnet, dass sie in Y-Richtung gegeneinander verschoben werden können. Im dargestellten Beispiel sind die internen Strukturen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A und des zweiten Laserbearbeitungskopfes nicht spiegelsymmetrisch zueinander um die Drehachse C, können aber spiegelsymmetrisch sein.
  • Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 700 gemäß der siebten Ausführungsform können mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 700 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • [Achte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der achten Ausführungsform werden die Punkte, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, beschrieben, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 31 dargestellt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 800 gemäß der achten Ausführungsform einen dritten und vierten Laserbearbeitungskopf 10C und 10D, eine dritte und vierte Z-Achsenschiene 106C und 106D und eine Y-Achsenschiene 109.
  • Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C bestrahlt das auf dem Tisch 107 platzierte Zielobjekt 100 mit einem dritten Laserlicht L3 (siehe 33(c)) entlang der Z-Richtung, um einen dritten modifizierten Bereich 4C (siehe 33(a)) im Zielobjekt 100 zu bilden. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C ist an der dritten Z-Achsenschiene 106C und der Y-Achsenschiene 109 befestigt. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. eines Motors, linear in Z-Richtung entlang der dritten Z-Achsenschiene 106C bewegt werden. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, linear in Y-Richtung entlang der Y-Achsenschiene 109 bewegt werden.
  • Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D bestrahlt das auf dem Tisch 107 platzierte Zielobjekt 100 mit einem vierten Laserlicht L4 (siehe 33(c)) entlang der Z-Richtung, um einen vierten modifizierten Bereich 4D (siehe 33(a)) im Zielobjekt 100 zu bilden. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D ist an der vierten Z-Achsenschiene 106D und der Y-Achsenschiene 109 befestigt. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. eines Motors, linear in Z-Richtung entlang der vierten Z-Achsenschiene 106D bewegt werden. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D kann durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, linear in Y-Richtung entlang der Y-Achsenschiene 109 bewegt werden. Die inneren Strukturen des dritten Laserbearbeitungskopfes 10C und des vierten Laserbearbeitungskopfes 10D sind um die Drehachse C spiegelsymmetrisch zueinander.
  • Die dritte Z-Achsenschiene 106C ist eine Schiene, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Die dritte Z-Achsenschiene 106C ist an dem dritten Laserbearbeitungskopf 10C über einen Befestigungsabschnitt 865 ähnlich dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C bewegt sich auf der dritten Z-Achsenschiene 106C entlang der Z-Richtung, so dass sich ein dritter Fokussierungspunkt P3 des dritten Laserlichts L3 (siehe 33(c)) entlang der Z-Richtung bewegt. Die dritte Z-Achsenschiene 106C dient als dritter vertikaler Bewegungsmechanismus (vertikaler Bewegungsmechanismus).
  • Die vierte Z-Achsenschiene 106D ist eine Schiene, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt.
  • Die vierte Z-Achsenschiene 106D ist an dem vierten Laserbearbeitungskopf 10D über einen Befestigungsabschnitt 866 ähnlich dem Befestigungsabschnitt 66 befestigt. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D bewegt sich auf der vierten Z-Achsenschiene 106D entlang der Z-Richtung, so dass sich ein vierter Fokussierungspunkt P4 (siehe 33(c)) des vierten Laserlichts L4 entlang der Z-Richtung bewegt. Die vierte Z-Achsenschiene 106D dient als vierter vertikaler Bewegungsmechanismus (vertikaler Bewegungsmechanismus).
  • Die Y-Achsenschiene 109 ist eine Schiene, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt. Die Y-Achsenschiene 109 ist an jeder der dritten und vierten Z-Achsenschienen 106C und 106D befestigt. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C bewegt sich auf der Y-Achsenschiene 109 entlang der Y-Richtung, so dass sich der dritte Fokussierungspunkt P3 des dritten Laserlichts L3 entlang der Y-Richtung bewegt. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D bewegt sich auf der Y-Achsenschiene 109 entlang der Y-Richtung, so dass sich der vierte Fokussierungspunkt P4 des vierten Laserlichts L4 entlang der Y-Richtung bewegt. Der dritte und der vierte Laserbearbeitungskopf 10C und 10D bewegen sich auf der Y-Achsenschiene 109, so dass der dritte und der vierte Fokussierungspunkt durch oder in der Nähe der Drehachse C verläuft. Die Y-Achsenschiene 109 entspricht einer Schiene des Bewegungsmechanismus 400 (siehe 8). Die Y-Achsenschiene 109 dient als horizontaler Bewegungsmechanismus (der dritte und der vierte horizontale Bewegungsmechanismus). Die X-Achsenschiene 108 und die Y-Achsenschiene 109 sind an unterschiedlichen Höhenpositionen montiert. Beispielsweise ist die X-Achsenschiene 108 an der Unterseite und die Y-Achsenschiene 109 an der Oberseite montiert.
  • In der achten Ausführungsform, wie in den 31, 32 und 33(a) bis 33(c) dargestellt, umfasst eine von der Steuerung 9 durchgeführter Umfangskantenbearbeitung ein zweites Orbit-Verfahren zur Bestrahlung des Zielobjekts 100 mit dem ersten bis vierten Laserlicht L1 bis L4 jeweils von dem ersten bis vierten Laserbearbeitungskopf 10A bis 10D, während sich der Tisch 107 dreht, um einen ringförmigen modifizierten Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R zu bilden. Im zweiten Orbit-Verfahren werden die ersten bis vierten Fokussierungspunkte P1 bis P4 der ersten bis vierten Laserlichter L1 bis L4 an den gleichen Positionen in Z-Richtung positioniert, und das Starten und Stoppen der ersten bis vierten Laserlichter L1 bis L4 jeweils von den ersten bis vierten Laserbearbeitungsköpfen 10A bis 10D werden so gesteuert, dass die ersten bis vierten modifizierten Bereiche 4A bis 4D, die durch die ersten bis vierten emittierten Laserlichter L1 bis L4 gebildet werden, sich nicht überlappen.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für einen Vorgang zur Durchführung der Entgratungsbearbeitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 gemäß der achten Ausführungsform ausführlich beschrieben.
  • Zunächst wird, wie in 32(a) dargestellt, der Tisch 107 gedreht und der erste Laserbearbeitungskopf 10A, an dem die Ausrichtungskamera 110 angebracht ist, von der Steuerung 9 entlang der X-Achsenschiene 108 und der ersten Z-Achsenschiene 106A bewegt, um die Ausrichtungskamera 110 unmittelbar über dem Ausrichtungsziel 100n des Zielobjekts 100 zu positionieren und die Ausrichtungskamera 110 auf das Ausrichtungsziel 100n zu fokussieren.
  • Die Ausrichtungskamera 110 hat ein Bild aufgenommen. Die Position der Scheibe 100 in 0-Grad-Richtung wird von der Steuerung 9 auf der Grundlage des von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bildes erfasst. Der Durchmesser des Zielobjekts 100 wird von der Steuerung 9 auf der Grundlage des von der Ausrichtungskamera 110 aufgenommenen Bildes erfasst. Der Tisch 107 wird von der Steuerung 9 gedreht, um das Zielobjekt 100 an der Referenzposition in der θ-Richtung zu positionieren (die Position, an der die Bearbeitungsposition des dritten Laserbearbeitungskopfs 10C (die Position des dritten Fokussierungspunkts P3) die 0-Grad-Position ist).
  • Dann führt die Steuerung 9 das zweite Orbit-Verfahren durch. Im zweiten Orbit-Verfahren, wie in 32(b) dargestellt, bewegen sich der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an einer vorbestimmten Entgratungsposition in X-Richtung zu positionieren. Der dritte und der vierte Laserbearbeitungskopf 10C und 10D bewegen sich entlang der Y-Achsenschiene 109, um den dritten und den vierten Fokussierungspunkt P3 und P4 an einer vorbestimmten Entgratungsposition in Y-Richtung zu positionieren. Die ersten bis vierten Laserbearbeitungsköpfe 10A bis 10D bewegen sich entlang der ersten bis vierten Z-Achsenschiene 106A bis 106D in Z-Richtung, um den ersten bis vierten Fokussierungspunkt P1 bis P4 an der gleichen Position in Z-Richtung zu positionieren. Beispielsweise ist die vorbestimmte Entgratungsposition eine Position, die von der Außenkante des effektiven Bereichs R, d.h. dem Außenumfang des Zielobjekts 100 zur Innenseite in radialer Richtung um einen vorbestimmten Abstand getrennt ist. In 32(b) ist die Grenze zwischen dem effektiven Bereich R und dem Entfernungsbereich E durch eine gestrichelte Linie angedeutet (dasselbe gilt für 33(b) und 33(c)).
  • Als nächstes beginnt die Drehung des Tisches 107, wie in 33(a) bis 33(c) dargestellt. Der Entfernungssensor beginnt, der Rückfläche 100b zu folgen. Die ersten bis vierten Laserbearbeitungsköpfe 10A bis 10D beginnen, das erste bis vierte Laserlicht L1 bis L4 zu emittieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 konstant wird (konstante Geschwindigkeit) und wenn das Zielobjekt 100 an einer Referenzposition in der θ-Richtung positioniert ist (z. B. 0, 90, 180 oder 270 Grad, wo eine stabile Qualität erreicht wird).
  • Wie in 34(a) dargestellt, stoppt die Emission des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4, wenn der Tisch 107 eine Vierteldrehung vom Beginn der Emission des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4 ausführt. Als Ergebnis wird ein einzelner ringförmiger modifizierter Bereich 4 gebildet, der durch die ersten bis vierten modifizierten Bereiche 4A bis 4D, die miteinander verbunden sind, entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird.
  • Anschließend führt die Steuerung 9 den Entfernungsschritt zur Bildung des modifizierten Bereichs 4 im Entfemungsbereich E durch (Bearbeitung des Ausschneidens des Außenumfangsbereichs). Bei dem Entfernungsschritt bewegen sich der erste bis vierte Laserbearbeitungskopf 10A bis 10D in X- und Y-Richtung von der Außenkante des effektiven Bereichs R um eine Annäherungsstrecke zu einer Position auf der Innenseite in radialer Richtung. Die ersten bis vierten Laserbearbeitungsköpfe 10A bis 10D bewegen sich in Z-Richtung, um den ersten bis vierten Fokussierungspunkt P1 bis P4 an einer durch die Bearbeitungsbedingung bestimmten Position in Z-Richtung zu positionieren. Der Entfernungssensor beginnt, der Rückfläche 100b zu folgen.
  • Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B bewegen sich in derX-Richtung und der dritte und der vierte Laserbearbeitungskopf 10C und 10D bewegen sich in der Y-Richtung, wobei die Drehung des Tisches 107 gestoppt ist, um den ersten bis vierten Fokussierungspunkt P1 bis P4 in der radialen Richtung mit einer konstanten Geschwindigkeit zur Außenseite zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt, wenn sich der erste bis vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 im Entfernungsbereich E befinden, wird die Emission des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4 durchgeführt, und die Emission des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4 stoppt, wenn sich der erste bis vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 nicht darin befindet. Eine solche Abtastung mit den ersten bis vierten Laserlichtern L1 bis L4 wird mehrmals wiederholt, während die Positionen der ersten bis vierten Fokussierungspunkte P1 bis P4 in Z-Richtung geändert werden. Als Ergebnis wird, wie in 34(b) dargestellt, ein modifizierter Bereich 4J entlang einer Linie M2 (siehe 34(a)) gebildet, die den Entfernungsbereich E in vier gleiche Teile, in Z-Richtung gesehen, unterteilt. Von dem gebildeten modifizierten Bereich 4J können Risse ausgehen, die sich entlang der Linie M2 erstrecken und die Vorderfläche 100a und/oder die Rückfläche 100b erreichen. Dann wird, wie in 35 dargestellt, der Entfernungsbereich E mit Hilfe einer Vorrichtung, Luft oder ähnlichem entfernt, wobei die modifizierten Bereiche 4A bis 4D und 4J als Begrenzungen dienen.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 gemäß der achten Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 werden bei dem zweiten Orbit-Verfahren der erste bis vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 an den gleichen Positionen in der Z-Richtung positioniert, und das Starten und Stoppen des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4 jeweils von dem ersten bis vierten Laserbearbeitungskopf 10A bis 10D werden so gesteuert, dass die Vielzahl der modifizierten Bereiche 4, die durch das erste bis vierte emittierte Laserlicht L1 bis L4 gebildet werden, einander nicht überlappen. Infolgedessen kann der ringförmige modifizierte Bereich 4 durch die Verwendung des ersten bis vierten Laserbearbeitungskopfes 10A bis 10D effizient gebildet werden.
  • Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform nach dem Emittieren des Laserlichts aus der Vielzahl der Laserbearbeitungsköpfe die Emission des Laserlichts gestoppt, wenn der Tisch 107 um 360 Grad/(Anzahl der Laserbearbeitungsköpfe) gedreht wird. Ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 kann entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 gebildet werden, indem die Vielzahl der modifizierten Bereiche 4 miteinander verbunden werden. Diese Verbindung zwischen den modifizierten Bereichen 4 ist nicht als Überlappung der modifizierten Bereiche 4 anzusehen.
  • Bei dem von der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 durchgeführten Entfernungsschritt beginnt und endet die Emission des ersten bis vierten Laserlichts L1 bis L4 von dem ersten bis vierten Laserbearbeitungskopf 10A bis 10D, wenn die konstante Geschwindigkeit des ersten bis vierten Fokussierungspunkts P1 bis P4 erreicht ist. Auf diese Weise kann ein konstanter Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die in dem durch den Entfernungsschritt gebildeten modifizierten Bereich 4 enthalten sind, erreicht werden.
  • Bei dem von der Laserbearbeitungsvorrichtung 800 durchgeführten Entfernungsschritt bewegen sich der erste bis der vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 in einer Richtung weg von der Mitte des Zielobjekts 100. In diesem Fall kann die zuvor beschriebene Unterteilung des Entfernungsbereichs E gezielt umgesetzt werden. Es sollte beachtet werden, dass sich der erste bis vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 während des Entfemungsschrittes in Richtung der Mitte des Zielobjekts 100 bewegen können.
  • Im Entfemungsschritt der vorliegenden Ausführungsform wird der modifizierte Bereich 4 im Entfernungsbereich E bei angehaltener Drehung des Tisches 107 gebildet, aber der modifizierte Bereich 4 kann im Entfernungsbereich E bei sich drehendem Tisch 107 gebildet werden. Folglich kann der modifizierte Bereich 4 im Entfernungsbereich E gebildet werden, wie z. B. in 36 dargestellt. Der Entfemungsbereich E kann unterteilt werden, und beim anschließenden Schleifen können Ablagerungen entfernt werden. Durch Einstellen verschiedener Bedingungen im Entfernungsschritt können die Ablagerungen gesteuert werden (Ablagerungskontrolle).
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die X-Achsenschiene 108 und die Y-Achsenschiene 109 montiert. Diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen, und die erste und die zweite Achse können in beliebiger Weise vorgesehen sein, solange sie sich in Z-Richtung gesehen schneiden. Wenn das Zielobjekt 100 mit Silizium geformt wird, können z. B. die X-Achsenschiene 108 und die Y-Achsenschiene 109, die sich im rechten Winkel schneiden, wie zuvor beschrieben vorgesehen werden, um die Kristallorientierung und die Schnittqualität zu gewährleisten.
  • In der vorliegenden Ausführungsform können zusätzlich zu der X-Achsenschiene 108 und der Y-Achsenschiene 109 eine oder mehrere horizontale Achsen zum Bewegen mindestens eines der ersten bis vierten Laserbearbeitungsköpfe 10A bis 10D vorgesehen sein. Beispielsweise kann zusätzlich zu der X-Achsenschiene 108 (erste Achse) und der Y-Achsenschiene 109 (zweite Achse) eine dritte Achse vorgesehen sein, die sich mit der X-Achsenschiene 108 in einem Winkel von 45 Grad schneidet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird nur der erste Laserbearbeitungskopf 10A, d. h. der erste Fokussierungspunkt P1, so gesteuert, dass er in die Position der Drehachse C des Tisches 107 in X-Richtung bewegt werden kann. Dies sollte jedoch nicht in einem einschränkenden Sinne verstanden werden. Beispielsweise können sowohl der erste als auch der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B und damit sowohl der erste als auch der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 so gesteuert werden, dass sie in die Position der Drehachse C des Tisches 107 in X-Richtung bewegbar sind. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Tisch 107 so konfiguriert sein, dass er in mindestens einer der Richtungen X und Y beweglich ist. In der vorliegenden Ausführungsform müssen die inneren Strukturen des dritten Laserbearbeitungskopfs 10C und des vierten Laserbearbeitungskopfs 10D nicht spiegelsymmetrisch sein.
  • Die Form des Strahls an den ersten bis vierten Fokussierungspunkten P1 bis P4 ist kein echter Kreis, sondern eine Ellipse. Im Allgemeinen, wenn der modifizierte Bereich 4 im Zielobjekt 100 entlang einer Spaltungsrichtung in einem Winkel wie 0 oder 90 Grad gebildet wird, stimmt die Hauptachsenrichtung der Ellipse in Bezug auf die Strahlform (im Folgenden auch als „Ellipsen-Hauptachsenrichtung“ bezeichnet) mit der Verarbeitungsrichtung überein. Wenn der modifizierte Bereich 4 in einer Umfangsform gebildet wird, kann die Hauptachsenrichtung der Ellipse in Abhängigkeit vom Winkel oder ähnlichem in Bezug auf die flache Ausrichtung von der Spaltrichtung abweichen, was zu einer verschlechterten Verarbeitungsqualität führt. Um die Verschlechterung der Verarbeitungsqualität zu unterdrücken, kann die Verarbeitung mit der Ellipsen-Hauptachsenrichtung in einem Winkel durchgeführt werden, der sich von dem der Verarbeitungsfortschrittsrichtung unterscheidet. In diesem Fall kann die Richtung der Ellipsen-Hauptachse variabel sein oder fest eingestellt werden, um die Qualität der Verarbeitung in allen Richtungen zu mitteln.
  • [Neunte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der neunten Ausführungsform werden die Punkte, die sich von denen der achten Ausführungsform unterscheiden, beschrieben, und die Beschreibung der achten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Bei dem Umfangskantenverfahren der neunten Ausführungsform wird das erste Laserlicht L1 mit dem ersten Fokussierungspunkt P1 des ersten Laserlichts L1 emittiert, der an einer ersten Position in der Z-Richtung positioniert ist, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des ersten Laserlichts L1 wird gestoppt, wenn der Tisch 107 eine einzelne Drehung ausführt, nachdem die Emission des ersten Laserlichts L1 begonnen hat, wodurch ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird.
  • Bei dem Umfangskantenverfahren wird das zweite Laserlicht L2 mit dem zweiten Fokussierungspunkt P2 des zweiten Laserlichts L2 emittiert, der an einer zweiten Position positioniert ist, die mehr auf der Seite der Laserlichteinfallsfläche liegt als die erste Position in der Z-Richtung, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des zweiten Laserlichts L2 wird gestoppt, wenn der Tisch 107 eine einzige Umdrehung ausführt, nachdem die Emission des zweiten Laserlichts L2 begonnen hat, wodurch ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird.
  • Bei dem Umfangskantenverfahren wird das dritte Laserlicht L3 mit dem dritten Fokussierungspunkt P3 des dritten Laserlichts L3 emittiert, der an einer dritten Position positioniert ist, die mehr auf der Seite der Laserlichteinfallsfläche liegt als die zweite Position in der Z-Richtung, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des dritten Laserlichts L3 wird gestoppt, wenn der Tisch 107 eine einzelne Drehung ausführt, nachdem die Emission des dritten Laserlichts L3 begonnen hat, wodurch ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird.
  • Bei dem Umfangskantenverfahren wird das vierte Laserlicht L4 mit dem vierten Fokussierungspunkt P4 des vierten Laserlichts L4 emittiert, der an einer vierten Position positioniert ist, die mehr auf der Seite der Laserlichteinfallsfläche liegt als die dritte Position in der Z-Richtung, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des vierten Laserlichts L4 wird gestoppt, wenn der Tisch 107 eine einzelne Drehung macht, nachdem die Emission des vierten Laserlichts L4 begonnen hat, wodurch ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird.
  • Bei der Umfangskantenbearbeitung wird der zweite Fokussierungspunkt P2 vom ersten Fokussierungspunkt P1 um 90 Grad in Vorwärtsdrehrichtung des Tisches 107 getrennt, der dritte Fokussierungspunkt P3 wird vom zweiten Fokussierungspunkt P2 um 90 Grad in Vorwärtsdrehrichtung des Tisches 107 getrennt, der vierte Fokussierungspunkt P4 wird vom dritten Fokussierungspunkt P3 um 90 Grad in Vorwärtsdrehrichtung des Tisches 107 getrennt, und der erste Fokussierungspunkt P1 wird vom vierten Fokussierungspunkt P4 um 90 Grad in Vorwärtsdrehrichtung des Tisches 107 getrennt.
  • Bei der Umfangskantenbearbeitung, wie in 37 dargestellt, beginnt die Emission des zweiten Laserlichts L2, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des ersten Laserlichts L1 begonnen hat. Bei der Umfangskantenbearbeitung beginnt die Emission des dritten Laserlichts L3, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des zweiten Laserlichts L2 begonnen hat. Die Emission des vierten Laserlichts L4 beginnt während der Umfangskantenbearbeitung, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des dritten Laserlichts L3 begonnen hat.
  • Ein Vorgang für die Entgratungsbearbeitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform unterscheidet sich in den folgenden Punkten von dem in der achten Ausführungsform. Insbesondere bewegt die Steuerung 9 den ersten bis vierten Laserbearbeitungskopf 10A bis 10D entlang der ersten bis vierten Z-Achsenschiene 106A bis 106D, so dass der erste bis vierte Fokussierungspunkt P1 bis P4 in der Z-Richtung in dieser Reihenfolge weiter von der Laserlichteinfallsfläche (Rückfläche 100b) entfernt positioniert werden. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A beginnt, das erste Laserlicht L1 zu emittieren, wenn sich der Tisch 107 zu drehen beginnt und die Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 konstant wird (konstante Geschwindigkeit), und wenn das Zielobjekt 100 an einer Referenzposition in der θ-Richtung positioniert ist. Das zweite Laserlicht L2 beginnt zu emittieren, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des ersten Laserlichts L1 begonnen hat. Das dritte Laserlicht L3 beginnt zu emittieren, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des zweiten Laserlichts L2 begonnen hat. Das dritte Laserlicht L3 beginnt zu emittieren, wenn sich der Tisch 107 um 90 Grad dreht, nachdem die Emission des dritten Laserlichts L3 begonnen hat.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Die von der Laserbearbeitungsvorrichtung der neunten Ausführungsform durchgeführte Umfangskantenbearbeitung umfasst eine Bearbeitung, bei der das erste Laserlicht L1 mit dem ersten Fokussierungspunkt P1 emittiert wird, der an der ersten Position in der Z-Richtung positioniert ist, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des ersten Laserlichts L1 gestoppt wird, wenn der Tisch 107 eine einzelne Drehung ausführt, nachdem die Emission des ersten Laserlichts L1 begonnen hat, wodurch ein ringförmiger modifizierter Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R gebildet wird. Die Umfangskantenbearbeitung umfasst eine Bearbeitung, bei der das zweite Laserlicht L2 mit dem zweiten Fokussierungspunkt P2 emittiert wird, der an der zweiten Position mehr auf der Seite der Rückfläche 100b als an der ersten Position positioniert ist, während der Tisch 107 gedreht wird, und die Emission des zweiten Laserlichts L2 stoppt, wenn der Tisch 107 eine einzelne Umdrehung ausführt, nachdem die Emission des zweiten Laserlichts L2 begonnen hat, um den ringförmigen modifizierten Bereich 4 entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs R zu bilden. Der zweite Fokussierungspunkt P2 ist von dem ersten Fokussierungspunkt P1 um einen vorbestimmten Winkel in der Vorwärtsrichtung θ (hier 90 Grad) getrennt, und die Emission des zweiten Laserlichts L2 beginnt, nachdem sich der Tisch 107 um einen vorbestimmten Winkel gedreht hat, nachdem die Emission des ersten Laserlichts L1 begonnen hat. Als Ergebnis kann, wenn die ringförmigen modifizierten Bereiche 4 an einer Vielzahl von verschiedenen Positionen in der Z-Richtung gebildet werden, verhindert werden, dass das Vorhandensein der modifizierten Bereiche 4 auf der Seite der Rückfläche 100b, die die Laserlichteinfallsfläche ist, die Bildung der modifizierten Bereiche 4 auf der Seite der Vorderfläche 100a, die der Laserlicht-Einfallsfläche gegenüberliegt, nachteilig beeinflusst.
  • [Zehnte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der zehnten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In einem ersten Schälschritt, der von der Steuerung 9 in der zehnten Ausführungsform durchgeführt wird, wie in 38 dargestellt, wird der erste Fokussierungspunkt P1 wiederholt in einer Richtung und in der anderen Richtung in der X-Richtung hin- und herbewegt, während der Tisch 107 gedreht wird, wodurch der erste modifizierte Bereich 4A, der sich in einer Wellenform entlang der Drehrichtung des Tisches 107 erstreckt, gebildet wird. Beim ersten Schälschritt bewegt sich der zweite Fokussierungspunkt P2 in einer Richtung in der X-Richtung, während sich der Tisch 107 dreht, wodurch der zweite modifizierte Bereich 4B eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich 4A schneidet.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1000 gemäß der zehnten Ausführungsform durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
  • Zunächst werden der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in X-Richtung zu positionieren. Die vorbestimmte Schälstartposition ist z. B. eine vorbestimmte Position in einem Außenumfangsbereich des Zielobjekts 100. Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn eine konstante Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 erreicht ist. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108 hin und her, um den ersten Fokussierungspunkt P1 in X-Richtung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs hin und her zu bewegen. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108, so dass sich der zweite Fokussierungspunkt P2 der Position der Drehachse C in X-Richtung nähert.
  • Mit der obigen Konfiguration werden der erste modifizierte Bereich 4A, der sich wellenförmig entlang der Rotationsrichtung des Tisches 107 erstreckt, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich 4A schneidet, im Zielobjekt 100 entlang der virtuellen Ebene M1, in der Z-Richtung gesehen, gebildet (siehe 10).
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1000 gemäß der zehnten Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1000 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 können der erste modifizierte Bereich 4A, der sich wellenförmig entlang der θ-Richtung erstreckt, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der eine Spiralform aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich 4A schneidet, entlang der virtuellen Ebene M1 durch den ersten Schälschritt gebildet werden. Als Ergebnis kann ein Teil des Zielobjekts 100 abgelöst werden, wobei der erste und der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B als Begrenzungen dienen. Die effiziente Ablösung kann gezielt eingesetzt werden.
  • [Elfte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der elften Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 gemäß der elften Ausführungsform ist der erste Laserbearbeitungskopf 10A in Bezug auf die Drehachse C in Y-Richtung verschiebbar angeordnet, so dass die Position des ersten Fokussierungspunktes P1 in Y-Richtung von der Drehachse C getrennt ist. Eine solche Anordnung kann beispielsweise ferner mit einer Y-Achsenschiene zum Bewegen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A in Y-Richtung ausgebildet werden. Alternativ kann eine solche Anordnung z. B. durch Veränderung der festen Y-Richtungsposition der X-Achsenschiene 108 (siehe 9) zum Bewegen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A in X-Richtung realisiert werden.
  • Im ersten Schälschritt, der von der Steuerung 9 in der elften Ausführungsform durchgeführt wird, bewegt sich der erste Fokussierungspunkt P1 in der X-Richtung entlang einer Tangente eines virtuellen Kreises M3 hin und her, der in der Z-Richtung gesehen konzentrisch mit dem Zielobjekt 100 ist, während der Tisch 107 gedreht wird, wie in 39 dargestellt, um den ersten modifizierten Bereich zu bilden. Beim ersten Schälschritt bewegt sich der zweite Fokussierungspunkt P2 in einer Richtung in der X-Richtung, während sich der Tisch 107 dreht, wodurch der zweite modifizierte Bereich 4B eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich schneidet.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 gemäß der elften Ausführungsform durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
  • Zunächst werden der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in X-Richtung zu positionieren. Die vorbestimmte Schälstartposition ist z. B. eine vorbestimmte Position in einem Außenumfangsbereich des Zielobjekts 100. Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn eine konstante Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 erreicht ist. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108 hin und her, um den ersten Fokussierungspunkt P1 in X-Richtung entlang der Tangente des virtuellen Kreises M3 hin und her zu bewegen. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108 in Richtung der Drehachse C, so dass sich der zweite Fokussierungspunkt P2 der Position der Drehachse C in X-Richtung nähert. Mit der obigen Konfiguration werden der erste modifizierte Bereich (nicht dargestellt), der sich in einer gekrümmten Form in Kontakt mit dem virtuellen Kreis M3 an einem Abschnitt erstreckt, der mehr auf der Außenumfangsseite als der virtuelle Kreis M3 des Zielobjekts 100 liegt, in derZ-Richtung gesehen, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der eine Spiralform um die Position der Drehachse C aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich schneidet, entlang der virtuellen Ebene M1 (siehe 10) im Zielobjekt 100 gebildet.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 gemäß der elften Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1100 werden durch den ersten Schälschritt der erste modifizierte Bereich in einer gekrümmten Form, der mit dem virtuellen Kreis M3 an einem Abschnitt mehr auf der Außenumfangsseite als der virtuelle Kreis M3 in Kontakt ist, und der zweite modifizierte Bereich 4B, der eine Spiralform hat und sich mit dem ersten modifizierten Bereich schneidet, entlang der virtuellen Ebene M1 gebildet. Somit kann ein Teil des Zielobjekts 100 mit diesen modifizierten Bereichen 4, die als Begrenzung dienen, abgelöst werden. Die effiziente Ablösebearbeitung kann gezielt eingesetzt werden.
  • [Zwölfte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der zwölften Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 gemäß der zwölften Ausführungsform ist der erste Laserbearbeitungskopf 10A in Bezug auf die Drehachse C einseitig in Y-Richtung verschiebbar angeordnet, so dass die Position des ersten Fokussierungspunktes P1 von der Drehachse C nach einer Seite in Y-Richtung getrennt ist. Eine solche Anordnung kann beispielsweise mit einer Y-Achsenschiene zum Bewegen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A in Y-Richtung weiter vorgesehen werden. Alternativ kann eine solche Anordnung z. B. durch Veränderung der festen Y-Richtungsposition der X-Achsenschiene 108 (siehe 9) zum Bewegen des ersten Laserbearbeitungskopfes 10A in X-Richtung realisiert werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 gemäß der zwölften Ausführungsform ist der zweite Laserbearbeitungskopf 10B so angeordnet, dass er auf der anderen Seite in der Y-Richtung in Bezug auf die Drehachse C verschoben wird, so dass die Position des zweiten Fokussierungspunkts P2 von der Drehachse C in Richtung der anderen Seite in der Y-Richtung getrennt ist. Eine solche Anordnung kann beispielsweise ferner mit einer Y-Achsenschiene zum Bewegen des zweiten Laserbearbeitungskopfes 10B in Y-Richtung ausgebildet werden. Alternativ kann eine solche Anordnung z. B. durch Änderung der festen Y-Richtungsposition der X-Achsenschiene 108 (siehe 9) zum Bewegen des zweiten Laserbearbeitungskopfes 10B in X-Richtung realisiert werden.
  • Bei dem ersten Schälschritt, der von der Steuerung 9 in der zwölften Ausführungsform durchgeführt wird, bewegt sich der erste Fokussierungspunkt P1 in X-Richtung entlang einer Tangente eines virtuellen Kreises M4, der in Z-Richtung gesehen konzentrisch zum Zielobjekt 100 ist, hin und her, während der Tisch 107 gedreht wird, wie in 40 dargestellt, um den ersten modifizierten Bereich zu bilden. Beim ersten Schälschritt bewegt sich der zweite Fokussierungspunkt P2 in X-Richtung entlang der Tangente des virtuellen Kreises M4 hin und her, während der Tisch 107 gedreht wird, um den zweiten modifizierten Bereich zu bilden.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für den ersten Schälschritt, der von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 gemäß der zwölften Ausführungsform durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
  • Zunächst werden der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B entlang der X-Achsenschiene 108 bewegt, um den ersten und den zweiten Fokussierungspunkt P1 und P2 an vorbestimmten Schälstartpositionen in X-Richtung zu positionieren. Die vorbestimmte Schälstartposition ist z. B. eine vorbestimmte Position in einem Außenumfangsbereich des Zielobjekts 100. Dann beginnt die Drehung des Tisches 107. Der erste und der zweite Laserbearbeitungskopf 10A und 10B beginnen, das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 zu emittieren, wenn eine konstante Rotationsgeschwindigkeit des Tisches 107 erreicht ist. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108 hin und her, um den ersten Fokussierungspunkt P1 in X-Richtung entlang der Tangente des virtuellen Kreises M4 hin und her zu bewegen. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich entlang der X-Achsenschiene 108 hin und her, um den zweiten Fokussierungspunkt P2 in X-Richtung entlang der Tangente des virtuellen Kreises M4 hin und her zu bewegen. Mit der obigen Konfiguration werden die ersten und zweiten modifizierten Bereiche (nicht dargestellt), die sich in einer gekrümmten Form in Kontakt mit dem virtuellen Kreis M4 an einem Abschnitt erstrecken, der mehr auf der Außenumfangsseite als der virtuelle Kreis M4 des Zielobjekts 100 in der Z-Richtung gesehen ist, entlang der virtuellen Ebene M1 (siehe 10) im Zielobjekt 100 gebildet.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 gemäß der zwölften Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1200 werden durch den ersten Schälschritt die ersten und zweiten modifizierten Bereiche in einer gekrümmten Form in Kontakt mit dem virtuellen Kreis M4 an einem Abschnitt mehr auf der Außenumfangsseite als der virtuelle Kreis M4 entlang der virtuellen Ebene M1 gebildet. So kann ein Teil des Zielobjekts 100 abgelöst werden, wobei diese modifizierten Bereiche als Begrenzung dienen. Die effiziente Ablösebearbeitung kann gezielt eingesetzt werden.
  • [Dreizehnte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der dreizehnten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der achten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der achten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 41 dargestellt, enthält eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1300 gemäß der dreizehnten Ausführungsform erste und zweite X-Achsenschienen 108A und 108B anstelle der X-Achsenschiene 108. Die erste X-Achsenschiene 108A ist eine Schiene, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Die erste X-Achsenschiene 108A ist an der ersten Z-Achsenschiene 106A befestigt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der ersten X-Achsenschiene 108A entlang der X-Richtung, so dass sich der erste Fokussierungspunkt P1 des ersten Laserlichts L1 entlang der X-Richtung bewegt. Der erste Laserbearbeitungskopf 10A bewegt sich auf der ersten X-Achsenschiene 108A entlang der X-Richtung, so dass der erste Fokussierungspunkt P1 (Sammeleinheit 14) durch oder in der Nähe der Drehachse C verläuft.
  • Die zweite X-Achsenschiene 108B ist eine Schiene, die sich entlang der X-Richtung erstreckt.
  • Die zweite X-Achsenschiene 108B ist an der zweiten Z-Achsenschiene 106B befestigt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der zweiten X-Achsenschiene 108B entlang der X-Richtung, so dass sich der zweite Fokussierungspunkt P2 des zweiten Laserlichts L2 entlang der X-Richtung bewegt. Der zweite Laserbearbeitungskopf 10B bewegt sich auf der zweiten X-Achsenschiene 108B entlang der X-Richtung, so dass der zweite Fokussierungspunkt P2 (Sammeleinheit 14) durch oder in der Nähe der Drehachse C verläuft.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1300 gemäß der dreizehnten Ausführungsform enthält anstelle der Y-Achsenschiene 109 eine erste und eine zweite Y-Achsenschiene 109A und 109B. Die erste Y-Achsenschiene 109A ist eine Schiene, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt. Die erste Y-Achsenschiene 109A ist an der dritten Z-Achsenschiene 106C befestigt. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C bewegt sich auf der ersten Y-Achsenschiene 109A entlang der Y-Richtung, so dass sich der dritte Fokussierungspunkt P3 des dritten Laserlichts L3 entlang der Y-Richtung bewegt. Der dritte Laserbearbeitungskopf 10C bewegt sich auf der ersten Y-Achsenschiene 109A entlang derY-Richtung, so dass der dritte Fokussierungspunkt P3 (Sammeleinheit 14) durch oder in der Nähe der Drehachse C verläuft. Die erste Y-Achsenschiene 109A entspricht einer Schiene des Bewegungsmechanismus 400. Die erste Y-Achsenschiene 109A dient als dritter horizontaler Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Die zweite Y-Achsenschiene 109B ist eine Schiene, die sich in Y-Richtung erstreckt. Die zweite Y-Achsenschiene 109B ist an der vierten Z-Achsenschiene 106D befestigt. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D bewegt sich auf der zweiten Y-Achsenschiene 109B entlang der Y-Richtung, so dass sich der vierte Fokussierungspunkt P4 des vierten Laserlichts L4 entlang der Y-Richtung bewegt. Der vierte Laserbearbeitungskopf 10D bewegt sich auf der zweiten Y-Achsenschiene 109B entlang der Y-Richtung, so dass der vierte Fokussierungspunkt P4 (Sammeleinheit 14) durch oder in der Nähe der Drehachse C verläuft. Die zweite Y-Achsenschiene 109B entspricht einer Schiene des Bewegungsmechanismus 400. Die zweite Y-Achsenschiene 109B dient als vierter horizontaler Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Die erste X-Achsenschiene 108A erstreckt sich von einer Seite des Tisches 107 in X-Richtung zu einer Position, die weiter auf der anderen Seite liegt als die Position der Drehachse C. Die zweite X-Achsenschiene 108B erstreckt sich von der anderen Seite des Tisches 107 in X-Richtung zu einer Position, die nicht weiter auf der einen Seite liegt als die Position der Drehachse C. Die erste Y-Achsenschiene 109A erstreckt sich von einer Seite des Tisches 107 in Y-Richtung zu einer Position, die auf der anderen Seite größer ist als die Position der Drehachse C. Die zweite Y-Achsenschiene 109B erstreckt sich von der anderen Seite des Tisches 107 in Y-Richtung zu einer Position, die auf der einen Seite nicht größer ist als die Position der Drehachse C.
  • Die erste X-Achsenschiene 108A und die zweite X-Achsenschiene 108B sind so angeordnet, dass sie in der Y-Richtung gegeneinander verschoben werden. Die erste Y-Achsenschiene 109A und die zweite Y-Achsenschiene 109B sind so angeordnet, dass sie in der X-Richtung gegeneinander verschoben sind. Im dargestellten Beispiel sind die internen Strukturen des ersten Laserbearbeitungskopfs 10A und des zweiten Laserbearbeitungskopfs 10B um die Drehachse C nicht spiegelsymmetrisch zueinander, können aber spiegelsymmetrisch sein. Die internen Strukturen des dritten Laserbearbeitungskopfes 10C und des vierten Laserbearbeitungskopfes 10D sind um die Drehachse C nicht spiegelsymmetrisch zueinander, können aber spiegelsymmetrisch sein.
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1300 gemäß der dreizehnten Ausführungsform mehr modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1300 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • [Vierzehnte Ausführungsform]
  • Als nächstes wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der vierzehnten Ausführungsform werden die Punkte beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht erneut beschrieben.
  • Wie in 42 dargestellt, umfasst die Laserbearbeitungsvorrichtung 1400 gemäß der vierzehnten Ausführungsform erste und zweite Rotationsarme 141A und 141B anstelle der X-Achsenschiene 108. Der erste Rotationsarm 141A hat eine distale Stirnseite, die an der ersten Z-Achsenschiene 106A befestigt ist. Der erste Rotationsarm 141A hat eine Basisendseite, die an einer Welle 142A entlang der Z-Richtung befestigt ist, die außerhalb des Tisches 107 vorgesehen ist. Der erste Rotationsarm 141A wird durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. einem Motor, um die Welle 142A gedreht. Der erste Rotationsarm 141A bewegt den ersten Laserbearbeitungskopf 10A entlang einer bogenförmigen Bahn K1, um den ersten Fokussierungspunkt P1 entlang der Bahn K1 in einer Drehrichtung um die Welle 142A zu bewegen. Die Bahn K1 verläuft durch oder in der Nähe der Drehachse C. Der erste Rotationsarm 141A dient als der erste horizontale Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Der zweite Rotationsarm 141 B hat eine distale Stirnseite, die an der zweiten Z-Achsenschiene 106B befestigt ist. Der zweite Rotationsarm 141B hat eine Basisendseite, die an einer Welle 142B entlang der Z-Richtung befestigt ist, die außerhalb des Tisches 107 vorgesehen ist. Der zweite Rotationsarm 141B wird durch die Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, z. B. eines Motors, um die Welle 142B gedreht. Der zweite Rotationsarm 141B bewegt den zweiten Laserbearbeitungskopf 10B entlang einer bogenförmigen Bahn K2, um den zweiten Fokussierungspunkt P2 entlang der Bahn K2 in einer Drehrichtung um die Welle 142B zu bewegen. Die Bahn K2 verläuft nicht durch oder in der Nähe der Drehachse C. Der zweite Rotationsarm 141B dient als zweiter horizontaler Bewegungsmechanismus (horizontaler Bewegungsmechanismus).
  • Wie zuvor beschrieben, können auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1400 gemäß der vierzehnten Ausführungsform mehrere modifizierte Bereiche 4 gleichzeitig oder parallel gebildet werden, wenn verschiedene Arten der Bearbeitung auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden, wodurch eine bessere Taktzeit erreicht werden kann. Verschiedene Prozesse können effizient auf dem Zielobjekt 100 durchgeführt werden. Auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1400 kann die Entgratungsbearbeitung genau durchgeführt werden.
  • Wie zuvor beschrieben, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Rückfläche 100b des Zielobjekts 100 die Laserlichteinfallfläche, aber die Laserlichteinfallfläche kann die Vorderfläche 100a des Zielobjekts 100 sein. In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann der modifizierte Bereich 4 z. B. ein Kristallisationsbereich, ein Rekristallisationsbereich oder ein Getter-Bereich sein, der im Zielobjekt 100 ausgebildet ist. Der Kristallisationsbereich ist ein Bereich, der die Struktur des Zielobjekts 100 vor der Bearbeitung beibehält. Der Rekristallisationsbereich ist ein Bereich, der einmal verdampft, in Plasma umgewandelt oder geschmolzen wird und dann bei der Rückverfestigung als Einkristall oder Polykristall erstarrt. Der Getter-Bereich ist ein Bereich, der einen Getter-Effekt zum Sammeln und Einfangen von Verunreinigungen wie Schwermetallen bewirkt und durchgehend oder intermittierend gebildet werden kann. Die Verarbeitungsvorrichtung kann z. B. für einen Prozess wie die Ablation verwendet werden.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können die Abstände der ersten und der zweiten modifizierten Punkte SA und SB bei dem zuvor beschriebenen Schälschritt variieren. Ein Beispiel für einen solchen Fall wird im Folgenden beschrieben.
  • Beispielsweise kann die Steuerung 9 den zuvor beschriebenen ersten Schälschritt am Hauptbereich 100e durchführen, um einen konstanten ersten Abstand als Abstand zu erreichen. Die Steuereinheit 9 führt einen dritten Schälschritt am mittleren Bereich 100d durch, um mindestens einen der ersten und zweiten modifizierten Bereiche 4A und 4B entlang der virtuellen Ebene M1 im Zielobjekt 100 zu bilden, wobei der Abstand kürzer als der erste Abstand ist, indem sie die Bewegung des ersten und/oder des zweiten Fokussierungspunkts P1 und P2 steuert, während das Zielobjekt 100 mit dem ersten und/oder dem zweiten Laserlichter L1 und L2 mit gedrehten oder nicht gedrehten Tischen 107 und 607 bestrahlt wird.
  • Dadurch kann im mittleren Bereich 100d die Prozesssteuerung mit einem kürzeren Abstand als im Hauptbereich 100e realisiert werden. Der effiziente Schälschritt kann gezielt umgesetzt werden. Der konstante Abstand umfasst einen Abstand, der innerhalb eines vorgegebenen Fehlerbereichs variiert.
  • Zum Beispiel kann in dem obigen dritten Schälschritt der erste und/oder zweite modifizierte Bereich 4A und 4B im mittleren Bereich 100d gebildet werden, ohne dass der Abstand zwischen einer Vielzahl von enthaltenen modifizierten Punkten konstant ist. In diesem Fall kann der Schälschritt gezielt implementiert werden, ohne dass eine Steuerung durchgeführt werden muss, um den Abstand auf dem mittleren Bereich 100d konstant zu halten. Der Abstand, der nicht konstant ist, umfasst einen Abstand, der keinen konstanten Wert hat (ermittelter Wert), und umfasst einen Abstand, der in einem Bereich außerhalb eines Fehlerbereichs des ermittelten Werts variiert. Es versteht sich von selbst, dass in dem obigen dritten Schälschritt der erste und/oder der zweite modifizierte Bereich 4A und 4B im mittleren Bereich 100d mit konstantem Abstand gebildet werden kann.
  • Beispielsweise kann die Steuerung 9 die Rotationsgeschwindigkeit der Tische 107 und 607 von der minimalen Rotationsgeschwindigkeit auf die maximale Rotationsgeschwindigkeit ändern. Die Steuerung 9 kann den ersten Schälschritt im mittleren Bereich 100d durchführen, indem sie das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, während sie die Tische 107 und 607 mit der maximalen Rotationsgeschwindigkeit dreht. Die Steuerung 9 kann den ersten Schälschritt im Hauptbereich 100e durchführen, indem sie das erste und das zweite Laserlicht L1 und L2 emittiert, während sie die Tische 107 und 607 mit einer allmählich zunehmenden Rotationsgeschwindigkeit dreht, wenn sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt P1 und P2 dem mittleren Bereich 100d nähern. Auch in diesem Fall kann die effiziente Ablösebearbeitung gezielt umgesetzt werden.
  • Die Konfigurationen in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und den Modifikationsbeispielen sind nicht auf die zuvor beschriebenen Materialien und Formen beschränkt, und es können verschiedene Materialien und Formen verwendet werden. Die Konfigurationen in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder Modifikationsbeispielen können willkürlich auf die Konfiguration in einer anderen Ausführungsform oder Modifikationsbeispielen angewendet werden.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können das erste Laserlicht L1 und das zweite Laserlicht L2 ein Laserlicht mit quasi-kontinuierlich oszillierender Welle (Quasi-CW) sein. Quasi-kontinuierlich oszilliert ist ein Oszillationsmodus, bei dem ein Puls mit einer Spitze bei einer sehr hohen Wiederholfrequenz oszilliert.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst die Emission des ersten Laserlichts L1 und des zweiten Laserlichts L2 die Emission des ersten Laserlichts L1 und des zweiten Laserlichts L2 mit einem Burst-Modus und die Emission des ersten Laserlichts L1 und des zweiten Laserlichts L2 ohne Burst-Modus. Der Burst-Modus ist ein Modus zum Emittieren eines Laserlichts mit einem kontinuierlichen Impuls.
  • Zum Beispiel wurde ein kleines Zielobjekt 100 mit einer Dicke von 485 µm der Ablösebearbeitung unterzogen, indem es mit dem ersten Laserlicht L1 und dem zweiten Laserlicht L2 mit einer Wellenlänge von 1028 nm, mit einer Pulsbreite von 10 psec und mit/ohne den Burst-Modus bestrahlt wurde. Das Zielobjekt 100 war ein kleiner Wafer aus einem Glasmaterial (z. B. Alkaliglas). Der modifizierte Bereich 4 wurde um die Mitte des Zielobjekts 100 in Richtung der Dicke gebildet. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass der modifizierte Bereich 4 mit dem Burst-Modus mit geringer Energie gebildet wurde und die für das Ablösen (Vereinzeln) erforderlichen Risse in horizontaler Richtung erhalten wurden. Insbesondere wurde bestätigt, dass ein solcher Effekt bei einem kürzeren Burst-Abstand höher war. Es wurde bestätigt, dass durch die Verwendung des Burst-Modus die Beschädigung durch Fluchtlicht bzw. Austrittslicht reduziert werden kann, ohne die Rissbildungskraft in horizontaler Richtung für die Ablösebearbeitung zu beeinträchtigen. Es sollte beachtet werden, dass ein solches Ergebnis als Ergebnis des Ablösens auf dem Zielobjekt 100 als Glaswafer erzielt wurde, es kann aber auch ein Siliziumwafer als Zielobjekt 100 verwendet werden. Es wird erwartet, dass ein ähnlicher Ablöseeffekt wie bei der Verwendung eines Glaswafers als Zielobjekt 100 auch bei der Verwendung eines Siliziumwafers als Zielobjekt 100 erzielt wird.
  • 43 ist ein Diagramm, das eine Fotografie des Zielobjekts 100 nach der Entgratungsbearbeitung zeigt. 43(a) ist ein Diagramm, das ein Foto des Entfernungsbereichs E des Zielobjekts 100 zeigt. 43(b) ist ein Diagramm, das ein Foto des effektiven Bereichs R des Zielobjekts 100 zeigt. Das Zielobjekt 100 in der Abbildung ist ein Silizium-Wafer mit einem Durchmesser von 12 Zoll und einer Dicke von 775 µm , und die Breite des Entfernungsbereichs E beträgt 5 mm. Wie in 43(a) und 43(b) dargestellt, kann bestätigt werden, dass die Entgratungsbearbeitung in der obigen Ausführungsform mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
  • 44(a) ist ein aufgenommenes Bild, das den modifizierten Bereich 4 zeigt, der auf dem Zielobjekt 100 durch den Schälschritt gebildet wurde. Das in der Abbildung gezeigte Bild ist ein von einer IR-Kamera aufgenommenes Bild des Zielobjekts 100, das in Richtung der Dicke betrachtet wird. Wie in 44(a) dargestellt, kann bei der hier beschriebenen Ablösebearbeitung bestätigt werden, dass die modifizierten Bereiche 4 in Dickenrichtung gesehen konzentrisch ausgebildet sind.
  • 44 (b) ist ein Diagramm, das eine Fotografie des Zielobjekts 100 nach dem Schälschritt zeigt. In 44(b) wird ein Teil des Zielobjekts 100 durch den Oberflächensauger angesaugt und abgeschält bzw. abgelöst. Wie in 44(b) dargestellt, kann bestätigt werden, dass der Schälschritt in der obigen Ausführungsform mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
  • In der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann eine Konfiguration angenommen werden, in der ein Laserbearbeitungskopf vorgesehen ist und eine Vielzahl von Laserlichtern von dem einen Laserbearbeitungskopf emittiert werden. Insbesondere kann eine Laserbearbeitungsvorrichtung umfassen: einen Halteabschnitt, auf dem ein Zielobjekt platziert ist, wobei der Halteabschnitt um eine Achse entlang einer vertikalen Richtung drehbar ist; einen Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem ersten Laserlicht und einem zweiten Laserlicht bestrahlt, um einen ersten modifizierten Bereich und einen zweiten modifizierten Bereich in dem Zielobjekt auszubilden; einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen ersten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts ist; einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen zweiten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der zweite Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts ist; einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den ersten Fokussierungspunkt in einer horizontalen Richtung zu bewegen einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den zweiten Fokussierungspunkt entlang der horizontalen Richtung zu bewegen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Drehung des Halteabschnitts, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts von dem Laserbearbeitungskopf und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Laserlichtern gleichzeitig oder in mehreren Stufen emittiert werden. Auch mit einer solchen Laserbearbeitungsvorrichtung können die verschiedenen zuvor beschriebenen Effekte erzielt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 4
    modifizierter Bereich
    4A
    Erster modifizierter Bereich (modifizierter Bereich)
    4B
    Zweiter modifizierter Bereich (modifizierter Bereich)
    4C
    Dritter modifizierter Bereich (modifizierter Bereich)
    4D
    Vierter modifizierter Bereich (modifizierter Bereich)
    4J
    modifizierter Bereich
    9
    Steuerung
    10A
    Erster Laserbearbeitungskopf
    100
    Zielobjekt
    100d
    mittlerer Bereich
    100e
    Hauptbereich
    101, 410, 500, 600, 700, 800, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400
    Laserbearbeitungsvorrichtung
    106A
    erste Z-Achsenschiene (erster vertikaler Bewegungsmechanismus, vertikaler Bewegungsmechanismus)
    106B
    zweite Z-Achsenschiene (zweiter vertikaler Bewegungsmechanismus, vertikaler Bewegungsmechanismus)
    107, 607
    Tisch (Halteabschnitt)
    108
    X-Achsenschiene (erster horizontaler Bewegungsmechanismus, zweiter horizontaler Bewegungsmechanismus, horizontaler Bewegungsmechanismus)
    109
    Y-Achsenschiene (horizontaler Bewegungsmechanismus)
    G1
    Erster Bereich
    G2
    zweiter Bereich
    C
    Drehachse (Achse)
    E
    Entfernungsbereich
    L1
    erstes Laserlicht (Laserlicht)
    L2
    zweites Laserlicht (Laserlicht)
    M1
    virtuelle Ebene
    P1
    erster Fokussierungspunkt (Fokussierungspunkt)
    P2
    zweiter Fokussierungspunkt (Fokussierungspunkt)
    R
    effektiver Bereich
    SA
    erster modifizierter Punkt (modifizierter Punkt)
    SB
    zweiter modifizierter Punkt (modifizierter Punkt)
  • 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 5456510 [0003]

Claims (18)

  1. Laserbearbeitungsvorrichtung, umfassend: einen Halteabschnitt, auf dem ein Zielobjekt platziert wird, wobei der Halteabschnitt um eine Achse entlang einer vertikalen Richtung drehbar ist; einen ersten Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem ersten Laserlicht bestrahlt, um einen ersten modifizierten Bereich im Zielobjekt zu bilden; einen zweiten Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem zweiten Laserlicht bestrahlt, um einen zweiten modifizierten Bereich im Zielobjekt zu bilden; einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den ersten Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen ersten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts ist; einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den zweiten Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen zweiten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der zweite Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts ist; einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den ersten Laserbearbeitungskopf bewegt, um den ersten Fokussierungspunkt in einer horizontalen Richtung zu bewegen; einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den zweiten Laserbearbeitungskopf bewegt, um den zweiten Fokussierungspunkt entlang der horizontalen Richtung zu bewegen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Drehung des Halteabschnitts, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert.
  2. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung einen ersten Schälschritt zur Bildung der ersten und der zweiten modifizierten Bereiche entlang einer virtuellen Ebene im Zielobjekt durchführt, indem das erste und das zweite Laserlicht jeweils von dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf emittiert wird, während der Halteabschnitt gedreht wird, und die Bewegung jedes der ersten und zweiten Fokussierungspunkte in der horizontalen Richtung gesteuert wird.
  3. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei in dem ersten Schälschritt durch Bewegen des ersten und des zweiten Fokussierungspunktes aufeinander zu in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, gebildet wird, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und nicht mit dem ersten modifizierten Bereich überlappt, gebildet wird.
  4. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei in dem ersten Schälschritt durch Bewegen des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts voneinander weg in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, gebildet wird, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und nicht mit dem ersten modifizierten Bereich überlappt, gebildet wird.
  5. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in dem ersten Schälschritt durch Bewegen jedes der ersten und zweiten Fokussierungspunkte in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist, gebildet wird, und der zweite modifizierte Bereich, der eine Spiralform um die Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und kontinuierlich mit dem ersten modifizierten Bereich verbunden ist, gebildet wird.
  6. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei im ersten Schälschritt, durch wiederholtes Hin- und Herbewegen des ersten Fokussierungspunkts in einer Richtung und einer anderen Richtung in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der erste modifizierte Bereich gebildet wird, der sich in einer wellenförmigen Form entlang einer Drehrichtung des Halteabschnitts erstreckt, und durch Bewegen des zweiten Fokussierungspunkts in eine Richtung in der horizontalen Richtung, während der Halteabschnitt gedreht wird, der zweite modifizierte Bereich gebildet wird, der eine Spiralform um eine Position der Drehachse des Halteabschnitts aufweist und sich mit dem ersten modifizierten Bereich schneidet.
  7. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuerung die Drehung des Halteabschnitts und/oder die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts aus dem ersten und dem zweiten Laserbearbeitungskopf und/oder die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert, um einen konstanten Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten zu erreichen, die in dem ersten und dem zweiten modifizierten Bereich enthalten sind.
  8. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei im ersten Schälschritt, der erste und der zweite Fokussierungspunkt jeweils in der horizontalen Richtung bewegt werden, wobei ein Abstand zwischen der Drehachse des Halteabschnitts und dem ersten Fokussierungspunkt gleich einem Abstand zwischen der Drehachse des Halteabschnitts und dem zweiten Fokussierungspunkt gehalten wird.
  9. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich im ersten Schälschritt, der Halteabschnitt mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit dreht, wenn der erste und der zweite modifizierte Bereich in einem ersten Bereich auf einer von der Drehachse des Halteabschnitts entfernten Seite in dem Zielobjekt in vertikaler Richtung gebildet werden, und der Halteabschnitt mit einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit dreht, die höher ist als die erste Rotationsgeschwindigkeit, wenn der erste und der zweite modifizierte Bereich in einem zweiten Bereich auf einer Seite nahe der Drehachse des Halteabschnitts im Zielobjekt, in der vertikalen Richtung, gebildet werden.
  10. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei im ersten Schälschritt, der erste modifizierte Bereich in einem ersten Bereich auf einer von der Drehachse des Halteabschnitts entfernten Seite im Zielobjekt, in vertikaler Richtung, ausgebildet ist, und der zweite modifizierte Bereich in einem zweiten Bereich auf einer Seite nahe der Drehachse des Halteabschnitts im Zielobjekt, in vertikaler Richtung, ausgebildet ist, und eine Frequenz des ersten Laserlichts höher ist als eine Frequenz des zweiten Laserlichts, Pulse des zweiten Laserlichts ausgedünnt werden, ohne Pulse des ersten Laserlichts auszudünnen, oder ein Ausdünnungsbetrag der Pulse des ersten Laserlichts kleiner ist als ein Ausdünnungsbetrag der Pulse des zweiten Laserlichts.
  11. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der in vertikaler Richtung gesehen vom mittleren Bereich verschieden ist, enthält, und die Steuerung den ersten Schälschritt im Hauptbereich in einem Zustand durchführt, in dem der mittlere Bereich des Zielobjekts auf der Drehachse des Halteabschnitts positioniert ist, und den ersten Schälschritt im mittleren Bereich in einem Zustand durchführt, in dem sich der Hauptbereich des Zielobjekts auf der Drehachse des Halteabschnitts befindet.
  12. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich enthält, der in vertikaler Richtung gesehen vom mittleren Bereich verschieden ist, die Steuerung den ersten Schälschritt im Hauptbereich durchführt und einen zweiten Schälschritt in mindestens dem mittleren Bereich durchführt, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich entlang der virtuellen Ebene im Zielobjekt auszubilden, indem das erste und/oder das zweite Laserlicht emittiert wird, ohne den Halteabschnitt zu drehen, und die Bewegung des ersten und/oder des zweiten Fokussierungspunkts steuert, und im zweiten Schälschritt, den ersten und/oder den zweiten Fokussierungspunkt linear bewegt, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich zu bilden, die sich linear erstrecken.
  13. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der in vertikaler Richtung gesehen vom mittleren Bereich verschieden ist, enthält, und die Steuerung den ersten Schälschritt am Hauptbereich durchführt und die Bestrahlung des mittleren Bereichs mit dem ersten und dem zweiten Laserlicht stoppt.
  14. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der in vertikaler Richtung gesehen vom mittleren Bereich verschieden ist, enthält, und die Steuerung den ersten Schälschritt im Hauptbereich durchführt, wobei ein Abstand zwischen einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die in dem ersten und dem zweiten gebildeten modifizierten Bereich enthalten sind, ein erster Abstand ist, und einen dritten Schälschritt im mittleren Bereich durchführt, um den ersten und/oder den zweiten modifizierten Bereich entlang der virtuellen Ebene in dem Zielobjekt zu bilden, wobei ein Abstand zwischen einer Vielzahl von eingeschlossenen modifizierten Punkten kürzer als der erste Abstand ist, indem das erste und/ oder das zweite Laserlicht emittiert wird, während der Halteabschnitt gedreht wird oder ohne ihn zu drehen, und die Bewegung des ersten und/oder des zweiten Fokussierungspunkts gesteuert wird.
  15. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei im dritten Schälschritt der erste und/oder der zweite modifizierte Bereich so ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen der Vielzahl der enthaltenen modifizierten Punkte nicht konstant ist.
  16. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Zielobjekt einen mittleren Bereich und einen Hauptbereich, der in vertikaler Richtung gesehen vom mittleren Bereich verschieden ist, enthält, und die Steuerung in der Lage ist, eine Rotationsgeschwindigkeit des Halteabschnitts von einer minimalen Rotationsgeschwindigkeit zu einer maximalen Rotationsgeschwindigkeit zu ändern, den ersten Schälschritt im mittleren Bereich durch Emittieren des ersten und des zweiten Laserlichts durchführt, während der Halteabschnitt mit der maximalen Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, und den ersten Schälschritt im Hauptbereich durch Emittieren des ersten und des zweiten Laserlichts durchführt, während der Halteabschnitt mit einer Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, die allmählich zunimmt, wenn sich der erste und der zweite Fokussierungspunkt dem mittleren Bereich nähern.
  17. Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei auf dem Halteabschnitt eine Vielzahl von Zielobjekten an Positionen außerhalb der Drehachse des Halteabschnitts angeordnet sind.
  18. Laserbearbeitungsvorrichtung, umfassend: einen Halteabschnitt, auf dem ein Zielobjekt platziert wird, wobei der Halteabschnitt um eine Achse entlang einer vertikalen Richtung drehbar ist; einen Laserbearbeitungskopf, der so konfiguriert ist, dass er das auf dem Halteabschnitt platzierte Zielobjekt mit einem ersten Laserlicht und einem zweiten Laserlicht bestrahlt, um einen ersten modifizierten Bereich und einen zweiten modifizierten Bereich in dem Zielobjekt zu bilden; einen ersten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen ersten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des ersten Laserlichts ist; einen zweiten vertikalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um einen zweiten Fokussierungspunkt entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der zweite Fokussierungspunkt ein Fokussierungspunkt des zweiten Laserlichts ist; einen ersten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den ersten Fokussierungspunkt in einer horizontalen Richtung zu bewegen; einen zweiten horizontalen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er den Halteabschnitt und/oder den Laserbearbeitungskopf bewegt, um den zweiten Fokussierungspunkt entlang der horizontalen Richtung zu bewegen; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Drehung des Halteabschnitts, die Emission des ersten und des zweiten Laserlichts aus dem Laserbearbeitungskopf und die Bewegung des ersten und des zweiten Fokussierungspunkts steuert.
DE112019005453.8T 2018-10-30 2019-10-30 Laserbearbeitungsvorrichtung Pending DE112019005453T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018204107 2018-10-30
JP2018-204107 2018-10-30
PCT/JP2019/042591 WO2020090896A1 (ja) 2018-10-30 2019-10-30 レーザ加工装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019005453T5 true DE112019005453T5 (de) 2021-08-12

Family

ID=70462087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019005453.8T Pending DE112019005453T5 (de) 2018-10-30 2019-10-30 Laserbearbeitungsvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220009038A1 (de)
JP (2) JP7311532B2 (de)
KR (1) KR20210080507A (de)
CN (1) CN112955279B (de)
DE (1) DE112019005453T5 (de)
TW (1) TW202023729A (de)
WO (1) WO2020090896A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7287982B2 (ja) * 2018-12-21 2023-06-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP7330771B2 (ja) * 2019-06-14 2023-08-22 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法およびウエーハの生成装置
TW202115783A (zh) * 2019-07-18 2021-04-16 日商東京威力科創股份有限公司 處理裝置及處理方法
CN112059422A (zh) * 2020-09-12 2020-12-11 北京航空航天大学 用于半导体晶圆研磨的激光加工设备
TWI773067B (zh) * 2021-01-04 2022-08-01 財團法人工業技術研究院 雷射光路之調校方法與雷射光路之調校裝置
WO2023106017A1 (ja) * 2021-12-08 2023-06-15 株式会社デンソー ウェハ製造方法
WO2023106018A1 (ja) * 2021-12-08 2023-06-15 株式会社デンソー ウェハ製造方法
CN115464266A (zh) * 2022-09-27 2022-12-13 上海工程技术大学 一种激光双光束双螺旋点焊方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5456510B2 (ja) 2010-02-23 2014-04-02 株式会社ディスコ レーザ加工装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56165649A (en) * 1980-04-30 1981-12-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd Automatic liner winding device
US4857699A (en) 1987-01-30 1989-08-15 Duley Walter W Means of enhancing laser processing efficiency of metals
JP3357170B2 (ja) * 1994-03-07 2002-12-16 ヤマザキマザック株式会社 レーザ加工機
JPH10156570A (ja) * 1996-11-20 1998-06-16 Ibiden Co Ltd レーザ加工装置、多層プリント配線板の製造装置及び製造方法
JP4523757B2 (ja) * 2003-01-09 2010-08-11 新日本製鐵株式会社 レーザ加工装置および加工方法
JP4519560B2 (ja) 2004-07-30 2010-08-04 株式会社メディアプラス 積層造形方法
JP5410250B2 (ja) * 2009-11-25 2014-02-05 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2012004313A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Showa Denko Kk レーザ加工方法
AU2011279374A1 (en) 2010-07-12 2013-02-07 Filaser Usa Llc Method of material processing by laser filamentation
JP6425368B2 (ja) * 2012-04-27 2018-11-21 株式会社ディスコ レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP6022223B2 (ja) * 2012-06-14 2016-11-09 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6554670B2 (ja) * 2014-02-25 2019-08-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ溶接方法
JP2016129202A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6605278B2 (ja) * 2015-09-29 2019-11-13 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5456510B2 (ja) 2010-02-23 2014-04-02 株式会社ディスコ レーザ加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7311532B2 (ja) 2023-07-19
US20220009038A1 (en) 2022-01-13
CN112955279A (zh) 2021-06-11
TW202023729A (zh) 2020-07-01
JPWO2020090896A1 (ja) 2021-09-30
JP2023129454A (ja) 2023-09-14
KR20210080507A (ko) 2021-06-30
WO2020090896A1 (ja) 2020-05-07
CN112955279B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112019005436T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE112019005453T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102017206178A1 (de) Waferherstellungsverfahren und Erfassungsverfahren für eine Bearbeitungszuführrichtung
DE102015201833B4 (de) Haltetisch und Verwendung des Haltetischs
DE19983939B4 (de) Laserstrahlmaschine
DE102015210030A1 (de) Chipherstellungsverfahren
DE10193737B4 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102008003761B4 (de) Laserstrahlbearbeitunsvorrichtung
DE102005019358B4 (de) Laserstrahl-Bearbeitungsmaschine
DE112019005413T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren
DE102016205915A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE112017001222T5 (de) Laserlicht-Bestrahlungsvorrichtung und Laserlicht-Bestrahlungsverfahren
DE2121155A1 (de) Vorrichtung zum Anreißen der Oberfläche von Gegenständen
DE102016226297A1 (de) Waferherstellungsverfahren
DE102009030454A1 (de) Waferbehandlungsverfahren
DE102015224575A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE112017000543T5 (de) Laserstrahl-bestrahlungsvorrichtung
DE102004059154B4 (de) Verfahren zum Überprüfen einer laserbearbeiteten verschlechterten Schicht
DE102018216924A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und Ausgangsleistungsüberprüfungsverfahren
DE112017001209T5 (de) Laserlicht-Bestrahlungsvorrichtung und Laserlicht-Bestrahlungsverfahren
DE102013210052A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE10303087A1 (de) Laserbearbeitungseinheit und Bearbeitungsvorrichtung, die eine Laserbearbeitungseinheit umfasst
DE112018003808T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE112017000576T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und laserausgabevorrichtung
DE102020204896A1 (de) Bearbeitungsvorrichtung und werkstückbearbeitungsverfahren