JP2005262229A - Laser marking apparatus and method therefor - Google Patents

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JP2005262229A JP2004074469A JP2004074469A JP2005262229A JP 2005262229 A JP2005262229 A JP 2005262229A JP 2004074469 A JP2004074469 A JP 2004074469A JP 2004074469 A JP2004074469 A JP 2004074469A JP 2005262229 A JP2005262229 A JP 2005262229A
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Hirotaka Koyama
山 博 隆 小
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser marking apparatus capable of marking a plurality of fine patterns with high accuracy over a wide range on a workpiece. <P>SOLUTION: In the laser marking apparatus 1, a laser beam L emitted from a laser generator 5 is reflected on the reflection mirrors 11 and 13 of a scanner 10 for fine patterns, then reflected on the reflection mirror 21 of a positioning scanner 20, and finally converged on the workpiece 50 through an fθ lens 30. In this instance, the reflection mirrors 11 and 13 of the scanner 10 for fine patterns are designed to be rotated around mutually independent rotary axes by galvano meters 12 and 14, the prescribed fine patterns are marked in arbitrary minute sections 50a on the workpiece 50. In addition, the reflection mirror 21 of the positioning scanner 20 is designed to be given two-dimensional rotary freedom by a gonio-stage 22. Thus, the region in which the fine patterns are marked is positioned in the arbitrary minute sections 50a on the workpiece 50 by the scanner 10 for fine patterns. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザ光を利用して被加工物上に文字や図形等の任意のパターンをマーキング(刻印)するレーザマーキング装置に係り、とりわけ、被加工物上の広い範囲にわたって複数個の微細なパターンを高精度にマーキングするのに適したレーザマーキング装置及びレーザマーキング方法に関する。   The present invention relates to a laser marking apparatus that marks (engraves) an arbitrary pattern such as a character or a figure on a workpiece using laser light, and more particularly, a plurality of fine patterns over a wide range on the workpiece. The present invention relates to a laser marking apparatus and a laser marking method suitable for marking a pattern with high accuracy.

従来から、この種のレーザマーキング装置として、X軸用及びY軸用の一対のガルバノメータに保持された一対の反射ミラーによりレーザ光を二次元的に走査することにより、被加工物上の任意の位置に文字や図形等のパターンをマーキングするものが知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, as this type of laser marking device, a laser beam is scanned two-dimensionally by a pair of reflecting mirrors held by a pair of galvanometers for the X-axis and the Y-axis, thereby allowing any arbitrary on the workpiece A method of marking a pattern such as a character or a figure at a position is known (see Patent Document 1).

ところで、このようなレーザマーキング装置の用途には種々のものがあり、例えば、複数個の半導体チップが碁盤目状に配列された半導体ウエハに対してレーザマーキングを行う場合には、比較的大きな面積を有する半導体ウエハ上に位置する個々の半導体チップに対して微細なパターンをマーキングする必要がある。
特許第2720002号公報
By the way, there are various uses for such a laser marking device. For example, when laser marking is performed on a semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor chips are arranged in a grid pattern, a relatively large area is used. It is necessary to mark a fine pattern on each semiconductor chip located on a semiconductor wafer having
Japanese Patent No. 2700022

しかしながら、上述した従来のレーザマーキング装置では、被加工物上の広い範囲にわたってマーキングを行うことを前提として装置を設計すると、レーザ光を走査するための個々のガルバノメータのフルストロークを被加工物上のマーキング範囲の全域に割り当てる必要が生じてしまい、微細なパターンをマーキングするのに必要となる微小角での分解能が不足してしまうという問題がある。一方、微細なパターンをマーキングするのに必要となる微小角での分解能を前提として装置を設計すると、レーザ光を走査するための個々のガルバノメータのフルストロークを被加工物上のマーキング範囲の全域に割り当てることができなくなり、被加工物上の広い範囲にわたってマーキングを行うことが困難となる。   However, in the above-described conventional laser marking apparatus, when the apparatus is designed on the assumption that marking is performed over a wide range on the workpiece, the full stroke of each galvanometer for scanning the laser beam is set on the workpiece. There is a problem in that it becomes necessary to assign the entire marking range, and the resolution at a minute angle necessary for marking a fine pattern is insufficient. On the other hand, if the device is designed on the premise of the resolution at the small angle required to mark a fine pattern, the full stroke of each galvanometer for scanning the laser beam can be applied to the entire marking range on the workpiece. It becomes impossible to assign, and it becomes difficult to perform marking over a wide range on the workpiece.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、被加工物上の広い範囲にわたって複数個の微細なパターンを高精度にマーキングすることができるレーザマーキング装置及びレーザマーキング方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and provides a laser marking apparatus and a laser marking method capable of marking a plurality of fine patterns with high accuracy over a wide range on a workpiece. For the purpose.

本発明は、第1の解決手段として、レーザ光を利用して被加工物上に文字や図形等の任意のパターンをマーキングするレーザマーキング装置において、レーザ光を出射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を二次元的に走査することにより、被加工物上の狭い範囲内に微細なパターンをマーキングする微細パターン用スキャナと、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を走査することにより、前記微細パターン用スキャナにより微細なパターンがマーキングされる範囲を前記被加工物上の任意の位置に位置決めする位置決め用スキャナとを備えたことを特徴とするレーザマーキング装置を提供する。   As a first solution, the present invention provides a laser marking apparatus for marking an arbitrary pattern such as a character or a figure on a workpiece using a laser beam, a laser oscillator for emitting a laser beam, and the laser oscillator Scanning the laser beam emitted from the laser oscillator and the laser beam emitted from the laser oscillator for marking a fine pattern within a narrow range on the workpiece by two-dimensionally scanning the laser beam emitted from the laser beam Thus, there is provided a laser marking apparatus comprising a positioning scanner for positioning a range where a fine pattern is marked by the fine pattern scanner at an arbitrary position on the workpiece.

なお、本発明の第1の解決手段において、前記微細パターン用スキャナは、レーザ光を反射する少なくとも一対の反射ミラーと、前記各反射ミラーを互いに独立した回転軸を中心として回転させる回転駆動機構とを有することが好ましい。   In the first solving means of the present invention, the fine pattern scanner includes at least a pair of reflecting mirrors that reflect laser light, and a rotation drive mechanism that rotates the reflecting mirrors around independent rotation axes. It is preferable to have.

また、本発明の第1の解決手段において、前記位置決め用スキャナは、レーザ光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを保持するとともに当該反射ミラーに2次元的な回転自由度を与える保持駆動機構とを有することが好ましい。また、前記位置決め用スキャナは、レーザ光を反射する少なくとも一対の反射ミラーと、前記各反射ミラーを互いに独立した回転軸のまわりに回転させる回転駆動機構とを有するものでもよい。   In the first solving means of the present invention, the positioning scanner includes a reflection mirror that reflects laser light, and a holding drive mechanism that holds the reflection mirror and provides the reflection mirror with a two-dimensional rotational degree of freedom It is preferable to have. The positioning scanner may include at least a pair of reflecting mirrors that reflect laser light, and a rotation drive mechanism that rotates the reflecting mirrors around independent rotation axes.

さらに、本発明の第1の解決手段において、前記位置決め用スキャナは、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光の光路上において前記微細パターン用スキャナの後段に配置されていることが好ましい。   Furthermore, in the first solving means of the present invention, it is preferable that the positioning scanner is disposed at a subsequent stage of the fine pattern scanner on the optical path of the laser light emitted from the laser oscillator.

さらにまた、本発明の第1の解決手段においては、前記微細パターン用スキャナ及び前記位置決め用スキャナを統合的に制御する制御装置をさらに備えることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the first solving means of the present invention further includes a control device that integrally controls the fine pattern scanner and the positioning scanner.

なお、本発明の第1の解決手段において、前記被加工物は、微細なパターンがマーキングされるべき複数個の半導体チップが碁盤目状に配列された半導体ウエハであることが好ましい。   In the first solving means of the present invention, the workpiece is preferably a semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor chips to be marked with a fine pattern are arranged in a grid pattern.

本発明は、第2の解決手段として、レーザ光を利用して被加工物上に文字や図形等の任意のパターンをマーキングするレーザマーキング方法において、レーザ発振器から出射されたレーザ光を微細パターン用スキャナにより二次元的に走査することにより、被加工物上の狭い範囲内に微細なパターンをマーキングするとともに、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を位置決め用スキャナにより走査することにより、微細なパターンがマーキングされる範囲を前記被加工物上の任意の位置に位置決めすることを特徴とするレーザマーキング方法を提供する。   As a second solution, the present invention provides a laser marking method for marking an arbitrary pattern such as a character or a figure on a workpiece using a laser beam. The laser beam emitted from a laser oscillator is used for a fine pattern. By scanning two-dimensionally with a scanner, a fine pattern is marked within a narrow range on the work piece, and the laser light emitted from the laser oscillator is scanned with a positioning scanner, thereby forming a fine pattern. A laser marking method is provided, in which a range where a mark is marked is positioned at an arbitrary position on the workpiece.

本発明によれば、被加工物上のマーキング範囲を複数の微小区画に分割し、これらの各微小区画内での微細なパターンのマーキングを微細パターン用スキャナによるレーザ光の走査により行う一方で、微小区画間の移動(位置決め)を位置決め用スキャナによるレーザ光の走査により行うようにしている。このため、微小角での高い分解能及び広い範囲にわたる移動という2つの相反する要求を微細パターン用スキャナ及び位置決め用スキャナという2段階のスキャナにより実現することができ、被加工物上の広い範囲にわたって複数個の微細なパターンを高精度にマーキングすることができる。   According to the present invention, the marking range on the workpiece is divided into a plurality of minute sections, and fine pattern marking in each of these minute sections is performed by scanning the laser beam with a fine pattern scanner, The movement (positioning) between the minute sections is performed by scanning the laser beam with a positioning scanner. For this reason, two conflicting requirements of high resolution at a small angle and movement over a wide range can be realized by a two-stage scanner called a fine pattern scanner and a positioning scanner. Individual fine patterns can be marked with high accuracy.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図1により、本発明の一実施の形態に係るレーザマーキング装置について説明する。なお、本実施の形態においては、図1に示すように、被加工物50上のマーキング範囲が複数個の微小区画50aに分割されており、これらの各微小区画50a内に同一の微細なパターンがマーキングされる場合を例に挙げて説明する。   First, a laser marking device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the marking range on the workpiece 50 is divided into a plurality of minute sections 50a, and the same minute pattern is formed in each of these minute sections 50a. A case where the mark is marked will be described as an example.

図1に示すように、本実施の形態に係るレーザマーキング装置1は、レーザ光Lを利用して被加工物50上に文字や図形等の任意のパターンをマーキングするためのものである。具体的には、レーザマーキング装置1は、レーザ光Lを出射するレーザ発振器5と、レーザ発振器5から出射されたレーザ光Lを走査する微細パターン用スキャナ10及び位置決め用スキャナ20とを備え、微細パターン用スキャナ10及び位置決め用スキャナ20により走査されたレーザ光Lはfθレンズ30を介して被加工物50上に集光されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the laser marking apparatus 1 according to the present embodiment is for marking an arbitrary pattern such as characters and figures on a workpiece 50 using a laser beam L. Specifically, the laser marking device 1 includes a laser oscillator 5 that emits a laser beam L, a fine pattern scanner 10 that scans the laser beam L emitted from the laser oscillator 5, and a positioning scanner 20. The laser beam L scanned by the pattern scanner 10 and the positioning scanner 20 is condensed on the workpiece 50 through the fθ lens 30.

このうち、微細パターン用スキャナ10は、レーザ発振器5から出射されたレーザ光Lを二次元的に走査することにより、被加工物50上の微小区画(狭い範囲)50a内に微細なパターンをマーキングするものである。具体的には、微細パターン用スキャナ10は、レーザ光Lを反射する少なくとも一対の反射ミラー11,13と、各反射ミラー11,13を互いに独立した回転軸を中心として回転させる少なくとも一対のガルバノメータ12,14と、ガルバノメータ12,14に接続されたガルバノメータドライバ15とを有している。なお、ガルバノメータ12,14及びガルバノメータドライバ15により回転駆動機構が構成されている。   Among these, the fine pattern scanner 10 marks the fine pattern in the minute section (narrow range) 50a on the workpiece 50 by two-dimensionally scanning the laser beam L emitted from the laser oscillator 5. To do. Specifically, the fine pattern scanner 10 includes at least a pair of reflection mirrors 11 and 13 that reflect the laser light L, and at least a pair of galvanometers 12 that rotate the reflection mirrors 11 and 13 about rotation axes that are independent from each other. , 14 and a galvanometer driver 15 connected to the galvanometers 12, 14. The galvanometers 12 and 14 and the galvanometer driver 15 constitute a rotation drive mechanism.

また、位置決め用スキャナ20は、レーザ発振器5から出射されたレーザ光Lを二次元的に走査することにより、微細パターン用スキャナ10により微細なパターンがマーキングされる範囲を被加工物50上の任意の位置に位置決めするものである。具体的には、位置決め用スキャナ20は、レーザ光Lを反射する反射ミラー21と、この反射ミラー21を保持するとともに当該反射ミラー21に2次元的な回転自由度を与えるゴニオステージ22と、ゴニオステージ22に接続されたステージコントローラ23とを有している。なお、ゴニオステージ22及びステージコントローラ23により保持駆動機構が構成されている。ここで、位置決め用スキャナ20によるレーザ光Lの走査範囲は微細パターン用スキャナ10によるレーザ光Lの走査範囲よりも広いので、位置決め用スキャナ20は、レーザ発振器5から出射されたレーザ光Lの光路上において微細パターン用スキャナ10の後段に配置されることが好ましい。   The positioning scanner 20 scans the laser beam L emitted from the laser oscillator 5 in a two-dimensional manner so that a range in which a fine pattern is marked by the fine pattern scanner 10 is arbitrarily set on the workpiece 50. It positions to the position of. Specifically, the positioning scanner 20 includes a reflection mirror 21 that reflects the laser light L, a goniometer stage 22 that holds the reflection mirror 21 and gives the reflection mirror 21 a two-dimensional degree of freedom of rotation, and a goniometer. And a stage controller 23 connected to the stage 22. The gonio stage 22 and the stage controller 23 constitute a holding drive mechanism. Here, since the scanning range of the laser light L by the positioning scanner 20 is wider than the scanning range of the laser light L by the fine pattern scanner 10, the positioning scanner 20 uses the light of the laser light L emitted from the laser oscillator 5. It is preferable that it is arranged at the rear stage of the fine pattern scanner 10 on the road.

なお、以上において、微細パターン用スキャナ10(ガルバノメータドライバ15)及び位置決め用スキャナ20(ステージコントローラ23)は制御装置40に接続されており、被加工物50上の各微小区画50aの配列やマーキングされるパターン(文字や図形等)に合わせて微細パターン用スキャナ10及び位置決め用スキャナ20を統合的に制御することができるようになっている。このとき、被加工物50上へのマーキングの態様としては、各微小区画50aに同一のパターンを描く態様の他、各微小区画50aに互いに異なるパターンを描く態様や、複数の微小区画に亘って当該複数の微小区画にまたがった一つの意味のあるパターンを描く態様をとることができる。なお、これらの態様において、個々の微小区画50aに描かれるパターン自体は必ずしも意味のあるパターンである必要はない。   In the above description, the fine pattern scanner 10 (galvanometer driver 15) and the positioning scanner 20 (stage controller 23) are connected to the control device 40, and the arrangement and marking of the minute sections 50a on the workpiece 50 are performed. The fine pattern scanner 10 and the positioning scanner 20 can be integratedly controlled in accordance with the pattern (characters, figures, etc.) to be recorded. At this time, as a mode of marking on the workpiece 50, in addition to a mode in which the same pattern is drawn in each micro section 50a, a mode in which different patterns are drawn in each micro section 50a, or a plurality of micro sections It is possible to adopt a mode in which one meaningful pattern is drawn across the plurality of minute sections. In these embodiments, the pattern itself drawn on each minute section 50a is not necessarily a meaningful pattern.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。   Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.

図1に示すレーザマーキング装置1において、レーザ発振器5から出射されたレーザ光Lは、微細パターン用スキャナ10の反射ミラー11,13で反射された後、位置決め用スキャナ20の反射ミラー21で反射され、最終的にfθレンズ30を介して被加工物50上に集光される。   In the laser marking device 1 shown in FIG. 1, the laser light L emitted from the laser oscillator 5 is reflected by the reflection mirrors 11 and 13 of the fine pattern scanner 10 and then reflected by the reflection mirror 21 of the positioning scanner 20. Finally, the light is condensed on the workpiece 50 through the fθ lens 30.

このとき、微細パターン用スキャナ10の反射ミラー11,13は、ガルバノメータドライバ15による制御の下で、ガルバノメータ12,14により互いに独立した回転軸を中心として回転されるようになっており、それぞれの反射ミラー11,13の角度が制御されることにより、被加工物50上の任意の微小区画50a内に所定の微細なパターンがマーキングされる。   At this time, the reflection mirrors 11 and 13 of the fine pattern scanner 10 are rotated about independent rotation axes by the galvanometers 12 and 14 under the control of the galvanometer driver 15. By controlling the angles of the mirrors 11 and 13, a predetermined fine pattern is marked in an arbitrary minute section 50 a on the workpiece 50.

また、位置決め用スキャナ20の反射ミラー21は、ステージコントローラ23による制御の下で、ゴニオステージ22により2次元的な回転自由度が与えられるようになっており、反射ミラー21の角度が制御されることにより、微細パターン用スキャナ10により微細なパターンがマーキングされる範囲が被加工物50上の任意の微小区画50aに位置決めされる。   Further, the reflection mirror 21 of the positioning scanner 20 is given a two-dimensional degree of freedom of rotation by the gonio stage 22 under the control of the stage controller 23, and the angle of the reflection mirror 21 is controlled. As a result, a range where a fine pattern is marked by the fine pattern scanner 10 is positioned at an arbitrary minute section 50 a on the workpiece 50.

なお、以上において、ガルバノメータドライバ15及びステージコントローラ23は制御装置40により統合的に制御されており、ゴニオステージ22により反射ミラー21の角度を順次変えながら、ガルバノメータ12,14により反射ミラー11,13の角度を変えて微細なパターンのマーキングを行うことにより、被加工物50上の複数個の微小区画50a内に同一の微細なパターンが順次マーキングされる。   In the above, the galvanometer driver 15 and the stage controller 23 are integrally controlled by the control device 40, and the galvanometers 12 and 14 change the angle of the reflection mirror 21 while the goniostage 22 sequentially changes the angle of the reflection mirrors 11 and 13. By marking the fine pattern by changing the angle, the same fine pattern is sequentially marked in the plurality of minute sections 50 a on the workpiece 50.

このように本実施の形態によれば、被加工物50上のマーキング範囲を複数の微小区画50aに分割し、これらの各微小区画50a内での微細なパターンのマーキングを微細パターン用スキャナ10によるレーザ光Lの走査により行う一方で、微小区画50a間の移動(位置決め)を位置決め用スキャナ20によるレーザ光Lの走査により行うようにしている。このため、微小角での高い分解能及び広い範囲にわたる移動という2つの相反する要求を微細パターン用スキャナ10及び位置決め用スキャナ20という2段階のスキャナにより実現することができ、被加工物50上の広い範囲にわたって複数個の微細なパターンを高精度にマーキングすることができる。これにより、例えば、複数個の半導体チップが碁盤目状に配列された半導体ウエハ(ダイシング前の半導体ウエハ(サイズは数10センチ))上の個々の半導体チップに対して同一の微細なパターンをマーキングするような用途に好適に用いることができる。   As described above, according to the present embodiment, the marking range on the workpiece 50 is divided into the plurality of minute sections 50a, and the fine pattern marking in each of the minute sections 50a is performed by the fine pattern scanner 10. While the scanning is performed by the laser light L, the movement (positioning) between the minute sections 50 a is performed by the scanning of the laser light L by the positioning scanner 20. For this reason, two conflicting demands of high resolution at a small angle and movement over a wide range can be realized by a two-stage scanner, that is, a fine pattern scanner 10 and a positioning scanner 20. A plurality of fine patterns can be marked with high accuracy over a range. Thereby, for example, the same fine pattern is marked on each semiconductor chip on a semiconductor wafer (a semiconductor wafer before dicing (several tens of centimeters)) in which a plurality of semiconductor chips are arranged in a grid pattern. It can be suitably used for such applications.

なお、上述した実施の形態においては、位置決め用スキャナ20において、ゴニオステージ22により反射ミラー21に対して2次元的な回転自由度を与える場合を例に挙げて説明したが、例えば被加工物50上の微小区画50aが1次元的に配列されている場合には、ゴニオステージ22により反射ミラー21に対して与えられる回転自由度は1次元的なものでもよい。   In the above-described embodiment, the case where the gonio stage 22 gives the reflection mirror 21 two-dimensional rotational freedom in the positioning scanner 20 has been described as an example. When the upper minute sections 50a are arranged one-dimensionally, the degree of freedom of rotation given to the reflection mirror 21 by the gonio stage 22 may be one-dimensional.

また、上述した実施の形態においては、位置決め用スキャナ20として、反射ミラー21と、この反射ミラー21に2次元的な回転自由度を与えるゴニオステージ22とを有するものを用いているが、1次元的又は2次元的な回転自由度を与えることができるものであればゴニオステージに限らず任意の駆動機構を用いることができる。またこの場合、微細パターン用スキャナ10と同様に、一対の反射ミラーと、それらを回転させる一対のガルバノメータとを有するものを用いてもよい。具体的には、図2に示すレーザマーキング装置1′のように、位置決め用スキャナ20′として、レーザ光Lを反射する少なくとも一対の反射ミラー25,27と、各反射ミラー25,27を互いに独立した回転軸のまわりに回転させる少なくとも一対のガルバノメータ26,28とを有するものを用いるようにするとよい。なお、ガルバノメータ26,28には、制御装置40に接続されたガルバノメータドライバ29が接続されており、これらのガルバノメータ26,28及びガルバノメータドライバ29により一対の反射ミラー25,27用の回転駆動機構が構成されている。ここで、ガルバノメータには回転トルクが小さく大口径の反射ミラーを高速で移動させることが困難である等の問題点もあるが、微細なパターンの大きさや、要求される精度、要求されるマーキング範囲、要求される加工速度等によっては、図1に示すような位置決め用スキャナ20に代えて、図2に示すような位置決め用スキャナ20′を採用することが可能である。   In the above-described embodiment, the positioning scanner 20 includes the reflecting mirror 21 and the gonio stage 22 that gives the reflecting mirror 21 a two-dimensional degree of freedom of rotation. Any drive mechanism can be used as long as it can provide a desired degree of freedom of rotation in two dimensions. Further, in this case, similarly to the fine pattern scanner 10, a scanner having a pair of reflecting mirrors and a pair of galvanometers for rotating them may be used. Specifically, as in the laser marking device 1 ′ shown in FIG. 2, as the positioning scanner 20 ′, at least a pair of reflecting mirrors 25 and 27 that reflect the laser beam L and the reflecting mirrors 25 and 27 are independent of each other. It is preferable to use one having at least a pair of galvanometers 26 and 28 that rotate around the rotation axis. Note that a galvanometer driver 29 connected to the control device 40 is connected to the galvanometers 26 and 28, and the galvanometer driver 29 and the galvanometer driver 29 constitute a rotational drive mechanism for the pair of reflecting mirrors 25 and 27. Has been. Here, the galvanometer has a problem that it is difficult to move a large-diameter reflecting mirror with a small rotational torque at a high speed, but the size of the fine pattern, the required accuracy, and the required marking range. Depending on the required processing speed or the like, it is possible to employ a positioning scanner 20 ′ as shown in FIG. 2 instead of the positioning scanner 20 as shown in FIG.

本発明の一実施の形態に係るレーザマーキング装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the laser marking apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係るレーザマーキング装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the laser marking apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1′ レーザマーキング装置
5 レーザ発振器
10 微細パターン用スキャナ
11,13 反射ミラー
12,14 ガルバノメータ
15 ガルバノメータドライバ
20,20′ 位置決め用スキャナ
21 反射ミラー
22 ゴニオステージ
23 ステージコントローラ
25,27 反射ミラー
26,28 ガルバノメータ
29 ガルバノメータドライバ
30 fθレンズ
40 制御装置
50 被加工物
50a 微小区画
L レーザ光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 'Laser marking apparatus 5 Laser oscillator 10 Fine pattern scanner 11, 13 Reflection mirror 12, 14 Galvanometer 15 Galvanometer driver 20, 20' Positioning scanner 21 Reflection mirror 22 Goniometer 23 Stage controller 25, 27 Reflection mirror 26, 28 Galvanometer 29 Galvanometer Driver 30 fθ Lens 40 Control Device 50 Workpiece 50a Minute Section L Laser Light

Claims (8)

レーザ光を利用して被加工物上に文字や図形等の任意のパターンをマーキングするレーザマーキング装置において、
レーザ光を出射するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を二次元的に走査することにより、被加工物上の狭い範囲内に微細なパターンをマーキングする微細パターン用スキャナと、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を走査することにより、前記微細パターン用スキャナにより微細なパターンがマーキングされる範囲を前記被加工物上の任意の位置に位置決めする位置決め用スキャナとを備えたことを特徴とするレーザマーキング装置。
In a laser marking device that marks an arbitrary pattern such as letters and figures on a workpiece using laser light,
A laser oscillator that emits laser light;
A fine pattern scanner for marking a fine pattern within a narrow range on the workpiece by two-dimensionally scanning the laser beam emitted from the laser oscillator;
A positioning scanner for positioning a range where a fine pattern is marked by the fine pattern scanner at an arbitrary position on the workpiece by scanning the laser beam emitted from the laser oscillator; A laser marking device characterized by the above.
前記微細パターン用スキャナは、レーザ光を反射する少なくとも一対の反射ミラーと、前記各反射ミラーを互いに独立した回転軸を中心として回転させる回転駆動機構とを有することを特徴とする、請求項1に記載のレーザマーキング装置。   2. The fine pattern scanner includes at least a pair of reflection mirrors that reflect laser light, and a rotation drive mechanism that rotates the reflection mirrors about rotation axes that are independent from each other. The laser marking apparatus as described. 前記位置決め用スキャナは、レーザ光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを保持するとともに当該反射ミラーに2次元的な回転自由度を与える保持駆動機構とを有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のレーザマーキング装置。   The positioning scanner includes a reflection mirror that reflects laser light, and a holding drive mechanism that holds the reflection mirror and gives the reflection mirror a two-dimensional degree of freedom of rotation. Or the laser marking apparatus of 2. 前記位置決め用スキャナは、レーザ光を反射する少なくとも一対の反射ミラーと、前記各反射ミラーを互いに独立した回転軸のまわりに回転させる回転駆動機構とを有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のレーザマーキング装置。   3. The positioning scanner includes at least a pair of reflecting mirrors that reflect laser light, and a rotation drive mechanism that rotates the reflecting mirrors around independent rotation axes. The laser marking device described in 1. 前記位置決め用スキャナは、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光の光路上において前記微細パターン用スキャナの後段に配置されていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のレーザマーキング装置。   5. The positioning scanner according to claim 1, wherein the positioning scanner is arranged at a subsequent stage of the fine pattern scanner on an optical path of a laser beam emitted from the laser oscillator. 6. Laser marking device. 前記微細パターン用スキャナ及び前記位置決め用スキャナを統合的に制御する制御装置をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のレーザマーキング装置。   6. The laser marking device according to claim 1, further comprising a control device that integrally controls the fine pattern scanner and the positioning scanner. 前記被加工物は、微細なパターンがマーキングされるべき複数個の半導体チップが碁盤目状に配列された半導体ウエハであることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のレーザマーキング装置。   7. The workpiece is a semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor chips to be marked with a fine pattern are arranged in a grid pattern. Laser marking device. レーザ光を利用して被加工物上に文字や図形等の任意のパターンをマーキングするレーザマーキング方法において、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を微細パターン用スキャナにより二次元的に走査することにより、被加工物上の狭い範囲内に微細なパターンをマーキングするとともに、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を位置決め用スキャナにより走査することにより、微細なパターンがマーキングされる範囲を前記被加工物上の任意の位置に位置決めすることを特徴とするレーザマーキング方法。
In the laser marking method of marking arbitrary patterns such as letters and figures on the workpiece using laser light,
By scanning the laser beam emitted from the laser oscillator two-dimensionally with a fine pattern scanner, a fine pattern is marked within a narrow area on the workpiece, and the laser beam emitted from the laser oscillator is A laser marking method, wherein a range where a fine pattern is marked is positioned at an arbitrary position on the workpiece by scanning with a positioning scanner.
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