JP2009113106A

JP2009113106A - レーザー加工装置

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Publication number: JP2009113106A
Application number: JP2007291627A
Authority: JP
Inventors: Jun Maehara; 純前原; Yukio Morishige; 幸雄森重; Kunimitsu Takahashi; 邦充高橋
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-09
Also published as: JP5192216B2

Abstract

【課題】ノズルから噴出される液体ビームに沿って照射されるレーザー光線が屈折することを防止したレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】チャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、チャックテーブル加工送りする加工送り手段とを具備し、レーザー光線照射手段がレーザー光線発振手段と、レーザー光線発振手段から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッドと、加工ヘッドに液体を供給する液体供給手段とを具備しているレーザー加工装置であって、加工ヘッドは、液体供給手段から供給された液体をレーザー光線の光軸に沿って噴出する噴射ノズルと、噴射ノズルの下側に配設されノズルから噴射される液柱を通過させる通路を形成し下端に噴出口を有する筒体を備えた気体流通筒とを具備しており、気体流通筒の通路に気体を供給する気体供給手段を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、噴射ノズルから噴射された液柱に沿ってレーザー光線を照射して被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。

近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平１０−３０５４２１号公報

レーザー加工装置を用いて半導体ウエーハのストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成すると、半導体ウエーハへのレーザー光線の照射によりデブリが発生し、このデブリがデバイスの表面に付着してデバイスの品質を低下させるという問題がある。従って、半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する際には、予め半導体ウエーハの表面に保護被膜を被覆し、この保護被膜を通してレーザー光線を照射するようにしているが、半導体ウエーハの表面に保護被膜を被覆する工程を追加しなければならず、生産性が悪い。また、半導体ウエーハにレーザー光線を照射するとデバイスが加熱されるため、デバイスの品質を低下させるという問題もある。

レーザー光線を照射することにより発生するデブリの影響を解消するとともに、被加工物の加熱を防ぐレーザー加工方法として、噴射ノズルから液柱を噴射し、この液柱に沿ってレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開２００６−２５５７６９号公報

而して、噴射ノズルから噴射される液柱は被加工物の上面で衝突して乱流となり、レーザー光線を屈折させて加工精度を低下させるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、噴射ノズルから噴射される液柱に沿って照射されるレーザー光線が屈折することを防止したレーザー加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを具備し、該レーザー光線照射手段がレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッドと、該加工ヘッドに液体を供給する液体供給手段とを具備している、レーザー加工装置において、
該加工ヘッドは、該液体供給手段から供給された液体を該レーザー光線の光軸に沿って噴出する噴射ノズルと、該噴射ノズルの下側に配設され該噴射ノズルから噴射される液柱を通過させる通路を形成し下端に噴出口を有する筒体を備えた気体流通筒と、を具備しており、
該気体流通筒の該通路に気体を供給する気体供給手段を備えている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

上記気体流通筒の筒体は、下端部に内周面が下方に向けて径が漸次拡大する拡径部を備えている。
また、上記気体流通筒は、上記噴射ノズルから噴出される液柱が通過する通路を備えた内筒体と、該内筒体を囲繞して配設され内筒体の外周面との間に気体通路を形成し下端に噴出口を有する外筒体とを具備し、気体通路に上記気体供給手段から気体が供給されるように構成されている。
なお、上記気体流通筒の筒体は、下端部に内筒体の下端に向けて径が漸次縮小する縮径部を備えており、気体通路に供給され噴出口から噴出される気体が噴射ノズルから噴射される液柱に向けて流出するように構成されている。

本発明によるレーザー加工装置においては、加工ヘッドの噴射ノズルの下側に気体流通筒を配設したので、噴射ノズルから噴射される液柱がチャックテーブルに保持された被加工物の表面に衝突して乱流となろうとするが、気体流通筒の噴出口から噴出される気体が乱流になろうとする液体を押圧して被加工物の表面上を流れるようにする。従って、液柱に沿って照射されるパルスレーザー光線は屈折されないので、所定位置に正確に照射される。

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状のウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述するように保護テープを介してウエーハを支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。

上記レーザー光線照射手段５２について、図１および図２を参照して説明する。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段５２は、ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１と、該ケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６と、ケーシング５２１の先端に装着されパルスレーザー光線発振手段６から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッド７を具備している。パルスレーザー光線発振手段６は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器６１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段６２とから構成されている。

上記加工ヘッド７は、図２に示すようにヘッドハウジング７１と、該ヘッドハウジング７１内に配設されパルスレーザー光線発振手段６から発振されたレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー７２と、該方向変換ミラー７２によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ７３を具備している。ヘッドハウジング７１の下部には液体室７１０が形成されており、この液体室７１０を形成する下壁７１１aには噴射ノズル７１２が形成されている。なお、噴射ノズル７１２の噴射口７１２aは、集光レンズ７３によって集光される集交点が位置付けられるとともにレーザー光線の光軸上に形成されている。また、液体室７１０を形成する上壁７１１bには、透明板７４が配設されている。このように構成された加工ヘッド７の液体室７１０には、液体供給手段７５によって液体が供給される。この液体供給手段７５は、水等の液体供給源７５１と、液体供給源７５１と液体室７１０を接続する配管７５２中に配設された電磁開閉弁７５３とからなっている。電磁開閉弁７５３は、除勢(OFF)されている状態では液体供給源７５１と液体室７１０との連通を遮断し、附勢(ON)されると液体供給源７５１と液体室７１０とを連通するように構成されている。なお、このように構成された液体供給手段７５は、例えば４０MPaの圧力を有する液体を上記液体室７１０に供給する。液体供給手段７５によって液体室７１０に供給された液体は、噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから液柱７０となって噴射される。なお、液柱７０の直径は、図示の実施形態においてはφ０．０５mmに設定されている。

上記ヘッドハウジング７１の下部に設けられた噴射ノズル７１２の下側には、噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから噴射される液柱を通過させる通路８０を形成する気体流通筒８が配設されている。気体流通筒８は、上記液体室７１０を形成する下壁７１１aの下面に噴射ノズル７１２の噴射口７１２aを囲繞して装着されている。図２に示す第１の実施形態における気体流通筒８は、図示の実施形態においては合成樹脂によって形成され、筒体８１と、該筒体８１の上端に形成された取り付けフランジ８２を備えており、該取り付けフランジ８２が上記液体室７１０を形成する下壁７１１aの下面に装着される。このように形成された気体流通筒８の筒体８１は、内径が図示の実施形態においてはφ５mmに設定されており、その側面には通路８０に連通する気体導入口８１１が形成されているとともに、下端には噴出口８１２が設けられている。なお、気体流通筒８の下端は、チャックテーブル３６に保持されるウエーハWの表面から１〜１０mm上側が適当である。このように構成された気体流通筒８の気体導入口８１１には、気体供給手段８５によって気体が供給される。この気体供給手段８５は、空気等の気体供給源８５１と、気体供給源８５１と気体導入口８１１を接続する配管８５２中に配設された電磁開閉弁８５３とからなっている。電磁開閉弁８５３は、除勢(OFF)されている状態では気体供給源８５１と気体導入口８１１との連通を遮断し、附勢(ON)されると気体供給源８５１と気体導入口８１１とを連通するように構成されている。なお、このように構成された気体供給手段８５は、例えば１分間に５リットルの気体を気体流通筒８に供給する。従って、気体導入口８１１を通して気体流通筒８の通路８０に導入された気体は、図示の実施形態においては噴出口８１２から３〜５m／秒の速度で噴出される。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、ケーシング５２１の前端部に配設され上記レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段１１を備えている。この撮像手段１１は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段５２は以上のように構成されており、以下その作用について図２を参照して説明する。
液体供給手段７５の電磁開閉弁７５３を附勢(ON)すると、液体供給源７５１から配管７５２を介して加工ヘッド７の液体室７１０に高圧液体が供給される。液体室７１０に供給された高圧液体は、噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから液柱７０となってチャックテーブル３６に保持されるウエーハWに向けて噴射される。一方、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線LBは、方向変換ミラー７２を介し集光レンズ７３によって集光され、透明板７４を通して液柱７０に沿って照射される。従って、パルスレーザー光線LBのスポットは液柱７０の直径となる。

上述したレーザー光線照射時には、気体供給手段８５の電磁開閉弁８５３が附勢(ON)され開路される。この結果、気体供給源８５１から配管８５２を介して気体流通筒８の気体導入口８１に気体が供給され、この気体が気体流通筒８の通路８０を通って噴出口８１２からチャックテーブル３６に保持されるウエーハWに向けて噴出される。

ここで、気体流通筒８の噴出口８１２から噴出される気体の作用について説明する。
上述したように噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから噴射される液柱７０は、チャックテーブル３６に保持されるウエーハWの表面に衝突して乱流となる。このようにウエーハWの表面に液体の乱流が発生すると、液柱７０に沿って照射されるパルスレーザー光線LBが屈折して所定位置に照射されず、加工精度が悪化する。このとき、気体流通筒８の噴出口８１２から噴出される気体が液柱７０を囲繞してウエーハWの表面に向けて噴出されるので、ウエーハWの表面に衝突して乱流になろうとする液体は噴出口８１２から噴出される気体によって押圧され層流となってウエーハWの表面上を流れる。従って、液柱７０に沿って照射されるパルスレーザー光線LBは屈折されないので、所定位置に正確に照射される。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図１に示すように被加工物としての半導体ウエーハWは、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態でチャックテーブル３６の吸着チャック３６１上に搬送され、該吸着チャック３６１に吸引保持される。なお、半導体ウエーハWは、表面に複数のストリートが格子状に形成されており、格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。このようにして半導体ウエーハWを吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７の作動により案内レール３１、３１に沿って移動せしめられ撮像手段１１の直下に位置付けられる。

上述したようにチャックテーブル３６が撮像手段１１の直下に位置付けられると、撮像手段１１および図示しない制御手段によって半導体ウエーハWの所定方向に形成されているストリートと、上記加工ヘッド７との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域およびレーザー光線照射領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハWに形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリートに対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。

以上のようにしてチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハWに形成されているストリートを検出し、切削領域およびレーザー光線照射領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハWを保持したチャックテーブル３６をレーザー光線照射手段５２の加工領域に移動する。そして、半導体ウエーハWに形成された所定のストリートを加工ヘッド７の直下に位置付ける。そして、上述したようにレーザー光線照射手段５２を構成する液体供給手段７５とパルスレーザー光線発振手段６および気体供給手段８５を作動するとともに、加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を加工送りする（レーザー加工工程）。この結果、上述したように図２に示すように噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから液柱７０となってチャックテーブル３６に保持されたウエーハWに向けて噴出され、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線LBが液柱７０に沿って照射されるとともに、気体流通筒８の噴出口８１２からチャックテーブル３６に保持されたウエーハWに向けて気体が噴出される。このようにレーザー加工工程を実施することにより、上述したように液柱７０に沿って照射されるパルスレーザー光線LBは屈折されないので、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハWは所定のストリートに沿って正確にレーザー加工される。

次に、上記気体流通筒の第２の実施形態について、図３を参照して説明する。
図３に示す気体流通筒８aは、上記図２に示す気体流通筒８と同様に筒体８１aと、該筒体８１aの上端に形成された取り付けフランジ８２aを備えており、筒体８１aの側面に通路８０aに連通する気体導入口８１１aが形成されているとともに、下端には噴出口８１２aが設けられている。そして、気体流通筒８a形成する筒体８１aの下端部には、内周面が下方に向けて径が漸次拡大する拡径部８１３aが形成されている。このように気体流通筒８aを形成する筒体８１aの下端部に拡径部８１３aを設けることにより、噴出口８１２aから噴出される気体が放射状に流れるので、ノズル７１２の噴出口７１２aから噴出される液柱７０がウエーハWの表面に衝突して乱流になろうとする液体をより効果的に層流にすることができる。

次に、上記気体流通筒の第３の実施形態について、図４を参照して説明する。
図４に示す気体流通筒８bは、上記噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから噴射される液柱７０が通過する通路８０bを備えた内筒体８１ｂと、該内筒体８１ｂを囲繞して配設され内筒体８１ｂの外周面との間に気体通路８０１bを形成する外筒体８２bと、内筒体８１ｂと外筒体８２bの上端を連結して形成された取り付けフランジ８３bを備えており、外筒体８２ｂの側面に気体通路８０１bに連通する気体導入口８２１bが形成されているとともに、下端には噴出口８２２bが設けられている。図４に示す気体流通筒８bは、内筒体８１ｂと外筒体８２bを備え、内筒体８１ｂの外周面と外筒体８２bとの間に形成される気体通路８０１bに気体を供給するようにしたので、気体通路８０１bに気体を導入する際に噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから噴射される液柱７０に気体が直接作用しないため、液柱７０が変位することがない。

次に、上記気体流通筒の第４の実施形態について、図５を参照して説明する。
図５に示す気体流通筒８cは、上記図４に示す気体流通筒８bにおける外筒体８２bの下端部に内筒体８１ｂの下端に向けて径が漸次縮小する縮径部８２３cを形成し、気体通路８０１bに供給され噴出口８２２cから噴出される気体が噴射ノズル７１２の噴射口７１２aから噴射される液柱７０に向けて流出するように構成したものである。このように構成することにより、液柱７０が被加工物に照射される直前の位置で下方に押圧されるので、液柱７０が被加工物に衝突した際に乱流が発生し難くなる。

本発明によって構成されたレーザー加工装置の斜視図。図１に示すレーザー加工装置に装備されるパルスレーザー光線照射手段の構成ブロック図。図２に示すパルスレーザー光線照射手段を構成する加工ヘッドの第２の実施形態を示す断面図。図２に示すパルスレーザー光線照射手段を構成する加工ヘッドの第３の実施形態を示す断面図。図２に示すパルスレーザー光線照射手段を構成する加工ヘッドの第４の実施形態を示す断面図。

符号の説明

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３２：第一の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線照射手段
６：パルスレーザー光線発振手段
７：加工ヘッド
７１：ヘッドハウジング
７１２：噴射ノズル
７０１：液体室
７２：方向変換ミラー
７３：集光レンズ
７４：透明板
７５：液体供給手段
７５１：液体供給源
７５３：電磁開閉弁
８：気体流通筒
８a：気体流通筒
８b：気体流通筒
８c：気体流通筒
８１：筒体
８１１：気体導入口
８１２：噴出口
８５：気体供給手段
８５１：気体供給源
８５３：電磁開閉弁

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを具備し、該レーザー光線照射手段がレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッドと、該加工ヘッドに液体を供給する液体供給手段とを具備している、レーザー加工装置において、
該加工ヘッドは、該液体供給手段から供給された液体を該レーザー光線の光軸に沿って噴出する噴射ノズルと、該噴射ノズルの下側に配設され該噴射ノズルから噴射される液柱を通過させる通路を形成し下端に噴出口を有する筒体を備えた気体流通筒と、を具備しており、
該気体流通筒の該通路に気体を供給する気体供給手段を備えている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
該気体流通筒の筒体は、下端部に内周面が下方に向けて径が漸次拡大する拡径部を備えている、請求項１記載のレーザー加工装置。
該気体流通筒が、該噴射ノズルから噴射される液柱が通過する通路を備えた内筒体と、該内筒体を囲繞して配設され該内筒体の外周面との間に気体通路を形成し下端に噴出口を有する外筒体とを具備し、該気体通路に該気体供給手段から気体が供給される、請求項１記載のレーザー加工装置。
該気体流通筒の筒体は、下端部に該内筒体の下端に向けて径が漸次縮小する縮径部を備えており、気体通路に供給され該噴出口から噴出される気体が該噴射ノズルから噴射される液柱に向けて流出するように構成されている、請求項３記載のレーザー加工装置。