JP2011000600A - 集光レンズ及びレーザー加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この集光レンズ13は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、レーザービームのビーム径を光軸と直交する方向に拡大する第1の組レンズ部13aと、第1の組レンズ部13aでビーム径が拡大されたレーザービームをワークWに向けて集光させる第2の組レンズ部13bとを備える。第1の組レンズ部13aと第2の組レンズ部13bとが、レーザービームが組レンズを構成する複数枚のレンズを透過する過程で平行光線となる箇所にて分割され、第2の組レンズ部13bが第1の組レンズ部13aから独立して光軸方向へ移動して集光点を変位させることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る集光レンズを備えたレーザー加工装置の光学系及び集光レンズ駆動制御系の概略図である。このレーザー加工装置の光学系は、レーザー光源11から出射されたレーザービームが、ミラー12を介して集光レンズ13の入射口へ導かれ、集光レンズ13に対向配置されチャックテーブル14に保持されたワークWに対してレーザー光が集光している。集光レンズ13の焦点位置(集光点)はワークW内部の所望の深さ位置に調整される。集光レンズ13を挟んで発光部15と受光部16とが配置されている。発光部15がチャックテーブル14に保持されたワークWの表面に対して所定角度で可視光レーザービーム光を照射し、受光部16がワークWの表面で反射したレーザー光を受光してレーザー光照射位置におけるワークW表面の高さ情報を含んだ検出信号を出力する。
集光レンズ13の鏡筒31は、レーザー加工装置の加工台上に立設された支柱部からチャックテーブル上方に延びたアーム(図3に示す符号67)に固定されている。集光レンズ13の全体をワークWに対して光軸方向へ進退させる場合は、アーム自体が光軸方向へ移動する。
発光部15では、発光素子15aが、例えば波長が670nmのパルスレーザー光線をワークWに投光レンズ15bを通して所定の入射角αをもって照射する。入射角αは集光レンズ13の光軸となす角度である。この発光部15によるパルスレーザー光線の照射位置は、集光レンズ13からワークWに照射されるレーザービームの照射位置と略一致させて設定されている。なお、入射角αは、集光レンズ13における集光用のレンズ群23のNA値に関連する集光角度βより大きく90度より小さい角度に設定されている。受光部16は、受光レンズ16aと光位置検出素子16bを具備している。受光部16は、上記発光部15から照射されたレーザー光線がワークWで正反射する位置に配設されていて、ワークWで正反射したレーザー光線が光位置検出素子16bの受光面に対して垂直に入射するように配置している。
図3は集光レンズ13を備えたレーザー加工装置の構成例である。
半導体ウエーハWは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域に区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイス72が形成されている。また、半導体ウエーハWは、貼着テープ73を介して環状フレーム71に支持される。
12 ミラー
13 集光レンズ
13a 第1の組レンズ部
13b 第2の組レンズ部
14 チャックテーブル
15 発光部
16 受光部
17 高さ位置制御部
18 駆動部
21、22、23 レンズ群
60 チャックテーブル
66 Z軸テーブル
67 アーム
68 レーザー照射ユニット
Claims (3)
- 複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、被加工物に向けてレーザービームを集光する集光レンズであって、
前記レーザービームのビーム径を光軸と直交する方向に拡大する第1の組レンズ部と、前記第1の組レンズ部でビーム径が拡大されたレーザービームを前記被加工物に向けて集光させる第2の組レンズ部とを備え、
前記第1の組レンズ部と前記第2の組レンズ部とが、前記レーザービームが前記組レンズを構成する複数枚のレンズを透過する過程で平行光線となる箇所にて分割され、前記第2の組レンズ部が前記第1の組レンズ部から独立して光軸方向へ移動して集光点を変位させることを特徴とする集光レンズ。 - 前記第1の組レンズ部は、入射したレーザービームのビーム径を光軸と直交する方向に拡大するビーム径拡大用レンズ群と、前記ビーム径拡大用レンズ群でビーム径が拡大したレーザービームを平行光線に変換して前記第2の組レンズ部へ出射するコリメート用レンズ群とを備え、
前記第2の組レンズ部は、前記コリメート用レンズ群から入射したレーザービームを被加工物に照射し集光点を生成する集光用レンズ群を備えることを特徴とする請求項1記載の集光レンズ。 - 板状の被加工物を保持する被加工物保持面を備えた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の上面側からレーザービームを照射し集光点を生成する請求項1又は請求項2記載の集光レンズと、前記第2の組レンズ部だけを前記第1の組レンズ部から独立して光軸方向へ移動させる駆動部と、を具備したことを特徴とするレーザー加工装置。
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