JP2663561B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

Info

Publication number
JP2663561B2
JP2663561B2 JP63256694A JP25669488A JP2663561B2 JP 2663561 B2 JP2663561 B2 JP 2663561B2 JP 63256694 A JP63256694 A JP 63256694A JP 25669488 A JP25669488 A JP 25669488A JP 2663561 B2 JP2663561 B2 JP 2663561B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
guide light
image
laser processing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63256694A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02104486A (ja
Inventor
進午 村上
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP63256694A priority Critical patent/JP2663561B2/ja
Publication of JPH02104486A publication Critical patent/JPH02104486A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2663561B2 publication Critical patent/JP2663561B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はレーザ加工装置に関し、特に結像型光学系を
用いたレーザ加工装置におけるレーザ光とガイド光との
結像位置のずれを検出し補正する機構に関する。
従来技術 従来、この種のレーザ加工装置では、レーザ光と収差
補正レンズ系を通るガイド光との間で装置設置場所の温
度変化や振動等によるアラインメントのずれが生じない
ように、熱膨脹率の小さい材質で光学定盤を作製した
り、ガイド光の光軸に垂直な面内での収差補正レンズ系
の機械的ずれを小さくする固定方法をとるといった対策
がなされていた。しかし、レーザ光とガイド光との結像
位置のずれを検知しこれを補正する機構は設けられてい
なかった。
これは、従来この種のレーザ加工装置に対する加工精
度の要求はさほど厳しくなかったためであり、レーザ光
とガイド光との結像位置のずれがある程度大きかなった
時点で人手により収差補正レンズ系のアライメント修正
を行っていたからである。しかも、この場合アライメン
ト修正を行う頻度が数ヶ月に1回程度であり、実用上不
便さを感じなかったためでもあった。
しかしながら、近年この種のレーザ加工装置に対する
加工精度の要求が厳しくなっており、適宜人手により収
差補正レンズ系のアライメント修正を行うのでは装置性
能を常時一定水準に保っておくことが困難であるという
欠点があった。
また、装置周辺の温度変化や振動等に対して、完全に
安定に収差補正レンズ系を保持することは非常に難しい
という欠点があった。
発明の目的 本発明の目的は、加工面上でのレーザ光とガイド光と
のずれを精度良く補正することができるレーザ加工装置
を提供することである。
発明の構成 本発明のレーザ加工装置は、可視光以外のレーザ光を
射出するレーザ発振器1と、このレーザ発振器から射出
されるレーザ光を加工面に結像させる結像レンズと、前
記レーザ光の照射位置を確認するための可視光のガイド
光を照射するガイド光照射手段とを有するレーザ加工装
置であって、前記加工面の近傍に設けられ、前記レーザ
光が照射されることにより可視光を発するターゲット
と、前記ターゲットに前記レーザ光及び前記ガイド光を
照射したとき前記レーザ光と前記ガイド光とのずれを検
出する検出手段と、前記検出手段により検出されたずれ
に応じて前記レーザ光の照射位置とガイド光の照射位置
とを一致させる照射位置修正手段とを有することを特徴
とする。
実施例 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明によるレーザ加工装置の第1の実施例
の構成を示すブロック図である。図において、本発明の
第1の実施例によるレーザ加工装置は、レーザ発振器
と、ビームエキスパンダ2と、矩形スリット4と、ダイ
クロイックミラー5と、結像レンズ8と、対物レンズ9
とを含んで構成されている。
また、本実施例によるレーザ加工装置は、スリット照
明3と、収差補正レンズ系6と、2つの図示せぬパルス
モータ71及び72から構成されるアラインメント(Alignm
ent)用のモータ部7と、照明光源13と、結像レンズ14
と、カメラ15と、モニタ16と、コントローラ17とを含ん
で構成されている。
かかる構成において、レーザ発振器1から出たレーザ
光はビームエキスパンダ2によりビーム径を拡大された
後、強度分布の平坦な中心部のみが矩形スリット4を通
過し、レーザ加工に利用される。なお、矩形スリット4
は、互いに直交する2軸をもつ2組のナイフエッジで構
成されており、その開口部の大きさは可変となってい
る。
矩形スリット4を通過し、レーザ光は、結像レンズ8
と対物レンズ9とを用いて、被加工物10に矩形スリット
4の開口部のイメージ通りに縮小転写されてレーザ加工
が行われる。なお、矢印Wのようにピント調節が行われ
る。このとき、レーザにはパルス幅10[nsec]程度のパ
ルスレーザ(例えば、パルス励起のNd:YAGレーザ又はそ
の高調波)を用いることにより金属薄膜の蒸散加工が行
える。
また、高繰り返しのレーザ(連続励起QスイッチNd:Y
AGレーザの高調波)若しくは連続発振レーザを用い被加
工物10を密閉チェンバー内で反応性ガスの雰囲気中に置
けばレーザCVD法により薄膜の堆積が行える。
それら、レーザ加工の様子は、カメラ15とTVモニタ16
とを用いて行われる。13は観察のための照明光源であ
り、14はカメラ15のための結像レンズである。ただし、
このままではレーザ光が照射される位置及び大きさが不
明なので、矩形スリット4を背後よりスリット照明3に
て照明してそれらを示すガイド光として用いる。
このスリット照明2は可視光で行い、必要があればフ
ィルターをかけて単色化する。さらに、レーザとして紫
外又は赤外波長域のものを用いるため、対物レンズ9及
び結像レンズ8の色収差を補正して結像面を等しくする
ために収差補正レンズ系6を使用している。
次に、第2図、第4図及び第5図を用いて本実施例に
おける収差補正レンズ系6の調整方法について説明す
る。
第4図は第1図のコントローラ7の内部の構成を示す
ブロック図であり、第1図と同等部分は同一符号により
示されている。図において、コントローラ7はカメラ15
からの画像信号150を一時記憶する画像メモリ(フレー
ムメモリ)171と、CPU172と、収差補正レンズ系6に設
けられているパルスモータ71及び72を駆動するための補
正信号174を送出するパルスモータコントローラ173とを
含んで構成されている。なお、170はバスラインであ
る。
本実施例においては、ダイクロイックミラー5によっ
て分けられた2光路のうち、ガイド光光路20中に収差補
正レンズ系6を設けている。ここで、装置周辺の温度変
化振動等の原因により収差補正レンズ系6を通るガイド
光のアラインメントに狂いが生じると、被加工物10上で
のレーザ光とガイド光との結像位置にずれが発生する。
また、本実施例においては、その位置ずれを検出する
ために、カメラ15とターゲット11とを用いている。ター
ゲット11は被加工物10のホルダ18上に固定されており、
可視光以外のレーザ光を照射することによって可視の蛍
光を発するものである。
位置ずれを調べる場合には、X−Yステージ12を移動
させてターゲット11を対物レンズ9の下に移動させた
後、レーザ光を適当な光量で照射する。すると、カメラ
15では第2図に示されているようにレーザ光の照射によ
る蛍光の像とガイド光の像とが同時に観測される。
そして、コントローラ173からはずれの大きさに応じ
た補正信号174が収差補正レンズ系6のアラインメント
を行うためのパルスモータ71及び72に夫々送られ、適切
なアラインメントを行う。その結果、レーザ光とガイド
光との間の結像位置のずれは解消されるのである。
収差補正レンズ系6のアラインメント用のパルスモー
タ71及び72はガイド光の光軸に垂直な面内で調整を行え
るよう直交するX及びYの2軸を駆動するのである。
第2図はターゲット11上でのレーザ光による蛍光の像
202とガイド光の像201との位置関係及びそれらの信号強
度を示す模式図である。
カメラ15からの画像信号150はTVモニタ16を介してコ
ントローラ17に送られ、内部の画像メモリ上に階調がつ
けられて取込まれる。そして、レーザ光とガイド光との
位置ずれは、画像メモリ171上の像の階調を見ることに
より判断できるのである。
すなわち、両者が一致している場合には、像の周囲で
階調差が一度しかあらわれないが、ずれがある場合には
蛍光とガイド光とが重なり合わない部分が生じ、この部
分が中間レベルの階調となって現れるからでる。したが
って、中間階調部の幅を調べることによりずれの大きさ
が判断できることになる。
この場合、ガイド光の像201とレーザ光照射によりタ
ーゲットが発する蛍光の像202とが重なりあっている部
分203では画像信号の強度が最高(13)となるが、はみ
出している部分204では光量差により信号レベルが落ち
る。第2図中のX−X′にそって見ていくと信号レベル
が中間の値(I1又はI2)をとっている部分の長さΔx1
はΔx2が、X方向でのガイド光とレーザ光との位置ずれ
量となる。
また、ガイド光とレーザ光による蛍光とでその輝度に
差をつけておくことにより、信号レベル(I1とI2)の違
いからレーザ光に対してガイド光がどちか側にずれてい
るのかを判断できるのである。
さらにまた、画像メモリ171上に像を取込んでいるの
で図中のY方向に対してもまったく同様の処理が行える
のである。この場合、Δx,Δyの分解能は、画像メモリ
171の分解能を1024×960、カメラの視野範囲をφ80[μ
m]とすれば、Δx=0.08[μm],Δy=0.065[μ
m]が得られるため、0.1[μm]以下の最小分解能と
なる。
さらに、第5図を用いて収差補正レンズ系6のアライ
ンメントの調整手順について説明する。図はコントロー
ラ17によるパルスモータ71及び72の調整手順を示すフロ
ーチャートである。
まず最初に、X軸方向のずれ量を測定し、その結果に
応じて第2図におけるX軸方向用のパルスモータ(例え
ば、71)を駆動してX軸方向の補正を行う(ステップ50
1)。次に、ステップ501において補正を行った後のX軸
方向のずれを再度測定・算出し(ステップ502)、その
結果を予め定められている許容値と比較する(ステップ
503)。
許容値内であれば、次にY軸方向用のパルスモータ
(例えば72)を駆動してY軸方向の補正を行い(ステッ
プ504)、Y軸方向に対してもずれ量を再度測定・算出
して(ステップ505)、同様に予め定けられている許容
値と比較する(ステップ506)。
ステップ506において、Y軸方向も許容値内であれ
ば、再びX軸方向のずれ量をチェックし(ステップ50
7)、許容値内であれば調整作業は終了となる(ステッ
プ508→509)。
一方、ステップ503において、許容値外であれば予め
制限された補正回数内か否かを調べ(ステップ503→51
2)、制限された回数内であれば再びX軸方向の補正を
行う(ステップ512→501→502→……)。また、制限さ
れた回数を越えている場合にはエラーストップを通知
し、作業は終了となる(ステップ512→513)。
さらにまた、ステップ506において、許容値外であれ
ば予め制限された補正回数内か否かを調べ(ステップ50
6→510)、制限された回数内であれば再びY軸方向の補
正を行う(ステップ510→504→……)。また、制限され
た回数を越えている場合にはエラーストップを通知し、
作業は終了となる(ステップ510→511)。
ステップ508において、許容値外だった場合には初め
からX軸方向、Y軸方向の補正をやりなおす(ステップ
508→501→……)。
以上のようにステップモータ71及び72を駆動すればレ
ーザ光とガイド光とが一致し、高精度のレーザ加工を行
うことができるのである。
さらに第3図を用いて本発明の他の実施例を説明す
る。
第3図は本発明によるレーザ加工装置の第2の実施例
の構成を示すブロック図であり、第1図と同等部分は同
一符号により示されている。本実施例においては第1の
実施例(第1図参照)とは異なり、ターゲットが対物レ
ンズ下には配置されていない。また、レーザ光及びスリ
ット照明光の導入方法並びにレーザ光及びガイド光の被
加工物への照射の方法については第1図の第1の実施例
と同様である。
本実施例では収差補正光路中に2枚のミラー301及び3
02が設けられている。ミラー301は可視光についてのハ
ーフミラーとして、ミラー302はレーザ光についてのハ
ーフミラーとしてガイド光20とレーザ光19とを夫々取出
している。そして、結像用レンズ303,304を夫々用いて
透過型ターゲット305上に結像させている。
透過型ターゲット305上への矩形スリットイメージの
転写は等倍しないし数倍に拡大して行う。この透過型タ
ーゲット305はごく薄く作られており、レーザ光19の照
射によって発する蛍光及びガイド光20を背面へ透過させ
る。この透過してきた光をカメラ15によって観測し第1
の実施例と同様の処理をコントローラ17にて行い、モー
タ部7を駆動して収差補正レンズ系6のアラインメント
を修正すれば第1の実施例と同様の効果が得られるので
ある。
発明の効果 以上説明したように本発明は、レーザ光とガイド光と
の被加工物面上での結像位置のずれの大きさを検出し、
その検出結果に応じて収差補正レンズ系にアラインメン
ト修正を加えることにより、常にガイド光とレーザ光と
を精度よく一致させることができ、レーザ加工装置の加
工精度を高い水準で一定に保つことができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例によるレーザ加工装置の
構成を示すブロック図、第2図はターゲット上でのレー
ザ光による蛍光の像とガイド光の像との位置関係及びそ
れらの信号強度を示す模式図、第3図は本発明の第2の
実施例によるレーザ加工装置の構成を示すブロック図、
第4図は第1図のコントローラの内部構成を示すブロッ
ク図、第5図はコントローラによるパルスモータの調整
手順を示すフローチャートである。 主要部分の符号の説明 1……レーザ発振器 4……矩形スリット 6……収差補正レンズ系 7……モータ部 11……ターゲット 15……カメラ 17……コントローラ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可視光以外のレーザ光を射出するレーザ発
    振器と、このレーザ発振器から射出されるレーザ光を加
    工面に結像させる結像レンズと、前記レーザ光の照射位
    置を確認するための可視光のガイド光を照射するガイド
    光照射手段とを有するレーザ加工装置であって、前記加
    工面の近傍に設けられ、前記レーザ光が照射されること
    により可視光を発するターゲットと、前記ターゲットに
    前記レーザ光及び前記ガイド光を照射したとき前記レー
    ザ光と前記ガイド光とのずれを検出する検出手段と、前
    記検出手段により検出されたずれに応じて前記レーザ光
    の照射位置とガイド光の照射位置とを一致させる照射位
    置修正手段とを有することを特徴とするレーザ加工装
    置。
JP63256694A 1988-10-12 1988-10-12 レーザ加工装置 Expired - Fee Related JP2663561B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63256694A JP2663561B2 (ja) 1988-10-12 1988-10-12 レーザ加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63256694A JP2663561B2 (ja) 1988-10-12 1988-10-12 レーザ加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02104486A JPH02104486A (ja) 1990-04-17
JP2663561B2 true JP2663561B2 (ja) 1997-10-15

Family

ID=17296180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63256694A Expired - Fee Related JP2663561B2 (ja) 1988-10-12 1988-10-12 レーザ加工装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2663561B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5119728B2 (ja) * 2007-05-08 2013-01-16 ソニー株式会社 レーザ加工装置の較正方法及びレーザ加工装置
KR100897797B1 (ko) * 2007-09-20 2009-05-15 박해종 레이저 리페어용 현미경
JP5917877B2 (ja) 2011-10-11 2016-05-18 ギガフォトン株式会社 アライメントシステム
JP6232462B2 (ja) * 2016-04-07 2017-11-15 ギガフォトン株式会社 アライメントシステム
JP7308439B2 (ja) * 2019-09-03 2023-07-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーザ加工装置および光学調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02104486A (ja) 1990-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11612956B2 (en) Laser light radiation device and laser light radiation method
TWI418759B (zh) 位置偵測設備、曝光設備及裝置製造方法
JPH1092722A (ja) 露光装置
JP4640029B2 (ja) 波長変換光学系、レーザ光源、露光装置、被検物検査装置、及び高分子結晶の加工装置
EP1724816A1 (en) Exposure method and system, and device production method
EP1750172A1 (en) Wavelength converting optical system, laser light source, exposure apparatus, mask examining apparatus, and macromolecular crystal lens machining device
JP2000346618A (ja) 矩形ビーム用精密アライメント装置と方法
US6943876B2 (en) Method and apparatus for detecting pattern defects
WO2017145610A1 (ja) レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法
JPH10153866A (ja) 照明装置および該照明装置を備えた露光装置
JP2663561B2 (ja) レーザ加工装置
JP2003090978A (ja) 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法
JPS628277B2 (ja)
JP3416579B2 (ja) ダブルビーム用精密可変型矩形ビーム光学系
JP2007029959A (ja) レーザ加工機
JP7222906B2 (ja) レーザ加工方法、及び、レーザ加工装置
JP3182223B2 (ja) レーザ加工装置
JP2802891B2 (ja) レーザ加工装置
JP2007279084A (ja) 波長変換光学系、レーザ光源、露光装置、被検物検査装置、及び高分子結晶の加工装置
JP3175731B2 (ja) レーザcvd装置
JP2795681B2 (ja) 薄膜修正加工装置
JP7418577B2 (ja) Duvレーザアライメントを改善するためのメトロロジ
JPH07297115A (ja) マスクとワークの位置合わせ方法および装置
US20230231352A1 (en) Apparatus for and method of optical component alignment
JPS60152386A (ja) レ−ザ加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees