JP3967330B2 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関し、特に、加工対象物の表面上のレーザビーム入射位置を補正しつつ、加工対象物にレーザを照射するレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method, and more particularly, to a laser processing apparatus and a laser processing method for irradiating a laser beam onto a workpiece while correcting a laser beam incident position on the surface of the workpiece.

加工対象物を保持し、所定の平面に平行な2次元方向に移動させることができるステージを有するレーザ加工装置が広く用いられている。このようなレーザ加工装置は、例えば特許文献1に記載されている。このようなステージは、例えば、一方向(X方向)に移動するXステージと、前記一方向に直交する方向(Y方向)に移動するYステージとから構成される。Xステージ及びYステージをそれぞれ移動させることにより、加工対象物を2次元方向に移動できる。ステージを動作させて、加工対象物を移動させることにより、被加工面上のレーザビーム入射位置を移動させることができる。   Laser processing apparatuses having a stage that can hold a workpiece and move it in a two-dimensional direction parallel to a predetermined plane are widely used. Such a laser processing apparatus is described in Patent Document 1, for example. Such a stage includes, for example, an X stage that moves in one direction (X direction) and a Y stage that moves in a direction orthogonal to the one direction (Y direction). By moving the X stage and the Y stage, the workpiece can be moved in a two-dimensional direction. By moving the workpiece by moving the stage, the laser beam incident position on the processing surface can be moved.

特開2003−260579号公報JP 2003-260579 A

ステージ(Xステージ及びYステージ)は、制御装置により、目標位置に移動するように制御される。しかし、ステージを移動させるとき、目標位置に対する位置ずれが発生する。ステージに位置ずれが発生すると、加工対象物にも目標位置からの位置ずれが生じる。これにより、被加工面上のレーザを入射させるべき位置と、実際にレーザが入射する位置とにずれが生じる。   The stages (X stage and Y stage) are controlled by the control device so as to move to the target position. However, when the stage is moved, a positional deviation with respect to the target position occurs. When a position shift occurs on the stage, a position shift from the target position also occurs on the workpiece. As a result, there is a difference between the position on the processing surface where the laser should be incident and the position where the laser is actually incident.

レーザを照射しながら、加工対象物を保持したXステージをX方向に移動させて、被加工面上のX方向に長い直線状の領域を加工することを考える。しかし、XステージをX方向に移動させようとするとき、その軌道がY方向にうねる動き(ヨーイング)が生じる。ヨーイングにより、XステージにY方向の位置ずれが発生する。これにより、ステージに保持された加工対象物にもY方向の位置ずれが生じる。被加工面上のレーザが照射された領域が、X方向に長い直線状にならず、Y方向にうねる形状になってしまう。   Consider that an X stage holding a workpiece is moved in the X direction while irradiating a laser to process a linear region long in the X direction on the surface to be processed. However, when the X stage is moved in the X direction, a movement (yawing) of the trajectory in the Y direction occurs. Due to the yawing, the X stage is displaced in the Y direction. Thereby, the position shift of the Y direction also arises in the processing object held on the stage. The region irradiated with the laser on the surface to be processed does not have a linear shape that is long in the X direction, but has a shape that undulates in the Y direction.

ところで、ステージを運転することにより、ステージを駆動するリニアモータ等から熱が発生する。この熱がステージに伝搬することにより、ステージの温度が上昇する。温度上昇したステージに加工対象物が保持されると、加工対象物の温度が上昇する。   By the way, when the stage is operated, heat is generated from a linear motor or the like that drives the stage. As this heat propagates to the stage, the temperature of the stage rises. When the object to be processed is held on the stage whose temperature has increased, the temperature of the object to be processed increases.

レーザ加工技術において、一般に、ステージに保持する基板を交換しながら、同一の型の複数の基板を、順次加工することが行われる。このとき、ステージの温度が徐々に上昇する。よって、後に加工される基板ほど、温度が高い状態で加工が行われる。このようにして、基板ごとに異なる温度で加工が行われるとき、どの基板に対しても被加工領域の長さを一定として加工を行うと、以下のような問題が生じる。基板は、温度が上昇すると熱膨張する。このため、異なる温度の基板に対して被加工領域の長さを一定としたまま加工を行うと、室温、または、ある基準温度まで戻した状態での被加工領域の長さが、基板ごとに異なる。   In the laser processing technique, generally, a plurality of substrates of the same type are sequentially processed while exchanging the substrates held on the stage. At this time, the temperature of the stage gradually increases. Therefore, the substrate is processed at a higher temperature as the substrate is processed later. In this way, when processing is performed at different temperatures for each substrate, if the processing is performed with a constant length of the region to be processed on any substrate, the following problems occur. The substrate expands thermally as the temperature rises. For this reason, if processing is performed on substrates with different temperatures while the length of the processing region is constant, the length of the processing region in a state where the processing region is returned to room temperature or a certain reference temperature is different for each substrate. Different.

本発明の一目的は、ステージの位置ずれに起因する被加工面上のレーザビーム入射位置のずれの補正を、高速に行うことができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a laser processing method capable of correcting a shift of a laser beam incident position on a processing surface due to a position shift of a stage at high speed.

本発明の一観点によれば、レーザビームを出射するレーザ光源と、被加工面を有する加工対象物を保持し、該被加工面に平行な少なくとも1次元方向に該加工対象物を移動させるステージと、前記レーザ光源から出射されたレーザビームが入射する位置に配置され、入射したレーザビームを遮光する遮光領域内にレーザビームを透過させる透過領域が画定されており、該透過領域が、その位置におけるレーザビームのビーム断面よりも小さく、該透過領域を透過したレーザビームが、前記ステージに保持された加工対象物の被加工面に入射し、該透過領域が、レーザビームの進行方向と交差する方向に変位可能であり、該透過領域の変位によって、被加工面内におけるレーザビームの入射位置を変位させるビーム入射位置変位手段と、前記ステージの位置または該ステージに保持された加工対象物の位置を検出する位置検出器と、前記ステージを制御して移動させ、該ステージの移動中に、前記位置検出器が検出した該ステージまたは該ステージに保持された加工対象物の位置の、目標位置からのずれ量を求めるとともに、当該ずれ量に基づいて、前記透過領域が変位するように前記ビーム入射位置変位手段を制御する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。
本発明の他の観点によれば、(a)レーザビームの入射する被加工面を有する加工対象物が保持されたステージを移動させる工程と、(b)前記ステージの移動中に、該ステージの位置または該ステージに保持された加工対象物の位置を検出し、検出された該ステージまたは該ステージに保持された加工対象物の位置の、目標位置からのずれ量を求めるとともに、この位置ずれに起因するレーザビーム入射位置のずれを補償するように、該ずれ量に基づいて、該加工対象物の被加工面上のビームスポットを変位させる工程とを含むレーザ加工方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam and a stage that holds a workpiece having a workpiece surface and moves the workpiece in at least a one-dimensional direction parallel to the workpiece surface. And a transmission region for transmitting the laser beam is defined in a light shielding region for shielding the incident laser beam, and the transmission region is located at the position where the laser beam emitted from the laser light source is incident. The laser beam that is smaller than the beam cross section of the laser beam and passes through the transmission region is incident on the surface to be processed of the workpiece held on the stage, and the transmission region intersects the traveling direction of the laser beam. is displaceable in the direction, the transparent by excessive area displacement, a beam incident position displacing means for displacing an incident position of the laser beam at the work plane, the scan A position detector for detecting the position of the workpiece or the position of the workpiece held on the stage, and the stage controlled by the stage, and the stage detected by the position detector during the movement of the stage or A control device that obtains a deviation amount of the position of the workpiece held on the stage from a target position and controls the beam incident position displacement means so that the transmission region is displaced based on the deviation amount; Is provided.
According to another aspect of the present invention, (a) a step of moving a stage on which a workpiece having a processing surface on which a laser beam is incident is moved, and (b) during the movement of the stage, The position or the position of the processing object held on the stage is detected, the amount of deviation of the detected position of the stage or processing object held on the stage from the target position is obtained, and And a step of displacing a beam spot on the surface to be processed of the object to be processed based on the amount of the deviation so as to compensate for the deviation of the incident position of the laser beam.

被加工面上でビームスポットを移動させることにより、加工対象物を保持したステージの目標位置からの位置ずれに起因するビーム入射位置のずれを、補正することができる。加工対象物と被加工面上のビームスポットとの相対位置を変化させるとき、一般的に、ビームスポットを移動させる方が、加工対象物を保持したステージを移動させるより高速にすることが容易である。被加工面上でビームスポットを移動させることにより、ビーム入射位置のずれの補正が高速に行われる。   By moving the beam spot on the processing surface, it is possible to correct the deviation of the beam incident position caused by the deviation of the stage holding the object to be processed from the target position. When changing the relative position between the workpiece and the beam spot on the workpiece surface, it is generally easier to move the beam spot faster than moving the stage holding the workpiece. is there. By moving the beam spot on the processing surface, the deviation of the beam incident position is corrected at high speed.

図1(A)は、本発明の実施例によるレーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源1が、連続波レーザビームを出射する。レーザ光源1として、例えば、半導体レーザ発振器やYAGレーザ発振器を用いることができる。レーザ光源1を出射したレーザビームは、折り返しミラー2で反射され、ビーム入射位置変位手段3に入射する。ビーム入射位置変位手段3は、入射したレーザビームの一部が、透過領域を通過するようにして、レーザビームの断面形状を整形するマスク3Aと、マスク3Aを保持し、レーザビームの進行方向と垂直な方向に変位させるマスク移動機構3Bとを含んで構成されている。ビーム入射位置変位手段3について、後に図1(B)を参照して説明する。   FIG. 1A is a schematic diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A laser light source 1 emits a continuous wave laser beam. As the laser light source 1, for example, a semiconductor laser oscillator or a YAG laser oscillator can be used. The laser beam emitted from the laser light source 1 is reflected by the folding mirror 2 and enters the beam incident position displacement means 3. The beam incident position displacing means 3 holds the mask 3A for shaping the cross-sectional shape of the laser beam so that a part of the incident laser beam passes through the transmission region, and the traveling direction of the laser beam. And a mask moving mechanism 3B for displacing in the vertical direction. The beam incident position displacement means 3 will be described later with reference to FIG.

ビーム入射位置変位手段3で断面を整形されたレーザビームが、レンズ4で収束されて、加工対象物である基板5の表面に入射する。基板5は、例えば、表面にITO膜が形成されたガラス基板や、プリント配線基板等である。マスク3Aの透過領域からレンズ4までの光路長と、レンズ4から基板5の表面までの光路長とは、マスク3Aの透過領域が、基板5の表面に、例えば1/2から1/3程度に縮小されて結像するように調節されている。   The laser beam whose cross section is shaped by the beam incident position displacing means 3 is converged by the lens 4 and is incident on the surface of the substrate 5 that is the object to be processed. The substrate 5 is, for example, a glass substrate having a surface formed with an ITO film, a printed wiring board, or the like. The optical path length from the transmission region of the mask 3A to the lens 4 and the optical path length from the lens 4 to the surface of the substrate 5 are, for example, about 1/2 to 1/3 of the transmission region of the mask 3A on the surface of the substrate 5. It is adjusted so as to be reduced to an image.

基板5が、ステージ6に保持されており、ステージ6が、基台7に保持されている。基台7に固定されたXY直交座標系を考えたとき、ステージ6は、XY面に平行な2次元方向に移動して、基板5を移動させることができる。これにより、基板表面の被加工位置を移動させることができる。ステージ6が1次元方向に移動可能な距離は、例えば1000mm程度である。ステージ6の駆動機構として、例えばリニアモータが用いられる。なお、一般に、リニアモータを用いた駆動機構は、ピエゾ素子を用いた駆動機構より応答速度が遅い。ステージ6の可動部の重量は、例えば1000kg程度である。ステージ6の保持面及び基板5の表面は、XY面に平行である。制御装置9が、ステージ6に目標位置を与える制御信号を送出する。   The substrate 5 is held on the stage 6, and the stage 6 is held on the base 7. When an XY orthogonal coordinate system fixed to the base 7 is considered, the stage 6 can move in the two-dimensional direction parallel to the XY plane to move the substrate 5. Thereby, the processing position on the substrate surface can be moved. The distance that the stage 6 can move in the one-dimensional direction is, for example, about 1000 mm. As a drive mechanism for the stage 6, for example, a linear motor is used. In general, a drive mechanism using a linear motor has a slower response speed than a drive mechanism using a piezo element. The weight of the movable part of the stage 6 is, for example, about 1000 kg. The holding surface of the stage 6 and the surface of the substrate 5 are parallel to the XY plane. The control device 9 sends a control signal for giving a target position to the stage 6.

図1(B)を参照して、ビーム入射位置変位手段3について説明する。ここで、レーザビームは、図1(A)の基台7に固定されたXY面の法線方向に沿って、ビーム入射位置変位手段3に入射するとする。図1(B)の上側の図が、ビーム入射位置変位手段3をXY面の法線方向に平行な視線で見た平面図であり、図1(B)の下側の図が、ビーム入射位置変位手段3をY軸に平行な視線で見た正面図である。   The beam incident position displacing means 3 will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the laser beam is incident on the beam incident position displacement unit 3 along the normal direction of the XY plane fixed to the base 7 in FIG. The upper diagram of FIG. 1B is a plan view of the beam incident position displacing means 3 as seen from a line of sight parallel to the normal direction of the XY plane, and the lower diagram of FIG. It is the front view which looked at the position displacement means 3 with the eyes | visual_axis parallel to a Y-axis.

マスク3Aは、入射したレーザビームを遮光する遮光領域3Aaと、遮光領域3Aa内に形成され、レーザビームを透過させる透過領域3Abを有する。透過領域3Abは、例えば矩形形状を有し、マスク3Aに入射するレーザビームのビーム断面よりも小さい。透過領域3Abを通過したレーザビームの断面形状が、透過領域3Abの形状に対応するように整形される。マスク移動機構3Bは、弾性ヒンジ3Ba及び3Bdと、駆動機構3Bb及び3Beと、内枠3Bcと、外枠3Bfと、マスクチャック3Bgとを含んで構成される。図1(B)の下側の図に示すように、マスク3Aが、マスクチャック3Bgに保持される。   The mask 3A has a light shielding region 3Aa that shields the incident laser beam and a transmission region 3Ab that is formed in the light shielding region 3Aa and transmits the laser beam. The transmission region 3Ab has a rectangular shape, for example, and is smaller than the beam cross section of the laser beam incident on the mask 3A. The cross-sectional shape of the laser beam that has passed through the transmission region 3Ab is shaped so as to correspond to the shape of the transmission region 3Ab. The mask moving mechanism 3B includes elastic hinges 3Ba and 3Bd, drive mechanisms 3Bb and 3Be, an inner frame 3Bc, an outer frame 3Bf, and a mask chuck 3Bg. As shown in the lower diagram of FIG. 1B, the mask 3A is held by the mask chuck 3Bg.

マスクチャック3Bgが、4個の弾性ヒンジ3Ba及びピエゾ素子を含む駆動機構3Bbを介して内枠3Bcに取り付けられている。弾性ヒンジ3Baは、内枠3Bcに対するマスクチャック3BgのY軸方向の位置を拘束し、X軸方向に移動可能に、マスクチャック3Bgを保持する。駆動機構3Bbを動作させることにより、マスクチャック3Bgを、内枠3Bcに対して、X方向に変位させることができる。   A mask chuck 3Bg is attached to the inner frame 3Bc via a drive mechanism 3Bb including four elastic hinges 3Ba and a piezoelectric element. The elastic hinge 3Ba restrains the position of the mask chuck 3Bg in the Y-axis direction with respect to the inner frame 3Bc, and holds the mask chuck 3Bg so as to be movable in the X-axis direction. By operating the drive mechanism 3Bb, the mask chuck 3Bg can be displaced in the X direction with respect to the inner frame 3Bc.

内枠3Bcが、4個の弾性ヒンジ3Bd及びピエゾ素子を含む駆動機構3Beを介して外枠3Bfに取り付けられている。弾性ヒンジ3Bdは、外枠3Bfに対する内枠3BcのX軸方向の位置を拘束し、Y軸方向に移動可能に、内枠3Bcを保持する。図1(A)の基台7に対して外枠3Bfの相対位置が固定されている。駆動機構3Beを動作させることにより、内枠3Bcを、外枠3Bfに対して、Y方向に変位させることができる。   The inner frame 3Bc is attached to the outer frame 3Bf via a drive mechanism 3Be including four elastic hinges 3Bd and a piezoelectric element. The elastic hinge 3Bd restrains the position of the inner frame 3Bc in the X-axis direction relative to the outer frame 3Bf, and holds the inner frame 3Bc so as to be movable in the Y-axis direction. The relative position of the outer frame 3Bf is fixed with respect to the base 7 in FIG. By operating the drive mechanism 3Be, the inner frame 3Bc can be displaced in the Y direction with respect to the outer frame 3Bf.

駆動機構3Bb及び3Beを適宜動作させることにより、マスク3Aの透過領域3Abを、XY面に平行な2次元方向(ビーム入射位置変位手段3に入射するレーザビームの進行方向と垂直な2次元方向)に変位させることができる。透過領域3Abを変位させることにより、基板5に入射するレーザビームの入射位置を変位させることができる。制御装置9が、マスク移動機構3B(の駆動機構3Bb及び3Be)を制御する。   By appropriately operating the drive mechanisms 3Bb and 3Be, the transmission region 3Ab of the mask 3A is moved in a two-dimensional direction parallel to the XY plane (a two-dimensional direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam incident on the beam incident position displacement means 3). Can be displaced. By displacing the transmission region 3Ab, the incident position of the laser beam incident on the substrate 5 can be displaced. The control device 9 controls the mask moving mechanism 3B (the driving mechanisms 3Bb and 3Be).

駆動機構3Bb及び3Beにピエゾ素子を用いることにより、1ms程度の応答速度で、マスク3Aを数十μm移動させることができる。マスク3Aを変位させる際に移動するマスク移動機構3Bの可動部は、例えば50kg程度と軽いため、駆動が容易である。   By using piezoelectric elements for the drive mechanisms 3Bb and 3Be, the mask 3A can be moved by several tens of μm with a response speed of about 1 ms. The movable portion of the mask moving mechanism 3B that moves when the mask 3A is displaced is light, for example, about 50 kg, so that it can be driven easily.

なお、透過領域3Abを、ビーム入射位置変位手段3に入射するレーザビームの進行方向と垂直な方向に変位させなくとも、ビーム入射位置変位手段3に入射するレーザビームの進行方向と交差する方向に変位させれば、被加工面上のビーム入射位置を変位させることができる。   It should be noted that the transmission region 3Ab is not displaced in the direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam incident on the beam incident position displacing means 3, but in the direction intersecting the traveling direction of the laser beam incident on the beam incident position displacing means 3. If it is displaced, the beam incident position on the processing surface can be displaced.

図1(A)に戻って説明を続ける。位置検出器8が、ステージ6の位置を検出し、検出結果を制御装置9に送出する。位置検出器8が検出したステージ6の位置と、制御装置9がステージ6に与えた目標位置とを比較することにより、ステージ6の位置ずれ量が求められる。位置検出器8として、例えば、レーザ干渉計を用いることができる。位置検出器8を、ステージ6のY方向の位置を検出できるように配置することにより、ステージ6のY方向の位置ずれ量が求められる。さらに、他の位置検出器8を、ステージ6のX方向の位置を検出できるように配置すれば、ステージ6のX方向の位置ずれ量も求められる。   Returning to FIG. 1A, the description will be continued. The position detector 8 detects the position of the stage 6 and sends the detection result to the control device 9. By comparing the position of the stage 6 detected by the position detector 8 with the target position given to the stage 6 by the control device 9, the amount of displacement of the stage 6 is obtained. As the position detector 8, for example, a laser interferometer can be used. By disposing the position detector 8 so that the position of the stage 6 in the Y direction can be detected, the amount of misalignment of the stage 6 in the Y direction can be obtained. Furthermore, if another position detector 8 is arranged so that the position of the stage 6 in the X direction can be detected, the amount of displacement of the stage 6 in the X direction can also be obtained.

基板5は、ステージ6に保持されているので、位置検出器8が、ステージ6の位置を検出することにより、基板5の位置及び目標位置からの位置ずれ量を求めることができる。なお、位置検出器8を、基板5の位置を直接検出できるように設置することにより、基板5の位置及び位置ずれ量を求めてもよい。   Since the substrate 5 is held on the stage 6, the position detector 8 can determine the position of the substrate 5 and the amount of displacement from the target position by detecting the position of the stage 6. Note that the position of the substrate 5 and the amount of displacement may be obtained by installing the position detector 8 so that the position of the substrate 5 can be directly detected.

ステージ6に、目標位置からの位置ずれが生じると、被加工面上のレーザビームが入射すべき位置(つまり、ステージ6の、目標位置からの位置ずれ量が、ゼロであると仮定したときに、レーザビームが入射すると想定される被加工面上の位置)と、レーザビームが実際に入射する位置とに、ずれが生じる。後に説明するような方法で、ビーム入射位置を補正することにより、このずれを小さくすることができる。   If the stage 6 is displaced from the target position, it is assumed that the position on the processing surface where the laser beam should be incident (that is, the amount of displacement of the stage 6 from the target position is zero). There is a difference between the position on the processing surface where the laser beam is supposed to be incident and the position where the laser beam is actually incident. This deviation can be reduced by correcting the beam incident position by a method described later.

ステージ6の表面には、後に図3を参照して説明するように、基準点と参照点とが画定されている。位置検出器10が、ステージ6の表面を観測し、基準点及び参照点の位置を検出することにより、両点の位置情報が取得される。位置検出器10として、例えば、固体撮像素子を有するカメラを用いることができる。位置検出器10により取得された基準点及び参照点の位置情報は、制御装置9に送出される。   As will be described later with reference to FIG. 3, a reference point and a reference point are defined on the surface of the stage 6. The position detector 10 observes the surface of the stage 6 and detects the positions of the reference point and the reference point, whereby position information of both points is acquired. As the position detector 10, for example, a camera having a solid-state imaging device can be used. The reference point and reference point position information acquired by the position detector 10 is sent to the control device 9.

次に、図1(A)を参照して説明したレーザ加工装置を用いて、ビーム入射位置を補正する方法について説明する。制御装置9が、ステージ6に、X方向へ移動するよう指令を与える。このとき、制御装置9からステージ6に与えられるY方向の目標位置は、移動の始点から終点まで一定である。しかし、ステージ6を移動させると、ステージ6を移動させようとする方向(X方向)とXY面内で直交する方向(Y方向)に、ステージ6の軌道がうねる動き(ヨーイング)が生じる。そのため、ステージ6のY方向の位置ずれが発生する。このY方向の位置ずれは、Y方向の目標位置を中心にして、例えば±6μm程度である。   Next, a method for correcting the beam incident position using the laser processing apparatus described with reference to FIG. The control device 9 gives a command to the stage 6 to move in the X direction. At this time, the target position in the Y direction given from the control device 9 to the stage 6 is constant from the start point to the end point of the movement. However, when the stage 6 is moved, a movement (yawing) in which the trajectory of the stage 6 undulates occurs in a direction (Y direction) orthogonal to the direction in which the stage 6 is moved (X direction) in the XY plane. For this reason, a position shift of the stage 6 in the Y direction occurs. The positional deviation in the Y direction is, for example, about ± 6 μm with the target position in the Y direction as the center.

ステージ6を移動させながら、レーザ照射を行うことにより、被加工面上のX方向に長い線状領域にレーザが照射される。なお、以下に説明するようなビーム入射位置の補正を行わない場合、この線状領域は、幅方向(Y方向)に例えば全幅12μm程度のうねりを有する形状となる。   By irradiating the laser while moving the stage 6, the laser is irradiated to a linear region that is long in the X direction on the processing surface. In addition, when the correction of the beam incident position as described below is not performed, the linear region has a shape having a swell of about 12 μm in the width direction (Y direction), for example.

ステージ6のY方向の位置が、位置検出器8により検出される。検出された位置と、制御装置9が与えるY方向のステージ目標位置とに基づいて、ステージ6の位置ずれ量が求められる。ステージ6の位置ずれ量に基づいて、制御装置9が、図1(B)のマスク移動機構3Bを制御することにより、マスク3Aが変位して、被加工面上のビームスポットがY方向に移動する。ステージ6の目標位置からの位置ずれに起因するレーザビーム入射位置のずれを補償する向きに(位置ずれ量がゼロであると仮定したときに、レーザビームが入射すると想定される被加工面上の位置に近づく向きに)、被加工面上のビームスポットが移動するように、マスク3Aの変位の方向及び距離が決定される。このようにして、ビーム入射位置が補正される。被加工面上で、ビームスポットを例えば6μm程度移動させるためには、縮小率を例えば1/3とすると、マスク3Aの移動距離は18μm程度とすればよい。   The position of the stage 6 in the Y direction is detected by the position detector 8. Based on the detected position and the stage target position in the Y direction given by the control device 9, the amount of displacement of the stage 6 is obtained. The control device 9 controls the mask moving mechanism 3B shown in FIG. 1B based on the positional deviation amount of the stage 6, whereby the mask 3A is displaced and the beam spot on the processing surface moves in the Y direction. To do. In a direction that compensates for the deviation of the laser beam incident position caused by the positional deviation of the stage 6 from the target position (on the assumption that the laser beam is incident when the positional deviation amount is assumed to be zero) The direction and distance of the displacement of the mask 3A are determined so that the beam spot on the processing surface moves toward the position). In this way, the beam incident position is corrected. In order to move the beam spot on the processing surface by about 6 μm, for example, if the reduction ratio is 1/3, for example, the movement distance of the mask 3A may be about 18 μm.

ステージ6が始点から終点まで移動する間に、上記で説明したようなビーム入射位置の補正を、繰り返し行いながら、レーザ照射を行う。このようにして、被加工面上の、レーザビームの照射された領域のうねりを小さくすることができる。   While the stage 6 moves from the start point to the end point, laser irradiation is performed while repeatedly correcting the beam incident position as described above. In this way, the undulation of the region irradiated with the laser beam on the surface to be processed can be reduced.

なお、ステージ6を移動しようとする方向であるX方向についても、位置ずれが発生し得るが、この位置ずれは例えば、目標位置を中心にして±1μm程度と小さい。以下に説明するようにして、X方向の位置ずれに起因するビーム入射位置のずれを補正してもよい。   A positional deviation may also occur in the X direction, which is the direction in which the stage 6 is to be moved, but this positional deviation is as small as about ± 1 μm centered on the target position, for example. As described below, the deviation of the beam incident position caused by the positional deviation in the X direction may be corrected.

位置検出器8で、ステージ6のX方向の位置を検出する。検出された位置と制御装置9が与えるX方向の目標位置とに基づいて、ステージ6のX方向の位置ずれが求められる。ステージ6の目標位置からのX方向の位置ずれに起因するレーザビーム入射位置のずれが補償される向きに、被加工面上のビームスポットが移動するように、マスク3Aを変位させる。このようにして、X方向のビーム入射位置のずれも補正できる。なお、X方向のビーム入射位置のずれの補正と、上記で説明したY方向のビーム入射位置のずれの補正とは、同時に行うことができる。   The position detector 8 detects the position of the stage 6 in the X direction. Based on the detected position and the target position in the X direction given by the control device 9, the positional deviation in the X direction of the stage 6 is obtained. The mask 3A is displaced so that the beam spot on the surface to be processed moves in a direction in which the deviation of the laser beam incident position caused by the positional deviation in the X direction from the target position of the stage 6 is compensated. In this way, the deviation of the beam incident position in the X direction can also be corrected. The correction of the deviation of the beam incident position in the X direction and the correction of the deviation of the beam incident position in the Y direction described above can be performed simultaneously.

上記では、ステージ6の位置を検出し、ステージ6の目標位置からの位置ずれを求めて、ビーム入射位置のずれの補正を行ったが、基板5の位置を直接検出し、基板5の目標位置からの位置ずれを求めて、ビーム入射位置のずれを補正してもよい。   In the above description, the position of the stage 6 is detected, the positional deviation from the target position of the stage 6 is obtained, and the deviation of the beam incident position is corrected. However, the position of the substrate 5 is directly detected, and the target position of the substrate 5 is detected. The deviation of the beam incident position may be corrected by obtaining the deviation of the position from the beam.

なお、マスク移動機構3Bを駆動させなくとも(マスク3Aの位置が固定されていても)、ステージ6の位置ずれを補正することにより、ビーム入射位置を補正することは可能である。上記の背景技術で説明したように、ステージ6がXステージとYステージとから構成されており、レーザを照射しながら、基板5を保持したXステージをX方向に移動させて、被加工面上のX方向に長い領域を加工する場合を考える。   Even if the mask moving mechanism 3B is not driven (even if the position of the mask 3A is fixed), it is possible to correct the beam incident position by correcting the positional deviation of the stage 6. As described in the background art above, the stage 6 is composed of an X stage and a Y stage. While irradiating the laser, the X stage holding the substrate 5 is moved in the X direction to Consider the case of processing a long region in the X direction.

位置検出器8により、XステージのY方向の位置を検出し、検出されたY方向の位置と制御装置の与えるY方向の目標位置とに基づいて、XステージのY方向の位置ずれ量を算出する。算出されたY方向の位置ずれ量に基づき、制御装置9が、Yステージを、XステージのY方向の位置ずれが低減するように移動させる。このようにして、ステージ6の位置ずれ(及び基板5の位置ずれ)が低減されることにより、被加工面上のレーザビーム入射位置を補正できる。   The position detector 8 detects the position of the X stage in the Y direction, and calculates the amount of displacement of the X stage in the Y direction based on the detected position in the Y direction and the target position in the Y direction given by the control device. To do. Based on the calculated displacement amount in the Y direction, the control device 9 moves the Y stage so that the displacement in the Y direction of the X stage is reduced. In this way, the position shift of the stage 6 (and the position shift of the substrate 5) is reduced, so that the laser beam incident position on the processing surface can be corrected.

しかし、ステージ6は重く、また、駆動機構にリニアモータを用いているので、応答速度が遅く、XステージをY方向に例えば6μm程度移動させるのに、数10ms程度かかる。一方、マスク移動機構3Bを用いて、被加工面上のビームスポットを6μm程度移動させることは、マスク3Aを18μm程度移動させることが必要だとしても、1ms程度で行うことができる。マスク移動機構3Bを用いることにより、ビーム入射位置の補正を高速に行うことができる。   However, since the stage 6 is heavy and a linear motor is used for the drive mechanism, the response speed is slow, and it takes about several tens of ms to move the X stage in the Y direction by about 6 μm, for example. On the other hand, moving the beam spot on the surface to be processed by about 6 μm using the mask moving mechanism 3B can be performed in about 1 ms even if it is necessary to move the mask 3A by about 18 μm. By using the mask moving mechanism 3B, the beam incident position can be corrected at high speed.

次に、図2及び図3を参照し、基板の温度に応じて被加工領域の長さを補正することができるレーザ加工方法について説明する。図2に示すステップST1で、ステージ6に基板5を保持する。   Next, a laser processing method capable of correcting the length of the region to be processed in accordance with the substrate temperature will be described with reference to FIGS. In step ST1 shown in FIG. 2, the substrate 5 is held on the stage 6.

図3に示すように、ステージ6の表面に基準点20と参照点21とが画定されている。参照点21は、基準点20からX方向に所定距離だけ離れている。基準点20を通りX方向に平行な直線に沿って、2つの位置決めピン22が配置されており、基準点20を通りY方向に平行な直線に沿って、2つの位置決めピン22が配置されている。矩形状の基板5が、位置決めピン22で位置合わせされ、基板5の一対の辺及び他の一対の辺が、それぞれ、X軸及びY軸に平行となり、基板5のある辺とそれに直交する他の一辺とが交わる点(基板5の1つの角)が、基準点20に一致するように、配置されている。   As shown in FIG. 3, a reference point 20 and a reference point 21 are defined on the surface of the stage 6. The reference point 21 is separated from the reference point 20 by a predetermined distance in the X direction. Two positioning pins 22 are arranged along a straight line passing through the reference point 20 and parallel to the X direction, and two positioning pins 22 are arranged along a straight line passing through the reference point 20 and parallel to the Y direction. Yes. The rectangular substrate 5 is aligned with the positioning pins 22, and the pair of sides of the substrate 5 and the other pair of sides are parallel to the X axis and the Y axis, respectively. The point where one side intersects (one corner of the substrate 5) is arranged so as to coincide with the reference point 20.

図2に示すステップST2で、図1(A)に示した位置検出器10を用いて、基準点20及び参照点21の位置座標を検出する。制御装置9が、両位置座標に基づき、基準点20と参照点21との距離Dを算出する。距離Dは、ステージ6の温度に対応して変化する。制御装置9が、基準温度において予め測定された基準点20と参照点21との距離と、ステージ6を構成する材料の線膨張係数と、距離Dとに基づいて、ステージ6の現在の温度Tを求める。   In step ST2 shown in FIG. 2, the position coordinates of the reference point 20 and the reference point 21 are detected using the position detector 10 shown in FIG. The control device 9 calculates the distance D between the reference point 20 and the reference point 21 based on both position coordinates. The distance D changes corresponding to the temperature of the stage 6. The control device 9 determines the current temperature T of the stage 6 based on the distance between the reference point 20 and the reference point 21 measured in advance at the reference temperature, the linear expansion coefficient of the material constituting the stage 6, and the distance D. Ask for.

次のステップST3で、基板5上の加工すべき領域の長さLが求められる。以下、長さLを求める方法について説明する。上記のステップST2で得られたステージ6の温度Tに基づき、制御装置9により、基板5の温度Twが推定される。基板5が基準温度のときに加工すべき被加工領域の長さを基準長さとする。基板5の温度がTwになると、加工すべき長さLが、基準長さから変化する。制御装置9が、基準長さと、基板5を構成する材料の線膨張係数と、基板5の温度Twとに基づいて、加工すべき長さLを求める。   In the next step ST3, the length L of the region to be processed on the substrate 5 is obtained. Hereinafter, a method for obtaining the length L will be described. Based on the temperature T of the stage 6 obtained in the above step ST2, the control device 9 estimates the temperature Tw of the substrate 5. The length of the region to be processed when the substrate 5 is at the reference temperature is defined as the reference length. When the temperature of the substrate 5 reaches Tw, the length L to be processed changes from the reference length. The control device 9 obtains the length L to be processed based on the reference length, the linear expansion coefficient of the material constituting the substrate 5, and the temperature Tw of the substrate 5.

ステップST4で、以下のようにして、基板5へのレーザ照射を行う。まず、図3に示す始点P0にレーザビームが照射されるように、ステージ6を動作させて、基板5の位置合わせを行う。次に、レーザビームの照射を開始し、ステージ6をX方向に移動させながら、始点P0と始点P0からX方向に距離Lだけ離れた終点P1とを結ぶ直線状領域に、レーザ照射を行う(ステージの移動距離はLである)。このようにして、基板5上の長さLの直線状領域23が加工される。このようなレーザ照射の工程を、Y方向に始点を移動させて、繰り返し行うことにより、複数の直線状領域(図3に示す線状領域23a等)を加工することができる。   In step ST4, the substrate 5 is irradiated with laser as follows. First, the stage 6 is operated to align the substrate 5 so that the laser beam is irradiated to the starting point P0 shown in FIG. Next, laser beam irradiation is started, and laser irradiation is performed on a linear region connecting the start point P0 and the end point P1 separated from the start point P0 by a distance L in the X direction while moving the stage 6 in the X direction ( The moving distance of the stage is L). In this way, the linear region 23 having a length L on the substrate 5 is processed. A plurality of linear regions (such as the linear regions 23a shown in FIG. 3) can be processed by repeatedly performing such a laser irradiation process by moving the starting point in the Y direction.

以上説明した方法を用いることにより、基板5の温度に応じて、適切な長さの被加工領域を加工することができる。複数の基板を加工するとき、基板ごとに、上記のステップST1〜ST4を実行することにより、各基板について、適切な長さの被加工領域の加工ができる。   By using the method described above, it is possible to process a region to be processed having an appropriate length according to the temperature of the substrate 5. When processing a plurality of substrates, by performing the above-described steps ST1 to ST4 for each substrate, it is possible to process a processing area of an appropriate length for each substrate.

なお、一枚の基板5に対して、複数の被加工領域を加工する場合、被加工領域ごとに、上記のステップST2及びST3を実行して、長さの補正を行っても構わない。また、被加工領域同士の間隔(ピッチ)を、基板温度に応じて補正しても構わない。上記で、被加工領域の長さを求めたときと同様にして、基板温度が基準温度のときのピッチと、基板5の線膨張係数とに基づいて、基板温度がTwに変化したときのピッチが求められる。   In addition, when processing a several process area | region with respect to the one board | substrate 5, said step ST2 and ST3 may be performed for every process area | region, and length correction may be performed. Further, the interval (pitch) between the processed regions may be corrected according to the substrate temperature. The pitch when the substrate temperature is changed to Tw based on the pitch when the substrate temperature is the reference temperature and the linear expansion coefficient of the substrate 5 in the same manner as when the length of the region to be processed is obtained above. Is required.

なお、基準点20と参照点21との距離Dと、被加工領域の長さLとの対応関係を、様々な距離Dについて予め求め、距離Dと長さLとの対応関係のテーブルを作成しておいてもよい。制御装置9が、このようなテーブルに基づいて、基準点20と参照点21との距離Dから被加工領域の長さLを求めるようにすれば、基板5の加工時に制御装置9が実行する計算量を減らすことができる。   The correspondence between the distance D between the reference point 20 and the reference point 21 and the length L of the work area is obtained in advance for various distances D, and a table of the correspondence between the distance D and the length L is created. You may keep it. If the control device 9 obtains the length L of the region to be processed from the distance D between the reference point 20 and the reference point 21 based on such a table, the control device 9 executes when processing the substrate 5. The amount of calculation can be reduced.

なお、基準点20及び参照点21の位置座標から、両点を結ぶ方向を求めることができる。基準点20と参照点21とを結ぶ方向が、X軸に対して傾くような位置ずれが生じた場合、ステージ6が、基準点20と参照点21とを結ぶ方向と平行な方向に移動するように、ステージ制御を行ってもよい。   Note that a direction connecting the two points can be obtained from the position coordinates of the reference point 20 and the reference point 21. When a positional deviation occurs in which the direction connecting the reference point 20 and the reference point 21 is inclined with respect to the X axis, the stage 6 moves in a direction parallel to the direction connecting the reference point 20 and the reference point 21. As described above, stage control may be performed.

なお、基板5に位置合わせのための基準マークが形成されている場合は、それを用いて被加工領域の長さを補正することもできる。図3に示したように、基板5の1つの角が、基準点20と一致するような配置とすることで、基準点20を、基板5の位置合わせの基準点とすることができる。基準点20で交わる基板5の2つの辺は、位置決めピン22と接していることにより、基板5が熱膨張しても移動しない。これにより、基準点20に配置された基板5の1つの角が、基板5が熱膨張しても移動しない。   If a reference mark for alignment is formed on the substrate 5, the length of the region to be processed can be corrected using the reference mark. As shown in FIG. 3, by arranging one corner of the substrate 5 so as to coincide with the reference point 20, the reference point 20 can be used as a reference point for alignment of the substrate 5. Since the two sides of the substrate 5 that intersect at the reference point 20 are in contact with the positioning pins 22, they do not move even if the substrate 5 is thermally expanded. Thereby, one corner of the substrate 5 arranged at the reference point 20 does not move even if the substrate 5 is thermally expanded.

基準温度において予め、ステージ6の基準点20からステージ6に保持された基板5の基準マークまでの距離Daを測定しておく。基板5の加工時に、ステージ6の基準点20及び基板5の基準マークの位置座標を検出し、両点間の距離Dbを算出する。距離Dbが距離Daの何倍であるか算出する。この倍率を、基準長さに乗算すれば、加工時の温度において加工すべき被加工領域の長さLが求まる。基板5の基準マークの位置座標は、位置検出器10で検出される。なお、基準温度における距離Daの測定は、基板5と同様に基準マークが形成された他の基板に対して行って構わない。   The distance Da from the reference point 20 of the stage 6 to the reference mark of the substrate 5 held on the stage 6 is measured in advance at the reference temperature. When processing the substrate 5, the position coordinates of the reference point 20 of the stage 6 and the reference mark of the substrate 5 are detected, and the distance Db between the two points is calculated. It is calculated how many times the distance Db is the distance Da. When this magnification is multiplied by the reference length, the length L of the region to be processed to be processed at the processing temperature can be obtained. The position coordinate of the reference mark on the substrate 5 is detected by the position detector 10. Note that the measurement of the distance Da at the reference temperature may be performed on another substrate on which the reference mark is formed, similarly to the substrate 5.

次に、図4を参照して、上記実施例の変形例によるレーザ加工装置について説明する。図4に示すレーザ加工装置は、図1(A)に示したレーザ加工装置から、マスク移動機構3Bを取り除き、基板5とステージ6との間に、微動ステージ11を追加した構成である。   Next, a laser processing apparatus according to a modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. The laser processing apparatus shown in FIG. 4 has a configuration in which the fine movement stage 11 is added between the substrate 5 and the stage 6 by removing the mask moving mechanism 3B from the laser processing apparatus shown in FIG.

レーザ光源1を出射した連続波レーザビームが、折り返しミラー2で反射され、マスク3Aに入射して、断面を整形される。マスク3Aを出射したレーザビームは、レンズ4で収束されて、基板5の表面に入射する。マスク3A、レンズ4及び基板5は、マスク3Aの透過領域が基板5の表面に結像するように配置されている。   The continuous wave laser beam emitted from the laser light source 1 is reflected by the folding mirror 2, enters the mask 3A, and the cross section is shaped. The laser beam emitted from the mask 3 </ b> A is converged by the lens 4 and enters the surface of the substrate 5. The mask 3 </ b> A, the lens 4, and the substrate 5 are arranged so that the transmission region of the mask 3 </ b> A forms an image on the surface of the substrate 5.

基板5が、微動ステージ11に保持されており、微動ステージ11が、ステージ6に保持されており、ステージ6が、基台7に保持されている。基板5の表面は、XY面に平行である。ステージ6は、基台7に固定されたXY面に平行な2次元方向に移動して、微動ステージ11及び微動ステージ11に保持された基板5を移動させることができる。   The substrate 5 is held on the fine movement stage 11, the fine movement stage 11 is held on the stage 6, and the stage 6 is held on the base 7. The surface of the substrate 5 is parallel to the XY plane. The stage 6 can move in a two-dimensional direction parallel to the XY plane fixed to the base 7 to move the fine movement stage 11 and the substrate 5 held by the fine movement stage 11.

微動ステージ11は、基板5を、基準位置から、XY面に平行な2次元方向に微小変位させることができる。微動ステージ11は、ピエゾ素子を用いた駆動機構を有し、基板5を、数十μm程度移動させる。制御装置9が、基準位置からの変位量を与えることにより、微動ステージ11を制御する。   The fine movement stage 11 can finely displace the substrate 5 from the reference position in a two-dimensional direction parallel to the XY plane. The fine movement stage 11 has a drive mechanism using a piezoelectric element, and moves the substrate 5 by about several tens of μm. The control device 9 controls the fine movement stage 11 by giving a displacement amount from the reference position.

図4に示すレーザ加工装置を用い、以下に説明するようにして、ステージ6の位置ずれに起因するビーム入射位置のずれを補正することができる。位置検出器8が検出したステージ6の位置と、制御装置9がステージ6に与えた目標位置とから、ステージ6の位置ずれ量が求められる。   Using the laser processing apparatus shown in FIG. 4, the deviation of the beam incident position due to the deviation of the position of the stage 6 can be corrected as described below. The amount of displacement of the stage 6 is obtained from the position of the stage 6 detected by the position detector 8 and the target position given to the stage 6 by the control device 9.

制御装置9が、ステージ6の位置ずれ量に基づいて、微動ステージ11を制御し、基板5が目標位置に近づくように、基板5を変位させる。これにより、被加工面上のビーム入射位置のずれが補正される。例えば、ステージ6をX方向に移動させるときに、ヨーイングに伴いステージ6のY方向の位置ずれが発生する。微動ステージ11を用いて、基板5をY方向に変位させることにより、この位置ずれに起因する被加工面上のビーム入射位置のずれを補正することができる。   The control device 9 controls the fine movement stage 11 based on the amount of positional deviation of the stage 6 and displaces the substrate 5 so that the substrate 5 approaches the target position. Thereby, the deviation of the beam incident position on the processing surface is corrected. For example, when the stage 6 is moved in the X direction, a position shift in the Y direction of the stage 6 occurs with yawing. By using the fine movement stage 11 and displacing the substrate 5 in the Y direction, it is possible to correct the deviation of the beam incident position on the processing surface due to this deviation.

なお、位置検出器8で基板5の位置を検出し、基板5の目標位置からの位置ずれ量を求め、この位置ずれ量に基づいて、基板5を目標位置に近づけるようにしてもよい。この場合、それ以前のビーム入射位置補正に伴い、微動ステージ11が基板5を基準位置から変位させていたときは、この変位量にも基づいて、微動ステージ11が制御される。   Note that the position detector 8 may detect the position of the substrate 5 to obtain a positional deviation amount of the substrate 5 from the target position, and the substrate 5 may be brought closer to the target position based on the positional deviation amount. In this case, when the fine movement stage 11 has displaced the substrate 5 from the reference position in accordance with the beam incident position correction before that, the fine movement stage 11 is controlled based on this displacement amount.

上記で説明したように、ステージ6の位置ずれを補正することによっても、基板5を目標位置に近づけることができるが、リニアモータ等で駆動されるステージ6の応答速度は遅い。ステージ6が移動可能な距離として、1000mm程度であることが要求されるので、ステージ6の駆動機構に、高速に応答するピエゾ素子を用いることができない。一方、微動ステージ11は、ステージ6の位置ずれの大きさ程度の距離だけ基板5を変位させればよいので、ピエゾ素子で駆動させることができる。よって、微動ステージ11を用いることにより、基板5の位置ずれを補償する移動が高速化され、ビーム入射位置の補正を高速に行うことができる。   As described above, the substrate 5 can also be brought close to the target position by correcting the positional deviation of the stage 6, but the response speed of the stage 6 driven by a linear motor or the like is slow. Since the distance that the stage 6 can move is required to be about 1000 mm, a piezo element that responds at high speed cannot be used for the drive mechanism of the stage 6. On the other hand, the fine movement stage 11 can be driven by a piezo element because the substrate 5 has only to be displaced by a distance that is about the magnitude of the positional deviation of the stage 6. Therefore, by using the fine movement stage 11, the movement for compensating the positional deviation of the substrate 5 is accelerated, and the beam incident position can be corrected at a high speed.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

本発明の実施例によるレーザ加工装置の概略図である。It is the schematic of the laser processing apparatus by the Example of this invention. ビーム入射位置変位手段の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of a beam incident position displacement means. 実施例によるレーザ加工方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the laser processing method by the Example. 基板が保持されたステージの平面図である。It is a top view of the stage with which the board | substrate was hold | maintained. 変形例によるレーザ加工装置の概略図である。It is the schematic of the laser processing apparatus by a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザ光源
2 折り返しミラー
3 ビーム入射位置変位手段
3A マスク
3B マスク移動機構
4 レンズ
5 基板
6 ステージ
7 基台
8、10 位置検出器
9 制御装置
11 微動ステージ
20 基準点
21 参照点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Folding mirror 3 Beam incident position displacement means 3A Mask 3B Mask moving mechanism 4 Lens 5 Substrate 6 Stage 7 Base 8 10 Position detector 9 Control device 11 Fine movement stage 20 Reference point 21 Reference point

Claims (5)

レーザビームを出射するレーザ光源と、
被加工面を有する加工対象物を保持し、該被加工面に平行な少なくとも1次元方向に該加工対象物を移動させるステージと、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームが入射する位置に配置され、入射したレーザビームを遮光する遮光領域内にレーザビームを透過させる透過領域が画定されており、該透過領域が、その位置におけるレーザビームのビーム断面よりも小さく、該透過領域を透過したレーザビームが、前記ステージに保持された加工対象物の被加工面に入射し、該透過領域が、レーザビームの進行方向と交差する方向に変位可能であり、該透過領域の変位によって、被加工面内におけるレーザビームの入射位置を変位させるビーム入射位置変位手段と
前記ステージの位置または該ステージに保持された加工対象物の位置を検出する位置検出器と、
前記ステージを制御して移動させ、該ステージの移動中に、前記位置検出器が検出した該ステージまたは該ステージに保持された加工対象物の位置の、目標位置からのずれ量を求めるとともに、当該ずれ量に基づいて、前記透過領域が変位するように前記ビーム入射位置変位手段を制御する制御装置と
を有するレーザ加工装置。
A laser light source for emitting a laser beam;
A stage for holding a workpiece having a workpiece surface and moving the workpiece in at least a one-dimensional direction parallel to the workpiece surface;
The laser beam emitted from the laser light source is disposed at a position where the laser beam is incident, and a transmission region that transmits the laser beam is defined in a light-shielding region that shields the incident laser beam. A laser beam that is smaller than the beam cross section of the beam and transmitted through the transmission region is incident on the surface to be processed of the object to be processed held by the stage, and the transmission region intersects the traveling direction of the laser beam. A beam incident position displacing means that is displaceable and displaces the incident position of the laser beam in the processing surface by the displacement of the transmission region ;
A position detector for detecting the position of the stage or the position of the workpiece held on the stage;
The stage is controlled and moved, and during the movement of the stage, the amount of deviation from the target position of the position of the stage detected by the position detector or the workpiece held on the stage is obtained, A laser processing apparatus , comprising: a control device that controls the beam incident position displacement means so that the transmission region is displaced based on a deviation amount .
前記制御装置は、前記ステージまたは該ステージに保持された加工対象物の、目標位置からの位置ずれに起因する被加工面上のレーザビーム入射位置のずれが、前記透過領域が変位することにより補償されるように、前記ビーム入射位置変位手段を制御する_請求項に記載のレーザ加工装置。 The control device compensates for the displacement of the laser beam incident position on the surface to be processed due to the displacement of the stage or the workpiece held on the stage from the target position by the displacement of the transmission region. as is, the laser machining apparatus according to _ claim 1 for controlling the beam incident position displacing unit. 前記ステージの移動方向が第1の方向であり、前記ビーム入射位置変位手段によるビーム入射位置の変位方向が、該第1の方向と直交する第2の方向である請求項1または2に記載のレーザ加工装置。 Moving direction of the stage is a first direction, the displacement direction of the beam incident position by the beam incident position displacement means, according to claim 1 or 2 which is a second direction perpendicular to the first direction Laser processing equipment. (a)レーザビームの入射する被加工面を有する加工対象物が保持されたステージを移動させる工程と、
(b)前記ステージの移動中に、該ステージの位置または該ステージに保持された加工対象物の位置を検出し、検出された該ステージまたは該ステージに保持された加工対象物の位置の、目標位置からのずれ量を求めるとともに、この位置ずれに起因するレーザビーム入射位置のずれを補償するように、該ずれ量に基づいて、該加工対象物の被加工面上のビームスポットを変位させる工程と
を含むレーザ加工方法。
(A) moving a stage on which a workpiece having a workpiece surface on which a laser beam is incident is held;
(B) While moving the stage, the position of the stage or the position of the workpiece held on the stage is detected, and the target of the detected position of the stage or the workpiece held on the stage is detected. A step of obtaining a deviation amount from the position and displacing the beam spot on the surface to be processed of the workpiece based on the deviation amount so as to compensate for the deviation of the laser beam incident position caused by the positional deviation. A laser processing method comprising:
前記工程(a)において、前記ステージの移動方向が第1の方向であり、前記工程(b)において、被加工面上のビームスポットの変位方向が、該第1の方向と直交する第2の方向である請求項に記載のレーザ加工方法。 In the step (a), the moving direction of the stage is the first direction, and in the step (b), the displacement direction of the beam spot on the processing surface is a second direction orthogonal to the first direction. The laser processing method according to claim 4 , wherein the laser processing method is a direction.
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