JP5240301B2 - 被加工物載置固定用テーブルおよび被加工物載置固定用ガラスチャック - Google Patents

被加工物載置固定用テーブルおよび被加工物載置固定用ガラスチャック Download PDF

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Description

本発明は、レーザー加工装置などに用いられる、被加工物を載置固定するためのテーブルに関し、特に、固定された被加工物を表裏両面から観察可能なテーブルに関する。
サファイアなどの基板にデバイスパターンを形成したものに対し、パルスレーザーを照射することによって分割のための起点を形成する方法が公知である(例えば、特許文献1参照)。
また、特許文献1に開示されている装置により基板を所定位置で分割しようとする場合など、テーブル(ステージなどとも称する)上に載置固定した被加工物に対して加工を行おうとする場合において、被加工物をその裏面側(テーブルに接する側)から観察したい場合がある。ステージに吸着固定した透明性基板を裏面側から好適に観察可能な観察装置が既に公知である(例えば、特許文献2参照)。
国際公開第2006/062017号 特開2009−244549号公報
特許文献2に開示の観察装置に備わるステージは、石英ガラスなど透明な部材で形成されているが、その内部には、被加工物を吸引固定するための吸気通路となる吸引用配管が設けられてなる。係るステージは、その上半部分となる透明部材と下半部分となる透明部材との配管形成対象位置をそれぞれ機械加工により削孔し、その後に2つの部材をそれぞれの削孔位置が合致するように固定することで作製される。また、内部に設けた吸引用配管における乱反射を抑制するために、黒色などの低明度色の塗料を配管部分に塗布するという処理も行われる。仮に、係る処理を行わない場合、配管自体の像が観察されてしまい、被加工物の識別性に影響を与えるため好ましくない。
以上のようなプロセスで作製されるため、特許文献2に開示のステージには、加工時間を要しかつ製造コストが掛かるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加工が容易でかつ被加工物を安定して保持可能なレーザー加工装置用のテーブルおよびこれに用いるガラスチャックを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1及び2の発明は、レーザー加工装置において被加工物が載置固定されるテーブルであって、平板状のガラスチャックと、前記ガラスチャックを外周から保持する保持枠と、を備え、前記ガラスチャックの、被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなる、ことを特徴とする。
請求項の発明は、前記ガラスチャックが、前記吸引用溝と連通しかつ前記ガラスチャックの端部にまで達する第2の吸引用溝を備え、前記保持枠が、一方端部で前記第2の吸引用溝と連通し、かつ他方端部が前記テーブル外の吸引用配管との接続部である吸気経路を備える、ことを特徴とする。
請求項2及び3の発明は、レーザー加工装置において被加工物が載置されるテーブルであって、さらに、前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、こと特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のテーブルであって、前記ガラスチャックが透明であることを特徴とする。
請求項5及び6の発明は、レーザー加工装置における被加工物の載置固定用のガラスチャックであって、平板状をなしており、被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなる、ことを特徴とする。
請求項5及び7の発明は、レーザー加工装置における被加工物の載置用のガラスチャックであって、前記吸引用溝と連通するとともに、前記ガラスチャックの端部にまで達して前記ガラスチャックの外部に設けられた吸気経路と連通する第2の吸引用溝をさらに備える、ことを特徴とする。
請求項6及び7の発明は、レーザー加工装置における被加工物の載置用のガラスチャックであって、さらに、前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、こと特徴とする。
請求項8の発明は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のガラスチャックであって、透明であることを特徴とする。
請求項1ないし請求項8の発明によれば、被加工物を載置固定してレーザー加工を行う際の加工精度を、安定的に確保することができる。また、ガラスチャックにおいては、吸引用溝が被載置面に形成されるので、製造時間の短縮と製造コストの低減とが実現される。
特に、請求項3および請求項7の発明によれば、被加工物を載置固定してレーザー加工を行う際の加工精度を、安定的に確保しつつ、加工に際して行うアライメント処理の精度も確保される。
特に、請求項4および請求項8の発明によれば、対応する観察系を備えるレーザー加工装置において用いられた場合に、被加工物に対する加工精度が安定的に確保されるとともに、被加工物の表裏両面がともに観察可能となる。
本発明の実施の形態に係るテーブル7を備えるレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。 テーブル7の構成を示す模式断面図である。 ガラスチャック1の上面図である。 ガラスチャック1の部分斜視図である。 本実施の形態に係るガラスチャック1とレーザー加工での加工予定線P1との関係を示す図である。 吸引用溝1003が矩形格子をなすように配置されたガラスチャック1001についての、吸引用溝1003とレーザー加工での加工予定線P2との関係を示す図である。 図6に示す加工予定線P2に沿って加工を行った場合の、加工方向に垂直な断面の様子を模式的に示す図である。 ガラスチャック1の製造プロセスを示す図である。 変形例のガラスチャック101を例示する図である。
<レーザー加工装置>
図1は、本発明の実施の形態に係るテーブル7を備えるレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。なお、レーザー加工装置50の以下に示す各部の動作(レーザー光の照射、テーブルの移動、照明光の照射、加工位置決定のための演算処理など)は、いずれも図示しないコンピュータなどからなる所定の制御手段によって制御されるものとする。
レーザー加工装置50は、表面観察部50Aと、裏面観察部50Bと、例えば石英などの透明な部材からなり、被加工物10を貼り付けた保持シート4をその上に載置するテーブル7とを主として備える。なお、以降においては、説明の簡単のため、被加工物10を貼り付けた保持シート4をテーブル7に載置することを、単に、被加工物10を載置すると表現することがある。
表面観察部50Aは、テーブル7に載置された被加工物10をレーザー光が照射される側(これを表面と称する)から観察する観察部であり、裏面観察部50Bは、該被加工物10をテーブル7に載置された側(これを裏面と称する)から該テーブル7を介して観察する観察部である。テーブル7は、移動機構7mによって表面観察部50Aと裏面観察部50Bとの間で水平方向に移動可能とされてなる。なお、テーブル7は、ガラスチャック1と保持枠2とから主として構成され(図2参照)、例えば吸引ポンプなどの吸引手段11により被加工物10を吸引固定できるようになっているが、その詳細については後述する。
移動機構7mは、図示しない駆動手段の作用により水平面内で所定のXY2軸方向にテーブル7を移動させる。これにより、係る表面観察部50Aと裏面観察部50Bとの間のテーブル7の移動、および、それぞれの観察部内における観察位置の移動やレーザー光照射位置の移動が実現されてなる。すなわち、レーザー加工装置50においては、移動機構7mによってテーブル7を移動させることによって、表面観察部50Aによる表面側の観察と、裏面観察部50Bによる裏面側の観察とを切替可能に行えるようになっている。これにより、被加工物10の材質や状態に応じた最適な観察を柔軟かつ速やかに行うことが出来る。なお、移動機構7mについては、所定の回転軸を中心とした、水平面内における回転(θ回転)動作も、水平駆動と独立に行えることが、アライメントなどを行う上ではより好ましい。
表面観察部50Aにおいては、落射照明光源S5から発せられた落射照明光L5が、図示しない鏡筒内に設けられたハーフミラー52で反射され、(表面観察部50Aにテーブル7が位置する状態で)被加工物10に照射されるようになっている。また、表面観察部50Aは、ハーフミラー52の上方(鏡筒の上方)に設けられたCCDカメラ16aと該CCDカメラ16aに接続されたモニタ16bとを含む表面観察手段16を備えており、落射照明光L5を照射させた状態でリアルタイムに被加工物10の明視野像の観察を行うことが出来るようになっている。本実施の形態においては、係る表面観察部50Aとテーブル7とが、本発明に係る観察装置の主たる構成要素に相当する。
また、表面観察部50Aは、テーブル7に載置された被加工物10に対してレーザー光の照射を行えるようにも構成されている。すなわち、表面観察部50Aは、レーザー加工装置50におけるレーザー光の照射部でもある。これは、例えば、レーザーの照射系と観察光学系とが同軸に構成されることで実現されてなる。より具体的には、表面観察部50Aが特許文献1に開示されているレーザー加工装置の基本的構成と同様の構成を有することによって実現可能である。
より詳細にいえば、表面観察部50Aにおいては、レーザー光源SLからレーザー光LBを発し、図示を省略する鏡筒内に備わるハーフミラー51にて反射させた後、該レーザー光LBを、表面観察部50Aにテーブル7が位置する状態でテーブル7に載置された被加工物10の被加工部位にて合焦するよう集光レンズ18にて集光し、被加工物10に照射することによって、被加工物10の加工、例えば分割の起点となる融解改質領域の形成やアブレーションなどを実現することが出来るようになっている。
表面観察部50Aにおいて得られた観察像に基づき加工位置が決定された場合は、引き続き、係る決定内容に基づいてレーザー光LBの照射による加工を行うことができる。
なお、加工位置の決定は、図示しない制御手段によって実現されるGUIを利用して、レーザー加工装置50のオペレータがモニタ16bに表示されたCCDカメラ16aによる撮像画像を視認しつつ行うことが出来るようにされてなるのが好ましい。すなわち、オペレータによって加工位置を決定するための所定の指示入力がGUIによって与えられ、その入力内容に基づく所定の演算処理を制御手段が行うことよって、加工位置が決定されるのが好ましい。
裏面観察部50Bは、裏面観察部50Bにテーブル7が位置する状態で、テーブル7に載置された被加工物10に対してテーブル7の上方から同軸照明光源S1からの同軸透過照明光L1の照射と斜光照明光源S2からの斜光透過照明光L2の照射とを重畳的に行いつつ、テーブル7の下方側から裏面観察手段6によって該被加工物10を観察できるように構成されている。
また、裏面観察部50Bにおいては、テーブル7の下方に、より好ましくは、後述するハーフミラー9の下方(鏡筒の下方)に設けられたCCDカメラ6aと該CCDカメラ6aに接続されたモニタ6bとを含む裏面観察手段6を備えている。なお、モニタ6bと表面観察手段16に備わるモニタ16bとは共通のものであってもよい。
好ましくは、表面観察部50Aが斜光照明光源S6を備えており、斜光照明光L6をテーブル7上の被加工物10に対して照射できるようになっていてもよい。斜光照明光L6が照射される場合、表面観察手段16においては観察対象の暗視野像を得ることが出来る。被加工物10の材質や表面状態に応じて落射照明光L5と斜光照明光L6とを適宜に切り替えることによって、または、落射照明光L5と斜光照明光L6とを同時に照射することによって、材質等によらず好適な観察像を得ることが出来る。
また、テーブル7の下方には、同軸照明光源S3から発せられた同軸照明光L3が、図示しない鏡筒内に設けられたハーフミラー9で反射され、集光レンズ8にて集光されたうえで、テーブル7を介して被加工物10に照射されるようになっていてもよい。さらに好ましくは、テーブル7の下方に斜光照明光源S4を備えており、斜光照明光L4をテーブル7を介して被加工物10に対して照射できるようになっていてもよい。これらの同軸照明光源S3や斜光照明光源S4は、例えば被加工物10の表面側に不透明な金属層などがあって表面観察部50Aによる表面側からの観察が該金属層からの反射が生じて困難な場合などに、裏面観察部50Bによって被加工物10の裏面側を観察する際に好適に用いることができる。
<テーブルの詳細構造>
次に、本実施の形態において特徴的である、テーブル7の構造について、詳細に説明する。図2は、テーブル7の構成を示す模式断面図である。図2に示すように、テーブル7は、主に、ガラスチャック1と、保持枠2とを備える。図3は、ガラスチャック1の上面図である。図4は、ガラスチャック1の部分斜視図である。
ガラスチャック1は、石英ガラスなどからなり、5mm〜20mm程度の厚みを有する部材である。ガラスチャック1は、図3に示すように、概略、平面視円板状をなしているが、その外周端部には凸部1aが設けられており、これにより、図2に示すように、ガラスチャック1の外周部分は断面視L字型の形状を有してなる。ガラスチャック1の直径は、加工対象とする被加工物10のサイズに応じて適宜に定められてよい。例えば、4〜5インチ程度の直径を有する円板状の被加工物10を加工するのであれば、ガラスチャック1の直径は、180mm〜200mm程度であればよい。
テーブル7においては、ガラスチャック1の表面1sが、実質的な被加工物10の被載置面となる。すなわち、表面1sは、テーブル7における被載置面の大部分を構成する。このガラスチャック1の表面1sにおいては、図3および図4に示すように、中央から十字方向に延びた十字状領域1bを除く4つの扇型領域1c、1d、1e、1fに、被加工物10の吸引固定に際して用いられる一定幅の吸引用溝3が張り巡らされている。
なお、ガラスチャック1において、十字状領域1bは、例えば透明の被加工物10を対象にアライメントを行う場合や、被加工物10の裏面側においてアライメントを行うような場合に、被加工物10のアライメントマークが形成されている箇所が配置されることを念頭に設けられている。仮に、アライメントマークが吸引用溝3の直上に位置した場合、アライメントに際して、吸引用溝3での乱反射のために、アライメントマークの位置が性格に特定できないおそれがある。本実施の形態においては、そのような状況を回避できるよう、アライメントマークが配置される可能性の高い上述の十字状領域1bには吸引用溝3が形成されないようにしている。ただし、本実施の形態において、ガラスチャック1が十字状領域1bを有することは必須の態様ではない。また、十字状領域1bが形成されていたとしても、テーブル7における被加工物10の吸着固定の安定性は充分に確保されてなる。
4つの扇型領域1c、1d、1e、1fには、いずれも、多数の吸引用溝3がハニカム状をなすように配置されたハニカム状溝部3aと、吸引用溝3が十字状領域1bに沿って直線状に配置された直線状溝部3bと、吸引用溝3がガラスチャック1の外周に沿って弧状に配置された弧状溝部3cとが設けられてなる。ただし、それぞれの溝部を構成する吸引用溝3は、互いに連通してなる。また、直線状溝部3bをなす吸引用溝3のみ、ガラスチャック1の外周端部1eにまで達している。さらに具体的にいえば、互いに直交する2つの直線状溝部3bと1つの弧状溝部3cとで囲まれた扇形の領域内に、ハニカム状溝部3aが設けられている。
吸引用溝3は、深さおよび表面1sにおける幅が0.5mm〜1mm程度である、表面が平坦かつ透明な溝である。吸引用溝3は、半円状、楕円形状、矩形状、三角形状などの断面形状を有する。また、ハニカム状溝部3aにおける互いに平行な吸引用溝3のピッチ(六角形の対辺の距離に相当)は、3mm〜10mmであり、例えば5mmである。
保持枠2は、例えばアルミニウムなどの金属からなる部材であり、平面視円環状をなしている。保持枠2は、ガラスチャック1の外周部分を保持するための部材である。
保持枠2は、上部枠2aと下部枠2bとからなる。ガラスチャック1の外周部分に設けられた凸部1aを上部枠2aと下部枠2bとで挟持した状態で、上部枠2aと下部枠2bとを固定ねじ2cにて螺合して一体化することにより、保持枠2によるガラスチャック1の保持が実現される。ただし、上部枠2aと下部枠2bとを一体化させる態様はこれに限られない。より具体的には、ガラスチャック1の凸部1aは、上部枠2aと下部枠2bからなる凹部2dに挟持される。このように、ガラスチャック1を保持枠2にて保持したテーブル7が、図示しない設置手段にて移動機構7mにより移動可能に設置される。
保持枠2の表面2sには、ガラスチャック1の表面1sに設けられた直線状溝部3bに対応させて、吸引用溝2eが設けられてなる。吸引用溝2eは、保持枠2にてガラスチャック1を保持する際に、直線状溝部3bをなす吸引用溝3に連通する位置に設けられてなる。そのため、より詳細には、上述した保持枠2によるガラスチャック1の保持は、係る連通状態が実現される態様にて行われる。
吸引用溝2eは、保持枠2の表面2sの途中にて終端し、該終端位置からは、吸引用溝2eに連通する吸引孔2fが、保持枠2の内部に向けて孔設されてなる。吸引孔2fの他方端部は、吸引手段11から配設される吸引用配管12との接続部となっている。なお、図2においては、吸引孔2fは下部枠2bにまで達しているが、これは必須の対応ではない。
レーザー加工装置50にて加工を行う際には、以上のような構成を有するテーブル7の上に、被加工物10が載置される。より詳細には、被加工物10は、被加工物10自体あるいは被加工物10を貼り付けた保持シート4が、全ての吸引用溝3、2eを覆うように載置される。係る状態において、吸引手段11を作動させると、吸引用配管12および吸引孔2fを介して、吸引用溝2eさらには全ての吸引用溝3に対し負圧が与えられる。係る負圧が載置された被加工物10あるいは保持シート4に作用することで、被加工物10あるいは保持シート4が、テーブル7に固定される。
このように、本実施の形態では、被加工物10を吸引固定するための吸気経路の大部分が、ガラスチャック1の表面1sに設けた吸引用溝3およびこれに連通する保持枠2の表面2sの吸引用溝2eとなっており、吸引用溝2eに連通する保持枠2の吸引孔2fのみが、テーブル7の内部に設けられている点で特徴的である。特に、ガラスチャック1は、一枚のガラス板の表面に吸引用溝3を設けたものであるので、内部に吸気経路を設けた従来のガラス製のテーブルに比して、作製時間が短縮され、作製コストが低減されてなる。具体的なガラスチャックの製法については、後述する。
また、本実施の形態において、ガラスチャック1に設けた吸引用溝3の大部分が、ハニカム状溝部3aを構成するようにしているのは、レーザー光が照射された後における被加工物10の固定の安定性を確保するためである。図5は、このことを説明するための、本実施の形態に係るガラスチャック1とレーザー加工での加工予定線P1との関係を示す図である。図6は、対比のために示す、吸引用溝1003が矩形格子をなすように配置されたガラスチャック1001についての、吸引用溝1003とレーザー加工での加工予定線P2との関係を示す図である。また、図7は、図6に示す加工予定線P2に沿って加工を行った場合の、加工方向に垂直な断面の様子を模式的に示す図である。
レーザー加工における加工において主流となるのは、加工予定線P1、P2にて示すような直線状の加工である。図6に示すように、吸引用溝1003が矩形状をなすように設けられてなるガラスチャック1001を用いて被加工物10に対し直線状の加工を行おうとする場合、加工内容と被加工物10の固定態様によっては、図6に示すように、加工予定線P2の位置と、水平面内において吸引用溝1003の配置位置と重なってしまうことが起こり得る。このような重なりは、例えば、吸引用溝1003がxy2軸方向に合致するようにテーブル7が配置され、かつ、被加工物10に対するレーザー加工がx軸方向またはy軸方向に沿って行われる場合に起こりやすい。
一方で、被加工物10を吸引固定している間は、吸引用溝1003において負圧が作用する。それゆえ、保持シート4のうち吸引用溝1003の上に位置する部分4a(ガラスチャック1001と接触していない部分でもある)には、図7に示すような鉛直下向きの吸引力F1が、吸引用溝1003に沿って作用する。その結果として、図7に示すように、当該部分4aが被加工物10から剥離しやすくなる。このような状況下で、図6に示すような、吸引用溝1003と合致する加工予定線P2に沿ったレーザー加工が行われると、保持シート4が下向きの吸引力F1を受けているために、被加工物10には、図7に示すように、加工溝10aの下方で引張応力F2が作用し、場合によっては、加工溝10aの下端部からクラック10bが進展し、被加工物10が割れてしまう不具合が起こり得る。
あるいは、レーザー加工によって被加工物10を完全に切断するような場合、加工位置のずれが生じないように、切断後の個片は引き続き保持シート4にて切断前と同じ位置に保持されている必要があるが、保持シート4が図7に示すような吸引力F1を受けることで、該個片に位置ズレが生じ、結果として加工位置がずれてしまうという不具合が起こり得る。
また、加工ピッチが吸引用溝1003の幅に比して小さいような場合、吸引用溝1003上において切り出された個片が保持シート4から剥離して飛散してしまうなどの不具合も起こり得る。
すなわち、図6に示したような、吸引用溝1003が矩形格子をなすように配置されたガラスチャック1001を用いた場合、加工予定線と吸引用溝との配置関係によっては、安定した加工が実現されない場合がある。
これに対して、図5に示す本実施の形態の場合は、ハニカム状溝部3aを構成する吸引用溝3は、一方向に連続しているわけではない。よって、その一部が加工予定線P1と重なっていたとしても、該加工予定線P1の通る位置には必ず吸引用溝3が形成されていない箇所が存在することになる。それゆえ、本実施の形態の場合、保持シート4において図7に示すような吸引力F1を受ける部分は、離散的に存在するに過ぎず、吸引用溝3における保持シート4の剥離が問題となることはない。
そもそも、本実施の形態の場合テーブル7を用いる場合、図5に示した場合よりも加工予定線と吸引用溝3とが合致することは起こりにくく、大半の加工は加工予定線が吸引用溝3に沿うことなく行われる。当然ながら、このような場合には、安定した吸着固定状態のもとで加工が行われる。従って、本実施の形態に係るテーブル7を用いたレーザー加工装置50は、加工精度が安定的に確保されたものとなっている。
<ガラスチャックの製法>
次に、ガラスチャック1の製法、特に吸引用溝3の形成について説明する。図8は、ガラスチャック1の製造プロセスを示す図である。
まず、ガラスチャック1の形成素材として、石英ガラスなどからなる円板状のガラス板を用意する(ステップST1)。上述したように、ガラスチャック1は、5mm〜20mm程度の厚みを有し、かつ、被加工物10のサイズに応じた直径を有していればよいので、ガラス板も、これに応じたサイズのものを用意すればよい。また、ガラス板には、あらかじめその外周部分に、凸部1aが形成されてなる。
次に、用意したガラス板の表面(吸引用溝3の形成対象面)に、レジスト膜を形成する(ステップST2)。レジスト膜の形成には、公知の手法を適用可能である。
続いて、このレジスト膜を施したガラス板に対して、吸引用溝3の配置パターンに応じたマスクをセットしてサンドブラスト処理を行い、ガラス板表面の吸引用溝3の形成位置に深さ0.5mm〜1mm程度の溝を形成する(ステップST3)。なお、このとき形成される溝は、表面に凹凸(ザラツキ)があり、透明性の低い粗溝である。サンドブラスト処理には、公知の手法を適用可能である。
係る粗溝の形成に続いて、エッチング処理を行い、該粗溝の表面を腐食させることにより、ザラツキを除去して平滑化させる(ステップST4)。これにより、表面が平坦かつ透明な(鏡面仕上げされた)吸引用溝3が形成される。エッチング処理は、公知の手法を適用可能である。ガラス板が石英ガラスからなる場合であれば、例えば硝酸二アンモニウムセリウムなどを主成分とするエッチング溶液を用い、処理時間を1〜2時間程度とするのが好適である。
最後にレジスト膜を除去する(ステップST5)ことにより、吸引用溝3を備えたガラスチャック1が得られる。得られたガラスチャック1をあらかじめ作製しておいた保持枠2によって上述のように保持することで、テーブル7が完成する。
このように、本実施の形態においては、ガラスチャック1に吸引用溝3を形成するにあたって、サンドブラスト処理とエッチング処理とを併用している点で特徴的である。仮に、0.5mm程度の深さの溝をエッチング処理のみによって形成するには、6時間ほどのエッチング時間が必要である。しかも、深さ方向のみならず、レジスト膜の下方に向かう水平方向のエッチングが進行してしまう過剰エッチングなどが生じるため、溝形状の制御が難しいという問題もある。従って、吸引用溝3をエッチング処理のみで形成しようとするのは、形成時間および溝形状の精度の観点から好ましくない。
これに対して、本実施の形態の場合、サンドブラスト処理で短時間にある程度の深さの粗溝を形成した後、短時間のエッチング処理を行えば、所定の形状の吸引用溝3を形成できる。エッチング処理のみを行う場合に比して、1つのガラス板における溝の形成時間が短縮され、かつ、精度も確保されてなる。
なお、サンドブラスト処理の後に行うエッチング処理は、イニシャルコストは掛かるものの、繰り返しの処理に係るコストが低いので、ガラスチャックを繰り返し作製する場合には、作製コストの低減に資する。
また、特許文献2に開示されているような構成のステージの場合は、複数個を作製する場合、それぞれに切削の時間を要していたが、本実施の形態において行うサンドブラスト処理は、同時に複数のガラス板に対して行うことができるので、本実施の形態に係るガラスチャックの製法は、この点からも製造効率が向上したものであるといえる。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、レーザー加工装置において被加工物を載置固定するためのテーブルとして、表面に吸引用溝がハニカム状に配置されたものを用いるようにすることで、レーザー加工の際の加工精度を、安定的に確保することができる。また、テーブルを構成するガラスチャックに設ける吸引用溝の形成においては、サンドブラスト処理とエッチング処理とを併用するので、溝の形成時間の短縮と形状精度の確保とが実現される。すなわち、ガラスチャックおよびテーブルを製造する際の製造時間の短縮と製造コストの低減とが実現される。
<変形例>
吸引用溝が格子をなす場合であっても、上述のような不具合を回避できる場合は存在する。図9は、係る変形例のガラスチャック101を例示する図である。このガラスチャック101は、吸引用溝103の格子が千鳥配置された構成を有する。この場合も、図5に示したガラスチャック1と同様に、吸引用溝103は一方向に連続しているわけではないので、その一部が加工予定線P3と重なっていたとしても、該加工予定線P3の通る位置には必ず吸引用溝103が形成されていない箇所が存在する。ただし、上述の実施の形態のようにガラスチャック1がハニカム状溝部3aを備える場合、加工予定線P2に沿って存在する吸引用溝3とそれ以外との部分の比率は概ね1:2であるのに対して、図9に示した場合は、加工予定線P3に沿って存在する吸引用溝103とそれ以外との部分の比率は概ね1:1である。従って、後者の方が吸引用溝が存在する比率が相対的に大きいことから、加工精度の安定的な確保という点においては、上述のようにハニカム状溝部3aを設ける方が優れている。
1、101、1001 ガラスチャック
2 保持枠
2e 吸引用溝
2f 吸引孔
3、103、1003 (ガラスチャックの)吸引用溝
3a ハニカム状溝部
3b 直線状溝部
3c 弧状溝部
4 保持シート
7 テーブル
7m 移動機構
10 被加工物
10a 加工溝
10b クラック
11 吸引手段
12 吸引用配管
50 レーザー加工装置
50A 表面観察部
50B 裏面観察部

Claims (8)

  1. レーザー加工装置において被加工物が載置固定されるテーブルであって、
    平板状のガラスチャックと、
    前記ガラスチャックを外周から保持する保持枠と、
    を備え、
    前記ガラスチャックの、被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなり、
    前記ガラスチャックが、前記吸引用溝と連通しかつ前記ガラスチャックの端部にまで達する第2の吸引用溝を備え、
    前記保持枠が、一方端部で前記第2の吸引用溝と連通し、かつ他方端部が前記テーブル外の吸引用配管との接続部とされてなる吸気経路を備える、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用テーブル。
  2. レーザー加工装置において被加工物が載置固定されるテーブルであって、
    平板状のガラスチャックと、
    前記ガラスチャックを外周から保持する保持枠と、
    を備え、
    前記ガラスチャックの、被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなり、
    前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用テーブル。
  3. 請求項1に記載のテーブルであって、
    前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用テーブル。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のテーブルであって、
    前記ガラスチャックが透明であることを特徴とするレーザー加工装置の被加工物載置固定用テーブル。
  5. レーザー加工装置における被加工物の載置固定用のガラスチャックであって、
    平板状をなしており、
    被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなり、
    前記吸引用溝と連通するとともに、前記ガラスチャックの端部にまで達して前記ガラスチャックの外部に設けられた吸気経路と連通する第2の吸引用溝をさらに備える、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用ガラスチャック。
  6. レーザー加工装置における被加工物の載置固定用のガラスチャックであって、
    平板状をなしており、
    被加工物が載置される被載置面に、前記被加工物を吸引固定するための吸引用溝が平面視でハニカム状の配置にて形成されてなり、
    前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用ガラスチャック。
  7. 請求項5に記載のガラスチャックであって、
    前記吸引用溝が、前記被載置面の中央から十字状に拡がる十字状領域以外の領域において前記ハニカム状に形成されてなる、
    ことを特徴とする被加工物載置固定用ガラスチャック。
  8. 請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のガラスチャックであって、
    透明であることを特徴とする被加工物載置固定用ガラスチャック。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3046370B1 (fr) * 2015-12-31 2018-02-16 Ecole Centrale De Nantes Procede et systeme pour le reglage d'un dispositif de fabrication additive
CN111148596B (zh) 2017-10-04 2022-09-16 极光先进雷射株式会社 激光加工方法以及激光加工系统
CN109434519B (zh) * 2018-12-24 2024-08-02 天津职业技术师范大学 真空永磁板
KR20220132708A (ko) * 2021-03-23 2022-10-04 삼성디스플레이 주식회사 레이저 가공용 워크 테이블
CN114799689B (zh) * 2022-04-29 2023-02-14 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种激光加工用微球吸附定位装置及方法
CN115193823B (zh) * 2022-07-20 2024-04-12 武汉来勒光电科技有限公司 一种激光器的耦合封装设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034102U (ja) * 1989-06-02 1991-01-16
JPH06326337A (ja) * 1993-04-16 1994-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザ加工装置
JP3004102U (ja) * 1994-03-15 1994-11-08 栄治 下永 平板加工用ベッド
JP3908519B2 (ja) * 2001-11-28 2007-04-25 トッパン・フォームズ株式会社 レーザ加工システム
JP4342992B2 (ja) * 2004-03-17 2009-10-14 株式会社ディスコ レーザー加工装置のチャックテーブル
JP4018096B2 (ja) * 2004-10-05 2007-12-05 松下電器産業株式会社 半導体ウェハの分割方法、及び半導体素子の製造方法
JP2006205187A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2006263795A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ加工装置
JP2007307597A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP5198203B2 (ja) * 2008-09-30 2013-05-15 株式会社ディスコ 加工装置

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