JP7433715B2 - How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens - Google Patents

How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens Download PDF

Info

Publication number
JP7433715B2
JP7433715B2 JP2020049677A JP2020049677A JP7433715B2 JP 7433715 B2 JP7433715 B2 JP 7433715B2 JP 2020049677 A JP2020049677 A JP 2020049677A JP 2020049677 A JP2020049677 A JP 2020049677A JP 7433715 B2 JP7433715 B2 JP 7433715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
condenser lens
shape
laser
lens
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.)
Active
Application number
JP2020049677A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021146375A (en
Inventor
俊輔 寺西
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.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
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 Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2020049677A priority Critical patent/JP7433715B2/en
Publication of JP2021146375A publication Critical patent/JP2021146375A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7433715B2 publication Critical patent/JP7433715B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、被加工物を加工する際に用いられるレーザー加工装置、及びレーザー加工装置が備える集光レンズの状態を確認する際に用いられる集光レンズの状態確認方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus used when processing a workpiece, and a method for checking the state of a condenser lens used when checking the state of a condenser lens included in the laser processing apparatus.

半導体ウェーハに代表される板状の被加工物を複数のチップへと分割する際には、例えば、レーザー発振器と集光レンズとを含むレーザー加工装置が用いられる。レーザー発振器で生成したレーザービームを、チップの境界となる被加工物のストリート(加工予定ライン)に対して集光レンズを通じて照射することで、この被加工物をストリートで加工して複数のチップへと分割できるようになる(例えば、特許文献1参照)。 When dividing a plate-shaped workpiece, such as a semiconductor wafer, into a plurality of chips, for example, a laser processing device including a laser oscillator and a condensing lens is used. By irradiating a laser beam generated by a laser oscillator through a condensing lens onto the street (to be processed line) of the workpiece, which is the boundary between chips, the workpiece is processed on the street and processed into multiple chips. (For example, see Patent Document 1).

特開2017-6930号公報JP2017-6930A

ところで、レーザービームを照射して被加工物をストリートで加工する際には、被加工物の内部の狭い領域、又は被加工物の近傍の狭い領域にレーザービームを照射できるように、焦点距離の短い集光レンズを被加工物から近い位置に配置することが多い。 By the way, when processing a workpiece on the street by irradiating a laser beam, the focal length must be adjusted so that the laser beam can irradiate a narrow area inside the workpiece or a narrow area near the workpiece. A short condensing lens is often placed close to the workpiece.

しかしながら、被加工物から近い位置に集光レンズを配置すると、レーザービームによって発生する被加工物の溶融した小片や蒸気等が集光レンズに付着しやすくなる。この小片や蒸気で集光レンズが汚れると、レーザービームの一部が遮られて被加工物の加工にかかる精度も低下してしまう。 However, if the condenser lens is placed close to the workpiece, small pieces of melted workpiece, vapor, etc. generated by the laser beam tend to adhere to the condenser lens. If the condensing lens becomes dirty with these particles or steam, part of the laser beam will be blocked, reducing the precision with which the workpiece is processed.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、集光レンズが汚れているか否かを簡単に確認できるレーザー加工装置及び集光レンズの状態確認方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to provide a laser processing device and a method for checking the condition of the condenser lens that can easily check whether the condenser lens is dirty or not. That's true.

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、レーザービームを生成するレーザー発振器と、該レーザー発振器が生成した該レーザービームを該チャックテーブル側に集光する集光レンズと、該集光レンズの汚れを検出する検出ユニットであって、該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を検出する検出器と、該検出器で検出された該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する判定部と、を含む該検出ユニットと、該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に該集光レンズを移動させる移動機構と、該レーザー発振器で該レーザービームを生成しながら該移動機構で該集光レンズを移動させて該検出器で検出される該レーザービームの形状及び該レーザービームの光強度を、該集光レンズの位置とともに記憶する検出結果記憶部と、を含み、該判定部は、該検出器で検出された該レーザービームの光強度が最も大きい該集光レンズの位置での該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定するレーザー加工装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a chuck table has a holding surface for holding a workpiece, a laser oscillator generates a laser beam, and the laser beam generated by the laser oscillator is focused on the chuck table side. A detection unit that detects contamination on the condenser lens, a detector that detects the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens, and a detection unit that detects the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens; a determination unit that determines whether or not the condenser lens is dirty based on its shape; and a detection unit that moves the condenser lens in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table. a moving mechanism; while generating the laser beam with the laser oscillator, the moving mechanism moves the focusing lens to determine the shape of the laser beam and the light intensity of the laser beam detected by the detector; a detection result storage unit that stores the position of the laser beam together with the position of the optical lens; Provided is a laser processing device that determines whether the condenser lens is dirty based on the following .

本発明の一態様において、該検出器は、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該集光レンズを透過し該チャックテーブル側で反射された後に該集光レンズを再び透過した該レーザービームの形状を検出することがある。 In one aspect of the present invention, the detector is disposed on a side opposite to the chuck table with respect to the condenser lens, and after passing through the condenser lens and being reflected on the chuck table side, the detector The shape of the laser beam transmitted again may be detected.

また、本発明の一態様において、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該レーザー発振器が生成した該レーザービームの一部を反射して該集光レンズに導く反射面を有する光学素子を更に含み、該検出器は、該光学素子の該集光レンズとは反対側に配置され、該集光レンズを再び透過した上で該反射面を透過した該レーザービームの形状を検出することがある。 Further, in one aspect of the present invention, the laser beam may be disposed on a side opposite to the chuck table with respect to the condenser lens, and reflect a part of the laser beam generated by the laser oscillator and guide the laser beam to the condenser lens. The detector further includes an optical element having a surface, and the detector is arranged on a side of the optical element opposite to the condensing lens, and detects the laser beam that has passed through the condensing lens again and then passed through the reflective surface. Shapes may be detected.

また、本発明の一態様において、該検出器は、該集光レンズに対して該チャックテーブルと同じ側に配置されていることがある。また、本発明の一態様において、該検出器の受光面の中央の領域がマスクで覆われていることがある。 Further, in one aspect of the present invention, the detector may be disposed on the same side of the condenser lens as the chuck table. Further, in one aspect of the present invention, a central region of the light receiving surface of the detector may be covered with a mask .

また、本発明の一態様において、該集光レンズの汚れが許容される範囲にある状態で該検出器により検出され得る該レーザービームの形状を記憶する基準形状記憶部を更に含み、該判定部は、該基準形状記憶部に記憶された該レーザービームの形状と、該検出器により検出される該レーザービームの形状と、を比較して、該集光レンズが汚れているか否かを判定することがある。 Further, in one aspect of the present invention, the determination unit further includes a reference shape memory unit that stores a shape of the laser beam that can be detected by the detector when contamination of the condensing lens is within an allowable range. compares the shape of the laser beam stored in the reference shape memory with the shape of the laser beam detected by the detector to determine whether the condenser lens is dirty. Sometimes.

本発明の別の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、レーザービームを生成するレーザー発振器と、該レーザー発振器が生成した該レーザービームを該チャックテーブル側に集光する集光レンズと、該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に該集光レンズを移動させる移動機構と、を含むレーザー加工装置の該集光レンズが汚れているか否かを確認する集光レンズの状態確認方法であって、該レーザー発振器で該レーザービームを生成するレーザービーム生成ステップと、該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を検出する検出ステップと、該検出ステップで検出された該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する判定ステップと、を含み、該検出ステップでは、該レーザー発振器で該レーザービームを生成しながら該移動機構で該集光レンズを移動させて該レーザービームの形状及び該レーザービームの光強度を該集光レンズの位置とともに検出し、該判定ステップでは、該検出ステップで検出された該レーザービームの光強度が最も大きい該集光レンズの位置での該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する集光レンズの状態確認方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a chuck table has a holding surface that holds a workpiece, a laser oscillator that generates a laser beam, and the laser beam generated by the laser oscillator is focused on the chuck table side. Checking whether the condenser lens of a laser processing device including a condenser lens that emits light and a moving mechanism that moves the condenser lens in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table is dirty. A method for checking the state of a condenser lens, the method comprising: a laser beam generation step of generating the laser beam with the laser oscillator; a detection step of detecting the shape of the laser beam transmitted through the condenser lens; and the detection step. a determination step of determining whether or not the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam detected by the laser beam, and in the detection step, while generating the laser beam with the laser oscillator, The moving mechanism moves the condensing lens to detect the shape of the laser beam and the light intensity of the laser beam together with the position of the condensing lens, and in the determination step, the laser beam detected in the detection step is A method for checking the condition of a condenser lens is provided , which determines whether or not the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam at the position of the condenser lens where the light intensity is highest .

本発明の別の一態様において、該検出ステップでは、該集光レンズを透過し該チャックテーブル側で反射された後に該集光レンズを再び透過した該レーザービームの形状を、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側で検出することがある。 In another aspect of the present invention, in the detection step, the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens, been reflected on the chuck table side, and then passed through the condenser lens again is detected by the condenser lens. On the other hand, it may be detected on the side opposite to the chuck table.

また、本発明の別の一態様において、該レーザー加工装置は、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該レーザー発振器が生成した該レーザービームの一部を反射して該集光レンズに導く反射面を有する光学素子を更に含み、該検出ステップでは、該集光レンズを再び透過した上で該反射面を透過した該レーザービームの形状を、該光学素子の該集光レンズとは反対側で検出することがある。 In another aspect of the present invention, the laser processing device is disposed on the opposite side of the chuck table with respect to the condenser lens, and reflects a part of the laser beam generated by the laser oscillator. The detection step further includes an optical element having a reflective surface that guides the laser beam to the condensing lens, and in the detection step, the shape of the laser beam that has passed through the condensing lens again and transmitted through the reflective surface is detected by the optical element. It may be detected on the opposite side of the condenser lens.

また、本発明の別の一態様において、該検出ステップでは、該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を、該集光レンズに対して該チャックテーブルと同じ側で検出することがある。また、本発明の別の一態様において、該検出ステップでは、該レーザービームの形状のうち中央の領域以外の領域を検出することがある。 In another aspect of the present invention, in the detection step, the shape of the laser beam transmitted through the condenser lens may be detected on the same side of the condenser lens as the chuck table. In another aspect of the present invention, in the detection step, a region other than a central region of the shape of the laser beam may be detected .

また、本発明の別の一態様において、該レーザービーム生成ステップの前に、該集光レンズの汚れが許容される範囲にある状態で検出され得る該レーザービームの形状を取得する基準形状取得ステップを更に含み、該判定ステップでは、該基準形状取得ステップで取得された該レーザービームの形状と、該検出ステップで検出された該レーザービームの形状と、を比較して、該集光レンズが汚れているか否かを判定することがある。 In another aspect of the present invention, before the laser beam generation step, a reference shape acquisition step of acquiring a shape of the laser beam that can be detected while the condensing lens is within an allowable range. The determination step compares the shape of the laser beam acquired in the reference shape acquisition step and the shape of the laser beam detected in the detection step to determine whether the condenser lens is dirty. It may be determined whether the

本発明の一態様にかかるレーザー加工装置は、集光レンズを透過したレーザービームの形状を検出する検出器と、検出器で検出されたレーザービームの形状に基づいて、集光レンズが汚れているか否かを判定する判定部と、を含む検出ユニットを含むので、集光レンズが汚れているか否かを簡単に確認できる。 A laser processing apparatus according to one embodiment of the present invention includes a detector that detects the shape of a laser beam that has passed through a condenser lens, and a detector that detects whether the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam detected by the detector. Since the detection unit includes a determination unit that determines whether the condenser lens is dirty or not, it is possible to easily check whether the condenser lens is dirty or not.

また、本発明の別の一態様にかかる集光レンズの状態確認方法は、集光レンズを透過したレーザービームの形状を検出する検出ステップと、検出ステップで検出されたレーザービームの形状に基づいて、集光レンズが汚れているか否かを判定する判定ステップと、を含むので、集光レンズが汚れているか否かを簡単に確認できる。 Further, a method for checking the state of a condensing lens according to another aspect of the present invention includes a detection step of detecting the shape of a laser beam transmitted through the condensing lens, and a detection step based on the shape of the laser beam detected in the detection step. , and a determination step of determining whether or not the condenser lens is dirty, so that it can be easily confirmed whether or not the condenser lens is dirty.

図1は、レーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a laser processing device. 図2は、レーザー加工装置の内部でレーザービームが進行する様子を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing how a laser beam progresses inside the laser processing device. 図3は、制御ユニットの機能的な構造を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing the functional structure of the control unit. 図4は、集光レンズの状態確認方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an overview of a method for checking the condition of the condenser lens. 図5は、基準プロファイルの例を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a reference profile. 図6は、検出プロファイルの例を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a detection profile. 図7は、検出プロファイルの別の例を模式的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing another example of the detection profile. 図8は、変形例にかかるレーザー加工装置の構成例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a laser processing apparatus according to a modification.

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかるレーザー加工装置2の構成例を示す斜視図である。なお、図1では、レーザー加工装置2の一部の構成要素を機能ブロックで示している。また、以下の説明で用いられるX軸方向(加工送り方向)、Y軸方向(割り出し送り方向)、及びZ軸方向(鉛直方向)は、互いに垂直である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a laser processing apparatus 2 according to the present embodiment. Note that in FIG. 1, some components of the laser processing device 2 are shown as functional blocks. Further, the X-axis direction (processing feed direction), Y-axis direction (indexing feed direction), and Z-axis direction (vertical direction) used in the following description are perpendicular to each other.

図1に示すように、レーザー加工装置2は、各構成要素を支持する基台4を備えている。基台4の上面には、水平移動機構(加工送り機構、割り出し送り機構)6が配置されている。水平移動機構6は、基台4の上面に固定されY軸方向に対して概ね平行な一対のY軸ガイドレール8を備えている。Y軸ガイドレール8には、Y軸移動プレート10がY軸方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the laser processing device 2 includes a base 4 that supports each component. A horizontal movement mechanism (processing feed mechanism, indexing feed mechanism) 6 is arranged on the upper surface of the base 4. The horizontal movement mechanism 6 includes a pair of Y-axis guide rails 8 that are fixed to the upper surface of the base 4 and are generally parallel to the Y-axis direction. A Y-axis moving plate 10 is attached to the Y-axis guide rail 8 in such a manner that it can slide along the Y-axis direction.

Y軸移動プレート10の下面側には、ボールネジを構成するナット(不図示)が設けられている。このナットには、Y軸ガイドレール8に対して概ね平行なネジ軸12が回転できる態様でねじ込まれている。ネジ軸12の一端部には、Y軸パルスモーター14が連結されている。Y軸パルスモーター14でネジ軸12を回転させれば、Y軸移動プレート10は、Y軸ガイドレール8に沿ってY軸方向に移動する。 A nut (not shown) constituting a ball screw is provided on the lower surface side of the Y-axis moving plate 10. A threaded shaft 12, which is generally parallel to the Y-axis guide rail 8, is rotatably screwed into this nut. A Y-axis pulse motor 14 is connected to one end of the screw shaft 12 . When the screw shaft 12 is rotated by the Y-axis pulse motor 14, the Y-axis moving plate 10 moves in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 8.

Y軸移動プレート10の上面には、X軸方向に対して概ね平行な一対のX軸ガイドレール16が設けられている。X軸ガイドレール16には、X軸移動プレート18がX軸方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。X軸移動プレート18の下面側には、ボールネジを構成するナット(不図示)が設けられている。 A pair of X-axis guide rails 16 that are generally parallel to the X-axis direction are provided on the upper surface of the Y-axis moving plate 10. An X-axis moving plate 18 is attached to the X-axis guide rail 16 in such a manner that it can slide along the X-axis direction. A nut (not shown) constituting a ball screw is provided on the lower surface side of the X-axis moving plate 18.

このナットには、X軸ガイドレール16に対して概ね平行なネジ軸20が回転できる態様でねじ込まれている。ネジ軸20の一端部には、X軸パルスモーター22が連結されている。X軸パルスモーター22でネジ軸20を回転させれば、X軸移動プレート18は、X軸ガイドレール16に沿ってX軸方向に移動する。 A threaded shaft 20, which is generally parallel to the X-axis guide rail 16, is rotatably screwed into this nut. An X-axis pulse motor 22 is connected to one end of the screw shaft 20. When the screw shaft 20 is rotated by the X-axis pulse motor 22, the X-axis moving plate 18 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail 16.

X軸移動プレート18の上面側には、円柱状のテーブル基台24が配置されている。また、テーブル基台24の上部には、被加工物11の保持に使用されるチャックテーブル(保持テーブル)26が配置されている。テーブル基台24の下部には、モーター等の回転駆動源(不図示)が連結されている。 A cylindrical table base 24 is arranged on the upper surface side of the X-axis moving plate 18. Furthermore, a chuck table (holding table) 26 used for holding the workpiece 11 is arranged above the table base 24 . A rotational drive source (not shown) such as a motor is connected to the lower part of the table base 24 .

この回転駆動源から発生する力によって、チャックテーブル26は、Z軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、テーブル基台24及びチャックテーブル26は、上述した水平移動機構6によって、X軸方向及びY軸方向に移動する(加工送り、割り出し送り)。 The force generated from this rotational drive source causes the chuck table 26 to rotate around a rotation axis that is generally parallel to the Z-axis direction. Further, the table base 24 and the chuck table 26 are moved in the X-axis direction and the Y-axis direction (processing feed, indexing feed) by the horizontal movement mechanism 6 described above.

被加工物11は、例えば、シリコン等の半導体でなる円盤状のウェーハである。この被加工物11の表面(図1では上面)側は、互いに交差する複数のストリート(加工予定ライン)によって複数の小領域に区画されており、各小領域には、IC(Integrated Circuit)等のデバイスが形成されている。 The workpiece 11 is, for example, a disk-shaped wafer made of a semiconductor such as silicon. The surface (upper surface in FIG. 1) of the workpiece 11 is divided into a plurality of small areas by a plurality of streets (processing lines) that intersect with each other, and each small area includes an IC (Integrated Circuit), etc. devices have been formed.

被加工物11の裏面(図1では下面)側には、例えば、被加工物11よりも径の大きいテープ(ダイシングテープ)13が貼付される。また、テープ13の外周部分は、環状のフレーム15に固定される。このように、被加工物11は、テープ13を介してフレーム15に支持された状態で加工されることになる。 For example, a tape (dicing tape) 13 having a larger diameter than the workpiece 11 is attached to the back surface (lower surface in FIG. 1) of the workpiece 11 . Further, the outer peripheral portion of the tape 13 is fixed to an annular frame 15. In this way, the workpiece 11 is processed while being supported by the frame 15 via the tape 13.

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体でなる円盤状のウェーハを被加工物11としているが、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板等を被加工物11として用いることもできる。 In this embodiment, the workpiece 11 is a disk-shaped wafer made of a semiconductor such as silicon, but there are no restrictions on the material, shape, structure, size, etc. of the workpiece 11. For example, a substrate made of other materials such as semiconductors, ceramics, resins, metals, etc. can also be used as the workpiece 11.

同様に、被加工物11に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物11には、デバイスが形成されていなくても良い。また、被加工物11は、テープ13が貼付されていない状態や、フレーム15に支持されていない状態で加工されることがある。 Similarly, there are no restrictions on the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of devices formed on the workpiece 11. The workpiece 11 does not need to have a device formed thereon. Further, the workpiece 11 may be processed without the tape 13 attached or without being supported by the frame 15.

チャックテーブル26の上面の一部は、例えば、多孔質材で形成されており、テープ13(テープ13が貼付されない場合には被加工物11)と接触して被加工物11を保持する保持面26aとして機能する。この保持面26aは、X軸方向及びY軸方向に対して概ね平行である。 A part of the upper surface of the chuck table 26 is made of, for example, a porous material, and serves as a holding surface that contacts the tape 13 (or the workpiece 11 when the tape 13 is not attached) and holds the workpiece 11. 26a. This holding surface 26a is generally parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction.

また、保持面26aは、チャックテーブル26の内部に設けられた流路(不図示)等を介して真空ポンプ等の吸引源(不図示)に接続されている。チャックテーブル26の周囲には、被加工物11を支持する環状のフレーム15を固定できる4個のクランプ28が設けられている。 Further, the holding surface 26a is connected to a suction source (not shown) such as a vacuum pump via a flow path (not shown) provided inside the chuck table 26. Four clamps 28 are provided around the chuck table 26 to which the annular frame 15 that supports the workpiece 11 can be fixed.

水平移動機構6のY軸方向の一方側の領域には、X軸方向に対して概ね垂直な側面を持つ支持構造30が設けられている。この支持構造30の側面には、鉛直移動機構(高さ調整機構)32が配置されている。鉛直移動機構32は、支持構造30の側面に固定されZ軸方向に対して概ね平行な一対のZ軸ガイドレール34を備えている。Z軸ガイドレール34には、Z軸移動プレート36がZ軸方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。 A support structure 30 having a side surface generally perpendicular to the X-axis direction is provided in a region on one side of the horizontal movement mechanism 6 in the Y-axis direction. A vertical movement mechanism (height adjustment mechanism) 32 is arranged on the side surface of this support structure 30. The vertical movement mechanism 32 includes a pair of Z-axis guide rails 34 that are fixed to the side surface of the support structure 30 and are generally parallel to the Z-axis direction. A Z-axis moving plate 36 is attached to the Z-axis guide rail 34 in such a manner that it can slide along the Z-axis direction.

Z軸移動プレート36の裏面側(Z軸ガイドレール34側)には、ボールネジを構成するナット(不図示)が設けられている。このナットには、Z軸ガイドレール34に対して概ね平行なネジ軸(不図示)が回転できる態様でねじ込まれている。ネジ軸の一端部には、Z軸パルスモーター38が連結されている。Z軸パルスモーター38でネジ軸を回転させれば、Z軸移動プレート36は、Z軸ガイドレール34に沿ってZ軸方向に移動する。 A nut (not shown) constituting a ball screw is provided on the back side of the Z-axis moving plate 36 (on the Z-axis guide rail 34 side). A threaded shaft (not shown) that is generally parallel to the Z-axis guide rail 34 is rotatably screwed into this nut. A Z-axis pulse motor 38 is connected to one end of the screw shaft. When the screw shaft is rotated by the Z-axis pulse motor 38, the Z-axis moving plate 36 moves in the Z-axis direction along the Z-axis guide rail 34.

Z軸移動プレート36の表面側には、支持具40が固定されており、この支持具40には、レーザービーム照射ユニット42の一部が支持されている。図2は、レーザー加工装置2の内部でレーザービーム21が進行する様子を示す模式図である。図1及び図2に示すように、レーザービーム照射ユニット42は、例えば、基台4に固定されたレーザー発振器44と、支持具40に支持されY軸方向に長い筒状のハウジング46と、ハウジング46の端部(Y軸方向の他方側の端部)に設けられた照射ヘッド48と、を含む。 A support 40 is fixed to the front side of the Z-axis moving plate 36, and a part of the laser beam irradiation unit 42 is supported by this support 40. FIG. 2 is a schematic diagram showing how the laser beam 21 progresses inside the laser processing device 2. As shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the laser beam irradiation unit 42 includes, for example, a laser oscillator 44 fixed to the base 4, a cylindrical housing 46 supported by a support 40 and long in the Y-axis direction, and a housing 46 (the other end in the Y-axis direction).

レーザー発振器44は、例えば、レーザー発振に適したNd:YAG等のレーザー媒質を備えており、被加工物11の加工に使用されるレーザービーム21を生成してハウジング46側に出射する。本実施形態では、このレーザー発振器44によって、被加工物11を透過する波長のレーザービーム21が生成される。 The laser oscillator 44 includes, for example, a laser medium such as Nd:YAG suitable for laser oscillation, generates a laser beam 21 used for processing the workpiece 11, and emits it to the housing 46 side. In this embodiment, the laser oscillator 44 generates a laser beam 21 having a wavelength that passes through the workpiece 11 .

ただし、レーザー発振器44は、被加工物11に吸収される波長のレーザービームを生成できるように構成されても良い。なお、被加工物11を透過する波長のレーザービームは、被加工物11を多光子吸収等によって改質する加工に適しており、被加工物11に吸収される波長のレーザービームは、被加工物11のアブレーション加工等に適している。 However, the laser oscillator 44 may be configured to be able to generate a laser beam with a wavelength that is absorbed by the workpiece 11. Note that a laser beam with a wavelength that passes through the workpiece 11 is suitable for modifying the workpiece 11 by multiphoton absorption, and a laser beam with a wavelength that is absorbed by the workpiece 11 is suitable for Suitable for ablation processing of the object 11, etc.

ハウジング46は、レーザービーム照射ユニット42を構成する光学系の一部を収容しており、レーザー発振器44から出射されたレーザービーム21を照射ヘッド48へと導く。本実施形態では、図2に示すように、ミラー46aとミラー46bとがハウジング46に収容されている。 The housing 46 houses a part of the optical system constituting the laser beam irradiation unit 42 and guides the laser beam 21 emitted from the laser oscillator 44 to the irradiation head 48 . In this embodiment, as shown in FIG. 2, a mirror 46a and a mirror 46b are housed in a housing 46.

照射ヘッド48には、レーザービーム照射ユニット42を構成する光学系の別の一部が収容されている。例えば、この照射ヘッド48は、ハウジング46から導かれるレーザービーム21の進路をビームスプリッター(数%の光を透過する一般的なミラーや、ハーフミラーを含む)等の光学素子48aで下向きに変え、下方に配置された集光レンズ48bでチャックテーブル26側の所定の高さの位置に集光する。 Another part of the optical system that constitutes the laser beam irradiation unit 42 is accommodated in the irradiation head 48 . For example, the irradiation head 48 changes the course of the laser beam 21 guided from the housing 46 downward using an optical element 48a such as a beam splitter (including a general mirror that transmits several percent of light or a half mirror). A condensing lens 48b disposed below condenses the light at a predetermined height position on the chuck table 26 side.

すなわち、光学素子48aは、集光レンズ48bに対してチャックテーブル26とは反対側に配置されており、レーザー発振器44が生成したレーザービーム21の一部をその反射面で反射して集光レンズ48bに導く。一方で、この光学素子48aの反射面は、レーザービーム21の他の一部を透過できるように構成されている。集光レンズ48bは、代表的には、凸レンズである。 That is, the optical element 48a is arranged on the opposite side of the chuck table 26 with respect to the condensing lens 48b, and reflects a part of the laser beam 21 generated by the laser oscillator 44 on its reflecting surface, so that the condensing lens Leads to 48b. On the other hand, the reflective surface of this optical element 48a is configured to allow the other part of the laser beam 21 to pass therethrough. The condensing lens 48b is typically a convex lens.

光学素子48aの上方(光学素子48aに対して集光レンズ48bとは反対側、集光レンズ48bに対してチャックテーブル26とは反対側)には、レーザービーム21のビームプロファイルを検出できる検出器50が配置されている。なお、このレーザービーム21のビームプロファイルには、進行方向に対して垂直な平面に照射した場合のレーザービーム21の輪郭の形状や、進行方向に対して垂直な平面に照射した場合のレーザービーム21の2次元的な強度分布の情報が含まれる。 Above the optical element 48a (on the opposite side of the optical element 48a from the condensing lens 48b, and on the opposite side of the condensing lens 48b from the chuck table 26) is a detector capable of detecting the beam profile of the laser beam 21. 50 are arranged. Note that the beam profile of the laser beam 21 includes the shape of the outline of the laser beam 21 when irradiating a plane perpendicular to the traveling direction, and the shape of the outline of the laser beam 21 when irradiating a plane perpendicular to the traveling direction. Contains information on two-dimensional intensity distribution.

検出器50の受光面は、下方(光学素子48a側)から伝播するレーザービーム21のビームプロファイル(輪郭の形状や2次元的な強度分布)を検出できるように、下方(光学素子48a側)を向いている。よって、例えば、レーザービーム21を反射できる平坦な反射面を持つ反射部材23をチャックテーブル26の保持面26aに載せることで、この反射部材23で反射して集光レンズ48b及び光学素子48aを透過するレーザービーム21のビームプロファイルを検出器50で検出できる。 The light-receiving surface of the detector 50 faces downward (on the optical element 48a side) so that the beam profile (contour shape and two-dimensional intensity distribution) of the laser beam 21 propagating from below (on the optical element 48a side) can be detected. It's suitable. Therefore, for example, by placing a reflecting member 23 with a flat reflecting surface capable of reflecting the laser beam 21 on the holding surface 26a of the chuck table 26, the laser beam 21 is reflected by the reflecting member 23 and transmitted through the condenser lens 48b and the optical element 48a. The beam profile of the laser beam 21 can be detected by the detector 50.

検出器50としては、例えば、レーザービーム21の波長に感度を持つCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の2次元光センサを含むビームプロファイラが用いられる。また、検出器50として、分割型シリコンフォトダイオード等の受光素子が用いられても良い。 As the detector 50, for example, a beam profiler including a two-dimensional optical sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or a CCD (Charge Coupled Device) image sensor that is sensitive to the wavelength of the laser beam 21 is used. Further, as the detector 50, a light receiving element such as a split silicon photodiode may be used.

図1に示すように、照射ヘッド48のX軸方向の一方側の領域には、ハウジング46に固定されたカメラ(撮像ユニット)52が配置されている。カメラ52は、例えば、可視光に感度を持つCMOSイメージセンサやCCDイメージセンサ等の2次元光センサを含んでおり、チャックテーブル26によって保持される被加工物11の上面等を撮像する際に使用される。 As shown in FIG. 1, a camera (imaging unit) 52 fixed to the housing 46 is arranged in an area on one side of the irradiation head 48 in the X-axis direction. The camera 52 includes, for example, a two-dimensional optical sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor that is sensitive to visible light, and is used to image the upper surface of the workpiece 11 held by the chuck table 26. be done.

レーザービーム照射ユニット42のハウジング46及び照射ヘッド48は、上述したカメラ52とともに、鉛直移動機構32によってZ軸方向に移動する。つまり、鉛直移動機構32は、照射ヘッド48に設けられる光学素子48aや集光レンズ48b等の構成要素を、チャックテーブル26の保持面26aに対して概ね垂直な方向に移動させる。本実施形態の検出器50は、照射ヘッド48に固定されており、照射ヘッド48とともにZ軸方向に移動する。 The housing 46 and the irradiation head 48 of the laser beam irradiation unit 42 are moved in the Z-axis direction by the vertical movement mechanism 32 together with the camera 52 described above. That is, the vertical movement mechanism 32 moves components such as the optical element 48a and the condensing lens 48b provided on the irradiation head 48 in a direction generally perpendicular to the holding surface 26a of the chuck table 26. The detector 50 of this embodiment is fixed to the irradiation head 48 and moves in the Z-axis direction together with the irradiation head 48.

なお、本実施形態では、レーザー発振器44が基台4に固定されている場合を例に挙げたが、レーザー発振器44は、ハウジング46等とともに鉛直移動機構32によってZ軸方向に移動できるように構成されることもある。また、集光レンズ48bのみを独立してZ軸方向に移動させることができるように、照射ヘッド48にアクチュエーター等が設けられても良い。 In this embodiment, an example is given in which the laser oscillator 44 is fixed to the base 4, but the laser oscillator 44 is configured to be movable in the Z-axis direction by the vertical movement mechanism 32 together with the housing 46 and the like. Sometimes it is done. Furthermore, the irradiation head 48 may be provided with an actuator or the like so that only the condenser lens 48b can be independently moved in the Z-axis direction.

基台4の上部は、各構成要素を収容できるカバー(不図示)によって覆われている。このカバーの側面には、ユーザーインターフェースとなるタッチスクリーン(入出力装置)54が配置されている。例えば、被加工物11を加工する際に適用される種々の条件は、このタッチスクリーン54に入力される。なお、表示装置(出力装置)と入力装置とが一体になったタッチスクリーン54の代わりに、液晶ディスプレイ等の表示装置(出力装置)と、キーボードやマウス等の入力装置と、をそれぞれ設けても良い。 The upper part of the base 4 is covered with a cover (not shown) that can accommodate each component. A touch screen (input/output device) 54 serving as a user interface is arranged on the side surface of this cover. For example, various conditions applied when processing the workpiece 11 are input to the touch screen 54. Note that instead of the touch screen 54 that combines a display device (output device) and an input device, a display device (output device) such as a liquid crystal display and an input device such as a keyboard or mouse may be provided. good.

水平移動機構6、鉛直移動機構32、レーザービーム照射ユニット42、検出器50、カメラ52、タッチスクリーン54等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット56に接続されている。制御ユニット56は、被加工物11の加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。 Components such as the horizontal movement mechanism 6, the vertical movement mechanism 32, the laser beam irradiation unit 42, the detector 50, the camera 52, and the touch screen 54 are each connected to a control unit 56. The control unit 56 controls each of the above-described components in accordance with a series of steps necessary for processing the workpiece 11.

制御ユニット56は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成される。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット56の機能を実現できる。ただし、制御ユニット56は、ハードウェアのみによって実現されても良い。 The control unit 56 is configured by a computer including, for example, a processing device such as a CPU (Central Processing Unit), a main storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary storage device such as a hard disk drive or flash memory. be done. The functions of the control unit 56 can be realized by operating the processing device and the like according to the software stored in the auxiliary storage device. However, the control unit 56 may be realized only by hardware.

図3は、制御ユニット56の機能的な構造を示す機能ブロック図である。図3に示すように、制御ユニット56は、レーザー発振器44によるレーザー発振を制御するレーザー発振制御部56aと、水平移動機構6及び鉛直移動機構32の動作を制御する移動制御部56bと、を含む。 FIG. 3 is a functional block diagram showing the functional structure of the control unit 56. As shown in FIG. 3, the control unit 56 includes a laser oscillation control section 56a that controls laser oscillation by the laser oscillator 44, and a movement control section 56b that controls the operations of the horizontal movement mechanism 6 and the vertical movement mechanism 32. .

集光レンズ48bの状態を確認する際には、例えば、レーザー発振制御部56aの指示に基づき、レーザー発振器44がレーザービーム21の生成を開始する。この状態で、移動制御部56bが鉛直移動機構32の動作を制御し、Z軸移動プレート36をZ軸方向に移動させる。つまり、レーザー発振器44でレーザービーム21を生成しながら、鉛直移動機構32で集光レンズ48bをチャックテーブル26の保持面26aに対して垂直な方向に移動させる。 When checking the state of the condenser lens 48b, for example, the laser oscillator 44 starts generating the laser beam 21 based on an instruction from the laser oscillation control section 56a. In this state, the movement control section 56b controls the operation of the vertical movement mechanism 32 to move the Z-axis movement plate 36 in the Z-axis direction. That is, while the laser oscillator 44 generates the laser beam 21, the vertical movement mechanism 32 moves the condenser lens 48b in a direction perpendicular to the holding surface 26a of the chuck table 26.

Z軸移動プレート36のZ軸方向の位置に関する情報は、集光レンズ48bのZ軸方向の位置(以下、「レンズ位置」)に関する情報として、移動制御部56bから検出結果記憶部56cへと送られる。検出結果記憶部56cは、移動制御部56bから送られたレンズ位置を、検出器50が検出したレーザービーム21のビームプロファイル(以下、「検出プロファイル」)とともに記憶する。 Information regarding the position of the Z-axis moving plate 36 in the Z-axis direction is sent from the movement control unit 56b to the detection result storage unit 56c as information regarding the position of the condensing lens 48b in the Z-axis direction (hereinafter referred to as "lens position"). It will be done. The detection result storage section 56c stores the lens position sent from the movement control section 56b together with the beam profile of the laser beam 21 detected by the detector 50 (hereinafter referred to as "detection profile").

具体的には、例えば、検出結果記憶部56cは、同じタイミングで取得される検出プロファイルに関する情報とレンズ位置に関する情報とを、互いに紐づけた状態で記憶する。つまり、検出結果記憶部56cには、集光レンズ48bのZ軸方向の位置と、レーザービーム21のビームプロファイルと、の関係が記憶される。 Specifically, for example, the detection result storage unit 56c stores information regarding the detection profile and information regarding the lens position, which are acquired at the same timing, in a state where they are linked to each other. That is, the detection result storage unit 56c stores the relationship between the position of the condenser lens 48b in the Z-axis direction and the beam profile of the laser beam 21.

検出結果記憶部56cに記憶された検出プロファイルは、必要に応じて判定部56dで使用される。判定部56dは、例えば、検出結果記憶部56cに記憶された検出プロファイルを、基準となるレーザービーム21のビームプロファイル(以下、「基準プロファイル」)と比較して、集光レンズ48bが汚れているか否かを判定する。なお、この基準プロファイルは、基準プロファイル記憶部(基準形状記憶部)56eに予め記憶される。 The detection profile stored in the detection result storage section 56c is used by the determination section 56d as needed. For example, the determination unit 56d compares the detection profile stored in the detection result storage unit 56c with the beam profile of the laser beam 21 serving as a reference (hereinafter referred to as “reference profile”), and determines whether the condenser lens 48b is dirty. Determine whether or not. Note that this reference profile is stored in advance in the reference profile storage section (reference shape storage section) 56e.

判定部56dによる判定の結果は、例えば、タッチスクリーン54に表示される。オペレーターは、タッチスクリーン54に表示される判定の結果を確認することで、判定の結果に対応する各種の処理を行うことができるようになる。このように、制御ユニット56(判定部56d)は、検出器50とともに、集光レンズ48bの汚れを検出するための検出ユニットを構成している。制御ユニット56のより詳細な機能及び動作については後述する。 The result of the determination by the determination unit 56d is displayed on the touch screen 54, for example. By checking the determination result displayed on the touch screen 54, the operator can perform various processes corresponding to the determination result. In this way, the control unit 56 (determination section 56d) and the detector 50 constitute a detection unit for detecting dirt on the condenser lens 48b. More detailed functions and operations of the control unit 56 will be described later.

次に、上述したレーザー加工装置2を用いて行われる集光レンズの状態確認方法について説明する。図4は、集光レンズの状態確認方法の概要を示すフローチャートである。本実施形態にかかる集光レンズの状態確認方法では、まず、集光レンズ48bの汚れが許容される範囲にある状態で、検出器50によって検出され得るレーザービーム21のプロファイル(基準プロファイル)を取得する(基準プロファイル取得ステップ(基準形状取得ステップ)ST1)。 Next, a method of checking the condition of the condenser lens performed using the laser processing apparatus 2 described above will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an overview of a method for checking the condition of the condenser lens. In the method for checking the condition of the condensing lens according to the present embodiment, first, a profile (reference profile) of the laser beam 21 that can be detected by the detector 50 is obtained while the condensing lens 48b is within an allowable range of dirt. (Reference profile acquisition step (reference shape acquisition step) ST1).

具体的には、集光レンズ48bが汚れていない状態で、例えば、オペレーターがチャックテーブル26の保持面26aに反射部材23を載せ、その後、レーザー発振制御部56aがレーザー発振器44によるレーザービーム21の生成を開始する。レーザー発振器44から出射されるレーザービーム21の一部は、図2に示すように、光学素子48aの反射面で反射され、集光レンズ48bへと導かれる。なお、反射部材23としては、例えば、平坦な反射面を持つウェーハやミラー等が使用される。 Specifically, for example, an operator places the reflective member 23 on the holding surface 26a of the chuck table 26 while the condensing lens 48b is clean, and then the laser oscillation controller 56a controls the laser beam 21 from the laser oscillator 44. Start generation. As shown in FIG. 2, a portion of the laser beam 21 emitted from the laser oscillator 44 is reflected by the reflective surface of the optical element 48a and guided to the condenser lens 48b. Note that as the reflecting member 23, for example, a wafer, a mirror, or the like having a flat reflecting surface is used.

集光レンズ48bを透過したレーザービーム21は、反射部材23(すなわち、集光レンズ48bよりもチャックテーブル26側)で反射された後に、再び集光レンズ48bを透過する。集光レンズ48bを再び透過したレーザービーム21の一部は、光学素子48aの反射面を透過し、そのビームプロファイルが検出器50で検出される。 The laser beam 21 that has passed through the condenser lens 48b is reflected by the reflection member 23 (that is, closer to the chuck table 26 than the condenser lens 48b), and then passes through the condenser lens 48b again. A portion of the laser beam 21 that has passed through the condenser lens 48b again passes through the reflective surface of the optical element 48a, and its beam profile is detected by the detector 50.

このようにして検出されたレーザービーム21のビームプロファイルは、基準プロファイルとして基準プロファイル記憶部56eに記憶される。図5は、基準プロファイル記憶部56eに記憶される基準プロファイルの例を模式的に示す図である。集光レンズ48bが汚れていない場合には、図5に示すように、集光レンズ48bを透過した後のレーザービーム21の輪郭の形状が円になり、光強度の分布はガウス分布になる。 The beam profile of the laser beam 21 detected in this way is stored as a reference profile in the reference profile storage section 56e. FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a reference profile stored in the reference profile storage section 56e. When the condensing lens 48b is not dirty, as shown in FIG. 5, the outline of the laser beam 21 after passing through the condensing lens 48b becomes a circle, and the distribution of light intensity becomes a Gaussian distribution.

なお、本実施形態では、検出器50で実際に検出されるレーザービーム21のビームプロファイルを、判定の基準となる基準プロファイルとして基準プロファイル記憶部56eに記憶させているが、計算等によって得られる理想的なビームプロファイルを、基準プロファイルとして基準プロファイル記憶部56eに記憶させることもできる。 Note that in this embodiment, the beam profile of the laser beam 21 actually detected by the detector 50 is stored in the reference profile storage section 56e as a reference profile that serves as a reference for determination, but an ideal beam profile obtained by calculation etc. A typical beam profile can also be stored in the reference profile storage section 56e as a reference profile.

基準プロファイルを取得した後には、任意のタイミングで集光レンズ48bの状態を確認することができる。集光レンズ48bの状態を確認する際には、例えば、オペレーターがチャックテーブル26の保持面26aに反射部材23を載せ、その後、レーザー発振制御部56aがレーザー発振器44によるレーザービーム21の生成を開始する(レーザービーム生成ステップST2)。 After acquiring the reference profile, the state of the condenser lens 48b can be checked at any timing. When checking the state of the condensing lens 48b, for example, the operator places the reflective member 23 on the holding surface 26a of the chuck table 26, and then the laser oscillation control unit 56a starts the generation of the laser beam 21 by the laser oscillator 44. (laser beam generation step ST2).

そして、検出器50によってレーザービーム21のプロファイルを検出する(検出ステップST3)。レーザー発振器44から出射されるレーザービーム21の一部は、図2に示すように、光学素子48aの反射面で反射され、集光レンズ48bへと導かれる。集光レンズ48bを透過したレーザービーム21は、反射部材23(すなわち、集光レンズ48bよりもチャックテーブル26側)で反射された後に、再び集光レンズ48bを透過する。 Then, the profile of the laser beam 21 is detected by the detector 50 (detection step ST3). As shown in FIG. 2, a portion of the laser beam 21 emitted from the laser oscillator 44 is reflected by the reflective surface of the optical element 48a and guided to the condenser lens 48b. The laser beam 21 that has passed through the condenser lens 48b is reflected by the reflection member 23 (that is, closer to the chuck table 26 than the condenser lens 48b), and then passes through the condenser lens 48b again.

集光レンズ48bを再び透過したレーザービーム21の一部は、光学素子48aの反射面を透過し、そのビームプロファイルが検出器50で検出される。このようにして検出されたレーザービーム21のビームプロファイルは、検出プロファイルとして検出結果記憶部56cに記憶される。 A portion of the laser beam 21 that has passed through the condenser lens 48b again passes through the reflective surface of the optical element 48a, and its beam profile is detected by the detector 50. The beam profile of the laser beam 21 detected in this manner is stored in the detection result storage section 56c as a detection profile.

図6は、検出結果記憶部56cに記憶される検出プロファイルの例を模式的に示す図であり、図7は、検出結果記憶部56cに記憶される検出プロファイルの別の例を模式的に示す図である。図6に示すように、集光レンズ48bが汚れている場合には、集光レンズ48bを透過した後のレーザービーム21の輪郭の形状は、変形した円になる。そして、レーザービーム21の光強度の分布も、ガウス分布から外れる。 FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a detection profile stored in the detection result storage unit 56c, and FIG. 7 is a diagram schematically showing another example of a detection profile stored in the detection result storage unit 56c. It is a diagram. As shown in FIG. 6, when the condenser lens 48b is dirty, the outline of the laser beam 21 after passing through the condenser lens 48b becomes a deformed circle. The distribution of the light intensity of the laser beam 21 also deviates from the Gaussian distribution.

図7に示すように、集光レンズ48bの汚れがひどい場合には(つまり、汚れの程度が大きい場合には)、集光レンズ48bを透過した後のレーザービーム21の輪郭の形状は、円から大幅に変形した形状になる。更に、レーザービーム21の光強度の分布も、ガウス分布から大きく外れる。 As shown in FIG. 7, when the condenser lens 48b is heavily contaminated (that is, when the degree of contamination is large), the outline shape of the laser beam 21 after passing through the condenser lens 48b is circular. It becomes a shape that is significantly deformed. Furthermore, the distribution of the light intensity of the laser beam 21 also deviates significantly from the Gaussian distribution.

なお、このビームプロファイルの検出は、鉛直移動機構32によってZ軸移動プレート36を移動させながら行われることが望ましい。具体的には、Z軸移動プレート36のZ軸方向の位置に関する情報を取得しながら、各位置でビームプロファイルを検出する。つまり、レーザー発振器44でレーザービーム21を生成しながら鉛直移動機構32で集光レンズ48bを移動させ、レーザービーム21のビームプロファイルを集光レンズ48bの位置とともに検出する。 Note that this beam profile detection is preferably performed while moving the Z-axis moving plate 36 using the vertical moving mechanism 32. Specifically, the beam profile is detected at each position while acquiring information regarding the position of the Z-axis moving plate 36 in the Z-axis direction. That is, while the laser oscillator 44 generates the laser beam 21, the vertical movement mechanism 32 moves the condenser lens 48b, and the beam profile of the laser beam 21 and the position of the condenser lens 48b are detected.

同じタイミングで取得された検出プロファイルに関する情報とレンズ位置に関する情報とは、互いに紐づけられた状態で検出結果記憶部56cに記憶される。このように、集光レンズ48bのZ軸方向の位置と、レーザービーム21のビームプロファイルと、の関係を取得することで、集光レンズ48bの状態の判定に適した検出プロファイルを用いて判定の精度を高めることができるようになる。 The information regarding the detection profile and the information regarding the lens position acquired at the same timing are stored in the detection result storage unit 56c in a mutually linked state. In this way, by obtaining the relationship between the position of the condenser lens 48b in the Z-axis direction and the beam profile of the laser beam 21, the state of the condenser lens 48b can be determined using a detection profile suitable for determining the state. It will be possible to increase accuracy.

検出プロファイルの取得が完了すると、判定部56dは、取得された検出プロファイルに基づいて集光レンズ48bが汚れているか否かを判定する(判定ステップST4)。具体的には、判定部56dは、検出プロファイルが許容される範囲内にある場合に、集光レンズ48bが汚れていないと判定し、検出プロファイルが許容される範囲を超えている場合に、集光レンズ48bが汚れていると判定する。 When acquisition of the detection profile is completed, the determination unit 56d determines whether the condenser lens 48b is dirty based on the acquired detection profile (determination step ST4). Specifically, the determination unit 56d determines that the condenser lens 48b is not dirty when the detection profile is within the allowable range, and determines that the condenser lens 48b is not dirty when the detection profile is outside the allowable range. It is determined that the optical lens 48b is dirty.

判定の方法に特段の制限はないが、基準プロファイルと検出プロファイルとの間の相関の強さを求めて利用することで、精度の良い判定が可能になる。具体的には、レーザービーム21の輪郭の形状を比較する方法や、レーザービーム21の2次元的な光強度の分布を比較する方法、光学系の光軸から離れた位置で検出される散乱光の強度を確認する方法等を採用できる。 Although there are no particular restrictions on the determination method, accurate determination can be made by determining and utilizing the strength of the correlation between the reference profile and the detection profile. Specifically, the methods include a method of comparing the shape of the outline of the laser beam 21, a method of comparing the two-dimensional light intensity distribution of the laser beam 21, a method of comparing the shape of the outline of the laser beam 21, a method of comparing the two-dimensional light intensity distribution of the laser beam 21, and a method of comparing the scattered light detected at a position away from the optical axis of the optical system. It is possible to adopt methods such as checking the strength of

輪郭の形状を比較する方法では、例えば、基準プロファイル中のレーザービーム21の輪郭と検出プロファイル中のレーザービーム21の輪郭とをエッジ検出等の画像処理によって抽出し、これらの形状の相関の強さを求める。相関が強い場合、判定部56dは、集光レンズ48bが汚れていないと判定し、相関が弱い場合、判定部56dは、集光レンズ48bが汚れていると判定する。基準プロファイルと検出プロファイルとで光強度が等しい位置を抽出し、その位置の相関の強さに基づいて判定を行っても良い。 In a method of comparing contour shapes, for example, the contour of the laser beam 21 in the reference profile and the contour of the laser beam 21 in the detection profile are extracted by image processing such as edge detection, and the strength of the correlation between these shapes is determined. seek. If the correlation is strong, the determining unit 56d determines that the condensing lens 48b is not dirty, and if the correlation is weak, the determining unit 56d determines that the condensing lens 48b is dirty. A position where the light intensity is equal between the reference profile and the detection profile may be extracted, and the determination may be made based on the strength of the correlation at that position.

2次元的な光強度の分布を比較する方法では、例えば、検出器50の受光面を、この受光面の中心を通る境界に沿って面積が等しい複数(例えば、4つ)の領域に分割し、各領域で光強度の総和を検出する。各領域の光強度に基づきレーザービーム21の対称性を確認することで、集光レンズ48bが汚れているか否かを判定できる。 In a method of comparing two-dimensional light intensity distributions, for example, the light-receiving surface of the detector 50 is divided into a plurality of (for example, four) regions having equal areas along a boundary passing through the center of the light-receiving surface. , detect the total light intensity in each region. By checking the symmetry of the laser beam 21 based on the light intensity of each region, it is possible to determine whether the condenser lens 48b is dirty.

例えば、任意の2つの領域の光強度の差が閾値以下の場合、集光レンズ48bが汚れていないと判定され、任意の2つの領域の光強度の差が閾値よりも大きい場合、集光レンズ48bが汚れていると判定される。なお、基準プロファイル中のレーザービーム21の光強度の分布と、検出プロファイル中のレーザービーム21の光強度の分布と、の相関の強さに基づいて判定を行うこともできる。 For example, if the difference in light intensity between any two areas is less than or equal to the threshold value, it is determined that the condenser lens 48b is not dirty, and if the difference in light intensity between any two areas is greater than the threshold value, the condenser lens 48b is determined to be clean. 48b is determined to be dirty. Note that the determination can also be made based on the strength of the correlation between the distribution of the light intensity of the laser beam 21 in the reference profile and the distribution of the light intensity of the laser beam 21 in the detection profile.

光学系の光軸から離れた位置で検出される散乱光の強度を確認する方法では、例えば、検出プロファイル中の光軸から十分に離れた位置での光強度が閾値以下の場合に、集光レンズ48bが汚れていないと判定される。一方で、検出プロファイル中の光軸から十分に離れた位置での光強度が閾値より大きい場合には、集光レンズ48bが汚れていると判定される。例えば、各位置での光強度が256段階で表現される場合には、小さい側から第50番目~第100番目の光強度を閾値に設定すると良好な結果を得やすくなる。 In the method of checking the intensity of scattered light detected at a position far from the optical axis of the optical system, for example, if the light intensity at a position sufficiently far from the optical axis in the detection profile is below a threshold, It is determined that the lens 48b is not dirty. On the other hand, if the light intensity at a position sufficiently away from the optical axis in the detection profile is greater than the threshold value, it is determined that the condenser lens 48b is dirty. For example, when the light intensity at each position is expressed in 256 levels, it is easier to obtain good results by setting the 50th to 100th light intensities from the smallest to the lowest as the thresholds.

なお、レーザービーム21のビームプロファイルを集光レンズ48bの位置(Z軸方向)とともに取得している場合には、検出器50で検出されたレーザービーム21の光強度(例えば、受光面での総和)が最も大きい集光レンズ48bの位置でのレーザービーム21のビームプロファイルに基づいて、集光レンズ48bが汚れているか否かを判定すると良い。これにより、集光レンズ48bの状態をより適切に判定できる。 Note that when the beam profile of the laser beam 21 is acquired together with the position of the condensing lens 48b (Z-axis direction), the light intensity of the laser beam 21 detected by the detector 50 (for example, the total sum on the light receiving surface) It is preferable to determine whether or not the condenser lens 48b is dirty based on the beam profile of the laser beam 21 at the position of the condenser lens 48b where . Thereby, the state of the condenser lens 48b can be determined more appropriately.

基準プロファイルと検出プロファイルとの相違が任意の閾値未満の場合、つまり、検出プロファイルが許容される範囲にあり、集光レンズ48bが汚れていないと判定される場合(判定ステップST4:YES)、集光レンズ48bが汚れていない場合の処理を行う(第1処理ステップST5)。例えば、判定部56dは、集光レンズ48bが汚れていない旨をタッチスクリーン54に表示させる。また、オペレーターは、被加工物11の加工を再開する等の処理を行う。 If the difference between the reference profile and the detection profile is less than an arbitrary threshold, that is, if the detection profile is within the allowable range and it is determined that the condenser lens 48b is not dirty (determination step ST4: YES), the condenser lens 48b is determined to be clean. Processing is performed when the optical lens 48b is not dirty (first processing step ST5). For example, the determination unit 56d causes the touch screen 54 to display that the condenser lens 48b is not dirty. Further, the operator performs processing such as restarting processing of the workpiece 11.

一方で、基準プロファイルと検出プロファイルとの相違が任意の閾値より大きい場合、つまり、検出プロファイルが許容される範囲になく、集光レンズ48bが汚れていると判定される場合(判定ステップST4:NO)、集光レンズ48bが汚れている場合の処理を行う(第2処理ステップST6)。例えば、判定部56dは、集光レンズ48bが汚れている旨をタッチスクリーン54に表示させる。また、オペレーターは、集光レンズ48bの清掃や交換等のメンテナンス作業を行う。 On the other hand, if the difference between the reference profile and the detection profile is larger than an arbitrary threshold value, that is, if the detection profile is not within the allowable range and it is determined that the condenser lens 48b is dirty (determination step ST4: NO). ), processing is performed when the condenser lens 48b is dirty (second processing step ST6). For example, the determination unit 56d causes the touch screen 54 to display that the condenser lens 48b is dirty. The operator also performs maintenance work such as cleaning and replacing the condenser lens 48b.

以上のように、本実施形態にかかるレーザー加工装置2は、集光レンズ48bを透過したレーザービーム21の形状を検出する検出器50と、検出器50で検出されたレーザービーム21のプロファイル(形状)に基づいて、集光レンズ48bが汚れているか否かを判定する判定部56dと、を含む検出ユニットを含むので、集光レンズ48bが汚れているか否かを簡単に確認できる。 As described above, the laser processing apparatus 2 according to the present embodiment includes the detector 50 that detects the shape of the laser beam 21 transmitted through the condensing lens 48b, and the profile (shape) of the laser beam 21 detected by the detector 50. ), it is possible to easily check whether or not the condenser lens 48b is dirty.

また、本実施形態にかかる集光レンズの状態確認方法は、集光レンズ48bを透過したレーザービーム21のプロファイル(形状)を検出し(検出ステップST3)、検出されたレーザービーム21のプロファイルに基づいて、集光レンズ48bが汚れているか否かを判定する(判定ステップST4)ので、集光レンズ48bが汚れているか否かを簡単に確認できる。 In addition, the method for checking the state of the condensing lens according to the present embodiment detects the profile (shape) of the laser beam 21 that has passed through the condensing lens 48b (detection step ST3), and based on the detected profile of the laser beam 21, Then, it is determined whether or not the condenser lens 48b is dirty (determination step ST4), so it can be easily confirmed whether or not the condenser lens 48b is dirty.

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、チャックテーブル26に対して反射部材23を載せているが、チャックテーブル26に対して隣接する位置に反射部材23を配置しても良い。また、偏光ビームスプリッターを光学素子48aとして用い、この光学素子48aと集光レンズ48bとの間に1/4波長板を配置して、検出器50に入射するレーザービーム21の光量を調整できるようにしても良い。 Note that the present invention is not limited to the description of the embodiments described above, and can be implemented with various modifications. For example, in the embodiment described above, the reflective member 23 is placed on the chuck table 26, but the reflective member 23 may be placed at a position adjacent to the chuck table 26. Further, a polarizing beam splitter is used as the optical element 48a, and a quarter wavelength plate is arranged between the optical element 48a and the condenser lens 48b, so that the amount of light of the laser beam 21 incident on the detector 50 can be adjusted. You can also do it.

また、上述した実施形態では、集光レンズ48bの汚れを検出する検出ユニットを含むレーザー加工装置2及びこのレーザー加工装置2を用いる集光レンズの状態確認方法について説明したが、本発明にかかる集光レンズの状態確認方法は、このレーザー加工装置2を用いることなく実施できる。 Further, in the embodiment described above, the laser processing device 2 including the detection unit for detecting dirt on the condenser lens 48b and the method of checking the condition of the condenser lens using this laser processing device 2 have been described. The method for checking the condition of the optical lens can be carried out without using this laser processing device 2.

例えば、検出器50で検出される検出プロファイルをタッチスクリーン54等に表示させることで、集光レンズ48bが汚れているか否かをオペレーター自身に判定させても良い。この場合、レーザー加工装置は、判定部56dや基準プロファイル記憶部56e等を備える必要がない。 For example, by displaying the detection profile detected by the detector 50 on the touch screen 54 or the like, the operator may determine whether or not the condenser lens 48b is dirty. In this case, the laser processing apparatus does not need to include the determination section 56d, the reference profile storage section 56e, and the like.

また、この場合には、例えば、光学系の光軸から離れた位置で検出される散乱光の強度を確認する方法で集光レンズ48bの汚れを判定すると良い。具体的には、検出プロファイル中の光軸から十分に離れた位置での光強度が閾値以下の場合に、オペレーターは、集光レンズ48bが汚れていないと判定する。一方で、検出プロファイル中の光軸から十分に離れた位置での光強度が閾値より大きい場合には、オペレーターは、集光レンズ48bが汚れていると判定する。 In this case, it is preferable to determine whether the condenser lens 48b is dirty, for example, by checking the intensity of scattered light detected at a position away from the optical axis of the optical system. Specifically, when the light intensity at a position sufficiently distant from the optical axis in the detection profile is less than or equal to the threshold value, the operator determines that the condenser lens 48b is not dirty. On the other hand, if the light intensity at a position sufficiently distant from the optical axis in the detection profile is greater than the threshold value, the operator determines that the condenser lens 48b is dirty.

なお、集光レンズ48bが汚れている場合には、レーザービーム21の散乱が大きくなって、検出プロファイルの外周側の領域での光強度が大きくなりやすい。よって、検出プロファイルの中心からの距離で各位置の光強度に重みを付けて、検出プロファイルの外周側の領域が判定に与える影響を相対的に大きくしても良い。また、検出器50の受光面の中央の領域(基準プロファイル中で光強度が大きい領域)を予めマスク等で覆っておいても良い。 Note that if the condenser lens 48b is dirty, the laser beam 21 is more likely to be scattered, and the light intensity in the area on the outer circumferential side of the detection profile is likely to be increased. Therefore, the light intensity at each position may be weighted based on the distance from the center of the detection profile, so that the influence of the area on the outer circumferential side of the detection profile on the determination may be relatively increased. Further, the central area of the light receiving surface of the detector 50 (the area where the light intensity is high in the reference profile) may be covered in advance with a mask or the like.

また、上述した実施形態では、集光レンズ48bに対してチャックテーブル26とは反対側に配置された検出器50を備えるレーザー加工装置2について説明したが、レーザー加工装置の検出器50は、集光レンズ48bに対してチャックテーブル26と同じ側に配置されていても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the laser processing apparatus 2 is provided with the detector 50 disposed on the opposite side of the chuck table 26 with respect to the condenser lens 48b, but the detector 50 of the laser processing apparatus is It may be arranged on the same side as the chuck table 26 with respect to the optical lens 48b.

図8は、変形例にかかるレーザー加工装置102の構成例を示す模式図である。なお、変形例にかかるレーザー加工装置102の基本的な構造は、上述した実施形態のレーザー加工装置2の基本的な構造と同じである。よって、レーザー加工装置2と共通する構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。 FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a laser processing apparatus 102 according to a modification. Note that the basic structure of the laser processing device 102 according to the modification is the same as the basic structure of the laser processing device 2 of the embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are given to the same components as those of the laser processing apparatus 2, and detailed explanation thereof will be omitted.

図8に示すように、変形例にかかるレーザー加工装置102は、被加工物11の保持に使用されるチャックテーブル(保持テーブル)126を備えている。このチャックテーブル126の上面の一部は、例えば、レーザービーム21を透過できる材質で形成されており、テープ13(テープ13が貼付されない場合には被加工物11)と接触して被加工物11を保持する保持面126aとして機能する。この保持面126aは、X軸方向及びY軸方向に対して概ね平行である。 As shown in FIG. 8, the laser processing apparatus 102 according to the modified example includes a chuck table (holding table) 126 used to hold the workpiece 11. A part of the upper surface of this chuck table 126 is made of, for example, a material that can transmit the laser beam 21, and comes into contact with the tape 13 (or the workpiece 11 when the tape 13 is not attached), so that the workpiece 11 It functions as a holding surface 126a that holds. This holding surface 126a is generally parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction.

チャックテーブル126の保持面126aの下方には、レーザービーム21のビームプロファイルを検出できる検出器50が配置されている。検出器50の受光面は、上方(チャックテーブル126の保持面126a側)から伝播するレーザービーム21のビームプロファイル(輪郭の形状や2次元的な強度分布)を検出できるように、上方(保持面126a側)を向いている。 A detector 50 that can detect the beam profile of the laser beam 21 is arranged below the holding surface 126a of the chuck table 126. The light-receiving surface of the detector 50 is located above (the holding surface 126a side of the chuck table 126) so as to be able to detect the beam profile (contour shape and two-dimensional intensity distribution) of the laser beam 21 propagating from above (the holding surface 126a side of the chuck table 126). 126a side).

よって、集光レンズ48bを透過した上で保持面126aを透過するレーザービーム21のビームプロファイルを検出器50で検出できる。なお、この場合には、光学素子48aは、レーザービーム21を部分的に透過する反射面を備えたビームスプリッター等でなくても良い。光学素子48aは、例えば、レーザービーム21を完全に反射するミラー等でも良い。 Therefore, the beam profile of the laser beam 21 that passes through the condenser lens 48b and then passes through the holding surface 126a can be detected by the detector 50. Note that in this case, the optical element 48a does not need to be a beam splitter or the like having a reflective surface that partially transmits the laser beam 21. The optical element 48a may be, for example, a mirror that completely reflects the laser beam 21.

また、検出器50は、チャックテーブル126に対して隣接する位置に配置されても良い。この場合には、チャックテーブル126に被加工物11を載せた状態でも、レーザービーム21のビームプロファイルを検出できるようになる。なお、この場合には、チャックテーブル126の保持面126aが、レーザービーム21を透過できる材質で形成されていなくても良い。 Further, the detector 50 may be placed adjacent to the chuck table 126. In this case, the beam profile of the laser beam 21 can be detected even when the workpiece 11 is placed on the chuck table 126. Note that in this case, the holding surface 126a of the chuck table 126 does not need to be made of a material that can transmit the laser beam 21.

その他、上述した実施形態や変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, etc. according to the embodiments and modifications described above can be modified and implemented without departing from the scope of the invention.

2 :レーザー加工装置
4 :基台
6 :水平移動機構(加工送り機構、割り出し送り機構)
8 :Y軸ガイドレール
10 :Y軸移動プレート
12 :ネジ軸
14 :Y軸パルスモーター
16 :X軸ガイドレール
18 :X軸移動プレート
20 :ネジ軸
22 :X軸パルスモーター
24 :テーブル基台
26 :チャックテーブル(保持テーブル)
26a :保持面
28 :クランプ
30 :支持構造
32 :鉛直移動機構(高さ調整機構)
34 :Z軸ガイドレール
36 :Z軸移動プレート
38 :Z軸パルスモーター
40 :支持具
42 :レーザービーム照射ユニット
44 :レーザー発振器
46 :ハウジング
46a :ミラー
46b :ミラー
48 :照射ヘッド
48a :光学素子
48b :集光レンズ
50 :検出器
52 :カメラ(撮像ユニット)
54 :タッチスクリーン(入出力装置)
56 :制御ユニット
56a :レーザー発振制御部
56b :移動制御部
56c :検出結果記憶部
56d :判定部
56e :基準プロファイル記憶部(基準形状記憶部)
102 :レーザー加工装置
126 :チャックテーブル(保持テーブル)
126a :保持面
11 :被加工物
13 :テープ(ダイシングテープ)
15 :フレーム
21 :レーザービーム
23 :反射部材
ST1 :基準プロファイル取得ステップ(基準形状取得ステップ)
ST2 :レーザービーム生成ステップ
ST3 :検出ステップ
ST4 :判定ステップ
ST5 :第1処理ステップ
ST6 :第2処理ステップ
2: Laser processing device 4: Base 6: Horizontal movement mechanism (processing feed mechanism, indexing feed mechanism)
8: Y-axis guide rail 10: Y-axis moving plate 12: Screw shaft 14: Y-axis pulse motor 16: X-axis guide rail 18: X-axis moving plate 20: Screw shaft 22: X-axis pulse motor 24: Table base 26 : Chuck table (holding table)
26a: Holding surface 28: Clamp 30: Support structure 32: Vertical movement mechanism (height adjustment mechanism)
34: Z-axis guide rail 36: Z-axis moving plate 38: Z-axis pulse motor 40: Support 42: Laser beam irradiation unit 44: Laser oscillator 46: Housing 46a: Mirror 46b: Mirror 48: Irradiation head 48a: Optical element 48b : Condensing lens 50 : Detector 52 : Camera (imaging unit)
54: Touch screen (input/output device)
56: Control unit 56a: Laser oscillation control section 56b: Movement control section 56c: Detection result storage section 56d: Judgment section 56e: Reference profile storage section (reference shape storage section)
102: Laser processing device 126: Chuck table (holding table)
126a: Holding surface 11: Workpiece 13: Tape (dicing tape)
15: Frame 21: Laser beam 23: Reflective member ST1: Reference profile acquisition step (reference shape acquisition step)
ST2: Laser beam generation step ST3: Detection step ST4: Judgment step ST5: First processing step ST6: Second processing step

Claims (12)

被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、
レーザービームを生成するレーザー発振器と、
該レーザー発振器が生成した該レーザービームを該チャックテーブル側に集光する集光レンズと、
該集光レンズの汚れを検出する検出ユニットであって、該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を検出する検出器と、該検出器で検出された該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する判定部と、を含む該検出ユニットと、
該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に該集光レンズを移動させる移動機構と、
該レーザー発振器で該レーザービームを生成しながら該移動機構で該集光レンズを移動させて該検出器で検出される該レーザービームの形状及び該レーザービームの光強度を、該集光レンズの位置とともに記憶する検出結果記憶部と、を含み、
該判定部は、該検出器で検出された該レーザービームの光強度が最も大きい該集光レンズの位置での該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定するレーザー加工装置。
a chuck table having a holding surface for holding a workpiece;
a laser oscillator that generates a laser beam;
a condensing lens that condenses the laser beam generated by the laser oscillator onto the chuck table;
A detection unit that detects dirt on the condenser lens, a detector that detects the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens, and a detector that detects the shape of the laser beam that is detected by the detector, The detection unit includes a determination unit that determines whether the condenser lens is dirty;
a moving mechanism that moves the condenser lens in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table;
While generating the laser beam with the laser oscillator, the moving mechanism moves the condensing lens to determine the shape of the laser beam and the light intensity of the laser beam detected by the detector, and the position of the condensing lens. a detection result storage unit that stores the detection result along with the detection result storage unit;
The determination unit determines whether or not the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam at a position of the condenser lens where the light intensity of the laser beam detected by the detector is highest. Laser processing equipment.
該検出器は、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該集光レンズを透過し該チャックテーブル側で反射された後に該集光レンズを再び透過した該レーザービームの形状を検出する請求項1に記載のレーザー加工装置。 The detector is arranged on a side opposite to the chuck table with respect to the condensing lens, and the laser beam passes through the condensing lens, is reflected on the chuck table side, and then passes through the condensing lens again. The laser processing device according to claim 1, which detects the shape of the laser beam. 該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該レーザー発振器が生成した該レーザービームの一部を反射して該集光レンズに導く反射面を有する光学素子を更に含み、
該検出器は、該光学素子の該集光レンズとは反対側に配置され、該集光レンズを再び透過した上で該反射面を透過した該レーザービームの形状を検出する請求項2に記載のレーザー加工装置。
further comprising an optical element disposed on the side opposite to the chuck table with respect to the condenser lens, and having a reflective surface that reflects a portion of the laser beam generated by the laser oscillator and guides it to the condenser lens;
3. The detector is disposed on the opposite side of the optical element from the condenser lens, and detects the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens again and then passed through the reflective surface. laser processing equipment.
該検出器は、該集光レンズに対して該チャックテーブルと同じ側に配置されている請求項1に記載のレーザー加工装置。The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the detector is arranged on the same side of the chuck table with respect to the condenser lens. 該集光レンズの汚れが許容される範囲にある状態で該検出器により検出され得る該レーザービームの形状を記憶する基準形状記憶部を更に含み、
該判定部は、該基準形状記憶部に記憶された該レーザービームの形状と、該検出器により検出される該レーザービームの形状と、を比較して、該集光レンズが汚れているか否かを判定する請求項1から請求項4のいずれかに記載のレーザー加工装置。
further comprising a reference shape memory unit that stores a shape of the laser beam that can be detected by the detector when contamination of the condensing lens is within an allowable range;
The determining unit compares the shape of the laser beam stored in the reference shape memory unit with the shape of the laser beam detected by the detector to determine whether the condenser lens is dirty or not. The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, which determines.
該検出器の受光面の中央の領域がマスクで覆われている請求項1乃至5のいずれかに記載のレーザー加工装置。6. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a central region of the light-receiving surface of the detector is covered with a mask. 被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、レーザービームを生成するレーザー発振器と、該レーザー発振器が生成した該レーザービームを該チャックテーブル側に集光する集光レンズと、該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に該集光レンズを移動させる移動機構と、を含むレーザー加工装置の該集光レンズが汚れているか否かを確認する集光レンズの状態確認方法であって、
該レーザー発振器で該レーザービームを生成するレーザービーム生成ステップと、
該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を検出する検出ステップと、
該検出ステップで検出された該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する判定ステップと、を含み、
該検出ステップでは、該レーザー発振器で該レーザービームを生成しながら該移動機構で該集光レンズを移動させて該レーザービームの形状及び該レーザービームの光強度を該集光レンズの位置とともに検出し、
該判定ステップでは、該検出ステップで検出された該レーザービームの光強度が最も大きい該集光レンズの位置での該レーザービームの形状に基づいて、該集光レンズが汚れているか否かを判定する集光レンズの状態確認方法。
A chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a laser oscillator that generates a laser beam, a condensing lens that focuses the laser beam generated by the laser oscillator on the chuck table side, and a A method for checking the condition of a condenser lens of a laser processing device , the method comprising: a moving mechanism for moving the condenser lens in a direction perpendicular to the holding surface; ,
a laser beam generation step of generating the laser beam with the laser oscillator;
a detection step of detecting the shape of the laser beam transmitted through the condensing lens;
a determination step of determining whether or not the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam detected in the detection step ;
In the detection step, while generating the laser beam with the laser oscillator, the moving mechanism moves the condensing lens to detect the shape of the laser beam and the light intensity of the laser beam together with the position of the condensing lens. ,
In the determination step, it is determined whether or not the condenser lens is dirty based on the shape of the laser beam at the position of the condenser lens where the light intensity of the laser beam detected in the detection step is highest. How to check the condition of the condenser lens.
該検出ステップでは、該集光レンズを透過し該チャックテーブル側で反射された後に該集光レンズを再び透過した該レーザービームの形状を、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側で検出する請求項に記載の集光レンズの状態確認方法。 In the detection step, the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens, been reflected on the chuck table side, and then passed through the condenser lens again is detected on the side opposite to the chuck table with respect to the condenser lens. 8. The method for checking the state of a condenser lens according to claim 7 , wherein the method detects the state of a condensing lens. 該レーザー加工装置は、該集光レンズに対して該チャックテーブルとは反対側に配置され、該レーザー発振器が生成した該レーザービームの一部を反射して該集光レンズに導く反射面を有する光学素子を更に含み、
該検出ステップでは、該集光レンズを再び透過した上で該反射面を透過した該レーザービームの形状を、該光学素子の該集光レンズとは反対側で検出する請求項に記載の集光レンズの状態確認方法。
The laser processing device is disposed on the opposite side of the chuck table with respect to the condenser lens, and has a reflective surface that reflects a portion of the laser beam generated by the laser oscillator and guides it to the condenser lens. further comprising an optical element;
9. The condenser according to claim 8 , wherein in the detection step, the shape of the laser beam that has passed through the condenser lens again and has passed through the reflective surface is detected on the opposite side of the optical element from the condenser lens. How to check the condition of the optical lens.
該検出ステップでは、該集光レンズを透過した該レーザービームの形状を、該集光レンズに対して該チャックテーブルと同じ側で検出する請求項7に記載の集光レンズの状態確認方法。8. The method for checking the condition of a condenser lens according to claim 7, wherein in the detecting step, the shape of the laser beam transmitted through the condenser lens is detected on the same side of the condenser lens as the chuck table. 該レーザービーム生成ステップの前に、該集光レンズの汚れが許容される範囲にある状態で検出され得る該レーザービームの形状を取得する基準形状取得ステップを更に含み、
該判定ステップでは、該基準形状取得ステップで取得された該レーザービームの形状と、該検出ステップで検出された該レーザービームの形状と、を比較して、該集光レンズが汚れているか否かを判定する請求項から請求項10のいずれかに記載の集光レンズの状態確認方法。
Before the laser beam generation step, further comprising a reference shape acquisition step of acquiring a shape of the laser beam that can be detected while contamination of the condenser lens is within an allowable range;
In the determination step, the shape of the laser beam acquired in the reference shape acquisition step and the shape of the laser beam detected in the detection step are compared to determine whether or not the condenser lens is dirty. The method for checking the condition of a condensing lens according to any one of claims 7 to 10 , wherein the method determines the condition of a condenser lens.
該検出ステップでは、該レーザービームの形状のうち中央の領域以外の領域を検出する請求項7乃至11のいずれかに記載の集光レンズの状態確認方法。12. The method for checking the state of a condensing lens according to claim 7, wherein in the detection step, an area other than a central area of the shape of the laser beam is detected.
JP2020049677A 2020-03-19 2020-03-19 How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens Active JP7433715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020049677A JP7433715B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020049677A JP7433715B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021146375A JP2021146375A (en) 2021-09-27
JP7433715B2 true JP7433715B2 (en) 2024-02-20

Family

ID=77850273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020049677A Active JP7433715B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7433715B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018132389A (en) 2017-02-15 2018-08-23 住友重機械工業株式会社 Wafer position measuring device and method for measuring wafer position
JP2019093431A (en) 2017-11-24 2019-06-20 ファナック株式会社 Laser processing device warning abnormal condition of external optical system before laser processing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018132389A (en) 2017-02-15 2018-08-23 住友重機械工業株式会社 Wafer position measuring device and method for measuring wafer position
JP2019093431A (en) 2017-11-24 2019-06-20 ファナック株式会社 Laser processing device warning abnormal condition of external optical system before laser processing

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021146375A (en) 2021-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102178210B1 (en) Method for detecting spot shape of laser beam
TWI610762B (en) Processing device
JP6955893B2 (en) Evaluation jig for the height position detection unit of the laser processing device and evaluation method for the height position detection unit of the laser processing device
JP6382568B2 (en) Laser processing equipment
KR101886357B1 (en) Method for detecting laser beam spot shape and apparatus for detecting laser beam spot shape
US20130306605A1 (en) Modified layer forming method
TW202046393A (en) Laser oscillator support table and adjustment method of laser oscillator support table
KR20190022337A (en) Laser beam profiler unit and laser machining apparatus
JP7433715B2 (en) How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens
JP7037425B2 (en) How to detect the focal position of the laser beam
US11577339B2 (en) Optical axis adjusting method for laser processing apparatus
JP5389613B2 (en) Method for managing consumption of cutting blade in cutting apparatus
CN112091412B (en) Reflectivity measuring device and laser processing device
JP6821259B2 (en) Processing method of work piece
JP7274989B2 (en) Optical axis adjustment jig and optical axis confirmation method for laser processing equipment
JP7292797B2 (en) How to check the tilt
JP2020092213A (en) Dope amount detection method and processing method of plate
JP7292798B2 (en) How to check the tilt
JP7278178B2 (en) How to check the optical axis of laser processing equipment
JP7373950B2 (en) How to check laser processing equipment and protective window
JP7199256B2 (en) Pass/Fail Judgment Method for Output Measurement Units
JP7305271B2 (en) Confirmation method of processing performance of laser processing equipment
JP2022179057A (en) Laser processing device
JP2021000645A (en) Laser processing device
JP5940936B2 (en) Laser processing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7433715

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150