JPH02104487A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH02104487A
JPH02104487A JP63254956A JP25495688A JPH02104487A JP H02104487 A JPH02104487 A JP H02104487A JP 63254956 A JP63254956 A JP 63254956A JP 25495688 A JP25495688 A JP 25495688A JP H02104487 A JPH02104487 A JP H02104487A
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工装置に関し、特にレーザ１リマ、メ
モリリイア等の微細・ぞターンの切断、カニを目的とし
たレーザ加工装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のレーザ加工装置はメモリリ被アを例にと
ると１次の３つのレーザ光走査方式が用いられて来た。
第１の方式はミラーを取付けたガルバノメータ近　　と
ｆθレンズを組合せた方式、第２の方式はＸＹス走　　
テーツに集光レンズを取付け、レーザ光が常に集瀧　　
光レンズの中心を通るようにして集光レンズを移ン　　
動させて走査する方式、第３の方式はレーザ光お）　　
よび集光レンズを固定し、被加工物を載せたＸＹ随　　
ステージを所定の加工位置が集光レンズの下に来以　　
るよう移動させる方式である。
−〔発明が解決しようとする課題〕 第１の方式はレーザ光走査の高速性では最も優れている
が、他の方式に比累べ加工位置精度が劣ることや、レー
ザの集光スポット径を小さくしようとすれば、ｆθレン
ズの焦点距離を短かくせざるト　　を得す、走査範囲が
狭くなることなどの欠点かあ旧　　　　　　る　。
第２の方式は、第１の方式に比ｉべ、加工位置精度は良
いが、ＸＹステーノによる走査のため。
走査の点で劣る。
第３の方式は、他の方式に比ｊべ、最も高い加工位置精
度が得られるが、大移動可能な精密ＸＹステージが必要
なため、大型で高価な装置となる。
すなわち、上述した従来の方式では、光走査の高速性と
高い加工位置精度を広い範囲にわたって備えることは困
難であった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のレーザ加工装置はレーザ発振器と、レーザ光を
走査する走査手段とレーザ光を被加工物表面に集光する
手段を有するレーザ加工装置において、短焦点の要素集
光体を１次元又は２次元に配列してなる集光手段と、前
記要素集光体を少なくとも該要素集光体の配列間隔距離
だけ移動させる駆動手段と、前記要素集光体に対してレ
ーザ光を垂直入射させるミラー型走査手段とレンズを備
えて構成される。
〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。
レーザ発振器１０１から出力されたレーザ光はできるだ
け−様な強度分布となるよう変換され。
ガルバノメータ１０２に取付けられたミラーにより反射
されて走査レンズ１０３に入射する。ガルバノメータ１
０２は走査レンズ１０３の焦点位置に置かれ２紙面に垂
直な軸を中心にミラーを回転することによってレーザ光
はＸ軸方向に走査される。走査レンズ１０３の出射光は
微小集光レンズ１０４でさらに集光されて、被加工物１
０７面上で微小な集光スポットとなる。
被加工物１０７を最大８インチのＩＣウェハとするとガ
ルバノメータ１０２と走査レンズ１０３の組合せによる
Ｘ軸方向走査範囲は２００ｍｍ；Ｐｉｉ度となり、走査
レンズ１０３は焦点距離２００朋程度の長焦点大口径の
レイズとなる。一方、微小集光レンズ１０４は微小スポ
ットを得るため、焦点距離１０１程度の短焦点レンズが
用いられ、集光されて直径教訓のレーザスポットとなる
。微小集光レンズ１０４はＸ軸方向に一直線に等間隔で
並べられ、光軸中心部以外は開口マスク１０９によって
遮蔽されて微小集光レンズ−次元配列板１０５を構成す
る。
被加工物１０７面上でＸ軸方向にレーブス２ノドを移動
させる場合、ガルバノメータ１０２を回転させて所定位
置近傍にレーザ光を移動させ、配列微小レンズ中で近く
の微小レンズ開口部を所定位置上に正確にリニアモータ
１０６で移動させ所定位置上に来たレーザビームの一部
を切り出して被加工物１０７上に集光させる。
リニアモータ１０６による微小集光レンスー次元配列板
１０５の移動距離は微小レンズ１０４の配列間隔だけあ
れば十分であり、微小レンズ間隔を１朋とすれば、最大
１朋程度の移動となシ、短時間での微小レンズ移動が可
能である。一方ガルパノメータ１０２によるレーザ光の
走査は高速であるため、全体としてＸ軸方向に高速のレ
ーザ光走査とレーザスポットの位置決めが可能となる。
Ｙ　方向のレーザスポットの走査は被加工物１０７、を
載せたＹ方向駆動ステージ１０８によって行なう。リニ
アモータ１０６の移動距離およびＹ方向駆動ステージ１
０８の移動距離測定をレーザ測長器で行なえば高速性に
加えて高精度のレーザスポット位置決めが実現できる。
この装置の利点には、ステージが一軸移動でよいため軽
量、かつ低価格であること、レーザ測長器を使う場合Ｘ
Ｙステージ構成では必要となるＬ型ミラー等の大型高精
度ミラーが不要で、使うミラー類が小型、かつ低価格で
あることなどが挙げられる。
微小レンズ１０４は本実施例のように小型レンズを組合
せても、また、ガラスマスク上にフレネルレンズ等を構
成したものでもよい。微小レンズ１０４は高精度で等間
隔で配列されていることが望ましいが開口マスク１０９
の開口間隔を正確に作り、実際の配列精度を補正テーブ
ルとしてリニアモータ制御回路１０６中に記憶させてお
いて移動時に補正を加えることで高精度の位置決めが可
能である。
第２図は本発明の第２の実施例の構成図である。
レーザ発振器２０１を出たレーザ光は走査レンズ２１１
と該レンズ２１１の焦点位置にある走査ミラー２０２に
よりＩＣウエノ・２０９０所定位笛近傍に入射するよう
走査される。
また、走査レンズ２１１とＩＣウエノ１２０９の間に微
小集光レンズ２０６を等間隔で２次元配列状に並べた微
小レンズ２次元配列板２０５を設け。
ＩＣウェハ２０９上にレーザ光を微小スポットとして集
光する。
微小レンズ２次元配列板２０５は第１図の例と同様、微
小レンズと開口マスクの組合せやフレネルレンズ等で構
成される。
走査ミラー２０２はＹ・踊方向走査・ξシスモータ２０
３およびＸ・紬方向走査パルスモータ２０４によって２
次元走査される。
微小レンズ２次元配列板２０５は平行板バネ等で保持さ
れ、Ｘ軸駆動リニアモータ２０８およびＸ軸駆動リニア
モータ２０７によシ、最大微小レンズ間隔まで移動走査
される。移動距離はレーザ測長器等の高精度位置検出器
によシ計測される。
本実施例の場合、ＩＣウェハ２０９は固定のウェハチャ
ック上に載せられ、大移動高精度のステージが不用とな
るため小型、軽量かつ安価なレーザ加工装置となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように１本発明は、レーザスポットの移動
走査をガルバノメータ等を用いたミラー回転による走査
を採用することにより高速化を計り、高精度位置決めに
は要素集光体をその配列を間隔程度の短距離を精度よく
移動させることにより行うことによって高速、高精度の
レーザスポット走査が可能となる効果がある。また、Ｉ
Ｃウェハ等大型基板の高精度位は決めに不可欠であっだ
ＸＹステージも不用となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本発明の第１．第２の実施例の構成図
である。 記号の説明：１０１はレーザ発振器、１０２はＸ　方向
走査ガルバノメータ、１０３は走査レンズ。 １０５は微小集光レンズ−次元配列板、１０６はＸ方向
駆動リニアモータ、１０８はＹ方向駆動ステーノ、２０
１はレーザ発振器、２０２は走査ミラー、２０５は微小
レンズニ次元配列板、２１１は走査レンズである。 第１図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、レーザ発振器と、レーザ光を走査する走査手段と、
    レーザ光を被加工物表面に集光する手段を有するレーザ
    加工装置において、短焦点要素集光体を１次元又は２次
    元に配列してなる集光手段と、前記要素集光体を少なく
    とも該要素集光体の配列間隔だけ移動させる駆動手段と
    、前記要素集光体に対してレーザ光を垂直入射させるミ
    ラー型走査手段とレンズを備えることを特徴とするレー
    ザ加工装置。
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