JPH02280985A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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- JPH02280985A JPH02280985A JP1100471A JP10047189A JPH02280985A JP H02280985 A JPH02280985 A JP H02280985A JP 1100471 A JP1100471 A JP 1100471A JP 10047189 A JP10047189 A JP 10047189A JP H02280985 A JPH02280985 A JP H02280985A
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- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
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Abstract
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、特に大容量メモリデバ
イスの修正等に適用しうる微細レーザ加工装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a fine laser processing apparatus that can be applied to the modification of large-capacity memory devices.
従来の技術としては、例えば、日本塑性学会誌(塑性と
加工)第27巻第307号P、928−P、933に示
されているように、レーザ光の走査手段上にエンコーダ
を設けたレーザ加工装置がある。As a conventional technique, for example, as shown in Journal of the Japan Society for Plasticity (Plasticity and Processing), Vol. 27, No. 307, P, 928-P, 933, a laser beam scanning device with an encoder provided on the laser beam scanning means is used. There is processing equipment.
次に、従来のレーザ加工装置について図面を参照して詳
細に説明する。第2図は従来のレーザ加工装置を示す斜
視図である。第2図に示すレーザ加工装置は、YAGレ
ーザ光源30と、ビームエクスパンダ31と、xyステ
ージ32と、xyステージ32のX軸及びy軸それぞれ
の移動量を計測するX軸すニアエンコーダ33及びy軸
り谷アエンコーダ34と、xyステージ32のX軸及び
y軸上にそれぞれ設けられたミラー35.及びミラー3
6と、集光レンズ37と、テーブル38と、X軸すニア
エンコーダ33及びy軸すニアエンコーダ34の出力を
それぞれカウントするX軸カウンター39及びy軸カウ
ンター40と、xyステージ32の移動量を指令する指
令部41と、指令部41からの信号とy軸及びy軸のカ
ウンター39及び40からの信号の差を計算し、xyス
テージ32に駆動の指令を出力するX軸コントローラ4
2及びX軸コントローラ43とを含んで構成される。Next, a conventional laser processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view showing a conventional laser processing device. The laser processing apparatus shown in FIG. 2 includes a YAG laser light source 30, a beam expander 31, an xy stage 32, an A y-axis vertical/valley encoder 34 and mirrors 35 provided on the x-axis and y-axis of the xy stage 32, respectively. and mirror 3
6, a focusing lens 37, a table 38, an A command unit 41 that issues a command, and an X-axis controller 4 that calculates the difference between the signal from the command unit 41 and the signals from the y-axis and y-axis counters 39 and 40 and outputs a drive command to the xy stage 32.
2 and an X-axis controller 43.
YAGレーザ光源30より出射されなレーザ光は、ビー
ムエクスパンダ31により平行光にコリメートされ、X
軸上に設置されたミラー35に入射する。レーザ光は、
さらにミラー35でxy平面内で直角に反射され、y軸
上に設置されたミラー36に入射し、xy平面に対し直
角に反射される。次にレーザ光は集光レンズ37に入射
し、テーブル38上で焦点を結ぶ、このときミラー35
及び36を移動させることによりテーブル38上のレー
ザ光をテーブル平面内で走査し、テーブル38上の被加
工物に加工を行う、加工を行う位置すなわちレーザ光の
位置はxyステージ32上の2つのミラー35及び36
の位置で決まり、この位置はxyステージ32の各軸上
に設置されるリニアエンコーダ33及び34により計測
される。The laser light emitted from the YAG laser light source 30 is collimated into parallel light by the beam expander 31, and
The light is incident on a mirror 35 placed on the axis. The laser light is
The light is further reflected by the mirror 35 at right angles within the xy plane, enters a mirror 36 placed on the y axis, and is reflected at right angles to the xy plane. Next, the laser beam enters the condensing lens 37 and focuses on the table 38. At this time, the mirror 35
and 36, the laser beam on the table 38 is scanned within the table plane, and the workpiece on the table 38 is processed. Mirrors 35 and 36
This position is determined by the position, and this position is measured by linear encoders 33 and 34 installed on each axis of the xy stage 32.
上述した従来のレーザ加工装置は、被加工物上でのレー
ザ光の位置すなわち加工位置を、レーザ光を走査するた
めのミラー35.36の移動距離を計測することにより
求めている。このためxyステージ32のピッチング、
ヨーイング、ローリングにより生ずるミラー35.36
の傾きのためにテーブル38上のレーザ光の位置がずれ
るという欠点があった。ミラー36とテーブル38間の
距離を500mm、ピッチング等によるミラー36の傾
きを10秒とすると、テーブル38上でのレーザ光の位
置ずれは24μmにも達する。The conventional laser processing apparatus described above determines the position of the laser beam on the workpiece, that is, the processing position, by measuring the moving distance of the mirrors 35 and 36 for scanning the laser beam. For this reason, the pitching of the xy stage 32,
Mirrors caused by yawing and rolling35.36
There is a drawback that the position of the laser beam on the table 38 is shifted due to the inclination of the table 38. Assuming that the distance between the mirror 36 and the table 38 is 500 mm and the tilt of the mirror 36 due to pitching or the like is 10 seconds, the positional deviation of the laser beam on the table 38 reaches as much as 24 μm.
また、さらにミラー35.36とテーブル38間の距離
が大きいため、その間の空気のドリフトによるレーザ光
の位置ずれが大きいという欠点があった。Further, since the distance between the mirrors 35, 36 and the table 38 is large, there is a drawback that the positional deviation of the laser beam due to air drift between them is large.
大容量メモリデバイスのレーザトリミングを行う場合の
ように高精度なレーザ加工の需要が増加しているが、上
述した欠点は高精度レーザ加工に致命的なものである。Although the demand for high-precision laser processing is increasing, such as when performing laser trimming of large-capacity memory devices, the above-mentioned drawbacks are fatal to high-precision laser processing.
本発明のレーザ加工装置は、第1および第2のレーザ光
源と、この第1および第2のレーザ光源からのレーザ光
を同一の光路上に重ね合わせる合成手段と、被加工物を
載置するテーブルと、前記合成手段により重ね合わせら
れたレーザ光を前記テーブル上で2次元に走査させる走
査手段と、この走査手段により走査されたレーザ光のう
ち前記第1のレーザ光源からのものを透過して前記テー
ブル上に送り前記第2のレーザ光源からのものは反射す
る光分割器と、この光分割器で反射された前記第2のレ
ーザ光源からのレーザ光の移動量を計測する計測手段と
、この計測手段で計測したレーザ光の移動量および指令
を入力して前記走査手段を駆動してレーザ光を前記指令
に従って走査させる制御手段とを含んで構成される。The laser processing apparatus of the present invention includes first and second laser light sources, combining means for superimposing the laser lights from the first and second laser light sources on the same optical path, and a workpiece placed thereon. a table; a scanning means for two-dimensionally scanning the laser beams superimposed by the combining means on the table; and a scanning means for transmitting the laser beam from the first laser light source among the laser beams scanned by the scanning means. a light splitter that reflects the laser light from the second laser light source that is sent onto the table; and a measuring means that measures the amount of movement of the laser light from the second laser light source that is reflected by the light splitter. and a control means for inputting the movement amount of the laser beam measured by the measuring means and a command to drive the scanning means to scan the laser light according to the command.
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
第1図に示すレーザ加工装置は、YAGレーザ光源1と
、YAGレーザ光源1と直角に配置されるHe−Neレ
ーザ光源2と、YAGレーザ光源1より出射されたYA
Gレーザ光3の光軸と、He−Neレーザ光源2より出
射されたHe−Neレーザ光4との光軸を重ねるビーム
スプリッタ5と、重ねられたレーザ光のビーム径を広げ
るビームエクスパンダ6と、xyステージ7と、ビーム
スプリッタ5で重ねられたレーザ光を入射し、Xyステ
ージ7のX軸上に設置されるミラー8と、ミラー8によ
りxy平面内で直角に反射されるレーザ光を入射しxy
ステージ7のy軸上に設置されるミラーつと、ミラー9
によりxyステージ7のなすxy平面に対し直角に反射
されるレーザ光を入射する集光レンズ10と、集光レン
ズ10により集光された光が走査するテーブル11と、
集光レンズ10とテーブル11の間に設置され、YAG
レーザ光3を透過し、He−Neレーザ光4を直角に反
射するビームスプリッタ12と、ビームスプリッタ12
により直角に反射されたHe−Neレーザ光4の光軸に
対し、直角な面内に設置されるxyステージ13と、x
yステージ上に設置される4分割センサ14と、xyス
テージ13のy軸及びy軸の駆動距離を計測するX軸す
ニアエンコーダ15及びy軸すニアエンコーダ16と、
X軸すニアエンコーダ15及びy軸すニアエンコーダ1
6の出力をカウントするX軸カウンター17及びy軸カ
ウンター18と、xyステージ7に動作の指令を出力す
る指令部19と、y軸及びy軸カウンター17及び18
の信号と指令部19からの、信号との差を計算し、xy
ステージ7に駆動の指令を出力するX軸コントローラ2
0及びX軸コントローラ21とを含んでいる。The laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes a YAG laser light source 1, a He-Ne laser light source 2 arranged at right angles to the YAG laser light source 1, and
A beam splitter 5 that overlaps the optical axis of the G laser beam 3 and the optical axis of the He-Ne laser beam 4 emitted from the He-Ne laser light source 2, and a beam expander 6 that expands the beam diameter of the overlapped laser beams. Then, the laser beams overlapped by the xy stage 7 and the beam splitter 5 are input, and the laser beams are reflected at right angles in the xy plane by the mirror 8 installed on the X axis of the Xy stage 7 and the mirror 8. incident xy
Mirrors installed on the y-axis of stage 7 and mirror 9
a condenser lens 10 into which laser light reflected perpendicularly to the xy plane formed by the xy stage 7 is incident; a table 11 on which the light condensed by the condenser lens 10 scans;
It is installed between the condensing lens 10 and the table 11, and the YAG
a beam splitter 12 that transmits the laser beam 3 and reflects the He-Ne laser beam 4 at right angles;
An xy stage 13 installed in a plane perpendicular to the optical axis of the He-Ne laser beam 4 reflected at right angles by
A four-part sensor 14 installed on the y-stage, an X-axis near encoder 15 and a y-axis near encoder 16 that measure the y-axis of the xy stage 13 and the driving distance of the y-axis,
X-axis linear encoder 15 and y-axis linear encoder 1
an X-axis counter 17 and a y-axis counter 18 that count the outputs of the
The difference between the signal from the command unit 19 and the signal from the command unit 19 is calculated, and xy
X-axis controller 2 outputs drive commands to stage 7
0 and an X-axis controller 21.
YAGレーザ光源1とHe−Neレーザ光源2は互いに
直角に配置され、それぞれの出射光はビームスプリッタ
5に入射し、同一の光軸に重ね合わせられてビームエク
スパンダ6に入射する。レーザ光は平行光にコリメート
されxyステージ7上のミラー8に入射し、直角に反射
されてミラー9に入射する。ここでxyステージ7のな
すxy平面と直角に反射され集光レンズ10に入射し。The YAG laser light source 1 and the He-Ne laser light source 2 are arranged at right angles to each other, and their respective emitted lights enter a beam splitter 5, are superimposed on the same optical axis, and enter a beam expander 6. The laser beam is collimated into parallel light, enters a mirror 8 on an xy stage 7, is reflected at right angles, and enters a mirror 9. Here, it is reflected at right angles to the xy plane formed by the xy stage 7 and enters the condenser lens 10.
ビームスプリッタ12にてYAGレーザ光とHe−Ne
レーザ光に分離され、YAGレーザ光はビームスプリッ
タ12を透過しテーブル11上で合焦する。YAG laser light and He-Ne at beam splitter 12
The YAG laser beam is separated into laser beams, passes through a beam splitter 12, and is focused on the table 11.
He−Neレーザ光はビームスプリッタ12で直角に反
射され、xyステージ13上に設置されたレーザ光の光
量を検出する4個のセンシング素子が田の字状に配置さ
れた4分割センサ14に入射する。4分割センサ14の
分割された各々のセンシング素子のセンシング信号が互
いに等しくなるようxyステージ13を駆動し、このと
きのXyステージ13の駆動量を計測することによりレ
ーザ光の位置を精密に検出する。xyステージ7を駆動
してミラー8及びミラー9を移動させることにより、Y
AGレーザ光でテーブル11上を走査する。このときH
e−Neレーザ光はxyステージ13上で走査される。The He-Ne laser beam is reflected at a right angle by the beam splitter 12, and enters a four-part sensor 14, which is placed on an xy stage 13 and has four sensing elements arranged in a square shape to detect the amount of laser beam. do. The xy stage 13 is driven so that the sensing signals of each divided sensing element of the 4-split sensor 14 are equal to each other, and the position of the laser beam is precisely detected by measuring the amount of drive of the xy stage 13 at this time. . By driving the xy stage 7 and moving the mirrors 8 and 9, the Y
The table 11 is scanned with an AG laser beam. At this time H
The e-Ne laser beam is scanned on the xy stage 13.
xyステージ13上の4分割センサ14は、4つに分割
された各々のセンサの出力が常に等しくなるようxyス
テージ13の駆動部に駆動指令を出力し、走査するHe
−Neレーザ光に追従する。The four-divided sensor 14 on the xy stage 13 outputs a drive command to the drive section of the xy stage 13 so that the output of each of the four divided sensors is always equal, and the He
- Follows the Ne laser beam.
本発明のレーザ加工装置は、被加工物を走査する第1の
レーザ光源のレーザ光と共に走査された第2のレーザ光
源からのレーザ光を光分割器で分割し、この分割された
第2のレーザ光源からのレーザ光を精密に計測すること
により、集光レンズの収差によるレーザ光の位置ずれ及
びミラーとテーブル間の空気のドリフトによるレーザ光
の位置ずれを補正できるため、YAGレーザによる加工
位置を精密にコントロールできるという効果がある。The laser processing apparatus of the present invention splits the laser light from the second laser light source scanned together with the laser light from the first laser light source that scans the workpiece, and splits the laser light from the split second laser light source into two parts. By precisely measuring the laser beam from the laser light source, it is possible to correct the positional deviation of the laser beam due to aberrations of the condenser lens and the positional deviation of the laser beam due to air drift between the mirror and the table. This has the effect of allowing precise control.
第1図は本発明の一実施例を示す斜視図、第2図は従来
のレーザ加工装置を示す斜視図である。
1−Y A Gレーザ光源、2−He −N eレーザ
光源、5.12・・・ビームスプリッタ、7.13・・
・xyステージ、10・・・集光レンズ、11・・・テ
ーブル、14・・・4分割センサ、15・・・X軸すニ
アエンコーダ、16・・・y軸すニアエンコーダ、17
,18・・・カウンタ、19・・・指令部、20.21
・・・コントローラ。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a conventional laser processing apparatus. 1-Y AG laser light source, 2-He-N e laser light source, 5.12...beam splitter, 7.13...
・xy stage, 10... condensing lens, 11... table, 14... 4-split sensor, 15... X-axis near encoder, 16... y-axis near encoder, 17
, 18... Counter, 19... Command unit, 20.21
···controller.
Claims (1)
レーザ光源からのレーザ光を同一の光路上に重ね合わせ
る合成手段と、被加工物を載置するテーブルと、前記合
成手段により重ね合わせられたレーザ光を前記テーブル
上で2次元に走査させる走査手段と、この走査手段によ
り走査されたレーザ光のうち前記第1のレーザ光源から
のものを透過して前記テーブル上に送り前記第2のレー
ザ光源からのものは反射する光分割器と、この光分割器
で反射された前記第2のレーザ光源からのレーザ光の移
動量を計測する計測手段と、この計測手段で計測したレ
ーザ光の移動量および指令を入力して前記走査手段を駆
動してレーザ光を前記指令に従って走査させる制御手段
とを含むことを特徴とするレーザ加工装置。a first and a second laser light source, a combining means for overlapping the laser beams from the first and second laser light sources on the same optical path, a table on which a workpiece is placed, and a combining means for overlapping the laser beams from the first and second laser light sources; scanning means for two-dimensionally scanning the combined laser beams on the table; and scanning means for scanning the laser beams from the first laser light source among the laser beams scanned by the scanning means and transmitting the laser beams from the first laser light source onto the table. The light from the second laser light source includes a reflecting light splitter, a measuring means for measuring the amount of movement of the laser light from the second laser light source reflected by the light splitter, and a laser beam measured by this measuring means. 1. A laser processing apparatus comprising: a control means that inputs a light movement amount and a command to drive the scanning means to scan the laser beam according to the command.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1100471A JPH02280985A (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1100471A JPH02280985A (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | Laser beam machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02280985A true JPH02280985A (en) | 1990-11-16 |
Family
ID=14274824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1100471A Pending JPH02280985A (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | Laser beam machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02280985A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002210578A (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Device for laser beam irradiation and method for laser beam machining |
JP2016115829A (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 花王株式会社 | Laser irradiation device and laser irradiation method |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1100471A patent/JPH02280985A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002210578A (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Device for laser beam irradiation and method for laser beam machining |
JP2016115829A (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 花王株式会社 | Laser irradiation device and laser irradiation method |
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