JPS6297787A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

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JPS6297787A
JPS6297787A JP60236039A JP23603985A JPS6297787A JP S6297787 A JPS6297787 A JP S6297787A JP 60236039 A JP60236039 A JP 60236039A JP 23603985 A JP23603985 A JP 23603985A JP S6297787 A JPS6297787 A JP S6297787A
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JP
Japan
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laser
laser beam
processing
wafer
excitation lamp
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Pending
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JP60236039A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Nei
正洋 根井
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kogaku KK filed Critical Nippon Kogaku KK
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Publication of JPS6297787A publication Critical patent/JPS6297787A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0626Energy control of the laser beam

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、レーザのエネルギにより加工を行うレーザ加
工装置に関する。
〔発明の背景〕
一般に間欠的に発光するパルスレーザ光(以後、レーザ
光と呼ぶ)を用いてレーザ加工を行う場合には、レーザ
光の出力を安定させるために常に励起ランプの発光周期
を一定にしておき、そして被加工物の全加工が終了する
まで励起ランプの周期的な発光を継続させるようにして
、出力の安定化を図っていた。この場合、常に励起ラン
プは周期的に発光されており、被加工物に対するレーザ
光の照射の制御は、被加工物とレーザ装置との間にメカ
ニカルシャッタを配置して行ったり、あるいはレーザ光
を出力するレーザ装置内に設けられたQスイッチを励起
ランプの発光に同期してオン/オフさせることにより行
い、被加工物の位置決めが終了するまではメカニカルツ
ヤフタの開成、あるいはQスイッチのオフによりレーザ
光を遮断していた。そして、被加工物の位置決め終了直
後の励起ランプの発光に同期してメカニカルツヤフタを
開放、あるいはQスイッチをオンし、レーザ光を位置決
めされた被加工物に照射して加工を行っていた。従って
、前回の加工終了時がら今回の加工開始時までの間に被
加工物にレーザ光が照射されることのない時間が存在す
ることとなるが、励起ランプはその間も周期的な発光を
行っているので、加工には不必要な励起ランプの発光が
多く、その為に電力消費量が増大し、励起ランプの寿命
が短縮してしまう欠点があった。
また、以上の欠点を解決するために、例えば励起ランプ
を周期的に発光させるのではなく、アライメント装置に
よる被加工物の位置合わせの完了時にのみ発光するよう
に、加工装置を構成することが考えられるが、この加工
装置では、励起ランプの発光間隔が非周期的となり、そ
の為にレーザ装置内の温度が変化して、その影響でレー
ザ光の出力エネルギーに変動が生して被加工物が加工さ
れすぎたり、未加工であったりして安定した加工ができ
ないという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、レーザ光の出力エネルギーの安定を損
なうことな(、低消費電力、長寿命を実現したレーザ加
工装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明のレーザ加工装置は
、パルス的に励起ランプを発し、その励起ランプの発光
間隔がアライメント装置の位置合わせの時間間隔に同期
して変動してもレーザ光の出力エネルギーを所定値に維
持調節する調節手段を有することを特徴とするものであ
る。
〔実施例〕
(第一実施例の説明) 以下本発明の第一実施例の第1図を参照しながら説明す
る。
(a)実施例の構成 本実施例は、ウェハ上に多数形成されたLSIチップの
回路パターンをパルス的なレーザ光により修正加工する
装置であり、第1図はその全体構成を示すブロック図で
ある。この装置は加工用レーザとしてパルス的に発光す
るレーザ光を出力するレーザ装置1 (以後、レーザと
呼ぶ)を採用しており、レーザ1から発せられたレーザ
光3(励起ランプの発光時にQスイッチがオンされて発
光する)は、ビームエキスパンダ4でビーム径を拡大さ
れた後、ガルバノミラ−等で構成されたビーム偏向値W
5で偏向され、集光レンズ6に入射する。集光レンズ6
がら射出したレーザ光3は、ウェハ7上に集光される。
ステージ装置8は、ウェハ7を3次元方向に駆動する。
偏向装置5とステージ装置8とは、レーザ光3とウェハ
7との位置関係を変化させるアライメント装置を構成し
ており、前者は微調整に、後者は粗調整に使用される。
偏向装置5がレーザ光3を偏向できる範囲(以下フィー
ルドと称する)は1乃至数チップ程度ノ面積であって、
偏向装置5はそのフィールド内の加工を要する箇所にレ
ーザ光3をアライメントする。ステージ装置8の水平方
向(XY方向)の可動範囲はウェハ7の全領域に及び、
レーザ光3の下に加工を要するフィールドをアライメン
トする。ウェハ7の位置は、レーザ干渉計またはエンコ
ーダ等から構成されるステージ位置計測装置(不図示)
によって計測される。このステージ位置計測装置の計測
結果は、制御装置2に入力される。レーザ1は、偏光装
置5及びステージ装置8の動作によるウェハ7のアライ
メントの完了時期と同期してレーザ光3を発するように
制御装置2により制御されている。すなわち、レーザ1
は、周期的に励起ランプを発光しているのではな(、ス
テージ装置8の動作によるウェハ7のアライメントの完
了時期と同期して、その励起ランプを発光させQスイッ
チをオンしてレーザ光3を出力している。
制御装置2は、そのメモリ内に、レーザ1による励起ラ
ンプの発光周期及びレーザ光3を発生されるための励起
ランプへの入力電力と、レーザ光3の出力エネルギーと
の関係を予め実験して測定した測定値が記憶されている
。この制御値M2は、ウェハ7のアライメントの時間間
隔に応じてレーザ1の励起ランプの発光間隔が変動した
としても(即ち、レーザ1による励起ランプの発光間隔
が非周期的となり、そのためにレーザ1の温度が変化し
てレーザ光3の出力エネルギーが変化したとしても)、
ウェハ7上でのレーザ光3の出力エネルギーが所定値(
ウェハ7の加工に最適なレーザ光3の出力エネルギー)
となるように制御している。その為に、制御装置2は、
そのメモリ内に記憶された前記測定値に基づきレーザ1
の励起ランプへの入力電力を制御してウェハ7上でのレ
ーザ光3の出力エネルギーが所定値となるよに制御し、
また偏向袋M5の偏向角、ステージ装置8の変位量を制
御する。
(b)実施例の動作 次に実施例の動作を、第1図のブロック図及び第2図の
フローチャート図を参照しながら説明する。
ステップS1において本加工装置を起動させると、制御
装置2は、ステップS2に進み、不図示のローディング
装置を駆動して、不図示のカセットから1枚のウェハ7
を取り出し、ステージ8上の所定位置にロードする。尚
、このカセットには加工すべきウェハ7が複数枚装填さ
れている。この時点で制御装置2にはロードされたウェ
ハ7の加工すべき箇所の位置情報と、その加工順序に関
する情報とが記憶されている。ステップS3において制
御装置2は、ウェハ7のアライメントを開始する。ステ
ップS4において制御装置2は、最初に加工すべきフィ
ールド(目標フィールド)の位置情報と、計測装置(不
図示)から受けた現在のウェハ7の位置情報とからステ
ージ装置8及び偏向装置5の位置決めに要するアライメ
ント時間T1の演算を行い、ステージ装置8を駆動する
ことにより目標フィールドをレーザ光3で加工可能な位
置ヘアライメントする。
制御装置2には予めレーザ1の励起ランプの発光周期及
び励起ランプの入力電力と、レーザ光の出力エネルギー
との関係を示す測定値が記憶されているので、ステップ
S5即ち加工時において制御装置2は算出されたアライ
メント時間T1に応じて前記記憶された測定値に基づき
励起ランプの入力電力を変化させて、レーザ1のレーザ
光3の出力エネルギーが前述した所定値になるA維持調
整する、即ち制御装置2は、レーザ1の発光時期がアラ
イメント時間TIに対応して変動してもそれに対応して
ウェハ7上でのレーザ光3の出力エネルギーがウェハ7
の加工に最適な値となるように制御して加工を行う。同
様に、目標フィールド内の各個所を加工するとき即ちス
テージ装置8を停止させたまま偏向装置5のみ作動させ
て加工するときにも、ステップS6にて制御装置2は加
工個所の位置情報(即ち、偏向装置5の偏向角の微調整
位置)に基づいてアライメント時間Tlを算出してレー
ザ光3の出力エネルギーを最適値となるように制御して
、目標フィールド内にレーザ光3を照射して加工する。
ステップS7にて、フィールド内が全て加工されている
か否かを判断する。ウェハ7の目標フィールド内の加工
が終了していれば肯定結果が得られ、制御装置2はステ
ップS8に進んでウェハ7内での要加工箇所の加工が全
部完了したか否かを判断する。ここで否、定結果が得ら
れると、ステップS3乃至S7を実行し、ステージ装M
8を起動し、ウェハ7の次の目標フィールドをアライメ
ントし加工することになる。
ステップS8において肯定結果が得られると、すなわち
ウェハ7内での要加工箇所の加工が全部完了した場合は
、ステップS9に進んで、不図示のローディング装置に
より加工済のウェハ7をステージ装W8からアンロード
して、ステップS10に進む、ステップSlOでは、加
工を要するウェハ7が全て処理されたか否かを判断する
。否定結果が得られた場合は、ステップS2に戻って、
次の未加工ウェハ7をカセットからステージ装置B上に
ロードして、このウェハ7の加工を行う。
肯定結果が得られると、ステップSllに進んでレーザ
加工装置の動作を休止させる。
(第二実施例の説明) 次に本発明の第二実施例の第3図を参照しながら説明す
る。
(a)実施例の構成 この第二実施例の説明では、前述した第一実施例と同様
な構成は同一符号を付し、説明を省略する。
この装置は加工用レーザとしてパルス的に発光するレー
ザ光を出力するレーザ1を採用しており、レーザ1から
発せられたレーザ光3は、その光路上に配置された可変
減衰器9を通りビームエキスパンダ4でビ7ム径を拡大
された後、ガルバノミラ−等で構成されたビーム偏向装
置5で偏向され、集光レンズ6に入射する。集光レンズ
6から射出したレーザビーム3は、ウェハ7上に集光さ
れ、ウェハ7を加工する。この可変減衰器9は、超音波
変調器、または偏光板等で構成されている。
制御装置2は、第一実施例と同様にそのメモリ内に、レ
ーザ1のの励起ランプの発光周期及びレーザ光3を発生
されるための励起ランプへの入力電力と、レーザ光の出
力エネルギーとの関係を予め実験して測定した測定値が
記憶されている。
この制御装置2は、そのメモリ内に記憶された前記測定
値に基づき第一実施例と同様にレーザ1の発光間隔が変
動したとしてもレーザ光3の出力エネルギーが所定値と
なるように可変減衰器9を制御し、また偏向装置5の偏
向角、ステージ装置8の変位量を制御する。この制御装
置2は、可変減衰器9の減衰率を制御してそこを通るレ
ーザ光の出力エネルギーをウェハ7上で所定の値(加工
に最適な出力エネルギー)となるように制御している。
(b)実施例の動作 次に実施例の動作を、第3図のブロック図及び第2図の
フローチャート図を参照しながら説明する。
第2図において、第二実施例では前述した第一実施例と
同様なステップについては説明を省略する0本実施例の
制御装置2では、ステップS5にて可変減衰器9の減衰
率を制御することによりζレーザlの発光間隔が変動し
ても(非周期的になったとしても)それに対応してウェ
ハ7上でのレーザ光3の出力エネルギーが所定値(ウェ
ハ7の加工に最適な値)となるように制御している。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のレーザ加工装置によれば
、レーザ光の発光間隔が変動してもレーザ光の出力エネ
ルギーの安定を損なうことなく、更に、アライメント装
置の被加工物の位置合わせ時間とレーザ装置の励起ラン
プの発光とを同期させるようにしたので、無駄な励起ラ
ンプの発光が無くなり、レーザ装置の低消費電力、長寿
命を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第3図は本発明の第二実施例の構成を示すブロック
図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1・・・・・・加工用レーザ 2・・・・・・制御装置 4・・・・・・ビームエキスパンダ 5・・・・・・偏向装置 6・・・・・・集光レンズ 7・・・・・・被加工物としてのウェハ8・・・・・・
ステージ装置 9・・・・・・可変減衰器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)励起ランプのパルス的な励起によりレーザ光を発
    するパルスレーザ装置と、 被加工物を前記レーザ光で加工する為に、前記レーザ光
    の照射位置と該被加工物の要加工個所との位置合わせを
    行うアライメント装置と、前記アライメント装置の位置
    合わせ完了を検知して、この時だけ前記励起ランプを励
    起させ、前記レーザ光を前記要加工個所に照射させる制
    御手段と、 前記アライメント装置の位置合わせの時間間隔の変動に
    より前記励起ランプの発光間隔が変化しても、前記レー
    ザ光の出力エネルギーを前記加工が適正になされる範囲
    内に維持調節する調節手段とを有することを特徴とする
    レーザ加工装置。
  2. (2)前記調節手段は、前記励起ランプへの入力電力を
    前記発光間隔に応じて変化させることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項記載のレーザ加工装置。
  3. (3)、前記調節手段は、前記レーザ光の光路上に配置
    され、該レーザ光の減衰率を前記発光間隔に応じて変化
    させる出力可変減衰器を含むことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載のレーザ加工装置。
JP60236039A 1985-10-22 1985-10-22 レ−ザ加工装置 Pending JPS6297787A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01245993A (ja) * 1988-03-27 1989-10-02 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜加工装置
JP2004202532A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Nec Corp レーザマーキング方法並びにレーザマーキング装置
JP2014523347A (ja) * 2011-07-07 2014-09-11 ザウアー ゲーエムベーハー レーザーテック 工作物を機械加工する、特に切削工具を製造するための方法および装置

Cited By (4)

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US10201928B2 (en) 2011-07-07 2019-02-12 Sauer Gmbh Lasertec Method and device for machining a workpiece, more particularly for producing cutting tools

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