KR102303131B1 - Laser machining apparatus - Google Patents
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Abstract
레이저 광선의 출력을 제어하는 일없이 균일한 깊이의 레이저 가공홈을 형성할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단과, 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단을 구비하는 레이저 가공 장치로서, 레이저 광선 조사 수단은, 펄스 레이저 광선 발진 수단과, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광기와, 펄스 레이저 광선 발진 수단과 집광기 사이에 배치되어 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 스캔하여 집광기에 유도하는 스캐닝 미러로 구성되어 있고, 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물의 가공 깊이를 검출하는 가공 깊이 검출 수단을 구비하며, 가공 깊이 검출 수단은, 스캐닝 미러를 향하여 미리 정해진 파장 대역을 갖는 검사광을 내는 검사 광원과, 검사 광원과 스캐닝 미러 사이에 배치되어 검사광의 파장에 대응하여 분광하여 검사광의 확산각을 파장마다 약간 변경하는 색수차 렌즈와, 검사 광원과 색수차 렌즈 사이에 배치되어 피가공물에 조사된 검사광의 반사광을 반사광 검출 경로에 분기하는 빔 스플리터와, 반사광 검출 경로에 배치되어 피가공물과 초점이 일치한 파장의 반사광을 통과시키는 파장 선별 수단과, 파장 선별 수단을 통과한 반사광의 파장을 검출하는 파장 검출 수단과, 파장 검출 수단에 의해 검출된 파장에 기초하여 피가공물의 가공 깊이를 구하는 제어 수단으로 구성되어 있다.A laser processing apparatus capable of forming a laser processing groove of a uniform depth without controlling the output of a laser beam is provided.
A laser processing apparatus comprising: a workpiece holding means for holding a work; , a condenser for condensing the pulsed laser beam, and a scanning mirror disposed between the pulsed laser beam oscillation means and the condenser to scan the pulsed laser beam oscillated from the laser beam oscillation means and guide it to the condenser, and a machining depth detecting means for detecting a machining depth of the workpiece, wherein the machining depth detecting means is disposed between an inspection light source that emits inspection light having a predetermined wavelength band toward the scanning mirror, and the inspection light source and the scanning mirror a chromatic aberration lens that is divided according to the wavelength of the inspection light and slightly changes the diffusion angle of the inspection light for each wavelength; , a wavelength sorting means disposed in the reflected light detection path to pass reflected light having a wavelength coincident with that of the workpiece; a wavelength detecting means for detecting the wavelength of the reflected light passing through the wavelength sorting means; based on the control means for calculating the processing depth of the workpiece.
Description
본 발명은 척 테이블에 유지된 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for performing laser processing on a workpiece such as a semiconductor wafer held on a chuck table.
반도체 디바이스 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 반도체 디바이스를 제조하고 있다.In a semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by scheduled division lines arranged in a grid on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs and LSIs are formed in the partitioned regions. And by cutting a semiconductor wafer along a street, the area|region in which the device was formed is divided|segmented, and each semiconductor device is manufactured.
최근에 있어서는, IC, LSI 등의 반도체 칩의 처리 능력을 향상시키기 위해, 실리콘 등의 기판의 표면에 SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막으로 이루어지는 저유전율 절연체 피막(Low-k막)이 적층된 기능층에 의해 반도체 디바이스를 형성시킨 형태의 반도체 웨이퍼가 실용화되어 있다.In recent years, in order to improve the processing capability of semiconductor chips such as IC and LSI, an inorganic film such as SiOF, BSG (SiOB), or a polymer film such as polyimide or parylene is used on the surface of a substrate such as silicon. A semiconductor wafer of a form in which a semiconductor device is formed by a functional layer on which a low-k insulator film (Low-k film) made of an organic material is laminated has been put to practical use.
이러한 반도체 웨이퍼의 스트리트를 따른 분할은, 통상, 다이서라고 불리고 있는 절삭 장치에 의해 행해지고 있다. 이 절삭 장치는, 피가공물인 반도체 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 반도체 웨이퍼를 절삭하기 위한 절삭 수단과, 척 테이블과 절삭 수단을 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비하고 있다. 절삭 수단은, 고속 회전되는 회전 스핀들과 상기 스핀들에 장착된 절삭 블레이드를 포함하고 있다. 절삭 블레이드는 원반형의 베이스와 상기 베이스의 측면 외주부에 장착된 환형의 절삭날로 이루어져 있고, 절삭날은 예컨대 입경 3 ㎛ 정도의 다이아몬드 지립을 전기 주조에 의해 고정하여 형성되어 있다.The division|segmentation along the street of such a semiconductor wafer is normally performed by the cutting device called a dicer. This cutting device includes a chuck table holding a semiconductor wafer as a workpiece, cutting means for cutting the semiconductor wafer held on the chuck table, and moving means for relatively moving the chuck table and the cutting means. The cutting means includes a high-speed rotating spindle and a cutting blade mounted on the spindle. The cutting blade consists of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer peripheral portion of the side of the base, and the cutting edge is formed by, for example, fixing diamond abrasive grains having a particle diameter of about 3 μm by electroforming.
그런데, 전술한 Low-k막은, 절삭 블레이드에 의해 절삭하는 것이 곤란하다. 즉, Low-k막은 운모와 같이 매우 취약하기 때문에, 절삭 블레이드에 의해 분할 예정 라인을 따라 절삭하면, Low-k막이 박리하여, 이 박리가 회로에까지 달하여 디바이스에 치명적인 손상을 부여한다고 하는 문제가 있다.However, it is difficult to cut the aforementioned Low-k film with a cutting blade. In other words, since the low-k film is very fragile like mica, when it is cut along the dividing line with a cutting blade, the low-k film peels off, and this peeling reaches the circuit, causing fatal damage to the device. .
또한, 분할 예정 라인 상의 기능층에 디바이스의 기능을 테스트하기 위한 테스트 엘리멘트 그룹(TEG)이라고 칭하는 테스트용의 금속막이 배치되어 있는 반도체 웨이퍼에 있어서는, 절삭 블레이드에 의해 절삭하면 버어가 생겨 디바이스의 품질을 저하시키며, 절삭 블레이드의 드레싱을 빈번하게 실시할 필요가 있어 생산성이 저하한다고 하는 문제가 있다.In addition, in a semiconductor wafer in which a test metal film called a test element group (TEG) for testing a device function is disposed on a functional layer on a line to be divided, burrs are generated when cutting with a cutting blade, which improves the quality of the device. There is a problem that it is necessary to frequently dress the cutting blade, thereby reducing productivity.
상기 문제를 해소하기 위해, 반도체 웨이퍼에 형성된 분할 예정 라인을 따라 레이저 광선을 조사함으로써 Low-k막으로 이루어지는 적층체에 레이저 가공홈을 형성하여 기능층을 분단하고, 이 기능층을 분단한 레이저 가공홈에 절삭 블레이드를 배치하여 절삭 블레이드와 반도체 웨이퍼를 상대 이동시킴으로써, 반도체 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 절단하는 웨이퍼의 분할 방법이 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.In order to solve the above problem, by irradiating a laser beam along a line to be divided on a semiconductor wafer, a laser processing groove is formed in a laminate made of a low-k film to divide a functional layer, and laser processing in which the functional layer is divided The following patent document 1 discloses a wafer division method in which a semiconductor wafer is cut along a line to be divided by arranging a cutting blade in a groove to relatively move the cutting blade and the semiconductor wafer.
그런데, 분할 예정 라인 상의 기능층에 디바이스의 기능을 테스트하기 위한 테스트 엘리멘트 그룹(TEG)이라고 칭하는 테스트용의 금속막이 배치되어 있는 반도체 웨이퍼에 있어서는, 분할 예정 라인을 따라 균일한 깊이의 레이저 가공홈을 형성할 수 없다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해소하기 위해, 테스트용의 금속막이 배치되어 있는 영역을 검출하여 좌표를 작성하여 기억하고, 기억된 좌표에 기초하여 레이저 광선의 출력을 조정하면서 분할 예정 라인을 따라 레이저 광선을 조사하는 기술이 하기 특허문헌 2에 개시되어 있다.However, in a semiconductor wafer in which a test metal film called a test element group (TEG) for testing device functions is disposed in a functional layer on a line to be divided, a laser processing groove of a uniform depth is formed along the line to be divided. There is a problem that it cannot be formed. To solve this problem, a technology that detects the area where the metal film for testing is arranged, creates and stores the coordinates, and irradiates the laser beam along the line to be divided while adjusting the output of the laser beam based on the stored coordinates This is disclosed in
그렇게 하여, 상기 특허문헌 2에 개시된 기술과 같이 테스트용의 금속막이 배치되어 있는 영역을 검출하여 좌표를 작성하기 위해서는 상당한 시간을 요하여 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있으며, 좌표에 기초하여 레이저 광선의 출력을 타이밍 좋게 제어하는 것이 반드시 용이하지 않다.In this way, as in the technique disclosed in
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 레이저 광선의 출력을 제어하는 일없이 균일한 깊이의 레이저 가공홈을 형성할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical object is to provide a laser processing apparatus capable of forming a laser processing groove of a uniform depth without controlling the output of a laser beam.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단과, 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단을 포함하는 레이저 가공 장치로서,In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, laser processing comprising a workpiece holding means for holding a workpiece, and a laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to the workpiece held by the workpiece holding means As a device,
상기 레이저 광선 조사 수단은, 펄스 레이저 광선을 발진하는 펄스 레이저 광선 발진 수단과, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단과 상기 집광기 사이에 배치되어 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 스캔하여 상기 집광기에 유도하는 스캐닝 미러로 구성되어 있고,The laser beam irradiating means includes: pulsed laser beam oscillation means for oscillating a pulsed laser beam; and a scanning mirror disposed between the pulsed laser beam oscillation means and the condenser to scan the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillation means and guide it to the condenser,
상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물의 가공 깊이를 검출하는 가공 깊이 검출 수단을 구비하며,a processing depth detection means for detecting a processing depth of the workpiece held by the workpiece holding means;
상기 가공 깊이 검출 수단은, 상기 스캐닝 미러를 향하여 미리 정해진 파장 대역을 갖는 검사광을 내는 검사 광원과, 상기 검사 광원과 상기 스캐닝 미러 사이에 배치되어 검사광의 파장에 대응하여 분광하여 검사광의 확산각을 파장마다 약간 변경하는 색수차 렌즈와, 상기 검사 광원과 상기 색수차 렌즈 사이에 배치되어 상기 검사 광원으로부터 나와 상기 스캐닝 미러 및 상기 집광기를 통해 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사된 검사광의 반사광을 반사광 검출 경로에 분기하는 빔 스플리터와, 상기 반사광 검출 경로에 배치되어 반사광의 파장 대역 중에서 피가공물과 초점이 일치한 파장의 검사광의 반사광을 통과시키는 파장 선별 수단과, 상기 파장 선별 수단을 통과한 검사광의 반사광의 파장을 검출하는 파장 검출 수단과, 상기 파장 검출 수단에 의해 검출된 파장에 기초하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물의 가공 깊이를 구하는 제어 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.The processing depth detecting means includes: an inspection light source emitting inspection light having a predetermined wavelength band toward the scanning mirror; a chromatic aberration lens that slightly changes for each wavelength, and the inspection light that is disposed between the inspection light source and the chromatic aberration lens and is emitted from the inspection light source and irradiated to the workpiece held by the workpiece holding means through the scanning mirror and the light condenser. a beam splitter branching to the reflected light detection path; a wavelength sorting means disposed in the reflected light detecting path to pass the reflected light of the inspection light having the same focus as the workpiece in the wavelength band of the reflected light; A laser characterized by comprising: wavelength detection means for detecting the wavelength of the reflected light of light; and control means for obtaining a processing depth of the workpiece held by the workpiece holding means based on the wavelength detected by the wavelength detection means A processing device is provided.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는 전술한 바와 같이 구성되고, 레이저 광선 조사 수단을 작동시켜 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하면서 가공 깊이 검출 수단에 의해 가공되는 레이저 가공홈의 깊이를 검출하며, 레이저 가공홈이 미리 정해진 두께에 달하였다면 피가공물에의 레이저 광선의 조사를 정지하기 때문에, 피가공물에 이종의 재료가 존재하고 있어도, 레이저 광선의 출력을 제어하는 일없이 균일한 깊이의 레이저 가공홈을 형성할 수 있다. 따라서, 이종의 재료가 존재하는 영역을 검출하여 좌표를 작성할 필요가 없기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.The laser processing apparatus according to the present invention is configured as described above, and operates the laser beam irradiation means to irradiate the laser beam to the workpiece held by the workpiece holding means while irradiating the laser beam to the depth of the laser processing groove processed by the processing depth detecting means. When the laser processing groove reaches a predetermined thickness, the laser beam irradiation to the workpiece is stopped, so even if a different material is present in the workpiece, the laser beam output is not controlled and the laser beam output is not controlled. of laser processing grooves can be formed. Therefore, since there is no need to create coordinates by detecting regions in which different materials exist, productivity can be improved.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비되는 레이저 광선 조사 수단 및 가공 깊이 검출 수단의 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 가공 깊이 검출 수단의 검사광의 각 파장의 집광점을 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비되는 제어 수단의 블록 구성도이다.
도 5는 검사광의 파장(㎚)과 가공 깊이(㎛)의 관계를 나타내는 제어 맵이다.
도 6은 피가공물로서의 반도체 웨이퍼의 사시도 및 주요부 확대 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 반도체 웨이퍼를 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프의 표면에 점착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 의해 실시하는 레이저 가공홈 형성 공정 및 이송 공정의 설명도이다.1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed in accordance with the present invention;
FIG. 2 is a block configuration diagram of a laser beam irradiation means and a processing depth detection means equipped in the laser processing apparatus shown in FIG. 1 .
It is explanatory drawing which shows the condensing point of each wavelength of the inspection light of the processing depth detection means shown in FIG.
Fig. 4 is a block diagram of a control means equipped with the laser processing apparatus shown in Fig. 1;
5 is a control map showing the relationship between the wavelength (nm) of inspection light and the processing depth (μm).
6 is a perspective view and an enlarged cross-sectional view of a main part of a semiconductor wafer as a to-be-processed object.
Fig. 7 is a perspective view showing a state in which the semiconductor wafer shown in Fig. 6 is adhered to the surface of a dicing tape mounted on an annular frame.
It is explanatory drawing of the laser processing groove|channel formation process and the conveyance process implemented by the laser processing apparatus shown in FIG.
이하, 본 발명에 따라 구성된 레이저 가공 장치의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of the laser processing apparatus comprised according to this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.
도 1에는, 본 발명에 따라 구성된 레이저 가공 장치의 사시도를 나타내고 있다. 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치는, 정지 베이스(2)와, 상기 정지 베이스(2)에 화살표(X)로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되어 피가공물을 유지하는 척 테이블 기구(3)와, 베이스(2) 상에 배치된 레이저 광선 조사 수단으로서의 레이저 광선 조사 유닛(4)을 구비하고 있다.Fig. 1 shows a perspective view of a laser processing apparatus constructed according to the present invention. The laser processing apparatus shown in FIG. 1 is a
상기 척 테이블 기구(3)는, 정지 베이스(2) 상에 X축 방향을 따라 평행하게 배치된 한쌍의 안내 레일(31, 31)과, 상기 안내 레일(31, 31) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 슬라이딩 블록(32)과, 상기 제1 슬라이딩 블록(32) 상에 가공 이송 방향(X축 방향)과 직교하는 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 제2 슬라이딩 블록(33)과, 상기 제2 슬라이딩 블록(33) 상에 원통 부재(34)에 의해 지지된 지지 테이블(35)과, 피가공물 유지 수단으로서의 척 테이블(36)을 구비하고 있다. 이 척 테이블(36)은 다공성 재료로 형성된 흡착 척(361)을 구비하고 있고, 흡착 척(361)의 상면인 유지면 상에 피가공물인 예컨대 원 형상의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블(36)은, 원통 부재(34) 내에 배치된 도시하지 않는 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 척 테이블(36)에는, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 보호 테이프를 통해 지지하는 환형의 프레임을 고정하기 위한 클램프(362)가 배치되어 있다.The
상기 제1 슬라이딩 블록(32)은, 그 하면에 상기 한쌍의 안내 레일(31, 31)과 감합하는 한쌍의 피안내홈(321, 321)이 마련되어 있으며, 그 상면에 Y축 방향을 따라 평행하게 형성된 한쌍의 안내 레일(322, 322)이 마련되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 슬라이딩 블록(32)은, 피안내홈(321, 321)이 한쌍의 안내 레일(31, 31)에 감합함으로써, 한쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 실시형태에 있어서의 척 테이블 기구(3)는, 제1 슬라이딩 블록(32)을 한쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 가공 이송 수단(37)을 구비하고 있다. 가공 이송 수단(37)은, 상기 한쌍의 안내 레일(31과 31) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(371)와, 상기 수나사 로드(371)를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(372) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(371)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(2)에 고정된 베어링 블록(373)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(372)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(371)는, 제1 슬라이딩 블록(32)의 중앙부 하면에 돌출하여 마련된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(372)에 의해 수나사 로드(371)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 제1 슬라이딩 블록(32)은 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동된다.The first sliding
상기 제2 슬라이딩 블록(33)은, 그 하면에 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 마련된 한쌍의 안내 레일(322, 322)과 감합하는 한쌍의 피안내홈(331, 331)이 마련되어 있고, 이 피안내홈(331, 331)을 한쌍의 안내 레일(322, 322)에 감합함으로써, Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 실시형태에 있어서의 척 테이블 기구(3)는, 제2 슬라이딩 블록(33)을 제1 슬라이딩 블록(32)에 마련된 한쌍의 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 인덱싱 이송 수단(38)을 구비하고 있다. 인덱싱 이송 수단(38)은, 상기 한쌍의 안내 레일(322와 322) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(381)와, 상기 수나사 로드(381)를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(382) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(381)는, 그 일단이 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 고정된 베어링 블록(383)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(382)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(381)는, 제2 슬라이딩 블록(33)의 중앙부 하면에 돌출하여 마련된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(382)에 의해 수나사 로드(381)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 제2 슬라이딩 블록(33)은 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동된다.The second sliding
상기 레이저 광선 조사 유닛(4)은, 상기 베이스(2) 상에 배치된 지지 부재(41)와, 상기 지지 부재(41)에 의해 지지되어 실질 상 수평으로 연장되는 케이싱(42)과, 상기 케이싱(42)에 배치된 레이저 광선 조사 수단(5)과, 케이싱(42)의 전단부에 배치되어 레이저 가공하여야 하는 가공 영역을 검출하는 촬상 수단(6)을 구비하고 있다. 또한, 촬상 수단(6)은, 피가공물을 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명된 영역을 포착하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 포착된 상을 촬상하는 촬상 소자(CCD) 등을 구비하며, 촬상한 화상 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다.The laser
상기 레이저 광선 조사 수단(5)에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.The said laser beam irradiation means 5 is demonstrated with reference to FIG.
레이저 광선 조사 수단(5)은, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)과, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)에 조사하는 집광기(52)와, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)과 집광기(52) 사이에 배치되어 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)으로부터 발진된 레이저 광선을 스캔하여 집광기(52)에 유도하는 스캐닝 미러(53)로 구성되어 있다. 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)은, 펄스 레이저 광선 발진기(511)와, 이것에 부설된 반복 주파수 설정 수단(512)으로 구성되어 있다. 또한, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)의 펄스 레이저 광선 발진기(511)는, 도시된 실시형태에 있어서는 파장이 355 ㎚인 펄스 레이저 광선(LB)을 발진한다. 상기 집광기(52)는, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선(LB)을 집광하는 fθ 렌즈(521)를 구비하고 있다. 또한, 집광기(52)는, 도시하지 않는 집광점 위치 조정 수단에 의해 척 테이블(36)의 유지면에 대하여 수직인 집광점 위치 조정 방향[도 1에 있어서 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향]으로 이동되도록 되어 있다.The laser beam irradiating means 5 condenses the pulsed laser beam oscillating means 51 and the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillating means 51 and holds the workpiece W held by the chuck table 36 . Scanning for scanning a
상기 스캐닝 미러(53)는, 도시된 실시형태에 있어서는 폴리곤 미러로 이루어져 있고, 스캔 모터(530)에 의해 도 2에 있어서 화살표(53a)로 나타내는 방향으로 회전함으로써, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선(LB)을 LB1부터 LBn의 범위에서 X축 방향을 따라 fθ 렌즈(521)에 유도한다. 또한, 스캐닝 미러(53)로서는 갈바노 미러를 이용하여도 좋다. 또한, 상기 fθ 렌즈(521)에 의해 집광되는 펄스 레이저 광선(LB1부터 LBn)의 범위는, 도시된 실시형태에 있어서는 과장하여 그리고 있지만 예컨대 2 ㎜로 설정되어 있다.The said
도시된 실시형태에 있어서의 레이저 광선 조사 수단(5)은, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)과 스캐닝 미러(53) 사이에 배치되고, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선(LB)의 광축을 편향시키는 광축 변경 수단(54)을 구비하고 있다. 이 광축 변경 수단(54)은, 도시된 실시형태에 있어서는 음향 광학 소자(AOD)로 이루어지고, 소정 주파수의 RF(radio frequency)가 인가된 경우에, 도 2에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이 펄스 레이저 광선(LB)의 광축을 레이저 광선 흡수 수단(55)을 향하여 변경한다.The laser beam irradiating means 5 in the illustrated embodiment is arranged between the pulsed laser beam oscillation means 51 and the
이상과 같이 구성된 레이저 광선 조사 수단(5)의 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)과 스캐닝 미러(53)의 스캔 모터(530) 및 광축 변경 수단(54)은, 후술하는 제어 수단에 의해 제어된다.The pulse laser beam oscillation means 51 of the laser beam irradiation means 5 configured as described above, the
도 2를 참조하여 설명을 계속하면, 도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공 장치는, 피가공물 유지 수단으로서의 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)의 가공 깊이를 검출하는 가공 깊이 검출 수단(7)을 구비하고 있다. 가공 깊이 검출 수단(7)은, 상기 레이저 광선 조사 수단(5)의 스캐닝 미러(53)를 향하여 미리 정해진 파장 대역을 갖는 검사광을 내는 검사 광원(71)과, 검사 광원(71)과 스캐닝 미러(53) 사이에 배치되어 검사광의 파장에 대응하여 분광하여 검사광의 확산각을 파장마다 약간 변경하는 색수차 렌즈(72)와, 검사 광원(71)과 색수차 렌즈(72) 사이에 배치되어 검사 광원(71)으로부터 나와 스캐닝 미러(53) 및 집광기(52)의 fθ 렌즈(521)를 통해 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)에 조사된 검사광의 반사광을 반사광 검출 경로(73)에 분기하는 빔 스플리터(74)와, 반사광 검출 경로(73)에 배치되어 반사광의 파장 대역 중에서 피가공물과 초점이 일치한 파장의 검사광의 반사광을 통과시키는 파장 선별 수단(75)과, 상기 파장 선별 수단(75)을 통과한 검사광의 반사광의 파장을 검출하는 파장 검출 수단(76)을 구비하고 있다.Continuing the description with reference to Fig. 2, the laser processing apparatus in the illustrated embodiment is a processing depth detecting means for detecting the processing depth of the workpiece W held by the chuck table 36 as the workpiece holding means. (7) is provided. The processing depth detecting means 7 includes an
검사 광원(71)은, 슈퍼 루미네선스 다이오드(SLD)나 플래시 램프 등으로 이루어지며, 도시된 실시형태에 있어서는 800 ㎚∼900 ㎚의 파장 대역을 가지고 있다. 색수차 렌즈(72)는, 검사 광원(71)이 낸 800 ㎚∼900 ㎚의 파장 대역을 갖는 검사광을 파장에 대응하여 분광하여 검사광의 확산각을 파장마다 약간 변경하여 스캐닝 미러(53)에 유도한다. 따라서, 스캐닝 미러(53)에서 반사되어 fθ 렌즈(521)에 유도된 800 ㎚∼900 ㎚의 파장 대역을 갖는 검사광은, 도 3에 나타내는 바와 같이 800 ㎚의 광은 P1에 집광되고, 파장이 900 ㎚의 광은 P2에 집광되도록 되어 있다. 또한, 도시된 실시형태에 있어서는, 파장이 800 ㎚의 집광점(P1)과 파장이 900 ㎚의 집광점(P2)의 간격은 50 ㎛로 설정되어 있다. 따라서, 도시된 실시형태에 있어서는 도 5에 나타내는 검사광의 파장(㎚)과 가공 깊이(㎛)의 관계를 나타내는 제어 맵이 작성되고, 이 제어 맵이 후술하는 제어 수단의 메모리에 저장된다.The
상기 빔 스플리터(74)는, 검사 광원(71)이 낸 800 ㎚∼900 ㎚의 파장 대역을 갖는 검사광을 색수차 렌즈(72)를 향하여 통과하지만, 척 테이블(36)에 조사된 검사광의 반사광은 반사광 검출 경로(73)를 향하여 분기한다. 반사광 검출 경로(73)에 배치된 파장 선별 수단(75)은, 집광 렌즈(751)와, 상기 집광 렌즈(751)의 하류측에 있어서 집광 렌즈(751)의 초점 위치에 배치되어 핀홀(752a)을 구비한 핀홀 마스크(752)와, 상기 핀홀 마스크(752)의 하류측에 배치되어 핀홀(752a)을 통과한 반사광을 평행광으로 형성하는 콜리메이션 렌즈(753)로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 파장 선별 수단(75)은, 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)에 조사된 검사광이 집광점에서 반사된 파장의 반사광이 핀홀 마스크(752)의 핀홀(752a)을 통과하도록 되어 있다. 상기 파장 검출 수단(76)은, 회절 격자(761)와 집광 렌즈(762) 및 라인 이미지 센서(763)로 이루어져 있다. 상기 회절 격자(761)는, 콜리메이션 렌즈(753)에 의해 평행광으로 형성된 반사광을 회절하고, 각 파장에 대응하는 회절 신호를 집광 렌즈(762)를 통해 라인 이미지 센서(763)에 보낸다. 라인 이미지 센서(763)는, 회절 격자(761)에 의해 회절한 반사광의 각 파장에 있어서의 광 강도를 검출하고, 검출 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다.The
도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공 장치는, 도 4에 나타내는 제어 수단(8)을 구비하고 있다. 제어 수단(8)은 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치(CPU)(81)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(82)와, 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM)(83)와, 입력 인터페이스(84) 및 출력 인터페이스(85)를 구비하고 있다. 제어 수단(8)의 입력 인터페이스(84)에는, 상기 촬상 수단(6), 라인 이미지 센서(763) 등으로부터의 검출 신호가 입력된다. 그리고, 제어 수단(8)의 출력 인터페이스(85)로부터는, 상기 가공 이송 수단(37), 인덱싱 이송 수단(38), 펄스 레이저 광선 발진 수단(51), 스캐닝 미러(53)의 스캔 모터(530), 광축 변경 수단(54), 가공 깊이 검출 수단(7)의 검사 광원(71) 등에 제어 신호를 출력한다. 또한, 상기 랜덤 액세스 메모리(RAM)(83)에는, 도 5에 나타내는 검사광의 파장(㎚)과 가공 깊이(㎛)의 관계를 나타내는 제어 맵이 저장되어 있다.The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is provided with the control means 8 shown in FIG. The control means 8 is constituted by a computer and includes a central processing unit (CPU) 81 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 82 that stores a control program and the like, and an operation result. It has a write-and-read random access memory (RAM) 83 for storing and the like, and an
도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공 장치는 이상과 같이 구성되어 있고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and its operation will be described below.
도 6의 (a) 및 (b)에는, 피가공물로서의 반도체 웨이퍼의 사시도 및 주요부 확대 단면도를 나타내고 있다.6A and 6B, a perspective view and an enlarged cross-sectional view of a main part of a semiconductor wafer as a to-be-processed object are shown.
도 6의 (a) 및 (b)에 나타내는 반도체 웨이퍼(10)는, 두께가 150 ㎛인 실리콘 등의 기판(110)의 표면(110a)에 절연막과 회로를 형성하는 기능막이 적층된 기능층(120)이 형성되어 있고, 이 기능층(120)에 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인(121)에 의해 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스(122)가 형성되어 있다. 또한, 도시된 실시형태에 있어서는, 기능층(120)을 형성하는 절연막은, SiO2막 또는, SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막으로 이루어지는 저유전율 절연체 피막(Low-k막)으로 이루어져 있고, 두께가 10 ㎛로 설정되어 있다. 또한, 반도체 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(121)에는 디바이스(122)의 기능을 테스트하기 위한 테스트 엘리멘트 그룹(TEG)으로 불리는 구리(Cu)나 알루미늄(Al)으로 이용되는 테스트용의 금속막(123)이 부분적으로 복수 배치되어 있다.The
전술한 반도체 웨이퍼(10)를 분할 예정 라인을 따라 가공하기 위해서는, 반도체 웨이퍼(10)를 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 점착하는 웨이퍼 지지 공정을 실시한다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같이 환형의 프레임(F)에 장착된 폴리올레핀 등의 합성 수지 시트로 이루어지는 다이싱 테이프(T)의 표면에 반도체 웨이퍼(10)를 구성하는 기판(110)의 이면(110b)을 점착한다. 따라서, 다이싱 테이프(T)의 표면에 점착된 반도체 웨이퍼(10)는, 기능층(120)의 표면(120a)이 상측이 된다.In order to process the above-mentioned
전술한 웨이퍼 지지 공정을 실시하였다면, 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치의 척 테이블(36) 상에 반도체 웨이퍼(10)의 다이싱 테이프(T)측을 배치한다. 그리고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동시킴으로써, 다이싱 테이프(T)를 통해 반도체 웨이퍼(10)를 척 테이블(36) 상에 흡인 유지한다(웨이퍼 유지 공정). 따라서, 척 테이블(36) 상에 다이싱 테이프(T)를 통해 유지된 반도체 웨이퍼(10)는, 기능층(120)의 표면(120a)이 상측이 된다.If the above-mentioned wafer support process is performed, the dicing tape T side of the
전술한 바와 같이 척 테이블(36) 상에 다이싱 테이프(T)를 통해 반도체 웨이퍼(10)를 흡인 유지하였다면, 제어 수단(8)은 가공 이송 수단(37)을 작동시켜 반도체 웨이퍼(10)를 유지한 척 테이블(36)을 촬상 수단(6)의 직하에 배치한다. 이와 같이 하여 척 테이블(36)을 촬상 수단(6)의 직하에 배치하였다면, 제어 수단(8)은 촬상 수단(6)을 작동시켜 반도체 웨이퍼(10)의 레이저 가공하여야 하는 가공 영역을 검출하는 얼라이먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(6) 및 제어 수단(8)은, 반도체 웨이퍼(10)의 미리 정해진 방향으로 형성되어 있는 분할 예정 라인(121)과, 분할 예정 라인(121)을 따라 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(5)을 구성하는 집광기(52)의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 레이저 광선 조사 위치의 얼라이먼트를 수행한다. 또한, 반도체 웨이퍼(10)에 형성되어 있는 상기 미리 정해진 방향에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(121)에 대해서도, 동일하게 레이저 광선 조사 위치의 얼라이먼트가 수행된다.If the
전술한 얼라이먼트 공정을 실시하였다면, 제어 수단(8)은 가공 이송 수단(37)을 작동시켜 도 8의 (a)에서 나타내는 바와 같이 척 테이블(36)을 레이저 광선 조사 수단(5)의 집광기(52)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동시켜, 미리 정해진 분할 예정 라인(121)을 집광기(52)의 직하에 배치한다. 이때, 도 8의 (a)에서 나타내는 바와 같이 반도체 웨이퍼(10)는, 분할 예정 라인(121)의 일단[도 8의 (a)에 있어서 좌단]보다 1 ㎜만큼 내측의 위치가 집광기(52)의 직하에 위치하도록 배치한다. 그리고, 제어 수단(8)은, 도시하지 않는 집광점 위치 조정 수단을 작동시켜 펄스 레이저 광선에 있어서의 800 ㎚의 파장의 집광점이 분할 예정 라인(121)의 표면 위치가 되도록 집광기(52)를 배치한다.If the above-described alignment process has been performed, the control means 8 operates the processing transfer means 37 to move the chuck table 36 to the
다음에, 제어 수단(8)은, 펄스 레이저 광선 발진 수단(51)을 작동시키며 스캔 모터(530)를 작동시켜 스캐닝 미러(53)를 미리 정해진 회전 속도로 회전시킨다. 이 결과, 레이저 광선 조사 수단(5)의 집광기(52)로부터 반도체 웨이퍼(10)에는 펄스 레이저 광선이 X축 방향을 따라 LB1부터 LBn의 2 ㎜의 범위에서 조사된다(레이저 가공홈 형성 공정). 한편, 제어 수단(8)은 가공 깊이 검출 수단(7)을 작동시켜, 상기 펄스 레이저 광선(LB1∼LBn)의 조사에 의해 가공된 레이저 가공홈의 깊이를 검출하고 있다. 가공 깊이 검출 수단(7)의 라인 이미지 센서(763)는, 가공 개시 시에 있어서는 800 ㎚의 파장의 광 강도가 가장 높은 값을 나타내고 있으며, 가공이 진행됨에 따라 광 강도가 가장 높은 값의 파장이 900 ㎚에 근접해 간다. 그리고, 가공하는 레이저 가공홈의 깊이를 30 ㎛로 설정한 경우에는, 도 5에 나타내는 제어 맵으로부터 제어 기준이 되는 파장은 860 ㎚로 설정된다. 따라서, 라인 이미지 센서(763)로부터의 검출 신호에 기초하여 광 강도가 가장 높은 값의 파장이 860 ㎚가 되었을 때, 제어 수단은 레이저 가공홈의 깊이가 30 ㎛에 달하였다고 판단하여, 가공 이송 수단(37)을 작동시켜 척 테이블(36)을 도 8의 (a)에 있어서 화살표(X1)로 나타내는 방향으로 2 ㎜ 이동한다(이송 공정).Next, the control means 8 operates the pulsed laser beam oscillation means 51 and operates the
전술한 레이저 가공홈 형성 공정과 이송 공정을 반복 실시하여, 도 8의 (b)에서 나타내는 바와 같이 분할 예정 라인(121)의 타단[도 8의 (b)에 있어서 우단]이 집광기(52)의 직하 위치에 있어서 상기 레이저 가공홈 형성 공정을 실시하였다면, 제어 수단(8)은 음향 광학 소자(AOD)로 이루어지는 광축 변경 수단(54)에 미리 정해진 주파수의 RF(radio frequency)를 인가하여 펄스 레이저 광선(LB)의 광축을 레이저 광선 흡수 수단(55)을 향하게 함으로써 척 테이블(36)에 유지된 반도체 웨이퍼(10)에의 펄스 레이저 광선의 조사를 정지하며 가공 이송 수단(37)의 작동을 정지하여 척 테이블(36)의 이동을 정지한다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(10)에는 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이 기능층(120)의 두께보다 깊은, 즉 기판(110)에 이르는 깊이가 30 ㎛인 레이저 가공홈(130)이 형성되고, 상기 금속막(123)이 제거되며 기능층(120)이 분단된다. 그리고, 전술한 레이저 가공홈 형성 공정 및 이송 공정을 반도체 웨이퍼(10)에 형성된 모든 분할 예정 라인(121)을 따라 실시한다.The above-described laser processing groove forming process and the transfer process are repeated, and as shown in FIG. 8(b), the other end of the division scheduled line 121 (the right end in FIG. If the laser processing groove forming process is performed at a position directly below, the control means 8 applies a radio frequency (RF) of a predetermined frequency to the optical axis changing means 54 made of an acousto-optical element (AOD) to pulse laser beams. By directing the optical axis of LB toward the laser
또한, 상기 레이저 가공홈 형성 공정은, 예컨대 이하의 가공 조건에서 행해진다.In addition, the said laser processing groove|channel formation process is performed, for example under the following processing conditions.
레이저 광선의 파장: 355 ㎚(YAG 레이저)Wavelength of laser beam: 355 nm (YAG laser)
평균 출력: 10 WAverage power: 10 W
반복 주파수: 10 ㎒Repetition frequency: 10 MHz
이상과 같이, 도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공홈 형성 공정은, 분할 예정 라인(121)을 따라 펄스 레이저 광선을 조사하면서 가공 깊이 검출 수단(7)에 의해 가공되는 레이저 가공홈의 깊이를 검출하고, 레이저 가공홈이 미리 정해진 두께에 달하였다면 광축 변경 수단(54)을 작동시켜 펄스 레이저 광선(LB)의 광축을 레이저 광선 흡수 수단(55)을 향하게 함으로써 척 테이블(36)에 유지된 반도체 웨이퍼(10)에의 펄스 레이저 광선의 조사를 정지하기 때문에, 분할 예정 라인(121) 상에 테스트용의 금속막(123)이 부분적으로 복수 배치되어 있는 경우라도, 펄스 레이저 광선의 출력을 제어하는 일없이 균일한 깊이의 레이저 가공홈을 형성할 수 있다.As described above, the laser processing groove forming step in the illustrated embodiment detects the depth of the laser processing groove to be processed by the processing depth detecting means 7 while irradiating a pulsed laser beam along the
이상과 같이, 분할 예정 라인(121)을 따라 형성된 레이저 가공홈(130)에 의해 기능층(120)이 분단된 반도체 웨이퍼(10)는, 기능층(120)이 분단된 분할 예정 라인(121)을 따라 분할하는 분할 공정에 반송된다.As described above, the
2: 정지 베이스
3: 척 테이블 기구
36: 척 테이블
37: 가공 이송 수단
38: 인덱싱 이송 수단
4: 레이저 광선 조사 유닛
5: 레이저 광선 조사 수단
51: 펄스 레이저 광선 발진 수단
52: 집광기
521: fθ 렌즈
53: 스캐닝 미러
6: 촬상 수단
7: 가공 깊이 검출 수단
71: 검사 광원
72: 색수차 렌즈
73: 반사광 검출 경로
74: 빔 스플리터
75: 파장 선별 수단
76: 파장 검출 수단
8: 제어 수단
10: 반도체 웨이퍼
F: 환형의 프레임
T: 다이싱 테이프2: Stop base
3: chuck table mechanism
36: chuck table
37: machining feed means
38: indexing transport means
4: laser beam irradiation unit
5: means of irradiating laser beams
51: pulsed laser beam oscillation means
52: light collector
521: fθ lens
53: scanning mirror
6: imaging means
7: Machining depth detection means
71: inspection light source
72: chromatic aberration lens
73: reflected light detection path
74: beam splitter
75: wavelength screening means
76: wavelength detection means
8: control means
10: semiconductor wafer
F: annular frame
T: dicing tape
Claims (2)
상기 레이저 광선 조사 수단은, 펄스 레이저 광선을 발진하는 펄스 레이저 광선 발진 수단과, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단과 상기 집광기 사이에 배치되어 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 스캔하여 상기 집광기에 유도하는 스캐닝 미러로 구성되어 있고,
상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물의 가공 깊이를 검출하는 가공 깊이 검출 수단을 구비하며,
상기 가공 깊이 검출 수단은, 상기 스캐닝 미러를 향하여 미리 정해진 파장 대역을 갖는 검사광을 내는 검사 광원과, 상기 검사 광원과 상기 스캐닝 미러 사이에 배치되어 검사광의 파장에 대응하여 분광하여 검사광의 확산각을 파장마다 달라지도록 변경하는 색수차 렌즈와, 상기 검사 광원과 상기 색수차 렌즈 사이에 배치되어 상기 검사 광원으로부터 나와 상기 스캐닝 미러 및 상기 집광기를 통해 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사된 검사광의 반사광을 반사광 검출 경로에 분기하는 빔 스플리터와, 상기 반사광 검출 경로에 배치되어 반사광의 파장 대역 중에서 피가공물과 초점이 일치한 파장의 검사광의 반사광을 통과시키는 파장 선별 수단과, 상기 파장 선별 수단을 통과한 검사광의 반사광의 파장을 검출하는 파장 검출 수단과, 상기 파장 검출 수단에 의해 검출된 파장에 기초하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물의 가공 깊이를 구하는 제어 수단으로 구성되어 있고,
상기 제어 수단에는 검사광의 파장과 가공 깊이와의 관계를 나타내는 제어 맵이 저장되고,
상기 제어 수단은, 스캐닝 미러로 펄스 레이저 광선을 X축 방향을 따라 조사하여 레이저 가공 홈을 형성하면서 상기 가공 깊이 검출 수단으로 상기 제어 맵을 바탕으로 상기 레이저 가공 홈의 깊이를 검출하는 공정과,
상기 가공 홈의 깊이가 미리 정해진 깊이에 도달한 경우에 상기 가공 이송 수단으로 상기 피가공물 유지 수단을 상기 X축 방향으로 이동시키는 공정을 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
A laser processing apparatus comprising: a workpiece holding means for holding a workpiece; a laser beam irradiating means for irradiating a laser beam on the workpiece held by the workpiece holding means;
The laser beam irradiating means includes: pulsed laser beam oscillation means for oscillating a pulsed laser beam; and a scanning mirror disposed between the pulsed laser beam oscillation means and the condenser to scan the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillation means and guide it to the condenser,
a processing depth detection means for detecting a processing depth of the workpiece held by the workpiece holding means;
The processing depth detecting means includes: an inspection light source emitting inspection light having a predetermined wavelength band toward the scanning mirror; A chromatic aberration lens changing to be different for each wavelength, and the inspection light disposed between the inspection light source and the chromatic aberration lens and irradiated from the inspection light source to the workpiece held by the workpiece holding means through the scanning mirror and the condenser. a beam splitter that branches into the reflected light detection path, and a wavelength sorting means disposed in the reflected light detecting path to pass the reflected light of the inspection light having the same focus as the workpiece in the wavelength band of the reflected light; wavelength detection means for detecting the wavelength of the reflected light of the inspection light, and control means for obtaining a processing depth of the workpiece held by the workpiece holding means based on the wavelength detected by the wavelength detection means
A control map indicating the relationship between the wavelength of the inspection light and the processing depth is stored in the control means,
The control means includes a step of irradiating a pulse laser beam along the X-axis direction with a scanning mirror to form a laser processing groove, and detecting the depth of the laser processing groove based on the control map by the processing depth detecting means;
When the depth of the processing groove reaches a predetermined depth, the process of moving the workpiece holding means in the X-axis direction by the processing transfer means is repeatedly performed.
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