KR20130071364A - Laser machining apparatus - Google Patents

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KR20130071364A
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chuck table
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히로시 모리카즈
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

PURPOSE: A laser processing device is provided to correct the dislocation of an irradiation position of laser beam oscillated from a laser beam oscillator. CONSTITUTION: A laser processing device comprises a stop base(2), a chuck table device(3), a laser beam irradiation unit support device(4), and a laser beam irradiation unit(5). The chuck table device maintains processing object by being movably installed in a processing transfer direction. The laser beam irradiation unit support device is movably installed in an indexing transfer direction. The laser beam irradiation unit is movably installed in a control direction of a light collecting point which is displayed with an arrow on the laser beam irradiation unit support device.

Description

레이저 가공 장치{LASER MACHINING APPARATUS}Laser processing device {LASER MACHINING APPARATUS}

본 발명은, 피가공물에 레이저 광선을 조사하여 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.This invention relates to the laser processing apparatus which irradiates a laser beam to a to-be-processed object, and performs laser processing.

반도체 디바이스 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 스트리트라고 불리는 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 the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by a division scheduled line called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor wafer, and devices such as IC and LSI are formed in the divided regions. . And the semiconductor wafer is cut | disconnected along the street, and the area | region in which the device was formed is divided | segmented, and each semiconductor device is manufactured.

전술한 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 펄스 레이저 광선을 이용하여, 분할하여야 할 영역의 내부에 집광점을 맞추어 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 방법이 시도되어 있다. 이 레이저 가공 방법을 이용한 분할 방법은, 웨이퍼의 한쪽의 면측으로부터 내부에 집광점을 맞추어 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여, 웨이퍼의 내부에 스트리트를 따라 개질층을 연속적으로 형성하고, 이 개질층이 형성됨으로써 강도가 저하된 스트리트를 따라 외력을 부가함으로써, 웨이퍼를 분할하는 것이다.As a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer along a street, a laser processing method of irradiating a pulsed laser beam by setting a focusing point inside a region to be divided by using a pulsed laser beam having transparency to the wafer Attempted. In the division method using this laser processing method, a pulsed laser beam of a wavelength having a transmittance with respect to a wafer is irradiated by aligning a light-converging point from one surface side of the wafer inside, and a modified layer is continuously formed along the street inside the wafer. The wafer is divided by adding an external force along the street where the strength is reduced by forming the modified layer.

또한, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 형성된 스트리트를 따라 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사함으로써 레이저 가공홈을 형성하고, 이 레이저 가공홈을 따라 메카니컬 브레이킹 장치에 의해 할단하는 방법이 제안되어 있다.In addition, a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer, wherein a laser processing groove is formed by irradiating a pulsed laser beam having a wavelength of absorption with respect to the wafer along a street formed in the wafer, and along the laser processing groove. A method of cutting by a mechanical breaking device has been proposed.

전술한 레이저 가공을 하는 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단을 구비하고 있다. 그리고, 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진기와, 상기 레이저 광선 발진기가 발진한 레이저 광선을 전송하는 광학 전송 수단과, 상기 광학 전송 수단에 의해 전송된 레이저 광선을 집광하여, 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 레이저 광선을 조사하여야 할 영역을 검출하기 위한 얼라인먼트 수단을 구비하고 있다.(예컨대, 특허문헌 1 참조)The laser processing apparatus which performs the above-mentioned laser processing is provided with the chuck table which has the holding surface holding a to-be-processed object, and the laser beam irradiation means which irradiates a laser beam to the workpiece hold | maintained by the said chuck table. The laser beam irradiation means includes a laser beam oscillator for oscillating a laser beam, an optical transmission means for transmitting a laser beam oscillated by the laser beam oscillator, and a laser beam transmitted by the optical transmission means for condensing the chuck. A light collector for irradiating the workpieces held on the table and alignment means for detecting a region to be irradiated with a laser beam are provided (see Patent Document 1, for example).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-138143호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-138143

그리하여, 전술한 레이저 가공 장치의 레이저 광선 조사 수단을 구성하는, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진기로부터 발진되는 레이저 광선은, 시간 경과에 따라 조사 위치가 약간 원을 그리도록 어긋난다. 이 때문에, 얼라인먼트 수단에 의해 레이저 광선을 조사하여야 할 영역을 적정하게 검출하여도, 레이저 광선을 조사하여야 할 영역에 적정하게 조사할 수 없다고 하는 문제가 있다.Therefore, the laser beam oscillated from the laser beam oscillator which oscillates a laser beam which comprises the laser beam irradiation means of the laser processing apparatus mentioned above shifts so that an irradiation position may circularly circle over time. For this reason, even if the area | region to irradiate a laser beam is detected suitably by the alignment means, there exists a problem that it cannot irradiate to the area | region to irradiate a laser beam suitably.

본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술적 과제는, 레이저 광선 발진기로부터 발진되는 레이저 광선의 조사 위치의 어긋남을 보정하는 기능을 구비한 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is providing the laser processing apparatus provided with the function which correct | deviates the shift | offset | difference of the irradiation position of the laser beam oscillated from a laser beam oscillator.

상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 가공 이송 방향(X축 방향)으로 상대적으로 이동시키는 가공 이송 수단을 구비하는 레이저 가공 장치에 있어서,MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said main technical subject, According to this invention, the chuck table which hold | maintains a to-be-processed object, the laser beam irradiation means which irradiates a laser beam to the workpiece hold | maintained by the said chuck table, the said chuck table and the said laser beam In the laser processing apparatus provided with the process feed means which moves a irradiation means relatively in a process feed direction (X-axis direction),

상기 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진기와, 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선을 집광하여, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 구비한 집광기와, 상기 레이저 광선 발진기와 상기 집광기 사이에 설치되며, 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선의 광로를 조정하는 광로 조정 수단과, 상기 광로 조정 수단에 의해 광로가 조정된 레이저 광선을 상기 집광기를 향하여 반사시키는 반사 미러와, 상기 반사 미러를 조금 투과한 검출 광선을 집광하는 검출광 집광 렌즈와, 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 검출 광선의 집광 스폿의 적정 위치에 대한 어긋남량 및 방향을 구하여, 상기 어긋남량 및 방향에 기초하여 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 적정 위치에 위치시키도록 상기 광로 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.The laser beam irradiating means includes: a condenser comprising a laser beam oscillator for oscillating a laser beam, a condenser lens for condensing the laser beam oscillated by the laser beam oscillator, and irradiating the workpiece held on the chuck table; An optical path adjusting means provided between the laser beam oscillator and the condenser and adjusting the optical path of the laser beam oscillated by the laser beam oscillator; and reflecting the laser beam whose optical path is adjusted by the optical path adjusting means toward the condenser; Image pickup means for picking up a reflecting mirror for condensing, a detection light condensing lens for condensing a detection light beam having slightly passed through the reflection mirror, a condensing spot of a detection light beam condensed by the detection light condensing lens, and imaging by the imaging means The shift amount and direction with respect to the proper position of the condensed spot of the detected detection beam are calculated | required, and And a control means for controlling the optical path adjusting means to position a condensed spot of the detection light beam collected by the detection light condenser lens at an appropriate position based on the amount of deviation and the direction. do.

상기 검출광 집광 렌즈와 촬상 수단 사이에 감광(減光) 수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that photosensitive means is provided between the detection light condensing lens and the imaging means.

또한, 상기 집광기의 집광 렌즈의 초점 거리와 상기 검출광 집광 렌즈의 초점 거리는, 동일 거리로 설정되어 있는 것이 바람직하다.The focal length of the condenser lens of the condenser and the focal length of the detection light condenser are preferably set to the same distance.

본 발명에 따른 레이저 가공 장치에 있어서는, 레이저 광선 조사 수단이, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진기와, 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선을 집광하여, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 구비한 집광기와, 상기 레이저 광선 발진기와 상기 집광기 사이에 설치되며 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선의 광로를 조정하는 광로 조정 수단과, 상기 광로 조정 수단에 의해 광로가 조정된 레이저 광선을 상기 집광기를 향하여 반사시키는 반사 미러와, 상기 반사 미러를 조금 투과한 검출 광선을 집광하는 검출광 집광 렌즈와, 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 검출 광선의 집광 스폿의 적정 위치에 대한 어긋남량 및 방향을 구하여, 상기 어긋남량 및 방향에 기초하여 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 적정 위치에 위치시키도록 광로 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있기 때문에, 촬상 수단에 의해 촬상된 검출 광선의 집광 스폿이 적정 위치에 대하여 어긋나 있는 경우에는, 검출 광선의 집광 스폿을 적정 위치에 위치시키도록 광로 조정 수단을 제어하기 때문에, 집광 렌즈에 의해 집광되어 척 테이블의 유지면에 유지된 피가공물에 조사되는 레이저 광선을, 척 테이블의 상면인 유지면에 대하여 수직이 되는 적정 위치에 조사되도록 수정된다.In the laser processing apparatus according to the present invention, the laser beam irradiation means collects a laser beam oscillator for oscillating a laser beam and a laser beam oscillated by the laser beam oscillator, and irradiates the workpiece held on the chuck table. A condenser having a condenser lens, an optical path adjusting means provided between the laser beam oscillator and the condenser and adjusting an optical path of a laser beam oscillated by the laser beam oscillator, and an optical path adjusted by the optical path adjusting means. Imaging means for imaging the reflection mirror which reflects a laser beam toward the said condenser, the detection light condensing lens which condenses the detection light which penetrated the said reflection mirror a little, and the condensing spot of the detection light condensed by the said detection light condensing lens And the proper position of the condensing spot of the detection light beams picked up by the imaging means. It is provided with a control means for obtaining the deviation amount and direction with respect to, and controlling the optical path adjusting means to position the condensed spot of the detection light collected by the detection light condensing lens at an appropriate position based on the deviation amount and direction. When the condensed spot of the detection light beams picked up by the imaging means is shifted with respect to the proper position, the light path adjusting means is controlled to position the condensed spot of the detection light beams at the proper position. The laser beam irradiated to the workpiece held on the holding surface of the laser beam is modified to be irradiated at a proper position perpendicular to the holding surface which is the upper surface of the chuck table.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비되는 레이저 광선 조사 수단의 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 레이저 광선 조사 수단을 구성하는 광로 조정 수단의 다른 실시형태를 나타내는 측면도 및 평면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 레이저 광선 조사 수단을 구성하는 촬상 수단에 의해 촬상되는 촬상 신호의 설명도이다.1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed in accordance with the present invention.
It is a block block diagram of the laser beam irradiation means equipped with the laser processing apparatus shown in FIG.
3 is a side view and a plan view illustrating another embodiment of the optical path adjusting means constituting the laser beam irradiation means shown in FIG. 2.
4 is an explanatory diagram of an image pickup signal picked up by an image pickup means constituting the laser beam irradiation means shown in FIG. 2.

이하, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of the laser processing apparatus which concerns on this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.

도 1에는, 본 발명에 따른 레이저 광선의 출력 설정 방법을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 사시도를 나타내고 있다. 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치(1)는, 정지 베이스(2)와, 상기 정지 베이스(2)에 화살표(X)로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 설치되며 피가공물을 유지하는 척 테이블 기구(3)와, 정지 베이스(2)에 상기 X축 방향과 직교하는 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)와, 상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)에 화살표(Z)로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 레이저 광선 조사 유닛(5)을 구비하고 있다.1, the perspective view of the laser processing apparatus for implementing the output setting method of the laser beam which concerns on this invention is shown. The laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is installed on the stationary base 2 and the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X, and holds a workpiece. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 installed on the chuck table mechanism 3 and the stationary base 2 so as to be movable in the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y orthogonal to the X-axis direction. And the laser beam irradiation unit 5 provided to the laser beam irradiation unit support mechanism 4 so as to be movable in the condensing point position adjustment direction (Z-axis direction) indicated by the arrow Z.

상기 척 테이블 기구(3)는, 정지 베이스(2) 상에 X축 방향을 따라 평행하게 설치된 한쌍의 안내 레일(31, 31)과, 상기 안내 레일(31, 31) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제1 미끄럼 이동 블록(32)과, 상기 제1 미끄럼 이동 블록(32) 상에 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 미끄럼 이동 블록(33)과, 상기 제2 미끄럼 이동 블록(33) 상에 원통 부재(34)에 의해 지지된 커버 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 상면(유지면)에 피가공물인, 예컨대 원반형의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블(36)은, 원통 부재(34) 내에 설치된 도시하지 않는 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 척 테이블(36)에는, 후술하는 환형의 프레임을 고정하기 위한 클램프(362)가 설치되어 있다.The chuck table mechanism 3 moves in a pair of guide rails 31 and 31 provided in parallel along the X-axis direction on the stationary base 2 and in the X-axis direction on the guide rails 31 and 31. A first sliding block 32 provided so as to be movable, a second sliding block 33 provided to be movable in the indexing feed direction indicated by an arrow Y on the first sliding block 32, and the first sliding block 32; 2 is provided with the cover table 35 supported by the cylindrical member 34 on the sliding block 33, and the chuck table 36 as a workpiece holding means. The chuck table 36 has an adsorption chuck 361 formed of a porous material and is provided on the upper surface (oil surface) of the adsorption chuck 361 by suction means which does not show a disk-shaped semiconductor wafer, for example. It is supposed to be maintained. The chuck table 36 configured in this way is rotated by a pulse motor (not shown) provided in the cylindrical member 34. In addition, the chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame described later.

상기 제1 미끄럼 이동 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 미끄럼 이동 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 미끄럼 이동 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 설치된 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 미끄럼 이동 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 미끄럼 이동 블록(32)은 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동된다.The first sliding block 32 has a pair of guide grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on its lower surface, and is parallel to the upper surface along the Y-axis direction. A pair of guide rails 322 and 322 are formed. The first sliding block 32 configured as described above is fitted in the X axis direction along the pair of guide rails 31 and 31 by the guide grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31. It is configured to be movable. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a processing feed means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the X-axis direction. Doing. The processing conveying means 37 uses a male screw rod 371 provided in parallel between the pair of guide rails 31 and 31 and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. It is included. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end thereof is electrically connected to the output shaft of the pulse motor 372. The male screw rod 371 is screwed into a through female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided to protrude from the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Accordingly, the first sliding block 32 is moved in the X-axis direction along the guide rails 31 and 31 by driving the external thread rod 371 forward and reverse rotation by the pulse motor 372.

상기 제2 미끄럼 이동 블록(33)은, 그 하면에 상기 제1 미끄럼 이동 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, 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 실시형태에 있어서의 척 테이블 기구(3)는, 제2 미끄럼 이동 블록(33)을, 제1 미끄럼 이동 블록(32)에 마련된 한쌍의 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제1 인덱싱 이송 수단(38)을 구비하고 있다. 제1 인덱싱 이송 수단(38)은, 상기 한쌍의 안내 레일(322와 322) 사이에 평행하게 설치된 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 미끄럼 이동 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 미끄럼 이동 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 미끄럼 이동 블록(33)은 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동된다.The second sliding block 33 has a pair of guide grooves 331 and 331 fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on an upper surface of the first sliding block 32 on a lower surface thereof. It is provided, and it is comprised so that it can move to the indexing conveyance direction shown by the arrow Y by fitting these guide grooves 331,331 to a pair of guide rails 322,322. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment moves the second sliding block 33 along the pair of guide rails 322 and 322 provided in the first sliding block 32 in the Y-axis direction. A first indexing conveying means 38 for moving is provided. The first indexing transfer means 38 includes a male screw rod 381 provided in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. It includes a drive source. One end of the male thread rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to an upper surface of the first sliding block 32, and the other end thereof is electrically transmitted to an output shaft of the pulse motor 382. It is connected. The male screw rod 381 is screwed into a through female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided to protrude from the lower surface of the center portion of the second sliding block 33. Therefore, the second sliding block 33 is moved in the Y-axis direction along the guide rails 322 and 322 by driving the external thread rod 381 forward and reverse rotation by the pulse motor 382.

상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)는, 정지 베이스(2) 상에 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향을 따라 평행하게 설치된 한쌍의 안내 레일(41, 41)과, 상기 안내 레일(41, 41) 상에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동 지지 베이스(42)를 구비하고 있다. 이 가동 지지 베이스(42)는, 안내 레일(41, 41) 상에 이동 가능하게 설치된 이동 지지부(421)와, 상기 이동 지지부(421)에 부착된 장착부(422)를 포함한다. 장착부(422)는, 한쪽의 측면에 Z축 방향으로 연장되는 한쌍의 안내 레일(423, 423)이 평행하게 마련되어 있다. 도시된 실시형태에 있어서의 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)는, 가동 지지 베이스(42)를 한쌍의 안내 레일(41, 41)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 인덱싱 이송 수단(43)을 구비하고 있다. 제2 인덱싱 이송 수단(43)은, 상기 한쌍의 안내 레일(41, 41) 사이에 평행하게 설치된 수나사 로드(431)와, 상기 수나사 로드(431)를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(432) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(431)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(2)에 고정된, 도시하지 않는 베어링 블록에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(432)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(431)는, 가동 지지 베이스(42)를 구성하는 이동 지지부(421)의 중앙부 하면에 돌출하여 마련된, 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 이 때문에, 펄스 모터(432)에 의해 수나사 로드(431)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 가동 지지 베이스(42)는 안내 레일(41, 41)을 따라 Y축 방향으로 이동된다.The said laser beam irradiation unit support mechanism 4 is a pair of guide rails 41 and 41 provided in parallel along the indexing conveyance direction shown by the arrow Y on the stationary base 2, and the said guide rails 41, A movable support base 42 is provided on the 41 to be movable in the Y-axis direction. The movable support base 42 includes a movable support portion 421 provided on the guide rails 41 and 41 so as to be movable, and a mounting portion 422 attached to the movable support portion 421. As for the attachment part 422, the pair of guide rails 423 and 423 extended in a Z-axis direction are provided in one side surface in parallel. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment is the second indexing conveying means 43 for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41 and 41 in the Y-axis direction. ). The second indexing conveying means 43 includes a male screw rod 431 provided in parallel between the pair of guide rails 41 and 41, and a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. It includes a drive source. The male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown), one end of which is fixed to the stop base 2, and the other end of which is electrically connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided to protrude from the lower surface of the center portion of the movable support portion 421 constituting the movable support base 42. For this reason, the movable support base 42 is moved to the Y-axis direction along the guide rails 41 and 41 by driving the male screw rod 431 forward rotation and reverse rotation by the pulse motor 432.

도시된 레이저 광선 조사 유닛(5)은, 유닛 홀더(51)와, 상기 유닛 홀더(51)에 부착된 레이저 광선 조사 수단(6)을 구비하고 있다. 유닛 홀더(51)는, 상기 장착부(422)에 마련된 한쌍의 안내 레일(423, 423)에 미끄럼 이동 가능하게 감합하는 한쌍의 피안내홈(511, 511)이 마련되어 있고, 이 피안내홈(511, 511)을 상기 안내 레일(423, 423)에 감합함으로써, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된다.The illustrated laser beam irradiation unit 5 includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 6 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guide grooves 511 and 511 which are slidably fitted to the pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422, and the guide grooves 511. , 511 is fitted to the guide rails 423, 423 so as to be movable in the Z-axis direction.

도시된 레이저 광선 조사 유닛(5)은, 유닛 홀더(51)를 한쌍의 안내 레일(423, 423)을 따라 Z축 방향으로 이동시키기 위한 집광점 위치 조정 수단(53)을 구비하고 있다. 집광점 위치 조정 수단(53)은, 한쌍의 안내 레일(423, 423) 사이에 설치된 수나사 로드(도시하지 않음)와, 상기 수나사 로드를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(532) 등의 구동원을 포함하고 있고, 펄스 모터(532)에 의해 도시하지 않는 수나사 로드를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 유닛 홀더(51) 및 레이저 광선 조사 수단(6)을 안내 레일(423, 423)을 따라 Z축 방향으로 이동시킨다. 또한, 도시된 실시형태에 있어서는 펄스 모터(532)를 정회전 구동시킴으로써 레이저 광선 조사 수단(6)을 상방으로 이동시키고, 펄스 모터(532)를 역회전 구동시킴으로써 레이저 광선 조사 수단(6)을 하방으로 이동시키도록 되어 있다.The illustrated laser beam irradiation unit 5 includes a condensing point position adjusting means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423, 423 in the Z-axis direction. The condensing point position adjusting means 53 includes a male screw rod (not shown) provided between the pair of guide rails 423 and 423, and a driving source such as a pulse motor 532 for rotationally driving the male screw rod. And forward and reverse rotation driving of the external thread rod (not shown) by the pulse motor 532 to move the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 6 along the guide rails 423 and 423 in the Z-axis direction. Move it. In addition, in the illustrated embodiment, the laser beam irradiation means 6 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward rotation, and the laser beam irradiation means 6 is moved downward by driving the pulse motor 532 reverse rotation. It is supposed to move to.

도시된 레이저 광선 조사 수단(6)은, 상기 유닛 홀더(51)에 고정되어 실질적으로 수평으로 연장되는 원통 형상의 케이싱(61)을 포함하고 있다. 이 레이저 광선 조사 수단(6)에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.The illustrated laser beam irradiation means 6 comprises a cylindrical casing 61 fixed to the unit holder 51 and extending substantially horizontally. This laser beam irradiation means 6 is demonstrated with reference to FIG.

도시된 레이저 광선 조사 수단(6)은, 상기 케이싱(61) 내에 설치된 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)과, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)에 의해 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 상기 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물(W)에 조사하는 집광 렌즈(631)를 구비한 집광기(63)를 구비하고 있다. 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)은, 펄스 레이저 광선(LB)을 발진하는 펄스 레이저 광선 발진기(621)와, 펄스 레이저 광선 발진기(621)가 발진하는 펄스 레이저 광선의 반복 주파수를 설정하는 반복 주파수 설정 수단(622)으로 구성되어 있다. 상기 집광기(63)는, 초점 거리가 (f1)인 집광 렌즈(631)를 구비하고 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 케이싱(61)의 선단에 장착된다.The illustrated laser beam irradiation means 6 collects the pulsed laser beam oscillation means 62 provided in the casing 61 and the pulsed laser beam oscillated by the pulsed laser beam oscillation means 62 to collect the chuck table. A condenser 63 having a condenser lens 631 irradiated to the workpiece W held by the holding surface of the head 36 is provided. The pulse laser beam oscillation means 62 sets a repetition frequency for setting the repetition frequency of the pulse laser beam oscillator 621 which oscillates the pulse laser beam LB, and the pulse laser beam oscillation which the pulse laser beam oscillator 621 oscillates. Means 622. The condenser 63 includes a condenser lens 631 having a focal length of f1 and is attached to the tip of the casing 61 as shown in FIG. 1.

도시된 레이저 광선 조사 수단(6)은, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)과 집광기(63) 사이에 설치되며, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)에 의해 발진된 펄스 레이저 광선의 방향을 변환시키는 방향 변환 미러(64)와, 상기 방향 변환 미러(64)에 의해 방향 변환된 펄스 레이저 광선의 광로를 조정하는 광로 조정 수단(65)과, 상기 광로 조정 수단(65)에 의해 광로가 조정된 펄스 레이저 광선을 집광기(63)를 향하여 반사시키는 반사 미러(66)와, 상기 반사 미러(66)를 조금(1％ 정도) 투과한 검출 광선(LBa)을 집광하는 검출광 집광 렌즈(67)와, 상기 검출광 집광 렌즈(67)에 의해 집광된 검출 광선을 감광(減光)하는 감광 수단(68)과, 상기 감광 수단(68)에 의해 감광된 검출 광선의 집광 스폿을 촬상하는 촬상 수단(69)과, 제어 수단(7)을 구비하고 있다.The illustrated laser beam irradiation means 6 is provided between the pulsed laser beam oscillation means 62 and the condenser 63 to convert the direction of the pulsed laser beam oscillated by the pulsed laser beam oscillation means 62. The optical path adjusting means 65 for adjusting the optical path of the pulse laser beam direction-converted by the direction converting mirror 64, the direction converting mirror 64, and the pulse whose optical path is adjusted by the optical path adjusting means 65; A reflection mirror 66 for reflecting the laser beam toward the light collector 63, a detection light condenser lens 67 for condensing the detection light beam LBa passing through the reflection mirror 66 a little (about 1%), Photosensitive means 68 for photosensitive detection light collected by the detection light condensing lens 67, and imaging means 69 for imaging a condensing spot of the detection light photosensitive by the photosensitive means 68; ) And a control means (7).

상기 광로 조정 수단(65)은, 도시된 실시형태에 있어서는 갈바노 스캐너에 의해 구성되며 스캐닝 미러를 포함하고, 후술하는 제어 수단에 의해 제어되며, 방향 변환 미러(64)에 의해 방향 변환된 펄스 레이저 광선을 X축 방향 및 Y축 방향으로 요동시켜 광로를 조정한다. 여기서, 광로 조정 수단(65)의 다른 실시형태에 대해서, 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한다. 도 3의 (a) 및 (b)에 나타내는 광로 조정 수단(650)은, 직사각 형상의 지지 베이스(651)와, 상기 지지 베이스(651)에 지지점(652)에 의해 지지되는 미러(653)와, 지지 베이스(651)와 미러(653) 사이에 대각선형으로 설치된, 2개의 인가하는 전압에 따라 확장폭이 변화하는 피에조 소자(654)를 포함하고 있다. 피에조 소자(654)는, 도시된 실시형태에 있어서는 한쪽의 면이 지지 베이스(651)에 고정되고, 다른 쪽의 면이 미러(653)에 고정되어 있다. 따라서, 피에조 소자(654)에 인가하는 전압값을 제어함으로써, 미러(653)의 부착 각도가 변화하여, 방향 변환 미러(64)에 의해 방향 변환된 펄스 레이저 광선의 광로를 조정할 수 있다.The optical path adjusting means 65 is constituted by a galvano scanner in the illustrated embodiment, includes a scanning mirror, is controlled by a control means described later, and is pulse-directed by the direction converting mirror 64. The optical path is adjusted by oscillating the light beam in the X-axis direction and the Y-axis direction. Here, another embodiment of the optical path adjusting means 65 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. The optical path adjusting means 650 illustrated in FIGS. 3A and 3B includes a rectangular support base 651 and a mirror 653 supported by the support point 652 on the support base 651. And a piezo element 654, which is diagonally disposed between the support base 651 and the mirror 653, whose extension width changes in accordance with two applied voltages. In the illustrated embodiment, one surface of the piezoelectric element 654 is fixed to the support base 651, and the other surface of the piezoelectric element 654 is fixed to the mirror 653. Therefore, by controlling the voltage value applied to the piezo element 654, the attachment angle of the mirror 653 changes, and the optical path of the pulse laser beam direction-converted by the direction conversion mirror 64 can be adjusted.

상기 반사 미러(66)는, 도시된 실시형태에 있어서는, 광로 조정 수단(65)에 의해 광로가 조정된 펄스 레이저 광선의 99％를 집광기(63)를 향하여 반사시키고, 1％ 정도가 투과된다.In the illustrated embodiment, the reflective mirror 66 reflects 99% of the pulsed laser beam whose optical path is adjusted by the optical path adjusting means 65 toward the condenser 63, and about 1% is transmitted.

상기 반사 미러(66)를 투과한 검출 광선을 집광하는 검출광 집광 렌즈(67)는, 상기 집광기(63)의 집광 렌즈(631)와 마찬가지로 초점 거리가 (f1)로 설정되어 있다. 상기 검출광 집광 렌즈(67)에 의해 집광된 검출 광선을 감광하는 감광 수단(68)은, 도시된 형태에 있어서는 ND 필터를 포함하고 있다. 또한, 상기 촬상 수단(69)은, CCD 카메라를 포함하고 있고, 상기 검출광 집광 렌즈(67)의 초점 거리(f1)의 위치에 위치되어 있다. 상기 제어 수단(7)은, 촬상 수단(69)에 의해 촬상된 검출 광선의 집광점의 적정 위치에 대한 어긋남량 및 방향을 구하고, 이 어긋남량 및 방향에 기초하여 검출광 집광 렌즈(67)에 의해 집광된 검출 광선의 집광점을 적정 위치에 위치시키도록 상기 광로 조정 수단(65)을 제어한다.In the detection light condenser lens 67 for condensing the detection light beams transmitted through the reflection mirror 66, the focal length is set to f1 in the same manner as the condenser lens 631 of the light concentrator 63. The photosensitive means 68 which photosensitizes the detection light beam collected by the said detection light condenser lens 67 contains the ND filter in the form shown. In addition, the imaging means 69 includes a CCD camera and is located at the position of the focal length f1 of the detection light condenser lens 67. The said control means 7 calculates the shift | offset | difference amount and direction with respect to the proper position of the condensing point of the detection light beam imaged by the imaging means 69, and makes it into the detection light condensing lens 67 based on this shift | offset amount and direction. The optical path adjusting means 65 is controlled so as to position the condensing point of the detected light beams collected by the proper position.

도 1로 되돌아가 설명을 계속하면, 도시된 레이저 가공 장치는, 케이싱(61)의 전단부에 설치되며 상기 레이저 광선 조사 수단(6)에 의해 레이저 가공하여야 할 가공 영역을 촬상하는 얼라인먼트 수단(8)을 구비하고 있다. 이 얼라인먼트 수단(8)은, 현미경이나 CCD 카메라 등의 광학 수단을 포함하고 있고, 촬상한 화상 신호를 상기 제어 수단(7)에 보낸다.Returning to FIG. 1 and continuing description, the illustrated laser processing apparatus is provided in the front end of the casing 61, and the alignment means 8 which image | photographs the process area | region which should be laser-processed by the said laser beam irradiation means 6 ). The alignment means 8 includes optical means such as a microscope and a CCD camera, and sends the captured image signal to the control means 7.

도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공 장치는 이상과 같이 구성되어 있고, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진되며 집광기(63)에 의해 집광되어 조사되는 펄스 레이저 광선이, 척 테이블(36)의 상면인 유지면에 대하여 수직이 될 필요가 있다. 그런데, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진되는 레이저 광선은, 시간 경과에 따라 광로가 약간 어긋나, 조사 위치가 적정 위치로부터 약간 원을 그리도록 어긋난다. 따라서, 이 어긋남을 수정할 필요가 있다.The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillation means 62 and focused and irradiated by the condenser 63 is applied to the chuck table 36. It needs to be perpendicular to the holding surface which is the upper surface. By the way, the laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation means 62 slightly shifts the optical path as time passes, and the irradiation position shifts so as to draw a circle slightly from the proper position. Therefore, it is necessary to correct this deviation.

이하, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진되는 레이저 광선의 광로의 어긋남을 수정하는 방법에 대해서, 주로 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the method of correcting the deviation of the optical path of the laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation means 62 will be mainly described with reference to FIG. 2.

펄스 레이저 광선 발진 수단(62)의 펄스 레이저 광선 발진기(621)로부터 발진된 펄스 레이저 광선(LB)은, 방향 변환 미러(64), 광로 조정 수단(65), 반사 미러(66)를 통해 집광기(63)에 유도되고, 집광 렌즈(631)에 의해 집광되어 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물(W)에 조사된다. 한편, 상기 반사 미러(66)를 투과한 일부의 검출 광선(LBa)은, 검출광 집광 렌즈(67)에 의해 집광되며 감광 수단(68)에 의해 감광되어 촬상 수단(69)에 도달한다. 촬상 수단(69)은, 도 4에 나타내는 바와 같이 검출 광선(LBa)의 집광 스폿(S)을 촬상하고, 촬상 신호를 제어 수단(7)에 보낸다. 제어 수단(7)은, 촬상 수단(69)으로부터 보내온 도 4에 나타내는 촬상 신호에 기초하여, 도 4에 나타내는 바와 같이 집광 스폿(S)의 적정 위치(O)에 대한 X축 방향의 어긋남량(Δx) 및 Y축 방향의 어긋남량(Δy)을 구한다(어긋남량 검출 공정). 이와 같이 하여 검출 광선(LBa)의 집광 스폿(S)의 적정 위치(O)에 대한 X축 방향의 어긋남량(Δx) 및 Y축 방향의 어긋남량(Δy)을 구하였다면, 제어 수단(7)은 집광 스폿(S)의 X축 방향의 기울기(α) 및 집광 스폿(S)의 Y축 방향의 기울기(β)를 구한다. 즉, 광로 조정 수단(65)으로부터 촬상 수단(69)까지의 거리를 L이라고 하면, tanα=Δx/L이 되고, α=tan-1(Δx/L)이 된다. 또한, 광로 조정 수단(65)으로부터 촬상 수단(69)까지의 거리를 L이라고 하면, tanβ=Δy/L이 되고, β=tan-1(Δy/L)이 된다. 이와 같이 하여 집광 스폿(S)의 X축 방향의 기울기(α) 및 집광 스폿(S)의 Y축 방향의 기울기(β)를 구하였다면, 제어 수단(7)은, X축 방향의 어긋남량(Δx) 및 Y축 방향의 어긋남량(Δy)과, X축 방향의 기울기(α) 및 Y축 방향의 기울기(β)에 기초하여, 집광 스폿(S)을 적정 위치(O)에 위치시키도록 광로 조정 수단(65)을 제어한다. 이 결과, 광로 조정 수단(65)에 의해 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)의 펄스 레이저 광선 발진기(621)로부터 발진된 펄스 레이저(LB)의 광로가 수정되어, 반사 미러(66)를 투과한 검출 광선(LBa)의 집광 스폿(S)은 적정 위치(O)에 위치된다(광로 수정 공정). 이와 같이 광로가 수정됨으로써, 반사 미러(66)를 통해 집광기(63)에 유도되고, 집광 렌즈(631)에 의해 집광되어 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물(W)에 조사되는 펄스 레이저 광선은, 척 테이블(36)의 상면인 유지면에 대하여 수직이 되어 적정 위치에 조사된다. 따라서, 얼라인먼트 수단(8)에 의해 검출된 레이저 광선 조사 수단(6)에 의해 레이저 가공하여야 할 가공 영역에 펄스 레이저 광선을 적정하게 조사할 수 있다. 또한, 도시된 형태에 있어서는, 검출광 집광 렌즈(67)의 초점 거리(f1)와, 집광기(63)의 집광 렌즈(631)의 초점 거리(f1)가 동일 거리로 설정되어 있기 때문에, 검출 광선(LBa)의 집광 스폿(S)은 집광 렌즈(631)에 의해 집광되어 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물(W)에 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광 스폿의 위치와 실질적으로 동일 하게 되어, 척 테이블(36)의 상면인 유지면에 대하여 수직이 되는 적정 위치에 보다 정확하게 위치시킬 수 있다. 또한, 도시된 형태에 있어서는, 반사 미러(66)를 투과한 일부의 검출 광선(LBa)은, 검출광 집광 렌즈(67)에 의해 집광되고 감광 수단(68)에 의해 감광되어 촬상 수단(69)에 도달하기 때문에, 촬상 수단(69)이 손상되는 일이 없다.The pulsed laser beam LB oscillated from the pulsed laser beam oscillator 621 of the pulsed laser beam oscillation means 62 is a condenser through the direction changing mirror 64, the optical path adjusting means 65, and the reflection mirror 66. 63 guided to the workpiece W, which is collected by the condenser lens 631 and held on the holding surface of the chuck table 36. On the other hand, a part of detection light beam LBa which permeate | transmitted the said reflection mirror 66 is condensed by the detection light condensing lens 67, is photosensitized by the photosensitive means 68, and reaches the imaging means 69. FIG. The imaging means 69 captures the condensed spot S of the detection light beam LBA, as shown in FIG. 4, and sends an imaging signal to the control means 7. Based on the imaging signal shown in FIG. 4 sent from the imaging means 69, the control means 7 shifts | deviates the X-axis direction with respect to the appropriate position O of the condensing spot S, as shown in FIG. (DELTA) x) and the shift | offset | difference amount (DELTA) y in a Y-axis direction are calculated | required (deviation amount detection process). In this way, if the shift amount Δx in the X-axis direction and the shift amount Δy in the Y-axis direction with respect to the proper position O of the condensing spot S of the detection light beam LBA are obtained, the control means 7 Calculates the inclination? In the X-axis direction of the condensing spot S and the inclination? In the Y-axis direction of the condensing spot S. In other words, if the distance from the optical path adjusting means 65 to the imaging means 69 is L, tan α = Δx / L, and α = tan −1 (Δx / L). In addition, when the distance from the optical path adjusting means 65 to the imaging means 69 is L, tan β = Δy / L and β = tan −1 (Δy / L). Thus, if the inclination (alpha) of the condensing spot (S) of the X-axis direction and the inclination (beta) of the condensing spot (S) of the Y-axis direction are calculated | required, the control means (7) will calculate the shift amount of the X-axis direction ( On the basis of the shift amount Δy in the Y-axis direction and the inclination α in the X-axis direction and the inclination β in the Y-axis direction, so as to position the condensing spot S at the proper position O. The optical path adjusting means 65 is controlled. As a result, the optical path of the pulsed laser beam LB oscillated from the pulsed laser beam oscillator 621 of the pulsed laser beam oscillation means 62 is corrected by the optical path adjusting means 65 to detect the light transmitted through the reflection mirror 66. The condensing spot S of the light beam LBA is located at the proper position O (optical path correction step). Thus, the optical path is corrected, guided to the light collector 63 through the reflection mirror 66, and collected by the light collecting lens 631 and irradiated to the workpiece W held on the holding surface of the chuck table 36. The pulsed laser beam is perpendicular to the holding surface that is the upper surface of the chuck table 36 and irradiated at an appropriate position. Therefore, the pulsed laser beam can be suitably irradiated to the processing area | region which should be laser-processed by the laser beam irradiation means 6 detected by the alignment means 8. In the illustrated embodiment, since the focal length f1 of the detection light condenser lens 67 and the focal length f1 of the condenser lens 631 of the condenser 63 are set to the same distance, the detection light beam is detected. The condensing spot S of LBa is substantially the same as the position of the condensing spot of the pulsed laser beam that is collected by the condenser lens 631 and irradiated to the workpiece W held on the holding surface of the chuck table 36. In this way, it can be positioned more accurately at an appropriate position perpendicular to the holding surface that is the upper surface of the chuck table 36. In addition, in the form shown, a part of detection light beam LBa which permeate | transmitted the reflection mirror 66 is condensed by the detection light condensing lens 67, and is photosensitized by the photosensitive means 68, and the imaging means 69 is carried out. In order to reach, the imaging means 69 is not damaged.

1: 레이저 가공 장치 3: 척 테이블 기구
36: 척 테이블 37: 가공 이송 수단
38: 제1 인덱싱 이송 수단
4: 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구 43: 제2 인덱싱 이송 수단
5: 레이저 광선 조사 유닛 53: 집광점 위치 조정 수단
6: 레이저 광선 조사 수단 62: 펄스 레이저 광선 발진 수단
621: 펄스 레이저 광선 발진기 63: 집광기
631: 집광 렌즈 64: 방향 변환 미러
65: 광로 조정 수단 66: 반사 미러
67: 검출광 집광 렌즈 68: 감광 수단
69: 촬상 수단 7: 제어 수단
8: 얼라인먼트 수단1: laser processing device 3: chuck table mechanism
36: chuck table 37: processing feed means
38: first indexing conveying means
4: laser beam irradiation unit support mechanism 43: second indexing conveying means
5: laser beam irradiation unit 53: condensing point position adjusting means
6: laser beam irradiation means 62: pulsed laser beam oscillation means
621: pulsed laser beam oscillator 63: condenser
631: condenser lens 64: directional mirror
65: light path adjusting means 66: reflection mirror
67: detection light condensing lens 68: photosensitive means
69: imaging means 7: control means
8: alignment means

Claims (3)

피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 가공 이송 방향(X축 방향)으로 상대적으로 이동시키는 가공 이송 수단을 구비하는 레이저 가공 장치에 있어서,
상기 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진기와, 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선을 집광하여 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 구비한 집광기와, 상기 레이저 광선 발진기와 상기 집광기 사이에 설치되며, 상기 레이저 광선 발진기에 의해 발진된 레이저 광선의 광로를 조정하는 광로 조정 수단과, 상기 광로 조정 수단에 의해 광로가 조정된 레이저 광선을 상기 집광기를 향하여 반사시키는 반사 미러와, 상기 반사 미러를 조금 투과한 검출 광선을 집광하는 검출광 집광 렌즈와, 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 검출 광선의 집광 스폿의 적정 위치에 대한 어긋남량 및 방향을 구하여, 상기 어긋남량 및 방향에 기초하여 상기 검출광 집광 렌즈에 의해 집광된 검출 광선의 집광 스폿을 적정 위치에 위치시키도록 상기 광로 조정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The chuck table holding the workpiece, the laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to the workpiece held on the chuck table, and the chuck table and the laser beam irradiation means are relatively in the processing feed direction (X axis direction). In the laser processing apparatus provided with the process feed means to move,
The laser beam irradiation means comprises: a laser beam oscillator for oscillating a laser beam, a light collector comprising a condenser lens for condensing the laser beam oscillated by the laser beam oscillator and irradiating the workpiece held on the chuck table; An optical path adjusting means provided between the laser beam oscillator and the condenser, for adjusting an optical path of the laser beam oscillated by the laser beam oscillator, and reflecting the laser beam whose optical path is adjusted by the optical path adjusting means toward the condenser; An image pickup means for picking up a reflection mirror, a detection light condensing lens for condensing the detection light slightly transmitted through the reflection mirror, a condensing spot of the detection light condensed by the detection light condensing lens, and the image pickup means The shift amount and direction with respect to the proper position of the condensed spot of a detection light beam are calculated | required, and the said Draw namryang and on the basis of the direction of the laser processing apparatus for a focused spot of the detection light beam condensed by said detection light converging lens characterized in that a control means for controlling the optical path adjusting means so as to position in the proper position. 제1항에 있어서, 상기 검출광 집광 렌즈와 상기 촬상 수단 사이에 감광(減光) 수단이 설치되어 있는 것인 레이저 가공 장치.The laser processing apparatus according to claim 1, wherein photosensitive means is provided between the detection light condensing lens and the imaging means. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 집광기의 집광 렌즈의 초점 거리와 상기 검출광 집광 렌즈의 초점 거리는, 동일 거리로 설정되어 있는 것인 레이저 가공 장치.The laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the focal length of the condenser lens of the condenser and the focal length of the detection light condenser are set to the same distance.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087147A (en) * 2017-01-24 2018-08-01 가부시기가이샤 디스코 Apparatus for detecting spot shape
KR20180133790A (en) * 2017-06-07 2018-12-17 가부시기가이샤 디스코 Laser processing method and laser processing apparatus

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215442A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Device for processing materials with a laser beam
JP6388823B2 (en) * 2014-12-01 2018-09-12 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP6498553B2 (en) * 2015-07-17 2019-04-10 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP6643837B2 (en) * 2015-09-07 2020-02-12 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP7032050B2 (en) * 2017-03-14 2022-03-08 株式会社ディスコ Laser processing equipment
CN109877446B (en) * 2018-12-21 2020-07-31 中国科学院西安光学精密机械研究所 Method for detecting and adjusting pointing accuracy of laser beam
JP7418169B2 (en) * 2019-08-27 2024-01-19 株式会社ディスコ laser processing equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05281038A (en) * 1992-03-30 1993-10-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd Light intensity distribution measuring device for pulsed laser beam
JPH08103881A (en) * 1994-10-03 1996-04-23 Shinozaki Seisakusho:Kk Laser beam automatic alignment device
JPH10137962A (en) * 1996-11-07 1998-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laser optical system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62248591A (en) * 1986-04-21 1987-10-29 Sharp Corp Laser beam machine
JP3625916B2 (en) * 1995-10-04 2005-03-02 三洋機工株式会社 Laser beam automatic alignment device
JPH09271971A (en) * 1996-04-02 1997-10-21 Shinozaki Seisakusho:Kk Laser beam machine
JP3642969B2 (en) * 1999-02-09 2005-04-27 松下電器産業株式会社 Laser processing apparatus and method
DE10131610C1 (en) * 2001-06-29 2003-02-20 Siemens Dematic Ag Method for calibrating the optical system of a laser machine for processing electrical circuit substrates
JP3806342B2 (en) * 2001-11-26 2006-08-09 三菱重工業株式会社 Three-dimensional object welding method and apparatus
JP2003258349A (en) * 2002-03-04 2003-09-12 Toshiba Corp Laser beam machining method, device therefor, thin film machining method
TWI275439B (en) * 2003-05-19 2007-03-11 Mitsubishi Electric Corp Laser processing apparatus
US8049135B2 (en) * 2004-06-18 2011-11-01 Electro Scientific Industries, Inc. Systems and methods for alignment of laser beam(s) for semiconductor link processing
JP2006049606A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining equipment
JP4688525B2 (en) * 2004-09-27 2011-05-25 株式会社 日立ディスプレイズ Pattern correction device and display device manufacturing method
JP4664710B2 (en) * 2005-03-09 2011-04-06 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP4755839B2 (en) * 2005-03-23 2011-08-24 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP4671760B2 (en) * 2005-05-19 2011-04-20 三星ダイヤモンド工業株式会社 Processing range setting method and processing range setting program in laser processing apparatus
CN100571960C (en) * 2005-06-03 2009-12-23 三菱电机株式会社 Laser processing and laser processing device
CN2829157Y (en) * 2005-07-26 2006-10-18 迪伸电子股份有限公司 Laser module capable of regulating optical path
JP2007136477A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Disco Abrasive Syst Ltd Laser beam machining apparatus
JP2007175744A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Yamazaki Mazak Corp Apparatus for adjusting axis of optical path in laser machine
JP2008221299A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Hitachi Via Mechanics Ltd Laser beam machining apparatus
JP5154838B2 (en) * 2007-05-31 2013-02-27 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP2009262163A (en) * 2008-04-22 2009-11-12 Sugino Mach Ltd Method and apparatus for alignment adjustment, and laser beam machining apparatus equipped with the same
JP5371534B2 (en) * 2009-04-24 2013-12-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Laser processing method, laser processing apparatus, and solar panel manufacturing method
JP5711899B2 (en) * 2010-05-13 2015-05-07 株式会社スギノマシン Alignment adjustment method, alignment adjustment apparatus, and laser processing apparatus provided with alignment adjustment apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05281038A (en) * 1992-03-30 1993-10-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd Light intensity distribution measuring device for pulsed laser beam
JPH08103881A (en) * 1994-10-03 1996-04-23 Shinozaki Seisakusho:Kk Laser beam automatic alignment device
JPH10137962A (en) * 1996-11-07 1998-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laser optical system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087147A (en) * 2017-01-24 2018-08-01 가부시기가이샤 디스코 Apparatus for detecting spot shape
KR20180133790A (en) * 2017-06-07 2018-12-17 가부시기가이샤 디스코 Laser processing method and laser processing apparatus

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