KR20210127610A

KR20210127610A - 레이저 가공 장치

Info

Publication number: KR20210127610A
Application number: KR1020210034346A
Authority: KR
Inventors: 히로시 노무라; 쇼고 마츠다; 유키야스 마스다
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2021-10-22
Also published as: JP7450447B2; CN113523588A; JP2021169107A; TW202139274A

Abstract

(과제) 생산성을 떨어뜨리지 않고 집광 렌즈 투과 후의 레이저 빔의 출력을 정확하게 측정할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 피가공물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 측정 유닛과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은, 레이저빔이 출력 측정 유닛에 조사되고 나서의 시간과 시간의 변화에 따른 출력의 변화를 데이터로서 기억하는 기억부와, 기억부에서 기억한 데이터에 기초하여 레이저 빔의 출력의 평형 출력(52)을 미리 정해진 시간(53)보다 짧은 예측 시간(54)의 레이저 빔(21)의 출력으로부터 예측하는 예측부를 구비한다.

Description

레이저 가공 장치{LASER PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 가공하기 위하여, 피가공물에 대해 흡수성을 가지는 파장의 레이저 빔을 조사하여 가공 홈을 형성하여 칩화하는 방법이나, 피가공물에 대해 투과성을 구비한 파장의 레이저 빔을 피가공물 내부에 집광 조사하여 분할 기점이 되는 개질층을 형성하고 분할하는 방법이 제안되고 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).

상술한 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치는, 레이저 빔의 출력이 변화하면 피가공물의 분할 불량 등을 초래할 우려가 있다. 이 때문에, 레이저 빔의 설정 출력과 실제의 출력이 동일한 것을 확인하는 작업은 매우 중요해진다. 따라서, 파워 미터로 레이저 빔의 출력을 측정하는 방법이 제안되고 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조).

그러나, 일반적으로 레이저 빔의 출력 측정에 이용되는 특허문헌 3 등에 개시된 파워 미터는, 수광면이 수광한 레이저 빔에 의해 가열되고, 수광면의 열을 전기 신호로 변환하여, 출력 측정을 실시하고 있어, 측정 개시로부터 측정 결과인 레이저 빔의 출력이 일정한 값이 되기 위해 4초 정도의 시간이 소요되고 있다. 또한, 전술한 파워 미터는, 레이저 빔의 출력을 측정하기 위해서는 파워 미터 자신으로 광로를 차단하거나, 가공을 중단하여 파워 미터에 레이저 빔을 조사할 필요가 있다. 이 때문에, 특허문헌 3 등에 개시된 파워 미터는, 전술한 측정을 반복함으로써 단위 시간당의 웨이퍼의 가공 수, 즉 생산성이 떨어져 버린다는 과제가 있었다.

따라서, 미러의 투과광을 이용하여 가공을 중단하지 않고 레이저 빔의 출력을 감시하는 방법이 제안되고 있다(특허문헌 4 참조).

일본 공개특허공보 제2003-320466호 일본 특허공보 제3408805호 일본 공개특허공보 제2009-291818호 일본 특허출원 제2019-155067호

특허문헌 4에 개시된 방법을 이용하면, 피가공물을 가공하면서 출력을 측정하는 것이 가능해진다. 그러나, 특허문헌 4에 개시된 방법을 이용한 경우, 실제로 가공에 사용하는 레이저 빔이 집광 렌즈를 통과한 것이며, 출력을 측정하는 레이저 빔이 집광 렌즈를 투과하기 전의 것이기 때문에, 집광 렌즈에 오염물이 부착하는 등의 결함이 생긴 경우에는, 실제로 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 출력을 정확하게 측정할 수 없다는 과제가 여전히 존재한다.

본원 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 생산성을 떨어뜨리지 않고 집광 렌즈 투과 후의 레이저 빔의 출력을 정확하게 측정할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 펄스 상태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 유닛과, 상기 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 측정 유닛과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하고 상기 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 포함하고, 상기 출력 측정 유닛은, 상기 집광 렌즈 통과 후의 레이저 빔을 측정 가능한 위치에 배치되고, 상기 제어 유닛은, 상기 레이저 빔이 출력 측정 유닛에 조사되고 나서의 시간과, 상기 시간의 변화에 따른 출력의 변화를 데이터로서 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억한 데이터에 기초하여, 레이저 빔의 출력이 변화하지 않는 안정 시의 출력을, 출력이 안정되기 위해 필요한 시간보다 짧은 시간의 레이저 빔의 출력으로부터 예측하는 예측부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 레이저 가공 장치에서는, 상기 출력 측정 유닛은, 상기 척 테이블에 인접하여 배치되고, 상기 제어 유닛은, 상기 피가공물을 가공할 때에, 상기 레이저 빔이, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물과, 상기 출력 측정 유닛의 수광부를 통과하도록, 상기 가공 이송 유닛의 이동 거리를 제어하는 이동 제어부를 더 구비해도 좋다.

본 발명의 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 펄스 상태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 유닛과, 상기 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 측정 유닛과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하고 상기 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 포함하고, 상기 출력 측정 유닛은, 상기 집광 렌즈 통과 후의 레이저 빔을 측정 가능한 위치에 배치되고, 상기 레이저 빔을 직접 수광하는 수광부를 구비한 파워 미터와, 상기 레이저 빔의 산란광을 수광하는 수광부를 구비한 포토 다이오드를 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 파워 미터로 측정한 실제의 레이저 빔의 출력과, 상기 포토 다이오드로 측정한 산란광의 레이저 빔의 출력과의 상관 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억된 상관 데이터에 기초하여, 상기 산란광의 레이저 빔의 출력으로부터 실제의 레이저 빔의 출력을 산출하는 예측부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본원 발명은, 생산성을 떨어뜨리지 않고 집광 렌즈 투과 후의 레이저 빔의 출력을 정확하게 측정할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은, 실시형태 1과 관련되는 레이저 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치의 레이저 빔 조사 유닛의 대략의 구성을 설명하는 설명도이다.
도 3은, 도 2에 도시된 레이저 빔 조사 유닛이 출력한 전기 신호가 나타내는 레이저 빔의 출력의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치의 피가공물 상의 레이저 빔 조사 유닛의 레이저 빔의 조사 위치를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는, 도 4에 도시된 레이저 빔 조사 유닛이 조사한 레이저 빔과 피가공물을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 6은, 실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치의 출력 측정 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치의 제어 유닛의 기억부가 기억한 데이터를 나타내는 도면이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

(실시형태 1)

본 발명의 실시형태 1과 관련되는 레이저 가공 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 우선, 실시형태 1과 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 구성을 설명한다. 도 1은, 실시형태 1과 관련되는 레이저 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 실시형태 1과 관련되는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(200)에 대해 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 조사하여, 피가공물(200)을 레이저 가공하는 장치이다.

(피가공물)

도 1에 도시된 레이저 가공 장치(1)의 가공 대상인 피가공물(200)은, 실리콘, 사파이어, 갈륨 비소 등의 기판(201)을 구비한 원판형의 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 피가공물(200)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(201)의 표면(202)에 격자형으로 설정된 분할 예정 라인(203)과, 분할 예정 라인(203)에 의해 구획된 영역에 형성된 디바이스(204)를 가지고 있다. 디바이스(204)는, 예컨대, IC(Integrated　Circuit), 또는 LSI(Large　Scale　Integration) 등의 집적 회로, CCD(Charge　Coupled　Device), 또는 CMOS(Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor) 등의 이미지 센서이다.

실시형태 1에 있어서, 피가공물(200)은, 피가공물(200)의 외경보다 대직경인 원판형이고 또한 외연부에 환형 프레임(210)이 첩착된 점착 테이프(208)가 표면(202)의 뒷쪽의 이면(205)에 첩착되고, 환형 프레임(210)의 개구(207) 내에 지지된다. 실시형태 1에 있어서, 피가공물(200)은, 분할 예정 라인(203)을 따라 개개의 디바이스(204)로 분할된다.

레이저 가공 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 피가공물(200)을 유지면(11)으로 유지하는 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)과, 이동 유닛(30)과, 촬상 유닛(40)과, 출력 측정 유닛(50)과, 제어 유닛(100)을 구비한다.

척 테이블(10)은, 피가공물(200)을 유지면(11)으로 유지한다. 유지면(11)은, 다공성 세라믹 등으로부터 형성된 원반 형상이고, 도시하지 않는 진공 흡인 경로를 통해 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되고 있다. 척 테이블(10)은, 유지면(11) 상에 재치된 피가공물(200)을 흡인 유지한다. 실시형태 1에서는, 유지면(11)은, 수평 방향과 평행한 평면이다. 척 테이블(10)의 주위에는, 피가공물(200)을 개구(207) 내에 지지하는 환형 프레임(210)을 협지하는 클램프부(12)가 복수 배치되어 있다.

또한, 척 테이블(10)은, 이동 유닛(30)의 회전 이동 유닛(34)에 의해 유지면(11)에 대해 직교하고 또한 연직 방향과 평행한 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전된다. 척 테이블(10)은, 회전 이동 유닛(34)과 함께, 이동 유닛(30)의 X축 이동 유닛(31)에 의해 수평 방향과 평행한 X축 방향으로 이동되고 또한 Y축 이동 유닛(32)에 의해 수평 방향과 평행이고 또한 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동된다.

레이저 빔 조사 유닛(20)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)에 대해 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 조사하는 유닛이다. 실시형태 1에서는, 레이저 빔 조사 유닛(20)은, 피가공물(200)에 대해 투과성을 가지는 파장의 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 조사하여+, 피가공물(200)의 내부에 파단 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 빔 조사 수단이다. 개질층이란, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위의 그것과는 다른 상태가 된 영역을 의미한다. 개질층은, 예컨대, 용해 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역, 및 이들 영역이 혼재한 영역 등이다. 실시형태에서는, 개질층은, 기판(201)의 다른 부분보다 기계적인 강도가 낮다.

또한, 실시형태 1에서는, 레이저 빔 조사 유닛(20)은, 피가공물(200)에 대해, 투과성을 구비한 파장의 레이저 빔(21)을 조사하지만, 본 발명에서는, 흡수성을 가지는 파장의 레이저 빔(21)을 조사하고, 피가공물(200)을 어블레이션 가공하는 것이라도 좋다. 실시형태 1에서는, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 일부는, 도 1에 도시한 바와 같이, 장치 본체(2)로부터 입설한 입설벽(3)에 설치된 이동 유닛(30)의 Z축 이동 유닛(33)에 의해 Z축 방향으로 이동되는 승강 부재(4)에 지지되고 있다.

다음에, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 구성을 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치의 레이저 빔 조사 유닛의 대략의 구성을 설명하는 설명도이다. 도 3은, 도 2에 도시된 레이저 빔 조사 유닛이 출력한 전기 신호가 나타내는 레이저 빔의 출력의 일례를 나타내는 도면이다.

레이저 빔 조사 유닛(20)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 피가공물(200)을 가공하기 위한 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 발진하는 레이저 발진기(22)와, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)을 집광하고 척 테이블(10)의 유지면(11)에 유지한 피가공물(200)에 조사하는 집광 렌즈(23)와, 레이저 발진기(22)와 집광 렌즈(23)의 사이의 레이저 빔(21)의 광로 상에 설치되고 또한 레이저 발진기(22)가 발진한 레이저 빔(21)을 감쇠하는 어테뉴에이터(감쇠기라고도 한다)(24)와, 어테뉴에이터(24)가 감쇠한 레이저 빔(21)을 집광 렌즈(23)를 향해 반사하는 미러(25)를 포함한다.

집광 렌즈(23)는, 척 테이블(10)의 유지면(11)과 Z축 방향에 대향하는 위치에 배치되고, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)을 투과하고, 레이저 빔(21)을 집광점(211)에 집광시킨다.

어테뉴에이터(24)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 중공 모터(26)와, λ/2 파장판(27)과, 빔 스플리터(28)와, 빔 댐퍼(29)를 구비한다. 중공 모터(26)는, 원환 형상으로 형성되고, 내측에 레이저 발진기(22)가 발진한 레이저 빔(21)을 통과시킨다. λ/2 파장판(27)은, 중공 모터(26)에 의해 레이저 발진기(22)가 발진한 레이저 빔(21)의 광축을 중심으로 회전된다. λ/2 파장판(27)은, 위상차를 λ/2(180°) 주고, 레이저 빔(21)을 출사시킨다.

빔 스플리터(28)는, λ/2 파장판(27)을 통과한 레이저 빔(21) 중 S 편광의 레이저 빔(21)을 빔 댐퍼(29)를 향해 반사하고, P 편광의 레이저 빔(21)을 미러(25)를 향해 투과한다. 빔 댐퍼(29)는, 빔 스플리터(28)가 반사한 S 편광의 레이저 빔(21)을 종단한다.

이동 유닛(30)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)과 척 테이블(10)을 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향 및 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 상대적으로 이동시키는 것이다. X축 방향 및 Y축 방향은, 유지면(11)과 평행한 방향이다. 이동 유닛(30)은, 척 테이블(10)을 X축 방향으로 이동시키는 가공 이송 유닛인 X축 이동 유닛(31)과, 척 테이블(10)을 Y축 방향으로 이동시키는 인덱싱 이송 유닛인 Y축 이동 유닛(32)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광 렌즈(23)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 유닛(33)과, 척 테이블(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 회전 이동 유닛(34)을 구비한다.

Y축 이동 유닛(32)은, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 상대적으로 인덱싱 이송하는 유닛이다. 실시형태 1에서는, Y축 이동 유닛(32)은, 레이저 가공 장치(1)의 장치 본체(2) 상에 설치되어 있다. Y축 이동 유닛(32)은, X축 이동 유닛(31)을 지지한 이동 플레이트(15)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다.

X축 이동 유닛(31)은, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 상대적으로 가공 이송하는 유닛이다. X축 이동 유닛(31)은, 이동 플레이트(15) 상에 설치되어 있다. X축 이동 유닛(31)은, 척 테이블(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 회전 이동 유닛(34)을 지지한 제2 이동 플레이트(16)를 X축 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다. Z축 이동 유닛(33)은, 입설벽(3)에 설치되고, 승강 부재(4)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다.

X축 이동 유닛(31), Y축 이동 유닛(32) 및 Z축 이동 유닛(33)은, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된 주지의 볼 나사, 볼 나사를 축심 둘레로 회전시키는 주지의 펄스 모터, 이동 플레이트(15,16)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 것과 함께, 승강 부재(4)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일을 구비한다.

또한, 레이저 가공 장치(1)는, 척 테이블(10)의 X축 방향의 위치를 검출하기 위해 도시하지 않는 X축 방향 위치 검출 유닛과, 척 테이블(10)의 Y축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않는 Y축 방향 위치 검출 유닛과, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 포함되는 집광 렌즈(23)의 Z축 방향의 위치를 검출하는 Z축 방향 위치 검출 유닛을 구비한다. 각 위치 검출 유닛은, 검출 결과를 제어 유닛(100)에 출력한다.

촬상 유닛(40)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬상하는 것이다. 촬상 유닛(40)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬상하는 CCD(Charge　Coupled　Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary　MOS) 촬상 소자 등의 촬상 소자를 구비한다. 실시형태 1에서는, 촬상 유닛(40)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 케이스의 선단에 장착되고, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 도 2에 나타내는 집광 렌즈(23)와 X축 방향으로 나열된 위치에 배치되어 있다. 촬상 유닛(40)은, 피가공물(200)을 촬상하여, 피가공물(200)과 레이저 빔 조사 유닛(20)의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 획득하고, 획득한 화상을 제어 유닛(100)에 출력한다.

출력 측정 유닛(50)은, 레이저 빔(21)의 출력을 측정하는 유닛이다. 출력 측정 유닛(50)은, 레이저 발진기(22)로부터 출사되고 또한 어테뉴에이터(24), 미러(25) 및 집광 렌즈(23) 등에 의해 전파된 레이저 빔(21)을 수광하는 수광부(51)를 구비한다. 수광부(51)는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)의 내부에 설정되는 집광점(211)으로부터 Z축 방향으로 소정 거리의 위치에 배치되어 있다. 실시형태 1에서는, 수광부(51)는, 집광점(211)보다 소정 거리 하방에 배치되어 있다.

출력 측정 유닛(50)은, 레이저 빔(21)에 의해 수광부(51)가 가열되고, 수광부(51)의 열을 전기 신호로 변환하는 파워 미터이다. 출력 측정 유닛(50)은, 변환한 전기 신호를 제어 유닛(100)을 향해 출력한다. 실시형태 1에서는, 출력 측정 유닛(50)이 출력하는 전기 신호는, 수광부(51)가 수광하는 레이저 빔(21)의 출력에 따른 전기 신호이다. 이렇게 하여, 출력 측정 유닛(50)은, 전술한 전기 신호를 제어 유닛(100)에 출력함으로써, 레이저 빔(21)의 출력을 측정한다.

또한, 실시형태 1에서는, 출력 측정 유닛(50)은, 제2 이동 플레이트(16)에 수광부(51)를 상방을 향해 설치되어 있다. 실시형태 1에서는, 출력 측정 유닛(50)은, 제2 이동 플레이트(16)에 수광부(51)를 상방을 향해 설치되어 있는 것으로, 집광 렌즈(23) 통과 후의 레이저 빔(21)을 측정 가능한 위치에 배치되고 있다. 또한, 실시형태 1에서는, 출력 측정 유닛(50)은, 수광부(51)가 유지면(11)에 유지되는 피가공물(200)의 적어도 하나의 분할 예정 라인(203)과 X축 방향으로 나열된 위치에 배치되어 있다. 이렇게 하여, 본 발명에서는, 수광부(51)가 유지면(11)에 유지되는 피가공물(200)의 적어도 하나의 분할 예정 라인(203)과 X축 방향으로 나열된 위치에 배치되어 있는 것은, 출력 측정 유닛(50)이, 척 테이블(10)에 인접하여 배치되고 있는 것을 나타낸다.

제어 유닛(100)은, 레이저 가공 장치(1)의 상술한 구성 요소를 각각 제어하여, 피가공물(200)에 대한 가공 동작을 레이저 가공 장치(1)에 실시시키는 것이다. 또한, 제어 유닛(100)은, CPU(central　processing　unit)와 같은 마이크로 프로세서를 구비한 연산 처리 장치와, ROM(read　only　memory) 또는 RAM(random　access　memory)과 같은 메모리를 구비한 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 구비한 컴퓨터이다. 제어 유닛(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억된 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하고, 레이저 가공 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를 입출력 인터페이스 장치를 통해 레이저 가공 장치(1)의 상술한 구성 요소에 출력하여, 제어 유닛(100)의 기능을 실현한다.

또한, 제어 유닛(100)은, 가공 동작 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛(110)과, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 이용하는 도시하지 않는 입력 유닛이 접속되고 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛(110)에 설치된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다.

제어 유닛(100)은, 출력 측정 유닛(50)으로부터의 전기 신호를 레이저 빔(21)의 출력으로 변환한다. 제어 유닛(100)이 변환하는 레이저 빔(21)의 출력은, 도 3 중에 점선으로 도시한 바와 같이, 출력 측정 유닛(50)이 수광부(51)가 레이저 빔(21)에 의해 가열되고 또한 열을 레이저 빔(21)의 출력에 따른 전기 신호로 변환하는 소위 파워 미터이기 때문에, 평형 출력(52)(출력이 변화하지 않는 안정 시의 출력으로서, 이 이상 상승하지 않는 출력)에 이르기까지, 수광부(51)가 레이저 빔(21)의 수광을 개시하고 나서 미리 정해진 시간(53)(출력이 안정되기 위해 필요한 시간에 상당)이 소요되어 버린다. 이 평형 출력(52)은, 출력 측정 유닛(50)이 측정하고자 하는 레이저 빔 조사 유닛(20)의 레이저 빔(21)의 출력이다. 또한, 도 3 중의 횡축은, 수광부(51)가 레이저 빔(21)의 수광을 개시하고 나서의 경과 시간이고, 도 3 중의 종축은, 제어 유닛(100)이 변환하는 레이저 빔(21)의 출력이다.

또한, 제어 유닛(100)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기억부(101)와, 예측부(102)를 가진다. 기억부(101)는, 레이저 빔(21)을 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)가 수광하고 나서의 경과 시간과, 경과 시간의 변화에 따른 출력 측정 유닛(50)으로부터의 전기 신호의 변환 후의 레이저 빔(21)의 출력의 변화를 데이터(104)로서 기억하고 있다. 즉, 기억부(101)는, 소위 예측 체온계가 평형 온도에 이르기 전에 체온을 예측하는 데이터와 같은 데이터(104)를 기억하고 있다. 예컨대, 데이터(104)는, 예측 시간(54)(도 3에 나타냄) 시의 출력 측정 유닛(50)으로부터의 전기 신호를 변환한 레이저 빔(21)의 평형전 출력(55)으로부터 평형 출력(52)을 예측하기 위한 수식이다. 또한, 예측 시간(54)은, 미리 정해진 시간(53)보다 짧고, 평형전 출력(55)은, 평형 출력(52)보다 낮다.

예측부(102)는, 레이저 빔(21)의 출력이 변화하지 않는 평형 출력(52)을, 출력이 안정되기 위해 필요한 미리 정해진 시간(53)보다 짧은 예측 시간(54)의 레이저 빔(21)의 조사인 평형전 출력(55)으로부터 예측하는 것이다. 구체적으로는, 예측부(102)는, 예측 시간(54) 시의 출력 측정 유닛(50)으로부터의 전기 신호를 변환한 레이저 빔(21)의 평형전 출력(55)으로부터 기억부(101)가 기억한 데이터(104)를 참조하여, 도 3에 실선으로 도시한 바와 같이, 평형 출력(52)을 예측한다. 이렇게 하여, 제어 유닛(100)의 예측부(102)는, 평형 출력(52)에 이르기 전에, 평형 출력(52)을 예측하게 된다.

또한, 제어 유닛(100)은, 이동 제어부(103)를 더 구비한다. 이동 제어부(103)는, 각 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사하고, 피가공물(200)을 가공할 때에, 레이저 빔(21)이, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)과, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)를 통과하도록 X축 이동 유닛(31)에 의한 척 테이블(10)의 X 방향의 이동 거리를 제어하는 것이다. 구체적으로는, 이동 제어부(103)는, 가공 내용 정보에 기초하여, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)의 분할 예정 라인(203) 중 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)와 X축 방향으로 나열된 분할 예정 라인(203)을 산출한다.

이동 제어부(103)는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)의 분할 예정 라인(203) 중 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)와 X축 방향으로 나열된 분할 예정 라인(203)이 하나인 경우에는, 이 하나의 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사할 때에, 피가공물(200)의 외연으로부터 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 상방을 향하도록, 이동 유닛(30)을 제어한다. 제어 유닛(100)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 피가공물(200)의 외연으로부터 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 상방을 향할 때에 레이저 빔(21)의 조사를 일단 정지하고, 수광부(51) 상에서 레이저 빔(21)의 조사를 재개한다.

이동 제어부(103)는, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 수광부(51) 상에 위치하는 상태에서, 다음에 가공하는 분할 예정 라인(203)이 레이저 빔 조사 유닛(20)의 하방에 위치하도록, 이동 유닛(30)을 제어하여, 레이저 빔 조사 유닛(20)과 척 테이블(10)을 Y축 방향으로 상대적으로 이동시킨 후, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 다음에 가공하는 분할 예정 라인(203)의 상방을 향하도록, 이동 유닛(30)을 제어한다. 제어 유닛(100)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 수광부(51)의 상방으로부터 퇴피하면, 레이저 빔 조사 유닛(20)으로부터의 레이저 빔(21)의 조사를 정지한다. 또한, 본 발명에서는, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 수광부(51)의 상방으로부터 퇴피해도, 출력이 약한 경우에는 레이저 빔(21)을 계속하여 조사해도 좋다.

또한, 이동 제어부(103)는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)의 분할 예정 라인(203) 중 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)와 X축 방향으로 나열된 분할 예정 라인(203)이 복수 있는 경우에는, 수광부(51)의 Y축 방향의 중앙과 가장 가까운 분할 예정 라인(203)을 산출하고, 이 가장 가까운 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사할 때에, 전술한 바와 같이, 각 구성 요소를 제어한다. 이렇게 하여, 실시형태에서는, 이동 제어부(103)는, 피가공물(200)의 분할 예정 라인(203) 중 임의의 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사할 때에, 분할 예정 라인(203) 상을 통과해도, 척 테이블(10)과 레이저 빔 조사 유닛(20)을 가공 이송 방향인 X축 방향으로 상대적으로 이동시켜, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사한다. 또한, 실시형태 1에서는, 이동 제어부(103)는, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사한 상태에서, 척 테이블(10)과 레이저 빔 조사 유닛(20)을 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 상대적으로 이동시킨다.

또한, 기억부(101)의 기능은, 전술한 기억 장치에 의해 실현된다. 예측부(102) 및 이동 제어부(103)의 기능은, 연산 처리 장치가, 기억 장치에 기억된 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하는 것으로 실현된다.

다음에, 전술한 레이저 가공 장치(1)의 가공 동작을 설명한다. 도 4는, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치의 피가공물 상의 레이저 빔 조사 유닛의 레이저 빔의 조사 위치를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 5는, 도 4에 도시된 레이저 빔 조사 유닛이 조사한 레이저 빔과 피가공물을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 또한, 도 4는, 분할 예정 라인(203)을 생략하고 있다.

전술한 레이저 가공 장치(1)는, 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 제어 유닛(100)에 등록하고, 점착 테이프(208)를 통해 척 테이블(10)의 유지면(11)에 피가공물(200)을 재치하고, 제어 유닛(100)이 입력 유닛으로부터 오퍼레이터의 가공 동작 개시 지시를 접수하면, 등록된 가공 내용 정보에 기초하여 가공 동작을 개시한다.

가공 동작에서는, 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 점착 테이프(208)를 통해, 척 테이블(10)의 유지면(11)에 흡인 유지하고, 클램프부(12)로 환형 프레임(210)을 클램프한다. 다음에, 이동 유닛(30)이 척 테이블(10)을 촬상 유닛(40)의 하방을 향해 이동하고, 촬상 유닛(40)이 피가공물(200)을 촬영한다. 레이저 가공 장치(1)는, 촬상 유닛(40)이 촬상하여 획득한 화상에 기초하여, 얼라인먼트를 수행한다.

레이저 가공 장치(1)는, 가공 내용 정보에 기초하여, 이동 유닛(30)에 의해, 레이저 빔 조사 유닛(20)과 피가공물(200)을 분할 예정 라인(203)을 따라 상대적으로 이동시켜, 레이저 빔 조사 유닛(20)으로부터 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 분할 예정 라인(203)에 조사한다. 실시형태 1에서는, 레이저 가공 장치(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 빔(21)의 집광점(211)을 피가공물(200)의 기판(201)의 내부에 설정하고, 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사하여, 분할 예정 라인(203)을 따라 기판(201)의 내부에 개질층을 형성한다. 레이저 가공 장치(1)는, 모든 분할 예정 라인(203)을 따라 기판(201)의 내부에 개질층을 형성하면, 레이저 빔(21)의 조사를 정지하고, 가공 동작을 종료한다.

또한, 가공 동작에서는, 레이저 가공 장치(1)는, 집광점(211)의 Z축 방향의 위치를 유지한 채, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 각 분할 예정 라인(203)의 상방에서 척 테이블(10)에 대해 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키고, 각 분할 예정 라인(203)의 말단보다 소정 거리 외주측의 위치에서 척 테이블(10)에 대해 Y축 방향을 따라 상대적으로 이동시킨다. 가공 동작에서는, 레이저 가공 장치(1)는, 레이저 빔 조사 유닛(20)이 피가공물(200)의 상방을 척 테이블(10)에 대해 상대적으로 이동하는 도 4 중에 실선(300)으로 나타내는 위치에서 레이저 빔(21)을 조사하고, 피가공물(200)의 외연보다 소정 거리 외주의 상방을 척 테이블(10)에 대해 상대적으로 이동하는 도 4 중에 점선(301)으로 나타내는 위치에서 레이저 빔(21)의 조사를 정지한다.

또한, 가공 동작에서는, 레이저 가공 장치(1)는, 이동 제어부(103)가 산출한 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)와 X축 방향으로 나열된 분할 예정 라인(203) 또는 수광부(51)의 Y축 방향의 중앙과 가장 가까운 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사할 때에, 도 4에 실선(300) 및 도 5에 도시된 바와 같이, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 상방까지 레이저 빔 조사 유닛(20)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키고, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 상방의 레이저 빔 조사 유닛(20)으로부터 레이저 빔(21)을 조사하고, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 중심의 상방의 위치에서 레이저 빔 조사 유닛(20)을 Y축 방향을 따라 상대적으로 이동시킨다. 또한, 본 발명에서는, 일단 수광부(51)의 상방에서 레이저 빔 조사 유닛(20)의 수광부(51)에 대한 상대적인 이동을 중지하는 것이 바람직하지만, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 수광부(51)의 상방을 상대적으로 통과시켜 측정해도 좋다.

레이저 가공 장치(1)는, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)가 레이저 빔(21)을 수광하고, 레이저 빔(21)의 출력에 따른 전기 신호를 제어 유닛(100)에 출력한다. 또한, 실시형태 1에서는, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)는, 집광점(211)보다 소정 거리 하방에 배치되어 있으므로, 집광점(211)을 넘어 발산하고 있는 레이저 빔(21)을 수광한다.

레이저 가공 장치(1)의 제어 유닛(100)의 예측부(102)가, 수광부(51)가 수광을 개시하고 나서 예측 시간(54)의 수광부(51)로부터의 전기 신호를 레이저 빔(21)의 평형전 출력(55)으로 변환하고, 변환한 레이저 빔(21)의 평형전 출력(55)으로부터 기억부(101)가 기억한 데이터(104)를 참조하여, 도 3에 실선으로 도시한 바와 같이, 평형 출력(52)을 예측한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시형태 1과 관련되는 레이저 가공 장치(1)는, 출력 측정 유닛(50)이 집광 렌즈(23) 통과 후의 레이저 빔(21)을 측정 가능한 위치에 배치되고, 제어 유닛(100)이, 기억부(101)에 기억한 데이터(104)에 기초하여, 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)가 레이저 빔(21)의 수광을 개시하고 나서 출력이 안정되기 위해 필요한 미리 정해진 시간(53)보다 짧은 예측 시간(54)의 레이저 빔(21)의 평형전 출력(55)으로부터 예측하는 예측부(102)를 구비하기 때문에, 미리 정해진 시간(53)보다 짧은 예측 시간(54)으로 평형 출력(52)을 구할 수 있다. 그 결과, 레이저 가공 장치(1)는, 생산성을 떨어뜨리지 않고 집광 렌즈(23) 투과 후의 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을 정확하게 측정할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 레이저 가공 장치(1)는, 제어 유닛(100)이 피가공물(200)을 가공할 때에, 레이저 빔(21)이 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(200)과 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 상방을 통과하도록 X축 이동 유닛(31)의 이동 거리를 제어하는 이동 제어부(103)를 더 구비하기 때문에, 가공 동작 중에, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)에 집광 렌즈(23)를 투과한 레이저 빔(21)을 조사할 수 있다.

또한, 레이저 가공 장치(1)는, 이동 제어부(103)가 레이저 빔 조사 유닛(20)을 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)의 중심의 상방에 있어서 상대적으로 Y축 방향으로 이동시키므로, 수광부(51)의 중심의 상방에서 출력 측정 유닛(50)에 대해 상대적으로 레이저 빔 조사 유닛(20)이 순간적으로 정지하게 되어, 가공 동작을 정지하지 않고, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 예측 시간(54) 조사할 수 있다.

또한, 레이저 가공 장치(1)는, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)와 X축 방향으로 나열된 분할 예정 라인(203) 또는 수광부(51)의 Y축 방향의 중앙과 가장 가까운 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사할 때에, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 출력 측정 유닛(50)에 대해 상대적으로 수광부(51)의 상방까지 이동시키고, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사한다. 그 결과, 레이저 가공 장치(1)는, 레이저 빔(21)의 출력의 측정에 관한 소요 시간을 억제할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 2)

본 발명의 실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 도 6은, 실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치의 출력 측정 유닛을 나타내는 사시도이다. 도 7은, 실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치의 제어 유닛의 기억부가 기억한 데이터를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6 및 도 7은, 실시형태 1과 동일 부분에 동일 부호를 교부하고 설명을 생략한다.

실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치(1)는, 출력 측정 유닛(50)이 케이스(60) 내에 수용되어 제2 이동 플레이트(16) 상에 배치되고, 케이스(60) 내에 배치된 포토 다이오드(70)를 구비하고, 기억부(101)가 기억한 데이터(104-2)(도 7에 도시함)가 다른 것 이외에는, 실시형태 1과 같다.

케이스(60)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 수광부(51)와 Z축 방향과 중첩되는 위치에 배치되고 또한 레이저 빔(21)을 통과시키는 개구(61)가 설치된 상자형으로 형성되고 있다. 포토 다이오드(70)는, 케이스(60) 내에 수용되고, 수광부(51)로 산란한 레이저 빔(21)의 산란광(212)을 수광하는 수광부(71)를 구비한다. 포토 다이오드(70)는, 레이저 빔(21)의 산란광(212)을 광량에 따른 전기 신호로 변환하고, 변환한 전기 신호를 제어 유닛(100)에 출력한다. 포토 다이오드(70)는, 수광부(71)가 수광한 레이저 빔(21)의 산란광(212)을 광량에 따른 전기 신호로 변환하고, 변환한 전기 신호를 제어 유닛(100)에 출력하므로, 레이저 빔(21)에 의해 수광부(51)가 가열되고, 수광부(51)의 열을 전기 신호로 변환하는 파워 미터인 출력 측정 유닛(50)보다 측정에 걸리는 소요 시간이 짧다(응답 속도가 빠르다). 또한, 본 발명에서는, 포토 다이오드(70)가 배치되는 위치는, 도 6에 도시된 위치로 한정되지 않고, 예컨대, 클램프부(12)라도 좋다.

제어 유닛(100)은, 포토 다이오드(70)로부터의 전기 신호를 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력으로 변환한다. 제어 유닛(100)의 기억부(101)가 기억한 데이터(104-2)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 수광한 파워 미터인 출력 측정 유닛(50)으로 측정한 실제의 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)과, 포토 다이오드(70)로 측정한 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력의 상관 데이터이다.

또한, 도 7의 횡축은, 포토 다이오드(70)로부터의 전기 신호를 변환하여 얻어지는 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력을 나타내고, 도 7의 종축은, 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 수광한 파워 미터인 출력 측정 유닛(50)으로부터의 전기 신호를 변환하여 얻어지는 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을 나타내고 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 데이터(104-2)는, 포토 다이오드(70)의 수광부(71)가 수광한 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력과, 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)가 수광한 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)과의 관계이다.

실시형태 2와 관련되는 제어 유닛(100)의 예측부(102)는, 기억부(101)에 기억된 데이터(104-2)에 기초하여, 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력으로부터 실제의 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을 산출하는 것이다. 구체적으로는, 예측부(102)는, 데이터(104-2)의 포토 다이오드(70)로부터의 전기 신호를 변환하여 얻어지는 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력에 대응한 평형 출력(52)을 산출하고, 산출한 평형 출력(52)을 실제의 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)으로서 산출한다.

실시형태 2와 관련되는 레이저 가공 장치(1)는, 출력 측정 유닛(50)이 집광 렌즈(23) 통과 후의 레이저 빔(21)을 측정 가능한 위치에 배치되고, 수광부(51)로 산란한 레이저 빔(21)의 산란광(212)을 수광하는 포토 다이오드(70)를 구비하고, 제어 유닛(100)이, 기억부(101)에서 기억한 데이터(104-2)에 기초하여 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을, 포토 다이오드(70)가 수광한 산란광(212)의 레이저 빔(21)의 출력으로부터 예측하는 예측부(102)를 구비하기 때문에, 미리 정해진 시간(53)보다 짧은 시간에 평형 출력(52)을 구할 수 있다. 그 결과, 레이저 가공 장치(1)는, 생산성을 떨어뜨리지 않고 집광 렌즈(23) 투과 후의 레이저 빔(21)의 평형 출력(52)을 측정할 수 있어, 평형 출력(52)의 측정의 소요 시간을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서는, 제2 이동 플레이트(16) 상에서 출력 측정 유닛(50)을 Y축 방향으로 이동하는 이동 유닛을 구비하고, 모든 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사하기 전후의 임의의 타이밍에 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사 가능하게 해도 좋다. 이 경우, 모든 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사하기 전후의 임의의 타이밍에 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사해도 좋고, 모든 분할 예정 라인(203) 중 적어도 하나의 분할 예정 라인(203)에 레이저 빔(21)을 조사하기 전후의 임의의 타이밍에 출력 측정 유닛(50)의 수광부(51)에 레이저 빔(21)을 조사해도 좋다.

1　레이저 가공 장치
10　척 테이블
20　레이저 빔 조사 유닛
21　레이저 빔
22　레이저 발진기
23　집광 렌즈
31　X축 이동 유닛(가공 이송 유닛)
32　Y축 이동 유닛(인덱싱 이송 유닛)
50　출력 측정 유닛
51　수광부
52　평형 출력(출력이 변화하지 않는 안정 시의 출력, 실제의 레이저 빔의 출력)
53　미리 정해진 시간(출력이 안정되기 위해 필요한 시간에 상당)
54　예측 시간(짧은 시간)
55　평형전 출력(짧은 시간의 레이저 빔의 출력)
70　포토 다이오드
100　제어 유닛
101　기억부
102　예측부
103　이동 제어부
104　데이터
104-2　데이터(상관 데이터)
211　집광점
212　산란광
200　피가공물

Claims

피가공물을 유지하는 척 테이블과,
상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 펄스 상태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 유닛과,
상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 유닛과,
상기 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 측정 유닛과,
각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛
을 포함하고,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
레이저 발진기와,
상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하고 상기 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 포함하고,
상기 출력 측정 유닛은, 상기 집광 렌즈 통과 후의 레이저 빔을 측정 가능한 위치에 배치되고,
상기 제어 유닛은,
상기 레이저 빔이 출력 측정 유닛에 조사되고 나서의 시간과, 상기 시간의 변화에 따른 출력의 변화를 데이터로서 기억하는 기억부와,
상기 기억부에 기억한 데이터에 기초하여,
레이저 빔의 출력이 변화하지 않는 안정 시의 출력을, 출력이 안정되기 위해 필요한 시간보다 짧은 시간의 레이저 빔의 출력으로부터 예측하는 예측부
를 구비한 것을 특징으로 하는, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 출력 측정 유닛은, 상기 척 테이블에 인접하여 배치되고,
상기 제어 유닛은,
상기 피가공물을 가공할 때에,
상기 레이저 빔이, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물과, 상기 출력 측정 유닛의 수광부를 통과하도록,
상기 가공 이송 유닛의 이동 거리를 제어하는 이동 제어부를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 레이저 가공 장치.
피가공물을 유지하는 척 테이블과,
상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 펄스 상태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 유닛과,
상기 척 테이블과 상기 레이저 빔 조사 유닛을 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 유닛과,
상기 레이저 빔의 출력을 측정하는 출력 측정 유닛과,
각 구성 요소를 제어하는 제어 유닛
을 포함하고,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
레이저 발진기와,
상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하고 상기 피가공물에 조사하는 집광 렌즈를 포함하고,
상기 출력 측정 유닛은,
상기 집광 렌즈 통과 후의 레이저 빔을 측정 가능한 위치에 배치되고,
상기 레이저 빔을 직접 수광하는 수광부를 구비한 파워 미터와,
상기 레이저 빔의 산란광을 수광하는 수광부를 구비한 포토 다이오드를 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 파워 미터로 측정한 실제의 레이저 빔의 출력과, 상기 포토 다이오드로 측정한 산란광의 레이저 빔의 출력과의 상관 데이터를 기억하는 기억부와,
상기 기억부에 기억된 상관 데이터에 기초하여, 상기 산란광의 레이저 빔의 출력으로부터 실제의 레이저 빔의 출력을 산출하는 예측부
를 구비한 것을 특징으로 하는, 레이저 가공 장치.