KR20210156209A - Method for inspecting laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 레이저 가공 장치의 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection method of a laser processing apparatus.
반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 칩 사이즈로 분할하는 방법으로서, 피가공물의 표면에 설정한 분할 예정 라인을 따라서 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조). 레이저 가공 장치는, 일반적으로, 탑재한 레이저 발진기로부터 발진한 레이저 빔이, 미러나 렌즈 등의 여러 가지 광학 부품을 거쳐서 전파되고, 집광기에 의해서 집광되어 피가공물의 가공점에 조사되는 구성으로 되어 있다.As a method of dividing a workpiece such as a semiconductor wafer into chip sizes, a laser processing apparatus that irradiates a laser beam along a line to be divided on the surface of the workpiece is known (refer to Patent Document 1). In general, laser processing apparatuses have a configuration in which a laser beam oscillated from a mounted laser oscillator propagates through various optical components such as mirrors and lenses, is condensed by a condenser, and is irradiated to a processing point of a workpiece. .
이러한 레이저 가공 장치에서는, 진동 등에 의해서 각각의 광학 부품의 배치가 변화하면, 각각의 광학 부품을 전파하는 레이저 빔의 가공점에서의 상태가 변화하여서, 적절한 가공 결과를 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 그래서 집광기의 광축 방향의 위치를 변화시키면서 각각의 위치에서 가공을 실시했을 때의 가공 상태를 확인함으로써, 적절한 초점 위치를 확인하는 작업이 행해지고 있다(특허 문헌 2 참조).In such a laser processing apparatus, when the arrangement of each optical component is changed due to vibration or the like, the state at the processing point of the laser beam propagating each optical component is changed, making it impossible to obtain an appropriate processing result in some cases. Therefore, the operation of confirming an appropriate focal position is performed by confirming the processing state when processing is performed at each position while changing the position of the optical axis direction of a condenser (refer patent document 2).
그런데, 상기의 확인 작업에서는, 확인 작업용의 웨이퍼를 준비할 필요가 있을 뿐만 아니라, 준비한 웨이퍼 자체의 편차나, 가공이 끝난의 웨이퍼를 측정하는 측정자에 의한 오차가 생길 가능성이 있다. 또한, 레이저 가공 장치에 설정하는 가공 조건이 확인 작업 시와 양산 시가 다른 경우, 확인 작업 시에는 문제없다고 판단되어도, 양산 시에 가공 불량이 발생할 가능성이 있다.However, in the above confirmation operation, not only it is necessary to prepare a wafer for confirmation operation, but there is a possibility that variations in the prepared wafer itself or an error by a person measuring the processed wafer may occur. In addition, when the processing conditions set in the laser processing apparatus are different from the time of confirmation operation and the time of mass production, even if it is determined that there is no problem at the time of confirmation work, there is a possibility that processing defects may occur during mass production.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안한 것으로서, 그 목적은, 피가공물의 편차 및 측정자에 의한 오차에 의해서 생기는 가공 불량을 억제할 수 있는 레이저 가공 장치의 검사 방법을 제공하는 것이다.The present invention has taken these problems into account, and an object of the present invention is to provide an inspection method for a laser processing apparatus capable of suppressing processing defects caused by variations in the workpiece and errors by the measurement person.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 레이저 가공 장치의 검사 방법은, 피가공물을 유지하는 유지면을 가지는 척 테이블과, 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하는 집광기를 구비한 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 집광기에 의해서 집광된 상기 레이저 빔의 집광점을, 상기 척 테이블의 유지면에 수직인 광축 방향으로 이동시키는 Z축 방향 이동 유닛과, 상기 레이저 빔의 집광점에서 발생하는 플라즈마를 촬상 가능한 촬상 유닛과, 각 구성요소를 제어하는 제어 유닛을 구비한 레이저 가공 장치의 검사 방법으로서, 상기 레이저 빔 조사 유닛의 집광기에 의해서 집광되는 레이저 빔의 집광점을 공기 중에 위치시키는 집광점 위치 부여 단계와, 상기 집광점 위치 부여 단계 후, 상기 레이저 빔의 출력을 변화시키면서, 각각의 출력에 있어서 집광점에서 발생하는 플라즈마를 상기 촬상 유닛으로 촬상하는 촬상 단계와, 상기 촬상 단계에서 촬상한 화상으로부터, 각각의 출력에 있어서의 플라즈마 강도를 측정하는 측정 단계와, 상기 측정 단계에서 측정한 플라즈마 강도에 기초하여 상기 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정하는 판정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems and achieve the object, the inspection method of a laser processing apparatus of the present invention includes a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a laser oscillator, and a laser beam oscillated from the laser oscillator. a laser beam irradiation unit having a condenser for condensing light; a Z-axis direction moving unit for moving a converging point of the laser beam focused by the condenser in an optical axis direction perpendicular to a holding surface of the chuck table; A method of inspecting a laser processing apparatus having an imaging unit capable of imaging plasma generated at a condensing point of An imaging step of positioning a light converging point in the air, and after the converging point positioning step, an imaging step of changing the output of the laser beam and imaging the plasma generated at the converging point in each output with the imaging unit; A measurement step of measuring the plasma intensity at each output from the image captured in the imaging step, and a determination step of determining whether the laser processing apparatus passes or not based on the plasma intensity measured in the measurement step characterized in that
또한, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기와의 사이에 미리 정해진 패턴을 표시시키는 액정층을 가진 공간 광 변조기를 구비하고, 상기 측정 단계에서는, 피가공물을 가공할 때에 상기 공간 광 변조기의 액정층에 표시시키는 패턴을 표시시킨 상태로, 상기 레이저 발진기로부터 발진한 레이저 빔의 플라즈마 강도를 측정해도 좋다.Further, the laser beam irradiation unit includes a spatial light modulator having a liquid crystal layer for displaying a predetermined pattern between the laser oscillator and the condenser, and in the measuring step, the spatial light when processing the workpiece The plasma intensity of the laser beam oscillated from the laser oscillator may be measured while the pattern to be displayed is displayed on the liquid crystal layer of the modulator.
또한, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기와의 사이에 레이저 빔을 분기시키는 빔 분기 유닛을 구비하고, 상기 측정 단계에서는, 상기 빔 분기 유닛에 의해 분기되고, 상기 집광기에 의해서 집광된 레이저 빔의 플라즈마 강도를 측정해도 좋다.In addition, the laser beam irradiation unit includes a beam branching unit for branching a laser beam between the laser oscillator and the condenser, and in the measuring step, the laser beam is branched by the beam branching unit and condensed by the condenser The plasma intensity of the used laser beam may be measured.
본원 발명은, 피가공물의 편차 및 측정자에 의한 오차에 의해서 생기는 가공 불량을 억제할 수 있다.According to the present invention, it is possible to suppress processing defects caused by variations in the workpiece and errors by the measurement person.
도 1은, 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타난 레이저 가공 장치의 레이저 빔 조사 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은, 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치의 검사 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는, 도 3에 나타내는 집광점 위치 부여 단계의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 5는, 도 3에 나타내는 촬상 단계에서 촬상되는 화상의 일례를 나타내는 그림이다.
도 6은, 도 3에 나타내는 측정 단계에 의한 플라즈마 강도의 분포의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 제1 변형예와 관련되는 레이저 가공 장치의 레이저 빔 조사 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 8은, 제2 변형예와 관련되는 레이저 가공 장치의 레이저 빔 조사 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the structural example of the laser processing apparatus which concerns on embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a laser beam irradiation unit of the laser processing apparatus shown in FIG. 1 .
It is a flowchart which shows the flow of the inspection method of the laser processing apparatus which concerns on embodiment.
4 : is a schematic diagram which shows an example of the light-converging-point positioning step shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an image captured in the imaging step shown in FIG. 3 .
6 is a graph showing an example of distribution of plasma intensity according to the measurement step shown in FIG. 3 .
7 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a laser beam irradiation unit of the laser processing apparatus according to the first modification.
8 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a laser beam irradiation unit of a laser processing apparatus according to a second modification.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성요소에는, 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 다양한 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The form (embodiment) for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings. This invention is not limited by the content described in the following embodiment. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. In addition, the structures described below can be combined suitably. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
(실시형태)(Embodiment)
본 발명의 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1에 나타난 레이저 가공 장치(1)의 레이저 빔 조사 유닛(20)의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다. 이하의 설명에 있어서, X축 방향은, 수평면에 있어서의 한 방향이다. Y축 방향은, 수평면에 있어서, X축 방향에 직교하는 방향이다. Z축 방향은, X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 방향이다. 실시형태의 레이저 가공 장치(1)는, 가공 이송 방향이 X축 방향이고, 인덱싱 이송 방향이 Y축 방향이다.The inspection method of the
도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)과, 출력 측정 유닛(30)과, X축 방향 이동 유닛(40)과, Y축 방향 이동 유닛(50)과, Z축 방향 이동 유닛(60)과, 촬상 유닛(70)과, 표시 유닛(80)과, 제어 유닛(90)을 구비한다.As shown in FIG. 1 , the
실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치(1)는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)에 대해서, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 의해서 레이저 빔(21)을 조사하는 것에 의해, 피가공물(100)을 가공하는 장치이다. 레이저 가공 장치(1)에 의한 피가공물(100)의 가공은, 예컨대, 피가공물(100)의 표면에 홈을 형성하는 홈 가공, 스텔스 다이싱에 의해서 피가공물(100)의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 가공, 또는 분할 예정 라인을 따라서 피가공물(100)을 절단하는 절단 가공 등이다.In the
실시형태에 있어서, 피가공물(100)은, 실리콘(Si), 사파이어(Al2O3), 갈륨 비소(GaAs) 또는 탄화 규소(SiC) 등을 기판으로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼, 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼이고, 양산 가공용의 웨이퍼이다. 또한, 피가공물(100)은 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명에서는 원판형이 아니어도 좋다. 피가공물(100)은, 예컨대, 환형 프레임(110)이 첩착되고 또한 피가공물(100)의 외직경보다 대직경의 테이프(111)가 피가공물(100)의 이면에 첩착되어서, 환형 프레임(110)의 개구 내에 지지된다.In the embodiment, the
척 테이블(10)은, 피가공물(100)을 유지면(11)으로 유지한다. 유지면(11)은, 다공성 세라믹 등으로부터 형성된 원판 형상이다. 유지면(11)은, 실시형태에 있어서, 수평 방향과 평행한 평면이다. 유지면(11)은, 예컨대, 진공 흡인 경로를 통해 진공 흡인원과 접속하고 있다. 척 테이블(10)은, 유지면(11) 상에 재치된 피가공물(100)을 흡인 유지한다. 척 테이블(10)의 주위에는, 피가공물(100)을 지지하는 환형 프레임(110)을 협지하는 클램프부(12)가 복수 배치되어 있다.The chuck table 10 holds the
척 테이블(10)은, 회전 유닛(13)에 의해 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전된다. 회전 유닛(13)은, X축 방향 이동 플레이트(14)에 지지된다. 회전 유닛(13) 및 척 테이블(10)은, X축 방향 이동 플레이트(14)를 통해, X축 방향 이동 유닛(40)에 의해 X축 방향으로 이동된다. 회전 유닛(13) 및 척 테이블(10)은, X축 방향 이동 플레이트(14), X축 방향 이동 유닛(40) 및 Y축 방향 이동 플레이트(15)를 통해, Y축 방향 이동 유닛(50)에 의해 Y축 방향으로 이동된다.The chuck table 10 is rotated around an axis parallel to the Z-axis direction by a
레이저 빔 조사 유닛(20)은, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)에 대해서 펄스 상태의 레이저 빔(21)을 조사하는 유닛이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 빔 조사 유닛(20)은, 레이저 발진기(22)와, 미러(26)와, 집광기(28)를 포함한다. 또한, 도 2의 화살표는, 가공 이송 시의 척 테이블(10)의 이동 방향을 나타낸다.The laser
레이저 발진기(22)는, 피가공물(100)을 가공하기 위한 미리 정해진 파장을 가지는 레이저 빔(21)을 발진한다. 레이저 빔 조사 유닛(20)이 조사하는 레이저 빔(21)은, 피가공물(100)에 대해서 투과성 또는 흡수성을 가지는 파장이다.The
미러(26)는, 레이저 빔(21)을 척 테이블(10)의 유지면(11)으로 유지한 피가공물(100)을 향해서 반사한다. 실시형태에 있어서, 미러(26)는, 레이저 발진기(22)가 발진한 레이저 빔(21)을, 집광기(28)를 향해 반사한다.The
집광기(28)는, 실시형태에 있어서, 양 볼록 단렌즈이다. 집광기(28)는, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)을, 집광점(29)에 집광시킨다. 집광점(29)은, 예컨대, 공기 중에 위치된다(예컨대, 도 4 참조). 집광점(29)은, 예컨대, 척 테이블(10)의 유지면(11)에 유지된 피가공물(100)의 표면 또는 내부에 위치된다. 집광기(28)는, 실시형태에 있어서, 미러(26)에 의해 반사된 레이저 빔(21)을 집광점(29)에 집광한다. 레이저 빔 조사 유닛(20) 중, 적어도 집광기(28)는, 레이저 가공 장치(1)의 장치 본체(2)로부터 입설한 기둥(3)에 설치되는 Z축 방향 이동 유닛(60)에 지지된다(도 1 참조).The
출력 측정 유닛(30)은, 수광면(31)을 포함한다. 수광면(31)은, 집광기(28)를 통과한 레이저 빔(21)의 출력값을 측정한다. 출력 측정 유닛(30)은, 예컨대, 레이저 파워 미터를 포함한다. 레이저 파워 미터는, 수광면(31)에 입사한 레이저 빔(21)의 강도에 따른 신호를, 레이저 가공 장치(1)의 제어 유닛(90)에 출력하는 센서를 포함한다. 수광면(31)에 레이저 빔(21)이 조사되는 것에 의해서, 레이저 빔(21)의 출력값에 따른 신호를 제어부에 출력하고, 집광기(28)를 투과한 레이저 빔(21)의 출력값을 측정할 수 있다.The
출력 측정 유닛(30)은, 실시형태에 있어서, 척 테이블(10)의 근방에 설치되지만, 집광기(28)를 투과한 레이저 빔(21)의 출력값을 측정할 수 있는 위치라면 어디에 설치되어도 좋다. 출력 측정 유닛(30)은, 척 테이블(10)과 함께 이동 가능하게 설치되어도 좋고, 척 테이블(10)과 독립하여 설치되어 있어도 좋다. 수광면(31)의 평면 형상은, 실시형태에 있어서 원형이지만, 수광면(31)의 위치 및 형상은, 특별히 한정되지 않고, 레이저 빔(21)의 출력값을 측정할 수 있는 범위에서 적절하게 설정해도 좋다.Although the
도 1에 도시한 바와 같이, X축 방향 이동 유닛(40)은, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 가공 이송 방향인 X축 방향으로 상대적으로 이동시키는 유닛이다. X축 방향 이동 유닛(40)은, 실시형태에 있어서, 척 테이블(10)을 X축 방향으로 이동시킨다. X축 방향 이동 유닛(40)은, 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치(1)의 장치 본체(2) 상에 설치되어 있다.As shown in FIG. 1 , the X-axis
X축 방향 이동 유닛(40)은, X축 방향 이동 플레이트(14)를 X축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. X축 방향 이동 유닛(40)은, 주지의 볼 나사(41)와, 주지의 펄스 모터(42)와, 주지의 가이드 레일(43)을 포함한다. 볼 나사(41)는, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된다. 펄스 모터(42)는, 볼 나사(41)를 축심 둘레로 회전시킨다. 가이드 레일(43)은, X축 방향 이동 플레이트(14)를 X축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 가이드 레일(43)은, Y축 방향 이동 플레이트(15)에 고정해서 설치된다.The X-axis
Y축 방향 이동 유닛(50)은, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 상대적으로 이동시키는 유닛이다. Y축 방향 이동 유닛(50)은, 실시형태에 있어서, 척 테이블(10)을 Y축 방향으로 이동시킨다. Y축 방향 이동 유닛(50)은, 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치(1)의 장치 본체(2) 상에 설치되어 있다.The Y-axis
Y축 방향 이동 유닛(50)은, Y축 방향 이동 플레이트(15)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. Y축 방향 이동 유닛(50)은, 주지의 볼 나사(51)와, 주지의 펄스 모터(52)와, 주지의 가이드 레일(53)을 포함한다. 볼 나사(51)는, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된다. 펄스 모터(52)는, 볼 나사(51)를 축심 둘레로 회전시킨다. 가이드 레일(53)은, Y축 방향 이동 플레이트(15)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 가이드 레일(53)은, 장치 본체(2)에 고정해서 설치된다.The Y-axis
Z축 방향 이동 유닛(60)은, 집광기(28)에 의해서 집광된 레이저 빔(21)의 집광점(29)을, 척 테이블(10)의 유지면(11)에 수직인 광축 방향으로 이동시키는 유닛이다. 보다 상세하게는, Z축 방향 이동 유닛(60)은, 척 테이블(10)과, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 집광점 위치 조정 방향인 Z축 방향으로 상대적으로 이동시킨다. Z축 방향 이동 유닛(60)은, 실시형태에 있어서, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 Z축 방향으로 이동시킨다. Z축 방향 이동 유닛(60)은, 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치(1)의 장치 본체(2)로부터 입설한 기둥(3)에 설치되어 있다.The Z-axis
Z축 방향 이동 유닛(60)은, 레이저 빔 조사 유닛(20) 중 적어도 집광기(28)(도 2 참조)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. Z축 방향 이동 유닛(60)은, 주지의 볼 나사(61)와, 주지의 펄스 모터(62)와, 주지의 가이드 레일(63)을 포함한다. 볼 나사(61)는, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된다. 펄스 모터(62)는, 볼 나사(61)를 축심 둘레로 회전시킨다. 가이드 레일(63)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 가이드 레일(63)은, 기둥(3)에 고정해서 설치된다.The Z-axis
도 2에 도시한 바와 같이, 촬상 유닛(70)은, 예컨대, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 집광기(28)의 바로 위에서 하방을 촬상하도록 배치되어 있다. 촬상 유닛(70)은, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 집광기(28)에 의해서 집광되는 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를 촬상한다. 촬상 유닛(70)은, 동축 카메라, CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 적외선 카메라를 포함한다. 촬상 유닛(70)은, 피가공물(100)과 레이저 빔 조사 유닛(20)과의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 얻기 위해서 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(100)을 촬상하는 카메라와 동일한 것이어도 좋고, 다른 것이어도 좋다.As shown in FIG. 2 , the
도 1에 도시한 바와 같이, 표시 유닛(80)은, 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시부이다. 표시 유닛(80)은, 촬상 유닛(70)이 촬상한 화상, 가공 조건의 설정 화면, 가공 동작 상태 등을 표시하는 표시면을 포함한다. 표시면이 터치 패널을 포함한 경우, 표시 유닛(80)은, 입력부를 포함해도 좋다. 입력부는, 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 등록하는 등의 각종 조작을 접수 가능하다. 입력부는, 키보드 등의 외부 입력장치여도 좋다. 표시 유닛(80)은, 표시면에 표시되는 정보나 화상이 입력부 등으로부터의 조작에 의해 변환된다. 표시 유닛(80)은, 통지부를 포함해도 좋다. 통지부는, 소리 및 광 중 적어도 한쪽을 발하여 레이저 가공 장치(1)의 오퍼레이터에게 미리 정해진 통지 정보를 통지한다. 통지부는, 스피커 또는 발광 장치 등의 외부 통지 장치여도 좋다. 표시 유닛(80)은, 제어 유닛(90)에 접속하고 있다.As shown in FIG. 1 , the
제어 유닛(90)은, 레이저 가공 장치(1)의 상술한 각 구성요소를 각각 제어하여, 피가공물(100)에 대한 가공 동작을 레이저 가공 장치(1)에 실행시킨다. 제어 유닛(90)은, 레이저 빔 조사 유닛(20), X축 방향 이동 유닛(40), Y축 방향 이동 유닛(50), Z축 방향 이동 유닛(60), 촬상 유닛(70), 및 표시 유닛(80)을 제어한다. 제어 유닛(90)은, 연산 수단으로서의 연산 처리 장치와, 기억 수단으로서의 기억 장치와, 통신 수단으로서의 입출력 인터페이스 장치를 포함한 컴퓨터이다. 연산 처리 장치는, 예컨대, CPU(Central Processing Unit) 등의 마이크로 프로세서를 포함한다. 기억 장치는, ROM(Read Only Memory) 또는 RAM(Random Access Memory) 등의 메모리를 가진다. 연산 처리 장치는, 기억 장치에 저장된 미리 정해진 프로그램에 기초하여 각종 연산을 실시한다. 연산 처리 장치는, 연산 결과에 따라서, 입출력 인터페이스 장치를 통해 각종 제어 신호를 상술한 각 구성요소에 출력하고, 레이저 가공 장치(1)의 제어를 실시한다.The
제어 유닛(90)은, 예컨대, Z축 방향 이동 유닛(60)을 구동시켜서, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 집광기(28)를 이동시키는 것에 의해, 집광점(29)을 미리 정해진 위치에 위치시킨다. 제어 유닛(90)은, 예컨대, 레이저 빔(21)의 출력을 시키면서, 각각의 출력에 있어서, 촬상 유닛(70)에 집광점(29)을 촬상시킨다. 제어 유닛(90)은, 예컨대, 촬상 유닛(70)이 촬상한 집광점(29)에서 발생한 플라즈마의 화상으로부터, 레이저 빔(21)의 각각의 출력에 있어서의 플라즈마 강도를 측정한다.The
다음에, 레이저 가공 장치(1)에 의한 검사 방법에 관하여 설명한다. 도 3은, 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법은, 집광점 위치 부여 단계(201)와, 촬상 단계(202)와, 측정 단계(203)와, 판정 단계(204)를 가진다.Next, the inspection method by the
(집광점 위치 부여 단계(201))(A light-converging point location step (201))
도 4는, 도 3에 나타내는 집광점 위치 부여 단계(201)의 일례를 나타내는 모식도이다. 집광점 위치 부여 단계(201)는, 레이저 빔 조사 유닛(20)의 집광기(28)에 의해서 집광되는 레이저 빔(21)의 집광점(29)을 공기 중에 위치시키는 단계이다.FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the light-converging
집광점 위치 부여 단계(201)에서는, X축 방향 이동 유닛(40), Y축 방향 이동 유닛(50) 및 Z축 방향 이동 유닛(60)을 구동시켜서, 레이저 빔 조사 유닛(20)에 의해 집광되는 집광점(29)을 소정 위치까지 이동시킨다. 구체적으로는, 집광기(28)에 의해서 집광되는 레이저 빔(21)의 집광점(29)이 공기 중에 위치되도록, Z축 방향 이동 유닛(60)에 의해서, 집광기(28)를 광축 방향인 Z축 방향으로 이동시킨다.In the light-converging
또한, 실시형태의 집광점 위치 부여 단계(201)에서는, 집광점(29)을 출력 측정 유닛(30)의 수광면(31)의 바로 위에 위치시킨다. 구체적으로는, 집광점(29)이 출력 측정 유닛(30)의 수광면(31)의 바로 위에 위치되도록, X축 방향 이동 유닛(40) 및 Y축 방향 이동 유닛(50)에 의해서, 출력 측정 유닛(30)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킨다. 본 발명에서는 반드시 집광점(29)을 출력 측정 유닛(30)의 바로 위에 위치시키지 않아도 좋지만, 실시형태와 같이 집광점(29)을 출력 측정 유닛(30)의 바로 위에 위치시키는 것에 의해서, 레이저 빔(21)의 출력의 측정을 동시에 실시하는 것이 가능하다.Further, in the light-converging
(촬상 단계(202))(imaging step 202)
도 5는, 도 3에 나타내는 촬상 단계(202)에서 촬상되는 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 촬상 단계(202)는, 레이저 빔(21)의 출력을 변화시키면서, 각각의 출력에 있어서 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를 촬상 유닛(70)으로 촬상하는 단계이다. 촬상 단계(202)는, 집광점 위치 부여 단계(201) 후에 진행된다.FIG. 5 is a diagram showing an example of an image captured in the
촬상 단계(202)에서는, 우선, 집광점(29)이 공기 중에 위치되어 있는 상태로, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를, 촬상 유닛(70)에 의해서 촬상한다. 다음에, 레이저 빔(21)의 출력을 변화시켜서, 출력을 변화시킨 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를, 촬상 유닛(70)에 의해서 촬상한다. 마찬가지로, 레이저 빔(21)의 출력을 변화시키면서, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를, 촬상 유닛(70)에 의해서 촬상한다. 제어 유닛(90)은, 촬상 유닛(70)이 촬상한 각각의 화상을 취득한다.In the
도 5에 도시한 바와 같이, 촬상 화상에서는, 집광점(29)을 기준점으로 한 X-Y 평면에 있어서의 플라즈마의 분포가 확인 가능하다. 도 5에 나타내는 일례에서는, 휘도가 높을수록, 플라즈마 강도가 높은 것을 나타낸다. 또한, 도 5에 나타내는 일례에서는, 기준점을 통과하는 X축 방향의 휘도의 가우시안 분포, 및 기준점을 통과하는 Y축 방향의 휘도의 가우시안 분포를 취득할 수 있다.As shown in FIG. 5 , in the captured image, the distribution of plasma in the X-Y plane with the converging
(측정 단계(203))(measuring step 203)
도 6은, 도 3에 나타내는 측정 단계(203)에 의한 플라즈마 강도(91)의 분포의 일례를 나타내는 그래프이다. 측정 단계(203)는, 촬상 단계(202)에서 촬상한 화상으로부터, 각각의 출력에 있어서의 플라즈마 강도(91)를 측정하는 단계이다.6 is a graph showing an example of the distribution of the
측정 단계(203)에서는, 촬상 단계(202)에서 촬상한 각각의 화상에 기초하여, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 집광점(29)에서 발생한 플라즈마 강도(91)를 측정한다. 예컨대, 촬상 단계(202)에서 취득한 화상의 휘도의 가우시안 분포에 기초하여, 플라즈마 강도(91)를 측정한다.In the
(판정 단계(204))(determining step 204)
판정 단계(204)는, 측정 단계(203)에서 측정한 플라즈마 강도(91)에 기초하여 레이저 가공 장치(1)의 합격 여부를 판정하는 단계이다.The
판정 단계(204)에서는, 우선, 도 6에 도시한 바와 같이, 측정 단계(203)에서 측정한 플라즈마 강도(91)에 관하여, 각각의 레이저 빔(21)의 출력과, 집광점(29)에서 발생한 플라즈마 강도(91)와의 관계의 근사 함수(92)를 산출한다. 다음에, 근사 함수(92)에 있어서, 플라즈마 발생 임계값(93)이 되는 절편, 즉 플라즈마 강도가 0 이 되는 레이저 빔(21)의 출력이, 미리 정해진 범위 내인지 여부를 판정한다. 판정 단계(204)에서는, 플라즈마 발생 임계값(93)이 미리 정해진 범위 내라고 판정했을 경우, 레이저 가공 장치(1)가 합격이라고 판정한다. 판정 단계(204)에서는, 플라즈마 발생 임계값(93)이 미리 정해진 범위 내가 아니라고 판정했을 경우, 레이저 가공 장치(1)가 불합격이라고 판정한다.In the
판정 단계(204)에 있어서의 판정 기준은, 상기로 한정되지 않고, 예컨대, 근사 함수(92)의 기울기가 소정 범위 내인지 여부를 판정해도 좋다. 또한, 판정 결과를 순서대로 기억하여, 레이저 가공 장치(1) 상태의 경년 변화를 검지하도록 해도 좋다.The determination criterion in the
이상 설명한 바와 같이, 실시형태와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법은, 레이저 빔(21)을 공기 중에 집광시키고, 출력을 변화시키면서 공기 중의 집광점(29)에서의 플라즈마 강도(91)를 측정하고, 각각의 출력에 대한 플라즈마 강도(91)에 기초하여 레이저 가공 장치(1)의 합격 여부를 판정한다. 합격 여부의 판정 기준은, 예컨대, 플라즈마 발생 임계값(93), 또는 출력에 대한 플라즈마 강도(91)의 관계의 근사 함수(92)의 기울기 등에 기초한다.As described above, in the inspection method of the
실시형태의 검사 방법은, 공기 중에서 집광시켰을 때에 생기는 플라즈마를 관찰하므로, 확인 작업용의 피가공물(100)에 대한 가공 및 가공 상태의 확인이 불필요해지고, 확인 작업에 있어서의 가공 상태의 측정자에 의한 오차에 의해서 생기는 가공 불량을 억제할 수 있다. 확인 작업을 위한 피가공물(100)에의 가공이 불필요해지므로, 예컨대, 확인 작업을 위한 가공 시에 피가공물(100)로부터 생긴 데브리가, 레이저 빔 조사 유닛(20)을 구성하는 렌즈 등의 광학 부품에 부착하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 확인 작업용의 피가공물(100)이 불필요해지기 때문에, 재료, 두께, 도프량 등의 피가공물(100)마다의 편차의 영향에 의해서 생기는 가공 상태의 변화를 억제할 수 있다.Since the inspection method of the embodiment observes the plasma generated when condensing in air, processing of the
또한, 확인용의 가공 조건이 아니고, 실제로 양산 가공할 때의 집광 상태에 있어서의 검사를 할 수 있다. 구체적으로는, 양산 가공시와 동일한 상태로, 레이저 빔(21)의 빔 직경이나 에너지 밀도를 확인할 수 있다. 이 때문에, 보다 정확한 검사 결과를 얻을 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 검사에서 불합격이 되었을 경우에는, 예컨대, 레이저 발진기(22) 자체의 출력이 떨어져 있지 않은지를 확인하거나 광축 조정을 다시 시작하는 등의 작업을 실시하면 좋다.In addition, it is not a processing condition for confirmation, but the inspection in the condensing state at the time of mass production actually can be performed. Specifically, the beam diameter and energy density of the
또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대, 집광점 위치 부여 단계(201)에 있어서, 실시형태에서는 집광점(29)을 출력 측정 유닛(30)의 수광면(31)의 바로 위에 위치시켰지만, 본 발명에서는 이것으로 한정되지 않고, 척 테이블(10)의 바로 위쪽 등에 위치시켜도 좋다. 또한, 촬상 단계(202)에 있어서, 도 4에 나타내는 실시형태에서는 집광점(29)에 대해서 광축의 연장 상인 바로 위에서 플라즈마를 촬상했지만, 본 발명에서는 집광점(29)에 대해서 광축의 연장 상의 바로 아래로부터 촬상해도 좋다. 또한, 플라즈마를 촬상하기 위한 광로가 별도로 설치되어도 좋다. 즉, 촬상 유닛(70)이 플라즈마를 촬상하는 위치는, 바로 위 또는 바로 아래로 한정되지 않는다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment. That is, it can be implemented with various modifications within a range that does not deviate from the gist of the present invention. For example, in the light-converging
본 발명의 검사 방법은, 집광점(29)에서 플라즈마가 발생하는 레이저 가공에 유용하다. 즉, 본 발명의 검사 방법은, 집광점(29)에서 플라즈마가 발생하는 피코초 이하의 레이저 발진기(22)를 탑재한 레이저 가공 장치(1)에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 검사 방법은, 어브레이션 가공에도 적용 가능하지만, 개구 수가 높은 스텔스 다이싱 가공이 보다 플라즈마가 발생하기 쉽기 때문에, 보다 유용하다. 예컨대, 본 발명과 관련되는 검사 방법은, 후술의 제1 변형예에 나타내는 공간 광 변조기(24)를 구비하는 레이저 가공 장치나, 제2 변형예에 나타내는 빔 분기 유닛(27)을 구비하는 레이저 가공 장치에도 적용 가능하다.The inspection method of the present invention is useful for laser processing in which plasma is generated at the light-converging
(제1 변형예)(1st modification)
제1 변형예에 관련된 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 7은, 제1 변형예와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 레이저 빔 조사 유닛(120)의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다. 또한, 도 7에 나타내는 제1 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(120)에 있어서, 도 2에 나타내는 실시형태의 레이저 빔 조사 유닛(20)과 같은 구성에는 동일한 부호를 교부하고, 설명을 생략한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(120)은, 실시형태의 레이저 빔 조사 유닛(20)과 비교하여, 편광판(23)과, 공간 광 변조기(24)와, 렌즈군(25)을 더 포함한 점에서 다르다.The inspection method of the
편광판(23)은, 제1 변형예에 있어서, 레이저 발진기(22)와 공간 광 변조기(24)와의 사이에 설치된다. 편광판(23)은, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)을 특정 방향의 광으로 편광시킨다.The
공간 광 변조기(24)는, 레이저 발진기(22)와 집광기(28)와의 사이에 설치된다. 공간 광 변조기(24)는, 입사한 레이저 빔(21)의 위상 변조를 실시한다. 공간 광 변조기(24)는, 레이저 발진기(22)로부터 발진된 레이저 빔(21)의, 진폭, 위상, 편광 등의 공간적인 분포를 전기적으로 제어하는 것에 의해서, 레이저 빔(21)의 위상을 변조시킨다.The spatial
실시형태의 공간 광 변조기(24)는, 액정층(241)을 가진다. 액정층(241)은, 미리 정해진 패턴을 표시시킨다. 패턴이란, 공간 광 변조기(24)에 인가하는 전압을 맵 화한 것이다. 패턴은, 예컨대, 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서의 광학적 특성을 조정한다. 광학적 특성의 조정은, 예컨대, 레이저 빔(21)의 형상의 변경 및 강도의 감쇠 등을 포함한다.The spatial
공간 광 변조기(24)는, 액정층(241)에 표시시킨 패턴에 따른 전압이 인가되는 것에 의해서, 레이저 빔(21)을 원하는 빔 형상으로 성형한다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는, 공간 광 변조기(24)에 인가하는 전압을 변경하는 것에 의해서, 집광점(29)에 있어서의 출력 및 스폿 형상을 조정할 수 있다.The spatial
공간 광 변조기(24)는, 실시형태에서는 레이저 빔(21)을 반사시켜서 출력하지만, 본 발명에서는 레이저 빔(21)을 투과시켜서 출력시켜도 좋다. 또한, 레이저 빔 조사 유닛(120)은, 공간 광 변조기(24)에 대신하여, 디포머블 미러를 구비하고 있어도 좋다. 디포머블 미러는, 패턴에 따른 전압이 인가되면, 패턴에 따라 미러 막을 변형시킨다. 공간 광 변조기(24)의 사용 파장이 405 nm 이상의 그린, IR(적외선)인 것에 대하여, 디포머블 미러는, 355 nm 에서도 사용 가능하기 때문에, UV(자외선)에 의한 어브레이션 가공에도 이용할 수 있다.Although the spatial
렌즈군(25)은, 공간 광 변조기(24)와 집광기(28)와의 사이에 설치된다. 렌즈군(25)은, 렌즈(251) 및 렌즈(252)의 2 매의 렌즈로 구성되는 4f 광학계이다. 4f 광학계란, 렌즈(251)의 후측 초점면과 렌즈(252)의 전측 초점면이 일치하고, 렌즈(251)의 전측 초점면의 상(像)이 렌즈(252)의 후측 초점면에 결상하는 광학계이다. 렌즈군(25)은, 공간 광 변조기(24)로부터 출력되는 레이저 빔(21)의 빔 직경을 확대 또는 축소시킨다. 제1 변형예에 있어서, 렌즈군(25)을 통과한 레이저 빔(21)은, 미러(26)에 의해서, 집광기(28)에 반사된다.The
제1 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(120)을 구비하는 레이저 가공 장치의 검사 방법에 있어서, 집광점 위치 부여 단계(201)에서는, 패턴을 공간 광 변조기(24)의 액정층(241)에 표시시킨 상태로, 레이저 빔(21)의 집광점(29)을 공기 중에 위치시킨다. 이때 액정층(241)에 표시시키는 패턴은, 피가공물(100)을 가공할 때에 공간 광 변조기(24)의 액정층(241)에 표시시키는 패턴이다. 레이저 빔(21)의 집광점(29)을 위치시키는 방법은, 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.In the inspection method of the laser processing apparatus including the laser
제1 변형예의 촬상 단계(202)에서는, 패턴을 공간 광 변조기(24)의 액정층(241)에 표시시킨 상태로 레이저 발진기(22)로부터 발진한 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를 촬상한다. 제1 변형예의 촬상 단계(202)에서는, 실시형태와 마찬가지로, 레이저 빔(21)의 출력을 변화시키면서, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를, 촬상 유닛(70)에 의해서 촬상한다.In the
제1 변형예의 측정 단계(203)에서는, 실시형태와 마찬가지로, 촬상 단계(202)에서 촬상한 각각의 화상에 기초하여, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 집광점(29)에서 발생한 플라즈마 강도를 측정한다. 즉, 패턴을 공간 광 변조기(24)의 액정층(241)에 표시시킨 상태로, 레이저 발진기(22)로부터 발진한 레이저 빔(21)의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마의 플라즈마 강도를 측정한다.In the
제1 변형예의 판정 단계(204)에서는, 측정 단계(203)에서 측정한 플라즈마 강도에 기초하여, 공간 광 변조기(24)를 구비하는 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정한다. 레이저 가공 장치의 합격 여부의 판정 방법은, 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.In the
(제2 변형예)(Second Modification)
다음에, 제2 변형예에 관련된 레이저 가공 장치(1)의 검사 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 8은, 제2 변형예와 관련되는 레이저 가공 장치(1)의 레이저 빔 조사 유닛(220)의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다. 도 7에 나타내는 제2 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(220)에 있어서, 도 2에 나타내는 실시형태의 레이저 빔 조사 유닛(20)과 같은 구성에는 동일한 부호를 교부하고, 설명을 생략한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(220)은, 실시형태의 레이저 빔 조사 유닛(20)과 비교하여, 빔 분기 유닛(27)을 더 포함한 점에서 다르다.Next, the inspection method of the
빔 분기 유닛(27)은, 레이저 발진기(22)와 집광기(28)와의 사이에 설치된다. 빔 분기 유닛(27)은, 제2 변형예에 있어서, 레이저 발진기(22)로부터 발진되고 또한 미러(26)에 의해서 반사된 레이저 빔(21)이 입사한다. 빔 분기 유닛(27)은, 입사하는 레이저 빔(21)을 적어도 2 이상으로 분기시켜서 집광기(28)에 투과시킨다. 레이저 빔(21)이 분기하는 방향은, 제2 변형예에 있어서, X축 방향(가공 이송 방향)이다.The
빔 분기 유닛(27)은, 예컨대, 회절형 광학 소자(Diffractive Optical Element)이다. 회절형 광학 소자는, 회절 현상을 이용하여 입사된 레이저 빔(21)을 복수의 레이저 빔에 분기시키는 기능을 가진다. 빔 분기 유닛(27)은, 예컨대, 월라스톤 프리즘이어도 좋다. 월라스톤 프리즘은, 복굴절을 이용한 변경 프리즘이며, 입사된 레이저 빔(21)을 직교하는 2 개의 직선 편광의 레이저 빔으로 분리시키는 기능을 가진다.The
빔 분기 유닛(27)에 의해서 분기된 복수의 레이저 빔(21)은, 각각의 집광점(29)에 집광된다. 제2 변형예에 있어서, 각각의 집광점(29)은, X축 방향으로 직선형이고 등간격으로 나열된다.The plurality of
제2 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(220)을 구비하는 레이저 가공 장치의 검사 방법에 있어서, 집광점 위치 부여 단계(201)에서는, 빔 분기 유닛(27)에 의해서 분기되고, 집광기(28)에 의해서 집광된 레이저 빔(21)의 집광점(29)을 공기 중에 위치시킨다. 레이저 빔(21)의 집광점(29)을 위치시키는 방법은, 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.In the inspection method of the laser processing apparatus including the laser
제2 변형예의 촬상 단계(202)에서는, 빔 분기 유닛(27)에 의해서 분기되고, 집광기(28)에 의해서 집광된 레이저 빔(21)의 각각의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를 촬상한다. 제2 변형예의 촬상 단계(202)에서는, 실시형태와 마찬가지로, 레이저 빔(21)의 출력을 변화시키면서, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 각각의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마를, 촬상 유닛(70)에 의해서 촬상한다.In the
제2 변형예의 측정 단계(203)에서는, 실시형태와 마찬가지로, 촬상 단계(202)에서 촬상한 각각의 화상에 기초하여, 각각의 레이저 빔(21)의 출력에 있어서 각각의 집광점(29)에서 발생한 플라즈마 강도를 측정한다. 즉, 빔 분기 유닛(27)에 의해서 분기되고, 집광기(28)에 의해서 집광된 레이저 빔(21)의 각각의 집광점(29)에서 발생하는 플라즈마의 플라즈마 강도를 측정한다.In the
제2 변형예의 판정 단계(204)에서는, 측정 단계(203)에서 측정한 플라즈마 강도에 기초하여, 빔 분기 유닛(27)을 구비하는 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정한다. 레이저 가공 장치의 합격 여부의 판정 방법은, 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.In the
제1 변형예 및 제2 변형예에 도시한 바와 같이, 공간 광 변조기(24)로 집광 상태를 변화시켰을 경우나, 복수의 집광점(29)을 가지도록 레이저 빔(21)을 분기시켰을 경우라도, 본 발명의 검사 방법은 적용 가능하다. 즉, 제1 변형예와 같이, 공간 광 변조기(24)로 집광 상태를 변화시킨 집광점(29)에서 발생한 플라즈마를 관찰하는 것에 의해서, 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정 가능하다. 또한, 제2 변형예와 같이, 레이저 빔(21)을 분기시킨 각각의 집광점(29)에서 발생한 플라즈마를 관찰하는 것에 의해서, 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정 가능하다.As shown in the first and second modified examples, even when the condensing state is changed by the spatial
1 레이저 가공 장치
10 척 테이블
20, 120, 220 레이저 빔 조사 유닛
21 레이저 빔
22 레이저 발진기
23 편광판
24 공간 광 변조기
241 액정층
25 렌즈군
251, 252 렌즈
26 미러
27 분기 유닛
28 집광기
29 집광점
30 출력 측정 유닛
31 수광면
60 Z축 방향 이동 유닛
70 촬상 유닛
90 제어 유닛
91 플라즈마 강도
92 근사 함수
93 플라즈마 발생 임계값
100 피가공물1 laser processing equipment
10 chuck table
20, 120, 220 laser beam irradiation units
21 laser beam
22 laser oscillator
23 Polarizer
24 Spatial Light Modulator
241 liquid crystal layer
25 lens group
251, 252 lenses
26 mirror
27 branch units
28 condenser
29 light point
30 output measuring unit
31 light receiving surface
60 Z-axis movement unit
70 imaging unit
90 control unit
91 Plasma Intensity
92 Approximation function
93 Plasma Generation Threshold
100 Workpiece
Claims (3)
레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광하는 집광기를 구비한 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 집광기에 의해서 집광된 상기 레이저 빔의 집광점을, 상기 척 테이블의 유지면에 수직인 광축 방향으로 이동시키는 Z축 방향 이동 유닛과,
상기 레이저 빔의 집광점에서 발생하는 플라즈마를 촬상 가능한 촬상 유닛과,
각 구성요소를 제어하는 제어 유닛
을 구비한 레이저 가공 장치의 검사 방법으로서,
상기 레이저 빔 조사 유닛의 집광기에 의해서 집광되는 레이저 빔의 집광점을 공기 중에 위치시키는 집광점 위치 부여 단계와,
상기 집광점 위치 부여 단계 후, 상기 레이저 빔의 출력을 변화시키면서, 각각의 출력에 있어서 집광점에서 발생하는 플라즈마를 상기 촬상 유닛으로 촬상하는 촬상 단계와,
상기 촬상 단계에서 촬상한 화상으로부터, 각각의 출력에 있어서의 플라즈마 강도를 측정하는 측정 단계와,
상기 측정 단계에서 측정한 플라즈마 강도에 기초하여 상기 레이저 가공 장치의 합격 여부를 판정하는 판정 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 가공 장치의 검사 방법.a chuck table having a holding surface for holding a workpiece;
A laser beam irradiation unit having a laser oscillator and a condenser for condensing the laser beam oscillated from the laser oscillator;
a Z-axis direction moving unit for moving a converging point of the laser beam focused by the condenser in an optical axis direction perpendicular to a holding surface of the chuck table;
an imaging unit capable of imaging plasma generated at a converging point of the laser beam;
Control unit to control each component
As an inspection method of a laser processing apparatus having a,
a converging point positioning step of locating the converging point of the laser beam condensed by the condenser of the laser beam irradiation unit in the air;
an imaging step of changing the output of the laser beam after the converging point positioning step, and imaging the plasma generated at the converging point in each output with the imaging unit;
a measuring step of measuring the plasma intensity at each output from the image captured in the imaging step;
A determination step of determining whether or not the laser processing apparatus has passed on the basis of the plasma intensity measured in the measurement step
It characterized in that it comprises, the inspection method of the laser processing apparatus.
상기 측정 단계에서는, 피가공물을 가공할 때에 상기 공간 광 변조기의 액정층에 표시시키는 패턴을 표시시킨 상태로, 상기 레이저 발진기로부터 발진한 레이저 빔의 플라즈마 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치의 검사 방법.According to claim 1, wherein the laser beam irradiation unit is provided with a spatial light modulator having a liquid crystal layer for displaying a predetermined pattern between the laser oscillator and the condenser,
In the measuring step, the plasma intensity of the laser beam oscillated from the laser oscillator is measured while the pattern to be displayed on the liquid crystal layer of the spatial light modulator is displayed when the workpiece is processed. method of inspection.
상기 측정 단계에서는, 상기 빔 분기 유닛에 의해 분기되고, 상기 집광기에 의해서 집광된 레이저 빔의 플라즈마 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치의 검사 방법.The method according to claim 1, wherein the laser beam irradiation unit includes a beam branching unit for branching a laser beam between the laser oscillator and the condenser,
In the measuring step, the inspection method of a laser processing apparatus, characterized in that the plasma intensity of the laser beam branched by the beam branching unit and focused by the condenser is measured.
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