KR20230133776A

KR20230133776A - 레이저 가공 장치, 프로그램, 비일시적인 기록 매체, 및 피가공물의 가공 방법

Info

Publication number: KR20230133776A
Application number: KR1020230028853A
Authority: KR
Inventors: 사토시 쿠마자와; 마사토시 나유키; 케스케 니시모토
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-09-19
Also published as: JP2023132448A; DE102023201950A1; US20230286079A1; CN116727875A; TW202335774A

Abstract

(과제) 피가공물에 홈을 형성하면서, 이 홈에 부착되는 부스러기를 제거할 수 있고, 또한, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능한 레이저 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서, 유지 유닛과, 레이저 빔 조사 유닛과, 가공 이송 기구와, 제어 유닛을 구비하고, 제어 유닛은, 프로그램에 따라, 집광점과 유지 유닛이 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 집광점을 가공 예정 라인의 폭의 범위에서 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 순서와, 집광점이 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 집광점이 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 레이저 빔의 파워가 작아지도록 레이저 빔의 파워를 제어하는 순서를 실행하여 가공 예정 라인에 홈을 형성한다.

Description

레이저 가공 장치, 프로그램, 비일시적인 기록 매체, 및 피가공물의 가공 방법{LASER PROCESSING APPARATUS, PROGRAM, NON-TRANSITORY STORAGE MEDIUM, AND METHOD FOR PROCESSING WORKPIECE}

본 발명은, 웨이퍼와 같은 판형의 피가공물을 가공할 때에 이용되는 레이저 가공 장치, 레이저 가공 장치의 제어에 이용되는 프로그램, 프로그램이 기억된 비일시적인 기록 매체, 및 피가공물의 가공 방법에 관한 것이다.

휴대 전화기나 퍼스널 컴퓨터로 대표되는 전자 기기에서는, 전자 회로 등의 디바이스를 구비하는 디바이스 칩이 필수적인 구성 요소로 되어 있다. 디바이스 칩은, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체로 구성된 웨이퍼의 표면 측을 스트리트(가공 예정 라인)로 복수의 영역으로 구획하고, 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 이 스트리트로 웨이퍼를 분할하는 것에 의해 얻어진다.

웨이퍼와 같은 판형의 피가공물을 디바이스 칩 등의 소편으로 분할할 때에는, 예를 들어, 회전축이 되는 스핀들에, 절삭 블레이드라고 불리는 환형의 지석 공구가 장착된 절삭 장치가 이용된다. 고속으로 회전시킨 절삭 블레이드를 스트리트를 따라 피가공물에 절입시키는 것에 의해, 이 스트리트로 피가공물이 절단되어, 복수의 소편으로 분할된다.

최근에는, 신호의 지연의 원인이 되는 배선간의 전기 용량이 저감되도록, 디바이스를 구성하는 층간 절연막 등에, 종래의 재료에 비해 유전율이 낮은 저유전율 재료(Low-k 재료)가 채용되고 있다. 한편, 이 저유전율 재료는, 종래의 재료에 비해 연약하여, 상술한 바와 같은 기계적인 방법으로 가공되면 파손되어 박리되는 경우가 있다. 따라서, 저유전율 재료의 막을 갖는 피가공물이 기계적으로 가공될 때에는, 막의 스트리트에 중첩되는 부분이 레이저 빔에 의해 사전에 제거된다.

구체적으로는, 피가공물에 레이저 빔을 흡수시키는 레이저 가공이라고 불리는 어블레이션 방법으로, 막의 스트리트에 중첩되는 부분이 제거된다. 한편, 이 가공 방법에서는, 레이저 빔에 의해 피가공물을 부분적으로 용융 및 증발시키기 때문에, 데브리나 리캐스트 등의 부스러기가 발생하기 쉽다. 예를 들어, 막을 제거할 때에 스트리트에 형성되는 홈의 가장자리나 벽면에 부스러기가 부착되면, 디바이스 칩의 품질이 악화되어 버린다.

이 문제를 해결하기 위해서, 부스러기가 부착된 홈의 가장자리 등에 약한 레이저 빔을 다시 조사하여, 부스러기를 제거하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조). 부스러기가 부착된 영역에 약한 레이저 빔을 조사하는 것에 의해, 부스러기는, 약한 레이저 빔에 의해 용융 및 증발되어, 피가공물로부터 제거된다. 이 방법에서는, 약한 레이저 빔이 이용되므로, 홈의 형상이 크게 변경되어 버리는 일도 없다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-49390호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2010-284670호

그러나, 피가공물에 레이저 빔을 조사하여 홈이 형성된 후에, 약한 레이저 빔을 다시 조사하는 상술한 바와 같은 방법에서는, 피가공물에 조사되는 약한 레이저 빔의 위치가 약간 어긋날 뿐으로, 부스러기가 적절히 제거되지 않게 된다. 회절 격자를 이용하여 레이저 빔을 분기하여, 홈의 형성과 부스러기의 제거를 동시에 실시하는 것도 생각할 수 있지만, 이 방법에서는, 분기의 양태가 정해져 있는 고가의 회절 격자가 사용되므로, 홈의 폭이 변경된 경우 등에, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치를 변경하는 것이 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은, 피가공물에 홈을 형성하면서, 이 홈에 부착되는 부스러기를 제거할 수 있고, 또한, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능한 레이저 가공 장치 등을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물에 설정된 미리 정해진 폭을 갖는 가공 예정 라인에 레이저 빔을 조사하여 상기 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서, 상기 피가공물을 유지하는 유지 유닛과, 상기 유지 유닛으로 유지된 상기 피가공물에 상기 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구와, 처리 장치와 기억 장치를 구비하고, 상기 기억 장치에 기억된 프로그램에 따라 상기 레이저 빔 조사 유닛과 상기 가공 이송 기구를 제어하는 제어 유닛을 구비하고, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기에서 생성된 상기 레이저 빔을 상기 집광점에 집광하는 집광기와, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 제1 집광점 이동 유닛을 구비하고, 상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라, 상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서와, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 제1 이동 방향으로 이동시키는 순서와, 상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 순서를 실행하여 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성하는, 레이저 가공 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 제2 집광점 이동 유닛을 더 구비하고, 상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제2 이동 방향으로 이동시키는 순서를 추가로 실행한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라, 상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 순서를 추가로 실행한다.

본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 미리 정해진 폭을 가지는 가공 예정 라인이 설정된 피가공물을 유지하는 유지 유닛과, 상기 유지 유닛으로 유지된 상기 피가공물에 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구와, 처리 장치와 기억 장치를 구비하고, 프로그램에 따라 상기 레이저 빔 조사 유닛과 상기 가공 이송 기구를 제어하는 제어 유닛을 구비하고, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기에서 생성된 상기 레이저 빔을 상기 집광점에 집광하는 집광기와, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 제1 집광점 이동 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치에서 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성할 때에 사용되는 프로그램으로서, 상기 프로그램은, 상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서와, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 제1 이동 방향으로 이동시키는 순서와, 상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 순서를 상기 제어 유닛에 실행시키는, 프로그램이 제공된다.

바람직하게는, 상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 제2 집광점 이동 유닛을 더 구비하고, 상기 프로그램은, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제2 이동 방향으로 이동시키는 순서를 추가로 상기 제어 유닛에 실행시킨다.

또한, 바람직하게는, 상기 프로그램은, 상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 순서를 추가로 상기 제어 유닛에 실행시킨다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 상술한 프로그램이 기록된 비일시적인 기록 매체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 미리 정해진 폭을 가지는 가공 예정 라인이 설정된 피가공물을 유지하는 유지 유닛과, 상기 유지 유닛에 의해 유지된 상기 피가공물에 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구를 구비하는 레이저 가공 장치로 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성할 때에 사용되는 피가공물의 가공 방법으로서, 상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 단계와, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 단계와, 상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 단계를 포함하는, 피가공물의 가공 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함한다.

또한, 바람직하게는, 상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 각 측면에 따른 레이저 가공 장치 등에서는, 레이저 빔의 집광점과 유지 유닛이 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 집광점이 가공 예정 라인의 폭의 범위에서 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동함과 함께, 집광점이 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 레이저 빔의 파워가 작아지도록 레이저 빔의 파워가 제어된다. 따라서, 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 조사되는 큰 파워의 레이저 빔으로 피가공물에 홈이 형성되고, 이 홈의 형성과 병렬로, 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 조사되는 작은 파워의 레이저 빔으로 홈에 부착되는 부스러기가 제거된다.

또한, 본 발명의 각 측면에 관련된 레이저 가공 장치 등에서는, 회절 격자 등으로 레이저 빔이 분기되지 않고, 제1 집광점 이동 유닛에 의해 집광점을 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 것에 의해 홈의 형성과 부스러기의 제거가 병렬로 실시된다. 요컨대, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치가, 제1 집광점 이동 유닛에 의해 제1 이동 방향으로 이동하므로, 레이저 빔이 회절 격자로 분기되는 경우에 비해, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 각 측면에 의하면, 피가공물에 홈을 형성하면서, 이 홈에 부착되는 부스러기를 제거할 수 있고, 또한, 피가공물에 조사되는 레이저 빔의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능한 레이저 가공 장치 등이 제공된다.

도 1은, 레이저 가공 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 레이저 빔 조사 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은, 제어 유닛의 기능적인 구조를 모식적으로 도시하는 기능 블록도이다.
도 4는, 스트리트의 폭의 범위에서 집광점이 이동하는 모습을 도시하는 상면도이다.
도 5는, 피가공물의 가공 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은, 변형예에 관련된 레이저 빔 조사 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 7은, 변형예에 있어서 스트리트의 폭의 범위에서 집광점이 이동하는 모습을 도시하는 상면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 레이저 가공 장치(2)를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 1에서는, 레이저 가공 장치(2)의 일부의 구성 요소가 기능 블록으로 표현되어 있다. 또한, 이하의 설명에서 이용되는 X축 방향(가공 이송 방향), Y축 방향(인덱싱 이송 방향), 및 Z축 방향(연직 방향)은, 서로 수직이다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 레이저 가공 장치(2)는, 각 구성 요소가 탑재되는 베이스(4)를 구비하고 있다. 베이스(4)의 상면에는, 수평 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)(6)가 배치되어 있다. 수평 이동 기구(6)는, 베이스(4)의 상면에 고정되고 Y축 방향에 대해 대략 평행한 한 쌍의 Y축 가이드 레일(8)을 구비하고 있다. Y축 가이드 레일(8)에는, Y축 이동 플레이트(10)가 Y축 방향을 따라 슬라이드할 수 있는 양태로 장착되어 있다.

Y축 이동 플레이트(10)의 하면 측에는, 볼 나사를 구성하는 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(8)에 대해 대략 평행한 나사축(12)이 회전할 수 있는 양태로 연결되어 있다. 나사축(12)의 일단부에는, Y축 펄스 모터(14)가 접속되어 있다. Y축 펄스 모터(14)로 나사축(12)을 회전시키는 것에 의해, Y축 이동 플레이트(10)는, Y축 가이드 레일(8)(Y축 방향)을 따라 이동한다.

Y축 이동 플레이트(10)의 상면에는, X축 방향에 대해 대략 평행한 한 쌍의 X축 가이드 레일(16)이 설치되어 있다. X축 가이드 레일(16)에는, X축 이동 플레이트(18)가 X축 방향을 따라 슬라이드할 수 있는 양태로 장착되어 있다. X축 이동 플레이트(18)의 하면 측에는, 볼 나사를 구성하는 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

이 너트부에는, X축 가이드 레일(16)에 대해 대략 평행한 나사축(20)이 회전할 수 있는 양태로 연결되어 있다. 나사축(20)의 일단부에는, X축 펄스 모터(22)가 접속되어 있다. X축 펄스 모터(22)로 나사축(20)을 회전시키는 것에 의해, X축 이동 플레이트(18)는, X축 가이드 레일(16)(X축 방향)을 따라 이동한다.

X축 이동 플레이트(18)의 상면 측에는, 원기둥 형상의 테이블 베이스(24)가 배치되어 있다. 또한, 테이블 베이스(24)의 상부에는, 피가공물(11)의 유지에 사용되는 척 테이블(유지 유닛)(26)이 배치되어 있다. 테이블 베이스(24)의 하부에는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 연결되어 있다.

이 수평 이동 기구(6)의 회전 구동원이 발생하는 힘에 의해, 척 테이블(26)은, Z축 방향에 대하여 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 테이블 베이스(24) 및 척 테이블(26)은, 수평 이동 기구(6)의 X축 펄스 모터(22)가 발생하는 힘에 의해, X축 방향을 따라 이동하고(가공 이송), 수평 이동 기구(6)의 Y축 펄스 모터(14)가 발생하는 힘에 의해, Y축 방향을 따라 이동한다(인덱싱 이송).

피가공물(11)은, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체로 구성되는 원반 형상의 웨이퍼이다. 요컨대, 이 피가공물(11)은, 원 형상의 표면과, 표면과는 반대 측의 원 형상의 이면을 갖고 있다. 피가공물(11)의 표면 측은, 소정의 폭을 갖고 서로 교차하는 복수의 스트리트(가공 예정 라인)로 복수의 소영역으로 구획되고, 각 소영역에는, 집적 회로(IC: Integrated Circuit) 등의 디바이스가 형성되어 있다. 본 실시 형태의 레이저 가공 장치(2)는, 예를 들어, 이 피가공물(11)의 스트리트에 홈을 형성할 때에 이용된다.

본 실시 형태에서는, 피가공물(11)의 이면(또는 표면)에 원 형상의 테이프(13)가 부착되고, 테이프(13)의 외측 가장자리부에 피가공물(11)을 둘러싸는 환형의 프레임(15)이 고정된다. 즉, 피가공물(11)은, 테이프(13)를 통해 환형의 프레임(15)에 지지된다. 이에 의해, 피가공물(11)의 취급 용이성이 높아진다. 다만, 피가공물(11)은, 테이프(13)가 부착되어 있지 않은 상태나, 환형의 프레임(15)에 지지되어 있지 않은 상태로 가공되어도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 실리콘 등의 반도체로 구성되는 원반 형상의 웨이퍼가 피가공물(11)로서 이용되지만, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등은, 이 양태에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다른 반도체, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료로 구성되는 기판 등이 피가공물(11)로서 사용될 수 있다. 마찬가지로, 디바이스의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배치 등도, 상술한 양태에 제한되지 않는다. 피가공물(11)에는, 디바이스가 형성되어 있지 않아도 좋다.

척 테이블(26)의 상면의 일부는, 테이프(13)(피가공물(11)에 테이프(13)가 부착되어 있지 않은 경우에는, 피가공물(11))에 접촉하여 피가공물(11)을 유지하는 유지면(26a)이며, 대표적으로는, 다공질의 세라믹스로 구성된다. 이 유지면(26a)은, X축 방향 및 Y축 방향에 대하여 대략 평행하다.

또한, 유지면(26a)은, 척 테이블(26)의 내부에 설치된 유로(도시하지 않음) 등을 통해 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 척 테이블(26)의 주위에는, 피가공물(11)을 지지하는 환형의 프레임(15)을 고정할 수 있는 4개의 클램프(28)가 설치되어 있다.

수평 이동 기구(6)의 Y축 방향의 한쪽 측의 영역에는, Z축 방향에 대해서 대략 평행한 측면을 가지는 지지 구조(30)가 설치되어 있다. 이 지지 구조(30)의 측면에는, 연직 이동 기구(높이 조정 기구)(32)가 배치되어 있다. 연직 이동 기구(32)는, 지지 구조(30)의 측면에 고정되고 Z축 방향에 대해 대략 평행한 한 쌍의 Z축 가이드 레일(34)을 구비하고 있다. Z축 가이드 레일(34)에는, Z축 이동 플레이트(36)가 Z축 방향을 따라 슬라이드할 수 있는 양태로 장착되어 있다.

Z축 이동 플레이트(36)의 이면 측(Z축 가이드 레일(34) 측) 에는, 볼 나사를 구성하는 너트부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 너트부에는, Z축 가이드 레일(34)에 대해 대략 평행한 나사축(도시하지 않음)이 회전할 수 있는 양태로 연결되어 있다. 나사축의 일단부에는, Z축 펄스 모터(38)가 접속되어 있다. Z축 펄스 모터(38)로 나사축을 회전시키는 것에 의해, Z축 이동 플레이트(36)는, Z축 가이드 레일(34)(Z축 방향)을 따라 이동한다.

Z축 이동 플레이트(36)의 표면 측에는, 지지구(40)가 고정되어 있고, 이 지지구(40)에는, 척 테이블(26)에서 유지된 피가공물(11)에 레이저 빔을 집광시키도록 조사할 수 있는 레이저 빔 조사 유닛(42)의 일부가 지지되어 있다. 도 2는, 레이저 빔 조사 유닛(42)의 구조를 도시하는 도면이다. 또한, 도 2 에서도, 일부의 구성 요소가 기능 블록으로 표현되어 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 레이저 빔 조사 유닛(42)은, 예를 들어, 베이스(4)에 고정된 레이저 발진기(44)를 포함한다.

레이저 발진기(44)는, 대표적으로는, 레이저 발진에 적합한 Nd:YAG 등의 레이저 매질을 구비하고, 피가공물(11)에 흡수되는 파장의 펄스형의 레이저 빔(A)을 생성한다. 레이저 빔(A)의 진행 방향을 따라 레이저 발진기(44)의 하류 측에는, 예를 들면, 음향 광학 편향 소자(AOD: Acoustic Optical Deflector)(제1 집광점 이동 유닛)(48)가 배치되어 있고, 레이저 발진기(44)로부터 방사된 레이저 빔(A)은, 이 음향 광학 편향 소자(48)에 입사한다.

음향 광학 편향 소자(48)는, 공급되는 고주파 전력(RF 전력)의 전력값 및 주파수에 따른 음향파(초음파)를 생성하고, 이 음향파와의 상호 작용을 이용하여 레이저 빔(A)의 파워 및 진행 방향을 신속하게 조정한다. 구체적으로는, 레이저 빔(A)의 파워는, 전력값에 기초하여 조정되고, 레이저 빔(A)의 진행 방향은, 주파수에 기초하여 조정된다. 다만, 레이저 빔(A)의 파워는, 레이저 발진기(44)의 내부에서 조정되어도 좋고, 어테뉴에이터 등의 조정기로 조정되어도 좋다.

음향 광학 편향 소자(48)에 의해 파워와 진행 방향이 조정된 레이저 빔(A)은, 예를 들어, 지지구(40)에 지지된 통 형상의 하우징(50)(도 1)에 입사한다. 하우징(50)의 수평 이동 기구(6) 측(Y축 방향의 다른 쪽 측)의 단부(端部)에는, 조사 헤드(52)(도 1)가 설치되어 있다. 조사 헤드(52)의 상부에는, 예를 들어, 미러(54)가 배치되어 있고, 이 미러(54)에 의해, 레이저 빔(A)의 진행 방향이 하향으로 변경된다.

조사 헤드(52)의 하부에는, 예를 들어, 하방의 집광점(B)에 레이저 빔(A)을 집광시키는 집광기(56)가 배치되어 있고, 레이저 빔(A)은, 이 집광기(56)를 통해서, 척 테이블(26)에 의해 유지된 피가공물(11)에 조사된다. 또한, 집광기(56)는, fθ 렌즈(58)를 포함하고 있고, 레이저 빔(A)을, 그 진행 방향에 관계없이, 척 테이블(26)의 유지면(26a)으로부터 소정의 높이의 집광점(B)에 집광시킨다.

레이저 빔(A)의 집광점(B)은, 상술한 음향 광학 편향 소자(48)에 의해, 예를 들어, 피가공물(11) 상에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동한다. 제1 이동 방향(D1)은, 대표적으로는, Y축 방향에 대하여 평행한 방향(X축 방향에 대하여 수직인 방향)이지만, Y축 방향에 대하여 경사진 방향이어도 된다. 또한, 집광점(B)은, 피가공물(11)의 내부에 존재해도 좋고, 피가공물(11)의 외부(상방)에 존재해도 좋다. 피가공물(11)의 상면에서의 레이저 빔(A)의 직경은, 예를 들어, 3㎛∼1000㎛ 정도가 된다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 조사 헤드(52)의 X축 방향의 한쪽 측의 영역에는, 하우징(50)에 고정된 카메라(촬상 유닛)(60)가 배치되어 있다. 카메라(60)는, 예를 들어, 가시광에 감도를 갖는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서나 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서 등의 2차원 광 센서를 포함하고 있고, 척 테이블(26)에 의해 유지된 피가공물(11) 등을 촬상할 때에 사용된다.

레이저 빔 조사 유닛(42)의 하우징(50) 및 조사 헤드(52)는, 상술한 카메라(60)와 함께, 연직 이동 기구(32)의 Z축 펄스 모터(38)가 발생시키는 힘에 의해, Z축 방향을 따라 이동한다. 즉, 연직 이동 기구(32)는, 조사 헤드(52)에 설치되어 있는 미러(54)나 집광기(56) 등의 구성 요소를, 척 테이블(26)의 유지면(26a)에 대하여 대략 수직인 방향으로 이동시킨다.

또한, 본 실시 형태에서는, 레이저 발진기(44) 등이 베이스(4)에 고정되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 레이저 발진기(44) 등은, 하우징(50) 등과 함께 연직 이동 기구(32)에 의해 지지되고, Z축 방향을 따라 이동할 수 있도록 구성되어도 좋다. 또한, 조사 헤드(52)의 내부의 집광기(56)만을 독립하여 Z축 방향을 따라 이동시킬 수 있도록, 조사 헤드(52)에 액추에이터 등이 설치되어도 좋다.

수평 이동 기구(6), 연직 이동 기구(32), 레이저 빔 조사 유닛(42), 카메라(60) 등의 구성 요소에는, 제어 유닛(62)이 접속되어 있다. 제어 유닛(62)은, 예를 들어, 처리 장치(64)와, 기억 장치(66)를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성되고, 피가공물(11)이 적절히 가공되도록, 상술한 각 구성 요소의 동작 등을 제어한다.

처리 장치(64)는, 대표적으로는, CPU(Central Processing Unit)이며, 상술한 구성 요소를 제어하기 위해 필요한 다양한 처리를 실시한다. 기억 장치(66)는, 예를 들어, DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 주기억 장치와, 하드 디스크 드라이브나 플래시 메모리 등의 보조 기억 장치를 포함한다. 이 제어 유닛(62)의 기능은, 예를 들어, 기억 장치(66)에 기억되어 있는 프로그램 등의 소프트웨어에 따라 처리 장치(64)가 동작하는 것에 의해 실현된다.

베이스(4)의 상부는, 각 구성 요소를 수용할 수 있는 커버(도시하지 않음)에 의해 덮여 있다. 이 커버의 측면에는, 유저 인터페이스가 되는 터치 스크린(입력 장치, 출력 장치)(68)이 배치되어 있다. 제어 유닛(62)은, 터치 스크린(68)에도 접속되어 있고, 예를 들어, 피가공물(11)을 가공할 때에 적용되는 여러 가지 조건은, 터치 스크린(68)을 통해 오퍼레이터로부터 제어 유닛(62)에 입력된다.

또한, 입력 장치로서, 키보드나, 마우스 등이 채용되어도 된다. 마찬가지로, 출력 장치로서, 입력 기능을 가지지 않는 액정 디스플레이 등의 표시 장치나, 음성에 의해 정보를 전달할 수 있는 스피커, 광의 색 또는 발광의 상태(발광ㆍ점멸ㆍ소등 등 등)에 의해 정보를 전달할 수 있는 표시등 등이 채용되어도 된다.

이와 같이 구성된 레이저 가공 장치(2)에서는, 프로그램에 의해 규정되는 소정의 양태로, 피가공물(11)에 레이저 빔(A)이 조사된다. 예를 들어, 컴퓨터 등에 의한 판독이 가능한 비일시적인 기록 매체이기도 한 기억 장치(66)의 일부에는, 레이저 빔(A)의 조사에 필요한 일련의 처리를 처리 장치(64)에 실행시키는 프로그램이 기록되어 있다. 제어 유닛(62)(처리 장치(64))은, 이 프로그램에 따라, 피가공물(11)으로의 레이저 빔(A)의 조사에 필요한 순서를 수행한다.

도 3은, 본 실시 형태의 프로그램에 의해 실현되는 제어 유닛(62)의 기능적인 구조를 모식적으로 도시하는 기능 블록도이다. 또한, 도 3에서는, 설명의 편의 상, 제어 유닛(62)에 접속되는 수평 이동 기구(6)(척 테이블(26)을 회전시키는 회전 구동원을 포함함), 레이저 빔 조사 유닛(42), 터치 스크린(68) 등이 함께 도시되어 있다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 제어 유닛(62)은, Z축 방향에 대해 대략 평행한 회전축의 둘레의 척 테이블(26)의 회전을 제어하는 회전 제어부(62a)를 포함한다. 이 회전 제어부(62a)는, 예를 들어, 척 테이블(26)에 유지된 피가공물(11)을 원하는 스트리트를 따라 가공하는 취지의 지령을 받으면, X축 방향에 대하여 대상의 스트리트의 폭의 방향이 수직이 되도록, 수평 이동 기구(6)의 회전 구동원으로 척 테이블(26)을 회전시킨다.

즉, 대상의 스트리트의 폭의 방향에 대하여 수직인 길이의 방향이 X축 방향에 대하여 평행해지도록, 회전 구동원이 척 테이블(26)을 회전시킨다. 또한, 피가공물(11)을 스트리트를 따라 가공하는 취지의 지령은, 대표적으로는, 터치 스크린(68)을 통해 오퍼레이터로부터 제어 유닛(62)에 입력된다. 다만, 이 지령은, 프로그램 등에 기초하여 제어 유닛(62)의 내부에서 생성되어도 좋다.

또한, 제어 유닛(62)은, 척 테이블(26)의 X축 방향을 따르는 이동(가공 이송)을 제어하는 X축 이동 제어부(가공 이송 제어부)(62b)와, 척 테이블(26)의 Y축 방향을 따르는 이동(인덱싱 이송)을 제어하는 Y축 이동 제어부(인덱싱 이송 제어부)(62c)를 포함하고 있다.

X축 이동 제어부(62b)와 Y축 이동 제어부(62c)는, 예를 들어, 척 테이블(26)에 유지된 피가공물(11)을 원하는 스트리트를 따라 가공하는 취지의 지령을 받으면, X축 방향을 따르는 척 테이블(26)의 위치와, Y축 방향을 따르는 척 테이블(26)의 위치를 수평 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)(6)로 조정한다.

구체적으로는, 대상의 스트리트의 길이 방향을 따른 스트리트의 연장선의 상방에 조사 헤드(52)가 배치되도록, 수평 이동 기구(가공 이송 기구)(6)가, X축 방향을 따르는 척 테이블(26)의 위치를 조정하고, 또한, 수평 이동 기구(인덱싱 이송 기구)(6)가, Y축 방향을 따르는 척 테이블(26)의 위치를 조정한다. 여기서, X축 방향을 따르는 위치와 Y축 방향을 따르는 위치의 조정의 순서는, 상술한 회전의 순서 전에 실행되어도 되고, 회전의 순서와 동시(병렬)에 실행되어도 되고, 회전의 순서 후에 실행되어도 된다.

상술한 회전의 순서 및 X축 방향을 따르는 위치와 Y축 방향을 따르는 위치의 조정의 순서가 완료된 후에는, X축 이동 제어부(62b)는, 척 테이블(26)을 수평 이동 기구(가공 이송 기구)(6)에 의해 X축 방향을 따라 이동시킨다. 즉, 수평 이동 기구(가공 이송 기구)(6)가, 척 테이블(26)과 조사 헤드(52)를 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시켜, 조사 헤드(52)의 바로 아래의 영역을 피가공물(11)에 통과시킨다.

그 결과, 조사 헤드(52)의 바로 아래에 위치하는 레이저 빔(A)의 집광점(B)이, 척 테이블(26)에 대해서 X축 방향을 따라서 이동하고, 피가공물(11)의 스트리트를 길이의 방향을 따라서 지나간다. 이와 같이, X축 이동 제어부(62b)는, X축 방향에 대해 스트리트의 폭의 방향이 수직인 상태로, 레이저 빔(A)의 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시킨다.

또한, 제어 유닛(62)은, 레이저 발진기(44)에 의한 레이저 빔(A)의 생성을 제어하는 레이저 발진 제어부(62d)를 포함한다. 레이저 발진 제어부(62d)는, 예를 들어, 레이저 빔(A)의 집광점(B)과 척 테이블(26)이 X축 방향을 따라 상대적으로 이동하고 있는 상태에서, 레이저 발진기(44)에 의해 레이저 빔(A)을 생성하고, 조사 헤드(52)로부터 피가공물(11)에 레이저 빔(A)을 조사한다. 그 결과, 피가공물(11)의 대상의 스트리트에는, 레이저 빔(A)이 조사되게 된다.

제어 유닛(62)은, 레이저 빔(A)의 집광점(B)을 이동시키는 집광점 이동 제어부(62e)와, 레이저 빔(A)의 파워를 제어하는 레이저 파워 제어부(62f)를 더 포함하고 있다. 집광점 이동 제어부(62e)는, 예를 들어, 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 상술한 순서 시에, 집광점(B)을 음향 광학 편향 소자(48)에 의해 스트리트의 폭의 범위에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킨다.

도 4는, 피가공물(11)의 스트리트(가공 예정 라인)(17)의 폭의 범위에서 집광점(B)이 이동하는 모습을 도시하는 상면도이다. 본 실시 형태에서는, 집광점 이동 제어부(62e)가, 집광점(B)을 스트리트(17)의 폭 방향에서 중앙 측의 영역으로부터 외측 가장자리 측의 영역을 향하도록 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킨다.

구체적으로는, 예를 들어, 집광점 이동 제어부(62e)는, 미리 설정된 타이밍에 맞추어, 도 4에 나타내는 중앙 측의 위치(B11)로부터 외측 가장자리 측을 향하여, 위치(B12), 위치(B13), 위치(B14), 위치(B15), 위치(B16), 위치(B17)의 순으로 집광점(B)을 이동시킨다. 위치(B17)로 이동한 집광점(B)은, 다음의 이동의 타이밍에서 위치(B11)로 돌아온다. 또한, 집광점 이동 제어부(62e)는, 펄스형의 레이저 빔(A)이 생성되는 타이밍 등에 맞춰 집광점(B)을 이동시켜도 좋다.

인접하는 집광점(B)의 위치의 간격은, 레이저 빔(A)의 발진에 따른 반복 주파수, 스트리트(17)의 폭, 요구되는 가공의 품질 등에 따라, 원하는 레이저 빔(A)의 피조사 영역의 오버랩이 실현되는 양태로 임의로 설정될 수 있지만, 예를 들어, 0.01㎛∼500㎛, 대표적으로는, 2㎛이다. 마찬가지로, 집광점(B)의 위치의 수도, 임의로 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 집광점(B)과 척 테이블(26)은, 수평 이동 기구(6)에 의해 X축 방향을 따라 상대적으로 이동하고 있다. 그 때문에, 집광점(B)이 제1 이동 방향(D1)을 따라서 위치(B11)로부터 위치(B17)로 이동하는 동안에, 이 집광점(B)과 피가공물(11)은, X축 방향을 따라서 상대적으로 약간 이동한다.

또한, 도 4에서는, 피가공물(11)에 대해서 집광점(B)이 X축 방향과는 반대의 방향(즉, 도 4의 좌측 방향)으로 이동하도록, 수평 이동 기구(6)에 의해서 집광점(B)과 척 테이블(26)이 X축 방향을 따라서 상대적으로 이동하고 있다. 제1 이동 방향(D1)으로의 집광점(B)의 이동의 속도 및 타이밍과, X축 방향을 따르는 상대적인 이동의 속도는, 피가공물(11)의 스트리트(17)를 레이저 빔(A)으로 적절히 가공할 수 있는 범위로 설정된다.

레이저 파워 제어부(62f)는, 집광점 이동 제어부(62e)가 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킬 때에, 스트리트(17)의 중앙 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때에 비해 스트리트(17)의 외측 가장자리 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(48)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정한다.

구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 집광점(B)이 위치(B11), 위치(B12), 위치(B13), 위치(B14) 및 위치(B15)에 위치할 때에 비해, 위치(B16) 및 위치(B17)에 위치할 때에 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(48)가 레이저 빔(A)의 파워를 조정한다. 예를 들어, 집광점(B)이 위치(B16) 및 위치(B17)에 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워는, 집광점(B)이 위치(B11), 위치(B12), 위치(B13), 위치(B14) 및 위치(B15)에 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워의 1%∼80% 정도로 조정된다.

이에 의해, 큰 파워의 레이저 빔(A)으로 스트리트(17)에 형성된 홈의 가장자리에, 작은 파워의 레이저 빔(A)이 조사되고, 이 홈의 가장자리에 부착된 데브리나 리캐스트 등의 부스러기가, 작은 파워의 레이저 빔(A)으로 제거된다. 또한, 도 4에서는, 집광점(B)의 위치(B11), 위치(B12), 위치(B13), 위치(B14), 위치(B15), 위치(B16) 및 위치(B17)가, 각각, 레이저 빔(A)의 파워에 따른 크기(직경)의 원에 의해 도시되어 있다.

다만, 집광점(B)의 이동의 양태, 및 레이저 빔(A)의 파워의 조정의 양태에 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 집광점 이동 제어부(62e)는, 외측 가장자리 측의 한쪽의 위치(B16)(또는 다른 쪽의 위치(B17))로부터 중앙 측의 위치(B11)를 거쳐 외측 가장자리 측의 다른 쪽의 위치(B17)(또는 한쪽의 위치(B16))를 향하도록 집광점(B)을 이동시켜도 좋다. 또한, 레이저 파워 제어부(62f)는, 중앙 측의 위치(B11)로부터 외측 가장자리 측의 위치(B16) 및 위치(B17)를 향해 순서대로 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(48)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정하여도 좋다.

도 5는, 레이저 가공 장치(2)가 피가공물(11)에 레이저 빔(A)을 조사할 때의 처리의 흐름, 즉, 피가공물(11)의 가공 방법을 나타내는 흐름도이다. 우선, 제어 유닛(62)이 피가공물(11)을 원하는 스트리트(17)를 따라 가공하는 취지의 지령을 받으면, 회전 제어부(62a), X축 이동 제어부(62b) 및 Y축 이동 제어부(62c)는, 조사 헤드(52)에 대한 대상의 스트리트(17)의 방향 및 위치를 조정하는 순서를 실행한다(단계(ST11)).

구체적으로는, 회전 제어부(62a)는, 대상의 스트리트(17)의 길이 방향이 X축 방향에 대하여 평행해지도록(즉, 폭의 방향이 X축 방향에 대하여 수직이 되도록), 수평 이동 기구(6)의 회전 구동원으로 척 테이블(26)을 회전시킨다. 또한, X축 이동 제어부(62b) 및 Y축 이동 제어부(62c)는, 대상의 스트리트(17)의 길이 방향을 따른 스트리트(17)의 연장선의 상방에 조사 헤드(52)가 배치되도록, 수평 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)(6)로 척 테이블(26)의 X축 방향을 따르는 위치와 Y축 방향을 따르는 위치를 조정한다.

조사 헤드(52)에 대한 대상의 스트리트(17)의 방향 및 위치가 조정된 후에는, 대상의 스트리트(17)의 길이 방향이 X축 방향에 대하여 평행한 상태로, 레이저 발진 제어부(62d)가 레이저 발진을 개시함과 함께, X축 이동 제어부(62b)가 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서를 실행한다(단계(ST12)).

구체적으로는, 레이저 발진 제어부(62d)는, 레이저 발진기(44)에 의해 펄스형의 레이저 빔(A)의 생성을 개시한다. 또한, X축 이동 제어부(62b)는, 조사 헤드(52)의 바로 아래에 위치하는 레이저 빔(A)의 집광점(B)이, 피가공물(11)의 스트리트(17)를 길이 방향을 따라 지나가도록, 척 테이블(26)을 수평 이동 기구(가공 이송 기구)(6)로 X축 방향을 따라 이동시킨다.

레이저 발진이 개시된 후, 집광점(B)과 척 테이블(26)이 X축 방향을 따라 상대적으로 이동하고 있는 상태에서, 집광점 이동 제어부(62e)는, 집광점(B)을 음향 광학 편향 소자(48)에 의해 스트리트의 폭의 범위에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동시키는 순서를 실행한다(단계(ST13)). 구체적으로는, 집광점 이동 제어부(62e)는, 미리 정해져 있는 순서에 따라 음향 광학 편향 소자(48)로 집광점(B)의 위치를 변경한다.

또한, 이 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)으로의 이동에 맞춰, 레이저 파워 제어부(62f)는, 스트리트(17)의 중앙 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때에 비해 스트리트(17)의 외측 가장자리 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(48)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정하는 순서를 실행한다(단계(ST14)). 구체적으로는, 레이저 파워 제어부(62f)는, 집광점(B)의 위치에 따라 미리 정해져 있는 파워가 실현되도록, 음향 광학 편향 소자(48)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정한다.

또한, 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)으로의 이동의 순서와, 레이저 빔(A)의 파워의 조정의 순서는, 예를 들어, 대상의 스트리트(17)의 전체에 홈이 형성되고, 피가공물(11)의 가공이 완료될 때까지 반복된다(단계(ST15)에서 NO). 물론, 대상의 스트리트(17)의 전체에 홈이 형성된 후에는, 계속해서 동일한 순서로 다른 스트리트(17)에 홈이 형성되어도 좋다. 피가공물(11)의 가공이 완료되면(단계(ST15)에서 YES), 본 실시 형태에 따른 피가공물(11)의 가공 방법은 종료된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(2), 프로그램, 및 피가공물(11)의 가공 방법에서는, 레이저 빔(A)의 집광점(B)과 척 테이블(유지 유닛)(26)이 X축 방향(가공 이송 방향)을 따라 상대적으로 이동할 때에, 집광점(B)이 스트리트(가공 예정 라인)(17)의 폭의 범위에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동함과 함께, 집광점(B)이 스트리트(17)의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 스트리트(17)의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록 레이저 빔(A)의 파워가 제어된다. 따라서, 스트리트(17)의 중앙 측의 영역에 조사되는 큰 파워의 레이저 빔(A)으로 피가공물(11)에 홈이 형성되고, 이 홈의 형성과 병렬로, 스트리트(17)의 외측 가장자리 측의 영역에 조사되는 작은 파워의 레이저 빔(A)으로 홈에 부착되는 부스러기가 제거된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(2), 프로그램, 및 피가공물(11)의 가공 방법에서는, 회절 격자 등으로 레이저 빔(A)이 분기되지 않고, 음향 광학 편향 소자(제1 집광점 이동 유닛)(48)에 의해 집광점(B)을 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동시키는 것에 의해 홈의 형성과 부스러기의 제거가 병렬로 행해진다. 즉, 피가공물(11)에 조사되는 레이저 빔(A)의 위치가, 음향 광학 편향 소자(48)에 의해서 제1 이동 방향(D1)으로 이동하기 때문에, 레이저 빔(A)이 회절 격자로 분기되는 경우에 비해, 피가공물(11)에 조사되는 레이저 빔(A)의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 피가공물(11)에 홈을 형성하면서, 이 홈에 부착되는 부스러기를 제거할 수 있고, 또한, 피가공물(11)에 조사되는 레이저 빔(A)의 위치를 유연하게 변경하는 것이 가능한 레이저 가공 장치(2), 프로그램, 및 피가공물(11)의 가공 방법이 제공된다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태의 기재에 제한되지 않고 다양하게 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 레이저 가공 장치(2)에 의한 여러 가지 순서를 실현하는 프로그램이 제어 유닛(62) 내의 기억 장치(66)에 기록되어 있지만, 이 프로그램은, 예를 들어, 컴퓨터 등에 의한 판독이 가능한 임의의 비일시적인 기록 매체에 기록되어도 좋다. 예를 들면, 저비용의 반포가 가능한 CD(Compact Disc) 등의 광디스크에, 이 프로그램이 기록되는 경우가 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 레이저 빔(A)의 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킬 수 있는 레이저 빔 조사 유닛(42)이 나타나 있지만, 레이저 가공 장치(2)에는, 다른 양태의 레이저 빔 조사 유닛이 내장되어도 좋다. 도 6은, 변형예에 관한 레이저 빔 조사 유닛(142)의 구조를 도시하는 도면이다. 또한, 도 6 에서는, 일부의 구성 요소가 기능 블록으로 표현되어 있다.

상술한 실시 형태에 따른 레이저 빔 조사 유닛(42)과 마찬가지로, 변형예에 따른 레이저 빔 조사 유닛(142)은, 레이저 발진기(144)를 포함한다. 레이저 발진기(144)는, 대표적으로는, 레이저 발진에 적합한 Nd:YAG 등의 레이저 매질을 구비하고, 피가공물(11)에 흡수되는 파장의 펄스형의 레이저 빔(A)을 생성한다.

레이저 빔(A)의 진행 방향을 따라 레이저 발진기(144)의 하류 측에는, 미러(148), 미러(150), 및 음향 광학 편향 소자(AOD: Acoustic Optical Deflector)(제1 집광점 이동 유닛)(152)가 배치되어 있고, 레이저 발진기(144)로부터 방사된 레이저 빔(A)은, 미러(148) 및 미러(150)를 통하여, 음향 광학 편향 소자(152)에 입사한다.

음향 광학 편향 소자(152)는, 공급되는 고주파 전력(RF 전력)의 전력값 및 주파수에 따른 음향파(초음파)를 생성하고, 이 음향파와의 상호 작용을 이용하여 레이저 빔(A)의 파워 및 진행 방향을 신속하게 조정한다. 구체적으로는, 레이저 빔(A)의 파워는, 전력값에 기초하여 조정되고, 레이저 빔(A)의 진행 방향은, 주파수에 기초하여 조정된다. 다만, 레이저 빔(A)의 파워는, 레이저 발진기(44)의 내부에서 조정되어도 좋고, 어테뉴에이터 등의 조정기로 조정되어도 좋다.

음향 광학 편향 소자(152)에 의해 파워와 진행 방향이 조정된 레이저 빔(A)은, 예를 들어, 미러(154) 및 미러(156)를 통해, 복수의 반사면을 갖는 폴리곤 미러(제2 집광점 이동 유닛)(158)에 입사한다. 폴리곤 미러(158)는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 폴리곤 미러(158)가 회전하는 것에 의해, 폴리곤 미러(158)의 반사면에서 반사되는 레이저 빔(A)의 진행 방향이 변경된다. 또한, 폴리곤 미러(158)의 회전수는, 예를 들면 5000rpm∼30000rpm 정도이다.

폴리곤 미러(158)에서 반사된 레이저 빔(A)은, 집광기(160)를 통해서 피가공물(11)에 조사된다. 집광기(160)는, fθ 렌즈를 포함하고 있고, 레이저 빔(A)을, 그 진행 방향에 관계없이, 척 테이블(26)의 유지면(26a)으로부터 소정의 높이의 집광점(B)에 집광시킨다. 이와 같이, 변형예에 관한 레이저 빔 조사 유닛(142)은, 레이저 발진기(144)와 집광기(160)의 사이에 배치되는 폴리곤 미러(158)를 포함하고 있다.

이 레이저 빔 조사 유닛(142)에서는, 레이저 빔(A)의 집광점(B)이, 음향 광학 편향 소자(152)에 의해서, 피가공물(11) 상에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동하고, 폴리곤 미러(158)에 의해서, 피가공물(11) 상에서 제1 이동 방향(D1)과 교차하는 제2 이동 방향(D2)으로 이동한다.

제1 이동 방향(D1)은, 대표적으로는, Y축 방향에 대하여 평행한 방향(X축 방향에 대하여 수직인 방향)이지만, Y축 방향에 대하여 경사진 방향이어도 된다. 또한, 제2 이동 방향(D2)은, 대표적으로는, X축 방향에 대하여 평행한 방향(Y축 방향에 대하여 수직인 방향)이지만, X축 방향에 대하여 경사진 방향이어도 된다. 또한, 집광점(B)은, 피가공물(11)의 내부에 존재해도 좋고, 피가공물(11)의 외부(상방)에 존재해도 좋다. 피가공물(11)의 상면에서의 레이저 빔(A)의 직경은, 예를 들어, 3㎛∼1000㎛ 정도가 된다.

레이저 발진기(144) 등의 레이저 빔 조사 유닛(142)의 일부는, 레이저 가공 장치(2)의 베이스(4)에 고정되고, 집광기(160) 등의 레이저 빔 조사 유닛(142)의 다른 일부는, 연직 이동 기구(32)에 지지된 하우징(50)이나 조사 헤드(52) 등에 수용된다. 다만, 레이저 발진기(144) 등은, 하우징(50) 등과 함께 연직 이동 기구(32)에 의해 지지되고, Z축 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어도 된다. 마찬가지로, 조사 헤드(52)에는, 집광기(160) 등을 Z축 방향으로 이동시키는 액추에이터 등이 설치되어도 좋다.

프로그램에 의해 실현되는 제어 유닛(62)의 기능은, 상술한 실시 형태와 동일하다. 다만, 변형예의 레이저 빔 조사 유닛(142)이 사용되는 경우에는, 집광점 이동 제어부(62e)가, 집광점(B)을 스트리트(17)의 폭의 범위에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킴과 함께, 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1)과 교차하는 제2 이동 방향(D2)으로도 이동시킨다.

즉, 집광점 이동 제어부(62e)는, 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서 시에, 음향 광학 편향 소자(152)에 의해 집광점(B)을 스트리트(17)의 폭의 범위에서 X축 방향과 교차하는 제1 이동 방향(D1)으로 이동시킨다. 또한, 집광점 이동 제어부(62e)는, 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서 시에, 폴리곤 미러(158)에 의해서 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1)과 교차하는 제2 이동 방향(D2)으로 이동시킨다.

도 7은, 변형예에 있어서 스트리트(17)의 폭의 범위에서 집광점(B)이 이동하는 모습을 도시하는 상면도이다. 이 변형예에서는, 집광점 이동 제어부(62e)가, 집광점(B)을 스트리트(17)의 폭의 방향에서 중앙 측의 영역으로부터 외측 가장자리 측의 영역을 향하도록 제1 이동 방향(D1)으로 이동시키고, 또한, 집광점(B)을 소정의 범위에서 제2 이동 방향(D2)으로 이동시킨다.

구체적으로는, 예를 들어, 집광점 이동 제어부(62e)는, 미리 설정된 타이밍에 맞추어, 도 4에 나타내는 중앙 측의 위치(B21)로부터 외측 가장자리 측을 향하여, 위치(B22), 위치(B23), 위치(B24), 위치(B25), 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28), 위치(B29)의 순으로 집광점(B)을 이동시킨다. 위치(B29)로 이동한 집광점(B)은, 다음의 이동의 타이밍에서 위치(B21)로 돌아온다. 또한, 집광점 이동 제어부(62e)는, 펄스형의 레이저 빔(A)이 생성되는 타이밍 등에 맞춰 집광점(B)을 이동시켜도 좋다.

인접하는 집광점(B)의 위치의 간격은, 레이저 빔(A)의 발진에 따른 반복 주파수, 스트리트(17)의 폭, 요구되는 가공의 품질 등에 따라, 원하는 레이저 빔(A)의 피조사 영역의 오버랩이 실현되는 양태로 임의로 설정될 수 있지만, 예를 들어, 0.01㎛∼500㎛, 대표적으로는, 10㎛이다. 마찬가지로, 집광점(B)의 위치의 수도, 임의로 설정될 수 있다.

또한, 예를 들어, 집광점 이동 제어부(62e)는, 집광점(B)과 척 테이블(26)(즉, 피가공물(11))이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측으로부터 후방 측을 향하도록, 집광점(B)을 소정의 범위에서 제2 이동 방향(D2)으로 이동시킨다. 제2 이동 방향(D2)의 이동의 범위는, 폴리곤 미러(158)의 성능이나 요구되는 가공의 품질 등에 따라서 임의로 설정될 수 있지만, 예를 들어 0.1mm∼299mm, 대표적으로는 20mm이다.

이와 같이, 변형예에서는, X축 이동 제어부(62b)가, 수평 이동 기구(가공 이송 기구)(6)에 의해서 집광점(B)과 척 테이블(26)을 X축 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 집광점 이동 제어부(62e)가, 음향 광학 편향 소자(152)에 의해서 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1)으로 이동시키고, 폴리곤 미러(158)에 의해서 집광점(B)을 제2 이동 방향(D2)으로 더 이동시킨다.

또한, 이 변형예에서도, 집광점(B)과 척 테이블(26)은, 피가공물(11)에 대해 집광점(B)이 X축 방향과는 반대의 방향(즉, 도 7의 좌측 방향)으로 이동하도록, X축 방향으로 상대적으로 이동하고 있다. 피가공물(11)의 가공은, 집광점(B)과 척 테이블(26)이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측(도 7의 우측)으로부터 후방 측(도 7의 좌측)을 향해 진행하게 된다.

제1 이동 방향(D1)으로의 집광점(B)의 이동의 속도 및 타이밍과, 제2 이동 방향(D2)으로의 집광점(B)의 이동의 속도 및 타이밍과, X축 방향을 따르는 상대적인 이동의 속도는, 피가공물(11)의 스트리트(17)를 레이저 빔(A)으로 적절하게 가공할 수 있는 범위로 설정된다. 한편, 본 실시 형태의 음향 광학 편향 소자(152)에 의해 실현되는 제1 이동 방향(D1)으로의 집광점(B)의 이동에서는, 폴리곤 미러(158)에 의해 실현되는 제2 이동 방향(D2)으로의 집광점(B)의 이동에 비해, 이동의 속도가 빨라져, 이동의 범위가 좁아진다.

또한, 이 변형예에서도, 레이저 파워 제어부(62f)는, 집광점 이동 제어부(62e)가 집광점(B)을 제1 이동 방향(D1) 및 제2 이동 방향(D2)으로 이동시킬 때에, 스트리트(17)의 중앙 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때에 비해 스트리트(17)의 외측 가장자리 측의 영역에 집광점(B)이 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(152)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정한다.

구체적으로는, 집광점(B)이 위치(B21), 위치(B22), 위치(B23), 위치(B24) 및 위치(B25)에 위치할 때에 비해, 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)에 위치할 때에 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(152)가 레이저 빔(A)의 파워를 조정한다. 예를 들어, 집광점(B)이 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)에 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워는, 집광점(B)이 위치(B21), 위치(B22), 위치(B23), 위치(B24) 및 위치(B25)에 위치할 때의 레이저 빔(A)의 파워의 1%∼80% 정도로 조정된다.

이에 의해, 큰 파워의 레이저 빔(A)으로 스트리트(17)에 형성된 홈의 가장자리에, 작은 파워의 레이저 빔(A)이 조사되고, 이 홈의 가장자리에 부착된 데브리나 리캐스트 등의 부스러기가, 작은 파워의 레이저 빔(A)으로 제거된다. 또한, 도 7에서는, 집광점(B)의 위치(B21), 위치(B22), 위치(B23), 위치(B24), 위치(B25), 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)가, 각각, 레이저 빔(A)의 파워에 따른 굵기(폭)의 선에 의해 나타나 있다.

또한, 도 7에 도시되는 바와 같이, 이 변형예에서는, 집광점(B)이 제2 이동 방향(D2)으로 이동할 때에, 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)에서의 이동의 범위가 변경된다. 예를 들어, 집광점 이동 제어부(62e)는, 집광점(B)과 척 테이블(26)(즉, 피가공물(11))이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해서 후방 측에서 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)의 이동의 범위가 넓어지도록, 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)에서의 이동의 범위를 제어한다.

보다 구체적으로는, 후방 측(도 7의 좌측)의 집광점(B)의 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)가, 각각, 전방 측(도 7의 우측)의 집광점(B)의 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)보다도 외측에 위치하도록, 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)에서의 이동의 범위가 변경된다. 이에 의해, 작은 파워의 레이저 빔(A)이 스트리트(17)의 폭의 방향에서 보다 넓은 범위에 조사되기 때문에, 홈의 가장자리에 부착된 데브리나 리캐스트 등의 부스러기는, 작은 파워의 레이저 빔(A)으로 더욱 적절하게 제거된다.

다만, 집광점(B)의 이동의 양태, 및 레이저 빔(A)의 파워의 조정의 양태에 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 집광점 이동 제어부(62e)는, 외측 가장자리 측의 한쪽의 위치(B28)(또는 다른 쪽의 위치(B29))로부터 중앙 측의 위치(B21)를 거쳐 외측 가장자리 측의 다른 쪽의 위치(B29)(또는 한쪽의 위치(B28))로 향하도록 집광점(B)을 이동시켜도 된다. 또한, 레이저 파워 제어부(62f)는, 중앙 측의 위치(B21)로부터 외측 가장자리 측의 위치(B28) 및 위치(B29)를 향해 순서대로 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(152)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정해도 좋다.

또한, 레이저 파워 제어부(62f)는, 전방 측(도 7의 우측)의 집광점(B)의 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)에 비해서, 상대적으로 외측에 위치하는 후방 측(도 7의 좌측)의 집광점(B)의 위치(B26), 위치(B27), 위치(B28) 및 위치(B29)에 있어서 레이저 빔(A)의 파워가 작아지도록, 음향 광학 편향 소자(152)로 레이저 빔(A)의 파워를 조정하여도 좋다. 이 경우에는, 레이저 빔(A)의 파워가 상대적으로 큰 전방 측에서 홈의 가장자리에 부착될 가능성이 있는 데브리나 리캐스트 등의 부스러기가, 후방 측의 보다 넓은 범위(외측)에 조사되는 작은 파워의 레이저 빔(A)으로 적절히 제거된다.

또한, 상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 음향 광학 편향 소자(48)에 의해서 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)으로의 이동이 실현되고 있지만, 집광점(B)의 제1 이동 방향(D1)으로의 이동은, 갈바노 스캐너, 레조넌트 스캐너, 폴리곤 스캐너(폴리곤 미러) 등에 의해서 실현되어도 좋다. 마찬가지로, 상술한 변형예에서는, 폴리곤 미러(158)에 의해서 집광점(B)의 제2 이동 방향(D2)으로의 이동이 실현되고 있지만, 집광점(B)의 제2 이동 방향(D2)으로의 이동은, 갈바노 스캐너, 레조넌트 스캐너, 음향 광학 편향 소자 등에 의해서 실현되어도 좋다.

그 밖에, 상술한 실시 형태나 변형예에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 변경하여 실시할 수 있다.

2: 레이저 가공 장치
4: 베이스
6: 수평 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)
8: Y축 가이드 레일
10: Y축 이동 플레이트
12: 나사축
14: Y축 펄스 모터
16: X축 가이드 레일
18: X축 이동 플레이트
20: 나사축
22: X축 펄스 모터
24: 테이블 베이스
26: 척 테이블(유지 유닛)
26a: 유지면
28: 클램프
30: 지지 구조
32: 연직 이동 기구(높이 조정 기구)
34: Z축 가이드 레일
36: Z축 이동 플레이트
38: Z 펄스 모터
40: 지지구
42: 레이저 빔 조사 유닛
44: 레이저 발진기
48: 음향 광학 편향 소자(제1 집광점 이동 유닛)
50: 하우징
52: 조사 헤드
54: 미러
56: 집광기
58: fθ 렌즈
60: 카메라(이미징 장치)
62: 제어 유닛
62a: 회전 제어부
62b: X축 이동 제어부(가공 이송 제어부)
62c: Y축 이동 제어부(인덱싱 이송 제어부)
62d: 레이저 발진 제어부
62e: 집광점 이동 제어부
62f: 레이저 파워 제어부
64: 처리 장치
66: 기억 장치
68: 터치 스크린(입력 장치, 출력 장치)
142: 레이저 빔 조사 유닛
144: 레이저 발진기
148: 미러
150: 미러
152: 음향 광학 편향 소자(제1 집광점 이동 유닛)
154: 미러
156: 미러
158: 폴리곤 미러(제2 집광점 이동 유닛)
160: 집광기
11: 피가공물
13: 테이프
15: 프레임
17: 스트리트(가공 예정 라인)
A: 레이저 빔
B: 집광점
D1: 제1 이동 방향
D2: 제2 이동 방향

Claims

피가공물에 설정된 미리 정해진 폭을 갖는 가공 예정 라인에 레이저 빔을 조사하여 상기 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서,
상기 피가공물을 유지하는 유지 유닛과,
상기 유지 유닛으로 유지된 상기 피가공물에 상기 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구와,
처리 장치와 기억 장치를 구비하고, 그 기억 장치에 기억된 프로그램에 따라 상기 레이저 빔 조사 유닛과 상기 가공 이송 기구를 제어하는 제어 유닛을 구비하고,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기와,
상기 레이저 발진기에서 생성된 상기 레이저 빔을 상기 집광점에 집광하는 집광기와,
상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 제1 집광점 이동 유닛을 구비하고,
상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라,
상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서와,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 제1 이동 방향으로 이동시키는 순서와,
상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 순서
를 실행하여 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성하는, 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 제2 집광점 이동 유닛을 더 구비하고,
상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제2 이동 방향으로 이동시키는 순서를 추가로 실행하는 것인, 레이저 가공 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 프로그램에 따라,
상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 순서를 추가로 실행하는 것인, 레이저 가공 장치.
미리 정해진 폭을 가지는 가공 예정 라인이 설정된 피가공물을 유지하는 유지 유닛과,
상기 유지 유닛으로 유지된 상기 피가공물에 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구와,
처리 장치와 기억 장치를 구비하고, 프로그램에 따라 상기 레이저 빔 조사 유닛과 상기 가공 이송 기구를 제어하는 제어 유닛을 구비하고,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기와,
상기 레이저 발진기에서 생성된 상기 레이저 빔을 상기 집광점에 집광하는 집광기와,
상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 제1 집광점 이동 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치에서 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성할 때에 사용되는 프로그램으로서,
상기 프로그램은,
상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 순서와,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 제1 이동 방향으로 이동시키는 순서와,
상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 순서
를 상기 제어 유닛에 실행시키는, 프로그램.
제4항에 있어서,
상기 레이저 빔 조사 유닛은,
상기 레이저 발진기와 상기 집광기의 사이에 배치되고, 상기 집광점을 상기 피가공물 상에서 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 제2 집광점 이동 유닛을 더 구비하고,
상기 프로그램은,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제2 이동 방향으로 이동시키는 순서를 추가로 상기 제어 유닛에 실행시키는 것인, 프로그램.
제5항에 있어서,
상기 프로그램은,
상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 순서를 추가로 상기 제어 유닛에 실행시키는 것인, 프로그램.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 프로그램이 기록된 비일시적인 기록 매체.
미리 정해진 폭을 가지는 가공 예정 라인이 설정된 피가공물을 유지하는 유지 유닛과,
상기 유지 유닛으로 유지된 상기 피가공물에 레이저 빔을 집광시키도록 조사하는 레이저 빔 조사 유닛과,
상기 레이저 빔이 집광되는 집광점과 상기 유지 유닛을 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 가공 이송 기구를 구비하는 레이저 가공 장치로 상기 가공 예정 라인에 홈을 형성할 때에 사용되는 피가공물의 가공 방법으로서,
상기 가공 이송 방향에 대해 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 방향이 수직인 상태에서, 상기 집광점과 상기 유지 유닛을 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동시키는 단계와,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 가공 예정 라인의 상기 폭의 범위에서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 제1 이동 방향으로 이동시키는 단계와,
상기 집광점이 상기 제1 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점이 상기 가공 예정 라인의 중앙 측의 영역에 위치할 때에 비해 상기 가공 예정 라인의 외측 가장자리 측의 영역에 위치할 때의 상기 레이저 빔의 파워가 작아지도록 상기 레이저 빔의 상기 파워를 제어하는 단계를 포함하는, 피가공물의 가공 방법.
제8항에 있어서,
상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이동할 때에, 상기 집광점을 상기 제1 이동 방향과 교차하는 제2 이동 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 피가공물의 가공 방법.
제9항에 있어서,
상기 집광점이 상기 제2 이동 방향으로 이동할 때에, 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위가, 상기 집광점과 상기 유지 유닛이 상대적으로 이동하는 방향의 전방 측에 비해 후방 측에서 넓어지도록 상기 집광점의 상기 제1 이동 방향에서의 이동의 범위를 제어하는 단계를 더 포함하는, 피가공물의 가공 방법.