TW202135157A - 雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種可以做到低成本且抑制裝置間機械差異之雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法。 [解決手段]雷射加工裝置的雷射光束照射單元包含：雷射振盪器；聚光透鏡，將從雷射振盪器所射出的雷射光束聚光；及相位調變元件，配設在雷射振盪器與聚光透鏡之間。藉由將因應於加總型樣之電壓施加於相位調變元件，來抑制聚光透鏡的個體差異，其中前述加總型樣是將用於補正聚光透鏡的實際的形狀與設計值之差的形狀補正型樣、與用於調整雷射光束在加工點之光學特性的調整型樣相加而得之型樣。

Description

雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法
本發明是有關於一種雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法。
作為分割如半導體晶圓之被加工物的方法，已知有以下技術：對被加工物的內部照射雷射光束來形成成為脆性區域的改質層，且施加外力來分割成一個個的晶片(參照專利文獻1)。在照射雷射光束的雷射加工裝置中，是使用各種的光學零件來傳播從雷射振盪器所射出的雷射光束，且藉由聚光透鏡聚光並照射至被加工物。然而，在雷射光束的光路上會有產生各種光畸變的情況，而有產生所謂的裝置間機械差異之問題，前述裝置間機械差異是起因於此光畸變而導致在雷射加工裝置間加工結果不同。
於是，本發明之申請人們調查了此裝置間機械差異的原因後，了解到大多數的情況起因於聚光透鏡的個體差異。為了消除這種裝置間機械差異，會更換成為機械差異的主要原因的聚光透鏡、或採用使用波前感測器來補正加工點之光點形狀的技術(參照專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 ：日本特許第3408805號公報 專利文獻2：日本特願2019-207274號
發明欲解決之課題
然而，為了消除裝置間機械差異，必須選定個體差異較小，亦即具有類似的形狀之聚光透鏡，而有以下課題：除了較花費費用外，還導致在更換作業上較耗費工時。又，也產生有以下課題：因為為了補正光點形狀而使用的波前感測器是高價的，所以導致裝置成本變高。
據此，本發明之目的在於提供一種可以做到低成本且抑制裝置間機械差異之雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個層面，可提供一種雷射加工裝置，其具備：工作夾台，保持被加工物；雷射光束照射單元，對已保持於該工作夾台之被加工物照射雷射光束；移動單元，使該工作夾台與該雷射光束照射單元相對地移動；及控制部，至少控制該雷射光束照射單元及該移動單元， 該雷射光束照射單元包含：雷射振盪器；聚光透鏡，將從該雷射振盪器所射出的雷射光束聚光；及相位調變元件，配設在該雷射振盪器與該聚光透鏡之間， 該雷射加工裝置更具備輸入單元，前述輸入單元可輸入將要施加於該相位調變元件的電壓圖譜化之型樣， 前述雷射加工裝置藉由從該輸入單元輸入將形狀補正型樣與調整型樣相加而得之加總型樣，且該控制部將因應於該加總型樣之電壓施加到該相位調變元件，來抑制該聚光透鏡的個體差異，其中前述形狀補正型樣是用於補正該聚光透鏡之實際的形狀與設計值之差，前述調整型樣是用於調整該雷射光束在加工點之光學特性。
根據本發明的其他層面，可提供一種雷射加工裝置之調整方法，為在雷射加工裝置中調整照射於被加工物之雷射光束的聚光狀態，前述雷射加工裝置包含：工作夾台，保持被加工物；雷射光束照射單元，對已保持於該工作夾台之被加工物照射雷射光束；移動單元，使該工作夾台與該雷射光束照射單元相對地移動；控制部，至少控制該雷射光束照射單元及該移動單元；及輸入單元，輸入各種資訊， 該雷射光束照射單元包含：雷射振盪器；聚光透鏡，將從該雷射振盪器所射出之雷射光束聚光；及相位調變元件，配設在該雷射振盪器與該聚光透鏡之間，前述雷射加工裝置之調整方法具備以下步驟： 型樣製作步驟，製作將要施加於該相位調變元件之電壓圖譜化之型樣； 輸入步驟，從該輸入單元輸入在該型樣製作步驟中所製作出之型樣； 電壓施加步驟，將與在該輸入步驟中所輸入之型樣相應之電壓施加到該相位調變元件；及 雷射光束照射步驟，在該電壓施加步驟之後，一邊射出該雷射光束一邊使該被加工物與該雷射光束相對地移動，而對該被加工物施行加工， 在該型樣製作步驟中製作的型樣是將形狀補正型樣與調整型樣相加而得之型樣，其中前述形狀補正型樣是用於補正該聚光透鏡之實際的形狀與設計值之差，前述調整型樣是用於調整該雷射光束在加工點之光學特性。 發明效果
根據本申請之發明，可以做到低成本且抑制裝置間機械差異。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明的實施形態，一面參照圖式一面詳細地說明。本發明並非因以下的實施形態所記載之內容而受到限定之發明。又，在以下所記載之構成要素中，包含所屬技術領域中具有通常知識者可以輕易地設想得到的或實質上是相同的構成要素。此外，以下所記載之構成是可適當組合的。又，只要在不脫離本發明之要旨的範圍內，可進行構成的各種省略、置換或變更。
根據圖式來說明本發明之實施形態的雷射加工裝置1。圖1是顯示實施形態之雷射加工裝置1之構成例的立體圖。圖2是圖1所示的雷射加工裝置1之加工對象的被加工物100的立體圖。
如圖1所示，雷射加工裝置1具備工作夾台10、雷射光束照射單元20、移動單元30、拍攝單元70、輸入單元80及控制部90。移動單元30包含X軸方向移動單元40、Y軸方向移動單元50及Z軸方向移動單元60。在以下的說明中，X軸方向是水平面上的一個方向。Y軸方向是在水平面上正交於X軸方向之方向。Z軸方向是正交於X軸方向及Y軸方向之方向。實施形態的雷射加工裝置1是加工進給方向為X軸方向，分度進給方向為Y軸方向。
實施形態之雷射加工裝置1是藉由對加工對象即被加工物100照射雷射光束21來對被加工物100進行加工之裝置。藉由雷射加工裝置1進行之被加工物100的加工，可為例如藉由隱形切割在被加工物100的內部形成改質層106(參照圖3)之改質層形成加工、在被加工物100的正面102形成溝之溝加工、或沿著分割預定線103將被加工物100切斷之切斷加工等。在實施形態中說明的是在被加工物100形成改質層106之構成。被加工物100是將矽(Si)、藍寶石(Al2 O3 )、砷化鎵(GaAs)或碳化矽(SiC)等作為基板101之圓板狀的半導體晶圓、光器件晶圓等之晶圓。
如圖2所示，被加工物100具有在基板101的正面102設定成格子狀的分割預定線103、及形成於被分割預定線103所區劃出的區域的器件104。器件104是例如IC(積體電路，Integrated Circuit)或LSI(大型積體電路，Large Scale Integration)等的積體電路、CCD(電荷耦合元件，Charge Coupled Device)或CMOS(互補式金屬氧化物半導體，Complementary Metal Oxide Semiconductor)等之影像感測器。在實施形態中，被加工物100是沿著分割預定線103在內部形成改質層106(參照圖3)。被加工物100是在正面102的背側之背面105貼附可貼附環狀框架110且直徑比被加工物100的外徑更大之膠帶111，而被支撐在環狀框架110的開口內。
如圖1所示，工作夾台10是以保持面11來保持被加工物100。保持面11是由多孔陶瓷等所形成的圓板形狀。保持面11在實施形態中是與水平方向平行的平面。保持面11是例如透過真空吸引路徑而和真空吸引源連接。工作夾台10會吸引保持已載置在保持面11上的被加工物100。在工作夾台10的周圍配置有複數個夾具部12，前述夾具部12會將支撐被加工物100之環狀框架110夾持。工作夾台10是藉由旋轉單元13而繞著與Z軸方向平行的軸心旋轉。旋轉單元13被X軸方向移動板14所支撐。旋轉單元13及工作夾台10透過X軸方向移動板14，而可藉由X軸方向移動單元40在X軸方向上移動。旋轉單元13及工作夾台10透過X軸方向移動板14、X軸方向移動單元40及Y軸方向移動板15，而可藉由Y軸方向移動單元50在Y軸方向上移動。
雷射光束照射單元20是對已保持於工作夾台10的被加工物100照射脈衝狀的雷射光束21之單元。在雷射光束照射單元20當中，至少聚光透鏡27(參照圖3)被Z軸方向移動單元60所支撐，前述Z軸方向移動單元60設置在從雷射加工裝置1的裝置本體2豎立設置之柱3上。關於雷射光束照射單元20的詳細的構成，將在後述內容中說明。
如圖1所示，X軸方向移動單元40是使工作夾台10與雷射光束照射單元20在加工進給方向即X軸方向上相對地移動之單元。在實施形態中，X軸方向移動單元40使工作夾台10在X軸方向上移動。在實施形態中，X軸方向移動單元40設置在雷射加工裝置1的裝置本體2上。X軸方向移動單元40是將X軸方向移動板14支撐成在X軸方向上移動自如。X軸方向移動單元40包含習知的滾珠螺桿41、習知的脈衝馬達42與習知的導軌43。滾珠螺桿41以繞著軸心的方式旋轉自如地設置。脈衝馬達42使滾珠螺桿41以繞著軸心的方式旋轉。導軌43將X軸方向移動板14支撐成在X軸方向上移動自如。導軌43是固定並設置在Y軸方向移動板15。
Y軸方向移動單元50是使工作夾台10與雷射光束照射單元20在分度進給方向即Y軸方向上相對地移動之單元。在實施形態中，Y軸方向移動單元50使工作夾台10在Y軸方向上移動。在實施形態中，Y軸方向移動單元50設置在雷射加工裝置1的裝置本體2上。Y軸方向移動單元50將Y軸方向移動板15支撐成在Y軸方向上移動自如。Y軸方向移動單元50包含習知的滾珠螺桿51、習知的脈衝馬達52與習知的導軌53。滾珠螺桿51以繞著軸心的方式旋轉自如地設置。脈衝馬達52使滾珠螺桿51以繞著軸心的方式旋轉。導軌53將Y軸方向移動板15支撐成在Y軸方向上移動自如。 導軌53是固定並設置在裝置本體2。
Z軸方向移動單元60是使工作夾台10與雷射光束照射單元20在聚光點位置調整方向即Z軸方向上相對地移動之單元。在實施形態中，Z軸方向移動單元60使雷射光束照射單元20在Z軸方向上移動。在實施形態中，Z軸方向移動單元60設置在從雷射加工裝置1的裝置本體2豎立設置之柱3上。Z軸方向移動單元60將雷射光束照射單元20當中至少聚光透鏡27(參照圖3)支撐成在Z軸方向上移動自如。Z軸方向移動單元60包含習知的滾珠螺桿61、習知的脈衝馬達62與習知的導軌63。滾珠螺桿61以繞著軸心的方式旋轉自如地設置。脈衝馬達62使滾珠螺桿61以繞著軸心的方式旋轉。導軌63將雷射光束照射單元20支撐成在Z軸方向上移動自如。導軌63是固定並設置在柱3上。
拍攝單元70對已保持於工作夾台10之被加工物100進行拍攝。拍攝單元70包含對已保持於工作夾台10之被加工物100進行拍攝的CCD相機或紅外線相機。拍攝單元70是例如以相鄰於雷射光束照射單元20的聚光透鏡27(參照圖3)的方式固定。拍攝單元70拍攝被加工物100來得到用於完成校準之圖像，並將所得到的圖像輸出至控制部90，其中前述校準是進行被加工物100與雷射光束照射單元20之對位。
輸入單元80會輸入各種資訊。輸入單元80可受理操作人員登錄加工內容資訊等之各種操作。輸入單元80可受理將後述之形狀補正型樣242(作為一例，參照圖6)與調整型樣243(作為一例，參照圖7)相加而得之加總型樣244(作為一例，參照圖8)輸入之操作。輸入單元80亦可為鍵盤等的外部輸入裝置。在雷射加工裝置1具備包含觸控面板的顯示裝置的情況下，輸入單元80亦可包含於顯示裝置。
控制部90分別控制雷射加工裝置1之上述的構成要素，並使雷射加工裝置1執行對被加工物100之加工動作。控制部90會控制雷射光束照射單元20、移動單元30及拍攝單元70。控制部90是包含作為運算機構之運算處理裝置、作為記憶機構之記憶裝置、及作為通訊機構之輸入輸出介面裝置的電腦。運算處理裝置包含例如CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)等之微處理器。記憶裝置具有ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)或RAM(隨機存取記憶體，Random Access Memory)等之記憶體。運算處理裝置依據已保存於記憶裝置之預定的程式來進行各種運算。運算處理裝置是依照運算結果，透過輸入輸出介面裝置將各種控制訊號輸出至上述之各構成要素，而進行雷射加工裝置1的控制。
控制部90會例如將與從輸入單元80輸入之型樣相應的電壓施加到後述之相位調變元件24。控制部90會例如使拍攝單元70拍攝被加工物100。控制部90會例如進行藉由拍攝單元70所拍攝到的圖像之圖像處理。控制部90會例如藉由圖像處理來檢測被加工物100的加工線。控制部90會例如讓X軸方向移動單元40驅動成使雷射光束21的聚光點即加工點28沿著加工線移動，並且使雷射光束照射單元20照射雷射光束21。
接著，針對雷射光束照射單元20詳細地說明。圖3是示意地顯示圖1所示之雷射加工裝置1的雷射光束照射單元20的構成的示意圖。如圖3所示，雷射光束照射單元20包含雷射振盪器22、偏光板23、相位調變元件24、透鏡群25、鏡子26與聚光透鏡27。
再者，圖3的箭頭是顯示加工進給時之工作夾台10的移動方向。又，在實施形態中，將雷射光束21的聚光點即加工點28設定在被加工物100的內部。藉由一面將雷射光束21照射於加工點28一面加工進給工作夾台10，而在被加工物100的內部形成沿著分割預定線103(參照圖2)的改質層106。
改質層106意指密度、折射率、機械強度或其他物理特性已變得與周圍之該特性不同的狀態之區域。改質層106可為例如熔融處理區域、裂隙(crack)區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域、及混合了這些區域之區域等。改質層106的機械性強度等比被加工物100的其他部分更低。
雷射振盪器22會振盪產生具有用於加工被加工物100之預定的波長的雷射，而射出雷射光束21。在實施形態中，雷射光束照射單元20所照射的雷射光束21為對被加工物100具有穿透性之波長。
偏光板23設置在雷射振盪器22與相位調變元件24之間。偏光板23使從雷射振盪器22所射出的雷射光束21偏光為特定方向之光。
相位調變元件24設置在雷射振盪器22與聚光透鏡27之間。相位調變元件24會進行已入射之雷射光束21的相位調變。相位調變元件24藉由對從雷射振盪器22射出的雷射光束21的振幅、相位等之空間上的分布進行電控，來調整雷射光束21的相位。相位調變元件24藉由被控制部90施加和從輸入單元80所輸入之型樣相應的電壓，而將雷射光束21成形為所期望的光束形狀。藉此，雷射光束21即可調整加工點28的輸出及光點形狀。
型樣是將要施加於相位調變元件24的電壓圖譜化之型樣。適用於實施形態的相位調變元件24之型樣，是將形狀補正型樣242(參照圖6)與調整型樣243(參照圖7)相加而得之加總型樣244(參照圖8)。形狀補正型樣242是用於補正聚光透鏡27的像差的型樣。調整型樣243是用於調整雷射光束21在加工點28之光學特性的型樣。光學特性的調整包含例如雷射光束21的形狀的變更及強度的衰減等。雷射加工裝置1針對施加於相位調變元件24的電壓，可以藉由變更形狀補正型樣242及調整型樣243的至少任一個型樣，來調整加工點28的輸出及光點形狀。
在實施形態中，相位調變元件24是日商濱松光子學(Hamamatsu Photonics)股份有限公司製之空間光調變器(LCOS；矽基液晶，Liquid Crystal On Silicon)。實施形態之相位調變元件24具有顯示部241。顯示部241包含液晶之元件。顯示部241會顯示型樣。當相位調變元件24被控制部90施加和從輸入單元80所輸入之加總型樣244相應的電壓後，會在顯示部241顯示加總型樣244。藉此，於相位調變元件24反射或通過之雷射光束21會因應於加總型樣244來進行相位調變且成形光束形狀，而調整加工點28的輸出及光點形狀。
相位調變元件24雖然在實施形態中使雷射光束21反射來輸出，但在本發明中亦可使雷射光束21穿透來輸出。又，相位調變元件24並不限定於空間光調變器，亦可為可變形鏡(deformable mirror)。在相位調變元件24為可變形鏡的情況下，若相位調變元件24被施加因應於加總型樣244的電壓，會使鏡膜因應於加總型樣244而變形。相對於LCOS的使用波長為405nm以上之綠光、IR(紅外線)之情形，因為可變形鏡即使在355nm也可使用，所以也可以在由UV(紫外線)所進行之燒蝕加工中利用。
透鏡群25設置在相位調變元件24與聚光透鏡27之間。透鏡群25是由透鏡251及透鏡252之2片透鏡所構成的4f光學系統。所謂4f光學系統是指以下之光學系統：透鏡251的後側焦點面與透鏡252的前側焦點面一致，且透鏡251的前側焦點面之像成像於透鏡252的後側焦點面。透鏡群25會使從相位調變元件24輸出之雷射光束21的光束直徑擴大或縮小。
鏡子26將雷射光束21反射且朝向已保持在工作夾台10的保持面11之被加工物100反射。在實施形態中，鏡子26是將已於透鏡群25通過之雷射光束21朝向聚光透鏡27反射。
聚光透鏡27使從雷射振盪器22射出的雷射光束21聚光於已保持在工作夾台10的保持面11之被加工物100來照射。在實施形態中，聚光透鏡27是單透鏡。在實施形態中，聚光透鏡27將被鏡子26所反射之雷射光束21聚光於加工點28。
接著，說明型樣之製作方法。圖4是顯示聚光透鏡27之一例的圖。圖5是顯示自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置與第1面271的Z座標之關係之一例的圖。圖5的橫軸是表示自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置，圖5的縱軸是表示第1面271的Z座標。再者，在圖5中，Z軸方向的原點0是表示第1面271的徑方向的中心之Z軸方向的位置。亦即，圖5是顯示自聚光透鏡27的中心起之徑方向的每個位置對第1面271的中心之Z軸方向的差分。
如圖4所示，實施形態之聚光透鏡27包含凸狀球面即第1面271、與凹狀球面即第2面272。從製造商購入的透鏡是以下之構成：在公差範圍內可容許對透鏡表面的設計值之偏差。例如，製造商就對透鏡表面的設計值之偏差，以例如接觸式的測定器按每個透鏡進行透鏡形狀的測定，而對購入者揭示有相對於自透鏡的中心起之徑方向的位置之形狀的測定值的分布。
在形狀補正型樣242的製作方法中，首先，如圖5所示，對相對於自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置之第1面271的Z座標的實際形狀2711(在圖5中以實線表示)進行擬合，來製作相對於自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置之第1面271的Z座標的擬合函數2712(在圖5中以虛線表示)。聚光透鏡27的實際形狀2711亦可如上述地使用由製造商所提供的測定值，亦可使用製造商以外者所測定出的測定值。再者，擬合函數2712以使用了R語言或數值解析軟體等之已知的方法來製作。擬合函數2712是表示自聚光透鏡27的中心起之每個徑方向位置的第1面271的Z座標的函數。
接著，設為以擬合函數2712來表現聚光透鏡27的第1面271的形狀之構成，並藉由已知的光線追蹤軟體等來算出穿透聚光透鏡27後的像差。藉由依據此算出的像差之差，算出如成為理想的波前的補正值，來製作根據此補正值之形狀補正型樣242。理想的波前是指：穿透具有按照設計值之第1面271的形狀的聚光透鏡27後之雷射光束21的波前。亦即，理想的波前是指：可獲得與設定於雷射加工裝置1之加工條件相對應之所期望的加工結果之雷射光束21的相位的空間分布。
具體而言，首先，設為以擬合函數2712來表現聚光透鏡27的第1面271的形狀之構成，而藉由已知的光線追蹤軟體等來算出對應於聚光透鏡27的像差之澤尼克係數(Zernike coefficient)。所謂的澤尼克係數是指：以對藉由已知的光線追蹤軟體等所算出之穿透聚光透鏡27後的雷射光束21的波前進行澤尼克(Zernike)多項式近似而計算出之值，且為和聚光透鏡27的像差對應之值。再者，所謂的澤尼克多項式是指在單位圓上所定義出的正交多項式。
接著，從所計算出的澤尼克係數，求出用於成為穿透聚光透鏡27後的雷射光束21之理想的波前的澤尼克係數的補正值(以下，記載為澤尼克係數的補正值)。此外，使用澤尼克係數的補正值生成將要施加於相位調變元件24的電壓圖譜化的型樣，並將所生成的型樣作為形狀補正型樣242。
在此，所計算出的澤尼克係數是指：設為以擬合函數2712來表現聚光透鏡27的第1面271的形狀之構成，並對藉由已知的光線追蹤軟體等所計算出之穿透聚光透鏡27後的雷射光束21的波前進行澤尼克近似而計算出之值。從而，所計算出的澤尼克係數是與來自聚光透鏡27的第1面271的形狀之設計值的偏差相對應之值。又，澤尼克係數的補正值是用於讓穿透聚光透鏡27後的雷射光束21的波前接近於理想的波前之值。從而，形狀補正型樣242是用於使穿透聚光透鏡27後的雷射光束21的波前接近於理想的波前之型樣。
圖6是顯示形狀補正型樣242之一例的圖。圖7是顯示調整型樣243之一例的圖。圖8是顯示加總型樣244之一例的圖。在圖6所示之形狀補正型樣242、圖7所示之調整型樣243、及圖8所示之加總型樣244中，黑色部分是表示讓雷射光束21穿透之處，白色部分是表示將雷射光束21遮光之處。又，灰色部分是使濃淡，亦即漸變表示相位調變量的不同。
形狀補正型樣242與調整型樣243被相加而構成加總型樣244。加總型樣244是由操作人員從輸入單元80輸入。加總型樣244亦可藉由控制部90來製作。亦即，亦可在輸入單元80輸入被相加為加總型樣244之前的形狀補正型樣242及調整型樣243。又，形狀補正型樣242亦可依據由操作人員所輸入之相對於自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置之第1面271的Z座標的實際形狀2711，而藉由控制部90來製作。又，調整型樣243亦可依據對由操作人員所輸入之光學特性進行調整之設定值等，而藉由控制部90來製作。
接著，驗證由適用形狀補正型樣242所形成的效果。圖9是顯示依據設計值之聚光狀態的模擬結果的圖。圖10是顯示依據實際形狀2711的擬合函數2712之聚光狀態的模擬結果的圖。圖11是顯示形狀補正後之聚光狀態的模擬結果的圖。圖9至圖11是顯示雷射光束21的能量分布。再者，在圖9至圖11中，上圖是表示被加工物100的剖面方向之光點形狀，且Z軸方向的原點0是表示加工點28的高度。在圖9至圖11中，下圖是表示Z軸方向的原點0中的徑方向的能量分布。在實施形態中，將聚光透鏡27的數值孔徑設為0.8。又，設為以下構成：雷射光束21的波長為1342nm，頻率為100kHz。又，設為以下構成：入射到聚光透鏡27之雷射光束21的光束直徑為10mm。又，在實施形態中，使用於模擬之評估軟體是T.E.M.股份有限公司(T.E.M. Incorporated)製之Virtual Lab。
如圖9所示，在成為理想的波前之設計值的聚光透鏡27中，聚光於加工點28之雷射光束21的光束直徑為約2μm。又，雷射光束21的能量分布為高斯分布。相對於此，如圖10所示，在藉由實際形狀2711的擬合函數2712所表現的聚光透鏡27中，聚光於加工點28的雷射光束21的能量分布在高斯的山坡部分會失焦，且光束直徑為約4μm。像這樣，加工點28的光點形狀會因來自聚光透鏡27的球面形狀的設計值之偏差，而導致從所期望的光點形狀變形。
如圖11所示，在適用了形狀補正型樣242的聚光透鏡27中，聚光於加工點28的雷射光束21的光束直徑為約2μm。又，雷射光束21的能量分布在高斯的山坡部分並未失焦。如此，適用了形狀補正型樣242的聚光透鏡27可以形成與圖9所示之設計值的聚光透鏡27類似的聚光狀態。
接著，針對由雷射加工裝置1所進行之雷射加工方法進行說明。圖12是顯示實施形態的雷射加工方法之流程的流程圖。雷射加工方法包含型樣製作步驟501、輸入步驟502、電壓施加步驟503與雷射光束照射步驟504。
型樣製作步驟501是以下之步驟：製作將要施加於相位調變元件24之電壓圖譜化的型樣。型樣是將形狀補正型樣242與調整型樣243相加而得之加總型樣244。在實施形態中，於型樣製作步驟501中是製作顯示於相位調變元件24的顯示部241的加總型樣244。
更詳細地說，在型樣製作步驟501中，首先是對相對於自聚光透鏡27的中心起之徑方向的位置之第1面271的Z座標的實際形狀2711進行擬合，來製作聚光透鏡27的第1面271的Z座標的擬合函數2712。接著，設為以擬合函數2712來表現聚光透鏡27的第1面271的形狀之構成，來計算穿透聚光透鏡27後的像差，且依據所計算出的像差來製作依據如成為理想的波前之補正值的形狀補正型樣242。在型樣製作步驟501中，接著是將形狀補正型樣242與調整型樣243相加來製作加總型樣244。
輸入步驟502是從輸入單元80輸入已在型樣製作步驟501中所製作出的型樣，亦即加總型樣244。具體而言，是例如操作人員從輸入單元80輸入以具備有型樣的製作軟體之外部裝置等所製作出的加總型樣244之資料。此外，型樣的製作軟體可為專用的軟體，亦可為Excel(註冊商標)等。
電壓施加步驟503是以下之步驟：將和已在輸入步驟502中所輸入之型樣(亦即加總型樣244)相應之電壓施加於相位調變元件24。更詳細而言，在電壓施加步驟503中，是控制部90取得從輸入單元80所輸入之加總型樣244。控制部90對相位調變元件24輸出控制訊號，以施加因應於加總型樣244的電壓。在實施形態中，當相位調變元件24被控制部90施加因應於加總型樣244的電壓時，即在顯示部241顯示加總型樣244。
雷射光束照射步驟504是在電壓施加步驟503之後，一邊射出雷射光束21一邊使被加工物100與工作夾台10相對地移動，來對被加工物100施行加工之步驟。具體而言，在雷射光束照射步驟504中，是使移動單元30移動到雷射加工裝置1的加工位置為止。接著，藉由以拍攝單元70拍攝被加工物100，來檢測分割預定線103。當檢測出分割預定線103後，即完成校準，前述校準進行被加工物100的分割預定線103與雷射加工裝置1的聚光點之對位。
在雷射光束照射步驟504中，接著是對被加工物100照射雷射光束21。此時，移動單元30是依據已由操作人員所登錄的加工內容資訊，而在X軸方向與Y軸方向上移動，並且繞著與Z軸方向平行的軸心旋轉。
在雷射光束照射步驟504中，是從被加工物100的正面102側讓為對被加工物100具有穿透性之波長且脈衝狀的雷射光束21，在被加工物100的內部定位聚光點即加工點28來照射。由於雷射加工裝置1會照射對被加工物100具有穿透性之波長的雷射光束21，因此可在基板101的內部形成沿著分割預定線103的改質層106。
如以上所說明，實施形態之雷射加工裝置1是使雷射光束照射單元20包含相位調變元件24，可藉由將因應於預定的型樣的電壓施加於相位調變元件24來抑制聚光透鏡27的個體差異，且將前述相位調變元件24配設在雷射振盪器22與聚光透鏡27之間，前述聚光透鏡27將從雷射振盪器22所射出的雷射光束21聚光。預定的型樣是以下之型樣：將用於補正聚光透鏡27的實際的形狀與設計值之差的形狀補正型樣242、與用於調整雷射光束21在加工點28之光學特性的調整型樣243相加而得之加總型樣244。
以往的雷射加工裝置搭載有可被施加與用於調整雷射光束21在加工點28之光學特性的調整型樣243相應之電壓的LCOS、可變形鏡等的相位調變元件24。從而，可以藉由輸入除了以往的調整型樣243之外，還添加有用於補正聚光透鏡27的實際的形狀與設計值之差的形狀補正型樣242而得之加總型樣244，來照射已補正聚光透鏡27的個體差異之雷射光束21。藉此，實施形態的雷射加工裝置1可以抑制裝置間機械差異。又，因為相位調變元件24可以使用已經搭載在以往的雷射加工裝置之元件，所以不需要花費零件的追加或裝置的變更等之額外的成本。從而，實施形態的雷射加工裝置1可做到以低成本來實現。
再者，本發明並非限定於上述實施形態之發明。亦即，在不脫離本發明之要點的範圍內，可以進行各種變形來實施。例如，在實施形態中，雖然是補正聚光透鏡27的第1面271的形狀的個體差異，但亦可補正第2面272的形狀之個體差異，且亦可補正第1面271及第2面272之雙方的形狀。
1:雷射加工裝置 2:裝置本體 3:柱 10:工作夾台 11:保持面 12:夾具部 13:旋轉單元 14:X軸方向移動板 15:Y軸方向移動板 20:雷射光束照射單元 21:雷射光束 22:雷射振盪器 23:偏光板 24:相位調變元件 241:顯示部 242:形狀補正型樣 243:調整型樣 244:加總型樣 25:透鏡群 251,252:透鏡 26:鏡子 27:聚光透鏡 271:第1面 2711:實際形狀 2712:擬合函數 272:第2面 28:加工點 30:移動單元 40:X軸方向移動單元 41,51,61:滾珠螺桿 42,52,62:脈衝馬達 43,53,63:導軌 50:Y軸方向移動單元 60:Z軸方向移動單元 70:拍攝單元 80:輸入單元 90:控制部 100:被加工物 101:基板 102:正面 103:分割預定線 104:器件 105:背面 106:改質層 110:環狀框架 111:膠帶 X,Y,Z:方向 501:製作步驟 502:輸入步驟 503:電壓施加步驟 504:雷射光束照射步驟
圖1是顯示實施形態之雷射加工裝置之構成例的立體圖。 圖2是圖1所示的雷射加工裝置之加工對象的被加工物的立體圖。 圖3是示意地顯示圖1所示之雷射加工裝置的雷射光束照射單元的構成的示意圖。 圖4是顯示聚光透鏡之一例的示意圖。 圖5是顯示自聚光透鏡的中心起之徑方向的位置與第1面的Z座標之關係之一例的圖表。 圖6是顯示形狀補正型樣之一例的圖。 圖7是顯示調整型樣之一例的圖。 圖8是顯示加總型樣之一例的圖。 圖9是顯示依據設計值之聚光狀態的模擬結果的圖。 圖10是顯示依據實際形狀的擬合函數之聚光狀態的模擬結果的圖。 圖11是顯示形狀補正後之聚光狀態的模擬結果的圖。 圖12是顯示實施形態之雷射加工裝置之調整方法的流程的流程圖。
10:工作夾台
11:保持面
20:雷射光束照射單元
21:雷射光束
22:雷射振盪器
23:偏光板
24:相位調變元件
241:顯示部
25:透鏡群
251,252:透鏡
26:鏡子
27:聚光透鏡
28:加工點
100:被加工物
102:正面
106:改質層

Claims (2)

  1. 一種雷射加工裝置，具備： 工作夾台，保持被加工物； 雷射光束照射單元，對已保持於該工作夾台之被加工物照射雷射光束； 移動單元，使該工作夾台與該雷射光束照射單元相對地移動；及 控制部，至少控制該雷射光束照射單元及該移動單元， 該雷射光束照射單元包含： 雷射振盪器； 聚光透鏡，將從該雷射振盪器所射出的雷射光束聚光；及 相位調變元件，配設在該雷射振盪器與該聚光透鏡之間， 該雷射加工裝置更具備輸入單元，前述輸入單元可輸入將要施加於該相位調變元件的電壓圖譜化之型樣， 前述雷射加工裝置藉由從該輸入單元輸入將形狀補正型樣與調整型樣相加而得之加總型樣，且該控制部將因應於該加總型樣之電壓施加到該相位調變元件，來抑制該聚光透鏡的個體差異，其中前述形狀補正型樣是用於補正該聚光透鏡之實際的形狀與設計值之差，前述調整型樣是用於調整該雷射光束在加工點之光學特性。
  2. 一種雷射加工裝置之調整方法，是在雷射加工裝置中調整照射於被加工物之雷射光束的聚光狀態之調整方法，前述雷射加工裝置包含： 工作夾台，保持被加工物； 雷射光束照射單元，對已保持於該工作夾台之被加工物照射雷射光束； 移動單元，使該工作夾台與該雷射光束照射單元相對地移動； 控制部，至少控制該雷射光束照射單元及該移動單元；及 輸入單元，輸入各種資訊， 該雷射光束照射單元包含： 雷射振盪器； 聚光透鏡，將從該雷射振盪器所射出的雷射光束聚光；及 相位調變元件，配設在該雷射振盪器與該聚光透鏡之間， 前述雷射加工裝置之調整方法具備以下步驟： 型樣製作步驟，製作將要施加於該相位調變元件之電壓圖譜化之型樣； 輸入步驟，從該輸入單元輸入在該型樣製作步驟中所製作出之型樣； 電壓施加步驟，將與在該輸入步驟中所輸入之型樣相應之電壓施加到該相位調整元件；及 雷射光束照射步驟，在該電壓施加步驟之後，一邊射出該雷射光束一邊使該被加工物與該雷射光束相對地移動，而對該被加工物施行加工， 在該型樣製作步驟中製作的型樣是將形狀補正型樣與調整型樣相加而得之型樣，其中前述形狀補正型樣是用於補正該聚光透鏡之實際的形狀與設計值之差，前述調整型樣是用於調整該雷射光束在加工點之光學特性。
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JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
US20020097505A1 (en) * 2000-11-30 2002-07-25 Delong James A. Single-element catadioptric condenser lens
JP5368033B2 (ja) 2008-09-01 2013-12-18 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置およびレーザ光照射方法
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JP5479925B2 (ja) 2010-01-27 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工システム
JP5802109B2 (ja) * 2011-10-26 2015-10-28 浜松ホトニクス株式会社 光変調制御方法、制御プログラム、制御装置、及びレーザ光照射装置
JP6101569B2 (ja) 2013-05-31 2017-03-22 株式会社ディスコ レーザー加工装置
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JP2019207274A (ja) 2018-05-28 2019-12-05 日本グラスファイバー工業株式会社 防音材及びその製造方法
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