TW202305907A - 雷射加工裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]提供一種運行效率高的雷射加工裝置。[解決手段]一種雷射加工裝置，其藉由雷射光束的照射而加工被加工物，且具備：保持單元，其包含保持被加工物之保持面；以及雷射照射單元，其對被保持單元保持之被加工物照射雷射光束，並且，雷射照射單元具備：雷射振盪器；聚光透鏡，其將已從雷射振盪器射出之雷射光束進行聚光；以及異物附著防止單元，其防止異物對於聚光透鏡的附著，並且，異物附著防止單元具備：保護薄膜，其配置於保持面與聚光透鏡之間，並對雷射光束具有穿透性；第一輥，其固定保護薄膜的一端側，並藉由旋轉而送出保護薄膜；以及第二輥，其固定保護薄膜的另一端側，並藉由旋轉而捲收保護薄膜。

Description

雷射加工裝置

本發明關於一種藉由雷射光束的照射而加工被加工物之雷射加工裝置。

在元件晶片的製程中，使用在藉由排列成網格狀之多條切割道（分割預定線）所劃分之多個區域分別形成有元件之晶圓。藉由將此晶圓沿著切割道進行分割，而獲得分別具備元件之多個元件晶片。元件晶片被組裝於行動電話、個人電腦等各種電子設備。

在晶圓的分割中，使用以環狀的切割刀片將被加工物進行切割之切割裝置。另一方面，近年來，亦正進行藉由使用雷射加工裝置之雷射加工而分割晶圓之程序的開發。雷射加工裝置具備保持被加工物之保持單元（卡盤台）與對被加工物照射雷射光束之雷射照射單元。以保持單元保持晶圓，並從雷射照射單元朝向晶圓照射雷射光束，藉此對晶圓實施雷射加工。

例如在專利文獻1中公開有一種加工方法，其藉由雷射光束的照射而在晶圓沿著切割道形成雷射加工槽。若對沿著切割道形成有雷射加工槽之晶圓施加外力，則雷射加工槽發揮作為分割起點之功能，晶圓會沿著切割道被分割。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2006-319198號公報

[發明所欲解決的課題] 裝配於雷射加工裝置之雷射照射單元具備將雷射光束聚光於預定的位置之聚光透鏡。而且，在以雷射加工裝置加工被加工物之際，以面對被加工物之方式定位聚光透鏡，例如以在被加工物的表面或內部聚光之方式照射雷射光束。

於此，例如若藉由雷射光束的照射而對被加工物實施燒蝕加工，則被加工物的熔融物會變成碎屑（加工屑）而飛散。並且，在進行被加工物的加工之加工室內，有時會有微量的顆粒或霧氣飄浮。若此種異物附著於聚光透鏡，則雷射光束不會以預期條件對被加工物照射，有產生加工不良之疑慮。因此，在聚光透鏡附著有異物之際，會進行聚光透鏡的清洗或替換。

然而，在進行聚光透鏡的清洗或替換之際，要求以不因傷等而對聚光透鏡的特性造成影響之方式，慎重地操作聚光透鏡。並且，在將聚光透鏡裝設於雷射照射單元之際，需要以將雷射光束聚光於期望的位置之方式，嚴密地調節聚光透鏡的位置或朝向。因此，聚光透鏡的裝卸費工夫，成為雷射加工裝置的運行效率下降之原因。

此外，雷射照射單元有時會裝設蓋體，所述蓋體覆蓋聚光透鏡的面對被加工物之面側。蓋體係藉由對雷射光束具有穿透性之玻璃等所形成，通過聚光透鏡之雷射光束會穿透蓋體而照射至被加工物。藉由此蓋體，防止異物往聚光透鏡的附著，減低聚光透鏡的清洗或替換的頻度。

在預定量以上的異物附著於蓋體之情形中，雖以不對雷射加工造成不良影響之方式進行蓋體的清洗或替換，但因蓋體相較於聚光透鏡更便宜且容易裝卸，故蓋體的清洗或替換不會耗費過多的工夫與成本。然而，只要定期地實施蓋體的清洗或替換，便無法避免中斷由雷射加工裝置所進行之被加工物的加工，雷射加工裝置的運行效率會受限。

本發明係鑑於此問題而完成者，其目的為提供一種運行效率高的雷射加工裝置。

[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，提供一種雷射加工裝置，其藉由雷射光束的照射而加工被加工物，且具備：保持單元，其包含保持該被加工物之保持面；以及雷射照射單元，其對被該保持單元保持之該被加工物照射該雷射光束，該雷射照射單元具備：雷射振盪器；聚光透鏡，其將已從該雷射振盪器射出之該雷射光束進行聚光；以及異物附著防止單元，其防止異物往該聚光透鏡的附著，該異物附著防止單元具備：保護薄膜，其配置於該保持面與該聚光透鏡之間，並對該雷射光束具有穿透性；第一輥，其固定該保護薄膜的一端側，並藉由旋轉而送出該保護薄膜；以及第二輥，其固定該保護薄膜的另一端側，並藉由旋轉而捲收該保護薄膜。

此外，該聚光透鏡可配置於該保持面的下方。並且，該保護薄膜可為聚烯烴系薄膜或聚酯系薄膜。

[發明功效] 在本發明的一態樣之雷射加工裝置的雷射加工單元中，裝配有異物附著防止單元，所述異物附著防止單元具備：保護薄膜，其配置於保持單元的保持面與聚光透鏡之間；第一輥，其送出保護薄膜；以及第二輥，其捲收保護薄膜。而且，可藉由保護薄膜而防止異物往聚光透鏡的附著，且可藉由第一輥及第二輥而容易地使保護薄膜移動。

藉由在雷射照射單元裝配上述的異物附著防止單元，而能容易且迅速地將未附著異物之保護薄膜定位於與聚光透鏡重疊之位置。其結果，可避免由雷射加工裝置所進行之被加工物的加工因異物去除作業而被長時間中斷，進而提升雷射加工裝置的運行效率。

以下，參閱隨附圖式，說明本發明的一態樣之實施方式。首先，針對本實施方式之雷射加工裝置的構成例進行說明。圖1係表示雷射加工裝置2之立體圖。此外，在圖1中，X軸方向（加工進給方向、第一水平方向）與Y軸方向（分度進給方向、第二水平方向）係互相垂直的方向。並且，Z軸方向（高度方向、垂直方向、上下方向）係與X軸方向及Y軸方向垂直的方向。

雷射加工裝置2具備基台4，所述基台4支撐構成雷射加工裝置2之各構成要素。基台4的上表面係與水平方向（XY平面方向）大致平行的平坦面，在基台4的上表面上設有移動機構（移動單元）6。移動機構6具備Y軸移動機構（Y軸移動單元）8、X軸移動機構（X軸移動單元）18及Z軸移動機構（Z軸移動單元）32。

Y軸移動單元8具備一對Y軸導軌10，所述一對Y軸導軌10係沿著Y軸方向而配置於基台4的上表面上。平板狀的Y軸移動台12係能沿著Y軸導軌10滑動地裝設於一對Y軸導軌10。

在Y軸移動台12的背面（下表面）側設有螺帽部（未圖示）。在此螺帽部螺合有Y軸滾珠螺桿14，所述Y軸滾珠螺桿14係沿著Y軸方向而配置於一對Y軸導軌10之間。並且，在Y軸滾珠螺桿14的端部連結有使Y軸滾珠螺桿14旋轉之Y軸脈衝馬達16。若以Y軸脈衝馬達16使Y軸滾珠螺桿14旋轉，則Y軸移動台12會沿著Y軸導軌10而在Y軸方向移動。

X軸移動機構18具備一對X軸導軌20，所述一對X軸導軌20係沿著X軸方向而配置於Y軸移動台12的正面（上表面）上。板狀的X軸移動台22係能沿著X軸導軌20滑動地裝設於一對X軸導軌20。

在X軸移動版22的背面（下表面）側設有螺帽部（未圖示）。在此螺帽部螺合有X軸滾珠螺桿24，所述X軸滾珠螺桿24係沿著X軸方向而配置於一對X軸導軌20之間。並且，在X軸滾珠螺桿24的端部連結有使X軸滾珠螺桿24旋轉之X軸脈衝馬達26。若以X軸脈衝馬達26使X軸滾珠螺桿24旋轉，則X軸移動台22會沿著X軸導軌20而在X軸方向移動。

在X軸移動台22的正面（上表面）上設有保持被加工物11（參閱圖2）之保持單元（保持台、卡盤台）28，所述被加工物11係由雷射加工裝置2所進行之加工的對象。並且，在保持單元28的周圍設有多個夾具30，所述多個夾具30將支撐被加工物11之環狀的框架17（參閱圖2）進行握持並固定。

保持單元28的上表面係與水平方向（XY平面方向）大致平行的平坦面，並構成保持被加工物11之保持面28a。保持面28a係透過形成於保持單元28的內部之流路（未圖示）、閥（未圖示）等而與噴射器等吸引源（未圖示）連接。

若使Y軸移動台12沿著Y軸方向移動，則保持單元28會沿著Y軸方向移動。並且，若使X軸移動台22沿著X軸方向移動，則保持單元28會沿著X軸方向移動。再者，在保持單元28連結有使保持單元28繞著與Z軸方向大致平行的旋轉軸進行旋轉之馬達等旋轉驅動源（未圖示）。

在基台4的後端部（Y軸移動單元8、X軸移動機構18、保持單元28的後方）設有Z軸移動機構32。Z軸移動機構32具備配置於基台4的上表面上之支撐構造34。支撐構造34包含：長方體狀的基部34a，其固定於基台4；以及柱狀的支撐部34b，其從基部34a的端部往上方突出。支撐部34b的正面（側面）係沿著Z軸方向形成為平面狀。

在支撐部34b的正面沿著Z軸方向設有一對Z軸導軌36。平板狀的Z軸移動台38係以能沿著Z軸導軌36滑動的狀態裝設於一對Z軸導軌36。

在Z軸移動台38的背面側設有螺帽部（未圖示）。在此螺帽部螺合有Z軸滾珠螺桿（未圖示），所述Z軸滾珠螺桿係沿著Z軸方向而配置於一對Z軸導軌36之間。並且，在Z軸滾珠螺桿的端部連結有使Z軸滾珠螺桿旋轉之Z軸脈衝馬達40。再者，在Z軸移動台38的正面側固定有支撐構件42。若以Z軸脈衝馬達40使Z軸滾珠螺桿旋轉，則Z軸移動台38及支撐構件42會沿著Z軸導軌36而在Z軸方向移動。

支撐構件42支撐雷射照射單元44。雷射照射單元44具備雷射加工頭46，並從雷射加工頭46朝向被保持單元28保持之被加工物11（參閱圖2）照射雷射光束48。藉此，對被加工物11施以雷射加工。

並且，在雷射照射單元44裝設有能拍攝被保持單元28保持之被加工物11等之攝像單元50。攝像單元50具備可見光攝影機、紅外線攝影機等，所述可見光攝影機具備接受可見光並變換成電訊號之攝像元件，所述紅外線攝影機具備接受紅外線並變換成電訊號之攝像元件。藉由以攝像單元50拍攝被加工物11所取得之影像係被使用於保持單元28與雷射加工頭46的對位等。

若使Z軸移動台38沿著Z軸方向移動，則雷射加工頭46及攝像單元50會沿著Z軸方向移動（升降）。藉此，進行雷射光束48的聚光位置的調節、攝像單元50的對焦等。

藉由Y軸移動機構8、X軸移動機構18及Z軸移動機構32而構成移動機構6。移動機構6係使保持單元28、從雷射加工頭46照射之雷射光束48及攝像單元50沿著加工進給方向（X軸方向）及分度進給方向（Y軸方向）相對地移動。

並且，雷射加工裝置2具備顯示關於雷射加工裝置2之各種的資訊之顯示單元（顯示部、顯示裝置）52。例如，使用觸控面板作為顯示單元52，在觸控面板顯示用於操作雷射加工裝置2的操作畫面。

雷射加工裝置2的操作員可藉由觸控面板的觸碰操作而將資訊輸入雷射加工裝置2。亦即，觸控面板亦發揮作為用於將各種資訊輸入雷射加工裝置2的輸入單元（輸入部、輸入裝置）之功能，而被使用作為使用者界面。但是，輸入單元亦可為獨立於顯示單元52另外設置之滑鼠、鍵盤等。

再者，雷射加工裝置2具備控制雷射加工裝置2之控制單元（控制部、控制裝置）54。控制單元54係與構成雷射加工裝置2之各構成要素（移動機構6、保持單元28、夾具30、雷射照射單元42、攝像單元50、顯示單元52等）連接。控制單元54係藉由將控制訊號輸出至雷射加工裝置2的各構成要素而使雷射加工裝置2運行。

例如，控制單元54係藉由電腦所構成。具體而言，控制單元54具備：運算部，其進行雷射加工裝置2的運行所需要的各種運算；以及記憶部，其記憶用於雷射加工裝置2的運行之各種資訊（資料、程式等）。運算部係包含CPU（Central Processing Unit，中央處理器）等處理器所構成。並且，記憶部係包含ROM（Read Only Memory，唯獨記憶體）、RAM（Random Access Memory，隨機存取記憶體）等記憶體所構成。

藉由雷射加工裝置2而對被加工物11施以雷射加工。圖2係表示被加工物11之立體圖。例如被加工物11係以單晶矽等半導體材料而成之圓盤狀的晶圓，且具備互相大致平行的正面11a及背面11b。被加工物11係藉由以互相交叉之方式排列成網格狀之多條切割道（分割預定線）13而被劃分成多個矩形狀的區域。

在藉由切割道13所劃分之多個區域的正面11a側，分別形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）、LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）、LED（Light Emitting Diode，發光二極體）、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統）元件等元件15。藉由沿著切割道13分割被加工物11，而獲得分別具備元件15之多個元件晶片。

但是，被加工物11的種類、材質、形狀、構造、大小等並無限制。例如被加工物11亦可為以矽以外的半導體（GaAs、InP、GaN、SiC等）、藍寶石、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等而成之任意的形狀及大小的晶圓。並且，元件15的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等亦無限制，被加工物11亦可未形成有元件15。

在以雷射加工裝置2加工被加工物11之際，為了便於被加工物11的操作（搬送、保持等），而藉由環狀的框架17支撐被加工物11。框架17係以SUS（不鏽鋼）等金屬而成，在框架17的中央部設有將框架17在厚度方向貫通之圓形的開口17a。此外，開口17a的直徑大於被加工物11的直徑。

在被加工物11及框架17貼附圓形的膠膜19。例如膠膜19包含形成為圓形之薄膜狀的基材與設於基材上之黏著層（糊層）。基材係以聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂而成。並且，黏著層係以環氧系、丙烯酸系、橡膠系的接著劑等而成。此外，接著層亦可使用會因紫外線的照射而硬化之紫外線硬化型的樹脂。

在將被加工物11配置於框架17的開口17a的內側之狀態下，若將膠膜19的中央部貼附於被加工物11的背面11b側且將膠膜19的外周部貼附於框架17，則被加工物11透過膠膜19而被框架17支撐。

接著，針對裝配於雷射加工裝置2之雷射照射單元44進行說明。圖3係表示保持單元28及雷射照射單元44之局部剖面前視圖。

在藉由雷射加工裝置2將被加工物11進行加工之際，藉由保持單元28而保持被加工物11。例如，在對被加工物11的正面11a側施以雷射加工之情形中，被加工物11係以正面11a側在上方露出且背面11b側（膠膜19側）面對保持面28a之方式配置於保持單元28上。並且，框架17被多個夾具30（參閱圖1）固定。若在此狀態下使吸引源的吸引力（負壓）作用於保持面28a，則被加工物11會透過膠膜19而被保持單元28吸引保持。

雷射照射單元44具備：YAG雷射、YVO ₄雷射等的雷射振盪器60；以及衰減器等調整器62，其將從雷射振盪器60射出之雷射光束48的功率進行調整。並且，雷射照單元44具備光學系統64，所述光學系統64將雷射光束48導往被保持單元28保持之被加工物11。光學系統64係包含多個光學元件所構成，並控制雷射光束48的行進方向、形狀等。

具體而言，光學系統64包含使雷射光束48反射之鏡子66與將雷射光束48進行聚光之聚光透鏡68。聚光透鏡68被保持於雷射加工頭46的內部，聚光透鏡68的下表面側面對保持單元28的保持面28a。

從雷射振盪器60射出並已藉由調整器62調整功率之雷射光束48會在鏡子66反射而射入聚光透鏡68，並藉由聚光透鏡68而聚光於預定的位置。例如，雷射光束48係在被加工物11的正面11a或內部聚光，而對被加工物11施以雷射加工。

雷射光束48的照射條件係因應施加於被加工物11之雷射加工的內容而設定。例如，在對被加工物11施以燒蝕加工之情形中，雷射光束48的波長被設定成至少雷射光束48的一部分會被被加工物11吸收。亦即，將對被加工物11具有吸收性之雷射光束使用作為雷射光束48。並且，其他的雷射光束48的照射條件（平均輸出、重複頻率、加工進給速度等）亦以對被加工物11施以燒蝕加工之方式被適當設定。

例如，在被加工物11為矽晶圓並對矽晶圓施以燒蝕加工之情形中，可如以下般設定雷射光束48的照射條件。 波長：355nm 平均輸出：2W 重複頻率：200kHz 加工進給速度：400mm/s

若一邊使雷射光束48在被加工物11的正面11a或內部聚光一邊使保持單元28沿著加工進給方向（X軸方向）移動，則保持單元28與雷射光束48會相對地移動，而將雷射光束48沿著加工方向進行掃描。其結果，對被加工物11施以燒蝕加工，在被加工物11的正面11a側形成線狀的雷射加工槽。

例如，藉由沿著全部的切割道13（參閱圖2）形成從被加工物11的正面11a至背面11b之雷射加工槽，而沿著切割道13分割被加工物11。並且，在沿著全部的切割道13而將深度小於被加工物11的厚度之雷射加工槽形成於被加工物11的正面11a側後，以研削磨石研削被加工物11的背面11b側，使雷射加工槽在被加工物11的背面11b側露出，藉此亦可沿著切割道13將被加工物11進行分割。其結果，製造分別具備元件15之多個元件晶片。

此外，若藉由雷射光束48的照射而對被加工物11施以燒蝕加工，則被加工物11的熔融物會變成碎屑（加工屑）21而飛散。並且，在進行被加工物11的加工之加工室內，有時會有微量的顆粒或霧氣飄浮。若此種異物附著於聚光透鏡68，則雷射光束48不會以預期條件對被加工物11照射，有產生加工不良之疑慮。

於是，在本實施方式中，在雷射照射單元44裝配異物附著防止單元70。異物附著防止單元70防止碎屑21等異物往聚光透鏡68的附著。

具體而言，異物附著防止單元70具備帶狀的保護薄膜72。保護薄膜72係在沿著與雷射光束48的行進方向（光學系統64的光軸方向）垂直的面（在圖3中之XY平面）伸展之狀態下，配置於保持單元28的保持面28a與聚光透鏡68之間。此外，保護薄膜72的寬度大於聚光透鏡68的直徑。然後，保護薄膜72係以與聚光透鏡68的整體重疊並覆蓋雷射加工頭46的下表面側之方式被定位。

保護薄膜72係對雷射光束48具有穿透性。亦即，已射入保護薄膜72之雷射光束48的至少一部分會穿透保護薄膜72而照射至被加工物11。保護薄膜72對於雷射光束48之穿透率較佳為80%以上，更佳為90%以上。

保護薄膜72的具體材質、厚度等可因應雷射光束48的波長等而適當選擇。例如，在以波長355nm的雷射光束48對被加工物11施以燒蝕加工之情形中，可將聚烯烴（PO）系薄膜、聚酯（PE）系薄膜等使用作為保護薄膜72。

聚烯烴系薄膜係由以烯烴作為單體而合成之聚合物所構成之薄膜。作為聚烯烴系薄膜的例子，可列舉聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜等。並且，亦可使用由丙烯與乙烯的共聚物所構成之薄膜，或由烯烴系彈性體所構成之薄膜。

聚酯系薄膜係由以二羧酸（具有兩個羧基之化合物）與二醇（具有兩個羥基之化合物）作為單體而合成之聚合物所構成之薄膜。作為聚酯系薄膜的例子，可列舉聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate）薄膜等。並且，亦可使用聚對苯二甲酸丙二酯（polytrimethylene terephthalate）薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜或聚萘二甲酸丁二酯（polybutylene naphthalate）薄膜。

保護薄膜72的一端側（在圖3中之紙面右側）連結有送出保護薄膜72之送出單元（送出機構）74A。並且，保護薄膜72的另一端側（在圖3中之紙面左側）連結有捲收保護薄膜72之捲收單元（捲收機構）74B。

送出單元74A具備圓柱狀的第一輥76A與連結於第一輥76A之馬達等第一旋轉驅動源78A。例如，第一輥76A係以其長度方向（高度方向）沿著Y軸方向之方式而配置。並且，第一旋轉驅動源78A係使第一輥76A繞著與第一輥76A的長度方向大致平行的旋轉軸而旋轉。

第一輥76A固定保護薄膜72的一端部，並捲繞保護膠膜72。然後，若以第一旋轉驅動源78A使第一輥76A旋轉，則捲繞於第一輥76A之保護薄膜72會被從第一輥76A送出。

並且，送出單元74A具備圓柱狀的第一滑輪80A，所述第一滑輪80A支撐已從第一輥76A送出之保護薄膜72。第一滑輪80A係以其長度方向（高度方向）與第一輥76A的長度方向成為大致平行之方式而配置。並且，第一滑輪80A係在能自由地繞著與其長度方向大致平行的旋轉軸旋轉之狀態下被保持。

捲收單元74B具備圓柱狀的第二輥76B與連結於第二輥76B之馬達等第二旋轉驅動源78B。例如，第二輥76B係以其長度方向（高度方向）沿著Y軸方向之方式而配置。並且，第二旋轉驅動源78B係使第二輥76B繞著與第二輥76B的長度方向大致平行的旋轉軸而旋轉。

第二輥76B固定保護薄膜72的另一端部，並捲繞保護膠膜72。然後，若以第二旋轉驅動源78B使第二輥76B旋轉，則保護薄膜72被捲收於第二輥76B。

並且，捲收單元74B具備圓柱狀的第二滑輪80B，所述第二滑輪80B支撐捲收於第二輥76B之保護薄膜72。第二滑輪80B係以其長度方向（高度方向）與第二輥76B的長度方向成為大致平行之方式而配置。並且，第二滑輪80B係在能自由地繞著與其長度方向大致平行的旋轉軸旋轉之狀態下被保持。

第一滑輪80A及第二滑輪80B係以夾住雷射光束48的行進路徑（光學系統64的光軸）之方式，配置於大致相同的高度位置（Z軸方向中之位置）。而且，保護薄膜72之中未捲繞於第一輥76A或第二輥76B之區域係纏繞於第一滑輪80A及第二滑輪80B。藉此，保護薄膜72係於在第一滑輪80A與第二滑輪80B之間伸展之狀態下，以覆蓋雷射加工頭46的下表面側之方式被第一滑輪80A與第二滑輪80B支撐。

已通過聚光透鏡68之雷射光束48係穿透保護薄膜72而照射至被加工物11。藉此，對被加工物11施以雷射加工。並且，藉由以覆蓋雷射加工頭46的下表面側之方式設置保護薄膜72，而可防止存在於雷射加工頭46的下側之異物進入雷射加工頭46的內部而附著於聚光透鏡68。

例如，若以雷射光束48加工被加工物11，則被加工物11的熔融物亦即碎片21會飛散。然後，從被加工物11飛散至雷射照射單元44側之碎片21會被保護薄膜72接收，而不會附著於聚光透鏡68。

但是，若在與保護薄膜72的聚光透鏡68重疊之區域附著大量的碎片21，則有時會妨礙雷射光束48往被加工物11的照射。於是，保護薄膜72係定期地被從送出單元74A送出並被捲收單元74B捲收。

具體而言，控制單元54（參閱圖1）係藉由將控制訊號輸出至第一旋轉驅動源78A及第二旋轉驅動源78B，而使第一輥76A及第二輥76B在預定的時間點旋轉預定次數。其結果，保護薄膜72的附著有碎片21之區域會從與聚光透鏡68重疊之位置移動，而保護薄膜72的未附著碎片21之區域會重新被定位於與聚光透鏡68重疊之區域。藉此，成為已將覆蓋聚光透鏡68之保護薄膜72進行替換之狀態。

使保護薄膜72移動之時間點並無限制，可因應碎片21的產生量等而適當設定。例如，可每當加工預定的片數（例如一片）的被加工物11時使保護薄膜72移動，亦可每當沿著預定的條數的切割道13（參閱圖2）加工被加工物11時使保護薄膜72移動。並且，亦可一邊使雷射光束48照射至被加工物11一邊使保護薄膜72移動。在此情形中，同時進行被加工物11的加工與保護薄膜72的替換。

此外，保護薄膜72亦防止碎片21以外的異物往聚光透鏡68的附著。例如，在進行被加工物11的加工之加工室內，有時會有微量的顆粒或霧氣飄浮。亦可藉由保護薄膜72防止此種異物往雷射加工頭46內部的入侵。

如同以上，在本實施方式之雷射加工裝置2的雷射照射單元44裝配異物附著防止單元70，所述異物附著防止單元70具備：保護薄膜72，其配置於保持單元28的保持面28a與聚光透鏡68之間；第一輥76A，其送出保護薄膜72；以及第二輥76B，其捲收保護薄膜72。而且，可藉由保護薄膜72而防止異物往聚光透鏡68的附著，且可藉由第一輥76A及第二輥76B而容易地使保護薄膜72移動。

藉由在雷射照射單元44裝配上述的異物附著防止單元70，而能容易且迅速地將未附著異物之保護薄膜72定位於與聚光透鏡68重疊之位置。其結果，可避免由雷射加工裝置2所進行之被加工物11的加工因異物去除作業而被長時間中斷，進而提升雷射加工裝置2的運行效率。

此外，保護薄膜72可接觸雷射加工頭46的下表面，亦可在從雷射加工頭46的下表面分離之狀態下被保持。若保護薄膜72接觸雷射加工頭46的下表面，則可防止存在於保護薄膜72的上側之顆粒、霧氣等異物透過雷射加工頭46與保護薄膜72的間隙而進入雷射加工頭46的內部並附著於聚光透鏡68。另一方面，在保護薄膜72未接觸雷射加工頭46的下表面之情形中，可防止保護薄膜72因作用於雷射加工頭46與保護薄膜72之間的摩擦而損傷。

並且，在圖3中雖針對雷射照射單元44的聚光透鏡68配置於保持單元28的保持面28a的上方之情形進行說明，但聚光透鏡68亦可配置於保持單元的保持面的下方。在此情形中，保護薄膜72亦配置於保持單元的保持面的下方。

圖4係表示保持單元（搬送單元）90及雷射照射單元44之局部剖面前視圖。雷射加工裝置2（參閱圖1）亦可具備保持並搬送被加工物11之保持單元90以取代保持單元28，或同時具備保持單元90與保持單元28。

保持單元90具備圓柱狀的支撐軸92與固定於支撐軸92的前端部（下端部）之圓盤狀的保持部94。保持部94的下表面係與水平方向（XY平面方向）大致平行的平坦面，並構成保持被加工物11之保持面94a。保持面94a係透過形成於保持部94的內部之流路（未圖示）、閥（未圖示）等而連接於噴射器等吸引源（未圖示）。

例如，保持單元90首先係以保持面94a接觸被加工物11的背面11b側（膠膜19側）之方式而配置。在此狀態下，若使吸引源的吸引力（負壓）作用於保持面94a，則被加工物11或框架17係透過膠膜19而被保持部94吸引保持。

雷射照射單元44被配置於保持單元90的下方。而且，以聚光透鏡68的上表面側面對保持單元90的保持面94a之方式，配置雷射加工頭46及光學系統64。並且，保護薄膜72係以覆蓋雷射加工頭46的上表面側之方式而配置。此外，如圖4所示，雷射光束48的行進路徑（光學系統64的光軸）亦可相對於與保持面94a垂直的方向而傾斜。在此情形中，配置於保持面94a與聚光透鏡68之間之保護薄膜72亦以相對於保持面94a傾斜之方式伸展。

保持單元90保持被加工物11並定位於雷射加工頭46的上方。而且，藉由從雷射照射單元44對被加工物11的下表面側（正面11a側）照射雷射光束48，而對被加工物11的正面11a側施以雷射加工。此時，在被加工物11的經照射雷射光束48之區域所產生之碎片21會在雷射加工頭46側落下。但是，碎片21因未被保護薄膜72接收，故不會附著於聚光透鏡68。

如上所述，聚光透鏡68配置於保持面94a的下方之情形，碎片21會落下而容易在聚光透鏡68側飛散。然而，因聚光透鏡68被保護薄膜72覆蓋，故防止碎片21往聚光透鏡68的附著。而且，藉由送出單元74A及捲收單元74B而使保護薄膜72移動，藉此可容易且迅速地將未附著碎片21之保護薄膜72定位於雷射光束48的行進路徑。

另外，上述實施方式之結構、方法等，在不脫離本發明的目的之範圍內可進行適當變更並實施。

11:被加工物 11a:正面 11b:背面 13:切割道（分割預定線） 15:元件 17:框架 17a:開口 19:膠膜 21:碎片（加工屑） 2:雷射加工裝置 4:基台 6:移動機構（移動單元） 8:Y軸移動機構（Y軸移動單元） 10:Y軸導軌 12:Y軸移動台 14:Y軸滾珠螺桿 16:Y軸脈衝馬達 18:X軸移動機構（X軸移動單元） 20:X軸導軌 22:X軸移動台 24:X軸滾珠螺桿 26:X軸脈衝馬達 28:保持單元（保持台、卡盤台） 28a:保持面 30:夾具 32:Z軸移動機構（Z軸移動單元） 34:支撐構造 34a:基部 34b:支撐部 36:Z軸導軌 38:Z軸移動台 40:Z軸脈衝馬達 42:支撐構件 44:雷射照射單元 46:雷射加工頭 48:雷射光束 50:攝像單元 52:顯示單元（顯示部、顯示裝置） 54:控制單元（控制部、控制裝置） 60:雷射振盪器 62:調整器 64:光學系統 66:鏡子 68:聚光透鏡 70:異物附著防止單元 72:保護薄膜 74A:送出單元（送出機構） 74B:捲收單元（捲收機構） 76A:第一輥 76B:第二輥 78A:第一旋轉驅動源 78B:第二旋轉驅動源 80A:第一滑輪 80B:第二滑輪 90:保持單元（搬送單元） 92:支撐軸 94:保持部 94a:保持面

圖1係表示雷射加工裝置之立體圖。 圖2係表示被加工物之立體圖。 圖3係表示保持單元（保持台）及雷射照射單元之局部剖面前視圖。 圖4係表示保持單元（搬送單元）及雷射照射單元之局部剖面前視圖。

11:被加工物

11a:正面

11b:背面

19:膠膜

21:碎片(加工屑)

28:保持單元(保持台、卡盤台)

28a:保持面

44:雷射照射單元

46:雷射加工頭

48:雷射光束

60:雷射振盪器

62:調整器

64:光學系統

66:鏡子

68:聚光透鏡

70:異物附著防止單元

72:保護薄膜

74A:送出單元(送出機構)

74B:捲收單元(捲收機構)

76A:第一輥

76B:第二輥

78A:第一旋轉驅動源

78B:第二旋轉驅動源

80A:第一滑輪

80B:第二滑輪

Claims (3)

1. 一種雷射加工裝置，其藉由雷射光束的照射而加工被加工物，且特徵在於，具備： 保持單元，其包含保持該被加工物之保持面；以及 雷射照射單元，其對被該保持單元保持之該被加工物照射該雷射光束， 該雷射照射單元具備： 雷射振盪器； 聚光透鏡，其將已從該雷射振盪器射出之該雷射光束進行聚光；以及 異物附著防止單元，其防止異物往該聚光透鏡的附著， 該異物附著防止單元具備： 保護薄膜，其配置於該保持面與該聚光透鏡之間，並對該雷射光束具有穿透性； 第一輥，其固定該保護薄膜的一端側，並藉由旋轉而送出該保護薄膜；以及 第二輥，其固定該保護薄膜的另一端側，並藉由旋轉而捲收該保護薄膜。
2. 如請求項1之雷射加工裝置，其中，該聚光透鏡配置於該保持面的下方。
3. 如請求項1或2之雷射加工裝置，其中，該保護薄膜為聚烯烴系薄膜或聚酯系薄膜。

Images