TWI343291B - Device for laser process - Google Patents

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TWI343291B
TWI343291B TW093141575A TW93141575A TWI343291B TW I343291 B TWI343291 B TW I343291B TW 093141575 A TW093141575 A TW 093141575A TW 93141575 A TW93141575 A TW 93141575A TW I343291 B TWI343291 B TW I343291B
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Taiwan
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laser
processing
light
processed
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TW093141575A
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Inventor
Norio Kurita
Tetsuya Osajima
Original Assignee
Hamamatsu Photonics Kk
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Description

1343291 九、發明說明: 【發明所屬技術領域】 本發明係有關經由照射雷射光而對加工對象物加工之 雷射加工裝置。 【先行技術】 以往的雷射加工技術中,係有相對於用以對加工對象物加 工的雷射光集光用之集光透鏡,把用以測定加工對象物之主 面高度的測定裝置(接觸式變位計或超音波測距計等)取指 定的間隔而作倂設者(例如,參照下述專利文獻1之第6圖 〜第1 0圖。)。此種雷射加工技術中,在沿著加工對象物的 主面以雷射光掃描之際,係利用測定裝置來測定加工對象物 之主面高度,在其測定點到達集光透鏡之正下時,依據其主 面高度的測定値,使集光透鏡與加工對象物之主面的距離成 爲一定般地將集光透鏡驅動於其光軸方向。 【專利文獻1】日本專利特開2002-21959 1號公報 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 然而,上述專利文獻1記載的雷射加工技術中係具有如下 所要解決的課題。亦即,從加工對象物的外側位置開始雷射 光之照射而使雷射光與加工對象物沿著其主面移動以進行 加工的場合,測定裝置係從加工對象物的外側開始測定,而 朝加工對象物之內側進行測定。然後,依據此測定所得之主 面高度的測定値而驅動集光透鏡時,有時會在加工對象物之 端部發生雷射光之集光點偏離的場合。 1343291 於是在本發明中,係以提供一種可極力地將用以對加工對 象物加工之雷射光集光於不偏離指定位置之雷射加工裝置 爲目的。 【解決課題之手段】 本發明者係針對上述課題而進行種種的檢討。首先,係針 對把加工用之第1雷射光及用以測定加工對象物之主面的變 位用之第2雷射光以同一的軸線上朝向加工對象物照射之雷 射加工裝置作了檢討。所檢討之雷射加工裝置之槪要係如第 4圖所示。 第4圖所示之雷射加工裝置8爲,將加工用雷射光L1以 加工用對物透鏡81集光,使加工用雷射光L1之集光點P位 在距離加工對象物9的表面91之指定的深度以形成改質區 域。在形成此改質區域之際,使加工用對物透鏡81與加工 對象物9沿著表面91作相對移動,以形成沿著指定線之改 質區域。在此,加工對象物9之表面91的平面度越高越理 想,然而實際上,有時表面91會產生起伏。即使是具有此 種起伏的場合,爲了使改質區域保持在距離表面91之指定 的深度,係以壓電致動器(未圖示)保持加工用對物透鏡81, 且使此壓電致動器伸縮而使加工用對物透鏡81沿著加工用 雷射光L1的光軸而進退。如此,爲了追隨加工對象物9的 表面91之起伏而驅動壓電致動器,係使用像差信號。 茲利用像差信號針對雷射加工裝置8驅動壓電致動器之方 法加以說明。由雷射二極體之測距用光源82所出射之測距 用雷射光L2係通過擴束器83而被鏡84、半鏡85所依序反 1343291 序反射並被導入分光鏡86。由此分光鏡86所反射之測距用 雷射光L2係在加工用雷射光L1之光軸上朝圖中下方行進, 且被加工用對物透鏡81所集光而被照射於加工對象物9。 又,加工用雷射光L1係透過分光鏡86。 接著,在加工對象物9之表面9 1反射的測距用雷射光L2 之反射光L3再對加工用對物透鏡8 1入射而在加工用雷射光 L1之光軸上朝圖中上方行進,並由分光鏡86反射。由此分 光鏡86所反射之反射光L3係通過半鏡85而被由圓柱透鏡 與平凸透鏡所構成之整形光學系87所集光而被照射到將光 二極體4等分所成之4分割位置檢測元件88上。 此受光元件之4分割位置檢測元件8 8上所集光之反射光 L3的集光像圖案F,其係依據加工用對物透鏡8 1之測距用 雷射光L2的集光點位在加工對象物9的表面91那個位置而 變化。因此’爲了顯示此集光像圖案F,係可使用來自4分 割位置檢測元件8 8的輸出信號(來自於縱向對向之受光面的 輸出與來自於橫向對向之受光面的輸出間之差)。依據此輸 出信號,係可求取相對於加工對象物9的表面91之測距用 雷射光L2的集光點位置。因此,當使壓電致動器(未圖示) 依據此輸出信號而伸縮時,可對應加工對象物9之表面91 的起伏而驅動加工用對物透鏡81。 但是,在將此雷射加工裝置8使用在半導體晶圓等之切斷 的場合時,雷射驅動時間係變長。起因於加工用對物透鏡8 1 之零件寿命及壓電致動器(未圖示)之零件寿命,係衍生出有 必要將此等零件作交換。如上述,因爲將加工用雷射光L 1 1343291 與測距用雷射光L2以在同一軸線上朝加工對象物9集光, 所以在將加工用對物透鏡81作交換的場合,不僅是加工用 雷射光L1之校準、測距用雷射光L2的校準軸也成爲必要。 爲了校準測距用雷射光L2之軸,係有調整測距用光源82、 擴束器83、鏡84、半鏡85 '分光鏡86、整形光學系87 ' 4 分割位置檢測元件88等所構成之測長用光學系的必要,而 其調整變很煩雜著係可預估。於是,本發明者們係在爲解決 在上述檢討過程所發現之新課題而完成本發明。 本發明之雷射加工裝置爲將第1雷射光對加工對象物照射 以加工該加工對象物,該雷射加工裝置具備有:加工單元, 其包含:透鏡,使前述第1雷射光和用以測定前述加工對象 物之主面的變位之第2雷射光在同一軸線上朝前述加工對象 物集光;受光前述第2雷射光在前述主面之反射光的受光裝 置:及依據該既受光的反射光而使前述透鏡相對於前述主面 爲進退自如地保持的保持裝置:及筐體部,包含用以出射前 述第1雷射光之雷射單元;且前述加工單元係以相對於前述 筐體部爲可裝卸地安裝著。 若依本發明之雷射加工裝置,因爲加工單元係可對筐體部 裝卸地安裝,所以在例如加工單元之構成零件故障的場合 時,係可依加工單元作交換。又,加工單元係包含透鏡與受 光裝置,所以在將加工單元安裝在筐體部之際,若加工單元 中的第2雷射光之軸線對準筐體部中的第1雷射光之軸線則 可校準軸。 又、在本發明之雷射加工裝置中,筐體部包含觀察光學 1343291 系,該觀察光學系係構成爲’使觀察用可視光以在與第1雷 射光及第2雷射光相同的軸線上朝加工對象物照射,且因應 該照射而可觀察在加工對象物的主面被反射之反射光者係 較佳。因爲係構成爲將觀察用可視光於與第1雷射光相同的 軸線上朝加工對象物照射’而可觀察其反射光,所以依據觀 察用可視光,係可調整透鏡與加工對象物之距離。 又、在本發明之雷射加工裝置中’筐體部係具有沿著第1 雷射光及第2雷射光之軸線的安裝板,該安裝板之主面上係 可裝卸地安裝著加工單元,該安裝板與加工單元係藉由使得 自一方延伸的突起部插入穿設在另一方的孔而彼此被定位 者係較佳。因爲加工單元係被安裝在沿著第1雷射光及第2 雷射光之軸線的安裝板,所以可拘束加工單元在軸線周圍的 活動。安裝板與加工單元係經由將突起部插入孔而被定位, 所以將加工單元安裝在正確的位置之作業係變得容易。 本發明之雷射加工裝置具備有:加工單元,其包含有:筐 體部,包含用以對加工對象物加工之出射第1雷射光的第1 雷射光源;第2雷射光源,出射用以測定前述加工對象物之 主面的變位之第2雷射光;受光裝置,受光從該第2雷射光 源所出射之第2雷射光:加工單元筐體,將前述第2雷射光 源及前述受光裝置收納在內部;以及透鏡,其隔著保持裝置 而固定在該加工單元筐體之外周面,且使前述第1雷射光及 前述第2雷射光在同一軸線上朝前述加工對象物集光;及前 述加工單元係相對於前述筐體部爲可裝卸地安裝著。 若依本發明之雷射加工裝置,因爲加工單元係對筐體部可 -10- 1343291 裝卸地安裝,所以例如在加工單元所含有之稱爲第2雷射光 源及受光裝置的構成零件發生故障的場合,可按加工單元而 作交換。又,加工單元係包含透鏡和受光裝置,所以在將加 工單元安裝到筐體部之際,若使加工單元中之第2雷射光的 軸線對準筐體部中之第1雷射光的軸線,則可校準軸。 又、在本發明之雷射加工裝置中,在筐體部,於與沿著軸 線的加工單元抵接的位置上形成有使第1雷射光通過之第1 雷射光通過部,而在加工單元筐體,於與沿著軸線的筐體部 抵接的位置上形成有使第1雷射光通過之第2雷射光通過 部,同時在與沿著軸線的透鏡對向之位置上形成有使第i雷 射光及第2雷射光通過之第3雷射光通過部者係較佳。因爲 沿著指定的軸線配置有第1雷射光通過部、第2雷射光通過 部 '第3雷射光通過部、及透鏡,所以若在筐體部安裝加工 單元,則可使第1雷射光通過筐體部及加工單元筐體而到達 透鏡般地配置筐體部及加工單元。 【發明效果】 若依本發明之雷射加工裝置,則可極力地將用以對加工 對象物加工之雷射光集光於未離開指定位置之位置。再者, 在交換透鏡及受光裝置之際,係容易對準第1雷射光之光軸 與第2雷射光之光軸而在同一軸線上朝加工對象物集光。 又,例如加工對象物爲晶圓狀的場合,有時係對其晶圓狀的 加工對象物之內部照射雷射而形成改質層,再以其形成的改 質層爲起點而將加工對象物割斷,在此際,精度佳地在一定 深度位置照射雷射係提升割斷品質、及精度,所以很重要。 -11- 1343291 若使本發明適用在這樣的加工,則在執行雷射加工裝置的維 護之際,精度好的安裝係變得容易。 【實施方式】 本發明之知識及見解係可參照僅作爲例示之附件圖面並 考慮以下之詳細記述而可容易理解。緊接著,一邊參照附件 圖面一邊說明本發明之實施形態。在可能的場合,茲對同一 部分賦予同一符號並將重複之說明省略。 針對本實施形態之雷射加工裝置係參照第1圖作說明。如 第1圖所示般,雷射加工裝置1爲,使集光點P對準平台 (stage ) 2上所載置之平板狀的加工對象物S之內部,再照 射加工用雷射光L 1 (第1雷射光),以於加工對象物s的內部 形成依多光子吸收所產生之改質區域R的裝置。平台2係可 朝上下方向及左右方向移動並可旋轉移動者,此平台2的上 方主要配置著由雷射頭單元3(雷射單元、筐體部)、光學系 本體部4(筐體部)及對物透鏡單元5(加工單元)所構成之雷 射出射裝置6。又,雷射加工裝置1具備著控制裝置7,控 制裝置7係對平台2及雷射出射裝置6輸出用以控制各個動 作(平台2之移動 '雷射出射裝置6之雷射光的出射等)之控 制信號。 雷射頭單元3係裝卸自如地安裝在光學系本體部4之上端 部。此雷射頭單元3係具有L字狀的冷卻護套11,此冷卻 護套11的縱壁1 1 a內,流通有冷卻水的冷卻管1 2係被以蛇 行的狀態埋設。此縱壁1 1 a的前面係安裝有朝下方出射加工 用雷射光L1之雷射頭1 3、以及將此雷射頭1 3所出射的加 -12- 1343291 工用雷射光L1之光路的開放及閉鎖予以選擇性地執行之快 門單元14。依此,可防止雷射頭13及快門單元14之過熱。 此外’雷射頭13係使用有例如Nd:YAG雷射者,而在加工 用雷射光L 1方面,係出射脈寬! μ5以下的脈衝雷射光。 再者,於雷射頭單元3,在冷卻護套11之底壁lib的下面 係安裝著用以調整冷卻護套1 1之傾斜等等之調整部1 5。此 調整部1 5係以使雷射頭1 3所出射之加工用雷射光L 1的光 軸α在上下方向延伸般而用以使光學系本體4與設定在對物 透鏡單元5之軸線β —致者。亦即,雷射頭單元3係隔著調 整部15而安裝在光學系本體部4。在其後,利用調整部15 來調整冷卻護套1 1之傾斜時,雷射頭1 3之傾斜也伴隨冷卻 護套11的移動而被調整。依此,加工用雷射光L1係成爲其 光軸α與軸線β —致的狀態而在光學系本體4內行進。此 外,在冷卻護套11之底壁lib、調整部15、及光學系本體 部4的筐體21,係各自形成有加工用雷射光L1會通過之貫 通孔1 lc、貫通孔15a、貫通孔21a、以及貫通孔21b(第1 雷射光通過部)。 又,於光學系本體部4之筐體21內的軸線β上,係由上 到下以如下構件之順序作配置,該順序爲,放大由雷射頭1 3 所出射之加工用雷射光L1的射束尺寸之擴束器22'用以調 整加工用雷射光L1的輸出之光學衰減器23、用以觀察既經 光學衰減器23調整之加工用雷射光L1的輸出之輸出觀察光 學系24、以及用以調整加工用雷射光L1的偏光之偏光調整 光學系25。此外,光學衰減器23係安裝有用以吸收被除去 1343291 的雷射光之射束阻尼(beam damper) 26,此射束阻尼26係 經由熱管27而與冷卻護套1 1連接。依此,可防止吸收有雷 射光的射束阻尼26之過熱。 再者,爲了觀察平台2上所載置之加工對象物S,在光學 系本體部4之筐體21係安裝有用以將觀察用可視光導光之 光導(light guide) 28,筐體21內配置有CCD相機29。觀 察用可視光係依光導28而導入筐體21內,且在依序通過光 圏31、調制盤(reticle) 32、分光鏡33等之後,被配置在 軸線β上之分光鏡34所反射。而被反射之觀察用可視光係 在軸線Ρ上朝下方行進而被照射於加工對象物S。此外,加 工用雷射光L1係將分光鏡34透過。 接著,在加工對象物S的表面S1被反射之觀察用可視光 的反射光係在軸線β朝上方行進,且依分光鏡34而被反射。 由此分光鏡34所反射之反射光係更被分光鏡33所反射而通 過成像透鏡35等,而對CCD相機29入射。由此CCD相機 29所攝像之加工對象物S的圖像係被在監視器(未圖示)被放 映。而將此觀察用可視光導光之後再入射到CCD相機29爲 止的系統係實施本發明之觀察光學系的形態。 又’對物透鏡單元5係於光學系本體部4的下端部裝卸自 如地安裝。對物透鏡單元5因爲是利用複數個定位銷而定位 於光學系本體部4的下端部,所以可使設定在光學系本體4 之軸線β與設定在對物透鏡單元5之軸線β容易一致。在此 對物透鏡單元5之筐體41的下端,介有著使用有壓電元件 的致動器43 (保持裝置),且以軸線β與光軸一致的狀態下安 1343291 裝加工用對物透鏡42。此外,在光學系本體部4之筐體21 及對物透鏡單元5之筐體41,各自形成有加工用雷射光L1 所通過之貫通孔21a、貫通孔21b '貫通孔41c(第2雷射光 通過部)、以及貫通孔4 1 d(第3雷射光通過部)。又,由加工 用對物透鏡42所集光之加工用雷射光L 1的集光點P中之峰 値功率(peak power)密度爲lxl〇8(W/cm2)以上。 且,在對物透鏡單元5之筐體41內,爲了使加工用雷射 光L1的集光點P位在距離加工對象物S的表面S1之指定的 深度,而配置有用以出射測距用雷射光L2(第2雷射光)之雷 射二極體44以及受光部45。測距用雷射光L2係從雷射二 極體44出射,而依序在鏡46、半鏡47被反射之後,被配置 在軸線β上之分光鏡48所反射。被反射之測距用雷射光L2 係在軸腺β上朝下方行進,且通過貫通孔41d之後,通過被 安裝在與其貫通孔41d對向的位置之加工用對物透鏡42而 被照射在加工對象物S的表面S 1。此外,加工用雷射光L1 係將分光鏡48透過。 接著’在加工對象物S之表面S1被反射的測距用雷射光 L2之反射光再入射於加工用對物透鏡42而在軸線β上朝上 方行進,再由分光鏡4 8反射。由此分光鏡4 8所反射之測距 用雷射光L2的反射光係通過半鏡47而入射於受光部45內 並集光於將光一極體4等分而成的4分割位置檢測元件上。 依據被集光在此4分割位置檢測元件上之測距用雷射光L2 的反射光之集光像圖案,可檢測依加工用對物透鏡42的測 距用雷射光L2之集光點位在加工對象物s的表面s 1那個位 1343291 置。被集光在4分割位置檢測元件上之測距用雷射光L2的 反射光之集光像圖案的相關資訊被輸出至控制裝置7。控制 裝置7係依據此資訊而對致動器43輸出控制信號用以指示 保持加工用對物透鏡42的位置。 針對以上那樣構成之雷射加工裝置1的雷射加工方法之槪 要作說明。首先,在平台2上載置加工對象物S,使平台2 移動而使加工用雷射光L1的集光點P對準加工對象物S的 內部。此平台2之初期位置係依據加工對象物S的厚度 '折 射率、加工用對物透鏡42的開口數等所決定。 接著,從雷射頭13出射加工用雷射光L1,同時從雷射二 極體44出射測距用雷射光L2,以由加工用對物透鏡42所 集光之加工用雷射光L 1及測距用雷射光L2係在加工對象物 S之所期望的線(切斷預定線)上作掃描般地使平台2移動。 此時,在受光部45之測距用雷射光L2之反射光受檢測,致 動器43係受控制裝置7回授控制、加工用對物透鏡42的位 置係在軸線β方向被微調整,而使得加工用雷射光L1之集 光點Ρ的位置總是位在距離加工對象物S之表面S1的一定 深度。 因此,例如即使在加工對象物S的表面S1具有面振,也 可在距表面S1 —定深度的位置形成依多光子吸收所產生之 改質區域R。如此當在平板狀之加工對象物S的內部形成線 狀之改質區域R之後,其線狀之改質區域R係成爲起點而產 生破損,可沿著線狀之改質區域R而容易且高精度地將加工 對象物S切斷。 -16- 1343291 接著,有關把對物透鏡單元5安裝在光學系本體部4的部 分’係參照第2圖作說明。第2圖中,爲了容易理解,係把 對物透鏡單元5之筐體41內部所收納的零件予以省略。 在光學系本體部4的底部’沿著軸線β(參照第丨圖)設置 有安裝板211。在安裝板211,突起部211d及突起部211e 係延伸般地設置。安裝板2 1 1更形成有螺旋孔2 1 1 a、螺旋孔 211b、及螺旋孔211c。 對物透鏡單元5之筐體41具有背板4U,此背板411係與 安裝板211抵接而對物透鏡單元5係固定在筐體21。背板 411係被鑽有孔411a、孔411b、孔411c、孔411d、及孔411e。 以安裝板211的突起部211d插入對物透鏡單元5的孔 411d,以及安裝板211的突起部211e會插入對物透鏡單元5 的孔411e般地使對物透鏡單元5與安裝板211抵接。安裝 板2 1 1因爲是沿著軸線β(參照第1圖)而被形成,所以對物 透鏡單元5在軸線β周圍的活動係受到拘束。又,突起部211d 及突起部211e係被插入孔411d及孔411e而被定位,所以 沿著對物透鏡單元5之安裝板2 1 1的面之活動係受到拘束。 因此,可設置成軸線13與對物透鏡單元5之加工用對物透鏡 42對準。 如此當使對物透鏡單元5與安裝板211抵接之後,對物透 鏡單元5的孔411a與安裝板211的螺旋孔211a、對物透鏡 單元5的孔411b與安裝板211的螺旋孔2Ub、以及對物透 鏡單元5的孔411c與安裝板211的螺旋孔211c係配置在各 自對應的位置。在此,使螺旋5〇3從對物透鏡單元5的孔4Ua -17- 1343291 側、和使螺旋5 Ob從對物透鏡單元5的孔4 1 1 b側、以及使 螺旋50c從對物透鏡單元5的孔4 η c側各自插入且緊固螺 旋,而使對物透鏡單元5被固定在筐體21。 對物透鏡單元5被固定在筐體2 1的樣子係如第3圖所示。 對物透鏡單元5係由隔著致動器43而安裝有加工用對物透 鏡42之第1部分41a'以及收納著由雷射二極體44、受光 部45、鏡46、及半鏡47所構成的側長光學系之第2部分41b 所構成。 如同既作之說明般,從雷射二極體44所出射之測距用雷 射光L2係由鏡46、半鏡47依序反射且由配置在第1部分 41a之分光鏡48所反射。此分光鏡48係以位在軸線P上般 地配置。因此被分光鏡48所反射之測距用雷射光L2係在軸 線β上朝圖中下方行進,且通過加工用對物透鏡42而被照 射到加工對象物S之表面S 1。 接著,在加工對象物S之表面S1被反射之測距用雷射光 L2的反射光係再入射於加工用對物透鏡42而在軸線β上朝 圖中上方行進,且被分光鏡48所反射。由此分光鏡48所反 射之測距用雷射光L2的反射光係通過配置在第2部分4 1 b 之半鏡47而入射到受光部45內,且被集光於將光二極體作 4等分而成之4分割位置檢測元件上。 如此一來,在本實施形態中,因爲各構成零件係以從雷射 二極體44出射之測距用雷射光L2依序經由鏡46、半鏡47、 及分光鏡48而對加工用對物透鏡42入射般地作配置,所以 即使在將對物透鏡單元5作交換的場合時也不需要對測長光 -18- 1343291 學系進行微調整。又’因爲是構成爲在將對物透鏡單元5安 裝在光學系本體部4的筐體21之場合會被定位在指定的位 置,所以加工用對物透鏡42及分光鏡4 8係可位在軸線β上 般地作配置。 【產業上可利用性】 依本發明之雷射加工裝置,係可將用以對加工對象物加工 的雷射光極力地集光於不離開指定的位置之位置上。再者, 於交換透鏡及受光裝置之際,可容易地將第1雷射光的光軸 與第2雷射光的光軸對準而以同一軸線上朝加工對象物集 光。又,例如在加工對象物爲晶圓狀的場合,有時係對其晶 圓狀之加工對象物的內部照射雷射而形成改質層,且以其形 成的改質層爲起點而將加工對象物割斷,在此際,精度高地 對一定深度位置照射雷射係提升割斷品質、精度,所以很重 要。若使本發明適用於這樣的,則在執行雷射加工裝置的維 護之際,精度好的安裝係變容易》 【圖面簡單說明】 【第1圖】第1圖係顯示本實施形態之雷射加工裝置 的構成圖。 【第2圖】第2圖係顯示將第1圖之對物透鏡單元安 裝在光學系本體部的樣子。 【第3圖】第3圖係顯示將第1圖之對物透鏡單元安 裝在光學系本體部的樣子。 【第4圖】第4圖係用以說明本發明相關檢討內容之 圖。 -19- 1343291 【元件符號說明】 1 ...雷射加工裝置 2.. .平台 3.. .雷射頭單元 4.. .光學系本體部 5.. .對物透鏡單元 6.. .雷射出射裝置 7.. .控制裝置 5.. .加工對象物 R...改質區域 42.. .加工用對物透鏡 4 3...致動器 13.. .雷射頭 44.. .雷射二極體 45.. .受光部。 -20 -

Claims (1)

1343291 第093141575號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國99年12月13日修正 十、申請專利範圍 1' 種自射加工裝置,係將第1雷射光對加工對象 物照射以加工該加工對象物,其特徵爲: 具備有: 筐體部’其包含用以出射前述第1雷射光之第1雷射 光源;以及 安裝成可相對於前述筐體部進行裝卸之加工單元: 該加工單元具有: 第2雷射光源,出射用以測定前述加工對象物之主面 的變位之第2雷射光; 透鏡’使前述第1雷射光和第2雷射光朝前述加工對 象物集光: 分光鏡,以讓前述第1雷射光及前述第2雷射光在同 一軸線上入射到前述透鏡的方式,使前述第1雷射光透過 且使前述第2雷射光反射; 受光裝置,受光前述第2雷射光在前述主面之反射光 * 以及致動器,保持則述透鏡,根據前述受光裝置所受 光的反射光,將前述透鏡保持成相對於前述主面自由進退 « 前述致動器,被固定在加工單元筐體,該加工單元筐 體將前述第2雷射光源、前述分光鏡、及前述受光裝置收 1343291 —! ·· pf年u月丨3>日修(¾正替換r( 容在其內部, -—-* 前述筐體部包含觀察光學系,該觀察光學系係構成爲 ’將觀察用可視光在前述軸線上朝前述加工對象物照射, 因應該照射而可觀察在前述加工對象物之主面被反射之反 射光。 ' 2.如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置,其中, 前述筐體部係具有沿著前述軸線的安裝板,在該安裝 Φ 板的主面上’前述加工單元係可裝卸地安裝著,該安裝板 與前述加工單元係藉由把自一方延伸的突起部插入穿設在 另一方的孔而相互被定位。 3 .如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置,其中 . 於前述筐體部,在與沿著前述軸線的前述加工單元抵 接之位置上,形成有使前述第1雷射光通過之第1雷射光 通過部, 於前述加工單元筐體,在與沿著前述軸線的前述筐體 Φ 部抵接之位置上,形成有使前述第1雷射光通過之第2雷 射光通過部,同時在與沿著前述軸線的前述透鏡對向之位 置上形成有使前述第1雷射光及前述第2雷射光通過之第 3雷射光通過部。 -2-
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI703027B (zh) * 2016-04-06 2020-09-01 日商迪思科股份有限公司 晶圓的生成方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3708102B2 (ja) * 2003-12-12 2005-10-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4601965B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-22 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4509578B2 (ja) 2004-01-09 2010-07-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4598407B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4964554B2 (ja) * 2006-10-03 2012-07-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
KR100761238B1 (ko) * 2007-03-13 2007-09-27 에스엔유 프리시젼 주식회사 레이저빔 가공장치
DE102007016444B4 (de) * 2007-04-05 2024-08-22 Precitec Optronik Gmbh Bearbeitungseinrichtung
KR101770836B1 (ko) 2009-08-11 2017-08-23 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법
EP2336823A1 (de) * 2009-12-18 2011-06-22 Boegli-Gravures S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Masken für eine Laseranlage zur Erzeugung von Mikrostrukturen.
US9174304B2 (en) * 2011-10-25 2015-11-03 Eisuke Minehara Laser decontamination device
JP2013230478A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Disco Corp レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP6299111B2 (ja) * 2013-08-28 2018-03-28 オムロン株式会社 レーザ加工装置
CN107243702B (zh) * 2017-08-16 2019-11-12 哈尔滨理工大学 一种基于微织构刀具制备的精准激光辅助对焦装置
DE102022109318A1 (de) * 2022-04-14 2023-10-19 4Jet Microtech Gmbh Laserbearbeitungsvorrichtung

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2236846B (en) * 1988-11-22 1992-10-14 Fiat Auto Spa Laser welding monitoring systems.
US5126532A (en) * 1989-01-10 1992-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus and method of boring using laser
US5042950A (en) * 1990-05-22 1991-08-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for laser beam diagnosis
JPH04244910A (ja) 1991-01-31 1992-09-01 Nec Corp 高さ検出装置
US5241419A (en) * 1992-01-27 1993-08-31 General Electric Company Co-axial viewing device for lasers
DE69219101T2 (de) * 1992-02-03 1997-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laserbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Einstellen der Höhe des Kondensor
US5268554A (en) * 1992-06-29 1993-12-07 General Electric Co. Apparatus and system for positioning a laser beam
US5382770A (en) * 1993-01-14 1995-01-17 Reliant Laser Corporation Mirror-based laser-processing system with visual tracking and position control of a moving laser spot
JPH06254691A (ja) * 1993-03-08 1994-09-13 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工機およびレーザ加工機の焦点設定方法
JPH06344167A (ja) 1993-06-07 1994-12-20 Toshiba Corp レーザ加工装置
US5744780A (en) * 1995-09-05 1998-04-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for precision micromachining with lasers
JPH1128900A (ja) * 1997-05-12 1999-02-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ光を用いた塗装除去方法及びレーザ処理装置
WO1999021181A1 (fr) * 1997-10-16 1999-04-29 Seiko Epson Corporation Enregistreur
JP3152206B2 (ja) 1998-06-19 2001-04-03 日本電気株式会社 オートフォーカス装置及びオートフォーカス方法
JP4273542B2 (ja) 1998-09-08 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 レーザー溶接方法
JP2002219591A (ja) 2001-01-22 2002-08-06 Toshiba Corp レーザ光照射装置
JP2003225786A (ja) 2002-01-30 2003-08-12 Uht Corp レーザー加工ユニット及び該レーザー加工ユニットを備えた加工装置
JP2004188422A (ja) 2002-12-06 2004-07-08 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2004337902A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2004337903A (ja) 2003-05-14 2004-12-02 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI703027B (zh) * 2016-04-06 2020-09-01 日商迪思科股份有限公司 晶圓的生成方法

Also Published As

Publication number Publication date
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