TWI832171B - 檢查裝置、檢查方法以及雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 本發明提供一種能夠偵知小於加工用雷射光束的光束剖面的大小的污染或劃痕等之檢查裝置。 [解決手段] 本發明的檢查裝置係對具備至少一個光學零件之雷射加工裝置進行檢查，前述光學零件具有使加工用雷射光束折射或反射之界面。檢查光學系統以使檢查對象的光學零件的界面上的光束點小於加工用雷射光束的通過區域之方式，使檢查用雷射光束入射於檢查對象的光學零件的界面，並在界面內掃描檢查用雷射光束的光束點。光強度測定器測定透過檢查對象的光學零件的界面或在界面反射之檢查用雷射光束的光強度。

Description

檢查裝置、檢查方法以及雷射加工裝置
本發明有關雷射加工裝置的檢查裝置、檢查方法以及雷射加工裝置。 本申請案係主張基於2021年3月17日申請之日本專利申請第2021-043805號的優先權。該日本申請案的全部內容係藉由參閱而援用於本說明書中。
目前已知有一種能夠線上監測因光學零件的污染或劣化所引起的光強度降低之雷射加工裝置(參閱專利文獻1)。在專利文獻1所記載之雷射加工裝置中，使加工用的雷射光束入射於光學零件，並觀測來自光學零件的散射光等。 [先前技術文獻]
[專利文獻1] 日本特開2018-018909號公報
[發明所欲解決之問題]
光學零件的污染或光學零件的劃痕等小於雷射光束的光束剖面的大小時，污染或劃痕等的偵知靈敏度會降低。故，難以偵知明顯小於光束剖面的大小的污染或劃痕。
本發明的目的係提供一種能夠偵知小於加工用雷射光束的光束剖面的大小的污染或劃痕等之檢查裝置及檢查方法。本發明的另一目的係提供一種能夠偵知小於加工用雷射光束的光束剖面的大小的污染或劃痕等之雷射加工裝置。 [解決問題之技術手段]
依據本發明的一觀點，提供一種檢查裝置， 係對具備至少一個光學零件之雷射加工裝置進行檢查，前述光學零件具有使加工用雷射光束折射或反射之界面，該檢查裝置具備： 檢查光學系統，係以使前述雷射加工裝置的檢查對象的光學零件的界面上的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之方式，使檢查用雷射光束入射於前述檢查對象的光學零件的界面，並在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點；以及 光強度測定器，係測定透過前述檢查對象的光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度。
依據本發明的另一觀點，提供一種檢查方法， 係對具備至少一個光學零件之雷射加工裝置進行檢查，前述光學零件具有使加工用雷射光束折射或反射之界面，其中 在前述雷射加工裝置的檢查對象的光學零件的界面上的檢查用雷射光束的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之條件下，在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點， 測定透過前述檢查對象的光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度。
依據本發明的又另一觀點，提供一種雷射加工裝置，係具備： 雷射振盪器，係輸出加工用雷射光束； 至少一個光學零件，係配置於從前述雷射振盪器至對象物為止的前述加工用雷射光束的路徑上，並具有使前述加工用雷射光束折射或反射之界面； 檢查光學系統，係以使前述光學零件的界面上的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之方式，使檢查用雷射光束入射於前述光學零件的界面，並在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點；以及 光強度測定器，係測定透過前述光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度。 [發明之效果]
藉由使檢查用雷射光束的光束點小於加工用雷射光束的通過區域，能夠提高小於加工用雷射光束的通過區域的大小的污染或劃痕等的偵知靈敏度。
參閱圖1以及圖4，針對基於本申請發明的一實施例之雷射加工裝置以及其檢查裝置進行說明。
圖1係基於一實施例之雷射加工裝置的概略圖。由加工用雷射振盪器50輸出加工用雷射光束40。在圖1中，以二點鏈線表示加工用雷射光束40的光軸。加工用雷射光束40經由透鏡等光學零件51以及其他光學零件52而入射於對象物60。對象物60被保持於工作臺53上。
作為一例，加工用雷射振盪器50為雷射二極體、Nd:YAG雷射等固體雷射振盪器、準分子雷射振盪器等。光學零件51例如為構成光束擴展器之複數個透鏡中的1個透鏡。其他光學零件52中包含構成光束擴展器之剩餘的透鏡、光束均勻器、電流掃描器(galvano-scanner)、fθ透鏡、光束透過窗等。對象物60為離子植入有摻雜劑之半導體晶圓，藉由加工用雷射光束40進行活化退火。
基於本實施例之雷射加工裝置除了該等光學零件之外，還具備檢查裝置。檢查裝置包含檢查光學系統10、光強度測定器20、檢查用處理裝置25以及輸出裝置26。檢查光學系統10包含檢查用雷射振盪器11、聚光透鏡12、光束掃描器13以及移動機構14。光束掃描器13例如為包含一對擺動反射鏡13A、13B之電流掃描器。藉由驅動移動機構14，其中一方的擺動反射鏡13B在阻塞加工用雷射光束40的路徑之位置(以下，稱為檢查位置。)與在空間上不干擾加工用雷射光束40的路徑之位置(以下，稱為待機位置。)之間平移移動。在圖1中，以實線表示檢查位置的擺動反射鏡13B，以虛線表示待機位置的擺動反射鏡13B。以兩個箭頭表示擺動反射鏡13B所平移移動之方向。
由檢查用雷射振盪器11輸出檢查用雷射光束30。檢查用雷射光束30可以為連續波雷射光束，亦可以為脈衝雷射光束。在將擺動反射鏡13B配置於檢查位置之狀態下，檢查用雷射光束30經由聚光透鏡12、擺動反射鏡13A以及擺動反射鏡13B而入射於光學零件51。光學零件51具有使雷射光束折射之兩個界面。該兩個界面相當於透鏡的表面。
聚光透鏡12以使光學零件51的兩個界面上的檢查用雷射光束30的光束點小於加工用雷射光束40的通過區域之方式，使檢查用雷射光束30收斂。光束掃描器13使光束點在光學零件51的表面內移動。光束掃描器13的其中一方的擺動反射鏡13A和另一方的擺動反射鏡13B分別使光束點向彼此正交之方向移動。在圖1中，擺動反射鏡13A使光束點向與紙面垂直之方向移動，擺動反射鏡13B使光束點向與紙面平行之方向移動。
光強度測定器20藉由移動機構21在阻塞加工用雷射光束40的路徑之檢查位置與在空間上不干擾加工用雷射光束40的路徑之待機位置之間平移移動。在圖1中，以實線表示檢查位置的光強度測定器20，以虛線表示待機位置的光強度測定器20。以兩個箭頭表示光強度測定器20所平移移動之方向。
透過光學零件51之檢查用雷射光束30入射於光強度測定器20。光強度測定器20測定所入射之檢查用雷射光束30的光強度。由光強度測定器20測定之測定結果輸入至檢查用處理裝置25。
圖2係檢查用處理裝置25的方塊圖。檢查用處理裝置25包含雷射振盪控制部25A、移動機構控制部25B、光束掃描控制部25C、光強度測定部25D以及輸出控制部25E。雷射振盪控制部25A控制檢查用雷射振盪器11來使其輸出檢查用之雷射光束。移動機構控制部25B控制移動機構14、21來使擺動反射鏡13B(圖1)以及光強度測定器20(圖1)在待機位置與檢查位置之間移動。
光束掃描控制部25C控制光束掃描器13來使檢查用雷射光束的光束點在光學零件51(圖1)的表面內移動。光強度測定部25D獲取由光強度測定器20測定之測定結果。輸出控制部25E將由光強度測定部25D獲取之光強度的測定結果以各種樣態輸出至輸出裝置26。作為輸出裝置26例如使用圖像顯示裝置，輸出控制部25E例如以圖形或曲線圖等顯示光強度的測定結果。
接著，參閱圖3A針對光學零件51、加工用雷射光束40以及檢查用雷射光束30的相對位置關係進行說明。
圖3A係光學零件51的示意性前視圖。以虛線表示加工用雷射光束40(圖1)的通過區域41。在光學零件51的表面附著有附著物45，產生了劃痕46。加工用雷射光束40的通過區域41充分大於附著物45或劃痕46的大小。故，附著物45以及劃痕46不會對加工用雷射光束40的傳播產生大影響。但是，若附著物45或劃痕46的個數增加，則會對加工用雷射光束40的傳播產生大影響，有可能出現在對象物60的表面無法獲得所期望的強度之情況。
檢查用雷射光束30(圖1)的光束點31小於加工用雷射光束40的通過區域41，為與所設想之附著物45或劃痕46相同程度的大小。若由光束掃描器13(圖1)掃描檢查用雷射光束30，則光束點31在光學零件51的表面內沿著移動軌跡32移動。亦即，藉由重複進行光束點31的主掃描和副掃描，由光束點31掃描光學零件51的表面的大致整個區域。檢查用雷射光束30為脈衝雷射光束時，以使在時間軸上相鄰之兩個雷射脈衝的光束點31重疊之方式設定光束點31的移動速度即可。
從聚光透鏡12(圖1)至光學零件51的表面為止的光路長度對應於檢查用雷射光束30的入射位置而變動。故，光學零件51的表面上的檢查用雷射光束30的光束點31(圖3A)的大小亦對應於表面內的位置而變動。但是，即使在光束點31在光束點31的大小變動範圍內變得最大之狀態下，其大小亦充分小於加工用雷射光束40的通過區域41且為與所設想之附著物45或劃痕46相同程度的大小。
圖3B係表示在由檢查用雷射光束30掃描光學零件51的表面之期間，藉由光強度測定器20(圖1)測定之光強度的時間變化的一例之曲線圖。橫軸表示經過時間，縱軸表示光強度。在時刻t1、t2、t3，光強度降低。時刻t1、t2的光強度的降低由附著物45引起，時刻t3的光強度的降低由劃痕46引起。
檢查用處理裝置25的輸出控制部25E將光強度測定器20的測定結果設為如圖3B所示之時間波形的曲線圖來顯示於輸出裝置26(圖1)。
圖4係表示利用基於本實施例之檢查裝置進行雷射加工裝置的檢查之步驟之流程圖。首先，移動機構控制部25B(圖2)控制移動機構14、21來使擺動反射鏡13B(圖1)以及光強度測定器20(圖1)從待機位置移動至檢查位置(步驟S1)。接著，雷射振盪控制部25A(圖2)控制檢查用雷射振盪器11來使其輸出檢查用雷射光束，光束掃描控制部25C(圖2)控制光束掃描器13來如圖2A所示那樣掃描檢查用雷射光束(步驟S2)。而且，光強度測定部25D從光強度測定器20獲取光強度的測定結果(步驟S2)。
若光學零件51(圖3A)的表面的掃描結束，則輸出控制部25E(圖2)將光強度的測定結果輸出至輸出裝置26(步驟S3)。在其後或同時地，移動機構控制部25B(圖2)控制移動機構14、21來使擺動反射鏡13B(圖1)以及光強度測定器20(圖1)從檢查位置移動至待機位置(步驟S4)
接著，針對上述實施例的優異效果進行說明。 附著物45或劃痕46(圖3A)充分小於光學零件51的表面上的加工用雷射光束40的通過區域41(圖3A)時，加工用雷射光束40通過光學零件51時的光強度的衰減率只有一點點。故，即使測定加工用雷射光束40的光強度，亦難以偵知附著物45或劃痕46。
相對於此，在上述實施例中，使檢查用雷射光束30的光束點31(圖3A)小於加工用雷射光束40的通過區域41。故，即使在附著物45或劃痕46較小的情況下，透過光學零件51時，檢查用雷射光束30的光強度的衰減率亦會變大。藉此，較小的附著物45或劃痕46的偵知靈敏度提高。藉此，能夠在發生加工不良之前偵知其徵候。
作為一例，將光學零件51的表面上的檢查用雷射光束30的光束點31的直徑設為光學零件51的表面上的加工用雷射光束40的通過區域41(圖3A)的最小包含圓的直徑的1/10以下為佳。藉此，能夠偵知在加工用雷射光束40的光強度的衰減率的測定中難以偵知之附著物45或劃痕46。並且，依據所設想之附著物45或劃痕46的尺寸，將光學零件51的表面上的檢查用雷射光束30的光束點31的直徑設為50μm以下為佳。相反，若光束點31過小，則會導致由檢查用雷射光束30掃描光學零件51的表面的大致整個區域的所需時間變長。因此，將光束點31的直徑設為5μm以上為佳。
接著，針對檢查用雷射光束30的較佳波長進行說明。為了偵知光學零件51的附著物45或劃痕46(圖3A)，在檢查用雷射光束30的波長區域中，沒有附著物45或劃痕46之區域的光學零件51的透過率充分高為佳。通常，光學零件51無反射塗佈，以使透過率在加工用雷射光束40的波長區域中變得最大。因此，將檢查用雷射光束30的波長設為與加工用雷射光束40的波長大致相同為佳。另外，在相對於檢查用雷射光束30可獲得充分高的透過率之情況下，不一定必須將檢查用雷射光束30的波長設為與加工用雷射光束40的波長相同。
接著，針對上述實施例的變形例進行說明。 在上述實施例中，雖針對構成雷射加工裝置之複數個光學零件中的一個光學零件51設置了檢查裝置，但是亦可以針對其他複數個光學零件分別設置相同的檢查裝置。此時，檢查用處理裝置25以及輸出裝置26可以在複數個檢查裝置共用。
在上述實施例中，雖有別於加工用雷射振盪器50而配置檢查用雷射振盪器11，但亦可將從加工用雷射振盪器50輸出之雷射光束使用作為檢查用雷射光束。例如，將從加工用雷射振盪器50輸出之雷射光束經由反射鏡等引導至檢查光學系統10的聚光透鏡12即可。
在上述實施例中，將基於光強度測定器20 (圖1)之測定結果以圖3B所示之曲線圖形式顯示於輸出裝置26(圖1)。此外，亦可將圖3B所示之時間波形的曲線圖轉換為光學零件51的表面上的二維光強度分布，並作為二維圖像而顯示於輸出裝置26。並且，還可以由檢查用處理裝置25(圖1)分析圖3B所示之曲線圖的波形來判定有無附著物45或劃痕46(圖3A)，並將判定結果輸出至輸出裝置26。
在上述實施例中，雖進行使加工用雷射光束40折射之光學零件51的界面(表面)的檢查，但還能夠進行具有使加工用雷射光束40反射之界面(表面)之光學零件的檢查。例如，能夠檢查有無附著於平面鏡、凹面鏡、凸面鏡等的反射面之附著物或反射面的劃痕等。此時，由檢查用雷射光束30掃描反射面，並測定來自反射面的反射光的強度即可。
接著，參閱圖5針對基於其他實施例之雷射加工裝置進行說明。以下，針對與基於圖1～圖4所示之實施例之雷射加工裝置共通的構造，省略說明。
圖5係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在圖1所示之實施例中，使光束掃描器13的其中一方的擺動反射鏡13B在檢查位置與待機位置之間平移移動。相對於此，在圖5所示之實施例中，並非使構成光束掃描器13之一對擺動反射鏡平移移動，而是藉由移動機構14使移動反射鏡15在檢查位置與待機位置之間平移移動。在圖5中，以實線表示檢查位置的移動反射鏡15，以虛線表示待機位置的移動反射鏡15。由光束掃描器13掃描之檢查用雷射光束30被檢查位置的移動反射鏡15反射而入射於檢查對象的光學零件51。
接著，針對圖5所示之實施例的優異效果進行說明。 在本實施例中，亦與圖1～圖4所示之實施例相同，能夠靈敏度良好地偵知光學零件51的附著物45或劃痕46(圖3A)。並且，在圖1～圖4所示之實施例中，移動機構14必須與擺動反射鏡13B一同使擺動機構移動。相對於此，在本實施例中，由於移動反射鏡15並不擺動，故，移動機構14無需使擺動機構移動。故，能夠使移動機構14小型化。
接著，參閱圖6，針對基於又另一實施例之雷射加工裝置進行說明。以下，針對與圖1～圖4所示之實施例共通的構造，省略說明。
圖6係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在圖1～圖4所示之實施例中，移動機構14使檢查光學系統10的一部分光學零件在檢查位置與待機位置之間平移移動，移動機構21使光強度測定器20在檢查位置與待機位置之間平移移動。相對於此，在本實施例中，檢查光學系統10的任一光學零件均不平移移動。光束掃描器13配置於在空間上不干擾加工用雷射光束40的路徑之位置。光束掃描器13的掃描範圍內的任一檢查用雷射光束30均從傾斜方向入射於光學零件51。
在從傾斜方向入射於光學零件51並透過光學零件51之檢查用雷射光束30所入射之位置配置有光強度測定器20。光強度測定器20亦不平移移動，配置於在空間上不干擾加工用雷射光束40的路徑之位置。
在本實施例中，檢查用雷射光束30入射於光學零件51時的入射角大於圖1～圖4所示之雷射加工裝置中的入射角。故，從聚光透鏡12至光學零件51為止的光路長度依據入射位置而大幅變動。故，光學零件51的表面上的光束點31(圖3A)的大小變動變大。聚光透鏡12等光學系統被調整為如下，亦即，即使在光束點31於光束點31的大小變動範圍內變得最大之狀態下，其大小亦充分小於加工用雷射光束40的通過區域41且成為與所設想之附著物45或劃痕46相同程度的大小。
可以對應於光束點31的大小而調整掃描線的間隔。例如可以如下，亦即，在光束點31相對小之區域，使掃描線的間隔相對窄，在光束點31相對大之區域，使掃描線的間隔相對寬。
接著，針對圖6所示之實施例的優異效果進行說明。 在本實施例中，亦與圖1～圖4所示之實施例相同，能夠靈敏度良好地偵知光學零件51的附著物45或劃痕46(圖3A)。而且，在本實施例中，檢查裝置無需具備平移移動機構。故，能夠實現裝置的小型化、成本降低。
接著，參閱圖7針對基於又另一實施例之雷射加工裝置進行說明。以下，針對與圖6所示之實施例共通的構造，省略說明。
圖7係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在圖6所示之實施例中，從加工用雷射光束40的路徑觀察時，光束掃描器13和光強度測定器20配置於彼此相反的一側。相對於此，在本實施例中，從加工用雷射光束40的路徑觀察時，光束掃描器13和光強度測定器20配置於相同的一側。從加工用雷射光束40的路徑觀察時，在光束掃描器13的相反側配置有反射鏡22。透過光學零件51之檢查用雷射光束30入射於反射鏡22。被反射鏡22反射之檢查用雷射光束30入射於光強度測定器20。
接著，針對圖7所示之實施例的優異效果進行說明。 在本實施例中，亦與圖6所示之實施例相同，能夠靈敏度良好地偵知光學零件51的附著物45或劃痕46(圖3A)。從加工用雷射光束40的路徑觀察時，在光束掃描器13的相反側沒有配置光強度測定器20之空間上的餘裕時，採用基於本實施例之構造即可。
接著，針對圖7所示之實施例的變形例進行說明。基於圖7所示之實施例之雷射加工裝置中使用的反射鏡22雖為平面鏡，但亦可使用凹面鏡以代替平面鏡。例如，藉由將光束掃描器13和光強度測定器20配置於凹面鏡的共軛點的位置，能夠使用受光面較小的光強度測定器20。
接著，參閱圖8針對基於又另一實施例之雷射加工裝置進行說明。以下，針對與圖6所示之實施例共通的構造，省略說明。
圖8係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在圖6所示之實施例中，由光強度測定器20測定透過光學零件51之檢查用雷射光束30的光強度。相對於此，在圖8所示之實施例中，由光強度測定器20測定在光學零件51的表面反射之檢查用雷射光束30的光強度。
在圖6所示之實施例中，作為檢查用雷射光束30，使用相對於加工用雷射光束40無反射塗佈之光學零件51的透過率充分大之波長區域的檢查用雷射光束。相對於此，在本實施例中，使用光學零件51的表面上的反射率在某種程度上較大之波長區域的檢查用雷射光束30。
接著，針對圖8所示之實施例的優異效果進行說明。 藉由光學零件51的表面的附著物45或劃痕46(圖3A)，光學零件51的表面上的反射率發生變化。藉由測定在光學零件51的表面反射之檢查用雷射光束30的光強度，能夠偵知該反射率的變化並偵知有無附著物45或劃痕46。並且，依據附著物45，存在反射率變低之情況或變高之情況。任一情況下，均能夠藉由偵知反射率的變化來判定有無附著物45。
接著，參閱圖9針對又一另實施例進行說明。以下，針對與圖5所示之實施例共通的構造，省略說明。
圖9係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在圖5所示之實施例中，對一個檢查光學系統10配置有一個光強度測定器20。相對於此，在本實施例中，對一個檢查光學系統10配置有複數個光強度測定器20A、20B、20C、20D。複數個光強度測定器20A、20B、20C、20D從加工用雷射光束40的上游側朝向下游側依序配置。複數個光強度測定器20A～20D分別能夠在檢查位置與待機位置之間平移移動。
在檢查光學系統10與光強度測定器20A之間配置有一個光學零件51。在檢查光學系統10與光強度測定器20B之間配置有兩個光學零件51、54。在檢查光學系統10與光強度測定器20C之間配置有三個光學零件51、54、55。在檢查光學系統10與光強度測定器20D之間配置有四個光學零件51、54、55、56。
並且，在圖5所示之實施例中，檢查光學系統10的聚光透鏡12的焦距為固定的。相對於此，在本實施例中，作為聚光透鏡12使用焦距可變的透鏡。聚光透鏡12的焦距藉由檢查用處理裝置25控制。
並且，在圖9所示之實施例中，雖配置有反射加工用雷射光束40之兩個反射鏡59，但反射鏡59並非必須，並且其個數亦不限於兩個。
將從加工用雷射光束40的上游側數起第一個光強度測定器20A配置於檢查位置之狀態與圖5所示之實施例的將光強度測定器20配置於檢查位置之狀態相同。在該狀態下，能夠進行光學零件51的檢查。
在將從加工用雷射光束40的上游側數起第一個光強度測定器20A配置於待機位置，並將第二個光強度測定器20B配置於檢查位置之狀態下，檢查用雷射光束30依序通過光學零件51、54，並入射於光強度測定器20B。此時，檢查用處理裝置25以使光束點在第二個光學零件54的位置變得充分小之方式來調整聚光透鏡12的焦距。而且，檢查用處理裝置25以使檢查用雷射光束30的光束點在第二個光學零件54的表面內移動之方式來控制光束掃描器13。
若檢查第一個光學零件51並確認沒有異常，則能夠在將第二個光強度測定器20B配置於檢查位置之狀態下，進行第二個光學零件54的檢查。同樣地，能夠進行第三個光學零件55、第四個光學零件56的檢查。此時，聚光透鏡12作為焦距調整機構發揮如下之作用，亦即，在從複數個光學零件51、54、55、56中所選擇之一個檢查對象的光學零件的位置，使檢查用雷射光束30的光束點小於加工用雷射光束40的通過區域41(圖3A)。
接著，針對圖9所示之實施例的優異效果進行說明。 在圖9所示之實施例中，藉由對一個檢查光學系統10配置複數個光強度測定器20A～20D，能夠進行複數個光學零件51、54、55、56的檢查。故，與在每個檢查對象的光學零件配置檢查光學系統10之構造相比，能夠削減檢查裝置的零件個數。
接著，參閱圖10針對基於又另一實施例之雷射加工裝置進行說明。以下，針對與圖1～圖4所示之實施例共通的構造，省略說明。
圖10係基於本實施例之雷射加工裝置的概略圖。在從加工用雷射振盪器50至對象物60為止的加工用雷射光束40的路徑上，從上游側朝向下游側，依序配置有擴束望遠鏡(Beam Expander Telescope)71、光學遮罩72、場透鏡73、光束掃描器75以及fθ透鏡76。擴束望遠鏡71由複數個透鏡構成，例如由三個透鏡構成，調整光學遮罩72的位置上的光束剖面的尺寸，並且使加工用雷射光束成為平行光束(parallel light flux)。
通過光學遮罩72之加工用雷射光束40通過場透鏡73而入射於孔口74。孔口74藉由使被光學遮罩72繞射之加工用雷射光束40中的預定繞射光通過，對光束輪廓進行整形。
光束掃描器75藉由掃描加工用雷射光束40，使加工用雷射光束40的光束點在對象物60的表面上移動。fθ透鏡76使孔口74的開口部成像於對象物60的表面。
對象物60被保持於工作臺53上。工作臺53能夠使對象物60向與該表面平行且彼此正交之兩個方向移動。組合基於光束掃描器75之加工用雷射光束40的掃描和基於工作臺53之對象物60的移動，能夠使加工用雷射光束40入射於對象物60的表面的大致整個區域。
對構成擴束望遠鏡71之複數個透鏡的每一個配置有檢查光學系統10和光強度測定器20。而且，對場透鏡73、fθ透鏡76的每一個配置有檢查光學系統10和光強度測定器20。一個檢查用處理裝置25以及一個輸出裝置26在複數個檢查光學系統10以及複數個光強度測定器20共用。
對象物60為離子植入有摻雜劑之半導體晶圓，藉由加工用雷射光束進行摻雜劑的活化退火。
接著，針對圖10所示之實施例的優異效果進行說明。 在本實施例中，能夠檢查有無構成雷射加工裝置之擴束望遠鏡71的透鏡、場透鏡73、fθ透鏡76的附著物以及劃痕。
上述各實施例為例示，能夠進行不同實施例所示之構造的局部置換和組合是理所當然的。針對基於複數個實施例的相同構造之相同的作用效果，在每個實施例中並不逐次提及。而且，本發明並不限定於上述實施例。例如，本領域技術人員可知能夠進行各種變更、改良、組合等。
10:檢查光學系統 11:檢查用雷射振盪器 12:聚光透鏡 13:光束掃描器 13A,13B:擺動反射鏡 14:移動機構 15:移動反射鏡 20,20A,20B,20C,20D:光強度測定器 21:移動機構 22:反射鏡 25:檢查用處理裝置 25A:雷射振盪控制部 25B:移動機構控制部 25C:光束掃描控制部 25D:光強度測定部 25E:輸出控制部 26:輸出裝置 30:檢查用雷射光束 31:檢查用雷射光束的光束點 32:檢查用雷射光束的光束點的移動軌跡 40:加工用雷射光束 41:加工用雷射光束的通過區域 45:附著物 46:劃痕 50:加工用雷射振盪器 51,52:光學零件 53:工作臺 54,55,56:光學零件 59:反射鏡 60:對象物 71:擴束望遠鏡 72:光學遮罩 73:場透鏡 74:孔口 75:光束掃描器 76:fθ透鏡
[圖1]係基於一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖2]係檢查用處理裝置的方塊圖。 [圖3A]係光學零件的示意性前視圖，[圖3B]係表示在使檢查用雷射光束入射於光學零件之期間，藉由光強度測定器測定之光強度的時間變化的一例之曲線圖。 [圖4]係表示利用基於一實施例之檢查裝置進行雷射加工裝置的檢查之步驟之流程圖。 [圖5]係基於另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖6]係基於又另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖7]係基於又另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖8]係基於又另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖9]係基於又另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。 [圖10]係基於又另一實施例之雷射加工裝置的概略圖。
10:檢查光學系統
11:檢查用雷射振盪器
12:聚光透鏡
13:光束掃描器
13A:擺動反射鏡
13B:擺動反射鏡
14:移動機構
20:光強度測定器
21:移動機構
25:檢查用處理裝置
26:輸出裝置
30:檢查用雷射光束
40:加工用雷射光束
50:加工用雷射振盪器
51:光學零件
52:光學零件
53:工作臺
60:對象物

Claims (6)

  1. 一種檢查裝置，係對具備至少一個光學零件之雷射加工裝置進行檢查，前述光學零件具有使加工用雷射光束折射或反射之界面，該檢查裝置具備：檢查光學系統，係以使前述雷射加工裝置的檢查對象的光學零件的界面上的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之方式，使檢查用雷射光束入射於前述檢查對象的光學零件的界面，並在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點；以及光強度測定器，係測定透過前述檢查對象的光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度，前述光強度測定器配置於在空間上不干擾前述加工用雷射光束的路徑之位置。
  2. 如請求項1所述之檢查裝置，其還具備：移動機構，係使構成前述檢查光學系統之一個光學零件在阻塞前述加工用雷射光束的路徑之位置與在空間上不干擾前述加工用雷射光束的路徑之位置之間移動。
  3. 如請求項1所述之檢查裝置，其中前述檢查光學系統配置於在空間上不干擾前述加工用雷射光束的路徑之位置，使前述檢查用雷射光束相對於前述加工用雷射光束的路徑從傾斜方向入射於前述檢查對象的光學零件的界面。
  4. 如請求項1至請求項3之任一項所述之檢查裝置，其中 前述雷射加工裝置具備具有使前述加工用雷射光束折射或反射之界面之複數個光學零件，前述檢查光學系統使前述檢查用雷射光束以經由前述雷射加工裝置的複數個光學零件之方式入射，前述光強度測定器測定經由前述雷射加工裝置的複數個光學零件之前述檢查用雷射光束的光強度，前述檢查光學系統包含：焦距調整機構，係在從前述雷射加工裝置的複數個光學零件中所選擇之一個光學零件的位置，使前述檢查用雷射光束的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域。
  5. 一種檢查方法，係對雷射加工裝置進行檢查，該雷射加工裝置，係具備具有使加工用雷射光束折射或反射之界面的至少一個光學零件，光強度測定器配置於在空間上不干擾前述加工用雷射光束的路徑之位置，其中在前述雷射加工裝置的檢查對象的光學零件的界面上的檢查用雷射光束的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之條件下，在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點，測定透過前述檢查對象的光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度。
  6. 一種雷射加工裝置，係具備：雷射振盪器，係輸出加工用雷射光束；至少一個光學零件，係配置於從前述雷射振盪器至對 象物為止的前述加工用雷射光束的路徑上，並具有使前述加工用雷射光束折射或反射之界面；檢查光學系統，係以使前述光學零件的界面上的光束點小於前述加工用雷射光束的通過區域之方式，使檢查用雷射光束入射於前述光學零件的界面，並在界面內掃描前述檢查用雷射光束的光束點；以及光強度測定器，係測定透過前述光學零件的界面或在界面反射之前述檢查用雷射光束的光強度，前述光強度測定器配置於在空間上不干擾前述加工用雷射光束的路徑之位置。
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