KR102685373B1 - laser processing device - Google Patents
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Abstract
레이저 가공 장치의 제어부와, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가 라인 상에 배열된 제1 상태에서, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제3 방향에서의 제1 위치에 위치시키면서, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 라인에 대해서 제1 방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 상기 제1 상태에서, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을 상기 제3 방향에서의 제2 위치에 위치시키면서, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 라인에 대해서 상기 제1 방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 실행한다. In a first state in which the control unit of the laser processing device, the first laser processing head, and the second laser processing head are arranged on a line, the converging point of the laser light from the first laser processing head is set to a first position in the third direction. A first scanning process of scanning the laser light from the first laser processing head in a first direction with respect to the line while positioning the laser processing head in a first direction, and condensing the laser light from the second laser processing head in the first state. A second scan process is performed to scan the laser light from the second laser processing head in the first direction with respect to the line while positioning the point at the second position in the third direction.
Description
본 개시는, 레이저 가공 장치에 관한 것이다. This disclosure relates to a laser processing device.
특허 문헌 1에는, 워크(work)를 유지하는 유지 기구와, 유지 기구에 유지된 워크에 레이저광을 조사하는 레이저 조사 기구를 구비하는 레이저 가공 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 레이저 가공 장치에서는, 집광 렌즈를 가지는 레이저 조사 기구가 베이스에 대해서 고정되어 있고, 집광 렌즈의 광축에 수직인 방향을 따른 워크의 이동이 유지 기구에 의해서 실시된다.
그런데, 상술한 바와 같은 레이저 가공 장치에 있어서는, 스루풋(throughput)의 향상을 위해서는, 예를 들면, 유지 기구에 의한 워크의 이동 속도를 증대시키는 것이 고려된다. 그렇지만, 워크의 이동 속도를 증대시키려고 해도, 워크의 이동이, 목표의 속도에서의 등속 이동에 이르기까지 필요로 하는 가속 시간도 증대된다. 이 때문에, 워크의 이동 속도의 증대로는, 일정 이상의 스루풋의 향상이 곤란하다. 이와 같이, 상기 기술 분야에서는, 스루풋의 향상이 원해지고 있다. However, in the laser processing apparatus described above, in order to improve throughput, for example, it is considered to increase the moving speed of the workpiece by the holding mechanism. However, even if the movement speed of the work is attempted to be increased, the acceleration time required for the work to move at a constant speed at the target speed also increases. For this reason, it is difficult to improve throughput beyond a certain level by increasing the moving speed of the workpiece. In this way, in the above technical fields, improvement in throughput is desired.
한편, 상기 기술 분야에 있어서는, 레이저광의 조사에 의해서, 워크의 내부에 개질 영역을 형성하고, 개질 영역 및 개질 영역으로부터 신장되는 균열을 이용하여 워크를 절단하는 경우가 있다. 특히, 개질 영역으로부터 신장되는 균열을 충분히 진전시키기 위해서, 워크의 두께 방향으로 복수열의 개질 영역을 형성하는 경우가 있다. 이러한 가공에 있어서도, 마찬가지로 스루풋의 향상이 원해지고 있다. On the other hand, in the above technical field, there are cases where a modified region is formed inside a workpiece by irradiation of laser light, and the workpiece is cut using the modified region and a crack extending from the modified region. In particular, in order to sufficiently advance cracks extending from the modified region, there are cases where multiple rows of modified regions are formed in the thickness direction of the work. In such processing, improvement in throughput is similarly desired.
본 개시는, 스루풋을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of this disclosure is to provide a laser processing device capable of improving throughput.
본 개시에 관한 레이저 가공 장치는, 제1 방향을 따라서 이동 가능하게 되고, 제1 방향 및 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라서 대상물을 지지하기 위한 지지부와, 제1 방향을 따라서 배열되고, 지지부에 지지된 대상물의 적어도 내부에 레이저광을 조사하여 개질(改質) 영역을 형성하기 위한 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드와, 제1 레이저 가공 헤드가 장착되고, 제1 방향 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향을 따라서 이동 가능하게 된 제1 장착부와, 제2 레이저 가공 헤드가 장착되고, 제3 방향을 따라서 이동 가능하게 된 제2 장착부와, 제1 장착부 및 제2 장착부, 또는, 지지부 중 적어도 일방을 제2 방향을 따라서 이동시키는 이동부와, 지지부, 이동부, 제1 장착부, 및, 제2 장착부의 이동과, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 조사의 제어를 행하는 제어부를 구비하며, 대상물에는, 제1 방향을 따라서 연장됨과 아울러 제2 방향을 따라서 배열된 복수의 라인이 설정되어 있고, 제어부는, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가 복수의 라인 중 하나의 라인 상에 배열된 제1 상태에서, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제3 방향에서의 제1 위치에 위치시키면서, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 하나의 라인에 대해서 제1 방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 제1 상태에서, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제3 방향에서의 제2 위치에 위치시키면서, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 하나의 라인에 대해서 제1 방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 실행하는 제1 가공 처리를 실행하고, 제2 위치는, 제3 방향에 대해 제1 위치보다도 대상물의 레이저광의 입사면측의 위치이며, 제어부는, 제1 가공 처리에서는, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점보다도 거리 L 이상 제1 방향과 반대 방향으로 이간한 위치로 하면서, 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행한다. The laser processing device according to the present disclosure is movable along a first direction, has a support portion for supporting an object along a first direction and a second direction intersecting the first direction, and is arranged along the first direction, A first laser processing head and a second laser processing head for forming a modified area by irradiating laser light to at least the inside of the object supported on the support, the first laser processing head is mounted, and the first laser processing head is installed in a first direction and A first mounting portion capable of moving along a third direction intersecting the second direction, a second mounting portion equipped with a second laser processing head, and capable of moving along a third direction, the first mounting portion and the second mounting portion , or, a moving part that moves at least one of the support parts along the second direction, a movement of the support part, the moving part, the first mounting part, and the second mounting part, and the movement of the first laser processing head and the second laser processing head. It is provided with a control part which controls the irradiation of a laser beam, A plurality of lines extending along a 1st direction and arranged along a 2nd direction are set to an object, The control part is comprised of a 1st laser processing head and a 2nd laser. In the first state in which the processing heads are arranged on one of the plurality of lines, the converging point of the laser light from the first laser processing head is positioned at the first position in the third direction, and the A first scan process of scanning a laser beam in a first direction with respect to one line, and, in the first state, positioning the convergence point of the laser beam from the second laser processing head at a second position in the third direction, 2 A first processing process is performed to perform a second scanning process in which the laser light from the laser processing head is scanned in a first direction with respect to one line, and the second position is located at a position closer to the object than the first position with respect to the third direction. is a position on the side of the incident surface of the laser beam, and in the first processing, the control unit sets the convergence point of the laser beam from the second laser processing head in the first direction at a distance L or more than the convergence point of the laser beam from the first laser processing head. The first scan process and the second scan process are performed while maintaining positions spaced apart in opposite directions.
이 장치에서는, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가, 제1 방향을 따라서 배열될 수 있다. 그리고, 제어부가, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가 라인 상에 배열된 제1 상태에서, 제1 레이저 가공 헤드를 이용한 제1 스캔 처리와, 제2 레이저 가공 헤드를 이용한 제2 스캔 처리를 실행한다. 제1 스캔 처리에서는, 제어부는, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제3 방향에서의 제1 위치로 하면서 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 제1 방향으로 스캔한다. 제2 스캔 처리에서는, 제어부는, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제3 방향에서의 제2 위치로 하면서 라인에 대해서 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 제1 방향으로 스캔한다. 이것에 의해, 1개의 라인에 대해서, 2개의 레이저 가공 헤드를 이용하여, 대상물의 적어도 내부에 2열의 개질 영역을 거의 동시에 형성할 수 있다. In this device, the first laser processing head and the second laser processing head may be arranged along the first direction. And, the control unit performs a first scan process using the first laser processing head and a second scan using the second laser processing head in a first state in which the first laser processing head and the second laser processing head are arranged on a line. Execute processing. In the first scan process, the control unit scans the laser light from the first laser processing head in the first direction while setting the converging point of the laser light from the first laser processing head to the first position in the third direction. In the second scan processing, the control unit scans the laser light from the second laser processing head in the first direction with respect to the line while setting the converging point of the laser light from the second laser processing head to the second position in the third direction. . As a result, two rows of modified regions can be formed almost simultaneously within at least the interior of the object using two laser processing heads for one line.
여기서, 본 발명자들의 지견에 의하면, 1개의 레이저 가공 헤드를 이용하는 경우, 대상물의 깊이 방향(제3 방향)으로 위치를 다르게 하여 복수회의 스캔을 행하는 것에 의해서, 각각의 개질 영역으로부터 신장되는 균열을 충분히 진전시킬 수 있다. 그렇지만, 이 경우에는, 스루풋의 향상이 도모되지 않는다. 이것에 대해서, 2개의 레이저 가공 헤드를 이용하여 대상물의 내부에 2열의 개질 영역을 형성하는 경우에는, 각각의 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제1 방향에 대해 일치시키면, 개질 영역으로부터 신장되는 균열이 진전되기 어렵다. 이것에 대해서, 이 장치에서는, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점보다도 거리 L 이상 제1 방향과 반대 방향으로 이간하여 위치시키면서 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행한다. 이것에 의하면, 선행하는 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 스캔에 의해서 1열째의 개질 영역을 형성하면서, 거리 L만큼 그 뒤를 따르도록 스캔되는 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광에 의해서, 2열째의 개질 영역을 형성하면서 충분히 균열을 진전시키는 것이 가능하다. 따라서, 이 장치에 의하면, 스루풋을 향상시킬 수 있다. Here, according to the present inventors' knowledge, when using one laser processing head, cracks extending from each modified region can be sufficiently removed by performing multiple scans at different positions in the depth direction (third direction) of the object. progress can be made. However, in this case, improvement in throughput is not achieved. In contrast, when two rows of modified regions are formed inside an object using two laser processing heads, if the converging points of the laser light from each laser processing head are aligned with respect to the first direction, the modified regions expand from the modified regions. It is difficult for cracks to progress. In contrast, in this device, the first scan is performed while positioning the convergence point of the laser light from the second laser processing head at a distance L or more in the opposite direction to the first direction than the convergence point of the laser light from the first laser processing head. Execute processing and second scan processing. According to this, the first row of modified regions is formed by scanning the laser light from the preceding first laser processing head, and the second row is formed by the laser light from the second laser processing head that is scanned so as to follow it by a distance L. It is possible to sufficiently advance the crack while forming a reformed zone. Therefore, with this device, throughput can be improved.
본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제어부는, 제1 가공 처리 후에, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가 복수의 라인 중 하나의 라인에 인접하는 다른 라인 상에 배열된 제2 상태에서, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제2 위치에 위치시키면서 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 라인에 대해서 제1 방향의 반대 방향으로 스캔하는 제3 스캔 처리와, 제2 상태에서, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을 제1 위치에 위치시키면서 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 다른 라인에 대해서 제1 방향의 반대 방향으로 스캔하는 제4 스캔 처리를 실행하는 제2 가공 처리를 실행하고, 제어부는, 제2 가공 처리에서는, 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점을, 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 집광점보다도 거리 L 이상 제1 방향으로 이간한 위치로 하면서, 제3 스캔 처리 및 제4 스캔 처리를 실행해도 괜찮다. 이 경우, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드의 대상물에 대한 왕로(往路)(제1 가공 처리)와 귀로(歸路)(제2 가공 처리)에서, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드의 제1 방향의 위치를 바꾸지 않고, 바람직하게 레이저 가공이 가능해진다. In the laser processing device according to the present disclosure, the control unit, after the first processing, is in a second state in which the first laser processing head and the second laser processing head are arranged on another line adjacent to one line among the plurality of lines. , a third scan process of scanning the laser light from the first laser processing head in a direction opposite to the first direction with respect to the line while positioning the converging point of the laser light from the first laser processing head at the second position, and a second state. In this, a fourth scan process is performed to scan the laser light from the second laser processing head in a direction opposite to the first direction with respect to another line while positioning the converging point of the laser light from the second laser processing head at the first position. Performing the second processing, the control unit moves the converging point of the laser beam from the first laser processing head in the first direction by a distance L or more from the converging point of the laser beam from the second laser processing head. It is okay to perform the third scan process and the fourth scan process while maintaining one position. In this case, on the outbound route (first processing) and return route (second processing) to the object of the first laser processing head and the second laser processing head, the first laser processing head and the second laser processing head Laser processing is preferably possible without changing the position of the laser processing head in the first direction.
본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제어부는, 복수의 라인의 갯수에 따른 횟수만큼 제1 가공 처리와 제2 가공 처리를 교호로 반복하여 실행해도 괜찮다. 이 경우, 예를 들면, 제1 방향을 따른 지지부의 왕복 동작, 및, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드의 제2 방향으로의 순차의 이동에 의해서, 모든 라인을 따른 레이저 가공이 가능해진다. In the laser processing device according to the present disclosure, the control unit may alternately and repeatedly execute the first processing and the second processing as many times as the number of lines corresponds to the number of lines. In this case, for example, laser processing along all lines is possible by reciprocating motion of the support portion along the first direction and sequential movement of the first laser processing head and the second laser processing head in the second direction. It becomes.
본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 거리 L은, 300μm 라도 괜찮다. 본 개시자의 지견에 의하면, 이와 같이 거리 L를 300μm로 설정하는 것에 의해, 보다 충분히 균열을 진전시킬 수 있다. In the laser processing device according to the present disclosure, the distance L may be 300 μm. According to the present initiator's knowledge, by setting the distance L to 300 μm in this way, the crack can grow more sufficiently.
본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제1 장착부 및 제2 장착부는, 일괄하여 이동부에 장착되어 있고, 이동부는, 제1 장착부 및 제2 장착부를 제2 방향으로 이동시켜도 괜찮다. 이 경우, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드의 제2 방향의 이동이 용이해진다. In the laser processing device according to the present disclosure, the first mounting portion and the second mounting portion are collectively mounted on the moving portion, and the moving portion may move the first mounting portion and the second mounting portion in the second direction. In this case, movement of the first laser processing head and the second laser processing head in the second direction becomes easy.
본 개시에 의하면, 스루풋을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치를 제공할 수 있다. According to the present disclosure, a laser processing device capable of improving throughput can be provided.
도 1은, 일 실시 형태의 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 레이저 가공 장치의 일부분의 정면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 레이저 가공 장치의 레이저 가공 헤드의 정면도이다.
도 4는, 도 3에 나타내어지는 레이저 가공 헤드의 측면도이다.
도 5는, 도 3에 나타내어지는 레이저 가공 헤드의 광학계의 구성도이다.
도 6은, 변형예의 레이저 가공 헤드의 광학계의 구성도이다.
도 7은, 변형예의 레이저 가공 장치의 일부분의 정면도이다.
도 8은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 9는 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 10은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 11은 균열량을 나타내는 그래프이다.
도 12는 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 13은 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 14는 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 15는 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a laser processing device according to one embodiment.
FIG. 2 is a front view of a portion of the laser processing device shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a front view of the laser processing head of the laser processing device shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a side view of the laser processing head shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a configuration diagram of the optical system of the laser processing head shown in FIG. 3.
Figure 6 is a configuration diagram of the optical system of a laser processing head of a modified example.
Fig. 7 is a front view of a portion of a laser processing device of a modified example.
Figure 8 is a schematic top view showing the operation of the laser processing device.
Figure 9 is a schematic top view showing the operation of the laser processing device.
Figure 10 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the laser processing device.
Figure 11 is a graph showing the amount of cracking.
12 is a diagram showing a modified example of the mounting portion and the laser processing head.
Figure 13 is a diagram showing a modified example of the mounting portion and laser processing head.
Figure 14 is a diagram showing a modified example of the mounting portion and the laser processing head.
Figure 15 is a diagram showing a modified example of the mounting portion and laser processing head.
이하, 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다. Hereinafter, one embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each drawing, identical or equivalent parts are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
[레이저 가공 장치의 구성][Configuration of laser processing equipment]
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 복수의 이동 기구(5, 6)와, 지지부(7)와, 1쌍의 레이저 가공 헤드(제1 레이저 가공 헤드, 제2 레이저 가공 헤드)(10A, 10B)와, 광원 유닛(8)과, 제어부(9)를 구비하고 있다. 이하, 제1 방향을 X방향, 제1 방향에 수직인 제2 방향을 Y방향, 제1 방향 및 제2 방향에 수직인 제3 방향을 Z방향이라고 한다. 본 실시 형태에서는, X방향 및 Y방향은 수평 방향이며, Z방향은 연직 방향이다. As shown in FIG. 1, the
이동 기구(5)는, 고정부(51)와, 이동부(53)와, 장착부(55)를 가지고 있다. 고정부(51)는, 장치 프레임(1a)에 장착되어 있다. 이동부(53)는, 고정부(51)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Y방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(55)는, 이동부(53)에 마련된 레일에 장착되어 있고, X방향을 따라서 이동할 수 있다. The moving mechanism 5 has a fixing part 51, a moving part 53, and a mounting part 55. The fixing portion 51 is mounted on the device frame 1a. The moving part 53 is mounted on a rail provided on the fixed part 51 and can move along the Y direction. The mounting portion 55 is mounted on a rail provided on the moving portion 53 and can move along the X direction.
이동 기구(6)는, 고정부(61)와, 1쌍의 이동부(제1 이동부, 제2 이동부)(63, 64)와, 1쌍의 장착부(제1 장착부, 제2 장착부)(65, 66)를 가지고 있다. 고정부(61)는, 장치 프레임(1a)에 장착되어 있다. 1쌍의 이동부(63, 64) 각각은, 고정부(61)에 마련된 레일에 장착되어 있고, 각각이 독립하여, Y방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(65)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Z방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(66)는, 이동부(64)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Z방향을 따라서 이동할 수 있다. 즉, 장치 프레임(1a)에 대해서는, 1쌍의 장착부(65, 66) 각각이, Y방향 및 Z방향 각각을 따라 이동할 수 있다. The moving mechanism 6 includes a fixed
지지부(7)는, 이동 기구(5)의 장착부(55)에 마련된 회전축에 장착되어 있고, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전할 수 있다. 즉, 지지부(7)는, X방향 및 Y방향 각각을 따라 이동할 수 있고, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전할 수 있다. 지지부(7)는, X방향 및 Y방향을 따라서 대상물(100)을 지지한다. 대상물(100)은, 예를 들면, 웨이퍼이다. The
도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(10A)(예를 들면 제1 레이저 가공 헤드)는, 이동 기구(6)의 장착부(65)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10A)는, Z방향에서 지지부(7)와 대향한 상태에서, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)에 레이저광(제1 레이저광)(L1)을 조사하기 위한 것이다. 레이저 가공 헤드(10B)(예를 들면 제2 레이저 가공 헤드)는, 이동 기구(6)의 장착부(66)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)는, Z방향에서 지지부(7)와 대향한 상태에서, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)에 레이저광(제2 레이저광)(L2)을 조사하기 위한 것이다. 1 and 2, the
광원 유닛(8)은, 1쌍의 광원(81, 82)을 가지고 있다. 광원(81)은, 레이저광(L1)을 출력한다. 레이저광(L1)은, 광원(81)의 출사부(81a)로부터 출사되고, 광 파이버(2)에 의해서 레이저 가공 헤드(10A)에 도광된다. 광원(82)은, 레이저광(L2)을 출력한다. 레이저광(L2)은, 광원(82)의 출사부(82a)로부터 출사되고, 다른 광 파이버(2)에 의해서 레이저 가공 헤드(10B)에 도광된다. The light source unit 8 has a pair of light sources 81 and 82. The light source 81 outputs laser light L1. The laser light L1 is emitted from the emission portion 81a of the light source 81 and is guided to the
제어부(9)는, 레이저 가공 장치(1)의 각 부(部)(복수의 이동 기구(5, 6), 1쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B), 및 광원 유닛(8) 등)를 제어한다. 제어부(9)는, 프로세서, 메모리, 스토리지 및 통신 디바이스 등을 포함하는 컴퓨터 장치로서 구성되어 있다. 제어부(9)에서는, 메모리 등에 읽어넣어진 소프트웨어(프로그램)가, 프로세서에 의해서 실행되고, 메모리 및 스토리지에서의 데이터의 읽어냄 및 쓰기, 그리고 통신 디바이스에 의한 통신이, 프로세서에 의해서 제어된다. 이것에 의해, 제어부(9)는, 각종 기능을 실현한다. The control unit 9 controls each part of the laser processing device 1 (a plurality of moving mechanisms 5 and 6, a pair of laser processing heads 10A and 10B, and a light source unit 8, etc.). Control. The control unit 9 is configured as a computer device including a processor, memory, storage, and communication devices. In the control unit 9, software (program) read into memory, etc. is executed by a processor, and reading and writing of data from memory and storage, and communication by communication devices are controlled by the processor. Thereby, the control unit 9 realizes various functions.
이상과 같이 구성된 레이저 가공 장치(1)에 의한 가공의 일 예에 대해 설명한다. 해당 가공의 일 예는, 웨이퍼인 대상물(100)을 복수의 칩으로 절단하기 위해서, 격자 모양으로 설정된 복수의 라인 각각을 따라 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성하는 예이다. An example of processing using the
먼저, 대상물(100)을 지지하고 있는 지지부(7)가 Z방향에서 1쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)와 대향하도록, 이동 기구(5)가, X방향 및 Y방향 각각을 따라 지지부(7)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)에서 일방향으로 연장되는 복수의 라인이 X방향을 따르도록, 이동 기구(5)가, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 지지부(7)를 회전시킨다. First, the moving mechanism 5 moves the support portion (7) supporting the
이어서, 일방향으로 연장되는 하나의 라인 상에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 일방향으로 연장되는 다른 라인 상에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. Next, the moving mechanism 6 moves the
이어서, 광원(81)이 레이저광(L1)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10A)가 대상물(100)에 레이저광(L1)을 조사함과 아울러, 광원(82)이 레이저광(L2)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10B)가 대상물(100)에 레이저광(L2)을 조사한다. 그것과 동시에, 일방향으로 연장되는 하나의 라인을 따라서 레이저광(L1)의 집광점이 상대적으로 이동하고(레이저광(L1)이 스캔되고) 또한 일방향으로 연장되는 다른 라인을 따라서 레이저광(L2)의 집광점이 상대적으로 이동하도록(레이저광(L2)이 스캔되도록), 이동 기구(5)가, X방향을 따라서 지지부(7)를 이동시킨다. 이와 같이 하여, 레이저 가공 장치(1)는, 대상물(100)에서 일방향으로 연장되는 복수의 라인 각각을 따라서, 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성한다. Next, the light source 81 outputs the laser light L1, and the
이어서, 대상물(100)에서 일방향과 직교하는 타방향으로 연장되는 복수의 라인이 X방향을 따르도록, 이동 기구(5)가, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 지지부(7)를 회전시킨다. Next, the moving mechanism 5 rotates the
이어서, 타방향으로 연장되는 하나의 라인 상에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 타방향으로 연장되는 다른 라인 상에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. Next, the moving mechanism 6 moves the
이어서, 광원(81)이 레이저광(L1)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10A)가 대상물(100)에 레이저광(L1)을 조사함과 아울러, 광원(82)이 레이저광(L2)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10B)가 대상물(100)에 레이저광(L2)을 조사한다. 그것과 동시에, 타방향으로 연장되는 하나의 라인을 따라서 레이저광(L1)의 집광점이 상대적으로 이동하고(레이저광(L1)이 스캔되고) 또한 타방향으로 연장되는 다른 라인을 따라서 레이저광(L2)의 집광점이 상대적으로 이동하도록(레이저광(L1)이 스캔되도록), 이동 기구(5)가, X방향을 따라서 지지부(7)를 이동시킨다. 이와 같이 하여, 레이저 가공 장치(1)는, 대상물(100)에서 일방향과 직교하는 타방향으로 연장되는 복수의 라인 각각을 따라서, 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성한다. Next, the light source 81 outputs the laser light L1, and the
또, 상술한 가공의 일 예에서는, 광원(81)은, 예를 들면 펄스 발진 방식에 의해서, 대상물(100)에 대해서 투과성을 가지는 레이저광(L1)을 출력하고, 광원(82)은, 예를 들면 펄스 발진 방식에 의해서, 대상물(100)에 대해서 투과성을 가지는 레이저광(L2)을 출력한다. 그러한 레이저광이 대상물(100)의 내부에 집광되면, 레이저광의 집광점에 대응하는 부분에서 레이저광이 특히 흡수되어, 대상물(100)의 내부에 개질 영역이 형성된다. 개질 영역은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도, 그 외의 물리적 특성이 주위의 비개질 영역과는 다른 영역이다. 개질 영역으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역등이 있다. In addition, in an example of the above-described processing, the light source 81 outputs a laser light L1 that has transparency to the
펄스 발진 방식에 의해서 출력된 레이저광이 대상물(100)에 조사되고, 대상물(100)에 설정된 라인을 따라서 레이저광의 집광점이 상대적으로 이동시켜지면, 복수의 개질 스폿이 라인을 따라서 1열로 늘어서도록 형성된다. 1개의 개질 스폿은, 1펄스의 레이저광의 조사에 의해서 형성된다. 1열의 개질 영역은, 1열로 늘어선 복수의 개질 스폿의 집합이다. 서로 이웃하는 개질 스폿은, 대상물(100)에 대한 레이저광의 집광점의 상대적인 이동 속도 및 레이저광의 반복 주파수에 의해서, 서로 연결되는 경우도, 서로 떨어지는 경우도 있다. When the laser light output by the pulse oscillation method is irradiated to the
[레이저 가공 헤드의 구성][Configuration of the laser processing head]
도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(10A)는, 케이스(11)(예를 들면 제1 케이스)와, 입사부(12)와, 조정부(13)와, 집광부(14)(예를 들면 제1 집광부)를 구비하고 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
케이스(11)는, 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22), 제3 벽부(23) 및 제4 벽부(24), 그리고 제5 벽부(25) 및 제6 벽부(26)를 가지고 있다. 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22)는, X방향에서 서로 대향하고 있다. 제3 벽부(23) 및 제4 벽부(24)는, Y방향에서 서로 대향하고 있다. 제5 벽부(25) 및 제6 벽부(26)는, Z방향에서 서로 대향하고 있다. The case 11 has a
제3 벽부(23)와 제4 벽부(24)와의 거리는, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리보다도 작다. 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리는, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리보다도 작다. 또, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리는, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리와 동일해도 좋고, 혹은, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리보다도 커도 괜찮다. The distance between the
레이저 가공 헤드(10A)에서는, 제1 벽부(21)는, 이동 기구(6)의 고정부(61)측에 위치하고 있고, 제2 벽부(22)는, 고정부(61)와는 반대측에 위치하고 있다. 제3 벽부(23)는, 이동 기구(6)의 장착부(65)측에 위치하고 있고, 제4 벽부(24)는, 장착부(65)와는 반대측으로서 레이저 가공 헤드(10B)측에 위치하고 있다(도 2 참조).즉, 제4 벽부(24)는, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(제2 케이스)에 Y방향을 따라서 대향하는 대향 벽부이다. 제5 벽부(25)는, 지지부(7)와는 반대측에 위치하고 있고, 제6 벽부(26)는, 지지부(7)측에 위치하고 있다. In the
케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 이동 기구(6)의 장착부(65)측에 배치된 상태로 케이스(11)가 장착부(65)에 장착되도록, 구성되어 있다. 구체적으로는, 다음과 같다. 장착부(65)는, 베이스 플레이트(65a)와, 장착 플레이트(65b)를 가지고 있다. 베이스 플레이트(65a)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있다(도 2 참조).장착 플레이트(65b)는, 베이스 플레이트(65a)에서의 레이저 가공 헤드(10B)측의 단부에 세워 마련되어 있다(도 2 참조). 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착 플레이트(65b)에 접촉한 상태에서, 베이스(27)를 매개로 하여 볼트(28)가 장착 플레이트(65b)에 나사 결합됨으로써, 장착부(65)에 장착되어 있다. 베이스(27)는, 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22) 각각에 마련되어 있다. 케이스(11)는, 장착부(65)에 대해서 착탈 가능하다. The case 11 is configured so that the case 11 is mounted on the mounting
입사부(12)는, 제5 벽부(25)에 장착되어 있다. 입사부(12)는, 케이스(11) 내에 레이저광(L1)을 입사시킨다. 입사부(12)는, X방향에서는 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)으로 치우쳐 있고, Y방향에서는 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 즉, X방향에서의 입사부(12)와 제2 벽부(22)와의 거리는, X방향에서의 입사부(12)와 제1 벽부(21)와의 거리보다도 작고, Y방향에서의 입사부(12)와 제4 벽부(24)와의 거리는, X방향에서의 입사부(12)와 제3 벽부(23)와의 거리보다도 작다. The entrance portion 12 is mounted on the
입사부(12)는, 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)가 접속 가능하게 되도록 구성되어 있다. 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)에는, 파이버의 출사단(出射端)으로부터 출사된 레이저광(L1)을 콜리메이트하는 콜리메이터 렌즈가 마련되어 있고, 리턴광을 억제하는 아이솔레이터(isolator)가 마련되어 있지 않다. 해당 아이솔레이터는, 접속 단부(2a)보다도 광원(81)측인 파이버의 도중에 마련되어 있다. 이것에 의해, 접속 단부(2a)의 소형화, 나아가서는, 입사부(12)의 소형화가 도모되어 있다. 또, 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)에 아이솔레이터가 마련되어 있어도 괜찮다. The entrance portion 12 is configured so that the connection end 2a of the optical fiber 2 can be connected. At the connection end 2a of the optical fiber 2, a collimator lens is provided for collimating the laser light L1 emitted from the exit end of the fiber, and an isolator is provided to suppress the return light. There is not. The isolator is provided in the middle of the fiber closer to the light source 81 than the connection end 2a. As a result, miniaturization of the connection end portion 2a and, by extension, miniaturization of the entrance portion 12 are achieved. Additionally, an isolator may be provided at the connection end 2a of the optical fiber 2.
조정부(13)는, 케이스(11) 내에 배치되어 있다. 조정부(13)는, 입사부(12)로부터 입사한 레이저광(L1)을 조정한다. 조정부(13)가 가지는 각 구성은, 케이스(11) 내에 마련된 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 광학 베이스(29)는, 케이스(11) 내의 영역을 제3 벽부(23)측의 영역과 제4 벽부(24)측의 영역으로 나누도록, 케이스(11)에 장착되어 있다. 광학 베이스(29)는, 케이스(11)와 일체로 되어 있다. 조정부(13)가 가지는 각 구성은, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 조정부(13)가 가지는 각 구성의 상세에 대해서는 후술한다. The adjustment unit 13 is disposed within the case 11. The adjustment unit 13 adjusts the laser light L1 incident from the incident unit 12. Each component of the adjustment unit 13 is mounted on the optical base 29 provided in the case 11. The optical base 29 is mounted on the case 11 so as to divide the area inside the case 11 into an area on the
집광부(14)는, 제6 벽부(26)에 배치되어 있다. 구체적으로는, 집광부(14)는, 제6 벽부(26)에 형성된 구멍(26a)에 삽입 통과된 상태로, 제6 벽부(26)에 배치되어 있다. 집광부(14)는, 조정부(13)에 의해서 조정된 레이저광(L1)을 집광하면서 케이스(11) 밖으로 출사시킨다. 집광부(14)는, X방향에서는 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)으로 치우쳐 있고, Y방향에서는 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 즉, 집광부(14)는, Z방향으로부터 보아, 케이스(11)에서의 제4 벽부(대향 벽부)(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. 즉, X방향에서의 집광부(14)와 제2 벽부(22)와의 거리는, X방향에서의 집광부(14)와 제1 벽부(21)와의 거리보다도 작고, Y방향에서의 집광부(14)와 제4 벽부(24)와의 거리는, X방향에서의 집광부(14)와 제3 벽부(23)와의 거리보다도 작다. The
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 조정부(13)는, 어테뉴에이터(31)와, 빔 익스팬더(32)와, 미러(33)를 가지고 있다. 입사부(12), 그리고 조정부(13)의 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32) 및 미러(33)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(제1 직선)(A1) 상에 배치되어 있다. 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)는, 직선(A1) 상에서, 입사부(12)와 미러(33)와의 사이에 배치되어 있다. 어테뉴에이터(31)는, 입사부(12)로부터 입사한 레이저광(L1)의 출력을 조정한다. 빔 익스팬더(32)는, 어테뉴에이터(31)에서 출력이 조정된 레이저광(L1)의 지름을 확대한다. 미러(33)는, 빔 익스팬더(32)에서 지름이 확대된 레이저광(L1)을 반사한다. As shown in FIG. 5 , the adjustment unit 13 has an attenuator 31, a beam expander 32, and a mirror 33. The incident unit 12 and the attenuator 31, beam expander 32, and mirror 33 of the adjustment unit 13 are arranged on a straight line (first straight line) A1 extending along the Z direction. . The attenuator 31 and the beam expander 32 are arranged between the incident portion 12 and the mirror 33 on the straight line A1. The attenuator 31 adjusts the output of the laser light L1 incident from the incident unit 12. The beam expander 32 expands the diameter of the laser light L1 whose output has been adjusted by the attenuator 31. The mirror 33 reflects the laser light L1 whose diameter has been expanded by the beam expander 32.
조정부(13)는, 반사형 공간 광 변조기(34)와, 결상 광학계(35)를 더 가지고 있다. 조정부(13)의 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35), 그리고 집광부(14)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(제2 직선)(A2) 상에 배치되어 있다. 반사형 공간 광 변조기(34)는, 미러(33)에서 반사된 레이저광(L1)을 변조한다. 반사형 공간 광 변조기(34)는, 예를 들면, 반사형 액정(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)의 공간 광 변조기(SLM:Spatial Light Modulator)이다. 결상 광학계(35)는, 반사형 공간 광 변조기(34)의 반사면(34a)과 집광부(14)의 입사 동면(14a)이 결상 관계에 있는 양측 텔레센트릭 광학계를 구성하고 있다. 결상 광학계(35)는, 3개 이상의 렌즈에 의해서 구성되어 있다. The adjustment unit 13 further includes a reflective spatial light modulator 34 and an imaging optical system 35. The reflective spatial light modulator 34 and imaging optical system 35 of the adjustment unit 13, and the
직선(A1) 및 직선(A2)은, Y방향에 수직인 평면 상에 위치하고 있다. 직선(A1)은, 직선(A2)에 대해서 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)에 위치하고 있다. 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 레이저광(L1)은, 입사부(12)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 직선(A1) 상을 진행하고, 미러(33) 및 반사형 공간 광 변조기(34)에서 순차적으로 반사된 후, 직선(A2) 상을 진행하여 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 또, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)의 배열의 순서는, 반대라도 좋다. 또, 어테뉴에이터(31)는, 미러(33)와 반사형 공간 광 변조기(34)와의 사이에 배치되어 있어도 괜찮다. 또, 조정부(13)는, 다른 광학부품(예를 들면, 빔 익스팬더(32) 전에 배치되는 스티어링 미러 등)을 가지고 있어도 괜찮다. The straight lines A1 and A2 are located on a plane perpendicular to the Y direction. The straight line A1 is located on the
레이저 가공 헤드(10A)는, 다이크로익 미러(15)와, 측정부(16)와, 관찰부(17)와, 구동부(18)와, 회로부(19)를 더 구비하고 있다. The
다이크로익 미러(15)는, 직선(A2) 상에서, 결상 광학계(35)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 즉, 다이크로익 미러(15)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 다이크로익 미러(15)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 다이크로익 미러(15)는, 레이저광(L1)을 투과시킨다. 다이크로익 미러(15)는, 비점수차(非点收差)를 억제하는 관점에서는, 예를 들면, 큐브형, 또는, 비틀림의 관계를 가지도록 배치된 2매의 플레이트형으로 할 수 있다. The dichroic mirror 15 is disposed between the imaging optical system 35 and the
측정부(16)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측(일방의 벽부측과는 반대측)에 배치되어 있다. 측정부(16)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 측정부(16)는, 대상물(100)의 표면(예를 들면, 레이저광(L1)이 입사하는 측의 표면)과 집광부(14)와의 거리를 측정하기 위한 측정광(L10)을 출력하고, 집광부(14)를 거쳐, 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)을 검출한다. 즉, 측정부(16)로부터 출력된 측정광(L10)은, 집광부(14)를 거쳐 대상물(100)의 표면에 조사되고, 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)은, 집광부(14)를 거쳐 측정부(16)에서 검출된다. The measurement unit 16 is disposed within the case 11 on the
보다 구체적으로는, 측정부(16)로부터 출력된 측정광(L10)은, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착된 빔 스플리터(20), 및 다이크로익 미러(15)에서 순차적으로 반사되어, 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)은, 집광부(14)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 다이크로익 미러(15) 및 빔 스플리터(20)에서 순차적으로 반사되고, 측정부(16)에 입사되어, 측정부(16)에서 검출된다. More specifically, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is connected to the beam splitter 20 and the dichroic mirror 15 mounted on the optical base 29 on the
관찰부(17)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측(일방의 벽부측과는 반대측)에 배치되어 있다. 관찰부(17)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 관찰부(17)는, 대상물(100)의 표면(예를 들면, 레이저광(L1)이 입사하는 측의 표면)을 관찰하기 위한 관찰광(L20)을 출력하고, 집광부(14)를 거쳐, 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)을 검출한다. 즉, 관찰부(17)로부터 출력된 관찰광(L20)은, 집광부(14)를 거쳐 대상물(100)의 표면에 조사되고, 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)은, 집광부(14)를 거쳐 관찰부(17)에서 검출된다. The observation unit 17 is disposed within the case 11 on the
보다 구체적으로는, 관찰부(17)로부터 출력된 관찰광(L20)은, 빔 스플리터(20)를 투과하여 다이크로익 미러(15)에서 반사되고, 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)은, 집광부(14)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 다이크로익 미러(15)에서 반사되고, 빔 스플리터(20)를 투과하여 관찰부(17)에 입사되며, 관찰부(17)에서 검출된다. 또, 레이저광(L1), 측정광(L10) 및 관찰광(L20) 각각의 파장은, 서로 다르다(적어도 각각의 중심 파장이 서로 어긋나 있다).More specifically, the observation light L20 output from the observation unit 17 passes through the beam splitter 20, is reflected by the dichroic mirror 15, and exits the case 11 from the
구동부(18)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 구동부(18)는, 예를 들면 압전 소자의 구동력에 의해서, 제6 벽부(26)에 배치된 집광부(14)를 Z방향을 따라서 이동시킨다. The drive unit 18 is mounted on the optical base 29 on the
회로부(19)는, 케이스(11) 내에서, 광학 베이스(29)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있다. 즉, 회로부(19)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13), 측정부(16) 및 관찰부(17)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있다. 회로부(19)는, 예를 들면, 복수의 회로 기판이다. 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호, 및 반사형 공간 광 변조기(34)에 입력하는 신호를 처리한다. 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여 구동부(18)를 제어한다. 일 예로서, 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리가 일정하게 유지되도록(즉, 대상물(100)의 표면과 레이저광(L1)의 집광점과의 거리가 일정하게 유지되도록), 구동부(18)를 제어한다. 또, 케이스(11)에는, 회로부(19)를 제어부(9)(도 1 참조) 등에 전기적으로 접속하기 위한 배선이 접속되는 커넥터(도시 생략)가 마련되어 있다. The
레이저 가공 헤드(10B)는, 레이저 가공 헤드(10A)와 마찬가지로, 케이스(11)(예를 들면 제2 케이스)와, 입사부(12)와, 조정부(13)와, 집광부(예를 들면 제2 집광부)(14)와, 다이크로익 미러(15)와, 측정부(16)와, 관찰부(17)와, 구동부(18)와, 회로부(19)를 구비하고 있다. 다만, 레이저 가공 헤드(10B)의 각 구성은, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 1쌍의 장착부(65, 66) 사이의 중점을 통과하고 또한 Y방향에 수직인 가상 평면에 관해서, 레이저 가공 헤드(10A)의 각 구성과 면대칭의 관계를 가지도록, 배치되어 있다(또, 후술하는 바와 같이 일예이다). Like the
예를 들면, 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)는, 제4 벽부(24)가 제3 벽부(23)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)측에 위치하고 또한 제6 벽부(26)가 제5 벽부(25)에 대해서 지지부(7)측에 위치하도록, 장착부(65)에 장착되어 있다. 이것에 대해, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제4 벽부(24)가 제3 벽부(23)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)측에 위치하고 또한 제6 벽부(26)가 제5 벽부(25)에 대해서 지지부(7)측에 위치하도록, 장착부(66)에 장착되어 있다. 즉, 레이저 가공 헤드(10B)에서도, 제4 벽부(24)는, 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스에 Y방향을 따라서 대향하는 대향 벽부이다. 또 레이저 가공 헤드(10B)에서도, 집광부(14)는, Z방향으로부터 보아, 그 케이스(11)에서의 제4 벽부(대향 벽부)(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. For example, in the case 11 of the
레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착부(66)측에 배치된 상태로 케이스(11)가 장착부(66)에 장착되도록, 구성되어 있다. 구체적으로는, 다음과 같다. 장착부(66)는, 베이스 플레이트(66a)와, 장착 플레이트(66b)를 가지고 있다. 베이스 플레이트(66a)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있다. 장착 플레이트(66b)는, 베이스 플레이트(66a)에서의 레이저 가공 헤드(10A)측의 단부에 세워 마련되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착 플레이트(66b)에 접촉한 상태로, 장착부(66)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 장착부(66)에 대해서 착탈 가능하다. The case 11 of the
[레이저 가공 헤드의 작용 및 효과][Action and effect of laser processing head]
레이저 가공 헤드(10A)에서는, 레이저광(L1)을 출력하는 광원이 케이스(11) 내에 마련되어 있지 않기 때문에, 케이스(11)의 소형화를 도모할 수 있다. 게다가, 케이스(11)에서, 제3 벽부(23)와 제4 벽부(24)와의 거리가 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리보다도 작고, 제6 벽부(26)에 배치된 집광부(14)가 Y방향에서 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 집광부(14)의 광축에 수직인 방향을 따라서 케이스(11)를 이동시키는 경우에, 예를 들면, 제4 벽부(24)측에 다른 구성(예를 들면, 레이저 가공 헤드(10B))이 존재했다고 해도, 해당 다른 구성에 집광부(14)를 가까이 할 수 있다. 따라서, 레이저 가공 헤드(10A)는, 집광부(14)를 그 광축에 수직인 방향을 따라서 이동시키는데 적합할 수 있다. In the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12)가, 제5 벽부(25)에 마련되어 있고, Y방향에서 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제3 벽부(23)측의 영역에 다른 구성(예를 들면, 회로부(19))을 배치하는 등, 해당 영역을 유효하게 이용할 수 있다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 집광부(14)가, X방향에서 제2 벽부(22)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 집광부(14)의 광축에 수직인 방향을 따라서 케이스(11)를 이동시키는 경우에, 예를 들면, 제2 벽부(22)측에 다른 구성이 존재했다고 해도, 해당 다른 구성에 집광부(14)를 가까이 할 수 있다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12)가, 제5 벽부(25)에 마련되어 있고, X방향에서 제2 벽부(22)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에 다른 구성(예를 들면, 측정부(16) 및 관찰부(17))을 배치하는 등, 해당 영역을 유효하게 이용할 수 있다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 측정부(16) 및 관찰부(17)가, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에 배치되어 있고, 회로부(19)가, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있고, 다이크로익 미러(15)가, 케이스(11) 내에서 조정부(13)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역을 유효하게 이용할 수 있다. 게다가, 레이저 가공 장치(1)에서, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리의 측정 결과에 근거한 가공이 가능해진다. 또, 레이저 가공 장치(1)에서, 대상물(100)의 표면의 관찰 결과에 근거한 가공이 가능해진다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 회로부(19)가, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여 구동부(18)를 제어한다. 이것에 의해, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리의 측정 결과에 근거하여 레이저광(L1)의 집광점의 위치를 조정할 수 있다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12), 그리고 조정부(13)의 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32) 및 미러(33)가, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A1) 상에 배치되어 있고, 조정부(13)의 반사형 공간 광 변조기(34), 결상 광학계(35) 및 집광부(14), 및 집광부(14)가, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A2) 상에 배치되어 있다. 이것에 의해, 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32), 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35)를 가지는 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. In addition, in the
또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 직선(A1)이, 직선(A2)에 대해서 제2 벽부(22)측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에서, 집광부(14)를 이용한 다른 광학계(예를 들면, 측정부(16) 및 관찰부(17))를 구성하는 경우에, 해당 다른 광학계의 구성의 자유도를 향상시킬 수 있다. Moreover, in the
이상의 작용 및 효과는, 레이저 가공 헤드(10B)에 의해서도 동일하게 나타내어진다. The above actions and effects are equally exhibited by the
[레이저 가공 헤드의 변형예][Variation example of laser processing head]
도 6에 나타내어지는 바와 같이, 입사부(12), 조정부(13) 및 집광부(14)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A) 상에 배치되어 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 그 경우, 조정부(13)는, 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35)를 가지지 않아도 좋다. 또, 조정부(13)는, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)를 가지고 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)를 가지는 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)의 배열의 순서는, 반대라도 좋다. As shown in FIG. 6, the incident portion 12, the adjusting portion 13, and the condensing
또, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)로의 레이저광(L1)의 도광(導光), 및 광원 유닛(8)의 출사부(82a)로부터 레이저 가공 헤드(10B)의 입사부(12)로의 레이저광(L2)의 도광 중 적어도 하나는, 미러에 의해서 실시되어도 괜찮다. 도 7은, 레이저광(L1)이 미러에 의해서 도광되는 레이저 가공 장치(1)의 일부분의 정면도이다. 도 7에 나타내어지는 구성에서는, 레이저광(L1)을 반사하는 미러(3)가, Y방향에서 광원 유닛(8)의 출사부(81a)와 대향하고 또한 Z방향에서 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)와 대향하도록, 이동 기구(6)의 이동부(63)에 장착되어 있다. In addition, the light guide of the laser light L1 from the emission part 81a of the light source unit 8 to the incident part 12 of the
도 7에 나타내어지는 구성에서는, 이동 기구(6)의 이동부(63)를 Y방향을 따라서 이동시켜도, Y방향에서 미러(3)가 광원 유닛(8)의 출사부(81a)와 대향하는 상태가 유지된다. 또, 이동 기구(6)의 장착부(65)를 Z방향을 따라서 이동시켜도, Z방향에서 미러(3)가 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)와 대향하는 상태가 유지된다. 따라서, 레이저 가공 헤드(10A)의 위치에 의하지 않고, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 출사된 레이저광(L1)을, 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)에 확실히 입사시킬 수 있다. 게다가, 광 파이버(2)에 의한 도광이 곤란한 고출력 장단 펄스 레이저 등의 광원을 이용할 수도 있다. In the configuration shown in Fig. 7, even if the moving
또, 도 7에 나타내어지는 구성에서는, 미러(3)는, 각도 조정 및 위치 조정 중 적어도 1개가 가능해지도록, 이동 기구(6)의 이동부(63)에 장착되어 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 출사된 레이저광(L1)을, 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)에, 보다 확실히 입사시킬 수 있다. In addition, in the configuration shown in FIG. 7, the mirror 3 may be mounted on the moving
또, 광원 유닛(8)은, 1개의 광원을 가지는 것이라도 좋다. 그 경우, 광원 유닛(8)은, 1개의 광원으로부터 출력된 레이저광의 일부를 출사부(81a)로부터 출사 시키고 또한 해당 레이저광의 잔부를 출사부(82a)로부터 출사시키도록, 구성되어 있으면 좋다. Additionally, the light source unit 8 may have one light source. In that case, the light source unit 8 may be configured to emit a part of the laser light output from one light source from the emitter 81a and to emit the remainder of the laser light from the emitter 82a.
[레이저 가공 장치의 동작 등에 대해서][About the operation of laser processing equipment, etc.]
계속해서, 레이저 가공 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 8은, 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다. 이후의 도면에서는, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 모식화된 내부를 나타낸다. 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 지지부(7)에는, 대상물(100)이 지지되어 있다. 또, 도면 중의 부호 S는, 상술한 측정부(16)나 관찰부(17)와 같이, 개질 영역을 형성하기 위한 레이저광(L1, L2)의 조사에 관한 광학계 이외의 광학계를 대표하여 나타내고 있다. Next, the operation of the
또, 레이저 가공 장치(1)는, 배율이 다른 한 쌍의 얼라이먼트 카메라(AC)를 구비하고 있다. 얼라이먼트 카메라(AC)는, 레이저 가공 헤드(10B)와 함께 장착부(66)에 장착되어 있다. 얼라이먼트 카메라(AC)는, 예를 들면, 대상물(100)을 투과하는 광을 이용한 디바이스 패턴 등을 촬상한다. 이것에 의해 얻어지는 화상은, 대상물(100)에 대한 레이저광(L1, L2)의 조사 위치의 얼라이먼트에 제공된다. Additionally, the
또, 여기에서는, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)는, X방향을 따라서 배열되어 있다. 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)에서는, 그들의 제2 벽부(22)에 대해서 장착부(65, 66)가 마련되어 있다. 그리고, 장착부(65, 66)는, 이동부(63, 64)를 매개로 하여 연장 부재(이동부)(EM)에 일괄하여 장착되어 있다. 연장 부재(EM)는, 고정부(61)에 장착되어 있다. 연장 부재(EM)는, 고정부(61)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Y방향을 따라서 이동할 수 있다. 즉, 여기에서는, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)는, Z방향으로는 서로 독립하여 이동 가능하게 되는 한편으로, Y방향으로는 일괄하여 이동하도록 구성되어 있다. Moreover, here, the
대상물(100)에는, X방향을 따라서 연장됨과 아울러 Y방향을 따라서 배열된 복수의 라인(C)이 설정되어 있다. 라인(C)은, 가상적인 선이지만, 실제로 그려진 선이라도 괜찮다. 또, 대상물(100)에는, Y방향을 따라서 연장됨과 아울러 X방향을 따라서 배열된 복수의 라인도 설정되어 있지만, 그 도시가 생략되어 있다. The
레이저 가공 장치(1)는, 제어부(9)의 제어하에서 각 라인(C)을 따른 레이저 가공을 실시한다. 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 여러 가지의 레이저 가공이 가능하지만, 여기에서는, 대상물(100)의 적어도 내부에 개질 영역을 형성하는 레이저 가공에 대해 예시한다. 즉, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)는, 여기에서는, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)의 적어도 내부에 레이저광(L1, L2)을 조사하여 개질 영역을 형성하기 위해서 이용된다. The
제어부(9)는, 여기에서는, 지지부(7), 장착부(65), 장착부(66), 및, 연장 부재(EM)의 이동과, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 조사를 제어한다. 레이저 가공 장치(1)에 있어서는, 제어부(9)는, 제1 가공 처리와 제2 가공 처리를 실행한다. 제1 가공 처리는, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를 포함한다. 제2 가공 처리는, 제3 스캔 처리와 제4 스캔 처리를 포함한다. Here, the control unit 9 controls the movement of the
제1 스캔 처리는, 복수의 라인(C) 중 하나의 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 X방향으로 스캔하는 처리이다. 제2 스캔 처리는, 해당 하나의 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 X방향으로 스캔하는 처리이다. 제3 스캔 처리는, 복수의 라인(C) 중 다른 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 X방향과 반대 방향(도면에서는 X 부(負)방향)으로 스캔하는 처리이다. 제4 스캔 처리는, 해당 다른 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 X방향과 반대 방향으로 스캔하는 처리이다. The first scan process is a process that scans the laser light L1 from the
제어부(9)가 레이저광(L1, L2)을 X방향(또는 그 반대 방향)으로 스캔한다는 것은, 먼저, 장착부(65, 66) 및 연장 부재(EM)를 매개로 하여 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Y방향 및 Z방향으로 이동시켜, 레이저광(L1, L2)의 집광점을, 각각의 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 그리고, 그 상태에서, 지지부(7)를 X방향으로 이동시키는 것에 의해, 대상물(100) 내를 라인(C)을 따라서 X방향(또는 그 반대 방향)으로 레이저광(L1, L2)의 집광점을 이동시키는 것이다.That the control unit 9 scans the laser light (L1, L2) in the X direction (or the opposite direction) means that the laser processing head (10A, 10B) is moved in the Y direction and the Z direction so that the condensing point of the laser light L1 and L2 is located at a position inside the
특히, 여기에서는, 제어부(9)는, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리와, 그리고, 제3 스캔 처리와 제4 스캔 처리를, 적어도 일부의 시간에서 중복하도록 실행한다. 즉, 제어부(9)는, 레이저광(L1)이 스캔되어 있는 상태와 레이저광(L2)이 스캔되어 있는 상태가, 적어도 부분적으로 동시에 실현되도록 한다. 즉, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 중복하여 가동한다. 이것에 의해, 1개의 레이저 가공 헤드를 이용한 가공에 비해 명확하게 스루풋의 향상이 도모된다. In particular, here, the control unit 9 executes the first scan process, the second scan process, and the third scan process and the fourth scan process so that they overlap at least part of the time. That is, the control unit 9 ensures that the state in which the laser light L1 is scanned and the state in which the laser light L2 is scanned are realized at least partially simultaneously. That is, the control unit 9 operates the
계속해서, 레이저 가공 장치(1)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다. 여기에서는, 제어부(9)는, 먼저, 도 8에 나타내어진 상태로부터, 도 9 및 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Y방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)가, 복수의 라인(C) 중 하나의 라인(C) 상에 배열된 제1 상태로 한다. 여기에서는, 일 예로서, 하나의 라인(C)은, 복수의 라인(C) 중, 대상물(100)의 제2 방향의 일방의 단부에 위치하는 라인(C)이다. 또, 도 9에서는, 설명의 필요상, 개질 영역(M)을 실선으로 하여 나타내고 있지만, 대상물(100)의 표면으로부터 실제로 개질 영역(M)이 보이는 것을 필요로 하지 않는다. Next, the operation of the
제어부(9)는, 그 제1 상태에서, 필요에 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 Z방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)을 Z방향에서의 제1 위치에 위치시킨다. 또, 제어부(9)는, 제1 상태에서, 필요에 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 Z방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을 Z방향에서의 제2 위치에 위치시킨다. 제2 위치는, Z방향에 대해 제1 위치보다도 대상물(100)의 레이저광(L1, L2)의 입사면(100a)측의 위치이다. In the first state, the control unit 9 moves the
제어부(9)는, 상기와 같이 집광점(P1, P2)을 셋팅한 후에, 지지부(7)를 X방향과 반대 방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 해당 하나의 라인(C)에 대해서 X방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 해당 하나의 라인(C)에 대해서 X방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 실행하는 제1 가공 처리를 실행한다. 이것에 의해, 대상물(100)의 내부에는, 제1 위치에 상당하는 영역에서 개질 영역(M1)이 형성됨과 아울러, 제2 위치에 상당하는 영역에서 개질 영역(M2)이 형성된다. After setting the condensing points P1 and P2 as described above, the control unit 9 moves the
여기서, 제어부(9)는, 제1 가공 처리에서는, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)보다도 거리 L 이상(여기에서는 거리 L), X방향과 반대 방향(X 부방향:하류측)으로 이간한 위치로 하면서, 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행한다. 따라서, 개질 영역(M2)에 대해서 개질 영역(M1)이 X방향으로 거리 L만큼 선행하여 형성되게 된다. 환언하면, 개질 영역(M2)이, 거리 L만큼 개질 영역(M1) 뒤를 따르도록 형성되어 간다. 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 이와 같이 하면, 개질 영역(M2)을 형성한 것에 의한 균열의 진전량이 충분한 양이 된다. Here, in the first processing, the control unit 9 controls the condensing point P2 of the laser light L2 from the
제어부(9)는, 해당 하나의 라인(C)에 대한 레이저 가공이 완료하면, 복수의 라인(C) 중, 해당 하나의 라인(C)에 인접하는 다른 라인(C)에 대한 레이저 가공인 제2 가공 처리를 실행한다. 즉, 제어부(9)는, 제1 가공 처리 후에, 먼저, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Y방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)가, 복수의 라인(C) 중 해당 다른 라인(C) 상에 배열된 제2 상태로 한다. When the laser processing for the one line C is completed, the control unit 9 performs laser processing for another line C adjacent to the one line C among the plurality of lines C. 2 Execute processing. That is, the control unit 9 first moves the laser processing heads 10A and 10B in the Y direction after the first processing, so that the laser processing heads 10A and the laser processing heads 10B perform a plurality of operations. It is in the second state arranged on the corresponding other line (C) of the line (C).
제어부(9)는, 그 제2 상태에서, 레이저 가공 헤드(10A)를 Z방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)을 제2 위치에 위치시킨다. 또, 제어부(9)는, 제2 상태에서, 레이저 가공 헤드(10B)를 Z방향으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을 제1 위치에 위치시킨다. 즉, 제2 가공 처리에서는, 제1 가공 처리에 대해서, 집광점(P1, P2)의 Z방향의 위치를 서로 바꾼다. In the second state, the control unit 9 moves the
제어부(9)는, 상기와 같이 집광점(P1, P2)을 셋팅한 후에, 지지부(7)를 X방향(제1 가공 처리와 반대 방향)으로 이동시키는 것에 의해, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 해당 다른 라인(C)에 대해서 X방향의 반대 방향으로 스캔하는 제3 스캔 처리와, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 해당 다른 라인(C)에 대해서 X방향의 반대 방향으로 스캔하는 제4 스캔 처리를 실행하는 제2 가공 처리를 실행한다. 이것에 의해, 대상물(100)의 내부에는, 제1 위치 및 제2 위치에 상당하는 각각의 영역에서 개질 영역(M)이 형성된다. After setting the condensing points P1 and P2 as described above, the control unit 9 moves the
여기서, 제어부(9)는, 제2 가공 처리에서는, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)을, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)보다도 거리 L 이상(여기에서는 거리 L), X방향(상류측)으로 이간한 위치로 하면서, 제3 스캔 처리 및 제4 스캔 처리를 실행한다. 따라서, 개질 영역(M1)에 대해서 개질 영역(M2)이 X방향으로 거리 L만큼 선행하여 형성되게 된다. 환언하면, 개질 영역(M1)이, 거리 L만큼 개질 영역(M2) 뒤를 따르도록 형성되어 간다. 이와 같이 하면, 개질 영역(M1)을 형성한 것에 의한 균열의 진전량이 충분한 양이 된다. Here, in the second processing, the control unit 9 controls the condensing point P1 of the laser light L1 from the
제어부(9)는, 복수의 라인(C)의 갯수에 따른 횟수만큼(모든 라인(C)에 대해서) 상기의 제1 가공 처리와 제2 가공 처리를 교호로 반복하여 실행한다. 이것에 의해, 모든 라인(C)에 대해서, 개질 영역(M1, M2)이 형성됨과 아울러, 개질 영역(M1, M2)으로부터 신장되는 균열을 충분히 진전시킬 수 있다. 그 후, 필요에 따라서, 지지부(7)를 회전시키는 것에 의해 라인(C)에 교차하는 라인을 X방향을 따르도록 설정하고, 상기의 동작을 반복할 수 있다. The control unit 9 alternately and repeatedly executes the above-mentioned first processing and second processing (for all lines C) a number of times according to the number of lines C. As a result, modified regions M1 and M2 are formed for all lines C, and cracks extending from the modified regions M1 and M2 can be sufficiently developed. Thereafter, by rotating the
[레이저 가공 장치의 작용 및 효과][Action and effect of laser processing equipment]
이상 설명한 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, X방향을 따라서 이동 가능하게 되고, X방향 및 X방향에 교차하는 Y방향을 따라서 대상물(100)을 지지하기 위한 지지부(7)와, X방향을 따라서 배열되고, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)의 적어도 내부에 레이저광(L1, L2)을 조사하여 개질 영역(M)을 형성하기 위한 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 구비한다. 또, 레이저 가공 장치(1)는, 레이저 가공 헤드(10A)가 장착되고, Z방향을 따라서 이동 가능하게 된 장착부(65)와, 레이저 가공 헤드(10B)가 장착되고, Z방향을 따라서 이동 가능하게 된 장착부(66)와, 장착부(65, 66)를 Y방향을 따라서 이동시키는 연장 부재(EM)를 구비한다. 게다가, 레이저 가공 장치(1)는, 지지부(7), 연장 부재(EM), 장착부(65), 및, 장착부(66)의 이동과, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 조사의 제어를 행하는 제어부(9)를 구비한다. As described above, the
대상물(100)에는, X방향을 따라서 연장됨과 아울러 Y방향을 따라서 배열된 복수의 라인(C)이 설정되어 있다. 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)가 복수의 라인(C) 중 하나의 라인(C) 상에 배열된 제1 상태에서, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)을 Z방향에서의 제1 위치에 위치시키면서, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 하나의 라인(C)에 대해서 X방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 제1 상태에서, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을 Z방향에서의 제2 위치에 위치시키면서, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 하나의 라인에 대해서 X방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 실행하는 제1 가공 처리를 실행한다. 제2 위치는, Z방향에 대해 제1 위치보다도 대상물(100)의 레이저광(L1, L2)의 입사면(100a)측의 위치이다. 그리고, 제어부(9)는, 제1 가공 처리에서는, 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)보다도 거리 L 이상 X방향과 반대 방향으로 이간한 위치로 하면서, 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행한다. The
이 레이저 가공 장치(1)에서는, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)가, X방향을 따라서 배열될 수 있다. 그리고, 제어부(9)가, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)가 라인(C) 상에 배열된 제1 상태에서, 레이저 가공 헤드(10A)를 이용한 제1 스캔 처리와, 레이저 가공 헤드(10B)를 이용한 제2 스캔 처리를 실행한다. 제1 스캔 처리에서는, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)을 Z방향에서의 제1 위치로 하면서 레이저광(L1)을 X방향으로 스캔한다. 제2 스캔 처리에서는, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을 Z방향에서의 제2 위치로 하면서 라인(C)에 대해서 레이저광(L2)을 X방향으로 스캔한다. 이것에 의해, 1개의 라인(C)에 대해서, 2개의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 이용하여, 대상물(100)의 적어도 내부에 2열의 개질 영역(M)을 거의 동시에 형성할 수 있다. In this
여기서, 본 발명자들의 지견에 의하면, 1개의 레이저 가공 헤드를 이용하는 경우, 대상물의 깊이 방향(Z방향)으로 위치를 다르게 하여 복수회의 스캔을 행하는 것에 의해서, 각각의 개질 영역으로부터 신장되는 균열을 충분히 진전시킬 수 있다. 그렇지만, 이 경우에는, 스루풋의 향상이 도모되지 않는다. 이것에 대해서, 2개의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 이용하여 대상물(100)의 내부에 2열의 개질 영역(M)을 형성하는 경우에는, 각각의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 집광점(P1, P2)을 X방향에 대해 일치시키면, 개질 영역(M)으로부터 신장되는 균열이 진전되기 어렵다. Here, according to the present inventors' knowledge, when using one laser processing head, cracks extending from each modified region can be sufficiently advanced by performing multiple scans at different positions in the depth direction (Z direction) of the object. You can do it. However, in this case, improvement in throughput is not achieved. In contrast, when forming two rows of modified regions M inside the
이것에 대해서, 이 레이저 가공 장치(1)에서는, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광점(P2)을, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광점(P1)보다도 거리 L 이상 X방향과 반대 방향으로 이간하여 위치시키면서 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행한다. 이것에 의하면, 선행하는 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 스캔에 의해서 1열째의 개질 영역(M1)을 형성하면서, 거리 L만큼 그 뒤를 따르도록 스캔되는 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)에 의해서, 2열째의 개질 영역(M2)을 형성하면서 충분히 균열을 진전시키는 것이 가능하다. 따라서, 이 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 스루풋을 향상시킬 수 있다. In contrast, in this
또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)는, 제1 가공 처리 후에, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)가 다른 라인(C) 상에 배열된 제2 상태에서, 레이저광(L1)의 집광점(P1)을 제2 위치에 위치시키면서 레이저광(L1)을 라인(C)에 대해서 X방향의 반대 방향으로 스캔하는 제3 스캔 처리와, 제2 상태에서, 레이저광(L2)의 집광점(P2)을 제1 위치에 위치시키면서 레이저광(L2)을 라인(C)에 대해서 X방향의 반대 방향으로 스캔하는 제4 스캔 처리를 실행하는 제2 가공 처리를 실행한다. 제어부(9)는, 제2 가공 처리에서는, 레이저광(L1)의 집광점(P1)을, 레이저광(L2)의 집광점(P2)보다도 거리 L 이상 X방향으로 이간한 위치로 하면서, 제3 스캔 처리 및 제4 스캔 처리를 실행한다. 이 때문에, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 대상물(100)에 대한 왕로(제1 가공 처리)와 귀로(제2 가공 처리)에서, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 X방향의 위치를 바꾸지 않고, 바람직하게 레이저 가공이 가능해진다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)는, 복수의 라인(C)의 갯수에 따른 횟수만큼 제1 가공 처리와 제2 가공 처리를 교호로 반복하여 실행한다. 이 때문에, 예를 들면, X방향을 따른 지지부(7)의 왕복 동작, 및, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 Y방향으로의 순차로의 이동에 의해서, 모든 라인(C)을 따른 레이저 가공이 가능해진다. Moreover, in the
또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 거리 L은, 300μm이다. 본 발명자의 지견에 의하면, 이와 같이 거리 L를 300μm로 설정하는 것에 의해, 보다 충분히 균열을 진전시킬 수 있다. Additionally, in the
게다가, 레이저 가공 장치(1)에서는, 장착부(65, 66)는, 일괄하여 연장 부재(EM)에 장착되어 있고, 연장 부재(EM)는, 장착부(65, 66)를 Y방향으로 이동시킨다. 이 경우, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 Y방향의 이동이 용이해진다. Furthermore, in the
또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 레이저 가공 헤드(10A)는, 케이스(11)와, 케이스(11)에서의 지지부(7)측의 제6 벽부(26)에 마련되고, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)을 향해서 레이저광(L1)을 집광하기 위한 집광부(14)를 가진다. 또, 레이저 가공 헤드(10B)도, 케이스(11)와, 케이스(11)에서의 지지부(7)측의 제6 벽부(26)에 마련되고, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)을 향해서 레이저광(L2)을 집광하기 위한 집광부(14)를 가진다. 게다가, 장착부(65, 66)는, 각각, 케이스(11)에서의 X방향을 따라서 서로 대향하는 제4 벽부(24)(대향 벽부)와 다른 벽부(여기에서는, 제2 벽부(22))에 장착되어 있다. 그리고, 집광부(14)는, 각각, Z방향으로부터 보아, 케이스(11)에서의 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. Moreover, in the
이 때문에, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)와의 사이에, 장착부(65, 66)가 개재하지 않는다. 따라서, Y방향에 대해 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 보다 접근시킬 수 있다. 게다가, 레이저 가공 헤드(10A, 10B) 각각의 집광부(14)가, 각각의 케이스(11)의 서로 대향하는 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. 이 때문에, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 접근시켰을 때에, 서로의 집광부(14)끼리의 거리를 보다 작게 할 수 있다. 이 결과, 거리 L의 설정의 자유도가 향상된다. For this reason, the mounting
[변형예][Variation example]
이상의 실시 형태는, 레이저 가공 장치의 일 실시 형태를 예시한 것이다. 따라서, 본 개시에 관한 레이저 가공 장치는, 상기의 레이저 가공 장치(1)에 한정되지 않고, 임의로 변형될 수 있다. The above embodiment exemplifies one embodiment of a laser processing device. Therefore, the laser processing device according to the present disclosure is not limited to the
도 12~도 15는, 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 마련해도 괜찮다. 또, 도 12의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하면서, 장착부(66)를, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하는 형태에서, 장착부(65, 66)에서의 이동부(63, 64)의 위치를 X방향으로 다르게 해도 괜찮다. 게다가, 도 12의 (c)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하면서, 장착부(66)를, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하는 형태에서, 장착부(65, 66)에서의 이동부(63, 64)의 Y방향의 위치를 변경해도 괜찮다. 12 to 15 are diagrams showing modifications of the mounting portion and the laser processing head. As shown in FIG. 12(a), the mounting
또, 도 13의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제5 벽부(25)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제5 벽부(25)에 마련해도 괜찮다. 또, 도 13의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제6 벽부(26)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제6 벽부(26)에 마련해도 괜찮다. 이상과 같이, 장착부(65, 66)는, 각각, X방향을 따라서 서로 대향하는 제4 벽부(24)와 다른 벽부에 장착되어 있으면 좋다. 게다가, 도 13의 (c)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 간격을 확대하면서, Y방향에 대해 케이스(11)의 중앙부에 집광부(14)를 마련해도 좋다. In addition, as shown in FIG. 13(a), the mounting
또, 이상의 예와 같이, 레이저 가공 장치(1)에서는, 한 쌍의 레이저 가공 헤드로서, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 이용하지 않아도 된다. 즉, 레이저 가공 장치(1)에서는, 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 한 쌍의(1종류의) 레이저 가공 헤드(10A)를 이용하거나, 도 15에 나타내어지는 바와 같이, 한 쌍의(다른 1종류의) 레이저 가공 헤드(10B)를 이용하거나 할 수 있다. 이들의 경우에는, 일방의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)에 대해서 타방의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Z축 방향을 중심으로 180° 회전시킨 상태에서, 각각의 집광부(14)의 X방향의 중심 위치가 일치하도록 배치된다. 이들의 경우에는, 2종류의 레이저 가공 헤드를 준비할 필요가 없다. 또, 이들 경우에라도, 도 14의 각 도면, 도 15의 각 도면에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65, 66)를 제1 벽부(21)나 제2 벽부(22)에 마련하거나, 제3 벽부(23)에 마련하거나 해도 괜찮다. In addition, as in the above example, in the
또, 상기의 예에서는, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 집광점(P1, P2)을 Z방향으로 이동시키는 형태로서, 제어부(9)가 기계적으로 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Z방향으로 이동시키는 예를 들었다. 그렇지만, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)가 조정부(13)(예를 들면 반사형 공간 광 변조기(34))를 제어하는 것에 의해, 광학적으로, 집광점(P1, P2)을 Z방향으로 이동시키는 구성이라도 괜찮다. In addition, in the above example, the converging points P1 and P2 of the laser beams L1 and L2 from the laser processing heads 10A and 10B are moved in the Z direction, and the control unit 9 mechanically performs the laser processing. An example was given of moving the heads (10A, 10B) in the Z direction. However, in the
또, 상기의 예에서는, 장착부(65, 66) 및 지지부(7) 중 적어도 일방을 Y방향을 따라서 이동시키는 이동부의 예로서, 장착부(65, 66)가 일괄하여 장착된 연장 부재(EM)를 들었다. 그렇지만, 해당 이동부로서는, 지지부(7)를 Y방향으로 이동시키는 이동 기구(5)의 이동부(53)라도 괜찮다. In addition, in the above example, as an example of a moving part that moves at least one of the mounting
또, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)과, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)에 의해, 서로 다른 파장, 및 Z방향의 집광 위치에서, 대상물(100)을 가공하는 처리(다파장(多波長) 가공)를 실행하도록 해도 괜찮다. 다파장 가공은, 예를 들면, 실리콘(Si)과 글라스를 접합시킨 웨이퍼를 가공하는 경우(제1의 경우)나, 이면측으로부터 입사한 레이저광(L1, L2)의 일부가 디바이스에 흡수되는 것에 의해 회로의 파손이 생길 수 있는 웨이퍼를 가공하는 경우(제2의 경우) 등에 사용할 수 있다. In addition, the control unit 9 operates at different wavelengths and at condensing positions in the Z direction by the laser light L1 from the
제1의 경우, 실리콘을 가공하는 파장(예를 들면 1064nm)의 광과 글라스를 가공하는 파장(예를 들면 532nm)의 광이 모두 대상 재료에 닿을 필요가 있기 때문에, 글라스측으로부터 가공을 실시한다. 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광 위치를 글라스 넘어 실리콘 내에 맞추고, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광 위치를 글라스 내에 맞추어, 대응하는 파장으로 가공을 실시한다. 이와 같이 다른 2종류의 기재가 접합된 웨이퍼를 다파장 가공으로 가공하기 위해서는, 그 파장 중, 하측의 기재를 가공하는 파장은, 상측의 기재를 투과하는 파장일 필요가 있다. 여기에서는, 한 쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 이용하여 다파장 가공을 행하기 때문에 스루풋의 향상이 도모된다. In the first case, processing is performed from the glass side because both light with a wavelength for processing silicon (e.g., 1064 nm) and light with a wavelength for processing glass (e.g., 532 nm) need to reach the target material. . The focusing position of the laser light L1 from the
한편, 제2의 경우, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광 위치를 디바이스 근방에 설정하고, 또한, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광 위치를 디바이스로부터 떨어진 위치로 설정한다. 레이저광(L1)의 파장은, 디바이스측으로의 누출광이 적게 되도록, 보다 기재에 흡수가 있는 파장(예를 들면 1064nm)으로 하고, 레이저광(L2)의 파장은, 다소의 누출광이 생긴다고 해도, 보다 기재의 가공에 적절한 레이저광(L1)의 파장보다도 긴 파장(예를 들면 1342nm)으로 할 수 있다. Meanwhile, in the second case, the condensing position of the laser beam L1 from the
[산업상의 이용 가능성][Industrial applicability]
스루풋을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치가 제공된다. A laser processing device capable of improving throughput is provided.
1 - 레이저 가공 장치
7 - 지지부
9 - 제어부
10A - 레이저 가공 헤드(제1 레이저 가공 헤드)
10B - 레이저 가공 헤드(제2 레이저 가공 헤드)
65 - 장착부(제1 장착부)
66 - 장착부(제2 장착부)
100 - 대상물
C - 라인
L1, L2 - 레이저광
P1, P2 - 집광점1 - Laser processing device
7 - support
9 - Control unit
10A - Laser processing head (first laser processing head)
10B - Laser processing head (second laser processing head)
65 - Mounting part (first mounting part)
66 - Mounting part (second mounting part)
100 - object
C - line
L1, L2 - Laser light
P1, P2 - concentrating point
Claims (5)
상기 제1 방향을 따라서 배열되고, 상기 지지부에 지지된 상기 대상물 중 적어도 내부에 레이저광을 조사하여 개질 영역을 형성하기 위한 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드와,
상기 제1 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향을 따라 이동 가능하게 된 제1 장착부와,
상기 제2 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제3 방향을 따라 이동 가능하게 된 제2 장착부와,
상기 제1 장착부 및 상기 제2 장착부, 또는, 상기 지지부 중 적어도 일방을 상기 제2 방향을 따라서 이동시키는 이동부와,
상기 지지부, 상기 이동부, 상기 제1 장착부, 및, 상기 제2 장착부의 이동과, 상기 제1 레이저 가공 헤드 및 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 조사의 제어를 행하는 제어부를 구비하며,
상기 대상물에는, 상기 제1 방향을 따라서 연장됨과 아울러 상기 제2 방향을 따라서 배열된 복수의 라인이 설정되어 있고,
상기 제어부는,
상기 제1 레이저 가공 헤드 및 상기 제2 레이저 가공 헤드가 상기 복수의 라인 중 하나의 라인 상에 배열된 제1 상태에서, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을 상기 제3 방향에서의 제1 위치에 위치시키면서, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 하나의 라인에 대해서 상기 제1 방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와,
상기 제1 상태에서, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을 상기 제3 방향에서의 제2 위치에 위치시키면서, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 하나의 라인에 대해서 상기 제1 방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 실행하는 제1 가공 처리를 실행하고,
상기 제2 위치는, 상기 제3 방향에 대해 상기 제1 위치보다도 상기 대상물의 상기 레이저광의 입사면측의 위치이며,
상기 제어부는, 상기 제1 가공 처리에서는, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점보다도 거리 L 이상 상기 제1 방향과 반대 방향으로 이간한 위치로 하면서, 상기 제1 스캔 처리 및 상기 제2 스캔 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.a support portion capable of moving along a first direction and supporting an object along the first direction and a second direction intersecting the first direction;
A first laser processing head and a second laser processing head arranged along the first direction and configured to form a modified region by irradiating laser light to at least the inside of the object supported on the support;
a first mounting portion on which the first laser processing head is mounted and capable of moving along a third direction intersecting the first direction and the second direction;
a second mounting portion on which the second laser processing head is mounted and capable of moving along the third direction;
a moving part that moves at least one of the first mounting part, the second mounting part, or the support part along the second direction;
A control unit that controls movement of the support unit, the moving unit, the first mounting unit, and the second mounting unit, and the irradiation of the laser light from the first laser processing head and the second laser processing head,
A plurality of lines extending along the first direction and arranged along the second direction are set on the object,
The control unit,
In a first state in which the first laser processing head and the second laser processing head are arranged on one line of the plurality of lines, the convergence point of the laser light from the first laser processing head is located in the third direction. A first scan process of scanning the laser light from the first laser processing head in the first direction with respect to the one line while positioning the laser processing head at a first position,
In the first state, the laser light from the second laser processing head is directed to the one line while positioning the converging point of the laser light from the second laser processing head at the second position in the third direction. executing a first machining process that performs a second scan process for scanning in the first direction,
The second position is a position closer to the incident surface of the laser beam of the object than the first position with respect to the third direction,
In the first processing, the control unit sets the converging point of the laser beam from the second laser processing head in a direction opposite to the first direction at a distance L or more than the converging point of the laser beam from the first laser processing head. A laser processing device that performs the first scan process and the second scan process while maintaining the positions spaced apart from each other.
상기 제어부는, 상기 제1 가공 처리 후에, 상기 제1 레이저 가공 헤드 및 상기 제2 레이저 가공 헤드가 상기 복수의 라인 중 상기 하나의 라인에 인접하는 다른 라인 상에 배열된 제2 상태에서, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을 상기 제2 위치에 위치시키면서 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 라인에 대해서 상기 제1 방향의 반대 방향으로 스캔하는 제3 스캔 처리와,
상기 제2 상태에서, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을 상기 제1 위치에 위치시키면서 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 다른 라인에 대해서 상기 제1 방향의 반대 방향으로 스캔하는 제4 스캔 처리를 실행하는 제2 가공 처리를 실행하고,
상기 제어부는, 상기 제2 가공 처리에서는, 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점을, 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 집광점보다도 거리 L 이상 상기 제1 방향으로 이간한 위치로 하면서, 상기 제3 스캔 처리 및 상기 제4 스캔 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.In claim 1,
The control unit, after the first processing, in a second state in which the first laser processing head and the second laser processing head are arranged on another line adjacent to the one line among the plurality of lines, 1 A third scan process of scanning the laser light from the first laser processing head in a direction opposite to the first direction with respect to the line while positioning the converging point of the laser light from the laser processing head at the second position; ,
In the second state, the laser light from the second laser processing head is positioned in the first position in the opposite direction of the first direction with respect to the other line. Executing a second machining process that executes a fourth scan process that scans in the direction,
In the second processing, the control unit separates the converging point of the laser beam from the first laser processing head in the first direction by a distance L or more from the converging point of the laser beam from the second laser processing head. A laser processing device that performs the third scan process and the fourth scan process while positioning.
상기 제어부는, 상기 복수의 라인의 갯수에 따른 횟수만큼 상기 제1 가공 처리와 상기 제2 가공 처리를 교호로 반복하여 실행하는 레이저 가공 장치.In claim 2,
The control unit is a laser processing device that alternately and repeatedly performs the first processing and the second processing a number of times according to the number of lines.
상기 거리 L은, 300μm인 레이저 가공 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
A laser processing device where the distance L is 300 μm.
상기 제1 장착부 및 상기 제2 장착부는, 일괄하여 상기 이동부에 장착되어 있고,
상기 이동부는, 상기 제1 장착부 및 상기 제2 장착부를 상기 제2 방향으로 이동시키는 레이저 가공 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The first mounting part and the second mounting part are collectively mounted on the moving part,
The moving unit moves the first mounting unit and the second mounting unit in the second direction.
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