专利名称：激光加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过对半导体晶片等工件照射激光光线来实施切断或槽形成等加工的激光加工装置，特别涉及激光光线的光轴调整技术。
背景技术：
在半导体器件制造工序中，在由大致圆板状的半导体晶片构成的工件的表面通过格子状的分割预定线划分出大量的矩形的器件区域，在这些器件区域中形成 ICdntegrated Circuit :集成电路)、LSI (Large Scale Integration :大规模集成电路) 等电路，接着，在对背面进行磨削后实施研磨等必要的处理，然后进行沿着分割预定线切断的切割，使各器件区域单片化，从而由一个工件得到大量的器件(半导体芯片)。在工件的切割中广泛使用了被称为划片机(dicer)的切削装置，该切削装置通过使高速旋转的切削刀具切入工件来进行切断，然而，近年来，还尝试了通过对分割预定线照射激光光线来实施激光加工、从而切断工件的方法(参照专利文献1等)。用于照射激光光线的激光加工装置一般为这样的结构使从振荡器发出的激光光线在被反射镜反射后通过聚光透镜，由此使激光光线会聚于工件进行照射。在这样的结构中，为了高精度地加工目标部位，需要使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心。因此，在装置起动时或振荡器更换时等，需要进行聚光透镜的位置对准作业，在该聚光透镜的位置对准作业中，移动聚光透镜以使激光光线的光轴通过该聚光透镜的中心。专利文献1 日本特开平10-305420号公报然而，在一般的激光加工装置中，由于在聚光透镜的周围集中地配置有用于除去加工时产生的碎屑的机构和用于测量工件的表面位置的机构等，因此将用于进行聚光透镜的位置对准的机构组装在聚光透镜的周围极其困难。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于提供一种激光加工装置，该激光加工装置能够在不移动聚光透镜的情况下进行调整以使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心。本发明的激光加工装置具有保持机构，该保持机构用于保持工件；激光照射机构，该激光照射机构对保持于所述保持机构的工件照射激光光线从而实施激光加工；以及加工进给机构，该加工进给机构使所述保持机构与所述激光照射机构沿加工进给方向相对地移动，所述激光加工装置的特征在于，所述激光照射机构具备振荡器，该振荡器用于发出激光光线；聚光透镜，该聚光透镜使从所述振荡器发出的激光光线向保持于所述保持机构的工件会聚；以及光轴调整构件，该光轴调整构件对照射在所述工件的表面的激光光线的照射位置和照射角度进行调整，所述光轴调整构件具备加工进给方向调整镜，该加工进给方向调整镜用于调整激光光线的所述照射位置中的所述加工进给方向的位置；加工进给方向移动部，该加工进给方向移动部使所述加工进给方向调整镜直线移动；分度进给方向
3调整镜，该分度进给方向调整镜用于调整激光光线的所述照射位置中的与所述加工进给方向正交的分度进给方向的位置；分度进给方向移动部，该分度进给方向移动部使所述分度进给方向调整镜直线移动；角度调整镜，该角度调整镜用于调整激光光线的所述照射角度； 以及旋转移动部，该旋转移动部使所述角度调整镜旋转移动。在本发明的激光加工装置中，从振荡器发出的激光光线通过在光轴调整构件的加工进给方向调整镜、分度进给方向调整镜和角度调整镜这些调整镜中反射而被导向聚光透镜。并且，通过借助附带于各调整镜的各移动部使各调整镜移动，能够进行使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心的光轴调整。即，通过使激光光线的光轴移动而不是使聚光透镜移动，能够进行调整以使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心。另外，本发明中所说的工件并没有特别限定，例如可以列举出由硅或砷化镓 (GaAs)等构成的半导体晶片；用于芯片封装而设置于晶片背面的DAF(Die AttachFilm=S 片贴膜)等粘贴部件；半导体产品的封装体；陶瓷、玻璃、蓝宝石(Al2O3)类或者硅类的无机材料基板；对液晶显示装置进行控制驱动的LCD驱动器等各种电子部件；甚至是要求精密级的加工位置精度的各种加工材料等。根据本发明，具有这样的效果能够在不移动聚光透镜的情况下进行调整以使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心。
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置的工件(半导体晶片) 的立体图，该图1示出了所述晶片经由粘接带支承于环状框架的状态。图2是本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置的整体立体图，该图2示出了卸下装置罩后的状态。图3是一个实施方式的激光加工装置的整体立体图，该图3示出了装配有装置罩的状态。图4是图2中的III部的放大图。图5是表示该激光加工装置所具备的激光照射机构的壳体内的结构的立体图。图6是从X方向观察到的表示该激光照射机构的结构的侧视图。图7是从Y方向观察到的表示该激光照射机构的结构的侧视图。图8是表示利用该激光照射机构的X方向调整镜来调整激光光线相对于晶片在X 方向的照射位置的状况的侧视图。图9是表示利用该激光照射机构的角度调整镜来调整激光光线相对于晶片在Y方向的照射角度的状况的侧视图。图10是表示利用该激光照射机构的角度调整镜来调整激光光线相对于晶片在X 方向的照射角度的状况的侧视图。图11是表示该激光照射机构中的光轴确认部的荧光板的表面的图，该图11示出了透过该荧光板的激光光线的照射光以及来自晶片的反射光。图12是表示本发明的其他实施方式所涉及的激光照射机构的立体图。标号说明1 半导体晶片(工件)；10 激光加工装置；20 :XY移动工作台；214 :Χ轴驱动机构(加工进给机构)；30 卡盘工作台(保持机构)；40 激光照射机构；41 壳体；42 振荡器；43 :Y方向调整镜(分度进给方向调整镜)；431 :Υ方向移动部(分度进给方向移动部)； 44 :Χ方向调整镜(加工进给方向调整镜)；441 :Χ方向移动部(加工进给方向移动部)；45 角度调整镜；451 旋转移动部；47 聚光透镜；48 光轴确认部；482 荧光板；483 摄像部； 484 固定部；L 激光光线。
具体实施例方式以下，对本发明的一个实施方式所涉及的激光加工装置进行说明。[1]晶片首先，对图1所示的一个实施方式中的作为工件的圆板状的半导体晶片(以下称为晶片)1进行说明。晶片1是厚度例如为大约100 700 μ m的硅晶片等，在其表面通过格子状的分割预定线2划分出大量的矩形的器件区域3。在各器件区域3形成有未图示的 IC、LSI等电路。在晶片1的周面的预定位置形成有表示半导体的结晶方位的被称为定向平坦部(orientation flat)的直线状的切口 4。关于晶片1，在通过图2所示的激光加工装置10对所有的分割预定线2进行激光加工后，各器件区域3被单片化从而切割成大量的器件(半导体芯片)。如图1所示，晶片1经由粘接带6呈同心状地配设于环状的框架5的圆形开口部 fe并且被一体支承，从而形成为工件单元7，并被供给至激光加工装置10。粘接带6的一个面为粘接面，框架5和晶片1的背面粘贴于该粘接面。框架5是由金属等的板材构成的具有刚性的框架，通过支承框架5来连同工件单元7 —起搬送晶片1。[2]激光加工装置(1)激光加工装置的基本结构和动作接下来，参照图2对一个实施方式所涉及的激光加工装置10的基本结构进行说明。图2的标号11是基座，在该基座11的里侧(X2侧)的端部竖立设置有壁部12。在基座11上以能够在水平的X方向和Y方向自由移动的方式设置有XY移动工作台20。在XY 移动工作台20设置有用于保持工件单元7的卡盘工作台(保持机构)30。在卡盘工作台 30的上方以与卡盘工作台30对置的状态配设有激光照射机构40，该激光照射机构40通过向保持于卡盘工作台30的晶片1照射激光光线来实施激光加工。激光照射机构40固定于壁部12。XY移动工作台20由X轴底座21和Y轴底座22的组合构成，所述X轴底座21以能够在X方向自由移动的方式设置在基座11上，所述Y轴底座22以能够在Y方向自由移动的方式设置在该X轴底座21上。X轴底座21以能够自由滑动的方式安装于一对平行的导轨211，这一对平行的导轨211固定在基座11上且沿X方向延伸，所述X轴底座21通过 X轴驱动机构(加工进给机构)214在X方向移动，该X轴驱动机构214利用电动机212使滚珠丝杠213工作。另一方面，Y轴底座22以能够自由滑动的方式安装于一对平行的导轨 221，这一对平行的导轨221固定在X轴底座21上且沿Y方向延伸，所述Y轴底座22通过Y 轴驱动机构2M在Y方向移动，该Y轴驱动机构2M利用电动机222使滚珠丝杠223工作。在Y轴底座22的上表面固定有圆筒状的卡盘工作台底座31，在该卡盘工作台底座 31上支承有卡盘工作台30，该卡盘工作台30被支承成能够以Z方向(铅直方向)为旋转轴自由旋转。卡盘工作台30是一般公知的真空卡盘式的工作台，该工作台通过负压作用吸附并保持工件(该情况下为晶片1)。卡盘工作台30通过收纳在卡盘工作台底座31内的未图示的旋转驱动构件而被向一个方向或两个方向旋转驱动。在卡盘工作台30的周围配设有多个夹紧器32，所述多个夹紧器32将工件单元7的框架5保持成能够自由装卸。这些夹紧器32安装于卡盘工作台底座31。在XY移动工作台20中，X轴底座21在X方向移动时即为进行沿分割预定线2照射激光光线的加工进给。并且，通过Y轴底座22在Y方向移动，来进行切换作为照射激光光线的对象的分割预定线2的分度进给。另外，加工进给方向和分度进给方向也可以反过来，即，将Y方向设定为加工进给方向、并将X方向设定为分度进给方向，并未被限定。激光照射机构40具有长方体形状的壳体41，该壳体41的一端固定于壁部12的 Xl侧的前表面，并且该壳体41从所述一端向卡盘工作台30的上方沿Xl方向延伸。在壳体 41的Xl侧的末端下部设置有照射口 411，该照射口 411向大致铅直下方照射激光光线。在壳体41内收纳有以下等构成激光照射机构40的构件振荡器，其发出激光光线；聚光透镜，其使激光光线会聚；光轴调整构件，其将从振荡器发出的激光光线引导至聚光透镜，并且调整激光光线的光轴；以及光轴确认部，其对激光光线的光轴是否相对于工件 (晶片1)的表面垂直地入射进行确认，关于这些结构构件将在后面进行详细叙述。激光加工装置10具备装置罩13，该装置罩13在对晶片1照射激光光线时被设置。 装置罩13是向下方和X2侧开口的长方体形状的箱体，其具有顶板131和封闭Xl侧、Yl侧、 Y2侧的侧板132。此外，在顶板131的X2侧的中央形成有切口 133，激光照射机构40的壳体41与该切口 133配合。如图3所示，装置罩13被载置到基座11上从而被设置。在该设置状态下，壳体41与切口 133配合，从而壳体41的下部被装置罩13覆盖。此外，基座11 上的XY移动工作台20和卡盘工作台30被装置罩13完全覆盖。此外，在壳体41的末端下部且在照射口 411的附近，配设有未图示的校准构件，该校准构件用于对晶片1的分割预定线2进行摄像从而识别激光光线的照射位置。该校准构件具备对晶片1的表面进行照明的照明构件；光学系统；以及对利用该光学系统捕捉到的像进行摄像的由CCD等构成的摄像元件等。以上是激光加工装置10的基本结构，在该装置10中，首先，将工件单元7保持于卡盘工作台30，接着，在设置了装置罩13之后对晶片1的分割预定线2照射激光光线来实施激光加工。工件单元7在卡盘工作台30上的保持通过以下方式来实现使卡盘工作台30进行真空运转，将晶片1经由粘接带载置于卡盘工作台30并进行吸附和保持，使晶片1的表面成为露出的状态，并且利用夹紧器32保持框架5。然后，设置装置罩13。借助装置罩13， 从照射口 411到晶片1为止的激光光线的光路成为不能目视看到的状态。在利用上述校准构件对分割预定线2进行摄像并识别出激光光线的照射位置后， 对分割预定线2进行激光加工。激光加工通过以下方式进行一边使XY移动工作台20的 X轴底座21在X方向移动，一边从激光照射机构40的照射口 411沿与X方向平行的分割预定线2照射激光光线。使分割预定线2与X方向即加工进给方向平行是通过以下方式实现的使卡盘工作台30旋转，从而使晶片1自转。此外，照射激光光线的分割预定线2的选择通过如下的分度进给来实现使XY移动工作台20的Y轴底座22在Y方向移动，使从照射口 411照射出的激光光线的照射位置的Y方向位置对准作为加工对象的分割预定线2。另外，关于沿分割预定线2实施的本实施方式中的激光加工，列举了完全切断分割预定线2的全切割，但除此之外，也可以采用使分割预定线2弱化的加工。全切割采用使晶片1的成分熔融、蒸发的烧蚀加工来进行。此外，弱化加工通过以下方式来进行通过烧蚀加工在分割预定线2的表面侧形成一定深度的槽；或者在晶片1的内部形成脆弱的变质层。这些激光加工的种类根据所照射的激光光线的种类(波长、输出)和照射次数等来选择。在通过对所有的分割预定线2照射激光光线而实施了激光加工后，使利用激光照射机构40实现的激光光线的照射停止，并且，停止卡盘工作台30的真空运转从而解除对晶片1的保持。然后，在卸下装置罩13、并解除夹紧器32对框架5的保持后，将工件单元7从卡盘工作台30拾起。此后，晶片1在经过清洗工序等后，被转移至将单片化之后的器件区域3即器件(半导体芯片)从粘接带6拾起的工序。另外，在如上所述地对分割预定线2 进行了全切割的情况下，直接转移至拾取工序，而在上述弱化加工的情况下，通过施加外力而使弱化后的分割预定线2断裂，然后转移至拾取工序。(2)激光照射机构接下来，对上述激光照射机构40进行详细叙述。在上述壳体41内如图5所示地收纳有用于发出激光光线L的振荡器42 ；构成上述光轴调整构件的Y方向调整镜(分度进给方向调整镜)43、X方向调整镜(加工进给方向调整镜)44和角度调整镜45 ； 1/2 λ波长板46 ；聚光透镜47 ；以及光轴确认部48等。振荡器42用于产生与晶片1的激光加工对应的激光光线(例如脉冲激光光线等)，如图6所示，该振荡器42固定在壳体41内的Υ2侧的端部的底部。从振荡器42向Yl 方向照射出水平的激光光线L。如图5 图7所示，从振荡器42照射出的激光光线L在透过1/2 λ波长板46后依次反射到Y方向调整镜43、X方向调整镜44和角度调整镜45，然后向下方前进，透过聚光透镜47照射至保持于卡盘工作台30的晶片1。Y方向调整镜43在该情况下由偏振光分束器构成，透过了 1/2λ波长板46的激光光线L如图6所示地分离成透过Y方向调整镜43的分量(透射光Li)和反射的分量(反射光L2)这两部分。透过了 Y方向调整镜43的激光光线Ll被吸收器49吸收而停止前进。 另一方面，被Y方向调整镜43反射后的激光光线L2以90°的角度射向上方的X方向调整镜44。被Y方向调整镜43反射而朝向X方向调整镜44的激光光线L2是在晶片1的激光加工中使用的加工用光束。1/2 λ波长板46被设置成能够旋转，通过使1/2 λ波长板46旋转，能够使被Y方向调整镜43反射的激光光线与透过Y方向调整镜43的激光光线的比例变化。即，通过使 1/2 λ波长板46旋转，能够调整被Y方向调整镜43反射的加工用激光光线L(U)的量，从而能够调整该激光照射机构40的实际激光光线输出。在本实施方式中，由于Y方向调整镜 43还具有激光光线的输出调整功能，因此无需另外具备激光光线的输出调整机构，其结果为，能够获得部件个数的减少和轻量化以及成本降低的优点。被Y方向调整镜43向上方以90°的角度反射出的激光光线L入射至X方向调整镜44并以90°的角度向Xl方向反射，接着入射至角度调整镜45，并被该角度调整镜45以大致90°的角度向下方反射。然后，借助角度调整镜45而朝向了下方的激光光线L被聚光透镜47会聚后照射向晶片1，所述聚光透镜47以能够装卸的方式配设于角度调整镜45的下方的上述照射口 411。上述各调整镜43、44、45分别以能够沿预定的方向移动的方式设置于移动部431、441、451，所述移动部431、441、451分别固定于壳体41内的预定位置。如图5和图6所示，Y方向调整镜43以能够沿Y方向直线移动的方式支承于Y方向移动部(分度进给方向移动部)431的上表面，该Y方向移动部431固定于壳体41内的 Yl侧的端部的底部。在Y方向移动部431具有Y方向调整钮(dial)432，该Y方向调整钮 432用作使Y方向调整镜43沿Y方向移动的操作部件。Y方向调整钮432从壳体41的侧面向Yl方向凸出而露出于外部，当捏住该Y方向调整钮432使其旋转时，Y方向调整镜43 如图5的箭头A所示地沿Y方向直线移动。通过这样使Y方向调整镜43沿Y方向移动，如图6所示(虚线为移动后)，Y方向调整镜43处的激光光线L的Y方向的入射/反射位置发生变化。其结果为，向晶片1的表面照射的激光光线L的照射位置中的Y方向位置被调離
iF. ο如图5 图7所示，X方向调整镜44以能够沿上下方向直线移动的方式支承于X 方向移动部(加工进给方向移动部)441的Xl侧的侧面，该X方向移动部441定位于Y方向调整镜43的上方且固定于壳体41内的上面。在X方向移动部441设有X方向调整钮 442，该X方向调整钮442用作使X方向调整镜44沿上下方向移动的操作部件。X方向调整钮442从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部，当捏住该X方向调整钮442使其旋转时，X方向调整镜44如图5的箭头B所示地沿上下方向直线移动。通过这样使X方向调整镜44沿上下方向移动，如图8所示(虚线为移动后)，X方向调整镜44中的激光光线L的上下方向的入射/反射位置发生变化。由此，角度调整镜45处的激光光线L的入射/反射位置在X方向发生变化，其结果为，向晶片1的表面照射的激光光线L的照射位置中的X方向位置被调整。如图5和图7所示，角度调整镜45被支承于旋转移动部451的X2侧的端面，该旋转移动部451与X方向调整镜44的Xl侧对置配置地固定在壳体41内。旋转移动部451 具有支承部452，其固定于壳体41 ；水平旋转部453，其以能够以Z方向(铅直方向)为旋转轴在水平方向旋转的方式支承于该支承部452的X2侧的端面；以及上下旋转部454，其以能够以Y方向为旋转轴在上下方向旋转的方式支承于该水平旋转部453的X2侧的端面。通过捏住设置于支承部452的Y方向角度调整钮455使其进行旋转，水平旋转部 453如图5的箭头C所示地在水平方向进行旋转移动。通过这样使水平旋转部453在水平方向旋转移动，如图9所示(虚线为移动后)，能够调整被角度调整镜45向下方反射的激光光线L在Y方向的反射角度。其结果为，照射于晶片1的表面的激光光线L的Y方向的照射角度被调整。此外，通过捏住设置于水平旋转部453的X方向角度调整钮456使其进行旋转，上下旋转部妨4如图5的箭头D所示地在上下方向进行旋转移动。当这样使上下旋转部妨4 在上下方向进行旋转移动时，如图10所示(虚线为移动后)，能够调整被角度调整镜45向下方反射的激光光线L在X方向的反射角度。其结果为，照射于晶片1的表面的激光光线 L的X方向的照射角度被调整。Y方向角度调整钮455从壳体41的侧面向Yl方向凸出而露出于外部。此外，X方向角度调整钮456从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部。通过对这些角度调整钮455,456适当地进行旋转操作，能够调整被角度调整镜45向下方反射的激光光线L在X和 Y方向的照射角度，其结果为，如上所述，激光光线相对于晶片1在X和Y方向的照射角度被调整。如图4所示，上述Y方向调整钮432、X方向调整钮442、Y方向角度调整钮455和 X方向角度调整钮456在设置了装置罩13的状态下露出，并能够进行旋转操作。在本实施方式中，本发明的光轴调整构件由以下部分构成Y方向调整镜43和使该Y方向调整镜43 在Y方向移动的Y方向移动部431 ；X方向调整镜44和使该X方向调整镜44在X方向移动的X方向移动部441 ；以及角度调整镜45和使该角度调整镜45的角度在Y方向和X方向变化的旋转移动部451。如图7所示，在壳体41内的角度调整镜45与聚光透镜47之间配置有上述光轴确认部48。光轴确认部48具备长方体形状的外壳481 ；收纳在外壳481内的荧光板482 ； 以及对荧光板482的表面侧进行摄像的摄像部483。在外壳481的上下两侧形成有透过孔 481a、481b，被角度调整镜45向下方反射出的激光光线L透过所述透过孔481a、481b，荧光板482在堵住下侧的透过孔481b的状态下固定于外壳481。摄像部483配设于能够对荧光板482的表面进行摄像的位置，并且该摄像部483固定于外壳481。被角度调整镜45向下方反射后的激光光线L透过外壳481的上侧的透过孔481a、 荧光板482、下侧的透过孔481b而到达聚光透镜47，并借助聚光透镜47被会聚于晶片1。 荧光板482具有当被照射激光光线L时发出能够被摄像部483识别的波长的光的特性，因此，激光光线L所透过的照射光的位置呈点状地发光。此外，会聚地照射于晶片1的激光光线L被晶片1的表面反射，其反射光照射荧光板482从而其照射位置发光。如图10的虚线所示，在激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角的情况下，来自晶片1的反射光与照射光一致，因此如图11的La点那样，荧光板482上的发光点为一处。另一方面，如图10的单点划线所示，在激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度不是直角的情况下，来自晶片1的反射光与照射光不一致，因此如图11的Lb点、Lc点那样荧光板482上的发光点为两处(Lb点为照射光，Lc点为反射光)。这样的荧光板482上的发光状态被摄像部483拍摄，拍摄到的像通过未图示的监视器而被确认。光轴确认部48连同外壳481—起作为一个单元来处理，如图7所示，外壳481以能够自由装卸的方式设置于固定部484，该固定部484设置于壳体41内。因此，荧光板482 以能够连同外壳481 —起自由装卸的方式固定于预定位置。光轴确认部48从壳体41的侧面开口 412被取出和放入从而相对于固定部484进行装卸。侧面开口 412被能够自由装卸的罩413所覆盖。(3)激光照射机构的作用接下来，对上述激光照射机构40的作用进行说明。通过该激光照射机构40，能够进行如下的光轴调整。(3-1)使激光光线相对于晶片的照射角度为直角的调整为了高精度地对目标部位进行加工，需要使激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角。在本装置10中，相对于晶片1的表面的照射角度通过光轴确认部48来确认，照射角度的调整可以通过利用Y方向角度调整钮455和X方向角度调整钮456调整角度调整镜45的反射角度来进行。
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关于照射角度的调整作业，首先，形成从照射口 411卸下聚光透镜47的状态。然后，设置装置罩13，以使激光光线L不会泄漏到外部。接着，使振荡器42工作，对保持于卡盘工作台30的晶片1照射激光光线L。然后，利用摄像部483对荧光板482进行摄像，并利用监视器对该拍摄到的像进行确认。如图11所示，荧光板482通过被激光光线L的照射光和来自晶片1的反射光透射而发光。如果该发光点如图11的La点所示为一处，则反射光与照射光一致，因此判断为激光光线L相对于晶片1的表面的照射角度为直角。然而，在荧光板482上的发光点为如图11的Lb点(照射光)和Lc点(反射光) 所示的两处的情况下，判断为反射光未通过与照射光相同的位置，激光光线相对于晶片1 的表面的照射角度不是直角，这时需要进行使该照射角度为直角的调整作业。为此，一边确认监视器，一边对Y方向角度调整钮455和X方向角度调整钮456进行操作，适当地调整角度调整镜45的角度，以使荧光板482的发光点相互接近继而成为一处。根据本实施方式，能够在利用壳体41和装置罩13完全覆盖激光光线L的状态下进行使激光光线L相对于晶片1的照射角度为直角的光轴调整。这是因为各调整钮455、 456从壳体41露出从而能够被操作。因此，省去了以往所进行的如下的烦琐的作业利用遮光隔室覆盖装置以形成防止激光光线泄漏至外部的状态，并且作业人员在遮光隔室中将激光光线隔离用护目镜佩戴于眼部。并且，能够容易地在短时间内且在充分确保了作业人员的安全的状态下进行照射角度的调整。此外，在本实施方式中，由于光轴确认部48连同外壳481—起构成为一个单元，因此，关于荧光板482和摄像部483的相对位置等，只要在组装时适当地设定成能够摄像的状态并进行固定，则此后便无需进行调整，具有使用方便的优点。另外，光轴确认部48仅在进行激光光线L相对于晶片1的照射角度的确认和调整时才设置于固定部484，而在通常的激光加工时，光轴确认部48从激光光线L的光路离开。 此外，光轴确认部48也可以是通过作业人员的手来设置于固定部484的结构，此外，光轴确认部48也可以采用通过搬送装置来在从激光光线L的光路离开的退避位置和设置于固定部484的设置位置之间进行搬送的结构。此外，在上述的一个实施方式中，收纳在壳体41内的光轴确认部48配置在角度调整镜45和聚光透镜47之间，但只要是在激光光线L的光路的中途，则可以配置于任意部位。在激光光线L相对于晶片1的照射角度不为直角的情况下，距离晶片1越远，照射光与反射光的偏离幅度越大，因此即使是很小的倾斜也能够检测出，能够使相对于晶片1的照射角度的垂直度的精度进一步提高。从这一观点来看，光轴确认部48优选在激光光线L的光路中配置于距离晶片1尽可能远的位置。此外，光轴确认部48并不限于一个，例如也可以是这样的形态在激光光线L的光路中，将两个光轴确认部48中的一个像上述一个实施方式那样配置在角度调整镜45与聚光透镜47之间、即距离晶片1较近的位置，并将两个光轴确认部48中的另一个配置在距离晶片1较远的位置(例如振荡器42与1/2 λ波长板46之间)。在这样将光轴确认部48配置于激光光线L的光路中的分离的两个位置的情况下，首先，利用离晶片1较近的一侧的光轴确认部48进行较粗略的一次调整，接着利用离晶片1较远的一侧的光轴确认部48进行精密的二次调整，通过采用这样的调整方法，能够可靠且高精度地进行使激光光线L相对于晶片1的照射角度为直角的作业。另外，存在这样的情况激光光线L相对于晶片1的照射角度大幅度倾斜，因而反射光不会通过离晶片1较远的一侧的二次调整用的光轴确认部 48。在这样的状况下，通过进行上述一次调整，能够使反射光通过二次调整用的光轴确认部 48。即，一次调整用的光轴确认部48还具有将反射光可靠地导向二次调整用的光轴确认部 48的作用。(3-2)使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心的调整为了高精度地加工目标部位，还需要使从振荡器42发出的激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心。在本装置10中，通过对Y方向调整钮432进行操作来使Y方向调整镜43在Y方向移动，由此，入射至聚光透镜47的激光光线L的光轴在Y方向移动从而被调整。此外，通过对X方向调整钮442进行操作来使X方向调整镜44在X方向移动，由此，入射至聚光透镜47的激光光线L的光轴在X方向移动从而被调整。因此，通过适当地对这两个调整钮432、442进行操作，能够使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心。优选在进行了上述照射角度调整后进行这样的使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心的调整作业，通过将聚光透镜47装配于照射口 411来进行调整。另外，对激光光线L的光轴是否通过聚光透镜47的中心进行确认的方法可以是任意的，例如可以采用这样的方法试探性地对晶片1照射激光光线L，并利用显微镜对晶片1上的加工痕迹的位置进行确认。然后，根据加工痕迹的位置，在X和Y方向对激光光线L的光轴进行调整。在本实施方式中，通过使激光光线L的光轴移动而不是使聚光透镜47移动，就能够调整成使激光光线L的光轴通过聚光透镜47的中心，因此无需使聚光透镜47移动。与本实施方式相反，在通过使聚光透镜47移动来调整成使激光光线L的光轴通过聚光透镜47 的中心的情况下，激光光线L的照射位置有可能大幅度变化。因此，例如需要重新设定存储于装置中的激光光线L的照射位置信息，会招致作业烦琐的不良情况。然而，根据如本实施方式那样不使聚光透镜47移动而是使激光光线L的光轴移动的形态，有可能还存在这样的情况光轴的偏移较小，省去了重新设定位置信息的劳力和时间。(4)激光照射机构的其他实施方式图12表示上述激光照射机构40的其他实施方式。在该方式中，上述一个实施方式中的X方向调整镜44和角度调整镜45由一个镜(此处称为角度调整镜4 构成。换言之，角度调整镜45兼用作X方向调整镜44。因此，省略了 X方向调整镜44。如图12所示，从振荡器42发出的激光光线L入射至Y方向调整镜43，但在该方式中，向Y方向调整镜43入射后的激光光线L向Xl方向反射，并直接入射至角度调整镜45。 然后，向角度调整镜45入射后的激光光线L被向下方反射而照射于晶片1。关于以角度调整镜45能够旋转移动的方式支承该角度调整镜45的上述旋转移动部451，以能够在上下方向(Z方向)直线移动的方式支承于X方向移动部457的X2侧的侧面，该X方向移动部457固定于壳体41。并且，通过捏住设置于X方向移动部457的X方向调整钮458使其进行旋转，旋转移动部451能够如箭头E所示地在上下方向移动。虽然未图示，但X方向调整钮458从壳体41的上表面向上方凸出而露出于外部， 从而能够从壳体41的外部对X方向调整钮458进行操作。通过利用X方向调整钮458使旋转移动部451在上下方向移动，角度调整镜45与旋转移动部451 —体地在上下方向移动。 由此，角度调整镜45对激光光线L的在X方向的反射位置被调整，其结果为，激光光线L相对于晶片1在X方向的照射位置被调整。 在该实施方式中，省略了前述的一个实施方式中的X方向调整镜44，从而减少了镜的数量，具有能够实现结构的简化和成本降低等的优点。
权利要求
1. 一种激光加工装置，其具有保持机构，该保持机构用于保持工件；激光照射机构， 该激光照射机构对保持于所述保持机构的工件照射激光光线从而实施激光加工；以及加工进给机构，该加工进给机构使所述保持机构与所述激光照射机构沿加工进给方向相对地移动，所述激光加工装置的特征在于，所述激光照射机构具备振荡器，该振荡器用于发出激光光线；聚光透镜，该聚光透镜使从所述振荡器发出的激光光线向保持于所述保持机构的工件会聚；以及光轴调整构件， 该光轴调整构件对照射在所述工件的表面的激光光线的照射位置和照射角度进行调整，所述光轴调整构件具备加工进给方向调整镜，该加工进给方向调整镜用于调整激光光线的所述照射位置中的所述加工进给方向的位置；加工进给方向移动部，该加工进给方向移动部使所述加工进给方向调整镜直线移动；分度进给方向调整镜，该分度进给方向调整镜用于调整激光光线的所述照射位置中的与所述加工进给方向正交的分度进给方向的位置；分度进给方向移动部，该分度进给方向移动部使所述分度进给方向调整镜直线移动； 角度调整镜，该角度调整镜用于调整激光光线的所述照射角度；以及旋转移动部，该旋转移动部使所述角度调整镜旋转移动。
全文摘要
本发明提供一种激光加工装置，其能够在不移动聚光透镜的情况下进行调整以使激光光线的光轴通过聚光透镜的中心。在从振荡器(42)发出的激光光线(L)分别在Y方向调整镜(43)、X方向调整镜(44)、角度调整镜(45)反射并被导向聚光透镜(47)的结构中，将Y方向调整镜(43)设成能够在Y方向移动，将X方向调整镜(44)设成能够在X方向移动，使这些调整镜(43、44)移动并根据需要来调整角度调整镜(45)对激光光线(L)的反射角度，从而进行使激光光线(L)的光轴通过聚光透镜(47)的中心的调整。通过使激光光线(L)的光轴移动，能够在不移动聚光透镜(47)的情况下使激光光线(L)的光轴通过聚光透镜(47)的中心。
文档编号B23K26/08GK102189340SQ201110043340
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月23日
发明者大庭龙吾, 星野仁志, 福冈武臣, 秋田壮一郎, 远藤智裕 申请人:株式会社迪思科