激光照射装置以及激光照射方法制造方法及图纸

本发明专利技术的激光照射装置具备：激光光源，其产生激光；空间光调制器，其具有显示相位图案的显示部；物镜，其将通过空间光调制器出射的激光聚光于对象物；传像光学系统，其将显示部中的激光图像传送至物镜的入射光瞳面；反射光检测器，其对入射于对象物并在与激光入射面相反侧的反射面被反射的激光的反射光进行检测；以及，控制部，该控制部控制显示于显示部的相位图案。当反射光检测器对反射光进行检测时，控制部使反射光像差校正图案显示于显示部，该反射光像差校正图案是对在激光透过具有规定厚度的2倍厚度的对象物的情况下所产生的像差进行校正的相位图案。

Laser irradiation device and laser irradiation method

The laser irradiation device of the present invention includes: a laser source, which generates laser; a spatial light modulator, which has a display unit displaying phase patterns; an objective lens, which focuses the laser light emitted by the spatial light modulator on the object; and an image transmission optical system, which transmits the laser image in the display unit to the incident pupil surface of the objective lens. A reflective light detector detects the reflected light of the laser incident on the object and reflected on the reflective surface opposite to the incident surface of the laser; and a control unit which controls the phase pattern displayed on the display unit. When the reflected light detector detects the reflected light, the control unit displays the aberration correction pattern of the reflected light on the display unit. The aberration correction pattern of the reflected light is a phase pattern which corrects the aberration generated by the laser passing through an object with a specified thickness of 2 times.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光照射装置以及激光照射方法
本专利技术的一方面是涉及激光照射装置及激光照射方法。
技术介绍
以往，作为将激光照射于对象物的激光照射装置，例如专利文献1所记载的装置是已知的。在该激光照射装置中，激光光源所产生的激光在通过空间光调制器调制之后，通过物镜而被聚光于对象物。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2011-51011号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的技术问题]在上述激光照射装置中，通过4f光学系统等的传像光学系统，而使空间光调制器的显示部中的激光的图像传像至物镜的入射光瞳面。在此，在传像至物镜的入射光瞳面的激光图像的中心位置与该入射光瞳面的中心位置不一致的情况下，例如，可能会使聚光于对象物的激光的光束强度中心偏离，从而会导致加工品质(激光照射后的对象物的品质)的恶化。因此，本专利技术的一方面是，其目的在于提供一种激光照射装置及激光照射方法，其能够掌握通过传像光学系统传像至物镜的入射光瞳面的激光图像的中心位置与该入射光瞳面的中心位置之间的偏差。[用以解决技术问题的技术手段]本专利技术的一方面涉及的激光照射装置将激光照射于规定厚度的对象物，该激光照射装置具备：激光光源，其产生激光；空间光调制器，其具有显示相位图案的显示部，该空间光调制器使由激光光源产生的激光入射于显示部，并将该激光根据相位图案来进行调制并从显示部出射；物镜，其将由空间光调制器出射的激光聚光于对象物；传像光学系统，其将空间光调制器的显示部中的激光的图像传像至物镜的入射光瞳面；反射光检测器，其对入射于对象物并在与激光入射面相反侧的相反面被反射的激光的反射光进行检测；以及，控制部，其至少控制显示于显示部的相位图案，并且，当反射光检测器对反射光进行检测时，控制部使反射光像差校正图案显示于显示部，该反射光像差校正图案是对在激光透过具有规定厚度的2倍厚度的对象物的情况下所产生的像差进行校正的相位图案。在该激光照射装置中，对于从对象物的激光入射面入射后在反射面被反射的激光的反射光，通过反射光检测器进行检测。此时，针对起因于透过对象物而产生于反射光的像差，可通过反射光空间光调制器的反射光像差校正图案进行调制而校正。在此，发现：在传像至入射光瞳面的激光图像的中心位置与该入射光瞳面的中心位置之间具有偏差(以下，简称为“传像位置偏差”)的情况下，相比于没有该传像位置偏差的情况，例如，由于在物镜激光没有被适当地聚光，因此在通过反射光检测器所检测的反射光上容易出现慧形像差等的像差的影响。因而，可根据对反射光进行检测的检测结果而掌握传像位置偏差。本专利技术的一方面的激光照射装置，也可以具备位置判断部，该位置判断部根据反射光检测器的检测结果，来判断入射光瞳面的中心位置与通过传像光学系统传像至入射光瞳面的激光图像的中心位置之间是否具有偏差。根据该构成，能够自动判断传像位置偏差的有无。在本专利技术的一方面的激光照射装置中，也可以是：反射光检测器包含拍摄包含反射光的点像的图像的摄像机，并且，在通过摄像机所拍摄的图像中的反射光的点像不是旋转对称的光学图像的情况下，位置判断部判断为具有偏差。发现：对于通过摄像机所拍摄的反射光的点像而言，当没有传像位置偏差时，其成为旋转对称的光学图像，另一方面，当具有传像位置偏差时，其因例如慧形像差等的影响而难以成为旋转对称的光学图像。因此，在位置判断部中，当反射光的点像不是旋转对称的光学图像的情况下判断为具有传像位置偏差，由此，能够精确度良好地判断传像位置偏差的有无。在本专利技术的一方面的激光照射装置中，也可以是：反射光检测器包含检测反射光的波前的波前传感器，并且，在通过波前传感器所检测到的反射光的波前不是平面的情况下，位置判断部判断为具有偏差。发现：对于反射光而言，当没有传像位置偏差时，其成为平面波，另一方面，当具有传像位置偏差时，则难以成为平面波。因此，在位置判断部中，当波前传感器所检测的反射光的波前不是平面的情况下判断为具有传像位置偏差，由此，能够精确度良好地判断传像位置偏差的有无。本专利技术的一方面的激光照射装置中，也可以是：具备位置调整部，该位置调整部对当在显示部显示相位图案时作为基准的基准位置，根据反射光检测器的检测结果进行移位。通过根据反射光检测器的检测结果对基准位置进行移位，能够例如以降低传像位置偏差的方式自动调整传像至入射光瞳面的激光图像的位置。在本专利技术的一方面的激光照射装置中，也可以是：反射光检测器包含拍摄包含反射光的点像的图像的摄像机，并且，位置调整部以使通过摄像机所拍摄的图像中的反射光的点像成为旋转对称的光学图像的方式对基准位置进行移位。发现：如上所述，当没有传像位置偏差时，通过摄像机所拍摄的反射光的点像成为旋转对称的光学图像。因而，通过以使反射光的点像成为旋转对称的光学图像的方式对基准位置进行移位，能够将传像至入射光瞳面的激光图像的中心位置调整成与该入射光瞳面的中心位置一致，从而降低传像位置偏差。在本专利技术的一方面的激光照射装置中，也可以是：反射光检测器包含检测反射光的波前的波前传感器，并且，位置调整部以使通过波前传感器所检测到的反射光的波前成为平面的方式对基准位置进行移位。发现：如上所述，当没有传像位置偏差时，反射光成为平面波。因而，通过以使通过波前传感器所检测的反射光的波前成为平面的方式对基准位置进行移位，能够将传像至入射光瞳面的激光图像的中心位置调整成与该入射光瞳面的中心位置一致，从而降低传像位置偏差。本专利技术的一方面的激光照射装置，也可以是：具备移动机构，该移动机构使物镜及对象物中的至少一方进行移动，并且，控制部执行下述处理：第一处理，使反射光像差校正图案显示于显示部；第二处理，通过移动机构使物镜及对象物中的至少一方往通过反射光检测器能够检测反射光的位置进行移动；第三处理，在第二处理之后，以通过第一处理使反射光像差校正图案显示于显示部的状态，从激光光源产生激光并照射于对象物，并取得根据该照射所检测到的反射光检测器的检测结果；以及，第四处理，在使显示部上的反射光像差校正图案的位置变化的条件下反复进行一次或多次第三处理，并取得多个反射光检测器的检测结果，并且，位置调整部根据反射光检测器的多个检测结果来算出显示部的光轴中心，并往该光轴中心对基准位置进行移位。在该情况下，能够具体地实现用以降低传像位置偏差的调整。本专利技术的一方面的激光照射方法是，使用激光照射装置将激光照射于规定厚度的对象物，该激光照射装置具备：激光光源，其产生激光；空间光调制器，其具有显示相位图案的显示部，该空间光调制器使由激光光源所产生的激光入射于显示部，并将该激光根据相位图案来进行调制并从显示部出射；物镜，其将通过空间光调制器出射的激光聚光于对象物；传像光学系统，其将空间光调制器的显示部中的激光的图像传像至物镜的入射光瞳面；反射光检测器，其对入射于对象物并在与激光入射面相反侧的相反面被反射的激光的反射光进行检测，并且，该激光照射方法包括下列步骤：第一步骤，使反射光像差校正图案显示于显示部，该反射光像差校正图案是对在激光透过具有规定厚度的2倍厚度的对象物的情况下所产生的像差进行校正的相位图案；第二步骤，以通过第一步骤使反射光像差校正图案显示于显示部的状态，从激光光源产生激光并照射于对象物，并根据该照射通过反射光检测器检测激光的反射光；第三步骤，在第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光照射装置，其特征在于，将激光照射于规定厚度的对象物，具备：激光光源，其产生所述激光；空间光调制器，其具有显示相位图案的显示部，使由所述激光光源产生的所述激光入射于所述显示部，并将该激光根据所述相位图案来进行调制并从所述显示部出射；物镜，其将由所述空间光调制器出射的所述激光聚光于所述对象物；传像光学系统，其将所述空间光调制器的所述显示部中的所述激光的图像传像至所述物镜的入射光瞳面；反射光检测器，其对入射于所述对象物并在与激光入射面相反侧的相反面被反射的所述激光的反射光进行检测；以及控制部，其至少控制显示于所述显示部的所述相位图案，当用所述反射光检测器对所述反射光进行检测时，所述控制部使反射光像差校正图案显示于所述显示部，该反射光像差校正图案是对在所述激光透过具有所述规定厚度的2倍厚度的所述对象物的情况下所产生的像差进行校正的所述相位图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-0471561.一种激光照射装置，其特征在于，将激光照射于规定厚度的对象物，具备：激光光源，其产生所述激光；空间光调制器，其具有显示相位图案的显示部，使由所述激光光源产生的所述激光入射于所述显示部，并将该激光根据所述相位图案来进行调制并从所述显示部出射；物镜，其将由所述空间光调制器出射的所述激光聚光于所述对象物；传像光学系统，其将所述空间光调制器的所述显示部中的所述激光的图像传像至所述物镜的入射光瞳面；反射光检测器，其对入射于所述对象物并在与激光入射面相反侧的相反面被反射的所述激光的反射光进行检测；以及控制部，其至少控制显示于所述显示部的所述相位图案，当用所述反射光检测器对所述反射光进行检测时，所述控制部使反射光像差校正图案显示于所述显示部，该反射光像差校正图案是对在所述激光透过具有所述规定厚度的2倍厚度的所述对象物的情况下所产生的像差进行校正的所述相位图案。2.如权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，具备位置判断部，该位置判断部根据所述反射光检测器的检测结果，来判断所述入射光瞳面的中心位置与通过所述传像光学系统传像至所述入射光瞳面的所述激光的图像的中心位置之间是否具有偏差。3.如权利要求2所述的激光照射装置，其特征在于，所述反射光检测器包含拍摄包含所述反射光的点像的图像的摄像机，在通过所述摄像机所拍摄的所述图像中的所述反射光的点像不是旋转对称的光学图像的情况下，所述位置判断部判断为具有所述偏差。4.如权利要求2所述的激光照射装置，其特征在于，所述反射光检测器包含检测所述反射光的波前的波前传感器，在通过所述波前传感器检测到的所述反射光的波前不是平面的情况下，所述位置判断部判断为具有所述偏差。5.如权利要求1～4中的任一项所述的激光照射装置，其特征在于，具备位置调整部，该位置调整部对当在所述显示部显示所述相位图案时作为基准的基准位置，根据所述反射光检测器的检测结果进行移位。6.如权利要求5所述的激光照射装置，其特征在于，所述反射光检测器包含拍摄包含所述反射光的点像的图像的摄像机，所述位置调整部以使通过所述摄像机所拍摄的所述图像中的所述反射光的点像成为旋转对称的光学图像的方式对所述基准位置进行移位。7.如权利要求5所述的激光照射装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊崎泰则，中川爱湖，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP