激光加工装置以及激光加工方法制造方法及图纸

一种激光加工装置及激光加工方法。激光加工装置包括测定装置、第二光源及焦点调节装置。测定装置包括第一光源、第一光聚焦部、光感测部及运算部。第一光源射出用以进行测定的探测光，第一光聚焦部对探测光进行聚焦而照射至加工对象物，光感测部对探测光自加工对象物的反射面反射出的反射光的变化进行检测，运算部利用借由光感测部而检测到的反射光的变化计算加工对象物的高度变化；第二光源向加工对象物射出用以进行加工的激光；焦点调节装置利用借由测定装置而检测到的加工对象物的高度变化对照射至加工对象物的激光的焦点进行调节。

Laser processing devices and laser processing methods

A laser processing device and a laser processing method. The laser processing device includes a measuring device, a second light source and a focus adjusting device. The measuring device comprises a first light source, a first light focusing part, a light sensing part and an operation part. The first light source is used to detect the detection light. The first light focusing unit focuses on the probe light and illuminates the object. The light sensing Department detects the reflected light reflected from the reflected surface of the detected object, and the operation department uses the change of the reflected light detected by the light sensing unit. The height change of the object object; the second light source is fired to the machining object for the laser to be processed; the focus adjustment device adjusts the focus of the laser irradiated to the object by using the height change of the processing object detected by the measuring device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光加工装置以及激光加工方法
本专利技术是有关于一种激光加工装置及激光加工方法，详细而言，有关于一种在激光加工作业中，可自动调节加工目标位置的焦点的激光加工装置及激光加工方法。
技术介绍
夏克-哈特曼(shack-hartmann)感测器是一种在天体望远镜或验光仪等领域中测定在特定区域反射的光波面(lightwavefront)的应变或像差的装置，通常用于利用以此方式测定到的光波面的应变或像差在特定区域测定面的形状。然而，夏克-哈特曼感测器存在无法测定物体的整体厚度或高度变化的极限。例如，在欲测定堆载于如平台的表面的基准面上的具有不同厚度的晶圆之间的厚度差时，夏克-哈特曼感测器无法测定上述厚度差或在测定中会存在较大制约。其原因在于，照射至物体的探测光(probelight)的尺寸需大至涵盖所有晶圆及基准面的程度，且基准面成为探测光的反射面而基准面与测定面的高度差不应超过夏克-哈特曼感测器的测定极限(例如，探测光波长的约30倍左右)。
技术实现思路
专利技术欲解决的课题根据本专利技术的一实施例，提供一种在激光加工作业中可自动调节加工目标位置的焦点的激光加工装置及激光加工方法。解決课题的手段在本专利技术的一观点中，提供一种激光加工装置，其包括：测定装置，测定加工对象物的高度变化，包括第一光源、第一光聚焦部、光感测部及运算部，上述第一光源射出用以进行测定的探测光(probelight)，上述第一光聚焦部对上述探测光进行聚焦而照射至上述加工对象物，上述光感测部包括夏克-哈特曼(shack-hartmann)感测器且对上述探测光自上述加工对象物的反射面反射出的反射光的变化进行检测，上述运算部利用借由上述光感测部而检测到的上述反射光的变化计算上述加工对象物的高度变化；第二光源，向上述加工对象物射出用以进行加工的激光；及焦点调节装置，利用借由上述测定装置而测定到的加工对象物的高度变化对照射至上述加工对象物的上述激光的焦点进行调节。自上述第二光源射出的上述激光可经由上述第一光聚焦部而照射至上述加工对象物。上述焦点调节装置可包括驱动部，上述驱动部使上述第一光聚焦部相对于上述加工对象物上下移动，或使上述测定装置相对于上述加工对象物上下移动。另外，上述焦点调节装置可更包括控制部，上述控制部与上述运算部连接而对上述驱动部的上下移动进行控制。在上述第一光源及第二光源与上述第一光聚焦部之间，可设置使上述探测光及上述激光中的任一者透射且反射另一者的分色镜(dichroicmirror)。在上述第一光源与上述分色镜之间，可设置使上述探测光及上述反射光中的任一者透射且反射另一者的分束器(beamsplitter)。另外，在上述分色镜与上述分束器之间，可更设置波片(waveplate)及带通滤波器(bandpassfilter)。上述激光加工装置可包括对自上述第二光源射出的上述激光进行聚焦而照射至上述加工对象物的第二光聚焦部。上述焦点调节装置可包括驱动部，上述驱动部使上述第二光聚焦部相对于上述加工对象物上下移动，或使上述测定装置相对于上述加工对象物上下移动。另外，上述焦点调节装置可更包括控制部，上述控制部与上述运算部连接而对上述驱动部的上下移动进行控制。在上述第一光源与上述第一光聚焦部之间，可设置使上述探测光及上述反射光中的任一者透射且反射另一者的分束器。上述夏克-哈特曼感测器可检测上述反射光的光波面(lightwavefront)变化。上述运算部可利用以数式表示借由上述光感测部而检测到的上述反射光的变化的泽尼克多项式(Zernikepolynomials)计算上述加工对象物的高度变化。此处，上述加工对象物的高度变化可与上述泽尼克多项式的散焦(defocus)项系数值的变化对应。在本专利技术的另一观点中，提供一种激光加工方法，其是利用激光加工装置对加工对象物进行加工的方法，上述激光加工装置包括：测定装置、第二光源及焦点调节装置，上述测定装置包括第一光源、第一光聚焦部、光感测部及运算部，上述第一光源射出探测光，上述第一光聚焦部对上述探测光进行聚焦而照射至上述加工对象物，上述光感测部包括夏克-哈特曼感测器且对上述探测光反射出的反射光的变化进行检测，上述运算部利用上述反射光的变化计算上述加工对象物的高度变化；上述第二光源射出激光；上述焦点调节装置对上述激光的焦点进行调节；且上述激光加工方法至少包括如下步骤：上述测定装置测定上述加工对象物的高度变化的步骤；以及上述焦点调节装置以与借由上述测定装置而测定到的上述加工对象物的高度变化对应的方式调节照射至上述加工对象物的上述激光的焦点的步骤。专利技术效果根据本专利技术的实施例，测定装置中包括夏克-哈特曼感测器的光检测部检测自加工对象物反射的反射光的光波面变化，运算部利用反射光的光波面变化计算散焦项的系数值，借此可测定加工对象物的高度变化。因此，在激光加工作业中加工对象物的高度发生变化的情形时，测定装置即时测定加工对象物的高度变化，利用以此方式测定到的加工对象物的高度变化自动调节焦点，借此可实时准确地执行激光加工作业。附图说明图1是概略性地示出本专利技术的例示性的实施例的测定装置的图。图2a至图2c是用以说明利用图1所示的测定装置测定物体的厚度或高度变化的原理的图。图3是例示性地示出根据在图2a至图2c中与反射面的高度对应地检测到的反射光的变化计算出的散焦项系数值的图。图4是说明本专利技术另一例示性的实施例的测定方法的流程图(flowchart)。图5a及图5b是示出图4所示的测定方法的具体实现例的图。图6a及图6b是示出图4所示的测定方法的另一实现例的图。图7a至图7c是示出本专利技术的例示性的实施例的激光加工装置及激光加工方法的图。图8是示出本专利技术的另一例示性的实施例的激光加工装置的图。图9a至图9c是示出本专利技术的另一例示性的实施例的激光加工装置及激光加工方法的图。图10是示出本专利技术的另一例示性的实施例的激光加工装置的图。具体实施方式以下，参照随附附图，详细地对本专利技术进行说明。如下所例示的实施例并不限定本专利技术的范围，而是为了向在本领域技术人员说明本专利技术而提供。在图中，相同的参照符号表示相同的构成要素，为了说明的明确性，可夸张地表示各构成要素的尺寸或厚度。并且，在说明为特定的物质层存在于基板或其他层时，上述物质层能够以与基板或其他层直接相接的方式存在，亦可在上述物质层与上述基板或上述其他层之间存在其他第三层。另外，在以下实施例中，构成各层的物质仅为示例，除此之外，亦可使用其他物质。图1是概略性地示出本专利技术的例示性的实施例的测定装置的图。图1所示的测定装置100可测定物体的厚度或高度变化，或测定物体的形状。参照图1，测定装置(100)可设置至堆载于平台(50)的对象物体(55)的上部。本实施例的测定装置(100)可包括光源(110)、光聚焦部(130)、光感测部(10)及运算部(150)。此处，在光源(110)与光聚焦部(130)之间，可更设置分束器(beamsplitter)(120)。光源(110)射出为了测定对象物体(55)的高度而照射至对象物体(55)的探测光(probelight)(L1)。自光源(110)射出的探测光(L1)可透射分束器(120)。此处，分束器(120)可使探测光(L1)与下文将述的反射光(L2)中的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工装置，其特征在于，包括：测定装置，测定加工对象物的高度变化，包括第一光源、第一光聚焦部、光感测部及运算部，所述第一光源射出用以进行测定的探测光(probe light)，所述第一光聚焦部对所述探测光进行聚焦而照射至所述加工对象物，所述光感测部包括夏克‑哈特曼(shack‑hartmann)感测器且对所述探测光自所述加工对象物的反射面反射出的反射光的变化进行检测，所述运算部利用借由所述光感测部而检测到的所述反射光的变化计算所述加工对象物的高度变化；第二光源，向所述加工对象物射出用以进行加工的激光；以及焦点调节装置，利用借由所述测定装置而测定到的所述加工对象物的高度变化对照射至所述加工对象物的所述激光的焦点进行调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.03 KR 10-2015-01249381.一种激光加工装置，其特征在于，包括：测定装置，测定加工对象物的高度变化，包括第一光源、第一光聚焦部、光感测部及运算部，所述第一光源射出用以进行测定的探测光(probelight)，所述第一光聚焦部对所述探测光进行聚焦而照射至所述加工对象物，所述光感测部包括夏克-哈特曼(shack-hartmann)感测器且对所述探测光自所述加工对象物的反射面反射出的反射光的变化进行检测，所述运算部利用借由所述光感测部而检测到的所述反射光的变化计算所述加工对象物的高度变化；第二光源，向所述加工对象物射出用以进行加工的激光；以及焦点调节装置，利用借由所述测定装置而测定到的所述加工对象物的高度变化对照射至所述加工对象物的所述激光的焦点进行调节。2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中自所述第二光源射出的所述激光经由所述第一光聚焦部而照射至所述加工对象物。3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其中所述焦点调节装置包括驱动部，所述驱动部使所述第一光聚焦部相对于所述加工对象物上下移动，或使所述测定装置相对于所述加工对象物上下移动。4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其中所述焦点调节装置更包括控制部，所述控制部与所述运算部连接而对所述驱动部的上下移动进行控制。5.根据权利要求2所述的激光加工装置，其中在所述第一光源及所述第二光源与所述第一光聚焦部之间，设置使所述探测光及所述激光中的任一者透射且反射另一者的分色镜(dichroicmirror)。6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其中在所述第一光源与所述分色镜之间，设置使所述探测光及所述反射光中的任一者透射且反射另一者的分束器(beamsplitter)。7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其中在所述分色镜与所述分束器之间更设置波片(waveplate)及带通滤波器(bandpassfilter)。8.根据权利要求1所述的激光加工装置，更包括第二光聚焦部，所述第二光聚焦部对自所述第二光源射出的所述激光进行聚焦而照射至所述加工对象物。9.根据权利要求8所述的激光加工装置，其中所述焦点调节装置包括驱动部，所述驱动部使所述第二光聚焦部相对于所述加工对象物上下移动，或使所述测定装置相对于所述加工对象物上下移动。10.根据权利要求9所述的激光加工装置，其中所述焦点调节装置更包括控制部，所述控制部与所述运算部连接而对所述驱动部的上下移动进行控制。11.根据权利要求8所述的激光加工装置，其中在所述第一光源与所述第一光聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东准，玄东沅，金炳吾，
申请(专利权)人：EO科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR