激光加工装置和聚光点位置的校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供激光加工装置和聚光点位置的校正方法，提供新的激光加工装置，鉴于伴随移动机构的发热的热膨胀的影响，对由于热膨胀的影响导致的聚光点位置的偏移进行校正而实现加工品质的提高。激光加工装置包含：激光束照射机构，其使聚光点会聚于保持机构所保持的被加工物而照射激光束；和温度检测器，其对保持机构的温度或使保持机构在加工进给方向上移动的驱动部的温度进行检测。激光束照射机构具有聚光点位置调整单元。控制器根据温度检测器所检测的温度，对聚光点位置调整单元进行控制而设定激光束在被加工物的厚度方向上的聚光点位置，并且对驱动部进行控制而设定聚光点的被加工物的分度进给方向上的位置，由此对激光束的聚光点位置进行校正。束的聚光点位置进行校正。束的聚光点位置进行校正。

【技术实现步骤摘要】
激光加工装置和聚光点位置的校正方法


[0001]本专利技术涉及激光加工装置，更详细而言，涉及用于消除与激光束的聚光点位置的偏移相伴的加工品质的降低的技术。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造工艺中，对在正面上形成有多个器件的半导体晶片进行分割，由此形成多个半导体器件芯片。
[0003]在半导体晶片的分割中，除了以往广泛利用的具有切削刀具的切削装置以外，近年来广泛利用激光加工装置，与切削装置相比，激光加工装置能够使加工进给速度高速化，能够减少切削余量。在激光加工装置中，将从激光振荡器射出的激光束照射至半导体晶片。
[0004]在通过旋转的切削刀具进行切削加工的切削装置的情况下，虽然也取决于晶片的种类，但对半导体晶片进行保持的保持工作台以80mm/s～100mm/s左右的进给速度进行加工进给。
[0005]与此相对，在激光加工装置中，对半导体晶片进行保持的保持工作台以100mm/s～600mm/s左右的进给速度进行加工进给。近年来，进给速度进一步高速化，有时以600mm/s～1000mm/s以上的速度进行加工进给。
[0006]关于这样以高速进行加工进给的激光加工装置，在专利文献1中，公开了进行激光烧蚀加工的激光加工装置，在专利文献2中，公开了进行使聚光点会聚在晶片的内部而形成改质层的所谓隐形切割加工的激光加工装置。
[0007]专利文献1：日本特开2003
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320466号公报
[0008]专利文献2：日本特许第3408805号公报
[0009]当以高速进行加工进给时，在用于使保持工作台以高速移动的移动机构中会产生发热。具体而言，构成移动机构的驱动部的电动机发热，受到该发热的影响的部位会发生热膨胀。
[0010]当由于该热膨胀的影响而使保持工作台所保持的被加工物的位置变化时，聚光点无法定位于期望的位置，无法实施期望的加工而降低加工品质。
[0011]因此，例如考虑了如下的对策：在加工中的规定的时机暂时停止加工，对所形成的激光加工痕进行检测而对聚光点的位置进行校正；在加工前预先对被加工物的上表面高度、加工预定线的位置进行检测而进行校正；等等。
[0012]但是，在这些对策中，花费用于检测的时间，加工时间有可能会变长。另外，在上述的热膨胀的影响过大的情况下，凭借基于这些对策的校正可能无法应对。

技术实现思路

[0013]由此，本专利技术的目的在于提供激光加工装置，其鉴于伴随移动机构的发热的热膨胀的影响，对由于热膨胀的影响所导致的聚光点位置的偏移进行校正而实现加工品质的提高。
[0014]本专利技术所要解决的课题如上所述，接下来对用于解决该课题的手段进行说明。
[0015]根据本专利技术的一个方式，提供激光加工装置，其中，该激光加工装置具有：保持机构，其对被加工物进行保持；激光束照射机构，其使聚光点会聚于该保持机构所保持的被加工物而照射激光束；移动机构，其使该保持机构在加工进给方向和分度进给方向上移动；控制器，其至少对该激光束照射机构和该移动机构进行控制；以及温度检测器，其对该保持机构的温度或使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部的温度进行检测，该激光束照射机构具有聚光点位置调整单元，该聚光点位置调整单元用于调整该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，该控制器根据该温度检测器所检测的温度变化，对该聚光点位置调整单元进行控制而设定该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，并且对该驱动部进行控制而设定该聚光点在该被加工物的该分度进给方向上的位置，由此对该激光束的聚光点位置进行校正。
[0016]优选在该控制器中存储有相关图，该相关图被预先存储，该相关图定义该保持机构或该驱动部的温度变化与该聚光点位置的变化的相关关系，该控制器通过参照该相关图而获取与该温度检测器所检测的温度对应的该聚光点位置的变化，该控制器使用与该聚光点位置的变化对应的校正值而对该激光束的聚光点位置进行校正。
[0017]优选在该移动机构中使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部是具有电磁线圈的线性电动机，该温度检测器对该电磁线圈的温度进行检测。
[0018]根据本专利技术的另一方式，提供激光加工装置的聚光点位置的校正方法，该激光加工装置具有：保持机构，其对被加工物进行保持；激光束照射机构，其使聚光点会聚于该保持机构所保持的被加工物而照射激光束；移动机构，其使该保持机构在加工进给方向和分度进给方向上移动；控制器，其至少对该激光束照射机构和该移动机构进行控制；以及温度检测器，其用于对该保持机构的温度或使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部的温度进行检测，其中，该激光束照射机构具有聚光点位置调整单元，该聚光点位置调整单元用于调整该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，该聚光点位置的校正方法具有如下的步骤：温度检测步骤，通过该温度检测器对温度进行检测；校正值计算步骤，根据所检测的该温度而计算用于使该激光束的聚光点位置偏移的校正值；以及聚光点位置校正步骤，根据该校正值，对该聚光点位置调整单元进行控制而设定该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，并且对该驱动部进行控制而设定该聚光点的该被加工物的该分度进给方向上的位置，由此对该激光束的聚光点位置进行校正。
[0019]优选在该控制器中存储有相关图，该相关图被预先存储，该相关图定义该保持机构或该驱动部的温度变化与该聚光点位置的变化的相关关系，在该校正值计算步骤中，该控制器通过参照该相关图而获取与该温度检测器所检测的温度对应的该聚光点位置的变化，并计算与该聚光点位置的变化对应的校正值。
[0020]优选在该移动机构中使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部是具有电磁线圈的线性电动机，该温度检测器对该电磁线圈的温度进行检测。
[0021]根据本专利技术，能够对被加工物内的激光束的聚光点位置的偏移进行校正，能够防止由于保持机构的热膨胀而产生的被加工物内的聚光点位置的偏移的产生。
[0022]另外，通过对使保持机构以高速进行加工进给的驱动部的温度进行直接检测，能够早期识别温度变化，能够进行更高精度的位置校正。
附图说明
[0023]图1是示出本专利技术的一个实施方式的激光加工装置的立体图。
[0024]图2是示出激光束照射机构的光学系统等的图。
[0025]图3是示出控制激光加工装置的控制器及其控制对象的框图。
[0026]图4的(A)是驱动部的温度与被加工物内的聚光点的
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Y轴方向的偏移量的相关图，图4的(B)是驱动部的温度与被加工物内的聚光点的
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Z轴方向的偏移量的相关图。
[0027]图5的(A)是对基准温度下的聚光点位置进行说明的概要图，图5的(B)是对温度上升时的聚光点位置的Y轴方向的偏移进行说明的概要图，图5的(C)是对校正后的聚光点位置进行说明的概要图。
[0028]图6的(A)是对基准温度下的聚光点位置进行说明的概要图，图6的(B)是对温度上升时的聚光点位置的Z轴方向的偏移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光加工装置，其中，该激光加工装置具有：保持机构，其对被加工物进行保持；激光束照射机构，其使聚光点会聚于该保持机构所保持的被加工物而照射激光束；移动机构，其使该保持机构在加工进给方向和分度进给方向上移动；控制器，其至少对该激光束照射机构和该移动机构进行控制；以及温度检测器，其对该保持机构的温度或使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部的温度进行检测，该激光束照射机构具有聚光点位置调整单元，该聚光点位置调整单元用于调整该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，该控制器根据该温度检测器所检测的温度变化，对该聚光点位置调整单元进行控制而设定该激光束在该被加工物的厚度方向上的聚光点位置，并且对该驱动部进行控制而设定该聚光点在该被加工物的该分度进给方向上的位置，由此对该激光束的聚光点位置进行校正。2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，在该控制器中存储有相关图，该相关图被预先存储，该相关图定义该保持机构或该驱动部的温度变化与该聚光点位置的变化的相关关系，该控制器通过参照该相关图而获取与该温度检测器所检测的温度对应的该聚光点位置的变化，该控制器使用与该聚光点位置的变化对应的校正值而对该激光束的聚光点位置进行校正。3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，在该移动机构中使该保持机构在加工进给方向上移动的驱动部是具有电磁线圈的线性电动机，该温度检测器对该电磁线圈的温度进行检测。4.一种激光加工装置的聚光点位置的校正方法，该激光加工装置具有：保持机构，其对被加工物进行保持；激光束照射机构，其使聚光...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田中健太郎，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：