WO2025204887A1 - Laser processing device and laser processing method - Google Patents
Laser processing device and laser processing methodInfo
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
Definitions
- This invention relates to a laser processing device and a laser processing method, and in particular to a laser processing device and a laser processing method that adjusts the irradiation position of laser light based on a visible light image.
- a laser processing device and a laser processing method are known that adjust the irradiation position of laser light based on a visible light image (see, for example, Patent Document 1).
- Patent Document 1 discloses a laser processing device that forms a processing groove on a wafer by irradiating it with laser light along the street, which is the target position for processing.
- Patent Document 1 uses UV (ultraviolet light) with a wavelength of 400 nm or less, outside the visible light range, as the laser used for processing.
- the laser processing device in Patent Document 1 also performs alignment detection by capturing an image of the wafer with a digital camera and detecting the position of the street, which is the target position, based on the captured visible light observation image.
- the laser processing device in Patent Document 1 uses the alignment detection results obtained based on the visible light observation image to align the optical axis of the focusing lens with one end of the street to be processed, thereby aligning the processing position where the laser light is irradiated.
- the laser processing device aligns the processing position by laser light irradiation using alignment detection results obtained based on a visible light observation image, as in Patent Document 1, it is thought that it will not be able to detect changes in the irradiation position of laser light, such as infrared laser light, which does not appear in visible light images. Therefore, if alignment is performed without taking changes in the irradiation position of the laser light into consideration, the laser light may not be irradiated at the target irradiation position, particularly when the workpiece is very small, resulting in insufficient processing of the workpiece. Therefore, there is a need for a laser processing device and laser processing method that can accurately irradiate infrared laser light at the target position to process the workpiece.
- control unit is preferably configured to acquire the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image and a reference position set in the visible light image.
- This configuration makes it possible to easily acquire the positional relationship between the actual irradiation position of the infrared laser light and the reference position through image processing. As a result, it is possible to easily adjust the relative position of the irradiation position of the infrared laser light and the target object.
- control unit 60 controls the laser light irradiation unit 10 and the movement mechanism 41 to move the stage 40 so that the target point P of the wiring pattern 2 is positioned at the corrected coordinates (Px-xa, Py-ya) acquired as the corrected processing position information.
- the control unit 60 also performs laser processing by irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, cutting the wiring pattern 2. This completes the laser processing process.
- the laser processing device 100 of the above embodiment is equipped with a control unit 60 that adjusts the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2 based on the position of the position-identifying visible light Lv reflected in the visible light image 50v, thereby performing laser processing of the wiring pattern 2.
- This makes it possible to confirm the irradiation position Lc of the laser light L, which normally cannot be captured by the visible light camera 20, using the position-identifying visible light Lv, and then adjust the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 to an appropriate position. As a result, the laser light L can be accurately irradiated onto the target position to perform processing.
- control unit 60 is configured to obtain the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light Lv shown in the visible light image 50v and the center point c1, which is a reference position set in the visible light image 50v. This makes it possible to easily obtain the positional relationship between the actual irradiation position Lc of the laser light L and the center point c1, which is the reference position, through image processing. As a result, the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 can be easily adjusted.
- control unit 60 is configured to acquire corrected processing position information obtained by correcting the processing position information set for processing the wiring pattern 2 based on the positional relationship, and to adjust the irradiation position Lc of the laser light L based on the acquired corrected processing position information so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2. This makes it possible to acquire corrected processing position information obtained by correcting the processing position information set for processing the wiring pattern 2 based on the position-identifying visible light Lv that indicates the irradiation position Lc of the laser light L.
- the laser light L can be appropriately irradiated onto the object at the target position based on the corrected processing position information.
- the above embodiment also includes a stage 40 on which the wiring pattern 2 and visualization member 50 are disposed and which moves the positions of the visible light camera 20 and the visualization member 50 relative to one another; when acquiring a visible light image 50v, the control unit 60 moves the stage 40 so that the visualization member 50 is positioned so that it appears on the visible light camera 20; and when irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, the control unit 60 moves the stage 40 so that the wiring pattern 2 is positioned so that it can be irradiated with laser light L.
- the visualization member 50 is also disposed on the stage 40 on which the wafer 1 including the wiring pattern 2 is placed, so that correction processing for position adjustment and laser processing of the wiring pattern 2 can be carried out smoothly.
- the visible light camera 20 that captures an image of the wiring pattern 2 in order to confirm the processing position of the wafer 1 including the wiring pattern 2 also serves as the visible light imaging unit.
- the visible light imaging unit it is possible to acquire a visible light image 50v for adjusting the irradiation position Lc of the laser light L using the visible light camera 20 for confirming the processing position, without providing a separate camera for positioning the irradiation position Lc of the laser light L.
- the laser processing device 100 can be made more compact.
- the positional relationship between the position of the position-identifying visible light Lv shown in the visible light image 50v and a mark provided on the visualization member 50 may be acquired, and the irradiation position Lc of the laser light L may be adjusted based on this positional relationship so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2.
- control unit 60 was configured to obtain the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light Lv captured in the visible light image 50v and a reference position, the center point c1, set at the center of the visible light image 50v, but the present invention is not limited to this.
- the reference position set in the visible light image 50v does not have to be the center point c1; the reference position can be set anywhere as long as the coordinates can be identified.
- the stage 40 on which the wiring pattern 2 and visualization member 50 are disposed is further provided, and which moves the positions of the visible light camera 20 and the visualization member 50 relative to one another; when acquiring the visible light image 50v, the control unit 60 moves the stage 40 so that the visualization member 50 is positioned so that it is visible to the visible light camera 20; and when irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, the control unit 60 moves the stage 40 so that the wiring pattern 2 is positioned so that it can be irradiated with the laser light L; however, the present invention is not limited to this.
- the visualization member 50 may be provided separately from the stage 40, and may be positioned so that it can be imaged by the visible light camera 20 when acquiring the visible light image 50v.
- the processing position information for the wiring pattern 2 provided on the wafer 1 is corrected each time the wafer 1 is replaced, but the present invention is not limited to this.
- the processing position information may be corrected at any timing, for example, at predetermined intervals or each time the control unit 60 is started.
- the object to be processed by the laser processing device 100 is not limited to the wiring pattern 2 provided on the wafer 1, and may be any material that can be melted by the energy of the laser light L.
- the present invention may be configured such that a galvanometer control system consisting of a galvanometer mirror and an f ⁇ lens is provided on the optical axis of the laser light L emitted from the laser light emitting unit 10, and the irradiation position Lc of the laser light L may be changed by changing the orientation (angle) of the galvanometer mirror.
- the laser light L emitted from the laser light irradiation unit 10 was near-infrared light, but the present invention is not limited to this.
- the laser light L emitted from the laser light irradiation unit 10 may be mid-infrared light with a wavelength of 2500 or more and less than 4000 nm, or far-infrared light with a wavelength of 4000 nm or more.
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Abstract
Description
この発明は、レーザ加工装置およびレーザ加工方法に関し、特に、可視光画像に基づいてレーザ光の照射位置を調整するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。 This invention relates to a laser processing device and a laser processing method, and in particular to a laser processing device and a laser processing method that adjusts the irradiation position of laser light based on a visible light image.
従来、可視光画像に基づいてレーザ光の照射位置を調整するレーザ加工装置およびレーザ加工方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a laser processing device and a laser processing method are known that adjust the irradiation position of laser light based on a visible light image (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、ウェハに対して、加工の目標位置であるストリートに沿ってレーザ光を照射することにより、加工溝を形成するレーザ加工装置が開示されている。上記特許文献1では、加工に用いるレーザとして、可視光領域外の、波長400nm以下のUV(紫外光)が用いられている。また、上記特許文献1のレーザ加工装置は、ウェハをデジタルカメラによって撮像し、撮像した可視光観察像に基づいて、目標位置であるストリートの位置を検出する、アライメント検出を行っている。そして、上記特許文献1のレーザ加工装置は、可視光観察像に基づいて得られたアライメント検出結果を用いて、集光レンズの光軸を加工対象のストリートの一端に合わせて、レーザ光が照射される加工位置の位置合わせを行っている。 Patent Document 1 discloses a laser processing device that forms a processing groove on a wafer by irradiating it with laser light along the street, which is the target position for processing. Patent Document 1 uses UV (ultraviolet light) with a wavelength of 400 nm or less, outside the visible light range, as the laser used for processing. The laser processing device in Patent Document 1 also performs alignment detection by capturing an image of the wafer with a digital camera and detecting the position of the street, which is the target position, based on the captured visible light observation image. The laser processing device in Patent Document 1 then uses the alignment detection results obtained based on the visible light observation image to align the optical axis of the focusing lens with one end of the street to be processed, thereby aligning the processing position where the laser light is irradiated.
上記の通り、上記特許文献1には、可視光観察像に基づいて得られたアライメント検出結果を用いて、集光レンズの光軸を加工対象のストリートの一端に合わせて、レーザ光が照射される加工位置の位置合わせを行う構成が開示されている。ここで、レーザ照射光の照射位置は、時間経過、および、周囲温度の変化の影響によって変化することがあり、実際に照射されるレーザ光の照射位置と目標の照射位置とがずれる場合がある。この場合、上記特許文献1のように、レーザ加工装置が可視光観察像に基づいて得られたアライメント検出結果を用いてレーザ光照射による加工位置の位置合わせを行う場合は、可視光画像に写らない赤外光レーザのようなレーザ光の照射位置が変化したことを検出することができないと考えられる。そのため、レーザ光の照射位置の変化を考慮しない位置合わせが行われることにより、特に加工対象物が非常に小さい場合に、目標とするレーザ光の照射位置にレーザ光が照射されなくなり、加工対象物の加工が不十分になる場合がある。そのため、赤外レーザ光を目標位置に精度良く照射して対象物の加工を行うことが可能なレーザ加工装置およびレーザ加工方法が望まれている。 As described above, Patent Document 1 discloses a configuration in which alignment detection results obtained based on a visible light observation image are used to align the optical axis of a focusing lens with one end of a street on a workpiece to align the processing position where laser light is irradiated. However, the irradiation position of the laser irradiation light can change over time and due to changes in ambient temperature, which can cause the actual irradiation position of the laser light to deviate from the target irradiation position. In this case, if the laser processing device aligns the processing position by laser light irradiation using alignment detection results obtained based on a visible light observation image, as in Patent Document 1, it is thought that it will not be able to detect changes in the irradiation position of laser light, such as infrared laser light, which does not appear in visible light images. Therefore, if alignment is performed without taking changes in the irradiation position of the laser light into consideration, the laser light may not be irradiated at the target irradiation position, particularly when the workpiece is very small, resulting in insufficient processing of the workpiece. Therefore, there is a need for a laser processing device and laser processing method that can accurately irradiate infrared laser light at the target position to process the workpiece.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、赤外レーザ光を目標位置に精度良く照射して加工を行うことが可能なレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide a laser processing device and laser processing method that can accurately irradiate infrared laser light onto a target position to perform processing.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面によるレーザ加工装置は、対象物に向けて赤外レーザ光を照射するレーザ光照射部と、赤外レーザ光が照射された位置において位置特定用可視光を発生させる可視化部材を撮像することにより、可視光画像を取得する可視光撮像部と、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置に基づいて、対象物に赤外レーザ光が照射されるように赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整して、対象物のレーザ加工を行う制御部とを備える。 In order to achieve the above object, a laser processing device according to a first aspect of the present invention comprises a laser light irradiation unit that irradiates an object with infrared laser light; a visible light imaging unit that acquires a visible light image by imaging a visualization member that generates position-identifying visible light at the position irradiated with the infrared laser light; and a control unit that performs laser processing on the object by adjusting the relative position of the infrared laser light irradiation position and the object based on the position of the position-identifying visible light captured in the visible light image so that the object is irradiated with infrared laser light.
この発明の第1の局面によるレーザ加工装置では、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置に基づいて、対象物に赤外レーザ光が照射されるように赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整して、対象物のレーザ加工を行う制御部を備える。これにより、通常は可視光撮像部で撮像できない赤外レーザ光の照射位置を位置特定用可視光によって確認した上で、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を適切な位置に調整することができる。その結果、赤外レーザ光を目標位置に精度良く照射して加工を行うことができる。 A laser processing device according to a first aspect of the present invention is equipped with a control unit that performs laser processing of an object by adjusting the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object so that the infrared laser light is irradiated on the object based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image. This makes it possible to confirm the infrared laser light irradiation position, which normally cannot be imaged by the visible light imaging unit, using the position-identifying visible light, and then adjust the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object to an appropriate position. As a result, it is possible to accurately irradiate the infrared laser light at the target position and perform processing.
上記一の局面によるレーザ加工装置において、好ましくは、制御部は、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置に基づいて、赤外レーザ光を照射する目標位置と実際の照射位置との位置関係を取得することにより、対象物に赤外レーザ光が照射されるように赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整するように構成されている。このように構成すれば、通常は可視光撮像部で撮像できない赤外レーザ光の位置を位置特定用可視光により取得し、目標位置とのずれなどの位置関係を取得することができる。その結果、位置関係に基づいて、どの程度位置を調整すればよいかという情報を取得できるため、対象物に適切に赤外レーザ光が照射されるように、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整することができる。 In the laser processing device according to the above aspect, the control unit is preferably configured to acquire the positional relationship between the target position to be irradiated with the infrared laser light and the actual irradiation position based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image, and thereby adjust the relative position of the irradiation position of the infrared laser light and the object so that the infrared laser light is irradiated onto the object. With this configuration, the position of the infrared laser light, which cannot normally be captured by the visible light imaging unit, can be acquired using the position-identifying visible light, and the positional relationship, such as the deviation from the target position, can be acquired. As a result, information on how much the position should be adjusted can be acquired based on the positional relationship, and the relative position of the irradiation position of the infrared laser light and the object can be adjusted so that the object is appropriately irradiated with the infrared laser light.
この場合、好ましくは、制御部は、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置と、可視光画像に設定される基準位置とに基づいて、位置関係を取得するように構成されている。このように構成すれば、実際の赤外レーザ光の照射位置と基準位置との位置関係を画像処理により、容易に取得することができる。その結果、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を容易に調整することができる。 In this case, the control unit is preferably configured to acquire the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image and a reference position set in the visible light image. This configuration makes it possible to easily acquire the positional relationship between the actual irradiation position of the infrared laser light and the reference position through image processing. As a result, it is possible to easily adjust the relative position of the irradiation position of the infrared laser light and the target object.
上記可視光画像に写る位置特定用可視光の位置と、可視光画像に設定される基準位置とに基づいて、位置関係を取得するレーザ加工装置において、好ましくは、制御部は、位置関係に基づいて、対象物を加工するために設定された加工位置情報を補正した補正加工位置情報を取得し、取得した補正加工位置情報に基づいて、対象物に赤外レーザ光が照射されるように、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整するように構成されている。このように構成すれば、対象物を加工するために設定された加工位置情報を、レーザ光照射位置を示す位置特定用可視光に基づいて補正した補正加工位置情報が取得できる。その結果、レーザ光照射部が狙いの位置に赤外レーザ光を照射できていない場合にも、補正加工位置情報に基づいて、目標の位置である対象物に対して、赤外レーザ光を適切に照射することができる。 In a laser processing device that acquires a positional relationship based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image and a reference position set in the visible light image, the control unit is preferably configured to acquire corrected processing position information by correcting processing position information set for processing the object based on the positional relationship, and to adjust the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object based on the acquired corrected processing position information so that the object is irradiated with infrared laser light. This configuration makes it possible to acquire corrected processing position information by correcting the processing position information set for processing the object based on the position-identifying visible light that indicates the laser light irradiation position. As a result, even if the laser light irradiating unit is unable to irradiate the infrared laser light at the target position, the infrared laser light can be appropriately irradiated onto the object at the target position based on the corrected processing position information.
上記一の局面によるレーザ加工装置において、好ましくは、対象物および可視化部材が配置され、可視光撮像部と可視化部材との位置を相対的に移動させるステージをさらに備え、制御部は、可視光画像を取得する際には、可視化部材が可視光撮像部に写る位置に配置されるようにステージを移動させ、対象物に赤外レーザ光を照射する場合には、対象物が赤外レーザ光により照射されることが可能な位置に配置されるようにステージを移動させる。このように構成すれば、対象物を載置するステージに可視化部材も配置されているので、位置調整のための補正処理と、対象物へのレーザ加工とをスムーズに行うことができる。 The laser processing device according to the above aspect preferably further includes a stage on which the object and visualization member are placed, and which moves the relative positions of the visible light imaging unit and the visualization member; when acquiring a visible light image, the control unit moves the stage so that the visualization member is positioned so that it appears in the visible light imaging unit, and when irradiating the object with infrared laser light, moves the stage so that the object is positioned so that it can be irradiated with infrared laser light. With this configuration, since the visualization member is also placed on the stage on which the object is placed, correction processing for position adjustment and laser processing of the object can be carried out smoothly.
上記一の局面によるレーザ加工装置において、好ましくは、対象物の加工位置を確認するために対象物を撮像するアライメントカメラをさらに備え、アライメントカメラは、可視光撮像部を兼用する。このように構成すれば、赤外レーザ光の照射位置を調整するために別途のカメラを設けることなく、加工位置を確認するためのアライメントカメラを用いて、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整するための可視光画像を取得することができる。その結果、装置を小型化できる。 The laser processing device according to the above aspect preferably further includes an alignment camera that captures an image of the object to confirm the processing position on the object, and the alignment camera also serves as a visible light image capture unit. With this configuration, it is possible to use the alignment camera for confirming the processing position to acquire a visible light image for adjusting the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object, without providing a separate camera for adjusting the infrared laser light irradiation position. As a result, the device can be made more compact.
この第2の局面によるレーザ加工方法は、赤外レーザ光が照射された位置において位置特定用可視光を発生させる可視化部材を撮像することにより、可視光画像を取得する可視光画像取得工程と、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置に基づいて、対象物に赤外レーザ光が照射されるように赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整する調整工程と、赤外レーザ光を照射することによって対象物を加工する加工工程とを備える。 The laser processing method according to this second aspect includes a visible light image acquisition step of acquiring a visible light image by capturing an image of a visualization member that generates position-identifying visible light at the position irradiated with infrared laser light; an adjustment step of adjusting the relative position between the irradiation position of the infrared laser light and the object based on the position of the position-identifying visible light captured in the visible light image so that the object is irradiated with infrared laser light; and a processing step of processing the object by irradiating it with infrared laser light.
上記第2の局面によるレーザ加工方法は、上記のように、可視光画像に写る位置特定用可視光の位置に基づいて、対象物に赤外レーザ光が照射されるように赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を調整する調整工程と、赤外レーザ光を照射することによって対象物を加工する加工工程とを備える。これにより、通常は可視光撮像部で撮像できない赤外レーザ光の照射位置を位置特定用可視光によって確認した上で、赤外レーザ光の照射位置と対象物との相対的な位置を適切な位置に調整することができる。その結果、レーザ光を目標位置に精度良く照射して対象物の加工を行うことが可能なレーザ加工方法を提供することができる。 As described above, the laser processing method according to the second aspect comprises an adjustment step of adjusting the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object so that the infrared laser light is irradiated onto the object based on the position of the position-identifying visible light shown in the visible light image, and a processing step of processing the object by irradiating it with infrared laser light. This makes it possible to confirm the infrared laser light irradiation position, which normally cannot be imaged by the visible light imaging unit, using the position-identifying visible light, and then adjust the relative position between the infrared laser light irradiation position and the object to an appropriate position. As a result, it is possible to provide a laser processing method that can accurately irradiate laser light onto a target position to process an object.
本発明によれば、上記のように、赤外レーザ光を目標位置に精度良く照射することが可能なレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができる。 As described above, the present invention provides a laser processing device and a laser processing method that can accurately irradiate a target position with infrared laser light.
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面に基づいて説明する。 Below, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態]
図1を参照して、本実施形態によるレーザ加工装置100の構成について説明する。
[Embodiment]
The configuration of a laser processing apparatus 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
(レーザ加工装置の構成)
図1に示すように、レーザ加工装置100は、レーザ光照射部10と、ミラー11と、可視光カメラ20と、ミラー21と、可視光照明30と、ミラー31と、ステージ40と、移動機構41と、可視化部材50と、制御部60とを備えている。なお、図面において、レーザ加工装置100の左右方向(水平面内の一方向)をX方向としている。また、レーザ加工装置100の上下方向(垂直方向)をZ方向としている。また、レーザ加工装置100のX方向およびZ方向と直交する方向(水平面内の他方向)をY方向としている。
(Configuration of laser processing device)
1, the laser processing apparatus 100 includes a laser light irradiation unit 10, a mirror 11, a visible light camera 20, a mirror 21, a visible light illuminator 30, a mirror 31, a stage 40, a moving mechanism 41, a visualization member 50, and a control unit 60. In the drawing, the left-right direction of the laser processing apparatus 100 (one direction in a horizontal plane) is defined as the X direction. The up-down direction (vertical direction) of the laser processing apparatus 100 is defined as the Z direction. The direction perpendicular to the X and Z directions of the laser processing apparatus 100 (the other direction in a horizontal plane) is defined as the Y direction.
レーザ光照射部10は、たとえば、780nm以上2500nm未満の波長である近赤外波長(近赤外線)のレーザ光Lを射出する光源であり、加工対象であるウェハ1の配線パターン2に対してレーザ光Lを照射するように構成されている。なお、レーザ光Lは、可視光カメラ20などの可視光撮像系では写すことができない。また、レーザ光照射部10は、制御部60に制御されて、照射時間間隔が均一となるように、間欠的にレーザ光Lを射出するように構成されている。また、対象物であるウェハ1上に設けられた配線パターン2に照射されるレーザ光Lのスポット径は、たとえば、3μmである。レーザ光Lは特許請求の範囲における「赤外レーザ光」の一例である。 The laser light irradiation unit 10 is a light source that emits laser light L with a near-infrared wavelength (near-infrared light), for example, a wavelength of 780 nm or more and less than 2500 nm, and is configured to irradiate the laser light L onto the wiring pattern 2 on the wafer 1, which is the object to be processed. Note that the laser light L cannot be captured by a visible light imaging system such as the visible light camera 20. The laser light irradiation unit 10 is controlled by the control unit 60 and is configured to emit the laser light L intermittently so that the irradiation time intervals are uniform. The spot diameter of the laser light L irradiated onto the wiring pattern 2 provided on the wafer 1, which is the object, is, for example, 3 μm. The laser light L is an example of "infrared laser light" in the claims.
ミラー11は、たとえば、赤外領域の波長の光の反射および透過が可能なハーフミラーであり、レーザ光Lの一部を反射させるとともに、一部を透過させる機能を有する。また、ミラー11は、レーザ光Lの進行方向を90°変更するように反射させることを可能とするように配置されている。これにより、レーザ光照射部10からX2方向に射出されたレーザ光Lは、ミラー11によって反射されることにより、Z2方向に照射される。また、反射鏡70によってZ1方向に反射されたレーザ光Lの一部は、ミラー11のZ1方向に透過する。なお、本実施形態では、レーザ光照射部10およびミラー11の位置関係および角度は固定されている。 Mirror 11 is, for example, a half mirror capable of reflecting and transmitting light with wavelengths in the infrared region, and has the function of reflecting part of the laser light L and transmitting part of it. Mirror 11 is also positioned so that it can reflect the laser light L so that its direction of travel is changed by 90°. As a result, laser light L emitted from laser light emitting unit 10 in the X2 direction is reflected by mirror 11 and irradiated in the Z2 direction. Furthermore, part of the laser light L reflected in the Z1 direction by reflecting mirror 70 is transmitted through mirror 11 in the Z1 direction. In this embodiment, the positional relationship and angle between laser light emitting unit 10 and mirror 11 are fixed.
可視光カメラ20は、たとえば、デジタルカメラが用いられ、ウェハ1および配線パターン2を拡大して撮像することが可能である。可視光カメラ20は、可視光波長の光に対して感度を有する図示しない撮像素子を内部に備えている。また、可視光カメラ20には、レンズにレーザ光Lが入射しないように図示しない赤外線フィルタが設けられている。これにより、可視光カメラ20は、ミラー21に反射されたウェハ1等を撮像して、可視化部材50が写る可視光画像50v(図4参照)等を取得することが可能である。また、この可視光カメラ20は、加工を行う配線パターン2の加工位置を確認するためのアライメント検出を行うためにも用いる。なお、可視光カメラ20は、特許請求の範囲における「可視光撮像部」「アライメントカメラ」の一例である。 The visible light camera 20 is, for example, a digital camera, and is capable of capturing magnified images of the wafer 1 and wiring pattern 2. The visible light camera 20 has an internal imaging element (not shown) that is sensitive to light of visible wavelengths. The visible light camera 20 is also equipped with an infrared filter (not shown) to prevent laser light L from entering the lens. This allows the visible light camera 20 to capture images of the wafer 1, etc. reflected by the mirror 21, and obtain visible light images 50v (see Figure 4) showing the visualization member 50. The visible light camera 20 is also used to perform alignment detection to confirm the processing position of the wiring pattern 2 to be processed. The visible light camera 20 is an example of the "visible light imaging unit" and "alignment camera" in the claims.
ミラー21は、ウェハ1等から反射される反射光を、可視光カメラ20に入射させるように配置されている。なお、ミラー21は、たとえば、ダイクロイックミラーであり、赤外領域の波長の光を透過し、可視光領域の波長の光を反射する。そのため、ミラー21は、Z1方向から照射されるレーザ光Lを透過し、Z2方向から反射されて入射する可視光の反射光の進行方向をY方向に90°変更するように反射させることを可能とする。 Mirror 21 is positioned so that reflected light from wafer 1, etc., is incident on visible light camera 20. Mirror 21 is, for example, a dichroic mirror that transmits light with wavelengths in the infrared region and reflects light with wavelengths in the visible region. Therefore, mirror 21 transmits laser light L irradiated from the Z1 direction and can reflect visible light reflected from the Z2 direction so that the direction of travel of the reflected light changes by 90° in the Y direction.
可視光照明30は、少なくとも可視光波長の光を照射する照明器具である。可視光照明30は、可視光を連続的に照射可能に構成されている。ミラー31は、たとえば、ダイクロイックミラーであり、赤外領域の波長の光を透過し、可視光領域の波長の光を反射する。また、ミラー31は、可視光に対するハーフミラーであり、可視光の一部を反射させるとともに、一部を透過させる機能を有する。そのため、ミラー31は、Z1方向から照射されるレーザ光LをZ2方向に透過させ、可視光照明30によってX1方向から照射された可視光の進行方向をZ2方向に変更させるように反射するとともに、Z2方向から反射される可視光の反射光をZ1方向に透過させることを可能とする。 The visible light illuminator 30 is a lighting device that emits light of at least visible wavelengths. The visible light illuminator 30 is configured to emit visible light continuously. The mirror 31 is, for example, a dichroic mirror that transmits light with wavelengths in the infrared region and reflects light with wavelengths in the visible region. The mirror 31 is also a half mirror for visible light, and has the function of reflecting part of the visible light and transmitting part of it. Therefore, the mirror 31 transmits the laser light L emitted from the Z1 direction in the Z2 direction, reflects the visible light emitted by the visible light illuminator 30 from the X1 direction so as to change the direction of travel to the Z2 direction, and allows the reflected visible light reflected from the Z2 direction to transmit in the Z1 direction.
ステージ40は、平板状の天板にウェハ1を載置することが可能である。また、ステージ40の側面には、可視化部材50が、図示しない締結部材などにより固定されている。また、ステージ40は、移動機構41を含み、少なくともX方向およびY方向において移動可能に構成されている。これにより、制御部60によって制御された移動機構41によって、レーザ光Lと、ステージ40の天板に載置されたウェハ1との相対的な位置が移動可能となる。 The stage 40 has a flat top plate on which the wafer 1 can be placed. A visualization member 50 is fixed to the side of the stage 40 by a fastening member (not shown). The stage 40 also includes a movement mechanism 41, and is configured to be movable in at least the X and Y directions. This allows the movement mechanism 41, controlled by the control unit 60, to move the relative position of the laser light L and the wafer 1 placed on the top plate of the stage 40.
可視化部材50は、レーザ光Lが照射された位置を特定するために、レーザ光Lが照射された位置において、位置特定用可視光Lv(図4参照)を発生させる部材である。この可視化部材50は、表面に塗布された塗料に対し、可視光などの短波長光を照射することで、電子トラッピングの原理を用いて、光のエネルギーを電子として吸収および保持するように構成されている。また、可視化部材50は、可視光に比べて長波長である近赤外光などの光を照射することにより、保持された電子が励起され、可視光として放出するように構成されている。これにより、可視化部材50は、レーザ光Lが照射された場合、その照射位置Lc(図4参照)において位置特定用可視光Lv(図4参照)を発光する。また、この可視化部材50は、レーザ光Lを透過せずに反射する。なお、この可視化部材50は、レーザ光Lの照射により、表面の焼き付きなどの劣化が生じた場合、交換可能な部材であり、所定の照射時間ごと、所定の照射回数ごと、または、定期的に交換される。 The visualization member 50 generates position-identifying visible light Lv (see Figure 4) at the position irradiated with the laser light L in order to identify the position irradiated with the laser light L. The visualization member 50 is configured to absorb and retain the light energy as electrons using the principle of electron trapping by irradiating the paint applied to the surface with short-wavelength light such as visible light. The visualization member 50 is also configured to excite the retained electrons and emit them as visible light by irradiating it with light such as near-infrared light, which has a longer wavelength than visible light. As a result, when irradiated with laser light L, the visualization member 50 emits position-identifying visible light Lv (see Figure 4) at the irradiation position Lc (see Figure 4). The visualization member 50 also reflects the laser light L without transmitting it. The visualization member 50 is replaceable if deterioration such as surface burn-in occurs due to irradiation with laser light L, and is replaced after a specified irradiation time, a specified number of irradiations, or periodically.
制御部60は、たとえば、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、GPU(Graphics Processing Unit)などを含む。制御部60は、プログラム(ソフトウェア)を実行することにより、後述するレーザ加工の処理フロー(図3参照)に従って、レーザ光照射部10、可視光カメラ20、移動機構41の各種制御を行うように構成されている。制御部60が行う制御の詳細は、後述する。 The control unit 60 includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and GPU (Graphics Processing Unit). The control unit 60 is configured to execute a program (software) to perform various controls of the laser light irradiation unit 10, visible light camera 20, and movement mechanism 41 in accordance with the laser processing process flow (see Figure 3) described below. Details of the control performed by the control unit 60 will be described later.
(レーザ加工方法)
次に、本実施形態において、レーザ光Lを目標位置に精度良く照射するレーザ加工方法について、図1~図4を用いて説明する。なお、以下の説明は、制御部60により実行される図3に示すレーザ加工方法の処理のフローにしたがって説明する。なお、本実施形態では、上記ステップS1~ステップS5の一連の流れを、たとえば、加工を行うウェハ1の交換のタイミングごとに行う。
(Laser processing method)
Next, a laser processing method in this embodiment for irradiating a target position with laser light L with high precision will be described with reference to Figures 1 to 4. The following description will be given in accordance with the process flow of the laser processing method shown in Figure 3, which is executed by the control unit 60. In this embodiment, the series of steps S1 to S5 described above is performed, for example, every time the wafer 1 to be processed is replaced.
本実施形態では、ステージ40に載置されたウェハ1を拡大して示した図2のように、ウェハ1は、表面に配線パターン2を含む。配線パターン2は、たとえば、X方向に10μm、Y方向に1μmの幅を有し、電気的に接続されるパターンである。ここで、ウェハ1の表面に構成される回路によっては、配線パターン2を切断したい場合がある。このとき、制御部60は、配線パターン2を切断するために配線パターン2にレーザ光Lを照射してレーザ加工を行うための加工位置情報として、事前に取得した配線パターン2の重心位置である目標点Pの座標を記憶している。なお、ウェハ1は、図示しない複数の配線パターン2を含み、制御部60は、レーザ加工位置情報として、複数の目標点Pの座標を予め記憶している。 In this embodiment, as shown in Figure 2, which shows an enlarged view of the wafer 1 placed on the stage 40, the wafer 1 includes a wiring pattern 2 on its surface. The wiring pattern 2 is an electrically connected pattern, for example, with a width of 10 μm in the X direction and 1 μm in the Y direction. Depending on the circuit configured on the surface of the wafer 1, it may be desirable to cut the wiring pattern 2. In this case, the control unit 60 stores the coordinates of a target point P, which is the center of gravity of the wiring pattern 2, acquired in advance as processing position information for irradiating the wiring pattern 2 with laser light L to perform laser processing to cut the wiring pattern 2. The wafer 1 includes multiple wiring patterns 2 (not shown), and the control unit 60 stores the coordinates of multiple target points P in advance as laser processing position information.
制御部60が、作業者によるレーザ加工開始の入力操作を受け付けることにより、以下の処理が実行される。まず、ステップS1の移動工程として、制御部60は、移動機構41を制御して、レーザ光照射部10から照射されるレーザ光Lが可視化部材50に照射されるように、ステージ40を移動させる。このとき、ミラー11により反射されてZ2方向に照射されるレーザ光Lが、可視化部材50における中心位置(基準位置)に照射されるような位置に可視化部材50が配置される。なお、この時点では、レーザ光照射部10は、レーザ光Lを射出していない。その後、ステップS2の処理に進む。 When the control unit 60 receives an input operation from the operator to start laser processing, the following process is executed. First, as the movement process of step S1, the control unit 60 controls the movement mechanism 41 to move the stage 40 so that the laser light L emitted from the laser light emission unit 10 is irradiated onto the visualization member 50. At this time, the visualization member 50 is positioned so that the laser light L reflected by the mirror 11 and emitted in the Z2 direction is irradiated onto the center position (reference position) of the visualization member 50. Note that at this point, the laser light emission unit 10 is not emitting laser light L. Then, the process proceeds to step S2.
次に、ステップS2の可視光画像取得工程において、制御部60は、可視光画像50vを取得し位置特定用可視光Lvの位置を取得する。具体的な手順としては、制御部60は、まず、可視光照明30をオンにするとともに、レーザ光照射部10によってレーザ光Lの照射を開始する。なお、このステップS2におけるレーザ光Lの照射パワー(出力)は、たとえば、実際に配線パターン2を加工する際の照射パワーの1割程度である。また、このとき、制御部60は、可視光カメラ20によって、可視化部材50が発光する位置特定用可視光Lvを、ミラー31を介して撮像し、図4に示すような可視光画像50vを取得する。なお、本実施形態では、制御部60は、可視化部材50の中心が可視光画像50vの中心と一致するように、可視光画像50vを取得している。その後、ステップS4の処理に進む。 Next, in the visible light image acquisition process of step S2, the control unit 60 acquires a visible light image 50v and acquires the position of the position-identifying visible light Lv. Specifically, the control unit 60 first turns on the visible light illuminator 30 and starts emitting laser light L using the laser light irradiation unit 10. Note that the irradiation power (output) of the laser light L in step S2 is, for example, approximately 10% of the irradiation power used when actually processing the wiring pattern 2. At this time, the control unit 60 also uses the visible light camera 20 to capture the position-identifying visible light Lv emitted by the visualization member 50 via the mirror 31, and acquires a visible light image 50v as shown in FIG. 4. Note that in this embodiment, the control unit 60 acquires the visible light image 50v so that the center of the visualization member 50 coincides with the center of the visible light image 50v. Then, the process proceeds to step S4.
ステップS3の位置関係取得工程において、制御部60は、可視光カメラ20の撮像領域に対するレーザ光Lの照射位置Lcの位置関係を取得する。ここで、レーザ光照射部10が、狙い通り可視化部材50における中心位置にレーザ光Lを照射するとき、可視化部材50の中心位置を示す位置であって、可視光カメラ20により撮像された可視光画像50vの中心に位置する中心点c1の位置に、位置特定用可視光Lvの中心である照射位置Lcが表示される。一方、たとえば、レーザ光照射部10が照射するレーザ光Lが周囲温度や時間経過によりずれた場合、図4に示すように、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの中心である照射位置Lcは、中心点c1を基準として、座標(xa、ya)の位置に表示される。すなわち、レーザ光Lは、目標照射位置(中心点c1)に対して、X方向にxa、および、Y方向にyaだけずれて照射される。なお、xaは負の値であり、yaは正の値である。このとき、制御部60は、このずれ量を位置関係情報として取得する。その後、ステップS4の処理に進む。 In the positional relationship acquisition process of step S3, the control unit 60 acquires the positional relationship of the irradiation position Lc of the laser light L relative to the imaging area of the visible light camera 20. Here, when the laser light irradiation unit 10 irradiates the laser light L at the center position of the visualization member 50 as intended, the irradiation position Lc, which is the center of the position-identifying visible light Lv, is displayed at the position of center point c1, which indicates the center position of the visualization member 50 and is located at the center of the visible light image 50v captured by the visible light camera 20. On the other hand, for example, if the laser light L irradiated by the laser light irradiation unit 10 shifts due to ambient temperature or the passage of time, as shown in FIG. 4, the irradiation position Lc, which is the center of the position-identifying visible light Lv in the visible light image 50v, is displayed at the position of coordinates (xa, ya) with center point c1 as the reference. In other words, the laser light L is irradiated with a shift of xa in the X direction and ya in the Y direction relative to the target irradiation position (center point c1). Note that xa is a negative value and ya is a positive value. At this time, the control unit 60 acquires this amount of deviation as positional relationship information. Then, the process proceeds to step S4.
ステップS4の加工位置情報補正工程において、制御部60は、位置関係情報に基づいて、レーザ加工位置情報として記憶している複数の目標点Pの座標を補正し、補正加工位置情報を取得する。具体的には、制御部60は、レーザ加工位置情報として記憶している目標点Pの座標が(Px、Py)である場合には、補正レーザ加工位置情報として、補正座標(Px-xa、Py-ya)を取得する。なお、記憶されたレーザ加工位置情報が複数ある場合には、各々の座標に対して、上記の補正を行う。なお、この加工位置情報補正工程は、特許請求の範囲における「調整工程」の一例である。その後、ステップS5の処理に進む。 In the processing position information correction process of step S4, the control unit 60 corrects the coordinates of multiple target points P stored as laser processing position information based on the positional relationship information, and acquires corrected processing position information. Specifically, if the coordinates of target point P stored as laser processing position information are (Px, Py), the control unit 60 acquires corrected coordinates (Px-xa, Py-ya) as corrected laser processing position information. Note that if there is multiple pieces of laser processing position information stored, the above correction is made to each coordinate. Note that this processing position information correction process is an example of an "adjustment process" in the claims. Then, the process proceeds to step S5.
ステップS5の加工工程として、制御部60は、レーザ光照射部10および移動機構41を制御して、補正加工位置情報として取得された補正座標(Px-xa、Py-ya)の位置に、配線パターン2の目標点Pが配置されるようにステージ40を動かす。また、制御部60は、レーザ光Lを照射することによって、配線パターン2を切断するようなレーザ加工を行う。これにより、レーザ加工の処理が終了する。 In the processing step of step S5, the control unit 60 controls the laser light irradiation unit 10 and the movement mechanism 41 to move the stage 40 so that the target point P of the wiring pattern 2 is positioned at the corrected coordinates (Px-xa, Py-ya) acquired as the corrected processing position information. The control unit 60 also performs laser processing by irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, cutting the wiring pattern 2. This completes the laser processing process.
(本実施形態の効果)
次に、本実施形態の効果について説明する。
(Effects of this embodiment)
Next, the effects of this embodiment will be described.
上記実施形態のレーザ加工装置100は、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置に基づいて、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるようにレーザ光Lの照射位置Lcと配線パターン2との相対的な位置を調整して、配線パターン2のレーザ加工を行う制御部60を備える。これにより、通常は可視光カメラ20で撮像できないレーザ光Lの照射位置Lcを位置特定用可視光Lvによって確認した上で、レーザ光Lの照射位置Lcと配線パターン2との相対的な位置を適切な位置に調整することができる。その結果、レーザ光Lを目標位置に精度良く照射して加工を行うことができる。 The laser processing device 100 of the above embodiment is equipped with a control unit 60 that adjusts the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2 based on the position of the position-identifying visible light Lv reflected in the visible light image 50v, thereby performing laser processing of the wiring pattern 2. This makes it possible to confirm the irradiation position Lc of the laser light L, which normally cannot be captured by the visible light camera 20, using the position-identifying visible light Lv, and then adjust the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 to an appropriate position. As a result, the laser light L can be accurately irradiated onto the target position to perform processing.
なお、上記実施形態では、制御部60は、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置に基づいて、レーザ光Lを照射する目標位置と実際の照射位置Lcとの位置関係を取得することにより、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるようにレーザ光Lの照射位置Lcを調整するように構成されている。これにより、通常は可視光カメラ20で撮像できないレーザ光Lの照射位置Lcを位置特定用可視光Lvにより取得し、目標位置とのずれなどの位置関係を取得することができる。その結果、位置関係に基づいて、どの程度位置を調整すればよいかという情報を取得できるため、配線パターン2に適切にレーザ光Lが照射されるように、レーザ光Lの照射位置Lcと配線パターン2との相対的な位置を調整することができる。 In the above embodiment, the control unit 60 is configured to obtain the positional relationship between the target position to be irradiated with the laser light L and the actual irradiation position Lc based on the position of the position-identifying visible light Lv captured in the visible light image 50v, and adjust the irradiation position Lc of the laser light L so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2. This makes it possible to obtain the irradiation position Lc of the laser light L, which normally cannot be captured by the visible light camera 20, using the position-identifying visible light Lv, and to obtain the positional relationship, such as the deviation from the target position. As a result, information on how much the position should be adjusted can be obtained based on the positional relationship, and the relative position of the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 can be adjusted so that the laser light L is appropriately irradiated onto the wiring pattern 2.
また、上記実施形態では、制御部60は、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置と、可視光画像50vに設定される基準位置である中心点c1とに基づいて、位置関係を取得するように構成されている。これにより、実際のレーザ光Lの照射位置Lcと基準位置である中心点c1との位置関係を画像処理により容易に取得することができる。その結果、レーザ光Lの照射位置Lcと配線パターン2との相対的な位置を容易に調整することができる。 Furthermore, in the above embodiment, the control unit 60 is configured to obtain the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light Lv shown in the visible light image 50v and the center point c1, which is a reference position set in the visible light image 50v. This makes it possible to easily obtain the positional relationship between the actual irradiation position Lc of the laser light L and the center point c1, which is the reference position, through image processing. As a result, the relative position between the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 can be easily adjusted.
また、上記実施形態では、制御部60は、位置関係に基づいて、配線パターン2を加工するために設定された加工位置情報を補正した補正加工位置情報を取得し、取得した補正加工位置情報に基づいて、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるように、レーザ光Lの照射位置Lcを調整するように構成されている。これにより、配線パターン2を加工するために設定された加工位置情報を、レーザ光Lの照射位置Lcを示す位置特定用可視光Lvに基づいて補正した補正加工位置情報が取得できる。その結果、レーザ光照射部10が目標の位置に赤外レーザ光を照射できていない場合にも、補正加工位置情報に基づいて、目標の位置である対象物に対して、レーザ光Lを適切に照射することができる。 In addition, in the above embodiment, the control unit 60 is configured to acquire corrected processing position information obtained by correcting the processing position information set for processing the wiring pattern 2 based on the positional relationship, and to adjust the irradiation position Lc of the laser light L based on the acquired corrected processing position information so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2. This makes it possible to acquire corrected processing position information obtained by correcting the processing position information set for processing the wiring pattern 2 based on the position-identifying visible light Lv that indicates the irradiation position Lc of the laser light L. As a result, even if the laser light irradiation unit 10 is unable to irradiate the infrared laser light at the target position, the laser light L can be appropriately irradiated onto the object at the target position based on the corrected processing position information.
また、上記実施形態では、配線パターン2および可視化部材50が配置され、可視光カメラ20と可視化部材50との位置を相対的に移動させるステージ40をさらに備え、制御部60は、可視光画像50vを取得する際には、可視化部材50が可視光カメラ20に写る位置に配置されるようにステージ40を移動させ、配線パターン2にレーザ光Lを照射する場合には、配線パターン2がレーザ光Lにより照射されることが可能な位置に配置されるようにステージ40を移動させる。このように構成すれば、配線パターン2を含むウェハ1を載置するステージ40に可視化部材50も配置されているので、位置調整のための補正処理と、配線パターン2へのレーザ加工とをスムーズに行うことができる。 The above embodiment also includes a stage 40 on which the wiring pattern 2 and visualization member 50 are disposed and which moves the positions of the visible light camera 20 and the visualization member 50 relative to one another; when acquiring a visible light image 50v, the control unit 60 moves the stage 40 so that the visualization member 50 is positioned so that it appears on the visible light camera 20; and when irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, the control unit 60 moves the stage 40 so that the wiring pattern 2 is positioned so that it can be irradiated with laser light L. With this configuration, the visualization member 50 is also disposed on the stage 40 on which the wafer 1 including the wiring pattern 2 is placed, so that correction processing for position adjustment and laser processing of the wiring pattern 2 can be carried out smoothly.
また、上記実施形態では、可視光撮像部として、配線パターン2を含むウェハ1の加工位置を確認するために配線パターン2を撮像する可視光カメラ20を兼用する。このように構成すれば、レーザ光Lの照射位置Lcを位置決めするために別途のカメラを設けることなく、加工位置を確認するための可視光カメラ20を用いて、レーザ光Lの照射位置Lcを調整するための可視光画像50vを取得することができる。その結果、レーザ加工装置100を小型化できる。 Furthermore, in the above embodiment, the visible light camera 20 that captures an image of the wiring pattern 2 in order to confirm the processing position of the wafer 1 including the wiring pattern 2 also serves as the visible light imaging unit. With this configuration, it is possible to acquire a visible light image 50v for adjusting the irradiation position Lc of the laser light L using the visible light camera 20 for confirming the processing position, without providing a separate camera for positioning the irradiation position Lc of the laser light L. As a result, the laser processing device 100 can be made more compact.
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims rather than the description of the above embodiments, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope equivalent to the claims.
たとえば、上記実施形態では、制御部60は、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置に基づいて、レーザ光Lを照射する目標位置と実際の照射位置Lcとの位置関係を取得することにより、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるようにレーザ光Lの照射位置Lcと配線パターン2との相対的な位置を調整するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置と可視化部材50に設けた印との位置関係を取得し、その位置関係に基づいて、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるようにレーザ光Lの照射位置Lcを調整してもよい。 For example, in the above embodiment, the control unit 60 acquires the positional relationship between the target position to be irradiated with the laser light L and the actual irradiation position Lc based on the position of the position-identifying visible light Lv shown in the visible light image 50v, and thereby adjusts the relative position of the irradiation position Lc of the laser light L and the wiring pattern 2 so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the positional relationship between the position of the position-identifying visible light Lv shown in the visible light image 50v and a mark provided on the visualization member 50 may be acquired, and the irradiation position Lc of the laser light L may be adjusted based on this positional relationship so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2.
また、上記実施形態では、制御部60は、可視光画像50vに写る位置特定用可視光Lvの位置と、可視光画像50vの中心に設定される基準位置である中心点c1とに基づいて、位置関係を取得するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、可視光画像50vに設定する基準位置は中心点c1でなくてもよく、座標を特定することができる位置であれば、基準位置がどこに設定されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the control unit 60 was configured to obtain the positional relationship based on the position of the position-identifying visible light Lv captured in the visible light image 50v and a reference position, the center point c1, set at the center of the visible light image 50v, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the reference position set in the visible light image 50v does not have to be the center point c1; the reference position can be set anywhere as long as the coordinates can be identified.
また、上記実施形態では、制御部60は、位置関係に基づいて、配線パターン2を加工するために設定された加工位置情報を補正した補正加工位置情報を取得し、取得した補正加工位置情報に基づいて、配線パターン2にレーザ光Lが照射されるように、レーザ光Lの照射位置Lcを調整するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、加工箇所が少ない場合など加工位置情報を設定せずに可視光画像50vで確認した位置に加工を行う場合においては、制御部60は、補正加工位置情報を取得せずに、可視光画像50vを確認して取得した位置関係に対応するように調整した位置に対してレーザ光Lを照射させてもよい。 In addition, in the above embodiment, the control unit 60 acquires corrected processing position information by correcting the processing position information set for processing the wiring pattern 2 based on the positional relationship, and adjusts the irradiation position Lc of the laser light L so that the laser light L is irradiated onto the wiring pattern 2 based on the acquired corrected processing position information, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, when processing is performed at a position confirmed in the visible light image 50v without setting processing position information, such as when there are few processing locations, the control unit 60 may irradiate the laser light L at a position adjusted to correspond to the positional relationship acquired by confirming the visible light image 50v, without acquiring corrected processing position information.
また、上記実施形態では、配線パターン2および可視化部材50が配置され、可視光カメラ20と可視化部材50との位置を相対的に移動させるステージ40をさらに備え、制御部60は、可視光画像50vを取得する際には、可視化部材50が可視光カメラ20に写る位置に配置されるようにステージ40を移動させ、配線パターン2にレーザ光Lを照射する場合には、配線パターン2がレーザ光Lにより照射されることが可能な位置に配置されるようにステージ40を移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、可視化部材50は、ステージ40と別個に設けられ、可視光画像50vを取得する際に、可視光カメラ20によって撮像可能な位置に配置されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the stage 40 on which the wiring pattern 2 and visualization member 50 are disposed is further provided, and which moves the positions of the visible light camera 20 and the visualization member 50 relative to one another; when acquiring the visible light image 50v, the control unit 60 moves the stage 40 so that the visualization member 50 is positioned so that it is visible to the visible light camera 20; and when irradiating the wiring pattern 2 with laser light L, the control unit 60 moves the stage 40 so that the wiring pattern 2 is positioned so that it can be irradiated with the laser light L; however, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the visualization member 50 may be provided separately from the stage 40, and may be positioned so that it can be imaged by the visible light camera 20 when acquiring the visible light image 50v.
また、上記実施形態では、可視光撮像部として、配線パターン2を含むウェハ1の加工位置を確認するために配線パターン2を撮像する可視光カメラ20を兼用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、可視光カメラ20とは別個に撮像装置を設けられていてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, an example was shown in which the visible light camera 20, which captures an image of the wiring pattern 2 in order to confirm the processing position of the wafer 1 including the wiring pattern 2, is also used as the visible light imaging unit, but the present invention is not limited to this. In the present invention, an imaging device may be provided separately from the visible light camera 20.
また、上記実施形態では、ウェハ1に設けられた配線パターン2に対して、ウェハ1の交換のタイミングごとに、加工位置情報の補正を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、任意のタイミングにおいて、加工位置情報の補正を行ってもよく、たとえば、所定の時間ごと、または、制御部60の起動のタイミングごとに、加工位置情報の補正を行ってもよい。また、レーザ加工装置100の加工対象は、ウェハ1に設けられた配線パターン2に限られず、レーザ光Lのエネルギーによって溶融される部材であれば何を対象としてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, an example was shown in which the processing position information for the wiring pattern 2 provided on the wafer 1 is corrected each time the wafer 1 is replaced, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the processing position information may be corrected at any timing, for example, at predetermined intervals or each time the control unit 60 is started. Furthermore, the object to be processed by the laser processing device 100 is not limited to the wiring pattern 2 provided on the wafer 1, and may be any material that can be melted by the energy of the laser light L.
また、上記実施形態では、レーザ光照射部10の位置が固定され、移動機構41によってステージ40の位置が変化することにより、レーザ光Lの照射位置Lcを変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、レーザ光照射部10から射出されたレーザ光Lの光軸上にガルバノミラーおよびfθレンズからなるガルバノ制御系を設け、ガルバノミラーの向き(角度)を変化させることによって、レーザ光Lの照射位置Lcを変更するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the position of the laser light emitting unit 10 was fixed and the position of the stage 40 was changed by the movement mechanism 41 to change the irradiation position Lc of the laser light L, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be configured such that a galvanometer control system consisting of a galvanometer mirror and an fθ lens is provided on the optical axis of the laser light L emitted from the laser light emitting unit 10, and the irradiation position Lc of the laser light L may be changed by changing the orientation (angle) of the galvanometer mirror.
また、上記実施形態では、レーザ光照射部10から射出されるレーザ光Lが近赤外光である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、レーザ光照射部10から射出されるレーザ光Lは、波長2500以上4000nm未満の中赤外光であってもよいし、波長4000nm以上の遠赤外光であってもよい。 Furthermore, in the above embodiment, an example was shown in which the laser light L emitted from the laser light irradiation unit 10 was near-infrared light, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the laser light L emitted from the laser light irradiation unit 10 may be mid-infrared light with a wavelength of 2500 or more and less than 4000 nm, or far-infrared light with a wavelength of 4000 nm or more.
また、上記実施形態では、可視化部材50の中心が可視光画像50vの中心と一致するように、可視光画像50vを取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、可視光画像50v中に可視化部材50が写っていればよい。可視光画像50vの中心と可視化部材50の中心とが一致しない場合は、たとえば、可視化部材50に位置関係取得用の印を付与し、可視化部材50に付された印に対するレーザ光Lの照射位置Lcの位置関係を取得することにより、位置関係情報を補正してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, an example was shown in which the visible light image 50v was acquired so that the center of the visualization member 50 coincided with the center of the visible light image 50v, but the present invention is not limited to this. In the present invention, it is sufficient that the visualization member 50 appears in the visible light image 50v. If the center of the visible light image 50v and the center of the visualization member 50 do not coincide, the positional relationship information may be corrected, for example, by adding a mark to the visualization member 50 for acquiring the positional relationship and acquiring the positional relationship of the irradiation position Lc of the laser light L relative to the mark added to the visualization member 50.
1 ウェハ
2 配線(対象物)
10 レーザ光照射部
20 アライメントカメラ(可視光撮像部)
30 可視光照明
40 ステージ
50 可視化部材
50v 可視光画像
60 制御部
L レーザ光(赤外レーザ光)
Lc 赤外レーザ光の照射位置
Lv 位置特定用可視光
P 目標点
1 Wafer 2 Wiring (object)
10 Laser light irradiation unit 20 Alignment camera (visible light imaging unit)
30 Visible light illumination 40 Stage 50 Visualization member 50v Visible light image 60 Control unit L Laser light (infrared laser light)
Lc: Irradiation position of infrared laser light Lv: Visible light for position identification P: Target point
Claims (7)
前記赤外レーザ光が照射された位置において位置特定用可視光を発生させる可視化部材を撮像することにより、可視光画像を取得する可視光撮像部と、
前記可視光画像に写る前記位置特定用可視光の位置に基づいて、前記対象物に前記赤外レーザ光が照射されるように前記赤外レーザ光の照射位置と前記対象物との相対的な位置を調整して、前記対象物のレーザ加工を行う制御部とを備える、レーザ加工装置。 a laser light irradiation unit that irradiates an infrared laser light toward an object;
a visible light imaging unit that captures an image of a visualization member that generates position-identifying visible light at a position irradiated with the infrared laser light, thereby acquiring a visible light image;
and a control unit that adjusts the relative position of the infrared laser light irradiation position and the object so that the infrared laser light is irradiated onto the object based on the position of the position-identifying visible light that appears in the visible light image, thereby performing laser processing of the object.
前記制御部は、前記可視光画像を取得する際には、前記可視化部材が前記可視光撮像部に写る位置に配置されるように前記ステージを移動させ、前記対象物に前記赤外レーザ光を照射する場合には、前記対象物が前記赤外レーザ光により照射されることが可能な位置に配置されるように前記ステージを移動させる、請求項1に記載のレーザ加工装置。 a stage on which the object and the visualization member are placed and which moves the positions of the visible light imaging unit and the visualization member relative to one another;
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein, when acquiring the visible light image, the control unit moves the stage so that the visualization member is positioned so that it appears in the visible light imaging unit, and, when irradiating the object with the infrared laser light, moves the stage so that the object is positioned so that it can be irradiated with the infrared laser light.
前記可視光画像に写る前記位置特定用可視光の位置に基づいて、対象物に前記赤外レーザ光が照射されるように前記赤外レーザ光の照射位置と前記対象物との相対的な位置を調整する調整工程と、
前記赤外レーザ光を照射することによって前記対象物を加工する加工工程とを備える、レーザ加工方法。 a visible light image acquisition step of acquiring a visible light image by capturing an image of a visualization member that generates visible light for position identification at a position irradiated with the infrared laser light;
an adjusting step of adjusting a relative position between the irradiation position of the infrared laser light and the object based on a position of the position-identifying visible light shown in the visible light image so that the infrared laser light is irradiated onto the object;
a processing step of processing the object by irradiating the object with the infrared laser light.
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