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CN111975218A - 激光加工装置的光轴调整方法 - Google Patents

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CN111975218A CN202010424249.0A CN202010424249A CN111975218A CN 111975218 A CN111975218 A CN 111975218A CN 202010424249 A CN202010424249 A CN 202010424249A CN 111975218 A CN111975218 A CN 111975218A
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Abstract

提供激光加工装置的光轴调整方法，能够抑制在激光加工装置的光轴调整中所花费的工时。激光加工装置的光轴调整方法是调整激光加工装置的激光束的光路的方法，该激光加工装置具有传播从激光振荡器射出的激光束的多个光学元件以及具有对激光束的位置进行调整的调整机构的光学元件支托。激光加工装置的光轴调整方法包含如下的步骤：位置检测步骤，从激光振荡器振荡出激光，利用配设于加工点的位置检测单元对激光束的位置进行检测；存储步骤，存储通过位置检测步骤而检测的激光束的位置作为基准位置；以及调整步骤，在激光束的位置从基准位置偏离时，调整光学元件支托的调整机构，按照激光束的位置与基准位置一致的方式进行调整。

Description

激光加工装置的光轴调整方法
技术领域
本发明涉及激光加工装置的光轴调整方法。
背景技术
已知有一种激光加工装置，其为了将半导体晶片分割成芯片尺寸而对半导体晶片照射激光束，形成加工槽或改质层从而进行分割(例如参照专利文献1和专利文献2)。
专利文献1：日本特开2007-275912号公报
专利文献2：日本特开2017-163079号公报
以往的激光加工装置通常构成为将激光束从所搭载的激光振荡器经反射镜、透镜等多个光学元件而传播至对被加工物进行加工的加工点，通过聚光透镜对激光束进行会聚而照射至被加工物。
这里，存在如下的案例：当在构成激光加工装置的光学元件上产生污染或烧蚀时，会产生激光束的输出降低、光束形状的变形等，无法得到期望的加工结果而导致加工不良。
为了确定加工不良的原因，需要将光学元件一个一个地取下而进行确认，进行清扫、更换等作业。但是，一旦将光学元件取下则激光加工装置的光轴会偏移，因此必须实施不胜其烦的光轴调整作业，花费大量的工时。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供激光加工装置的光轴调整方法，能够抑制激光加工装置的光轴调整所花费的工时。
根据本发明，提供激光加工装置的光轴调整方法，该激光加工装置具有激光束照射单元，该激光束照射单元包含：激光振荡器；多个光学元件，它们将从该激光振荡器射出的激光束向对被加工物进行加工的加工点传播；以及光学元件支托，其对该光学元件进行保持，具有对该激光束的位置进行调整的调整机构，其中，该激光加工装置的光轴调整方法具有如下的步骤：位置检测步骤，从该激光振荡器振荡出激光，利用配设于加工点的位置检测单元对该激光束的位置进行检测；存储步骤，存储通过该位置检测步骤而检测的激光束的位置作为基准位置；以及调整步骤，在该激光束的位置从该基准位置偏离时，调整该光学元件支托的调整机构，按照使该激光束的位置与该基准位置一致的方式进行调整。
本申请发明起到如下的效果：能够抑制在激光加工装置的光轴调整中所花费的工时。
附图说明
图1是示出执行实施方式的激光加工装置的光轴调整方法的激光加工装置的结构例的立体图。
图2是示意性示出图1所示的激光加工装置的激光束照射单元的结构的图。
图3是示出图2所示的激光束照射单元的反射镜支托的结构例的立体图。
图4是示出实施方式的激光加工装置的光轴调整方法的流程的流程图。
图5是示意性示出图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的位置检测单元设置步骤的概要的图。
图6是受光面的俯视图，示意性示出在图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的位置检测步骤中通过位置检测单元而检测位置的激光束的一例。
图7是受光面的俯视图，示意性示出在图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的光轴调整步骤中通过位置检测单元而检测位置的激光束的一例。
图8是示出执行实施方式的变形例的激光加工装置的光轴调整方法的激光加工装置的结构例的立体图。
标号说明
1、1-1：激光加工装置；11：保持面(加工点)；14：移动板(加工点)；20：激光束照射单元；21：激光束；22：激光振荡器；23：反射镜(光学元件)；24：聚光透镜(光学元件)；26：反射镜支托(光学元件支托)；27：透镜支托(光学元件支托)；28、28-1：中心(光轴)；70：位置检测单元；261：调整机构；300：基准位置；ST2：位置检测步骤；ST3：存储步骤。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
根据附图，对本发明的实施方式的激光加工装置的光轴调整方法进行说明。图1是示出执行实施方式的激光加工装置的光轴调整方法的激光加工装置的结构例的立体图。图2是示意性示出图1所示的激光加工装置的激光束照射单元的结构的图。图3是示出图2所示的激光束照射单元的反射镜支托的结构例的立体图。图4是示出实施方式的激光加工装置的光轴调整方法的流程的流程图。
实施方式的激光加工装置的光轴调整方法(以下记为光轴调整方法)在图1所示的激光加工装置1中执行。图1所示的激光加工装置1是对被加工物200照射脉冲状的激光束21而对被加工物200进行激光加工的装置。
(被加工物)
作为图1所示的激光加工装置1的加工对象的被加工物200是具有硅、蓝宝石、砷化镓等基板201的圆板状的半导体晶片或光器件晶片。如图1所示，被加工物200具有：多条分割预定线203，它们呈格子状设定于基板201的正面202上；以及器件204，其形成于由分割预定线203划分的各区域内。器件204例如是IC(Integrated Circuit，集成电路)或LSI(LargeScale Integration，大规模集成)等集成电路、CCD(Charge Coupled Device，电感耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等图像传感器。
在实施方式中，将直径比被加工物200的外径大的圆板状且在外缘部粘贴有环状框架210的粘接带211粘贴于被加工物200的位于正面202的相反侧的背面205上而将被加工物200支承于环状框架210的开口207内。在实施方式中，将被加工物200沿着分割预定线203划分成各个具有器件204的芯片。
(激光加工装置)
如图1所示，激光加工装置1具有：利用保持面11对被加工物200进行保持的卡盘工作台10；激光束照射单元20；作为移动单元的移动机构30；拍摄单元90；以及控制单元100。
卡盘工作台10利用保持面11对被加工物200进行保持。保持面11是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状，经由未图示的真空吸引路径而与未图示的真空吸引源连接。卡盘工作台10对载置于保持面11上的被加工物200进行吸引保持。在实施方式中，保持面11是与水平方向平行的平面。在卡盘工作台10的周围配置有多个对在开口内支承有被加工物200的环状框架210进行夹持的夹持部12。另外，卡盘工作台10通过旋转机构13而绕与Z轴方向平行的轴心旋转。旋转机构13和卡盘工作台10通过移动机构30的X轴移动机构40而在X轴方向上移动。
激光束照射单元20是对卡盘工作台10所保持的被加工物200照射脉冲状的激光束21的单元。如图2所示，激光束照射单元20包含：激光振荡器22，其射出用于对被加工物200进行加工的激光束21；多个反射镜23，它们将从激光振荡器22射出的激光束21朝向卡盘工作台10的保持面11所保持的被加工物200反射；聚光透镜24，其使反射镜23所反射的激光束21会聚至被加工物200；以及未图示的聚光点位置调整单元，其使激光束21的聚光点25(图2所示)的位置在Z轴方向上位移。
激光束照射单元20所照射的激光束21可以是对于被加工物200具有透过性的波长，也可以是对于被加工物200具有吸收性的波长。在实施方式中，聚光点25在与X轴方向和Y轴方向平行的水平面上配置于卡盘工作台10的保持面11上。
反射镜23和聚光透镜24是将从激光振荡器22射出的激光束21向对被加工物200进行加工的加工点传播的光学元件。另外，激光束照射单元20包含：多个反射镜支托26，它们是对反射镜23进行保持的光学元件支托；以及透镜支托27，其是对聚光透镜24进行保持的光学元件支托。如图3所示，反射镜支托26和透镜支托27具有将激光束21的中心28(在图2中用单点划线示出)的位置在位置检测单元70的受光面71上进行调整的调整机构261。另外，在本说明书中，反射镜支托26和透镜支托27具有实质上具有相同功能的调整机构261，因此参照图3对反射镜支托26进行说明，省略了透镜支托27的说明。
如图3所示，反射镜支托26具有：对反射镜23进行保持的第1板262；固定于激光加工装置1的第2板263；以及调整机构261。第1板262和第2板263形成为“く”字状。第1板262将反射镜23保持在中央部。
调整机构261具有：弹簧264，其将第1板262和第2板263相互连结且向这些板262、263彼此相互接近的方向施力；以及一对调整螺钉265、266。在实施方式中，弹簧264将第1板262和第2板263的中央部彼此连结。调整螺钉265、266螺入第2板263的两端部，调整螺钉265、266的前端与第1板262的两端部抵接。一对调整螺钉265、266绕轴心旋转，从而对板262、263的两端部间的间隔进行调整，并调整反射镜23的光轴的朝向即激光束21的光路。
另外，在实施方式中，作为光学元件，示出了反射镜23和聚光透镜24，但在本发明中，光学元件不限于反射镜23和聚光透镜24。另外，在实施方式中，作为光学元件支托，示出了反射镜支托26和透镜支托27，但在本发明中，光学元件支托不限于反射镜支托26和透镜支托27。
移动机构30使卡盘工作台10和激光束照射单元20相对地移动。移动机构30具有：作为加工进给单元的X轴移动机构40，其使卡盘工作台10在作为与保持面11平行的方向的X轴方向上移动；以及作为分度进给单元的Y轴移动机构50，其使卡盘工作台10在作为与保持面11平行且与X轴方向垂直的方向的Y轴方向上移动；以及Z轴移动机构60，其使激光束照射单元20在与保持面11垂直的Z轴方向上移动。
在实施方式中，X轴移动机构40和Y轴移动机构50设置于激光加工装置1的装置主体2上。X轴移动机构40和Y轴移动机构50将对使卡盘工作台10绕与Z轴方向平行的轴心旋转的旋转机构13进行支承的移动板14支承为在X轴方向上移动自如，并且支承为在Y轴方向上移动自如。
Z轴移动机构60设置于从装置主体2竖立设置的柱3上，将激光束照射单元20中的至少聚光透镜24支承为在Z轴方向上移动自如。X轴移动机构40、Y轴移动机构50以及Z轴移动机构60具有：周知的滚珠丝杠41、51、61，它们设置成绕轴心旋转自如；周知的脉冲电动机42、52、62，它们使滚珠丝杠41、51、61绕轴心旋转；以及周知的导轨43、53、63，它们将移动板14或激光束照射单元20中的至少聚光透镜24支承为在X轴方向、Y轴方向或Z轴方向上移动自如。
另外，激光加工装置1具有：未图示的X轴方向位置检测单元，其用于检测卡盘工作台10的X轴方向的位置；未图示的Y轴方向位置检测单元，其用于检测卡盘工作台10的Y轴方向的位置；以及Z轴方向位置检测单元，其用于检测激光束照射单元20的聚光透镜24的Z轴方向的位置。各位置检测单元将检测结果输出至控制单元100。
拍摄单元90对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行拍摄。拍摄单元90由对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行拍摄的CCD(Charge Coupled Device，电感耦合元件)相机或红外线相机构成。在实施方式中，拍摄单元90例如按照与激光束照射单元20的聚光透镜24相邻的方式被固定。拍摄单元90对被加工物200进行拍摄而得到用于执行对准(该对准进行被加工物200与激光束照射单元的对位)的图像，将所得到的图像输出至控制单元100。
控制单元100分别控制激光加工装置1的上述构成要素而使激光加工装置1实施对于被加工物200的加工动作。另外，控制单元100是计算机，该控制单元100具有：运算处理装置，其具有CPU(central processing unit，中央处理器)那样的微处理器；存储装置，其具有ROM(read only memory，只读存储器)或RAM(random access memory，随机存取存储器)那样的存储器；以及输入输出接口装置。控制单元100的运算处理装置按照存储于存储装置的计算机程序而实施运算处理，将用于控制激光加工装置1的控制信号经由输入输出接口装置而输出至激光加工装置1的上述构成要素，实现控制单元100的功能。
另外，激光加工装置1具有：显示单元101，其由显示加工动作的状态或图像等的液晶显示装置等构成；以及未图示的输入单元，其供操作者在登记加工内容信息等时使用。显示单元101和输入单元与控制单元100连接。输入单元由设置于显示单元101的触摸面板和键盘等外部输入装置中的至少一个构成。显示单元101通过来自输入单元等的操作而切换显示在显示面102上的信息或图像。
另外，如图1所示，控制单元100能够与位置检测单元70连接。位置检测单元70具有接受从激光振荡器22射出且通过反射镜23和聚光透镜24等传播的激光束21的受光面71。位置检测单元70是具有指向(pointing)功能的功率计，该功率计能够检测激光束21在受光面71内的位置，但在本发明中，也可以是分析器(profiler)。位置检测单元70将表示所检测的受光面71内的激光束21的位置的信息输出至控制单元100。在实施方式中，受光面71的平面形状为正方形，但在本发明中，不限于正方形。
上述激光加工装置1在对被加工物200进行加工的加工动作之前，调整各支托26、27的调整机构261而预先调整激光束21的位置。当操作者将加工内容信息登记在控制单元100中并将被加工物200隔着粘接带211而载置于卡盘工作台10的保持面11上而控制单元100从输入单元接受操作者的加工动作开始指示时，激光加工装置1根据所登记的加工内容信息而开始加工动作。
在加工动作中，激光加工装置1将被加工物200隔着粘接带211而吸引保持于卡盘工作台10的保持面11上，利用夹持部12对环状框架210进行夹持。激光加工装置1通过移动机构30使卡盘工作台10移动至拍摄单元90的下方，通过拍摄单元90对卡盘工作台10所保持的被加工物200进行拍摄。激光加工装置1实行用于进行卡盘工作台10所保持的被加工物200的分割预定线203和激光束照射单元20的对位的图案匹配等图像处理，从而执行对准。
激光加工装置1根据加工内容信息，通过移动机构30使激光束照射单元20和被加工物200沿着分割预定线203相对地移动，从激光束照射单元20照射脉冲状的激光束21，沿着分割预定线203对被加工物200进行激光加工。当激光加工装置1沿着所有的分割预定线203进行激光加工时，停止激光束21的照射，结束加工动作。
当激光加工装置1进行被加工物200的激光加工时，有时由于激光束21而在反射镜23和聚光透镜24等光学元件上产生污染或烧蚀，从而会产生激光束21的输出降低或激光束21的光束形状(输出分布)的变形。激光加工装置1有时由于这样的激光束21的输出降低或激光束21的光束形状(输出分布)的变形而无法对被加工物200进行期望的加工，产生加工不良。当激光加工装置1产生加工不良时，暂时停止加工动作，将激光束照射单元20的反射镜23或聚光透镜24等光学元件一个一个地取下，进行清扫、更换等维护作业之后，再次开始对于被加工物200的加工动作。
(光轴调整方法)
实施方式的光轴调整方法是在激光加工装置1中对激光束照射单元20的激光束21的光路进行调整的方法，也是激光束照射单元20的反射镜23或聚光透镜24等各光学元件的维护方法。如图4所示，光轴调整方法具有位置检测单元设置步骤ST1、位置检测步骤ST2、存储步骤ST3、元件调整步骤ST4以及光轴调整步骤ST5。
(位置检测单元设置步骤)
图5是示意性示出图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的位置检测单元设置步骤的概要的图。位置检测单元设置步骤ST1是在维护各光学元件之前将检测激光束21的位置的位置检测单元70设置于预先设定的加工点的步骤。
在实施方式中，在位置检测单元设置步骤ST1中，操作者将位置检测单元70与控制单元100连接，如图5所示将位置检测单元70设置于作为预先设定的加工点的规定的位置。在实施方式中，规定的位置是保持面11的中央，但在本发明中，不限于保持面11的中央。当将位置检测单元70设置于保持面11时，进入至位置检测步骤ST2。
(位置检测步骤)
图6是受光面的俯视图，示意性示出在图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的位置检测步骤中通过位置检测单元而检测位置的激光束的一例。位置检测步骤ST2是在对各光学元件实施维护作业之前，从激光振荡器22射出激光束21并利用配设于作为加工点的保持面11的规定的位置上的位置检测单元70对激光束21的位置进行检测的步骤。
在实施方式中，在位置检测步骤ST2中，接受操作者对输入单元的操作，激光加工装置1通过移动机构30使激光束照射单元20与卡盘工作台10的保持面11上的位置检测单元70的受光面71在Z轴方向上对置。在位置检测步骤ST2中，激光加工装置1从激光振荡器22射出激光束21，利用位置检测单元70的受光面71接受激光束21。
在位置检测步骤ST2中，位置检测单元70例如对图6所示的受光面71内的激光束21的位置进行检测，将表示所检测的受光面71内的激光束21的位置的信息输出至控制单元100，进入至存储步骤ST3。
(存储步骤)
存储步骤ST3是如下的步骤：存储通过位置检测步骤而检测的受光面71内的激光束21的位置作为基准位置300(图6所示)。在实施方式中，在存储步骤ST3中，控制单元100将所检测的受光面71内的激光束21的位置作为基准位置300而存储于存储装置，并且将通过位置检测步骤ST2进行了定位的卡盘工作台10即位置检测单元70的位置存储于存储装置，进入至元件调整步骤ST4。
另外，图6示出位置检测步骤ST2在受光面71的中央接受激光束21并存储受光面71的中心作为激光束21的位置即基准位置300的例子。另外，图6示出受光面71上的激光束21为圆形且输出随着靠近中心28而增强的高斯分布的例子。另外，在本发明中，在位置检测步骤ST2和存储步骤ST3中，激光加工装置1可以在显示单元101的显示面102上显示出位置检测单元70的受光面71上的激光束21的位置。
(元件调整步骤)
元件调整步骤ST4是如下的步骤：在存储步骤ST3之后，将作为激光束照射单元20的光学元件的多个反射镜23和聚光透镜24中的一个从激光束照射单元20取下，然后对所取下的光学元件实施清扫或更换等维护作业并再次安装于激光束照射单元20。在实施方式中，在元件调整步骤ST4中，在操作者将激光束照射单元20的多个光学元件中的一个光学元件取下而实施了维护作业之后，再次安装于激光束照射单元20，进入至光轴调整步骤ST5。
(光轴调整步骤)
图7是受光面的俯视图，示意性示出在图4所示的激光加工装置的光轴调整方法的光轴调整步骤中通过位置检测单元而检测位置的激光束的一例。光轴调整步骤ST5是如下的步骤：在对一个光学元件实施了维护作业之后，从激光振荡器22射出激光束21并利用配设于作为加工点的保持面11的规定的位置上的位置检测单元70对激光束21的位置进行检测。
光轴调整步骤ST5还是如下的步骤：在对一个光学元件实施了维护作业之后，在位置检测单元70所检测的受光面71内的激光束21的位置如图7所示那样从基准位置300偏离时，对保持着实施了维护作业的光学元件的光学元件支托的调整机构261进行调整，使激光束21的位置返回至基准位置300，从而调整激光束21的光路。
在光轴调整步骤ST5中，接受操作者对输入单元的操作，激光加工装置1通过移动机构30将卡盘工作台10定位于与位置检测步骤ST2相同的位置。在光轴调整步骤ST5中，激光加工装置1从激光振荡器22射出激光束21，利用位置检测单元70的受光面71接受激光束21。
在光轴调整步骤ST5中，位置检测单元70例如对图7所示的受光面71内的维护作业后的激光束21(以下用标号21-1表示)的位置进行检测，将表示所检测的受光面71内的激光束21-1的位置的信息输出至控制单元100。
在光轴调整步骤ST5中，控制单元100将位置检测单元70的受光面71上的激光束21-1的位置和基准位置300显示在显示单元101的显示面102上。在光轴调整步骤ST5中，当激光束21-1的位置与基准位置300例如如图7所示那样偏离时，对保持着实施了维护作业的光学元件的光学元件支托的调整机构261进行调整以使得激光束21-1的位置与基准位置300一致。
另外，在本发明中，在光轴调整步骤ST5中，激光加工装置1可以如图7所示那样在显示单元101的显示面102上显示位置检测单元70的受光面71上的通过位置检测步骤ST2而检测的激光束21的位置，还可以显示激光束21-1的中心28-1。
实施方式的光轴调整方法在光轴调整步骤ST5之后，由操作者判断是否对激光束照射单元20的期望的所有光学元件实施了维护作业(步骤ST6)。当操作者判断未对激光束照射单元20的期望的所有光学元件实施维护作业(步骤ST6：否)时，返回至元件调整步骤ST4，对其他光学元件实施维护作业。这样，实施方式的光轴调整方法重复进行元件调整步骤ST4和光轴调整步骤ST5，直至对期望的所有光学元件实施维护作业为止。当在光轴调整步骤ST5之后由操作者判定为对激光束照射单元20的期望的所有光学元件实施了维护作业(步骤ST6：是)时，实施方式的光轴调整方法结束。
如以上所说明的那样，实施方式的光轴调整方法中，在位置检测步骤ST2中在使激光束照射单元20与位置检测单元70的受光面71在Z轴方向上对置之后且在对光学元件实施维护作业之前，射出激光束21而存储激光束21的位置作为基准位置300。由此，光轴调整方法中，在将光学元件取下而实施维护作业之后再次安装时，仅通过确认位置检测单元70的检测结果等，就能够一目了然地理解激光束21的位置从基准位置300偏离了何种程度。
即，光轴调整方法中，即使在具有由多个光学元件构成的复杂的光学系统的激光加工装置1中将配置于激光振荡器22的射出口正后方的反射镜23等光学元件取下的情况下，也无需实施后续所有光学元件的光轴调整而仅对保持所取下的反射镜23等光学元件的光学元件支托的调整机构261进行调整，就能够完成激光束21的位置调整，起到大幅削减工时的效果。其结果是，本实施方式的光轴调整方法起到如下的效果：能够抑制在激光束21的光轴调整中所花费的工时。
[变形例]
根据附图对本发明的实施方式的变形例的激光加工装置的光轴调整方法进行说明。图8是示出执行实施方式的变形例的激光加工装置的光轴调整方法的激光加工装置的结构例的立体图。另外，图8中，对与实施方式相同的部分标记相同的标号并省略了说明。
如图8所示，变形例的激光加工装置的光轴调整方法中，在激光加工装置1-1的移动板14上的相当于加工点的规定的位置上配设位置检测单元70，不实施位置检测单元设置步骤ST1，并且在位置检测步骤ST2和光轴调整步骤ST5中使激光束照射单元20与移动板14上的位置检测单元70的受光面71在Z轴方向上对置，除此以外，与实施方式相同。
变形例的光轴调整方法中，在位置检测步骤ST2中，在使激光束照射单元20与位置检测单元70的受光面71在Z轴方向上对置之后且在对光学元件实施维护作业之前，射出激光束21而存储激光束21的位置作为基准位置300。其结果是，光轴调整方法与实施方式同样地起到如下的效果：能够抑制在激光束21的光轴调整中所花费的工时。
另外，变形例的光轴调整方法中，将位置检测单元70配设在移动板14上，因此在调整激光束21的光路时，无需将位置检测单元70配设于卡盘工作台10的保持面11等上，因此能够进一步起到如下的效果：能够抑制在激光加工装置的光轴调整中所花费的工时。
另外，本发明并不限于上述实施方式。即，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。另外，在本发明中，也可以在产生加工不良之前实施位置检测单元设置步骤ST1、位置检测步骤ST2以及存储步骤ST3，对基准位置300进行检测并存储。

Claims (1)

1.一种激光加工装置的光轴调整方法，该激光加工装置具有激光束照射单元，该激光束照射单元包含：
激光振荡器；
多个光学元件，它们将从该激光振荡器射出的激光束向对被加工物进行加工的加工点传播；以及
光学元件支托，其对该光学元件进行保持，具有对该激光束的位置进行调整的调整机构，
其中，该激光加工装置的光轴调整方法具有如下的步骤：
位置检测步骤，从该激光振荡器振荡出激光，利用配设于加工点的位置检测单元对该激光束的位置进行检测；
存储步骤，存储通过该位置检测步骤而检测的激光束的位置作为基准位置；以及
调整步骤，在该激光束的位置从该基准位置偏离时，调整该光学元件支托的调整机构，按照使该激光束的位置与该基准位置一致的方式进行调整。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7247453B1 (ja) 2022-03-28 2023-03-29 株式会社東京精密 レーザ光の光軸調整方法及び装置
DE102022114646A1 (de) 2022-06-10 2023-12-21 Trumpf Laser Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten mindestens eines Teilbereichs eines Schichtsystems
WO2024161643A1 (ja) * 2023-02-03 2024-08-08 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、半導体チップ、および、半導体チップの製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632581A (ja) * 1986-06-19 1988-01-07 Nikon Corp レ−ザビ−ム調整装置
JP2005118815A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Hitachi Via Mechanics Ltd レーザ加工方法およびレーザ加工装置
CN1990154A (zh) * 2005-12-28 2007-07-04 山崎马扎克公司 激光加工机的光路轴的调节装置
CN101104223A (zh) * 2006-07-10 2008-01-16 彩霸阳光株式会社 激光加工装置
US20080061044A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Disco Corporation Laser processing method and laser beam processing machine
CN103358018A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 东丽工程株式会社 激光光轴校准方法和利用该方法的激光加工装置
CN109564275A (zh) * 2016-08-10 2019-04-02 三菱电机株式会社 光轴调整机构和激光雷达装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5011282A (en) 1989-11-16 1991-04-30 Amada Company, Limited Laser beam path alignment apparatus for laser processing machines
JPH1158052A (ja) * 1997-08-26 1999-03-02 Nippon Steel Corp レーザ加工装置
EP1750153A1 (de) * 2005-08-02 2007-02-07 TRUMPF Maschinen Grüsch AG Vorrichtung zur Neigungsverstellung eines Spiegels einer Laserbearbeitungsmaschine
JP4938339B2 (ja) 2006-04-04 2012-05-23 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2008207210A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー光線照射装置およびレーザー加工機
JP2008212999A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP5011072B2 (ja) * 2007-11-21 2012-08-29 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2009283566A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP2011173141A (ja) 2010-02-24 2011-09-08 Hitachi High-Technologies Corp レーザ加工位置アライメント方法、レーザ加工方法、及びレーザ加工装置並びにソーラパネル製造方法
JP2011253866A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Disco Abrasive Syst Ltd 分割方法
JP5788749B2 (ja) * 2011-09-15 2015-10-07 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP5908705B2 (ja) * 2011-11-30 2016-04-26 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6062315B2 (ja) * 2013-04-24 2017-01-18 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6262039B2 (ja) * 2014-03-17 2018-01-17 株式会社ディスコ 板状物の加工方法
JP6301203B2 (ja) * 2014-06-02 2018-03-28 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP2017152569A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
WO2017155104A1 (ja) 2016-03-10 2017-09-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法
JP6633429B2 (ja) 2016-03-11 2020-01-22 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6882045B2 (ja) * 2017-04-13 2021-06-02 株式会社ディスコ 集光点位置検出方法
JP6955893B2 (ja) * 2017-04-25 2021-10-27 株式会社ディスコ レーザー加工装置の高さ位置検出ユニットの評価用治具及びレーザー加工装置の高さ位置検出ユニットの評価方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632581A (ja) * 1986-06-19 1988-01-07 Nikon Corp レ−ザビ−ム調整装置
JP2005118815A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Hitachi Via Mechanics Ltd レーザ加工方法およびレーザ加工装置
CN1990154A (zh) * 2005-12-28 2007-07-04 山崎马扎克公司 激光加工机的光路轴的调节装置
CN101104223A (zh) * 2006-07-10 2008-01-16 彩霸阳光株式会社 激光加工装置
US20080061044A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Disco Corporation Laser processing method and laser beam processing machine
CN103358018A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 东丽工程株式会社 激光光轴校准方法和利用该方法的激光加工装置
CN109564275A (zh) * 2016-08-10 2019-04-02 三菱电机株式会社 光轴调整机构和激光雷达装置

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