[實用新型]激光加工裝置

有效

• 申請號: 201720101989.4
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN206588483U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 奧間惇治
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦,黃浩

技術領域

本實用新型涉及激光加工裝置。

背景技術

專利文獻1中記載有一種半導體芯片制造方法。該方法中，將在藍寶石基板上疊層n型氮化鎵系半導體層(n型層)和p型氮化鎵系半導體層(p型層)而形成的半導體晶片分割成多個半導體芯片。該方法中，首先，根據期望的芯片形狀形成元件分離槽。元件分離槽通過蝕刻p型層而形成。接著，在藍寶石基板的內部形成改質區域。改質區域通過在藍寶石基板的內部對準聚光點并照射激光而形成。改質區域用于半導體晶片的切斷。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-181909號公報

實用新型所要解決的課題

上述方法中，考慮到由于氮化鎵系化合物半導體的性質不同而傾斜地形成破斷面的傾向，使改質區域相對于元件分離槽的中央線偏離地形成。由此，在元件分離槽中呈現破斷面。這樣，上述技術領域中，對于沿著激光的入射面的方向進行控制改質區域的形成位置。

但是，對于加工對象物的厚度方向(即，與激光的入射面交叉的方向)，也期望精確地控制改質區域的形成位置。因此，對于與激光的入射面交叉的方向，要求根據入射面的位移精確地控制激光的聚光位置。這即使在形成改質區域以外的激光加工(例如燒蝕等表面加工)的情況下也同樣地要求。

為了根據入射面的位移控制激光的聚光位置，例如考慮一邊利用位移傳感器測定激光的入射面的位移，且基于該位移調整激光的聚光位置，一邊進行激光的照射。為了調整激光的聚光位置，只要利用例如致動器等根據入射面的位移驅動包含用于將激光進行聚光的聚光透鏡的聚光單元即可。

但是，有時聚光單元的溫度根據激光的能量而變動。聚光單元的溫度變動時，聚光透鏡的焦點位置也變動。因此，即使基于由位移傳感器測定的入射面的位移驅動聚光單元，激光的聚光位置也可能偏離期望的位置。在該情況下，激光加工的精度降低。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于，提供一種可以抑制激光加工精度的降低的激光加工裝置。

用于解決課題的方案

本實用新型提供一種激光加工裝置，通過沿著加工預定線對加工對象物照射激光，而進行加工對象物的激光加工，其中，具備：支撐臺，其支撐加工對象物；激光光源，其輸出激光；聚光單元，其包含用于使激光聚光于支撐于支撐臺的加工對象物上的聚光透鏡；移動部，其使支撐臺及聚光單元的至少一方沿著加工對象物的激光的入射面移動，并使激光的聚光點沿著加工預定線相對移動；致動器，其用于沿著與入射面交叉的方向驅動聚光單元；位移傳感器，其沿著加工預定線測定入射面的位移；溫度傳感器，其檢測聚光單元的溫度；控制部，其基于位移傳感器測定的入射面的位移和溫度傳感器檢測的聚光單元的溫度，算出致動器產生的聚光單元的驅動量，并且移動部使聚光點相對移動時，以對應于驅動量驅動聚光單元的方式，控制致動器。

該激光加工裝置中，通過沿著與激光的入射面交叉的方向驅動聚光單元，可以調整激光相對于入射面的聚光點的位置。特別是該激光加工裝置中，測定入射面的位移并測定聚光單元的溫度。而且，基于入射面的位移和聚光單元的溫度雙方，算出聚光單元的驅動量。而且，使激光的聚光點相對移動時(即，照射激光時)，根據該驅動量驅動聚光單元。因此，該激光加工裝置中，可以考慮聚光單元的溫度調整激光相對于入射面的聚光點的位置。即，可以不依賴于聚光單元的溫度而精確地控制激光的聚光點的位置。由此，抑制激光加工精度的降低。此外，激光的入射面是指加工對象物中的激光入射的表面。

本實用新型的激光加工裝置中，控制部也可以具有：數據保存部，其保存表示聚光單元的溫度和聚光透鏡的焦點位置的變動量的關系的變動量數據；修正部，其通過參照變動量數據，取得與溫度傳感器檢測的聚光單元的溫度相應的焦點位置的變動量，并且基于變動量修正位移傳感器測定的入射面的位移，由此，算出驅動量；驅動控制部，其以對應于驅動量驅動聚光單元的方式控制致動器。在該情況下，驅動量的算出變得容易。

本實用新型的激光加工裝置中，位移傳感器也可以通過在與激光光路不同的光路上向入射面入射測定光并且檢測測定光的反射光，來測定入射面的位移。這樣，在激光光路和位移傳感器的測定光的光路不同的情況下，測定光的照射狀態與聚光單元的溫度變化引起的聚光透鏡的焦點位置的變動獨立。因此，如上述，考慮聚光單元的溫度而調整激光的聚光點的位置特別重要。