專利名稱：激光光線照射機(jī)構(gòu)及激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)募す夤饩€振蕩器振蕩出的激光光線的輸出進(jìn)行高速控制的激光光線照射機(jī)構(gòu)及激光加工裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造エ藝中，在大致圓板狀的半導(dǎo)體晶片表面通過(guò)以格子狀排列的叫作切割道的分割預(yù)定線劃分了多個(gè)區(qū)域，并在該被劃分出的區(qū)域形成IC、LSI等器件。并且，沿著切割道切斷半導(dǎo)體晶片，從而分割形成有器件的區(qū)域而制造各個(gè)半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體晶片的沿著切割道的切斷通常由叫做切割鋸的切削裝置進(jìn)行。該切削裝置具有卡盤(pán)工作臺(tái)，其保持作為被加工物的半導(dǎo)體晶片；切斷単元，其用于切削該卡盤(pán)工作臺(tái)所保持的半導(dǎo)體晶片；和移動(dòng)單元，其使卡盤(pán)工作臺(tái)和切斷単元相對(duì)地移動(dòng)。切斷単元包括高速旋轉(zhuǎn)的主軸和安裝于該主軸的切削刀。切削刀由圓盤(pán)狀底座和安裝于該底座的側(cè)面外周部的環(huán)狀切刃構(gòu)成，切刃例如通過(guò)電鑄對(duì)粒徑為3um左右的鉆石磨粒進(jìn)行固定而形成厚度為20um左右。此外，近來(lái)，為了提高1C、LSI等電路的處理能力，使在例如硅晶的半導(dǎo)體襯底的表面層疊低介電常數(shù)絕緣體被膜(Low-k膜)而成的半導(dǎo)體晶片實(shí)用化，該低介電常數(shù)絕緣體被膜(Low-k)由SiOF、BSG(SiOB)等無(wú)機(jī)物系的膜和作為聚酰亞胺系、聚對(duì)ニ甲苯系等聚合物膜的有機(jī)物系的膜構(gòu)成。而且，Low-k膜具有如下問(wèn)題由于像云母那樣層疊多層(5至15層)且非常脆，因此當(dāng)通過(guò)切削刀沿切割道切削吋，Low-k膜剝離，該剝離到達(dá)電路會(huì)給半導(dǎo)體芯片帶來(lái)致命的損傷。為了解決上述問(wèn)題，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了下述的加工裝置對(duì)Low-k膜照射激光光線而除去Low-k膜，通過(guò)切削刀對(duì)Low-k膜被除去的切割道進(jìn)行切削。然而，在切割道上的Low-k膜上局部地配置有用于測(cè)試電路功能的叫做測(cè)試元件群(TEG)的測(cè)試用金屬圖案的半導(dǎo)體晶片中存在下述問(wèn)題即使照射激光光線以除去Low-k膜，由銅或鋁等構(gòu)成的金屬圖案妨礙激光光線而不能順利地除去Low-k膜。另外，將激光光線的輸出提高到能夠除去金屬圖案的程度并對(duì)切割道照射激光光線時(shí)還會(huì)產(chǎn)生下述的新問(wèn)題僅形成有Low-k膜的切割道部的半導(dǎo)體襯底破損而碎片飛散,該碎片附著于與電路連接的接合墊等，降低了半導(dǎo)體芯片的質(zhì)量。為了解決這種問(wèn)題，對(duì)比文獻(xiàn)2公開(kāi)了下述的激光加工方法在測(cè)試用金屬圖案所處的區(qū)域和低介電常數(shù)絕緣體被膜的區(qū)域，分別以不同的加工條件照射激光光線，除去測(cè)試用金屬圖案和低介電常數(shù)絕緣體被膜。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2003-320466號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2005-118832號(hào)公報(bào)但是，很難追隨加工進(jìn)給速度來(lái)調(diào)整從激光光線振蕩器振蕩出的激光光線的輸出，也難以確實(shí)地除去測(cè)試用金屬圖案所處的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其主要的技術(shù)課題是提供能夠?qū)募す夤饩€振蕩器振蕩出的激光光線的輸出進(jìn)行高速控制的激光光線照射機(jī)構(gòu)及激光加工裝置。根據(jù)本發(fā)明第一方面記載，激光束的照射機(jī)構(gòu)，該激光束照射機(jī)構(gòu)包括激光束振蕩器，其振蕩出激光束；聚光透鏡，其會(huì)聚從該激光束振蕩器振蕩出的激光束而進(jìn)行照射；以及輸出調(diào)整單元，其配置于該激光束振蕩器與該聚光透鏡之間，調(diào)整從該激光束振蕩器振蕩出的激光束的輸出，上述輸出調(diào)整単元包括1/2波長(zhǎng)板，其使從該激光束振蕩器振蕩出的線偏振的激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45度；棱鏡，其使偏振面通過(guò)該1/2波長(zhǎng)板旋轉(zhuǎn)了 45度的激光束入射，并具有分別反射S偏振成分而使P偏振成分透過(guò)的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜；光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀，其具有第一反射鏡和壓電致動(dòng)器，該第一反射鏡與該第一偏振分束膜相對(duì)配置并具有對(duì)透過(guò)了該第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該壓電致動(dòng)器安裝于該第一反射鏡并與所施加的電壓對(duì)應(yīng)地調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，該光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀在被該第一偏振分束膜反射 的激光束的S偏振成分和被該第一反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第一相位差(α );偏振成分合成單兀，其具有第二反射鏡，該第二反射鏡與該第二偏振分束膜相對(duì)而隔開(kāi)預(yù)定間隔配置，并具有反射被該第一反射鏡的該鏡面反射并透過(guò)了該第二偏振分束膜的P偏振成分的鏡面，該偏振成分合成單7Π在被該第一偏振分束膜反射并被該第二偏振分束膜反射的S偏振成分與透過(guò)了該第二偏振分束膜并被該第二反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第二相位差(β);光束分割単元，其具有第三偏振分束膜，通過(guò)該第三偏振分束膜將由該偏振成分合成單兀合成的激光束分割為朝向該聚光透鏡的光路和朝向光束截止器的光路；以及控制単元，其對(duì)施加給該光路長(zhǎng)度調(diào)整単元的該壓電致動(dòng)器的電壓進(jìn)行控制，調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，由此在O度至180度之間對(duì)由該偏振成分合成單元合成的激光束的S偏振成分與P偏振成分之間的第三相位差(α + β )進(jìn)行控制。根據(jù)第二方面的發(fā)明，激光加工裝置包括卡盤(pán)工作臺(tái)，其具有保持被加工物的保持面；激光束照射機(jī)構(gòu)，其對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)所保持的被加工物照射激光束；加工進(jìn)給單元，其在加工進(jìn)給方向上對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)和該激光束照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行相対的加工進(jìn)給；以及分度進(jìn)給單元，其在與加工進(jìn)給方向正交的分度進(jìn)給方向上對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)和該激光束照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行相対的分度進(jìn)給，該激光束照射機(jī)構(gòu)包括激光束振蕩器，其振蕩出激光束；聚光透鏡，其會(huì)聚從該激光束振蕩器振蕩出的激光束而進(jìn)行照射；以及輸出調(diào)整單元，其配置于該激光束振蕩器與該聚光透鏡之間，調(diào)整從該激光束振蕩器振蕩出的激光束的輸出，上述輸出調(diào)整單元包括1/2波長(zhǎng)板，其使從該激光束振蕩器振蕩出的線偏振的激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45度；棱鏡，其使偏振面通過(guò)該1/2波長(zhǎng)板旋轉(zhuǎn)了 45度的激光束入射，并具有分別反射S偏振成分并使P偏振成分透過(guò)的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜；光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀，其具有第一反射鏡和壓電致動(dòng)器，該第一反射鏡與該第一偏振分束膜相對(duì)配置并具有對(duì)透過(guò)了該第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該壓電致動(dòng)器安裝于該第一反射鏡并與所施加的電壓對(duì)應(yīng)地調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，該光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀在被該第一偏振分束膜反射的激光束的S偏振成分與被該第一反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第一相位差(Cf);偏振成分合成單兀，其具有第二反射鏡，該第二反射鏡與該第二偏振分束膜相對(duì)并隔開(kāi)預(yù)定間隔配置，并具有對(duì)被該第一反射鏡的該鏡面反射并透過(guò)了該第二偏振分束膜的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該偏振成分合成單兀在被該第一偏振分束膜反射并被該第二偏振分束膜反射的S偏振成分與透過(guò)該第二偏振分束膜并被該第二反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第二相位差(β);光束分割単元，其具有第三偏振分束膜，通過(guò)該第三偏振分束膜將由該偏振成分合成單兀合成的激光束分割為朝向該聚光透鏡的光路和朝向光束截止器的光路；以及控制單元，其對(duì)施加給該光路長(zhǎng)度調(diào)整単元的該壓電致動(dòng)器的電壓進(jìn)行控制，調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，由此在O度至180度之間對(duì)由該偏振成分合成単元合成的激光束的S偏振成分與P偏振成分之間的第三相位差(α+β)進(jìn)行控制。本發(fā)明的激光光線照射機(jī)構(gòu)構(gòu)成為上述結(jié)構(gòu)，對(duì)施加給構(gòu)成輸出調(diào)整單元的光路長(zhǎng)度調(diào)整単元的壓電致動(dòng)器的電壓值進(jìn)行控制，調(diào)整第一反射鏡的鏡面與第一偏振分束膜之間的間隔，由此在O度至180度之間對(duì)由偏振成分合成単元合成的激光光線的S偏振成分與P偏振成分之間的第三相位差(α+β)進(jìn)行控制，因此能夠調(diào)整從聚光透鏡照射的激光光線的輸出。而且，使調(diào)整第一反射鏡的鏡面與第一偏振分束膜之間的間隔的壓電致動(dòng)器與施加的電壓值對(duì)應(yīng)地伸展，能夠進(jìn)行幾u(yù)m的移位，因此能夠進(jìn)行高速控制。因此在激光加工裝置中，能夠追隨加工進(jìn)給被加工物的加工進(jìn)給速度來(lái)調(diào)整從聚光透鏡照射被加工物的激光光線的輸出。


圖I是表示按照本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖2是表示圖I所示的激光加工裝置所裝備的按照本發(fā)明構(gòu)成的激光光線照射機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施方式的構(gòu)成框圖。圖3是表示按照本發(fā)明構(gòu)成的激光光線照射機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施方式的構(gòu)成框圖。圖4是圖I所示的激光加工裝置所裝備的控制單元的結(jié)構(gòu)框圖。圖5是作為被加工物的半導(dǎo)體晶片的立體圖。圖6是圖5所示的半導(dǎo)體晶片的截面放大圖。圖7是通過(guò)圖I所示的激光加工裝置對(duì)圖5和圖6所示的半導(dǎo)體晶片實(shí)施的激光光線照射步驟的說(shuō)明圖。符號(hào)說(shuō)明3 :卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)36 :卡盤(pán)工作臺(tái)37 :加工進(jìn)給單元374 :加工進(jìn)給量檢測(cè)單元38 :第一分度進(jìn)給單元43 :第二分度進(jìn)給單元5 :激光光線照射単元53 :聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元6:激光光線照射機(jī)構(gòu)、
61 :脈沖激光光線振蕩單元611 :脈沖激光光線振蕩器62 :聚光器622 :聚光透鏡63 :輸出調(diào)整單元631 :1/2 波長(zhǎng)板632 :棱鏡633 :光路長(zhǎng)度調(diào)整單元634 :第一反射鏡635 :壓電致動(dòng)器636 :偏振成分合成單元637 :第二反射鏡639 :光束分割單元64 :光束截止器7 :攝像單元8 :控制單元10 :半導(dǎo)體晶片
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)按照本發(fā)明構(gòu)成的激光光線照射機(jī)構(gòu)和激光加工裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I表示配備了按照本發(fā)明構(gòu)成的激光光線照射機(jī)構(gòu)的激光加工裝置的立體圖。圖I所示的激光加工裝置I具備靜止底座2 ;卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其以能夠在由箭頭X所示的加工進(jìn)給方向(X軸方向)上移動(dòng)的方式配置于該靜止底座2，保持被加工物；激光光線照射単元支承機(jī)構(gòu)4，其以能夠在與所述X軸方向正交的由箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向(Y軸方向)上移動(dòng)的方式配置于靜止底座2 ;以及激光光線照射単元5，其以能夠在由箭頭Z所示的聚光點(diǎn)位置調(diào)整方向(Z軸方向)上移動(dòng)的方式配置于該激光光線照射単元支承機(jī)構(gòu)4。所述卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備一對(duì)導(dǎo)軌31、31，其沿著X軸方向平行地配置在靜止底座2上；第I滑動(dòng)塊32，其以能夠在X軸方向上移動(dòng)的方式配置在該導(dǎo)軌31、31上；第2滑動(dòng)塊33，其以能夠在Y軸方向上移動(dòng)的方式配置在該第I滑動(dòng)塊32上；支承臺(tái)35，其通過(guò)圓筒部件34支承在該第2滑動(dòng)塊33上；以及作為被加工物保持単元的卡盤(pán)工作臺(tái)36。該卡盤(pán)工作臺(tái)36具備由多孔性材料形成的吸附盤(pán)361，在吸附盤(pán)361的作為上表面的保持面上，通過(guò)未圖示的吸引単元保持作為被加工物的例如圓形的半導(dǎo)體晶片。這樣構(gòu)成的卡盤(pán)工作臺(tái)36通過(guò)配置于圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電機(jī)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，在卡盤(pán)エ作臺(tái)36上配置有用于固定環(huán)狀的框架的夾具362，該框架經(jīng)由保護(hù)帶支承半導(dǎo)體晶片等被加工物。 上述第I滑動(dòng)塊32在其下面設(shè)有與所述ー對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合的ー對(duì)被導(dǎo)槽321、321，并且在其上面設(shè)有沿著X軸方向平行地形成的一對(duì)導(dǎo)軌322、322。這樣構(gòu)成的第I滑動(dòng)塊32通過(guò)被導(dǎo)槽321、321與一對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合，從而可沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備加工進(jìn)給單元37，該加工進(jìn)給單元37用于使第I滑動(dòng)塊32沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。加工進(jìn)給單元37包括平行地配置在所述ー對(duì)導(dǎo)軌31與31之間的凸螺桿371和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該凸螺桿371的脈沖電機(jī)372等驅(qū)動(dòng)源。凸螺桿371的一端旋轉(zhuǎn)自如地被固定于所述靜止底座2的軸承塊373支承，凸螺桿371的另一端與所述脈沖電機(jī)372的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，凸螺桿371與形成于突出設(shè)置在第I滑動(dòng)塊32的中央部下面的未圖示的凹螺紋塊的貫通凹螺孔螺合。因此，通過(guò)脈沖電機(jī)372來(lái)正轉(zhuǎn)及逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)凸螺桿371，從而第I滑動(dòng)塊32沿著導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。激光加工裝置I具有用于檢測(cè)上述卡盤(pán)工作臺(tái)36的加工進(jìn)給量的加工進(jìn)給量檢測(cè)單元374。加工進(jìn)給量檢測(cè)單元374由如下部分構(gòu)成沿導(dǎo)軌31配置的線性刻度尺374a、和讀取頭374b，其配置于第一滑動(dòng)塊32，與第一滑動(dòng)塊32 —起沿線性刻度尺374a移動(dòng)。該加工進(jìn)給量檢測(cè)單元374的讀取頭374b在圖示的實(shí)施方式中，每Ium將I個(gè)脈沖的脈沖信 號(hào)發(fā)送給后述的控制単元。而且，后述的控制単元通過(guò)計(jì)數(shù)被輸入的脈沖信號(hào)，來(lái)檢測(cè)卡盤(pán)工作臺(tái)36的加工進(jìn)給量。上述第2滑動(dòng)塊33在其下面設(shè)有與設(shè)置于所述第I滑動(dòng)塊32上面的一對(duì)導(dǎo)軌322,322嵌合的ー對(duì)被導(dǎo)槽331、331，通過(guò)將該被導(dǎo)槽331、331與一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合，能夠在Y軸方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備第I分度進(jìn)給單元38，該第I分度進(jìn)給單元38用于使第2滑動(dòng)塊33沿著設(shè)于第I滑動(dòng)塊32的一對(duì)導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。第I分度進(jìn)給單元38包括平行地配置在所述ー對(duì)導(dǎo)軌322與322之間的凸螺桿381和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該凸螺桿381的脈沖電機(jī)382等驅(qū)動(dòng)源。凸螺桿381的一端旋轉(zhuǎn)自如地被固定于所述第I滑動(dòng)塊32的上面的軸承塊383支承，凸螺桿381的另ー端與所述脈沖電機(jī)382的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，凸螺桿381與形成于突出設(shè)置在第2滑動(dòng)塊33的中央部下面的未圖示的凹螺紋塊的貫通凹螺孔螺合。因此，通過(guò)脈沖電機(jī)382來(lái)正轉(zhuǎn)及逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)凸螺桿381，從而第2滑動(dòng)塊33沿著導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。激光加工裝置I具有用于檢測(cè)上述第二滑動(dòng)塊33的分度加工進(jìn)給量的分度進(jìn)給量檢測(cè)單元384。分度進(jìn)給量檢測(cè)單元384由如下部分構(gòu)成沿導(dǎo)軌322配置的線性刻度尺384a、和讀取頭384b，其配置于第二滑動(dòng)塊33，與第二滑動(dòng)塊33 —起沿線性刻度尺384a移動(dòng)。該分度進(jìn)給量檢測(cè)單元384的讀取頭384b在圖示的實(shí)施方式中，每Ium將I個(gè)脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制単元。而且，后述的控制単元通過(guò)計(jì)數(shù)被輸入的脈沖信號(hào)，來(lái)檢測(cè)卡盤(pán)工作臺(tái)36的分度進(jìn)給量。所述激光光線照射単元支承機(jī)構(gòu)4具備一對(duì)導(dǎo)軌41、41，其沿著Y軸方向平行地配置在靜止底座2上；和可動(dòng)支承底座42，其以能夠在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)的方式配置在該導(dǎo)軌41、41上。該可動(dòng)支承底座42由能夠移動(dòng)地配置在導(dǎo)軌41、41上的移動(dòng)支承部421和安裝于該移動(dòng)支承部421的安裝部422構(gòu)成。安裝部422在ー側(cè)面平行地設(shè)有在Z軸方向上延伸的一對(duì)導(dǎo)軌423、423。圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4具備第2分度進(jìn)給單元43，該第2分度進(jìn)給單元43用于使可動(dòng)支承底座42沿著一對(duì)導(dǎo)軌41、41在Y軸方向上移動(dòng)。第2分度進(jìn)給單元43包括平行地配置在所述ー對(duì)導(dǎo)軌41與41之間的凸螺桿431和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該凸螺桿431的脈沖電機(jī)432等驅(qū)動(dòng)源。凸螺桿431的一端旋轉(zhuǎn)自如地被固定于所述靜止底座2的未圖示的軸承塊支承，凸螺桿431的另一端與所述脈沖電機(jī)432的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，凸螺桿431與形成于突出設(shè)置在構(gòu)成可動(dòng)支承底座42的移動(dòng)支承部421的中央部下面的未圖示的凹螺紋塊的凹螺孔螺合。因此，通過(guò)脈沖電機(jī)432來(lái)正轉(zhuǎn)及逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)凸螺桿431，可動(dòng)支承底座42沿著導(dǎo)軌41、41在Y軸方向上移動(dòng)。
基于圖I繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明，激光加工裝置I具有聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元53，該聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元53使激光光線照射単元5的単元保持架51沿設(shè)于可動(dòng)支承底座42的安裝部422的一對(duì)導(dǎo)軌423、423在箭頭Z所示的聚光點(diǎn)位置調(diào)整方向(Z軸方向)即與卡盤(pán)工作臺(tái)36的保持面垂直的方向上移動(dòng)。聚光點(diǎn)位置調(diào)整單兀53包括配置在一對(duì)導(dǎo)軌423、423之間的凸螺桿(未圖示)和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該凸螺桿的脈沖電機(jī)532等驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)脈沖電機(jī)532來(lái)正轉(zhuǎn)及逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)未圖示的凸螺桿，由此使上述激光光線照射單元5沿導(dǎo)軌423、423在Z軸方向上移動(dòng)。而且，在圖不的實(shí)施方式中，通過(guò)將脈沖電機(jī)532正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使激光光線照射単元5向上方移動(dòng)，通過(guò)將脈沖電機(jī)532逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使激光光線照射単元5向下方移動(dòng)。激光光線照射単元5具備單元保持架51和安裝于該單元保持架51的圓筒狀単元外殼52，單元保持架51沿一對(duì)導(dǎo)軌423、423可移動(dòng)地配置于上述可動(dòng)支承底座42的安裝部422。在安裝于單元保持架51的単元外殼52上配置有激光光線照射機(jī)構(gòu)，該激光光線照射機(jī)構(gòu)對(duì)上述卡盤(pán)工作臺(tái)36所保持的被加工物照射激光光線。參照?qǐng)D2說(shuō)明該激光光線照射機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施方式。圖2所示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元6具備脈沖激光光線振蕩單元61，其振蕩出脈沖激光光線；聚光器62,其對(duì)從該脈沖激光光線振蕩單兀61振蕩出的激光光線進(jìn)行會(huì)聚并照射到上述卡盤(pán)工作臺(tái)36所保持的被加工物；和輸出調(diào)整単元63，其配置在脈沖激光光線振蕩單兀61和聚光器62之間,調(diào)整從脈沖激光光線振蕩單兀61振蕩出的脈沖激光光線的輸出。脈沖激光光線振蕩單兀61由脈沖激光光線振蕩器611和附設(shè)于該脈沖激光光線振蕩器611的重復(fù)頻率設(shè)定單兀612構(gòu)成,振蕩出例如波長(zhǎng)為355nm的脈沖激光光線，該脈沖激光光線振蕩器611由YAG激光振蕩器或YV04激光振蕩器構(gòu)成。上述聚光器62具備換向鏡621，其將從脈沖激光光線振蕩單元61振蕩出并通過(guò)輸出調(diào)整單元63調(diào)整輸出的脈沖激光光線在圖2中朝向下方進(jìn)行換向；和聚光透鏡622，其對(duì)通過(guò)該換向鏡621換向的脈沖激光光線進(jìn)行會(huì)聚，通過(guò)該聚光透鏡622會(huì)聚的脈沖激光光線照射到卡盤(pán)工作臺(tái)36的保持面所保持的被加工物。這樣構(gòu)成的聚光器62配置在單元外殼52的前端。對(duì)從上述脈沖激光光線振蕩單兀61振蕩出的脈沖激光光線的輸出進(jìn)行調(diào)整的輸出調(diào)整單元63具備1/2波長(zhǎng)板631，其使從脈沖激光光線振蕩単元61振蕩出的線偏振的脈沖激光光線的偏振面旋轉(zhuǎn)45度；棱鏡632，其入射偏振面通過(guò)該1/2波長(zhǎng)板631旋轉(zhuǎn)了45度的線偏振的激光光線,并具有分別反射S偏振成分并使P偏振成分透過(guò)的第一偏振分束膜632a和第二偏振分束膜632b ;光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633，其與該棱鏡632的第一偏振分束膜632a相對(duì)配置；和偏振成分合成單兀636,其與棱鏡632的第二偏振分束膜632b相對(duì)配置。上述1/2波長(zhǎng)板631進(jìn)行調(diào)整，使得從脈沖激光光線振蕩単元61振蕩出的線偏振的脈沖激光光線的偏振面相對(duì)于第一偏振分束膜632a旋轉(zhuǎn)45度,P偏振成分和S偏振成分以均勻的強(qiáng)度分布。棱鏡632的第一偏振分束膜632a和第二偏振分束膜632b反射偏振面通過(guò)1/2波長(zhǎng)板631旋轉(zhuǎn)了 45度的線偏振的激光光線的S偏振成分，使P偏振成分透過(guò)。光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀633具有第一反射鏡634,其具有與第一偏振分束膜632a相對(duì)的鏡面634a ;和壓電致動(dòng)器635,其安裝于該第一反射鏡634的背面。該第一反射鏡634對(duì)透過(guò)棱鏡632的第一偏振分束膜632a的P偏振成分進(jìn)行反射。壓電致動(dòng)器635由與施加的電壓值對(duì)應(yīng)地伸展的壓電元件構(gòu)成，通過(guò)后述的控制單元控制。這樣構(gòu)成的光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633與施加于壓電致動(dòng)器635的電壓值對(duì)應(yīng)地調(diào)整第一反射鏡634的鏡面634a和第一偏振分束膜632a之間的間隔(dO),由此在被第一偏振分束膜632a反射的線偏振的激光光線的S偏振成分與被第一反射鏡634的鏡面634a反射的P偏振成分之間生成相位差(α )。上述偏振成分合成單元636由具有鏡面637a的第二反射鏡637構(gòu)成，該鏡面637a以預(yù)定間隔(dl)與棱鏡632的第二偏振分束膜632b相對(duì)。由該第二反射鏡637構(gòu)成的偏振成分合成單兀636,在被上述第一偏振分束膜632a反射并被第二偏振分束膜632b反射的S偏振成分與透過(guò)第二偏振分束膜632b并被第二反射鏡637的鏡面637a反射的P偏振成分之間生 成相位差(β)并合成兩偏振成分。參照?qǐng)D2繼續(xù)說(shuō)明，輸出調(diào)整單元63具有換向鏡638，其改變下述激光光線的方向，該激光光線是合成被上述第二偏振分束膜632b反射的S偏振成分和透過(guò)第二偏振分束膜632b并被第二反射鏡637的鏡面637a反射的P偏振成分而從棱鏡632輸出的激光光線；和光束分割単元639，其分割通過(guò)該換向鏡638換向的激光光線。光束分割単元639由1/2波長(zhǎng)板639a和具有偏振分束膜的偏振分束器639b構(gòu)成。1/2波長(zhǎng)板639a使從棱鏡632輸出的激光光線的偏振面旋轉(zhuǎn)45度而返回原始狀態(tài)。具有偏振分束膜的偏振分束器63%，反射偏振面通過(guò)1/2波長(zhǎng)板639a旋轉(zhuǎn)了 45度的激光光線的S偏振成分并導(dǎo)入光束截止器64，使P偏振成分透過(guò)并導(dǎo)入上述聚光器62。而且，圖2所示的光束分割単元639示出了由1/2波長(zhǎng)板639a和具有偏振分束膜的偏振分束器639b構(gòu)成的例子,但也可以是不米用1/2波長(zhǎng)板639a而使偏振分束器639b的偏振分束膜旋轉(zhuǎn)45的結(jié)構(gòu)。激光光線照射機(jī)構(gòu)6的輸出調(diào)整単元63形成為上述結(jié)構(gòu)，下面對(duì)輸出調(diào)整的原理進(jìn)行說(shuō)明。在被棱鏡632的第一偏振分束膜632a和第二偏振分束膜632b反射的激光光線的S偏振成分與透過(guò)第一偏振分束膜632a并被構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀633的第一反射鏡634的鏡面634a反射并被第二反射鏡637的鏡面637a反射的P偏振成分之間生成相位差(α+β)。這樣生成了相位差(α+β)的S偏振成分和P偏振成分向光束分割單兀639輸出。激光光線的S偏振成分和相對(duì)于S偏振成分加上相位差(α + β )的P偏振成分被合成時(shí)，根據(jù)相位差(α+β)的值使激光光線的偏振特性不同。即，相位差(α+β)為O度時(shí)，偏振相對(duì)于偏振分束器639b的偏振分束膜僅為P偏振成分，激光光線全部透過(guò)偏振分束器639b而被導(dǎo)入上述聚光器62。另ー方面,相位差(α+β)為180度時(shí),偏振相對(duì)于偏振分束器639b的偏振分束膜僅為S偏振成分,激光光線全部被偏振分束器639b的偏振分束膜反射并被導(dǎo)入光束截止器64。隨著相位差(α + β )從O度到180度的變化，激光光線的P偏振成分漸漸變少。因此，通過(guò)在O度到180度之間對(duì)相位差(α+β)進(jìn)行控制，由此能夠調(diào)整激光光線的P偏振成分、即能夠調(diào)整經(jīng)由聚光器62照射被加工物的激光光線的輸出。相位差(α+β)的調(diào)整能夠通過(guò)如下方式達(dá)成對(duì)施加于構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的壓電致動(dòng)器635的電壓值進(jìn)行控制,調(diào)整第一反射鏡634的鏡面634a和第一偏振分束膜632a之間的間隔(dO)。構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的壓電致動(dòng)器635如上所述由與施加的電壓值對(duì)應(yīng)地伸展的壓電元件構(gòu)成，可以進(jìn)行幾u(yù)m的移位，還可以共振頻率超過(guò)300kHz，響應(yīng)性優(yōu)秀，可高速控制。下面，參照?qǐng)D3對(duì)輸出調(diào)整單元63的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。而且，圖3所示的輸出調(diào)整単元63與上述圖2所示的輸出調(diào)整単元63相比，除了棱鏡632形狀不同之外實(shí)質(zhì)上是相同結(jié)構(gòu)，因此對(duì)同一部件標(biāo)注同一符號(hào)，省略其說(shuō)明。圖3所不的輸出調(diào)整單兀63的棱鏡632除了第一偏振分束膜 632a和第二偏振分束膜632b之外還具有三個(gè)反射面632c、632d、632e。這樣構(gòu)成的棱鏡632將從脈沖激光光線振蕩單元61振蕩且偏振面通過(guò)1/2波長(zhǎng)板631旋轉(zhuǎn)了 45度的線偏振的激光光線按下述方式反射并輸出。即，從脈沖激光光線振蕩単元61振蕩且偏振面通過(guò)1/2波長(zhǎng)板631旋轉(zhuǎn)了 45度的線偏振的激光光線的S偏振成分，通過(guò)第一偏振分束膜632a反射，進(jìn)而經(jīng)由反射面632c及632d到達(dá)第二偏振分束膜632b。另ー方面，從脈沖激光光線振蕩単元61振蕩且偏振面通過(guò)1/2波長(zhǎng)板637a旋轉(zhuǎn)了 45度的線偏振的激光光線的P偏振成分，透過(guò)第一偏振分束膜632a并被構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的第一反射鏡634的鏡面634a反射，進(jìn)而經(jīng)由反射面632c及632d到達(dá)第二偏振分束膜632b。到達(dá)第二偏振分束膜632b的S偏振成分由第二偏振分束膜632b向反射面632e反射。另ー方面,到達(dá)第二偏振分束膜632b的P偏振成分透過(guò)第二偏振分束膜632b并被第二反射鏡637的鏡面637a反射，與S偏振成分合成并達(dá)到反射面632e。這樣合成了 S偏振成分和P偏振成分的激光光線被反射面632e反射并向光束分割單兀639輸出。如上所述,在棱鏡632內(nèi)多次反射并輸出的激光光線也與上述圖2所不的實(shí)施方式同樣被第一偏振分束膜632a、反射面632c及632d、第二偏振分束膜632b反射的激光光線的S偏振成分、與透過(guò)第一偏振分束膜632a并透過(guò)構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的第一反射鏡634的鏡面634a、反射面632c及632d、透過(guò)第二偏振分束膜632b且被第ニ反射鏡637的鏡面637a反射的P偏振成分之間，生成相位差(α + β )。返回圖I繼續(xù)說(shuō)明，在構(gòu)成激光光線照射単元5的単元外殼52的前端部配置有攝像単元7。該攝像単元7具有照明単元，其照亮被加工物；光學(xué)系統(tǒng)，其捕捉通過(guò)該照明單元照亮的區(qū)域；和攝像元件(CCD)等，其拍攝通過(guò)該光學(xué)系統(tǒng)捕捉到的像，將拍攝到的圖像信號(hào)發(fā)送給未圖示的控制單元。激光加工裝置I具有圖4所示的控制單元8。控制單元8由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成并具有中央處理裝置(CPU)81，其根據(jù)控制程序進(jìn)行運(yùn)算處理；只讀存儲(chǔ)器(R0M)82，其保存控制程序等；可讀寫(xiě)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)83，其保存運(yùn)算結(jié)果等；和輸入接ロ 84和輸出接ロ85。在這樣構(gòu)成的控制單元8的輸入接ロ 84輸入有來(lái)自加工進(jìn)給量檢測(cè)單元374、分度進(jìn)給量檢測(cè)單元384、攝像單元7等的檢測(cè)信號(hào)，并且從輸入單元9輸入被加工物的信息等。此外，從輸出接ロ 85向如下設(shè)備輸出控制信號(hào)上述加工進(jìn)給單元37的脈沖電機(jī)372、第一分度進(jìn)給單元38的脈沖電機(jī)382、第二分度進(jìn)給單元43的脈沖電機(jī)432、聚光點(diǎn)位置調(diào)整單兀53的脈沖電機(jī)532、激光光線照射機(jī)構(gòu)6的脈沖激光光線振蕩單兀61、構(gòu)成輸出調(diào)整単元63的光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的壓電致動(dòng)器635等。激光加工裝置I構(gòu)成為上述結(jié)構(gòu)，下面對(duì)其作用進(jìn)行說(shuō)明。圖5表示通過(guò)激光加工裝置I加工處理的半導(dǎo)體晶片10的立體圖，圖6表示圖5所示的半導(dǎo)體晶片10的切割道111的截面放大圖。圖5和圖6所示的半導(dǎo)體晶片10在由硅晶片構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底11的表面Ila通過(guò)以格子狀排列的多個(gè)切割道(分割預(yù)定線)111劃分了多個(gè)區(qū)域，并在該被劃分出的區(qū)域形成1C、LSI等器件112。而且，該半導(dǎo)體晶片10是在半導(dǎo)體襯底11的表面IIa層疊低介電常數(shù)絕緣體被膜113而成的，在切割道111上局部地配置有多個(gè)用于測(cè)試器件112功能的叫做測(cè)試元件群(TEG)的測(cè)試用金屬圖案114。這樣構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片10的各切割道111和各金屬圖案114的設(shè)計(jì)上的坐標(biāo)值通過(guò)輸入?yún)g元9輸入控制単元8。然后，控制單元8將輸入的各切割道111和各金屬圖案114的設(shè)計(jì)上的坐標(biāo)值保存在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 83。下面，說(shuō)明沿切割道111對(duì)上述半導(dǎo)體晶片10照射激光光線、除去低介電常數(shù)絕緣體被膜113和金屬圖案114的方法。上述的半導(dǎo)體晶片10以表面為上側(cè)在構(gòu)成圖I所示的激光加工裝置I的卡盤(pán)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3的卡盤(pán)工作臺(tái)36的吸附盤(pán)361上搬運(yùn)，并被該吸 附盤(pán)361吸引保持。這樣在卡盤(pán)工作臺(tái)36上吸引保持了半導(dǎo)體晶片10吋，控制單元8使加工進(jìn)給單元37動(dòng)作，使吸引保持半導(dǎo)體晶片10的卡盤(pán)工作臺(tái)36位于攝像単元7的正下方。當(dāng)使卡盤(pán)工作臺(tái)36位于攝像單元7的正下方時(shí),控制單元8使攝像單元7動(dòng)作，依次執(zhí)行檢測(cè)半導(dǎo)體晶片10的激光加工的應(yīng)加工區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)作業(yè)。即，攝像単元7和控制単元8執(zhí)行圖案匹配等的圖像處理并實(shí)施激光光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)，該圖像處理用于使在半導(dǎo)體晶片10的第一方向上形成的切割道111與沿切割道111照射激光光線的激光光線照射機(jī)構(gòu)6的聚光器62對(duì)齊。此外，攝像單元7和控制單元8對(duì)于在形成于半導(dǎo)體晶片10的與上述第一方向正交的第二方向上形成的切割道111也同樣實(shí)施激光光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)檢測(cè)在如上面那樣保持于卡盤(pán)工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片10形成的切割道111、執(zhí)行了激光光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，控制単元8使加工進(jìn)給單元37動(dòng)作來(lái)移動(dòng)卡盤(pán)工作臺(tái)36,如圖7的(a)圖所不,使在第一方向伸長(zhǎng)的切割道111的一端(圖中左端)位于激光光線照射機(jī)構(gòu)6的聚光器62的正下方。而且，控制単元8向激光光線振蕩単元61輸出控制信號(hào)，從聚光器62對(duì)低介電常數(shù)絕緣體被膜113和金屬圖案114照射具有吸收性的波長(zhǎng)的脈沖激光光線(波長(zhǎng)355nm、重復(fù)頻率30kHz)的同時(shí)使卡盤(pán)工作臺(tái)36在箭頭Xl所示的方向上以預(yù)定的加工進(jìn)給速度(例如200mm/秒)移動(dòng)(激光光線照射步驟)。在該激光光線照射步驟中，控制單元8從加工進(jìn)給量檢測(cè)單元374輸入檢測(cè)信號(hào)，每當(dāng)保存在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)83的金屬圖案114的坐標(biāo)值達(dá)到聚光器62的正下方時(shí)，如后所述控制從聚光器62照射的激光光線的輸出。而且，通過(guò)聚光器62會(huì)聚的脈沖激光光線的聚光點(diǎn)直徑在圖示實(shí)施方式中設(shè)定為Φ9. 2um。在上述激光光線照射步驟中，對(duì)不存在金屬圖案114的區(qū)域照射能夠除去低介電常數(shù)絕緣體被膜113的輸出的脈沖激光光線，對(duì)存在金屬圖案114的區(qū)域照射能夠除去金屬圖案114和低介電常數(shù)絕緣體被膜113的輸出的脈沖激光光線。例如，在加工金屬圖案114所存在的區(qū)域時(shí)，控制單元8控制對(duì)構(gòu)成激光光線照射機(jī)構(gòu)6中的輸出調(diào)整單元63的光路長(zhǎng)度調(diào)整單元633的壓電致動(dòng)器635施加的電壓，使通過(guò)上述棱鏡632輸出的激光光線的S偏振成分和P偏振成分的相位差(α+β)為O度。其結(jié)果是，從棱鏡632輸出的脈沖激光光線的偏振相對(duì)于具有偏振分束膜的偏振分束器639b僅為P偏振成分,激光光線全部透過(guò)偏振分束器639b并導(dǎo)入上述聚光器62。這樣使導(dǎo)入聚光器62的激光光線的輸出在圖示的實(shí)施方式中設(shè)定為例如3W。
另ー方面，在不存在加工金屬圖案114的區(qū)域時(shí)，照射僅能除去低介電常數(shù)絕緣體被膜113的輸出(例如1W)的脈沖激光光線。即，控制単元8控制對(duì)構(gòu)成激光光線照射機(jī)構(gòu)6中的輸出調(diào)整單元63的光路長(zhǎng)度調(diào)整單元633的壓電致動(dòng)器635施加的電壓，調(diào)整使得通過(guò)上述棱鏡632輸出的激光光線的S偏振成分和P偏振成分的相位差(α + β )例如為120度,控制為P偏振成分相對(duì)于偏振分束器637b的偏振分束膜的比例例如為IW(圖不實(shí)施方式中為全部輸出的1/3)。因此，從棱鏡632輸出的脈沖激光光線的偏振成分為相對(duì)于偏振分束器637b的偏振分束膜，S偏振成分為2/3, P偏振成分為1/3。其結(jié)果是，從棱鏡632輸出的脈沖激光光線的全部輸出的2/3的S偏振成分被導(dǎo)入光束截止器64,1/3的偏振成分透過(guò)偏振分束器639b而導(dǎo)入上述聚光器62,在圖不的實(shí)施方式中，輸出為IW的脈沖激光光線照射作為被加工物的半導(dǎo)體晶片10。實(shí)施上述的激光光線照射步驟，如圖7的(b)圖所示，聚光器62的照射位置到達(dá)切割道111的另一端(圖7的(b)圖右端)之后，停止照射脈沖激光光線。其結(jié)果是，如圖7的(b)所示，沿半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定切割道111除去了金屬圖案114和低介電常數(shù)絕緣體被膜113。在該激光光線照射步驟中，對(duì)作為被加工物的半導(dǎo)體晶片10照射的激光光線的輸出如上所述，在加工金屬圖案114存在的區(qū)域時(shí)設(shè)定為例如3W，在加工金屬圖案114不存在的區(qū)域時(shí)設(shè)定為例如1W，因此在存在金屬圖案114的區(qū)域能夠確實(shí)地除去金屬圖案114和低介電常數(shù)絕緣體被膜113，此外，在不存在金屬圖案114的區(qū)域能夠僅確實(shí)地除去低介電常數(shù)絕緣體被膜113。而且，對(duì)作為被加工物的半導(dǎo)體晶片10照射的激光光線的輸出調(diào)整通過(guò)如下方式能夠?qū)崿F(xiàn)如上所述控制對(duì)構(gòu)成光路長(zhǎng)度調(diào)整単元633的壓電致動(dòng)器635施加的電壓值,調(diào)整第一反射鏡634的鏡面634a與第一偏振分束膜632a之間的間隔(dO)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高速控制，能夠追隨加工進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)整。如上所述，沿第一方向的切割道111執(zhí)行激光光線照射步驟之后，控制單元8使第一分度進(jìn)給單元38動(dòng)作，使卡盤(pán)工作臺(tái)36、該卡盤(pán)工作臺(tái)36所保持的半導(dǎo)體晶片10在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向分度進(jìn)給切割道111的間隔(分度步驟)，執(zhí)行上述激光光線照射步驟。這樣，對(duì)沿第一方向延伸的所有切割道111執(zhí)行完激光光線照射步驟后，使卡盤(pán)工作臺(tái)36轉(zhuǎn)動(dòng)90度，沿與上述第一方向正交的第二方向延伸的切割道111執(zhí)行上述的激光光線照射步驟，由此除去在半導(dǎo)體晶片10的所有切割道111形成的測(cè)試用金屬圖案114和低介電常數(shù)絕緣體被膜113。
權(quán)利要求
1.ー種激光束照射機(jī)構(gòu),其是激光束的照射機(jī)構(gòu)， 該激光束照射機(jī)構(gòu)包括 激光束振蕩器，其振蕩出激光束； 聚光透鏡，其會(huì)聚從該激光束振蕩器振蕩出的激光束而進(jìn)行照射；以及輸出調(diào)整単元，其配置于該激光束振蕩器與該聚光透鏡之間，調(diào)整從該激光束振蕩器振蕩出的激光束的輸出， 上述輸出調(diào)整單元包括 1/2波長(zhǎng)板，其使從該激光束振蕩器振蕩出的線偏振的激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45度；棱鏡，其使偏振面通過(guò)該1/2波長(zhǎng)板旋轉(zhuǎn)了 45度的激光束入射，并具有分別反射S偏 振成分而使P偏振成分透過(guò)的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜； 光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀，其具有第一反射鏡和壓電致動(dòng)器，該第一反射鏡與該第一偏振分束膜相對(duì)配置并具有對(duì)透過(guò)了該第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該壓電致動(dòng)器安裝于該第一反射鏡并與所施加的電壓對(duì)應(yīng)地調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，該光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀在被該第一偏振分束膜反射的激光束的S偏振成分和被該第一反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第一相位差(a ); 偏振成分合成單兀，其具有第二反射鏡，該第二反射鏡與該第二偏振分束膜相對(duì)而隔開(kāi)預(yù)定間隔配置，并具有反射被該第一反射鏡的該鏡面反射并透過(guò)了該第二偏振分束膜的P偏振成分的鏡面，該偏振成分合成單兀在被該第一偏振分束膜反射并被該第二偏振分束膜反射的S偏振成分與透過(guò)了該第二偏振分束膜并被該第二反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第二相位差; 光束分割單兀，其具有第三偏振分束膜，通過(guò)該第三偏振分束膜將由該偏振成分合成単元合成的激光束分割為朝向該聚光透鏡的光路和朝向光束截止器的光路；以及 控制單元，其對(duì)施加給該光路長(zhǎng)度調(diào)整単元的該壓電致動(dòng)器的電壓進(jìn)行控制，調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，由此在O度至180度之間對(duì)由該偏振成分合成單元合成的激光束的S偏振成分與P偏振成分之間的第三相位差(a + 0 )進(jìn)行控制。
2.一種激光加工裝置，其包括 卡盤(pán)工作臺(tái)，其具有保持被加工物的保持面； 激光束照射機(jī)構(gòu)，其對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)所保持的被加工物照射激光束； 加工進(jìn)給單元，其在加工進(jìn)給方向上對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)和該激光束照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行相対的加工進(jìn)給；以及 分度進(jìn)給單元，其在與加工進(jìn)給方向正交的分度進(jìn)給方向上對(duì)該卡盤(pán)工作臺(tái)和該激光束照射機(jī)構(gòu)進(jìn)行相対的分度進(jìn)給， 該激光束照射機(jī)構(gòu)包括 激光束振蕩器，其振蕩出激光束； 聚光透鏡，其會(huì)聚從該激光束振蕩器振蕩出的激光束而進(jìn)行照射；以及輸出調(diào)整単元，其配置于該激光束振蕩器與該聚光透鏡之間，調(diào)整從該激光束振蕩器振蕩出的激光束的輸出， 上述輸出調(diào)整單元包括1/2波長(zhǎng)板，其使從該激光束振蕩器振蕩出的線偏振的激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45度；棱鏡，其使偏振面通過(guò)該1/2波長(zhǎng)板旋轉(zhuǎn)了 45度的激光束入射，并具有分別反射S偏振成分而使P偏振成分透過(guò)的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜； 光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀，其具有第一反射鏡和壓電致動(dòng)器，該第一反射鏡與該第一偏振分束膜相對(duì)配置并具有對(duì)透過(guò)了該第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該壓電致動(dòng)器安裝于該第一反射鏡并與所施加的電壓對(duì)應(yīng)地調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，該光路長(zhǎng)度調(diào)整單兀在被該第一偏振分束膜反射的激光束的S偏振成分與被該 第一反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第一相位差(a ); 偏振成分合成單兀，其具有第二反射鏡，該第二反射鏡與該第二偏振分束膜相對(duì)而隔開(kāi)預(yù)定間隔配置，并具有對(duì)被該第一反射鏡的該鏡面反射并透過(guò)了該第二偏振分束膜的P偏振成分進(jìn)行反射的鏡面，該偏振成分合成單兀在被該第一偏振分束膜反射并被該第二偏振分束膜反射的S偏振成分與透過(guò)該第二偏振分束膜并被該第二反射鏡的該鏡面反射的P偏振成分之間生成第二相位差; 光束分割單兀，其具有第三偏振分束膜，通過(guò)該第三偏振分束膜將由該偏振成分合成単元合成的激光束分割為朝向該聚光透鏡的光路和朝向光束截止器的光路；以及 控制單元，其對(duì)施加給該光路長(zhǎng)度調(diào)整単元的該壓電致動(dòng)器的電壓進(jìn)行控制，調(diào)整該第一反射鏡的該鏡面與該第一偏振分束膜之間的間隔，由此在O度至180度之間對(duì)由該偏振成分合成單元合成的激光束的S偏振成分與P偏振成分之間的第三相位差(a + 3 )進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供激光光線照射機(jī)構(gòu)及激光加工裝置。激光束照射機(jī)構(gòu)，包括激光束振蕩器、聚光透鏡以及配置于激光束振蕩器和聚光透鏡之間的輸出調(diào)整單元。輸出調(diào)整單元包括1/2波長(zhǎng)板、具有第一偏振分束膜和第二偏振分束膜的棱鏡、與第一偏振分束膜相對(duì)配置并具有壓電致動(dòng)器的光路長(zhǎng)度調(diào)整單元、具有與第二偏振分束膜相對(duì)配置并在S偏振成分與P偏振成分之間生成第二相位差(β)的偏振成分合成器、將由偏振成分合成器合成的激光束分割為導(dǎo)入該聚光透鏡的光路和導(dǎo)入光束截止器的光路的偏振光束分割單元、和對(duì)施加給壓電致動(dòng)器的電壓進(jìn)行控制以將由偏振成分合成器合成的激光束的S偏振成分與P偏振成分間的相位差(α+β)控制在0度至180度之間的控制器。
文檔編號(hào)B23K26/08GK102626830SQ201210024388
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月7日
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