JP5142916B2 - Laser processing method and laser processing apparatus - Google Patents

Description

本発明は、加工対象物にレーザビームを照射して加工を行うレーザ加工方法、及び、レーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus that perform processing by irradiating a workpiece with a laser beam.

図７は、レーザビームを照射してパターニング加工を行う加工対象物であるパネル５０の概略的な平面図である。   FIG. 7 is a schematic plan view of a panel 50 that is a processing target to be patterned by irradiating a laser beam.

パネル５０上には、たとえばパターニング加工の始点または終点を示すアライメントマーク５０ａ〜５０ｈが画定されている。アライメントマーク５０ａ〜５０ｈのそれぞれの座標は、パネル５０上に画定された座標系において、ＣＡＤデータで与えられている。   On the panel 50, for example, alignment marks 50a to 50h indicating the start point or end point of patterning are defined. The coordinates of the alignment marks 50 a to 50 h are given as CAD data in a coordinate system defined on the panel 50.

たとえばアライメントマーク５０ａと５０ｂとを結ぶ線分上にレーザビームを照射してパターニングを行う。同様に、アライメントマーク５０ｃと５０ｄ、５０ｅと５０ｆ、５０ｇと５０ｈとを結ぶ線分上の領域にレーザビームを入射させてパターニングを行う。パターニング加工位置（レーザビーム入射位置）の座標も、パネル５０上に画定された座標系において把握される。   For example, patterning is performed by irradiating a laser beam onto a line segment connecting the alignment marks 50a and 50b. Similarly, patterning is performed by causing a laser beam to enter a region on a line segment connecting alignment marks 50c and 50d, 50e and 50f, and 50g and 50h. The coordinates of the patterning processing position (laser beam incident position) are also grasped in the coordinate system defined on the panel 50.

パネル５０のパターニング加工は、従来たとえば以下の方法で行われていた。まず、パネル５０をレーザパターニング装置のステージ上に載置し、レーザパターニング装置の座標系における実際のアライメントマークの座標を計測する。アライメントマークの座標計測は、ステージ上に載置されたパネル５０のアライメントマーク部分を撮像し、画像処理を施すことによって行う。次に、レーザパターニング装置の座標系における実際のアライメントマークの座標より、パターニング加工位置（レーザビーム入射位置）の座標データを補正し、実際のパターニング加工位置をレーザパターニング装置の座標系において把握する。そして補正されたパターニング加工位置にレーザビームを入射させ、パターニング加工を行う。   The patterning process of the panel 50 has been conventionally performed by the following method, for example. First, the panel 50 is placed on the stage of the laser patterning device, and the actual alignment mark coordinates in the coordinate system of the laser patterning device are measured. The coordinate measurement of the alignment mark is performed by imaging the alignment mark portion of the panel 50 placed on the stage and performing image processing. Next, the coordinate data of the patterning processing position (laser beam incident position) is corrected from the coordinates of the actual alignment mark in the coordinate system of the laser patterning device, and the actual patterning processing position is grasped in the coordinate system of the laser patterning device. Then, a laser beam is incident on the corrected patterning position to perform patterning.

この際、アライメントマーク５０ａ、５０ｂ間の加工位置の座標データの補正、把握を行って、レーザビームを入射させ、両アライメントマーク５０ａ、５０ｂ間のパターニングを行い、その後、アライメントマーク５０ｃ、５０ｄ間、５０ｅ、５０ｆ間、５０ｇ、５０ｈ間の加工位置について同様の処理（補正及びレーザビーム照射）を繰り返す方法がある。   At this time, the coordinate data of the processing position between the alignment marks 50a and 50b is corrected and grasped, the laser beam is incident, patterning is performed between the alignment marks 50a and 50b, and then between the alignment marks 50c and 50d. There is a method of repeating the same processing (correction and laser beam irradiation) for processing positions between 50e and 50f, and between 50g and 50h.

また、アライメントマーク５０ａ、５０ｂ間、５０ｃ、５０ｄ間、５０ｅ、５０ｆ間、５０ｇ、５０ｈ間のすべての加工位置の座標データの補正、把握を行った後、レーザビームの照射を開始し、前述のアライメントマーク５０ａ〜５０ｈ間の複数の線分状部分のレーザパターニングをまとめて行う一括加工方法がある。   In addition, after correcting and grasping the coordinate data of all the processing positions between the alignment marks 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f, 50g, 50h, laser beam irradiation is started. There is a batch processing method in which laser patterning of a plurality of line segment portions between the alignment marks 50a to 50h is performed collectively.

しかしこれらの方法には加工に長時間を要するという問題点がある。   However, these methods have a problem that a long time is required for processing.

たとえば図７に示すパネル５０のパターニングを上記一括加工方法で実施する場合、アライメントマーク５０ａ〜５０ｈのうちの１つの座標計測に必要な時間は１．５秒である。また、レーザビーム照射開始位置にレーザビームが入射するようにビーム走査器を駆動し、２つのアライメントマーク間にレーザビームを入射させてパターニングを行うのに必要な時間は３秒である。このため前述の加工には２４秒を要する。   For example, when the patterning of the panel 50 shown in FIG. 7 is performed by the collective processing method, the time required for measuring one of the alignment marks 50a to 50h is 1.5 seconds. The time required for patterning by driving the beam scanner so that the laser beam is incident on the laser beam irradiation start position and allowing the laser beam to be incident between the two alignment marks is 3 seconds. For this reason, the above processing requires 24 seconds.

仮にアライメントマークが１００個、パターニングすべき線分部分が５０箇所存在した場合であれば、加工時間は３００秒となる。   If there are 100 alignment marks and 50 line segments to be patterned, the processing time is 300 seconds.

加工対象物を撮影して被加工線を検出し、検出された被加工線に基づいて自動位置合わせを行い、被加工線上にレーザビームを照射して溶接を行うレーザ加工装置の発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。自動位置合わせに際しては、レーザビームの焦点位置と、当該焦点位置から最も近い被加工線上の点との間のずれを算出し、両者を一致させる制御を行う。   An invention of a laser processing apparatus is disclosed in which a workpiece is photographed to detect a workpiece line, automatic alignment is performed based on the detected workpiece line, and laser beam is irradiated onto the workpiece line to perform welding. (For example, refer to Patent Document 1). At the time of automatic alignment, a shift between the focal position of the laser beam and a point on the processing line closest to the focal position is calculated, and control is performed to match the two.

しかし特許文献１記載の技術を用いて行うレーザ加工も、加工に要する時間は長い。   However, the laser processing performed using the technique described in Patent Document 1 also takes a long time.

特開平９−１４１４７４号公報JP-A-9-141474

本発明の目的は、加工を高効率で行うことのできるレーザ加工装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of performing processing with high efficiency.

また、高効率のレーザ加工方法を提供することである。   Another object is to provide a highly efficient laser processing method.

本発明の一観点によれば、
（ａ）複数のアライメントマークが形成された加工対象物であって、前記アライメントマークが、それぞれ加工線を規定する２つの点の位置を示している前記加工対象物を準備する工程と、
（ｂ）第１のガルバノスキャナを介して、第１の受光装置によって前記複数のアライメントマークの位置を測定する処理、及び測定された該アライメントマークの位置に基づき、該アライメントマークによって示される前記２つの点で規定される加工線上の複数のレーザビーム入射位置の座標データを算出する処理を繰り返し実行する工程と、
（ｃ）前記工程ｂと並行して、座標データが算出されたレーザビーム入射位置のうち、未加工のレーザビーム入射位置の有無を判定する工程と、
（ｄ）前記工程ｃで未加工のレーザビーム入射位置が有りと判定された場合に、座標データが算出された未加工のレーザビーム入射位置に、前記第１のガルバノスキャナとは異なる第２のガルバノスキャナを介して、レーザビームを入射させ、前記工程ｃで未加工のレーザビーム入射位置が無しと判定された場合に、前記第２のガルバノスキャナを介したレーザビームの入射を待機させる工程と
を有するレーザ加工方法が提供される。
According to one aspect of the present invention,
(A) a process object on which a plurality of alignment marks are formed, wherein the alignment mark indicates the position of two points each defining a process line;
(B) The process of measuring the positions of the plurality of alignment marks by the first light receiving device via the first galvano scanner , and the 2 indicated by the alignment marks based on the measured positions of the alignment marks Repeatedly executing a process of calculating coordinate data of a plurality of laser beam incident positions on a processing line defined by one point ;
(C) In parallel with the step b, a step of determining the presence or absence of an unprocessed laser beam incident position among the laser beam incident positions whose coordinate data has been calculated;
(D) When it is determined in step c that there is an unprocessed laser beam incident position, a second laser beam incident position for which coordinate data has been calculated is different from the first galvano scanner. A step of causing a laser beam to enter through a galvano scanner and waiting for the laser beam to enter through the second galvano scanner when it is determined in step c that there is no unprocessed laser beam incident position; A laser processing method is provided.

更に、本発明の他の観点によれば、
レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物を保持するステージと、
前記ステージに保持された加工対象物の表面の像を、第１のガルバノスキャナを介して取得する第１の受光装置と、
前記第１の受光装置によって取得された前記加工対象物の表面の像に基づいて、複数の入射目標位置を決定し記憶する制御装置と、
前記制御装置から与えられる制御信号に基づいて、前記加工対象物上に、前記レーザ光源を出射したレーザビームを照射する第２のガルバノスキャナと
を有し、
前記制御装置は、記憶された前記入射目標位置データのうちレーザビーム未入射の入射目標位置データの有無を判定し、有ると判定された場合、該入射目標位置にレーザビームが照射されるように前記第２のガルバノスキャナに制御信号を与え、無いと判定された場合、有ると判定されるまでレーザビームの入射を待機させるレーザ加工装置が提供される。 Furthermore, according to another aspect of the present invention,
A laser light source for emitting a laser beam;
A stage for holding the workpiece,
A first light receiving device for obtaining an image of the surface of the workpiece held on the stage via a first galvano scanner ;
A control device for determining and storing a plurality of incident target positions based on an image of the surface of the processing object acquired by the first light receiving device;
A second galvano scanner for irradiating a laser beam emitted from the laser light source on the workpiece based on a control signal given from the control device;
The controller determines whether or not there is incident target position data in which the laser beam has not yet entered among the stored incident target position data, and if it is determined that the incident target position data is present, the laser beam is irradiated to the incident target position. When a control signal is given to the second galvano scanner and it is determined that the second galvano scanner is not provided, a laser processing apparatus is provided that waits for the laser beam to enter until it is determined that the second galvano scanner is present.

本発明によれば、加工を高効率で行うことの可能なレーザ加工装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser processing apparatus which can perform a process with high efficiency can be provided.

また、高効率のレーザ加工方法を提供することができる。   In addition, a highly efficient laser processing method can be provided.

図１は、実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。実施例によるレーザ加工装置は、レーザ光源１０、アッテネータ１１、マスク１２、フォーカスレンズ１３、レンズ移動機構１４、ダイクロイックミラー１５、ガルバノスキャナ１６ａ、１６ｂ、ＣＣＤカメラ１７ａ、１７ｂ、制御装置１８、折り返しミラー２３、及び加工テーブル２０を含んで構成される。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a laser processing apparatus according to an embodiment. The laser processing apparatus according to the embodiment includes a laser light source 10, an attenuator 11, a mask 12, a focus lens 13, a lens moving mechanism 14, a dichroic mirror 15, galvano scanners 16a and 16b, CCD cameras 17a and 17b, a control device 18, and a folding mirror 23. And the processing table 20.

レーザ光源１０が、制御装置１８から送られるトリガ信号を受けて、パルスレーザビーム３０を出射する。レーザ光源１０は、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器、及び非線形光学結晶を含む。パルスレーザビーム３０は、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザの２倍高調波である。   The laser light source 10 receives a trigger signal sent from the control device 18 and emits a pulsed laser beam 30. The laser light source 10 includes, for example, an Nd: YAG laser oscillator and a nonlinear optical crystal. The pulse laser beam 30 is, for example, a second harmonic of an Nd: YAG laser.

パルスレーザビーム３０は、アッテネータ１１でエネルギを減衰された後、マスク１２に入射する。マスク１２は透光領域と遮光領域とを有し、パルスレーザビーム３０の断面形状を整形する。マスク１２で断面形状を整形されたパルスレーザビーム３０は、フォーカスレンズ１３、ダイクロイックミラー１５を透過してガルバノスキャナ１６ａに入射する。   The pulse laser beam 30 is incident on the mask 12 after the energy is attenuated by the attenuator 11. The mask 12 has a light transmitting region and a light shielding region, and shapes the cross-sectional shape of the pulse laser beam 30. The pulse laser beam 30 whose cross-sectional shape is shaped by the mask 12 passes through the focus lens 13 and the dichroic mirror 15 and enters the galvano scanner 16a.

ガルバノスキャナ１６ａは２枚の揺動鏡を含んで構成され、制御装置１８からの制御信号を受けて当該揺動鏡が駆動されることにより、パルスレーザビーム３０を２次元方向に走査して出射することができる。パルスレーザビーム３０は、ガルバノスキャナ１６ａで出射方向を変化されて、加工テーブル２０上に載置されたパネル５０に入射する。   The galvano scanner 16a is configured to include two oscillating mirrors. When the oscillating mirror is driven in response to a control signal from the control device 18, the pulse laser beam 30 is scanned and emitted in a two-dimensional direction. can do. The emission direction of the pulse laser beam 30 is changed by the galvano scanner 16 a and enters the panel 50 placed on the processing table 20.

パネル５０は、たとえば図７に示した、たとえばパターニング加工の始点または終点を示すアライメントマーク５０ａ〜５０ｈが画定されたパネルである。パネル５０の、アライメントマーク５０ａと５０ｂとを結ぶ線分上にパルスレーザビーム３０を照射してパターニング加工を行う。同様に、アライメントマーク５０ｃと５０ｄ、５０ｅと５０ｆ、５０ｇと５０ｈとを結ぶ線分上の領域にレーザビームを入射させてパターニング加工を行う。   The panel 50 is, for example, a panel shown in FIG. 7 in which alignment marks 50a to 50h indicating the start point or end point of patterning, for example, are defined. Patterning is performed by irradiating the pulsed laser beam 30 onto the line segment connecting the alignment marks 50a and 50b of the panel 50. Similarly, patterning is performed by making a laser beam incident on a region on a line segment connecting alignment marks 50c and 50d, 50e and 50f, and 50g and 50h.

レンズ移動機構１４は、フォーカスレンズ１３を、パルスレーザビーム３０の光軸方向（進行方向）に移動可能に保持する。レンズ移動機構１４によるフォーカスレンズ１３の移動の制御は、制御装置１８の信号により行われる。フォーカスレンズ１３の移動により、パネル５０上におけるパルスレーザビーム３０の入射位置が変化しても、パルスレーザビーム３０はパネル５０上に焦点を結んで入射する。   The lens moving mechanism 14 holds the focus lens 13 so as to be movable in the optical axis direction (traveling direction) of the pulse laser beam 30. The movement of the focus lens 13 by the lens moving mechanism 14 is controlled by a signal from the control device 18. Even if the incident position of the pulse laser beam 30 on the panel 50 changes due to the movement of the focus lens 13, the pulse laser beam 30 enters the panel 50 with a focus.

パネル５０に入射するパルスレーザビーム３０と逆の経路を進行する光が、ガルバノスキャナ１６ａを経由してダイクロイックミラー１５で反射され、ＣＣＤカメラ１７ａで受光される。これによってパルスレーザビーム３０入射位置近傍の像を得ることができる。   Light traveling on the opposite path to the pulse laser beam 30 incident on the panel 50 is reflected by the dichroic mirror 15 via the galvano scanner 16a and received by the CCD camera 17a. Thereby, an image near the incident position of the pulse laser beam 30 can be obtained.

ガルバノスキャナ１６ｂも、ガルバノスキャナ１６ａと同様、２枚の揺動鏡を含んで構成され、制御装置１８からの制御信号を受けて揺動鏡が駆動される。ＣＣＤカメラ１７ｂは、ガルバノスキャナ１６ｂ及び折り返しミラー２３を介して、パネル５０上のアライメントマーク５０ａ〜５０ｈを撮像することができる。   Similarly to the galvano scanner 16a, the galvano scanner 16b is configured to include two oscillating mirrors, and the oscillating mirrors are driven in response to a control signal from the control device 18. The CCD camera 17b can image the alignment marks 50a to 50h on the panel 50 via the galvano scanner 16b and the folding mirror 23.

加工テーブル２０は、制御装置１８からの制御信号を受けて、パネル５０を図の上下方向（パネル５０の面内方向と交差する方向、たとえばパネル５０の法線方向）に移動させることができる。これによりＣＣＤカメラ１７ａ、１７ｂの焦点合わせを行うことができる。レーザ光源１０の光軸とＣＣＤカメラ１７ａの光軸は一致している。制御装置１８は、レーザ光源１０とＣＣＤカメラ１７ａ、１７ｂの位置座標のマップをもっており、三者の座標系は一致している。ＣＣＤカメラ１７ａ、１７ｂで撮影された像のデータは制御装置１８に送信され、レーザパターニング加工の制御に用いられる。   The processing table 20 can receive the control signal from the control device 18 and move the panel 50 in the vertical direction in the figure (the direction intersecting the in-plane direction of the panel 50, for example, the normal direction of the panel 50). Thereby, focusing of the CCD cameras 17a and 17b can be performed. The optical axis of the laser light source 10 and the optical axis of the CCD camera 17a coincide. The control device 18 has a map of the position coordinates of the laser light source 10 and the CCD cameras 17a and 17b, and the three coordinate systems match. Data of images taken by the CCD cameras 17a and 17b is transmitted to the control device 18 and used for control of laser patterning processing.

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例によるレーザ加工装置を用いたレーザパターニング方法（実施例によるレーザ加工方法）を説明するためのフローチャートである。   2A and 2B are flowcharts for explaining a laser patterning method (laser processing method according to the embodiment) using the laser processing apparatus according to the embodiment.

パネル５０上のアライメントマーク５０ａ〜５０ｈのそれぞれの座標は、パネル５０上に画定された座標系によって、ＣＡＤデータで与えられており、それらは制御装置１８の記憶領域に記憶されている。   The coordinates of the alignment marks 50 a to 50 h on the panel 50 are given as CAD data by a coordinate system defined on the panel 50, and they are stored in the storage area of the control device 18.

図２（Ａ）に、ガルバノスキャナ１６ｂ及びＣＣＤカメラ１７ｂを用いて実施する工程を示す。   FIG. 2A shows a process performed using the galvano scanner 16b and the CCD camera 17b.

まず、ステップＳ１０１において、アライメントマーク位置計測が行われる。ステップＳ１０１では、図１に示したレーザ加工装置の加工テーブル２０上に載置されたパネル５０のアライメントマーク５０ａ、５０ｂをＣＣＤカメラ１７ｂで撮像し、撮像した画像データを制御装置１８に送信する。制御装置１８はこの画像データを処理し、レーザ加工装置の座標系における実際のアライメントマーク５０ａ、５０ｂの位置座標を計測する。   First, in step S101, alignment mark position measurement is performed. In step S101, the alignment marks 50a and 50b of the panel 50 placed on the processing table 20 of the laser processing apparatus shown in FIG. 1 are imaged by the CCD camera 17b, and the captured image data is transmitted to the control device 18. The control device 18 processes this image data and measures the position coordinates of the actual alignment marks 50a and 50b in the coordinate system of the laser processing device.

次に、ステップＳ１０２において、アライメントマーク補正が行われる。ステップＳ１０１において計測された実際のアライメントマーク５０ａ、５０ｂの位置座標を基に、制御装置１８の記憶領域に記憶されているアライメントマーク５０ａ、５０ｂの座標が補正される。   Next, in step S102, alignment mark correction is performed. Based on the actual position coordinates of the alignment marks 50a and 50b measured in step S101, the coordinates of the alignment marks 50a and 50b stored in the storage area of the control device 18 are corrected.

続いて、ステップＳ１０３において、アライメント補正済み加工位置算出が行われる。このステップでは、ステップＳ１０２で補正されたアライメントマーク５０ａ、５０ｂの座標（レーザ加工装置の座標系における実際のアライメントマーク５０ａ、５０ｂの座標）より、アライメントマーク５０ａと５０ｂとを結ぶ線分上の複数の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データを算出し、実際のパターニング加工位置をレーザ加工装置の座標系において把握する。算出、把握された加工位置のデータは制御装置１８の記憶領域に記憶される。   Subsequently, in step S103, an alignment-corrected machining position is calculated. In this step, a plurality of lines on the line connecting the alignment marks 50a and 50b based on the coordinates of the alignment marks 50a and 50b corrected in step S102 (the actual coordinates of the alignment marks 50a and 50b in the coordinate system of the laser processing apparatus). The coordinate data of the point (patterning processing position, laser beam incident position) is calculated, and the actual patterning processing position is grasped in the coordinate system of the laser processing apparatus. The machining position data calculated and grasped is stored in the storage area of the control device 18.

ステップＳ１０４においては、全点計測判定が行われる。パネル５０上のすべてのアライメントマーク５０ａ〜５０ｈの位置が計測されている場合、ガルバノスキャナ１６ｂ及びＣＣＤカメラ１７ｂを用いて実施する工程は完了する。パネル５０上に未計測のアライメントマーク５０ａ〜５０ｈがある場合、再びステップＳ１０１から同様の工程が繰り返される。たとえば次のループのステップＳ１０１においては、レーザ加工装置の座標系における実際のアライメントマーク５０ｃ、５０ｄの位置座標が計測される。   In step S104, all-point measurement determination is performed. When the positions of all the alignment marks 50a to 50h on the panel 50 have been measured, the steps performed using the galvano scanner 16b and the CCD camera 17b are completed. When there are unmeasured alignment marks 50a to 50h on the panel 50, the same process is repeated again from step S101. For example, in step S101 of the next loop, the actual position coordinates of the alignment marks 50c and 50d in the coordinate system of the laser processing apparatus are measured.

ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４に示す工程が各１回行われるのに必要な時間はたとえば３秒である。   The time required for the processes shown in steps S101 to S104 to be performed once is, for example, 3 seconds.

図２（Ｂ）に、レーザ光源１０からパルスレーザビーム３０を出射し、ガルバノスキャナ１６ａを駆動して行う工程を示す。   FIG. 2B shows a process performed by emitting the pulse laser beam 30 from the laser light source 10 and driving the galvano scanner 16a.

まず、ステップＳ１０５において、未加工の補正済み加工位置データの有無を判定する。補正済み加工位置データとは、ステップＳ１０３で算出された、２つのアライメントマーク間を結ぶ線分上の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データである。   First, in step S105, the presence / absence of unprocessed corrected machining position data is determined. The corrected processing position data is coordinate data of a point (patterning processing position, laser beam incident position) on a line segment connecting two alignment marks calculated in step S103.

未加工の補正済み加工位置データが制御装置１８の記憶領域に記憶されていない場合、ステップＳ１０７において全点加工判定が行われる。全点加工判定はパネル５０上のすべてのアライメントマーク５０ａ〜５０ｈに係る加工が完了したか否かを判定する工程である。   If unprocessed corrected machining position data is not stored in the storage area of the control device 18, all-point machining determination is performed in step S107. The all-point processing determination is a step of determining whether or not the processing related to all the alignment marks 50a to 50h on the panel 50 is completed.

完了したと判定された場合、ガルバノスキャナ１６ａを駆動して行う工程は完了する。未完了であると判定された場合、ステップＳ１０５に戻って再び未加工の補正済み加工位置データの有無が判定される。   If it is determined that the process has been completed, the process performed by driving the galvano scanner 16a is completed. If it is determined that the processing has not been completed, the process returns to step S105 to determine again whether there is unprocessed corrected processing position data.

ステップＳ１０５で未加工の補正済み加工位置データが有ると判定された場合、ステップＳ１０６に進み、パルスレーザビーム３０を照射して行うパターニング加工が開始される。   When it is determined in step S105 that there is unprocessed corrected processing position data, the process proceeds to step S106, and patterning processing performed by irradiating the pulse laser beam 30 is started.

ステップＳ１０６においては、制御装置１８からレーザ光源１０にトリガ信号が入力されるとともに、ガルバノスキャナ１６ａに制御信号が送信される。パルスレーザビーム３０の入射位置の位置決めが行われ、パルスレーザビーム３０が２つのアライメントマーク間のパターニング加工位置に入射し、パターニング加工が行われる。   In step S106, a trigger signal is input from the control device 18 to the laser light source 10, and a control signal is transmitted to the galvano scanner 16a. The incident position of the pulse laser beam 30 is positioned, the pulse laser beam 30 enters the patterning position between the two alignment marks, and the patterning process is performed.

２つのアライメントマーク間のパターニング加工が終了したら、ステップＳ１０７に進んで全点加工判定が行われる。   When the patterning process between the two alignment marks is completed, the process proceeds to step S107, and all-point process determination is performed.

ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に示す工程が各１回行われるのに必要な時間はたとえば３秒である。   The time required for the processes shown in steps S105 to S107 to be performed once is, for example, 3 seconds.

上述の制御を行うことにより、実施例によるレーザ加工開始直後の３秒間には、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４が実施され、アライメントマーク５０ａ、５０ｂを撮像することで、両アライメントマーク５０ａ、５０ｂを結ぶ線分上の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データが算出される。   By performing the above-described control, steps S101 to S104 are performed for 3 seconds immediately after the start of the laser processing according to the embodiment, and the alignment marks 50a and 50b are imaged to connect the alignment marks 50a and 50b. Coordinate data of a minute point (patterning processing position, laser beam incident position) is calculated.

次の３秒間には、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４に示す工程とステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に示す工程とが並行して行われる。すなわち、アライメントマーク５０ｃ、５０ｄを撮像することで、両アライメントマーク５０ｃ、５０ｄを結ぶ線分上の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データが算出される一方で、パルスレーザビーム３０がアライメントマーク５０ａ、５０ｂ間のパターニング加工位置に照射され、パターニング加工が行われる。   In the next 3 seconds, the processes shown in steps S101 to S104 and the processes shown in steps S105 to S107 are performed in parallel. That is, by imaging the alignment marks 50c and 50d, coordinate data of a point (patterning processing position, laser beam incident position) on a line segment connecting the alignment marks 50c and 50d is calculated, while the pulsed laser beam 30 Is irradiated to the patterning position between the alignment marks 50a and 50b, and patterning is performed.

以下、同様である。   The same applies hereinafter.

更に、次の３秒間にも、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４に示す工程とステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に示す工程とが並行して行われ、アライメントマーク５０ｅ、５０ｆを撮像することで、両アライメントマーク５０ｅ、５０ｆを結ぶ線分上の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データが算出される一方で、パルスレーザビーム３０がアライメントマーク５０ｃ、５０ｄ間のパターニング加工位置に照射され、パターニング加工が行われる。   Furthermore, also in the next 3 seconds, the processes shown in steps S101 to S104 and the processes shown in steps S105 to S107 are performed in parallel, and the alignment marks 50e and 50f are imaged, whereby both alignment marks 50e and 50f are obtained. While coordinate data of a point (patterning processing position, laser beam incident position) on the line connecting 50f is calculated, the pulse laser beam 30 is irradiated to the patterning processing position between the alignment marks 50c and 50d, and the patterning processing is performed. Done.

そしてそれに続く３秒間にも、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４に示す工程とステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に示す工程とが並行して行われ、アライメントマーク５０ｇ、５０ｈを撮像することで、両アライメントマーク５０ｇ、５０ｈを結ぶ線分上の点（パターニング加工位置、レーザビーム入射位置）の座標データが算出される一方で、パルスレーザビーム３０がアライメントマーク５０ｅ、５０ｆ間のパターニング加工位置に照射され、パターニング加工が行われる。   In the subsequent 3 seconds, the processes shown in steps S101 to S104 and the processes shown in steps S105 to S107 are performed in parallel, and the alignment marks 50g and 50h are imaged, whereby both alignment marks 50g and 50h are captured. Coordinate data of a point on the line segment (patterning processing position, laser beam incident position) is calculated, while the pulse laser beam 30 is irradiated to the patterning processing position between the alignment marks 50e and 50f, and patterning processing is performed. Is called.

そして最後の３秒間には、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に示す工程が実行され、パルスレーザビーム３０がアライメントマーク５０ｅ、５０ｆ間のパターニング加工位置に照射されて、パターニング加工が行われる。   Then, in the last 3 seconds, the processes shown in steps S105 to S107 are executed, and the patterning process is performed by irradiating the pulse laser beam 30 to the patterning position between the alignment marks 50e and 50f.

実施例によるレーザ加工方法によれば、アライメントマーク５０ａ、５０ｂ間、５０ｃ、５０ｄ間、５０ｅ、５０ｆ間、及び５０ｇ、５０ｈ間のパターニング加工を１５秒で行うことができる。仮にアライメントマークが１００個、パターニングすべき線分部分が５０箇所存在した場合であれば、加工時間は１５３秒となる。先述したような従来技術を用いて同じ加工を行う場合に比べ、約半分の加工時間で加工を行うことができる。   According to the laser processing method according to the embodiment, patterning between the alignment marks 50a and 50b, 50c and 50d, 50e and 50f, and 50g and 50h can be performed in 15 seconds. If there are 100 alignment marks and 50 line segments to be patterned, the processing time is 153 seconds. Compared to the case where the same processing is performed using the conventional technique as described above, the processing can be performed in about half the processing time.

以下、応用例によるレーザ加工方法について述べる。応用例によるレーザ加工方法も、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明した制御を行う点においては、実施例によるレーザ加工方法と同じである。   Hereinafter, a laser processing method according to an application example will be described. The laser processing method according to the application example is also the same as the laser processing method according to the embodiment in that the control described with reference to FIGS. 2A and 2B is performed.

図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、応用例によるレーザ加工について説明する。   With reference to FIGS. 3A and 3B, laser processing according to an application example will be described.

図３（Ａ）は、応用例によるレーザ加工の加工対象物であるパネル５０を示す平面図である。パネル５０は、たとえば太陽電池製造の一工程に現れるパネルである。パネル５０には、線状の凹部５０ｉが縦横に形成されている。縦方向に延びる凹部５０ｉと横方向に延びる凹部５０ｉとの交点の一部を、交点５０ｕ〜５０ｙとして本図に示した。   FIG. 3A is a plan view showing a panel 50 that is an object to be processed by laser processing according to an application example. The panel 50 is a panel that appears in one process of manufacturing a solar cell, for example. In the panel 50, linear concave portions 50i are formed vertically and horizontally. A part of the intersection of the recessed part 50i extended in the vertical direction and the recessed part 50i extended in the horizontal direction is shown in this figure as intersections 50u-50y.

図３（Ｂ）に、図３（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図を示す。パネル５０は、表面に複数の凹部５０ｉが形成された厚さ０．５ｍｍ〜０．７ｍｍのガラス基板５０ｊと、ガラス基板５０ｊ表面上に形成された透明導電膜、たとえば厚さ０．１μｍ〜０．２μｍのＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜５０ｋを含んで構成される。ＩＴＯ膜５０ｋは、ガラス基板５０ｊの凹部５０ｉ内にも形成される。   FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line 3B-3B in FIG. The panel 50 includes a glass substrate 50j having a thickness of 0.5 mm to 0.7 mm with a plurality of recesses 50i formed on the surface, and a transparent conductive film formed on the surface of the glass substrate 50j, for example, a thickness of 0.1 μm to 0 μm. It is configured to include a 2 μm ITO (Indium Tin Oxide) film 50k. The ITO film 50k is also formed in the recess 50i of the glass substrate 50j.

太陽電池製造のため、パルスレーザビーム３０を凹部５０ｉ上方からパネル５０に照射し、照射位置のＩＴＯ膜５０ｋの除去加工を行う。本図には、パルスレーザビーム３０の照射により除去されるＩＴＯ膜５０ｋに右下がりの斜線を付して示した。パルスレーザビーム３０は、凹部５０ｉの長さ方向に沿って走査される。この結果、凹部５０ｉ内のＩＴＯ膜５０ｋを、凹部５０ｉの長さ方向に連続的に除去するパターニング加工が行われる。   In order to manufacture a solar cell, the panel 50 is irradiated with a pulsed laser beam 30 from above the recess 50i, and the ITO film 50k at the irradiation position is removed. In the figure, the ITO film 50k removed by irradiation with the pulse laser beam 30 is shown with a slanting line to the right. The pulse laser beam 30 is scanned along the length direction of the recess 50i. As a result, a patterning process for continuously removing the ITO film 50k in the recess 50i in the length direction of the recess 50i is performed.

図４（Ａ）〜（Ｅ）を参照して応用例によるレーザ加工方法について説明する。   A laser processing method according to an application example will be described with reference to FIGS.

図４（Ａ）に、図３（Ａ）に示した交点５０ｕと交点５０ｖとの間の領域を拡大して示す。パネル５０の線状凹部５０ｉのそれぞれは原則として直線的に形成されているが、例外的に直線状に形成されていない部分もある。   FIG. 4A shows an enlarged region between the intersection 50u and the intersection 50v shown in FIG. Each of the linear recesses 50i of the panel 50 is formed in a straight line in principle, but there are some parts that are not formed in a straight line.

パネル５０の各線状凹部５０ｉ上の点の座標は、各線状凹部５０ｉが直線的に形成されているものとして、パネル５０上に画定された座標系によってＣＡＤデータで与えられており、それらは制御装置１８の記憶領域に記憶されている。制御装置１８は、まず縦方向に伸びる凹部５０ｉと横方向に伸びる凹部５０ｉの複数の交点の座標を、パネル５０上に画定された座標系において求め、記憶領域に保存する。またはあらかじめ求められた交点の座標を記憶領域に保存しておいてもよい。   The coordinates of the points on each linear recess 50i of the panel 50 are given as CAD data by a coordinate system defined on the panel 50, assuming that each linear recess 50i is formed linearly, and they are controlled. It is stored in the storage area of the device 18. First, the control device 18 obtains the coordinates of a plurality of intersection points of the concave portion 50i extending in the vertical direction and the concave portion 50i extending in the horizontal direction in a coordinate system defined on the panel 50, and stores it in the storage area. Alternatively, the coordinates of the intersection obtained in advance may be stored in the storage area.

次に、パネル５０を、図１に示したレーザ加工装置の加工テーブル２０上に載置し、交点５０ｕ及び５０ｖをＣＣＤカメラ１７ｂで撮像して画像処理を行うことで計測し、偏差を求めて、ＣＣＤカメラ１７ｂの座標系における実際の交点５０ｕ及び５０ｖの座標を測定する。   Next, the panel 50 is placed on the processing table 20 of the laser processing apparatus shown in FIG. 1, and the intersections 50u and 50v are imaged by the CCD camera 17b and image processing is performed to determine the deviation. Then, the coordinates of the actual intersections 50u and 50v in the coordinate system of the CCD camera 17b are measured.

制御装置１８は、両交点５０ｕ、５０ｖを結んだ線分を加工目標線５０ｚとして決定する。加工目標線５０ｚは加工開始時に暫定的に定められるレーザパターニングの実施位置である。制御装置１８は、加工目標線５０ｚに沿ってパルスレーザビーム３０が走査されるように、加工目標線５０ｚ上に複数の入射目標位置を設定する。設定された入射目標位置は、制御装置１８の記憶領域に記憶される。   The control apparatus 18 determines the line segment which connected both the intersections 50u and 50v as the process target line 50z. The processing target line 50z is a laser patterning execution position that is provisionally determined at the start of processing. The control device 18 sets a plurality of incident target positions on the machining target line 50z so that the pulse laser beam 30 is scanned along the machining target line 50z. The set incident target position is stored in the storage area of the control device 18.

凹部５０ｉが直線的に形成されている場合であれば、凹部５０ｉの幅方向の中心線Ｌと加工目標線５０ｚとは一致する。レーザパターニング加工は、凹部５０ｉの幅方向の中心線Ｌに沿って行うのが望ましい。   If the concave portion 50i is formed linearly, the center line L in the width direction of the concave portion 50i coincides with the machining target line 50z. The laser patterning process is desirably performed along the center line L in the width direction of the recess 50i.

交点５０ｕ及び５０ｖの撮像から設定された入射目標位置の記憶までに要する時間はたとえば３秒である。   The time required from the imaging of the intersections 50u and 50v to the storage of the set incident target position is, for example, 3 seconds.

加工目標線５０ｚ上に設定された入射目標位置が記憶されたら、制御装置１８はレーザ光源１０にトリガ信号を入力するとともに、ガルバノスキャナ１６ａに制御信号を送信して、ビーム照射位置の位置決めを行い、パルスレーザビーム３０を加工目標線５０ｚ上の入射目標位置に入射させはじめる。   When the incident target position set on the processing target line 50z is stored, the control device 18 inputs a trigger signal to the laser light source 10 and transmits a control signal to the galvano scanner 16a to position the beam irradiation position. The pulse laser beam 30 starts to be incident on the incident target position on the processing target line 50z.

図４（Ｂ）に、パルスレーザビーム３０が入射する位置のパネル５０を撮影するＣＣＤカメラ１７ａの画界を示す。本図に示すのは、図４（Ａ）に一点鎖線で囲んだ領域の画像である。図４（Ｂ）には、画界の中心Ｃ_ｖとパルスレーザビーム３０のビームスポットの中心Ｃ_Ｌとが一致する場合を示した。パルスレーザビーム３０のビームスポットが入射した部分に加工線５０ｍが形成される。加工線５０ｍは、加工目標線５０ｚに沿ってパルスレーザビーム３０が走査されてパターニングされた部分である。 FIG. 4B shows the field of view of the CCD camera 17a that captures the panel 50 at the position where the pulse laser beam 30 is incident. This figure shows an image of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. The FIG. 4 (B), the exhibited when the center C _L of the beam spot of the center C _v a pulsed laser beam 30 of Ekai match. A processing line 50m is formed at a portion where the beam spot of the pulse laser beam 30 is incident. The processing line 50m is a portion patterned by scanning the pulse laser beam 30 along the processing target line 50z.

図４（Ｂ）に示す画像は、ＣＣＤカメラ１７ａから制御装置１８に送信される。制御装置１８は、凹部５０ｉのパターン及びその幅方向の中心線（中心位置）Ｌを検出する。そして中心線（中心位置）Ｌと画界中心Ｃ_ｖ（ビームスポットの中心Ｃ_Ｌ、加工線５０ｍ）との幅方向における差ｄを算出する。 The image shown in FIG. 4B is transmitted from the CCD camera 17a to the control device 18. The control device 18 detects the pattern of the recess 50 i and the center line (center position) L in the width direction. Then, a difference d in the width direction between the center line (center position) L and the field center C _v (beam spot center C _L , processing line 50 m) is calculated.

図４（Ｃ）を参照する。制御装置１８は、算出された差ｄに基づいてガルバノスキャナ１６ａに補正された制御信号を送信し、揺動鏡を駆動して、パルスレーザビーム３０のパネル５０上への入射位置を制御する。   Reference is made to FIG. The control device 18 transmits a control signal corrected to the galvano scanner 16a based on the calculated difference d, drives the oscillating mirror, and controls the incident position of the pulse laser beam 30 on the panel 50.

ガルバノ目標値は、差ｄに基づく補正が反映可能な段階において、加工目標線５０ｚ上の入射目標位置にパルスレーザビーム３０を入射させるための揺動鏡のミラー角度を示す。現在値は、図４（Ｂ）に示した位置にパルスレーザビーム３０を入射させたときの揺動鏡のミラー角度を示す。制御装置１８は、ガルバノ目標値に、差ｄに対応する補正ミラー角度を加え、現在値を減じて算出した制御信号（指令値）を、ガルバノスキャナ１８に送信する。ガルバノスキャナ１８の駆動により、現在の入射位置（図４（Ｂ）に示したビーム入射位置）から、算出された制御信号（指令値）による入射位置までパルスレーザビーム３０が走査される。   The galvano target value indicates the mirror angle of the oscillating mirror for causing the pulsed laser beam 30 to enter the target target position on the processing target line 50z at a stage where the correction based on the difference d can be reflected. The current value indicates the mirror angle of the oscillating mirror when the pulse laser beam 30 is incident on the position shown in FIG. The control device 18 transmits the control signal (command value) calculated by adding the correction mirror angle corresponding to the difference d to the galvano target value and subtracting the current value to the galvano scanner 18. By driving the galvano scanner 18, the pulse laser beam 30 is scanned from the current incident position (the beam incident position shown in FIG. 4B) to the incident position based on the calculated control signal (command value).

なお、制御信号（指令値）が算出されるまでは、入射目標位置にパルスレーザビーム３０を入射させる。   Until the control signal (command value) is calculated, the pulsed laser beam 30 is incident on the incident target position.

このような制御を行いながら、交点５０ｕと交点５０ｖとの間の凹部５０ｉにパルスレーザビーム３０を照射してパターニングが実施される。上記制御を行うことで、パルスレーザビーム３０の入射位置（ビームスポットの中心Ｃ_Ｌ、加工線５０ｍ）と、凹部５０ｉの幅方向の中心線（中心位置）Ｌとの差を小さくすることができ、凹部５０ｉの幅方向の中心線（中心位置）Ｌに沿ってレーザパターニング加工を行うことも可能である。 While performing such control, patterning is performed by irradiating the recessed laser beam 30 to the concave portion 50i between the intersection 50u and the intersection 50v. By performing the above-described control, the difference between the incident position of the pulse laser beam 30 (the center C _{L of the} beam spot and the processing line 50 m) and the center line (center position) L in the width direction of the recess 50 i can be reduced. It is also possible to perform laser patterning along the center line (center position) L in the width direction of the recess 50i.

交点５０ｕ、５０ｖ間にパルスレーザビーム３０を入射させてパターニング加工を行うのに必要な時間は３秒である。   The time required for patterning by making the pulse laser beam 30 incident between the intersections 50u and 50v is 3 seconds.

この３秒の間に、ＣＣＤカメラ１７ｂで、図３（Ａ）に示した２つの交点５０ｘ、５０ｙを撮像し、撮像した画像データを制御装置１８に送信して、実際の交点５０ｘ、５０ｙの座標を計測する。また、交点５０ｘと５０ｙとを結ぶ加工目標線を決定し、その上に複数の入射目標位置を設定する。更に、設定された入射目標位置を、制御装置１８の記憶領域に記憶する。   During this 3 seconds, the CCD camera 17b captures the two intersections 50x and 50y shown in FIG. 3A, and transmits the captured image data to the control device 18 to determine the actual intersections 50x and 50y. Measure coordinates. Further, a processing target line connecting the intersections 50x and 50y is determined, and a plurality of incident target positions are set thereon. Further, the set incident target position is stored in the storage area of the control device 18.

すなわち交点５０ｘ、５０ｙを撮像することによって、実際の交点５０ｘ、５０ｙの座標を計測する工程以降、両交点５０ｘ、５０ｙを結ぶ加工目標線上の複数の入射目標位置の記憶までの工程と、交点５０ｕ、５０ｖ間にレーザビームを照射してパターニングを行う工程とは、同時刻に並行して行われる。   That is, by imaging the intersections 50x and 50y, the process from the measurement of the actual coordinates of the intersections 50x and 50y to the storage of a plurality of incident target positions on the machining target line connecting both the intersections 50x and 50y, and the intersection 50u. The patterning process by irradiating a laser beam between 50 and 50v is performed in parallel at the same time.

以下、実施例によるレーザ加工方法と同様に、２つの交点間にレーザビームを照射してパターニングを行う間に、次のパターニング加工位置を画定する２つの交点を撮像して実際の座標を計測し、加工目標線上に複数の入射目標位置を設定してこれを記憶する。   Hereinafter, in the same manner as the laser processing method according to the embodiment, while patterning is performed by irradiating a laser beam between two intersections, the actual coordinates are measured by imaging the two intersections that define the next patterning processing position. A plurality of incident target positions are set on the processing target line and stored.

応用例によるレーザ加工方法も、実施例によるレーザ加工方法と同様に、短い加工時間で加工を行うことができる。   Similarly to the laser processing method according to the embodiment, the laser processing method according to the application example can perform processing in a short processing time.

また、応用例によるレーザ加工方法は、加工中に加工位置周辺を撮像して画像処理を行い、加工位置の補正をリアルタイムに行う。パルスレーザビーム３０のビームスポットの中心Ｃ_Ｌと、本来加工することが望まれる凹部５０ｉの幅方向の中心線（中心位置）Ｌとの差ｄを検出し、差ｄに基づいてパルスレーザビーム３０の入射位置を修正することで、高精度のレーザパターニング加工を実現することができる。 Further, in the laser processing method according to the application example, the periphery of the processing position is imaged during processing, image processing is performed, and the processing position is corrected in real time. Detecting a pulsed laser beam 30 center C _L of the beam spot, the difference d between the original width direction of the center line of the recess 50i where it is desired to process (center position) L, pulsed laser beam 30 based on the difference d By correcting the incident position, high-precision laser patterning can be realized.

図４（Ｄ）には、図４（Ｂ）と異なり、画界の中心Ｃ_ｖとパルスレーザビーム３０のビームスポットの中心Ｃ_Ｌとが一致しない場合を示した。レーザ加工の初期にレーザ光源１０の光軸とＣＣＤカメラ１７ａの光軸（座標系）が一致しているときでも、キャリブレーションの不足や経時変化などが原因で、両者が不一致となることがある。このような場合にも、凹部５０ｉの幅方向の中心線（中心位置）Ｌとビームスポットの中心Ｃ_Ｌ（加工線５０ｍ）との幅方向における差ｄを算出して、図４（Ｃ）を参照して説明した制御と同じ制御を行えばよい。 The FIG. 4 (D), the unlike FIG. 4 (B), the exhibited when the center C _L of the beam spot of the center C _v a pulsed laser beam 30 of Ekai do not match. Even when the optical axis of the laser light source 10 and the optical axis (coordinate system) of the CCD camera 17a coincide at the initial stage of laser processing, they may become inconsistent due to lack of calibration or change with time. . Also in such a case, the difference d in the width direction between the center line (center position) L in the width direction of the recess 50i and the center C _{L of the} beam spot (working line 50m) is calculated, and FIG. The same control as described with reference may be performed.

図４（Ｅ）に制御方法の他の例を示した。図４（Ｃ）に示した制御方法と比較した場合、差ｄに対応するミラー角度補正をどの段階で行うかの違いがあるのみである。本図に示す制御例においては、差ｄを現在値から減じることで補正を行う。   FIG. 4E shows another example of the control method. When compared with the control method shown in FIG. 4C, there is only a difference in which stage mirror angle correction corresponding to the difference d is performed. In the control example shown in the figure, correction is performed by subtracting the difference d from the current value.

図５は、変形例によるレーザ加工装置を示す概略図である。変形例によるレーザ加工装置は、ＣＣＤカメラ１７ａに代えて、ラインセンサカメラ１９ａ、１９ｂが用いられている点において実施例によるレーザ加工装置と異なる。   FIG. 5 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to a modification. The laser processing apparatus according to the modification is different from the laser processing apparatus according to the embodiment in that line sensor cameras 19a and 19b are used instead of the CCD camera 17a.

パネル５０に入射するパルスレーザビーム３０と逆の経路を進行する光が、ガルバノスキャナ１６ａを経由してダイクロイックミラー１５で反射され、ハーフミラー２１で二分岐される。二分岐された光の一方は、ラインセンサカメラ１９ａで受光され、他方は折り返しミラー２２で反射された後、ラインセンサカメラ１９ｂで受光される。ラインセンサカメラ１９ａ、１９ｂで得られたデータは、制御装置１８に送信される。   The light traveling on the reverse path to the pulse laser beam 30 incident on the panel 50 is reflected by the dichroic mirror 15 via the galvano scanner 16 a and bifurcated by the half mirror 21. One of the two branched lights is received by the line sensor camera 19a, and the other is reflected by the folding mirror 22 and then received by the line sensor camera 19b. Data obtained by the line sensor cameras 19 a and 19 b is transmitted to the control device 18.

図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照し、変形例によるレーザ加工装置を用いて行うレーザ加工方法について、応用例と異なる点を説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）においては、ラインセンサカメラ１９ａ、１９ｂの画界をそれぞれ画界２５ａ、２５ｂと示した。   With reference to FIGS. 6A to 6C, the laser processing method performed using the laser processing apparatus according to the modification will be described with respect to differences from the application example. In FIGS. 6A to 6C, the image fields of the line sensor cameras 19a and 19b are indicated as image fields 25a and 25b, respectively.

ラインセンサカメラ１９ａは、パネル５０の縦方向（図３（Ａ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）の縦方向）に形成された直線状凹部５０ｉ内のＩＴＯ膜５０ｋを除去するパターニング加工に用いる。また、ラインセンサカメラ１９ｂは、パネル５０の横方向（図３（Ａ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）の横方向）に形成された直線状凹部５０ｉ内のＩＴＯ膜５０ｋを除去するパターニング加工に用いる。   The line sensor camera 19a is used for patterning to remove the ITO film 50k in the linear recess 50i formed in the vertical direction of the panel 50 (the vertical direction in FIGS. 3A, 4A, and 4B). Use. The line sensor camera 19b also performs patterning to remove the ITO film 50k in the linear recess 50i formed in the lateral direction of the panel 50 (lateral direction in FIGS. 3A, 4A, and 4B). Used for processing.

本レーザ加工方法においては、パルスレーザビーム３０の入射位置（ビームスポットの中心Ｃ_Ｌの位置）とラインセンサカメラ１９ａ、１９ｂの画界２５ａ、２５ｂの位置をあらかじめ計測しておく。 In this laser processing method, the incident position of the pulse laser beam 30 (position of the center _{C L} of the beam spot) and the line sensor camera 19a, Ekai 25a of 19b, advance measures the position of 25b.

パルスレーザビーム３０の入射位置（ビームスポットの中心Ｃ_Ｌの位置）と、ラインセンサカメラ１９ａ、１９ｂの画界２５ａ、２５ｂとの相対的な位置関係は、図６（Ａ）に示すようにパターニング加工の進行方向側にオフセットしていてもよいし、図６（Ｂ）に示すように一致させることも可能である。 Incident position of the pulsed laser beam 30 (the position of the center _{C L} of the beam spot), the line sensor camera 19a, 19b of the Ekai 25a, the relative positional relationship between 25b, patterned as shown in FIG. 6 (A) It may be offset to the processing direction side, or can be matched as shown in FIG.

図６（Ａ）を参照する。応用例と同様に、凹部５０ｉに、加工目標線５０ｚに沿ってパルスレーザビーム３０を入射させる。パネル５０の縦方向に形成された直線状凹部５０ｉ内に、パルスレーザビーム３０が照射され、ＩＴＯ膜５０ｋが除去されて加工線５０ｍが形成される。前述のように、縦方向にパターニングする際には、ラインセンサカメラ１９ａを用いて得られた画像を利用して加工を行う。   Reference is made to FIG. Similar to the application example, the pulsed laser beam 30 is incident on the recess 50i along the processing target line 50z. A pulsed laser beam 30 is irradiated into a linear recess 50i formed in the vertical direction of the panel 50, and the ITO film 50k is removed to form a processed line 50m. As described above, when patterning in the vertical direction, processing is performed using an image obtained using the line sensor camera 19a.

図６（Ｃ）に、ラインセンサカメラ１９ａから制御装置１８に送信された画像情報を基に求められる位置と輝度との関係をグラフにして示す。グラフ横軸の「位置」は、凹部５０ｉの幅方向に沿う位置である。   FIG. 6C is a graph showing the relationship between the position and the brightness obtained based on the image information transmitted from the line sensor camera 19a to the control device 18. The “position” on the horizontal axis of the graph is a position along the width direction of the recess 50i.

凹部５０ｉが形成されている位置の輝度は高い。制御装置１８は、高輝度部分の中央位置を凹部５０ｉの幅方向に沿って求め、この位置を凹部５０ｉの幅方向の中心位置Ｌとする。パルスレーザビーム３０の入射位置（ビームスポットの中心Ｃ_Ｌの位置）は、あらかじめ計測されているため、ビームスポットの中心Ｃ_Ｌ（加工線５０ｍ）と凹部５０ｉの中心位置Ｌとの幅方向の差ｄが制御装置１８によって求められる。 The brightness at the position where the recess 50i is formed is high. The control device 18 obtains the center position of the high-luminance portion along the width direction of the recess 50i, and sets this position as the center position L in the width direction of the recess 50i. Since the incident position of the pulse laser beam 30 (the position of the center C _L of the beam spot) is measured in advance, the difference in the width direction between the center C _{L of the} beam spot (processing line 50 m) and the center position L of the recess 50 i. d is determined by the controller 18.

差ｄが得られた後は、図４（Ｃ）及び（Ｅ）を参照して説明した制御と同様の制御を行って、ラインセンサカメラ１９ａを用いて画像情報を得た位置にパルスレーザビーム３０を入射させる。こうすることで、凹部５０ｉの幅方向の中心線（中心位置）Ｌに沿って高精度のレーザパターニング加工を行うことが可能となる。   After the difference d is obtained, the same control as described with reference to FIGS. 4C and 4E is performed, and the pulse laser beam is applied to the position where the image information is obtained using the line sensor camera 19a. 30 is incident. By doing so, it is possible to perform highly accurate laser patterning along the center line (center position) L in the width direction of the recess 50i.

変形例によるレーザ加工装置は、ラインセンサカメラを用いているため、差ｄを高速に計測することができる。このため差ｄを反映した補正制御を高速で行うことができる。   Since the laser processing apparatus according to the modification uses a line sensor camera, the difference d can be measured at high speed. Therefore, correction control reflecting the difference d can be performed at high speed.

以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。   As mentioned above, although this invention was demonstrated along the Example, this invention is not limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

レーザ加工一般、殊にレーザパターニング加工に好適に利用することができる。   It can be suitably used for laser processing in general, particularly laser patterning processing.

実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser processing apparatus by an Example. （Ａ）及び（Ｂ）は、実施例によるレーザ加工装置を用いたレーザパターニング方法（実施例によるレーザ加工方法）を説明するためのフローチャートである。(A) And (B) is a flowchart for demonstrating the laser patterning method (laser processing method by an Example) using the laser processing apparatus by an Example. （Ａ）及び（Ｂ）は、応用例によるレーザ加工について説明するための図である。(A) And (B) is a figure for demonstrating the laser processing by an application example. （Ａ）〜（Ｅ）は、応用例によるレーザ加工方法について説明するための図である。(A)-(E) are the figures for demonstrating the laser processing method by an application example. 変形例によるレーザ加工装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser processing apparatus by a modification. （Ａ）〜（Ｃ）は、変形例によるレーザ加工装置を用いて行うレーザ加工方法について、応用例と異なる点を説明するための図である。(A)-(C) is a figure for demonstrating a different point from an application example about the laser processing method performed using the laser processing apparatus by a modification. レーザビームを照射してパターニング加工を行う加工対象物であるパネル５０の概略的な平面図である。It is a schematic top view of the panel 50 which is a process target object which irradiates a laser beam and performs patterning process.

符号の説明Explanation of symbols

１０ レーザ光源
１１ アッテネータ
１２ マスク
１３ フォーカスレンズ
１４ レンズ移動機構
１５ ダイクロイックミラー
１６ａ、１６ｂ ガルバノスキャナ
１７ａ、１７ｂ ＣＣＤカメラ
１８ 制御装置
１９ａ、１９ｂ ラインセンサカメラ
２０ 加工テーブル
２１ ハーフミラー
２２、２３ 折り返しミラー
２５ａ ラインセンサカメラ１９ａの画界
２５ｂ ラインセンサカメラ１９ｂの画界
３０ パルスレーザビーム
５０ パネル
５０ａ〜５０ｈ アライメントマーク
５０ｉ 凹部
５０ｊ ガラス基板
５０ｋ ＩＴＯ膜
５０ｍ 加工線
５０ｕ〜５０ｙ 交点
５０ｚ 加工目標線
６０ レーザビーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser light source 11 Attenuator 12 Mask 13 Focus lens 14 Lens moving mechanism 15 Dichroic mirror 16a, 16b Galvano scanner 17a, 17b CCD camera 18 Control apparatus 19a, 19b Line sensor camera 20 Processing table 21 Half mirror 22, 23 Folding mirror 25a Line sensor Field 25b of camera 19a Field 30 of line sensor camera 19b Pulse laser beam 50 Panels 50a to 50h Alignment mark 50i Recess 50j Glass substrate 50k ITO film 50m Processing line 50u to 50y Intersection 50z Processing target line 60 Laser beam

Claims (3)

（ａ）複数のアライメントマークが形成された加工対象物であって、前記アライメントマークが、それぞれ加工線を規定する２つの点の位置を示している前記加工対象物を準備する工程と、
（ｂ）第１のガルバノスキャナを介して、第１の受光装置によって前記複数のアライメントマークの位置を測定する処理、及び測定された該アライメントマークの位置に基づき、該アライメントマークによって示される前記２つの点で規定される加工線上の複数のレーザビーム入射位置の座標データを算出する処理を繰り返し実行する工程と、
（ｃ）前記工程ｂと並行して、座標データが算出されたレーザビーム入射位置のうち、未加工のレーザビーム入射位置の有無を判定する工程と、
（ｄ）前記工程ｃで未加工のレーザビーム入射位置が有りと判定された場合に、座標データが算出された未加工のレーザビーム入射位置に、前記第１のガルバノスキャナとは異なる第２のガルバノスキャナを介して、レーザビームを入射させ、前記工程ｃで未加工のレーザビーム入射位置が無しと判定された場合に、前記第２のガルバノスキャナを介したレーザビームの入射を待機させる工程と
を有するレーザ加工方法。 (A) a process object on which a plurality of alignment marks are formed, wherein the alignment mark indicates the position of two points each defining a process line;
(B) The process of measuring the positions of the plurality of alignment marks by the first light receiving device via the first galvano scanner , and the 2 indicated by the alignment marks based on the measured positions of the alignment marks Repeatedly executing a process of calculating coordinate data of a plurality of laser beam incident positions on a processing line defined by one point ;
(C) In parallel with the step b, a step of determining the presence or absence of an unprocessed laser beam incident position among the laser beam incident positions whose coordinate data has been calculated;
(D) When it is determined in step c that there is an unprocessed laser beam incident position, a second laser beam incident position for which coordinate data has been calculated is different from the first galvano scanner. A step of causing a laser beam to enter via a galvano scanner, and waiting for the incidence of the laser beam via the second galvano scanner when it is determined in step c that there is no unprocessed laser beam incident position; A laser processing method comprising: レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物を保持するステージと、
前記ステージに保持された加工対象物の表面の像を、第１のガルバノスキャナを介して取得する第１の受光装置と、
前記第１の受光装置によって取得された前記加工対象物の表面の像に基づいて、複数の入射目標位置を決定し記憶する制御装置と、
前記制御装置から与えられる制御信号に基づいて、前記加工対象物上に、前記レーザ光源を出射したレーザビームを照射する第２のガルバノスキャナと
を有し、
前記制御装置は、記憶された前記入射目標位置データのうちレーザビーム未入射の入射目標位置データの有無を判定し、有ると判定された場合、該入射目標位置にレーザビームが照射されるように前記第２のガルバノスキャナに制御信号を与え、無いと判定された場
合、有ると判定されるまでレーザビームの入射を待機させるレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A stage for holding the workpiece,
A first light receiving device for obtaining an image of the surface of the workpiece held on the stage via a first galvano scanner ;
A control device for determining and storing a plurality of incident target positions based on an image of the surface of the processing object acquired by the first light receiving device;
A second galvano scanner for irradiating a laser beam emitted from the laser light source on the workpiece based on a control signal given from the control device;
The controller determines whether or not there is incident target position data in which the laser beam has not yet entered among the stored incident target position data, and if it is determined that the incident target position data is present, the laser beam is irradiated to the incident target position. A laser processing apparatus that applies a control signal to the second galvano scanner and waits for the laser beam to enter until it is determined that the second galvano scanner is not present. 更に、
前記第２のガルバノスキャナを介して、レーザビームの入射位置を含む領域、またはレーザビームの入射位置の移動方向前方の領域の、前記加工対象物の表面の像を取得する第２の受光装置を備え、
前記制御装置は、前記第２の受光装置で得られた像に基づいて前記入射目標位置を補正することにより、入射指令値を算出し、前記第２のガルバノスキャナに入射指令値を送信し、
前記第２のガルバノスキャナは、前記制御装置から与えられる入射指令値に基づいて、前記レーザ光源から出射したレーザビームの入射位置を、現在の入射位置から入射指令値で規定される位置まで移動させる請求項２に記載のレーザ加工装置。
Furthermore,
A second light-receiving device that acquires an image of the surface of the object to be processed in a region including the incident position of the laser beam or a region ahead of the moving direction of the incident position of the laser beam via the second galvano scanner ; Prepared,
The controller calculates an incident command value by correcting the target position based on an image obtained by the second light receiving device, and transmits the incident command value to the second galvano scanner ,
The second galvano scanner moves the incident position of the laser beam emitted from the laser light source from the current incident position to a position defined by the incident command value based on the incident command value given from the control device. The laser processing apparatus according to claim 2 .

Images