TW201607658A - 雷射光線之光點形狀檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明的課題是提供一種雷射光線之光點形狀檢測方法，其可以正確地檢測雷射光線之光點形狀。解決手段為檢測藉由裝備於雷射加工裝置上之雷射光線振盪手段所振盪產生並藉由聚光器而被聚光的雷射光線之光點形狀的雷射光線之光點形狀檢測方法，其包含：凹面鏡保持步驟，將反射面形成為球面的凹面鏡保持在被加工物保持手段上；分歧手段定位步驟，將分歧手段定位在作用位置上，該分歧手段是將在雷射光線振盪手段與聚光器之間使雷射光線從雷射光線振盪手段往聚光器通過，並且被聚光器聚光而在被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射的反射光引導至反射光檢測路徑；焦點定位步驟，將聚光器的焦點定位在被加工物保持手段所保持之凹面鏡的包含形成反射面之球面的中心附近；雷射光線照射步驟，作動雷射光線振盪手段，並將被聚光器聚光的雷射光線照射在被加工物保持手段所保持的凹面鏡上；以及攝像步驟，藉由攝像手段拍攝在被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射並藉分歧手段而被引導至檢測路徑的反射光以取得影像。

Description

雷射光線之光點形狀檢測方法 發明領域

本發明是有關於一種檢查從雷射加工裝置之雷射光線振盪手段所振盪產生而經由聚光器聚光的雷射光線之光點形狀的雷射光線之光點形狀檢測方法。

發明背景

在半導體器件製造過程中，會在大致為圓板形狀的半導體晶圓之表面上，藉由形成為格子狀的分割預定線而劃分成複數個區域，並在此劃分的各區域中形成IC、LSI等器件。藉由沿著分割預定線將像這樣形成的半導體晶圓切斷，以分割形成有器件的區域而製造出一個個器件晶片。又，在藍寶石基板或碳化矽基板的表面上積層有氮化鎵類化合物半導體等的光器件晶圓，也可藉由沿著分割預定線切斷而被分割成一個個發光二極體、雷射二極體等光器件晶片，並廣泛地應用於電器中。

作為上述之沿著分割預定線分割晶圓的方法，藉由沿著分割預定線照射對晶圓具有吸收性之波長的脈衝雷射光線以形成成為破斷起點的雷射加工溝，且藉由沿著形成有成為此破斷起點之雷射加工溝的分割預定線賦予外力 而進行割斷的方法已經被提出(參照例如專利文獻1)。

又，作為上述之沿著分割預定線分割晶圓的方法， 使用對晶圓具有穿透性之波長的脈衝雷射光線，且將聚光點定位在用來分割的區域的內部而照射脈衝雷射光線之雷射加工方法也被嘗試。使用此雷射加工方法之分割方法，是以下的技術：從晶圓的其中一方之面側將聚光點定位在內部來照射對分割預定線具有穿透性之波長的脈衝雷射光線，而在晶圓的內部沿著分割預定線連續地形成改質層，並沿著因形成改質層而強度已降低的切割道施加外力，藉此將晶圓破斷而分割(參照例如專利文獻2)。

然而，因為將雷射光線聚光的聚光器是藉由將許 多凸透鏡與凹透鏡組合成的組合透鏡所構成，而且在從雷射振盪器至聚光器之光學系統上會有歪斜，所以聚光點形狀未必會聚光成圓形等所預期的形狀。當雷射光線的聚光點形狀產生歪斜時，會有無法施行所期望的加工的問題。

為了解決這樣的問題，在下述專利文獻3中揭示 有下列方法：將具備有由微小粒子所形成的發光體之檢測基板保持在被加工物保持手段上，且一邊對發光體照射雷射光線一邊將被加工物保持手段在X軸方向及Y軸方向上移動，以從來自發光體的反射光的座標來檢測光點形狀。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2006-294674號公報

專利文獻2：日本專利特開2006-12902號公報

專利文獻3：日本專利特開2013-22634號公報

發明概要

但是，當聚光器的數值孔徑(NA)變大為0.4~0.9時，則捕捉來自發光體的反射光會變得困難，而有無法檢測光點形狀的問題。

本發明是有鑒於上述事實而作成的發明，其主要技術課題在於提供一種可以正確地檢測雷射光線之光點形狀的雷射光線之光點形狀檢測方法。

為解決上述主要之技術課題，依據本發明所提供的雷射光線之光點形狀檢測方法，是在雷射加工裝置上檢測雷射光線的光點形狀，該雷射加工裝置具備保持被加工物的被加工物保持手段，及對該被加工物保持手段所保持的被加工物照射雷射光線之雷射光線照射手段，且該雷射光線照射手段具備有振盪產生雷射光線的雷射光線振盪手段，及將該雷射光線振盪手段所振盪產生的雷射光線聚光而照射在該被加工物保持手段所保持的被加工物上之聚光器，該雷射光線是藉由該雷射光線振盪手段所振盪產生並藉由該聚光器而被聚光，該雷射光線之光點形狀檢測方法的特徵在於包含：凹面鏡保持步驟，將反射面形成為球面的凹面鏡保持在該被加工物保持手段上； 分歧手段定位步驟，將分歧手段定位在作用位置上，該分歧手段將反射光引導至反射光檢測路徑，而該反射光是在該雷射光線振盪手段與該聚光器之間使雷射光線從該雷射光線振盪手段往該聚光器通過，並且被該聚光器聚光而在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射；焦點定位步驟，使該聚光器的焦點定位在該被加工物保持手段所保持之凹面鏡的包含形成反射面之球面的中心附近；雷射光線照射步驟，作動該雷射光線振盪手段，並將被該聚光器聚光的雷射光線照射在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡上；以及攝像步驟，藉由攝像手段拍攝在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射並藉由該分歧手段而被引導至檢測路徑的反射光以取得影像。

較理想的是，上述攝像步驟是將聚光器與保持有凹面鏡之被加工物保持手段在從聚光器所照射出的雷射光線的光路方向上相對地移動，而在凹面鏡的包夾形成反射面之球面的中心的區域中的複數個位置上定位聚光器的焦點並進行拍攝，藉以取得複數個影像。

依據本發明，可以根據在攝像步驟中所取得的反射光的影像，正確地掌握從聚光器所照射出的雷射光線之光點形狀。因此，可以得到下列的雷射加工裝置：在藉由 攝像手段所拍攝到的光點形狀與所設定之形狀有差異時，可以調整雷射光線振盪手段、光學系統、聚光器的像差以施行所期望的加工。

又，在本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法中，因為是拍攝在工作夾台所保持之凹面鏡的反射面上反射的反射光來檢測光點形狀，所以即使聚光器的數值孔徑(NA)變大為0.4~0.9也可以確實地檢測光點形狀。

1‧‧‧雷射加工裝置

2‧‧‧靜止基台

3‧‧‧工作夾台機構

31、322、41、423‧‧‧導軌

32‧‧‧第1滑塊

321、331、511‧‧‧被導引溝

33‧‧‧第2滑塊

34‧‧‧圓筒構件

35‧‧‧支撐台

36‧‧‧工作夾台

361‧‧‧吸附夾頭

362‧‧‧夾具

37‧‧‧加工進給手段

371、381、431‧‧‧公螺桿

372、382、432、532‧‧‧脈衝馬達

373、383‧‧‧軸承塊

38‧‧‧第1分度進給手段

4‧‧‧雷射光線照射單元支撐機構

42‧‧‧可動支撐基台

421‧‧‧移動支撐部

422‧‧‧裝設部

43‧‧‧第2分度進給手段

5‧‧‧雷射光線照射單元

51‧‧‧單元托座

52‧‧‧雷射光線照射手段

521‧‧‧套殼

522‧‧‧雷射光線振盪手段

522a‧‧‧脈衝雷射光線振盪器

522b‧‧‧重複頻率設定手段

523‧‧‧光學系統

524‧‧‧聚光器

524a‧‧‧方向變換鏡

524b‧‧‧聚光透鏡

525‧‧‧光束分離器

526‧‧‧致動器

527‧‧‧反射光檢測路徑

528‧‧‧衰減手段

529‧‧‧攝像手段

53‧‧‧Z軸方向移動手段

54‧‧‧Z軸方向位置檢測手段

54a‧‧‧線性尺規

54b‧‧‧讀取頭

6‧‧‧校準手段

7‧‧‧控制手段

70‧‧‧顯示手段

71‧‧‧中央處理裝置(CPU)

72‧‧‧唯讀記憶體(ROM)

73‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)

74‧‧‧輸入介面

75‧‧‧輸出介面

8‧‧‧凹面鏡

81‧‧‧支撐部

82‧‧‧反射面

82a‧‧‧球面之中心

LB‧‧‧脈衝雷射光線

S‧‧‧光點

Z1~Z5‧‧‧第1~5檢測位置

X、Y、Z‧‧‧方向

f‧‧‧焦點

圖1為實施本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法的雷射加工裝置之立體圖。

圖2為裝備在圖1所示之雷射加工裝置上的雷射光線照射手段的方塊構成圖。

圖3為裝備於圖1所示之雷射加工裝置上的控制手段的方塊構成圖。

圖4(a)~(b)是為了實施本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法而準備之凹面鏡的立體圖及剖面圖。

圖5為使用圖1所示之雷射加工裝置而實施的雷射光線之光點形狀檢測方法的說明圖。

圖6為顯示藉由圖5所示之雷射光線之光點形狀檢測方法而檢測出的雷射光線之光點形狀的說明圖。

圖7為顯示藉由本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法中的其他實施形態而檢測出的雷射光線之光點形狀的說明圖。

用以實施發明之形態

以下，針對本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法的較佳實施形態，參照附加圖式詳細地進行說明。

在圖1中，所示為用於實施本發明的雷射光線之光點形狀檢測方法的雷射加工裝置1之立體圖。圖1所示的雷射加工裝置1具備有靜止基台2、配置成可在該靜止基台2上在箭頭X所示之X軸方向上移動並用以保持被量測物的工作夾台機構3、配置成可在該靜止基台2上於與上述X軸方向垂直之以箭頭Y所示的Y軸方向上移動的雷射光線照射單元支撐機構4，及配置成可在該雷射光線照射單元支撐機構4上在相對於X軸方向及Y軸方向為垂直之以箭頭Z所示的Z軸方向上移動的雷射光線照射單元5。

上述工作夾台機構3具備有在靜止基台2上沿著X軸方向平行地配置的一對導軌31、31，配置成可在該導軌31、31上於X軸方向上移動的第1滑塊32、配置成可在該第1滑塊32上於Y軸方向上移動的第2滑塊33、藉由該圓筒構件34被支撐在該第2滑塊33上的支撐台35，及作為保持被加工物的保持手段之工作夾台36。該工作夾台36具備有由多孔性材料所形成的吸附夾頭361，並形成為可藉由圖未示之吸引手段將被量測物保持在吸附夾頭361的上表面之保持面上。像這樣所構成的工作夾台36是藉由配置於圓筒構件34內的圖未示的脈衝馬達而使其旋轉。再者，在工作夾台36上配置有用於固定透過保護膠帶來支撐被加工物之環狀框架的夾具362。

上述第1滑塊32，於其下表面設有與上述一對導 軌31、31嵌合的一對被導引溝321、321，並且於其上表面設有沿著X軸方向平行地形成的一對導軌322、322。像這樣所構成之第1滑動塊32，是藉由將被導引溝321、321嵌合於一對導軌31、31上，而構成為可沿一對導軌31、31在X軸方向上移動。工作夾台機構3具備有用於使第1滑塊32沿著一對導軌31、31在X軸方向上移動之X軸方向移動手段37。X軸方向移動手段37包含有在上述一對導軌31和31之間平行地配置的公螺桿371，和用於旋轉驅動該公螺桿371之脈衝馬達372等驅動源。公螺桿371，其一端受到固定於上述靜止基台2上的軸承塊373支撐成旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達372的輸出軸傳動連結。再者，是將公螺桿371螺合於突出於第1滑塊32之中央部下表面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此，透過以脈衝馬達372正轉以及逆轉驅動公螺桿371，就能使第1滑動塊32沿著導軌31、31在X軸方向上移動。

上述第2滑塊33，在下表面設置有可與設置在上 述第1滑塊32之上表面的一對導軌322、322嵌合的一對被導引溝331、331，並藉由將此被導引溝331、331嵌合於一對導軌322、322，而構成為可在Y軸方向上移動。工作夾台機構3具備有用來使第2滑塊33沿著設置在第1滑塊32上的一對導軌322、322在Y軸方向上移動的第1之Y軸方向移動手段38。第1之Y軸方向移動手段38包含有在上述一對導軌322和322之間平行地配置的公螺桿381，和用於旋轉驅動該公 螺桿381的脈衝馬達382等的驅動源。公螺桿381，其一端受到固定於上述第1滑塊32之上表面的軸承塊383支撐成旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達382的輸出軸傳動連結。 再者，是將公螺桿381螺合於突出於第2滑塊33之中央部下表面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此，透過以脈衝馬達382正轉及逆轉驅動公螺桿381，就能使第2滑塊33沿著導軌322、322在Y軸方向上移動。

上述雷射光線照射單元支撐機構4具備有在靜止 基台2上沿著Y軸方向平行地配置的一對導軌41、41，以及配置成可在該導軌41、41上於Y軸方向上移動的可動支撐基台42。此可動支撐基台42是由可移動地配置在導軌41、41上之移動支撐部421，以及安裝在該移動支撐部421上之裝設部422所構成。裝設部422，於一個側面上平行地設置有在Z軸方向上延伸的一對導軌423、423。雷射光線照射單元支撐機構4具備有用於使可動支撐基台42沿著一對導軌41、41在Y軸方向上移動的第2之Y軸方向移動手段43。第2之Y軸方向移動手段43包含有在上述一對導軌41、41之間平行地配置的公螺桿431，和用於旋轉驅動該公螺桿431的脈衝馬達432等的驅動源。公螺桿431，其一端受到固定於上述靜止基台2上之圖未示的軸承塊支撐成旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達432的輸出軸傳動連結。再者，是將公螺桿431螺合於突出於構成可動支撐基台42之移動支撐部421的中央部下表面而設置之圖未示的母螺塊所形成之螺孔中。 因此，透過以脈衝馬達432正轉及逆轉驅動公螺桿431，就 能使可動支撐基台42沿著導軌41、41在Y軸方向上移動。

雷射光線照射單元5具備有單元托座51，及安裝 在該單元托座51上的雷射光線照射手段52。單元托座51設置有可滑動嵌合於設置在上述裝設部422上之一對導軌423、423上的一對被導引溝511、511，且是藉由將此被導引溝511、511嵌合於上述導軌423、423而被支撐成可在Z軸方向上移動。

雷射光線照射手段52包含有固定在上述單元托 座51上且實質上水平延伸而出的圓筒形狀的套殼521。如圖2所示，套殼521內配置有雷射光線振盪手段522，及傳送從該雷射光線振盪手段522所振盪產生的雷射光線之光學系統523。雷射光線震盪手段522是由YAG雷射振盪器所形成的脈衝雷射光線振盪器522a，和附設在其上的重複頻率設定手段522b所構成，且振盪產生已藉由重複頻率設定手段522b設定之重複頻率的脈衝雷射光線LB。又，雷射光線照射手段52具備有將由上述雷射光線振盪手段522所振盪產生並藉由光學系統523傳送的脈衝雷射光線LB聚光以照射在工作夾台36所保持的被加工物上之聚光器524。該聚光器524是由方向變換鏡524a及聚光透鏡524b所構成，該方向變換鏡524a將從雷射光線振盪手段522所振盪產生且已藉由光學系統523傳送的脈衝雷射光線朝向工作夾台36的保持面進行方向變換，該聚光透鏡524b是由將複數個凸透鏡及凹透鏡組合而成的組合透鏡所構成，用於將已藉由該方向變換鏡524a變換過方向的脈衝雷射光線聚光而照射在工作 夾台36所保持的被加工物W上。如此所構成之聚光器524是如圖1所示地裝設在套殼52的前端上。

參照圖2繼續說明，雷射光線照射手段52具備有 作為分歧手段的光束分離器(beam splitter)525，該光束分離器525是被配置成可在傳送由上述雷射光線振盪手段522所振盪產生之雷射光線的光學系統523、與聚光器524之間進行進退。該光束分離器525是構成為可進退於圖2中以實線所示之退避位置與2點鏈線所示之作用位置，且形成為可藉由致動器526而適當定位在實線所示之退避位置與2點鏈線所示之作用位置上。如此所構成之光束分離器525，當定位在圖2的2點鏈線所示之作用位置上時，會使從雷射光線振盪手段522所振盪產生並藉由光學系統523所傳送的脈衝雷射光線通過，並且將藉由聚光器524聚光而在工作夾台36所保持的後述之凹面鏡的反射面上反射的反射光引導至反射光檢測路徑527。在反射光檢測路徑527上配置有衰減手段528與攝像手段529，該衰減手段528是用於衰減藉由光束分離器525而被引導至反射光檢測路徑527的反射光之輸出，該攝像手段529是由捕捉已藉由該衰減手段528所衰減的反射光之輪廓照相機(profile camera)所形成。

回到圖1繼續說明，構成雷射光線照射手段52的套殼521的前端部上配置有藉由從上述聚光器524所照射出的雷射光線來檢測用來雷射加工之加工區域的校準手段6。該校準手段6具備有照明被加工物的照明手段、捕捉由該照明手段所照明之區域的光學系統、及拍攝以該光學系統所 捕捉到之影像的攝像元件(CCD)等，並將所拍攝到的影像資料傳送至後述的控制手段。

參照圖1繼續說明，雷射光線照射單元5具備有用 以使單元托座51沿著一對導軌423、423在Z軸方向上移動之Z軸方向移動手段53。Z軸方向移動手段53與上述X軸方向移動手段37或第1之Y軸方向移動手段38及第2之Y軸方向移動手段43同樣，包含有配置在一對導軌423、423之間的公螺桿(圖未示)，和用於旋轉驅動該公螺桿的脈衝馬達532等驅動源，並可藉由以脈衝馬達532正轉及逆轉驅動圖未示的公螺桿，使單元托座51與雷射光線照射手段52沿著一對導軌423、423在Z軸方向上移動。

雷射光線照射單元5具備有用以檢測雷射光線照 射手段52之Z軸方向位置的Z軸方向位置檢測手段54。Z軸方向位置檢測手段54是由與上述導軌423、423平行地配置之線性尺規54a，和安裝於上述單元托座51上且與單元托座51一起沿著線性尺規54a移動之讀取頭54b所構成。此Z軸方向位置檢測手段54的讀取頭54b，在圖示之實施形態中是每0.1μm將1個脈衝的脈衝訊號傳送至後述之控制手段。

在圖示之實施形態中的雷射加工裝置1具備有圖 3所示之控制手段7。控制手段7是由電腦所構成，且具備有按照控制程式進行演算處理之中央處理裝置(CPU)71、保存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)72、用以保存演算結果等之可讀寫的隨機存取記憶體(RAM)73、輸入介面74、以及輸出介面75。對控制手段7的輸入介面74，可輸入來自上述 Z軸方向位置檢測手段54、攝像手段529、校準手段6等的檢測訊號。並且，可從控制手段7的輸出介面75輸出控制訊號至上述脈衝馬達372、脈衝馬達382、脈衝馬達432、脈衝馬達532、雷射光線振盪手段522、致動器526、及顯示手段70等。

雷射加工裝置1是如上述地被構成，以下將針對 其作用進行說明。為了檢測從上述雷射加工裝置1中的雷射光線照射手段52的聚光器524所照射出的雷射光線之光點形狀，會準備圖4(a)及(b)所示之凹面鏡8。此凹面鏡8具備有：具有與上述工作夾台36的保持面相同之大小的支撐部81，及由設置於該支撐部81之中央部的球面所形成的反射面82。再者，由球面所形成的反射面82存在球面之中心82a。

為了檢測從上述雷射光線照射手段52的聚光器 524所照射出的雷射光線之光點形狀，會如圖5所示地將上述圖4(a)及(b)所示之凹面鏡8載置在作為被加工物保持手段的工作夾台36上。並且，藉由作動圖未示的吸引手段以將凹面鏡8吸引保持在工作夾台36上(凹面鏡保持步驟)。

又，將進退作為上述分歧手段的光束分離器525 之致動器526作動，實施將光束分離器525如圖5所示地定位在作用位置之分歧手段定位步驟。其結果為，可將光束分離器525定位在傳送從雷射光線振盪手段522所振盪產生的雷射光線的光學系統523、與聚光器524之間。

接著，實施焦點定位步驟，作動上述Z軸方向移 動手段53，而將聚光器524的焦點(f)如圖5所示，定位在工作夾台36所保持之凹面鏡8的包含形成反射面82的球面的中心82a附近。

如以上所述，已實施凹面鏡保持步驟及分歧手段 定位步驟及焦點定位步驟後，作動雷射光線振盪手段522，將從該雷射光線振盪手段522所振盪產生的脈衝雷射光線LB透過光學系統523傳送，並籍由聚光器524聚光而照射至工作夾台36所保持的凹面鏡8之反射面82(雷射光線照射步驟)。如此進行，已被照射到凹面鏡8的反射面82上的脈衝雷射光線LB會在反射面82上反射，且其反射光會如圖5中虛線所示，逆向行經構成聚光器524之聚光透鏡524b及方向變換鏡524a而被引導至光束分離器525。如此進行而被引導至光束分離器525之脈衝雷射光線LB的反射光，會被分歧至反射光檢測路徑527，且藉由配置於該反射光檢測路徑527的衰減手段528而衰減成預定的輸出。藉由衰減手段528而衰減成預定的輸出的脈衝雷射光線LB之反射光，會被由輪廓照相機所形成的攝像手段529拍攝，並將影像訊號傳送至控制手段7(攝像步驟)。如此進行，根據由攝像手段529所傳送的脈衝雷射光線LB的反射光之影像訊號，控制手段7就可以如圖6所示地直接求出反射光的光點S之輪廓。控制手段7會將如此進行而求出的反射光的光點S之輪廓儲存在隨機存取記憶體(RAM)73中並且顯示在顯示手段70上。可以根據顯示手段70所顯示的光點S之輪廓來確認從聚光器524照射出的脈衝雷射光線LB的光點形狀。因此，可以得到下列 的雷射加工裝置：在由攝像手段529所拍攝到的光點形狀與所設定的形狀有差異時，可以調整雷射光線振盪手段522、光學系統523、聚光器524的像差以施行所期望的加工。又，在上述的雷射光線之光點形狀檢測方法中，因為是拍攝在工作夾台36所保持之凹面鏡8的反射面82上反射的反射光來檢測光點形狀，所以即使聚光器524的數值孔徑(NA)變大為0.4~0.9，也可以確實地檢測光點形狀。

接著，針對上述攝像步驟之其他實施形態進行說 明。攝像步驟的其他實施形態為，將聚光器524與保持凹面鏡8之工作夾台36在從聚光器524所照射出的脈衝射雷射光線LB的光路方向上相對地移動，而在凹面鏡8的包夾形成反射面82之球面的中心82a的區域中的複數個位置上定位聚光器524的焦點並進行拍攝，藉以取得複數個影像。

亦即，攝像步驟的其他實施形態為一邊實施上述 雷射光線照射步驟一邊作動Z軸方向移動手段53，以使雷射光線照射手段52的聚光器524在Z軸方向上移動，並使聚光器524的焦點(f)定位在比工作夾台36所保持之凹面鏡8的形成反射面82之球面的中心82a還要高出作為設計值的預定量(例如20μm)的第1檢測位置(Z1)上。如此作動Z軸方向移動手段53而將聚光器524定位在第1檢測位置(Z1)時，會根據來自Z軸方向位置檢測手段54的Z軸方向位置訊號而進行位置調整。然後，如上述地作動由輪廓照相機所形成的攝像手段529，以拍攝在第1檢測位置(Z1)中的脈衝雷射光線LB的反射光，並將影像訊號傳送至控制手段7。如此進行， 根據從攝像手段529所傳送之脈衝雷射光線LB的反射光之影像訊號，控制手段7會如圖7所示地將在第1檢測位置(Z1)中的反射光的光點S之輪廓求出，而儲存在隨機存取記憶體(RAM)73中並且顯示在顯示手段70上。

以下，在作動Z軸方向移動手段53使雷射光線照 射手段52的聚光器524在Z軸方向上移動，而使聚光器524的焦點(f)在比工作夾台36所保持之凹面鏡8的形成反射面82之球面的中心82a還要高出作為設計值的預定量(例如10μm)的第2檢測位置(Z2)上、使聚光器524的焦點(f)在與凹面鏡8的形成反射面82之球面的中心82a一致的第3檢測位置(Z3)上、使聚光器524的焦點(f)在比工作夾台36所保持之凹面鏡8的形成反射面82之球面的中心82a還要低作為設計值的預定量(例如10μm)的第4檢測位置(Z4)上、使聚光器524的焦點(f)在比工作夾台36所保持之凹面鏡8的形成反射面82之球面的中心82a還要低作為設計值的預定量(例如20μm)的第5檢測位置(Z5)上，各自如上述地作動由輪廓照相機所形成的攝像手段529，以拍攝在第2檢測位置(Z2)、第3檢測位置(Z3)、第4檢測位置(Z4)、第5檢測位置(Z5)中的脈衝雷射光線LB的反射光，並將影像訊號傳送至控制手段7。 如此進行，根據從攝像手段529所傳送之脈衝雷射光線LB的反射光之影像訊號，控制手段7會如圖7所示地將在第2檢測位置(Z2)、第3檢測位置(Z3)、第4檢測位置(Z4)、第5檢測位置(Z5)中的反射光的光點S之輪廓求出，而儲存在隨機存取記憶體(RAM)73中並且顯示在顯示手段70上。

如圖7所示，藉由將在第1檢測位置(Z1)、第2檢 測位置(Z2)、第3檢測位置(Z3)、第4檢測位置(Z4)、第5檢測位置(Z5)中的反射光的光點S之輪廓顯示在顯示手段70上，可以確認從聚光器524所照射出的脈衝雷射光線LB之光點形狀。再者，在圖7中，在第3檢測位置(Z3)之光點S的大小(面積)是最小的。因此，在第3檢測位置(Z3)中的光點S為聚光光點，且可以求出聚光光點的形狀、大小(面積)。又，也可以辨識聚光光點的前後的光點形狀。再者，如上所述，在藉由攝像手段529所拍攝到的光點形狀與所設定的形狀有差異時，會影響到加工品質，因此要更換聚光器或是進行複合透鏡等光學系統的修正。

36‧‧‧工作夾台

52‧‧‧雷射光線照射手段

522‧‧‧雷射光線振盪手段

522a‧‧‧脈衝雷射光線振盪器

522b‧‧‧重複頻率設定手段

523‧‧‧光學系統

524‧‧‧聚光器

524a‧‧‧方向變換鏡

524b‧‧‧聚光透鏡

525‧‧‧光束分離器

526‧‧‧致動器

527‧‧‧反射光檢測路徑

528‧‧‧衰減手段

529‧‧‧攝像手段

8‧‧‧凹面鏡

82a‧‧‧球面之中心

LB‧‧‧脈衝雷射光線

f‧‧‧焦點

Claims (2)

1. 一種雷射光線之光點形狀檢測方法，是在雷射加工裝置上檢測雷射光線的光點形狀，該雷射加工裝置具備保持被加工物的被加工物保持手段，及對該被加工物保持手段所保持的被加工物照射雷射光線之雷射光線照射手段，且該雷射光線照射手段具備有振盪產生雷射光線的雷射光線振盪手段，及將該雷射光線振盪手段所振盪產生的雷射光線聚光而照射在該被加工物保持手段所保持的被加工物上之聚光器，該雷射光線是藉由該雷射光線振盪手段所振盪產生並藉由該聚光器而被聚光，該雷射光線之光點形狀檢測方法的特徵在於包含：凹面鏡保持步驟，將反射面形成為球面的凹面鏡保持在該被加工物保持手段上；分歧手段定位步驟，將分歧手段定位在作用位置上，該分歧手段將反射光引導至反射光檢測路徑，而該反射光是在該雷射光線振盪手段與該聚光器之間使雷射光線從該雷射光線振盪手段往該聚光器通過，並且被該聚光器聚光而在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射；焦點定位步驟，使該聚光器的焦點定位在該被加工物保持手段所保持之凹面鏡的包含形成反射面之球面的中心附近；雷射光線照射步驟，作動該雷射光線振盪手段，並 將被該聚光器聚光的雷射光線照射在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡上；以及攝像步驟，藉由攝像手段拍攝在該被加工物保持手段所保持的凹面鏡的反射面上反射並藉由該分歧手段而被引導至檢測路徑的反射光以取得影像。
2. 如請求項1的雷射光線之光點形狀檢測方法，其中，該攝像步驟是將該聚光器與保持有該凹面鏡之該被加工物保持手段在從該聚光器所照射出的雷射光線的光路方向上相對地移動，而在該凹面鏡的包夾形成反射面之球面的中心的區域中的複數個位置上定位該聚光器的焦點並進行拍攝，藉以取得複數個影像。