特許 7373950 レーザー加工装置および保護ウィンドウ確認方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-26

(45)【発行日】2023-11-06

(54)【発明の名称】レーザー加工装置および保護ウィンドウ確認方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20231027BHJP

   B23K 26/364 20140101ALI20231027BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231027BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 Q

B23K26/00 M

B23K26/364

H01L21/78 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019166609

(22)【出願日】2019-09-12

(65)【公開番号】P2021041444

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-07-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】九鬼 潤一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 優作

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０２９４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４２７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０８７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２０４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０１６８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１０８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２３Ｋ ２６／３６４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して被加工物を加工するレーザービーム照射ユニットと、
を有するレーザー加工装置であって、
該レーザービーム照射ユニットは、
レーザー発振器と、
該レーザー発振器が発振したレーザービームを該チャックテーブルに保持された被加工物に集光させる集光レンズと、
該レーザー発振器から発振されたレーザービームを反射して該集光レンズに導く反射面を備えた光学素子と、
該集光レンズを汚れから保護する保護ウィンドウと、を備え、
該保護ウィンドウに光を照射し、該光を該集光レンズの外縁に向けて放射状に拡散する点光源と、
該点光源から該保護ウィンドウに照射された光を撮像する撮像ユニットと、
該点光源から該保護ウィンドウに照射されて透過した光の全体を投影する投影手段と、を有し、
該撮像ユニットは、該投影手段に投影された像を撮像し、
該撮像ユニットで撮像された画像に基づいて該保護ウィンドウの汚れを検出することが可能なレーザー加工装置。

【請求項2】

該点光源は、
該光学素子の反射面とは反対側から該光学素子を介して該保護ウィンドウに光を照射することを特徴とする、請求項１に記載のレーザー加工装置。

【請求項3】

該点光源は、筐体と、該筐体内に設けられかつ該光を出射する光源ユニットと、ピンホールと、を備え、該光を該ピンホールから拡散して、該保護ウィンドウに照射する請求項１又は請求項２に記載のレーザー加工装置。

【請求項4】

レーザー発振器と、
該レーザー発振器が発振したレーザービームを被加工物に集光させる集光レンズと、
該レーザー発振器から発振されたレーザービームを反射して該集光レンズに導く反射面を備えた光学素子と、
該集光レンズを汚れから保護する保護ウィンドウと、を含むレーザービーム照射ユニットを備えたレーザー加工装置において、
該保護ウィンドウの汚れを確認する保護ウィンドウ確認方法であって、
一点から拡散する点光源を準備する点光源準備ステップと、
該点光源から該保護ウィンドウに対して光を照射する照射ステップと、
該保護ウィンドウに照射されて透過した光の全体を投影手段に投影する投影ステップと、を含み、
該投影ステップで投影手段に投影された像から該保護ウィンドウの汚れを確認することを特徴とする、保護ウィンドウ確認方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザー加工装置および保護ウィンドウ確認方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザー加工装置において、被加工物にレーザービームを照射して加工を施すとデブリと呼ばれる微細な粉塵が発生することが知られている。

【0003】

このために、デブリがデバイス表面に堆積するとデバイスの品質を低下させるため、被加工物表面に保護膜を塗布してからレーザービームを照射し、保護膜上に堆積したデブリを保護膜ごと洗浄して除去する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、装置内に浮遊したデブリが集光レンズ等の光学部品に付着して加工不良を起こさないよう、ブロー機構を用いて光学部品を保護するレーザー加工装置も存在する（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－１８８４７５号公報

【文献】特開２０１３－１８４１８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、デブリの光学部品への付着を完全に無くすのは困難であり、特許文献２等に示された加工装置は、定期的に保護ウィンドウの清掃を行う必要がある。現状、ウィンドウの清掃は、加工装置を停止させてウィンドウを取り外し、目視で確認して必要があれば清掃する、という手順で行っており、清掃が必要でない場合にもダウンタイムが発生してしまうという課題があった。

【0007】

本願発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、保護ウィンドウの汚れを保護ウィンドウを取り外すことなく装置上で監視することが可能なレーザー加工装置および保護ウィンドウ確認方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して被加工物を加工するレーザービーム照射ユニットと、を有するレーザー加工装置であって、該レーザービーム照射ユニットは、レーザー発振器と、該レーザー発振器が発振したレーザービームを該チャックテーブルに保持された被加工物に集光させる集光レンズと、該レーザー発振器から発振されたレーザービームを反射して該集光レンズに導く反射面を備えた光学素子と、該集光レンズを汚れから保護する保護ウィンドウと、を備え、該保護ウィンドウに光を照射し、該光を該集光レンズの外縁に向けて放射状に拡散する点光源と、該点光源から該保護ウィンドウに照射された光を撮像する撮像ユニットと、該点光源から該保護ウィンドウに照射されて透過した光の全体を投影する投影手段と、を有し、該撮像ユニットは、該投影手段に投影された像を撮像し、該撮像ユニットで撮像された画像に基づいて該保護ウィンドウの汚れを検出することが可能なことを特徴とする。

【0010】

前記レーザー加工装置において、該点光源は、該光学素子の反射面とは反対側から該光学素子を介して該保護ウィンドウに光を照射しても良い。
前記レーザー加工装置において、該点光源は、筐体と、該筐体内に設けられかつ該光を出射する光源ユニットと、ピンホールと、を備え、該光を該ピンホールから拡散して、該保護ウィンドウに照射しても良い。

【0011】

本発明の保護ウィンドウ確認方法は、レーザー発振器と、該レーザー発振器が発振したレーザービームを被加工物に集光させる集光レンズと、該レーザー発振器から発振されたレーザービームを反射して該集光レンズに導く反射面を備えた光学素子と、該集光レンズを汚れから保護する保護ウィンドウと、を含むレーザービーム照射ユニットを備えたレーザー加工装置において、該保護ウィンドウの汚れを確認する保護ウィンドウ確認方法であって、一点から拡散する点光源を準備する点光源準備ステップと、該点光源から該保護ウィンドウに対して光を照射する照射ステップと、該保護ウィンドウに照射されて透過した光の全体を投影手段に投影する投影ステップと、を含み、該投影ステップで投影手段に投影された像から該保護ウィンドウの汚れを確認することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本願発明は、保護ウィンドウの汚れを保護ウィンドウを取り外すことなく装置上で監視することが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態１に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を模式的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る保護ウィンドウ確認方法の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３に示された保護ウィンドウ確認方法の投影ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

【図5】図５は、実施形態２に係るレーザー加工装置の保護ウィンドウ確認方法の投影ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0015】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るレーザー加工装置及び保護ウィンドウ確認方法を図面に基づいて説明する。

【0016】

実施形態１に係る図１に示すレーザー加工装置１は、被加工物２００に対してパルス状のレーザービーム２１を照射し、被加工物２００をレーザー加工する装置である。

【0017】

（被加工物）
図１に示されたレーザー加工装置１の加工対象である被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板２０１を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２００は、図１に示すように、基板２０１の表面２０２に格子状に設定された分割予定ライン２０３と、分割予定ライン２０３によって区画された領域に形成されたデバイス２０４と、を有している。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。

【0018】

実施形態１において、被加工物２００は、被加工物２００の外径よりも大径な円板状でかつ外縁部に環状フレーム２１０が貼着された粘着テープ２１１が表面２０２の裏側の裏面２０５に貼着されて、環状フレーム２１０の開口内に支持される。実施形態１において、被加工物２００は、分割予定ライン２０３に沿って個々のデバイス２０４に分割される。

【0019】

（レーザー加工装置）
レーザー加工装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０と、移動ユニット３０と、撮像ユニット４０と、制御ユニット１００とを有する。

【0020】

チャックテーブル１０は、被加工物２００を保持面１１で保持する。保持面１１は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル１０は、保持面１１上に載置された被加工物２００を吸引保持する。実施形態１では、保持面１１は、水平方向と平行な平面である。チャックテーブル１０の周囲には、被加工物２００を開口内に支持する環状フレーム２１０を挟持するクランプ部１２が複数配置されている。また、チャックテーブル１０は、回転ユニット１３によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。なお、Ｚ軸方向は、保持面１１に対して直交し、鉛直方向と平行な方向である。回転ユニット１３及びチャックテーブル１０は、移動ユニット３０のＸ軸移動ユニット３１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動されるとともに、Ｙ軸移動ユニット３２により水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動される。

【0021】

レーザービーム照射ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対して、被加工物２００が吸収性を有する波長のパルス状のレーザービーム２１を照射して、被加工物２００をアブレーション加工するユニットである。実施形態１では、レーザービーム照射ユニット２０の一部は、図１に示すように、装置本体２から立設した立設壁３に設けられた移動ユニット３０のＺ軸移動ユニット３３によりＺ軸方向に移動される昇降部材４に支持されている。

【0022】

レーザービーム照射ユニット２０は、図２に示すように、被加工物２００を加工するためのレーザービーム２１（図２に一点鎖線で示す）を発振するレーザー発振器２２と、レーザー発振器２２が発振したレーザービーム２１をチャックテーブル１０の保持面１１に保持した被加工物２００に集光させる集光レンズ２４と、レーザー発振器２２から発振されたレーザービーム２１を反射して、集光レンズ２４に導く反射面２５を備えた光学素子であるミラー２３と、ミラー２３及び集光レンズ２４を収容する筐体２６と、保護ウィンドウ２７とを備える。

【0023】

ミラー２３は、レーザー発振器２２から出射されたレーザービーム２１を被加工物２００を加工する加工点へと伝搬する光学素子であり、集光レンズ２４は、レーザー発振器２２から出射されたレーザービーム２１を被加工物２００を加工する加工点に集光する光学素子である。なお、図２には、ミラー２３が一つのみ示されているが、本発明では、レーザービーム照射ユニット２０は、ミラー２３を複数備えても良い。

【0024】

筐体２６は、遮光性を有する材料で構成され、チャックテーブル１０の保持面１１に対面する位置に開口２８が設けられている。

【0025】

保護ウィンドウ２７は、集光レンズを汚れから保護するものであり、板状に形成されている。保護ウィンドウ２７は、開口２８を塞ぐ状態で筐体２６に取り付けられている。保護ウィンドウ２７は、チャックテーブル１０の保持面１１に保持された被加工物２００と対面し、レーザー発振器２２が発振して集光レンズ２４が集光するレーザービーム２１を透過する。保護ウィンドウ２７は、レーザービーム２１を被加工物２００に照射してアブレーション加工を施す際に生じるデブリが集光レンズ２４に付着することを抑制するものである。前述した構成の保護ウィンドウ２７は、外表面にデブリが付着して、汚れることがある。

【0026】

移動ユニット３０は、チャックテーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に相対的に移動させるものである。なお、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、保持面１１と平行な方向である。移動ユニット３０は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させる加工送り手段であるＸ軸移動ユニット３１と、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させる割り出し送り手段であるＹ軸移動ユニット３２と、レーザービーム照射ユニット２０をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット３３とを備える。

【0027】

実施形態１では、Ｙ軸移動ユニット３２は、レーザー加工装置１の装置本体２上に設置されている。Ｙ軸移動ユニット３２は、Ｘ軸移動ユニット３１を支持した移動プレート１４をＹ軸方向に移動自在に支持している。Ｘ軸移動ユニット３１は、移動プレート１４上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット３１は、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転ユニット１３を支持した第２移動プレート１５をＸ軸方向に移動自在に支持している。Ｚ軸移動ユニット３３は、立設壁３に設置され、昇降部材４をＺ軸方向に移動自在に支持している。

【0028】

Ｘ軸移動ユニット３１、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート１４，１５をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動自在に支持するとともに、昇降部材４をＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

【0029】

また、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、チャックテーブル１０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、レーザービーム照射ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット１００に出力する。

【0030】

撮像ユニット４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像するものである。撮像ユニット４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子等の撮像素子を備える。実施形態１では、撮像ユニット４０は、レーザービーム照射ユニット２０の筐体２６の先端に取り付けられて、集光レンズ２４とＸ軸方向に並ぶ位置に配置されている。撮像ユニット４０は、被加工物２００を撮像して、被加工物２００とレーザービーム照射ユニット２０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を制御ユニット１００に出力する。

【0031】

制御ユニット１００は、レーザー加工装置１の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作をレーザー加工装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置１の上述した構成要素に出力して、制御ユニット１００の機能を実現する。

【0032】

また、レーザー加工装置１は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット１０１と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとを備える。表示ユニット１０１、及び入力ユニットは、制御ユニット１００に接続している。入力ユニットは、表示ユニット１０１に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。表示ユニット１０１は、表示面１０２に表示される情報や画像が入力ユニット等からの操作により切り換えられる。

【0033】

また、レーザー加工装置１は、図２に示す点光源５０と、図１に示す第２撮像ユニット６０とを有する。

【0034】

点光源５０は、保護ウィンドウ２７に光５１（図２に点線で示す）を照射するものである。実施形態１では、点光源５０は、レーザービーム照射ユニット２０の図２に示すミラー２３の上方に配置されて、ミラー２３の反射面２５の反対側からミラー２３を介して保護ウィンドウ２７に光５１を照射する。

【0035】

点光源５０は、筐体５２と、筐体５２内に設けられかつ光５１を出射する光源ユニット５３と、ピンホール５５と、を備える。点光源５０は、光源ユニット５３が出射した光５１をピンホール５５を通して保護ウィンドウ２７に照射するとともに、光５１をピンホール５５から保護ウィンドウ２７の集光レンズ２４の外縁に向けて放射状に拡散する。実施形態１は、点光源５０は、照射する光５１をピンホール５５から拡散して、光５１を保護ウィンドウ２７の全面に照射する。

【0036】

また、実施形態１では、ピンホール５５は、直径が２００μｍ以上でかつ４００μｍ以下である。ピンホール５５の直径が２００μｍ以上でかつ４００μｍ以下である理由は、直径が２００μｍ未満であると保護ウィンドウ２７の全面に照射される光の光量が不足し、４００μｍを超えると点光源５０が面光源化して明瞭な陰影を得ることが困難となるからである。

【0037】

第２撮像ユニット６０は、点光源５０から保護ウィンドウ２７に照射された光５１を撮像するものである。実施形態１において、第２撮像ユニット６０は、チャックテーブル１０の保持面１１上を撮像することで、保護ウィンドウ２７を介してチャックテーブル１０の保持面１１上に投影された光５１を撮像する。実施形態１では、第２撮像ユニット６０は、撮像ユニット４０に取り付けられて、撮像ユニット４０とＸ軸方向に並ぶ位置に配置されて、チャックテーブル１０の保持面１１上を斜め上方から撮像する。なお、本発明では、第２撮像ユニット６０の配置位置、撮像方向は、実施形態１に示されたものに限定されない。なお、第２撮像ユニット６０は、特許請求の範囲に記載された撮像ユニットに相当する。

【0038】

第２撮像ユニット６０は、チャックテーブル１０の保持面１１上を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子等の撮像素子を備える。第２撮像ユニット６０は、撮像して得た画像を制御ユニット１００に出力する。

【0039】

前述したレーザー加工装置１は、オペレータが加工内容情報を制御ユニット１００に登録し、粘着テープ２１１を介してチャックテーブル１０の保持面１１に被加工物２００を載置し、制御ユニット１００が入力ユニットからオペレータの加工動作開始指示を受け付けると、登録された加工内容情報に基づいて加工動作を開始する。

【0040】

加工動作では、レーザー加工装置１は、被加工物２００を粘着テープ２１１を介して、チャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持し、クランプ部１２で環状フレーム２１０をクランプする。次に、移動ユニット３０がチャックテーブル１０を撮像ユニット４０の下方に向かって移動して、撮像ユニット４０が被加工物２００を撮影する。レーザー加工装置１は、撮像ユニット４０が撮像して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。

【0041】

レーザー加工装置１は、加工内容情報に基づいて、移動ユニット３０により、レーザービーム照射ユニット２０と被加工物２００とを分割予定ライン２０３に沿って相対的に移動させて、レーザービーム照射ユニット２０からパルス状のレーザービーム２１を分割予定ライン２０３に照射する。実施形態１では、レーザー加工装置１は、レーザービーム２１を照射して、分割予定ライン２０３にアブレーション加工を施して、被加工物２００を個々のデバイス２０４に分割、又は各分割予定ライン２０３にレーザー加工溝を形成する。レーザー加工装置１は、全ての分割予定ライン２０３に沿ってレーザー加工すると、レーザービーム２１の照射を停止して、加工動作を終了する。

【0042】

レーザー加工装置１は、立ち上げた時、エラーが生じた時、所望の加工結果が得られない時、又は所定枚数の被加工物２００を加工した毎等において、実施形態１に係る保護ウィンドウ確認方法が実施される。

【0043】

（保護ウィンドウ確認方法）
実施形態１に係る保護ウィンドウ確認方法は、保護ウィンドウ２７の汚れを確認する方法である。保護ウィンドウ確認方法は、図３に示すように、点光源準備ステップＳＴ１と、照射ステップＳＴ２と、投影ステップＳＴ３とを含む。

【0044】

（点光源準備ステップ）
点光源準備ステップＳＴ１は、前述した点光源５０を準備するステップである。実施形態１において、点光源準備ステップＳＴ１では、レーザー発振器２２からのレーザービーム２１の発振を停止し、点光源５０の光源ユニット５３の光５１の出射を準備して、照射ステップＳＴ２に進む。

【0045】

（照射ステップ）
照射ステップＳＴ２は、点光源５０から保護ウィンドウ２７の全面に対して光５１を照射するステップである。実施形態１において、照射ステップＳＴ２では、点光源５０の光源ユニット５３から光５１を出射して、投影ステップＳＴ３に進む。なお、光５１は、保護ウィンドウ２７の全面に照射される。

【0046】

（投影ステップ）
投影ステップＳＴ３は、保護ウィンドウ２７に照射された光５１を図４に示す投影手段７０に投影するステップである。実施形態１において、投影ステップＳＴ３では、オペレータがチャックテーブル１０の保持面１１上に投影手段７０を載置する。投影手段７０は、保護ウィンドウ２７に照射されて透過した光５１の全体が投影可能な大きさを有している。実施形態１では、投影手段７０は、蛍光紙であるが、本発明では、例えば、紙又はスクリーン等の蛍光紙以外のものでも良い。

【0047】

実施形態１において、投影ステップＳＴ３では、オペレータの入力ユニットからの操作を受け付けるなどして、レーザー加工装置１が移動ユニット３０を制御してチャックテーブル１０をレーザービーム照射ユニット２０の保護ウィンドウ２７の下方に位置付ける。すると、図４に示すように、保護ウィンドウ２７を透過した光５１は、投影手段７０に照射され、保護ウィンドウ２７を透過した光５１で構成される像が投影手段７０に投影されることとなる。

【0048】

なお、投影手段７０に投影された像は、保護ウィンドウ２７を透過する際に光５１がデブリにより遮られるので、デブリが付着した箇所を投影した部分の光量が低くなる。投影ステップＳＴ３では、レーザー加工装置１の第２撮像ユニット６０が、保持面１１上に載置された投影手段７０に投影された像を撮像し、撮像して得た画像を制御ユニット１００に出力する。実施形態１において、投影ステップＳＴ３では、制御ユニット１００が、第２撮像ユニット６０が投影手段７０に投影された像を撮像して得た画像を表示ユニット１０１に表示し、オペレータが表示ユニット１０１に表示された画像を確認することで、保護ウィンドウ２７の汚れを把握して、終了する。

【0049】

保護ウィンドウ２７が汚れている場合には、オペレータが保護ウィンドウ２７を取り外して清掃する。このように、投影ステップＳＴ３では、投影手段７０に投影された像から保護ウィンドウ２７の汚れを確認するとともに、レーザー加工装置１は、第２撮像ユニット６０で撮像された画像に基づいて保護ウィンドウ２７の汚れを検出することが可能となる。

【0050】

以上説明したように、実施形態１に係るレーザー加工装置１及び保護ウィンドウ確認方法は、点光源５０から拡散する光５１を保護ウィンドウ２７を透過させて、第２撮像ユニット６０で撮像するので、第２撮像ユニット６０が撮像して得た画像を確認することで、保護ウィンドウ２７の汚れを把握することができる。その結果、レーザー加工装置１及び保護ウィンドウ確認方法は、保護ウィンドウ２７の汚れを保護ウィンドウ２７を取り外すことなく装置上で監視することが可能となるという効果を奏する。また、保護ウィンドウ２７の汚れを保護ウィンドウ２７を取り外すことなく装置で確認することができるため、レーザー加工装置１自体のダウンタイムを最小限にすることが可能となり、生産性の向上に貢献する。

【0051】

また、レーザー加工装置１は、第２撮像ユニット６０が点光源５０から拡散し保護ウィンドウ２７を透過して光５１が投影手段７０に投影された像を撮像することで、よりはっきりと保護ウィンドウ２７の汚れを把握することができる。

【0052】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るレーザー加工装置及び保護ウィンドウ確認方法を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態２に係るレーザー加工装置の保護ウィンドウ確認方法の投影ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。なお、図５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0053】

実施形態２に係るレーザー加工装置１－２は、図５に示すように、投影ユニット８０を備える。投影ユニット８０は、チャックテーブル１０の外周面に取り付けられる筐体８１と、筐体８１内に設置される投影手段７０及び第２撮像ユニット６０を有する。投影手段７０は、点光源５０から保護ウィンドウ２７に投射されて保護ウィンドウ２７を透過した光５１が投影される。投影手段７０は、チャックテーブル１０の外周方向に向かうにしたがって徐々に下方に向かうように鉛直方向と水平方向との双方と交差している。第２撮像ユニット６０は、投影手段７０の光５１が投影される表面を撮像可能な位置に配置されて、投影手段７０に投影された像を撮像する。

【0054】

実施形態２に係る保護ウィンドウ確認方法は、投影ステップＳＴ３において、オペレータの入力ユニットからの操作を受け付けるなどして、レーザー加工装置１が移動ユニット３０を制御して投影ユニット８０の投影手段７０をレーザービーム照射ユニット２０の保護ウィンドウ２７の下方に位置付ける。すると、図５に示すように、保護ウィンドウ２７を透過した光５１は、投影手段７０に照射され、保護ウィンドウ２７を透過した光５１で構成される像が投影手段７０に投影されることとなる。投影ステップＳＴ３では、実施形態１と同様に、レーザー加工装置１の第２撮像ユニット６０が、保持面１１上に載置された投影手段７０に投影された像を撮像し、撮像して得た画像を制御ユニット１００に出力する。

【0055】

実施形態２に係るレーザー加工装置１－２及び保護ウィンドウ確認方法は、点光源５０から拡散する光５１を保護ウィンドウ２７を透過させて、第２撮像ユニット６０で撮像するので、第２撮像ユニット６０が撮像して得た画像を確認することで、保護ウィンドウ２７の汚れを把握することができる。その結果、レーザー加工装置１－２及び保護ウィンドウ確認方法は、実施形態１と同様に、保護ウィンドウ２７の汚れを保護ウィンドウ２７を取り外すことなく装置上で監視することが可能となるという効果を奏するとともに、レーザー加工装置１－２自体のダウンタイムを最小限にすることが可能となり、生産性の向上に貢献する。

【0056】

また、実施形態２に係るレーザー加工装置１－２は、筐体８１内に投影手段７０を設置した投影ユニット８０を備えるので、投影手段７０をチャックテーブル１０の保持面１１に載置する手間が不要となる。

【0057】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本発明では、点光源５０を任意の位置に設置したり、光源ユニット５３からの光５１を光ファイバで伝送して、任意の位置から光５１を保護ウィンドウ２７に照射しても良い。また、本発明では、保護ウィンドウ２７を透過した光５１を投影手段７０に投影せずに、保護ウィンドウ２７を透過した光５１を直接第２撮像ユニット６０で撮像しても良い。また、本発明では、制御ユニット１００が、第２撮像ユニット６０で撮像された画像に周知の画像処理を施して、保護ウィンドウ２７が汚れているか否かを判定し、判定結果を表示ユニット１０１に表示しても良い。

【符号の説明】

【0058】

１，１－２ レーザー加工装置
１０ チャックテーブル
２０ レーザービーム照射ユニット
２１ レーザービーム
２２ レーザー発振器
２３ ミラー（光学素子）
２４ 集光レンズ
２５ 反射面
２７ 保護ウィンドウ
５０ 点光源
６０ 第２撮像ユニット（撮像ユニット）
７０ 投影手段
２００ 被加工物
ＳＴ１ 点光源準備ステップ
ＳＴ２ 照射ステップ
ＳＴ３ 投影ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】