CN103506758A

CN103506758A - 激光加工装置

Info

Publication number: CN103506758A
Application number: CN201310240803.XA
Authority: CN
Inventors: 能丸圭司
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: DE102013211395A1; JP5940906B2; US9186750B2; CN103506758B; US20130334186A1; JP2014000588A; KR20130142926A; TW201400222A; KR102066288B1; TWI587958B

Abstract

本发明提供一种激光加工装置，其中，激光光线照射构件具备激光光线振荡构件、聚光器和配设在它们间的激光光线分支机构。激光光线分支机构具备分支单元，分支单元具有：1/2波长板；第1偏振分光镜，其将通过了1/2波长板的激光光线分离成P偏振光和S偏振光；第1反射镜，其用于反射P偏振光；第2反射镜，其用于反射S偏振光；第2偏振分光镜，其将被第1反射镜和第2反射镜反射的P偏振光和S偏振光引导至同一方向的光路；以及角度调整构件，其用于调整被第1反射镜和第2反射镜反射的P偏振光和S偏振光中的至少一方的向第2偏振分光镜入射的角度，通过角度调整构件来调整所述角度，由此来调整被聚光器聚光的多条激光光线的聚光点的间隔。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及激光加工装置，该激光加工装置适于沿着形成于半导体晶片等被加工物的表面的间隔道照射激光光线从而形成激光加工槽。

背景技术

在半导体器件制造过程中形成有半导体晶片，该半导体晶片借助层叠体在硅等半导体基板的表面呈矩阵状地形成有多个IC、LSI等器件，该层叠体由绝缘膜和功能膜层叠得到。这样形成的半导体晶片的所述器件被称为间隔道的分割预定线划分，通过沿所述间隔道进行分割来制造各器件。

通常，借助被称为切割器（Dicer）的切削装置来进行这样的半导体晶片的沿间隔道的分割。该切削装置具备：卡盘工作台，其用于保持作为被加工物的半导体晶片；切削构件，其用于切削保持在该卡盘工作台上的半导体晶片；以及移动构件，其使卡盘工作台和切削构件相对移动。切削构件包括高速旋转的旋转主轴和安装于该主轴的切削刀片。切削刀片由圆盘状的基座和安装于该基座的侧面外周部的环状的切削刃构成，切削刃例如通过将粒径3μm左右的金刚石磨粒利用电铸固定而形成，其厚度例如形成为20～30μm。

最近，为了提高IC、LSI等器件的处理能力，实际应用有如下形态的半导体晶片：在硅等半导体基板的表面利用层叠体形成有半导体器件，所述层叠体由低电容率绝缘体覆膜（Low-k膜）和用于形成电路的功能膜层叠而成，所述低电容率绝缘体覆膜由SiOF、BSG（SiOB）等无机物类的膜、或为聚酰亚胺类、聚对二甲苯类等聚合物膜的有机物类的膜构成。

此外，还实际应用有半导体晶片，其构成为：在半导体晶片的间隔道局部地配设有被称为测试元件组（TEG：Test Element Group）的金属图案，在分割半导体晶片前，通过金属图案来测试电路的功能。

由于上述Low-k膜或测试元件组（TEG）与晶片的材料不同，因此难以通过切削刀片同时切削。即，由于Low-k膜像云母一样非常脆，因此存在以下问题：在借助切削刀片沿间隔道切削时，Low-k膜剥离，该剥离到达器件，带给器件致命的损伤。此外，由于测试元件组（TEG）由金属形成，因此若通过切削刀片进行切削则会产生毛刺。

为了消除上述问题，提出有下述加工方法：通过沿半导体晶片的间隔道照射脉冲激光光线，来去除形成间隔道的Low-k膜或配设于间隔道的测试元件组（TEG），使切削刀片定位于该去除过的区域来进行切削（例如参照专利文献1）。

然而，在像所述专利文献1公开的加工方法那样，通过沿晶片的间隔道照射脉冲激光光线来去除Low-k膜或测试元件组（TEG）时，需要形成比切削刀片的厚度更宽的激光加工槽。因此，当激光光线的聚光光斑直径为10μm左右时，存在以下问题：沿间隔道照射激光光线的激光光线照射工序必须在宽度方向实施数次，生产效率较差。

为消除这样的问题，在下述专利文献2中记载有一种激光加工装置，其将激光光线分支成多条并形成多个聚光光斑（聚光点），能够通过同时形成较宽宽度的激光加工槽来高效地去除Low-k膜或测试元件组（TEG）。

专利文献1：日本特开2005-142398号公报。

专利文献2：日本特开2011-156551号公报。

然而，专利文献2中记载的技术存在以下问题：其难以调整分支成多条的激光光线的多个聚光光斑（聚光点）的间隔，无法使多个聚光光斑（聚光点）定位成与间隔道对应的宽度。

发明内容

本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要技术课题在于提供一种激光加工装置，其能够容易地调整分支成多条的激光光线的多个聚光光斑（聚光点）的间隔。

为解决上述主要技术课题，根据本发明，提供了一种激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置具备：卡盘工作台，其用于保持被加工物，激光光线照射构件，其用于对保持在所述卡盘工作台的被加工物照射激光光线，所述激光光线照射构件包括：激光光线振荡构件，其用于振荡出激光光线；聚光器，其用于对由所述激光光线振荡构件振荡出的激光光线进行聚光，并使其照射到保持在所述卡盘工作台的被加工物；以及激光光线分支机构，其配设在所述激光光线振荡构件和所述聚光器之间，用于使由该激光光线振荡构件振荡出的激光光线分支成多条激光光线，以及加工进给构件，其用于使所述卡盘工作台和所述激光光线照射构件沿加工进给方向相对移动，所述激光光线分支机构包括分支单元，该分支单元具有：1/2波长板，其用于使由所述激光光线振荡构件振荡出的激光光线的偏振面旋转45度；第1偏振分光镜，其用于将通过了所述1/2波长板的激光光线分离成P偏振光和S偏振光；第1反射镜，其用于反射由所述第1偏振分光镜分离得到的P偏振光；第2反射镜，其用于反射由所述第1偏振分光镜分离得到的S偏振光；第2偏振分光镜，其用于将被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光引导至同一方向的光路；以及角度调整构件，其用于调整被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光中的至少一方的向所述第2偏振分光镜入射的角度，通过所述角度调整构件来调整被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光的向该第2偏振分光镜入射的角度，由此来调整被所述聚光器聚光的、由P偏振光和S偏振光构成的多条激光光线的聚光点的间隔。

优选的是，所述激光光线分支机构包括多个分支单元，通过了上游侧的分支单元的P偏振光和S偏振光的偏振面被下一个分支单元的1/2波长板旋转45度，P偏振光被进一步分支成P偏振光和S偏振光并被引导至聚光器，S偏振光被进一步分支成P偏振光和S偏振光并被引导至聚光器。

在本发明的激光加工装置中，配设在激光光线振荡构件和聚光器之间且用于使由激光光线振荡构件振荡出的激光光线分支成多条激光光线的激光光线分支机构包括分支单元，该分支单元具备：1/2波长板，其用于使由激光光线振荡构件振荡出的激光光线的偏振面旋转45度；第1偏振分光镜，其用于将通过了1/2波长板的激光光线分离成P偏振光和S偏振光；第1反射镜，其用于反射由第1偏振分光镜分离得到的P偏振光；第2反射镜，其用于反射由第1偏振分光镜分离得到的S偏振光；第2偏振分光镜，其用于将被第1反射镜和第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光引导至同一方向的光路；以及角度调整构件，其用于调整被该第1反射镜和该第2反射镜反射的P偏振光和S偏振光中的至少一方的向该第2偏振分光镜入射的角度，通过角度调整构件来调整被第1反射镜和第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光的向第2偏振分光镜入射的角度，由此来调整被聚光器聚光的、由P偏振光和S偏振光构成的多条激光光线的聚光点的间隔，因此，能够容易地调整分支成多条的激光光线的多个聚光光斑（聚光点）的间隔。

附图说明

图1是根据本发明构成的激光加工装置的立体图。

图2是示出装备于图1所示的激光加工装置的激光光线照射构件的结构框图。

图3是示出构成图2所示的激光光线照射构件的分支单元的说明图。

图4是由图2所示的激光光线照射构件照射的多条激光光线的说明图。

图5是装备于图1所示的激光加工装置的控制构件的结构框图。

图6的（a）和（b）是作为被加工物的半导体晶片的立体图和局部剖视放大图。

图7的（a）和（b）是示出将图6所示的半导体晶片粘贴在环状框架的保护带的表面的状态的说明图。

图8的（a）、（b）、（c）是利用图1所示的激光加工装置沿图6所示的半导体晶片的间隔道形成激光加工槽的激光光线照射工序的说明图。

图9是通过实施图8所示的激光光线照射工序而在半导体晶片形成的激光加工槽的放大剖视图。

标号说明

2：静止基座；

3：卡盘工作台机构；

36：卡盘工作台；

37：加工进给构件；

38：第1分度进给构件；

4：激光光线照射单元支承机构；

43：第2分度进给构件；

5：激光光线照射单元；

52：激光光线照射构件；

54：聚光点位置调整构件；

6：脉冲激光光线振荡构件；

7：聚光器；

71：聚光物镜；

8：激光光线分支机构；

80a、80b、80c：分支单元；

81：1/2波长板；

82：第1偏振分光镜；

83：第1反射镜；

84：第2反射镜；

85：第2偏振分光镜；

830、840：角度调整构件；

9：聚光光斑间隔监视单元；

10：控制构件；

12：摄像构件；

20：半导体晶片。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明构成的激光加工装置的优选的实施方式进行详细的说明。

在图1中示出了根据本发明构成的激光加工装置的立体图。图1示出的激光加工装置具备：静止基座2；卡盘工作台机构3，其以能够沿由箭头X示出的加工进给方向（X轴方向）移动的方式配设于该静止基座2，并用于保持被加工物；激光光线照射单元支承机构4，其以能够沿与X轴方向正交的、由箭头Y示出的分度进给方向（Y轴方向）移动的方式配设于静止基座2；以及激光光线照射单元5，其以能够沿由箭头Z示出的焦点位置调整方向（Z轴方向）移动的方式配设于该激光光线照射单元支承机构4。

上述卡盘工作台机构3具备：一对引导轨31、31，它们沿X轴方向平行地配设在静止基座2上；第1滑动块32，其以能够沿X轴方向移动的方式配设在该引导轨31、31上；第2滑动块33，其以能够沿Y轴方向移动的方式配设在该第1滑动块32上；支承工作台35，其被圆筒部件34支承在该第2滑动块33上；以及卡盘工作台36，其作为被加工物保持构件。该卡盘工作台36具备由多孔性材料形成的被加工物保持面361，作为被加工物的例如圆盘状的半导体晶片被未图示的吸引构件保持在卡盘工作台36上。此外，借助配设在圆筒部件34内的未图示的脉冲电动机使卡盘工作台36旋转。此外，在卡盘工作台36安装有用于固定环状框架的夹紧器362，所述环状框架用于支承后述的半导体晶片。

在所述第1滑动块32的下表面设置有一对被引导槽321、321，所述被引导槽321、321与所述一对引导轨31、31嵌合，并且在所述第1滑动块32的上表面设置有沿Y轴方向平行地形成的一对引导轨322、322。以这种方式构成的第1滑动块32构成为，通过被引导槽321、321与一对引导轨31、31嵌合而使第1滑动块32能够沿一对引导轨31、31在X轴方向移动。图示的实施方式的卡盘工作台机构3具备加工进给构件37，该加工进给构件37用于使第1滑动块32沿一对引导轨31、31在X轴方向移动。加工进给构件37包括外螺纹杆371和脉冲电动机372等驱动源，所述外螺纹杆371以与所述一对引导轨31、31平行的方式配设在这一对引导轨31、31之间，所述脉冲电动机372等驱动源用于驱动该外螺纹杆371旋转。外螺纹杆371的一端被轴支承块373支承为旋转自如，所述轴支承块373固定于所述静止基座2，所述外螺纹杆371的另一端与所述脉冲电动机372的输出轴传动连结。此外，外螺纹杆371与形成于未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合，所述未图示的内螺纹块突出设置在第1滑动块32的中央部下表面。因此，借助脉冲电动机372对外螺纹杆371进行正转和反转驱动，由此使第1滑动块32沿引导轨31、31在作为X轴方向的加工进给方向移动。

所述第2滑动块33构成为，在其下表面设置有一对被引导槽331、331，所述一对被引导槽331、331与设置在所述第1滑动块32的上表面的一对引导轨322、322嵌合，通过使该被引导槽331、331与一对引导轨322、322嵌合，第2滑动块33能够沿Y轴方向移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构3具备第1分度进给构件38，该第1分度进给构件38用于使第2滑动块33沿着设置于第1滑动块32的一对引导轨322、322在Y轴方向移动。该第1分度进给构件38包括外螺纹杆381和脉冲电动机382等驱动源，所述外螺纹杆381以与所述一对引导轨322、322平行的方式配设在这一对引导轨322、322之间，所述脉冲电动机382等驱动源用于驱动该外螺纹杆381旋转。外螺纹杆381的一端被轴支承块383支承为旋转自如，所述轴支承块383固定于所述第1滑动块32的上表面，所述外螺纹杆381的另一端与所述脉冲电动机382的输出轴传动连结。此外，外螺纹杆381与形成于未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合，所述未图示的内螺纹块突出设置在第2滑动块33的中央部下表面。因此，借助脉冲电动机382对外螺纹杆381进行正转和反转驱动，由此使第2滑动块33沿引导轨322、322在作为Y轴方向的分度进给方向移动。

所述激光光线照射单元支承机构4具备可动支承基座42和一对引导轨41、41，所述引导轨41、41沿Y轴方向平行地配设在静止基座2上，所述可动支承基座42以能够沿Y轴方向移动的方式配设在该引导轨41、41上。该可动支承基座42由移动支承部421和安装部422构成，所述移动支承部421以能够移动的方式配设在引导轨41、41上，所述安装部422安装在该移动支承部421。安装部422在一侧面平行地设置有沿Z轴方向延伸的一对引导轨423、423。激光光线照射单元支承机构4具备第2分度进给构件43，该第2分度进给构件43用于使可动支承基座42沿着一对引导轨41、41在Y轴方向移动。第2分度进给构件43包括外螺纹杆431和脉冲电动机432等驱动源，所述外螺纹杆431以与所述一对引导轨41、41平行的方式配设在这一对引导轨41、41之间，所述脉冲电动机432等驱动源用于驱动该外螺纹杆431旋转。外螺纹杆431的一端被未图示的轴支承块支承为旋转自如，所述轴支承块固定于所述静止基座2，所述外螺纹杆431的另一端与所述脉冲电动机432的输出轴传动连结。此外，外螺纹杆431与形成于未图示的内螺纹块的内螺纹孔螺合，所述未图示的内螺纹块突出设置在构成可动支承基座42的移动支承部421的中央部下表面。因此，借助脉冲电动机432对外螺纹杆431进行正转和反转驱动，由此使可动支承基座42沿引导轨41、41在作为Y轴方向的分度进给方向移动。

激光光线照射单元5具备单元支架51和激光光线照射构件52，激光光线照射构件52安装于该单元支架51。单元支架51设置有一对被引导槽511、511，所述被引导槽511、511以能够滑动的方式与设置于所述安装部422的一对引导轨423、423卡合，通过将该被引导槽511、511嵌合于所述引导轨423、423，来将所述单元支架51支承为能够沿Z轴方向移动。

激光光线照射单元5具备聚光点位置调整构件54，该聚光点位置调整构件54用于使单元支架51沿着一对引导轨423、423在Z轴方向移动。聚光点位置调整构件54包括外螺纹杆（未图示）和脉冲电动机542等驱动源，所述外螺纹杆配设在一对引导轨423、423之间，所述脉冲电动机542等驱动源用于驱动该外螺纹杆旋转，借助脉冲电动机542对未图示的外螺纹杆进行正转或反转驱动，由此使单元支架51和激光光线照射构件52沿一对引导轨423、423在焦点位置调整方向（Z轴方向）移动。此外，在本实施方式中，通过脉冲电动机542的正转驱动使激光光线照射构件52向上方移动，通过脉冲电动机542的反转驱动使激光光线照射构件52向下方移动。

所述激光光线照射构件52具备：圆筒状的壳体521，其实际上配置为水平；脉冲激光光线振荡构件6，其如图2所示地配设在壳体521内；聚光器7，其对由该脉冲激光光线振荡构件6振荡出的激光光线进行聚光并照射到保持在所述卡盘工作台36的被加工物W；以及激光光线分支机构8，其配设在该脉冲激光光线振荡构件6和该聚光器7之间，用于将由脉冲激光光线振荡构件6振荡出的激光光线分支成多条激光光线。

所述脉冲激光光线振荡构件6由脉冲激光振荡器61和重复频率设定构件62构成，脉冲激光振荡器61由YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成，重复频率设定构件62附设于脉冲激光振荡器61。脉冲激光振荡器61用于振荡出由重复频率设定构件62设定的预定频率的脉冲激光（LB）。重复频率设定构件62用于设定脉冲激光振荡器61所振荡出的脉冲激光的重复频率。脉冲激光光线振荡构件6的脉冲激光振荡器61和重复频率设定构件62被后述的控制构件所控制。

所述聚光器7具备聚光物镜71，在本实施方式中，如图1所示，所述聚光器7配设在壳体521的末端。

参照图2继续进行说明，激光光线分支机构8具备三个分支单元80a、80b、80c。分支单元80a、80b、80c分别由以下部分构成：1/2波长板81；第1偏振分光镜82；第1反射镜83；第2反射镜84；以及第2偏振分光镜85。参照图3对这样构成的分支单元80a、80b、80c的作用进行说明。利用1/2波长板81使入射到1/2波长板81的激光光线的偏振面旋转45度。偏振面旋转了45度的激光光线被第1偏振分光镜82分离成P偏振光和S偏振光。由第1偏振分光镜82分支得到的P偏振光被第1反射镜83反射并引导至第2偏振分光镜85。此外，由第1偏振分光镜82分支得到的S偏振光也被第2反射镜84反射并引导至第2偏振分光镜85。这样，引导至第2偏振分光镜85的P偏振光和S偏振光被第2偏振分光镜85引导至相同方向的光路上。

分支单元80a、80b、80c以上述方式构成，借助分支单元80a将由脉冲激光光线振荡构件6振荡出的激光光线分支成P偏振光和S偏振光，借助分支单元80b将P偏振光进一步分支成P偏振光和S偏振光，并将S偏振光进一步分支成P偏振光和S偏振光。并且，进一步借助分支单元80c将由分支单元80b分支得到的各P偏振光进一步分支成P偏振光和S偏振光，并将各S偏振光进一步分支成P偏振光和S偏振光。这样，由脉冲激光光线振荡构件6振荡出的激光光线被分支单元80a分支成P偏振光和S偏振光，被分支单元80b分支成两条P偏振光和两条S偏振光，并被分支单元80c分支成四条P偏振光和四条S偏振光。这样，分支成八条的激光光线到达聚光器7，并被聚光物镜71聚光。此外，激光光线分支机构8具备角度调整构件830、840，它们用于调整被所述第1反射镜83和第2反射镜84反射的P偏振光和S偏振光的向第2偏振分光镜85入射的角度。该角度调整构件830、840在本实施方式中被由脉冲电动机构成的后述的控制构件所控制。此外，在本实施方式中，示出了利用角度调整构件830、840调整第1反射镜83和第2反射镜84双方的反射角度的例子，但只要调整至少一方的反射镜的反射角度即可。这样，通过利用由脉冲电动机构成的角度调整构件830、840调整被第1反射镜83和第2反射镜84反射的P偏振光和S偏振光的向第2偏振分光镜85入射的角度，如图4所示，被分支成8条的激光光线被聚光物镜71聚光于聚光点P1～P8。在本实施方式中，由聚光物镜71聚光得到的激光光线的聚光点P1～P8构成为沿Y轴方向定位。此外，由聚光物镜71聚光得到的激光光线的聚光点P1～P8的间隔可以通过利用所述角度调整构件830、840变更被第1反射镜83和第2反射镜84反射得到的P偏振光和S偏振光的入射到第2偏振分光镜85的角度来进行调整。

回到图2继续说明，激光加工装置具备聚光光斑间隔监视单元9，聚光光斑间隔监视单元9用于确认由聚光物镜71聚光得到的激光光线的聚光点P1～P8的间隔。聚光光斑间隔监视单元9由以下部分构成：半反射镜91，其配设在分支单元80c和聚光器7之间的光路上；带通滤波器92，其使与被该半反射镜91反射的激光光线的波长对应的波长的光通过；成像透镜93，其使通过该带通滤波器92的激光光线成像；以及CCD照相机94，其对由成像透镜93成像得到的激光光线的聚光点（聚光光斑）进行摄像。这样构成的聚光光斑间隔监视单元9将被分支单元80c分支出的由4条P偏振光和4条S偏振光构成的8条激光光线经由半反射镜91和带通滤波器92引导至成像透镜93。引导至成像透镜93的分支成8条的激光光线与所述聚光物镜71一样被成像透镜93成像成聚光点P1～P8，由CCD照相机94对这些成像得到的聚光点P1～P8进行摄像。这样利用CCD照相机94摄像得到的聚光点P1～P8被送至后述的控制构件并在后述的显示构件显示。此外，期望所述半反射镜91构成为，使其定位于光路所在的作用位置和从光路偏离的退避位置。

回到图1继续说明，在构成所述激光光线照射构件52的壳体521的前端部配设有摄像构件12，摄像构件12用于检测需要利用所述激光光线照射构件52进行激光加工的加工区域。该摄像构件12具备以下等部分：照明构件，其用于照明被加工物；光学系统，其用于捕捉被该照明构件照明的区域；以及摄像元件（CCD），其对被该光学系统捕捉到的像进行摄像，将摄像得到的图像信号送至未图示的控制构件。

激光加工装置具备图5所示的控制构件10。控制构件10具备：中央处理装置（CPU）101，其根据控制程序进行运算处理；只读存储器（ROM：Read Only Memory）102，其用于存储控制程序等；可读写的随机存储器（RAM：Random Access Memory）103，其用于存储运算结果等；以及输入接口104和输出接口105。向这样构成的控制构件10的输入接口104输入来自所述聚光光斑间隔监视单元9的CCD照相机94、摄像构件12等的检测信号。此外，由输出接口105向所述加工进给构件37的脉冲电动机372、第1分度进给构件38的脉冲电动机382、第2分度进给构件43的脉冲电动机432、聚光点位置调整构件54的脉冲电动机542、激光光线照射构件52的脉冲激光光线振荡构件6、激光光线分支机构8的角度调整构件830、840、以及显示构件15等输出控制信号。

本实施方式的激光加工装置以上述方式构成，下面对其作用进行说明。在图6的（a）和（b）中，示出了作为被加工物的半导体晶片的立体图和主要部位放大剖视图。图6的（a）和（b）所示的半导体晶片20利用功能层22在硅等半导体基板21的表面呈矩阵状地形成有多个IC、LSI等器件23，功能层22由绝缘膜和用于形成电路的功能膜层叠获得。并且，利用形成为格状的间隔道24划分各器件23。此外，在本实施方式中，用于形成功能层22的绝缘膜由低电容率绝缘体覆膜（Low-k膜）构成，所述低电容率绝缘体覆膜由SiO₂膜或SiOF、BSG（SiOB）等无机物类的膜、或者为聚酰亚胺类、聚对二甲苯类等聚合物膜的有机物类的膜构成。对这样构成的半导体晶片20的沿着间隔道24在功能层22形成激光加工槽的方法进行说明。

为了沿间隔道24分割上述半导体晶片20，如图7的（a）和（b）所示，将半导体晶片20粘贴在安装于环状框架F的保护带T的表面。此时，半导体晶片20以表面20a向上，其背面侧粘贴于保护带T。

接着实施激光光线照射工序，该激光光线照射工序是沿着半导体晶片20的间隔道24照射激光光线来去除间隔道上的层叠体22的工序。该激光光线照射工序首先将经由保护带T被环状框架F支承的半导体晶片20载置在上述图1所示的激光加工装置的卡盘工作台36上，并经由保护带T将半导体晶片20吸附保持在该卡盘工作台36上。因此，半导体晶片20被保持成以表面20a为上侧。此外，将经由保护带T支承半导体晶片20的环状框架F利用夹紧器362固定。

借助加工进给构件37使以上述方式吸引保持有半导体晶片20的卡盘工作台36定位于摄像构件12的正下方。当卡盘工作台36定位于摄像构件12的正下方时，利用摄像构件12和未图示的控制构件实行校准作业，该校准作业用于检测半导体晶片20的需要进行激光加工的加工区域。即，摄像构件12和未图示的控制构件实行图案匹配等图像处理，来进行激光光线照射位置的校准，该图案匹配用于对沿半导体晶片20的第1方向形成的间隔道24和沿间隔道24照射激光光线的激光光线照射构件52的聚光器7之间进行位置对准。此外，对形成于半导体晶片20的沿与所述第1方向正交的第2方向延伸的间隔道24也同样进行激光光线照射位置的校准。

在以上述方式检测形成于保持在卡盘工作台36上的半导体晶片20的间隔道24、并进行激光光线照射位置的校准之后，如图8的（a）所示，使卡盘工作台36移动至用于照射激光光线的聚光器7所位于的激光光线照射区域，使预定的间隔道24位于聚光器7的正下方。此时，如图8的（a）所示，对半导体晶片20以使间隔道24的一端（在图8的（a）中为左端）位于聚光器7的正下方的方式进行定位。在此状态下，如图8的（b）所示，使由聚光器7照射的所述8条激光光线的聚光点P1～P8的各聚光光斑S1～S8定位于间隔道24的宽度方向。并且，使聚光点位置调整构件54进行动作来调整激光光线照射构件52的高度位置，以使8条激光光线的各聚光光斑S1～S8位于间隔道24的表面。

接着，使激光光线照射构件52进行动作，从聚光器7对晶片照射具有吸收性的波长的所述8条激光光线，并使卡盘工作台36向在图8的（a）中由箭头X1示出的方向以预定的加工进给速度移动（激光光线照射工序）。并且，如图8的（c）所示，当间隔道24的另一端（在图8的（c）中为右端）到达聚光器7的正下方位置时，停止脉冲激光光线的照射并停止卡盘工作台36的移动。

此外，例如以下述方式设定上述激光光线照射工序的加工条件。

激光光线的光源：YVO4激光器或YAG激光器

波长：355nm

输出：10W

重复频率：100kHz

脉冲宽度：1ns

聚光光斑直径：5μm

加工进给速度：100mm/秒

在上述加工条件中，将聚光光斑直径为5μm的聚光光斑S1～S8设定为图8的（b）所示的相互接触的状态，由此，如图9所示，利用所述8条激光光线在半导体晶片20的间隔道24同时形成了激光加工槽210，该激光加工槽210的宽度（E）例如为40μm，且该激光加工槽210比层叠体22深。此外，通过所述角度调整构件830、840来变更被第1反射镜83和第2反射镜84反射的P偏振光和S偏振光的入射到第2偏振分光镜85的角度，由此能够容易地调整聚光光斑S1～S8的间隔。

以这种方式对形成于半导体晶片20的全部间隔道24实施上述的激光光线照射工序。将沿着间隔道24形成有激光加工槽210的半导体晶片20搬送到用于实施分割工序的切削装置。

以上，示出了使用本发明的激光加工装置对被加工物照射具有吸收性的波长的激光光线来实施烧蚀加工从而形成激光加工槽的例子，但本发明的激光加工装置也可以应用于以下加工：使聚光点定位于被加工物的内部，对被加工物照射具有透过性的波长的激光光线，从而在被加工物的内部形成改性层。

此外，在上述实施方式中，示出了使激光光线的聚光点P1～P8沿着与加工进给方向（X轴方向）正交的Y轴方向定位的例子，但根据加工条件，还可以使激光光线的聚光点P1～P8沿着加工进给方向（X轴方向）定位。

此外，只要激光光线的多个聚光点的起点和终点的最大宽度为150μm左右，则聚光器的聚光物镜也可以由一般的凸透镜构成，但在最大宽度为1mm以上的情况下，期望由fθ透镜或像方远心透镜构成。

Claims

1.一种激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置具备：

卡盘工作台，其用于保持被加工物，

激光光线照射构件，其用于对保持在所述卡盘工作台的被加工物照射激光光线，所述激光光线照射构件包括：激光光线振荡构件，其用于振荡出激光光线；聚光器，其用于对由所述激光光线振荡构件振荡出的激光光线进行聚光，并使其照射到保持在所述卡盘工作台的被加工物；以及激光光线分支机构，其配设在所述激光光线振荡构件和所述聚光器之间，用于使由该激光光线振荡构件振荡出的激光光线分支成多条激光光线，以及

加工进给构件，其用于使所述卡盘工作台和所述激光光线照射构件沿加工进给方向相对移动，

所述激光光线分支机构包括分支单元，该分支单元具有：1/2波长板，其用于使由所述激光光线振荡构件振荡出的激光光线的偏振面旋转45度；第1偏振分光镜，其用于将通过了所述1/2波长板的激光光线分离成P偏振光和S偏振光；第1反射镜，其用于反射由所述第1偏振分光镜分离得到的P偏振光；第2反射镜，其用于反射由所述第1偏振分光镜分离得到的S偏振光；第2偏振分光镜，其用于将被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光引导至同一方向的光路；以及角度调整构件，其用于调整被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光中的至少一方的向所述第2偏振分光镜入射的角度，

通过所述角度调整构件来调整被所述第1反射镜和所述第2反射镜反射后的P偏振光和S偏振光的向所述第2偏振分光镜入射的角度，由此来调整被所述聚光器聚光的、由P偏振光和S偏振光构成的多条激光光线的聚光点的间隔。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，

所述激光光线分支机构包括多个所述分支单元，通过了上游侧的所述分支单元的P偏振光和S偏振光的偏振面被下一个所述分支单元的所述1/2波长板旋转45度，P偏振光被进一步分支成P偏振光和S偏振光并被引导至所述聚光器，S偏振光被进一步分支成P偏振光和S偏振光并被引导至所述聚光器。