CN109202277A - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供激光加工装置，能够对所照射的激光光线的脉冲宽度进行调整而不使设备费用变高。一种激光加工装置，其中，该激光加工装置包含：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；激光光线照射单元，其对卡盘工作台所保持的被加工物照射具有规定的线宽的脉冲激光光线；以及加工进给单元，其将卡盘工作台和激光光线照射单元相对地进行加工进给。激光光线照射单元包含：激光振荡器，其振荡出脉冲激光光线；聚光器，其对激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行会聚；以及脉冲宽度调整单元，其配设在激光振荡器与聚光器之间，在该规定的线宽的脉冲激光光线的波段中产生时间差而对脉冲进行调整。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及具有脉冲宽度调整单元的激光加工装置，该脉冲宽度调整单元能够对照射至被加工物的激光光线的脉冲宽度进行调整。
背景技术
由分割预定线划分而在Si、SiC、SiO2、Al2O3、LT(LiTaO3)、LN(LiNbO3)等基板的上表面上形成有IC、LSI、SAW、BAW、LED、LD、功率器件等多个器件的晶片被激光加工装置分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被应用在移动电话、个人计算机、通信设备等电子设备中。
激光加工装置构成为至少具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；激光光线照射单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物照射脉冲激光光线；以及加工进给单元，其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地进行加工进给(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特开2004-188475号公报
如上述那样，构成器件的基板的种类涉及到Si、SiC、SiO2、Al2O3、LT(LiTaO3)、LN(LiNbO3)等很多方面，根据基板的种类、所形成的器件的种类、晶片的厚度等来选择各种加工方法，与此同时，必须选定并使用照射适当的脉冲宽度的激光光线的激光加工装置，当与此对应地准备了激光加工装置时，存在设备费用高昂并且不经济的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种激光加工装置，能够对所照射的激光光线的脉冲宽度进行调整而不使设备费用变高。
根据本发明，提供激光加工装置，其特征在于，该激光加工装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；激光光线照射单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物照射具有规定的线宽的波长的脉冲激光光线；以及加工进给单元，其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地进行加工进给，该激光光线照射单元具有：激光振荡器，其振荡出脉冲激光光线；聚光器，其对该激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行会聚；以及脉冲宽度调整单元，其配设在该激光振荡器与该聚光器之间，在所述线宽的脉冲激光光线的波段中产生时间差而对脉冲宽度进行调整。
优选所述激光光线照射单元还具有偏振分束器，该偏振分束器对该激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行分支，所述聚光器对被该偏振分束器反射的脉冲激光光线进行会聚，所述脉冲宽度调整单元隔着该偏振分束器配置在该激光振荡器的相反侧。优选所述激光光线照射单元还具有：1/2波长板，其配设在该激光振荡器与该偏振分束器之间，将P偏振光或S偏振光相对于该偏振分束器选择性地定位；以及第一1/4波长板，其配设在该偏振分束器与该脉冲宽度调整单元之间，将由该1/2波长板选择的P偏振光转换为圆偏振光，借助该脉冲宽度调整单元而反转了旋转方向的圆偏振光的脉冲激光光线被引导至该第一1/4波长板而转换为S偏振光，转换为S偏振光的脉冲激光光线被该偏振分束器反射而入射至该聚光器。
优选所述脉冲激光光线照射单元还具有：第二1/4波长板，其隔着该偏振分束器配设在该聚光器的相反侧；以及反射镜，其与该第二1/4波长板对置而配设，由该1/2波长板选择的S偏振光被该偏振分束器反射而入射至该第二1/4波长板从而被转换为圆偏振光，进一步被该反射镜反射而反转了旋转方向的圆偏振光的脉冲激光光线透过该第二1/4波长板而被转换为P偏振光，P偏振光的脉冲激光光线透过该偏振分束器而入射至该聚光器。
优选该脉冲宽度调整单元由石英体构成，该石英体具有第一端面和位于该第一端面的相反侧的第二端面，在该第一端面与该第二端面之间形成有按照所述线宽的波段进行反射的多个反射层，根据该第一端面与该第二端面之间的长度来确定照射至被加工物的脉冲激光光线的脉冲宽度。
优选所述脉冲宽度调整单元包含该第一端面与该第二端面之间的长度不同的多个石英体，根据希望的脉冲宽度来选择多个石英体中的一个。
优选所述激光光线照射单元还包含波长变化单元，该波长变化单元对被该脉冲宽度调整单元调整了脉冲宽度的脉冲激光光线的波长进行转换。
根据本发明，激光光线照射单元包含：激光振荡器，其振荡出脉冲激光光线；聚光器，其对激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行会聚；以及脉冲宽度调整单元，其配设在激光振荡器与聚光器之间，在规定的线宽的脉冲激光光线的波段中产生时间差而对脉冲宽度进行调整，从而能够调整为对于涉及到Si、SiC、SiO2、Al2O3、LT、LN等的很多基板而言适当的脉冲宽度，不需要选定具有与基板的种类对应的脉冲宽度的激光加工装置，解决了设备费用高昂且不经济的问题。
附图说明
图1是本发明实施方式的激光加工装置的整体立体图。
图2是示出搭载于图1所记载的激光加工装置中的激光光线照射单元的框图。
图3是用于对构成图2所示的激光光线照射单元所具有的脉冲宽度调整单元的衍射光学元件的功能进行说明的概念图。
图4的(a)、(b)、(c)是用于对通过图3所示的衍射光学元件使脉冲宽度伸长的方式进行说明的概念图。
标号说明
2：激光加工装置；2a：静止基台；10：晶片；12：分割预定线；14：器件；22：保持单元；23：移动单元；24：激光光线照射单元；241：聚光器；242：激光振荡器；243：衰减器；244：1/2波长板；245：偏振分束器；246：第一1/4波长板；247：脉冲宽度调整单元；248：波长转换单元；249：第二1/4波长板；250：反射镜；30：X方向可动板；31：Y方向可动板；32：支柱；33：盖板；34：卡盘工作台；35：吸附卡盘；42：X方向移动单元；43：Y方向移动单元；50：框体；T：粘合带；F：框架。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的激光加工装置进行详细地说明。
在图1中示出了根据本发明而构成的激光加工装置2的整体立体图。激光加工装置2具有：保持单元22，其对被加工物进行保持；移动单元23，其配设在静止基台2a上，使保持单元22移动；激光光线照射单元24，其对保持于保持单元22的被加工物照射激光光线；以及框体50，其由垂直壁部51和水平壁部52构成，其中，该垂直壁部51在静止基台2a上的移动单元23的侧方沿箭头Z所示的Z方向竖立设置，该水平壁部52从垂直壁部51的上端部沿水平方向延伸。在框体50的水平壁部52内部内置有激光光线照射单元24的光学系统，该激光光线照射单元24的光学系统构成本发明的激光加工装置2的主要部分，在水平壁部52的前端部下表面侧配设有构成激光光线照射单元24的聚光器241，并且在相对于聚光器241沿图中箭头X所示的方向相邻的位置配设有拍摄单元26。另外，保持单元22对在图中左上方放大示出的借助粘合带T被环状的框架F保持的被加工物(晶片10)进行保持。另外，在本实施方式中，对晶片10由Si(硅)基板构成，并且照射对于Si具有吸收性的355nm波长的脉冲激光光线而实施烧蚀加工的情况进行说明，但本发明的激光加工装置当然并不限定于此。
保持单元22包含：矩形的X方向可动板30，其按照沿图中箭头X所示的X方向移动自如的方式搭载在基台2a上；矩形的Y方向可动板31，其按照沿图中箭头Y所示的Y方向移动自如的方式搭载在X方向可动板30上；圆筒状的支柱32，其固定在Y方向可动板31的上表面上；矩形的盖板33，其固定在支柱32的上端。在盖板33上配设有卡盘工作台34，该卡盘工作台34构成为能够通过未图示的旋转驱动单元进行旋转，其穿过形成在该盖板33上的长孔而向上方延伸，对圆形状的被加工物进行保持。在卡盘工作台34的上表面配置有由多孔质材料形成的实际上水平延伸的圆形的吸附卡盘35。吸附卡盘35借助穿过支柱32的流路而与未图示的吸引单元连接。另外，X方向是图1中箭头X所示的方向，Y方向是箭头Y所示的方向，是与X方向垂直的方向。由X方向、Y方向规定的平面实际上是水平的。
移动单元23包含X方向移动单元40和Y方向移动单元42。X方向移动单元40将电动机的旋转运动经由滚珠丝杠转换成直线运动而传递到X方向可动板30，使X方向可动板30沿着基台2a上的导轨在X方向上进退。Y方向移动单元42将电动机的旋转运动经由滚珠丝杠转换成直线运动而传递到Y方向可动板31，使Y方向可动板31沿着X方向可动板30上的导轨在Y方向上进退。另外，虽然省略了图示，但在X方向移动单元40、Y方向移动单元42上分别配设有位置检测单元，准确地检测卡盘工作台34的X方向上的位置、Y方向上的位置以及周向上的旋转位置，根据从后述的控制单元指示的信号来驱动X方向移动单元40、Y方向移动单元42以及未图示的旋转驱动单元，能够按照任意的位置和角度将卡盘工作台34准确地定位。
如图1的左上方所示，晶片10在由多条分割预定线12划分出的多个区域内形成有器件14，在借助粘合带T被环状的框架F支承的状态下保持在卡盘工作台34上。并且，一边使激光光线照射单元24进行动作而从聚光器241对晶片10照射脉冲激光光线，一边使上述的X方向移动单元40、Y方向移动单元42进行动作，从而对分割预定线12实施激光加工并形成作为分割起点的分割槽。
根据图2对基于本发明而构成的激光光线照射单元24进行更具体地说明。
激光光线照射单元24具有激光振荡器242，该激光振荡器242振荡出平均输出为10W、波长为1064nm、并具有规定的线宽的脉冲激光光线LB，激光振荡器242所振荡出的脉冲激光光线LB的脉冲宽度例如是100fs(飞秒)。这里，本发明的线宽是指所谓的频谱线宽，是指强度相对于光强度为最大值时的波长(1064nm)降低到某个特定的值的波长的扩散宽度(在本实施方式中为1060nm～1070nm)。从激光振荡器242振荡出的脉冲激光光线LB入射到衰减器243，该衰减器243对脉冲激光光线LB的输出进行调整。被衰减器243调整为希望的输出的脉冲激光光线LB入射到1/2波长板244。1/2波长板244如所公知的那样对垂直的两个偏振成分赋予λ/2(180°)的相位差(光路差)，通过使高速轴旋转而选择性地射出P偏振光(LB1)和S偏振光(LB2)，从1/2波长板244射出的脉冲激光光线LB1、LB2被照射至偏振分束器245。即，1/2波长板244配设在激光振荡器242与偏振分束器245之间。
由1/2波长板244选择了P偏振光的情况下的脉冲激光光线LB1直接透过偏振分束器245而被引导至第一1/4波长板246，并被转换成规定的旋转方向的圆偏振光。被第一1/4波长板246转换成圆偏振光的脉冲激光光线LB1被引导至随后进行详述的脉冲宽度调整单元247中。被脉冲宽度调整单元247转换了脉冲宽度的返回光LB1’通过在脉冲宽度调整单元247中进行反射而使旋转方向反转，在再次通过第一1/4波长板246时被转换成S偏振光。成为S偏振光的返回光LB1’这次被偏振分束器245反射而朝向图中下方转换行进方向，被引导至随后进行详述的波长转换单元248中，在成为被转换成规定的波长的脉冲激光光线LB3之后，被聚光器241的聚光透镜241a会聚而对保持在吸附卡盘35上的晶片10进行照射。
另一方面，使1/2波长板244的高速轴旋转而选择了S偏振光的情况下的脉冲激光光线LB2被偏振分束器245反射。被偏振分束器245反射的脉冲激光光线LB2朝向图中上方转换行进方向，并被引导至隔着偏振分束器245而配设在聚光器241的相反侧的第二1/4波长板249。然后，被第二1/4波长板249转换成规定的旋转方向的圆偏振光，被反射镜250反射而成为返回光LB2’。
被反射镜250反射的返回光LB2’的圆偏振光的旋转方向反转，再次通过1/4波长板249而被转换成P偏振光，并被引导至偏振分束器245。被引导至偏振分束器245的P偏振光的返回光LB2’透过偏振分束器245而前进，与上述的返回光LB1’同样被引导至波长转换单元248，在成为被转换成规定的波长的脉冲激光光线LB3之后，被聚光器241的聚光透镜241a会聚而对保持在吸附卡盘35上的晶片10进行照射。另外，在由1/2波长板244选择了S偏振光的情况下，不调整脉冲宽度。
对上述的脉冲宽度调整单元247进行更具体地说明。本实施方式的脉冲宽度调整单元247由被称为体布拉格光栅(Volume Bragg Grating)的衍射光学元件247a～247d构成。从作为一例而在图3中示出的衍射光学元件247a可知，衍射光学元件247a～247d由具有供激光光线入射的一侧的第一端面260和与该第一端面260相反的一侧的第二端面261的、折射率为1.5的石英体构成，在第一端面260与第二端面之间形成有按照所照射的激光光线的线宽(在本实施方式中波长为1060nm～1070nm)的波段进行反射的多个反射层247a’，即，该衍射光学元件247a～247d由所谓的啁啾布拉格光栅(Chirped Bragg Grating)构成。构成衍射光学元件247a的多个反射层247a’按照所反射的波长从第一端面260侧按顺序变大的方式构成，最靠第二端面261侧的反射层247a’被设定为对波长为1070nm的光线进行反射。即，同时入射到衍射光学元件247a的激光光线中的、波长为1060nm的光线和1070nm的光线在从衍射光学元件247a’射出时根据第一端面与第二端面之间的距离而产生时间差。按照第一端面与第二端面之间的长度不同的方式分别设定衍射光学元件247a～247d，例如，按照1mm、5mm、10mm、30mm的长度来设定。另外，图3所示的衍射光学元件247a仅长度与衍射光学元件247b～247d不同，在形成有按照激光光线的线宽(在本实施方式中波长为1060nm～1070nm)的波段进行反射的多个反射层这一点上，衍射光学元件247b～247d与衍射光学元件247a无区别。衍射光学元件247a～247d配置在同一圆周上，在配置在该圆周的中心的旋转轴(省略了图示。)上连接有步进电动机M1。并且构成为：通过根据未图示的控制单元的指示信号使步进电动机M1进行旋转，从而能够对定位在脉冲激光光线LB1所照射的位置上的衍射光学元件进行适当地切换。另外，为了方便说明，图2所示的第一端面与第二端面之间的长度被记载得较大，不是按照实际的长度进行的记载。
对上述的波长转换单元248进行更具体地说明。波长转换单元248由多个波长转换晶体248a～248d和不转换波长的通过孔构成。波长转换晶体248a～248d和该通过孔与上述的脉冲宽度调整单元247大致同样地配置在同一圆周上，根据未图示的控制单元的指示信号，通过对配设在该圆周的中心的旋转轴进行驱动的步进电动机M2而旋转。由此构成为：能够对定位在脉冲激光光线LB1所照射的位置上的波长转换晶体或通过孔进行适当地切换。波长转换晶体248a～248d例如由CLBO晶体、LBO晶体、KTP晶体以及它们的组合构成。例如，波长转换晶体248a由第一LBO晶体和第二LBO晶体构成，用于将波长为1064nm的激光光线波长转换成波长为355nm的激光光线，利用第一LBO晶体将波长为1064nm的光线转换成波长为532nm的光线，并且，利用第二LBO晶体将该波长为532nm的光线转换成波长为355nm的光线。同样，将波长为1064nm的激光光线转换成波长为266nm的光线的波长转换晶体248b由KTP晶体和CLBO晶体构成。其他的波长转换晶体248c、248d是根据想要转换的波长而适当设定的。另外，在通过波长转换晶体248a～248d将激光光线转换成使用于激光加工的希望的波长时，会朝向与该希望的波长的激光光线的照射方向不同的规定的方向产生不用于激光加工的其他波长的激光光线。因此，在该规定的方向的位置上配设有用于吸收该其他波长的激光光线的光束衰减器(省略了图示)。
本实施方式的激光加工装置2大致由以上那样构成，以下对其作用进行说明。
首先，实施如下的保持工序：将晶片10保持于卡盘工作台34。更具体来说，使粘合带T侧朝下而载置在图1所示的激光加工装置2的卡盘工作台34上，使未图示的吸引单元进行动作而借助吸附卡盘35来进行吸引保持，使晶片10向上方露出而利用夹具等对环状框架F进行夹持而固定。
在实施了上述的保持工序之后，进行脉冲宽度调整单元247和波长转换单元248的设定。在本实施方式中，沿着由Si基板构成的晶片10的分割预定线12照射脉冲激光光线而实施烧蚀加工，形成作为分割起点的分割槽。因此，形成对于晶片10具有吸收性的波长(355nm)且脉冲宽度大约为10ps的激光光线。为了将向晶片10照射的激光光线的脉冲宽度设为10ps，通过脉冲宽度调整单元247将衍射光学元件247a定位在脉冲激光光线LB1的照射位置。并且，为了将从激光振荡器242振荡出的波长为1064nm的脉冲激光光线LB转换成波长为355nm的激光光线，将波长转换单元248的波长转换晶体248a定位在激光光线的照射位置。
在对脉冲宽度调整单元247、波长转换单元248如上述那样进行了设定之后，使用对晶片10的加工区域进行拍摄的拍摄单元26来实施如下对准：在该对准中进行晶片10的加工区域(分割预定线12)与激光光线照射单元24的聚光器241的照射位置的位置对位。
在实施了该对准之后，使卡盘工作台34移动而将从聚光器241照射的激光光线的照射位置定位在分割预定线12的一端。然后，从激光振荡器242开始脉冲激光光线LB的振荡。
如上述那样，从激光振荡器242振荡出的脉冲激光光线LB是波长为1064nm、平均输出为10W、脉冲宽度为100fs并且具有规定的线宽(1060nm～1070nm)的光线。并且，脉冲激光光线LB被衰减器243调整为希望的输出(例如3W)并被引导至1/2波长板244。在本实施方式中，由于实施基于后述的波长转换单元247的波长转换，所以被引导至1/2波长板244的脉冲激光光线LB被1/2波长板244选择为P偏振光(激光LB1)，从1/2波长板244射出并被引导至偏振分束器245。由于偏振分束器245使P偏振光透过，所以脉冲激光光线LB1直接行进而被引导至1/4波长板246，被转换成规定的旋转方向的圆偏振光。被转换成圆偏振光的脉冲激光光线LB1入射到脉冲宽度调整单元247中预先设定的衍射光学元件247a中。如基于图3所说明的那样，衍射光学元件247a的第一端面260与第二端面261之间的长度被设定为1mm，并且在内部形成有多个反射层247a’，该多个反射层247a’被设定为所反射的波长根据行进方向上的位置而不同。
参照图3、图4来说明对入射到衍射光学元件247a的脉冲激光光线LB1的脉冲宽度进行调整的情形。在图4的(a)中示出了调整脉冲宽度之前的脉冲激光光线LB1的1个脉冲。虽然脉冲激光光线LB1被转换成圆偏振光，但一直按照从激光振荡器242振荡时的脉冲宽度100fs行进。这里，如基于图3所说明的那样，最先入射到衍射光学元件247a的脉冲激光光线LB1中的、波长为1060nm的光线被入射侧的第一端面260侧的反射层247a’反射。然后，在构成脉冲激光光线LB1的波长中，随着波长从1060nm起变大，按照对其进行反射的反射层247a’接近第二端面261侧的顺序对该光线进行反射，最靠第二端面261侧的反射层将波长为1070nm的光线反射。并且，如上述那样，由于衍射光学元件247a被设定为：折射率为1.5，第一端面260与第二端面261之间的长度为1mm，即，往返的光路长度差为2mm，因此最先被第一端面260侧的反射层247a’反射的波长为1060nm的光线与最后被第二端面261侧的反射层247a’反射的波长为1070nm的光线在产生了大约10ps的时间差的状态下从衍射光学元件247a射出。其结果是，最先入射到衍射光学元件247a的脉冲激光光线LB1如图4的(b)中虚线LB1’a所示的那样，其脉冲宽度被调整为大约10ps。并且，由于所入射的各个脉冲激光光线LB1具有100fs的脉冲宽度，所以按照100fs将脉冲激光光线LB1持续转换为具有10ps的脉冲宽度的激光光线，射出图4的(b)中用点划线LB1’b示出的光线而完成1个脉冲的脉冲宽度的调整。由此，图4的(a)中所示的脉冲宽度为100fs的脉冲激光光线LB1被调整为具有图4的(b)中实线LB1’所示的大约10ps+100fs的脉冲宽度的反射光(即，返回光LB1’)，并从衍射光学元件247a射出。
另外，在脉冲宽度调整单元247中，在选择了第一端面与第二端面之间的长度为10mm的衍射光学元件247b的情况下，如图4的(c)所示，调整为脉冲宽度＝100ps+100fs的返回光LB1’。同样，在选择了第一端面与第二端面之间的长度为5mm的衍射光学元件247c的情况下，调整为脉冲宽度＝50ps+100fs的返回光LB1’，在选择了第一端面与第二端面之间的长度为30mm的衍射光学元件247d的情况下，调整为脉冲宽度＝300ps+100fs的返回光LB1’。
这里，当返回图2继续说明时，由于被衍射光学元件247a反射而形成的圆偏振光的返回光LB1’的旋转方向在被衍射光学元件247a反射时发生反转，因此在被1/4波长板246转换为直线偏振光时为S偏振光。然后，成为S偏振光的返回光LB1’被偏振分束器245反射而按照行进方向朝向图中下方侧即朝向波长转换单元248的方式发生转换。
这里，如上述那样，在本实施方式中，根据未图示的控制单元的指示信号，使波长转换单元248进行动作而将波长转换晶体248a定位在照射返回光LB1’的位置。波长转换晶体248a由第一LBO晶体和第二LBO晶体构成，波长为1064nm的返回光LB1’通过波长转换晶体248a从而被转换成355nm的波长，接着被引导至聚光器241的聚光透镜241a而会聚，对保持在吸附卡盘35上的晶片10进行照射。
如上述那样实施如下的分割工序：一边利用激光光线照射单元24的聚光器241将对于晶片10具有吸收性的波长(355nm)的激光光线会聚在晶片10的正面位置而进行照射，一边使移动单元23进行动作而使卡盘工作台34在箭头X所示的方向上按照规定的加工进给速度进行移动，在分割预定线12的另一端到达了聚光器241的照射位置之后，停止激光振荡器242的振荡并且停止卡盘工作台34的移动。其结果是，沿着晶片10的规定的分割预定线12良好地形成分割槽。
在通过上述的激光加工从规定的分割预定线12的一端到另一端形成了分割槽之后，使保持单元22、移动单元23以及未图示的旋转驱动单元进行动作而使卡盘工作台34移动，一边变更晶片10相对于聚光器241的位置一边对剩余的分割预定线12实施同样的分割工序，从而沿着晶片10的所有的分割预定线12形成分割槽。
由于本发明具有上述那样的结构(即，脉冲宽度调整单元247)，所以能够将脉冲宽度适当调整为合适的值，能够沿着晶片10的分割预定线12实现良好的分割槽的形成而不使设备费用变高。
此外，由于本发明具有波长转换单元248，所以能够将从激光振荡器242振荡出的、被脉冲宽度调整单元247调整后的脉冲激光光线LB1适当调整为希望的波长。特别是在本实施方式中，从激光光线的行进方向来看，将波长转换单元248设置在比脉冲宽度调整单元247靠下游侧的位置。在将波长转换单元248设置在比脉冲宽度调整单元247靠上游侧的位置的情况下，需要按照转换后的波长来准备脉冲宽度调整单元247所具有的衍射光学元件247a～247d，在本实施方式中，通过将波长转换单元248设置在比脉冲宽度调整单元247靠下游侧的位置，避免了该问题。
本实施方式的激光加工装置2还同时具有如下结构：不对从激光振荡器242振荡出的脉冲激光光线LB的脉冲宽度进行调整便对晶片10照射激光光线而实施激光加工。以下根据图2来详细地进行说明。
在不使激光振荡器242所振荡出的脉冲宽度100fs发生变化便对晶片10照射激光光线的情况下，首先，预先使1/2波长板244的高速轴旋转，按照当脉冲激光光线LB通过1/2波长板244时选择S偏振光的方式进行设定。
通过1/2波长板244从而成为S偏振光的脉冲激光光线LB2被偏振分束器245反射，行进方向被转换为图中上方。行进方向发生了转换的脉冲激光光线LB2被引导至第二1/4波长板249，通过第二1/4波长板249从而转换为规定的旋转方向的圆偏振光。已转换为圆偏振光的脉冲激光光线LB2此后被引导至反射镜250，通过被反射镜250反射而使旋转方向反转，成为返回光LB2’。
返回光LB2’在圆偏振光的状态下再次通过第二1/4反射板249，但由于旋转方向发生反转，所以这次被转换为P偏振光并被引导至偏振分束器245。当转换为P偏振光的返回光LB2’被引导至偏振分束器245时，返回光LB2’不发生反射而是透过，并被引导至波长转换单元248。被引导至波长转换单元248的返回光LB2’的波长能够与经过了上述的脉冲宽度调整单元247的返回光LB1’同样地适当转换，对晶片10进行照射而实施激光加工。
本发明并不限定于上述的实施方式，只要包含在权利要求书所记载的发明的技术范围内，则可以想到各种变形例。例如，上述实施方式的激光振荡器242的方式(波长、脉冲宽度、平均输出)、构成脉冲宽度调整单元247的衍射光学元件247a～247d的方式及其数量、构成波长转换单元248的波长转换晶体248a～248d的方式及其数量等能够根据所使用的激光振荡器的种类、实施激光加工时的加工方法、所想到的被加工物的基板原材料等来适当地选择、变更。
在本实施方式中，在吸附卡盘35上使晶片10的正面侧朝向上方而从正面侧照射激光光线从而在正面上形成分割槽，但并不限定于此，也可以应用在实施从晶片10的背面侧形成分割槽的加工、或实施将对于基板具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在基板的内部而形成改质层的加工、或实施将对于基板具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在基板的内部而形成所谓的盾构隧道的加工的激光加工装置中。
在上述的实施方式中，作为不对从激光振荡器242振荡出的激光光线LB的脉冲宽度进行变更便对晶片10照射激光光线的方法，使用1/2波长板244、第二1/4波长板249、反射镜250对吸附卡盘35上的晶片10照射激光光线，但本发明并不限定于此。例如，通过在脉冲宽度调整单元247中在衍射光学元件247a～247d所配设的圆周上另外设置反射镜，将该反射镜定位在脉冲激光光线LB1所照射的位置，从而能够获得与上述方法同样的效果，由此，能够废除1/2波长板244、第二1/4波长板249、反射镜250。

Claims (7)

1.一种激光加工装置，其特征在于，
该激光加工装置具有：
卡盘工作台，其对被加工物进行保持；
激光光线照射单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物照射具有规定的线宽的波长的脉冲激光光线；以及
加工进给单元，其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地进行加工进给，
该激光光线照射单元具有：
激光振荡器，其振荡出脉冲激光光线；
聚光器，其对该激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行会聚；以及
脉冲宽度调整单元，其配设在该激光振荡器与该聚光器之间，在所述线宽的脉冲激光光线的波段中产生时间差而对脉冲宽度进行调整。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述激光光线照射单元还具有偏振分束器，该偏振分束器对该激光振荡器所振荡出的脉冲激光光线进行分支，
所述聚光器对被该偏振分束器反射的脉冲激光光线进行会聚，
所述脉冲宽度调整单元隔着该偏振分束器配置在该激光振荡器的相反侧，对透过了该偏振分束器的脉冲激光光线的脉冲宽度进行调整。
3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述激光光线照射单元还具有：
1/2波长板，其配设在该激光振荡器与该偏振分束器之间，将P偏振光或S偏振光相对于该偏振分束器选择性地定位；以及
第一1/4波长板，其配设在该偏振分束器与该脉冲宽度调整单元之间，将由该1/2波长板选择的P偏振光转换为圆偏振光，
借助该脉冲宽度调整单元而反转了旋转方向的圆偏振光的脉冲激光光线被引导至该第一1/4波长板而转换为S偏振光，转换为S偏振光的脉冲激光光线被该偏振分束器反射而入射至该聚光器。
4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其中，
所述脉冲激光光线照射单元还具有：
第二1/4波长板，其隔着该偏振分束器配设在该聚光器的相反侧；以及
反射镜，其与该第二1/4波长板对置而配设，
由该1/2波长板选择的S偏振光被该偏振分束器反射而入射至该第二1/4波长板从而被转换为圆偏振光，进一步被该反射镜反射而反转了旋转方向的圆偏振光的脉冲激光光线透过该第二1/4波长板而被转换为P偏振光，P偏振光的脉冲激光光线透过该偏振分束器而入射至该聚光器。
5.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
该脉冲宽度调整单元由石英体构成，该石英体具有第一端面和位于该第一端面的相反侧的第二端面，
在该第一端面与该第二端面之间形成有按照所述线宽的波段进行反射的多个反射层，根据该第一端面与该第二端面之间的长度来确定照射至被加工物的脉冲激光光线的脉冲宽度。
6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其中，
所述脉冲宽度调整单元包含该第一端面与该第二端面之间的长度不同的多个石英体，根据希望的脉冲宽度来选择多个石英体中的一个。
7.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述激光光线照射单元还包含波长变化单元，该波长变化单元对被该脉冲宽度调整单元调整了脉冲宽度的脉冲激光光线的波长进行转换。
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