CN109719389A - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供激光加工装置，对板状的被加工物照射激光光线而进行加工时，不妨碍对被加工物照射激光光线。在激光加工装置的保持单元的上部配设有液体提供机构(40)。液体提供机构包含：液体腔室(41)，其具有透明板(42)，该透明板被定位成与保持工作台(32)所保持的被加工物(10)的上表面之间形成间隙(S)；直动机构(50)，其使透明板在液体腔室上直线移动；液体提供喷嘴(43)，其从液体腔室的一方对间隙提供液体(W)；和液体排出喷嘴(44)，其将液体从液体腔室的另一方排出。激光光线照射单元(6)包含：激光振荡器(82)，其射出激光光线(LB)；和聚光器(86)，其对激光光线(LB)进行会聚，并且透过透明板(42)和提供到间隙(S)的液体(W)而对保持工作台(32)所保持的被加工物(10)进行照射。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及对板状的被加工物照射激光光线来进行加工的激光加工装置。
背景技术
由分割预定线划分并在正面上形成有IC、LSI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于移动电话、个人计算机、照明设备等电子设备。
激光加工装置存在如下三种类型：通过将对于被加工物具有吸收性的波长的激光光线的聚光点定位于被加工物的正面而进行照射的烧蚀加工来形成作为分割起点的槽的类型(例如，参照专利文献1)；将对于被加工物具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在被加工物的内部而进行照射，在被加工物的内部形成作为分割起点的改质层的类型(例如，参照专利文献2)；将对于被加工物具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于被加工物的内部而进行照射，从被加工物的正面到背面形成作为分割起点的由细孔和围绕该细孔的非晶质区域构成的多个盾构隧道的类型(例如，参照专利文献3)，根据被加工物的种类、加工精度等，适当选择激光加工装置。
在上述激光加工装置中，特别是在实施烧蚀加工的类型中，向晶片的正面照射激光光线时产生的碎屑(激光加工屑)飞散并附着在形成于晶片的器件的正面，有可能使器件的品质降低，因此提出了如下方案：在实施激光加工之前，在晶片的正面上覆盖使加工所用的激光光线透过的液态树脂来防止碎屑的附着，在实施了激光加工之后，将该液态树脂去除(例如，参照专利文献4)。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特许第3408805号公报
专利文献3：日本特开2014-221483号公报
专利文献4：日本特开2004-188475号公报
根据专利文献4所记载的技术，通过覆盖液态树脂，能够防止碎屑附着在器件的正面，确保加工品质。但是，需要涂布液态树脂的工序、加工后将液态树脂去除的工序，在生产性上存在问题。此外，液态树脂不能被反复利用，因此还存在不经济的问题。
另外，还提出了如下技术：在使晶片浸没于水中的状态下照射激光光线而使碎屑漂浮在水中，由此防止碎屑附着于晶片的正面。但是，在以晶片浸没于水中的状态对晶片照射激光光线的情况下，由于从晶片的被照射激光光线的部位产生细微的泡(气泡)，因此该气泡会妨碍激光光线的行进，存在无法进行该处加工的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供激光加工装置，在对板状的被加工物照射激光光线而进行加工时不会妨碍对被加工物照射激光光线。
根据本发明，提供激光加工装置，该激光加工装置具有：保持单元，其具有对板状的被加工物进行保持的保持工作台；激光光线照射单元，其对该保持工作台所保持的被加工物照射激光光线而实施加工；以及液体提供机构，其配设在该保持单元的上部，该液体提供机构包含：液体腔室，其具有透明板，该透明板被定位成与该保持工作台所保持的被加工物的上表面之间形成间隙；直动机构，其使该透明板在液体腔室上直线移动；液体提供喷嘴，其从该液体腔室的一方对该间隙提供液体；以及液体排出喷嘴，其将液体从该液体腔室的另一方排出，该激光光线照射单元包含：激光振荡器，其射出激光光线；以及聚光器，其对从该激光振荡器射出的激光光线进行会聚，并且透过该透明板和提供到该间隙的液体而对该保持工作台所保持的被加工物进行照射。
优选该激光光线照射单元还包含分散单元，该分散单元使从该激光振荡器射出的激光光线分散。
根据本发明，提供不会妨碍对被加工物照射激光光线的激光加工装置。并且，在将本发明应用于实施烧蚀加工的激光加工装置的情况下，即使不在晶片的正面上覆盖液态树脂，也能够抑制激光加工时所产生的碎屑附着于器件，防止器件的加工品质降低。
附图说明
图1是本发明实施方式的激光加工装置的立体图。
图2是对构成图1所示的激光加工装置的液体提供机构的液体腔室以及保持单元的一部分进行分解而示出的分解立体图。
图3是用于对图2所示的液体提供机构以及保持单元的动作进行说明的立体图。
图4是图1所示的激光加工装置的激光光线照射单元的立体图。
图5是图4所示的激光光线照射单元的分解立体图。
图6是示出图4所示的激光光线照射单元的光学系统的概略的框图。
图7的(a)是示出通过图5所示的激光光线照射单元实施激光加工的状态的立体图，图7的(b)是局部放大剖视图。
图8是用于对图7所示的实施激光加工的状态进行说明的激光光线照射单元的侧视图。
图9是本发明的其他实施方式的激光加工装置的立体图。
标号说明
2、2’：激光加工装置；6：激光光线照射单元；21：基台；22：框体；222：水平壁部；30：保持单元；31：保持基台；31a：上表面；32：保持工作台；32a：吸附卡盘；40：液体提供机构；41：液体腔室；41a：腔室基部；41b：底部；41c：台阶部；41d：圆形开口部；41e：液体提供口；41f：液体排出口；42、42’：透明板；43：液体提供喷嘴；43a：提供口；43b：通路；43c：排出口；43d：滑动面；44：液体排出喷嘴；44a：排出口；44b：通路；44c：提供口；44d：滑动面；45：液体提供泵；46：过滤器；47：液体蓄留容器；50：直动单元；52：辊；54：电动机；56、57：辅助辊；82：激光振荡器；86：聚光器；88：对准单元；LB：激光光线。
具体实施方式
以下，参照附图对基于本发明的实施方式的激光加工装置进行更详细说明。
在图1中示出了本实施方式的激光加工装置2的立体图。激光加工装置2具有：基台21；保持单元30，其配置在基台21上，对被加工物进行保持；框体22，其由垂直壁部221和水平壁部222构成，该垂直壁部221在基台21上的保持单元30的侧方沿箭头Z所示的Z方向竖立设置，该水平壁部222从垂直壁部221的上端部沿水平方向延伸；液体提供机构40，其配设于保持单元30的上部；以及激光光线照射单元6，其配设在水平壁部222的下表面。
图2是对保持单元30、构成液体提供机构40的液体腔室41、液体提供喷嘴43以及液体排出喷嘴44的各结构进行分解而示出的分解图，以下对各结构进行说明。
如图2所示，保持单元30具有：长方体状的保持基台31，其固定在基台21上；以及圆形的保持工作台32，其配设在保持基台31的上表面31a上。保持工作台32构成为能够通过未图示的转动机构进行旋转。保持工作台32的中央区域由圆形的吸附卡盘32a构成，该吸附卡盘32a由具有通气性的材质(例如多孔陶瓷)构成。吸附卡盘32a与未图示的吸引源连接，对载置在吸附卡盘32a上的板状的被加工物进行吸引保持。
在保持单元30的上部配设有图示的液体提供机构40。具体来说，在保持基台31的上表面31a上载置固定有构成液体提供机构40的液体腔室41。液体腔室41具有：板状的腔室基部41a；以及透明板42，其在俯视观察时为矩形，将腔室基部41a的上方封闭。透明板42由使后述的激光光线LB透过的透明部件(例如玻璃)形成。腔室基部41a具有：底部41b，其在俯视观察时形成为矩形；以及台阶部41c、41c，它们在底部41b的X轴方向的两端部沿着Y轴方向形成。在底部41b的中央形成有上下贯通的圆形开口部41d，该圆形开口部41d按照比保持工作台32稍大的尺寸形成。圆形开口部41d按照如下方式设定：将腔室基部41a设置在保持基台31上时，保持工作台32被定位在圆形开口部41d。台阶部41c、41c之间的尺寸按照比透明板42的X轴方向的尺寸稍大的尺寸形成。通过将透明板42载置在台阶部41c、41c上，腔室基部41a的上方被透明板42封闭，并且在底部41b与透明板42之间形成规定的间隔。并且，载置于台阶部41c、41c的透明板42的X轴方向上的移动被台阶部41c、41c限制，Y轴方向上的移动由台阶部41c、41c来引导。对台阶部41c、41c的正面实施氟涂覆，从而能够降低透明板42在台阶部41c、41c上滑动时的摩擦阻力，还能够防止磨损等。在腔室基部41a的底部41b的Y轴方向的两端部没有形成上述那样的台阶部，通过载置透明板42来形成液体提供口41e，其中，该液体提供口41e在Y轴方向上提供液体，该液体排出口41f将液体排出。另外，在本实施方式中，透明板42由玻璃板形成，但并不限定于此，只要是使激光光线LB透过的透明的板即可，例如，也可以是丙烯等树脂制的板。
腔室基部41a的液体提供口41e与用于向液体腔室41提供液体的液体提供喷嘴43。并且，腔室基部41a的液体排出口41f与用于将液体从液体腔室41排出的液体排出喷嘴44连结。
液体提供喷嘴43具有：提供口43a，其提供液体；通路43b，其供从提供口43a提供的液体通过；以及排出口43c，其将通过了通路43b的液体排出。并且，对液体提供喷嘴43的上表面43d实施氟涂覆。如图中虚线所示，提供口43a配设在液体提供喷嘴43的下表面，通路43b形成在液体提供喷嘴43的内部，排出口43c形成在与液体腔室41的液体提供口41e对置的位置。通过将液体提供喷嘴43与液体腔室41连结，液体提供喷嘴43的排出口43c和液体腔室41的液体提供口41e处于连通的状态。
液体排出喷嘴44按照与液体提供喷嘴43相同的形状构成，如图2所示，液体排出喷嘴44具有：提供口44c，其提供液体；通路44b，其供从提供口44c提供的液体通过；以及排出口44a，其将通过了通路44b的液体排出，与液体提供喷嘴43同样，对上表面44d实施氟涂覆。另外，在图2中，对实施了氟涂覆的部位标记斜线。如图中虚线所示，液体排出喷嘴44的提供口44c形成在与液体腔室41的液体排出口41f对置的位置，通路44b形成在液体腔室44的内部，排出口44a配设在液体腔室41的下表面。
通过将液体提供喷嘴43和液体排出喷嘴44与液体腔室41连结，经由液体腔室41使液体提供喷嘴43的提供口43a和液体排出喷嘴44的排出口44a处于连通的状态。并且，在将液体提供喷嘴43和液体排出喷嘴44与液体腔室41连结时，液体腔室41的台阶部41c、41c与液体提供喷嘴43的上表面43d和液体排出喷嘴44的上表面部44d被设定为相同的高度。
透明板42如上述那样为矩形，其Y轴方向的尺寸被设定为比将液体提供喷嘴43、液体腔室41和液体排出喷嘴44连结起来的状态下的Y轴方向的总尺寸大。并且，透明板42的X轴方向的尺寸至少被设定为比保持于保持工作台32的被加工物的X轴方向的尺寸大的尺寸，优选被设定为比保持工作台32的直径大。通过采用这样的结构，透明板42能够从上方将保持工作台32整体覆盖。
本实施方式的液体提供机构40具有直动单元50，该直动单元50使透明板42在液体腔室41上沿着Y轴方向直线移动。直动单元50具有两个辊52、52和对各辊52、52进行旋转驱动的电动机54、54。两个辊52、52在Y轴方向上隔开规定的间隔(例如，比液体腔室41的Y轴方向的尺寸大的间隔)而沿着X轴方向平行配设。优选辊52的表面由聚氨酯橡胶等具有弹力的、不容易相对于透明板42滑动的材料形成。并且，优选采用如下的结构：辊52的一个端部与电动机54的输出轴连接，辊52的另一个端部被未图示的固定部支承为旋转自如。两个辊52、52在设置完成的状态下对透明板42进行按压，通过使两个电动机54、54的输出轴在相同的方向上进行旋转，能够使两个辊52、52沿Y轴方向直线移动。另外，电动机54未必限定为配设在两个辊52、52上，也可以采取仅将1个电动机与一个辊52连接而用带与另一个辊52连结等方式对辊52、52同时进行旋转驱动。并且，辊52的数量、尺寸以及配设位置等并不限定于本实施方式的实施形态，能够根据透明板42的材质、尺寸等适当变更。
此外，图3示出了将图2所示的液体提供机构40组装到保持单元30的上部的状态，一边参照图3一边对液体提供机构40和液体提供机构40的周边结构进行说明。在图3中示出了将正面上形成有器件的晶片10作为板状的被加工物吸引保持在保持工作台32上的状态。通过将液体腔室41载置在保持基台31的上表面31a上，腔室基部41a的圆形开口部41d被定位在保持工作台32的上方。并且，吸引保持在保持工作台32上的晶片10的正面在圆形开口部41d露出，与液体腔室41的底部41b大致为同一平面。本实施方式的激光加工装置2具有液体提供泵45、过滤器46以及液体蓄留容器47，以便使液体始终在液体提供机构40内循环。液体蓄留容器47直接配设于过滤器46。液体提供泵45和液体提供喷嘴43通过第一软管48a来连接，液体排出喷嘴44和过滤器46通过第二软管48b来连接，过滤器46和液体提供泵45通过第三软管48c来连接。各软管48a～48c由树脂制的柔性软管形成。
从液体提供泵45喷出使激光光线LB透过的液体W(例如纯水)。液体W经由第一软管48a和液体提供喷嘴43被提供到液体腔室41，提供到液体腔室41的液体W在透明板42与晶片10的正面之间通过并经由液体排出喷嘴44排出。然后，从液体排出喷嘴44排出的液体W被引导至过滤器46进行过滤，并返回到液体提供泵45。在本实施方式的液体提供机构40中，允许液体W逐渐从液体腔室41的腔室基部41a与透明板42之间的间隙等漏出，但也可以通过基台21上的未图示的回收路径来回收漏出的液体W，使液体W回流到过滤器46。并且，在液体W因上述的漏出而减少的情况下，只要从液体蓄留容器47适当补充即可。另外，液体蓄留容器47直接安装于过滤器46，还具有将引导至过滤器46的液体W所包含的气泡排出的功能。
通过以上那样的结构，液体W在液体提供机构40、液体提供泵45、过滤器46以及液体蓄留容器47中循环。关于流过液体腔室41的液体W的流量，能够通过以下方式进行调整而调整为规定的流量：对液体提供泵45的压送效率进行调整，或者对液体腔室41的容积进行变更，或者对液体提供口41e和液体排出口41f的开口面积进行调整。
如上述那样，辊52、52与电动机54、54连结，通过使电动机54、54进行旋转，能够使透明板42在液体腔室41上沿Y轴方向直线移动。特别是在本实施方式中，构成为能够通过激光加工装置2的未图示的控制单元将电动机54、54的旋转方向切换成图3中箭头R1所示的正转方向和箭头R2所示的反转方向。通过使电动机54、54按照正转方向R1进行旋转，使透明板42在箭头Y1所示的方向上移动。并且，通过使电动机54、54按照反转方向R2进行旋转，使透明板42在箭头Y2所示的方向上移动。
接着，参照图1、图4和图5对激光光线照射单元6进行说明。另外，图5是图4所示的激光光线照射单元6的分解立体图。
激光光线照射单元6包含：引导板60，其通过未图示的固定构件固定在框体22的水平壁部222的下表面上；Y轴方向可动部件62，其被引导板60支承为在Y轴方向上移动自如；以及Y轴方向移动机构64，其使Y轴方向可动部件62在Y轴方向上移动。在引导板60的X轴方向的两端下部形成有沿Y轴方向延伸的一对导轨60a。如图4和图5所示，Y轴方向可动部件62具有：一对被引导部66，它们沿X轴方向隔开间隔而配置；以及安装部68，其架设在被引导部66的下端之间，沿X轴方向延伸。在各被引导部66的上部形成有沿Y轴方向延伸的被引导轨道66a。通过使被引导部66的被引导轨道66a与引导板60的导轨60a卡合，Y轴方向可动部件62被引导板60支承为沿Y轴方向移动自如。并且，在安装部68的Y轴方向的两端下部形成有沿X轴方向延伸的一对导轨68a。Y轴方向移动机构64具有：滚珠丝杠70，其在引导板60的下方沿Y轴方向延伸；以及电动机72，其与滚珠丝杠70的一端部连结。滚珠丝杠70的门型形状的螺母部70a固定在安装部68的上表面上。滚珠丝杠70的不与电动机72连结的另一个端部在与螺母部70a螺合之后，被支承片部60b支承为旋转自如，其中，该支承片部60b形成在引导板60的前方缘部。并且，Y轴方向移动机构64通过滚珠丝杠70将电动机72的旋转运动转换成直线运动而传递给Y轴方向可动部件62，使Y轴方向可动部件62沿着引导板60的导轨60a在Y轴方向上移动。
参照图5继续对激光光线照射单元6进行说明。激光光线照射单元6还包含：X轴方向可动板74，其按照沿X轴方向移动自如的方式安装在Y轴方向可动部件62的安装部68上；以及X轴方向移动机构76，其使X轴方向可动板74在X轴方向上移动。通过使X轴方向可动板74的Y轴方向的两端部与安装部68的导轨68a卡合，X轴方向可动板74按照沿X轴方向移动自如的方式安装在安装部68上。X轴方向移动机构76具有：滚珠丝杠78，其在安装部68的上方沿X轴方向延伸；以及电动机80，其与滚珠丝杠78的一端部连结，被一个被引导部66支承。滚珠丝杠78的螺母部78a穿过安装部68的开口68b固定在X轴方向可动板74的上表面上。滚珠丝杠78的不与电动机80连结的另一个端部被没有固定电动机80的另一个被引导部66支承为旋转自如。并且，X轴方向移动机构76通过滚珠丝杠78将电动机80的旋转运动转换成直线运动而传递给X轴方向可动板74，使X轴方向可动板74沿着安装部68的导轨68a在X方向上移动。
接着，参照图5～图8对激光光线照射单元6的光学系统的结构进行说明。如图5所示，激光光线照射单元6包含：激光振荡器82，其内设在框体22的水平壁部222中，射出脉冲状的激光光线LB；衰减器(省略图示)，其对从激光振荡器82射出的激光光线LB的输出进行调整；直角棱镜反射镜84，其与激光振荡器82沿Y轴方向隔开间隔地安装在Y轴方向可动部件62的安装部68的下表面；聚光器86，其按照沿Z轴方向移动自如的方式安装在X轴方向可动板74的下表面；以及聚光点位置调整单元(省略图示)，其使聚光器86在Z轴方向上移动而对聚光器86的聚光点的Z轴方向进行调整。激光振荡器82例如振荡出对于被加工物具有吸收性的波长(例如为355nm)的激光。如图6所示，从激光振荡器82沿Y轴方向照射的激光光线LB的行进方向被直角棱镜反射镜84转换了90度而引导至聚光器86。
如图7的(a)所示，在聚光器86的上部壳体86a的内部如将上部壳体86a的一部分切去而示出的那样具有如下部件：作为分散单元的多面镜91，其使激光振荡器82所振荡出的激光光线LB分散；电动机92，其使多面镜91沿箭头R3所示的方向高速旋转；以及聚光透镜(fθ透镜)86b，其对激光光线LB进行会聚而向被加工物进行照射。从聚光器86照射的激光光线LB隔着透明板42、液体W照射在作为晶片10的被加工部位的分割预定线上。从图7的(b)所示的局部放大剖视图可知，在透明板42与晶片10之间形成有0.5mm～2.0mm的间隙S。并且，如图8所示，多面镜91将多个反射镜M相对于多面镜91的旋转轴呈同心状配置。fθ透镜86b位于上述多面镜91的下方，对激光光线LB进行会聚而向保持工作台32上的被加工物进行照射。从直角棱镜反射镜84引导出的激光光线LB通过旋转的反射镜M而按照其照射方向在X轴方向上分散的方式被引导至fθ透镜，从而在X轴方向的规定范围内分散而照射在被加工物上。
当回到图5继续进行说明时，在X轴方向可动板74的下表面上，与聚光器86一起配设有对准单元88，该对准单元88与聚光器86沿X轴方向隔开间隔地安装。对准单元88对保持于保持工作台32的被加工物进行拍摄而检测待激光加工的区域。并且，激光光线照射单元6还具有未图示的聚光点位置调整单元。虽然省略了聚光点位置调整单元的具体结构，但例如可以构成为具有：沿Z轴方向延伸的滚珠丝杠，其螺母部固定于聚光器86；以及电动机，其与该滚珠丝杠的一端部连结。通过这样的结构将电动机的旋转运动转换成直线运动，使聚光器86沿着配设在Z轴方向上的导轨(省略图示)移动，由此，对由聚光器86会聚的激光光线LB的聚光点的Z轴方向的位置进行调整。
本发明的激光加工装置2具有大致上述那样的结构，以下对其作用进行说明。
参照图1来进行说明。首先，准备如下的晶片10：该晶片10由硅(Si)制成，在本实施方式中是板状的被加工物，在正面上形成有器件。在准备好晶片10之后，将图1所示的透明板42拆下而使液体腔室41的上方敞开，使形成有器件的正面朝上而将晶片10载置在保持工作台32上。在对晶片10进行了载置之后，使未图示的吸引源进行动作而在保持工作台32的吸附卡盘32a上生成吸引力，对晶片10进行吸附保持。在将晶片10保持于保持工作台32之后，将透明板42再次设置在液体腔室41上而使液体腔室41的上方处于封闭的状态。
在将晶片10保持于保持工作台32并通过透明板42将液体腔室41的上方封闭之后，向液体蓄留容器47补充足够的液体W，使液体提供泵45进行动作。通过开始液体提供泵45的动作并经过规定的时间，将空气等从液体腔室41排出，使液体腔室41内被液体W充满，成为液体W在液体提供机构40内部稳定循环的状态。
在液体W在液体提供机构40内稳定循环的状态下，通过激光光线照射单元6的X轴方向移动机构76使X轴方向可动板74移动，并且通过Y轴方向移动机构64使Y轴方向可动部件62在Y轴方向上移动(参照图4和图5)，将对准单元88定位在晶片10的上方。由于透明板42如上述那样被配设成从上方将保持工作台32整体覆盖，所以对准单元88能够捕捉到晶片10上的包含器件的全部区域。在将对准单元88定位在晶片10的上方之后，通过对准单元88对晶片10进行拍摄。此时，晶片10隔着透明板42和液体W被拍摄。接着，根据对准单元88所拍摄到的晶片10的图像信息来进行晶片10与聚光器86的对位。在该对位之后，使保持工作台32进行旋转，并且利用X轴方向移动机构76使X轴方向可动板74移动，同时利用Y轴方向移动机构64使Y轴方向可动部件62移动，由此，将晶片10上呈格子状形成的分割预定线沿着X轴方向定位，并且将聚光器86定位在分割预定线的一个端部(即，激光光线的照射开始位置)。接着，通过未图示的聚光点位置调整单元使聚光器86在Z轴方向上移动，将聚光点定位在晶片10的分割预定线的一个端部的正面高度位置。
在使聚光器86在Z轴方向上移动而将聚光点位置定位在晶片10的正面高度位置之后，在开始激光加工之前，使透明板42移动到初始位置。具体来说，该透明板42的初始位置是使透明板42沿箭头Y2所示的Y2方向移动到最远的位置(例如，透明板42的端部被定位在设置于液体排出喷嘴44侧的辊52的正下方的状态)。沿Y2方向配设挡块等作为使透明板42在该初始位置停止的构件，从而能够通过使透明板42的端部与该挡块抵接而将透明板42的Y2方向的移动限制在初始位置。
在使透明板42移动到上述初始位置之后，开始激光加工。更具体来说，通过未图示的控制单元指示激光光线照射单元6开始照射激光光线LB。在指示了开始照射激光光线LB之后，如基于图7、图8所说明的那样，通过电动机92使多面镜91按照适当的旋转速度进行旋转。通过使构成多面镜91的反射镜M的位置随着多面镜91的旋转而发生变化，从而对晶片10在X轴方向上分散照射激光光线LB。在对规定的反射镜M照射了激光光线LB之后，对多面镜91的位于旋转方向R3的下游侧的其他反射镜M照射激光光线LB，与上述同样地对晶片10分散照射激光光线LB。在从激光振荡器82振荡出激光光线LB并且多面镜91进行旋转的期间，反复进行这样的激光加工。另外，构成多面镜91的反射镜M的个数、多面镜91的旋转速度等根据被加工物来适当确定。
上述激光加工装置2的激光加工条件例如能够按照以下的加工条件来实施。
激光光线的波长：226nm、355nm、532nm、1064nm
平均输出：10W～100W
重复频率：0MHz～300MHz
脉冲宽度：50fs～1ns
加工进给速度：10mm/s～1000mm/s
在开始照射激光光线LB之后，通过X轴方向移动机构76使聚光器86与X轴方向可动板74一起在X轴方向上按照规定的移动速度移动。在开始照射该激光光线LB时，在将要开始照射激光光线LB之前使电动机54、54沿正转方向R1旋转而使辊52、52进行旋转，从而使透明板42在箭头Y1所示的Y1方向上开始移动。基于图7的(b)对实施该激光加工的状态进行说明。另外，图7的(b)是将透明板42和晶片10的一部分放大后的概略剖视图，与纸面垂直的方向是X轴方向，左右方向是Y轴方向。如上述那样，当对晶片10的正面照射激光光线LB而实施烧蚀加工时，从被激光光线LB照射的位置产生气泡B。这里，如图7的(b)所示，通过直动单元50的作用使透明板42在Y1方向上直线移动，通过该透明板42的作用，液体W的流动沿着与加工进给方向(X轴方向)垂直的透明板42的移动方向(Y轴方向)加速。由此，在被激光光线LB照射的照射位置的液体W中产生的气泡B流向液体腔室41的下游侧即液体排出喷嘴44侧而被去除。因此，在使用多面镜91对晶片10分散照射激光光线LB的情况下，能够避开因烧蚀加工产生的气泡B而对晶片10持续地照射激光光线LB。
如上述那样，在照射激光光线LB的同时使透明板42在Y1方向上直线移动，从而能够实施良好的烧蚀加工。此外，根据本实施方式，即使因烧蚀加工产生碎屑，通过使液体W在液体腔室41内持续流动，进一步通过透明板42的直线移动使液体W的流动加速，从而将释放到液体W中的碎屑与上述气泡B同样地迅速地从产生部位去除。由于释放到该液体W中的碎屑被过滤器46迅速地捕捉，所以防止了再次循环到液体腔室41中。另外，透明板42的Y1方向上的移动速度按照如下的速度来实施：在对一条分割预定线从一个端部到另一个端部实施激光加工的时间内使透明板42到达透明板42的末端位置(例如，使透明板42沿Y1方向移动而使Y2方向侧的端部到达Y2方向侧的辊52的正下方的位置)。因此，透明板42的Y轴方向上的尺寸越长，越能够加快Y1方向上的移动速度。
在对沿第1方向延伸的规定的分割预定线实施了上述烧蚀加工之后，利用Y轴方向移动机构64使Y轴方向可动部件62在分度进给方向(Y轴方向)上移动，将聚光器86定位在相邻的未加工的分割预定线的一个端部而实施与上述烧蚀加工同样的激光加工。这里，在对一条分割预定线结束了激光加工的时刻，透明板42到达了Y1方向的末端位置。因此，在本实施方式中，在对一条分割预定线实施了激光加工之后，使聚光器86在分度进给方向(Y轴方向)上移动，在进行将聚光器86定位在相邻的未加工的分割预定线的一个端部的动作的期间，将电动机54的旋转方向切换成反转方向R2，实施使透明板42回到上述初始位置的返回动作。具体来说，按照如下方式控制：在聚光器86被定位在相邻的未加工的分割预定线的加工开始位置的时刻，将透明板42定位在初始位置。从该状态起对沿第1方向延伸的全部分割预定线实施与上述激光加工同样的激光加工(即，一边使透明板42沿Y1方向直线移动一边实施烧蚀加工的动作)。在对沿第1方向延伸的全部分割预定线实施了烧蚀加工之后，通过使保持工作台32旋转90度，对与沿第1方向延伸的分割预定线垂直的未加工的分割预定线也实施与上述同样的激光加工。这样，能够对晶片10上的全部分割预定线实施烧蚀加工。根据本实施方式，将从晶片10的正面产生的气泡或因激光加工产生的碎屑等从激光光线LB的照射位置迅速去除，不会妨碍到持续实施的激光加工，并且，防止了碎屑附着于加工后的器件等，不会使品质降低。
根据本发明，并不限定于上述实施方式，只要包含在本发明的技术范围内，则可提供各种变形例。以下，参照图9对其他实施方式进行说明。另外，图9所示的其他实施方式的激光加工装置2’具有透明板42’和对透明板42’进行支承的辅助辊56、57，在该点上与图1所示的实施方式不同，其余方面具有同样的结构。因此，在以下的说明中，以上述不同点为中心来进行说明。
图9所示的激光加工装置2’具有将液体腔室41的上方封闭的卷筒状的透明板42’来代替图1所示的激光加工装置2的透明板42。如图9所示，该透明板42’形成为卷筒状，不具有端部，所以优选由透明的薄板形成，该薄板由挠性和耐久性优异的丙烯树脂构成。此外，框体22’由垂直壁部221’和水平壁部222’形成，在水平壁部222’上形成有使透明板42’通过的透明板通路223。在透明板通路223中具有两个第一辅助辊56，该两个第一辅助辊56用于一边对透明板42’进行夹持，一边在图中箭头D所示的方向上输送透明板42’。此外，如图9所示，在与水平壁部222’的前端部沿Y轴方向分开的位置具有两个第二辅助辊57，该两个第二辅助辊57用于一边对从第一辅助辊56输送的透明板42’进行夹持，一边向液体提供机构40侧输送透明板42’。另外，虽然在附图中为了方便说明而进行了省略，但在水平壁部222’的前端部配置保持有将第二辅助辊57支承为旋转自如的支架等。
根据上述其他实施方式，由于透明板42’形成为卷筒状，所以使电动机54进行动作而使辊52按照箭头R1所示的方向进行旋转，从而使透明板42’在液体腔室41上沿Y1方向直线移动，并且能够通过第一辅助辊56和第二辅助辊57使透明板42’按照D方向进行旋转。由此，如图1所示的实施方式那样，不需要使电动机54按照反转方向R2旋转以使透明板42返回到初始位置的返回动作，能够一边使透明板42’继续在液体腔室41上沿Y1所示的方向直线移动，一边对晶片10上的全部分割预定线实施激光加工。此外，在本实施方式中，由于连续地实施使透明板42’在Y1方向上直线移动，所以与图1所示的实施方式相比，能够加快在Y1方向上移动的速度，能够更有效地实施气泡B或碎屑等的去除。
在上述实施方式中，提出了利用多面镜91使从激光振荡器82射出的激光光线LB分散并引导至聚光透镜86b的例子，但并不限定于此，也可以代替多面镜91而使用固定设置的反射镜。此外，在上述实施方式中，提出了对晶片10进行的激光加工是烧蚀加工的例子，但不妨碍对在被加工物的内部形成改质层的加工(例如，专利文献2所记载的激光加工)和形成所谓的盾构隧道的加工(例如，专利文献3所记载的激光加工)应用本发明。

Claims (2)

1.一种激光加工装置，其具有：
保持单元，其具有对板状的被加工物进行保持的保持工作台；
激光光线照射单元，其对该保持工作台所保持的被加工物照射激光光线而实施加工；以及
液体提供机构，其配设在该保持单元的上部，
该液体提供机构包含：
液体腔室，其具有透明板，该透明板被定位成与该保持工作台所保持的被加工物的上表面之间形成间隙；
直动机构，其使该透明板在液体腔室上直线移动；
液体提供喷嘴，其从该液体腔室的一方对该间隙提供液体；以及
液体排出喷嘴，其将液体从该液体腔室的另一方排出，
该激光光线照射单元包含：
激光振荡器，其射出激光光线；以及
聚光器，其对从该激光振荡器射出的激光光线进行会聚，并且透过该透明板和提供到该间隙的液体而对该保持工作台所保持的被加工物进行照射。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
该激光光线照射单元还包含分散单元，该分散单元使从该激光振荡器射出的激光光线分散。
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