CN1810435A - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光加工装置，具有保持被加工物的卡盘台、对保持在卡盘台上的被加工物照射激光光束的激光光束照射部件，卡盘台由本体和配置在上述本体的上表面的被加工物保持部件构成，被加工物保持部件由对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种对半导体晶片等被加工物实施激光加工的激光加工装置。
背景技术
在半导体器件制造工序中，大致圆板形状的半导体晶片的表面由排列成网格状的被称为“道”(street)的预定分割线划分为多个区域，在所划分的区域形成IC、LSI等电路。然后，通过沿预定分割线切断半导体晶片，将形成了电路的区域分割开，制做成一个个半导体芯片。另外，通过沿预定分割线切断在蓝宝石衬底的表面层叠了氮化镓类化合物半导体等的光学器件晶片，分割成一个个发光二极管、激光二极管等光学器件，它们被广泛地应用于电气设备中。
上述沿预定分割线对半导体晶片或光学器件晶片等进行的切断，通常由被称为划片机(dicer)的切削装置进行。该切削装置具有保持半导体晶片或光学器件晶片等被加工物的卡盘台(chuck table)、用于切削保持在该卡盘台上的被加工物的切削部件、以及使卡盘台与切削部件相对地移动的切削进给部件。切削部件包括主轴(spindle)单元，该主轴单元具有旋转主轴和对安装在该旋转主轴上的切削刀(blade)及旋转主轴进行旋转驱动的驱动机构。切削刀由圆盘状的基座和安装在该基座的侧面外周部的环状的切削刃构成，切削刃是通过电铸使例如粒径3μm左右的金刚石磨粒固定而形成的。
但是，由于蓝宝石衬底、碳化硅衬底等的莫氏(Mohs)硬度高，因此采用上述切削刀进行的切断必定不容易。而且，因为切削刀具有30～50μm左右的厚度，所以作为划分器件的预定分割线，其宽度需要100μm左右。因此，存在晶片上的预定分割线所占的面积比率变大、形成器件的有效面积变小这样的问题。而且，由于边提供切削液边实施采用切削刀进行的切断，因此存在混入了切削屑的废液附着在晶片的表面而造成污染这样的问题。
另一方面，近年来，作为将硅晶片、砷化镓晶片、氧化铝陶瓷晶片等分割为一个个芯片的方法，在日本特开平10-305420号公报中公开了一种技术，沿着晶片上形成的预定分割线照射相对于晶片具有吸收性的例如波长355nm的脉冲激光光束，沿预定分割线形成激光加工槽，由此分割晶片。
另外，近年来，为了提高IC、LSI等电路的处理能力，出现了在硅晶片这样的半导体衬底的表面层叠低介电常数绝缘体覆膜(Low-k膜)的方式的半导体晶片，该低介电常数绝缘体覆膜由SiOF、BSG(SiOB)等无机物类膜或聚酰亚胺(polyimide)类、聚对亚苯基二甲基(parylene)类等聚合物(polymer)膜、即有机物类膜构成。但是，由于Low-k膜是象云母那样层叠了多层(5～15层)，并且非常脆，因此用切削刀沿预定分割线切削时，存在Low-k膜剥离、该剥离到达电路给半导体芯片带来致命的损伤这样的问题。
为了解决上述问题，日本特开2003-320466号公报公开了对在半导体晶片的预定分割线上形成的Low-k膜照射激光光束来除去Low-k膜，用切削刀沿除去了Low-k膜的预定分割线进行切削的加工装置。
在象上述那样将晶片分割成一个个芯片时，为了容易地进行已分割为一个个芯片的晶片的处理，在晶片的背面粘贴由聚烯烃(polyolefin)等形成的划片膜(dicing tape)。使划片膜侧在下地将象这样粘贴了划片膜的晶片保持在激光加工装置的卡盘台上，从晶片的表面侧(上表面侧)照射激光光束，沿在晶片上形成的预定分割线形成激光加工槽。这样，当在晶片上形成的激光加工槽到达晶片的背面(下表面)时，激光光束将透射(透过)划片膜到达卡盘台的保持部件。但是，由于卡盘台的保持部件是由多孔性的陶瓷或金属形成的，因此当激光光束到达其上表面时，将吸收激光光束而发热，故存在使划片膜熔化而损坏这样的问题。另外，还存在熔化了的一部分划片膜附着在卡盘台的保持部件上而污染卡盘台，或不能将晶片从卡盘台上取下来这样的问题。
另外，为了象上述那样对在半导体晶片的预定分割线上形成的Low-k膜照射激光光束来除去Low-k膜，在将半导体晶片保持在卡盘台上的状态下，边照射激光光束边使卡盘台在加工进给方向移动。但是，当超过半导体晶片的外周边缘照射激光光束时，该激光光束将透射粘贴在半导体晶片背面的划片膜到达卡盘台的保持部件，从而产生上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供具有即使照射激光光束也能抑制发热的卡盘台的激光加工装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种激光加工装置，上述激光加工装置具有保持被加工物的卡盘台、对保持在上述卡盘台上的被加工物照射激光光束的激光光束照射部件、以及使上述卡盘台与上述激光光束照射部件相对地进行加工进给的加工进给部件，其中，
上述卡盘台由本体和配置在上述本体的上表面的被加工物保持部件构成，上述被加工物保持部件由对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料形成。
上述卡盘台由在本体和上述被加工物保持部件之间配置了电极的静电卡盘台构成。
上述激光光束照射部件照射的激光光束的波长为200～1300nm，上述被加工物保持部件由石英玻璃形成。被加工物保持部件是用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成的。另外，被加工物保持部件是用由石英玻璃构成的板材形成的。由石英玻璃构成的板材具有连通上表面和下表面的多个吸附孔。上述被加工物保持部件的上表面或下表面的至少一面形成为粗糙面。
本发明的激光加工装置，卡盘台的保持部件由对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料形成，因此，即使激光光束透射粘贴在被加工物上的划片膜而到达保持部件，激光光束也不会被保持部件的表面吸收。因此，能抑制保持部件的发热，划片膜不会熔化。
附图说明
图1是按照本发明构成的激光加工装置的立体图。
图2是图1所示的激光加工装置所装备的卡盘台的主要部分的立体图。
图3是图2所示的卡盘台的剖视图。
图4是表示构成图2所示的卡盘台的保持部件的另一实施方式的立体图。
图5是图4所示的保持部件的剖面放大图。
图6是简略地表示图1所示的激光加工装置所装备的激光光束照射部件的结构的方框图。
图7是用于说明从图6所示的激光光束照射部件照射的激光光束的聚光光点直径的简略图。
图8是作为被加工物的半导体晶片的立体图。
图9是表示将图8所示的半导体晶片粘贴在已装在环状的划片框架上的划片膜上后的状态的立体图。
图10的(a)和(b)是说明由图1所示的激光加工装置实施的激光光束照射步骤的图。
图11是实施了激光光束照射步骤后的半导体晶片的剖面放大图。
图12是表示图1所示的激光加工装置所装备的卡盘台的另一实施方式的主要部分的立体图。
图13是图12所示的卡盘台的剖视图。
图14是表示图1所示的激光加工装置所装备的卡盘台的又一实施方式的剖视图。
图15是使用图12至图14所示的卡盘台实施激光光束照射步骤后的半导体晶片的剖面放大图。
具体实施方式
以下，参照附图进一步详细地说明按照本发明构成的激光加工装置的优选实施方式。
图1中示出了按照本发明构成的激光加工装置的立体图。图1所示的激光加工装置具有：静止基座2、在用箭头X表示的加工进给方向可移动地配置在该静止基座2上且保持被加工物的卡盘台机构3、在与用箭头X表示的方向成直角的用箭头Y表示的分度进给方向可移动地配置在静止基座2上的激光光束照射单元支撑机构4、以及在用箭头Z表示的方向可移动地配置在该激光光束照射单元支撑机构4上的激光光束照射单元5。
上述卡盘台机构3具有沿用箭头X表示的加工进给方向平行地配置在静止基座2上的一对导轨31、31，在用箭头X表示的加工进给方向可移动地配置在该导轨31、31上的第1滑块32，在用箭头Y表示的分度进给方向可移动地配置在该第1滑块32上的第2滑块33，在该第2滑块33上用圆筒部件34支撑的支撑台35，以及作为被加工物保持部件的卡盘台36。关于该卡盘台36，参照图2和图3进行说明。
图2和图3所示的卡盘台36由圆柱状的本体361、配置在该本体361的上表面的具有通气性的被加工物保持部件362构成。本体361由不锈钢等金属材料形成，在其上表面设置有圆形的装配凹部(嵌合凹部)361a。该装配凹部361a设置有在底面的外周部放置被加工物保持部件362的环状的放置架361b。另外，在本体361上设置有在装配凹部361a形成了开口的吸附通路361c，该吸附通路361c与未图示的吸附部件连通。因此，当未图示的吸附部件动作时，通过吸附通路361c使负压作用于装配凹部361a。因此，装配凹部361a起到吸附保持区域的作用。
被加工物保持部件362由对具有预定波长的激光光束具有透射性(透过性)的材料形成为圆板状。在图2和图3所示的实施方式中，该被加工物保持部件362用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成，该石英玻璃泡沫体，对通过后述的激光光束照射所照射的波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率(透过率)。该被加工物保持部件362的厚度可以为1～10mm。这样的材料可以使用例如东芝陶瓷株式会社制造销售的合成石英玻璃泡沫体(T-4040)。这样形成的被加工物保持部件362，如图3所示，装配在起设置在卡盘台36的本体361上的吸附保持区域的作用的装配凹部361a中。
接下来，参照图4和图5说明被加工物保持部件362的另一实施方式。
图4和图5所示的被加工物保持部件362为圆形，是用对波长为200～1300nm的脉冲激光光束具有90％的透射率的石英玻璃构成的板材形成的。该被加工物保持部件362的厚度形成为1～10mm，在图4和图5中，在上表面侧，平行地形成有深度为被加工物保持部件362的厚度的一半左右的多个第1槽362a。另外，在图4和图5中，在被加工物保持部件362的下表面侧，在与上述第1槽362a交叉的方向平行地形成有具有到达至第1槽362a的深度的多个第2槽362b。上述第1槽362a和第2槽362b在图示的实施方式中分别以宽20μm、间隔3mm形成。因而，在第1槽362a与第2槽362b交叉的部分形成边长20μm的正方形的连通孔(吸附孔)362c。因此，被加工物保持部件362的上表面和下表面，由连通孔(吸附孔)362c和第1槽362a及第2槽362b连通。这样构成的被加工物保持部件362，最好用研磨砂轮对上表面或下表面的至少一面进行研磨，或者实施喷砂处理等形成粗糙面。这样形成的被加工物保持部件362装配在设置于上述卡盘台36的本体361上的起吸附保持区域作用的装配凹部361a中。
上述被加工物保持部件362也可以置于以往使用的吸附保持式卡盘台的上表面来使用。此时，以往使用的吸附保持式卡盘台成为本发明中的卡盘台的本体。另外，作为用于形成上述被加工物保持部件362的对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料，除了石英玻璃之外，还可以使用硼硅酸盐玻璃板或丙烯酸树脂板等。
返回到图2继续进行说明。图示的实施方式中的卡盘台36具有用于固定已装上了划片膜的划片框架的卡紧机构368，该划片膜已粘贴了作为被加工物的后述的半导体晶片。由配置在圆筒部件34内的未图示的脉冲电机使这样构成的卡盘台36进行旋转。
参照图1继续说明。上述第1滑块32，在其下表面设置有与上述一对导轨31、31配合(嵌合)的一对被导槽321、321，并且在其上表面设置有沿用箭头Y表示的分度进给方向平行地形成的一对导轨322、322。这样构成的第1滑块32，其被导槽321、321装配在一对导轨31、31上，由此构成为可沿一对导轨31、31在用箭头X表示的加工进给方向移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具有加工进给部件37，该加工进给部件37用于使第1滑块32沿一对导轨31、31在用箭头X表示的加工进给方向移动。加工进给部件37包括平行地设置在上述一对导轨31和31之间的阳螺杆371和用于对该阳螺杆371进行旋转驱动的脉冲电机372等驱动源。阳螺杆371的一端由固定于上述静止基座2上的轴承座373可自由旋转地支撑，其另一端与上述脉冲电机372的输出轴进行传动连接。另外，阳螺杆371与突出地设置在第1滑块32的中央部下表面上的未图示的阴螺母所形成的贯通阴螺孔旋合。因此，通过由脉冲电机372对阳螺杆371进行正转和反转驱动，使第1滑块32沿导轨31、31在用箭头X表示的加工进给方向移动。
上述第2滑块33，在其下表面设置有与在上述第1滑块32的上表面设置的一对导轨322、322配合的一对导向槽(被引导槽)331、331，并使导向槽331、331装配在一对导轨322、322上，由此构成为可沿用箭头Y表示的分度进给方向移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具有第1分度进给部件38，该第1分度进给部件38用于使第2滑块33沿设置在第1滑块32上的一对导轨322、322在用箭头Y表示的分度进给方向移动。第1分度进给部件38包括平行地设置在上述一对导轨322和322之间的阳螺杆381和用于对该阳螺杆381进行旋转驱动的脉冲电机382等驱动源。阳螺杆381的一端被固定于上述第1滑块32的上表面的轴承座383可自由旋转地支撑，其另一端与上述脉冲电机382的输出轴进行传动连接。另外，阳螺杆381与突出地设置在第2滑块33的中央部下表面上的未图示的阴螺母所形成的贯通阴螺孔旋合。因此，通过由脉冲电机382对阳螺杆381进行正转和反转驱动，使第2滑块33沿导轨322、322在用箭头Y表示的分度进给方向移动。
上述激光光束照射单元支撑机构4，具有沿用箭头Y表示的分度进给方向平行地设置在静止基座2上的一对导轨41、41，以及在沿用箭头Y表示的方向可移动地配置在该导轨41、41上的可动支撑台42。该可动支撑台42由可移动地配置在导轨41、41上的移动支撑部421、和安装于该移动支撑部421的安装部422构成。安装部422的一个侧面上平行地设置有在用箭头Z表示的方向延伸的一对导轨423、423。在图示的实施方式中的激光光束照射单元支撑机构4具有第2分度进给部件43，该第2分度进给部件43用于使可动支撑台42沿一对导轨41、41在用箭头Y表示的分度进给方向移动。第2分度进给部件43包括平行地设置在上述一对导轨41和41之间的阳螺杆431和用于对该阳螺杆431进行旋转驱动的脉冲电机432等驱动源。阳螺杆431的一端由被固定于上述静止基座2上的未图示的轴承座可自由旋转地支撑，其另一端与上述脉冲电机432的输出轴进行传动连接。另外，阳螺杆431与突出地设置在构成可动支撑台42的移动支撑部421的中央部下表面上的未图示的阴螺母所形成的阴螺孔旋合。因此，通过由脉冲电机432对阳螺杆431进行正转和反转驱动，使可动支撑台42沿导轨41、41在用箭头Y表示的分度进给方向移动。
图示的实施方式中的激光光束照射单元5具有单元保持件51、以及安装在该单元保持件51上的激光光束照射部件52。单元保持件51设置有一对导向槽511、511，该一对导向槽511、511可滑动地装配在设置于上述安装部422的一对导轨423、423上。通过将该导向槽511、511装配在上述导轨423、423上，在用箭头Z表示的方向可移动地支撑单元保持件51。
图示的激光光束照射部件52包括固定在上述单元保持件52上、且实质上水平伸出的圆筒形的外壳521。在外壳521内，如图6所示配置有脉冲激光光束振荡部件522和传输光学系统523。脉冲激光光束振荡部件522包括由YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成的脉冲激光光束振荡器522a、以及装于其上的反复频率设定部件522b。这样构成的脉冲激光光束振荡部件522振荡发出波长200～1300nm的脉冲激光光束。即、硅晶片、砷化镓晶片、氧化铝陶瓷晶片等的加工使用波长213～1064nm的激光光束，因此上述脉冲激光光束振荡部件522设定成振荡发出波长200～1300nm的脉冲激光光束。上述传输光学系统523包含束分离器(beam spliter)这样的光学元件。上述外壳521的前端部安装有聚光器524，该聚光器524收容了由其本身可以是公知的形式的透镜组构成的聚光透镜(未图示)。
从上述脉冲激光光束振荡部件522振荡发出的激光光束，经由传输光学系统523到达聚光器524，从聚光器524以预定的聚光光点直径D照射保持在上述卡盘台36上的被加工物。该聚光光点直径D，在如图7所示呈现高斯分布的脉冲激光光束通过聚光器524的物镜524a照射时，规定D(μm)＝4×λ×f/(π×W)，其中，λ是脉冲激光光束的波长(μm)，W是入射到聚光物镜524a上的脉冲激光光束的直径(mm)，f是聚光物镜524a的焦距(mm)。
返回到图1继续说明。在构成上述脉冲激光光束照射部件52的外壳521的前端部设置有检测要由上述激光光束照射部件52进行激光加工的加工区域的摄像部件6。该摄像部件6具有对被加工物进行照明的照明部件、捕捉由该照明部件所照明的区域的光学系统、拍摄由该光学系统捕捉到的像的摄像元件(CCD)等，并将所拍摄的图像信号发送给未图示的控制部件。
图示的实施方式中的激光光束照射单元5具有用于使单元保持件51沿一对导轨423、423在用箭头Z表示的方向移动的移动部件53。移动部件53包含配置在一对导轨423、423之间的阳螺杆(未图示)、用于对该阳螺杆进行旋转驱动的脉冲电机532等驱动源，通过由脉冲电机532对未图示的阳螺杆进行正转和反转驱动，使单元保持件51和激光光束照射部件52沿导轨423、423在用箭头Z表示的方向移动。另外，在图示的实施方式中，通过对脉冲电机523进行正转驱动，使得激光光束照射部件52向上方移动，通过对脉冲电机523进行反转驱动，使得激光光束照射部件52向下方移动。
接下来，使用上述激光加工装置说明对被加工物进行激光加工的顺序。
图8示出了作为被激光加工的被加工物的半导体晶片的立体图。图8所示的半导体晶片10由硅晶片构成，表面10a由形成为网格状的多个预定分割线101划分为多个区域，在所划分的多个区域形成有IC、LSI等电路102。
上述这样构成的半导体晶片10，如图9所示，使其表面10a朝向上侧地粘贴在安装于环状的划片框架11上的由聚烯烃等合成树脂膜构成的划片膜12上。
象这样通过划片膜12被划片框架11支撑的半导体晶片10，使其表面10a朝向上侧地运送到图1所示的激光加工装置的构成卡盘台机构3的卡盘台36的被加工物保持部件362上，隔着划片膜12放置在被加工物保持部件362上。然后，使未图示的吸附部件动作，负压通过如图3那样在卡盘台36的本体361上形成的吸附通路361c作用于装配凹部361a。在图3所示的实施方式中，装配在装配凹部361a中的被加工物保持部件362用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成，具有无数的细孔，因此作用于装配凹部361a的负压作用于被加工物保持部件的上表面。结果，隔着划片膜12放置在被加工物保持部件362上的半导体晶片10，被吸附保持在被加工物保持部件362上。另外，装上了划片膜12的划片框架11由配置在卡盘台36上的卡紧机构368固定。象这样吸附保持了半导体晶片10的卡盘台36，通过加工进给部件37的动作使其沿导轨31、31移动，定位于配置在激光光束照射单元5上的摄像部件6的正下方。
卡盘台36被定位于摄像部件6的正下方时，由摄像部件6和未图示的控制部件执行检测半导体晶片10的要进行激光加工的加工区域的校准(alignment)作业。即、摄像部件6和未图示的控制部件执行图案匹配(pattern matching)等图像处理，实行激光光束照射位置的校准，该图案匹配用于进行在半导体晶片10的预定方向形成的预定分割线101与沿预定分割线101照射激光光束的激光光束照射单元5的聚光器524的位置对准。另外，对于在与半导体晶片10上形成的上述预定方向成直角的方向延伸的预定分割线101，也同样地实行激光光束照射位置的校准。
检测出在象上述那样保持在卡盘台36上的半导体晶片10上形成的预定分割线101，并进行激光光束照射位置的校准后，如图10的(a)所示，将卡盘台36移动到照射激光光束的聚光器524所处的激光光束照射区域，使预定的预定分割线101定位于聚光器524的正下方。此时，如图10的(a)所示，半导体晶片10被定位，使得预定分割线101的一端(在图10的(a)中为左端)位于聚光器524的正下方。接下来，边从激光光束照射部件52的聚光器524照射激光光束，边使卡盘台36在用箭头X1表示的加工进给方向以预定的加工进给速度移动。此时，从聚光器524照射的激光光束的聚光光点P会聚在半导体晶片10的表面10a上。然后，如图10的(b)所示，移动到预定分割线101的另一端(在图10的(b)中为右端)后，停止激光光束的照射。结果，如图11所示，在半导体晶片10上沿预定分割线101形成到达划片膜12的激光加工槽110(激光光束照射步骤)。
上述激光光束照射步骤的加工条件，在图示的实施方式中如下来设定。
光源：YAG激光器或者YVO4激光器
波长：355nm
输出：4～5W
反复频率：30KHz
脉冲宽度：100ns
加工进给速度：50～400mm/秒
在上述激光光束照射步骤中，形成了激光加工槽110后的激光光束透射划片膜12到达卡盘台36的被加工物保持部件362。但是，被加工物保持部件362如上所述，是用由对激光光束照射部件52照射的波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成的，因此不会被被加工物保持部件362的表面吸收。因此，能抑制被加工物保持部件362的发热，划片膜12不会熔化。从而能解决熔化的划片膜12附着在被加工物保持部件362上而污染卡盘台、或不能将晶片从卡盘台上取下这样的问题。另外，由于被加工物保持部件362是用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成的，因此透射被加工物保持部件362的激光光束被有效地散射。在上述激光光光束照射步骤中，即使在激光光束超过作为被加工物的半导体晶片10而直接照射到划片膜12的情况下，透射划片膜12而到达被加工物保持部件362的激光光束也不会被被加工物保持部件362吸收，因此能抑制保持部件362的发热，划片膜12不会熔化。
另外，即使在卡盘台36的被加工物保持部件362是用图4和图5所示的由石英玻璃构成的板材形成的情况下，也能得到与图2和图3所示的卡盘台36的被加工物保持部件362同样的作用效果。即、对于图4和图5所示的由石英玻璃构成的板材形成的被加工物保持部件362，虽然在上述激光光束照射步骤中，形成了激光光加工槽110后的激光光束透射划片膜12而到达卡盘台36的被加工物保持部件362，但是由于被加工物保持部件362是用对波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的石英玻璃构成的，因此不会被被加工物保持部件362的表面吸收。从而能抑制被加工物保持部件362的发热，划片膜12不会熔化。另外，在由石英玻璃构成的被加工物保持部件362的上表面或下表面形成为粗糙面的情况下，透射被加工物保持部件362的激光光束被有效地散射。
象上述那样对半导体晶片10的预定的预定分割线101实施了激光光束照射步骤后，在与预定分割线101成直角的方向分度进给预定分割线的间隔量，对相邻的下一条预定分割线实施上述激光光束照射步骤。通过反复执行该分度进给和激光光束照射步骤，能沿在半导体晶片10的预定方向延伸的所有的预定分割线101形成激光加工槽110。象上述那样对在半导体晶片10的预定方向延伸的预定分割线101实施了激光光束照射步骤后，使半导体晶片10随卡盘台36旋转90度，对在与沿上述预定方向延伸的预定分割线101成直角的方向延伸的预定切断线101实施上述激光光束照射步骤。结果，沿半导体晶片10的所有预定分割线101形成激光加工槽110，半导体晶片10被分割成一个个芯片。另外，这样分割成的各个芯片，由于粘贴在划片膜12上，因此能维持晶片的形态，而不散乱。
接下来，参照图12和图13说明按照本发明构成的卡盘台的另一
实施方式。
图12和图13所示的卡盘台7由静电卡盘台构成，包括圆柱状的静电卡盘台本体71、设置在该静电卡盘台本体71的上表面的电极72、以及层叠在该电极72上的被加工物保持部件73。本体71如图13所示，用不锈钢等金属材料形成，在其上表面设置有圆形的装配凹部71a。
电极72安装在绝缘性支撑基板74的上表面，该绝缘性支撑基板74与在上述静电卡盘台本体71的上表面设置的装配凹部71a配合地设置。绝缘性支撑基板74由氧化铝等绝缘性材料形成，在其上表面设置有装配凹部74a，与该装配凹部74a配合地设置有电极72。这样，安装在绝缘性支撑基板74的上表面的电极72通过电源控制电路75连接在直流电源76的阳极(+)上。
被加工物保持部件73是圆板状，是用对具有预定波长的脉冲激光光束具有透射性的材料形成的。该被加工物保持部件73在图12和图13所示的实施方式中，是用多孔质材料形成的，其厚度可以为0.1～1mm，该多孔质材料是用对通过激光光束照射所照射的波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的石英玻璃泡沫体构成的。这样的材料可以使用例如东芝陶瓷株式会社制造销售的合成石英玻璃泡沫体(T-4040)。这样形成的被加工物保持部件73，如图13所示层叠地配置在卡盘台7的电极72上。
接下来，参照图14说明被加工物保持部件73的另一实施方式。
图14所示的被加工物保持部件73，为圆板形状，是由对波长为200～1300nm的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的厚度为0.1～1mm的石英玻璃构成的板材形成的。该被加工物保持部件73最好是用研磨砂轮研磨上表面或下表面的至少一面，或者实施喷砂处理等形成粗糙面。作为用于形成被加工物保持部件73的对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料，除了石英玻璃之外，还可以使用硼硅酸盐玻璃板、或丙烯酸树脂板等。这样形成的被加工物保持部件73层叠地配置在卡盘台7的电极72上。另外，在图14所示的实施方式中，在静电卡盘台本体71上形成有在装配凹部71a的底面形成了开口的环状的吸附通路71b，并且形成有连通该环状的吸附通路71b和未图示的吸附部件的连通路71c。而且，配置于装配凹部71a中的绝缘性支撑基板74设置有与环状的吸附通路71b连通的多个吸附孔74b。在电极72上形成有与在绝缘性支撑基板74上形成的多个吸附孔74b分别连通的多个吸附孔72b。因此，在图14所述的实施方式中，当使未图示的吸附部件动作时，通过上述连通路71c、环状的吸附通路71b、多个吸附孔74b和多个吸附孔72b作用于被加工物保持部件的下表面，将该被加工物保持部件73吸附保持在电极72上。因此，通过解除被加工物保持部件73的吸附保持，被加工物保持部件73能够容易地从静电卡盘台本体71上取下来，损耗时容易进行更换。
图12至图14所示的卡盘台7如以上那样构成，通过划片膜12被上述划片框架11支撑的半导体晶片10隔着划片膜12放置在被加工物保持部件73上。当使电源控制电路75动作而对电极72施加电压时，层叠在电极72上的被加工物保持部件73带正(+)电荷。另一方面，当将划片膜12连接在直流电源76的阴极(-)上时，划片膜12、即半导体晶片10带负(-)电荷。结果，划片膜12、即半导体晶片10静电吸附并保持在被加工物保持部件73上。另外，装上了划片膜12的划片框架11由设置在卡盘台7上的卡紧机构78固定。
象这样将半导体晶片10静电吸附保持在卡盘台7上后，通过实施上述图10所示的激光光束照射步骤，如上述图15所示，沿半导体晶片10的预定分割线101形成到达划片膜12的激光加工槽110。
在上述激光光束照射步骤中，形成了激光加工槽110后的激光光束，透射划片膜12到达卡盘台7的被加工物保持部件73。但是，由于图12和图13所示的实施方式中的被加工物保持部件73是由多孔质材料形成的，该多孔质材料是用对由激光光束照射部件52照射的波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的石英玻璃泡沫体构成的，因此不会被被加工物保持部件73的表面吸收。因此，能抑制被加工物保持部件73的发热，划片膜12不会熔化。从而能解决熔化了的划片膜12附着在被加工物保持部件73上而污染卡盘台，或者不能将晶片从卡盘台上取下来这样的问题。另外，由于被加工物保持部件73是用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成的，因此透射被加工物保持部件73的激光光束被有效地散射。在上述激光光束照射步骤中，即使在激光光束超过作为被加工物的半导体晶片10而直接照射到划片膜12的情况下，透射划片膜12而到达被加工物保持部件73的激光光束也不会被被加工物保持部件73吸收，因此能抑制保持部件73的发热，划片膜不会熔化。
另外，即使在卡盘台7的被加工物保持部件73是用图14所示的由石英玻璃构成的板材形成的情况下，也能得到与图12和图13所示的卡盘台7的被加工物保持部件73同样的作用效果。即、对于图14所示的由石英玻璃构成的板材形成的被加工物保持部件73，虽然在上述激光光束照射步骤中，形成了激光加工槽110后的激光光束透射划片膜12而到达卡盘台7的被加工物保持部件73，但是由于被加工物保持部件73是用对波长(200～1300nm)的脉冲激光光束具有90％以上的透射率的石英玻璃构成的，因此不会被被加工物保持部件73的表面吸收。从而能抑制被加工物保持部件73的发热，划片膜12不会熔化。另外，在由石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、乙烯酸树脂板等构成的被加工物保持部件73的上表面或下表面形成为粗糙面的情况下，透射被加工物保持部件73的激光光束将被有效地散射。
Claims (7)
1.一种激光加工装置，具有保持被加工物的卡盘台、对保持在上述卡盘台上的被加工物照射激光光束的激光光束照射部件、以及使上述卡盘台与上述激光光束照射部件相对地进行加工进给的加工进给部件；其特征在于：
上述卡盘台由本体和配置在上述本体的上表面的被加工物保持部件构成，上述被加工物保持部件由对具有预定波长的激光光束具有透射性的材料形成。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：
上述卡盘台由在上述本体和上述被加工物保持部件之间配置了电极的静电卡盘台构成。
3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：
上述激光光束照射部件照射的激光光束的波长为200～1300nm，上述被加工物保持部件是用石英玻璃形成的。
4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于：
上述被加工物保持部件是用由石英玻璃泡沫体构成的多孔质材料形成的。
5.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于：
上述被加工物保持部件是用由石英玻璃构成的板材形成的。
6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于：
上述由石英玻璃构成的板材具有连通上表面和下表面的多个吸附孔。
7.根据权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于：
上述被加工物保持部件的上表面和下表面的至少一面形成为粗糙面。
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