CN1966198A - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的激光加工装置，具备：用于保持被加工物的卡盘台、及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机构，该激光光束照射机构具备振荡激光光束的激光光束振荡机构、及对由该激光光束振荡机构振荡的激光光束进行聚光的聚光器；聚光器具备：第1圆柱形透镜组件，具有第1圆柱形透镜；第2圆柱形透镜组件，具有位于聚光方向与第1圆柱形透镜垂直的方向的第2圆柱形透镜；以及间隔调整机构，对第1圆柱形透镜组件和第2圆柱形透镜组件的间隔进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及对半导体晶片等被加工物实施激光加工的激光加工装置，更详细地说涉可以调整激光光束的聚光点形状的激光加工装置。
背景技术
在半导体器件制造工序中，由在大致圆板形状的半导体晶片的表面排列成格子状的、被称为切割道(street)的预分割线，划分成多个区域，在该划分的区域形成IC、LSI等器件。然后，通过沿着切割道切断半导体晶片，来分割形成有器件的区域，制造各个半导体芯片。另外，在蓝宝石基板的表面层叠了光电二极管等感光元件及激光二极管等发光元件等的光器件晶片，也通过沿着切割道切断，来分割成各个光电二极管、激光二极管等光器件，在电气设备中广泛利用。
作为将上述的半导体晶片及光器件晶片等晶片沿着切割道进行分割的方法，在特开2004-9139号公报中公开了这样的方法，即，通过沿着形成在晶片上的切割道照射脉冲激光光束来形成激光加工槽，沿着该激光加工槽折断。
对被加工物照射的激光光束，可以根据功率、波长、重复频率、聚光点形状等适当调整加工条件。然而，聚光点形状很难适当变更为圆形、或长轴和短轴比不同的椭圆形，存在加工条件的调整受限制的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种激工加装置，可以将激光光束的聚光点形状很容易变更为圆形、或长轴和短轴比不同的椭圆形。
为了解决上述主要技术课题，根据本发明提供一种激光加工装置，具备：用于保持被加工物的卡盘台、及对保持在该卡盘台上的被加工物照射激光光束的激光光束照射机构，其特征在于，
该激光光束照射机构具备振荡激光光束的激光光束振荡机构、及对由该激光光束振荡机构振荡的激光光束进行聚光的聚光器；
该聚光器具备：第1圆柱形透镜组件，具有第1圆柱形透镜；第2圆柱形透镜组件，具有位于聚光方向与该第1圆柱形透镜组件垂直的方向的第2圆柱形透镜；以及间隔调整机构，对该第1圆柱形透镜组件和该第2圆柱形透镜组件的间隔进行调整。
上述间隔调整机构包括：支承基板；第1支承台，设置在该支承基板上，保持上述第1圆柱形透镜组件或上述第2圆柱形透镜组件；第2支承台，在该第1支承台的上方配置成可以沿着支承基板在上下方向上移动，保持第2圆柱形透镜组件或第1圆柱形透镜组件；以及调整机构，调整第1支承台和该第2支承台的间隔。该调整机构包括：设置在支承基板的第1调整板；设置在该第2支承台并配置在第1调整板的上方的第2调整板；及安装在第2调整板的调整螺钉机构；构成调整螺钉机构的可进退的测量杆的前端，与该第1调整板的上表面接触。
另外，上述第1圆柱形透镜组件具备：形成圆形并保持上述第1圆柱形透镜的透镜保持构件；具有嵌合该透镜保持构件的圆形凹部的第1框体；保持该第1框体的第2框体；使透镜保持构件沿着圆形凹部的内周面转动的转动调整机构；以及在与该第1圆柱形透镜的聚光方向垂直的方向上，使第1框体相对于第2框体移动的移动调整机构；上述第2圆柱形透镜组件包括：形成圆形并保持上述第2圆柱形透镜的透镜保持构件；具有嵌合该透镜保持构件的圆形凹部的第1框体；保持该第1框体的第2框体；使透镜保持构件沿着圆形凹部的内周面转动的转动调整机构；以及在与第2圆柱形透镜的聚光方向垂直的方向上，使第1框体相对于第2框体移动的移动调整机构。
在本发明的激光加工装置中，具有对第1圆柱形透镜组件和第2圆柱形透镜组件的间隔进行调整的间隔调整机构，来调整第1圆柱形透镜组件和第2圆柱形透镜组件的间隔，因此，可以形成断面是圆形的聚光点和断面是椭圆形的聚光点，并且，可以适当变更断面是椭圆形的聚光点的长轴和短轴之比。从而，可以适当设定适合激光加工的用途的聚光点的形状。
附图说明
图1是根据本发明构成的激光加工装置的斜视图。
图2是图1所示的激光加工装置所配备的激光光束照射机构的结构方框图。
图3是构成图2所示的激光光束照射机构的加工头的说明图。
图4是图3所示的加工头的斜视图。
图5是构成图3所示的加工头的聚光器的第1圆柱形透镜组件的斜视图。
图6是对图5所示的第1圆柱形透镜组件的构成构件进行分解表示的斜视图。
图7是保持构成图5所示的第1圆柱形透镜组件的第1圆柱形透镜的透镜保持构件的断面图。
图8是构成图3所示的加工头的聚光器的第2圆柱形透镜组件的斜视图。
图9是对图8所示的第2圆柱形透镜组件的构成构件进行分解表示的斜视图。
图10是图1所示的激光加工装置所配备并调整第1圆柱形透镜组件和第2圆柱形透镜组件的间隔的间隔调整机构的斜视图。
图11是表示在图10所示的间隔调整机构中设置第1圆柱形透镜组件和第2圆柱透镜组件的状态的斜视图。
图12的(a)至(c)是表示通过第1圆柱形透镜和第2圆柱透镜形成断面为圆形的聚光点的状态的说明图。
图13的(a)至(c)是表示通过第1圆柱形透镜和第2圆柱透镜形成断面为椭圆形的聚光点的状态的说明图。
图14的(a)及(b)是通过图1所示的激光加工装置实施的激光加工槽形成工序的说明图。
具体实施方式
下面参照附图，对根据本发明构成的激光加工装置的最佳实施例，更详细地进行说明。
图1表示了根据本发明构成的激光加工装置的斜视图。图1所示的激光加工装置包括：静止基座2；卡盘台机构3，沿由箭头X表示的加工进给方向可移动地配置在该静止基座2上并保持被加工物；激光光束照射组件支承机构4，沿与由上述箭头X所示的方向垂直的、以箭头Y表示的分度进给方向可移动地配置在静止基座2上；以及激光光束照射组件5，沿由箭头Z所示的方向可移动地配置在该激光光束组件支承机构4上。
上述卡盘台机构3包括：一对导轨31、31，沿着以箭头X表示的加工进给方向平行地配置在静止基座2上；第1滑动块32，沿以箭头X所示的加工进给方向可移动地配置在该导轨31、31上；第2滑动块33，沿由箭头Y表示的分度进给方向可移动地配置在该第1滑动块32上；罩台35，在该第2滑动块33上由圆筒构件34支承；及作为被加工物保持机构的卡盘台36。该卡盘台36具有由多孔性材料形成的吸附卡盘361，在吸附卡盘361上由未图示的吸引机构保持被加工物即例如圆盘状的半导体晶片。这样构成的卡盘台36通过配置在圆筒构件34内的未图示的脉冲电机使其旋转。
上述第1滑动块32，在其下面设有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被导引槽321、321，并在其上面设有沿着以箭头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滑动块32，通过被导引槽321、321与一对导轨31、31嵌合，沿着一对导轨31、31可以在以箭头X所示的加工进给方向上移动。图示的实施方式的卡盘台机构3具有用于使第1滑动块32沿着一对导轨31、31在以箭头X所示的加工进给方向上移动的加工进给机构37。加工进给机构37包括在上述一对导轨31和31之间平行配置的雄螺杆371、及用于对该雄螺杆371进行旋转驱动的脉冲电机372等驱动源。雄螺杆371的一端被固定在上述静止基座2上的轴承块373旋转自如地支承，其另一端传动连结在上述脉冲电机372的输出轴上。并且，雄螺杆371与在第1滑动块32的中央部下面突出设置的未图示的雌螺纹块上形成的贯通雌螺纹孔相螺合。从而，通过脉冲电机372对雄螺杆371进行正转及逆转驱动，使第1滑动块32沿着导轨31、31在以箭头X所示的加工进给方向上移动。
上述第2滑动块33，在其下面设有与在上述第1滑动块32的上面设置的一对导轨322、322嵌合的一对被导引槽331、331，通过使该被导引槽331、331与一对导轨322、322嵌合，构成为可以在以箭头Y表示的分度进给方向上移动。图示的实施方式的卡盘台机构3具有使第2滑动块33沿着在第1滑动块32上设置的一对导轨322、322沿以箭头Y表示的分度进给方向移动的第1分度进给机构38。第1分度进给机构38包括在上述一对导轨322和322之间平行配置的雄螺杆381、及用于对该雄螺杆381进行旋转驱动的脉冲电机382等驱动源。雄螺杆381的一端被在上述第1滑动块32上面固定的轴承块383旋转自如地支承，其另一端传动连结在上述脉冲电机382的输出轴上。另外，雄螺杆381与在第2滑动块33的中央部下面突出设置的未图示的雌螺纹块上形成的贯通雌螺纹孔螺合。从而，通过脉冲电机382对雄螺杆381进行正转及逆转驱动，使第2滑动块33沿着导轨322、322在以箭头Y表示的分度进给方向上移动。
上述激光光束照射组件支承机构4包括：在静止基座2上沿着以箭头Y表示的分度进给方向平行配置的一对导轨41、41、及沿以箭头Y表示的方向可移动地配置在该导轨41、41上的可动支承基座42。该可动支承基座42包括可移动地配置在导轨41、41上的移动支承部421、及安装在该移动支承部421的安装部422。在安装部422的一个侧面平行设有沿以箭头Z表示的方向延伸的一对导轨423、423。图示的实施方式的激光光束照射组件支承机构4具有用于使可动支承基座42沿着一对导轨41、41在以箭头Y表示的分度进给方向移动的第2分度进给机构43。第2分度进给机构43包括在上述一对导轨41、41之间平行配置的雄螺杆431、及用于对该雄螺杆431进行旋转驱动的脉冲电机432等驱动源。雄螺杆431的一端被在上述静止基座2上固定的未图示的轴承块旋转自如地支承，其另一端传动连结在上述脉冲电机432的输出轴上。另外，雄螺杆431与在构成可动支承基座42的移动支承部421的中央部下面突出设置的未图示的雌螺纹块上形成的贯通雌螺纹孔相螺合。从而，通过脉冲电机432对雄螺杆431进行正转及逆转驱动，可动支承基座42沿着导轨41、41，在以箭头Y表示的分度进给方向上移动。
图示的实施方式的激光光束照射组件5包括：组件支架51、及安装在该组件支架51的激光光束照射机构52。组件支架51设有与在上述安装部422上设置的一对导轨423、423上可滑动地嵌合的一对被导引槽511、511，通过将该被导引槽511、511嵌合在上述导轨423、423上，在以箭头Z所示的方向上可移动地被支承。
图示的实施方式的激光光束照射组件5，具有用于使组件支架51沿着一对导轨423、423在以箭头Z表示的方向上移动的移动机构53。移动装置53包括在一对导轨423、423之间配置的雄螺杆(未图示)、及用于对该雄螺杆进行旋转驱动的脉冲电机532等驱动源，通过脉冲电机532对未图示的雄螺杆进行正转及逆转驱动，使组件支架51及激光光束照射机构52沿着导轨423、423在以箭头Z所示的方向上移动。另外，在图示的实施方式中，通过对脉冲电机532进行正转驱动，使激光光束照射机构52向上方移动，通过对脉冲电机532进行逆转驱动，使激光光束照射机构52向下方移动。
图示的激光光束照射机构52，具有固定在上述组件支架51上、实质上水平延伸的圆筒形状的外壳521。另外，如图2所示，激光光束照射机构52包括：在外壳521内配置的脉冲激光光束振荡机构522及传输光学系统523；及配置在外壳521的前端，将由脉冲激光光束振荡机构522振荡的脉冲激光光束向在上述卡盘台36上保持的被加工物照射的加工头6。上述脉冲激光光束振荡机构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、及在其上附设的重复频率设定机构522b。传输光学系统523包括如光束分离器那样的适宜的光学要素。
如图3中所示，上述加工头6包括方向变换镜61、及聚光器7。方向变换镜61将由上述脉冲激光光束振荡机构522振荡、通过传输光学系统523照射的脉冲激光光束，朝向聚光器7进行方向变换。在图示的实施方式中，聚光器7包括：具有第1圆柱形透镜81a的第1圆柱形透镜组件8a；具有位于聚光方向与该第1圆柱形透镜81a垂直的方向的第2圆柱形透镜81b的第2圆柱形透镜组件8b；以及用于调整第1圆柱形透镜组件8a和第2圆柱形透镜组件8b的间隔的后述的间隔调整机构。上述方向变换镜61和第1圆柱形透镜组件8a和第2圆柱形透镜组件8b及后述的间隔调整机构，如图4所示地配置在上述外壳521的前端安装的加工头外壳60内。
下面参照图5至图7，对上述第1圆柱形透镜组件8a进行说明。图5表示了第1圆柱形透镜组件8a的斜视图，图6表示了图5所示的第1圆柱形透镜组件8a的分解斜视图。
图5及图6所示的第1圆柱形透镜组件8a包括第1圆柱形透镜81a、保持该第1圆柱形透镜81a的透镜保持构件82、保持该透镜构件82的第1框体83、及保持该第1框体83的第2框体84。
第1圆柱形透镜81a，如图7中所示，断面形成了半圆形。该第1圆柱形透镜81a在图示的实施方式中焦距设定为80mm。保持第1圆柱形透镜81a的透镜保持构件82，在图示的实施方式中，由合成树脂形成为圆形。在由该合成树脂形成的透镜保持构件82中埋设第1圆柱形透镜81a并露出上表面和下表面。另外，如图6所示地在透镜保持构件82的外周面的一处突出形成有被工作片821。
如图6中所示，上述第1框体83形成一边的长为E的正方形，在其上面形成有嵌合上述透镜保持构件82的圆形凹部831，并且，形成有收容透镜保持构件82上设置的被工作片821的工作室832。在圆形凹部831的底壁831a的中央部形成有孔831b。另外，在形成工作室832的壁面832a形成有成为弹簧座的凹部832b。另外，在第1框体83的凹部832b的轴线上形成有螺纹孔832c。在这样构成的第1框体83上，如图5中所示，在圆形凹部831嵌合透镜保持构件82，在工作室832中收容被工作片821。从而，嵌合在第1框体83的圆形凹部831的透镜保持构件82，在被工作片821可移动于工作室832内的范围内可以沿着圆形凹部831的内周面转动。而且，在上述凹部832b和被工作片821之间夹有压缩螺旋弹簧85。另外，在上述螺纹孔832c螺合第1调整螺钉86，其前端与被工作片821抵接。因此，当使第1调整螺钉86向一个方向旋转前进时，抵抗压缩螺旋弹簧85的弹力，使透镜保持构件82向一个方向转动；当使第1调整螺钉86向另一方向旋转后退时，通过压缩螺旋弹簧85的弹力，透镜保持构件82向另一方向转动。这样，设置在透镜保持构件82的被工作片821、和第1调整螺钉86及压缩螺旋弹簧85，具有使透镜保持构件82沿着圆形凹部831的内周面转动的转动调整机构的功能。
上述第2框体84形成矩形，如图6中所示，在其上面形成有上述第1框体83嵌合的矩形凹部841。该矩形凹部841形成宽度A与上述正方形的第1框体83一边的长度E对应的尺寸，形成长度B比第1框体83的一边的长度E大的尺寸。矩形凹部841由底壁842a和侧壁842b、842c、842d、842e划分。在底壁842a的中央部形成有孔842f。在划分矩形凹部841的壁面842d的内面形成有成为弹簧座的凹部842g。形成该凹部842g并与壁面842d对置的侧壁842e，形成有螺纹孔842h。另外，在第2框体84的侧壁842b形成有用于插通上述第1调整螺钉86的长孔842j。在这样构成的第2框体84的矩形凹部841中，如图5所示地嵌合上述第1框体83。而且，在上述壁面842d的内面形成的凹部842g和第1框体83的侧壁之间存在压缩螺旋弹簧87。另外，第2调整螺钉88与侧壁842e上形成的螺纹孔842h螺合，其前端与第1框体83的侧壁接触。从而，当使第2调整螺钉88向一个方向旋转前进时，抵抗压缩螺旋弹簧87的弹力，使第1框体83向一个方向移动；当使第2调整螺钉88向另一方向旋转后退时，通过压缩螺旋弹簧87的弹力使第1框体83向另一方向移动。这样，第2调整螺钉88及压缩螺旋弹簧87，具有在与第1圆柱形透镜81a的聚光方向垂直的方向上使第1框体83相对于第2框体84移动的移动调整机构的功能。
下面，参照图8及图9，对上述第2圆柱形透镜组件8b进行说明。图8表示了第2圆柱形透镜组件8b的斜视图，图9表示了图8所示的第2圆柱形透镜组件8b的分解斜视图。
在图8及图9中所示的第2圆柱形透镜组件8b也与上述第1圆柱形透镜组件8a一样，包括第2圆柱形透镜81b、保持该第2圆柱形透镜81b的透镜保持构件82、保持该透镜构件82的第1框体83、及保持该第1框体83的第2框体84。由于构成第2圆柱形透镜组件8b的透镜保持构件82、第1框体83、第2框体84，与构成上述第1圆柱形透镜组件8a的透镜保持构件82、第1框体83、第2框体84实质上是相同的结构，所以在相同构件上附加相同符号，省略详细说明。构成第2圆柱形透镜组件8b的第2圆柱形透镜81b，在图示的实施方式中焦距设定为40mm。
如以上构成的第1圆柱形透镜组件8a及第2圆柱形透镜组件8b，设置在图10所示的间隔调整机构10。下面对间隔调整机构10进行说明。
图10所示的间隔调整机构10包括：支承基板11、设置在该支承基板11的下端的第1支承台12、及沿着支承基板11前面在上下方向可移动地配置的第2支承台13。
支承基板11在前面中央部具有沿上下方向形成的导引槽111。在该支承基板11的侧面中间部固定有第1调整板112。第1支承台12向支承基板11的前面突出形成了直角。在该第1支承台12的中央部形成有孔121。另外，在第1支承台12的两侧端形成有向支承基板11的前面成直角延伸的定位轨道122、123。该定位轨道122、123的间隔设定为与构成上述第2圆柱形透镜组件8b的第2框体84的宽度方向尺寸对应的尺寸。
上述第2支承台13包括支承部14、在该支承部14的下端设置的台部15。支承部14在后面形成有与形成在上述支承基板11上的导引槽111嵌合的被导引轨道141。通过该被导引轨道141嵌合在导引槽111，第2支承台13沿着导引槽111在上下方向可移动地支承在支承基板11上。另外，在支承部14的上端固定有位于上述第1调整板112的上方的第2调整板142。上述台部15向支承部14的前面突出形成直角。另外，在该台部15的中央部形成有孔151。另外，在台部15的前后端形成有与支承部14的前面平行延伸的定位轨道152、153。该定位轨道152、153的间隔，设定为与构成上述第1圆柱形透镜组件8a的第2框体84的宽度方向尺寸对应的尺寸。
在上述第2调整板142配置有调整螺钉(ネジ)机构16。该调整螺钉机构16包括安装在第2调整板142的支持筒161、在该支持筒161可进退地配置的测量杆162、使该测量杆162进退的调整刻度盘163，构成与千分尺同样的机构。这样构成的调整螺钉机构16，通过测量杆162的前端(下端)与上述第1调整板112上面接触，限制构成第2支承台13的支承部14的上下方向位置。从而，通过向一个方向或另一个方向转动调整刻度盘163使测量杆162进退，可以变更支承部14的上下方向位置即在支承部14下端设置的台部15和第1支承台12的间隔。这时，根据支承筒161及调整刻度盘163上形成的刻度，调整测量杆162的进退量，可以适当调整第2支承台13的台部15和第1支承台12的间隔。
在以上构成的间隔调整机构10的第1支承台12上，如图11中所示，设置有上述第2圆柱形透镜组件8b。即，将第2圆柱形透镜组件8b的第2框体84放置在第1支承台12的定位轨道122、123之间。另外，在第1支承台12上的规定位置放置的第2圆柱形透镜组件8b，通过未图示的适当的固定机构，固定在第1支承台12上。这样，配置在第1支承台12上的第2圆柱形透镜组件8b的第2圆柱形透镜81b的聚光方向设置为在图11中以X表示的方向上。
另外，间隔调整机构10的第2支承台13的台部15设置有上述第1圆柱形透镜组件8a。即，将第1圆柱形透镜组件8a的第2框体84放置在构成第2支承台13的台部15的定位轨道152、153之间。在第2支承台13的台部15上的规定位置放置的第1圆柱形透镜组件8a，通过未图示的适当的固定机构固定在第2支承台13的台部15。这样，配置在第2支承台13的台部15上的第1圆柱形透镜组件8a的第1圆柱形透镜81a的聚光方向设置为在图11中以Y表示的方向上。
再返回图1继续说明，在构成上述激光光束照射机构52的外壳521的前端部配置有通过上述激光光束照射机构52检测应进行激光加工的加工区域的摄像机构17。该摄像机构17由摄像器件(CCD)等构成，将拍摄的图像信号发送给未图示的控制机构。
图示的实施方式的激光加工装置如上构成，下面对其作用进行说明。
首先，参照图12及图13，对由上述的激光光束照射机构52照射的激光光束的聚光点形状进行说明。
如图12的(a)及12的(b)所示，若将第1圆柱形透镜81a和第2圆柱形透镜81b的间隔设定为40mm，在图示的实施方式中，由于第1圆柱形透镜81a的焦距设定为80mm，所以，通过第1圆柱形透镜81a聚光的激光光束L的聚光点P1如图12的(a)中所示，成为第2圆柱形透镜组件8b的下方40mm的位置。另外，在图示的实施方式中，由于第2圆柱形透镜81b的焦距设定为40mm，所以，通过第2圆柱形透镜81b聚光的激光光束L的聚光点P2如图12的(b)所示，成为第2圆柱形透镜组件8b的下方40mm的位置。这样，聚光点P1和聚光点P2一致。其结果，入射到第1圆柱形透镜81a的断面为圆形的激光光束L，通过第1圆柱形透镜81a在箭头Y方向聚光，再通过第2圆柱形透镜81b在箭头X方向聚光，所以在聚光点P1、P2，如图12的(c)放大表示那样，形成断面为圆形的聚光点S1。从而，通过在聚光点P1、P2的位置设置被加工物，可以由断面为圆形的聚光点S1对被加工物实施激光加工。
然后，如图13的(a)及13的(b)所示，当将第1圆柱形透镜81a和第2圆柱形透镜81b的间隔设定为20mm时，由于第1圆柱形透镜81a的焦距设定为80mm，所以通过第1圆柱形透镜81a聚光的激光光束L的聚光点P1如图13的(a)中所示，成为第2圆柱形透镜组件8b的下方60mm的位置。另一方面，第2圆柱形透镜81b的焦距被设定为40mm，由第2圆柱形透镜81b聚光的激光光束L的聚光点P2如图13(b)所示，成为第2圆柱形透镜组件8b的下方40mm的位置。因此，由第2圆柱形透镜81b聚光的激光光束L，由聚光点P2聚光后到上述聚光点P1为止向以箭头X所示的方向扩展。结果，在聚光点P1的位置如图13的(c)放大表示那样，形成断面为椭圆形的聚光点S2。该椭圆形聚光点S2的长轴D1朝向以箭头X表示的方向形成。并且，椭圆形的聚光点S2的长轴D1和短轴D2之比，可以通过变更第1圆柱形透镜81a和第2圆柱形透镜81b的间隔来调整。从而，通过在聚光点P1的位置设置被加工物，可以由断面为椭圆形的聚光点S2对被加工物实施激光加工。
下面，参照图1及图14，对如图13所示地采用断面为椭圆形的聚光点S2在被加工物上形成激光加工槽的加工方法进行说明。
首先，在图1所示的激光加工装置的卡盘台36上放置被加工物即半导体晶片W。然后，通过使未图示的吸引机构工作，半导体晶片W吸引保持在卡盘台36上。另外，半导体晶片W在表面上形成有格子状的切割道，在由格子状的切割道划分的多个区域形成有IC、LSI等器件。吸引保持了半导体晶片W的卡盘台36，通过加工进给装置37位于摄像机构17的正下方。当卡盘台36位于摄像机构17的正下方时，通过摄像机构17及未图示的控制机构，执行对半导体晶片W的应进行激光加工的加工区域进行检测的定位作业。即，摄像机构17及未图示的控制机构，执行与沿着形成在半导体晶片W的规定方向的切割道照射激光光束的、激光光束照射机构52的聚光器7进行对准的图形匹配等图像处理，执行激光光束照射位置的对准。另外，对于与形成在半导体晶片W的、与规定方向垂直的方向上形成的切割道，同样也执行激光光束照射位置的对准。
这样，对在卡盘台36上保持的半导体晶片W上形成的切割道进行检测，若进行了激光光束照射位置的对准，则如图14的(a)所示，将卡盘台36移动到激光光束照射机构52的聚光器7所在的激光光束照射区域，在规定的切割道的一端(图14的(a)中为左端)位于聚光器7的正下方。另外，从聚光器7照射的激光光束的断面为椭圆形的聚光点S2的图13的(c)所示的长轴D1沿着切割道进行定位。然后，使从聚光器7照射的脉冲激光光束的聚光点P1对准半体晶片W的表面(上表面)附近。将该聚光点P1对准半导体晶片W的表面(上表面)附近，通过使激光光束照射机构52沿着导轨423、423沿以箭头Z所示的方向移动的移动装置53进行。接着，从激光光束照射机构52的聚光器7，向半导体晶片W照射具有吸收性的波长的脉冲激光光束，并使卡盘台36即半导体晶片W在图14的(a)中沿以箭头X1所示的方向、以规定的加工进给速度移动。而且，如果切割道的另一端(图14的(b)中为右端)到达聚光器7的正下方位置，则停止脉冲激光光束的照射，同时停止卡盘台36即半导体晶片W的移动。结果，如图14的(b)中所示，在半导体晶片W上，沿着切割道形成激光加工槽G(激光加工槽形成工序)。
另外，上述激光加工槽形成工序，例如按以下加工条件进行。
激光光束的光源：YVO4激光或YAG激光
波长 ：355nm
重复频率 ：50kHz
平均功率 ：4W
聚光点 ：椭圆形长轴(D1)200μm、短轴(D2)10μm
加工进给速度 ：150mm/秒
另外，如图12的(c)中所示，当采用断面为圆形的聚光点S1，在半导体晶片W等的被加工物上形成通路孔等的激光加工孔时，使在卡盘台36上保持的半导体晶片W的通路孔形成位置定位于聚光器7的正下方。然后，使从聚光器7照射的脉冲激光光束的聚光点P1、P2对准半导体晶片W的表面(上表面)附近。将该聚光点P1、P2对准半导体晶片W的表面(上表面)附近，通过使激光光束照射机构52沿着导轨423、423在以箭头Z所示的方向上移动的移动装置53进行。接着，从激光光束照射机构52的聚光器7，向半导体晶片W照射规定脉冲的具有吸收性的波长的脉冲激光光束，从而可以在半导体晶片W的规定位置形成通路孔等激光加工孔。
如上所述，在本发明的激光加工装置中，具有调整第1圆柱形透镜组件8a和第2圆柱形透镜组件8b的间隔的间隔调整机构10，调整第1圆柱形透镜组件8a和第2圆柱形透镜组件8b的间隔，所以，可以形成断面为圆形的聚光点S1和断面为椭圆形的聚光点S2，并且，可以适当变更断面为椭圆形的聚光点S2的长轴D1和短轴D2之比。从而，可以适当设定适合于激光加工用途的聚光点的形状。另外，适当更换保持了焦距不同的圆柱形透镜的透镜保持构件，收容在第1框体，可以变更断面为椭圆形的聚光点S2的短轴D2的长度。
Claims (4)
1.一种激光加工装置，具备：用于保持被加工物的卡盘台、及对保持在该卡盘台上的被加工物照射激光光束的激光光束照射机构，其特征在于，
该激光光束照射机构具备振荡激光光束的激光光束振荡机构、及对由该激光光束振荡机构振荡的激光光束进行聚光的聚光器；
该聚光器具备：第1圆柱形透镜组件，具有第1圆柱形透镜；第2圆柱形透镜组件，具有位于聚光方向与该第1圆柱形透镜垂直的方向的第2圆柱形透镜；以及间隔调整机构，对该第1圆柱形透镜组件和该第2圆柱形透镜组件的间隔进行调整。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
该间隔调整机构包括：支承基板；第1支承台，设置在该支承基板上，保持该第1圆柱形透镜组件或该第2圆柱形透镜组件；第2支承台，在该第1支承台的上方配置成可以沿着该支承基板在上下方向上移动，保持该第2圆柱形透镜组件或该第1圆柱形透镜组件；以及调整机构，调整该第1支承台和该第2支承台的间隔。
3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，
该调整机构包括：设置在该支承基板的第1调整板；设置在该第2支承台并配置在该第1调整板的上方的第2调整板；及安装在该第2调整板的调整螺钉机构；构成该调整螺钉机构的可进退的测量杆的前端，与该第1调整板的上表面接触。
4.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
该第1圆柱形透镜组件具备：形成圆形并保持该第1圆柱形透镜的透镜保持构件；具有嵌合该透镜保持构件的圆形凹部的第1框体；保持该第1框体的第2框体；使该透镜保持构件沿着该圆形凹部的内周面转动的转动调整机构；以及在与该第1圆柱形透镜的聚光方向垂直的方向上，使该第1框体相对于该第2框体移动的移动调整机构；
该第2圆柱形透镜组件具备：形成圆形并保持该第2圆柱形透镜的透镜保持构件；具有嵌合该透镜保持构件的圆形凹部的第1框体；保持该第1框体的第2框体；使该透镜保持构件沿着该圆形凹部的内周面转动的转动调整机构；以及在与该第2圆柱形透镜的聚光方向垂直的方向上，使第1框体相对于该第2框体移动的移动调整机构。
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