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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
zur Durchführung einer Laserstrahlbearbeitung entlang von
Straßen, die in einer Oberfläche eines auf einem
Einspanntisch gehaltenen Wafers ausgebildet sind.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Bei
dem Halbleiterbauelement-Herstellungsverfahren sind mehrere Bereiche
durch geplante Trennlinien, die als Straßen bezeichnet
werden und in einem Gittermuster auf einer Oberfläche eines
im Wesentlichen runden, scheibenförmigen Halbleiterwafers
angeordnet sind, abgegrenzt und Schaltungen, wie zum Beispiel ICs
(Integrierte Schaltungen) und LSIs in den so abgegrenzten Bereichen
ausgebildet. Dann werden die Bereiche mit den darin ausgebildeten
Schaltungen getrennt, indem der Halbleiterwafer entlang der Straßen
geschnitten wird, um die einzelnen Halbleiterchips herzustellen.
In ähnlicher Weise wird auch ein Wafer für optische
Bauelemente, bei dem ein Galliumnitrid-Verbundhalbleiter und dergleichen
auf einer Oberfläche eines Saphirsubstrats geschichtet
ist, entlang der Straßen geschnitten, um in einzelne optische
Bauelemente, wie zum Beispiel Leuchtdioden und Laserdioden, geteilt zu
werden, die zur Verwendung in elektrischen Vorrichtungen weit verbreitet
sind.
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In
den letzten Jahren wurde als ein Verfahren zur Teilung eines plattenförmigen
Werkstücks, wie zum Beispiel eines Halbleiterwafers, ein
Laserstrahlbearbeitungsverfahren versucht, bei dem ein gepulster
Laserstrahl, der geeignet ist, durch das Werkstück transmittiert
zu werden, verwendet wird und die Bestrahlung mit dem gepulsten
Laserstrahl durchgeführt wird, indem der Konvergenzpunkt
im Inneren der zu teilenden Bereiche angepasst wird. Bei einem auf
der Verwendung dieses Laserstrahlbearbeitungsverfahrens basierenden
Teilungsverfahren wird ein Werkstück von einer Seite davon
mit einem gepulsten Laserstrahl bestrahlt, der eine solche Wellenlänge
(zum Beispiel 1064 nm) aufweist, dass er durch das Werkstück
transmittiert wird, während der Konvergenzpunkt auf das
Innere des Werkstücks angepasst wird, so dass eine denaturierte
Schicht im Inneren des Werkstücks entlang der Straßen
kontinuierlich ausgebildet wird, und wird eine äußere
Kraft entlang der Straßen, wo die Festigkeit durch die
Bildung der denaturierten Schicht verringert ist, ausgeübt, wodurch
das Werkstück geteilt wird (siehe zum Beispiel
japanisches Patent Nr. 3408805 ).
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Indes
ist ein bogenförmiger Abschrägungsteil am äußeren
Umfang des Wafers ausgebildet und kann zu dem Zeitpunkt, wenn der
mit dem Abschrägungsteil versehene äußere
Umfangsteil mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, der Konvergenzpunkt
des Laserstrahls mit der Oberfläche des Abschrägungsteils
zusammenfallen. Wenn der Konvergenzpunkt des Laserstrahls so mit
der Oberfläche des Abschrägungsteils zusammenfällt,
kann eine Ablationszerspanung (Abtragungszerspanung) auftreten,
so dass Schmutzpartikel erzeugt werden, die sich auf den Bauelementen
ablagern würden, wodurch die Bauelementqualität
verringert wird. Sobald die Ablationszerspanung auftritt, tendiert
diese außerdem dazu, sukzessiv aufzutreten, sogar wenn
der Konvergenzpunkt des Laserstrahls im Inneren des Wafers positioniert
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
bereitzustellen, mit der eine sich entlang von Straßen
erstreckende denaturierte Schicht im Inneren eines Wafers, der mit
einem Abschrägungsteil an seinem äußeren
Umfang versehen ist, ausgebildet werden kann, ohne eine Ablationszerspanung
an dem Abschrägungsteil zu bewirken.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
bereitgestellt, die beinhaltet: einen Einspanntisch zum Halten eines
Wafers; ein Laserstrahlbestrahlungsmittel zum Bestrahlen des auf
dem Einspanntisch gehaltenen Wafers mit einem Laserstrahl; ein Bearbeitungszuführmittel
zum Setzen des Einspanntischs und des Laserstrahlbestrahlungsmittels in
relative Bewegung in einer Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung);
ein Teilungszuführmittel zum Setzen des Einspanntischs
und des Laserstrahlbestrahlungsmittels in relative Bewegung in einer
Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung), die senkrecht
zu der Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung) ist;
ein X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel zum Erfassen der
X-Achsenrichtungsposition des Einspanntischs; ein Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel
zum Erfassen der Y-Achsenrichtungsposition des Einspanntischs; und
ein Steuermittel zum Steuern des Laserstrahlbestrahlungsmittels,
des Bearbeitungszuführmittels und des Teilungszuführmittels
auf der Grundlage von Signalen von dem X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel
und dem Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel. Das Laserstrahlbestrahlungsmittel
beinhaltet einen Laserstrahloszillator zum Oszillieren eines Laserstrahls
mit einer solchen Wellenlänge, dass er durch den Wafer transmittiert
wird, ein Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel zum Einstellen
einer Wiederholungsfrequenz von Pulsen des durch den Laserstrahloszillator
oszillierten Laserstrahls und einen Q-Schalter zum Ausgeben eines
Gate-Signals an den Laserstrahloszillator entsprechend der durch das
Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel eingestellten Wiederholungsfrequenz.
Das Steuermittel beinhaltet einen Speicher zum Speichern von Koordinaten
eines an einem äußeren Umfang des Wafers ausgebildeten
bogenförmigen Abschrägungsteils und Koordinaten
eines von dem Abschrägungsteil umgebenen flachen Oberflächenteils
und steuert das Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel so, dass eine
Wiederholungsfrequenz von Pulsen eines Laserstrahls, mit dem der
flache Oberflächenteil bestrahlt wird, auf einen für
die Bearbeitung des Wafers geeigneten Wert festgelegt wird, und
eine Wiederholungsfrequenz von Pulsen eines Laserstrahls, mit dem
der Abschrägungsteil bestrahlt wird, auf einen Wert festgelegt
wird, der größer als die Wiederholungsfrequenz
der Pulse des Laserstrahls ist, mit dem der flache Oberflächenteil
bestrahlt wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
bereitgestellt, die beinhaltet: einen Einspanntisch zum Halten eines
Wafers; ein Laserstrahlbestrahlungsmittel zum Bestrahlen des auf
dem Einspanntisch gehaltenen Wafers mit einem Laserstrahl; ein Bearbeitungszuführmittel
zum Setzen des Einspanntischs und des Laserstrahlbestrahlungsmittels in
relative Bewegung in einer Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung);
ein Teilungszuführmittel zum Setzen des Einspanntischs
und des Laserstrahlbestrahlungsmittels in relative Bewegung in einer
Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung), die senkrecht
zu der Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung) ist;
ein X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel zum Erfassen der
X-Achsenrichtungsposition des Einspanntischs; ein Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel
zum Erfassen der Y-Achsenrichtungsposition des Einspanntischs; und
ein Steuermittel zum Steuern des Laserstrahlbestrahlungsmittels,
des Bearbeitungszuführmittels und des Teilungszuführmittels
auf der Grundlage von Signalen von dem X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel
und dem Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel. Das Laserstrahlbestrahlungsmittel
beinhaltet: einen Laserstrahloszillator zum Oszillieren eines Laserstrahls
mit einer solchen Wellenlänge, dass er durch den Wafer
transmittiert wird, ein Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel
zum Einstellen einer Wiederholungsfrequenz von Pulsen des durch den
Laserstrahloszillator oszillierten Laserstrahls und einen Q-Schalter
zum Ausgeben eines Gate-Signals an den Laserstrahloszillator entsprechend
der durch das Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel eingestellten
Wiederholungsfrequenz. Das Steuermittel beinhaltet einen Speicher
zum Speichern von Koordinaten eines an einem äußeren
Umfang des Wafers ausgebildeten bogenförmigen Abschrägungsteils und
Koordinaten eines von dem Abschrägungsteil umgebenen flachen
Oberflächenteils, steuert das Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel
so, dass eine Wiederholungsfrequenz von Pulsen eines Laserstrahls,
mit dem der flache Oberflächenteil bestrahlt wird, auf
einen zur Bearbeitung des Wafers geeigneten Wert festgelegt wird,
und öffnet den Q-Schalter, um zu bewirken, dass der durch
den Laserstrahloszillator oszillierte Laserstrahl zu dem Zeitpunkt
der Bestrahlung des Abschrägungsteils mit dem Laserstrahl
ein kontinuierlicher Laserstrahl (CW-Laserstrahl) ist.
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Bei
der auf der vorliegenden Erfindung basierenden Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
wird die Frequenz von Pulsen des Laserstrahls, mit dem der flache
Oberflächenteil des Wafers bestrahlt wird, auf einen für
die Bearbeitung des Wafers geeigneten Wert festgelegt, so dass eine
denaturierte Schicht im Inneren des Wafers entlang der Straßen
ausgebildet werden kann. In diesem Fall weist, da die Wiederholungsfrequenz
von Pulsen des Laserstrahls, mit dem der Abschrägungsteil
bestrahlt wird, auf einen Wert festgelegt ist, der größer
als die Wiederholungsfrequenz von Pulsen des Laserstrahls ist, mit
dem der flache Oberflächenteil bestrahlt wird, der erstere
gepulste Laserstrahl eine geringe Energiedichte pro Puls auf, so
dass der Wafer an dem Abschrägungsteil nicht bearbeitet
(zerspant) wird. Deshalb würde, sogar wenn der Konvergenzpunkt
des von dem Laserstrahlbestrahlungsmittel abgestrahlten Laserstrahls in
der Nähe der Oberfläche des Abschrägungsteils positioniert
ist, der Teil keiner Ablationszerspanung unterzogen werden und würden
deshalb keine Schmutzpartikel erzeugt werden.
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Außerdem
ist bei der auf der vorliegenden Erfindung basierenden Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
die Frequenz von Pulsen des Laserstrahls, mit dem der flache Oberflächenabschnitt
des Wafers bestrahlt wird, auf einen für die Bearbeitung
des Wafers geeigneten Wert festgelegt, so dass eine denaturierte
Schicht im Inneren des Wafers entlang der Straßen ausgebildet
werden kann. In diesem Fall ist, da zu dem Zeitpunkt der Bestrahlung
des Abschrägungsteils mit dem Laserstrahl der Q-Schalter
geöffnet wird und der durch den Laserstrahloszillator oszillierte
Laserstrahl zu einem kontinuierlichen Laserstrahl gemacht wird,
die Energiedichte gering und wird deshalb der Wafer nicht bearbeitet
(zerspant). Deshalb würde, sogar wenn der Konvergenzpunkt des
von dem Laserstrahlbestrahlungsmittel abgestrahlten Laserstrahls
in der Nähe der Oberfläche des Abschrägungsteils
positioniert ist, der Wafer keiner Ablationszerspanung unterzogen
werden und würden deshalb keine Schmutzpartikel erzeugt
werden.
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Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung und die Art und Weise, diese zu realisieren, werden offenkundiger werden
und die Erfindung selbst wird am besten verstanden werden, indem
die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung zeigen, studiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung,
die basierend auf der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines in der in 1 gezeigten
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung vorgesehenen Laserstrahlbestrahlungsmittels
schematisch veranschaulicht;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers als eines durch
die in 1 gezeigte Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
zu bearbeitenden Wafers;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des Zustands, bei dem die Rückseitenoberfläche
des in 3 gezeigten Halbleiterwafers an ein an einem ringförmigen
Rahmen angebrachtes Schutzband (Schutztape) gehaftet ist;
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5A und 5B sind
Veranschaulichungen der Verhältnisse des in 4 gezeigten
Halbleiterwafers mit Koordinaten in dem Zustand, in dem dieser auf
einem Einspanntisch der in 1 gezeigten
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung in einer vorgegebenen Position
gehalten wird; und
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6A und 6B sind
Veranschaulichungen eines Laserstrahlbestrahlungsschritts, der an dem
in 3 gezeigten Halbleiterwafer durch die in 1 gezeigte
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung durchgeführt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform einer
basierend auf der vorliegenden Erfindung aufgebauten Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische
Ansicht der basierend auf der vorliegenden Erfindung aufgebauten
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung. Die in 1 gezeigte
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung beinhaltet eine ortsfeste Basis 2,
einen Einspanntischmechanismus 3, der so an der ortsfesten
Basis 2 angeordnet ist, dass er in einer durch Pfeile X
angezeigten Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung)
bewegbar ist, und der ein Werkstück hält, einen
Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4, der
so an der ortsfesten Basis 2 angeordnet ist, dass er in
einer durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung
(Y-Achsenrichtung), die senkrecht zu der durch Pfeile X angezeigten
Richtung (X-Achsenrichtung) ist, bewegbar ist, und eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 5,
die so an dem Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 angeordnet
ist, dass sie in einer durch Pfeile Z angezeigten Richtung (Z-Achsenrichtung) bewegbar
ist.
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Der
Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ein Paar von Führungsschienen 31, 31,
die an der ortsfesten Basis 2 parallel zueinander entlang
der durch Pfeile X angezeigten Bearbeitungszuführrichtung
(X-Achsenrichtung) angeordnet sind, einen ersten Schiebeblock 32,
der so auf den Führungsschienen 31, 31 angeordnet
ist, dass er in der durch Pfeile X angezeigten Bearbeitungszuführrichtung
(X-Achsenrichtung) bewegbar ist, einen zweiten Schiebeblock 33,
der so auf dem ersten Schiebeblock 32 angeordnet ist, dass
er in der durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung
(Y- Achsenrichtung) bewegbar ist, einen Abdecktisch 35,
der auf dem zweiten Schiebeblock 33 durch ein zylindrisches
Element 34 gehalten wird, und einen Einspanntisch 36 als
ein Werkstückhaltemittel. Der Einspanntisch 36 weist eine
aus einem porösen Material ausgebildete Ansaug-Einspannvorrichtung 361 auf
und ist so aufgebaut, dass zum Beispiel ein runder, scheibenförmiger Halbleiterwafer
an der Ansaug-Einspannvorrichtung 361 durch ein Ansaugmittel
(nicht gezeigt) als ein Werkstück gehalten wird. Der so
aufgebaute Einspanntisch 36 wird durch einen innerhalb
des zylindrischen Elements 34 angeordneten Pulsmotor (nicht gezeigt)
gedreht. Im Übrigen ist der Einspanntisch 36 mit
Klammern 362 zum Fixieren eines ringförmigen Rahmens
ausgestattet, der später beschrieben wird.
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Der
erste Schiebeblock 32 ist an seiner unteren Oberfläche
mit einem Paar von geführten Kerben 321, 321 versehen,
in die das Paar von Führungsschienen 31, 31 eingepasst
wird, und an seiner oberen Oberfläche mit einem Paar von
Führungsschienen 322, 322 versehen, die
parallel zueinander entlang der durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung
(Y-Achsenrichtung) ausgebildet sind. Der so aufgebaute erste Schiebeblock 32,
dessen geführte Kerben 321, 321 über
das Paar von Führungsschienen 31, 31 gepasst
sind, kann in der durch Pfeile X angezeigten Bearbeitungszuführrichtung
(X-Achsenrichtung) entlang des Paars von Führungsschienen 31, 31 bewegt
werden. Der Einspanntischmechanismus 3 der gezeigten Ausführungsform
weist ein Bearbeitungszuführmittel 37 auf, durch
das der erste Schiebeblock 32 in der durch Pfeile X angezeigten Bearbeitungszuführrichtung
(X-Achsenrichtung) entlang des Paars von Führungsschienen 31, 31 bewegt wird.
Das Bearbeitungszuführmittel 37 beinhaltet einen
männlichen Schraubenstab 371, der zwischen dem
Paar von Führungsschienen 31, 31 und
parallel zu diesem angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie
zum Beispiel einen Pulsmotor 372, zum Antreiben des männlichen
Schraubenstabs 371, so dass dieser sich dreht. Das eine
Ende des männlichen Schraubenstabs 371 wird drehbar
durch einen an der ortsfesten Basis 2 befestigten Lagerblock 373 gehalten
und das andere Ende des männlichen Schraubenstabs 371 ist
mit einem Ausgabeschaft des Pulsmotors 372 auf eine antreibende,
leistungsübertragende Weise verbunden. Im Übrigen
ist der männliche Schraubenstab 371 in Schraubeneingriff
mit einem durchgehenden weiblichen Schraubenloch, das in einem weiblichen
Schraubenblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der hervorstehend
an einer unteren Oberfläche eines zentralen Teils des ersten
Schiebeblocks 32 vorgesehen ist. Deshalb wird, wenn der männliche
Schraubenstab 371 durch den Pulsmotor 372 so angetrieben
wird, dass er sich normal und umgekehrt dreht, der erste Schiebeblock 32 in
der durch Pfeile X angezeigten Bearbeitungszuführrichtung (X-Achsenrichtung)
entlang der Führungsschienen 31, 31 bewegt.
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Die
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung der gezeigten Ausführungsform
weist ein X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 374 zum
Erfassen des Bearbeitungszuführbetrags, oder der X-Achsenrichtungsposition,
des Einspanntischs 36 auf. Das X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 374 beinhaltet
eine entlang der Führungsschiene 31 angeordnete
lineare Skala 374a und einen Lesekopf 374b, der
an dem ersten Schiebeblock 32 angeordnet ist und zusammen
mit dem ersten Schiebeblock 32 entlang der linearen Skala 374a bewegt
wird. Der Lesekopf 374b des X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittels 374 der
gezeigten Ausführungsform schickt ein Pulssignal, das einen
Puls pro 1 μm Zufuhr enthält, an ein Steuermittel
(später beschrieben). Dann zählt das Steuermittel
(später beschrieben) die in dem darin eingegebenen Pulssignal
enthaltenen Pulse, um dadurch den Bearbeitungszuführbetrag, oder
die X-Achsenrichtungsposition, des Einspanntischs 36 zu
erfassen. Im Übrigen kann, falls der Pulsmotor 372 als
die Antriebsquelle für das Bearbeitungszuführmittel 37 verwendet
wird, der Bearbeitungszuführbetrag, oder die X-Achsenrichtungsposition,
des Einspanntischs 36 auch durch Zählen der Antriebspulse
in dem Steuermittel (später beschrieben), das ein Antriebssignal
an den Pulsmotor 372 ausgibt, erfasst werden. Zusätzlich
kann, falls ein Servomotor als die Antriebsquelle für das
Bearbeitungszuführmittel 37 verwendet wird, der
Bearbeitungszuführbetrag, oder die X-Achsenrichtungsposition,
des Einspanntischs 36 auch durch ein Verfahren erfasst
werden, bei dem ein von einem Drehwertgeber zum Erfassen der Anzahl
von Umdrehungen (oder der Drehgeschwindigkeit) des Servomotors ausgegebenes
Pulssignal zu dem Steuermittel (später beschrieben) geschickt
wird, und das Steuermittel die in dem darin eingegebenen Pulssignal
enthaltenden Pulse zählt.
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Der
zweite Schiebeblock 33 ist an seiner unteren Oberfläche
mit einem Paar von geführten Kerben 331, 331 versehen,
in die das an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 vorgesehene
Paar von Führungsschienen 322, 322 eingepasst wird,
und so aufgebaut, dass er, wenn seine geführten Kerben 331, 331 über
das Paar von Führungsschienen 322, 322 gepasst
sind, in der durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung
(Y-Achsenrichtung) bewegt werden kann. Der Einspanntischmechanismus 3 der
gezeigten Ausführungsform weist ein erstes Teilungszuführmittel 38 auf,
durch das der zweite Schiebeblock 33 in der durch Pfeile
Y angezeigten Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung) entlang
des an dem ersten Schiebeblock 32 vorgesehenen Paars von
Führungsschienen 322, 322 bewegt wird.
Das erste Teilungszuführmittel 38 beinhaltet einen
männlichen Schraubenstab 381, der zwischen dem
Paar von Führungsschienen 322, 322 und
parallel zu diesem angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie
zum Beispiel ein Pulsmotor 382, zum Antreiben des männlichen
Schraubenstabs 381, so dass dieser sich dreht. Ein Ende
des männlichen Schraubenstabs 381 wird drehbar
durch einen an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 befestigten
Lagerblock 383 gehalten und das andere Ende des männlichen
Schraubenstabs 381 ist auf eine antreibende, leistungsübertragende
Weise mit einem Ausgabeschaft des Pulsmotors 382 verbunden.
Im Übrigen ist der männliche Schraubenstab 381 in
Schraubeneingriff mit einem durchgehenden weiblichen Schraubenloch,
das in einem weiblichen Schraubenblock (nicht gezeigt) ausgebildet
ist, der hervorstehend an einer unteren Oberfläche eines zentralen
Teils des zweiten Schiebeblocks 33 vorgesehen ist. Deshalb
wird, wenn der männliche Schraubenstab 381 durch
den Pulsmotor 382 so angetrieben wird, dass er sich normal
und umgekehrt dreht, der zweite Schiebeblock 33 in der
durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung) entlang
der Führungsschienen 322, 322 bewegt.
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Die
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung der gezeigten Ausführungsform
weist ein Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 384 zum
Erfassen des Teilungszuführbetrags, oder der Y-Achsenrichtungsposition,
des zweiten Schiebeblocks 33 auf. Das Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 384 beinhaltet
eine entlang der Führungsschiene 322 angeordnete
lineare Skala 384a und einen Lesekopf 384b, der
an dem zweiten Schiebeblock 33 angeordnet ist und zusammen
mit dem zweiten Schiebeblock 33 entlang der linearen Skala 384a bewegt
wird. Der Lesekopf 384b des Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittels 384 der
gezeigten Ausführungsform schickt ein Pulssignal, das einen
Puls pro 1 μm Zufuhr enthält, an das Steuermittel
(später beschrieben). Dann zählt das Steuermittel
(später beschrieben) die in dem darin eingegebenen Pulssignal
enthaltenen Pulse, um dadurch den Teilungszuführbetrag,
oder die Y-Achsenrichtungsposition, des Einspanntischs 36 zu
erfassen. Im Übrigen kann, falls der Pulsmotor 382 als
die Antriebsquelle für das Teilungszuführmittel 38 verwendet
wird, der Teilungszuführbetrag, oder die Y-Achsenrichtungsposition,
des Einspanntischs 36 auch durch Zählen der Antriebspulse
in dem Steuermittel (später beschrieben) erfasst werden,
das ein Antriebssignal an den Pulsmotor 382 ausgibt. Außerdem
kann, wenn ein Servomotor als die Antriebsquelle für das
erste Teilungszuführmittel 38 verwendet wird,
der Teilungszuführbetrag, oder die Y-Achsenrichtungsposition,
des Einspanntischs 36 auch durch ein Verfahren erfasst
werden, bei dem ein von einem Drehwertgeber zum Erfassen der Anzahl
von Umdrehungen (oder der Drehgeschwindigkeit) des Servomotors ausgegebenes Pulssignal
an das Steuermittel (später beschrieben) geschickt wird
und das Steuermittel die in dem darin eingegebenen Pulssignal enthaltenen
Pulse zählt.
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Der
Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 beinhaltet
ein Paar von Führungsschienen 41, 41,
die an der ortsfesten Basis 2 parallel zueinander entlang
der durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung)
angeordnet sind, und eine bewegbare Halterungsbasis 42, die
so auf den Führungsschienen 41, 41 angeordnet ist,
dass sie in der durch Pfeile Y angezeigten Richtung bewegbar ist.
Die bewegbare Halterungsbasis 42 beinhaltet einen bewegbaren
Halterungsteil 421, der bewegbar auf den Führungsschienen 41, 41 angeordnet
ist, und einen Anbringungsteil 422, der an dem bewegbaren
Halterungsteil 421 angebracht ist. Der Anbringungsteil 422 ist
an seiner einen Seitenoberfläche mit ein Paar von Führungsschienen 423, 423 versehen,
die sich parallel zueinander entlang der durch Pfeile Z angezeigten
Richtung (Z-Achsenrichtung) erstrecken. Der Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 der
gezeigten Ausführungsform weist ein zweites Teilungszuführmittel 43 auf,
durch das die bewegbare Halterungsbasis 42 in der durch
Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung)
entlang des Paars von Führungsschienen 41, 41 bewegt
wird. Das zweite Teilungszuführmittel 43 beinhaltet
einen männlichen Schraubenstab 431, der zwischen
dem Paar von Führungsschienen 41, 41 und
parallel zu diesem angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie
zum Beispiel einen Pulsmotor 432, zum Antreiben des männlichen
Schraubenstabs 431, so dass dieser sich dreht. Ein Ende
des männlichen Schraubenstabs 431 wird durch einen
an der ortsfesten Basis 2 befestigten Lagerblock (nicht
gezeigt) drehbar gehalten und das andere Ende des männlichen
Schraubenstabs 431 ist auf eine antreibende, leistungsübertragende Weise
mit einem Ausgabeschaft des Pulsmotors 432 verbunden. Im Übrigen
ist der männliche Schraubenstab 431 in Schraubeneingriff
mit einem weiblichen Schraubenloch, das in einem weiblichen Schraubenblock
(nicht gezeigt) ausgebildet ist, der hervorstehend an einer unteren
Oberfläche eines zentralen Teils des bewegbaren Halterungsteils 421 vorgesehen
ist, der einen Teil der bewegbaren Halterungsbasis 42 bildet.
Deshalb wird, wenn der männliche Schraubenstab 431 durch
den Pulsmotor 432 so angetrieben wird, dass er sich normal
und umgekehrt dreht, die bewegbare Halterungsbasis 42 in
der durch Pfeile Y angezeigten Teilungszuführrichtung (Y-Achsenrichtung)
entlang der Führungsschienen 41, 41 bewegt.
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Die
Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 beinhaltet einen Einheitshalter 51 und
ein an dem Einheitshalter 51 angebrachtes Laserstrahlbestrahlungsmittel 52.
Der Einheitshalter 51 ist mit einem Paar von geführten
Kerben 511, 511 versehen, in die das an dem Anbringungsteil 422 vorgesehene
Paar von Führungsschienen 423, 423 schiebbar
eingepasst wird, und wird, wenn seine geführten Kerben 511, 511 mit
den Führungsschienen 423, 423 in Eingriff
sind, so gehalten, dass er in der durch Pfeile Z angezeigten Richtung
(Z-Achsenrichtung) bewegbar ist.
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Die
Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 weist ein Konvergenzpunktspositions-Anpassmittel 53 zum Bewegen
des Einheitshalters 51 in der durch Pfeile Z angezeigten
Richtung (Z-Achsenrichtung) entlang des Paars von Führungsschienen 423, 423 auf.
Das Konvergenzpunktspositions-Anpassmittel 53 beinhaltet
einen zwischen dem Paar von Führungsschienen 423, 423 angeordneten
männlichen Schraubenstab (nicht gezeigt) und eine Antriebsquelle,
wie zum Beispiel einen Pulsmotor 532, zum Antreiben des männlichen
Schraubenstabs, so dass dieser sich dreht, und bewegt den Einheitshalter 51 und
das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52 in der durch Pfeile
Z angezeigten Richtung (Z-Achsenrichtung) entlang der Führungsschienen 423, 423,
indem der männliche Schraubenstab (nicht gezeigt) durch
den Pulsmotor 532 so angetrieben wird, dass er sich normal und
umgekehrt dreht. im Übrigen wird bei der gezeigten Ausführungsform
das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52 nach oben bewegt,
wenn der Pulsmotor 532 so angetrieben wird, dass er sich
normal dreht, und das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52 nach
unten bewegt, wenn der Pulsmotor 532 so angetrieben wird, dass
er sich umgekehrt dreht.
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Das
Laserstrahlbestrahlungsmittel 52 beinhaltet ein zylindrisches
Gehäuse 521, das im Wesentlichen horizontal angeordnet
ist. Zusätzlich beinhaltet das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52,
wie in 2 gezeigt, ein Laserstrahloszillationsmittel 522 und
ein Ausgabeanpassmittel 523, die innerhalb des Gehäuses 521 angeordnet
sind, und einen Kondensor 524, der an der Spitze des Gehäuses 521 angeordnet
ist und durch den ein durch das Laserstrahloszillationsmittel 522 oszillierter
Laserstrahl auf ein auf dem Einspanntisch 36 gehaltenes
Werkstück gestrahlt wird. Das Laserstrahloszillationsmittel 522 beinhaltet
einen aus einem YAG-Laseroszillator oder einem YVO4-Laseroszillator
bestehenden Laserstrahloszillator 522a, ein Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel 522b zum
Einstellen einer Wiederholungsfrequenz von Pulsen des durch den
Laserstrahloszillator 522a oszillierten Laserstrahls und
einen Q-Schalter 522c zum Ausgeben eines Gate-Signals an
den Laserstrahloszillator 522a entsprechend der durch das
Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel 522b eingestellten
Wiederholungsfrequenz, und diese Komponenten werden durch das Steuermittel
(später beschrieben) gesteuert. Das Ausgabeanpassmittel 523 passt
die Ausgabe des durch das Laserstrahloszillationsmittel 522 oszillierten
Laserstrahls an.
-
Mit
erneutem Bezug auf 1 weist die Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
der gezeigten Ausführungsform ein Bildaufnahmemittel 53 auf,
das an einem Vorderendteil des Gehäuses 521 angeordnet
ist und ein Bild eines einer Laserstrahlbearbeitung durch das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52 zu unterziehenden
Arbeitsbereichs aufnimmt. Das Bildaufnahmemittel 53 beinhaltet
nicht nur eine gewöhnliche Bildaufnahmeeinrichtung (CCD)
zum Aufnehmen eines Bildes durch Verwendung von sichtbaren Strahlen,
sondern auch ein Infrarotbeleuchtungsmittel zum Beleuchten des Werkstücks
mit infraroten (IR) Strahlen, ein optisches System zum Einfangen der
durch das Infrarotbeleuchtungsmittel abgestrahlten IR-Strahlen,
eine Bildaufnahmeeinrichtung (Infrarot-CCD) zum Ausgeben eines elektrischen
Signals entsprechend den durch das optische System eingefangenen
Infrarotstrahlen usw. und schickt durch die Bildaufnahme erhaltenes
Bildsignal an das Steuermittel (später beschrieben).
-
Die
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner das Steuermittel 6.
Das durch Verwendung eines Computers aufgebaute Steuermittel 6 beinhaltet
einen Prozessor (CPU) 61 zum Durchführen von Rechenvorgängen
gemäß einem Steuerprogramm, einen Festspeicher
(ROM) 62 zum Speichern des Steuerprogramms und dergleichen,
einen lesbaren/schreibbaren Arbeitsspeicher (RAM) 63 zum
Speichern eines Steuerspeicherabbilds (später beschrieben),
der Designwertdaten des Werkstücks, der Ergebnisse von
Rechenvorgänge usw., einen Zähler 64,
eine Eingabeschnittstelle 65 und eine Ausgabeschnittstelle 66.
Erfassungssignale von dem X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 374, dem
Y-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 384, dem Bildaufnahmemittel 53 und
der gleichen werden in die Eingabeschnittstelle 65 des
Steuermittels 6 eingegeben. Dann werden Steuersignale von der
Ausgabeschnittstelle 66 des Steuermittels 6 an den
Pulsmotor 372, den Pulsmotor 382, den Pulsmotor 432,
den Pulsmotor 532, das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52,
eine Anzeige 60 usw. ausgegeben. Im Übrigen weist
der Arbeitsspeicher (RAM) 63 einen ersten Speicherbereich 63a zum
Speichern von Designwertdaten des Werkstücks (das später
beschrieben wird) und andere Speicherbereiche auf.
-
Die
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung der gezeigten Ausführungsform
ist wie oben beschrieben aufgebaut und arbeitet wie folgt. 3 zeigt
eine Draufsicht eines Halbleiterwafers 10 als eines einer Laserstrahlbearbeitung
zu unterziehenden Werkstücks. Der in 3 gezeigte
Halbleiterwafer 10 besteht zum Beispiel aus einem 100 μm
dicken Siliziumwafer mit einem an seinem äußeren
Umfang ausgebildeten bogenförmigen Abschrägungsteil 101. Der
Halbleiterwafer 10, dessen äußerer Umfang
so abgeschrägt ist, weist mehrere durch mehrere in einem
Gittermuster ausgebildete Straßen 11 abgegrenzte
Bereiche in diesem flachen Oberflächenteil 102 der
Vorderseitenoberfläche 10a auf, der von dem Abschrägungsteil 101 umgeben
wird, und Bauelemente 12, wie zum Beispiel ICs (Integrierte
Schaltungen) und LSIs sind in den mehreren Bereichen ausgebildet.
-
Nun
wird ein Laserstrahlbearbeitungsverfahren beschrieben, bei dem der
Halbleiterwafer 10 mit einem Laserstrahl entlang der Straßen 11 bestrahlt wird,
um eine denaturierte Schicht im Inneren des Halbleiterwafers 10 entlang
der Straßen 11 auszubilden. Zuerst wird die Rückseitenoberfläche 10b des Halbleiterwafers 10 an
ein Schutzband (Schutztape) T gehaftet, das aus einem Blatt eines
Kunstharzes, wie zum Beispiel Polyolefin, besteht, das an einem ringförmigen
Rahmen F angebracht ist, wie in 4 gezeigt
ist. Deshalb liegt die Oberseitenoberfläche 10a des
Halbleiterwafers 10 an der oberen Seite.
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Die
Schutzbandseite des auf dem ringförmigen Rahmen F durch
das Schutzband T, wie in 4 gezeigt, gehaltenen Halbleiterwafers 10 ist
an dem Einspanntisch 36 der in 1 gezeigten
Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung angebracht. Dann wird, wenn das
Ansaugmittel betätigt wird, der Halbleiterwafer 10 durch
das Schutzband T auf dem Einspanntisch 36 durch Ansaugen
gehalten. Zusätzlich wird der ringförmige Rahmen
F durch die Klammern 362 fixiert.
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Der
Einspanntisch 36 mit dem darauf, wie oben beschrieben,
durch Ansaugen gehaltenen Halbleiterwafer 10 wird genau
unterhalb des Bildaufnahmemittels 53 durch das Bearbeitungszuführmittel 37 positioniert.
Wenn der Einspanntisch 36 genau unterhalb des Bildaufnahmemittels 53 positioniert
ist, wird ein Ausrichtungsarbeitsschritt zur Erfassung eines einer
Laserstrahlbearbeitung zu unterziehenden Arbeitsbereichs des Halbleiterwafers 10 durch
das Bildaufnahmemittel 53 und das Steuermittel 6 durchgeführt.
Speziell führen das Bildaufnahmemittel 53 und
das Steuermittel 6 eine Ausrichtung einer Laserstrahlbestrahlungsposition
aus, indem eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel ein Musterabgleich,
zum Ausführen eines Positionsabgleichs (Erfassung, Registration)
zwischen den in dem Halbleiterwafer 10 in einer vorgegebenen
Richtung ausgebildeten Straßen 11 und dem Kondensor 524 des
Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 zum Bestrahlen des Halbleiterwafers 10 mit
einem Laserstrahl entlang der Straßen 11 durchgeführt
wird. Zusätzlich wird eine Ausrichtung der Laserstrahlbestrahlungsposition
auf ähnliche Weise auch für die Straßen
durchgeführt, die in dem Halbleiterwafer 10 in
einer Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Richtung ausgebildet
sind.
-
Wenn
die Ausrichtung wie oben beschrieben durchgeführt wurde,
ist der Halbleiterwafer 10 auf dem Einspanntisch 36 in
dem Zustand, dass er in einer in 5A gezeigten
Koordinatenposition angeordnet ist. Im Übrigen zeigt 5B den
Zustand, wenn der Einspanntisch 36, das heißt
der Halbleiterwafer 10, um 90 Grad von dem in 5A gezeigten Zustand
gedreht wurde. Mit Bezug auf diese Koordinaten (All, A12, B11, B12
bis An1, An2, Bn1, Bn2) und (C11, C12, D11, D12 bis Cn1, Cn2, Dn1,
Dn2) der Straßen 11 in dem in den in 5A und 5B gezeigten
Zuständen positionierten Halbleiterwafer 10, die
dem äußeren Ende und dem inneren Ende des Abschrägungsteils 101 entsprechen,
werden Designwerte für den Halbleiterwafer 10 vorläufig
in dem ersten Speicherbereich 63a in dem Arbeitsspeicher (RAM)
gespeichert.
-
Wenn
der Ausrichtungsschritt wie oben durchgeführt wurde, wird
ein Waferpositionierungsschritt durchgeführt, bei dem der
Einspanntisch 36 so gedreht wird, dass er in dem Zustand
der 6A angeordnet ist. Speziell werden das Bearbeitungszuführmittel 37 und
das erste Teilungszuführmittel 38 betätigt,
um den Einspanntisch 36 in den Arbeitsbereich an der unteren
Seite des Kondensors 524 zu bewegen, wodurch die A11-Koordinate
der obersten Straße in 5A der
in dem Halbleiterwafer 10 ausgebildeten Straßen 11 genau
unterhalb des Kondensors 524 des Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 positioniert
ist, wie in 6A gezeigt ist. Als nächstes wird
das Konvergenzpunktspositions-Anpassmittel 53 betätigt,
so dass der Konvergenzpunkt P des von dem Kondensor 524 des
Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 abgestrahlten Laserstrahls
auf einen mittleren Teil der Dicke des Halbleiterwafers 10 angepasst wird.
Dann betätigt das Steuermittel 6 das Laserstrahlbestrahlungsmittel 52,
um von dem Kondensor 524 einen Laserstrahl mit einer solchen
Wellenlänge, dass dieser durch den Wafer transmittiert
wird, abzustrahlen, und betätigt, während diese
Bestrahlung aufrechterhalten wird, das Bearbeitungszuführmittel 37,
um den Einspanntisch 36 in der durch Pfeil X1 angezeigten
Bearbeitungszuführrichtung mit einer vorgegebenen Zuführrate
zu bewegen (Laserstrahlbestrahlungsschritt). In dem Laserstrahlbestrahlungsschritt
sind die Bearbeitungsbedingungen für den bogenförmigen
Abschrägungsteil 101 des Halbleiterwafers 10 und
die Bearbeitungsbedingungen für den von dem Abschrägungsteil 101 umgebenen
flachen Oberflächenteil 102 unterschiedlich voneinander
und wie folgt festgelegt.
- (1) Bearbeitungsbedingungen
für den flachen Oberflächenteil 102
Wellenlänge
des Laserstrahls: 1064 nm
Mittlere Ausgabe: 1,2 W
Konvergenzpunktsdurchmesser: φ1 μm
Wiederholungsfrequenz:
80 kHz
Bearbeitungszuführrate: 300 mm/sec
- (2) Bearbeitungsbedingungen für den Abschrägungsteil 101
Wellenlänge
des Laserstrahls: 1064 nm
Mittlere Ausgabe: 1,2 W
Konvergenzpunktsdurchmesser: φ1 μm
Wiederholungsfrequenz:
1000 kHz
Bearbeitungszuführrate: 300 mm/sec
-
Wie
oben beschrieben, unterscheiden sich die Bearbeitungsbedingungen
für den flachen Oberflächenteil 102 und
die Bearbeitungsbedingungen für den Abschrägungsteil 101 nur
in der Wiederholungsfrequenz voneinander und ist die Wiederholungsfrequenz
bei der Bearbeitung des Abschrägungsteils 101 so
eingestellt, dass sie nicht weniger als das Zehnfache der Wiederholungsfrequenz
bei der Bearbeitung des flachen Oberflächenteils 102 beträgt. Speziell
ist die Wiederholungsfrequenz bei der Bearbeitung des Abschrägungsteils 101 bei
einer extrem hohen Frequenz eingestellt und ist deshalb die Energiedichte
pro Puls des gepulsten Laserstrahls so niedrig, dass der Siliziumwafer
als das Werkstück durch die Energie des gepulsten Lasterstrahls
nicht bearbeitet (zerspant) werden kann.
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Spezieller
führt, falls der Laserstrahlbestrahlungsschritt ausgeführt
wird, das Steuermittel 6 zu dem Zeitpunkt der Abstrahlung
des gepulsten Lasterstrahls von dem Kondensor 524 durch
Betätigung des Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 von dem
in 6A gezeigten Zustand aus, eine solche Steuerung
durch, dass die durch das Wiederholungsfrequenz-Einstellungsmittel 522b des
Laserstrahloszillationsmittels 522 eingestellte Wiederholungsfrequenz
für den Teil, der sich von den A11-Koordinaten zu den A12-Koordinaten,
die dem Abschrägungsteil 101 entsprechen, erstreckt,
auf 1000 kHz festgelegt wird, dass die Wiederholungsfrequenz für
den Teil, der sich von den A12-Koordinaten zu den B11-Koordinaten,
die dem flachen Oberflächenteil 102 entsprechen,
erstreckt, auf 80 kHz festgelegt wird, und dass die Wiederholungsfrequenz
für den Teil, der sich von den B11-Koordinaten zu den B12-Koordinaten,
die dem Abschrägungsteil 101 entsprechen, erstreckt,
auf 1000 kHz festgelegt wird. Im Übrigen beurteilt das
Steuermittel 6 die A11-Koordinaten, die A12-Koordinaten,
die B11-Koordinaten und die B12-Koordinaten auf der Grundlage eines
von dem X-Achsenrichtungspositions-Erfassungsmittel 374 geschickten
Erfassungssignals. Deshalb weist die Wiederholungsfrequenz für
den Teil, der sich von den A11-Koordinaten zu den A12-Koordinaten
erstreckt, und den Teil, der sich von den B11-Koordinaten zu den
B12-Koordinaten erstreckt, die zu dem Abschrägungsteil 101 gehören,
einen hohen Wert von 1000 kHz auf und ist die Energiedichte pro
Puls des gepulsten Laserstrahls niedrig, so dass der Halbleiterwafer 10 nicht
bearbeitet (zerspant) wird. Dementsprechend würde, sogar
wenn der Konvergenzpunkt P des von dem Kondensor 524 des
Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 abgestrahlten Laserstrahls
in der Nähe der Oberfläche des Abschrägungsteils 101 positioniert
ist, keine Ablationszerspanung auftreten und würden deshalb
keine Schmutzpartikel erzeugt werden. Andererseits ist die Wiederholungsfrequenz für
den Teil, der sich von den A12-Koordinaten zu den B11-Koordinaten
erstreckt und zu dem flachen Oberflächenteil 102 gehört,
auf 80 kHz festgelegt und die Energiedichte pro Puls des gepulsten
Laserstrahls auf einen Wert festgelegt, der für die Ausbildung
einer denaturierten Schicht im Inneren des Siliziumwafers geeignet ist,
so dass eine denaturierte Schicht 110 im Inneren des Halbleiterwafers 10 entlang
der Straße 11 ausgebildet wird.
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Im Übrigen
wird der oben beschriebene Laserstrahlbestrahlungsschritt, falls
der Halbleiterwafer 10 eine große Dicke aufweist,
mehrere Male durchgeführt, während schrittweise
der Konvergenzpunkt P geändert wird, wodurch mehrere denaturierte Schichten 110 in
einer geschichteten Weise ausgebildet werden. Der oben beschriebene
Laserstrahlbestrahlungsschritt wird entlang all der in dem Halbleiterwafer 10 entlang
einer vorgegebenen Richtung ausgebildeten Straßen 11 durchgeführt.
Als nächstes wird der Einspanntisch, d. h. der Halbleiterwafer 10, um
90 Grad gedreht und der oben beschriebene Laserstrahlbestrahlungsschritt
entlang der Straßen durchgeführt, die sich senkrecht
zu den in dem Halbleiterwafer 10 entlang der vorgegebenen
Richtung ausgebildeten Straßen 11 erstrecken.
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Nun
wird nachfolgend eine weitere Ausführungsform der auf der
vorliegenden Erfindung basierenden Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind die Bearbeitungsbedingungen
bei dem Laserstrahlbestrahlungsschritt wie folgt festgelegt.
- (1) Bearbeitungsbedingungen für den
flachen Oberflächenteil 102
Wellenlänge
des Laserstrahls: 1064 nm
Mittlere Ausgabe: 1,2 W
Konvergenzpunktsdurchmesser: φ1 μm
Wiederholungsfrequenz:
80 kHz
Bearbeitungszuführrate: 300 mm/sec
- (2) Bearbeitungsbedingungen für den Abschrägungsteil 101
Wellenlänge
des Laserstrahls: 1064 nm
Mittlere Ausgabe: 1,2 W
Konvergenzpunktsdurchmesser: φ1 μm
Kontinuierlicher
(CW) Laser: Q-Schalter 522c geöffnet
Bearbeitungszuführrate:
300 mm/sec
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Speziell öffnet,
obwohl die Bearbeitungsbedingungen für den flachen Oberflächenteil 102 die gleichen
wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind, das
Steuermittel 6 bei der Bearbeitung des Abschrägungsteils 101 einen
Q-Schalter 522c des Laserstrahlbestrahlungsmittels 522,
so dass der durch das Laserstrahloszillationsmittel 522 oszillierte
Laserstrahl zu einem kontinuierlichen Laser (CW-Laser) gemacht wird.
Deshalb kann in dem flachen Oberflächenteil 102 die
denaturierte Schicht 110 im Inneren des Halbleiterwafers 10 entlang
der Straßen 11 auf die gleiche Weise wie bei der
oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildet werden.
Außerdem ist, da der Abschrägungsteil 101 mit dem
Laserstrahl bestrahlt wird, der ein kontinuierlicher Laserstrahl
ist, die Energiedichte so niedrig, dass der Halbleiterwafer 10 nicht
bearbeitet (zerspant) wird. Dementsprechend würde, sogar
wenn der Konvergenzpunkt P des von dem Kondensor 524 des
Laserstrahlbestrahlungsmittels 52 abgestrahlten Laserstrahls
in der Nähe der Oberfläche des Abschrägungsteils 101 positioniert
ist, keine Ablationszerspanung auftreten und würden deshalb
keine Schmutzpartikel erzeugt werden.
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Wenn
die denaturierte Schicht 110 im Inneren des Halbleiterwafers 10 entlang
der Straßen 11 auf die oben beschriebene Weise
ausgebildet ist, wird der Halbleiterwafer 10 zu dem nachfolgenden Schritt,
d. h. einem Teilungsschritt, geschickt. Bei dem Teilungsschritt
wird eine äußere Kraft auf den Halbleiterwafer 10 entlang
der Straßen 11, entlang derer die denaturierte
Schicht 110 ausgebildet wurde, ausgeübt, wodurch
der Halbleiterwafer 10 entlang der Straßen 11 gebrochen
wird, so dass er in einzelne Bauelemente aufgeteilt wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der
Umfang der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert
und alle Veränderungen und Abwandlungen, die innerhalb
der Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche liegen,
werden deshalb durch die Erfindung umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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