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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer Laserbearbeitung an einem Werkstück, wie zum Beispiel einem Halbleiterwafer.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einem Halbleiterbauelement-Herstellverfahren werden mehrere als Straßen bezeichnete, sich kreuzende Trennlinien an der Vorderseite eines im Wesentlichen scheibenförmigen Halbleiterwafers ausgebildet, um dadurch mehrere Bereiche abzuteilen, in denen jeweils mehrere Bauelemente, wie zum Beispiel ICs und LSIs, ausgebildet werden. Der Halbleiterwafer wird entlang der Straßen geschnitten, um dadurch die Bereiche, in denen die Bauelemente ausgebildet sind, voneinander zu trennen, wodurch mehrere einzelne Halbleiterchips erhalten werden. Ferner wird ein Optikbauelementwafer bereitgestellt, indem mehrere optische Bauelemente, einschließlich Lichtempfangsbauelementen, wie zum Beispiel Fotodioden, und Leuchtbauelementen, wie zum Beispiel Laserdioden, an der Vorderseite eines Saphirsubstrats ausgebildet werden. Der Optikbauelementwafer wird auch entlang der Straßen geschnitten, um die einzelnen voneinander getrennten optischen Bauelemente, wie zum Beispiel Fotodioden und Laserdioden, die zur Verwendung in elektrischen Geräten weit verbreitet sind, zu erhalten.
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Als ein Verfahren zum Teilen eines Wafers, wie zum Beispiel eines Halbleiterwafers und eines Optikbauelementwafers, entlang der Straßen wurde ein Verfahren zum Aufbringen eines gepulsten Laserstrahls entlang der Straßen vorgeschlagen, um dadurch laserbearbeitete Nuten entlang der Straßen an dem Wafer auszubilden und als nächstes den Wafer entlang dieser laserbearbeiteten Nuten zu brechen.
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Jedoch wird, wenn ein Laserstrahl auf einen Wafer aus Silizium, Saphir, etc. als ein Werkstück entlang der Straßen aufgebracht wird, der Wafer geschmolzen, wodurch Schmelzstaub oder Schmutzpartikel verteilt werden, so dass ein Problem dahingehend entsteht, dass der verteilte Staub an der Vorderseite der in den rechteckigen Bereichen des Wafers ausgebildeten Bauelemente anhaften kann, wodurch eine Verschlechterung der Qualität jedes Bauelements bewirkt wird. Ferner besteht ein weiteres Problem dahingehend, dass der Staub, wie zum Beispiel verteilte Schmutzpartikel, an einer Fokussierlinse anhaften kann, die in einem Fokussiermittel zum Aufbringen eines Laserstrahls beinhaltet ist, wodurch die Aufbringung des Laserstrahls beeinträchtigt wird.
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Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Laserbearbeitungsvorrichtung vorgeschlagen, die ein Staubabführmittel zum Sammeln und Abführen von Staub, wie zum Beispiel Schmutzpartikeln, die durch das Aufbringen eines Laserstrahls auf ein Werkstück von einem Fokussiermittel, das ein Laserstrahlaufbringmittel bildet, erzeugt wurden, beinhaltet (siehe zum Beispiel das offengelegte
japanische Patent Nr. 2007-69249 ).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei der in dem offengelegten
japanischen Patent Nr. 2007-69249 offenbarten Laserbearbeitungsvorrichtung wird der Staub, wie zum Beispiel durch das Aufbringen des Laserstrahls von dem Fokussiermittel auf das Werkstück erzeugte Schmutzpartikel, von dem Staubabführmittel angesaugt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Staub entlang des optischen Wegs des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls spiralförmig aufsteigen, so dass ein Problem dahingehend besteht, dass der optische Weg des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls durch den Staub beeinträchtigt wird, wodurch eine fehlerhafte Bearbeitung bewirkt wird.
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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die den Staub, wie zum Beispiel durch das Aufbringen eines Laserstrahls von einem Fokussiermittel auf ein Werkstück erzeugte Schmutzpartikel, ohne Beeinträchtigung des optischen Wegs des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls abführen kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks; ein Laserstrahlaufbringmittel mit einem Fokussiermittel zum Aufbringen eines Laserstrahls auf das an dem Einspanntisch gehaltene Werkstück, um dadurch das Werkstück zu bearbeiten; und ein Staubabführmittel zum Abführen von durch das Aufbringen des Laserstrahls von dem Fokussiermittel auf das Werkstück erzeugtem Staub. Das Staubabführmittel beinhaltet eine Staubsammeleinrichtung, die unterhalb des Fokussiermittels vorgesehen ist, und ein mit der Staubsammeleinrichtung verbundenes Ansaugmittel. Die Staubsammeleinrichtung weist einen U-förmigen Aufbau auf, der aus einer rechteckigen oberen Wand mit einer Öffnung zum Durchlassen des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls, einer ersten Seitenwand, die von einer Seitenkante der oberen Wand nach unten hervorsteht, und einer zweiten Seitenwand, die von der anderen Seitenkante der oberen Wand so nach unten hervorsteht, dass sie der ersten Seitenwand gegenüberliegt, besteht, wodurch eine erste rechteckige Öffnung durch ein Ende der oberen Wand, ein Ende der ersten Seitenwand und ein Ende der zweiten Seitenwand ausgebildet ist und eine zweite rechteckige Öffnung durch das andere Ende der oberen Wand, das andere Ende der ersten Seitenwand und das andere Ende der zweiten Seitenwand ausgebildet ist. Das Ansaugmittel beinhaltet einen Ansaugkanal, dessen eines Ende mit der ersten rechteckigen Öffnung der Staubsammeleinrichtung verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
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Vorzugsweise ist die zweite rechteckige Öffnung der Staubsammeleinrichtung mit einem Luftzuführmittel verbunden.
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Wie oben beschrieben wurde, beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Staubabführmittel zum Abführen des durch das Aufbringen des Laserstrahls von dem Fokussiermittel auf das Werkstück erzeugten Staubs. Das Staubabführmittel beinhaltet die Staubsammeleinrichtung, die unterhalb des Fokussiermittels vorgesehen ist, und das mit der Staubsammeleinrichtung verbundene Ansaugmittel. Die Staubsammeleinrichtung weist den U-förmigen Aufbau auf, der aus der rechteckigen oberen Wand mit der Öffnung zum Durchlassen des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls, der ersten Seitenwand, die von einer Seitenkante der oberen Wand nach unten hervorsteht, und der zweiten Seitenwand, die von der anderen Seitenkante der oberen Wand so nach unten hervorsteht, dass sie der ersten Seitenwand gegenüberliegt, besteht, wodurch die erste rechteckige Öffnung an einem Ende der Staubsammeleinrichtung ausgebildet ist und die zweite rechteckige Öffnung an dem anderen Ende der Staubsammeleinrichtung ausgebildet. Das Ansaugmittel beinhaltet den Ansaugkanal, dessen eines Ende mit der ersten rechteckigen Öffnung der Staubsammeleinrichtung verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Vakuumquelle verbunden ist. Dementsprechend wird die Luft in der Staubsammeleinrichtung in Richtung auf den Ansaugkanal angesaugt.
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Mit diesem Aufbau wird der durch das Aufbringen des Laserstrahls auf das Werkstück erzeugte Staub mit der in Richtung auf den Ansaugkanal strömenden Luft in Richtung auf den Ansaugkanal abgeführt. Auf diese Weise steigt der durch das Aufbringen des Laserstrahls erzeugte Staub nicht spiralförmig auf, sondern wird mit dem in der Staubsammeleinrichtung erzeugten Luftstrom in Richtung auf den Ansaugkanal abgeführt. Dementsprechend wird der optische Weg des von dem Fokussiermittel aufgebrachten Laserstrahls nicht durch den Staub beeinträchtigt, wodurch das Problem, dass der Staub eine fehlerhafte Bearbeitung bewirken kann, gelöst wird.
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Die obigen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, diese zu verwirklichen, 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 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, studiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils eines Staubabführmittels, das in der in 1 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung beinhaltet ist;
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3 ist eine perspektivische Einzelteildarstellung des in 2 gezeigten Staubabführmittels;
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4 ist eine Schnittdarstellung des in 2 gezeigten Staubabführmittels;
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5A und 5B sind schematische Seitenansichten zum Veranschaulichen eines Schritts des Ausbildens einer laserbearbeiteten Nut, der durch die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung durchzuführen ist; und
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6 ist eine Schnittdarstellung des Staubabführmittels in dem Zustand, in dem der in den 5A und 5B gezeigte Schritt des Ausbildens einer laserbearbeiteten Nut durchgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet eine ortsfeste Basis 2, einen Einspanntischmechanismus 3 zum Halten eines Werkstücks, wobei der Einspanntischmechanismus 3 so an der ortsfesten Basis 2 vorgesehen ist, dass er in einer durch einen Pfeil X gezeigten Zuführrichtung (X-Richtung) bewegbar ist, und eine an der ortsfesten Basis 2 vorgesehene Laserstrahlaufbringeinheit 4 als ein Laserstrahlaufbringmittel.
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Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ein Paar von Führungsschienen 31, die so an der ortsfesten Basis 2 vorgesehen sind, dass sie sich parallel zueinander in der X-Richtung erstrecken, einen ersten Schiebeblock 32, der so an den Führungsschienen 31 vorgesehen ist, dass er in der X-Richtung bewegbar ist, einen zweiten Schiebeblock 33, der so an dem ersten Schiebeblock 32 vorgesehen ist, dass er in einer durch einen Pfeil Y gezeigten Einteilungsrichtung (Y-Richtung) senkrecht zu der X-Richtung bewegbar ist, einen Abdecktisch 35, der durch ein auf dem zweiten Schiebeblock 33 stehendes zylindrisches Element 34 gehalten ist, und einen Einspanntisch 36 als ein Werkstückhaltemittel. Der Einspanntisch 36 weist eine aus einem porösen Material ausgebildete Ansaugeinspannvorrichtung 361 auf. Der Einspanntisch 36 ist so ausgelegt, dass ein Werkstück, wie zum Beispiel ein scheibenförmiger Halbleiterwafer, an der oberen Oberfläche der Ansaugeinspannvorrichtung 361 als einer Werkstückhalteoberfläche durch Betätigen eines Ansaugmittels (nicht gezeigt) unter Ansaugen gehalten wird. Der Einspanntisch 36 ist durch einen Pulsmotor (nicht gezeigt), der in dem zylindrischen Element 34 vorgesehen ist, drehbar. Ferner ist der Einspanntisch 36 mit Klemmen 362 zum Befestigen eines ringförmigen Rahmens versehen, der ein Werkstück, wie zum Beispiel einen Halbleiterwafer, durch ein Schutzband hält.
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Die untere Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 ist mit einem Paar geführter Nuten 321 zum schiebbaren Eingriff mit dem oben beschriebenen Paar von Führungsschienen 31 ausgebildet. Ein Paar von Führungsschienen 322 ist so an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 vorgesehen, dass sich diese parallel zueinander in der Y-Richtung erstrecken. Dementsprechend ist der erste Schiebeblock 32 durch den schiebbaren Eingriff der geführten Nuten 321 mit den Führungsschienen 31 in der X-Richtung entlang der Führungsschienen 31 bewegbar. Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ferner ein Zuführmittel 37 zum Bewegen des ersten Schiebeblocks 32 in der X-Richtung entlang der Führungsschienen 31. Das Zuführmittel 37 beinhaltet einen Außengewindestab 371, der sich parallel zu den Führungsschienen 31 so erstreckt, dass er zwischen diesen eingefügt ist, und einen Pulsmotor 372 als eine Antriebsquelle zum Drehantrieb des Außengewindestabs 371. Der Außengewindestab 371 ist an einem Ende desselben drehbar an einem Lagerblock 373 gehalten, der an der ortsfesten Basis 2 befestigt ist, und an dem anderen Ende desselben mit dem Ausgabeschaft des Pulsmotors 372 so verbunden, dass er dessen Drehkraft aufnimmt. Der Außengewindestab 371 steht mit einer Durchgangsgewindebohrung in Eingriff, die in einem Block (nicht gezeigt) mit Innengewinde ausgebildet ist, der von der unteren Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 an einem mittleren Abschnitt desselben hervorsteht. Dementsprechend wird der erste Schiebeblock 32 in der X-Richtung entlang der Führungsschienen 31 bewegt, indem der Pulsmotor 372 betätigt wird, um den Außengewindestab 371 normal oder umgekehrt zu drehen.
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Die untere Oberfläche des zweiten Schiebeblocks 33 ist zum schiebbaren Eingriff mit dem Paar von Führungsschienen 322, die, wie oben dargelegt wurde, an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 vorgesehen sind, mit einem Paar geführter Nuten 331 ausgebildet. Dementsprechend ist der zweite Schiebeblock 33 durch den schiebbaren Eingriff der geführten Nuten 331 mit den Führungsschienen 322 in der Y-Richtung entlang der Führungsschienen 322 bewegbar. Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ferner ein Einteilungsmittel 38 zum Bewegen des zweiten Schiebeblocks 33 in der Y-Richtung entlang der Führungsschienen 322. Das Einteilungsmittel 38 beinhaltet einen Außengewindestab 381, der sich parallel zu den Führungsschienen 322 so erstreckt, dass er zwischen diesen eingefügt ist, und einen Pulsmotor 382 als eine Antriebsquelle zum Drehantrieb des Außengewindestabs 381. Der Außengewindestab 381 ist an einem Ende desselben drehbar an einem Lagerblock 383 gehalten, der an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 befestigt ist, und an dem anderen Ende desselben mit dem Ausgabeschaft des Pulsmotors 382 so verbunden, dass er dessen Drehkraft aufnimmt. Der Außengewindestab 381 steht mit einer Durchgangsgewindebohrung in Eingriff, die in einem Block (nicht gezeigt) mit Innengewinde ausgebildet ist, der von der unteren Oberfläche des zweiten Schiebeblocks 33 an einem mittleren Abschnitt desselben hervorsteht. Dementsprechend wird der zweite Schiebeblock 33 in der Y-Richtung entlang der Führungsschienen 322 bewegt, indem der Pulsmotor 382 betätigt wird, um den Außengewindestab 381 normal oder umgekehrt zu drehen.
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Die Laserstrahlaufbringeinheit 4 beinhaltet ein an der ortsfesten Basis 2 vorgesehenes Halteelement 41, ein Gehäuse 42, das so an dem Halteelement 41 gehalten ist, dass es sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt, ein Laserstrahlaufbringmittel 5, das in Verbindung mit dem Gehäuse 42 vorgesehen ist, und ein an dem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 42 vorgesehenes Abbildemittel 6 zum Erfassen eines Subjektbereichs des Werkstücks, der durch das Laserstrahlaufbringmittel 5 laserbearbeitet werden soll. Das Laserstrahlaufbringmittel 5 beinhaltet ein in dem Gehäuse 42 vorgesehenes Laserstrahloszillationsmittel (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einen YAG-Laser oder einen YVO4-Laser, und ein Fokussiermittel 51, das an dem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 42 neben dem Abbildemittel 6 zum Fokussieren eines durch das Laserstrahloszillationsmittel oszillierten, gepulsten Laserstrahls und Aufbringen dieses gepulsten Laserstrahls auf das an dem Einspanntisch 36 gehaltene Werkstück vorgesehen ist. Das Abbildemittel 6 beinhaltet im Wesentlichen eine Abbildeeinrichtung (CCD). Ein von dem Abbildemittel 6 ausgegebenes Bildsignal wird zu einem Steuermittel (nicht gezeigt) übertragen.
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Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet ferner ein Staubabführmittel 7 zum Abführen von durch das Aufbringen eines Laserstrahls von dem Fokussiermittel 51 auf das an dem Einspanntisch 36 gehaltene Werkstück erzeugtem Staub. Dieses Staubabführmittel 7 wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben.
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Das Staubabführmittel 7 beinhaltet eine Staubsammeleinrichtung 71, die unterhalb des Fokussiermittels 51 vorgesehen ist, ein mit der Staubsammeleinrichtung 71 verbundenes Ansaugmittel 72 und ein Luftzuführmittel 73 zum Zuführen von Luft zu der Staubsammeleinrichtung 71. Die Staubsammeleinrichtung 71 weist einen U-förmigen Aufbau auf, der aus einer rechteckigen oberen Wand 711 mit einer Öffnung 711a zum Durchlassen eines von dem Fokussiermittel 51 aufgebrachten Laserstrahls, einer ersten Seitenwand 712, die von einer Seitenkante der oberen Wand 711 nach unten hervorsteht, und einer zweiten Seitenwand 713, die von der anderen Seitenkante der oberen Wand 711 so nach unten hervorsteht, dass sie der ersten Seitenwand 712 gegenüberliegt, besteht. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist eine rechteckige Öffnung 711b durch ein Ende der oberen Wand 711, ein Ende der ersten Seitenwand 712 und ein Ende der zweiten Seitenwand 713 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist eine rechteckige Öffnung 711c durch das andere Ende der oberen Wand 711, das andere Ende der ersten Seitenwand 712 und das andere Ende der zweiten Seitenwand 713 ausgebildet. Das heißt, die Staubsammeleinrichtung 71 weist die rechteckigen Öffnungen 711b und 711c an den entgegengesetzten Enden auf und ist an der unteren Seite offen. Ein Verbindungsabschnitt 710 steht von einem Ende der oberen Wand 711, welche die Staubsammeleinrichtung 71 bildet, in paralleler Anordnungsbeziehung zu der oberen Wand 711 in dem Zustand hervor, in dem der Verbindungsabschnitt 710 von der oberen Wand 711 um dessen Dicke angehoben ist. Der Verbindungsabschnitt 710 ist mit zwei Bolzeneinführöffnungen 710a ausgebildet. Die erste Seitenwand 712 und die zweite Seitenwand 713, welche die Staubsammeleinrichtung 71 bilden, sind in der X-Richtung länglich ausgebildet.
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Das Ansaugmittel 72, welches das Staubabführmittel 7 bildet, beinhaltet einen Ansaugkanal 721, dessen eines Ende mit einer der rechteckigen Öffnungen 711b und 711c (speziell der rechteckigen Öffnung 711b, wie in den 3 und 4 gezeigt ist) der Staubsammeleinrichtung 71 verbunden ist. Der Ansaugkanal 721 weist einen Durchlass 721a mit rechteckigem Querschnitt auf, wie in 3 gezeigt ist. Zwei Gewindebohrungen 721b sind durch die obere Wand des Ansaugkanals 721 an einem Endabschnitt desselben ausgebildet. Diese zwei Gewindebohrungen 721b sind so ausgebildet, dass sie jeweils den zwei Bolzeneinführöffnungen 710a des Verbindungsabschnitts 710, der die Staubsammeleinrichtung 71 bildet, entsprechen. Die Staubsammeleinrichtung 71 wird in der folgenden Weise fest mit einem Ende des Ansaugkanals 721 verbunden. Zunächst wird ein Ende des Ansaugkanals 721 mit der rechteckigen Öffnung 711b der Staubsammeleinrichtung 71 verbunden. In diesem Zustand sind die zwei Bolzeneinführöffnungen 710a des Verbindungsabschnitts 710, der die Staubsammeleinrichtung 71 bildet, jeweils mit den zwei Gewindebohrungen 721b des Ansaugkanals 721 zur Deckung gebracht. Wie in 2 gezeigt ist, werden zwei Befestigungsbolzen 74 durch die zwei Bolzeneinführöffnungen 710a der Staubsammeleinrichtung 71 eingeführt und dann mit den zwei Gewindebohrungen 721b des Ansaugkanals 721 in Schraubeingriff gebracht. Wie in 4 gezeigt ist, sind die unteren Enden der ersten und der zweiten Seitenwand 712 und 713, welche die Staubsammeleinrichtung 71 bilden (wobei nur die zweite Seitenwand 713 in 4 gezeigt ist), mit einem vorgegebenen Abstand von der oberen Oberfläche des an dem Einspanntisch 36 gehaltenen Werkstücks W beabstandet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist dieser vorgegebene Abstand zum Beispiel auf 0,5 bis 1,0 mm festgelegt. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das andere Ende des Ansaugkanals 721 mit einer Vakuumquelle 722 verbunden.
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Das Luftzuführmittel 73, welches das Stauabführmittel 7 bildet, besteht aus einem Luftzuführkanal 731 mit einem rechteckigen Querschnitt, drei Luftdiffusionsfiltern 732, die an einer Seitenoberfläche des Luftzuführkanals 731 angebracht sind, und einem Kommunikationskanal 733 zum Verbinden des Luftzuführkanals 731 mit einer Luftquelle 734. Der Luftzuführkanal 731 weist einen L-förmigen Aufbau auf, der aus einem Filteranbringabschnitt 731a und einem angebrachten Abschnitt 731b besteht. Ein Ende des Filteranbringabschnitts 731a ist geschlossen und das andere Ende des Filteranbringabschnitts 731a ist mit einem Ende des angebrachten Abschnitts 731b verbunden. Die drei Luftdiffusionsfilter 732 sind an einer Seitenoberfläche des Filteranbringabschnitts 731a, der den Luftzuführkanal 731 bildet, angebracht. Die drei an dem Filteranbringabschnitt 731a des Luftzuführkanals 731 angebrachten Luftdiffusionsfilter 732 sind in die rechteckige Öffnung 711c der Staubsammeleinrichtung 71 eingeführt. In diesem Zustand ist eine Seitenoberfläche des angebrachten Abschnitts 731b an der ersten Seitenwand 712 der Staubsammeleinrichtung 71 angebracht. Das andere Ende des angebrachten Abschnitts 731b, der an der ersten Seitenwand 712 angebracht ist, ist mit dem Kommunikationskanal 733 verbunden.
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Das wie oben beschrieben aufgebaute Staubabführmittel 7 wird in der folgenden Weise betätigt. Die Luft in der Staubsammeleinrichtung 71 wird durch den mit der Vakuumquelle 722 verbundenen Ansaugkanal 721 mit einer Saugrate von 1 m3/min angesaugt. Andererseits wird Luft von der Luftquelle 734 durch den Kommunikationskanal 733, den Luftzuführkanal 731 und die drei Luftdiffusionsfilter 732 in die Staubsammeleinrichtung 71 mit einer Zuführrate von 0,7 m3/min zugeführt.
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Der Betrieb der wie oben beschrieben aufgebauten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 wird nachfolgend beschrieben. Wie in 5A gezeigt ist, ist ein Halbleiterwafer 10 als ein Werkstück an dem Einspanntisch 36 der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet und wird das mit dem Einspanntisch 36 verbundene Ansaugmittel (nicht gezeigt) betätigt, um den Halbleiterwafer 10 unter Ansaugen an dem Einspanntisch 36 zu halten. Obwohl dies nicht gezeigt ist, sind mehrere sich kreuzende Straßen an der Vorderseite des Halbleiterwafers 10 ausgebildet, um dadurch mehrere Bereiche abzuteilen, in denen mehrere Bauelemente, wie zum Beispiel ICs und LSIs, jeweils ausgebildet sind. Der Einspanntisch 36, der den Halbleiterwafer 10 unter Ansaugen hält, wird durch das Zuführmittel 37 zu einer Position unmittelbar unterhalb des Abbildemittels 6 bewegt. Wenn der Einspanntisch 36 unmittelbar unterhalb des Abbildemittels 6 angeordnet ist, wird ein Ausrichtungsvorgang durch das Abbildemittel 6 und das Steuermittel (nicht gezeigt) durchgeführt, um einen Subjektbereich des Halbleiterwafers 10 zu erfassen, der laserbearbeitet werden soll. Spezieller führen das Abbildemittel 6 und das Steuermittel (nicht gezeigt) eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Mustererkennung, zum Ausrichten der Straßen, die sich in einer ersten Richtung an dem Halbleiterwafer 10 erstrecken, und des Fokussiermittels 51 des Laserstrahlaufbringmittels 5 zum Aufbringen des Laserstrahls entlang dieser Straßen durch, wodurch die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition durchgeführt wird. Dieser Ausrichtungsvorgang wird in ähnlicher Weise für die anderen Straßen durchgeführt, die sich in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstrecken.
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Nachdem der Ausrichtungsvorgang für alle Straßen, die an dem an dem Einspanntisch 36 gehaltenen Halbleiterwafer 10 ausgebildet sind, durchgeführt wurde, wird der Einspanntisch 36 zu einem Laserstrahlaufbringbereich bewegt, an dem das Fokussiermittel 51 des Laserstrahlaufbringmittels 5 angeordnet ist, wie in 5A gezeigt ist. Ferner wird ein Ende (das linke Ende in der Darstellung der 5A) einer vorgegebenen Straße unmittelbar unterhalb des Fokussiermittels 51 angeordnet. Danach wird der Fokus P des von dem Fokussiermittel 51 aufzubringenden gepulsten Laserstrahls nahe zu der Vorderseite (oberen Oberfläche) des Halbleiterwafers 10 eingestellt. Danach wird der gepulste Laserstrahl, der eine Absorptionswellenlänge für den Halbleiterwafer 10 aufweist, von dem Fokussiermittel 51 des Laserstrahlaufbringmittels 5 aufgebracht und der Einspanntisch 36 in der in 5A durch einen Pfeil X1 gezeigten Richtung mit einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit bewegt. Wenn das andere Ende (das rechte Ende in der Darstellung der 5B) der vorgegebenen Straße die Position unmittelbar unterhalb des Fokussiermittels 51 erreicht, wie in 5B gezeigt ist, wird das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls angehalten und außerdem auch die Bewegung des Einspanntischs 36 angehalten. Als Folge dessen wird eine laserbearbeitete Nut 101 entlang der vorgegebenen Straße an dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet, wie in 5B gezeigt ist (Schritt des Ausbildens einer laserbearbeiteten Nut).
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Der oben beschriebene Schritt des Ausbildens einer laserbearbeiteten Nut wird zum Beispiel unter den folgenden Bearbeitungsbedingungen durchgeführt.
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Lichtquelle des Laserstrahls: gepulster YVO4-Laser oder gepulster YAG-Laser
Wellenlänge: 355 nm
Wiederholungsfrequenz: 50 kHz
Durchschnittliche Leistung: 4 W
Fokussierter Fleckdurchmesser: 20 μm
Arbeitszuführgeschwindigkeit: 150 mm/s
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Bei dem oben beschriebenen Schritt des Ausbildens einer laserbearbeiteten Nut wird der gepulste Laserstrahl von dem Fokussiermittel 51 auf die Vorderseite des Halbleiterwafers 10 aufgebracht, so dass der Halbleiterwafer 10 geschmolzen wird, wobei Staub, wie zum Beispiel Schmutzpartikel, erzeugt wird. Jedoch beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 das Staubabführmittel 7 zum Abführen des erzeugten Staubs von dem Halbleiterwafer 10. Das heißt, wie in 6 gezeigt ist, die Luft in der Staubsammeleinrichtung 71 wird mit einer Saugrate von 1 m3/min in Richtung auf den Ansaugkanal 721 angesaugt, wie durch einen Pfeil A gezeigt ist. Gleichzeitig wird Luft durch den Luftzuführkanal 731 und die drei Luftdiffusionsfilter 732 mit einer Zuführrate von 0,7 m3/min in die Staubsammeleinrichtung 71 zugeführt. Dementsprechend wird durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls auf den Halbleiterwafer 10 erzeugter Staub 110 mit dem durch den Pfeil A gezeigten Luftstrom in Richtung auf den Ansaugkanal 721 abgeführt. Auf diese Weise steigt der durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls erzeugte Staub 110 nicht spiralförmig auf, sondern wird mit dem durch den Pfeil A gezeigten Luftstrom in Richtung auf den Ansaugkanal 721 abgeführt. Dementsprechend wird der optische Weg des von dem Fokussiermittel 51 aufgebrachten gepulsten Laserstrahls nicht durch den Staub 110 beeinträchtigt, wodurch das Problem, dass der Staub 110 eine fehlerhafte Bearbeitung bewirken kann, gelöst wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen 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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- JP 2007-69249 [0005, 0006]
