DE102014215302A1

DE102014215302A1 - Laserbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014215302A1
Application number: DE201410215302
Authority: DE
Inventors: c/o DISCO CORPORATION Sawabe Taiki
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2015-02-05
Also published as: JP2015030022A; US9981343B2; JP6148108B2; US20150034617A1

Abstract

Eine Laserbearbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Strahlteilereinheit, die zwischen einer Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit und einem Kondensor angeordnet ist. Die Strahlteilereinheit beinhaltet eine λ/2-Platte, welche die Polarisationsebene eines gepulsten Laserstrahls dreht, eine doppelbrechende Linse, die den gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, in ordentliches Licht und außerordentliches Licht teilt, wobei die doppelbrechende Linse durch Verbinden zweier Arten kristalliner Körper miteinander über eine gekrümmte Ebene einer konkaven Oberfläche und einer konvexen Oberfläche ausgebildet ist, und eine Teilungswinkeleinstelleinheit, welche die doppelbrechende Linse in einer Richtung senkrecht zu dem gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, bewegt, um den Einfallswinkel mit Bezug auf die gekrümmte Ebene zu ändern und einen Strahlteilungswinkel einzustellen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer Laserbearbeitung für ein Werkstück, wie zum Beispiel einen Optikbauelementwafer oder einen Halbleiterwafer.
Beschreibung des Stands der Technik
Bei einem Optikbauelement-Herstellverfahren wird ein Optikbauelementwafer ausgebildet, indem optische Bauelemente, wie zum Beispiel Leuchtdioden oder Laserdioden, in mehreren Bereichen ausgebildet werden, die erhalten werden, indem eine Lichtemissionsschicht, die aus einer n-leitenden Halbleiterschicht und einer p-leitenden Halbleiterschicht besteht, auf eine Oberfläche eines Saphirsubstrats, eines Siliziumcarbidsubstrats, eines Galliumnitridsubstrats, etc. aufgebracht wird, das eine im Wesentlichen kreisförmige Scheibenform aufweist, und die Lichtemissionsschicht durch mehrere Straßen unterteilt wird, die in einer Rasteranordnung ausgebildet sind. Anschließend wird der Optikbauelementwafer entlang der Straßen geteilt, um die einzelnen optischen Bauelemente herzustellen.
Das Schneiden des oben beschriebenen Optikbauelementwafers entlang der Straßen wird üblicherweise durch eine als Zerteilsäge bezeichnete Schneidvorrichtung durchgeführt. Diese Schneidvorrichtung beinhaltet einen Einspanntisch, der ein Werkstück hält, eine Schneideinheit zum Schneiden des durch diesen Einspanntisch gehaltenen Werkstücks und eine Schneidzuführeinheit, die bewirkt, dass der Einspanntisch und die Schneideinheit relativ bewegt werden. Die Schneideinheit beinhaltet eine Drehspindel, eine an dieser Spindel angebrachte Schneidklinge und einen Antriebsmechanismus, der die Drehspindel drehend antreibt. Die Schneidklinge besteht aus einer Basis mit einer kreisförmigen Scheibenform und einer ringförmigen Schneidkante, die an dem Seitenoberflächenumfangsteil dieser Basis angebracht ist. Zum Beispiel ist die Schneidklinge mit einer Dicke von annähernd 20 μm ausgebildet, indem Diamantschleifkörner mit einer Korngröße von annähernd 3 μm durch Galvanoformung an der Basis befestigt werden. Dennoch besteht, da das Saphirsubstrat, das Siliziumcarbidsubstrat, das Galliumnitridsubstrat, etc. zum Ausbilden des Optikbauelementwafers eine hohe Mohshärte aufweisen, ein Problem dahingehend, dass das Schneiden durch die oben beschriebene Schneidklinge nicht unbedingt einfach ist und die Produktivität gering ist.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, wird ein Laserbearbeitungsverfahren als ein Verfahren zum Teilen eines Optikbauelementwafers entlang von Straßen versucht, bei dem ein gepulster Laserstrahl, der eine solche Wellenlänge aufweist, dass er durch den Wafer transmittiert wird, verwendet wird und der Wafer mit dem gepulsten Laserstrahl bestrahlt wird, wobei der Lichtfokus innerhalb des Bereichs angeordnet ist, entlang dessen das Schneiden durchgeführt werden soll. Das Teilungsverfahren unter Verwendung dieses Laserbearbeitungsverfahrens ist das folgende Verfahren. Speziell wird eine modifizierte Schicht durchgehend innerhalb des Wafers entlang von Straßen ausgebildet, indem der Wafer mit dem gepulsten Laserstrahl, der eine solche Wellenlänge aufweist, dass er durch den Wafer transmittiert wird, von einer Oberflächenseite des Wafers aus entlang der Straßen bestrahlt wird, wobei der Lichtfokus innerhalb des Wafers angeordnet ist. Anschließend wird der Wafer geteilt, indem eine äußere Kraft entlang der Straßen aufgebracht wird, deren Festigkeit wegen der Ausbildung der modifizierten Schicht verringert ist (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2011-114018 ).
Ferner wurde das folgende Verfahren als ein Verfahren zum Teilen eines Optikbauelementwafers entlang von Straßen vorgeschlagen. Speziell wird eine Laserbearbeitungsnut entlang der Straßen ausgebildet, indem der Wafer mit einem gepulsten Laserstrahl, der eine solche Wellenlänge aufweist, das er durch den Wafer absorbiert wird, entlang der Straßen bestrahlt wird. Anschließend wird der Wafer geteilt, indem eine äußere Kraft entlang der Straßen aufgebracht wird, entlang derer die Laserbearbeitungsnut ausgebildet ist (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2008-311404 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch besteht, wenn eine modifizierte Schicht oder eine Laserbearbeitungsnut für einen Optikbauelementwafer entlang von Straßen ausgebildet wird und anschließend der Optikbauelementwafer entlang der Straßen geteilt wird, entlang derer die modifizierte Schicht oder die Laserbearbeitungsnut ausgebildet ist, ein Problem dahingehend, dass die Teilungsoberfläche eine ebene Oberfläche wird und ein Teil des Lichts von der Lichtemissionsschicht in dem Substrat eingeschlossen wird, wodurch die Verringerung der Leuchtkraft des optischen Bauelements hervorgerufen wird.
Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Laserbearbeitung zum Teilen eines Optikbauelementwafers entlang von Straßen in einer solchen Weise durchführen kann, dass die Leuchtkraft eines optischen Bauelements erhöht wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: einen Einspanntisch, der ein Werkstück hält; eine Laserstrahlbestrahleinrichtung, die das durch den Einspanntisch gehaltene Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt; und ein Bearbeitungszuführmittel, das eine relative Bearbeitungszuführung des Einspanntischs und der Laserstrahlbestrahleinrichtung durchführt, wobei die Laserstrahlbestrahleinrichtung ein Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel, das einen gepulsten Laserstrahl oszilliert, einen Kondensor, der den durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahl verdichtet und das durch den Einspanntisch gehaltene Werkstück mit dem Laserstrahl bestrahlt, und ein Strahlteilermittel, das zwischen dem Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel und dem Kondensor angeordnet ist und den durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahl teilt, beinhaltet, und das Strahlteilermittel eine λ/2-Platte, die eine Polarisationsebene des durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahls dreht, eine doppelbrechende Linse, die den gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, in ordentliches Licht und außerordentliches Licht teilt, wobei die doppelbrechende Linse durch Verbinden zweier Arten kristalliner Körper miteinander über eine gekrümmte Ebene einer konkaven Oberfläche und einer konvexen Oberfläche ausgebildet ist, und ein Teilungswinkeleinstellmittel, das die doppelbrechende Linse in einer Richtung senkrecht zu dem gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, bewegt, um einen Einfallswinkel des gepulsten Laserstrahls mit Bezug auf die gekrümmte Ebene zu ändern und einen Strahlteilungswinkel einzustellen, beinhaltet.
Vorzugsweise beinhaltet das Strahlteilermittel ferner eine λ/4-Platte, die zwischen der doppelbrechenden Linse und dem Kondensor angeordnet ist und einen durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten, linear polarisierten gepulsten Laserstrahl in einen zirkular polarisierten gepulsten Laserstrahl umwandelt.
Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Strahlteilermittel die λ/2-Platte, welche die Polarisationsebene des gepulsten Laserstrahls dreht, die doppelbrechende Linse, die den gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, in ordentliches Licht und außerordentliches Licht teilt, wobei die doppelbrechende Linse durch Verbinden zweier Arten kristalliner Körper miteinander über die gekrümmte Ebene der konkaven Oberfläche und der konvexen Oberfläche ausgebildet ist, und das Strahlteilungswinkeleinstellmittel, das die doppelbrechende Linse in einer Richtung senkrecht zu dem gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, bewegt, um den Einfallswinkel mit Bezug auf die gekrümmte Ebene zu ändern und den Strahlteilungswinkel einzustellen. Daher kann der gepulste Laserstrahl in das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht geteilt werden. Zusätzlich können ein Lichtfokus des ordentlichen Lichts und ein Lichtfokus des außerordentlichen Lichts so angeordnet werden, dass sie zueinander in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung versetzt sind.
Deshalb können zum Beispiel modifizierte Schichten, die als ein Ausgangspunkt des Schneidens dienen, entlang von Straßen an einem Optikbauelementwafer ausgebildet werden. Daher wird, wenn der Optikbauelementwafer entlang der Straßen, entlang derer die modifizierten Schichten ausgebildet sind, in einzelne optische Bauelemente geteilt wird, die geschnittene Oberfläche in einer Zickzackform ausgebildet. Dies kann die Leuchtkraft des optischen Bauelements erhöhen.
Die obigen und weitere 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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
2 ist ein Blockaufbaudiagramm einer Laserstrahlbestrahleinrichtung, die in der in 1 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung angebracht ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Teilungswinkeleinstelleinheit, die eine Teilungseinheit bildet, die einen durch eine Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit der in 2 gezeigten Laserstrahlbestrahleinrichtung oszillierten gepulsten Laserstrahl teilt;
4A und 4B sind erläuternde Diagramme, welche die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls in einer doppelbrechenden Linse zeigen, welche die Teilungseinheit bildet, die den durch die Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit der in 2 gezeigten Laserstrahlbestrahleinrichtung oszillierten gepulsten Laserstrahl teilt;
5 ist ein erläuterndes Diagramm, das Lichtfokusse ordentlichen Lichts und außerordentlichen Lichts zeigt, die durch eine Fokussierlinse der in 2 gezeigten Laserstrahlbestrahleinrichtung fokussiert wurden;
6 ist ein Blockaufbaudiagramm einer in der in 1 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung angebrachten Steuereinheit;
7A ist eine perspektivische Ansicht eines Optikbauelementwafers als ein Werkstück;
7B ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Hauptteils des Optikbauelementwafers;
8A und 8B sind erläuternde Diagramme, die einen Schutzelementanbringschritt zum Anbringen eines Schutzbands an einer vorderen Oberfläche des in 7A gezeigten Optikbauelementwafers zeigen;
9A bis 9D sind erläuternde Diagramme, die einen durch die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung durchgeführten Modifikationsschichtausbildungsschritt zeigen; und
10 ist eine perspektivische Ansicht eines optischen Bauelements, das durch Teilen des Optikbauelementwafers erhalten wurde, bei dem der in 9 gezeigte Modifikationsschichtausbildungsschritt durchgeführt wurde.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird nachfolgend im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 gezeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die in 1 gezeigte Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet einen ortsfesten Sockel 2, einen Einspanntischmechanismus 3, der in einer durch einen Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung bewegbar an diesem ortsfesten Sockel 2 angeordnet ist und ein Werkstück hält, einen Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4, der in einer durch einen Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungsrichtung senkrecht zu der durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung bewegbar an dem ortsfesten Sockel 2 angeordnet ist, und eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 5, die in einer durch einen Pfeil Z gekennzeichneten Fokuspositioneinstellrichtung bewegbar an diesem Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 angeordnet ist.
Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ein Paar von Führungsschienen 31, die an dem ortsfesten Sockel 2 parallel entlang der durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung angeordnet sind, einen ersten Schiebeblock 32, der in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung bewegbar an diesen Führungsschienen 31 angeordnet ist, und einen zweiten Schiebeblock 33, der in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung bewegbar an diesem ersten Schiebeblock 32 angeordnet ist. Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet ferner einen Haltetisch 35, der durch ein zylindrisches Element 34 über dem zweiten Schiebeblock 33 gehalten wird, und einen Einspanntisch 36 als einen Werkstückhalter. Dieser Einspanntisch 36 weist eine aus einem porösen Material ausgebildete Werkstückhalteoberfläche 361 auf und ein Wafer als ein Werkstück wird an dem Einspanntisch 36 durch eine Ansaugmaßnahme (nicht gezeigt) gehalten. Der Einspanntisch 36 wird durch einen gepulsten Motor (nicht gezeigt) gedreht, der in dem zylindrischen Element 34 angeordnet ist.
Für den ersten Schiebeblock 32 ist ein Paar geführter Nuten 321, die an dem Paar von Führungsschienen 31 angebracht sind, an dessen unterer Oberfläche ausgebildet und ist ein Paar von Führungsschienen 322, die parallel entlang der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung ausgebildet sind, an dessen oberer Oberfläche vorgesehen. Der in dieser Weise ausgebildete erste Schiebeblock 32 ist durch das Anbringen der geführten Nuten 321 an dem Paar von Führungsschienen 31 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung entlang des Paars von Führungsschienen 31 bewegbar aufgebaut. Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet eine Bearbeitungszuführeinheit 37 zum Bewegen des ersten Schiebeblocks 32 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung entlang des Paars von Führungsschienen 31. Die Bearbeitungszuführeinheit 37 beinhaltet einen Außengewindestab 371, der zwischen dem Paar von Führungsschienen 31 parallel angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie zum Beispiel einen gepulsten Motor 372, zum Drehantrieb dieses Außengewindestabs 371. Ein Ende des Außengewindestabs 371 ist drehbar durch einen an dem ortsfesten Sockel 2 befestigen Lagerblock 373 gehalten und das andere Ende ist in übertragbarer Weise mit dem Ausgabeschaft des gepulsten Motors 372 verbunden. Der Außengewindestab 371 ist in eine Durchgangsöffnung mit Innengewinde geschraubt, die in einem Innengewindeblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der in hervorstehender Weise an der unteren Oberfläche des mittleren Teils des ersten Schiebeblocks 32 vorgesehen ist. Deshalb wird der erste Schiebeblock 32 entlang der Führungsschienen 31 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung bewegt, indem der Außengewindestab 371 durch den gepulsten Motor 372 angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken.
An der unteren Oberfläche des zweiten Schiebeblocks 33 ist ein Paar geführter Nuten 331 ausgebildet, das an dem an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 vorgesehenen Paar von Führungsschienen 322 angebracht ist. Der zweite Schiebeblock 33 ist durch das Anbringen dieser geführten Nuten 331 an dem Paar von Führungsschienen 322 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung bewegbar aufgebaut. Der Einspanntischmechanismus 3 beinhaltet eine erste Einteilungszuführeinheit 38 zum Bewegen des zweiten Schiebeblocks 33 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung entlang des an dem ersten Schiebeblock 32 vorgesehenen Paars von Führungsschienen 322. Die erste Einteilungszuführeinheit 38 beinhaltet einen Außengewindestab 381, der zwischen dem Paar von Führungsschienen 322 parallel angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie zum Beispiel einen gepulsten Motor 382, zum Drehantrieb dieses Außengewindestabs 381. Ein Ende des Außengewindestabs 381 ist drehbar durch einen an der oberen Oberfläche des ersten Schiebeblocks 32 befestigten Lagerblock 383 gehalten und das andere Ende ist in übertragbarer Weise mit dem Ausgabeschaft des gepulsten Motors 382 verbunden. Der Außengewindestab 381 ist in eine Durchgangsöffnung mit Innengewinde geschraubt, die in einem Innengewindeblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der in hervorstehender Weise an der unteren Oberfläche des mittleren Teils des zweiten Schiebeblocks 33 vorgesehen ist. Deshalb wird der zweite Schiebeblock 33 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungszuführrichtung entlang der Führungsschienen 322 bewegt, indem der Außengewindestab 381 durch den gepulsten Motor 382 angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken.
Der Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 beinhaltet ein Paar von Führungsschienen 41, die an dem ortsfesten Sockel 2 parallel entlang der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung angeordnet sind, und eine bewegbare Haltebasis 42, die in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung bewegbar an diesen Führungsschienen 41 angeordnet ist. Diese bewegbare Haltebasis 42 besteht aus einem beweglichen Halteteil 421, das bewegbar an den Führungsschienen 41 angeordnet ist, und einem Anbringteil 422, das an diesem beweglichen Halteteil 421 angebracht ist. An einer Seitenoberfläche des Anbringteils 422 ist ein Paar von Führungsschienen 423, die sich entlang einer durch den Pfeil Z gekennzeichneten Richtung erstrecken, parallel vorgesehen. Der Laserstrahlbestrahlungseinheits-Haltemechanismus 4 beinhaltet eine zweite Einteilungszuführeinheit 43 zum Bewegen der bewegbaren Haltebasis 42 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung entlang des Paars von Führungsschienen 41. Die zweite Einteilungszuführeinheit 43 beinhaltet einen Außengewindestab 431, der zwischen dem Paar von Führungsschienen 41 parallel angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie zum Beispiel einen gepulsten Motor 432, zum Drehantrieb dieses Außengewindestabs 431. Ein Ende des Außengewindestabs 431 ist drehbar durch einen an dem ortsfesten Sockel 2 befestigten Lagerblock (nicht gezeigt) gehalten und das andere Ende ist in übertragbarer Weise mit dem Ausgabeschaft des gepulsten Motors 432 verbunden. Der Außengewindestab 431 ist in eine Öffnung mit Innengewinde geschraubt, die in einem Innengewindeblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der in hervorstehender Weise an der unteren Oberfläche des mittleren Teils des beweglichen Halteteils 421, der die bewegbare Haltebasis 42 bildet, vorgesehen ist. Deshalb wird die bewegbare Haltebasis 42 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungszuführrichtung entlang der Führungsschienen 41 bewegt, indem der Außengewindestab 431 durch den gepulsten Motor 432 angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken.
Die Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 beinhaltet einen Einheitshalter 51 und eine an diesem Einheitshalter 51 angebrachte Laserstrahlbestrahleinrichtung 6. An dem Einheitshalter 51 ist ein Paar geführter Nuten 511 vorgesehen, die verschiebbar an dem an dem Anbringteil 422 vorgesehenen Paar von Führungsschienen 423 angebracht sind. Der Einheitshalter 51 ist durch das Anbringen dieser geführten Nuten 511 an den Führungsschienen 423 in der durch den Pfeil Z gekennzeichneten Richtung bewegbar gehalten.
Die Laserstrahlbestrahlungseinheit 5 beinhaltet eine Lichtfokuspositionseinstelleinrichtung 53 zum Bewegen des Einheitshalters 51 in der durch den Pfeil Z gekennzeichneten Richtung entlang des Paars von Führungsschienen 423. Die Lichtfokuspositionseinstelleinrichtung 53 beinhaltet einen Außengewindestab (nicht gezeigt), der zwischen dem Paar von Führungsschienen 423 angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie zum Beispiel einen gepulsten Motor 532, zum Drehantrieb dieses Außengewindestabs. Indem der Außengewindestab (nicht gezeigt) durch den gepulsten Motor 532 angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung oder Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken, werden der Einheitshalter 51 und die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 in der durch den Pfeil Z gekennzeichneten Richtung entlang des Paars von Führungsschienen 423 bewegt. Bei der in dem Diagramm gezeigten Ausführungsform wird die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 durch Antrieb durch den gepulsten Motor 532 für die Vorwärtsdrehung nach oben bewegt und die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 durch Antrieb durch den gepulsten Motor 532 für die Rückwärtsdrehung nach unten bewegt.
Die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 beinhaltet ein zylindrisches Gehäuse 61, das an dem Einheitshalter 51 befestigt ist und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Diese Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 wird mit Bezug auf 2 beschrieben. Die in 2 gezeigte Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 beinhaltet eine in dem Gehäuse 61 angeordnete Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62, eine Ausgabeleistungseinstelleinrichtung 63, welche die Ausgabeleistung eines durch diese Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62 oszillierten, gepulsten Laserstrahls einstellt, und einen Strahlaufweiter 64, der den Strahldurchmesser des gepulsten Laserstrahls verringert, dessen Ausgabeleistung durch diese Ausgabeleistungseinstelleinrichtung 63 eingestellt wurde (zum Beispiel verringert diese den Strahldurchmesser von φ 4 mm auf φ 1 mm). Die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 beinhaltet ferner eine Teilungseinheit (Strahlteilereinheit) 65, die den gepulsten Laserstrahl, dessen Strahldurchmesser durch den Strahlaufweiter 64 verringert wurde, teilt, eine λ/4-Platte 66, welche die durch Teilen durch diese Teilungseinheit 65 erhaltenen linear polarisierten gepulsten Laserstrahlen in zirkular polarisierte Strahlen umwandelt, und einen Kondensor 67, der die gepulsten Laserstrahlen, die durch diese λ/4-Platte 66 in die zirkular polarisierten Strahlen umgewandelt wurden, verdichtet und ein durch den Einspanntisch 36 gehaltenes Werkstück W mit den gepulsten Laserstrahlen bestrahlt. Die Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62 besteht aus einem Pulslaseroszillator 621, der aus einem YAG-Laseroszillator oder einem YVO4-Laseroszillator ausgebildet ist, und einer Wiederholungsfrequenzeinstelleinrichtung 622, die an diesen angefügt ist. Die in dieser Weise aufgebaute Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62 oszilliert einen linear polarisierten gepulsten Laserstrahl LB.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die in der Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 beinhaltete Teilungseinheit 65 eine λ/2-Platte 651, eine doppelbrechende Linse 652 und eine Teilungswinkeleinstelleinheit 653. Die λ/2-Platte 651 dreht die Polarisationsebene des gepulsten Laserstrahls LB, der durch die Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62 oszilliert wurde und dessen Strahldurchmesser durch den Strahlaufweiter 64 verringert wurde, so dass die Polarisationsebene bei 45 Grad mit Bezug auf die doppelbrechende Linse 652 liegen kann. Die doppelbrechende Linse 652 besteht aus einem kristallinen YVO4-Körper 652a mit einer konkaven Oberfläche und einem LASF35-Glaskörper 652b mit einer konvexen Oberfläche in einer solchen Weise, dass diese über die gekrümmte Ebene der konkaven Oberfläche und der konvexen Oberfläche miteinander verbunden sind. Die doppelbrechende Linse 652 teilt den gepulsten Laserstrahl LB, dessen Strahldurchmesser durch den Strahlaufweiter 64 verringert wurde, in ordentliches Licht LB1 und außerordentliches Licht LB2.
Die in der Teilungseinheit 65 beinhaltete Teilungswinkeleinstelleinheit 653 weist eine Funktion zum Bewegen der doppelbrechenden Linse 652 in einer Richtung senkrecht zu dem gepulsten Laserstrahl LB, der durch die λ/2-Platte 651 getreten ist, auf, um den Einfallswinkel mit Bezug auf die gekrümmte Ebene der konkaven Oberfläche und der konvexen Oberfläche zu ändern und den Teilungswinkel einzustellen. Diese Teilungswinkeleinstelleinheit 653 wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Die Teilungswinkeleinstelleinheit 653 in der in 3 gezeigten Ausführungsform beinhaltet ein Linsenhaltegehäuse 654, das die doppelbrechende Linse 652 hält, einen beweglichen Tisch 655, der dieses Linsenhaltegehäuse 654 in einer durch einen Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung bewegbar hält, und ein Paar von Führungsschienen 656, die diesen beweglichen Tisch 655 in einer durch einen Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungsrichtung bewegbar halten. Die Teilungswinkeleinstelleinheit 653 beinhaltet ferner eine erste Bewegungseinheit 657, die das Linsenhaltegehäuse 654 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung bewegt, und eine zweite Bewegungseinheit 658, die den beweglichen Tisch 655 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungsrichtung bewegt.
Die erste Bewegungseinheit 657 ist aus einem ersten gepulsten Motor 657a, einem mit diesem ersten gepulsten Motor 657a verbundenen Außengewindestab 657b und einem Innengewindeblock 657c, der mit dem Linsenhaltegehäuse 654 verbunden ist und in den der Außengewindestab 657b geschraubt ist, ausgebildet. Indem der Außengewindestab 657b durch den ersten gepulsten Motor 657a angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken, wird das Linsenhaltegehäuse 654 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung bewegt. Die zweite Bewegungseinheit 658 ist aus einem zweiten gepulsten Motor 658a, einem mit diesem zweiten gepulsten Motor 658a verbundenen Außengewindestab 658b und einem Innengewindeblock 658c, der mit dem beweglichen Tisch 655 verbunden ist und in den der Außengewindestab 658b geschraubt ist, ausgebildet. Indem der Außengewindestab 658b durch den zweiten gepulsten Motor 658a angetrieben wird, um die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung desselben zu bewirken, wird der bewegliche Tisch 655 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungsrichtung bewegt.
Die in dieser Weise aufgebaute Teilungswinkeleinstelleinheit 653 betätigt den ersten gepulsten Motor 657a, um das Linsenhaltegehäuse 654 in der durch den Pfeil X gekennzeichneten Bearbeitungszuführrichtung zu bewegen, und betätigt den zweiten gepulsten Motor 658a, um den beweglichen Tisch 655 in der durch den Pfeil Y gekennzeichneten Einteilungsrichtung zu bewegen. Dadurch stellt die Teilungswinkeleinstelleinheit 653 die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB in der doppelbrechenden Linse 652 zum Beispiel bei Koordinaten (xa, yb) mit Bezug auf den Mittelpunkt (O) der doppelbrechenden Linse 652 ein, wie in 4A gezeigt ist. Durch die Änderung der Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB in dieser doppelbrechenden Linse 652 kann der Einfallswinkel mit Bezug auf die gekrümmte Ebene geändert werden, wobei die gekrümmte Ebene durch Verbinden der konkaven Oberfläche und der konvexen Oberfläche des kristallinen YVO4-Körpers 652a mit der konkaven Oberfläche und des LASF35-Glaskörpers 652b mit der konvexen Oberfläche, welche die doppelbrechende Linse 652 bilden, ausgebildet ist, und ändert sich der Teilungswinkel des ordentlichen Lichts LB1 und des außerordentlichen Lichts LB2 abhängig von der Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB, wie in 4B gezeigt ist. Speziell wird der gepulste Laserstrahl LB nicht geteilt, wenn die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB der Mittelpunkt (O) der doppelbrechenden Linse 652 ist. Wenn die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB (a) ist, wird der gepulste Laserstrahl LB mit einem Teilungswinkel von (α) in das ordentliche Licht LB1 und das außerordentliche Licht LB2 geteilt. Wenn die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB (b) ist, wird der gepulste Laserstrahl LB mit einem Teilungswinkel von (β) in das ordentliche Licht LB1 und das außerordentliche Licht LB2 geteilt. In dieser Weise wird der Teilungswinkel des ordentlichen Lichts LB1 und des außerordentlichen Lichts LB2 größer, wenn die Einfallsposition des gepulsten Laserstrahls LB an der näher zu dem Umfang liegenden Seite relativ zu dem Mittelpunkt (O) der doppelbrechenden Linse 652 angeordnet wird.
Die λ/4-Platte 66 wandelt das linear polarisiert ordentliche Licht LB1 und das linear polarisierte außerordentliche Licht LB2, die durch Teilung durch die doppelbrechende Linse 652 erhalten wurden, in zirkular polarisiertes Licht um. Der Zweck der Umwandlung des linear polarisierten ordentlichen Lichts LB1 und des linear polarisierten außerordentlichen Lichts LB2 in zirkular polarisiertes Licht durch Verwendung der λ/4-Platte 66 in dieser Weise besteht darin, die Genauigkeit der Bearbeitung mit dem ordentlichen Licht LB1 identisch zu der mit dem außerordentlichen Licht LB2 zu machen.
Wie in 2 gezeigt ist, besteht der in der Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 beinhaltete Kondensor 67 aus einem Richtungsumwandlungsspiegel 671 und einer Fokussierlinse 672. Der Richtungsumwandlungsspiegel 671 wandelt die Richtungen des ordentlichen Lichts LB1 und des außerordentlichen Lichts LB2, die durch Teilung durch die doppelbrechende Linse 652 erhalten und durch die λ/4-Platte 66 in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt wurden, in die nach unten gerichtete Richtung in 2, das heißt die Richtung auf den Einspanntisch 36 hin, um. Die Fokussierlinse 672 fokussiert sowohl das ordentliche Licht LB1 als auch das außerordentliche Licht LB2, deren Richtungen durch den Richtungsumwandlungsspiegel 671 umgewandelt wurden, und bestrahlt das durch den Einspanntisch 36 gehaltene Werkstück W mit dem fokussierten Licht. Der Abstand zwischen dem ordentlichen Licht LB1 und dem außerordentlichen Licht LB2, die durch diese Fokussierlinse 672 fokussiert wurden, wird durch die Teilungswinkeleinstelleinheit 653 eingestellt. Zusätzlich wird die Linie, die das ordentliche Licht LB1 und das außerordentliche Licht LB2 koppelt, so eingestellt, dass sie einen vorgegebenen Winkel von der X-Achse oder der Y-Achse aufweist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5 gezeigt ist, die Einstellung so vorgenommen, dass das ordentliche Licht LB1 und das außerordentliche Licht LB2 mit Abständen von Xa und Yb voneinander in der X-Achsen-Richtung bzw. der Y-Achsen-Richtung fokussiert werden, so dass die Linie, welche diese koppelt, bei 60° von der X-Achse liegen kann und der Abstand d1 dazwischen 3 μm betragen kann.
Mit erneutem Bezug auf 1 ist an dem vorderen Endteil des Gehäuses 61, das die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 ausbildet, eine Abbildeeinrichtung 7 angeordnet, die einen Bearbeitungsbereich erfasst, an dem eine Laserbearbeitung durch die Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 durchgeführt werden soll. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist diese Abbildeeinrichtung 7 neben einem normalen Abbildeelement (CCD), das eine Abbildung durch einen sichtbaren Strahl durchführt, aus einer Infrarotbeleuchteinrichtung, die ein Werkstück mit Infrarotlicht bestrahlt, einem optischen System, welches das durch diese Infrarotbeleuchteinrichtung abgestrahlte Infrarotlicht einfängt, einem Abbildeelement (Infrarot-CCD), das ein elektrisches Signal ausgibt, das dem durch dieses optische System eingefangenen Infrarotlicht entspricht, usw. ausgebildet. Die Abbildeeinrichtung 7 schickt ein durch Abbilden erhaltenes Bildsignal an eine Steuereinheit (nicht gezeigt).
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet eine in 6 gezeigte Steuereinheit 8. Die Steuereinheit 8 ist aus einem Computer ausgebildet. Diese beinhaltet einen Prozessor (CPU) 81, der gemäß einem Steuerprogramm eine arithmetische Verarbeitung durchführt, einen Festspeicher (ROM) 82 zum Speichern des Steuerprogramms usw., einen auslesbaren/beschreibbaren Arbeitsspeicher (RAM) 83 zum Speichern eines arithmetischen Ergebnisses usw., eine Eingabeschnittstelle 84 und eine Ausgabeschnittstelle 85. In die Eingabeschnittstelle 84 der Steuereinheit 8 werden Erfassungssignale von der Abbildeeinrichtung 7, einer Eingabeeinheit 80 usw. eingegeben. Von der Ausgabeschnittstelle 85 der Steuereinheit 8 werden Steuersignale an den gepulsten Motor 372, den gepulsten Motor 382, den gepulsten Motor 432, den gepulsten Motor 532, den Pulslaseroszillator 621 und die Wiederholungsfrequenzeinstelleinrichtung 622, welche die Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62 bilden, die Ausgabeleistungseinstelleinrichtung 63, den ersten gepulsten Motor 657a und den zweiten gepulsten Motor 658a, welche die Teilungswinkeleinstelleinheit 653 bilden usw. ausgegeben.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist in der oben beschriebenen Weise aufgebaut. Der Betrieb derselben wird nachfolgend beschrieben. In den 7A und 7B sind eine perspektivische Ansicht eines Optikbauelementwafers 10 als ein Wafer, der ein durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 zu bearbeitendes Werkstück ist, und eine vergrößerte Schnittdarstellung, die den Hauptteil des Optikbauelementwafers 10 zeigt, gezeigt. Bei dem in 7A und 7B gezeigten Optikbauelementwafer 10 ist eine aus einer n-leitenden Nitridhalbleiterschicht 111 und einer p-leitenden Nitridhalbleiterschicht 112 bestehende Lichtemissionsschicht 110 mit einer Dicke von zum Beispiel 10 μm über eine vordere Oberfläche 100a eines Saphirsubstrats 100, das eine Dicke von zum Beispiel 150 μm aufweist, aufgebracht. Ferner sind optische Bauelemente 130, wie zum Beispiel Leuchtdioden oder Laserdioden, in mehreren Bereichen ausgebildet, die durch Unterteilen der Lichtemissionsschicht 110 durch mehrere in einer Rasteranordnung ausgebildete Straßen 120 erhalten wurden. Ein Verfahren zum Ausbilden modifizierter Schichten innerhalb dieses Optikbauelementwafers 10 entlang der Straßen 120 wird nachfolgend beschrieben.
Zunächst wird ein Schutzelementanbringschritt zum Anbringen eines Schutzelements an einer Oberfläche 110a der Lichtemissionsschicht 110 des Optikbauelementwafers 10 durchgeführt, um die optischen Bauelemente 130, die an der vorderen Oberfläche 100a des Saphirsubstrats 100, das den Optikbauelementwafer 10 bildet, ausgebildet sind, zu schützen. Speziell wird, wie in 8A und 8B gezeigt ist, ein Schutzband T als das Schutzelement an der Oberfläche 110a der Lichtemissionsschicht 110 des Optikbauelementwafers 10 angebracht. Das Schutzband T wird hergestellt, indem zum Beispiel auf Acrylharz basierende Paste mit einer Dicke von annähernd 5 μm auf eine Oberfläche einer Folienbasis aufgebracht wird, die aus Polyvinylchlorid (PVC) mit einer Dicke von 100 μm besteht.
Nachdem der oben beschriebene Schutzelementanbringschritt durchgeführt wurde, wird die Seite des Schutzbands T des Optikbauelementwafers 10 an dem Einspanntisch 36 der in 1 gezeigten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet und der Optikbauelementwafer 10 durch Ansaugen an diesem Einspanntisch 36 gehalten (Waferhalteschritt). Deshalb ist bei dem an dem Einspanntisch 36 gehaltenen Optikbauelementwafer 10 eine hintere Oberfläche 100b des Saphirsubstrats 100 nach oben gerichtet.
Der Einspanntisch 36, der den Optikbauelementwafer 10 wie oben beschrieben durch Ansaugen hält, wird durch die Bearbeitungszuführeinheit 37 unmittelbar unterhalb der Abbildeeinrichtung 7 angeordnet. Nachdem der Einspanntisch 36 unmittelbar unterhalb der Abbildeeinrichtung 7 angeordnet wurde, wird ein Ausrichtungsvorgang zum Erfassen eines Bearbeitungsbereichs, an dem die Laserbearbeitung an dem Optikbauelementwafer 10 durchgeführt werden soll, durch die Abbildeeinrichtung 7 und die Steuereinheit (nicht gezeigt) durchgeführt. Speziell führen die Abbildeeinrichtung 7 und die Steuereinheit (nicht gezeigt) eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel einen Musterabgleich, zum Durchführen einer Positionseinstellung zwischen den entlang einer ersten Richtung des Optikbauelementwafers 10 ausgebildeten Straßen 120 und dem Kondensor 67 der Laserstrahlbestrahleinrichtung 6, die einen Laserstrahl entlang der Straßen 120 abstrahlt, aus, um eine Ausrichtung der Laserstrahlbestrahlposition durchzuführen. Ferner wird eine Ausrichtung der Laserstrahlbestrahlposition in ähnlicher Weise auch für die Straßen 120 durchgeführt, die an dem Optikbauelementwafer 10 ausgebildet sind und sich entlang einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstrecken. Zu diesem Zeitpunkt ist die vordere Oberfläche 110a, an der die Straßen 120 des Optikbauelementwafers 10 ausgebildet sind, an der unteren Seite angeordnet. Jedoch können, da die Abbildeeinrichtung 7 eine Abbildeeinheit beinhaltet, die aus der Infrarotbeleuchteinrichtung, dem optischen System, das Infrarotlicht einfängt, dem Abbildeelement (Infrarot-CCD), das ein elektrisches Signal ausgibt, das Infrarotlicht entspricht, usw. ausgebildet ist, wie oben beschrieben wurde, die Straßen 120 von der hinteren Oberfläche 100b des Saphirsubstrats 100, das den Optikbauelementwafer 10 bildet, in einer durchsichtigen Weise abgebildet werden. Da das Saphirsubstrat 100, das den Optikbauelementwafer 10 bildet, für sichtbares Licht durchlässig ist, muss die Infrarot-CCD nicht notwendigerweise verwendet werden.
Nachdem die an dem an dem Einspanntisch 36 gehaltenen Optikbauelementwafer 10 ausgebildeten Straßen 120 in der oben beschriebenen Weise erfasst wurden und die Ausrichtung der Laserstrahlbestrahlposition durchgeführt wurde, wird der Einspanntisch 36 zu dem Laserstrahlbestrahlbereich bewegt, über dem der Kondensor 67 der Laserstrahlbestrahleinrichtung 6 angeordnet ist, wie in 9A gezeigt ist, und wird die vorgegebene Straße 120 unmittelbar unterhalb des Kondensors 67 angeordnet. Dann werden, wie in 9A gezeigt ist, ein Lichtfokus Pa des ordentlichen Lichts LB1 und ein Lichtfokus Pb des außerordentlichen Lichts LB2 des von dem Kondensor 67 abgestrahlten gepulsten Laserstrahls innerhalb des Saphirsubstrats 100, das den Optikbauelementwafer 10 bildet, angeordnet. Der Lichtfokus Pa des ordentlichen Lichts LB und der Lichtfokus Pb des außerordentlichen Lichts LB2 des von dem Kondensor 67 abgestrahlten gepulsten Laserstrahls werden mit den Abständen Xa und Yb voneinander in der X-Achsen-Richtung bzw. der Y-Achsen-Richtung angeordnet, wie in 9B gezeigt ist.
Anschließend betätigt die Steuereinheit 8 die Pulslaserstrahl-Oszillationseinheit 62, um von dem Kondensor 67 das ordentliche Licht LB1 und das außerordentliche Licht LB2 des gepulsten Laserstrahls LB, der eine solche Wellenlänge aufweist, dass er durch den Optikbauelementwafer transmittiert wird, abzustrahlen. Zusätzlich betätigt die Steuereinheit 8 die Bearbeitungszuführeinheit 37, um den Einspanntisch 36 in einer in 9A durch einen Pfeil X1 gekennzeichneten Richtung mit einer vorgegebenen Bearbeitungszuführgeschwindigkeit zu bewegen (Modifikationsschichtausbildungsschritt). Dann wird, wenn die Bestrahlungsposition des Kondensors 67 das andere Ende der Straße 120 (das rechte Ende in 9C) erreicht, wie in 9C gezeigt ist, die Abstrahlung des gepulsten Laserstrahls angehalten und die Bewegung des Einspanntischs 36 angehalten. Als Folge dessen werden, wie in 9D gezeigt ist, mehrere modifizierte Schichten S1 durch das ordentliche Licht LB1 und mehrere modifizierte Schichten S2 durch das außerordentliche Licht LB2 so entlang der vorgegebenen Straße 120 ausgebildet, dass sie voneinander um Xa und Yb in der X-Achsen-Richtung bzw. der Y-Achsen-Richtung versetzt sind.
Die Bearbeitungsbedingung des oben beschriebenen Modifikationsschichtausbildungsschritts wird zum Beispiel wie folgt festgelegt.
Wellenlänge: 1064 nm
Wiederholungsfrequenz: 100 kHz
Durchschnittliche Ausgabeleistung: 1 W
Fokussierter Lichtfleckdurchmesser: φ 1 μm
Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 300 mm/Sekunden
Unter dieser Bearbeitungsbedingung beträgt in 9D der Abstand d1 zwischen der modifizierten Schicht S1 und der modifizierten Schicht S2 3 μm und beträgt der Abstand d2 zwischen den modifizierten Schichten S1 und zwischen den modifizierten Schichten S2 in der X-Achsen-Richtung 3 μm (300 mm/100 kHz = 3 μm).
Nachdem der Modifikationsschichtausbildungsschritt entlang aller Straßen 120, die entlang der ersten Richtung des Optikbauelementwafers 10 ausgebildet sind, wie oben beschrieben durchgeführt wurde, wird der Einspanntisch 36, der den Optikbauelementwafer 10 hält, in eine Position gebracht, die sich aus einer Drehung um 90 Grad ergibt. Dann wird der Modifikationsschichtausbildungsschritt entlang aller Straßen 120, die entlang der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung des Optikbauelementwafers 10 ausgebildet sind, durchgeführt. Der Optikbauelementwafer 10, für den der Modifikationsschichtausbildungsschritt entlang aller Straßen 120 durchgeführt wurde, wird zu einem Waferteilungsschritt befördert, in dem der Optikbauelementwafer 10 entlang der Straßen 120, entlang derer die modifizierten Schichten S1 und S2 ausgebildet sind, geschnitten wird. Dann wird in dem Waferteilungsschritt der Optikbauelementwafer 10 entlang der modifizierten Schichten S1 und S2 in die einzelnen optischen Bauelemente 130 geteilt, indem eine äußere Kraft entlang der Straßen 120 aufgebracht wird, entlang derer die modifizierten Schichten S1 und S2 ausgebildet sind. Bei dem optischen Bauelement 130, das durch die Teilung in dieser Weise erhalten wurde, ist ein geschnittene Oberfläche 130a in einer Zickzackform ausgebildet, wie in 10 gezeigt ist, wodurch die Leuchtkraft erhöht wird.
Anschließend wird ein weiteres Laserbearbeitungsverfahren unter Verwendung der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben.
Bei diesem Laserbearbeitungsverfahren wird die Bearbeitungsbedingung wie folgt festgelegt.
Wellenlänge: 355 nm
Wiederholungsfrequenz: 100 kHz
Durchschnittliche Ausgabeleistung: 4 W
Fokussierter Lichtfleckdurchmesser: φ 1 μm
Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 300 mm/Sekunden
Unter dieser festgelegten Bearbeitungsbedingung wird bei einem Halbleiterwafer mit einer Ausgestaltung, bei der Halbleiterbauelemente mit einer Funktionsschicht ausgebildet sind, die durch Aufbringen einer Isolierbeschichtung mit niedriger dielektrischer Konstante (Schicht mit niedrigem k), die aus einer auf einer anorganischen Substanz basierenden Schicht aus SiOF, BSG (SiOB) oder dergleichen oder einer auf einer organischen Substanz basierenden Schicht, die eine Polymerschicht aus einer auf Polyimid basierenden oder einer auf Parylen basierenden Substanz oder dergleichen ist, über eine Oberfläche eines Substrats aus Silizium oder dergleichen erhalten wird, eine Laserbearbeitung so durchgeführt, dass ein Lichtfokus ordentlichen Lichts und ein Lichtfokus außerordentlichen Lichts mit Abständen voneinander in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung angeordnet werden. Dadurch kann die Funktionsschicht entlang von Straßen entfernt werden.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-114018 [0004]
JP 2008-311404 [0005]

Claims

Laserbearbeitungsvorrichtung, die umfasst: einen Einspanntisch, der ein Werkstück hält; eine Laserstrahlbestrahleinrichtung, die das durch den Einspanntisch gehaltene Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt; und ein Bearbeitungszuführmittel, das eine relative Bearbeitungszuführung des Einspanntischs und der Laserstrahlbestrahleinrichtung durchführt, wobei die Laserstrahlbestrahleinrichtung beinhaltet: ein Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel, das einen gepulsten Laserstrahl oszilliert, einen Kondensor, der den durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahl verdichtet und das durch den Einspanntisch gehaltene Werkstück mit dem Laserstrahl bestrahlt und ein Strahlteilermittel, das zwischen dem Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel und dem Kondensor angeordnet ist und den durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahl teilt, und das Strahlteilermittel beinhaltet: eine λ/2-Platte, die eine Polarisationsebene des durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten gepulsten Laserstrahls dreht, eine doppelbrechende Linse, die den gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, in ordentliches Licht und außerordentliches Licht teilt, wobei die doppelbrechende Linse durch Verbinden zweier Arten kristalliner Körper miteinander über eine gekrümmte Ebene einer konkaven Oberfläche und einer konvexen Oberfläche ausgebildet ist, und ein Teilungswinkeleinstellmittel, das die doppelbrechende Linse in einer Richtung senkrecht zu dem gepulsten Laserstrahl, der durch die λ/2-Platte getreten ist, bewegt, um einen Einfallswinkel des gepulsten Laserstrahls mit Bezug auf die gekrümmte Ebene zu ändern und einen Strahlteilungswinkel einzustellen.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Strahlteilermittel ferner eine λ/4-Platte beinhaltet, die zwischen der doppelbrechenden Linse und dem Kondensor angeordnet ist und einen durch das Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel oszillierten, linear polarisierten gepulsten Laserstrahl in einen zirkular polarisierten gepulsten Laserstrahl umwandelt.