JP2006205187A - レーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザー光線が照射されても発熱を抑えることができるチャックテーブルを備えたレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】 被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段を具備するレーザー加工装置であって、チャックテーブルは本体と該本体の上面に配設された通気性を有する被加工物保持部材とからなっており、被加工物保持部材は所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料によって形成されている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハも分割予定ラインに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して形成されている。

しかるに、サファイヤ基板、炭化珪素基板等はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。更に、切削ブレードは３０〜５０μｍ程度の厚さを有するため、デバイスを区画する分割予定ラインとしては幅が１００μｍ程度必要となる。このため、ウエーハにおける分割予定ラインの占める面積比率が大きく、デバイスを形成する有効面積が小さくなってしまうという問題がある。また、切削ブレードによる切断は切削水を供給しつつ実施するため、切削屑が混入した廃液がウエーハの表面に付着して汚染するという問題もある。

一方、近年シリコンウエーハ、ガリウム砒素ウエーハ、アルミナセラミックスウエーハ等を個々のチップに分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する例えば波長が３５５nmのパルスレーザー光線をウエーハに形成された分割予定ラインに沿って照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成することによりウエーハを分割する技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平１０−３０５４２０号公報

また、近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路の処理能力を向上するために、シリコンウエーハの如き半導体基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。しかるに、Ｌｏｗ−ｋ膜は、雲母のように多層（５〜１５層）に積層されているとともに非常に脆いことから、切削ブレードにより分割予定ラインに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離が回路にまで達し半導体チップに致命的な損傷を与えるという問題がある。

上述した問題を解消するために、半導体ウエーハの分割予定ラインに形成されているＬｏｗ−ｋ膜にレーザー光線を照射してＬｏｗ−ｋ膜を除去し、Ｌｏｗ−ｋ膜が除去された分割予定ラインに沿って切削ブレードにより切削する加工装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開２００３−３２０４６６号公報

上述したようにウエーハを個々のチップに分割する際に、個々のチップに分割されたウエーハの取り扱いを容易にするため、ウエーハの裏面にはポリオレフィン等で形成されたダイシングテープが貼着される。このようにダイシングテープが貼着されたウエーハをレーザー加工装置のチャックテーブルにダイシングテープ側を下にして保持し、ウエーハの表面側(上面側)からレーザー光線を照射して、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成する。このようにして、ウエーハに形成されたレーザー加工溝がウエーハの裏面(下面)に達すると、レーザー光線はダイシングテープを透過してチャックテーブルの保持部材に達する。しかるに、チャックテーブルの保持部材は多孔性のセラミックスや金属材によって形成されているので、その上面にレーザー光線が到達するとレーザー光線を吸収して発熱するため、ダイシングテープを熔融して損傷させるという問題がある。また、熔融したダイシングテープの一部がチャックテーブルの保持部材に付着して、チャックテーブルを汚染したり、ウエーハをチャックテーブルから搬出できないという問題がある。

また、上述したように半導体ウエーハのストリートに形成されているＬｏｗ−ｋ膜にレーザー光線を照射してＬｏｗ−ｋ膜を除去するためには、半導体ウエーハをチャックテーブル上に保持した状態でレーザー光線を照射しつつ、チャックテーブルを加工送り方向に移動せしめる。しかるに、半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザー光線が照射されると、このレーザー光線は半導体ウエーハの裏面に貼着されたダイシングテープを透過してチャックテーブルの保持部材に達し、上述した問題が生ずる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レーザー光線が照射されても発熱を抑えることができるチャックテーブルを備えたレーザー加工装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルは本体と該本体の上面に配設された通気性を有する被加工物保持部材とからなっており、該被加工物保持部材は所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料によって形成されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

上記レーザー光線照射手段が照射するレーザー光線の波長は２００〜１３００nmであり、上記被加工物保持部材は石英によって形成されている。上記被加工物保持部材は、石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成されている。また、上記被加工物保持部材は、石英ガラスからなる板材によって形成され、上面と下面を連通する複数の吸引孔を備えている。この被加工物保持部材は、上面または下面の少なくとも一方が粗面に形成されていることが望ましい。

本発明によるレーザー加工装置は、チャックテーブルの保持部材が所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料によって形成されているので、レーザー光線が被加工物に貼着されたダイシングテープを透過して保持部材に達しても、レーザー光線が保持部材の表面で吸収されることはない。従って、保持部材の発熱が抑えられるので、ダイシングテープが溶融することはない。

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台2上に矢印Xで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６について、図２および図３を参照して説明する。

図２および図３に示すチャックテーブル３６は、円柱状の本体３６１と、該本体３６１の上面に配設された通気性を有する被加工物保持部材３６２とからなっている。本体３６１はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上面には円形の嵌合凹部３６１aが設けられている。この嵌合凹部３６１aには、底面の外周部に被加工物保持部材３６２が載置される環状の載置棚３６１bが設けられている。また、本体３６１には嵌合凹部３６１aに開口する吸引通路３６１cが設けられており、この吸引通路３６１cは図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、吸引通路３６１cを通して嵌合凹部３６１aに負圧が作用せしめられる。このため、嵌合凹部３６１aは、吸引保持領域として機能する。

被加工物保持部材３６２は、所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料によって円板状に形成されている。この被加工物保持部材３６２は、図２および図３に示す実施形態においては後述するレーザー光線照射によって照射される波長（２００〜１３００nm）のパルスレーザー光線に対して９０％以上の透過率を有する石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成されており、その厚さは１〜１０mmでよい。このような材料は、例えば東芝セラミックス株式会社が製造販売する合成石英ガラス発泡体（Ｔ−４０４０）を用いることができる。このように形成された被加工物保持部材３６２は、図３に示すようにチャックテーブル３６の本体３６１に設けられた吸引保持領域として機能する嵌合凹部３６１aに嵌合する。

次に、被加工物保持部材３６２の他の実施形態について、図４および図５を参照して説明する。
図４および図５に示す被加工物保持部材３６２は、波長が２００〜１３００nmのパルスレーザー光線に対して９０％以上の透過率を有する石英ガラスからなる板材によって円形状に形成されている。この被加工物保持部材３６２は、厚さが１〜１０ｍｍに形成されており、図４および図５において上面側には、被加工物保持部材３６２の厚さの半分程度までの深さを有する複数の第１の溝３６２aが平行に形成されている。また、被加工物保持部材３６２の図４および図５において下面側には、上記第１の溝３６２aと交差する方向に第１の溝３６２aに達する深さを有する複数の第２の溝３６２bが平行に形成されている。上記第１の溝３６２aおよび第２の溝３６２bは、図示の実施形態においてはそれぞれ幅２０μｍで３ｍｍ間隔で形成されている。従って、第１の溝３６２aと第２の溝３６２bが交差する部分には一辺が２０μｍの正方形の連通穴（吸引孔）３６２cが形成される。従って、被加工物保持部材３６２の上面と下面は、連通穴（吸引孔）３６２cと第１の溝３６２aおよび第２の溝３６２bによって連通される。このように構成された被加工物保持部材３６２は、上面または下面の少なくとも一方を研削砥石によって研削し、或いはサンドブラスト処理等を施して粗面に形成することが望ましい。このように形成された被加工物保持部材３６２は、上記チャックテーブル３６の本体３６１に設けられた吸引保持領域として機能する嵌合凹部３６１aに嵌合する。

上述した被加工物保持部材３６２は、従来用いられている吸引保持式のチャックテーブルの上面に載置して用いてもよい。この場合、従来用いられている吸引保持式のチャックテーブルが本発明におけるチャックテーブルの本体となる。また、上述した被加工物保持部材３６２を形成するための所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料としては、石英ガラスの他にホウ珪酸塩ガラス板やアクリル板等を用いることができる。

図２に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるチャックテーブル３６は、被加工物である後述する半導体ウエーハを貼着したダイシングテープが装着されたダイシングフレームを固定するためのクランプ機構３６８を備えている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられるようになっている。

図1を参照して説明を続けると、上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。

図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図６に示すようにパルスレーザー光線発振手段５２２と伝送光学系５２３とが配設されている。パルスレーザー光線発振手段５２２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器５２２ａと、これに付設された繰り返し周波数設定手段５２２ｂとから構成されている。このように構成されたパルスレーザー光線発振手段５２２は、波長が２００〜１３００nmのパルスレーザー光線を発振する。即ち、シリコンウエーハ、ガリウム砒素ウエーハ、アルミナセラミックスウエーハ等の加工には波長が２１３〜１０６４nmのレーザー光線が用いられており、従って上記パルスレーザー光線発振手段５２２は、波長が２００〜１３００nmのパルスレーザー光線を発振するように設定されている。上記伝送光学系５２３は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。上記ケーシング５２１の先端部には、それ自体は周知の形態でよい組レンズから構成される集光レンズ（図示せず）を収容した集光器５２４が装着されている。

上記パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたレーザー光線は、伝送光学系５２３を介して集光器５２４に至り、集光器５２４から上記チャックテーブル３６に保持される被加工物に所定の集光スポット径Ｄで照射される。この集光スポット径Ｄは、図７に示すようにガウシアン分布を示すパルスレーザー光線が集光器５２４の対物集光レンズ５２４ａを通して照射される場合、Ｄ（μｍ）＝４×λ×ｆ／（π×Ｗ）、ここでλはパルスレーザー光線の波長（μｍ）、Ｗは対物集光レンズ５２４ａに入射されるパルスレーザー光線の直径（ｍｍ）、ｆは対物集光レンズ５２４ａの焦点距離（ｍｍ）、で規定される。

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６が配設されている。この撮像手段６は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザビーム照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザビーム照射手段５２を下方に移動するようになっている。

次に、上述したレーザー加工装置を用いて被加工物をレーザー加工する手順について説明する。
図８にはレーザー加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図８に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなり、表面１０ａには格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１によって複数の領域が区画され、この区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路１０２が形成されている。

上記のように構成された半導体ウエーハ１０は、図９に示すように環状のダイシングフレーム１１に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ１２に表面１０ａを上側にして貼着する。
このようにしてダイシングフレーム１１にダイシングテープ１２を介して支持された半導体ウエーハ１０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル機構３を構成するチャックテーブル３６の被加工物保持部材３６２上に表面１０ａを上側にして搬送され、被加工物保持部材３６２上にダイシングテープ１２を介して載置される。そして、図示しない吸引手段を作動すると、図３に示すようにチャックテーブル３６の本体３６１に形成された吸引通路３６１cを通して嵌合凹部３６１aに負圧が作用する。図３に示す実施形態においては嵌合凹部３６１aに嵌合された被加工物保持部材３６２が石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成され無数の細孔を有しているので、嵌合凹部３６１aに作用した負圧は被加工物保持部材３６２の上面に作用する。この結果、被加工物保持部材３６２上にダイシングテープ１２を介して載置された半導体ウエーハ１０は、被加工物保持部材３６２上に吸引保持される。また、ダイシングテープ１２が装着されたダイシングフレーム１１はチャックテーブル３６に配設されたクランプ機構３６８によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、移動手段３７の作動により案内レール３１、３１に沿って移動せしめられレーザー光線照射ユニット５に配設された撮像手段６の直下に位置付けられる。

チャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１０１と、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニット５の集光器５２４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角な方向に延びる分割予定ライン１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。

上述したようにチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されている分割予定ライン１０１を検出し、レーザビーム照射位置のアライメントが行われたならば、図１０の(a)で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線を照射する集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１０１を集光器５２４の直下に位置付ける。このとき、図１０の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、分割予定ライン１０１の一端(図１０の(a)において左端)が集光器５２４の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段５２の集光器５２４からレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６を矢印Ｘ１で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このとき、集光器５２４から照射されるレーザー光線の集光点Pは、半導体ウエーハ１０の表面１０aに合わされている。そして、図10の（ｂ）で示すように分割予定ライン１０１の他端（図１０の（ｂ）において右端）まで移動したらレーザー光線の照射を停止する。この結果、図１１に示すように半導体ウエーハ１０には、分割予定ライン１０１に沿ってダイシングテープ１２に達するレーザー加工溝１１０が形成される(レーザー光線照射工程)。

なお、上記レーザー光線照射工程における加工条件は、図示の実施形態においては次のように設定されている。
光源 ：ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長 ：３５５ｎｍ
出力 ：４〜５Ｗ
繰り返し周波数：３０ｋＨｚ
パルス幅 ：１００ns
加工送り速度 ：５０〜４００ｍｍ／秒

上述したレーザー光線照射工程において、レーザー加工溝１１０を形成したレーザー光線は、ダイシングテープ１２を透過してチャックテーブル３６の被加工物保持部材３６２に達する。しかるに、被加工物保持部材３６２は上述したようにレーザー光線照射５２によって照射される波長（２００〜１３００nm）のパルスレーザー光線に対して９０％以上の透過率を有する石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成されているので、被加工物保持部材３６２の表面で吸収されることはない。このため、被加工物保持部材３６２の発熱が抑えられ、ダイシングテープ１２が溶融することはない。従って、熔融したダイシングテープ１２が被加工物保持部材３６２に付着してチャックテーブルを汚染したり、ウエーハをチャックテーブルから搬出できないという問題が解消される。なお、被加工物保持部材３６２を透過するレーザー光線は、被加工物保持部材３６２が石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成されているので、効果的に散乱せしめられる。また、上述したレーザー光線照射工程において、レーザー光線が被加工物である半導体ウエーハ１０をオーバーランして直接ダイシングテープ１２に照射された場合でも、ダイシングテープ１２を透過して被加工物保持部材３６２に達したレーザー光線は被加工物保持部材３６２によって吸収されることはないので、保持部材３６２の発熱が抑えられ、ダイシングテープ１２が溶融することはない。

なお、チャックテーブル３６の被加工物保持部材３６２が図４および図５に示す石英ガラスからなる板材によって形成された場合においても、上述した図２および図３に示すチャックテーブル３６の被加工物保持部材３６２と同様の作用効果が得られる。即ち、図４および図５に示す石英ガラスからなる板材によって形成された被加工物保持部材３６２においても、上述したレーザー光線照射工程においてレーザー加工溝１１０を形成したレーザー光線は、ダイシングテープ１２を透過してチャックテーブル３６の被加工物保持部材３６２に達するが、被加工物保持部材３６２が波長（２００〜１３００nm）のパルスレーザー光線に対して９０％以上の透過率を有する石英ガラスからなっているので、被加工物保持部材３６２の表面で吸収されることはない。従って、被加工物保持部材３６２の発熱が抑えられ、ダイシングテープ１２が溶融することはない。なお、石英ガラスからなる被加工物保持部材３６２の上面または下面が粗面に形成されている場合には、被加工物保持部材３６２を透過するレーザー光線は効果的に散乱せしめられる。

上述したように半導体ウエーハ１０の所定の分割予定ライン１０１に対してレーザー光線照射工程を実施したならば、分割予定ライン１０１と直角な方向に分割予定ラインの間隔分だけ割り出し送りし、隣接する次の分割予定ラインに対して上記レーザー光線照射工程を実施する。この割り出し送りとレーザー光線照射工程を繰り返し実行することにより、半導体ウエーハ１０の所定方向に延びる全ての分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１１０を形成することができる。以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延びる分割予定ライン１０１に対してレーザー光線照射工程を実施したならば、チャックテーブル３６従って半導体ウエーハ１０を９０度回動して、上述した所定方向に延びる分割予定ライン１０１と直角な方向に延びる切断予定ライン１０１に対して上述したレーザー光線照射工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ１０の全ての分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１１０が形成され、半導体ウエーハ１０は個々のチップに分割される。なお、このようにして分割された各チップは、ダイシングテープ１２に貼着されているので、バラバラにはならずウエーハの形態が維持される。

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるチャックテーブルの要部斜視図。 図２に示すチャックテーブルの断面図。 図２に示すチャックテーブルを構成する保持部材の他の実施形態を示す斜視図。 図４に示す保持部材の断面拡大図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。 図６に示すレーザー光線照射手段から照射されるレーザー光線の集光スポット径を説明するための簡略図。 被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。 図８に示す半導体ウエーハを環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図。 図１に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー光線照射工程の説明図。 レーザー光線照射工程が実施された半導体ウエーハの断面拡大図。

符号の説明

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
３６１：チャックテーブルの本体
３６２：被加工物保持部材
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線加工手段
５２２：レーザー光線発振手段
５２３：レーザー光線変調手段
５２４：集光器
６：撮像手段
１０：半導体ウエーハ

Claims (5)

1. 被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
   該チャックテーブルは本体と該本体の上面に配設された通気性を有する被加工物保持部材とからなっており、該被加工物保持部材は所定の波長を有するレーザー光線に対して透過性を有する材料によって形成されている、
   ことを特徴とするレーザー加工装置。
2. 該レーザー光線照射手段が照射するレーザー光線の波長は２００〜１３００nmであり、該被加工物保持部材は石英ガラスによって形成されている、請求項１記載のレーザー加工装置。
3. 該被加工物保持部材は、石英ガラス発泡体からなる多孔質材料によって形成されている、請求項２記載のレーザー加工装置。
4. 該被加工物保持部材は、石英ガラスからなる板材によって形成され、上面と下面を連通する複数の吸引孔を備えている、請求項２記載のレーザー加工装置。
5. 該被加工物保持部材は、上面または下面の少なくとも一方が粗面に形成されている、請求項４記載のレーザー加工装置。

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