JP2011161491A - レーザー加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザー光線照射手段がパルスレーザー光線発振手段62と、パルスレーザー光線発振手段62が発振するパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル36に保持された被加工物Wに照射せしめる集光器63とを含んでいる、レーザー加工装置であって、集光器63はパルスレーザー光線発振手段62から発振されたパルスレーザー光線をチャックテーブル36に保持された被加工物Wの厚さ方向に変位せしめられた複数個の集光点に集光せしめるように構成されており、パルスレーザー光線発振手段62は発振するパルスレーザー光線のパルス幅を複数個の集光点によって形成する変質層の生成時間より短く設定されている。
【選択図】図2
Description
該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線発振手段と、該パルスレーザー光線発振手段が発振するパルスレーザー光線を集光して該チャックテーブルに保持された被加工物に照射せしめる集光器とを含んでいる、レーザー加工装置において、
集光器は、該パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を該チャックテーブルに保持された被加工物の厚さ方向に変位せしめられた複数個の集光点に集光せしめるように構成されており、
該パルスレーザー光線発振手段は、発振するパルスレーザー光線のパルス幅を複数個の集光点によって形成する変質層の生成時間より短く設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
更に、本発明によるレーザー加工装置においては、レーザー光線照射手段の集光器はチャックテーブルに保持された被加工物の厚さ方向に変位して複数個の集光点を形成するのでパルスレーザー光線のエネルギーが集光点の数に応じて分散されるとともに、被加工物としてのウエーハの裏面側から照射されたパルスレーザー光線は集光点から円錐状に広がりデバイスが形成された表面に同心円状に分散して抜けるためデバイス層を損傷させることがない。
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、該レーザー光線照射ユニット支持機構4に矢印Zで示す焦点位置調整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。
図2に示すレーザー光線照射手段6は、ケーシング61内に配設されたパルスレーザー光線発振手段62と、このパルスレーザー光線発振手段62が発振するパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル36に保持された被加工物Wに照射せしめる集光器63とを含んでいる。パルスレーザー光線発振手段62は、被加工物に対して透過性を有する波長(例えば1064nm)のパルスレーザー光線を発振する。
図3に示す集光器63は、2個の複屈折レンズ632-1、632-2を備えている外は上記図2に示す集光器63を実質的に同様であるため、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。図3に示す集光器63は2個の複屈折レンズ632-1、632-2を備えているので、方向変換ミラー631によって方向変換されたパルスレーザー光線を4個の集光点Pa,Pb,Pc,Pdに集光することができる。
図4の(a)および(b)には、上記レーザー加工装置によって加工される被加工物であるウエーハとしての光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図4の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ10は、例えば厚さが150μmのサファイア基板100の表面100aにn型窒化物半導体層111およびp型窒化物半導体層112とからなる光デバイス層(エピ層)110が例えば10μmの厚さで積層されている。そして、光デバイス層(エピ層)110が格子状に形成された複数のストリート120によって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイス130が形成されている。以下、この光デバイスウエーハ10の内部にストリート1120に沿って変質層を形成する方法について説明する。
光源 :高繰り返し短パルスレーザー
波長 :1064nm
出力 :0.3W
繰り返し周波数 :100kHz
パルス幅 :10ps
集光スポット径 :φ1μm
スポット個数 :2個
スポット間隔 :17μm
加工送り速度 :400mm/秒
なお、ウエーハ分割工程においては、光デバイスウエーハ10は変質層W1およびW2が形成されたストリート120に沿って破断され個々の光デバイス130に分割されるが、上述したように変質層W1およびW2を形成する際に変質層W1およびW2を基点として伝播する亀裂Cが変質層W1、W2間および延長線上に誘導され、亀裂Cがパルスレーザー光線が入射された側に変質層W1、W2間を外れて不規則な方向に伝播して形成されることがないので、分割された光デバイス130の外周面が均一化され抗折強度が低下することはないとともに、分割された光デバイス130の輝度が低下することもない。
3:チャックテーブル機構
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
374:加工送り量検出手段
38:第1の割り出し送り手段
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
42:可動支持基台
43:第2の割り出し送り手段
5:レーザー光線照射ユニット
53:集光点位置調整手段
6:レーザー光線照射手段
62:パルスレーザー光線発振手段
63:集光器
631:方向変換ミラー
632:複屈折レンズ
633:集光レンズ
10:光デバイスウエーハ
Claims (1)
- 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に該被加工物に対して透過性を有する波長のパルス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し、
該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線発振手段と、該パルスレーザー光線発振手段が発振するパルスレーザー光線を集光して該チャックテーブルに保持された被加工物に照射せしめる集光器とを含んでいる、レーザー加工装置において、
集光器は、該パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を該チャックテーブルに保持された被加工物の厚さ方向に変位せしめられた複数個の集光点に集光せしめるように構成されており、
該パルスレーザー光線発振手段は、発振するパルスレーザー光線のパルス幅を複数個の集光点によって形成する変質層の生成時間より短く設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
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