JP2013163216A - Laser beam machining device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining device equipped with a dust discharging unit, in which dust generated by an abrasion processing does not disturb the light path of a laser beam.SOLUTION: A laser beam machining device is equipped with a dust discharging means which sucks in and discharges dust generated in the vicinity of a processing point caused by the abrasion processing of a laser beam passing through the interior, being arrangedly provided in the lower end of a condenser, wherein the dust discharging means is equipped with a first chamber which is connected to the condenser through a laser beam transmission window, and a second chamber which sucks in and exhausts the dust, being communicated with the lower end of the first chamber. The ratio of air flow volume supplied to the first chamber from an air supply means and an exhaust flow volume which the dust suck-in/exhaust means sucks in through the second chamber is adjusted to be in the range of 1:10-1:30.

Description

本発明は、ウエーハ等の被加工物の表面にレーザービームを照射してアブレーション加工によりレーザー加工溝を形成するレーザー加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus for irradiating a surface of a workpiece such as a wafer with a laser beam to form a laser processing groove by ablation processing.

半導体デバイス製造プロセスにおいては、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、この区画された各領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより半導体ウエーハを分割して個々の半導体チップを製造している。   In a semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and ICs, LSIs, and the like are divided into the partitioned regions. Form the device. Each semiconductor chip is manufactured by dividing the semiconductor wafer by cutting the semiconductor wafer along the streets.

また、サファイア基板の表面に発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)等の光デバイスが形成された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の光デバイスに分割され、分割された光デバイスは電気機器に広く利用されている。   In addition, an optical device wafer in which an optical device such as a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) is formed on the surface of a sapphire substrate is also divided into individual optical devices by cutting along the street, and the divided light Devices are widely used in electrical equipment.

半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザービームを照射することにより、アブレーション加工によりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って光デバイスウエーハを破断する方法が提案されている。   As a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer along the street, ablation processing is performed by irradiating a pulse laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the street formed on the wafer. There has been proposed a method of forming a laser processing groove and breaking the optical device wafer along the laser processing groove.

しかし、このレーザー加工工程において、半導体ウエーハや光デバイスウエーハにレーザービームを照射すると、シリコンやサファイアが溶融して溶融屑即ちデブリと呼ばれる微細な粉塵が発生し、この粉塵が飛散してウエーハに形成されたデバイスの表面に付着してデバイスの品質を低下させるという問題がある。更に、この飛散した粉塵がレーザービームを照射する集光器に組み込まれた集光用対物レンズに付着して、レーザービームの照射を妨げるという問題がある。   However, in this laser processing process, when a semiconductor wafer or optical device wafer is irradiated with a laser beam, silicon or sapphire melts to generate fine dust called molten debris, or debris, which is scattered and formed on the wafer. There is a problem that the quality of the device is deteriorated by adhering to the surface of the formed device. Furthermore, there is a problem in that the scattered dust adheres to a condenser objective lens incorporated in a condenser that irradiates a laser beam, thereby hindering the irradiation of the laser beam.

その対策として、例えば集光用対物レンズの光軸に沿ってエアを噴出する噴出口を備え、噴出口の周りからデブリを吸引してデブリがデバイスの表面に堆積するのを防止する粉塵排出手段を備えたレーザー加工装置が提案されている(特開2007−69249号公報参照)。   As a countermeasure, for example, a dust discharge means that includes a jet outlet that jets air along the optical axis of the condenser objective lens, and sucks debris from around the jet outlet to prevent debris from accumulating on the surface of the device. Has been proposed (see JP 2007-69249 A).

特開2007−69249号公報JP 2007-69249 A 特開2011−189400号公報JP 2011-189400 A

しかしながら、特許文献1に開示されたレーザー加工装置で実際にレーザー加工を実施すると、発生するデブリがレーザービームを取り巻くようにその周囲全体から吸引されるため、デブリの発生から吸引手段に吸引されるまでに、デブリがレーザービームを横断してしまうことになる。   However, when laser processing is actually performed with the laser processing apparatus disclosed in Patent Document 1, the generated debris is sucked from the entire periphery so as to surround the laser beam, and thus is sucked by the suction means from the generation of the debris. By now, debris will cross the laser beam.

その結果、レーザービームが安定的に被加工物に照射できず、形成されるレーザー加工溝の深さや幅が不安定になるという状況が発生していた。それによって、ウエーハを個々のデバイスに一様に分割できなくなるという問題があった。   As a result, there has been a situation in which the laser beam cannot be stably irradiated onto the workpiece, and the depth and width of the formed laser processing groove become unstable. As a result, there has been a problem that the wafer cannot be uniformly divided into individual devices.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アブレーション加工により発生する粉塵がレーザービームの光路を横断することなく、粉塵を吸引して排気することが可能な粉塵排出ユニットを備えたレーザー加工装置を提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and the object of the present invention is to allow dust generated by ablation to be sucked and exhausted without traversing the optical path of the laser beam. It is providing the laser processing apparatus provided with the dust discharge unit.

本発明によると、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の表面にレーザービームを照射してアブレーション加工によりレーザー加工溝を形成するための集光器を備えたレーザービーム照射手段と、該集光器の下端に配設され内部を通過するレーザービームのアブレーション加工によって加工点付近に生成される粉塵を吸引して排出する粉塵排出手段と、を備えたレーザー加工装置であって、該粉塵排出手段は、内部を通過するレーザービームの周囲に該集光器側から該加工点側へ流れる気流を発生させ、該集光器側に該粉塵が向かうのを防止する第1の部屋と、該第1の部屋の下端に連通し、該粉塵を吸引排気する第2の部屋とを具備し、該第1の部屋は、気体供給手段に連通する気体供給路に接続され、該第1の部屋の天井部にはレーザービームの透過を許容する透明部材から形成されたレーザービーム透過窓が配設されており、該第2の部屋は、被加工物の表面に向かって開口した底部開口と、吸引排気手段に連通する吸引排気路とを備え、該気体供給手段から供給される気体流量と該吸引排気手段が吸引する排気流量との比率は、1:10〜1:30の範囲内に調整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。   According to the present invention, there is provided a chuck table for holding a workpiece, and a condenser for irradiating the surface of the workpiece held on the chuck table with a laser beam to form a laser processing groove by ablation processing. A laser beam irradiation means, and a dust discharge means for sucking and discharging dust generated near the processing point by ablation processing of the laser beam disposed at the lower end of the condenser and passing through the inside In the processing apparatus, the dust discharge means generates an airflow flowing from the collector side to the processing point side around the laser beam passing through the inside, and the dust is directed toward the collector side. A first supply chamber that communicates with a lower end of the first chamber, and a second chamber that sucks and exhausts the dust, and the first chamber communicates with a gas supply means. In Subsequently, a laser beam transmission window formed of a transparent member that allows transmission of the laser beam is disposed on the ceiling of the first room, and the second room is formed on the surface of the workpiece. And a suction exhaust passage communicating with the suction exhaust means, and the ratio of the gas flow rate supplied from the gas supply means and the exhaust flow rate suctioned by the suction exhaust means is 1:10 to 10. A laser processing apparatus characterized by being adjusted within a range of 1:30 is provided.

好ましくは、気体供給手段から供給される気体流量は100ml/分以下であり、吸引排気手段が吸引する排気流量は100ml/分以上である。好ましくは、粉塵排出手段の第2の部屋は、加工点から底部開口を介して吸引排気路へ向かう粉塵の流路をレーザービームを中心に加工溝の両側方向へ第1の流路と第2の流路に分岐させる流路分岐部を備えている。   Preferably, the gas flow rate supplied from the gas supply unit is 100 ml / min or less, and the exhaust flow rate sucked by the suction exhaust unit is 100 ml / min or more. Preferably, the second chamber of the dust discharging means includes a first flow path and a second flow path in the direction of both sides of the processing groove centering on the laser beam through the dust flow path from the processing point to the suction exhaust path through the bottom opening. A flow path branching section that branches into the flow path.

本発明のレーザー加工装置によると、粉塵排出手段の第1の部屋に気体供給手段から供給する気体流量と、第2の部屋から吸引排気手段が吸引する排気流量との比率を、1:10〜1:30の範囲内に調整したので、集光器側へ粉塵を向かわせることなく、レーザー加工により発生した粉塵を漏れなく吸引排気手段へスムーズに排気することができる。   According to the laser processing apparatus of the present invention, the ratio of the gas flow rate supplied from the gas supply unit to the first chamber of the dust discharge unit and the exhaust flow rate suctioned by the suction exhaust unit from the second chamber is 1:10 to 10. Since the adjustment is made within the range of 1:30, the dust generated by laser processing can be smoothly exhausted to the suction exhaust means without leaking without directing the dust to the collector side.

この比率の範囲外で気体の供給と排気を行うと、粉塵の吸引排気手段への流れに渦が発生する等して乱れるので、粉塵排出手段内や近傍に粉塵が付着して堆積したり、この堆積により更に排気の流れが乱れるという現象が起きてしまう。   If gas is supplied and exhausted outside the range of this ratio, turbulence will occur in the flow of dust to the suction and exhaust means, etc., so dust will adhere and accumulate in and near the dust discharge means, This accumulation causes a phenomenon that the flow of exhaust gas is further disturbed.

しかし、この比率で気体の供給と排気を実施すれば、加工状態を良好に保ちつつ、スムーズな排気により粉塵の粉塵排出手段への付着を大幅に低減することに成功し、粉塵排出手段の定期的な清掃の間隔を大幅に延長することができる。   However, if gas is supplied and exhausted at this ratio, it will succeed in significantly reducing the adhesion of dust to the dust discharge means by smooth exhaust while maintaining a good processing state. The effective cleaning interval can be greatly extended.

粉塵排出ユニットを具備したレーザー加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the laser processing apparatus which comprised the dust discharge unit. レーザービーム照射ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a laser beam irradiation unit. 粉塵排出ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a dust discharge unit. 粉塵排出ユニットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a dust discharge unit. 図4のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明実施形態の粉塵排出ユニット64を具備したレーザー加工装置2の斜視図が示されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a perspective view of a laser processing apparatus 2 including a dust discharge unit 64 according to an embodiment of the present invention is shown.

レーザー加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。   The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction. The first slide block 6 is moved along the pair of guide rails 14 in the machining feed direction, that is, the X-axis direction, by the machining feed means 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.

第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。   A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved in the indexing direction, that is, the Y-axis direction along the pair of guide rails 24 by the indexing feeding means 22 constituted by the ball screw 18 and the pulse motor 20.

第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランプ30が設けられている。   A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 12 and the index feed means 22. . The chuck table 28 is provided with a clamp 30 for clamping the semiconductor wafer sucked and held by the chuck table 28.

静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザービーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザービーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザー又はYVO4レーザーを発振するレーザー発振器66と、繰り返し周波数設定手段68と、パルス幅調整手段70と、パワー調整手段72とを含んでいる。   A column 32 is erected on the stationary base 4, and a casing 35 for accommodating the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 34 includes a laser oscillator 66 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting unit 68, a pulse width adjustment unit 70, and a power adjustment unit 72. .

レーザービーム照射ユニット34のパワー調整手段72により所定パワーに調整されたパルスレーザービームは、ケーシング35の先端に取り付けられたレーザー加工ヘッド36によりチャックテーブル28に保持されている半導体ウエーハWに照射される。レーザー加工ヘッド36は、ミラー74及び集光用対物レンズ76を有する集光器62と、集光器62に連結された粉塵排出ユニット64とから構成される。   The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 72 of the laser beam irradiation unit 34 is irradiated to the semiconductor wafer W held on the chuck table 28 by the laser processing head 36 attached to the tip of the casing 35. . The laser processing head 36 includes a condenser 62 having a mirror 74 and a condenser objective lens 76, and a dust discharge unit 64 connected to the condenser 62.

ケーシング35の先端部には、レーザー加工ヘッド36とX軸方向に整列してレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット38が配設されている。撮像ユニット38は、可視光によってウエーハの加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。   An imaging unit 38 that detects a machining region to be laser machined in alignment with the laser machining head 36 and the X-axis direction is disposed at the tip of the casing 35. The image pickup unit 38 includes an image pickup element such as a normal CCD that picks up an image of a wafer processing region with visible light.

撮像ユニット38は更に、半導体ウエーハに赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。   The imaging unit 38 further includes an infrared irradiation unit that irradiates the semiconductor wafer with infrared rays, an optical system that captures the infrared rays irradiated by the infrared irradiation unit, and an infrared CCD that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. Infrared imaging means composed of an infrared imaging element such as the above is included, and the captured image signal is transmitted to a controller (control means) 40.

コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。   The controller 40 includes a central processing unit (CPU) 42 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 44 that stores a control program, and a random read / write that stores arithmetic results. An access memory (RAM) 46, a counter 48, an input interface 50, and an output interface 52 are provided.

56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出ユニットであり、加工送り量検出ユニット56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。   A machining feed amount detection unit 56 includes a linear scale 54 disposed along the guide rail 14 and a reading head (not shown) disposed on the first slide block 6. Is input to the input interface 50 of the controller 40.

60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出ユニットであり、割り出し送り量検出ユニット60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。   Reference numeral 60 denotes an index feed amount detection unit composed of a linear scale 58 disposed along the guide rail 24 and a read head (not shown) disposed on the second slide block 16. The detection signal is input to the input interface 50 of the controller 40.

撮像ユニット38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザービーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。   An image signal captured by the imaging unit 38 is also input to the input interface 50 of the controller 40. On the other hand, a control signal is output from the output interface 52 of the controller 40 to the pulse motor 10, the pulse motor 20, the laser beam irradiation unit 34, and the like.

次に、図3乃至図5を参照して、本発明実施形態に係る粉塵排出ユニット64について詳細に説明する。図3を参照すると、粉塵排出ユニット64の斜視図が示されている。   Next, the dust discharge unit 64 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. Referring to FIG. 3, a perspective view of the dust discharge unit 64 is shown.

レーザー加工ヘッド36は、図2に示されるように、ミラー74及び集光用対物レンズ76を有する集光器62と、集光器62に連結された粉塵排出ユニット64とから構成される。   As shown in FIG. 2, the laser processing head 36 includes a condenser 62 having a mirror 74 and a condenser objective lens 76, and a dust discharge unit 64 connected to the condenser 62.

図4を参照すると、図5のIV−IV線断面図である粉塵排出ユニット64の縦断面図が示されている。図5は図4のV−V線断面図である。粉塵排出ユニット64は、集光器62に一体的に連結された例えばアルミニウムから形成されたケーシング80を具備している。ケーシング80の下端は蓋82により閉塞されている。   Referring to FIG. 4, there is shown a longitudinal sectional view of the dust discharge unit 64 which is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. The dust discharge unit 64 includes a casing 80 made of, for example, aluminum and integrally connected to the condenser 62. The lower end of the casing 80 is closed by a lid 82.

集光器62と粉塵排出ユニット64との間にはレーザービームを透過する例えばガラス等から形成されたレーザービーム透過窓84が配設されている。粉塵排出ユニット64は、内部を通過するレーザービーム77の周囲に集光器62側から流れる気流を発生させ、集光器62側に粉塵が向かうのを防ぐケーシング80により画成された第1の部屋86を備えている。   Between the condenser 62 and the dust discharge unit 64, there is disposed a laser beam transmission window 84 made of glass or the like that transmits the laser beam. The dust discharge unit 64 generates a flow of air flowing from the collector 62 side around the laser beam 77 passing through the inside, and is defined by a casing 80 that prevents the dust from moving toward the collector 62 side. A room 86 is provided.

図3に最もよく示されるように、第1の部屋86に隣接してケーシング80の上面には圧縮空気等の気体供給源に接続される接続口100が開口しており、この接続口100は管路102を介して気体供給源に接続されている。   As best shown in FIG. 3, a connection port 100 connected to a gas supply source such as compressed air is opened on the upper surface of the casing 80 adjacent to the first chamber 86. It is connected to a gas supply source via a conduit 102.

第1の部屋86の周囲には気体供給路104が形成されており、圧搾空気等の気体供給源から供給された気体は管路102、接続口100及び気体供給路104を介して第1の部屋86内に供給され、矢印105に示すようにレーザービーム77の周囲に集光器62側から加工点106側へ流れる気流を発生させる。この気流により、集光器62のレーザービーム透過窓84にレーザー加工により生じた粉塵が付着するのを防止する。   A gas supply path 104 is formed around the first chamber 86, and the gas supplied from a gas supply source such as compressed air passes through the pipe 102, the connection port 100, and the gas supply path 104. An air flow that is supplied into the room 86 and flows from the condenser 62 side to the processing point 106 side is generated around the laser beam 77 as indicated by an arrow 105. This airflow prevents dust generated by laser processing from adhering to the laser beam transmission window 84 of the condenser 62.

粉塵排出ユニット64は更に、第1の部屋86に天井部開口88を介して連通し、レーザー加工により生じた粉塵を吸引排気する横方向に長い第2の部屋96を備えている。第2の部屋96は天井部開口88を介して第1の部屋86に連通する上流部96aと、吸引排気路98に連通する下流部96bとから構成される。   The dust discharge unit 64 further includes a second chamber 96 that is communicated with the first chamber 86 through the ceiling opening 88 and is long in the lateral direction for sucking and exhausting dust generated by laser processing. The second chamber 96 includes an upstream portion 96 a that communicates with the first chamber 86 via the ceiling opening 88 and a downstream portion 96 b that communicates with the suction exhaust path 98.

第2の部屋96の上流部96aと下流部96bの間には、流路分岐部92が設けられており、この流路分岐部92によりレーザー加工により発生した粉塵107の流路が第1の流路94aと第2の流路94bとに分岐される。   Between the upstream portion 96a and the downstream portion 96b of the second chamber 96, a flow path branching portion 92 is provided, and the flow path of the dust 107 generated by laser processing by the flow path branching portion 92 is the first flow path. It branches into the flow path 94a and the 2nd flow path 94b.

よって、第2の部屋96の上流部96aと下流部96bとは、第1の流路94a及び第2の流路94bを介して連通されている。吸引排気路98は矢印Aで示す吸引排気手段へ接続されている。   Therefore, the upstream part 96a and the downstream part 96b of the second chamber 96 are communicated with each other via the first flow path 94a and the second flow path 94b. The suction exhaust path 98 is connected to a suction exhaust means indicated by an arrow A.

以下、このように構成された粉塵排出ユニット64の作用について説明する。レーザービーム照射ユニット34のレーザー発振器66からは例えば波長355nmのパルスレーザービームが発振され、パワー調整手段72により所定パワーに調整されたパルスレーザービームが集光器62のミラー74で反射され、更に集光用対物レンズ76によって集光されてチャックテーブル28に保持されている半導体ウエーハWに照射される。   Hereinafter, the operation of the dust discharge unit 64 configured as described above will be described. From the laser oscillator 66 of the laser beam irradiation unit 34, for example, a pulse laser beam having a wavelength of 355 nm is oscillated, and the pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 72 is reflected by the mirror 74 of the condenser 62 and further collected. The light is condensed by the light objective lens 76 and irradiated onto the semiconductor wafer W held on the chuck table 28.

図4に示すように、集光用対物レンズ76によって集光されたレーザービーム77が半導体ウエーハWに照射され、アブレーション加工によりレーザー加工溝108を形成する。図4及び図5において、Tはダイシングテープであり、半導体ウエーハWはダイシングテープTに貼着されて、ダイシングテープTを介してチャックテーブル28により吸引保持されている。   As shown in FIG. 4, the laser beam 77 condensed by the condenser objective lens 76 is irradiated onto the semiconductor wafer W, and a laser processing groove 108 is formed by ablation processing. 4 and 5, T is a dicing tape, and the semiconductor wafer W is stuck to the dicing tape T and is sucked and held by the chuck table 28 through the dicing tape T.

図4及び図5に示すように、半導体ウエーハWにレーザービームが照射されると、レーザー加工点106からデブリ等の粉塵107が発生する。粉塵排出ユニット64の吸引排気路98を吸引排気手段に接続することにより、レーザー加工により発生した粉塵107は、図5に最もよく示されるように、流路分岐部92により分岐された第1の流路94aと第2の流路94bを介して矢印95に示すように第2の部屋96の下流部96bに吸引され、更に吸引排気路98を介して吸引排気手段に吸引される。   As shown in FIGS. 4 and 5, when the semiconductor wafer W is irradiated with a laser beam, dust 107 such as debris is generated from the laser processing point 106. By connecting the suction / exhaust passage 98 of the dust discharge unit 64 to the suction / exhaust means, the dust 107 generated by the laser processing is divided into the first branching by the flow path branching section 92 as best shown in FIG. The air is sucked into the downstream portion 96b of the second chamber 96 as indicated by an arrow 95 through the flow path 94a and the second flow path 94b, and further sucked into the suction / exhaust means through the suction / exhaust path 98.

このように、加工点106で発生した粉塵107の吸引は、レーザービーム77の光路の両脇且つ形成するレーザー加工溝108の両脇方向に配設された第1の流路94a及び第2の流路94bを介して行われるため、ウエーハWに照射されるレーザービーム77が粉塵107の流路を横断することがなくなり、その結果、レーザービーム77が粉塵107により妨げられることがなく、ウエーハWの表面に深さや幅が一定のレーザー加工溝108を形成することができる。   As described above, the suction of the dust 107 generated at the processing point 106 is performed on both sides of the optical path of the laser beam 77 and on both sides of the laser processing groove 108 to be formed. Since it is performed via the flow path 94b, the laser beam 77 irradiated to the wafer W does not cross the flow path of the dust 107. As a result, the laser beam 77 is not obstructed by the dust 107, and the wafer W A laser processing groove 108 having a constant depth and width can be formed on the surface.

次に、上述したような構成を有する粉塵排出ユニット64で、気体供給源から気体供給路104を介して第1の部屋86に供給される圧縮空気等の気体流量と、吸引排気手段が第2の部屋96及び吸引排気路98を介して吸引する排気流量との比率について考察した。   Next, in the dust discharge unit 64 having the above-described configuration, the flow rate of gas such as compressed air supplied from the gas supply source to the first chamber 86 via the gas supply path 104 and the suction / exhaust means are the second. The ratio of the exhaust flow rate sucked through the room 96 and the suction exhaust passage 98 was considered.

気体供給源から供給される気体流量と吸引排気手段が吸引する排気流量との比率を1:2.5〜1:30に変化させて気体の供給と排気の良否判定を行い表1に示すような結果を得た。   As shown in Table 1, the ratio of the gas flow rate supplied from the gas supply source and the exhaust flow rate sucked by the suction / exhaust means is changed from 1: 2.5 to 1:30 to determine whether the gas is supplied and exhausted. Obtained a good result.

気体の供給と排気の良否判定は、図1でX軸方向及びY軸方向から見た気流の流れに大きな渦がないか、吸引排気路へ吸引される粉塵の流れが強いか、粉塵の流れがレーザービームを遮らないか、第1の部屋方向へ向かう粉塵の流れがないか、を判定基準として実施した。   The gas supply and exhaust quality determination is made according to whether the airflow seen from the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. 1 has a large vortex, the dust flow sucked into the suction exhaust passage is strong, or the dust flow Whether or not the laser beam was interrupted or whether there was no dust flow toward the first room was used as a criterion.

Figure 2013163216
Figure 2013163216

表1の判定結果で×は不良、△は多少問題あり、○は良、◎は最良をそれぞれ示している。表1から、気体供給源から供給される気体流量と吸引排気手段が吸引する排気流量との比率は、1:10〜1:30の範囲内が好ましいと判定される。好ましくは、気体供給源から供給される気体流量は100ml/分以下であり、吸引排気手段が吸引する排気流量は100ml/分以上である。   In the determination results of Table 1, “x” indicates a defect, “Δ” indicates a slight problem, “◯” indicates good, and “◎” indicates the best. From Table 1, it is determined that the ratio between the gas flow rate supplied from the gas supply source and the exhaust flow rate suctioned by the suction exhaust means is preferably in the range of 1:10 to 1:30. Preferably, the gas flow rate supplied from the gas supply source is 100 ml / min or less, and the exhaust flow rate sucked by the suction / exhaust means is 100 ml / min or more.

2 レーザー加工装置
28 チャックテーブル
34 レーザービーム照射ユニット
36 レーザー加工ヘッド
62 集光器
64 粉塵排出ユニット
80 ケーシング
86 第1の部屋
92 流路分岐部
94a 第1の流路
94b 第2の流路
96 第2の部屋
96a 上流部
96b 下流部
106 加工点
107 粉塵
108 レーザー加工溝
2 Laser processing device 28 Chuck table 34 Laser beam irradiation unit 36 Laser processing head 62 Condenser 64 Dust discharge unit 80 Casing 86 First chamber 92 Channel branch portion 94a First channel 94b Second channel 96 First Room 2 of 96a Upstream part 96b Downstream part 106 Processing point 107 Dust 108 Laser processing groove

Claims (3)

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の表面にレーザービームを照射してアブレーション加工によりレーザー加工溝を形成するための集光器を備えたレーザービーム照射手段と、該集光器の下端に配設され内部を通過するレーザービームのアブレーション加工によって加工点付近に生成される粉塵を吸引して排出する粉塵排出手段と、を備えたレーザー加工装置であって、
該粉塵排出手段は、
内部を通過するレーザービームの周囲に該集光器側から該加工点側へ流れる気流を発生させ、該集光器側に該粉塵が向かうのを防止する第1の部屋と、
該第1の部屋の下端に連通し、該粉塵を吸引排気する第2の部屋とを具備し、
該第1の部屋は、気体供給手段に連通する気体供給路に接続され、該第1の部屋の天井部にはレーザービームの透過を許容する透明部材から形成されたレーザービーム透過窓が配設されており、
該第2の部屋は、被加工物の表面に向かって開口した底部開口と、吸引排気手段に連通する吸引排気路とを備え、
該気体供給手段から供給される気体流量と該吸引排気手段が吸引する排気流量との比率は、1:10〜1:30の範囲内に調整されていることを特徴とするレーザー加工装置。
Laser beam irradiation means comprising a chuck table for holding a workpiece, and a condenser for irradiating the surface of the workpiece held on the chuck table with a laser beam to form a laser processing groove by ablation processing And a dust discharging means that sucks and discharges dust generated near the processing point by ablation processing of a laser beam that is disposed at the lower end of the light collector and passes through the inside. ,
The dust discharging means is
A first chamber for generating an airflow flowing from the collector side to the processing point side around a laser beam passing through the interior, and preventing the dust from moving toward the collector side;
A second chamber that communicates with the lower end of the first chamber and sucks and exhausts the dust;
The first room is connected to a gas supply path that communicates with the gas supply means, and a laser beam transmission window formed of a transparent member that allows transmission of the laser beam is disposed on the ceiling of the first room. Has been
The second chamber includes a bottom opening that opens toward the surface of the workpiece, and a suction exhaust passage that communicates with the suction exhaust means.
A laser processing apparatus, wherein a ratio between a gas flow rate supplied from the gas supply unit and an exhaust flow rate suctioned by the suction / exhaust unit is adjusted within a range of 1:10 to 1:30.
前記気体供給手段から供給される気体流量は100ml/分以下であり、
前記吸引排気手段が吸引する排気流量は100ml/分以上である請求項1記載のレーザー加工装置。
The gas flow rate supplied from the gas supply means is 100 ml / min or less,
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein an exhaust flow rate sucked by the suction exhaust unit is 100 ml / min or more.
前記粉塵排出手段の前記第2の部屋は、前記加工点から前記底部開口を介して前記吸引排気路へ向かう粉塵の流路を該レーザービームを中心に前記加工溝の両側方向へ第1の流路と第2の流路に分岐させる流路分岐部を備えている請求項1又は2記載のレーザー加工装置。   The second chamber of the dust discharge means has a first flow in the dust flow path from the processing point to the suction exhaust path through the bottom opening toward both sides of the processing groove with the laser beam as a center. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a flow path branching portion that branches into a path and a second flow path.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013163215A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Disco Corp Laser beam machining device
KR20150105539A (en) * 2014-03-07 2015-09-17 삼성디스플레이 주식회사 Laser crystallization apparatus
KR101882232B1 (en) * 2017-12-06 2018-07-26 주식회사 제이스텍 Laser processing scanner head combined with laser and air suction ball

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121099A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd Laser beam machining device
JP2012024831A (en) * 2010-07-27 2012-02-09 Disco Corp Laser beam machining apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121099A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd Laser beam machining device
JP2012024831A (en) * 2010-07-27 2012-02-09 Disco Corp Laser beam machining apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013163215A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Disco Corp Laser beam machining device
KR20150105539A (en) * 2014-03-07 2015-09-17 삼성디스플레이 주식회사 Laser crystallization apparatus
KR102246721B1 (en) * 2014-03-07 2021-05-03 삼성디스플레이 주식회사 Laser crystallization apparatus
KR101882232B1 (en) * 2017-12-06 2018-07-26 주식회사 제이스텍 Laser processing scanner head combined with laser and air suction ball
CN109877464A (en) * 2017-12-06 2019-06-14 亚斯杰特股份有限公司 Laser and air suction inlet dual-purpose laser machine probe
CN109877464B (en) * 2017-12-06 2020-10-30 亚斯杰特股份有限公司 Laser processing scanning head for both laser and air suction hole

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