JP2013237097A - 改質層形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】パルスレーザー光線の集光点が被加工物の表面に位置付けられてもアブレーションが起きないようにした改質層形成方法を提供する。
【解決手段】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所定の照射面から内部に集光点を位置付けて照射することにより、被加工物の内部に所望の改質層を形成する改質層形成方法であって、被加工物の照射面と隣接する面がパルスレーザー光線の照射位置に位置付けられた場合には、パルスレーザー光線の出力を被加工物が加工できない出力に低下させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、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被加工物の内部に集光点を位置付けて照射し、被加工物の内部に改質層を形成する改質層形成方法に関する。
透明または半透明体からなる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被加工物の内部に集光点を位置付けて照射し、被加工物の内部に改質層を形成して模様、図形、文字を描く内部加工技術が実用化されている。（例えば、特許文献１参照。）
また、IC、LSI、LED等の複数のデバイスが格子状の分割予定ラインによって区画された表面に形成されているシリコンウエーハ、サファイアウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をウエーハの内部に集光点を位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコンウエーハ、サファイアウエーハの内部に分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する内部加工技術が実用化されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開平７−７６１６７号公報 特許第３４０８８０５号公報
而して、上述した内部加工技術においては、パルスレーザー光線の集光点が被加工物の表面に位置付けられると、アブレーションが起こり内部加工の遂行が妨げられるという問題がある。
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、パルスレーザー光線の集光点が被加工物の表面に位置付けられてもアブレーションが起きないようにした改質層形成方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を所定の照射面から内部に集光点を位置付けて照射することにより、被加工物の内部に所望の改質層を形成する改質層形成方法であって、
被加工物の該照射面と隣接する面がパルスレーザー光線の照射位置に位置付けられた場合には、パルスレーザー光線の出力を被加工物が加工できない出力に低下させる、
ことを特徴とする改質層形成方法が提供される。
上記パルスレーザー光線の被加工物が加工できない出力は０を含む。
本発明による改質層形成方法においては、被加工物におけるパルスレーザー光線の照射面と隣接する面がパルスレーザー光線の照射位置に位置付けられた場合には、パルスレーザー光線の出力を被加工物が加工できない出力に低下させるので、パルスレーザー光線の集光点が照射面と隣接する面に位置付けられてもアブレーションが起きることはない。
本発明による改質層形成方法を実施するための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制御手段のブロック構成図。 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。 本発明による改質層形成方法によって加工される半導体ウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図。 図４に示す半導体ウエーハを環状の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４に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図。 本発明による改質層形成方法における改質層形成工程の第１に実施形態を示す説明図。 本発明による改質層形成方法によって加工される被加工物がサブストレートの表面に装着された状態を示す斜視図。 本発明による改質層形成方法における改質層形成工程の第２に実施形態を示す説明図。
以下、本発明による改質層形成方法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、本発明による改質層形成方法を実施するための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１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（X軸方向）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X軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）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で示す集光点位置調整方向（Z軸方向）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X軸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X軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸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カバーテーブル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は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。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。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
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Y軸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X軸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X軸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。この加工送り手段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１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。
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、Y軸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Y軸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。この第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Y軸方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。このY軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３8２を用いた場合には、パルスモータ３8２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。
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Y軸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Z軸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Y軸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。この第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、該雄ネジロッド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Y軸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、Z軸方向に移動可能に支持される。
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Z軸方向に移動させるための集光点位置調整手段５３を具備している。集光点位置調整手段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およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸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ー光線照射手段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ー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、レーザー光線照射手段５２のZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段５４を具備している。Z軸方向位置検出手段５４は、上記案内レール４２３、４２３と平行に配設されたリニアスケール５４aと、上記ユニットホルダ５１に取り付けられユニットホルダ５１とともにリニアスケール５４aに沿って移動する読み取りヘッド５７bとからなっている。このZ軸方向位置検出手段５４の読み取りヘッド５４bは、図示の実施形態においては０．1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
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。このレーザー光線照射手段５２について、図２を参照して説明する。
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段５２２と、該パルスレーザー光線発振手段５２２によって発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段５２３と、該出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６の保持面に保持された被加工物Wに照射する集光器５２４を具備している。
上記パルスレーザー光線発振手段５２２は、パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器５２２aと、パルスレーザー光線発振器５２２aが発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段５２２bとから構成されている。上記出力調整手段５２３は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を所定の出力に調整する。これらパルスレーザー光線発振手段５２２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３は、図示しない後述する制御手段によって制御される。
上記集光器５２４は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振され出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線をチャックテーブル３６の保持面に向けて方向変換する方向変換ミラー５２４aと、該方向変換ミラー５２４aによって方向変換された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に照射する集光レンズ５２４bを具備している。このように構成された集光器５２４は、図１に示すようにケーシング５２１の先端に装着される。
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の先端部には、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、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該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撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、図３に示す制御手段７を具備している。制御手段７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）７１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）７２と、後述する７被加工物の設計値のデータや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）７３と、カウンター７４と、入力インターフェース７５および出力インターフェース７６とを備えている。制御手段７の入力インターフェース７５には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４、Z軸方向位置検出手段５４および撮像手段６等からの検出信号が入力される。そして、制御手段７の出力インターフェース８６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３等に制御信号を出力する。
次に、上述したレーザー加工装置１を用いて実施する改質層形成方法の第１の実施形態について説明する。
図４の(ａ)および(ｂ)には、被加工物としての半導体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)に示す半導体ウエーハ１０は例えば厚みが２００μmのシリコン基板の表面１０ａに複数のストリート１１が格子状に配列されているとともに、該複数のストリート１１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１２が形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、外周端部が不用意に受ける衝撃によって割れや欠けが発生することを防ぐために、外周部に表面１０ａから裏面１０２bにわたって面取りが施され円弧面２cが形成されている。
上述した図４に示す半導体ウエーハ１０は、図５に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に表面１０aが貼着される（ウエーハ貼着工程）。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。
上述したウエーハ貼着工程を実施したならば、図１に示すレーザー加工装置１のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。
上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段６の直下に位置付けられる。このようにしてチャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および制御手段７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および制御手段７は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１１と、ストリート１１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２を構成する集光器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交する方向に延びるストリート１１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。このとき、半導体ウエーハ１０のストリート１１が形成されている表面１０ａは下側に位置しているが、撮像手段６が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面１０ｂから透かしてストリート１１を撮像することができる。
上述したようにアライメントが行われると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ１０は、図６の（ａ）に示す座標位置に位置付けられた状態となる。なお、図６の（ｂ）はチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図６の（ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示している。
なお、図６の（ａ）および図６の（ｂ）に示す座標位置に位置付けられた状態における半導体ウエーハ１０に形成された各ストリート１１の送り開始位置座標値(A1,A2,A3・・・An)と送り終了位置座標値(B1,B2,B3・・・Bn)および送り開始位置座標値(C1,C2,C3・・・Cn)と送り終了位置座標値(D1,D2,D3・・・Dn)は、その設計値のデータが制御手段７のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている。この送り開始位置座標値(A1,A2,A3・・・An)と送り終了位置座標値(B1,B2,B3・・・Bn)および送り開始位置座標値(C1,C2,C3・・・Cn)と送り終了位置座標値(D1,D2,D3・・・Dn)は、半導体ウエーハ１０におけるパルスレーザー光線の照射面である裏面１０bと隣接する円弧面２cとの境界に設定されている。
以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、チャックテーブル３６を移動して図６の（ａ）において最上位のストリート１１をレーザー光線照射ユニット５を構成するレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の直下に位置付ける。そして、更に図７の（ａ）で示すようにストリート１１の送り開始位置座標値(A1)を集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光点位置調整手段５３を作動し、集光器５２４から照射されるレーザー光線の集光点Pを半導体ウエーハ１０の厚み方向中間部に合わせる。次に、レーザー光線照射手段５２の集光器５２４から半導体ウエーハ１０を構成するシリコン基板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しつつチャックテーブル３６を図７の（ａ）において矢印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。そして、図７の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の照射位置にストリート１１の送り終了位置座標値(B1)が達したら、制御手段７は出力調整手段５２３にパルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を低下させるように制御信号を出力する。この出力は被加工物である半導体ウエーハ１０を加工できない出力であって、出力０を含む。従って、チャックテーブル３６が矢印Ｘ１で示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０の外周部である円弧面２cが集光器５２４の直下であるパルスレーザー光線の照射位置を通過し、パルスレーザー光線の集光点が円弧面２cに位置付けられても、アブレーションが起きることはない。この結果、半導体ウエーハ１０には図７の（ｂ）に示すように内部に円弧面２cの内側の範囲にストリート１１に沿って適正な改質層１００が形成される。
上記の改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：半導体励起固体レーザー（Ｎｄ：YAG）
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
平均出力 ：０．２W
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在する全てのストリート１１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各ストリート１１に沿って上記改質層形成工程を実施する。そして、改質層形成工程が実施された半導体ウエーハ１０は、内部に改質層１００が形成されたストリート１１に沿って分割する分割工程に搬送される。
次に、上述したレーザー加工装置１を用いて実施する改質層形成方法の第２の実施形態について説明する。
図８には、ガラスによって四角錐台形に形成された被加工物２０がサブストレート２１の表面にワックスによって装着された斜視図が示されている。被加工物２０は、正方形の下面２０１と、該下面２０１より小さい正方形の上面２０２と、下面２０１と上面２０２の各４辺をそれぞれ接続する４つの傾斜側面２０３，２０３，２０３，２０３を備えている。
上記被加工物２０の内部に変質層を形成して所定のパターンを形成するには、被加工物２０が装着されたサブストレート２１を図１に示すレーザー加工装置１のチャックテーブル３６上に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、サブストレート２１を介して被加工物２０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（被加工物保持工程）。
上述したように被加工物２０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段６の直下に位置付けられる。次に、撮像手段６は図８に示す被加工物２０の上面２０２の４隅E1,E2,E3,E4におけるE1とE2を撮像し、撮像した画像信号を制御手段７に送る。そして、制御手段７は、撮像手段６から送られた画像信号に基づいてE1とE2を結ぶ辺がX軸方向と平行であるか否かをチェックする。もし、E1とE2を結ぶ辺がX軸方向と平行でなければチャックテーブル３６を回動して、E1とE2を結ぶ辺がX軸方向と平行となるように調整する。そして、再度被加工物２０の上面２０２の４隅E1,E2,E3,E4を撮像し、撮像した画像信号を制御手段７に送る。そして、制御手段７は、撮像手段６から送られた画像信号に基づいて４隅E1,E2,E3,E4の座標値を求め、この座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納する（アライメント工程）。
上述したアライメント工程を実施したならば、加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６を移動し、チャックテーブル３６に保持された被加工物２０の上面２０２を図９の(ａ)に示すように集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光点位置調整手段５３を作動し、集光器５２４から照射されるレーザー光線の集光点Pを被加工物２０の内部の所定位置に合わせる。次に、レーザー光線照射手段５２を作動して集光器５２４から被加工物２０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面である上面２０２から照射しつつ、チャックテーブル３６をX軸方向およびY軸方向に設定されたプログラムに従って移動するとともに、集光点位置調整手段５３を作動して集光点位置を設定されたプログラムに従って移動する（改質層形成工程）。このとき、何らかの走査ミスにより図９の(ｂ)に示すように照射面である上面２０２と隣接する傾斜側面２０３が集光器５２４の直下であるパルスレーザー光線の照射位置に位置付けられた場合には、制御手段７はパルスレーザー光線の照射位置が上記E2を超えた時点で出力調整手段５２３にパルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を低下させるように制御信号を出力する。この出力は被加工物２０を加工できない出力であって、出力０を含む。従って、パルスレーザー光線の集光点が傾斜側面２０３に位置付けられても、アブレーションが起きることはない。この結果、被加工物２０には図８の（ｂ）に示すように内部に照射面である上面２０２を通して照射されたパルスレーザー光線によって改質層による所定のパターン２００が形成される。
１：レーザー加工装置
２：静止基台
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
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
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
５２：レーザー光線照射手段
５２４：集光器
５３：集光点位置調整手段
６：撮像手段
７：制御手段
１０：半導体ウエーハ
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ

Claims (2)

  1. 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所定の照射面から内部に集光点を位置付けて照射することにより、被加工物の内部に所望の改質層を形成する改質層形成方法であって、
    被加工物の該照射面と隣接する面がパルスレーザー光線の照射位置に位置付けられた場合には、パルスレーザー光線の出力を被加工物が加工できない出力に低下させる、
    ことを特徴とする改質層形成方法。
  2. 該パルスレーザー光線の被加工物が加工できない出力は０を含む、請求項１記載の改質層形成方法。
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