JP2024053362A - レーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産性を維持しつつ加工不良を抑制することができるレーザー加工装置を提供すること。【解決手段】レーザー加工装置は、被加工物１００を保持する保持テーブル１０と、制御ユニットと、レーザー発振器２２と、位相パターンを表示する表示部２４１を含みレーザー発振器２２により生成されたレーザービーム２１を位相パターンにより変調する空間光変調器２４と、レーザービーム２１を集光して被加工物１００に照射する集光器２３と、を備え、制御ユニットは、被加工物１００に対してレーザービーム２１を照射する加工パターンと、照射しない非加工パターンと、を含む位相パターンを予め記憶し、被加工物１００とレーザービーム２１の集光点２１１とを加工送り方向に相対的に移動させながら加工パターンと非加工パターンとを切り替えて表示部２４１に表示させることで、レーザービーム２１による被加工物１００への加工と非加工とを切り替える。【選択図】図４

Description

本発明は、レーザー加工装置に関する。

半導体ウエーハの表面に極力多くのデバイスを形成するため、非連続のストリートによって区画された領域にデバイスが形成された半導体ウエーハや、大小のデバイスが混在して形成されたマルチプロジェクトウエーハ等が実用化されている。

半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割するために、被加工物に形成されたストリートに沿ってレーザービームを照射するレーザー加工装置が用いられる（特許文献１参照）。このようなレーザー加工装置は、レーザービームの照射（ＯＮ）、非照射（ＯＦＦ）を切り替えることが可能であるため、上述した非連続なストリートに対しても適切に加工することが可能である。

特開２０１５－０２０１７７号公報

ところで、レーザー加工装置におけるレーザーのＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、レーザー発振器内部での制御で行うことが一般的である。しかしながら、加工速度が速くなるに伴い、発振器内部での制御では追いつかず、加工すべきでないところを加工してしまうという問題が発生する可能性がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い生産性を維持しつつ加工不良を抑制することができるレーザー加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザー加工装置は、被加工物に対してレーザービームを照射して加工を施すレーザー加工装置であって、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該被加工物に対してレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、該保持テーブルと該レーザービーム照射ユニットによって形成される集光点とを、加工送り方向であるＸ軸方向に沿って相対的に移動させる加工送りユニットと、該保持テーブルと該レーザービーム照射ユニットによって形成される集光点とを、該加工送り方向と直交する割り出し送り方向であるＹ軸方向に沿って相対的に移動させる割り出し送りユニットと、制御ユニットと、を備え、該レーザービーム照射ユニットは、レーザー発振器と、位相パターンを表示する表示部を含み、該レーザー発振器により生成されたレーザービームを該位相パターンにより変調する空間光変調器と、該空間光変調器により変調されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光器と、を有し、該制御ユニットは、該被加工物に対してレーザービームを集光する加工パターンと、該被加工物に対してレーザービームを集光しない非加工パターンと、を含む位相パターンを予め記憶し、該被加工物と該レーザービームの集光点とを加工送り方向に相対的に移動させながら該加工パターンと該非加工パターンとを切り替えて該表示部に表示させることで、該レーザービームによる該被加工物への加工と非加工とを切り替えることを特徴とする。

また、本発明のレーザー加工装置において、該被加工物は、非連続な分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたウエーハであり、該制御ユニットは、加工送り方向に延在する非連続な分割予定ラインに対して、該レーザービームの集光点が該分割予定ライン上を通る時には該加工パターンを該表示部に表示させ、該レーザービームの集光点が該デバイス上を通る時には該非加工パターンを該表示部に表示させてもよい。

また、本発明のレーザー加工装置において、該被加工物は、連続的な分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたウエーハであり、該制御ユニットは、加工送り方向に延在する連続的な分割予定ラインに対して、該レーザービームの集光点が所定の領域を通る時には該加工パターンを該表示部に表示させ、該レーザービームの集光点が該所定の領域以外を通る時には該非加工パターンを該表示部に表示させてもよい。

また、本発明のレーザー加工装置において、該制御ユニットが該加工パターンを該表示部に表示させている状態においては、該レーザービームの集光点が該ウエーハの内部に位置づけられ、該ウエーハの内部に改質層が形成されてもよい。

本発明は、高い生産性を維持しつつ加工不良を抑制することができる。

図１は、実施形態に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示すレーザー加工装置の加工対象である被加工物の一例を示す斜視図である。 図３は、図２に示す被加工物の平面図である。 図４は、図１に示すレーザービーム照射ユニットの概略構成を示す模式図である。 図５は、レーザー加工中の一状態を一部断面で示す側面図である。 図６は、レーザー加工中の別の一状態を一部断面で示す側面図である。 図７は、図１に示すレーザー加工装置の加工対象である被加工物の別の例を示す平面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態〕
まず、本発明の実施形態に係るレーザー加工装置１の構成について図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るレーザー加工装置１の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示すレーザー加工装置１の加工対象である被加工物１００の一例を示す斜視図である。図３は、図２に示す被加工物１００の平面図である。図４は、図１に示すレーザービーム照射ユニット２０の概略構成を示す模式図である。図５は、レーザー加工中の一状態を一部断面で示す側面図である。図６は、レーザー加工中の別の一状態を一部で断面示す側面図である。

以下の説明において、Ｘ軸方向は、水平面における一方向である。Ｙ軸方向は、水平面において、Ｘ軸方向に直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向である。実施形態のレーザー加工装置１は、加工送り方向がＸ軸方向であり、割り出し送り方向がＹ軸方向であり、集光点位置調整方向がＺ軸方向である。

図１に示すように、レーザー加工装置１は、保持テーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０と、移動ユニット６０と、撮像ユニット７０と、入力ユニット８０と、制御ユニット９０と、を備える。実施形態に係るレーザー加工装置１は、加工対象である被加工物１００に対して、レーザービーム２１を照射することにより、被加工物１００を加工する装置である。

レーザー加工装置１による被加工物１００の加工は、例えば、ステルスダイシングによって被加工物１００の内部に改質層１０７（図４参照）を形成する改質層形成加工、被加工物１００の表面１０２に溝を形成する溝加工、または分割予定ライン１０３に沿って被加工物１００を切断する切断加工等である。実施形態では、被加工物１００に改質層１０７を形成する構成について説明する。また、本発明のレーザー加工装置１は、改質層形成加工等の精密加工に対して特に有用である。

まず、加工対象である被加工物１００について図２および図３を用いて説明する。被加工物１００は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、またはリチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３）等を基板１０１とする円板状の半導体デバイスウエーハ、光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物１００は、実施形態において円板状のマルチプロジェクトウエーハであるが、本発明では必ずしも円板状でなくともよい。

被加工物１００は、基板１０１の表面１０２に設定された分割予定ライン１０３と、分割予定ライン１０３によって区画された領域に形成されたデバイス１０４と、を有している。実施形態の分割予定ライン１０３は、第一の方向１１１と平行に延びる複数の第一の分割予定ライン１０３－１と、第一の方向１１１と直交する第二の方向１１２と平行に延びる複数の第二の分割予定ライン１０３－２と、を含む。被加工物１００は、第一の分割予定ライン１０３－１および第二の分割予定ライン１０３－２の少なくとも一方の一部が非連続に形成される。実施形態の第一の分割予定ライン１０３－１の一部および第二の分割予定ライン１０３－２の一部は、いずれも非連続に形成される。

デバイス１０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。実施形態の被加工物１００には、正方形および長方形等の様々な形状、大小が混在した複数のデバイス１０４が形成される。

被加工物１００は、例えば、フレーム１２０およびテープ１２１に支持された状態で搬送および加工される。フレーム１２０は、金属または樹脂によって形成され、内径が被加工物１００の外形よりも大きい環状の板状物である。テープ１２１は、フレーム１２０の内径より大径のシート状である。テープ１２１は、例えば、伸縮性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ伸縮性および粘着性を有する合成樹脂で構成された粘着層とを含む。テープ１２１は、柔軟性、非粘着性、および熱可塑性を有し、粘着性を有する糊層を含まない熱可塑性樹脂で構成された熱圧着シートであってもよい。

被加工物１００は、フレーム１２０の開口の所定の位置に位置決めされ、表面１０２または裏面１０５がテープ１２１に貼着されることによって、フレーム１２０およびテープ１２１に固定される。被加工物１００は、フレーム１２０の開口内に支持された状態で、搬送および加工される。実施形態において、被加工物１００は、分割予定ライン１０３に沿って改質層１０７（図４参照）が形成される。被加工物１００は、分割予定ライン１０３に形成された改質層１０７に沿って個々のデバイス１０４に分割されて、チップ１０６に個片化される。なお、チップ１０６は、実施形態では正方形状または長方形状であるが、本発明では四角形状以外の多角形状であってもよい。

図１等に示す保持テーブル１０は、被加工物１００を保持面１１で保持する。保持面１１は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状である。保持面１１は、実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面１１は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。保持テーブル１０は、保持面１１上に載置された被加工物１００を吸引保持する。保持テーブル１０の周囲には、被加工物１００を支持する環状のフレーム１２０を挟持するクランプ部１２が複数配置されている。

保持テーブル１０は、回転ユニット１３によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。回転ユニット１３は、Ｘ軸方向移動プレート１４に支持される。回転ユニット１３および保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動プレート１４を介して、後述の加工送りユニット６１によりＸ軸方向に移動される。回転ユニット１３および保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動プレート１４、加工送りユニット６１およびＹ軸方向移動プレート１５を介して、後述の割り出し送りユニット６２によりＹ軸方向に移動される。

レーザービーム照射ユニット２０は、保持テーブル１０の保持面１１に保持された被加工物１００に対してレーザービーム２１を照射するユニットである。レーザービーム照射ユニット２０のうち、少なくとも集光器２３（図４参照）は、レーザー加工装置１の装置本体２から立設した柱３に設置される後述の集光点位置調整ユニット６３に支持される。図４に示すように、レーザービーム照射ユニット２０は、レーザー発振器２２と、集光器２３と、空間光変調器２４と、偏光板２５と、集束レンズ２６と、アパーチャ２７と、リレーレンズ２８と、ミラー２９と、ビームダンパ３０と、撮像ユニット３１と、を含む。

レーザー発振器２２は、被加工物１００を加工するための所定の波長を有するレーザービーム２１を出射する。レーザービーム照射ユニット２０が照射するレーザービーム２１は、被加工物１００に対して透過性または吸収性を有する波長のレーザービームであり、改質層形成加工を行う実施形態においては、透過性を有する波長のレーザービームである。

集光器２３は、レーザー発振器２２から出射されたレーザービーム２１を、保持テーブル１０の保持面１１に保持された被加工物１００に集光して、被加工物１００に照射させる集光レンズである。集光器２３は、空間光変調器２４によって変調されたレーザービーム２１を、被加工物１００に集光する。集光器２３によって集光されたレーザービーム２１の集光点２１１は、実施形態の改質層形成加工において、被加工物１００の内部に位置付けられる。なお、図４に示す例では、被加工物１００の表面１０２側を保持テーブル１０に保持して裏面１０５側からレーザービーム２１を照射するが、本発明では裏面１０５側を保持テーブル１０に保持して表面１０２側からレーザービーム２１を照射してもよい。

空間光変調器２４は、レーザー発振器２２と集光器２３との間に設けられる。空間光変調器２４は、レーザー発振器２２から出射されたレーザービーム２１の、振幅、位相、偏光等の空間的な分布を電気的に制御することによって、入射したレーザービーム２１を変調させる。空間光変調器２４は、実施形態ではレーザービーム２１を反射させて出力するが、本発明ではレーザービーム２１を透過させて出力させてもよい。

空間光変調器２４は、表示部２４１を有する。表示部２４１は、所定の位相パターンを表示する。空間光変調器２４は、表示部２４１に入射したレーザービーム２１を、位相パターンに応じて変調して出射する。位相パターンは、加工パターンと、非加工パターンと、を含む。

表示部２４１に加工パターンが表示される場合、空間光変調器２４から出射したレーザービーム２１は、被加工物１００に対して集光照射されることで、被加工物１００の内部に改質層１０７を形成する。加工パターンは、表示部２４１のレーザービーム２１が当たる領域において、集光器２３の入射瞳面に入射するように形成される。すなわち、加工パターンが表示された領域で反射したレーザービーム２１は、アパーチャ２７の開口を通過して集光器２３の入射瞳面に入射する。

表示部２４１に非加工パターンが表示される場合、空間光変調器２４から出射したレーザービーム２１は、少なくとも被加工物１００の内部に改質層１０７を形成しないよう、被加工物１００に対して集光照射されない。例えば、表示部２４１に非加工パターンが表示された空間光変調器２４から出射したレーザービーム２１は、アパーチャ２７に反射して、ビームダンパ３０に入射する。この場合、非加工パターンは、例えば、表示部２４１のレーザービーム２１が当たる領域において、集光器２３の入射瞳面に入射しないように形成される。すなわち、非加工パターンが表示された領域で反射したレーザービーム２１は、アパーチャ２７の開口の周囲に照射されるため、集光器２３の入射瞳面に入射しない。

あるいは、非加工パターンは、レーザービーム２１の収差補正が行われないように変調するものであってもよい。すなわち、表示部２４１に非加工パターンが表示された空間光変調器２４から出射したレーザービーム２１は、被加工物１００に照射されても被加工物１００に対する加工閾値を超えず、内部に改質層１０７を形成しない。なお、レーザービーム２１の収差補正が行われない場合であっても、加工閾値を超える可能性があるため、被加工物１００やレーザー加工装置１の各種条件等に基づいて、非加工パターンが設定されることが好ましい。

偏光板２５は、レーザー発振器２２と空間光変調器２４との間に設けられる。偏光板２５は、レーザー発振器２２から発振されたレーザービーム２１を特定方向の光に偏光させる。

集束レンズ２６は、空間光変調器２４と集光器２３との間に配設される。集束レンズ２６は、レーザービーム２１を集束する。実施形態において、集束レンズ２６を透過したレーザービーム２１は、アパーチャ２７に向かって集束して照射され、一部が遮光されると共に一部が通過する。集束レンズ２６を通過したレーザービーム２１のうち、加工パターンによって変調されたレーザービーム２１は、アパーチャ２７の開口に向かって集束して開口を通過する。集束レンズ２６を透過したレーザービーム２１のうち、非加工パターンによって変調されたレーザービーム２１は、アパーチャ２７で反射され、反射光がビームダンパ３０に入射する。

アパーチャ２７は、空間光変調器２４と集光器２３との間に配設される。アパーチャ２７は、集束レンズ２６の焦点位置または焦点位置の近傍に位置づけられる。アパーチャ２７には、集束レンズ２６を透過して集束されたレーザービーム２１が入射する。アパーチャ２７は、空間光変調器２４において加工パターンによって変調されたレーザービーム２１を通過させる。実施形態において、アパーチャ２７は、空間光変調器２４において非加工パターンによって変調されたレーザービーム２１を反射させる。なお、アパーチャ２７の開口は、円形状でもよいし、矩形状でもよい。

リレーレンズ２８は、空間光変調器２４と集光器２３との間に配設される。リレーレンズ２８は、集束レンズ２６によって集束されてアパーチャ２７を通過したレーザービーム２１を、ミラー２９へ透過させる。

ミラー２９は、レーザービーム２１を反射して、保持テーブル１０の保持面１１に保持した被加工物１００に向けて反射する。実施形態において、ミラー２９は、リレーレンズ２８を透過したレーザービーム２１を集光器２３へ向けて反射する。

ビームダンパ３０は、アパーチャ２７で反射したレーザービーム２１の反射光の光路上に設けられ、レーザービーム２１の反射光を外部に漏らすことなく遮蔽する。

撮像ユニット３１は、保持テーブル１０に保持された被加工物１００に照射されるレーザービーム２１による加工点（集光点２１１）を撮像する。撮像ユニット３１は、例えば、ＣＣＤカメラ等を含む。撮像ユニット３１は、後述の撮像ユニット７０と共通でもよい。

図１に示す移動ユニット６０は、レーザービーム２１の集光点２１１（図４参照）を被加工物１００に設定された複数の分割予定ライン１０３に沿って相対的に移動させるユニットである。移動ユニット６０は、加工送りユニット６１と、割り出し送りユニット６２と、集光点位置調整ユニット６３と、を含む。

加工送りユニット６１は、保持テーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０の集光点２１１（図４参照）とを加工送り方向であるＸ軸方向に相対的に移動させるユニットである。加工送りユニット６１は、実施形態において、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させる。加工送りユニット６１は、実施形態において、レーザー加工装置１の装置本体２上に設置されている。加工送りユニット６１は、Ｘ軸方向移動プレート１４をＸ軸方向に移動自在に支持する。

割り出し送りユニット６２は、保持テーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０の集光点２１１（図４参照）とを割り出し送り方向であるＹ軸方向に相対的に移動させるユニットである。割り出し送りユニット６２は、実施形態において、保持テーブル１０をＹ軸方向に移動させる。割り出し送りユニット６２は、実施形態において、レーザー加工装置１の装置本体２上に設置されている。割り出し送りユニット６２は、Ｙ軸方向移動プレート１５をＹ軸方向に移動自在に支持する。

集光点位置調整ユニット６３は、保持テーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０の集光点２１１（図４参照）とを集光点位置調整方向であるＺ軸方向に相対的に移動させるユニットである。集光点位置調整ユニット６３は、実施形態において、レーザービーム照射ユニット２０の少なくとも集光器２３をＺ軸方向に移動させる。集光点位置調整ユニット６３は、実施形態において、レーザー加工装置１の装置本体２から立設した柱３に設置されている。集光点位置調整ユニット６３は、レーザービーム照射ユニット２０の少なくとも集光器２３をＺ軸方向に移動自在に支持する。

加工送りユニット６１、割り出し送りユニット６２、および集光点位置調整ユニット６３はそれぞれ、実施形態において、周知のボールねじと、周知のパルスモータと、周知のガイドレールと、を含む。ボールねじは、軸心回りに回転自在に設けられる。パルスモータは、ボールねじを軸心回りに回転させる。加工送りユニット６１のガイドレールは、Ｘ軸方向移動プレート１４をＸ軸方向に移動自在に支持する。加工送りユニット６１のガイドレールは、Ｙ軸方向移動プレート１５に固定して設けられる。割り出し送りユニット６２のガイドレールは、Ｙ軸方向移動プレート１５をＹ軸方向に移動自在に支持する。割り出し送りユニット６２のガイドレールは、装置本体２に固定して設けられる。集光点位置調整ユニット６３のガイドレールは、レーザービーム照射ユニット２０の少なくとも集光器２３をＺ軸方向に移動自在に支持する。集光点位置調整ユニット６３のガイドレールは、柱３に固定して設けられる。

撮像ユニット７０は、保持テーブル１０に保持された被加工物１００を撮像する。撮像ユニット７０は、ＣＣＤカメラまたは赤外線カメラを含む。撮像ユニット７０は、例えば、レーザービーム照射ユニット２０の集光器２３（図４参照）に隣接するように固定されている。撮像ユニット７０は、被加工物１００を撮像して、被加工物１００とレーザービーム照射ユニット２０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を出力する。

入力ユニット８０は、実施形態において、液晶表示装置等により構成される表示装置に含まれるタッチパネルである。入力ユニット８０は、オペレータが加工内容情報を登録する等の各種操作を受付可能である。入力ユニット８０は、キーボード等の外部入力装置であってもよい。

制御ユニット９０は、レーザー加工装置１の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物１００に対する加工動作等をレーザー加工装置１に実行させる。制御ユニット９０は、演算手段としての演算処理装置と、記憶手段としての記憶装置と、通信手段としての入出力インターフェース装置と、を含むコンピュータである。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを有する。演算処理装置は、記憶装置に格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行う。演算処理装置は、演算結果に従って、入出力インターフェース装置を介して各種制御信号を上述した各構成要素に出力し、レーザー加工装置１の制御を行う。

制御ユニット９０は、上述した加工パターンと非加工パターンとを含む位相パターンを予め記憶している。制御ユニット９０は、空間光変調器２４の表示部２４１に表示する位相パターンを制御する。制御ユニット９０は、例えば、位相パターンを、表示部２４１のレーザービーム２１が当たる領域に表示させる。

制御ユニット９０は、被加工物１００とレーザービーム２１の集光点２１１とを加工送り方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動させながら、加工パターンと非加工パターンとを切り替えて空間光変調器２４の表示部２４１に表示させることが可能である。これにより、制御ユニット９０は、被加工物１００に対して集光点２１１を相対移動させる一連の動作中に、レーザービーム２１による加工または非加工を切り替えることができる。

例えば、図２および図３に示す非連続な分割予定ライン１０３を有する被加工物１００を加工する場合、制御ユニット９０は、加工送り方向（Ｘ軸方向）に非連続な分割予定ライン１０３に対して、レーザービーム２１の集光点２１１が分割予定ライン１０３上（例えば、図５および図６に示す「ｏｎ」の領域）を通る時には加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。これにより、分割予定ライン１０３に沿って被加工物１００が加工され、実施形態では被加工物１００の内部に改質層１０７が形成される。また、制御ユニット９０は、レーザービーム２１の集光点２１１がデバイス１０４上（例えば、図５および図６に示す「ｏｆｆ」の領域）を通る時には非加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。これにより、分割予定ライン１０３が途切れデバイス１０４が形成された部分の被加工物１００には加工がされない、すなわち実施形態では改質層１０７が形成されない。

また、レーザー加工装置１は、連続的な分割予定ライン１０３に対して選択的にレーザービーム２１によってレーザー加工してもよい。図７は、図１に示すレーザー加工装置１の加工対象である被加工物１００－１の別の例を示す平面図である。被加工物１００－１は、図２および図３に示す被加工物１００と比較して、非連続的な分割予定ライン１０３（第一の分割予定ライン１０３－１および第二の分割予定ライン１０３－２）の代わりに、連続的な分割予定ライン１０８（第一の分割予定ライン１０８－１および第二の分割予定ライン１０８－２）を有する点で異なる。

すなわち、被加工物１００－１は、基板１０１の表面１０２に格子状に設定された分割予定ライン１０８と、格子状の分割予定ライン１０８によって区画された領域に形成されたデバイス１０９と、を有している。デバイス１０９は、図２および図３に示すデバイス１０４と比較して、同サイズの長方形状の複数のデバイス１０９が第一の方向１１１および第二の方向１１２に規則的に配列されてなる。

制御ユニット９０は、加工送り方向（Ｘ軸方向）に延在する連続的な分割予定ライン１０３に対して、レーザービーム２１の集光点２１１が所定の領域（例えば、図５および図６に示す「ｏｎ」の領域）を通る時には加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。また、制御ユニット９０は、レーザービーム２１の集光点２１１が所定の領域以外（例えば、図５および図６に示す「ｏｆｆ」の領域）を通る時には非加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。

例えば、図７に示す被加工物１００－１の第一の方向１１１に沿う第一の分割予定ライン１０８－１を加工する際、制御ユニット９０は、加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。したがって、第一の分割予定ライン１０８－１を加工する際には、レーザービーム２１を連続して「ｏｎ」状態として加工する。

また、第二の方向１１２に沿う第二の分割予定ライン１０８－２を加工する際、制御ユニット９０は、レーザービーム２１の集光点２１１が交差部１０８－３を通る時には非加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させ、それ以外の第二の分割予定ライン１０８－２を通る時には加工パターンを空間光変調器２４の表示部２４１に表示させる。なお、交差部１０８－３は、第一の分割予定ライン１０８－１と第二の分割予定ライン１０８－２とが交差する部分である。

したがって、第二の分割予定ライン１０８－２を加工する際には、レーザービーム２１を「ｏｎ」状態と「ｏｆｆ」状態とで切り替えながら加工する。具体的には、レーザービーム２１の集光点２１１が交差部１０８－３を通る時にはレーザービーム２１を「ｏｆｆ」状態とし、それ以外の第二の分割予定ライン１０８－２を通る時にはレーザービーム２１を「ｏｎ」状態として加工する。

すなわち、連続的な分割予定ライン１０８のうち、第一の分割予定ライン１０８－１と、交差部１０８－３を除く第二の分割予定ライン１０８－２とは、レーザービーム２１によって加工する「ｏｎ」領域として設定される。また、第二の分割予定ライン１０８－２のうち交差部１０８－３は、レーザービーム２１によって加工しない「ｏｆｆ」領域として設定される。

なお、「ｏｎ」領域および「ｏｆｆ」領域の設定は、第二の分割予定ライン１０８－２の交差部１０８－３を「ｏｆｆ」領域とする上記の例に限定されず、適宜設定可能である。例えば、アブレーション加工時に、加工しにくいＴＥＧ（Test Element Group）領域を「ｏｎ」領域としてレーザービーム２１で加工する等、様々な応用例に適用可能である。

以上説明したように、実施形態に係るレーザー加工装置１において、レーザービーム照射ユニット２０は、被加工物１００に対してレーザービーム２１を照射する際、空間光変調器２４によって、加工パターンに入射したレーザービーム２１を、集光器２３の入射瞳面に入射して被加工物１００を所望の加工条件で加工するように変調すると共に、非加工パターンに入射したレーザービーム２１を、被加工物１００を加工しないように変調する。

このように、空間光変調器２４に表示させる位相パターンを切り替えることでレーザービーム２１によって被加工物１００が加工されるか否かを変更する。位相パターンの切り替えは、レーザー発振器２２側でレーザービーム２１を制御するよりも高速に実施することが可能であるため、精密な切り替え制御による加工が可能となり、加工品質を保ちつつ生産性を向上させることが可能となる。本発明は、半導体ウエーハに対して改質層１０７を形成する位置に正確性が求められる改質層形成加工等、精密加工に対して特に有用である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ レーザー加工装置
１０ 保持テーブル
１１ 保持面
２０ レーザービーム照射ユニット
２１ レーザービーム
２１１ 集光点
２２ レーザー発振器
２３ 集光器
２４ 空間光変調器
２４１ 表示部
６０ 移動ユニット
６１ 加工送りユニット
６２ 割り出し送りユニット
９０ 制御ユニット
１００、１００－１ 被加工物
１０３、１０８ 分割予定ライン
１０４、１０９ デバイス
１０７ 改質層

Claims (4)

1. 被加工物に対してレーザービームを照射して加工を施すレーザー加工装置であって、
   被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、
   該保持テーブルに保持された該被加工物に対してレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、
   該保持テーブルと該レーザービーム照射ユニットによって形成される集光点とを、加工送り方向であるＸ軸方向に沿って相対的に移動させる加工送りユニットと、
   該保持テーブルと該レーザービーム照射ユニットによって形成される集光点とを、該加工送り方向と直交する割り出し送り方向であるＹ軸方向に沿って相対的に移動させる割り出し送りユニットと、
   制御ユニットと、
   を備え、
   該レーザービーム照射ユニットは、
   レーザー発振器と、
   位相パターンを表示する表示部を含み、該レーザー発振器により生成されたレーザービームを該位相パターンにより変調する空間光変調器と、
   該空間光変調器により変調されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光器と、
   を有し、
   該制御ユニットは、
   該被加工物に対してレーザービームを集光する加工パターンと、該被加工物に対してレーザービームを集光しない非加工パターンと、を含む位相パターンを予め記憶し、
   該被加工物と該レーザービームの集光点とを加工送り方向に相対的に移動させながら該加工パターンと該非加工パターンとを切り替えて該表示部に表示させることで、該レーザービームによる該被加工物への加工と非加工とを切り替える
   ことを特徴とする、レーザー加工装置。
2. 該被加工物は、非連続な分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたウエーハであり、
   該制御ユニットは、加工送り方向に延在する非連続な分割予定ラインに対して、該レーザービームの集光点が該分割予定ライン上を通る時には該加工パターンを該表示部に表示させ、該レーザービームの集光点が該デバイス上を通る時には該非加工パターンを該表示部に表示させる
   ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. 該被加工物は、連続的な分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されたウエーハであり、
   該制御ユニットは、加工送り方向に延在する連続的な分割予定ラインに対して、該レーザービームの集光点が所定の領域を通る時には該加工パターンを該表示部に表示させ、該レーザービームの集光点が該所定の領域以外を通る時には該非加工パターンを該表示部に表示させる
   ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザー加工装置。
4. 該制御ユニットが該加工パターンを該表示部に表示させている状態においては、該レーザービームの集光点が該ウエーハの内部に位置づけられ、該ウエーハの内部に改質層が形成される
   ことを特徴とする、請求項２または３に記載のレーザー加工装置。

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