JP5912293B2 - レーザー加工装置 - Google Patents
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Description
該集光器の光軸上においてレーザー光線照射方向下流側に配設され該レーザー光線発振手段が発振し該集光器によって集光されたレーザー光線は通過するが被加工物で発するプラズマ光を反射する反射手段と、
該反射手段によって反射されたプラズマ光の波長を検出する波長検出手段と、
該波長検出手段からの検出信号に基づいて被加工物の材質を判定し、該レーザー光線照射手段を制御する制御手段と、を具備し、
該反射手段は、被加工物を該レーザー光線照射手段に対して加工送りしている状態で照射されるレーザー光線であって、該加工送りに伴い偏向されるレーザー光線が通過する大きさの開口を備えたミラーからなっている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
音響光学偏向手段7の偏向角度調整手段74に後述する制御手段から例えば5Vの電圧が印加され、音響光学素子71に5Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段6から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図2において1点鎖線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、偏向角度調整手段74に後述する制御手段から例えば10Vの電圧が印加され、音響光学素子71に10Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段6から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図2において実線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向(X軸方向)に図2において左方に所定量変位した集光点Pbに集光される。一方、偏向角度調整手段74に後述する制御手段から例えば15Vの電圧が印加され、音響光学素子71に15Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段6から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図2において2点鎖線で示すように偏向され、上記集光点Pbから加工送り方向(X軸方向)に図2において左方に所定量変位した集光点Pcに集光される。また、音響光学偏向手段7の偏向角度調整手段74に後述する制御手段から例えば0Vの電圧が印加され、音響光学素子71に0Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段6から発振されたパルスレーザー光線は、図2において破線で示すようにレーザー光線吸収手段76に導かれる。このように、音響光学素子71によって偏向されたレーザー光線は、偏向角度調整手段74に印加される電圧に対応して加工送り方向(X軸方向)に偏向せしめられる。
図5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30の平面図が示されている。図5に示す半導体ウエーハ30は、シリコン基板300の表面300aに格子状に配列された複数の分割予定ライン301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等のデバイス302がそれぞれ形成されている。この各デバイス302は、全て同一の構成をしている。デバイス302の表面にはそれぞれ図6に示すように複数のボンディングパッド303(303a〜303j)が形成されている。このボンディングパッド303(303a〜303j)は、図示の実施形態においては銅によって形成されている。なお、図示の実施形態においては、303aと303f、303bと303g、303cと303h、303dと303i、303eと303jは、X方向位置が同一である。この複数のボンディングパッド303(303a〜303j)部にそれぞれ裏面300bからボンディングパッド303に達する加工穴(ビアホール)が形成される。各デバイス302におけるボンディングパッド303(303a〜303j)のX方向(図6おいて左右方向)の間隔A、および各デバイス302に形成されたボンディングパッド303における分割予定ライン301を挟んでX方向(図6において左右方向)に隣接するボンディングパッド即ちボンディングパッド303eとボンディングパッド303aとの間隔Bは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。また、各デバイス302におけるボンディングパッド303(303a〜303j)のY方向(図7において上下方向)の間隔C、および各デバイス302に形成されたボンディングパッド303における分割予定ライン301を挟んでY方向(図6において上下方向)に隣接するボンディングパッド即ちボンディングパッド303fとボンディングパッド303aおよびボンディングパッド303jとボンディングパッド303eとの間隔Dは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。このように構成された半導体ウエーハ30について、図5に示す各行E1・・・・Enおよび各列F1・・・・Fnに配設されたデバイス302の個数と上記各間隔A,B,C,DおよびX,Y座標値は、その設計値のデータが上記ランダムアクセスメモリ(RAM)203の第2に記憶領域203bに格納されている。
半導体ウエーハ30は、図7に示すように環状のフレーム40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保護テープ50に表面300aを貼着する。従って、半導体ウエーハ30は、裏面300bが上側となる。このようにして環状のフレーム40に保護テープ50を介して支持された半導体ウエーハ30は、図1に示すレーザー加工装置のチャックテーブル36上に保護テープ50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半導体ウエーハ30は、保護テープ50を介してチャックテーブル36上に吸引保持される。従って、半導体ウエーハ30は、裏面300bを上側にして保持される。また、環状のフレーム40は、クランプ362によって固定される。
光源 :LD励起QスイッチNd:YVO4
波長 :355nm
繰り返し周波数 :10kHz
平均出力 :2W
パルス幅 :30ns
集光スポット径 :φ10μm
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
37:加工送り手段
374:X軸方向位置検出手段
38:第1の割り出し送り手段
384:Y軸方向位置検出手段
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
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
51:ユニットホルダ
52:レーザー光線照射手段
6:パルスレーザー光線発振手段
61:パルスレーザー光線発振器
62:繰り返し周波数設定手段
7:音響光学偏向手段
71:音響光学素子
72:RF発振器
73:RFアンプ
74:偏向角度調整手段
75:出力調整手段
76:レーザー光線吸収手段
8:集光器
9:反射手段
10:波長検出手段
101:回折格子
102:ラインイメージセンサー
11:撮像手段
20:制御手段
30:半導体ウエーハ
301:分割予定ライン
302:デバイス
303:ボンディングパッド
304:レーザー加工孔
40:環状のフレーム
50:保護テープ
Claims (2)
- 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レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段とを具備し、該レーザー光線照射手段は、レーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段が発振する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、
該集光器の光軸上においてレーザー光線照射方向下流側に配設され該レーザー光線発振手段が発振し該集光器によって集光されたレーザー光線は通過するが被加工物で発するプラズマ光を反射する反射手段と、
該反射手段によって反射されたプラズマ光の波長を検出する波長検出手段と、
該波長検出手段からの検出信号に基づいて被加工物の材質を判定し、該レーザー光線照射手段を制御する制御手段と、を具備し、
該反射手段は、被加工物を該レーザー光線照射手段に対して加工送りしている状態で照射されるレーザー光線であって、該加工送りに伴い偏向されるレーザー光線が通過する大きさの開口を備えたミラーからなっている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 - 該波長検出手段は、該反射手段によって反射された光を各波長毎に分光する回折格子と、該回折格子によって分光されたプラズマ光の各波長の光強度を検出し、光強度信号を出力するラインイメージセンサーとからなっている、請求項1記載のレーザー加工装置。
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