JP6195407B2 - 加工装置 - Google Patents
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Description
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は第一実施形態に係る加工装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、加工装置100は、レーザー加工部(加工手段)10と、該レーザー加工部10から射出される加工用レーザー光を所定位置に集光させるオートフォーカス光学系(非点収差光学系)20と、制御部50とを備えている。
ステージ1は、加工対象物5を載置する載置面1aが上面に設けられている。ステージ1は、制御部50により、その移動が制御されている。本実施形態において、加工対象物5は、シリコンウエハーを用いた。なお、制御部50は、例えばCPU、ROM、及びRAM等から構成されている。
これにより、ステージ1は、載置面1a上の加工対象物5と対物レンズ3との相対位置を微調整可能とされており、本発明の相対位置調整手段を構成する。
対物レンズ3は、加工用レーザー光Lを載置面1a上の加工対象物5の所定位置に集光する。
ここで、本実施形態に係る加工装置100により形成される改質領域とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。具体的に改質領域とは、例えば、溶融処理領域、クラック領域(絶縁破壊領域)、及び屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域も含む。
つまり、例えば、単結晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶質シリコン構造である。
焦点距離調整装置27は、移動機構27bが凸レンズ27aを移動させることでオートフォーカス光学系20における検出光L1の焦点距離を変化させて後述のようにオフセット量の調整を可能としている。
なお、図4において、縦軸は制御部50が算出した差分値を示し、横軸は対物レンズ位置(単位:μm)を示す。ここで、加工用レーザー光Lのオフセット量は、加工対象物5の表面を追従する対物レンズ3の位置(表面と対物レンズ3との距離)に依存するため、横軸に示される対物レンズ位置はオフセット量とみなされる。
なお、制御部50は、光検出部28から送信される差分値を0(ゼロ)とするようにステージ1の位置を調整しつつ、対物レンズ3を加工対象物5の表面に追従させる。よって、加工装置100は、対物レンズ3を介して加工対象物5の表面から内側に40μmオフセットした位置に加工用レーザー光Lを集光させることができる。すなわち、制御部50は、本発明の特許請求の範囲に記載されている相対位置調整手段に相当する。
なお、制御部50は、光検出部28から送信される差分値を0(ゼロ)とするようにステージ1の位置を調整しつつ、対物レンズ3を加工対象物5の表面に追従させる。よって、加工装置100は、対物レンズ3を介して加工対象物5の表面から内側に60μmオフセットした位置に加工用レーザー光Lを集光させることができる。
はじめに、ステージ1に加工対象物5としての例えば厚さ300μmの半導体ウエハが載置される。この加工対象物5は、平面視した状態で略円形を有している。
以上により、切断予定ラインの開始位置において、対物レンズ3と加工対象物5との位置合わせが終了する。
図5は分断装置を用いて加工対象物5を分断する工程を示す図である。
図5(a)に示されるように、分断装置30は、押圧部31と、保持部32とを有する。押圧部31は、加工対象物5よりも大きな略円形状を有し、テープ33に貼りつけられた加工対象物5を支持する。なお、テープ33は加工対象物5と同心状の円形を有している。保持部32は、押圧部31の周囲を囲むように配置されており、円形状のテープ33を周方向の全域に亘って保持する。
以上により、加工対象物5を分断(個片化)する工程が終了する。
続いて、第二実施形態に係る加工装置の構成について説明する。
本実施形態と上記実施形態との違いは、焦点距離調整装置の構造であり、それ以外の構成は共通である。したがって、以下の説明では、上記実施形態と同一の部材及び共通の構成については同じ符号を付し、その構成の説明については省略若しくは簡略化するものとする。
図6に示されるように、本実施形態に係る加工装置200は、レーザー加工部10と、該レーザー加工部10から射出される加工用レーザー光を所定位置に集光させるオートフォーカス光学系120と、制御部50とを備えている。
このような構成に基づき、液体レンズ128は、検出光L1の焦点距離を調整することができる。
タル酸ニオブ酸カリウムから構成され、ペロブスカイト型の結晶構造を持つ酸化物である。
続いて、第三実施形態に係る加工装置の構成について説明する。
上記実施形態ではオフセット量を調整する手段としてオートフォーカス光学系において検出光L1の焦点距離を調整する場合を例に挙げたが、本実施形態では検出光L1の光路長を調整する点が異なり、それ以外の構成は共通である。したがって、以下の説明では、上記実施形態と同一の部材及び共通の構成については同じ符号を付し、その構成の説明については省略若しくは簡略化するものとする。
図8に示されるように、本実施形態に係る加工装置300は、レーザー加工部10と、該レーザー加工部10から射出される加工用レーザー光を所定位置に集光させるオートフォーカス光学系220と、制御部50とを備えている。
続いて、第四実施形態に係る加工装置の構成について説明する。
本実施形態と上記第三実施形態との違いは、光路長調整装置の構成であり、それ以外の構成は共通である。したがって、以下の説明では、上記実施形態と同一の部材及び共通の構成については同じ符号を付し、その構成の説明については省略若しくは簡略化するものとする。
図9に示されるように、本実施形態に係る加工装置400は、レーザー加工部10と、該レーザー加工部10から射出される加工用レーザー光を所定位置に集光させるオートフォーカス光学系320と、制御部50とを備えている。
また、上記実施形態では、オートフォーカス光学系20,120の光軸を加工用レーザー光Lの光軸と同軸にして出射する場合を例に挙げたが、非同軸にして出射する構成を採用してもよい。
Claims (3)
- 対物レンズを介して加工対象物の所定位置に加工用レーザー光を集光して加工を行う加工手段と、
非点収差を有した光学系であって、検出光を射出する光源と、前記光源から射出されて前記対物レンズを介して前記加工対象物で反射された前記検出光を反射検出光として検出する検出部を含む非点収差光学系と、
前記加工用レーザー光の集光位置におけるオフセット量を調整可能であって、前記非点収差光学系に設けられるオフセット量調整手段と、
前記オフセット量に対応する位置に前記加工用レーザー光を集光させるように前記加工対象物に対する前記対物レンズの相対位置を調整する相対位置調整手段と、を備え、
前記非点収差光学系は、
前記加工用レーザー光の光路上に配置され、前記反射検出光を前記加工用レーザー光の光路から前記検出光の光路に分岐させる第1分岐手段と、
前記検出光の光路上に配置され、前記反射検出光を前記検出光の光路から分岐して前記検出部に入射させる第2分岐手段と、を有し、
前記オフセット量調整手段は、前記非点収差光学系における前記検出光の焦点距離を調整する焦点距離調整装置であり、
前記オフセット量調整手段に入射される前記検出光は平行光であり、
前記焦点距離調整装置は、前記第1分岐手段と前記第2分岐手段との間に配置される加工装置。 - 前記第1分岐手段は、ダイクロイックミラーであり、
前記第2分岐手段は、偏光ビームスプリッターであり、
前記非点収差光学系は、前記検出光及び前記反射検出光の光路上において、前記ダイクロイックミラーと前記偏光ビームスプリッターとの間に配置されたλ/4板を有する
請求項1に記載の加工装置。 - 前記焦点距離調整装置は、前記反射検出光を透過させる凸レンズの位置を移動させる第1移動部を含む
請求項1又は2に記載の加工装置。
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