KR102028205B1 - 레이저 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

광학계의 손상을 억제할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공한다.
피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단과, 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단을 구비하는 레이저 가공 장치로서, 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진 수단과, 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 집광하여 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 레이저 광선 발진 수단과 집광기 사이에 배치되고 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 전송하는 광학계를 구비하며, 광학계와 집광기 사이에, 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선의 파장을 단파장으로 변환하는 파장 변환 기구가 배치되어 있다.

Description

레이저 가공 장치{LASER MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 레이저 가공을 하기 위한 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 스트리트라고 불리는 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라서 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 반도체 칩을 제조하고 있다. 또, 사파이어 기판의 표면에 포토 다이오드 등의 수광 소자나 레이저 다이오드 등의 발광 소자 등이 적층된 광디바이스 웨이퍼도 스트리트를 따라서 절단함으로써 개개의 포토 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스로 분할되어, 전기 기기에 널리 이용되고 있다.
전술한 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 스트리트를 따라서 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 형성된 스트리트를 따라서 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하여 어블레이션 가공을 행함으로써 레이저 가공 홈을 형성하고, 웨이퍼를 스트리트를 따라서 분할하는 방법이 제안되어 있다.
또, 전술한 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 스트리트를 따라서 분할하는 다른 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 이용하여, 분할해야 할 영역의 내부에 집광점을 맞춰 펄스 레이저 광선을 조사함으로써, 웨이퍼의 내부에 스트리트를 따라서 개질층을 연속적으로 형성하고, 이 개질층이 형성됨으로써 강도가 저하된 스트리트를 따라서 외력을 가함으로써 웨이퍼를 분할하는 방법도 공지이다.
피가공물에 레이저 가공을 행하는 레이저 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단과, 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단을 구비하고 있다. 레이저 광선 조사 수단은, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진 수단과, 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 집광하여 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 레이저 광선 발진 수단과 집광기 사이에 배치되어 레이저 광선의 출력을 조정하는 출력 조정 수단이나 빔 직경을 조정하는 빔 익스팬더 등의 광학계로 구성되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2006-108478호 공보
그리고, 레이저 광선 발진 수단이 발진하는 레이저 광선의 파장이 355 nm나 266 nm와 같이 자외선의 영역에 이르는 단파장인 경우에는, 광학계가 비교적 단시간에 손상된다. 따라서, 레이저 광선 발진 수단이 발진하는 레이저 광선의 파장이 단파장인 경우에는, 광학계를 높은 빈도로 교환해야 하므로 비경제적이라는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요 기술적 과제는, 광학계의 손상을 억제할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 레이저 가공 장치로서, 피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단; 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단으로서, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진 수단과, 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 집광하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 상기 레이저 광선 발진 수단과 상기 집광기 사이에 배치되어 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 전송하는 광학계를 포함하는 상기 레이저 광선 조사 수단; 상기 광학계와 상기 집광기 사이에 배치된 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선의 파장을 단파장으로 변환하는 파장 변환 기구를 구비한 레이저 가공 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 파장 변환 기구는, 파장 변환 결정을 구비한 파장 변환 수단과, 상기 파장 변환 수단을 통과하여 파장 변환된 레이저 광선과 파장 변환되지 않은 레이저 광선을 분할하는 펠린-브로카 프리즘을 포함하고, 상기 펠린-브로카 프리즘에 의해 분할된 파장 변환된 레이저 광선을 상기 집광기로 유도한다.
바람직하게는, 상기 파장 변환 기구는, 상기 펠린-브로카 프리즘에 의해 분할된 레이저 광선 중 파장 변환되지 않은 레이저 광선을 흡수하는 빔 댐퍼를 더 구비하고 있다. 바람직하게는, 상기 파장 변환 수단은 상기 파장 변환 결정을 복수 포함하여, 복수 개의 상기 파장 변환 결정을 선택 또는 조합할 수 있게 구성되어 있다.
본 발명에서는, 광학계와 집광기 사이에, 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선의 파장을 단파장으로 변환하는 파장 변환 기구가 배치되어 있기 때문에, 광학계를 통과하는 펄스 레이저 광선은 파장이 길어져 광학계의 손상을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라서 구성된 레이저 가공 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비되는 레이저 광선 조사 수단의 블록 구성도.
도 3은 도 2에 나타내는 레이저 광선 조사 수단을 구성하는 파장 변환 기구의 블록 구성도.
도 4는 도 3에 나타내는 파장 변환 기구를 구성하는 파장 변환 수단의 사시도.
이하, 본 발명에 따라서 구성된 레이저 가공 장치의 바람직한 실시형태에 관해, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에는, 본 발명에 따라서 구성된 레이저 가공 장치의 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치는, 정지 베이스(2)와, 상기 정지 베이스(2)에 화살표 X로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되고 피가공물을 유지하는 척 테이블 기구(3)와, 정지 베이스(2)에 상기 X축 방향과 직교하는 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)와, 상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)에 화살표 Z로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛(5)을 구비하고 있다.
상기 척 테이블 기구(3)는, 정지 베이스(2) 상에 X축 방향을 따라서 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(31, 31)과, 상기 안내 레일(31, 31) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 슬라이딩 블록(32)과, 상기 제1 슬라이딩 블록(32) 상에 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동 가능하게 배치된 제2 슬라이딩 블록(33)과, 상기 제2 슬라이딩 블록(33) 상에 원통 부재(34)에 의해 지지된 커버 테이블(35)과, 피가공물 유지 수단으로서의 척 테이블(36)을 구비하고 있다. 이 척 테이블(36)은 다공성 재료로 형성된 흡착 척(361)을 구비하고 있고, 흡착 척(361)의 상면(유지면)에 피가공물, 예컨대 원반형의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않은 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블(36)은, 원통 부재(34) 내에 배치된 도시하지 않은 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 척 테이블(36)에는, 후술하는 고리형의 프레임을 고정하기 위한 클램프(362)가 배치되어 있다.
상기 제1 슬라이딩 블록(32)은, 그 하면에 상기 한 쌍의 안내 레일(31, 31)과 감합되는 한 쌍의 피안내홈(321, 321)이 형성되어 있고, 그 상면에 Y축 방향을 따라서 평행하게 형성된 한 쌍의 안내 레일(322, 322)이 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 슬라이딩 블록(32)은, 그 안내홈(321, 321)이 한 쌍의 안내 레일(31, 31)에 감합됨으로써, 한 쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라서 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시한 실시형태에서의 척 테이블 기구(3)는, 제1 슬라이딩 블록(32)을 한 쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라서 X축 방향으로 이동시키기 위한 가공 이송 수단(37)을 구비하고 있다. 가공 이송 수단(37)은, 상기 한 쌍의 안내 레일(31과 31) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(371)와, 상기 수나사 로드(371)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(372) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(371)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(2)에 고정된 베어링 블록(373)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(372)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(371)는, 제1 슬라이딩 블록(32)의 중앙부 하면에 돌출되어 설치된 도시하지 않은 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(372)에 의해 수나사 로드(371)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제1 슬라이딩 블록(32)은 안내 레일(31, 31)을 따라서 X축 방향으로 이동된다.
상기 제2 슬라이딩 블록(33)은, 그 하면에 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 설치된 한 쌍의 안내 레일(322, 322)과 감합되는 한 쌍의 피안내홈(331, 331)이 형성되고, 이 피안내홈(331, 331)을 한 쌍의 안내 레일(322, 322)에 감합함으로써, 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시한 실시형태에서의 척 테이블 기구(3)는, 제2 슬라이딩 블록(33)을 제1 슬라이딩 블록(32)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(322, 322)을 따라서 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제1 인덱싱 이송 수단(38)을 구비하고 있다. 제1 인덱싱 이송 수단(38)은, 상기 한 쌍의 안내 레일(322와 322) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(381)와, 상기 수나사 로드(381)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(382) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(381)는, 그 일단이 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 고정된 베어링 블록(383)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(382)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(381)는, 제2 슬라이딩 블록(33)의 중앙부 하면에 돌출되어 설치된 도시하지 않은 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(382)에 의해 수나사 로드(381)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제2 슬라이딩 블록(33)은 안내 레일(322, 322)을 따라서 Y축 방향으로 이동된다.
상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)는, 정지 베이스(2) 상에 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향을 따라서 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(41, 41)과, 상기 안내 레일(41, 41) 상에 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 가동 지지 베이스(42)를 구비하고 있다. 이 가동 지지 베이스(42)는, 안내 레일(41, 41) 상에 이동 가능하게 배치된 이동 지지부(421)와, 상기 이동 지지부(421)에 부착된 장착부(422)를 포함하고 있다. 장착부(422)는, 한쪽 측면에 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(423, 423)이 평행하게 설치되어 있다. 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(4)는, 가동 지지 베이스(42)를 한 쌍의 안내 레일(41, 41)을 따라서 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 인덱싱 이송 수단(43)을 구비하고 있다. 제2 인덱싱 이송 수단(43)은, 상기 한 쌍의 안내 레일(41, 41) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(431)와, 상기 수나사 로드(431)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(432) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(431)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(2)에 고정된 도시하지 않은 베어링 블록에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(432)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(431)는, 가동 지지 베이스(42)를 구성하는 이동 지지부(421)의 중앙부 하면에 돌출되어 설치된 도시하지 않은 암나사 블록에 형성된 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 이 때문에, 펄스 모터(432)에 의해 수나사 로드(431)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 가동 지지 베이스(42)는 안내 레일(41, 41)을 따라서 Y축 방향으로 이동된다.
레이저 광선 조사 유닛(5)은, 유닛 홀더(51)와, 상기 유닛 홀더(51)에 부착된 레이저 광선 조사 수단(6)을 구비하고 있다. 유닛 홀더(51)는, 상기 장착부(422)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(423, 423)에 슬라이딩 가능하게 감합되는 한 쌍의 피안내홈(511, 511)이 형성되고, 이 피안내홈(511, 511)을 상기 안내 레일(423, 423)에 감합함으로써, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된다.
레이저 광선 조사 유닛(5)은, 유닛 홀더(51)를 한 쌍의 안내 레일(423, 423)을 따라서 Z축 방향으로 이동시키기 위한 집광점 위치 조정 수단(53)을 구비하고 있다. 집광점 위치 조정 수단(53)은, 한 쌍의 안내 레일(423, 423) 사이에 배치된 수나사 로드(도시하지 않음)와, 상기 수나사 로드를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(532) 등의 구동원을 포함하고 있고, 펄스 모터(532)에 의해 도시하지 않은 수나사 로드를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 유닛 홀더(51) 및 레이저 광선 조사 수단(6)을 안내 레일(423, 423)을 따라서 Z축 방향으로 이동시킨다. 또한, 본 실시형태에서는 펄스 모터(532)를 정회전 구동함으로써 레이저 광선 조사 수단(6)을 상측으로 이동시키고, 펄스 모터(532)를 역회전 구동함으로써 레이저 광선 조사 수단(6)을 아래쪽으로 이동시키도록 되어 있다.
레이저 광선 조사 수단(6)은, 상기 유닛 홀더(51)에 고정되어 실질적으로 수평으로 연장되는 원통형상의 케이싱(61)을 포함하고 있다. 이 레이저 광선 조사 수단(6)에 관해서, 도 2를 참조하여 설명한다. 레이저 광선 조사 수단(6)은, 상기 케이싱(61) 내에 배치된 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)과, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)에 의해 발진된 펄스 레이저 광선을 전송하는 광학계(63)와, 상기 광학계(63)에 의해 전송된 펄스 레이저 광선을 집광하여 상기 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물(W)에 조사하는 집광기(64)와, 상기 광학계(63)와 집광기(64) 사이에 배치되어 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)에 의해 발진된 펄스 레이저 광선의 파장을 피가공물의 가공에 적합한 단파장으로 변환하는 파장 변환 기구(65)를 구비하고 있다.
상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)은, 예컨대 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선을 발진하는 펄스 레이저 발진기(621)와, 펄스 레이저 발진기(621)가 발진하는 펄스 레이저 광선의 반복 주파수를 설정하는 반복 주파수 설정 수단(622)으로 구성되어 있다. 상기 광학계(63)는, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선의 빔 직경을 조정하는 빔 직경 조정기(631)와, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 펄스 레이저 광선의 출력을 정해진 출력으로 조정하는 출력 조정 수단(632)을 포함하고 있다. 이들 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)의 펄스 레이저 발진기(621) 및 반복 주파수 설정 수단(622), 광학계(63)의 빔 직경 조정기(631) 및 출력 조정 수단(632)은, 도시하지 않은 제어 수단에 의해 제어된다.
상기 집광기(64)는, 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진되어 광학계(63)에 의해 전송되고 후술하는 파장 변환 기구(65)에 의해 파장 변환된 펄스 레이저 광선을 척 테이블(36)의 유지면을 향해서 방향 변환하는 방향 변환 미러(641)와, 상기 방향 변환 미러(641)에 의해 방향 변환된 펄스 레이저 광선을 집광하여 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)에 조사하는 집광 렌즈(642)를 구비하고 있다. 이와 같이 구성된 집광기(64)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 케이싱(61)의 선단에 장착된다.
다음으로, 상기 광학계(63)와 집광기(64) 사이에 배치된 파장 변환 기구(65)에 관해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 파장 변환 기구(65)는, LBO 결정이나 CLBO 결정이나 BBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정을 구비한 파장 변환 수단(66)과 펠린-브로카 프리즘(69) 및 빔 댐퍼(70)를 구비하고 있다.
파장 변환 수단(66)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 파장 변환 수단(67)과 제2 파장 변환 수단(68)을 포함하고 있다. 제1 파장 변환 수단(67)은 회전 원반(671)을 구비하고 있다. 회전 원반(671)은 4개의 관통 구멍(671a, 671b, 671c, 671d)을 구비하고 있다. 이와 같이 형성된 회전 원반(671)의 관통 구멍(671a, 671b, 671c)에는, 각각 LBO 결정(LiB3O5 결정)으로 이루어진 파장 변환 결정(672a, 672b, 672c)이 배치되어 있고, 관통 구멍(671d)에는 파장 변환 결정이 배치되어 있지 않다. 제2 파장 변환 수단(68)도, 제1 파장 변환 수단(67)의 회전 원반(671)과 동일한 회전 원반(681)을 구비하고 있다. 회전 원반(681)은 4개의 관통 구멍(681a, 681b, 681c, 681d)을 구비하고 있다. 이와 같이 형성된 회전 원반(681)의 관통 구멍(681a, 681b, 681c)에는, 각각 CLBO 결정(CsLiB6O10 결정)으로 이루어진 파장 변환 결정(682a, 682b, 682c)이 배치되어 있고, 관통 구멍(681d)에는 파장 변환 결정이 배치되어 있지 않다. 이와 같이 구성된 제1 파장 변환 수단(67)과 제2 파장 변환 수단(68)은, 축방향으로 서로 대향하여 배치되고, 도시하지 않은 회동 기구에 의해 각각 축심을 중심으로 하여 회동되게 되어 있다. 또한, 상기 LBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(672a, 672b, 672c) 및 CLBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(682a, 682b, 682c)은, 각각 입력한 레이저 광선의 파장을 1/2의 파장으로 변환하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선은, LBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(672a, 672b, 672c) 또는 CLBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(682a, 682b, 682c)만을 통과함으로써 파장이 532 nm인 펄스 레이저 광선으로 변환된다. 또, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선은, LBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(672a, 672b, 672c) 및 CLBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(682a, 682b, 682c)을 통과함으로써 파장이 266 nm인 펄스 레이저 광선으로 변환된다.
이상과 같이 파장 변환 수단(66)에서는, 광학계(63)를 통과한 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선을 파장이 532 nm 및 266 nm인 펄스 레이저 광선으로 변환하기 때문에, 광학계(63)를 통과하는 펄스 레이저 광선은 파장이 길어져 광학계(63)의 손상을 억제할 수 있다. 또, 파장 변환 수단(66)에서는, 제1 파장 변환 수단(67)에 배치된 LBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(672a, 672b, 672c)과, 제2 파장 변환 수단(68)에 배치된 CLBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정(682a, 682b, 682c)을 적절하게 선택하고 조합함으로써, 레이저 광선의 파장을 피가공물의 가공에 적합한 파장으로 변환할 수 있고, 또, 파장 변환 결정이 손상되더라도 미사용의 파장 변환 결정을 적절하게 선택하여 레이저 가공을 계속할 수 있기 때문에, 생산성이 향상된다.
도 3으로 되돌아가 설명을 계속하면, 전술한 바와 같이 파장 변환 결정을 구비한 파장 변환 수단(66)을 통과한 펄스 레이저 광선은, 펠린-브로카 프리즘(69)에 도달한다. 펠린-브로카 프리즘(69)은, 상기 파장 변환 수단(66)에 의해 파장 변환된 펄스 레이저 광선과 파장 변환되지 않은 펄스 레이저 광선을 분할한다. 그리고, 펠린-브로카 프리즘(69)은, 파장 변환 수단(66)에 의해 파장 변환된 펄스 레이저 광선을 상기 집광기(64)로 유도하고, 파장 변환되지 않은 펄스 레이저 광선을 빔 댐퍼(70)로 유도한다. 이와 같이 하여 빔 댐퍼(70)로 유도된 파장 변환되지 않은 펄스 레이저 광선은, 빔 댐퍼(70)에 의해 흡수된다.
이상과 같이 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선이 파장 변환 수단(66)에 의해 파장이 532 nm 및 266 nm으로 변환된 펄스 레이저 광선을 집광기(64)를 통해서 척 테이블(36)에 유지된 피가공물(W)에 조사함으로써, 웨이퍼에 형성된 스트리트를 따라서 레이저 가공 홈을 형성하는 어블레이션 가공이나, 웨이퍼의 이면으로부터 표면에 배치된 전극에 도달하는 레이저 가공 구멍을 형성하는 비아홀 가공이나, 에피택시 기판의 이면측으로부터 버퍼층에 레이저 광선을 조사함으로써 에피택시 기판을 박리하여, 광디바이스층을 이설 기판으로 교체하는 리프트오프 가공 등의 레이저 가공을 실시할 수 있다.
이상, 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단(62)으로부터 발진된 파장이 1064 nm인 펄스 레이저 광선을 파장이 532 nm 및 266 nm인 펄스 레이저 광선으로 변환하기 위한 제1 파장 변환 수단(67)과 제2 파장 변환 수단(68)을 포함하는 파장 변환 수단(66)에 관해 설명했지만, 파장이 532 nm인 펄스 레이저 광선을 발진하는 펄스 레이저 광선 발진 수단을 이용한 경우에는, 제1 파장 변환 수단(67)이나 제2 파장 변환 수단(68) 중의 어느 하나를 사용하면 된다. 또한, 파장 변환 수단(66)은, 가능한 한 집광기(64)의 근방에 배치되고, 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 파장이 긴 레이저 광선의 광로 길이를 가능한 한 길게 하는 것이 바람직하다.
3 : 척 테이블 기구
36 : 척 테이블
37 : 가공 이송 수단
38 : 제1 인덱싱 이송 수단
4 : 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구
43 : 제2 인덱싱 이송 수단
5 : 레이저 광선 조사 유닛
53 : 집광점 위치 조정 수단
6 : 레이저 광선 조사 수단
62 : 펄스 레이저 광선 발진 수단
63 : 광학계
64 : 집광기
65 : 파장 변환 기구
66 : 파장 변환 수단
67 : 제1 파장 변환 수단
671 : 회전 원반
672a, 672b, 672c : LBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정
68 : 제2 파장 변환 수단
681 : 회전 원반
682a, 682b, 682c : CLBO 결정으로 이루어진 파장 변환 결정
69 : 펠린-브로카 프리즘
70 : 빔 댐퍼

Claims (4)

  1. 레이저 가공 장치로서,
    피가공물을 유지하는 피가공물 유지 수단;
    상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단으로서, 레이저 광선을 발진하는 레이저 광선 발진 수단과, 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 집광하여 상기 피가공물 유지 수단에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기와, 상기 레이저 광선 발진 수단과 상기 집광기 사이에 배치되고 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선을 전송하는 광학계를 포함하는 레이저 광선 조사 수단;
    상기 광학계와 상기 집광기 사이에 배치된 상기 레이저 광선 발진 수단이 발진한 레이저 광선의 파장을 단파장으로 변환하는 파장 변환 기구
    를 구비하고,
    상기 파장 변환 기구는, 서로 대향하여 배치된 제1 파장 변환 수단과 제2 파장 변환 수단을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 수단과 상기 제2 파장 변환 수단은, 회전 원반 및 4개의 관통 구멍을 구비하고, 그 관통 구멍에는 각각 LBO 결정 또는 CLBO 결정이 배치되며, 상기 파장 변환 기구가 회동 기구에 의해 회동되어, 상기 LBO 결정과 상기 CLBO 결정이 조합되는 것인, 레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파장 변환 기구는, 상기 제1 및 제2 파장 변환 수단을 통과하여 파장 변환된 레이저 광선과 파장 변환되지 않은 레이저 광선을 분할하는 펠린-브로카 프리즘을 포함하고,
    상기 펠린-브로카 프리즘에 의해 분할된 파장 변환된 레이저 광선을 상기 집광기로 유도하는 것인 레이저 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 파장 변환 기구는, 상기 펠린-브로카 프리즘에 의해 분할된 레이저 광선 중 파장 변환되지 않은 레이저 광선을 흡수하는 빔 댐퍼를 더 구비하는 것인 레이저 가공 장치.
  4. 삭제
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