TW201918316A - 雷射加工裝置 - Google Patents
雷射加工裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201918316A TW201918316A TW107123507A TW107123507A TW201918316A TW 201918316 A TW201918316 A TW 201918316A TW 107123507 A TW107123507 A TW 107123507A TW 107123507 A TW107123507 A TW 107123507A TW 201918316 A TW201918316 A TW 201918316A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- laser
- polygon mirror
- wafer
- laser beam
- reflecting surface
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/362—Laser etching
- B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
- B23K26/0821—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head using multifaceted mirrors, e.g. polygonal mirror
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
Abstract
[課題]藉由簡單的構成使雷射光線在分割預定線的寬度方向上擺動並且使擺動速度高速化。 [解決手段]沿著晶圓的分割預定線進行雷射加工之雷射加工裝置包含:射出雷射光線之雷射振盪器、將從雷射振盪器所射出之雷射光反射之多面鏡、及將在多面鏡上反射之雷射光線對晶圓進行聚光照射之fθ透鏡。多面鏡的各反射面是以零度反射面、正反射面及負反射面所形成,零度反射面是將平行於旋轉軸的軸方向的角度設為零度時的角度零度的反射面,正反射面是從零度朝正方向傾斜有角度的反射面,負反射面是從零度朝負方向傾斜有角度的反射面,讓雷射光線在分割預定線的寬度內且於正交於加工進給方向之方向及加工進給方向上進行搖動。
Description
發明領域 本發明是有關於一種沿著分割預定線對晶圓進行雷射加工的雷射加工裝置。
發明背景 在晶圓的正面以格子狀的方式形成有複數條分割預定線,且在以分割預定線所區劃出的區域中形成有IC、LSI等的各種元件。作為雷射加工裝置而沿著分割預定線對晶圓照射雷射光線來進行燒蝕加工的雷射加工裝置是自以往就已知的(參照例如專利文獻1)。在燒蝕加工中,是沿著分割預定線照射對晶圓具有吸收性之波長的雷射光線,並且藉由局部地去除雷射光線的照射處而形成沿著分割預定線之溝。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平10-305420號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,分割預定線的線寬度是因應於晶圓的種類而不同,且在對線寬度較寬之晶圓進行雷射加工之時, 必須使雷射光線在分割預定線的寬度方向上擺動。一般來說,可以藉由利用一對振鏡掃描器(galvano scanner)與fθ透鏡,而使雷射光線在分割預定線的寬度方向上擺動以讓溝寬度可自如地變動。然而,因為需要以高速來使一對振鏡掃描器的鏡子的角度可變動並使雷射光線在寬度方向上擺動,所以已有裝置構成變得複雜之問題。又,對雷射光線的擺動速度所要求的是更加的高速化。
據此,本發明的目的在於提供一種雷射加工裝置,其可以藉簡單的構成使雷射光線在分割預定線的寬度方向上擺動,並且可以使擺動速度高速化。 用以解決課題之手段
根據本發明,可提供一種雷射加工裝置,其是對以交叉之複數條分割預定線所區劃出之各區域中分別形成有元件之晶圓,使雷射光線沿著該分割預定線聚光照射來進行雷射加工,該雷射加工裝置具備:保持晶圓之工作夾台;沿著該工作夾台所保持之晶圓的該分割預定線,聚光照射對晶圓為吸收性波長的雷射光線以形成加工溝之雷射加工單元;及使該工作夾台與該雷射加工單元相對地加工進給之加工進給單元,該雷射加工單元包含射出雷射光線的雷射振盪器、以旋轉軸進行旋轉且具有複數個反射面的多面鏡、及讓在該多面鏡的該反射面上反射之雷射光線入射以聚光照射至晶圓的fθ透鏡,該多面鏡的該反射面具備:將對該旋轉軸的軸方向平行的方向設為零度之零度反射面、從該零度朝正方向傾斜角度之正反射面、及從該零度朝負方向傾斜角度之負反射面,使雷射光線在該分割預定線的寬度內且於對加工進給方向正交之方向、及加工進給方向上進行搖動。
根據該構成,可藉由將雷射光線照射在多面鏡上,而在多面鏡的零度反射面、正反射面,負反射面上反射雷射光線。此時,可藉由伴隨於多面鏡的旋轉之零度反射面、正反射面、負反射面的切換、及伴隨於多面鏡的旋轉之各反射面上的對雷射光線的反射角的變化,而讓雷射光線在分割預定線的寬度內且於對加工進給方向正交之方向、及加工進給方向上擺動。又,可以藉由多面鏡的旋轉速度,來決定雷射光線的擺動速度。如此,可以藉簡單的構成來擺動雷射光線,並且使雷射光線的擺動速度高速化。 發明效果
根據本發明,可以藉由在多面鏡形成零度反射面、正反射面與負反射面,而藉簡單的構成讓雷射光線在分割預定線的寬度內且於對加工進給方向正交之方向、及加工進給方向上進行擺動。
用以實施發明之形態 以下,參照附加圖式,說明雷射加工裝置。圖1是雷射加工裝置的立體圖。圖2是顯示比較例之雷射加工的一例的圖。再者,雷射加工裝置只要是可實施本實施形態的晶圓的加工方法之構成即可,並不限定於圖1所示之構成。
如圖1所示,雷射加工裝置1是構成為:使照射雷射光線之雷射加工單元40與保持有晶圓W之工作夾台20相對移動,來對晶圓W進行雷射加工。在晶圓W的正面上,是將複數條分割預定線L配置排列成格子狀,並且在藉由分割預定線L所區劃出的各區域中形成有複數個元件。在晶圓W上貼附有保護膠帶T的中央部分,並且在保護膠帶T的外周部分貼附有環狀框架F。再者,晶圓W亦可為在半導體基板上形成有半導體元件的半導體晶圓,亦可是在無機材料基板上形成有光元件的光元件晶圓。
在雷射加工裝置1的基台10上,設置有將工作夾台20相對於雷射加工單元40朝X軸方向及Y軸方向加工進給之加工進給單元30。加工進給單元30具有配置於基台10之平行於X軸方向的一對導軌31、及可滑動地設置於一對導軌31上之馬達驅動的X軸工作台32。又,加工進給單元30具有配置在X軸工作台32的上表面之平行於Y軸方向的一對導軌33、及可滑動地設置於一對導軌33上之馬達驅動的Y軸工作台34。
於X軸工作台32及Y軸工作台34的背面側,各自形成有圖未示之螺帽部,於這些螺帽部中螺合有滾珠螺桿35、37。並且,可藉由將連結到滾珠螺桿35、37的一端部的驅動馬達36、38旋轉驅動,而使工作夾台20沿著導軌31、33在X軸方向及Y軸方向上移動。又,在Y軸工作台34上設有保持晶圓W之工作夾台20。在工作夾台20的上表面形成有保持面21,且在工作夾台20的周圍設有夾具部22,該夾具部22是挾持固定晶圓W的周圍的環狀框架F。
於工作夾台20的後方的直立壁部11上,突出設置有支臂部12,且在支臂部12的前端設有對工作夾台20上的晶圓W進行燒蝕加工之雷射加工單元40。雷射加工單元40是沿著晶圓W的分割預定線L來集中照射吸收性波長的雷射光線,並形成加工溝。再者,所謂的燒蝕是指,當雷射光線的照射強度在規定之加工閾值以上時,會在固體表面將電子轉換為熱的、光科學的及力學的能量,其結果,使中性原子、分子、正負離子、自由基、團簇(cluster)、電子、光急遽地釋放出,而使固體表面被蝕刻之現象。
又,在雷射加工裝置1中設有用以整合控制裝置各部之控制單元50。控制單元50是由執行各種處理的處理器或記憶體等所構成。記憶體是因應於用途而以ROM(唯讀記憶體,Read Only Memory)、RAM(隨機存取記憶體,Random Access Memory)等的一個或複數個儲存媒體來構成。於記憶體中,除了儲存有控制裝置各部之控制程式之外,還儲存有雷射加工條件等。在雷射加工裝置1中,藉由將工作夾台20相對於雷射加工單元40朝加工進給方向移動,可沿著晶圓W的分割預定線L來實施燒蝕加工。
但是,如圖2A的比較例所示,在附有Low-k膜51的晶圓W上,因為以機械切割容易產生膜剝離,所以是組合燒蝕加工與機械切割來進行分割。於此情況下,可在對紙面垂直的方向上實施加工進給而沿著分割預定線L(參照圖1)去除Low-k膜51。藉由重覆進行加工進給,可藉由燒蝕加工而從晶圓W的正面形成規定寬度的加工溝59。藉此,可透過已去除Low-k膜51之加工溝59而將晶圓W的正面露出於外部。
於此情況下,如圖2B所示,在燒蝕加工中,必須以比切割刀片55的刀片寬度更寬的方式在分割預定線L(參照圖1)上形成加工溝59,以免切割刀片55接觸到Low-k膜51。然而,為了在分割預定線L的寬度方向上將加工溝59形成得較寬,必須沿著分割預定線L反覆好幾次往返來進行加工進給。又,不管是不是附有Low-k膜51的晶圓W,在以燒蝕加工在分割預定線L上形成比較寬的加工溝57的情況下,仍然必須反覆進行加工進給,而有加工時間變長之問題。
於是,在本實施形態中,是將多面鏡42(參照圖4)的反射面設成不僅以對旋轉軸的軸方向平行的反射面來構成,還以具有各種傾斜之反射面來構成。藉此,變得可藉由旋轉多面鏡42,而讓雷射光線在分割預定線L的寬度內且於對加工進給方向正交之方向及加工進給方向上搖動。因為一邊將雷射光線在分割預定線L的寬度方向上搖動一邊實施燒蝕加工,所以不需要沿著分割預定線L反覆進行加工進給,而變得可縮短對晶圓W之加工時間。
以下,參照圖3及圖4,針對雷射光學系統進行說明。圖3是本實施形態的雷射光學系統的示意圖。圖4是本實施形態的多面鏡的立體圖。再者,圖4所顯示的是多面鏡的一例,多面鏡只要可形成為包含零度反射面、負反射面、正反射面之多角形即可。
如圖3所示,收容在雷射加工單元40之雷射光學系統,是使雷射振盪器41所射出之雷射光線在多面鏡42的複數個反射面43上反射,並以fθ透鏡44對晶圓W進行聚光照射。雷射振盪器41是朝向多面鏡42射出對晶圓W為吸收性波長的雷射光線。多面鏡42是使旋轉軸45相對於加工進給方向正交,並且藉由裝設在外周面之複數個反射面43來將雷射光線朝向fθ透鏡44反射。藉由旋轉多面鏡42,可讓雷射光線在加工進給方向上進行擺動。
又,多面鏡42的各反射面43是相對於旋轉軸45的軸方向而具有各種傾斜,並且藉由該各反射面43的傾斜來讓雷射光線在正交於加工進給方向之方向上進行擺動。fθ透鏡44是供在多面鏡42的各反射面43上反射之雷射光線入射,並且將雷射光線對晶圓W垂直地聚光照射。如此,以多面鏡42讓雷射光線對fθ透鏡44的入射位置可變動,並且使由fθ透鏡44所形成的雷射光線的聚光光斑在分割預定線L(參照圖5)的寬度內移動。
如圖4所示,多面鏡42的各反射面43是在將對旋轉軸45的軸方向平行的方向設為零度時,以零度為基準而朝正方向及負方向傾斜。亦即,各反射面43是以零度反射面43a、正反射面43b-43d及負反射面43e-43g所構成,該零度反射面43a是對旋轉軸45的軸方向平行的反射面,該正反射面43b-43d是從零度朝正方向傾斜有角度的反射面,該負反射面43e-43g是從零度朝負方向傾斜有角度的反射面。正反射面43b-43d是從零度朝正方向分3階段地改變角度,負反射面43e-43g是從零度朝負方向分3階段地改變角度。
當雷射光線在零度反射面43a上被反射時,是讓雷射光線照射在分割預定線L(參照圖5)的寬度方向的中心。當雷射光線在正反射面43b-43d上被反射時,是讓雷射光線朝分割預定線L的寬度方向的一端側擺動。當雷射光線在負反射面43e-43g上被反射時,是讓雷射光線朝分割預定線L的寬度方向的另一端側擺動。如此,可藉由旋轉多面鏡42來切換反射面43對旋轉軸45的傾斜,而使被多面鏡42所反射之雷射光線在分割預定線L的寬度方向上反覆地移動。
又,藉由多面鏡42的旋轉,從旋轉軸45的軸方向觀看時的各反射面43對雷射光線之反射角φ是可變動的(參照圖5B)。亦即,藉由多面鏡42的旋轉以讓各反射面43的雷射光線的反射角為可連續地變動,而使被多面鏡42所反射之雷射光線在分割預定線L的長度方向上移動。如此,藉由反射面43之對旋轉軸45的軸方向之傾斜、及由多面鏡42的旋轉所造成的反射面43的反射角的變化,可使雷射光線的聚光光斑在分割預定線L的內側於寬度方向及長度方向上移動。
此時,當多面鏡42的旋轉速度變高時,會使多面鏡42的反射面43對雷射光線的切換變快,並且使各反射面43相對於雷射光線的反射角的變化變快。藉此,伴隨於多面鏡42的旋轉速度的增加,可將在分割預定線L的寬度方向及長度方向上的雷射光線的擺動速度高速化。據此,因為可以藉多面鏡42的旋轉速度來調節擺動速度,所以相較於使用振鏡掃描器等的構成,可以將裝置構成簡要化,並且變得可使雷射光線的擺動速度高速化。
接著,參照圖5及圖6來說明雷射加工。圖5是顯示本實施形態的雷射加工之一例的圖。圖6是顯示本實施形態之雷射光線的振幅的調整之一例的圖。再者,圖5及圖6的分割預定線上的箭頭所顯示的是加工溝的形成時的雷射光線的照射光斑的移動軌跡。又,為了方便說明,於分割預定線上僅顯示加工溝的形成時的箭頭,關於加工溝則省略記載。
如圖5A所示,當開始雷射加工時,是旋轉多面鏡42並將雷射光線朝向多面鏡42的反射面43照射。當雷射光線在多面鏡42的負反射面43g上反射時,是根據對於旋轉軸45(參照圖4)的軸方向之負方向的傾斜,而將雷射光線朝fθ透鏡44的圖示偏右入射。雷射光線是透過fθ透鏡44而被聚光照射在晶圓W(參照圖5B)的分割預定線L的寬度方向的右端側,並且如圖5A所示,沿著分割預定線L上的右端側的箭頭Ag進行燒蝕加工而形成加工溝。
此時,如圖5B所示,從側面觀看多面鏡42,藉由旋轉多面鏡42,可使負反射面43g的反射角φ逐漸進行改變。當雷射光線以較小的反射角φ被負反射面43g所反射時,是讓雷射光線入射到fθ透鏡44的近前側,當雷射光線以較大的反射角φ被負反射面43g反射時,是讓雷射光線入射到fθ透鏡44的裏側。藉由將雷射光線對fθ透鏡44的入射位置擺動,可使聚光光斑在分割預定線L的長度方向上朝前後擺動來進行燒蝕加工。
如圖5C所示,進一步旋轉多面鏡42,而使雷射光線在負反射面43f上被反射,藉此可沿著從分割預定線L的寬度方向的右邊起第2個箭頭Af來形成加工溝。同樣地,藉由雷射光線在負反射面43e上被反射,以沿著從分割預定線L的寬度方向的右邊起第3個箭頭Ae來形成加工溝。此時,因為正在加工進給晶圓W,所以可將加工溝一邊在分割預定線L的長度方向稍微位移一邊在寬度方向上並排而形成。然後,藉由雷射光線在零度反射面43a上被反射,而沿著分割預定線L的寬度方向之中心的箭頭Aa來形成加工溝。
如圖5D所示,進一步旋轉多面鏡42,而使雷射光線在正反射面43b上被反射,藉此可沿著從分割預定線L的寬度方向的左邊起第3個箭頭Ab來形成加工溝。同樣地,藉由雷射光線在正反射面43c上被反射,以沿著從分割預定線L的寬度方向的左邊起第2個箭頭Ac來形成加工溝。然後,藉由雷射光線在正反射面43d上被反射,以沿著分割預定線L的寬度方向的左端側的箭頭Ad來形成加工溝。如分割預定線L的寬度內的箭頭A所示,是將相當於多面鏡42的反射面43的數量的加工溝斜向地並排來形成。
如圖5E所示,當進一步旋轉多面鏡42時,是使雷射光線再次在負反射面43g上被反射,並且在分割預定線L的右端側沿著第2列的箭頭Ag來形成加工溝。藉由反覆進行該動作,以如箭頭所示地在分割預定線L的寬度方向上並排而形成複數條加工溝,並且在分割預定線L的長度方向上,以隔著規定間隔的方式形成加工溝之列。如此,以反射面43對旋轉軸45(參照圖4)之傾斜不同的多面鏡42來反射雷射光線,藉此,變得可將雷射光線的聚光光斑在加工進給方向及對加工進給方向正交之方向上移動。
再者,如圖6A所示,在分割預定線L上的寬度方向上,以箭頭A表示之複數條加工溝是以規定間距P來並排而形成。又,在分割預定線L上的長度方向上,以箭頭A表示的加工溝之列是隔著規定間隔D而形成。為了提升雷射加工的加工品質,較佳的是將箭頭A的規定間距P及規定間隔D設得較窄,以使加工溝無間隙地形成於分割預定線L。這種情形下,可以藉由增加多面鏡42的反射面43(參照圖4)的數量,並將反射面43對旋轉軸45的軸方向的傾斜更加細密地改變,來將規定間距P設得較窄。
具體而言,在本實施形態中,是以除了平行於旋轉軸45的反射面43之外,還以在正方向上角度不同之3個反射面43、及在負方向上角度不同之3個反射面43之總計7個反射面43,而以可分7階段進行變動之反射面43的傾斜來反射雷射光線(參照圖5)。因此,可設成將多面鏡42的反射面43增加為8個以上,而以可分8階段以上進行變動之反射面43的傾斜來反射雷射光線。藉此,可以將於分割預定線L的寬度方向上並排之複數條加工溝的規定間距P設得較窄,並且可以在分割預定線L的寬度方向上形成更多的加工溝。
又,藉由將工作夾台20的移動速度,亦即晶圓W(參照圖1)的加工進給速度設得較慢,可以在分割預定線L的長度方向上將加工溝的規定間隔D設得較窄。又,即使將多面鏡42(參照圖4)的旋轉速度設得較快,也可以在分割預定線L的長度方向上讓加工溝的規定間隔D變得較窄。如此,可以藉由相對於晶圓W的加工進給速度而相對地提高多面鏡42的旋轉速度,以增加在分割預定線L的長度方向上照射雷射光線之次數,而在分割預定線L的長度方向上形成更多的加工溝。
此外,如圖6C所示,可以藉由將多面鏡42與fθ透鏡44的距離設得較大,而在分割預定線L的長度方向上將加工溝的規定間隔D設得較窄。如圖6B所示,當多面鏡42與fθ透鏡44的距離較近時,會使雷射光線的分割預定線L的長度方向的擺動量變小。另一方面,如圖6C所示,當多面鏡42與fθ透鏡44的距離較遠時,會使雷射光線的分割預定線L的長度方向的擺動量變大。如此,可以藉由將雷射光線的分割預定線L的長度方向的擺動量設得較大,來將加工溝的規定間隔D設得較窄。
如以上,根據本實施形態的雷射加工裝置1,藉由對多面鏡42照射雷射光線,而使雷射光線在多面鏡42的零度反射面43a、正反射面43b-43d、及負反射面43e-43g上被反射。此時,可藉由伴隨於多面鏡42的旋轉之零度反射面43a、正反射面43b-43d、負反射面43e-43g的切換,而將雷射光線在分割預定線L的寬度內且於對加工進給方向正交之方向上擺動。又,藉由伴隨於多面鏡42的旋轉之各反射面43上對雷射光線的反射角的變化,而讓雷射光線在加工進給方向上進行擺動。又,可以藉由多面鏡42的旋轉速度,而決定雷射光線的擺動速度。如此,可以藉簡單的構成來擺動雷射光線,並且使雷射光線的擺動速度高速化。
再者,在本實施形態中,雖然將收容於雷射加工單元40之雷射光學系統以雷射振盪器41、多面鏡42及fθ透鏡44來構成,但並不限定於此構成。雷射光學系統只要可構成為使雷射光線在分割預定線的寬度內且於對加工進給方向正交之方向、及加工進給方向上搖動即可。
又,在本實施形態中,雖然將多面鏡42的反射面43依對旋轉軸45的軸方向之傾斜的大小的順序而於旋轉方向上並排來形成,但並非限定於此構成。多面鏡的反射面只要可用各種角度來相對於旋轉軸的軸方向傾斜而形成即可,亦可例如將正反射面與負反射面交互地形成。
又,在本實施形態中,雖然設成多面鏡42的旋轉軸45對分割預定線L正交之構成,但並非限定於此構成。多面鏡的旋轉軸亦可為交叉於分割預定線的方向,且多面鏡的旋轉軸亦可為平行於分割預定線的方向。
又,在本實施形態中,雖然設成藉由雷射加工而在晶圓W上形成加工溝之構成,但加工溝並不受限於將晶圓W在厚度方向上被完全地斷開之溝,亦可為在厚度方向上部分地切入晶圓W之溝。亦即,加工溝不僅包含有以全切(full cut)方式所形成之溝,也包含有以半切方式(half cut)所形成之溝。
又,在本實施形態中,雖然作為晶圓W而以半導體晶圓或光元件晶圓來例示說明,但晶圓亦可為形成有分割預定線之CSP基板等的封裝基板。
又,在本實施形態中,雖然作為加工進給單元30是以滾珠螺桿式的移動機構來例示說明,但並非限定於此構成。加工進給單元只要可使工作夾台與雷射加工單元相對地加工進給即可,亦可藉例如線性馬達式的移動機構或齒條與小齒輪(rack-and-pinion)式的移動機構來構成。
又,雖然說明了本發明的實施形態及變形例,但是作為本發明的其他實施形態,亦可為將上述實施形態及變形例整體或部分地組合而成的形態。
又,本發明之實施形態及變形例並不限定於上述之實施形態,且亦可在不脫離本發明之技術思想的主旨的範圍內進行各種變更、置換、變形。此外,若能經由技術之進步或衍生之其他技術而以其他的方式來實現本發明之技術思想的話,亦可使用該方法來實施。從而,申請專利範圍涵蓋了可包含在本發明之技術思想的範圍內的所有的實施形態。
又,在本實施形態中,雖然說明了將本發明適用於沿著分割預定線對晶圓進行燒蝕加工之雷射加工裝置之構成,但也可適用於一邊擺動雷射光線一邊進行加工之其他的加工裝置。
如以上所說明,本發明具有可以藉簡單的構成來將雷射光線在分割預定線的寬度方向上擺動,並且可以使擺動速度高速化之效果,特別適用於對附有Low-k膜的晶圓進行雷射加工之雷射加工裝置。
1‧‧‧雷射加工裝置
10‧‧‧基台
11‧‧‧直立壁部
12‧‧‧支臂部
20‧‧‧工作夾台
21‧‧‧保持面
22‧‧‧夾具部
30‧‧‧加工進給單元
31、33‧‧‧導軌
32‧‧‧X軸工作台
34‧‧‧Y軸工作台
35、37‧‧‧滾珠螺桿
36、38‧‧‧驅動馬達
40‧‧‧雷射加工單元
41‧‧‧雷射振盪器
42‧‧‧多面鏡
43‧‧‧反射面
43a‧‧‧零度反射面
43b、43c、43d‧‧‧正反射面
43e、43f、43g‧‧‧負反射面
44‧‧‧fθ透鏡
45‧‧‧旋轉軸
50‧‧‧控制單元
51‧‧‧Low-k膜
55‧‧‧切割刀片
59‧‧‧加工溝
W‧‧‧晶圓
L‧‧‧分割預定線
T‧‧‧保護膠帶
F‧‧‧環狀框架
X、Y、Z‧‧‧方向
A、Aa、Ab、Ac、Ad、Ae、Af、Ag‧‧‧箭頭
φ‧‧‧反射角
D‧‧‧規定間隔
P‧‧‧間距
圖1是本實施形態的雷射加工裝置的立體圖。 圖2是顯示比較例的雷射加工之一例的圖。 圖3是本實施形態的雷射光學系統的示意圖。 圖4是本實施形態的多面鏡的立體圖。 圖5是顯示本實施形態的雷射加工之一例的示意圖。 圖6是顯示本實施形態的雷射光線的振幅的調整之一例的示意圖。
Claims (1)
- 一種雷射加工裝置,是對以交叉之複數條分割預定線所區劃出之各區域中分別形成有元件之晶圓,使雷射光線沿著該分割預定線聚光照射來進行雷射加工,該雷射加工裝置具備: 工作夾台,用以保持晶圓; 雷射加工單元,沿著該工作夾台所保持之晶圓的該分割預定線,聚光照射對晶圓為吸收性波長的雷射光線,以形成加工溝;及 加工進給單元,使該工作夾台與該雷射加工單元相對地加工進給, 該雷射加工單元包含: 雷射振盪器,用以射出雷射光線; 多面鏡,以旋轉軸進行旋轉且具有複數個反射面;及 fθ透鏡,讓在該多面鏡的該反射面上反射之雷射光線入射以聚光照射至晶圓, 該多面鏡的該反射面具備:將對該旋轉軸的軸方向平行的方向設為零度之零度反射面、從該零度朝正方向傾斜角度之正反射面、及從該零度朝負方向傾斜角度之負反射面, 使雷射光線在該分割預定線的寬度內且於對加工進給方向正交之方向、及加工進給方向上進行搖動。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-151256 | 2017-08-04 | ||
JP2017151256A JP2019025539A (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | レーザー加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201918316A true TW201918316A (zh) | 2019-05-16 |
TWI780175B TWI780175B (zh) | 2022-10-11 |
Family
ID=65020213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107123507A TWI780175B (zh) | 2017-08-04 | 2018-07-06 | 雷射加工裝置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11090766B2 (zh) |
JP (1) | JP2019025539A (zh) |
KR (1) | KR20190015115A (zh) |
CN (1) | CN109382582A (zh) |
DE (1) | DE102018212918A1 (zh) |
TW (1) | TWI780175B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11897056B2 (en) * | 2018-10-30 | 2024-02-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing device and laser processing method |
JP7285067B2 (ja) * | 2018-10-30 | 2023-06-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP1629891S (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-22 | ||
JP1629892S (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-22 | ||
JP1633756S (zh) * | 2018-10-31 | 2019-06-10 | ||
JP1643723S (zh) * | 2018-10-31 | 2019-10-21 | ||
JP1630148S (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-22 | ||
USD917585S1 (en) * | 2018-10-31 | 2021-04-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Wafer processing machine for producing semiconductors |
DE102019204457B4 (de) * | 2019-03-29 | 2024-01-25 | Disco Corporation | Substratbearbeitungsverfahren |
US11724401B2 (en) * | 2019-11-13 | 2023-08-15 | Nvidia Corporation | Grasp determination for an object in clutter |
USD961639S1 (en) * | 2020-02-11 | 2022-08-23 | Autonics Corporation | Laser processing machine |
JPWO2021181766A1 (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-16 | ||
KR102458878B1 (ko) * | 2020-06-23 | 2022-10-26 | 한국기계연구원 | 폴리곤 스캐너를 포함하는 레이저 가공 장치 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10305420A (ja) | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法 |
JP2001083452A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Hitachi Ltd | レーザビームの走査方法およびその装置 |
US6800859B1 (en) * | 1998-12-28 | 2004-10-05 | Hitachi, Ltd. | Method and equipment for detecting pattern defect |
WO2007006850A2 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Picodeon Ltd Oy | Radiation arrangement |
WO2011152854A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Single-scan line-scan crystallization using superimposed scanning elements |
TW201332691A (zh) * | 2012-02-09 | 2013-08-16 | Shuz Tung Machinery Ind Co Ltd | 變動聚焦之雷射切割方法及裝置 |
JP2016068149A (ja) * | 2014-10-02 | 2016-05-09 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
CN107430269B (zh) * | 2015-03-06 | 2020-10-02 | 英特尔公司 | 用于激光束操纵的声光学偏转器和反射镜 |
JP6434360B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2018-12-05 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
-
2017
- 2017-08-04 JP JP2017151256A patent/JP2019025539A/ja active Pending
-
2018
- 2018-07-06 TW TW107123507A patent/TWI780175B/zh active
- 2018-07-27 KR KR1020180087804A patent/KR20190015115A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-07-30 US US16/048,608 patent/US11090766B2/en active Active
- 2018-08-01 CN CN201810862728.3A patent/CN109382582A/zh active Pending
- 2018-08-02 DE DE102018212918.5A patent/DE102018212918A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109382582A (zh) | 2019-02-26 |
US11090766B2 (en) | 2021-08-17 |
TWI780175B (zh) | 2022-10-11 |
DE102018212918A1 (de) | 2019-02-07 |
JP2019025539A (ja) | 2019-02-21 |
US20190039185A1 (en) | 2019-02-07 |
KR20190015115A (ko) | 2019-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201918316A (zh) | 雷射加工裝置 | |
TWI670133B (zh) | 雷射加工裝置 | |
JP6189178B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
JP6548944B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
KR20160040097A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
JP2005101416A (ja) | レーザー加工方法およびレーザー加工装置 | |
US11047017B2 (en) | Laser ablation devices that utilize beam profiling assemblies to clean and process surfaces | |
JP2007507358A5 (zh) | ||
JP2004268144A (ja) | レーザ加工装置 | |
TW201607659A (zh) | 雷射加工裝置 | |
JP4648044B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
TWI803934B (zh) | 雷射處理系統及其方法 | |
KR20150146411A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
JPS6317035B2 (zh) | ||
KR100887245B1 (ko) | 레이저 빔 분할을 이용한 레이저 가공 장치 및 방법 | |
KR20180000306A (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
KR101946934B1 (ko) | 레이저 가공용 마스크 | |
TW202017684A (zh) | 雷射光掃描裝置以及雷射加工裝置 | |
JPH0159076B2 (zh) | ||
JP2005152970A (ja) | レーザー加工装置 | |
KR101850365B1 (ko) | 레이저 가공 장치, 이를 이용한 레이저 가공 방법 및 이에 사용되는 레이저 조사 유닛 | |
JP7173809B2 (ja) | レーザー加工方法 | |
JP2009195947A (ja) | レーザビーム加工装置 | |
TWI655051B (zh) | Laser oscillation mechanism | |
JP4313140B2 (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |