TW202000356A - 雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於提供一種防止碎片的飛散的同時，不妨礙雷射光線的雷射加工裝置。 解決手段為一種雷射加工裝置，其係具備： 保持單元，其係具備保持板狀的被加工物的保持台；及 雷射光線照射單元，其係對被保持於該保持台的被加工物照射脈衝雷射光線而實施加工。 在保持單元的上部配設有液體供給機構，液體供給機構係包含： 腔室，其係具有在與被保持於該保持台的被加工物的上面之間形成間隙而定位的透明板； 液體供給單元，其係從腔室的一方供給液體至間隙，提高腔室內的壓力來壓縮藉由脈衝雷射光線的照射所產生的泡；及 液體排出單元，其係從腔室內的另一方排出液體。 從雷射振盪器射出的脈衝雷射光線係透過透明板及被供給至間隙的液體，藉由集光器來照射至被保持於保持台的被加工物。

Description

雷射加工裝置
本發明是有關對板狀的被加工物照射脈衝雷射光線而加工的雷射加工裝置。
IC、LSI等的複數的裝置被形成於藉由彼此交叉的複數的分割預定線所區劃的表面之晶圓是藉由雷射加工裝置來分割成各個的裝置晶片，被分割的裝置晶片是被利用在行動電話、個人電腦、照明機器等的電氣機器。
雷射加工裝置是存在有： 藉由將對於被加工物具有吸收性的波長的雷射光線的集光點定位於被加工物的表面而照射的燒蝕加工來形成成為分割的起點的溝之型式者(例如參照專利文獻1)； 將對於被加工物具有透過性的波長的雷射光線的集光點定位於被加工物的內部而照射，在被加工物的內部形成成為分割的起點的改質層之型式者(例如參照專利文獻2)；及 將對於被加工物具有透過性的波長的雷射束的集光點定位於被加工物的內部而照射，從被加工物的表面到背面，形成成為分割的起點之由細孔及圍繞該細孔的非晶質所成的複數的潛盾隧道之型式者(例如參照專利文獻3)， 按照被加工物的種類、被要求的加工精度等來選擇適當的雷射加工裝置。
上述的雷射加工裝置之中，特別是實施燒蝕加工的型式，在對被加工物(晶圓)的表面照射雷射光線時產生的碎片(雷射加工屑)會飛散至被形成於晶圓的裝置的表面而附著，恐有使裝置的品質降低之虞，因此提案在實施雷射加工之前，在晶圓的表面被覆可透過加工用的雷射光線的液狀樹脂而防止碎片的附著，在實施雷射加工之後，除去該液狀樹脂(例如參照專利文獻4)。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-305420號公報 [專利文獻2]日本特許第3408805號公報 [專利文獻3]日本特開2014-221483號公報 [專利文獻4]日本特開2004-188475號公報
(發明所欲解決的課題)
若根據專利文獻4記載的技術，則藉由被覆液狀樹脂，可防止碎片附著於裝置的表面，加工品質被確保。但，須塗佈液狀樹脂的工程、在加工後除去液狀樹脂的工程，由於液狀樹脂是無法重複利用，因此生產性有問題，且有不經濟的問題。
又，亦可思考在使晶圓水沒的狀態下照射雷射光線而使碎片浮游於水，防止附著於晶圓的表面。但，雷射光線會被產生於水中的泡所妨礙，有無法進行所望的加工之問題。
因此，本發明的目的是在於提供一種防止碎片的飛散的同時，不會妨礙脈衝雷射光線的照射之雷射加工裝置。 (用以解決課題的手段)
若根據本發明，則提供一種雷射加工裝置，其係具備： 保持單元，其係具備保持板狀的被加工物的保持台； 雷射光線照射單元，其係對被保持於該保持台的被加工物照射脈衝雷射光線而實施加工；及 液體供給機構，其係被配設於該保持單元的上部， 該液體供給機構係包含： 腔室，其係具有在與被保持於該保持台的被加工物的上面之間形成間隙而定位的透明板； 液體供給手段，其係從該腔室的一方供給液體至該間隙，提高該腔室內的壓力來壓縮藉由脈衝雷射光線的照射所產生的泡；及 液體排出手段，其係從該腔室的另一方排出液體， 該雷射光線照射單元係包含： 雷射振盪器，其係振盪雷射，射出脈衝雷射光線；及 集光器，其係將該雷射振盪器所射出的脈衝雷射光線集光，透過該透明板及被供給至該間隙的液體，而將脈衝雷射光線照射至被保持於該保持台的被加工物。
較理想為該雷射光線照射單元，係包含使脈衝雷射光線的照射位置分散的分散手段。而且，液體被供給至該腔室內時的壓力，係被維持於6氣壓~10氣壓。 [發明的效果]
若根據本發明，則即使不進行使液狀樹脂被覆於晶圓的表面等的處置，也可防止在雷射加工時產生的碎片的附著，可削減液狀樹脂的成本。而且，省去將液狀樹脂被覆於被加工物的上面的工夫，提升生產性。並且，藉由脈衝雷射光線的照射所產生的泡會藉由液體的高的壓力而壓縮，所以不會有妨礙脈衝雷射光線的照射的情形，可實施所望的加工。
以下，一邊參照附圖，一邊詳細說明有關本發明的實施形態的雷射加工裝置。
在圖1顯示本實施形態的雷射加工裝置2的立體圖。 雷射加工裝置2係具備： 基台21； 保持手段30，其係保持被配置於基台21上的被加工物； 框體22，其係由：在基台21上的保持手段(保持單元)30的側方被立設於以箭號Z所示的Z方向的垂直壁部221，及從垂直壁部221的上端部延伸於水平方向的水平壁部222所成； 液體供給機構40，其係於保持手段30上形成保持且收容被加工物的空間，對該空間供給液體，排出該被供給的液體；及 雷射光線照射單元6，其係被配設於水平壁部222的下面。
圖2是將保持手段30，構成液體供給機構40的一部分的腔室41、液體供給噴嘴43及液體排出噴嘴44的各構成分解而示的圖，以下說明有關各構成。
保持手段30是具備：被固定於基台21上的長方體狀的保持基台31，及被配設於保持基台31的上面部31a的圓形的保持台32。保持台32是構成可藉由未圖示的轉動機構來旋轉。保持台32的中央區域是由圓形的吸附吸盤32a所成，該圓形的吸附吸盤32a是藉由具有通氣性的材質例如多孔陶瓷(porous ceramics)所構成。吸附吸盤32a是被連接至未圖示的吸引源，吸引保持被載置於吸附吸盤32a的板狀的被加工物。
如圖2所示般，在保持基台31的上面部31a是載置有腔室41。腔室41是由：形成上下貫通的矩形狀的空間41b的框體41a，及將空間41b的上方閉塞的蓋板42所成。構成框體41a的4個的側面之中，在被定位於以箭號Y所示的方向而對向的2個的側面的一方是配設有連通框體41a的空間41b與外部的液體供給口41c，在另一方的側面是配設有連通空間41b與外部的液體排出口41d。液體供給口41c及液體排出口41d是在被配設的各側面，延伸於水平方向，且以比吸附吸盤32a的直徑更長的尺寸來形成。而且，在框體41a是配設有經由被形成於框體41a的孔部41g來連接的壓力計50。壓力計50是可採用計測腔室41的空間41b的壓力且顯示的周知的壓力計，亦可為機械式、數位式的任一方。
蓋板42是由：覆蓋保持台32上的透明板42a，及支撐透明板42a的外周緣的框板42b所構成。透明板42a是例如由玻璃板所成。框板42b是例如由不鏽鋼板所成，平面視形成與空間41b大致同形狀，使能與透明板42a一起閉塞框體41a的空間41b的上部。蓋板42是藉由2個的鉸鏈41e來固定於框體41a，藉此在框體41a的空間41b的上部構成可開閉。透明板42a是被配置成在關閉蓋板42時與保持台32對向。在構成框體41a的4個的側面的各內壁的複數處配設有支撐蓋板42的階差部41f。在蓋板42的前端上部是形成有在開閉時用以把持的把持部42c。在框體41a是配設有蓋板固定構件41h，如圖1所示般，在關閉蓋板42的狀態下，以蓋板固定構件41h的框體41a側的旋轉軸為中心使旋轉，而使蓋板固定構件41h的前端與蓋板42卡合固定成蓋板42不會開啟。如以上般構成的腔室41是被配置成與保持台32對向。
如圖2所示般，在框體41a之配設有液體供給口41c的面是連結作為液體供給手段機能的液體供給噴嘴43，其係對於腔室41供給液體W，提高腔室41內的壓力而壓縮。並且，在框體41a之配設有液體排出口41d的面是連結作為用以排出液體W的液體排出手段機能的液體排出噴嘴44。液體供給噴嘴43及液體排出噴嘴44是形成平面視大略三角形狀，其高度方向的厚度是形成與上述的腔室41大致相同。
在液體供給噴嘴43是形成有供給液體的供給口43a。在液體供給噴嘴43的內部是形成有將從供給口43a供給的液體引導至腔室41的液體供給口41c的通路(圖示省略)，在與液體供給口41c對向的面是形成有與液體供給口41c同形狀的排出口(圖示省略)。經由該通路來從供給口43a供給的液體會被引導至腔室41的液體供給口41c。
液體排出噴嘴44是以和液體供給噴嘴43相同形狀所構成。如圖2所示般，在與腔室41的液體排出口41d對向的位置形成有由與腔室41的液體排出口41d相同形狀所成的供給口44b。從供給口44b供給的液體W是通過液體排出噴嘴44的內部的通路來從排出口44a排出。在框體41的下面緣部是遍及全周配設有襯墊(圖示省略)，藉由在保持基台31上載置腔室41，形成藉由空間41b及保持基台31的上面部31a所大致被密閉的空間。
一邊參照圖3，一邊更具體地說明有關本實施形態的液體供給機構40。圖3是表示在保持手段30上吸引保持裝置被形成於表面的晶圓10作為板狀的被加工物，且載置腔室41的狀態。在圖3的上方，如作為擴大一部分的概略剖面圖所示般，被保持於保持手段30上的晶圓10與透明板42a的下面之間是形成有0.5mm~2.0mm程度的間隙S。而且，液體供給機構40是除了上述的腔室41、液體供給噴嘴43、液體排出噴嘴44以外，還具備液體供給泵45、過濾器46及液體儲存槽47。液體儲存槽47是被配設於過濾器46。液體供給泵45與液體供給噴嘴43是以第一軟管48a來連接，液體排出噴嘴44與過濾器46是以第二軟管48b來連接，過濾器46與液體供給泵45是以第三軟管48c來連接。各軟管48a~48c是以樹脂製的撓性軟管來形成。在液體排出噴嘴44與第二軟管48b的連結部是配設有壓力調整閥49。
藉由上述的構成，從液體供給泵45吐出的液體W是經由第一軟管48a及液體供給噴嘴43來供給至腔室41，被供給至腔室41的液體W是經由液體排出噴嘴44及第二軟管48b來排出。而且，經由第二軟管48b來排出的液體W是被引導至過濾器46而過濾，再度回到液體供給泵45。
另外，本實施形態是在液體供給機構40具備液體供給泵45、過濾器46及液體儲存槽47，在液體供給機構40內使液體W循環，但並非一定要在液體供給機構40中具備使液體W循環的構成。例如，在設置有複數個加工裝置的工廠中，有具備對於各加工裝置以同條件來供給液體W(洗淨水)的共通的液體供給源，且具備回收被使用於加工後的液體W，藉由共通的過濾裝置來除去環境汚染物質而積存，用以再度回到該液體供給源的共通的液體回收路徑的情況。又，亦有藉由該共通的過濾裝置來從液體W除去環境汚染物質之後將液體W排出至工廠外的情況。在如此的工廠設置本實施形態的雷射加工裝置2時，從上述的液體供給機構40廢除液體供給泵45、過濾器46及液體儲存槽47，可設為簡單的構成。
若一邊參照圖3一邊繼續說明，則在本實施形態的液體供給機構40中，容許液體W從腔室41與被形成於保持基台31的上面的對準面的間隙或蓋板42與框體41的間隙等慢慢地漏出，此漏出所減少的部分是可由液體儲存槽47來適當填補。藉由以上般的構成，液體W會在液體供給機構40中被循環。
進一步說明有關壓力調整閥49的作用。從液體供給泵45是以預定的壓送流量來吐出液體W，經由第一軟管48a、液體供給噴嘴43來供給至腔室41。被配設於液體排出噴嘴44與第二軟管48b的連結部之壓力調整閥49的開口面積是藉由使調整撥盤(dial)49a旋轉來調整，使從液體排出噴嘴44排出液體W時的流路阻力變化，可提高腔室41內的壓力。在液體腔室41是配設有壓力計50，作業者是一邊藉由壓力計50來確認腔室41內的壓力，一邊旋轉調整撥盤49a，藉此調整成所望的壓力，例如6氣壓~10氣壓。
其次，一邊參照圖1、圖4及圖5，一邊說明有關雷射光線照射單元6。另外，圖5是圖4所示的雷射光線照射單元6的分解立體圖。
雷射光線照射單元6包含： 引導板60，其係藉由未圖示的固定手段來固定於框體22的水平壁部222的下面； Y軸方向可動構件62，其係於Y軸方向移動自如地支撐於引導板60；及 Y軸方向移動機構64，其係使Y軸方向可動構件62移動於Y軸方向。 在引導板60的X軸方向兩端下部是形成有延伸於Y軸方向的一對的引導軌道60a。如圖4及圖5所示般，Y軸方向可動構件62是具有：在X軸方向取間隔而配置的一對的被引導部66，及架設於被引導部66的下端間，延伸於X軸方向的安裝部68。在各被引導部66的上部是形成有延伸於Y軸方向的被引導軌道66a。藉由被引導部66的被引導軌道66a與引導板60的引導軌道60a卡合，Y軸方向可動構件62在Y軸方向移動自如地支撐於引導板60。並且，在安裝部68的Y軸方向兩端下部是形成有延伸於X軸方向的一對的引導軌道68a。Y軸方向移動機構64是具有：在引導板60的下方延伸於Y軸方向的滾珠螺桿70，及被連結至滾珠螺桿70的一端部的馬達72。滾珠螺桿70的門型形狀的螺帽部70a是被固定於安裝部68的上面。滾珠螺桿70之未連結馬達72的另外一方的一端部是被螺合於螺帽部70a之後，旋轉自如地支撐於引導板60的前方緣部所形成的支撐片部60b。而且，Y軸方向移動機構64是藉由滾珠螺桿70來將馬達72的旋轉運動變換成直線運動而傳達至Y軸方向可動構件62，使Y軸方向可動構件62沿著引導板60的引導軌道60a來移動於Y軸方向。
一邊參照圖5，一邊繼續雷射光線照射單元6的說明。雷射光線照射單元6更包含： X軸方向可動板74，其係於X軸方向移動自如地安裝於Y軸方向可動構件62的安裝部68；及 X軸方向移動機構76，其係使X軸方向可動板74移動於X軸方向。 藉由X軸方向可動板74的Y軸方向兩端部與安裝部68的引導軌道68a卡合，X軸方向可動板74在X軸方向移動自如地安裝於安裝部68。X軸方向移動機構76是具有：在安裝部68的上方，延伸於X軸方向的滾珠螺桿78，及被連結至滾珠螺桿78的一端部，且支撐於一方的被引導部66的馬達80。滾珠螺桿78的螺帽部78a是通過安裝部68的開口68b來固定於X軸方向可動板74的上面。滾珠螺桿78之未連結馬達80的另外一方的一端部是旋轉自如地支撐於未固定馬達80的另一方的被引導部66。而且，X軸方向移動機構76是藉由滾珠螺桿78來將馬達80的旋轉運動變換成直線運動而傳達至X軸方向可動板74，使X軸方向可動板74沿著安裝部68的引導軌道68a來移動於X方向。
更一邊參照圖5~圖8，一邊說明有關雷射光線照射單元6的光學系的構成。 如圖5所示般，雷射光線照射單元6包含： 雷射振盪器82，其係內藏於框體22的水平壁部222，振盪雷射，射出脈衝狀的雷射光線LB； 衰減器(Attenuator)(圖示省略)，其係調整雷射振盪器82所射出的雷射光線LB的輸出； 直角稜鏡84，其係與雷射振盪器82在Y軸方向取間隔來安裝於Y軸方向可動構件62的安裝部68的下面； 集光器86，其係於Z軸方向移動自如地安裝在X軸方向可動板74的下面；及 集光點位置調整手段(圖示省略)，其係將集光器86移動於Z軸方向來調整集光器86的集光點的Z軸方向。 雷射振盪器82是例如射出對於被加工物具有吸收性的波長(例如355nm)的雷射光線LB。如圖6所示般，從雷射振盪器82照射於Y軸方向的雷射光線LB是藉由直角稜鏡84來90度變換行進方向，引導至集光器86。
如圖7所示般，在集光器86的上部外殼86a的內部是具備：作為使雷射振盪器82所射出的雷射光線LB分散的分散手段之多邊形鏡(polygon mirror)91及使多邊形鏡91高速旋轉於以箭號R所示的方向的馬達92，以及將雷射光線LB集光而照射至被加工物的集光透鏡(fθ透鏡)86b。如圖8所示般，多邊形鏡91是複數片的反射鏡M會對於多邊形鏡91的旋轉軸同心狀地配置。fθ透鏡86b是位於上述的多邊形鏡91的下方，將雷射光線LB集光而照射至保持台32上的被加工物。在fθ透鏡是從直角稜鏡84引導的雷射光線LB會藉由旋轉的反射鏡M來引導成其照射方向會分散於X軸方向，在被加工物上，分散於X軸方向的預定範圍而照射。
若回到圖5繼續說明，則在X軸方向可動板74的下面是與集光器86一起配設有在X軸方向與集光器86取間隔而安裝的對準手段88。對準手段88是攝取被保持於保持台32的被加工物來檢測出應雷射加工的區域。而且，雷射光線照射單元6是具備未圖示的集光點位置調整手段。雖集光點位置調整手段的具體的構成的圖示省略，但例如可為具有：螺帽部被固定於集光器86且延伸於Z軸方向的滾珠螺桿，及被連結於此滾珠螺桿的一端部的馬達之構成。藉由如此的構成，將馬達的旋轉運動變換成直線運動，沿著被配設於Z軸方向的引導軌道(圖示省略)來使集光器86移動，藉此，調整藉由集光器86所集光的雷射光線LB的集光點的Z軸方向的位置。
本發明的雷射加工裝置2是大概具備上述般的構成，以下說明其作用。
首先，準備：在本實施形態是在成為板狀的被加工物的表面形成有裝置之由矽(Si)所成的晶圓10。一旦準備了晶圓10，則開啟圖1所示的蓋板42，以形成有裝置的表面為上來載置於保持台32的吸附吸盤32a上。一旦在吸附吸盤32a上載置了晶圓10，則將未圖示的吸引源作動，在吸附吸盤32a上產生吸引力，吸附保持晶圓10。一旦將晶圓10保持於吸附吸盤32a，則關閉蓋板42，藉由蓋板固定構件41h來固定(參照圖3)。
一旦將晶圓10保持於吸附吸盤32a，且關閉蓋板42而固定，則對於液體供給機構40的液體儲存槽47填補充分的液體W，將液體供給泵45作動。作為循環於液體供給機構40的內部的液體W，例如，可利用純水。
藉由液體供給機構40開始作動，經過預定時間，腔室41的空間41b會被液體W充滿，藉由壓力調整閥49來縮小液體排出噴嘴44的出口側，藉此腔室41內部的壓力會被調整成6氣壓~10氣壓。其結果，液體W會安定地循環於液體供給機構40內部的狀態。
藉由液體供給機構40，在液體W安定地循環的狀態下，藉由雷射光線照射單元6的X軸方向移動機構76來使X軸方向可動板74移動，且藉由Y軸方向移動機構64來使Y軸方向可動構件62移動於Y軸方向(參照圖4及圖5)，將對準手段88定位於蓋板42的透明板42a的上方。透明板42a是如上述般，被設定於從上方面對保持台32全體的區域，因此對準手段88可捕捉包含晶圓10上的裝置的全部的區域。一旦將對準手段88定位於晶圓10的上方，則藉由對準手段88來攝取成為晶圓10上的加工位置的分割預定線。此時，晶圓10是經由透明板42a及液體W來攝像。其次，根據藉由對準手段88所攝取的晶圓10的畫像，進行晶圓10的分割預定線與集光器86的對位。在此對位之後，使保持台32旋轉，且以X軸方向移動機構76來使X軸方向可動板74移動，並以Y軸方向移動機構64來使Y軸方向可動構件62移動，藉此被格子狀地形成於晶圓10上的分割預定線會沿著X軸方向來定位，且集光器86會被定位於分割預定線的一端部，亦即雷射光線的照射開始位置。其次，藉由未圖示的集光點位置調整手段來使集光器86移動於Z軸方向，將集光點定位於晶圓10的分割預定線的一端部的表面高度。
一旦將集光器86移動於Z軸方向，而將集光點位置定位於晶圓10的表面高度，則邊使雷射光線照射單元6作動，邊藉由X軸方向移動機構76來使X軸方向可動板74對於X軸方向以預定的移動速度移動。對晶圓10照射雷射光線LB而實施雷射加工時，如根據圖7、圖8說明般，使多邊形鏡91藉由馬達92來以適當的旋轉速度旋轉。構成多邊形鏡91的反射鏡M的位置會與多邊形鏡91的旋轉一起變化，藉此雷射光線LB會對於晶圓10分散照射。雷射光線LB被照射至預定的反射鏡M之後，雷射光線LB會被照射至多邊形鏡91的旋轉方向R的下游側的反射鏡M，雷射光線LB會對於晶圓10分散照射。從振盪器82振盪雷射光線LB，多邊形鏡91旋轉的期間，重複如此的雷射加工。另外，構成多邊形鏡91的反射鏡M的片數、多邊形鏡91的旋轉速度等是按照被加工物來適當決定。
另外，上述的雷射加工裝置2的雷射加工條件是例如可用以下的加工條件來實施。 雷射光線的波長：226nm、355nm、532nm、1064nm 平均輸出：10~100W 重複頻率：0~300MHz 脈衝寬：50fs~1ns 加工進給速度：10~1000mm/s
本實施形態是在保持台32上載置腔室41，如圖7所示般，液體W會以預定的流速來經常流動於與成為加工進給方向的X軸方向正交的Y軸方向，且腔室41內會被維持於6氣壓~10氣壓的壓力(另外，在圖7中基於說明的方便起見，腔室41、蓋板42等是被省略)。在此狀態下，雷射光線LB會經由液體W來照射至晶圓10上的分割預定線，實施燒蝕加工。
在上述的狀況下對於晶圓10的表面實施燒蝕加工之下，在位於雷射光線LB所照射的位置的液體W中產生氣泡。相對於此，本實施形態是如上述般，液體W會經常以預定的流速來流動於在晶圓10上所形成的間隙S，且被維持於6氣壓~10氣壓的高壓狀態(參照圖3)。因此，在雷射光線LB的照射位置附近產生的氣泡會迅速地在腔室41的內部被消滅，實質上可防止在雷射光線LB的照射位置附近產生氣泡。藉此，使用多邊形鏡91來使雷射光線LB分散而對於晶圓10照射時，不會有被藉由燒蝕加工所產生的氣泡妨礙的情況，可對晶圓10照射雷射光線LB。進一步，若根據本實施形態，則即使藉由燒蝕加工而產生碎片，也因液體W繼續流動於腔室41內，被放出至液體W中的碎片迅速地從腔室41除去。由於被放出於此液體W中的碎片會藉由被配置在液體供給機構40的過濾器46所捕捉，因此可防止再地循環於腔室41。
若將上述的燒蝕加工實施於預定的分割預定線，則以Y軸方向移動機構64來使Y軸方向可動構件62移動於Y軸方向，將集光器86定位於鄰接的未加工的分割預定線的一端部，實施與上述的燒蝕加工同樣的雷射加工。然後，若對於鄰接的全部的分割預定線實施了燒蝕加工，則使保持台32旋轉90度，藉此對於與先前加工後的分割預定線正交的未加工的分割預定線也實施同樣的燒蝕加工。如此，可對於晶圓10上的全部的分割預定線實施燒蝕加工。
另外，在上述的實施形態中，蓋板42是以透明板42a及保持該透明板42a的外周緣的不鏽鋼所成的矩形狀的框板42b來構成，但不限於此，蓋板42的全面亦可以透明的板所構成。並且，在上述的實施形態中，以玻璃板來形成透明板42a，但不限於此，只要是透過雷射光線LB的透明的板即可，例如，亦可為丙烯酸樹脂板等樹脂製的板。
在上述的實施形態中，舉藉由多邊形鏡91來使從雷射振盪器82射出的雷射光線LB分散而引導至集光透鏡86b的例子，但不限於此，亦可取代多邊形鏡91，為固定設置的反射反射鏡。而且，在上述的實施形態中，對晶圓10進行的雷射加工是舉燒蝕加工的例子，但不阻礙適用於在被加工物的內部形成改質層的加工(例如專利文獻2記載的雷射加工)，形成所謂潛盾隧道的加工(例如專利文獻3記載的雷射加工)。
2‧‧‧雷射加工裝置 6‧‧‧雷射光線照射單元 10‧‧‧晶圓 21‧‧‧基台 22‧‧‧框體 30‧‧‧保持手段 32‧‧‧保持台 32a‧‧‧吸附吸盤 40‧‧‧液體供給機構 41‧‧‧腔室 41b‧‧‧空間 41c‧‧‧液體供給口 41d‧‧‧液體排出口 42‧‧‧蓋板 42a‧‧‧透明板 42b‧‧‧框板 43‧‧‧液體供給噴嘴 44‧‧‧液體排出噴嘴 45‧‧‧液體供給泵 46‧‧‧過濾器 47‧‧‧液體儲存槽 49‧‧‧壓力調整閥 49a‧‧‧調整撥盤 82‧‧‧雷射振盪器 86‧‧‧集光器 88‧‧‧對準手段 LB‧‧‧雷射光線
圖1是表示本發明實施形態的雷射加工裝置的立體圖。 圖2是構成圖1所示的雷射加工裝置的液體供給機構之液體腔室及保持手段的一部分解圖。 圖3是圖1所示的雷射加工裝置的液體供給機構及保持手段的立體圖。 圖4是圖1所示的雷射加工裝置的雷射光線照射單元的立體圖。 圖5是圖4所示的雷射光線照射單元的分解立體圖。 圖6是表示圖4所示的雷射光線照射單元的光學系的方塊圖。 圖7是表示藉由圖5所示的雷射光線照射單元來實施雷射加工的狀態的立體圖。 圖8是用以說明實施圖7所示的雷射加工的狀態的雷射光線照射單元的側面圖。
10‧‧‧晶圓
30‧‧‧保持手段
31‧‧‧保持基台
40‧‧‧液體供給機構
41‧‧‧腔室
41e‧‧‧鉸鏈
41h‧‧‧蓋板固定構件
42‧‧‧蓋板
42a‧‧‧透明板
42b‧‧‧框板
43‧‧‧液體供給噴嘴
44‧‧‧液體排出噴嘴
45‧‧‧液體供給泵
46‧‧‧過濾器
47‧‧‧液體儲存槽
48a‧‧‧第一軟管
48b‧‧‧第二軟管
48c‧‧‧第三軟管
49‧‧‧壓力調整閥
49a‧‧‧調整撥盤
50‧‧‧壓力計

Claims (3)

  1. 一種雷射加工裝置，其特徵係具備： 保持單元，其係具備保持板狀的被加工物的保持台； 雷射光線照射單元，其係對被保持於該保持台的被加工物照射脈衝雷射光線而實施加工；及 液體供給機構，其係被配設於該保持單元的上部， 該液體供給機構係包含： 腔室，其係具有在與被保持於該保持台的被加工物的上面之間形成間隙而定位的透明板； 液體供給手段，其係從該腔室的一方供給液體至該間隙，提高該腔室內的壓力來壓縮藉由脈衝雷射光線的照射所產生的泡；及 液體排出手段，其係從該腔室的另一方排出液體， 該雷射光線照射單元係包含： 雷射振盪器，其係振盪雷射，射出脈衝雷射光線；及 集光器，其係將該雷射振盪器所射出的脈衝雷射光線集光，透過該透明板及被供給至該間隙的液體，而將脈衝雷射光線照射至被保持於該保持台的被加工物。
  2. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，該雷射光線照射單元，係包含使脈衝雷射光線的照射位置分散的分散手段。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工裝置，其中，液體被供給至該腔室內時的壓力，係被維持於6氣壓~10氣壓。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115106619A (zh) * 2022-08-01 2022-09-27 北京石油化工学院 用于微细管水下维修的系统及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT523466B1 (de) * 2020-02-12 2022-06-15 Trotec Laser Gmbh Laserplotter und Verfahren zum Betreiben eines Laserplotters

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP3660294B2 (ja) * 2000-10-26 2005-06-15 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP2002346785A (ja) * 2001-05-29 2002-12-04 Komatsu Ltd 液中レーザ加工装置
JP2003033215A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Sakan:Kk 長短共用ストラップ
JP2003332215A (ja) * 2002-05-14 2003-11-21 Toshiba Corp 加工方法、半導体装置の製造方法、及び加工装置
CN1276306C (zh) * 2002-05-14 2006-09-20 株式会社东芝 加工方法及半导体器件的制造方法
JP2004188475A (ja) 2002-12-13 2004-07-08 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工方法
US20080067159A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 General Electric Company Laser processing system and method for material processing
WO2009128219A1 (ja) * 2008-04-15 2009-10-22 株式会社リンクスタージャパン 脆性材料基板の加工装置および切断方法
JP6151557B2 (ja) 2013-05-13 2017-06-21 株式会社ディスコ レーザー加工方法
JP2017177162A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社Ｓｕｂａｒｕ レーザピーニング加工装置及びレーザピーニング加工方法
JP6721439B2 (ja) * 2016-07-11 2020-07-15 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6907093B2 (ja) * 2017-10-24 2021-07-21 株式会社ディスコ レーザー加工装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115106619A (zh) * 2022-08-01 2022-09-27 北京石油化工学院 用于微细管水下维修的系统及方法
CN115106619B (zh) * 2022-08-01 2023-07-07 北京石油化工学院 用于微细管水下维修的系统及方法

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