TWI855090B - 雷射加工裝置 - Google Patents

Abstract

[課題] 提供一種雷射加工裝置，不惡化生產率且會防止碎片的飛散，並且可不使雷射光線散射而實施適當的加工。[解決手段] 雷射加工裝置的雷射光線照射單元包含：第1雷射振盪器，射出脈衝寬度短的第1雷射光線；第2雷射振盪器，射出脈衝寬度長的第2雷射光線；偏光分光器，使第1雷射光線及第2雷射光線合波；以及液體層形成器，在被加工物的上表面形成液體的層。一邊使卡盤台及雷射光線照射單元相對地移動，一邊對被加工物的相同處照射第1雷射光線及第2雷射光線，在透過液體的層照射第1雷射光線時產生的電漿，藉由第2雷射光線的能量而成長，並對被加工物實施加工。

Description

雷射加工裝置

本發明是關於一種雷射加工裝置，其對該卡盤台所保持的被加工物照射雷射光線並實施加工。

IC、LSI等的多個元件藉由交叉的多條分割預定線而劃分且形成於正面的晶圓，藉由雷射加工裝置而被分割成各個元件晶片，已被分割的元件晶片被利用於行動電話、電腦、照明設備等的電子設備。

此外，雷射加工裝置存在有對被加工物照射具有吸收性之波長的雷射光線且藉由燒蝕加工而形成作為分割之起點的槽的類型者（例如，參照專利文獻1），將對被加工物具有穿透性之波長的雷射光線之聚光點定位在被加工物的內部且照射雷射光線，於內部形成作為分割之起點的改質層的類型者（例如，參照專利文獻2），將對被加工物具有穿透性之波長的雷射光線之聚光點定位在被加工物的內部且照射，形成由作為分割之起點的細孔及圍繞細孔的非晶質所組成之多個潛盾通道的類型者（例如，參照專利文獻3），根據被加工物的種類、加工精度等而選擇雷射加工裝置。

進一步而言，在對被加工物實施燒蝕加工的類型中，因為會有碎片從被雷射光線照射的部位飛散，且附著於已形成在被加工物之正面的元件，使得元件之品質下降的疑慮，所以已提出一種方法，在進行雷射加工前，於晶圓之正面披覆液狀樹脂以防止碎片的附著（例如參照專利文獻4）。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開平10－305420號公報 [專利文獻2] 日本專利第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] 如上述，在對被加工物進行雷射加工前，披覆液狀樹脂的情況，會有因為雷射加工後的液狀樹脂無法再利用而要廢棄的不經濟的問題，並且會有因為需要液狀樹脂的塗布步驟、去除步驟而生產率不佳的問題。

此外，雖然也有探討一種方法：在水淹沒晶圓的狀態下，對被加工物照射雷射光線且使碎片漂浮在水中以防止附著於晶圓的正面，但也被指出一個問題：雷射光線因為在水中產生的泡沫或氣泡而散射，無法實施期望的加工。

因此，本發明的目的是提供一種雷射加工裝置，不使生產率惡化且防止碎片的飛散，並且不使雷射光線散射而能實施適當的加工。

[解決課題的技術手段] 根據本發明，提供一種雷射加工裝置，其具備：卡盤台，保持板狀的被加工物；雷射光線照射單元，對該卡盤台所保持的被加工物照射雷射光線並實施加工；以及移動單元，使該卡盤台及該雷射光線照射單元相對地移動；該雷射光線照射單元包含：雷射振盪器，射出雷射光線；聚光器，將從該雷射振盪器射出的雷射光線聚光且對該卡盤台所保持的被加工物照射；以及液體層形成器，配設於該聚光器的下端且在被加工物的上表面形成液體的層；該雷射振盪器包含：第1雷射振盪器，射出脈衝寬度短的第1雷射光線；以及第2雷射振盪器，射出脈衝寬度長的第2雷射光線；一邊藉由該移動單元使該卡盤台及該雷射光線照射單元相對地移動，一邊對被加工物的相同處照射該第1雷射光線及該第2雷射光線，在透過該液體的層照射該第1雷射光線時產生的電漿，藉由該第2雷射光線的能量而成長，並對被加工物實施加工。

較佳為，該液體層形成器包含：殼體，具備在與被加工物的上表面之間形成間隙的底壁；液體供給部，形成於該殼體的側壁且透過形成於該底壁的噴出口以液體充滿該間隙並且使其流下；以及透明部，與該噴出口相鄰形成於該底壁並容許雷射光線的通過；透過該透明部與充滿該間隙之液體的層而對被加工物照射雷射光線。

較佳為，該噴出口是以在加工方向延伸的狹縫所形成。較佳為，該雷射光線照射單元更進一步包含分散手段，使雷射光線在加工進給方向上分散。

[發明功效] 根據本發明，從第1雷射振盪器射出的第1雷射光線成為可在緊閉於液體的層之狀態抑制膨脹，並且在減輕熱的影響之狀態使第1電漿產生，該第1電漿有效地誘導該第2雷射振盪器所射出的第2雷射光線而成長，並良好地加工被加工物。

進一步而言，即使不在被加工物的正面披覆液狀樹脂，也能防止碎片的附著，降低液狀樹脂的成本，還可節省在被加工物的正面披覆、去除液狀樹脂的時間，而提升生產率。此外，在聚光器的下端及被加工物的上表面之間形成液體的層且使其流下，藉此即使在被加工物上有產生氣泡，也能從加工區域迅速地排出該氣泡，且不會有妨礙雷射光線之加工的情形。

以下，關於本發明實施方式的雷射加工裝置，一邊參照隨附圖式一邊詳細說明。

圖1表示本實施方式之雷射加工裝置2的立體圖。雷射加工裝置2具備：液體供給機構4，配置在基台21上，且供給液體至被加工物（例如矽製的晶圓10）上；雷射光線照射單元8，對板狀的被加工物照射雷射光線；保持單元22，保持該被加工物；移動單元23，使雷射光線照射單元8及保持單元22相對地移動；及框體26，由垂直壁部261及水平壁部262所組成，該垂直壁部261立設於在基台21上之移動單元23的側方以箭頭Z表示的Z方向，該水平壁部262是從垂直壁部261的上端部往水平方向延伸。

在框體26之水平壁部262的內部容納有光學系統（稍後將詳細說明），該光學系統構成對保持單元22所保持的晶圓10照射雷射光線的雷射光線照射單元8。在水平壁部262的前端部下表面側，配設有構成雷射光線照射單元8之一部分的聚光器86，並且配設有對準單元90，該對準單元90被配設於在以圖中箭頭X表示之方向與聚光器86相鄰的位置。

對準單元90是用於拍攝構成保持單元22之卡盤台34所保持的晶圓10並檢測應實施雷射加工的區域，且進行聚光器86與晶圓10之加工位置的對位。雖然對準單元90具備有使用拍攝晶圓10之正面的可見光線的攝像元件（CCD），但根據構成晶圓10的材質，較佳為包含：紅外線照射手段，照射紅外線；光學系統，捕捉藉由紅外線照射手段所照射的紅外線；及攝像元件（紅外線CCD），輸出與該光學系統所捕捉之紅外線對應的電訊號。

如圖1所示，晶圓10例如透過黏著膠膜T而被支撐於環狀的框架F，且放置於構成卡盤台34之上表面的吸附卡盤35而被吸引保持。另外，上述的雷射加工裝置2是藉由說明方便上而省略的外殼等覆蓋整體，以粉塵或塵埃等不會進入至內部的方式構成。

除了圖1還一邊參照圖2，一邊詳細地說明本實施方式的雷射加工裝置2。圖2為表示在圖1記載的雷射加工裝置2中，將構成液體供給機構4之一部分的液體回收池60從雷射加工裝置2拆卸，且將其一部分分解之狀態的立體圖。

保持單元22如圖2所示，包含：矩形狀的X方向可動板30，在以箭頭X表示的X方向移動自如地被裝配於基台21；矩形狀的Y方向可動板31，在以箭頭Y表示的與X方向正交的Y方向移動自如地被裝配於X方向可動板30；圓筒狀的支柱32，被固定於Y方向可動板31的上表面；及矩形狀的蓋板33，被固定於支柱32的上端。在蓋板33配設有卡盤台34，該卡盤台34通過形成於蓋板33上的長孔且往上方延伸。卡盤台34保持圓形的被加工物，且藉由未圖示的旋轉驅動手段構成為可旋轉。在卡盤台34的上表面配置有圓形的吸附卡盤35，其由具有透氣性的多孔材料所形成，且實質上水平延伸。吸附卡盤35藉由通過支柱32的流路而與未圖示的吸引手段連接，在吸附卡盤35的周圍隔開間隔而配置4個夾具36。夾具36是在將晶圓10固定於卡盤台34時，夾住保持晶圓10的框架F。以X方向、Y方向所規定的平面構成實質上的水平面。

移動單元23包含X方向移動單元50及Y方向移動單元52。X方向移動單元50透過滾珠螺桿50b將馬達50a的旋轉運動變換為直線運動並傳遞至X方向可動板30，且沿著基台21上的引導導軌27、27使X方向可動板30在X方向上進退。Y方向移動單元52透過滾珠螺桿52b將馬達52a的旋轉運動變換為直線運動並傳遞至Y方向可動板31，且沿著X方向可動板30上的引導導軌37、37使Y方向可動板31在Y方向上進退。另外，雖然省略圖示，在卡盤台34、X方向移動單元50及Y方向移動單元52分別配設有位置檢測手段，可正確地檢測卡盤台34之X方向的位置、Y方向的位置、圓周方向的旋轉位置，且驅動X方向移動單元50、Y方向移動單元52及未圖示之卡盤台34的旋轉驅動手段，而可將卡盤台34正確地定位在任意的位置及角度。上述X方向移動單元50是使保持單元22在加工進給方向上移動的加工進給手段，Y方向移動單元52是使保持單元22在分度進給方向上移動的分度進給手段。

除了圖1、圖2還一邊參照圖3，一邊說明液體供給機構4。液體供給機構4如圖1所示，具備：液體層形成器40、液體供給泵44、過濾器45、液體回收池60、連接液體層形成器40及液體供給泵44的管路46a及連接液體回收池60及過濾器45的管路46b。另外，管路46a、管路46b較佳為部分或整體以可撓性軟管形成。

如圖3（a）所示，液體層形成器40配設於聚光器86的下端部。將液體層形成器40的分解圖示於圖3（b）。從圖3（b）可理解，液體層形成器40由殼體42及液體供給部43所構成。殼體42以俯視觀看呈大致矩形狀，藉由殼體上部構件421及殼體下部構件422所構成。

殼體上部構件421在以圖中箭頭Y所示的Y方向中，分成兩個區域421a、421b，在圖中後側的區域421a形成有用於插入聚光器86的圓形開口部421c，在前側的區域421b形成有板狀部421d。於殼體下部構件422中，在與殼體上部構件421之開口對向的區域，形成有以與開口部421c同形狀，且以俯視觀看配設位置與開口部421c一致的圓筒狀的開口部422a。在開口部422a的底部具備圓板形狀的透明部423，且閉塞開口部422a的底部。透明部423為具備容許後述的第1雷射光線LB1、第2雷射光線LB2通過的性質者，例如由玻璃板所形成。於殼體下部構件422中，在與殼體上部構件421之板狀部421d對向的區域，形成有用於從殼體42之底壁422d噴出液體的液體流路部422b。液體流路部422b為藉由殼體上部構件421的板狀部421d、側壁422c及底壁422d所形成的空間。在流體流路部422b的底壁422d形成有在以箭頭X表示的加工進給方向延伸之狹縫狀的噴出口422e，在連結液體供給部43側的側壁形成有用於供給液體至液體流路部422b的液體供給口422f。上述透明部423的下表面以與在加工進給方向延伸之狹縫狀的噴出口422e同一平面的方式形成，透明部423形成殼體下部構件422之底壁422d的一部分（也參照圖5）。

液體供給部43具備：供給口43a，供給液體W；排出口（省略圖示），形成於與形成在殼體42之液體供給口422f對向的位置；及連通路（省略圖示），連通供給口43a及該排出口。藉由將此液體供給部43從Y方向對殼體42之液體供給口422f開口的側壁進行安裝，而形成液體層形成器40。

液體層形成器40具備如上述的構成，從液體供給泵44吐出的液體W，經由液體供給部43供給至殼體42的液體供給口422f，且流經殼體42的液體流路部422b並從形成於底壁422d的噴出口422e噴射。液體層形成器40如圖1所示，液體供給部43及殼體42以在Y方向並排的方式安裝於聚光器86的下端部。藉此，形成於殼體42之底壁422d的噴出口422e以沿著為加工進給方向的X方向延伸的方式而被定位。

回到圖1及圖2，說明關於液體回收池60。如圖2所示，液體回收池60具備外框體61及兩個防水蓋66。

外框體61具備：外側壁62a，在以圖中箭頭X所示之X方向上延伸；外側壁62b，在以圖中箭頭Y所示之Y方向上延伸；內側壁63a、63b，在外側壁62a、62b的內側隔開預定間隔平行地配設；及底壁64，連結外側壁62a、62b及內側壁63a、63b的下端。藉由外側壁62a、62b、內側壁63a、63b及底壁64，形成長邊方向為沿著X方向，短邊方向為沿著Y方向之長方形的液體回收路70。在構成液體回收路70之內側壁63a、63b的內側形成在上下貫通的開口。在構成液體回收路70的底壁64，於X方向及Y方向中設置微少的傾斜，在成為液體回收路70之最低位置的角部(圖中左方的角落部)配設有液體排出孔65。於液體排出孔65連接有管路46b，且透過管路46b與過濾器45連接。另外，外框體61較佳為整體藉由耐腐蝕和防鏽之不鏽鋼製的板材所形成。

兩個防水蓋66具備：固定金具66a，由門型形狀所組成；及蛇腹狀之樹脂製的蓋構件66b，在其兩端固定有固定金具66a。固定金具66a以在Y方向中能橫跨對向配設的外框體61之兩個內側壁63a的尺寸形成。兩個防水蓋66之固定金具66a的一側，分別固定在以在外框體61之X方向中對向的方式配設的內側壁63b。以此方式構成的液體回收池60藉由未圖示的固定工具固定在雷射加工裝置2的基台21上。保持單元22的蓋板33以被兩個防水蓋66之固定金具66a彼此夾住的方式而安裝。另外，在蓋板33之X方向中的端面以與固定金具66a相同的門型形狀形成，且與固定金具66a相同，為在Y方向橫跨外框體61之內側壁63a的尺寸。因此，在將液體回收池60的外框體61設置在基台21之後，將蓋板33安裝至防水蓋66。根據上述的構成，蓋板33若藉由X方向移動單元50而在X方向上移動，則蓋板33會沿著液體回收池60的內側壁63a移動。另外，關於防水蓋66及蓋板33的安裝方法，不限定於上述步驟，例如，也可在將兩個防水蓋66安裝至外框體61的內側壁63b前，預先安裝蓋板33，並對已先安裝於基台21的外框體61安裝蓋板33及防水蓋66。

回到圖1繼續說明，液體供給機構4藉由具備上述的構成，其從液體供給泵44的吐出口44a吐出的液體W，經由管路46a供給至液體層形成器40。供給至液體形成器40的液體W，從形成於液體層形成器40之殼體42的底壁422d之噴出口422e朝向下方噴射。從液體層形成器40噴射的液體W流經蓋板33或是防水蓋66上，並流下至液體回收池60。已流下至液體回收池60的液體W，流經液體回收路70，並在設置於液體回收路70之最低的位置的液體排出孔65匯集。在液體排出孔65匯集的液體W，經由管路46b而被引導至過濾器45，並以過濾器45去除雷射加工屑(碎片)及灰塵、塵埃等，再返回至液體供給泵44。以此方式進行，藉由液體供給泵44而吐出的液體W在液體供給機構4內循環。

圖4為表示雷射光線照射單元8的光學系統之概略的區塊圖。如圖4所示，雷射光線照射單元8包含：雷射振盪器81，具備射出脈衝狀且脈衝寬度短之第1雷射光線LB1的第1雷射振盪器812，及射出脈衝狀且脈衝寬度長之第2雷射光線LB2的第2雷射振盪器814；第1的1／2波片82，對已入射的第1雷射光線LB1，給予1／2波長程度的相位差，且使直線偏光的偏光面旋轉；第2的1／2波片84，對已入射的第2雷射光線LB2，給予1／2波長程度的相位差，且使直線偏光的偏光面旋轉；偏光分光器85，反射已通過第1的1／2波片82的第1雷射光線LB1的S偏光，且使已通過第2的1／2波片84的第2雷射光線LB2的P偏光通過，將該已反射的第1雷射光線LB1（S偏光）及該已通過的第2雷射光線LB2（P偏光）對晶圓10上的同一處照射且使其合波，並將其作為雷射光線LB1＋LB2而輸出；多面鏡87，作為使從偏光分光器85輸出之雷射光線LB1＋LB2的照射方向分散的分散手段；及聚光器86，將雷射光線LB1＋LB2聚光，並將其照射至保持單元22所保持的晶圓10。第1雷射振盪器812及第2雷射振盪器814是例如振盪對被加工物具有吸收性之波長的雷射。另外，雖然省略圖示，但在雷射光線照射單元8的光學系統也可適當包含變更各雷射光線之輸出的衰減器，變更各雷射光線之光路的反射鏡等。

配設於聚光器86之光路上游的多面鏡87具備使多面鏡87在以箭頭R所示之方向高速旋轉的未圖示的馬達。在聚光器86的內部配設有將雷射光線LB1＋LB2聚光並照射至晶圓10的聚光透鏡（fθ透鏡）86a。如圖4所示，多面鏡87是多片的鏡子M對多面鏡87的旋轉軸同心狀地配置。fθ透鏡86a是位於上述之多面鏡87的下方，且使藉由多面鏡87反射的雷射光線LB1＋LB2聚光並照射至卡盤台34上的晶圓10。旋轉多面鏡87，藉此藉由鏡子M所反射之雷射光線LB1＋LB2的角度在預定範圍連續地變化，雷射光線LB1＋LB2在晶圓10上之加工進給方向（X方向）的預定範圍中分散，結果，將雷射光線LB1＋LB2重複照射至分割預定線上的預定區域。

進一步而言，雷射光線照射單元8具備未圖示的聚光點位置調整手段。雖然省略聚光點位置調整手段之具體的構成的圖示，例如，可為具有滾珠螺桿及馬達的構成，該滾珠螺桿是螺帽部被固定在聚光器86且在以箭頭Z表示的Z方向上延伸，該馬達是與該滾珠螺桿的一端部連結。藉由此構成，將馬達的旋轉運動變換成直線運動，且使聚光器86沿著配設在Z方向的引導導軌（省略圖示）移動，藉此，調整藉由聚光器86而聚光之雷射光線LB的聚光點之Z方向的位置。

本發明的雷射加工裝置2具備大致如上述的構成，以下說明其作用。

在藉由本實施方式的雷射加工裝置2實施雷射加工時，如圖1所示，準備透過黏著膠膜T而被環狀之框架F支撐的板狀之被加工物，例如準備由已在正面形成有元件的矽（Si）所組成的晶圓10。準備完晶圓10後，使形成有元件的正面朝上並使晶圓10載置在構成保持單元22之卡盤台34的吸附卡盤35上，且使未圖示的吸引手段運作並且藉由夾具36等而固定。

已將晶圓10保持在吸附卡盤35後，藉由移動單元23使卡盤台34在X方向及Y方向適當移動，將卡盤台34上的晶圓10定位在對準單元90的正下方。在將晶圓10定位在對準單元90的正下方後，藉由對準單元90拍攝晶圓10正面。接著，根據藉由對準單元90而拍攝之晶圓10的影像，藉由圖案匹配等的手法，進行晶圓10之應加工的位置及聚光器86的對位。根據藉由此對位而得到的位置資訊，藉由使卡盤台34移動，將聚光器86定位在晶圓10上之加工開始位置的上方。接著，藉由未圖示之聚光點位置調整手段使聚光器86在Z方向上移動，且考慮在液體層形成器40及晶圓10上之間所形成的液體W之層的折射率等而將聚光點定位在晶圓10之為雷射加工開始位置的分割預定線中的一端部的表面高度。

已實施聚光器86及晶圓10的對位後，對液體供給機構4補填必要且充足的液體W，並運作液體供給泵44。作為循環液體供給機構4之內部的液體W，例如利用純水。

圖5表示在Y方向切斷液體層形成器40的概略剖面圖。如從圖5可理解，液體供給機構4的液體層形成器40是配設於聚光器86的下端部，在已將聚光點定位晶圓10之正面高度時，構成液體層形成器40的殼體42之底壁422d及透明部423，與晶圓10的正面例如以形成0.5mm～2.0mm左右之間隙S的方式設定。

液體供給機構4藉由具備上述構成，將從液體供給泵44的吐出口44a所吐出的液體W供給至液體層形成器40。被供給至液體層形成器40的液體W從形成於液體層形成器40之殼體42的底壁422d的噴出口422e朝向下方噴射。如圖5所示，從噴出口422e噴射出的液體W一邊充滿在殼體42的底壁422d及晶圓10之間，特別是一邊充滿在透明部423及晶圓10之間所形成的間隙S一邊形成液體W的層，之後，流出至卡盤台34外，且在液體回收池60的液體回收路70流動，並在設置於液體回收路70之最低的位置的液體排出孔65匯集。在液體排出孔65匯集的液體W經由管路46b引導至過濾器45，並以過濾器45淨化，再返回到液體供給泵44，並在液體供給機構4內循環。

藉由開始運作液體供給機構4，且經過預定時間（數分鐘左右），藉由以液體W充滿殼體42的底壁422d及晶圓10之間，特別是充滿透明部423及晶圓10之間的間隙S，而形成不包含泡沫或氣泡之液體W的層，且成為液體W在液體供給機構4穩定地循環的狀態。

於液體W在液體供給機構4穩定地循環的狀態，藉由一邊使雷射光線照射單元8運作，一邊使構成移動單元23之X方向移動單元50運作，而使保持單元22及雷射光線照射單元8在加工進給方向（X方向）以預定的移動速度相對地移動。

於此處，關於藉由本實施方式的雷射光線照射單元8實現的雷射加工，除了圖5，還一邊參照圖6、圖7，一邊進一步詳細說明。

從聚光器86照射的雷射光線LB1＋LB2，如圖5所示，通過液體層形成器40的透明部423及液體W的層而對晶圓10的被加工位置（分割預定線）照射。雷射光線LB1＋LB2如上述，為使第1雷射光線LB1及第2雷射光線LB2合波而成者，如圖6所示，第1雷射光線LB1是以非常短的第1脈衝寬度A而設定，並且第2雷射光線LB2是以相對第1雷射光線LB1為長的第2脈衝寬度B而設定，第2雷射光線LB2是以與第1雷射光線LB1同步的方式照射。

在將雷射光線LB1＋LB2照射至晶圓10時，如已根據圖4說明的方式，伴隨多面鏡87的旋轉，對晶圓10分散並照射雷射光線LB1＋LB2。更具體而言，在對預定鏡子M照射雷射光線LB1＋LB2後，對位於多面鏡87之旋轉方向R中的下游側的下個鏡子M照射雷射光線LB1＋LB2，沿著晶圓10的分割預定線，一邊分散雷射光線LB1＋LB2，一邊重複多次照射。從由第一雷射振盪器812及第2雷射振盪器814所組成之雷射振盪器81振盪雷射光線LB1＋LB2，在旋轉多面鏡87期間，重複此般的雷射加工。另外，構成多面鏡87的鏡子M的個數、多面鏡87的旋轉速度等是根據被加工物而適當決定。

另外，在上述的雷射加工裝置2中的雷射加工條件，例如，能以以下的加工條件實施。 ＜第1雷射振盪器＞ 第1雷射光線的波長：355nm、532nm、1064nm 平均輸出：10～30W 重複頻率：1～10MHz 脈衝寬度：50fs～50ps ＜第2雷射振盪器＞ 第2雷射光線的波長：355nm、532nm、1064nm 平均輸出：30W 重複頻率：1～10MHz 脈衝寬度：50ns

從圖6及圖7（a）可理解，第2雷射光線LB2是在需要對第1雷射光線LB1照射至晶圓10的加工位置照射而在晶圓10的正面附近產生的第1電漿P1導入的時間點照射。在本實施方式中，如已根據圖6說明，第1雷射光線LB1以非常短的脈衝寬度設定，並且第2雷射光線LB2以相對第1雷射光線LB1為長的脈衝寬度設定，進一步而言，第1雷射光線LB1是以尖峰強度高，第2雷射光線LB2是以尖峰強度比第1雷射光線LB1大幅降低的方式設定。

如上述，若對晶圓10照射雷射光線LB1＋LB2，則如圖7（a）所示，照射尖峰強度高且脈衝寬度短的第1雷射光線LB1，藉此在晶圓10的正面產生第1電漿P1。進一步，第2雷射光線LB2藉由以與第1雷射光線LB1同步的方式照射，朝向該第1電漿P1照射。藉此，第1電漿P1誘導第2雷射光線LB2的能量，而成長成第2電漿P2。然後，藉由多面鏡87的作用，沿著分割預定線重複照射雷射光線LB1＋LB2，如圖7（b）所示，朝向照射位置的下方實施各向同性優異的雷射加工且挖掘成為圓形，並沿著分割預定線形成期望之深度的加工槽100。

若在上述的狀態實施雷射加工，則估計在位於晶圓10之照射雷射光線LB1＋LB2的位置之液體W會產生氣泡。針對於此，在本實施方式中，如已根據圖5說明，液體W常時在形成於晶圓10上的間隙S以預定的流速流動。藉此，在雷射光線LB1＋LB2之照射位置附近產生的氣泡，藉由流體W迅速地從形成於晶圓10上的間隙S流下至外部並去除。特別是，根據本實施方式，形成於殼體42之底壁422d的噴出口422e，是在Y方向中與同樣配設於底壁422d的透明部423相鄰的位置，以在加工進給方向延伸的狹縫狀所形成。藉由如此構成，從與是雷射光線LB1＋LB2分散之方向的X方向正交的方向供給液體W，且迅速地排出在液體W中產生的氣泡。藉此，能夠避免藉由該雷射加工而產生的氣泡，並對晶圓10照射雷射光線LB1+LB2。

進一步而言，藉由一邊將液體W充滿晶圓10上的間隙S一邊繼續流下，即使從晶圓10的正面放出了碎片至液體W中，也能與上述氣泡相同地從晶圓10上迅速地排出。包含上述氣泡及碎片的液體W，如從圖1可理解，在蓋板33及防水蓋66上流動，並引導至液體回收池60的液體回收路70。被引導至液體回收路70的液體W，一邊將藉由雷射加工而產生的氣泡放出至外部一邊在液體回收路70流動，並從形成於液體回收路70之最底部的液體排出孔65排出。從液體排出孔65排出的液體W，透過管路46b被引導至過濾器45，再供給至液體供給泵44。以此方式進行，液體W在液體供給機構4循環，藉此藉由過濾器45適當捕捉碎片及灰塵等，而維持液體W在乾淨的狀態。

在預定的分割預定線實施上述的雷射加工後，藉由使移動單元23運作，將聚光器86定位在未加工之分割預定線的一端部，並實施與上述雷射加工相同的雷射加工，該未加工之分割預定線的是在Y方向與已經實施雷射加工的分割預定線相鄰。然後，對相鄰之全部的分割預定線實施該雷射加工後，使卡盤台34旋轉90度，藉此也對與已預先加工之預定方向的分割預定線正交之未加工的分割預定線實施相同的雷射加工。以此方式進行，可對晶圓10上所有的分割預定線實施雷射加工，而形成成為分割起點的加工槽100。

在本實施方式中，如上述，透過液體W的層對期望的照射位置照射雷射光線LB1＋LB2，且藉由從第1電漿P1成長的第2電漿P2實施加工。藉由如第1雷射光線LB1之脈衝寬度短的雷射光線實施加工時，因為在加工方向是各向異性，若僅藉由第1雷射光線LB1加工，則加工部的剖面形狀成為V型，從正面往深度方向進行加工時加工速度會急遽降低。然而，如本實施方式般照射脈衝寬度短之第1雷射光線LB1及脈衝寬度長之第2雷射光線LB2合波後的雷射光線LB1+LB2時，如已根據圖7說明，可成為在各向同性優異的加工，且朝向該照射位置的下方不會降低加工速度而可進行圓形的挖掘，並能夠以良好的加工速度沿著分割預定線形成期望之深度的加工槽100。

根據本實施方式，即使不在晶圓10的正面披覆液狀樹脂也能防止在晶圓10的正面附著碎片，且可減少液狀樹脂的成本，因為省去披覆、去除液狀樹脂的時間，所以生產率提高。

此外，透過藉由液體層形成器40所形成的液體W的層(間隙S)對晶圓10照射第1雷射光線LB1，使得第1電漿P1產生。此時，第1電漿P1被緊閉且產生於流下之液體W的層，所以抑制過多的膨脹，且進一步減輕熱的影響。然後，因為第2雷射光線LB2被藉由脈衝寬度短的第1雷射光線LB1所生成的第1電漿P1吸收，且在流下之液體W的層中產生第2電漿並實施加工，所以與僅以第2雷射光線LB2實施雷射加工的情況相比，給予晶圓10之分割預定線的周圍的熱影響是有限的，提升將晶圓10分割成各個元件晶片時的抗彎強度。亦即，如本實施方式，相較於單獨照射第1雷射光線LB1、第2雷射光線LB2的任一者並實施雷射加工的情況相比，藉由使第1雷射光線LB1及第2雷射光線LB2合波，並對被加工物照射雷射光線LB1+LB2，可成為優異的雷射加工。

根據本發明，不限定於上述實施方式，可提供各種變形例。例如，在上述實施方式中，雖然以第2雷射光線LB2是脈衝狀的雷射光線為前提進行說明，但本發明不限定於此。因為第2雷射光線LB2只要是以比第1雷射光線LB1的脈衝寬度還長的寬度照射的雷射光線即可，所以也可為連續波(CW)。亦即，本發明的「脈衝寬度長的第2雷射光線」也包含是連續波(CW)的雷射光線。

在上述實施方式中，第2雷射光線LB2為以與第1雷射光線LB1同步的方式振盪者，如圖6所示，雖然說明第2雷射光線LB2以與第1雷射光線LB1同步的照射之方式振盪，但本發明不限定於此。例如，可在照射第1雷射光線LB1後，在藉由第1雷射光線LB1而產生的第1電漿P1消滅前，照射第2雷射光線LB2。如此，即使是在照射第1雷射光線LB1後，只要是在第1電漿P1消滅前振盪第2雷射光線LB2，即可發揮與上述相同的作用效果。

2:雷射加工裝置 4:液體供給機構 8:雷射光線照射單元 81:雷射振盪器 812:第1雷射振盪器 814:第2雷射振盪器 82:第1的1／2波片 84:第2的1／2波片 85:偏光分光器 86:聚光器 87:多面鏡（分散手段） 10:晶圓 21:基台 22:保持單元 23:移動單元 26:框體 261:垂直壁部 262:水平壁部 30:X方向可動板 31:Y方向可動板 33:蓋板 34:卡盤台 35:吸附卡盤 40:液體層形成器 42:殼體 421:殼體上部構件 422:殼體下部構件 422e:噴出口

423:透明部

43:液體供給部

44:液體供給泵

45:過濾器

50:X方向移動單元

52:Y方向移動單元

60:液體回收池

65:液體排出孔

70:液體回收路

90:對準單元

LB1:第1雷射光線

LB2:第2雷射光線

A:第1脈衝寬度

B:第2脈衝寬度

P1:第1電漿

P2:第2電漿

W:液體(純水)

S:間隙

圖1為本發明實施方式之雷射加工裝置的立體圖。 圖2為將圖1所示的雷射加工裝置之一部分分解表示的分解立體圖。 圖3（a）為裝設在圖1所示的雷射加工裝置之液體層形成器的立體圖；圖3（b）為將裝設在圖1所示的雷射加工裝置之液體層形成器分解表示的分解立體圖。 圖4為用於說明裝設在圖1所示的雷射加工裝置之雷射光線照射單元的光學系統的區塊圖。 圖5為表示裝設在圖1所示的雷射加工裝置之液體層形成器的在雷射加工時之運作狀態的局部放大剖面圖。 圖6為表示第1雷射光線及第2雷射光線之脈衝寬度的波形圖。 圖7（a）為表示在藉由雷射光線對晶圓實施加工時所產生之電漿的局部放大剖面圖；圖7（b）為表示雷射加工的結果所得到之加工槽的局部放大剖面圖。

8:雷射光線照射單元

81:雷射振盪器

812:第1雷射振盪器

814:第2雷射振盪器

82:第1的1/2波片

84:第2的1/2波片

85:偏光分光器

86:聚光器

86a:聚光透鏡

87:多面鏡(分散手段)

LB1:第1雷射光線

LB2:第2雷射光線

M:鏡子

Claims (4)

1. 一種雷射加工裝置，其具備：卡盤台，保持板狀的被加工物；雷射光線照射單元，對該卡盤台所保持的被加工物照射雷射光線並實施加工；以及移動單元，使該卡盤台及該雷射光線照射單元相對地移動；該雷射光線照射單元包含：雷射振盪器，射出雷射光線；聚光器，將從該雷射振盪器射出的雷射光線聚光且對該卡盤台所保持的被加工物照射；以及液體層形成器，配設於該聚光器的下端且在被加工物的上表面形成液體的層；該雷射振盪器包含：第1雷射振盪器，射出脈衝寬度短的第1偏光方向的第1雷射光線；以及第2雷射振盪器，射出脈衝寬度長的第2偏光方向的第2雷射光線；一邊藉由該移動單元使該卡盤台及該雷射光線照射單元相對地移動，一邊對被加工物的相同處照射該第1雷射光線及該第2雷射光線，在透過該液體的層照射該第1雷射光線時產生的電漿，藉由該第2雷射光線的能量而成長，並對被加工物實施加工。
2. 如請求項1所述之雷射加工裝置，其中，該液體層形成器包含：殼體，具備在與被加工物的上表面之間形成間隙的底壁；液體供給部，形成於該殼體的側壁且透過形成於該底壁的噴出口以液體充滿該間隙並且使其流下；以及透明部，與該噴出口相鄰形成於該底壁並容許雷射光線的通過；透過該透明部與充滿該間隙之液體的層而對被加工物照射雷射光線。
3. 如請求項2所述之雷射加工裝置，其中，該噴出口是以在加工方向延伸的狹縫所形成。
4. 如請求項1所述之雷射加工裝置，其中，該雷射光線照射單元更進一步包含分散手段，使雷射光線在加工進給方向上分散。