特許 6363894 レーザー加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6363894

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】レーザー加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/142 20140101AFI20180712BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/142

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-141489(P2014-141489)

(22)【出願日】2014年7月9日

(65)【公開番号】特開2016-16438(P2016-16438A)

(43)【公開日】2016年2月1日

【審査請求日】2017年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100186897

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 さやか

(74)【代理人】

【識別番号】100194629

【弁理士】

【氏名又は名称】小嶋 俊之

(72)【発明者】

【氏名】朴木 鴻揚

【審査官】 岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１２４６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３６９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８４１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９１１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１６０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１１０２１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第０４２１０５１８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４０１０３４５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／１４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するための被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して被加工物を加工するための集光器を備えたレーザー光線照射手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該被加工物保持手段に保持された被加工物に該集光器からレーザー光線が照射することによって飛散されるデブリを吸引するデブリ排出機構を具備し、
該デブリ排出機構は、該集光器の端部を嵌合する集光器側開口部と被加工物側開口部とを備え該集光器から照射されるレーザー光線の通過を許容する連通路と、該連通路の該被加工物側開口部に一端が連通する吸引通路とを備えたデブリ吸引ケースと、該吸引通路を通してデブリを吸引して排出するデブリ排出手段とを具備しており、
該デブリ排出手段は、該吸引通路に配設され外周面から内周面に向けて斜めにエアーを噴出して該被加工物側開口部に負圧を生成するための複数の負圧生成エアー噴出通路を備えた負圧生成筒体と、該吸引通路に設けられ該負圧生成筒体に形成された複数の負圧生成エアー噴出通路に連通する環状溝と、該環状溝に連通するとともに負圧生成用エアー供給手段に連通せしめられた負圧生成用エアー供給通路とを具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。

【請求項2】

該ケースの該集光器側開口部には、該集光器との空間を遮断しレーザー光線を透過するカバーガラスが載置するガラス載置棚と、該ガラス載置棚に載置されたカバーガラスの該被加工物側開口部側の面に対向して設けられた複数の噴出口をそれぞれ有する複数の洗浄エアー噴出通路が設けられており、該複数の洗浄エアー噴出通路は、洗浄エアー供給手段に連通せしめられた洗浄エアー供給通路と連通している、請求項１記載のレーザー加工装置。

【請求項3】

該ケースの該被加工物側開口部側に隣接してレーザー光線の照射によって飛散されるデブリを吹き飛ばすデブリ吹き飛ばしノズルが配設されており、該デブリ吹き飛ばしノズルは、吹き飛ばしエアー供給手段に連通せしめられた吹き飛ばしエアー供給通路と連通している、請求項１又は２記載のレーザー加工装置。

【請求項4】

該負圧生成エアー噴出通路から噴出するエアーの流量は１００〜３００リットル／分・mm^２に設定されている、請求項１から３のいずれかに記載のレーザー加工装置。

【請求項5】

上記洗浄エアー噴出通路から噴出するエアーの流量は１０〜３０リットル／分・mm^２に設定されている、請求項２、又は請求項２を引用する請求項３、又は請求項２を引用する請求項４に記載のレーザー加工装置。

【請求項6】

上記デブリ吹き飛ばしノズルから噴出するエアーの流量は３〜１０リットル／分・mm^２に設定されている、請求項３、又は請求項３を引用する請求項４、又は請求項３を引用する請求項５に記載のレーザー加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。

【0003】

上述した半導体ウエーハ等のウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライントに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、ウエーハをレーザー加工溝が形成された分割予定ラインに沿って破断する方法が提案されている。このようなレーザー加工を施すレーザー加工装置は、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物をレーザー加工するレーザー光線照射手段と、被加工物保持手段とレーザー光線照射手段を加工送り方向に相対的に移動せしめる加工送り手段とを具備している。そして、レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段から発振されたレーザー光線を集光して被加工物保持手段に保持された被加工物に照射する集光対物レンズを備えた集光器とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１８４５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

而して、ウエーハの分割予定ラインに沿ってパルスレーザー光線を照射すると、デブリ（debris)が飛散し、順次照射されるパルスレーザー光線の光路が飛散したデブリによって妨げられるという問題がある。即ち、飛散したデブリにパルスレーザー光線が当たると、レーザー光線は屈曲してデバイスに照射され、デバイスを損傷させるという問題がある。

【0006】

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、飛散したデブリの影響を受けることなくレーザー加工を施すことができるレーザー加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するための被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して被加工物を加工するための集光器を備えたレーザー光線照射手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該被加工物保持手段に保持された被加工物に該集光器からレーザー光線が照射することによって飛散されるデブリを吸引するデブリ排出機構を具備し、
該デブリ排出機構は、該集光器の端部を嵌合する集光器側開口部と被加工物側開口部とを備え該集光器から照射されるレーザー光線の通過を許容する連通路と、該連通路の該被加工物側開口部に一端が連通する吸引通路とを備えたデブリ吸引ケースと、該吸引通路を通してデブリを吸引して排出するデブリ排出手段とを具備しており、
該デブリ排出手段は、該吸引通路に配設され外周面から内周面に向けて斜めにエアーを噴出して該被加工物側開口部に負圧を生成するための複数の負圧生成エアー噴出通路を備えた負圧生成筒体と、該吸引通路に設けられ該負圧生成筒体に形成された複数の負圧生成エアー噴出通路に連通する環状溝と、該環状溝に連通するとともに負圧生成用エアー供給手段に連通せしめられた負圧生成用エアー供給通路とを具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

【0008】

上記ケースの該集光器側開口部には、集光器との空間を遮断しレーザー光線を透過するカバーガラスが載置するガラス載置棚と、該ガラス載置棚に載置されたカバーガラスの該被加工物側開口部側の面に対向して設けられた複数の噴出口をそれぞれ有する複数の洗浄エアー噴出通路が設けられており、該複数の洗浄エアー噴出通路は、洗浄エアー供給手段に連通せしめられた洗浄エアー供給通路と連通している。
上記ケースの該被加工物側開口部側に隣接してレーザー光線の照射によって飛散されるデブリを吹き飛ばすデブリ吹き飛ばしノズルが配設されており、該デブリ吹き飛ばしノズルは、吹き飛ばしエアー供給手段に連通せしめられた吹き飛ばしエアー供給通路と連通している。
上記負圧生成エアー噴出通路から噴出するエアーの流量は１００〜３００リットル／分・mm²に設定され、上記洗浄エアー噴出通路から噴出するエアーの流量は１０〜３０リットル／分・mm²に設定され、上記デブリ吹き飛ばしノズルから噴出するエアーの流量は３〜１０リットル／分・mm²に設定されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によるレーザー加工装置は、被加工物保持手段に保持された被加工物に集光器からレーザー光線が照射することによって飛散されるデブリを吸引するデブリ排出機構を備え、該デブリ排出機構は、集光器の端部を嵌合する集光器側開口部と被加工物側開口部とを備え該集光器から照射されるレーザー光線の通過を許容する連通路と、該連通路の被加工物側開口部に一端が連通する吸引通路とを備えたデブリ吸引ケースと、吸引通路を通してデブリを吸引して排出するデブリ排出手段とを具備ており、該デブリ排出手段は、吸引通路に配設され外周面から内周面に向けて斜めにエアーを噴出して被加工物側開口部に負圧を生成するための複数の負圧生成エアー噴出通路を備えた負圧生成筒体と、吸引通路に設けられ負圧生成筒体に形成された複数の負圧生成エアー噴出通路に連通する環状溝と、該環状溝に連通するとともに負圧生成用エアー供給手段に連通せしめられた負圧生成用エアー供給通路とを具備しているので、負圧生成用エアー供給手段を作動し負圧生成用エアー供給通路および環状溝を介して負圧生成筒体の外周に開口する複数の負圧生成エアー噴出通路にエアーを供給する。この結果、複数の負圧生成エアー噴出通路を通して吸引通路を高速で流れるエアーの作用で吸引通路の被加工物側開口部側に負圧が生成されるため、被加工物保持手段に保持された被加工物に集光器からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリは、吸引通路から吸引され負圧生成筒体を介して排出される。従って、レーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリは、集光器から照射されるレーザー光線の光路から直ちに排除されるため、順次照射されるパルスレーザー光線が飛散したデブリに当たることがなく、飛散したデブリにレーザー光線は当たることにより屈曲してデバイスを損傷させるという問題が解消する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。

【図2】図１に示すレーザー加工装置に装備されるデブリ排出機構の要部斜視図。

【図3】図２に示すデブリ排出機構の要部断面図。

【図4】図２に示すデブリ排出機構の構成部材を分解して示す斜視図。

【図5】被加工物としての半導体ウエーハが環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す斜視図。

【図6】図１に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー加工溝形成工程の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、基台２上に配設されたレーザー光線照射手段としてのレーザー光線照射ユニット４とを具備している。

【0013】

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にＸ軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にＸ軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１の上面である保持面上に被加工物である例えば円板形状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、半導体ウエーハ等の被加工物を保護テープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

【0014】

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面にＸ軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動せしめられる。

【0015】

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Y軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動させるための割り出し送り手段３８を具備している。割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動せしめられる。

【0016】

上記レーザー光線照射ユニット４は、上記基台２上に配設された支持部材４１と、該支持部材４１によって支持され実質上水平に延出するケーシング４２と、該ケーシング４２に配設されたレーザー光線照射手段５と、ケーシング４２の前端部に配設されレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６を具備している。レーザー光線照射手段５は、ケーシング４２内に配設されたＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器等のレーザー光線発振手段（図示せず）と、ケーシング４２の先端に配設されレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光して上記チャックテーブル３６に保持された被加工物に照射する集光器５１を具備している。上記撮像手段６は、撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

【0017】

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリを吸引するデブリ排出機構７を具備している。このデブリ排出機構７について、図２乃至図４を参照して説明する。

【0018】

図示の実施形態におけるデブリ排出機構７は、集光器５１の下側に配設されるデブリ吸引ケース７１と、該デブリ吸引ケース７１にデブリを吸引して排出するデブリ排出手段７２を具備している。デブリ吸引ケース７１は、集光器５１の端部を嵌合する集光器側開口部７１１と被加工物側開口部７１２とを備え集光器から照射されるレーザー光線の通過を許容する連通路７１３と、該連通路７１３の被加工物側開口部７１２に一端が連通し他端がデブリ吸引ケース７１の図３において左側面に開口する吸引通路７１４とを備えている。

【0019】

デブリ排出手段７２は、吸引通路７１４に配設され被加工物側開口部７１２に負圧を生成するための負圧生成筒体７２１を備えている。この負圧生成筒体７２１は、図３および図４に示すように外周面から内周面に吸引通路７１４の一端側から他端側に向けて斜めにエアーを噴出する複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aを備えているとともに、外周面には負圧生成エアー噴出通路７２１aの両側に形成されたシール溝７２１bを備えており、該シール溝７２１bにシールリング７２１dが装着されている。このように構成された負圧生成筒体７２１は、図３に示すように吸引通路７１４に他端側から挿入する。このようにして負圧生成筒体７２１は挿入された吸引通路７１４の内周面には、負圧生成筒体７２１の外周に開口する複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aと対向する位置に環状溝７２１cが設けられている。この環状溝７２１cはデブリ吸引ケース７１に設けられ図２に示す負圧生成用エアー供給通路７２２に連通され、該負圧生成用エアー供給通路７２２が負圧生成用エアー供給手段７２３に連通されている。なお、負圧生成筒体７２１の他端は、集塵器７３に接続されている。

【0020】

図示の実施形態におけるデブリ排出手段７２は以上のように構成されており、負圧生成用エアー供給手段７２３を作動し負圧生成用エアー供給通路７２２および環状溝７２１cを介して負圧生成筒体７２１の外周に開口する複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aにエアーを供給すると、複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aを通して吸引通路７１４の一端側から他端側に向けて高速で流れるエアーの作用で吸引通路７１４の一端側である連通路７１３の被加工物側開口部７１２側に負圧が生成される。この結果、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリは、吸引通路７１４の一端から吸引され負圧生成筒体７２１を介して集塵器７３に排出される。なお、複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aから噴出するエアーの流量は１００〜３００リットル／分・mm²に設定されることが望ましい。

【0021】

図２乃至図４を参照して説明を続けると、デブリ吸引ケース７１の集光器側開口部７１１には、集光器５１との空間を遮断しレーザー光線を透過するカバーガラスが載置するガラス載置棚７１１aと、該ガラス載置棚７１１aに載置されたカバーガラス７１７の該被加工物側開口部７１２側の面に対向して設けられた複数の噴出口をそれぞれ有する複数の洗浄エアー噴出通路７１１bが設けられている。この複数の洗浄エアー噴出通路７１１bはデブリ吸引ケース７１に設けられ図２に示す洗浄エアー供給通路７３１に連通され、該洗浄エアー供給通路７３１が洗浄エアー供給手段７３２に連通されている。洗浄エアー供給手段７３２を作動し洗浄エアー供給通路７３１を介して複数の洗浄エアー噴出通路７１１bにエアーを供給すると、カバーガラス７１７に向けてエアーは噴出される。この結果、カバーガラス７１７の被加工物側開口部７１２側の面が洗浄されるとともに、カバーガラス７１７に衝突したエアーが被加工物側開口部７１２側に向けて流出するので、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリの集光器５１側への移動が抑制される。なお、洗浄エアー噴出通路７１１bから噴出するエアーの流量は１０〜３０リットル／分・mm²に設定されることが望ましい。

【0022】

図示の実施形態におけるデブリ排出機構７は、レーザー光線の照射によって飛散されるデブリを吹き飛ばすデブリ吹き飛ばし手段７５を具備している。デブリ吹き飛ばし手段７５は、デブリ吸引ケース７１の上面から被加工物側開口部７１２における連通路７１３に開口するノズル挿入穴７１５に装着されるデブリ吹き飛ばしノズル７５１と、該デブリ吹き飛ばしノズル７５１に接続された吹き飛ばしエアー供給通路７５２と、該吹き飛ばしエアー供給通路７５２を通してデブリ吹き飛ばしノズル７５１にエアーを供給する吹き飛ばしエアー供給手段７５３とからなっている。上記デブリ吹き飛ばしノズル７５１は、その先端が被加工物側開口部７１２において吸引通路７１４の反対側に隣接して配設される。なお、デブリ吸引ケース７１には、デブリ吹き飛ばしノズル７５１の先端部が位置付けられる領域において連通路７１３に一端が開口し他端が図３において右側面に開口する連通穴７１６が設けられている。この連通穴７１６は、他端部に栓をしてもよい。

【0023】

図示の実施形態におけるデブリ吹き飛ばし手段７５は以上のように構成されており、吹き飛ばしエアー供給手段７５３を作動し、吹き飛ばしエアー供給通路７５２を介してデブリ吹き飛ばしノズル７５１にエアーを供給すると、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリがデブリ吹き飛ばしノズル７５１から噴出されるエアーによって吸引通路７１４側に向けて吹き飛ばされる。なお、デブリ吹き飛ばしノズル７５１から噴出するエアーの流量は３〜１０リットル／分・mm²に設定されことが望ましい。

【0024】

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図５には、上述したレーザー加工装置によって加工される被加工物としての半導体ウエーハ１０が環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態の斜視図が示されている。半導体ウエーハ１０は、表面１０aに格子状の分割予定ライン１０１が形成され、格子状の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０に分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するには、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、半導体ウエーハ１０はダイシングテープTを介してチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。なお、半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して環状のフレームFは、チャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。

【0025】

上述したウエーハ保持工程を実施したならば、加工送り手段３７を作動して半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６を撮像手段６の直下に位置付ける。チャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５の集光器５１との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されている分割予定ライン１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。

【0026】

以上のようにしてチャックテーブル３６上に保持された半導体ウエーハ１０に形成されている分割予冷ラインを検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図６の（a）で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線照射手段５の集光器５１が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予冷ライン１０１の一端(図６の（ａ）において左端)を集光器５１の直下に位置付ける。そして、集光器５１から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の表面（上面）付近に合わせる。次に、レーザー光線照射手段５の集光器５１から半導体ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、分割予冷ライン１０１の他端（図６の（ｂ）において右端）が集光器５１の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、図６の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ１０には、分割予冷ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１１０が形成される（レーザー加工溝形成工程）。

【0027】

なお、上記レーザー加工溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：４W
集光スポット径 ：φ２０μｍ
加工送り速度 ：１５０ｍｍ／秒

【0028】

上述したレーザー加工溝形成工程においては、半導体ウエーハ１０の表面に集光器５１からパルスレーザー光線を照射することによりデブリ１００が飛散し、順次照射されるパルスレーザー光線が飛散したデブリに当たると、レーザー光線は屈曲してデバイスに照射され、デバイスを損傷させるという問題がある。しかるに、図示の実施形態においては上述したデブリ排出機構７を備えており、デブリ排出手段７２の負圧生成用エアー供給手段７２３を作動し負圧生成用エアー供給通路７２２および環状溝７２１cを介して負圧生成筒体７２１の外周に開口する複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aにエアーを供給する。この結果、複数の負圧生成エアー噴出通路７２１aを通して吸引通路７１４の一端側から他端側に向けて高速で流れるエアーの作用で吸引通路７１４の一端側である連通路７１３の被加工物側開口部７１２側に負圧が生成されるため、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリ１００は、吸引通路７１４の一端から吸引され負圧生成筒体７２１を介して集塵器７３に排出される。従って、レーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリ１００は、集光器５１から照射されるレーザー光線の光路から直ちに排除されるため、順次照射されるパルスレーザー光線が飛散したデブリ１００に当たることがなく、飛散したデブリ１００にレーザー光線は当たることにより屈曲してデバイスを損傷させるという問題が解消する。

【0029】

また、図示の実施形態においては上述したデブリ排出機構７においては、洗浄エアー供給手段７３２を作動し洗浄エアー供給通路７３１を介して複数の洗浄エアー噴出通路７１１bにエアーを供給し、カバーガラス７１７に向けてエアーを噴出する。この結果、カバーガラス７１７の被加工物側開口部７１２側の面が洗浄されるとともに、カバーガラス７１７に衝突したエアーが被加工物側開口部７１２側に向けて流出するので、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリの集光器５１側への移動が抑制される。従って、レーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリ１００が集光器５１から照射されるレーザー光線の光路から直ちに排除されるため、順次照射されるパルスレーザー光線が飛散したデブリ１００に当たることがなく、飛散したデブリにレーザー光線は当たることにより屈曲してデバイスを損傷させるという問題が解消する。

【0030】

更に、図示の実施形態においては上述したデブリ排出機構７は、デブリ吹き飛ばし手段７５を備え、吹き飛ばしエアー供給手段７５３を作動し、吹き飛ばしエアー供給通路７５２を介してデブリ吹き飛ばしノズル７５１にエアーを供給する。この結果、チャックテーブル３６に保持された被加工物に集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリ１００がデブリ吹き飛ばしノズル７５１から噴出されるエアーによって吸引通路７１４側に向けて吹き飛ばされる。従って、集光器５１からレーザー光線が照射されることによって飛散されるデブリは、集光器５１から照射されるレーザー光線の光路から直ちに排除されるため、順次照射されるパルスレーザー光線が飛散したデブリに当たることがなく、飛散したデブリ１００にレーザー光線は当たることにより屈曲してデバイスを損傷させるという問題が解消する。

【符号の説明】

【0031】

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３８：割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット
５：レーザー光線照射手段
５１：集光器
６：撮像手段
７：デブリ排出機構
７１：デブリ吸引ケース
７１１：集光器側開口部
７１２：被加工物側開口部
７１３：連通路
７１４：吸引通路
７２：デブリ排出手段
７２１：負圧生成筒体
７２２：負圧生成用エアー供給通路
７２３：負圧生成用エアー供給手段
７３：集塵器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】