(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145624
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】レーザ加工方法及び装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20241004BHJP
B23K 26/364 20140101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 B
B23K26/364
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058061
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】林 博和
【テーマコード（参考）】
4E168
5F063
【Ｆターム（参考）】
4E168AD01
4E168AD18
4E168CA06
4E168CB07
4E168CB22
4E168DA35
4E168DA43
4E168EA05
4E168EA06
4E168JA11
5F063AA07
5F063BA07
5F063CB02
5F063CB06
5F063CB12
5F063CB16
5F063CC39
5F063DD26
5F063DD32
5F063DE01
5F063DE12
5F063DE33
(57)【要約】
【課題】加工品質を維持しつつ効率よくワークを加工処理できるレーザ加工方法及び装置を提供する。
【解決手段】相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、加工送りを複数回与えて、２条の第１溝の間を中抜きした第２溝を加工する。１回目の加工送りでは、第１加工部でワークに２条の第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部で２条の第１溝の間を加工する。２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部を使用して、２条の第１溝の間を加工する。
【選択図】図１０
【解決手段】相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、加工送りを複数回与えて、２条の第１溝の間を中抜きした第２溝を加工する。１回目の加工送りでは、第１加工部でワークに２条の第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部で２条の第１溝の間を加工する。２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部を使用して、２条の第１溝の間を加工する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、前記ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し前記第１加工部の両側に配置され、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の前記第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、前記ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、
加工送りを複数回与えて、２条の前記第１溝の間を中抜きした前記第２溝を加工し、
１回目の加工送りでは、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部で２条の前記第１溝の間を加工し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部を使用して、２条の前記第１溝の間を加工する、
レーザ加工方法。
加工送りを複数回与えて、２条の前記第１溝の間を中抜きした前記第２溝を加工し、
１回目の加工送りでは、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部で２条の前記第１溝の間を加工し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部を使用して、２条の前記第１溝の間を加工する、
レーザ加工方法。
【請求項2】
少なくとも１回目の加工送りと２回目以降の加工送りとの間で前記第２加工部から出射させるレーザ光の強度を変える、
請求項１に記載のレーザ加工方法。
請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項3】
相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、前記ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し前記第１加工部の両側に配置され、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の前記第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、前記ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、
前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工することにより、２条の前記第１溝の間を中抜きした前記第２溝を前記ワークに加工する、
レーザ加工方法。
前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工することにより、２条の前記第１溝の間を中抜きした前記第２溝を前記ワークに加工する、
レーザ加工方法。
【請求項4】
加工送りを複数回与えて、前記第２溝を加工し、
１回目の加工送りでは、前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の前記第１溝の間を加工する、
請求項３に記載のレーザ加工方法。
１回目の加工送りでは、前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の前記第１溝の間を加工する、
請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項5】
前記ワークは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハであり、前記第２強度は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される、
請求項３又は４に記載のレーザ加工方法。
請求項３又は４に記載のレーザ加工方法。
【請求項6】
相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、前記ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し前記第１加工部の両側に配置され、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の前記第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットと、
前記ワークを保持するテーブルと、
前記レーザ加工ユニットと前記テーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、
前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
複数回の加工送りによって、前記第１溝の間を中抜きした第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
１回目の加工送りでは、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部で２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部を使用して、２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
レーザ加工装置。
前記ワークを保持するテーブルと、
前記レーザ加工ユニットと前記テーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、
前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
複数回の加工送りによって、前記第１溝の間を中抜きした第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
１回目の加工送りでは、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部で２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部を使用して、２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
レーザ加工装置。
【請求項7】
相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、前記ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し前記第１加工部の両側に配置され、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の前記第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットと、
前記ワークを保持するテーブルと、
前記レーザ加工ユニットと前記テーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、
前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
少なくとも１回の加工送りによって、前記第１溝の間を中抜きした第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
レーザ加工装置。
前記ワークを保持するテーブルと、
前記レーザ加工ユニットと前記テーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、
前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
少なくとも１回の加工送りによって、前記第１溝の間を中抜きした第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
レーザ加工装置。
【請求項8】
前記制御部は、
複数回の加工送りによって、前記第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
１回目の加工送りでは、前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
請求項７に記載のレーザ加工装置。
複数回の加工送りによって、前記第２溝が前記ワークに加工されるように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
１回目の加工送りでは、前記ワークに対し、前記第１加工部で前記ワークに２条の前記第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の下流側に位置する前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工された２条の前記第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し前記第１加工部の上流側に位置する前記第２加工部から前記第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、前記第１加工部で加工される２条の前記第１溝の間を事前に加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御し、
２回目以降の加工送りでは、２つの前記第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の前記第１溝の間を加工するように、前記レーザ加工ユニット及び前記加工送り部を制御する、
請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項9】
前記ワークは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハであり、前記第２強度は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される、
請求項７又は８に記載のレーザ加工装置。
請求項７又は８に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はレーザ加工方法及び装置に係り、特にワークに溝を加工するレーザ加工方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ（低誘電率）膜を使用した半導体のウェーハは、通常のブレードダイサを使用してチップ化すると、膜剥離（デラミネーション）が発生するという問題がある。
【0003】
特許文献１には、Ｌｏｗ－ｋ膜を有するウェーハの加工方法として、ストリートに沿って２条の溝をレーザ光で加工し、その２条の溝の間をブレードで切削することにより、膜剥離を抑制する方法が提案されている。
【0004】
また、特許文献２には、ストリートに沿って２条の溝をレーザ光で加工し、その２条の溝の間をレーザ光で切削する方法が提案されている。
【0005】
また、特許文献３には、ストリートに沿って２条の溝をレーザ光で加工し、かつ、その２条の溝の間をレーザ光で中抜き加工して、ストリートからＬｏｗ－ｋを含む積層体を除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００５－１４２３９８号公報
【特許文献2】特開２００９－１８２０１９号公報
【特許文献3】特開２０２１－１９２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、効率よくウェーハを加工処理するためには、１回の加工送り（いわゆる１パス）で各ストリートを加工処理することが要求される。
【0008】
しかしながら、レーザ加工では、加工対象によって、加工品質と１パス当たりの除去量がトレードオフになる場合がある。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加工品質を維持しつつ効率よくワークを加工処理できるレーザ加工方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための第１の態様は、相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、加工送りを複数回与えて、２条の第１溝の間を中抜きした第２溝を加工し、１回目の加工送りでは、第１加工部でワークに２条の第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部で２条の第１溝の間を加工し、２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部を使用して、２条の第１溝の間を加工する、レーザ加工方法である。
【0011】
第２の態様は、第１の態様のレーザ加工方法において、少なくとも１回目の加工送りと２回目以降の加工送りとの間で第２加工部から出射させるレーザ光の強度を変える、レーザ加工方法である。
【0012】
第３の態様は、相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットを用いて、ワークに第２溝を加工するレーザ加工方法であって、ワークに対し、第１加工部でワークに２条の第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工された２条の第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し第１加工部の上流側に位置する第２加工部から第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工される２条の第１溝の間を事前に加工することにより、２条の第１溝の間を中抜きした第２溝をワークに加工する、レーザ加工方法である。
【0013】
第４の態様は、第３の態様のレーザ加工方法において、加工送りを複数回与えて、第２溝を加工し、１回目の加工送りでは、ワークに対し、第１加工部でワークに２条の第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工された２条の第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し第１加工部の上流側に位置する第２加工部から第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工される２条の第１溝の間を事前に加工し、２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の第１溝の間を加工する、レーザ加工方法である。
【0014】
第５の態様は、第３又は４の態様のレーザ加工方法において、ワークは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハであり、第２強度は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される、レーザ加工方法である。
【0015】
第６の態様は、相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットと、ワークを保持するテーブルと、レーザ加工ユニットとテーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数回の加工送りによって、第１溝の間を中抜きした第２溝がワークに加工されるように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御し、１回目の加工送りでは、第１加工部でワークに２条の第１溝を加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部で２条の第１溝の間を加工するように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御し、２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部を使用して、２条の第１溝の間を加工するように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御する、レーザ加工装置である。
【0016】
第７の態様は、相対的に加工送りが与えられるワークに対し、一対のレーザ光を照射することにより、ワークに２条の第１溝を加工可能な第１加工部と、加工送り方向に対し第１加工部の両側に配置され、第１加工部で加工される２条の第１溝の間にレーザ光を照射することにより、２条の第１溝の間を加工可能な２つの第２加工部と、を備えたレーザ加工ユニットと、ワークを保持するテーブルと、レーザ加工ユニットとテーブルとを相対的に移動させて、加工送りを与える加工送り部と、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御して、加工を制御する制御部と、を備え、制御部は、少なくとも１回の加工送りによって、第１溝の間を中抜きした第２溝がワークに加工されるように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御し、ワークに対し、第１加工部でワークに２条の第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工された２条の第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し第１加工部の上流側に位置する第２加工部から第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工される２条の第１溝の間を事前に加工するように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御する、レーザ加工装置である。
【0017】
第８の態様は、第７の態様のレーザ加工装置において、制御部は、複数回の加工送りによって、第２溝がワークに加工されるように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御し、１回目の加工送りでは、ワークに対し、第１加工部でワークに２条の第１溝の加工しつつ、加工の進行方向に対し第１加工部の下流側に位置する第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工された２条の第１溝の間を加工し、かつ、加工の進行方向に対し第１加工部の上流側に位置する第２加工部から第１強度よりも弱い第２強度でレーザ光を照射して、第１加工部で加工される２条の第１溝の間を事前に加工するように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御し、２回目以降の加工送りでは、２つの第２加工部から第１強度でレーザ光を照射して、２条の第１溝の間を加工するように、レーザ加工ユニット及び加工送り部を制御する、レーザ加工装置である。
【0018】
第９の態様は、第７又は８の態様のレーザ加工方法において、ワークは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハであり、第２強度は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される、レーザ加工装置である。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、加工品質を維持しつつ効率よくワークを加工処理できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】加工対象の一例を示す平面図である。
【図2】溝の加工処理の概要を示す図である。
【図3】レーザ加工装置の一実施形態を示す概略図である。
【図4】制御装置のハードウェア構成の一例を示す概略図である。
【図5】レーザ加工ヘッドの一実施形態を示す概略図である。
【図6】第１集光レンズによる第１レーザ光の照射の概念図である。
【図7】光路切替部の構成の一例を示す概略図である。
【図8】第２集光レンズによる第２レーザ光の照射の概念図である。
【図9】配線層除去溝の加工の概念図である。
【図10】レーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャート
【図11】配線層除去溝の加工の概念図である。
【図12】レーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャートである。
【図13】第２レーザ光の分岐量を調整する手段の他の一例を示す図である。
【図14】第２レーザ光の強度を調整する方法の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【0022】
［第１の実施の形態］
ここでは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハに対し、ダイシング前にストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層（積層体）を除去する装置に本発明を適用した場合を例に説明する。ウェーハは、ワークの一例である。
ここでは、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハに対し、ダイシング前にストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層（積層体）を除去する装置に本発明を適用した場合を例に説明する。ウェーハは、ワークの一例である。
【0023】
層間絶縁膜（絶縁層）としてのＬｏｗ－ｋ膜（Ｌｏｗ－ｋ層）は、Ｌｏｗ－ｋ材料（低誘電率材料）で構成される。Ｌｏｗ－ｋ材料は、たとえば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ、ＳｉＬＫ等の無機物系材料、ポリイミド系、パリレン系、ポリテトラフルオロエチレン系等のポリマーである有機物系材料、及びメチル含有ポリシロキサン等のポーラスシリカ材料等である。
【0024】
［加工の概要］
図１は、加工対象の一例を示す平面図である。
図１は、加工対象の一例を示す平面図である。
【0025】
図１に示すように、加工対象である半導体のウェーハＷは、複数のストリートＳｔ（分割予定ライン）によって区画された格子状の領域にデバイスＤｖが形成される。層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用したウェーハＷは、隣接するデバイスＤｖ間でストリートＳｔを跨いでＬｏｗ－ｋ膜が存在する。ストリートＳｔごとにレーザ光で所定の溝を加工（アブレーション加工）することにより、ストリートＳｔからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層（積層体）を除去する。
【0026】
図２は、溝の加工処理の概要を示す図である。
【0027】
図２に示すように、ストリートＳｔに沿って所定の溝Ｃを加工し、ストリートＳｔからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層を除去する。その際、溝Ｃの両側の縁を切る加工と、溝Ｃの中を刳り貫く加工（いわゆる中抜き加工）とを分けて、溝Ｃを加工する。以下、溝Ｃの両側の縁を切る加工を「縁切り加工」、溝Ｃの中を刳り貫く加工を「中抜き加工」と称する。
【0028】
縁切り加工は、一対のレーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂをストリートＳｔに沿って照射し、互いに平行な２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂをストリートＳｔに沿って加工することにより行う。２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、Ｙ方向において、加工する溝Ｃの幅に対応した間隔で加工する。また、２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、Ｚ方向において、加工する溝Ｃの深さに対応した深さで加工する。
【0029】
中抜き加工は、縁切り加工によって形成された２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間に所定の幅を有するレーザ光Ｌ２を照射することにより行う。このレーザ光Ｌ２は、２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間隔に対応した幅の溝を加工できるレーザ光で構成される。
【0030】
縁切り加工と中抜き加工とを組み合わせて行うことで、最終的に所定の幅及び深さを有する１条の溝ＣがストリートＳｔに沿って形成される。
【0031】
一度にＬｏｗ－ｋ膜を除去できる出力のレーザ光を用いて溝Ｃを加工すると、膜剥離が発生するおそれがある。しかし、上記のように、縁切り加工と中抜き加工とを分けて溝Ｃを加工することで、膜剥離の発生を抑制できる。
【0032】
本実施の形態では、加工送り（溝を加工する方向の送り）を複数回与えて、所要の溝ＣをストリートＳｔに加工する（いわゆるマルチパスによる加工）。この点については、後に詳述する。
【0033】
なお、以下においては、縁切り加工に用いる一対のレーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを「第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ」、中抜き加工に用いるレーザ光Ｌ２を「第２レーザ光Ｌ２」と称して、両者を区別する。また、縁切り加工で加工する２条の溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂを「縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ」、縁切り加工及び中抜き加工によって加工される溝Ｃを「配線層除去溝Ｃ」と称して、両者を区別する。縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、第１溝の一例である。また、配線層除去溝Ｃは、第２溝の一例である。
【0034】
［レーザ加工装置］
［装置構成］
図３は、レーザ加工装置の一実施形態を示す概略図である。なお、図中のＸＹＺは、互いに直交する３軸である。本実施の形態では、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面を水平面とし、Ｘ方向及びＹ方向を水平方向とする。また、Ｚ方向を鉛直方向（上下方向）とする。
［装置構成］
図３は、レーザ加工装置の一実施形態を示す概略図である。なお、図中のＸＹＺは、互いに直交する３軸である。本実施の形態では、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面を水平面とし、Ｘ方向及びＹ方向を水平方向とする。また、Ｚ方向を鉛直方向（上下方向）とする。
【0035】
図３に示すように、本実施の形態のレーザ加工装置１０は、テーブル２０、第１レーザ光源２２Ａ、第２レーザ光源２２Ｂ、レーザ加工ヘッド１００、顕微鏡２４、テーブル駆動部２６、ヘッド駆動部２８、及び、制御装置３０等を備える。
【0036】
テーブル２０は、ウェーハＷを保持する。また、テーブル２０は、制御装置３０の制御の下、テーブル駆動部２６に駆動されて、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。Ｘ方向は、加工送り方向である。加工対象のストリートＳｔは、Ｘ方向（加工送り方向）と平行に設定される。また、テーブル２０は、制御装置３０の制御の下、テーブル駆動部２６に駆動されて、θ軸を中心に回転する。θ軸は、テーブル２０の中心を通り、Ｚ軸と平行な軸である。
【0037】
第１レーザ光源２２Ａは、縁切り加工に用いるレーザ光ＬＡをレーザ加工ヘッド１００に供給する。このレーザ光ＬＡは、縁切り加工に適した条件（波長、パルス幅及び繰り返し周波数等）のパルスレーザ光である。
【0038】
第２レーザ光源２２Ｂは、中抜き加工に用いるレーザ光ＬＢをレーザ加工ヘッド１００に供給する。このレーザ光ＬＢは、中抜き加工に適した条件（波長、パルス幅及び繰り返し周波数等）のパルスレーザ光である。
【0039】
レーザ加工ヘッド１００は、レーザ光学系を有し、テーブル２０上のウェーハＷに向けて、縁切り加工用の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ及び中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２を出射する。各レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２は、テーブル２０上のウェーハＷに向けて鉛直下向きに出射される。
【0040】
レーザ加工ヘッド１００は、３つの出射口を有する。１つは、縁切り加工用の一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを出射する第１出射口１０１である。残り２つは、中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２を出射する第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂである。以下必要に応じて、一方（図３の左側）の第２出射口１０２Ａを第１の第２出射口１０２Ａ、他方（図３の右側）の第２出射口１０２Ｂを第２の第２出射口１０２Ｂと称して、両者を区別する。３つの出射口（第１出射口１０１、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）は、ウェーハＷの加工送り方向（Ｘ方向）に沿って一列に並んで配置される。また、第１出射口１０１は、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの間に配置される。すなわち、縁切り加工用のレーザ光の出射口（第１出射口１０１）の両側に、中抜き加工用のレーザ光の出射口（第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）が配置される。
【0041】
中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２は、加工形態に応じて、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂから同時又は択一的に出射される。詳細は後述する。
【0042】
レーザ加工ヘッド１００は、制御装置３０の制御の下、ヘッド駆動部２８に駆動されて、Ｚ方向に移動する。
【0043】
レーザ光学系を含むレーザ加工ヘッド１００の詳細については、後述する。本実施の形態において、レーザ加工ヘッド１００は、レーザ加工ユニットの一例である。
【0044】
顕微鏡２４は、テーブル２０に保持されたウェーハＷを撮影する。顕微鏡２４は、レーザ加工ヘッド１００に固定されており、レーザ加工ヘッド１００と一体に移動する。顕微鏡２４で撮影された画像は、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、顕微鏡２４で撮影された画像に基づいて、アライメント、カーフチェック等を行う。
【0045】
テーブル駆動部２６は、ガイド機構として、テーブル２０をＸ方向にガイドするガイド機構、テーブル２０をＹ方向にガイドするガイド機構、テーブル２０を回転可能に支持する軸受等を含む。また、テーブル駆動部２６は、アクチュエータとして、テーブル２０をＸ方向に駆動するモータ、テーブル２０をＹ方向に駆動するモータ、テーブル２０を回転駆動するモータ等を含む。また、テーブル駆動部２６は、センサ類として、テーブル２０のＸ方向の位置を検出するセンサ、テーブル２０のＹ方向の位置を検出するセンサ、及び、テーブル２０の回転位置を検出するセンサ等を含む。テーブル駆動部２６は、加工送り部の一例である。
【0046】
ヘッド駆動部２８は、レーザ加工ヘッド１００をＺ方向にガイドするガイド機構、レーザ加工ヘッド１００をＺ方向に駆動するモータ、レーザ加工ヘッド１００のＺ方向の位置を検出するセンサ等を含む。
【0047】
図４は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す概略図である。
【0048】
制御装置３０は、プロセッサ３０Ａ、主記憶装置３０Ｂ、補助記憶装置３０Ｃ、入力装置３０Ｄ及び出力装置３０Ｅ等を備える。すなわち、制御装置３０は、コンピュータで構成され、コンピュータが所定のプログラムを実行することで制御装置３０として機能する。プロセッサ３０Ａは、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される。主記憶装置３０Ｂは、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される。補助記憶装置３０Ｃは、たとえば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等で構成される。入力装置３０Ｄには、操作ボタン類の他、キーボード、タッチパネル等が含まれる。出力装置３０Ｅは、たとえば、ディスプレイ（表示装置）で構成される。入力装置３０Ｄ及び出力装置３０Ｅをタッチパネルディスプレイで構成することもできる。
【0049】
制御装置３０は、第１レーザ光源２２Ａ、第２レーザ光源２２Ｂ、レーザ加工ヘッド１００、顕微鏡２４、テーブル駆動部２６及びヘッド駆動部２８等の動作を統括的に制御する。制御装置３０は、制御部の一例である。
【0050】
［レーザ加工ヘッド］
図５は、レーザ加工ヘッドの一実施形態を示す概略図である。
図５は、レーザ加工ヘッドの一実施形態を示す概略図である。
【0051】
図５に示すように、レーザ加工ヘッド１００は、第１安全シャッタ１１０Ａ、第２安全シャッタ１１０Ｂ、第１レーザ光生成部１１４、第２レーザ光生成部１１６、光路切替部１１８、第１高速シャッタ１１２Ａ、２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２、第１集光レンズ１２０、及び、２つの第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂ等を備える。
【0052】
第１レーザ光生成部１１４、及び、第１集光レンズ１２０は、第１のレーザ光学系を構成する。第１のレーザ光学系は、第１レーザ光源２２Ａから出射されるレーザ光ＬＡから一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを生成し、第１出射口１０１から出射させる。また、第２レーザ光生成部１１６、光路切替部１１８、及び、第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂは、第２のレーザ光学系を構成する。第２のレーザ光学系は、第２レーザ光源２２Ｂから出射されるレーザ光ＬＢから第２レーザ光Ｌ２を生成し、第１の第２出射口１０２Ａ又は第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる。
【0053】
第１安全シャッタ１１０Ａは、第１レーザ光源２２Ａから第１レーザ光生成部１１４に入射するレーザ光ＬＡの光路上に配置される。第１安全シャッタ１１０Ａは、制御装置３０による制御の下、当該光路を開閉する。第１安全シャッタ１１０Ａが閉じられることにより、第１レーザ光源２２Ａからレーザ加工ヘッド１００へのレーザ光ＬＡの入射が遮断される。また、これにより、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの出射が停止される。第１安全シャッタ１１０Ａは、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの入射元を閉じるシャッタとして機能する。
【0054】
第１レーザ光生成部１１４は、第１レーザ光源２２Ａから供給されるレーザ光ＬＡから縁切り加工用の一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを生成する。第１レーザ光生成部１１４は、一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを生成する手段として、回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）を有する。回折光学素子は、光の回折現象を利用して、レーザ光を空間的に分岐できる光学素子である。回折光学素子は、レーザ光をさまざまなパターン、形状に変えることができる。本実施の形態では、テーブル２０上のウェーハＷに対し、Ｙ方向に所定の間隔で一対のスポットが形成されるように、一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを生成する（図２参照）。一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを生成する手段には、この他、たとえば、屈折光学素子（Refractive Optical Element：ＲＯＥ）、ウォラストンプリズム等を採用することもできる。
【0055】
第１レーザ光生成部１１４で生成された一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、第１高速シャッタ１１２Ａ及び第１集光レンズ１２０を介して、テーブル２０上のウェーハＷに照射される。
【0056】
第１高速シャッタ１１２Ａは、第１レーザ光生成部１１４から第１集光レンズ１２０に入射する第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの光路上に配置される。第１高速シャッタ１１２Ａは、制御装置３０による制御の下、当該光路を開閉する。第１高速シャッタ１１２Ａを閉じることにより、第１集光レンズ１２０への第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの入射が遮断される。これにより、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの出射が停止される。第１高速シャッタ１１２Ａは、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの出射を一時的に停止させるシャッタとして機能する。このため、第１高速シャッタ１１２Ａは、第１安全シャッタ１１０Ａよりも高速に作動するシャッタで構成される。なお、第１高速シャッタ１１２Ａは、第１安全シャッタ１１０Ａと第１出射口１０１との間の光路に配置されていればよく、その配置位置は特に限定されない。
【0057】
第１集光レンズ１２０は、第１レーザ光生成部１１４で生成された一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂをＺ方向の所定の位置（焦点）に集光させて、テーブル２０上のウェーハＷに照射する。図６は、第１集光レンズによる第１レーザ光の照射の概念図である。一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、Ｙ方向に所定の間隔Ｄをもって集光される。この間隔Ｄが、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの形成間隔となる。
【0058】
第２安全シャッタ１１０Ｂは、第２レーザ光源２２Ｂから第２レーザ光生成部１１６に入射するレーザ光ＬＢの光路上に配置される。第２安全シャッタ１１０Ｂは、制御装置３０による制御の下、当該光路を開閉する。第２安全シャッタ１１０Ｂを閉じることにより、第２レーザ光源２２Ｂからレーザ加工ヘッド１００へのレーザ光ＬＢの入射が遮断される。また、これにより、第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。第２安全シャッタ１１０Ｂは、第２レーザ光Ｌ２の入射元を閉じるシャッタとして機能する。
【0059】
第２レーザ光生成部１１６は、第２レーザ光源２２Ｂから供給されるレーザ光ＬＢから中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２を生成する。本実施の形態では、中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２として、スポットの形状が直線状ないし矩形状となるレーザ光を生成する（図８参照）。第２レーザ光生成部１１６は、スポットの形状が直線状ないし矩形状となるレーザ光を生成する手段として、たとえば、回折光学素子（ＤＯＥ）、マスク等を有する。また、本実施の形態では、中抜き加工用の第２レーザ光Ｌ２として、所定の強度分布を有するレーザ光を生成する。一例として、強度分布がトップハット形状（フラットトップともいう）を有するレーザ光を生成する。第２レーザ光Ｌ２の強度分布をトップハット形状とすることにより、中抜き加工する溝の底面を平坦に加工できる。第２レーザ光生成部１１６は、強度分布をトップハット形状に変換する手段としては、たとえば、回折光学素子（ＤＯＥ）、屈折型ビームシェイパ等を有する。また、第２レーザ光生成部１１６は、第２レーザ光源２２Ｂから供給されるレーザ光ＬＢを強度変調する手段を有する。一例として、音響光学素子（Acoustic Optical Deflector：ＡＯＤ）を有する。第２レーザ光生成部１１６は、制御装置３０による制御の下、第２レーザ光源２２Ｂから供給されるレーザ光ＬＢを強度変調して、所定の強度の第２レーザ光Ｌ２を生成する。第２レーザ光生成部１１６で生成された第２レーザ光Ｌ２は、光路切替部１１８に入射される。
【0060】
光路切替部１１８は、第２レーザ光生成部１１６で生成された第２レーザ光Ｌ２の光路を切り替える。具体的には、第２レーザ光Ｌ２を第１の第２出射口１０２Ａから出射させる第１光路と、第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２光路と、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から出射させる第３光路と、を択一的に切り替える。
【0061】
図７は、光路切替部の構成の一例を示す概略図である。
【0062】
図７に示すように、光路切替部１１８は、１／２波長板（λ／２板）１１８Ａ、回転駆動部１１８Ｂ、偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beam Splitter：ＰＢＳ）１１８Ｃ、及び、ミラー１１８Ｄ等を備える。なお、第２レーザ光源２２Ｂからは所定の偏光方向に偏光した直線偏光のレーザ光ＬＢが出射されるものとする。したがって、第２レーザ光生成部１１６からも所定の偏光方向に偏光した直線偏光の第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【0063】
１／２波長板１１８Ａは、第２レーザ光生成部１１６から光路切替部１１８に導入される第２レーザ光Ｌ２の光路上に配置される。１／２波長板１１８Ａは、第２レーザ光Ｌ２の光軸を中心にして回転することにより、第２レーザ光Ｌ２の偏光方向を切り替える。すなわち、１／２波長板１１８Ａは、可変偏光ローテータとして機能する。１／２波長板１１８Ａは、図示しない支持部によって回転自在に支持される。
【0064】
回転駆動部１１８Ｂは、１／２波長板１１８Ａを回転させる。回転駆動部１１８Ｂは、２２．５°間隔で設定された３つの回転ポジションの間で１／２波長板１１８Ａを回転させる。３つの回転ポジションを第１ポジション、第２ポジション及び第３ポジションとする。１／２波長板１１８Ａを第１ポジションにセットすると、第２レーザ光Ｌ２の偏光方向が第１方向に設定される。１／２波長板１１８Ａを第２ポジションにセットすると、第２レーザ光Ｌ２の偏光方向が第２方向に設定される。第２方向は、第１方向から４５°回転した方向である。１／２波長板１１８Ａを第３ポジションにセットすると、第２レーザ光Ｌ２の偏光方向が第３方向に設定される。第３方向は、第２方向から更に４５°回転した方向であり、かつ、第１方向と直交する方向である。回転駆動部１１８Ｂは、たとえば、モータ、ロータリーアクチュエータ等で構成される。
【0065】
偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは、１／２波長板１１８Ａを透過した第２レーザ光Ｌ２の光路上に配置される。偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは、入射する光の偏光状態に応じて入射光を透過光と反射光とに分割する。上記のように、１／２波長板１１８Ａを透過する第２レーザ光Ｌ２は、１／２波長板１１８Ａのポジションによって、３つの偏光方向に設定される。偏光方向が第１方向の第２レーザ光Ｌ２が入射すると、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは透過させる。また、偏光方向が第３方向の光が入射すると、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは、ミラー１１８Ｄの方向に反射させる。また、偏光方向が第２方向の光が入射すると、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは、透過光と反射光とに等分割して出射させる。このように、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃは、１／２波長板１１８Ａと組み合わせて使用することにより、分岐比を調整可能なビームスプリッタとして機能する。
【0066】
偏光ビームスプリッタ１１８Ｃを透過させた場合、第２レーザ光Ｌ２は、一方の第２高速シャッタ１１２Ｂ１を介して一方の第２集光レンズ１２２Ａに入射し、第１の第２出射口１０２Ａから出射される。
【0067】
偏光ビームスプリッタ１１８Ｃで反射させた場合、第２レーザ光Ｌ２は、ミラー１１８Ｄ及び他方の第２高速シャッタ１１２Ｂ２を介して他方の第２集光レンズ１２２Ｂに入射し、第２の第２出射口１０２Ｂから出射される。
【0068】
偏光ビームスプリッタ１１８Ｃで透過光と反射光とに二分割した場合、透過光は、一方の第２高速シャッタ１１２Ｂ１を介して一方の第２集光レンズ１２２Ａに入射し、第１の第２出射口１０２Ａから出射される。また、反射光は、ミラー１１８Ｄ及び他方の第２高速シャッタ１１２Ｂ２を介して他方の第２集光レンズ１２２Ｂに入射し、第２の第２出射口１０２Ｂから出射される。すなわち、双方の第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射される。
【0069】
このように、本実施の形態の光路切替部１１８は、１／２波長板１１８Ａの回転により、第２レーザ光Ｌ２の光路（出射先）を選択的に切り替える。本実施の形態の光路切替部１１８の場合、１／２波長板１１８Ａを第１ポジションにセットすると、第１の第２出射口１０２Ａのみから第２レーザ光Ｌ２が出射される。また、１／２波長板１１８Ａを第２ポジションにセットすると、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２が出射される。また、１／２波長板１１８Ａを第３ポジションにセットすると、第２の第２出射口１０２Ｂのみから第２レーザ光Ｌ２が出射される。光路切替部１１８は、制御装置３０による制御の下、回転駆動部１１８Ｂの駆動を制御して、第２レーザ光Ｌ２の光路を切り替える。
【0070】
２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２のうち一方の第２高速シャッタ１１２Ｂ１は、一方の第２集光レンズ１２２Ａに入射する第２レーザ光Ｌ２の光路上に配置される。また、他方の第２高速シャッタ１１２Ｂ２は、他方の第２集光レンズ１２２Ｂに入射する第２レーザ光Ｌ２の光路上に配置される。各第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は、制御装置３０による制御の下、各光路を個別に開閉する。第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２を閉じることにより、第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂへの第２レーザ光Ｌ２の入射が遮断される。これにより、第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。各第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は、第２レーザ光Ｌ２の出射を一時的に停止させるシャッタとして機能する。このため、各第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は、第２安全シャッタ１１０Ｂよりも高速に作動するシャッタで構成される。以下、必要に応じて、一方の第２高速シャッタ１１２Ｂ１を第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１、他方の第２高速シャッタ１１２Ｂ２を第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２と称して、両者を区別する。なお、各第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は、それぞれ偏光ビームスプリッタ１１８Ｃと第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂとのとの間の光路に配置されていればよく、その配置位置は特に限定されない。
【0071】
２つの第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂは、それぞれ第２レーザ光生成部１１６で生成された第２レーザ光Ｌ２をＺ方向において所定の位置（焦点）に集光させる。以下、必要に応じて、一方の第２集光レンズ１２２Ａを第１の第２集光レンズ１２２Ａ、他方の第２集光レンズ１２２Ｂを第２の第２集光レンズ１２２Ｂと称して、両者を区別する。
【0072】
図８は、第２集光レンズによる第２レーザ光の照射の概念図である。
【0073】
上記のように、本実施の形態では、第２レーザ光Ｌ２が矩形状のスポットを形成して中抜き加工を行う。スポットは、一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂで形成される２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間隔Ｄに対応して形成される。すなわち、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの内側を一度に中抜きできる幅で形成される。本実施の形態では、矩形の長辺が加工送り方向（Ｘ方向）と直交するように、スポットが形成される。また、矩形の長辺の長さが、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間隔Ｄに対応した長さとなるように、スポットが形成される。
【0074】
２つの第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂは、第１集光レンズ１２０と共にウェーハＷの加工送り方向（Ｘ方向）に沿って一列に並んで配置される。また、２つの第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂは、第１集光レンズ１２０を挟んで配置される。具体的には、図５において、図中左から右に向かって（Ｘ（＋）方向）、第１の第２集光レンズ１２２Ａ、第１集光レンズ１２０、第２の第２集光レンズ１２２Ｂの順で一列に並んで配置される。
【0075】
第１集光レンズ１２０を通過した一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、第１出射口１０１からテーブル２０上のウェーハＷに向けて鉛直下向きに照射される。また、第１の第２集光レンズ１２２Ａを通過した第２レーザ光Ｌ２は、第１の第２出射口１０２Ａからテーブル２０上のウェーハＷに向けて鉛直下向きに照射される。また、第２の第２集光レンズ１２２Ｂを通過した第２レーザ光Ｌ２は、第２の第２出射口１０２Ｂからテーブル２０上のウェーハＷに向けて鉛直下向きに照射される。
【0076】
本実施の形態において、第１集光レンズ１２０を介して、テーブル２０上のウェーハＷに一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを照射し、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂを加工する構成は、第１加工部の一例である。また、第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂを介して、テーブル２０上のウェーハＷに第２レーザ光Ｌ２を照射し、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜き加工する構成は、２つの第２加工部の一例である。
【0077】
［レーザ加工装置の作用］
［基本動作］
図１に示すように、レーザ加工装置１０は、多数のデバイスＤｖが形成された半導体のウェーハＷに対し、ストリートＳｔごとに所定の溝（配線層除去溝Ｃ）を加工して、ストリートＳｔからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層を除去する。
［基本動作］
図１に示すように、レーザ加工装置１０は、多数のデバイスＤｖが形成された半導体のウェーハＷに対し、ストリートＳｔごとに所定の溝（配線層除去溝Ｃ）を加工して、ストリートＳｔからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層を除去する。
【0078】
配線層除去溝Ｃは、ウェーハＷをＸ方向（加工送り方向）に送って加工する。後述するように、本実施の形態では、１つのストリートＳｔに対し、加工送りを複数回与えて、所要の配線層除去溝Ｃを加工する（マルチパス加工）。
【0079】
配線層除去溝Ｃは、Ｙ方向の一端に位置するストリートＳｔから順に加工する。１つのストリートＳｔに対する加工が終了したら、ウェーハＷをＹ方向に送り（インデックス送り）、次のストリートＳｔを加工する。第１の方向（図１においてＸ方向）に延びるすべてのストリートＳｔの加工が終了したら、ウェーハＷを９０°回転させる。これにより、第２の方向（図１においてＹ方向）に延びるストリートＳｔが、加工送り方向に沿って配置される。同様の手順で、第２の方向に延びるすべてのストリートＳｔに配線層除去溝Ｃを加工する。
【0080】
［配線層除去溝の加工動作の詳細］
上記のように、本実施の形態のレーザ加工装置１０では、１つのストリートＳｔに対し、加工送りを複数回与えて、所要の配線層除去溝Ｃを加工する。以下、一例として、１つのストリートＳｔに対し、２回加工送りを与えて加工する場合、すなわち、一往復して加工する場合を例に説明する。
上記のように、本実施の形態のレーザ加工装置１０では、１つのストリートＳｔに対し、加工送りを複数回与えて、所要の配線層除去溝Ｃを加工する。以下、一例として、１つのストリートＳｔに対し、２回加工送りを与えて加工する場合、すなわち、一往復して加工する場合を例に説明する。
【0081】
図９は、配線層除去溝の加工の概念図である。図９（Ａ）は、往路（１回目の加工送り）での加工状態を示している。図９（Ａ）において、符号ＦＦで示す矢印は、往路での加工の進行方向（加工方向）である。往路での加工の進行方向は、図中左から右に向かう方向である。ウェーハＷには、図中右から左に向かう方向に送りが与えられる。図９（Ｂ）は、復路（２回目の加工送り）での加工状態を示している。図９（Ｂ）において、符号ＦＢで示す矢印は、復路での加工の進行方向である。復路での加工の進行の方向は、往路での加工送りの方向と反対の方向であり、図中右から左に向かう方向である。ウェーハＷは、図中左から右に向かう方向に送りが与えられる。
【0082】
図９（Ａ）に示すように、往路（１回目の加工送り）では、第１出射口１０１から一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを出射させて、ウェーハＷに２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂを加工しつつ、第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２を出射させて、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜き加工する。すなわち、２つある第２出射口（第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）のうち加工の進行方向（加工方向）の下流側の位置する第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２を出射させて、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜き加工する。
【0083】
一方、復路（２回目の加工送り）では、図９（Ｂ）に示すように、２つの第２出射口（第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）の双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させて、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜き加工する。
【0084】
このように、複数回（本例では２回）に分けて中抜き加工することにより、加工品質を向上できる。また、２回目以降の加工送りでは、２つの第２出射口（第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）の双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させて加工することにより、スループットを向上できる。したがって、本実施の形態の加工方法によれば、加工品質を維持しつつ効率よくウェーハＷを加工処理できる。
【0085】
制御装置３０は、往路と復路とで同じ強度の第２レーザ光Ｌ２がウェーハＷに照射されるように、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２の強度を制御する。２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２の強度は、第２レーザ光生成部１１６で調整される。したがって、制御装置３０は、第２レーザ光生成部１１６を制御して、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２の強度を制御する。具体的には、往路（１回目の加工送り）では、第１の第２出射口１０２Ａから第１の強度で第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工する。また、復路（２回目の加工送り）では、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第１の強度で第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工する。
【0086】
［加工処理の流れ（レーザ加工方法）］
図１０は、本実施の形態のレーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャートである。
図１０は、本実施の形態のレーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャートである。
【0087】
なお、前提として、テーブル２０にウェーハＷが保持されており、かつ、第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂからレーザ光ＬＡ、ＬＢがレーザ加工ヘッド１００に供給されているものとする。また、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂ、並びに、第１高速シャッタ１１２Ａ及び２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は閉じられているものとする。
【0088】
まず、アライメントが行われる（ステップＳ１）。すなわち、加工位置を検出し、その位置合わせが行われる。アライメントは、顕微鏡５０で撮影した画像に基づいて行われる。
【0089】
次に、第２レーザ光Ｌ２の光路（出射先）が設定される（ステップＳ２）。すなわち、往路（１回目の加工送り）での第２レーザ光Ｌ２の光路が設定される。上記のように、往路（１回目の加工送り）では、加工の進行方向の下流側に位置する第１の第２出射口１０２Ａのみから第２レーザ光Ｌ２を出射させる。制御装置３０は、第１の第２出射口１０２Ａのみから第２レーザ光Ｌ２が出射されるように、光路切替部１１８を設定する。具体的には、回転駆動部１１８Ｂを制御して、１／２波長板１１８Ａを第１ポジションにセットする。
【0090】
第２レーザ光Ｌ２の光路の設定が完了すると、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが開かれる（ステップＳ３）。これにより、レーザ加工ヘッド１００に第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂからのレーザ光ＬＡ、ＬＢが導入される。ただし、第１高速シャッタ１１２Ａ及び２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２が閉じられているため、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ及び第２レーザ光Ｌ２は出射されない。
【0091】
第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが開かれると、往路での加工送りが開始される（ステップＳ４）。これにより、ストリートＳｔに沿ってウェーハＷに加工送りが与えられる。なお、往路でのウェーハＷの送り方向は、図１において、Ｘ（－）方向である。
【0092】
次に、第１高速シャッタ１１２Ａが開かれる（ステップＳ５）。これにより、第１出射口１０１から一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂが出射され、テーブル２０上のウェーハＷに照射される。これにより、ストリートＳｔに沿って２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂが加工される。加工の進行方向は、図１において、Ｘ（＋）方向である。２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、所定の間隔Ｄで加工され、かつ、それぞれ所定の深さで加工される。
【0093】
次いで、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が開かれる（ステップＳ６）。これにより、第１の第２集光レンズ１２２Ａを介して、第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２が出射される。上記のように、第１の第２出射口１０２Ａは、加工の進行方向の下流側に位置する出射口である。第１の第２出射口１０２Ａから出射された第２レーザ光Ｌ２は、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間に照射される。これにより、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間が中抜き加工される。
【0094】
この後、往路の加工が完了したか否かが判定される（ステップＳ７）。すなわち、往路における送り方向の終端まで加工されたか否かが判定される。往路の加工が完了したと判定されると、まず、第１高速シャッタ１１２Ａが閉じられる（ステップＳ８）。これにより、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの照射が停止される。また、これにより、縁切り加工が停止される。次いで、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が閉じられる（ステップＳ９）。これにより、第２レーザ光Ｌ２の照射が停止される。また、これにより、中抜き加工が停止される。この後、往路での加工送りが停止される（ステップＳ１０）。これにより、ウェーハＷの移動が停止する。
【0095】
以上の一連の工程で往路での加工処理が完了する。引き続き復路での加工が行われる。
【0096】
まず、第２レーザ光Ｌ２の光路（出射先）が設定される（ステップＳ１１）。すなわち、復路（２回目の加工送り）での第２レーザ光Ｌ２の光路が設定される。上記のように、復路（２回目の加工送り）では、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させる。制御装置３０は、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２が出射されるように、光路切替部１１８を設定する。具体的には、回転駆動部１１８Ｂを制御して、１／２波長板１１８Ａを第２ポジションにセットする。これにより、第２レーザ光生成部１１６で生成される第２レーザ光Ｌ２が二分岐され、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２の出射が可能になる。
【0097】
第２レーザ光Ｌ２の光路（出射先）の設定が完了すると、復路での加工送りが開始される（ステップＳ１２）。これにより、ストリートＳｔに沿ってウェーハＷに加工送りが与えられる。なお、復路でのウェーハＷの送り方向は、図１において、Ｘ（＋）方向である。また、これにより、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間が、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂの双方から出射される第２レーザ光Ｌ２によって中抜き加工される。加工の進行方向は、図１において、Ｘ（－）方向である。
【0098】
この後、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が開かれる（ステップＳ１３）。これにより、第１の第２集光レンズ１２２Ａを介して第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２が出射される。第１の第２出射口１０２Ａから出射された第２レーザ光Ｌ２は、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間に照射される。これにより、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間が更に中抜き加工される。
【0099】
次いで、第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２が開かれる（ステップＳ１４）。これにより、第２の第２集光レンズ１２２Ｂを介して第２の第２出射口１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２が出射される。第２の第２出射口１０２Ｂから出射された第２レーザ光Ｌ２は、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間に照射される。これにより、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間が更に中抜き加工される。
【0100】
この後、復路での加工が完了したか否かが判定される（ステップＳ１５）。すなわち、復路における送り方向の終端まで加工されたか否かが判定される。復路での加工が完了したと停止されると、まず、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が閉じられる（ステップＳ１６）。これにより、第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。また、これにより、第１の第２出射口１０２Ａから出射される第２レーザ光Ｌ２による中抜き加工が停止される。次いで、第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２が閉じられる（ステップＳ１７）。これにより、第２の第２出射口１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。また、これにより、第２の第２出射口１０２Ｂから出射される第２レーザ光Ｌ２による中抜き加工が停止される。この後、復路での加工送りが終了される（ステップＳ１８）。これにより、ウェーハＷの移動が停止する。
【0101】
以上の一連の工程で復路での加工が完了する。また、これと同時に加工対象のストリートＳｔへの配線層除去溝Ｃの加工が完了する。この後、次に加工するストリートＳｔの有無が判定される（ステップＳ１９）。
【0102】
次に加工するストリートＳｔが存在する場合は、次のストリートＳｔの加工が行われる。この場合、まず、次に加工するストリートＳｔの位置に向けて、ウェーハＷにＹ方向の送り（インデックス送り）が与えられる（ステップＳ２０）。ウェーハＷには、ストリートＳｔの間隔（チップの間隔）に対応した送り量で送り（インデックス送り）が与えられる。次いで、第２レーザ光Ｌ２の光路（出射先）が設定される（ステップＳ２１）。すなわち、往路での第２レーザ光Ｌ２の光路が設定される。この後、上記ステップＳ４からステップＳ１９の処理が行われ、ストリートＳｔに配線層除去溝Ｃが加工される。
【0103】
一方、次に加工するストリートＳｔが存在しない場合、すなわち、すべてのストリートＳｔに対する加工が完了した場合、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが閉じられる（ステップＳ２２）。
【0104】
この後、テーブル２０上からウェーハＷが回収されて、当該ウェーハＷに対する加工処理が完了する。
【0105】
このように、本実施の形態のレーザ加工装置１０では、２回の加工送りを与えて、所要の配線層除去溝ＣをストリートＳｔに加工する。そして、１回目の加工送り（往路）では、一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂで縁切り加工を行いつつ、加工の進行方向の下流側に位置する第２出射口から第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工を行い、２回目の加工送り（復路）では、２つある第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工を行う。これにより、加工品質を維持しつつ効率よくウェーハＷを加工処理できる。
【0106】
なお、上記例では、加工送りを２回与えて加工する場合を例に説明したが、３回以上加工送りを与えて加工する構成としてもよい。
【0107】
［変形例］
［第２レーザ光の強度の設定］
中抜き加工する際、加工送りごとに第２レーザ光Ｌ２の強度を変えてもよい。たとえば、一往復させて配線層除去溝Ｃを加工する場合において、往路（１回目の加工送り）では、第１の強度で第２レーザ光Ｌ２を第１の第２出射口１０２Ａから出射させる。一方、復路（２回目の加工送り）では、第１の強度とは異なる第２の強度で第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工する。これにより、たとえば、加工対象とする層（除去する層）、深さ等に応じて、照射する第２レーザ光Ｌ２の強度を設定できる。
［第２レーザ光の強度の設定］
中抜き加工する際、加工送りごとに第２レーザ光Ｌ２の強度を変えてもよい。たとえば、一往復させて配線層除去溝Ｃを加工する場合において、往路（１回目の加工送り）では、第１の強度で第２レーザ光Ｌ２を第１の第２出射口１０２Ａから出射させる。一方、復路（２回目の加工送り）では、第１の強度とは異なる第２の強度で第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２を出射させて中抜き加工する。これにより、たとえば、加工対象とする層（除去する層）、深さ等に応じて、照射する第２レーザ光Ｌ２の強度を設定できる。
【0108】
同様に、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２を出射させる場合（２回目以降の加工送り）において、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから異なる強度の第２レーザ光Ｌ２を出射させてもよい。この場合、光路切替部１１８で第２レーザ光Ｌ２の分岐量を調整する。分岐量は、１／２波長板１１８Ａの回転で調整する。
【0109】
［第２の実施の形態］
上記のように、ストリートに溝を加工して、ストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層（積層体）を除去する場合において、縁切り加工と中抜き加工とを分けて溝を加工することにより、膜剥離の発生を抑制できる。本加工方法は、縁切り加工によって加工される２条の溝の間を中抜き加工によって中抜きする構成である。よって、基本的には、中抜き加工よりも先に縁切り加工を行う必要がある。しかし、膜剥離を生じさせなければ、縁切り加工に先行して中抜き加工を行うことも可能である。そこで、本実施の形態では、所定の条件下で縁切り加工に先行して中抜き加工を実施する。具体的には、膜剥離が発生しない強度でレーザ光を照射し、縁切り加工に先行して中抜き加工を実施する。なお、本実施の形態では、通常の中抜き加工、すなわち、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜きする加工も行われる。したがって、縁切り加工の前後で中抜き加工が行われる。
上記のように、ストリートに溝を加工して、ストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層（積層体）を除去する場合において、縁切り加工と中抜き加工とを分けて溝を加工することにより、膜剥離の発生を抑制できる。本加工方法は、縁切り加工によって加工される２条の溝の間を中抜き加工によって中抜きする構成である。よって、基本的には、中抜き加工よりも先に縁切り加工を行う必要がある。しかし、膜剥離を生じさせなければ、縁切り加工に先行して中抜き加工を行うことも可能である。そこで、本実施の形態では、所定の条件下で縁切り加工に先行して中抜き加工を実施する。具体的には、膜剥離が発生しない強度でレーザ光を照射し、縁切り加工に先行して中抜き加工を実施する。なお、本実施の形態では、通常の中抜き加工、すなわち、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜きする加工も行われる。したがって、縁切り加工の前後で中抜き加工が行われる。
【0110】
なお、装置の基本構成は、上記第１の実施の形態のレーザ加工装置１０と同じであり、加工制御（第１レーザ光及び第２レーザ光の照射制御）の態様が異なる。したがって、ここでは、加工制御の態様についてのみ説明する。
【0111】
［基本動作］
ここでは、１回の加工送りでストリートＳｔに所要の配線層除去溝Ｃ（所定の幅及び深さを有する溝）を加工する場合（いわゆる１パス加工）を例に説明する。
ここでは、１回の加工送りでストリートＳｔに所要の配線層除去溝Ｃ（所定の幅及び深さを有する溝）を加工する場合（いわゆる１パス加工）を例に説明する。
【0112】
この場合、加工送りを１回与えるごとに、インデックス送りが与えられる。したがって、往路と復路とで異なるストリートＳｔに溝（配線層除去溝Ｃ）が加工される。
【0113】
［第２レーザ光の照射制御］
上記のように、本実施の形態では、縁切り加工の前後で中抜き加工を行う。したがって、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２を出射させて加工する。以下、必要に応じて、第１の第２出射口１０２Ａから出射させる第２レーザ光を第１の第２レーザ光Ｌ２Ａ、第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２レーザ光を第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂと称して、両者を区別する（図１１参照）。
上記のように、本実施の形態では、縁切り加工の前後で中抜き加工を行う。したがって、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２を出射させて加工する。以下、必要に応じて、第１の第２出射口１０２Ａから出射させる第２レーザ光を第１の第２レーザ光Ｌ２Ａ、第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２レーザ光を第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂと称して、両者を区別する（図１１参照）。
【0114】
第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの強度は、第２レーザ光生成部１１６及び光路切替部１１８で制御する。すなわち、全体の強度を第２レーザ光生成部１１６で制御し、分岐量を光路切替部１１８で制御する。全体の強度は、たとえば、第２レーザ光生成部１１６に備えられる音響光学素子で制御する。分岐量は、１／２波長板１１８Ａの回転で制御する（図７参照）。回転駆動部１１８Ｂは、たとえば、２つの回転ポジション（回転ポジションＡ及び回転ポジションＢ）の間で１／２波長板１１８Ａを回転させる。１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＡにセットすると、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃにおいて、入射光がＡ１：Ｂ１の割合で透過光と反射光とに分岐される（Ａ１＞Ｂ１）。一方、１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＢにセットすると、偏光ビームスプリッタ１１８Ｃにおいて、入射光がＡ２：Ｂ２の割合で透過光と反射光とに分岐される（Ａ２＜Ｂ２）。
【0115】
１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＡにセットすると、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂが出射され、かつ、第１の第２出射口１０２Ａの方が相対的に強い強度で第２レーザ光Ｌ２Ａが出射される（第１の第２レーザ光の強度＞第２の第２レーザ光の強度）。この時の第２の第２レーザ光の強度は、膜剥離が発生しない程度の強度である。すなわち、弱い方（分岐量が少ない方）の強度（この場合、第２の第２レーザ光の強度）は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される。
【0116】
一方、１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＢにセットすると、第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂの双方から第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂが出射され、かつ、第２の第２出射口１０２Ｂの方が相対的に強い強度で第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射される（第１の第２レーザ光の強度＜第２の第２レーザ光の強度）。この時の第１の第２レーザ光Ｌ２Ａの強度は、膜剥離が発生しない程度の強度である。すなわち、弱い方（分岐量が少ない方）の強度（この場合、第２の第２レーザ光の強度）は、膜剥離が発生する強度よりも低い強度に設定される。
【0117】
１／２波長板１１８Ａの回転ポジションは、加工の進行方向に応じて切り替えられる。すなわち、加工の進行方向の下流側に位置する第２出射口の方が、上流側に位置する第２出射口よりも強度の強い第２レーザ光を出射するように設定される。たとえば、加工の進行方向が、図７において、Ｘ（＋）方向（図７において左から右に向かう方向）の場合、１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＡにセットする。これにより、下流側の第１の第２出射口１０２Ａから第１強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射され、かつ、上流側の第２の第２出射口１０２Ｂから第１強度よりも弱い第２強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射される。また、たとえば、加工の進行方向が、図７において、Ｘ（－）方向（図７において右から左に向かう方向）の場合、１／２波長板１１８Ａを回転ポジションＢにセットする。これにより、下流側の第２の第２出射口１０２Ｂから第１強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射され、かつ、上流側の第１の第２出射口１０２Ａから第１強度よりも弱い第２強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射される。
【0118】
このように、加工の進行方向に対し下流側に位置する第２出射口から第１強度で第２レーザ光を出射させるとともに、上流側に位置する第２出射口から第２強度の第２レーザ光を出射させて、配線層除去溝Ｃを加工する。上流側に位置する第２出射口から出射させる第２レーザ光は、縁切り加工に先んじて中抜き加工を行うレーザ光であり、膜剥離を生じさせない強度で照射される。
【0119】
［配線層除去溝の加工動作（レーザ加工方法）の詳細］
上記のように、本実施の形態のレーザ加工装置１０では、１つのストリートＳｔに対し、加工送りを１回与えて、所要の配線層除去溝Ｃを加工する（いわゆる１パス加工）。
上記のように、本実施の形態のレーザ加工装置１０では、１つのストリートＳｔに対し、加工送りを１回与えて、所要の配線層除去溝Ｃを加工する（いわゆる１パス加工）。
【0120】
図１１は、配線層除去溝の加工の概念図である。図１１は、Ｘ（＋）方向（図１１において左から右に向かう方向）に加工する場合の例を示している。この場合、ウェーハＷは、図中右から左に向かって送りが与えられる（Ｘ（＋）方向と反対方向に送りが与えられる。）。
【0121】
図１１に示すように、第１出射口１０１から一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを出射させて縁切り加工しつつ、２つの第２出射口（第１の第２出射口１０２Ａ及び第２の第２出射口１０２Ｂ）の双方から第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを出射させて中抜き加工する。
【0122】
ここで、加工の進行方向（図１１のＸ（＋）方向）に対し、第１出射口１０１の下流側に位置する出射口（第１の第２出射口１０２Ａ）から出射される第２レーザ光（第１の第２レーザ光Ｌ２Ａ）は、加工済みの２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を加工する。一方、加工の進行方向に対し、第１出射口１０１の上流側に位置する出射口（第２の第２出射口１０２Ｂ）から出射される第２レーザ光（第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂ）は、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂが加工される前に、その間の領域を先行して加工する。その際、膜剥離を発生させない強度で加工する。
【0123】
このように、縁切り加工に先行して中抜き加工を実施することにより、加工品質を維持しつつ効率よくウェーハＷを加工処理できる。
【0124】
［加工処理の流れ（レーザ加工方法）］
図１２は、本実施の形態のレーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャートである。
図１２は、本実施の形態のレーザ加工装置による加工処理の流れを示すフローチャートである。
【0125】
なお、前提として、テーブル２０にウェーハＷが保持されており、かつ、第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂからレーザ光ＬＡ、ＬＢがレーザ加工ヘッド１００に供給されているものとする。また、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂ、並びに、第１高速シャッタ１１２Ａ及び２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２は閉じられているものとする。
【0126】
まず、アライメントが行われる（ステップＳ３１）。すなわち、加工位置を検出し、その位置合わせが行われる。アライメントは、顕微鏡５０で撮影した画像に基づいて行われる。
【0127】
次に、第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの光路（分岐量）が設定される（ステップＳ３２）。ここでは、加工の進行方向に対し下流側に位置する第２出射口から第１強度で出射され、かつ、上流側に位置する第２出射口から第２強度の第２レーザ光を出射されるように光路が設定される。上記のように、第２強度は、第１強度よりも弱い強度であり、かつ、膜剥離を生じさせない強度である。
【0128】
たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第１の第２出射口１０２Ａから第１強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射され、かつ、第２の第２出射口１０２Ｂから第２強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射されるように、第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの光路が設定される。また、たとえば、加工の進行方向がＸ（－）方向の場合、第２の第２出射口１０２Ｂから第１強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射され、かつ、第１の第２出射口１０２Ａから第２強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射されように、第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの光路が設定される。
【0129】
第２レーザ光Ｌ２の光路（分岐量）の設定が完了すると、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが開かれる（ステップＳ３３）。これにより、レーザ加工ヘッド１００に第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂからのレーザ光ＬＡ、ＬＢが導入される。ただし、第１高速シャッタ１１２Ａ及び２つの第２高速シャッタ１１２Ｂ１、１１２Ｂ２が閉じられているため、第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ及び第２レーザ光Ｌ２は出射されない。
【0130】
第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが開かれると、加工送りが開始される（ステップＳ３４）。これにより、ストリートＳｔに沿ってウェーハＷに加工送りが与えられる。
【0131】
加工送りの開始後、まず、加工の進行方向の上流側に位置する第２高速シャッタが開かれる（ステップＳ３５）。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２が開かれる。これにより、加工の進行方向の上流側に位置する第２の第２出射口から第２レーザ光Ｌ２が出射される。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第２の第２出射口１０２Ｂから第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【0132】
次いで、第１高速シャッタ１１２Ａが開かれる（ステップＳ３６）。これにより、第１出射口１０１から一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂが出射される。
【0133】
次いで、加工の進行方向の下流側に位置する第２高速シャッタが開かれる（ステップＳ３７）。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が開かれる。これにより、加工の進行方向の下流側に位置する第２の第２出射口から第２レーザ光Ｌ２が出射される。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第１の第２出射口１０２Ａから第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【0134】
各出射口から出射されたレーザ光は、それぞれテーブル２０上のウェーハＷの所定の位置（ストリートＳｔ上の所定の位置）に照射される。また、これにより、ストリートＳｔに沿ってウェーハＷに配線層除去溝Ｃが加工される。
【0135】
ここで、配線層除去溝Ｃは、ストリートＳｔに沿って２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂを加工し、かつ、その２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間を中抜き加工することにより、ストリートＳｔに沿って所定の幅、所定の深さで加工される。２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、第１出射口１０１から出射される一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂで加工される。そして、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間は、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射される第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂで加工される。２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂは、第１出射口１０１を挟んで加工送り方向の前後に配置される。したがって、一方の第２出射口（加工の進行方向の上流側に位置する第２出射口）から出射される第２レーザ光は、２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂに先んじて、その間を中抜き加工する。しかし、上記のように、加工の進行方向の上流側に位置する第２出射口からは、所定の強度（第２強度）に調整された第２レーザ光が出射されるため、膜剥離の発生を抑制できる。
【0136】
この後、ストリートＳｔの終端まで加工が完了したか否かが判定される（ステップＳ３８）。ストリートＳｔの終端まで加工が完了したと判定されると、まず、加工の進行方向の上流側に位置する第２高速シャッタが閉じられる（ステップＳ３９）。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２が閉じられる。これにより、加工の進行方向の上流側に位置する第２の第２出射口から第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。また、これにより、先行する中抜き加工が終了される。
【0137】
次いで、第１高速シャッタ１１２Ａが閉じられる（ステップＳ４０）。これにより、一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの出射が停止される。また、これにより、縁切り加工が終了される。
【0138】
次いで、加工の進行方向の下流側に位置する第２高速シャッタが開かれる（ステップＳ４１）。たとえば、図７において、加工の進行方向がＸ（＋）方向の場合、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１が開かれる。これにより、加工の進行方向の下流側に位置する第２の第２出射口から第２レーザ光Ｌ２の出射が停止される。また、これにより、追走する中抜き加工が終了される。
【0139】
この後、加工送りが終了される（ステップＳ４２）。これにより、ウェーハＷの移動が停止する。
【0140】
以上の一連の工程で１つのストリートＳｔに対する配線層除去溝Ｃの加工が完了する。この後、次に加工するストリートＳｔの有無が判定される（ステップＳ４３）。
【0141】
次に加工するストリートＳｔが存在する場合は、次のストリートＳｔの加工が行われる。この場合、まず、次に加工するストリートＳｔの位置に向けて、ウェーハＷにＹ方向の送り（インデックス送り）が与えられる（ステップＳ４４）。ウェーハＷには、ストリートＳｔの間隔（チップの間隔）に対応した送り量で送り（インデックス送り）が与えられる。次いで、第２レーザ光Ｌ２の光路（分岐量）が設定される（ステップＳ４５）。すなわち、加工の進行方向に対し下流側に位置する第２出射口から第１強度で出射され、かつ、上流側に位置する第２出射口から第２強度の第２レーザ光を出射されるように光路が設定される。この後、上記ステップＳ３４からステップＳ４３の処理が行われ、ストリートＳｔに配線層除去溝Ｃが加工される。
【0142】
一方、次に加工するストリートＳｔが存在しない場合、すなわち、すべてのストリートＳｔに対する加工が完了した場合、第１安全シャッタ１１０Ａ及び第２安全シャッタ１１０Ｂが閉じられる（ステップＳ４６）。
【0143】
この後、テーブル２０上からウェーハＷが回収されて、当該ウェーハＷに対する加工処理が完了する。
【0144】
このように、本実施の形態のレーザ加工装置では、縁切り加工に先行して中抜き加工を実施することにより、加工品質を維持しつつ効率よくウェーハＷを加工処理できる。
【0145】
［変形例］
［マルチパス加工］
上記第１の実施の形態と同様に、複数回の加工送りを与えて、１つの配線層除去溝Ｃを加工する構成としてもよい（いわゆるマルチパス加工）。この場合、２回目以降の加工送りでは、たとえば、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから同じ強度で第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを出射させて、中抜き加工を行う。また、必要に応じて、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから異なる強度で第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを出射させて、中抜き加工を行う構成としてもよい。
［マルチパス加工］
上記第１の実施の形態と同様に、複数回の加工送りを与えて、１つの配線層除去溝Ｃを加工する構成としてもよい（いわゆるマルチパス加工）。この場合、２回目以降の加工送りでは、たとえば、２つの第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから同じ強度で第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを出射させて、中抜き加工を行う。また、必要に応じて、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから異なる強度で第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂを出射させて、中抜き加工を行う構成としてもよい。
【0146】
［第２レーザ光の強度の調整］
上記実施の形態では、第２レーザ光生成部１１６で生成される第２レーザ光の分岐量を調整して、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの強度を調整する構成としている。そして、その分岐量を調整する手段として、１／２波長板１１８Ａ及び偏光ビームスプリッタ１１８Ｃを使用している。第２レーザ光の分岐量を調整する手段は、これに限定されるものではない。
上記実施の形態では、第２レーザ光生成部１１６で生成される第２レーザ光の分岐量を調整して、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの強度を調整する構成としている。そして、その分岐量を調整する手段として、１／２波長板１１８Ａ及び偏光ビームスプリッタ１１８Ｃを使用している。第２レーザ光の分岐量を調整する手段は、これに限定されるものではない。
【0147】
図１３は、第２レーザ光の分岐量を調整する手段の他の一例を示す図である。
【0148】
図１３は、分岐比の異なる複数のビームスプリッタを切り替えて使用することにより、第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの分岐量を調整する場合の例を示している。
【0149】
図１３に示す例の光路切替部１１８は、互いに分岐比の異なる第１ビームスプリッタ１１８Ｅ１及び第２ビームスプリッタ１１８Ｅ２を有する。第１ビームスプリッタ１１８Ｅ１及び第２ビームスプリッタ１１８Ｅ２は、ターレット１１８Ｆに保持される。ターレット１１８Ｆは、ターレット駆動部１１８Ｇに駆動されて回転し、使用するビームスプリッタを切り替える。
【0150】
第１ビームスプリッタ１１８Ｅ１は、入射光を第１の比率で透過光と反射光とに分岐する。第１ビームスプリッタ１１８Ｅ１を光路上にセットすると、第２レーザ光生成部１１６で生成された第２レーザ光が、第１の比率で透過光と反射光とに分岐される。この結果、第１の第２出射口１０２Ａから第１強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射され、かつ、第２の第２出射口１０２Ｂから第２強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射される。
【0151】
第２ビームスプリッタ１１８Ｅ２は、入射光を第２の比率で透過光と反射光とに分岐する。第２ビームスプリッタ１１８Ｅ２を光路上にセットすると、第２レーザ光生成部１１６で生成された第２レーザ光が、第２の比率で透過光と反射光とに分岐される。この結果、第１の第２出射口１０２Ａから第２強度で第１の第２レーザ光Ｌ２Ａが出射され、かつ、第２の第２出射口１０２Ｂから第１強度で第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂが出射される。
【0152】
このように、分岐比の異なる複数のビームスプリッタを切り替えて使用することにより、第２レーザ光の分岐量を調整する構成とすることもできる。
【0153】
図１４は、第２レーザ光の強度を調整する方法の他の一例を示す図である。
【0154】
図１４は、個別にレーザ光源を設けて、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの強度を調整する場合の例を示している。
【0155】
図１４に示す例のレーザ加工装置１０は、第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの光源として、第１の第２レーザ光源２２Ｂ１及び第２の第２レーザ光源２２Ｂ２を有する。
【0156】
第１の第２レーザ光源２２Ｂ１は、第１の第２出射口１０２Ａから出射させる第１の第２レーザ光Ｌ２Ａのレーザ光源である。第１の第２レーザ光源２２Ｂ１から出射されたレーザ光ＬＢ１は、第１の第２安全シャッタ１１０Ｂ１、第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１、第１の第２レーザ光生成部１１６Ａ、及び、第１の第２集光レンズ１２２Ａを介して第１の第２出射口１０２Ａから出射される。
【0157】
第１の第２安全シャッタ１１０Ｂ１及び第１の第２高速シャッタ１１２Ｂ１の開閉を制御することで、第１の第２出射口１０２Ａからの第１の第２レーザ光Ｌ２Ａの出射が制御される。また、第１の第２レーザ光生成部１１６Ａを制御することにより、第１の第２出射口１０２Ａから出射させる第１の第２レーザ光Ｌ２Ａの強度が制御される。
【0158】
第２の第２レーザ光源２２Ｂ２は、第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂのレーザ光源である。第２の第２レーザ光源２２Ｂ２から出射されたレーザ光ＬＢ２は、第２の第２安全シャッタ１１０Ｂ２、第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２、第２の第２レーザ光生成部１１６Ｂ、及び、第２の第２集光レンズ１２２Ｂを介して第２の第２出射口１０２Ｂから出射される。
【0159】
第２の第２安全シャッタ１１０Ｂ２及び第２の第２高速シャッタ１１２Ｂ２の開閉を制御することで、第２の第２出射口１０２Ｂからの第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂの出射が制御される。また、第２の第２レーザ光生成部１１６Ｂを制御することにより、第２の第２出射口１０２Ｂから出射させる第２の第２レーザ光Ｌ２Ｂの強度が制御される。
【0160】
このように、個別にレーザ光源を設けて、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの強度を調整する構成とすることもできる。本構成によれば、各第２出射口１０２Ａ、１０２Ｂから出射させる第２レーザ光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂのオン、オフも個別に制御できる。
【0161】
［その他の実施の形態］
［縁切り溝の間隔の調整］
ストリートＳｔに沿って加工する２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂについては、その間隔を調整できることが好ましい。縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間隔は、第１集光レンズ１２０から出射させる一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂのＹ方向の間隔（加工送り方向と直交する方向の間隔）を変えることで調整できる。第１集光レンズ１２０から出射させる一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂのＹ方向の間隔は、たとえば、その出射位置を第１集光レンズ１２０の光軸周りに回転させることで調整できる。また、出射位置は、たとえば、第１レーザ光生成部１１４において、回折光学素子をレーザ光ＬＡの光軸周りに回転させることで、第１集光レンズ１２０の光軸周りに回転させることができる。
［縁切り溝の間隔の調整］
ストリートＳｔに沿って加工する２条の縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂについては、その間隔を調整できることが好ましい。縁切り溝Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの間隔は、第１集光レンズ１２０から出射させる一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂのＹ方向の間隔（加工送り方向と直交する方向の間隔）を変えることで調整できる。第１集光レンズ１２０から出射させる一対の第１レーザ光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂのＹ方向の間隔は、たとえば、その出射位置を第１集光レンズ１２０の光軸周りに回転させることで調整できる。また、出射位置は、たとえば、第１レーザ光生成部１１４において、回折光学素子をレーザ光ＬＡの光軸周りに回転させることで、第１集光レンズ１２０の光軸周りに回転させることができる。
【0162】
中抜き加工についても同様であり、第２レーザ光生成部１１６において、回折光学素子を光軸周りに回転させることで、その加工幅を調整できる。
【0163】
［中抜き加工］
上記実施の形態では、１つの集光レンズ（第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂ）から１つのレーザ光（第２レーザ光Ｌ２、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）を出射させて、中抜き加工を行う構成としているが、１つの集光レンズから複数のレーザ光を出射させて、中抜き加工を行う構成としてもよい。この場合、中抜き加工を行うレーザ光（第２レーザ光Ｌ２、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）が加工送り方向に沿って複数本並んで出力される（加工送り方向に沿って複数のスポットが形成される。）。また、この場合、第２レーザ光生成部１１６において、複数の第２レーザ光Ｌ２を生成する。複数の第２レーザ光Ｌ２は、第１レーザ光生成部１１４と同様に、回折光学素子等を用いて生成することができる。この場合、複数の第２レーザ光Ｌ２の出力を同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。たとえば、加工送りの方向に対し、上流側から下流側に向かって段階的に出力が大きくなるように設定してもよい。
上記実施の形態では、１つの集光レンズ（第２集光レンズ１２２Ａ、１２２Ｂ）から１つのレーザ光（第２レーザ光Ｌ２、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）を出射させて、中抜き加工を行う構成としているが、１つの集光レンズから複数のレーザ光を出射させて、中抜き加工を行う構成としてもよい。この場合、中抜き加工を行うレーザ光（第２レーザ光Ｌ２、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）が加工送り方向に沿って複数本並んで出力される（加工送り方向に沿って複数のスポットが形成される。）。また、この場合、第２レーザ光生成部１１６において、複数の第２レーザ光Ｌ２を生成する。複数の第２レーザ光Ｌ２は、第１レーザ光生成部１１４と同様に、回折光学素子等を用いて生成することができる。この場合、複数の第２レーザ光Ｌ２の出力を同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。たとえば、加工送りの方向に対し、上流側から下流側に向かって段階的に出力が大きくなるように設定してもよい。
【0164】
また、上記実施の形態では、スポットの形状が矩形状のレーザ光（第２レーザ光）で中抜き加工を行う構成としているが、中抜き加工を行う際のスポットの形状は、これに限定されるものではない。たとえば、スポットの形状が直線状、円形状、楕円形状等のレーザ光で中抜き加工を行うようにしてもよい。
【0165】
［テーブルとレーザ加工ヘッドとの間の相対移動の構成］
上記実施の形態では、テーブル２０がＸ方向及びＹ方向に移動し、かつ、θ軸周りに回転し、レーザ加工ヘッド１００がＺ方向に移動する構成とされているが、テーブル２０とレーザ加工ヘッド１００との間の移動の関係は、これに限定されるものではない。両者の間で相対的に移動が行われる構成であればよい。たとえば、レーザ加工ヘッド１００を固定とし、テーブル２０が、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動、かつ、θ軸周りに回転する構成としてもよい。あるいは、テーブル２０が、Ｘ方向に移動、かつ、θ軸周りに回転する一方、レーザ加工ヘッド１００が、Ｙ方向及びＺ方向に移動する構成としてもよい。また、テーブル２０が一定位置でθ軸周りに回転し、レーザ加工ヘッド１００が、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動する構成としてもよい。
上記実施の形態では、テーブル２０がＸ方向及びＹ方向に移動し、かつ、θ軸周りに回転し、レーザ加工ヘッド１００がＺ方向に移動する構成とされているが、テーブル２０とレーザ加工ヘッド１００との間の移動の関係は、これに限定されるものではない。両者の間で相対的に移動が行われる構成であればよい。たとえば、レーザ加工ヘッド１００を固定とし、テーブル２０が、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動、かつ、θ軸周りに回転する構成としてもよい。あるいは、テーブル２０が、Ｘ方向に移動、かつ、θ軸周りに回転する一方、レーザ加工ヘッド１００が、Ｙ方向及びＺ方向に移動する構成としてもよい。また、テーブル２０が一定位置でθ軸周りに回転し、レーザ加工ヘッド１００が、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動する構成としてもよい。
【0166】
［レーザ加工ユニット］
上記実施の形態では、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）と、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）とを一体化した構成（１つのレーザ加工ヘッド１００に搭載した構成）で説明したが、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）、及び、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）を別個独立した構成としてもよい。たとえば、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）と、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）とを分け、個別にＺ方向等に移動できる構成としてもよい。
上記実施の形態では、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）と、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）とを一体化した構成（１つのレーザ加工ヘッド１００に搭載した構成）で説明したが、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）、及び、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）を別個独立した構成としてもよい。たとえば、縁切り加工を行う加工部（第１加工部）と、中抜き加工を行う２つの加工部（第２加工部）とを分け、個別にＺ方向等に移動できる構成としてもよい。
【0167】
［その他］
上記実施の形態では、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハに対し、ダイシング前にストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層を除去する装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。レーザ加工ヘッドからテーブル上のウェーハにレーザ光を照射しながら、テーブルとレーザ加工ヘッドとを加工送り方向に相対移動させて、ウェーハに溝を加工する装置全般に適用できる。
上記実施の形態では、層間絶縁膜にＬｏｗ－ｋ膜を使用した半導体のウェーハに対し、ダイシング前にストリートからＬｏｗ－ｋ膜を含む配線層を除去する装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。レーザ加工ヘッドからテーブル上のウェーハにレーザ光を照射しながら、テーブルとレーザ加工ヘッドとを加工送り方向に相対移動させて、ウェーハに溝を加工する装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【0168】
１０…レーザ加工装置、２０…テーブル、２２Ａ…第１レーザ光源、２２Ｂ…第２レーザ光源、２２Ｂ１…第１の第２レーザ光源、２２Ｂ２…第２の第２レーザ光源、２４…顕微鏡、２６…テーブル駆動部、２８…ヘッド駆動部、３０…制御装置、３０Ａ…プロセッサ、３０Ｂ…主記憶装置、３０Ｃ…補助記憶装置、３０Ｄ…入力装置、３０Ｅ…出力装置、１００…レーザ加工ヘッド、１０１…第１出射口、１０２Ａ…第２出射口（第１の第２出射口）、１０２Ｂ…第２出射口（第２の第２出射口）、１１０Ａ…第１安全シャッタ、１１０Ｂ…第２安全シャッタ、１１０Ｂ１…第１の第２安全シャッタ、１１０Ｂ２…第２の第２安全シャッタ、１１２Ａ…第１高速シャッタ、１１２Ｂ１…第２高速シャッタ（第１の第２高速シャッタ）、１１２Ｂ２…第２高速シャッタ（第２の第２高速シャッタ）、１１４…第１レーザ光生成部、１１６…第２レーザ光生成部、１１６Ａ…第１の第２レーザ光生成部、１１６Ｂ…第２の第２レーザ光生成部、１１８…光路切替部、１１８Ａ…２波長板、１１８Ｂ…回転駆動部、１１８Ｃ…偏光ビームスプリッタ、１１８Ｄ…ミラー、１１８Ｅ１…第１ビームスプリッタ、１１８Ｅ２…第２ビームスプリッタ、１１８Ｆ…ターレット、１１８Ｇ…ターレット駆動部、１２０…第１集光レンズ、１２２Ａ…第２集光レンズ（第１の第２集光レンズ）、１２２Ｂ…第２集光レンズ（第２の第２集光レンズ）、Ｌ１ａ…レーザ光（第１レーザ光）、Ｌ１ｂ…レーザ光（第１レーザ光）、Ｌ２…レーザ光（第２レーザ光）、Ｌ２Ａ…第２レーザ光（第１の第２レーザ光）、Ｌ２Ｂ…第２レーザ光（第２の第２レーザ光）、ＬＡ…第１レーザ光源からのレーザ光、ＬＢ…第２レーザ光源からのレーザ光、ＬＢ１…第１の第２レーザ光源からのレーザ光、ＬＢ２…第２の第２レーザ光源からのレーザ光、Ｗ…ウェーハ、Ｓｔ…ストリート、Ｄｖ…デバイス、Ｃ…溝（配線層除去溝）、Ｃ１ａ…溝（縁切り溝）、Ｃ１ｂ…溝（縁切り溝）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】