(57)【要約】【課題】分割予定ラインに照射するレーザ光の走査回数を分割予定ラインの長短に対応した適切な回数として、加工時間を短縮する。【解決手段】レーザ加工対象のワーク１の厚さと、該ワーク１に形成されている全ての分割予定ライン２の長さを取得する。取得したワーク１の厚さと各分割予定ライン２の長さとに基づいて各分割予定ライン２に対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ライン２ごとに割り当てる。そして、割り当てられた走査回数だけ分割予定ライン２にレーザ光を走査させ、分割予定ライン２の長さに見合った適切な強度の割断部を形成する。【選択図】図６
2010245206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークを、前記分割予定ラインに外力を付与することにより該分割予定ラインに沿って分割するために、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成する加工方法であって、
前記ワークの厚さを取得する厚さ取得工程と、
前記ワークにおける全ての前記分割予定ラインの長さを取得する分割予定ライン長さ取得工程と、
取得した前記ワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、各分割予定ラインに対応した前記レーザ光の走査回数を各分割予定ラインごとに割り当てる走査回数割り当て工程と、
各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけ前記レーザ光を走査させるレーザ光走査工程と、
を含むことを特徴とする板状ワークの加工方法。
【請求項２】
長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークの前記分割予定ラインに、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成し、該割断部が形成された該分割予定ラインに外力を付与することにより、該ワークを該分割予定ラインに沿って分割する加工方法であって、
前記ワークの厚さと前記分割予定ラインの長さとに基づいて、１本の分割予定ラインに対しての前記割断部を形成するために必要な前記レーザ光の走査回数を設定した走査回数マップを作成する走査回数マップ作成工程と、
前記ワークの厚さを取得する厚さ取得工程と、
前記ワークにおける全ての前記分割予定ラインの長さを取得する分割予定ライン長さ取得工程と、
取得した前記ワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、前記走査回数マップから、各分割予定ラインに対応した前記レーザ光の走査回数を選択して該走査回数を各分割予定ラインごとに割り当てる走査回数割り当て工程と、
各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけ前記レーザ光を走査させるレーザ光走査工程と、
前記レーザ光が走査された全ての前記分割予定ラインに外力を付与して前記ワークを該分割予定ラインに沿って分割するワーク分割工程と、
を含むことを特徴とする板状ワークの加工方法。
【請求項３】
長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークを、前記分割予定ラインに外力を付与することにより該分割予定ラインに沿って分割するために、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成する加工装置であって、
前記ワークを保持する保持手段と、
該保持手段に保持された前記ワークに前記レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記保持手段と前記レーザ光照射手段とを、該保持手段に保持された前記ワークの加工面と平行方向に相対移動させて前記レーザ光を前記ワークに走査させる走査手段と、
レーザ光走査制御手段とを備えており、
該レーザ光走査制御手段は、
前記ワークの厚さと、該ワークにおける全ての前記分割予定ラインの長さとを認識し、
認識した前記ワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、各分割予定ラインに対応した前記レーザ光の走査回数を各分割予定ラインごとに割り当て、
各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけ前記レーザ光が走査されるように前記走査手段を作動させること
を特徴とする板状ワークの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分割予定ラインが形成された板状のワークの該分割予定ラインにレーザ光を走査して割断部を形成する工程を含む加工方法および加工装置に係り、特に、分割予定ラインの長さが異なるワークに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切断する、すなわちダイシングして、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の各種電気・電子機器に広く用いられている。
【０００３】
半導体ウェーハのダイシングは、高速回転させた切削ブレードを分割予定ラインに切り込ませていく方法が一般的であったが、近年では、レーザ光の照射によるレーザダイシングも試みられている。レーザダイシングとしては、ウェーハを溶融するアブレーション加工により分割予定ラインを完全に切断する他に、分割予定ラインの強度を脆弱化させて割断部を形成し、次いで外力を付与することにより分割予定ラインに沿ってウェーハを割断するといった手法が提案されている。
【０００４】
レーザ光照射によって分割予定ラインに割断部を形成するには、分割予定ラインを完全に切断するのではなく、特許文献１に記載されるように片面側に溝を形成するといった手法がある。また、特許文献２には、ウェーハを溶融するのではなく、レーザ光の集光点をウェーハの内部に合わせて照射し、分割予定ラインに沿って脆弱化した変質層を割断部として形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ワークの加工時間を短縮するといったことは常に要求される課題であり、このため、少しでも効率の良い加工方法の提案が希望されている。
本発明は、これらの事実に鑑みて成されたものであって、その主な技術的課題は、ワークの加工時間を短縮して生産性の向上が図られる板状ワークの加工方法および加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の板状ワークの加工方法は、長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークを、分割予定ラインに外力を付与することにより該分割予定ラインに沿って分割するために、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成する加工方法であって、ワークの厚さを取得する厚さ取得工程と、ワークにおける全ての分割予定ラインの長さを取得する分割予定ライン長さ取得工程と、取得したワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、各分割予定ラインに対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ラインごとに割り当てる走査回数割り当て工程と、各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけレーザ光を走査させるレーザ光走査工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の板状ワークの加工方法は、長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークの分割予定ラインに、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成し、該割断部が形成された該分割予定ラインに外力を付与することにより、該ワークを該分割予定ラインに沿って分割する加工方法であって、ワークの厚さと全ての分割予定ラインの長さとに基づいて、各分割予定ラインへのレーザ光の走査回数を各分割予定ラインごとに設定した走査回数マップを作成する走査回数マップ作成工程と、ワークの厚さを取得する厚さ取得工程と、ワークにおける全ての分割予定ラインの長さを取得する分割予定ライン長さ取得工程と、取得したワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、走査回数マップから、各分割予定ラインに対応したレーザ光の走査回数を選択して該走査回数を各分割予定ラインごとに割り当てる走査回数割り当て工程と、各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけレーザ光を走査させるレーザ光走査工程と、レーザ光が走査された全ての分割予定ラインに外力を付与してワークを該分割予定ラインに沿って分割するワーク分割工程とを含むことを特徴としている。
【０００９】
上記の各発明によれば、分割予定ラインの長さに対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ラインに割り当てて実行するため、１つのワークに対するレーザ光の走査回数を必要最小限に抑えることができ、加工時間を短縮させることができる。
【００１０】
次に、本発明の板状ワークの加工装置は、上記本発明方法を好適に実施し得るものであって、長さが異なる複数の分割予定ラインが形成された板状のワークを、分割予定ラインに外力を付与することにより該分割予定ラインに沿って分割するために、集光したレーザ光を該分割予定ラインに沿って走査させることにより割断部を形成する加工装置であって、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、保持手段とレーザ光照射手段とを、該保持手段に保持されたワークの加工面と平行方向に相対移動させて、レーザ光をワークに走査させる走査手段と、レーザ光走査制御手段とを備えており、該レーザ光走査制御手段は、ワークの厚さと、該ワークにおける全ての分割予定ラインの長さとを認識し、認識したワークの厚さと各分割予定ラインの長さとに基づいて、各分割予定ラインに対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ラインごとに割り当て、各分割予定ラインに、割り当てられた走査回数だけレーザ光が走査されるように走査手段を作動させることを特徴としている。
【００１１】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ等の上記半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックやガラス系あるいはサファイア（Ａｌ２Ｏ３）系の無機材料基板、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、分割予定ラインの長さに対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ラインに割り当てて実行するため、１つのワークに対するレーザ光の走査回数を必要最小限に抑えることができる。したがって、レーザ光照射を効率的に行うことができ、結果として加工時間の短縮ならびに生産性の向上が図られるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ワークを示す斜視図であって、（ａ）はワーク単体、（ｂ）はワークが粘着テープを介してフレームに支持されている状態を示している。
【図２】レーザ加工によりワークに形成する割断部の形態を示す断面図であり、（ａ）は溝からなる割断部、（ｂ）は変質層からなる割断部を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の全体斜視図である。
【図４】同装置の背面側の全体斜視図である。
【図５】レーザ加工ユニットの斜視図および制御手段の構成を示すブロック図である。
【図６】制御手段によるレーザ加工の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）ワーク
図１（ａ）は一実施形態に係るワークの一例を示している。このワーク１は、円板状の半導体ウェーハが割れて１／４程度の部分が欠損したものであり、概ねＣ字状を呈している。ワーク１の表面（加工面）には多数の直線状の分割予定ライン２が格子状に形成されており、分割予定ライン２で区画された矩形状領域がチップ３として区画されている。これらチップ３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。分割予定ライン２は、元々円板状の半導体ウェーハの周縁間にわたって形成されており、隣り合う分割予定ライン２どうしは等間隔をおいて平行であり、一方向と他方向に延びる分割予定ライン２は互いに直交している。
【００１５】
ワーク１は、図３および図４に示す一実施形態のレーザ加工装置１０により、全ての分割予定ライン２にレーザ光が照射されて割断部を形成するといったレーザ加工が施される。この場合の割断部は、図２（ａ）に示すように、アブレーション加工により分割予定ライン２の表面側に形成する溝８や、図２（ｂ）に示すように、レーザ光の集光点をワーク１の内部に合わせて照射することにより形成する脆弱化した変質層５といった形態が挙げられる。
【００１６】
ワーク１がレーザ加工装置１０に供給される際には、図１（ｂ）に示すように、環状のフレーム４の内側に粘着テープ５を介して支持された状態とされる。フレーム４は、金属等の板材からなる剛性を有するものである。粘着テープ５は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム４とワーク１が貼着される。粘着テープ５を介してワーク１を支持したフレーム４（以下、ワーク付きフレーム６と称する）は、図３に示すワーク収納用のカセット１１内に、ワーク１を上側にした状態で収納される。カセット１１には、多数のワーク付きフレーム６が水平、かつ上下方向に積層されて収納される。なお、カセット１１に収納されるワーク１は図１に示したような形状のものに限らず、例えば形状の異なる割れた半導体ウェーハなど、分割予定ライン２の長さが異なる異形のものが収納される。
【００１７】
（２）レーザ加工装置
（２−１）装置の構成
図３は一実施形態のレーザ加工装置１０の全体を示しており、図４は背面側を示している。該装置１０は、図１に示したようなワーク１を自動制御でレーザダイシングする装置である。
【００１８】
図３および図４で符号１２はキャビネットである。このキャビネット１２の内部には、図５に示すレーザ加工ユニット４０が収容されている。キャビネット１２の、図３でＹ方向手前側の壁面には、タッチパネル式の操作表示盤１３が設けられており、レーザ加工の自動運転に係わる各種設定などが、この操作表示盤１３を利用して行われる。また、操作表示盤１３には、内部の運転状況を表示する機能なども付加されている。操作表示盤１３の上方には、運転状態を表示したり警告を発したりする表示灯１４が取り付けられている。
【００１９】
キャビネット１２の側面１２ａには、基台１５が併設されている。この基台１５上には、Ｙ方向手前から奥側に向かって、ワーク着脱ステージ１６、分割予定ライン検出装置２０、スピンナ式の洗浄装置３０が配設されている。
【００２０】
ワーク着脱ステージ１６には、レーザ加工ユニット４０が備えるチャックテーブル（保持手段）４６が位置付けられる。チャックテーブル４６はワーク着脱ステージ１６とキャビネット１２内に設定される加工位置との間をＸ方向に往復移動させられる。ワーク１は、ワーク着脱ステージ１６に位置付けられたチャックテーブル４６上に着脱される。
【００２１】
基台１５のＹ方向手前側には、カセット台１７が配設されている。多数のワーク付きフレーム６が収納された上記カセット１１は、カセット台１７にセットされる。カセット台１７は昇降可能なエレベータ式であり、昇降することによってカセット１１内の１つのワーク付きフレーム６が、所定高さの引き出し位置に位置付けられるようになっている。
【００２２】
分割予定ライン検出装置２０は、水平にされたワーク１を撮像する撮像部２１を備えている。分割予定ライン検出装置２０では、撮像部２１で撮像されたワーク１の形状から各分割予定ライン２の位置が検出されるとともに、各分割予定ライン２の長さが検出される。検出された各分割予定ライン２の長さ情報は、後述する制御手段（レーザ光走査制御手段）７０に供給される。
【００２３】
ワーク１の形状は、ワーク１を透過する下からの光を撮像部２１で撮像したり、あるいはワーク１に光を反射させてワーク１自体の像を撮像部２１が撮像したりすることによって検出される。一方、撮像部２１により分割予定ライン２の角度も撮像し、撮像した分割予定ライン２の角度およびワーク１の形状を画像処理して、各分割予定ライン２の長さを検出することができる。これは分割予定ライン検出装置２０による各分割予定ライン２の長さ検出方法の一例であり、他の適宜な画像処理方法によっても各分割予定ライン２の長さを検出することができる。また、該装置２０内でのワーク１の向きとワーク１上の分割予定ライン２の位置等が予め判っており、ワーク１が割れたものであっても割れる前のワーク１の外周部が一部残されている場合等、一定の条件下においては、割れたワーク１の外周の輪郭を取得するだけでも各分割予定ライン２の長さを検出することが可能である。
【００２４】
上記洗浄装置３０は、レーザ加工されたワーク１を洗浄するもので、ワーク付きフレーム６がセットされる負圧チャック式のスピンナテーブル３１と、図示せぬ洗浄水噴射ノズルとを備えている。レーザ加工されたワーク１は、フレーム４に支持されたままスピンナテーブル３１に載置され、吸着、保持される。そして、スピンナテーブル３１が基台１５内に下降してから回転し、回転するワーク１の上面に洗浄水噴射ノズルから洗浄水が噴射されることによりワーク１は洗浄される。所定の洗浄時間が経過したら洗浄水の噴射は停止し、引き続きスピンナテーブル３１が回転することによりワーク１は乾燥処理され、これによって洗浄が完了となる。
【００２５】
次に、図５によりキャビネット１２内のレーザ加工ユニット４０を説明する、
図５の符号４１はベースであり、このベース４１上に、ＸＹ移動テーブル（走査手段）４２が、Ｘ・Ｙ方向に移動自在に設けられている。このＸＹ移動テーブル４２の上に上記チャックテーブル４６が設置されており、ＸＹ移動テーブル４２がＸ方向やＹ方向に移動することにより、レーザ光照射手段５０のレーザ光照射部５２からワーク１の分割予定ライン２に沿ってレーザ光が走査されるようになっている。
【００２６】
ＸＹ移動テーブル４２は、ベース４１上にＸ方向に移動自在に設けられたＸ軸スライダ４３と、このＸ軸スライダ４３上にＹ方向に移動自在に設けられたＹ軸スライダ４４との組み合わせで構成されている。Ｘ軸スライダ４３は、ベース４１上に固定されたＸ方向に延びる一対の平行なガイドレール４３１に摺動自在に取り付けられており、モータ４３２でボールねじ４３３を作動させるＸ軸駆動機構４３４によってＸ方向に移動させられる。一方、Ｙ軸スライダ４４は、Ｘ軸スライダ４３上に固定されたＹ方向に延びる一対の平行なガイドレール４４１に摺動自在に取り付けられており、モータ４４２でボールねじ４４３を作動させるＹ軸駆動機構４４４によってＹ方向に移動させられる。
【００２７】
Ｙ軸スライダ４４の上面には、円筒状のテーブルベース４５が固定されており、このテーブルベース４５の上に、円板状のチャックテーブル４６がＺ軸方向（上下方向）を回転軸として回転自在に支持されている。チャックテーブル４６は、ワーク１を空気吸引作用により水平な上面に吸着して保持する一般周知の負圧チャック式のものである。チャックテーブル４６は、テーブルベース４５内に収容された図示せぬ回転駆動機構によって一方向または両方向に回転させられる。
【００２８】
チャックテーブル４６の周囲には、フレーム４を着脱自在に保持する複数のクランプ４７が配設されている。これらクランプ４７は、チャックテーブル４６の外周部に、フレーム４の外径に対応可能なように径方向に移動可能に取り付けられている。なお、クランプ４７は図３に示すように４つ設けられており、図４および図５では図示を２つに省略している。
【００２９】
図３に示すように、チャックテーブル４６の周囲は、矩形状のカバープレート４８によって覆われている。このカバープレート４８は、テーブルベース４５によって支持されており、チャックテーブル４６と一体にＸ方向に移動する。そしてカバープレート４８のＸ方向の両端部には、下方への加工屑等の落下を防ぐ蛇腹状のカバー４９、がカバープレート４８のＸ方向への移動に追従して伸縮可能に取り付けられている。
【００３０】
この場合のＸＹ移動テーブル４２においては、Ｘ軸スライダ４３がＸ方向に移動することにより、レーザ光が分割予定ライン２に沿って走査される。そして、Ｙ軸スライダ４４がＹ方向に移動することにより、レーザ光を走査させる対象の分割予定ライン２を切り替える割り出しがなされる。なお、レーザ光の走査方向と割り出し方向は、この逆、つまりＹ方向が走査方向、Ｘ方向が割り出し方向に設定されてもよく、限定はされない。
【００３１】
次に、レーザ光照射手段５０を説明する。レーザ光照射手段５０は、チャックテーブル４６の上方に向かってＹ方向に延びる直方体状のケーシング５１を有しており、このケーシング５１の先端に、下方に向けてレーザ光を照射する上記レーザ光照射部５２が設けられている。ケーシング５１は、ベース４１の上面に立設されたコラム４１ａに鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って上下動自在に設けられており、コラム４１ａ内に収容された図示せぬ上下駆動機構によって上下動させられる。
【００３２】
ケーシング５１内には、図示はしないが、レーザ光照射手段５０の構成要素として、パルスレーザ発振器、このパルスレーザ発振器が発振したレーザ光の出力（パルスエネルギー）を調整する出力調整手段などが収容されている。
【００３３】
ケーシング５１の先端であってレーザ光照射部５２の隣には、撮像手段６０が配設されている。この撮像手段６０は、レーザ光照射部５２から照射されるレーザ光の照射領域を撮像して検出するものであり、ワーク１を照明する照明手段や光学系、光学系で捕らえられた像を撮像するＣＣＤ等からなる撮像素子等を備えている。この撮像手段６０で撮像された画像情報は、制御手段７０に供給される。
【００３４】
その制御手段７０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムにしたがって演算処理するＣＰＵ（中央処理装置）７１と、制御プログラム等を格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）７２と、記憶すべき情報や演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）７３と、カウンタ７４と、入力インターフェイス７５と、出力インターフェイス７６とを備えている。
【００３５】
制御手段７０のＣＰＵ７１には、入力インターフェイス７５を介して、Ｘ軸スライダ４３の位置情報に基づくレーザ光の走査量の情報Ｘ１と、Ｙ軸スライダ４４の位置情報に基づく割り出し量の情報Ｙ１と、チャックテーブル４６の回転角度情報Ｃ１と、レーザ光照射手段５０のレーザ光照射情報Ｌ１と、撮像手段６０からの画像情報Ｍ１等が供給される。そして、ＣＰＵ７１からは、出力インターフェイス７６を介して、Ｘ軸スライダ４３を移動させるモータ４３２と、Ｙ軸スライダ４４を移動させるモータ４４２と、チャックテーブル４６の回転駆動機構が備えるモータ等の駆動源と、レーザ光照射手段５０と、撮像手段６０等に、制御信号Ｘ２，Ｙ２，Ｃ２，Ｌ２，Ｍ２等が、それぞれ供給される。
【００３６】
また、ＣＰＵ７１は、ワーク１の厚さと分割予定ライン２の長さとに基づいて、１本の分割予定ライン２に対しての割断部を形成するために必要なレーザ光の走査回数を設定した走査回数マップを、予め作成している。また、ＣＰＵ７１には、予めワーク１の厚さ情報が供給される。ワーク１の厚さ情報は、例えば上記操作表示盤１３を利用してオペレータが入力するなどの方法で供給される。これら走査回数マップおよびワークの厚さ情報はＲＡＭ７３に格納される。なお、本実施形態では走査回数マップを例として挙げているが、ワーク１の厚さと分割予定ライン２の長さ等の情報を所定の計算式にあてはめて計算した数値を走査回数として求め、該走査回数を分割予定ライン２ごとに割り当てる等、他の方法を用いてもよい。
【００３７】
さらにＣＰＵ７１には、入力インターフェイス７５を介して、上記のように分割予定ライン検出装置２０で検出された各分割予定ライン２の長さ情報が供給される。そしてＣＰＵ７１は、供給されたワーク１の厚さ情報と各分割予定ライン２の長さ情報とに基づいて、長さが異なる各分割予定ライン２へのレーザ光の必要最低限の走査回数を、作成してある上記走査回数マップから割り当てる。この場合の必要最低限の走査回数とは、分割予定ライン２の強度が割断可能となるまで低下して適切な割断部が形成され得る走査回数ということである。すなわち走査回数は、分割予定ライン２が比較的短いものであれば少なく、比較的長いものであれば多くなる。
【００３８】
ここで、表１にワーク１の厚さおよび分割予定ライン２の長さに対応したレーザ光の走査回数マップの一例を示す。表１のマップでは、例えばワーク１の厚さが１５０μｍ、分割予定ライン２の長さが３．５ｃｍであった場合には、当該の分割予定ライン２へのレーザ光の走査回数は５回となる。
【００３９】
【表１】
2010245206.tif 000003
【００４０】
（２−２）装置の全体動作
一実施形態のレーザ加工装置１０は以上の構成を備えており、次いで、本装置１０によるワーク１の処理工程の全体の流れを、図３を参照して説明する。
【００４１】
多数のワーク付きフレーム６が収納されたカセット１１がカセット台１７に載置された状態で該カセット台１７が昇降し、１枚のワーク付きフレーム６が上記引き出し位置に位置付けられると、そのワーク付きフレーム６は、アーム８１の先端のクランプ８２で把持される。そして、アーム８１がキャビネット１２の側面１２ａに設けられたガイド８３に沿って移動することにより、ワーク付きフレーム６は、Ｙ方向奥側に水平に引き出され、Ｘ方向に離間する一対の位置決めバー８４上にフレーム４が載った状態で、さらにＹ方向奥側に移動させられる。位置決めバー８４は、ワーク着脱ステージ１６の上方から分割予定ライン検出装置２０にわたってＹ方向に延びており、Ｘ方向に同期して互いに近付いたり離れたりすることによりワーク付きフレーム６のＸ方向の位置決めをなすものである。
【００４２】
ワーク付きフレーム６は分割予定ライン検出装置２０まで移動させられ、ワーク１が、撮像部２１の下方であって該撮像部２１の撮像領域内に位置付けられる。ここで、分割予定ライン検出装置２０により上記のようにしてワーク１の各分割予定ライン２の長さ情報が検出される。
【００４３】
各分割予定ライン２の長さが検出されたワーク付きフレーム６は、続いて、アーム８１がカセット１１方向に戻ることにより、フレーム４が位置決めバー８４上に載った状態で同方向に移動させられる。そして、ワーク着脱ステージ１６上において、ワーク着脱ステージ１６に位置付けられたチャックテーブル４６と同心状に位置決めされる。
【００４４】
次いで、ワーク１の分割予定ライン２にレーザ光を照射するレーザ加工に移る。それにはまず、ワーク付きフレーム６を吸着、保持したチャックテーブル４６がワーク着脱ステージ１６からキャビネット１２内の加工位置に移動する。そしてこの加工位置で、レーザ加工ユニット４０によりワーク１の分割予定ライン２にレーザ光が照射されて割断部が形成される。割断部は、図２に示したように溝８や変質層９などである。レーザ加工ユニット４０による割断部の形成工程に関しては、後で詳述する。
【００４５】
ワーク１へのレーザ加工が終了したら、チャックテーブル４６がワーク着脱ステージ１６に戻り、次いで、ワーク付きフレーム６は上記洗浄装置３０で洗浄される。それにはまず、フレーム４が、上下方向（Ｚ方向）に伸縮するアーム８５の先端の吸着パッド８６によって吸着、保持される。続いて、アーム８５がキャビネット１２の側面１２ａに設けられたガイド８７に沿ってＹ方向奥側に移動した後、アーム８５が下方に伸び、ワーク付きフレーム６が洗浄装置３０のスピンナテーブル３１に吸着、保持される。そして、スピンナテーブル３１が基台１５内に下降してから回転し、上記のように洗浄水の噴射による洗浄と、続いての乾燥処理が行われる。
【００４６】
ワーク１の洗浄が終了したらスピンナテーブル３１が上昇し、次いでワーク付きフレーム６は、アーム８８の先端の吸着パッド８９に吸着、保持され、アーム８８がキャビネット１２の側面１２ａに設けられたガイド９０に沿ってＹ方向手前側に移動した後、アーム８８が下方に伸びることにより、上記位置決めバー４９に再び載置される。この後は、フレーム４がクランプ８２で把持され、アーム８１がガイド８３に沿ってＹ方向手前側に移動し、ワーク付きフレーム６はカセット１１内に再び収納される。
【００４７】
以上の一連の動作が、カセット１１内の全てのワーク１に対して遂行される。そして、カセット１１内のワーク１が全てレーザ加工されたものになったら、カセット１１は、次のワーク分割工程に搬送される。ワーク分割工程では割断部が形成された分割予定ライン２に外力が付与され、これによってワーク１は多数のチップ３に分割される。ワーク１への外力付与手段は任意のものが選択されるが、例えば特開２００８−１４０８７４号公報に開示されているテープ拡張装置は、粘着テープ５を介してフレーム４に支持されたワーク１を分割する手段として好適である。また、この他には、特開２００５−８６１６１号公報に開示されているように、棒状の押圧部材を分割予定ライン２に押し当ててワーク１を物理的に割るといった手法を用いてもよい。
【００４８】
（２−３）レーザ加工ユニットによる割断部の形成工程
次に、レーザ加工ユニット４０による割断部の形成工程を説明する。
チャックテーブル４６がワーク着脱ステージ１６からキャビネット１２内に移動することによりワーク１が加工位置に搬送されたら、撮像手段６０で分割予定ライン２が撮像される。そして制御手段７０は、撮像手段６０で撮像された画像から分割予定ライン２の座標位置を認識してアライメント（分割予定ライン２をレーザ光の走査方向に一致させる調整作業）を行うとともに、上記のようにして設定した走査回数マップと各分割予定ライン２を照合する。なお、上記アライメントを行うための画像情報としては、撮像手段６０による画像の代わりに、可能であれば、上記分割予定ライン検出装置２０で撮像された画像を利用してもよい。その場合には、撮像手段６０によるワーク１の撮像が省略される。
【００４９】
次に、レーザ光照射部５２から照射したレーザ光を、各分割予定ライン２に対し、各分割予定ライン２に割り当てられた走査回数だけ走査しながら照射し、全ての分割予定ライン２に割断部を形成する。
【００５０】
レーザ光の走査は、まず、一方向に延びる複数の分割予定ライン２をＸ方向と平行にした状態で、Ｘ軸スライダ４３をＸ方向に移動させて当該の分割予定ライン２に割り当てられた回数のレーザ光の走査を行い、次いでＹ軸スライダ４４をＹ方向に移動させる割り出しを行って隣りの分割予定ライン２にレーザ光を走査させるといった動作を、交互に繰り返す。これにより、一方向に延びる全ての分割予定ライン２にレーザ光を照射して割断部を形成する。
【００５１】
続いて、チャックテーブル４６を９０°回転させて一方向に直交する他方向に延びる分割予定ライン２をＸ方向と平行にし、この後、同様にして他方向に延びる全ての分割予定ライン２にレーザ光を走査させる。１本の分割予定ライン２に対しての複数回にわたるレーザ光の走査は、往復または一方向への走査の繰り返しのいずれかでなされる。
【００５２】
ここで、主に制御手段７０によるワーク１へのレーザ光の走査に関する制御の過程をまとめると、図６のようになる。まずはじめに、予めワーク１の厚さと分割予定ライン２の長さとに基づいて、１本の分割予定ライン２に対しての適切な割断部を形成するために必要なレーザ光の走査回数を設定した走査回数マップを作成する（ステップＳ１：走査回数マップ作成工程）。次いで、ワーク１の厚さの入力を受けて該厚さを取得する（ステップＳ２：厚さ取得工程）次いで、分割予定ライン検出装置２０で検出された全ての分割予定ライン２の長さ情報の供給を受け、全ての分割予定ライン２の長さを取得する（ステップＳ３：分割予定ライン２長さ取得工程）。
【００５３】
次いで、取得したワーク１の厚さと各分割予定ライン２の長さとに基づいて、作成した走査回数マップから各分割予定ライン２に対応したレーザ光の走査回数を選択し、該走査回数を該当する各分割予定ライン２ごとに割り当てる（ステップＳ４：走査回数割り当て工程）。次に、実際にワーク１の分割予定ライン２にレーザ光照射部５２から各分割予定ライン２にレーザ光を照射して割断部を形成するが、この時、各分割予定ライン２には、割り当てられた走査回数だけレーザ光を走査させる（ステップＳ５：レーザ光走査工程）。
【００５４】
この後は、洗浄装置３０による洗浄工程（ステップＳ６）を経てから、分割予定ライン２に外力を付与して割断部が形成された分割予定ライン２を割断させるワーク分割工程（ステップＳ７）を行って、複数のチップを得る。
【００５５】
上記一実施形態によれば、ワーク１の分割予定ライン２にレーザ加工で割断部を形成するにあたっては、分割予定ライン２の長さに対応したレーザ光の走査回数を各分割予定ライン２に割り当てて実行するため、レーザ光の走査回数を必要最小限に抑えることができる。
【００５６】
例えば、図１に示したワーク１においては、円形状であった場合の中心から離れていて割れた断面に一端部が臨んでいる短い分割予定ライン２ａは、中心付近を通っている分割予定ライン２ｂと比べると極端に短い。この短い分割予定ライン２ａに長い分割予定ライン２ｂと同じ走査回数でレーザ光を照射することは、割断部として適切な強度に低下したにもかかわらず、さらにレーザ光が照射されることになり、走査回数は過剰となって割断部の強度が必要以上に低下する。ところが本実施形態では、分割予定ライン２ごとに長さに応じた走査回数を割り当ててレーザ光を走査させるので、分割予定ライン２の長さに応じた適切な強度の割断部が形成されるのである。
【００５７】
したがって、１つのワークに対するレーザ光の走査回数を必要最小限に抑えることができてレーザ光照射を効率的に行うことができ、結果として加工時間の短縮ならびに生産性の向上が図られる。また、無駄なレーザ光照射が行われないので消費エネルギーを抑えることができ、コストの低減も図られる。
【００５８】
なお、上記一実施形態では異形状のワーク１を対象としているが、本装置１０では、通常の円形状の半導体ウェーハや矩形状の基板等、定形や異形にかかわらずワークとして処理することができ、とりわけ分割予定ラインの長さが大きく異なるワークに有効な装置である。
【符号の説明】
【００５９】
１…ワーク
２…分割予定ライン
８…溝（割断部）
９…変質層（割断部）
１０…レーザ加工装置
４２…ＸＹ移動テーブル（走査手段）
４６…チャックテーブル（保持手段）
５０…レーザ光照射手段
７０…制御手段（レーザ光走査制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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