(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向に相対移動する加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該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該チャックテーブルに保持された被加工物に照射する集光器とを具備し、
該集光器は、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分に位相差を生じさせる波長板と該波長板を通過したレーザー光線を所定の分離角度で分離する複屈折型ビームスプリッターとからなる分離器を複数個直列に配設したレーザー光線分離手段と、該レーザー光線分離手段によって分離された複数のレーザー光線を集光する集光レンズとによって構成されており、
該レーザー光線分離手段を構成する各複屈折型ビームスプリッターは異なる分離角度に設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
該レーザー光線分離手段は、該分離器の数または間隔を変更することにより分離された複数のレーザー光線の数またはスポットの間隔を調整する、請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
該レーザー光線分離手段は、複数のレーザー光線の集光スポットを該加工送り方向に対して直交する方向に位置付けるように構成されている、請求項１又は２記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
該レーザー光線分離手段は、複数のレーザー光線の集光スポットを該加工送り方向に位置付けるように構成されている、請求項１又は２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の表面に形成されたストリートに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成するのに適する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、シリコン等の半導体基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記デバイスがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。
【０００３】
このような半導体ウエーハのストリートに沿った分割は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して形成され、厚みが例えば２０〜３０μmに形成されている。
【０００４】
近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスの処理能力を向上するために、シリコン等の半導体基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）と回路を形成する機能膜が積層された積層体によって半導体チップを形成せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。
【０００５】
また、半導体ウエーハのストリートにテスト  エレメント  グループ（TEG）と云われる金属パターを部分的に配設し、半導体ウエーハを分割する前に金属パターンを通して回路の機能をテストするように構成した半導体ウエーハも実用化されている。
【０００６】
上述したＬｏｗ−ｋ膜やテスト  エレメント  グループ（TEG）はウエーハの素材と異なるため、切削ブレードによって同時に切削することが困難である。即ち、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように非常に脆いことから、切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離がデバイスにまで達しデバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。また、テスト  エレメント  グループ（TEG）は金属によって形成されているため、切削ブレードによって切削するとバリが発生する。
【０００７】
上記問題を解消するために、半導体ウエーハのストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりストリートを形成するＬｏｗ−ｋ膜やストリートに配設されたテスト  エレメント  グループ（TEG）を除去し、その除去した領域に切削ブレードを位置付けて切削する加工方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
また、ウエーハのストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりストリートに沿ってレーザー加工溝を高精度に形成する方法として、パルスレーザー光線の集光スポットを楕円形に形成し、該楕円形の集光スポットにおける長軸をストリートに沿って位置付け、集光スポットとウエーハとをストリートに沿って相対的に加工送りすることにより、集光スポットの重なり率を増大するようにしたレーザー加工方法が下記特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１４２３９８号公報
【特許文献２】特開２００６−５１５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
而して、上記特許文献１に開示された加工方法のようにウエーハのストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりＬｏｗ−ｋ膜やテスト  エレメント  グループ（TEG）を除去する場合は、切削ブレードの厚みより広い幅のレーザー加工溝を形成する必要がある。このため、レーザー光線の集光スポット径が１０μm程度の場合、ストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程を幅方向に複数回実施しなければならず生産性が悪いという問題がある。
また、上記特許文献２に開示されたレーザー加工方法のようにレーザー光線の集光スポットを楕円形に形成して実施することにより集光スポットの重なり率を増大させることができるが、楕円形集光スポットの長軸方向におけるレーザー光線のエネルギー分布はガウシアン分布を呈するため、実質的に楕円形集光スポットの効果を充分に発揮することができない。
【００１１】
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、広い幅のレーザー加工溝を同時に形成することができ、また、加工ラインに沿って効果的な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】
【００１２】
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チャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向に相対移動する加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該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該チャックテーブルに保持された被加工物に照射する集光器とを具備し、
該集光器は、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分に位相差を生じさせる波長板と該波長板を通過したレーザー光線を所定の分離角度で分離する複屈折型ビームスプリッターとからなる分離器を複数個直列に配設したレーザー光線分離手段と、該レーザー光線分離手段によって分離された複数のレーザー光線を集光する集光レンズとによって構成されており、
該レーザー光線分離手段を構成する各複屈折型ビームスプリッターは異なる分離角度に設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【００１３】
上記レーザー光線分離手段は、上記分離器の数または間隔を変更することにより分離された複数のレーザー光線の数またはスポットの間隔を調整する。
また、上記レーザー光線分離手段は、複数のレーザー光線の集光スポットを加工送り方向に対して直行する方向に位置付けるように構成されている。
また、上記レーザー光線分離手段は、複数のレーザー光線の集光スポットを加工送り方向に位置付けるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるレーザー加工装置においては、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チャックテーブルに保持された被加工物に照射する集光器は、レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分に位相差を生じさせる波長板と該波長板を通過したレーザー光線を所定の分離角度で分離する複屈折型ビームスプリッターとからなる分離器を複数個直列に配設したレーザー光線分離手段と、該レーザー光線分離手段によって分離された複数のレーザー光線を集光する集光レンズとによって構成されており、レーザー光線分離手段を構成する各複屈折型ビームスプリッターは異なる分離角度に設定されているので、レーザー光線分離手段によって分離された複数の光軸を加工送り方向または加工送り方向と直交する方向に位置付けることができる。従って、レーザー光線分離手段によって分離された複数の光軸を加工送り方向または加工送り方向と直交する方向に位置付けることにより広い幅のレーザー加工溝を同時に形成することができ、また、レーザー光線分離手段によって分離された複数の光軸を加工送り方向に位置付けることにより集光スポットの重なり率が増大して効果的なレーザー加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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レーザー光線照射手段を構成するレーザー光線発振手段および集光器を示すブロック図。
【図３】図２に示す集光器を構成するレーザー光線分離手段によるレーザー光線の分離状態を示す説明図。
【図４】図３に示すレーザー光線分離手段によって分離されたレーザー光線の集光スポットの配列の一例を示す説明図。
【図５】図１に示すレーザー加工装置に装備される集光器を構成するレーザー光線分離手段の他の実施形態を示す斜視図。
【図６】図５に示すレーザー光線分離手段の分解斜視図。
【図７】図５および図６に示すレーザー光線分離手段によるレーザー光線の分離状態を示す説明図。
【図８】図５および図６に示すレーザー光線分離手段を構成する分離器の一部を除去した場合におけるレーザー光線の分離状態を示す説明図。
【図９】被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。
【図１０】図９に示す半導体ウエーハの一部断面拡大図。
【図１１】図９に示す半導体ウエーハが環状のフレームに保護テープを介して支持された状態を示す斜視図。
【図１２】図１に示すレーザー加工装置によって図９に示す半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー光線照射工程の説明図。
【図１３】図１２に示すレーザー光線照射工程を実施すことによって半導体ウエーハに形成されたレーザー加工溝の拡大断面図。
【図１４】図１２に示すレーザー光線照射工程によって形成されたレーザー加工溝に沿って半導体ウエーハを切断する切削工程の説明図。
【図１５】図１４に示す切削工程におけるレーザー加工溝と切削ブレードとの関係を示す説明図。
【図１６】図１４に示す切削工程における切削ブレードの切り込み送り位置を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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、静止基台２にＸ軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す焦点位置調整方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。
【００１８】
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支持テーブル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被加工物保持面３６１を備えており、チャックテーブル３６上に被加工物である例えば円盤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。また、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。また、チャックテーブル３６には、後述する半導体ウエーハを支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が装着されている。
【００１９】
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Y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軸方向である加工送り方向に移動せしめられる。
【００２０】
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第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段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軸方向である割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００２１】
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上にY軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上にY軸方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面にＺ軸方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロック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４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１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雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってY軸方向である割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００２２】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。
【００２３】
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図２に示すようにパルスレーザー光線発振手段５３が配設されている。パルスレーザー光線発振手段５３は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器５３１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段５３２とから構成されている。パルスレーザー光線発振手段５３から発振されたパルスレーザー光線LBは、上記ケーシング５２１の先端部に装着された集光器６に導かれる。
【００２４】
図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態における集光器６は、方向変換ミラー６１とレーザー光線分離手段６２と集光レンズ６３とからなっている。方向変換ミラー６１は、上記パルスレーザー光線発振手段５３から発振されたレーザー光線LBを下方即ちレーザー光線分離手段６２に向けて方向変換する。
【００２５】
レーザー光線分離手段６２は、図２に示す実施形態においては直列に配設された２個の分離器６２１、６２２を具備している。この２個の分離器６２１、６２２は、それぞれ波長板６２１a、６２２aと複屈折型ビームスプリッター６２１ｂ、６２２ｂとからなっている。波長板６２１ａ、６２２ａは、パルスレーザー光線発振手段５３によって発振され方向変換ミラー６１によって方向変換されたレーザー光線LBを光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分に位相差を生じさせる。複屈折型ビームスプリッター６２１ｂ、６２２ｂはウォラストン偏光子等からなり、それぞれ波長板６２１ａ、６２２ａを通過したパルスレーザー光線LBの光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分を所定の分離角度で分離する。なお、分離器６２１を構成する複屈折型ビームスプリッター６２１ｂと分離器６２２を構成する複屈折型ビームスプリッター６２２ｂの分離角度は、異なる値に設定されている。図示の実施形態においては、分離器６２２を構成する複屈折型ビームスプリッター６２２ｂの分離角度は、分離器６２１を構成する複屈折型ビームスプリッター６２１ｂの分離角度より小さい値に設定されている。ここで、レーザー光線分離手段６２によってパルスレーザー光線ＬＢを複数の光軸に分離する状態について、図３を参照して説明する。上記パルスレーザー光線発振手段５３によって発振され方向変換ミラー６１によって方向変換されたレーザー光線LBは分離器６２１によって大きな分離角度でＬＢ１ｘ，ＬＢ１ｙに分離され、分離器６２１によって２分離されたＬＢ１ｘ，ＬＢ１ｙは分離器６２２によってそれぞれ比較的小さい分離角度でＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙに分割される。このように２個の分離器６２１、６２２を用いることにより、パルスレーザー光線発振手段５３によって発振されレーザー光線ＬＢは、４本のレーザー光線に分離することができる。従って、３個の分離器を用いれば８本のレーザー光線に分離することができ、４個の分離器を用いれば１６本のレーザー光線に分離することができ、５個の光分器を用いれば３２本のレーザー光線に分離することができる。
【００２６】
図２を参照して説明を続けると、上述したようにレーザー光線ＬＢが分離された４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙは、集光レンズ６３によって集光されチャックテーブル３６に保持された被加工物Ｗに照射される。このようにして被加工物Ｗに照射される４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙは、図２に示す実施形態においては各集光スポット(ｓ)が図４に示すように加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に直線状に位置付けられるように分離器６２１、６２２の配置方向が設定されている。
【００２７】
次に、レーザー光線分割手段６２の他の実施形態について、図５および図６を参照して説明する。
図５および図６に示すレーザー光線分割手段６２は、５個の分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５を具備している。この５個の分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５は、図６に示すようにそれぞれ波長板６２１ａ、６２２ａ、６２３ａ、６２４ａ、６２５ａと複屈折型ビームスプリッター６２１ｂ、６２２ｂ、６２３ｂ、６２４ｂ、６２５ｂとからなっており、それぞれ収容ケース６２７に収容されている。収容ケース６２７は、矩形状に形成され上壁および底壁にそれぞれ開口６２７ａが設けられている（図６には上壁に設けられた開口６２７ａだけが示されている）。この収容ケース６２７に収容された各分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５を構成する波長板６２１a、６２２a、６２３a、６２４a、６２５aは、水平面上で回動可能即ち通過するレーザー光線の光軸周りに回動可能に構成されている。なお、波長板６２１ａ、６２２ａ、６２３ａ、６２４ａ、６２５ａを回動することにより、レーザー光線ＬＢの光学軸に対して平行な偏光成分と垂直な偏光成分の比率を変更することができる。また、各分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５を構成する複屈折型ビームスプリッター６２１ｂ、６２２ｂ、６２３ｂ、６２４ｂ、６２５ｂは、それぞれ分離角度が異なる値に設定されている。図示の実施形態においては、複屈折型ビームスプリッター６２１ｂの分離角度が最も大きく、複屈折型ビームスプリッター６２２ｂ、６２３ｂ、６２４ｂ、６２５ｂの分離角度は順次小さくなるように設定されている。このように構成された各分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５は、分離器ユニットケース６２８に収容される。分離器ユニットケース６２８は、上下方向に長い直方体状に形成されている。この分離器ユニットケース６２８は、上壁６２８aおよび底壁６２８ｂにそれぞれ開口６２８ｃが設けられている。このように形成された分離器ユニットケース６２８は、上壁６２８ａと底壁６２８ｂとの間が４個の仕切り板６２８ｄ、６２８ｅ、６２８ｆ、６２８ｇによって仕切られて、上記分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５を収容する５個の収容室６２８ｈ、６２８ｉ、６２８ｊ、６２８ｋ、６２８ｍを備えている。なお、４個の仕切り板６２８ｄ、６２８ｅ、６２８ｆ、６２８ｇには、それぞれ上壁６２８ａおよび底壁６２８ｂに設けられた開口６２８ｃと同径の開口６２８ｃが形成されている。このように構成された分離器ユニットケース６２８の５個の収容室６２８ｈ、６２８ｉ、６２８ｊ、６２８ｋ、６２８ｍに、分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５が着脱可能に直列に収容される。
【００２８】
上記図５および図６に示すレーザー光線分離手段６２は以上のように構成されており、レーザー光線を複数の光軸に分離する状態について、図７を参照して説明する。
５個の分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５は、パルスレーザー光線発振手段５３によって発振されたレーザー光線ＬＢを上記図２および図３に示す分離器６２１、６２２と同様にそれぞれ２分離するため、最後の分離器６２６によって分離されたレーザー光線の光軸は３２本となる。このように分離された３２本の光軸は上記加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に直線状に位置付けられる。なお、分離された複数の光軸を加工送り方向（Ｘ軸方向）に直線状に位置付けるためには、分離器ユニットケース６２８の各収容室６２８ｈ、６２８ｉ、６２８ｊ、６２８ｋ、６２８ｍに収納する各分離器６２１、６２２、６２３、６２４、６２５を図５および図６に示す状態に対して通過するレーザー光線の光軸周りに９０度回動した状態で収納すればよい。
【００２９】
次に、図５および図６に示すレーザー光線分離手段６２における分離器６２２と６２３を分離器ユニットケース６２８から除去した場合の分離状態について、図８を参照して説明する。
分離器６２２と６２３が除去され、図８に示すように分離器６２１と６２４と６２５によって分離されたレーザー光線は、両側にそれぞれ４本の光軸が位置付けられ、中央部には光軸が存在しない形態となる。
以上のように、分離器の数と配置状態を変更することにより、複数の光軸による種々の形態を形成することができる。従って、分離器を種々の形態に組み合わせることにより、種々の加工に対応することができる。
【００３０】
図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００３１】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿ってＺ軸方向に移動させるための移動手段８を具備している。移動手段８は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ８２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ８２によって図示しない雄ネジロッドを正転または逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を一対の案内レール４２３、４２３に沿って焦点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においては、パルスモータ８２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ８２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。
【００３２】
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。
ここで、上記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について、図９および図１０を参照して説明する。
図９および図１０に示す半導体ウエーハ１０は、シリコン等の半導体基板１１の表面に絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された積層体１２によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１３がマトリックス状に形成されている。そして、各デバイス１３は、格子状に形成されたストリート１４によって区画されている。なお、図示の実施形態においては、積層体１２を形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２  膜または、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）からなっている。このように構成された半導体ウエーハ１０をストリート１４に沿って分割する方法について説明する。
【００３３】
上述した半導体ウエーハ１０をストリート１４に沿って分割するには、半導体ウエーハ１０を図１１に示すように環状のフレームFに装着された保護テープＴの表面に貼着する。このとき、半導体ウエーハ１０は、表面１０ａを上にして裏面側を保護テープＴに貼着する。
【００３４】
次に、半導体ウエーハ１０のストリート１４に沿ってレーザー光線を照射し、ストリート上の積層体１２を除去するレーザー光線照射工程を実施する。
このレーザー光線照射工程は、先ず上述した図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に保護テープＴを介して環状のフレームＦに支持された半導体ウエーハ１０を載置し、該チャックテーブル３６上に保護テープＴを介して半導体ウエーハ１０を吸着保持する。従って、半導体ウエーハ１０は、表面１０ａを上側にして保持される。なお、半導体ウエーハ１０を保護テープＴを介して支持している環状のフレームＦは、クランプ３６２によって固定される。
【００３５】
上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段７の直下に位置付けられる。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７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７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ストリート１４と、ストリート１４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５２の集光器６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に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート１４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。
【００３６】
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に形成されているストリート１４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１２(ａ)で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線を照射する集光器６が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１４を集光器６の直下に位置付ける。このとき、図１２の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、ストリート１４の一端(図１２の(ａ)において左端)が集光器６の直下に位置するように位置付けられる。この状態においては、図１２の（ｂ）で示すように集光器６から照射される上記４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙの各集光スポット(ｓ)がストリート１４の幅方向に位置付けられる。そして、４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙの各集光スポット(ｓ)がストリート１４の表面に位置するように、移動手段８を作動してレーザー光線照射手段５２の高さ位置を調整する。
【００３７】
次に、レーザー光線照射手段５２を作動して集光器６から上記４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙを照射しつつチャックテーブル３６を図１２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（レーザー光線照射工程）。そして、図１２の（ｃ）で示すようにストリート１４の他端（図１２の（ｃ）において右端）が集光器６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。
【００３８】
なお、上記レーザー光線照射工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
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
出力                  ：１０Ｗ
繰り返し周波数        ：１００ｋＨｚ
パルス幅              ：１ｎｓ
集光スポット径        ：８μm
加工送り速度          ：１００ｍｍ／秒
【００３９】
上述した加工条件において集光スポット径が８μmの集光スポット(ｓ)を図１２の（ｂ）で示すように互いに接触した状態に設定することにより、半導体ウエーハ１０のストリート１４には、図１３に示すように上記４本のレーザー光線ＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙおよびＬＢ２ｘ，ＬＢ２ｙによって幅(Ｅ)が３２μmで積層体１２より深いレーザー加工溝１０１が同時に形成される。このようにして、上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１４に実施する。
【００４０】
半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１４に上述したレーザー光線照射工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０をストリート１４に沿って切断する切削工程を実施する。即ち、図１４に示すように切削装置１６のチャックテーブル１６１上にレーザー光線照射工程が実施された半導体ウエーハ１０を表面１０ａを上側にして載置し、図示しない吸引手段によって半導体ウエーハ１０をチャックテーブル１６１上に保持する。次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル１６１を切削加工領域の切削開始位置に移動する。このとき、図１４で示すように半導体ウエーハ１０は切削すべきストリート１４の一端（図１４において左端）が切削ブレード１６２の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。このとき、厚みが例えば２０μmの切削ブレード１６２は、図１５で示すようにレーザー加工溝１０１の幅(Ｅ)内に位置付けられる。
【００４１】
このようにしてチャックテーブル１６１即ち半導体ウエーハ１０が切削加工領域の切削開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード１６２を図１４において２点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図１６において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、図１６に示すように切削ブレード１６２の下端が半導体ウエーハ１０の裏面に貼着された保護テープTに達する位置に設定されている。
【００４２】
次に、図１４に示すように切削ブレード１６２を矢印１６２aで示す方向に所定の回転速度で回転せしめ、チャックテーブル１６１即ち半導体ウエーハ１０を図１４において矢印Ｘ１で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる。そして、チャックテーブル１６１即ち半導体ウエーハ１０の他端（図１４において右端）が切削ブレード１６２の直下より所定量左側に位置するまで達したら、チャックテーブル１６１の移動を停止する。このようにチャックテーブル１６１を切削送りすることにより、半導体ウエーハ１０はストリート１４に沿って切断される。
【００４３】
次に、チャックテーブル１６１即ち半導体ウエーハ１０を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）にストリート１４の間隔に相当する量だけ割り出し送りし、次に切削すべきストリート１４を切削ブレード１６２と対応する位置に位置付け、図１４に示す状態に戻す。そして、上記と同様に切削工程を実施する。
【００４４】
なお、上記切削工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード          ：外径５２ｍｍ、厚さ２０μｍ
切削ブレードの回転速度：４００００ｒｐｍ
切削送り速度          ：５０ｍｍ／秒
【００４５】
上述した切削工程を半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１４に実施する。この結果、半導体ウエーハ１０はストリート１４に沿って切断され、個々のデバイス１３に分割される。
【００４６】
上述した実施形態においては、複数に分離されたレーザー光線の光軸を加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に直線状に位置付けてレーザー加工を実施することにより所定幅のレーザー加工溝を同時に形成する例を示したが、複数に分離されたレーザー光線の光軸を加工送り方向（Ｘ軸方向）に直線状に位置付けてレーザー加工を実施することにより集光スポットの重なり率が増大して効果的な加工を施すことができる。
【符号の説明】
【００４７】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線照射手段
５３：パルスレーザー光線発振手段
６：集光器
６１：方向変換ミラー
６２：レーザー光線分離手段
６２１、６２２：分離器
６２１ａ、６２２ａ：波長板
６２１ｂ、６２２ｂ：複屈折型ビームスプリッター
６２８：分離器ユニットケース
７：撮像手段
１０：半導体ウエーハ(被加工物)
１６：切削装置
１６１：切削装置のチャックテーブル
１６２：切削ブレード
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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