(57)【要約】      （修正有）【課題】分割予定ラインに形成された膜を効率よく除去することができるレーザー加工装置を提供する。【解決手段】レーザー加工装置であって、被加工物１０（ウエーハ）を保持する保持手段６５（吸着チャック）と、被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射機構４４と、保持手段とレーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段と、相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸方向送り手段とを少なくとも備える。レーザー光線照射機構は、所定の繰り返し周波数でパルスレーザー光線を発振する発振器４４ｂとそれを集光する集光器４４ａと、発振器と集光器との間に配設されレーザー光線をＹ軸方向に分散するＹ軸方向分散器４４ｃと、Ｙ軸方向分散器と該集光器との間に配設されレーザー光線を所定の振動周波数でＸ軸方向に往復移動させるレゾナントスキャナー４４ｄとから構成される。【選択図】図２
2018010894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー加工装置であって、
被加工物を保持する保持手段と、該保持手段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機構と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸方向送り手段と、を少なくとも備え、
該レーザー光線照射機構は、所定の繰り返し周波数でパルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したパルスレーザー光線を集光する集光器と、該発振器と該集光器との間に配設され、該発振器が発振したパルスレーザー光線をＹ軸方向に分散するＹ軸方向分散器と、該Ｙ軸方向分散器と該集光器との間に配設され該発振器が発振したパルスレーザー光線を所定の振動周波数でＸ軸方向に往復移動させるレゾナントスキャナーと、から構成されるレーザー加工装置。
【請求項２】
該レゾナントスキャナーは、対向して配設される主レゾナントスキャナーと、従レゾナントスキャナーとを備え、該主レゾナントスキャナーの振動周波数に対して該従レゾナントスキャナーの振動周波数を３倍に設定し、該主レゾナントスキャナーの振動に対して該従レゾナントスキャナーの振動の位相をずらして振動させることで該従レゾナントスキャナーの振動サインカーブの極小点と極大点を結ぶ各辺を直線状に補正し、該発振器が発振したパルスレーザー光線のＸ軸方向のスポット間隔を均一化する請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
該発振器と該レゾナントスキャナーとの間に配設されるダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーによって分岐される経路に配設されるハーフミラーと、該ハーフミラーによって分岐される第１の経路に配設され該発振器と同期してパルス光を照射する照明手段と、該ハーフミラーによって分岐される第２の経路に配設され加工点を観察する観察手段と、を備えた請求項１、又は２に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
該照明手段は、パルス光を照射する照射器であり、
該観察手段は、該ハーフミラー側に配設された結像レンズを備え画像を取得する撮像カメラと、該撮像カメラが取得した画像を表示するモニターと、該撮像カメラが取得した画像を記録する画像記録部と、から構成されている請求項３記載のレーザー加工装置。
【請求項５】
該レーザー光線照射機構の発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数、および該レゾナントスキャナーの振動周波数は調整可能である請求項１ないし４のいずれかに記載されたレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは切削ブレードを回転可能に備えたダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスの処理能力を向上させるため、層間絶縁膜として低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を採用した積層体を表面に有するウエーハが実用化されている。該ウエーハを分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削し、個々のデバイスに分割すると、切削ブレードの衝撃力に起因してＬｏｗ−ｋ膜が切削部位から雲母のごとく薄く剥離してしまい、デバイスに損傷を与えることがあるため、分割予定ラインを切削ブレードで切削せずに、レーザー光線を分割予定ラインに沿って繰り返し照射して溝を形成し、外力を付加することにより該溝に沿って個々のデバイスに分割することが試みられている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６９５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、分割予定ラインに形成された上記Ｌｏｗ−ｋ膜を除去するためには、１本の分割予定ラインに対して複数回のレーザー光線を照射しなければならず、レーザー光線照射機構に対してウエーハを何度も相対移動させる必要があり、生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、分割予定ラインに形成された膜をレーザー加工によって効率よく除去することができるレーザー加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、レーザー加工装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段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機構と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸方向送り手段と、を少なくとも備え、  該レーザー光線照射機構は、所定の繰り返し周波数でパルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したパルスレーザー光線を集光する集光器と、該発振器と該集光器との間に配設され、該発振器が発振したパルスレーザー光線をＹ軸方向に分散するＹ軸方向分散器と、該Ｙ軸方向分散器と該集光器との間に配設され該発振器が発振したパルスレーザー光線を所定の振動周波数でＸ軸方向に往復移動させるレゾナントスキャナーと、から構成されるレーザー加工装置が提供される。
【０００７】
該レゾナントスキャナーは、対向して配設される主レゾナントスキャナーと従レゾナントスキャナーとを備え、該主レゾナントスキャナーの振動周波数に対して従レゾナントスキャナーの振動周波数を３倍に設定し、該主レゾナントスキャナーの振動に対して該従レゾナントスキャナーの振動の位相をずらして振動させることで該従レゾナントスキャナーの振動サインカーブの極小点と極大点を結ぶ各辺を直線状に補正して該発振器が発振したパルスレーザー光線のＸ軸方向のスポット間隔を均一化するようにすることが好ましい。
【０００８】
該レーザー加工装置は、該発振器と該レゾナントスキャナーとの間に配設されるダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーによって分岐される経路に配設されるハーフミラーと、該ハーフミラーによって分岐される第１の経路に配設され該発振器と同期してパルス光を照射する照明手段と、該ハーフミラーによって分岐される第２の経路に配設され加工点を観察する観察手段と、を備えることが好ましい。
【０００９】
該照明手段は、パルス光を照射する照射器であり、該観察手段は、該ハーフミラー側に配設された結像レンズを備え画像を取得する撮像カメラと、該撮像カメラが取得した画像を表示するモニターと、該撮像カメラが取得した画像を記録する画像記録部と、から構成することができる。さらに、該レーザー光線照射機構の発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数、および該レゾナントスキャナーの振動周波数は調整可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、レーザー加工装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段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機構と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射機構とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸方向送り手段と、を少なくとも備え、  該レーザー光線照射機構は、所定の繰り返し周波数でパルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したパルスレーザー光線を集光する集光器と、該発振器と該集光器との間に配設され、該発振器が発振したパルスレーザー光線をＹ軸方向に分散するＹ軸方向分散器と、該Ｙ軸方向分散器と該集光器との間に配設され該発振器が発振したパルスレーザー光線を所定の振動周波数でＸ軸方向に往復移動させるレゾナントスキャナーと、から構成されることにより、保持手段により保持されたウエーハをＸ軸方向に加工送りしながら分割予定ラインに沿ってＸ軸方向に複数のパルスレーザー光線を往復で照射できると共に分割予定ラインの幅に対応してＹ軸方向に複数のパルスレーザー光線を往復で照射できるので、１回のレーザー光線の照射で１本の分割予定ラインから、例えば、Ｌｏｗ−ｋ膜を効率よく除去することができ、生産性が向上する。
【００１１】
また、レゾナントスキャナーが対向して配設される主レゾナントスキャナーと、従レゾナントスキャナーとを備え、該主レゾナントスキャナーの振動周波数に対して従レゾナントスキャナーの振動周波数を３倍に設定し、該主レゾナントスキャナーの振動に対して従レゾナントスキャナーの振動を１８０度位相をずらして振動させることで該主レゾナントスキャナーの振動サインカーブの極小点、極大点を結ぶ各辺を直線となるように、すなわち、二等辺三角形のような形状に補正することで、該発振器が発振したパルスレーザー光線のＸ軸方向のスポット間隔が均一化され、加工品質が良好となる。
【００１２】
さらに、加工点を観察する観察手段を備え、レーザー光線照射機構の発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数、および該レゾナントスキャナーの振動周波数が調整可能に構成することにより、被加工物の材料に応じて熱溶融させ、クラッキングしやすい脆弱基板に対してもクラックを伝播させないような加工条件を容易に特定して加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づき構成されたレーザー加工装置の全体斜視図である。
【図２】図１に記載されたレーザー加工装置に配設されるパルスレーザー光線照射機構の概略を示すブロック図である。
【図３】図１に示すレーザー加工装置によりウエーハを加工する状態を説明するための説明図である。
【図４】図１に記載されたレーザー加工装置に配設されるパルスレーザー光線照射機構の他の実施形態の概略を示すブロック図である。
【図５】図４に示す実施形態により照射されるパルスレーザー光線の照射位置の変位の変化の概要を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に基づき構成されるレーザー加工装置について添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明の加工装置の一実施形態として例示するレーザー加工装置４０の全体斜視図が示されている。図に示すレーザー加工装置４０は、基台４１と、ウエーハを保持する保持手段４２と、保持手段４２を移動させる移動手段４３と、保持手段４２に保持される被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射機構４４と、撮像手段５０と、表示手段５２と、を備えている。
【００１６】
保持手段４２は、Ｘ方向において移動自在に基台４１に搭載された矩形状のＸ方向可動板６０と、Ｙ方向において移動自在にＸ方向可動板６０に搭載された矩形状のＹ方向可動板６１と、Ｙ方向可動板６１の上面に固定された円筒状の支柱６２と、支柱６２の上端に固定された矩形状のカバー板６３とを含む。カバー板６３にはＹ方向に延びる長穴６３ａが形成されている。長穴６３ａを通って上方に延びる円形状の被加工物を保持する保持テーブル６４の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック６５が配置されている。吸着チャック６５は、支柱６２を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。保持テーブル６４の周縁には、周方向に間隔をおいて複数個のクランプ６６が配置されている。なお、Ｘ方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は図１に矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向で規定される平面は実質上水平である。
【００１７】
移動手段４３は、Ｘ方向移動手段８０と、Ｙ方向移動手段８２と、を含む。Ｘ方向移動手段８０は、基台４１上においてＸ方向に延びるボールねじ８０２と、ボールねじ８０２の片端部に連結されたモータ８０１とを有する。ボールねじ８０２の図示しないナット部は、Ｘ方向可動板６０の下面に固定されている。そしてＸ方向移動手段８０は、ボールねじ８０２によりモータ８０１の回転運動を直線運動に変換してＸ方向可動板６０に伝達し、基台４１上の案内レール４３ａに沿ってＸ方向可動板６０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段８２は、Ｘ方向可動板６０上においてＹ方向に延びるボールねじ８２１と、ボールねじ８２１の片端部に連結されたモータ８２２とを有する。ボールねじ８２１の図示しないナット部は、Ｙ方向可動板６１の下面に固定されている。そして、Ｙ方向移動手段８２は、ボールねじ８２１によりモータ８２２の回転運動を直線運動に変換し、Ｙ方向可動板６１に伝達し、Ｘ方向可動板６０上の案内レール６０ａに沿ってＹ方向可動板６１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２には、それぞれ位置検出手段が配設されており、保持テーブル６４のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、後述する制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２が駆動され、任意の位置および角度に保持テーブル６４を正確に位置付けることが可能になっている。
【００１８】
レーザー光線照射機構４４は、基台４１の上面から上方に延び、次いで実質上水平に延びる枠体４５に内蔵されている。図２を参照しながら、本発明の該レーザー光線照射機構４４の概略について説明する。レーザー光線照射機構４４は、加工対象となるウエーハ１０の分割予定ライン上に積層されたＬｏｗ−ｋ膜に対して吸収性を有する例えば３５５ｎｍの波長のレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器４４ｂと、ウエーハ１０にレーザー光線を照射する集光器４４ａを備えており、該パルスレーザー光線発振器４４ｂから照射されたレーザー光線がウエーハ１０の分割予定ライン１２上において、その走査位置を図２の紙面に垂直な方向（割り出し送り方向：Ｙ軸方向）で周期的に変更し、分散するように変化させるＹ軸方向分散器４４ｃと、Ｙ軸方向分散器４４ｃと集光器４４ａの間に配設され、パルスレーザー光線の照射位置を所定の振動周波数で図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向に往復移動させるレゾナントスキャナー４４ｄとを備えている。図２に示すように、レーザー光線照射機構４４には、パルスレーザー光線の照射方向を変換する反射ミラーが適宜配設されており、パルスレーザー光線発振器から発振されたレーザー光線が集光器４４ａまで導かれるように構成されている。なお、該集光器４４ａには、Ｙ軸方向分散器４４ｃ、およびレゾナントスキャナー４４ｄで偏向されたパルスレーザー光線を吸着チャック６５上に保持されたウエーハ１０上に集光するｆθレンズ４４１が配置されている。
【００１９】
該Ｙ軸方向分散器４４ｃは、本実施形態においては、例えば、光偏向素子(ＡＯＤ)から構成され、高周波（ＲＦ）電流を印加することにより、入射されたレーザー光線の出射方向をＹ軸方向において周期的に変位させる作用を奏する。また、該レゾナントスキャナー４４ｄは、出射するレーザー光線の方向をＸ軸方向において往復運動させるものであり、入射光を反射するミラーの揺動運動を制御することにより任意の周波数、振れ角での往復動の走査を実現する。該レゾナントスキャナー４４ｄの揺動運動に追随してミラーも揺動運動するため、縦軸を変位（ｄ）、横軸を経過時間（ｔ）とした場合、サインカーブを描くことになる（図５も参照されたい）。なお、図２においては省略しているが、レーザー光線照射機構４４は、レーザー加工装置４０に配設された制御手段に接続されており、該パルスレーザー光線発振器４４ｂ、Ｙ軸方向分散器４４ｃ、レゾナントスキャナー４４ｄ等が制御される。
【００２０】
図１に示す撮像手段５０は、枠体４５の先端下面に付設されており、案内レール４３ａの上方に位置し、保持テーブル６４を案内レール４３ａに沿って移動させることにより保持テーブル６４に載置されたウエーハ１０を撮像することが可能になっている。また、枠体４５の先端上面には、撮像手段５０により撮像された画像が制御手段２０を介して出力される表示手段５２が搭載されている。
【００２１】
本発明に基づき構成されるウエーハの加工方法を実施するためのレーザー加工装置４０は、概略以上のように構成されており、その作用について以下に説明する。
【００２２】
図１に示すレーザー加工装置を用いて加工を実施する作業者は、図３に示されているように、分割予定ライン１２によって区画された複数の領域にデバイス１４が形成され、該分割予定ライン１２を含むウエーハ１０の表面にＬｏｗ−ｋ膜が形成されたウエーハ１０を用意する。そして、該ウエーハ１０の裏面に合成樹脂からなる粘着テープＴの表面を貼着するとともに粘着テープＴの外周部を環状のフレームＦによって支持する。なお、粘着テープＴは、本実施形態においては塩化ビニル（ＰＶＣ）シートによって形成されている。次に、保持テーブル６４の吸着チャック６５上に粘着テープＴを介してウエーハ１０を載置し吸引保持する。ウエーハ１０上には、分割予定ライン１２が形成された方向を示す図示しないアライメントマークが形成されており、該アライメントマークを、撮像手段５０を用いて撮像し、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機構４４の集光器４４ａに対するウエーハ１０の相対位置、および方向を調整するアライメントを行う。
【００２３】
該アライメントが完了したら、分割予定ライン１２に対してレーザー加工を実施する。レーザー加工を実施する場合は、先ず、保持テーブル６４を、レーザー光線照射機構４４の集光器４４ａが位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１２の一端を集光器４４ａの直下に位置付ける。そして、集光器４４ａから照射されるパルスレーザー光線の集光点をウエーハ１０の表面付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段４４のパルスレーザー光線発振器４４ｂからウエーハ１０に対して吸収性を有する波長（本実施形態においては、３５５ｎｍ）のパルスレーザー光線を発振しつつ、保持テーブル６４を図３において矢印Ｘで示す方向に所定の移動速度で加工送りすることで、集光器４４ａをウエーハ１０の分割予定ライン１２に沿って相対移動させる。分割予定ライン１２の他端が集光器４４ａの直下に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止すると共に保持テーブル６４の移動を停止する。さらに、パルスレーザー光線の照射位置を隣接する未加工の分割予定ライン１２に移動すべく、Ｙ方向移動手段８２を作動して保持テーブル６４をＹ軸方向に移動、すなわち、割り出し送りする。該割り出し送り動作によりパルスレーザー光線の照射位置を隣接する未加工の分割予定ライン１２に移動したら、Ｘ方向移動手段８０を作動して、パルスレーザー光線の照射位置を未加工の分割予定ライン１２の一端部に位置付ける。その後、パルスレーザー光線の発振を再度開始し、保持テーブル６４を図３において矢印Ｘで示す方向に所定の移動速度で移動させ、集光器４４ａをウエーハ１０の分割予定ライン１２に沿って相対移動させる。このような作動を繰り返すことにより、全ての分割予定ライン１２に対してレーザー光線を照射する。
【００２４】
上述したレーザー加工について、さらに詳細に説明する。図２、３に示すように、本発明のレーザー光線照射機構４４は、Ｙ軸方向分散器４４ｃ、およびレゾナントスキャナー４４ｄを備えており、上述したレーザー加工を実行する際、図３において一部拡大図で示すように、分割予定ライン１２上におけるパルスレーザー光線の照射位置は、Ｙ軸方向分散器４４ｃの作用により、Ｙ軸方向において少しずつ移動させられる。また、Ｘ軸方向においては、レゾナントスキャナー４４ｄの作用によりＸ軸方向における加工送り速度よりも高速で往復移動させられる。パルスレーザー光線の照射位置がＸ軸方向で繰り返し往復移動させられつつ、分割予定ライン１２のＹ軸方向における一端部から他端部まで移動させられたら、図３の一部拡大図に示すように、再び分割予定ライン１２上のＹ軸方向における一端部側にその照射位置を移動させられる。このようにして、分割予定ライン１２の全面に対してパルスレーザー光線が照射され、分割予定ライン１２上のＬｏｗ−ｋ膜が除去される。同様の加工をウエーハ１０上の全ての分割予定ライン１２に対して施すことで、ウエーハ１０の分割予定ライン１２上の全てのＬｏｗ−ｋ膜が効率よく除去される。
【００２５】
図４、５を用いて、本発明に基づき構成されるレーザー光線照射機構４４の他の実施形態について説明する。図４に示す実施形態は、図２に示すレーザー光線照射機構４４と基本的な構成が共通しており、以下相違点を中心に説明する。本実施形態では、図２に示すレゾナントスキャナー４４ｄと同様の機能を奏する主レゾナントスキャナー４４ｄ´に加え、その上流側に、レーザー光線発振器４４ｂと対向し、主レゾナントスキャナー４４ｄ´の振動周波数（４ｋＨｚ）に対して３倍の振動周波数（１２ｋＨｚ）でＸ軸方向にパルスレーザー光線の照射位置を往復移動させる従レゾナントスキャナー４４ｅが配置されている。そして、主レゾナントスキャナー４４ｄ´の振動は図５中にＣ１により示され、従レゾナントスキャナー４４ｅの振動は図５中にＣ２により示されているように、主レゾナントスキャナー４４ｄ´の振動に対して１８０度位相がずらされている。
【００２６】
図４に示すレーザー光線照射機構４４は、Ｙ軸方向分散器４４ｃと従レゾナントスキャナー４４ｆとの間の光路中に、ウエーハ１０に照射されるパルスレーザー光線の波長（３５５ｎｍ）を透過し、その波長近傍以外の波長の光線を反射する機能を奏するダイクロイックミラー４４ｅが配置されている。また、該ダイクロイックミラー４４ｆによって分岐される経路に配設されるハーフミラー４４ｊと、該ハーフミラー４４ｊによって分岐される第１の経路に配設され該パルスレーザー光線発振器４４ｂと同期してパルス光を照射する照明手段（例えば、半導体発光素子（ＬＤ））４４ｈと、該照明手段４４ｈから照射される照明光を平行光に補正するコリメーションレンズ４４ｉと、該ハーフミラー４４ｊによって分岐される第２の経路に配設され加工点を観察する観察手段４４ｇとを備えている。そして、該観察手段４４ｇは、ハーフミラー４４ｊを透過して入射される光線を集光し結像する結像レンズ４４２を備え、該結像レンズ４４２により結像された画像を撮像カメラ４４３にて撮像する。
【００２７】
図４に示すレーザー光線照射機構４４は、レーザー加工装置４０に備えられた制御手段２０に接続されており、その作用について説明する。制御手段２０は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、検出した検出値、演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている（詳細についての図示は省略）。該制御手段２０のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）に予め記憶された制御プログラムに基づき、パルスレーザー光線発振器４４ｂの繰り返し周波数、および、主レゾナントスキャナー４４ｄ´、従レゾナントスキャナー４４ｅの振動周波数が任意の値に調整可能に構成される。また、パルスレーザー光線発振器４４ｂの発振タイミングと同期するように、照明手段４４ｈからパルス光が照射されるタイミングが制御され、照明手段４４ｈから照射されるタイミングで、観察手段４４ｇの撮像カメラ４４３が捕えた画像情報を該制御手段２０に送信し、制御手段２０のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）領域に設定される画像記録部に該画像情報が記憶される。なお、当該実施形態のレーザー光線照射機構４４は、レーザー加工装置に備えられた制御手段２０に接続されるが、レーザー光線照射機構４４を制御する専用の制御手段を備えることもできる。
【００２８】
上述したように、パルスレーザー光線を分割予定ライン１２上において往復移動させるための主レゾナントスキャナー４４ｄ´は、内部のミラーを揺動運動させている。これにより、パルスレーザー光線の照射位置のＸ軸方向の変位（ｄ）を縦軸に、経過時間（ｔ）を横軸とした場合、図５のＣ１で示すサインカーブを描くことになる。このＣ１で示されるサインカーブ形状から明らかなように、パルスレーザー光線の照射位置は、所定の方向に移動している最中、すなわち極小点と極大点との間における移動において完全な直線とならない。つまり、パルスレーザー光線のＸ軸方向における移動速度は一定ではなく、所定の速度変化をもって移動させられる。よって、このまま所定の繰り返し周波数でパルスレーザー光線を照射すると、分割予定ライン１２上のパルスレーザー光線のスポット間隔が均一にならず、加工ムラになる虞がある。そこで、従レゾナントスキャナー４４ｅは、図５においてＣ２で示すように、主レゾナントスキャナー４４ｄ´の振動周波数（４ｋＨｚ）に対して、３倍の振動周波数（１２ｋＨｚ）で、且つ、位相が１８０度ずらされて振動させられる。その際の変位量は、Ｃ１で示す主レゾナントスキャナー４４ｄ´による該パルスレーザー光線の変位量と、従レゾナントスキャナー４４ｅによる変位量とが合成されて、Ｃで示すように極小点と極大点との間において直線状になるように設定される。これにより、合成されたサインカーブの極小点から次の極小点までの形状が二等辺三角形のような形状に成形される。本実施形態は以上のように構成され、経過時間に対するパルスレーザー光線の照射位置のＸ軸方向における移動速度が略一定になり、レーザー光線のスポット間隔が均一化されて加工品質が良好となる。
【００２９】
なお、本実施形態におけるレーザー加工条件は、例えば以下のように設定されている。
波長                        ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数              ：１〜１００ＭＨｚ
平均出力                    ：２０〜４０Ｗ
スポット径                  ：φ２〜２０μｍ
第１のレゾナントスキャナー  ：４ｋＨｚ
第２のレゾナントスキャナー  ：１２ｋＨｚ
Ｘ軸方向の振れ幅            ：１０〜４０ｍｍ
Ｙ軸方向分散器の移動周波数      ：１ｋＨｚ
Ｙ軸方向振れ幅              ：１０〜３００μｍ
加工送り速度                ：５０〜２００ｍｍ／秒
【００３０】
そして、本実施形態では、ダイクロイックミラー４４ｆを介してパルス状の照明光を照射し、観察手段４４ｇを用いてパルスレーザー光線の照射と同期して撮像を実施し、制御手段２０を介して表示手段５２に表示すると共に、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に設定された画像記録部にパルスレーザー光線が照射される毎に画像を記録する。これにより、加工中における加工状態をリアルタイムで観察できると共に、画像記録部に記録された画像情報を解析することが容易になされる。
【００３１】
上述したように、本実施形態では、パルスレーザー光線発振器４４ｂの繰り返し周波数と、主レゾナントスキャナー４４ｄ´、従レゾナントスキャナー４４ｅの振動周波数を調整可能に構成されている。よって、上述した観察手段４４ｇにより加工状態を観察しながら加工条件を適宜変化させて、適切な加工条件を容易に選択することが可能になり、クラッキングを起こしやすい材料であっても、加工部分を適切に熱溶融させながら、クラックを伝播させない加工条件を選択することが可能になる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変形例を含む。例えば、上述の実施形態では、Ｙ軸方向分散器として、光偏向素子(ＡＯＤ)を採用したが、これに限定されず、例えば、ガルバノスキャナー、レゾナントスキャナーを用いてＹ軸方向におけるパルスレーザー光線の照射位置を分散させることができる。
【００３３】
また、上述の実施形態では、主レゾナントスキャナー４４ｄ´による振動周波数を４ｋＨｚとし、従レゾナントスキャナー４４ｅの振動周波数をその３倍となる１２ｋＨｚとして合成し、主レゾナントスキャナー４４ｄ´による振動を補正したが、これに限定されるものではなく、フーリエ級数展開の原理を利用して、すなわち、さらなる高調波の振動周波数で作動するレゾナントスキャナーを複数組み合わせて補正し、図５で示されるような、極小点と極大点との間の時間当たりの変位量の変化速度をより直線状にすることも可能である。
【００３４】
さらに、上述した実施形態では、図３の一部拡大図で示したように、パルスレーザー光線の照射方向をレゾナントスキャナーの作用によりＸ軸方向において往復移動させる間、パルスレーザー光線の照射を常に実行するようにしたが、これに限定されるものではない。ウエーハ１０を保持している保持テーブル６４は、Ｘ軸方向に一定の加工送り速度で移動させられているため、主レゾナントスキャナー４４ｄ´、および従レゾナントスキャナー４４ｅの作用によりパルスレーザー光線の照射位置が一定に変位させられたとしても、Ｘ軸方向における移動方向の違いによって、保持テーブル６４に対するパルスレーザー光線の相対移動速度が変化し、スポット間隔が僅かではあるが異なってしまうことが想定される。これに対し、例えば、保持テーブルが加工送りされる方向に対して所定の一の方向にパルスレーザー光線の照射位置が変位される場合にのみパルスレーザー光線を照射するようにすることで、分割予定ライン上のスポット間隔をより均一にすることができる。
【００３５】
上述した実施形態では、主レゾナントスキャナー４４ｄ´の振動周波数（４ｋＨｚ）に対して、３倍の振動周波数（１２ｋＨｚ）で、且つ、位相を１８０度ずらして振動させることで、主レゾナントスキャナー４４ｄ´による該パルスレーザー光線の変位量と、従レゾナントスキャナー４４ｅによる変位量とを合成し、図５中にＣ１で示すサインカーブをＣで示すように極小点と極大点との間において直線状になるように設定したが、本発明では、必ずしも該位相のずれ量を１８０度に設定することに限定されるわけではなく、所定の一の方向にパルスレーザー光線の照射位置が変位される場合にのみパルスレーザー光線を照射するような場合は、１８０度近傍の範囲（例えば、１７５〜１８５度の範囲）で位相をずらすことによって、主レゾナントスキャナー４４ｄ´のサインカーブの一辺を略直線状に補正するようにしてもよい。
【００３６】
また、上述した実施形態では、パルスレーザー光線を分割予定ライン１２に沿ったＸ軸方向、Ｙ軸方向（分割予定ラインの幅方向）に連続して照射することにより分割予定ラインに形成された膜を除去することとしたが、Ｙ軸方向分散器を適宜調整することにより、Ｙ軸方向に間隔を開けてパルスレーザー光線のスポットが重ならないように照射しつつ、パルスレーザー光線をＹ軸方向に繰り返し移動させることで該間隔を開けた領域に対してパルスレーザー光線を照射させることもできる。そのようにすることで、パルスレーザー光線のスポットが重なることを抑制しつつ、分割予定ラインの全面に対してレーザー加工を施すことができ、デバイスに対する熱溜まりの影響を防止することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
２０：制御手段
４０：レーザー加工装置
４１：基台
４２：保持機構
４３：移動手段
４４：レーザー光線照射機構
４４ａ：集光器
４４ｂ：パルスレーザー光線発振器
４４ｃ：Ｙ軸方向分散器
４４ｄ：レゾナントスキャナー
４４ｄ´：主レゾナントスキャナー
４４ｅ：従レゾナントスキャナー
４４ｆ：ダイクロイックミラー
４４ｇ：観察手段
４４ｈ：照明
４５：枠体
５０：撮像手段
５２：表示装置
６２：回転手段
８０：Ｘ方向移動手段
８２：Ｙ方向移動手段
【図１】
2018010894.tif 000003
【図２】
2018010894.tif 000004
【図３】
2018010894.tif 000005
【図４】
2018010894.tif 000006
【図５】
2018010894.tif 000007