(57)【要約】【課題】加工物の表面は同一時間にカットした１本の整一な凹み溝を形成し、カット時間を有効に短縮できるウェハーのレーザーカットシステムを提供する。【解決手段】レーザービームを発振するレーザー光発振器を有し、かつレーザービームの進路に順を追って調節レンズ組と、光よけおよび焦点レンズを備えるカットレンズ組をそれぞれ配置し光よけに中空部を設ける。調節レンズ組はレーザービームの直径を調節し平行ビームとして投射する。平行ビームは光よけの中空部によって投射された後に、中空部と同じ形状の整形ビームが形成され整形ビームを焦点レンズに投射させる。焦点レンズによって整形ビームを集光し、加工物の表面にカット線を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーのレーザーカットシステムであって、
レーザービームを発振されるレーザー光発振器を含み、かつレーザービームの進路は順を追って調節レンズ組と、カットレンズ組とを設け、そのうち
前記調節レンズ組は、前記レーザービームの直径を調節した上、平行ビームとして投射し、前記平行ビームを前記カットレンズ組に投射させ、
前記カットレンズ組に光よけと、焦点レンズとを設け、前記光よけは前記平行ビームを遮り、かつ前記光よけに前記平行ビームを調節するための中空部を設け、前記平行ビームは前記光よけによって透射し、前記中空部と同じ形状の整形ビームを形成し、前記整形ビームを焦点レンズに投射させ、前記焦点レンズによって前記整形ビームを集光し、加工物の表面にカット線を形成する。
【請求項２】
そのうち、前記調節レンズ組に間隔を置いて、調節レンズと、定常レンズとを設け、前記調節レンズは拡散方式により前記レーザービームを調節ビームに拡散した上、前記調節ビームを前記定常レンズに投射し、前記定常レンズによって前記調節ビームを平行方式の前記平行ビームとして、前記カットレンズに投射することを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【請求項３】
そのうち、前記調節レンズ組に間隔を置いて、調節レンズと、定常レンズとを設け、前記調節レンズは焦点方式により前記レーザービームを調節ビームに縮小した上、前記調節ビームを前記定常レンズに投射し、前記定常レンズによって前記調節ビームを平行方式の前記平行ビームとして、前記カットレンズに投射することを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【請求項４】
そのうち、前記焦点レンズは前記中空部に対応する焦点部を設けることにより、前記中空部によって投射される前記整形ビームは、前記焦点部によってカット線に集光し、前記加工物の表面をカットすることを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【請求項５】
そのうち、前記光よけにレンズを設け、前記レンズの表面に遮へい部を被せ、かつ前記遮へい部に中空部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【請求項６】
そのうち、前記光よけの中空部は一つ以上の間隔を置いて設置され、前記焦点レンズに前記中空部の数と位置に対応した前記焦点部を設け、多数の前記中空部より投射される多数の前記整形ビームは、それぞれ前記焦点部によって、多数のカット線を形成し、前記加工物の表面をカットすることを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【請求項７】
そのうち、前記光よけの中空部は多数の縦横の交差状によって設置し、前記焦点レンズに前記中空部の数と位置に対応した前記焦点部を設け、多数の前記中空部より投射される多数の前記整形ビームは、それぞれ前記焦点部によって、間隔を置き交差状の多数のカット線を形成し、前記加工物の表面をカットすることを特徴とする請求項１記載のウェハーのレーザーカットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のウェハーのレーザーカットシステムに関し、特にウェハーのカットプロセスにおいて、カット時間を短縮できるレーザーカットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハーは、半導体生産工程より複数のマトリックスに配列された集積回路または微小電子機械構造が作られた後、カット工程においてウェハーを複数のダイ（ｄｉｅ）にカットして、つぎのパッケージ工程で電子回路板と電気導通可能なチップ（ｃｈｉｐ）に仕上げる。現時点では業者のほとんどは、ウェハーのカット工程もレーザー加工装置が使用されている。主にレーザー加工装置を利用し、ウェハーの表面にカット点を形成した後にウェハーを往復移動させるか、またはカット点を往復移動して、ウェハー表面に複数の切欠きを形成してから、ウェハーにカットされていない部分を断ち切ってダイ単体が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中華民国特許Ｉ２５０９１０号
【特許文献２】中華民国特許Ｉ３０４７５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザー加工装置によるウェハーカット工程は、カット点はウェハーの表面に多数の切欠きにカットする必要があるため、絶えずに往復移動しなければならない。１枚のウェハーカットは、往々にして十数分間掛かる。カット工程に多大な時間を費やすほか、相対的にバックエンド工程にも影響を与える。このため、業者は同時に多数のカット点を形成し、ウェハーの移動過程で同時に多数の切欠きをカット、ウェハーの移動回数を低減し、ウェハーカットに掛かる時間の短縮を図る一種のレーザー分光システムが開発されている。中華民国特許Ｉ２５０９１０号（特許文献１）、Ｉ３０４７５８号（特許文献２）などは、前記のやり方でウェハーカットを行っている。しかしながら、これを適用することでウェハーカットの時間短縮はできるが、切欠きを形成するにはウェハーを移動必要がある。カット工程にとって、作業時間を有効に短縮することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の主な目的はカットレンズ組を利用し、レーザービームを加工物の表面にカット能力を有するカット線を形成することにより、加工物表面を同一時間に１本の整一した凹み溝をカット、カットに必要な時間を有効に短縮させる。
【０００６】
本発明は前記の目的を達成するため、レーザービームを発生するレーザー光発振器を設け、かつレーザービームの進路に順を追って調節レンズ組および光よけと焦点レンズを備えたカットレンズ組を設ける。光よけはさらに中空部を設ける。調節レンズ組はレーザービームの直径を平行ビームに調節して投射させ、平行ビームは光よけの中空部より透過された後、中空部と同じ形状の整形ビームを形成して整形ビームを焦点レンズに投射させ、整形ビームを焦点レンズによって集光した後に加工物の表面にカット線を形成する。
【発明の効果】
【０００７】
以下のとおり、本発明は公知技術の不足と欠点を解決でき、かつカット工程の時間を有効に低減できる。その基幹技術は以下の通りである。
【０００８】
イ、            公知技術によるカットはカット点を利用した移動カット方式に対して、本発明はカットレンズ組３を利用し、レーザービーム４を加工物５の表面にカット能力を有するカット線４４を形成し、加工物５の表面は同一時間に整一の凹み溝５１をカットすることができる。このため、公知技術の移動カットに掛かる時間を短縮できる。
【０００９】
ロ、            本発明は、光よけ３１の遮へい部３１２に設けられた間隔を置き多数に並列された中空部３１３を利用し、かつ焦点レンズ３２は中空部３１３の対応位置に焦点部３２１をそれぞれ設け、平行ビーム４２が中空部３１３を通過した後に中空部３１３と同じ形状の多数の整形ビーム４３を形成し、各整形ビーム４３は各焦点部３２１によって集光された後その幅を次第に縮小して、加工物５の表面に多数の間隔を置いたカット能力を有するカット線４４を形成し、加工物５の表面を同一時間に多数の整一の凹み溝５１をカットし作業時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の好ましい実施例の概略図である。
【図２】本発明の好ましい実施例の光よけの側視図である。
【図３】本発明の好ましい実施例の光よけの見下ろし図である。
【図４】本発明の好ましい実施例の焦点レンズの側視図である。
【図５】本発明の好ましい実施例の焦点レンズの仰観図である。
【図６】本発明の好ましい実施例の加工物カット態様図である。
【図７】本発明の好ましい実施例の加工物カットを示す見下ろし図である。
【図８】本発明の好ましい実施例の加工物カットを示す側視図である。
【図９】本発明の好ましい実施例の加工物のカット動作態様図（その１）である。
【図１０】本発明の好ましい実施例の加工物のカット動作態様図（その２）である。
【図１１】本発明もう一つの好ましい実施例の光よけの側視図である。
【図１２】本発明もう一つの好ましい実施例の光よけの見下ろし図である。
【図１３】本発明もう一つの好ましい実施例の焦点レンズの側視図である。
【図１４】本発明もう一つの好ましい実施例の焦点レンズの仰観図である。
【図１５】本発明もう一つの好ましい実施例の加工物のカット動作態様図（その１）である。
【図１６】本発明もう一つの好ましい実施例の加工物のカット動作態様図（その２）である。
【図１７】本発明また一つの好ましい実施例の光よけの見下ろし図である。
【図１８】本発明また一つの好ましい実施例の焦点レンズの側視図である。
【図１９】本発明また一つの好ましい実施例の焦点レンズの仰観図である。
【図２０】本発明またひとつの好ましい実施例の加工物カット態様図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１ないし６を参照する。図から明らかのように、本発明の好ましい実施例には、レーザー光発振器１、調節レンズ組２と、カットレンズ組３が設けられている。そのうち、
【００１３】
レーザー光発振器１にレーザービーム４を発振する主機１１を設け、主機１１の一側面に導光レンズ組１２を設け、かつ導光レンズ組１２は主機１１より発振されたレーザービーム４を調節レンズ組２の方向に導いて投射させる。
【００１４】
調節レンズ組２は、導光レンズ組１２がレーザービーム４を導く進路において、順を追って調節レンズ２１と定常レンズ２２は間隔を置いて設ける。
【００１５】
カットレンズ組３は、レーザー光発振器１の遠端に間隔を置いて調節レンズ組２に設ける。カットレンズ組３は順を追って光よけ３１と、焦点レンズ３２とを設け、かつ光よけ３１にレンズ３１１を設ける。さらに、レンズ３１１の表面に遮へい部３１２を設け、かつ遮へい部３１２に中空部３１３を設ける。一方、焦点レンズ３２は中空部３１３の対応位置上に焦点部３２１を設ける。
【００１６】
前記により、本発明は使用するときに、加工物５を焦点レンズ３２が光よけ３１の遠端に配置して置き、レーザービーム４はレーザー光発振器１の主機１１によって発振された後、レーザービーム４は導光レンズ組１２の誘導と屈折によって、調節レンズ組２の調節レンズ２１に向かって投射される。このとき、調節レンズ２１を通過したレーザービーム４の直径は加工物５の直径より大きいか、または加工物５の直径に等しく調節された調節ビーム４１となる。本実施例において、調節レンズ２１は拡散方式によりレーザービーム４を直径の大きいビームに拡散し、かつ調節レンズ２１によって形成された調節ビーム４１を定常レンズ２２に投射された後、定常レンズ２２によって、調節ビーム４１を平行方式の平行ビーム４２をカットレンズ組３の光よけ３１に投射される。光よけ３１に遮へい部３１２を有し、かつ遮へい部３１２にも中空部３１３を有する。よって、一部の平行ビーム４２は遮へい部３１２に遮られて、レンズ３１１から投射されない。一方、一部の平行ビーム４２は中空部３１３を通過し中空部３１３と同じ形状の整形ビーム４３を形成して、かつレンズ３１１によって焦点レンズ３２に投射される。焦点レンズ３２は中空部３１３の対応位置に焦点部３２１を設け、整形ビーム４３は焦点レンズ３２を通過するときに焦点部３２１によって集光し、その幅を漸次に縮小して行き、加工物５の表面にカット能力を有するカット線４４を形成して加工物５の表面をカットし、加工物５の表面は同一時間に１本の整一な凹み溝５１がカットされる。
【００１７】
引き続き、図１、９と１０を参照する。加工物５上に凹み溝５１をカットするときに、レーザー光発振器１の主機１１より間欠的にレーザービーム４が発振される。一方、加工物５はこれに呼応して間欠的に移動ならびに固定角度を回転しながら、加工物５の表面に多数の交差状の凹み溝５１を形成し、バックエンド工程において、カットされていない部分を断ち切る。
【実施例２】
【００１８】
図１、１１ないし１６を参照する。図から明らかのように本発明もう一つの実施例において、光よけ３１の遮へい部３１２に多数の間隔を置いて並列された中空部３１３が設けられ、かつ焦点レンズ３２は中空部３１３に対応する位置に焦点部３２１を有し、平行ビーム４２がカットレンズ組３の光よけ３１に投射された後、一部の平行ビーム４２は遮へい部３１２によって遮られて、一部の平行ビーム４２は中空部３１３を通過して中空部３１３と同じ形状の多数の整形ビーム４３を形成する。各整形ビーム４３は各焦点部３２１によって集光された後、その幅が漸次に縮小し、加工物５の表面に多数の間隔を置いたカット能力を有するカット線４４を形成して、加工物５の表面をカットし、加工物５表面は同一時間に多数本の整一な凹み溝５１をカットした後、引き続き加工物５を回転させレーザー光発振器１の主機１１からレーザービーム４を発振し、加工物５の表面に多数本の交差状の凹み溝５１を形成して、バックエンド工程において、カットされていない部分を断ち切る。
【００１９】
さらに、調節レンズ２１は集光方式にてレーザービーム４の直径を加工物５の直径より大きい、または加工物５の直径に等しい調節ビーム４１に縮小することができる。
【００２０】
図１、１７ないし２０を参照する。図から明らかのように本発明もう一つの実施例において、光よけ３１の遮へい部３１２は縦横に多数を設けることにより、光よけ３１に間隔を置き多数に交差された中空部３１３を形成する。さらに、焦点レンズ３２は中空部３１３の対応位置に焦点部３２１をそれぞれ設け、平行ビーム４２をカットレンズ組３の光よけ３１に投射させた後、一部の平行ビーム４２は遮へい部３１２によって遮られて、一部の平行ビーム４２は中空部３１３を通過して中空部３１３と同じ形状の多数の整形ビーム４３を形成し、各整形ビーム４３はそれぞれ焦点部３２１によって集光された後に幅を漸次に縮小して、加工物５の表面に間隔を置き交差状の多数のカット能力を有するカット線４４を形成して、同一時間に加工物５の表面に多数の整一に交差された凹み溝５１をカットすることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１      レーザー光発振器
１１    主機
１２    導光レンズ組
２      調節レンズ組
２１    調節レンズ
２２    定常レンズ
３      カットレンズ組
３１    光よけ
３１１  レンズ
３１２  遮へい部
３１３  中空部
３２    焦点レンズ
３２１  焦点部
４      レーザービーム
４１    調節ビーム
４２    平行ビーム
４３    整形ビーム
４４    カット線
５      加工物
５１    凹み溝
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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