(57)【要約】【課題】本発明の課題は、レーザー光線を被加工物に照射して形成される分割溝の側壁にデブリが付着することを防止するレーザー加工方法を提供することにある。【解決手段】本発明のレーザー加工方法によれば、被加工物（ウエーハ１０）に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢを照射して溝加工を施すレーザー加工方法であって、被加工物（ウエーハ１０）の上面１０ａに保護部材１２を配設する保護部材配設工程と、被加工物（ウエーハ１０）の上面１０ａに液層２００を生成する液層生成工程と、該液層２００を介してレーザー光線ＬＢを照射して被加工物（ウエーハ１０）の上面１０ａに溝加工を施すと共に微細な気泡（マイクロバブルＢ）を生成するレーザー光線照射工程と、該気泡（マイクロバブルＢ）の破裂によって溝１１０の内側からデブリを除去するデブリ除去工程と、から少なくとも構成されるレーザー加工方法が提供される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射して溝加工を施すレーザー加工方法であって、
被加工物の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、
被加工物の上面に液層を生成する液層生成工程と、
該液層を介してレーザー光線を照射して被加工物の上面に溝加工を施すと共に微細な気泡を生成するレーザー光線照射工程と、
該気泡の破裂によって溝の内側からデブリを除去するデブリ除去工程と、
から少なくとも構成されるレーザー加工方法。
【請求項２】
該被加工物は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され上面に形成されたウエーハであり、
該レーザー光線照射工程は、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射する請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
該レーザー光線照射工程は、該液層の上部に配設される透明板を介してレーザー光線を照射する請求項１、又は２に記載のレーザー加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射して被加工物を加工するレーザー加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線が分割予定ラインに照射されることにより形成される分割溝によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン、照明機器等の電気機器に利用される。
【０００３】
また、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射すると、所謂デブリが発生してウエーハの上面に付着し、デバイスの品質を低下させることから、ウエーハの上面に保護部材を配設する場合がある（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術によれば、発生したデブリがウエーハの上面に付着することは抑制されるものの、レーザー光線が照射されることによって形成される分割溝の内側に形成される側壁にデブリが付着し、個々に分割された後のデバイスの側壁にデブリが残存する場合がある。そうすると、デバイスの側壁に残存したデブリがデバイスの抗折強度を低下させる問題や、デバイスの搬出時にデバイスの側壁からデブリの一部が落下し、配線フレームにデバイスをボンディングする際に配線の妨げになる問題が生じる場合がある。
【０００６】
さらに、レーザー光線が照射されることによって形成される分割溝の側壁にデブリが付着するという問題は、レーザー光線を照射してガラス板を分割しカバーガラスを生成する場合にも生じ、カバーガラスの品質を低下させる原因ともなる。
【０００７】
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、レーザー光線を被加工物に照射して分割溝を形成するレーザー加工方法において。形成される分割溝の側壁にデブリが付着することを防止することができるレーザー加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射して溝加工を施すレーザー加工方法であって、被加工物の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、被加工物の上面に液層を生成する液層生成工程と、該液層を介してレーザー光線を照射して被加工物の上面に溝加工を施すと共に微細な気泡を生成するレーザー光線照射工程と、該気泡の破裂によって溝の内側からデブリを除去するデブリ除去工程と、から少なくとも構成されるレーザー加工方法が提供される。
【０００９】
該被加工物は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され上面に形成されたウエーハであり、該レーザー光線照射工程は、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することが好ましい。また、該レーザー光線照射工程は、該液層の上部に配設される透明板を介してレーザー光線を照射することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレーザー加工方法は、被加工物の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、被加工物の上面に液層を生成する液層生成工程と、該液層を介してレーザー光線を照射して被加工物の上面に溝加工を施すと共に微細な気泡を生成するレーザー光線照射工程と、該気泡の破裂によって溝の内側からデブリを除去するデブリ除去工程と、から少なくとも構成されることにより、レーザー光線の照射によって形成された溝の内側からデブリを除去することができ、デバイスの側壁にデブリが残存せず、デバイスの抗折強度が低下することが抑制される。また、液層生成工程の前に、被加工物の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程を実施することにより、生成された気泡によってレーザー光線が散乱しても、デバイスの外周が損傷することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のレーザー加工方法における保護部材配設工程の実施態様を示す斜視図である。
【図２】本実施形態のレーザー加工方法を実施するレーザー加工装置の全体斜視図である。
【図３】図２に示すレーザー加工装置の一部を分解して示す分解斜視図である。
【図４】図２に示すレーザー加工装置に装着される（ａ）液体噴射器の斜視図、及び（ｂ）液体噴射器を分解して示す分解斜視図である。
【図５】図２に示すレーザー加工装置に装着されるレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図、及び液体噴射器をＸ方向で切断した断面図である。
【図６】本実施形態のレーザー加工方法における液層生成工程の実施態様を説明するための斜視図である。
【図７】本実施形態のレーザー加工方法における（ａ）レーザー光線照射工程の実施態様を示す液体噴射器をＹ方向で切断した断面図、及び（ｂ）デブリ除去工程の実施態様を示す液体噴射器の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るレーザー加工方法ついて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態に係るレーザー加工方法は、被加工物の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、被加工物の上面に液層を生成する液層生成工程と、該液層を介してレーザー光線を照射して被加工物の上面に溝加工を施すと共に微細な気泡を生成するレーザー光線照射工程と、該気泡の破裂によって溝の内側からデブリを除去する除去工程と、から少なくとも構成されるものであり、以下に順を追って説明する。
【００１４】
（保護部材配設工程）
本実施形態において保護部材配設工程を実施するに際し、まず、被加工物としてのウエーハ１０、及び保護部材１２を用意する。ウエーハ１０は、図１（ａ）の中央に示すように、円盤状の半導体からなり、ウエーハ１０の上面１０ａに格子状に形成された分割予定ライン１０２によって区画された複数の領域のそれぞれにデバイス１００が配設されている。
【００１５】
保護部材１２は、ウエーハ１０と平面視で同じ寸法の円盤形状で形成され、例えば、１０〜５０μｍの厚みを有する塩化ビニールシートである。用意したウエーハ１０の上面１０ａに、保護部材１２を貼着することにより保護部材配設工程が完了する。なお、保護部材１２は、塩化ビニールシートに限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル、エポキシ、又はポリイミド（ＰＩ）等のシート部材から選択してもよい。
【００１６】
次いで、保護部材１２が上面１０ａに貼着されたウエーハ１０を、下面１０ｂを下にして、外周がフレームＦによって保持されたテープＴの中央に貼着し、ウエーハ１０、保護部材１２、及びフレームＦを一体化する（図１（ｂ）を参照。）。なお、保護部材配設工程は、先に、ウエーハ１０をフレームＦによって支持されたテープＴに対して貼着し、その後、テープＴに保持されたウエーハ１０の上面１０ａに保護部材１２を貼着してもよい。このようにしてテープＴを介してフレームＦに保持されたウエーハ１０は、複数のウエーハ１０を収容可能な図示しないカセットケースに収容される。
【００１７】
保護部材配設工程が施されたウエーハ１０は、図２に示されるレーザー加工装置２に搬送され、ウエーハ１０の上面１０ａに液層を生成する液層生成工程と、液層を介してレーザー光線を照射してウエーハ１０の上面１０ａに溝加工を施すと共に微細な気泡を生成するレーザー光線照射工程と、気泡の破裂によって溝の内側からデブリを除去する除去工程を実施する。レーザー加工装置２について、より具体的に説明する。
【００１８】
レーザー加工装置２は、基台２１上に配置され、ウエーハ１０を保持する保持手段２２と、保持手段２２を移動させる移動手段２３と、基台２１上の移動手段２３の側方に矢印Ｚで示すＺ方向に立設される垂直壁部２６１、及び垂直壁部２６１の上端部から水平方向に延びる水平壁部２６２からなる枠体２６と、液体供給機構４と、レーザー光線照射手段８と、を備えている。図に示すように、保護部材１２が貼着されたウエーハ１０は、テープＴを介して環状のフレームＦに支持されており、保持手段２２に保持される。なお、上記したレーザー加工装置２は、実際の加工状態では、説明の都合上省略されたハウジング等により全体が覆われ、内部に粉塵や埃等が入らないように構成される。
【００１９】
図３は、図２に記載されたレーザー加工装置２について、液体供給機構４の一部を構成する液体回収プール６０をレーザー加工装置２から取り外し、かつ分解した状態を示す斜視図である。
【００２０】
図３を参照しながら、レーザー加工装置２についてさらに詳細に説明する。枠体２６の水平壁部２６２の内部には、保持手段２２に保持されるウエーハ１０に保護部材１２を介してレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段８を構成する光学系が配設される。水平壁部２６２の先端部下面側には、レーザー照射機構８の一部を構成する集光器８６が配設されると共に、集光器８６に対して図中矢印Ｘで示す方向で隣接する位置にアライメント手段８８が配設される。
【００２１】
アライメント手段８８には、保護部材１２を通してウエーハ１０の表面１０ａを撮像する可視光線を使用する撮像素子（ＣＣＤ）が備えられる。なお、ウエーハ１０、及び保護部材１２を構成する材質によっては、赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕える光学系と、該光学系が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含んでも良い。
【００２２】
保持手段２２は、図３に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台２１に搭載された矩形状のＸ方向可動板３０と、矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板３０に搭載された矩形状のＹ方向可動板３１と、Ｙ方向可動板３１の上面に固定された円筒状の支柱３２と、支柱３２の上端に固定された矩形状のカバー板３３とを含む。カバー板３３にはカバー板３３上に形成された長穴を通って上方に延びるチャックテーブル３４が配設されている。チャックテーブル３４は、ウエーハ１０を保持し、図示しない回転駆動手段により回転可能に構成される。チャックテーブル３４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３５が配置されている。吸着チャック３５は、支柱３２を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されており、吸着チャック３５の周囲には、クランプ３６が均等に４つ配置されている。クランプ３６は、ウエーハ１０を保持するフレームＦを把持する。Ｘ方向は図３に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は矢印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。
【００２３】
移動手段２３は、Ｘ方向移動手段５０と、Ｙ方向移動手段５２と、を含む。Ｘ方向移動手段５０は、モータ５０ａの回転運動を、ボールねじ５０ｂを介して直線運動に変換してＸ方向可動板３０に伝達し、基台２１上の案内レール２７、２７に沿ってＸ方向可動板３０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段５２は、モータ５２ａの回転運動を、ボールねじ５２ｂを介して直線運動に変換し、Ｙ方向可動板３１に伝達し、Ｘ方向可動板３０上の案内レール３７、３７に沿ってＹ方向可動板３１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５０、Ｙ方向移動手段５２には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル３４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、Ｘ方向移動手段５０、Ｙ方向移動手段５２、及び図示しない回転駆動手段が駆動され、任意の位置および角度にチャックテーブル３４を正確に位置付けることが可能になっている。上記したＸ方向移動手段５０が、保持手段２２を加工送り方向に移動させる加工送り手段であり、Ｙ方向移動手段５２が、保持手段２２を割り出し送り方向に移動させる割り出し送り手段となる。
【００２４】
図２〜図４を参照しながら、液体供給機構４の構成について説明する。液体供給機構４は、図２に示すように、液体噴射器４０と、液体供給ポンプ４４と、濾過フィルター４５と、液体回収プール６０と、液体噴射器４０及び液体供給ポンプ４４を接続するパイプ４６ａと、液体回収プール６０及び濾過フィルター４５を接続するパイプ４６ｂと、を備えている。なお、パイプ４６ａ、及びパイプ４６ｂは、部分的に、あるいは全体をフレキシブルホースにより形成されていてもよい。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、液体噴射器４０は、集光器８６の下端部に配設される。液体噴射器４０の分解図を、図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）から理解されるように、液体噴射器４０は、筐体４２と、液体供給部４３とから構成される。筐体４２は、平面視で略矩形状をなし、筐体上部部材４２１と、筐体下部部材４２２とにより構成される。筐体上部部材４２１の上面中央部には、集光器８６を結合するための円形の開口部４２１ａが形成されている。また、筐体上部部材４２１の下面４２１ｃには、集光器８６から照射されるレーザー光線ＬＢを透過する透明板４２３が配設される。透明板４２３は、例えば、ガラス板からなり、筐体上部部材４２１の下面４２１ｃ側を閉塞し、開口部４２１ａと対向する位置に配設される。筐体下部部材４２２は、側壁４２２ｂと、底壁４２２ｃと、を備えている。側壁４２２ｂと、底壁４２２ｃとにより、筐体下部部材４２２の内部に空間４２２ａが形成される。底壁４２２ｃには、中央において、図中矢印Ｘで示すＸ方向に延びる開口４２２ｄと、該開口４２２ｄの長手方向の両側に沿って形成される傾斜部４２２ｅとが形成される。開口４２２ｄの幅は、１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定される。液体供給部４３が連結される矢印Ｙで示すＹ方向の手前側の側壁４２２ｂには、液体供給口４２２ｆが形成される。上記した筐体上部部材４２１と、筐体下部部材４２２を上下方向から結合することにより、透明板４８からなる天壁と、側壁４２２ｂと、底壁４２２ｃとで構成される空間４２２ａを備えた筐体４２が構成される。
【００２６】
液体供給部４３は、液体Ｗが供給される供給口４３ａと、筐体４２に形成される液体供給口４２２ｆと対向する位置に形成される排出口（図示は省略する。）と、供給口４３ａと該排出口とを連通する連通路（図示は省略する。）と、を備えている。この液体供給部４３を筐体４２に対しＹ方向の手前側から組み付けることにより、液体噴射器４０が形成される。
【００２７】
液体噴射器４０は、上記したような構成を備えていることにより、液体供給ポンプ４４から吐出された液体Ｗが、液体供給部４３の供給口４３ａに供給され、液体供給部４３の内部の連通路と排出口を経て、筐体４２の液体供給口４２２ｆに供給され、筐体４２の空間４２２ａを経て、底壁４２２ｃに形成された開口４２２ｄから噴射される。液体噴射器４０は、図２に示すように、液体供給部４３と筐体４２とが、Ｙ方向に並ぶように集光器８６の下端部に取り付けられる。これにより、筐体４２の底壁４２２ｃに形成される開口４２２ｄは、加工送り方向であるＸ方向に沿って延びるように位置付けられる。
【００２８】
図２、及び図３に戻り、液体回収プール６０について説明する。図３に示すように、液体回収プール６０は、外枠体６１と、二つの防水カバー６６を備えている。
【００２９】
外枠体６１は、図中矢印Ｘで示すＸ方向に延びる外側壁６２ａと、図中矢印Ｙで示すＹ方向に延びる外側壁６２ｂと、外側壁６２ａ、及び６２ｂの内側に所定間隔をおいて、外側壁６２ａ、６２ｂと平行に配設される内側壁６３ａ、６３ｂと、外側壁６２ａ、６２ｂ、及び内側壁６３ａ、６３ｂの下縁を連結する底壁６４とを備える。外側壁６２ａ、６２ｂ、内側壁６３ａ、６３ｂ、及び底壁６４により、長手方向がＸ方向に沿い、短手方向がＹ方向に沿う長方形の液体回収路７０が形成される。液体回収路７０を構成する内側壁６３ａ、６３ｂの内側には、上下に貫通する開口６０Ａが形成される。液体回収路７０を構成する底壁６４には、Ｘ方向、及びＹ方向において微少な傾斜が設けられており、液体回収路７０の最も低い位置となる角部（図中左方の隅部）には、液体排出孔６５が配設される。液体排出孔６５には、パイプ４６ｂが接続され、パイプ４６ｂを介して濾過フィルター４５に接続される。なお、外枠体６１は、腐食や錆に強いステンレス製の板材により形成されることが好ましい。
【００３０】
二つの防水カバー６６は、いずれも、門型形状からなる二つの固定金具６６ａと、蛇腹状で防水性を有する樹脂製のカバー部材６６ｂと、を備えている。固定金具６６ａは、外枠体６１のＹ方向において対向して配設される二つの内側壁６３ａを跨ぐことができる寸法で形成されており、カバー部材６６ｂの両端部に取付けられる。二つの防水カバー６６の固定金具６６ａの一方は、それぞれ、外枠体６１のＸ方向において対向するように配設される内側壁６３ｂに固定される。このように構成された液体回収プール６０は、レーザー加工装置２の基台２１上に図示しない固定具により固定される。保持手段２２のカバー板３３は、二つの防水カバー６６の固定金具６６ａ同士で挟むようにして取り付けられる。なお、カバー部材３３のＸ方向における端面は、固定金具６６ａと同一の門型形状をなしており、固定金具６６ａと同様に、外枠体６１の対向する内側壁６３ａをＹ方向で跨ぐ寸法であることから、カバー部材３３は、液体回収プール６０の外枠体６１を基台２１に設置した後、防水カバー６６に取り付けられる。上記した構成によれば、カバー板３３がＸ方向移動手段５０によってＸ方向に移動されると、カバー板３３は、液体回収プール６０の内側壁６３ａに沿って移動する。なお、防水カバー６６、及びカバー部材３３の取付方法については、上記した手順に限定されず、例えば、二つの防水カバー６６を外枠体６１の内側壁６３ｂに取り付ける前に、予めカバー部材３３を取り付けておき、基台２１に先に取り付けた外枠体６１に対して、防水カバー６６を取り付けるようにしてもよい。
【００３１】
図２に戻り説明を続けると、液体供給機構４は、上記した構成を備えていることにより、液体供給ポンプ４４の吐出口４４ａから吐出された液体Ｗが、パイプ４６ａを経由して、液体噴射器４０に供給される。液体噴射器４０に供給された液体Ｗは、液体噴射器４０の筐体４２の底壁に形成された開口４２２ｄから下方に向け噴射される。液体噴射器４０から噴射された液体Ｗは、液体回収プール６０にて回収される。液体回収プール６０にて回収された液体Ｗは、液体回収路７０を流れ、液体回収路７０の最も低い位置に設けられた液体排出孔６５に集められる。液体排出孔６５に集められた液体Ｗは、パイプ４６ｂを経由して濾過フィルター４５に導かれ、濾過フィルター４５にて、レーザー加工屑（デブリ）や塵、埃等が取り除かれて、液体供給ポンプ４４に戻される。このようにして、液体供給ポンプ４４によって吐出された液体Ｗが液体供給機構４内を循環する。
【００３２】
図５は、液体噴射器４０を、集光器８６を通るようにＸ方向で切った断面と共に、液体噴射器４０にレーザー光線ＬＢを導くレーザー光線照射手段８の光学系のブロック図を示す図である。図５に示すように、レーザー光線照射手段８は、パルス状のレーザー光線ＬＢを発振する発振器８２と、発振器８２から発振されたレーザー光線ＬＢの光路を適宜変更する反射ミラー９１と、集光器８６と、を含む。発振器８２は、ウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢを発振するものであり、発振されるレーザー光線ＬＢの出力を調整するアッテネータ等を含んでいる（図示は省略する。）。発振器８２から発振されたレーザー光線ＬＢは、反射ミラー９１によって光路が変更され、集光器８６に備えられた集光レンズ８６ａによって集光され、透明板４２３、筐体４２の内部の空間４２２ａ、及び開口４２２ｄを経て下方に照射される。なお、上記した反射ミラー９１に代えて、高速で回転するポリゴンミラーを配置してもよい。回転するポリゴンミラーによって、レーザー光線ＬＢを、Ｘ方向に延びるように形成された開口４２２ｄ内を往復するように反射させるようにすれば、より効率的にレーザー加工を施すことができる。
【００３３】
さらに、レーザー光線照射手段８は、図示しない集光点位置調整手段を備えている。集光点位置調整手段の具体的な構成の図示は省略するが、集光器８６によって集光されるレーザー光線ＬＢの集光点の位置を上下方向で調整する駆動手段を備える。
【００３４】
図２に戻り説明を続けると、水平壁部２６２の先端部下面には、上記した集光器８６と共に、集光器８６とＸ方向に間隔をおいて装着されたアライメント手段８８が配設されている。アライメント手段８８は、保持テーブル３２に保持される被加工物を撮像してレーザー加工を施すべき領域を検出し、集光器８６と、ウエーハ１０の加工位置との位置合わせを行うために利用される。レーザー加工装置２は、概ね上記したとおりの構成を備えており、上記した保護部材配設工程に続く工程を実施する具体的な態様について、以下に説明する。
【００３５】
（液層生成工程）
上記した保護部材配設工程によって保護部材１２が配設されたウエーハ１０は、図示しないカセットケースに収容された状態でレーザー加工装置２の所定の位置に載置される。カセットケースからウエーハ１０を搬出し、チャックテーブル３４の吸着チャック３５上に、保護部材１２が貼着された上面１０ａを上にして載置し、図示しない吸引源を作動して吸引力を生成し、ウエーハ１０をチャックテーブル３４に吸引保持する。さらに、クランプ３６等によりウエーハ１０を保持するフレームＦを固定する。
【００３６】
ウエーハ１０を吸着チャック３５に保持したならば、移動手段２３によってチャックテーブル３４をＸ方向、及びＹ方向に適宜移動させ、チャックテーブル３４上のウエーハ１０をアライメント手段８８の直下に位置付ける。ウエーハ１０をアライメント手段８８の直下に位置付けたならば、アライメント手段８８によりウエーハ１０上を撮像する。次いで、アライメント手段８８により撮像したウエーハ１０の画像に基づいて、パターンマッチング等の手法により、ウエーハ１０と、集光器８６との位置合わせを行う。この位置合わせによって得られた位置情報に基づいて、チャックテーブル３４を移動させることにより、ウエーハ１０上の加工開始位置の上方に集光器８６を位置付ける。次いで、図示しない集光点位置調整手段によって集光器８６をＺ軸方向に移動させ、ウエーハ１０のレーザー光線ＬＢの照射開始位置である分割予定ラインにおける片端部の表面高さに集光点を位置付ける。上述したように、集光器８６の下端部には、液体供給機構４の液体噴射器４０が配設されており、液体噴射器４０を構成する筐体下部部材４２２の下面と、ウエーハ１０の上面１０ａに貼着された保護部材１２の表面とで、例えば、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の空間を形成する。
【００３７】
アライメント手段８８によって、集光器８６とウエーハ１０との位置合わせを実施したならば、液体回収プール６０の液体回収路７０を介して、液体供給機構４に対し必要十分な液体Ｗを補填し、液体供給ポンプ４４を作動する。液体供給機構４の内部を循環する液体Ｗとしては、例えば、純水が利用される。
【００３８】
液体供給機構４は、上記した構成を備えていることにより、液体供給ポンプ４４の吐出口４４ａから吐出された液体Ｗが、パイプ４６ａを経由して、液体噴射器４０の供給口４３ａに供給される。図６に示すように、液体噴射器４０の供給口４３ａに供給された液体Ｗは、液体噴射器４０の筐体下部部材４２２から下方に向けて噴射される。液体噴射器４０から噴射された液体Ｗは、ウエーハ１０の上面１０ａに貼着された保護部材１２上に供給され、ウエーハ１０の保護部材１２上を流れる。液体噴射器４０と、保護部材１２との間を液体Ｗで満たすことにより、液層２００を生成する（図７（ａ）も併せて参照。）。
【００３９】
液体Ｗは、ウエーハ１０の保護部材１２上を流れた後、液体回収プール６０の液体回収路７０を流れ、液体回収路７０の最も低い位置に設けられた液体排出孔６５に集められる。液体排出孔６５に集められた液体Ｗは、パイプ４６ｂを経由して濾過フィルター４５に導かれ、濾過フィルター４５にて、清浄化されて、液体供給ポンプ４４に戻される。このようにして、液体供給ポンプ４４によって吐出された液体Ｗが液体供給機構４内を循環し、液体噴射器４０と、保護部材１２との間に液層２００が生成された状態で維持される（液層生成工程）。
【００４０】
（レーザー光線照射工程）
図７（ａ）に示すように、液体供給機構４によって液層生成工程が実施され液層２００が生成されている状態で、レーザー光線照射手段８を作動させながら、Ｘ方向移動手段５０を作動させる。これによりチャックテーブル３４を加工送り方向（Ｘ方向）に対して所定の移動速度で加工送りする。このとき、図７（ａ）に示すように、集光器８６から照射されるレーザー光線ＬＢは、液体噴射器４０の透明板４２３、空間４２２ａ、及び液層２００を透過して、開口４２２ｄからウエーハ１０に照射される。上記したように、液層生成工程が実施されることにより、空間４２２ａ内には水の流れが生じているが、透明板４２３が配設されていることから、上方から照射されるレーザー光線ＬＢは、水流の影響を受けずに下方側に照射される。
【００４１】
上記したレーザー加工装置２におけるレーザー加工条件は、例えば、以下の加工条件で実施することができる。
レーザー光線の波長        ：３５５ｎｍ
平均出力                  ：３Ｗ
繰り返し周波数            ：５０ｋＨｚ
加工送り速度              ：１００ｍｍ／ｓ
【００４２】
上記したレーザー加工条件では、液体Ｗを透過し、ウエーハ１０に対して吸収性を有する波長として３５５ｎｍのレーザー光線が選択されたが、これに限定されるものではなく、液体Ｗを透過し、ウエーハ１０を構成する材質に対して吸収性を有する波長の中から適宜選択されればよく、２２６ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍ等の波長から選択されてもよい。図７（ａ）に示すように、レーザー光線ＬＢは、筐体４２に形成された開口４２２ｄを介して、保護部材１２、及びウエーハ１０の上面１０ａに形成された分割予定ライン１０２に沿って照射され、ウエーハ１０に対して図７（ｂ）に示す溝１１０を形成するためのアブレーション加工（溝加工）が施される。この溝加工が施されると、ウエーハ１０のレーザー光線ＬＢが照射される溝１１０において、デブリと共に微細な気泡（マイクロバブル）Ｂが生成される（レーザー光線照射工程）。なお、このマイクロバブルＢは、μｍオーダーの直径を有する気泡であり、その直径は一様ではないが、例えば、直径５０μｍ以下の気泡を含んで構成される。
【００４３】
（デブリ除去工程）
レーザー光線ＬＢの照射によって溝１１０内に発生したマイクロバブルＢは、溝１１０の内部を撹拌し、また、マイクロバブルＢが破裂することでキャビテーションの如く溝１１０の内壁に付着しようとするデブリを除去する（デブリ除去工程）。そして、図７（ｂ）に示すように、ウエーハ１０上に形成される隙間には、所定の流速で液体Ｗが常に供給され液層２００が生成されている。これにより、レーザー光線ＬＢの照射位置近傍に発生したマイクロバブルＢは、ウエーハ１０に形成される溝１１０から液体Ｗと共に外部に押し出される。所定の分割予定ラインの加工開始位置から、加工終端位置までレーザー光線照射工程、及びデブリ除去工程を実施したならば、移動手段２３を作動させることにより、Ｙ方向に割り出し送りし、隣接する未加工の分割予定ラインに対して、上記と同様のレーザー光線照射工程、及びデブリ除去工程を実施する。さらには、図示しない回転駆動手段によりウエーハ１０を９０度回転させて、ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１０２に対して、上記したレーザー光線照射工程、及びデブリ除去工程を実施する。
【００４４】
本実施形態では、保護部材配設工程を実施することにより、ウエーハ１０上に保護部材１２を貼着している。上述したように、ウエーハ１０上に形成される隙間には所定の流速で液体Ｗが常に流され液層２００を生成しながらレーザー光線照射工程、及びデブリ除去工程を実施するものであるから、保護部材１２を貼着せずともウエーハ１０の上面１０ａに対してデブリの付着を抑制することが可能である。しかし、上記したウエーハ１０の上面に液層２００を生成して溝加工を施すレーザー光線生照射工程を実施すると、図７（ｂ）に示すように、溝１１０が形成される際に、溝１１０におけるマイクロバブルＢの発生を伴う。このマイクロバブルＢは、溝１１０から排出される際に、レーザー光線ＬＢの光路を横切ることになり、レーザー光線ＬＢの一部がこのマイクロバブルＢによって散乱し、デバイス１００の上面１０ａ側の外周を損傷させる場合がある。本実施形態におけるレーザー加工方法では、保護部材１２がウエーハ１０の上面１０ａに配設されていることにより、マイクロバブルＢがレーザー光線ＬＢを横切り散乱を引き起こしたとしても、デバイス１００の外周が損傷されるという問題を抑制する効果を奏する。すなわち、保護部材１２は、上記した特許文献１に記載された技術とは異なる目的で配設され、新規な作用効果を奏するものである。
【００４５】
上記したように、ウエーハ１０におけるすべての分割予定ラインに対してレーザー光線照射工程、及びデブリ除去工程を実施したならば、ウエーハ１０を図示しないカセットに搬送して収容するか、次工程に搬送し、外力を付与して分割する分割工程を実施することができる。
【００４６】
上記したマイクロバブルＢ、及びデブリを含む液体Ｗは、図２から理解されるように、カバー板３３、及び防水カバー６６上を流れ、液体回収路７０に導かれる。液体回収路７０に導かれた液体Ｗは、アブレーション加工により発生したマイクロバブルＢを外部に放出しながら液体回収路７０を流れ、液体回収路７０の最底部に形成された液体排出孔６５から排出される。液体排出孔６５から排出された液体Ｗは、パイプ４６ｂを介して濾過フィルター４５に導かれ、再び液体供給ポンプ４４に供給される。このようにして液体Ｗが液体供給機構４を循環することで、濾過フィルター４５によって適宜デブリや塵等が捕捉され、液体Ｗが清浄な状態で維持され、上記したレーザー加工方法が継続して実施される。
【符号の説明】
【００４７】
２：レーザー加工装置
４：液体供給機構
８：レーザー光線照射手段
１０：ウエーハ（板状の被加工物）
２１：基台
２２：保持手段
２３：移動手段
２６：枠体
２６１：垂直壁部
２６２：水平壁部
３０：Ｘ方向可動板
３１：Ｙ方向可動板
３３：カバー板
３４：チャックテーブル
３５：吸着チャック
４０：液体噴射器
４２：筐体
４２１：筐体上部部材
４２２：筐体下部部材
４２３：透明板（天壁）
４３：液体供給部
４４：液体供給ポンプ
５０：Ｘ方向移動手段
５２：Ｙ方向移動手段
６０：液体回収プール
６５：液体排出孔
７０：液体回収路
８２：発振器
８６：集光器
８８：アライメント手段
９１：反射ミラー
１００：デバイス
１０２：分割予定ライン
１１０：溝
２００：液層
ＬＢ：レーザー光線
Ｗ：液体
【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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