(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、前記ウェーハの切断予定ラインに沿って前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工装置であって、
前記レーザー光を出力するレーザー光源と、
前記レーザー光源から出力された前記レーザー光を変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器で変調された前記レーザー光を前記ウェーハの内部に集光する集光レンズと、
前記ウェーハを前記レーザー光に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記ウェーハのレーザー光入射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さに応じた分だけ前記レーザー光の収差を補正する収差補正手段と、
前記ウェーハの前記基準深さから前記レーザー光を集光させる位置までのウェーハ厚さに応じた分だけ前記レーザー光の収差が補正されるように、前記空間光変調器を制御する制御部と、
を備えるレーザー加工装置。
【請求項２】
前記収差補正手段は、前記集光レンズに備えられた補正環により構成される請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記収差補正手段は、前記集光レンズと前記空間光変調器との間の前記レーザー光の光路上に配設された補正光学系により構成される請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
前記基準深さは、前記ウェーハの深さ方向の略中央の深さである請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー加工装置。
【請求項５】
ウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、前記ウェーハの切断予定ラインに沿って前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工方法であって、
レーザー光源から出力された前記レーザー光を空間光変調器で変調する変調工程と、
前記空間光変調器で変調された前記レーザー光を集光レンズで前記ウェーハの内部に集光する集光工程と、
前記ウェーハを前記レーザー光に対して相対的に移動させる移動工程と、
前記ウェーハのレーザー光入射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さに応じた分だけ前記レーザー光の収差を補正する収差補正工程と、
前記ウェーハの前記基準深さから前記レーザー光を集光させる位置までのウェーハ厚さに応じた分だけ前記レーザー光の収差が補正されるように、前記空間光変調器を制御する制御工程と、
を含むレーザー加工方法。
【請求項６】
前記収差補正工程は、前記集光レンズに備えられた補正環によって前記レーザー光の収差を補正する請求項５に記載のレーザー加工方法。
【請求項７】
前記収差補正工程は、前記集光レンズと前記空間光変調器との間の前記レーザー光の光路上に配設された補正光学系を用いて前記レーザー光の収差を補正する請求項５に記載のレーザー加工方法。
【請求項８】
前記基準深さは、前記ウェーハの深さ方向の略中央の深さである請求項５〜７のいずれか１項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、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、ウェーハの切断予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工装置及びレーザー加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、ウェーハの切断予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工装置が知られている。
【０００３】
レーザー加工装置では、集光レンズによってウェーハの内部にレーザー光を集光させる際、集光レンズに入射する光の入射高による焦点ずれが生じ、入射光によって集光位置が異なることにより収差（球面収差）が発生する。このような収差が発生した状態で加工が行われると、ウェーハの内部においてレーザー光が集光しにくくなる問題がある。
【０００４】
一方、特許文献１には、ウェーハの内部で発生する収差を抑制するために空間光変調器を備えたレーザー加工装置が開示されている。このレーザー加工装置では、ウェーハの内部に集光されるレーザー光の収差が所定の収差以下となるように、空間光変調器によって変調されたレーザー光がウェーハの内部に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３４７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたレーザー加工装置では、ウェーハの内部においてレーザー光を集光させる位置（集光点）が深くなるほど、空間光変調器により呈示されるホログラムパターン（変調パターン）が密となるため、レーザー光の収差補正の効きが不十分となる。そのため、ウェーハの厚さが厚い場合、レーザー光を集光させる位置が深くなると、レーザー光の収差が補正不足となり、ウェーハの内部に改質領域を精度良く効率的に形成することができなくなる。その結果、ウェーハを良好に割断することができず、安定した品質のチップを得ることが困難となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、安定した品質のチップを効率良く得ることができるレーザー加工装置及びレーザー加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１態様に係るレーザー加工装置は、ウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、ウェーハの切断予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工装置であって、レーザー光を出力するレーザー光源と、レーザー光源から出力されたレーザー光を変調する空間光変調器と、空間光変調器で変調されたレーザー光をウェーハの内部に集光する集光レンズと、ウェーハをレーザー光に対して相対的に移動させる移動手段と、ウェーハのレーザー光入射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さに応じた分だけレーザー光の収差を補正する収差補正手段と、ウェーハの基準深さからレーザー光を集光させる位置までのウェーハ厚さに応じた分だけレーザー光の収差が補正されるように、空間光変調器を制御する制御部と
、を備える。
【０００９】
本発明の第２態様に係るレーザー加工装置は、第１態様において、収差補正手段は、集光レンズに備えられた補正環により構成される。
【００１０】
本発明の第３態様に係るレーザー加工装置は、第１態様において、収差補正手段は、集光レンズと空間光変調器との間のレーザー光の光路上に配設された補正光学系により構成される。
【００１１】
本発明の第４態様に係るレーザー加工装置は、第１態様〜第３態様のいずれかにおいて、制御部は、基準深さは、ウェーハの深さ方向の略中央の深さである。
【００１２】
本発明の第５態様に係るレーザー加工方法は、ウェーハの内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することにより、ウェーハの切断予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成するレーザー加工方法であって、レーザー光源から出力されたレーザー光を空間光変調器で変調する変調工程と、空間光変調器で変調されたレーザー光を集光レンズでウェーハの内部に集光する集光工程と、ウェーハをレーザー光に対して相対的に移動させる移動工程と、ウェーハのレーザー光入射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さに応じた分だけレーザー光の収差を補正する収差補正工程と、ウェーハの基準深さからレーザー光を集光させる位置までのウェーハ厚さに応じた分だけレーザー光の収差が補正されるように、空間光変調器を制御する制御工程と、を含む。
【００１３】
本発明の第６態様に係るレーザー加工方法は、第５態様において、収差補正工程は、集光レンズに備えられた補正環を用いてレーザー光の収差を補正する。
【００１４】
本発明の第７態様に係るレーザー加工方法は、第５態様において、収差補正工程は、集光レンズと空間光変調器との間のレーザー光の光路上に配設された補正光学系を用いてレーザー光の収差を補正する。
【００１５】
本発明の第８態様に係るレーザー加工方法は、第５態様〜第７態様のいずれかにおいて、収差補正工程は、基準深さは、ウェーハの深さ方向の略中央の深さである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ウェーハの内部に集光されるレーザー光の収差を収差補正手段と空間光変調器を併用して補正することにより、ウェーハの内部に改質領域を精度良く効率的に形成することができる。その結果、安定した品質のチップを効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の概略を示した構成図
【図２Ａ】ウェーハの内部に改質領域が形成される様子を示した概念図
【図２Ｂ】ウェーハの内部に改質領域が形成される様子を示した概念図
【図３】ウェーハ内部に改質領域を多層状に形成した状態を説明する概念図
【図４】本実施形態におけるレーザー光Ｌの収差補正を説明するための説明図
【図５Ａ】従来の方式において空間光変調器で収差補正が行われるときの補正カーブの一例を示した図
【図５Ｂ】本発明の方式において空間光変調器で収差補正が行われるときの補正カーブの一例を示した図
【図６Ａ】従来の方式において空間光変調器で呈示されるホログラムパターン（図５Ａに示した補正カーブに従って作成されたもの）を示した図
【図６Ｂ】本発明の方式において空間光変調器で呈示されるホログラムパターン（図５Ｂに示した補正カーブに従って作成されたもの）を示した図
【図７】本発明の他の実施形態に係るレーザー加工装置の概略を示した構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳説する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の概略を示した構成図である。図１に示すように、本実施形態のレーザー加工装置１は、主として、ウェーハ移動部１１、レーザーヘッド２０、制御部５０等から構成されている。
【００２０】
ウェーハ移動部１１は、ウェーハＷを吸着保持する吸着ステージ１３と、レーザー加工装置１の本体ベース１６に設けられ、吸着ステージ１３をＸＹＺθ方向に精密に移動させるＸＹＺθテーブル１２等からなる。このウェーハ移動部１１によって、ウェーハＷが図のＸＹＺθ方向に精密に移動される。なお、ウェーハ移動部１１は、移動手段の一例である。
【００２１】
ウェーハＷは、デバイスが形成された表面に粘着材を有するバックグラインドテープ（以下、ＢＧテープ）が貼付され、裏面が上向きとなるように吸着ステージ１３に載置される。ウェーハＷの厚さは、特に制限はないが、典型的には７００μｍ以上、より典型的には７００〜８００μｍである。
【００２２】
なお、ウェーハＷは、一方の面に粘着材を有するダイシングシートが貼付され、このダイシングシートを介してフレームと一体化された状態で吸着ステージ１３に載置されるようにしてもよい。
【００２３】
レーザーヘッド２０は、主として、レーザー光源２２、空間光変調器２８、集光レンズ３８等を備えている。
【００２４】
レーザー光源２２は、制御部５０の制御に従って、ウェーハＷの内部に改質領域を形成するための加工用のレーザー光Ｌを出力する。レーザー光Ｌの条件としては、例えば、光源が半導体レーザー励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、波長が波長：１．１μｍ、レーザー光スポット断面積が３．１４×１０−８ｃｍ２、発振形態がＱスイッチパルス、繰り返し周波数が８０〜１２０ｋＨｚ、パルス幅が１８０〜２８０ｎｓ、出力が８Ｗである。
【００２５】
空間光変調器２８は、位相変調型のものであり、レーザー光源２２から出力されたレーザー光Ｌを入力し、２次元配列された複数の画素それぞれにおいてレーザー光Ｌの位相を変調する所定のホログラムパターン（変調パターン）を呈示して、その位相変調後のレーザー光Ｌを出力する。このホログラムパターンは、ウェーハＷの内部において生じるレーザー光Ｌの収差が後述するウェーハ厚さｔ２（図４参照）に応じた分だけ補正されるように、レーザー光Ｌを変調するための補正パターンである。
【００２６】
空間光変調器２８としては、例えば、反射型液晶（LCOS：Liquid Crystal on Silicon
）の空間光変調器（SLM：Spatial Light Modulator）が用いられる。空間光変調器２８の動作、及び空間光変調器２８で呈示されるホログラムパターンは、制御部５０によって制御される。なお、空間光変調器２８の具体的な構成や空間光変調器２８で呈示されるホログラムパターンについては既に公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２７】
集光レンズ３８は、レーザー光ＬをウェーハＷの内部に集光させる対物レンズ（赤外対物レンズ）である。この集光レンズ３８の開口数（ＮＡ）は、例えば０．６５である。
【００２８】
集光レンズ３８は、ウェーハＷの内部において生じるレーザー光Ｌの収差を補正するために補正環４０を備えている。この補正環４０は手動で回転自在に構成されており、補正環４０の回転に応じてレーザー光の収差を補正することができる。すなわち、補正環４０を回転させると、その回転方向及び回転量に応じて集光レンズ３８を構成しているレンズ群の間隔が変更され、ウェーハＷのレーザー光照射面（裏面）から所定の深さの位置でレーザー光Ｌの収差が抑制されるように（所定の収差以下となるように）収差を補正することができる。なお、補正環４０は、収差補正手段の一例であり、後述するウェーハ厚さｔ１（図４参照）に応じた分だけレーザー光Ｌの収差を補正する。
【００２９】
なお、補正環４０は、図示しない補正環駆動部によって電動で回転されるように構成されていてもよい。この場合、制御部５０は、補正環駆動部の動作を制御して、補正環４０回転を回転させることによってレーザー光Ｌの収差が所望の状態となるように補正を行う。
【００３０】
レーザーヘッド２０は、上記構成の他、ビームエキスパンダ２４、λ／２波長板２６、縮小光学系３６等を備えている。
【００３１】
ビームエキスパンダ２４は、レーザー光源２２から出力されたレーザー光Ｌを空間光変調器２８のために適切なビーム径に拡大する。λ／２波長板２６は、空間光変調器２８へのレーザー光入射偏光面を調整する。縮小光学系３６は、第１のレンズ３６ａ及び第２のレンズ３６ｂからなるアフォーカル光学系（両側テレセントリックな光学系）であり、空間光変調器２８で変調されたレーザー光Ｌを集光レンズ３８に縮小投影する。
【００３２】
また、図示を省略したが、レーザーヘッド２０には、ウェーハＷとのアライメントを行うためのアライメント光学系、ウェーハＷと集光レンズ３８との間の距離（ワーキングディスタンス）を一定に保つためのオートフォーカスユニット等が備えられている。
【００３３】
制御部５０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部等からなり、レーザー加工装置１の各部の動作を制御する。すなわち、制御部５０は、最適な条件で各部（ウェーハ移動部１１やレーザーヘッド２０等）の動作を制御し、改質領域の形成を行う。
【００３４】
また、制御部５０は、空間光変調器２８の動作を制御し、所定のホログラムパターンを空間光変調器２８に呈示させる。具体的には、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差が後述するウェーハ厚さｔ２（図４参照）に応じた分だけ補正されるように、レーザー光Ｌを変調するためのホログラムパターンを空間光変調器２８に呈示させる。なお、ホログラムパターンは、改質領域の形成位置、照射するレーザー光Ｌの波長、及び集光レンズ３８やウェーハＷの屈折率等に基づいて予め導出され、制御部５０に記憶されている。
【００３５】
レーザー加工装置１はこの他に、図示しないウェーハ搬送手段、操作板、テレビモニタ、及び表示灯等から構成されている。
【００３６】
操作板には、レーザー加工装置１の各部の動作を操作するスイッチ類や表示装置が取り付けられている。テレビモニタは、図示しないＣＣＤカメラで撮像したウェーハ画像の表示、又はプログラム内容や各種メッセージ等を表示する。表示灯は、レーザー加工装置１の加工中、加工終了、非常停止等の稼働状況を表示する。
【００３７】
図２Ａ及び図２Ｂは、ウェーハ内部の集光点近傍に形成される改質領域を説明する概念図である。図２Ａは、ウェーハＷの内部に入射されたレーザー光Ｌが集光点に改質領域Ｐを形成した状態を示している。図２Ｂは、パルス状のレーザー光Ｌの下でウェーハＷが水
平方向に移動され、不連続な改質領域Ｐ、Ｐ、・・・が並んで形成された状態を表している。この状態でウェーハＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ウェーハＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。
【００３８】
図３は、ウェーハ内部に改質領域を多層状に形成した状態を説明する概念図である。ウェーハＷの厚さが厚い場合で、改質領域Ｐの層が１層では割断できないときには、図３に示すように、レーザー光Ｌの集光点をウェーハＷの厚さ方向に変化させて、レーザー光ＬをウェーハＷに対して複数回走査することにより、改質領域Ｐを多層状に形成することができる。このようにして多層状に形成された改質領域Ｐをきっかけとして、ウェーハＷは、自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることにより割断される。
【００３９】
なお、図２Ｂ、及び図３ではパルス状のレーザー光Ｌで不連続な改質領域Ｐ、Ｐ、…を形成した状態を示したが、レーザー光Ｌの連続波の下で連続的な改質領域Ｐを形成してもよい。
【００４０】
本実施形態のレーザー加工装置１では、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差を補正環４０と空間光変調器２８とを併用して補正する。これにより、改質領域Ｐを精度良く効率的に形成することができるので、ウェーハＷは良好に割断され、安定した品質のチップを効率良く得ることができる。以下、本実施形態におけるレーザー光Ｌの収差補正について詳しく説明する。
【００４１】
図４は、本実施形態におけるレーザー光Ｌの収差補正を説明するための説明図である。図４に示すように、本実施形態では、ウェーハＷの内部にレーザー光Ｌを集光させる際に、ウェーハＷのレーザー光照射面から加工深さ（レーザー光の集光点）までのウェーハ厚さｔに起因するレーザー光Ｌの収差を抑制するために、ウェーハＷのレーザー光照射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さｔ１に応じた分だけ補正環４０で収差補正を行いつつ、ウェーハＷの上記基準深さから加工深さまでのウェーハ厚さｔ２に応じた分だけ空間光変調器２８で収差補正を行う。
【００４２】
なお、ウェーハＷの基準深さは、ウェーハＷの厚さに応じて予め設定される値（固定値）であり、ウェーハ厚さ方向の略中央の深さ（例えば、ウェーハＷの全厚さＴの半分の厚さ±５０μｍ程度）に好ましく設定される。なお、ウェーハＷの基準深さは、ユーザーが図示しない入力手段を介して適宜変更できるようにしてもよい。
【００４３】
ここで、ウェーハＷのレーザー光照射面から加工深さ（レーザー光Ｌの集光点）までのウェーハ厚さｔに起因するレーザー光Ｌの収差を空間光変調器のみで補正する場合（従来の方式）と、本実施形態のレーザー加工装置１を用いてレーザー光Ｌの収差を補正する場合（本発明の方式）との双方において、空間光変調器で収差補正が行われるときの補正カーブの一例を図５Ａ及び図５Ｂに示す。なお、図５Ａ及び図５Ｂに示した補正カーブは、それぞれ、レーザー光Ｌの光軸上の中心位置Ｏからの水平方向（光軸に対して垂直な方向）の距離（中心距離）を応じた補正量（変調量）を表したものである。
【００４４】
また、それぞれの方式において空間光変調器で呈示されるホログラムパターンを図６Ａ及び図６Ｂに示す。なお、図６Ａ、図６Ｂに示したホログラムパターンは、それぞれ、図５Ａ、図５Ｂに示した補正カーブに従って作成されたものである。
【００４５】
従来の方式では、図５Ａに示ように、光軸上の中心位置Ｏからの距離に対する補正量（変調量）の変化量が大きく、補正カーブの傾きが大きなものとなっている。この補正カーブに従って作成されたホログラムパターンは、図６Ａに示すように、光軸上の中心位置Ｏ
に相当する中心部から周辺部にいくほど密なパターンとなっている。ウェーハＷの厚さが厚い場合には、この補正カーブの傾きはより急激なものとなり、ホログラムパターンもより密なパターンとなるため、収差補正の効きが不十分となる。
【００４６】
一方、本発明の方式では、図５Ｂに示すように、従来の方式に比べて補正カーブの傾きが緩やかとなっており、空間光変調器２８における補正量（変調量）が従来の方式の略半分の量となっている。また、この補正カーブに従って作成されたホログラムパターンは、図６Ｂに示すように、従来の方式に比べて疎なパターンとなっている。このため、ウェーハＷの厚さが厚い場合でも、空間光変調器２８による収差補正の効きを十分なものとすることが可能となる。
【００４７】
したがって、本実施形態のレーザー加工装置１で行われる収差補正によれば、ウェーハＷの厚さが厚い場合、レーザー光を集光させる位置（集光点）が深くなっても、従来の方式に比べて、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差を安定かつ確実に精度良く補正することが可能となり、ウェーハＷの内部に切断起点となる改質領域を精度良く効率的に形成することができる。
【００４８】
また、図３に示すように、ウェーハ内部に改質領域を多層状に形成する場合、ウェーハＷのレーザー光照射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さｔ１に応じた分だけ収差補正されるように補正環４０を調整した後は、レーザー光Ｌの集光点のウェーハＷの厚さ方向の変化に関係なく補正環４０を固定したままの状態とすることができるので、補正環４０の耐久性を向上させることが可能となる。この場合、レーザー光Ｌの集光点のウェーハＷの厚さ方向の変化に応じた収差補正は、空間光変調器２８によって行われる。
【００４９】
なお、ウェーハＷの内部の基準深さよりも浅い位置（レーザー光照射面側）にレーザー光Ｌを集光させる場合には、ウェーハＷの内部の基準深さよりも深い位置（レーザー光照射面とは反対側）とは逆方向の補正を空間光変調器２８で行うことにより、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差補正を行うことができる。
【００５０】
次に、本実施形態のレーザー加工装置１の作用について説明する。
【００５１】
まず、集光レンズ３８に備えられた補正環４０を用いて収差補正を行う。具体的には、補正環４０を手動（または電動）で回転させることにより、ウェーハＷのレーザー光入射面（裏面）から所定の基準深さ（ウェーハ厚さ方向の略中央の深さ）までのウェーハ厚さｔ１に応じた分だけレーザー光Ｌの収差補正を行う。例えば、ウェーハＷの全厚さＴが７７５μｍである場合には、基準深さは、ウェーハＷのレーザー光照射面から４００μｍの深さに設定される。
【００５２】
次に、加工対象となるウェーハＷを吸着ステージ１３に載置した後、図示しないアライメント光学系を用いてウェーハＷのアライメントが行われる。
【００５３】
次に、ＸＹＺθテーブル１２を水平方向に加工送りしながら（すなわち、ウェーハＷをレーザー光Ｌに対して相対的に移動しながら）、レーザーヘッド２０からウェーハＷに対してレーザー光Ｌを照射する。
【００５４】
このとき、レーザー光源２２から出力されたレーザー光Ｌは、ビームエキスパンダ２４によってビーム径が拡大され、第１ミラー３０によって反射され、λ／２波長板２６によって偏光方向が変更されて空間光変調器２８に入射される。
【００５５】
空間光変調器２８に入射されたレーザー光Ｌは、空間光変調器２８に呈示された所定の
ホログラムパターンに従って変調される。その際、制御部５０は、ウェーハＷの内部において上記基準深さから加工深さ（レーザー光Ｌの集光点）までのウェーハ厚さｔ２に応じた分だけ収差補正が行われるように、レーザー光Ｌを変調するためのホログラムパターンを空間光変調器２８に呈示させる制御を行う。
【００５６】
空間光変調器２８から出射されたレーザー光Ｌは、第２ミラー３１、第３ミラー３２によって順次反射された後、第１のレンズ３６ａを通過し、さらに第４ミラー３３、第５ミラー３４によって反射され、第２のレンズ３６ｂを通過し、集光レンズ３８に入射される。これにより、空間光変調器２８から出射されたレーザー光Ｌは、第１のレンズ３６ａ、第２のレンズ３６ｂからなる縮小光学系３６によって集光レンズ３８に縮小投影される。そして、集光レンズ３８に入射されたレーザー光Ｌは、集光レンズ３８によりウェーハＷの内部に集光される。
【００５７】
ウェーハＷのレーザー光入射面から入射したレーザー光の集光点がウェーハＷの厚さ方向の内部に設定されているので、ウェーハＷの表面を透過したレーザー光Ｌは、ウェーハ内部の集光点でエネルギーが集中し、ウェーハＷの内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域が形成される。
【００５８】
また、ウェーハＷの厚さが厚い場合は、図３に示すように、ウェーハＷの厚さ方向にレーザー光Ｌの集光点を変化させて、ウェーハＷをレーザーヘッド２０に対して繰り返し移動させて、改質領域Ｐを多層状に形成する。
【００５９】
このようにして改質領域Ｐが切断予定ラインに沿って１層または多層状に形成されると、ＸＹＺθテーブル１２がＹ方向に１ピッチ割り出し送りされ、次のラインも同様に改質領域Ｐが形成される。
【００６０】
全てのＸ方向と平行な切断予定ラインに沿って改質領域Ｐが形成されると、ＸＹＺθテーブル１２が９０°回転され、先程のラインと直交するラインも同様にして全て改質領域Ｐが形成される。
【００６１】
以上のようにして全ての切断予定ラインに沿って改質領域Ｐが形成されると、ウェーハＷは個々のチップに分割されて１枚のウェーハＷのレーザー加工が完了する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のレーザー加工装置１によれば、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差を補正環４０と空間光変調器２８を併用して補正することができる。具体的には、ウェーハＷのレーザー光照射面から所定の基準深さまでのウェーハ厚さｔ１に応じた分だけ補正環４０で収差補正を行いつつ、ウェーハＷの上記基準深さから加工深さまでのウェーハ厚さｔ２に応じた分だけ空間光変調器２８で収差補正を行う。これにより、従来の方式（空間光変調器のみで収差補正を行う場合）に比べて、空間光変調器２８に呈示されるホログラムパターンを疎なパターンにすることができる。
【００６３】
したがって、ウェーハＷの厚さが厚い場合、レーザー光を集光させる位置（集光点）が深くなっても、従来の方式に比べて、ウェーハＷの内部に集光されるレーザー光Ｌの収差を安定かつ確実に精度良く補正することが可能となり、切断起点となる改質領域を精度良く効率的に形成することができる。その結果、ウェーハＷは良好に割断され、安定した品質のチップを効率良く得ることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、収差補正手段が、集光レンズ３８に備えられた補正環４０で構成される態様を示したが、これに限定されず、例えば図７に示すように、集光レンズ３８と空間光変調器２８との間のレーザー光Ｌの光路上に配置された補正光学系４２で構成す
るようにしてもよい。この場合、図示しない駆動手段で補正光学系４２を構成する複数のレンズ群の間隔を変化させることにより、ウェーハＷの内部において発生するレーザー光Ｌの収差を補正することができる。なお、図７に示した例では、集光レンズ３８と第２のレンズ３６ｂとの間に配設される。
【００６５】
また、補正環付き対物レンズを使用する代わりに、集光レンズ３８として、ウェーハＷの内部において所定の基準深さでレーザー光Ｌの収差が最小となるように予め補正機能を組み込んだ対物レンズ（赤外対物レンズ）を用いてよい。
【００６６】
また、本実施形態では、空間光変調器２８として、反射型の空間光変調器（ＬＣＯＳ−ＳＬＭ）を用いたが、これに限定されず、ＭＥＭＳ−ＳＬＭ又はＤＭＤ(デフォーマブル
ミラーデバイス)等であってもよい。また、空間光変調器２８は、反射型に限定されず、
透過型であってもよい。更に、空間光変調器２８としては、液晶セルタイプ又はＬＣＤタイプ等が挙げられる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…レーザー加工装置、１１…ウェーハ移動部、１２…ＸＹＺθテーブル、１３…吸着ステージ、２０…レーザーヘッド、２２…レーザー光源、２４…ビームエキスパンダ、２６…λ／２波長板、２８…空間光変調器、３６…縮小光学系、３８…集光レンズ、４０…補正環、４２…補正光学系、５０…制御部
【図１】
0006632203.tif 000002
【図２Ａ】
0006632203.tif 000003
【図２Ｂ】
0006632203.tif 000004
【図３】
0006632203.tif 000005
【図４】
0006632203.tif 000006
【図５Ａ】
0006632203.tif 000007
【図５Ｂ】
0006632203.tif 000008
【図６Ａ】
0006632203.tif 000009
【図６Ｂ】
0006632203.tif 000010
【図７】
0006632203.tif 000011