(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とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直行する方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、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、中間赤外線領域の波長を有する第１のパルスレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段と、紫外線領域の波長を有する第２のパルスレーザー光線を照射する第２のレーザー光線照射手段と、を具備し、
該第１のレーザー光線照射手段と該第２のレーザー光線照射手段は、該第２のパルスレーザー光線の集光スポットにおける該加工送り方向の少なくとも一部が該第１のパルスレーザー光線の集光スポットと重合するように設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
該第１のレーザー光線照射手段と該第２のレーザー光線照射手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は該第１のパルスレーザー光線と該第２のパルスレーザー光線を繰り返し周波数が同一で同期して照射するように制御する、請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
該制御手段は、該第１のパルスレーザー光線のパルス幅を該第２のパルスレーザー光線のパルス幅より大きく設定する、請求項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ウエーハに形成されたストリートに沿ってレーザー加工を施す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、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面にフォトダイオード等の受光素子やレーザーダイオード等の発光素子等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々のフォトダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成された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レーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
而して、デバイスの表面に酸化ケイ素(SiO2)等の絶縁膜が被覆されているウエーハにおいては、レーザー光線の照射によって絶縁膜が剥離してデバイスを損傷させたり、チップの品質を低下させるという問題がある。
【０００５】
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、表面に絶縁膜が被覆されたウエーハであっても絶縁膜を剥離させることなく、ストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する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】
【０００６】
上記主たる技術課題を解決するために、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とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直行する方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、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、中間赤外線領域の波長を有する第１のパルスレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段と、紫外線領域の波長を有する第２のパルスレーザー光線を照射する第２のレーザー光線照射手段と、を具備し、
該第１のレーザー光線照射手段と該第２のレーザー光線照射手段は、該第２のパルスレーザー光線の集光スポットにおける該加工送り方向の少なくとも一部が該第１のパルスレーザー光線の集光スポットと重合するように設定されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【０００７】
上記第１のレーザー光線照射手段と第２のレーザー光線照射手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は第１のパルスレーザー光線と第２のパルスレーザー光線を繰り返し周波数が同一で同期して照射するように制御する。また、制御手段は、第１のパルスレーザー光線のパルス幅を第２のパルスレーザー光線のパルス幅より大きく設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるレーザー加工装置においては、第１のレーザー光線照射手段から中間赤外線領域の波長を有する第１のパルスレーザー光線を照射することにより被加工物の加工領域を加熱して軟化せしめ、この軟化した加工領域に第２のレーザー光線照射手段から紫外線領域の波長を有する第２のパルスレーザー光線を照射するので、第２のパルスレーザー光線を照射して被加工物にレーザー加工溝を形成する際には加工領域は軟化しているため、被加工物の表面に絶縁膜等が被覆されていても第２のパルスレーザー光線の照射によって絶縁膜等が剥離されることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り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、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す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。
【００１１】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り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上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り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た吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の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。このように構成され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。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
【００１２】
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、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り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に沿って矢印Ｘで示す加工送り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に沿って矢印Ｘで示す加工送り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、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。
【００１３】
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、矢印Ｙで示す割り出し送り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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００１４】
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上に矢印Ｙで示す割り出し送り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上に矢印Ｙで示す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、一側面に矢印Ｚで示す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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り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、該雄ねじロッド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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００１５】
図示の実施形態の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に取り付けられた第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２b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、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。
【００１６】
図示の実施形態における第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２b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共通の円筒形状のケーシング５２１を具備している。
第１のレーザー光線照射手段５２aは、図２に示すようにケーシング５２１内に配設された第１のパルスレーザー光線発振手段５３aおよび第１の伝送光学系５４aと、ケーシング５２１の先端に配設された第１の集光器５５aを具備している。上記第１のパルスレーザー光線発振手段５３aは、中間赤外線領域（波長が２５００〜２５０００nm）のパルスレーザー光線を発振する。図示の実施形態における第１のパルスレーザー光線発振手段５３aは、CO2レーザー発信器からなる第１のパルスレーザー発信器５３１aと、これに付設された繰り返し周波数設定手段５３２aとから構成されている。このように構成された第１のパルスレーザー光線発振手段５３aは、例えば波長が１０６００nmの赤外線領域の第１のパルスレーザー光線LBaを発振する。なお、第１のパルスレーザー光線発振手段５３aから発振される第１のパルスレーザー光線Lbaの繰り返し周波数、発振パルスのタイミング、パルス幅等は後述する制御手段によって制御される。上記伝送光学系５４aは、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。第１の集光器５５aは、方向変換ミラー５５１aと対物集光レンズ５５２aを備えている。このように構成された第１のレーザー光線照射手段５２aは、第１のパルスレーザー光線発振手段５３aから第１のパルスレーザー光線LBaを発振し、第１の伝送光学系５４aを介して第１の集光器５５aから図３に示すようにチャックテーブル３６に保持される被加工物としての後述する半導体ウエーハ１０の表面に円形の第１の集光スポットSaで照射する。
【００１７】
次に、第２のレーザー光線照射手段５２bについて説明する。第２のレーザー光線照射手段５２bは、図２に示すようにケーシング５２１内に配設された第２のパルスレーザー光線発振手段５３bおよび第２の伝送光学系５４bと、ケーシング５２１の先端に配設された第２の集光器５５bを具備している。上記第２のパルスレーザー光線発振手段５３b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からなる第２のパルスレーザー発信器５３１bと、これに付設された繰り返し周波数設定手段５３２bとから構成されている。このように構成された第２のパルスレーザー光線発振手段５３bは、例えば波長が３５５nmの紫外線領域のパルスレーザー光線LBbを発振する。なお、第２のパルスレーザー光線発振手段５３bから発振される第２のパルスレーザー光線LBbの繰り返し周波数、発振パルスのタイミング、パルス幅等は後述する制御手段によって制御される。
【００１８】
上記第２の伝送光学系５４bは、図４に示すようにビームエキスパンド５４１bと、楕円シェーピング５４２bを具備している。上記第２のパルスレーザー光線発振手段５３bから発振されたスポット（断面形状）が円形のレーザー光線LBbは、ビームエキスパンド５４１bによってスポット（断面形状）が円形のレーザー光線LBcに拡張され、更に楕円シェーピング５４２bによってスポット（断面形状）が楕円（長軸がD1、短軸がD2）のレーザー光線LBdに形成される。
【００１９】
図２に戻って説明を続けると、第２の集光器５５bは、方向変換ミラー５５１bと、対物集光レンズ５５２bを備えている。従って、上記第２のパルスレーザー光線発振手段５３bから第２の伝送光学系５４bを介して照射されたレーザー光線LBd（スポットは長軸がD1、短軸がD2の楕円形）は、方向変換ミラー５５１bによって直角に方向変換され、上記対物集光レンズ５５２bによって集光され第２のパルスレーザー光線LBeとして図３に示すように上記チャックテーブル３６に保持される被加工物としての後述する半導体ウエーハ１０の表面に第２の集光スポットSeで照射される。この集光スポットSeの断面形状は、長軸がd1、短軸がd２の楕円形状に形成される。そして、集光スポットSeは、長軸d1が図３に示すように加工送り方向Xに沿って位置付けられる。
なお、図示の実施形態においては、第２の集光器５５bはチャックテーブル３６の保持面に対してに垂直に第２のパルスレーザー光線LBeを照射するように配設されており、上記第１の集光器５５aは第２の集光器５５bに対して傾斜して配設されている。
【００２０】
図１に戻って説明を続けると、上記第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bの共通のケーシング５２１の前端部には、第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２b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６が配設されている。この撮像手段６は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
【００２１】
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に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための移動手段５６を具備している。移動手段５６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５６２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５６２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１即ち第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bを案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す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５６２を正転駆動することにより第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bを上方に移動し、パルスモータ５６２を逆転駆動することにより第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bを下方に移動するようになっている。
【００２２】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、制御手段８を具備している。制御手段８はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、入力インターフェース８４および出力インターフェース８５とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８５には、上記撮像手段６等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８５からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５６２、第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２b等に制御信号を出力する。
【００２３】
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に示す半導体ウエーハ１０はシリコンウエーハからなり、その表面１０ａに格子状に形成された複数のストリート１０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。この半導体ウエーハ１０は、図６に示すように表面１０ａに酸化ケイ素(SiO2)等の絶縁膜１０３が被覆されている。このように構成された半導体ウエーハ２は、図５に示すように環状のフレーム１１に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープ１２に表面１０ａを上側にして裏面が貼着される。
【００２４】
以下、上述した図１乃至図４に示すレーザー加工装置を用いて上記半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿って実施するレーザー加工方法について説明する。
上記半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿ってレーザー加工を実施するには、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上に半導体ウエーハ１０の表面１０ａを上にして載置し、該チャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０を吸引保持する。また、保護テープ１２が装着された環状のフレーム１１は、チャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。
【００２５】
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６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６および制御手段８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６および制御手段８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１０１と、ストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段５２aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bの第１の集光器５５aおよび第２の集光器５５b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角に延びるストリート１０１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。このとき、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに絶縁膜１０３が被覆されているが、撮像手段６が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、絶縁膜１０３を透かしてストリート１０１を撮像することができる。
【００２６】
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１０１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７で示すようにチャックテーブル３６を第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bの第２の集光器５５b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１０１を第２の集光器５５bの直下に位置付ける。このとき、半導体ウエーハ１０は、ストリート１０１の一端(図７において左端)が第２の集光器５５bの直下に位置するように位置付けられる。次に、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aおよび第２のレーザー光線照射手段５２bの第２の集光器５５bからパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図７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、ストリート１０１の他端（図７において右端）が第２の集光器５５b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即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。
【００２７】
ここで、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aから照射される第１のパルスレーザー光線LBaと、第２のレーザー光線照射手段５２bの第２の集光器５５bから照射される第２のパルスレーザー光線LBeとの関係について説明する。
図８には、第１のパルスレーザー光線LBaと第２のパルスレーザー光線LBeが示されている。第１のパルスレーザー光線LBaと第２のパルスレーザー光線LBeは、制御手段８によって同一周波数で同期するように制御される。第１のパルスレーザー光線LBaのパルス幅Waは例えば１０００nsに設定されており、第２のパルスレーザー光線LBeのパルス幅Weは例えば７０nsに設定されている。従って、第２のパルスレーザー光線LBeは、第１のパルスレーザー光線LBaの照射時間内で照射されることになる。
【００２８】
次に、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aから照射される第１のパルスレーザー光線LBaの第１の集光スポットSaと、第２のレーザー光線照射手段５２bの第２の集光器５５bから照射される第２のパルスレーザー光線LBeの第２の集光スポットSeについて説明する。第１のパルスレーザー光線LBaは、図９に示すようにストリート１０１の表面に円形の第１の集光スポットSaで照射される。一方、第２のパルスレーザー光線LBeは、楕円形の集光スポットSeでストリート１０１の表面に照射される。この楕円形の集光スポットSeは、長軸d1をストリート１０１に沿って位置付けられる。第１の集光スポットSaと第２の集光スポットSeは、加工送り方向に重合して照射される。具体的には、楕円形の第２の集光スポットSeは、図９で示す実施形態においては矢印Ｘ１で示すチャックテーブルの移動方向に対して上流側（図９において右側）即ちこれから加工する側の一部が円形の第１の集光スポットSaに重合して照射される。
【００２９】
次に、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aから照射される第１のパルスレーザー光線LBaと、第２のレーザー光線照射手段５２bの第２の集光器５５bから照射される第２のパルスレーザー光線LBeの作用について説明する。
上述したように第２のパルスレーザー光線LBeは第１のパルスレーザー光線LBaが照射時間内で照射されるので、半導体ウエーハ１０のストリート１０１の表面には先ず第１のパルスレーザー光線LBaが照射される。従って、ストリート１０１の表面は第１のパルスレーザー光線LBaのエネルギーによって１０００℃程度に加熱される。この結果、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された絶縁膜１０３は軟化せしめられる。このようにして、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された絶縁膜１０３が軟化した状態で、第２のパルスレーザー光線LBeが照射される。第２のパルスレーザー光線LBeは上述したように波長が３５５nmの紫外線領域でシリコンウエーハに対して吸収性を有しているので、図１０に示すように半導体ウエーハ１０にはストリート１０１に沿ってレーザー加工溝１１０が形成される。このとき、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された絶縁膜１０３は上述したように第１のパルスレーザー光線LBaの照射によって軟化しているので、第２のパルスレーザー光線LBeが照射されても剥離することはない。
【００３０】
上記レーザー光線照射工程おける加工条件は、例えば次のように設定されている。
(１)第１のレーザー光線照射手段５２a：
光源              ：CO2レーザー
波長              ：１０６００ｎｍ
繰り返し周波数    ：３０kHz
パルス幅          ：１０００ns
集光スポット      ：φ４０μｍ
加工点照射パワー  ：０．５Ｗ
(2)第２のレーザー光線照射手段５２b
光源              ：ＹＡＧ、ＹＶＯ４レーザー
波長              ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数    ：３０kHz
パルス幅          ：７０ns
集光スポット      ：楕円形  長軸(d1)１００μｍ、短軸(d2)３０μｍ
加工点照射パワー  ：６Ｗ
(3)加工送り速度    ：１５０ｍｍ／秒
【００３１】
上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０に所定方向に形成された全てのストリート１０１に沿って実施したならば、チャックテーブル３６従って半導体ウエーハ１０を９０度回動する。そして、半導体ウエーハ１０に上記所定方向と直交する方向に形成された全てのストリート１０１に沿って上述したレーザー光線照射工程を実施する。
【００３２】
以上のようにして半導体ウエーハ１０に形成された全てのストリート１０１に沿って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は次工程である分割工程に搬送される。
【００３３】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。上述した実施形態においては、第１のレーザー光線照射手段５２aが円形の集光スポットを有するレーザー光線を照射し、第２のレーザー光線照射手段５２bが楕円形の集光スポットを有するレーザー光線を照射する例を示したが、いずれのレーザー光線照射手段が照射するレーザー光線の集光スポットは円形または楕円形或いは矩形であってもよい。また、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aを２個用い、第１のレーザー光線照射手段５２aの第１の集光器５５aを挟んで配設することにより、チャックテーブル３６の往復時にそれぞれレーザー加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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第１のレーザー光線照射手段および第２のレーザー光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。
【図３】図１に示すレーザー加工装置に装備される第１のレーザー光線照射手段の第１の集光器と第のレーザー光線照射手段の第２の集光器との位置関係を示す説明図。
【図４】図２に示す第２のレーザー光線照射手段を構成するパルスレーザー発振手段および伝送光学系のブロック図。
【図５】被加工物としての半導体ウエーハを保護テープを介してフレームに装着した状態を示す斜視図。
【図６】図５に示す半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【図７】図１に示すレーザー加工装置によって半導体ウエーハをレーザー加工するレーザー光線照射工程の説明図。
【図８】図２に示す第１のレーザー光線照射手段から照射される第１のパルスレーザー光線と第２のレーザー光線照射手段から照射される第２のパルスレーザー光線の照射タイミングとパルス幅を示す説明図。
【図９】図２に示す第１のレーザー光線照射手段から照射される第１のパルスレーザー光線の第１の集光スポットと第２のレーザー光線照射手段から照射される第２のパルスレーザー光線の第２の集光スポットとの関係を示す説明図。
【図１０】図１に示すレーザー加工装置によってレーザー加工された半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００３５】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
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
４１：案内レール
４２：可動支持基台
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
５２a：第１のレーザー光線照射手段
５３a：第１のパルスレーザー光線発振手段
５４a：第１の伝送光学系
５５a：第１の集光器
５２b：第２のレーザー光線照射手段
５３b：第２のパルスレーザー光線発振手段
５４b：第２の伝送光学系
５５b：第２の集光器
６：撮像手段
8：制御手段
１０：半導体ウエーハ
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
【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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