(57)【要約】【課題】  被加工物の内部に改質層を形成するレーザー加工方法において、アブレーションの発生を最小限に抑え、被加工物を正常に分割できない領域が生じるという問題を解消する。【解決手段】  被加工物を保持する保持手段と、該保持手段によって保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して内部に改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段を該レーザー光線照射手段に対して相対的に加工送りする加工送り手段と、から少なくとも構成されるレーザー加工装置であって、該レーザー光線が照射された領域を監視する監視手段を具備し、該監視手段が、該レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面側に移動することによって発生する光を検出した場合に、異常であると判定し該レーザー光線による加工を停止するレーザー加工装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持手段と、該保持手段によって保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して内部に改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段を該レーザー光線照射手段に対して相対的に加工送りする加工送り手段と、から少なくとも構成されるレーザー加工装置であって、
該レーザー光線が照射された領域を監視する監視手段を具備し、
該監視手段が、該レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面側に移動することによって発生する光を検出した場合に、異常であると判定し該レーザー光線による加工を停止するレーザー加工装置。
【請求項２】
前記監視手段が、前記集光器に隣接して配設されるホトデテクターと、該ホトデテクターが該所定値を超える光を検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記監視手段が、前記集光器に隣接して配設されるホトデテクターと、該ホトデテクターが被加工物にて発生した所定の波長を有するプラズマを検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
前記レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振した該レーザー光線を前記集光器に導く第一の経路と、を含み、
前記監視手段が、該第一の経路に配設され該発振器が発振した所定の波長のレーザー光線を透過し、被加工物側からのその他の波長の光を反射して第二の経路に導くダイクロイックミラーと、該第二の経路に配設され該ダイクロイックミラーによって反射された光を検出するホトデテクターと、該ホトデテクターが所定値を超える光を検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する請求項１に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被加工物に対して透過性を有するレーザー光線を照射し、被加工物の内部に改質層を形成する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、シリコン基板、サファイア基板、炭化珪素基板、リチウムタンタレート基板、ガラス基板或いは石英基板の如き適宜の基板を含むウエーハの表面に格子状に形成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、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デバイスを製造し、分割された各デバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
前記した半導体デバイスを構成する半導体ウエーハの板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部にストリートに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである（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】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した加工方法によれば、被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用いることにより、被加工物の表面に対して吸収性を有するレーザー光線を用いて溝を設けることにより被加工物を分割するレーザー加工方法に比べ、レーザー加工の際に発生するデブリを飛散させることなく被加工物の内部に脆弱な改質層を形成することができる。
【０００６】
しかし、前記加工方法を実行するためには、厚みが０．１ｍｍ（１００μｍ）程度の半導体ウエーハ内部の狙った高さ位置に正確に集光点を制御する必要があり、半導体ウエーハの微かなうねり、又は厚みのばらつき等に起因してレーザー光線の集光点が該半導体ウエーハの内部の所定の目標点から外れて表面側に位置付けられると、当該ウエーハに対して透過性を有する波長であるにもかかわらず、当該箇所の内部に改質層が形成されない加工不良箇所となる。そして、レーザー加工を施した後に、ストリートに沿って外力を加えることにより被加工物を分割しようとしても、当該不良箇所において個々のデバイスに正常に分割されないという問題が生じる。
【０００７】
また、レーザー光線の集光点が該半導体ウエーハの内部の所定の目標位置から外れて表面側に位置付けられると、該ウエーハの表面がレーザー光線に激しく反応してアブレーションを引き起こし、当該アブレーションにより発生するデブリが外部に飛散して集光器を構成する対物レンズを汚染するという問題も発生する。
【０００８】
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、被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用いることにより、レーザー加工の際に発生するデブリを飛散させることなく被加工物の内部に脆弱な改質層を形成するレーザー加工方法において、アブレーションの発生を最小限に抑えることができ、被加工物を正常に分割できない領域が生じるという問題を解消するものであり、さらにいえば、該アブレーションによって生じるデブリが飛散して集光器を構成する対物レンズを汚染するという問題を解消する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段によって保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して内部に改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段を該レーザー光線照射手段に対して相対的に加工送りする加工送り手段と、から少なくとも構成されるレーザー加工装置であって、該レーザー光線が照射された領域を監視する監視手段を具備し、該監視手段が、該レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面側に移動することによって発生する光を検出した場合に、異常であると判定し該レーザー光線による加工を停止するレーザー加工装置が提供される。
【００１０】
本発明に係る監視手段は、前記監視手段が、前記集光器に隣接して配設されるホトデテクターと、該ホトデテクターが該所定値を超える光を検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する。
【００１１】
また、本発明に係る監視手段は、前記監視手段が、前記集光器に隣接して配設されるホトデテクターと、該ホトデテクターが被加工物にて発生した所定の波長を有するプラズマを検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する。
【００１２】
さらに、本発明に係る前記レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振した該レーザー光線を前記集光器に導く第一の経路と、を含み、前記監視手段が、該第一の経路に配設され該発振器が発振した所定の波長のレーザー光線を透過し、被加工物側からのその他の波長の光を反射して第二の経路に導くダイクロイックミラーと、該第二の経路に配設され該ダイクロイックミラーによって反射された光を検出するホトデテクターと、該ホトデテクターが所定値を超える光を検出した場合に、前記異常であると判定する異常判定部と、を備え、該異常判定部が異常と判定した場合に、該レーザー光線による加工を停止する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るレーザー加工装置は、被加工物におけるレーザー光線が照射された領域を監視する監視手段が配設されており、該監視手段が該レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面側に移動することによって発生する光を検出した場合に、異常であると判定し該レーザー光線による加工を停止するように構成されているので、アブレーションの発生を最小限に抑えることができ、ストリートに沿って外力を加えることにより被加工物を分割するときに、個々のデバイスに分割できない領域が生じるという問題を解消することができる。さらに、アブレーションによって生じるデブリが飛散して集光器を構成する対物レンズを汚染するという問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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の要部斜視図。
【図３】図２に示すレーザー加工装置により加工される加工状態を示す要部断面図。
【図４】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の第１の実施形態の要部側面図と、制御フローチャート。
【図５】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の第２の実施形態の要部側面図と、制御フローチャート。
【図６】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の第３の実施形態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１には、本発明に従って構成された第１の実施形態としての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（Ｘ軸方向）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（Ｙ軸方向）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（Ｚ軸方向）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。
【００１７】
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１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カバーテーブル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半導体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。
【００１８】
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を具備しており、少なくとも該第１の滑動ブロック３２を駆動するパルスモータ３７１により構成される。
【００１９】
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割り出し送り手段４３を具備している。該割り出し送り手段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、該雄ネジロッド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。
【００２０】
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と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２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が設けられており、この被案内溝を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す焦点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。
【００２１】
前記レーザー光線照射ユニット５は、レーザー光線照射手段５２のＺ軸方向位置を検出するためのＺ軸方向位置検出手段５５を具備している。Ｚ軸方向位置検出手段５５は、上記案内レール４２３、４２３と平行に配設されたリニアスケール５５１と、上記ユニットホルダ５１に取り付けられ該ユニットホルダ５１とともにリニアスケール５５１に沿って移動する読み取りヘッド５５２とからなっている。このＺ軸方向位置検出手段５５の読み取りヘッド５５２は、図示の実施形態においては１μｍ毎に１パルスのパルス信号を後述する制御部に送る。
【００２２】
前記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシングとその先端部に集光器５３を少なくとも有している。このケーシング内には後述する加工用パルスレーザー光線発振器と、この加工用パルスレーザー光線発振器が発振する加工用パルスレーザー光線の強度を調整する強度調整器（アッテネータ）とを備え、該集光器５３には該パルスレーザー光線発振器からのレーザー光線をチャックテーブル３６に向けて方向変換する反射体と、該反射体によって方向変換された加工用パルスレーザー光線を集光する対物集光レンズが具備されている。この加工用パルスレーザー光線発振器は、被加工物がシリコン基板、炭化珪素基板、リチウムタンタレート基板、ガラス基板或いは石英基板を含むウエーハである場合、例えば波長が１０６４ｎｍであるパルスレーザー光線を発振するパルスレーザー発振器或いはＹＡＧパルスレーザー発振器を用いることができる。
【００２３】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、チャックテーブル３６に保持された被加工物である半導体ウエーハＷの上面高さ位置を計測するための図示しない高さ位置計測手段を具備している。半導体ウエーハＷの内部に改質層を形成する際に、半導体ウエーハＷの厚さにばらつきがあると、所定の深さに均一に改質層を形成することができない。そこで、当該高さ位置計測手段を有していることにより、レーザー加工を被加工物に施す前に、当該高さ位置計測手段によってチャックテーブル３６に保持されている半導体ウエーハＷの高さ位置を計測する。
【００２４】
前記高さ位置計測手段により、当該半導体ウエーハＷ上に形成された全ての分割予定のストリートラインの一端から他端までの高さが計測され、該高さ位置情報は後述する制御部のランダムアクセスメモリに格納される。そして、当該計測された高さ位置情報に従い、半導体ウエーハＷの内部の所定の高さ位置にレーザー光線の集光点が設定され、図２に示すようにレーザー光線照射手段の集光器５３に対して前記チャックテーブル３６に載置されフレームＦ、シートＴと一体化された半導体ウエーハＷを相対的に移動するように加工送りしながら、該半導体ウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して内部に改質層を形成するレーザー加工が施される。
【００２５】
なお、上記レーザー加工は、例えば、以下の加工条件で行われる。
波長            ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数  ：５０ｋＨｚ
スポット径      ：φ２μｍ
平均出力        ：１Ｗ
送り速度        ：１００ｍｍ／秒
【００２６】
ここで、上記した高さ位置計測手段により、半導体ウエーハＷの高さ位置が正確に把握され、レーザー加工装置におけるレーザー光線の集光点の制御が正常に行われている場合は、図３（ａ）に示されているように、半導体ウエーハＷの内部における所望の高さ位置に改質層Ｐが形成される。しかし、当該半導体ウエーハＷはその厚みが１００μｍと薄く、素材の微かなうねり、高さ位置計測手段の計測精度、レーザー照射手段の集光点位置の制御精度のばらつきなど、種々の条件によりレーザー光線の集光点が所望の高さ位置を外れ、図３（ｂ）に示すように、半導体ウエーハＷの表面側にずれる場合がある。この場合、当該ずれた位置では、半導体ウエーハＷの内部の所望の高さ位置に改質層Ｐが形成されず、そのままレーザー照射を伴う加工を続けると、当該半導体ウエーハに外力を加えて、個々の半導体デバイスに分割しようとしても正常に分割されないという問題が生じる。
【００２７】
ここで、集光器５３に対して、チャックテーブル３６を相対的に移動させるように加工送りしながら、半導体ウエーハＷ内に改質層Ｐを形成するレーザー加工を施している状態において、何らかの原因により前記集光点の位置が半導体ウエーハＷの基板を構成するシリコン基板の表面側に移動した場合、レーザー光線の集光点がシリコン基板上に一致し、シリコンプラズマ発光が生じることが分かっている。
【００２８】
そこで、本発明により構成される第１の実施形態のレーザー加工装置では、レーザー光線が照射された領域を監視する監視手段として、ホトデテクター５２２と後述する異常判定部とを少なくとも具備している。図１、図４（ａ）に示される該ホトデテクター５２２は、上記集光器５３に隣接して配置され、当該集光器から照射されるレーザー光線の集光点近傍の領域に向けられており、当該領域から発せられる光を検出した場合は、検出された光の光量に応じた電圧が発生し、制御部６にその電圧値信号を伝達する。
【００２９】
上記制御部には、図４（ｂ）に示すフローチャートにより示される異常判定部としてのレーザー発振停止制御手段が備えられている。上記レーザー加工が開始されると、レーザー発振停止制御手段が起動し、集光器から照射されたレーザー光線の集光点近傍の領域を前記ホトデテクター５２２にて常に監視し、該ホトデテクター５２２から検出される光量が所定値以上か否か、すなわち、出力された電圧が所定値以上であるか否か判定を行う（Ｓ１）。検出された電圧値が当該所定値よりも低く、当該Ｓ１にて「ＮＯ」と判定された場合は、シリコンプラズマ発光が発生していないと判断してスタートに戻り、所定の時間間隔で該Ｓ１が繰り返し実行される。
【００３０】
そして、Ｓ１にて検出された電圧値が所定値以上であった場合は、レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面近傍に移動したことによりシリコンプラズマ発光が発生した異常状態であると判定し、Ｓ２へと進み、レーザー光線による加工を停止すべく、レーザー発振器を停止する制御を行う。
【００３１】
当該実施形態では、何らかの原因により、レーザー光線の集光点が半導体ウエーハの表面に移動した場合、図４（ｂ）に示すようなレーザー発振停止制御手段を有していることにより、加工不良が即座に検出され、レーザー光線による加工が即座に停止される。それにより、アブレーションの発生を最小限に抑えることができ、加工不良が生じている状態で加工が継続されることを防止すると共に、加工不良箇所が容易に特定される。そして、当該箇所においてレーザー光線照射手段の再設定を実行しレーザー加工を再開することにより、後の工程において個々のデバイスに分割できない領域が生じるという問題を解消することができる。
【００３２】
次に、本発明によるレーザー加工装置の第２の実施形態について説明する。なお、当該第２の実施形態は、前記第１の実施形態に対し、監視手段のみが相違し、その他の点では一致するため、第２の実施形態における監視手段について説明し、その他の点についての説明は省略する。
【００３３】
図５（ａ）に示す第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、レーザー光線照射手段の集光器５３の近傍に、レーザー光線が照射された領域を監視する監視手段の一部を構成するホトデテクター５２２を備えている。ここで、当該第２の実施形態では、第１の実施形態のホトデテクター５２２に加え、特定の波長領域の光のみを透過可能なバンドパスフィルター５２３をさらに備えている点が第１の実施形態と異なっている。
【００３４】
第１の実施形態では、ホトデテクター５２２のみにより光を検出していたため、検出された光の光量を示す電圧値のみによりシリコンプラズマ発光の発生を検出することになっていた。よって、他の要因で発生する光による誤検出が懸念されることから、異常判定部を構成するレーザー発振停止制御手段において、シリコンプラズマ発光によるものであることを判別するための上記所定値の設定を適切に行う必要がある。これに対し、第２の実施形態における監視手段は、ホトデテクター５２２に加え、特定の波長の光のみを透過するバンドパスフィルター５２３を備えている。半導体ウエーハＷの表面に上記した条件のレーザー光線の集光点が位置することにより発生するシリコンプラズマ発光は、波長が２５１ｎｍであるため、第２の実施形態における前記バンドパスフィルター５２３として２４０〜２６０ｎｍの波長のみを透過するフィルターガラスを採用し、ホトデテクター５２２の入光部分に配置している。
【００３５】
第２の実施形態におけるレーザー発振停止制御手段について、図５（ｂ）に基づき説明する。第１の実施形態と同様に、上記レーザー加工が開始されると、レーザー発振停止制御手段が起動し、集光器から照射されたレーザー光線の集光点近傍の領域を前記ホトデテクター５２２にて常に監視し、光量は所定値以上か否か、すなわち、ホトデテクター５２２の出力値が、所定の電圧値を超えたか否か判定を行う（Ｓ１０）。シリコンプラズマ発光が発生しておらず、当該Ｓ１にて「ＮＯ」と判定される場合は、スタートに戻り、所定の時間間隔で繰り返し実行される。また、当該Ｓ１０にて「Ｙｅｓ」と判定された場合は、Ｓ１１に進みレーザー光線による加工を停止すべくレーザー光線発振手段を停止する。
【００３６】
上記第２の実施形態では、第１の実施形態により得られる効果に加え、他の原因で発生する光の光量が強い作業状況においても、監視手段としてのホトデテクター５２２の入光部分に上記バンドパスフィルター５２３を有していることにより、シリコンプラズマ発光以外の波長を有する光の影響を受ないため、ステップ１０にて、他の光をレーザー加工の加工不良により発生されたものであると誤検出することが抑制され、レーザー光線の集光点が半導体ウエーハの表面に移動した場合に生じるシリコンプラズマ発光による発光のみを精度よく検出することが可能となり、ホトデテクター５２２によりシリコンプラズマ発光が生じたことを判定するための所定値の設定も容易となる。
【００３７】
さらに、本発明によるレーザー加工装置の第３の実施形態について、第１、第２の実施形態とは異なる点を中心に図６に記載されたブロック図に基づいて詳細に説明する。
【００３８】
当該第３の実施形態では、集光器５３内に設けられている反射体５３１と対物集光レンズ５３２との間の光軸上に、透過する光線の波長が１０００〜１１００ｎｍであるダイクロイックミラー５３３が備えられ、レーザー光線を発振する発振器５４から照射されるレーザー光線（波長１０６４ｎｍ）を透過するようになっている。
【００３９】
レーザー光線照射手段５２内には、前記発振器５４、および該発振器５４から照射されたレーザー光線の強度を調整する強度調整部５５が少なくとも備えられていると共に、該発振器５４から照射されたレーザー光線を前記集光器５３に導く第一の経路ＬＢ１が構成され、半導体ウエーハＷ側から発せられ前記ダイクロイックミラー５３３にて反射された反射光を受光するホトデテクター５２２´が設けられている。そして、当該ホトデテクター５２２´の入光部には、バンドパスフィルター５２３´が設けられ、該反射光を該ダイクロイックミラー５３３から該ホトデテクター５２２´に導く第二の経路ＬＢ２が構成されている。なお、当該第３の実施形態では、第１、第２の実施形態にて設けられていた集光器５３に隣接して配置されたホトデテクター５２２は設けられていない。
【００４０】
当該第３の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記構成以外の点では、第１、第２の実施形態を同様の構成を有しており、前記発振器５４から照射されたレーザー光線が、反射体５３１にて被加工物である半導体ウエーハＷ側へ進行方向を変え、該レーザー光線はダイクロイックミラー５３３を透過し、対物集光レンズ５３２を経て半導体ウエーハＷの内部に改質層Ｐが形成されるようにレーザー加工装置による集光点位置が調整される。
【００４１】
第１、第２の実施形態と同様に、何らかの原因で半導体ウエーハＷに対するレーザー光線の集光点高さ位置が変化し、当該集光点位置が半導体ウエーハＷの表面に変位した場合にはシリコンプラズマ発光が生じる。当該シリコンプラズマ発光の波長は上記したように２５１ｎｍであることから、半導体ウエーハＷ側で発生した該光は上記ダイクロイックミラー５３３を透過せず、反射して進行方向を変更し、上記第二の経路ＬＢ２を通り、バンドパスフィルター５２３´に入光する。当該バンドパスフィルター５２３´も、第２の実施形態におけるバンドパスフィルター５２３と同様に波長が２５１ｎｍの近傍である光線のみを透過するため、上記シリコンプラズマ発光は、当該バンドパスフィルター５２３´を透過し、ホトデテクター５２２´にて当該シリコンプラズマ発光による光を受光し、当該受光した光の光量に応じて発生する電圧値が制御部６に入力される。第３の実施形態では、第２の実施形態と同様の異常判定部としてのレーザー発振停止制御手段（図５（ｂ）を参照）を備えており、第２の実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、前記ホトデテクター５２２´を集光器に隣接して設ける必要がなく、レーザー加工の不良が発生して半導体ウエーハＷの表面からデブリが発生し飛散してもホトデテクターが汚染されることもない。
【００４２】
なお、上記第３の実施形態ではホトデテクター５２２´の入光部にバンドパスフィルター５２３´を設けた構成を提示したが、必ずしもバンドパスフィルター５２３´を設ける必要はなく、上記第１の実施形態と同様に、ホトデテクター５２２´により検出される光量に比例した電圧値と比較する所定値を適切に設定することで、レーザー光線の集光点が被加工物の内部から表面近傍に移動することによって発生するシリコンプラズマ発光を検出することができる。
【符号の説明】
【００４３】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
５：レーザー光線照射ユニット
６：制御部
３１、４１：案内レール
３２：第１の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
４２：可動支持基台
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線照射手段
５３：集光器
５４：発振器
５５：Ｚ軸方向位置検出手段
５２２：ホトデテクター
５２３：バンドバスフィルター
５３３：ダイクロイックミラー
【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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