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JP2022077223A - レーザー加工装置 - Google Patents

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JP2022077223A
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pulse laser
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圭司 能丸
Keiji Nomaru
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Disco Abrasive Systems Ltd
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Abstract

【課題】熱の吸収を抑制してデバイスチップに残存する熱歪を減少させることができるレーザー加工装置を提供する。【解決手段】被加工物を保持する保持手段２と、保持手段２に保持された被加工物にレーザーを照射して加工を施すレーザー照射手段６と、保持手段２とレーザー照射手段６とを相対的に加工送りする加工送り手段３０と、を少なくとも備えたレーザー加工装置１であって、波長が９～１１μｍであり、且つパルス幅が５ｎｓ以下のパルスレーザーを発生する第１のパルスレーザー発生器６１と、第１のパルスレーザー発生器６１が発生したパルスレーザーＬＢ１を増幅するＣＯ２増幅器６３と、ＣＯ２増幅器６３で増幅されたパルスレーザーＬＢ１を保持手段２に保持された被加工物に集光する集光器６６と、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、被加工物にレーザーを照射して加工を施すレーザー加工装置に関する。
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、レーザーによって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
ウエーハの分割に用いられるレーザーは、ウエーハを構成する基板（例えばシリコン）に対して吸収性を有する波長、例えば２６６ｎｍ、３５５ｎｍの波長の紫外光のパルスレーザーが一般的に用いられる（例えば特許文献１を参照）。
特開平１０－３０５４２０号公報
ところで、レーザーによって個々のデバイスチップに分割されるウエーハの表面には、デバイスを保護するパッシベーション膜（例えばＳｉＯ２膜）が被覆されている場合があり、ウエーハを構成する基板の材質に対して吸収性を有する紫外光のパルスレーザーを該膜が被覆された分割予定ラインに照射した場合、レーザー加工溝が良好に形成されずに該パッシベーション膜が剥がれる結果となり、デバイスチップの品質を低下させるという問題がある。
また、パッシベーション膜を構成するＳｉＯ２に対して吸収性を有するレーザーの波長は、中赤外光領域であり、特に９．１～９．３μｍでは吸収率が高いことからＣＯ２レーザーを照射することが好ましい。しかし、中赤外光領域の波長のＣＯ２レーザーを照射した場合は、熱吸収によって熱歪がデバイスチップに残存して抗折強度を低下させるという問題がある。
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、熱の吸収を抑制してデバイスチップに残存する熱歪を減少させることができるレーザー加工装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物にレーザーを照射して加工を施すレーザー照射手段と、該保持手段と該レーザー照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置であって、波長が９～１１μｍであり、且つパルス幅が５ｎｓ以下のパルスレーザーを発生する第１のパルスレーザー発生器と、該第１のパルスレーザー発生器が発生したパルスレーザーを増幅するＣＯ２増幅器と、該ＣＯ２増幅器で増幅されたパルスレーザーを該保持手段に保持された被加工物に集光する集光器と、を含むレーザー加工装置が提供される。
また、該第１のパルスレーザー発生器は、量子カスケード半導体レーザー又は分布帰還型半導体レーザーを用いることができ、該第１のパルスレーザー発生器は、ゲインスイッチングを用いてパルス幅が調整するようにしてもよく。さらには、該ＣＯ２増幅器は、２以上配設するようにしてもよい。
該第１のパルスレーザー発生器と、該ＣＯ２増幅器との間には、該第１のパルスレーザー発生器が発生したパルスレーザーを間引く間引き手段を備えることができる。また、該間引き手段は、パルスレーザーを回折して間引く音響光学素子であってもよく、パルスレーザーの偏波面を回転させて偏光板によって間引く電気光学素子であってもよい。
該ＣＯ２増幅器と該集光器との間に配設されたダイクロイックミラーと、緑光～紫外光のパルスレーザーを発生する第２のパルスレーザー発生器と、を備え、該緑光～紫外光のパルスレーザーは、該ダイクロイックミラーで該集光器に導かれ被加工物に集光されるようにすることができる。
本発明のレーザー加工装置は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物にレーザーを照射して加工を施すレーザー照射手段と、該保持手段と該レーザー照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置であって、波長が９～１１μｍであり、且つパルス幅が５ｎｓ以下のパルスレーザーを発生する第１のパルスレーザー発生器と、該第１のパルスレーザー発生器が発生したパルスレーザーを増幅するＣＯ２増幅器と、該ＣＯ２増幅器で増幅されたパルスレーザーを該保持手段に保持された被加工物に集光する集光器と、を含むように構成されているので、熱吸収による熱歪がウエーハを個々に分割して得られるデバイスチップに残存することがなく、分割されるデバイスチップの抗折強度を低下させるという問題が解消する。
レーザー加工装置の全体斜視図である。 図１のレーザー加工装置により加工されるウエーハの斜視図である。 図１のレーザー加工装置に配設されたレーザー照射手段を示すブロック図である。 図３の間引き手段の一例の概略を示すブロック図である。 図３の間引き手段の他の例の概略を示すブロック図である。
以下、本発明に基づいて構成されるレーザー加工装置に係る実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１には、本実施形態のレーザー加工装置１が示されている。レーザー加工装置１は、被加工物を保持する保持手段２と、レーザー照射手段６と、保持手段２とレーザー照射手段６とを相対的にＸ軸方向及びＹ軸方向に加工送りする加工送り手段として配設された移動手段３０と、を少なくとも備える。
保持手段２は、基台３上に配設されており。図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向において基台３上に移動自在に載置される矩形状のＸ軸方向可動板２１と、Ｘ軸方向と直交する図中に矢印Ｙで示すＹ軸方向において移動自在にＸ軸方向可動板２１に載置される矩形状のＹ軸方向可動板２２と、Ｙ軸方向可動板２２の上面に固定された円筒状の支柱２３と、支柱２３の上端に固定された矩形状のカバー板２６とを含む。カバー板２６には長穴を通って上方に延び、該Ｘ軸と該Ｙ軸で規定される保持面２５ａを有するチャックテーブル２５が配設されており、チャックテーブル２５は、図示省略する回転駆動手段により回転可能に構成されている。保持面２５ａは、通気性を有する多孔質材料から形成されて、支柱２３の内部を通る流路によって図示しない吸引源に接続されている。なお、図１の左上方には、本実施形態のレーザー加工装置１によってレーザー加工が施されるウエーハ１０が示されている。
図２を参照しながら、本実施形態において被加工物となるウエーハ１０について説明する。ウエーハ１０は、複数のデバイス１２が分割予定ライン１４によって区画され表面１０ａに形成されたものであり、環状のフレームＦに形成された開口Ｆａの中央に位置付けられ、裏面１０ｂがフレームＦに外周が貼着される保護テープＴに貼着されて、フレームＦに支持されている。ウエーハ１０の表面１０ａには、デバイス１２を保護するパッシベーション膜１６が形成されている。パッシベーション膜１６は、例えば、低誘電率の絶縁膜を構成するＳｉＯ２膜であり、いわゆるＬｏｗ－ｋ膜と称されるものである。
図１に戻り説明を続けると、移動手段３０は、基台３上に配設され、保持手段２をＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段３１と、Ｙ軸方向可動板２２をＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸方向送り手段３２と、図示を省略するチャックテーブル２５を回転する回転駆動手段を備えている。Ｘ軸方向送り手段３１は、パルスモータ３３の回転運動を、ボールねじ３４を介して直線運動に変換してＸ軸方向可動板２１に伝達し、基台３上の案内レール３ａ、３ａに沿ってＸ軸方向可動板２１をＸ軸方向において進退させる。Ｙ軸方向送り手段３２は、パルスモータ３５の回転運動を、ボールねじ３６を介して直線運動に変換してＹ軸方向可動板２２に伝達し、Ｘ軸方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってＹ軸方向可動板２２をＹ軸方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ軸方向送り手段３１、Ｙ軸方向送り手段３２、及びチャックテーブル２５には、位置検出手段が配設されており、チャックテーブル２５のＸ軸座標、Ｙ軸座標、周方向の回転位置が正確に検出されて、その位置情報は、レーザー加工装置１の制御手段（図３に１００で示す。）に送られる。そして、その位置情報に基づき該制御手段１００から指示される指示信号により、Ｘ軸方向送り手段３１、Ｙ軸方向送り手段３２、及び図示を省略するチャックテーブル２５の回転駆動手段が駆動されて、基台３上の所望の位置にチャックテーブル２５を位置付けることができる。
図１に示すように、保持手段２の側方には、枠体３７が立設される。枠体３７は、基台３上に配設され該Ｘ軸方向及び該Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向（上下方向）に沿って配設された垂直壁部３７ａ、及び垂直壁部３７ａの上端部から水平方向に延びる水平壁部３７ｂと、を備えている。枠体３７の水平壁部３７ｂの内部には、レーザー照射手段６の光学系が収容されており、該光学系の一部を構成する集光器６６が水平壁部３７ｂの先端部下面に配設されている。
水平壁部３７ｂの先端部下面において、レーザー照射手段６の集光器６６とＸ軸方向に隣接した位置に撮像手段７が配設されている。撮像手段７は、チャックテーブル２５に保持されるウエーハ１０を撮像して加工位置等を検出するアライメントに使用されるものである。撮像手段７には、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）、及び可視光線を照射する照明手段、さらには、赤外線を照射する赤外線照射手段、赤外線を照射することにより捉えられる画像を撮像することが可能な赤外線ＣＣＤ等が含まれる。撮像手段７によって撮像された画像は、上記した制御手段１００に送られる。
図３を参照しながら、本実施形態のレーザー加工装置１の水平壁部３７ｂに収容されるレーザー照射手段６の光学系について説明する。図３に示すように、レーザー照射手段６は、パルスレーザーＬＢ０を発生する第１のパルスレーザー発生器６１と、第１のパルスレーザー発生器６１が発生したパルスレーザーＬＢ０から、必要に応じて所定の割合でパルスを間引く間引き手段６２と、間引き手段６２から出力されたパルスレーザーＬＢ１を増幅するＣＯ２増幅器６３と、ＣＯ２増幅器６３によって増幅されたパルスレーザーＬＢ１を集光して集光点Ｐをチャックテーブル２５の保持面２５ａ上に保持されるウエーハ１０の表面１０ａに位置付ける集光器６６と、を備えている。第１のパルスレーザー発生器６１が発生するパルスレーザーＬＢ０の波長は９～１１μｍに設定される。なお、第１のパルスレーザー発生器６１は、量子カスケード半導体レーザー、又は分布帰還型半導体レーザーを用いることができる。
本実施形態の第１のパルスレーザー発生器６１が発生するパルスレーザーＬＢ０のパルス幅は、５ｎｓ以下に設定されるが、より好ましくは、１００～２００ｐｓに設定される。第１のパルスレーザー発生器６１は、第１のパルスレーザー発生器６１が発生するパルスレーザーＬＢ０が、所望のパルス幅となるように、必要に応じてパルス幅を調整するパルス幅調整手段６７を備えている。パルス幅調整手段６７は、例えば、ゲインスイッチング（Ｇａｉｎ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を用いることができる。パルス幅調整手段６７は、制御手段１００に接続されており、制御手段１００によって指示される指示信号に基づき、パルス幅を所望の値になるように調整する。
第１のパルスレーザー発生器６１と、ＣＯ２増幅器６３との間には、必要に応じて第１のパルスレーザー発生器６１が発生したパルスレーザーを適宜の間隔で間引く間引き手段６２が配設されている。間引き手段６２は、例えば、パルスレーザーＬＢ０を回折して所定の割合でパルスレーザーを間引く音響光学（Ａｃｏｕｏｓｔｏ－Ｏｐｔｉｃｓ）素子６２１ａを用いる第１の間引き手段６２１を採用することができる。図４に、第１の間引き手段６２１の概略構成が示されている。第１の間引き手段６２１は、図示を省略する超音波発振子（圧電素子）を備えた音響光学素子６２１ａと、ダンパー６２１ｂとを備えている。制御手段１００から変調信号が音響光学素子６２１ａの該超音波発振子に送られ、適宜の割合でパルスレーザーＬＢ０’が回折されてダンパー６２１ｂに導かれると共に、間引かれた後の残余のパルスレーザーＬＢ１が第１の間引き手段６２１から出力される。
なお、本発明の間引き手段６２は、上記した音響光学素子６２１ａを備える第１の間引き手段６２１に限定されない。間引き手段６２は、上記した第１の間引き手段６２１に替えて、例えば、図５に示す電気光学（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃ）素子６２２ａを用いる第２の間引き手段６２２であってもよい。より具体的には、第１のパルスレーザー発生器６１とＣＯ２増幅器６３との間に、電気光学効果を利用する電気光学素子６２２ａと、偏光板６２２ｂを配設し、制御手段１００から電気光学素子６２２ａに対して変調信号を指示する。これにより、入射されるパルスレーザーＬＢ０の偏波面を変調信号に応じて回転させ電気光学素子６２２ａから出力して偏光板６２２ｂに照射する。この結果、適宜の割合でパルスレーザーＬＢ０から一部のパルスレーザーが間引かれ、間引かれた後のパルスレーザーＬＢ１が第２の間引き手段６２２から出力される。
上記した間引き手段６２により一部のパルスレーザーが間引かれた後のパルスレーザーＬＢ１は、図３に示すように直進して、炭酸ガスを媒質としてパルスレーザーＬＢ１を増幅するＣＯ２増幅器６３に導かれる。なお、本実施形態のＣＯ２増幅器６３は、第１のＣＯ２増幅器６３ａ、及び第２のＣＯ２増幅器６３ｂの２つを備え、パルスレーザーＬＢ１を段階的に増幅するように構成されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＯ２増幅器６３を構成する増幅器の数は、１つ、又は３つ以上であってもよい。
さらに、本実施形態のレーザー照射手段６の光学系は、ＣＯ２増幅器６３から照射されたパルスレーザーＬＢ１の光路方向を集光器６６に向けて変換する反射ミラー６４と、反射ミラー６４によって光路方向が変更されたパルスレーザーＬＢ１を集光する集光レンズ６６ａを備えた集光器６６と、を備えている。
本実施形態のレーザー発生器６１が発生するパルスレーザーＬＢ０は、上記したように、波長が９～１１μｍの範囲で設定され、パルス幅が５ｎｓ以下で出力されるように設定される。しかし、パルスレーザーＬＢ０の波長は、パッシベーション膜１６を形成する素材に応じて吸収性に優れた波長となるように適宜調整されることが好ましい。例えば、パッシベーション膜１６がＳｉＯ２膜である場合は、波長が９．１～９．３μｍになるように設定されることが好ましい。また、パッシベーション膜１６が窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で形成されている場合は、波長が１０．６μｍになるように設定されることが好ましい。すなわち、本発明において第１のパルスレーザー発生器６１によって発生されるパルスレーザーＬＢ０の波長は、９～１１μｍの間で設定されることが好ましい。
さらに、本実施形態のレーザー照射手段６は、図３に示すように、ＣＯ２増幅器６３と、集光器６６との間のパルスレーザーＬＢ１の光路上に配設されるダイクロイックミラー６５と、波長が緑光～紫外光（波長２００～５６０ｎｍ）の範囲で適宜設定されたパルスレーザーＬＢ２を発生する第２のパルスレーザー発生器６８と、を備えている。ダイクロイックミラー６５は、例えば、２００～６００ｎｍの波長の光を反射し、その波長以外の光を透過するように設定されている。本実施形態の第２のパルスレーザー発生器６８が発生するパルスレーザーＬＢ２は、ウエーハ１０を構成するシリコンに対して吸収性を有する波長３５５ｎｍに設定され、分割予定ライン１４に沿って分割溝を形成する出力（例えば５Ｗ）に設定されている。第２のパルスレーザー発生器６８から照射されたパルスレーザーＬＢ２は、ダイクロイックミラー６５に照射されると反射して光路が変更され、集光器６６に導かれる。また、上記したように、第１のパルスレーザー発生器６１で発生するパルスレーザーＬＢ１は、波長が９～１１μｍの範囲で設定されることから、ダイクロイックミラー６５を透過して直進し、集光器６６に導かれる。ダイクロイックミラー６５を透過するパルスレーザーＬＢ１と、ダイクロイックミラー６５で反射するパルスレーザーＬＢ２は、光路が一致するように設定されており、パルスレーザーＬＢ１、パルスレーザーＬＢ２のいずれも、集光器６６に導かれて、チャックテーブル２５に保持されるウエーハ１０の表面１０ａの同一位置に集光点Ｐを形成する。
本実施形態のレーザー加工装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、以下にその作用効果について説明する。
図１に示すように、被加工物として用意されたウエーハ１０は、表面１０ａ側を上方に向けてチャックテーブル２５の保持面２５ａに載置されて吸引保持される。次いで、移動手段３０を作動して、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０を、撮像手段７の直下に移動し、ウエーハ１０を撮像して、レーザー加工開始位置となる所定の分割予定ライン１４の位置を検出して制御手段１００に記憶すると共に、所定の分割予定ライン１４をＸ軸方向に整合させる。
制御手段１００に記憶された分割予定ライン１４の位置情報に基づき、移動手段３０を作動して、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０の所定の分割予定ライン１４のレーザー加工開始位置を集光器６６の直下に位置付ける。次いで、集光器６６のＺ軸方向（上下方向）の位置を調整して、図３に示すように、集光点Ｐの位置を分割予定ライン１４上に形成されたパッシベーション膜１６に位置付け、第１のパルスレーザー発生器６１、間引き手段６２、パルス幅調整手段６７を作動して、パッシベーション膜１６に対して上記したように調整が図られたパルスレーザーＬＢ１を照射すると共に、Ｘ軸方向送り手段３１を作動して、集光器６６とチャックテーブル２５とを相対的にＸ軸方向に移動させて、分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ１を照射して、パッシベーション膜１６に対してアブレーション加工を施し、パッシベーション膜１６を除去する。なお、本実施形態では、パルスレーザーＬＢ１を照射する際には、第２のパルスレーザー発生器６８は停止している。
所定の分割予定ライン１４に沿ってアブレーション加工を実施したならば、Ｙ軸方向送り手段３２を作動して、ウエーハ１０をＹ軸方向に分割予定ライン１４の間隔だけ割り出し送りして、Ｙ軸方向で隣接する未加工の分割予定ライン１４を集光器６６の直下に位置付ける。そして、上記したのと同様にしてパルスレーザーＬＢ１の集光点Ｐをウエーハ１０の分割予定ライン１４上に被覆されたパッシベーション膜１６に位置付けて照射し、ウエーハ１０をＸ軸方向に加工送りしてアブレーション加工を施す。同様にして、ウエーハ１０をＸ軸方向、及びＹ軸方向に加工送りして、Ｘ軸方向に沿うすべての分割予定ライン１４に沿ってパッシベーション膜１６にパルスレーザーＬＢ１を照射してアブレーション加工を実施する。次いで、ウエーハ１０を９０度回転させて、既にアブレーション加工を実施した分割予定ライン１４に直交する方向の未加工の分割予定ライン１４をＸ軸方向に整合させる。そして、残りの各分割予定ライン１４に被覆されたパッシベーション膜１６に対しても、上記したのと同様にしてパルスレーザーＬＢ１の集光点Ｐを位置付けて照射して、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された全ての分割予定ライン１４に沿ってパッシベーション膜１６に対するアブレーション加工を実施して、パッシベーション膜１６を除去する。
上記したレーザー加工を実施する際の加工条件は、例えば、以下のように設定される。
波長 ：９．１～９．３μｍ
平均出力 ：５～１０Ｗ
繰り返し周波数 ：５０～１００ｋＨｚ
パルス幅 ：５ｎｓ以下（好ましくは１００～２００ｐｓ）
上記したように、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された全ての分割予定ライン１４に沿ってパッシベーション膜１６に対するアブレーション加工を実施して、パッシベーション膜１６を除去したならば、第１のパルスレーザー発生器６１を停止する。次いで、制御手段１００に記憶された分割予定ライン１４の位置情報に基づき、移動手段３０を作動して、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０の所定の分割予定ライン１４のレーザー加工開始位置を、再びレーザー照射手段６の集光器６６の直下に位置付ける。次いで、集光点Ｐの位置を該所定の分割予定ライン１４上に位置付け、第２のパルスレーザー発生器６８を作動すると共に、Ｘ軸方向送り手段３１を作動して、集光器６６とチャックテーブル２５とを相対的にＸ軸方向に移動させて、所定の分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ２を照射してアブレーション加工を施し、該分割予定ライン１４に沿って分割溝を形成する。同様にして、ウエーハ１０をＸ軸方向、及びＹ軸方向に加工送りして、Ｘ軸方向に沿うすべての分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ２を照射してアブレーション加工を施し分割溝を形成する。次いで、ウエーハ１０を９０度回転させて、既にアブレーション加工を実施した分割予定ライン１４に直交する方向であって、パルスレーザーＬＢ２が照射されていない分割予定ライン１４の方向を、Ｘ軸方向に整合させる。そして、残りの各分割予定ライン１４に対しても、上記したのと同様にしてパルスレーザーＬＢ２の集光点Ｐを位置付けて照射して分割溝を形成し、ウエーハ１０の全ての分割予定ライン１４に沿ってアブレーション加工を実施して分割溝を形成する。以上により、ウエーハ１０が個々のデバイスチップに分割される。
上記した実施形態では、ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１４上のパッシベーション膜１６に沿って、上記したパルスレーザーＬＢ１を照射して除去し、その後、ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ２を照射して分割溝を形成してウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、集光器６６の直下にウエーハ１０の分割予定ライン１４を位置付けて、第１のパルスレーザー発生器６１及び第２のパルスレーザー発生器６８を作動すると共に、移動手段３０を作動して、パルスレーザーＬＢ１及びパルスレーザーＬＢ２を、分割予定ライン１４に沿って同時に照射して、分割予定ライン１４に沿ってパッシベーション膜１６を除去すると共に分割溝を形成して、ウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割するようにしてもよい。
なお、上記した実施形態のレーザー加工装置１では、第１のパルスレーザー発生器６１と、第２のパルスレーザー発生器６８とを共に備えるように構成したが、本発明はこれに限定されず、レーザー加工装置１のレーザー照射手段６から、第２のパルスレーザー発生器６８、及びダイクロイックミラー６５を廃し、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ１を照射してパッシベーション膜１６を除去するレーザー加工のみを実施し、その後、第２のパルスレーザー発生器６８が配設された別のレーザー加工装置に搬送して、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿ってパルスレーザーＬＢ２を照射して分割溝を形成するようにしてもよい。
上記した実施形態のレーザー加工装置１によれば、レーザー照射手段６によって照射されるパルスレーザーＬＢ１は、ＣＯ２増幅器６３によって増幅されたＣＯ２レーザーであり、パッシベーション膜１６に対して吸収性に優れた波長（９～１１μｍ）に設定されていると共に、パルス幅が５ｎｓ以下に設定されている。これにより、パッシベーション膜１６がアブレーション加工により速やかに除去されると共に、熱吸収による熱歪がウエーハ１０を個々に分割して得られるデバイスチップに残存することがなく、また、個々のデバイスチップに残存して、抗折強度を低下させるという問題が解消する。
さらに、本実施形態では、間引き手段６２を配設して、第１のパルスレーザー発生器６１が発生するパルスレーザーＬＢ０から、適宜の割合でパルスレーザーを間引いていることから、熱吸収による熱歪がウエーハ１０を個々に分割して得られるデバイスチップに残存することが回避され、個々のデバイスチップの抗折強度を低下させるという問題がより解消する。
１：レーザー加工装置
２：保持手段
２１：Ｘ軸方向可動板
２２：Ｙ軸方向可動板
２５：チャックテーブル
２５ａ：保持面
３：基台
６：レーザー照射手段
６１：第１のパルスレーザー発生器
６２：間引き手段
６２１：第１の間引き手段
６２１ａ：音響光学素子
６２１ｂ：ダンパー
６２２：第２の間引き手段
６２２ａ：電気光学素子
６２２ｂ：偏光板
６３：ＣＯ２増幅器
６３ａ：第１のＣＯ２増幅器
６３ｂ：第２のＣＯ２増幅器
６５：ダイクロイックミラー
６６：集光器
６７：パルス幅調整手段
６８：第２のパルスレーザー発生器
７：撮像手段
１０：ウエーハ
１２：デバイス
１４：分割予定ライン
１６：パッシベーション膜
３０：移動手段
３１：Ｘ軸方向送り手段
３２：Ｙ軸方向送り手段
１００：制御手段

Claims (8)

  1. 被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物にレーザーを照射して加工を施すレーザー照射手段と、該保持手段と該レーザー照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置であって、
    波長が９～１１μｍであり、且つパルス幅が５ｎｓ以下のパルスレーザーを発生する第１のパルスレーザー発生器と、該第１のパルスレーザー発生器が発生したパルスレーザーを増幅するＣＯ２増幅器と、該ＣＯ２増幅器で増幅されたパルスレーザーを該保持手段に保持された被加工物に集光する集光器と、を含むレーザー加工装置。
  2. 該第１のパルスレーザー発生器は、量子カスケード半導体レーザー又は分布帰還型半導体レーザーを用いる請求項１に記載のレーザー加工装置。
  3. 該第１のパルスレーザー発生器は、ゲインスイッチングを用いてパルス幅が調整される請求項１、又は２に記載のレーザー加工装置。
  4. 該ＣＯ２増幅器が２以上配設される請求項１から３のいずれかに記載のレーザー加工装置。
  5. 該第１のパルスレーザー発生器と、該ＣＯ２増幅器との間に配設され、該第１のパルスレーザー発生器が発生したパルスレーザーを間引く間引き手段を備える請求項１から４のいずれかに記載のレーザー加工装置。
  6. 該間引き手段は、パルスレーザーを回折して間引く音響光学素子である請求項５に記載のレーザー加工装置。
  7. 該間引き手段は、パルスレーザーの偏波面を回転させて偏光板によって間引く電気光学素子である請求項５に記載のレーザー加工装置。
  8. 該ＣＯ２増幅器と該集光器との間に配設されたダイクロイックミラーと、緑光～紫外光のパルスレーザーを発生する第２のパルスレーザー発生器と、を備え、該緑光～紫外光のパルスレーザーは、該ダイクロイックミラーで該集光器に導かれ被加工物に集光される、請求項１から７のいずれかに記載のレーザー加工装置。
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