專利名稱：激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向被加工物的預(yù)定區(qū)域照射激光束來實(shí)施預(yù)定的激光加工的激光加
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造工序中，在大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片的表面，通過呈 格子狀排列的被稱為間隔道的分割預(yù)定線劃分出多個區(qū)域，在該劃分出的區(qū)域形成 IC (Integrated Circuit 集成電路)、LSI (Large-scalelntegration 大規(guī)模集成電路)等 器件。然后，通過將半導(dǎo)體晶片沿間隔道切斷，來對形成有器件的區(qū)域進(jìn)行分割，從而制造 出一個個器件。此外，對于在藍(lán)寶石基板的表面層疊氮化鎵類化合物半導(dǎo)體等而成的光器 件晶片，也通過沿著間隔道進(jìn)行切斷來分割成一個個發(fā)光二極管、激光二極管等光器件，并 廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備。作為沿著間隔道分割上述半導(dǎo)體晶片或光器件晶片等晶片的方法，提出有這樣的 方法通過沿著形成于晶片的間隔道照射脈沖激光束來形成激光加工槽，并沿著該激光加 工槽進(jìn)行斷裂(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。但是，存在這樣的問題當(dāng)沿著晶片的間隔道照射激光束時，熱能集中于被照射的 區(qū)域，從而產(chǎn)生碎屑(debris)，該碎屑附著在器件的表面，從而使器件的品質(zhì)降低。為了防止因向被加工物照射上述激光束而產(chǎn)生的碎屑的影響，提出有這樣的激光 加工方法在照射激光束之前，在被加工物的表面利用聚乙烯醇等液態(tài)樹脂覆蓋保護(hù)覆膜， 在透過該保護(hù)覆膜向被加工物照射了激光束后，除去覆蓋于被加工物表面的保護(hù)覆膜(例 如，參照專利文獻(xiàn)2)。但是，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)2中記載的激光加工方法，當(dāng)在被加工物表面覆蓋了保 護(hù)覆膜后，需要有使保護(hù)覆膜干燥的工序，并且在透過保護(hù)覆膜向被加工物照射了激光束 后，必須除去覆蓋于被加工物表面的保護(hù)覆膜，存在生產(chǎn)效率差的問題。此外，形成保護(hù)覆 膜的聚乙烯醇等液態(tài)樹脂價(jià)格較高、不經(jīng)濟(jì)。為了消除上述問題，在下述專利文獻(xiàn)3中公開了這樣的激光加工方法在保持于 卡盤工作臺的被加工物的表面形成水層，向被激光束照射構(gòu)件照射激光束的被加工物的被 照射部噴射壓縮空氣，來除去被照射部的水層，并同時從激光束照射構(gòu)件照射激光束，從而 對被加工物實(shí)施激光加工。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-305420號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2004-188475號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-181856號公報(bào)但是，由于保持被加工物的卡盤工作臺相對于激光束照射構(gòu)件在加工方向移動， 所以水移動，從而水會流入被噴射過壓縮空氣的被照射部，所以難以可靠地除去被照射部 的水層。當(dāng)在水局部殘留于被照射部的狀態(tài)下照射激光束時，激光束的聚光點(diǎn)位置由于折 射率的關(guān)系而發(fā)生變化，存在無法向被加工物的預(yù)定位置照射激光束的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事實(shí)而完成的，其主要的技術(shù)課題在于提供一種激光加工裝 置，該激光加工裝置能夠向被加工物的預(yù)定位置可靠地照射激光束，并且能夠防止因照射 激光束而產(chǎn)生的碎屑的影響。為了解決上述主要的技術(shù)課題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光加工裝置，該激光加工 裝置包括卡盤工作臺，其保持被加工物；以及激光束照射構(gòu)件，其向保持于所述卡盤工作 臺的被加工物照射激光束，所述激光加工裝置的特征在于，該激光加工裝置還包括水收容 罩，其具有環(huán)狀側(cè)壁和頂壁，并且具有供水孔和排水孔，所述環(huán)狀側(cè)壁圍繞著保持于所述卡 盤工作臺的被加工物，所述頂壁由封閉所述環(huán)狀側(cè)壁的上表面的透明部件形成；水收容罩 定位構(gòu)件，其將所述水收容罩有選擇地定位于待機(jī)位置和作用位置，所述待機(jī)位置是所述 水收容罩離開所述卡盤工作臺的位置，所述作用位置是所述水收容罩將保持于所述卡盤工 作臺的被加工物包圍起來的位置；以及供水構(gòu)件，其與所述供水孔連接，在所述激光加工裝 置中，使所述水收容罩定位構(gòu)件工作以將所述水收容罩定位于所述作用位置，使所述供水 構(gòu)件工作從而用水充滿所述水收容罩內(nèi)并且使水從排水孔排出，同時使所述激光束照射構(gòu) 件工作，從而透過所述水收容罩的所述頂壁和該水收容罩內(nèi)的水向被加工物照射激光束。根據(jù)本發(fā)明，使水收容罩定位構(gòu)件工作，以將水收容罩定位于作用位置，使供水構(gòu) 件工作從而用水充滿水收容罩內(nèi)并且使水從排水孔排出，同時使激光束照射構(gòu)件工作，從 而透過水收容罩的頂壁和水收容罩內(nèi)的水向被加工物照射激光束，所以即使卡盤工作臺移 動，水的表面也很穩(wěn)定而不會發(fā)生變化，因此激光束的聚光點(diǎn)不會變動。此外，熱能集中于 被照射了激光束的區(qū)域，產(chǎn)生碎屑并且該碎屑飛濺，但是由于飛濺的碎屑浮游于水中而從 排水孔排出，所以不會附著于被加工物的表面。


圖1是按照本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖2是裝備于圖1所示的激光加工裝置的卡盤工作臺的剖視圖。圖3是構(gòu)成裝備于圖1所示的激光加工裝置的水收容罩機(jī)構(gòu)的水收容罩的剖視 圖。圖4是表示作為被加工物的半導(dǎo)體晶片粘貼在安裝于環(huán)狀框架的粘接帶上的狀 態(tài)的立體圖。圖5是表示使構(gòu)成圖3所示的水收容罩機(jī)構(gòu)的水收容罩圍繞保持于卡盤工作臺的 作為被加工物的半導(dǎo)體晶片地進(jìn)行了定位的狀態(tài)的剖視圖。圖6是通過圖1所示的激光加工裝置實(shí)施的激光束照射工序的說明圖。圖7是表示在圖6所示的激光束照射工序中照射的激光束的聚光點(diǎn)的說明圖。圖8是實(shí)施了圖6所示的激光束照射工序的作為被加工物的半導(dǎo)體晶片的主要部 分的放大剖視圖。標(biāo)號說明2 靜止基座；3 卡盤工作臺機(jī)構(gòu)；31、31 —對導(dǎo)軌；32 第一滑動塊；33 第二滑 動塊；36 卡盤工作臺；37 加工進(jìn)給構(gòu)件；38 第一分度進(jìn)給構(gòu)件；4 激光束照射單元支承 機(jī)構(gòu)；41、41 一對導(dǎo)軌；42 可動支承基座；43 第二分度進(jìn)給構(gòu)件；5 激光束照射單元；
451 單元保持架；52 激光束照射構(gòu)件；522 聚光器；6 攝像構(gòu)件；7 水收容罩機(jī)構(gòu)；71 水 收容罩；72 支承臂；73 空氣缸；74 電動馬達(dá)；10 半導(dǎo)體晶片；11 環(huán)狀框架；12 粘接
市ο
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對按照本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說 明。在圖1中示出了按照本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖1所示的激光加工 裝置包括靜止基座2 ；卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3，其以能夠在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向(X軸方 向)移動的方式配設(shè)于所述靜止基座2，卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3用于保持被加工物；激光束照射 單元支承機(jī)構(gòu)4，其以能夠在與上述箭頭X所示的方向(X軸方向)垂直的箭頭Y所示的分 度進(jìn)給方向(Y軸方向)移動的方式配設(shè)于靜止基座2 ；以及激光束照射單元5，其以能夠在 箭頭Z所示的聚光點(diǎn)位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動的方式配設(shè)于所述激光束照射單元支 承機(jī)構(gòu)4。上述卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3包括一對導(dǎo)軌31、31，它們沿著箭頭X所示的加工進(jìn)給方 向平行地配設(shè)在靜止基座2上；第一滑動塊32，其以能夠在X軸方向移動的方式配設(shè)在所 述導(dǎo)軌31、31上；第二滑動塊33，其以能夠在Y軸方向移動的方式配設(shè)在所述第一滑動塊 32上；罩體工作臺35，其通過圓筒部件34支承在所述第二滑動塊33上；以及作為被加工物 保持構(gòu)件的卡盤工作臺36。參照圖2，對上述卡盤工作臺36進(jìn)行說明。圖2所示的卡盤工作臺36由吸附卡盤362和圓柱狀的主體361構(gòu)成，該吸附卡盤 362配設(shè)于該圓柱狀主體361的上表面、且由具有通氣性的多孔陶瓷形成。主體361由不 銹鋼等金屬材料形成，在該主體361的上表面設(shè)置有圓形的配合凹部361a。在該配合凹部 361a設(shè)置有環(huán)狀的載置架361b，吸附卡盤362被載置于該載置架361b的底面的外周部。此 夕卜，在主體361設(shè)置有向配合凹部361a開口的抽吸通道361c，該抽吸通道361c與未圖示的 抽吸構(gòu)件連通。因此，當(dāng)未圖示的抽吸構(gòu)件工作時，經(jīng)由抽吸通道361c對配合凹部361a作 用有負(fù)壓。該負(fù)壓作用于由多孔陶瓷形成的吸附卡盤362的表面，從而抽吸保持在吸附卡 盤362上載置的被加工物。這樣構(gòu)成的卡盤工作臺36構(gòu)成為主體361經(jīng)軸承363以能夠 旋轉(zhuǎn)的方式支承在配設(shè)于上述第二滑動塊33的上表面的圓筒狀的支承筒體34，卡盤工作 臺36能夠通過未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動構(gòu)件而適當(dāng)轉(zhuǎn)動。另外，在支承筒體34的上端配設(shè)有罩 體工作臺35。在構(gòu)成上述卡盤工作臺36的主體361的上部形成有環(huán)狀槽361d。在該環(huán)狀 槽361d內(nèi)配設(shè)有四個夾緊器364的基部，該夾緊器364的基部通過適當(dāng)?shù)墓潭?gòu)件安裝于 主體361。上述第一滑動塊32在其下表面設(shè)置有與上述一對導(dǎo)軌31、31配合的一對被引導(dǎo) 槽321、321，并且在其上表面設(shè)置有沿著Y軸方向平行地形成的一對導(dǎo)軌322、322。這樣構(gòu) 成的第一滑動塊32通過被引導(dǎo)槽321、321與一對導(dǎo)軌31、31配合而構(gòu)成為能夠沿著一對 導(dǎo)軌31、31在X軸方向移動。圖示的實(shí)施方式中的卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3具有加工進(jìn)給構(gòu)件37， 該加工進(jìn)給構(gòu)件37用于使第一滑動塊32沿著一對導(dǎo)軌31、31在X軸方向移動。加工進(jìn)給 構(gòu)件37包括平行地配設(shè)于上述一對導(dǎo)軌31和31之間的外螺紋桿371 ；以及用于驅(qū)動該外螺紋桿371旋轉(zhuǎn)的脈沖馬達(dá)372等驅(qū)動源。外螺紋桿371的一端以能夠自如旋轉(zhuǎn)的方式 支承在固定于上述靜止基座2的軸支承塊373，外螺紋桿371的另一端與上述脈沖馬達(dá)372 的輸出軸傳動連接。另外，外螺紋桿371與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的貫通內(nèi)螺紋孔螺合， 該內(nèi)螺紋塊凸出地設(shè)置于第一滑動塊32的中央部下表面。因此，通過利用脈沖馬達(dá)372驅(qū) 動外螺紋桿371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，第一滑動塊32沿著導(dǎo)軌31、31在X軸方向移動。上述第二滑動塊33的X軸方向的一側(cè)向近前側(cè)凸出地形成，該凸出部33a作為配 設(shè)后述水收容罩機(jī)構(gòu)的載置臺而發(fā)揮功能。這樣形成的第二滑動塊33在下表面設(shè)置有一 對被引導(dǎo)槽331、331，這一對被引導(dǎo)槽331、331與設(shè)置于上述第一滑動塊32的上表面的一 對導(dǎo)軌322、322配合，通過將該被引導(dǎo)槽331、331與一對導(dǎo)軌322、322配合，所述第二滑動 塊33構(gòu)成為能夠在Y軸方向移動。圖示的實(shí)施方式中的卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3具有第一分度 進(jìn)給構(gòu)件38，該第一分度進(jìn)給構(gòu)件38用于使第二滑動塊33沿著設(shè)置于第一滑動塊32的一 對導(dǎo)軌322、322在Y軸方向移動。該第一分度進(jìn)給構(gòu)件38包括平行地配設(shè)于上述一對導(dǎo) 軌322和322之間的外螺紋桿381 ；以及用于驅(qū)動該外螺紋桿381旋轉(zhuǎn)的脈沖馬達(dá)382等驅(qū) 動源。外螺紋桿381的一端以能夠自如旋轉(zhuǎn)的方式支承在固定于上述第一滑動塊32上表 面的軸支承塊383，外螺紋桿381的另一端與上述脈沖馬達(dá)382的輸出軸傳動連接。另外， 外螺紋桿381與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的貫通內(nèi)螺紋孔螺合，該內(nèi)螺紋塊凸出地設(shè)置于 第二滑動塊33的中央部下表面。因此，通過利用脈沖馬達(dá)382驅(qū)動外螺紋桿381正轉(zhuǎn)和反 轉(zhuǎn)，第二滑動塊33沿著導(dǎo)軌322、322在Y軸方向移動。上述激光束照射單元支承機(jī)構(gòu)4包括一對導(dǎo)軌41、41，它們沿著Y軸方向平行地 配設(shè)在靜止基座2上；以及可動支承基座42，其以能夠在箭頭Y所示的方向移動的方式配 設(shè)在所述導(dǎo)軌41、41上。該可動支承基座42具有以能夠移動的方式配設(shè)在導(dǎo)軌41、41上 的移動支承部421 ；以及安裝于該移動支承部421的安裝部422。安裝部422在一個側(cè)面平 行地設(shè)置有沿Z軸方向延伸的一對導(dǎo)軌423、423。圖示的實(shí)施方式中的激光束照射單元支 承機(jī)構(gòu)4具有第二分度進(jìn)給構(gòu)件43，該第二分度進(jìn)給構(gòu)件43用于使可動支承基座42沿著 一對導(dǎo)軌41、41在Y軸方向移動。該第二分度進(jìn)給構(gòu)件43包括平行地配設(shè)于上述一對導(dǎo) 軌41和41之間的外螺紋桿431 ；以及用于驅(qū)動該外螺紋桿431旋轉(zhuǎn)的脈沖馬達(dá)432等驅(qū) 動源。外螺紋桿431的一端以能夠自如旋轉(zhuǎn)的方式支承在固定于上述靜止基座2的未圖示 的軸支承塊，外螺紋桿431的另一端與上述脈沖馬達(dá)432的輸出軸傳動連接。另外，外螺紋 桿431與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊的內(nèi)螺紋孔螺合，該內(nèi)螺紋塊凸出地設(shè)置于構(gòu)成可動支 承基座42的移動支承部421的中央部下表面。因此，通過利用脈沖馬達(dá)432驅(qū)動外螺紋桿 431正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可動支承基座42沿著導(dǎo)軌41、41在Y軸方向移動。圖示的實(shí)施方式中的激光束照射單元5包括單元保持架51 ；以及安裝于該單元 保持架51的激光束照射構(gòu)件52。單元保持架51設(shè)置有一對被引導(dǎo)槽511、511，這一對被 引導(dǎo)槽511、511以能夠滑動的方式與設(shè)置于上述安裝部422的一對導(dǎo)軌423、423配合，通 過這些被引導(dǎo)槽511、511與上述導(dǎo)軌423、423配合，所述單元保持架51被支承成能夠在箭 頭Z所示的焦點(diǎn)位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動。圖示的實(shí)施方式中的激光束照射單元5具有第一聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53，該第一 聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53用于使單元保持架51沿著一對導(dǎo)軌423、423在與上述卡盤工作臺 36的被加工物保持面垂直的方向、即Z軸方向移動。該第一聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53包括配設(shè)于一對導(dǎo)軌423和423之間的外螺紋桿(未圖示)、以及用于驅(qū)動該外螺紋桿旋轉(zhuǎn)的 脈沖馬達(dá)532等驅(qū)動源，通過利用脈沖馬達(dá)532驅(qū)動未圖示的外螺紋桿正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，來使單 元保持架51和激光束照射構(gòu)件52沿著導(dǎo)軌423、423在Z軸方向移動。另外，在圖示的實(shí) 施方式中，通過驅(qū)動脈沖馬達(dá)532正轉(zhuǎn)，激光束照射構(gòu)件52向上方移動，通過驅(qū)動脈沖馬達(dá) 532反轉(zhuǎn)，激光束照射構(gòu)件52向下方移動。圖示的激光束照射構(gòu)件52從聚光器522照射脈沖激光束，該聚光器522安裝于實(shí) 質(zhì)上水平配置的圓筒形狀的殼體521的末端。此外，在構(gòu)成激光束照射構(gòu)件52的殼體521 的末端部配設(shè)有攝像構(gòu)件6，該攝像構(gòu)件6用于檢測應(yīng)利用上述激光束照射構(gòu)件52進(jìn)行激 光加工的加工區(qū)域。該攝像構(gòu)件6包括照亮被加工物的照明構(gòu)件、捕捉被所述照明構(gòu)件照 亮的區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)、以及對由該光學(xué)系統(tǒng)捕捉到的像進(jìn)行拍攝的攝像元件(CCD)等，該 攝像構(gòu)件6將拍攝到的圖像數(shù)據(jù)傳送至未圖示的控制構(gòu)件。圖示的實(shí)施方式中的激光加工裝置具有水收容罩機(jī)構(gòu)7，該水收容罩機(jī)構(gòu)7配設(shè) 于上述第二滑動塊33的凸出部33a，用于有選擇地包圍保持于卡盤工作臺36的被加工物。 該水收容罩機(jī)構(gòu)7包括水收容罩71，其將保持于卡盤工作臺36的被加工物包圍起來；水 收容罩定位構(gòu)件72，其將所述水收容罩71有選擇地定位于待機(jī)位置和作用位置，所述待機(jī) 位置是圖1所示的所述水收容罩71離開卡盤工作臺36的位置，所述作用位置是所述水收 容罩71將保持于卡盤工作臺36的被加工物包圍起來的位置；以及供水構(gòu)件73，其向水收 容罩71內(nèi)供水。參照圖3，對構(gòu)成上述水收容罩機(jī)構(gòu)7的水收容罩71進(jìn)行說明。圖3所示的水收 容罩71形成為具有環(huán)狀側(cè)壁711和封閉該環(huán)狀側(cè)壁711的上表面的頂壁712的倒扣杯狀， 該環(huán)狀側(cè)壁711圍繞著保持于上述卡盤工作臺36的作為后述被加工物的半導(dǎo)體晶片，在圖 示的實(shí)施方式中，水收容罩71由透明的玻璃或合成樹脂一體地形成。另外，水收容罩71只 要至少頂壁712由透明部件形成即可。在這樣形成的水收容罩71中，在環(huán)狀側(cè)壁711的上 部設(shè)置有供水孔711a，并且在環(huán)狀側(cè)壁711的下部設(shè)置有排水孔711b。另外，供水孔711a 經(jīng)撓性軟管74與供水構(gòu)件73連接。返回圖1繼續(xù)進(jìn)行說明，構(gòu)成上述水收容罩機(jī)構(gòu)7的水收容罩定位構(gòu)件72具有 支承上述水收容罩71的支承臂721、將該支承臂721的基端支承成能夠在上下方向移動的 空氣缸722、以及將該空氣缸722支承成能夠轉(zhuǎn)動的電動馬達(dá)723，電動馬達(dá)723配設(shè)于上 述第二滑動塊33的凸出部33a的上表面。這樣構(gòu)成的水收容罩定位構(gòu)件72通過使空氣缸 722和電動馬達(dá)723工作來使支承臂721在上下方向移動，并且以支承臂721的基端為中心 回轉(zhuǎn)，由此將水收容罩71有選擇地定位于圖1所示的待機(jī)位置和將保持于卡盤工作臺36 的被加工物包圍起來的作用位置。圖示的實(shí)施方式中的激光加工裝置如上所述地構(gòu)成，下面對其作用進(jìn)行說明。此處，參照圖4，對利用上述激光加工裝置實(shí)施激光加工的作為被加工物的半導(dǎo)體 晶片進(jìn)行說明。圖4所示的半導(dǎo)體晶片10由硅晶片構(gòu)成，在其表面IOa呈矩陣狀地形成有 多個器件101。并且，各器件101被呈格子狀形成的間隔道102劃分開來。該半導(dǎo)體晶片 10以作為加工面的表面IOa朝上的方式將背面粘貼在安裝于環(huán)狀框架11的粘接帶12上。 另外，在從背面對半導(dǎo)體晶片10進(jìn)行加工的情況下，將半導(dǎo)體晶片10的表面IOa粘貼于粘 接帶12。該粘接帶12使用了在例如厚度為100 μ m的聚烯烴或聚乙烯等合成樹脂片材的表面涂敷厚度為5 u m左右的丙烯酸類樹脂粘接材料而成的粘接帶。在沿著上述半導(dǎo)體晶片10的間隔道102照射激光束、從而沿著間隔道102形成激 光加工槽時，將粘貼在安裝于環(huán)狀框架11的粘接帶12的表面上的半導(dǎo)體晶片10，經(jīng)粘接 帶12載置到卡盤工作臺36的吸附卡盤362上。在將半導(dǎo)體晶片10經(jīng)粘接帶12載置到卡 盤工作臺36上后，通過使未圖示的抽吸構(gòu)件工作，來如上所述地經(jīng)由抽吸通道361c和配合 凹部361a對吸附卡盤362的表面作用負(fù)壓，從而將半導(dǎo)體晶片10經(jīng)粘接帶12抽吸保持在 卡盤工作臺36上。此外，經(jīng)粘接帶12支承半導(dǎo)體晶片10的環(huán)狀框架11被夾緊器364固 定。這樣，抽吸保持有半導(dǎo)體晶片10的卡盤工作臺36通過加工進(jìn)給構(gòu)件37而被定位于攝 像構(gòu)件6的正下方。當(dāng)卡盤工作臺36定位于攝像構(gòu)件6的正下方時，利用攝像單元6和未 圖示的控制構(gòu)件來執(zhí)行校準(zhǔn)作業(yè)，該校準(zhǔn)作業(yè)是檢測半導(dǎo)體晶片10的應(yīng)進(jìn)行激光加工的 加工區(qū)域的作業(yè)。即，攝像構(gòu)件6和未圖示的控制構(gòu)件執(zhí)行圖案匹配等圖像處理，從而完成 激光束照射位置的校準(zhǔn)，上述圖案匹配等圖像處理用來進(jìn)行形成在半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定 方向的間隔道102、與沿著間隔道102照射激光束的激光束照射構(gòu)件52的聚光器522的位 置對準(zhǔn)。此外，對于形成于半導(dǎo)體晶片10的沿著與上述預(yù)定方向正交的方向延伸的間隔道 102，也同樣地完成激光束照射位置的校準(zhǔn)。這樣，在實(shí)施了激光束照射位置的校準(zhǔn)作業(yè)后，使構(gòu)成水收容罩機(jī)構(gòu)7的水收容 罩定位構(gòu)件72的電動馬達(dá)723工作，從而使支承臂721回轉(zhuǎn)，由此將水收容罩71移動至卡 盤工作臺36的上方，然后使空氣缸722工作，使水收容罩71下降，如圖5所示使水收容罩 71的環(huán)狀側(cè)壁711的下緣圍繞著半導(dǎo)體晶片10地載置于卡盤工作臺36上的粘接帶12的 上表面，由此半導(dǎo)體晶片10被水收容罩71包圍起來。接著，使構(gòu)成水收容罩機(jī)構(gòu)7的供水 構(gòu)件73工作，將純水經(jīng)撓性軟管74和供水孔711a(參照圖1和圖4)供給至水收容罩71 內(nèi)，用純水70充滿水收容罩71內(nèi)。這樣，在向水收容罩71內(nèi)供給純水70并且使該純水70 從排水孔711b排出的同時，實(shí)施以下的激光束照射工序。另外，上述激光束照射位置的校 準(zhǔn)作業(yè)也可以在利用水收容罩71包圍半導(dǎo)體晶片10并向水收容罩71內(nèi)供給純水70之后 實(shí)施。在實(shí)施激光束照射工序時，移動卡盤工作臺36，如圖6所示地將預(yù)定的間隔道102 的一端(在圖6中為左端)定位于聚光器522的正下方。然后，使激光束照射構(gòu)件52工作， 從聚光器522照射相對于硅晶片具有吸收性的例如波長為355nm的脈沖激光束LB，同時使 卡盤工作臺36在圖6中箭頭XI所示的方向以預(yù)定的加工進(jìn)給速度移動。然后，在聚光器 522的照射位置到達(dá)間隔道102的另一端的位置后，停止照射脈沖激光束，并且使卡盤工作 臺36停止移動。在該激光束照射工序中，從聚光器522照射出的脈沖激光束LB如圖7所 示地透過水收容罩71的由透明部件構(gòu)成的頂壁712和純水70，而將聚光點(diǎn)P定位在保持于 卡盤工作臺36的半導(dǎo)體晶片10的表面10a(上表面)附近。此時，由于在水收容罩71內(nèi) 充滿了純水70，所以即使卡盤工作臺36移動，純水70的表面也很穩(wěn)定而不會發(fā)生變化，因 此脈沖激光束LB的聚光點(diǎn)P不會變動。通過這樣實(shí)施激光束照射工序，如圖8所示在半導(dǎo) 體晶片10沿著聚光點(diǎn)102形成了激光加工槽110。在該激光束照射工序中，熱能集中于半 導(dǎo)體晶片10的表面10a的被照射了脈沖激光束的區(qū)域，從而產(chǎn)生碎屑100，并且該碎屑100 飛濺。但是，由于飛濺的碎屑100浮游于純水70中而從排水孔711b排出，所以不會附著于 半導(dǎo)體晶片10的表面10a。
另外，上述激光束照射工序中的加工條件在圖示的實(shí)施方式中如下設(shè)定。光源LD激發(fā)Q開關(guān)Nd YV04脈沖激光器波長355nm平均輸出 5W聚光點(diǎn)直徑 Φ10μπι重復(fù)頻率100kHz加工進(jìn)給速度100mm/秒在如上所述地沿著形成于半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定的間隔道102實(shí)施了激光束照射工序后，使卡盤工作臺36向圖1中箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向(Y軸方向)以間隔道102 的間隔量進(jìn)行分度進(jìn)給(分度進(jìn)給工序)，并實(shí)施上述激光束照射工序。在這樣對在半導(dǎo)體 晶片10的第一方向延伸的所有間隔道102完成了激光束照射工序和分度進(jìn)給工序后，停止 利用構(gòu)成水收容罩機(jī)構(gòu)7的供水構(gòu)件73供給純水，并且使空氣缸722工作，使水收容罩71 上升，然后使卡盤工作臺36轉(zhuǎn)動90度，從而使保持于卡盤工作臺36的半導(dǎo)體晶片10轉(zhuǎn)動 90度。然后，使空氣缸722工作，使水收容罩71下降，再次使水收容罩71的環(huán)狀側(cè)壁711 的下緣圍繞著半導(dǎo)體晶片10地載置于卡盤工作臺36上的粘接帶12的上表面，由此半導(dǎo)體 晶片10被水收容罩71包圍起來。接著，使構(gòu)成水收容罩機(jī)構(gòu)7的供水構(gòu)件73工作，從而 將純水供給至水收容罩71內(nèi)，同時對在與上述第一方向正交的第二方向延伸的各間隔道 102執(zhí)行上述激光束照射工序和分度進(jìn)給工序，由此能夠沿著半導(dǎo)體晶片10的所有的間隔 道102形成激光加工槽110。另外，在上述激光束照射工序中，也可以利用激光加工槽將半導(dǎo)體晶片10沿間隔 道102完全切斷。如上所述，在沿著半導(dǎo)體晶片10的所有的間隔道102形成了激光加工槽110后， 使水收容罩機(jī)構(gòu)7的供水構(gòu)件73停止工作。其結(jié)果為，水收容罩71內(nèi)的純水70被從排水 孔711b排出。接著，使卡盤工作臺36返回至圖1所示的被加工物搬入搬出位置。然后，使 構(gòu)成水收容罩機(jī)構(gòu)7的水收容罩定位構(gòu)件72的空氣缸722和電動馬達(dá)723工作，使水收容 罩71返回至圖1所示的待機(jī)位置。接著，使未圖示的抽吸構(gòu)件停止工作，從而解除保持于卡 盤工作臺36的半導(dǎo)體晶片10的抽吸保持。然后，解除夾緊器364對環(huán)狀框架11的固定。 接著，在半導(dǎo)體晶片10沒有沿間隔道102完全切斷的情況下，將半導(dǎo)體晶片10在經(jīng)粘接帶 12保持于環(huán)狀框架11的狀態(tài)下搬送至作為下一工序的分割工序。在分割工序中，通過沿著 形成于半導(dǎo)體晶片10的激光加工槽110施加外力，來將半導(dǎo)體晶片10分割成一個個器件。
權(quán)利要求
一種激光加工裝置，其特征在于，所述激光加工裝置包括卡盤工作臺，其保持被加工物；激光束照射構(gòu)件，其向保持于所述卡盤工作臺的被加工物照射激光束；水收容罩，其具有環(huán)狀側(cè)壁和頂壁，并且具有供水孔和排水孔，所述環(huán)狀側(cè)壁圍繞著保持于所述卡盤工作臺的被加工物，所述頂壁由封閉所述環(huán)狀側(cè)壁的上表面的透明部件形成；水收容罩定位構(gòu)件，其將所述水收容罩有選擇地定位于待機(jī)位置和作用位置，所述待機(jī)位置是所述水收容罩離開所述卡盤工作臺的位置，所述作用位置是所述水收容罩將保持于所述卡盤工作臺的被加工物包圍起來的位置；以及供水構(gòu)件，其與所述供水孔連接，在所述激光加工裝置中，使所述水收容罩定位構(gòu)件工作以將所述水收容罩定位于所述作用位置，使所述供水構(gòu)件工作從而用水充滿所述水收容罩內(nèi)并且使水從排水孔排出，同時使所述激光束照射構(gòu)件工作，從而透過所述水收容罩的所述頂壁和該水收容罩內(nèi)的水向被加工物照射激光束。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光加工裝置，其能夠向被加工物的預(yù)定位置可靠地照射激光束，并且能夠防止因照射激光束而產(chǎn)生的碎屑的影響。所述激光加工裝置是具有保持被加工物的卡盤工作臺和向保持于卡盤工作臺的被加工物照射激光束的激光束照射構(gòu)件的激光加工裝置，該激光加工裝置包括水收容罩，其具有環(huán)狀側(cè)壁和頂壁，并且具有供水孔和排水孔，環(huán)狀側(cè)壁圍繞著保持于卡盤工作臺的被加工物，頂壁由封閉環(huán)狀側(cè)壁的上表面的透明部件形成；水收容罩定位構(gòu)件，其將水收容罩有選擇地定位于待機(jī)位置和作用位置，待機(jī)位置是水收容罩離開卡盤工作臺的位置，作用位置是水收容罩包圍保持于卡盤工作臺的被加工物的位置；以及供水構(gòu)件，其與供水孔連接。
文檔編號B23K26/42GK101870037SQ20101016265
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
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