激光加工裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供激光加工裝置，其具有：電光元件，其配設(shè)在脈沖激光光線振蕩構(gòu)件與聚光器之間，對激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的偏振光的方位角進(jìn)行變更；電壓施加構(gòu)件，其向電光元件施加電壓；以及控制構(gòu)件，其控制電壓施加構(gòu)件，控制構(gòu)件控制向電光元件施加電壓的電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角定位成0度和90度而引導(dǎo)至雙折射透鏡，雙折射透鏡將偏振光的方位角被定位成0度和90度的脈沖激光光線分成尋常光和異常光并引導(dǎo)至聚光透鏡，聚光透鏡針對被分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)。
【專利說明】激光加工裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照射相對于半導(dǎo)體晶片等被加工物具有透過性的激光光線，從而在被加工物的內(nèi)部形成改質(zhì)層的激光加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造步驟中，在大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片表面上，通過排列成格子狀的被稱為間隔道的分割預(yù)定線劃分出多個(gè)區(qū)域，并在該劃分出的區(qū)域內(nèi)形成1C、LSI等器件。然后，沿著間隔道切斷半導(dǎo)體晶片，由此對形成有器件的區(qū)域進(jìn)行分割而制造出各個(gè)半導(dǎo)體芯片。并且，在藍(lán)寶石基板的表面層疊了光電二極管等受光元件或激光二極管等發(fā)光元件等的光器件晶片也沿著間隔道切斷，由此將其分割成各個(gè)光電二極管、激光二極管等光器件，廣泛利用于電氣設(shè)備。
[0003]作為分割半導(dǎo)體晶片等板狀的被加工物的方法，還嘗試如下的激光加工方法:使用相對于該被加工物具有透過性的脈沖激光光線，與聚光點(diǎn)相應(yīng)地對應(yīng)該分割的區(qū)域的內(nèi)部照射脈沖激光光線。在使用該激光加工方法的分割方法中，與聚光點(diǎn)相應(yīng)地從被加工物的一個(gè)面?zhèn)认騼?nèi)部照射相對于被加工物具有透過性的波長的脈沖激光光線，沿著間隔道在被加工物內(nèi)部連續(xù)形成改質(zhì)層，沿著由于形成該改質(zhì)層而使強(qiáng)度低下的間隔道施加外力，由此對被加工物進(jìn)行分割。(例如參照專利文獻(xiàn)I。)
[0004]然而，為了對沿著間隔道形成有改質(zhì)層的晶片施加外力，使其沿著間隔道精密地?cái)嗔?，需要增大改質(zhì)層的厚度、即改質(zhì)層在晶片厚度方向上的尺寸。此外，由藍(lán)寶石基板形成的晶片的莫氏硬度較高，因此需要沿著間隔道形成多層的改質(zhì)層。通過上述激光加工方法形成的改質(zhì)層的厚度在脈沖激光光線的聚光點(diǎn)附近為10~50 μ m,因此為了增大改質(zhì)層的厚度，需要使脈沖激光光線的聚光點(diǎn)的位置在晶片的厚度方向上移位，并使脈沖激光光線和晶片沿著間隔道反復(fù)地相對移動(dòng)。因此，特別是晶片的厚度比較厚的情況下，形成使晶片精密地?cái)嗔阉韬穸鹊?改質(zhì)層需要較長時(shí)間。
[0005]為了解決上述問題，下述專利文獻(xiàn)2中公開了能夠在上下形成兩個(gè)聚光點(diǎn)而同時(shí)形成兩層改質(zhì)層的激光加工裝置。
[0006]【專利文獻(xiàn)I】日本特許第3408805號公報(bào)
[0007]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2006- 95529號公報(bào)
[0008]然而，在上述專利文獻(xiàn)2所公開的激光加工裝置中，使由激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的激光光線會(huì)聚到兩個(gè)聚光點(diǎn)，因此I個(gè)聚光點(diǎn)的輸出成為由激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的激光光線的輸出的1/2。因此，為了同時(shí)形成相同厚度的改質(zhì)層，需要使得激光光線振蕩器的輸出翻倍，從而存在激光加工裝置變得昂貴的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明正是鑒于上述事實(shí)而完成的，其主要的技術(shù)課題在于提供一種能夠在不使脈沖激光光線振蕩構(gòu)件的輸出翻倍的情況下同時(shí)形成兩層改質(zhì)層的激光加工裝置。[0010]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，其具有:卡盤臺(tái)，其保持被加工物；激光光線照射構(gòu)件，其對該卡盤臺(tái)所保持的被加工物照射激光光線；以及加工進(jìn)給構(gòu)件，其對該卡盤臺(tái)和該激光光線照射構(gòu)件相對地進(jìn)行加工進(jìn)給，該激光加工裝置的特征在于，
[0011]該激光光線照射構(gòu)件具有:脈沖激光光線振蕩構(gòu)件，其振蕩出脈沖激光光線；以及聚光器，其使由該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線會(huì)聚，對該卡盤臺(tái)所保持的被加工物照射激光光線，
[0012]該聚光器具有雙折射透鏡和聚光透鏡，
[0013]該激光加工裝置具有:電光元件，其配設(shè)在該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件與該聚光器之間，對該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的偏振光的方位角進(jìn)行變更；電壓施加構(gòu)件，其向該電光元件施加電壓；以及控制構(gòu)件，其控制該電壓施加構(gòu)件，
[0014]該控制構(gòu)件控制向該電光元件施加電壓的該電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角定位成O度和90度而引導(dǎo)至該雙折射透鏡，
[0015]該雙折射透鏡將偏振光的方位角被定位成O度和90度的脈沖激光光線分成尋常光和異常光并引導(dǎo)至該聚光透鏡，
[0016]該聚光透鏡針對被分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)。
[0017]上述控制構(gòu)件控制向電光元件施加電壓的電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角交替地定位成O度和90度而引導(dǎo)至雙折射透鏡，雙折射透鏡將偏振光的方位角被交替地定位成O度和90度的脈沖激光光線交替地分成尋常光和異常光并引導(dǎo)至聚光透鏡，聚光透鏡針對被交替地分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，交替地形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)。
[0018]在本發(fā)明的激光加工裝置中，具有:脈沖激光光線振蕩構(gòu)件，其振蕩出脈沖激光光線；電光元件，其配設(shè)在脈沖激光光線振蕩構(gòu)件與聚光器之間，對脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的偏振光的方位角進(jìn)行變更；電壓施加構(gòu)件，其向電光元件施加電壓；以及控制構(gòu)件，其控制電壓施加構(gòu)件，控制構(gòu)件控制向電光元件施加電壓的電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角定位成O度和90度而引導(dǎo)至雙折射透鏡，雙折射透鏡將偏振光的方位角被交替地定位成O度和90度的脈沖激光光線分成尋常光和異常光并引導(dǎo)至聚光透鏡，聚光透鏡針對被分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)，因此能夠通過將施加到電壓施加構(gòu)件的電壓控制成使得脈沖激光光線的偏振光的方位角交替變?yōu)镺度和90度，交替地形成具有預(yù)定厚度的兩層改質(zhì)層。該脈沖激光光線的尋常光和異常光的輸出與由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的每I脈沖的輸出相同，因此通過脈沖激光光線的尋常光和異常光形成的兩層改質(zhì)層與由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的I個(gè)脈沖形成的改質(zhì)層的厚度相同。因此，即使形成兩層改質(zhì)層也不需要將脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的輸出翻倍。
【專利附圖】

【附圖說明】[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。
[0020]圖2是圖1所示的激光加工裝置中裝備的激光光線照射構(gòu)件的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖3是示出由圖2所示的脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線、施加到電光元件(E0元件)的電壓以及脈沖激光光線的偏振光的方位角之間的關(guān)系的說明圖。
[0022]圖4是示出經(jīng)由構(gòu)成圖2所示的激光光線照射構(gòu)件的雙折射透鏡并由聚光物鏡會(huì)聚的激光光線的聚光點(diǎn)的方式的說明圖。
[0023]圖5是圖1所示的激光加工裝置中裝備的激光光線照射構(gòu)件的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖6是示出圖1所示的激光加工裝置中裝備的控制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖7是作為被加工物的光器件晶片的立體圖和主要部分放大剖視圖。
[0026]圖8是示出在圖7所示的光器件晶片的表面上粘貼保護(hù)帶的保護(hù)部件粘貼工序的說明圖。
[0027]圖9是由圖1所示的激光加工裝置實(shí)施的改質(zhì)層形成工序的說明圖。
[0028]標(biāo)號說明
[0029]2:靜止基座；3:卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)；36:卡盤臺(tái)；37:加工進(jìn)給構(gòu)件；38:第I分度進(jìn)給構(gòu)件；4:激光光線照射單元支撐機(jī)構(gòu)；42:可動(dòng)支撐基座；43 --第2分度進(jìn)給構(gòu)件；5:激光光線照射單元；53:聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件；6:激光光線照射構(gòu)件；62:脈沖激光光線振蕩構(gòu)件；63:輸出調(diào)整構(gòu)件；64:聚光器；641:方向轉(zhuǎn)換鏡；642:雙折射透鏡；643:聚光透鏡；65:電光兀件(E0兀件)；66:電壓施加構(gòu)件；67:1/2波長板；8:控制構(gòu)件；10:光器件晶片。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖詳細(xì)地對根據(jù)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)行說明。
[0031]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖1所示的激光加工裝置具有:靜止基座2 ;卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其被配設(shè)在該靜止基座2上，能夠在由箭頭X示出的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)，并且保持被加工物；激光光線照射單元支撐機(jī)構(gòu)4，其被配設(shè)在靜止基座2上，能夠在與由上述箭頭X示出的方向成直角的由箭頭Y示出的分度方向上移動(dòng)；以及激光光線照射單元5，其被配設(shè)在該激光光線照射單元支撐機(jī)構(gòu)4上，能夠在由箭頭Z示出的焦點(diǎn)位置調(diào)整方向上移動(dòng)。
[0032]上述卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有:在靜止基座2上沿著由箭頭X示出的方向平行地配設(shè)的一對導(dǎo)軌31、31 ;第I滑動(dòng)塊32，其配設(shè)在該導(dǎo)軌31、31上，能夠在由箭頭X示出的方向上移動(dòng)；第2滑動(dòng)塊33，其被配設(shè)在該第I滑動(dòng)塊32上，能夠在由箭頭Y示出的方向上移動(dòng)；支撐臺(tái)35，其在該第2滑動(dòng)塊33上由圓筒部件34支撐；以及作為被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺(tái)36。該卡盤臺(tái)36由多孔性材料形成，具有被加工物保持面361，在卡盤臺(tái)36上作為被加工物的晶片被未圖示的吸引構(gòu)件保持。此外，卡盤臺(tái)36通過配設(shè)于圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)。 [0033]上述第I滑動(dòng)塊32在其下表面設(shè)置有與上述一對導(dǎo)軌31、31嵌合的一對被引導(dǎo)槽321、321，并且上述第I滑動(dòng)塊32在其上表面設(shè)置有沿著由箭頭Y示出的方向平行地形成的一對導(dǎo)軌322、322。這樣構(gòu)成的第I滑動(dòng)塊32構(gòu)成為，通過被引導(dǎo)槽321、321與一對導(dǎo)軌31、31嵌合，能夠沿著一對導(dǎo)軌31、31在由箭頭X示出的方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有使第I滑動(dòng)塊32沿著一對導(dǎo)軌31、31在由箭頭X示出的方向上移動(dòng)的加工進(jìn)給構(gòu)件37。加工進(jìn)給構(gòu)件37包含有在上述一對導(dǎo)軌31與31之間平行地配設(shè)的外螺紋絲桿371，以及用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋絲桿371旋轉(zhuǎn)的脈沖電動(dòng)機(jī)372等驅(qū)動(dòng)源。外螺紋絲桿371的一端旋轉(zhuǎn)自如地支撐在被固定于上述靜止基座2的軸承塊373上，其另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)372的輸出軸傳動(dòng)連接。此外，外螺紋桿371與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊中的貫通內(nèi)螺紋孔螺合，該內(nèi)螺紋塊突出地設(shè)于第I滑塊32的中央部下表面。因此，通過由脈沖電動(dòng)機(jī)372驅(qū)動(dòng)外螺紋絲桿371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使第I滑動(dòng)塊32沿著導(dǎo)軌31、31在由箭頭X示出的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)。
[0034]上述第2滑動(dòng)塊33在其下表面設(shè)置有與設(shè)置于上述第I滑動(dòng)塊32的上表面的一對導(dǎo)軌322、322嵌合的一對被引導(dǎo)槽331、331，該第2滑動(dòng)塊33構(gòu)成為通過使該被引導(dǎo)槽331,331與一對導(dǎo)軌322、322嵌合，能夠在由箭頭Y示出的方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有用于使第2滑動(dòng)塊33沿著設(shè)于第I滑動(dòng)塊32的一對導(dǎo)軌322、322在由箭頭Y示出的方向上移動(dòng)的第I分度進(jìn)給構(gòu)件38。第I分度進(jìn)給構(gòu)件38包含有在上述一對導(dǎo)軌322與322之間平行地配設(shè)的外螺紋絲桿381，以及用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋絲桿381旋轉(zhuǎn)的脈沖電動(dòng)機(jī)382等驅(qū)動(dòng)源。外螺紋絲桿381的一端旋轉(zhuǎn)自如地支撐在被固定于上述第I滑動(dòng)塊32的上表面的軸承塊383上，其另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)382的輸出軸傳動(dòng)連接。此外，外螺紋桿381與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊中的貫通內(nèi)螺紋孔螺合，該內(nèi)螺紋塊突出地設(shè)于第2滑塊33的中央部下表面。因此，通過由脈沖電動(dòng)機(jī)382驅(qū)動(dòng)外螺紋絲桿381正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使第2滑動(dòng)塊33沿著導(dǎo)軌322、322在由箭頭Y示出的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
[0035]上述激光光線照射單元支撐機(jī)構(gòu)4具有在靜止基座2上沿著由箭頭Y示出的方向平行地配設(shè)的一對導(dǎo)軌41、41，以及以能夠在由箭頭Y示出的方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該導(dǎo)軌41、41上的可動(dòng)支撐基座42。該可動(dòng)支撐基座42由在導(dǎo)軌41、41上可移動(dòng)地配設(shè)的移動(dòng)支撐部421和安裝于該移動(dòng)支撐部421上的安裝部422構(gòu)成。安裝部422在一側(cè)面設(shè)置有在由箭頭Z示出的方向上延伸的一對導(dǎo)軌423、423。圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元支撐機(jī)構(gòu)4具有用于使可動(dòng)支撐基座42沿著一對導(dǎo)軌41、41在由箭頭Y示出的方向上移動(dòng)的第2分度進(jìn)給構(gòu)件43。第2分度進(jìn)給構(gòu)件43包含有在上述一對導(dǎo)軌41、41之間平行地配設(shè)的外螺紋絲桿431，以及用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋絲桿431旋轉(zhuǎn)的脈沖電動(dòng)機(jī)432等驅(qū)動(dòng)源。外螺紋絲桿431的一端旋轉(zhuǎn)自如地支撐在被固定于上述靜止基座2的未圖示的軸承塊上，其另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)432的輸出軸傳動(dòng)連接。另外，外螺紋絲桿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)螺紋塊突出地設(shè)置于構(gòu)成可動(dòng)支撐基座42的移動(dòng)支撐部421的中央部下表面。因此，通過由脈沖電動(dòng)機(jī)432驅(qū)動(dòng)外螺紋絲桿431正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使可動(dòng)支撐基座42沿著導(dǎo)軌41、41在由箭頭Y示出的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
[0036]圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元5具有單元架51和安裝于該單元架51上的激光光線照射構(gòu)件6。單元架51設(shè)置有能夠與設(shè)于上述安裝部422的一對導(dǎo)軌423、423可滑動(dòng)地嵌合的一對被引導(dǎo)槽511、511,通過將該被引導(dǎo)槽511、511與上述導(dǎo)軌423、423嵌合，在由箭頭Z示出的方向上可移動(dòng)地支撐。
[0037]圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射單元5具有用于使單元架51沿著一對導(dǎo)軌423、423在由箭頭Z示出的方向上移動(dòng)的聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53。聚光點(diǎn)位置調(diào)整構(gòu)件53包含有配設(shè)于一對導(dǎo)軌423、423之間的外螺紋絲桿(未圖示)，以及用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋絲桿旋轉(zhuǎn)的脈沖電動(dòng)機(jī)532等驅(qū)動(dòng)源，通過由脈沖電動(dòng)機(jī)532驅(qū)動(dòng)未圖示的外螺紋絲桿正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，使單元架51和激光光線照射構(gòu)件6沿著一對導(dǎo)軌423、423在由箭頭Z示出的方向上移動(dòng)。另外，在圖示的實(shí)施方式中，通過驅(qū)動(dòng)脈沖電動(dòng)機(jī)532正轉(zhuǎn)而使激光光線照射構(gòu)件6向上方移動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)脈沖電動(dòng)機(jī)532反轉(zhuǎn)而使激光光線照射構(gòu)件6向下方移動(dòng)。
[0038]圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射構(gòu)件6包含有被固定于上述單元架51上并實(shí)質(zhì)上水平延伸的圓筒形狀的外殼61。參照圖2對該激光光線照射構(gòu)件6進(jìn)行說明。
[0039]圖2所示的激光光線照射構(gòu)件6包含有:配設(shè)于外殼61內(nèi)的脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62 ;對該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線的輸出進(jìn)行調(diào)整的輸出調(diào)整構(gòu)件63 ；以及聚光器64，其對由該輸出調(diào)整構(gòu)件63調(diào)整了輸出后的脈沖激光光線進(jìn)行會(huì)聚，照射到卡盤臺(tái)36所保持的被加工物W上。脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62由以下部分構(gòu)成:由YAG激光振蕩器或YV04激光振蕩器構(gòu)成的脈沖激光光線振蕩器621 ；以及附屬于該脈沖激光光線振蕩器621而設(shè)置的重復(fù)頻率設(shè)定構(gòu)件622。脈沖激光光線振蕩器621振蕩出相對于被加工物具有透過性的波長(例如1064nm)的脈沖激光光線LB。
[0040]構(gòu)成激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64由方向轉(zhuǎn)換鏡641、配設(shè)于通過該方向轉(zhuǎn)換鏡641被轉(zhuǎn)換方向的脈沖激光光線的光軸上的雙折射透鏡642和聚光透鏡643構(gòu)成，其中，該方向轉(zhuǎn)換鏡641將由脈沖激光光線振蕩器621振蕩出的脈沖激光光線朝向圖2中下方即卡盤臺(tái)36轉(zhuǎn)換方向。雙折射透鏡642由LASF35玻璃體642a和YV04結(jié)晶體642b構(gòu)成，將由方向轉(zhuǎn)換鏡641轉(zhuǎn)換方向的脈沖激光光線分離為尋常光和異常光。聚光透鏡643使由雙折射透鏡642分離后的尋常光和異常光分別會(huì)聚。
[0041]參照圖2繼續(xù)說明時(shí)，圖示的實(shí)施方式中的激光光線照射構(gòu)件6具有:電光元件(E0兀件)65,其配設(shè)在上述輸出調(diào)整構(gòu)件63與聚光器64之間，對脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的偏振光的方位角進(jìn)行變更；以及向該電光兀件65施加電壓的電壓施加構(gòu)件66。該電光元件65通過被施加電壓，而利用電光效應(yīng)(普克爾效應(yīng))變更脈沖激光光線的偏振光的方位角。例如，在不向電光元件65施加電壓時(shí)，脈沖激光光線的偏振光的方位角是O度,在向電光兀件65施加2kV的電壓時(shí),脈沖激光光線的偏振光的方位角被變更90度。向該電光元件65施加電壓的電壓施加構(gòu)件66通過后述的控制構(gòu)件控制施加的電壓和電壓施加時(shí)機(jī)。
[0042]此處，參照圖3說明由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線、施加到電光兀件65的電壓以及脈沖激光光線的偏振光的方位角之間的關(guān)系。
[0043]首先，設(shè)置成如下狀態(tài):在未向電光元件65施加電壓的狀態(tài)下，由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出脈沖激光光線，并且使脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62自身以光軸為中心旋轉(zhuǎn)，使得通過電光元件65的脈沖激光光線成為尋常光。
[0044]圖3的(a)示出了脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB，圖3的(b)示出了施加到電光元件(E0元件)65的脈沖電壓，圖3的(c)示出了通過電光元件(E0元件)65的脈沖激光光線的尋常光和異常光。
[0045]例如，相對于如圖3的(a)所示那樣由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的重復(fù)頻率為IOOkHz的脈沖激光光線LB，如圖3的(b)所示那樣與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地向電光兀件65交替施加OV和2kV的電壓。因此,通過電光兀件65的脈沖激光光線的偏振光的方位角被交替變更為O度和90度。其結(jié)果，通過電光元件65的脈沖激光光線如圖3的(c)所示那樣被交替變更為尋常光LBl和異常光LB2。
[0046]如上述那樣由電光元件65交替變更為尋常光LBl和異常光LB2的脈沖激光光線經(jīng)由聚光器64的方向轉(zhuǎn)換鏡641被引導(dǎo)至雙折射透鏡642。被引導(dǎo)至雙折射透鏡642的尋常光LBl如圖4的(a)所示那樣直接通過雙折射透鏡642，由聚光透鏡643會(huì)聚而針對卡盤臺(tái)36上所保持的被加工物W在聚光點(diǎn)Pa會(huì)聚。另一方面，被引導(dǎo)至雙折射透鏡642的異常光LB2如圖4的(b)所示那樣通過雙折射透鏡642向外側(cè)折射后，由聚光透鏡643會(huì)聚，因此針對卡盤臺(tái)36上所保持的被加工物W在聚光點(diǎn)Pb會(huì)聚。這樣，通過電光元件65并被引導(dǎo)至雙折射透鏡642的尋常光LBl和異常光LB2通過聚光透鏡643被交替照射到在被加工物W的厚度方向上移位的兩個(gè)聚光點(diǎn)Pa和聚光點(diǎn)Pb。
[0047]接著，參照圖5對激光光線照射構(gòu)件6的另一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0048]圖5所不的實(shí)施方式中的激光光線照射構(gòu)件6在上述輸出調(diào)整構(gòu)件63與電光兀件65之間配設(shè)有1/2波長板67。1/2波長板67通過轉(zhuǎn)動(dòng)來變更所通過的激光光線的偏振光的方位角。該1/2波長板67如下設(shè)置。即，設(shè)置成如下狀態(tài):在未向電光兀件65施加電壓的狀態(tài)下，由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出脈沖激光光線,并且使1/2波長板67旋轉(zhuǎn)，使得通過電光元件65并且通過雙折射透鏡642后的脈沖激光光線成為尋常光。
[0049]返回圖1繼續(xù)說明，在構(gòu)成上述激光光線照射構(gòu)件6的外殼61的前端部上配設(shè)有攝像構(gòu)件7，該攝像構(gòu)件7檢測應(yīng)該通過上述激光光線照射構(gòu)件6進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域。在圖示的實(shí)施方式中，該攝像構(gòu)件7除了通過可見光線進(jìn)行攝像的通常的攝像元件(CCD)以外，還由對被加工物照射紅外線的紅外線照明構(gòu)件、捕捉由該紅外線照明構(gòu)件照射的紅外線的光學(xué)系統(tǒng)、輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)捕捉到的紅外線對應(yīng)的電信號的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成，將拍攝到的圖像信號發(fā)送到未圖示的控制構(gòu)件。
[0050]圖示的實(shí)施方式中的激光加工裝置具有圖6所示的控制構(gòu)件8。控制構(gòu)件8由計(jì)算機(jī)構(gòu)成，具有根據(jù)控制程序進(jìn)行運(yùn)算處理的中央處理裝置(CPU ) 81、存儲(chǔ)控制程序等的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 82、存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果等的可讀寫的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 83、輸入接口 84以及輸出接口 85。控制構(gòu)件8的輸入接口 84中被輸入來自攝像構(gòu)件7和輸入構(gòu)件80等的檢測信號。然后，從控制構(gòu)件8的輸出接口 85向上述脈沖電動(dòng)機(jī)372、脈沖電動(dòng)機(jī)382、脈沖電動(dòng)機(jī)432、脈沖電動(dòng)機(jī)532、脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62、輸出調(diào)整構(gòu)件63、電壓施加構(gòu)件66等輸出控制信號。
[0051]圖示的實(shí)施方式中的激光加工裝置如以上那樣構(gòu)成，下面對其作用進(jìn)行說明。
[0052]圖7的(a)和(b)中示出了作為被上述激光加工裝置進(jìn)行加工的被加工物即晶片的光器件晶片的立體圖和放大示出主要部分的剖視圖。圖7的(a)和(b)所示的光器件晶片10中，在例如厚度為150 μ m的藍(lán)寶石基板100的表面IOOa上層疊有例如10 μ m的厚度的由η型氮化物半導(dǎo)體層111和P型氮化物半導(dǎo)體層112構(gòu)成的光器件層(外延層)110。而且，光器件層(外延層)110在由形成為格子狀的多個(gè)間隔道120劃分的多個(gè)區(qū)域上形成有發(fā)光二極管、激光二極管等光器件130。下面，對在該光器件晶片10的內(nèi)部沿著間隔道120同時(shí)形成2層改質(zhì)層的方法進(jìn)行說明。
[0053]首先，為了保護(hù)在構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的表面IOOa上形成的光器件130，實(shí)施在構(gòu)成光器件晶片10的光器件層(外延層)110的表面IlOa上粘貼保護(hù)部件的保護(hù)部件粘貼工序。即，如圖8所示，在構(gòu)成光器件晶片10的光器件層(外延層)110的表面IlOa上粘貼作為保護(hù)部件的保護(hù)帶T。另外，在圖示的實(shí)施方式中，保護(hù)帶T在厚度為100 μ m的由聚氯乙烯(PVC)構(gòu)成的薄片基材的表面上涂覆厚度約5 μ m的丙烯酸樹脂的糊。
[0054]在實(shí)施了上述保護(hù)部件粘貼工序后，在圖1所示的激光加工裝置的卡盤臺(tái)36上載置光器件晶片10的保護(hù)帶T側(cè)，在該卡盤臺(tái)36上吸附保持光器件晶片10(晶片保持工序)。因此，對于卡盤臺(tái)36上所保持的光器件晶片10，藍(lán)寶石基板100的背面IOOb處于上側(cè)。
[0055]如上所述，將光器件晶片10吸引保持的卡盤臺(tái)36被加工進(jìn)給構(gòu)件37定位于攝像構(gòu)件7的正下方。當(dāng)卡盤臺(tái)36被定位于攝像構(gòu)件7的正下方時(shí),執(zhí)行通過攝像構(gòu)件7和未圖示的控制構(gòu)件來檢測光器件晶片10的應(yīng)該激光加工的加工區(qū)域的對準(zhǔn)作業(yè)。即，攝像構(gòu)件7和未圖示的控制構(gòu)件執(zhí)行圖案匹配等圖像處理，以進(jìn)行在光器件晶片10的預(yù)定方向上形成的間隔道120與沿著間隔道120照射激光光線的激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64之間的位置對準(zhǔn)，從而完成激光光線照射位置的對準(zhǔn)。此外，還對形成于光器件晶片10的在與上述預(yù)定方向垂直的方向上延伸的間隔道120同樣地完成激光光線照射位置的對準(zhǔn)。此時(shí)，雖然光器件晶片10的形成有間隔道120的表面IlOa位于下側(cè)，但是如上所述，攝像構(gòu)件7具有由紅外線照明構(gòu)件、捕捉紅外線的光學(xué)系統(tǒng)以及輸出與紅外線對應(yīng)的電信號的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成的攝像構(gòu)件，因此，能夠透過構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的背面IOOb對間隔道120進(jìn)行拍攝。另外，構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石晶片使可見光透過，因此不是必須要使用紅外線CXD的。
[0056]如以上那樣，在檢測卡盤臺(tái)36上所保持的光器件晶片10上形成的間隔道120，進(jìn)行了激光光線照射位置的對準(zhǔn)后，如圖9的(a)所示，將卡盤臺(tái)36移動(dòng)至激光光線照射構(gòu)件6的聚光器64所處的激光光線照射區(qū)域，將預(yù)定的間隔道120定位于聚光器64的正下方。并且，將上述圖4的(a)和(b)所示的從聚光器64照射的脈沖激光光線的尋常光LBl的聚光點(diǎn)Pa和異常光LB2的聚光點(diǎn)Pb定位到構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的內(nèi)部。
[0057]接著，控制構(gòu)件8使脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62動(dòng)作且與脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的重復(fù)頻率同步地向電光元件65交替施加OV和2kV的電壓，由此如上所述，從聚光器向聚光點(diǎn)Pa和聚光點(diǎn)Pb交替照射脈沖激光光線LB的尋常光LBl和異常光LB2，并且使加工進(jìn)給構(gòu)件37動(dòng)作，使卡盤臺(tái)36以預(yù)定的加工進(jìn)給速度在圖9的(a)中由箭頭Xl示出的方向上移動(dòng)(改質(zhì)層形成工序)。然后，如圖9的(b)所示，在聚光器64的照射位置到達(dá)間隔道120的另一端(圖9的(b)中為右端)后，停止照射脈沖激光光線，并且使卡盤工作臺(tái)36停止移動(dòng)。其結(jié)果，如圖9的(b)所示，在構(gòu)成交替照射脈沖激光光線LB的尋常光LBl和異常光LB2的光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的內(nèi)部，沿著預(yù)定的間隔道120交替形成具有厚度(t)的兩層改質(zhì)層Wl和W2。另外，脈沖激光光線LB的尋常光LBl和異常光LB2的輸出與由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的每I脈沖的輸出相同，因此通過脈沖激光光線LB的尋常光LBl和異常光LB2形成的兩層改質(zhì)層Wl和W2與由脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的I個(gè)脈沖形成的改質(zhì)層的厚度相同。因此，即使形成兩層改質(zhì)層Wl和W2也不需要將脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的輸出翻倍。
[0058]另外，上述改質(zhì)層形成工序的加工條件例如如下設(shè)定。
[0059]波 長: 1064nm
輸出:0.2W
重復(fù)頻率.:IOOkHz
聚光光斑直徑:φ1μmι

加工進(jìn)給速度:1 OOmm/秒
[0060]如上所述，沿著在光器件晶片10的預(yù)定方向上形成的全部間隔道120實(shí)施上述改質(zhì)層形成工序，然后，將保持光器件晶片10的卡盤臺(tái)36定位到轉(zhuǎn)動(dòng)90度后的位置。然后，沿著光器件晶片10的在與上述預(yù)定方向垂直的方向上形成的全部間隔道120實(shí)施上述改質(zhì)層形成工序。沿著全部間隔道120實(shí)施了改質(zhì)層形成工序后的光器件晶片10被輸送到沿著形成了改質(zhì)層Wl、W2的間隔道120進(jìn)行斷裂的晶片分割工序。
[0061]以上，根據(jù)圖示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不僅限于實(shí)施方式，能夠在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。在上述實(shí)施方式中，示出了與脈沖激光光線振蕩構(gòu)件62振蕩出的脈沖激光光線LB的重復(fù)頻率同步地向電光元件65交替施加OV和2kV的電壓，從而交替形成尋常光LBl和異常光LB2的例子，但也可以變更施加到電光元件65的OV和2kV的比率。例如，能夠通過將施加到電光元件65的OV和2kV的比率設(shè)為1:2或2:1，將尋常光LBl的聚光點(diǎn)的數(shù)量與異常光LB2的聚光點(diǎn)的數(shù)量的比率設(shè)為1:2或2:1。
【權(quán)利要求】
1.一種激光加工裝置，其具有:卡盤臺(tái)，其保持被加工物；激光光線照射構(gòu)件，其對該卡盤臺(tái)所保持的被加工物照射激光光線；以及加工進(jìn)給構(gòu)件，其對該卡盤臺(tái)和該激光光線照射構(gòu)件相對地進(jìn)行加工進(jìn)給， 該激光加工裝置的特征在于， 該激光光線照射構(gòu)件具有:脈沖激光光線振蕩構(gòu)件，其振蕩出脈沖激光光線；以及聚光器，其對由該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線進(jìn)行會(huì)聚，對該卡盤臺(tái)所保持的被加工物照射激光光線， 該聚光器具有雙折射透鏡和聚光透鏡， 該激光加工裝置具有:電光元件，其配設(shè)在該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件與該聚光器之間，對該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線的偏振光的方位角進(jìn)行變更；電壓施加構(gòu)件，其向該電光元件施加電壓；以及控制構(gòu)件，其控制該電壓施加構(gòu)件， 該控制構(gòu)件控制向該電光元件施加電壓的該電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角定位成O度和90度而引導(dǎo)至該雙折射透鏡， 該雙折射透鏡將偏振光的方位角被定位成0度和90度的脈沖激光光線分成尋常光和異常光而引導(dǎo)至該聚光透鏡， 該聚光透鏡針對被分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其中， 該控制構(gòu)件控制向該電光元件施加電壓的該電壓施加構(gòu)件，使得與脈沖激光光線的重復(fù)頻率同步地將脈沖激光光線的偏振光的方位角交替地定位成0度和90度而引導(dǎo)至該雙折射透鏡， 該雙折射透鏡將偏振光的方位角被交替地定位成0度和90度的脈沖激光光線交替地分成尋常光和異常光而引導(dǎo)至該聚光透鏡， 該聚光透鏡針對被交替地分成尋常光和異常光的脈沖激光光線，交替地形成尋常光的聚光點(diǎn)和異常光的聚光點(diǎn)。
【文檔編號】B23K26/064GK103659003SQ201310395405
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】桐原直俊, 波多野雄二, 遠(yuǎn)藤智裕 申請人:株式會(huì)社迪思科