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公開番号2024058230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165458
出願日2022-10-14
発明の名称レーザー加工装置およびレーザー加工方法
出願人株式会社ディスコ
代理人弁理士法人愛宕綜合特許事務所
主分類B23K 26/364 20140101AFI20240418BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】被加工物に溝を形成するためのレーザー光線の照射と、成長デブリを破壊するためのレーザー光線の照射とを同時に行うことができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】レーザー加工装置は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段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、保持手段とレーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段とを含む。レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線を発振する発振機構38と、発振機構38が発振したパルスレーザー光線を集光して保持手段に保持された被加工物に照射する集光器40とを含む。発振機構38は、2以上のパルスレーザー光線を一グループに設定するグループ設定部48と、一グループを構成するパルスレーザー光線の時間間隔を設定する時間間隔設定部50とを備え、一グループを一単位として繰り返し周波数を設定する。
【選択図】図2
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、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を含むレーザー加工装置であって、
該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線を発振する発振機構と、該発振機構が発振したパルスレーザー光線を集光して該保持手段に保持された被加工物に照射する集光器と、を含み、
該発振機構は、２以上のパルスレーザー光線を一グループに設定するグループ設定部と、該一グループを構成するパルスレーザー光線の時間間隔を設定する時間間隔設定部とを備え、該一グループを一単位として繰り返し周波数を設定するレーザー加工装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
該発振機構は、パルスレーザー光線を発振する複数のレーザーダイオードを備え、
該グループ設定部において、該複数のレーザーダイオードが発振するパルスレーザー光線によって該一グループを設定し、
該時間間隔設定部において、パルス遅延生成器によって該複数のレーザーダイオードに所望の時間間隔で信号を入力する請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
該発振機構は、パルスレーザー光線を発振する複数の発振器を備え、
該グループ設定部において、該複数の発振器が発振するパルスレーザー光線によって該一グループを設定し、
該時間間隔設定部において、遅延電圧器によって該複数の発振器に所望の時間遅延して電圧を印可する請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
１秒間に発振する複数のグループから所定数のグループを間引くことによって繰り返し周波数を設定する請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項５】
被加工物に加工を施すレーザー加工方法であって、
被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射する請求項１から４までのいずれかに記載のレーザー加工装置を準備する準備工程と、
レーザー光線を被加工物に照射することで溝を形成する溝形成工程と、
該溝形成工程において形成された成長デブリをプラズマによって破壊する成長デブリ破壊工程と、を含み、
該溝形成工程の際に同時に該成長デブリ破壊工程を実施するために、
該時間間隔設定部において、パルスレーザー光線の照射によって被加工物から発生するプラズマが消滅するまでの時間内に次のパルスレーザー光線を照射してプラズマが途切れることなく継続するように時間間隔が設定されるレーザー加工方法。
【請求項６】
該グループ設定部において設定される該一グループのパルスレーザー光線の数は、成長デブリを破壊するのに十分な数であり、溶融デブリが生じる時間以内に照射可能な数である請求項５記載のレーザー加工方法。
【請求項７】
該時間間隔設定部において、該一グループと隣接する該一グループとの時間間隔は、該一グループのパルスレーザー光線の照射によって生じた熱が冷めるまでの時間以上の時間間隔に設定される請求項５記載のレーザー加工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段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、保持手段とレーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を含むレーザー加工装置、および、被加工物に加工を施すレーザー加工方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
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、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
レーザー加工装置は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段に保持された被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、保持手段とレーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を含んでいて、ウエーハを高精度に個々のデバイスチップに分割することができる。
【０００４】
ところが、特に銅配線がシリコン基板に積層されたウエーハにおいては、レーザー光線の照射によって銅とシリコンとが溶け合い混ざり合ったデブリがデバイスに付着してデバイスチップの品質を悪化させるという問題がある。デブリには、レーザー光線の照射後、時間経過に伴って成長する成長デブリが存在する。成長デブリは、被加工物が半導体材料と金属材料とを含む場合に発生しやすい。
【０００５】
そこで、本出願人は、デバイスチップの外周に生成された成長デブリを破壊するために再度レーザー光線を照射する技術を開発した（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－１３３４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に開示されている技術においては、被加工物に溝を形成するためのレーザー光線を照射した後に、成長デブリを破壊するためのレーザー光線を照射する必要があるため、生産性に改善の余地がある。
【０００８】
本発明の課題は、被加工物に溝を形成するためのレーザー光線の照射と、成長デブリを破壊するためのレーザー光線の照射とを同時に行うことができるレーザー加工装置およびレーザー加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上記の課題を解決する以下のレーザー加工装置が提供される。すなわち、
「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光線を照射するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、を含むレーザー加工装置であって、
該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線を発振する発振機構と、該発振機構が発振したパルスレーザー光線を集光して該保持手段に保持された被加工物に照射する集光器と、を含み、
該発振機構は、２以上のパルスレーザー光線を一グループに設定するグループ設定部と、該一グループを構成するパルスレーザー光線の時間間隔を設定する時間間隔設定部とを備え、該一グループを一単位として繰り返し周波数を設定するレーザー加工装置」が提供される。
【００１０】
好ましくは、該発振機構は、パルスレーザー光線を発振する複数のレーザーダイオードを備え、該グループ設定部において、該複数のレーザーダイオードが発振するパルスレーザー光線によって該一グループを設定し、該時間間隔設定部において、パルス遅延生成器によって該複数のレーザーダイオードに所望の時間間隔で信号を入力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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