激光加工装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103506759 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103506759 A (21)申请号 201310227640.1 (22)申请日 2013.06.08 2012-135039 2012.06.14 JP B23K 26/364(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/04(2014.01) B23K 26/08(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (71)申请人 株式会社迪思科 地址 日本东京都 (72)发明人 能丸圭司 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 1112。

2、7 代理人 李辉 金玲 (54) 发明名称 激光加工装置 (57) 摘要 本发明提供激光加工装置。对保持于卡盘台 的被加工物照射激光光线的激光光线照射构件具 有 ： 激光光线振荡构件、 聚光器和配置于激光光 线振荡构件与聚光器之间激光光线分支机构。激 光光线分支机构具有 ： 扩展角调整构件， 其调整 激光光线的扩展角 ； 和分支单元， 其将激光光线 分支成多个激光光线。分支单元具有 ： 1/2 波长 板、 将激光光线分离为P偏振光和S偏振光的第一 偏振分束器、 反射 P 偏振光的第一反射镜、 反射 S 偏振光的第二反射镜、 以及将被第一反射镜和第 二反射镜反射的 P 偏振光和 S 偏振光导入至。

3、同一 方向的光路的第二偏振分束器， 第一反射镜和第 二反射镜配置为使通过第二偏振分束器导入至同 一方向的光路的 P 偏振光和 S 偏振光以微小间隔 导入。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图10页 (10)申请公布号 CN 103506759 A CN 103506759 A 1/1 页 2 1. 一种激光加工装置， 其特征在于具有 ： 卡盘台， 其保持被加工物 ； 激光光线照射构件， 其对保持于该卡盘台的被加工物照射激光光线 ； 以及 。

4、加工进给构件， 其使该卡盘台和该激光光线照射构件在加工进给方向上相对移动， 其中， 该激光光线照射构件包括 ： 激光光线振荡构件， 其振荡出激光光线 ； 聚光器， 其使从该激光光线振荡构件振荡出的激光光线会聚而照射至保持于该卡盘台 的被加工物 ； 以及 激光光线分支机构， 其配置于该激光光线振荡构件与该聚光器之间， 将从该激光光线 振荡构件振荡出的激光光线分支成多个激光光线， 该激光光线分支机构包括 ： 扩展角调整构件， 其对从该激光光线振荡构件振荡出的激光光线的扩展角进行调整 ； 以及 分支单元， 其将通过了该扩展角调整构件的激光光线分支成多个激光光线， 该分支单元包括 ： 1/2 波长板 。

5、； 第一偏振分束器， 其将通过了该 1/2 波长板的激光光线分离为 P 偏振光和 S 偏振光 ； 第一反射镜， 其对由该第一偏振分束器分离的 P 偏振光进行反射 ； 第二反射镜， 其对由该第一偏振分束器分离的 S 偏振光进行反射 ； 以及 第二偏振分束器， 其将被该第一反射镜和该第二反射镜反射的 P 偏振光和 S 偏振光导 入至同一方向的光路， 该第一反射镜和该第二反射镜被配置为， 使通过该第二偏振分束器导入至同一方向的 光路的 P 偏振光和 S 偏振光以具有微小间隔的方式导入， 通过该扩展角调整构件调整从激光光线振荡构件振荡出的激光光线的扩展角， 由此调 整经由该分支单元而通过该聚光器会聚的。

6、由P偏振光和S偏振光构成的多个激光光线的聚 光点的间隔。 2. 根据权利要求 1 所述的激光加工装置， 其中， 该分支单元被配置有多个， 关于通过了上游侧的该分支单元的P偏振光和S偏振光， 通 过下一个该分支单元的该 1/2 波长板而偏振面旋转 45 度， P 偏振光被进一步分支为 P 偏振 光和 S 偏振光， S 偏振光被进一步分支为 P 偏振光和 S 偏振光， 导入至该聚光器。 权 利 要 求 书 CN 103506759 A 2 1/10 页 3 激光加工装置 技术领域 0001 本发明涉及一种激光加工装置， 该激光加工装置适合于沿着在半导体晶片等被加 工物的表面形成的间隔道照射激光光线。

7、来形成激光加工槽。 背景技术 0002 在半导体器件制造步骤中， 形成如下的半导体晶片 ： 在该半导体晶片中， 在硅 等半导体基板的表面， 利用层叠有绝缘膜和功能膜的层叠体呈矩阵状地形成有多个 IC （Integrated Circuit ： 集成电路） 、 LSI（Large Scale Integration ： 大规模集成电路） 等 器件。关于以这种方式形成的半导体晶片， 上述器件利用被称作间隔道的分割预定线划分 开来， 通过沿着该间隔道对所述半导体晶片进行分割， 制造出一个个器件。 0003 这种半导体晶片的沿着间隔道的分割通常利用被称作切割机 （dicer） 的切削装置 来进行。该切。

8、削装置具备 ： 卡盘台， 其保持作为被加工物的半导体晶片 ； 切削构件， 其用于 切削由该卡盘台保持的半导体晶片 ； 以及移动构件， 其使卡盘台和切削构件相对移动。 切削 构件包括高速旋转的旋转主轴和装配于该主轴的切削刀。 切削刀由圆盘状的基座和装配在 该基座的侧面外周部的环状的切削刃构成， 切削刃例如通过采用电铸方式固定粒径大约为 3m 的金刚石磨粒而形成， 切削刃的厚度形成为例如 20m 30m。 0004 近来， 为了提高 IC、 LSI 等器件的处理能力， 如下形态的半导体晶片已经实用 化 ： 在这种半导体晶片中， 在硅等半导体基板的表面， 利用层叠有低介电常数绝缘体覆膜 （Low k。

9、 膜） 和功能膜的层叠体形成了半导体芯片， 所述低介电常数绝缘体覆膜由 SiOF、 BSG（SiOB） 等无机物类的膜或者作为聚酰亚胺类、 聚对二甲苯 （parylene） 类等聚合物膜的 有机物类的膜构成， 所述功能膜用于形成电路。 0005 此外， 如下的半导体晶片也已经实用化， 该半导体晶片构成为 ： 在半导体晶片的间 隔道局部地配设被称作测试元件组 （Test Element Group， TEG） 的金属图案， 在分割半导体 晶片之前通过金属图案对电路的功能进行测试。 0006 由于上述的Lowk膜和测试元件组 （TEG） 的材料与晶片的材料不同， 因此难以利 用切削刀同时进行切削。。

10、即， Low k 膜像云母那样非常脆， 因此， 如果利用切削刀沿着间 隔道进行切削， 则 Low k 膜剥离， 存在该剥离到达器件而对器件造成致命的损伤的问题。 此外， 由于测试元件组 （TEG） 由金属形成， 因此如果利用切削刀进行切削则会产生毛刺。 0007 为了消除上述问题， 提出有如下的加工方法 ： 通过沿着半导体晶片的间隔道照射 脉冲激光光线而将形成间隔道的 Low k 膜或者配设于间隔道的测试元件组 （TEG） 除去， 并将切削刀定位在该除去了 Low k 膜或者测试元件组 （TEG） 的区域来进行切削 （例如参 照专利文献 1） 。 0008 然而， 在像上述专利文献 1 所公开。

11、的加工方法那样通过沿着晶片的间隔道照射脉 冲激光光线而将Lowk膜或者测试元件组 （TEG） 除去的情况下， 需要形成宽度比切削刀的 厚度要宽的激光加工槽。因此， 在激光光线的聚光斑直径为大约 10m 的情况下， 不得不在 宽度方向多次实施沿着间隔道照射激光光线的激光光线照射步骤， 存在生产率差的问题。 说 明 书 CN 103506759 A 3 2/10 页 4 0009 为了解决这种问题， 在下述专利文献 2 中公开了如下的激光加工装置 ： 将激光光 线分支为多个而形成多个聚光斑 （聚光点） ， 同时形成宽幅的激光加工槽， 由此能够高效地 除去 Low k 膜或者测试元件组 （TEG） 。

12、（例如参照专利文献 2） 。 0010 专利文献 1 ： 日本特开 2005 142398 号公报 0011 专利文献 2 ： 日本特开 2011 156551 号公报 0012 然后， 专利文献 2 记载的技术存在如下问题 ： 在调整被分支成多个的激光光线的 多个聚光斑 （聚光点） 的间隔方面非常困难， 不能在与间隔道对应的宽度内定位多个聚光斑 （聚光点） 。 发明内容 0013 本发明就是鉴于上述事实而完成的， 其主要技术课题在于提供一种能够容易调整 被分支成多个的激光光线的多个聚光斑 （聚光点） 的间隔的激光加工装置。 0014 为了解决上述主要技术课题， 根据本发明， 提供一种激光加工。

13、装置， 其特征在于具 有 ： 卡盘台， 其保持被加工物 ； 激光光线照射构件， 其对保持于该卡盘台的被加工物照射激 光光线 ； 以及加工进给构件， 其使该卡盘台和该激光光线照射构件在加工进给方向上相对 移动， 其中， 该激光光线照射构件包括 ： 激光光线振荡构件， 其振荡出激光光线 ； 聚光器， 其 使从该激光光线振荡构件振荡出的激光光线会聚而照射至被保持于该卡盘台的被加工物 ； 以及激光光线分支机构， 其配置于该激光光线振荡构件和该聚光器之间， 将从该激光光线 振荡构件振荡出的激光光线分支成多个激光光线， 该激光光线分支机构包括 ： 扩展角调整 构件， 其对从该激光光线振荡构件振荡出的激光光。

14、线的扩展角进行调整 ； 以及分支单元， 其 将通过了该扩展角调整构件的激光光线分支成多个激光光线， 该分支单元包括 ： 1/2 波长 板 ； 第一偏振分束器， 其将通过了该 1/2 波长板的激光光线分离为 P 偏振光和 S 偏振光 ； 第 一反射镜， 其对由该第一偏振分束器分离的 P 偏振光进行反射 ； 第二反射镜， 其对由该第一 偏振分束器分离的 S 偏振光进行反射 ； 以及第二偏振分束器， 其将被该第一反射镜和该第 二反射镜反射的 P 偏振光和 S 偏振光导入至同一方向的光路， 该第一反射镜和该第二反射 镜被配置为， 使通过该第二偏振分束器导入至同一方向的光路的 P 偏振光和 S 偏振光以。

15、具 有微小间隔的方式导入， 通过该扩展角调整构件调整从激光光线振荡构件振荡出的激光光 线的扩展角， 由此对经由该分支单元而通过该聚光器会聚的由 P 偏振光和 S 偏振光构成的 多个激光光线的聚光点的间隔进行调整。 0015 优选为， 所述分支单元配置有多个， 关于通过了上游侧的分支单元的 P 偏振光和 S 偏振光， 通过下一个分支单元的所述 1/2 波长板而偏振面旋转 45 度， P 偏振光进一步分支 为 P 偏振光和 S 偏振光， S 偏振光进一步分支为 P 偏振光和 S 偏振光， 导入至聚光器。 0016 在本发明的激光加工装置中， 配置于激光光线振荡构件与聚光器之间而将从激光 光线振荡构。

16、件振荡出的激光光线分支成多个激光光线的激光光线分支机构具有 ： 扩展角调 整构件， 其对从激光光线振荡构件振荡出的激光光线的扩展角进行调整 ； 以及分支单元， 其 将通过了扩展角调整构件的激光光线分支成多个激光光线。 分支单元具有 ： 1/2波长板 ； 第 一偏振分束器， 其将通过了 1/2 波长板的激光光线分离为 P 偏振光和 S 偏振光 ； 第一反射 镜， 其对由第一偏振分束器分离的 P 偏振光进行反射 ； 第二反射镜， 其对由第一偏振分束器 分离的 S 偏振光进行反射 ； 以及第二偏振分束器， 其将被第一反射镜和第二反射镜反射的 说 明 书 CN 103506759 A 4 3/10 页。

17、 5 P 偏振光和 S 偏振光导入至同一方向的光路， 第一反射镜和第二反射镜被配置为， 使通过第 二偏振分束器导入至同一方向的光路的 P 偏振光和 S 偏振光以具有微小间隔的方式导入， 通过扩展角调整构件调整从激光光线振荡构件振荡出的激光光线的扩展角， 由此对经由分 支单元而通过聚光器会聚的由P偏振光和S偏振光构成的多个激光光线的聚光点的间隔进 行调整， 因此， 能够容易调整被分支成多个的激光光线的多个聚光斑 （聚光点） 的间隔。 附图说明 0017 图 1 是根据本发明构成的激光加工装置的立体图。 0018 图2是示出构成装备于图1所示的激光加工装置中的激光光线照射构件的结构框 图。 001。

18、9 图3是示出利用构成图2所示的激光光线照射构件的扩展角调整构件实现的激光 光线的扩展角的说明图。 0020 图 4 是示出构成图 2 所示的激光光线照射构件的分支单元的说明图。 0021 图 5 是示出通过图 2 所示的激光光线照射构件照射的多个激光光线的说明图。 0022 图 6 是图 1 所示的激光加工装置装备的控制构件的结构框图。 0023 图 7 是作为被加工物的半导体晶片的立体图和局部剖视放大图。 0024 图8是示出图7所示的半导体晶片贴在装配于环状框架的保护带的表面的状态的 说明图。 0025 图 9 是利用图 1 所示的激光加工装置沿着图 7 所示的半导体晶片的间隔道形成激 。

19、光加工槽的激光光线照射步骤的说明图。 0026 图 10 是通过实施图 9 所示的激光光线照射步骤在半导体晶片形成的激光加工槽 的放大剖视图。 0027 标号说明 0028 2 ： 静止基座 ； 0029 3 ： 卡盘台机构 ； 0030 36 ： 卡盘台 ； 0031 37 ： 加工进给构件 ； 0032 38 ： 第一分度进给构件 ； 0033 4 ： 激光光线照射单元支承机构 ； 0034 43 ： 第二分度进给构件 ； 0035 5 ： 激光光线照射单元 ； 0036 51 ： 单元保持器 ； 0037 52 ： 激光光线照射构件 ； 0038 54 ： 聚光点位置调整构件 ； 003。

20、9 6 ： 脉冲激光光线振荡构件 ； 0040 7 ： 聚光器 ； 0041 71 ： 聚光物镜 ； 0042 8 ： 激光光线分支机构 ； 0043 80 ： 扩展角调整构件 ； 说 明 书 CN 103506759 A 5 4/10 页 6 0044 81 ： 第一聚光透镜 ； 0045 82 ： 第二聚光透镜 ； 0046 90 ： 分支单元 ； 0047 91 ： 1/2 波长板 ； 0048 92 ： 第一偏振分束器 ； 0049 93 ： 第一反射镜 ； 0050 94 ： 第二反射镜 ； 0051 95 ： 第二偏振分束器 ； 0052 10 ： 控制构件 ； 0053 11 ：。

21、 聚光斑间隔监视单元 ； 0054 12 ： 摄像构件 ； 0055 20 ： 半导体晶片。 具体实施方式 0056 以下， 参照附图， 对根据本发明构成的激光加工装置的优选实施方式进行详细说 明。 0057 图 1 中示出了根据本发明构成的激光加工装置的立体图。图 1 所示的激光加工装 置具备 ： 静止基座2 ； 卡盘台机构3， 其以能够沿着箭头X所示的加工进给方向 （X轴方向） 移 动的方式配设于该静止基座 2， 用于保持被加工物 ； 激光光线照射单元支承机构 4， 其以能 够沿着与 X 轴方向正交的箭头 Y 所示的分度进给方向 （Y 轴方向） 移动的方式配设于静止基 座 2 ； 以及激光。

22、光线照射单元 5， 其以能够沿着箭头 Z 所示的焦点位置调整方向 （Z 轴方向） 移动的方式配设于该激光光线照射单元支承机构 4。 0058 上述卡盘台机构 3 具备 ： 一对导轨 31、 31， 这一对导轨 31、 31 沿着 X 轴方向平行地 配设在静止基座2上 ； 第一滑动块32， 其以能够沿X轴方向移动的方式配设在该导轨31、 31 上 ； 第二滑动块33， 其以能够沿Y轴方向移动的方式配设在该第一滑动块32上 ； 支承台35， 其由圆筒部件 34 支承在该第二滑动块 33 上 ； 以及作为被加工物保持构件的卡盘台 36。该 卡盘台 36 由多孔性材料形成， 且具有被加工物保持面 36。

23、1， 利用未图示的吸引构件将作为 被加工物的例如圆盘状的半导体晶片保持在卡盘台 36 上。并且， 卡盘台 36 借助于配设在 圆筒部件 34 内的未图示的脉冲电动机而旋转。并且， 在卡盘台 36 装配有夹紧件 362， 该夹 紧件 362 用于固定环状框架， 该环状框架用于支承后述的半导体晶片。 0059 上述第一滑动块 32 在其下表面设置有与上述一对导轨 31、 31 嵌合的一对被引导 槽 321、 321， 并且， 在上述第一滑动块 32 的上表面设置有沿着 Y 轴方向平行地形成的一对 导轨 322、 322。以这种方式构成的第一滑动块 32 构成为通过使被引导槽 321、 321 与一。

24、对 导轨 31、 31 嵌合， 能够沿着一对导轨 31、 31 在 X 轴方向上移动。卡盘台机构 3 具备加工进 给构件 37， 该加工进给构件 37 用于使第一滑动块 32 沿着一对导轨 31、 31 在 X 轴方向上移 动。加工进给构件 37 包括 ： 外螺纹杆 371， 其在上述一对导轨 31 与 31 之间平行地配置 ； 以 及脉冲电动机372等驱动源， 其用于旋转驱动该外螺纹杆371。 外螺纹杆371的一端以能够 自如旋转的方式支承在固定于上述静止基座2的轴承块373， 外螺纹杆371的另一端与上述 脉冲电动机 372 的输出轴传动连接。另外， 外螺纹杆 371 与形成于未图示的内螺。

25、纹块的贯 说 明 书 CN 103506759 A 6 5/10 页 7 通内螺纹孔螺合， 该内螺纹块突出设置于第一滑动块 32 的中央部下表面。因此， 通过利用 脉冲电动机 372 对外螺纹杆 371 进行正转和反转驱动， 第一滑动块 32 沿着导轨 31、 31 在作 为 X 轴方向的加工进给方向上移动。 0060 上述第二滑动块 33 在其下表面设置有一对被引导槽 331、 331， 这一对被引导槽 331、 331 与设置于上述第一滑动块 32 的上表面的一对导轨 322、 322 嵌合， 上述第二滑动块 33 构成为通过使该被引导槽 331、 331 与一对导轨 322、 322 嵌。

26、合， 能够在 Y 轴方向上移动。 图示的实施方式中的卡盘台机构 3 具备第一分度进给构件 38， 该第一分度进给构件 38 用 于使第二滑动块 33 沿着设置于第一滑动块 32 的一对导轨 322、 322 在 Y 轴方向上移动。第 一分度进给构件 38 包括 ： 外螺纹杆 381， 其在上述一对导轨 322 与 322 之间平行地配置 ； 以 及脉冲电动机 382 等驱动源， 其用于对该外螺纹杆 381 进行旋转驱动。外螺纹杆 381 的一 端以能够自如旋转的方式支承在固定于上述第一滑动块 32 的上表面的轴承块 383， 外螺纹 杆 381 的另一端与上述脉冲电动机 382 的输出轴传动连。

27、接。另外， 外螺纹杆 381 与形成于 未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合， 该内螺纹块突出设置于第二滑动块 33 的中央部 下表面。因此， 通过利用脉冲电动机 382 对外螺纹杆 381 进行正转和反转驱动， 第二滑动块 33 沿着导轨 322、 322 在作为 Y 轴方向的分度进给方向上移动。 0061 上述激光光线照射单元支承机构 4 具备 ： 一对导轨 41、 41， 这一对导轨 41、 41 沿着 Y轴方向平行地配设在静止基座2上 ； 以及可动支承基座42， 其以能够在Y轴方向上移动的 方式配设在该导轨 41、 41 上。该可动支承基座 42 包括 ： 移动支承部 421， 其以能够。

28、移动的 方式配设在导轨 41、 41 上 ； 以及装配部 422， 其安装于该移动支承部 421。装配部 422 在一 个侧面平行地设置有在 Z 轴方向延伸的一对导轨 423、 423。图示的实施方式中的激光光线 照射单元支承机构4具备第二分度进给构件43， 该第二分度进给构件43用于使可动支承基 座 42 沿着一对导轨 41、 41 在 Y 轴方向上移动。第二分度进给构件 43 包括 ： 外螺纹杆 431， 其在上述一对导轨41、 41之间平行地配置 ； 以及脉冲电动机432等驱动源， 其用于对该外螺 纹杆 431 进行旋转驱动。外螺纹杆 431 的一端以能够自如旋转的方式支承在固定于上述静。

29、 止基座 2 的未图示的轴承块， 外螺纹杆 431 的另一端与上述脉冲电动机 432 的输出轴传动 连接。另外， 外螺纹杆 431 与形成于未图示的内螺纹块的内螺纹孔螺合， 该内螺纹块突出设 置于构成可动支承基座 42 的移动支承部 421 的中央部下表面。因此， 通过利用脉冲电动机 432 对外螺纹杆 431 进行正转和反转驱动， 可动支承基座 42 沿着导轨 41、 41 在作为 Y 轴方 向的分度进给方向上移动。 0062 激光光线照射单元 5 具备单元保持器 51 和安装于该单元保持器 51 的激光光线照 射构件 52。单元保持器 51 设置有一对被引导槽 511、 511， 这一对被。

30、引导槽 511、 511 供设置 于上述装配部 422 的一对导轨 423、 423 能够滑动地嵌合， 通过使该被引导槽 511、 511 与上 述导轨 423、 423 嵌合， 单元保持器 51 被支承成能够在 Z 轴方向上移动。 0063 激光光线照射单元5具有聚光点位置调整构件54， 该聚光点位置调整构件54用于 使单元保持器 51 沿一对导轨 423、 423 在 Z 轴方向上移动。聚光点位置调整构件 54 包括 ： 外螺纹杆 （未图示） ， 其配置在一对导轨 423、 423 之间 ； 和用于对该外螺纹杆进行旋转驱动 的脉冲电动机 542 等驱动源， 通过脉冲电动机 542 对未图示。

31、的外螺纹杆进行正转或反转驱 动， 由此使单元保持器 51 和激光光线照射构件 52 沿一对导轨 423、 423 在焦点位置调整方 向 （Z 轴方向） 上移动。而且， 在图示的实施方式中， 通过对脉冲电动机 542 进行正转驱动， 说 明 书 CN 103506759 A 7 6/10 页 8 使激光光线照射构件 52 向上方移动， 通过对脉冲电动机 542 进行反转驱动， 使激光光线照 射构件 52 向下方移动。 0064 上述激光光线照射构件 52 具有 ： 圆筒形状的壳体 52， 其实际上水平地进行配置 ； 脉冲激光光线振荡构件 6， 其如图 2 所示， 配置在壳体 521 内 ； 聚光。

32、器 7， 其会聚从该脉冲激 光光线振荡构件振荡出的激光光线而照射到被保持于上述卡盘台36的被加工物W上 ； 和激 光光线分支机构 8， 其配置在该脉冲激光光线振荡构件 6 与该聚光器 7 之间， 将从脉冲激光 光线振荡构件 6 振荡出的脉冲激光光线分支成多个激光光线。 0065 上述脉冲激光光线振荡构件 6 由如下部分构成 ： 脉冲激光振荡器 61， 其由 YAG 激 光振荡器或 YVO4 激光振荡器构成 ； 以及重复频率设定构件 62， 其附加设置于该脉冲激光振 荡器 61。脉冲激光振荡器 61 振荡出由重复频率设定构件 62 设定的规定频率的脉冲激光 光线 （LB） 。重复频率设定构件 6。

33、2 设定脉冲激光振荡器 61 要振荡的脉冲激光的重复频率。 这些脉冲激光光线振荡构件 6 的脉冲激光振荡器 61 和重复频率设定构件 62 通过后述的控 制构件进行控制。 0066 上述聚光器 7 具有聚光物镜 71， 在图示的实施方式中， 如图 1 所示， 配置在壳体 521 的前端 521。 0067 参照图 2 继续进行说明， 激光光线分支机构 8 具有 ： 扩展角调整构件 80， 其对从上 述激光光线振荡构件 6 振荡出的激光光线的扩展角进行调整 ； 和分支单元 90， 其将通过了 扩展角调整构件 80 的激光光线分支成多个激光光线。 0068 扩展角调整构件 80 由如下部分构成 ：。

34、 第一聚光透镜 81 和第二聚光透镜 82 ； 分别 支承该第一聚光透镜 81 和第二聚光透镜 82 的第一支承部件 83 和第二支承部件 84 ； 固定 第一支承部件 83 的支承基座 85 ； 导轨 86， 其配置于该支承基座 85 上， 使第二支承部件 84 能够在相对于第一支承部件 83 接近和离开的方向 （图 2 中左右方向） 上移动 ； 移动块 87， 其 与第二支承部件 84 连接， 通过设于支承基座 85 的未图示的导向槽进行配置 ； 外螺纹杆 88， 其在支承基座 85 中的与导轨 86 的相反侧沿导轨 86 配置， 并与设于移动块 87 的内螺纹孔 螺合 ； 脉冲电动机 8。

35、9， 其与该外螺纹杆 88 的一端连接 ； 和轴承块 880， 其可旋转地支承外螺 纹杆 88 的另一端。这样构成的扩展角调整构件 80 通过使脉冲电动机 89 向一方向转动， 使 第二支承部件 84 在图 2 中的右方移动， 通过使脉冲电动机 89 向另一方向转动， 使第二支承 部件 84 在图 2 中的左方移动。因此， 通过使脉冲电动机 89 向一方向或另一方向转动， 使支 承于第二支承部件 84 的第二聚光透镜 82 相对于向支承在第一支承部件 83 的第一聚光透 镜 81 接近或离开。 0069 这里， 参照图 3 对通过扩展角调整构件 8 调整的从脉冲激光光线振荡构件 6 振荡 出的。

36、激光光线的扩展角进行说明。 0070 如图 3 的 （a） 所示， 当将第一聚光透镜 81 的焦点位置 （f1） 与第二聚光透镜 82 的 焦点位置 （f2） 定位于一致的位置时， 从脉冲激光光线振荡构件 6 振荡出的激光光线通过第 一聚光透镜 81 和第二聚光透镜 82 而成为平行光， 不产生扩展角。 0071 接着， 如图 3 的 （b） 所示， 当将第一聚光透镜 81 的焦点位置 （f1） 和第二聚光透镜 82 的焦点位置 （f2） 定位于彼此的焦点位置的内侧时， 从脉冲激光光线振荡构件 6 振荡出的 激光光线通过第一聚光透镜 81 和第二聚光透镜 82 而以扩散角的扩展角进行照射。 0。

37、072 另一方面， 如图 3 的 （c） 所示， 当将第一聚光透镜 81 的焦点位置 （f1） 和第二聚光 说 明 书 CN 103506759 A 8 7/10 页 9 透镜 82 的焦点位置 （f2） 定位于彼此的焦点位置的外侧时， 从脉冲激光光线振荡构件 6 振 荡出的激光光线通过第一聚光透镜 81 和第二聚光透镜 82 而以收敛角的扩展角进行照射。 0073 因此， 通过调整第一聚光透镜81的焦点位置 （f1） 与第二聚光透镜82之间的间隔， 能够调整从脉冲激光光线振荡构件 6 振荡出的激光光线的扩展角 （扩散角、 收敛角） 。 0074 下面， 说明将通过了扩展角调整构件 80 的激。

38、光光线分支成多个激光光线的分支 单元 90。激光光线分支机构 8 具有作为第一分支单元 90a、 第二分支单元 90b、 第三分支单 元 90c 这三个的分支单元 90。分支单元 90a、 分支单元 90b、 分支单元 90c 分别由 1/2 波长 板 91、 第一偏振分束器 92、 第一反射镜 93、 第二反射镜 94、 第二偏振分束器 95 构成。参照 图 4 说明这样构成的第一分支单元 90a、 第二分支单元 90b、 第三分支单元 90c 的作用。入 射到 1/2 波长板 91 的激光光线的偏振面通过 1/2 波长板 91 而旋转 45 度。偏振面旋转了 45 度的激光光线通过第一偏振。

39、分束器 92 分离为 P 偏振光和 S 偏振光。被第一偏振分束器 92 分支的 P 偏振光通过第一反射镜 93 反射并导入至第二偏振分束器 95。此外， 由第一偏 振分束器 92 分支的 S 偏振光也通过第二反射镜 94 反射并导入至第二偏振分束器 95。这 样， 导入至第二偏振分束器 95 的 P 偏振光和 S 偏振光通过第二偏振分束器 95 被导入至同 一方向的光路。此时， 上述第一反射镜 93 和第二反射镜 94 被配置为 ： 通过第二偏振分束器 95 导入至同一方向的光路的 P 偏振光和 S 偏振光以具有微小间隔的方式导入。即， 第一反 射镜93和第二反射镜94定位成被反射的P偏振光和。

40、S偏振光不入射到第二偏振分束器95 的同一位置。 0075 构成分支单元 90 的第一分支单元 90a、 第二分支单元 90b、 第三分支单元 90c 如上 所述那样构成， 通过了扩展角调整构件 80 的激光光线通过分支单元 90a 被分支成 P 偏振光 和 S 偏振光， P 偏振光通过第二分支单元 90b 被进一步分支成 P 偏振光和 S 偏振光， 并且 S 偏振光被进一步分支成 P 偏振光和 S 偏振光。而且， 通过第三分支单元 90c， 被第二分支单 元 90b 分支的各 P 偏振光进一步被分支成 P 偏振光和 S 偏振光， 并且各 S 偏振光被进一步 分支成 P 偏振光和 S 偏振光。。

41、这样， 通过了扩展角调整构件 80 的激光光线通过第一分支单 元 90a 被分支成 P 偏振光和 S 偏振光， 通过第二分支单元 90b 被分支成 2 个 P 偏振光和 2 个 S 偏振光， 通过第三分支单元 90c 被分支成 4 个 P 偏振光和 4 个 S 偏振光。这样， 被分支 成 8 根的激光光线到达聚光器 7， 通过聚光物镜 71 会聚。此时， 入射到分支单元 90 的激光 光线具有通过上述扩展角调整构件 80 调整的扩展角， 因此， 如图 5 所示， 被分支成 8 个的激 光光线通过聚光物镜 71 会聚到聚光点 P1 P8。在本实施方式中构成为， 通过聚光物镜 71 会聚的激光光线。

42、的聚光点 P1 P8 沿 Y 轴方向被定位。而且， 通过上述扩展角调整构件 80 改变激光光线的扩展角， 能够调整通过聚光物镜 71 会聚的激光光线的聚光点 P1 P8 的间 隔。 0076 返回图 2 继续进行说明， 激光加工装置具有聚光斑间隔监视单元 11， 该聚光斑间 隔监视单元 11 用于确认由聚光物镜 71 会聚的激光光线的聚光点 P1 P8 的间隔。聚光斑 间隔监视单元11由如下部分构成 ： 半透半反镜111， 其配置在第三分支单元90c与聚光器7 之间的光路上 ； 带通滤波器 112， 其使与被该半透半反镜 111 反射的激光光线的波长对应的 波长的光通过 ； 成像透镜 113，。

43、 其使通过了该带通滤波器 112 的激光光线成像 ； 和 CCD 照相 机114， 其拍摄通过该成像透镜113成像的激光光线的聚光点 （聚光斑） 。 这样构成的聚光斑 间隔监视单元 11 将通过第三分支单元 90c 被分支成由 4 个 P 偏振光和 4 个 S 偏振光构成 说 明 书 CN 103506759 A 9 8/10 页 10 的 8 个的激光光线经由半透半反镜 111 和带通滤波器 112 导入至成像透镜 113。被导入至 成像透镜 113 的被分支成 8 个的激光光线与上述聚光物镜 71 同样通过成像透镜 113 成像 聚光点 P1 P8， 该成像的聚光点 P1 P8 由 CCD。

44、 照相机 114 拍摄。这样， 通过 CCD 照相机 114 拍摄到的聚光点 P1 P8 被发送至后述的控制构件， 并在后述的显示构件上显示。而 且， 上述半透半反镜 111 优选构成为定位于在光路上定位的作用位置和偏离光路的退避位 置处。 0077 返回图 1 继续进行说明， 在构成上述激光光线照射构件 52 的壳体 521 的前端部配 设有摄像构件 12， 该摄像构件 12 检测应利用上述激光光线照射构件 52 进行激光加工的加 工区域。该摄像构件 12 具有 ： 照明构件， 其对被加工物进行照明 ； 光学系统， 其捕捉被该照 明构件照明的区域 ； 以及摄像元件 （CCD） ， 其对由该光。

45、学系统捕捉到的像进行拍摄， 上述摄 像构件 12 将拍摄到的图像信号发送至未图示的控制构件。 0078 激光加工装置具有图 6 所示的控制构件 10。控制构件 10 具有 ： 中央处理装置 （CPU） 101， 其根据控制程序来进行运算处理 ； 只读存储器 （ROM） 102， 其存储控制程序等 ； 可 读写的随机存取存储器 （RAM） 103， 其存储运算结果等 ； 以及输入接口 104 和输出接口 105。 在这样构成的控制构件 10 的输入接口 104 输入来自上述聚光斑间隔监视单元 11 的 CCD 照 相机 114、 摄像构件 12 等的检测信号。并且， 从输出接口 105 向上述加。

46、工进给构件 37 的脉 冲电动机 372、 第一分度进给构件 38 的脉冲电动机 382、 第二分度进给构件 43 的脉冲电动 机 432、 聚光点位置调整构件 54 的脉冲电动机 542、 激光光线照射构件 52 的脉冲激光光线 振荡构件 6、 扩散角调整构件 80 的脉冲电动机 89、 显示构件 15 等输出控制信号。 0079 激光加工装置以上述方式构成， 以下对其作用进行说明。在图 7 的 （a） 和 （b） 中， 示出了作为被加工物的半导体晶片的立体图和要部放大剖视图。图 7 的 （a） 和 （b） 所示的 半导体晶片 20， 在硅等半导体基板 21 的表面， 利用层叠有绝缘膜和形成。

47、电路的功能膜的功 能层 22 呈矩阵状地形成有多个 IC、 LSI 等器件 23。并且， 各个器件 23 由形成为格子状的 间隔道 24 被划分开来。另外， 在本实施方式中， 形成功能层 22 的绝缘膜由低介电常数绝缘 体覆膜 （Low k 膜） 形成， 该低介电常数绝缘体覆膜由 SiO2 膜、 或 SiOF、 BSG（SiOB） 等无 机物类的膜或者作为聚酰亚胺类、 聚对二甲苯类等聚合物膜的有机物类的膜形成。对沿着 这样构成的半导体晶片 20 的间隔道 24 形成激光加工槽的方法进行说明。 0080 当沿着间隔道 24 分割上述的半导体晶片 20 时， 如图 8 的 （a） 和 （b） 所示。

48、将半导体 晶片 20 贴在装配于环状框架 F 的保护带 T 的表面。此时， 以使半导体晶片 20 的表面 20a 位于上方的方式将半导体晶片 20 的背面侧粘贴于保护带 T。 0081 然后， 实施激光光线照射步骤， 在该激光光线照射步骤中， 沿着半导体晶片 20 的 间隔道 24 照射激光光线， 将间隔道上的层叠体 22 除去。关于该激光光线照射步骤， 首先将 经由保护带 T 支承于环状框架 F 的半导体晶片 20 载置在上述的图 1 所示的激光加工装置 的卡盘台 36 上， 并且将半导体晶片 20 隔着保护带 T 吸附保持在该卡盘台 36 上。因此， 半 导体晶片 20 以使表面 20a 。

49、位于上侧的方式被保持。另外， 经由保护带 T 支承着半导体晶片 20 的环状框架 F 通过夹紧件 362 固定。 0082 以上述方式吸引保持有半导体晶片 20 的卡盘台 36 通过加工进给构件 37 定位在 摄像构件 12 的正下方。当卡盘台 36 被定位在摄像构件 12 的正下方时， 利用摄像构件 12 和未图示的控制构件来执行对准作业， 该对准作业是检测半导体晶片 20 的应进行激光加 说 明 书 CN 103506759 A 10 9/10 页 11 工的加工区域的作业。即， 摄像构件 12 和未图示的控制构件执行图案匹配等图像处理， 从 而依次执行成激光光线照射位置的对准， 其中， 该图案匹配等图像处理用于进行形成在半 导体晶片 20 的第一方向上形成的间隔道 24 与沿着间隔道 24 照射激光光线的激光光线照 射构件 52 的聚光器 7 之间的位置对准。此外， 对于形成。