JP2007144494A - レーザー処理装置及びレーザー処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に液体を供給しながらレーザー光による処理を行う際に、前記液体中に発生する気泡の影響が抑えられ、被処理位置へのレーザー光の照射を高精度で行うこと。
【解決手段】基板Ｗの被処理位置にレーザー光Ｌ１を照射する光照射部と、液体供給源と、液体供給路を介して液体供給源に接続され、その口径が０．４〜１．０ｍｍである液体吐出口５１ａを有し、液体供給源から供給された液体を基板Ｗに流速２０〜３０ｍ／ｓで２０〜３５度の俯角方向から供給する供給ノズル５１と、吐出された液体の案内部材５６と、レーザー光の照射スポットの中心が、前記供給ノズル５１の液体吐出口５１ａを吐出方向に延長したときの基板Ｗの投影領域Ｒに収まった状態で基板保持部２１と、前記光照射部、案内部材５６及び供給ノズル５１とを相対的に水平方向に移動させる移動機構と、を備えた処理装置を用いる。
【選択図】図７

Description

本発明は、基板を水平方向に移動させ、前記基板の表面に液体を供給した状態でレーザー光を照射して、当該表面に対して所定の処理を行うレーザー処理装置及びレーザー処理方法に関する。

半導体装置を製造する一連の工程の中にレーザー光を用い、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイ用ガラス基板などの基板に対して処理を行うプロセスが知られている。例えば特許文献１には、レーザー光を基板表面に沿って走査させることによりダイシングラインを形成する技術が記載されている。また特許文献２にはウエハの露光処理前においてウエハに予め形成された、ウエハの位置取りの基準となるアライメントマークを覆うレジスト膜を、レーザー光を照射することにより除去して当該マークを露出させる技術が記載されている。レーザー光はエネルギーが大きく、また高精度な位置合わせができることから、これらのような処理には好適である。

前記レーザー光により基板表面の膜を処理すると、被処理物である膜の削り屑が当該基板表面に付着し、また処理された部分の周囲の膜がレーザー光により加熱されてその後の基板の処理が影響を受けるおそれがある。そこでこのような削り屑の付着や膜への熱影響を抑えるために基板表面に純水などの液体を供給して液膜を形成し、この液膜を介してレーザー光を当該基板表面に照射する場合がある。

前記特許文献２には表面にレジスト膜が形成されたウエハに、既述のように液膜を介してレーザー光を照射することによって被処理位置（膜除去位置）のレジスト膜を除去して前記アライメントマークを露出させるレーザー処理装置について記載されている。図１８（ａ）を参照しながら簡単にこのレーザー処理装置の構成を説明する。図中１１はウエハＷを保持するチャックであり、支持部１２を介して不図示の駆動部に接続されており、水平に移動自在に構成されている。図中１３はメインノズルであり、ウエハＷの被処理位置１０に向けて例えばＮ2（窒素）ガスなどの圧送用ガスにより加圧された純水を吐出するようになっている。図中１４は案内部材であり、レーザー処理時に被処理位置１０上に配置されてメインノズル１３と後述のサブノズルから供給される液流をガイドする役割を持ち、支持部材１４ａを介してメインノズル１３に接続されている。またこの案内部材１４はレーザー光を透過させるように例えば石英で構成されている。図中１６はレーザー光照射部であり、図中点線で示すように被処理位置１０に向けてレーザー光を照射する。

また図中１７，１８は夫々案内部材１４に設けられたサブノズルである。これらのサブノズル１７，１８は案内部材１４の下面に開口しており、図１８（ｂ）に示すように上方から見た場合メインノズル１３を挟んで夫々対称に配設され、被処理位置１０に向けてメインノズル１３よりも低い流速で純水を吐出してメインノズル１３からの液流の広がりを抑える役割を有する。また図中１９は液体回収部であり、各ノズル１３，１７，１８から供給され、案内部材１４の下方を通過した液流を吸引してウエハＷから除去する。

このようなレーザー処理装置を用いてウエハＷに処理を行う場合は、案内部材１４を被処理位置１０の上部に移動させ、各ノズル１３，１７，１８から純水を吐出させる一方で回収ノズル１９から吸引を行い、ウエハＷと案内部材１４との間に液流１０ａを形成した後、レーザー光照射部１６からレーザー光を照射して被処理位置１０の膜を切削する。そして切削された膜の削り屑は純水に押し流され、液体回収部１９により当該純水とともにウエハＷから除去される。

ところでレーザー光はパルスとして断続的に例えば２０μｓｅｃ毎に１回、被処理位置１０に向けて打ち込まれるが、１回のレーザー光のパルスの打ち込みにより被処理位置１０の膜の成分の蒸発が起こるとともにこの蒸発物が打ち込まれたレーザー光のパルスのエネルギーを吸収することによって被処理位置１０上でプラズマが発生する。このプラズマが周囲に存在する液体を急激に圧縮して、被処理位置１０上に例えばその径が１ｍｍ程度の気泡が発生する。このような気泡が被処理位置１０上に存在している状態で続けてレーザー光のパルスが当該被処理位置１０に向けて打ち込まれてこの気泡に衝突すると、レーザー光は光学散乱を起こして、被処理位置１０に照射されずにその被処理位置１０の周囲に照射されるおそれがある。その結果として被処理位置１０の膜の加工が十分に行われず、被処理位置１０の周囲の膜が損傷し、さらに前記液流１０ａの圧力を受けてその損傷した箇所の周囲の膜の剥離（デラミネーション）が起こるおそれがある。図２３はこのような様子を模式的に示した図であり１９ａは基板表面部、１９ｂはレーザー光、１９ｃはダイシングライン、１９ｄは気泡である。

このようなレーザー光の乱反射を防ぐためにはウエハＷのレーザー光の照射位置及び当該液流を供給する各ノズルを夫々適切に設計して、被処理位置から速やかに前記プラズマにより発生した気泡を押し流して取り除く必要がある。

また前記レーザー処理装置において膜の削り屑を十分に液流により押し流してウエハＷ上から除去するために、メインノズル１３から吐出される純水はある程度の流速を有するように加圧されている必要がある。そしてこのメインノズル１３からの純水の流速を速くすれば既述のプラズマにより発生した気泡も被処理位置１０上から速やかに押し流すことができ、この気泡によるレーザーの光学散乱を抑えることができると考えられる。

しかし流速を速くした場合、純水がメインノズル１３からウエハＷ上に吐出される際に純水が受ける圧力変化が大きくなり、当該純水中に溶解していたガスが液流中に細かな気泡（マイクロバブル）となって現れる、いわゆるキャビテーションが起こりやすくなる。このマイクロバブルにレーザー光が衝突した場合もそのレーザー光は既述のプラズマにより発生した気泡に衝突した場合と同様に光学散乱を起こして、被処理位置１０に十分に照射されずにその被処理位置１０の周囲に照射されてしまうおそれがある。
なおこれらのような問題は既述の特許文献１及び２には示唆されておらず、その解決手段も記載されていない。
特開２００２−２２４８７８（図１） 特開２００３−２４９４２７（段落００９６〜００９９ 図２２〜２４）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に液体を供給しながらレーザー光による処理を行う際に、前記液体中に発生する気泡の影響が抑えられ、基板の被処理位置へのレーザー光の照射を高精度で行うことができるレーザー処理装置及びレーザー処理方法を提供することである。

本発明のレーザー処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、基板への被処理位置にレーザー光を照射して基板表面に対して処理を行う光照射部と、液体を圧送して供給するための液体供給源と、液体供給路を介して液体供給源に接続され、その口径が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである液体吐出口を有し、前記液体供給源から供給された液体を、基板保持部に保持された基板に流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで２０度〜３５度の俯角方向から供給する液体供給ノズルと、前記基板の上方に設けられ、前記供給ノズルから吐出された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、光照射部から照射されたレーザー光の照射スポットの中心が、前記供給ノズルの液体吐出口を吐出方向に延長したときの基板表面における投影領域に収まった状態で当該照射スポットが基板表面を移動するように前記基板保持部と、前記光照射部、案内部材及び供給ノズルとを相対的に水平方向に移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする。このレーザー処理装置において例えば、基板に液体を供給する際における液体吐出口の中心から基板までの高さは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。

また他の発明のレーザー処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、基板への被処理位置にレーザー光を照射して基板表面に対して処理を行う光照射部と、液体を圧送して供給するための液体供給源と、液体供給路を介して前記液体供給源に接続され、その液体吐出口から前記基板上に液体供給源から供給された液体を供給する液体供給ノズルと、前記基板の上方に設けられ、前記液体供給ノズルから供給された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、前記液体供給路を通過する液体の脱気を行う脱気ユニットと、前記基板の表面におけるレーザー光の照射スポットを移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、を備えたことを特徴とする。

前記レーザー処理装置は、例えば前記液体供給源は、液体貯留部にガス供給源からのガスを供給して当該液体貯留部の液体を圧送する第１の液体供給源と、工場用力からなる第２の液体供給源とからなり、第１の液体供給源には、第１の液体供給路を介してレーザー光による基板の被処理物を押し流すための第１の供給ノズルが接続され、第２の液体供給源には、第１の液体供給ノズルの両側に夫々位置し、第１の液体供給ノズルからの液流を制御する、対をなす第２の液体供給ノズルが接続され、第１の液体供給路及び第２の液体供給路は、夫々第１の脱気ユニット及び第２の脱気ユニットを備えている。

本発明のレーザー処理方法は、基板保持部に基板を水平に載置する工程と、その口径が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである液体吐出口を有し、液体供給路を介して、液体を圧送して供給するための液体供給源に接続された液体供給ノズルより、液体供給源から当該供給ノズルに供給された液体を流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで２０度〜３５度の俯角方向から基板に供給する工程と、前記基板の上方に設けられ、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材により、前記供給ノズルから吐出された液体を当該案内部材の下面と前記基板の表面との間を通過するように案内した状態で光照射部からレーザー光を案内部材を介して照射する工程と、レーザー光の照射スポットの中心が、前記供給ノズルの液体吐出口を吐出方向に延長したときの基板表面における投影領域に収まった状態で当該照射スポットが基板表面を移動するように前記基板保持部と、前記光照射部、案内部材及び供給ノズルとを相対的に水平方向に移動させる工程と、を備えたことを特徴とする。

また他の発明のレーザー処理方法は、基板保持部に基板を水平に載置する工程と、液体を圧送して供給するための液体供給源から液体供給路を介して当該液体供給源に接続された液体供給ノズルに液体を供給して、当該液体を液体供給ノズルの液体吐出口から前記基板上に吐出する工程と、前記液体供給路を通過する液体の脱気を行う工程と、前記基板の上方に設けられ、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材により、前記供給ノズルから吐出された液体を当該案内部材の下面と前記基板の表面との間を通過するように案内する工程と、前記基板の表面におけるレーザー光の照射スポットを移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させる工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、基板表面に案内部材により案内された液体を介在させてレーザー光を照射して所定の処理を行うにあたり、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの口径を有する液体吐出口を持つ液体供給ノズルから流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで、基板に２０度〜３５度の俯角方向から液体を供給し、さらに光照射部から照射されたレーザー光の照射スポットの中心が前記供給ノズルの液体吐出口を吐出方向に延長したときの基板表面におけるへの投影領域に収まった状態で当該照射スポットが基板表面を移動するように基板への処理が行われる。このように処理が行われることで、基板へのレーザー照射により発生するプラズマに起因して液体中に発生する気泡が基板の照射スポット（被処理位置）から効率良く押し流され、レーザー光の光学散乱を抑えることができる。その結果として基板の被処理位置へのレーザー光の照射を高精度で行うことができる。

また別の発明によれば、基板表面に案内部材により案内された液体を介在させてレーザー光を照射して所定の処理を行うにあたり、液体供給路を介して液体供給ノズルに接続された液体供給源から圧送された液体は、液体供給路に設けられた脱気ユニットにより当該供給路を通過する際に脱気されるので、液体供給ノズルから吐出される液体については、液体を圧送するために用いられるような、当該液体に溶解した気体が除去されているため、吐出時にキャビテーションが起こることが抑えられる。その結果として基板上に供給された液体中に気泡が発生することが抑えられ、この気泡によるレーザー光の光学散乱を抑えることができる。

本発明のレーザー処理装置の実施の形態の一例として基板であるウエハＷに例えばダイシングなどの所定の処理を行うレーザー処理装置について説明する。図１は、このレーザー処理装置の全体構成図である。図中２１は、ウエハＷを水平に吸着保持する基板保持部をなすチャックである。このチャック２１は、ウエハＷの撓みを防止するために、ウエハＷと平面的にほぼ同じ大きさに形成されている。ここで平面的にほぼ同じ大きさとは、ウエハＷが撓みが生じない程度に、両者が同じ大きさに形成されているということであり、例えばチャック２１の直径がウエハＷの直径±１０ｍｍ程度に設定されていれば、両者が平面的に同じ大きさであるという。

このチャック２１は、上面が開口した略円筒状に形成されたカップ２２内に配置され、カップ２２の底部中央に設けられた駆動部２１ａにより鉛直軸回りに回転することができ、また昇降できるように構成されている。またチャック２１例えばカップ２２に接続されており、後述するＸ−Ｙステージ８によりカップ２２とともに水平に移動できるようになっている。前記カップ２２の底部には、ウエハＷからこぼれ落ちた液体例えば純水を排出すると共に、カップ２２内を排気するための排出ポート２３が設けられている。さらにチャック２１に保持されるウエハＷの直ぐ下方位置にてチャック２１を囲むようにリング状の水平プレート部２４が設けられ、この水平プレート部２４の外縁部を下方側に屈曲して筒状部２５が形成されている。

更にこのレーザー処理装置は、ウエハＷのレーザーの照射領域にレーザーを照射するためのレーザー光照射部３と、ウエハＷ上に液膜を形成するための液膜形成部４とを備えている。レーザー光照射部３は、レーザー処理装置の外装体をなす図示しないケース体に固定されており、例えばＹＡＧレーザーやエキシマレーザーなどの加工用レーザーを例えば５０ｋＨｚで発振するレーザー光発振器３１と、この発振器３１からのレーザー光を例えば鉛直下方向に向かうように屈折させてウエハＷ表面に向かわせるハーフミラー３２と、ハーフミラー３２の下流側に設けられた、ウエハＷ上にレーザー光を結像させるためのレーザー結像加工光学系ユニット（以下「光学系ユニット」という）３３とを備えている。また図中３４は撮像手段であるＣＣＤ（charge coupled device）カメラであり、予めウエハＷの所定位置に形成されたノッチやオリフラテーション等の位置合わせ部位を検出する役割を有している。またこのＣＣＤカメラ３４は、ハーフミラー３２からウエハＷの表面に向かうレーザー光の光軸をＬ１とすると例えばそのＣＣＤカメラの光軸Ｌ２が前記Ｌ１と一致するように前記レーザー処理装置のケース体に固定されている。

液膜形成部４は、ウエハＷ上に例えば純粋などの液体やパージガスを供給するための例えば供給管により構成される供給路を夫々有し、複数の吐出ノズルを備えたノズルユニット４１と、ウエハＷの表面におけるレーザー光の照射位置を通過した液体を回収する液体回収部４２と、を備えている。前記ノズルユニット４１は、例えば図２の斜視図、図３の斜め下方側から見た斜視図、図４の断面図、図５の略平面図に示すように、液体供給ノズルである１本のメインノズル５１と、メインノズル５１の両側に設けられ互いに対となる２本のサブノズル５２，５３とを備えている。このメインノズル５１及びサブノズル５２，５３は後述するようにレーザー処理時においてウエハＷの被処理位置を通過する液流を形成することにより、被処理位置の周囲がレーザー光の熱により受ける影響を抑えるとともにレーザー光によるウエハＷの表面の膜の除去物（被処理物）を押し流して、その除去物がウエハＷに付着することを押さえる役割を有している。なおメインノズル５１は、請求の範囲でいう第１の液体供給ノズルに、サブノズル５２，５３は第２の液体供給ノズルに夫々相当する。

またノズルユニット４１は、ウエハＷ及び後述の案内部材５６にパージガスを供給するための２本のパージノズル５４，５５と、前記メインノズル５１及びサブノズル５２，５３から吐出されてウエハＷ上を流れる液体を案内して液膜を形成する案内部材５６と、を備えており、これらのノズル５１〜５５はノズル本体４３の内部に設けられている。前記案内部材５６は、レーザー光を透過させるために、透明体である例えば石英ガラスを用いて例えば下面が平坦な逆円錐状に形成されている。

前記ノズル本体４３は略半円状の平面形状をなし、筒状を半割りにした構造体として、各ノズル５１〜５５を一体的に成形したものであり、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリテトラフルオロエチレン等の樹脂により形成されている。このノズル本体４３の中央領域には、平面形状が略半円状の開口部４４が形成されており、この開口部４４に前記案内部材５６が配置されるようになっている。
図中５５は、案内部材５６をノズル本体４３に固定するための、例えばポリ塩化ビニルやポリテトラフルオロエチレン等の樹脂やセラミックスにより形成された固定部材である。なお各ノズル５１〜５５はこのようにノズル本体４３として一体的に成形されていなくても良いことはもちろんである。

この固定部材４５の中央領域には、例えば案内部材５６の下面よりも大きく、上面よりも小さい開口部４５ａが形成されており、この開口部４５ａに案内部材５６を挿入することにより、案内部材５６の上部側が開口部４５ａに挟まった状態で固定部材４５に装着され、この固定部材４５をノズル本体４３に形成された段部５７に装着することにより、案内部材５６がノズル本体４３の所定位置に配置されることになっている。

そして前記メインノズル５１、サブノズル５２，５３、パージノズル５４，５５は、ノズル本体４３に配置された案内部材５６の下面近傍領域に向けて、夫々液体やパージガスを供給するように、案内部材５６の外側に吐出口が形成されている。ここで５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは、夫々メインノズル５１、サブノズル５２，５３、パージノズル５４，５５の吐出口である。各吐出口５１ａ〜５５ａは例えば円形に開口している。

前記メインノズル５１は、例えば案内部材５６がノズル本体４３に配置されたときに、案内部材５６の下面の直下のほぼ中央に吐出口５１ａが位置するように設けられている。サブノズル５２，５３は、メインノズル５１を中心にして互いに対称に夫々の吐出口５２ａ，５３ａが位置し、パージノズル５４，５５は、夫々サブノズル５２，５３の外側に、メインノズル５１を中心にして互いに対称に夫々の吐出口５４ａ，５５ａが位置するように、夫々配置されている。具体的には、サブノズル５２，５３は、メインノズル５１と案内部材５６の下面の中央を結ぶ線Ｌ３を中心線として、この中心線から例えば３０度≦θ１≦５５度程度の角度で互いに対称に離れるように配置されており、またパージノズル５４，５５は、前記線Ｌ３を中心線として、この中心線Ｌ３から例えば６５度≦θ２≦８５度程度の角度で互いに対称に離れるように配置されている。つまりメインノズル５１の吐出口５１ａは案内部材５６の下面中央近傍に位置しており、サブノズル５２，５３、パージノズル５４，５５は、夫々の吐出口５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａが案内部材５６の下面の周囲に位置するように、各々が設けられている。

前記ノズルユニット４１及び光学系ユニット３３は支持部材４７ａを介して保持アーム４７に固定されている。この保持アーム４７の基端側は、当該保持アーム４７を昇降させる昇降機構４８に接続されており、また保持アーム４７の先端側は後述する液体回収ノズル４２ａに接続されている。昇降機構４８は保持アーム４７を伴って、図１における紙面の表裏方向に伸びるレール４９に沿って移動できるように設けられている。このように構成されることによりノズルユニット４１、光学系ユニット３３、液体回収ノズル４２ａが、ウエハＷにレーザー光照射を行う処理位置とカップ２２の外側の待機位置との間で移動自在に構成されている。また前記光学系ユニット３３とノズルユニット４１とは、前記処理位置に配置されたときに、レーザー光発振器３１からのレーザー光が光学系ユニット３３及び案内部材５６を介してウエハＷの表面に照射されるようになっている。

図６〜図７は前記処理位置に配置されたノズルユニット４１のメインノズル５１とチャック２１に載置されたウエハＷのレーザー光が照射される被処理位置との位置関係及び前記メインノズル５１の構成を示した図である。図７中ｈ１で示すメインノズル５１の下端からウエハＷまでの高さは、ウエハＷとメインノズル５１との接触を防ぐために例えば０．２ｍｍ以上であることが好ましい。

またウエハＷのレーザー光照射の際に生じるプラズマに起因した気泡によるレーザー光の乱反射を抑えるためにメインノズル５１は次に説明するように構成される。前記メインノズル５１は図中鎖線で示すように俯角方向に純水を吐出するように設けられており、この純水の吐出方向とウエハＷとがなす角θは２０度〜３５度であり、既述のように円形に開口された吐出口５１ａの口径ｌは０．４ｍｍ〜２．０ｍｍである。なおθの値が３５度を超えるとこのメインノズル５１の構造上、加工ができなくなるおそれがあり、θの値が２０度よりも小さいと当該メインノズル５１とウエハＷの加工点（被処理位置）との距離が長くなることで純水の抗力の影響を受けて流速が遅くなるおそれがある。純水が例えば所定の流速で吐出口５１ａから吐出される場合はこの吐出口５１ａが大きいほどウエハＷのレーザー光の照射領域に供給される純水の量が多くなり、前記気泡が処理領域上から押し流されやすくなるため有利であるが口径ｌが２．０ｍｍを超えると使用する純水の量が多くなりすぎてこのレーザー光による処理を行うためのコストが高くなるおそれがある。また口径ｌが０．４ｍｍよりも小さくなると気泡を十分に押し流すことができず、本発明の十分な効果を達成できなくなるおそれがある。

この吐出口５１ａの中心からウエハＷまでの高さｈ２は好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。ｈ２が１．５ｍｍを超えるとメインノズル５１と加工点との距離が長くなるため水の抗力を受けて、流速が低下するおそれがあり０．５ｍｍよりも小さいとメインノズル５１の下面とウエハＷとが接触するおそれがある。また図中Ｒはこの吐出口５１ａのウエハＷへの投影領域を示しており、レーザー光発振器３１から照射されたレーザー光は、光学系ユニット３３及び案内部材５６を介してその光軸Ｌ１がこの投影領域Ｒに向かうように照射される。なおウエハＷから案内部材５６までの高さｈ３は例えば２ｍｍ程度である。

図８はレーザー光が被処理位置に照射された場合における前記投影領域Ｒを上から見た図であり、前記レーザー光によりウエハＷ上に例えば円形の照射スポット（被処理位置）Ｓが形成されるものとすると、この照射スポットＳの中心はこの投影領域Ｒに収まるようになっている。なお図８（ａ）に示すようにスポットＳ全体が投影領域Ｒに収まっていなくても例えば図８（ｂ）に示すようにスポットＳの中心が投影領域Ｒに収まっていればスポットＳの端部が投影領域Ｒからはみ出していてもよい。なおこのスポットＳの直径は例えば５０μｍ〜１００μｍである。

続いて液体回収部４２について説明する。この液体回収部４２は、例えば図９に示すように略直方体形状をなし、ウエハＷ上に形成された帯状の液流を回収できるように先端に吸引口４２ｂを有する回収ノズル４２ａと、この回収ノズル４２ａに対して液体回収路４２ｃを介して吸引力を作用させるエジェクタなどの吸引手段４２ｄと、を備えている。

ここで前記ノズルユニット４１と回収ノズル５２ａとは、ノズルユニット４１に設けられた案内部材５６と回収ノズル５２ａとが互いに対向し、両者間の距離が例えば１００ｍｍ程度となるように夫々設けられている。なおノズルユニット４１と回収ノズル４２ａとは、ノズルユニット４１が前記処理位置にあるときに回収ノズル４２ａの下端が例えばウエハＷから１ｍｍ程度上方側に配置されるような位置関係で夫々保持アーム４７に固定されている。

前記メインノズル５１には純水を当該メインノズル５１に供給するための第１の液体供給路６１の一端が接続されており、またサブノズル５２，５３には純水を当該サブノズル５２，５３に供給するための第２の液体供給路６２の一端が接続されている。この液体供給路６１の他端は、バルブＶ１、液体供給機器群６１ａ、第１の脱気ユニット６１ｂをこの順に介して純水の貯留部である純水貯留タンク６１ｃに接続されている。また貯留タンク６１ｃの気相部分には純水を液体供給路６１の下流側に供給するための圧送用ガスの供給路６１ｄの一端側が開口しており、このガス供給路６１ｄの他端側は、Ｎ2ガスが貯留されたガス供給源６１ｅに接続されている。なお純水貯留タンク６１ｃ、供給路６１ｄ及びガス供給源６１ｅは請求の範囲でいう第１の液体供給源を構成している。

また液体供給路６２の他端は、バルブＶ２、液体供給機器群６２ａ、第２の脱気ユニット６２ｂ、バルブＶ２１をこの順に介して液体供給源であり、液体供給路６２に純水を加圧して供給するための第２の液体供給源である純水供給源６２ｃに接続されており、この純水供給源６２ｃは、例えば工場の用力により構成され、バルブＶ２及びＶ２１が開かれるとこの純水供給源６２ｃからサブノズル５２，５３に純水が供給されるようになっている。なお工場の用力とはこのレーザー処理装置が設置される工場において納入された様々な設備装置を稼動させるために工場に備えられた、各種の処理用ガスや作動用ガスなどの気体や純水、冷却水、処理液などの液体を供給したり、排液や排気などを行ったりする設備のことである。

前記脱気ユニット６１ｂ，６２ｂは例えば各々同様に構成されている。図１０は脱気ユニット６１ｂの縦断側面図であり、図中７１は上流側の液体供給路６１に接続された入口側継手であり、図中７２は下流側の液体供給路６１に接続された出口側継手である。図中７３は継手７１，７２を介してその両端部が各々液体供給路６１に接続された多数の細管であり、各細管７３は例えば四フッ化エチレン樹脂からなる微細孔を有する気体透過膜材により構成されている。図中７４はチャンバであり、細管７３の周囲を囲み密閉空間７５を形成している。チャンバ７４には前記密閉空間７５に連通する脱気用配管７６の一端が接続されており、この脱気用配管７６の他端は調圧バルブ７７を介して例えばエジェクターポンプなどの排気手段７８に接続されている。

そして前記調圧バルブ７６が開かれると、その調圧バルブ７６の開度に従って密閉空間７５が負圧化されて例えば所定の圧力になり、このような状態で上流側の液体供給路６１から各細管７３に純水が流入するとこの純水中に溶存している圧送用ガスとして用いたＮ2ガスなどの気体が細管７３の微細孔を通過して前記密閉空間７５に流れ込み、純水中から除去される。このようにして気体が除去された純水が、細管７３から下流側の液体供給路６１に流れ込むようになっている。

また前記パージノズル５４，５５にはパージガス供給路６３の一端が接続されており、パージガス供給路６３の他端はバルブＶ３、ガス供給機器群６３ａをこの順に介して例えばパージガスである空気の供給源６３ｂに接続されている。

なお液体供給機器群６１ａ，６２ａ及びガス供給機器群６３ａは、例えばマスフローコントローラやポンプなどを含み、液体供給路６１，６２及びガス供給路６３を流れる純水及びパージガスの流量を夫々制御する。

そしてウエハＷへのレーザー処理時においては、バルブＶ１が開かれ、Ｎ2ガス供給源６１ｅからＮ2ガスが純水貯留タンク６１ｃに供給され、タンク６１ｃ内の圧力が高まり、純水が液体供給路６１を下流側に流通し、メインノズル５１から吐出される。また例えばバルブＶ１が開かれると略同時にバルブＶ２，Ｖ２１が開かれ、工場の用力により純水が液体供給路６２を下流側に流通し、サブノズル５２，５３から純水が吐出される。このとき液体供給機器群６１ａを介してメインノズル５１から吐出される純水の流速が２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓとなるように制御される。この流速が２０ｍ／ｓよりも低いとレーザー処理により純水中に発生する気泡が十分に押し流すことができないおそれがあり、この流速が３０ｍ／ｓを超えると液流によりウエハＷの表面の膜が傷つけられるおそれがある。また液体供給機器群６１ｂはサブノズル５２，５３から吐出される純水の流速をメインノズル５１から吐出される流速よりも小さく例えば１ｍ／ｓになるように制御する。

ウエハＷにレーザー処理を行う際にこのように純水が各ノズル５１〜５３から吐出されると図１２に示すようにサブノズル５２，５３から吐出された液流は、メインノズル５１から吐出された液流との圧力差によってこのメインノズル５１から吐出された液流に合流する。またメインノズル５１から吐出された液流はこのサブノズル５２，５３からの液流によって拡散することが抑えられ、合流した液流９１はウエハＷと案内部材５６との間に液膜を形成し、図中矢印で示すように案内部材５６の下方を通過した後、既述の回収ノズル４２ａに向かいこの回収ノズル５２ａから吸引されてウエハＷ上から除去される。このような液流を形成することによりレーザー光照射によるウエハＷ表面からの除去物を拡散させずに当該液流とともに除去することができるようになっている。

またバルブＶ３を開いてパージガス供給路７２にパージガスを通流させることにより、パージノズル５４，５５から、案内部材５６の下面に向けてパージガスが供給されるようになっている。

更にまたこのレーザー処理装置は、図１において一点鎖線で示すように、カップ２２及びチャック２１を水平面に沿って移動させるための移動機構であるＸ−Ｙステージ８を備えている。このＸ−Ｙステージ８は、図１２に示すようにカップ２２を載置するステージ８１と、このステージ８１をＸ方向に移動させる駆動機構を備えたステージ８２とからなる。ステージ８２は、レーザー処理装置における既述の外装体をなすケース体（図示せず）に固定された基台８３上をＹ方向に移動できるように構成されている。

次に既述のレーザー処理装置を用いてその表面にポリイミド膜が形成され、例えばそのポリイミド膜に既に集積回路が形成されたウエハＷのダイシングを行う手順について図１３を参照しながら説明する。先ず前記ウエハＷを図示しない搬送アームから、受け渡し位置にあるカップ２２内のチャック２１に受け渡す。この受け渡しは例えばチャック２１を昇降させることにより行われる。そしてＣＣＤカメラ３４がチャック２１に載置されたウエハＷ上に形成された位置合わせ部位であるオリエンテーションフラットまたはノッチあるいはターゲットマーク等を検出し、その検出位置に基づいてウエハＷの位置合わせを行う。次いでチャック２１及びカップ２２をＸ−Ｙステージ８により移動させ、ウエハＷ上のダイシング開始ポイントをレーザー光照射部３の光軸Ｌ１上に位置させる。

チャック２１及びカップ２２の移動後、昇降機構４８が保持アーム４７を介して、光学系ユニット３３、ノズルユニット４１及び回収ノズル４２ａを待機位置から既述の処理位置に移動させ、ノズルユニット４１は、既述のようにレーザー光照射部３からウエハＷにレーザー光が照射された場合に、そのレーザー光の照射スポットＳの中心がメインノズル５１の吐出口５１ａを吐出方向に延長したときのウエハＷの表面における投影領域に収まるように配置される。次にバルブＶ１が開かれるとともに、ガス供給源６１ｅから貯留タンク６１ｃにＮ2ガスが供給され、純水が供給路６１に流れ込む。供給路６１に流れ込んだ純水は夫々既述のように脱気ユニット６１ｂにより脱気され、さらに液体供給機器群６１ａにより流量制限を受け、メインノズル５１から例えば流速２０ｍ／ｓでウエハＷに吐出される。また例えばバルブＶ１が開かれるのと略同時にバルブＶ２，Ｖ２１が開かれ、工場の用力により供給路６２を下流側に流通した純水が脱気ユニット６２ｂにより脱気され、さらに液体供給機器群６２ａにより流量制限を受け、メインノズル５１から純水が吐出されるのと略同時にサブノズル５２，５３から例えば流速１ｍ／ｓでウエハＷに吐出される。各ノズル５１〜５３から吐出された純水は前記図１１で示した回収ノズル４２ａへ向かう液流９１を形成し、ウエハＷと案内部材５６との間に液膜が形成される（図１３（ａ））。なお例えばバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ２１を開くと同時に液体回収部４２の吸引手段４２ｄを動作させておくことにより回収ノズル４２ａに向かった液流９１は吸引され、ウエハＷから除去される。

そしてこのようにウエハＷ上に液流９１を形成した状態でレーザー光照射部３からレーザー光を、案内部材５６を通じてウエハＷの表面に照射しながら、例えば図１４に示すように、Ｘ−Ｙステージ８によりチャック２１及びカップ２２を先ず例えばＹ方向に移動させ、続いてＸ方向に移動させてレーザー光によりウエハＷの表面をさいの目状に走査する。このとき図１３中点線で示す矢印の方向に液流９１が形成される。この結果ウエハＷの表面がレーザー光により切削され、いわばウエハＷがハーフカットされてダイシングラインが形成される（図１３（ｂ））。なおダイシングラインが形成されたウエハＷは、後工程でウエハＷの裏面側からダイシングラインに沿ってカットされてチップに分断されることになる。またレーザー光により切削された削り屑は液流９１に乗って回収ノズル４２ａから回収される。なおメインノズル５１、サブノズル５２，５３から供給された純水の大部分は回収ノズル４２ａから回収されるが、回収されなかった純水はカップ２２内にこぼれ落ち、カップ２２内にこぼれ落ちた純水は排出ポート２３から排出される。

レーザー光によるダイシングラインの形成処理が終了すると、バルブＶ１、Ｖ２が閉じられ各ノズル５１〜５３からの純水の吐出が停止する。続けて排出ポート２３から排気が行われながら、駆動部２１ａを介してチャック２１が高速で回転して、ウエハＷ上に残留している純水を振り切って乾燥させる。

こうして一連の工程が終了した後、ノズルユニット４１や案内部材５６を前記待機位置に移動させ、チャック２１が上昇してウエハＷが図示しない搬送アームに受け渡される。続いて次のウエハＷがチャック２１に受け渡される前にノズルユニット４１又はチャック２１を、図１５に示すようにノズルユニット４１がチャック２１の外縁近傍領域に位置するように移動させる。次にバルブＶ３を開いてガス供給源６３ｂのパージガスをパージガス供給路６３を介してパージノズル５４，５５からチャック２１の外端面近傍領域に向けて吐出させ、またチャック２１を所定の回転数例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数にて回転させる。吐出されたパージガスは案内部材５６の下面を通過してチャック２１の外端面近傍領域に吹き付けられることにより、案内部材５６の下面及びチャック２１の外端面近傍領域に付着した純水が飛散して、これらの各部が乾燥される（図１３（ｃ））。例えば所定時間パージガスを供給して前記乾燥が終了した後バルブＶ３が閉じられパージガスの供給が停止される。

上記の実施の形態によれば、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの口径を有する吐出口５１ａを持つメインノズル５１を備え、当該メインノズル５１から流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで、ウエハＷに２０度〜３５度の俯角方向から純水を供給し、さらにレーザー光照射部３から照射されたレーザー光の照射スポットＳの中心が前記メインノズル５１の吐出口５１ａを吐出方向に延長したときのウエハＷの表面における投影領域に収まった状態で当該照射スポットＳがウエハＷ表面を移動するように、ウエハＷを保持するチャック２１を移動させるＸ−Ｙステージ８を備えている。このようにレーザー処理装置を構成することによってウエハＷへのレーザー照射により被処理位置である、レーザー光の照射スポットＳ上にプラズマが発生して、そのプラズマにより純水中において前記スポットＳ上に気泡が発生しても、その気泡はウエハＷの被処理位置であるレーザー光の照射スポットＳ上から効率良く押し流され、後述する評価試験が示すようにレーザー光の乱反射を抑えることができる。その結果としてウエハＷの被処理位置へのレーザー光の照射を高精度で行うことができる。

また上記実施形態によれば、メインノズル５１は純水の貯留タンク６１ｃに液体供給路６１を介して接続され、液体供給路６１には脱気ユニット６１ｂが介設されている。またサブノズル５２，５３は液体供給路６２を介して工場の用力により構成される液体供給源６２ｃに接続され、液体供給路６２には脱気ユニット６２ｂが接続されている。これにより貯留タンク６１ｃにガス供給源６１ｅから窒素ガスを供給して純水をメインノズル５１に圧送するにあたって純水中に溶存した窒素ガスが脱気されて除去されると共に工場の用力により液体供給路６２を下流側に圧送された純水中に含まれる溶存ガスが脱気されて除去される。従って純水が各ノズルから吐出される際にキャビテーションが起こることが抑えられる。その結果としてウエハＷ上に供給された純水中に気泡が発生することが抑えられ、この気泡によるレーザー光の光学散乱を抑えることができる。

以上において本発明は、上述のダイシングラインを形成するレーザー処理の他、例えばマスクの修正や、マーキング等のレーザー処理に適用することができる。

なお上記実施形態において脱気ユニット６１ｂ，６２ｂとしては液体供給路６１、６２を流通する純水を脱気できればよく、既述のような構成に限られない。例えばより確実に脱気を行うために前記脱気ユニット６１ｂの細管７３に超音波を照射してＮ2ガスと純水との分離が行われるような構成であってもよい。
また圧送用ガスとしてはＮ2ガスの他に空気やＡｒ（アルゴン）ガスなどを用いてもよい。

またサブノズル５２，５３に純水を供給するのは工場の用力によることに限られず、図１６に示すようにレーザー処理装置を構成してもよい。このレーザー処理装置におけるサブノズル５２，５３に接続された液体供給路６２の他端は、バルブＶ２、液体供給機器群６２ａ、脱気ユニット６２ｂをこの順に介して純水の貯留部である純水貯留タンク６４に接続され、また貯留タンク６４の気相部分には純水を液体供給路６２の下流側に供給するための圧送用ガスの供給路６５の一端側が開口しており、このガス供給路６５の他端側は、Ｎ2ガスが貯留されたガス供給源６６に接続されているような構成であってもよい。このような装置においては例えば既述のレーザー処理装置のようにバルブＶ１が開かれメインノズル５１から純水が吐出されるのと略同時にバルブＶ２が開かれ、さらにガス供給源６６からＮ2ガスが圧送され純水貯留タンク６４の純水がサブノズル５２，５３に供給される。なおこのような差異を除いてこのレーザー処理装置は図１に示すレーザー処理装置と同様に構成される。

（評価試験）
既述の実施形態で説明したものと同様のレーザー処理装置を用いて、既述の手順に従い、表面にポリイミド膜が形成されたＳｉ（シリコン）基板であるウエハＷにレーザー光を照射しながらＸ−Ｙステージ８を所定の方向に所定距離を移動させてポリイミド膜を削り取ることによって前記ウエハＷ表面に直線状のダイシングライン（溝）を形成し、そのダイシングラインの形状及びダイシングラインの周囲におけるポリイミド膜の損傷を評価する評価試験を行った。

評価試験１としては図７中ｌで示した吐出口５１ａの口径が０．４ｍｍであるメインノズル５１を用い、またレーザー処理時において図７中ｈ２で示す吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離を１．５ｍｍに設定した。そして吐出口５１ａから吐出する純水の流速及び図７中θで示すノズルの角度を夫々処理を行うウエハＷ毎に変化させてダイシングラインの形成を行った。なおレーザー光の照射スポットＳの中心は吐出口５１ａを吐出方向に延長したときの投影領域Ｒ内に位置するようにした。なお以降の各評価試験についてもレーザー光の照射スポットＳは、この評価試験１と同様に前記投影領域Ｒ内に位置するようにした。

前記評価試験１において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例１−１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例１−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例１−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例１−４とした。
また評価試験１において流速を１５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例１−１、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例１−２、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例１−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例１−４、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例１−５、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例１−６とした。

このように形成されたダイシングラインの評価については、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すようにそのダイシングラインが均一な幅を持ち、ダイシングラインの周囲のポリイミド膜の損傷や剥離が見られず、ダイシングラインが鮮明に形成されているものを合格（評価○）とし、また図１７（ｄ）〜（ｆ）に示すようにダイシングラインの周囲のポリイミド膜が損傷し、剥離することによってダイシングラインの幅が不均一であるかまたはダイシングラインが不鮮明であったものを不合格（評価×）とした。表１はこれら実施例１−１〜１−４及び比較例１−１〜１−６の結果を表にしたものである。この表に示されるように評価の結果、実施例１−１〜１−４においては合格であったが、比較例１−１〜１−６においては不合格であった。

続いて評価試験２としてメインノズル５１の吐出口５１ａの口径ｌを１．０ｍｍとし、また吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を０．５ｍｍとした。そして評価試験１と同様に吐出口５１ａから吐出する純水の流速及びノズルの角度θを処理を行うウエハＷ毎に変化させてダイシングラインの形成を行った。

前記評価試験２において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例２-１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例２−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例２−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例２−４とした。
また評価試験２において流速を１５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例２−１、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例２−２、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例２−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例２−４、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例２−５、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例２−６とした。

表２はこれら実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−６の結果を表にしたものである。この表に示されるように実施例２−１〜２−４のダイシングラインの評価はいずれも合格であり、比較例２−１〜２−６のダイシングラインの評価はいずれも不合格であった。

続いて評価試験３として吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を０．５ｍｍとし、評価試験１と同様に吐出口５１ａの口径ｌを０．４ｍｍとした。そして各ウエハＷ毎に吐出口５１ａから吐出する純水の流速及び角度θを変化させてダイシングラインの形成を行った。

前記評価試験３において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例３−１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例３−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例３−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例３−４とした。
また評価試験３において流速を１５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例３−１、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例３−２、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例３−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例３−４、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例３−５、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例３−６とした。

表３はこれら実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−６の結果を表にしたものである。この表に示されるように実施例３−１〜３−４のダイシングラインの評価はいずれも合格であり、比較例３−１〜３−６のダイシングラインの評価はいずれも不合格であった。

続いて評価試験４として吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を１．５ｍｍとし、評価試験２と同様に吐出口５１ａの口径ｌを１．０ｍｍとした。そして既述の各評価試験と同様に各ウエハＷ毎に吐出口５１ａから吐出する純水の流速及び角度θを変化させてダイシングラインの形成を行った。

前記評価試験４において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例４-１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例４−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを実施例４−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを実施例４−４とした。
また評価試験４において流速を１５、θを２０としたものを比較例４−１、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例４−２、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例４−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例４−４、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例４−５、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例４−６とした。

表４はこれら実施例４−１〜４−４及び比較例４−１〜４−６の結果を表にしたものである。この表に示されるように実施例４−１〜４−４のダイシングラインの評価はいずれも合格であり、比較例４−１〜４−６のダイシングラインの評価はいずれも不合格であった。

続いて評価試験５として吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を０．５ｍｍとし、口径ｌを０．２ｍｍとした。そして既述の各評価試験と同様に各ウエハＷ毎に吐出口５１ａから吐出する純水の流速及び角度θを変化させてレーザー処理を行った。
この評価試験５において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例５-１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例５−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例５−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例５−４、流速を１５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例５−５、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例５−６、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例５−７、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例５−８、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例５−９、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例５−１０とした。表５はこれら比較例５−１〜５−１０の結果を表にしたものであり、この表に示されるように比較例５−１〜５−１０のダイシングラインの評価はいずれも不合格であった。

続いて評価試験６として吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を０．５ｍｍとし、口径ｌを１．５ｍｍとし、各ウエハＷ毎に吐出口５１ａから吐出する純水の流速及び角度θを変化させてダイシングラインの形成を行った。
また評価試験６において流速を２０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例６-１、流速を２０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例６−２、流速を３０ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例６−３、流速を３０ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例６−４、流速を１５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例６−５、流速を１５ｍ／ｓ、θを３５度としたものを比較例６−６、流速を２０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例６−７、流速を３０ｍ／ｓ、θを１５度としたものを比較例６−８、流速を２０ｍ／ｓ、θを４０度としたものを比較例６−９、流速を３５ｍ／ｓ、θを２０度としたものを比較例６−１０とした。表６はこれら比較例６−１〜６−１０の結果を表にしたものであり、この表に示されるように比較例６−１〜６−１０のダイシングラインの評価はいずれも不合格であった。

続いて評価試験７として口径ｌを０．６ｍｍとし、純水の流速を２０ｍ／ｓとした。また角度θを３０度とし、そしてこれまでの評価試験と異なり吐出口５１ａの中心とウエハＷとの距離ｈ２を変化させてダイシングラインの形成を行った。ｈ2が０．３ｍｍであるものを実施例７−１、０．６ｍｍであるものを実施例７−２、０．９ｍｍであるものを実施例７−３、１．２ｍｍであるものを実施例７−４、１．５ｍｍであるものを実施例７−５とした。１．８ｍｍであるものを実施例７−６、２．１ｍｍであるものを実施例７−７とした。
表７はこれら実施例７−１〜７−７の結果を表にしたものであり、この表に示されるように実施例７−２〜７−５のダイシングラインの評価は合格であり、７−１、７−６、７−７のダイシングライン評価は不合格であった。

以上の各評価試験の結果から、基板へ吐出される純水の角度、メインノズルの吐出口の中心と基板との高さ、メインノズルから吐出される純水の流速、メインノズルの吐出口の口径といったパラメータを調整してレーザー処理を行うことは、レーザー光によるプラズマが原因で発生した気泡の影響を抑えてウエハに精度の高いレーザー処理を行う上で有効であることが分かる。

本発明に係るレーザー処理装置の一実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。 前記レーザー処理装置に設けられるノズルユニットの一例を示す斜視図である。 前記ノズルユニットを示す斜視図である。 前記ノズルユニットを示す断面図である。 前記ノズルユニットの一部を示す平面図である。 前記ノズルユニットに設けられたメインノズルの基板への投影領域と基板に照射されるレーザー光の光軸との位置関係を示した説明図である。 前記メインノズルの各部の寸法及びメインノズルの基板への投影領域と前記光軸との位置関係を示した説明図である。 前記投影領域と基板上のレーザー光のスポットとの位置関係を示した説明図である。 上記の実施の形態に用いられる回収ノズルを示す概略斜視図である。 上記の実施の形態に用いられる脱気ユニットの構成を示した説明図である。 前記ノズルユニットから供給される液流の様子を示した説明図である。 上記の実施の形態におけるカップ及び移動機構を示す概略斜視図である。 図１のレーザー処理装置において液膜を介在させてレーザー処理と、パージガスによる案内部材の乾燥を行う様子を示す説明図である。 図１のレーザー処理装置において液膜を介在させてレーザー処理を行う様子を示す斜視図である。 図１のレーザー処理装置において、パージガスによる案内部材の乾燥とチャック外端面の乾燥とを行う様子を示す斜視図である。 本発明に係るレーザー処理装置の他の実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。 評価試験においてウエハに形成されたダイシングラインの評価基準を示した写真である。 レーザー処理時において基板の膜の表面が剥離される様子を示した説明図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
２１ チャック
３ レーザー光照射部
４ 液膜形成部
４１ ノズルユニット
５１ メインノズル
５１ａ吐出口
４３ ノズル本体
５２，５３ サブノズル
５４，５５ パージノズル
６１，６２ 液体供給路
６１ｂ，６２ｂ 脱気ユニット
８ Ｘ−Ｙステージ

Claims (6)

1. 基板を水平に保持する基板保持部と、
   基板への被処理位置にレーザー光を照射して基板表面に対して処理を行う光照射部と、
   液体を圧送して供給するための液体供給源と、
   液体供給路を介して液体供給源に接続され、その口径が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである液体吐出口を有し、前記液体供給源から供給された液体を、基板保持部に保持された基板に流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで２０度〜３５度の俯角方向から吐出する液体供給ノズルと、
   前記基板の上方に設けられ、前記供給ノズルから吐出された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、
   光照射部から照射されたレーザー光の照射スポットの中心が、前記供給ノズルの液体吐出口を吐出方向に延長したときの基板表面における投影領域に収まった状態で当該照射スポットが基板表面を移動するように前記基板保持部と、前記光照射部、案内部材及び供給ノズルとを相対的に水平方向に移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とするレーザー処理装置。
2. 基板に液体を供給する際における液体吐出口の中心から基板までの高さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のレーザー処理装置。
3. 基板を水平に保持する基板保持部と、
   基板への被処理位置にレーザー光を照射して基板表面に対して処理を行う光照射部と、
   液体を圧送して供給するための液体供給源と、
   液体供給路を介して前記液体供給源に接続され、その液体吐出口から前記基板上に液体供給源から供給された液体を供給する液体供給ノズルと、
   前記基板の上方に設けられ、前記液体供給ノズルから供給された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、
   前記液体供給路を通過する液体の脱気を行う脱気ユニットと、
   前記基板の表面におけるレーザー光の照射スポットを移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、を備えたことを特徴とするレーザー処理装置。
4. 前記液体供給源は、液体貯留部にガス供給源からのガスを供給して当該液体貯留部の液体を圧送する第１の液体供給源と、工場用力からなる第２の液体供給源とからなり、
   第１の液体供給源には、第１の液体供給路を介してレーザー光による基板の被処理物を押し流すための第１の供給ノズルが接続され、
   第２の液体供給源には、第１の液体供給ノズルの両側に夫々位置し、第１の液体供給ノズルからの液流を制御する、対をなす第２の液体供給ノズルが接続され、
   第１の液体供給路及び第２の液体供給路は、夫々第１の脱気ユニット及び第２の脱気ユニットを備えた請求項３記載のレーザー処理装置
5. 基板保持部に基板を水平に載置する工程と、
   その口径が０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである液体吐出口を有し、液体供給路を介して、液体を圧送して供給するための液体供給源に接続された液体供給ノズルより、液体供給源から当該供給ノズルに供給された液体を流速２０ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで２０度〜３５度の俯角方向から基板に供給する工程と、
   前記基板の上方に設けられ、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材により、前記供給ノズルから吐出された液体を当該案内部材の下面と前記基板の表面との間を通過するように案内した状態で光照射部からレーザー光を案内部材を介して照射する工程と、
   レーザー光の照射スポットの中心が、前記供給ノズルの液体吐出口を吐出方向に延長したときの基板表面における投影領域に収まった状態で当該照射スポットが基板表面を移動するように前記基板保持部と、前記光照射部、案内部材及び供給ノズルとを相対的に水平方向に移動させる工程と、を備えたことを特徴とするレーザー処理方法。
6. 基板保持部に基板を水平に載置する工程と、
   液体を圧送して供給するための液体供給源から液体供給路を介して当該液体供給源に接続された液体供給ノズルに液体を供給して、当該液体を液体供給ノズルの液体吐出口から前記基板上に吐出する工程と、
   前記液体供給路を通過する液体の脱気を行う工程と、
   前記基板の上方に設けられ、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材により、前記供給ノズルから吐出された液体を当該案内部材の下面と前記基板の表面との間を通過するように案内する工程と、
   前記基板の表面におけるレーザー光の照射スポットを移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させる工程と、を備えたことを特徴とするレーザー処理方法。
   

Images