JP2014104484A

JP2014104484A - レーザー加工装置

Info

Publication number: JP2014104484A
Application number: JP2012258642A
Authority: JP
Inventors: Yukio Morishige; 幸雄森重
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】入射面でのアブレーションを生じさせることなく、抜け光を抑制して被加工物の内部に良好な改質層を形成することができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振手段と、パルスレーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線を集光して該被加工物保持手段に保持された被加工物にパルスレーザー光線を照射する集光器とを具備し、パルスレーザー光線発振手段は、パルスレーザー光線発振器と、パルスレーザー光線発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段と、繰り返し周波数設定手段によって設定された繰り返し周波数のパルスレーザー光線のパルス幅を調整するパルス幅調整手段と、パルス幅調整手段によって調整されたパルス幅を有するパルス光を複数の微細パルス幅からなるバーストパルス光線に形成するバーストパルス形成手段とを具備している。
【選択図】図７

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物に対して透過性を有するレーザー光線を照射し、被加工物の内部に改質層を形成するレーザー加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイア基板の表面にフォトダイオード等の受光素子やレーザーダイオード等の発光素子等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々のフォトダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部にストリートに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割する技術である。（例えば、特許文献１参照。）

特許第３４０８８０５号公報

而して、例えばシリコンウエーハに対して透過性を有する１０６４nmの波長のパルスレーザー光線をストリートに対応する裏面から集光点をウエーハの内部に位置付けて照射すると、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層が形成されるとともに、改質層の形成に寄与しなかったレーザー光線がウエーハの表面に抜けて表面に形成されたデバイスにダメージを与えるという問題がある。
即ち、ウエーハの内部に改質層を形成するには、パルスレーザー光線は適正な平均出力に設定する必要があり、適正な平均出力未満であると改質層が形成されず、適正な平均出力を超えるとシリコンなどの基板が溶融することから、パルスレーザー光線の平均出力は０．２〜２．０Wに設定される。
また、パルスレーザー光線のパルス間隔は、熱の残留と連続的な加工を考慮して繰り返し周波数が５０〜２００kHzに設定される。
更に、ウエーハの内部に適正な改質層を形成するためには、パルスレーザー光線のパルス幅を適正に設定することが重要である。即ち、パルスレーザー光線のパルス幅が１００ns以上であると、適正な改質層を形成することができるが、抜け光が多くなりデバイスにダメージを与える。そこで、パルスレーザー光線のパルス幅を１００ps以下に設定すると、抜け光は少なくデバイスにダメージを与えることはないが、吸収性がよくなるためウエーハの入射面でアブレーションが起こりパルスレーザー光線が内部に到達せず改質層の形成が不良となる。また、パルスレーザー光線のパルス幅を７０〜５００nsに設定すると、ウエーハの入射面でのアブレーションが生じなくなりパルスレーザー光線が内部に集光して良好な改質層を形成されるものの、抜け光が多くなりデバイスにダメージを与える。
そこで、パルスレーザー光線のパルス幅を１〜１０nsの範囲に設定すればウエーハの入射面でアブレーションが生じさせることなく改質層を形成することができると考えられるが、本発明者による実験によると７０〜５００nsのパルス幅で形成した改質層の方が１〜１０nsのパルス幅で形成した改質層より良質であることが確認されており、良質な改質層を形成するためには抜け光によるデバイスのダメージは避けられない状況である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、入射面でのアブレーションを生じさせることなく、抜け光を抑制して被加工物の内部に良好な改質層を形成することができるレーザー加工装置を提供することである。

上記主たる技術的課題を解決するために、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して被加工物の内部に改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該被加工物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加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
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パルスレーザー光線発振手段と、該パルスレーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線を集光して該被加工物保持手段に保持された被加工物にパルスレーザー光線を照射する集光器とを具備し、
該パルスレーザー光線発振手段は、パルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段と、該繰り返し周波数設定手段によって設定された繰り返し周波数のパルスレーザー光線のパルス幅を調整するパルス幅調整手段と、該パルス幅調整手段によって調整されたパルス幅を有するパルス光を複数の微細パルス幅からなるバーストパルス光線に形成するバーストパルス形成手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

本発明のレーザー加工装置においては、パルスレーザー光線発振手段は、パルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段と、該繰り返し周波数設定手段によって設定された繰り返し周波数のパルスレーザー光線のパルス幅を調整するパルス幅調整手段と、該パルス幅調整手段によって調整されたパルス幅を有するパルス光を複数の微細パルス幅からなるバーストパルス光線に形成するバーストパルス形成手段とを具備し、パルスレーザー光線発振器からは微細パルス幅のバーストパルス光線が発振されるので、被加工物におけるレーザー光線の入射面と反対面側への抜け光が抑制される。従って、パルスレーザー光線のパルス幅を改質層を形成するのに適した７０〜５００nsに設定することができる。

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段のブロック構成図。図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。本発明によるレーザー加工方法によって加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図。図１に示すレーザー加工装置によって実施する改質層形成工程の説明図。パルスレーザー光線のパルス幅およびエネルギーとバーストパルス光線の微細パルス幅およびピークパワーとの関係を示す図。

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す焦点位置調整方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成され被加工物保持面３６１を備えており、チャックテーブル３６上に被加工物としてのウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段６を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための集光点位置調整手段５３を具備している。集光点位置調整手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転または逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段６を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においては、パルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段６を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段６を下方に移動するようになっている。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段６は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング６１を含んでいる。このレーザー光線照射手段６について、図２を参照して説明する。
図２に示すレーザー光線照射手段６は、ケーシング６１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６２と、このパルスレーザー光線発振手段６２が発振するパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段６３と、該出力調整手段６３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射せしめる集光器６４とを含んでいる。パルスレーザー光線発振手段６２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器６２１と、該パルスレーザー光線発振器６２１が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段６２２と、該繰り返し周波数設定手段６２２によって設定された繰り返し周波数のパルスレーザー光線のパルス幅を調整するパルス幅調整手段６２３と、該パルス幅調整手段６２３によって調整されたパルス幅を有するパルス光を複数の微細パルス幅からなるバーストパルス光線に形成するバーストパルス形成手段６２４とから構成されている。これらパルスレーザー光線発振手段６２のパルスレーザー光線発振器６２１と繰り返し周波数設定手段６２２とパルス幅調整手段６２３とバーストパルス形成手段６２４および出力調整手段６３は、後述する制御手段によって制御される。

レーザー光線照射手段６を構成する集光器６４は、パルスレーザー光線発振手段６２から発振され出力調整手段６３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を図２において下方即ちチャックテーブル３６に向けて方向変換する方向変換ミラー６４１と、該方向変換ミラー６４１によって方向変換されるパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ６４２とからなっている。

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段６を構成するケーシング６１の前端部には、上記レーザー光線照射手段６によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図３に示す制御手段８を具備している。制御手段８はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、入力インターフェース８４および出力インターフェース８５とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８４には、撮像手段７や入力手段８０等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８５からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、パルスレーザー光線発振手段６２のパルスレーザー光線発振器６２１、繰り返し周波数設定手段６２２、パルス幅調整手段６２３、バーストパルス形成手段６２４、出力調整手段６３等に制御信号を出力する。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図４には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図４に示す半導体ウエーハ１０はシリコンウエーハからなっており、表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ１０の内部にストリート１０１に沿って改質層を形成する方法について説明する。

先ず、半導体ウエーハ１０の表面１０ａを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図５に示すように、環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープTの表面に上記半導体ウエーハ１０の表面１０ａを貼着する。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。なお、ダイシングテープTが装着されている環状のフレームFは、チャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。

上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段７の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６および制御手段８は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６の集光器６４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ１０のストリート１０１が形成されている表面１０ａは下側に位置しているが、撮像手段７が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面１０ｂから透かしてストリート１０１を撮像することができる。

以上のようにしてチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されているストリート１０１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図６の（ａ）で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６の集光器６４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１の一端（図６の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段６の集光器６４の直下に位置付ける。次に、集光器６４から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の厚み方向中央部に合わせる。そして、集光器６４からシリコンウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図６の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段６の集光器６４の照射位置がストリート１０１の他端の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ１０パルスレーザー光線発手段の内部には、ストリート１０１に沿って改質層１１０が形成される（改質層形成工程）。

上記改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数：１００ｋＨｚ
平均出力：１Ｗ
パルス幅：２００ns
パルス光のエネルギー：１０μJ
１つのパルス光に存在する
バーストパルス光線の個数：１０個
微細パルス幅：１ns
バーストパルス光線のピークパワー：１kW
集光スポット径：φ１μｍ
加工送り速度：１００ｍｍ／秒

ここで、上記パルスレーザー光線のパルス幅およびエネルギーとバーストパルス光線の微細パルス幅およびピークパワーとの関係について、図７の(a)および(b)を参照して説明する。
上述した加工条件においては、繰り返し周波数設定手段６２２によって設定された繰り返し周波数が１００ｋＨｚであるので、図７の(a)に示すように１０μs毎にパルス幅調整手段６２３によって調整されたパルス幅が２００nsのパルス光を有するパルスレーザー光線が生成される。このときのパルス光のエネルギーが１０μJである。このように設定されたパルスレーザー光線は上述した加工条件においては、図７の(b)に示すようにバーストパルス形成手段６２４によって各パルス光は微細パルス幅が１nsの１０個のバーストパルス光線に分割される。従って、バーストパルス光線のピークパワーは、（１０μJ／１０個）／１ns＝1kWとなる。このようにして生成されたバーストパルス光線がパルスレーザー光線発振器６２１から発振される。

以上のようにパルスレーザー光線発振器６２１からは微細パルス幅(図示の実施形態においては１ns)のバーストパルス光線が発振されるので、半導体ウエーハ１０の入射面（裏面１０b）と反対側の表面１０ａ側への抜け光が抑制される。従って、パルスレーザー光線のパルス幅を改質層を形成するのに適した７０〜５００nsに設定することができる。

なお、半導体ウエーハ１０の表面１０ａ側への抜け光を抑制して、パルスレーザー光線のパルス幅を７０〜５００nsに設定することができる加工条件としては、次のように設定することができる。
即ち、パルスレーザー光線の繰り返し周波数は５０〜２００kHz、パルスレーザー光線のパルス幅は７０〜５００ns、１つのパルス幅に存在するバーストパルス光線の個数は５〜２０、バーストパルス光線の微細パルス幅は２ns以下に設定する。
また、パルスレーザー光線のエネルギーは５〜１０μJに設定し、バーストパルス光線のピークパワーは５０W〜1０kWに設定する。

上述したように所定のストリート１０１に沿って上記改質層形成工程を実施したら、チャックテーブル３６を矢印Ｙで示す方向に半導体ウエーハ１０に形成されたストリート１０１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記改質層形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全てのストリート１０１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成されたストリート１０１に対して直交する方向に延びるストリート１０１に沿って上記改質層形成工程を実行する。改質層形成工程が全てのストリート１０１に沿って実施された半導体ウエーハ１０は、改質層１１０が形成されたストリート１０１に沿って破断するウエーハ分割工程に搬送される。

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５３：集光点位置調整手段
６：レーザー光線照射手段
６２：パルスレーザー光線発振手段
６２１：パルスレーザー光線発振器
６２２：繰り返し周波数設定手段
６２３：パルス幅調整手段
６２４：バーストパルス形成手段
６３：出力調整手段
６４：集光器
６４１：方向変換ミラー
６４２：集光レンズ
７：撮像手段
８：制御手段
１０：半導体ウエーハ

Claims

被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して被加工物の内部に改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該被加工物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加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
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パルスレーザー光線発振手段と、該パルスレーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線を集光して該被加工物保持手段に保持された被加工物にパルスレーザー光線を照射する集光器とを具備し、
該パルスレーザー光線発振手段は、パルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段と、該繰り返し周波数設定手段によって設定された繰り返し周波数のパルスレーザー光線のパルス幅を調整するパルス幅調整手段と、該パルス幅調整手段によって調整されたパルス幅を有するパルス光を複数の微細パルス幅からなるバーストパルス光線に形成するバーストパルス形成手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。