激光光线照射机构及激光加工装置制造方法及图纸

技术编号:7660177 阅读:159 留言:0更新日期:2012-08-09 03:48
本发明专利技术提供激光光线照射机构及激光加工装置。激光束照射机构,包括:激光束振荡器、聚光透镜以及配置于激光束振荡器和聚光透镜之间的输出调整单元。输出调整单元包括:1/2波长板、具有第一偏振分束膜和第二偏振分束膜的棱镜、与第一偏振分束膜相对配置并具有压电致动器的光路长度调整单元、具有与第二偏振分束膜相对配置并在S偏振成分与P偏振成分之间生成第二相位差(β)的偏振成分合成器、将由偏振成分合成器合成的激光束分割为导入该聚光透镜的光路和导入光束截止器的光路的偏振光束分割单元、和对施加给压电致动器的电压进行控制以将由偏振成分合成器合成的激光束的S偏振成分与P偏振成分间的相位差(α+β)控制在0度至180度之间的控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够对从激光光线振荡器振荡出的激光光线的输出进行高速控制的激光光线照射机构及激光加工装置
技术介绍
在半导体器件制造エ艺中,在大致圆板状的半导体晶片表面通过以格子状排列的叫作切割道的分割预定线划分了多个区域,并在该被划分出的区域形成IC、LSI等器件。并且,沿着切割道切断半导体晶片,从而分割形成有器件的区域而制造各个半导体器件。半导体晶片的沿着切割道的切断通常由叫做切割锯的切削装置进行。该切削装置具有卡盘工作台,其保持作为被加工物的半导体晶片;切断単元,其用于切削该卡盘工作台所保持的半导体晶片;和移动单元,其使卡盘工作台和切断単元相对地移动。切断単元包括高速旋转的主轴和安装于该主轴的切削刀。切削刀由圆盘状底座和安装于该底座的侧面外周部的环状切刃构成,切刃例如通过电铸对粒径为3um左右的钻石磨粒进行固定而形成厚度为20um左右。此外,近来,为了提高1C、LSI等电路的处理能力,使在例如硅晶的半导体衬底的表面层叠低介电常数绝缘体被膜(Low-k膜)而成的半导体晶片实用化,该低介电常数绝缘体被膜(Low-k)由SiOF、BSG(SiOB)等无机物系的膜和作为聚酰亚胺系、聚对ニ甲苯系等聚合物膜的有机物系的膜构成。而且,Low-k膜具有如下问题由于像云母那样层叠多层(5至15层)且非常脆,因此当通过切削刀沿切割道切削吋,Low-k膜剥离,该剥离到达电路会给半导体芯片带来致命的损伤。为了解决上述问题,专利文献I公开了下述的加工装置对Low-k膜照射激光光线而除去Low-k膜,通过切削刀对Low-k膜被除去的切割道进行切削。然而,在切割道上的Low-k膜上局部地配置有用于测试电路功能的叫做测试元件群(TEG)的测试用金属图案的半导体晶片中存在下述问题即使照射激光光线以除去Low-k膜,由铜或铝等构成的金属图案妨碍激光光线而不能顺利地除去Low-k膜。另外,将激光光线的输出提高到能够除去金属图案的程度并对切割道照射激光光线时还会产生下述的新问题仅形成有Low-k膜的切割道部的半导体衬底破损而碎片飞散,该碎片附着于与电路连接的接合垫等,降低了半导体芯片的质量。为了解决这种问题,对比文献2公开了下述的激光加工方法在测试用金属图案所处的区域和低介电常数绝缘体被膜的区域,分别以不同的加工条件照射激光光线,除去测试用金属图案和低介电常数绝缘体被膜。专利文献I :日本特开2003-320466号公报专利文献2 :日本特开2005-118832号公报但是,很难追随加工进给速度来调整从激光光线振荡器振荡出的激光光线的输出,也难以确实地除去测试用金属图案所处的区域。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而研发的,其主要的技术课题是提供能够对从激光光线振荡器振荡出的激光光线的输出进行高速控制的激光光线照射机构及激光加工装置。根据本专利技术第一方面记载,激光束的照射机构,该激光束照射机构包括激光束振荡器,其振荡出激光束;聚光透镜,其会聚从该激光束振荡器振荡出的激光束而进行照射;以及输出调整单元,其配置于该激光束振荡器与该聚光透镜之间,调整从该激光束振荡器振荡出的激光束的输出,上述输出调整単元包括1/2波长板,其使从该激光束振荡器振荡出的线偏振的激光束的偏振面旋转45度;棱镜,其使偏振面通过该1/2波长板旋转了 45度的激光束入射,并具有分别反射S偏振成分而使P偏振成分透过的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜;光路长度调整单兀,其具有第一反射镜和压电致动器,该第一反射镜与该第一偏振分束膜相对配置并具有对透过了该第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分进行反射的镜面,该压电致动器安装于该第一反射镜并与所施加的电压对应地调整该第一反射镜的该镜面与该第一偏振分束膜之间的间隔,该光路长度调整单兀在被该第一偏振分束膜反射 的激光束的S偏振成分和被该第一反射镜的该镜面反射的P偏振成分之间生成第一相位差(α );偏振成分合成单兀,其具有第二反射镜,该第二反射镜与该第二偏振分束膜相对而隔开预定间隔配置,并具有反射被该第一反射镜的该镜面反射并透过了该第二偏振分束膜的P偏振成分的镜面,该偏振成分合成单7Π在被该第一偏振分束膜反射并被该第二偏振分束膜反射的S偏振成分与透过了该第二偏振分束膜并被该第二反射镜的该镜面反射的P偏振成分之间生成第二相位差(β);光束分割単元,其具有第三偏振分束膜,通过该第三偏振分束膜将由该偏振成分合成单兀合成的激光束分割为朝向该聚光透镜的光路和朝向光束截止器的光路;以及控制単元,其对施加给该光路长度调整単元的该压电致动器的电压进行控制,调整该第一反射镜的该镜面与该第一偏振分束膜之间的间隔,由此在O度至180度之间对由该偏振成分合成单元合成的激光束的S偏振成分与P偏振成分之间的第三相位差(α + β )进行控制。根据第二方面的专利技术,激光加工装置包括卡盘工作台,其具有保持被加工物的保持面;激光束照射机构,其对该卡盘工作台所保持的被加工物照射激光束;加工进给单元,其在加工进给方向上对该卡盘工作台和该激光束照射机构进行相対的加工进给;以及分度进给单元,其在与加工进给方向正交的分度进给方向上对该卡盘工作台和该激光束照射机构进行相対的分度进给,该激光束照射机构包括激光束振荡器,其振荡出激光束;聚光透镜,其会聚从该激光束振荡器振荡出的激光束而进行照射;以及输出调整单元,其配置于该激光束振荡器与该聚光透镜之间,调整从该激光束振荡器振荡出的激光束的输出,上述输出调整单元包括1/2波长板,其使从该激光束振荡器振荡出的线偏振的激光束的偏振面旋转45度;棱镜,其使偏振面通过该1/2波长板旋转了 45度的激光束入射,并具有分别反射S偏振成分并使P偏振成分透过的第一偏振分束膜和第二偏振分束膜;光路长度调整单兀,其具有第一反射镜和压电致动器,该第一反射镜与该第一偏振分束膜相对配置并具有对透过了该第一偏振分束膜的激光束的P偏振成分进行反射的镜面,该压电致动器安装于该第一反射镜并与所施加的电压对应地调整该第一反射镜的该镜面与该第一偏振分束膜之间的间隔,该光路长度调整单兀在被该第一偏振分束膜反射的激光束的S偏振成分与被该第一反射镜的该镜面反射的P偏振成分之间生成第一相位差(Cf);偏振成分合成单兀,其具有第二反射镜,该第二反射镜与该第二偏振分束膜相对并隔开预定间隔配置,并具有对被该第一反射镜的该镜面反射并透过了该第二偏振分束膜的P偏振成分进行反射的镜面,该偏振成分合成单兀在被该第一偏振分束膜反射并被该第二偏振分束膜反射的S偏振成分与透过该第二偏振分束膜并被该第二反射镜的该镜面反射的P偏振成分之间生成第二相位差(β);光束分割単元,其具有第三偏振分束膜,通过该第三偏振分束膜将由该偏振成分合成单兀合成的激光束分割为朝向该聚光透镜的光路和朝向光束截止器的光路;以及控制单元,其对施加给该光路长度调整単元的该压电致动器的电压进行控制,调整该第一反射镜的该镜面与该第一偏振分束膜之间的间隔,由此在O度至180度之间对由该偏振成分合成単元合成的激光束的S偏振成分与P偏振成分之间的第三相位差(α+β)进行控制。本专利技术的激光光线照射机构构成为上述结构,对施加给构成输出调整单元的光路长度调整単元的压电致动器的电压值进行控制,调整第一反射镜的镜面与第一偏振分束膜之间的间隔,由此在O度至1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:能丸圭司
申请(专利权)人:株式会社迪思科
类型:发明
国别省市:

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