[發明專利]激光加工裝置和激光加工方法

在審

• 申請號: 201410143476.0
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104096968A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: M·加德
• 申請（專利權）人: 株式會社迪思科
• 主分類號: B23K26/142
• 分類號: B23K26/142;B23K26/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及對晶片等被加工物照射激光束，從而實施激光加工的激光加工裝置和激光加工方法。

背景技術

在半導體器件制造過程中，在大致圓板形狀的半導體晶片的表面，由呈格子狀排列的被稱作間隔道的分割預定線劃分出多個區域，在該劃分出的各區域形成IC、LSI等器件。然后，通過沿著間隔道切斷半導體晶片來分割半導體晶片，制造出一個個半導體芯片。

并且，在藍寶石基板的表面形成有發光二極管（LED）、激光二極管（LD）等光器件的光器件晶片也是沿間隔道切斷，由此分割成一個個光器件，分割出的光器件被廣泛應用于電子設備。

作為沿著間隔道分割半導體晶片和光器件晶片等晶片的方法，提出了如下方法：沿著晶片上形成的間隔道照射對于晶片具有吸收性的波長的脈沖激光束，由此利用燒蝕加工形成激光加工槽，并沿著該激光加工槽切斷光器件晶片。

但是，在該激光加工工序中，存在如下問題：在向半導體晶片和光器件晶片照射激光束時，硅和藍寶石熔融并產生熔融屑即被稱作碎屑的微細粉塵，該粉塵飛散并附著在形成于晶片的器件的表面，使器件的品質降低。而且存在如下問題，該飛散的粉塵附著在安裝于用于照射激光束的聚光器的聚光用物鏡上，妨礙激光束的照射。

碎屑的產生不限于燒蝕加工，即使是使對于晶片具有透過性的波長的激光束聚光到晶片內部來進行照射而在晶片內部形成改性層的激光加工方法，也會從晶片表面產生少許碎屑。

作為碎屑去除對策，例如提出了如下激光加工裝置，其具備沿著聚光用物鏡的光軸噴出空氣的噴出口，并具備從噴出口的周圍抽吸碎屑來防止碎屑堆積在器件表面的粉塵排出構件（例如，參照日本特開2007-69249號公報和日本特開2011-121099號公報）。

專利文件1：日本特開2007-69249號公報

專利文件2：日本特開2011-121099號公報

專利文獻1和2所公開的激光加工裝置對碎屑的去除在一定程度上是成功的，但難以充分去除碎屑，期望進一步的改善。

發明內容

本發明正是鑒于這樣的點而完成的，其目的在于提供激光加工裝置和激光加工方法，其能夠高效收集激光加工時產生的碎屑并從被加工物上去除這些碎屑。

根據第1方面的發明提供一種激光加工裝置，其特征在于，所述激光加工裝置具備：保持構件，其保持被加工物；激光束照射構件，其包括激光束振蕩構件和加工頭，加工頭具有使由所述激光束振蕩構件振蕩得到的激光束聚光的聚光透鏡，激光束照射構件對保持于所述保持構件的被加工物照射激光束；以及集塵構件，其具有抽吸通道和抽吸源，所述抽吸通道形成有通過孔并且關于該通過孔對稱地延伸，由所述聚光透鏡聚光并聚光于被加工物的激光束通過所述通過孔，所述抽吸通道的一端和另一端分別選擇性地與所述抽吸源連接，該集塵構件收集由該聚光透鏡聚光后的激光束照射到被加工物而產生的碎屑。

根據第2方面的發明提供一種激光加工方法，其使用第1方面所述的激光加工裝置對設定有多個加工預定線的被加工物實施激光加工，其特征在于，所述激光加工方法具備：保持步驟，利用所述保持構件保持被加工物；定位步驟，將被所述保持構件保持的被加工物的所述加工預定線和所述集塵構件的所述抽吸通道的延伸方向定位成平行；激光加工步驟，在實施所述定位步驟后，沿著第1加工預定線，利用所述激光束照射構件從被加工物的一端向另一端實施激光加工，接下來沿著與所述第1加工預定線相鄰的第2加工預定線，利用所述激光束照射構件從被加工物的所述另一端向所述一端實施激光加工；以及抽吸步驟，在所述激光加工步驟的實施過程中，使所述抽吸源工作，經由所述通過孔將在所述激光加工步驟中產生的碎屑抽吸到所述抽吸通道，從被加工物上去除碎屑，在所述抽吸步驟中，所述抽吸通道的所述一端和所述另一端中的、位于激光加工相對于被加工物而行進的加工行進方向的后方側的端部與所述抽吸源連接，并且另一個端部被封閉。

根據本發明的激光加工裝置，與加工頭相鄰地設置了具有抽吸通道的集塵構件，該抽吸通道的一端和另一端分別選擇性地與抽吸源連接，因此在向第1方向的激光加工和與該第1方向相反的第2方向進行激光加工時，通過利用一端和另一端切換抽吸通道向抽吸源的連接，能夠高效地收集產生的碎屑并從被加工物上去除該碎屑。

附圖說明

圖1是本發明實施方式的激光加工裝置的立體圖。

圖2是激光束照射單元的框圖。

圖3是半導體晶片的正面側立體圖。

圖4是晶片單元的立體圖。

圖5是加工頭和集塵構件的局剖側視圖。

圖6是示意地示出激光加工方法的加工方向的圖。