激光加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对保持于卡盘台的半导体晶片等的被加工物实施激光加工的激光加工装置。
【背景技术】
[0002]在半导体器件制造工序中，在呈大致圆板形状的半导体晶片的表面被呈格子状排列的分割预定线而划分出多个区域，在该划分出的区域上形成IC、LSI等的器件。而且，沿着切割线切断半导体晶片，从而分割形成有器件的区域，制造出各个半导体器件。
[0003]最近，为了提升IC、LSI等的半导体芯片的处理能力，通过功能层而形成半导体器件的方式的半导体晶片得以实用化，其中该功能层在硅等的基板的表面层积有由S1F、BSG(S1B)等的无机物类的膜或聚酰亚胺类、聚对二甲苯类等的聚合物膜即有机物类的膜构成的低介电常数绝缘体被膜(Low-k膜)。
[0004]这种沿着半导体晶片的切割线进行的分割通常是通过被称作切割器的切削装置进行的。该切削装置具有保持作为被加工物的半导体晶片的卡盘台、用与切削保持于该卡盘台的半导体晶片的切削单元、以及用于使卡盘台与切削单元相对移动的移动单元。切削单元包括进行高速旋转的旋转主轴和安装于该主轴的切削刀。切削刀由圆盘状的基台和安装于该基台的侧面外周部的环状的切割刃构成，切割刃是通过电铸来固定例如粒径为3 μπι左右的金刚石磨粒而固定形成的。
[0005]然而，上述Low-k膜难以通过切削刀进行切削。S卩，Low-k膜如云母般非常脆弱，因而如果通过切削刀沿着分割预定线切削，则Low-k膜会剥离，存在该剥离到达电路而对器件带来致命损伤的问题。
[0006]此外，在分割预定线上的功能层上配设有用于测试器件功能的被称作试验元件组(TEG)的测试用的金属膜的半导体晶片中，如果通过切削刀切削则会产生飞边，使得器件的品质降低，并且还需要频繁实施切削刀的修整，存在生产性降低的问题。
[0007]为了消除上述问题，下述专利文献1公开了一种晶片的分割方法，沿着形成于半导体晶片的分割预定线照射激光光线，从而在由Low-k膜构成的层积体上形成激光加工槽并断开功能层，将切削刀定位于断开了该功能层后的激光加工槽上并使切削刀与半导体晶片相对移动，从而沿着分割预定线切断半导体晶片。
[0008]然而，在分割预定线上的功能层上配设有用于测试器件的功能的被称作试验元件组(TEG)的测试用的金属膜的半导体晶片中，存在无法沿着分割预定线形成均匀深度的激光加工槽的问题。为了消除该问题，下述专利文献2公开了一种技术，检测配设有测试用的金属膜的区域，制作坐标并存储，根据所存储的坐标调整激光光线的输出，同时沿着分割预定线照射激光光线。
[0009]专利文献1日本特开2005-64231号公报
[0010]专利文献2日本特开2005-118832号公报
[0011]并且，上述专利文献2所公开的技术存在检测配设有测试用的金属膜的区域并制作坐标的过程需要相当长的时间而生产性较差的问题，并且不易根据坐标而时机良好地控制激光光线的输出。
【发明内容】
[0012]本发明就是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于，提供一种在不必控制激光光线的输出的情况下能够形成均匀深度的激光加工槽的激光加工装置。
[0013]为了解决上述主要技术课题，本发明提供一种激光加工装置，其具有:被加工物保持单元，其保持被加工物；以及激光光线照射单元，其对保持于该被加工物保持单元的被加工物照射激光光线，该激光加工装置的特征在于，
[0014]该激光光线照射单元构成为包括:脉冲激光光线振荡单元，其振荡出脉冲激光光线；聚光器，其会聚从该脉冲激光光线振荡单元振荡出的脉冲激光光线而对保持于该被加工物保持单元的被加工物进行照射；以及扫描镜，其配设于该脉冲激光光线振荡单元与该聚光器之间，对从该脉冲激光光线振荡单元振荡出的脉冲激光光线进行扫描而引导至该聚光器，
[0015]该激光加工装置具有加工深度检测单元，该加工深度检测单元对保持于该被加工物保持单元的被加工物的加工深度进行检测，
[0016]该加工深度检测单元构成为包括:检查光源，其向该扫描镜发出具有规定的波段的检查光；色差透镜，其配设于该检查光源与该扫描镜之间，对应于检查光的波长而进行分光，使检查光的束散角按照每种波长略微变更；分束器，其配设于该检查光源与该色差透镜之间，将检查光的反射光分支到反射光检测路径上，该检查光是从该检查光源发出并经由该扫描镜和该聚光器而对保持于该被加工物保持单元的被加工物照射的光；波长选择单元，其配设于该反射光检测路径上，使反射光的波段中的焦点与被加工物一致的波长的检查光的反射光通过；波长检测单元，其对在该波长选择单元中通过的检查光的反射光的波长进行检测；以及控制单元，其根据由该波长检测单元检测到的波长，求出保持于该被加工物保持单元的被加工物的加工深度。
[0017]本发明的激光加工装置如上构成，其使激光光线照射单元进行动作，对保持于被加工物保持单元的被加工物照射激光光线，并通过加工深度检测单元检测待加工的激光加工槽的深度，在激光加工槽达到规定的厚度时停止对于被加工物的激光光线的照射，因此在被加工物中存在不同种类的材料时，不必控制激光光线的输出就能够形成均匀深度的激光加工槽。因此，无需检测存在不同种类的材料的区域并制作坐标，因此能够提升生产性。
【附图说明】
[0018]图1是根据本发明而构成的激光加工装置的立体图。
[0019]图2是设置于图1所示的激光加工装置的激光光线照射单元和加工深度检测单元的结构框图。
[0020]图3是表示图2所示的加工深度检测单元的检查光的各波长的聚光点的说明图。
[0021]图4是设置于图1所示的激光加工装置的控制单元的结构框图。
[0022]图5是表示检查光的波长(nm)与加工深度(μπι)的关系的控制图。
[0023]图6是作为被加工物的半导体晶片的立体图和要部放大剖面图。
[0024]图7是表示将图6所示的半导体晶片贴附于在环状框架上安装的切割带表面的状态的立体图。
[0025]图8是通过图1所示的激光加工装置实施的激光加工槽形成工序和进给工序的说明图。
[0026]标号说明
[0027]2:静止基台，3:卡盘台机构，36:卡盘台，37:加工进给单元，38:分度进给单元，
4:激光光线照射组件，5:激光光线照射单元，51:脉冲激光光线振荡单元，52:聚光器，521:f Θ透镜，53:扫描镜，6:摄像单元，7:加工深度检测单元，71:检查光源，72:色差透镜，73:反射光检测路径，74:分束器，75:波长选择单元，76:波长检测单元，8:控制单元，10:半导体晶片，F:环状框架，T:切割带。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图详细说明根据本发明构成的激光加工装置的优选实施方式。
[0029]图1表示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有静止基台2、以能够在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动的方式配设于该静止基台2上且用于保持被加工物的卡盘台机构3、以及配设于基台2上的作为激光光线照射单元的激光光线照射组件4。
[0030]上述卡盘台机构3具有沿着X轴方向平行配设于静止基台2上的一对导轨31、31、以能够在X轴方向上移动的方式配设于该导轨31、31上的第1滑块32、以能够在与加工进给方向(X轴方向)正交的通过箭头Y示出的分度进给方向(Y轴方向)上移动的方式配设于该第1滑块32上的第2滑块33、被圆筒部件34支撑于该第2滑块33上的支撑台35、以及作为被加工物保持单元的卡盘台36。该卡盘台36具有通过多孔性材料形成的吸盘361，在作为吸盘361的上表面的保持面上通过未图示的吸附单元保持着作为被加工物的例如圆形状的半导体晶片。如上构成的卡盘台36利用配设于圆筒部件34内的未图示的脉冲电动机而旋转。另外，卡盘台36配设有用于固定环状框架的夹钳362，该环状框架隔着保护带支撑半导体晶片等的被加工物。
[0031]上述第1滑块32的下表面设有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被导向槽321、321，并且其上表面设有沿着Y轴方向而平行形成的一对导轨322、322。如上构成的第1滑块32构成为，利用被导向槽321、321嵌合于一对导轨31、31，从而沿着一对导轨31、31能够在X轴方向上移动。