[发明专利]激光加工装置和激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过对半导体晶片等被加工物实施激光加工的激光加工装置和激光加工方法。

背景技术

在表面由分割预定线划分而形成IC、LSI、LED等多个器件的硅晶片、蓝宝石晶片等晶片，通过加工装置被分割为一个个器件，被分割的器件广泛用于手机、个人计算机等各种电子设备。

在晶片的分割中广泛采用一种切割（dicing）方法，该切割方法使用被称作切割机的切削装置。该切割方法中，利用金属或树脂固定金刚石等磨粒且厚度约为30μm的切削刀以约30000rpm的高速进行旋转的同时切入晶片，由此切削晶片，分割为一个个器件芯片。

另一方面，近年来，开发出利用激光束将晶片分割为一个个器件芯片的方法并已经在实践中使用。作为利用激光束将晶片分割为一个个器件芯片的方法，已知有下面说明的第一和第二加工方法。

第一加工方法是如下所述的方法（例如参照日本特许第3408805号）：使相对于晶片具有透过性的波长（例如1064nm）的激光束的聚光点位于与分割预定线对应的晶片的内部，使激光束沿分割预定线照射而在晶片内部形成改质层，然后通过分割装置对晶片施加外力，以改质层为分割起点将晶片分割为一个个器件芯片。

第二加工方法是如下所述的方法（例如参照日本特开平10-305420号）：将相对于晶片具有吸收性的波长（例如355nm）的激光束的聚光点照射到与分割预定线对应的区域，通过切除加工形成加工槽，然后施加外力，以加工槽为分割起点将晶片分割为一个个器件芯片。

与利用切割机的切割方法相比，利用激光束的加工方法能够加快加工速度，并且即使对于由蓝宝石或SiC等高硬度原材料构成的晶片也能够较容易地加工。

此外，利用激光束的加工方法具有如下优点：由于能够使改质层或加工槽例如形成为10μm以下等的窄幅，因此相对于利用切割方法进行加工的情况相比，能够增加每枚晶片的器件取得量。

另外，在通过磨削装置实施背面磨削之前的半导体晶片的背面残存有氧化膜或氮化膜。此外，还有在表面形成有Low-k膜的半导体晶片或在背面形成有金属膜的晶片。

当对这些带有膜的被加工物照射激光束来实施激光加工时，照射来的激光束的一部分被膜反射。反射率根据膜的种类或厚度等而不同，反射率按照每个被加工物不同，即使在一个被加工物内，反射率也存在差异。

在利用相对于被加工物具有透过性的波长在被加工物内部形成改质层的第一加工方法以及利用相对于被加工物具有吸收性的波长对被加工物实施切除加工的第二加工方法的情况下，如果被加工物的反射率大，则由于透过或吸收的激光束的光量减少，因此也需要提高照射的激光光束的输出以实施期望的激光加工。

【专利文献1】日本特许第3408805号公报

【专利文献2】日本特开平10-305420号公报

【专利文献3】日本特开2009-021476号公报

【专利文献4】日本特开2010-245172号公报

在反射率按照每个被加工物不同的情况下，当以单一加工条件对多个被加工物实施激光加工时存在如下问题：由于在被加工物间通过激光束的照射而形成的激光加工槽的深度产生差异，或者通过激光束的照射而形成的改质层产生差异。

此外，如果在一个被加工物内反射率存在差异，当以单一加工条件实施激光加工时存在如下问题：根据区域的不同，通过激光束的照射而形成的激光加工槽的深度产生差异，或者通过激光束的照射而形成的改质层产生差异。

发明内容

本发明是鉴于上述事实而完成的，其目的在于提供如下所述的激光加工装置和激光加工方法：无论被加工物的激光照射面状态如何，都能够实施均匀的激光加工。

根据第一方面的发明，提供一种激光加工装置，其对被加工物实施激光加工，该激光加工装置的特征在于具有：卡盘台，其保持被加工物；激光束照射构件，其包括激光振荡器和加工头，该加工头具有聚光透镜，该聚光透镜对从该激光振荡器振荡出的激光束进行会聚；反射光量检测构件，其检测从该激光束照射构件照射到保持于该卡盘台的被加工物的激光束的反射光量；以及级数计算构件，其基于由该反射光量检测构件检测出的反射光量，计算利用该激光束照射构件沿着被加工物的厚度方向实施多级激光加工的级数。