[发明专利]激光加工装置

说明书

本发明提供激光加工装置，其能够抑制装置的大型化且能够抑制由于碎屑所导致的透镜的污染，并且能够使激光束垂直入射至被加工物。激光加工装置的激光束照射单元包含：激光振荡器，其射出激光束；fθ主透镜，其使从激光振荡器射出的激光束会聚而向保持工作台所保持的被加工物照射；扫描单元，其配设于激光振荡器与fθ主透镜之间的光路上，扫描激光束并向fθ主透镜引导；以及fθ副透镜，其配设于激光振荡器与扫描单元之间的光路上，使激光束从平行光变化成扩散光。

技术领域

本发明涉及激光加工装置。

背景技术

作为将正面上层叠有包含Low-k膜等的功能层的半导体晶片进行分割而芯片化的方法，提出了在照射激光束而将层叠的功能层去除之后通过切削刀具的切削加工进行分割的加工方法(参照专利文献1)。

但是，该方法中，为了防止由于激光束的照射而产生的碎屑等熔融物未充分排出而回填到加工槽内，需要多次照射激光束而形成充分宽度的加工槽，存在生产率差的问题。

为了解决该问题，开发了一种激光加工装置，其中，在激光振荡器与聚光器之间配置有扫描激光束的扫描光学系统，一边在Y轴方向(加工槽的宽度方向)和X轴方向(加工进给方向)上扫描激光束一边进行照射，由此能够防止熔融物的回填，并且能够实施有效的加工(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2005-064231号公报

专利文献2：日本特开2016-068149号公报

另外，在如上述激光加工装置那样一边扫描激光束一边实施加工的情况下，通常使用fθ透镜作为聚光器。这里，当从fθ透镜到加工点的距离近时，会由于碎屑等熔融物的飞散而污染透镜，因此要求将从透镜到加工点的距离即fθ透镜的后侧焦点的位置定位于尽量远离fθ透镜的位置。

另一方面，为了使激光束垂直地入射至晶片，需要在fθ透镜的前侧焦点的位置配置扫描光学系统的扫描镜，但当fθ透镜与扫描镜之间的距离近时，由于扫描镜以高速进行动作，有可能使fθ透镜振动，因此优选将前侧焦点的位置也定位于尽量远离fθ透镜的位置。

但是，难以同时实现上述要求，存在物理的极限。因此，考虑了通过形成中间像而获得fθ透镜与扫描镜间的距离的方法，但存在fθ透镜本身变大而导致装置的大型化的问题。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供激光加工装置，其能够抑制装置的大型化且能够抑制由于碎屑所导致的透镜的污染，并且能够使激光束垂直地入射至被加工物。

根据本发明，提供激光加工装置，其中，该激光加工装置具有：保持工作台，其对被加工物进行保持；激光束照射单元，其对该保持工作台所保持的被加工物会聚照射脉冲状的激光束而实施加工；以及移动单元，其使该保持工作台和该激光束的聚光点相对地移动，该激光束照射单元包含：激光振荡器，其射出激光束；fθ主透镜，其将从该激光振荡器射出的激光束会聚而向该保持工作台所保持的被加工物照射；扫描单元，其配设于该激光振荡器与该fθ主透镜之间的光路上，扫描该激光束并向该fθ主透镜引导；以及fθ副透镜，其配设于该激光振荡器与该扫描单元之间的光路上，使该激光束从平行光变化成扩散光。

优选该fθ主透镜的前侧焦点定位于在该扫描单元中从该fθ副透镜入射该激光束的扫描镜上。

优选该fθ主透镜和该fθ副透镜以相对于该扫描单元的距离和位置固定的状态进行单元化。

优选该扫描单元配设于腔室的内部，该fθ主透镜和该fθ副透镜配置成使该激光束透过并且将该腔室的内部与周围的环境分离的窗状。

根据本申请发明，能够抑制装置的大型化且能够抑制由于碎屑所导致的透镜的污染，并且能够使激光束垂直入射至被加工物。

附图说明

图1是示出实施方式的激光加工装置的结构例的立体图。