JP2006186263A - 被加工物保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザ光の照射によるアブレーション現象の発生を抑制し，被加工物に貼り付けられたテープの溶融を防止可能な，高い平坦度を有する被加工物保持装置を提供する。
【解決手段】 テープが貼り付けられた被加工物にレーザ光を照射して被加工物を加工するレーザ加工装置の被加工物保持装置３６は，被加工物のテープが貼り付けられた面を保持する被加工物保持部３６１を備えている。この被加工物保持部３６１は，平面加工精度の高いＰＣＴＦＥから形成されたＰＣＴＦＥ層３６１ｂの上に，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂと比べて厚さの薄いＰＴＦＥ層３６１ｃを積層した積層体からなる。ＰＴＦＥ層３６１ｃを形成するＰＴＦＥはビームエネルギーの吸収率が小さいため，レーザ光の照射を受けてもアブレーション現象が発生しにくく，被加工物に貼り付けられたテープが溶融することもない。さらに，チャックテーブルの平坦度を維持することもできる。
【選択図】 図５

Description

本発明は，レーザ光を照射することにより被加工物をレーザ加工するレーザ加工装置に設けられる被加工物保持装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては，略円板形状の半導体ウェハの表面に格子状に配列された切断予定ライン（ストリート）によって複数の領域が区画されている。そして，半導体ウェハを切断予定ラインに沿って切断することにより，ＩＣ，ＬＳＩ等の回路が形成された領域を分割して，個々の半導体チップを製造している。また，サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウェハも，切断予定ラインに沿って切断することにより，個々の発光ダイオード，レーザダイオード等の光デバイスに分割され，電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウェハや光デバイスウェハ等の切断加工（即ち，ダイシング加工）は，通常，ダイサーと称される切削装置によって行われている。この切削装置は，上記半導体ウェハや光デバイスウェハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと，該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と，チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段と，を具備している。この切削手段は，スピンドルと，スピンドルに装着された切削ブレードと，スピンドルを回転駆動する駆動機構とを備える。切削ブレードは，円盤状の基台と，該基台の外周部に装着された環状の切刃からなっており，切刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド等の砥粒を電鋳によって基台に固定されている。

しかし，サファイヤ基板，炭化珪素基板等はモース硬度が高いため，上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。さらに，切削ブレードは，例えば２０μｍ程度の厚さを有しているため，切断予定ラインの幅は，５０μｍ程度必要となる。このため，例えば大きさが３００μｍ×３００μｍ程度の基板の場合には，切断予定ラインの占める面積比率が１４％にもなり，生産性が低いという問題がある。

そこで，近年，半導体ウェハ等の板状の被加工物を切断する方法として，被加工物の分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザ光線を照射するレーザ加工方法が試みられている。このレーザ加工方法を用いた切断方法は，被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて，被加工物に対して透過性を有する赤外光領域のパルスレーザ光を照射する。こうして，被加工物の内部に切断予定ラインに沿って変質層が連続的に形成され，強度が低下した切断予定ラインに沿って外力を加えることにより，被加工物を分割するものである（例えば，特許文献１参照）。

また，近年においては，サファイヤ基板，炭化珪素基板だけではなく，ＩＣ，ＬＳＩ等の回路の処理能力を向上するために，シリコンウェハの如き半導体ウェハの表面に，ＳｉＯＦ，ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系，パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層した形態の半導体ウェハが実用化されている。このＬｏｗ−ｋ膜は，雲母のように多層（例えば５〜１５層）に積層されており，非常に脆いことから，切削ブレードにより切断予定ラインに沿って切削すると，Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し，この剥離が回路にまで達し，半導体チップに致命的な損傷を与えてしまうという問題があった。

この問題を解消するために，半導体ウェハの切断予定ラインに形成されているＬｏｗ−ｋ膜に対し，レーザ光を照射してＬｏｗ−ｋ膜を除去し，Ｌｏｗ−ｋ膜が除去された切断予定ラインを切削ブレードにより切削する加工装置も提案されている。（例えば，特許文献２参照。）

特許第３４０８８０５号公報 特開２００３−３２０４６６号公報

しかしながら，上記従来のレーザ加工装置を用いて，半導体ウェハ等の被加工物を切断する際には，以下のような問題があった。

レーザ加工装置で半導体ウェハを切断するためには，被加工物保持手装置である例えばチャックテーブル上に半導体ウェハを保持した状態で，レーザ光照射手段からレーザ光を照射しつつ，チャックテーブルとレーザ光照射手段を加工送り方向に相対移動させる。半導体ウェハをダイシングする際には，ダイシングテープに貼着した状態の半導体ウェハに対し，切断予定ラインに沿ってレーザ光を照射する。

このとき，半導体ウェハの外周縁を越えてレーザ光が照射されると，半導体ウェハを保持しているチャックテーブルにレーザ光が照射される。この結果，チャックテーブルの表面にアブレーション現象が生じるため，チャックテーブルの表面が損傷して表面精度が低下したり，チャックテーブルが加熱されてダイシングテープが溶融したりするという問題があった。このアブレーション現象は，高エネルギー密度を有するレーザ光を個体物質表面に照射した際，レーザ光のエネルギーを吸収した物質が，大きなエネルギーを有するフラグメントとして爆発的に飛散する現象である。

さらに，レーザ光照射手段によるレーザ光の出力や波長にもよるが，切断予定ラインを切断したレーザ光が，ダイシングテープを透過した結果，チャックテーブルの表面でアブレーション現象が発生する場合もある。チャックテーブルの表面はダイシングテープで密閉されているため，上記アブレーション現象によって，チャックテーブルは一層高熱に加熱され，その熱がダイシングテープに伝導して，ダイシングテープを溶融させてしまう。加えて，半導体ウェハがシリコンウェハである場合には，シリコンに入射したレーザ光がシリコンのレンズ効果によって屈折し，レーザ光の一部がシリコンを透過してチャックテーブルで集光されてしまうことも，アブレーション現象を助長させていると考えられる。特に，半導体ウェハの縦方向と横方向の切断予定ラインの交点直下にある部分のダイシングテープは，溶融しやすい。

ダイシングテープが溶融すると，チャックテーブルが真空吸着により被加工物を保持する真空チャックである場合には，溶融したダイシングテープがチャックテーブルの吸着チャック表面に付着して，吸着チャックに形成された吸引孔に目詰まりを生じさせてしまう。このため，吸着チャックに付着したダイシングテープを砥石によって削ぎ落とす作業が必要となり，場合によっては，チャックテーブルを交換せざるを得ない場合すらあった。

また，ダイシングテープがチャックテーブルに溶着すると，切断されたチップをチャックテーブルから剥離する際に，チップにダメージを与えてしまうというだけでなく，チャックテーブル表面で発生するアブレーション現象によって，チップが衝撃を受ける。このため，チップの抗折強度が著しく低下してしまうという問題もあった。

上記の問題を解決するために，本願発明者は，チャックテーブルの表面においてアブレーション現象を生じさせないことが必要であると考えた。そのために，チャックテーブルの素材として一般的に使用されるセラミックではなく，ビームエネルギーを吸収しにくい物質，例えば，ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を使用することを検討した。

ＰＴＦＥは，レーザ光のビームエネルギーの吸収率が小さい。そのため，ＰＴＦＥから形成されたチャックテーブルの表面では，レーザ光の照射を受けたとしてもアブレーション現象が発生しにくい。ところが，サファイヤ基板のように非常に高い切削精度を要求される被加工物の場合，チャックテーブルに高い平坦度が必要とされる（例えば，厚さ５ｍｍ，直径２００ｍｍのチャックテーブルを使用する場合，平坦度が５μｍ以下であることが必要とされる）。ＰＴＦＥから形成されたチャックテーブルでは，このように精度の高い平坦度を実現することは材質的に難しく，平坦度を２０μｍ以下にするのが加工精度の限界であった。

したがって，高い切削精度を要求される被加工物の加工では，ＰＴＦＥから形成されたチャックテーブルを使用することができないという問題があった。

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，その目的は，被加工物保持装置の表面の平坦度を維持しつつ，レーザ光が照射されたとしてもアブレーション現象の発生を抑制し，被加工物に貼り付けられたテープの溶融を防止可能な，新規かつ改良された被加工物保持装置を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，テープが貼り付けられた被加工物に対し，パルス幅３０ナノ秒以下のレーザ光を照射して被加工物を加工するレーザ加工装置に使用される被加工物保持装置において，被加工物のテープが貼り付けられた面を保持する被加工物保持部を備え，被加工物保持部の少なくとも保持面側の材質は，ＰＣＴＦＥ（ポリクロロテトラフルオロエチレン）であることを特徴とする。

かかる構成により，レーザ光照射を受ける可能性のある被加工物保持部の保持面側は，レーザ光のビームエネルギーの吸収率が小さいＰＣＴＦＥで形成されるので，レーザ光の照射を受けたとしても，アブレーション現象の発生を抑制できる。このため，被加工物保持部の保持面が，レーザ光の照射により，破損，変形することがないので，被加工物保持部の破損，変形によって被加工物に衝撃を与えることがない。また，被加工物保持部の保持面が過度に加熱されないので，被加工物に貼り付けられたテープが溶融することがなく，テープを被加工物保持部から剥離するときに，被加工物を分割したチップに衝撃を与えることがない。したがって，チップの抗折強度の低下を防止できる。さらに，ＰＣＴＦＥは，平坦度が約３μｍ以下の精度で加工することができるため，ＰＣＴＦＥで形成される被加工物保持部を備える被加工物保持装置は，十分な平坦度を有する。したがって，サファイヤ基板のような非常に高いレベルの切削精度を要求される被加工物においても，高精度の加工を行うことができる。

また，上記被加工物保持部は，多孔質材料のＰＣＴＦＥで形成され，被加工物を真空吸着により保持するようにしてもよい。これにより，多孔質の被加工物保持部の内部を通して真空引きして，被加工物を好適に真空吸着して保持できる。このとき，テープを介して被加工物と被加工物保持部とを密着させて保持できるので，レーザ加工時におけるレーザ光の焦点制御を高精度で行うことができる。このため，被加工物保持部の保持面にレーザ光が照射される頻度を低下させることができる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，テープが貼り付けられた被加工物にレーザ光を照射して被加工物を加工するレーザ加工装置に使用される被加工物保持装置において，被加工物のテープが貼り付けられた面を保持する被加工物保持部を備える。この被加工物保持部は，ＰＣＴＦＥ層の上に，このＰＣＴＦＥ層と比べて厚さの薄いＰＴＦＥ層を積層させた積層体によって形成されていることを特徴とする。

かかる構成では，被加工物保持部の少なくとも保持面側を，ＰＣＴＦＥ層と，このＰＣＴＦＥ層の上に積層されたＰＴＦＥ層とからなる積層体により形成する。積層体の下層側に使用されるＰＣＴＦＥは，被加工物保持装置の高い平坦度を実現することの可能な，平面加工精度の高い材質である。一方，保持面側（上面側）の層に使用されるＰＴＦＥは，ビームエネルギーの吸収率の低い材質であり，被加工物保持部の上面でアブレーション現象が発生するのを防止できる。このとき，ＰＴＦＥは，ビームエネルギーの吸収率は低いが，その平面加工精度は許容値を超える。このため，ＰＣＴＦＥにより実現した被加工物保持部の平坦度を維持するためには，ＰＴＦＥ層の厚さをＰＣＴＦＥ層と比べて極めて薄くする必要がある。なお，「極めて薄く」積層させるとは，被加工物保持装置の平坦度に影響しない程度の厚さに積層させることをいい，具体的には，被加工物保持装置の，例えば約５００分の１前後の厚さで積層させることである。

一方，被加工物保持部の保持面におけるアブレーション現象の発生を抑制するために，ＰＴＦＥ層を極めて薄くすると，積層体の下層側へビームエネルギーを透過させてしまう場合がある。そうすると，積層体の下層側でビームエネルギーを吸収してしまい，アブレーション反応を起こしてしまう。このような理由からも，積層体の下層側の材質は，ビームエネルギーを吸収しにくい材質であるＰＣＴＦＥにして，アブレーション反応を防止することが望ましい。

このような積層体により形成される被加工物保持部を加工するには，ＰＣＴＦＥのみから形成される被加工物保持部の加工時と比べて時間や費用がかかる。しかし，レーザ加工装置で使用するレーザ光がパルス幅３０ｎｓ（ナノ秒）以下のレーザ光に制限されることなく，アブレーション現象の発生を抑制することができ，チャックテーブルの平坦度も維持できるようになるという利点がある。

また，上記被加工物保持部において，ＰＣＴＦＥ層を多孔質材料のＰＣＴＦＥで形成し，ＰＴＦＥ層も多孔質材料のＰＴＦＥで形成して，被加工物を真空吸着により保持してもよい。このように，被加工物保持部を形成する積層体を多孔質の材質にすることで，多孔質の被加工物保持部の内部を通して真空引きして，被加工物を好適に真空吸着して保持できる。このとき，テープを介して被加工物と被加工物保持部とを密着させて保持できるので，レーザ加工時におけるレーザ光の焦点制御を高精度で行うことができる。このため，被加工物保持部の保持面にレーザ光が照射される頻度を低下させることができる。

以上説明したように，ＰＣＴＦＥで形成される被加工物保持部を備える被加工物保持装置は，十分な平坦度を有する。したがって，サファイヤ基板のような非常に高いレベルの切削精度を要求される被加工物においても，高精度の加工を行うことができると同時に，レーザ光のビームエネルギーの吸収率が小さいＰＣＴＦＥで形成されるので，レーザ光の照射を受けたとしても，アブレーション現象の発生を抑制し，テープの溶融を防止できる。さらに，被加工物保持部の少なくとも保持面側を，ＰＣＴＦＥ層の上に，ＰＣＴＦＥ層と比べて厚さの薄いＰＴＦＥ層を積層させた積層体から形成することにより，レーザ光のパルス幅の大きさに関係なく，アブレーション現象の発生を抑制し，テープの溶融を防止することができる。

したがって，本発明によれば，被加工物保持装置の平坦度を維持しつつ，レーザ光が照射されたとしてもアブレーション現象の発生を抑制し，被加工物保持装置の焦げ付きや被加工物に貼り付けられたテープの溶融を防止することが可能である。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず，図１に基づいて，第１の実施形態にかかるレーザ加工装置の全体構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかるレーザ加工装置１の全体構成を示す斜視図である。

（第１の実施形態）
図１に示すように，レーザ加工装置１は，例えば，静止基台２と，この静止基台２に水平方向（矢印Ｘで示す方向。以下「Ｘ方向」という。）に移動可能に配設され，被加工物を保持する被加工物保持機構３と，静止基台２に上記Ｘ方向と垂直な水平方向（矢印Ｙで示す方向。以下「Ｙ方向」という。）に移動可能に配設されたレーザ光照射ユニット支持機構４と，レーザ光ユニット支持機構４に対して鉛直方向（矢印Ｚで示す方向。以下「Ｚ方向」という。）に移動可能に配設されたレーザ光照射ユニット５と，撮像手段６とから構成される。

上記被加工物保持機構３は，例えば，静止基台２上にＸ方向に沿って略平行に配設された一対の案内レール３１，３１と，この案内レール３１，３１上にＸ方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と，第１の滑動ブロック３２上にＹ方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と，第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と，被加工物を保持する被加工物保持装置の一例であるチャックテーブル３６と，を備える。

チャックテーブル３６は，本実施形態における被加工物保持装置として構成されており，本発明の特徴的部分である。このチャックテーブル３６は，例えば，本実施形態における被加工物保持部である吸着チャック（吸着用プレート）３６１と，この吸着チャック３６１を支持するチャック基台部３６２とを具備しており，吸着チャック３６１上に載置された被加工物を真空吸着して保持する。また，チャックテーブル３６は，円筒部材３４内に配設されたパルスモータ（図示せず）によって，水平方向に回転可能である。なお，かかるチャックテーブル３６の詳細については後述する。

このようなチャックテーブル３６上には，被加工物の一例である半導体ウェハＷが載置される。この半導体ウェハＷとしては，例えば，８，１２または１６インチの略円板状のシリコンウェハや，低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層された半導体ウェハ，ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ基板など，各種の半導体基板を採用できる。

かかる半導体ウェハＷは，一側の面に，粘着テープである例えばダイシングテープ１４が貼り付けられている。このダイシングテープ１４により，半導体ウェハＷの表面を保護できるとともに，半導体ウェハＷを分割して形成された複数のチップがバラバラにならないようにできる。また，このダイシングテープ１４の外周は，ウェハリング（フレーム）１６に貼り付けられている。このように，半導体ウェハＷは，ダイシングテープ１４を介してウェハリング１６に支持された状態で，チャックテーブル３６の吸着チャック３６１上に載置される。この際，半導体ウェハＷのダイシングテープ１４が貼り付けられた側の面を下向きにして載置される。よって，半導体ウェハＷと吸着チャック３６１との間には，ダイシングテープ１４が介在することとなる。

上記第１の滑動ブロック３２は，その下面に上記一対の案内レール３１，３１と嵌合する一対の被案内溝３２１，３２１が設けられているとともに，その上面にＹ方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２，３２２が設けられている。かかる構成の第１の滑動ブロック３２は，被案内溝３２１，３２１が一対の案内レール３１，３１に嵌合することにより，一対の案内レール３１，３１に沿ってＸ方向に移動可能に構成される。

さらに，被加工物保持機構３は，第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１，３１に沿ってＸ方向に移動させるための移動手段３７を具備している。この移動手段３７は，上記一対の案内レール３１，３１の間に平行に配設された雄ねじロッド３７１と，雄ねじロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を備えている。雄ねじロッド３７１は，その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており，その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に減速装置（図示せず）を介して伝動連結されている。なお，雄ねじロッド３７１は，第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた雌ねじブロック（図示せず）に形成された貫通雌ねじ穴に螺合されている。したがって，パルスモータ３７２によって雄ねじロッド３７１を正転および逆転駆動することにより，第１の滑動ブロック３２は案内レール３１，３１に沿ってＸ方向に移動せしめられる。

上記第２の滑動ブロック３３は，その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２，３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１，３３１が設けられており，この被案内溝３３１，３３１を一対の案内レール３２２，３２２に嵌合することにより，Ｙ方向に移動可能に構成される。

さらに，被加工物保持機構３は，第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２，３２２に沿ってＹ方向に移動させるための移動手段３８を具備している。移動手段３８は，上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ねじロッド３８１と，雄ねじロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を備えている。雄ねじロッド３８１は，その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており，その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に減速装置（図示せず）を介して伝動連結されている。なお，雄ねじロッド３８１は，第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた雌ねじブロック（図示せず）に形成された貫通雌ねじ穴に螺合されている。したがって，パルスモータ３８２によって雄ねじロッド３８１を正転および逆転駆動することにより，第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２，３２２に沿ってＹ方向に移動せしめられる。

かかる構成の被加工物保持機構３は，移動手段３７および移動手段３８を動作させて，被加工物を保持するチャックテーブル３６をＸ方向およびＹ方向に自在に移動させることができる。これにより，レーザ加工装置１は，後述するレーザ光照射手段５２のレーザ加工ヘッド１００に対して，被加工物をＸ方向またはＹ方向に所定の送り速度（例えば５０〜８０ｍｍ／ｓ）で相対移動させることができる。かかる被加工物の相対移動により，被加工物に対するレーザ光の照射位置を変えることができるので，被加工物を所定の直線或いは曲線の切断ラインで切断加工することができる。

また，上記レーザ光照射ユニット支持機構４は，静止基台２上に割り出し送り方向（Ｙ方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１，４１と，案内レール４１，４１上にＹ方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は，案内レール４１，４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と，移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなる。装着部４２２は，一側面にＺ方向に延びる一対の案内レール４２３，４２３が平行に設けられている。

さらに，レーザ光照射ユニット支持機構４は，可動支持基台４２を一対の案内レール４１，４１に沿ってＹ方向に移動させるための移動手段４３を具備している。移動手段４３は，上記一対の案内レール４１，４１の間に平行に配設された雄ねじロッド４３１と，雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を備えている。雄ねじロッド４３１は，その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック（図示せず）に回転自在に支持されており，その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に減速装置（図示せず）を介して伝動連結されている。なお，雄ねじロッド４３１は，可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた雌ねじブロック（図示せず）に形成された雌ねじ穴に螺合されている。このため，パルスモータ４３２によって雄ねじロッド４３１を正転および逆転駆動することにより，可動支持基台４２は案内レール４１，４１に沿って，Ｙ方向に移動せしめられる。

レーザ光照射ユニット５は，例えば，ユニットホルダ５１と，ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザ光照射手段５２と，移動手段５３と，を具備している。

ユニットホルダ５１は，例えば，上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３，４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１，５１１が設けられており，この被案内溝５１１，５１１を上記案内レール４２３，４２３に嵌合することにより，Ｚ方向に移動可能に支持される。

レーザ光照射手段５２は，例えば，上記ユニットホルダ５１に固定され，略水平に延出する略円筒形状のケーシング５２１と，このケーシング５２１内に配設されたレーザ光発振装置５２２およびレーザ光変調装置５２３と，レーザ加工ヘッド１００と，を備える。

レーザ光発振装置５２２は，例えば，ＹＡＧレーザ発振器などで構成されており，例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ光を発振することができる。このレーザ光発振装置５２２が発振する例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ光の出力は，ピークパワーで例えば０．５〜５ｋＷ（ＭＡＸ）であり，アベレージパワーで例えば２０〜１８０ｍＷである。かかるレーザ光発振手段５２２が発振したレーザ光は，レーザ光変調装置５２３を介してレーザ加工ヘッド１００に導かれる。

レーザ光変調装置５２３は，例えば，繰り返し周波数設定部，レーザ光パルス幅設定部およびレーザ光波長設定部（いずれも図示せず）などを備えており，上記レーザ光発振装置５２２が発振したレーザ光を変調することができる。具体的には，上記繰り返し周波数設定部は，例えば，レーザ光を所定の繰り返し周波数（例えば，１ｋＨｚ）のパルスレーザ光にすることができる。また，レーザ光パルス幅設定部は，例えば，パルスレーザ光のパルス幅を所定幅（例えば３０ｎｓｅｃ）に設定することができる。さらに，レーザ光波長設定部は，例えば，パルスレーザ光の波長を所定値（例えば３５５ｎｍ〜１０６４ｎｍ）に設定することができる。

レーザ加工ヘッド１００は，被加工物の直上に近接して配置され，被加工物に対して上方よりレーザ光を照射するヘッドである。このレーザ加工ヘッド１００は，例えば，上記レーザ光発振装置５２２およびレーザ光変調装置５２３から発振されたパルスレーザ光（以下では，単にレーザ光という。）を集光し，被加工物である半導体ウェハＷに向けて出射する。

移動手段５３は，ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３，４２３に沿ってＺ方向に移動させることができる。この移動手段５３は，上記各移動手段と同様に一対の案内レール４２３，４２３の間に配設された雄ねじロッド（図示せず）と，雄ねじロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり，パルスモータ５３２によって雄ねじロッド（図示せず）を正転および逆転駆動することにより，ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３，４２３に沿ってＺ方向に移動せしめる。

また，撮像手段６は，例えば，上記レーザ光照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部に配設されている。この撮像手段６は，可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に，被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と，この赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と，この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）と（いずれも図示せず）から構成されている。この撮像手段６によって撮像された画像信号は，例えば，制御手段（図示せず）に出力され，モニタ上に表示処理等される。

以上，レーザ加工装置１の全体構成について説明した。かかるレーザ加工装置１で，半導体ウェハＷを切断する場合，上述したように，レーザ光照射によってチャックテーブル３６の表面にアブレーション現象が生じ，各種の問題が生じていた。このような問題に対し，チャックテーブル３６の材質を，一般的に使用されるセラミックではなく，レーザ光のビームエネルギーを吸収し難い材質であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により形成することを検討した。しかし，ＰＴＦＥから形成されたチャックテーブルにおいて高い平坦度を実現することは材質的に難しく，サファイヤ基板のように非常に高い切削精度を要求される被加工物の加工には使用できなかった。そこで，本願発明者らは，これらの問題を解決するために，チャックテーブル３６の材質を，平面加工精度が高く，かつレーザ光のビームエネルギーを吸収し難い材質であるＰＣＴＦＥ（ポリクロロテトラフルオロエチレン）とすることに想到した。以下に，かかるチャックテーブル３６の構成について詳細に説明する。

次に，図２に基づいて，本実施形態にかかる被加工物保持装置であるチャックテーブル３６の構成について詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態にかかるチャックテーブル３６の構成を示す一部切り欠き断面図である。

図２に示すように，チャックテーブル３６は，例えば，本実施形態における被加工物保持部である吸着チャック３６１と，この吸着チャック３６１を支持するチャック基台部３６２とから構成される。このチャックテーブル３６は，被加工物である半導体ウェハＷを真空吸着する真空チャックとして構成されている。

吸着チャック３６１は，例えば，半導体ウェハＷを真空吸着するための略円板状の保持板（吸着用プレート）である。この吸着チャック３６１は，被加工物の形状に応じた形状及び大きさを有しており，本実施形態では，例えば略円板状の半導体ウェハＷに応じて，吸着チャック３６１もまた円板形状を有しており，吸着チャック３６１の直径は，ダイシングテープ１４の直径よりも大きい。この円板形状の吸着チャック３６１の厚さは例えば約５ｍｍであり，直径は例えば約２００ｍｍである。このときのチャックテーブルの平坦度を測定したところ，約３μｍであった。なお，吸着チャック３６１の形状は，かかる例に限定されず，被加工物の形状に応じて，略矩形状，多角形状，略楕円状など，任意の形状の平板であってよい。

また，この吸着チャック３６１の上面３６１ａは，被加工物を保持する保持面（吸着面）であり，高精度に平坦化されている。このため，吸着チャック３６１の上面３６１ａは，載置された半導体ウェハＷの下面に貼り付けられたダイシングテープ１４と，隙間なく密接する。

かかる吸着チャック３６１は，全体が，通気性を有する多孔質のＰＣＴＦＥで形成されている点が特徴である。本実施形態にかかる吸着チャック３６１を構成する多孔質のＰＣＴＦＥの孔径は，平均で例えば約１０μｍであるが，かかる例に限定されない。

このような多孔質材料のＰＣＴＦＥで吸着チャック３６１を形成し，吸着チャック３６１の下面側から真空引きすることで，その吸引力が吸着チャック３６１の内部を通って吸着チャック３６１の上面３６１ａ側に伝わり，当該上面３６１ａに載置された半導体ウェハＷを真空吸着できるようになる。

また，吸着チャック３６１をＰＣＴＦＥで形成することにより，従来のセラミック製の吸着チャックと比べて，レーザ光のエネルギー吸収率を大幅に低減し，吸着チャック３６１の表面において，レーザ光照射に伴う上記アブレーション現象の発生を抑制できる。この詳細については後述する。

チャック基台部３６２は，例えば，アルミニウムまたはステンレス等の金属材料で形成された略円盤状の支持部材であり，上記吸着チャック３６１を下方より支持する。このチャック基台部３６２の上面３６２ａの外周部には，上記吸着チャック３６１の外形に応じた環状突出部３６２ｂが形成されている。この環状突出部３６２ｂは，チャック基台部３６２上に設置された吸着チャック３６１の外周面を保持して，横ずれしないようにできる。また，吸着チャック３６１の下面と，チャック基台部３６２の上面３６２ａとを，例えばアクリル系接着剤などにより接着することで，吸着チャック３６１をチャック基台部３６２上により安定して固定できる。

また，チャック基台部３６２の中央部には，吸引孔３６２ｃが垂直方向に貫通形成されている。かかる吸引孔３６２ｃの下端は，真空ポンプ３６３に連通している。一方，吸引孔３６２ｃの上端は，チャック基台部３６２の上面３６２ａに形成された溝３６２ｄと連通している。この溝３６２ｄは，チャック基台部３６２の上面３６２ａを溝加工して形成される。具体的には，かかる溝３６２ｄは，例えば，上記吸引孔３２６ａを中心として同心円状に形成された複数の環状溝と，上記吸引孔３６２ａから上記各環状溝を横切って放射状に延びる複数の直線溝と，からなる。図２の溝３６２ｄは，直線溝のうちの一つを示している。かかる溝３６２ｄは，真空ポンプ３６３による負圧（吸引力）を，吸着チャック３６１の下面全体に略均等に伝える機能を有する。

ここで，以上のような構成のチャックテーブル３６が半導体ウェハＷを保持する動作について説明する。まず，チャックテーブル３６の上面（即ち，吸着チャック３６１の上面３６１ａ）に，半導体ウェハＷが載置される。次いで，真空ポンプ３６３を動作させて，チャック基台部３６２の内部の雰囲気を吸引する。すると，この吸引力は，チャック基台部３６２の貫通孔３６２ｃおよび溝３６２ｄを介して，多孔質ＰＣＴＦＥで形成され通気性を有する吸着チャック３６１の内部に伝わり，この結果，半導体ウェハＷが吸着チャック３６１の上面３６１ａに真空吸着される。

次に，図３に基づいて，上記チャックテーブル３６によって保持された半導体ウェハＷを切断加工する態様について説明する。なお，図３は，本実施形態にかかるチャックテーブル３６によって保持された半導体ウェハＷを切断加工する態様を示す側面図である。

図３に示すように，チャックテーブル３６は，半導体ウェハＷのダイシングテープ１４が貼り付けられた側を，上記のように真空吸着して保持する。切断加工時には，このように半導体ウェハＷを保持したチャックテーブル３６が，上記レーザ光照射手段５２のレーザ加工ヘッド１００の下方に位置付けられる。そして，レーザ加工ヘッド１００からレーザ光１０１を半導体ウェハＷに向けて出射しながら，チャックテーブル３６を水平移動させることにより，半導体ウェハＷの切断予定ライン（ストリート）に沿ってレーザ光１０１を照射して，アブレーション作用により半導体ウェハＷを切断する。

この際，レーザ光１０１は，その集光点が半導体ウェハＷの内部に合うように照射されるが，半導体ウェハＷがシリコンウェハ等である場合には，図３に示すように，レーザ光１０１がシリコンにより屈折するなどして，ダイシングテープ１４を透過し，チャックテーブル３６の吸着チャック３６１内で集光されてしまうことがある。また，半導体ウェハＷの切断予定ラインの両端部では，レーザ光１０１が，半導体ウェハＷの外周緑を越えて照射され，吸着チャック３６１の上面３６１ａに直接照射されてしまうこともある。

このような場合，従来のセラミック製の吸着チャック３６１を使用したチャックテーブルは，ビームエネルギーの吸収率が高いので，レーザ光１０１の照射を受けて吸着チャック３６１上面にアブレーション現象が生じてしまうという問題があった。

これに対し，本実施形態にかかるチャックテーブル３６は，被加工物保持部である吸着チャック３６１が，レーザ光１０１のビームエネルギーを吸収しにくい材質であるＰＣＴＦＥで形成されている。このため，吸着チャック３６１の上面３６１ａにレーザ光１０１が照射されたとしても，アブレーション現象が非常に起こりにくい。このようにアブレーションを抑制できるのは，ＰＣＴＦＥの物性に依るものである。

ＰＣＴＦＥは，レーザ耐性に優れるという物性があり，レーザ加工装置１における被加工物保持部の材質として好適である。即ち，ＰＣＴＦＥは，レーザ光１０１のビームエネルギーの吸収率が低いので，レーザ光１０１の照射を受けたとしても，アブレーション現象が生じにくい。このため，かかるＰＣＴＦＥで形成された吸着チャック３６１は，その上面（保持面）３６１ａでアブレーション現象が発生しないので，レーザ加工時に損傷しにくく，ダイシングテープ１４を溶融させるほど高温に加熱されることがない。

そこで，吸着チャック３６１を形成する材質に，セラミック，ＰＴＦＥ，およびＰＣＴＦＥを使用した場合について，チャックテーブル３６の上面にダイシングテープ１４で保持したサファイヤ基板を，レーザ加工装置１でチップ状に切削する実験をそれぞれ行った。このとき，レーザ光１０１の波長は，一般的なレーザ加工に使用される波長を使用し，本実験では，３５５ｎｍ，５３２ｎｍ，および１０６４ｎｍの場合について，吸着チャック３６１の表面における焦げの発生の有無およびテープの溶融の有無を確認する実験を行った。なお，本実験ではレーザ光源としてＹＡＧレーザを使用した。このときのレーザ光の平均出力は４Ｗ，周波数は３０ｋＨｚ，パルス幅は１０ｎｓであった。また，サファイヤ基板とレーザとの相対的な送り速度は，１００ｍｍ／ｓであった。

この実験の結果，セラミックから形成された吸着チャックでは，レーザ光の波長が３５５ｎｍ，５３２ｎｍ，および１０６４ｎｍの場合すべてにおいて，吸着チャック３６１の表面に焦げが生じたり，溶融したテープが吸着チャック３６１に付着していた。一方，ＰＴＦＥおよびＰＣＴＦＥから形成された吸着チャック３６１では，レーザ光の波長が３５５ｎｍ，５３２ｎｍ，および１０６４ｎｍの場合すべてにおいて，吸着チャック３６１の表面に焦げが生じたり，溶融したテープが吸着チャック３６１に付着することはなかった。

このように，ＰＣＴＦＥおよびＰＴＦＥから形成された吸着チャック３６１では，一般的なレーザ加工に使用される波長の領域において，アブレーション現象が発生しないことがわかる。これは，ＰＣＴＦＥおよびＰＴＦＥのビームエネルギーの吸収率が低いために，チャックテーブル３６の表面に焦げを発生させることがなく，また，テープを溶融させるほど加熱されないためと考えられる。しかし，ＰＣＴＦＥおよびＰＴＦＥから形成された吸着チャック３６１を使用して切削されたサファイヤ基板の切削精度を比較すると，ＰＣＴＦＥ製の吸着チャック３６１を使用して切削されたサファイヤ基板は，問題なく正確に切削されていたが，ＰＴＦＥ製の吸着チャック３６１を使用して切削されたサファイヤ基板は，一部正確に切削されない部分が見受けられた。

本実施形態にかかるＰＣＴＦＥから形成された吸着チャック３６１が，従来のセラミック製の吸着チャックよりビームエネルギーの吸収率が低いことは，図４に示すグラフにより説明することができる。なお，図４は，照射されるレーザ光の波長（ｎｍ）と吸収係数αとの関係を，ＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥおよびセラミックとで比較して示すグラフである。

一般的に，物質のエネルギー吸収率Ｅは，次の数式１で表すことができる。

この数式１から明らかなように，同じ物質であってその厚さが変わらなければ，吸収係数αが大きいほど，そのエネルギーの吸収率Ｅが大きいことになる。したがって，ＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥおよびセラミックに関し吸収係数αを比較すれば，それらのビームエネルギーの吸収率を比較できることになる。そこで，ＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥおよびセラミックに関して吸収係数αを測定した実験結果を図４のグラフに示す。また，この図４の実験結果の具体的数値を，表１にも示す。

図４および表１に示すように，例えば，レーザ光の波長が３５５ｎｍ（三倍波）のとき，セラミックの吸収係数αは約０．００７２７であるのに対し，ＰＣＴＦＥの吸収係数αは約０．００２１０，ＰＴＦＥの吸収係数αは約０．０００８８である。また，レーザ光の波長が５３２ｎｍ（二倍波）のとき，セラミックの吸収係数αは約０．０１３３８であるのに対し，ＰＣＴＦＥの吸収係数αは約０．００１９０，ＰＴＦＥの吸収係数αは約０．０００９１である。さらに，レーザ光の波長が１０６４ｎｍ（基本波）のとき，セラミックの吸収係数αは約０．０１４２５であるのに対し，ＰＣＴＦＥの吸収係数αは約０．００１０３，ＰＴＦＥの吸収係数αは約０．０００７０である。このように，ＰＣＴＦＥの吸収係数αは，セラミックの吸収係数αと比較して，著しく低いことが分かる。よって，ＰＣＴＦＥは，セラミックと比較して，ビームエネルギーの吸収率が著しく低いことが明らかである。

以上，第１の実施形態にかかるレーザ加工装置１におけるチャックテーブル３６について詳細に説明した。本実施形態にかかるチャックテーブル３６は，被加工物保持部である吸着チャック３６１の材質をＰＣＴＦＥ（ポリクロロテトラフルオロエチレン）にしたことを特徴とする。これにより，吸着チャック３６１が平面加工精度のよいＰＣＴＦＥから形成されるため，チャックテーブル３６は十分な平坦度を実現することができる。さらに，チャックテーブル３６の表面（即ち，チャック３６１の保持面３６１ａ）にレーザ光が照射されたとしても，吸着チャック３６１が，ビームエネルギーの吸収率が低いＰＣＴＦＥが使用されているため，その保持面３６１ａにおいてアブレーション現象が発生しない。よって，吸着チャック３６１の損傷を抑制してその表面精度の低下を防止でき，被加工物に貼り付けられたダイシングテープ１４が溶融して吸着チャック３６１に溶着することを防止でき，さらに，ダイシングテープ１４の溶着および吸着チャックテーブルの変形を原因とする，チップの抗折強度の低下をも防止できる。

さらに，本実施形態では，吸着チャック３６１全体を多孔質のＰＣＴＦＥで形成し，これを使用して真空吸着により被加工物を保持している。これにより，被加工物と吸着チャック３６１とを密着させて保持できるので，レーザ加工時におけるレーザ光の焦点制御を行い易く，吸着チャック３６１の表面３６１ａにレーザ光が照射される頻度を低下させることができる。

（第２の実施形態）
ところで，図４および表１に示すように，ＰＣＴＦＥのビームエネルギーの吸収率はＰＴＦＥに比べて僅かに高い。この影響を調査すべく実験を重ねた結果，レーザ光のパルス幅を変化させてチャックテーブル３６にレーザ光を照射させる実験において，レーザ光のパルス幅を３０ｎｓより大きくした場合，ＰＴＦＥから形成される吸着チャック３６１では発生しなかったアブレーション現象が，ＰＣＴＦＥから形成される吸着チャック３６１の表面では発生することが明らかになった。つまり，このパルス幅が３０ｎｓより大きい領域においては，ＰＣＴＦＥから形成される吸着チャック３６１は，レーザ光の照射により吸着チャック３６１の表面が焦げたり，溶融したテープが吸着チャック３６１に付着してしまうことが判明した。

上記レーザ光のパルス幅を変化させてチャックテーブル３６にレーザ光を照射させる実験は，上述したビームエネルギーの吸収率を調べるために使用したレーザ光源を用いて，レーザ光のパルス幅を５ｎｓから５ｎｓ単位で上昇させて行った。このとき，レーザ光のパルス幅が５ｎｓ〜２５ｎｓの領域では，チャックテーブル３６の表面には変化が生じなかった。さらにパルス幅を上昇させていくと，パルス幅が３０ｎｓのとき，問題のないレベルではあるが，僅かにチャックテーブル３６の表面に薄い焦げが発生した。そして，レーザ光のパルス幅を３５ｎｓに上昇させると，チャックテーブル３６の表面が完全に焦げたり，溶融したテープがチャックテーブル３６に付着してしまうという現象が発生した。これは，レーザ光源の波長や出力を変えた場合でも同様の現象が確認された。つまり，レーザ光源の波長や出力には関係なく，パルス幅が３０ｎｓより大きくなると，チャックテーブル３６の表面でアブレーション現象が発生することがわかった。

これは，ＰＣＴＦＥのビームエネルギーの吸収率がＰＴＦＥに比べて高いために発生したと考えられる。つまり，レーザ光のパルス幅が大きくなると，一度にレーザ光が照射される時間が長くなる。そのため，ＰＣＴＦＥはビームエネルギーを吸収してしまい，チャックテーブル３６の表面でアブレーション現象が発生したと考えられる。

以上のことから，チャックテーブル３６をＰＣＴＦＥのみで形成した場合，レーザ光のパルス幅が０ｎｓより大きく３０ｎｓ以下の領域では，チャックテーブル３６上でアブレーション反応は発生せず，チャックテーブル３６が破損したり，テープが溶融することはない。しかし，レーザ光のパルス幅が３０ｎｓ以上の領域では，チャックテーブル３６上でアブレーション反応が発生してしまい，チャックテーブル３６の破損やテープの溶融を防止できないことがわかった。

そこで，この問題を解決するために，ＰＣＴＦＥよりビームエネルギーの吸収率の低い材質であるＰＴＦＥを，ＰＣＴＦＥからなる基層の上に，薄く積層させて形成された積層体を用いてチャックテーブル３６を形成する。かかる構成により，チャックテーブル３６は，高い平坦度を有しつつ，チャックテーブル３６で生じるアブレーション反応を，照射されるレーザ光のパルス幅によらず，防止することができる。

以下に，図５に基づいて，第２の実施形態にかかる被加工物保持装置であるチャックテーブル３６の構成について詳細に説明する。なお，図５は，本実施形態にかかるチャックテーブル３６の構成を示す一部切り欠き断面図である。

図５に示すチャックテーブル３６は，図２に示すチャックテーブル３６の吸着チャック３６１の少なくとも保持面側を，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとからなる積層体で形成したものである。この積層体の下層部を形成するＰＣＴＦＥ層３６１ｂは，平面加工精度の高い材質であるＰＣＴＦＥからなる。下層部の材質をＰＣＴＦＥにすることにより，平坦度の高いチャックテーブルを形成することができ，高い切削精度を要求される被加工物の加工が可能となる。一方，積層体の上層部を形成するＰＴＦＥ層３６１ｃは，ビームエネルギーを吸収率しにくい材質であるＰＴＦＥからなる。上述のビームエネルギーの吸収率を調べた実験の結果より，ＰＴＦＥは，ＰＣＴＦＥと比べてビームエネルギーの吸収率が低い材質であることがわかる。つまり，積層体の上層部をＰＴＦＥ層３６１ｃにすることにより，吸着チャック３６１の保持面３６１ａにＰＣＴＦＥが現れている（例えば，ＰＣＴＦＥのみから形成される）チャックテーブル３６と比べて，チャックテーブル３６の表面でアブレーション現象が発生しにくくなる。

ここで，ＰＴＦＥ層３６１ｃは，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂの厚さよりも薄く形成される。このとき，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂを形成して実現したチャックテーブル３６の平坦度を確保するため，ＰＴＦＥ層３６１ｃは，チャックテーブル３６本体の厚さに対して約５００分の１前後の，極薄の層に形成されることが望ましい。例えば，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂの厚さが約５ｍｍのとき，好適なＰＴＦＥ層３６１ｃの厚さは約１０μｍである。このように，ＰＴＦＥ層３６１ｃの厚さがチャックテーブル３６の平坦度に影響しないよう，ＰＴＦＥ層３６１ｃの厚さは，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂの厚さと比べて極めて薄くする必要がある。

次に，このような積層体より形成されたチャックテーブル３６が，レーザ耐性に優れ，アブレーション現象が発生しにくいことを実証するための実験結果について説明する。

実験で使用した積層体の吸着チャック３６１は，まず，平均孔径が約１０μｍの多孔質ＰＣＴＦＥを用いて，厚さ５ｍｍ，直径２００ｍｍの円板状に加工し，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂを形成した。そして，形成されたＰＣＴＦＥ層３６１ｂ上に，平均孔径が約１０μｍの多孔質ＰＴＦＥを用いて，厚さ１０μｍ，直径２００ｍｍの円板状に加工したＰＴＦＥ層３６１ｃを積層させて形成した。

この実験は，前述した各材質のビームエネルギーの吸収率を調べる実験と同じ機材を用いて行った。そして，レーザ光の波長を５３２ｎｍにして，他は同様の条件で行い，レーザ光のパルス幅のみを１０ｎｓ，３０ｎｓ，６０ｎｓ，９０ｎｓと切り替えた。このとき，チャックテーブル３６の上面３６１ａにおいてアブレーション現象が発生するか否かついて，ＰＣＴＦＥ層のみから形成された吸着チャック３６１と，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとの積層体から形成された吸着チャック３６１との比較を行った。かかる実験の結果を表２に示す。

表２に示すように，レーザ光のパルス幅を１０ｎｓまたは３０ｎｓに設定した場合には，ＰＣＴＦＥ層のみから形成された吸着チャック３６１，およびＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとの積層体から形成された吸着チャック３６１の両方ともアブレーション現象は発生せず，チャックテーブル３６が焦げたり，溶融したテープがチャックテーブル３６の表面に付着することはなかった。しかし，レーザ光のパルス幅を６０ｎｓおよび９０ｎｓに設定した場合には，ＰＣＴＦＥ層のみから形成される吸着チャック３６１では，吸着チャック３６１の表面に焦げが生じ，溶融したテープが吸着チャック３６１に付着していた。一方，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとの積層体から形成された吸着チャック３６１では，吸着チャック３６１の表面に焦げが生じることもなく，溶融したテープが吸着チャック３６１に付着することもなかった。ただし，サファイヤ基板の切削精度については，双方とも目立った差異はなかった。

以上の結果より，ＰＣＴＦＥ層のみから形成された吸着チャック３６１では，レーザ光のパルス幅が３０ｎｓを超えるとアブレーション現象が発生した。しかし，本実施形態にかかるＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとの積層体から形成された吸着チャック３６１は，レーザ光のパルス幅を制限することなく，アブレーション現象の発生を防ぐことができる。つまり，ＰＣＴＦＥ層３６１ｂとＰＴＦＥ層３６１ｃとの積層体から形成された吸着チャック３６１は，ＰＣＴＦＥ層のみからなる吸着チャック３６１と比べて，よりレーザ耐性が強いことが分かる。

以上説明したように，第２の実施形態では，被加工物保持部である吸着チャック３６１を，ＰＣＴＦＥ（ポリクロロテトラフルオロエチレン）から形成されたＰＣＴＦＥ層の上に，ＰＣＴＦＥ層と比較して厚さの薄いＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）層を積層させた積層体より形成したことを特徴とする。これにより，チャックテーブル３６の表面にレーザ光が照射されたとしても，吸着チャック３６１の上層部にはビームエネルギーの吸収率が低いＰＴＦＥが使用されているため，その保持面３６１ａにおいてアブレーション現象が発生しない。また，吸着チャック３６１の下層部に使用するＰＣＴＦＥも，第１の実施形態にて示したように，ビームエネルギーの吸収率が低いので，下層部でアブレーション反応が起きるのを防止できる。このような積層体を吸着チャック３６１に用いることで，レーザ光のパルス幅を制限することなく，アブレーション現象の発生を抑制できる。また，ＰＴＦＥ層は極めて薄く積層されているため，ＰＣＴＦＥ層の高い平面加工精度により実現されている被加工物保持装置の平坦度も維持できる。

さらに，第１の実施形態と同様，ＰＣＴＦＥ層を多孔質のＰＣＴＦＥで形成し，ＰＴＦＥ層を多孔質のＰＴＦＥで形成した吸着チャック３６１を使用して真空吸着により被加工物を保持している。これにより，被加工物と吸着チャック３６１とを密接させて保持できるので，レーザ加工時におけるレーザ光の焦点制御を行いやすく，吸着チャック３６１の上面３６１ａにレーザ光が照射される頻度を低下させることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態では，レーザ光として，ＹＡＧレーザを用いたが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，Ｈｅ−Ｎｅレーザ，ＣＯ_２レーザ（横型励起大気圧ＣＯ_２レーザ等），半導体レーザ，エキシマレーザ，イオンレーザなどを用いてもよい。

また，上記実施形態では，被加工物として，半導体ウェハＷを切断加工する例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，被加工物は，その他の化合物半導体材（ガリウムヒ素，インジウムリン等），合成樹脂材（ＧＰＳ基板，ＢＧＡ基板，ガラスエポキシ樹脂，アクリル樹脂等），ガラス材（石英板，液晶，サファイヤ基板，光ファイバ等），セラミックス材，金属材（銅，ニッケル，ＳＵＳ鋼，超硬材等）などであってもよい。

また，上記実施形態では，基板状の被加工物の一面に貼り付けられるテープとして，ダイシングテープ１４の例を挙げて説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，テープは，上記各種の被加工物に貼り付けられるテープであれば，グライディングテープ，表面保護テープ，各種の粘着テープなど，如何なるテープであってもよい。

また，上記実施形態では，被加工物保持装置であるチャックテーブル３６は，被加工物を真空吸着する真空チャックとして構成されたが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，被加工物保持装置は，被加工物を静電吸着する静電チャックとして構成されてもよい。

また，上記実施形態では，被加工物保持部である吸着チャック３６１は，多孔質ＰＣＴＦＥまたは多孔質ＰＴＦＥより形成されていたが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，被加工物保持部の保持面側は，多孔質でないＰＣＴＦＥまたはＰＣＴＦＥで形成されてもよい。この場合には，真空吸着を行うために，被加工物保持装置（例えばチャックテーブル）の被加工物保持部（例えば吸着チャック）に，真空ポンプと連通する複数の微細な吸引孔を貫通形成し，かかる吸引孔を介して真空引きすることによって，被加工物を真空吸着するようにしてもよい。このように，被加工物保持部に複数の吸引孔を設けたとしても，上記のように，ＰＣＴＦＥまたはＰＴＦＥで形成された被加工物保持部の表面ではアブレーション現象が生じにくいので，被加工物に貼り付けられたテープが溶融しない。このため，溶融したテープが上記吸引孔を目詰まりさせることがない。

本発明は，レーザ加工装置における被加工物保持装置に適用可能であり，特に，レーザ光の照射を受けてもアブレーションが生じにくい被加工物保持部を要する被加工物保持装置に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかるレーザ加工装置の全体構成を示す斜視図である。 同実施形態にかかるチャックテーブルの構成を示す一部切り欠き断面図である。 同実施形態にかかるチャックテーブルによって保持された半導体ウェハを切断加工する態様を示す側面図である。 照射されるレーザ光の波長と吸収係数との関係を，ＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥおよびセラミックとで比較して示すグラフである。 本発明の第２の実施形態にかかるチャックテーブルの構成を示す一部切り欠き断面図である。

符号の説明

１ レーザ加工装置
３ 被加工物保持機構
３６ チャックテーブル
１００ レーザ加工ヘッド
３６１ 吸着チャック
３６１ａ 吸着チャックの上面（保持面）
３６１ｂ ＰＣＴＦＥ層（下層部）
３６１ｃ ＰＴＦＥ層（上層部）
３６２ チャック基台部
３６２ａ チャック基台部の上面
３６２ｂ 環状突出部
３６２ｃ 吸引孔
３６２ｄ 溝
３６３ 真空ポンプ
Ｗ 半導体ウェハ

Claims (4)

1. テープが貼り付けられた被加工物に対し，パルス幅が３０ナノ秒以下のレーザ光を照射して前記被加工物を加工するレーザ加工装置に使用される被加工物保持装置において：
   前記被加工物の前記テープが貼り付けられた面を保持する被加工物保持部を備え，
   前記被加工物保持部の少なくとも保持面側の材質は，ＰＣＴＦＥ（ポリクロロテトラフルオロエチレン）であることを特徴とする，被加工物保持装置。
2. 前記ＰＣＴＦＥは，多孔質材料であり，
   前記被加工物保持部は，前記被加工物を真空吸着により保持することを特徴とする，請求項１に記載の被加工物保持装置。
3. テープが貼り付けられた被加工物に対し，レーザ光を照射して前記被加工物を加工するレーザ加工装置に使用される被加工物保持装置において：
   前記被加工物の前記テープが貼り付けられた面を保持する被加工物保持部を備え，
   前記被加工物保持部は，ＰＣＴＦＥ層の上に，前記ＰＣＴＦＥ層と比べて厚さの薄いＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）層を積層した積層体からなることを特徴とする，被加工物保持装置。
4. 前記ＰＣＴＦＥ層および前記ＰＴＦＥ層は，多孔質材料であり，
   前記被加工物保持部は，前記被加工物を真空吸着により保持することを特徴とする，請求項３に記載の被加工物保持装置。
   

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