JP5324828B2 - レーザー加工装置 - Google Patents
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Description
該加工ヘッドは、該集光レンズによって集光された該レーザー光線の光軸に沿って液体を噴出する噴射ノズルを備えた液柱形成手段と、該液柱形成手段の下側に配設され該噴射ノズルから噴射される液柱を囲繞する筒状のガスカーテンを形成するガスカーテン形成手段とを具備し、
該ガスカーテン形成手段は、該噴射ノズルから噴出される液柱が通過する第1の通路を備えた底壁と、該底壁の外周から立設して形成され該液柱形成手段の下端部に嵌合する環状の側壁と、該底壁の下面に突出して形成され該噴射ノズルから噴出される液柱が通過する第2の通路を備えた第1の筒体と、該第1の筒体を囲繞して配設され該第1の筒体の外周面との間に筒状の隙間を形成する第2の筒体と、該筒状の隙間にガスを供給するガス供給手段とを具備しており、
該第2の筒体の下面は、内周から外周に向けて下方に傾斜するテーパー面に形成されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
また、上記ガスカーテン形成手段を構成する上記底壁の上面外周部に環状の支持棚が設けられ、上記環状の側壁が嵌合された上記液柱形成手段の下面と底壁の上面との間に外気導入室が形成されていることが望ましい。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段52は、ユニットホルダ51に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング521と、該ケーシング521内に配設されたパルスレーザー光線発振手段6と、ケーシング521の先端に装着されパルスレーザー光線発振手段6から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッド7を具備している。パルスレーザー光線発振手段6は、YAGレーザー発振器或いはYVO4レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器61と、これに付設された繰り返し周波数設定手段62とから構成されている。このように構成されたパルスレーザー光線発振手段6は、例えば波長が532nm、繰り返し周波数は50kHz、平均出力が10Wのパルスレーザー光線を発振する。
液体供給手段76の電磁開閉弁763を附勢(ON)すると、液体供給源761から配管762を介して加工ヘッド7を構成する液柱形成手段74の液体室740に高圧液体が供給される。液体室740に供給された高圧液体は、噴射ノズル746の噴射口746aから液柱70となって噴出される。この液柱70は、ガスカーテン形成手段78を構成する底壁751に形成された第1の通路751aおよび第1の筒体753に形成された第2の通路753aを通ってチャックテーブル36に保持されるウエーハWに向けて噴射される。一方、パルスレーザー光線発振手段6から発振されたパルスレーザー光線LBは、方向変換ミラー72によって集光レンズ73に導かれ、該集光レンズ73によって集光されつつ透明板745を通して液柱70に沿って照射される。従って、パルスレーザー光線LBのスポットは液柱70の直径となる。
上述したように液柱形成手段74を構成する噴射ノズル746の噴射口746aから噴射される液柱70は、チャックテーブル36に保持されるウエーハWの表面に衝突して乱流となる。このようにウエーハWの表面に液体の乱流が発生すると、液柱70に沿って照射されるパルスレーザー光線LBが屈折して所定位置に照射されず、加工精度が悪化する。このとき、ガスカーテン形成手段75から噴出される筒状のガスカーテン79が液柱70を囲繞してウエーハWの表面に向けて噴出されるので、ウエーハWの表面に衝突して乱流になろうとする液体はガスカーテン79を形成するガスによって押圧され層流となってウエーハWの表面上を流れる。従って、液柱70に沿って照射されるパルスレーザー光線LBは屈折されないので、所定位置に正確に照射される。なお、上記液柱70がウエーハWの表面に衝突すると水滴が飛散し、飛散した水滴がガスカーテン形成手段75を構成する第2の筒体755の下面に付着し、この水滴が成長して液柱70落下すると液柱70が乱れてパルスレーザー光線LBを所定位置に正確に照射することができない。しかるに、図示の実施形態においては、第2の筒体755の下面が内周から外周に向けて下方に傾斜するテーパー面755dに形成されているので、第2の筒体755の下面に付着した水滴はテーパー面755dに沿って外周に移動して落下するため、液柱70に影響を及ぼすことはない。また、液柱形成手段74を構成する液体室形成ハウジング740に形成された噴射ノズル746から液柱70が噴射されると、液体室形成ハウジング740とガスカーテン形成手段75との間に負圧が発生するが、上述した実施形態においては液柱形成手段74を構成する液体室形成ハウジング740の下面とガスカーテン形成手段75を構成する底壁751の上面との間に外気導入室750が形成され、該外気導入室750に外気導入通路751dを介して外気が導入されるようになっているので、負圧状態となることはない。従って、液体室形成ハウジング740とガスカーテン形成手段75との間に負圧が発生することによって生ずる液柱70への悪影響を防止することができる。
図1に示すように被加工物としての半導体ウエーハWは、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着された状態でチャックテーブル36の吸着チャック361上に搬送され、該吸着チャック361に吸引保持される。なお、半導体ウエーハWは、表面に複数のストリートが格子状に形成されており、格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイスが形成されている。このようにして半導体ウエーハWを吸引保持したチャックテーブル36は、加工送り手段37の作動により案内レール31、31に沿って移動せしめられ撮像手段11の直下に位置付けられる。
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
38:第1の割り出し送り手段
43:第2の割り出し送り手段
5:レーザー光線照射ユニット
52:レーザー光線照射手段
6:パルスレーザー光線発振手段
7:加工ヘッド
71:ヘッドハウジング
72:方向変換ミラー
73:集光レンズ
74:液柱形成手段
740:液体室形成ハウジング
741:液体室
745:透明板
746:噴射ノズル
75:ガスカーテン形成手段
750:外気導入室
751:底壁
752:環状の側壁
753:第1の筒体
754:筒状の隙間
755:第2の筒体
76:液体供給手段
761:液体供給源
763:電磁開閉弁
78:ガス供給手段
781:ガス供給源
Claims (3)
- 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にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを具備し、該レーザー光線照射手段がレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段から発振されたレーザー光線を集光する集光レンズを備えた加工ヘッドとを具備するレーザー加工装置において、
該加工ヘッドは、該集光レンズによって集光された該レーザー光線の光軸に沿って液体を噴出する噴射ノズルを備えた液柱形成手段と、該液柱形成手段の下側に配設され該噴射ノズルから噴射される液柱を囲繞する筒状のガスカーテンを形成するガスカーテン形成手段とを具備し、
該ガスカーテン形成手段は、該噴射ノズルから噴出される液柱が通過する第1の通路を備えた底壁と、該底壁の外周から立設して形成され該液柱形成手段の下端部に嵌合する環状の側壁と、該底壁の下面に突出して形成され該噴射ノズルから噴出される液柱が通過する第2の通路を備えた第1の筒体と、該第1の筒体を囲繞して配設され該第1の筒体の外周面との間に筒状の隙間を形成する第2の筒体と、該筒状の隙間にガスを供給するガス供給手段とを具備しており、
該第2の筒体の下面は、内周から外周に向けて下方に傾斜するテーパー面に形成されている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 - 該ガスカーテン形成手段は、該筒状の隙間に対して複数の位置に等角度でガスを供給するガス導入通路を備えている、請求項1記載のレーザー加工装置。
- 該ガスカーテン形成手段を構成する該底壁の上面外周部に環状の支持棚が設けられ、該環状の側壁が嵌合された該液柱形成手段の下面と該底壁の上面との間に外気導入室が形成されている、請求項1又は2記載のレーザー加工装置。
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