激光加工装置、激光加工方法、激光加工程序、记录介质、半导体芯片制造方法和半导体芯片与流程

专利2025-11-27  1


本发明涉及通过对设置于加工对象物的加工线照射激光来对加工线进行加工的技术。


背景技术:

1、在专利文献1~3中记载了一种激光加工技术,通过一边向设置于半导体基板的分割预定线照射激光,一边使激光相对于半导体基板相对移动,由此对分割预定线进行加工。例如,如专利文献1所示,在该激光加工技术中,通过变更在去路和归路中被照射激光的分割预定线,并且使激光往返,由此对多条分割预定线依次执行加工。此时,根据基于通过对半导体基板的规定部位进行拍摄而取得的图像对分割预定线的位置进行识别的对准处理的结果来调整激光的位置,由此能够向分割预定线可靠地照射激光(专利文献2)。另外,如专利文献3所指出的那样,由于利用激光对分割预定线进行加工,分割预定线的宽度膨胀,有时未加工的分割预定线的位置会在与加工方向正交的进给方向上偏移。为了应对这样的分割预定线的位置偏移,适当地执行半导体基板的拍摄是适宜的。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1:日本特许第5804716号公报

5、专利文献2:日本特开第5554593号公报

6、专利文献3:日本特开第5037082号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在上述那样的激光加工技术中,为了识别激光向加工线(分割预定线)的照射对加工的影响,要求效率地进行加工对象物(半导体基板)的拍摄。

3、本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供如下的技术:在向加工线照射激光而对加工线进行加工的激光加工技术中,能够效率地进行加工对象物的拍摄。

4、用于解决课题的技术方案

5、本发明所涉及的激光加工装置具备:支承构件,将具有相互平行的多条加工线的加工对象物支承成加工线与规定的加工方向平行;加工头,向规定的激光照射位置照射激光;加工轴驱动部,通过在加工方向上对支承构件和加工头中的至少一方进行驱动,从而使激光照射位置相对于加工对象物在加工方向上相对移动;控制部,执行如下的线加工处理:通过一边利用加工轴驱动部使激光照射位置沿着加工线移动一边利用加工头向激光照射位置照射激光,从而对加工线进行加工;及拍摄部,对随着激光照射位置相对于加工对象物相对移动而与激光照射位置一体地相对于加工对象物相对移动的规定的拍摄范围进行拍摄,拍摄部在线加工处理的执行过程中对相对于加工对象物相对移动的拍摄范围进行拍摄,由此取得加工对象物中的与拍摄范围重叠的部分的图像。

6、本发明所涉及的激光加工方法包括:利用支承构件将具有相互平行的多条加工线的加工对象物支承成加工线与规定的加工方向平行的工序;执行如下的线加工处理的工序:通过一边利用加工轴驱动部使激光照射位置沿着加工线移动一边利用加工头向激光照射位置照射激光,从而对加工线进行加工,所述加工轴驱动部通过在加工方向上对向规定的激光照射位置照射激光的加工头和支承构件中的至少一方进行驱动而使激光照射位置相对于加工对象物在加工方向上相对移动;及拍摄部在线加工处理的执行过程中对相对于加工对象物相对移动的拍摄范围进行拍摄,由此取得加工对象物中的与拍摄范围重叠的部分的图像的工序,所述拍摄部对随着激光照射位置相对于加工对象物相对移动而与激光照射位置一体地相对于加工对象物相对移动的规定的拍摄范围进行拍摄。

7、在这样构成的本发明(激光加工装置和激光加工方法)中,在通过一边使激光照射位置沿着加工线移动一边向激光照射位置照射激光而对加工线进行加工的线加工处理的执行过程中,对相对于加工对象物相对移动的拍摄范围进行拍摄,由此取得加工对象物中的与拍摄范围重叠的部分的图像。即,线加工处理的执行期间被有效活用于加工对象物的拍摄。这样,在向加工线照射激光而对加工线进行加工的激光加工技术中,能够效率地进行加工对象物的拍摄。

8、另外,也可以将激光加工装置构成为,拍摄部对在线加工处理中激光照射位置相对于加工线移动的方向的下游侧处设置的拍摄范围进行拍摄。在该结构中,能够取得通过激光进行加工中的位置(即,激光照射位置)的未加工侧的图像。因此,能够基于该图像识别利用激光进行的加工对加工对象物的未加工部分造成的影响。

9、另外,也可以将激光加工装置构成为,在执行一次线加工处理的期间,拍摄部执行多次拍摄范围的拍摄。在该结构中,能够有效活用线加工处理的执行期间,取得加工对象物的多个图像。

10、另外,也可以将激光加工装置构成为,还具备进给轴驱动部,该进给轴驱动部通过在与加工方向正交的进给方向上对支承构件和加工头中的至少一方进行驱动,从而使激光照射位置相对于加工对象物在进给方向上相对移动,进给轴驱动部使激光照射位置相对于加工对象物在进给方向上移动,由此变更多条加工线中的作为线加工处理的对象的加工线,控制部依次执行第一线加工处理和第二线加工处理,在所述第一线加工处理中,通过使激光照射位置向加工方向的第一侧移动的线加工处理,对多条加工线中的第一加工线进行加工,在所述第二线加工处理中,通过使激光照射位置向加工方向的与第一侧相反的第二侧移动的线加工处理,对多条加工线中的与第一加工线不同的第二加工线进行加工,在从结束第一线加工处理起到开始第二线加工处理为止的切换期间中,加工轴驱动部在加工方向上执行反转驱动,进给轴驱动部执行持续进给驱动,在所述反转驱动中,通过使向第一侧通过了第一加工线的激光照射位置在朝向第一侧减速并停止后朝向第二侧加速,从而使激光照射位置到达第二加工线,在所述持续进给驱动中,持续地使激光照射位置从沿着第一加工线在加工方向上延伸设置到第一加工线的外侧的第一假想直线上,向进给方向移动到沿着第二加工线在加工方向上延伸设置到第二加工线的外侧的第二假想直线上,控制部控制加工轴驱动部和进给轴驱动部,使得在加工轴驱动部通过反转驱动使激光照射位置停止之前,进给轴驱动部开始持续进给驱动,并且在加工轴驱动部通过反转驱动使激光照射位置停止之后,进给轴驱动部结束持续进给驱动,从而贯穿为了反转驱动而使激光照射位置在加工方向上的移动停止的时间点的前后,令进给轴驱动部使激光照射位置在进给方向上移动。

11、在该结构中,使用使激光照射位置相对于加工对象物在加工方向上相对移动的加工轴驱动部和使激光照射位置相对于加工对象物在进给方向上相对移动的进给轴驱动部,执行对第一加工线进行加工的第一线加工处理和对第二加工线进行加工的第二线加工处理。另外,在第一线加工处理与第二线加工处理之间的切换期间,为了使通过了第一加工线的激光照射位置朝向第二加工线,加工轴驱动部和进给轴驱动部执行以下的动作。即,加工轴驱动部在加工方向上执行如下的反转驱动:通过使向第一侧通过了第一加工线的激光照射位置在朝向第一侧减速并停止后朝向第二侧加速,从而使激光照射位置到达第二加工线。另外,进给轴驱动部使激光照射位置从沿着第一加工线在加工方向上延伸设置到第一加工线的外侧的第一假想直线上,向进给方向移动到沿着第二加工线在加工方向上延伸设置到第二加工线的外侧的第二假想直线上。

12、特别是,进给轴驱动部执行持续地使激光照射位置从第一假想直线上向进给方向移动到第二假想直线上的持续进给驱动。并且,控制部控制加工轴驱动部和进给轴驱动部,使得在加工轴驱动部通过反转驱动使激光照射位置停止之前,进给轴驱动部开始持续进给驱动,并且在加工轴驱动部通过反转驱动使激光照射位置停止之后,进给轴驱动部结束持续进给驱动,从而贯穿为了反转驱动而使激光照射位置在加工方向上的移动停止的时间点的前后,令进给轴驱动部使激光照射位置在进给方向上移动。即,在切换期间中,使激光照射位置向加工方向的第一侧减速的期间和使激光照射位置向加工方向的第二侧加速的期间这两个期间被有效活用于激光照射位置向进给方向的移动。其结果是,能够抑制对激光的移动方向进行切换的切换期间对加工对象物的加工完成所需要的时间造成的影响。而且,如上所述,由于将线加工处理的执行期间有效活用于加工对象物的拍摄,因此能够抑制成为线加工处理的对象的加工线的切换所需要的时间,并且能够效率地进行加工对象物的拍摄,能够迅速地完成对加工对象物的加工。

13、另外,也可以将激光加工装置构成为,拍摄部在线加工处理的执行过程中对至少包含加工线的拍摄范围进行拍摄。在通过这样的拍摄而取得的图像中,通过进给方向上的加工线的两侧与该加工线的对比度,相当于加工线的部分在加工方向上延伸设置而显现。因此,根据该部分在进给方向上的位置,能够准确地识别激光加工对加工线在进给方向上的位置造成的影响。

14、另外,也可以将激光加工装置构成为,拍摄部的拍摄范围的中心与照射到激光照射位置的激光的焦点在加工方向上排列。在该结构中,能够通过拍摄范围的图像准确地捕捉到即将接受激光的照射之前的状态。

15、另外,也可以将激光加工装置构成为,在对多条加工线中的一条对象线的线加工处理的执行过程中,拍摄部通过全期间拍摄而取得图像,在该全期间拍摄中,贯穿一条对象线中的未执行基于激光的照射的加工的未加工部分与拍摄范围交叉的期间使相机持续曝光。在该结构中,能够得到在加工方向上对拍摄范围的图像的辉度进行累积而得到的信息。

16、另外,也可以将激光加工装置构成为,相对于相机对相对于该相机静止的加工对象物进行拍摄时的曝光时间t0和照明强度l0,全期间拍摄中的曝光时间tc和照明强度tc满足以下的关系式:

17、lc=t0×l0/tc。

18、在该结构中,能够抑制图像的辉度饱和。

19、另外,也可以将激光加工装置构成为,控制部基于通过全期间拍摄而取得的图像,判定激光照射位置相对于加工线的适当与否。在该结构中,能够确认激光照射位置的适当与否。

20、另外,也可以将激光加工装置构成为,控制部基于图像中的除了与加工方向正交的正交方向的两端部以外的中央部,判定激光照射位置相对于加工线的适当与否。在该结构中,能够将在图像的正交方向的两端部显现的不需要的信息排除来确认激光照射位置的适当与否。

21、另外,也可以将激光加工装置构成为,控制部在基于图像确认到激光照射位置相对于一条对象线在与加工方向正交的正交方向上偏移的位置偏移的发生时,取得激光照射位置相对于一条对象线在正交方向上的位置偏移量,并基于位置偏移量在正交方向上对在一条对象线之后执行线加工处理时的激光照射位置进行校正。在该结构中,能够校正激光照射位置的位置偏移而适当地执行线加工处理。

22、另外,也可以将激光加工装置构成为,控制部在基于图像确认到激光照射位置的轨迹相对于一条对象线的倾斜时,执行对倾斜进行校正的对准。在该结构中,能够校正激光照射位置相对于加工线的倾斜而适当地执行线加工处理。

23、本发明所涉及的半导体芯片制造方法包括:通过上述的激光加工方法对排列有由加工线划分的多个半导体芯片的半导体基板进行加工的工序;及通过将利用粘合力保持通过激光加工方法加工后的半导体基板的带扩展而将多个半导体芯片分别分离的工序。

24、本发明所涉及的半导体芯片通过如下工序制造:通过上述的激光加工方法对排列有由加工线划分的多个半导体芯片的半导体基板进行加工的工序;及通过将利用粘合力保持通过激光加工方法加工后的半导体基板的带扩展而将多个半导体芯片分别分离的工序。

25、本发明所涉及的激光加工程序使计算机执行上述的激光加工方法。

26、本发明所涉及的记录介质以计算机可读的方式记录上述的激光加工程序。

27、发明效果

28、根据本发明,在向加工线照射激光而对加工线进行加工的激光加工技术中,能够效率地进行加工对象物的拍摄。


技术特征:

1.一种激光加工装置,具备:

2.根据权利要求1所述的激光加工装置,其中,

3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置,其中,

4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光加工装置,其中,

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置,其中,

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光加工装置,其中,

7.根据权利要求6所述的激光加工装置,其中,

8.根据权利要求7所述的激光加工装置,其中,

9.根据权利要求7或8所述的激光加工装置,其中,

10.根据权利要求9所述的激光加工装置,其中,

11.根据权利要求9或10所述的激光加工装置,其中,

12.根据权利要求9至11中任一项所述的激光加工装置,其中,

13.一种激光加工方法,包括:

14.一种激光加工程序,使计算机执行权利要求13所述的激光加工方法。

15.一种记录介质,以计算机可读的方式记录有权利要求14所述的激光加工程序。

16.一种半导体芯片制造方法,包括:

17.一种半导体芯片,通过如下工序制造:


技术总结
在通过一边使激光照射位置(Lb)沿着分割预定线(S)移动一边向激光照射位置(Lb)照射激光(B)来对分割预定线(S)进行加工的线加工处理(步骤S1003~S1004、S1103~S1105)的执行过程中,通过对相对于半导体基板(W)相对移动的拍摄范围(Ri)进行拍摄,来取得半导体基板(W)中的与拍摄范围(Ri)重叠的部分的图像(步骤S1008、S1104)。即,线加工处理的执行期间被有效活用于半导体基板(W)的拍摄。这样,在向分割预定线(S)照射激光(B)而对分割预定线(S)进行加工的激光加工技术中,能够效率地进行半导体基板(W)的拍摄。

技术研发人员:铃木芳邦
受保护的技术使用者:雅马哈发动机株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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