レーザー光線照射装置およびレーザー加工機
【課題】音響光学偏向手段を構成する音響光学素子の温度を所定の範囲に維持して高精度の加工をすることができるレーザー光線照射装置およびレーザー加工機を提供する。
【解決手段】パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器６１と繰り返し周波数設定手段６２とを備えたレーザー光線発振手段６と、レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向するとともに出力を調整する音響光学偏向手段７と、音響光学偏向手段を制御する制御手段８とを具備しているレーザー光線照射装置であって、制御手段は、繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の駆動パルス信号を音響光学偏向手段に出力するとともに、駆動パルスの間に補正パルス信号を音響光学偏向手段に出力する。
【解決手段】パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器６１と繰り返し周波数設定手段６２とを備えたレーザー光線発振手段６と、レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向するとともに出力を調整する音響光学偏向手段７と、音響光学偏向手段を制御する制御手段８とを具備しているレーザー光線照射装置であって、制御手段は、繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の駆動パルス信号を音響光学偏向手段に出力するとともに、駆動パルスの間に補正パルス信号を音響光学偏向手段に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射装置およびレーザー光線照射装置を装備したレーザー加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイス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。
【０００３】
装置の小型化、高機能化を図るため、複数の半導体チップを積層し、積層された半導体チップの電極を接続するモジュール構造が実用化されている。このモジュール構造は、半導体ウエーハにおける電極が形成された箇所に貫通孔（ビアホール）を形成し、この貫通孔（ビアホール）に電極と接続するアルミニウム等の導電性材料を埋め込む構成である。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−１６３３２３号公報
【０００４】
上述した半導体ウエーハに設けられる貫通孔（ビアホール）は、ドリルによって形成されている。しかるに、半導体ウエーハに設けられる貫通孔（ビアホール）は直径が９０〜３００μmと小さく、ドリルによる穿孔では生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
一方、半導体ウエーハ等の被加工物に効率よく細孔を形成することができるレーザー加工装置が下記特許文献２に開示されている。このレーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルとレーザー光線照射手段との相対的な加工送り量を検出する加工送り量検出手段と、被加工物に形成する細孔のX,Y座標値を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された細孔のX,Y座標値と加工送り量検出手段からの検出信号に基づいてレーザー光線照射手段を制御する制御手段とを具備し、被加工物に形成する細孔のX,Y座標値がレーザー光線照射手段の集光器の直下に達したら１パルスのレーザー光線を照射するように構成したものである。
【特許文献２】特開２００６−２４７６７４号公報
【０００６】
しかるに、被加工物に貫通孔を形成するには、同一個所に複数回パルスレーザー光線を照射する必要があるが、上述したレーザー加工装置を用いると、被加工物の移動を複数回実施しなければならず、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。
【０００７】
このような要求に対応するため本出願人は、音響光学素子を用いた音響光学偏向手段を備えたレーザー光線照射手段を装備し、レーザー光線発振手段が発振したレーザー光線の光軸を音響光学素子を通過する際に偏向することにより、被加工物を加工送りしつつ同一加工位置にレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工装置を特願２００５−３６２２３６号として提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、音響光学偏向手段は、レーザー光線発振手段が発振したレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRF（radio frequency）を印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とからなり、音響光学素子にRFを印加し続けると音響光学素子に熱歪が生じ、レーザー光線の偏向角度に誤差が生じたり、レーザー光線の出力が不均一となり、高精度の加工をすることができないという問題がある。また、音響光学素子の温度が所定の範囲に維持されていないと、レーザー光線の偏向角度に誤差が生じたり、レーザー光線の出力が不均一となり、高精度の加工をすることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、音響光学偏向手段を構成する音響光学素子の温度を所定の範囲に維持して高精度の加工をすることができるレーザー光線照射装置およびレーザー加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器から発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段とを備えたレーザー光線発振手段と、
該レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRFを印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とを備えた音響光学偏向手段と、
該偏向角度調整手段および該出力調整手段を制御する制御手段と、
該音響光学偏向手段によって偏向されたレーザー光線を集光する集光器と、を具備しているレーザー光線照射装置において、
該制御手段は、該繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、該パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するとともに、該第１の駆動パルス信号および該第２の駆動パルス信号からなる駆動パルスの間に補正パルス信号を該RF発振器に出力する、
ことを特徴とするレーザー光線照射装置が提供される。
【００１１】
上記制御手段は、上記補正パルス信号を上記偏向角度調整手段または上記出力調整手段に出力する。
また、上記音響光学偏向手段はRF発振器によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段を具備し、上記制御手段は上記補正パルス信号をRF出力補正手段に出力する。
上記制御手段は、上記第１の駆動パルス信号と第２の駆動パルス信号と補正パルス信号の電圧を設定した制御マップを備えていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、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を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を該加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対移動せしめる割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工機において、
該レーザー光線照射手段は、上述したレーザー光線照射装置からなっている、
ことを特徴とするレーザー加工機が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるレーザー光線照射装置においては、パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するので、パルスレーザー光線発振器から発振されるパルスレーザー光線の周期に対する第１の音響光学素子および第２の音響光学素子にRFが印加される時間が極めて少なくなるので、音響光学素子に発生する熱歪が抑制される。従って、本発明によるレーザー光線照射装置によれば、音響光学素子の熱歪によって発生する上記不具合が解消され、高精度の加工をすることができる。また、本発明によるレーザー光線照射装置においては、上記第１の駆動パルス信号および第２の駆動パルス信号からなる駆動パルス間に補正パルス信号をRF発振器に出力するので、パルスレーザー光線が発振されるパルス間においても第１の音響光学素子および第２の音響光学素子に補正RFが印加されるため、第１の音響光学素子および第２の音響光学素子の温度変化が抑制される。従って、第１の音響光学素子および第２の音響光学素子の機能を高精度に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に従って構成されたレーザー光線照射装置およびレーザー加工機の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工機の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工機は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向（X軸方向）と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。
【００１６】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第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カバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
【００１７】
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、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）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。このように構成された第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に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド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の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド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図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。
【００１８】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記チャックテーブル３６の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３７４を備えている。加工送り量検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。
【００１９】
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、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段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ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１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３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１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図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２０】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３８４を備えている。割り出し送り量検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出する。なお、上記割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。
【００２１】
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す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、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）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。図示の実施形態におけるレーザー光線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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段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ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロック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の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド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図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２２】
図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射装置５２を具備している。ユニットホルダ５１は、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、矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。
【００２３】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジ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によって図示しない雄ネジロッド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に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を下方に移動するようになっている。
【００２４】
上記レーザー光線照射装置５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１と、図２に示すようにケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６と、パルスレーザー光線発振手段６が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する音響光学偏向手段７と、該音響光学偏向手段７を制御するための制御手段８を具備している。また、レーザー光線照射手段５２は、音響光学偏向手段７を通過したパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６に保持された被加工物に照射する集光器９を具備している。
【００２５】
上記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。パルスレーザー光線発振器６１は、繰り返し周波数設定手段６２によって設定された所定周波数のパルスレーザー光線(LB)を発振する。繰り返し周波数設定手段６２は、励起トリガー発信器６２１と発振トリガー発信器６２２とを備えている。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、励起トリガー発信器６２１から所定周期毎に出力される励起トリガーに基づいてパルスレーザー光線発振器６１が励起を開始し、発振トリガー発信器６２２から所定周期毎に出力される発振トリガーに基づいてパルスレーザー光線発振器６１がパルスレーザー光線を発振する。
【００２６】
上記音響光学偏向手段７は、レーザー光線発振手段６が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する音響光学素子７１と、該音響光学素子７１に印加するRF（radio frequency）を生成するRF発振器７２と、該RF発振器７２によって生成されたRFのパワーを増幅して音響光学素子７１に印加するRFアンプ７３と、RF発振器７２によって生成されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段７４と、RF発振器７１２によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段７５と、RF発振器７２によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段７６を具備している。上記音響光学素子７１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記偏向角度調整手段７４と出力調整手段７５およびRF出力補正手段７６は、制御手段８によって制御される。
【００２７】
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射装置５２は、上記音響光学素子７１に所定周波数のRFが印加された場合に、図２において破線で示すように音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段７７を具備している。
【００２８】
上記制御手段８は、パルスレーザー光線発振手段６の繰り返し周波数設定手段６２からの繰り返し周波数設定信号である上記励起トリガー発信器６２１から出力される励起トリガーに基づいて、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線のパルスに対応した駆動パルス信号を駆動回路８１に出力する。なお、制御手段８は、駆動回路８１に出力する駆動パルス信号を設定した後述する制御マップを格納するメモリ８０を備えている。駆動回路８１は、制御手段８からの駆動パルス信号に対応した電圧を上記音響光学偏向手段７１の偏向角度調整手段７４と出力調整手段７５およびRF出力補正手段７６に印加する。
【００２９】
ここで、制御手段８から駆動回路８１に出力する駆動パルス信号について、図２および図３を参照して説明する。
なお、上記パルスレーザー光線発振手段６の繰り返し周波数設定手段６２によって設定された周波数は、例えば１０kHzとする。従って、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)間隔は、図３に示すように１０００００nsとなる。そして、図３に示すパルスレーザー光線(LB)を発振するには、１パルスを発振した後、次のパルスを発振する間に励起トリガー発信器６２１から励起トリガーをパルスレーザー光線発振器６１に出力する。この励起トリガーを出力するタイミングを発振トリガー発信器６２２からパルスレーザー光線発振器６１に発振トリガーを出力してから例えば３０００ns後とすると、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)幅は例えば３０nsとなる。従って、励起トリガーは、パルスレーザー光線発振器６１からパルスレーザー光線(LB)を１パルス発振してから２９７０ns後に出力されることになる。このような設定において、励起トリガー発信器６２１から出力される励起トリガーは、上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御する制御手段８にも送られる。
【００３０】
上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を駆動する駆動パルス信号(DS)は、上記パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)のパルス幅を含む所定時間出力する必要がある。例えば、駆動パルス信号(DS)の開示時点を発振トリガーが出力される前３００nsとし、駆動パルス信号(DS)の終了時点をパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)終了後１００nsとすると、制御手段８は上記励起トリガーが発振されてから９６７００ns後に駆動パルス信号(DS)を開始し４３０ns間出力する。このように制御手段８が駆動パルス信号(DS)を出力することにより、パルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)が発振されている時間を含む４３０nsの間、上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御することができる。上述したように、駆動パルス信号(DS)は４３０nsであり、パルスレーザー光線(LB)の１周期が１０００００nsであるため、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対して０．４３％だけ音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を駆動すればよいことになる。従って、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少なくてよいため、音響光学素子７１に発生する熱歪が抑制される。
【００３１】
図２に戻って説明を続けると、上記集光器９はケーシング５２１の先端に装着されており、上記音響光学偏向手段７によって偏向されたパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー９１と、該方向変換ミラー９１によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ９２を具備している。
【００３２】
図示の実施形態におけるパルスレーザー照射装置５２は以上のように構成されており、以下その作用について図２を参照して説明する。
音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において１点鎖線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば１０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において実線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向（X軸方向）に図２において左方に所定量変位した集光点Pbに集光される。一方、偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば１５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において２点鎖線で示すように偏向され、上記集光点Pbから加工送り方向（X軸方向）に図２において左方に所定量変位した集光点Pcに集光される。また、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれる。このように、音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線は、偏向角度調整手段７４に印加される電圧に対応して加工送り方向（X軸方向）に偏向せしめられる。
【００３３】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工機は、ケーシング５２１の前端部に配設され上記レーザー光線照射装置５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段１１を備えている。この撮像手段１１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、該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、該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）等で構成されており、撮像した画像信号を後述するコントローラに送る。
【００３４】
図１に基づいて説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工機は、コントローラ２０を具備している。コントローラ２０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、後述する制御マップや被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、カウンター２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。コントローラ２０の入力インターフェース２０５には、上記加工送り量検出手段３７４、割り出し送り量検出手段３８４および撮像手段１１等からの検出信号が入力される。そして、コントローラ２０の出力インターフェース２０６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、パルスレーザー光線発振手段６および制御手段８等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は、後述する被加工物の設計値のデータを記憶する第２の記憶領域２０３aや他の記憶領域を備えている。
【００３５】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図４にはレーザー加工される被加工物としての半導体ウエーハ３０の平面図が示されている。図４に示す半導体ウエーハ３０は、シリコンウエーハからなっており、その表面３０ａに格子状に配列された複数の分割予定ライン３０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス３０２がそれぞれ形成されている。この各デバイス３０２は、全て同一の構成をしている。デバイス３０２の表面にはそれぞれ図５に示すように複数の電極３０３（３０３a〜３０３j）が形成されている。なお、図示の実施形態においては、３０３aと３０３f、３０３bと３０３g、３０３cと３０３h、３０３dと３０３i、３０３eと３０３jは、X方向位置が同一である。この複数の電極３０３（３０３a〜３０３j）部にそれぞれ裏面３０bから電極３０３に達する加工穴（ビアホール）が形成される。各デバイス３０２における電極３０３（３０３a〜３０３j）のX方向（図５おいて左右方向）の間隔Ａ、および各デバイス３０２に形成された電極３０３における分割予定３０１を挟んでX方向（図５において左右方向）に隣接する電極即ち電極３０３eと電極３０３aとの間隔Bは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。また、各デバイス３０２における電極３０３（３０３a〜３０３j）のY方向（図５において上下方向）の間隔C、および各デバイス３０２に形成された電極３０３における分割予定ライン３０１を挟んでY方向（図５において上下方向）に隣接する電極即ち電極３０３fと電極３０３aおよび電極３０３jと電極３０３eとの間隔Dは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。このように構成された半導体ウエーハ３０について、図４に示す各行Ｅ1・・・・Enおよび各列F1・・・・Fnに配設されたデバイス３０２の個数と上記各間隔A,B,C,Dは、その設計値のデータが上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３の第１に記憶領域２０３aに格納されている。
【００３６】
上述したレーザー加工装置を用い、上記半導体ウエーハ３０に形成された各デバイス３０２の電極３０３（３０３a〜３０３j）部に加工孔（ビアホール）を形成するレーザー加工の実施形態について説明する。
上記のように構成された半導体ウエーハ３０は、図６に示すように環状のフレーム４０に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープ５０に表面３０ａを貼着する。従って、半導体ウエーハ３０は、裏面３０bが上側となる。このようにして環状のフレーム４０に保護テープ５０を介して支持された半導体ウエーハ３０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に保護テープ５０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ３０は、保護テープ５０を介してチャックテーブル３６上に吸引保持される。また、環状のフレーム４０は、クランプ３６２によって固定される。
【００３７】
上述したように半導体ウエーハ３０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段１１の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段１１の直下に位置付けられると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ３０は、図７に示す座標位置に位置付けられた状態となる。この状態で、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０に形成されている格子状の分割予定ライン３０１がX軸方向とY軸方向に平行に配設されているか否かのアライメント作業を実施する。即ち、撮像手段１１によってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してアライメント作業を行う。このとき、半導体ウエーハ３０の分割予定ライン３０１が形成されている表面３０ａは下側に位置しているが、撮像手段１１が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および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）等で構成された撮像手段を備えているので、半導体ウエーハ３０の裏面３０１ｂから透かして分割予定ライン３０１を撮像することができる。
【００３８】
次に、チャックテーブル３６を移動して、半導体ウエーハ３０に形成されたデバイス３０２における最上位の行E1の図７において最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３（３０３a〜３０３j）における図７において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値としてコントローラ２０に送る。そして、コントローラ２０は、この座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（加工送り開始位置検出工程）。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器９はX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器９との間隔を加えた値が格納される。
【００３９】
このようにして図７において最上位の行E1のデバイス３０２における第１の加工送り開始位置座標値(a1)を検出したならば、チャックテーブル３６を分割予定ライン３０１の間隔だけＹ軸方向に割り出し送りするとともにX軸方向に移動して、図７において最上位から２番目の行E2における最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３(３０３a〜３０３j）における図７において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値としてコントローラ２０に送る。そして、コントローラ２０は、この座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器９は上述したようにX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器９との間隔を加えた値が格納される。以後、コントローラ２０は、上述した割り出し送りと加工送り開始位置検出工程を図７において最下位の行Ｅｎまで繰り返し実行し、各行に形成されたデバイス３０２の加工送り開始位置座標値（a３〜aｎ）を検出して、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に格納する。
【００４０】
次に、半導体ウエーハ３０の各デバイス３０２に形成された各電極３０３(３０３a〜３０３j）部にレーザー加工孔（ビアホール）を穿孔する穿孔工程を実施する。穿孔工程は、先ず加工送り手段３７を作動しチャックテーブル３６を移動して、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第１の加工送り開始位置座標値（a１）をレーザー光線照射手段５２の集光器９の直下に位置付ける。このように第１の加工送り開始位置座標値（a１）が集光器９の直下に位置付けられた状態が図８の(a)に示す状態である。図８の(a)に示す状態からコントローラ２０は、チャックテーブル３６を図８の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し集光器９から所定時間パルスレーザー光線を照射する。なお、集光器９から照射されるレーザー光線の集光点Pは、半導体ウエーハ３０の表面３０a付近に合わせる。このとき、コントローラ２０は、加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号に基いて音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御するための制御信号を上記制御手段８に出力する。
【００４１】
一方、RF発振器７２は偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５からの制御信号に対応したRFを出力する。RF発振器７２から出力されたRFのパワーは、RFアンプ７３によって増幅され音響光学素子７１に印加される。この結果、音響光学素子７１は、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の光軸を図２において１点鎖線で示す位置から２点差線で示す位置までの範囲で偏向するとともに、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の出力を調整する。
【００４２】
上記穿孔工程における加工条件の一例について説明する。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：１０kHz
パルス幅 ：３０ns
集光スポット径 ：φ１５μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
このような加工条件によって穿孔工程を実施すると、シリコンウエーハにはパルスレーザー光線の１パルス当たり深さが５μm程度のレーザー加工孔を形成することができる。従って、厚さが５０μmのシリコンウエーハに電極３０３に達する加工穴を形成するにはパルスレーザー光線を１０パルス照射する必要がある。このため、上記加工条件においては１００ｍｍ／秒の加工送り速度で移動しているチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射することにより、電極３０３に達する加工孔を形成することができる。
【００４３】
ここで、半導体ウエーハ３０が１００ｍｍ／秒の加工送り速度で移動している際に、半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射する方法について、図９の(a)
を参照して説明する。
上記加工条件においてはパルスレーザー光線の繰り返し周波数が１０kHzであるので、１秒間に１００００パルス（即ち、１０００００nsで１パルス）のパルスレーザー光線が照射される。従って、１０パルスのパルスレーザー光線を照射するための時間は、１／１０００秒となる。一方、１００ｍｍ／秒の加工送り速度でX1で示す方向に移動している半導体ウエーハ３０は、１／１０００秒間に１００μm移動する。従って、半導体ウエーハ３０が１００μm移動する間に１／１０００秒間レーザー光線照射手段５２を作動し、この間にパルスレーザー光線の集光点を第１の加工送り開始位置座標値（a１）に位置付けるように、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および出力調整手段７５に印加する第２の駆動パルス信号(DS2)を制御すればよい。即ち、コントローラ２０から送られる加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号に基いて、制御手段８が上述したように音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に図３に示されたように４３０ns間印加する電圧の第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)を制御し、音響光学偏向手段７の音響光学素子７１に印加するRFパワーの周波数および振幅を制御することによって行うことができる。この結果、半導体ウエーハ３０が加工送り方向X1で移動している状態においても第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射することができるため、図９の(b)に示すように半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に電極３０３に達するレーザー加工穴３０４が形成される。このようにして、第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射したならば、コントローラ２０は音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に０Vの電圧をレーザー光線が１パルス出力される毎に４３０ns間印加する駆動パルス信号(DS)を出力するように上記制御手段８に制御信号を出力する。この結果、音響光学素子７１には０Vに対応する周波数のRFが印加され、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)は図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれる。
【００４４】
以上のようにして上記音響光学偏向手段７を駆動するための時間は、上述したようにパルスレーザー光線(LB)の照射時間に対して０．４３％であるので、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少なくてよいため、音響光学素子７１に発生する熱歪が抑制される。
【００４５】
しかるに、本発明者等の実験によると、上述したようにパルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少ないにも拘わらず、次のRFが印加されるまでの間隔が不均一であったり、RFの出力が不均一であると、音響光学素子７１の温度が多少なりとも変化してしまい、音響光学素子７１の機能を安定した精度に維持できないことが判った。本発明においては、偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に上記RF出力補正手段７６に補正パルス信号(DS3)を出力する。ここで、パルスレーザー光線(LB)の照射タイミング(LBP)と第１の駆動パルス信号(DS1)と第２の駆動パルス信号(DS2)および補正パルス信号(DS3)について、図１０に示す制御マップに基いて説明する。図１０において第１の駆動パルス信号(DS1)と第２の駆動パルス信号(DS2)および補正パルス信号(DS3)におけるパルス信号の高さは電圧の高さを表している。図１０に示す実施形態においては、偏向角度調整手段７４に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)の１０パルスの電圧は徐々に上昇せしめられており、出力調整手段７５に印加する第２の駆動パルス信号(DS2)の１０パルスの電圧は一定となっている。一方、RF出力補正手段７６に印加する補正パルス信号(DS3)は、第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に出力される。そして、補正パルス信号(DS3)の電圧は、例えば第１の駆動パルス信号(DS1)の電圧と第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧と補正パルス信号(DS3)の電圧の和が等しくなるように設定されている。従って、音響光学素子７１に印加されるRFパワーはパルスレーザー光線LBが発振されてから次のパルスレーザー光線LBが発振されるまでの間で一定となるため、音響光学素子７１は所定の温度範囲に維持され安定した精度が維持される。
【００４６】
一方、コントローラ２０は、加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値が電極３０３の図５においてX軸方向の間隔Ａに相当する値に達したら、コントローラ２０はレーザー光線照射手段５２を制御し上記穿孔工程を実施する。その後もコントローラ２０は、カウンター２０４によるカウント値が電極２０３の図５においてX軸方向の間隔Bに達したら、コントローラ２０はパルスレーザー光線発振手段６から発振されるパルスレーザー光線(LB)を図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導く制御を実行する。即ち、コントローラ２０は音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に０Vの電圧を印加する第１の駆動パルス信号(DS1)を出力するように上記制御手段８に制御信号を出力する。この結果、音響光学素子７１には０Vに対応する周波数のRFが印加され、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)は図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれるので、半導体ウエーハ３０に照射されることはない。このとき音響光学偏向手段７の出力調整手段７５にも０Vの電圧を印加する第２の駆動パルス信号(DS２)を出力する。従って、音響光学素子７１には０Vに対応する振幅のRFが印加されることになる。このように、音響光学素子７１に印加されRFのエネルギーが零（０）になると、上述したように音響光学素子７１の温度が低下して音響光学素子７１の機能を安定した精度に維持できない。そこで、上記間隔Bの領域においては、偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に図１１に示す制御マップに基いて上記RF出力補正手段７６に補正パルス信号(DS3)を出力する。この補正パルス信号(DS3)の電圧は、上記間隔Bの領域においては、上述したように音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に印加される第１の駆動パルス信号(DS1)および出力調整手段７５に印加される第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧は０Vであるため、例えば第１の駆動パルス信号(DS1)の電圧（０V）と第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧（０V）と補正パルス信号(DS3)の電圧の和が等しくなるように設定されている。従って、音響光学素子７１に印加されるRFパワーはパルスレーザー光線LBが発振されてから次のパルスレーザー光線LBが発振されるまでの間で一定となるため、音響光学素子７１は所定の温度範囲に維持され安定した精度が維持される。
【００４７】
上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上記穿孔工程を実施し、図８の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最右端のデバイス３０２に形成された電極３０３における図７において最右端の電極３０３eの位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０には、図８の（ｂ）で示すように各電極３０３（図示せず）部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００４８】
次に、コントローラ２０は、レーザー光線照射手段５２の集光器９を図８の（ｂ）において紙面に垂直な方向に割り出し送りするように上記第1の割り出し送り手段３８を制御する。一方、コントローラ２０は、割り出し送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値が電極３０３の図５においてY軸方向の間隔Cに相当する値に達したら、第1の割り出し送り手段３８の作動を停止し、レーザー光線照射手段５２の集光器９の割り出し送りを停止する。この結果、集光器９は上記電極３０３eと対向する電極３０３j（図５参照）の直上に位置付けられる。この状態が図１２の(a)に示す状態である。図１２の(a)に示す状態でコントローラ２０は、チャックテーブル３６を図１２の(a)において矢印Ｘ２で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上記穿孔工程を実施する。そして、コントローラ２０は、上述したように加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号をカウンター２０４によりカウントし、そのカウント値が電極３０３の図５においてX軸方向の間隔ＡおよびBに達する都度、コントローラ２０はレーザー光線照射手段５２を作動し上記穿孔工程を実施する。そして、図１２の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最左端のデバイス３０２に形成された電極３０３f位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０には、図１２の（ｂ）で示すように各電極３０３（図示せず）部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００４９】
以上のようにして、半導体ウエーハ３０のE1行のデバイス３０２に形成された電極３０３部にレーザー加工孔３０４が形成されたならば、コントローラ２０は加工送り手段３７および第1の割り出し送り手段３８を作動し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成された電極３０３における上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第２の加工送り開始位置座標値（a2）をレーザー光線照射手段５２の集光器９の直下に位置付ける。そして、コントローラ２０は、レーザー光線照射手段５２と加工送り手段３７および第1の割り出し送り手段３８を制御し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成された電極３０３部に上述した穿孔工程を実施する。以後、半導体ウエーハ３０のE3〜En行のデバイス３０２に形成された電極３０３部に対しても上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上述した穿孔工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ３０の各デバイス３０２に形成された全ての電極３０３部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００５０】
次に、上記補正パルス信号(DS3)の他の実施形態について、図１３および図１４に示す制御マップに基いて説明する。
図１３に示す実施形態は、補正パルス信号(DS3)を破線で示すように第１の駆動パルス信号(DS1)と組み合わせて生成し、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に第１の駆動パルス信号(DS1)と補正パルス信号(DS3)を出力するようにしたものである。
また、図１４に示す実施形態は、補正パルス信号(DS3)を破線で示すように第２の駆動パルス信号(DS2)と組み合わせて生成し、音響光学偏向手段７の出力調整手段７５に第２の駆動パルス信号(DS2)と補正パルス信号(DS3)を出力するようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工機の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工機に装備されるレーザー光線照射装置の構成ブロック図。
【図３】図２に示すレーザー光線照射装置のパルスレーザー光線発振手段から発振されるパルスレーザー光線と音響光学偏向手段に印加される電圧の駆動パルス信号との関係を示す説明図。
【図４】被加工物としての半導体ウエーハの平面図。
【図５】図４に示す半導体ウエーハの一部を拡大して示す平面図。
【図６】図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。
【図７】図４に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標との関係を示す説明図。
【図８】図１に示すレーザー加工機によって実施する穿孔工程の説明図。
【図９】図８に示す穿孔工程の詳細を拡大して示す説明図。
【図１０】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの一部を示す説明図。
【図１１】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの一部を示す説明図。
【図１２】図１に示すレーザー加工機によって実施する穿孔工程の説明図。
【図１３】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの他の実施形態を示す説明図。
【図１４】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの更に他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：加工送り量検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
４３３：割り出し送り量検出手段
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線加工装置
６：パルスレーザー光線発振手段
６１：パルスレーザー光線発振器
６２：繰り返し周波数設定手段
７：音響光学偏向手段
７１：音響光学素子
７２： RF発振器
７３： RFアンプ
７４：偏向角度調整手段
７５：出力調整手段
７６：RF出力補正手段
７７：レーザー光線吸収手段
８：制御手段
９：集光器
９１：方向変換ミラー
９２：集光レンズ
１１：撮像手段
２０：コントローラ
３０：半導体ウエーハ
３０１：分割予定ライン
３０２：デバイス
３０３：電極
３０４：レーザー加工孔
４０：環状のフレーム
５０：保護テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射装置およびレーザー光線照射装置を装備したレーザー加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイス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。
【０００３】
装置の小型化、高機能化を図るため、複数の半導体チップを積層し、積層された半導体チップの電極を接続するモジュール構造が実用化されている。このモジュール構造は、半導体ウエーハにおける電極が形成された箇所に貫通孔（ビアホール）を形成し、この貫通孔（ビアホール）に電極と接続するアルミニウム等の導電性材料を埋め込む構成である。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−１６３３２３号公報
【０００４】
上述した半導体ウエーハに設けられる貫通孔（ビアホール）は、ドリルによって形成されている。しかるに、半導体ウエーハに設けられる貫通孔（ビアホール）は直径が９０〜３００μmと小さく、ドリルによる穿孔では生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
一方、半導体ウエーハ等の被加工物に効率よく細孔を形成することができるレーザー加工装置が下記特許文献２に開示されている。このレーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルとレーザー光線照射手段との相対的な加工送り量を検出する加工送り量検出手段と、被加工物に形成する細孔のX,Y座標値を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された細孔のX,Y座標値と加工送り量検出手段からの検出信号に基づいてレーザー光線照射手段を制御する制御手段とを具備し、被加工物に形成する細孔のX,Y座標値がレーザー光線照射手段の集光器の直下に達したら１パルスのレーザー光線を照射するように構成したものである。
【特許文献２】特開２００６−２４７６７４号公報
【０００６】
しかるに、被加工物に貫通孔を形成するには、同一個所に複数回パルスレーザー光線を照射する必要があるが、上述したレーザー加工装置を用いると、被加工物の移動を複数回実施しなければならず、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。
【０００７】
このような要求に対応するため本出願人は、音響光学素子を用いた音響光学偏向手段を備えたレーザー光線照射手段を装備し、レーザー光線発振手段が発振したレーザー光線の光軸を音響光学素子を通過する際に偏向することにより、被加工物を加工送りしつつ同一加工位置にレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工装置を特願２００５−３６２２３６号として提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、音響光学偏向手段は、レーザー光線発振手段が発振したレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRF（radio frequency）を印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とからなり、音響光学素子にRFを印加し続けると音響光学素子に熱歪が生じ、レーザー光線の偏向角度に誤差が生じたり、レーザー光線の出力が不均一となり、高精度の加工をすることができないという問題がある。また、音響光学素子の温度が所定の範囲に維持されていないと、レーザー光線の偏向角度に誤差が生じたり、レーザー光線の出力が不均一となり、高精度の加工をすることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、音響光学偏向手段を構成する音響光学素子の温度を所定の範囲に維持して高精度の加工をすることができるレーザー光線照射装置およびレーザー加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器から発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段とを備えたレーザー光線発振手段と、
該レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRFを印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とを備えた音響光学偏向手段と、
該偏向角度調整手段および該出力調整手段を制御する制御手段と、
該音響光学偏向手段によって偏向されたレーザー光線を集光する集光器と、を具備しているレーザー光線照射装置において、
該制御手段は、該繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、該パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するとともに、該第１の駆動パルス信号および該第２の駆動パルス信号からなる駆動パルスの間に補正パルス信号を該RF発振器に出力する、
ことを特徴とするレーザー光線照射装置が提供される。
【００１１】
上記制御手段は、上記補正パルス信号を上記偏向角度調整手段または上記出力調整手段に出力する。
また、上記音響光学偏向手段はRF発振器によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段を具備し、上記制御手段は上記補正パルス信号をRF出力補正手段に出力する。
上記制御手段は、上記第１の駆動パルス信号と第２の駆動パルス信号と補正パルス信号の電圧を設定した制御マップを備えていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、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を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を該加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対移動せしめる割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工機において、
該レーザー光線照射手段は、上述したレーザー光線照射装置からなっている、
ことを特徴とするレーザー加工機が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるレーザー光線照射装置においては、パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するので、パルスレーザー光線発振器から発振されるパルスレーザー光線の周期に対する第１の音響光学素子および第２の音響光学素子にRFが印加される時間が極めて少なくなるので、音響光学素子に発生する熱歪が抑制される。従って、本発明によるレーザー光線照射装置によれば、音響光学素子の熱歪によって発生する上記不具合が解消され、高精度の加工をすることができる。また、本発明によるレーザー光線照射装置においては、上記第１の駆動パルス信号および第２の駆動パルス信号からなる駆動パルス間に補正パルス信号をRF発振器に出力するので、パルスレーザー光線が発振されるパルス間においても第１の音響光学素子および第２の音響光学素子に補正RFが印加されるため、第１の音響光学素子および第２の音響光学素子の温度変化が抑制される。従って、第１の音響光学素子および第２の音響光学素子の機能を高精度に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に従って構成されたレーザー光線照射装置およびレーザー加工機の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工機の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工機は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向（X軸方向）と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。
【００１６】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第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カバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
【００１７】
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、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）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。このように構成された第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に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド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の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド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図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。
【００１８】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記チャックテーブル３６の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３７４を備えている。加工送り量検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。
【００１９】
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、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段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ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１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３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１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図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２０】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３８４を備えている。割り出し送り量検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出する。なお、上記割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。
【００２１】
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す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、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）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。図示の実施形態におけるレーザー光線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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段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ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロック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の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド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図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド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に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２２】
図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射装置５２を具備している。ユニットホルダ５１は、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、矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。
【００２３】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジ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によって図示しない雄ネジロッド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に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を下方に移動するようになっている。
【００２４】
上記レーザー光線照射装置５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１と、図２に示すようにケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６と、パルスレーザー光線発振手段６が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する音響光学偏向手段７と、該音響光学偏向手段７を制御するための制御手段８を具備している。また、レーザー光線照射手段５２は、音響光学偏向手段７を通過したパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６に保持された被加工物に照射する集光器９を具備している。
【００２５】
上記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。パルスレーザー光線発振器６１は、繰り返し周波数設定手段６２によって設定された所定周波数のパルスレーザー光線(LB)を発振する。繰り返し周波数設定手段６２は、励起トリガー発信器６２１と発振トリガー発信器６２２とを備えている。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、励起トリガー発信器６２１から所定周期毎に出力される励起トリガーに基づいてパルスレーザー光線発振器６１が励起を開始し、発振トリガー発信器６２２から所定周期毎に出力される発振トリガーに基づいてパルスレーザー光線発振器６１がパルスレーザー光線を発振する。
【００２６】
上記音響光学偏向手段７は、レーザー光線発振手段６が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する音響光学素子７１と、該音響光学素子７１に印加するRF（radio frequency）を生成するRF発振器７２と、該RF発振器７２によって生成されたRFのパワーを増幅して音響光学素子７１に印加するRFアンプ７３と、RF発振器７２によって生成されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段７４と、RF発振器７１２によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段７５と、RF発振器７２によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段７６を具備している。上記音響光学素子７１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記偏向角度調整手段７４と出力調整手段７５およびRF出力補正手段７６は、制御手段８によって制御される。
【００２７】
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射装置５２は、上記音響光学素子７１に所定周波数のRFが印加された場合に、図２において破線で示すように音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段７７を具備している。
【００２８】
上記制御手段８は、パルスレーザー光線発振手段６の繰り返し周波数設定手段６２からの繰り返し周波数設定信号である上記励起トリガー発信器６２１から出力される励起トリガーに基づいて、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線のパルスに対応した駆動パルス信号を駆動回路８１に出力する。なお、制御手段８は、駆動回路８１に出力する駆動パルス信号を設定した後述する制御マップを格納するメモリ８０を備えている。駆動回路８１は、制御手段８からの駆動パルス信号に対応した電圧を上記音響光学偏向手段７１の偏向角度調整手段７４と出力調整手段７５およびRF出力補正手段７６に印加する。
【００２９】
ここで、制御手段８から駆動回路８１に出力する駆動パルス信号について、図２および図３を参照して説明する。
なお、上記パルスレーザー光線発振手段６の繰り返し周波数設定手段６２によって設定された周波数は、例えば１０kHzとする。従って、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)間隔は、図３に示すように１０００００nsとなる。そして、図３に示すパルスレーザー光線(LB)を発振するには、１パルスを発振した後、次のパルスを発振する間に励起トリガー発信器６２１から励起トリガーをパルスレーザー光線発振器６１に出力する。この励起トリガーを出力するタイミングを発振トリガー発信器６２２からパルスレーザー光線発振器６１に発振トリガーを出力してから例えば３０００ns後とすると、パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)幅は例えば３０nsとなる。従って、励起トリガーは、パルスレーザー光線発振器６１からパルスレーザー光線(LB)を１パルス発振してから２９７０ns後に出力されることになる。このような設定において、励起トリガー発信器６２１から出力される励起トリガーは、上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御する制御手段８にも送られる。
【００３０】
上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を駆動する駆動パルス信号(DS)は、上記パルスレーザー光線発振器６１から発振されるパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)のパルス幅を含む所定時間出力する必要がある。例えば、駆動パルス信号(DS)の開示時点を発振トリガーが出力される前３００nsとし、駆動パルス信号(DS)の終了時点をパルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)終了後１００nsとすると、制御手段８は上記励起トリガーが発振されてから９６７００ns後に駆動パルス信号(DS)を開始し４３０ns間出力する。このように制御手段８が駆動パルス信号(DS)を出力することにより、パルスレーザー光線(LB)のパルス(LBP)が発振されている時間を含む４３０nsの間、上記音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御することができる。上述したように、駆動パルス信号(DS)は４３０nsであり、パルスレーザー光線(LB)の１周期が１０００００nsであるため、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対して０．４３％だけ音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を駆動すればよいことになる。従って、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少なくてよいため、音響光学素子７１に発生する熱歪が抑制される。
【００３１】
図２に戻って説明を続けると、上記集光器９はケーシング５２１の先端に装着されており、上記音響光学偏向手段７によって偏向されたパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー９１と、該方向変換ミラー９１によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ９２を具備している。
【００３２】
図示の実施形態におけるパルスレーザー照射装置５２は以上のように構成されており、以下その作用について図２を参照して説明する。
音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において１点鎖線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば１０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において実線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向（X軸方向）に図２において左方に所定量変位した集光点Pbに集光される。一方、偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば１５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、その光軸が図２において２点鎖線で示すように偏向され、上記集光点Pbから加工送り方向（X軸方向）に図２において左方に所定量変位した集光点Pcに集光される。また、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に上記駆動回路８１から例えば０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、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は、図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれる。このように、音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線は、偏向角度調整手段７４に印加される電圧に対応して加工送り方向（X軸方向）に偏向せしめられる。
【００３３】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工機は、ケーシング５２１の前端部に配設され上記レーザー光線照射装置５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段１１を備えている。この撮像手段１１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、該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、該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）等で構成されており、撮像した画像信号を後述するコントローラに送る。
【００３４】
図１に基づいて説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工機は、コントローラ２０を具備している。コントローラ２０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、後述する制御マップや被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、カウンター２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。コントローラ２０の入力インターフェース２０５には、上記加工送り量検出手段３７４、割り出し送り量検出手段３８４および撮像手段１１等からの検出信号が入力される。そして、コントローラ２０の出力インターフェース２０６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、パルスレーザー光線発振手段６および制御手段８等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は、後述する被加工物の設計値のデータを記憶する第２の記憶領域２０３aや他の記憶領域を備えている。
【００３５】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図４にはレーザー加工される被加工物としての半導体ウエーハ３０の平面図が示されている。図４に示す半導体ウエーハ３０は、シリコンウエーハからなっており、その表面３０ａに格子状に配列された複数の分割予定ライン３０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス３０２がそれぞれ形成されている。この各デバイス３０２は、全て同一の構成をしている。デバイス３０２の表面にはそれぞれ図５に示すように複数の電極３０３（３０３a〜３０３j）が形成されている。なお、図示の実施形態においては、３０３aと３０３f、３０３bと３０３g、３０３cと３０３h、３０３dと３０３i、３０３eと３０３jは、X方向位置が同一である。この複数の電極３０３（３０３a〜３０３j）部にそれぞれ裏面３０bから電極３０３に達する加工穴（ビアホール）が形成される。各デバイス３０２における電極３０３（３０３a〜３０３j）のX方向（図５おいて左右方向）の間隔Ａ、および各デバイス３０２に形成された電極３０３における分割予定３０１を挟んでX方向（図５において左右方向）に隣接する電極即ち電極３０３eと電極３０３aとの間隔Bは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。また、各デバイス３０２における電極３０３（３０３a〜３０３j）のY方向（図５において上下方向）の間隔C、および各デバイス３０２に形成された電極３０３における分割予定ライン３０１を挟んでY方向（図５において上下方向）に隣接する電極即ち電極３０３fと電極３０３aおよび電極３０３jと電極３０３eとの間隔Dは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。このように構成された半導体ウエーハ３０について、図４に示す各行Ｅ1・・・・Enおよび各列F1・・・・Fnに配設されたデバイス３０２の個数と上記各間隔A,B,C,Dは、その設計値のデータが上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３の第１に記憶領域２０３aに格納されている。
【００３６】
上述したレーザー加工装置を用い、上記半導体ウエーハ３０に形成された各デバイス３０２の電極３０３（３０３a〜３０３j）部に加工孔（ビアホール）を形成するレーザー加工の実施形態について説明する。
上記のように構成された半導体ウエーハ３０は、図６に示すように環状のフレーム４０に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープ５０に表面３０ａを貼着する。従って、半導体ウエーハ３０は、裏面３０bが上側となる。このようにして環状のフレーム４０に保護テープ５０を介して支持された半導体ウエーハ３０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に保護テープ５０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ３０は、保護テープ５０を介してチャックテーブル３６上に吸引保持される。また、環状のフレーム４０は、クランプ３６２によって固定される。
【００３７】
上述したように半導体ウエーハ３０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段１１の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段１１の直下に位置付けられると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ３０は、図７に示す座標位置に位置付けられた状態となる。この状態で、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０に形成されている格子状の分割予定ライン３０１がX軸方向とY軸方向に平行に配設されているか否かのアライメント作業を実施する。即ち、撮像手段１１によってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してアライメント作業を行う。このとき、半導体ウエーハ３０の分割予定ライン３０１が形成されている表面３０ａは下側に位置しているが、撮像手段１１が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および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）等で構成された撮像手段を備えているので、半導体ウエーハ３０の裏面３０１ｂから透かして分割予定ライン３０１を撮像することができる。
【００３８】
次に、チャックテーブル３６を移動して、半導体ウエーハ３０に形成されたデバイス３０２における最上位の行E1の図７において最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３（３０３a〜３０３j）における図７において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値としてコントローラ２０に送る。そして、コントローラ２０は、この座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（加工送り開始位置検出工程）。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器９はX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器９との間隔を加えた値が格納される。
【００３９】
このようにして図７において最上位の行E1のデバイス３０２における第１の加工送り開始位置座標値(a1)を検出したならば、チャックテーブル３６を分割予定ライン３０１の間隔だけＹ軸方向に割り出し送りするとともにX軸方向に移動して、図７において最上位から２番目の行E2における最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３(３０３a〜３０３j）における図７において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値としてコントローラ２０に送る。そして、コントローラ２０は、この座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器９は上述したようにX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器９との間隔を加えた値が格納される。以後、コントローラ２０は、上述した割り出し送りと加工送り開始位置検出工程を図７において最下位の行Ｅｎまで繰り返し実行し、各行に形成されたデバイス３０２の加工送り開始位置座標値（a３〜aｎ）を検出して、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に格納する。
【００４０】
次に、半導体ウエーハ３０の各デバイス３０２に形成された各電極３０３(３０３a〜３０３j）部にレーザー加工孔（ビアホール）を穿孔する穿孔工程を実施する。穿孔工程は、先ず加工送り手段３７を作動しチャックテーブル３６を移動して、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第１の加工送り開始位置座標値（a１）をレーザー光線照射手段５２の集光器９の直下に位置付ける。このように第１の加工送り開始位置座標値（a１）が集光器９の直下に位置付けられた状態が図８の(a)に示す状態である。図８の(a)に示す状態からコントローラ２０は、チャックテーブル３６を図８の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し集光器９から所定時間パルスレーザー光線を照射する。なお、集光器９から照射されるレーザー光線の集光点Pは、半導体ウエーハ３０の表面３０a付近に合わせる。このとき、コントローラ２０は、加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号に基いて音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御するための制御信号を上記制御手段８に出力する。
【００４１】
一方、RF発振器７２は偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５からの制御信号に対応したRFを出力する。RF発振器７２から出力されたRFのパワーは、RFアンプ７３によって増幅され音響光学素子７１に印加される。この結果、音響光学素子７１は、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の光軸を図２において１点鎖線で示す位置から２点差線で示す位置までの範囲で偏向するとともに、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の出力を調整する。
【００４２】
上記穿孔工程における加工条件の一例について説明する。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：１０kHz
パルス幅 ：３０ns
集光スポット径 ：φ１５μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
このような加工条件によって穿孔工程を実施すると、シリコンウエーハにはパルスレーザー光線の１パルス当たり深さが５μm程度のレーザー加工孔を形成することができる。従って、厚さが５０μmのシリコンウエーハに電極３０３に達する加工穴を形成するにはパルスレーザー光線を１０パルス照射する必要がある。このため、上記加工条件においては１００ｍｍ／秒の加工送り速度で移動しているチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射することにより、電極３０３に達する加工孔を形成することができる。
【００４３】
ここで、半導体ウエーハ３０が１００ｍｍ／秒の加工送り速度で移動している際に、半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射する方法について、図９の(a)
を参照して説明する。
上記加工条件においてはパルスレーザー光線の繰り返し周波数が１０kHzであるので、１秒間に１００００パルス（即ち、１０００００nsで１パルス）のパルスレーザー光線が照射される。従って、１０パルスのパルスレーザー光線を照射するための時間は、１／１０００秒となる。一方、１００ｍｍ／秒の加工送り速度でX1で示す方向に移動している半導体ウエーハ３０は、１／１０００秒間に１００μm移動する。従って、半導体ウエーハ３０が１００μm移動する間に１／１０００秒間レーザー光線照射手段５２を作動し、この間にパルスレーザー光線の集光点を第１の加工送り開始位置座標値（a１）に位置付けるように、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および出力調整手段７５に印加する第２の駆動パルス信号(DS2)を制御すればよい。即ち、コントローラ２０から送られる加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号に基いて、制御手段８が上述したように音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に図３に示されたように４３０ns間印加する電圧の第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)を制御し、音響光学偏向手段７の音響光学素子７１に印加するRFパワーの周波数および振幅を制御することによって行うことができる。この結果、半導体ウエーハ３０が加工送り方向X1で移動している状態においても第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射することができるため、図９の(b)に示すように半導体ウエーハ３０の第１の加工送り開始位置座標値（a１）に電極３０３に達するレーザー加工穴３０４が形成される。このようにして、第１の加工送り開始位置座標値（a１）に１０パルスのパルスレーザー光線を照射したならば、コントローラ２０は音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に０Vの電圧をレーザー光線が１パルス出力される毎に４３０ns間印加する駆動パルス信号(DS)を出力するように上記制御手段８に制御信号を出力する。この結果、音響光学素子７１には０Vに対応する周波数のRFが印加され、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)は図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれる。
【００４４】
以上のようにして上記音響光学偏向手段７を駆動するための時間は、上述したようにパルスレーザー光線(LB)の照射時間に対して０．４３％であるので、パルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少なくてよいため、音響光学素子７１に発生する熱歪が抑制される。
【００４５】
しかるに、本発明者等の実験によると、上述したようにパルスレーザー光線(LB)の照射時間に対する音響光学素子７１にRFが印加される時間が極めて少ないにも拘わらず、次のRFが印加されるまでの間隔が不均一であったり、RFの出力が不均一であると、音響光学素子７１の温度が多少なりとも変化してしまい、音響光学素子７１の機能を安定した精度に維持できないことが判った。本発明においては、偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に上記RF出力補正手段７６に補正パルス信号(DS3)を出力する。ここで、パルスレーザー光線(LB)の照射タイミング(LBP)と第１の駆動パルス信号(DS1)と第２の駆動パルス信号(DS2)および補正パルス信号(DS3)について、図１０に示す制御マップに基いて説明する。図１０において第１の駆動パルス信号(DS1)と第２の駆動パルス信号(DS2)および補正パルス信号(DS3)におけるパルス信号の高さは電圧の高さを表している。図１０に示す実施形態においては、偏向角度調整手段７４に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)の１０パルスの電圧は徐々に上昇せしめられており、出力調整手段７５に印加する第２の駆動パルス信号(DS2)の１０パルスの電圧は一定となっている。一方、RF出力補正手段７６に印加する補正パルス信号(DS3)は、第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に出力される。そして、補正パルス信号(DS3)の電圧は、例えば第１の駆動パルス信号(DS1)の電圧と第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧と補正パルス信号(DS3)の電圧の和が等しくなるように設定されている。従って、音響光学素子７１に印加されるRFパワーはパルスレーザー光線LBが発振されてから次のパルスレーザー光線LBが発振されるまでの間で一定となるため、音響光学素子７１は所定の温度範囲に維持され安定した精度が維持される。
【００４６】
一方、コントローラ２０は、加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値が電極３０３の図５においてX軸方向の間隔Ａに相当する値に達したら、コントローラ２０はレーザー光線照射手段５２を制御し上記穿孔工程を実施する。その後もコントローラ２０は、カウンター２０４によるカウント値が電極２０３の図５においてX軸方向の間隔Bに達したら、コントローラ２０はパルスレーザー光線発振手段６から発振されるパルスレーザー光線(LB)を図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導く制御を実行する。即ち、コントローラ２０は音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に０Vの電圧を印加する第１の駆動パルス信号(DS1)を出力するように上記制御手段８に制御信号を出力する。この結果、音響光学素子７１には０Vに対応する周波数のRFが印加され、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)は図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７７に導かれるので、半導体ウエーハ３０に照射されることはない。このとき音響光学偏向手段７の出力調整手段７５にも０Vの電圧を印加する第２の駆動パルス信号(DS２)を出力する。従って、音響光学素子７１には０Vに対応する振幅のRFが印加されることになる。このように、音響光学素子７１に印加されRFのエネルギーが零（０）になると、上述したように音響光学素子７１の温度が低下して音響光学素子７１の機能を安定した精度に維持できない。そこで、上記間隔Bの領域においては、偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５に印加する第１の駆動パルス信号(DS1)および第２の駆動パルス信号(DS2)からなる駆動パルスの間、即ちパルスレーザー光線LBを発振しない間に図１１に示す制御マップに基いて上記RF出力補正手段７６に補正パルス信号(DS3)を出力する。この補正パルス信号(DS3)の電圧は、上記間隔Bの領域においては、上述したように音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に印加される第１の駆動パルス信号(DS1)および出力調整手段７５に印加される第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧は０Vであるため、例えば第１の駆動パルス信号(DS1)の電圧（０V）と第２の駆動パルス信号(DS2)の電圧（０V）と補正パルス信号(DS3)の電圧の和が等しくなるように設定されている。従って、音響光学素子７１に印加されるRFパワーはパルスレーザー光線LBが発振されてから次のパルスレーザー光線LBが発振されるまでの間で一定となるため、音響光学素子７１は所定の温度範囲に維持され安定した精度が維持される。
【００４７】
上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上記穿孔工程を実施し、図８の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最右端のデバイス３０２に形成された電極３０３における図７において最右端の電極３０３eの位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０には、図８の（ｂ）で示すように各電極３０３（図示せず）部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００４８】
次に、コントローラ２０は、レーザー光線照射手段５２の集光器９を図８の（ｂ）において紙面に垂直な方向に割り出し送りするように上記第1の割り出し送り手段３８を制御する。一方、コントローラ２０は、割り出し送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値が電極３０３の図５においてY軸方向の間隔Cに相当する値に達したら、第1の割り出し送り手段３８の作動を停止し、レーザー光線照射手段５２の集光器９の割り出し送りを停止する。この結果、集光器９は上記電極３０３eと対向する電極３０３j（図５参照）の直上に位置付けられる。この状態が図１２の(a)に示す状態である。図１２の(a)に示す状態でコントローラ２０は、チャックテーブル３６を図１２の(a)において矢印Ｘ２で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上記穿孔工程を実施する。そして、コントローラ２０は、上述したように加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号をカウンター２０４によりカウントし、そのカウント値が電極３０３の図５においてX軸方向の間隔ＡおよびBに達する都度、コントローラ２０はレーザー光線照射手段５２を作動し上記穿孔工程を実施する。そして、図１２の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最左端のデバイス３０２に形成された電極３０３f位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０には、図１２の（ｂ）で示すように各電極３０３（図示せず）部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００４９】
以上のようにして、半導体ウエーハ３０のE1行のデバイス３０２に形成された電極３０３部にレーザー加工孔３０４が形成されたならば、コントローラ２０は加工送り手段３７および第1の割り出し送り手段３８を作動し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成された電極３０３における上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第２の加工送り開始位置座標値（a2）をレーザー光線照射手段５２の集光器９の直下に位置付ける。そして、コントローラ２０は、レーザー光線照射手段５２と加工送り手段３７および第1の割り出し送り手段３８を制御し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成された電極３０３部に上述した穿孔工程を実施する。以後、半導体ウエーハ３０のE3〜En行のデバイス３０２に形成された電極３０３部に対しても上述した図１０および図１１に示す制御マップに基いて上述した穿孔工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ３０の各デバイス３０２に形成された全ての電極３０３部にレーザー加工孔３０４が形成される。
【００５０】
次に、上記補正パルス信号(DS3)の他の実施形態について、図１３および図１４に示す制御マップに基いて説明する。
図１３に示す実施形態は、補正パルス信号(DS3)を破線で示すように第１の駆動パルス信号(DS1)と組み合わせて生成し、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に第１の駆動パルス信号(DS1)と補正パルス信号(DS3)を出力するようにしたものである。
また、図１４に示す実施形態は、補正パルス信号(DS3)を破線で示すように第２の駆動パルス信号(DS2)と組み合わせて生成し、音響光学偏向手段７の出力調整手段７５に第２の駆動パルス信号(DS2)と補正パルス信号(DS3)を出力するようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工機の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工機に装備されるレーザー光線照射装置の構成ブロック図。
【図３】図２に示すレーザー光線照射装置のパルスレーザー光線発振手段から発振されるパルスレーザー光線と音響光学偏向手段に印加される電圧の駆動パルス信号との関係を示す説明図。
【図４】被加工物としての半導体ウエーハの平面図。
【図５】図４に示す半導体ウエーハの一部を拡大して示す平面図。
【図６】図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。
【図７】図４に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標との関係を示す説明図。
【図８】図１に示すレーザー加工機によって実施する穿孔工程の説明図。
【図９】図８に示す穿孔工程の詳細を拡大して示す説明図。
【図１０】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの一部を示す説明図。
【図１１】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの一部を示す説明図。
【図１２】図１に示すレーザー加工機によって実施する穿孔工程の説明図。
【図１３】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの他の実施形態を示す説明図。
【図１４】図２に示すレーザー光線照射装置を構成する制御手段のメモリに格納される制御マップの更に他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：加工送り量検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
４３３：割り出し送り量検出手段
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線加工装置
６：パルスレーザー光線発振手段
６１：パルスレーザー光線発振器
６２：繰り返し周波数設定手段
７：音響光学偏向手段
７１：音響光学素子
７２： RF発振器
７３： RFアンプ
７４：偏向角度調整手段
７５：出力調整手段
７６：RF出力補正手段
７７：レーザー光線吸収手段
８：制御手段
９：集光器
９１：方向変換ミラー
９２：集光レンズ
１１：撮像手段
２０：コントローラ
３０：半導体ウエーハ
３０１：分割予定ライン
３０２：デバイス
３０３：電極
３０４：レーザー加工孔
４０：環状のフレーム
５０：保護テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器から発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段とを備えたレーザー光線発振手段と、
該レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRFを印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とを備えた音響光学偏向手段と、
該偏向角度調整手段および該出力調整手段を制御する制御手段と、
該音響光学偏向手段によって偏向されたレーザー光線を集光する集光器と、を具備しているレーザー光線照射装置において、」
該制御手段は、該繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、該パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するとともに、該第１の駆動パルス信号および該第２の駆動パルス信号からなる駆動パルスの間に補正パルス信号を該RF発振器に出力する、
ことを特徴とするレーザー光線照射装置。
【請求項２】
該制御手段は、該補正パルス信号を該偏向角度調整手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項３】
該制御手段は、該補正パルス信号を該出力調整手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項４】
該音響光学偏向手段はRF発振器によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段を具備し、該制御手段は該補正パルス信号を該RF出力補正手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項５】
該制御手段は、該第１の駆動パルス信号と該第２の駆動パルス信号と該補正パルス信号の電圧を設定した制御マップを備えている、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項６】
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を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を該加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対移動せしめる割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工機において、
該レーザー光線照射手段は、請求項１から５のいずれかに記載のレーザー光線照射装置からなっている、
ことを特徴とするレーザー加工機。
【請求項１】
パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器と、該パルスレーザー光線発振器から発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段とを備えたレーザー光線発振手段と、
該レーザー光線発振手段が発振したパルスレーザー光線の光軸を偏向する音響光学素子と、該音響光学素子にRFを印加するRF発振器と、該RF発振器から出力されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段と、RF発振器によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段とを備えた音響光学偏向手段と、
該偏向角度調整手段および該出力調整手段を制御する制御手段と、
該音響光学偏向手段によって偏向されたレーザー光線を集光する集光器と、を具備しているレーザー光線照射装置において、」
該制御手段は、該繰り返し周波数設定手段からの繰り返し周波数設定信号に基づいて、該パルスレーザー光線発振器が発振したパルスレーザー光線のパルス幅を含む所定時間幅の第１の駆動パルス信号を該偏向角度調整手段に出力し第２の駆動パルス信号を該出力調整手段に出力するとともに、該第１の駆動パルス信号および該第２の駆動パルス信号からなる駆動パルスの間に補正パルス信号を該RF発振器に出力する、
ことを特徴とするレーザー光線照射装置。
【請求項２】
該制御手段は、該補正パルス信号を該偏向角度調整手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項３】
該制御手段は、該補正パルス信号を該出力調整手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項４】
該音響光学偏向手段はRF発振器によって生成されるRF出力を調整するRF出力補正手段を具備し、該制御手段は該補正パルス信号を該RF出力補正手段に出力する、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項５】
該制御手段は、該第１の駆動パルス信号と該第２の駆動パルス信号と該補正パルス信号の電圧を設定した制御マップを備えている、請求項１記載のレーザー光線照射装置。
【請求項６】
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を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を該加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対移動せしめる割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工機において、
該レーザー光線照射手段は、請求項１から５のいずれかに記載のレーザー光線照射装置からなっている、
ことを特徴とするレーザー加工機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２０７２１０（Ｐ２００８−２０７２１０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５９３３（Ｐ２００７−４５９３３）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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