JP2663569B2 - Laser processing equipment - Google Patents

Laser processing equipment

Info

Publication number
JP2663569B2
JP2663569B2 JP63270316A JP27031688A JP2663569B2 JP 2663569 B2 JP2663569 B2 JP 2663569B2 JP 63270316 A JP63270316 A JP 63270316A JP 27031688 A JP27031688 A JP 27031688A JP 2663569 B2 JP2663569 B2 JP 2663569B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
laser
wafer
sensor
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63270316A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02117788A (en
Inventor
正洋 根井
誠 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP63270316A priority Critical patent/JP2663569B2/en
Publication of JPH02117788A publication Critical patent/JPH02117788A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2663569B2 publication Critical patent/JP2663569B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高精度に位置合わせしてレーザ光を照射する
装置に関し、特に集積回路における配線状態を偏向する
装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for irradiating a laser beam with high precision alignment, and more particularly to a device for deflecting a wiring state in an integrated circuit.

〔従来の技術〕 従来、この種の装置は第15図に示す様な構造であっ
た。第15図に於いてレーザ1を出たレーザビームはアパ
ーチャ9で成形された後、レンズ12を用いてウェハW上
に結像されていた。そしてその照射位置を計測するため
にアパーチャ照明光をファイバ7で導き、ミラー5を光
路上に挿入しアパーチャ9を照明して、レンズ12で結ん
だ像の反射光を受光器17で受光して、その位置の計測を
行っていた。
[Prior Art] Conventionally, this type of device has a structure as shown in FIG. In FIG. 15, the laser beam emitted from the laser 1 was formed by the aperture 9 and then imaged on the wafer W using the lens 12. In order to measure the irradiation position, the aperture illumination light is guided by the fiber 7, the mirror 5 is inserted into the optical path, the aperture 9 is illuminated, and the reflected light of the image formed by the lens 12 is received by the light receiver 17. , The position was being measured.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら従来の技術は照射位置測定には微小スポ
ット(例えば口5μm以下のスポット)を計測するた
め、その送光系、受光系が複雑かつ高価なものとなると
いう問題点があった。すなわち、送光系においては光量
を得るために輝度の高い光源、例えば水銀ランプ光源等
が必要であり、そのために冷却水が必要であったり、ラ
ンプの交換を定期的に行う必要があった。また加工光学
系と同じ光軸上をその光線が通る必要があったため、切
り換えミラー5の出し入れ機構が必要で、その位置再現
性が要求された。
However, the conventional technique has a problem that the light transmitting system and the light receiving system are complicated and expensive because the irradiation position measurement measures a minute spot (for example, a spot having an opening of 5 μm or less). That is, in the light transmission system, a light source having a high luminance, for example, a mercury lamp light source or the like is required to obtain the light amount, and therefore, cooling water is required, and the lamp needs to be replaced periodically. Further, since the light beam had to pass on the same optical axis as the processing optical system, a mechanism for moving the switching mirror 5 in and out was required, and its position reproducibility was required.

受光系についても微小光量を検出するために光電子増
倍管等の増幅器が必要で、その駆動回路も複雑なもので
あった。
The light receiving system also requires an amplifier such as a photomultiplier tube to detect a very small amount of light, and its driving circuit is also complicated.

また、照射位置測定用の光の波長とレーザ加工時の光
の波長が異っていたため、レンズ12の設計時に色収差を
除去することが必要であった。
Further, since the wavelength of the light for measuring the irradiation position and the wavelength of the light at the time of laser processing were different, it was necessary to remove chromatic aberration when designing the lens 12.

また、加工に用いられるパルスのレーザビームを用い
て照射位置測定を行うことも考えられる。その場合には
測定するマークを保護するために加工時に比べエネルギ
ーを減衰させる必要がある。また、受光器で得られる検
出光もパルス状となるため、高速の処理回路が必要とな
るという問題点があった。
It is also conceivable to measure the irradiation position using a pulsed laser beam used for processing. In that case, it is necessary to attenuate the energy as compared with the time of processing in order to protect the mark to be measured. In addition, since the detection light obtained by the light receiver is also pulsed, there is a problem that a high-speed processing circuit is required.

本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、照射位置測定を簡便な方法で行うことを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to perform irradiation position measurement by a simple method.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means to solve the problem]

上記問題点の解決の為に本発明ではファイバ7、レン
ズ8、ミラー5を廃止し、レーザ1の発振状態を状況に
応じて変化させる制御回路を有する構成とした。制御回
路によりレーザ加工を行う際にはレーザをパルス的に出
力し、照射位置測定時にはレーザを連続的に出力させ
る。
In order to solve the above problem, the present invention has a configuration in which the fiber 7, the lens 8, and the mirror 5 are eliminated, and a control circuit that changes the oscillation state of the laser 1 according to the situation is adopted. When laser processing is performed by the control circuit, the laser is output in a pulsed manner, and when the irradiation position is measured, the laser is continuously output.

〔作 用〕(Operation)

本発明においては、レーザ加工用のレーザを照射位置
測定用光源として用いるので、新たに照射位置測定用の
光源およびビーム伝達用の光学系を設ける必要がなくな
り、光学系を簡単にすることが出来る。
In the present invention, since the laser for laser processing is used as the light source for measuring the irradiation position, it is not necessary to newly provide a light source for measuring the irradiation position and an optical system for transmitting the beam, and the optical system can be simplified. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例の斜視図である。同図におい
てYAGレーザ等の加工用レーザ光源1、可変減衰器2、
集光レンズ3、ミラー4、開口9aを有する開口板9、ビ
ームスプリッター10、対物レンズ12より加工用レーザ照
射系が構成されている。また加工用レーザ照射系に付随
して加工用レーザの照射位置を計測する加工用レーザ照
射位置計測系及びレーザ照射位置を観察する加工用レー
ザ照射位置観察系がある。計測系は前述した開口板9、
ビームスプリッター10、対物レンズ12、並びに集光レン
ズ16、検知器17より成り、観察系は照明用光ファイバー
18、コンデンサーレンズ19、ビームスプリッター20、前
述したダイクロイックミラー11、対物レンズ12、並びに
指標レチクル21、リレーレンズ22、及び撮像管23より成
っている。さらにウェハWの位置合わせをする為のグロ
ーバルアライメントセンサとしてWX、WY、Wθの各セン
サがある。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention. In the figure, a processing laser light source 1, such as a YAG laser, a variable attenuator 2,
The condensing lens 3, the mirror 4, the aperture plate 9 having the aperture 9a, the beam splitter 10, and the objective lens 12 constitute a processing laser irradiation system. Further, there are a processing laser irradiation position measurement system for measuring the irradiation position of the processing laser and a processing laser irradiation position observation system for observing the laser irradiation position, which are attached to the processing laser irradiation system. The measurement system is the aperture plate 9 described above,
It consists of a beam splitter 10, an objective lens 12, a condenser lens 16, and a detector 17, and the observation system is an optical fiber for illumination.
18, a condenser lens 19, a beam splitter 20, the above-described dichroic mirror 11, an objective lens 12, an index reticle 21, a relay lens 22, and an image pickup tube 23. Further, there are WX, WY and Wθ sensors as global alignment sensors for aligning the wafer W.

これら加工用レーザ照射系、計測系、観察系、及びグ
ローバルアライメントセンサは、レーザ加工装置本体
(不図示)に一体に組み込まれている。そしてセンサW
X、WY、Wθと対物レンズ12とはある特定の位置関係に
なるようにレーザ加工装置本体(不図示)に固定されて
いる。XYステージST上にはグローバルアライメントセン
サWX、WY、Wθと加工用レーザ照射位置計測系の相対位
置計測に用いる為にフィデューシャルマークFMが固定さ
れている。XYステージSTの位置はX軸レーザ干渉計24と
Y軸レーザ干渉計25によって計測される。
These processing laser irradiation system, measurement system, observation system, and global alignment sensor are integrated into a laser processing apparatus main body (not shown). And sensor W
X, WY, Wθ and the objective lens 12 are fixed to a laser processing apparatus main body (not shown) so as to have a specific positional relationship. On the XY stage ST, a fiducial mark FM is fixed for use in measuring the relative position of the global alignment sensors WX, WY, Wθ and the processing laser irradiation position measurement system. The position of the XY stage ST is measured by the X-axis laser interferometer 24 and the Y-axis laser interferometer 25.

XYステージSTはXモータ36とYモータ35によって駆動
されるものであり、これらのモータはステージ制御部34
により制御されている。さらにXYステージST上には不図
示のZステージが設けられ、Zステージ上に不図示のθ
回転ステージが設けられており、ウェハWはこのθ回転
ステージ上に載置される。このθ回転ステージも不図示
のモータにより駆動される。そしてこの不図示のモータ
もステージ制御部34により制御される。Zステージは不
図示のモータにより駆動される。このモータもステージ
制御部34により制御されるものである。33は中央制御部
(以下、CPUと称す)であり、ステージ制御部34への指
令及びレーザの出力、減衰の指令を行ない、又レーザ照
射位置の計測等も行なう。28は加工レーザ用電源、29は
可変減衰器2の制御部である。31はカメラコントロール
ユニット、32はITVモニターであり、対物レンズ12によ
る拡大像を観察するだけでなくグローバルアライメント
センサWX、WY、Wθを通した拡大像も切替式で観察でき
るようになっている。
The XY stage ST is driven by an X motor 36 and a Y motor 35, and these motors are controlled by a stage control unit 34.
Is controlled by Further, a Z stage (not shown) is provided on the XY stage ST.
A rotation stage is provided, and the wafer W is mounted on the θ rotation stage. The θ rotation stage is also driven by a motor (not shown). The motor (not shown) is also controlled by the stage control unit 34. The Z stage is driven by a motor (not shown). This motor is also controlled by the stage control unit 34. Reference numeral 33 denotes a central control unit (hereinafter, referred to as a CPU), which issues a command to the stage control unit 34, a laser output command, an attenuation command, and also measures a laser irradiation position. Reference numeral 28 denotes a processing laser power supply, and reference numeral 29 denotes a control unit of the variable attenuator 2. Reference numeral 31 denotes a camera control unit, and reference numeral 32 denotes an ITV monitor, which can observe a magnified image by the objective lens 12 as well as magnified images through the global alignment sensors WX, WY, and Wθ in a switchable manner.

図示はしていないが、ウェハWの裏面が、開口9aの縮
小投影像の像面と一致する如く焦点を合わせる為に、オ
ートフォーカス系と前述したZステージが設けられてお
り、ステージ制御部34により最適な結像状態、すなわち
開口9aの像がウエハW上に結像する状態が保たれるよう
構成されている。
Although not shown, an autofocus system and the above-described Z stage are provided in order to focus the back surface of the wafer W so as to coincide with the image plane of the reduced projection image of the opening 9a. Thus, an optimal imaging state, that is, a state in which the image of the opening 9a is formed on the wafer W is maintained.

第2図は加工用レーザの照射位置とグローバルアライ
メントセンサの関係を示す平面図であり、本出願人によ
る特開56−102823に詳述されているのと同様の構成を示
している。
FIG. 2 is a plan view showing the relationship between the irradiation position of the processing laser and the global alignment sensor, and shows the same configuration as that described in detail in JP-A-56-102823 by the present applicant.

加工用レーザ照射系の対物レンズ12の中心付近の加工
レーザ照射位置を原点Oとし、原点Oにて直交するX
軸、Y軸をとる。これらのX軸、Y軸は第1図のレーザ
干渉計のミラー26と27で決まる座標軸と同じ方向を盛っ
ている。XセンサWXはX軸上に、YセンサWYはY軸上に
位置し、アツベの誤差をなくした配置をとっている。θ
センサWθはYセンサWYと同一のY座標を持ち、ウェハ
Wの回転誤差をYセンサWYと共に検出する。XセンサWX
はウェハWのX方向の位置検出をするのに用いられる。
YセンサWYはウェハWのY方向の位置検出をするのに用
いられる。また原点OとYセンサWYとの距離及び原点O
とXセンサWXとの距離はフィデューシャルマークFM上の
XマークXL及びYマークYLを、XYステージSTを動かして
はXセンサWX、YセンサWY及び加工用レーザ照射位置計
測系により検出し、これをレーザ干渉計24、25により測
長することにより得られる。その詳細は後述する。
The processing laser irradiation position near the center of the objective lens 12 of the processing laser irradiation system is defined as the origin O, and X orthogonal to the origin O
Axis, Y axis. These X and Y axes are oriented in the same direction as the coordinate axes determined by the mirrors 26 and 27 of the laser interferometer of FIG. The X sensor WX is located on the X axis, and the Y sensor WY is located on the Y axis. θ
The sensor Wθ has the same Y coordinate as the Y sensor WY, and detects a rotation error of the wafer W together with the Y sensor WY. X sensor WX
Is used to detect the position of the wafer W in the X direction.
The Y sensor WY is used to detect the position of the wafer W in the Y direction. Also, the distance between the origin O and the Y sensor WY and the origin O
The distance between the X sensor WX and the X mark XL and the Y mark YL on the fiducial mark FM are detected by moving the XY stage ST by the X sensor WX, the Y sensor WY and the processing laser irradiation position measuring system. This is obtained by measuring the length with the laser interferometers 24 and 25. The details will be described later.

第3図は加工用レーザ照射系、加工用レーザ照射位置
計測系及び観察系を示したもので、第1図の装置を部分
的に詳述したものである。加工用レーザ光源1から出た
レーザ光は可変減衰器2で強度を変えられ、レンズ3に
よりミラー4を経由して開口9上投影される。開口板9
の開口9aは正方形または長方形であって、開口9の像は
対物レンズ12によってウェハW上に縮小投影される。開
口9aの大きさを変更することによりウェハW上のレーザ
照射サイズを変えることもできる。以上がレーザ照射系
である。
FIG. 3 shows a processing laser irradiation system, a processing laser irradiation position measuring system, and an observation system, and partially shows the apparatus shown in FIG. 1 in detail. The intensity of the laser light emitted from the processing laser light source 1 is changed by the variable attenuator 2, and is projected onto the opening 9 via the mirror 4 by the lens 3. Opening plate 9
The aperture 9a is square or rectangular, and the image of the aperture 9 is reduced and projected onto the wafer W by the objective lens 12. By changing the size of the opening 9a, the laser irradiation size on the wafer W can be changed. The above is the laser irradiation system.

第1図におけるCPU33より加工レーザ用電源28に対し
連続発振のための信号を送出することによりレーザが連
続発振を開始し、加工用レーザ位置計測系が使用できる
状態となる。連続発振したレーザビームはコンデンサレ
ンズ8によって開口板9上を照明し、開口9aの像は対物
レンズ12によってウェハW上に縮小投影される。
By transmitting a signal for continuous oscillation from the CPU 33 in FIG. 1 to the processing laser power supply 28, the laser starts continuous oscillation and the processing laser position measurement system can be used. The continuously oscillated laser beam illuminates the aperture plate 9 by the condenser lens 8, and the image of the aperture 9 a is reduced and projected on the wafer W by the objective lens 12.

連続発振をさせるためにはレーザ共振器内のQスイッ
チ素子の駆動状態を変化させればよい。Qスイッチ素子
とはレーザの共振器中に配置され、レーザ共振器のQ値
を低くしておいて励起を続け、反転分布が十分に大きく
なったとき、急に共振器のQ値を高くして上準位に貯め
られていたエネルギーを短時間にレーザ出力として取り
だすものであり、こうして発生されるパルス出力の尖頭
値は非常に高いものとなる。上記Qスイッチ素子をOFF
の状態にすることで連続発振が起こる。OFFの状態にす
る方法は、レーザ電源によって異なるが、例えばパルス
出力のための外部信号入力端子のレベルを一定にするも
のや、高周波を加えてQスイッチのドライバ部分の応答
が追いつかなくなることを利用する方法などが考えられ
る。
In order to perform continuous oscillation, the driving state of the Q switch element in the laser resonator may be changed. The Q-switching element is located in the laser cavity, and keeps the laser cavity Q value low to continue pumping. When the population inversion becomes sufficiently large, suddenly increase the cavity Q value. Thus, the energy stored in the upper level is extracted as laser output in a short time, and the peak value of the pulse output generated in this way is extremely high. Turn off the above Q switch element
In this state, continuous oscillation occurs. The method of turning off varies depending on the laser power supply.For example, use the method of keeping the level of the external signal input terminal for pulse output constant or the fact that the response of the driver of the Q switch can not catch up by applying high frequency There are various ways to do this.

投影位置は加工用レーザ照射位置と同じである。すな
わち加工用レーザ照射位置計測系のステージST上の検出
中心と、加工用レーザ照射系によるステージST上のレー
ザ照射位置中心とは一致する。レンズ12によって投影さ
れた光像の、ウェハW又はその位置にある他の反射体
(例えばフィデューシャルマークFM)の表面による反射
光は、ビームスプリッター10で一部が反射され、集光レ
ンズ16により集光されて検知器17により検出される。従
って検知器17より加工用レーザ照射位置にあるパターン
の検出信号(後述する第7図のような信号)が得られ
る。ライトガイド18は観察用の照明光源であり、オンデ
ンサーレンズ19とビームスプリッター20、ダイクロイッ
クミラー11、対物レンズ12を経てウェハW上を照明し、
対物レンズ12の結像面に置かれたレチクル21上にウェハ
上のパターン像を結像する。そしてこの像をリレーレン
ズ22によって撮像管23上に形成する。
The projection position is the same as the processing laser irradiation position. That is, the detection center of the processing laser irradiation position measurement system on the stage ST coincides with the center of the laser irradiation position on the stage ST of the processing laser irradiation system. The light reflected by the surface of the wafer W or another reflector (for example, a fiducial mark FM) at the position of the light image projected by the lens 12 is partially reflected by the beam splitter 10, And is detected by the detector 17. Therefore, a detection signal (a signal as shown in FIG. 7 to be described later) of the pattern at the processing laser irradiation position is obtained from the detector 17. The light guide 18 is an illumination light source for observation, and illuminates the wafer W via the on-densor lens 19, the beam splitter 20, the dichroic mirror 11, and the objective lens 12,
A pattern image on a wafer is formed on a reticle 21 placed on an image forming plane of the objective lens 12. This image is formed on the image pickup tube 23 by the relay lens 22.

第4図は特開57−19726に記述されたグローバルアラ
イメントセンサWX、WY、Wθの原理を示すものであり、
アライメント誤差を検出する方向にη軸があるように描
かれている。従ってXセンサWXではη軸はX軸に相当
し、YセンサWYとθセンサWθではη軸にY軸の方向に
相当する。レーザビーム40は矢印44のように振動回転す
る反射鏡45により反射され、レンズ41によって集光され
てη軸方向に集光走査される。集光ビームの形状は、不
図示のシリンドリカルレンズ系の高価によりξ軸方向に
長くなっている。すなわち集光ビームはアライメントマ
ークAMを構成するξ軸方向に並んだ複数のパターンを含
むように構成されている。集光ビームがη軸方向に格子
状のアライメントマークAM上を走査すると、回折光が生
じ、それをξ軸方向に並んだ検知器42及び43で受光して
光電変換し、反射鏡45の振動回転に同期して同期検波す
ると、アライメント誤差号が得られる。前述したセンサ
WX、WY、Wθはそれぞれ第4図の如く構成されているも
のである。そしてレーザビーム40としてはCWレーザを用
いている。第6図は反射鏡45が振動回転している状態で
X、Y、又はθセンサの下をウエハのアライメントマー
クAMが移動した場合のアライメント画素信号S1を示し、
零点60では、アライメントマークAMがX、Y、又θセン
サの検出中心に一致している。
FIG. 4 shows the principle of the global alignment sensors WX, WY, Wθ described in JP-A-57-19726,
The η axis is drawn in the direction in which the alignment error is detected. Therefore, in the X sensor WX, the η axis corresponds to the X axis, and in the Y sensor WY and the θ sensor Wθ, the η axis corresponds to the direction of the Y axis. The laser beam 40 is reflected by a reflecting mirror 45 that vibrates and rotates as indicated by an arrow 44, is focused by a lens 41, and is focused and scanned in the η-axis direction. The shape of the condensed beam is elongated in the ξ-axis direction due to the cost of a cylindrical lens system (not shown). That is, the condensed beam is configured to include a plurality of patterns arranged in the ξ-axis direction that form the alignment mark AM. When the converged beam scans on the grid-like alignment mark AM in the η-axis direction, diffracted light is generated. The diffracted light is received by the detectors 42 and 43 arranged in the ξ-axis direction, photoelectrically converted, and the When synchronous detection is performed in synchronization with the rotation, an alignment error signal is obtained. The sensor described above
WX, WY and Wθ are each configured as shown in FIG. As the laser beam 40, a CW laser is used. FIG. 6 shows an alignment pixel signal S1 when the alignment mark AM of the wafer moves under the X, Y, or θ sensor while the reflecting mirror 45 is vibrating and rotating,
At the zero point 60, the alignment mark AM coincides with the detection center of the X, Y and θ sensors.

第5図はXYステージ上に形成されたフィデューシャル
マークFMに形状を示し、Y方向に伸びた線XL上に一定間
隔で長さの短い矩形50a、50b……が並び、並びの中央付
近にはこの矩形の一周期分が連らなった長さの長さ矩形
51がある。即ち長さの短い矩形50a、50b……のβ方向の
一辺の長さをL1、この短い矩形の間隔をL2とすると、長
さの長い矩形51のβ方向の長さは(2L1+L2)となって
いる。同様にX方向に伸びた線YL上に長さの短い矩形53
a、53b、53c、……及び長さの長い矩形52がY方向のマ
ークと同様な規則性を持って配置されている。以下、XL
上に形成された矩形の列をXパターンと称し、YL上に形
成された矩形の列をYLパターンと称す。ここで矩形50
a、50b、50c、……、53a、53b、53c、……、及び矩形5
1、52は、詳しくはクロムメツキされた円板55のメツキ
された部分55aを部分的に削除することにより構成され
ている。従ってこれらの矩形はまわりの部分(クロムメ
ツキされた部分)よりも反射率が低くできている。第5
図のマークFMはグローバルアライメントセンサWY、W
θ、WXによっても検出可能であるし、又、第3図に示し
た加工用レーザ照射位置計測系によっても検出可能であ
る。照射位置計測系によりXYステージST上に投影された
光像LSの両辺の長さは、第5図に示す如くα方向(Xと
同一方向)及びβ方向(Yと同一方向)において(2L1
+L2)よりも小さくなるよう構成されている。そしてフ
ィデューシャルマークFMをグローバルアライメントを行
なう各センサWY、Wθ、WXで検出した時の出力は、それ
ぞれ第6図と同様になる。次にマークFMを照射位置計測
系により検出する場合について述べる。マークFMがXYス
テージSTのY方向の移動により対物レンズ12の下を通過
するよう走査された場合、Y方向の移動量Yと検知器17
の出力信号S2の関係は第7図の信号70のようになる。Y
方向の位置はレーザ干渉計25によって計測された値であ
る。
Fig. 5 shows the shape of the fiducial mark FM formed on the XY stage. Short rectangles 50a, 50b ... are arranged at regular intervals on a line XL extending in the Y direction, and near the center of the arrangement. Is a rectangle with a length equal to one cycle of this rectangle
There are 51. That is, assuming that the length of one side of the short rectangles 50a, 50b... In the β direction is L 1 and the interval between the short rectangles is L 2 , the length of the long rectangle 51 in the β direction is (2L 1 + L 2 ). Similarly, a short rectangle 53 on the line YL extending in the X direction
a, 53b, 53c,... and a rectangle 52 having a long length are arranged with the same regularity as the mark in the Y direction. Below, XL
The rectangular row formed on the YL is called an X pattern, and the rectangular row formed on the YL is called an YL pattern. Where the rectangle 50
a, 50b, 50c, ..., 53a, 53b, 53c, ..., and rectangle 5
In detail, the parts 1 and 52 are constituted by partially removing the plated portion 55a of the disk 55 having the chrome plating. Therefore, these rectangles have a lower reflectance than the surrounding portions (chrome-plated portions). Fifth
The mark FM in the figure is the global alignment sensor WY, W
It can also be detected by θ and WX, and can also be detected by the processing laser irradiation position measuring system shown in FIG. As shown in FIG. 5, the lengths of both sides of the optical image LS projected on the XY stage ST by the irradiation position measuring system are (2L 1 ) in the α direction (the same direction as X) and the β direction (the same direction as Y).
+ L 2 ). The output when the fiducial mark FM is detected by each of the sensors WY, Wθ, and WX that perform global alignment is the same as in FIG. Next, a case where the mark FM is detected by the irradiation position measuring system will be described. When the mark FM is scanned so as to pass below the objective lens 12 by the movement of the XY stage ST in the Y direction, the movement amount Y in the Y direction and the detector 17 are moved.
Relationship of the output signal S 2 is as signal 70 in FIG. 7. Y
The position in the direction is a value measured by the laser interferometer 25.

信号70は一定レベル(規準レベル)71と比較され、こ
れらが一致するYの位置Y1とY2を求め、Y1とY2の中点Y
FMを求めれば光像LSとパターン52の中心同志が一致する
Y方向の位置がわかる。従って第2図においてフィデュ
ーシャルマークFMを移動させて、センサWYとレーザ照射
位置計測系とによりそれぞれ光電検出を行えば計測系に
よる光像LSの原点OからYセンサWYの検出中心までの距
離LWYを計測できる。
The signal 70 is compared with a constant level (reference level) 71 to determine the Y positions Y1 and Y2 where they match, and to determine the midpoint Y between Y1 and Y2.
If the FM is obtained, the position in the Y direction at which the center of the light image LS and the center of the pattern 52 coincide can be found. Therefore, if the fiducial mark FM is moved in FIG. 2 and photoelectric detection is performed by the sensor WY and the laser irradiation position measurement system, the distance from the origin O of the optical image LS by the measurement system to the detection center of the Y sensor WY is obtained. L WY can be measured.

また、原点OからXセンサWXまでと距離WXも同様にフ
ィデューシャルマークFMのX方向のパターンを用いて計
測される。光像LSの両辺の長さを矩形51、52の長さ(2L
1+L2)より小さくした理由は、光像LSに対してパター
ン51をα方向に、光像LSに対してパターン52をβ方向に
それぞれ移動させる時に、光像LSがパターン51あるいは
52の端部(長手方向の端部)にかからないようにする為
である。光像LSがパターン51、52の上記端部にかかると
検知器17の出力が乱れ、パターン51、52の検出が不正確
になる。しかしながら本実施例は上述の如く構成してあ
るので、パターン51、52をα方向あるいはβ方向に移動
し光像LSを横切るようにしても、光像LSがパターン51、
52の上記端部にかかることはなく、検知器17の出力が乱
れることはない。従って正確な検出ができる。LWYとLWX
はレーザ干渉計25及び24の出力より得られるCPU33に記
憶され、ウェハアライメントを行なう場合に定数として
使用される。センサWYとセンサWθとの距離はその装置
固有の値であるから予め決まっており、CPU33に記憶さ
れている。
Similarly, the distance WX from the origin O to the X sensor WX is also measured using the X-direction pattern of the fiducial mark FM. The length of both sides of the light image LS is the length of the rectangles 51 and 52 (2L
1 + L 2 ) because the pattern 51 is moved in the α direction with respect to the light image LS and the pattern 52 is moved in the β direction with respect to the light image LS.
This is so as not to cover the end of 52 (the end in the longitudinal direction). If the light image LS hits the above-mentioned ends of the patterns 51 and 52, the output of the detector 17 is disturbed, and the detection of the patterns 51 and 52 becomes inaccurate. However, since the present embodiment is configured as described above, even if the patterns 51 and 52 are moved in the α direction or the β direction to cross the light image LS, the light image LS
The end of 52 is not hung and the output of the detector 17 is not disturbed. Therefore, accurate detection can be performed. L WY and L WX
Is stored in the CPU 33 obtained from the outputs of the laser interferometers 25 and 24, and is used as a constant when performing wafer alignment. Since the distance between the sensor WY and the sensor Wθ is a value unique to the device, it is predetermined and stored in the CPU 33.

ウェハWのグローバルアライメントを行なう場合は、
XYステージを移動して第8図に示したウェハW上のYマ
ークYM及びθマークθMをそれぞれYセンサWYとθセン
サWθにより検出し、θ回転ステージを回転させてウェ
ハWの回転誤差を除く。そしてY方向のステージ位置を
干渉計25の出力より得てCPU33に記憶する。尚この後θ
回転ステージをXYステージに固定し、その後センサWYに
よりθチェックマークYCMの中心位置を検出してウェハ
WのXY座標系に対する残存回転誤差εを求めてもよい。
When performing global alignment of the wafer W,
By moving the XY stage, the Y mark YM and the θ mark θM on the wafer W shown in FIG. 8 are detected by the Y sensor WY and the θ sensor Wθ, respectively, and the θ rotation stage is rotated to eliminate the rotation error of the wafer W. . Then, the stage position in the Y direction is obtained from the output of the interferometer 25 and stored in the CPU 33. Note that after this θ
The rotation stage may be fixed to the XY stage, and then the center position of the θ check mark YCM may be detected by the sensor WY to determine the remaining rotation error ε of the wafer W with respect to the XY coordinate system.

次にXYステージを移動してXセンサWXによりウェハW
上のXマークXMを検出し、X方向のステージ位置を干渉
計24の出力より得てCPU33に記憶する。以上の動作によ
り、ウェハW上のパターンのステージの座標系XYに対す
る位置関係がわかり、グローバルなアライメントがなさ
れる。これらの動作の詳細は特開56−102823に開示され
ている。本実施例においては同公開特許における手順も
全く同様に使える。また上述の如く残存回転誤差εを検
出した場合には、チップパターン露光時の回転アライメ
ント誤差に比べて大きな回転誤差が残っていても問題な
い。この理由は加工レーザの照射されるサイズはせいぜ
い数ミクロンであり、露光装置(ステッパー)の露光サ
イズ10mm〜20mmに比べると格段に小さいからである。た
だしこの場合には加工レーザの照射点の位置決めはサブ
ミクロンの精度で行なう必要があるので、ウェハの残さ
れた回転誤差εを計測して、位置決めの時にウエハ座標
系の回転計算をして加工レーザの照射位置の中心を目標
位置に一致させる必要がある。
Next, the XY stage is moved, and the wafer W is moved by the X sensor WX.
The upper X mark XM is detected, the stage position in the X direction is obtained from the output of the interferometer 24, and is stored in the CPU 33. Through the above operation, the positional relationship of the pattern on the wafer W with respect to the coordinate system XY of the stage is known, and global alignment is performed. Details of these operations are disclosed in JP-A-56-102823. In this embodiment, the procedure in the same patent can be used in exactly the same manner. When the remaining rotation error ε is detected as described above, there is no problem even if a rotation error larger than the rotation alignment error at the time of chip pattern exposure remains. The reason for this is that the size irradiated by the processing laser is at most several microns, which is much smaller than the exposure size of an exposure apparatus (stepper) of 10 mm to 20 mm. However, in this case, it is necessary to position the irradiation point of the processing laser with submicron accuracy. Therefore, the remaining rotation error ε of the wafer is measured, and the rotation of the wafer coordinate system is calculated at the time of positioning to perform the processing. It is necessary to match the center of the laser irradiation position with the target position.

上記実施例においてYセンサWY、θセンサWθ、Xセ
ンサWXでマークFMを検出する時、XYステージSTは必ずし
も停止させる必要はなく、各センサのマークFM検出中心
におけるステージ座標を計測し、記憶すればよい。
In the above embodiment, when the mark FM is detected by the Y sensor WY, the θ sensor Wθ, and the X sensor WX, it is not always necessary to stop the XY stage ST, and the stage coordinates at the mark FM detection center of each sensor are measured and stored. I just need.

第10図及び第11図はCPU33の動作を表すフローチャー
トである。次にこのフローチャートを用いて本実施例の
動作を詳述する。まずウェハWがXYステージST上にロー
ディングされる前の動作について述べる。CPU33は最
初に不図示の駆動部へ信号を送り、開口9aの大きさを適
当な大きさに制御する。次にCPU33はレーザ電源部28
に連続発振用の信号を送り、レーザを連続発振させる。
次にCPU33はステージ制御部34へ信号を送り、この制
御部34により不図示のモータを駆動してXYステージSTを
Z方向(上下方向)に動かし、フォーカス合せを行な
う。従って、レーザ1によって照明された開口9aの像が
XYステージSTに結像され、その像の反射光が検知器17上
に結像される。次にCPU33はステージ制御部34へ信号
を送り、この制御部34によりモータ35、36を駆動してXY
ステージSTをX、Y方向に移動しフィデューシャルマー
クFMのYLパターンをYセンサMYの下に位置づけ、センサ
WYによりYLパターン、詳しくYLパターンの中心YLを検出
する。検出は第4図〜第6図を用いて説明したとおりで
ある。第4図に示した検知器42、43の信号はCPU33内で
処理される。そしてCPU33は第6図に示されたような信
号よりYセンサWYの検出中心とYLパターンの中心YLとが
一致する(第6図の60を得る)ステージSTのY座標YWY
を記憶する。ステージSTの位置は干渉計25を参照するこ
とにより得られる。次にCPU33はステージ制御部34へ
信号を送り、この制御部34によりXモータ36を駆動して
Y座標YWYを保ちつつXYステージSTを移動する。この時
θセンサWθの下にYLパターンがきたとしてもθセンサ
Wθの検出中心とYLパターンの中心YLとが正確に一致す
るとは限らない。従ってCPU33は公知の方法によりθセ
ンサWθの検出中心をずらし、これを正確にYLパターン
の中心YLに一致させる。次にCPU33はステージ制御部3
4へ信号を送り、この制御部34によりモータ35、36を駆
動して加工用レーザ照射位置計測系によりYLパターン、
詳しくは矩形52のパターンを検出できる位置にXYステー
ジSTを移動する。そして制御部34を介してXYステージST
をY方向に走査することによりファイバー7により照明
されたYLパターンからの反射光を検知器17で受ける。そ
してCPU33はこの検知器17の出力を処理することによりY
Lパターンの中心YLを検出する。検出は第5図、第7図
を用いて説明したとおりである。そしてCPU33は加工用
レーザ照射位置計測系によりYLパターンの中心YLが位置
するとしたXYステージSTのY座方YFM、すなわち加工用
レーザ照射位置計測系の検出中心OとYLパターンの中心
YLとが一致するステージSTのY座標YFMを記憶する。ス
テージSTの位置は干渉計25の出力を参照することにより
得られる。次にCPU33は上述した座標の値▲YWY FM
から同じく上述した座標の値YFMを減算した値LWY(第2
図参照)を求め、これを記憶する。
FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts showing the operation of the CPU 33. Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to this flowchart. First, an operation before the wafer W is loaded on the XY stage ST will be described. First, the CPU 33 sends a signal to a drive unit (not shown) to control the size of the opening 9a to an appropriate size. Next, the CPU 33 is the laser power supply unit 28
, A signal for continuous oscillation is sent to the laser to continuously oscillate the laser.
Next, the CPU 33 sends a signal to the stage control unit 34, and the control unit 34 drives a motor (not shown) to move the XY stage ST in the Z direction (vertical direction) to perform focusing. Therefore, the image of the aperture 9a illuminated by the laser 1 is
An image is formed on the XY stage ST, and the reflected light of the image is formed on the detector 17. Next, the CPU 33 sends a signal to the stage control unit 34, which drives the motors 35 and 36 to
Move the stage ST in the X and Y directions and position the YL pattern of the fiducial mark FM below the Y sensor MY.
The YL pattern, specifically the center YL of the YL pattern, is detected by WY. The detection is as described with reference to FIGS. The signals from the detectors 42 and 43 shown in FIG. Then, the CPU 33 determines from the signal as shown in FIG. 6 that the detection center of the Y sensor WY matches the center YL of the YL pattern (obtains 60 in FIG. 6) Y coordinate Y WY of the stage ST.
Is stored. The position of the stage ST is obtained by referring to the interferometer 25. Next, the CPU 33 sends a signal to the stage control unit 34, which drives the X motor 36 to move the XY stage ST while maintaining the Y coordinate YWY . At this time, even if the YL pattern comes under the θ sensor Wθ, the detection center of the θ sensor Wθ and the center YL of the YL pattern do not always match exactly. Accordingly, the CPU 33 shifts the detection center of the θ sensor Wθ by a known method, and accurately matches this with the center YL of the YL pattern. Next, the CPU 33 is the stage control unit 3
4 and the control unit 34 drives the motors 35 and 36, and the processing laser irradiation position measurement system uses the YL pattern and
Specifically, the XY stage ST is moved to a position where the pattern of the rectangle 52 can be detected. And the XY stage ST via the control unit 34
Is scanned in the Y direction, and the reflected light from the YL pattern illuminated by the fiber 7 is received by the detector 17. The CPU 33 processes the output of the detector 17 to obtain Y
The center YL of the L pattern is detected. The detection is as described with reference to FIGS. The CPU33 center of Y Zakata Y FM, i.e. detection center O and YL pattern of the processing laser irradiation position measurement system of the XY stage ST centered YL of YL pattern is positioned by processing laser irradiation position measurement system
And the YL stores the Y coordinate Y FM stage ST matching. The position of the stage ST is obtained by referring to the output of the interferometer 25. Next, the CPU 33 calculates the coordinate value ▲ Y WY FM ▼ described above.
The value L WY obtained by subtracting the above-mentioned coordinate value Y FM from
(See the figure) and store this.

次にCPU33はステージ制御部34へ信号を送り、この
制御部によりモータ35、36を駆動して加工用レーザ照射
位置計測系によりXLパターン、詳しくは矩形51のパター
ンを検出できる位置にXYステージSTを移動する。そして
レーザ1からの連続発振のレーザビームによりステージ
ST上のパターン51を照明する。そしてさらに制御部34を
介してステージSTをX方向に走査することによりXLパタ
ーンからの反射光を検知器17で受ける。CPU33はこの検
知器17の出力を処理することによりXLパターンの中心XL
を検出する。検出は第5図、第7図を用いて説明したと
おりである。そしてCPU33は加工用レーザ照射位置計測
系によりXLパターンの中心XLが位置するとしたXYステー
ジSTのX座標XFM、すなわち加工用レーザ照射位置計測
系の検出中心OとXLパターンの中心XLとが一致するXYス
テージSTのX座標XFMを記憶する。XYステージSTの位置
は干渉計24の出力を参照することにより得られる。次に
CPU33はステージ制御部34へ信号を送り、この制御部3
4によりモータ35、36を駆動してXYステージSTをX、Y
方向に移動し、XLパターンをXセンサWXの下に位置づ
け、センサWXによるXLパターン、詳しくはXLパターンの
中心XLを検出する。検出は第4図第6図を用いて説明し
たとおりである。第4図に示した検知器42、43の信号は
CPU33内で処理される。そしてCPU33は第6図に示された
ような信号よりXセンサWXの検出中心とXLパターンの中
心XLとが一致する(第6図の60を得る)XYステージSTの
X座標XWXを記憶する。XYステージSTの位置は干渉計24
の出力を参照することにより得られる。CPU33は上述
した座標の値XFMから同じく上述した座標の値XWXを減算
した値LWX(第2図参照)を求めこれを記憶する。そし
て、レーザ電源部28に信号を送りレーザ1の連続発振を
停止させる。このようにして加工用レーザ照射位置計測
系の検出中心OとYセンサWYの検出中心との間の距離L
WY、並びに加工用レーザ照射位置計測系の検出中心Oと
XセンサWXとの間の距離LWXとが得られる。この加工用
レーザ照射位置計測系の検出中心Oは加工用レーザ照射
系におけるXYステージST上のレーザ照射位置の中心と一
致するものである。従ってLWYは加工用レーザ照射系に
よるレーザ照射位置の中心とYセンサWYの検出中心との
間の距離を、又LWXは加工用レーザ照射系によるレーザ
照射位置の中心とXセンサWXの検出中心との距離を示す
ことになる。
Next, the CPU 33 sends a signal to the stage control unit 34, which drives the motors 35 and 36 to control the XY stage ST to a position where the processing laser irradiation position measuring system can detect the XL pattern, specifically the rectangular 51 pattern. To move. The stage is driven by a continuous wave laser beam from the laser 1.
The pattern 51 on the ST is illuminated. Further, by scanning the stage ST in the X direction via the control unit 34, reflected light from the XL pattern is received by the detector 17. The CPU 33 processes the output of the detector 17 to obtain the center XL of the XL pattern.
Is detected. The detection is as described with reference to FIGS. Then, the CPU 33 determines that the X coordinate X FM of the XY stage ST at which the center XL of the XL pattern is located by the processing laser irradiation position measurement system, that is, the detection center O of the processing laser irradiation position measurement system coincides with the center XL of the XL pattern. and stores the X coordinate X FM of the XY stage ST to be. The position of the XY stage ST can be obtained by referring to the output of the interferometer 24. next
The CPU 33 sends a signal to the stage control unit 34, and this control unit 3
4 drive the motors 35 and 36 to move the XY stage ST to X and Y
In the direction, the XL pattern is positioned below the X sensor WX, and the XL pattern by the sensor WX, specifically, the center XL of the XL pattern is detected. The detection is as described with reference to FIG. 4 and FIG. The signals of the detectors 42 and 43 shown in FIG.
The processing is performed in the CPU 33. Then, the CPU 33 stores the X coordinate XWX of the XY stage ST in which the detection center of the X sensor WX and the center XL of the XL pattern match (obtain 60 in FIG. 6) from the signal as shown in FIG. . XY stage ST position is interferometer 24
Is obtained by referring to the output of The CPU 33 obtains a value L WX (see FIG. 2) obtained by subtracting the above-mentioned coordinate value X WX from the above-mentioned coordinate value X FM and stores it. Then, a signal is sent to the laser power supply unit 28 to stop continuous oscillation of the laser 1. Thus, the distance L between the detection center O of the processing laser irradiation position measurement system and the detection center of the Y sensor WY
WY and the distance L WX between the detection center O of the processing laser irradiation position measurement system and the X sensor WX are obtained. The detection center O of the processing laser irradiation position measuring system coincides with the center of the laser irradiation position on the XY stage ST in the processing laser irradiation system. Therefore, L WY is the distance between the center of the laser irradiation position by the processing laser irradiation system and the detection center of the Y sensor WY, and L WX is the center of the laser irradiation position by the processing laser irradiation system and the detection of the X sensor WX. It indicates the distance from the center.

なお上記説明では省略したが、加工時のレーザパルス
のウェハ面からの反射光が各受光系に戻ってくるため、
その対策が必要である。受光器17の前にはシャッタを設
け、照射位置計測時のみシャッタを開けるようにすれば
よい。撮像管23に対しては、レーザ光をカットする波長
特性をもつフィルタを設けて照射位置計測時、レーザ加
工時ともレーザ光をカットする。
Although omitted in the above description, since the reflected light from the wafer surface of the laser pulse during processing returns to each light receiving system,
It is necessary to take countermeasures. A shutter may be provided in front of the light receiver 17, and the shutter may be opened only when measuring the irradiation position. The image pickup tube 23 is provided with a filter having a wavelength characteristic for cutting laser light, and cuts laser light both at the time of irradiation position measurement and at the time of laser processing.

また、レーザ1の連続発振のレーザビームの出力が時
間的変動をする場合、受光器17からの出力を読みとり、
可変減衰器2を駆動して透過光量変化させることで受光
器17への入射光量を一定にすることが可能である。
When the output of the continuous oscillation laser beam of the laser 1 fluctuates with time, the output from the light receiver 17 is read,
By driving the variable attenuator 2 to change the amount of transmitted light, the amount of light incident on the light receiver 17 can be made constant.

次に第11図のフローチャートを用いてその後のCPU33
の動作を説明する。まずCPU33は第1図において図示
されていないプリアライメント構成によりウェハのプリ
アライメントを行なう。そしてそのウェハを、同じく
図示されてないローディング機構により第1図に図示し
たXYステージST上へローディングする。このウェハはXY
ステージ上のθ回転ステージ(不図示)に吸着される。
第1雨に示したウェハWはこのようにしてローティング
されたウェハである。そして不図示のオートフォーカ
ス検出系とZステージとを作動してウェハW上に開口9a
の像が結像する如くフォーカス合わせを行なう。XYステ
ージST上にローディングされたウェハWはプリアライメ
ントされた後にローディングされているので、XYステー
ジSTに対し大体所定の位置関係になっている。しかしそ
れは正確なものではないので以下の如くファインアライ
メントを行なう。すなわちCPU33は制御部34を介して
モータ35、36を駆動し、Y、θの各センサWY、Wθによ
りウェハW上の特定位置にあるアライメントマークYM、
θM(第3図参照)を検出する。そしてモータ35、36及
び不図示のモータの駆動によりXYステージST及びθ回転
ステージ(不図示)を移動する。こうして公知の方法に
従ってX軸と平行な線、すなわちセンサWYの検出中心と
Wθの検出中心を結ぶ線の上にウェハWのYアライメン
トマークYMとθアライメントマークθMを位置づける。
そしてこの状態を得るXYステージのY座標を記憶する。
マークYMのθMの検出は第4図及び第6図を用いて説明
したとおりである。第4図に示した検出器42、43の信号
はCPU33内で処理される。XYステージSTの位置は干渉計2
5の出力を参照することにより得られる。その後θ回転
ステージもXYステージに吸着され、これに固定される。
この後、YセンサWYによりθチェックマークYCMを検出
し、残存回転誤差を求めてもよい。次にCPU33はステ
ージ制御部34介してモータ35、36を駆動し、XYステージ
を移動してXセンサWXによりウェハWの特定位置にある
XアライメントマークXMを検出する。そしてXアライメ
ントマークXMを検出するXYステージのX座標を記憶す
る。マークXMの検出は第4図、第6図を用いて説明した
とおりである。第4図に示した検知器42、43の信号はCP
U33内で処理される。XYステージの位置は干渉計24の出
力より得られる。CPU33は以上のようにしてウェハWの
ファインアライメントを行ない、かつウェハWの特定位
置にあるアライメントマークYM、θM、XMを検出するこ
とによりXYステージST上におけるウェハWの位置を記憶
する。この時点では、CPU33に、ウェハの大きさ、チッ
プの大きさ、チップの配列、各チップのどの部分をレー
ザにて切断するか等の情報、並びに上述したグローバル
アライメントセンサWX、WYと加工用レーザ照射系による
レーザ照射位置の中心Oとの距離に関する情報、並びに
XYステージST上に固定されたウェハの位置に関する情報
が蓄積されている。尚残存回転誤差εを求めた時にはこ
の期避に関する情報も蓄積されている。CPU33は次に
ステージ制御部34介してモータ35、36を駆動し、蓄積さ
れた上記各情報に基づいてウェハW上の1つのチップを
レンズ12の下に位置づけ、かつ回路を切断すべきそのチ
ップ中の特定箇所(切断箇所)を加工用レーザ照射系に
よる照射位置の中心Oに一致させる。そして制御部29
を介して可変減衰器2を制御し、電源28を介して加工
用レーザ光源1を駆動し、レーザ発振を行なわせる。従
って光源1から発したレーザ光は可変減衰器2、集光レ
ンズ3、ミラー4、開口9、ビームスプリッタ10、ダイ
クロイックミラー11、対物レンズ12を介してチップ上に
導かれ、チップ中の回路の特定箇所を切断する。次にCP
U33はウェハ一枚中の各チップ切断を全て終了したか
否か判断する。そしてまだウェハ中の各チップの切断を
全て終了していなければ、切断すべき他のチップの切
断箇所を読み出す。その後読み出された情報に基づい
てXYステージSTを移動してその切断箇所を加工用レーザ
照射系による照射位置の中心Oに一致させ、と同じ
工程を経てこの箇所を切断する。このようにしてウェハ
W上における各チップの切断箇所を順次切断し、各チッ
プの切断を全て終了する。そしてこのウェハを不図示
のローディング機構によりXYステージ上から退避させこ
れを所定の収納位置に戻す。以上のようにして一枚のウ
ェハの処理が終了する。
Next, using the flowchart of FIG.
Will be described. First, the CPU 33 performs wafer pre-alignment by a pre-alignment structure not shown in FIG. Then, the wafer is loaded onto the XY stage ST shown in FIG. 1 by a loading mechanism also not shown. This wafer is XY
It is attracted to a θ rotation stage (not shown) on the stage.
The wafer W shown in the first rain is the wafer thus loaded. Then, an auto focus detection system (not shown) and a Z stage are operated to open an opening 9a on the wafer W.
Is adjusted so that the image of (1) is formed. Since the wafer W loaded on the XY stage ST is loaded after being pre-aligned, it has a substantially predetermined positional relationship with respect to the XY stage ST. However, since it is not accurate, fine alignment is performed as follows. That is, the CPU 33 drives the motors 35 and 36 via the control unit 34, and the Y, θ sensors WY, Wθ provide alignment marks YM,
θM (see FIG. 3) is detected. Then, the XY stage ST and the θ rotation stage (not shown) are moved by driving the motors 35 and 36 and a motor (not shown). Thus, the Y alignment mark YM and the θ alignment mark θM of the wafer W are positioned on a line parallel to the X axis, that is, a line connecting the detection center of the sensor WY and the detection center of Wθ according to a known method.
Then, the Y coordinate of the XY stage for obtaining this state is stored.
The detection of θM of the mark YM is as described with reference to FIGS. 4 and 6. The signals of the detectors 42 and 43 shown in FIG. The position of the XY stage ST is interferometer 2.
Obtained by referring to the output of 5. Thereafter, the θ rotation stage is also attracted to the XY stage and fixed thereto.
Thereafter, the θ check mark YCM may be detected by the Y sensor WY to determine the remaining rotation error. Next, the CPU 33 drives the motors 35 and 36 via the stage control unit 34, moves the XY stage, and detects the X alignment mark XM at a specific position on the wafer W by the X sensor WX. Then, the X coordinate of the XY stage for detecting the X alignment mark XM is stored. The detection of the mark XM is as described with reference to FIGS. The signals of the detectors 42 and 43 shown in FIG.
Processed in U33. The position of the XY stage is obtained from the output of the interferometer 24. The CPU 33 performs the fine alignment of the wafer W as described above, and stores the position of the wafer W on the XY stage ST by detecting the alignment marks YM, θM, and XM at the specific positions of the wafer W. At this time, the CPU 33 stores information such as the size of the wafer, the size of the chips, the arrangement of the chips, which part of each chip is to be cut by the laser, the global alignment sensors WX and WY described above, and the processing laser. Information on the distance of the laser irradiation position from the irradiation system to the center O, and
Information on the position of the wafer fixed on the XY stage ST is stored. When the remaining rotation error ε is obtained, information relating to this avoidance is also accumulated. The CPU 33 then drives the motors 35 and 36 via the stage control unit 34, positions one chip on the wafer W under the lens 12 based on the accumulated information, and cuts the circuit for the chip. A specific part (cutting part) in the center is matched with the center O of the irradiation position by the processing laser irradiation system. And the control unit 29
To control the variable attenuator 2 via the power supply 28, and drive the processing laser light source 1 via the power supply 28 to cause laser oscillation. Therefore, the laser light emitted from the light source 1 is guided onto the chip via the variable attenuator 2, the condenser lens 3, the mirror 4, the aperture 9, the beam splitter 10, the dichroic mirror 11, and the objective lens 12, and the circuit in the chip Cut a specific part. Then CP
U33 determines whether or not all the chips in one wafer have been cut. If all of the chips in the wafer have not yet been cut, the cutting positions of other chips to be cut are read. Thereafter, the XY stage ST is moved based on the read information so that the cut position matches the center O of the irradiation position by the processing laser irradiation system, and this position is cut through the same steps as those described above. In this way, the cutting positions of the respective chips on the wafer W are sequentially cut, and the cutting of all the chips is completed. Then, the wafer is retracted from the XY stage by a loading mechanism (not shown) and returned to a predetermined storage position. As described above, processing of one wafer is completed.

本実施例においては加工用レーザ照射位置計測系によ
り光像LSを投影し、同時に、観察光学系における照明を
行なってウェハパターンと光像LSの位置を観察すること
もできる。この場合前述の撮像管の前のフィルタをレー
ザ加工時のみ挿入し、LS位置観察時には取り除くように
すればよい。第9図はウェハWに形成されたチップ内の
回路を切断する場合のレーザ光の光像LSと切断回路の観
察像を示す図であり、第9図(a)は切断部91がX方向
に伸びた場合、第9図(b)は切断部94がY方向に伸び
た場合を示している。上述した観察系を用いれば、切断
点の位置確認が行なえるだけでなく、光学系の位置ドリ
フト、ウェハの伸縮等の原因により微小量のアライメン
ト誤差が残っている場合にも、観察系を見ながらXYステ
ージSTを微動させてアライメントの誤差にかかわらず正
確に回路の切断を行なうことができる。
In the present embodiment, the optical image LS can be projected by the processing laser irradiation position measuring system, and at the same time, the position of the wafer pattern and the optical image LS can be observed by illuminating the observation optical system. In this case, the filter in front of the above-described imaging tube may be inserted only during laser processing, and may be removed during LS position observation. FIG. 9 is a view showing an optical image LS of a laser beam and an observation image of a cutting circuit when cutting a circuit in a chip formed on the wafer W, and FIG. FIG. 9 (b) shows a case where the cut portion 94 extends in the Y direction. The use of the observation system described above not only allows confirmation of the position of the cutting point, but also enables observation of the observation system even when a small amount of alignment error remains due to position drift of the optical system, expansion and contraction of the wafer, and the like. While the XY stage ST is slightly moved, the circuit can be cut accurately regardless of the alignment error.

次に第12図及び第13図を用いて別の実施例を説明す
る。本実施例は第1図の検知器17に相当する検知器を、
XYステージSTに固定されたフィデューシャルマークFMの
下、すなわちXYステージST内に設けた点で前述した実施
例と異なる。第12図はフィデューシャルマークFM近傍を
示す断面図である。第12図において、検知器17′は第1
図の検知器17に相当するものである。そして検知器17′
はフィデューシャルマークFMのYLパターンあるいはXLパ
ターンを通過してきた光を検知する。詳述すれば前述し
た実施例の如く照明用ファイバー7の照明光によってYL
パターンあるいはXLパターンが照明されると検知器17′
はパターンの透過光を受光し、検出出力を得る。この検
知器17′の出力は、第13図の如くである。同図におい
て、検知器17′の出力信号S2′は信号70′の如くであ
る。そしてこの信号70′より前述した実施例と同様にYL
パターン及びXLパターンの検出がなされる。その原理は
前述した実施例にて詳述した如くである。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. 12 and FIG. In this embodiment, a detector corresponding to the detector 17 in FIG.
This embodiment is different from the above-described embodiment in that it is provided below the fiducial mark FM fixed to the XY stage ST, that is, in the XY stage ST. FIG. 12 is a sectional view showing the vicinity of the fiducial mark FM. In FIG. 12, the detector 17 'is the first
This corresponds to the detector 17 in the figure. And detector 17 '
Detects light that has passed through the YL pattern or XL pattern of the fiducial mark FM. More specifically, as in the above-described embodiment, the illumination light of the illumination fiber 7 causes the YL
Detector 17 'when pattern or XL pattern is illuminated
Receives the transmitted light of the pattern and obtains a detection output. The output of the detector 17 'is as shown in FIG. In the figure, the output signal S 2 'of the detector 17' is like the signal 70 '. Then, from this signal 70 ', YL is determined in the same manner as in the previous embodiment.
A pattern and an XL pattern are detected. The principle is as detailed in the above-described embodiment.

また本実施例ではフィデューシャルマークFMと検知器
17′の間に出し入れ可能なフィルタ101が設けられ、こ
れによりパルス発振のレーザ光を除去するようにしてい
る。検知器17′及びフィルタ101以外の構成及びCPU33に
よる制御の仕方は前述した実施例と同様である。本実施
例では要素9、12、17′、101で加工用レーザ照射位置
計測系を構成している。
In this embodiment, the fiducial mark FM and the detector
A filter 101 which can be put in and taken out is provided between 17 'so as to remove pulsed laser light. The configuration other than the detector 17 'and the filter 101 and the manner of control by the CPU 33 are the same as in the above-described embodiment. In this embodiment, the components 9, 12, 17 ', and 101 constitute a processing laser irradiation position measuring system.

上述した2つの実施例においてレーザ光源1からのレ
ーザ光をフィデューシャルマークFMに照射して、YL、XL
の各パターンを照明するのではなく、ファイバー7から
CWレーザ(連続光)を導いてYL、XLの各パターンを照射
し応答の遅い検知器17、17′にてYL、XLの各パターンを
検出すればS/Nの良い計測(検出)を行なうことができ
るのはいうまでもない。
In the two embodiments described above, the laser light from the laser light source 1 is applied to the fiducial mark FM, and YL, XL
Instead of illuminating each pattern of
Guides a CW laser (continuous light) to irradiate each pattern of YL and XL, and detects each pattern of YL and XL with the slow response detectors 17 and 17 'to perform good measurement (detection) of S / N. It goes without saying that you can do it.

以上の詳述した2つの実施例においては回路を切断す
る装置として説明したが、本装置は加工用レーザにてチ
ップ内の回路を部分的にアニールすることにより、回路
の導通状態を変えて集積回路の動作を変更するような用
途にも使用できる。
Although the above two embodiments have been described as a device for cutting a circuit, this device changes the conduction state of a circuit by partially annealing a circuit in a chip with a processing laser. It can also be used for applications that change the operation of the circuit.

また、切断用レーザビームを減衰させてパターンの外
観上は損傷がないようにしてパターンの位置検出を行な
う装置において予備アライメントの精度が悪い場合には
MOSダイオードを破壊してしまう欠点があるが、上記実
施例の加工用レーザ照射位置計測系の如く小出力のCWレ
ーザを用いればこのようなことはない。
Also, if the pre-alignment accuracy is poor in a device that attenuates the cutting laser beam so that the appearance of the pattern is not damaged, and the position of the pattern is detected,
Although there is a defect that the MOS diode is destroyed, such a problem does not occur if a small output CW laser is used as in the processing laser irradiation position measuring system of the above embodiment.

第14図に第3の実施例を示す。本実施例は特開62−31
6829に示された例を改良したものである。第14図におい
ては、アライメント用レーザ201からのレーザビームが
レンズ204を通過後ミラー202で反射され対物レンズ12に
より結像される。フィデューシャルマークFM上のマーク
に対し、上記レーザスポットを走査することで得られた
反射光をミラー203、レンズ205を介して受光器206上に
導き、その強度変化からアライメント用ビームの位置を
求めることが出来る。第14図においては省略してある
が、同アライメント用ビームはX、Y方向に直交する帯
状スポットにより形成されている。
FIG. 14 shows a third embodiment. This embodiment is described in JP-A-62-31.
It is a modification of the example shown in 6829. In FIG. 14, the laser beam from the alignment laser 201 passes through the lens 204, is reflected by the mirror 202, and is imaged by the objective lens 12. The reflected light obtained by scanning the laser spot with respect to the mark on the fiducial mark FM is guided to the light receiver 206 via the mirror 203 and the lens 205, and the position of the alignment beam is determined from the change in intensity. You can ask. Although omitted in FIG. 14, the alignment beam is formed by a band-shaped spot orthogonal to the X and Y directions.

第14図の例では、アライメント用ビームの光軸と加工
用ビームの光軸を一致させることで光学系を簡略化して
あるが、本例においてもビーム間の相対位置は何らかの
理由で若干ずれる可能性があり、照射位置測定は必要で
ある。測定方法について第1の実施例と同一である。
In the example of FIG. 14, the optical system is simplified by aligning the optical axis of the alignment beam with the optical axis of the processing beam.However, in this example, the relative position between the beams may be slightly shifted for some reason. Therefore, measurement of the irradiation position is necessary. The measuring method is the same as in the first embodiment.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の様に本発明によれば、加工用レーザを照射位置
計測にも用いることにより、照射位置計測用の光源およ
びその光学系が不要となり光学系が簡略化出来る。
As described above, according to the present invention, by using the processing laser for the irradiation position measurement, the light source for the irradiation position measurement and its optical system are not required, and the optical system can be simplified.

また、指向性の良いレーザ光を用いて照射位置計測を
行うため、反射光の強度も大きくなり、高感度の受光器
を用意する必要がなくなる。
In addition, since the irradiation position is measured using a laser beam having good directivity, the intensity of the reflected light increases, and it is not necessary to prepare a high-sensitivity light receiver.

また、加工時と照射位置計測時の波長が同一なため、
対物レンズの設計が容易となる。
In addition, since the wavelength at the time of processing and the measurement of the irradiation position are the same,
The design of the objective lens becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例の斜視図、 第2図は加工用レーザ照射位置とグローバルアライメン
ト系の関係を示す平面図、 第3図は主要光学系の模式図、 第4図はグローバルアライメントセンサの模式図、 第5図はフィデューシャルマークのパターンの平面図、 第6図はグローバルアライメントセンサのマーク位置計
測時の信号を示す図、 第7図は加工用レーザ照射位置計測系によるフィデュー
シャルマーク計測時の信号を示す図、 第8図はウェハW上でのアライメントマークの配置を示
す図、 第9図は切断すべき回路と加工用レーザ照射位置との関
係を示す図、 第10図及び第11図はCPU33の動作を示すフローチャー
ト、 第12図は別実施例を示す部分的断面図、第13図は検知器
17′の出力信号を示す図、 第14図は第3の実施例の光学系の模式図、 第15図は従来の実施例の光学系の模式図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1〜4、9、10、12……加工用レーザ照射系 5、5a、7〜10、12、16、17;5、5a、7〜10、12、1
7′、101……加工用レーザ照射位置計測系 11、12、18〜23……加工用レーザ照射位置観察系 WX、WY、Wθ……グローバルアライメントセンサ W……ウェハ FM……フィデューシャルマーク ST……XYステージ 33……CPU 201……アライメント用レーザ
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a processing laser irradiation position and a global alignment system, FIG. 3 is a schematic diagram of a main optical system, and FIG. FIG. 5 is a plan view of a fiducial mark pattern, FIG. 6 is a diagram showing signals at the time of mark position measurement of a global alignment sensor, and FIG. 7 is a diagram of a laser irradiation position measurement system for processing. FIG. 8 is a diagram showing signals at the time of dual mark measurement, FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of alignment marks on the wafer W, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the circuit to be cut and the irradiation position of the processing laser; 10 and 11 are flowcharts showing the operation of the CPU 33, FIG. 12 is a partial sectional view showing another embodiment, and FIG. 13 is a detector.
FIG. 17 is a diagram showing an output signal of 17 ', FIG. 14 is a schematic diagram of an optical system of a third embodiment, and FIG. 15 is a schematic diagram of an optical system of a conventional embodiment. [Description of Signs of Main Parts] 1-4, 9, 10, 12 ... Processing laser irradiation system 5, 5a, 7-10, 12, 16, 17; 5, 5a, 7-10, 12, 1
7 ', 101: Processing laser irradiation position measurement system 11, 12, 18 to 23: Processing laser irradiation position observation system WX, WY, Wθ Global alignment sensor W Wafer FM Fiducial mark ST ... XY stage 33 ... CPU 201 ... Laser for alignment

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザをパルス発振させて加工対象物にレ
ーザビームをパルス照射して熱加工するレーザ加工装置
に於いて、加工対象物に設けたマークを検出するマーク
検出光学系と、前記レーザビームを集束するビーム集束
光学系と、該マーク検出光学系とビーム集束光学系との
光軸位置関係を測定する手段とを備え、 該測定手段の動作時に前記レーザを連続発振させる事を
特徴とするレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus for performing thermal processing by pulsating a laser beam to irradiate a laser beam to an object to be processed, comprising: a mark detection optical system for detecting a mark provided on the object to be processed; A beam focusing optical system for focusing a beam, and a unit for measuring an optical axis positional relationship between the mark detection optical system and the beam focusing optical system, wherein the laser is continuously oscillated at the time of operation of the measuring unit. Laser processing equipment.
JP63270316A 1988-10-26 1988-10-26 Laser processing equipment Expired - Fee Related JP2663569B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63270316A JP2663569B2 (en) 1988-10-26 1988-10-26 Laser processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63270316A JP2663569B2 (en) 1988-10-26 1988-10-26 Laser processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02117788A JPH02117788A (en) 1990-05-02
JP2663569B2 true JP2663569B2 (en) 1997-10-15

Family

ID=17484571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63270316A Expired - Fee Related JP2663569B2 (en) 1988-10-26 1988-10-26 Laser processing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2663569B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5643801A (en) 1992-11-06 1997-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method and alignment
US7297972B2 (en) * 2005-08-26 2007-11-20 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for positioning a laser beam spot relative to a semiconductor integrated circuit using a processing target as a metrology target
JP2009101400A (en) 2007-10-24 2009-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Apparatus and method for laser beam machining

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02117788A (en) 1990-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4650983A (en) Focusing apparatus for projection optical system
US4636626A (en) Apparatus for aligning mask and wafer used in semiconductor circuit element fabrication
EP0665417A2 (en) Atomic force microscope combined with optical microscope
JPH06112106A (en) Apparatus and method for focusing of object image as well as apparatus for focusing of mask image
KR19980063666A (en) Auto focusing method and device
US4897553A (en) Projection exposure apparatus
JP2002321080A (en) Automatic focussing apparatus for laser precision processing
US4769551A (en) Pattern detecting apparatus utilizing energy beam
JP2663569B2 (en) Laser processing equipment
US4611115A (en) Laser etch monitoring system
JPH11173821A (en) Optical inspecting device
US4831272A (en) Apparatus for aligning a reticle mark and substrate mark
JPH10209502A (en) Apparatus and method for adjusting optical axis
JPH0580246A (en) Automatic focusing device and observation device equipped with the same
JPH0616483B2 (en) Projection optics
JP2001050862A (en) Measuring apparatus for aberration of optical-pickup objective lens
JP2007042858A (en) Projection aligner
JPH11201719A (en) Position measuring device and laser beam machining device
JP2822698B2 (en) Positioning device and laser processing device
JP2828145B2 (en) Optical section microscope apparatus and method for aligning optical means thereof
JPH02191314A (en) Pattern detector
JPS61222696A (en) Laser beam machining device
JPH09201689A (en) Focal position detector and laser beam machine using such a device
JPH0677096B2 (en) Projector focusing device
JPH11121351A (en) Method for adjusting beam in focal position detector

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees