JP2001265000A - レーザー露光装置 - Google Patents

レーザー露光装置

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JP2001265000A
JP2001265000A JP2000074709A JP2000074709A JP2001265000A JP 2001265000 A JP2001265000 A JP 2001265000A JP 2000074709 A JP2000074709 A JP 2000074709A JP 2000074709 A JP2000074709 A JP 2000074709A JP 2001265000 A JP2001265000 A JP 2001265000A
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rectangular
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laser exposure
dots
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誠樹 森
Hiroyuki Nakagawa
洋幸 中川
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Toray Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハー等の対象物上に、視認性良好な識別
コードを露光するレーザー露光装置を提供する。 【解決手段】 円形ビームを発振するレーザー発振器
と、発振されたレーザービームを拡大するビームエキス
パンダーと、拡大された円形ビームを矩形に整形する矩
形マスクと、矩形にしたレーザービームを縮小する光学
系とから成るレーザー露光装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は対象物上に識別コー
ドを露光する装置に関するものである。更に詳しくは半
導体製造工程などで使用されるウェハーに対しプロセス
毎の履歴管理や品質管理を行うために使用する識別コー
ドを露光する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネル製造工程では、既に識別コー
ドによる製造プロセス毎の履歴管理や品質管理が行われ
ているが、識別コードとして２次元コードや文字が用い
られている。液晶パネルにかかる識別コードを露光する
際、対象物である液晶パネル自体がそれ程小さいもので
はないので、識別コードも微小にする必要はない。
【０００３】しかるに、半導体製造工程等で使用される
ウェハーに、液晶パネルと同様にプロセス毎の履歴管理
や品質管理に識別コードをマーキングするとなると、次
のような問題が生じる。
【０００４】先ず、ウェハーに識別コードをマーキング
する手法として、レーザーマーカーを用いてウェハーの
裏面にバーコード、２次元コード、又は文字を描く方法
が一般的であり、各工程でのコード読み取りは必然的に
ウェハーの裏面から行わなければならず、読み取り装置
の配置に工夫が必要である。
【０００５】また、チップ毎の識別コードが必要な場合
等でウェハーの表面にマーキングが必要な場合、従来の
レーザーマーカーでマーキングするとウェハー面上のフ
ォトレジストを削ってしまい、半導体製造工程で最も嫌
われる塵埃が発生してしまう。
【０００６】更に、従来のレーザーマーカーでマーキン
グする識別コードを形成するドットは円形であり、コー
ド読み取りの際の視認性が良くない。この事実を図１〜
図４に基づいて説明する。
【０００７】例えば、カメラによる２次元コード読み取
りの際に２次元コードの各行を走査しながら白黒の判別
を行う場合、図１のように正方形のドットで形成された
２次元コードでは走査線Ａ〜Ｅのいずれも白と黒を正し
く捕らえている。ところが、図２のような丸ドットで形
成されている２次元コードでは走査線Ｂ、Ｃ、Ｅのよう
に隣接するドットのところで本来は無い白ドットがあた
かもあるかのように判定されてしまう。これは、フィル
ター処理等で回避できる場合もあるが処理時間がかかる
等の問題が生じる。
【０００８】上記のような比較的白と黒のコントラスト
がとれる２次元コードでは別の方式で読み取り可能な場
合もある。
【０００９】ところが、２次元コードの上に金属膜が成
膜された場合などで白黒のコントラストが著しく悪い場
合、ドットの輪郭を捕らえる読み取りを行わざるを得な
い。図１および図２の２次元コード上に金属が成膜され
た時の２次元コードのイメージ図が図３および図４であ
る。
【００１０】カメラによる走査を実施した場合、ドット
が正方形であれば図３のように白と黒の境界のみをある
信号レベルとして捕らえることが可能である。走査を白
からスタートしたとすれば、次に信号があったところで
黒、その次の信号で白というように信号の度に白と黒が
反転するのですべてのドットの白黒判別が可能となる。
【００１１】もしドットが図４のように丸形状であれ
ば、例え隣接したの２個のドットであっても走査した結
果は２個以上の信号が発生してしまう。しかも走査する
位置により、その発生信号の数は異なってしまい、ます
ますドットの白黒判別が不可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は識別
コード読み取りの際の視認性を良くするマーキングが可
能で、且つチップ単位での識別コードが必要な場合にも
対応し得る微小識別コードの形成が可能なレーザー露光
装置を提供せんとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は円形ビー
ムを発振するレーザー発振器と、発振されたレーザービ
ームを拡大するビームエキスパンダーと、拡大された円
形ビームを矩形に整形する矩形マスクと、矩形にしたレ
ーザービームを縮小する光学系とから成るレーザー露光
装置である。
【００１４】そして、前記光学系の途中又は後にスキャ
ン機構、例えば、スキャナー、又はポリゴンミラーを設
ければ、ウェハー上に任意のパターンである識別コード
を形成し得る。
【００１５】また、前記スキャン機構の後に、ｆθレン
ズ等の補正レンズ系を設けると、像の歪みと光路長を補
正し得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って、本発明
に係るレーザー露光装置の好ましい実施の形態について
説明する。
【００１７】１は光源となるレーザー発振器で、３はレ
ーザービーム２を遮断するためのシャッター機構であ
り、４はレーザービーム２を広げるためのビームエキス
パンダーである。６は円形のレーザービーム５を矩形に
するための矩形マスクで、矩形に切り取られたビームは
結像レンズ8と対物レンズ10により、縮小される。な
お、９は矩形像をリレーするためのリレーレンズであ
り、１１はウェハー、１２、１３はスキャナーである。
【００１８】なお、スキャナーは必須というわけではな
く、スキャナーを使用する替わりにウェハー側をマーキ
ングパターンにあわせて動かしてもよい。
【００１９】また、適当な場所にミラーやプリズムを入
れて光路を曲げてもよい。さらに、スキャナーの後に像
の歪みや光路長を補正するためのfθレンズを追加する
こと、及び光軸調整や露光状態確認のために光路の途中
に露光光源用レーザーとは別のレーザーを入れることも
可能である。観察のためにカメラ等を入れてもよい。
【００２０】シャッター機構は機械的なシャッターでも
よいし、音響光学素子等をもちいた変調器等でもよい。
またシャッター機構を挿入する替わりにレーザー発振自
身をＯＮ・ＯＦＦ制御してもよい。
【００２１】次に、本発明のレーザー露光装置による露
光方法を説明することにする。光源となるレーザー発振
機１から出たレーザービーム２はほぼ平行光で、通常断
面は円形であり、レーザーパワーは中心部が最も強く周
辺部は極端に悪い。そのレーザービーム２をビームエキ
スパンダー４により平行光のまま断面積を広げレーザー
ビーム５を得る。ここでレーザービーム５はまだ円形の
段面形状をしておりパワーは中心部が強い。露光に必要
な矩形でしかもパワー分布が均一なレーザービームを得
るためにマスク６によってレーザビーム５のパワーの強
い中心部のみを矩形に切り取る。
【００２２】マスク６によって切り取られた矩形レーザ
ービーム７は結像レンズ８、リレーレンズ９を介し対物
レンズ１０により所定のサイズの矩形像に縮小されウェ
ハー面１１に像を結ぶ。この矩形像を任意のパターンに
振るためにスキャナー１２と１３があり、このスキャナ
ー１２，１３とシャッター機構３が同期して動作するこ
とにより識別コードや文字をウェハー面１１に描くこと
ができる。例えば、１ｍｍ平方の矩形マスク６を用い、
光学系で１００分の１に縮小すれば１０ミクロン平方の
微小ドットをウェハー面に描くことができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明のレーザー露光装置によって得ら
れた識別コード（２次元コード）は、微小であるため、
ウェハー上の極狭いエリアにもマーキング可能であり、
現在のところおこなわれていない、チップ毎にマーキン
グをし、管理することも可能になる。
【００２４】また、そのコードを形成するドットが矩形
のため、コード認識の際に視認性がよく、従来の円形ド
ットに比較して読み取り率が向上する。また、半導体製
造工程ではマーキングされた２次元コードの上に何層も
成膜が予想されるが、透過式でコード読み取りできない
ため反射方式でコード読み取りを行うのが普通で、矩形
ドットで構成された２次元コードではドットの輪郭をと
らえるエッジ検出が可能であるのでコード上に成膜され
ていても読み取ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】正方形ドットで形成された２次元コードの白黒
をサーチする信号レベルを示す説明図である。
【図２】丸ドットで形成された２次元コードの白黒をサ
ーチする信号レベルを示す説明図である。
【図３】正方形ドットで形成された２次元コードの上に
金属膜が成膜された場合の輪郭をサーチする信号レベル
を示す説明図である。
【図４】丸ドットで形成された２次元コードの上に金属
膜が成膜された場合の輪郭をサーチする信号レベルを示
す説明図である。
【図５】本発明のレーザー露光装置の概略図である。
【符号の説明】
１ レーザー発振器 ２ レーザービーム ４ ビームエキスパンダー ６ マスク ８ 結像レンズ ９ リレーレンズ １０ 対物レンズ １１ ウェハー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円形ビームを発振するレーザー発振器
    と、発振されたレーザービームを拡大するビームエキス
    パンダーと、拡大された円形ビームを矩形に整形する矩
    形マスクと、矩形にしたレーザービームを縮小する光学
    系とから成るレーザー露光装置。
  2. 【請求項２】 前記光学系の途中又は後にスキャン機構
    を設けたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー露
    光装置。
  3. 【請求項３】 前記スキャン機構の後に、ｆθレンズ等
    の補正用レンズ系を設けたことを特徴とする請求項２に
    記載のレーザー露光装置。
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