JP2008041727A - レーザー加工装置のアライメント方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエーハの結晶方位を示すマークを基準として設定された加工位置およびアライメントマークの設計上の座標をメモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、ウエーハの外周面を撮像手段によって撮像し結晶方位を示すマークを所定位置に位置付ける粗位置付け工程と、ウエーハの結晶方位を示すマークを基準して設定されたアライメントマークの設計上の座標を集光器の直下に位置付け、集光器からレーザー光線を照射することによりアライメントマーク領域の絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、絶縁膜が除去されたアライメントマーク領域を撮像手段によって撮像し、撮像されたアライメントマークに基づいてウエーハの加工位置の座標を調整する精密位置付け工程とを含む。
【選択図】図14
Description
ウエーハの結晶方位を示すマークを基準として設定された加工位置およびアライメントマークの設計上の座標を該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周面を該撮像手段によって撮像し、該チャックテーブルを回動してウエーハの結晶方位を示すマークを所定位置に位置付ける粗位置付け工程と、
該粗位置付け工程が実施されたウエーハの結晶方位を示すマークを基準して設定されたアライメントマークの設計上の座標を該集光器の直下に位置付け、該レーザー光線照射手段を作動して該集光器からレーザー光線を照射することによりアライメントマーク領域の絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
該絶縁膜除去工程によって絶縁膜が除去されたアライメントマーク領域を該撮像手段によって撮像し、撮像されたアライメントマークに基づいて該チャックテーブル上のウエーハの加工位置の座標を調整する精密位置付け工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工装置のアライメント方法が提供される。
図1に示すレーザー加工装置1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。
図4には、ウエーハとしての半導体ウエーハ20の斜視図が示されている。図1に示す半導体ウエー20は、厚さが例えば100μmのシリコンによって形成され外周に結晶方位を示すマークとしてのノッチ210を備えた基板21の表面21aに格子状に配列された複数のストリート22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23がそれぞれ形成されている。この各デバイス23は、全て同一の構成をしている。デバイス23の表面には、それぞれ複数のボンディングパッド24が形成されている。このボンディングパッド24は、アルミニウム、銅、金、白金、ニッケル等の金属材からなっており、厚さが1〜5μmに形成されている。また、デバイス23の表面には回路の構成によって特徴を有する領域が存在し、その領域がアライメントマークとして機能し、図示の実施形態においてはアライメントマーク25として存在している。形成されている。このように形成された半導体ウエーハ20は、図5に示すように環状のフレームF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Tに表面21a側を貼着する。従って、半導体ウエーハ20は、裏面21bが上側となる。
図5に示すように、環状のフレームFに保護テープTを介して支持された半導体ウエーハ20は、図1に示すレーザー加工装置1のチャックテーブル36上に保護テープT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20は、保護テープT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Fは、クランプ362によって固定される。
なお、第1の加工穴形成工程の加工条件は、次のとおり設定されている。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:50J/cm2
スポット径 :φ100μm
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:3〜20J/cm2
スポット径 :形成したいビアホールの直径をDとした場合、0.
2〜0.3D
精密位置付け工程は、半導体ウエーハ20の表面21aに形成されたデバイス23に存在するアライメントマーク25を撮像し、この撮像されたアライメントマーク25に基づいて半導体ウエーハ20の回転方向位置を修正する。しかるに、上述したように半導体ウエーハ20の基板21の裏面21bに被覆されたエポキシ系樹脂からなる絶縁材27は可視光線および赤外線を透過しないので、撮像手段7によって上記アライメントマーク25を撮像することができない。そこで、本発明においては、図13に示すように半導体ウエーハ20の外周部に形成されたノッチ210と所定の位置関係にあるキーパターンとなるアライメントマーク25(予め設計値が制御手段10のランダムアクセスメモリ(RAM)203に格納されている)が位置する個所(図示の実施形態においてはX軸方向直線上の2個所)の絶縁膜270を除去する(絶縁材除去工程)。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:3.18J/cm2
スポット径 :φ100μm
第2の加工穴形成工程は、図15に示すようにチャックテーブル36を移動し、半導体ウエーハ20の基板21に所定方向に形成された複数のデバイス23における図15において最左端のデバイス23を集光器65の直下に位置付ける。そして、図15において最左端のデバイス23に形成された複数のボンディングパッド24における最左端のボンディングパッド24を集光器65の直下に位置付ける。この位置付け作業は、上記第1の加工穴形成工程と同様に制御手段20のランダムアクセスメモリ(RAM)203に格納されているボンディングパッド24の設計値の座標に基づいてチャックテーブル36を移動を移動することにより実施される。この結果、ボンディングパッド24に対応して基板21に形成された第1の穴26(絶縁材17が充填されている)の中心が集光器65の直下に位置付けられる。
なお、第2の加工穴形成工程の加工条件は、次のとおり設定されている。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
1パルス当たりのエネルギー密度:30J/cm2
スポット径 :φ80μm
2:静止基台
3:チャックテーブル機構
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
38:第1の割り出し送り手段
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
42:可動支持基台
43:第2の割り出し送り手段
5:レーザー光線照射ユニット
51:ユニットホルダ
52:レーザー光線照射手段
61:パルスレーザー光線発振手段
62:出力調整手段
63:第1の音響光学偏向手段
64:第2の音響光学偏向手段
65:照射手段
7:撮像手段
10:制御手段
20:半導体ウエーハ
21:半導体ウエーハの基板
22:ストリート
23:デバイス
24:ボンディングパッド
25:アライメントマーク
F:環状のフレーム
T:保護テープ
Claims (1)
- 被加工物を保持し回転可能に構成された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集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送り方向(X軸方向)に移動する加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直行する割り出し送り方向(Y軸方向)に移動する割り出し送り手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮像する撮像手段と、被加工物の仕様を記憶するメモリを備えた制御手段とを具備し、外周に結晶方位を示すマークを備え加工面に絶縁膜が被覆されたウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置のアライメント方法であって、
ウエーハの結晶方位を示すマークを基準として設定された加工位置およびアライメントマークの設計上の座標を該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周面を該撮像手段によって撮像し、該チャックテーブルを回動してウエーハの結晶方位を示すマークを所定位置に位置付ける粗位置付け工程と、
該粗位置付け工程が実施されたウエーハの結晶方位を示すマークを基準して設定されたアライメントマークの設計上の座標を該集光器の直下に位置付け、該レーザー光線照射手段を作動して該集光器からレーザー光線を照射することによりアライメントマーク領域の絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
該絶縁膜除去工程によって絶縁膜が除去されたアライメントマーク領域を該撮像手段によって撮像し、撮像されたアライメントマークに基づいて該チャックテーブル上のウエーハの加工位置の座標を調整する精密位置付け工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工装置のアライメント方法。
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