JP2013031871A - Method for detecting displacement magnitude and laser processor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting displacement magnitude which can accurately detect displacement magnitude between a light collector and an imaging means in a laser processor, and to provide the laser processor.SOLUTION: This method for detecting displacement magnitude detects the displacement magnitude between the light collector which condenses laser beams and irradiates an object to be processed held on a chuck table with the laser beam and the imaging means which images processed area of the object. The method includes a laser-beam engraving step of positioning the arbitrary detection site in the object directly beneath the light collector by operating a sending means, and engraving the arbitrary detection site in the object by emitting laser beams from the light collector by operating the laser beam irradiation means; and after performing the laser-beam engraving step, a displacement magnitude detecting step of moving the chuck table by a predetermined distance by operating the sending means so as to position directly beneath the imaging means, and determining displacement magnitude in the X-axis direction and Y-axis direction from the center of imaging area of the engraved mark formed on the object by the imaging means.

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置におけるレーザー光線を集光して照射する集光器と加工領域を撮像する撮像手段との変位量を検出する変位量検出方法およびレーザー加工装置に関する。   Disclosed is a displacement amount detection method for detecting a displacement amount between a condenser for condensing and irradiating a laser beam in a laser processing apparatus for performing laser processing on a workpiece such as a semiconductor wafer and an imaging means for imaging a processing region. And a laser processing apparatus.

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基板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(加工予定ライン)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、半導体ウエーハをストリート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デバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面にフォトダイオード等の受光素子やレーザーダイオード等の発光素子等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々のフォトダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。   In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines (scheduled processing lines) called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor substrate, and ICs are formed in these partitioned regions. A device such as an LSI is formed. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual devices. In addition, optical device wafers in which light-receiving elements such as photodiodes and light-emitting elements such as laser diodes are stacked on the surface of the sapphire substrate are also divided into optical devices such as individual photodiodes and laser diodes by cutting along the streets. And widely used in electrical equipment.

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)   As a method of dividing the wafer such as the semiconductor wafer or the optical device wafer described above along the street, a laser processing groove is formed by irradiating a pulse laser beam along the street formed on the wafer, and along the laser processing groove. A method of breaking is proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)

また、ウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を内部に集光点を合わせストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って破断の起点となる変質層を連続的に形成し、この破断起点となる変質層が形成され強度が低下せしめられたストリートに沿って外力を加えることにより、ウエーハをストリートに沿って分割する方法が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)   In addition, as a method of dividing the wafer along the street, a pulse laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is irradiated along the street with a converging point aligned inside, and the wafer is broken along the street. A method of dividing the wafer along the street by applying an external force along the street where the altered layer as the starting point is formed continuously and the altered layer as the starting point of breakage is formed and the strength is reduced has been proposed. ing. (For example, see Patent Document 2.)

上述したように被加工物としてのウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置は、被加工物を保持する被加工物保持面を備え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をレーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを有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X軸方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、加工送り手段によるチャックテーブルのX軸方向移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、割り出し送り手段によるチャックテーブルのY軸方向移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域を撮像する撮像手段とを具備している。(例えば、特許文献3参照。)   As described above, a laser processing apparatus for performing laser processing on a wafer as a workpiece includes a chuck table having a workpiece holding surface for holding the workpiece, and a laser on the workpiece held on the chuck table. Laser beam irradiating means having a laser beam oscillating means for oscillating a laser beam for processing, and a condenser for condensing the laser beam oscillated by the laser beam oscillating means, the chuck table and the laser beam irradiating means in the processing feed direction (X Machining feed means for relatively moving in the axial direction), index feeding means for relatively moving the chuck table and the laser beam irradiation means in the index feeding direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction, and machining feed X-axis direction position detecting means for detecting the X-axis direction moving position of the chuck table by means, And Y-direction position detecting means for detecting the Y-axis direction moving position of the chuck table by issuing feeding means, and a imaging means for imaging the processing region of the workpiece held on the chuck table. (For example, refer to Patent Document 3.)

特開2006−196641号公報JP 2006196664 A1 特開2005−332841号公報JP 2005-328441 A 特開2011−33383号公報JP 2011-33383 A

上述したレーザー加工装置においては、集光器と撮像手段は加工送り方向(X軸方向)における同一線上に設定された所定の間隔をもって配設されており、この位置関係が正確に維持されることが重要である。しかるに、レーザー加工装置を構成する組み付け部品の熱膨張等に起因して集光器と撮像手段との位置関係にズレが生ずる。この結果、撮像手段によって検出されたストリートの位置に集光器から照射されるレーザー光線のスポットを位置付けることができないという問題がある。
なお、割り出し送り方向(Y軸方向)に割り出し送りしながら集光器から照射されるレーザー光線のスポットをストリートに位置付けて加工を施していると、被加工物の熱膨張またはレーザー加工装置を構成する組み付け部品の熱膨張等に起因して集光器から照射されるレーザー光線のスポットがストリートから外れることから、ウエーハの加工を途中で中断して撮像手段の撮像領域に形成された基準線に対するストリートの位置ズレを検出し、Y軸方向の割り出し送り量を補正するようにしているが、適正に補正できない場合がある。また、集光器と撮像手段の位置関係がX軸方向にズレており、加工始点と終点にズレが生じた場合には、全く補正できないという問題がある。
In the laser processing apparatus described above, the condenser and the imaging means are disposed at a predetermined interval set on the same line in the processing feed direction (X-axis direction), and this positional relationship is accurately maintained. is important. However, the positional relationship between the condenser and the imaging means is shifted due to the thermal expansion or the like of the assembly parts constituting the laser processing apparatus. As a result, there is a problem that the spot of the laser beam emitted from the condenser cannot be positioned at the street position detected by the imaging means.
If processing is performed by positioning the spot of the laser beam irradiated from the condenser while being indexed and fed in the indexing direction (Y-axis direction) on the street, it forms a thermal expansion of the workpiece or a laser processing apparatus. Since the spot of the laser beam emitted from the collector is off the street due to the thermal expansion of the assembled parts, the processing of the wafer is interrupted halfway and the street line relative to the reference line formed in the imaging area of the imaging means Although misalignment is detected and the index feed amount in the Y-axis direction is corrected, it may not be corrected properly. In addition, the positional relationship between the condenser and the imaging means is shifted in the X-axis direction, and there is a problem that no correction can be made when there is a shift between the processing start point and the end point.

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、レーザー加工装置における集光器と撮像手段との変位量を正確に検出することができる変位量検出方法およびレーザー加工装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem thereof is a displacement amount detection method and laser processing capable of accurately detecting the displacement amount between a condenser and an imaging means in a laser processing apparatus. Is to provide a device.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持面を備え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をレーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを有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X軸方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、加工送り手段による該チャックテーブルのX軸方向移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、割り出し送り手段による該チャックテーブルのY軸方向移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該集光器からX軸方向に所定距離おいて配設され該チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域を撮像する撮像手段と、を具備するレーザー加工装置における該集光器と該撮像手段との変位量を検出する変位量検出方法であって、
該加工送り手段を作動して該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部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、該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部に刻印するレーザー光線刻印工程と、
該レーザー光線刻印工程を実施した後に、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルを該所定距離移動して該撮像手段の直下に位置付け、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された刻印の該撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求める変位量検出工程と、を含む、
ことを特徴とする変位量検出方法が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a chuck table having a workpiece holding surface for holding a workpiece, and a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table. A laser beam irradiating unit having a laser beam oscillating unit that oscillates the laser beam and a condenser that condenses the laser beam oscillated by the laser beam oscillating unit; Processing feed means for moving the chuck table, index feed means for relatively moving the chuck table and the laser beam irradiation means in an index feed direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction, and the chuck table by the work feed means X-axis direction position detecting means for detecting the X-axis direction moving position and the index feeding means Y-axis position detection means for detecting the movement position of the table in the Y-axis direction, and an image of the processing area of the workpiece that is arranged at a predetermined distance in the X-axis direction from the condenser and held on the chuck table A displacement amount detection method for detecting a displacement amount between the condenser and the imaging means in a laser processing apparatus comprising:
The processing feed means is operated to position an arbitrary detection portion of the workpiece held on the chuck table immediately below the light collector, and the laser beam irradiation means is operated to irradiate the laser beam from the light collector. A laser beam marking step for marking an arbitrary detection portion in the workpiece held by the chuck table;
After performing the laser beam marking step, the machining feed means is operated to move the chuck table by a predetermined distance so as to be positioned directly below the imaging means, and the marking formed on the workpiece held on the chuck table A displacement amount detecting step for obtaining a displacement amount in the X-axis direction and the Y-axis direction from the center of the imaging region of the imaging means,
A displacement amount detection method is provided.

また、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持面を備え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をレーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを有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X軸方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、加工送り手段による該チャックテーブルのX軸方向移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、割り出し送り手段による該チャックテーブルのY軸方向移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該集光器からX軸方向に所定距離おいて配設され該チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域を撮像する撮像手段と、該集光器と該撮像手段との変位量を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備するレーザー加工装置において、
制御手段は、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部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、該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部に刻印するレーザー光線刻印工程と、該レーザー光線刻印工程を実施した後に、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルを該所定距離移動して該撮像手段の直下に位置付け、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された刻印の該撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求める変位量検出工程とを実施し、該メモリに記憶された該集光器と該撮像手段との該変位量を該変位量検出工程によって求められた変位量に更新する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
Further, according to the present invention, a chuck table having a workpiece holding surface for holding a workpiece, and a laser beam oscillation means for oscillating a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table; Laser beam irradiating means having a condenser for condensing the laser beam oscillated by the laser beam oscillating means, and machining feed means for relatively moving the chuck table and the laser beam irradiating means in the machining feed direction (X-axis direction) An index feed means for relatively moving the chuck table and the laser beam irradiation means in an index feed direction (Y-axis direction) perpendicular to the X-axis direction, and a position of the chuck table moved by the machining feed means in the X-axis direction. X-axis direction position detection means to detect, and the Y-axis direction movement position of the chuck table by the index feed means Y-axis direction position detecting means for detecting; imaging means for imaging a processing area of a workpiece that is disposed at a predetermined distance in the X-axis direction from the condenser and held on the chuck table; and the condenser A laser processing apparatus comprising: a control means including a memory for storing a displacement amount between the image pickup means and the imaging means;
The control means operates the processing feed means to position an arbitrary detection part in the workpiece held on the chuck table directly below the condenser, and operates the laser beam irradiation means to operate from the condenser. A laser beam marking step for marking an arbitrary detection portion in the workpiece held on the chuck table by irradiating a laser beam, and after performing the laser beam marking step, the processing feeding means is operated to operate the chuck table. Is moved by the predetermined distance and positioned immediately below the image pickup means, and the displacement in the X-axis direction and the Y-axis direction from the center of the image pickup area by the image pickup means of the mark formed on the workpiece held on the chuck table The displacement obtained by the displacement amount detection step is performed, and the displacement amount of the condenser and the imaging means stored in the memory is calculated. To update to,
A laser processing apparatus is provided.

本発明による変位量検出方法およびレーザー加工装置は、加工送り手段を作動してチャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部を集光器の直下に位置付け、レーザー光線照射手段を作動して集光器からレーザー光線を照射することにより、チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部に刻印した後に、加工送り手段を作動してチャックテーブルを所定距離移動して撮像手段の直下に位置付け、チャックテーブルに保持された被加工物に形成された刻印の撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求めるので、撮像手段によって検出された加工位置を集光器の直下に位置付ける際に、上記変位量を補正することにより、被加工物の設定された加工位置に正確にレーザー加工を施すことができる。   In the displacement amount detection method and laser processing apparatus according to the present invention, the processing feed means is operated to position an arbitrary detection portion in the workpiece held on the chuck table directly under the condenser, and the laser beam irradiation means is operated. By irradiating a laser beam from the condenser to mark an arbitrary detection part in the workpiece held on the chuck table, the machining feed means is operated to move the chuck table by a predetermined distance and immediately below the imaging means. The amount of displacement in the X-axis direction and Y-axis direction from the center of the imaging area by the imaging means of the positioning and marking formed on the workpiece held on the chuck table is obtained, so the machining positions detected by the imaging means are collected. Correct laser processing at the set processing position of the workpiece by correcting the amount of displacement when positioned directly below the optical device. Door can be.

また、本発明による変位量検出方法およびレーザー加工装置は、チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部を集光器の直下に位置付け刻印した後に、加工送り手段を作動してチャックテーブルを所定距離移動して撮像手段の直下に位置付けて刻印の撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求めるという簡単な作業であるので、被加工物に対してレーザー加工を施している途中であっても、容易に実施することができるとともに、集光器と撮像手段との変位量を更新し、更新された新しい変位量に基づいてチャックテーブルの移動量を補正することができる。   Further, the displacement amount detection method and laser processing apparatus according to the present invention include positioning and marking an arbitrary detection part in the workpiece held on the chuck table directly under the condenser, and then operating the processing feed means to check the chuck table. Is moved by a predetermined distance and positioned directly below the imaging means, and the displacement of the X-axis direction and the Y-axis direction from the center of the imaging area by the marking imaging means is determined. Even during laser processing, it can be easily performed, and the amount of displacement between the condenser and the imaging means can be updated, and the amount of movement of the chuck table can be adjusted based on the updated new amount of displacement. It can be corrected.

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus comprised according to this invention. 図1に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段のブロック構成図。FIG. 2 is a block configuration diagram of laser beam irradiation means equipped in the laser processing apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。FIG. 2 is a block configuration diagram of control means equipped in the laser processing apparatus shown in FIG. 被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。The perspective view of the semiconductor wafer as a to-be-processed object. 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。The perspective view which shows the state which affixed the semiconductor wafer shown in FIG. 4 on the surface of the protective tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn. 図1に示すレーザー加工装置において実施する本発明による変位量検出方法におけるレーザー光線刻印工程の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a laser beam marking step in the displacement detection method according to the present invention that is performed in the laser processing apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザー加工装置において実施する本発明による変位量検出方法における変位量検出工程の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a displacement amount detection step in the displacement amount detection method according to the present invention that is performed in the laser processing apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザー加工装置において実施するレーザー加工溝形成工程の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a laser processing groove forming step performed in the laser processing apparatus shown in FIG.

以下、本発明による変位量検出方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a displacement detection method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図1に示すレーザー加工装置は、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上に配設されたレーザー光線照射手段としてレーザー光線照射ユニット4とを具備している。   FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed according to the present invention. A laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a chuck table mechanism 3 that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X and holds a workpiece. And a laser beam irradiation unit 4 as a laser beam irradiation means disposed on the stationary base 2.

上記チャックテーブル機構3は、静止基台2上に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X軸方向に移動可能に配設された第1の滑動ブロック32と、該第1の滑動ブロック32上に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支持テーブル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の上面である保持面上に被加工物である例えば円形形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、半導体ウエーハ等の被加工物を保護テープを介して支持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。   The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31 and 31 disposed in parallel along the X-axis direction on the stationary base 2, and is arranged on the guide rails 31 and 31 so as to be movable in the X-axis direction. A first sliding block 32 provided, a second sliding block 33 movably disposed on the first sliding block 32 in the Y-axis direction, and a cylindrical member on the second sliding block 33 And a chuck table 36 as a workpiece holding means. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a circular semiconductor wafer as a workpiece on a holding surface which is the upper surface of the suction chuck 361 by suction means (not shown). It is supposed to be. The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame that supports a workpiece such as a semiconductor wafer via a protective tape.

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1の滑動ブロック32は案内レール31、31に沿ってX軸方向に移動せしめられる。   The first sliding block 32 has a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on the lower surface thereof, and is parallel to the upper surface along the Y-axis direction. A pair of formed guide rails 322 and 322 are provided. The first sliding block 32 configured in this manner moves in the X-axis direction along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. Configured to be possible. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a processing feed means 37 for moving the first slide block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the X-axis direction. The processing feed means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, the first slide block 32 is moved in the X-axis direction along the guide rails 31 and 31 by driving the male screw rod 371 forward and backward by the pulse motor 372.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル36のX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段374を備えている。X軸方向位置検出手段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X軸方向位置検出手段374の読み取りヘッド374bは、図示の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X軸方向位置を検出する。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X軸方向位置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X軸方向位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes X-axis direction position detection means 374 for detecting the X-axis direction position of the chuck table 36. The X-axis direction position detecting means 374 is a linear scale 374a disposed along the guide rail 31, and a reading that is disposed along the linear scale 374a together with the first sliding block 32 disposed along the first sliding block 32. It consists of a head 374b. In the illustrated embodiment, the reading head 374b of the X-axis direction position detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later detects the position of the chuck table 36 in the X-axis direction by counting the input pulse signals. When a pulse motor 372 is used as a drive source for the machining feed means 37, the drive pulse of a control means, which will be described later, that outputs a drive signal to the pulse motor 372 is counted, so that the X direction of the chuck table 36 The position can also be detected. When a servo motor is used as a drive source for the machining feed means 37, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to a control means described later, and the pulse signal input by the control means. Can be detected to detect the position of the chuck table 36 in the X-axis direction.

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、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Y軸方向に移動させるための割り出し送り手段38を具備している。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381と、該雄ネジロッド381を回転駆動するためのパルスモータ382等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド381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382の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド381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382によって雄ネジロッド381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Y軸方向に移動せしめられる。   The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the Y-axis direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an index feeding means 38 for moving the second sliding block 33 in the Y-axis direction along a pair of guide rails 322 and 322 provided on the first sliding block 32. It has. The index feeding means 38 includes a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a drive source such as a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the second sliding block 33. Therefore, by driving the male screw rod 381 forward and backward by the pulse motor 382, the second slide block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the Y-axis direction.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第2の滑動ブロック33のY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段384を備えている。Y軸方向位置検出手段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Y軸方向位置検出手段384の読み取りヘッド384bは、図示の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Y軸方向位置を検出する。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382を用いた場合には、パルスモータ382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Y軸方向位置を検出することもできる。また、上記割り出し送り手段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Y軸方向位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes Y-axis direction position detecting means 384 for detecting the Y-axis direction position of the second sliding block 33. The Y-axis direction position detecting means 384 is a linear scale 384a disposed along the guide rail 322, and a reading which is disposed along the linear scale 384a together with the second sliding block 33 disposed along the second sliding block 33. And a head 384b. In the illustrated embodiment, the reading head 384b of the Y-axis direction position detecting means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later detects the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction by counting the input pulse signals. When the pulse motor 382 is used as the drive source of the index feed means 38, the drive pulse of the control means, which will be described later, that outputs a drive signal to the pulse motor 382 is counted, so that the chuck table 36 is moved in the Y-axis direction. The position can also be detected. Further, when a servo motor is used as the drive source of the index feed means 38, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to the control means described later, and the pulse signal input by the control means Can be detected to detect the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction.

上記レーザー光線照射ユニット4は、上記静止基台2上に配設された支持部材41と、該支持部材41によって支持され実質上水平に延出するケーシング42と、該ケーシング42に配設されたレーザー光線照射手段5と、レーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段6を具備している。レーザー光線照射手段5は、図2に示すようにパルスレーザー光線発振手段51と、該パルスレーザー光線発振手段51から発振されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル36に保持された被加工物Wに照射する集光器52を具備している。パルスレーザー光線発振手段51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511と、これに付設された繰り返し周波数設定手段512とから構成されている。集光器52は、上記パルスレーザー光線発振手段51から発振されたパルスレーザー光線を図2において下方に向けて方向変換する方向変換ミラー521と、該方向変換ミラー521によって方向変換されたパルスレーザー光線を集光する集光レンズ522とからなっている。   The laser beam irradiation unit 4 includes a support member 41 disposed on the stationary base 2, a casing 42 supported by the support member 41 and extending substantially horizontally, and a laser beam disposed on the casing 42. Irradiation means 5 and imaging means 6 for detecting a processing region to be laser processed are provided. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation means 5 condenses the pulse laser beam oscillation means 51 and the workpiece W held on the chuck table 36 by condensing the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation means 51. A condenser 52 is provided. The pulse laser beam oscillation means 51 is composed of a pulse laser beam oscillator 511 composed of a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator, and a repetition frequency setting means 512 attached thereto. The condenser 52 condenses the direction changing mirror 521 for changing the direction of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 51 downward in FIG. 2 and the pulse laser beam changed in direction by the direction changing mirror 521. And a condensing lens 522.

上記撮像手段6は、図1に示すように上記集光器52からX軸方向の同一線上に所定距離(L)おいて配設されている。この撮像手段6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制御手段に送る。   As shown in FIG. 1, the imaging means 6 is disposed at a predetermined distance (L) on the same line in the X-axis direction from the condenser 52. The imaging unit 6 includes, in addition to a normal imaging device (CCD) that captures an image with visible light, an infrared illumination unit that irradiates a workpiece with infrared rays, an optical system that captures infrared rays emitted by the infrared illumination unit, An image sensor (infrared CCD) that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system is used, and the captured image signal is sent to a control means to be described later.

図1を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、ケーシング42上に配設された表示手段7を具備している。この表示手段7は、上記撮像手段6によって撮像された画像等を表示する。   Continuing the description with reference to FIG. 1, the laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes display means 7 disposed on the casing 42. The display means 7 displays an image taken by the imaging means 6 and the like.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図3に示す制御手段8を具備している。制御手段8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)81と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)82と、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)83と、入力インターフェース84および出力インターフェース85とを備えている。このように構成された制御手段8の入力インターフェース84には、上記X軸方向位置検出手段374、Y軸方向位置検出手段384、撮像手段6等からの検出信号が入力される。そして、制御手段8の出力インターフェース85からは、上記加工送り手段37、割り出し送り手段38、レーザー光線照射手段5を構成するパルスレーザー光線発振手段51等に制御信号を出力する。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes the control means 8 shown in FIG. The control means 8 is constituted by a computer, and a central processing unit (CPU) 81 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 82 that stores a control program and the like, and a readable and writable memory that stores arithmetic results and the like. A random access memory (RAM) 83, an input interface 84 and an output interface 85 are provided. Detection signals from the X-axis direction position detection means 374, the Y-axis direction position detection means 384, the imaging means 6 and the like are input to the input interface 84 of the control means 8 configured as described above. A control signal is output from the output interface 85 of the control means 8 to the processing feed means 37, the index feed means 38, the pulse laser beam oscillation means 51 constituting the laser beam irradiation means 5, and the like.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置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、被加工物としての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図4に示す半導体ウエーハ10はシリコンウエーハからなり、表面10aに格子状に形成された複数のストリート101によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス102が形成されている。このように形成された半導体ウエーハ10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に裏面10b側を貼着する(保護テープ貼着工程)。従って、半導体ウエーハ10は、表面10aが上側となる。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
FIG. 4 shows a perspective view of a semiconductor wafer as a workpiece. A semiconductor wafer 10 shown in FIG. 4 is formed of a silicon wafer, and devices 102 such as ICs and LSIs are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets 101 formed in a lattice shape on the surface 10a. As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer 10 thus formed is attached to the protective tape T made of a synthetic resin sheet such as polyolefin and attached to the annular frame F (protective tape attaching step). ). Therefore, the surface 10a of the semiconductor wafer 10 is on the upper side.

上述したレーザー加工装置を用い、上記半導体ウエーハ10のストリート101に沿ってレーザー加工を施す際には、レーザー光線照射手段5の集光器52と撮像手段6との位置関係を確認しておく必要がある。撮像手段6は上述したように設計上においては集光器52からX軸方向の同一線上に所定距離(L)おいて配設されており、この位置関係が上記制御手段8のランダムアクセスメモリ(RAM)83に格納されている。しかるに、レーザー加工装置を構成する組み付け部品の熱膨張等に起因して集光器52と撮像手段6との位置関係にズレが生ずる。従って、このズレに基づく集光器52と撮像手段6との変位量を検出する変位量検出作業を実施する。   When performing laser processing along the street 101 of the semiconductor wafer 10 using the laser processing apparatus described above, it is necessary to confirm the positional relationship between the condenser 52 of the laser beam irradiation means 5 and the imaging means 6. is there. As described above, the image pickup means 6 is arranged at a predetermined distance (L) on the same line in the X-axis direction from the condenser 52 as described above, and this positional relationship is determined based on the random access memory (the control means 8). RAM) 83. However, the positional relationship between the condenser 52 and the imaging means 6 is shifted due to the thermal expansion or the like of the assembly parts constituting the laser processing apparatus. Therefore, a displacement amount detection operation for detecting the displacement amount between the light collector 52 and the imaging means 6 based on this shift is performed.

変位量検出作業は、先ずチャックテーブル36上に半導体ウエーハ10の保護テープ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、保護テープTを介して半導体ウエーハ10をチャックテーブル36上に吸引保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10は、表面10aが上側となる。   In the displacement detection operation, first, the protective tape T side of the semiconductor wafer 10 is placed on the chuck table 36. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 via the protective tape T (wafer holding step). Therefore, the surface 10a of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is on the upper side.

上述したように半導体ウエーハ10をチャックテーブル36上に吸引保持したならば、制御手段8は加工送り手段37を作動し、図6の(a)に示すようにチャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10における任意の検出部を集光器52の直下に位置付ける。この任意の検出部は、半導体ウエーハ10におけるデバイス102が形成されていない外周部でよい。次に、制御手段8はレーザー光線照射手段5を作動し、集光器52からレーザー光線を照射することにより、図6の(b)に示すように半導体ウエーハ10における任意の検出部に刻印(G)する(レーザー光線刻印工程)。   If the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 as described above, the control means 8 operates the processing feed means 37 and the semiconductor wafer held on the chuck table 36 as shown in FIG. 10 is positioned directly below the condenser 52. This arbitrary detection part may be an outer peripheral part of the semiconductor wafer 10 where the device 102 is not formed. Next, the control means 8 operates the laser beam irradiating means 5 and irradiates the laser beam from the condenser 52, thereby marking (G) an arbitrary detection portion in the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. (Laser beam marking process).

上述したレーザー光線刻印工程を実施したならば、制御手段8は加工送り手段37を作動し、図7の(a)に示すようにチャックテーブル36をX軸方向に所定距離(L)移動して撮像手段6に位置付ける。このようにして、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル36を撮像手段6の直下に位置付けたならば、撮像手段6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10を撮像し、撮像した画像信号を制御手段8に送る。制御手段8は、撮像手段6から送られた画像信号に基づいて、図7の(b)に示すように撮像手段6が撮像した画像を表示手段7に表示する。このように表示手段7に表示された画像に基づいて、オペレータはチャックテーブル36上に保持された半導体ウエーハ10における任意の検出部に形成された刻印Gが撮像手段6による撮像領域の中心PからX,Y方向に変位している変位量Δx、Δyを検出することができる(変位量検出工程)。図7の(b)に示す実施形態においては、集光器52から照射されるレーザー光線のスポットの中心が撮像手段6の中心PからX軸方向にプラスΔxだけ変位し、Y軸方向にマイナスΔyだけ変位していることになる。なお、集光器52と撮像手段6との位置関係が設計値通りに組み立てられ、しかも熱膨張等に起因して集光器52と撮像手段6との位置関係にズレが生じていない場合には、半導体ウエーハ10に形成された刻印Gは撮像手段6の中心Pと一致する。上記のようにして集光器52と撮像手段6との変位量Δx、Δyを検出したならば、制御手段8はランダムアクセスメモリ(RAM)83に格納されている変位量データを更新する。   If the laser beam marking process described above is performed, the control means 8 operates the processing feed means 37 and moves the chuck table 36 by a predetermined distance (L) in the X-axis direction as shown in FIG. Position on means 6. In this way, when the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 10 is positioned directly below the imaging means 6, the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is imaged by the imaging means 6 and the captured image signal is controlled. Send to means 8. Based on the image signal sent from the imaging means 6, the control means 8 displays the image captured by the imaging means 6 on the display means 7 as shown in FIG. Thus, based on the image displayed on the display means 7, the operator can mark the marking G formed on an arbitrary detection portion of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 from the center P of the imaging area by the imaging means 6. The displacement amounts Δx and Δy displaced in the X and Y directions can be detected (displacement amount detection step). In the embodiment shown in FIG. 7B, the center of the spot of the laser beam irradiated from the condenser 52 is displaced from the center P of the imaging means 6 by plus Δx in the X-axis direction and minus Δy in the Y-axis direction. Will be displaced only. It should be noted that the positional relationship between the condenser 52 and the imaging means 6 is assembled as designed, and there is no deviation in the positional relationship between the condenser 52 and the imaging means 6 due to thermal expansion or the like. The marking G formed on the semiconductor wafer 10 coincides with the center P of the imaging means 6. When the displacement amounts Δx and Δy between the condenser 52 and the imaging means 6 are detected as described above, the control means 8 updates the displacement amount data stored in the random access memory (RAM) 83.

以上のようにして集光器52と撮像手段6との変位量を検出する変位量検出作業が実施され、ランダムアクセスメモリ(RAM)83に格納されている変位量データを更新したならば、チャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10に対しストリートに沿って所定のレーザー加工を実施する。   If the displacement amount detecting operation for detecting the displacement amount between the condenser 52 and the imaging means 6 is performed as described above and the displacement amount data stored in the random access memory (RAM) 83 is updated, the chuck A predetermined laser processing is performed on the semiconductor wafer 10 held on the table 36 along the street.

先ず、制御手段8は上記加工送り手段37を作動し、半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル36を撮像手段6の直下に位置付ける。このようにしてチャックテーブル36を撮像手段6の直下に位置付けたならば、制御手段8は撮像手段6を作動して半導体ウエーハ10のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、制御手段8は、撮像手段6によって撮像された画像信号に基づいて半導体ウエーハ10の所定方向に形成されているストリート101と、ストリート101に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段5を構成する集光器52との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ10に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート101に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。   First, the control means 8 operates the processing feed means 37 to position the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 10 directly below the imaging means 6. When the chuck table 36 is positioned immediately below the image pickup means 6 in this way, the control means 8 operates the image pickup means 6 to execute an alignment process for detecting a processing region to be laser processed on the semiconductor wafer 10. That is, the control unit 8 constitutes the street 101 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 10 based on the image signal captured by the imaging unit 6 and the laser beam irradiation unit 5 that irradiates the laser beam along the street 101. Image processing such as pattern matching for alignment with the condenser 52 is executed, and alignment of the laser beam irradiation position is performed. The alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed on the street 101 formed in the semiconductor wafer 10 and extending in a direction orthogonal to the predetermined direction.

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、加工送り手段37および割り出し送り手段38を作動してチャックテーブル36をレーザー光線照射手段5の集光器52が位置するレーザー光線照射領域に移動し、図8の(a)で示すように所定のストリート101の一端(図8の(a)において左端)を集光器52の直下に位置付ける。このとき、上述したように集光器52と撮像手段6とはX軸方向にプラス(+)Δxだけ変位し、Y軸方向にマイナス(−)Δyだけ変位しているので、制御手段8はこの変位量Δx、Δyを補正してチャックテーブル36を移動することにより、図8の(a)で示すように所定のストリート101の一端(図8の(a)において左端)を集光器52の直下に位置付けることができる。次に、制御手段8は、レーザー光線照射手段5を作動して集光器52から半導体ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ加工送り手段37を作動してチャックテーブル36を図8の(a)において矢印X1で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる(レーザー加工溝形成工程)。そして、図8の(b)で示すように所定のストリート101の他端(図8の(b)において右端)が集光器52の直下に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル36の移動を停止する。このようにチャックテーブル36の移動を停止する際には、制御手段8はX軸方向位置検出手段374からの検出信号に基づいて加工送り手段37を制御するが、上記アライメント工程において検出された集光器52と撮像手段6とのX軸方向の変位量がプラス(+)Δxあるので、この変位量(+)Δxを補正してチャックテーブル36の移動を停止することにより、図8の(b)で示すように所定のストリート101の他端(図8の(b)において右端)が集光器52の直下に達した位置でチャックテーブル36の移動を停止することができる。このレーザー加工溝形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pを光デバイスウエーハ10の上面付近に合わせる。この結果、光デバイスウエーハ10には、ストリート101に沿ってレーザー加工溝110が形成される。   When the alignment process is performed as described above, the machining feed means 37 and the index feed means 38 are operated to move the chuck table 36 to the laser beam irradiation region where the condenser 52 of the laser beam irradiation means 5 is located. 8A, one end of the predetermined street 101 (the left end in FIG. 8A) is positioned directly below the condenser 52. At this time, as described above, the condenser 52 and the imaging means 6 are displaced by plus (+) Δx in the X-axis direction and are displaced by minus (−) Δy in the Y-axis direction. By correcting the displacements Δx and Δy and moving the chuck table 36, as shown in FIG. 8A, one end of the predetermined street 101 (the left end in FIG. 8A) is connected to the condenser 52. Can be positioned directly below. Next, the control unit 8 operates the laser beam irradiation unit 5 to operate the processing feed unit 37 while irradiating the semiconductor wafer with a pulsed laser beam having an absorptivity to the semiconductor wafer. In FIG. 8A, it is moved at a predetermined feed speed in the direction indicated by the arrow X1 (laser machining groove forming step). Then, as shown in FIG. 8B, when the other end of the predetermined street 101 (the right end in FIG. 8B) reaches directly below the condenser 52, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the chuck table is stopped. The movement of 36 is stopped. Thus, when stopping the movement of the chuck table 36, the control means 8 controls the machining feed means 37 based on the detection signal from the X-axis direction position detection means 374. Since the displacement amount in the X-axis direction between the optical device 52 and the imaging means 6 is plus (+) Δx, the displacement amount (+) Δx is corrected and the movement of the chuck table 36 is stopped, as shown in FIG. As shown in b), the movement of the chuck table 36 can be stopped at a position where the other end of the predetermined street 101 (the right end in FIG. 8B) reaches just below the condenser 52. In this laser processing groove forming step, the condensing point P of the pulse laser beam is matched with the vicinity of the upper surface of the optical device wafer 10. As a result, the laser processing groove 110 is formed along the street 101 in the optical device wafer 10.

上記レーザー加工溝形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 :YAGレーザー
波長 :355nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :10kHz
平均出力 :3.5W
集光スポット径 :φ30μm
加工送り速度 :100mm/秒
The processing conditions in the laser processing groove forming step are set as follows, for example.
Light source: YAG laser Wavelength: 355 nm pulse laser Repeat frequency: 10 kHz
Average output: 3.5W
Condensing spot diameter: φ30μm
Processing feed rate: 100 mm / sec

上述したように、半導体ウエーハ10の所定方向に形成された全てのストリート101に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル36を90度回動した位置に位置付ける。そして、半導体ウエーハ10の上記所定方向と直交する方向に形成された全てのストリート101に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施する。   As described above, when the laser processing groove forming step is performed along all the streets 101 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 10, the position where the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 10 is rotated by 90 degrees. Position. Then, the laser processing groove forming step is performed along all the streets 101 formed in the direction orthogonal to the predetermined direction of the semiconductor wafer 10.

以上のようにして、レーザー加工溝形成工程が全てのストリート101に沿って実施された半導体ウエーハ10は、レーザー加工溝110が形成されたストリート101に沿って破断するウエーハ分割工程に搬送される。   As described above, the semiconductor wafer 10 in which the laser processing groove forming process is performed along all the streets 101 is transferred to the wafer dividing process in which the semiconductor wafer 10 is broken along the street 101 in which the laser processing grooves 110 are formed.

以上のように、図示の実施形態における変位量検出方法およびレーザー加工装置は、加工送り手段37を作動してチャックテーブル36に保持された被加工物における任意の検出部を集光器52の直下に位置付け、レーザー光線照射手段5を作動して集光器52からレーザー光線を照射することにより、チャックテーブル36に保持された被加工物である半導体ウエーハ10における任意の検出部に刻印した後に、加工送り手段37を作動してチャックテーブル36を所定距離移動して撮像手段6の直下に位置付け、チャックテーブル36に保持された被加工物である半導体ウエーハ10に形成された刻印の撮像手段6による撮像領域の中心からの変位量Δx、Δyを求めるので、撮像手段6によって検出された加工位置を集光器52の直下に位置付ける際に、上記変位量Δx、Δyを補正することにより、被加工物の設定された加工位置に正確にレーザー加工を施すことができる。   As described above, the displacement amount detection method and the laser processing apparatus in the illustrated embodiment operate the processing feed means 37 so that an arbitrary detection portion in the workpiece held on the chuck table 36 is directly below the condenser 52. The laser beam irradiating means 5 is operated to irradiate the laser beam from the condenser 52, so that an arbitrary detection portion in the semiconductor wafer 10 which is a workpiece held by the chuck table 36 is engraved, and then the processing feed The imaging region by the imaging means 6 of the marking formed on the semiconductor wafer 10 which is the workpiece held by the chuck table 36 is operated by operating the means 37 and moving the chuck table 36 by a predetermined distance to be positioned immediately below the imaging means 6. Since the displacement amounts Δx and Δy from the center of the image are obtained, the processing position detected by the imaging means 6 is positioned directly below the condenser 52. When attaching, the amount of displacement [Delta] x, by correcting the [Delta] y, can be subjected to accurate laser processing set machining position of the workpiece.

また、図示の実施形態における本発明による変位量検出方法およびレーザー加工装置は、チャックテーブル36に保持された被加工物における任意の検出部を集光器52の直下に位置付け刻印した後に、加工送り手段37を作動してチャックテーブル36を所定距離移動して撮像手段6の直下に位置付けて刻印の撮像手段6による撮像領域の中心からの変位量Δx、Δyを求めるという簡単な作業であるので、被加工物に対してレーザー加工を施している途中であっても、容易に実施することができるとともに、集光器52と撮像手段6との変位量Δx、Δyを更新し、更新された新しい変位量Δx、Δyに基づいてチャックテーブル36の移動量を補正することができる。   In the illustrated embodiment, the displacement detection method and the laser processing apparatus according to the present invention position and mark an arbitrary detection portion of the workpiece held on the chuck table 36 immediately below the condenser 52, and then process the feed. Since the means 37 is operated to move the chuck table 36 by a predetermined distance and is positioned immediately below the image pickup means 6, it is a simple operation of obtaining the displacement amounts Δx and Δy from the center of the image pickup area by the image pickup means 6 of the marking. Even while laser processing is being performed on the workpiece, the processing can be easily performed, and the displacement amounts Δx and Δy between the condenser 52 and the imaging means 6 are updated to be updated. The movement amount of the chuck table 36 can be corrected based on the displacement amounts Δx and Δy.

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
374:X軸方向位置検出手段
38:割り出し送り手段
384:Y軸方向位置検出手段
4:レーザー光線照射ユニット
5:レーザー光線照射手段
51:パルスレーザー光線発振手段
52:集光器
522:集光レンズ
6:撮像手段
7:表示手段
8:制御手段
10:半導体ウエーハ
F:環状のフレーム
T:保護テープ
2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 36: Chuck table 37: Processing feed means 374: X-axis direction position detection means 38: Indexing feed means 384: Y-axis direction position detection means 4: Laser beam irradiation unit 5: Laser beam irradiation means 51: Pulse laser beam oscillation means 52: Condenser 522: Condensing lens 6: Imaging means 7: Display means 8: Control means 10: Semiconductor wafer
F: Ring frame
T: Protective tape

Claims (2)

被加工物を保持する被加工物保持面を備え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をレーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを有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X軸方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、加工送り手段による該チャックテーブルのX軸方向移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、割り出し送り手段による該チャックテーブルのY軸方向移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該集光器からX軸方向に所定距離おいて配設され該チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域を撮像する撮像手段と、を具備するレーザー加工装置における該集光器と該撮像手段との変位量を検出する変位量検出方法であって、
該加工送り手段を作動して該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部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、該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部に刻印するレーザー光線刻印工程と、
該レーザー光線刻印工程を実施した後に、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルを該所定距離移動して該撮像手段の直下に位置付け、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された刻印の該撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求める変位量検出工程と、を含む、
ことを特徴とする変位量検出方法。
A chuck table having a workpiece holding surface for holding a workpiece, a laser beam oscillation means for oscillating a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table, and the laser beam oscillation means oscillated by the laser beam oscillation means Laser beam irradiating means having a condenser for condensing the laser beam, processing feed means for moving the chuck table and the laser beam irradiating means relative to the processing feed direction (X-axis direction), the chuck table and the laser beam Index feed means for relatively moving the irradiation means in the index feed direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction, and X-axis direction position detection means for detecting the X-axis direction movement position of the chuck table by the machining feed means And Y axis direction position detection for detecting the movement position of the chuck table in the Y axis direction by the index feed means. The light condensing in a laser processing apparatus comprising: an exiting means; and an imaging means that images a processing region of a workpiece that is disposed at a predetermined distance in the X-axis direction from the condenser and is held by the chuck table. A displacement amount detection method for detecting a displacement amount between a device and the imaging means,
The processing feed means is operated to position an arbitrary detection portion of the workpiece held on the chuck table immediately below the light collector, and the laser beam irradiation means is operated to irradiate the laser beam from the light collector. A laser beam marking step for marking an arbitrary detection portion in the workpiece held by the chuck table;
After performing the laser beam marking step, the machining feed means is operated to move the chuck table by a predetermined distance so as to be positioned directly below the imaging means, and the marking formed on the workpiece held on the chuck table A displacement amount detecting step for obtaining a displacement amount in the X-axis direction and the Y-axis direction from the center of the imaging region of the imaging means,
A displacement detection method characterized by the above.
被加工物を保持する被加工物保持面を備え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をレーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを有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X軸方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、加工送り手段による該チャックテーブルのX軸方向移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、割り出し送り手段による該チャックテーブルのY軸方向移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該集光器からX軸方向に所定距離おいて配設され該チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域を撮像する撮像手段と、該集光器と該撮像手段との変位量を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備するレーザー加工装置において、
制御手段は、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部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、該チャックテーブルに保持された被加工物における任意の検出部に刻印するレーザー光線刻印工程と、該レーザー光線刻印工程を実施した後に、該加工送り手段を作動して該チャックテーブルを該所定距離移動して該撮像手段の直下に位置付け、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された刻印の該撮像手段による撮像領域の中心からのX軸方向およびY軸方向の変位量を求める変位量検出工程とを実施し、該メモリに記憶された該集光器と該撮像手段との該変位量を該変位量検出工程によって求められた変位量に更新する、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
A chuck table having a workpiece holding surface for holding a workpiece, a laser beam oscillation means for oscillating a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table, and the laser beam oscillation means oscillated by the laser beam oscillation means Laser beam irradiating means having a condenser for condensing the laser beam, processing feed means for moving the chuck table and the laser beam irradiating means relative to the processing feed direction (X-axis direction), the chuck table and the laser beam Index feed means for relatively moving the irradiation means in the index feed direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction, and X-axis direction position detection means for detecting the X-axis direction movement position of the chuck table by the machining feed means And Y axis direction position detection for detecting the movement position of the chuck table in the Y axis direction by the index feed means. An output means, an image pickup means for picking up an image of a processing region of a workpiece that is disposed at a predetermined distance in the X-axis direction from the light collector and held on the chuck table, and the light collector and the image pickup means. In a laser processing apparatus comprising a control means having a memory for storing a displacement amount,
The control means operates the processing feed means to position an arbitrary detection part in the workpiece held on the chuck table directly below the condenser, and operates the laser beam irradiation means to operate from the condenser. A laser beam marking step for marking an arbitrary detection portion in the workpiece held on the chuck table by irradiating a laser beam, and after performing the laser beam marking step, the processing feeding means is operated to operate the chuck table. Is moved by the predetermined distance and positioned immediately below the image pickup means, and the displacement in the X-axis direction and the Y-axis direction from the center of the image pickup area by the image pickup means of the mark formed on the workpiece held on the chuck table The displacement obtained by the displacement amount detection step is performed, and the displacement amount of the condenser and the imaging means stored in the memory is calculated. To update to,
Laser processing equipment characterized by that.
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