JP2023124506A - Measurement device and laser processing device - Google Patents

Measurement device and laser processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2023124506A
JP2023124506A JP2022028301A JP2022028301A JP2023124506A JP 2023124506 A JP2023124506 A JP 2023124506A JP 2022028301 A JP2022028301 A JP 2022028301A JP 2022028301 A JP2022028301 A JP 2022028301A JP 2023124506 A JP2023124506 A JP 2023124506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ingot
contact
height
height direction
laser beam
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.)
Pending
Application number
JP2022028301A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
駿介 傍島
Shunsuke Sobashima
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2022028301A priority Critical patent/JP2023124506A/en
Publication of JP2023124506A publication Critical patent/JP2023124506A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To improve productivity than before in a wafer manufacturing technology that obtains a wafer from an ingot by laser slicing.SOLUTION: A measurement device (36) for measuring ingot heights comprises a contact (361), a contact support unit (362a), a contact guide unit (363), a position detection unit (364), a contact lift unit (365b), and a lift unit drive device (368). The contact is extended along the height direction in the state of facing an ingot top face (21) along the height direction. The contact support unit fixedly supports the contact at a base end (361b). The contact guide unit guides the contact support unit so as to be slidable in the height direction. The position detection unit generates output that corresponds to the position of the contact in the height direction. The contact lift unit is disposed below the contact support unit so as to be contactable with the contact support unit. The lift unit drive device moves the contact lift unit up and down along the height direction.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、インゴットの高さを測定する測定装置、および、インゴットにレーザビームを照射するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a measuring device that measures the height of an ingot and a laser processing device that irradiates an ingot with a laser beam.

特許文献1には、インゴットの端面からインゴットに対して透過性を有する波長のレーザビームをインゴットの内部に集光点を位置付けて照射し剥離層を形成するレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置は、保持手段と、レーザビーム照射手段と、撮像手段と、高さ検出手段と、集光点位置付け手段とで構成される。保持手段は、インゴットを保持し、インゴットの端面と平行な端面方向に移動する。レーザビーム照射手段は、保持手段に保持されたインゴットにレーザビームを照射する。レーザビーム照射手段は、レーザビームを照射するインゴットの端面に対し直角方向に集光点を移動する集光器を備える。撮像手段は、保持手段に保持されたインゴットの端面方向の位置を検出する。撮像手段は、レーザビーム照射手段に配設された集光器とX方向に間隔をおいて枠体の先端角部に付設されている。高さ検出手段は、インゴットの端面の高さを検出する。集光点位置付け手段は、高さ検出手段の検出値に基づいて、集光器の集光点をインゴットの端面からウェハの厚みに対応する位置に位置付ける。 Patent Literature 1 discloses a laser processing apparatus that irradiates a laser beam having a wavelength that is transmissive to the ingot from an end face of the ingot with a focal point positioned inside the ingot to form a peeling layer. This laser processing apparatus comprises holding means, laser beam irradiation means, imaging means, height detection means, and focal point positioning means. The holding means holds the ingot and moves in the end face direction parallel to the end face of the ingot. The laser beam irradiation means irradiates the ingot held by the holding means with a laser beam. The laser beam irradiating means has a condenser that moves the focal point in a direction perpendicular to the end face of the ingot irradiated with the laser beam. The imaging means detects the position of the ingot held by the holding means in the end face direction. The imaging means is attached to the tip corner of the frame with a gap in the X direction from the condenser arranged in the laser beam irradiation means. The height detection means detects the height of the end face of the ingot. The condensing point positioning means positions the condensing point of the concentrator at a position corresponding to the thickness of the wafer from the end face of the ingot, based on the detection value of the height detection means.

撮像手段は、チャックテーブルに保持されるインゴットの端面方向の位置すなわち外形形状を撮像するための対物レンズ器と、対物レンズ器を保持する撮像ハウジングと、撮像ハウジングを介して対物レンズ器が捕えた光が導かれる撮像素子と、撮像ハウジングをZ方向すなわち上下方向で移動させることで対物レンズ器および撮像素子をZ方向に移動させる移動部とを備えている。高さ検出手段は、撮像手段を構成する撮像ハウジングと一体的に構成することができる。高さ検出手段は、接触端子と、接触端子を保持するケースと、ケースに内蔵され接触端子を下方に向け押圧するスプリングと、ケースの内部空間の上端部に配設されたスイッチとから構成されており、接触端子が撮像手段に隣接して配設されている。接触端子は、先端部が形成された下方側がケースの下端面から下方に延びており、ケースの内部空間内に位置する部位にスプリングの押圧力を受けるフランジ部が形成されている。また、ケースの内部空間の上端には、定常状態において接触端子の上方側に位置する後端部に対して若干の隙間をもってスイッチが配設されている。スイッチは、接触端子がケース内を上方に移動して後端部が当接した場合にON信号を発して制御手段に送信するようになっている。 The imaging means includes an objective lens for imaging the position of the ingot held on the chuck table in the direction of the end surface, i.e., the outer shape, an imaging housing for holding the objective lens, and an image captured by the objective lens via the imaging housing. It has an imaging device through which light is guided, and a moving unit that moves the objective lens unit and the imaging device in the Z direction by moving the imaging housing in the Z direction, that is, in the vertical direction. The height detection means can be configured integrally with an imaging housing that constitutes the imaging means. The height detection means comprises a contact terminal, a case for holding the contact terminal, a spring incorporated in the case for pressing the contact terminal downward, and a switch provided at the upper end of the inner space of the case. A contact terminal is arranged adjacent to the imaging means. The lower side of the contact terminal, where the tip is formed, extends downward from the lower end surface of the case, and a flange portion that receives the pressing force of the spring is formed at a portion positioned within the internal space of the case. In addition, the switch is arranged at the upper end of the internal space of the case with a slight gap from the rear end portion positioned above the contact terminals in the normal state. The switch emits an ON signal and transmits it to the control means when the contact terminal moves upward in the case and the rear end comes into contact with the contact terminal.

特許文献1に記載のレーザ加工装置においては、インゴットをチャックテーブルに載置して加工を開始する前に、高さ検出手段を用いてチャックテーブルの高さ位置を検出する。より具体的には、まず、高さ検出手段を、接触端子の先端部がチャックテーブルよりも所定距離上方に位置付けられる待機位置に撮像手段とともに移動しておく。次いで、撮像手段および高さ検出手段が待機位置にある状態で、移動手段を作動させることで、チャックテーブルの中心が高さ検出手段の接触端子の先端部の直下になるようにチャックテーブルを移動させる。先端部の直下にチャックテーブルの中心が位置付けられたならば、移動部の駆動モータを作動して高さ検出手段を下降させる。この際、接触端子の先端部がチャックテーブルに急激に衝突し破損等しないように低速度で下降させられる。 In the laser processing apparatus disclosed in Patent Literature 1, the height position of the chuck table is detected using height detection means before the ingot is placed on the chuck table and processing is started. More specifically, first, the height detection means is moved together with the imaging means to a standby position where the tip of the contact terminal is positioned above the chuck table by a predetermined distance. Then, with the imaging means and the height detection means at the standby position, the movement means is operated to move the chuck table so that the center of the chuck table is immediately below the tip of the contact terminal of the height detection means. Let When the center of the chuck table is positioned directly below the tip, the driving motor of the moving section is operated to lower the height detection means. At this time, the tips of the contact terminals are lowered at a low speed so as not to abruptly collide with the chuck table and be damaged.

接触端子は、ケースの内部に配設されたスプリングによって下方側に押圧されており、接触端子が下降してチャックテーブルに達すると接触端子の下降は停止する。その後、接触端子の後端部とスイッチとの間に設定されていた隙間の分だけスイッチが下降し、後端部に達するとスイッチからON信号が発生する。ON信号が制御手段に送られると、即座に駆動モータに対し停止信号が送られて駆動モータが停止し、高さ検出手段の下降も停止する。 The contact terminals are pressed downward by springs disposed inside the case, and when the contact terminals descend and reach the chuck table, the contact terminals stop descending. After that, the switch descends by the gap set between the rear end of the contact terminal and the switch, and when it reaches the rear end, the switch generates an ON signal. When the ON signal is sent to the control means, a stop signal is immediately sent to the drive motor to stop the drive motor, and the lowering of the height detection means is also stopped.

制御手段がスイッチからのON信号を受け、駆動モータが停止させられると、スケールの目盛を検出端子により読み取り、接触端子の先端部の位置が計測される。このときに読み取られた値が制御手段に送信されてチャックテーブルの高さ位置として記憶される。このようにしてチャックテーブルの高さ位置が検出されて記憶されたならば、駆動モータを駆動して今度は高さ検出手段を上昇させて上記した待機位置に移動させる。 When the control means receives an ON signal from the switch and the drive motor is stopped, the graduation of the scale is read by the detection terminal, and the position of the tip of the contact terminal is measured. The value read at this time is transmitted to the control means and stored as the height position of the chuck table. After the height position of the chuck table is detected and stored in this manner, the drive motor is driven to raise the height detection means and move it to the standby position.

上記したようにチャックテーブルの高さ位置が検出され、高さ検出手段が待機位置とされたならば、インゴットをチャックテーブル上に載置する。インゴットがチャックテーブル上に載置されたならば、上述したチャックテーブルの高さを検出する動作と同様の動作を実施する。すなわち、チャックテーブル上に載置されたインゴットに向けて高さ検出手段を下降させて、インゴットの上方の端面に接触端子の先端部を接触させて、接触端子の先端部の位置、すなわち、インゴットの端面の高さ位置を検出し、制御手段にて記憶する。このようにして、チャックテーブルの高さ位置と、インゴットの端面の高さ位置が検出されたならば、インゴットの厚さが算出される。集光点位置付け手段を作動して集光器をZ方向で移動させ、レーザビームの集光点位置を、剥離させるウェハの厚みに合わせてインゴットの端面から所定深さ位置に調整する。 After the height position of the chuck table is detected as described above and the height detection means is set to the standby position, the ingot is placed on the chuck table. After the ingot is placed on the chuck table, the same operation as the above-described operation for detecting the height of the chuck table is performed. That is, the height detection means is lowered toward the ingot placed on the chuck table, and the tip of the contact terminal is brought into contact with the upper end surface of the ingot. is detected and stored by the control means. Thus, if the height position of the chuck table and the height position of the end surface of the ingot are detected, the thickness of the ingot is calculated. The condensing point positioning means is operated to move the concentrator in the Z direction, and the position of the condensing point of the laser beam is adjusted to a predetermined depth position from the end surface of the ingot according to the thickness of the wafer to be peeled.

特許第6831253号公報Japanese Patent No. 6831253

上述の通り、特許文献1に記載のレーザ加工装置においては、高さ検出手段は、接触端子の先端部とウェハ端面との接触により接触端子がスイッチに向かって相対移動して、接触端子の後端部がスイッチに当接することで、インゴットの端面の高さを検出する。このため、スイッチの感応する幅による検出誤差が生じる。また、チャックテーブルやインゴットの端面に傷を付けないように高さ検出手段の下降速度を低速にする必要があるため、サイクルタイムが長くなり、生産性が悪くなる。また、チャックテーブルの高さ位置や、インゴットの端面の高さ位置の検出が、1回限りであるため、インゴットの端面からの集光点位置の深さに対する、インゴットの平行度の誤差やテーブルの平面度の誤差等の影響を取り切ることができず、これにより研削時の加工代が大きくなって歩留まりが悪化する要因となっている。さらに、集光点位置付け手段による集光点位置の調整についても、高速化すなわちサイクルタイム短縮と高精度化とを両立することは困難であった。このように、従来のこの種のレーザ加工装置においては、サイクルタイムや歩留まり等を含む、生産性向上の観点から、まだまだ改善の余地がある。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、例えば、いわゆるレーザスライスによりインゴットからウェハを得るウェハ製造技術において、従来よりも生産性を向上することを可能とするものである。 As described above, in the laser processing apparatus described in Patent Document 1, the height detection means moves the contact terminal relatively toward the switch due to contact between the tip portion of the contact terminal and the wafer end surface, and the rearward position of the contact terminal is detected. The height of the end surface of the ingot is detected by the contact of the end with the switch. Therefore, a detection error occurs due to the sensitive width of the switch. In addition, the descending speed of the height detection means must be slowed down so as not to damage the chuck table or the end face of the ingot, resulting in a longer cycle time and lower productivity. In addition, since the height position of the chuck table and the height position of the end surface of the ingot are detected only once, errors in the parallelism of the ingot and the depth of the focal point position from the end surface of the ingot and the table Influences such as errors in flatness cannot be eliminated, and this causes a large processing allowance during grinding, which is a factor in deteriorating the yield. Furthermore, it has been difficult to achieve both high speed, ie shortening of the cycle time, and high accuracy in adjusting the focal point position by means of the focal point positioning means. As described above, this type of conventional laser processing apparatus still has room for improvement from the viewpoint of improving productivity, including cycle time and yield. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above. That is, the present invention makes it possible, for example, to improve productivity in wafer manufacturing technology for obtaining wafers from ingots by so-called laser slicing.

請求項1に記載の測定装置(36)は、レーザ加工装置(30)の加工対象であるインゴット(2)の高さであるインゴット高さを測定する装置であって、
前記インゴットの高さ方向における一方側の端面である頂面(21)と前記高さ方向に沿って対向した状態で、前記頂面と当接可能に前記頂面に向かって前記高さ方向に沿って延設される、接触子(361)と、
前記接触子の前記高さ方向における一端部であって前記頂面と当接する先端部(361a)とは反対側の基端部(361b)にて、前記接触子を固定的に支持する、接触子支持部(362a)と、
前記接触子支持部を前記高さ方向に沿ってスライド可能に案内する、接触子案内部(363)と、
前記接触子または前記接触子支持部の前記高さ方向における位置に対応する出力を発生する、位置検出部(364)と、
前記接触子支持部と当接可能に、前記接触子支持部の下方に配置された、接触子持上部(365b)と、
前記接触子持上部を前記高さ方向に沿って上下動させる、持上部駆動装置(368)と、
を備えている。
請求項5に記載のレーザ加工装置(30)は、前記測定装置により測定した前記インゴット高さに基づいて、前記インゴットからウェハ(1)を得るために前記頂面に対して透過性を有するレーザビームを照射するように構成された装置であって、
前記頂面に前記レーザビームを照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記頂面と対向配置される、集光器(356)と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面である底面(22)と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック(31)と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル(320)を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構(32)と、
前記レーザビームの発生源である発信器(34)と前記集光器との間のレーザ光路(BL)中に設けられた、光学系(351)と、
前記光学系を支持する、光学系ステージ(352)と、
前記光学系ステージを前記高さ方向に沿って上下動させる、粗動機構(354)と、
前記光学系ステージに固定されることで前記粗動機構により前記光学系ステージとともに上下動しつつ、前記集光器を前記光学系ステージに対して前記高さ方向に沿って相対的に上下動可能に前記集光器を支持するように設けられた、微動機構(357)と、
前記粗動機構および前記微動機構の動作を制御する、制御部(37)と、
を備えている。
請求項7に記載のレーザ加工装置(30)は、インゴット(2)からウェハ(1)を得るために前記インゴットの高さ方向における一方側の端面である頂面(21)に対して透過性を有するレーザビームを照射する装置であって、
前記頂面に前記レーザビームを照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記頂面と対向配置される、集光器(356)と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面である底面(22)と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック(31)と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル(320)を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構(32)と、
前記レーザビームの発生源である発信器(34)と前記集光器との間のレーザ光路中に設けられた、光学系(351)と、
前記光学系を支持する、光学系ステージ(352)と、
前記光学系ステージを前記高さ方向に沿って上下動させる、粗動機構(354)と、
前記光学系ステージに固定されることで前記粗動機構により前記光学系ステージとともに上下動しつつ、前記集光器を前記光学系ステージに対して前記高さ方向に沿って相対的に上下動可能に前記集光器を支持するように設けられた、微動機構(357)と、
前記粗動機構および前記微動機構の動作を制御する、制御部(37)と、
を備えている。
A measuring device (36) according to claim 1 is a device for measuring an ingot height, which is the height of an ingot (2) to be processed by a laser processing device (30),
While facing the top face (21), which is one end face in the height direction of the ingot, along the height direction, the top face (21) can be brought into contact with the top face in the height direction. a contact (361) extending along;
The contact is fixedly supported at a base end (361b) opposite to a tip (361a) which is one end in the height direction of the contact and contacts the top surface. a child support (362a);
a contactor guide portion (363) for slidably guiding the contactor support portion along the height direction;
a position detector (364) that generates an output corresponding to the position of the contact or the contact support in the height direction;
a contact lifting portion (365b) disposed below the contact support portion so as to be able to contact the contact support portion;
a lift driving device (368) for moving the contact lift up and down along the height direction;
It has
6. The laser processing apparatus (30) according to claim 5, based on the ingot height measured by the measuring device, a laser beam having a transparency to the top surface for obtaining a wafer (1) from the ingot. An apparatus configured to emit a beam, comprising:
A concentrator (356) disposed opposite the top surface along the height direction such that irradiating the top surface with the laser beam causes the laser beam to be focused within the ingot. and,
a chuck (31) provided to support the ingot by joining with a bottom surface (22) that is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (32) provided so as to be able to move a chuck table (320) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction intersecting with the height direction;
an optical system (351) provided in a laser beam path (BL) between a transmitter (34), which is the source of the laser beam, and the collector;
an optics stage (352) that supports the optics;
a coarse movement mechanism (354) that vertically moves the optical system stage along the height direction;
By being fixed to the optical system stage, the light collector can be moved up and down relative to the optical system stage along the height direction while moving up and down together with the optical system stage by the coarse movement mechanism. a fine movement mechanism (357) provided to support the concentrator in
a control unit (37) that controls the operations of the coarse movement mechanism and the fine movement mechanism;
It has
The laser processing apparatus (30) according to claim 7 is a transmissive top surface (21) which is one end surface in the height direction of the ingot (2) to obtain the wafer (1) from the ingot (2). A device for irradiating a laser beam having
A concentrator (356) disposed opposite the top surface along the height direction such that irradiating the top surface with the laser beam causes the laser beam to be focused within the ingot. and,
a chuck (31) provided to support the ingot by joining with a bottom surface (22) that is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (32) provided so as to be able to move a chuck table (320) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction intersecting with the height direction;
an optical system (351) provided in a laser optical path between a transmitter (34), which is the source of the laser beam, and the condenser;
an optics stage (352) that supports the optics;
a coarse movement mechanism (354) that vertically moves the optical system stage along the height direction;
By being fixed to the optical system stage, the light collector can be moved up and down relative to the optical system stage along the height direction while moving up and down together with the optical system stage by the coarse movement mechanism. a fine movement mechanism (357) provided to support the concentrator in
a control unit (37) that controls the operations of the coarse movement mechanism and the fine movement mechanism;
It has

なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合がある。この場合、参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の単なる一例を示すものである。よって、本発明は、参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。 In addition, in each column of the application documents, each element may be given a reference sign with parentheses. In this case, the reference numerals indicate only one example of the corresponding relationship between the same element and the specific configuration described in the embodiment described later. Therefore, the present invention is not limited in any way by the description of the reference numerals.

本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置を用いたウェハ製造方法の概要を示す概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the outline|summary of the wafer manufacturing method using the laser processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の概略的な構成を示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows schematic structure of the laser processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図2に示された本発明の一実施形態に係る測定装置の概略構成を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration of the measuring device according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 2; 図3に示された測定装置の動作の概要を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing an overview of the operation of the measuring device shown in FIG. 3; 一変形例に係るレーザ加工装置の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of laser processing apparatus which concerns on a modification. 図5に示された構成の動作の概要を示す平面図である。6 is a plan view showing an overview of the operation of the configuration shown in FIG. 5; FIG.

(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると、当該実施形態の理解が妨げられるおそれがある。このため、変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中には挿入せず、その後にまとめて説明する。また、各図面の記載、および、これに対応して以下に説明する装置構成やその機能・動作の記載は、本発明の内容を簡潔に説明するために簡略化されたものであって、本発明の内容を何ら限定するものではない。このため、各図と、実際に製造販売される具体的な構成を示す図とで、必ずしも一致するとは限らないということは、云うまでもない。すなわち、出願人が本願の出願経過により明示的に限定しない限りにおいて、本発明は、各図面の記載、および、これに対応して以下に説明する装置構成やその機能・動作の記載によって限定的に解釈されてはならないことは、云うまでもない。
(embodiment)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. It should be noted that if various modifications applicable to one embodiment are inserted in the middle of a series of explanations related to the embodiment, there is a risk that the understanding of the embodiment will be hindered. For this reason, the modification will not be inserted in the middle of the series of descriptions regarding the embodiment, and will be described collectively after that. In addition, the description of each drawing, and the corresponding description of the device configuration and its functions and operations that will be described below are simplified for the purpose of concisely describing the content of the present invention. It does not limit the content of the invention at all. For this reason, it goes without saying that each drawing and a drawing showing a specific configuration that is actually manufactured and sold do not always match. That is, unless the applicant explicitly limits the present invention by the prosecution history of the present application, the present invention is limited by the description of each drawing and the description of the device configuration and its functions and operations that will be described below correspondingly. It goes without saying that it should not be interpreted as

(ウェハ製造の概要)
図1を参照すると、ウェハ1は、側面視にて略円柱状のインゴット2をスライスして得られるものであって、平面視にて略円形の薄板状に形成されている。すなわち、ウェハ1は、中心軸Lを囲む略円柱面状の端面を有している。同様に、インゴット2は、中心軸Lを囲む略円柱面状の側面を有している。中心軸Lは、ウェハ1における略円柱面状の端面やインゴット2における略円柱面状の側面と平行で、ウェハ1やインゴット2の軸中心を通る仮想直線である。なお、図示および説明の簡略化の観点から、ウェハ1やインゴット2に通常設けられる、いわゆるオリエンテーションフラットについては、本明細書においては、図示および説明を省略する。
(Outline of wafer manufacturing)
Referring to FIG. 1, a wafer 1 is obtained by slicing an ingot 2 having a substantially cylindrical shape when viewed from the side, and is formed into a thin plate having a substantially circular shape when viewed from the top. That is, the wafer 1 has a substantially cylindrical end surface surrounding the central axis L. As shown in FIG. Similarly, the ingot 2 has a substantially cylindrical side surface surrounding the central axis L. As shown in FIG. The central axis L is an imaginary straight line that is parallel to the substantially cylindrical end surface of the wafer 1 and the substantially cylindrical side surface of the ingot 2 and that passes through the axial centers of the wafer 1 and the ingot 2 . From the viewpoint of simplification of illustration and explanation, the illustration and explanation of the so-called orientation flat which is usually provided on the wafer 1 and the ingot 2 are omitted in this specification.

以下の説明を簡略化するため、便宜上、図中に示した通りに右手系XYZ座標を設定する。かかる右手系XYZ座標において、Z軸は中心軸Lと平行であり、ウェハ厚およびインゴット高さを規定する方向である。すなわち、Z軸方向は、ウェハ1の厚さ方向、あるいは、インゴット2の高さ方向に相当する。また、X軸およびY軸は、ウェハ1の主面やインゴット2の端面と平行であるものとする。「主面」は、ウェハ1のような板状物における板厚方向と直交する表面であって、「上面」や「下面」や「底面」や「板面」とも称され得る。ウェハ1の主面やインゴット2の端面に沿った方向、すなわち、Z軸方向と交差する任意の方向を、以下「面内方向」と称することがある。典型的には、ウェハ1の主面やインゴット2の端面は、Z軸と略直交する、ほぼ水平な面である。このため、典型的には、「面内方向」は、Z軸と直交する任意の方向である。すなわち、以下の説明において、「面内方向」とは、XY平面と平行な任意の方向を指すものとする。 To simplify the following description, right-handed XYZ coordinates are set as shown in the drawing for convenience. In such right-handed XYZ coordinates, the Z-axis is parallel to the central axis L and is the direction that defines the wafer thickness and ingot height. That is, the Z-axis direction corresponds to the thickness direction of the wafer 1 or the height direction of the ingot 2 . Also, the X-axis and the Y-axis are assumed to be parallel to the main surface of the wafer 1 and the end surface of the ingot 2 . A "principal surface" is a surface of a plate-like object such as the wafer 1, which is orthogonal to the plate thickness direction, and may also be referred to as "upper surface", "lower surface", "bottom surface", or "plate surface". A direction along the main surface of the wafer 1 or the end surface of the ingot 2, that is, any direction intersecting with the Z-axis direction may be hereinafter referred to as an “in-plane direction”. Typically, the main surface of the wafer 1 and the end surface of the ingot 2 are substantially horizontal surfaces that are substantially orthogonal to the Z-axis. Therefore, the "in-plane direction" is typically any direction orthogonal to the Z-axis. That is, in the following description, "in-plane direction" refers to any direction parallel to the XY plane.

ウェハ1は、一対の主面であるウェハ表面11およびウェハ裏面12を有している。同様に、インゴット2は、一対の端面であるインゴット頂面21およびインゴット底面22を有している。インゴット2からウェハ1を得るウェハ製造方法は、主要な工程として、以下の各工程を含む。 The wafer 1 has a wafer front surface 11 and a wafer back surface 12 which are a pair of main surfaces. Similarly, the ingot 2 has an ingot top surface 21 and an ingot bottom surface 22 which are a pair of end surfaces. A wafer manufacturing method for obtaining a wafer 1 from an ingot 2 includes the following steps as main steps.

(1)剥離層形成工程:インゴット2に対する所定程度の透過性を有するレーザビームBを、インゴット2の高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面21に照射しつつ、レーザビームBの照射位置PRを面内方向に移動させる。これにより、インゴット頂面21からウェハ1の厚みに対応する深さに、剥離層23を形成する。ここで、「所定程度の透過性」とは、インゴット2の内側におけるウェハ1の厚みに対応する深さにレーザビームBの集光点BPを形成することが可能な程度の透過性である。また、「ウェハ1の厚みに対応する深さ」は、完成品であるウェハ1の厚み(すなわち厚みの狙い値)に、後述するウェハ平坦化工程等における所定の加工代に相当する厚みを加算した寸法であって、「ウェハ1の厚みに相当する深さ」とも称され得る。レーザ照射面であるインゴット頂面21上での面内方向におけるレーザビームBの照射位置PRは、図1に示されている往路走査Sc1や復路走査Sc2のように、X軸方向と平行な走査方向Dsに走査される。また、照射位置PRは、走査方向Dsに1回走査される毎に、Y軸方向と平行なラインフィード方向Dfにインデックス送りされる。ラインフィード方向Dfおよび走査方向Dsは、ともに、面内方向(すなわちインゴット頂面21に沿った方向)であって、互いに直交する方向である。 (1) Peeling layer forming step: While irradiating the ingot top face 21, which is one end face in the height direction of the ingot 2, with a laser beam B having a certain degree of transparency to the ingot 2, the laser beam B is irradiated. Move the position PR in the in-plane direction. As a result, a release layer 23 is formed at a depth corresponding to the thickness of the wafer 1 from the ingot top surface 21 . Here, the “predetermined level of transparency” is a level of transparency that enables formation of the focal point BP of the laser beam B at a depth corresponding to the thickness of the wafer 1 inside the ingot 2 . In addition, the "depth corresponding to the thickness of the wafer 1" is the thickness of the finished wafer 1 (that is, the target value of the thickness) plus the thickness corresponding to the predetermined processing allowance in the wafer flattening process, etc., which will be described later. , and may also be referred to as "a depth corresponding to the thickness of the wafer 1". The irradiation position PR of the laser beam B in the in-plane direction on the ingot top surface 21, which is the laser irradiation surface, is the scanning parallel to the X-axis direction, like the outward scanning Sc1 and the backward scanning Sc2 shown in FIG. It is scanned in direction Ds. Also, the irradiation position PR is index-fed in the line feed direction Df parallel to the Y-axis direction each time the scanning direction Ds is scanned once. Both the line feed direction Df and the scanning direction Ds are in-plane directions (that is, directions along the ingot top surface 21) and directions orthogonal to each other.

(2)ウェハ剥離工程:インゴット頂面21と剥離層23との間の部分であるウェハ前駆体24を、剥離層23にてインゴット2から剥離することで、ウェハ1を得る。剥離直後のウェハ裏面12は、剥離層23およびウェハ剥離工程による剥離に起因する、粗い(すなわち研削あるいは研磨が必要な程度の)凹凸を有している。 (2) Wafer peeling process: Wafer 1 is obtained by peeling wafer precursor 24 between ingot top surface 21 and peeling layer 23 from ingot 2 at peeling layer 23 . Immediately after peeling, the back surface 12 of the wafer has rough (that is, it requires grinding or polishing) unevenness due to peeling of the peeling layer 23 and the wafer peeling process.

(3)ウェハ平坦化工程:ウェハ1の主面であるウェハ表面11およびウェハ裏面12のうちの、少なくとも、剥離層23およびウェハ剥離工程による剥離に起因する凹凸を有するウェハ裏面12を平坦化することで、エピレディな主面を有する最終的なウェハ1を得る。ウェハ平坦化工程においては、一般的な砥石研磨やCMPに加えて、ECMGやECMPを用いることが可能である。なお、CMPはChemical Mechanical Polishingの略である。ECMGはElectro-Chemical Mechanical Grindingの略である。ECMPはElectro-Chemical Mechanical Polishingの略である。ウェハ平坦化工程は、これらの選択可能な複数種類の平坦化工程のうちから、1つを単独で、あるいは、複数を適宜組み合わせることで行われ得る。 (3) Wafer flattening step: Of the wafer front surface 11 and the wafer back surface 12, which are the main surfaces of the wafer 1, at least the peeling layer 23 and the wafer back surface 12 having unevenness caused by peeling in the wafer peeling step are flattened. A final wafer 1 having an epi-ready main surface is thus obtained. In the wafer flattening process, ECMG and ECMP can be used in addition to general grindstone polishing and CMP. CMP is an abbreviation for Chemical Mechanical Polishing. ECMG is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Grinding. ECMP is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Polishing. The wafer flattening process can be performed by using one of these selectable plural types of flattening processes alone or by appropriately combining a plurality of types.

(4)インゴット平坦化工程:ウェハ前駆体24を剥離した後に新たに生じたインゴット頂面21は、剥離層23およびウェハ剥離工程による剥離に起因する、粗い(すなわち研削あるいは研磨が必要な程度の)凹凸を有している。そこで、ウェハ剥離工程を経たインゴット2を剥離層形成工程に再度用いることができるように、かかるインゴット頂面21を平坦化すなわち鏡面化する。インゴット平坦化工程においても、一般的な砥石研磨やCMPに加えて、ECMGやECMPを用いることが可能である。インゴット平坦化工程も、これらの選択可能な複数種類の平坦化工程のうちから、1つを単独で、あるいは、複数を適宜組み合わせることで行われ得る。 (4) Ingot planarization process: The newly formed ingot top surface 21 after delamination of the wafer precursor 24 is rough (i.e., requires grinding or polishing) due to the delamination of the delamination layer 23 and the wafer delamination process. ) has unevenness. Therefore, the ingot top surface 21 is flattened, that is, mirror-finished so that the ingot 2 that has undergone the wafer peeling process can be reused in the peeling layer forming process. Also in the ingot flattening process, ECMG and ECMP can be used in addition to general grindstone polishing and CMP. The ingot planarization process can also be performed by using one of these selectable multiple types of planarization processes alone or by appropriately combining multiple types of planarization processes.

(レーザ加工装置)
図2は、剥離層形成工程に用いられるレーザ加工装置30の概略構成を示す。すなわち、レーザ加工装置30は、インゴット2からウェハ1を得るためにインゴット2の高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面21に対して透過性を有するレーザビームBを照射するように構成されている。具体的には、図2に示されているように、レーザ加工装置30は、チャック31と、チャック移動機構32と、支持台33と、発信器34と、レーザ照射装置35と、測定装置36と、制御部37とを備えている。以下、レーザ加工装置30を構成する各部について、順に説明する。なお、図2以降の各図に示された右手系XYZ座標は、図1に示された右手系XYZ座標と整合するように表示されているものとする。また、本実施形態においては、Z軸正方向は、鉛直上方を指すものとする。すなわち、Z軸負方向は、重力作用方向と同一方向あるいは略同一方向であるものとする。また、測定装置36については、図示の簡略化および説明の都合上、図2においてはY軸方向における配置箇所のみを2点鎖線の矩形によって示し、具体的な構成は図3および図4にて示す。
(laser processing equipment)
FIG. 2 shows a schematic configuration of a laser processing apparatus 30 used in the peeling layer forming process. That is, the laser processing apparatus 30 is configured to irradiate the ingot top face 21, which is one end face in the height direction of the ingot 2, with the laser beam B having transparency in order to obtain the wafer 1 from the ingot 2. It is Specifically, as shown in FIG. 2, the laser processing device 30 includes a chuck 31, a chuck moving mechanism 32, a support table 33, a transmitter 34, a laser irradiation device 35, and a measuring device 36. , and a control unit 37 . Each part constituting the laser processing apparatus 30 will be described in order below. It is assumed that the right-handed XYZ coordinates shown in FIG. 2 and subsequent figures are displayed so as to match the right-handed XYZ coordinates shown in FIG. In addition, in the present embodiment, the positive direction of the Z-axis indicates vertically upward. That is, the Z-axis negative direction is assumed to be the same or substantially the same direction as the gravity action direction. As for the measuring device 36, for the convenience of illustration and explanation, only the location in the Y-axis direction is indicated by a two-dot chain line rectangle in FIG. show.

(チャック)
チャック31は、インゴット2の高さ方向における他方側の端面であるインゴット底面22と接合することで、インゴット頂面21を上方に露出させた状態でインゴット2を支持するように設けられている。具体的には、チャック31は、インゴット2を支持していない状態にて上方に露出するチャック面311を有している。インゴット底面22と接合されるチャック面311は、良好な平面度を有していて、XY平面と略平行となるように設けられている。チャック31は、チャック面311上にインゴット2を周知の方法(すなわち例えば負圧による吸着や接着等)により固定的に支持するようになっている。チャック31は、チャック移動機構32に設けられたチャックテーブル320における上面にて固定的に支持されている。
(Chuck)
The chuck 31 is provided to support the ingot 2 with the ingot top surface 21 exposed upward by joining with the ingot bottom surface 22 which is the other end surface of the ingot 2 in the height direction. Specifically, the chuck 31 has a chuck surface 311 exposed upward when the ingot 2 is not supported. The chuck surface 311 to be bonded to the ingot bottom surface 22 has good flatness and is provided substantially parallel to the XY plane. The chuck 31 fixedly supports the ingot 2 on the chuck surface 311 by a well-known method (for example, suction by negative pressure, adhesion, etc.). The chuck 31 is fixedly supported on the upper surface of a chuck table 320 provided in the chuck moving mechanism 32 .

(チャック移動機構)
チャック移動機構32は、チャック31を固定的に支持しつつ面内方向に移動可能に構成されている。具体的には、チャック移動機構32は、チャックテーブル320と、第一スライド機構321と、第二スライド機構322と、第一スライドモータ323と、第二スライドモータ324とを備えている。チャックテーブル320は、Z軸方向に板厚方向を有する板状に形成されていて、上方に露出する主面上にてチャック31をネジ止め等により固定的に支持するようになっている。第一スライド機構321は、チャックテーブル320を面内方向すなわちX軸方向に往復移動可能に構成されている。第二スライド機構322は、チャックテーブル320を面内方向すなわちY軸方向に往復移動可能に構成されている。具体的には、第一スライド機構321および第二スライド機構322は、それぞれ、いわゆるボールネジ駆動の一軸ステージとしての構成を有している。すなわち、第二スライド機構322は、Y軸方向に延設されつつ支持台33上に載置された一対のY軸スライドレール322aと、このY軸スライドレール322a上にて滑動可能に設けられたY軸スライダ322bとを備えている。そして、第一スライド機構321は、Y軸スライダ322b上に固定的に支持されている。第一スライドモータ323は、第一スライド機構321における不図示のボールネジを駆動してチャックテーブル320をX軸方向に往復移動可能に設けられている。第二スライドモータ324は、第二スライド機構322における不図示のボールネジを駆動して第一スライド機構321とともにチャックテーブル320をY軸方向に往復移動可能に設けられている。
(chuck movement mechanism)
The chuck moving mechanism 32 is configured to be movable in the in-plane direction while supporting the chuck 31 in a fixed manner. Specifically, the chuck moving mechanism 32 includes a chuck table 320 , a first slide mechanism 321 , a second slide mechanism 322 , a first slide motor 323 and a second slide motor 324 . The chuck table 320 is formed in a plate shape having a plate thickness direction in the Z-axis direction, and fixedly supports the chuck 31 by screwing or the like on the main surface exposed upward. The first slide mechanism 321 is configured to reciprocate the chuck table 320 in the in-plane direction, that is, in the X-axis direction. The second slide mechanism 322 is configured to reciprocate the chuck table 320 in the in-plane direction, that is, in the Y-axis direction. Specifically, the first slide mechanism 321 and the second slide mechanism 322 each have a configuration as a so-called ball-screw-driven uniaxial stage. That is, the second slide mechanism 322 includes a pair of Y-axis slide rails 322a placed on the support base 33 while extending in the Y-axis direction, and a pair of Y-axis slide rails 322a slidably provided on the Y-axis slide rails 322a. and a Y-axis slider 322b. The first slide mechanism 321 is fixedly supported on the Y-axis slider 322b. The first slide motor 323 drives a ball screw (not shown) in the first slide mechanism 321 to reciprocate the chuck table 320 in the X-axis direction. The second slide motor 324 is provided so as to reciprocate the chuck table 320 together with the first slide mechanism 321 in the Y-axis direction by driving a ball screw (not shown) in the second slide mechanism 322 .

(支持台)
レーザ加工装置30における基礎構造部をなす支持台33は、定盤部331と台座部332とを有している。定盤部331としては、例えば、温度変化による変形や寸法変化の影響が少なく、物理的および機械的な強度に優れた石定盤が用いられ得る。かかる石定盤は、例えば、花崗岩(すなわちミカゲ石)等により形成され得る。定盤部331は、厚板状に形成されるとともに、上下の板面の水平度が精密に仕上げられている。定盤部331は、制振機能を有する台座部332によって下方から支持されている。定盤部331の上には、チャック移動機構32と、レーザ照射装置35と、測定装置36とが設けられている。
(support base)
A support table 33 forming a basic structure of the laser processing apparatus 30 has a surface plate portion 331 and a pedestal portion 332 . As the surface plate portion 331, for example, a stone surface plate that is less affected by deformation and dimensional changes due to temperature changes and has excellent physical and mechanical strength can be used. Such a stone platen may be formed of, for example, granite (ie, granite) or the like. The surface plate portion 331 is formed in a thick plate shape, and the horizontality of the upper and lower plate surfaces is precisely finished. The surface plate portion 331 is supported from below by a base portion 332 having a damping function. A chuck moving mechanism 32 , a laser irradiation device 35 , and a measuring device 36 are provided on the surface plate portion 331 .

(レーザ照射装置)
レーザ照射装置35は、第二スライド機構322によるチャックテーブル320のY軸方向に沿った移動可能範囲における一方側(すなわち図2に示された構成例においてはY軸正方向側)に配置されている。レーザ照射装置35は、レーザビームBの発生源である発信器34から出力されたレーザビームBを、チャック31に保持されたインゴット2に向けて図中下方に照射するように構成されている。具体的には、レーザ照射装置35は、光学系351と、光学系ステージ352と、光学系ガイド体353と、ステージ移動機構354と、ステージ位置スケール355と、集光器356と、集光器移動機構357とを備えている。
(Laser irradiation device)
The laser irradiation device 35 is arranged on one side of the movable range of the chuck table 320 along the Y-axis direction by the second slide mechanism 322 (that is, on the Y-axis positive direction side in the configuration example shown in FIG. 2). there is The laser irradiation device 35 is configured to irradiate the ingot 2 held by the chuck 31 with the laser beam B output from the transmitter 34 which is the source of the laser beam B downward in the drawing. Specifically, the laser irradiation device 35 includes an optical system 351, an optical system stage 352, an optical system guide body 353, a stage moving mechanism 354, a stage position scale 355, a condenser 356, and a condenser. A moving mechanism 357 is provided.

光学系351は、発信器34と集光器356との間のレーザ光路BL中に設けられている。光学系351は、レンズや反射鏡等の各種光学素子類や、レーザビームBのビーム径を拡大させるビームエキスパンダーや、レーザビームBを変調する空間光変調器等を備えている。光学系351は、剛性を有する金属等の材料によりZ軸方向に板厚方向を有する板状に形成された光学系ステージ352における上側の主面上に設置されている。すなわち、光学系ステージ352は、光学系351を下方から支持するように設けられている。光学系ステージ352には、Z軸方向に延設された棒状部材である複数の光学系ガイド体353が貫通する貫通孔が設けられている。光学系ガイド体353は、下端部が支持台33上にて支持されるとともに上端部が光学系ステージ352を貫通して上方に所定量突出するように設けられている。光学系ガイド体353は、Z軸方向と平行な視線で上側から見た平面視にて、矩形の角または辺上に位置するように、少なくとも4つ配置されている。そして、光学系ステージ352は、複数の光学系ガイド体353にガイドされつつ、Z軸方向に沿って上下動可能に設けられている。粗動機構としてのステージ移動機構354は、粗動モータ354aを含むボールネジ機構であって、光学系ステージ352をZ軸方向すなわちインゴット2の高さ方向に沿って上下動させるように構成されている。ステージ位置スケール355は、光学系ステージ352のZ軸方向における位置を検出するためのリニアスケールとしての構成を有している。 The optical system 351 is provided in the laser light path BL between the transmitter 34 and the collector 356 . The optical system 351 includes various optical elements such as lenses and reflecting mirrors, a beam expander that expands the beam diameter of the laser beam B, a spatial light modulator that modulates the laser beam B, and the like. The optical system 351 is installed on the upper main surface of an optical system stage 352 which is made of a rigid material such as metal and has a plate-like shape with a plate thickness direction in the Z-axis direction. That is, the optical system stage 352 is provided so as to support the optical system 351 from below. The optical system stage 352 is provided with through holes through which a plurality of optical system guide bodies 353, which are rod-shaped members extending in the Z-axis direction, pass. The optical system guide member 353 is provided such that its lower end portion is supported on the support base 33 and its upper end portion penetrates the optical system stage 352 and protrudes upward by a predetermined amount. At least four optical system guide bodies 353 are arranged so as to be positioned on the corners or sides of the rectangle when viewed from above with a line of sight parallel to the Z-axis direction. The optical system stage 352 is provided so as to be vertically movable along the Z-axis direction while being guided by a plurality of optical system guide bodies 353 . A stage moving mechanism 354 as a coarse movement mechanism is a ball screw mechanism including a coarse movement motor 354a, and is configured to vertically move the optical system stage 352 along the Z-axis direction, that is, along the height direction of the ingot 2. . The stage position scale 355 has a configuration as a linear scale for detecting the position of the optical system stage 352 in the Z-axis direction.

集光器356は、対物レンズ等の光学素子を備えていて、下方の所定位置にてレーザビームBの集光点BPを形成するように構成されている。すなわち、集光器356は、チャック31がインゴット2を支持している状態でチャックテーブル320が所定の加工領域に到達した場合に、インゴット頂面21にレーザビームBを照射することでインゴット2の内部にてレーザビームBが集光するように、インゴット2の高さ方向に沿ってインゴット頂面21と対向配置されるようになっている。 The condenser 356 has an optical element such as an objective lens, and is configured to form a condensing point BP of the laser beam B at a predetermined lower position. That is, when the chuck table 320 reaches a predetermined processing area while the chuck 31 is supporting the ingot 2 , the light collector 356 irradiates the ingot top surface 21 with the laser beam B, thereby removing the ingot 2 . It is arranged to face the ingot top surface 21 along the height direction of the ingot 2 so that the laser beam B is condensed inside.

集光器356は、集光器移動機構357を介して光学系ステージ352に支持されている。すなわち、集光器356は、集光器移動機構357の底面に固定されている。そして、集光器移動機構357は、光学系ステージ352に固定されている。集光器移動機構357は、Z軸方向に伸縮する直動ステージであって、例えば圧電素子によって駆動されるピエゾステージとしての構成を有している。このように、微動機構としての集光器移動機構357は、光学系ステージ352に固定されることで粗動機構としてのステージ移動機構354により光学系ステージ352とともに上下動しつつ、集光器356を光学系ステージ352に対してインゴット2の高さ方向に沿って相対的に上下動可能に集光器356を支持するように設けられている。 A condenser 356 is supported by the optical system stage 352 via a condenser moving mechanism 357 . That is, the collector 356 is fixed to the bottom surface of the collector moving mechanism 357 . A condensing device moving mechanism 357 is fixed to the optical system stage 352 . The collector movement mechanism 357 is a linear motion stage that expands and contracts in the Z-axis direction, and has a configuration as a piezo stage driven by, for example, a piezoelectric element. In this way, the light collector moving mechanism 357 as a fine movement mechanism is fixed to the optical system stage 352 and moves up and down together with the optical system stage 352 by the stage moving mechanism 354 as a coarse movement mechanism. is provided so as to support a light collector 356 so as to be vertically movable relative to the optical system stage 352 along the height direction of the ingot 2 .

(測定装置)
測定装置36は、レーザ加工装置30の加工対象であるインゴット2の高さであるインゴット高さを測定する装置であって、第二スライド機構322によるチャックテーブル320のY軸方向に沿った移動可能範囲における他方側(すなわち図2に示された構成例においてはY軸負方向側)に配置されている。すなわち、レーザ照射装置35および測定装置36は、Y軸方向に沿って隣接するように設けられている。そして、レーザ加工装置30は、測定装置36により測定したインゴット高さに基づいて、インゴット2からウェハ1を得るためにインゴット頂面21に対して透過性を有するレーザビームBをレーザ照射装置35により照射するように構成されている。
(measuring device)
The measuring device 36 is a device for measuring the ingot height, which is the height of the ingot 2 to be processed by the laser processing device 30, and is movable along the Y-axis direction of the chuck table 320 by the second slide mechanism 322. It is arranged on the other side of the range (that is, on the Y-axis negative direction side in the configuration example shown in FIG. 2). That is, the laser irradiation device 35 and the measurement device 36 are provided adjacent to each other along the Y-axis direction. Then, based on the ingot height measured by the measuring device 36, the laser processing device 30 uses the laser irradiation device 35 to emit a laser beam B having transparency to the ingot top surface 21 in order to obtain the wafer 1 from the ingot 2. configured to irradiate.

以下、図2に加えて図3および図4を参照しつつ、測定装置36の具体的な構成について説明する。測定装置36は、図2に示された支持台33に固定的に支持された支持フレーム360に支持されている。測定装置36は、接触子361と、接触子保持具362と、接触子可動ステージ363と、位置検出部364と、昇降部材365と、持上部昇降機構366とを備えている。 A specific configuration of the measuring device 36 will be described below with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIG. The measuring device 36 is supported by a support frame 360 which is fixedly supported by the support base 33 shown in FIG. The measuring device 36 includes a contactor 361 , a contactor holder 362 , a contactor movable stage 363 , a position detector 364 , an elevating member 365 , and a lifter elevating mechanism 366 .

接触子361は、インゴット頂面21とZ軸方向すなわちインゴット2の高さ方向に沿って対向した状態で、インゴット頂面21と当接可能に、インゴット頂面21に向かってZ軸方向に沿って延設されている。具体的には、接触子361は、延設方向すなわちZ軸方向における一端部であってインゴット頂面21と当接する先端部361aと、その反対側の基端部361bとを有している。接触子361は、基端部361bにて、接触子保持具362に固定的に支持されている。 The contactor 361 faces the ingot top surface 21 along the Z-axis direction, that is, along the height direction of the ingot 2 , and moves toward the ingot top surface 21 along the Z-axis direction so as to be able to contact the ingot top surface 21 . has been extended. Specifically, the contactor 361 has a tip end portion 361a that is one end portion in the extension direction, that is, the Z-axis direction and contacts the ingot top surface 21, and a base end portion 361b on the opposite side. The contactor 361 is fixedly supported by the contactor holder 362 at the proximal end portion 361b.

接触子保持具362は、接触子361の基端部361bを固定的に支持する接触子支持部362aと、接触子支持部362aを片持ち梁状に支持するようにZ軸に沿って設けられた固定部362bとを有している。接触子保持具362は、Y軸方向に板厚方向を有する平板状の固定部362bからZ軸方向に板厚方向を有する平板状の接触子支持部362aがY軸負方向に向かって延設されるように、側面視にて略L字状に形成されている。本実施形態においては、接触子361は、ネジ止め、接着、あるいは溶接等の任意の固定手段により、接触子支持部362aに固定されている。固定部362bは、Z軸方向に沿って往復移動可能に、接触子可動ステージ363に取り付けられている。すなわち、接触子案内部としての接触子可動ステージ363は、接触子支持部362aとともに接触子361をZ軸方向に沿ってスライド可能に案内するように設けられている。そして、接触子361および接触子保持具362は、自重によりインゴット頂面21に向かって付勢されつつ、接触子可動ステージ363により案内されることでZ軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。位置検出部364は、接触子361または接触子支持部362aのZ軸方向における位置に対応する出力を発生するように設けられている。具体的には、位置検出部364は、固定部362bに取り付けられたリニアスケールとしての構成を有している。 The contactor holder 362 is provided along the Z-axis so as to support the contactor support portion 362a that fixedly supports the base end portion 361b of the contactor 361 and the contactor support portion 362a in a cantilever manner. and a fixing portion 362b. In the contact holder 362, a flat plate-shaped contact support portion 362a having a plate thickness direction in the Z-axis direction extends from a flat plate-shaped fixing portion 362b having a plate thickness direction in the Y-axis direction toward the Y-axis negative direction. It is formed in a substantially L shape when viewed from the side. In this embodiment, the contactor 361 is fixed to the contactor support portion 362a by any fixing means such as screwing, adhesion, or welding. The fixed part 362b is attached to the contactor movable stage 363 so as to be reciprocally movable along the Z-axis direction. That is, the contactor movable stage 363 as a contactor guide portion is provided so as to slidably guide the contactor 361 along the Z-axis direction together with the contactor support portion 362a. The contactor 361 and the contactor holder 362 are guided by the contactor movable stage 363 while being urged toward the ingot top surface 21 by their own weight, so as to be slidable along the Z-axis direction. there is The position detection section 364 is provided to generate an output corresponding to the position of the contactor 361 or the contactor support section 362a in the Z-axis direction. Specifically, the position detection section 364 has a configuration as a linear scale attached to the fixed section 362b.

昇降部材365は、ベース板状部365aと接触子持上部365bとを有している。ベース板状部365aは、Y軸方向に板厚方向を有する平板状に形成されていて、持上部昇降機構366によりZ軸方向に沿ってスライド可能に支持されている。接触子持上部365bは、接触子支持部362aと当接可能に、接触子支持部362aの下方に配置されている。接触子持上部365bは、ベース板状部365aと一体的に設けられていて、ベース板状部365aの下端部からY軸負方向に向かって延設されている。接触子持上部365bは、図3に示されているように、接触子361の先端部361aがインゴット頂面21と当接する測定状態にて、接触子支持部362aの下方にて接触子支持部362aから離隔するようになっている。一方、接触子持上部365bは、図4に示されているように、接触子361の先端部361aがインゴット頂面21の上方にてインゴット頂面21から離隔する非測定状態にて、接触子支持部362aと当接することで接触子支持部362aを下方から支持するようになっている。 The lifting member 365 has a base plate portion 365a and a contactor lifting portion 365b. The base plate-like portion 365a is formed in a plate shape having a plate thickness direction in the Y-axis direction, and is supported by a lifting portion elevating mechanism 366 so as to be slidable along the Z-axis direction. The contact lifting portion 365b is arranged below the contact supporting portion 362a so as to be able to contact the contact supporting portion 362a. The contact lifting portion 365b is provided integrally with the base plate-shaped portion 365a and extends from the lower end portion of the base plate-shaped portion 365a in the Y-axis negative direction. As shown in FIG. 3, the contactor lifting portion 365b is positioned below the contactor supporting portion 362a in a measurement state in which the tip portion 361a of the contactor 361 is in contact with the ingot top surface 21. is separated from On the other hand, as shown in FIG. 4, the contactor lifting portion 365b supports the contactor in a non-measurement state in which the tip portion 361a of the contactor 361 is above the ingot top surface 21 and separated from the ingot top surface 21. By abutting against the portion 362a, the contact support portion 362a is supported from below.

本実施形態においては、接触子持上部365bは、側方突設部365cと当接突起部365dとを有している。側方突設部365cは、Z軸方向に板厚方向を有する平板状の部分であって、Y軸正方向側の端部がベース板状部365aの下端部に結合されている。当接突起部365dは、側方突設部365cから上方に向かって突設されている。当接突起部365dは、昇降部材365が図3に示されている下降位置から図4に示されているように上方に移動した場合に接触子支持部362aに下方から当接するように、接触子支持部362aの面内方向における接触子361が設けられていない部分の真下に配置されている。 In this embodiment, the contact lifting portion 365b has a side projecting portion 365c and a contact projecting portion 365d. The side protruding portion 365c is a plate-like portion having a plate thickness direction in the Z-axis direction, and the end portion on the Y-axis positive direction side is coupled to the lower end portion of the base plate-like portion 365a. The contact protrusion 365d protrudes upward from the lateral protrusion 365c. The contact protrusion 365d contacts the contact support portion 362a from below when the elevating member 365 moves upward as shown in FIG. 4 from the lowered position shown in FIG. It is arranged directly below the portion where the contactor 361 is not provided in the in-plane direction of the contactor support portion 362a.

持上部昇降機構366は、昇降部材365をZ軸方向に往復移動可能な、いわゆるボールネジ駆動の一軸ステージとしての構成を有している。すなわち、持上部昇降機構366は、持上部スライド機構367と持上部駆動装置368とを備えている。持上部スライド機構367は、スライドレールとスライダとを有する一軸スライドステージであって、スライダ部分には昇降部材365におけるベース板状部365aが固定されている。持上部駆動装置368は、持上部昇降機構366に設けられたボールネジを駆動するモータであって、昇降部材365すなわち接触子持上部365bをZ軸方向に沿って上下動させるように設けられている。 The lifting portion elevating mechanism 366 is configured as a so-called ball-screw-driven uniaxial stage capable of reciprocating the elevating member 365 in the Z-axis direction. That is, the lifting portion lifting mechanism 366 includes a lifting portion sliding mechanism 367 and a lifting portion driving device 368 . The lifting portion slide mechanism 367 is a uniaxial slide stage having a slide rail and a slider, and the base plate portion 365a of the lifting member 365 is fixed to the slider portion. The lifting portion driving device 368 is a motor that drives a ball screw provided in the lifting portion lifting mechanism 366, and is provided to vertically move the lifting member 365, that is, the contactor lifting portion 365b along the Z-axis direction.

緩衝部369は、接触子支持部362aの下降により接触子361の先端部361aがインゴット頂面21と当接したときの衝撃を緩和するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、緩衝部369は、Z軸方向に沿って伸縮するカウンターバランスシリンダとしての構成を有している。 The buffer portion 369 is provided to absorb the impact when the tip portion 361a of the contactor 361 comes into contact with the ingot top surface 21 due to the descent of the contactor support portion 362a. Specifically, in this embodiment, the buffer portion 369 has a configuration as a counterbalance cylinder that expands and contracts along the Z-axis direction.

(制御部)
再び図2を参照すると、制御部37は、レーザ加工装置30の全体の動作を制御するように設けられている。本実施形態においては、制御部37は、プロセッサとメモリとを備えた、いわゆるマイクロコンピュータとしての構成を有していて、メモリに予め格納されたプログラムをプロセッサにより読み出して起動することでレーザ加工装置30における各部の動作を制御するようになっている。「メモリ」は、ROM、磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ、等の、非遷移的実体的記憶媒体である。プロセッサおよびメモリは、それぞれ、少なくとも1つ設けられている。
(control part)
Referring to FIG. 2 again, the control unit 37 is provided to control the overall operation of the laser processing device 30 . In this embodiment, the control unit 37 has a configuration as a so-called microcomputer including a processor and a memory. 30 to control the operation of each unit. "Memory" is a non-transitional physical storage medium such as ROM, magnetic disk, optical disk, flash memory, and the like. At least one processor and at least one memory are provided.

具体的には、制御部37は、チャック移動機構32における第一スライドモータ323および第二スライドモータ324の動作を制御して、チャック31すなわちインゴット2のXY平面内における位置を所望の位置に設定するようになっている。また、制御部37は、発信器34におけるレーザビームBの発生および停止を制御するようになっている。また、制御部37は、光学系351における各部の動作を制御して、レーザビームBのビーム形状やレーザ光路BL等を調整するようになっている。また、制御部37は、粗動機構であるステージ移動機構354の動作を制御して、光学系ステージ352すなわち光学系351のZ軸方向における位置を調整するようになっている。また、制御部37は、微動機構である集光器移動機構357の動作を制御して、集光器356のZ軸方向における光学系ステージ352との相対位置を調整するようになっている。具体的には、制御部37は、ステージ移動機構354の位置決め誤差に応じて、集光器移動機構357の動作を制御して、集光器356の高さすなわちZ軸方向における位置を調整するようになっている。また、制御部37は、測定装置36の動作を制御して、インゴット頂面21の面内方向における複数個所にてインゴット高さを測定し、測定装置36により測定したインゴット高さに基づいて、レーザビームBの照射毎に集光器移動機構357の動作を制御するようになっている。また、制御部37は、予め測定されたチャック面311の高さであるチャック面高さに基づいて、レーザビームBの照射毎に(すなわちインゴット頂面21における複数の照射位置PRの各々について)集光器移動機構357の動作を制御するようになっている。 Specifically, the control unit 37 controls the operations of the first slide motor 323 and the second slide motor 324 in the chuck moving mechanism 32 to set the position of the chuck 31, that is, the ingot 2 within the XY plane to a desired position. It is designed to Also, the control unit 37 controls generation and stopping of the laser beam B in the transmitter 34 . Further, the control unit 37 controls the operation of each unit in the optical system 351 to adjust the beam shape of the laser beam B, the laser optical path BL, and the like. The control unit 37 also controls the operation of a stage moving mechanism 354, which is a coarse movement mechanism, to adjust the position of the optical system stage 352, that is, the optical system 351 in the Z-axis direction. The control unit 37 also controls the operation of a light collector moving mechanism 357, which is a fine movement mechanism, to adjust the relative position of the light collector 356 with respect to the optical system stage 352 in the Z-axis direction. Specifically, the control unit 37 controls the operation of the condenser movement mechanism 357 according to the positioning error of the stage movement mechanism 354 to adjust the height of the condenser 356, that is, the position in the Z-axis direction. It's like Further, the control unit 37 controls the operation of the measuring device 36 to measure the ingot height at a plurality of points in the in-plane direction of the ingot top surface 21, and based on the ingot height measured by the measuring device 36, The operation of the collector movement mechanism 357 is controlled each time the laser beam B is irradiated. Further, the control unit 37 controls the height of the chuck surface 311, which is the height of the chuck surface 311 measured in advance, for each irradiation of the laser beam B (that is, for each of the plurality of irradiation positions PR on the ingot top surface 21). It controls the operation of the collector moving mechanism 357 .

(動作)
以下、上記の通りの構成を有するレーザ加工装置30の動作の概要について、同構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。
(motion)
Hereinafter, an overview of the operation of the laser processing apparatus 30 having the configuration described above will be described together with the effects achieved by the configuration with reference to the drawings.

まず、制御部37は、チャック移動機構32における第二スライドモータ324の動作を制御して、チャックテーブル320のY軸方向における位置を、図2に示されているように、測定領域内に設定する。測定領域においては、チャック31に固定されたインゴット2が、測定装置36の直下に位置する。そして、かかる測定領域にて、制御部37は、チャック移動機構32における第一スライドモータ323および第二スライドモータ324の動作を制御しつつ、測定装置36により、インゴット頂面21の面内方向における複数個所にてインゴット高さを測定する。 First, the control unit 37 controls the operation of the second slide motor 324 in the chuck moving mechanism 32 to set the position of the chuck table 320 in the Y-axis direction within the measurement area as shown in FIG. do. In the measurement area, the ingot 2 fixed to the chuck 31 is positioned directly below the measurement device 36 . In this measurement area, the controller 37 controls the operation of the first slide motor 323 and the second slide motor 324 in the chuck moving mechanism 32, and controls the measurement device 36 to measure the ingot top surface 21 in the in-plane direction. Measure the ingot height at multiple points.

インゴット高さの測定開始にあたって、測定装置36は、最初は、図4に示されているように、非測定状態としての初期状態となっている。初期状態にて、昇降部材365は、接触子361の先端部361aがインゴット頂面21の上方にてインゴット頂面21から離隔する非測定状態となる程度まで上昇している。初期状態は、チャックテーブル320がX軸方向またはY軸方向に駆動されてインゴット2が移動しても接触子361の先端部361aとインゴット頂面21との接触が生じない程度の充分なギャップが形成されるまで昇降部材365が上昇した状態をいうものとする。かかる初期状態において、接触子361および接触子保持具362は、自重によりインゴット頂面21に向かって下方に付勢されることで、接触子支持部362aが接触子持上部365bすなわち当接突起部365dと当接する。すなわち、接触子持上部365bは、接触子361の先端部361aがインゴット頂面21の上方にてインゴット頂面21から離隔する非測定状態にて、接触子支持部362aと当接することで接触子支持部362aを下方から支持する。このような初期位置から、昇降部材365が持上部昇降機構366の動作によって下降を開始すると、接触子361および接触子保持具362は、接触子361における先端部361aがインゴット頂面21に当接するまでは、接触子持上部365bにより下方から支持されつつ、昇降部材365とともに下降する。 When starting to measure the height of the ingot, the measuring device 36 is initially in an initial non-measurement state, as shown in FIG. In the initial state, the elevating member 365 is raised to such an extent that the tip portion 361a of the contactor 361 is above the ingot top surface 21 and is separated from the ingot top surface 21, which is a non-measurement state. In the initial state, even if the chuck table 320 is driven in the X-axis direction or the Y-axis direction and the ingot 2 moves, there is a sufficient gap to the extent that the tip portion 361a of the contactor 361 and the ingot top surface 21 do not come into contact with each other. A state in which the elevating member 365 is lifted until it is formed. In this initial state, the contactor 361 and the contactor holder 362 are biased downward toward the ingot top surface 21 by their own weight, so that the contactor support portion 362a moves toward the contactor lift portion 365b, that is, the contact projection portion 365d. abut. That is, the contactor lifting portion 365b contacts the contactor support portion 362a in a non-measurement state in which the tip portion 361a of the contactor 361 is separated from the ingot top surface 21 above the ingot top surface 21, thereby supporting the contactor. It supports the portion 362a from below. When the elevating member 365 starts to descend from this initial position by the operation of the lifter elevating mechanism 366, the contactor 361 and the contactor holder 362 come into contact with the ingot top surface 21 at the tip 361a of the contactor 361. Until then, it descends together with the lifting member 365 while being supported from below by the contact lifting portion 365b.

接触子支持部362aとともに下降中の接触子361の先端部361aがインゴット頂面21に当接することで、測定状態が形成される。このときの当接の衝撃は、緩衝部369により良好に緩和される。また、昇降部材365が持上部昇降機構366の動作によってさらに下降しても、接触子361および接触子保持具362は、それ以上下降できなくなる。このため、接触子361における先端部361aがインゴット頂面21に当接して測定状態が形成された以降は、図3に示されているように、接触子持上部365bは、接触子支持部362aの下方にて接触子支持部362aから離隔する。すなわち、接触子361および接触子保持具362は、昇降部材365の下降の「置き去り」にされる。 The tip end portion 361a of the contactor 361, which is being lowered together with the contactor support portion 362a, abuts against the ingot top surface 21, thereby establishing a measurement state. The impact of the contact at this time is well mitigated by the buffer portion 369 . Further, even if the lifting member 365 is further lowered by the operation of the lifting portion lifting mechanism 366, the contactor 361 and the contactor holder 362 cannot be lowered further. Therefore, after the tip portion 361a of the contactor 361 comes into contact with the ingot top surface 21 and the measurement state is established, as shown in FIG. It is separated from the contact support portion 362a at the bottom. That is, contacts 361 and contact retainers 362 are “left behind” in the descent of lift member 365 .

図4に示されているように、非測定状態、すなわち、接触子持上部365bが接触子支持部362aを下側から当接しつつ支持する状態においては、昇降部材365の一定速度の下降に伴って、位置検出部364の出力が連続的に変化する。一方、接触子361における先端部361aがインゴット頂面21に当接して測定状態が形成されると、上記のような位置検出部364の出力の連続的な変化が終了する。但し、当接の瞬間やその直後においては、カウンターバランス手段である緩衝部369による緩衝作用が生じている。そこで、制御部37は、接触子361における先端部361aがインゴット頂面21に当接した瞬間やその直後ではなく、接触子持上部365bが接触子支持部362aから所定程度離隔した時点で、位置検出部364の出力に基づいて、面内方向における或る1箇所におけるインゴット高さを測定する。 As shown in FIG. 4, in the non-measurement state, that is, in a state in which the contactor lifting portion 365b supports the contactor support portion 362a while abutting from below, the lifting member 365 descends at a constant speed. , the output of the position detector 364 changes continuously. On the other hand, when the tip portion 361a of the contactor 361 comes into contact with the ingot top surface 21 and the measurement state is established, the continuous change of the output of the position detection section 364 as described above ends. However, at the moment of contact and immediately after that, there is a cushioning action by the cushioning portion 369, which is the counterbalance means. Therefore, the control unit 37 detects the position not at the moment when the tip portion 361a of the contactor 361 comes into contact with the ingot top surface 21 or immediately after that, but when the contactor lifting portion 365b is separated from the contactor support portion 362a by a predetermined distance. Based on the output of section 364, the ingot height is measured at one point in the in-plane direction.

制御部37は、このようにして面内方向における1箇所にてインゴット高さを測定すると、持上部昇降機構366を駆動して昇降部材365を上昇させる。接触子持上部365bすなわち当接突起部365dが接触子支持部362aと当接するまで昇降部材365が上昇すると、昇降部材365の上昇に伴って、接触子保持具362とともに接触子361が上昇する。すなわち、接触子361および接触子保持具362は、上昇中の昇降部材365によって「吊り上げ」られる。そして、上記の初期状態まで昇降部材365および接触子361が上昇すると、チャックテーブル320がX軸方向および/またはY軸方向に所定量駆動されることで、インゴット頂面21の面内方向における次の測定箇所に接触子361が対向する。 After measuring the height of the ingot at one point in the in-plane direction, the control section 37 drives the lifting section lifting mechanism 366 to lift the lifting member 365 . When the lifting member 365 rises until the contact lifting portion 365b, that is, the contact protrusion 365d contacts the contact supporting portion 362a, the contact holder 362 and the contact 361 rise as the lifting member 365 rises. That is, the contacts 361 and contact holders 362 are “lifted” by the lifting member 365 which is being raised. Then, when the lifting member 365 and the contactor 361 are raised to the above-described initial state, the chuck table 320 is driven in the X-axis direction and/or the Y-axis direction by a predetermined amount. The contactor 361 faces the measurement point of .

このように、本実施形態に係る構成によれば、インゴット高さの測定が、インゴット2に対するダメージ(すなわち例えばインゴット頂面21における傷の発生)を抑制しつつ、比較的高速で且つ精度よく行われる。すなわち、光学的手法や超音波測距手法よりも、インゴット高さを精度よく測定することが可能となる。また、接触子361の下降速度を遅くしなくても、測定時のインゴット2に対するダメージが良好に抑制され得る。したがって、本実施形態によれば、いわゆるレーザスライスによりインゴット2からウェハ1を得るウェハ製造技術において、従来よりも生産性を向上することが可能となる。 Thus, according to the configuration of the present embodiment, the ingot height can be measured relatively quickly and accurately while suppressing damage to the ingot 2 (that is, the occurrence of scratches on the top surface 21 of the ingot, for example). will be That is, it is possible to measure the height of the ingot with higher accuracy than the optical method or the ultrasonic ranging method. Moreover, even if the descending speed of the contactor 361 is not slowed down, damage to the ingot 2 during measurement can be well suppressed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the productivity in the wafer manufacturing technology for obtaining the wafer 1 from the ingot 2 by so-called laser slicing.

インゴット頂面21の面内方向における異なる位置にてインゴット高さの測定が測定されることでインゴット高さの測定が完了すると、制御部37は、チャック移動機構32における第二スライドモータ324の動作を制御して、チャックテーブル320のY軸方向における位置を、加工領域内に設定する。加工領域においては、チャック31に固定されたインゴット2が集光器356の直下に位置する。すると、制御部37は、インゴット高さの測定結果に基づいて集光点BPのインゴット頂面21からの深さを制御しつつレーザビームBをインゴット頂面21に照射することで、剥離層23を形成する。図1には、インゴット2に対するレーザビームBの照射および走査の様子が示されている。なお、かかる図示は、集光器356や照射位置PRのインゴット2に対する相対移動の様子を示しているため、集光器356や照射位置PRがXY方向に移動しているように見えるが、実際は、レーザ加工装置30において、集光器356すなわち照射位置PRはXY方向について不動である一方、インゴット2がチャック移動機構32によりXY方向に移動する。図1に示されているように、集光器356がインゴット2に対してX軸と平行な第一方向に相対移動する往路走査Sc1と、集光器356がインゴット2に対してX軸と平行で且つ第一方向とは反対の第二方向に相対移動する復路走査Sc2とが、交互に繰り返される。往路走査Sc1と復路走査Sc2との間に、チャックテーブル320がY軸方向に所定の少量送られるインデックス送りが行われる。レーザビームBの照射は、インゴット頂面21の領域内にて、往路走査Sc1と復路走査Sc2とのうちの少なくともいずれか一方の間に、断続的に行われる。すなわち、往路走査Sc1および/または復路走査Sc2の間に、複数回のレーザビームBの照射が実行される。なお、1回の往路走査Sc1または復路走査Sc2の間のレーザビームBの走査を、以下「レーザ走査」と称する。 When the ingot height measurement is completed by measuring the ingot height at different positions in the in-plane direction of the ingot top surface 21, the control unit 37 causes the second slide motor 324 in the chuck moving mechanism 32 to operate. is controlled to set the position of the chuck table 320 in the Y-axis direction within the machining area. In the processing area, the ingot 2 fixed to the chuck 31 is positioned directly below the collector 356 . Then, the control unit 37 irradiates the ingot top surface 21 with the laser beam B while controlling the depth of the condensing point BP from the ingot top surface 21 based on the measurement result of the ingot height. to form FIG. 1 shows how the ingot 2 is irradiated with the laser beam B and scanned. In addition, since this illustration shows the relative movement of the collector 356 and the irradiation position PR with respect to the ingot 2, it seems that the collector 356 and the irradiation position PR are moving in the XY directions. , in the laser processing apparatus 30, the concentrator 356, that is, the irradiation position PR is stationary in the XY directions, while the ingot 2 is moved in the XY directions by the chuck moving mechanism 32. FIG. As shown in FIG. 1, forward scanning Sc1 in which the light collector 356 moves relative to the ingot 2 in a first direction parallel to the X axis, and the light collector 356 moves to the ingot 2 along the X axis Inward scanning Sc2, which is parallel and relatively moves in a second direction opposite to the first direction, is alternately repeated. Index feeding is performed in which the chuck table 320 is fed by a predetermined small amount in the Y-axis direction between the forward scanning Sc1 and the backward scanning Sc2. The irradiation of the laser beam B is performed intermittently within the region of the ingot top surface 21 during at least one of the outward scanning Sc1 and the backward scanning Sc2. That is, multiple irradiations of the laser beam B are performed during the outward scanning Sc1 and/or the backward scanning Sc2. The scanning of the laser beam B during one forward scanning Sc1 or one backward scanning Sc2 is hereinafter referred to as "laser scanning".

ここで、加工の高速化(例えば500mm/s、0.5G加減速等)を図る際には、高さ方向の振動が問題となる。この点、チャックテーブル320側に上下段取り(すなわちZ軸方向の位置調整)機構を設けると、かかる振動を助長してしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、チャックテーブル320側ではなく、レーザビームBの照射側、すなわち、集光器356側に、上下段取り機構を設けている。かかる上下段取り機構においては、通常、50mm程度の上下段取りストロークが必要となる。また、近年は、光学系351のサイズ増大により、上下段取り機構におけるイナーシャが増大している。このため、従来技術においては、上下段取り機構における大きなストロークと大きなイナーシャとに起因して、集光点BPのインゴット頂面21からの深さを精密に(例えばサブミクロンレベルで)制御することや、焦点位置をリアルタイムに制御することが困難であった。これにより、ウェハ平坦化工程における研磨や研削の加工代が増大し、ウェハ製造における材料歩留まりの悪化につながっていた。特に、インゴット2の面内方向における中心部の1点のみの測定値、あるいは、複数点の検出値の平均値を用いる特許文献1に記載の方法においては、インゴット2の平行度やステージの真直度の影響を打ち消すことができなかった。 Here, vibration in the height direction becomes a problem when increasing the processing speed (for example, 500 mm/s, 0.5 G acceleration/deceleration, etc.). In this regard, providing a vertical setup (that is, position adjustment in the Z-axis direction) mechanism on the side of the chuck table 320 may promote such vibration. Therefore, in this embodiment, the upper and lower setup mechanism is provided not on the chuck table 320 side but on the irradiation side of the laser beam B, that is, on the collector 356 side. Such a vertical setup mechanism normally requires a vertical setup stroke of about 50 mm. Further, in recent years, due to the increase in size of the optical system 351, the inertia in the upper and lower setup mechanism is increasing. For this reason, in the prior art, due to the large stroke and large inertia in the upper and lower setup mechanism, it is difficult to precisely control the depth of the focal point BP from the ingot top surface 21 (for example, at the submicron level). , it was difficult to control the focus position in real time. As a result, the processing allowance for polishing and grinding in the wafer flattening process increases, leading to deterioration in material yield in wafer manufacturing. In particular, in the method described in Patent Document 1, which uses the measured value of only one central point in the in-plane direction of the ingot 2 or the average value of the detected values of a plurality of points, the parallelism of the ingot 2 and the straightness of the stage could not negate the effect of

そこで、本実施形態に係る構成は、大ストローク且つ高イナーシャの粗動機構であるステージ移動機構354により粗い上下段取りを行うとともに、小ストローク且つ低イナーシャの微動機構である集光器移動機構357により精密な上下段取りを行う。ここで、集光器移動機構357として、例えば、いわゆるピエゾステージを用いることで、10nmレベルの分解能での上下段取りを高速で行うことが可能となる。また、インゴット頂面21の面内方向における複数個所にて測定したインゴット高さの、平均値ではなく、各々の箇所における測定値を、集光器移動機構357による精密且つ高速な上下段取りに反映させることで、レーザビームBの照射毎に集光点BPのインゴット頂面21からの深さをリアルタイムで精密に制御することが可能となる。これにより、ウェハ平坦化工程における研磨や研削の加工代が良好に低減され得る。したがって、本実施形態によれば、いわゆるレーザスライスによりインゴット2からウェハ1を得るウェハ製造技術において、従来よりも生産性を向上することが可能となる。 Therefore, in the configuration according to the present embodiment, the stage moving mechanism 354, which is a coarse movement mechanism with a large stroke and high inertia, performs rough up-and-down setup, and the concentrator movement mechanism 357, which is a fine movement mechanism with a small stroke and low inertia, is used. Precise upper and lower setup. Here, by using, for example, a so-called piezo stage as the condenser moving mechanism 357, it is possible to perform the upper and lower setup at a resolution of 10 nm level at high speed. In addition, not the average value of the ingot height measured at multiple points in the in-plane direction of the ingot top surface 21, but the measured value at each point is reflected in the precise and high-speed setup by the collector moving mechanism 357. By doing so, it is possible to precisely control the depth of the focal point BP from the ingot top surface 21 for each irradiation of the laser beam B in real time. As a result, the processing allowance for polishing and grinding in the wafer flattening process can be favorably reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the productivity in the wafer manufacturing technology for obtaining the wafer 1 from the ingot 2 by so-called laser slicing.

上記の通り、集光器356の位置がXY方向について固定されているため、インゴット2を集光器356に対してXY方向に相対移動させるためのチャック移動機構32には、少なくともインゴット2の外径以上のストロークが必要である。測定装置36についても同様である。このため、実際には、少なくともインゴット2の外径の2倍程度あるいはそれ以上のストロークが必要となる。よって、チャック移動機構32における真直誤差が問題となる。すなわち、チャック移動機構32における真直誤差の影響で、剥離層23に傾きが生じたり、集光点BPのインゴット頂面21からの深さに誤差が生じたりすると、ウェハ平坦化工程における研磨や研削の加工代が増大し、ウェハ製造における材料歩留まりの悪化につながる。チャック移動機構32における真直誤差は、チャック面311の平面度に反映される。さらに、チャック面311の平面度についても、チャック31の製造時の寸法誤差の影響を受ける。 As described above, since the position of the light collector 356 is fixed in the XY directions, the chuck moving mechanism 32 for moving the ingot 2 relative to the light collector 356 in the XY directions has at least an outer surface of the ingot 2 . A stroke larger than the diameter is required. The same applies to the measuring device 36 as well. Therefore, in practice, a stroke of at least twice the outer diameter of the ingot 2 or more is required. Therefore, the straightness error in the chuck moving mechanism 32 becomes a problem. That is, if the release layer 23 is tilted or the depth of the focal point BP from the ingot top surface 21 is distorted due to the straightness error in the chuck moving mechanism 32, polishing or grinding in the wafer flattening process may occur. processing allowance increases, leading to a deterioration in material yield in wafer manufacturing. A straightness error in the chuck moving mechanism 32 is reflected in the flatness of the chuck surface 311 . Furthermore, the flatness of the chuck surface 311 is also affected by dimensional errors during manufacture of the chuck 31 .

そこで、本実施形態に係る構成においては、チャック面311の高さであるチャック面高さを予め測定し、かかるチャック面高さの測定値を集光器移動機構357による集光器356のZ軸方向位置制御に反映させる。すなわち、制御部37は、予め測定されたチャック面高さに基づいて、レーザビームBの照射毎に集光器移動機構357を制御する。これにより、ウェハ平坦化工程における研磨や研削の加工代が良好に低減され、以て従来よりも生産性がよりいっそう向上する。なお、かかるチャック面高さは、例えば、集光器356とともに集光器移動機構357に固定された不図示の高さ測定装置によって測定され得る。あるいは、かかるチャック面高さは、例えば、Y軸スライドレール322aの真直度の影響を或る程度無視して良い程度に、測定領域と加工領域との間のY軸方向における距離が充分小さければ、測定装置36を用いて測定され得る。 Therefore, in the configuration according to this embodiment, the chuck surface height, which is the height of the chuck surface 311 , is measured in advance, and the measured value of the chuck surface height is used as the Z axis of the light collector 356 by the light collector movement mechanism 357 . Reflected in axial position control. That is, the controller 37 controls the collector moving mechanism 357 each time the laser beam B is irradiated based on the chuck surface height measured in advance. As a result, the processing allowance for polishing and grinding in the wafer flattening process can be favorably reduced, thereby further improving productivity as compared with the prior art. The chuck surface height can be measured by, for example, a height measuring device (not shown) fixed to the collector movement mechanism 357 together with the collector 356 . Alternatively, the chuck surface height can be adjusted, for example, if the distance in the Y-axis direction between the measurement area and the machining area is sufficiently small to the extent that the influence of the straightness of the Y-axis slide rail 322a can be ignored to some extent. , can be measured using the measuring device 36 .

精密な測定結果に基づいて、粗動機構であるステージ移動機構354における目標値は決まるものの、位置決め指令によって偏差が完全に0になるとは限らない。そこで、本実施形態に係る構成においては、制御部37は、ステージ移動機構354の位置決め誤差に応じて、集光器移動機構357を制御する。すなわち、制御部37は、粗動機構であるステージ移動機構354の位置決め誤差に対して、微動機構である集光器移動機構357に補正をかける。具体的には、例えば、制御部37は、ステージ位置スケール355の出力を参照しつつ、サーボモータである粗動モータ354aの駆動を制御する。そして、制御部37は、溜まりパルス分の誤差を、集光器移動機構357に補正値として返す。これにより、集光点BPのインゴット頂面21からの深さを精度よく制御することが可能となり、従来よりも生産性がさらに向上する。 Although the target value of the stage moving mechanism 354, which is a coarse movement mechanism, is determined based on the precise measurement results, the deviation is not always zero due to the positioning command. Therefore, in the configuration according to this embodiment, the controller 37 controls the collector moving mechanism 357 according to the positioning error of the stage moving mechanism 354 . That is, the control unit 37 corrects the positioning error of the stage moving mechanism 354, which is a coarse movement mechanism, by the light collector moving mechanism 357, which is a fine movement mechanism. Specifically, for example, the control unit 37 refers to the output of the stage position scale 355 and controls the driving of the coarse movement motor 354a, which is a servo motor. Then, the controller 37 returns the accumulated pulse error to the collector moving mechanism 357 as a correction value. This makes it possible to control the depth of the condensing point BP from the ingot top surface 21 with high accuracy, thereby further improving productivity as compared with the prior art.

(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiments. Therefore, the above embodiment can be modified as appropriate. A representative modified example will be described below. In the following description of the modified example, differences from the above embodiment will be mainly described. Moreover, in the above-described embodiment and modifications, the same reference numerals are given to parts that are the same or equivalent to each other. Therefore, in the description of the modification below, the description in the above embodiment can be used as appropriate for components having the same reference numerals as those in the above embodiment, unless there is a technical contradiction or special additional description.

本発明は、上記実施形態にて示された具体的な構成に限定されない。例えば、Z軸正方向は、鉛直上方ではなくてもよい。すなわち、Z軸正方向は、重力作用方向の反対方向である鉛直上方に対して交差する方向であってもよい。 The present invention is not limited to the specific configurations shown in the above embodiments. For example, the Z-axis positive direction does not have to be vertically upward. That is, the Z-axis positive direction may be a direction that intersects the vertically upward direction, which is the direction opposite to the direction in which gravity acts.

第一スライド機構321は、チャックテーブル320をXY2方向に移動可能に構成されていてもよい。すなわち、チャックテーブル320を比較的長距離にわたってY軸方向に移動可能な粗動機構としての第二スライド機構322とは異なり、インゴット2の外径程度の比較的短距離の可動範囲を有する第一スライド機構321に、Y軸方向における微動機構としての機能を付与してもよい。これにより、測定装置36における測定中、および、レーザ照射装置35による加工中の、チャックテーブル320すなわちインゴット2のY軸方向における送り量が、よりいっそう精密に制御され得る。 The first slide mechanism 321 may be configured to move the chuck table 320 in two XY directions. That is, unlike the second slide mechanism 322 as a coarse movement mechanism capable of moving the chuck table 320 in the Y-axis direction over a relatively long distance, the first slide mechanism 322 has a relatively short movable range of about the outer diameter of the ingot 2 . The slide mechanism 321 may be provided with a function as a fine movement mechanism in the Y-axis direction. As a result, the feeding amount of the chuck table 320, that is, the ingot 2 in the Y-axis direction during measurement by the measuring device 36 and processing by the laser irradiation device 35 can be controlled more precisely.

第一スライドモータ323、第二スライドモータ324、粗動モータ354a、等の各種モータの種類にも、特段の限定はない。すなわち、例えば、リニアモータが用いられ得る。 The types of motors such as the first slide motor 323, the second slide motor 324, the coarse motion motor 354a, etc. are not particularly limited. Thus, for example, linear motors can be used.

接触子361は、接触子支持部362aと同一材料により継ぎ目なく一体に形成されていてもよい。すなわち、接触子361は、接触子支持部362aに形成された突起部であってもよい。 The contactor 361 may be seamlessly and integrally formed of the same material as the contactor support portion 362a. That is, the contactor 361 may be a protrusion formed on the contactor support portion 362a.

当接突起部365dは、側方突設部365cと同一材料により継ぎ目なく一体に形成されていてもよい。すなわち、当接突起部365dは、側方突設部365cに形成された突起部であってもよい。あるいは、当接突起部365dは、省略され得る。すなわち、接触子持上部365bは、側方突設部365cのみにより構成されていてもよい。 The contact protrusion 365d may be formed seamlessly and integrally from the same material as the lateral protrusion 365c. That is, the contact protrusion 365d may be a protrusion formed on the side protrusion 365c. Alternatively, the abutment protrusion 365d may be omitted. In other words, the contactor lifting portion 365b may be composed only of the side protruding portion 365c.

持上部昇降機構366は、ボールネジ構造に限定されず、流体圧シリンダ等であってもよい。 The lifting portion elevating mechanism 366 is not limited to a ball screw structure, and may be a fluid pressure cylinder or the like.

緩衝部369は、カウンターバランスシリンダに限定されず、例えば、バネやエラストマーゴム(例えばシリコーンゴム)等を用いた構成であってもよい。 The cushioning portion 369 is not limited to the counterbalance cylinder, and may be configured using, for example, a spring, elastomer rubber (eg, silicone rubber), or the like.

レーザ加工中の温度上昇に伴う熱伸びに起因して、集光点BPのインゴット頂面21からの深さに変動が生じることがあり得る。そこで、図5および図6に示されているように、チャック31側に基準ブロック381を設け、かかる基準ブロック381の頂面である基準面381aと集光器移動機構357との間の距離を測長センサ382により随時測定することで、熱伸びに対する補正機能を実現することが可能である。基準ブロック381は、例えば、熱膨張係数の小さな材質(例えば石定盤を構成する石材等)によって形成され得る。基準ブロック381は、チャック面311またはチャックテーブル320の上面に接着等により取付けられることで、チャックテーブル320により固定的に支持されている。測長センサ382は、基準ブロック381すなわち基準面381aの高さである基準ブロック高さを測定するように、周知の接触式あるいは非接触式の構成を有していて、集光器356とともに集光器移動機構357に固定されている。 The depth of the focal point BP from the ingot top surface 21 may fluctuate due to thermal elongation that accompanies the temperature rise during laser processing. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, a reference block 381 is provided on the side of the chuck 31, and the distance between the reference surface 381a, which is the top surface of the reference block 381, and the condenser moving mechanism 357 is It is possible to implement a function of correcting thermal elongation by measuring with the length measuring sensor 382 at any time. The reference block 381 can be made of, for example, a material with a small coefficient of thermal expansion (for example, stone material constituting a stone surface plate). The reference block 381 is fixedly supported by the chuck table 320 by being attached to the chuck surface 311 or the upper surface of the chuck table 320 by adhesion or the like. Length measuring sensor 382 has a known contact or non-contact configuration to measure the reference block height, which is the height of reference block 381 or reference surface 381a, and collects together with collector 356. It is fixed to the optical device moving mechanism 357 .

かかる構成においては、測長センサ382は、1枚のウェハ1を得るための一連のレーザ加工に際し、基準ブロック高さを複数回測定する。そして、制御部37は、測定した基準ブロック高さに応じて、集光器移動機構357を適時制御する。具体的には、例えば、制御部37は、チャックテーブル320が測定領域から加工領域に移動してからレーザ加工を開始する前に、図6に示されているように基準面381aが測長センサ382の直下に位置する測長位置までチャックテーブル320を移動して、基準ブロック高さを測定する。そして、制御部37は、所定回数あるいは所定時間のレーザ加工を実行した後、チャックテーブル320を測長位置まで移動して、基準ブロック高さを再測定し、加工前に測定した基準ブロック高さを基準値として、基準値との変化分を熱伸び量として集光器移動機構357の補正に反映する。再測定は、所定回数のレーザ走査、あるいは、所定時間毎に行われ得る。 In such a configuration, the length measurement sensor 382 measures the reference block height multiple times during a series of laser processing to obtain one wafer 1 . Then, the controller 37 controls the collector moving mechanism 357 appropriately according to the measured reference block height. Specifically, for example, after the chuck table 320 moves from the measurement area to the processing area, the control unit 37 controls that the reference surface 381a is set to the length measurement sensor as shown in FIG. 6 before laser processing is started. The chuck table 320 is moved to the length measurement position located directly below 382 to measure the height of the reference block. Then, after performing laser processing for a predetermined number of times or for a predetermined period of time, the control unit 37 moves the chuck table 320 to the length measurement position, re-measures the height of the reference block, and measures the height of the reference block measured before processing. is used as a reference value, and the change from the reference value is reflected in the correction of the collector moving mechanism 357 as the amount of thermal expansion. Re-measurement may be performed at predetermined times of laser scanning or at predetermined time intervals.

1回のレーザ走査中にてインゴット頂面21の面内方向における異なる位置にそれぞれレーザビームBを照射可能に、レーザ加工装置30を構成することで、サイクルタイムが良好に短縮され、生産性がよりいっそう向上する。そこで、レーザ加工装置30は、光学系351を複数備えていて、複数の光学系351の各々を通過したレーザビームBをインゴット頂面21の面内方向における互いに異なる位置に照射するように構成されていてもよい。具体的には、例えば、共通の発信器34から出射されたレーザビームBがビームスプリッタにより2つに分岐され、それぞれが2つの光学系351の各々を通って、2つの集光器356の各々からインゴット頂面21に照射され得る。なお、この場合の集光器356は、上記のように光学系351と同数設けられていてもよいし、複数の光学系351が同一すなわち共通の集光器356にレーザビームBを導入するように構成されていてもよい。あるいは、例えば、特開2016-225536号公報に記載されているように、集光器356の内部に設けられた回折光学素子によってレーザビームBが複数に分岐されてもよい。 By configuring the laser processing apparatus 30 so that different positions in the in-plane direction of the top surface 21 of the ingot can be irradiated with the laser beam B during one laser scan, the cycle time can be favorably shortened, and the productivity can be improved. improve even further. Therefore, the laser processing apparatus 30 includes a plurality of optical systems 351, and is configured to irradiate the laser beam B that has passed through each of the plurality of optical systems 351 to different positions in the ingot top surface 21 in the in-plane direction. may be Specifically, for example, the laser beam B emitted from the common transmitter 34 is split into two by a beam splitter, and each passes through each of the two optical systems 351 and passes through each of the two condensers 356. can irradiate the ingot top surface 21 from. In this case, the condensers 356 may be provided in the same number as the optical systems 351 as described above, or the plurality of optical systems 351 may introduce the laser beam B into the same condenser 356 , that is, in common. may be configured to Alternatively, the laser beam B may be split into a plurality of beams by a diffractive optical element provided inside the condenser 356, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-225536, for example.

上記の説明において、互いに継ぎ目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継ぎ目無く一体に形成されてもよい。また、上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。 In the above description, the plurality of constituent elements that are seamlessly integrated with each other may be formed by bonding separate members together. Similarly, a plurality of constituent elements that are formed by bonding separate members together may be formed seamlessly and integrally with each other. Moreover, in the above description, the plurality of constituent elements that are made of the same material may be made of different materials. Similarly, a plurality of components made of different materials may be made of the same material.

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数値に限定される場合等を除き、その特定の数値に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。 Needless to say, the elements constituting the above-described embodiments are not necessarily essential, unless explicitly stated as essential or clearly considered essential in principle. In addition, when numerical values such as the number, amount, range, etc. of a constituent element are mentioned, unless it is explicitly stated that it is particularly essential, or when it is clearly limited to a specific numerical value in principle, the specific numerical value The present invention is not limited to Similarly, when the shape, direction, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc. are mentioned, unless it is explicitly stated that it is particularly essential, or when it is limited to a specific shape, direction, positional relationship, etc. in principle , the shape, direction, positional relationship, etc., of which the present invention is not limited.

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わされ得る。 Modifications are also not limited to the above examples. In addition, multiple modifications can be combined with each other as long as they are not technically inconsistent.

2 インゴット
36 測定装置
361 接触子
361a 先端部
361b 基端部
362a 接触子支持部
363 接触子可動ステージ(接触子案内部)
364 位置検出部
365b 接触子持上部
368 持上部駆動装置
2 ingot 36 measuring device 361 contactor 361a tip portion 361b base end portion 362a contactor support portion 363 contactor movable stage (contactor guide portion)
364 Position detector 365b Contactor lifting part 368 Lifting part driving device

Claims (11)

レーザ加工装置(30)の加工対象であるインゴット(2)の高さであるインゴット高さを測定する、測定装置(36)であって、
前記インゴットの高さ方向における一方側の端面である頂面(21)と前記高さ方向に沿って対向した状態で、前記頂面と当接可能に前記頂面に向かって前記高さ方向に沿って延設される、接触子(361)と、
前記接触子の前記高さ方向における一端部であって前記頂面と当接する先端部(361a)とは反対側の基端部(361b)にて、前記接触子を固定的に支持する、接触子支持部(362a)と、
前記接触子支持部を前記高さ方向に沿ってスライド可能に案内する、接触子案内部(363)と、
前記接触子または前記接触子支持部の前記高さ方向における位置に対応する出力を発生する、位置検出部(364)と、
前記接触子支持部と当接可能に、前記接触子支持部の下方に配置された、接触子持上部(365b)と、
前記接触子持上部を前記高さ方向に沿って上下動させる、持上部駆動装置(368)と、
を備えた測定装置。
A measuring device (36) for measuring an ingot height, which is the height of an ingot (2) to be processed by a laser processing device (30),
While facing the top face (21), which is one end face in the height direction of the ingot, along the height direction, the top face (21) can be brought into contact with the top face in the height direction. a contact (361) extending along;
The contact is fixedly supported at a base end (361b) opposite to a tip (361a) which is one end in the height direction of the contact and contacts the top surface. a child support (362a);
a contactor guide portion (363) for slidably guiding the contactor support portion along the height direction;
a position detector (364) that generates an output corresponding to the position of the contact or the contact support in the height direction;
a contact lifting portion (365b) disposed below the contact support portion so as to be able to contact the contact support portion;
a lift driving device (368) for moving the contact lift up and down along the height direction;
measuring device with
前記接触子および前記接触子支持部は、自重により前記頂面に向かって付勢されつつ前記高さ方向に沿ってスライド可能に設けられ、
前記接触子持上部は、
前記接触子の前記先端部が前記頂面の上方にて前記頂面から離隔する非測定状態にて、前記接触子支持部と当接することで前記接触子支持部を下方から支持し、
前記接触子の前記先端部が前記頂面と当接する測定状態にて、前記接触子支持部の下方にて前記接触子支持部から離隔するように設けられた、
請求項1に記載の測定装置。
The contact and the contact support are slidable along the height direction while being biased toward the top surface by their own weight,
The contact lifting part is
supporting the contactor support from below by contacting the contactor support in a non-measurement state in which the tip of the contactor is separated from the top surface above the top surface;
provided so as to be separated from the contact support portion below the contact support portion in a measurement state in which the tip portion of the contact is in contact with the top surface,
The measuring device according to claim 1.
前記接触子支持部の下降により前記接触子の前記先端部が前記頂面と当接したときの衝撃を緩和するように設けられた、緩衝部(369)をさらに備えた、
請求項1または2に記載の測定装置。
Further comprising a cushioning portion (369) provided to reduce impact when the tip portion of the contact comes into contact with the top surface due to the descent of the contact support,
3. The measuring device according to claim 1 or 2.
前記緩衝部は、前記高さ方向に沿って伸縮するカウンターバランスシリンダを備えた、
請求項3に記載の測定装置。
The buffer section includes a counterbalance cylinder that expands and contracts along the height direction,
The measuring device according to claim 3.
請求項1~4のいずれか1つに記載の測定装置を備え、かかる測定装置により測定した前記インゴット高さに基づいて、前記インゴットからウェハ(1)を得るために前記頂面に対して透過性を有するレーザビームを照射するように構成された、レーザ加工装置(30)であって、
前記頂面に前記レーザビームを照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記頂面と対向配置される、集光器(356)と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面である底面(22)と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック(31)と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル(320)を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構(32)と、
前記レーザビームの発生源である発信器(34)と前記集光器との間のレーザ光路(BL)中に設けられた、光学系(351)と、
前記光学系を支持する、光学系ステージ(352)と、
前記光学系ステージを前記高さ方向に沿って上下動させる、粗動機構(354)と、
前記光学系ステージに固定されることで前記粗動機構により前記光学系ステージとともに上下動しつつ、前記集光器を前記光学系ステージに対して前記高さ方向に沿って相対的に上下動可能に前記集光器を支持するように設けられた、微動機構(357)と、
前記粗動機構および前記微動機構の動作を制御する、制御部(37)と、
を備えたレーザ加工装置。
A measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the height of the ingot measured by such measuring device is transmitted to the top surface for obtaining wafers (1) from the ingot. A laser processing device (30) configured to irradiate a laser beam having a property of
A concentrator (356) disposed opposite the top surface along the height direction such that irradiating the top surface with the laser beam causes the laser beam to be focused within the ingot. and,
a chuck (31) provided to support the ingot by joining with a bottom surface (22) that is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (32) provided so as to be able to move a chuck table (320) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction intersecting with the height direction;
an optical system (351) provided in a laser beam path (BL) between a transmitter (34), which is the source of the laser beam, and the collector;
an optics stage (352) that supports the optics;
a coarse movement mechanism (354) that vertically moves the optical system stage along the height direction;
By being fixed to the optical system stage, the light collector can be moved up and down relative to the optical system stage along the height direction while moving up and down together with the optical system stage by the coarse movement mechanism. a fine movement mechanism (357) provided to support the concentrator in
a control unit (37) that controls the operations of the coarse movement mechanism and the fine movement mechanism;
laser processing equipment.
前記測定装置は、前記面内方向における複数個所にて前記インゴット高さを測定し、
前記制御部は、前記測定装置により測定した前記インゴット高さに基づいて、前記レーザビームの照射毎に前記微動機構を制御する、
請求項5に記載のレーザ加工装置。
The measuring device measures the height of the ingot at a plurality of points in the in-plane direction,
The control unit controls the fine movement mechanism for each irradiation of the laser beam based on the height of the ingot measured by the measuring device.
The laser processing apparatus according to claim 5.
インゴット(2)からウェハ(1)を得るために前記インゴットの高さ方向における一方側の端面である頂面(21)に対して透過性を有するレーザビームを照射する、レーザ加工装置(30)であって、
前記頂面に前記レーザビームを照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記頂面と対向配置される、集光器(356)と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面である底面(22)と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック(31)と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル(320)を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構(32)と、
前記レーザビームの発生源である発信器(34)と前記集光器との間のレーザ光路(BL)中に設けられた、光学系(351)と、
前記光学系を支持する、光学系ステージ(352)と、
前記光学系ステージを前記高さ方向に沿って上下動させる、粗動機構(354)と、
前記光学系ステージに固定されることで前記粗動機構により前記光学系ステージとともに上下動しつつ、前記集光器を前記光学系ステージに対して前記高さ方向に沿って相対的に上下動可能に前記集光器を支持するように設けられた、微動機構(357)と、
前記粗動機構および前記微動機構の動作を制御する、制御部(37)と、
を備えたレーザ加工装置。
A laser processing apparatus (30) for irradiating a top face (21), which is one end face in the height direction of the ingot (2), with a laser beam having transparency in order to obtain the wafer (1) from the ingot (2). and
A concentrator (356) disposed opposite the top surface along the height direction such that irradiating the top surface with the laser beam causes the laser beam to be focused within the ingot. and,
a chuck (31) provided to support the ingot by joining with a bottom surface (22) that is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (32) provided so as to be able to move a chuck table (320) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction intersecting with the height direction;
an optical system (351) provided in a laser beam path (BL) between a transmitter (34), which is the source of the laser beam, and the collector;
an optics stage (352) that supports the optics;
a coarse movement mechanism (354) that vertically moves the optical system stage along the height direction;
By being fixed to the optical system stage, the light collector can be moved up and down relative to the optical system stage along the height direction while moving up and down together with the optical system stage by the coarse movement mechanism. a fine movement mechanism (357) provided to support the concentrator in
a control unit (37) that controls the operations of the coarse movement mechanism and the fine movement mechanism;
laser processing equipment.
前記制御部は、予め測定された、前記底面と接合される前記チャックの表面(311)の高さであるチャック面高さに基づいて、前記レーザビームの照射毎に前記微動機構を制御する、
請求項5~7のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The control unit controls the fine movement mechanism each time the laser beam is irradiated, based on a pre-measured chuck surface height, which is the height of the surface (311) of the chuck bonded to the bottom surface.
The laser processing apparatus according to any one of claims 5-7.
前記制御部は、前記粗動機構の位置決め誤差に応じて、前記微動機構を制御する、
請求項5~8のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The control unit controls the fine movement mechanism according to a positioning error of the coarse movement mechanism.
The laser processing apparatus according to any one of claims 5-8.
前記チャックテーブルにより固定的に支持された基準ブロック(381)と、
前記基準ブロックの高さである基準ブロック高さを測定するように、前記微動機構に固定された、測長センサ(382)と、
をさらに備え、
前記測長センサは、1枚の前記ウェハを得るための一連のレーザ加工中に、前記基準ブロック高さを複数回測定し、
前記制御部は、測定した前記基準ブロック高さに応じて、前記微動機構を制御する、
請求項5~9のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
a reference block (381) fixedly supported by the chuck table;
a length measuring sensor (382) fixed to the fine movement mechanism to measure a reference block height, which is the height of the reference block;
further comprising
the length measurement sensor measures the height of the reference block multiple times during a series of laser processing to obtain one wafer;
The control unit controls the fine movement mechanism according to the measured reference block height.
The laser processing apparatus according to any one of claims 5-9.
前記光学系を複数備え、
複数の前記光学系の各々を通過した前記レーザビームを、前記頂面における互いに異なる位置に照射するように構成された、
請求項5~10のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
comprising a plurality of the optical systems,
configured to irradiate different positions on the top surface with the laser beam that has passed through each of the plurality of optical systems,
The laser processing apparatus according to any one of claims 5-10.
JP2022028301A 2022-02-25 2022-02-25 Measurement device and laser processing device Pending JP2023124506A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022028301A JP2023124506A (en) 2022-02-25 2022-02-25 Measurement device and laser processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022028301A JP2023124506A (en) 2022-02-25 2022-02-25 Measurement device and laser processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023124506A true JP2023124506A (en) 2023-09-06

Family

ID=87886205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022028301A Pending JP2023124506A (en) 2022-02-25 2022-02-25 Measurement device and laser processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023124506A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9791411B2 (en) Processing apparatus including a three-dimensional interferometric imager
KR102316369B1 (en) Laser machining method and laser machining apparatus
WO2013038606A1 (en) Laser processing device and laser processing method
KR20050108043A (en) Device for cutting glass substrate in manufacturing process of flat type display and method for controlling depth of cutting for the glass substrate
JP2014200822A (en) Laser beam machining apparatus
TWI743297B (en) Laser processing device
TWI474888B (en) Lightning scribing device
US11749545B2 (en) Substrate-floatation-type laser processing apparatus and method for measuring floating height
US8536486B2 (en) Method of dividing workpiece using laser beam
CN103223557B (en) The light spot form detection method of laser beam and light spot form detection device
CN112207463B (en) Laser processing apparatus
KR20130129107A (en) Method for forming a modified layer
CN114850679B (en) Leveling and polishing device and method using femtosecond pulse laser
JP2023124506A (en) Measurement device and laser processing device
CN112296526B (en) Comparison method and laser processing apparatus
CN111804913A (en) 3D printing apparatus integrating molding and detection
JP6045174B2 (en) High-precision alignment method and high-precision alignment apparatus for optical components
JP7309277B2 (en) POSITION ADJUSTMENT METHOD AND POSITION ADJUSTMENT DEVICE
CN212823699U (en) Laser cutting wafer optical positioning structure
JP2009123875A (en) Laser dicing method
JP2014004776A (en) Processing device of substrate
JP2001232490A (en) Laser beam machine
JP2023124507A (en) Laser processing device
CN111380874B (en) Defect detection device, bonding apparatus, and bonding method
KR101720574B1 (en) Apparatus laser processing and method for driving the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240409