JP2822698B2 - 位置合わせ装置及びレーザ加工装置 - Google Patents
位置合わせ装置及びレーザ加工装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、位置合わせ装置及び
レーザ加工装置に関するものである。
レーザ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造装置に用いる位置合わ
せ装置は、光源からの光を送光側スリット及びレンズを
介してチップ上に形成されたヒューズに対して斜めに入
射させ、ヒューズの表面で反射した光を、レンズ、傾動
可能のバイブレータ及び受光側スリットを介してディテ
クタで受光し、ディテクタの出力に基づいてフォーカス
を合わせていた。
せ装置は、光源からの光を送光側スリット及びレンズを
介してチップ上に形成されたヒューズに対して斜めに入
射させ、ヒューズの表面で反射した光を、レンズ、傾動
可能のバイブレータ及び受光側スリットを介してディテ
クタで受光し、ディテクタの出力に基づいてフォーカス
を合わせていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では光の反射を利用する装置であるが、ヒューズ上に特
に厚い酸化膜がある場合、入射光はヒューズと酸化膜の
両方で反射し、ヒューズに対して焦点がずれてしまう問
題点があった。この発明の目的は、試料上の被測定物例
えば、上部に酸化膜、特に厚い酸化膜のあるヒューズに
対して、正確に合焦させることができる位置合わせ装置
を提供することである。
では光の反射を利用する装置であるが、ヒューズ上に特
に厚い酸化膜がある場合、入射光はヒューズと酸化膜の
両方で反射し、ヒューズに対して焦点がずれてしまう問
題点があった。この発明の目的は、試料上の被測定物例
えば、上部に酸化膜、特に厚い酸化膜のあるヒューズに
対して、正確に合焦させることができる位置合わせ装置
を提供することである。
【０００４】この発明の他の目的は、試料上の被測定物
例えば、その上部に形成された酸化膜等の厚さやそり等
の影響なしに被加工位置を照射位置に正確に合わせてレ
ーザ加工が行えるレーザ加工装置を提供することであ
る。
例えば、その上部に形成された酸化膜等の厚さやそり等
の影響なしに被加工位置を照射位置に正確に合わせてレ
ーザ加工が行えるレーザ加工装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の位置合わせ装
置は、設計データで定まる試料の所定位置を光学系に対
して、三次元的に位置合わせする位置制御手段を有する
光学装置に用いるものであり、そのために前記位置制御
手段は、合焦手段と移動手段とを備えている。合焦手段
は、前記所定位置と同じ高さとなる、設計データから定
まる合焦基準位置を前記光学系に対して合焦するもので
ある。移動手段は、前記合焦手段による合焦状態を維持
したままで、前記所定位置を前記合焦方向に直交する平
面内で移動して、前記所定位置を二次元的に位置合わせ
するものである。
置は、設計データで定まる試料の所定位置を光学系に対
して、三次元的に位置合わせする位置制御手段を有する
光学装置に用いるものであり、そのために前記位置制御
手段は、合焦手段と移動手段とを備えている。合焦手段
は、前記所定位置と同じ高さとなる、設計データから定
まる合焦基準位置を前記光学系に対して合焦するもので
ある。移動手段は、前記合焦手段による合焦状態を維持
したままで、前記所定位置を前記合焦方向に直交する平
面内で移動して、前記所定位置を二次元的に位置合わせ
するものである。
【０００６】この発明のレーザ加工装置は、設計データ
で定まる試料の被加工位置を、エネルギービームの照射
位置に三次元的に位置合わせをした後、前記被加工位置
に前記エネルギービームを照射して前記被加工位置を加
工するものである。そして被加工位置例えばヒューズと
同じ高さとなる他の場所の所定位置である合焦点を１箇
所または複数箇所測定し、その結果により被測定物の合
焦点を予測して被加工位置に合わせてレーザ加工するも
のである。
で定まる試料の被加工位置を、エネルギービームの照射
位置に三次元的に位置合わせをした後、前記被加工位置
に前記エネルギービームを照射して前記被加工位置を加
工するものである。そして被加工位置例えばヒューズと
同じ高さとなる他の場所の所定位置である合焦点を１箇
所または複数箇所測定し、その結果により被測定物の合
焦点を予測して被加工位置に合わせてレーザ加工するも
のである。
【０００７】そのために第１の構成として、第１駆動手
段と、第２駆動手段と、第１制御手段と、第２制御手段
とをそれぞれ備えている。第１駆動手段は、試料を該試
料の表面を含む平面内で移動させるものである。第２駆
動手段は、試料を前記平面に直交する方向へ移動させる
ものである。第１制御手段は、前記被加工位置と同じ高
さ面となる設計データから定まる所定位置を、前記照射
位置に移動させるべく、前記第１駆動手段と前記第２駆
動手段とを制御するものである。第２制御手段は、前記
第１制御手段の制御の終了後、前記被加工位置を前記照
射位置に移動させるべく、前記第１駆動手段を制御する
ものである。
段と、第２駆動手段と、第１制御手段と、第２制御手段
とをそれぞれ備えている。第１駆動手段は、試料を該試
料の表面を含む平面内で移動させるものである。第２駆
動手段は、試料を前記平面に直交する方向へ移動させる
ものである。第１制御手段は、前記被加工位置と同じ高
さ面となる設計データから定まる所定位置を、前記照射
位置に移動させるべく、前記第１駆動手段と前記第２駆
動手段とを制御するものである。第２制御手段は、前記
第１制御手段の制御の終了後、前記被加工位置を前記照
射位置に移動させるべく、前記第１駆動手段を制御する
ものである。
【０００８】設計データで定まる試料の被加工位置に
は、例えば加工ブロックのヒューズ等が含まれるが、合
焦基準位置として、例えば前記被加工位置を含む加工ブ
ロックに隣接したスクライブラインを選択することによ
り、その上部に形成された酸化膜等の厚さの影響なし
に、オートフォーカスを行える。また第２の構成として
は、第１駆動手段と、第２駆動手段と、第３制御手段
と、第４制御手段とをそれぞれ備えている。第１駆動手
段は、試料を該試料の表面を含む平面内で移動させるも
のである。第２駆動手段は、試料を前記平面に直交する
方向へ移動させるものである。演算手段は、前記被加工
位置と同じ高さ面となる設計データから定まる複数の所
定位置の、前記照射位置からの前記直交する方向へのず
れ量を検出し、該複数のずれ量から前記被加工位置の前
記直交する方向へのずれ量を演算するものである。第３
制御手段は、前記被加工位置を前記照射位置に移動させ
るべく、前記第１駆動手段を制御するものである。第４
制御手段は、前記演算手段の演算結果に基づき、前記第
２駆動手段を前記ずれ量が零になるように制御するもの
である。
は、例えば加工ブロックのヒューズ等が含まれるが、合
焦基準位置として、例えば前記被加工位置を含む加工ブ
ロックに隣接したスクライブラインを選択することによ
り、その上部に形成された酸化膜等の厚さの影響なし
に、オートフォーカスを行える。また第２の構成として
は、第１駆動手段と、第２駆動手段と、第３制御手段
と、第４制御手段とをそれぞれ備えている。第１駆動手
段は、試料を該試料の表面を含む平面内で移動させるも
のである。第２駆動手段は、試料を前記平面に直交する
方向へ移動させるものである。演算手段は、前記被加工
位置と同じ高さ面となる設計データから定まる複数の所
定位置の、前記照射位置からの前記直交する方向へのず
れ量を検出し、該複数のずれ量から前記被加工位置の前
記直交する方向へのずれ量を演算するものである。第３
制御手段は、前記被加工位置を前記照射位置に移動させ
るべく、前記第１駆動手段を制御するものである。第４
制御手段は、前記演算手段の演算結果に基づき、前記第
２駆動手段を前記ずれ量が零になるように制御するもの
である。
【０００９】
【作用】この発明の位置合わせ装置では、位置合わせに
影響の少ない位置を選択して、合焦して、所定位置例え
ばヒューズの合焦点を予測するので、所定位置において
焦点ずれの不具合は解消する。この発明のレーザ加工装
置では、被加工位置例えばヒューズと同じ高さとなる他
の場所の所定位置である合焦点を１箇所または複数箇所
測定し、その結果により被測定物の合焦点を予測して被
加工位置に合わせてレーザ加工するために、正確なオー
トフォーカスができて、加工の品質を上げることができ
る。
影響の少ない位置を選択して、合焦して、所定位置例え
ばヒューズの合焦点を予測するので、所定位置において
焦点ずれの不具合は解消する。この発明のレーザ加工装
置では、被加工位置例えばヒューズと同じ高さとなる他
の場所の所定位置である合焦点を１箇所または複数箇所
測定し、その結果により被測定物の合焦点を予測して被
加工位置に合わせてレーザ加工するために、正確なオー
トフォーカスができて、加工の品質を上げることができ
る。
【００１０】
【実施例】この発明に係る位置合わせ装置を図１及び図
２を参照して説明する。本装置は、図１に示す位置制御
手段１を備えている。この位置制御手段は、その本体を
構成している制御装置２、合焦手段３及びＸ−Ｙステー
ジの移動手段４を備えている。
２を参照して説明する。本装置は、図１に示す位置制御
手段１を備えている。この位置制御手段は、その本体を
構成している制御装置２、合焦手段３及びＸ−Ｙステー
ジの移動手段４を備えている。
【００１１】制御装置２は、設計データで定まる試料Ｗ
の所定位置を光学系に対して、三次元的に位置合わせす
るものである。試料Ｗの所定位置とは、試料Ｗ上の加工
ブロックＷａの被加工位置となるヒューズの位置であ
る。また合焦手段３は、ピントずれ量の検知装置５とＺ
ステージの駆動手段６とを備えている。ピントずれ量の
検知装置５は、試料Ｗ上の加工ブロックＷａに隣接して
いるスクライブラインＷｂ上の測定位置Ａにおけるピン
トずれ量を検知するためのものである。ピントずれ量の
検知信号は、制御装置２に送られ、この信号に基づい
て、この制御装置によって、Ｚステージの駆動手段６は
制御される。ピントずれ量の測定値に基づいてＺステー
ジの駆動手段６の駆動によりＺステージ８は所定量だけ
上下動することができ、この上下動により、スクライブ
ラインＷｂ上の測定位置Ａをヒューズと同じ高さの合焦
基準位置に合焦可能とする。
の所定位置を光学系に対して、三次元的に位置合わせす
るものである。試料Ｗの所定位置とは、試料Ｗ上の加工
ブロックＷａの被加工位置となるヒューズの位置であ
る。また合焦手段３は、ピントずれ量の検知装置５とＺ
ステージの駆動手段６とを備えている。ピントずれ量の
検知装置５は、試料Ｗ上の加工ブロックＷａに隣接して
いるスクライブラインＷｂ上の測定位置Ａにおけるピン
トずれ量を検知するためのものである。ピントずれ量の
検知信号は、制御装置２に送られ、この信号に基づい
て、この制御装置によって、Ｚステージの駆動手段６は
制御される。ピントずれ量の測定値に基づいてＺステー
ジの駆動手段６の駆動によりＺステージ８は所定量だけ
上下動することができ、この上下動により、スクライブ
ラインＷｂ上の測定位置Ａをヒューズと同じ高さの合焦
基準位置に合焦可能とする。
【００１２】Ｘ−Ｙステージの移動手段４は、制御装置
２により制御される。Ｘ−Ｙステージの移動手段４は、
試料Ｗを載せているＸ−Ｙステージ７をＸ及びＹ方向に
二次元的に移動させるものである。Ｘ−Ｙステージの移
動手段４は、試料Ｗの合焦状態を維持したままで、試料
ＷをＸＹ方向に移動可能である。制御装置２は、レーザ
発振装置９に接続されている。
２により制御される。Ｘ−Ｙステージの移動手段４は、
試料Ｗを載せているＸ−Ｙステージ７をＸ及びＹ方向に
二次元的に移動させるものである。Ｘ−Ｙステージの移
動手段４は、試料Ｗの合焦状態を維持したままで、試料
ＷをＸＹ方向に移動可能である。制御装置２は、レーザ
発振装置９に接続されている。
【００１３】次に、設計データにより定まる試料Ｗのヒ
ューズ（被加工位置）を位置合わせする方法を説明す
る。まず、Ｘ−Ｙステージ７をＸ−Ｙステージの移動手
段４によりＡＦ（オートフォーカス）座標に移動させ
る。そして図２に示すように試料Ｗの加工ブロックＷａ
に隣接した酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の測定
位置Ａに光源からの測定光１０を入射させ、測定位置Ａ
にて反射させて、スクライブライン上におけるピントず
れ量をピントずれ量検知装置５で検知測定して、ピント
ずれ量の検知信号に基づいて制御装置２により、ピント
ずれ量の測定値に基づいてＺステージの駆動手段６を駆
動させて、Ｚステージ８を上下動させて、スクライブラ
インＷｂ上の測定位置Ａを、ヒューズと同じ高さとなる
合焦基準位置（合焦点）に合焦し、合焦した状態を維持
したままで、Ｘ−Ｙステージ７をＸ−Ｙステージの移動
手段４によりヒューズ座標に移動させて、試料Ｗのヒュ
ーズの位置合わせを終了する。 その後、位置制御手段
１とは別の制御手段（図示せず。）の制御によりＸ−Ｙ
ステージの移動手段４を駆動させて、Ｘ−Ｙステージ７
上の試料のヒューズを照射位置に移動させ、制御装置２
からの指令に基づいてレーザ発振装置９が作動してレー
ザ加工を行う。
ューズ（被加工位置）を位置合わせする方法を説明す
る。まず、Ｘ−Ｙステージ７をＸ−Ｙステージの移動手
段４によりＡＦ（オートフォーカス）座標に移動させ
る。そして図２に示すように試料Ｗの加工ブロックＷａ
に隣接した酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の測定
位置Ａに光源からの測定光１０を入射させ、測定位置Ａ
にて反射させて、スクライブライン上におけるピントず
れ量をピントずれ量検知装置５で検知測定して、ピント
ずれ量の検知信号に基づいて制御装置２により、ピント
ずれ量の測定値に基づいてＺステージの駆動手段６を駆
動させて、Ｚステージ８を上下動させて、スクライブラ
インＷｂ上の測定位置Ａを、ヒューズと同じ高さとなる
合焦基準位置（合焦点）に合焦し、合焦した状態を維持
したままで、Ｘ−Ｙステージ７をＸ−Ｙステージの移動
手段４によりヒューズ座標に移動させて、試料Ｗのヒュ
ーズの位置合わせを終了する。 その後、位置制御手段
１とは別の制御手段（図示せず。）の制御によりＸ−Ｙ
ステージの移動手段４を駆動させて、Ｘ−Ｙステージ７
上の試料のヒューズを照射位置に移動させ、制御装置２
からの指令に基づいてレーザ発振装置９が作動してレー
ザ加工を行う。
【００１４】このように、ヒューズ以外の酸化膜の薄い
或は無い場所（図示の例ではスクライブラインＷｂ上の
測定位置Ａ）での合焦点を測定することにより、ヒュー
ズでの合焦点を予測して、ヒューズに合焦させるもので
ある。この例によれば、酸化膜の影響の少ない又は無い
場所の合焦点から、ヒューズの合焦点を予測するので、
特に厚い酸化膜のあるヒューズにおいて焦点ずれの不具
合は解消する。
或は無い場所（図示の例ではスクライブラインＷｂ上の
測定位置Ａ）での合焦点を測定することにより、ヒュー
ズでの合焦点を予測して、ヒューズに合焦させるもので
ある。この例によれば、酸化膜の影響の少ない又は無い
場所の合焦点から、ヒューズの合焦点を予測するので、
特に厚い酸化膜のあるヒューズにおいて焦点ずれの不具
合は解消する。
【００１５】この発明に係るレーザ加工装置の第１実施
例を図３〜図５を参照して説明する。なお、加工に用い
る試料Ｗの構成は図２に示すものと異ならないので、本
例の説明に図２をそのまま使用する。本レーザ加工装置
は、図３に示すように設計データで定まるＸ−Ｙステー
ジ１５上の試料Ｗの加工ブロックＷａのヒューズ（被加
工位置）を、加工用のレーザ発振装置１７から出射され
るエネルギービームの照射位置に三次元的に位置合わせ
をした後、前記ヒューズに前記エネルギービームを照射
して前記ヒューズを加工するものである。
例を図３〜図５を参照して説明する。なお、加工に用い
る試料Ｗの構成は図２に示すものと異ならないので、本
例の説明に図２をそのまま使用する。本レーザ加工装置
は、図３に示すように設計データで定まるＸ−Ｙステー
ジ１５上の試料Ｗの加工ブロックＷａのヒューズ（被加
工位置）を、加工用のレーザ発振装置１７から出射され
るエネルギービームの照射位置に三次元的に位置合わせ
をした後、前記ヒューズに前記エネルギービームを照射
して前記ヒューズを加工するものである。
【００１６】試料Ｗのヒューズをエネルギービームの照
射位置に三次元的に位置合わせする装置は、図３に示す
ように第１駆動手段１１と、第２駆動手段１２と、第１
駆動手段及び第２駆動手段１２をそれぞれ制御する第１
制御手段１３と、第１駆動手段を制御する第２制御手段
１４とから構成されている。第１駆動手段１１は、図４
に示すようにＸ−Ｙステージ１５上に載置してある試料
Ｗをその表面を含む平面内を移動させることができる。
また第２駆動手段１２はＺステージ１６をＸ−Ｙステー
ジ１５上の試料Ｗをその表面を含む平面と直交する方向
すなわちＺ方向（図４上下方向）へ移動させることがで
きる。
射位置に三次元的に位置合わせする装置は、図３に示す
ように第１駆動手段１１と、第２駆動手段１２と、第１
駆動手段及び第２駆動手段１２をそれぞれ制御する第１
制御手段１３と、第１駆動手段を制御する第２制御手段
１４とから構成されている。第１駆動手段１１は、図４
に示すようにＸ−Ｙステージ１５上に載置してある試料
Ｗをその表面を含む平面内を移動させることができる。
また第２駆動手段１２はＺステージ１６をＸ−Ｙステー
ジ１５上の試料Ｗをその表面を含む平面と直交する方向
すなわちＺ方向（図４上下方向）へ移動させることがで
きる。
【００１７】第１制御手段１３は、設計データで定まる
試料Ｗのヒューズと同じ高さ面となる設計データで定ま
る所定位置に、前記Ｘ−Ｙステージ１５及びＺステージ
１６を移動させる第１駆動手段１１及び第２駆動手段１
２を制御するものである。第２制御手段１４は、第１制
御手段１３の制御の終了後、ヒューズを照射位置に移動
させるために、第１駆動手段１１を制御するものであ
る。
試料Ｗのヒューズと同じ高さ面となる設計データで定ま
る所定位置に、前記Ｘ−Ｙステージ１５及びＺステージ
１６を移動させる第１駆動手段１１及び第２駆動手段１
２を制御するものである。第２制御手段１４は、第１制
御手段１３の制御の終了後、ヒューズを照射位置に移動
させるために、第１駆動手段１１を制御するものであ
る。
【００１８】ヒューズを照射位置に移動させた後は、加
工用のレーザ発振装置１７からエネルギビームが出射さ
れる。このエネルギービームは、図４に示すようにビー
ムエキスパンダ１８により拡大された後、ダイクロイッ
クミラー１９で反射され、対物レンズ２０に入射する。
照明光は、反射ミラー２１で反射し、エネルギービーム
と同軸で試料Ｗの加工ブロックを照射する。その反射光
は反射ミラー２１の上方にあるＣＣＤカメラ２２に取込
まれ、加工ブロックＷａの加工面の様子がＴＶモニター
２３で観察できる。エネルギービームは、Ｘ−Ｙステー
ジ１５上のエネルギーメータ２４で測定され、所定エネ
ルギーとなるように第１制御手段１３でレーザ励起出力
を調整される。
工用のレーザ発振装置１７からエネルギビームが出射さ
れる。このエネルギービームは、図４に示すようにビー
ムエキスパンダ１８により拡大された後、ダイクロイッ
クミラー１９で反射され、対物レンズ２０に入射する。
照明光は、反射ミラー２１で反射し、エネルギービーム
と同軸で試料Ｗの加工ブロックを照射する。その反射光
は反射ミラー２１の上方にあるＣＣＤカメラ２２に取込
まれ、加工ブロックＷａの加工面の様子がＴＶモニター
２３で観察できる。エネルギービームは、Ｘ−Ｙステー
ジ１５上のエネルギーメータ２４で測定され、所定エネ
ルギーとなるように第１制御手段１３でレーザ励起出力
を調整される。
【００１９】次に、レーザ加工方法を主に図５のフロー
チャートを参照して説明する。まず、ＴＶモニター２３
によりＸ−Ｙステージ１５上に試料Ｗの加工ブロックＷ
ａがあるか否かを確認する（ステップ：ア）。確認後、
Ｘ−Ｙステージの第１駆動手段１１によりＡＦ（オート
フォーカス）座標に移動させる（ステップ：イ）。そし
て加工ブロックＷａ上に形成された酸化膜のないスクラ
イブラインＷｂ上の測定位置Ａに光源からの測定光１０
を入射させ、スクライブライン上にて反射させて、測定
位置Ａにおけるピントずれ量をピントずれ量検知装置で
検知測定する。それにより得られたピントずれ量の検知
信号に基づいて第１制御手段１３は、第２駆動手段１２
を駆動させて、Ｚステージ１６を上下動させて、測定位
置Ａをヒューズと同じ高さ面となる設計データから定ま
る所定位置（合焦基準位置）に合わせ、合焦させる（ス
テップ：ウ）。そして、ＴＶモニター２３によりＸ−Ｙ
ステージ１５上の加工ブロックＷａ内にヒューズがある
か否かを確認する（ステップ：エ）。ヒューズがある場
合は、合焦状態を維持したままで、第２制御手段１４に
より第１駆動手段１１を駆動させてＸ−Ｙステージ１５
を移動させて、加工ブロックＷａのヒューズを照射位置
に位置合わせする（ステップ：オ）。その後、第１制御
手段１３の制御によるビーム照射指令装置からの指令に
基づいて加工用のレーザ発振器１７からエネルギービー
ムを出射して、ヒューズにエネルギビームを照射して加
工する（ステップ：カ）。
チャートを参照して説明する。まず、ＴＶモニター２３
によりＸ−Ｙステージ１５上に試料Ｗの加工ブロックＷ
ａがあるか否かを確認する（ステップ：ア）。確認後、
Ｘ−Ｙステージの第１駆動手段１１によりＡＦ（オート
フォーカス）座標に移動させる（ステップ：イ）。そし
て加工ブロックＷａ上に形成された酸化膜のないスクラ
イブラインＷｂ上の測定位置Ａに光源からの測定光１０
を入射させ、スクライブライン上にて反射させて、測定
位置Ａにおけるピントずれ量をピントずれ量検知装置で
検知測定する。それにより得られたピントずれ量の検知
信号に基づいて第１制御手段１３は、第２駆動手段１２
を駆動させて、Ｚステージ１６を上下動させて、測定位
置Ａをヒューズと同じ高さ面となる設計データから定ま
る所定位置（合焦基準位置）に合わせ、合焦させる（ス
テップ：ウ）。そして、ＴＶモニター２３によりＸ−Ｙ
ステージ１５上の加工ブロックＷａ内にヒューズがある
か否かを確認する（ステップ：エ）。ヒューズがある場
合は、合焦状態を維持したままで、第２制御手段１４に
より第１駆動手段１１を駆動させてＸ−Ｙステージ１５
を移動させて、加工ブロックＷａのヒューズを照射位置
に位置合わせする（ステップ：オ）。その後、第１制御
手段１３の制御によるビーム照射指令装置からの指令に
基づいて加工用のレーザ発振器１７からエネルギービー
ムを出射して、ヒューズにエネルギビームを照射して加
工する（ステップ：カ）。
【００２０】このように、加工ヒューズ以外の酸化膜の
薄い或は無い場所（図示の例ではスクライブラインＬ上
の測定位置Ａ）での合焦点を測定することにより、ヒュ
ーズでの合焦点を予測し、ヒューズに合焦させて、ヒュ
ーズを照射位置に正確に位置合わせし、レーザ加工する
するものである。この発明に係るレーザ加工装置の第２
実施例を図６、図７、図８及び図９に基づいて説明す
る。
薄い或は無い場所（図示の例ではスクライブラインＬ上
の測定位置Ａ）での合焦点を測定することにより、ヒュ
ーズでの合焦点を予測し、ヒューズに合焦させて、ヒュ
ーズを照射位置に正確に位置合わせし、レーザ加工する
するものである。この発明に係るレーザ加工装置の第２
実施例を図６、図７、図８及び図９に基づいて説明す
る。
【００２１】この例では、図６に示すように傾いている
試料Ｗの加工ブロックＷａをレーザ加工するのに最適で
ある。そこで、レーザ加工の際に、ヒューズの正確な位
置合わせをするために、図６に示すように加工ブロック
Ｗａの中心を点対称とする任意の２点をＡ，Ｂとして、
点Ａおよび点Ｂにおいて合焦となるときのＺ軸座標をそ
れぞれＺａ，Ｚｂとすると、加工ブロック中心が合焦す
るときのＺ軸座標Ｚは、ＺａとＺｂの平均｛Ｚ＝（Ｚａ
＋Ｚｂ）／２｝で求められることに着目した。
試料Ｗの加工ブロックＷａをレーザ加工するのに最適で
ある。そこで、レーザ加工の際に、ヒューズの正確な位
置合わせをするために、図６に示すように加工ブロック
Ｗａの中心を点対称とする任意の２点をＡ，Ｂとして、
点Ａおよび点Ｂにおいて合焦となるときのＺ軸座標をそ
れぞれＺａ，Ｚｂとすると、加工ブロック中心が合焦す
るときのＺ軸座標Ｚは、ＺａとＺｂの平均｛Ｚ＝（Ｚａ
＋Ｚｂ）／２｝で求められることに着目した。
【００２２】そのために、本例では、図７に示すように
演算手段２７と、Ｘ−Ｙステージの第１駆動手段２５を
制御する第３制御手段２８と、Ｚステージの第２駆動手
段２６を制御する第４制御手段２９とを設けている。す
なわち、第１駆動手段２５は、Ｘ−Ｙステージ３０をＸ
Ｙ方向に二次元的に移動させるものであって、Ｘ−Ｙス
テージ上の試料Ｗをこの試料の表面を含む平面内に移動
させる。また第２駆動手段２６は、Ｚステージ３１をＺ
方向に移動させることにより、試料Ｗをこの試料の表面
を含む平面に直交する方向に移動させるものである。
演算手段２７と、Ｘ−Ｙステージの第１駆動手段２５を
制御する第３制御手段２８と、Ｚステージの第２駆動手
段２６を制御する第４制御手段２９とを設けている。す
なわち、第１駆動手段２５は、Ｘ−Ｙステージ３０をＸ
Ｙ方向に二次元的に移動させるものであって、Ｘ−Ｙス
テージ上の試料Ｗをこの試料の表面を含む平面内に移動
させる。また第２駆動手段２６は、Ｚステージ３１をＺ
方向に移動させることにより、試料Ｗをこの試料の表面
を含む平面に直交する方向に移動させるものである。
【００２３】演算手段２７について説明する。図８に示
すように加工ブロックＷａの複数（図面では加工ブロッ
クの中心を点対称とする２点である。）の測定位置Ａ，
Ｂにおいて、第２駆動手段２６を駆動させて設計データ
から定まる所定位置（合焦基準位置）のそれぞれに位置
合わせして、測定位置Ａ及び測定位置Ｂからの所定位置
までの第１ピントずれ量Ｚ1 及び第２ピントずれ量Ｚ2
を測定して、両測定値Ｚ1 ，Ｚ2 を演算手段２７で演算
して平均値（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）／２を出すものである。この
演算結果がヒューズの所定位置からのずれ量となる。
すように加工ブロックＷａの複数（図面では加工ブロッ
クの中心を点対称とする２点である。）の測定位置Ａ，
Ｂにおいて、第２駆動手段２６を駆動させて設計データ
から定まる所定位置（合焦基準位置）のそれぞれに位置
合わせして、測定位置Ａ及び測定位置Ｂからの所定位置
までの第１ピントずれ量Ｚ1 及び第２ピントずれ量Ｚ2
を測定して、両測定値Ｚ1 ，Ｚ2 を演算手段２７で演算
して平均値（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）／２を出すものである。この
演算結果がヒューズの所定位置からのずれ量となる。
【００２４】この検算結果に基づいて、第４制御手段２
９はずれ量を零になるように制御している。次に、レー
ザ加工方法を主に第９図のフローチャートを参照して説
明する。まず、ＴＶモニターによりＸ−Ｙステージ３０
上に試料Ｗの加工ブロックＷａがあるか否かを確認する
（ステップ：ア）。確認後、Ｘ−Ｙステージの第１駆動
手段２５により第１ＡＦ座標に移動させる（ステップ：
イ）。そして図８に示すように加工ブロックＷａ上に形
成された酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の測定位
置Ａに光源からの測定光３３を入射させ、スクライブラ
イン上の測定位置Ａにて反射させて、スクライブライン
上における第１ピントずれ量Ｚ1 をピントずれ量検知装
置で計測する（ステップ：ウ）。同様にして、Ｘ−Ｙス
テージの第１駆動手段２５により第２ＡＦ座標に移動さ
せて（ステップ：エ）、スクライブラインＷｂ上の測定
位置Ｂに測定光３３を入射させ、スクライブライン上の
測定位置Ｂにて反射させて、スクライブライン上におけ
る第２ピントずれ量Ｚ2 をピントずれ量検知装置で計測
する（ステップ：オ）。そして演算手段２７によってピ
ントずれ量の演算（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）／２を行い（ステッ
プ：カ）、この演算結果に基づいてＺステージの駆動手
段２６を第４制御手段２９で制御させて、ずれ量が零に
なるまで｛（Ｚ1 ＋Ｚ2）／２の位置まで｝Ｚステージ
３１を上下動させて（ステップ：キ）、合焦基準位置に
合焦する。そしてヒューズの有無を確認してから（ステ
ップ：ク）、合焦した状態を維持したままで、Ｘ−Ｙス
テージ３０を第１駆動手段２５によりヒューズ座標に移
動させ（ステップ：ケ）、ビームを照射してレーザ加工
を行う（ステップ：コ）。
９はずれ量を零になるように制御している。次に、レー
ザ加工方法を主に第９図のフローチャートを参照して説
明する。まず、ＴＶモニターによりＸ−Ｙステージ３０
上に試料Ｗの加工ブロックＷａがあるか否かを確認する
（ステップ：ア）。確認後、Ｘ−Ｙステージの第１駆動
手段２５により第１ＡＦ座標に移動させる（ステップ：
イ）。そして図８に示すように加工ブロックＷａ上に形
成された酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の測定位
置Ａに光源からの測定光３３を入射させ、スクライブラ
イン上の測定位置Ａにて反射させて、スクライブライン
上における第１ピントずれ量Ｚ1 をピントずれ量検知装
置で計測する（ステップ：ウ）。同様にして、Ｘ−Ｙス
テージの第１駆動手段２５により第２ＡＦ座標に移動さ
せて（ステップ：エ）、スクライブラインＷｂ上の測定
位置Ｂに測定光３３を入射させ、スクライブライン上の
測定位置Ｂにて反射させて、スクライブライン上におけ
る第２ピントずれ量Ｚ2 をピントずれ量検知装置で計測
する（ステップ：オ）。そして演算手段２７によってピ
ントずれ量の演算（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）／２を行い（ステッ
プ：カ）、この演算結果に基づいてＺステージの駆動手
段２６を第４制御手段２９で制御させて、ずれ量が零に
なるまで｛（Ｚ1 ＋Ｚ2）／２の位置まで｝Ｚステージ
３１を上下動させて（ステップ：キ）、合焦基準位置に
合焦する。そしてヒューズの有無を確認してから（ステ
ップ：ク）、合焦した状態を維持したままで、Ｘ−Ｙス
テージ３０を第１駆動手段２５によりヒューズ座標に移
動させ（ステップ：ケ）、ビームを照射してレーザ加工
を行う（ステップ：コ）。
【００２５】この例によれば、加工ブロックＷａ上に形
成された酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の点Ａ及
び点Ｂに光源からの測定光３３を入射させて、各点の合
焦点を測定することにより、酸化膜の中心すなわちヒュ
ーズの合焦点を予測でき、これによりヒューズの正確な
位置合わせができ、加工の品質を上げることができる。
成された酸化膜のないスクライブラインＷｂ上の点Ａ及
び点Ｂに光源からの測定光３３を入射させて、各点の合
焦点を測定することにより、酸化膜の中心すなわちヒュ
ーズの合焦点を予測でき、これによりヒューズの正確な
位置合わせができ、加工の品質を上げることができる。
【００２６】
【発明の効果】この発明の位置合わせ装置によれば、試
料上の被測定物例えば、上部に酸化膜、特に厚い酸化膜
のあるヒューズに対して、酸化膜の厚さに影響されるこ
となしに正確に合焦させることができる。またこの発明
のレーザ加工装置によれば、試料上の被測定物例えば、
その上部に形成された酸化膜等の厚さやそり等の影響な
しに被加工位置を照射位置に正確に合わせてレーザ加工
を行えて、加工の品質を上げることできる。設計データ
で定まる所定位置が被加工位置を含む加工ブロックに隣
接したスクライブラインとすれば、加工ブロック上の酸
化膜に影響されることなく、オートフォーカスができ
る。
料上の被測定物例えば、上部に酸化膜、特に厚い酸化膜
のあるヒューズに対して、酸化膜の厚さに影響されるこ
となしに正確に合焦させることができる。またこの発明
のレーザ加工装置によれば、試料上の被測定物例えば、
その上部に形成された酸化膜等の厚さやそり等の影響な
しに被加工位置を照射位置に正確に合わせてレーザ加工
を行えて、加工の品質を上げることできる。設計データ
で定まる所定位置が被加工位置を含む加工ブロックに隣
接したスクライブラインとすれば、加工ブロック上の酸
化膜に影響されることなく、オートフォーカスができ
る。
【図１】この発明の位置合わせ装置の第１実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】試料の一部を示す拡大斜視図である。
【図３】この発明のレーザ加工装置の第１実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】この発明のレーザ加工装置の第１実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図５】この発明のレーザ加工装置の第１実施例による
使用法を示すフローチャートである。
使用法を示すフローチャートである。
【図６】この発明のレーザ加工装置の第２実施例におけ
る加工ブロックと座標軸との関係を示す図である。
る加工ブロックと座標軸との関係を示す図である。
【図７】この発明のレーザ加工装置の第２実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】この発明の第２実施例における加工ブロックの
拡大平面図、正面図及び側面図である。
拡大平面図、正面図及び側面図である。
【図９】この発明のレーザ加工装置の第２実施例による
使用法を示すフローチャートである。
使用法を示すフローチャートである。
１ 位置制御手段 ２ 制御装置 ３ 合焦手段 ４ 移動手段 ５ ピントずれ量検知装置 ６ 駆動手段 ７ Ｘ−Ｙステージ ８ Ｚステージ １０ 測定光 １１ 第１駆動手段 １２ 第２駆動手段 １３ 第１制御手段 １４ 第２制御手段 １５ Ｘ−Ｙステージ １６ Ｚステージ １７ レーザ発振器 ２５ 第１駆動手段 ２６ 第２駆動手段 ２７ 演算手段 ２８ 第３制御手段 ２９ 第４制御手段 ３０ Ｘ−Ｙステージ ３１ Ｚステージ ３２ レーザ発振器 ３３ 測定光 Ａ 測定位置 Ｂ 測定位置 Ｗ 試料 Ｗａ 加工ブロック Ｗｂ スクライブライン
Claims (4)
- 【請求項１】 設計データで定まる試料の所定位置を光
学系に対して、三次元的に位置合わせする位置制御手段
を有する光学装置において、 前記位置制御手段は、 前記所定位置と同じ高さとなる、設計データから定まる
合焦基準位置を前記光学系に対して合焦する合焦手段
と、 前記合焦手段による合焦状態を維持したままで、前記所
定位置を前記合焦方向に直交する平面内で移動して、前
記所定位置を二次元的に位置合わせする移動手段と、 を備えたことを特徴とする位置合わせ装置。 - 【請求項２】 設計データで定まる試料の被加工位置
を、エネルギービームの照射位置に三次元的に位置合わ
せをした後、前記被加工位置に前記エネルギービームを
照射して前記被加工位置を加工するレーザ加工装置にお
いて、 試料を該試料の表面を含む平面内で移動させる第１駆動
手段と、 試料を前記平面に直交する方向へ移動させる第２駆動手
段と、 前記被加工位置と同じ高さ面となる設計データから定ま
る所定位置を、前記照射位置に移動させるべく、前記第
１駆動手段と前記第２駆動手段とを制御する第１制御手
段と、 前記第１制御手段の制御の終了後、前記被加工位置を前
記照射位置に移動させるべく、前記第１駆動手段を制御
する第２制御手段と、 を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記設計データから定まる所定位置は、
前記被加工位置を含む加工ブロックに隣接したスクライ
ブラインであることを特徴とする請求項２記載のレーザ
加工装置。 - 【請求項４】 設計データで定まる試料の被加工位置
を、エネルギービームの照射位置に三次元的に位置合わ
せをした後、前記被加工位置に前記エネルギービームを
照射して前記被加工位置を加工するレーザ加工装置にお
いて、 試料を該試料の表面を含む平面内で移動させる第１駆動
手段と、 試料を前記平面に直交する方向へ移動させる第２駆動手
段と、 前記被加工位置と同じ高さ面となる設計データから定ま
る複数の所定位置の、前記照射位置からの前記直交する
方向へのずれ量を検出し、該複数のずれ量から前記被加
工位置の前記直交する方向へのずれ量を演算する演算手
段と、 前記被加工位置を前記照射位置に移動させるべく、前記
第１駆動手段を制御する第３制御手段と、 前記演算手段の演算結果に基づき、前記第２駆動手段を
前記ずれ量が零になるように制御する第４制御手段と、 を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176305A JP2822698B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 位置合わせ装置及びレーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176305A JP2822698B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 位置合わせ装置及びレーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523880A JPH0523880A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2822698B2 true JP2822698B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16011265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3176305A Expired - Fee Related JP2822698B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 位置合わせ装置及びレーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822698B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649863B2 (en) * | 2001-01-16 | 2003-11-18 | Potomac Photonics, Inc. | Gemstone marking system with a focus sensing unit for sensing relative disposition between a marking surface of the gemstone and a focal plane of a laser beam |
| US6777645B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-08-17 | Gsi Lumonics Corporation | High-speed, precision, laser-based method and system for processing material of one or more targets within a field |
| GB2400063B (en) * | 2003-04-03 | 2006-02-15 | Exitech Ltd | Positioning method and apparatus and a product thereof |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP3176305A patent/JP2822698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523880A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |