JP7032050B2 - レーザー加工装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ウエーハをレーザー加工している最中にレーザー光線のスポットと分割予定ラインとのずれを検出して、そのずれを補正して高精度にレーザー加工を実施するレーザー加工装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、レーザー加工装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
レーザー加工装置は、ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段に保持されたウエーハを撮像して該集光器によって集光される集光点と分割予定ラインとを一致させるアライメント手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向に加工送りするＸ方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向に直交するＹ方向に加工送りするＹ方向送り手段と、制御手段と、を少なくとも含み構成されている。
該レーザー加工装置は、ウエーハの種類、材質、目標とする加工品質等を考慮して、例えば、以下の加工のタイプから適宜選択される。
すなわち、上記レーザー加工装置のタイプとしては、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工を施し分割予定ラインに溝を形成して個々のデバイスに分割するタイプ（例えば、特許文献１を参照。）、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し、分割予定ラインの内部に改質層を形成して個々のデバイスに分割するタイプ（例えば、特許文献２を参照。）、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインに位置付けて照射し、分割予定ラインの表面から裏面に至る細孔と該細孔を囲繞する非晶質とでシールドトンネルを形成して個々のデバイスに分割するタイプ（例えば、特許文献３を参照。）と、が存在する。
特開平１０－３０５４２０号公報 特許第３４０８８０５号公報 特開２０１４－２２１４８３号公報
上記したレーザー加工装置のタイプを適宜選択することにより、異なる加工条件が要求される種々のウエーハに対して適切なレーザー加工を施すことができる。しかし、いずれのレーザー加工装置のタイプを採用したとしても、ウエーハの分割予定ラインにレーザー光線を照射して加工を施すと、ウエーハにおけるレーザー光線が照射された部位が微少ながら膨張し、ウエーハ上の複数の分割予定ラインに対してレーザー加工を施すうちに、集光器が集光するレーザー光線の集光点が、レーザー加工が施されるＸ方向と直交するインデックス送り（割り出し送り）方向、すなわちＹ方向において徐々にずれて、分割予定ラインに対して高精度なレーザー加工ができなくなるという問題が発生した。
特に、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し、分割予定ラインの内部に改質層を形成して個々のデバイスに分割するタイプのレーザー加工装置においては、他のタイプに比較して膨張率が大きく、このずれの問題が顕著となる。
また、分割予定ラインの内部に改質層が形成されるタイプのレーザー加工の場合には、ウエーハの内部に改質層が形成されるため、一見してレーザー加工位置を正確に把握することが困難であり、分割予定ラインに対して、改質層がどの程度ずれているのかを検出することができず、ウエーハにレーザー加工を施している最中にずれを検出してＹ方向におけるインデックス送り量を補正することができないという問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハをレーザー加工している最中にレーザー光線の集光点（スポット）と分割予定ラインとのずれを検出して高精度にレーザー加工を施すことができるレーザー加工装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された表面を有するウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向に加工送りするＸ方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向と直交するＹ方向に加工送りするＹ方向送り手段と、制御手段と、を少なくとも含み構成されるレーザー加工装置であって、該レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振するレーザー発振器と、該レーザー発振器が発振したレーザー光線を集光し該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインにレーザー光線を照射する集光器と、該集光器に対してＸ方向に配設され該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインと隣接するデバイスを撮像する撮像手段と、から少なくとも構成され、該レーザー光線照射手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し、該集光器が集光するレーザー光線の集光点が分割予定ラインの内部に位置付けられて分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成するものであり、該撮像手段は、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子と、対物レンズと、赤外線を照射可能なストロボ光源と、を備え、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に静止画像を生成し、該保持手段にウエーハの表面が保持され、該撮像手段はウエーハの裏面から表面に形成されている特徴点を撮像するものであって、該制御手段は、該集光器が集光するレーザー光線の集光点と分割予定ラインの所定位置とがＹ方向で一致する位置を基準として分割予定ラインと所定の位置関係を有する特徴点のＹ座標を基準値として記憶する座標記憶部と、該Ｙ方向送り手段によってウエーハの分割予定ラインをＹ方向にインデックス送りし、該撮像手段によって撮像された特徴点のＹ座標と該座標記憶部に基準値として記憶されたＹ座標とにより、各分割予定ラインの内部に形成された改質層に起因する膨張がＹ方向に蓄積されることで生じたＹ座標のずれ量を検出するずれ量検出部と、該ずれ量が許容値を超えているか否かを判断する判断部と、を備え、該判断部によって該ずれ量が許容値を超えていると判断された場合、該Ｙ方向移動手段によってインデックス送りする量を該ずれ量だけ補正して次のインデックス送りを実施し、該インデックス送り量に対する補正が実行された後は、補正がなされる前の元のインデックス量に戻されるものであって、該ずれ量検出部は、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に作動するレーザー加工装置が提供される。
該ずれ量検出部は、任意の分割予定ラインで作動するようにしてもよく、該ずれ量検出部は、分割予定ライン毎で作動するように構成することもできる。
該保持手段に保持されたウエーハを撮像して該集光器で集光されるレーザー光線のスポットと分割予定ラインとを一致させるアライメント手段を備え、該撮像手段は、該アライメント手段で兼用されるようにしてもよい。
本発明に基づき構成されるレーザー加工装置は、レーザー加工装置に配設されるレーザー光線照射手段が、レーザー光線を発振するレーザー発振器と、該レーザー発振器が発振したレーザー光線を集光し該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインにレーザー光線を照射する集光器と、該集光器に対してＸ方向に配設され該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインと隣接するデバイスを撮像する撮像手段と、から少なくとも構成され、該レーザー光線照射手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し、該集光器が集光するレーザー光線の集光点が分割予定ラインの内部に位置付けられて分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成するものであり、該撮像手段は、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子と、対物レンズと、赤外線を照射可能なストロボ光源と、を備え、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に静止画像を生成し、該保持手段にウエーハの表面が保持され、該撮像手段はウエーハの裏面から表面に形成されている特徴点を撮像するものであって、該制御手段は、該集光器が集光するレーザー光線の集光点と分割予定ラインの所定位置とがＹ方向で一致する位置を基準として分割予定ラインと所定の位置関係を有する特徴点のＹ座標を基準値として記憶する座標記憶部と、該Ｙ方向送り手段によってウエーハの分割予定ラインをＹ方向にインデックス送りし、該撮像手段によって撮像された特徴点のＹ座標と該座標記憶部に基準値として記憶されたＹ座標とにより、各分割予定ラインの内部に形成された改質層に起因する膨張がＹ方向に蓄積されることで生じたＹ座標のずれ量を検出するずれ量検出部と、該ずれ量が許容値を超えているか否かを判断する判断部と、を備え、該判断部によって該ずれ量が許容値を超えていると判断された場合、該Ｙ方向移動手段によってインデックス送りする量を該ずれ量だけ補正して次のインデックス送りを実施し、該インデックス送り量に対する補正が実行された後は、補正がなされる前の元のインデックス量に戻されるものであって、該ずれ量検出部は、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に作動するように構成されていることから、ウエーハにレーザー光線を照射して加工を施すことでウエーハが膨張して集光器が集光するレーザー光線の集光点の位置が分割予定ラインからＹ方向にずれても直ちに補正して、高精度な加工を維持することができ、分割予定ラインに隣接する特徴点の位置を示すＹ座標を検出して集光点と分割予定ラインとのずれ量を検出しインデックス送り量を補正するので、内部に形成される改質層の位置を実際に検出することなく、ウエーハにレーザー加工を施している最中にずれを補正することができる。
また、分割予定ラインの内部に改質層が形成されるタイプの場合においても、分割予定ラインに隣接する特徴点の位置を示すＹ座標を検出して集光点と分割予定ラインとのずれ量を検出しインデックス送り量を補正するので、内部に形成される改質層の位置を実際に検出することなく、ウエーハにレーザー加工を施している最中にずれを補正することができる。
本発明に基づいて構成されたレーザー加工装置の一実施形態を示す全体斜視図である。 図１に示すレーザー加工装置に採用されるレーザー光線照射手段を説明するためのブロック図である。 図２に示すレーザー光線照射手段にて検出される特徴点のずれを説明するためのイメージ図である。 図１に示すレーザー加工装置の制御手段によって実施される制御フローの一例を示すチャート図である。
以下、本発明に基づき構成されたレーザー加工装置の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本実施形態のレーザー加工装置２、及び被加工物であるウエーハ１０の全体斜視図が示されている。レーザー加工装置２は、ウエーハ１０を保持する保持手段６と、静止基台２ａ上に配設され該保持手段６を移動させる移動手段８と、該保持手段６に保持されるウエーハ１０にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段２４と、該静止基台２ａ上の移動手段８の側方に立設される垂直壁部５１、及び該垂直壁部５１の上端部から水平方向に延びる水平壁部５２からなる枠体５０とを備えている。該レーザー光線照射手段２４は、レーザー光線を照射するための光学系と、保持手段に保持されたウエーハ１０の分割予定ライン１２と隣接するデバイス１４を撮像する第１の撮像手段２６と、第２の撮像手段２７とから構成される。枠体５０の水平壁部５２内部には、該レーザー光線照射手段２４の光学系が内蔵されており、水平壁部５２の先端下面には、該レーザー光線照射手段２４の集光器２４１が配設されている。また、該集光器２４１に対しＸ方向で間隔をおいた位置にアライメント用の第１の撮像手段２６が、さらに、該集光器２４１に隣接した位置に後述するずれ量を検出するための第２の撮像手段２７のケース部２７ａが配設される。保持手段６には、図中に拡大して示すように環状のフレームＦに粘着テープＴを介して保持されたウエーハ１０が保持される。ここで、レーザー加工装置２においては、該保持手段６に対し複数の分割予定ライン１２よって格子状に区画された各領域にデバイス１４が形成された表面１０ａ側を上方に向けて粘着テープＴ上に保持した状態、裏面１０ｂ側を上方に向け粘着テープＴに保持した状態のいずれに対してもレーザー加工を実施することができるが、本実施形態では、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側を上方に向け、デバイス１４が形成された表面１０ａ側が粘着テープＴに貼着された状態で保持手段６に保持させて加工する場合について説明する。
該保持手段６は、図中に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台２ａに搭載された矩形状のＸ方向可動板３０と、図中に矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板３０に搭載された矩形状のＹ方向可動板３１と、Ｙ方向可動板３１の上面に固定された円筒状の支柱３２と、支柱３２の上端に固定された矩形状のカバー板３３とを含む。カバー板３３には、Ｘ方向に蛇腹が配設され（図示は省略している。）、該カバー板３３上に形成されたＹ方向に伸びる長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持し、図示しない回転駆動手段により周方向に回転可能に構成されたチャックテーブル３４が配設されている。チャックテーブル３４の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック３５が配置されている。吸着チャック３５は、支柱３２を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。なお、Ｘ方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向で規定される平面は実質上水平である。
移動手段８は、Ｘ方向移動手段４０と、Ｙ方向移動手段４１と、を含む。Ｘ方向移動手段４０は、ボールねじ４０ａを介してモータ４０ｂの回転運動を直線運動に変換してＸ方向可動板３０に伝達し、基台２ａ上の案内レールに沿ってＸ方向可動板３０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段４１は、ボールねじ４１ａを介してモータ４１ｂの回転運動を直線運動に変換し、Ｙ方向可動板３１に伝達し、Ｘ方向可動板３０上の案内レールに沿ってＹ方向可動板３１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４１、該回転駆動手段には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル３４のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、図示しない制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４１、及び該回転駆動手段が駆動され、任意の位置および角度にチャックテーブル３４を正確に位置付けることが可能になっている。
該第１の撮像手段２６は、集光器２４１とＸ方向に間隔をおいて枠体５０の水平壁部５２の先端下面に付設されている。該第１の撮像手段２６は、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕える光学系と、該光学系が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含み（いずれも図示していない。）、後述する制御手段２０に接続されている。
本実施形態では、さらに、集光器２４１に対してＸ方向に隣接して配設され、保持手段６のチャックテーブル３４に保持されたウエーハ１０の分割予定ライン１２と該分割予定ライン１２に隣接するデバイス１４とを撮像する第２の撮像手段２７が備えられている。該第２の撮像手段２７は、下方先端部の外周を囲う様に配設され少なくとも可視光線と赤外線の光を照射可能な複数のストロボ光源を備え内部に対物レンズ２７２が配設されたケース部２７ａと、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と（図示は省略する。）、該ケース部２７ａの後端部に近接した位置に該対物レンズ２７２が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子２７ｂ（赤外線ＣＣＤ）と、から構成されている。
図２に基づいて、本発明のウエーハの加工装置を実現すべく構成されたレーザー光線照射手段２４をより具体的に説明する（図中第１の撮像手段２６は省略している。）。図に示すように、レーザー光線照射手段２４は、シリコン（Ｓｉ）からなるウエーハ１０に対して透過性を有する１０６４ｎｍ波長のレーザー光線ＬＢを該集光器２４１から照射するためのレーザー発振器２４２を備え、該レーザー発振器２４２から発振されたレーザー光線ＬＢは、透過率を調整することにより出力を調整するアッテネータ２４３に入射される。アッテネータ２４３にて所望の出力に調整されたレーザー光線ＬＢは、反射ミラー２４４にて進行方向が変換され、集光器２４１内に配設された集光レンズ（図示しない。）により集光されて、チャックテーブル３４に保持されたウエーハ１０に照射される。なお、図２においては、ウエーハ１０を保持する保護テープＴと、該保護テープＴを介してウエーハ１０を保持する環状のフレームＦは省略されている。
該レーザー光線照射手段２４は、さらに、第２の撮像手段２７を含み、第２の撮像手段２７を構成する該リング照明２７１、及び撮像素子２７ｂは制御手段２０に接続されている。そして、該制御手段２０の作用により、リング照明２７１のストロボ光源を発光させ、チャックテーブル３４上のウエーハを撮像するタイミングが制御される。図２に示しているように、該対物レンズ２７２を介して撮像素子２７ｂが捕えた画像は、制御手段２０によって表示手段９に出力され、表示手段９の画面におけるＹ方向の中心を通り該Ｙ方向と直交するＸ方向に伸びるセンターラインＣＬと共に表示される。本実施形態においては、集光器２４１によって照射されるレーザー光線ＬＢの集光位置は、表示手段９に表示される画像のＹ方向における中心のＹ座標と常に一致するように調整されている。すなわち、該レーザー光線ＬＢによってレーザー加工がウエーハに施され、チャックテーブル３４がＸ方向で右方に移動した場合は、常にレーザー加工による加工痕が表示手段９上のセンターラインＣＬ上を通過する。
該制御手段２０は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、読み込み専用のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、検出した検出値、演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている。なお、図示は省略するが、該制御手段２０は、第１の撮像手段２６、第２の撮像手段２７のみならず、当該レーザー加工装置２の各作動部に接続され、各作動部の動作を制御する機能を有している。
本発明のレーザー加工装置２は、概ね以上のような構成を備えており、レーザー加工装置２の作用について、図１～４を参照しながら以下に説明する。
本実施形態では、上述したように、被加工物となるウエーハ１０に対してレーザー加工を実施するに際し、複数のデバイス１４が形成されたウエーハ１０の表面１０ａ側を保護テープＴに貼着し、保護テープＴを介して環状のフレームＦに支持された状態でチャックテーブル３４に載置し、吸引保持する。次いで、チャックテーブル３４を、移動手段８によって集光器２４１に対しＸ方向に隣接した位置に間隔をおいて配設された第１の撮像手段２６の直下に位置付ける。該ウエーハ１０が第１の撮像手段２６の直下に位置付けられたならば、赤外線が照射されることにより表面１０ａ側の分割予定ラインを裏面１０ｂ側から捕え、パターンマッチング等の画像処理手段を実行することにより、集光器２４１から照射されるレーザー光線の照射位置とウエーハ１０上の加工位置となる分割予定ラインの中心とを一致させる位置合わせを実施し、該位置合わせした結果は、図示しない制御手段に送られ記憶される（アライメント工程）。このように、第１の撮像手段２６と制御手段２０とで、アライメント手段が構成される。
該アライメント手段によりアライメント工程を実施した後、制御手段２０によって実行される制御を、図２、３、及び図４に示す制御フローを参照しながら説明する。上記したアライメント工程が実施されることにより、集光器２４１によって照射されるレーザー光線ＬＢの集光点の位置は、分割予定ライン１２の中心に位置付けられるため、図３（ａ）に示すように、第２の撮像手段２７によって撮像され表示手段９に表示される画像のＹ方向の中心を通るセンターラインＣＬは、分割予定ライン１２の中心と一致する。
この状態で、第２の撮像手段２７を用いてセンターラインＣＬと、デバイス１４の所定位置に形成された特徴点１２１を撮像し、特徴点１２１のＹ座標を検出する。より具体的にいえば、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、センターラインＣＬのＹ座標位置を原点（０）とする場合、該センターラインＣＬと該特徴点１２１との距離が６０μｍと検出されるため、該特徴点１２１のＹ座標の値は６０μｍとなる。なお、該特徴点１２１は、デバイス１４を構成する微細な素子の組み合わせによって形成される特徴的なパターンを採用することができ、ウエーハ１０上に形成された全てのデバイス１４の所定の位置に現れる特徴的なパターンである。なお、図示したように、分割予定ライン１２は、５０μｍの幅で形成されている。
第２の撮像手段２７によって撮像された画像に基づいて、特徴点１２１のＹ座標が検出されたならば、該Ｙ座標の値が制御手段２０に送られ、制御手段２０の座標記憶部に、基準となる特徴点座標：Ｙ０（＝６０μｍ）として記憶される（ステップＳ１）。
上記したステップＳ１が実行され、制御手段２０の座標記憶部に基準となる特徴点座標：Ｙ０（＝６０μｍ）が記憶されたならば、上述したアライメント工程に基づき取得された位置情報に基づいて移動手段８を作動し、チャックテーブル３４上のウエーハ１０の所定の分割予定ライン１２の一端部側（加工開始位置）を、集光器２４１の直下に位置付ける。次いで、集光器２４１から照射されるレーザー光線の集光点を、分割予定ライン１２の幅方向の中央の内部になるように位置付け、レーザー光線発振器２４２、アッテネータ２４３を作動させ、チャックテーブル３４を図２にて矢印Ｘで示す方向のうち左方向（往路方向）に向かって所定の加工送り速度で移動させて、該分割予定ライン１２に沿ってウエーハ１０の内部に改質層を形成するレーザー加工を実施する。該往路方向にチャックテーブル３４を移動させながら該レーザー加工を実行し、分割予定ライン１２の他端部側が集光器２４１の直下位置に達したならば、Ｙ方向移動手段４１を作動して、チャックテーブル３４をウエーハ１０に形成された分割予定ライン１２の間隔（例えば、５０００μｍ）だけＹ方向にインデックス送りすると共に、隣接する分割予定ライン１２の他端部側を集光器２４１のレーザー光線照射位置に位置付ける。そして、集光器２４１から照射されるレーザー光線ＬＢを、上記した往路方向にチャックテーブル３４を移動させた場合と同様のレーザー加工条件にて照射しながら、チャックテーブル３４の移動方向を図２にて矢印Ｘで示す方向のうち右方向（復路方向）に変換し、所定の加工送り速度で移動させて、該分割予定ライン１２に沿ってレーザー加工を実施する。このように、本実施形態では、往路、復路でレーザー加工を施し、改質層を形成する。
ここで、本実施形態のレーザー加工装置の加工条件は、例えば、以下のように設定される。

波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：３．２Ｗ
パルス幅 ：４ｎｓ
送り速度 ：５００ｍｍ／ｓ
インデックス量 ：５０００μｍ
ここで、本実施形態では、1つの分割予定ライン１２に対する加工を終えたならば、ウエーハ１０をＹ方向に所定幅（本実施形態では５０００μｍ）でインデックス送りして次の分割予定ライン１２に加工を施すように設定されている。したがって、ウエーハ１０上に各デバイス１４が設計通りに配設され、該所定幅のインデックス送り量によってインデックス送りされる限り、集光器２４１から照射されるレーザー光線ＬＢの集光位置は、次の分割予定ライン１２の中心位置に位置付けられる。しかし、ウエーハ１０上に複数形成されている分割予定ライン１２に対して該レーザー加工を施しているうちに、各分割予定ライン１２の微小な膨張が積み重なり、レーザー光線の照射位置が徐々にずれてくることが起こり得る。そこで、本発明に基づき構成される実施形態では、インデックス送りされた後の分割予定ライン１２に実施されるレーザー加工時に、制御手段２０から第２の撮像手段２７に撮像指示がなされる。これにより、リング照明２７１のストロボ光源が発光し、ウエーハ１０上の分割予定ライン１２とデバイス１４が撮像され、制御手段２０に静止画像が出力される。そして、該出力された静止画像（図３（ｂ）を参照。）に基づいて、センターラインＣＬと該特徴点１２１との距離を検出して、該特徴点１２１のＹ座標、すなわち特徴点座標Ｙ１（＝５４μｍ）を取得し、制御手段２０に出力される（ステップＳ２）。
上記したように、加工中の特徴点座標Ｙ１を取得したならば、制御手段２０に配設されたずれ量検出部により、基準となる特徴点座標Ｙ０に対する、加工中の特徴点座標Ｙ１のずれ量を以下の式により検出する。
ΔＹ＝｜Ｙ０－Ｙ１｜ ・・・・・（１）
特徴点座標Ｙ１が検出されたならば、制御手段２０に設定された判断部によって、上記式（１）によって算出されるずれ量ΔＹ＝｜６０μｍ－５４μｍ｜＝６μｍが、許容値（５μｍ）を超えるものであるのか否かを判断する（ステップＳ３）。この時、ずれ量ΔＹが、許容値を超えない場合（＝Ｎｏ）は、そのままステップＳ２に戻り、引き続きレーザー加工を実施しながらインデックス送りをする毎に、ずれ量検出部により特徴点１２１のずれ量を検出し、ステップＳ２、ステップＳ３を繰り返す。上記ステップＳ３にて、ずれ量ΔＹの値が該許容値を超えた場合は、ステップＳ４に進み、次にインデックス送りする際は、上記ずれ量（Ｙ０－Ｙ１＝６μｍ）だけ補正をしたインデックス送り量（５０００μｍ＋６μｍ）でインデックス送りを実施する。これにより、次回のインデックス送りが実行された場合には、図３（ａ）に示すように、特徴点１２１のＹ座標の値が６０μｍになり、基準位置に一致させることができる。なお、ずれ量が許容値を超えてステップＳ４にてインデックス送り量に対する補正が実行された後は、また、補正がなされる前の元のインデックス送り量に戻され、次回のインデックス送りは、補正される前のインデックス送り量（５０００μｍ）で実行される。
上記ステップＳ４にてインデックス送り量の補正が実行され、次のインデックス送りが実行された後は、全ての分割予定ライン１２に対する加工が完了したかを判定し（ステップＳ５）、完了した場合は当該制御フローに基づく制御が終了し、全ての分割予定ライン１２に対する加工が完了していない場合は、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２～Ｓ５の制御が繰り返し実行される。なお、図４に示す制御フローに基づく制御は、レーザー加工制御を実行するプログラムに対して定期的に割り込み制御として実行されるものであり、レーザー加工制御が終了した場合は、それと同時に当該制御フローに基づく制御も終了となる。
本発明に基づくレーザー加工装置では、上記したように、特徴点１２１のＹ座標の値が許容値内に収まるように、インデックス送り量の補正が実行されるため、レーザー加工によってウエーハが膨張しても、分割予定ラインの所定の位置に正確にレーザー加工が施される。また、第２の撮像手段２７において、リング照明２７１のストロボ光源を用いて撮像することで、保持手段６に保持されたウエーハ１０と集光器２４１とがＸ方向に相対的に移動している最中であっても、分割予定ライン１２とデバイス１４とを撮像し良好な静止画像を得ることができ、生産性が向上する。
本発明は、上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に含まれる限り、種々の変形例が想定される。
上記した実施形態では、アライメント工程を実施するための第1の撮像手段２６と、特徴点１２１のＹ座標を検出するための第２の撮像手段２７とを別々に設けたが、第２の撮像手段２７を、アライメント工程を実施するためのアライメント手段として兼用すれば、第１の撮像手段２６を省略することができる。
上記した実施形態では、レーザー加工を実施する全ての分割予定ライン毎に特徴点１２１のＹ座標の検出を実施したが、本発明はこれに限定されず、例えば、インデックス送りが所定の回数実施される毎にレーザー加工が施される任意の分割予定ライン１２において特徴点１２１のＹ座標の値を検出するようにしてもよい。
上記した実施形態では、第２の撮像手段２７に対し、ケース部材２７ａの先端部を囲う様にその外周にリング照明２７１を配設したが、本発明はこれに限定されず、リング照明２７１に替えて、ケース部材２７ａの中腹部にハーフミラーを設け、該ハーフミラーに対して側方からストロボ光源によるストロボ光を照射し、該ハーフミラーにて反射したストロボ光をケース部材２７ａの内部からウエーハ１０に照射してハーフミラーを透過する戻り光を該撮像素子２７ｂにて撮像するようにしてもよい。
上記した実施形態では、ウエーハ１０に形成されたデバイス１４に形成される特徴点１２１は、デバイス１４を構成する微細な素子の組み合わせによって形成される特徴的なパターンであることを説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、形状が特徴的なマークをデバイス１４上の所定の位置に印刷等により付与し、そのマークを特徴点としてＹ座標を検出し、ずれ量を検出するようにしてもよい。
２：レーザー加工装置
６：保持手段
８：移動手段
９：表示手段
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１２１：特徴点
１４：デバイス
２０：制御手段
２４：レーザー光線照射手段
２４１：集光器
２４２：レーザー発振器
２４３：アッテネータ
２６：第１の撮像手段
２７：第２の撮像手段
２７ａ：ケース部材
２７ｂ：撮像素子
２７１：リング照明
２７２：対物レンズ
４０：Ｘ方向移動手段
４１：Ｙ方向移動手段
ＣＬ：センターライン

Claims (4)

  1. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された表面を有するウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向に加工送りするＸ方向送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ方向と直交するＹ方向に加工送りするＹ方向送り手段と、制御手段と、を少なくとも含み構成されるレーザー加工装置であって、
    該レーザー光線照射手段は、
    レーザー光線を発振するレーザー発振器と、該レーザー発振器が発振したレーザー光線を集光し該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインにレーザー光線を照射する集光器と、
    該集光器に対してＸ方向に配設され該保持手段に保持されたウエーハの分割予定ラインと隣接するデバイスを撮像する撮像手段と、から少なくとも構成され、
    該レーザー光線照射手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し、該集光器が集光するレーザー光線の集光点が分割予定ラインの内部に位置付けられて分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成するものであり、
    該撮像手段は、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子と、対物レンズと、赤外線を照射可能なストロボ光源と、を備え、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に静止画像を生成し、該保持手段にウエーハの表面が保持され、該撮像手段はウエーハの裏面から表面に形成されている特徴点を撮像するものであって、
    該制御手段は、
    該集光器が集光するレーザー光線の集光点と分割予定ラインの所定位置とがＹ方向で一致する位置を基準として分割予定ラインと所定の位置関係を有する特徴点のＹ座標を基準値として記憶する座標記憶部と、
    該Ｙ方向送り手段によってウエーハの分割予定ラインをＹ方向にインデックス送りし、該撮像手段によって撮像された特徴点のＹ座標と該座標記憶部に基準値として記憶されたＹ座標とにより、各分割予定ラインの内部に形成された改質層に起因する膨張がＹ方向に蓄積されることで生じたＹ座標のずれ量を検出するずれ量検出部と、
    該ずれ量が許容値を超えているか否かを判断する判断部と、を備え、
    該判断部によって該ずれ量が許容値を超えていると判断された場合、該Ｙ方向移動手段によってインデックス送りする量を該ずれ量だけ補正して次のインデックス送りを実施し、該インデックス送り量に対する補正が実行された後は、補正がなされる前の元のインデックス量に戻されるものであって、
    該ずれ量検出部は、該保持手段に保持されたウエーハと該集光器とがＸ方向に相対的に移動している際に作動するレーザー加工装置。
  2. 該ずれ量検出部は、任意の分割予定ラインで作動する請求項１に記載のレーザー加工装置。
  3. 該ずれ量検出部は、分割予定ライン毎で作動する請求項１に記載のレーザー加工装置。
  4. 該保持手段に保持されたウエーハを撮像して該集光器で集光されるレーザー光線のスポットと分割予定ラインとを一致させるアライメント手段を備え、該撮像手段は、該アライメント手段で兼用される請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザー加工装置。
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