JP7292797B2 - 傾き確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物に照射されるレーザービームの傾きを確認する際に用いられる傾き確認方法に関する。

各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップは、基材となるウェーハの表面をストリートと呼ばれる分割予定ラインで複数の領域に区画し、各領域に集積回路等のデバイスを形成した上で、このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより得られる。ウェーハのような板状の被加工物を分割する際には、例えば、被加工物に吸収される波長のレーザービームを照射できるレーザービーム照射ユニットを備えたレーザー加工装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

レーザービーム照射ユニットは、一般に、レーザー発振器と、複数の光学部品でなる光学系と、を含んでおり、レーザー発振器で発生させたレーザービームを光学系で被加工物へと導く。このレーザービーム照射ユニットを用いて、被加工物の表面又は内部で集光するようにレーザービームを照射すれば、いわゆるアブレーション加工によって被加工物に溝等を形成できる。

ところで、被加工物の表面に対してレーザービームが斜めに入射すると（入射角≠０°）、レーザービームによって形成される溝が傾いたり、アブレーション加工の際に発生する屑（デブリ）が溝の片側に多く飛散したりする。よって、上述のような被加工物のアブレーション加工では、被加工物の表面に対してレーザービームの入射方向（進行方向）が垂直になるように、レーザービーム照射ユニットの光学系を調整しておくことが重要になる。

特開２００７－２７５９１２号公報

被加工物に対するレーザービームの入射方向の傾きを確認する方法としては、例えば、レーザービーム照射ユニットから照射されるレーザービームをミラーで反射させて、入射光に対する反射光のずれを確認する方法がある。しかしながら、この方法では、ホルダー等によって固定されるミラーの角度が適切な値からずれた場合に、レーザービームの入射方向の傾きを精度良く確認することが難しくなってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物に照射されるレーザービームの傾きを精度良く確認できる傾き確認方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、レーザービーム照射ユニットの照射ヘッドから被加工物に照射され該被加工物に吸収される波長のレーザービームの該被加工物に対する傾きを確認する傾き確認方法であって、被加工物の上面を基準とする第１高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該上面に沿う方向に相対的に移動させて、該被加工物に照射される該レーザービームで該被加工物に第１溝を形成する第１加工ステップと、被加工物の上面を基準とする該第１高さとは異なる第２高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該上面に沿う方向に相対的に移動させて、該被加工物に照射される該レーザービームで該被加工物に第２溝を形成する第２加工ステップと、該第１溝を上方から撮像して得られる第１画像に基づいて、該第１画像内の基準となる位置に対する該第１溝の位置を表す第１ずれ量を算出する第１ずれ量算出ステップと、該第２溝を上方から撮像して得られる第２画像に基づいて、該第２画像内の基準となる位置に対する該第２溝の位置を表す第２ずれ量を算出する第２ずれ量算出ステップと、該第１ずれ量と該第２ずれ量とに基づいて、該被加工物に入射する該レーザービームの入射方向の該上面に対する傾きを確認する傾き確認ステップと、を含む傾き確認方法が提供される。

本発明の一態様にかかる傾き確認方法において、該傾き確認ステップでは、第１ずれ量と第２ずれ量と第１高さと第２高さとに基づいて該入射方向の傾きの角度を算出し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲内であれば、該照射ヘッドを調整する必要がないと判定し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲外であれば、該照射ヘッドを調整する必要があると判定する判定ステップを更に含むことがある。

本発明の一態様にかかる傾き確認方法では、第１高さの位置にレーザービームを集光させて被加工物に第１溝を形成し、この第１溝を上方から撮像して得られる第１画像に基づいて、第１画像内の基準となる位置と第１溝との距離に相当する第１ずれ量を算出する。同様に、第２高さの位置にレーザービームを集光させて被加工物に第２溝を形成し、この第２溝を上方から撮像して得られる第２画像に基づいて、第２画像内の基準となる位置と第２溝との距離に相当する第２ずれ量を算出する。

第１溝と第２溝とは、それぞれ被加工物の上面のレーザービームが照射された位置に形成されるので、第１ずれ量は、被加工物の上面の所定の位置からの第１溝のずれを表し、第２ずれ量は、被加工物の上面の所定の位置からの第２溝のずれを表すことになる。よって、第１ずれ量と第２ずれ量とに基づいて、レーザービームの入射方向の被加工物に対する傾きを精度良く確認できる。

レーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 被加工物等の構成例を示す斜視図である。 図３（Ａ）は、被加工物の上面にレーザービームが集光するように照射ヘッドの高さを調整した状態で、被加工物にレーザービームが照射される様子を示す側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の条件で被加工物に形成される溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図４（Ａ）は、被加工物の上面を基準とする第１高さの位置にレーザービームが集光するように照射ヘッドの高さを調整した状態で、被加工物にレーザービームが照射される様子を示す側面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の条件で被加工物に形成される第１溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図５（Ａ）は、被加工物の上面を基準とする第２高さの位置にレーザービームが集光するように照射ヘッドの高さを調整した状態で、被加工物にレーザービームが照射される様子を示す側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の条件で被加工物に形成される第２溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図６（Ａ）は、第１ずれ量と画像との関係を模式的に示す図であり、図６（Ｂ）は、第２ずれ量と画像との関係を模式的に示す図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる傾き確認方法が用いられるレーザー加工装置２の構成例を示す斜視図である。なお、図１では、レーザー加工装置２の一部の構成要素を機能ブロックで示している。また、以下の説明で用いられるＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）、及びＺ軸方向（高さ方向）は、互いに垂直である。

図１に示すように、レーザー加工装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。基台４の上面には、水平移動機構（加工送り機構、割り出し送り機構）６が配置されている。水平移動機構６は、基台４の上面に固定されＹ軸方向に対して概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール８を備えている。Ｙ軸ガイドレール８には、Ｙ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。

Ｙ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられている。このＹ軸移動テーブル１０のナット部には、Ｙ軸ガイドレール８に対して概ね平行なＹ軸ボールネジ１２が螺合されている。Ｙ軸ボールネジ１２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ１４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ１４でＹ軸ボールネジ１２を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル１０は、Ｙ軸ガイドレール８に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動テーブル１０の上面には、Ｘ軸方向に対して概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール１６が設けられている。Ｘ軸ガイドレール１６には、Ｘ軸移動テーブル１８がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１８の下面側には、ナット部（不図示）が設けられている。

このＸ軸移動テーブル１８のナット部には、Ｘ軸ガイドレール１６に対して概ね平行なＸ軸ボールネジ２０が螺合されている。Ｘ軸ボールネジ２０の一端部には、Ｘ軸パルスモータ２２が連結されている。Ｘ軸パルスモータ２２でＸ軸ボールネジ２０を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル１８は、Ｘ軸ガイドレール１６に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル１８の上面側には、円柱状のテーブル基台２４が配置されている。また、テーブル基台２４の上部には、被加工物１１（図２参照）の保持に使用されるチャックテーブル（保持テーブル）２６が配置されている。テーブル基台２４の下部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

この回転駆動源から発生する力によって、チャックテーブル２６は、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、テーブル基台２４及びチャックテーブル２６は、上述した水平移動機構６によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動する（加工送り、割り出し送り）。

図２は、被加工物１１等の構成例を示す斜視図である。本実施形態で用いられる被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。図２に示すように、この被加工物１１は、概ね平坦で互いに平行な上面１１ａ及び下面１１ｂを有している。

被加工物１１の下面１１ｂには、被加工物１１よりも径の大きい粘着テープ（ダイシングテープ）１３を貼付する。また、粘着テープ１３の外周部分には、環状のフレーム１５を固定する。すなわち、被加工物１１は、粘着テープ１３を介してフレーム１５に支持される。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる任意の形状の基板を被加工物１１として用いることもできる。また、チャックテーブル２６によって被加工物１１を適切に保持できるようであれば、被加工物１１の下面１１ｂには、必ずしも粘着テープ１３を貼付しなくて良い。

チャックテーブル２６の上面の一部は、例えば、多孔質材で構成されており、被加工物１１を保持するための保持面２６ａになる。この保持面２６ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル２６の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル２６の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を固定する４個のクランプ２８が設けられている。

水平移動機構６のＹ軸方向の一方側の領域には、Ｘ軸方向に対して概ね垂直な側面を持つ柱状の支持構造３０が設けられている。この支持構造３０の側面には、鉛直移動機構（高さ調整機構）３２が配置されている。鉛直移動機構３２は、支持構造３０の側面に固定されＺ軸方向に対して概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３４を備えている。Ｚ軸ガイドレール３４には、Ｚ軸移動テーブル３６がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動テーブル３６の裏面側（Ｚ軸ガイドレール３４側）には、ナット部（不図示）が設けられている。このＺ軸移動テーブル３６のナット部には、Ｚ軸ガイドレール３４に対して概ね平行なＺ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。Ｚ軸ボールネジの一端部には、Ｚ軸パルスモータ３８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３８でＺ軸ボールネジを回転させれば、Ｚ軸移動テーブル３６は、Ｚ軸ガイドレール３４に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動テーブル３６の表面側には、支持具４０が固定されており、この支持具４０には、レーザービーム照射ユニット４２の一部が支持されている。レーザービーム照射ユニット４２は、例えば、基台４に固定されたレーザー発振器（不図示）と、支持具４０に支持された筒状のハウジング４４と、ハウジング４４のＹ軸方向の端部に設けられた照射ヘッド４６と、を含む。

レーザー発振器は、例えば、レーザー発振に適したＮｄ：ＹＡＧ等のレーザー媒質を含んでおり、被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを生成してハウジング４４側に放射する。ハウジング４４は、レーザービーム照射ユニット４２を構成する光学系の一部を収容しており、レーザー発振器から放射されたレーザービームを照射ヘッド４６へと導く。なお、この光学系は、主に、ミラーやレンズ等の光学部品によって構成される。

照射ヘッド４６には、レーザービーム照射ユニット４２を構成する光学系の別の一部が設けられている。例えば、この照射ヘッド４６は、ハウジング４４から導かれたレーザービームの進路をミラー（不図示）等で下向きに変え、集光用のレンズ４６ａ（図３（Ａ）等参照）で所定の高さに集光する。

照射ヘッド４６のＸ軸方向の一方側の領域には、レーザービーム照射ユニット４２のハウジング４４に固定された撮像ユニット４８が配置されている。撮像ユニット４８は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等を含み、チャックテーブル２６によって保持された被加工物１１の上面１１ａ側を撮像する際に用いられる。

基台４の上部は、各構成要素を収容できるカバー（不図示）によって覆われている。このカバーの側面には、ユーザーインターフェースとなるタッチパネル式のディスプレイ（入出力ユニット）５０が配置されている。例えば、被加工物１１を加工する際に適用される種々の条件は、このディスプレイ５０を介してレーザー加工装置２に入力される。また、撮像ユニット４８で生成された画像は、ディスプレイ５０に表示される。

水平移動機構６、鉛直移動機構３２、レーザービーム照射ユニット４２、撮像ユニット４８、ディスプレイ５０等の構成要素は、それぞれ、制御部（制御ユニット）５２に接続されている。制御部５２は、被加工物１１の加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。

制御部５２は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されたソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御部５２の機能が実現される。

レーザー加工装置２を用いて被加工物１１を加工する際には、まず、下面１１ｂに貼付された粘着テープ１３を介して被加工物１１をチャックテーブル２６に載せ、吸引源の負圧を保持面２６ａに作用させる。これにより、被加工物１１はチャックテーブル２６に保持され、その上面１１ａが露出する。なお、フレーム１５は、４個のクランプ２８によって固定される。

被加工物１１をチャックテーブル２６で保持した後には、図２に示すように、水平移動機構６でチャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させながら、レーザービーム照射ユニット４２の照射ヘッド４６から下方にレーザービーム２１を照射する。照射ヘッド４６のＺ軸方向の位置（高さ）は、例えば、被加工物１１の上面１１ａ等にレーザービーム２１が集光するように調整される。

これにより、チャックテーブル２６の移動の経路に沿って被加工物１１にレーザービーム２１を照射し、このレーザービーム２１によって被加工物１１の上面１１ａ側を加工できる（アブレーション加工）。本実施形態では、被加工物１１と照射ヘッド４６とがＸ軸方向に沿って相対的に移動するので、図２に示すように、Ｘ軸方向に沿う直線状の溝１１ｃが被加工物１１の上面１１ａ側に形成される。

上述のように、撮像ユニット４８は、レーザービーム照射ユニット４２のハウジング４４に固定されており、照射ヘッド４６に対してＸ軸方向の一方側の領域に配置される。よって、例えば、被加工物１１に溝１１ｃを形成した後、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させれば、この溝１１ｃを撮像ユニット４８によって撮像できる。

次に、本実施形態の傾き確認方法について詳述する。図３（Ａ）は、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１が集光するように照射ヘッド４６の高さを調整した状態で、被加工物１１にレーザービーム２１が照射される様子を示す側面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の条件で被加工物１１に形成される溝１１ｄを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像３１ａの例を示す図である。

本実施形態のレーザービーム照射ユニット４２が備える光学系は、例えば、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されている。そのため、レーザービーム２１の集光点２３が被加工物１１の上面１１ａに位置付けられる図３（Ａ）の条件では、この基準となる位置１７に溝１１ｄが形成される。なお、図３（Ｂ）の画像３１ａ内には、図３（Ａ）の位置１７に対応する位置１７ａが一点鎖線で示されている。

本実施形態の傾き確認方法では、まず、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さの位置にレーザービーム２１を集光させて、この被加工物１１に第１溝を形成する（第１加工ステップ）。図４（Ａ）は、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さｈ１の位置にレーザービーム２１が集光するように照射ヘッド４６の高さを調整した状態で、被加工物１１にレーザービーム２１が照射される様子を示す側面図である。

具体的には、図４（Ａ）に示すように、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さｈ１の位置にレーザービーム２１が集光するように、鉛直移動機構３２で照射ヘッド４６の高さを調整する。そして、この状態で、照射ヘッド４６から下方にレーザービーム２１を照射しながら、被加工物１１を保持しているチャックテーブル２６を水平移動機構６でＸ軸方向に移動させる。

つまり、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さｈ１の位置にレーザービーム２１を集光させながら、被加工物１１と照射ヘッド４６とを被加工物１１の上面１１ａに沿う方向に相対的に移動させる。その結果、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１によって、Ｘ軸方向に沿う直線状の第１溝１１ｅ（図４（Ｂ）参照）が被加工物１１の上面１１ａ側に形成される。

本実施形態では、被加工物１１の上面１１ａより下方にレーザービーム２１が集光するように、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さｈ１を設定している。つまり、本実施形態の第１高さｈ１は、負の値になる。ただし、第１高さｈ１の値に特段の制限はない。例えば、第１高さｈ１は、正の値又はゼロとなるように設定されても良い。

被加工物１１に第１溝１１ｅを形成した後には、第１溝１１ｅを上方から撮像して画像を得る（第１画像取得ステップ）。図４（Ｂ）は、第１溝１１ｅを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像（第１画像）３１ｂの例を示す図である。なお、図４（Ｂ）の画像３１ｂ内には、図４（Ａ）の位置１７に対応する位置１７ｂが一点鎖線で示されている。

具体的には、例えば、被加工物１１に第１溝１１ｅを形成した後に、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させて、撮像ユニット４８の下方に第１溝１１ｅを位置付ける。そして、この撮像ユニット４８で下方の第１溝１１ｅを撮像する。撮像ユニット４８によって得られた画像３１ｂは、例えば、制御部５２に記憶され、必要に応じてディスプレイ５０に表示される。

上述のように、本実施形態のレーザービーム照射ユニット４２の光学系は、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されている。そのため、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾いた状態で、このレーザービーム２１の集光点２３を被加工物１１の上面１１ａより下方に位置付けると、図４（Ａ）に示すように、上面１１ａと中心線２１ａとの交点は、基準となる位置１７からずれる。

なお、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾く理由は、様々である。本実施形態では、レンズ４６ａの中心軸（光軸）４６ｂに対して非対称なレーザービーム２１がレンズ４６ａに入射することで被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾いた場合を例示している。その他にも、中心軸４６ｂに対して非平行なレーザービーム２１がレンズ４６ａに入射する場合等には、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾く。

第１溝１１ｅの幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置は、上面１１ａと中心線２１ａとの交点に概ね一致するので、この第１溝１１ｅの幅方向の中央の位置も、基準となる位置１７からずれることになる。よって、第１溝１１ｅを撮像ユニット４８で上方から撮像すると、図４（Ｂ）に示すような画像３１ｂが得られる。

被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａは、被加工物１１に対するレーザービーム２１の入射方向２１ｂに対して概ね平行なので、入射方向２１ｂの傾きは、中心線２１ａの傾きに概ね等しくなる。なお、画像３１ｂのｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ、レーザー加工装置２のＸ軸方向及びＹ軸方向に対応している。

画像３１ｂを得た後には、第１高さｈ１とは異なる第２高さの位置にレーザービーム２１を集光させて、この被加工物１１に第２溝を形成する（第２加工ステップ）。図５（Ａ）は、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第２高さｈ２の位置にレーザービーム２１が集光するように照射ヘッド４６の高さを調整した状態で、被加工物１１にレーザービーム２１が照射される様子を示す側面図である。

具体的には、水平移動機構６でチャックテーブル２６をＹ軸方向に移動させて、被加工物１１の第１溝１１ｅが形成されていない領域を照射ヘッド４６の下方に位置付ける。ただし、第１溝１１ｅと重ならない位置に第２溝を形成できるようであれば、この動作は省略されても良い。

また、図５（Ａ）に示すように、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第２高さｈ２の位置にレーザービーム２１が集光するように、鉛直移動機構３２で照射ヘッド４６の高さを調整する。そして、この状態で、照射ヘッド４６から下方にレーザービーム２１を照射しながら、被加工物１１を保持しているチャックテーブル２６を水平移動機構６でＸ軸方向に移動させる。

つまり、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第１高さｈ１とは異なる第２高さｈ２の位置にレーザービーム２１を集光させながら、被加工物１１と照射ヘッド４６とを被加工物１１の上面１１ａに沿う方向に相対的に移動させる。その結果、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１によって、Ｘ軸方向に沿う直線状の第２溝１１ｆ（図５（Ｂ）参照）が被加工物１１の上面１１ａ側に形成される。

本実施形態では、被加工物１１の上面１１ａより上方にレーザービーム２１が集光するように、被加工物１１の上面１１ａを基準とする第２高さｈ２を設定している。つまり、本実施形態の第２高さｈ２は、正の値になる。ただし、第１高さｈ１の値と第２高さｈ２の値とが異なる限りは、第２高さｈ２の値に特段の制限はない。例えば、第２高さｈ２は、負の値又はゼロとなるように設定されても良い。

被加工物１１に第２溝１１ｆを形成した後には、第２溝１１ｆを上方から撮像して画像を得る（第２画像取得ステップ）。図５（Ｂ）は、第２溝１１ｆを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像（第２画像）３１ｃの例を示す図である。なお、図５（Ｂ）の画像３１ｃ内には、図５（Ａ）の位置１７に対応する位置１７ｃが一点鎖線で示されている。

具体的には、例えば、被加工物１１に第２溝１１ｆを形成した後に、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させて、撮像ユニット４８の下方に第２溝１１ｆを位置付ける。そして、この撮像ユニット４８で下方の第２溝１１ｆを撮像する。撮像ユニット４８によって得られた画像３１ｃは、例えば、制御部５２に記憶され、必要に応じてディスプレイ５０に表示される。

上述のように、本実施形態のレーザービーム照射ユニット４２の光学系は、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されている。そのため、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾いた状態で、このレーザービーム２１の集光点２３を被加工物１１の上面１１ａより上方に位置付けると、図５（Ａ）に示すように、上面１１ａと中心線２１ａとの交点は、基準となる位置１７からずれる。

第２溝１１ｆの幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置は、上面１１ａと中心線２１ａとの交点に概ね一致するので、この第２溝１１ｆの幅方向の中央の位置も、基準となる位置１７からずれることになる。よって、第２溝１１ｆを撮像ユニット４８で上方から撮像すると、図５（Ｂ）に示すような画像３１ｃが得られる。

被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａは、被加工物１１に対するレーザービーム２１の入射方向２１ｂに対して概ね平行なので、入射方向２１ｂの傾きは、中心線２１ａの傾きに概ね等しくなる。なお、画像３１ｃのｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ、レーザー加工装置２のＸ軸方向及びＹ軸方向に対応している。

第１溝１１ｅを撮像して画像３１ｂを得た後には、この画像３１ｂに基づき、画像３１ｂ内の基準となる位置１７ｂと第１溝１１ｅとの距離に相当する第１ずれ量、つまり、画像３１ｂ内の基準となる位置１７ｂに対する第１溝１１ｅの位置を表す第１ずれ量を算出する（第１ずれ量算出ステップ）。図６（Ａ）は、第１ずれ量ｙ１と画像３１ｂとの関係を模式的に示す図である。

具体的には、例えば、制御部５２が画像３１ｂに対してエッジ検出等の処理を行い、第１溝１１ｅが有する２つのエッジのｙ座標の値をそれぞれ算出する。そして、第１溝１１ｅの２つのエッジのｙ座標の値から、この第１溝１１ｅの幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置３３ｂのｙ座標の値を算出する。算出された位置３３ｂのｙ座標の値は、制御部５２に記憶される。

その後、制御部５２は、位置３３ｂのｙ座標の値と、画像３１ｂ内の基準となる位置１７ｂのｙ座標の値と、から、第１ずれ量ｙ１を算出する。つまり、本実施形態では、位置３３ｂのｙ座標の値と、位置１７ｂのｙ座標の値と、の差を第１ずれ量ｙ１としている。算出された第１ずれ量ｙ１の値は、制御部５２に記憶される。

同様に、第２溝１１ｆを撮像して画像３１ｃを得た後には、この画像３１ｃに基づき、画像３１ｃ内の基準となる位置１７ｃと第２溝１１ｆとの距離に相当する第２ずれ量、つまり、画像３１ｃ内の基準となる位置１７ｃに対する第２溝１１ｆの位置を表す第２ずれ量を算出する（第２ずれ量算出ステップ）。図６（Ｂ）は、第２ずれ量ｙ２と画像３１ｃとの関係を模式的に示す図である。

具体的には、例えば、制御部５２が画像３１ｃに対してエッジ検出等の処理を行い、第２溝１１ｆが有する２つのエッジのｙ座標の値をそれぞれ算出する。そして、第２溝１１ｆの２つのエッジのｙ座標の値から、この第２溝１１ｆの幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置３３ｃのｙ座標の値を算出する。算出された位置３３ｃのｙ座標の値は、制御部５２に記憶される。

その後、制御部５２は、位置３３ｃのｙ座標の値と、画像３１ｃ内の基準となる位置１７ｃのｙ座標の値と、から、第２ずれ量ｙ２を算出する。つまり、本実施形態では、位置３３ｃのｙ座標の値と、位置１７ｃのｙ座標の値と、の差を第２ずれ量ｙ２としている。算出された第２ずれ量ｙ２の値は、制御部５２に記憶される。

なお、上述のように、照射ヘッド４６の位置と撮像ユニット４８の位置との関係は一定であり、変わることがない。つまり、上述のような手順で得られる画像３１ｂ内の位置１７ｂのｙ座標の値と、画像３１ｃ内の位置１７ｃのｙ座標の値と、は、実質的に等しくなる。

したがって、位置１７ｂのｙ座標の値と、位置１７ｃのｙ座標の値と、を取得するために、制御部５２が何らかの処理を行う必要はない。また、本実施形態では、撮像ユニット４８によって取得される画像内に基準となる位置を表示しているが、画像内には、必ずしも基準となる位置を表示しなくて良い。

第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２とを算出した後には、この第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２とに基づいて、被加工物１１の上面１１ａに対する入射方向２１ｂの傾きを確認する（傾き確認ステップ）。上述のように、被加工物１１に対する照射ヘッド４６の高さが異なる条件で、この被加工物１１に溝を形成すると、入射方向２１ｂが傾いている場合（つまり、中心線２１ａが傾いている場合）には、各溝の幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置がずれることになる。

より具体的には、入射方向２１ｂの傾きが大きいと、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差も大きくなり、入射方向２１ｂの傾きが小さいと、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差も小さくなる。つまり、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差は、レーザービーム２１の入射方向２１ｂの傾きに応じた値をとる。そのため、例えば、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差に基づいて、入射方向２１ｂの上面１１ａに対する傾きを確認できる。

この入射方向２１ｂの傾きの確認は、例えば、オペレータによって行われる。もちろん、制御部５２の演算処理等によって入射方向２１ｂの傾きが確認されても良い。また、具体的な確認の方法にも特段の制限はない。例えば、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２と第１高さｈ１と第２高さｈ２とに基づいて入射方向２１ｂの傾きの角度を算出することもできる。

以上のように、本実施形態にかかる傾き確認方法では、第１高さｈ１の位置にレーザービーム２１を集光させて被加工物１１に第１溝１１ｅを形成し、この第１溝１１ｅを上方から撮像して得られる画像（第１画像）３１ｂに基づいて、画像３１ｂ内の基準となる位置１７ｂと第１溝１１ｅの幅方向の中央の位置３３ｂとの距離に相当する第１ずれ量ｙ１を算出する。

同様に、第２高さｈ２の位置にレーザービーム２１を集光させて被加工物１１に第２溝１１ｆを形成し、この第２溝１１ｆを上方から撮像して得られる画像（第２画像）３１ｃに基づいて、画像３１ｃ内の基準となる位置１７ｃと第２溝１１ｆの幅方向の中央の位置３３ｃとの距離に相当する第２ずれ量ｙ２を算出する。

第１溝１１ｅと第２溝１１ｆとは、それぞれ被加工物１１の上面１１ａのレーザービーム２１が照射された位置に形成されるので、第１ずれ量ｙ１は、被加工物１１の上面１１ａの所定の位置１７からの第１溝１１ｅのずれを表し、第２ずれ量ｙ２は、被加工物１１の上面１１ａの所定の位置１７からの第２溝１１ｆのずれを表すことになる。よって、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２とに基づいて、レーザービーム２１の入射方向２１ｂの被加工物１１に対する傾きを精度良く確認できる。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態の手順でレーザービーム２１の入射方向２１ｂの傾きを確認した後には、レーザービーム照射ユニット４２の照射ヘッド４６等（光学系）を調整する必要があるか否かを更に判定しても良い（判定ステップ）。

この場合には、例えば、入射方向２１ｂの傾きに相当する第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差が許容される範囲内であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要がないと判定する。また、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差が許容される範囲外であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要があると判定する。許容される範囲は、例えば、実際の長さに換算して、－５μｍ以上＋５μｍ以下、好ましくは、－３μｍ以上＋３μｍ以下である。

すなわち、確認された入射方向２１ｂの傾きが許容される範囲内であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要がないと判定し、確認された入射方向２１ｂの傾きが許容される範囲外であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要があると判定することになる。なお、この判定は、制御部５２によって行われても良いし、オペレータによって行われても良い。

また、上述した実施形態では、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、ＹＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認しているが、同様の手順でＸＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認しても良い。具体的には、上述した実施形態のＸ軸方向（ｙ軸方向）とＹ軸方向（ｙ軸方向）との関係を入れ替えることで、ＸＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認できる。

また、上述した実施形態では、被加工物１１に対して第１溝１１ｅを形成した後に画像３１ｂを取得し、また、被加工物１１に対して第２溝１１ｆを形成した後に画像３１ｃを取得しているが、この手順は、矛盾を生じない範囲で任意に変更できる。例えば、被加工物１１に対して第１溝１１ｅ及び第１溝１１ｅを形成した後に、画像３１ｂ及び画像３１ｃを取得しても良い。同様に、その他の手順も矛盾を生じない範囲で任意に変更できる。

また、上述した実施形態では、異なる条件で形成される２つの溝に対応する２つのずれ量に基づいて入射方向２１ｂの傾きを確認しているが、異なる条件で形成される３つ以上の溝に対応する３つ以上のずれ量を算出し、これら３つ以上のずれ量に基づいて入射方向２１ｂの傾きを確認しても良い。この場合には、入射方向２１ｂの傾きをより高い精度で確認できるようになる。

また、上述した実施形態では、各溝の幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置のｙ座標の値に基づいてずれ量を算出しているが、このずれ量は、基準となる位置と各溝との距離に相当するものであれば良い。例えば、異なる条件で形成される複数の溝の幅に大きな違いがない場合には、各溝のエッジのｙ座標の値に基づいてずれ量を算出することもできる。すなわち、基準となる位置のｙ座標の値と、各溝のエッジのｙ座標の値と、の差を、ずれ量とすることもできる。

また、上述した実施形態では、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１が集光するＹ軸方向（ｙ軸方向）の位置を、基準となる位置１７に設定しているが、この基準となる位置は任意に設定される。例えば、取得される画像の端部に相当する位置を、基準となる位置に設定することもできる。

また、上述した実施形態のレーザービーム照射ユニット４２の光学系は、被加工物１１の上面１１ａにレーザービーム２１を集光させる際に、レーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されているが、このような調整は、必ずしも行われていなくても良い。更に、上述した実施形態では、制御部５２が第１ずれ量ｙ１及び第２ずれ量ｙ２を算出しているが、オペレータがずれ量を算出しても良い。また、第１溝１１ｅと第２溝１１ｆとは、別の被加工物１１に形成されても良い。

その他、上述した実施形態や変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ：被加工物
１１ａ ：上面
１１ｂ ：下面
１１ｃ ：溝
１１ｄ ：溝
１１ｅ ：第１溝
１１ｆ ：第２溝
１３ ：粘着テープ（ダイシングテープ）
１５ ：フレーム
２１ ：レーザービーム
２１ａ ：中心線
２１ｂ ：入射方向
２３ ：集光点
３１ａ ：画像
３１ｂ ：画像（第１画像）
３１ｃ ：画像（第２画像）
ｙ１ ：第１ずれ量
ｙ２ ：第２ずれ量
２ ：レーザー加工装置
４ ：基台
６ ：水平移動機構（加工送り機構、割り出し送り機構）
８ ：Ｙ軸ガイドレール
１０ ：Ｙ軸移動テーブル
１２ ：Ｙ軸ボールネジ
１４ ：Ｙ軸パルスモータ
１６ ：Ｘ軸ガイドレール
１８ ：Ｘ軸移動テーブル
２０ ：Ｘ軸ボールネジ
２２ ：Ｘ軸パルスモータ
２４ ：テーブル基台
２６ ：チャックテーブル（保持テーブル）
２６ａ ：保持面
２８ ：クランプ
３０ ：支持構造
３２ ：鉛直移動機構（高さ調整機構）
３４ ：Ｚ軸ガイドレール
３６ ：Ｚ軸移動テーブル
３８ ：Ｚ軸パルスモータ
４０ ：支持具
４２ ：レーザービーム照射ユニット
４４ ：ハウジング
４６ ：照射ヘッド
４６ａ ：レンズ
４６ｂ ：中心軸（光軸）
４８ ：撮像ユニット
５０ ：ディスプレイ（入出力ユニット）
５２ ：制御部（制御ユニット）

Claims (2)

1. レーザービーム照射ユニットの照射ヘッドから被加工物に照射され該被加工物に吸収される波長のレーザービームの該被加工物に対する傾きを確認する傾き確認方法であって、
   被加工物の上面を基準とする第１高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該上面に沿う方向に相対的に移動させて、該被加工物に照射される該レーザービームで該被加工物に第１溝を形成する第１加工ステップと、
   被加工物の上面を基準とする該第１高さとは異なる第２高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該上面に沿う方向に相対的に移動させて、該被加工物に照射される該レーザービームで該被加工物に第２溝を形成する第２加工ステップと、
   該第１溝を上方から撮像して得られる第１画像に基づいて、該第１画像内の基準となる位置に対する該第１溝の位置を表す第１ずれ量を算出する第１ずれ量算出ステップと、
   該第２溝を上方から撮像して得られる第２画像に基づいて、該第２画像内の基準となる位置に対する該第２溝の位置を表す第２ずれ量を算出する第２ずれ量算出ステップと、
   該第１ずれ量と該第２ずれ量とに基づいて、該被加工物に入射する該レーザービームの入射方向の該上面に対する傾きを確認する傾き確認ステップと、を含むことを特徴とする傾き確認方法。
2. 該傾き確認ステップでは、該第１ずれ量と該第２ずれ量と該第１高さと該第２高さとに基づいて該入射方向の傾きの角度を算出し、
   該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲内であれば、該照射ヘッドを調整する必要がないと判定し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲外であれば、該照射ヘッドを調整する必要があると判定する判定ステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の傾き確認方法。

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