JPH01158748A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH01158748A JPH01158748A JP62316829A JP31682987A JPH01158748A JP H01158748 A JPH01158748 A JP H01158748A JP 62316829 A JP62316829 A JP 62316829A JP 31682987 A JP31682987 A JP 31682987A JP H01158748 A JPH01158748 A JP H01158748A
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- laser beam
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B23K26/367—
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置、特に半導体ウェハ上の回路を
直接レーザ光で加工するレーザ加工装置の位置決め機構
に関するものである。
直接レーザ光で加工するレーザ加工装置の位置決め機構
に関するものである。
加工レーザビームの他にアライメント用レーザビームを
用いてウェハ上のアライメントマークを精度良く検出し
ようとするレーザ加工装置に於いて、従来は加工レーザ
スポットを結像する光学系とアライメントレーザスポッ
トを結像する光学系が別々になっていた。第５図は従来
のこの種装置の概略図である。従来の装置は第５図に示
すように対物レンズ１によって加工レーザビーム５のス
ポットをウェハ９上に結像し、同時に対物レンズ２によ
って第５図の例では紙面に垂直方向に細長い帯状のアラ
イメントレーザビーム６のスポットを結像している。ウ
ェハ９の加工はアライメントレーザビーム６によりウェ
ハ９上に設けられたアライメントマーク１０を照射して
位置を検出し、ウェハをアライメントマーク１０と被加
工点１１との間の距離りから加工レーザビーム５とアラ
イメントレーザビーム６間距離り。を差し引いた距離だ
け移動して加工レーザビーム５とウェハ９上の被加工点
を位置合わせをして行う。位置合せの精度を上げるため
に、ウェハの一連の加工前にウェハテーブル上に設けた
基準アライメントマーク１２を用いて加工レーザビーム
とアライメントレーザビーム間距離り。を校正している
。
用いてウェハ上のアライメントマークを精度良く検出し
ようとするレーザ加工装置に於いて、従来は加工レーザ
スポットを結像する光学系とアライメントレーザスポッ
トを結像する光学系が別々になっていた。第５図は従来
のこの種装置の概略図である。従来の装置は第５図に示
すように対物レンズ１によって加工レーザビーム５のス
ポットをウェハ９上に結像し、同時に対物レンズ２によ
って第５図の例では紙面に垂直方向に細長い帯状のアラ
イメントレーザビーム６のスポットを結像している。ウ
ェハ９の加工はアライメントレーザビーム６によりウェ
ハ９上に設けられたアライメントマーク１０を照射して
位置を検出し、ウェハをアライメントマーク１０と被加
工点１１との間の距離りから加工レーザビーム５とアラ
イメントレーザビーム６間距離り。を差し引いた距離だ
け移動して加工レーザビーム５とウェハ９上の被加工点
を位置合わせをして行う。位置合せの精度を上げるため
に、ウェハの一連の加工前にウェハテーブル上に設けた
基準アライメントマーク１２を用いて加工レーザビーム
とアライメントレーザビーム間距離り。を校正している
。
以上の説明は一軸のみについて説明したが実際の装置に
は紙面に直交する軸及びウェハの回転を検出するための
アライメントレーザビーム光学系が具備されており、こ
れらは同様に基準アライメントマーク１２を用いて校正
されている。
は紙面に直交する軸及びウェハの回転を検出するための
アライメントレーザビーム光学系が具備されており、こ
れらは同様に基準アライメントマーク１２を用いて校正
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このため従来装置に於いては光学系が複雑化するという
問題点がある。また加工レーザビームとアライメントレ
ーザビーム間距離が長いため、加工位置合せ精度を保つ
のに環境温度の変動を小さく抑える必要もしくは該距離
の校正を頻繁に行う必要があり、これらは装置の構成を
複雑化し、価格を上昇させる要因或いはスループントを
低下させる要因となるという問題点があった。
問題点がある。また加工レーザビームとアライメントレ
ーザビーム間距離が長いため、加工位置合せ精度を保つ
のに環境温度の変動を小さく抑える必要もしくは該距離
の校正を頻繁に行う必要があり、これらは装置の構成を
複雑化し、価格を上昇させる要因或いはスループントを
低下させる要因となるという問題点があった。
本発明ではアライメントレーザビームと加工レーザビー
ムとの距離の温度変化等による誤差を小さくして位置合
せのための校正回数を減じる事でスループットを向上せ
しめ、併わせで光学系を単純化した加工位置合せ精度の
高いレーザ加工装置を提供する事を目的とする。
ムとの距離の温度変化等による誤差を小さくして位置合
せのための校正回数を減じる事でスループットを向上せ
しめ、併わせで光学系を単純化した加工位置合せ精度の
高いレーザ加工装置を提供する事を目的とする。
上記問題点の解決のため、被加工物を加工するための加
工用レーザビームと被加工物の位置決めを行うためのア
ライメント・レーザビームを同一の対物レンズを通して
被加工物上に各々のレーザスポットとして結像する。
工用レーザビームと被加工物の位置決めを行うためのア
ライメント・レーザビームを同一の対物レンズを通して
被加工物上に各々のレーザスポットとして結像する。
第１図及び第２図は本発明の実施例である。アライメン
トレーザビーム６はビームスプリンタ１＝３− ７により２つのレーザビーム６’ 、６’”に分割され
各々の光路には直交した方向にシリンドリカルレンズ１
５．１５゛が置かれている。該ビーム６’ 、６’”は
ミラー１８．１９及びビームスプリッタ１７゛を介して
再び重ね合わされ、ダイクロイックミラー２０を通過し
、対物レンズ１によってウェハ上に第３図に示すように
互いに直交した帯状スポットに結像されている。一方、
加工レーザビーム５はダイクロインクミラー２０により
反射されてアライメントレーザビーム６゛、６′′と重
ね合わされ第３図に示すように帯状のアライメントレー
ザスポットの６’ 、６”交点に結像されている。次に
ウェハのアライメントから加工までの一連の動作を説明
する。ウェハ９の位置ばウェハを載置して移動するウェ
ハテーブル１３の位置を距離計１４ （例えばレーザ干
渉計）によって第１図に示す方向と紙面に垂直な方向に
精度よく計測されている。加工レーザビーム５は一般に
はパルス発振レーザであり、ウェハプライメン１〜中は
その発振が停止されている。また第１図に於いて、アラ
イメントレーザビームの一方６”はシャンク２２によっ
て遮断されている。ウェハ９上に設けられたアライメン
トマーク１０がアライメントレーザビーム６゛の下を通
過したときに反射される光線はビームスブリック４によ
って検出器８に導かれ、反射光が最大のときのウェハ位
置を距離計１４によって計測してアライメントマーク１
０の位置を知ることができる。ウェハ９上のアライメン
トマークは第４図に示すようにＸ軸アライメントマーク
１０の他にＹ軸アライメントマーク１０゛及びウェハ回
転アライメントマーク１０′″が設けられており、シャ
ンク２２を矢印Ｃの方向に移動してアライメントレーザ
ビーム６゛を遮断し、アライメントレーザビーム６゛を
通過させることにより同様に該アライメントマーク１０
゛及び１０゛′の位置が測定できる。以上のアライメン
トマーク１０．１０′、１０”の測定によりウェハ９の
回転も含めた基準座標軸Ｘ、Ｙ及びその原点を決定する
ことができ、加工点１１の座標（Ｌｘ 、 Ｌｖ ）よ
り演算して、ウェハテープルの距離計測方向軸Ｘ０、Ｙ
ｏにそった加工点１１と原点との距離（Ｌｘｏ、ＬＹＯ
）が得られる。
トレーザビーム６はビームスプリンタ１＝３− ７により２つのレーザビーム６’ 、６’”に分割され
各々の光路には直交した方向にシリンドリカルレンズ１
５．１５゛が置かれている。該ビーム６’ 、６’”は
ミラー１８．１９及びビームスプリッタ１７゛を介して
再び重ね合わされ、ダイクロイックミラー２０を通過し
、対物レンズ１によってウェハ上に第３図に示すように
互いに直交した帯状スポットに結像されている。一方、
加工レーザビーム５はダイクロインクミラー２０により
反射されてアライメントレーザビーム６゛、６′′と重
ね合わされ第３図に示すように帯状のアライメントレー
ザスポットの６’ 、６”交点に結像されている。次に
ウェハのアライメントから加工までの一連の動作を説明
する。ウェハ９の位置ばウェハを載置して移動するウェ
ハテーブル１３の位置を距離計１４ （例えばレーザ干
渉計）によって第１図に示す方向と紙面に垂直な方向に
精度よく計測されている。加工レーザビーム５は一般に
はパルス発振レーザであり、ウェハプライメン１〜中は
その発振が停止されている。また第１図に於いて、アラ
イメントレーザビームの一方６”はシャンク２２によっ
て遮断されている。ウェハ９上に設けられたアライメン
トマーク１０がアライメントレーザビーム６゛の下を通
過したときに反射される光線はビームスブリック４によ
って検出器８に導かれ、反射光が最大のときのウェハ位
置を距離計１４によって計測してアライメントマーク１
０の位置を知ることができる。ウェハ９上のアライメン
トマークは第４図に示すようにＸ軸アライメントマーク
１０の他にＹ軸アライメントマーク１０゛及びウェハ回
転アライメントマーク１０′″が設けられており、シャ
ンク２２を矢印Ｃの方向に移動してアライメントレーザ
ビーム６゛を遮断し、アライメントレーザビーム６゛を
通過させることにより同様に該アライメントマーク１０
゛及び１０゛′の位置が測定できる。以上のアライメン
トマーク１０．１０′、１０”の測定によりウェハ９の
回転も含めた基準座標軸Ｘ、Ｙ及びその原点を決定する
ことができ、加工点１１の座標（Ｌｘ 、 Ｌｖ ）よ
り演算して、ウェハテープルの距離計測方向軸Ｘ０、Ｙ
ｏにそった加工点１１と原点との距離（Ｌｘｏ、ＬＹＯ
）が得られる。
これを元にウェハテーブルを移動して加工点１１を加工
レーザビームに位置合せすることができる。
レーザビームに位置合せすることができる。
位置合せが済むと加工レーザにトリガが与えられ加工点
１１を加工する。図示では加工点は１点であるが複数点
あれば連続してウェハテーブル１３を移動、位置合せを
行い加工を行う。
１１を加工する。図示では加工点は１点であるが複数点
あれば連続してウェハテーブル１３を移動、位置合せを
行い加工を行う。
第２図は他の実施例であってＸ軸アライメントとＹ軸ア
ライメントの信号を分離するためにシャッタ２２の代り
に偏光を用いた例である。アライメントレーザビーム６
は偏光ビームスプリッタ２３によって分割され、アライ
メントレーザビーム６’ 、６”は互いに直交する方向
に偏光している。該アライメントレーザビーム６’ 、
６’”は各々シリンドリカルレンズ１５．１５”を通過
した後、偏光ビームスプリッタ２３”によって再び合成
され対物レンズ１によりウェハ９上に結像される。ウェ
ハ９上に結像された帯状レーザスポットは第３図の矢印
Ａ、、Ｂに示す如く偏光している。
ライメントの信号を分離するためにシャッタ２２の代り
に偏光を用いた例である。アライメントレーザビーム６
は偏光ビームスプリッタ２３によって分割され、アライ
メントレーザビーム６’ 、６”は互いに直交する方向
に偏光している。該アライメントレーザビーム６’ 、
６’”は各々シリンドリカルレンズ１５．１５”を通過
した後、偏光ビームスプリッタ２３”によって再び合成
され対物レンズ１によりウェハ９上に結像される。ウェ
ハ９上に結像された帯状レーザスポットは第３図の矢印
Ａ、、Ｂに示す如く偏光している。
該レーザスポットの下をアライメントマークが通過した
とき反射される光線も同様に偏光しており偏光ビームス
プリンタ２３゛によりレーザビーム６゛の反射光は検出
器８に、レーザビーム６゛の反射光は検出器８゛に導か
れてアライメント信号は分離される。第３図５′はアラ
イメントレーザ又は加工レーザビームのいずれかの発振
方向が変化してアライメントレーザスポットと加工レー
ザスポットの位置が相対的に変化した場合の例を示す。
とき反射される光線も同様に偏光しており偏光ビームス
プリンタ２３゛によりレーザビーム６゛の反射光は検出
器８に、レーザビーム６゛の反射光は検出器８゛に導か
れてアライメント信号は分離される。第３図５′はアラ
イメントレーザ又は加工レーザビームのいずれかの発振
方向が変化してアライメントレーザスポットと加工レー
ザスポットの位置が相対的に変化した場合の例を示す。
加工位置合せ精度を増すためにウェハテーブル上にウェ
ハ面と同じ高さに設けた基準アライメントマーク１２に
よってアライメンＩ・レーザビーム６’ 、６”と加工
レーザビーム５゛の距離り。Ｘ、Ｉ−０’／を計測し、
前述のウェハ加工点１１までの距離ＬＸＯ１Ｉ−ｙｏよ
り上記■、。つ、Ｌｏｙを差引いて補正する。この補正
量の測定は一連のウェハ加工の前に行われ、アライメン
トレーザビームの位置を基準アライメントマーク１２と
ウェハテーブルの距離計１４を用いて計測したあと同し
マークを用いて加工レーザビームの位置を計測する。こ
のときアライメントレーザビーム６はシャッタ２１によ
って遮断され、加工レーザは基準アライメントマーク１
２に損傷を与えないように減衰器１６を挿入した後発振
される。基準アライメントマーク１２が加工レーザビー
ム５の下を通過したとき、マークにより反射された光線
はグイクロイックミラー２０とハーフミラ−３により検
出器７に導かれ反射光が最大時のウェハテーブル位置よ
り加工レーザビーム位置が計測でき、アライメントレー
ザビームと加工レーザビームの距離が測定できる。
ハ面と同じ高さに設けた基準アライメントマーク１２に
よってアライメンＩ・レーザビーム６’ 、６”と加工
レーザビーム５゛の距離り。Ｘ、Ｉ−０’／を計測し、
前述のウェハ加工点１１までの距離ＬＸＯ１Ｉ−ｙｏよ
り上記■、。つ、Ｌｏｙを差引いて補正する。この補正
量の測定は一連のウェハ加工の前に行われ、アライメン
トレーザビームの位置を基準アライメントマーク１２と
ウェハテーブルの距離計１４を用いて計測したあと同し
マークを用いて加工レーザビームの位置を計測する。こ
のときアライメントレーザビーム６はシャッタ２１によ
って遮断され、加工レーザは基準アライメントマーク１
２に損傷を与えないように減衰器１６を挿入した後発振
される。基準アライメントマーク１２が加工レーザビー
ム５の下を通過したとき、マークにより反射された光線
はグイクロイックミラー２０とハーフミラ−３により検
出器７に導かれ反射光が最大時のウェハテーブル位置よ
り加工レーザビーム位置が計測でき、アライメントレー
ザビームと加工レーザビームの距離が測定できる。
〔発明の効果］
以上の様に本発明によればアライメント用と加工用の両
ビームを同一の結像光学系によって結像しているので、
従来の様なアライメント用と加工用の両ビーム用の結像
光学系間の熱伸縮による誤差を無くし、運転中の位置合
せの為の校正を不要とする事でスループットを向上し、
併わせで光学系及び制御系を含む装置全体の構成を単純
化することが出来る。
ビームを同一の結像光学系によって結像しているので、
従来の様なアライメント用と加工用の両ビーム用の結像
光学系間の熱伸縮による誤差を無くし、運転中の位置合
せの為の校正を不要とする事でスループットを向上し、
併わせで光学系及び制御系を含む装置全体の構成を単純
化することが出来る。
＝８＝
第１、第２図は本発明による装置の概略図、第３図はレ
ーザビームスポットの配置図、第４図はウェハのアライ
メントマークの配置図、第５図は従来装置の概略図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 １．２・・・対物レンズ、 ３、−４・・・ビームスプリッタ、 ５・・・加工レーザビーム、 ６．６’ 、６”・・・アライメントレーザビーム、７
．８．８”・・・検出器、 ９・・・ウェハ、 １０．１０’ 、１０’”・・・アライメントマーク、
１１・・・ウェハ被加工点、 １２・・・基準アライメントマーク、 １３・・・ウェハテーブル、 １４・・・距離計、 １５．１５゛ ・・・シリンドリカルレンズ、１６・・
・減衰器、 １７．１７゛・・・ビームスプリッタ、１８．１９・・
・ミラー、 ２０・・・ダイクロイックミラー、 ２１．２２・・・シャッタ、 ２３．２３’ 、２３”・・・偏光ビームスプリッタ。 出願人 日本光学工業株式会社
ーザビームスポットの配置図、第４図はウェハのアライ
メントマークの配置図、第５図は従来装置の概略図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 １．２・・・対物レンズ、 ３、−４・・・ビームスプリッタ、 ５・・・加工レーザビーム、 ６．６’ 、６”・・・アライメントレーザビーム、７
．８．８”・・・検出器、 ９・・・ウェハ、 １０．１０’ 、１０’”・・・アライメントマーク、
１１・・・ウェハ被加工点、 １２・・・基準アライメントマーク、 １３・・・ウェハテーブル、 １４・・・距離計、 １５．１５゛ ・・・シリンドリカルレンズ、１６・・
・減衰器、 １７．１７゛・・・ビームスプリッタ、１８．１９・・
・ミラー、 ２０・・・ダイクロイックミラー、 ２１．２２・・・シャッタ、 ２３．２３’ 、２３”・・・偏光ビームスプリッタ。 出願人 日本光学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）被加工物を加工するための加工用レーザビームと被
加工物の位置決めを行うためのアライメント・レーザビ
ームを同一の対物レンズを通して被加工物上に各々のレ
ーザスポットとして結像することを特長とするレーザ加
工装置。 ２）前記被加工物上に結像されるアライメントレーザス
ポットは、前記加工用レーザビームの中心で直交する２
本の有限長の帯状スポットである事を特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 ３）前記直交する２本の帯状スポットを形成するレーザ
光は互いに直交する直線偏光よりなる事を特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のレーザ加工装置。 ４）前記直交する２本の帯状スポットを各々独立に遮断
してどちらか一方或いは両方の帯状スポットを遮断する
シャッタを備える事を特徴とする特許請求の範囲第２項
記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316829A JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316829A JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01158748A true JPH01158748A (ja) | 1989-06-21 |
| JP2646595B2 JP2646595B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=18081384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316829A Expired - Lifetime JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646595B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108172527B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-05-19 | 佛山长光智能制造研究院有限公司 | 一种光学检测系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4884392A (ja) * | 1972-02-10 | 1973-11-09 | ||
| JPS59149074A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS61154784A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-14 | Fujitsu Ltd | レ−ザ溶接装置 |
| JPS62136853A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | Hitachi Ltd | レ−ザ処理装置 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62316829A patent/JP2646595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4884392A (ja) * | 1972-02-10 | 1973-11-09 | ||
| JPS59149074A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS61154784A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-14 | Fujitsu Ltd | レ−ザ溶接装置 |
| JPS62136853A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | Hitachi Ltd | レ−ザ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2646595B2 (ja) | 1997-08-27 |
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