JPH106049A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の被加工物体内の複数個のレーザ加工部
位を比較的小型のステージ構造で、高精度且つ高速度の
レーザ処理可能な新しいレーザリペアを実行しうるレー
ザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。 【解決手段】 レーザ発振源１４、レーザ光を被加工物
体２０に集光照射する光学系１７、集光手段１８、１
９、レーザ光走査手段３１、被加工物体２０を搭載して
移動可能に構成されたステージ１１とからなるレーザ加
工装置に於いて、レーザ光走査手段３１は、複数の互い
に独立して移動可能な集光手段１２、１３と、それぞれ
の集光手段１２、１３に於けるレーザ照射を互いに独立
して制御する制御手段３２とを有しているレーザ加工装
置３０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関するものであり、特に詳しくは、
ウェハ内のＩＣの配線を切断する為のレーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えばＤ−ＲＡＭに代表され
るＬＳＩの内部配線や、欠陥回路を冗長回路へ切り換え
るためのヒューズを切断する装置は、メモリリペア又は
レーザリペアと称されており、例えば、２μｍ程度のレ
ーザ集光スポットをサブμｍの精度で高精度且つ高速に
ウェハ面上を走査して、所定の箇所を確実に切断する様
レーザ加工することが求められていた。

【０００３】近年の高集積化の流れと、ウェハサイズの
大口径化に伴い、３００ｍｍφ程度の広範囲を、サブμ
ｍと言う位置精度を保証しながら高速度に加工する能力
が、上記リペア装置に求められていた。然しながら、従
来のレーザリペア加工装置に於ける加工光学系には、い
くつかの構成や方法があり、その第１の方法としては、
例えば、加工光学系としてガルバノメータとｆθレンズ
を組み合わせてレーザスポットを二次元的に走査する方
法、或いは第２の方法としては、例えば、集光レンズを
固定しておき、ウェハを精密Ｘ−Ｙステージに搭載して
当該ウェハを移動させながらレーザ照射するもの、更に
は、第３の方法として、集光レンズを高速のステージに
搭載して、レンズをウェハに対して相対的に移動させて
レーザ照射を行う方法である。

【０００４】又、その他に第４の方法としては、第１の
方法と第３の方法とを組み合わせた方法が知られてい
る。処で、上記した第２と第３の方法の具体例として
は、特開昭６３−２３５０８８号公報や、特開平７−２
３６９８９号公報等が知られており、又、第４の方法の
具体例としては、例えば米国特許第４，５３２，４０２
号明細書等がある。

【０００５】然しながら、上記した第１の方法では、ガ
ルバノメータを使用しているので、位置決め精度が他の
方法に比べて悪いのみならず、レーザ集光スポット径を
小さくして、位置決めし精度を向上させる為には、短焦
点のｆθレンズを使用する必要があり、レーザスポット
の走査範囲を広く設定出来ないと言う問題が有った。
又、上記した第２の方法に於いては、ウェハサイズが大
きくなるほど高精密のＸＹステージを製作する必要があ
るが、かかる高精密のＸＹステージを製作するには、困
難でありかつ高価なものとなり、経済的優位性が欠ける
と同時に装置自体も大型となるので、コストの上昇に繋
がると言う問題が有った。

【０００６】一方、上記した第３の方法に於いては、該
集光レンズを駆動させる駆動範囲が狭く高速移動可能な
ステージに搭載して、チップ単位で加工処理を繰り返す
方式と、集光レンズを１軸方向のみに駆動し、ウェハを
上記軸と直交する方向に移動するステージに搭載し、該
ウェハと集光レンズの双方を移動させて、レーザ集光ス
ポットを走査する方法とがあるが、前記した２つの方法
に比べてウェハの大口径には最も適している方法であ
る。

【０００７】然しながら、当該レーザ加工の高速化に
は、チップ内のレーザスポット走査速度を主に高速にす
る必要があるが、レーザパルス出力安定度と繰り返しの
関係から限度がある。これは、例えばＹＡＧレーザ等の
固体レーザでは、レーザ媒質の励起レベルの寿命から、
１ｋＨｚ程度以上の繰り返しでＱスイッチを発振させる
と、最初の１パルスとその後に続くパルスのピーク出力
やパルス幅が異なる為、加工ミスが発生する恐れがある
為である。

【０００８】更に、上記した第４の方法では、その構造
が複雑であり、基本的にはガルバノメータの精度で決ま
る為、精度を保証する点では問題が多い。又、上記した
様な従来の方法を使用するレーザ加工装置に於いては、
大口径ウェハの高速且つ高精度のレーザ加工が装置構造
上から次第に困難となってくる。つまり、従来のレーザ
加工装置或いはレーザ加工方法に代わり、メモリ等に代
表されるＬＳＩの様に、ウェハの大型化と配線の微細
化、切断箇所の増大の伴い広範囲の領域を高速で且つ高
精度で位置決めが出来、且つ効率的にレーザ加工を行う
レーザ加工装置及びレーザ加工方法が要求されて来てい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、大型の被加工物体内の複
数個のレーザ加工部位を比較的小型のステージ構造で、
高精度且つ高速度のレーザ処理可能な新しいレーザリペ
アを実行しうるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提
供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には以下に記載されたような技術
構成を採用するものである。 即ち、本発明に於ける第
１の態様としては、レーザ光を発生させるレーザ発振
源、該レーザ光を被加工物体に集光照射する為に配置さ
れた光学系、集光手段を含み、該レーザ光が該被加工物
体の所定の位置に集光照射されるように当該レーザ光を
移動させるレーザ光走査手段、当該被加工物体を搭載し
て移動可能に構成されたステージとから構成されたレー
ザ加工装置に於いて、該レーザ光走査手段は、複数の互
いに独立して移動可能な集光手段と、それぞれの集光手
段に於けるレーザ照射を互いに独立して制御する制御手
段とを有しているレーザ加工装置であり、本発明に於け
る第２の態様としては、レーザ光を発生させるレーザ発
振源、該レーザ光を被加工物体に集光照射する為に配置
された光学系、集光手段を含み、該レーザ光が該被加工
物体の所定の位置に集光照射されるように当該レーザ光
を移動させるレーザ光走査手段、当該被加工物体を搭載
して移動可能に構成されたステージとから構成されたレ
ーザ加工装置に於いて、該レーザ光走査手段に複数の集
光手段と複数の光学系とを設け、それぞれの集光手段
が、予め定められた所定の軸方向に関して、互いに独立
して移動する様に制御しながら被加工物体の所定の部位
にレーザを照射する様にしたレーザ加工方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明にかかるレーザ加工装置及
びレーザ加工方法に於いては、レーザ光走査手段に複数
個の集光手段を設け、それぞれの集光手段が、共通の駆
動軸を有して、予め定められた１つの方向に沿って互い
に独立に移動変位が可能な様に構成しているので、被加
工物体上に広範囲に位置する多数の被レーザ加工処理部
を、複数の該集光手段が個別に所定の部位迄移動して、
レーザ照射を行う事が出来るので、高速にレーザ加工処
理を実行する事が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係るレーザ加工装置及びレ
ーザ加工方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明
する。即ち、図１は本発明に係るレーザ加工装置３０の
一具体例に於ける構成を示す平面図であり、図中、レー
ザ光を発生させるレーザ発振源１４、該レーザ光を被加
工物体２０に集光照射する為に配置された光学系１７、
集光手段１８、１９を含み、該レーザ光が該被加工物体
２０の所定の位置に集光照射されるように当該レーザ光
を移動させるレーザ光走査手段３１、当該被加工物体２
０を搭載して移動可能に構成されたステージ１１とから
構成されたレーザ加工装置に於いて、該レーザ光走査手
段３１は、複数の互いに独立して移動可能な集光手段１
８、１９と、それぞれの集光手段１８、１９に於けるレ
ーザ照射を互いに独立して制御する制御手段３２とを有
している事を特徴とするレーザ加工装置３０が示されて
いる。

【００１３】即ち、本発明に係るレーザ加工装置３０
は、上記した様に、従来のレーザ加工装置とは異なり、
該レーザ光を被加工物体２０に集光照射する為に配置さ
れた光学系１７と係合されたレーザ光走査手段３１に２
個若しくはそれ以上の数の互いに独立的に駆動可能に構
成された移動ステージ１２、１３のそれぞれに必要な集
光手段１８、１９を設けたものであり、それによって、
当該被加工物体２０上の複数個の被レーザ加工部位に対
して、複数個のレーザ光が同時に個別的に照射されると
共に、当該複数個の集光手段１８、１９の間の間隔だ
け、当該集光手段の加工位置間移動距離が短縮される事
になり、全体のレーザ光による被加工物体２０の加工処
理に要する時間が短縮される。

【００１４】更に、本発明に於いては、被加工物体２０
のサイズに対して、複数個配置された集光手段の間隔だ
けステージの最大ストロークが短縮されるので、レーザ
加工装置全体の小型化及び低コスト化が実現出来ると言
う効果がある。又、本発明に係るレーザ加工装置３０に
於いては、当該複数の集光手段１８、１９のそれぞれ
は、予め定められた一つの軸方向、図１に於いてはＸ軸
方向に沿って左右に自在に移動しうる様に構成されてい
るのであって、換言すれば、当該複数の集光手段１８、
１９のそれぞれは、予め定められた一つの共有駆動軸を
有するものである。

【００１５】即ち、本発明に係るレーザ加工装置３０に
於いては、複数個の集光手段１８、１９を出来れば個別
独立的に任意の方向に移動しうる様に構成出来れば望ま
しいが、装置の制御上から見ると極めて複雑な制御系を
組み込む必要があり、コストの増大、装置全体の大型化
等の問題が発生するので、本発明に於いては、特に、上
記の複数個の集光手段１８、１９を予め定められた一つ
の共有駆動軸に沿ってのみ駆動出来る様に構成し、制御
機構を簡易化すると共に、レーザ照射による加工処理の
効率化を図ったものである。

【００１６】本発明に係るレーザ加工装置３０を更に詳
細に説明するならば、図１に示す様に、本発明に係るレ
ーザ加工装置３０のレーザ光走査手段３１は、例えば、
集光レンズで構成されている集光手段１８を搭載する移
動可能なステージ１２と同じ構成からなる集光手段１９
を搭載する移動可能なステージ１３とから構成されてお
り、該移動可能なステージ１２と１３とは、上記Ｙ軸ス
テージ１１の上方で、当該Ｙ軸ステージ１１の移動方向
と直角の方向に架橋状態に配置されたフレーム部２３で
あって、Ｘ軸方向にその中心部が一致して配置されたフ
レーム部２３に互いに独立に且つ任意に左右に摺動出来
る様に取付けられている。

【００１７】当該集光手段１８と１９は、図３に例示さ
れている様に、それぞれが取付けられている移動可能な
ステージ１２、１３のぞれぞれに設けられているミラー
２５、２５’を介して、レーザ発振源１４、１４’から
のレーザ光を受け、当該被加工物体２０に垂直に当該レ
ーザ光を照射する様になっている。尚、図３に例示され
ているレーザ加工装置３０のＹ軸ステージ１１の形状
は、図１及び図２のものとは異なる形状のものが使用さ
れているが、係る形状は、本発明の対象ではない。

【００１８】本発明に係るそれぞれの集光手段１８、１
９を有する可動ステージ１２、１３は、図示されていな
い適宜のモーター等からなる駆動手段により駆動される
ものである。該駆動手段は、前記した制御手段３２から
出力される所定の駆動信号により個別に、任意の方向に
然かも任意の速度でそれぞれの集光手段１８、１９を所
定の位置迄移動させるものである。

【００１９】即ち、本発明にかかるレーザ加工装置３０
の様に、ウェハ２０の上に、複数個の略同一配線レイア
ウトを有するチップ群が、所定の間隔で所定の方向に配
列されているものに於いて、冗長回路を選択するために
切断する必要のあるヒューズの位置は、それぞれのチッ
プで予め特定され略同じ位置に配置されていることか
ら、切断すべき当該ヒューズが、同一のＸ軸上に存在し
ている事が判明している場合には、Ｙ軸ステージ１１を
移動させずに、Ｘ軸ステージを構成するステージ１２或
いは１３の何れか或いは双方を移動させるだけで所定の
ヒューズを同時に若しくは異なるタイミングで切断する
事が出来るので効率的である。

【００２０】一方、ウェハ２０を搭載したステージ１１
は、Ｙ軸方向に精密的に移動する事が出来る精密ステー
ジであり、係る精密ステージ１１は、制御手段３２から
出力される所定の駆動信号により、図示していない適宜
のモーター等からなる駆動手段によりＹ軸方向に沿っ
て、任意の方向に然かも任意の速度で所定の位置迄移動
する事が出来る。

【００２１】更に、本発明に係るレーザ加工装置３０に
於いては、図１に示す様に２個のレーザ光を発生させる
レーザ発振源１４、１４’が設けられていると同時に、
該レーザ光を被加工物体２０に集光照射する為に配置さ
れた光学系も２組１７、１７’が設けられている。つま
り、図１に於ける本発明に係るレーザ加工装置３０の具
体例においては、それぞれの集光手段１８、１９に対し
て、レーザ発振源１４、１４’と光学系１７、１７’が
個別に対向して設けられているのであり、その結果、そ
れぞれの集光手段１８、１９から当該被加工物体２０に
向けて照射されるレーザ光の強度、レーザ光パルスの繰
り返し周波数、レーザ光の照射タイミング等を個別的に
制御する事が出来る。

【００２２】又、図１に於いて、当該光学系１７、１
７’は、主としてミラー或いはハーフミラーで構成され
ているものであるが、その途中に該被加工物体２０に照
射されるレーザ光の強度を必要に応じて変化させる機能
或いは、レーザ光をＯＮ／ＯＦＦさせるスイッチ機能を
有するレーザ光制御手段１６、１６’が設けられていて
も良い。本発明に於ける当該レーザ光制御手段１６、１
６’は、例えば音響発振器（ＡＣ素子）とスリット板等
から構成された装置を使用するものであっても良い。

【００２３】一方、本発明に係るレーザ加工装置３０に
は、当該被加工物体２０であるウェハとＹ軸方向に移動
する精密ステージ１１とが正確に位置合わせが出来てい
るか否かを検出する為のアラインメント検出手段１５、
１５’が設けられていても良く、該アラインメント検出
手段１５、１５’は、例えばＣＣＤカメラの様な画像モ
ニター装置を使用する事が出来、当該被加工物体２０上
に設けたマーク或いは当該被加工物体２０上に照射され
たレーザ光の照射位置等をモニターする事により当該被
加工物体２０とステージ１１とのずれを検出する事が出
来る。

【００２４】本発明に於ける他の具体例を図２に示す。
図２は、図１に対して、レーザ発振源１４が一つで構成
されている点が異なるのみで、その他の構成は、図１に
示す具体例と同一である。つまり、本具体例に於いて
は、レーザ加工装置３０は、一つのレーザ発振源１４か
ら出力されたレーザ光は、図１の当該光学系１４、１
４’に更にハーフミラー２２、２２’を追加して設ける
事によって一つのレーザ発振源１４から出力されたレー
ザ光を、個別的にそれぞれの集光手段１８、１９に供給
する様にしたものである。

【００２５】係る具体例に於いては、ウェハ２０に於け
る同一のＸ軸線上に、複数個、例えば２個の切断すべき
ヒューズが存在している場合には、これ等を同時に切断
処理する事が可能となる。従って、本具体例は、ウェハ
２０に於ける同一のＸ軸線上に、切断すべき複数のヒュ
ーズが存在している事が多い場合に有効となる。

【００２６】但し、本具体例を使用して、複数個の、例
えば２個の切断すべきヒューズを同時に切断したい場合
には、当該レーザ発振源１４の出力パワーを２倍にする
必要がある。本発明に係るレーザ加工方法の具体例を説
明すると、先ず複数個のチップが形成されているウェハ
等で構成された被加工物体２０が適宜のカセット（図示
せず）に貯蔵されており、当該カセットから、適宜のロ
ボットアームを使用して当該被加工物体２０を一枚ずつ
取り出して、図１に示すＹ軸ステージ１１上に搬送して
搭載し、その際、プレアライメント操作を実行し、当該
被加工物体２０とＹ軸ステージ１１との位置決めを行
う。

【００２７】係る操作は、例えば当該被加工物体である
ウェハの通称オリフラと称される平坦部分を該Ｙ軸ステ
ージ１１に設けた基準線と一致する様に、当該ウェハ２
０を該Ｙ軸ステージ１１上に搭載するものであり、かか
る操作によって、加工位置に配置されたウェハ２０内の
ＸＹ座標系と加工光学系のＸ軸座標系及びウェハ２０搭
載のＹ軸ステージ１１のＹ座標系とが略一致する状態に
なる様に配置される。

【００２８】係る状態を位置決めに付いての粗調整と称
する。次に、当該被加工物体２０を事前に検査を行っ
て、該被加工物体２０に於けるリペアすべき所定のチッ
プのヒューズ位置を位置データとして予め所定の記憶手
段３３に記憶させておき、当該記憶手段３３に格納され
ている当該位置データに従って、Ｙ軸ステージ１１とＸ
ステージ１２、１３を最初の加工処理すべきチップ内の
アラインメントマークに移動させる。

【００２９】当該アラインメントマークは、通常、ウェ
ハ２０に配列されている複数個のチップの間に形成され
ているスクイブラインに適宜の個数設けられているもの
であり、係るアラインメントマークを、光学的に、或い
はＣＣＤカメラ等で構成されるアラインメント検出手段
１５、１５’を用いてその位置情報を読み取る。この
時、同一Ｘ軸上に他のチップ又は同一のチップに於ける
リペアすべきヒューズ位置があれば、その位置に他方の
Ｘステージ１２を移動させ、それぞれのチップで上記ア
ラインメント操作を実施し、該ステージとアラインメン
トマークとの誤差を読み取る。

【００３０】２つのＸステージ１３、１２で読み取った
アラインメントマーク位置から、個々の集光手段である
集光レンズ１８、１９の加工位置オフセット値とＸステ
ージ軸とウェハ内座標軸の角度のズレが計算出来る。か
くして計算されたオフセットデータを用いて、前記した
記憶手段３３に格納されている当該レーザ加工処理すべ
きウェハ２０に関するリペアすべき全てのチップの全て
のヒューズ位置に関する座標データを座標変換して補正
を加えるか、或いは、所定の角度回転させる補正処理を
行う。係る操作を精密位置決め処理と称している。

【００３１】その後はかくして変換した座標データに基
づきチップ内を連続的にレーザ加工する事になる。以
後、同様のプロセスを繰り返してウェハ内のリペアチッ
プをレーザ加工処理する事になる。図１若しくは図２に
示される本発明のレーザ加工装置を使用したレーザ加工
方法に於いては、上記した様に、同一のチップ列上に複
数個のリペアチップがあれば、同時にそれらの内の２つ
のヒューズが切断処理されるので、処理速度を向上させ
る事が可能となる。

【００３２】ここで、本発明にかかるレーザ加工装置３
０を駆動系に付いて図４を参照しながら説明する。図４
は、本発明に係るレーザ加工装置３０の駆動系を示すブ
ロックダイアグラムであって、記憶手段３３には、前記
した様に、レーザ加工処理すべき被加工物体２０に付い
て予め実行された検査処理工程によって判明された、リ
ペア処理によって切断すべき全てのヒューズに関する位
置データが記憶されており、又該記憶手段３３には、そ
の他本発明に係るレーザ加工方法を実行するに必要な各
種のプログラムが格納されている。

【００３３】又、中央制御手段として機能する例えばＣ
ＰＵから構成された制御手段３２は、所定の操作コマン
ドの入力に応答して、当該記憶手段３３のデータ、プロ
グラムを使用して、それぞれの要素部の駆動制御を実行
する。即ち、Ｙ軸ステージ１１は、当該制御手段３２か
らの指令基づき、コントローラ４３−１とドライバ４２
−１を介して駆動モータ４１−１を駆動させることによ
りＹ軸方向に移動する。

【００３４】当該Ｙ軸ステージ１１の移動距離は、例え
ばレーザ干渉計等４０−１を使用して常時検出され、そ
の結果がコントローラ４３−１にフィードバックされ
る。又、第１のＸステージ１２と第２のＸステージ１３
は、互いに独立にＸ軸方向に駆動されるものであって、
その駆動方法は、上記Ｙ軸ステージ１１と同様であっ
て、当該制御手段３２からの指令基づき、コントローラ
４３−２、３とドライバ４２−２、３を介して駆動モー
タ４１−２、３をそれぞれ独立に駆動させることにより
Ｘ軸方向に左右に移動する。

【００３５】又、各々の移動距離は、例えばレーザ干渉
計等４０−２、３を使用して常時検出され、その結果が
コントローラ４３−２、３にそれぞれフィードバックさ
れる。従って、本発明に於いては、当該集光手段１８、
１９は、当該記憶手段３３に格納されている切断すべき
ヒューズの位置情報に基づいて、Ｙ軸ステージ１１が、
所定の距離変位する毎に、それぞれが予め定められた切
断すべきヒューズの位置に向けて高速で個別に左右に移
動し、その位置に静止せしめられる。

【００３６】一方、レーザコントローラ４４が、レーザ
発振源１４、１４’から出力されるレーザ光の発振繰り
返し周波数を所定の値になる様に制御しながらレーザ光
を出力させると共に、当該集光手段１８、１９が所定の
レーザ照射位置に到達した情報を受けて、該レーザ光を
出力する様に構成されていても良い。又、レーザコント
ローラ４４は適宜のレーザ光強度測定手段により測定さ
れたレーザ光強度データのフィードバック値に基づい
て、レーザ光強度の低下を補償する操作も行っている。

【００３７】一方、レーザコントローラ４４は、更にド
ライバ４５−１、４５−２を介してレーザ光制御手段１
６、１６’を制御して、当該レーザ光のパワーの調整
と、レーザ光の遮断及び通過を制御する。更に、制御手
段３２は、適宜の画像処理手段４６を介してアラインメ
ント検出手段１５、１５’を制御して、レーザ光の現在
の照射位置を画像認識しえる様に処理する。

【００３８】又、当該制御手段３２は、適宜のウェハハ
ンドリングコントローラ４７と適宜のドライバ４８を介
して、上記した様なロボットアーム４９を操作して、被
加工物体２０の搬送操作を制御するものである。本発明
に於いては、レーザ発振源１４、１４’には、例えば、
ＹＡＧレーザ或いはＹＬＦレーザ等を使用する事が可能
であるが、それぞれのレーザ発振源には、固有の波長が
あり、レーザ発振周波数は、それぞれ特定された周波数
を使用する事が望ましい。

【００３９】これは、レーザの媒質に起因する問題であ
って、例えば、ＹＡＧレーザに於いては、繰り返し周波
数を１ｋＨｚ以上にすると、レーザの出力波形が変形
し、そのピークパワーが低下すると共に、以後周期的に
発生されるレーザの出力が、望ましい規定値に到達しな
い状態となる。従って、かかる状態の発生を防止する為
には、当該レーザ出力パルスの繰り返し周波数を１ｋＨ
ｚ以下、即ち、１ｍｓ以上のパルス間隔を設定する事が
望ましい。

【００４０】本発明に於いては、例えば２台のレーザ発
振源１４、１４’を使用すると、それぞれのレーザ発振
源１４、１４’を交互に出力させれば、最大で２ｋＨｚ
のレーザ出力の繰り返し周波数を得る事が可能となるの
で、切断すべきヒューズの間隔が狭くなると本発明のレ
ーザ加工方法が有効となってくる。即ち、本発明に於い
ては、当該個々の集光手段から照射されるレーザ光のレ
ーザパルスの繰り返し周波数は、当該レーザ媒質に起因
した決定される所定の繰り返し周波数が上限となる様に
設定されている事が望ましい。

【００４１】次に、図２に示されている本発明に係る他
の具体例の操作方法に付いて図５を参照しながら説明す
る。即ち、本具体例に於いては、一つのレーザ発振源１
４のみを使用して、２つの集光手段１８、１９を介して
異なるリペアの必要なヒューズを同時若しくは異なるタ
イミングで切断する事が出来る。

【００４２】従って、レーザ処理が必要な被加工物体２
０を当該Ｙ軸ステージ１１に搭載した後、前記した具体
例と同様の方法でアラインメント処理を実行し、加工位
置オフセット値と角度ズレを求め、この値をもとに加工
位置座標の補正を行い、所定のレーザ加工処理を実行す
る。本具体例に於いては、例えば、図５（Ａ）に示す様
に、ウェハ２０のＸ座標軸と加工光学系のＸ軸との平行
度が一致して、角度アラインメントが完全に行われた状
態に於いて、リペア処理が必要なヒューズ位置が、同一
のＸ軸上に存在している場合、つまり、同一ウェハ２０
内も形成された第１のチップ６０に於けるリペア処理が
必要なヒューズ６２と第２のチップ６１に於けるリペア
処理が必要なヒューズ６２’とが同一のＸ軸Ｘo 上に存
在している場合、当該集光手段１９のレーザスポットＳ
１は例えばヒューズ６２の上に移動し、又当該集光手段
１８のレーザスポットＳ２はヒューズ６２’の上に移動
し、その位置で同時にレーザが照射される。

【００４３】該ウェハ２０に形成された複数個のチップ
は、上記した様に、略同一の配線形態を有しているの
で、この様に２台の集光手段１８、１９が同時にレーザ
照射を行うタイミングが発生する場合が起こる。この場
合には、当該レーザ発振源１４のレーザ出力強度は、図
１の具体例の場合に比べて略２倍にしておく事が望まし
い。

【００４４】一方、リペア処理が必要なヒューズ位置
が、所定のＸ軸上に一つしか存在していない場合には、
一方の光学系に設けられているレーザ光制御手段１６或
いは１６’を制御して、当該光学系に於けるレーザ光の
通路を遮断することによって、切断処理が必要なヒュー
ズの位置に移動する集光手段に対してのみレーザ光の通
路を開く事が可能となる。

【００４５】然しながら、係る具体例に於いて、当該集
光手段１８、１９を個別的に所定の切断すべきヒューズ
位置に移動させて、レーザ処理を行う場合、例えばリペ
ア処理が必要なヒューズ６２’と同一のＸ軸Ｘo 上に存
在しているヒューズ６２とが極めて接近している場合、
或いはレーザ発振源に関する制限等から、上記した様に
レーザ光を同時に２箇所で照射せず、異なるタイミング
でレーザ照射を行う必要がある場合もあり、この場合
に、第１のレーザ出力と第２のレーザ出力との間が、１
ｋＨｚ以上、１ｍｓ以下になる場合があり、かかる場合
には、前記した様に、レーザ媒質に起因する問題が発生
する事になる。

【００４６】そのため、本具体例に於いては、図２の集
光手段１８とＸ軸ステージ１２との間に該集光手段１８
が係合している該共有駆動軸、つまりＸ軸線に対して直
交する方向、即ちＹ軸方向に集光手段１８自体を微小範
囲で移動しうる微動駆動手段２１を更に設けている。か
かる微動駆動手段２１は、例えば、ピエゾ圧電素子等で
構成される事が望ましく又当該微動駆動手段２１のスト
ローク範囲は、例えば１０μｍ程度である事が望まし
い。

【００４７】係るストローク範囲は、例えば当該チップ
内の最小ヒューズ間隔の半分程度の値に設定される事が
望ましい。図２に於いては、係る微動駆動手段２１は、
集光手段１８とＸ軸ステージ１２との間に設けた例を示
しているが、係る微動駆動手段２１を、集光手段１９と
Ｘ軸ステージ１３との間に設けても良く、又その双方に
設ける事も可能である。

【００４８】かかる構成によって、当該集光手段１８又
は１９の位置をＹ軸方向に僅かに変位させる事によっ
て、当該集光手段１８又は１９から出力されるレーザ光
の出射タイミングをずらせる事が可能となる。係る微動
駆動手段２１は、前記した記憶手段３３の情報に基づい
て該制御手段３２によって駆動制御されるものであり、
又当該被加工物体２０と両ステージとの間のアラインメ
ント操作にも適用する事が出来る。

【００４９】図５（Ｂ）は、上記した方法に基づいて、
レーザ加工処理を行う方法を説明しているもので、つま
り、同一ウェハ２０内も形成された第１のチップ６０に
於けるリペア処理が必要なヒューズ６２と第２のチップ
６１に於けるリペア処理が必要なヒューズ６２’とが同
一のＸ軸Ｘo 上に存在している場合、当該集光手段１９
のレーザスポットＳ１は例えばヒューズ６２の上に移動
してこれを照射するが、該集光手段１８のレーザスポッ
トＳ２は所定の距離だけＹ軸方向に変位させてヒューズ
６２’の上に位置しない様に移動させ、それによってヒ
ューズ６２とヒューズ６２’とが同時にレーザ照射され
ない様に構成される。

【００５０】上記した方法を採用することによって、１
台のレーザ発振源１４と複数個の集光手段１８、１９と
を使用した光学系によって、リペア処理速度を殆ど低下
させることなく、略同時に複数個のチップをレーザ加工
処理する事が出来るし、その位置で同時にレーザが照射
される。上記した様に、本発明に係るレーザ加工方法
は、具体的には、レーザ光を発生させるレーザ発振源、
該レーザ光を被加工物体に集光照射する為に配置された
光学系、集光手段を含み、該レーザ光が該被加工物体の
所定の位置に集光照射されるように当該レーザ光を移動
させるレーザ光走査手段、当該被加工物体を搭載して移
動可能に構成されたステージとから構成されたレーザ加
工装置に於いて、該レーザ光走査手段に複数の集光手段
と複数の光学系とを設け、それぞれの集光手段が、予め
定められた所定の軸方向に関して、互いに独立して移動
する様に制御しながら被加工物体の所定の部位にレーザ
を照射する様に構成させるものである。

【００５１】

【発明の効果】本発明に係るレーザ加工装置及びレーザ
加工方法に於いては、１軸を共有する複数個の集光手段
からなるレーザ加工光学系を使用して、複数個のチップ
内部の切断箇所を同時に若しくは所定のタイミングで効
率的に加工する事が出来るので、ウェハ全体の処理時間
を大幅に短縮する事が出来、更に装置自体も比較的小型
化のままで３００ｍｍφの大型ウェハに対応する事が出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るレーザ加工装置の第１の
具体例における構成の概略を示す平面図である。

【図２】図２は、本発明に係るレーザ加工装置の第２の
具体例における構成の概略を示す平面図である。

【図３】図３は、本発明に於けるレーザ加工装置の構成
例を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明に於けるレーザ加工装置の制御
系を説明するブロックダイアグラムある。

【図５】図５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に於ける第２
の具体例に於けるレーザ加工処理方法の例を説明する平
面図である。

【符号の説明】

１１…Ｙ軸ステージ、可動ステージ １２、１３…Ｘ軸ステージ、可動ステージ １４、１４’…レーザ発振源 １５、１５’…アラインメント検出手段 １６、１６’…レーザ光制御手段 １７、１７’…ミラー １８、１９…集光手段、集光レンズ ２０…被加工物体、ウェハ ２１…微動駆動手段 ２２、２２’、２５…ミラー ２３…フレーム部 ３０…レーザ加工装置 ３１…レーザ光走査手段 ３２…制御手段 ３３…記憶手段 ６０…第１のチップ ６１…第２のチップ ６２、６２’…ヒューズ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発生させるレーザ発振源、該
   レーザ光を被加工物体に集光照射する為に配置された光
   学系、集光手段を含み、該レーザ光が該被加工物体の所
   定の位置に集光照射されるように当該レーザ光を移動さ
   せるレーザ光走査手段、当該被加工物体を搭載して移動
   可能に構成されたステージとから構成されたレーザ加工
   装置に於いて、該レーザ光走査手段は、複数の互いに独
   立して移動可能な集光手段と、それぞれの集光手段に於
   けるレーザ照射を互いに独立して制御する制御手段とを
   有している事を特徴とするレーザ加工装置。
2. 【請求項２】 当該複数の集光手段のそれぞれは、予め
   定められた一つの軸方向に沿って移動しうる様に、互い
   に一つの共有駆動軸を有するものである事を特徴とする
   請求項１記載のレーザ加工装置。
3. 【請求項３】 当該個々の集光手段から照射されるレー
   ザ光のレーザパルスの繰り返し周波数は、当該レーザ媒
   質に起因した決定される所定の繰り返し周波数が上限と
   なる様に設定されている事を特徴とする請求項１又は２
   に記載のレーザ加工装置。
4. 【請求項４】 当該光学系に、当該被加工物体に照射さ
   れるレーザ光の強度を必要に応じて変化させる機能或い
   は、スイッチ機能を有するレーザ光制御手段が設けられ
   ている事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の
   レーザ加工装置。
5. 【請求項５】 当該光学系が、該複数の集光手段のそれ
   ぞれに対応して複数組設けられている事を特徴とする請
   求項２乃至４の何れかに記載のレーザ加工装置。
6. 【請求項６】 当該集光手段の少なくとも一方は、該集
   光手段が係合している該共有駆動軸に対して直交する方
   向に集光手段自体が移動しうる微動駆動手段を更に有し
   ている事を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の
   レーザ加工装置。
7. 【請求項７】 当該レーザ発振源は、当該集光手段のそ
   れぞれに対応して複数個設けられている事を特徴とする
   請求項１乃至６の何れかに記載のレーザ加工装置。
8. 【請求項８】 当該レーザ発振源は、一つである事を特
   徴とする請求項１乃至６記載のレーザ加工装置。
9. 【請求項９】 レーザ光を発生させるレーザ発振源、該
   レーザ光を被加工物体に集光照射する為に配置された光
   学系、集光手段を含み、該レーザ光が該被加工物体の所
   定の位置に集光照射されるように当該レーザ光を移動さ
   せるレーザ光走査手段、当該被加工物体を搭載して移動
   可能に構成されたステージとから構成されたレーザ加工
   装置に於いて、該レーザ光走査手段に複数の集光手段と
   複数の光学系とを設け、それぞれの集光手段が、予め定
   められた所定の軸方向に関して、互いに独立して移動す
   る様に制御しながら被加工物体の所定の部位にレーザを
   照射する事を特徴とするレーザ加工方法。
10. 【請求項１０】 当該個々の集光手段からレーザ光を照
    射するに際して、レーザ光のレーザパルスの繰り返し周
    波数が、当該レーザ媒質に起因した決定される所定の繰
    り返し周波数が上限となる様に制御しながらレーザ光照
    射を行う事を特徴とする請求項９記載のレーザ加工方
    法。
11. 【請求項１１】 当該レーザ発振源が、一つである場合
    に於いて、当該集光手段は、該集光手段が係合してい
    る、少なくとも一つの当該集光手段を、該予め定められ
    た所定の軸方向に対して直交する方向に微動させながら
    被加工物体の所定の部位にレーザを照射する事を特徴と
    する請求項９又は１０記載のレーザ加工方法。