JPS61222696A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は高精度に位置合わせしてレーザ光を照射する装
置に関し、特に、集積回路における配線状態を変更する
装置に関するものである。

（発明の背景） 従来、ウェハチップ内の集積回路を切断する装置におい
て、チップの位置合わせは照射すべきレーザ光を弱めて
集積回路の特定のパターンに入射し させて走査し、その反射光を検出いて加工用レーザビー
ムと集積回路パターンとの位置合わせをしたり、照明ラ
ンプで照明された集積回路の顕微鏡拡大像を光電検出し
たりして位置合わせをしてい方式によると、ウェハの位
置決めに時間がかかるという欠点があった。すなわちウ
ェハの回転誤差を検出するのに、１つの顕微鏡を用いる
場合にはウェハ上の離れた複数個所をウェハを移動して
観測する必要があるからである。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点を解決し、レーザ照射点の位置合
わせ精度が高く、かつ高速に位置合わせができる装置を
得ることを目的とする。

（発明の概要） 本発明は、加工用レーザ照射系及び位置合わせ用センサ
を持ち、加工用レーザ照射系と位置合わせ用センサの位
置的な対応を予め求めた後にウェハを位置合わせ用セン
サにより計測して位置決めすることを技術的要点として
いる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例の斜視図である。同図において
ＹＡＧレーザ等の加工用レーザ光源１゜可変減衰器２．
集光レンズ３．ミラー４．開口９ａを有する開口板９．
ビームスプリッタ−１０゜対物レンズ１２仕より加工用
レーザ照射系が構成されている。また加工用レーザ照射
系に付随して加工用レーザの照射位置を計測する加工用
レーザ照射位置計測系及びレーザ照射位置を観察する加
工用レーザ照射位置観察系がある。計測系は照明用光フ
ァイバー７、コンデンサーレンズ８．矢印６の方向に動
く可動ミラー５．可動ミラー５を駆動するミラー駆動部
５　ａ　＋前述した開口板９．ビームスプリッタ−１０
，対物レンズ１２．並びに集光レンズ１６．検知器１７
より成り、観察系は照明用光ファイバー１８．コンデン
サーレンズ１９、ビームスプリッタ−２０，前述したグ
イクロイックミラー１１．対物レンズ１２．並びに指標
レチクル２１．リレーレンズ２２．及び邊像’１Ｆ２３
より成っている。ざらにウェハＷの位置合わせをする為
のグローバルアライメントセンサとしてｗｘ、ｗｙ、ｗ
θの各センサがある。

これら加工用レーザ照射系、計測系、観察系。

及びグローバルアライメントセンサは、レーザ加工装置
本体（不図示）に一体に組み込まれている。

そしてセンサＷＸ、ＷＹ、Ｗθと対物レンズ１２とはあ
る特定の位置関係になるようにレーザ加工装置本体（不
図示）に固定されているＸＹステージＳＴ上にはグロー
バルアライメントセンサＷＸ。

ｗｙ、ｗθと加工用レーザ照射位置計測系の相対位置計
測に用いる為にフィデューシャルマークＦＭが固定され
ている。ＸＹステージＳＴの位置はＸ軸し−ザ干渉計２
４とＹ軸し−ザ干渉計２５によって計測される。

ＸＹステージＳＴはｘモータ３６とＹモータ３５によっ
て駆動されるものであり、これらのモータはステージ制
御部３４により制御されている。

さらにＸＹステージＳＴ上には不図示のＺステージが設
けられ、２ステージの上に不図示のθ回転ステージが設
けられており、ウェハＷはこのθ回転ステージ上に載置
される。このθ回転ステージも不図示のモータにより駆
動される。そしてこの不図示のモータもステージ制御部
３４により制御される。Ｚステージは不図示のモータに
より駆動される。このモータもステージ制御部３４によ
り制御されるものである。３３は中央制御部（以下。

ＣＰＵと称す）であり、ステージ制御部３４へのの 指令及びレーザの出力、減衰杷指令を行ない、又レーザ
照射位置の計測等も行なう。２８は加工レーザ用電源、
２９は可変減衰器２の制御部である。

３１はカメラコントロールユニット、３２はＩＴ■モニ
ターであり、対物レンズ１２による拡大像を観察するだ
けでなくグローバルアライメントセラ ンサＷＸ、ＷＹ、Ｗθを通した拡大像等切替式で観察で
きるようになっている。

図示はしていないが、ウェハＷの表面が、開口９ａの縮
小投影像の像面と一致する如く焦点を合わせる為に、オ
ートフォーカス系と前述したＺステージが設けられてお
り、ステージ制御部３４により最適な結像状態、すなわ
ち開口９ａの像がウェハＷ上に結像する状態が保たれる
よう構成されアライメントセンサの関係を示す平面図で
あり。

本出願人による特開５６−１０２８２３に詳述されてい
るのと同様の構成を示している。

加工用レーザ照射系の対物レンズ１２の中心付近の加工
レーザ照射位置を原点０とし、原点Ｏにて直交するＸ軸
、Ｙ軸をとる。これらのＸ軸、Ｙ軸は第１図のレーザ干
渉計のミラー２６と２７で決まる座標軸と同じ方向を持
っている。ＸセンサＷＸはＸ軸上に、ＹセンサＷＹはＹ
軸上に位置し。

アツベの誤差をなくした配置をとっている。θセ　　　
−ンサＷθはＹセンサＷＹと同一のＹ座標を持ち。

ウェハＷの回転誤差をＹセンサＷＹと共に検出する。Ｘ
センサＷＸはウェハＷのＸ方向の位置検出をするのに用
いられる。ＹセンサＷＹはウェハＷり のＹ方向の位置検出をするた毎に用いられる。また原点
０とＹセンサＷＹとの距離及び原点ＯとＸセンサＷｘと
の距離はフィデューシャルマークＦＭ上のＸマークＸＬ
及びＹマークＹＬを、ｘｙス？ テージＳＴ４動かしてはＸセンサＷＸ、Ｙセンサことに
より得られる。その詳細は後述する。

第３図は加工用レーザ照射系、加工用レーザ照射位置計
測系及び観察系を示したもので、第１図の装置を部分的
に詳述したものである。加工用レーザ光源１から出たレ
ーザ光は可変減衰器２で強度を変えられ、レンズ３によ
りミラー４を経由して開口９上投影される。開口板９の
開口９ａは正方形または長方形であって、開口９の像は
対物レンズ１２によってウェハＷ上に縮小投影される。

開口９ａの大きさを変更することによりウェハＷ上のレ
ーザ照射サイズを変えることもできる。以上がレーザ照
射系である。可動ミラー５をレーザ照射系の光路に入れ
ることにより、加工用レーザ照射位置計測系が使用でき
る状態となる。可動ミラー５が破線の位置に来るとライ
トガイド７からの光はコンデンサーレンズ８によって開
口板９上を照明し、開口９ａの像は対物レンズ１２によ
つｔ″− て、ウェハＷ上台縮小投影される。投影位置は加工用レ
ーザ照射位置と同じである。すなわち加工用レーザ照射
位置計測系のステージＳＴ上の検出中心と、加工用レー
ザ照射系によるステージＳＴ上のレーザ照射位置中心と
は一致する。レンズ１２によって投影された光像の、ウ
ェハＷ又はその位置にある他の反射体（例えばフィデュ
ーシャルマークＦＭ）の表面による反射光は、ビームス
プリッタ−１Ｏで一部が反射され、集光レンズ１６によ
り集光されて検知器１７により検出される。

従って検知器１７より加工用レーザ照射位置にあるパタ
ーンの検出信号（後述する第７図のような信号）が得ら
れる。加工用レーザ照射位置計測系が機能している時は
ライトガイド１８からの光は出ないようになっている。

ライトガイド１８は観察用の照明光源であり、コンデン
サーレンズ１９とビームスプリッタ−２０，ダイクロイ
ックミラー１１．対物レンズ１２を経てウェハＷ上を照
明し。

対物レンズ１２の結像面に置かれ硲レチクル２１上にウ
ェハ上のパターン像を結像する。そしてこの像をリレー
レンズ２２によって盪像管２３上に蝋 グローバルアライメントセンサＷＸ、ＷＹ、Ｗθの原理
を示すものであり、アライメント誤差を検出する方向に
η軸があるように描かれている。従つてＸセンサＷＸで
はη軸はＹ軸に相当し２畳センサＷＹとθセンサＷθで
はη軸はＹ軸の方向に相当する。レーザビーム４０は矢
印４４のように振動回転する反射鏡４５により反射され
、レンズ４１によって集光されてη軸方向に集光走査さ
れる。集光ビームの形状は、不図示のシリンドリカルレ
ンズ系の効果によりξ軸方向に長くなっている。すなわ
ち集光ビームはアライメントマークＡＭを構成するξ軸
方向に並んだ複数のパターンをと１回折光が生じ、それ
をξ軸方向に並んだ検知器４２及び４３で受光して光電
変換し１反射鏡４５の振動回転に同期して同期検波する
と、アライメント誤差信号が得られる。前述したセンサ
ＷＸ。

ｗｙ、ｗθはそれぞれ第４図の如く構成されているもの
である。そしてレーザビーム４０としてはＣＷレーザを
用いている。第６図は反射鏡４５が一振動回転している
状態でＸ、Ｙ、又はθセンサの下をウェハのアライメン
トマークＡＭが移動した場合のアライメント誤差信号Ｓ
１を示し、零点６０では、アライメントマークＡＭがＸ
、　Ｙ、又はθセンサの検出中心に一致している。

第５図はＸＹステージ上に形成されたフィデューシャル
マークＦＭに形状を示し、Ｙ方向に伸びた線ＸＬ上に一
定間隔で長さの短い矩形５０ａ。

５０　ｂ−−−一が並び、並びの中央付近にはこの矩形
の一周期分が連らなった長さの長い矩形５１がある。即
ち長さの短い矩形５０ａ、５０ｂ−−−一のβ方向の一
辺の長さをＬｔ、　この短い矩形の間隔をＬｔとすると
、長さの長い矩形５１のβ方向の長さは（２Ｌ＋　＋ｌ
、ｔ）となっている。同様にＸ方向に伸びた線ＹＬ上に
長さの短い矩形５３ａ、５３ｂ、５３Ｃ，−−−一及び
長さの長い矩形５２がＹ方向のマークと同様な規則性を
持って配置されている。以下、ＸＬ上に形成された矩形
の列をＸバ列 ターンと称し、ＹＬ上に形成された矩形の轡をＹＬパタ
ーンと称す。ここで矩形５０ａ、５０ｂ。

５０ｃ、−−−−，５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、−−−−
。

及び矩形５１．５２は、詳しくはクロムメッキされた円
板５５のメッキされた部分５５ａを部分的に削除するこ
とにより構成されている。従ってこれらの矩形はまわり
の部分（クロムメッキされた部分）よりも反射率が低く
できている。第５図のマークＦＭはグローバルアライメ
ントセンサＷＹ。

Ｗθ、ＷＸによっても検出可能であるし、又、第３図に
示した加工用レーザ照射位置計測系によっても検出可能
である。照射位置計測系によりＸＹステージＳＴ上に投
影された光像ＬＳの両辺の長さは、第５図に示す如くα
方向（Ｘと同一方向）及びβ方向（Ｙと同一方向）にお
いて（２Ｌｌ＋Ｌｔ）よりも小さくなるよう構成されて
いる。そしてフィデューシャルマークＦＭをグローバル
アライメントを行なう各センサｗｙ、ｗθ、ＷＸで検出
した時の出力は、それぞれ第６図と同様になる。次にマ
ークＦＭを照射位置計測系により検出する場合について
述べる。マークＦＭがＸＹステージＳＴのＹ方向の移動
により対物レンズ１２の下を通過するよう走査された場
合１Ｙ方向の移動量Ｙと検知器１７の出力信号Ｓ２の関
係は第７図の信号７０のようになる。Ｙ方向の位置はレ
ーザ干渉２５によって計測された値である。

信号７０は一部しベル優準しベル）７１と比較され、こ
れらが一致するＹの位置Ｙ１とＹ２を求め。

ＹｌとＹ２の中点ＹＦＭを求めれば光像ＬＳとパターン
５２の中心同志が一致するＹ方向の位置がわかる。従っ
て第２図においてフィデューシャルマークＦＭを移動さ
せて、センサＷＹとレーザ照射位置計測系とによりそれ
ぞれ光電検出を行えば計測系による光像ＬＳの原点０か
らＹセンサＷＹの検出中心までの距離り。７を計測でき
る、また、原点０からＸセンサＷＸまでの距離ＬＷＸも
同様にフィデューシャルマークＦＭのＸ方向のパターン
を用いて計測される。光像ＬＳの両辺の長さを矩形５１
．５２の長さく２ｔ＋　＋ｌ、、）より小さくした理由
は、光像ＬＳに対してパターン５１をα方向に、光像Ｌ
Ｓに対してパターン５２をβ方向にそけぞれ移動させる
時に、光像ＬＳがパターン５１あるいは５２の端部（長
手方向の端部）にかからないようにする為である。光像
ＬＳがパターン５１．５２の上記端部にかかると検知器
１７の出力が乱れ、パターン５１．５２の検出が不正確
になる。しかしながら本実施例は上述の如く構成しであ
るので、パターン５１．５２をα方向あるいはβ方向に
移動し光像ＬＳを横切るよの うにしても、光像ＬＳがパターン５１．５２＠上記端部
にかかることはなく、検知器１７の出力が乱れることは
ない。従って正確な検出ができる。

ＬＷＹとＬＷＸはレーザ干渉計２５及び２４の出力より
得られＣＰＵ３３に記憶され、ウェハアライメントを行
なう場合に定数として使用される。センサＷＹとセンサ
Ｗθとの距離はその装置固有の値であるから予め決まっ
ており、ＣＰＵ３３に記憶されている。

ウェハＷのグローバルアライメントを行なう場合は、Ｘ
Ｙステージを移動して第８図に示したウェハＷ上のＹマ
ークＹＭ及びθマークθＭをそれぞれＹセンサＷＹとθ
センサＷθにより検出し。

θ回転ステージを回転させてウェハＷの回転誤差を除く
。そしてＹ方向のステージ位置を干渉計２５の出力より
得てＣＰＵ３３に記憶する。尚この後θ回転ステージを
ＸＹステージに固定し、その後ＹセンサＷＹによりθチ
ェックマークＹＣＭの中心位置を検出して゛ウェハＷの
ＸＹ座標系に対する残存回転誤差εを求めてもよい。

次にＸＹステージを移動してＸセンサＷＸによリウエハ
Ｗ上のＸマークＸＭを検出し、Ｘ方向のステージ位置を
干渉計２４の出力より得てＣＰＵ３３に記憶する。以上
の動作により、ウェハＷ上のパターンのステージの座標
系ＸＹに対する位置関係がわかり、グローバルなアライ
メントがなされる。これらの動作の詳細は特開５６−１
０２８２３に開示されている。本実施例においては同公
開特許における手順も全く同様に使える。また上述の如
く残存回転誤差εを検出した場合には、チップパターン
露光時の回転アライメント誤差に比べて大きな回転誤差
が残っていても問題ない、この理由は加工レーザの照射
されるサイズはせいぜい数ミクロンであり、露光装置（
ステッパー）の露光サイズ１０ｍ〜２０ｍに比べると格
段に小さいからである。ただしこの場合には加工レーザ
の照射点の位置決めはサブミクロンの精度で行なう必要
があるので、ウェハの残された回転誤差εを計測して１
位置決めの時にウェハ座標系の回転計算をして加工レー
ザの照射位置の中心を目標位置に一致させる必要がある
。

上記実施例においてＹセンサＷＹ、　　θセンサＷθ、
ＸセンサＷ滲でマークＦＭを検出する時、ＸＹステージ
ＳＴは必ずしも停止させる必要はなく。

各センサのマークＦＭ検出中心におけるステージ座標を
計測し、記憶すればよい。

第１０図及び第１１図はＣＰＵ３３の動作を表すフロー
チャートである０次にこのフローチャートを用いて本実
施例の動作を詳述する。まずウェハＷがＸＹステージＳ
Ｔ上にローディングされる前に動作について述べる。Ｃ
ＰＵ３３は最初に■ミラー駆動部５ａに信号を送り、可
動ミラー５をレーザ照射系の光路内に挿入するよう制御
を行なう０次に■不図示の駆動部へ信号を送り、開口９
ａの大きさを適当な大きさに制御する。次にＣＰＵ３３
は■ステージ制御部３４へ信号を送り。

この制御部３４により不図示のモータを駆動してＸＹス
テージＳＴをＺ方向（上下方向）に動かしフォーカス合
せを行なう、従って光ファイバー７により照明された開
口９ａの像がＸＹステージＳＴ上に結像され、この像の
反射光が検知器１７上に結像されるようになる０次にＣ
ＰＵ３３は■ステージ制御部３４へ信号を送り、この制
御部３４によりモータ３５．３６を駆動してＸＹステー
ジＳＴをＸ、Ｙ方向に移動しフィデューシャルマーシー クＦＭのＹＬパターンをＹセンサＷＹの下巻位置づけ、
センサＷＹによりＹＬパターン、詳しくはＹＬパターン
の中心ＹＬを検出する。検出は第４図〜第６図を用いて
説明したとおりである。第４図に示した検知器４２．４
３の信号はＣＰＵ３３内で処理される。そしてＣＰＵ３
３は第６図に示されたような信号よりＹセンサＷＹの検
出中心とＹＬパターンの中心ＹＬとが一致する（第６図
の６０を得る）ステージＳＴのＹ座標Ｙ１．ｌｖを記憶
する。ステージＳＴの位置は干渉計２５の出力を参照す
ることにより得られる０次にＣＰＵ３３は■ステージ制
御部３４へ信号を送り、この制御部３４によりＸモータ
３６を駆動してＹ座標Ｙ。Ｖを保ちつつＸＹステージＳ
Ｔを移動する。この時θセンサＷθの下にＹＬパターン
がきたとしてもθセンサＷθの検出中心とＹＬパターン
の中心ＹＬとが正確に一致するとは限らない。従ってＣ
ＰＵ３３は公知の方法によりθセンサＷθの検出中心を
ずらし、これを正確にＹＬパターンの中心ＹＬ４一致さ
せる。次にＣＰＵ３３は■ステージ制御部３４へ信号を
送り、この制御部３４によりモータ３５．３６を駆動し
て加工用レーザ照射位置計測系によりＹＬパターン、詳
しくは矩形５２のパターンを検出できる位置にＸＹステ
ージＳＴを移動する。そして制御部３４を介してＸＹス
テージ５Ｔｔ−Ｙ方向に走査することによりファイバー
７により照明されたＹＬパターンからの反射光を検知器
１７で受ける。そしてＣＰＵ３３はこの検知器１７の出
力を処理することによりＹＬパターンの中心ＹＬを検出
する。検出は第５図、第７図を用いて説明したとおりで
ある。そしてＣＰＵ３３は加工用レーザ照射位置計測系
によりＹＬパターンの中心ＹＬが位置するとしたＸＹス
テージＳＴのＹ座標Ｙ、Ｈ，すなわち加工用レーザ照射
位置計測系の検出中心０とＹＬパターンの中心ＹＬとが
一致するステージＳＴのＹ座標Ｙ□を記憶する。ステー
ジＳＴの位置は干渉計２５の出力を参照することにより
得られる０次にＣＰＵ３３は■上述した座標の値Ｙ□か
ら同じく上述した座標の値Ｙ工を減算した値し８７（第
２図参照）を求め、これを記憶する。

次にＣＰＵ３３は■ステージ制御部３４へ信号を送り、
この制御部によりモータ３５，３６を駆動して加工用レ
ーザ照射位置計測系によりＸＬパターン、詳しくは矩形
５１のパターンを検出できる位置にＸＹステージＳＴを
移動する。そしてファイバー７からの照明光によりステ
ージＳＴ上のパターン５１を照明する。そしてさらに制
御部３４を介してステージＳＴをＸ方向に走査すること
によりＸＬパターンからの反射光を検知器１７で受ける
。ＣＰＵ３３はこの検知器１７の出力を処理することに
よりＸＬパターンの中心ＸＬを検出する。検出は第５図
、第７図を用いて説明したとおりである。そしてＣＰＵ
３３は加工用レーザ照射位置計測系によりＸＬパターン
の中心ＸＬが位置するとしたＸＹステージＳＴのＸ座標
Ｘ、、、すなわち加工用レーザ照射位置計測系の検出中
心ＯとＸＬパターンの中心ＸＬとが一致するＸＹステー
ジＳＴのＸ座標Ｘ□を記憶する。ＸＹステージＳＴの位
置は干渉計２４の出力を参照することにより得られる。

次にＣＰＵ３３は■ステージ制御部３４へ信号を送り、
この制御部３４によりモータ３５，３６を駆動いてｘｙ
ステージＳＴをＸ。

Ｙ方向に移動し、ＸＬパターンをＸセンサＷＸの下に位
置づけ、センサＷＸによるＸＬパターン。

詳しくはＸＬパターンの中心ＸＬを検出する。検出は第
４図〜第６図を用いて説明したとおりである。第４図に
示した検知器４２．４３の信号はＣＰＵ３３内で処理さ
れる。そしてＣＰＵ３３は第６図に示されたような信号
よりＸセンサＷＸの検出中心とＸＬパターンの中心ＸＬ
とが一致する（第６図の６０を得る）ＸＹステージＳＴ
のＸ座標Ｘ□を記憶する。ＸＹステージＳＴの位置は干
渉計２４の出力を参照することにより得られる。

ＣＰＵ３３は［株］上述した座標の値ＸＦＭから同じ（
上述した座標の値Ｘｗｘを減算した値Ｌ□（第２図参照
）を求めこれを記憶する。そして■ミラー駆加工用レー
ザ照射位置計測系の検出中心ＯとＹセンサＷＹの検出中
心との間の距離り。Ｖ、並びに加工用レーザ照射位置計
測系の検出中心ＯとＸセンサＷＸとの間の距離Ｌ工とが
得られる。この加工用レーザ照射位置計測系の検出中心
０は加工用レーザ照射系におけるＸＹステージＳＴ上の
レーザ・照射位置の中心と一致するものである。従って
１ｗ７は加工用レーザ照射系によるレーザ照射位置の中
心とＹセンサＷＹの検出中心との間の距離を。

１″！ 又り。を加工用レーザ照射系によるレーザ照射位置の中
心とＸセンサＷＸの検出中心との距離を示すことになる
。

次に第１１図のフローチャートを用いてその後のＣＰＵ
３３の動作を説明する。まずＣＰＵ３３は■第１図にお
いて図示されていないプリアライメント機構によりウェ
ハのプリアライメントを行なう。そして［相］そのウェ
ハを、同じく図示されてないローディング機構により第
１図に図示したＸＹステージＳＴ上上口ローディングる
。このウェハはＸＹステージ上のθ回転ステージ（不図
示）に吸着される。第１図に示したウェハＷはこのよう
にしてローディングされたウェハである。そして◎不図
示のオートフォーカス検出系とＺステージとを作動して
ウェハＷ上に開口９ａの像が結像する如くフォーカス合
わせを行なう、ＸＹステージＳＴ上にローディングされ
たウェハＷはプリアライメントされた後にローディング
されているので、ＸＹステージＳＴに対し大体所定の位
置関係になっている。しかしそれは正確なものではない
ので以下の如くファインアライメントを行なう。

すなわちＣＰＵ３３は［相］制御部３４を介してモータ
３５．３６を駆動し　ｙ、θの各センサＷＹ。

ＷθによりウェハＷ上の特定位置にあるアライメントマ
ークＹＭ、　　θＭ（第８図参照）を検出する。

そしてモータ３５，３６及び不図示のモータの駆動によ
りＸＹステージＳＴ及びθ回転ステージ（不図示）を移
動する。こうして公知の方法に従ってＸ軸と平行な線、
すなわちセンサＷＹの検出中心とＷθの検出中心を結ぶ
線の上にウェハＷのＹアライメントマークＹＭとθアラ
イメントマークθＭを位置づける。そしてこの状態を得
るＸＹステージのＹ座標を記憶する。マークＹＭのθＭ
の検出は第４図及び第６図を用いて説明したとおりであ
る。第４図に示した検知器４２．４３の信号はＣＰＵ３
３内で処理される。ＸＹステージＳＴの位置は干渉計２
５の出力を参照することにより得られる。その後θ回転
ステージもＸＹステ一番； ジΦ吸着され、これに固定される。この後、ＹセンサＷ
ＹによりθチェックマークＹＣＭを検出し。

残存回転誤差を求めてもよい０次にＣＰＵ３３は＠ステ
ージ制御部３４介してモータ３５，３６を駆動し、ＸＹ
ステージを移動してＸセンサＷＸによりウェハＷの特定
位置にあるＸアライメントマークＸＭを検出する。そし
てＸアライメントマークＸＭを検出するＸＹステージの
Ｘ座標を記憶する。マークＸＭの検出は第４図、第６図
を用いて説明したとおりである。第４図に示した検知器
４２．４３の信号はＣＰＵ３３内で処理される。ＸＹス
テージの位置は干渉計２４の出力より得られる。ＣＰＵ
３３は以上のようにしてウェハＷのファインアライメン
トを行ない、かつウェハＷの特定位置にあるアライメン
トマークＹＭ、　　θＭ、　ＸＭを検出することにより
ＸＹステージＳＴ上におけるウェハＷの位置を記憶する
。この時点では。

ＣＰＵ３３に、ウェハの大きさ、チップの大きさ。

チップの配列、各チップのどの部分をレーザにて切断す
るか等の情報、並びに上述したグローバルアライメント
センサｗｘ、ｗｙと加工用レーザ照射系によるレーザ照
射位置の中心Ｏとの距離に関する情報、並びにＸＹステ
ージＳＴ上に固定されたウェハの位置に関する情報が蓄
積されている。

尚残存回転誤差εを求めた時にはこの誤差に関する情報
も蓄積されている。ＣＰＵ３３は次に［相］ステージ制
御部３４介してモータ３５，３６を駆動し、蓄積された
上記各情報に基づいてウェハＷ上の１つのチップをレン
ズ１２の下に位置づけ、かつ回路を切断すべきそのチッ
プ中の特定箇所（切断箇所）を加工用レーザ照射系によ
る照射位置の中心Ｏに一致させる。そして０制御部２９
を介して可変減衰器２を制御し、［相］電源２８を介し
て加工用レーザ光源１を駆動し、レーザ発振を行なわせ
る。従って光源１から発したレーザ光は可変減衰器２．
集光レンズ３．ミラー４．開口９．ビームスプリッタ１
０．ダイクロイックミラー１１゜対物レンズ１２を介し
てチップ上に導かれ、チップ中の回路の特定箇所を切断
する０次にＣＰＵ３３は０ウ工ハ一枚中の各チップ切断
を全て終了しき他のチップの切断箇所を読み出す、その
後［相］読み出された情報の基づいてＸＹステージＳＴ
を移動してその切断箇所を加工用レーザ照射系による照
射位置の中心Ｏに一致させ、ｏｏと同じ工程を経てこの
箇所を切断する。このようにしてウェハＷ上のおける各
チップの切断箇所を順次切断し。

各チップの切断を全て終了する。そして［相］このウェ
ハを不図示のローディング機構によりＸ−Ｙステージ上
から退避させこれを所定の収納位置に戻す。

以上のようにして一枚のウェハの処理が終了する。

本実施例においては加工用レーザ照射位置計測系により
光像ＬＳを投影し、同時に、観゛察光学系における照明
を行なってウェハパターンと光像ＬＳの位置を観察する
こともできる。第９図はウェハＷに形成されたチップ内
の回路を切断する場合のレーザ光の光像ＬＳと切断回路
の観察像を示す図であり、第９図（ａ）は切断部９１が
Ｘ方向に伸びた場合、第９図（ｂ）は切断部９４がＹ方
向に伸びた場合を示している。上述した観察系を用いれ
ば、切断点の位置確認が行なえるだけでなく。

光学系の位置ドリフト、ウェハの伸縮等の原因により微
小量のアライメント誤差が残っている場合にも、観察系
を見なからＸＹステージＳＴを微動させセアライメント
の誤差にかかわらず正確に回路の切断を行なうことがで
きる。

また上記実施例では対物レンズ１２の下に位置するフィ
デューシャルマークＦＭを［１して第７図のような信号
を得るのに、加工レーザ照射位置観察系を用いて光像Ｌ
Ｓを投影するものとしたが。

加工用レーザ１の出力を可変減衰器２で減衰させて加工
用レーザスポットをフィデューシャルマークＦＭ上の投
影し、その反射光を検知器１７により検出することも可
能である。

次に第１２図及び第１３図を用いて別の実施例を説明す
る。本実施例は第１図の検知器１７に相当する検知器を
、ＸＹステージＳＴに固定されたフィデューシャルマー
クＦＭの下、すなわちＸＹステージＳＴ内に設けた点で
前述した実施例と異なる。第１２図はフィデューシャル
マークＦＭ近傍を示す断面図である。第１２図において
、検知器１７′は第１図の検知器１７に相当するもので
ある。そして検知器１７°はフィデューシャルマークＦ
ＭのＹＬパターンあるいはＸＬパターンを通過してきた
光を検知する。詳述すれば前述した実施例の如く照明用
ファイバー７の照明光によってＹＬパターンあるいはＸ
Ｌパターンが照明されると検知器１７”はパターンの透
過光を受光し。

検出出力を得る。この検知器１７°の出力は、第１３図
の如くである。同図において、検知器１７°の出力信号
Ｓｔ°は信号７０’の如くである。

そしてこの信号７０’より前述した実施例と同様にＹＬ
パターン及びＸＬパターンの検出がなされる。その原理
は前述した実施例にて詳述した如くである。

また本実施例ではフィデューシャルマークＦＭと検知器
１７“の間にフィルタ１０１が設けられ。

これにより目的とする波長以外の光（外乱光）を除去す
るようにしている。検知器１７ｇ及びフィルタ１０１以
外の構成及びＣＰＵ３３による制御の仕方は前述した実
施例と同様である。本実施例では要素５．５ａ、７〜１
０．１２．１７”、１０１で加工用レーザ照射位置計測
系を構成している。尚１本実施例ではファイバー７から
の光をフィデューシャルマークＦＭ上含導き検知器１７
′にてＹＬ、ＸＬの各パターンを検出しているが。

これの替りに、レーザ光源１から発せられるレーザ光を
可変減衰器２にて減衰してやり、これにいフィデューシ
ャルマークＦＭを照明しＹＬ、　ＸＬの各パターンを検
出してやってもよい。

上述した２つの実施例においてレーザ光源１からのレー
ザ光をフィデューシャルマークＦＭに照射して、ＹＬ、
ＸＬの各パターンを照明するのではなく、ファイバー７
からＣＷレーザ（連続光）を導いてＹＬ、ＸＬの各パタ
ーンを照射し応答の遅い検知器１７．１７”にてＹＬ、
ＸＬの各パターンを検出すればＳ／Ｎの良い計測（検出
）を揃なうことができるのはいうまでもない。

以上の詳述した２つの実施例においては回路を切断する
装置として説明したが９本装置は加工用レーザにてチッ
プ内の回路を部分的にアニールすることにより２回路の
導通状態を変えて集積回路の動作を変更するような用途
にも使用できる。

また、切断用レーザビームを減衰させてパターンの外観
上は損傷がないようにしてパターンの位置検出を行なう
装置において予備アライメントの精度が悪い場合にはＭ
ＯＳダイオードを破壊してしまう欠点があるが、上記実
施例の加工用レーザ照射位置計測系の如く小出力のＣＷ
レーザを用いればこのようなことはない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば９歩留りが高くかつ精度の
良いレーザ加工装置が得られるのみならず、グローバル
アライメント系と加工用レーザ照射位置との位置関係を
自動的に高精度で求めることができる装置が実現される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図。 第２図は加工用レーザ照射位置とグローバルアライメン
ト系の関係を示す平面図。 第３図は主要光学系の模式図。 第４図はグローバルアライメントセンサの模式第５図は
フィデューシャルマークのパターンの平面図。 第６図はグローバルアライメントセンサのマーク位置計
測時の信号を示す図。 第７図は加工用レーザ照射位置計測系によるフィデュー
シャルマーク計測時の信号を示す図。 第８図はウェハＷ上でのアライメントマークの配置を示
す図。 第９図は切断すべき回路と加工用レーザ照射位置との関
係を示す図。 第１０図及び第１１図はＣＰＵ３３の動作を示すフロー
チャート。 第１２図は別実施例を示す部分的断面図、第１３図は検
知器１７°の出力信号を示す図である。 （主要部分の符号の説明） １〜４．９．１０．１２ ・・・・・・・・・加工用レーザ照射系５．５ａ、７〜
１０．１２．１６．１７；５，５ａ、７〜１０，１２．
１７’。 １０１・・・・・・・・・・・・加工用レーザ照射位置
計測系１１．１２．１８〜２３ ・・・・・・・・・・・・加工用レーザ照射位置観察系
ｗｘ、ｗｙ、ｗθ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビームエネルギーを集束して対象物を加工する装置にお
   いて、ビームを集束する手段と、これと離れた位置に設
   けられたマーク検出手段と、ビーム集束手段とマーク検
   出手段の相対位置関係を測定する手段を持つことを特徴
   とするレーザ加工装置。