JPS63144886A - Laser beam processing device - Google Patents
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- JPS63144886A JPS63144886A JP61290252A JP29025286A JPS63144886A JP S63144886 A JPS63144886 A JP S63144886A JP 61290252 A JP61290252 A JP 61290252A JP 29025286 A JP29025286 A JP 29025286A JP S63144886 A JPS63144886 A JP S63144886A
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Abstract
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に関し、特に可動ステージ上に
載置された被加工物をレーザビームによって加工するよ
うにしたレーザ加工装置に適用するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser processing device, and is particularly applicable to a laser processing device that processes a workpiece placed on a movable stage using a laser beam. It is.
この種のレーザ加工装置として、例えば半導体ウェハ上
のメモリチップの欠陥を修繕する目的で、一旦加工され
たチップをレーザビームによって再加工するものがある
。この種の加工装置においては、高速かつ高精度でウェ
ハをレーザビームの加工位置に位置合わせすることが要
求される。As this type of laser processing apparatus, for example, there is one in which a chip that has been processed is reprocessed using a laser beam for the purpose of repairing a defect in a memory chip on a semiconductor wafer. This type of processing apparatus is required to align the wafer with the laser beam processing position at high speed and with high precision.
ところが従来のレーザ加工装置においては、レーザビー
ムの加工位置に被加工物を位置合わせする方法として、
第1に、被加工物を載置したステージを移動する方法と
、第2に、レーザビームの位置を光学系(例えばガルバ
ノミラ−など)を用いて移動させる方法とが採用されて
いた。However, in conventional laser processing equipment, the method of aligning the workpiece to the laser beam processing position is as follows:
Firstly, a method in which a stage on which a workpiece is placed is moved, and secondly, a method in which the position of a laser beam is moved using an optical system (eg, a galvano mirror) has been adopted.
第1のステージを移動させる方法は、レーザビームの加
工位置に高い精度で位置合わせできる利点がある反面、
被加工物を載置しているステージ及びその駆動機構の質
量がかなり大きいために、位置合わせ速度をそれほど高
速化し得ない問題がある。The method of moving the first stage has the advantage of being able to align the processing position of the laser beam with high precision, but on the other hand,
There is a problem in that the stage on which the workpiece is placed and the mass of its drive mechanism are quite large, making it impossible to increase the positioning speed very much.
また第2のレーザビームを移動させる方法は、移動速度
を高速化できる利点がある反面、レーザビームを被加工
物の所定加工位置に位置合わせするための位置合わせ精
度をそれほど高くできない問題がある。Further, while the method of moving the second laser beam has the advantage of increasing the moving speed, it has the problem that the alignment accuracy for aligning the laser beam to a predetermined processing position on the workpiece cannot be very high.
本発明は以上の点の考慮してなされたもので、レーザビ
ームの加工位置に被加工物を位置決めする際に、高速度
、高精度が実現し得るようにしたレーザ加工装置を提案
しようとするものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and attempts to propose a laser processing device that can realize high speed and high precision when positioning a workpiece to the processing position of the laser beam. It is something.
かかる問題点を解決するため本発明においては、ステー
ジ1上に載置した被加工物4の要加工部PPに、レーザ
ビーム照射系5から送出された加工レーザビームLBを
照射することによって、当該要加工部PPを加工するよ
うになされたレーザ加工装置において、前記要加工部P
Pを加工レーザビームLBの照射位置に近づけるべくス
テージlを駆動制御するステージ駆動制御部53と、加
工レーザビームLBの照射位置を前記要加工部PPに、
近づけるべくレーザビーム照射系5を駆動制御するレー
ザビーム照射系駆動制御部52とを設けた。そして、要
加工部PPと照射位置との距離XOtが所定値XIを上
回っている間、ステージ駆動制御部53はステージ1の
平均駆動速度を第1の速度とし、要加工部PPと照射位
置との距MXIが所定価X1以下となると、ステージ駆
動制御部53は第1の速度より遅い第2の速度を一定に
保ちながらステージ1を駆動し、一方レーザビーム照射
系駆動制御部52は前記動作を開始するようになす。In order to solve this problem, in the present invention, the processing laser beam LB sent out from the laser beam irradiation system 5 is irradiated onto the required processing portion PP of the workpiece 4 placed on the stage 1. In a laser processing device configured to process a part to be processed PP, the part to be processed P
a stage drive control unit 53 that drives and controls the stage l to bring P closer to the irradiation position of the processing laser beam LB;
A laser beam irradiation system drive control section 52 is provided to drive and control the laser beam irradiation system 5 in order to bring the laser beam irradiation system closer. Then, while the distance XOt between the part to be processed PP and the irradiation position exceeds the predetermined value XI, the stage drive control unit 53 sets the average drive speed of the stage 1 to the first speed, and the part to be processed PP and the irradiation position are When the distance MXI becomes equal to or less than the predetermined value X1, the stage drive control section 53 drives the stage 1 while keeping the second speed constant, which is slower than the first speed, while the laser beam irradiation system drive control section 52 performs the above operation. Let it start.
さらに別の発明は、被加工物が載置されるステージlと
、加工用レーザ13と、加工用レーザ13からのレーザ
ビームLBを被加工物4に向けて照射するレーザビーム
照射系5と、レーザビームの照射を制御するレーザ駆動
制御部54と、被加工物の要加工部PPをレーザビーム
LBの照射位置に近づけるべくステージlを直交するX
、Y方向に駆動制御するステージ駆動制御部53とを有
する。そして、ステージ駆動制御部53は、両軸のY方
向に沿った要加工部と照射位置との距離がX方向の該距
離XDtに先立って設定値以下になるとステージlのY
方向の駆動を停止させ、その後、X方向の該距離XIl
!が設定値X、以下になってもX方向の駆動を継続させ
、レーザ駆動制御部54は、X方向の該距離が設定値X
t以下になると、レーザビームLBを照射させて、要加
工部PPの加工を行うものである。Still another invention includes a stage l on which a workpiece is placed, a processing laser 13, and a laser beam irradiation system 5 that irradiates the workpiece 4 with a laser beam LB from the processing laser 13. A laser drive control unit 54 that controls laser beam irradiation, and a laser drive control unit 54 that controls the laser beam irradiation, and
, and a stage drive control section 53 that performs drive control in the Y direction. Then, if the distance between the part to be processed and the irradiation position along the Y direction of both axes becomes equal to or less than the set value prior to the distance XDt in the
The drive in the direction is stopped, and then the distance XIl in the X direction is
! The laser drive control unit 54 continues driving in the X direction even if the distance in the X direction becomes less than the set value X.
When the temperature becomes less than t, the laser beam LB is irradiated to process the required processing portion PP.
先の発明のように構成すれば、要加工部PPが加工レー
ザビームLBの照射位置から大きく離れているときには
、ステージ1を高速で送ることによって要加工部PPを
加工レーザビームLBの照射位置近傍にまで早く近づけ
て行くことができる。If configured as in the above invention, when the part to be processed PP is far away from the irradiation position of the processing laser beam LB, the stage 1 is moved at high speed to move the part to be processed PP near the irradiation position of the processing laser beam LB. You can quickly get close to it.
そして、やがて要加工部PPが加工レーザビームLBの
照射位置の近傍まできたときには、ステージlを一定微
小速度で移動させながら加工レーザビームLBを要加工
部PPへ向けて移動させる。Then, when the part to be processed PP comes close to the irradiation position of the processing laser beam LB, the processing laser beam LB is moved toward the part to be processed PP while moving the stage 1 at a constant minute speed.
かくして要加工部PPと加工レーザビームLBの照射位
置との位置合わせを高速度かつ高精度で行うことができ
る。In this way, the positioning of the part to be processed PP and the irradiation position of the processing laser beam LB can be performed at high speed and with high precision.
また別の発明のように構成すれば、X、Y輪画方向に移
動可能なステージ1の移動により、要加工部PPをレー
ザビームLBの照射位置に位置決めする際、先に位置決
めが完了した方向のステージ1の移動は位置決めが完了
した時点で停止するが、他方向の移動は位置決めが完了
した時点でも継続させるので、高速度かつ高精度のレー
ザ加工が実現できる。Furthermore, if configured as in another invention, when positioning the processing target PP at the irradiation position of the laser beam LB by moving the stage 1 movable in the X and Y ring directions, the direction in which the positioning was completed first is achieved. The movement of the stage 1 is stopped when the positioning is completed, but the movement in the other direction is continued even when the positioning is completed, so that high-speed and high-precision laser processing can be realized.
以下図面について、本発明を半導体製造装置に適用した
場合の実施例として詳述する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor manufacturing device will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図において、1はベース2上に取り付けられたウェ
ハステージで、ウェハステージ駆動モータ3によってX
方向及びY方向に移動できるようになされている。In FIG. 1, 1 is a wafer stage mounted on a base 2, and is driven by a wafer stage drive motor 3.
It is configured to be able to move in the direction and the Y direction.
ウェハステージ1の上面には、被加工物としてウェハ4
が例えば真空吸着によって装着され、レーザビーム照射
系5から照射される加工レーザビームLBを受けるよう
になされている。A wafer 4 is placed on the top surface of the wafer stage 1 as a workpiece.
is mounted, for example, by vacuum suction, and is configured to receive the processing laser beam LB irradiated from the laser beam irradiation system 5.
レーザビーム照射系5は対物レンズ系で構成され、ベー
ス2上に据え付けられた架台11の上方に設けられたレ
ーザビームステージ12に、ウェハ4を挟んでウェハス
テージ1と対向するように固定されている。The laser beam irradiation system 5 is composed of an objective lens system, and is fixed to a laser beam stage 12 provided above a pedestal 11 installed on the base 2 so as to face the wafer stage 1 with the wafer 4 in between. There is.
レーザビーム照射系5には加工用レーザ13から発生さ
れたレーザビームLBXが、ビームパワー制御部14に
おいてパワーを調整された後、加工レーザビームLBと
してミラー15、アパーチャ16を介してレーザビーム
照射系5に供給される。アパーチャー16とウェハ4と
はレーザビーム照射系5に関して共役な関係にあるため
、レーザビーム照射系5はアパーチャ16の開口形状に
成形された加工レーザビームLBをウェハ4上に結像さ
せ、結像された位置の半導体ウェハ部分を加工する。The laser beam LBX generated from the processing laser 13 is sent to the laser beam irradiation system 5 as a processing laser beam LB after its power is adjusted in the beam power controller 14 via the mirror 15 and the aperture 16. 5. Since the aperture 16 and the wafer 4 are in a conjugate relationship with respect to the laser beam irradiation system 5, the laser beam irradiation system 5 images the processing laser beam LB shaped into the opening shape of the aperture 16 on the wafer 4, and Process the semiconductor wafer portion at the specified position.
レーザビームステージ12は、レーザビーム照射系5を
X方向及びY方向に移動自在に保持している。一方レー
ザビーム照射系5及び架台11間にレーザビーム照射系
5をX方向又はY方向に移動させるためのレーザビーム
駆動装置20が設けられている。The laser beam stage 12 holds the laser beam irradiation system 5 movably in the X direction and the Y direction. On the other hand, a laser beam driving device 20 is provided between the laser beam irradiation system 5 and the pedestal 11 to move the laser beam irradiation system 5 in the X direction or the Y direction.
レーザビーム駆動装置20は、例えばX軸方向について
図示するように、レーザビーム照射系5の鏡筒の外側面
上に決着保持されたベアリング21を有し、このベアリ
ング21が、X軸方向の両端部を外側からレーザビーム
駆動素子22及び圧縮ばね23によって保持した構成を
有する。レーザビーム駆動素子22は、一端を架台11
に固着してなる例えばピエゾ素子で構成されている。一
端部を架台11に固定された圧縮ばね23によってベア
リング21はレーザビーム駆動素子22上に押しつけら
れている。The laser beam driving device 20 has a bearing 21 fixedly held on the outer surface of the lens barrel of the laser beam irradiation system 5, as shown in the figure in the X-axis direction, and this bearing 21 has a bearing 21 fixedly held at both ends in the X-axis direction. It has a structure in which the part is held from the outside by a laser beam drive element 22 and a compression spring 23. The laser beam drive element 22 has one end connected to the pedestal 11.
It is made up of, for example, a piezo element fixed to the. The bearing 21 is pressed onto the laser beam driving element 22 by a compression spring 23 whose one end is fixed to the frame 11.
かくしてレーザビーム駆動素子22が供給される電圧に
比例して伸縮すると、レーザビーム照射系5は圧縮ばね
23の付勢力によってレーザビーム駆動素子22の圧縮
伸長量に相当する量だけX方向に移動される。Thus, when the laser beam drive element 22 expands and contracts in proportion to the supplied voltage, the laser beam irradiation system 5 is moved in the X direction by an amount corresponding to the amount of compression and expansion of the laser beam drive element 22 due to the biasing force of the compression spring 23. Ru.
Y方向についても同様にして、レーザビーム駆動素子2
2及び圧縮ばね23が設けられており、これによりレー
ザビーム照射系5がレーザビーム駆動素子22の圧縮伸
長に対応した量だけY軸方向に移動できるようになされ
ている。Similarly for the Y direction, the laser beam drive element 2
2 and a compression spring 23 are provided so that the laser beam irradiation system 5 can be moved in the Y-axis direction by an amount corresponding to the compression and expansion of the laser beam driving element 22.
かくしてウェハ4上の所定の要加工部PPを加工レーザ
ビームLBに位置合わせするにつき、ウェハステージ1
をウェハステージ駆動モータ3によってX方向及び又は
Y方向に移動する第1の方法と、レーザビーム駆動装置
20のレーザビーム駆動素子22によってレーザビーム
照射系5をX方向及び又はY方向に移動する第2の方法
とのいずれか一方又は両方を用いることにより、ウェハ
4とレーザビーム照射系5との相対的な位置を変更する
ことによって位置合わせができるようになされている。In this way, in order to align the predetermined processing portion PP on the wafer 4 with the processing laser beam LB, the wafer stage 1
The first method involves moving the laser beam irradiation system 5 in the X direction and/or the Y direction using the laser beam drive element 22 of the laser beam drive device 20. By using one or both of the above methods, alignment can be performed by changing the relative position of the wafer 4 and the laser beam irradiation system 5.
゛
第2図は、レーザビーム照射系5内に収容された対物レ
ンズ5aと、架台11内に固設されたレンズllaとを
示しており、両レンズは無限系を構成している。対物レ
ンズ5aが第2図の実線図示の位置から、破線図示の位
置まで、距NXIだけ移動したとき、ウェハ4上のビー
ム位置は距離X1だけ移動したとする。距離X、が非常
に小さいときには対物レンズ5aを通る光線は、はとん
どレンズの光軸上を通ると考えられ、従ってレンズの収
差等の影響を受けない。2 shows an objective lens 5a housed in the laser beam irradiation system 5 and a lens lla fixed in the frame 11, both lenses forming an infinite system. Assume that when the objective lens 5a moves by a distance NXI from the position shown by the solid line in FIG. 2 to the position shown by the broken line in FIG. 2, the beam position on the wafer 4 moves by a distance X1. When the distance X is very small, the light beam passing through the objective lens 5a is considered to mostly pass on the optical axis of the lens, and is therefore not affected by lens aberrations.
この間係はY軸方向についても同様である。This relationship also applies to the Y-axis direction.
このような条件の下に、レーザビーム照射系5から照射
されるXY平面上の照射位置及びウェハ4のXY平面上
の位置が、それぞれ干渉計25及び26によって測定さ
れる。Under such conditions, the irradiation position on the XY plane irradiated by the laser beam irradiation system 5 and the position of the wafer 4 on the XY plane are measured by interferometers 25 and 26, respectively.
レーザビーム照射系5に対する干渉計25は、波長が安
定化された測定用レーザ31から照射される平行な出力
ビームをビームスプリッタ32.33を順次弁してレー
ザビーム照射系5の外側面に固着された検出ミラー34
に入射し、その反射光をビームスプリンタ33に受ける
ようになされている。これと同時に、干渉計25は測定
用レーザ31の出力ビームをビームスプリ7タ32.3
3、ミラー35を介して架台11の基準位置に設けられ
た基準ミラー36に入射し、その反射光をミラー35を
介してビームスプリンタ33に戻すように構成されてい
る。尚、ビームスプリンタ33とミラー34との間で往
復する出力ビームの延長線上にレーザビーム照射系5の
射出側の節点が位置するように設定されている。これに
より、ビーム照射系5が光軸と直交する方向に変位する
のに伴ってレーザビームLBがウェハ4上で同方向に変
位したとき、両者の変位量が一致することになり、ビー
ムLBの変位量検出の精度が高まる。The interferometer 25 for the laser beam irradiation system 5 fixes the parallel output beam irradiated from the wavelength-stabilized measurement laser 31 to the outer surface of the laser beam irradiation system 5 by sequentially activating beam splitters 32 and 33. detected mirror 34
The reflected light is received by the beam splinter 33. At the same time, the interferometer 25 transfers the output beam of the measurement laser 31 to the beam splitter 732.3.
3. It is configured so that the light enters a reference mirror 36 provided at a reference position of the pedestal 11 via a mirror 35, and the reflected light is returned to the beam splinter 33 via the mirror 35. Note that the nodal point on the exit side of the laser beam irradiation system 5 is set to be located on the extension line of the output beam reciprocating between the beam splinter 33 and the mirror 34. As a result, when the beam irradiation system 5 is displaced in the direction perpendicular to the optical axis and the laser beam LB is displaced in the same direction on the wafer 4, the amount of displacement of both will match, and the amount of displacement of the beam LB will be the same. The accuracy of displacement detection increases.
かくしてビームスプリンタ33がらは、基準ミラー36
から反射して来た反射ビームと、検出ミラー34から反
射して来た反射ビームとによって干渉を起こした干渉ビ
ームが得られ、この干渉ビームは光電センサ37に入射
する。この干渉ビームは基準ミラー36のX方向の位置
と、検出ミラー34従ってレーザビーム照射系5のX方
向の位置との差に基づいて、レーザビーム照射系5の送
り量が変化するとこれに応じて明るさが変化し、この明
るさの変化に応じて光電センサ37がら当該送り量に対
応する検出パルスDTIを光電センサ37から送出する
。Thus, the beam splinter 33 is connected to the reference mirror 36.
An interference beam is obtained by causing interference between the reflected beam reflected from the detection mirror 34 and the reflected beam reflected from the detection mirror 34, and this interference beam is incident on the photoelectric sensor 37. This interference beam is generated based on the difference between the X-direction position of the reference mirror 36 and the X-direction position of the detection mirror 34 and hence the laser beam irradiation system 5. The brightness changes, and in response to this change in brightness, the photoelectric sensor 37 sends out a detection pulse DTI corresponding to the feed amount.
これに対してウェハ4の位置検出用の干渉計26は、測
定用レーザ31の出力ビームをビームスプリンタ32、
ミラー41、ビームスプリッタ42を介してウェハステ
ージ1の側面に固着された検出ミラー43に入射し、そ
の反射ビームをビームスプリンタ42に受ける。これと
共に測定用レーザ31の出力ビームをビームスプリッタ
32、ミラー41、ビームスプリンタ42、ミラー44
を介して上述の基準ミラー36に検出用ビームを入射し
、その反射ビームをミラー44を介してビームスプリン
タ42に戻すように構成されている。On the other hand, the interferometer 26 for detecting the position of the wafer 4 connects the output beam of the measurement laser 31 to the beam splinter 32,
The beam enters a detection mirror 43 fixed to the side surface of the wafer stage 1 via a mirror 41 and a beam splitter 42, and its reflected beam is received by a beam splitter 42. At the same time, the output beam of the measurement laser 31 is transferred to the beam splitter 32, the mirror 41, the beam splitter 42, and the mirror 44.
The detection beam is made incident on the above-mentioned reference mirror 36 via the mirror 44, and the reflected beam is returned to the beam splinter 42 via the mirror 44.
かくしてビームスプリッタ42には、検出ミラー43か
らの反射ビームと、基準ミラー36からの反射ビームと
による干渉ビームが形成され、この干渉ビームの明るさ
の変化を光電センサ45によって検出する。光電センサ
45には、基準ミラー36の基準位置に対する検出ミラ
ー43すなわちウェハ4の送りに相当する検出パルスD
T2が発生する。Thus, an interference beam is formed in the beam splitter 42 by the reflected beam from the detection mirror 43 and the reflected beam from the reference mirror 36, and a change in brightness of this interference beam is detected by the photoelectric sensor 45. The photoelectric sensor 45 receives a detection pulse D corresponding to the movement of the detection mirror 43, that is, the wafer 4 with respect to the reference position of the reference mirror 36.
T2 occurs.
このようにして干渉計25及び26から、基準ミラー3
6が設けられている基準位置に対するレーザビーム照射
系5の移動量、及びウェハ4の移動量にそれぞれ対応す
る検出パルスDTI及びDT2を得ることができ、この
検出パルスDTI及びDT2に基づいてそれぞれレーザ
ビーム照射系5の駆動制御部及びウェハステージ駆動制
御1部を制御することによって、加工レーザビームLB
の照射位置にウェハ4上の加工部分を位置合わせするこ
とができる。In this way, from the interferometers 25 and 26, the reference mirror 3
It is possible to obtain detection pulses DTI and DT2 corresponding to the movement amount of the laser beam irradiation system 5 and the movement amount of the wafer 4, respectively, with respect to the reference position where the laser beam irradiation system 6 is provided. By controlling the drive control section of the beam irradiation system 5 and the wafer stage drive control section, the processing laser beam LB
The processed portion on the wafer 4 can be aligned to the irradiation position.
すなわちレーザビーム照射系5がXY千圃面上原点にあ
るときの加工レーザビームLBの位置と、ウェハ4上に
形成されている基準マークのXYY面上の位置は、予め
第1図の加工装置によってウェハ4を加工する前に、別
途測定装置によって予め計測しておく。これに加えてウ
ェハ4上の要加工部PPと、ウェハ4上に形成されてい
る基準マークの位置関係は、設計値として又は測定結果
によって、予め正確に測られている。従ってウェハ4上
の要加工部PPと加工レーザビームLBとのXYY面上
の位置関係は予め分かっているので、その位置ずれの分
に相当するX軸方向及びY軸方向の距離を目標値として
設定し、この目標値に到達するようにウェハ4(従って
ウェハステージ1)及びレーザビーム照射系5を相対的
にX方向及びY方向に送って行くことにより位置合わせ
制御をすれば良い。In other words, the position of the processing laser beam LB when the laser beam irradiation system 5 is at the origin on the XY plane and the position of the reference mark formed on the wafer 4 on the XYY plane are determined in advance by the processing apparatus shown in FIG. Before processing the wafer 4, the measurement is performed in advance using a separate measuring device. In addition, the positional relationship between the part to be processed PP on the wafer 4 and the reference mark formed on the wafer 4 is accurately measured in advance as a design value or as a result of measurement. Therefore, since the positional relationship on the XYY plane between the part to be processed PP on the wafer 4 and the processing laser beam LB is known in advance, the distance in the X-axis direction and Y-axis direction corresponding to the positional deviation is set as the target value. The positioning control may be performed by setting the target value and moving the wafer 4 (therefore, the wafer stage 1) and the laser beam irradiation system 5 relatively in the X direction and the Y direction so as to reach this target value.
かかる位置合わせ制御は、第3図に示す駆動制御装置5
1によって実行される。なお第3図においては、X方向
の駆動制御系についてだけ示すが、Y軸方向の駆動制御
系も同様に構成されているものとする。Such alignment control is performed by a drive control device 5 shown in FIG.
1 is executed. In FIG. 3, only the drive control system in the X direction is shown, but it is assumed that the drive control system in the Y axis direction is similarly configured.
駆動制御装置51はレーザビーム照射系5に対するレー
ザビーム照射系駆動制御部52と、ウェハステージ1に
対するウェハステージ駆動制御部53と、加工用レーザ
光a13に対するレーザ駆動制御部54とで構成されて
いる。The drive control device 51 includes a laser beam irradiation system drive control section 52 for the laser beam irradiation system 5, a wafer stage drive control section 53 for the wafer stage 1, and a laser drive control section 54 for the processing laser beam a13. .
ウェハステージ駆動制御部53において、カウンタ55
は、光電センサ45から得られる検出パルスDT2を受
けて、ステージlが現在X軸上のどの位置にあるかを表
すカウント出力Xcを生成し、減算回路56の減算入力
端に送出する。減算回路56の加算入力端にはX軸方向
の送り量を表す目標値X0が入力されており、その差M
DI””X@ −X−・・・・・・(5)でなる減算出
力MDIを比較回路57に供給する。In the wafer stage drive control section 53, a counter 55
receives the detection pulse DT2 obtained from the photoelectric sensor 45, generates a count output Xc representing the current position of the stage I on the X-axis, and sends it to the subtraction input terminal of the subtraction circuit 56. A target value X0 representing the feed amount in the X-axis direction is input to the addition input terminal of the subtraction circuit 56, and the difference M
The subtraction output MDI formed by DI""X@-X- (5) is supplied to the comparison circuit 57.
かくして、減算回路56から得られる減算出力XDIは
、第4図(A)に示すように、後述の基準位置にある加
工レーザビームLBの位置と、ウェハ4上の要加工部P
Pの位置との相対的な差を表しており、この相対的な差
MDIは、補正動作開始時点1=1.の値Xet=Xo
から、カウンタ55のカウント出力X、が増大してこれ
が目標値X。In this way, the subtraction output XDI obtained from the subtraction circuit 56 is calculated based on the position of the processing laser beam LB at the reference position, which will be described later, and the part to be processed P on the wafer 4, as shown in FIG. 4(A).
This relative difference MDI represents the relative difference from the position of P, and this relative difference MDI is calculated as follows: 1=1. The value of Xet=Xo
From this, the count output X of the counter 55 increases and this becomes the target value X.
に近づくに従って小さくなって行き、やがてカウンタ5
5のカウント出力Xcが目標値X0に到達したとき、差
出力XO+がOになって当該位置合わせ動作が終了した
ことを表す。It becomes smaller as it approaches 5, and eventually reaches the counter 5.
When the count output Xc of 5 reaches the target value X0, the difference output XO+ becomes O, indicating that the positioning operation is completed.
比較回路57は、差出力X□を基準信号X1と比較し、
差出力X111の内容が基準信号X+ の内容より大き
いとき、第4図(B)に示すように、論理rLJレベル
を維持する比較出力C0M1を送出する。ここで基準信
号X1は、ウェハステージ1を送ることによって位置合
わせするモードすなわちウェハステージ送りモードから
、レーザビーム照射系5を移動するこ羨によって位置合
わせをするモードすなわちレーザビーム照射系送りモー
ドに切り換えるタイミングにおける差出力XDIの内容
を表しており、第4図に示すように、差出力XDIがO
に近づいて来て4fi X + より小さくなったとき
、比較回路57の比較出力COMIの論理レベルをrH
Jレベルに反転させるような値に選定されている。比較
出力COMIは、インバータ58を介してゲート回路5
9に与えられる。The comparison circuit 57 compares the difference output X□ with the reference signal X1,
When the content of the difference output X111 is greater than the content of the reference signal X+, as shown in FIG. 4(B), a comparison output C0M1 that maintains the logic rLJ level is sent out. Here, the reference signal X1 switches from a mode in which positioning is performed by moving the wafer stage 1, ie, a wafer stage transport mode, to a mode in which positioning is performed by moving the laser beam irradiation system 5, ie, a laser beam irradiation system transport mode. It represents the content of the difference output XDI at the timing, and as shown in Figure 4, the difference output XDI is
When it approaches and becomes smaller than 4fi X +, the logic level of the comparison output COMI of the comparison circuit 57 is
The value is selected to invert the signal to the J level. The comparison output COMI is sent to the gate circuit 5 via the inverter 58.
given to 9.
ゲート回路59には、Y軸方向のステージ1とレーザビ
ーム照射系5との位置決めが完了すると論理rHJレベ
ルに反転するY軸位方決め完了信号cyも入力されてい
る。The gate circuit 59 also receives a Y-axis positioning completion signal cy, which is inverted to the logic rHJ level when the positioning of the stage 1 and the laser beam irradiation system 5 in the Y-axis direction is completed.
ゲート回路59は、比較出力COMIが論理rLJレヘ
ルである限りY軸位方決め完了信号Cyの論理レヘルに
拘わらず開制御され、比較出力COMIとY軸位方決め
完了信号cyとが共に論理rHJレベルになると閉制御
される。The gate circuit 59 is controlled to be open regardless of the logic level of the Y-axis orientation completion signal Cy as long as the comparison output COMI is at the logic rLJ level, and both the comparison output COMI and the Y-axis orientation completion signal cy are at the logic rHJ level. When the level is reached, it is controlled to close.
ゲート回路59が開くと、差出力MDIがゲート回路5
9、ホールド回路81.D/Aコンバータ79、速度制
御回路82を介してモータ駆動回路60に供給され、こ
れによりウェハステージ駆動モータ3 (第1図)の駆
動が継続される。When the gate circuit 59 is opened, the difference output MDI is sent to the gate circuit 5.
9. Hold circuit 81. The signal is supplied to the motor drive circuit 60 via the D/A converter 79 and the speed control circuit 82, thereby continuing to drive the wafer stage drive motor 3 (FIG. 1).
ホールド回路81はゲート回路59からの差出力X□を
ホールドしながら、そのままD/Aコンバータ79に送
出するが、比較出力C0M1、C0M3が共に論理rH
Jレベルに立ち上がってゲート回路59が閉制御され差
出力X□の送られて来なくなると直前にホールドした差
出力Xn+をD/Aコンバータ79に送ることになる。The hold circuit 81 holds the difference output X□ from the gate circuit 59 and sends it as it is to the D/A converter 79, but the comparison outputs C0M1 and C0M3 are both logic rH.
When it rises to the J level and the gate circuit 59 is controlled to close and the difference output X□ is no longer sent, the difference output Xn+ held just before is sent to the D/A converter 79.
減算回路56の差出力XOIは、レーザビーム照射系駆
動制御部52のゲート回路61を通じて減算回路62の
加算入力端に与えられる。The difference output XOI of the subtraction circuit 56 is applied to the addition input terminal of the subtraction circuit 62 through the gate circuit 61 of the laser beam irradiation system drive control section 52.
レーザビーム照射系駆動制御部52は、光電センサ37
の検出パルスDTIをカウンタ63においてカウントし
、そのカウント出力X、を減算回路62の減算入力端に
与える。かくして減算回路62の出力端に得られる減算
出力XOXはD/Aコンバータ80を介してレーザビー
ム駆動回路64に与えられる。このときレーザビーム駆
動回路64はピエゾ素子でなるレーザビーム駆動素子2
2に対して駆動出力DR2を送出する。これによりカウ
ンタ63のカウント出力X、が、加算入力端の値と一敗
するまでレーザビーム照射系5が駆動制御される。かく
して減算回路56の差出力XDIが第4図(A)のモー
ド切換えレベルX、になったとき、目標値x0と、ウェ
ハ4の位置Xcとの間に残っていた相対的差のデータす
なわちXDI(=Xl>が減算回路62に加算入力とし
て与えられることによりカウンタ63のカウント出力X
、が、この残った分の差出力Xot(≦X+)と一致す
るまでレーザビーム照射系5が駆動されることになる。The laser beam irradiation system drive control section 52 includes a photoelectric sensor 37
The counter 63 counts the detection pulses DTI, and the count output X is applied to the subtraction input terminal of the subtraction circuit 62. The subtraction output XOX thus obtained at the output terminal of the subtraction circuit 62 is applied to the laser beam drive circuit 64 via the D/A converter 80. At this time, the laser beam drive circuit 64 is connected to the laser beam drive element 2 made of a piezo element.
2, the drive output DR2 is sent out. As a result, the laser beam irradiation system 5 is driven and controlled until the count output X of the counter 63 is equal to the value at the addition input terminal. Thus, when the difference output XDI of the subtraction circuit 56 reaches the mode switching level X shown in FIG. 4(A), the data of the relative difference remaining between the target value x0 and the position (=Xl> is given to the subtraction circuit 62 as an addition input, so that the count output X of the counter 63
The laser beam irradiation system 5 is driven until the difference output Xot (≦X+) matches the remaining difference output Xot (≦X+).
レーザビーム照射系駆動制御部52は、以上の構成に加
えて、減算回路62の加算入力端に基準位置データ発生
回路71の基準位置データX。、がゲート回l572を
介して与えられる構成を有する。In addition to the above configuration, the laser beam irradiation system drive control section 52 inputs the reference position data X of the reference position data generation circuit 71 to the addition input terminal of the subtraction circuit 62. , has a configuration given through gate circuit l572.
ゲート回路72には比較回路57の比較出力C0M1が
インバータ73を介して開制御信号として与えられ、こ
れによりゲート回路72がゲート回路61と逆動作する
ようになされている。The comparison output C0M1 of the comparison circuit 57 is applied to the gate circuit 72 as an open control signal via an inverter 73, so that the gate circuit 72 operates in the opposite direction to that of the gate circuit 61.
このように比較出力COMIが論理rLJで、従ってゲ
ート回路61が閉動作している間、ゲート回路72が閉
動作して減算回路62に基準位置データX。llが供給
され、その結果レーザビーム駆動回路64によってレー
ザビーム駆動素子22を駆動することにより、加工レー
ザビームLBの照射位置をホームポジションとしての基
準位置にもたらすようになされている。この実施例の場
合、基準位置データX。Rは、加工レーザビームLBを
X軸上の座標原点に照射させるような値に選定され、か
くしてウェハステージ駆動制御部53によってウェハス
テージ1を位置合わせしている間、レーザビーム照射系
駆動制御部52によって加工レーザビームLBがX軸上
の原点を照射し得る位置に位置決めさせる。In this way, while the comparison output COMI is logic rLJ and therefore the gate circuit 61 is in the closing operation, the gate circuit 72 is in the closing operation and the reference position data X is sent to the subtraction circuit 62. ll is supplied, and as a result, the laser beam drive circuit 64 drives the laser beam drive element 22, thereby bringing the irradiation position of the processing laser beam LB to a reference position as a home position. In this embodiment, reference position data X. R is selected to a value that causes the processing laser beam LB to irradiate the coordinate origin on the 52, the processing laser beam LB positions the origin on the X-axis at a position where it can be irradiated.
減算回路62の減算出力XI1.は、レーザ駆動制御部
54の比較回路75に与えられる。比較回路75は、差
出力X、が基準信号x2より小さい値になったとき、論
理rHJレベルに立ち上がる比較出力C0M2 (第4
図(C))を発生し、これをゲート回路76の入力端子
に供給する。ここで、基準信号X2の値は、ステージl
とレーザビー1、照射系5とのX軸上の位置合わせが完
了したとみなせる許容範囲を表す信号レベルに予め選定
されている。Subtraction output XI1 of the subtraction circuit 62. is given to the comparison circuit 75 of the laser drive control section 54. The comparison circuit 75 outputs a comparison output C0M2 (fourth
(C)) and supplies it to the input terminal of the gate circuit 76. Here, the value of the reference signal X2 is the stage l
The signal level is preselected to represent a permissible range in which it can be considered that the alignment of the laser beam 1 and the irradiation system 5 on the X axis is completed.
ゲート回路76は、前述の比較出力COMI、C0M2
を受け、ステージ1とレーザビーム照射系5との位置決
めがX軸上で完了して両比較出力C0M1、C0M2が
論理rHJレベルになると、論理rHJレベルのX軸方
向位置決め完了信号CXをゲート回路77に送る。The gate circuit 76 receives the above-mentioned comparison outputs COMI and C0M2.
When the positioning of the stage 1 and the laser beam irradiation system 5 is completed on the X-axis and both comparison outputs C0M1 and C0M2 reach the logic rHJ level, the X-axis positioning completion signal CX at the logic rHJ level is sent to the gate circuit 77. send to
ゲート回路77には、ステージ1とレーザビーム照射系
5との位置決めがY軸上で完了すると論理rHJレベル
になる前述のY軸方向位置決め完了信号cyも供給され
ており、要加工部PPにレーザビームLBが照射可能と
なって両位置決め信号Cx、Cyが共に論理rHJレベ
ルとなると、ゲート回路77は開状態となる。これによ
りレーザQスイッチトリガ発振器78のトリガ出力TR
Gを加工用レーザ13に供給させる。その結果加工用レ
ーザ13がレーザビームLBX (第1図)を発生して
ウェハ4上に加工レーザビームLBを照射する。The gate circuit 77 is also supplied with the aforementioned Y-axis direction positioning completion signal cy, which becomes the logic rHJ level when the positioning of the stage 1 and the laser beam irradiation system 5 is completed on the Y-axis. When the beam LB becomes available for irradiation and both positioning signals Cx and Cy reach the logic rHJ level, the gate circuit 77 becomes open. As a result, the trigger output TR of the laser Q-switch trigger oscillator 78
G is supplied to the processing laser 13. As a result, the processing laser 13 generates a laser beam LBX (FIG. 1) and irradiates the wafer 4 with the processing laser beam LB.
以上の構成において、第4図の時点t、では、Y軸上の
位置決めは既に完了して、ステージ1とビーム照射系5
とがY軸方向の変位を停止させており、従って論理rH
JレベルのY軸方向位置決め完了信号cyがゲート回路
59.77に入力されているものとする。またこの時、
加工レーザビームLM(X軸上の原点0の位置にあり、
かつウェハ4の要加工部PPが目標値X0の位置にあり
、この状態からウェハステージ駆動制御部53が駆動′
M御動作を開始する。すなわち時点仁。において、ウェ
ハステージ1が動作を開始していない状態では、光電セ
ンサ45から未だ検出パルスDT2が送出されないので
、カウンタ55の力うント出力X、はOであり、従って
減算回路56の差出力X、、は目標値X0であり、かつ
比較回路57の基準信号X、より大きい値をもっている
。In the above configuration, at time t in FIG. 4, the positioning on the Y axis has already been completed, and the stage 1 and the beam irradiation system 5 are
stops the displacement in the Y-axis direction, so the logic rH
It is assumed that the Y-axis direction positioning completion signal cy of J level is input to the gate circuit 59.77. At this time again,
Processing laser beam LM (located at the origin 0 position on the X axis,
In addition, the part to be processed PP of the wafer 4 is at the position of the target value X0, and from this state the wafer stage drive control unit 53 starts driving.
Start M control operation. In other words, it's time. In this case, when the wafer stage 1 has not started operating, the photoelectric sensor 45 has not yet sent out the detection pulse DT2, so the counter 55 output X is O, and therefore the difference output X of the subtraction circuit 56 is O. , , is the target value X0, and has a larger value than the reference signal X of the comparison circuit 57.
そこで比較回路57の比較出力COMIは論理rLJレ
ベルにあり、従ってゲート回路59.72が開動作し、
かつゲート回路61.76が閉動作した状態になる。Therefore, the comparison output COMI of the comparison circuit 57 is at the logic rLJ level, so the gate circuits 59 and 72 open.
And the gate circuits 61 and 76 are in a closed state.
その結果、減算回路56からの差出力X111は、ゲー
ト回路59、ホールド回路81を介して、D/Aコンバ
ータ79でアナログ信号に変換され、速度制御回路82
に加えられる。速度制御回路82は、このアナログ信号
に対応する速度制御信号を発生し、モータ駆動回路6o
に送る。モータ駆動回路60は、この速度制御信号を増
幅した駆動出力DR,を発生し、ウェハステージ駆動モ
ーフ3に送る。これにより駆動モータ3が起動され、ウ
ェハ4の要加工部PPが加工レーザビームLBで照射し
得る点すなわちX軸上の原点0に向がって移動開始する
。やがて光電センサ45がら要加工部PPの移動量を表
す検出パルスDT2が発生され、これによりカウンタ5
5のカウント出力X、が増加して行き、これにより差出
力XDIが0に向かって低下して行く、速度制御回路8
2は、ステージ駆動モータ3が回転している間、駆動モ
ータ3に内蔵されたタコゼネレータからモータ3の回転
速度を示す速度信号を受け、差出力X、、に基づいて生
成した速度制御信号とこの速度信号とが対応するよう制
御を行う、この速度制御信号は、差出力Xt11が示す
距離差が小さくなるほど、モータ3すなわちステージl
を低速で駆動させる傾向を持ち、最後に距離差が無くな
るとステージ1を停止させる信号である。As a result, the difference output X111 from the subtraction circuit 56 is converted into an analog signal by the D/A converter 79 via the gate circuit 59 and the hold circuit 81, and
added to. The speed control circuit 82 generates a speed control signal corresponding to this analog signal, and the motor drive circuit 6o
send to The motor drive circuit 60 amplifies this speed control signal to generate a drive output DR, and sends it to the wafer stage drive morph 3. As a result, the drive motor 3 is started, and the target portion PP of the wafer 4 starts moving toward the point where it can be irradiated with the processing laser beam LB, that is, the origin 0 on the X-axis. Eventually, the photoelectric sensor 45 generates a detection pulse DT2 representing the amount of movement of the part to be processed PP.
The speed control circuit 8 in which the count output X of 5 increases and the difference output XDI decreases toward 0.
2 receives a speed signal indicating the rotational speed of the motor 3 from a tacho generator built in the drive motor 3 while the stage drive motor 3 is rotating, and generates a speed control signal generated based on the difference output X, . This speed control signal is controlled so that the speed signal corresponds to the motor 3, that is, the stage l, as the distance difference indicated by the difference output
This signal tends to drive the stage 1 at a low speed, and finally stops the stage 1 when the distance difference disappears.
かくしてウェハ4の要加工部PPの位置は、ウェハステ
ージ1と共に加工レーザビームLBの照射位置に近づい
て行く、この動作モード時には、レーザビーム照射系駆
動制御部52の減算回路62には、基準位置データ発生
回路71の基準位置データX。1が与えられており、こ
の基準位置データXOIが表すX軸上、の原点位置に対
してカウンタ63の値が一致するように、レーザビーム
駆動回路64からレーザビーム駆動素子22に対して駆
動出力DR1が与えられ、加工レーザビームLBは原点
を照射し得る状態を維持する。Thus, the position of the required processing part PP of the wafer 4 approaches the irradiation position of the processing laser beam LB together with the wafer stage 1. In this operation mode, the subtraction circuit 62 of the laser beam irradiation system drive control section 52 has a reference position Reference position data X of the data generation circuit 71. 1 is given, and the laser beam drive circuit 64 outputs a drive output to the laser beam drive element 22 so that the value of the counter 63 matches the origin position on the X axis represented by this reference position data XOI. DR1 is given, and the processing laser beam LB maintains a state in which it can irradiate the origin.
やがて第4図(A)の時点t1において、差出力X、が
基準信号X1より小さい値になると、比較回路57の比
較出力C0M1が論理rHJレベルに立ち上がる(第4
図(B))、これによりゲート回路59.72は閉制御
され、ゲート回路61は開制御される。Eventually, at time t1 in FIG. 4(A), when the difference output X becomes smaller than the reference signal X1, the comparison output C0M1 of the comparison circuit 57 rises to the logic rHJ level (the fourth
(B)), the gate circuits 59 and 72 are thereby controlled to close, and the gate circuit 61 is controlled to be opened.
従ってホールド回路81は、直前にホールドした差出力
X ’D IをD/Aコンバータ79に送ることになり
、その結果時点t1以後ウェハステージ駆動モータ3に
対する駆動出力D R+ は一定電圧に切換えられ、ウ
ェハ4の要加工部PPの位置は一定微小速度で移動する
。この速度は、後述のように駆動されるレーザビーム照
射系5が要加工部PPの移動に十分追従できる値に設定
されている。Therefore, the hold circuit 81 sends the difference output X'DI held just before to the D/A converter 79, and as a result, after time t1, the drive output D R+ for the wafer stage drive motor 3 is switched to a constant voltage, The position of the required processing portion PP of the wafer 4 moves at a constant minute speed. This speed is set to a value that allows the laser beam irradiation system 5, which is driven as described later, to sufficiently follow the movement of the processing target PP.
一方レーザビーム照射系駆動制御部52の減算回路62
には、基準位置データX0IIに代わって、減算回路5
6の差出力X、がゲート回路61を通じて与えられる状
態に切り換わる。その結果減算回路62の差出力XDz
は、それまでの加工レーザビームLBの照射位置(すな
わち原点)と、減算回路56の差出力XDIの値との差
に相当する値に急激に変化し、これによりレーザビーム
駆動回路64からレーザビーム駆動素子22に対する駆
動出力D Rtが送出される。従ってレーザビームLB
が照射し得る位置は、時点t、から要加工部PPの位置
に向かって移動を開始し、その移動量を光電センサ37
から発生される検出パルスDTIによって検出し、これ
によりカウンタ63のカウント出力XFが大きくなって
行き、差出力XOZの値が小さくなって行く。On the other hand, the subtraction circuit 62 of the laser beam irradiation system drive control section 52
, the subtraction circuit 5 is used instead of the reference position data X0II.
The state is switched to a state where the difference output X of 6 is given through the gate circuit 61. As a result, the difference output XDz of the subtraction circuit 62
suddenly changes to a value corresponding to the difference between the irradiation position of the processing laser beam LB (that is, the origin) and the value of the difference output XDI of the subtraction circuit 56, and as a result, the laser beam from the laser beam drive circuit 64 A drive output D Rt to the drive element 22 is sent out. Therefore, laser beam LB
The position that can be irradiated starts moving toward the position of the part to be processed PP from time t, and the amount of movement is detected by the photoelectric sensor 37.
As a result, the count output XF of the counter 63 increases and the value of the difference output XOZ decreases.
やがて時点1tにおいて、減算回路62の差出力XIl
!が比較回路75の基準信号X2より小さくなると、比
較回路75の比較出力C0M2が論理rHJレベルに立
ち上がる(第4図(C))、この比較出力C0M2の変
化は、ゲート回路76を通じてゲート回路77に与えら
れる。このとき既に、論理rHJレベルのY軸方向位置
決め完了信号cyがゲート回路77に加えられているの
で、ゲート回路77は開制御され、レーザQトリガ発振
器78のトリガ出力TRGに基づいて加工用レーザ13
に対する駆動出力DR3が送出される。Eventually, at time 1t, the difference output XIl of the subtraction circuit 62
! When the comparison output C0M2 becomes smaller than the reference signal X2 of the comparison circuit 75, the comparison output C0M2 of the comparison circuit 75 rises to the logic rHJ level (FIG. 4(C)). Given. At this time, since the Y-axis direction positioning completion signal cy at the logic rHJ level has already been applied to the gate circuit 77, the gate circuit 77 is controlled to open, and the processing laser 13
A drive output DR3 is sent out.
その結果、加工用レーザビームLBがウェハ4上に照射
される。このときの加工レーザビームLBの位置は、基
準信号X2によって表されているレーザ照射許容範囲に
入っており、かくしてウェハ4の要加工部PPが加工レ
ーザビームLBによって加工される。As a result, the processing laser beam LB is irradiated onto the wafer 4. The position of the processing laser beam LB at this time is within the laser irradiation permissible range represented by the reference signal X2, and thus the required processing portion PP of the wafer 4 is processed by the processing laser beam LB.
この加工が終了して時点t、において、1つの要加工部
PPに対する加工作業が終了し、続いてウェハステージ
駆動制御部53の目標位置人力X。の値が次の要加工部
PP’の位置を指定する目標値xe ’ (Y軸方
向の値は変化ないものとする)に変更される。このとき
目標位置人力Xe ’とステージlの現在位置を表すカ
ウンタ出力XCとの差出力X、は、基準信号X、より大
きいので、比較回路57の比較出力COMIが論理rL
Jレベルに変化し、時点t、とt、との間の動作と同様
にモータ駆動回路60によって新たな目標位置X、lに
ついての位置合わせが開始する。At time t after this machining is completed, the machining operation for one processing target portion PP is completed, and then the target position manual power X of the wafer stage drive control section 53 is reached. is changed to a target value xe' (assuming that the value in the Y-axis direction does not change) that specifies the position of the next part to be processed PP'. At this time, the difference output X between the target position human power Xe' and the counter output XC representing the current position of stage l is larger than the reference signal X, so the comparison output COMI of the comparison circuit 57 is set to logic rL.
J level, and positioning for a new target position X, l is started by the motor drive circuit 60 in the same way as the operation between times t and t.
また比較出力C0M1が論理rLJであるのでゲート回
路61が閉動作している間、ゲート回路72が閉動作し
て、減算回路62に基準位置データXOIが供給され、
その結果レーザビーム駆動回路64によってレーザビー
ム駆動素子22を駆動することにより、加工レーザビー
ムLBの照射位置をホームポジションとしての原点位置
へ復帰させる動作を開始させる。Further, since the comparison output C0M1 is the logic rLJ, while the gate circuit 61 is closed, the gate circuit 72 is closed, and the reference position data XOI is supplied to the subtraction circuit 62.
As a result, the laser beam drive circuit 64 drives the laser beam drive element 22, thereby starting the operation of returning the irradiation position of the processing laser beam LB to the origin position as the home position.
時点t、に至って、差出力X、が基準信号X。At time t, the difference output X is the reference signal X.
よりを下回ると、レーザビーム照射系駆動制御部52と
ウェハステージ駆動制御部53とは、時点t1、tz間
と同様の動作を開始させる。すなわち、時点t4におい
て比較回路57の比較出力COMIが論理「I(」レヘ
ルに立ち上がり(第4図(B)) 、これによりゲート
回路59.72が閉制御され、かつゲート回路61が開
制御される。When the temperature drops below this point, the laser beam irradiation system drive control section 52 and the wafer stage drive control section 53 start the same operation as between times t1 and tz. That is, at time t4, the comparison output COMI of the comparison circuit 57 rises to the logic "I(" level) (FIG. 4(B)), thereby controlling the gate circuits 59 and 72 to close and controlling the gate circuit 61 to open. Ru.
従ってウェハステージ制御部53において、ホールド回
路81は、直前にホールドした差出力XDIをD/Aコ
ンバータ79に送ることになり、それ以後ウェハステー
ジ駆動モータ3に対する駆動出力DR,は一定電圧に切
換えられ、ウェハ4の要加工部PP’の位置は一定微小
速度で移動する。 一方レーザビーム照射系駆動制御部
52の減算回路62には、減算回路56の差出力X、が
ゲート回路61を介して与えられる状態に切り換わる。Therefore, in the wafer stage control unit 53, the hold circuit 81 sends the previously held difference output XDI to the D/A converter 79, and thereafter the drive output DR to the wafer stage drive motor 3 is switched to a constant voltage. , the position of the required processing portion PP' of the wafer 4 moves at a constant minute speed. On the other hand, the subtraction circuit 62 of the laser beam irradiation system drive control section 52 is switched to a state in which the difference output X of the subtraction circuit 56 is applied via the gate circuit 61.
その結果減算回路62の差出力XDZは、時点t4にお
けるカウンタ出力XFが示す加工レーザビームLBの照
射位置と、減算回路56の差出力XDI (すなわちX
+)の値との差に相当する値に急激に変化し、これに対
応した駆動出力DRiがレーザビーム駆動回路64から
送出される。As a result, the difference output XDZ of the subtraction circuit 62 is the difference between the irradiation position of the processing laser beam LB indicated by the counter output XF at time t4 and the difference output XDI of the subtraction circuit 56 (i.e.,
+), and a corresponding drive output DRi is sent out from the laser beam drive circuit 64.
従ってレーザビームLBが照射し得る位置は、時点t4
から要加工部PP’の位置に向かって移動を開始する。Therefore, the position that can be irradiated with the laser beam LB is at the time t4.
It starts moving toward the position of the part to be processed PP'.
やがて時点t、において、減算回路62の差出力X、が
比較回路75の基準信号Xtより小さくなると、比較回
路75の比較出力C0M2が論理rHJレベルに立ち上
がる(第4図(C))。この比較出力C0M2の変化は
、ゲート回路76を介してゲート回路77に与えられ、
これを開制御することにより、レーザQトリガ発振器7
8のトリガ出力TRGに基づいて加工用レーザ13に対
する駆動出力D Rsが送出され、加工用レーザビーム
LBがウェハ4上の要加工部PP’に照射される。Eventually, at time t, when the difference output X of the subtraction circuit 62 becomes smaller than the reference signal Xt of the comparison circuit 75, the comparison output C0M2 of the comparison circuit 75 rises to the logic rHJ level (FIG. 4(C)). This change in the comparison output C0M2 is given to the gate circuit 77 via the gate circuit 76,
By controlling this to open, the laser Q trigger oscillator 7
A drive output D Rs to the processing laser 13 is sent out based on the trigger output TRG of 8, and the processing laser beam LB is irradiated to the processing target portion PP' on the wafer 4.
この加工が終了した時点t、において、要加工部PP’
に対する加工作業が終了し、続いてウェハステージ駆動
制御部53の目標位置人力Xo’の値が次の要加工部P
P’の位置を指定する目標値X02に変更され、前述と
同様の動作がなされる。但し、目標位置人力X、″とス
テージlの現在位置を表すカウンタ出力Xcとの差出力
XDIは、基準信号X1より小さいので、レーザビーム
照射系5は、時点t、からt4の間に行ったような原点
位置復帰動作を行うことなく、直ちに要加工部PP″に
向かって移動を開始する。At the time t when this machining is completed, the part to be machined PP'
The processing operation for the part P is completed, and then the value of the target position manual force Xo' of the wafer stage drive control unit 53 is set to the next part P to be processed.
The target value is changed to X02, which specifies the position of P', and the same operation as described above is performed. However, since the difference output XDI between the target position human power X,'' and the counter output Xc representing the current position of the stage l is smaller than the reference signal X1, the laser beam irradiation system 5 is used between time points t and t4. The machine immediately starts moving toward the part to be processed PP'' without performing such a return operation to the origin position.
尚、以上の実施例では、ステージ1とレーザビーム照射
位置との距離が減少して、差出力XDIが基準信号X、
より小さい値になってからステージ1の移動速度はその
時点の速度に固定されたが、本発明はこれに限るもので
はなく、レーザビーム照射系5が要加工部PPの移動に
追従できる一定速度であれば多少増減しても良い。ただ
し差出力X1llがit1!信号X1より小さい値にな
るまでのステージ1の平均速麦、すなわち時点t0から
t。In the above embodiment, the distance between the stage 1 and the laser beam irradiation position is reduced, and the difference output XDI becomes the reference signal X,
Although the moving speed of the stage 1 was fixed at the speed at that point after the value became smaller, the present invention is not limited to this, and the moving speed of the stage 1 is fixed at a constant speed that allows the laser beam irradiation system 5 to follow the movement of the processing target part PP. If so, it may be increased or decreased somewhat. However, the difference output X1ll is it1! The average speed of stage 1 until the signal X1 becomes smaller, ie from time t0 to t.
までのステージ1の平均速度は、その後の一定速度より
速いことが高速化の効果を得るために必要な条件である
。A necessary condition for obtaining the effect of speeding up is that the average speed of stage 1 up to this point is faster than the constant speed thereafter.
尚、以上の実施例では、X軸方向よりY軸方向の位置決
めの方が先に完了した場合、すなわちX軸方向位置決め
信号Cxに先立って、Y軸方向位置決め完了信号cyが
論理rHJレベルに反転したを場合を説明したが、逆の
場合は、位置決め信号Cxが発生してステージ1とビー
ム照射系5とがX軸方向の変位を停止し、かつ要加工部
のY軸方向の位置とビーム照射系5のY軸方向の位置と
の距離が所定範囲内に接近した後に、ステージlをY軸
方向に゛一定定微速速度変位させ、位置決め信号Cyの
発生に伴いレーザビームLBを要加工部に照射するCと
になる。In the above embodiment, when positioning in the Y-axis direction is completed earlier than in the X-axis direction, that is, before the X-axis positioning signal Cx, the Y-axis positioning completion signal cy is inverted to the logic rHJ level. However, in the opposite case, the positioning signal Cx is generated, the stage 1 and the beam irradiation system 5 stop displacement in the X-axis direction, and the position of the part to be processed in the Y-axis direction and the beam After the distance to the position of the irradiation system 5 in the Y-axis direction approaches within a predetermined range, the stage 1 is displaced in the Y-axis direction at a constant slow speed, and in response to the generation of the positioning signal Cy, the laser beam LB is directed to the part to be processed. It becomes C which irradiates to.
上述の実施例の構成によれば、要加工部PPと加工レー
ザビームLBの照射位置との差が大きいときには、ウェ
ハステージ1を高速駆動することによってウェハ4の要
加工部PPを加工レーザビームLBの照射位置に近づけ
て行き、その結果要加工部PPの位置が加工レーザビー
ムLBの近傍位置にまで近づいて来たとき、ウェハステ
ージ1を一定微小速度定速で移動させながら、加工レー
ザビームLBを移動させる動作モードに切り換えるよう
にしたことにより、長い距離の移動をウェハステージを
移動をさせることによって高い精度で実行させることが
できると共に、微小位置決めの際には、応答速度が比較
的早いレーザビーム駆動素子22を用いてレーザビーム
LBの位置を移動させることによって要加工部PP上に
高速度で位置合わせさせることができる。According to the configuration of the embodiment described above, when there is a large difference between the irradiation position of the processing target PP and the processing laser beam LB, the wafer stage 1 is driven at high speed, so that the processing target PP of the wafer 4 is irradiated with the processing laser beam LB. As a result, when the position of the part to be processed PP approaches the position near the processing laser beam LB, the processing laser beam LB is moved while moving the wafer stage 1 at a constant minute speed. By switching to the operation mode that moves the wafer stage, it is possible to move the wafer stage with high precision by moving the wafer stage over long distances. By moving the position of the laser beam LB using the beam driving element 22, it is possible to align the laser beam LB on the target part PP at high speed.
またレーザビーム駆動素子22の駆動範囲を十分小さく
取り得るので、レーザビーム駆動素子22として、当該
狭い範囲を高い精度で動作するのに適した素子を選択し
得ることにより、加工レーザビームLBの要加工部PP
への位置合わせを実用上十分高い精度でなし得る。In addition, since the driving range of the laser beam driving element 22 can be made sufficiently small, an element suitable for operating in the narrow range with high precision can be selected as the laser beam driving element 22, thereby making it possible to control the processing laser beam LB. Processing part PP
It is possible to perform alignment with a sufficiently high precision for practical use.
またステージ3を連続して駆動するため、同一ウェハ4
上の複数の要加工部PP、PP’に対して連続的に加工
を行なう場合に、1つの要加工部PPから他の要加工部
PP’に移動する際に無駄な時間を費やすことがないの
で、高速度の位置合わせをすることができる。In addition, since the stage 3 is driven continuously, the same wafer 4
When continuously machining the above plurality of parts to be processed PP, PP', no time is wasted when moving from one part to be processed PP to another part to be processed PP'. Therefore, high-speed alignment can be performed.
また上述においては、本発明をウェハリペアに適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、一般に
被加工物上の所定の位置をレーザ加工する場合に広く適
用し得る。Further, in the above description, a case has been described in which the present invention is applied to wafer repair, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to generally laser processing a predetermined position on a workpiece.
以上のように本発明によれば、要加工部PP加工部と加
工レーザビームとの間の距離が大きい間は要加工部側を
駆動することによって被加工物が載置されているステー
ジの駆動機構を利用して高速で目標位置へ近づけること
ができる。これと共に、要加工部と加工レーザビームと
の間の距離が十分に小さくなったとき、要加工部側を一
定微小速度で送りながら、レーザビーム照射系を駆動す
ることによって、要加工部の位置に加工レーザビームを
高速9度かつ高精度で位置合わせすることができる。As described above, according to the present invention, while the distance between the required processing part PP processing part and the processing laser beam is large, the stage on which the workpiece is placed is driven by driving the required processing part side. The mechanism can be used to approach the target position at high speed. At the same time, when the distance between the part to be processed and the processing laser beam becomes sufficiently small, the position of the part to be processed is moved by driving the laser beam irradiation system while feeding the part to be processed at a constant micro speed. The processing laser beam can be aligned at high speed and with high accuracy at 9 degrees.
さらに別の発明によれば、X、Y輪画方向に移動可能な
ステージの移動により、要加工部をレーザビームの照射
位置に位置決めする際、先に位置決めが完了した方向の
ステージの移動は位置決めが完了した時点で停止するが
、他方向の移動は位置決めが完了した時点でも41!続
させるので、高速度かつ高精度のレーザ加工が実現でき
る。According to still another invention, when positioning the part to be processed at the laser beam irradiation position by moving the stage movable in the X and Y rotation directions, the stage movement in the direction in which the positioning was completed first is the positioning. It stops when positioning is completed, but movement in the other direction is 41 even when positioning is completed! Since the process is continuous, high-speed and high-precision laser processing can be achieved.
いずれの発明も高速度かつ高精度の位置合わせを容易に
実現し得るレーザビーム加工装置を得ることができる。Both inventions can provide a laser beam processing device that can easily achieve high-speed and high-precision positioning.
第1図は本発明によるレーザ加工装置の機械的構造を示
す縦断面図、第2図はレーザビーム照射系を移動した場
合のレーザビームの照射位置の移動状態を示す路線図、
第3図は第1図を制御する駆動制御装置を示すブロック
図、第4図は位置合わせ動作の説明に供するタイムチャ
ートである。
1・・・・・・ウェハステージ、2・・・・・・ベース
、3・・・・・・ウェハステージ駆動モータ、4・・・
・・・ウェハ、5・・・・・・レーザビーム照射系、1
1・・・・・・架台、12・・・・・・レーザビームス
テージ、13・・・・・・加工用し−ザ、14・・・・
・・ビームパワー制御部、20・・・・・・レーザビー
ム駆動装置、21・・・・・・ベアリング、22・・・
・・・レーザビーム駆動素子、23・・・・・・圧縮ば
ね、25・・・・・・レーザビーム照射系位置検出用干
渉計、26・・・・・・ウェハステージ位置検出用干渉
計、31・・・・・・測定用レーザ、51・・・・・・
駆動制御装置、52・・・・・・レーザビーム照射系駆
動制御部、53・・・・・・ウェハステージ駆動制御部
、54・・・・・・レーザ駆動制御部。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing the mechanical structure of the laser processing device according to the present invention, and FIG. 2 is a route diagram showing the state of movement of the laser beam irradiation position when the laser beam irradiation system is moved.
FIG. 3 is a block diagram showing a drive control device that controls the device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a time chart for explaining the positioning operation. 1...Wafer stage, 2...Base, 3...Wafer stage drive motor, 4...
...Wafer, 5...Laser beam irradiation system, 1
1... Frame, 12... Laser beam stage, 13... Processing stage, 14...
... Beam power control section, 20 ... Laser beam drive device, 21 ... Bearing, 22 ...
... Laser beam drive element, 23 ... Compression spring, 25 ... Interferometer for detecting the position of the laser beam irradiation system, 26 ... Interferometer for detecting the position of the wafer stage, 31...Measurement laser, 51...
Drive control device, 52... Laser beam irradiation system drive control unit, 53... Wafer stage drive control unit, 54... Laser drive control unit.
Claims (3)
ーザビーム照射系から送出された加工レーザビームを照
射することによって、該要加工部を加工するレーザ加工
装置において、 前記要加工部を前記加工レーザビームの照射位置に近づ
けるべく前記ステージを駆動制御するステージ駆動制御
部と、 前記加工レーザビームの照射位置を前記要加工部に、よ
り近づけるべく前記レーザビーム照射系を駆動制御する
レーザビーム照射系駆動制御部とを有し、 前記要加工部と前記照射位置との距離が所定値を上回っ
ている間、前記ステージ駆動制御部は平均速度が第1の
速度となるべく前記ステージを駆動制御し、 前記要加工部と前記照射位置との距離が所定値以下とな
ると、前記ステージ駆動制御部は前記第1速度より遅い
第2の速度を一定に保ちながら前記ステージを駆動制御
し、前記レーザビーム照射系駆動制御部は前記駆動制御
を開始することを特徴とするレーザ加工装置。(1) In a laser processing device that processes the required processing portion of a workpiece placed on a stage by irradiating the required processing portion with a processing laser beam sent out from a laser beam irradiation system, a stage drive control unit that drives and controls the stage so as to bring the part closer to the irradiation position of the processing laser beam; and a stage drive control unit that drives and controls the laser beam irradiation system to bring the irradiation position of the processing laser beam closer to the part to be processed. a laser beam irradiation system drive control section, while the distance between the part to be processed and the irradiation position exceeds a predetermined value, the stage drive control section controls the stage so that the average speed becomes a first speed. controlling the drive, and when the distance between the part to be processed and the irradiation position becomes equal to or less than a predetermined value, the stage drive control unit controls the drive of the stage while keeping a constant second speed slower than the first speed; A laser processing apparatus, wherein the laser beam irradiation system drive control section starts the drive control.
上回っている間、前記ステージ駆動制御部は前記要加工
部と前記照射位置との距離が減少するにつれて前記ステ
ージの駆動速度を所定速度まで徐々に減少させるべく前
記ステージを駆動制御し、前記要加工部と前記照射位置
との距離が所定値以下となると、前記所定速度またはそ
の近傍の一定速度で前記ステージを駆動制御することを
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
。(2) While the distance between the part to be processed and the irradiation position exceeds a predetermined value, the stage drive control unit controls the drive speed of the stage as the distance between the part to be processed and the irradiation position decreases. Drive-controlling the stage to gradually reduce the speed to a predetermined speed, and when the distance between the target part to be processed and the irradiation position becomes equal to or less than a predetermined value, controlling the drive of the stage at the predetermined speed or a constant speed in the vicinity thereof. A laser processing apparatus according to claim 1, characterized in that:
けて照射するレーザビーム照射系と、 前記レーザビームの照射を制御するレーザ駆動制御部と
、 前記被加工物の要加工部を前記レーザビームの照射位置
に近づけるべく前記ステージを直交する2方向に向けて
同時に駆動制御可能なステージ駆動制御部とを有し、 該ステージ駆動制御部は、前記一方向に沿った、前記要
加工部と前記照射位置との距離が他方向の該距離に先立
って設定値以下になると前記ステージの該一方向の駆動
を停止させ、その後、前記他方向の該距離が前記設定値
以下になっても該他方向の駆動を継続させ、 前記レーザ駆動制御部は、前記他方向の該距離が前記設
定値以下になると、前記レーザビームを照射させて、前
記要加工部の加工を行うことを特徴とするレーザ加工装
置。(3) A stage on which a workpiece is placed, a processing laser, a laser beam irradiation system that irradiates a laser beam from the processing laser toward the workpiece, and controls irradiation of the laser beam. a stage drive control unit capable of simultaneously controlling the stage in two orthogonal directions in order to bring the required processing portion of the workpiece closer to the irradiation position of the laser beam; The stage drive control unit stops driving the stage in the one direction when the distance between the part to be processed and the irradiation position along the one direction becomes equal to or less than a set value prior to the distance in the other direction, Thereafter, the drive in the other direction is continued even if the distance in the other direction becomes less than or equal to the set value, and the laser drive control unit controls the laser beam when the distance in the other direction becomes less than or equal to the set value. A laser processing apparatus characterized in that the above-mentioned required processing portion is processed by irradiating the laser beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61290252A JP2593460B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Laser processing method and laser processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63144886A true JPS63144886A (en) | 1988-06-17 |
JP2593460B2 JP2593460B2 (en) | 1997-03-26 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008124335A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Shimadzu Corp | Crystallization equipment |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61290252A patent/JP2593460B2/en not_active Expired - Fee Related
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