KR101835888B1 - 측정 방법 및 측정 장치 - Google Patents

측정 방법 및 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101835888B1
KR101835888B1 KR1020110111215A KR20110111215A KR101835888B1 KR 101835888 B1 KR101835888 B1 KR 101835888B1 KR 1020110111215 A KR1020110111215 A KR 1020110111215A KR 20110111215 A KR20110111215 A KR 20110111215A KR 101835888 B1 KR101835888 B1 KR 101835888B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
protective film
light
thickness
measuring
absorbent
Prior art date
Application number
KR1020110111215A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120049133A (ko
Inventor
노부야스 기타하라
구니미츠 다카하시
유키노부 오후라
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20120049133A publication Critical patent/KR20120049133A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101835888B1 publication Critical patent/KR101835888B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0625—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of absorption or reflection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/0209—Low-coherence interferometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은, 워크 표면에 형성된 보호막의 두께를 정밀도 좋게 측정할 수 있는 측정 방법 및 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 측정 방법은, 웨이퍼(W)에 광 흡수제를 함유하는 보호막(61)을 형성하는 단계와, 보호막(61)에 측정광을 조사하고, 측정광의 흡수에 의한 보호막(61)의 발광을 수광하는 단계와, 사전에 제작된 보호막(61)의 두께의 변화에 대한 보호막(61)의 발광에 의한 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 측정 데이터를 참조하여 보호막(61)의 발광 강도로부터 보호막(61)의 두께를 측정하는 단계를 포함하는 구성으로 하였다.

Description

측정 방법 및 측정 장치{MEASUREMENT METHOD AND MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은, 워크 표면에 형성된 보호막의 두께를 측정하는 측정 방법 및 측정 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 워크를 스트리트를 따라 분할하는 방법으로서, 레이저 가공에 의해 분할하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1의 레이저 가공 방법에서는, 반도체 웨이퍼에 대한 레이저 광선의 조사에 의해 조사 영역에 발생하는 열에너지에 의해 반도체 웨이퍼가 스트리트를 따라 연속적으로 가공된다. 반도체 웨이퍼 상의 조사 영역에는, 열에너지가 집중하여 데브리(debris; 가공 칩)가 발생하는 경우가 있고, 이 데브리가 LSI의 본딩 패드 등에 부착되어 반도체 칩의 품질을 저하시킨다고 하는 문제가 있다.
이 문제를 해결하기 위해서, 본 건 출원인은, 반도체 웨이퍼 표면에 수용성의 보호막을 형성하고, 보호막을 통해 반도체 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 방법을 고안하였다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 특허문헌 2의 레이저 가공 방법에서는, 보호막을 통해 반도체 웨이퍼가 가공되기 때문에, 레이저 가공에 의해 비산된 데브리를 보호막에 부착시킬 수 있다. 그리고, 세정 공정에 있어서 데브리가 부착된 보호막이 제거됨으로써, 반도체 웨이퍼 표면에의 데브리의 부착을 억제하여 반도체 칩의 품질 저하를 방지한다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제6-120334호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-322168호 공보
레이저 가공에 의해 보호막을 통해 반도체 웨이퍼를 가공하기 위해서는, 보호막의 두께가 일정한 것이 바람직하다. 즉, 보호막의 두께가 레이저 가공 결과에 영향을 주고 있어, 보호막이 너무 얇으면, 반도체 웨이퍼를 데브리로부터 충분히 보호할 수 없고, 보호막이 너무 두꺼우면, 레이저 가공의 방해가 된다. 이 때문에, 레이저 가공 전에 반도체 웨이퍼 상의 보호막의 두께를 정밀도 좋게 측정하는 방법이 요구되고 있었지만, 종래의 측정 방법을 행하는 측정 장치는 대규모이고 또한 고비용이어서, 측정 장치를 가공 장치의 대수만큼 준비하거나, 가공 장치에 내장하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 측정 장치보다도 간소하게 워크 표면에 형성된 보호막의 두께를 정밀도 좋게 측정할 수 있는 측정 방법 및 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 측정 방법은, 워크를 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 칩으로부터 워크의 표면을 보호하기 위해서 상기 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 형성된 보호막의 두께를 측정하는 측정 방법으로서, 상기 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 워크 표면에 정해진 두께가 되도록 상기 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과, 상기 보호막 형성 공정 후에, 워크 표면에 형성된 상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 조사하고, 이 광의 흡수에 의해 상기 흡수제가 발광하는 광 스펙트럼을 수광하여 측정하는 스펙트럼 측정 공정과, 상기 보호막 형성 공정에서 형성되는 상기 보호막의 두께를 변화시키면서 상기 스펙트럼 측정 공정을 행함으로써 상기 보호막의 두께 변화에 대한 상기 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵을 제작하는 맵 제작 공정을 포함하며, 워크의 표면에 도포된 상기 보호막의 두께를 측정할 때에는, 상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 조사하여 상기 광 스펙트럼을 측정하고, 상기 맵에 기초하여 상기 보호막의 두께를 측정하는 보호막 두께 측정 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 측정 장치는, 워크를 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 칩으로부터 워크의 표면을 보호하기 위해서 상기 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 형성된 보호막의 두께를 측정하는 측정 장치로서, 상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 워크 표면에 형성된 보호막을 향해 조사하는 광 조사부와, 상기 흡수제가 상기 광 조사부로부터의 광을 흡수하여 발광하는 광 스펙트럼을 수광하는 수광부와, 상기 보호막의 두께 변화에 대한 상기 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵을 기억하는 기억 수단과, 상기 수광부에서 수광한 광 스펙트럼과 상기 기억 수단에서 기억한 상기 맵에 기초하여 상기 보호막의 두께를 구하는 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이들의 구성에 따르면, 보호막이 가공용 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유하기 때문에, 흡수제가 흡수하는 파장의 광의 조사에 의해, 보호막의 두께의 변화에 대한 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵이 제작된다. 이 맵에 기초하여 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 조사하여 얻어지는 광 스펙트럼으로부터 보호막의 두께를 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 따라서, 보호막의 두께를 일정하게 유지한 상태에서 레이저 가공할 수 있고, 워크에 대한 데브리의 부착을 억제하여 워크의 품질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 보호막이 광을 흡수하여 발하는 광 스펙트럼을 측정하기 위해서, 워크의 종류에 상관없이 동일한 맵에 기초하여 보호막을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 측정 방법에 있어서, 상기 흡수제가 흡수하는 광의 파장은 적어도 250 ㎚ 이상 380 ㎚ 이하, 또는 460 ㎚ 이상 650 ㎚ 이하 중 어느 하나의 파장을 포함하고 있다.
본 발명에 따르면, 워크 표면에 형성된 보호막이 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유함으로써, 흡수제가 흡수하는 파장의 광에 의해 보호막의 두께를 정밀도 좋게 종래의 측정 장치보다도 간소하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 측정 방법의 실시형태를 나타낸 도면으로서, 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 측정 방법의 실시형태를 나타낸 도면으로서, 레이저 가공 장치의 두께 측정 처리의 광학계의 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 측정 방법의 실시형태를 나타낸 도면으로서, 발광 강도와 보호막의 종류 및 두께와의 관계의 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 측정 방법의 실시형태를 나타낸 도면으로서, 두께 측정 처리의 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 측정 방법의 실시형태를 나타낸 도면으로서, 레이저 가공 장치의 동작의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 측정 방법의 변형례로서, 레이저 가공 장치의 두께 측정 처리의 광학계의 모식도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 측정 방법이 적용된 레이저 가공 장치에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 사시도이다. 또한, 본 발명의 측정 방법이 적용되는 레이저 가공 장치는, 도 1에 도시된 구성으로 한정되지 않는다. 레이저 가공 장치는, 워크에 대하여 레이저 가공하는 것이면, 어떠한 구성을 갖고 있어도 좋다. 또한, 본 발명의 측정 방법은, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치에 적용되는 구성에 한정되지 않고, 예컨대, 레이저 가공 장치와는 별개의 부재인 막 두께 측정 전용의 측정 장치에 적용되는 구성으로 하여도 좋다.
도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 데브리의 부착을 방지하는 보호막(61)(도 2 참조)을 웨이퍼(W)에 성막하고, 성막 후의 웨이퍼(W)를 레이저 가공하도록 구성되어 있다. 웨이퍼(W)는, 대략 원판형으로 형성되어 있고, 표면에 격자형으로 배열된 도시하지 않은 스트리트(분할 예정 라인)에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있다. 스트리트에 의해 구획된 각 영역에는, IC, LSI 등의 디바이스가 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)는, 접착 테이프(63)를 통해 환형 프레임(62)에 지지되고, 카세트(2) 내에 수용된 상태로 레이저 가공 장치(1)에 반입 및 반출된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 워크로서 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 실리콘 카바이드(SiC) 등의 웨이퍼(W)를 예를 들어 설명하지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 예컨대, 칩 실장용으로서 웨이퍼(W)의 이면에 설치되는 DAF(Die Attach Film) 등의 점착 부재, 반도체 제품의 패키지, 세라믹, 유리, 사파이어(Al2O3)계의 무기 재료 기판, 액정 디스플레이 드라이버 등의 각종 전기부품, 미크론 오더의 가공 위치 정밀도가 요구되는 각종 가공 재료를 워크로 하여도 좋다.
레이저 가공 장치(1)는, 직방체형의 베드부(3)와, 베드부(3)의 측방에 설치된 반입대(4)와, 베드부(3) 및 반입대(4)의 후방에서 세워 설치되는 수직벽부(5)를 포함하고 있다. 반입대(4)에는, 전방측에 카세트(2)가 배치되는 반입 반출 기구(11)가 설치되고, 후방측에 웨이퍼(W) 표면에 보호막(61)을 형성하는 것 이외에 가공이 완료된 웨이퍼(W)를 세정하는 보호막 형성 기구(12)가 설치되어 있다. 반입 반출 기구(11) 및 보호막 형성 기구(12)의 측방에는, 척 테이블(13)과, 척 테이블(13) 상의 웨이퍼(W)를 레이저 가공하는 레이저 가공 유닛(14)과, 레이저 가공 전에, 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께를 측정하는 두께 측정 유닛(15)이 설치되어 있다.
반입대(4)의 상면에는, 반입 반출 기구(11)에 배치된 카세트(2)에 대하여 웨이퍼(W)를 꺼내고 넣는 푸시풀 기구(16)가 설치되어 있다. 반입대(4)의 상면에는, 푸시풀 기구(16)의 구동시에, 웨이퍼(W)를 슬라이드 가능하게 가이드하는 한 쌍의 가이드 레일(17)이 설치되어 있다. 한 쌍의 가이드 레일(17)과 보호막 형성 기구(12) 사이에는 베드부(3) 및 반입대(4)에 의해 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 기구(18)가 설치되어 있다.
반입 반출 기구(11)는, 카세트(2)를 배치한 상태로 승강됨으로써, 높이 방향에서의 웨이퍼(W)를 꺼내고 넣는 위치를 조정하고 있다. 푸시풀 기구(16)는, 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 웨이퍼(W) 주위의 환형 프레임(62)을 협지하는 협지부(23)가 설치되어 있다. 협지부(23)는, 상하 방향으로 이격되는 한 쌍의 평행판을 포함하며, 도시하지 않은 에어 액추에이터에 의해 구동된다.
보호막 형성 기구(12)는, 반입대(4)의 상면에 형성된 개구부(25)의 중앙에, 웨이퍼(W)를 유지하는 성막용 테이블(26)을 포함하고 있다. 성막용 테이블(26)은, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 진공척식으로서, 주위에 환형 프레임(62)을 유지하는 4개의 클램프부(27)가 설치되어 있다. 이 클램프부(27)는, 성막용 테이블(26)의 사방에서 연장되는 지지판에 진자(振子)형으로 지지되어 있고, 성막용 테이블(26)의 회전에 의해 작용하는 원심력에 의해 튕겨져 웨이퍼(W)를 클램프한다.
반입대(4)의 상면에 있어서 성막용 테이블(26) 근방에는, 액상 수지 공급부(28)가 설치되어 있다. 액상 수지 공급부(28)는, 성막용 테이블(26) 상의 웨이퍼(W)의 상면에 액상 수지를 도포한다. 웨이퍼(W)에는, 액상 수지로서, 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유하는 폴리비닐알코올(PVA) 등의 수용성 수지가 도포된다. 이 경우, 자외선 파장 영역의 레이저 광선(예컨대, 355 ㎚ 파장)을 이용한 가공시에는, 흡수제로서 자외 영역의 범위(예컨대, 250 ㎚ 이상 380 ㎚ 이하의 파장)의 광을 흡수하는 자외선 흡수제가 첨가된다. 이 경우, 예컨대, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 트리아진계, 벤조에이트계의 플라스틱 첨가제가 이용된다. 또한, 가시광의 파장 영역의 레이저 광선(예컨대, 533 ㎚의 파장)을 이용한 가공시에는, 흡수제로서 가시광의 범위(예컨대, 460 ㎚ 이상 650 ㎚ 이하의 파장)의 광을 흡수하는 광 흡수제가 첨가된다. 이 경우, 예컨대, 수용성 염료 화합물, 수용성 색소 화합물이 이용된다. 그리고, 보호막 형성 기구(12)는, 성막용 테이블(26)을 하강시켜 반입대(4)의 내부에서 고속 회전시키고, 액상 수지를 웨이퍼(W) 전면으로 퍼지게 함으로써 성막한다.
또한, 보호막 형성 기구(12)는, 가공이 완료된 웨이퍼(W)로부터 보호막(61)을 제거하는 세정 기구로서도 기능한다. 반입대(4)의 내부에는, 도시하지 않은 세정 노즐이 설치되어 있다. 보호막 형성 기구(12)는, 성막용 테이블(26)에 가공이 완료된 웨이퍼(W)가 배치되면, 개구부(25)를 통해 성막용 테이블(26)을 반입대(4) 내에 하강시킨다. 그리고, 성막용 테이블(26)은, 반입대(4) 내에서 고속 회전하면서, 세정수가 분사됨으로써 웨이퍼(W)로부터 수용성 수지의 보호막(61)을 세정 제거한다. 그 후, 성막용 테이블(26)은, 고속 회전된 상태로 세정수의 분사가 정지되며, 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
반송 기구(18)는, 상하 방향으로 연장되어 있는 회동축(31)과, 회동축(31)의 상단에 지지된 신축 아암(32)과, 신축 아암(32)의 선단에 설치되어 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 흡착 유지부(33)를 포함하고 있다. 회동축(31)은, 상하 이동 가능하고 또한 회동 가능하게 구성되어 있고, 신축 아암(32)은 연장되어 있는 방향으로 신축 가능하게 구성되어 있다. 흡착 유지부(33)는, 회동축(31)의 회동 및 신축 아암(32)의 신축에 의해 수평면 내에서 위치 조정되며, 회동축(31)의 상하 이동에 의해 높이 방향으로 위치 조정된다.
그리고, 반송 기구(18)는, 레이저 가공 전에 있어서는, 한 쌍의 가이드 레일(17) 상의 웨이퍼(W)를 픽업하여 성막용 테이블(26)에 배치하고, 성막용 테이블(26) 상의 성막이 완료된 웨이퍼(W)를 픽업하여 척 테이블(13)에 배치한다. 반송 기구(18)는, 레이저 가공 후에 있어서는, 척 테이블(13) 상의 가공이 완료된 웨이퍼(W)를 픽업하여 성막용 테이블(26)에 배치하고, 성막용 테이블(26) 상의 세정이 완료된 웨이퍼(W)를 픽업하여 한 쌍의 가이드 레일(17)로 되돌린다.
베드부(3)의 상면에는, 척 테이블(13)을 X축 방향으로 가공 이송하고, Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 척 테이블 이동 기구(35)가 설치되어 있다. 척 테이블 이동 기구(35)는, 베드부(3) 상에 있어서 X축 방향으로 연장되어 있고, 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(36)과, 한 쌍의 가이드 레일(36)에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 X축 테이블(37)을 포함하고 있다. 또한, 척 테이블 이동 기구(35)는, X축 테이블(37) 상에 있어서 Y축 방향으로 연장되어 있고, 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(38)과, 한 쌍의 가이드 레일(38)에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Y축 테이블(39)을 포함하고 있다.
Y축 테이블(39)의 상부에는, 척 테이블(13)이 설치되어 있다. 또한, X축 테이블(37) 및 Y축 테이블(39)의 배면측에는, 각각 도시하지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼나사(41, 42)가 나사 결합되어 있다. 그리고, 볼나사(41, 42)의 일단부에는, 각각 구동 모터(43, 44)가 연결되고, 이들 구동 모터(43, 44)에 의해 볼나사(41, 42)가 회전 구동된다.
척 테이블(13)은, Y축 테이블(39)의 상면에 있어서 Z축 주위로 회전 가능한 θ 테이블(45)과, θ 테이블(45)의 상부에 설치되어 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 워크 유지부(46)를 포함하고 있다. 워크 유지부(46)는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 진공척식으로서, 상면에 다공성 세라믹재에 의해 흡착면이 형성되어 있다. 흡착면은, 부압에 의해 접착 테이프(63)를 통해 웨이퍼(W)를 흡착하는 면으로서, θ 테이블(45) 내부의 배관을 통해 흡인원에 접속되어 있다.
워크 유지부(46)의 주위에는, θ 테이블(45)의 사방에서 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 지지 아암을 통해 4개의 클램프부(48)가 설치되어 있다. 이 4개의 클램프부(48)는, 에어 액추에이터에 의해 구동되며, 웨이퍼(W) 주위의 환형 프레임(62)을 사방에서 협지 고정한다.
척 테이블(13)의 후방에 세워 설치한 수직벽부(5)에는, 전면에 아암부(51)가 돌출하여 설치되어 있다. 아암부(51)의 선단측에는, 두께 측정 유닛(15)의 측정 헤드(52)와, 레이저 가공 유닛(14)의 가공 헤드(53)와, 얼라인먼트용 촬상 헤드(54)가 옆으로 나란히 설치되어 있다. 측정 헤드(52)로부터는, 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께를 측정하는 측정광이 조사된다. 가공 헤드(53)로부터는, 웨이퍼(W)를 가공하는 레이저 광선이 조사된다. 촬상 헤드(54)로부터는, 촬상용 조명광이 조사된다. 측정 헤드(52), 가공 헤드(53), 촬상 헤드(54), 아암부(51), 수직벽부(5) 내에는, 각종 광학계가 설치되어 있다.
측정광은, 흡수제를 함유하는 수용성 수지에 의해 형성된 웨이퍼(W)의 보호막(61)에 의해 흡수 가능한 파장으로 조정되어 있다. 예컨대, 자외선 파장 영역에서 레이저 가공되는 경우에는, 전술한 바와 같이 자외선 파장 영역의 광을 흡수할 수 있는 흡수제가 이용되기 때문에, 자외선의 범위 내에 측정광의 파장을 맞출 수 있다. 또한, 가시광의 파장 영역에서 레이저 가공되는 경우에는, 가시광을 흡수할 수 있는 흡수제가 이용되기 때문에, 가시광의 범위 내에 측정광의 파장을 맞출 수 있다. 두께 측정 유닛(15)은, 측정광의 흡수에 의한 보호막(61)의 형광 발광을 수광함으로써 보호막(61)의 두께를 측정한다. 이 경우, 미리 베드부(3) 내의 제어부(19)에 기억된 보호막(61)의 두께의 변화에 대한 광 스펙트럼(스펙트럼 분포)의 변화를 나타내는 맵을 참조하여 보호막(61)의 두께가 측정된다. 그리고, 보호막(61)의 두께가 정해진 범위 내인 경우에는, 레이저 가공 유닛(14)에 의해 레이저 가공이 시작되고, 보호막(61)의 두께가 정해진 범위 밖인 경우에는, 보호막 형성 기구(12)에 의해 보호막(61)이 다시 형성된다.
이와 같이, 레이저 가공 유닛(14)에서는, 보호막(61)의 두께가 일정한 웨이퍼(W)만이 레이저 가공된다. 따라서, 레이저 가공시에 있어서의 보호막(61)의 두께에 기인하는 문제가 개선되고, 웨이퍼(W)에 대한 데브리의 부착을 억제하여 웨이퍼(W)의 품질 저하가 방지된다. 이 때, 보호막(61)에 레이저 파장의 광을 흡수하는 흡수제가 첨가되어 있기 때문에, 레이저 가공시에 웨이퍼(W)의 가공과 함께 보호막(61)도 제거된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 열분해물의 증기 등의 압력에 의해, 보호막(61)이 박리되지 않아, 보호막(61)의 박리에 기인하는 데브리의 부착도 방지된다.
두께 측정 유닛(15)에 의한 측정 위치 및 레이저 가공 유닛(14)에 의한 가공 위치는, 촬상 헤드(54)에 의한 얼라인먼트 처리에 의해 위치 조정된다. 촬상 헤드(54)는, CCD 등의 촬상 소자에 의해 웨이퍼(W)의 표면을 촬상하여 촬상 화상을 베드부(3) 내의 제어부(19)에 출력한다. 제어부(19)는, 미리 기억부에 기억된 기준 패턴과 촬상 화상에 포함되는 칩 패턴을 매칭시킴으로써, 얼라인먼트 처리를 실시한다. 이 얼라인먼트 처리에 의해 레이저 가공시에는 스트리트를 따라 정밀도 좋게 레이저 가공된다.
제어부(19)는, 레이저 가공 장치(1)를 통괄 제어하는 것으로서, 각종 처리를 실행하는 프로세서(산출 수단)나, 기억부(기억 수단) 등에 의해 구성되어 있다. 기억부는, 용도에 따라 ROM(Read 0nly Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 기억부에는, 두께 측정 처리, 얼라인먼트 처리, 레이저 가공 처리의 각 처리에 이용되는 제어 프로그램 등이 기억되어 있다. 또한, 기억부에는, 두께 측정 처리에 이용하는 맵, 얼라인먼트 처리에 이용하는 기준 패턴이 기억되어 있다.
도 2를 참조하여, 레이저 가공 장치의 두께 측정 처리의 광학계에 대해서 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 두께 측정 처리의 광학계의 모식도이다. 또한, 레이저 가공 처리의 레이저 광학계, 얼라인먼트 처리의 판독 광학계에 대해서는, 상세한 설명을 생략하지만, 일반적인 구성을 갖춘 것이라면 어떠한 구성이라도 좋다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치의 광학계에는, 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께를 측정하기 위한 측정용 광원(55)이 설치되어 있다. 측정용 광원(55)은, 흡수제에 흡수되는 파장의 측정광(본 실시형태에서는 레이저 광선을 이용함)을 발진시킬 수 있도록 설정되어 있다. 측정용 광원(55)으로부터 출사된 측정광의 광로 상에는, 하프 미러(56), 미러(57), 집광 렌즈(58)가 배치되어 있다. 하프 미러(56)는 측정용 광원(55)으로부터 출사된 측정광을 투과하여 미러(57)로 유도하고, 웨이퍼(W)의 보호막(61)으로부터의 발광을, 미러(57)를 통해 수광부(59)로 유도하도록 구성되어 있다. 측정용 광원(55), 하프 미러(56), 미러(57), 집광 렌즈(58)는, 측정광을 보호막(61)을 향해 조사하는 광 조사부로서 기능한다.
수광부(59)는, 도시하지 않은 수광 소자 등에 의해, 측정광의 흡수에 의한 보호막(61)의 발광 강도를 전압 신호로 변환하여 제어부(19)에 출력한다. 제어부(19)에서는, 레이저 가공 장치(1)의 가공 헤드(53)의 가동 전의 예비 측정시에 전압 신호에 기초하여 광 스펙트럼의 맵을 제작하는 것 이외에, 레이저 가공 장치(1)의 가공 헤드(53)의 가동시에 그 맵을 이용하여 보호막의 두께를 측정한다. 집광 렌즈(58)는, 광축 방향으로 구동 가능하게 구성되어 있고, 측정광의 집점(集点)을 조정한다. 또한, 집광 렌즈(58)는, 싱글 렌즈 또는 조합 렌즈로 구성되어 있다. 또한, 맵의 작성 처리 및 측정 처리의 세부 사항에 대해서는, 후술한다.
측정용 광원(55)으로부터 출사된 측정광은, 하프 미러(56)를 투과하여 미러(57)에 의해 집광 렌즈(58)를 향해 반사되고, 집광 렌즈(58)에 의해 집광되어 웨이퍼(W)의 보호막(61)에 조사된다. 보호막(61)은 측정광을 흡수하여 발광한다. 그리고, 보호막(61)의 발광은, 집광 렌즈(58)를 통해 미러(57)에 입사되고, 미러(57) 및 하프 미러(56)에 의해 반사되어 수광부(59)에 입사된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 두께 측정 처리, 레이저 가공 처리, 얼라인먼트 처리에 이용되는 광학계를 개별적으로 설치하는 구성으로 하였지만, 공통의 광학계로 구성되어도 좋다. 이 경우, 측정광으로서 단위 면적당 조사 에너지를 낮게 설정하여 자외선 파장 영역의 가공용 레이저 광선을 이용하여도 좋다.
여기서, 도 3을 참조하여, 발광 강도와 보호막의 종류 및 두께와의 관계에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 발광 강도와 보호막의 종류 및 두께와의 관계의 설명도이다. 또한, 도 3은 흡수제로서 자외선 흡수제가 이용되는 경우를 나타내고, W1은 A 보호막(두께 2 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼, W2는 A 보호막(두께 0.8 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼, W3은 B 보호막(두께 2 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼, W4는 C 보호막(두께 2 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼을 각각 나타낸다. 또한, A 보호막은, B 보호막보다도 자외선 흡수제의 함유량이 적고, C 보호막은 자외선 흡수제가 함유되어 있지 않다.
전술한 두께 측정 유닛(15)에 의해, 보호막(61)에 자외선 파장 영역의 측정광을 조사하여 발광 강도를 측정함으로써, 보호막(61)의 임의의 두께에 대한 광 스펙트럼을 얻을 수 있다. 또한, 보호막(61)의 종류 및 두께를 변화시킴으로써, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같은 측정 데이터를 얻을 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, A 보호막(2.0 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼(W1)은, 대략 360 ㎚∼대략 560 ㎚의 파장 영역에서 발광 강도가 산형으로 변화된다. B 보호막(2.0 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼(W3)은, 대략 360 ㎚∼대략 560 ㎚ 이상의 파장 영역에서 발광 강도가 산형으로 변화되고, A 보호막(2.0 ㎛)보다도 발광 강도의 피크값이 높다.
C 보호막(2.0 ㎛)이 발하는 광 스펙트럼(W4)은, 보호막(61)에 자외선 흡수제가 함유되어 있지 않기 때문에, 발광 강도가 0인 상태에서 변화하지 않는다. 이와 같이, 보호막(61)의 종류에 따라 스펙트럼의 분포가 상이하다. A 보호막(0.8 ㎛)의 광 스펙트럼(W2)은, A 보호막(2.0 ㎛)의 광 스펙트럼(W1)보다도 발광 강도가 저하하고 있다. 이와 같이, 동일 종류의 보호막(61)의 경우에는, 정해진 파장 영역에 있어서 보호막(61)의 두께에 따라 발광 강도가 변화된다. 본 발명에서는, 이 보호막(61)의 두께의 변화에 대한 발광 강도의 변화를 이용하여 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께를 측정한다.
도 4를 참조하여, 두께 측정 처리에 대해서 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시형태에 따른 두께 측정 처리의 설명도이다. 또한, 도 4에 도시된 분포는, 일례에 불과하며, 측정 대상인 막 두께, 임계값 등을 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 도 4의 예에서는, 보호막의 막 두께 등에 의한 발광 강도의 차이가 명확해지는 정해진 파장을 특정하기 위해서, 광파장 영역의 발광 강도의 분포를 나타내는 맵을 제작하고 있지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 도 4에 도시된 광파장 영역의 발광 강도의 분포를 나타내지 않고, 미리 정해진 파장 부근의 측정 결과만으로 맵을 제작하여도 좋다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)의 가공 헤드(53)의 가동 전의 예비 측정시에, 광 스펙트럼의 맵이 제작된다. 구체적으로는, 보호막(61)의 두께(T)를 To ㎛에서 T4 ㎛까지 정해진 간격으로 변화시킨 웨이퍼(W)를 복수 장 준비하고, 각 웨이퍼(W)에 대하여 측정광을 조사한다. 그리고, 보호막(61)이 발하는 광 스펙트럼을 측정함으로써, 보호막(61)의 두께의 변화에 따른 광 스펙트럼 데이터가 제어부(19)에 입력된다. 제어부(19)는, 광 스펙트럼 데이터로부터 맵을 제작하여 기억한다. 이 경우, 각 보호막(61)의 두께의 광 스펙트럼은, 그래프 내의 양단에 있어서의 파장 영역에서 발광 강도가 0이 되고, 정해진 파장(L) 부근에서 보호막(61)의 막 두께에 의한 발광 강도의 차이가 명확해지기 때문에, 측정광의 파장으로서는 L 부근이 보다 바람직한 것을 알 수 있다.
레이저 가공 장치(1)의 가공 헤드(53)의 가동시의 두께 측정 처리에는, 이와 같이 제작된 광 스펙트럼의 맵에 기초하여 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께가 측정된다. 예컨대, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 광 스펙트럼의 맵에 발광 강도의 임계값 to에서 t5를 설정하고, 측정광이 조사됨으로써 보호막(61)이 발하는 광 스펙트럼의 정해진 파장(L) 부근의 발광 강도와 임계값(t)을 비교함으로써 보호막(61)의 두께가 측정된다. 도 4의 예에서는, 보호막(61)의 두께의 측정값은, 임계값 to보다 크고 임계값 t1 이하의 발광 강도에서 To ㎛, 임계값 t1보다 크고 임계값 t2 이하의 발광 강도에서 T1 ㎛, 임계값 t2보다 크고 임계값 t3 이하의 발광 강도에서 T2 ㎛, 임계값 t3보다 크고 임계값 t4 이하의 발광 강도에서 T3 ㎛, 임계값 t4보다 크고 임계값 t5 이하의 발광 강도에서 T4 ㎛가 된다. 또한, 보호막(61)의 두께의 측정값은, 임계값 to 이하의 발광 강도에서 To ㎛ 이하, 임계값 t5 이상의 발광 강도에서 T4 ㎛ 이상이 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 광 스펙트럼의 정해진 파장(L) 부근의 발광 강도에 의해, 보호막(61)의 두께가 측정되는 구성으로 하였지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 보호막(61)의 두께는, 광 스펙트럼의 복수 부분 또는 전체에 의해 측정되는 구성으로 하여도 좋다.
여기서, 도 5를 참조하여 레이저 가공 장치의 동작에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 동작의 흐름도이다. 레이저 가공 장치(1)의 가공 헤드(53)의 가동 전에는, 예비 측정이 행해져 광 스펙트럼의 맵이 제작된다. 여기서는, 반송 기구(18)에 의해 보호막(61)이 형성되어 있지 않은 맵 작성용 웨이퍼(W)가 보호막 형성 기구(12)에 반송되어 웨이퍼(W) 표면에 정해진 두께가 되도록 보호막(61)이 형성된다(보호막 형성 공정: 단계 SO1). 또한, 보호막 형성 공정에서는 종래의 막 두께 측정 장치를 사용하여 보호막(61)이 정해진 두께인 것임을 확인한다. 다음으로, 반송 기구(18)에 의해 웨이퍼(W)가 척 테이블(13)에 반송되고, 흡수제에 흡수되는 파장의 측정광이 보호막(61)에 조사됨으로써, 보호막(61)의 임의의 두께에 대한 광 스펙트럼이 측정된다(스펙트럼 측정 공정: 단계 S02). 그리고, 보호막 형성 공정에서 웨이퍼(W)에 형성되는 보호막(61)의 두께를 변화시키면서 스펙트럼 측정 공정을 필요 횟수 반복함으로써 복수의 두께의 보호막(61)이 발하는 광 스펙트럼이 측정된다. 측정 결과는, 제어부(19)에 입력되어 보호막의 두께의 변화에 대한 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵이 제작된다(맵 제작 공정). 그리고, 맵 제작 공정이 종료됨으로써 예비 측정이 종료된다. 또한, 보호막(61)의 측정 위치는, 촬상 헤드(54)에 의한 얼라인먼트 처리에 의해 조정되고 있다.
다음으로, 레이저 가공 장치의 가공 헤드(53)가 가동되면, 푸시풀 기구(16)에 의해 카세트(2) 내에서 가공 대상인 웨이퍼(W)가 한 쌍의 가이드 레일(17) 상에 인출되고, 반송 기구(18)에 의해 웨이퍼(W)가 보호막 형성 기구(12)의 성막용 테이블(26)에 반송된다. 보호막 형성 기구(12)에 있어서 가공 대상인 웨이퍼(W) 표면에 정해진 두께가 되도록 보호막(61)이 형성된다(단계 S03). 여기서는, 성막용 테이블(26) 상의 웨이퍼(W)에 대하여 액상 수지 공급부(28)로부터 액상 수지가 도포된다. 그리고, 성막용 테이블(26)이 반입대(4) 내부에서 고속 회전됨으로써, 액상 수지에 의해 웨이퍼(W) 전면이 성막된다.
다음으로, 반송 기구(18)에 의해 웨이퍼(W)가 척 테이블(13)에 반송되고, 척 테이블(13)에 의해 측정 헤드(52)의 아래쪽에 위치된다. 측정 헤드(52)의 아래쪽에 웨이퍼(W)가 위치되면, 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께가 측정된다(보호막 두께 측정 공정: 단계 S04). 여기서는, 촬상 헤드(54)에 의해 얼라인먼트 처리가 행해져 측정 헤드(52)의 측정 위치가 보호막(61) 상의 임의의 위치로 조정된다. 측정 헤드(52)에 의해 보호막(61)에 측정광이 조사되고, 보호막(61)의 흡수제에 의한 측정광의 흡수에 의해 발생되는 광 스펙트럼의 정해진 파장에 있어서의 발광 강도가 검출된다. 그리고, 제어부(19)에 있어서 광 스펙트럼의 맵에 기초하여 보호막(61)의 두께가 측정된다.
다음으로, 제어부(19)에 있어서 보호막(61)의 두께가 정해진 범위 내인지 여부가 판정된다(단계 S05). 여기서는, 예컨대, 보호막 두께 측정 공정에서 측정된 보호막(61)의 두께와 맵 제작 공정에서 미리 정해진 판정용의 상한 임계값과 하한 임계값이 비교된다. 그리고, 보호막(61)의 두께가 하한 임계값 이상 또한 상한 임계값 이하인 경우에, 적절한 두께의 보호막(61)으로서 정해진 범위 내라고 판정된다. 보호막(61)의 두께가 하한 임계값보다 작은 경우 또는 상한 임계값보다 큰 경우에, 너무 두껍거나 또는 너무 얇은 보호막(61)으로서 정해진 범위 밖이라고 판정된다. 또한, 단계 S05의 판정 처리는, 보호막(61) 상의 여러 지점(예컨대, 5지점)에서 행해진다. 또한, 판정 처리는, 보호막(61)의 두께 이상을 특정 가능하면 좋고, 예컨대, 여러 지점의 두께의 편차로부터 판정하여도 좋다.
보호막(61)의 두께가 정해진 범위 내라고 판정되면(단계 S05: Yes), 레이저 가공이 시작된다(단계 S06). 여기서는, 가공 헤드(53)의 사출구가 웨이퍼(W)의 스트리트에 위치 맞춤되고, 스트리트를 따라 레이저 광선이 조사된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 보호막(61)이 적절한 두께로 형성되어 있기 때문에, 보호막(61)의 두께에 기인한 문제가 개선되고, 웨이퍼(W)에 대한 데브리의 부착을 억제하여 웨이퍼(W)의 품질 저하가 방지된다. 또한, 보호막(61)에는 레이저 광선을 흡수하는 흡수제가 함유되기 때문에, 레이저 광선에 의해 보호막(61)이 제거되면서 웨이퍼(W)가 레이저 가공된다. 이에 따라, 보호막(61)의 박리에 기인하는 데브리의 부착도 방지된다.
다음으로, 웨이퍼(W)의 모든 스트리트가 가공되면, 반송 기구(18)에 의해 가공이 완료된 웨이퍼(W)가 척 테이블(13)로부터 보호막 형성 기구(12)의 성막용 테이블(26)에 반송된다. 본 실시형태에서는 수용성 수지를 보호막(61)으로서 사용하고 있기 때문에, 보호막 형성 기구(12)에 있어서 가공이 완료된 웨이퍼(W)로부터 보호막이 세정 제거된다(단계 S07). 여기서는, 반입대(4) 내부에서 세정수가 분사되면서, 성막용 테이블(26)이 고속 회전됨으로써, 웨이퍼(W) 표면으로부터 보호막(61)과 함께 데브리가 씻겨진다. 그리고, 반송 기구(18)에 의해 세정이 완료된 웨이퍼(W)가 성막용 테이블(26)로부터 한 쌍의 가이드 레일(17)에 반송되고, 푸시풀 기구(16)에 의해 웨이퍼(W)가 카세트(2)에 수용된다.
한편, 보호막(61)의 두께가 정해진 범위 밖이라고 판정되면(단계 S05: No), 보호막 두께 측정 공정에 있어서의 웨이퍼(W)에 대한 보호막(61)의 형성 횟수가 정해진 횟수(n) 이하인지 여부가 판정된다(단계 S08). 보호막(61)의 형성 횟수가 정해진 횟수(n) 이하라고 판정된 경우(단계 S08: Yes), 보호막 형성 기구(12)에 반송되어 단계 S07과 동일한 세정 처리에 의해 웨이퍼(W)로부터 보호막(61)이 씻겨지고(단계 S09), 단계 S03으로 되돌아가 보호막(61)이 다시 형성된다. 또한, 보호막(61)의 형성 횟수가 정해진 횟수(n)보다 많다고 판정된 경우(단계 S08: No), 제어부(19)에 의해 에러가 출력되어 레이저 가공 장치(1)가 정지된다(단계 S10). 또한, 보호막(61)의 형성 횟수는, 단계 S03의 보호막 형성 처리시에 카운트되지만, 단계 S04의 보호막(61)의 두께 측정시 및 단계 S05의 판정 처리시에 카운트되는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 레이저 가공 장치(1)는, 복수 장의 웨이퍼를 가공하는 경우에는, 가동시의 처리(단계 S03∼단계 S10)를 장수만큼 반복한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 측정 방법에 의하면, 보호막(61)의 두께의 변화에 대한 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵에 기초하여 보호막(61)에 흡수제가 흡수하는 측정광을 조사하여 얻어지는 발광 강도로부터 보호막(61)의 두께를 정밀도 좋게 종래의 측정 장치보다도 간소하게 측정할 수 있다. 따라서, 측정 장치를 가공 장치의 대수만큼 준비하거나, 가공 장치에 내장하는 것이 용이해지고, 보호막(61)의 두께를 일정하게 유지한 상태에서 레이저 가공할 수 있으며, 웨이퍼(W)에 대한 데브리의 부착을 억제하여 웨이퍼(W)의 품질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 보호막(61)이 측정광을 흡수하여 발광하기 때문에, 웨이퍼(W)의 종류에 상관없이 동일한 맵에 기초하여 보호막(61)을 측정할 수 있다.
또한, 광학계로서, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같은 사광식(射光式)의 광학계를 이용하여도 좋다. 또한, 도 6은, 가시광으로 레이저 가공되는 경우에 이용되는 두께 측정용 광학계를 나타내지만, 자외광으로 레이저 가공되는 경우에 이용되는 두께 측정용 광학계에 적용하는 것도 가능하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이 광학계의 조사계측에는, 웨이퍼(W)의 보호막(61)의 두께를 측정하기 위한 측정용 광원으로서 백색 광원(65)이 설치되어 있다. 백색 광원(65)은, 보호막(61) 표면에 대하여 비스듬하게 조사되도록 구성되어 있고, 백색 광원(65)으로부터 출사된 광 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 포함하는 측정광의 광로 상에는, 측정광의 초점을 조정하는 집광 렌즈(66)가 배치되어 있다. 백색 광원(65) 및 집광 렌즈(66)는, 측정광을 보호막(61)을 향해 조사하는 광 조사부로서 기능한다.
이 광학계의 수광계측에는, 측정광을 흡수한 보호막(61)의 흡수제로부터의 발광을 수광하여 발광 강도를 측정하는 수광부(69)가 설치되어 있다. 보호막(61)으로부터 수광부(69)를 향하는 광의 광로 상에는, 임의 파장의 광 이외의 것을 차단하는 대역 통과 필터(67), 대역 통과 필터(67)를 통한 광을 수광부(69)의 수광면에 집광하는 집광 렌즈(68)가 배치되어 있다. 또한, 집광 렌즈(66, 68)는, 싱글 렌즈 또는 조합 렌즈로 구성되어 있다.
백색 광원(65)으로부터 출사된 측정광은, 집광 렌즈(66)에 의해 집광되어 웨이퍼(W) 표면에 대하여 비스듬하게 조사된다. 보호막(61)은, 흡수제에 의해 측정광을 흡수하여 측정광의 흡수에 의해 발광한다. 그리고, 웨이퍼(W)로부터의 광은, 대역 통과 필터(67), 집광 렌즈(68)를 통해 수광부(69)에 입사된다. 또한, 대역 통과 필터(67) 대신에 분광기에 의해 보호막(61)으로부터의 광을 분광하여 임의 파장의 광을 취득하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 보호막의 두께와 광 스펙트럼과의 관계를 나타내는 측정 데이터로서, 맵 형식의 데이터가 이용되었지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 측정 데이터는, 보호막의 두께와 광 스펙트럼과의 관계를 나타내는 데이터이면 좋고, 예컨대, 보호막의 두께의 변화에 대한 보호막의 발광에 의한 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 테이블 형식의 데이터여도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 보호막이 흡수제를 함유하는 수용성 수지에 의해 형성되었지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 보호막은, 흡수제를 함유하면, 수용성 수지 이외의 수지 재료에 의해 형성되어도 좋다.
또한, 이번에 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시로서 이 실시형태로 제한되지는 않는다. 본 발명의 범위는, 전술한 실시형태만의 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 나타내어지며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것으로 의도된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 흡수제가 흡수하는 파장의 광에 의해 워크의 보호막의 두께를 정밀도 좋게 측정할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, 레이저 가공에 의해 워크를 분할하는 레이저 가공 장치에 적용되는 측정 방법 및 측정 장치에 유용하다.
1 : 레이저 가공 장치(측정 장치) 11 : 반입 반출 기구
12 : 보호막 형성 기구 13 : 척 테이블
14 : 레이저 가공 유닛 15 : 두께 측정 유닛
16 : 푸시풀 기구 18 : 반송 기구
19 : 제어부(기억 수단, 산출 수단) 28 : 액상 수지 공급부
52 : 측정 헤드 53 : 가공 헤드
54 : 촬상 헤드 55 : 측정용 광원(광 조사부)
56 : 하프 미러(광 조사부) 57 : 미러(광 조사부)
58, 66 : 집광 렌즈(광 조사부) 59 : 수광부
61 : 보호막 65 : 백색 광원(광 조사부)
W : 웨이퍼(워크)

Claims (3)

  1. 워크에 자외선 파장 영역의 레이저 광선을 조사하여 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 칩으로부터 워크의 표면을 보호하기 위해서 상기 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 형성된 보호막의 두께를 측정하는 측정 방법으로서,
    상기 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 워크 표면에 정해진 두께가 되도록 상기 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과,
    상기 보호막 형성 공정 후에, 워크 표면에 형성된 상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 250 ㎚ 이상 또한 380 ㎚ 이하의 파장의 광을 조사하고, 이 광의 흡수에 의해 상기 흡수제가 발광하는 광 스펙트럼을 수광하여 측정하는 스펙트럼 측정 공정과,
    상기 보호막 형성 공정에서 형성되는 상기 보호막의 두께를 변화시키면서 상기 스펙트럼 측정 공정을 행함으로써 상기 보호막의 두께 변화에 대한 상기 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵을 제작하는 맵 제작 공정을 포함하며,
    워크의 표면에 도포된 상기 보호막의 두께를 측정할 때에는,
    상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 조사하여 상기 광 스펙트럼을 측정하고, 상기 맵에 기초하여 상기 보호막의 두께를 측정하는 보호막 두께 측정 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  2. 워크에 가시광 파장 영역의 레이저 광선을 조사하여 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 칩으로부터 워크의 표면을 보호하기 위해서 상기 레이저의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 형성된 보호막의 두께를 측정하는 측정 방법으로서,
    상기 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 워크 표면에 정해진 두께가 되도록 상기 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과,
    상기 보호막 형성 공정 후에, 워크 표면에 형성된 상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 460 ㎚ 이상 또한 650 ㎚ 이하의 파장의 광을 조사하고, 이 광의 흡수에 의해 상기 흡수제가 발광하는 광 스펙트럼을 수광하여 측정하는 스펙트럼 측정 공정과,
    상기 보호막 형성 공정에서 형성되는 상기 보호막의 두께를 변화시키면서 상기 스펙트럼 측정 공정을 행함으로써 상기 보호막의 두께 변화에 대한 상기 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵을 제작하는 맵 제작 공정을 포함하며,
    워크의 표면에 도포된 상기 보호막의 두께를 측정할 때에는, 상기 보호막에 상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 조사하여 상기 광 스펙트럼을 측정하고, 상기 맵에 기초하여 상기 보호막의 두께를 측정하는 보호막 두께 측정 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 측정 방법에 의해, 워크를 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 칩으로부터 워크의 표면을 보호하기 위해서 상기 레이저의 파장의 광을 흡수하는 상기 흡수제를 함유한 수용성 수지에 의해 형성된 상기 보호막의 두께를 측정하는 측정 장치로서,
    상기 흡수제가 흡수하는 파장의 광을 워크 표면에 형성된 상기 보호막을 향해 조사하는 광 조사부와,
    상기 흡수제가 상기 광 조사부로부터의 광을 흡수하여 발광하는 광 스펙트럼을 수광하는 수광부와,
    상기 보호막의 두께 변화에 대한 상기 광 스펙트럼의 변화를 나타내는 맵을 기억하는 기억 수단과,
    상기 수광부에서 수광한 광 스펙트럼과 상기 기억 수단에서 기억한 상기 맵에 기초하여, 상기 보호막의 두께를 구하는 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
KR1020110111215A 2010-11-08 2011-10-28 측정 방법 및 측정 장치 KR101835888B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-249430 2010-11-08
JP2010249430A JP5681452B2 (ja) 2010-11-08 2010-11-08 測定方法および測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120049133A KR20120049133A (ko) 2012-05-16
KR101835888B1 true KR101835888B1 (ko) 2018-03-07

Family

ID=46267162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110111215A KR101835888B1 (ko) 2010-11-08 2011-10-28 측정 방법 및 측정 장치

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5681452B2 (ko)
KR (1) KR101835888B1 (ko)
CN (1) CN102564328A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433619B (zh) * 2013-08-30 2015-10-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光熔覆打印机及线路板的制作方法
JP6478728B2 (ja) * 2015-03-11 2019-03-06 株式会社ディスコ 保護膜検出方法
JP6624919B2 (ja) * 2015-12-18 2019-12-25 株式会社ディスコ レーザー加工用保護膜検出方法
US10600174B2 (en) * 2015-12-29 2020-03-24 Test Research, Inc. Optical inspection apparatus
JP2017227532A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社ディスコ 蛍光検出装置
US10989652B2 (en) * 2017-09-06 2021-04-27 Lam Research Corporation Systems and methods for combining optical metrology with mass metrology
KR102320874B1 (ko) * 2019-03-15 2021-11-03 한국세라믹기술원 결정 성장 방법에 의하여 제조된 탄화규소의 자외선을 이용한 두께 측정 장치 및 측정 방법
JP7387227B2 (ja) * 2019-10-07 2023-11-28 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267417A (ja) 2001-03-13 2002-09-18 Toshiba Corp 膜厚測定方法及び段差測定方法
KR100665003B1 (ko) * 2004-12-07 2007-01-09 삼성전기주식회사 금속표면 상의 유기도막 두께 측정방법
JP2008229706A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6243503A (ja) * 1985-08-20 1987-02-25 Toyota Motor Corp メタリツク塗装クリヤ−塗膜の膜厚測定法
JP3624476B2 (ja) * 1995-07-17 2005-03-02 セイコーエプソン株式会社 半導体レーザ装置の製造方法
CN1173166C (zh) * 2002-08-22 2004-10-27 上海交通大学 双面金属波导测量方法及其装置
JP2004322168A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP4571850B2 (ja) * 2004-11-12 2010-10-27 東京応化工業株式会社 レーザーダイシング用保護膜剤及び該保護膜剤を用いたウエーハの加工方法
JP2009103630A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Nippon Soken Inc 液膜厚さ計測装置及び内燃機関の制御装置
JP2010012508A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Disco Abrasive Syst Ltd 保護膜被覆装置及びレーザー加工装置
DK2300808T3 (da) * 2008-07-24 2014-06-30 Massachusetts Inst Technology Systemer og fremgangsmåder til billeddannelse ved anvendelse af absorption

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267417A (ja) 2001-03-13 2002-09-18 Toshiba Corp 膜厚測定方法及び段差測定方法
KR100665003B1 (ko) * 2004-12-07 2007-01-09 삼성전기주식회사 금속표면 상의 유기도막 두께 측정방법
JP2008229706A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012104532A (ja) 2012-05-31
CN102564328A (zh) 2012-07-11
JP5681452B2 (ja) 2015-03-11
KR20120049133A (ko) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101844071B1 (ko) 측정 방법 및 측정 장치
KR101835888B1 (ko) 측정 방법 및 측정 장치
CN107546151B (zh) 保护膜包覆装置和保护膜包覆方法
JP6624919B2 (ja) レーザー加工用保護膜検出方法
KR102491739B1 (ko) 웨이퍼의 생성 방법 및 웨이퍼 생성 장치
TWI606502B (zh) Wafer processing method
TWI411487B (zh) Laser processing of gallium arsenide wafers
US7915142B2 (en) Wafer processing method
TWI758293B (zh) 螢光檢測裝置
CN108231676A (zh) 晶片的加工方法
KR20140095424A (ko) 웨이퍼 가공 방법
WO2015017097A1 (en) A method and system for laser focus plane determination in laser scribing process
JP7366637B2 (ja) ワークの確認方法、及び、加工方法
JP2012084671A (ja) 検出方法
TW202246731A (zh) 保護膜之厚度測定方法
KR20150105210A (ko) 판형물의 가공 방법
JP7387227B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP7149077B2 (ja) ウエーハの分割方法
JP2020194896A (ja) チップの製造方法
TWI837411B (zh) 工件之確認方法以及加工方法
JP7345970B2 (ja) 被加工物の検査方法及びレーザー加工装置
TW202320197A (zh) 乾燥檢測方法及乾燥檢測裝置
JP2019149450A (ja) ウェーハの加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination