KR102235431B1

KR102235431B1 - 형광 검출 장치

Info

Publication number: KR102235431B1
Application number: KR1020170076047A
Authority: KR
Inventors: 유사쿠 이토; 센이치 료; 준이치 구키
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2021-04-01
Also published as: TW201807405A; KR20180000304A; JP2017227532A; CN107525789A; TWI758293B; US20170370845A1; US9989468B2; MY186299A; DE102017209946A1; SG10201704373UA

Abstract

(과제) 보호막이 발하는 형광의 손실의 저감을 도모하고, 보호막의 피복 상태를 고정밀도로 검출할 수 있는 형광 검출 장치를 제공하는 것.
(해결 수단) 흡수제가 흡수하는 파장을 갖는 여기광 (α) 을 보호막 (P) 에 조사하는 여기광 조사부 (75) 와, 여기광 (α) 이 조사됨으로써 흡수제가 발하는 형광 (β) 을 수광하는 광전자 증배관 (73) 과, 흡수제가 발한 형광 (β) 이외의 파장의 광을 제거하는 형광 투과 필터 (74) 와, 보호막 (P) 으로부터의 형광 (β) 을 반사하여 광전자 증배관 (73) 으로 유도하는 반사면 (76a) 을 갖는 반사경 (76) 을 갖고, 이 반사면 (76a) 은, 회전 타원체의 곡면의 일부로 이루어지고, 회전 타원체의 제 1 초점 (F1) 은 보호막 (P) 의 여기광 (α) 이 조사되는 부분에 위치하고, 제 2 초점 (F2) 은 광전자 증배관 (73) 의 광검출 소자 (73b) 에 위치한다.

Description

형광 검출 장치{FLUORESCENCE DETECTING APPARATUS}

본 발명은, 워크 피스에 형성된 보호막으로부터의 형광을 검출하는 형광 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 워크 피스로서의 웨이퍼에 레이저 가공을 하는 경우, 웨이퍼의 디바이스가 형성된 영역에 보호막을 형성한 상태로 레이저 광선을 조사하고 있다. 이로써, 레이저 가공으로 생긴 데브리 등의 가공 부스러기가 디바이스 표면에 직접 부착되는 경우가 없어져 양호한 가공이 가능하다. 종래, 이러한 종류의 레이저 가공 방법에서는, 가공용의 레이저 광선을 흡수하는 흡수제를 보호막에 포함시켜, 레이저 가공을 효율화하는 것이 실시되고 있다. 또, 흡수제는, 가공용의 레이저 광선의 파장 부근의 파장을 갖는 광을 흡수했을 때에 형광을 발하는 성질을 갖기 때문에, 보호막으로부터의 형광의 강도를 검출하여 보호막의 피복 상태를 검출하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2012-104532호

그러나, 보호막에 포함되는 흡수제가 발하는 형광은, 등방성을 가지며, 또한 미약한 광이다. 이 때문에, 보호막의 피복 상태를 고정밀도로 검출하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 보호막이 발하는 형광 강도를 효율적으로 취득하고, 보호막의 피복 상태를 고정밀도로 검출할 수 있는 형광 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 워크 피스를 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 부스러기로부터 워크 피스의 표면을 보호하는 레이저광의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 포함한 수지에 의해 형성된 보호막의 피복의 유무를 검출하는 형광 검출 장치로서, 워크 피스를 유지하는 유지부와, 보호막의 피복 상태를 보호막이 발하는 형광에 의해 검출하는 광검출 수단을 구비하고, 광검출 수단은, 흡수제가 흡수하는 파장을 갖는 여기광을 보호막에 조사하는 여기광 조사부와, 여기광이 조사됨으로써 흡수제가 발하는 형광을 수광하는 광검출부와, 흡수제가 발한 형광 이외의 파장의 광을 제거하는 필터와, 보호막으로부터의 형광을 반사하여 광검출부로 유도하는 반사면을 갖는 반사경을 포함하고, 반사면은, 회전 타원체의 곡면의 일부로 이루어지고, 회전 타원체의 2 개의 초점 중 일방의 초점은 보호막의 여기광이 조사되는 부분에 위치하고, 타방의 초점은 광검출부에 위치하는 형광 검출 장치가 제공된다.

이 구성에 의하면, 일방의 초점 위치에서 보호막에 포함되는 흡수제로부터 발해지는 형광은, 회전 타원체로 이루어지는 반사경의 반사면에서 반사됨으로써, 타방의 초점 위치에 배치되는 광검출부로 효율적으로 유도할 수 있다. 이 때문에, 광검출부가 검출한 형광에 기초하여 보호막의 피복 상태를 고정밀도로 검출할 수 있다.

이 구성에 있어서, 광검출부는, 광전자 증배관을 포함해도 된다. 또, 여기광 조사부는, 워크 피스의 피조사 영역과 필터 사이에 형성되어도 된다. 또, 유지부는 레이저 가공에 겸용되어도 된다. 또, 여기광 조사부, 광검출부, 필터 및 반사경이 1 개의 케이싱 내에 배치되어도 된다.

바람직하게는, 광검출 수단은, 형광을 수광하는 광검출부와, 형광 이외의 파장의 광을 제거하는 필터와, 광검출부 및 필터를 수용하는 케이싱과, 케이싱 외의 소정 위치로부터 발해져 그 케이싱 내에 진입한 형광을 반사하여 광검출부로 유도하는 반사면을 갖는 반사경을 포함하고, 반사면은, 회전 타원체의 곡면의 일부로 이루어지고, 회전 타원체의 2 개의 초점 중 1 개를 광검출부에 위치시키고, 다른 1 개의 초점을 소정의 검출 대상부에 위치시키도록 케이싱을 높이 방향으로 이동할 수 있게 한다.

본 발명에 의하면, 일방의 초점 위치에서 보호막에 포함되는 흡수제로부터 발해지는 형광은, 회전 타원체로 이루어지는 반사경의 반사면에서 반사됨으로써, 타방의 초점 위치에 배치되는 광검출부로 효율적으로 유도할 수 있다. 이 때문에, 광검출부가 검출한 형광에 기초하여 보호막의 피복 상태를 고정밀도로 검출할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 형광 검출 장치를 탑재한 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2 는, 레이저 가공 장치의 가공 대상인 웨이퍼의 사시도이다.
도 3 은, 웨이퍼에 보호막이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 보호막 형성 겸 세정부의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 형광 검출 장치 본체의 내부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 타원으로 이루어지는 반사경에 대한 보호막 및 광검출 소자의 배치 관계를 나타내는 모식도이다.
도 7 은, 형광 검출 장치 본체를 사용하여 웨이퍼의 피복 상태를 검출할 때의 동작을 나타내는 모식도이다.
도 8 은, 표면에 디바이스가 형성된 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이다.
도 9 는, 미러 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이다.
도 10 은, 표면에 범프 (전극) 가 형성된 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이다.
도 11 은, 변형예에 관련된 형광 검출 장치 본체의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 12 는, 형광 검출 장치 본체를 레이저 광선 조사부에 탑재한 일례를 나타내는 사시도이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 형광 검출 장치를 탑재한 레이저 가공 장치의 사시도이다. 도 2 는, 레이저 가공 장치의 가공 대상인 웨이퍼의 사시도이다. 도 3 은, 웨이퍼에 보호막이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다. 레이저 가공 장치 (1) (도 1) 로 가공되는 웨이퍼 (워크 피스 : 피가공물이라고도 한다) (W) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 원판상의 기판 (WS) 을 갖는 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼이다. 또, 웨이퍼 (W) 의 기판 (WS) 은, 예를 들어, 실리콘, 사파이어, 갈륨 등을 사용하여 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 (WS) (웨이퍼 (W)) 의 표면 (가공면) 에 복수의 스트리트 (가공 예정 라인) (L) 가 격자상으로 형성되어 있음과 함께, 복수의 스트리트 (L) 에 의해 구획된 각 영역에 각각 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 레이저 가공 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 의 스트리트 (L) 를 따라 레이저 광선을 조사하여 레이저 가공홈을 형성한다 (레이저 가공). 이 때문에, 웨이퍼 (W) 의 표면에는, 레이저 가공에 의해 생기는 데브리 (가공 부스러기) 의 그 표면으로의 부착을 방지하기 위해, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 적어도 스트리트 (L) 를 피복하는 보호막 (P) 이 형성되어 있다. 이 보호막 (P) 은, 레이저 가공 후에 세정 등의 수단에 의해 웨이퍼 (W) 의 표면으로부터 제거된다.

레이저 가공 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (유지부) (10) 과 레이저 광선 조사부 (20) 를 구비하고 있다. 레이저 가공 장치 (1) 는, 레이저 가공 전후의 웨이퍼 (W) 를 수용하는 카세트 (30) 가 재치 (載置) 되는 카세트 엘리베이터 (도시 생략) 와, 레이저 가공 전후의 웨이퍼 (W) 를 일시적으로 재치하는 임시 재치부 (40) 를 구비하고 있다. 또, 레이저 가공 장치 (1) 는, 레이저 가공 전의 웨이퍼 (W) 에 보호막을 형성하고, 또한, 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 로부터 보호막을 제거하는 보호막 형성 겸 세정부 (50) 와, 척 테이블 (10) 상의 웨이퍼 (W) 를 촬영하는 촬상부 (60) 를 구비하고 있다.

본 실시형태에서는, 레이저 가공 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 의 표면에 형성된 보호막의 피복 상태 (피복의 유무) 를 검출하는 형광 검출 장치 (70) 를 구비한다. 이 형광 검출 장치 (70) 는, 형광 검출 장치 본체 (광검출 수단) (71) 와 상기한 척 테이블 (10) 을 구비하여 구성된다. 또, 형광 검출 장치 본체 (71) 는, 촬상부 (60) 와 나란히 배치되며, 척 테이블 (10) 이 이동하는 영역의 상방으로 연장되는 장치 본체 (2) 의 지지부 (3) 에 장착되어 있다.

또, 레이저 가공 장치 (1) 는, 척 테이블 (10) 과 레이저 광선 조사부 (20) 를 X 축 방향으로 상대 이동시키는 도시되지 않은 X 축 이동 수단과, 척 테이블 (10) 과 레이저 광선 조사부 (20) 를 Y 축 방향으로 상대 이동시키는 도시되지 않은 Y 축 이동 수단과, 척 테이블 (10) 과 레이저 광선 조사부 (20) 를 Z 축 방향으로 상대 이동시키는 도시되지 않은 Z 축 이동 수단을 구비하고 있다. 또한, 레이저 가공 장치 (1) 는, 장치 본체 (2) 내에 레이저 가공 장치 (1) 의 각 부의 동작을 제어하는 제어부 (100) 를 구비하고 있다.

척 테이블 (10) 은, 보호막이 형성된 웨이퍼 (W) 에 레이저 가공을 실시할 때에 그 웨이퍼 (W) 를 유지한다. 척 테이블 (10) 은, 표면을 구성하는 부분이 포러스 세라믹 등으로 형성된 원반 형상이고, 도시되지 않은 진공 흡인 경로를 통해 도시되지 않은 진공 흡인원과 접속되어, 표면에 재치된 웨이퍼 (W) 의 이면을 흡인함으로써 그 웨이퍼 (W) 를 유지한다. 척 테이블 (10) 은, X 축 이동 수단에 의해, 카세트 (30) 근방의 반출입 영역 (TR) 과 레이저 광선 조사부 (20) 근방의 가공 영역 (PR) 에 걸쳐 X 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 형성되고, 또한 Y 축 이동 수단에 의해 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 형성되어 있다. 또, 척 테이블 (10) 은, 도시되지 않은 펄스 모터 (회전 기구) 에 의해 Z 축 방향을 회전축으로 하여 회동 (回動) 할 수 있게 구성되어 있으며, 본 실시형태에서는, 척 테이블 (10) 은, 제어부 (100) 의 제어에 의해 소정 속도 (예를 들어, 3000 rpm) 로 회전할 수 있게 되어 있다.

레이저 광선 조사부 (20) 는, 장치 본체 (2) 에 형성된 가공 영역 (PR) 에 형성되고, 또한 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면에 레이저 광선을 조사하여, 레이저 가공홈을 형성한다. 레이저 광선은, 웨이퍼 (W) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선이다. 레이저 광선 조사부 (20) 는, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 에 대해, Z 축 이동 수단에 의해 Z 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 형성되어 있다. 레이저 광선 조사부 (20) 는, 레이저 광선을 발진하는 발진기 (21) 와, 이 발진기 (21) 에 의해 발진된 레이저 광선을 집광하는 집광기 (22) 를 구비하고 있다. 발진기 (21) 는, 웨이퍼 (W) 의 종류, 가공 형태 등에 따라, 발진하는 레이저 광선의 주파수가 적절히 조정된다. 발진기 (21) 로서, 예를 들어, YAG 레이저 발진기나 YVO4 레이저 발진기 등을 사용할 수 있다. 집광기 (22) 는, 발진기 (21) 에 의해 발진된 레이저 광선의 진행 방향을 변경하는 전반사 미러나 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈 등을 포함하여 구성된다.

카세트 (30) 는, 점착 테이프 (T) 를 개재하여 환상 프레임 (F) 에 첩착 (貼着) 된 웨이퍼 (W) 를 복수 장 수용하는 것이다. 카세트 엘리베이터는, 레이저 가공 장치 (1) 의 장치 본체 (2) 에 Z 축 방향으로 자유롭게 승강할 수 있게 형성되어 있다.

임시 재치부 (40) 는, 카세트 (30) 로부터 레이저 가공 전의 웨이퍼 (W) 를 한 장 꺼냄과 함께, 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 카세트 (30) 내에 수용한다. 임시 재치부 (40) 는, 레이저 가공 전의 웨이퍼 (W) 를 카세트 (30) 로부터 꺼냄과 함께 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 카세트 (30) 내에 삽입하는 반출입 수단 (41) 과, 레이저 가공 전후의 웨이퍼 (W) 를 일시적으로 재치하는 1 쌍의 레일 (42) 을 포함하여 구성되어 있다.

보호막 형성 겸 세정부 (50) 는, 1 쌍의 레일 (42) 상의 레이저 가공 전의 웨이퍼 (W) 가 제 1 반송 수단 (61) 에 의해 반송되어, 이 레이저 가공 전의 웨이퍼 (W) 에 보호막을 형성하는 것이다. 또, 보호막 형성 겸 세정부 (50) 는, 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 가 제 2 반송 수단 (62) 에 의해 반송되어, 이 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 의 보호막을 제거하는 것이다. 제 1 및 제 2 반송 수단 (61, 62) 은, 각각, 예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 표면을 흡착하여 들어올리는 것이 가능하게 구성되어 있어, 웨이퍼 (W) 를 들어올려 원하는 위치로 반송한다.

도 4 는, 보호막 형성 겸 세정부의 구성예를 나타내는 사시도이다. 보호막 형성 겸 세정부 (50) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 전후의 웨이퍼 (W) 를 유지하는 스피너 테이블 (유지부) (51) 과, 이 스피너 테이블 (51) 을 Z 축 방향 (도 1 참조) 과 평행한 축심 둘레로 회전시키는 전동 모터 (52) 와, 스피너 테이블 (51) 의 주위에 배치되는 액 수용부 (53) 를 구비한다. 스피너 테이블 (51) 은, 원판상으로 형성되고 표면 (상면) 의 중앙부에 포러스 세라믹 등으로 형성된 흡착 척 (51a) 을 구비하고, 이 흡착 척 (51a) 이 도시되지 않은 흡인 수단에 연통되어 있다. 이로써, 스피너 테이블 (51) 은, 흡착 척 (51a) 에 재치된 웨이퍼 (W) 를 흡인함으로써 그 웨이퍼 (W) 를 유지한다.

전동 모터 (52) 는, 그 구동축 (52a) 의 상단 (上端) 에 스피너 테이블 (51) 을 연결하고, 이 스피너 테이블 (51) 을 자유롭게 회전할 수 있도록 지지한다. 전동 모터 (52) 의 회전수는, 제어부 (100) 에 의해 제어되며, 소정 속도 (예를 들어, 3000 rpm) 로 회전할 수 있게 되어 있다. 액 수용부 (53) 는, 원통상의 외측벽 (53a) 및 내측벽 (53b) 과, 이들 외측벽 (53a) 및 내측벽 (53b) 을 연결하는 바닥벽 (53c) 을 구비하여 환상으로 형성되어 있다. 액 수용부 (53) 는, 웨이퍼 (W) 의 표면에 보호막을 형성할 때에 그 표면에 공급되는 액상 수지나, 표면의 보호막을 세정, 제거할 때에 그 표면에 공급되는 세정수 등의 잉여량을 수용하는 것이다. 바닥벽 (53c) 에는 배액구 (53c1) 가 형성되고, 이 배액구 (53c1) 에 드레인 호스 (53d) 가 접속되어 있다.

또, 보호막 형성 겸 세정부 (50) 는, 스피너 테이블 (51) 상에 유지된 웨이퍼 (W) 에 보호막을 구성하는 수용성의 액상 수지를 공급하는 수지액 공급 노즐 (55) 과, 스피너 테이블 (51) 상의 레이저 가공 후의 웨이퍼 (W) 에 세정수를 공급하는 세정수 노즐 (57) 을 구비하고 있다. 각 노즐 (55, 57) 은, 각각, 노즐 개구가 스피너 테이블 (51) 의 중앙 상방에 위치하는 작동 위치와, 스피너 테이블 (51) 로부터 벗어난 퇴피 위치로 자유롭게 이동할 수 있게 구성된다. 수지액 공급 노즐 (55) 은, 도시는 생략하지만, 액상 수지 공급원에 접속되어 있어, 수용성의 액상 수지를 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급할 수 있다.

액상 수지로는 PVA (폴리비닐알코올), PEG (폴리에틸렌글리콜) 나 PVP (폴리비닐피롤리돈), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌이민, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스 등의 수용성의 수지재가 사용된다. 이들 액상 수지는, 점도가 20 ∼ 400 (cp) 인 것이 사용된다. 또, 액상 수지에는, 레이저 광선의 흡수를 돕는 흡수제가 포함되어 있다. 이러한 종류의 흡수제로는, 예를 들어, 4,4'-디카르복시벤조페논, 벤조페논-4-카르복실산, 2-카르복시안트라퀴논, 1,2-나프탈린디카르복실산, 1,8-나프탈린디카르복실산, 2,3-나프탈린디카르복실산, 2,6-나프탈린디카르복실산, 2,7-나프탈린디카르복실산 등 및 이들의 소다염, 칼륨염, 암모늄염, 제 4 급 암모늄염 등, 2,6-안트라퀴논디술폰산소다, 2,7-안트라퀴논디술폰산소다, 페룰산 등을 액상 수지에 용해하여 사용할 수 있으며, 그 중에서도, 레이저 파장 355 ㎚ 의 가공 파장에 대해서는 페룰산이 바람직하다.

또, 페룰산 등의 유기 화합물로 바꾸거나 또는 더하여, 액상 수지에 자외선 파장역에서의 가공을 촉진시키는 산화물 미립자를 0.1 ∼ 10 체적％ 첨가하여 액상 수지 내에 분산시켜도 된다. 이 산화물 미립자로는, 예를 들어, TiO₂, ZnO, Fe₂O₃, CeO₂, CuO, Cu₂O, MgO, SiO₂등을 사용할 수 있다. 이들 액상 수지는, 건조에 의해 고화되어 웨이퍼 (W) 의 표면에 그 표면을 보호하는 보호막 (P) (도 3) 을 형성한다. 세정수 노즐 (57) 은, 도시를 생략한 세정수 (예를 들어, 순수) 공급원에 접속되어, 보호막 (P) 이 형성된 웨이퍼 (W) 의 표면에 세정수를 공급하여 보호막 (P) 을 제거한다.

촬상부 (60) 는, 현미경 등의 광학계와 촬상 소자 (CCD) 등을 구비하여 구성되어 있으며, 촬상한 화상 신호를 제어부 (100) 로 보낸다. 제어부 (100) 는, 수신한 화상 신호에 기초하여, 펄스 모터를 구동시켜 척 테이블 (10) 을 회전시켜, 척 테이블 (10) 상의 웨이퍼 (W) 의 스트리트 (L) 와 가공 방향 (X 축 방향) 이 평행해지도록 얼라이먼트 조정을 실시한다.

다음으로, 형광 검출 장치 본체 (71) 에 대하여 설명한다. 도 5 는, 형광 검출 장치 본체의 내부 구성을 나타내는 단면도이다. 형광 검출 장치 본체 (71) 는, 보호막 (P) 에 가공 파장 (예를 들어, 355 ㎚) 과 상이한 파장 (예를 들어, 365 ㎚) 의 여기광 (α) 을 조사하고, 이 여기광 (α) 에 의해 보호막 (P) 에 포함되는 흡입제가 발하는 형광 (β) (예를 들어, 파장 420 ∼ 430 ㎚) 의 강도를 검출한다. 형광 검출 장치 본체 (71) 가 검출한 형광 (β) 의 강도에 관한 정보는, 제어부 (100) 로 보내지고, 이 제어부 (100) 가 웨이퍼 (W) 상의 보호막 (P) 의 피복 상태 (피복의 유무) 를 판정한다.

형광 검출 장치 본체 (71) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (72) 과, 이 케이싱 (72) 에 장착되는 광전자 증배관 (광검출부) (73) 과, 형광 투과 필터 (필터) (74) 와, 여기광 조사부 (75) 와, 반사경 (76) 을 구비하여 대략 구성된다. 케이싱 (72) 은, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 외형을 이루며, 증배관 고정부 (77) 와, 반사경 고정부 (78) 와, 이들 증배관 고정부 (77) 및 반사경 고정부 (78) 를 연결하는 연결부 (79) 를 Z 축 방향 (높이 방향) 으로 적층하여 구성된다. 증배관 고정부 (77) 는, 케이싱 (72) 의 상부에 위치하며, 광전자 증배관 (73) 을 측방으로부터 삽입할 수 있는 내부 공간 (77a) 을 구비한다. 또, 증배관 고정부 (77) 에는, 연결부 (79) 에 대향하는 하면에 내부 공간 (77a) 에 연통하는 제 1 개구부 (77b) 가 형성되어 있다. 이 제 1 개구부 (77b) 는, 증배관 고정부 (77) 의 하면의 중앙부를 포함하여, 하방을 향하여 확경 (擴徑) 하도록 형성되어 있다.

광전자 증배관 (73) 은, 광전 효과를 이용하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환함과 함께, 전류 증폭 (전자 증배) 기능을 부가한 고감도 광검출기이다. 광전자 증배관 (73) 은, 유리관 (73a) 으로 구획된 진공 영역에 광전자 (포톤) 를 검출하는 광검출 소자 (73b) 를 구비한다. 이 광검출 소자 (73b) 는, 유리관 (73a) 을 투과한 상기 형광 (β) 의 광전자를 수광한다. 수광한 광전자는, 그 광전자의 충돌에 의해 2 차 전자를 차례로 발생시켜 전류를 증폭시킨다. 본 실시형태에서는, 광전자 증배관 (73) 으로서, 예를 들어 하마마츠 포토닉스 주식회사 제조 : 형번 R9110P 를 채용하고 있다.

연결부 (79) 는, 증배관 고정부 (77) 의 제 1 개구부 (77b) 에 연통하는 제 2 개구부 (79a) 를 구비한다. 제 2 개구부 (79a) 는, 제 1 개구부 (77b) 와 마찬가지로, 하방을 향하여 확경하도록 형성되어 있으며, 제 2 개구부 (79a) 의 상단부는, 제 1 개구부 (77b) 의 하단부보다 소경으로 형성된다. 연결부 (79) 의 상면에는, 제 2 개구부 (79a) 의 상단부를 덮도록, 형광 투과 필터 (74) 가 배치된다. 이 형광 투과 필터 (74) 는, 흡수제가 발한 형광 (β) 의 파장의 광을 투과하고, 이 형광 (β) 이외의 파장의 광을 제거하는 것이다. 이 때문에, 예를 들어, 여기광 (α) 의 일부가 산란되어 제 2 개구부 (79a) 에 진입한 경우라 하더라도, 여기광 (α) 은 형광 투과 필터 (74) 에 의해 제거된다.

반사경 고정부 (78) 는 원통상으로 형성되며, 내부에 여기광 조사부 (75) 의 일부와 반사경 (76) 을 고정시키고 있다. 여기광 조사부 (75) 는, 보호막 (P) 의 흡수제가 흡수하는 파장 (예를 들어, 365 ㎚) 을 갖는 여기광 (α) 을 보호막 (P) 상의 피조사 영역을 향하여 조사하는 것으로, 케이싱 (72) 의 외부에 형성된 광원부로서의 LED (도시 생략) 로부터 발해진 여기광 (α) 을 케이싱 (72) 내로 유도하는 제 1 도광부 (80) 와, 케이싱 (72) 내로 유도된 여기광 (α) 을 보호막 (P) 으로 유도하는 제 2 도광부 (81) 를 구비한다. 제 1 도광부 (80) 는, 반사경 고정부 (78) 의 외주면에 고정되는 제 1 미러 유지부 (82) 를 갖고, 이 제 1 미러 유지부 (82) 내에는, 도 5 의 지면 (紙面) 안쪽으로부터 발해진 여기광 (α) 을 반사하여, 반사경 고정부 (78) (케이싱 (72)) 내로 유도하는 제 1 미러 (83) 가 배치되어 있다. 이 제 1 미러 (83) 는, 상하면이 각각 유지 부재 (84, 84) 에 의해 협지 (挾持) 됨과 함께, 이 유지 부재 (84) 에 연결된 조작 나사 (85) 에 의해, 이 조작 나사 (85) 의 축 둘레로 제 1 미러 (83) 를 회동시킬 수 있다.

제 2 도광부 (81) 는, 반사경 고정부 (78) 내에 고정되는 제 2 미러 유지부 (86) 와, 이 제 2 미러 유지부 (86) 및 제 1 미러 유지부 (82) 를 연결하는 도광관 (87) 을 구비한다. 도광관 (87) 의 입구측에는 여기광 투과 필터 (88) 가 배치되고, 출구측에는 집광 렌즈 (89) 가 배치되어 있다. 제 2 미러 유지부 (86) 내에는, 집광 렌즈 (89) 를 통해서 입사된 여기광 (α) 을 반사하여, 보호막 (P) 으로 유도하는 제 2 미러 (90) 가 배치되어 있다. 이 제 2 미러 (90) 는, 도시는 생략하였지만, 지면 안쪽 방향의 양 측면이 각각 유지 부재에 의해 협지됨과 함께, 이 유지 부재에 연결된 조작 나사에 의해, 이 조작 나사의 축 둘레로 제 2 미러 (90) 를 회동할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이로써, 제 1 미러 (83) 및 제 2 미러 (90) 의 각도를 조정함으로써, 보호막 (P) 에 조사되는 여기광 (α) 의 조사 위치의 조정을 실시할 수 있다.

제 2 미러 유지부 (86) 는, 형광 투과 필터 (74) 와 보호막 (P) 상의 피조사 영역 사이에 형성된다. 이 구성에 의하면, 제 2 미러 유지부 (86) 를 통해서 보호막 (P) 에 조사된 여기광 (α) 은 형광 투과 필터 (74) 에 의해 확실하게 제거된다. 제 2 미러 유지부 (86) 는, 외주면으로 돌출된 복수 (4 개) 의 아암부 (86a) 를 구비하고, 이 아암부 (86a) 를, 반사경 고정부 (78) 내에 배치되는 스페이서 (91) 와 반사경 (76) 으로 협지함으로써 고정된다. 반사경 고정부 (78) 의 내면 상부에는, 위치 결정 링 (92) 이 배치된다. 이 위치 결정 링 (92) 은, 외주면에 수나사부 (92a) 가 형성되고, 이 수나사부 (92a) 는, 반사경 고정부 (78) 의 내면에 형성된 암나사부 (78a) 와 나사 결합한다. 이 위치 결정 링 (92) 을 반사경 고정부 (78) 에 장착함으로써, 반사경 고정부 (78) 내에 있어서의 위치 결정 링 (92) 의 높이 위치가 정해지고, 이 위치 결정 링 (92) 에 맞닿는 스페이서 (91) 의 위치도 결정된다. 또, 위치 결정 링 (92) 의 내주면 (92b) 은, 상기한 제 1 개구부 (77b), 제 2 개구부 (79a) 와 마찬가지로, 하방을 향하여 확경하도록 형성되어 있어, 내주면 (92b) 의 상단부는, 제 2 개구부 (79a) 의 하단부보다 소경으로 형성된다.

한편, 반사경 고정부 (78) 의 내면 하부에는, 반사경 (76) 을 지지하는 반사경 지지부 (93) 가 장착된다. 반사경 지지부 (93) 는, 상방으로 연장되는 통상부 (93a) 를 갖고, 이 통상부 (93a) 의 외주면에는 수나사부 (93b) 가 형성된다. 이 수나사부 (93b) 는, 반사경 고정부 (78) 의 내면 하부에 형성된 암나사부 (78b) 와 나사 결합한다. 이 때문에, 반사경 지지부 (93) 의 수나사부 (93b) 를 반사경 고정부 (78) 의 암나사부 (78b) 에 대해 단단히 조임으로써, 반사경 지지부 (93) 는, 반사경 고정부 (78) 에 대해 높이 방향으로 상승한다. 이로써, 반사경 지지부 (93) 의 내면측에 배치된 압축 고무 (94) 가 반사경 (76) 의 외주면 (76b) 에 맞닿아 반사경 (76) 을 밀어올리기 때문에, 이 반사경 (76) 의 상단과 스페이서 (91) 의 하단 사이에 제 2 미러 유지부 (86) 의 아암부 (86a) 가 협지되어, 제 2 미러 유지부 (86) 가 반사경 고정부 (78) 내에 고정된다.

이 때문에, 본 구성에서는, 반사경 (76) 을 케이싱 (72) 내에 설치했을 때, 반사경 (76) 의 외주면 (76b) 의 외경이, 반사경 지지부 (93) 에 배치된 압축 고무 (94) 의 내경과 거의 일치하도록 형성되어 있다. 또한, 반사경 (76) 은, 반사경 지지부 (93) 에 직접 혹은 압축 고무 (94) 를 개재하여 지지되어 있기 때문에, 반사경 (76) 은, 반사경 지지부 (93) 의 내경, 혹은, 반사경 지지부 (93) 에 배치된 압축 고무 (94) 의 내경에 대응하는 직경을 갖는 구성으로 되어 있다.

반사경 (76) 은, 내측에 반사면 (76a) 을 구비하고 있으며, 이 반사면 (76a) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 연직 방향으로 연장되는 장축 (A) 과, 그 장축 (A) 에 직교하는 단축 (B) 을 갖는 타원 (K) 을, 장축 (A) 을 중심으로 회전시킨 회전 타원체의 곡면의 일부로 이루어지는 회전 타원경이다. 타원은, 2 개의 초점을 가지며, 일방의 초점으로부터 나온 광은, 타원의 내면에서 반사되고 나서 타방의 초점에 이른다는 성질이 알려져 있다.

본 실시형태에 있어서의 회전 타원체를 형성하는 타원 (K) 은, 2 개의 초점 (F1, F2) 을 가지며, 제 2 초점 (F2) (타방의 초점) 에, 광전자 증배관 (73) 의 광검출 소자 (73b) 가 배치되도록, 광전자 증배관 (73) 이 장착되어 있다. 또, 제 1 초점 (F1) (일방의 초점) 의 위치에는, 보호막 (P) 에 여기광 (α) 이 조사되는 부분이 배치된다. 즉, 웨이퍼 (W) 의 보호막 (P) 에 대해, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 높이 위치를 조정할 수 있는 기구를 구비하고, 제 1 초점 (F1) 이 보호막 (P) 의 표면에 위치하도록, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 높이 위치가 조정된다. 본 실시형태에서는, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 작동 거리, 즉 제 1 초점 (F1) 이 위치하는 보호막 (P) 의 표면과, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 하단의 간극 (H) 은 2.5 ㎜ 로 설정된다. 이 경우에, 보호막 (P) 에 조사되는 여기광 (α) 의 스폿 직경은, 예를 들어, 0.6 ㎜ 가 된다.

이 구성에 의하면, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 초점 (F1) 에 위치하는 보호막 (P) 을 향하여 여기광 (α) 을 조사하면, 이 여기광 (α) 에 의해 보호막 (P) 에 포함되는 흡입제로부터 형광 (β) 이 발해진다. 이 형광 (β) 은, 회전 타원체의 일부로 이루어지는 반사면 (76a) 에서 반사되어, 제 2 초점 (F2) 을 향하여 집광되고, 이 제 2 초점 (F2) 에 배치되는 광검출 소자 (73b) 에 의해 수광된다. 이 때문에, 흡수제로부터 발해지는 형광 (β) 을, 반사면 (76a) 을 개재하여, 제 2 초점 (F2) 에 배치되는 광검출 소자 (73b) 로 효율적으로 유도할 수 있어, 이 미약한 형광의 손실의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 2 초점 (F2) 에 광전자 증배관 (73) 을 배치하고 있기 때문에, 미약한 강도의 형광으로도 정확하게 보호막 (P) 의 피복 상태를 검출할 수 있고, 나아가서는 웨이퍼 (W) 의 보호막 (P) 의 검출 처리를 신속하게 실행할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 여기광 조사부 (75) 는, 광원부를 케이싱 (72) 의 외부에 배치하고 있다. 이 때문에, 케이싱 (72) 의 내부 및 반사경 (76) 의 반사면 (76a) 의 온도 상승 (온도 변동) 이 억제되어, 온도 상승에 수반하는 반사면 (76a) 의 변형을 억제하여, 광검출 소자 (73b) 로 정확하게 형광을 반사시킬 수 있다.

구체적인 검출 방법에 대해서는, 척 테이블 (10) 상에 보호막 (P) 을 형성한 웨이퍼 (W) 를 유지하고, 제 1 초점 (F1) 이 보호막 (P) 의 표면에 위치하도록, 형광 검출 장치 본체 (71) 의 높이를 조정한다. 이 상태에서 척 테이블 (10) 을 소정 회전수 (예를 들어, 3000 rpm) 로 회전시켜 웨이퍼 (W) 를 소정 방향 (도 7 중, 화살표 R 방향) 으로 회전시킨다. 형광 검출 장치 본체 (71) 로부터 웨이퍼 (W) 의 보호막 (P) 을 향하여 여기광 (α) 을 연속적으로 조사하면서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 형광 검출 장치 본체 (71) 가 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리로부터 중심을 향하여 반경 방향 (도 7 중, 화살표 Q 방향) 으로 이동하도록 척 테이블 (10) (도 1) 을 이동시킨다. 그러면, 형광 검출 장치 본체 (71) 는, 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리로부터 중심으로 향하는 나선상의 궤적을 통과한다.

이 궤적은 아르키메데스의 나선이라고 불리고 있다. 아르키메데스의 나선은, 중심으로부터의 거리 r, 회전 각도 θ 로 한 경우에 r ＝ aθ 로 나타내고, 또, x ＝ aθcosθ, y ＝ aθsinθ 라고 쓸 수 있다. 이것에 입각하여, 형광 검출 장치 본체 (71) 를 등속으로 이동시킨 경우를 생각해 본다. 형광 검출 장치 본체 (71) 는, 노치 필터를 기준값으로 하여 스타트하고, 등속으로 이동하기 때문에, 척 테이블 (10) (웨이퍼 (W)) 의 스타트로부터의 회전 각도를 파악할 수 있으면, 웨이퍼 (W) 상의 위치 x, y 는 극좌표 변환으로부터 산출된다. 예를 들어, 웨이퍼 (W) 를 반경 150 ㎜, 여기광 빔 사이즈 300 um 로 하고, 웨이퍼 (W) 를 전체면 검사하는 경우, 필요한 회전 횟수는 500 회, 즉 회전 각도는 180000 도이고, 아르키메데스 나선의 식으로 표현하면, r ＝ 150θ/180000 이 된다.

이 각도 검출은, 예를 들어 로터리ㆍ인코더를 사용하여 실현할 수 있다. 또, 데이터 취득 타이밍은, 빔 사이즈의 간격으로 취득하면 된다. 데이터 취득에 관해서는, 형광 검지의 임계값에 기초하여, 예를 들어 20000 카운트로 하여, 그 이하인 경우에만 NG 로서의 인코더값을 판독 메모리에 기억해 둔다. 표시에 관해서는, 300 ㎜ 웨이퍼 맵에 소정의 표시 분해능으로 구획화 (예를 들어, 1 ㎜ 피치의 그리드) 하여, NG 가 된 부분은, 그 영역의 NG 개수를 알 수 있도록 색칠해서 구분한다.

피복 상태의 판정에는, 2 치화의 수법을 적용하면 된다. 도 7 을 예로 들면, 예를 들어 20000 카운트를 임계값으로서 설정해 두고, 개개의 위치에서의 형광 강도에 대응하면, 이 임계값을 비교하면 된다. 웨이퍼 (W) 전체면의 웨이퍼 맵 (형광 강도의 2 치화) 를 위해서는,

(1) 먼저, 검출 위치와 형광 강도를 관련지어 기억시켜, 웨이퍼 (W) 전체면의 형광 강도를 취득한 후에 임계값과 비교해도 되고,

(2) 개개의 위치에서 형광 강도를 취득할 때마다 임계값과 비교하여 보호막의 도포, 비도포를 판정하여, 비도포의 경우에는 그 위치를 기억해도 된다. 이 경우에는, 처리하는 데이터량이 적어지기 때문에, 처리 속도가 빨라진다는 효과를 나타낸다. 그리고, 기억한 웨이퍼 (W) 전체의 비도포 위치로부터 웨이퍼 (W) 전체의 도포ㆍ비도포의 분포를 작성해도 된다.

임계값에 못 미친 것을 제 1 색으로 나타내고, 임계값을 초과한 경우에는 제 1 색과는 상이한 제 2 색으로 표시부에 표시해도 된다. 또, 이 2 치화한 데이터로부터, 비도포부의 개개의 면적과 각각의 수를 히스토그램 (도수 분포도) 에 표시하도록 해도 된다. 이 히스토그램으로부터 다음 처리 (비도포부에 재차 도포나 보호막을 세정하여 재차 전체면에 도포 등) 를 선택하도록 해도 된다 (예를 들어, 면적이 커도 수가 작은 경우에는 그 부분만을 다시 도포하고, 면적은 작지만 수가 많은 경우에는 세정하는 등). 피복 면적률을 구하여, 소정의 피복률에 이르지 않은 경우에는, 웨이퍼 (W) 를 세정하여 보호막을 제거하고, 액상 수지를 재차 도포해도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 척 테이블 (10) 이 축 둘레로 회전 (θ 회전) 함과 함께, 형광 검출 장치 본체 (71) 에 대해, X 축 방향으로 이동하는 구성을 설명하였지만, 형광 검출 장치 본체 (71) 가 척 테이블 (10) 에 대해, X 축 방향 또는 Y 축 방향으로 이동하는 구성으로 해도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 형광 검출 장치 본체 (71) 는, 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리로부터 중심을 향하여 반경 방향으로 이동하는 구성을 설명하였지만, 중심으로부터 둘레 가장자리를 향하여 이동하는 구성으로 해도 된다.

상기한 구성에서는, 웨이퍼 (W) 에 형성된 보호막 (P) 의 피복 상태를 간단히 검출할 수 있다. 발명자의 실험에 의하면, 300 ㎜ 의 웨이퍼 (W) 에 형성한 보호막 (P) 의 피복 상태를, 예를 들어, 30 ∼ 40 초 정도의 짧은 시간에 검출하는 것이 가능하였다. 이 경우, 척 테이블 (10) 은, 검출 부위가 웨이퍼 (W) 의 외측 가장자리에 가까워짐에 따라서 이동 속도를 작게 하는 것이 바람직하고, 웨이퍼 (W) 의 중앙부와 웨이퍼의 외측 가장자리에서의 샘플링 간격을 일정하게 해도 소정의 위치 간격으로 샘플링할 수 있다. 또한, 샘플링 간격은 원하는 정밀도에 따라 적절히 선정하면 된다.

도 8 ∼ 도 10 은, 형광 검출 장치 본체를 사용하여, 보호막의 피복 상태를 검출한 검출 결과의 일례이다. 도 8 은, 표면에 디바이스가 형성된 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이고, 도 9 는, 미러 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이고, 도 10 은, 표면에 범프 (전극) 가 형성된 웨이퍼에 보호막을 형성했을 때의 피복 상태를 검출한 것이다.

이들 도 8 ∼ 도 10 에 있어서, 보호막 (P) 의 피복 상태는, 보호막 (P) 으로부터 발해지는 형광의 광전자 (포톤) 에 의해 생성된 2 차 전자의 계측수에 기초하여 판단된다. 도 8 ∼ 도 10 에 나타내는 바와 같이, 보호막 (P) 이 피복되어 있는 (도포되어 있는) 부위에서는 광전자 (포톤) 의 계측수가 많고, 피복되어 있지 않은 (미도포) 부위에서는 광전자 (포톤) 의 계측수가 저감된다. 이와 같이, 보호막 (P) 이 피복되어 있는 부위와 피복되어 있지 않은 부위의 콘트라스트로부터, 보호막 (P) 의 피복 상태를 고정밀도로 검출할 수 있다.

보호막 (P) 의 피복 상태의 검출 결과에 기초하여, 부분적으로 기포 등에 의해, 피복되어 있지 않은 영역이 검출된 경우에는, 그 부분에만 재차 액상 수지를 도포할 수도 있다. 또, 보호막 (P) 을 세정에 의해 일단 제거하고, 재차 웨이퍼 (W) 의 전체면에 보호막 (P) 을 형성해도 된다.

도 11 은, 변형예에 관련된 형광 검출 장치 본체의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 5 에 나타낸 것과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 상기한 형광 검출 장치 본체 (71) 에서는, 제 1 미러 (83) 와 제 2 미러 (90) 사이에 집광 렌즈 (89) 를 배치한 구성으로 하였지만, 형광 검출 장치 본체 (110) 에서는, 집광 렌즈 (89) 를 제 2 미러 (90) 와 보호막 (P) 상의 피조사 영역 사이에 형성할 수도 있다.

본 실시형태에서는, 형광 검출 장치 본체 (71) 를, 척 테이블 (10) 이 이동하는 영역의 상방으로 연장하는 장치 본체 (2) 의 지지부 (3) 에 장착한 구성으로 하였지만, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 형광 장치 본체 (71) (110) 를 레이저 광선 조사부 (120) 에 탑재할 수도 있다. 이 구성에서는, 상기한 실시형태와 같이, 웨이퍼 (W) 상의 보호막 (P) (도 3) 전체면의 피복 상태를 검출할 수는 없지만, 보호막 (P) 을 통해서, 웨이퍼 (W) 의 스트리트 (L) 에 레이저 광선을 조사하여 가공홈 (E) 을 형성하면서, 이것으로부터 가공되는 보호막 (P) 의 피복 상태를 병행하여 검출할 수 있다.

또, 도시는 생략하였지만, 형광 검출 장치 (71) 를 보호막 형성 겸 세정부 (50) 의 스피너 테이블 (51) 상으로 이동할 수 있게 장착하고, 이 스피너 테이블 (51) 상에 유지된 웨이퍼 (W) 상의 보호막 (P) 의 피복 상태를 검출하는 구성으로 할 수도 있다. 이 구성에서는, 피복은 충분하지 않은 보호막 (P) 이 검출된 경우에는, 스피너 테이블 (51) 에 재치한 채로, 결손 부분에 액상 수지를 도포하거나, 보호막 (P) 을 재차 형성하거나 할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 형광 검출 장치 (71) 는, 보호막 (P) 의 피복 상태로서, 보호막 (P) 의 유무를 검출하고 있었지만, 보호막 (P) 의 막두께를 검출하는 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 소정의 막두께에 대한 소정의 광자수를 설정해 두고, 그 광자수를 초과한 경우에, 제어부 (100) 는, 피복 상태가 양호하다고 판단해도 된다. 이 경우, 보호막 (P) 의 막두께를 변화시킨 복수의 웨이퍼 (W) 를 준비해 두고, 각각의 웨이퍼 (W) (보호막 (P)) 에 대해 여기광 (α) 을 조사하고, 형광 (β) 을 수광하여 막두께에 따른 광자수를 설정해 둔다 (준비 공정). 그 후, 막두께가 불분명한 웨이퍼 (W) 에 대해, 여기광 (α) 을 조사하여 검출한 형광 (β) 의 광자수로부터 막두께를 추정하는 구성으로 해도 된다.

1 : 레이저 가공 장치
3 : 지지부
10 : 척 테이블 (유지부)
20, 120 : 레이저 광선 조사부
50 : 보호막 형성 겸 세정부
51 : 스피너 테이블 (유지부)
70 : 형광 검출 장치
71, 110 : 형광 검출 장치 본체 (광검출 수단)
72 : 케이싱
73 : 광전자 증배관 (광검출부)
73b : 광검출 소자
74 : 형광 투과 필터 (필터)
75 : 여기광 조사부
76 : 반사경
76a : 반사면
76b : 외주면
83 : 제 1 미러
88 : 여기광 투과 필터
89 : 집광 렌즈
90 : 제 2 미러
93 : 반사경 지지부
94 : 압축 고무
100 : 제어부
F1 : 제 1 초점
F2 : 제 2 초점
K : 타원
P : 보호막
W : 웨이퍼 (워크 피스)

Claims

워크 피스를 레이저 가공할 때에 발생하는 가공 부스러기로부터 워크 피스의 표면을 보호하는 레이저광의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 포함한 수지에 의해 형성된 보호막의 피복의 유무를 검출하는 형광 검출 장치로서,
상기 워크 피스를 유지하는 유지부와,
상기 보호막의 피복 상태를 상기 보호막이 발하는 형광에 의해 검출하는 광검출 수단을 구비하고,
상기 광검출 수단은, 상기 흡수제가 흡수하는 파장을 갖는 여기광을 상기 보호막에 조사하는 여기광 조사부와,
상기 여기광이 조사됨으로써 상기 흡수제가 발하는 형광을 수광하는 광검출부와,
상기 흡수제가 발한 형광 이외의 파장의 광을 제거하는 필터와,
상기 보호막으로부터의 형광을 반사하여 상기 광검출부로 유도하는 반사면을 갖는 반사경을 포함하고,
상기 반사면은, 회전 타원체의 곡면의 일부로 이루어지고, 상기 회전 타원체의 2 개의 초점 중 일방의 초점은 상기 보호막의 상기 여기광이 조사되는 부분에 위치하고, 타방의 초점은 상기 광검출부에 위치하고,
상기 여기광 조사부, 상기 광검출부, 상기 필터 및 상기 반사경이 1 개의 케이싱 내에 배치되고, 상기 여기광 조사부는 상기 케이싱의 외부에 형성되는 광원부로부터 발해진 상기 여기광을 상기 보호막으로 유도하는, 형광 검출 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광검출부는, 광전자 증배관을 포함하는, 형광 검출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 여기광 조사부는, 상기 워크 피스의 피조사 영역과 상기 필터 사이에 형성되는, 형광 검출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유지부는 레이저 가공에 겸용되는, 형광 검출 장치.
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