KR102325713B1 - 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 및 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법 - Google Patents

레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 및 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 미리 높이 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛의 평가를 실시할 수 있는 것.
(해결 수단) 평가용 지그 (1) 는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블 (20) 과, 가공용 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 유닛 (30) 과, 가공용 레이저 광선의 집광점 위치를 변위시키는 집광점 위치 조정 유닛과, 웨이퍼에 검출용 레이저 광선을 조사하여 이면의 Z 축 방향의 위치를 검출하는 높이 위치 검출 유닛과, 집광점 위치 조정 유닛을 제어하는 제어 유닛 (100) 을 구비하는 레이저 가공 장치 (10) 의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그이다. 평가용 지그 (1) 는, 검출용 레이저 광선이 조사되는 피조사면 (2-1) 과, Z 축 방향으로 피조사면 (2-1) 을 이동시키는 액추에이터와, 액추에이터를 지지하고 유지면 (21) 에 재치되는 기대부 (4) 와, 액추에이터의 이동을 제어하는 제어부 (120) 를 구비한다.

Description

레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 및 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법{JIG FOR EVALUATION OF HEIGHT POSITION DETECTION UNIT OF LASER MACHINING APPARATUS AND EVALUATION METHOD OF HEIGHT POSITION DETECTION UNIT OF LASER MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 및 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 LED (Light Emitting Diode) 디바이스가 형성된 웨이퍼나 각종 판상 피가공물을 분할 예정 라인을 따라 가공할 때에 사용되는 레이저 가공 장치가 알려져 있다. 레이저 가공 장치는, 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 피가공물의 내부에 개질층을 형성하고, 개질층을 파단 기점으로 하여 피가공물을 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 가공 방법을 실시할 때에 사용된다. 이 종류의 레이저 가공 장치는, 개질층을 형성할 때에, 절삭 블레이드에 의한 절삭 가공과 달리, 절삭수를 사용하지 않고, 커프도 매우 좁다는 우위성이 있어, 사용이 확대되고 있다.
개질층은, 피가공물의 두께 방향에서 일정한 위치에 형성되지 않으면, 개질층으로부터 벗어난 위치에서 파단되어 버리거나, 파단되지 않는다는 문제가 발생한다. 그래서, 분할 예정 라인을 따라 피가공물의 높이를 가공 전에 측정하는 높이 위치 검출 유닛과, 높이 위치 검출 유닛의 측정한 결과에 맞추어 레이저 광선의 집광점을 조정할 수 있는 집광점 위치 조정 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치가 개발되었다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 레이저 가공 장치에 의해, 피가공물의 두께가 면 내에서 편차가 있다고 하더라도, 피가공물의 표면으로부터 소정의 깊이로 개질층을 형성할 수 있다.
일본 공개특허공보 2010-142819호
특허문헌 1 에 나타난 레이저 가공 장치는, 피가공물의 가공을 실시하기 전에, 높이 위치 검출 유닛이 올바르게 높이를 검출할 수 있는지를 평가할 필요가 있다. 이 때문에, 특허문헌 1 에 나타난 레이저 가공 장치는, 미리 높이 위치의 정보 (수평 방향의 위치와 높이의 관계를 나타내는 정보) 를 파악하고 있는 평가용 판상물을 척 테이블로 고정하고, 척 테이블을 가공 이송하면서 평가용 판상물에 검출용 레이저 광선을 조사하여 높이를 측정한다. 측정하여 얻어진 높이의 정보와, 미리 파악하고 있는 높이 위치의 정보를 대조하여, 이것들에 차이가 없으면 높이 위치 검출 유닛의 검출 정밀도가 가공에 적합하다고 판정할 수 있다. 그러나, 이 방법에서는, 미리 높이 위치를 파악하고 있는 평가용 판상물이 없으면, 높이 위치 검출 유닛의 평가를 할 수 없다는 과제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 미리 높이 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛의 평가를 실시할 수 있는 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 및 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물을 유지면에서 유지하는 척 테이블과, 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 가공용 레이저 광선을 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 레이저 발진기와 가공용 레이저 광선을 집광하는 집광기를 갖는 레이저 광선 조사 유닛과, 그 가공용 레이저 광선의 집광점 위치를 변위시키는 집광점 위치 조정 유닛과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 검출용 레이저 광선을 그 집광기를 통해 조사하고, 그 피가공물의 상면 높이 위치를 검출하는 높이 위치 검출 유닛과, 그 높이 위치 검출 유닛으로부터의 검출 신호에 기초하여 그 집광점 위치 조정 유닛을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치의 그 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그로서, 그 검출용 레이저 광선이 조사되는 피조사면과, 그 피조사면과 직교하는 방향으로 그 피조사면을 이동시키는 액추에이터와, 그 액추에이터를 지지하고 그 유지면에 재치 (載置) 되는 기대부와, 그 액추에이터의 이동을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그가 제공된다.
바람직하게는, 그 액추에이터는, 피에조 액추에이터 또는 보이스 코일 모터로 구성된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법으로서, 상기 평가용 지그를 그 레이저 가공 장치의 척 테이블의 유지면에 재치하는 재치 스텝과, 그 평가용 지그의 그 액추에이터를 제어하여, 그 피조사면을 원하는 진폭으로 이동시키는 이동 프로그램을 설정하는 프로그램 설정 스텝과, 그 유지면에 재치된 그 평가용 지그의 그 피조사면에 그 레이저 가공 장치의 검출용 레이저 광선을 조사하고, 그 이동 프로그램에 의해 원하는 진폭으로 이동되는 그 피조사면의 높이 위치의 변동을 그 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛으로 검출하는 높이 검출 스텝과, 그 높이 검출 스텝에서 검출된 그 높이 위치의 변동과, 그 프로그램 설정 스텝에서 설정한 그 진폭을 비교하여, 그 높이 위치 검출 유닛이 그 피조사면의 높이 위치를 검출할 수 있었는지의 여부를 판정하는 비교 판정 스텝을 구비하는 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법이 제공된다.
본원 발명은, 미리 높이 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛의 평가를 실시할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그에 의해 평가되는 레이저 가공 장치의 개략의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 대상의 웨이퍼의 사시도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타낸 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛 등의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛이 갖는 비점수차의 설명도이다.
도 5 는, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 세로로 긴 타원형인 경우를 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 원형인 경우를 나타내는 설명도이다.
도 7 은, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 가로로 긴 타원형인 경우를 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 동작 중인 집광 렌즈와 웨이퍼의 이면의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.
도 9 는, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 도 9 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 피조사면이 상승한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11 은, 도 9 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어부가 설정하는 이동 프로그램의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 12 는, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 13 은, 도 12 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법의 재치 스텝 및 높이 검출 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 14 는, 도 12 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법의 비교 판정 스텝의 판정 결과의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 15 는, 제 2 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 16 은, 제 3 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 17 은, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 18 은, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 19 는, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 또 다른 일례를 나타내는 설명도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대해, 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.
〔제 1 실시형태〕
제 1 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그를 설명한다. 도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그에 의해 평가되는 레이저 가공 장치의 개략 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 대상의 웨이퍼의 사시도이다. 도 3 은, 도 1 에 나타낸 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛 등의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4 는, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛이 갖는 비점수차의 설명도이다. 도 5 는, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 세로로 긴 타원형인 경우를 나타내는 설명도이다. 도 6 은, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 원형인 경우를 나타내는 설명도이다. 도 7 은, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 광검출기에 있어서의 검출용 레이저 광선의 빔이 가로로 긴 타원형인 경우를 나타내는 설명도이다.
제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (10) 의 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가하기 위한 지그이다. 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (10) 는, 피가공물인 도 2 에 나타내는 웨이퍼 (201) 의 분할 예정 라인 (202) 에 도 3 에 나타내는 개질층 (203) 을 형성하는 장치이다.
제 1 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치 (10) 의 가공 대상인 웨이퍼 (201) 는, 제 1 실시형태에서는 실리콘, 사파이어, 갈륨비소 등을 기판 (204) 으로 하는 원판상의 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼이다. 웨이퍼 (201) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 표면 (205) 의 교차 (제 1 실시형태에서는, 직교) 하는 복수의 분할 예정 라인 (202) 에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스 (206) 가 형성되어 있다.
웨이퍼 (201) 는, 디바이스 (206) 로서, IC (Integrated Circuit) 또는 LSI (Large Scale Integration) 등의 반도체 디바이스나 LED (Light Emitting Diode) 디바이스가 각 영역에 형성된다. 분할 예정 라인 (202) 은, 서로 평행한 복수의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 과, 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 에 직교하는 서로 평행한 복수의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 을 구비한다. 제 1 실시형태에 있어서, 웨이퍼 (201) 는, 표면 (205) 에 점착 테이프 (210) 가 첩착 (貼着) 되고, 점착 테이프 (210) 의 외연이 환상 프레임 (211) 에 첩착됨으로써, 이면 (207) 이 노출된 상태에서 환상 프레임 (211) 의 개구에 점착 테이프 (210) 로 지지된다.
레이저 가공 장치 (10) 는, 웨이퍼 (201) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 가공용 레이저 광선 (300) (도 3 에 나타낸다) 을 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 측으로부터 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 을 따라 조사하고, 가공용 레이저 광선 (300) 에서 웨이퍼 (201) 의 내부에 파단 기점이 되는 개질층 (203) 을 형성하는 것이다. 또한, 개질층 (203) 이란, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 밖의 물리적 특성이 주위의 그것과는 상이한 상태가 된 영역인 것을 의미하고, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역, 및 이들 영역이 혼재한 영역 등을 예시할 수 있다.
레이저 가공 장치 (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (201) 를 유지면 (21) 에서 유지하는 척 테이블 (20) 과, 레이저 광선 조사 유닛 (30) 과, 도 3 에 나타내는 집광점 위치 조정 유닛 (40) 과, 도 3 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 구비한다. 또, 레이저 가공 장치 (10) 는, 척 테이블 (20) 과 레이저 광선 조사 유닛 (30) 을 X 축 방향으로 상대 이동시키는 X 축 이동 유닛 (60) 과, 척 테이블 (20) 과 레이저 광선 조사 유닛 (30) 을 Y 축 방향으로 상대 이동시키는 Y 축 이동 유닛 (70) 과, 촬상 유닛 (80) 과, 제어 유닛 (100) 을 구비한다.
척 테이블 (20) 은, 웨이퍼 (201) 를 유지하는 유지면 (21) 을 갖는다. 유지면 (21) 은, 점착 테이프 (210) 를 개재하여 환상 프레임 (211) 의 개구에 첩착된 웨이퍼 (201) 를 유지한다. 유지면 (21) 은, 포러스 세라믹 등으로 형성된 원반 형상이고, 도시되지 않은 진공 흡인 경로를 통하여 도시되지 않은 진공 흡인원과 접속되어 있다. 유지면 (21) 은, 재치된 웨이퍼 (201) 를, 점착 테이프 (210) 를 개재하여 흡인하고 유지한다. 제 1 실시형태에서는, 유지면 (21) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향과 평행한 평면이다. 척 테이블 (20) 의 주위에는, 웨이퍼 (201) 의 주위의 환상 프레임 (211) 을 협지하는 클램프부 (22) 가 복수 배치되어 있다. 또, 척 테이블 (20) 은, 회전 유닛 (23) 에 의해 Z 축 방향과 평행한 중심 축선 둘레로 회전시킨다. 회전 유닛 (23) 은, X 축 이동 유닛 (60) 에 의해 X 축 방향으로 이동되는 이동 테이블 (24) 상에 배치되어 있다.
X 축 이동 유닛 (60) 은, 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 가공 이송하는 가공 이송 수단이다. X 축 이동 유닛 (60) 은, 축심 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 볼 나사 (61) 와, 볼 나사 (61) 를 축심 둘레로 회전시키는 펄스 모터 (62) 와, 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 가이드 레일 (63) 을 구비한다.
Y 축 이동 유닛 (70) 은, 척 테이블 (20) 을 Y 축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블 (20) 을 산출 이송하는 산출 이송 수단이다. Y 축 이동 유닛 (70) 은, 축심 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 볼 나사 (71) 와, 볼 나사 (71) 를 축심 둘레로 회전시키는 펄스 모터 (72) 와, 척 테이블 (20) 을 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 가이드 레일 (73) 을 구비한다.
레이저 광선 조사 유닛 (30) 은, 웨이퍼 (201) 가 투과성을 갖는 파장의 가공용 레이저 광선 (300) 을 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 에 이면 (207) 측으로부터 조사하는 유닛이다. 레이저 광선 조사 유닛 (30) 은, 가공용 레이저 광선 (300) 에 의해 웨이퍼 (201) 의 내부에 개질층 (203) 을 형성하는 유닛이다.
레이저 광선 조사 유닛 (30) 은, 도 1 에 나타내는 가공 헤드 (31) 와, 도 3 에 나타내는 레이저 발진기 (32) 와, 집광기인 집광 렌즈 (33) 를 구비한다. 가공 헤드 (31) 는, 레이저 가공 장치 (10) 의 장치 본체 (11) 로부터 세워 형성된 벽부 (12) 에 이어진 지지 기둥 (13) 의 선단에 장착되어 있다.
레이저 발진기 (32) 는, 가공용 레이저 광선 (300) 을 발진하고, 발진된 가공용 레이저 광선 (300) 을 다이크로익 미러 (59) 를 개재하여, 가공 헤드 (31) 의 선단으로부터 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 에 조사한다. 다이크로익 미러 (59) 는, 레이저 발진기 (32) 와 집광 렌즈 (33) 사이에 있어서의 가공용 레이저 광선 (300) 의 광로 상에 배치되어 있다. 다이크로익 미러 (59) 는, 가공용 레이저 광선 (300) 을 투과시킨다. 레이저 발진기 (32) 가 발진하는 가공용 레이저 광선 (300) 은, 예를 들어, YAG 레이저 광선 또는 YVO 레이저 광선이다. 제 1 실시형태에 있어서, 가공용 레이저 광선 (300) 의 파장은, 예를 들어, 1064 ㎚ 이지만, 이것에 한정되지 않는다. 집광 렌즈 (33) 는, 가공용 레이저 광선 (300) 을 웨이퍼 (201) 의 내부에 집광하는 것이다.
집광점 위치 조정 유닛 (40) 은, 가공용 레이저 광선 (300) 의 집광점 (301) 의 위치를 Z 축 방향으로 변위시키는 것이다. 집광점 위치 조정 유닛 (40) 은, 집광 렌즈 (33) 를 유지하는 렌즈 홀더 (41) 와, 렌즈 홀더 (41) 를 Z 축 방향으로 이동시키는 구동 유닛 (42) 을 구비한다. 구동 유닛 (42) 은, 주지된 볼 나사나 펄스 모터, 피에조 모터에 의해 구성된다.
높이 위치 검출 유닛 (50) 은, 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 에 도 3 에 나타내는 검출용 레이저 광선 (400) 을 집광 렌즈 (33) 를 통해 조사하고, 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 의 상면인 이면 (207) 의 높이 위치인 Z 축 방향의 위치를 검출하는 것이다. 또한, 본 발명에서는, Z 축 방향의 위치는, 유지면 (21) 을 기준 (0 ㎛) 으로 하고 있다. 높이 위치 검출 유닛 (50) 은, 검출용 레이저 발진기 (51) 와, 콜리메이트 렌즈 (52) 와, 편광 빔 스플리터 (53) 와, 볼록 렌즈 (54) 와, 실린드리컬 렌즈 (55) 와, 광검출기 (56) 와, λ/4 판 (57) 과, 볼록 렌즈 (58) 를 갖는다.
검출용 레이저 발진기 (51) 는, 예를 들어 레이저 다이오드로 구성되고, 소정 파장의 검출용 레이저 광선 (400) 을 발진하고, 검출용 레이저 광선 (400) 을 콜리메이트 렌즈 (52) 와 편광 빔 스플리터 (53) 와 λ/4 판 (57) 과 볼록 렌즈 (58) 에 순서대로 통과시켜 다이크로익 미러 (59) 에 조사한다. 광검출기 (56) 는, 도 5, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 을 4 개 구비하는 포토 다이오드로 구성된다. 검출용 레이저 발진기 (51) 로부터 조사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 콜리메이트 렌즈 (52) 에 의해 평행광으로 변환된 후, 편광 빔 스플리터 (53), 및 λ/4 판 (57) 을 투과하고, 다이크로익 미러 (59) 에 의해 반사된다. 다이크로익 미러 (59) 에 의해 반사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 집광 렌즈 (33) 를 개재하여 유지면 (21) 상의 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 에 조사된다.
웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 에서 반사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 다이크로익 미러 (59) 에 의해 반사되고, 볼록 렌즈 (58) 를 투과하여 λ/4 판 (57) 에 입사된다. 여기서, 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 에서 반사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 웨이퍼 (201) 를 향하는 왕로 (往路) 와 그 웨이퍼 (201) 에 의해 반사된 귀로에서 λ/4 판 (57) 을 2 회 통과하고 있으므로, 그 편광 방향이 90° 회전한다. 이 때문에, 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 에서 반사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 편광 빔 스플리터 (53) 에 있어서 반사되고, 볼록 렌즈 (54) 에 의해 집광되어 실린드리컬 렌즈 (55) 에 입사된다.
실린드리컬 렌즈 (55) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 원 기둥을 축 방향 을 따라 절반으로 한 대략 반원 기둥상을 나타낸다. 실린드리컬 렌즈 (55) 는, 예를 들어, α 방향에만 렌즈 효과를 갖고, β 방향에 있어서는 렌즈 효과를 갖지 않는다. 즉, 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 에서 반사된 검출용 레이저 광선 (400) 은, 실린드리컬 렌즈 (55) 를 통과할 때, α 방향의 초점 위치와 β 방향의 초점 위치가 어긋나 비점수차가 발생한 상태에서 광검출기 (56) 에 입사된다 (도 5, 도 6 및 도 7 참조).
실린드리컬 렌즈 (55) 를 투과한 검출용 레이저 광선 (400) 은, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 빔 (401-1, 401-2, 401-3) 의 평면 형상이 광축 상의 위치에 따라 세로로 긴 타원형, 원형, 가로로 긴 타원형의 순서로 변화된다. 이 때문에, 4 분할 포토 다이오드로 이루어지는 광검출기 (56) 에서 빔 (401-1, 401-2, 402-3) 을 수광하면, 빔 (401-1, 401-2, 402-3) 의 평면 형상에 따라 각 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 에 입사되는 광량의 밸런스가 변화된다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 빔 (401-1) 이 세로로 긴 타원형인 경우, 광검출기 (56) 에 있어서의 분할 영역 (56-1 및 56-3) 의 입사광량이 분할 영역 (56-2 및 56-4) 의 입사광량보다 커진다. 또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 빔 (401-2) 이 원형인 경우, 광검출기 (56) 에 있어서의 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 의 입사광량이 동등해진다. 또, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 빔 (401-3) 이 가로로 긴 타원형인 경우, 광검출기 (56) 에 있어서의 분할 영역 (56-2 및 56-4) 의 입사광량이 분할 영역 (56-1 및 56-3) 의 입사광량보다 커진다.
광검출기 (56) 는, 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 에서 검출된 입사광량을 제어 유닛 (100) 에 출력한다. 제어 유닛 (100) 은, 분할 영역 (56-1) 및 분할 영역 (56-3) 의 입사광량의 합과, 분할 영역 (56-2) 및 분할 영역 (56-4) 의 입사광량의 합의 차분값을 산출한다.
도 5 에 나타낸 빔 (401-1) 이 세로로 긴 타원형인 경우, 상기 차분값은 정 (正) (0 보다 크다) 이 된다. 도 6 에 나타낸 빔 (401-2) 이 원형인 경우, 차분값은 0 (제로) 이 된다. 도 7 에 나타낸 빔 (401-3) 이 가로로 긴 타원형인 경우, 차분값은 부 (負) (0 보다 작다) 가 된다.
제 1 실시형태에 있어서, 높이 위치 검출 유닛 (50) 은, 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 에서 검출된 입사광량을 제어 유닛 (100) 에 출력한다.
촬상 유닛 (80) 은, 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 를 촬상하는 것으로, 레이저 광선 조사 유닛 (30) 과 X 축 방향으로 병렬하는 위치에 배치 형성되어 있다. 제 1 실시형태에서는, 촬상 유닛 (80) 은, 지지 기둥 (13) 의 선단에 장착되어 있다. 촬상 유닛 (80) 은, 척 테이블 (20) 에 유지된 웨이퍼 (201) 를 촬상하는 CCD (Charge Coupled Device) 카메라나 적외선 카메라에 의해 구성된다.
제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 장치 (10) 의 구성 요소를 각각 제어하여, 웨이퍼 (201) 에 개질층 (203) 을 형성하는 동작을 레이저 가공 장치 (10) 에 실시시키는 것이다. 제어 유닛 (100) 은, 컴퓨터이다. 제어 유닛 (100) 은, CPU (Central Processing Unit) 와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM (Read Only Memory) 또는 RAM (Random Access Memory) 과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다.
제어 유닛 (100) 의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 레이저 가공 장치 (10) 를 제어하기 위한 제어 신호를 입출력 인터페이스 장치를 통하여 레이저 가공 장치 (10) 의 상기 서술한 구성 요소에 출력한다. 또, 제어 유닛 (100) 은, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛 (101) 이나, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 사용하는 입력 유닛 (102) 에 접속되어 있다. 입력 유닛 (102) 은, 표시 유닛 (101) 에 형성된 터치 패널과, 키보드 등 중 적어도 하나에 의해 구성된다. 또, 제 1 실시형태에 있어서, 제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) 도 구성한다.
또, 제어 유닛 (100) 은, 분할 영역 (56-1, 56-2, 56-3, 56-4) 에서 검출된 입사광량으로부터 전술한 차분값을 산출하고, 산출된 차분값에 기초하여, 집광 렌즈 (33) 와 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 거리, 즉 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 산출한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 집광 렌즈 (33) 에 의한 가공용 레이저 광선 (300) 의 집광점 (301) 의 위치와, 집광 렌즈 (33) 에 의한 검출용 레이저 광선 (400) 의 집광점의 위치는 서로 상이하다.
다음으로, 레이저 가공 장치 (10) 의 가공 동작을 도면에 기초하여 설명한다. 도 8 은, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 동작 중인 집광 렌즈와 웨이퍼의 이면의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.
레이저 가공 장치 (10) 는, 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 제어 유닛 (100) 에 등록하고, 오퍼레이터가 웨이퍼 (201) 를 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 에 재치하고, 오퍼레이터로부터 가공 동작의 개시 지시가 있었을 경우에, 가공 동작을 개시한다. 가공 동작에서는, 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 진공 흡인원을 구동시키고, 유지면 (21) 에 웨이퍼 (201) 를 흡인 유지한다.
가공 동작에서는, 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 촬상 유닛 (80) 이 촬상한 웨이퍼 (201) 의 화상에 기초하여 얼라인먼트를 실행하고, 회전 유닛 (23) 에 복수의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 을 X 축 방향과 평행하게 한 후, 복수의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 중 미리 정해진 하나의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 의 일단과 레이저 광선 조사 유닛 (30) 의 가공 헤드 (31) 를 Z 축 방향으로 상대시킨다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, X 축 이동 유닛 (60) 에 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 이동시키면서 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 검출용 레이저 발진기 (51) 로부터 검출용 레이저 광선 (400) 을 발진시키고, 검출용 레이저 광선 (400) 을 하나의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 의 일단으로부터 타단을 향하여 순서대로 조사시킨다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 광검출기 (56) 의 검출 신호에 기초하여, 하나의 제 1 분할 예정 라인 (202-1) 의 일단으로부터 타단에 걸친 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 산출하고, 기억한다.
레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 회전 유닛 (23) 에 복수의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 을 X 축 방향과 평행하게 한 후, 복수의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 중 미리 정해진 하나의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 의 일단과 레이저 광선 조사 유닛 (30) 의 가공 헤드 (31) 를 Z 축 방향으로 상대시킨다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, X 축 이동 유닛 (60) 에 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 이동시키면서 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 검출용 레이저 발진기 (51) 로부터 검출용 레이저 광선 (400) 을 발진시키고, 검출용 레이저 광선 (400) 을 하나의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 의 일단으로부터 타단을 향하여 순서대로 조사시킨다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 광검출기 (56) 의 검출 신호에 기초하여, 하나의 제 2 분할 예정 라인 (202-2) 의 일단으로부터 타단에 걸친 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 산출하고, 기억한다. 또한, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 검출하는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 은, 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 중심을 통과하는 것이 바람직하고, 또는, 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 중심에 보다 가까운 것이 바람직하다.
레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 복수의 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이에 걸쳐 가공용 레이저 광선 (300) 을 조사하여 웨이퍼 (201) 의 내부에 개질층 (203) 을 형성한다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 가공용 레이저 광선 (300) 을 조사할 때에는, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 검출 신호로부터 산출된 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 일단으로부터 타단에 걸친 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치에 기초하여, 이면 (207) 과 집광 렌즈 (33) 의 거리가, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (201) 의 내부에 개질층 (203) 을 형성하는 위치에 기초하여 정해진 거리 (500) 에서 일정해지도록, 집광점 위치 조정 유닛 (40) 을 제어한다. 그러면, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 개질층 (203) 의 이면 (207) 으로부터의 거리 (501) 는, 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이에 걸쳐 일정해진다. 또한, 도 8 은, 집광 렌즈 (33) 의 궤적을 일점 쇄선으로 나타내고 있음과 함께, 이면 (207) 의 높이의 변화를 실제보다 과장하여 나타내고 있다. 레이저 가공 장치 (10) 의 제어 유닛 (100) 은, 모든 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 을 따라, 웨이퍼 (201) 의 내부에 개질층 (203) 을 형성하면, 가공 동작을 종료한다.
다음으로, 제 1 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) 를 도면에 기초하여 설명한다. 도 9 는, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 10 은, 도 9 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 피조사면 (2-1) 이 상승한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 11 은, 도 9 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어부가 설정하는 이동 프로그램의 일례를 나타내는 설명도이다.
레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) (이하, 간단히 평가용 지그라고 기재한다) 는, 레이저 가공 장치 (10) 의 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 위치의 검출 정밀도를 평가하기 위한 지그이다. 평가용 지그 (1) 는, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 피조사 부재 (2) 와, 전술한 제어 유닛 (100) 을 구비하는 액추에이터 (3) 와, 기대부 (4) 를 구비한다.
피조사 부재 (2) 는, 기대부 (4) 에 Z 축 방향 (높이 방향) 으로 자유롭게 이동할 수 있도록 형성되고, 또한 기대부 (4) 가 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 상에 재치되면, 레이저 광선 조사 유닛 (30) 의 가공 헤드 (31) 에 대향된다. 피조사 부재 (2) 는, 기대부 (4) 가 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 상에 재치되면, X 축 방향과 Y 축 방향의 쌍방과 평행하고 또한 가공 헤드 (31) 와 대향하는 피조사면 (2-1) 을 구비한다. 피조사면 (2-1) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 검출용 레이저 발진기 (51) 가 발진한 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사된다.
액추에이터 (3) 는 기대부 (4) 내에 수용되고, 피조사면 (2-1) 과 교차하는 방향인 Z 축 방향으로 피조사면 (2-1) 을 이동시키는 것이다. 제 1 실시형태에 있어서, 액추에이터 (3) 는, 피조사 부재 (2) 에 장착되어 있다. 액추에이터 (3) 는, 압전체를 2 장의 전극으로 협지하여 구성된 소위 피에조 액추에이터이고, 전극에 전력이 인가됨으로써, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시킨다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 액추에이터 (3) 는, 피에조 액추에이터이지만, 이것에 한정되지 않는다.
기대부 (4) 는, 액추에이터 (3) 를 지지하고 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 에 재치되는 것이다. 기대부 (4) 는, 평판상으로 형성되고 또한 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 에 재치되는 평판부 (4-1) 와, 평판부 (4-1) 에서 세워 형성된 원통상으로 형성된 원통부 (4-2) 를 구비한다. 기대부 (4) 는, 원통부 (4-2) 내에 액추에이터 (3) 를 수용하고 또한 평판부 (4-1) 상에 액추에이터 (3) 를 지지한다.
제어 유닛 (100) 은, 액추에이터 (3) 를 제어한다. 제어 유닛 (100) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기억부 (110) 와 제어부 (120) 를 구비한다. 기억부 (110) 는, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 기억하고 있다. 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때, 액추에이터 (3) 를 제어하고, 피조사면 (2-1) 을 도 11 에 나타내는 원하는 진폭 (600) 으로 Z 축 방향으로 이동시키고, 피가공물인 웨이퍼 (201) 의 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 위치를 모의하기 위한 이동 프로그램 (601) 을 설정하기 위한 프로그램이다. 또한, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때의 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치가, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 웨이퍼 (201) 의 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 에 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사하여 검출한다고 상정되는 Z 축 방향의 위치와 동등해지는 이동 프로그램 (601) 을 설정하는 것이 바람직하다.
제어부 (120) 는, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때에는, 입력 유닛 (102) 의 조작에 의해 오퍼레이터로부터 가공 대상의 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도가 입력된다. 제어부 (120) 는, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때에는, 입력된 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도에 기초하여, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 실행하고, 예를 들어 도 11 에 나타내는 이동 프로그램 (601) 을 설정한다. 제 1 실시형태에 있어서, 도 11 에 나타내는 이동 프로그램 (601) 은, 액추에이터 (3) 에 의한 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 진폭 (600), 피조사면 (2-1) 의 이동 횟수, 피조사면 (2-1) 의 이동 속도를 포함한다. 또한, 도 11 의 가로축은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시하기 위해서 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사 개시하고 나서의 경과 시간을 나타내고, 세로축은, 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다.
즉, 제어부 (120) 는, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때에는, 입력된 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도에 기초하여, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 실행하고, 액추에이터 (3) 에 의한 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 진폭 (600), 피조사면 (2-1) 의 이동 횟수, 피조사면 (2-1) 의 이동 속도를 설정한다. 제어부 (120) 는, 높이 위치 검출 유닛 (50) 을 평가할 때에는, 설정한 이동 프로그램 (601) 대로 액추에이터 (3) 의 이동을 제어한다.
제어 유닛 (100) 의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 제어부 (120) 의 기능을 실현한다. 제어 유닛 (100) 의 기억 장치는, 기억부 (110) 의 기능을 실현한다.
다음으로, 제 1 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 12 는, 제 1 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법을 나타내는 플로 차트이다. 도 13 은, 도 12 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법의 재치 스텝 및 높이 검출 스텝을 나타내는 설명도이다. 도 14 는, 도 12 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법의 비교 판정 스텝의 판정 결과의 일례를 나타내는 설명도이다.
제 1 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법 (이하, 간단히 평가 방법이라고 기재한다) 은, 레이저 가공 장치 (10) 의 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 웨이퍼 (201) 의 이면 (207) 의 위치의 검출 정밀도를 평가하는 방법이다. 평가 방법은, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 재치 스텝 ST1 과, 프로그램 설정 스텝 ST2 와, 높이 검출 스텝 ST3 과, 비교 판정 스텝 ST4 를 구비한다.
재치 스텝 ST1 은, 평가용 지그 (1) 를 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 에 재치하는 스텝이다. 제 1 실시형태에 있어서, 재치 스텝에서는, 오퍼레이터가, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (10) 의 척 테이블 (20) 의 유지면 (21) 의 중앙에 재치한다. 평가 방법은, 프로그램 설정 스텝 ST2 로 진행된다.
프로그램 설정 스텝 ST2 는, 평가용 지그 (1) 의 액추에이터 (3) 를 제어하여, 피조사면 (2-1) 을 원하는 진폭 (600) 으로 이동시키는 이동 프로그램 (601) 을 설정하는 스텝이다. 프로그램 설정 스텝 ST2 에서는, 오퍼레이터가, 입력 유닛 (102) 을 조작하여 가공 대상의 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도 및 피조사면 (2-1) 의 원하는 높이 위치를 입력한다.
프로그램 설정 스텝 ST2 에서는, 제어 유닛 (100) 은, 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도의 입력을 접수하면, 제어부 (120) 가, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 실행하고, 예를 들어, 도 11 에 나타내는 이동 프로그램 (601) 을 설정한다. 제 1 실시형태에 있어서, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 도 11 에 나타내는 이동 프로그램 (601) 은, 진폭 (600) 을 5 ㎛ 로 하고, 이동 횟수를 1 왕복으로 하고, 이동 속도를 10 ㎛/sec 로 하고 있다. 평가 방법은, 높이 검출 스텝 ST3 으로 진행된다.
높이 검출 스텝 ST3 은, 유지면 (21) 에 재치된 평가용 지그 (1) 의 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사하고, 이동 프로그램 (601) 에 의해 원하는 진폭 (600) 으로 이동하는 피조사면 (2-1) 의 높이 위치인 Z 축 방향의 위치의 변동을 높이 위치 검출 유닛 (50) 으로 검출하는 스텝이다. 높이 검출 스텝 ST3 에서는, 제어 유닛 (100) 은, 오퍼레이터로부터의 평가 개시 지시를 입력 유닛 (102) 등을 통하여 접수하면, X 축 이동 유닛 (60) 및 Y 축 이동 유닛 (70) 을 제어하여, 가공 헤드 (31) 를 피조사면 (2-1) 에 Z 축 방향으로 대향시킨다. 그리고, 제어 유닛 (100) 은, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (120) 가 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 산출한 이동 프로그램 (601) 을 실행하여 액추에이터 (3) 를 동작시킴과 함께, 검출용 레이저 광선 (400) 을 피조사면 (2-1) 에 조사한다. 그러면, 제어 유닛 (100) 은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여, 도 14 에 나타내는 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 를 검출한다.
또한, 도 14 의 가로축은, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시하기 위해서 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사 개시하고 나서의 경과 시간을 나타내고, 세로축은, 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다. 또, 도 14 의 실선은, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 을 나타내고, 일점 쇄선은, 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 를 나타내고 있다. 평가 방법은, 이동 프로그램 (601) 의 실행이 종료되면, 높이 검출 스텝 ST3 을 종료하고, 비교 판정 스텝 ST4 로 진행된다.
비교 판정 스텝 ST4 는, 높이 검출 스텝 ST3 에서 검출된 피조사면 (2-1) 의 높이 위치인 Z 축 방향의 위치의 변동과, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정한 이동 프로그램 (601) 의 진폭 (600) 을 비교하여, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치를 검출할 수 있었는지의 여부를 판정하는 스텝이다. 비교 판정 스텝 ST4 는, 제어 유닛 (100) 은, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 과, 높이 검출 스텝 ST3 에서 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 를 표시 유닛 (101) 에 표시한다.
제 1 실시형태에 있어서, 비교 판정 스텝 ST4 에서는, 오퍼레이터가, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 과, 높이 검출 스텝 ST3 에서 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 를 대비하여, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치를 검출할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 비교 판정 스텝 ST4 에서는, 오퍼레이터가, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 과, 높이 검출 스텝 ST3 에서 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 의 최대의 차 (603) 가 미리 정해진 소정값을 초과하고 있으면, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 피조사면 (2-1) 의 높이 위치를 검출하지 못했다고 판정하여, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 불량이라고 판정한다.
비교 판정 스텝 ST4 에서는, 오퍼레이터가, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 과, 높이 검출 스텝 ST3 에서 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 의 최대의 차 (603) 가 미리 정해진 소정값 이하이면, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 피조사면 (2-1) 의 높이 위치를 검출하였다고 판정하여, 높이 위치 검출 유닛 (50) 이 양품이라고 판정한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 비교 판정 스텝 ST4 에서는, 오퍼레이터가, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정된 이동 프로그램 (601) 과, 높이 검출 스텝 ST3 에서 광검출기 (56) 의 검출 결과에 기초하여 산출된 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치 (602) 의 최대의 차 (603) 에 기초하여 판정했지만, 본 발명에서는, 제어 유닛 (100) 의 제어부 (120) 가 동일하게 자동적으로 판정하고, 판정 결과를 표시 유닛 (101) 에 표시해도 된다.
제 1 실시형태에 관련된 평가용 지그 (1) 는, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시키는 액추에이터 (3) 를 구비하고 있으므로, 액추에이터 (3) 에 의해 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시킴으로써, 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202) 의 Z 축 방향의 위치를 피조사면 (2-1) 에서 모의할 수 있다. 그 결과, 평가용 지그 (1) 는, 액추에이터 (3) 에 의해 이동되는 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사됨으로써, 미리 Z 축 방향의 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다.
또, 평가용 지그 (1) 는, 액추에이터 (3) 가 피에조 액추에이터이므로, 미소한 진폭 (600) 으로의 피조사면 (2-1) 의 이동을 가능하게 할 수 있고, 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202) 의 Z 축 방향의 위치를 피조사면 (2-1) 에서 모의할 수 있다.
제 1 실시형태에 관련된 평가 방법은, 프로그램 설정 스텝 ST2 에서 설정한 이동 프로그램 (601) 대로 액추에이터 (3) 를 제어하여, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시키므로, 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202) 의 Z 축 방향의 위치를 피조사면 (2-1) 에서 모의할 수 있다. 그 결과, 평가 방법은, 높이 검출 스텝 ST3 에 있어서, 액추에이터 (3) 에 의해 Z 축 방향으로 이동되는 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사됨으로써, 미리 Z 축 방향의 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다.
또, 평가 방법은, 높이 검출 스텝 ST3 에 있어서, 액추에이터 (3) 에 의해 Z 축 방향으로 이동되는 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사됨으로써, 미리 Z 축 방향의 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있으므로, 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 이동시키지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다. 그 결과, 평가 방법은, 척 테이블 (20) 의 X 축 방향으로 이동에 수반하는 진동의 영향을 받지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다.
〔제 2 실시형태〕
제 2 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1-2) 를 설명한다. 도 15 는, 제 2 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 15 는, 제 1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1-2) (이하, 간단히 평가용 지그라고 기재한다) 는, 액추에이터 (3-2) 가 제 1 실시형태와 상이한 것 이외에, 제 1 실시형태와 동일한 구성이다.
평가용 지그 (1-2) 의 액추에이터 (3-2) 는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 기대부 (4) 의 원통부 (4-2) 의 내주면에 장착된 원통상의 영구 자석 (5) 과, 피조사 부재 (2) 의 원기둥부의 외주면에 장착된 코일 (6) 을 구비하는 소위 보이스 코일 모터이다. 액추에이터 (3-2) 는, 코일 (6) 에 전력이 인가됨으로써, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시킨다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서, 액추에이터 (3-2) 는, 보이스 코일 모터이지만, 이것에 한정되지 않는다.
제 2 실시형태에 관련된 평가용 지그 (1-2) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시키는 액추에이터 (3-2) 를 구비하고 있으므로, 액추에이터 (3-2) 에 의해 이동되는 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사됨으로써, 미리 Z 축 방향의 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다.
〔제 3 실시형태〕
제 3 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) 를 설명한다. 도 16 은, 제 3 실시형태에 관련된 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 구성을 나타내는 설명도이다. 도 17 은, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 18 은, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 다른 예를 나타내는 설명도이다. 도 19 는, 도 16 에 나타내는 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그의 제어 유닛의 기억부가 기억한 높이 패턴의 또 다른 일례를 나타내는 설명도이다. 도 16 내지 도 19 는, 제 1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제 3 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그 (1) (이하, 간단히 평가용 지그라고 기재한다) 는, 제어 유닛 (100-3) 의 기억부 (110-3) 가, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 이외에 높이 패턴 (112, 113, 114) 을 기억부 (110-3) 에 기억하고 있는 것 이외에, 제 1 실시형태의 평가용 지그 (1) 와 구성이 동일하다. 도 17, 도 18 및 도 19 에 나타내는 높이 패턴 (112, 113, 114) 은, 피가공물인 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내는 것이다. 또한, 도 17, 도 18 및 도 19 의 가로축은, 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 X 축 방향의 위치를 나타내고, 세로축은, 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다.
또, 높이 패턴 (112, 113, 114) 의 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 가장 낮은 위치와 가장 높은 위치의 Z 축 방향의 거리 (112-1, 113-1, 114-1) 는, 이동 프로그램 (601) 이 포함하는 진폭 (600) 과 동일한 정도이고, 예를 들어, 5 ㎛ 정도이다. 또한, 도 17 에 나타내는 높이 패턴 (112) 은, 중앙부가 외연부보다 오목한 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다. 도 18 에 나타내는 높이 패턴 (113) 은, 이면 (207) 에 미세한 요철이 형성된 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다. 도 19 에 나타내는 높이 패턴 (114) 은, 중앙부가 외연부보다 오목하고 또한 이면 (207) 에 미세한 요철이 형성된 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 나타내고 있다.
또한, 제 3 실시형태에 있어서, 기억부 (110-3) 는, 높이 패턴 (112, 113, 114) 을 3 개 기억하고 있는데, 본 발명에 있어서, 기억부 (110-3) 가 기억하는 높이 패턴 (112, 113, 114) 은 3 개로 한정되지 않는다. 또, 도 17, 도 18 및 도 19 에 나타내는 높이 패턴 (112, 113, 114) 은, 복수의 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 측정하여 생성할 수 있다.
제 3 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법 (이하, 간단히 평가 방법이라고 기재한다) 의 프로그램 설정 스텝 ST2 에서는, 오퍼레이터가, 입력 유닛 (102) 을 조작하여 높이 패턴 (112, 113, 114) 중 어느 것을 선택한다. 프로그램 설정 스텝 ST2 에서는, 제어 유닛 (100-3) 은, 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도의 입력에 더하여, 선택된 높이 패턴 (112, 113, 114) 을 접수하면, 제어부 (120) 가, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 실행하고, 이동 프로그램 (601) 을 설정한다.
제 3 실시형태의 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 은, 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202-1, 202-2) 의 전체 길이 및 검출용 레이저 광선 (400) 을 조사할 때의 척 테이블 (20) 의 이동 속도에 기초하여, 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치가 선택된 높이 패턴 (112, 113, 114) 과 동등해지는 이동 프로그램 (601) 을 설정하는 것이다. 이 때문에, 제 3 실시형태에 관련된 평가 방법의 프로그램 설정 스텝 ST2 에서는, 제어 유닛 (100-3) 의 제어부 (120) 는, 이동 프로그램 설정 프로그램 (111) 을 실행하고, 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치가 선택된 높이 패턴 (112, 113, 114) 과 동등해지는 이동 프로그램 (601) 을 설정한다.
제 3 실시형태에 관련된 평가용 지그 (1) 및 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 피조사면 (2-1) 을 Z 축 방향으로 이동시키는 액추에이터 (3) 를 구비하고 있으므로, 액추에이터 (3) 에 의해 이동되는 피조사면 (2-1) 에 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사됨으로써, 미리 Z 축 방향의 위치가 이미 알려진 평가용 판상물을 사용하지 않고, 높이 위치 검출 유닛 (50) 의 평가를 실시할 수 있다.
또, 제 3 실시형태에 관련된 평가용 지그 (1) 및 평가 방법은, 복수의 웨이퍼 (201) 의 검출용 레이저 광선 (400) 이 조사되는 분할 예정 라인 (202) 의 이면 (207) 의 Z 축 방향의 위치를 측정하여 생성할 수 있는 높이 패턴 (112, 113, 114) 에 피조사면 (2-1) 의 Z 축 방향의 위치가 동등해지는 이동 프로그램 (601) 을 설정하므로, 피조사면 (2-1) 의 위치를 실제의 웨이퍼 (201) 에 가깝게 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태 내지 제 3 실시형태에 있어서, 평가용 지그 (1, 1-2) 의 제어 유닛 (100, 100-3) 이 레이저 가공 장치 (10) 의 각 구성 요소의 제어를 실시하고 있지만, 본 발명은, 평가용 지그 (1, 1-2) 의 제어 유닛 (100, 100-3) 을, 레이저 가공 장치 (10) 의 각 구성 요소의 제어를 실시하는 제어 유닛과 다른 것으로 구성해도 된다.
1, 1-2 : 평가용 지그
2-1 : 피조사면
3 : 액추에이터
4 : 기대부
10 : 레이저 가공 장치
20 : 척 테이블
21 : 유지면
30 : 레이저 광선 조사 유닛
32 : 레이저 발진기
33 : 집광 렌즈 (집광기)
40 : 집광점 위치 조정 유닛
50 : 높이 위치 검출 유닛
100, 100-3 : 제어 유닛
120 : 제어부
201 : 웨이퍼 (피가공물)
207 : 이면 (상면)
300 : 가공용 레이저 광선
301 : 집광점
400 : 검출용 레이저 광선
600 : 진폭
601 : 이동 프로그램
ST1 : 재치 스텝
ST2 : 프로그램 설정 스텝
ST3 : 높이 검출 스텝
ST4 : 비교 판정 스텝

Claims (3)

  1. 피가공물을 유지면에서 유지하는 척 테이블과, 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 가공용 레이저 광선을 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 조사하는 레이저 발진기와 가공용 레이저 광선을 집광하는 집광기를 갖는 레이저 광선 조사 유닛과, 그 가공용 레이저 광선의 집광점 위치를 변위시키는 집광점 위치 조정 유닛과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물에 검출용 레이저 광선을 그 집광기를 통해 조사하고, 그 피가공물의 상면 높이 위치를 검출하는 높이 위치 검출 유닛과, 그 높이 위치 검출 유닛으로부터의 검출 신호에 기초하여 그 집광점 위치 조정 유닛을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치의 그 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그로서,
    그 검출용 레이저 광선이 조사되는 피조사면과,
    그 피조사면과 직교하는 방향으로 그 피조사면을 이동시키는 액추에이터와,
    그 액추에이터를 지지하고 그 유지면에 재치되는 기대부와,
    그 액추에이터의 이동을 제어하는 제어부를 구비하는, 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 액추에이터는, 피에조 액추에이터 또는 보이스 코일 모터로 구성되는, 높이 위치 검출 유닛의 평가용 지그.
  3. 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법으로서,
    제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 평가용 지그를 그 레이저 가공 장치의 척 테이블의 유지면에 재치하는 재치 스텝과,
    그 평가용 지그의 그 액추에이터를 제어하여, 그 피조사면을 원하는 진폭으로 이동시키는 이동 프로그램을 설정하는 프로그램 설정 스텝과,
    그 유지면에 재치된 그 평가용 지그의 그 피조사면에 그 레이저 가공 장치의 검출용 레이저 광선을 조사하고, 그 이동 프로그램에 의해 원하는 진폭으로 이동되는 그 피조사면의 높이 위치의 변동을 그 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛으로 검출하는 높이 검출 스텝과,
    그 높이 검출 스텝에서 검출된 그 높이 위치의 변동과, 그 프로그램 설정 스텝에서 설정한 그 진폭을 비교하여, 그 높이 위치 검출 유닛이 그 피조사면의 높이 위치를 검출할 수 있었는지의 여부를 판정하는 비교 판정 스텝을 구비하는, 레이저 가공 장치의 높이 위치 검출 유닛의 평가 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11152238B2 (en) * 2017-11-30 2021-10-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor processing stage profiler jig
JP7189026B2 (ja) * 2019-01-07 2022-12-13 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
JP7285694B2 (ja) * 2019-05-23 2023-06-02 株式会社ディスコ レーザー加工装置の光軸調整方法
JP2021000645A (ja) * 2019-06-20 2021-01-07 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP7339509B2 (ja) * 2019-08-02 2023-09-06 日亜化学工業株式会社 発光素子の製造方法
KR102657781B1 (ko) * 2024-01-15 2024-04-15 한광일 레이저를 이용한 판재 가공 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009269074A (ja) 2008-05-09 2009-11-19 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2009283566A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP2012093105A (ja) 2010-10-25 2012-05-17 Mitsutoyo Corp レーザ光の光軸方向の測定方法、長さ測定システム、および位置決め精度の検査方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526620A (ja) * 1991-07-24 1993-02-02 Okuma Mach Works Ltd レーザ式センサの動作不良検知方法
JP2000263261A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工装置及びその装置を用いてレーザ加工する方法
JP4914537B2 (ja) * 2000-04-19 2012-04-11 オリンパス株式会社 倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置
US20020042664A1 (en) * 2000-05-31 2002-04-11 Nikon Corporation Evaluation method, position detection method, exposure method and device manufacturing method, and exposure apparatus
JP2005028423A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP4509578B2 (ja) * 2004-01-09 2010-07-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
WO2009147450A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Infinitesima Ltd Probe detection system
JP5199789B2 (ja) * 2008-08-25 2013-05-15 株式会社ディスコ レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP5329199B2 (ja) 2008-12-16 2013-10-30 株式会社ディスコ レーザ加工装置、レーザ加工制御方法およびレーザ加工用プログラム
US8389895B2 (en) * 2010-06-25 2013-03-05 Electro Scientifix Industries, Inc. Method and apparatus for reliably laser marking articles
KR101211104B1 (ko) * 2010-08-18 2012-12-18 유병소 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치
CN102922147B (zh) * 2012-10-19 2013-12-25 南通大学 恒速扫描定位式焊后焊缝跟踪及残余应力消除系统
JP6138556B2 (ja) * 2013-04-05 2017-05-31 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6328513B2 (ja) * 2014-07-28 2018-05-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US11159784B2 (en) * 2014-10-23 2021-10-26 Cognex Corporation System and method for calibrating a vision system with respect to a touch probe
KR102076021B1 (ko) * 2015-05-04 2020-03-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 검사와 계측을 위한 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009269074A (ja) 2008-05-09 2009-11-19 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2009283566A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP2012093105A (ja) 2010-10-25 2012-05-17 Mitsutoyo Corp レーザ光の光軸方向の測定方法、長さ測定システム、および位置決め精度の検査方法

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