KR20150057997A - Detecting apparatus - Google Patents

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Abstract

Provided is a detecting apparatus that can accurately verify the machining state of a machined workpiece. The apparatus includes a workpiece holding means comprising a holding surface for holding a workpiece, an interference type imaging device for outputting image signals picked up by imaging the workpiece held on the holding surface of the holding means, an X-axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging device relatively in the X-axis direction, a Y-axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging device relatively to the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, a Z-axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging device relatively to the Z-axis direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction, a control means for generating image information on the basis of the image signal output from the interference type imaging device, and an output means for outputting the image information generated by the control means. The control means operates the interference type imaging device by providing the location of the interference type imaging device at a predetermined position in the Z-axis direction, generates the information of XY 2 dimension image by moving the workpiece holding means and the interference type imaging device relatively to the X-axis direction or the Y-axis direction, and outputs the image information to the output means.

Description

검출 장치{DETECTING APPARATUS}DETECTING APPARATUS

본 발명은 웨이퍼 등의 피가공물에 가공된 레이저 가공홈이나 절삭홈 등의 가공홈의 가공 상태나, 연삭 가공된 피가공면의 연삭흔의 요철 상태를 검출하기 위한 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a detecting device for detecting a machining state of a machining groove such as a laser machining groove or a cutting groove machined on a workpiece such as a wafer or an uneven state of a grinding wheel on a machined surface to be ground.

반도체 디바이스 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상인 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 웨이퍼의 이면을 연삭하여 미리 정해진 두께로 형성한 후에, 분할 예정 라인을 따라 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 디바이스를 제조하고 있다.In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of areas are partitioned by a line to be divided which is arranged in a lattice pattern on the surface of a wafer having a substantially disk shape, and devices such as IC and LSI are formed in the partitioned area. Then, the back surface of the wafer is ground to form a predetermined thickness, and then cut along the line to be divided, thereby dividing the region where the device is formed to manufacture individual devices.

웨이퍼의 이면을 연삭하는 연삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭 휠을 구비한 연삭 수단과, 웨이퍼의 두께를 계측하는 두께 계측 수단 등을 구비한다(예컨대, 특허문헌 1 참조).The grinding apparatus for grinding the back side of the wafer includes a chuck table for holding the wafer, grinding means having a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table, thickness measuring means for measuring the thickness of the wafer, and the like (See, for example, Patent Document 1).

또한, 전술한 웨이퍼의 분할 예정 라인을 따른 분할은, 절삭 장치나 레이저 가공 장치에 의해 행해지고 있다.The above-described division of the wafer along the line to be divided is performed by a cutting apparatus or a laser processing apparatus.

절삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하는 절삭 블레이드를 구비한 절삭 수단과, 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 형성된 분할 예정 라인을 검출하는 촬상 수단 등을 구비한다(예컨대, 특허문헌 2 참조).The cutting apparatus includes a chuck table for holding a wafer, cutting means having a cutting blade for cutting the wafer held on the chuck table, imaging means for detecting a line to be divided formed on the wafer held on the chuck table, and the like (See, for example, Patent Document 2).

또한, 레이저 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 형성된 분할 예정 라인을 검출하는 촬상 수단 등을 구비한다(예컨대, 특허문헌 3 참조).The laser processing apparatus includes a chuck table for holding a wafer, laser beam irradiating means for irradiating the wafer held by the chuck table with a laser beam, imaging means for detecting a line to be divided formed on the wafer held on the chuck table And the like (see, for example, Patent Document 3).

그리고, 절삭 장치나 레이저 가공 장치에 있어서는, 촬상 수단에 의해 절삭홈이나 레이저 가공홈을 촬상함으로써 절삭홈의 상태나 레이저 가공홈의 상태를 검출하여, 가공 조건을 조정할 수 있다(예컨대, 특허문헌 4 참조).In the cutting apparatus and the laser processing apparatus, the cutting grooves and the laser machining grooves are imaged by the image pickup means to detect the state of the cutting grooves and the state of the laser machining grooves to adjust the machining conditions (see, for example, Patent Document 4 Reference).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-319559호 공보Patent Document 1: JP-A-2002-319559 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성7-45556호 공보Patent Document 2: JP-A-7-45556 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2008-12566호 공보Patent Document 3: JP-A-2008-12566 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평성5-326700호 공보Patent Document 4: JP-A-5-326700

그렇게 하여, 촬상 수단에 의해 촬상되는 화상은, 표면에 있어서의 2차원 화상이며, 표면으로부터 미리 정해진 깊이의 2차원 화상, 절삭홈이나 레이저 가공홈의 깊이나 단면 형상의 3차원 화상, 데브리의 상태 등의 3차원 화상을 검출할 수 없어, 가공 상태를 상세하게 검증할 수 없다고 하는 문제가 있다.Thus, the image picked up by the image pickup means is a two-dimensional image on the surface, and a two-dimensional image of a predetermined depth from the surface, a three-dimensional image of the depth or cross- Dimensional image such as a three-dimensional image can not be detected, so that there is a problem that the processing state can not be verified in detail.

또한, 연삭 장치에 있어서는 연삭흔의 요철 상태를 검증할 수 없다고 하는 문제가 있다.Further, in the grinding apparatus, there is a problem that the uneven state of the grinding streak can not be verified.

본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술적 과제는, 피가공물에 가공이 실시된 가공 상태를 정확하게 검증할 수 있는 검출 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a main object of the present invention to provide a detecting device which can accurately verify a machining state in which a machining process is performed.

상기 주된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 피가공물 유지 수단과, 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물을 촬상하여 촬상된 화상 신호를 출력하는 간섭식 촬상 기구와, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 수단과, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 수단과, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단과, 상기 간섭식 촬상 기구로부터 출력되는 화상 신호에 기초하여 화상 정보를 생성하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해 생성된 화상 정보를 출력하는 출력 수단을 구비하고,According to an aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: a workpiece holding means having a holding surface for holding a workpiece; a workpiece holding means for holding a workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means; An X-axis moving means for relatively moving the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism in the X-axis direction, and an X-axis moving means for relatively moving the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism in X A Y-axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction; Control means for generating image information based on the image signal outputted from the interference type image pickup device; An output means for outputting the information,

상기 제어 수단은, 상기 간섭식 촬상 기구의 촬상 위치를 Z축 방향의 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 작동시키며, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 XY 2차원 화상의 화상 정보를 생성하고, 상기 화상 정보를 상기 출력 수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 검출 장치가 제공된다.Wherein the control means is configured to position and operate the imaging position of the interference type imaging mechanism at a predetermined position in the Z axis direction and to move the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction or the Y axis direction And generates image information of the XY two-dimensional image, and outputs the image information to the output means.

상기 제어 수단은, 상기 XY 2차원 화상에 있어서의 특정된 영역에 있어서, 피가공물 유지 수단과 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 Z축 방향으로 이동시켜 XYZ 3차원 화상의 화상 정보를 생성하고, 상기 화상 정보를 출력 수단에 출력한다.The control means moves the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the Z axis direction in the specified area of the XY two-dimensional image to generate image information of the XYZ three-dimensional image, And outputs the information to the output means.

또한, 상기 간섭식 촬상 기구는, 복수의 화소가 X축 방향과 Y축 방향으로 배열된 촬상 소자 수단과, 피가공물 유지 수단의 유지면에 대향하는 집광기와, 상기 집광기를 통하여 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물에 광을 조사하는 광 조사 수단과, 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물에서 반사된 귀환광과 간섭광을 생성하는 간섭광 생성 수단을 구비하고,The interference type imaging mechanism may further include imaging element means in which a plurality of pixels are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction, a condenser facing the holding surface of the workpiece holding means, and a light- And an interference light generating means for generating return light and interference light reflected from the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means,

상기 제어 수단은, 간섭광 생성 수단에서 생성된 강한 광을 포착한 촬상 소자 수단의 화소의 X축 방향 및 Y축 방향의 좌표를 기억하는 XY 좌표 기억 영역과 Z축 방향 위치마다의 XY 좌표를 기억하는 XYZ 좌표 기억 영역을 구비한 메모리를 구비하며, 상기 메모리에 기억된 XY 좌표에 기초하여 XY 2차원 화상의 화상 정보를 생성하고, XYZ 좌표에 기초하여 XYZ 3차원 화상의 화상 정보를 생성한다.Wherein the control means stores an XY coordinate storage area for storing coordinates in the X axis direction and a Y axis direction of the pixel of the imaging element means that captures strong light generated by the interference light generation unit and an XY coordinate for each Z axis position storage And generates image information of the XY two-dimensional image based on the XY coordinates stored in the memory, and generates image information of the XYZ three-dimensional image based on the XYZ coordinates.

본 발명에 따른 가공 상태 검출 장치는, 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 피가공물 유지 수단과, 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물을 촬상하여 촬상된 화상 신호를 출력하는 간섭식 촬상 기구와, 피가공물 유지 수단과 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향으로 이동시키면, 피가공물 유지 수단과 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 수단과, 피가공물 유지 수단과 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단과, 간섭식 촬상 기구로부터 출력되는 화상 신호에 기초하여 화상 정보를 생성하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해 생성된 화상 정보를 출력하는 출력 수단을 구비하고, 제어 수단은, 간섭식 촬상 기구의 촬상 위치를 Z축 방향의 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 작동시키며, 피가공물 유지 수단과 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 XY 2차원 화상의 화상 정보를 생성하여, 상기 화상 정보를 출력 수단에 출력하기 때문에, 가공 상태를 검출하고자 하는 깊이에 간섭식 촬상 기구의 집광점(촬상 위치)를 위치 부여하여 2차원 화상을 효율적으로 취득하여 가공 상태를 검증할 수 있다.A machining state detecting apparatus according to the present invention includes a workpiece holding means having a holding surface for holding a workpiece, a workpiece holding means for holding a workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means, Axis moving mechanism moves the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the Y axis direction orthogonal to the X axis direction by moving the workpiece holding mechanism and the interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction, A Z axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction and the Z axis direction orthogonal to the Y axis direction; A control means for generating image information and an output means for outputting image information generated by the control means, And moves the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction or the Y axis direction to generate image information of the XY two-dimensional image , The image information is outputted to the output means. Therefore, the light-converging point (imaging position) of the interference type imaging mechanism is positioned to the depth at which the processing state is to be detected, and the two- .

도 1은 본 발명에 따라 구성된 검출 장치가 장비된 가공기로서의 레이저 가공기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공기에 장비된 검출 장치를 구성하는 간섭식 촬상 기구의 구성 부재를 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 간섭식 촬상 기구의 주요부 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 간섭식 촬상 기구를 구성하는 집광기 및 간섭광 생성 수단의 설명도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 검출 장치에 장비되는 처리 수단의 블록 구성도이다.
도 6은 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터에 인가하는 전압과 피에조 모터의 축 방향 변위의 관계를 설정한 제어 맵이다.
도 7은 피가공물로서의 반도체 웨이퍼가 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프의 표면에 장착된 상태의 사시도이다.
도 8은 도 1에 나타내는 레이저 가공기에 의한 레이저 가공홈 형성 공정의 설명도이다.
도 9는 도 1에 나타내는 검출 장치에 의한 레이저 가공홈 확인 공정의 설명도이다.
도 10은 도 1에 나타내는 검출 장치에 의한 상세한 레이저 가공홈 확인 공정의 설명도이다.
1 is a perspective view of a laser processing machine as a processing machine equipped with a detecting device constructed according to the present invention.
Fig. 2 is a perspective view in which the constituent members of the interference type imaging mechanism constituting the detection device equipped in the laser processing machine shown in Fig. 1 are exploded. Fig.
3 is a cross-sectional view of a main portion of the interference type imaging mechanism shown in Fig.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a light condenser and an interference light generating means constituting the interference type imaging mechanism shown in FIG. 3;
Fig. 5 is a block diagram of processing means provided in the detection apparatus shown in Fig. 1. Fig.
6 is a control map in which the relationship between the voltage applied to the actuator made of the piezo motor and the axial displacement of the piezo motor is set.
7 is a perspective view of a semiconductor wafer as a workpiece mounted on the surface of a dicing tape mounted on an annular frame.
8 is an explanatory diagram of a laser machining groove forming step by the laser machining apparatus shown in Fig.
Fig. 9 is an explanatory diagram of a laser machining groove confirmation step by the detection device shown in Fig. 1;
10 is an explanatory diagram of a detailed laser machining groove confirmation step by the detection apparatus shown in Fig.

이하, 본 발명에 따라 구성된 검출 장치의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, a preferred embodiment of a detection apparatus constructed in accordance with the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는, 본 발명에 따라 구성된 검출 장치가 장비된 가공기로서의 레이저 가공기의 사시도가 나타나 있다. 도 1에 나타내는 레이저 가공기(1)는, 정지 베이스(2)와, 상기 정지 베이스(2)에 화살표(X)로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되어 피가공물을 유지하는 피가공물 유지 기구(3)와, 정지 베이스(2) 상에 배치된 가공 수단인 레이저 광선 조사 수단으로서의 레이저 광선 조사 유닛(4)을 구비한다.Fig. 1 shows a perspective view of a laser processing machine as a processing machine equipped with a detection device constructed according to the present invention. A laser machining apparatus 1 shown in Fig. 1 is provided with a stationary base 2 and a stationary base 2 which is movably disposed in a processing transfer direction (X-axis direction) indicated by an arrow X in the stationary base 2, A workpiece holding mechanism 3 and a laser beam irradiating unit 4 as laser beam irradiating means which are processing means disposed on the stationary base 2. [

상기 피가공물 유지 기구(3)는, 정지 베이스(2) 상에 화살표(X)로 나타내는 X축 방향을 따라 평행하게 배치된 한쌍의 안내 레일(31, 31)과, 상기 안내 레일(31, 31) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 슬라이딩 블록(32)과, 상기 제1 슬라이딩 블록(32) 상에 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제2 슬라이딩 블록(33)과, 상기 제2 슬라이딩 블록(33) 상에 원통 부재(34)에 의해 지지된 커버 테이블(35)과, 피가공물 유지 수단으로서의 척 테이블(36)을 구비한다. 이 척 테이블(36)은 다공성 재료로 형성된 흡착 척(361)을 구비하고 있으며, 흡착 척(361)의 상면인 유지면 상에 피가공물인 예컨대 원판 형상의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블(36)은, 원통 부재(34) 내에 배치된 도시하지 않는 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 척 테이블(36)에는, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 보호 테이프를 통해 지지하는 환형의 프레임을 고정하기 위한 클램프(362)가 배치되어 있다.The workpiece holding mechanism 3 includes a pair of guide rails 31 and 31 arranged in parallel along the X axis direction indicated by an arrow X on the stop base 2 and a pair of guide rails 31 and 31 And a second sliding block 32 disposed on the first sliding block 32 so as to be movable in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction on the first sliding block 32. The first and second sliding blocks 32, A cover table 35 supported on the second sliding block 33 by a cylindrical member 34 and a chuck table 36 as a workpiece holding means. The chuck table 36 is provided with a chucking chuck 361 made of a porous material. The chuck table 36 is provided with a suction chuck 361 on the holding surface which is the upper surface of the chucking chuck 361, Respectively. The chuck table 36 thus configured is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. [ The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame for supporting a workpiece such as a semiconductor wafer through a protective tape.

상기 제1 슬라이딩 블록(32)은, 그 하면에 상기 한쌍의 안내 레일(31, 31)과 감합하는 한쌍의 피안내홈(321, 321)이 마련되어 있으며, 그 상면에 Y축 방향을 따라 평행하게 형성된 한쌍의 안내 레일(322, 322)이 마련되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 슬라이딩 블록(32)은, 피안내홈(321, 321)이 한쌍의 안내 레일(31, 31)에 감합함으로써, 한쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 실시형태에 있어서의 피가공물 유지 기구(3)는, 제1 슬라이딩 블록(32)을 한쌍의 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 이동 수단(37)을 구비한다. X축 이동 수단(37)은, 상기 한쌍의 안내 레일(31과 31) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(371)와, 상기 수나사 로드(371)를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(372) 등의 구동원을 포함한다. 수나사 로드(371)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(2)에 고정된 베어링 블록(373)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(372)의 출력축에 전동(傳動) 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(371)는, 제1 슬라이딩 블록(32)의 중앙부 하면에 돌출하여 마련된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(372)에 의해 수나사 로드(371)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 제1 슬라이딩 블록(32)은 안내 레일(31, 31)을 따라 X축 방향으로 이동된다.The first sliding block 32 is provided with a pair of to-be-guided grooves 321 and 321 on its bottom surface for fitting with the pair of guide rails 31 and 31, A pair of guide rails 322 and 322 are formed. The first sliding block 32 thus configured moves in the X-axis direction along the pair of guide rails 31, 31 by engaging the guided grooves 321, 321 with the pair of guide rails 31, Lt; / RTI > The workpiece holding mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an X axis moving means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31 and 31 in the X axis direction Respectively. The X-axis moving means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31 and a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371 And a driving source. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2 and the other end of the male screw rod 371 is electrically connected to the output shaft of the pulse motor 372 have. The male screw rod 371 is screwed to a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on a central lower surface of the first sliding block 32 so as to protrude therefrom. Therefore, the first slide block 32 is moved in the X-axis direction along the guide rails 31, 31 by driving the male screw rod 371 in the normal rotation and the reverse rotation by the pulse motor 372.

도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공기(1)는, 상기 척 테이블(36)의 X축 방향 위치를 검출하기 위한 X축 방향 위치 검출 수단(374)을 구비한다. X축 방향 위치 검출 수단(374)은, 안내 레일(31)을 따라 배치된 리니어 스케일(374a)과, 제1 슬라이딩 블록(32)에 배치되어 제1 슬라이딩 블록(32)과 함께 리니어 스케일(374a)을 따라 이동하는 판독 헤드(374b)로 이루어져 있다. 이 X축 방향 위치 검출 수단(374)의 판독 헤드(374b)는, 도시된 실시형태에 있어서는 1 ㎛마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다. 그리고 후술하는 제어 수단은, 입력한 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 X축 방향 위치를 검출한다. 또한, 상기 X축 이동 수단(37)의 구동원으로서 펄스 모터(372)를 이용한 경우에는, 펄스 모터(372)에 구동 신호를 출력하는 후술하는 제어 수단의 구동 펄스를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 X축 방향 위치를 검출할 수도 있다. 또한, 상기 X축 이동 수단(37)의 구동원으로서 서보 모터를 이용한 경우에는, 서보 모터의 회전수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보내고, 제어 수단이 입력한 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 X축 방향 위치를 검출할 수도 있다.The laser machining apparatus 1 in the illustrated embodiment is provided with X-axis direction position detection means 374 for detecting the X-axis direction position of the chuck table 36. [ The X-axis direction position detecting means 374 includes a linear scale 374a disposed along the guide rail 31 and a linear scale 374a disposed in the first sliding block 32 and coupled with the first sliding block 32, And a read head 374b which moves along the scanning direction. In the illustrated embodiment, the read head 374b of the X-axis direction position detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 占 퐉 to the control means described later. The control means, which will be described later, detects the position of the chuck table 36 in the X-axis direction by counting the inputted pulse signals. When the pulse motor 372 is used as the driving source of the X-axis moving means 37, the driving pulses of the control means, which will be described later, for outputting the driving signal to the pulse motor 372 are counted, The X-axis direction position of the wafer W can be detected. When a servo motor is used as the driving source of the X-axis moving means 37, a pulse signal outputted by a rotary encoder for detecting the number of rotations of the servo motor is sent to a control means described later, The position of the chuck table 36 in the X-axis direction can be detected.

상기 제2 슬라이딩 블록(33)은, 그 하면에 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 마련된 한쌍의 안내 레일(322, 322)과 감합하는 한쌍의 피안내홈(331, 331)이 마련되어 있고, 이 피안내홈(331, 331)을 한쌍의 안내 레일(322, 322)에 감합함으로써, X축 방향과 직교하는 화살표(Y)로 나타내는 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 실시형태에 있어서의 피가공물 유지 기구(3)는, 제2 슬라이딩 블록(33)을 제1 슬라이딩 블록(32)에 마련된 한쌍의 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 이동 수단(38)을 구비한다. Y축 이동 수단(38)은, 상기 한쌍의 안내 레일(322와 322) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(381)와, 상기 수나사 로드(381)를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터(382) 등의 구동원을 포함한다. 수나사 로드(381)는, 그 일단이 상기 제1 슬라이딩 블록(32)의 상면에 고정된 베어링 블록(383)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(382)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(381)는, 제2 슬라이딩 블록(33)의 중앙부 하면에 돌출하여 마련된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(382)에 의해 수나사 로드(381)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 제2 슬라이딩 블록(33)은 안내 레일(322, 322)을 따라 Y축 방향으로 이동된다.The second sliding block 33 is provided with a pair of to-be-guided grooves 331 and 331 on its bottom surface for engaging with a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 And is movable in the Y-axis direction indicated by an arrow Y perpendicular to the X-axis direction by engaging the guided grooves 331 and 331 with the pair of guide rails 322 and 322. The workpiece holding mechanism 3 in the illustrated embodiment moves the second sliding block 33 along the pair of guide rails 322 and 322 provided in the first sliding block 32 in the Y axis direction And a Y-axis moving means 38 for moving the Y-axis. The Y axis moving means 38 includes a male screw rod 381 disposed parallel to the pair of guide rails 322 and 322 and a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381 And a driving source. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32. The other end of the male screw rod 381 is electrically connected to the output shaft of the pulse motor 382 . The male screw rod 381 is screwed to a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on a central lower surface of the second sliding block 33. Therefore, the second slide block 33 is moved in the Y-axis direction along the guide rails 322 and 322 by driving the male screw rod 381 in the forward rotation and the reverse rotation by the pulse motor 382.

도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공기(1)는, 상기 제2 슬라이딩 블록(33)의 Y축 방향 위치를 검출하기 위한 Y축 방향 위치 검출 수단(384)을 구비한다. Y축 방향 위치 검출 수단(384)은, 안내 레일(322)을 따라 배치된 리니어 스케일(384a)와, 제2 슬라이딩 블록(33)에 배치되어 제2 슬라이딩 블록(33)과 함께 리니어 스케일(384a)을 따라 이동하는 판독 헤드(384b)로 이루어져 있다. 이 Y축 방향 위치 검출 수단(384)의 판독 헤드(384b)는, 도시된 실시형태에 있어서는 1 ㎛마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다. 그리고 후술하는 제어 수단은, 입력한 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 Y축 방향 위치를 검출한다. 또한, 상기 Y축 이동 수단(38)의 구동원으로서 펄스 모터(382)를 이용한 경우에는, 펄스 모터(382)에 구동 신호를 출력하는 후술하는 제어 수단의 구동 펄스를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 Y축 방향 위치를 검출할 수도 있다. 또한, 상기 Y축 이동 수단(38)의 구동원으로서 서보 모터를 이용한 경우에는, 서보 모터의 회전수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보내고, 제어 수단이 입력한 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(36)의 Y축 방향 위치를 검출할 수도 있다.The laser machining apparatus 1 in the illustrated embodiment is provided with Y-axis direction position detection means 384 for detecting the Y-axis direction position of the second sliding block 33. [ The Y-axis direction position detecting means 384 includes a linear scale 384a disposed along the guide rail 322 and a linear scale 384a disposed on the second sliding block 33 together with the second sliding block 33. [ (Not shown). In the illustrated embodiment, the read head 384b of the Y-axis direction position detecting means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 占 퐉 to the control means described later. The control means, which will be described later, detects the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction by counting the inputted pulse signals. When the pulse motor 382 is used as the driving source of the Y-axis moving means 38, the chuck table 36 is rotated by counting the driving pulses of the control means described later that outputs the driving signal to the pulse motor 382, Axis position in the Y-axis direction. When a servo motor is used as the driving source of the Y-axis moving means 38, a pulse signal outputted by a rotary encoder for detecting the number of rotations of the servo motor is sent to a control means described later, The position of the chuck table 36 in the Y-axis direction can be detected.

상기 레이저 광선 조사 유닛(4)은, 상기 정지 베이스(2) 상에 배치된 지지 부재(41)와, 상기 지지 부재(41)에 의해 지지되어 실질상 수평으로 연장되는 기체 케이싱(42)과, 상기 기체 케이싱(42)에 배치된 레이저 광선 조사 수단(5)과, 레이저 가공해야 하는 가공 영역을 검출하는 촬상 수단(6)을 구비한다. 레이저 광선 조사 수단(5)은, 기체 케이싱(42) 내에 배치되며 도시하지 않는 펄스 레이저 광선 발진기나 반복 주파수 설정 수단을 구비한 펄스 레이저 광선 발진 수단 및 상기 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 척 테이블(36)에 유지된 피가공물에 조사하는 가공 헤드(51)를 구비한다.The laser beam irradiation unit 4 includes a support member 41 disposed on the stationary base 2, a gas casing 42 supported substantially by the support member 41 and extending substantially horizontally, A laser beam irradiating means 5 arranged on the base casing 42 and an imaging means 6 for detecting a machining region to be laser machined. The laser beam irradiating means 5 includes a pulse laser beam emitting means disposed in the base casing 42 and having a pulse laser beam oscillator and a repetition frequency setting means (not shown), and a pulsed laser beam emitting means And a machining head 51 for irradiating the workpiece held on the chuck table 36 with light.

상기 촬상 수단(6)은, 기체 케이싱(42)에 가공 헤드(51)로부터 X축 방향의 동일선 상에 미리 정해진 거리를 두고 배치되어 있다. 이 촬상 수단(6)은, 가시 광선에 의해 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD) 외에, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조명 수단과, 상기 적외선 조명 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 포착된 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등으로 구성되어 있고, 촬상된 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다.The image pickup means 6 is arranged on the gas casing 42 at a predetermined distance on the same line in the X-axis direction from the machining head 51. The imaging means 6 includes, in addition to a normal imaging device (CCD) for imaging by visible light, an infrared illumination means for irradiating the workpiece with infrared rays, an optical system for capturing the infrared rays emitted by the infrared illumination means, And an image pickup element (infrared CCD) for outputting an electric signal corresponding to the infrared ray captured by the optical system, and sends the captured image signal to a control means (not shown).

도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공기(1)에는, 척 테이블(36)에 유지된 피가공물에 가공이 실시된 가공 상태를 검출하기 위한 검출 장치(7)가 배치되어 있다. 검출 장치(7)는, 상기 기체 케이싱(42)에 배치된 X축 방향, X축 방향과 직교하는 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향에 있어서 3차원으로 척 테이블(36)에 유지된 피가공물을 촬상하고, 촬상된 화상 신호를 출력하는 간섭식 촬상 기구(70)를 구비한다. 간섭식 촬상 기구(70)는, 기체 케이싱(42)에 배치된 제1 Z축 이동 수단(8)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 간섭식 촬상 기구(70) 및 제1 Z축 이동 수단(8)에 대해서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.In the laser machining apparatus 1 in the illustrated embodiment, a detection device 7 for detecting a machining state in which a workpiece held in the chuck table 36 is machined is disposed. The detection device 7 detects the X axis direction, the Y axis direction orthogonal to the X axis direction, the X axis direction, and the Z axis direction orthogonal to the Y axis direction arranged in the gas casing 42, (70) for picking up the workpiece held by the workpiece (36) and outputting the picked up image signal. The interference type imaging mechanism 70 is supported so as to be movable in the Z-axis direction by the first Z-axis moving means 8 disposed in the base casing 42. [ The interference type imaging mechanism 70 and the first Z-axis moving means 8 will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

도 2 내지 도 4에 나타내는 간섭식 촬상 기구(70)는, 소위 미라우(mirau)형 간섭식 촬상 기구이며, 도 3에 상세하게 나타내는 바와 같이 기구 하우징(71)과, 상기 기구 하우징(71)의 상부에 배치된 촬상 소자 수단(72)과, 기구 하우징(71)의 하부에 배치되어 척 테이블(36)의 유지면(상면)에 대향하는 집광기(73)와, 상기 집광기(73)를 통하여 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물에 광을 조사하는 광 조사 수단(74)을 구비한다. 촬상 소자 수단(72)은, 복수의 화소가 X축 방향과 Y축 방향으로 배열되어 있고, 촬상한 화상 신호를 후술하는 제어 수단에 출력한다.The interference type imaging mechanism 70 shown in Figs. 2 to 4 is a so-called mirau type interference type imaging mechanism and includes an instrument housing 71 and the mechanism housing 71, A condenser 73 disposed at the lower portion of the mechanism housing 71 and opposed to the holding surface (upper surface) of the chuck table 36, and a condenser 73 disposed above the condenser 73 And a light irradiation means (74) for irradiating light to the workpiece held on the holding surface of the chuck table (36). The imaging element unit 72 has a plurality of pixels arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction, and outputs the picked-up image signal to the control means described later.

간섭식 촬상 기구(70)를 구성하는 집광기(73)는, 집광기 케이스(731)와, 상기 집광기 케이스(731) 내에 배치된 대물 렌즈(732)로 이루어져 있다. 대물 렌즈(732)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 후술하는 광 조사 수단(74)으로부터의 광을 집광점(P)(촬상 위치)에 집광한다. 또한, 도시된 실시형태에 있어서는, 집광점(P)의 집광 스폿은 φ100 ㎛로 설정되어 있다. 이와 같이 구성된 집광기(73)의 집광기 케이스(731)에는, 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물에서 반사된 귀환광과 간섭광을 생성하는 간섭광 생성 수단(75)이 배치되어 있다. 간섭광 생성 수단(75)은, 상기 대물 렌즈(732)로부터 척 테이블(36)측에 배치된 유리 플레이트(751)와, 상기 유리 플레이트(751)로부터 척 테이블(36)측에 배치된 제1 빔 스플리터(752)로 이루어져 있다. 유리 플레이트(751)는, 중앙에 직경이 예컨대 φ0.5 ㎜인 미세한 미러(751a)를 구비한다. 상기 제1 빔 스플리터(752)는, 광 조사 수단(74)으로부터 조사되어 대물 렌즈(732)에 의해 집광된 광을 투과하여 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물에 조사하며 유리 플레이트(751)의 미러(751a)를 향하여 광을 반사한다. 이와 같이 구성된 집광기(73) 및 간섭광 생성 수단(75)은, 집광점(P)(촬상 위치)에서 반사된 귀환광과 제1 빔 스플리터(752)에서 반사된 광이 유리 플레이트(751)에 있어서 간섭하였을 때 광 강도가 높은 간섭광을 생성하여, 상기 촬상 소자 수단(72)을 향하여 유도한다.The condenser 73 constituting the interference type imaging mechanism 70 is constituted of a condenser case 731 and an objective lens 732 disposed in the condenser case 731. [ The objective lens 732 condenses the light from the light irradiating means 74, which will be described later, to the light-converging point P (imaging position) as shown in Fig. Further, in the illustrated embodiment, the condensing spot of the condensing point P is set to? 100 占 퐉. The condenser case 731 of the condenser 73 constructed as described above is provided with interference light generating means 75 for generating the return light and the interference light reflected from the workpiece held on the holding surface of the chuck table 36 . The interference light generating means 75 includes a glass plate 751 disposed on the chuck table 36 side from the objective lens 732 and a first lens 752 disposed on the chuck table 36 side from the glass plate 751. [ And a beam splitter 752. The glass plate 751 has a fine mirror 751a having a diameter of, for example,? 0.5 mm at the center. The first beam splitter 752 transmits light condensed by the objective lens 732 emitted from the light irradiation means 74 and irradiates the workpiece held on the holding surface of the chuck table 36, And reflects the light toward the mirror 751a of the reflecting mirror 751. The condenser 73 and the interference light generating means 75 constructed as described above are arranged such that the return light reflected from the light-converging point P (imaging position) and the light reflected from the first beam splitter 752 are reflected by the glass plate 751 And generates an interference light having a high light intensity when it interferes, and guides the interference light toward the imaging element unit 72.

상기 대물 렌즈(732)와 간섭광 생성 수단(75)이 배치된 집광기(73)의 집광기 케이스(731)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 기구 하우징(71)의 바닥벽(711)에 마련된 장착 구멍(711a)을 통하여 척 테이블(36)의 유지면(상면)에 대하여 수직인 방향(도 3에 있어서 상하 방향)으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 도시된 실시형태에 있어서는 기구 하우징(71)의 바닥벽(711)과 집광기 케이스(731)의 상단에 마련된 플랜지부(731a) 사이에 집광기 케이스(731)를 도 3에 있어서 상하 방향으로 이동시키기 위한 제2 Z축 이동 수단으로서 기능하는 액츄에이터(76)가 배치되어 있다. 액츄에이터(76)는, 도시된 실시형태에 있어서는 인가하는 전압값에 대응하여 축 방향으로 연장되는 압전 소자에 의해 구성된 피에조 모터로 이루어져 있다. 따라서, 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)는, 후술하는 제어 수단에 의해 제어되어 인가하는 전압값에 대응하여 집광기 케이스(731)를 도 3에 있어서 상하 방향[척 테이블(36)의 유지면에 수직인 방향]으로 이동시킬 수 있다. 또한, 액츄에이터(76)는, 피에조 모터와 같이 응답성이 빠른 보이스 코일 모터를 이용하여도 좋다.3, the condenser case 731 of the condenser 73 in which the objective lens 732 and the interference light generating means 75 are disposed is mounted on the bottom wall 711 of the mechanism housing 71, (Upper and lower directions in Fig. 3) perpendicular to the holding surface (upper surface) of the chuck table 36 through the upper surface 711a. 3, the condenser case 731 is moved in the vertical direction between the bottom wall 711 of the mechanism housing 71 and the flange portion 731a provided at the upper end of the condenser case 731 in the illustrated embodiment An actuator 76 functioning as a second Z-axis moving means is disposed. In the illustrated embodiment, the actuator 76 is composed of a piezoelectric motor constituted by piezoelectric elements extending in the axial direction corresponding to a voltage value to be applied. Therefore, the actuator 76 composed of the piezo motor is controlled by the control means described later so that the condenser case 731 is moved in the vertical direction (the vertical direction on the holding surface of the chuck table 36 In direction]. The actuator 76 may be a voice coil motor having a high responsiveness such as a piezo motor.

상기 광 조사 수단(74)은, 기구 하우징(71)의 측방에의 돌출부(712)에 배치된 LED로 이루어지는 광원(741)과, 기구 하우징(71)에 있어서 촬상 소자 수단(72)과 집광기(73) 사이에 배치되어 광원(741)으로부터의 광을 집광기(73)에 유도하며 척 테이블(36)의 유지면에 유지된 피가공물에서 반사된 광을 촬상 소자 수단(72)에 유도하는 제2 빔 스플리터(742)로 이루어져 있다.The light irradiating means 74 includes a light source 741 made of LED arranged on a projecting portion 712 on the side of the mechanism housing 71 and a light source 741 in the mechanism housing 71, 73 for guiding the light from the light source 741 to the condenser 73 and guiding the light reflected from the workpiece held on the holding surface of the chuck table 36 to the imaging element means 72, And a beam splitter 742.

다음에, 상기 제1 Z축 이동 수단(8)에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.Next, the first Z-axis moving means 8 will be described with reference to Fig.

제1 Z축 이동 수단(8)은, 상기 간섭식 촬상 기구(70)의 기구 하우징(71)을 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향[척 테이블(36)의 유지면에 수직인 방향]으로 이동 가능하게 지지하는 지지 케이스(81)와, 상기 지지 케이스(81)에 지지된 기구 하우징(71)을 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향으로 이동시키는 작동 수단(82)으로 이루어져 있다. 지지 케이스(81)는, 상부벽(811)과 바닥벽(812)과 양 측벽(813, 814) 및 뒷벽(도시하지 않음)으로 이루어지고, 양 측벽(813, 814)이 앞측으로 돌출하여 안내 레일(813a, 813b)을 구성하고 있다. 상기 작동 수단(82)은, 지지 케이스(81)의 양 측벽(813, 814) 사이에 평행하게 배치되어 상부벽(811)과 바닥벽(812)에 회전 가능하게 피봇 지지된 수나사 로드(821)와, 상부벽(811)에 배치되어 수나사 로드(821)와 전동 연결된 펄스 모터(822) 등의 구동원을 포함한다. 이와 같이 구성된 작동 수단(82)의 수나사 로드(821)에 상기 기구 하우징(71)의 뒷벽에 배치된 암나사 블록(713)에 형성된 관통 암나사 구멍(713a)이 나사 결합된다. 따라서, 펄스 모터(822)에 의해 수나사 로드(821)를 정회전 및 역회전 구동시킴으로써, 암나사 블록(713)이 장착되어 있는 기구 하우징(71)은 안내 레일(813a, 813b)을 따라 Z축 방향으로 이동된다.The first Z-axis moving means 8 moves the mechanism housing 71 of the interference type image pickup device 70 in the Z-axis direction indicated by the arrow Z (the direction perpendicular to the holding surface of the chuck table 36) And an operating means 82 for moving the mechanism housing 71 supported by the support case 81 in the Z-axis direction indicated by the arrow Z. The support case 81 is composed of an upper wall 811 and a bottom wall 812, both side walls 813 and 814 and a rear wall (not shown), and both side walls 813 and 814 protrude forward Thereby constituting the rails 813a and 813b. The actuating means 82 includes an upper wall 811 and a male screw rod 821 rotatably pivotally supported on the bottom wall 812 by being disposed between both side walls 813 and 814 of the support case 81, And a driving source such as a pulse motor 822 which is disposed on the upper wall 811 and is electrically connected to the male screw rod 821. The female screw hole 713a formed in the female screw block 713 disposed on the rear wall of the mechanism housing 71 is screwed to the male screw rod 821 of the operating means 82 thus configured. The mechanism housing 71 on which the female screw block 713 is mounted is moved in the Z-axis direction along the guide rails 813a and 813b by rotating the male screw rod 821 in the normal direction and the reverse direction by the pulse motor 822 .

도시된 실시형태에 있어서의 검출 장치(7)는, 상기 제1 Z축 이동 수단(8)에 의해 이동되는 간섭식 촬상 기구(70)의 Z축 방향 위치를 검출하기 위한 Z축 방향 위치 검출 수단(80)을 구비한다. Z축 방향 위치 검출 수단(80)은, 상기 안내 레일(813a)에 배치된 리니어 스케일(80a)과, 상기 간섭식 촬상 기구(70)의 기구 하우징(71)에 부착되어 기구 하우징(71)과 함께 리니어 스케일(80a)을 따라 이동하는 판독 헤드(80b)로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 Z축 방향 위치 검출 수단(80)의 판독 헤드(80b)는, 도시된 실시형태에 있어서는 1 ㎛마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다.The detection device 7 in the illustrated embodiment is provided with Z-axis direction position detection means (not shown) for detecting the Z-axis direction position of the interference type imaging mechanism 70 moved by the first Z- (80). The Z-axis direction position detecting means 80 includes a linear scale 80a disposed on the guide rail 813a and a mechanism 80b attached to the mechanism housing 71 of the interference type imaging mechanism 70, And a read head 80b which moves together with the linear scale 80a. In the illustrated embodiment, the read head 80b of the Z-axis direction position detecting means 80 configured as described above sends a pulse signal of one pulse every 1 占 퐉 to the control means described later.

도시된 실시형태에 있어서의 검출 장치(7)는, 상기 간섭식 촬상 기구(70)의 촬상 소자 수단(72)으로부터 출력되는 화상 신호에 기초하여 화상 정보를 생성하는 도 5에 나타내는 제어 수단(9)을 구비한다. 또한, 제어 수단(9)은, 가공 상태 검출 장치(7)의 구성 수단 이외에 레이저 가공기(1)의 각 구성 수단도 제어하도록 되어 있다. 제어 수단(9)은 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치(CPU)(91)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(92)와, 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)와, 입력 인터페이스(94) 및 출력 인터페이스(95)를 구비한다. 제어 수단(9)의 입력 인터페이스(94)에는, 상기 X축 방향 위치 검출 수단(374), Y축 방향 위치 검출 수단(384), 촬상 수단(6), 상기 간섭식 촬상 기구(70)의 촬상 소자 수단(72), 상기 간섭식 촬상 기구(70)의 Z축 방향 위치를 검출하기 위한 Z축 방향 위치 검출 수단(80)의 판독 헤드(80b) 등으로부터의 검출 신호가 입력된다. 그리고, 제어 수단(9)의 출력 인터페이스(95)로부터는, 상기 X축 이동 수단(37)의 펄스 모터(372), Y축 이동 수단(38)의 펄스 모터(382), 레이저 광선 조사 수단(5), 상기 제1 Z축 이동 수단(8)의 펄스 모터(822), 제2 Z축 이동 수단으로서 기능하는 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76), 광 조사 수단(74)의 광원(741), 표시 수단이나 프린터 등의 출력 수단(90) 등에 제어 신호를 출력한다. 또한, 상기 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)는, 상기 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 인가하는 전압과 피에조 모터의 축 방향 변위의 관계를 설정한 도 6에 나타내는 제어 맵을 저장하는 제어 맵 기억 영역(93a)와, 간섭식 촬상 기구(70)의 간섭광 생성 수단(75)에서 생성된 강한 광을 포착한 촬상 소자 수단(72)의 화소의 X축 방향 및 Y축 방향의 좌표를 기억하는 XY 좌표 기억 영역(93b)과, 간섭식 촬상 기구(70)의 간섭광 생성 수단(75)에서 생성된 강한 광을 포착한 촬상 소자 수단(72)의 화소의 Z축 방향 위치마다의 XY 좌표를 기억하는 XYZ 좌표 기억 영역(93c)과, 그 외의 기억 영역을 구비한다.The detecting device 7 in the illustrated embodiment includes control means 9 (see FIG. 5) for generating image information based on the image signal outputted from the image pickup device means 72 of the interference type image pickup device 70 ). The control means 9 also controls the respective constituent means of the laser machining apparatus 1 in addition to the constituent means of the machining state detecting device 7. The control means 9 is constituted by a computer and includes a central processing unit (CPU) 91 for performing arithmetic processing according to a control program, a read only memory (ROM) 92 for storing a control program and the like, A random access memory (RAM) 93 for storing and reading data, and an input interface 94 and an output interface 95. The input interface 94 of the control means 9 is connected to the input interface 94 of the X-axis direction position detection means 374, the Y-axis direction position detection means 384, the image pickup means 6, A detection signal from the element means 72 and the read head 80b of the Z axis direction position detection means 80 for detecting the position of the interference type imaging mechanism 70 in the Z axis direction is input. The pulse motor 372 of the X-axis moving means 37, the pulse motor 382 of the Y-axis moving means 38, and the laser beam irradiating means (not shown) from the output interface 95 of the control means 9 A pulse motor 822 of the first Z-axis moving means 8, an actuator 76 composed of a piezo motor serving as a second Z-axis moving means, a light source 741 of the light irradiating means 74, And outputs a control signal to output means 90 such as a display means or a printer. 6, which sets the relationship between the voltage applied to the actuator 76 made up of the piezo motor and the axial displacement of the piezo motor, the random access memory (RAM) The storage area 93a and the coordinates in the X axis direction and the Y axis direction of the pixels of the imaging element unit 72 that capture the strong light generated by the interference light generation unit 75 of the interference type imaging mechanism 70 are stored XY coordinate storage area 93b for each position in the Z axis direction of the pixel of the imaging element unit 72 that captures strong light generated by the interference light generation unit 75 of the interference type imaging mechanism 70, An XYZ coordinate storage area 93c for storing an XYZ coordinate storage area 93c, and other storage areas.

도시된 실시형태에 있어서의 레이저 가공기(1)는 이상과 같이 구성되어 있고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.The laser machining apparatus 1 in the illustrated embodiment is configured as described above, and its operation will be described below.

도 7에는, 전술한 레이저 가공기(1)에 의해 가공되는 피가공물로서의 반도체 웨이퍼(10)가 환형의 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)의 표면에 장착된 상태의 사시도가 나타나 있다. 도 7에 나타내는 반도체 웨이퍼(10)는, 실리콘 웨이퍼로 이루어져 있고, 표면(10a)에 복수의 분할 예정 라인(101)이 격자형으로 형성되어 있으며, 상기 복수의 분할 예정 라인(101)에 의해 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스(102)가 형성되어 있다.7 is a perspective view showing a state in which the semiconductor wafer 10 as the workpiece to be processed by the laser machining apparatus 1 is mounted on the surface of the dicing tape T mounted on the annular frame F . The semiconductor wafer 10 shown in Fig. 7 is made of a silicon wafer, and a plurality of lines 101 to be divided are formed in a lattice pattern on the surface 10a. Devices 102 such as ICs and LSIs are formed in a plurality of regions.

전술한 레이저 가공기(1)를 이용하여, 상기 반도체 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(101)을 따라 레이저 광선을 조사하고, 반도체 웨이퍼(10)의 내부에 분할 예정 라인(101)을 따라 레이저 가공홈을 형성하는 레이저 가공의 실시형태에 대해서 설명한다.The laser beam is irradiated along the line 101 to be divided of the semiconductor wafer 10 and the laser beam is irradiated inside the semiconductor wafer 10 along the line 101 to be divided using the above- An embodiment of laser processing for forming a groove will be described.

우선 전술한 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치(1)의 척 테이블(36) 상에 반도체 웨이퍼(10)가 점착된 다이싱 테이프(T)를 배치하고, 상기 척 테이블(36) 상에 다이싱 테이프(T)를 통해 반도체 웨이퍼(10)를 흡인 유지한다. 따라서, 척 테이블(36) 상에 다이싱 테이프(T)를 통해 흡인 유지된 반도체 웨이퍼(10)는, 표면(10a)이 상측이 된다. 또한, 다이싱 테이프(T)가 장착된 환형의 프레임(F)은, 척 테이블(36)에 배치된 클램프(362)에 의해 고정된다. 이와 같이 하여 반도체 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척 테이블(36)은, X축 이동 수단(37)에 의해 촬상 수단(6)의 바로 아래에 위치 부여된다.A dicing tape T to which a semiconductor wafer 10 is adhered is placed on the chuck table 36 of the laser machining apparatus 1 shown in Fig. The semiconductor wafer 10 is sucked and retained via the holding member T. Therefore, the surface 10a of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 through the dicing tape T becomes the upper side. The annular frame F on which the dicing tape T is mounted is fixed by a clamp 362 disposed on the chuck table 36. [ The chuck table 36 with the semiconductor wafer 10 sucked and held in this way is positioned directly below the imaging means 6 by the X-axis moving means 37. [

전술한 바와 같이 하여 척 테이블(36)이 촬상 수단(6)의 바로 아래에 위치 부여되면, 촬상 수단(6) 및 제어 수단(9)에 의해 반도체 웨이퍼(10)의 레이저 가공해야 하는 가공 영역을 검출하는 얼라이먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(6) 및 도시하지 않는 제어 수단(9)은, 반도체 웨이퍼(10)의 미리 정해진 방향으로 형성되어 있는 분할 예정 라인(101)과 레이저 광선 조사 수단(5)의 가공 헤드(51)의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 얼라이먼트를 수행한다. 또한, 반도체 웨이퍼(10)에 형성되어 있는 미리 정해진 방향과 직교하는 방향으로 형성되어 있는 분할 예정 라인(101)에 대해서도, 동일하게 얼라이먼트가 수행된다.When the chuck table 36 is positioned directly below the imaging unit 6 as described above, the imaging area of the semiconductor wafer 10 to be laser-machined is set by the imaging unit 6 and the control unit 9, And performs an alignment operation to be detected. That is, the image pickup means 6 and the control means 9, not shown, are provided on the machining head 51 of the laser beam irradiation means 5 and the line to be divided 101 formed in the predetermined direction of the semiconductor wafer 10 And performs alignment processing by performing image processing such as pattern matching for alignment. Alignment is similarly performed for the line to be divided 101 formed in the semiconductor wafer 10 in a direction orthogonal to the predetermined direction.

전술한 바와 같이 얼라이먼트가 행하여졌다면, 제어 수단(9)은 척 테이블(36)을 이동시켜 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이 미리 정해진 분할 예정 라인(101)의 일단[도 8의 (a)에 있어서 좌단(左端)]을 레이저 광선 조사 수단(5)의 가공 헤드(51)의 바로 아래에 위치 부여한다. 그리고, 가공 헤드(51)로부터 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10a)(상면) 부근에 맞춘다. 다음에, 제어 수단(9)은 레이저 광선 조사 수단(5)의 가공 헤드(51)로부터 반도체 웨이퍼(10)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하면서 X축 이동 수단(37)을 작동하여 척 테이블(36)을 도 8의 (a)에 있어서 화살표(X1)로 나타내는 방향으로 미리 정해진 가공 이송 속도로 이동시킨다. 그리고, 분할 예정 라인(101)의 타단[도 8의 (b)에 있어서 우단]이 가공 헤드(51)의 바로 아래 위치에 달하였다면, 레이저 광선 조사 수단(5)에 의한 펄스 레이저 광선의 조사를 정지하며 척 테이블(36)의 이동을 정지한다. 이 결과, 도 8의 (b) 및 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이 반도체 웨이퍼(10)에는, 분할 예정 라인(101)을 따라 레이저 가공홈(110)이 형성된다(레이저 가공홈 형성 공정).8 (a), the control means 9 moves the chuck table 36 so that one end of the predetermined dividing line 101 (Fig. 8 (a)), which has been determined in advance, Is positioned directly under the processing head 51 of the laser beam irradiating means 5. The laser beam irradiating means 5 is a laser beam irradiating means. Then, the light-converging point P of the pulsed laser beam irradiated from the processing head 51 is aligned with the surface 10a (upper surface) of the semiconductor wafer 10. Next, the control means 9 operates the X-axis moving means 37 while irradiating the semiconductor wafer 10 with the pulsed laser beam of the wavelength having absorbency from the machining head 51 of the laser beam irradiating means 5 The chuck table 36 is moved at a predetermined feed rate in the direction indicated by the arrow X1 in Fig. 8A. When the other end of the line to be divided 101 (the right end in Fig. 8B) reaches the position immediately below the processing head 51, the irradiation of the pulsed laser beam by the laser beam irradiation means 5 is performed And the movement of the chuck table 36 is stopped. As a result, as shown in Figs. 8B and 8C, laser machining grooves 110 are formed in the semiconductor wafer 10 along the line to be divided 101 (laser machining groove forming step ).

또한, 상기 레이저 가공홈 형성 공정은, 예컨대 이하의 가공 조건에서 행해진다.The laser machining groove forming step is performed under the following processing conditions, for example.

파장: 355 ㎚Wavelength: 355 nm

반복 주파수: 50 ㎑Repetition frequency: 50 ㎑

평균 출력: 5 WAverage power: 5 W

집광 스폿: φ10 ㎛Focusing spot: φ10 μm

가공 이송 속도: 200 ㎜/초Feeding speed: 200 mm / sec

다음에, 전술한 레이저 가공홈 형성 공정을 실시함으로써 형성된 레이저 가공홈(110)이 어떠한 상태로 가공되어 있는지를 확인하기 위한 레이저 가공홈 확인 공정을 실시한다.Next, a laser machining groove confirmation step for confirming the state of the laser machining groove 110 formed by performing the above-described laser machining groove forming step is performed.

레이저 가공홈 확인 공정은, X축 이동 수단(37)을 작동시켜 상기 레이저 가공홈 형성 공정이 실시된 반도체 웨이퍼(10)가 유지되어 있는 척 테이블(36)을 간섭식 촬상 기구(70)의 집광기(73)의 하측으로 이동시키며, 반도체 웨이퍼(10)에 형성된 레이저 가공홈(110)을 집광기(73)의 바로 아래에 위치 부여한다. 다음에, 제1 Z축 이동 수단(8)을 작동시켜 간섭식 촬상 기구(70)를 미리 정해진 대기 위치로부터 하강시키며, 제2 Z축 이동 수단으로서의 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 예컨대 60 V의 전압을 인가하여 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)를 도 6에 나타내는 바와 같이 60 ㎛ 신장된 상태로 한다. 이 상태에 있어서 간섭식 촬상 기구(70)의 집광기(73)로부터 조사되는 광의 집광점(P)(도 4 참조)이 척 테이블(36)에 유지된 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10a)(상면) 부근이 되도록 셋트한다.The laser machining groove confirmation step is a step of operating the X-axis moving means 37 to move the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 10 subjected to the laser machining groove forming process to the condenser of the interference type imaging mechanism 70 And the laser machining groove 110 formed in the semiconductor wafer 10 is positioned just below the condenser 73. [ Next, the interference type imaging mechanism 70 is lowered from the predetermined standby position by operating the first Z-axis moving means 8, and the actuator 76 made of the piezo motor as the second Z- And the actuator 76 made of a piezo motor is stretched by 60 占 퐉 as shown in Fig. In this state, the light-converging point P (see Fig. 4) of the light irradiated from the light-condenser 73 of the interference type image pickup device 70 is reflected by the surface 10a of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 Top surface).

다음에, 제어 수단(9)은 간섭식 촬상 기구(70)를 구성하는 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 인가하는 전압을 60 V에서 20 V 내려 40 V로 한다. 이 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)는 전압을 1 V 내릴 때마다 1 ㎛ 단축되기 때문에, 집광기(73)가 20 ㎛만큼 Z축 방향으로 하강한다. 따라서, 간섭식 촬상 기구(70)를 구성하는 집광기(73)의 집광점(P)(촬상 위치)은, 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10a)(상면)으로부터 Z축 방향으로 20 ㎛만큼 하강한 위치에 위치 부여된다. 다음에, 제어 수단(9)은 간섭식 촬상 기구(70)를 구성하는 촬상 소자 수단(72), 광 조사 수단(74)의 광원(741)을 작동시키며, X축 이동 수단(37)을 작동시킨다. 그리고, 촬상 소자 수단(72)에서 수광한 화상이 제어 수단(9)에 보내진다. 제어 수단(9)은 촬상 소자 수단(72)으로부터 보내온 화상 신호를 X축 방향 위치 검출 수단(374)으로부터의 검출 신호에 기초하여 예컨대 100 ㎛마다 취입하여, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이 전술한 광 강도가 높은 간섭광을 수광한 화소의 X축 방향 위치마다(X1, X2, X3····)의 Y 좌표를 구하고, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)의 XY 좌표 기억 영역(93b)에 저장한다. 다음에, 제어 수단(9)은, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)에 저장된 X축 방향 위치마다(X1, X2, X3····)의 광 강도가 높은 간섭광을 수광한 화소의 Y 좌표에 기초하여 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이 반도체 웨이퍼(10)에 형성된 레이저 가공홈(110)의 2차원 화상을 작성하고, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)에 저장하며 출력 수단(90)에 출력하여, 모니터 등의 표시 수단에 표시시키거나 프린터에 의해 프린트 아웃시킨다. 이와 같이 하여 레이저 가공홈(110)의 2차원 화상을 출력 수단(90)으로서의 모니터 등의 표시 수단에 표시시키거나 프린터에 의해 프린트 아웃시킴으로써, 가공 상태를 검출하고자 하는 레이저 가공홈(110)의 미리 정해진 깊이 위치(도시의 실시형태에 있어서는 깊이 20 ㎛의 위치)의 2차원 화상을 효율적으로 취득하여 가공 상태를 검증할 수 있다.Next, the control means 9 sets the voltage to be applied to the actuator 76 constituted by the piezo-electric motor constituting the interference type image pickup device 70 from 60 V to 20 V down to 40 V. As a result, as shown in Fig. 6, the actuator 76 made of a piezo motor is shortened by 1 占 퐉 each time the voltage is lowered by 1 V, so that the condenser 73 is lowered by 20 占 퐉 in the Z-axis direction. Accordingly, the light-converging point P (imaging position) of the condenser 73 constituting the interference type imaging mechanism 70 is lowered by 20 占 퐉 in the Z-axis direction from the surface 10a (upper surface) of the semiconductor wafer 10 And is positioned at one position. Next, the control means 9 operates the imaging element means 72 constituting the interference type imaging mechanism 70, the light source 741 of the light irradiation means 74, and operates the X-axis moving means 37 . Then, an image received by the imaging element unit 72 is sent to the control unit 9. [ The control means 9 blows an image signal sent from the imaging element means 72 every 100 mu m on the basis of the detection signal from the X axis direction position detection means 374, Coordinates of X-axis direction positions (X1, X2, X3, ...) of the pixels that have received the interference light having the high light intensity described above are obtained and the Y coordinate of the XY coordinate storage area ( 93b. Next, the control means 9 determines whether the interference light having a high light intensity (X1, X2, X3, ...) for each position in the X axis direction stored in the random access memory (RAM) Dimensional image of the laser machining groove 110 formed on the semiconductor wafer 10 as shown in Fig. 9 (b) based on the coordinates, stores the two-dimensional image in the random access memory (RAM) 93, 90, and displayed on a display means such as a monitor or printed out by a printer. Dimensional image of the laser machining groove 110 is displayed on a display means such as a monitor as the output means 90 or printed out by the printer so that the size of the laser machining groove 110 It is possible to efficiently acquire a two-dimensional image at a predetermined depth position (a position at a depth of 20 占 퐉 in the illustrated embodiment), and verify the processing state.

전술한 바와 같이 가공 상태를 검출하고자 하는 레이저 가공홈(110)의 미리 정해진 깊이 위치의 2차원 화상에 의해 가공 상태를 검증한 결과, 특히 신경쓰이는 부분에 대해서는, 3차원 화상을 생성하여 가공 상태를 검증한다. 이하, 레이저 가공홈(110)의 가공 상태에 있어서 신경쓰이는 부분(예컨대, 상기 X3 위치)의 상세한 레이저 가공홈 확인 공정에 대해서 설명한다.As a result of verifying the machining state by the two-dimensional image at the predetermined depth position of the laser machining groove 110 for which the machining state is to be detected as described above, the machining state is verified, and as a result, Verify. Hereinafter, a detailed laser machining groove confirmation process of a portion (for example, the above-described X3 position) of the laser machining groove 110 in the machining state will be described.

우선, 제어 수단(9)은 X축 이동 수단(37)을 작동시켜 반도체 웨이퍼(10)가 유지되어 있는 척 테이블(36)을 간섭식 촬상 기구(70)의 집광기(73)의 하측으로 이동시키며, 반도체 웨이퍼(10)에 형성된 레이저 가공홈(110)의 X3 위치를 집광기(73)의 바로 아래에 위치 부여한다. 다음에, 제1 Z축 이동 수단(8)을 작동시켜 간섭식 촬상 기구(70)를 미리 정해진 대기 위치로부터 하강시키며, 제2 Z축 이동 수단으로서의 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 예컨대 60 V의 전압을 인가하여 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)를 도 6에 나타내는 바와 같이 60 ㎛ 신장된 상태로 한다. 이 상태에 있어서 간섭식 촬상 기구(70)의 집광기(73)로부터 조사되는 광의 집광점(P)(도 4 참조)이 척 테이블(36)에 유지된 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10a)(상면) 부근이 되도록 셋트한다.First, the control means 9 operates the X-axis moving means 37 to move the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 10 to the lower side of the condenser 73 of the interference type imaging mechanism 70 , The X3 position of the laser processing groove 110 formed in the semiconductor wafer 10 is positioned directly below the condenser 73. [ Next, the interference type imaging mechanism 70 is lowered from the predetermined standby position by operating the first Z-axis moving means 8, and the actuator 76 made of the piezo motor as the second Z- And the actuator 76 made of a piezo motor is stretched by 60 占 퐉 as shown in Fig. In this state, the light-converging point P (see Fig. 4) of the light irradiated from the light-condenser 73 of the interference type image pickup device 70 is reflected by the surface 10a of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 Top surface).

다음에, 제어 수단(9)은 간섭식 촬상 기구(70)를 구성하는 촬상 소자 수단(72), 광 조사 수단(74)의 광원(741)을 작동시키며, 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 인가하는 전압을 60 V에서 1 V씩 내린다. 이 결과, 도시된 실시형태에 있어서는, 도 6에 나타내는 바와 같이 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)는 전압을 1 V 내릴 때마다 1 ㎛ 단축되기 때문에, 집광기(73)가 1 ㎛씩 Z축 방향으로 하강한다. 이와 같이 하여 집광기(73)가 1 ㎛씩 하강할 때마다, 촬상 소자 수단(72)에서 수광한 화상이 제어 수단(9)에 보내진다. 제어 수단(9)은 촬상 소자 수단(72)으로부터 보내온 화상 신호에 기초하여, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이 전술한 광 강도가 높은 간섭광을 수광한 화소의 XY 좌표를 Z축 방향 위치마다(Z1, Z2, Z3····) 구하여, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)의 XYZ 좌표 기억 영역(93c)에 저장한다. 또한, Z축 방향 위치(Z1, Z2, Z3····)는, Z축 방향 위치 검출 수단(80)의 판독 헤드(80b)로부터의 검출 신호 또는 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 인가하는 전압 신호로부터 구해진다. 또한, 피에조 모터는 고속으로 작동시킬 수 있기 때문에, 단시간에 화상 정보를 취득할 수 있다. 따라서, Z축 방향 위치 검출 수단(80) 및 피에조 모터로 이루어지는 액츄에이터(76)에 인가하는 전압을 제어하는 제어 수단(9) 자신도 집광기(73)의 Z축 방향 위치를 검출하는 Z축 방향 위치 검출 수단으로서 기능한다. 그리고, 제어 수단(9)은, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)에 저장된 Z축 방향 위치마다(Z1, Z2, Z3····)의 광 강도가 높은 간섭광을 수광한 화소의 XY 좌표에 기초하여 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이 반도체 웨이퍼(10)에 형성된 레이저 가공홈(110)의 X3 위치에 있어서의 3차원 화상을 작성하여, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(93)에 저장하며 출력 수단(90)에 출력하여, 모니터 등의 표시 수단에 표시시키거나 프린터에 의해 프린트 아웃시킨다. 이와 같이 하여 레이저 가공홈(110)의 상기 2차원 화상에서의 가공 상태의 검증에 있어서 특히 신경쓰이는 부분(도시된 실시형태에 있어서는 X3 위치)의 3차원 화상을 취득함으로써, 가공 상태를 상세하게 검증할 수 있기 때문에, 가공 조건을 조정하여 적정한 가공 조건을 설정할 수 있다.Next, the control means 9 operates the imaging element means 72 constituting the interference type imaging mechanism 70 and the light source 741 of the light irradiation means 74, and controls the actuator 76 composed of the piezo motor The applied voltage is lowered by 1 V at 60 V. As a result, in the illustrated embodiment, as shown in Fig. 6, since the actuator 76 made of the piezo motor is shortened by 1 占 퐉 each time the voltage is lowered by 1 V, the condenser 73 is moved in the Z- Descend. Thus, every time the condenser 73 is lowered by 1 占 퐉, an image received by the imaging element unit 72 is sent to the control unit 9. [ 10 (a), based on the image signal sent from the imaging element means 72, the control means 9 controls the XY coordinate of the pixel, which has received the above-described interference light having the high light intensity, And stored in the XYZ coordinate storage area 93c of the random access memory (RAM) 93. The XYZ coordinate storage area 93c of the random access memory (RAM) The Z-axis direction positions Z1, Z2, Z3, ... are detected by a detection signal from the read head 80b of the Z-axis direction position detecting means 80 or a signal Voltage signal. Further, since the piezo motor can be operated at a high speed, image information can be acquired in a short time. Therefore, the control means 9 for controlling the voltage applied to the Z-axis direction position detecting means 80 and the actuator 76 composed of the piezo motor is also in the Z-axis direction position for detecting the position in the Z-axis direction of the condenser 73 And functions as a detection means. The control means 9 controls the XY coordinates (X1, Y2, Z3, ...) of the pixel, which receives the interference light having high light intensity at each position in the Z axis direction stored in the random access memory Dimensional image at the X3 position of the laser machining groove 110 formed in the semiconductor wafer 10 and stores it in the random access memory (RAM) 93 as shown in Fig. 10 (b) And outputs it to the output means 90 to be displayed on a display means such as a monitor or printed out by the printer. Thus, by acquiring the three-dimensional image of the portion (particularly, the X3 position in the illustrated embodiment) which is particularly concerned in the verification of the machining state of the laser machining groove 110 in the two-dimensional image, Therefore, appropriate machining conditions can be set by adjusting machining conditions.

이상, 본 발명을 도시된 실시형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 실시형태에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지의 범위에서 여러가지의 변형은 가능하다. 예컨대, 전술한 실시형태에 있어서는, 본 발명을 레이저 가공기에 적용한 예를 나타내었지만, 본 발명은 절삭 가공기에 적용하여 절삭홈의 깊이나 단면 형상을 검증하거나, 연삭 가공기에 적용하여 연삭흔의 요철 상태를 검증할 수 있다.Although the present invention has been described based on the embodiments shown above, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a laser processing machine. However, the present invention can be applied to a cutting machine to verify the depth and cross-sectional shape of a cutting groove, or to apply to a grinding machine, Can be verified.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는 간섭식 촬상 기구(70)로서 미라우형 간섭식 촬상 기구를 이용한 예를 나타내었지만, 소위 마이켈슨(michelson)형 간섭식 촬상 기구나 소위 리니크(linnik)형 간섭식 촬상 기구 등의 다른 간섭식 촬상 기구를 이용할 수 있다.In the above-described embodiment, an example in which the mirror-type interference type imaging mechanism is used as the interference type imaging mechanism 70 is described. However, the so-called Michelson type interference type imaging mechanism or the so- Another interference type imaging mechanism such as an imaging mechanism can be used.

2: 정지 베이스 3: 피가공물 유지 기구
36: 척 테이블 37: X축 이동 수단
38: Y축 이동 수단 4: 레이저 광선 조사 유닛
5: 레이저 광선 조사 수단 51: 가공 헤드
6: 촬상 수단 7: 검출 장치
70: 간섭식 촬상 기구 72: 촬상 소자 수단
73: 집광기 732: 대물 렌즈
74: 광 조사 수단 75: 간섭광 생성 수단
76: 액츄에이터 8: 제1 Z축 이동 수단
9: 제어 수단 10: 반도체 웨이퍼
2: stop base 3: workpiece holding mechanism
36: chuck table 37: X-axis moving means
38: Y-axis moving means 4: laser beam irradiation unit
5: laser beam irradiation means 51: machining head
6: imaging means 7: detection device
70: Interference type imaging device 72: Imaging device means
73: condenser 732: objective lens
74: light irradiating means 75: interference light generating means
76: actuator 8: first Z-axis moving means
9: control means 10: semiconductor wafer

Claims (3)

피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 피가공물 유지 수단과, 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물을 촬상하여 촬상된 화상 신호를 출력하는 간섭식 촬상 기구와, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 수단과, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 수단과, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단과, 상기 간섭식 촬상 기구로부터 출력되는 화상 신호에 기초하여 화상 정보를 생성하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해 생성된 화상 정보를 출력하는 출력 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 간섭식 촬상 기구의 촬상 위치를 Z축 방향의 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 작동시키며, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 XY 2차원 화상의 화상 정보를 생성하고, 상기 화상 정보를 상기 출력 수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
A workpiece holding means having a holding surface for holding a workpiece; an interference type imaging mechanism for picking up a workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means and outputting an image signal picked up; And an X-axis moving means for relatively moving the interference type imaging mechanism in the X-axis direction; a Y-axis moving means for moving the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism in a Y- A Z axis moving means for moving said workpiece holding means and said interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction and the Z axis direction orthogonal to the Y axis direction; Control means for generating image information on the basis of the image information, and output means for outputting the image information generated by the control means,
Wherein the control means is configured to position and operate the imaging position of the interference type imaging mechanism at a predetermined position in the Z axis direction and to move the workpiece holding means and the interference type imaging mechanism relatively in the X axis direction or the Y axis direction And generates image information of the XY two-dimensional image, and outputs the image information to the output means.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 XY 2차원 화상에 있어서의 특정된 영역에 있어서, 상기 피가공물 유지 수단과 상기 간섭식 촬상 기구를 상대적으로 Z축 방향으로 이동시켜 XYZ 3차원 화상의 화상 정보를 생성하고, 상기 화상 정보를 상기 출력 수단에 출력하는 것인 검출 장치.The image processing apparatus according to claim 1, wherein the control means moves the workpiece holding means and the interferometric type imaging mechanism relatively in the Z-axis direction in a specified region of the XY two-dimensional image, Generates image information, and outputs the image information to the output means. 제2항에 있어서, 상기 간섭식 촬상 기구는, 복수의 화소가 X축 방향과 Y축 방향으로 배열된 촬상 소자 수단과, 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 대향하는 집광기와, 상기 집광기를 통하여 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물에 광을 조사하는 광 조사 수단과, 상기 피가공물 유지 수단의 유지면에 유지된 피가공물에서 반사된 귀환광과 간섭광을 생성하는 간섭광 생성 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 간섭광 생성 수단에서 생성된 강한 광을 포착한 상기 촬상 소자 수단의 화소의 X축 방향 및 Y축 방향의 좌표를 기억하는 XY 좌표 기억 영역과 Z축 방향 위치마다의 XY 좌표를 기억하는 XYZ 좌표 기억 영역을 구비한 메모리를 구비하며, 상기 메모리에 기억된 XY 좌표에 기초하여 상기 XY 2차원 화상의 화상 정보를 생성하고, XYZ 좌표에 기초하여 상기 XYZ 3차원 화상의 화상 정보를 생성하는 것인 검출 장치.
3. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the interference type image pickup mechanism comprises imaging element means in which a plurality of pixels are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction, a condenser facing the holding surface of the workpiece holding means, A light irradiating means for irradiating light to the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means, and an interference light generating means for generating interference light and return light reflected from the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means Means,
Wherein the control means includes an XY coordinate storage area for storing coordinates in the X axis direction and a Y axis direction of the pixel of the imaging element means that captured strong light generated by the interference light generation unit, Dimensional image based on the XY coordinates stored in the memory, and generates image information of the XYZ three-dimensional image based on the XYZ coordinates based on the XYZ coordinate stored in the memory, To generate a detection signal.
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