KR20210015687A - 레이저 가공 장치 - Google Patents

레이저 가공 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210015687A
KR20210015687A KR1020200094484A KR20200094484A KR20210015687A KR 20210015687 A KR20210015687 A KR 20210015687A KR 1020200094484 A KR1020200094484 A KR 1020200094484A KR 20200094484 A KR20200094484 A KR 20200094484A KR 20210015687 A KR20210015687 A KR 20210015687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
unit
chuck table
laser processing
predetermined value
Prior art date
Application number
KR1020200094484A
Other languages
English (en)
Inventor
마사루 나카무라
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20210015687A publication Critical patent/KR20210015687A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67271—Sorting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/5442—Marks applied to semiconductor devices or parts comprising non digital, non alphanumeric information, e.g. symbols
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453—Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

[과제] 이미 가공된 웨이퍼에 대하여, 재차 가공하는 일이 없는 레이저 가공 장치를 제공한다.
[해결수단] 레이저 가공 장치의 제어 유닛은, 촬상 유닛에 의해 개질층이 형성되기 전의 분할 예정 라인을 촬상하여 기준 화상으로서 기억하는 기준 화상 기억부와, 기준 화상 기억부에 기억된 기준 화상과, 촬상 유닛에 의해 촬상한 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 화상을 비교하여 일치도를 산출하는 산출부와, 산출부가 산출한 일치도가 제1 미리 정해진 값을 상회하는 경우는, 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성되지 않은 미가공이라고 판단하고, 일치도가 제2 미리 정해진 값 이하인 경우는, 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단하는 판단부를 포함한다.

Description

레이저 가공 장치{LASER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 디바이스 칩은, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.
레이저 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시켜 조사하여, 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 광선 조사 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 이송 기구와, 웨이퍼를 촬상하는 촬상 유닛과, 제어 유닛을 포함하여 구성되어 있어, 웨이퍼를 고정밀도로 분할할 수 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 제3408805호 공보
상기한 바와 같이, 웨이퍼의 분할 예정 라인의 내부에 레이저 광선을 그 집광점을 위치시켜 조사하여, 개질층을 형성한 경우, 육안으로는 용이하게 개질층의 존재를 확인할 수 없어, 그 웨이퍼가 가공 완료인지의 여부의 판별을 할 수 없다. 따라서, 카세트에 수용된 웨이퍼가 가공 완료임에도 불구하고, 어떠한 이유에 의해, 그 카세트가 레이저 가공 장치에 셋트되어, 카세트에 수용된 가공 완료된 웨이퍼에 대하여, 재차 레이저 가공을 실시하여 버린다고 하는 문제가 있다. 만약, 분할 예정 라인에 대하여 이미 개질층이 형성된 가공 완료된 웨이퍼에 대하여, 재차 레이저 광선을 조사해 버리면, 이미 형성된 개질층에서 레이저 광선이 난반사하여, 디바이스를 손상시켜, 큰 손해이다.
따라서, 본 발명의 목적은 이미 가공된 웨이퍼에 대하여, 재차 가공하는 일이 없는 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치로서, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 그 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시켜 조사하여, 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 광선 조사 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 이송 기구와, 웨이퍼를 투과하여 촬상하는 촬상 유닛과, 제어 유닛을 구비하고, 상기 제어 유닛은, 상기 촬상 유닛에 의해 개질층이 형성되기 전의 상기 분할 예정 라인을 촬상하여 기준 화상으로서 기억하는 기준 화상 기억부와, 상기 기준 화상 기억부에 기억된 기준 화상과, 상기 촬상 유닛에 의해 촬상한 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 화상을 비교하여 일치도를 산출하는 산출부와, 상기 산출부가 산출한 일치도가 제1 미리 정해진 값을 상회하는 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성되지 않은 미가공의 웨이퍼라고 판단하고, 상기 일치도가 제2 미리 정해진 값 이하인 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단하는 판단부를 포함하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 레이저 광선 조사 유닛에 의해 웨이퍼에 대하여 개질층을 형성하는 레이저 가공을 실시하기 전에, 상기 판단부가 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 가공 완료라고 판단한 경우, 경고 신호를 발한다. 바람직하게는, 상기 제1 미리 정해진 값을 제2 미리 정해진 값보다 큰 값으로 설정하고, 상기 판단부가, 상기 산출부가 산출한 일치도가, 상기 제1 미리 정해진 값을 상회하지 않고, 또한 상기 제2 미리 정해진 값을 하회하지 않는다고 판단한 경우에, 가공 불량인 취지의 경고 신호를 발한다. 또한, 상기한 제1 미리 정해진 값과 제2 미리 정해진 값을, 동일한 값으로 설정할 수도 있다.
본 발명의 레이저 가공 장치의 제어 유닛은, 산출부가 산출한 일치도가 제1 미리 정해진 값을 상회하는 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성되지 않은 미가공의 웨이퍼라고 판단하고, 일치도가 제2 미리 정해진 값 이하인 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단하는 판단부를 포함하기 때문에, 가공 완료된 웨이퍼를 재차 레이저 가공 장치에 의해 가공하는 일이 없어, 먼저 형성된 개질층에 레이저 광선이 난반사하여 디바이스를 손상시킨다고 하는 문제가 해소된다.
도 1은 레이저 가공 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 의해 가공되는 웨이퍼 및 보호 테이프의 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서, 기준 화상을 촬상하여, 기억할 때의 양태를 나타내는 사시도이다.
도 4의 (a)는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서, 웨이퍼에 대하여 레이저 가공을 실시하는 양태를 나타내는 사시도이고, (b)는 레이저 가공 실시 후의 웨이퍼의 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서, 웨이퍼를 촬상하여, 산출부 및 판단부를 실시시키는 양태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명 실시형태의 레이저 가공 장치에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)의 전체 사시도를 나타내고 있다. 레이저 가공 장치(1)는, 베이스(2) 상에 배치되며, 피가공물인 웨이퍼에 대하여 레이저 광선을 조사하는 가공 수단으로서의 레이저 광선 조사 유닛(4)과, 상기 웨이퍼를 유지하는 유지 유닛(30)과, 유지 유닛(30)에 유지되는 웨이퍼를 촬상하는 촬상 유닛(6)과, 레이저 광선 조사 유닛(4) 및 유지 유닛(30)을 상대적으로 가공 이송하고, 촬상 유닛(6) 및 유지 유닛(30)을 상대적으로 이동시키는 이송 기구(20)와, 베이스(2) 상의 안쪽에 세워서 마련되는 수직 벽부(261) 및 수직 벽부(261)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되는 수평 벽부(262)를 포함하는 프레임체(26)와, 베이스(2)의 이송 기구(20)에 인접하여 배치되는 카세트 배치 기구(40) 및 반출입 기구(50)과, 레이저 가공 장치(1)의 각 작동부를 제어하는 제어 유닛(100)을 구비하고 있다.
프레임체(26)의 수평 벽부(262)의 내부에는, 레이저 광선 조사 유닛(4)을 구성하는 광학계(도시는 생략)가 수용된다. 레이저 광선 조사 유닛(4)은, 도시하지 않는 레이저 발진기, 출력 조정 수단 등을 포함하고, 수평 벽부(262)의 선단부 하면측에는, 레이저 광선 조사 유닛(4)의 일부를 구성하는 집광기(4a)가 배치되어 있다.
촬상 유닛(6)은, 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광기(4a)에 대하여 도면 중 화살표(X)로 나타내는 X축 방향으로 인접하는 위치에 배치된다. 수평 벽부(262)의 상방에는, 제어 유닛(100)에 접속되어, 레이저 가공 장치(2)의 가공 조건을 표시하거나, 오퍼레이터가 가공 조건을 입력하거나 하는 터치 패널 기능을 구비한 표시 유닛(8)이 배치된다.
제어 유닛(100)은, 컴퓨터에 의해 구성되며, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 연산 처리 장치(CPU)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)와, 촬상 유닛(6)이 촬상한 화상, 검출한 검출값 및 연산 결과 등을 일시적으로 저장하기 위한 읽기/쓰기 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM)와, 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다(상세에 대한 도시는 생략). 제어 유닛(100)은, 레이저 가공 장치(1)의 각 작동부를 제어하며, 촬상 유닛(6)에 의해 촬상된 화상을 포함하는 적절한 정보를 기록하며, 촬상 유닛(6)에 의해 촬상된 화상을 해석하여, 예컨대, 웨이퍼가 미가공인지, 가공 완료인지의 여부를 판단하는 기능을 구비한다. 또한, 도 1에서는, 설명의 형편상, 제어 유닛(100)을 레이저 가공 장치(1)의 외부에 나타내고 있지만, 실제는, 레이저 가공 장치(1)의 내부에 수용되어 있다.
유지 유닛(30)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, X축 방향에 있어서 이동이 자유롭게 베이스(2)에 탑재된 직사각 형상의 X축 방향 가동판(31)과, Y축 방향에 있어서 이동이 자유롭게 X축 방향 가동판(31)에 탑재된 직사각 형상의 Y축 방향 가동판(32)과, Y축 방향 가동판(32)의 상면에 고정된 원통형의 지주(33)와, 지주(33)의 상단에 고정된 직사각 형상의 커버판(34)을 포함한다. 커버판(34)에는 커버판(34) 상에 형성된 긴 구멍을 통과하여 상방으로 연장되는 척 테이블(35)이 배치되어 있다. 척 테이블(35)은, 원 형상의 웨이퍼를 유지하고, 지주(33) 내에 수용된 도시하지 않는 회전 구동 수단에 의해 화살표(R1)로 나타내는 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 척 테이블(35)의 상면은, 통기성을 갖는 다공질 재료로 형성되어 실질상 수평으로 연장되는 유지면을 구성한다. 척 테이블(35)은, 지주(33) 내를 통과는 도시하지 않는 유로에 의해 흡인 수단(도시는 생략)에 접속되어 있다.
이송 기구(20)는, X축 이송 기구(21)와, Y축 이송 기구(22)와, 상기한 도시하지 않는 지주(33) 내에 수용된 회전 구동 수단을 포함한다. X축 이송 기구(21)는, 도시하지 않는 모터의 회전 운동을, 볼나사를 통해 직선 운동으로 변환하여 X축 방향 가동판(31)에 전달하고, 베이스(2) 상의 안내 레일(27, 27)을 따라 X축 방향 가동판(31)을 X축 방향에 있어서 진퇴시킨다. Y축 이송 기구(21)도 대략 동일한 구성을 구비하고 있고, 모터의 회전 운동을, 볼나사를 통해 직선 운동으로 변환하여, Y축 방향 가동판(32)에 전달하고, X축 방향 가동판(31) 상의 안내 레일(36, 36)을 따라 Y축 방향 가동판(32)을 Y축 방향에 있어서 진퇴시킨다. 또한, 베이스(2) 상의 안내 레일(27, 27), X축 방향 가동판(31) 상의 안내 레일(36, 36) 및 척 테이블(35)에는, 적절한 스케일 및 판독 수단을 포함하는 위치 검출 센서가 배치되어 있어(모두 도시는 생략함), 척 테이블(35)의 X축 방향, Y축 방향 및 회전 방향의 정확한 위치를 검출 가능하게 구성되고, 척 테이블(35)의 위치를 검출하면서, 이송 기구(20)를 작동시켜, 촬상 유닛(6) 및 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광기(4a)에 대하여 척 테이블(35)을 이동시켜 원하는 위치에 위치시킬 수 있다.
촬상 유닛(6)은, 가시광선에 의해 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD)와, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조사 수단과, 적외선 조사 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 상기 광학계가 포착한 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD)를 포함한다. 촬상 유닛(6)은, 상기한 바와 같이, 적외선 조사 수단과, 적외선 CCD를 구비함으로써, 실리콘 등의 웨이퍼를 이면으로부터 촬상한 경우라도, 웨이퍼를 투과하여 표면측에 형성된 분할 예정 라인, 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 내부에 형성되는 개질층, 얼라인먼트를 행할 때에 필요한 기준 마크 등을 촬상할 수 있다. 이와 같이 구성된 촬상 유닛(6)은, 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광기(4a)에 의한 레이저 조사 위치와, 상기 웨이퍼의 피가공 영역의 위치 맞춤을 행하기 위한 얼라인먼트에 이용된다.
본 실시형태의 카세트 배치 기구(40)는, 복수의 웨이퍼를 수용하는 제1 카세트(42) 및 제2 카세트(43)를 배치하는 카세트 배치 영역(41, 41)을 구비하고 있다. 오퍼레이터는, 각 카세트 배치 영역(41, 41)에 대하여, 미가공의 웨이퍼가 수용된 제1 카세트(42), 제2 카세트(43)를 미리 정해진 방향으로 가지런히 하여 배치한다. 제1 카세트(42), 제2 카세트(43)에 수용된 각 웨이퍼가 가공되고, 가공 완료된 웨이퍼가 제1 카세트(42), 제2 카세트(43)에 수용되었다면, 카세트 배치 영역(41)으로부터 후공정의 적절한 장치에 반송된다.
반출입 기구(50)는, 제1 카세트(42)의 개구부(42a) 및 제2 카세트(43)의 개구부(43a)와 대향하는 영역에 배치된다. 반출입 기구(50)는, 구동 기구(52)와, 아암 베이스(53)와, 복수의 아암부를 구비한 아암 기구(54)와, 아암 기구(54)의 선단에 형성된 로보트 핸드(55)를 구비한다. 구동 기구(52)는, 모터(52a)의 회전 운동을, 볼나사(52b)를 통해 직선 운동으로 변환하여 반출입용 가동판(52c)에 전달하고, X축 방향으로 가설된 안내 레일(52d)을 따라 반출입용 가동판(52c)을 X축 방향에 있어서 원하는 위치에 정확하게 위치시킨다. 반출입용 가동판(52c)의 전면에는, 상하 방향에 한쌍의 레일(52e, 52e)이 형성되고, 레일(52e, 52e)을 따라 상하 이동하는 아암 베이스(53)가 지지되어 있다. 상세한 도시는 생략하지만, 반출입용 가동판(52c)과 아암 베이스(53) 사이에도, 모터와, 상기 모터의 회전 운동을, 볼나사를 통해 직선 운동으로 변환하여 아암 베이스(53)에 전달하는 구동 기구를 구비하고, 아암 베이스(53)를, 한쌍의 레일(52e, 52e)을 따라 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향(상하 방향)에 있어서의 원하는 위치에 정확하게 위치시킨다.
아암 베이스(53)의 내부에는, 아암 기구(54)를 구동시키기 위한 회전 구동 기구(도시는 생략함)가 수용되어 있고, 각 아암부의 관절부에 배치되는 모터와 협력하여, 아암 기구(54)의 선단부에 배치된 U자 형상의 로보트 핸드(55)를 원하는 위치에 위치시킬 수 있다. 로보트 핸드(55)에는, 복수의 흡인 구멍이 형성되어 있고, 아암 베이스(53), 아암 기구(54)를 통해 상기 흡인 구멍에 대하여 부압이 공급된다. 제1 카세트(42)의 개구부(42a) 및 제2 카세트(43)의 개구부(43a)로부터 웨이퍼를 반출입하는 것이 가능하고, 아암 기구(54) 및 로보트 핸드(55)의 동작에 의해, 원하는 웨이퍼를 흡착하여, 도 1에서 척 테이블(35)이 위치되어 있는 반출입 위치에 반송한다. 상기 반출입 위치에 위치된 척 테이블(35)에 반송된 웨이퍼는, 척 테이블(35) 상에 규정된 각도로 정확하게 배치되어 흡인 유지된다. 척 테이블(35)에 흡인 유지된 웨이퍼는, 지주(33) 내에 배치된 회전 구동 수단(도시는 생략함)에 의해 미리 정해진 각도만큼 회전된 후, 촬상 유닛(6)의 바로 아래에 위치되어 촬상되고, 또한 얼라인먼트 공정이 실시된다. 얼라인먼트 공정이 실시되었다면, 척 테이블(35)이 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광기(4a)의 바로 아래에 위치되어, 웨이퍼의 내부에 형질층을 형성하도록 레이저 가공이 실시된다.
웨이퍼에 대하여, 레이저 광선 조사 유닛(4)에 의해 레이저 가공이 실시되었다면, 척 테이블(35)은, 재차 도 1에 나타내는 반출입 위치에 위치되고, 반출입 기구(50)의 로보트 핸드(55)에 의해 가공 완료된 웨이퍼가 흡착되어, 웨이퍼가 가공 전에 수용되어 있던 제1 카세트(42), 또는 제2 카세트(43) 중 어느 하나의 위치에 복귀된다.
본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)는, 대략 상기한 바와 같은 구성을 구비하고 있고, 그 작용에 대해서, 이하에 설명한다.
도 2에는 본 실시형태에서 레이저 가공이 실시되는 웨이퍼(10)의 사시도를 나타내고 있다. 웨이퍼(10)는, 예컨대, 복수의 디바이스(12)가 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인(14)에 의해 구획되어 표면(10a)에 형성된 실리콘 웨이퍼이다. 웨이퍼(10)의 표면(10a)에는, 웨이퍼(10)와 동일한 형상으로 형성된 보호 테이프(T)가 접착되어 일체화된다. 보호 테이프(T)가 표면(10a)에 접착된 웨이퍼(10)는, 도 2의 가장 하단에 나타내는 바와 같이 반전되어, 보호 테이프(T)를 하측을 향하게 하며 웨이퍼(10)의 이면(10b)을 상방을 향하게 한 상태로 되어, 제1 카세트(42), 또는 제2 카세트(43)에, 미리 정해진 간격을 두고 복수매 수용된다.
레이저 가공 장치(1)에 의해 레이저 가공을 실시할 때에는, 오퍼레이터가, 미가공의 웨이퍼(10)를 복수 수용한 제1 카세트(42) 및 제2 카세트(43)를 레이저 가공 장치(1)에 운반하여, 카세트 배치 영역(41, 41)에 배치한다.
제1 카세트(42) 및 제2 카세트(43)를 카세트 배치 영역(41, 41)에 배치하였다면, 오퍼레이터는, 레이저 가공 장치(1)에 대하여, 레이저 가공의 가공 조건 등을 설정한 후, 레이저 가공의 개시를 지시한다. 레이저 가공의 개시가 지시되었다면, 상기한 반송 수단(50)의 구동 기구(52), 아암 베이스(53), 아암 기구(54) 및 로보트 핸드(55)가 작동하여, 예컨대, 제1 카세트(42)로부터, 미리 정해진 웨이퍼(10)를 흡착하여 반출한다. 제1 카세트(42)로부터 반출된 웨이퍼(10)는, 도 1에 나타내는 위치(반출입 위치)에 위치된 척 테이블(35) 상에 반송되어 배치된다. 계속해서, 도시하지 않는 흡인 수단이 작동되어, 웨이퍼(10)가 척 테이블(35)에 흡인 유지된다.
척 테이블(35) 상에 웨이퍼(10)를 배치하여 흡인 유지하였다면, 미리 정해진 웨이퍼(10)에 대하여 레이저 가공을 실시할 때의 맨 처음에만, 이하에 설명하는 기준 화상 촬상 공정을 실시한다. 기준 화상 촬상 공정을 실시하는 데 있어서는, 이송 기구(20)를 작동시켜, 척 테이블(35)을 이동시켜, 도 3에 나타내는 바와 같이, 촬상 유닛(6)의 바로 아래에 척 테이블(35)에 흡인 유지된 웨이퍼(10)를 위치시킨다. 촬상 유닛(6)의 바로 아래에 웨이퍼(10)를 위치시켰다면, 미리 정해진 영역을 촬상하여, 제어 유닛(100)을 통해, 표시 유닛(8)에 표시한다. 상기 미리 정해진 영역은, 미리 정해진 소정의 마크(16a, 16b)를 기준으로 하여 규정된다. 도 3에서 촬상되는 웨이퍼(10)는 미가공이며, 개질층이 형성되기 전인 것이 미리 확인되어 있다. 도 3의 표시 유닛(8)에 나타내는 바와 같이, 미가공인 웨이퍼(10)의 상기 미리 정해진 영역이 촬상되었다면, 표시 유닛(8)에 표시된 촬상 영역 중, 마크(16a 및 16b)로 사이에 끼워지고, 또한 X축 방향(좌우 방향)으로 연장되는 분할 예정 라인(14)을 포함하는 중앙 영역만을 기준 화상(G0)으로서 제어 유닛(100)에 설정된 기준 화상 기억부(110)에 기억한다. 또한, 이 기준 화상(G0)을 기억할 때에는, 이때의 척 테이블(35)의 X 좌표, Y 좌표도 더불어 기억된다. 또한, 상기 촬상 유닛(6)은, 상기한 바와 같이, 적외선을 사용하여 촬상하는 수단이기 때문에, 기준 화상(G0)은, 흑백의 2색이고, 예컨대 256계조의 농담으로 표현되는 화상이 된다. 이상에 의해, 기준 화상 촬상 공정이 완료된다.
상기한 바와 같이 기준 화상(G0)이 제어 유닛(100)의 기준 화상 기억부(110)에 기억되었다면, 촬상 유닛(6)을 사용하여 얼라인먼트 공정을 실시한다. 얼라인먼트 공정을 실시하는 데 있어서는, 지주(33) 내에 수용된 도시하지 않는 회전 구동 수단을 작동시켜, 웨이퍼(10)의 결정 방위를 미리 정해진 방향에 위치시키도록, 웨이퍼(10)를 유지한 척 테이블(35)을 적절하게 회전시킨다. 상기 얼라인먼트 공정에 의해, 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광기(4a)로부터 레이저 광선(LB)이 조사되는 위치와, 웨이퍼(10)의 피가공 위치[분할 예정 라인(14)]의 위치 맞춤을 행한다. 또한, 이 얼라인먼트 공정은, 상기한 기준 화상 촬상 공정과 동시에 행하여도 좋고, 얼라인먼트 공정을 실시하는 과정에서, 상기한 기준 화상 촬상 공정을 실시하도록 하여도 좋다.
상기한 바와 같이 얼라인먼트 공정을 실시하였다면, 상기 얼라인먼트 공정에 의해 얻은 위치 정보에 기초하여, 도 4의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(14)의 내부에 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광점(Q)을 위치시킨다. 그리고, 상기한 X축 이송 기구(21)를 작동시킴으로써 척 테이블(35)을 X축 방향으로 가공 이송하면서, 레이저 광선(LB)을 조사하여, 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성한다. 미리 정해진 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성하였다면, Y축 이송 기구(22)를 작동시킴으로써 웨이퍼(10)를 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 인덱싱 이송하여, 미가공의 분할 예정 라인(14)에 대하여 레이저 광선(LB)의 조사를 실시하여 개질층(18)을 형성한다. 이러한 레이저 가공을 반복함으로써, 제1 방향에 형성된 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)이 형성된다.
제1 방향에 형성된 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성하였다면, 척 테이블(35)을 90°회전시켜, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 신장하는 미가공의 분할 예정 라인(14)을 X축 방향을 따르도록 위치시킨다. 그리고, 미가공의 분할 예정 라인(14)의 내부에 레이저 광선 조사 유닛(4)의 집광점(Q)을 위치시키고, X축 이송 기구(21)를 작동시킴으로써 척 테이블(35)을 X축 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(14)의 내부를 따라 개질층(18)을 형성한다. 이와 같이 하여 제1 방향과 직교하는 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성하였다면, Y축 이송 기구(22)를 작동시킴으로써 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 인덱싱 이송하여, 인접하는 미가공의 분할 예정 라인(14)에 대하여 레이저 광선(LB)의 조사를 실시하여 개질층(18)을 형성한다. 상기한 가공을 반복함으로써, 웨이퍼(10) 상의 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성한다.
또한, 본 실시형태의 레이저 가공 조건은, 예컨대, 이하와 같이 설정할 수 있다.
파장: 1342 ㎚
반복 주파수: 90 ㎑
평균 출력: 1.2 W
이송 속도: 700 ㎜/초
웨이퍼(10)의 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 개질층(18)을 형성하였다면, 웨이퍼(10)를 흡인 유지하고 있는 척 테이블(35)을, 도 1에 나타내는 반출입 위치에 위치시킨다. 계속해서, 반출입 기구(50)를 작동시켜, 구동 기구(52), 아암 베이스(53), 아암 기구(54), 로보트 핸드(55) 등을 작동시켜, 척 테이블(35) 상에 유지된 웨이퍼(10)를 흡착하여, 제1 카세트(42)의 미리 정해진 위치에 수용한다.
1장째의 웨이퍼(10)에 대하여, 상기한 기준 화상 기억 공정을 실시하고, 또한 레이저 가공을 끝낸 웨이퍼(10)를 제1 카세트(42)에 수용하였다면, 제1 카세트(42)에 수용된 다른 미가공의 웨이퍼(10)를 순차 반출하여, 웨이퍼(10)의 내부에 개질층(18)를 형성하는 레이저 가공을 실시한다.
상기한 기준 화상 기억 공정을 실시한 후, 동일 종류의 웨이퍼(10)에 대하여 상기한 가공 조건에 따라 레이저 가공을 실시하는 경우는, 상기한 기준 화상 기억 공정을 실시하는 것 대신에, 제어 유닛(100)에 구비된 산출부(120) 및 판단부(130)의 조작을 실행한다. 산출부(120)로서는, 기준 화상 기억부(110)에 기억된 기준 화상(G0)과, 촬상 유닛(6)에 의해 새롭게 촬상한 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)의 대비 화상(G1)을 비교하여 일치도를 산출하는 일치도 산출 공정을 실시한다. 또한, 판단부(130)에서는, 산출부(120)가 산출한 일치도가 미리 정해진 값을 상회하는 경우에, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)는 개질층(18)이 형성되지 않은 미가공의 웨이퍼(10)라고 판단하고, 상기 일치도가 미리 정해진 값을 하회하는 경우에, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)는 개질층(18)이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단하는 판단 공정을 실시한다.
이하에 설명하는 실시형태에서는, 미리 정해진 웨이퍼(10)에 관해서, 미리 기준 화상(G0)이 촬상되어 기준 화상 기억부(110)에 기억되어 있는 것으로 하고, 제2 카세트(43)에 수용된 모든 웨이퍼(10)에 이미 개질층(18)을 형성하는 레이저 가공이 실시되어 있고, 이 제2 카세트(43)에 수용된 웨이퍼(10)에 대하여 레이저 가공을 실시하도록 잘못해서 지시가 이루어진 경우를 상정하여, 웨이퍼(10)에 대하여 레이저 가공이 실시되기 전에, 상기한 산출부(120), 판단부(130)가 실시되는 예에 대해서 설명한다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)는, 웨이퍼(10)에 대하여 레이저 가공을 실시하는 데 있어서, 반출입 기구(50)를 작동시켜, 제2 카세트(43)로부터 웨이퍼(10)를 반출하여, 척 테이블(35)에 배치한다. 척 테이블(35) 상에 배치된 웨이퍼(10)는, 촬상 유닛(6)의 바로 아래에 위치된다.
촬상 유닛(6)의 바로 아래에 웨이퍼(10)를 위치시킬 때에는, 상기한 기준 화상 기억 공정을 실시하였을 때에 기준 화상(G0)과 함께 기억된 X 좌표, Y 좌표에 기초한 위치에 척 테이블(35)을 위치시키며 마크(16a, 16b)에 기초하여 패턴 매칭을 실시하여 촬상해야 하는 영역을 선정한다. 그리고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기준 화상(G0)이 촬상되었을 때의 영역에 대응하는 영역이 촬상되어, 표시 유닛(8)에 표시된다. 표시 유닛(8)에 표시되는 화상은, 촬상 유닛(6)이 구비하는 적외선 조사 수단 및 적외선 CCD의 작용에 의해, 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인(14)의 내부에 형성된 개질층(18)이 포착되고, 상기한 기준 화상(G0)에 대응하는 영역의 화상을 대비 화상(G1)으로서 특정한다. 여기서, 산출부(120)를 구성하는 제어 프로그램에 의해, 기준 화상 기억부(110)에 기억된 기준 화상(G0)과, 촬상 유닛(6)에 의해 촬상된 대비 화상(G1)을 비교하여 양 화상의 일치도를 산출한다. 기준 화상(G0)과, 대비 화상(G1)의 일치도를 산출하는 방법은, 여러 가지의 방법을 채용할 수 있지만, 예컨대, 이하와 같이 하여 산출할 수 있다. 또한, 도 4, 도 5에 나타내는 척 테이블(35)에 유지된 웨이퍼(10)에는, 설명의 형편상, 개질층(18)이 표시되어 있지만, 실제는 개질층(18)을 눈으로 보아 확인할 수는 없다.
기준 화상(G0) 및 대비 화상(G1)은, 모두 적외선을 사용하여 촬상된 화상이며, 상기한 바와 같이, 흑백 2색의 농담으로 표시되는 화상이다. 여기서, 산출부(120)는, 도 3에 나타내는 기준 화상(G0) 및 도 5에 나타내는 대비 화상(G1)과 관련하여, 각 화상을 구성하는 모든 도트의 색조(256단계)의 수치를 적산하여, 각 화상에 대응하는 색조 평가값(P0, P1)을 산출한다. 상기 색조의 수치는, 예컨대, 가장 검은 색조인 경우에 0으로 하고, 백에 근접함으로써 증가하여, 가장 흰 색조인 경우에 255가 된다. 도 3에 나타낸 기준 화상(G0)은, X축 방향으로 연장되는 중앙의 분할 예정 라인(14) 및 Y축 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(14) 중 어느 것에도 개질층(18)이 형성되지 않아 희게 찍히기 때문에, 기준 화상(G0)을 구성하는 모든 도트의 색조를 적산한 색조 평가값(P0)의 수치는 전체적으로 높아진다.
한편, 도 5에 나타낸 대비 화상(G1)은, X축 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(14), Y축 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(14)의 중앙에 개질층(18)이 형성되어, 검게 찍힌다. 이에 의해, 대비 화상(G1)을 구성하는 모든 도트의 색조를 적산한 색조 평가값(P1)은, 기준 화상(G0)의 색조 평가값(P0)에 대하여, 작은 값이 된다. 산출부(120)에서는, 기준 화상(G0)의 색조 평가값(P0)을 기준으로 하여, 대비 화상(G1)의 색조 평가값(P1)이, 어느 정도 일치하는 것인지를 평가하여 일치도로서 산출한다. 만약, 대비 화상(G1)이 촬상된 웨이퍼(10)에 개질층(18)이 형성되어 있지 않은 경우는, 이론상, 색조 평가값(P1)이 색조 평가값(P0)과 일치하게 되기 때문에, 산출부(120)에 의해 얻어지는 일치도는 100％로 산출된다. 이에 대하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(10)의 분할 예정 라인에 대하여, 이미 개질층(18)이 형성되어 있는 경우는, 색조 평가값(P1)이 작은 값으로 산출되기 때문에, 일치도가 저하하여, 예컨대 80％ 이하가 되는 낮은 수치가 산출된다.
상기한 바와 같이, 산출부(120)에 의해, 기준 화상(G0)과, 대비 화상(G1)의 일치도가 산출되었다면, 상기 일치도에 기초하여, 판단부(130)를 실행한다. 판단부(130)는, 산출부(120)가 산출한 일치도가 제1 미리 정해진 값(예컨대 90％)을 상회하는 경우는, 상기 유지 유닛에 유지된 웨이퍼는 개질층(18)이 형성되지 않은 미가공의 웨이퍼라고 판단하고, 상기 일치도가 제2 미리 정해진 값(예컨대 80％)을 하회하는 경우는, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼는 개질층(18)이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단한다.
상기한 바와 같이, 제2 카세트(43)에 수용되어 있던 웨이퍼(10)는, 가공 완료 웨이퍼이며, 본 실시형태에 있어서의 일치도는 80％를 하회하는 값이 산출되기 때문에, 판단부(130)에 의해, 유지 테이블(30)의 척 테이블(35)에 유지된 웨이퍼(10)가 가공 완료라고 판단된다. 그 경우, 그대로 레이저 가공을 실시하면 디바이스(12)가 손상될 우려가 있기 때문에, 가공 완료된 웨이퍼(10)에 대하여 레이저 가공을 실시할고자 하는 취지를 오퍼레이터에게 알리도록, 여러 가지의 경고를 발한다. 상기 경고는, 종래 알려진 여러 가지 경고 방법이 채용될 수 있지만, 예컨대, 경고음(버저 등)을 발하거나, 경고 메시지를 표시 유닛(8)에 표시하거나, 스피커로부터 음성으로 알거나, 적색등의 점멸로 에러를 알리거나 한다, 또는 이들을 조합하는 등의 방법이 채용될 수 있다. 또한, 이 경고를 발할 때에는, 레이저 가공가 그대로 실시되지 않도록, 레이저 가공 장치(1)의 작동을 정지시킨다.
또한, 만약, 제2 카세트(43)에 수용되어 있는 웨이퍼(10)가 미가공이었던 경우는, 판단부(130)에 의해, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)가 미가공인 것이 판단되고, 그 후는, 그대로 통상의 레이저 가공에서 실시되는 얼라인먼트 공정을 실시하여, 상기한 레이저 가공을 실시한다.
본 실시형태의 판단부(130)에서는, 산출부(120)에 있어서 산출된 일치도에 기초한 판단을, 제1 미리 정해진 값인 90％와, 제2 미리 정해진 값인 80％에 의해 행하고 있고, 이 2개의 다른 값의 미리 정해진 값을 이용함으로써, 상기한 웨이퍼가 미가공인지, 가공 완료인지의 판단에 더하여, 가공 불량이 발생하였을 우려가 있는 것을 판단하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로 말하면, 예컨대, 산출부(120)가 산출한 일치도가 85％인 경우, 제1 미리 정해진 값(90％)을 상회하지 않고, 또한 상기 제2 미리 정해진 값(80％)을 하회하지 않기 때문에, 개질층(18)을 형성하도록 레이저 가공이 실시되고 있지만, 개질층(18)의 형성이 충분하지 않다고 추정되어, 가공 불량일 우려가 높다고 판단된다. 따라서, 그 경우는, 오퍼레이터에 대하여, 가공 불량이 발생한 취지의 경고 신호를 발한다. 경고 신호를 발하는 수단은, 상기한 바와 같이, 경고음(버저 등)을 발하거나, 경고 메시지를 표시 유닛(8)에 표시하거나, 스피커로부터 음성으로 알거나, 적색등의 점멸로 에러를 알리거나, 또는 이들을 조합하는 등의 방법이 채용될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 판단부(130)에 있어서 판단할 때의 미리 정해진 값에 관해서, 반드시 제1 미리 정해진 값과, 제2 미리 정해진 값이 별도의 값인 것에 한정되지 않는다. 가공 불량을 검출할 필요가 없는 경우는, 예컨대, 제1 미리 정해진 값, 제2 미리 정해진 값을 동일한 값(예컨대 90％)으로 설정하고, 상기 일치도가 90％를 상회하는 경우에, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)가 미가공이라고 판단하고, 상기 일치도가 90％ 이하인 경우에, 유지 유닛(30)에 유지된 웨이퍼(10)가 가공 완료라고 판단하는 것이어도 좋다.
이와 같이, 산출부(120), 판단부(130)를 이용하여, 촬상 유닛(6)에 의해 촬상된 웨이퍼(10)가 미가공인지, 또는 가공 완료인지를 판단할 수 있기 때문에, 가공 완료된 웨이퍼(10)를 재차 레이저 가공 장치에 의해 가공하는 일이 없어, 앞서 형성된 개질층에 레이저 광선이 난반사하여 디바이스를 손상시킨다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
상기한 실시형태에서는, 기준 화상(G0), 대비 화상(G1)을 특정하기 위한 영역을, 촬상 유닛(6)이 촬상한 영역으로부터 더욱 한정하여 특정하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 촬상 유닛(6)이 촬상한 화상 전체를 사용하여, 기준 화상 기억부(110), 산출부(120), 판단부(130)를 실행하여도 좋다. 단, 상기한 바와 같이, 판단에 이용하는 영역을, 분할 예정 라인(14)을 포함하는 좁은 영역에 한정함으로써, 미가공인지 가공 완료인지를 판정할 때의 정밀도를 올릴 수 있다.
1: 레이저 가공 장치 2: 베이스
4: 레이저 광선 조사 유닛 4a: 집광기
6: 촬상 유닛 10: 웨이퍼
12: 디바이스 14: 분할 예정 라인
16a, 16b: 마크 18: 개질층
20: 이송 기구 21: X축 이송 기구
22: Y축 이송 기구 26: 프레임체
261: 수직 벽부 262: 수평 벽부
30: 유지 유닛 31: X축 방향 가동판
32: Y축 방향 가동판 33: 지주
34: 커버 테이블 35: 척 테이블
40: 카세트 배치 기구 41, 41: 카세트 배치 영역
42: 제1 카세트 43: 제2 카세트
50: 반출입 기구 52: 구동 기구
53: 아암 베이스 54: 아암 기구
55: 로보트 핸드 100: 제어 유닛
110: 기준 화상 기억부 120: 산출부
130: 판단부 LB: 레이저 광선

Claims (4)

  1. 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치로서,
    웨이퍼를 유지하는 척 테이블과,
    상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 그 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시켜 조사하여, 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 광선 조사 유닛과,
    상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 이송 기구와,
    웨이퍼를 투과하여 촬상하는 촬상 유닛과,
    제어 유닛
    을 구비하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 촬상 유닛에 의해 개질층이 형성되기 전의 상기 분할 예정 라인을 촬상하여 기준 화상으로서 기억하는 기준 화상 기억부와,
    상기 기준 화상 기억부에 기억된 기준 화상과 상기 촬상 유닛에 의해 촬상된 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 화상을 비교하여 일치도를 산출하는 산출부와,
    상기 산출부가 산출한 일치도가 제1 미리 정해진 값을 상회하는 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성되지 않은 미가공의 웨이퍼라고 판단하고, 상기 일치도가 제2 미리 정해진 값 이하인 경우는, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 개질층이 형성된 가공 완료된 웨이퍼라고 판단하는 판단부
    를 포함하는 것인, 레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 레이저 광선 조사 유닛에 의해 웨이퍼에 대하여 개질층을 형성하는 레이저 가공을 실시하기 전에, 상기 판단부가 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼는 가공 완료라고 판단한 경우, 경고 신호를 발하는 것인, 레이저 가공 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 미리 정해진 값을 상기 제2 미리 정해진 값보다 큰 값으로 설정하고, 상기 판단부가, 상기 산출부가 산출한 일치도가 상기 제1 미리 정해진 값을 상회하지 않고 또한 상기 제2 미리 정해진 값을 하회하지 않는다고 판단한 경우에, 상기 제어 유닛은 가공 불량인 취지의 경고 신호를 발하는 것인, 레이저 가공 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 미리 정해진 값과 상기 제2 미리 정해진 값이 같은 값인 것인, 레이저 가공 장치.
KR1020200094484A 2019-08-02 2020-07-29 레이저 가공 장치 KR20210015687A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019142863A JP7286464B2 (ja) 2019-08-02 2019-08-02 レーザー加工装置
JPJP-P-2019-142863 2019-08-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210015687A true KR20210015687A (ko) 2021-02-10

Family

ID=74259223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200094484A KR20210015687A (ko) 2019-08-02 2020-07-29 레이저 가공 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11978645B2 (ko)
JP (1) JP7286464B2 (ko)
KR (1) KR20210015687A (ko)
CN (1) CN112388187B (ko)
SG (1) SG10202006743PA (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113903676A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 长鑫存储技术有限公司 镭射机台自动化运行方法及系统
CN114120554A (zh) * 2021-12-17 2022-03-01 广东镭泰激光智能装备有限公司 一种用于激光加工的安全警示装置及其控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004105109A1 (ja) * 2003-05-22 2004-12-02 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. ダイシング装置
WO2004105110A1 (ja) * 2003-05-22 2004-12-02 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. レーザーダイシング装置
JP4634089B2 (ja) * 2004-07-30 2011-02-16 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4917257B2 (ja) * 2004-11-12 2012-04-18 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP2006159254A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
ES2428826T3 (es) * 2006-07-03 2013-11-11 Hamamatsu Photonics K.K. Procedimiento de procesamiento por láser y chip
JP5132911B2 (ja) * 2006-10-03 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP2008170366A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Disco Abrasive Syst Ltd チャックテーブルに保持された被加工物の計測装置およびレーザー加工機
JP4402708B2 (ja) * 2007-08-03 2010-01-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
JP5449665B2 (ja) * 2007-10-30 2014-03-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5011072B2 (ja) * 2007-11-21 2012-08-29 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP5134928B2 (ja) * 2007-11-30 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物研削方法
JP5054496B2 (ja) * 2007-11-30 2012-10-24 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
US20100074515A1 (en) * 2008-02-05 2010-03-25 Kla-Tencor Corporation Defect Detection and Response
JP5007979B2 (ja) * 2008-05-22 2012-08-22 独立行政法人産業技術総合研究所 欠陥を検査する方法及び欠陥検査装置
JP5241525B2 (ja) * 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
SG164292A1 (en) * 2009-01-13 2010-09-29 Semiconductor Technologies & Instruments Pte System and method for inspecting a wafer
JP5878330B2 (ja) * 2011-10-18 2016-03-08 株式会社ディスコ レーザー光線の出力設定方法およびレーザー加工装置
WO2014030645A1 (ja) * 2012-08-23 2014-02-27 ギガフォトン株式会社 光源装置及びデータ処理方法
JP6121733B2 (ja) * 2013-01-31 2017-04-26 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP6071775B2 (ja) * 2013-06-26 2017-02-01 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6253356B2 (ja) * 2013-11-11 2017-12-27 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法
CN111584354B (zh) * 2014-04-18 2021-09-03 株式会社荏原制作所 蚀刻方法
JP2016120535A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 株式会社ディスコ 加工装置
CN104827191A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 蓝宝石的激光切割方法
JP2017017098A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6620976B2 (ja) * 2015-09-29 2019-12-18 株式会社東京精密 レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP6716263B2 (ja) * 2016-01-22 2020-07-01 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US10340170B2 (en) * 2016-02-12 2019-07-02 Asm Technology Singapore Pte Ltd Method and device for grooving wafers
JP6444909B2 (ja) * 2016-02-22 2018-12-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6666173B2 (ja) * 2016-03-09 2020-03-13 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2017204574A (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 株式会社ディスコ サファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置
JP6688695B2 (ja) * 2016-06-24 2020-04-28 株式会社ディスコ 保護膜被覆装置および保護膜被覆方法
JP6752638B2 (ja) * 2016-06-27 2020-09-09 株式会社ディスコ 内部クラック検出方法、および内部クラック検出装置
EP3291008A1 (en) * 2016-09-06 2018-03-07 ASML Netherlands B.V. Method and apparatus to monitor a process apparatus
KR102566170B1 (ko) * 2016-09-12 2023-08-10 삼성전자주식회사 웨이퍼 타공 장치
JP6764322B2 (ja) * 2016-11-22 2020-09-30 株式会社ディスコ デバイスウェーハの加工方法
JP2018121031A (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP7032050B2 (ja) * 2017-03-14 2022-03-08 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2019029560A (ja) * 2017-08-01 2019-02-21 株式会社ディスコ レーザ加工装置
JP2019040919A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 株式会社ディスコ 切削装置及び溝検出方法
KR102508528B1 (ko) * 2017-09-12 2023-03-09 삼성전자주식회사 측정 장치 및 이를 포함하는 반도체 패키지 제조 시스템
JP6906859B2 (ja) * 2017-09-13 2021-07-21 株式会社ディスコ 加工装置
JP6925745B2 (ja) * 2017-11-30 2021-08-25 株式会社ディスコ ウェーハのレーザー加工方法
JP7137930B2 (ja) 2018-01-11 2022-09-15 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
WO2019181063A1 (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 株式会社東京精密 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
US11138722B2 (en) * 2018-12-21 2021-10-05 Kla-Tencor Corporation Differential imaging for single-path optical wafer inspection

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法

Also Published As

Publication number Publication date
SG10202006743PA (en) 2021-03-30
CN112388187B (zh) 2024-09-24
JP2021027119A (ja) 2021-02-22
US11978645B2 (en) 2024-05-07
JP7286464B2 (ja) 2023-06-05
US20210035826A1 (en) 2021-02-04
CN112388187A (zh) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6935168B2 (ja) 加工装置
TWI389757B (zh) 雷射加工裝置
TW201641204A (zh) 雷射加工裝置
CN109382591B (zh) 激光加工方法
CN112388154B (zh) 激光加工装置
KR20210015687A (ko) 레이저 가공 장치
CN110834385B (zh) 切削装置
CN110010446B (zh) 加工方法
JP2985045B2 (ja) Ｘ線を用いた穴明け方法及びｘ線穴明け装置
JP6918421B2 (ja) 加工装置及び加工装置の使用方法
KR20170088752A (ko) 레이저 가공 장치
JP6721468B2 (ja) 加工装置
JP5372429B2 (ja) 板状物の分割方法
TW202221777A (zh) 切割裝置之判定方法及切割裝置
KR20210033888A (ko) 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치
JP7368177B2 (ja) ワークのストリート位置の検出方法
JP7349841B2 (ja) チップの製造方法
US20230321761A1 (en) Laser processing method
JP2024148906A (ja) 加工装置
CN116779472A (zh) 被加工物的处理方法
KR20230171386A (ko) 가공 장치
KR20220069815A (ko) 가공 장치
JP2022188409A (ja) 加工装置及びストリート検出条件の登録方法
JPH0629700A (ja) 部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination