TW202333217A - 校準方法 - Google Patents

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布垣俊武
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種即使在定向平面的角度已大幅地偏離的情況下，仍然可以效率良好且精度良好地實施校準之校準方法。 [解決手段]一種校準方法，使已形成於被加工物之第一定向平面在和期望的方向平行之方向上對位，前述校準方法包含以下步驟：直線檢測步驟，藉由拍攝單元拍攝第一定向平面，並且檢測拍攝圖像內的直線區域；第一對位步驟，計算在直線檢測步驟中所檢測出之直線區域的伸長方向與期望的方向之偏離角度，並依據偏離角度來定位成直線區域的伸長方向和期望的方向成為平行；及第二對位步驟，在沿著期望的方向呈分開之第一位置與第二位置上拍攝第一定向平面，並將連結第一位置的第一定向平面與第二位置的第一定向平面之線，定位成和期望的方向成為平行。

Description

校準方法
本發明是有關於一種校準方法。
作為從晶錠形成晶圓之方法，已提出有以下方法：藉由對晶錠內部聚光照射雷射光束來形成剝離層，並以此剝離層為起點來從晶錠分離晶圓(參照例如專利文獻1)。
在專利文獻1中，是將雷射光束的聚光點的移動方向設定為和形成有偏角之方向正交之方向，亦即和第二定向平面平行之方向。藉此，已弄清以下情形：因為從剝離層的兩側沿著c面傳播而形成之裂隙會伸長得非常長，所以可以增大分度移動量，而可以謀求生產性的提升。在此剝離層形成之前，會先完成使聚光點的移動方向與第二定向平面一致之校準。此校準一般是藉由型樣匹配來執行(參照例如專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2016-111143號公報 專利文獻2：日本特開昭60-244803號公報
發明欲解決之課題
在上述之狀況中，是將定向平面作為主要型樣來事先登錄(教導)，並以顯微鏡等之拍攝單元拍攝晶圓正面來檢測定向平面，藉此執行校準。然而，若由於振動等而導致晶錠在搬送中旋轉，因為會導致定向平面的角度大幅地偏離，所以會變得無法實施校準，而有必須進行由操作人員進行之重新放置作業之課題。又，雖然操作人員已進行將定向平面作為主要型樣來登錄之教導作業，仍有除了較花費工時外還會引發人為失誤之疑慮，因而仍被要求改善。
據此，本發明之目的在於提供一種即使在定向平面的角度已大幅地偏離的情況下，仍然可以效率良好且精度良好地實施校準之校準方法。 用以解決課題之手段
根據本發明，可提供一種校準方法，使已形成於被加工物之定向平面在和期望的方向平行的方向上對位，前述校準方法具備有以下步驟： 定位步驟，將拍攝被加工物之拍攝單元定位在可拍攝該定向平面之位置； 直線檢測步驟，藉由該拍攝單元拍攝該定向平面，並且檢測拍攝圖像內的直線區域； 第一對位步驟，計算在該直線檢測步驟中所檢測出之直線區域的伸長方向與該期望的方向的偏離角度，並依據該偏離角度來定位成該直線區域的伸長方向和該期望的方向成為平行；及 第二對位步驟，在實施該第一對位步驟之後，在沿著該期望的方向呈分開之第一位置與第二位置上拍攝該定向平面，並將連結該第一位置的定向平面與該第二位置的定向平面之線，定位成和該期望的方向成為平行。
較佳的是，該第二對位步驟是在該第一位置以及該第二位置上，藉由型樣匹配來檢測和基準之定向平面圖像中的定向平面比率為相同比率之定向平面圖像，並且依據在該第一位置上所檢測出之定向平面圖像的XY座標位置、與在該第二位置上所檢測出之定向平面圖像的XY座標位置，來計算該定向平面與該期望的方向之偏離角度，且定位成該定向平面和該期望的方向成為平行。
較佳的是，將拍攝已在第一對位步驟中施行對位後之該定向平面的拍攝圖像，作為該基準之定向平面圖像來使用。
或者，將事先以擬似方式生成之定向平面圖像作為該基準之定向平面圖像來使用。 發明效果
根據本發明，即使是在定向平面的角度已大幅偏離的情況下，仍然可以效率良好且精度良好地實施校準。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明的實施形態，一面參照圖式一面詳細地說明。本發明並非因以下的實施形態所記載之內容而受到限定之發明。又，在以下所記載之構成要素中，包含所屬技術領域中具有通常知識者可以容易地設想得到的構成要素、實質上相同的構成要素。此外，以下所記載之構成是可合宜組合的。又，在不脫離本發明之要旨的範圍內，可以進行構成的各種省略、置換或變更。
根據圖式來說明本發明的實施形態之校準方法。圖1是顯示實施實施形態之校準方法的雷射加工裝置1之構成例的立體圖。圖2是顯示實施實施形態之校準方法的校準對象即被加工物100之一例的俯視圖。如圖1所示，實施實施形態之校準方法的雷射加工裝置1具備：保持工作台10、雷射光束照射單元20、拍攝單元30、X軸方向移動單元41、Y軸方向移動單元42、Z軸方向移動單元43、顯示單元50、輸入單元60與控制器70。
在實施形態中，實施實施形態之校準方法之校準對象即被加工物100是例如由碳化矽(silicon carbide、SiC)或氮化鎵(gallium nitride、GaN)等所構成，且是作為整體而形成為圓柱狀之單晶晶錠。
如圖1以及圖2所示，被加工物100具有大致圓形狀的端面即第一面101、第一面101的背面側之大致圓形狀的第二面102、及和第一面101的外緣與第二面102的外緣相連之周面104。又，被加工物100在周面104形成有表示結晶方位之第一定向平面105、與正交於第一定向平面105之第二定向平面106。在本實施形態中，第一定向平面105是直線區域形成得比第二定向平面106更長。
又，被加工物100具有在相對於第一面101的垂直線朝向第二定向平面106之方向上傾斜了偏角之c軸、與正交於c軸之c面。c面相對於被加工物100的第一面101傾斜有和偏角相同的角度。偏角是在例如1°~6°的範圍內自由地設定。形成偏角之方向正交於第二定向平面106的伸長方向，且和第一定向平面105平行。
被加工物100是藉由將雷射光束的聚光點的移動方向設定在和形成偏角之方向正交之方向，亦即平行於第二定向平面106之方向，來照射對被加工物100具有穿透性之雷射光束，而在被加工物100的內部形成改質部，且形成從改質部的兩側沿著c面傳播而伸長得非常長之裂隙，並以包含此改質部以及裂隙的剝離層作為起點來將晶圓分離。再者，改質部是例如密度、折射率、機械強度或其他的物理特性已變得與周圍的該特性不同的狀態之區域。
保持工作台10具備形成有凹部之圓盤狀的框體、與嵌入於凹部內之圓盤形狀的吸附部。保持工作台10的吸附部是由具備有多數個多孔(porous)孔的多孔陶瓷等所形成，且已透過未圖示之真空吸引路徑來和未圖示之真空吸引源連接。如圖2所示，保持工作台10的吸附部的上表面是可載置被加工物100，且藉由從真空吸引源導入之負壓，來吸引保持已載置之被加工物100的保持面11。在本實施形態中，保持面11是供被加工物100將第一面101朝向上方來載置，而對已載置之被加工物100從第二面102側來吸引保持。保持面11與保持工作台10的框體的上表面是配置在同一平面上，且以平行於水平面即XY平面的方式形成。
保持工作台10藉由X軸方向移動單元41而在和水平方向平行之X軸方向上移動自如地設置，且藉由Y軸方向移動單元42而在和水平方向平行且正交於X軸方向之Y軸方向上移動自如地設置。保持工作台10藉由X軸方向移動單元41以及Y軸方向移動單元42而分別沿著X軸方向以及Y軸方向移動，藉此使已保持在保持工作台10之被加工物100各自相對於藉由雷射光束照射單元20所形成之聚光點以及拍攝單元30相對地在X軸方向以及Y軸方向上移動。保持工作台10藉由未圖示之旋轉驅動源而繞著平行於鉛直方向且正交於XY平面之Z軸旋轉自如地設置。
在本實施形態中，雷射光束照射單元20是朝向已保持在保持工作台10之被加工物100的內部，從第一面101側來照射對被加工物100具有穿透性之波長的雷射光束，而藉由雷射光束在被加工物100的內部形成剝離層。雷射光束照射單元20是例如具備射出雷射光束之未圖示的雷射光束振盪器、與將從雷射光束振盪器所射出之雷射光束聚光並朝向被加工物100的內部照射之聚光器而構成。
包含於雷射光束照射單元20之聚光器藉由Z軸方向移動單元43而在Z軸方向上移動自如地設置。包含於雷射光束照射單元20之聚光器藉由Z軸方向移動單元43而沿著Z軸方向移動，藉此使雷射光束的聚光點相對於已保持在保持工作台10之被加工物100在Z軸方向上相對地移動。
拍攝單元30具備有拍攝元件，前述拍攝元件對已保持在保持工作台10之被加工物100的第一面101或外緣、第一定向平面105等進行拍攝。拍攝元件可為例如CCD(電荷耦合器件，Charge-Coupled Device)拍攝元件或CMOS(互補式金屬氧化物半導體，Complementary MOS)拍攝元件。在本實施形態中，拍攝單元30相鄰於包含在雷射光束照射單元20之聚光器而配置，以和包含在雷射光束照射單元20之聚光器一體地移動。在拍攝單元30內設置有沿著X軸方向伸長，而在Y軸方向上將拍攝區域平分之基準線(中央線)31(參照圖6以及圖7)。
拍攝單元30會拍攝已保持在保持工作台10之形成剝離層前的被加工物100的第一面101的除了形成有第一定向平面105以及第二定向平面106之處以外之外緣的分開之3點，並藉由依據該3點的座標之幾何運算處理，而得到用於完成邊緣校準(edge alignment)之圖像，並將所得到的圖像輸出至控制器70，其中前述邊緣校準是求出將被加工物100的第一面101視為圓形狀時之正確的中心座標以及直徑。用於完成邊緣校準之圖像，在本實施形態中，是以外緣為交界，將內周之區域以比藉由被加工物100的第一面101反射拍攝單元30的照明之外緣更高之亮度來拍攝，且將外周之區域以比不反射拍攝單元30的照明之外緣更低的亮度來拍攝。
拍攝單元30在完成邊緣校準之後，朝向以邊緣校準所求出之被加工物100的第一面101的中心定位，並自動地完成將拍攝的焦點對齊於被加工物100的第一面101的中心之自動對焦，且完成以自動方式調整拍攝單元30的照明的光量之自動光量調整，以可以自動地且最清楚地拍攝被加工物100的第一面101的中心。
又，將拍攝單元30定位於被加工物100的第一定向平面105，來拍攝第一定向平面105，而得到用於完成校準(定向平面校準)之圖像，並將所得到之圖像輸出至控制器70，其中前述校準是利用第一定向平面105來使雷射光束的聚光點的移動方向與第二定向平面106一致。在實施形態之校準方法中，第一對位步驟1003(參照圖3)的處理與第二對位步驟1004(參照圖3)的處理包含在定向平面校準的處理中。用於完成定向平面校準之圖像，在本實施形態中，是以第一定向平面105為交界，而將內周之區域以比藉由被加工物100的第一面101反射拍攝單元30的照明之第一定向平面105更高的亮度來拍攝，且將外周之區域以比不反射拍攝單元30的照明之第一定向平面105更低的亮度來拍攝。用於完成定向平面校準之圖像，在本實施形態中為例如後述之拍攝圖像201、202、定向平面圖像203(參照圖6及圖7)。再者，在本發明中，拍攝單元30並非限定於此，亦可定位在被加工物100的第二定向平面106，且拍攝第二定向平面106，而得到用於完成使用了第二定向平面106之定向平面校準的圖像，並將所得到的圖像輸出至控制器70。
X軸方向移動單元41以及Y軸方向移動單元42分別使保持工作台10相對於包含在雷射光束照射單元20之聚光器相對地沿著X軸方向以及Y軸方向移動。Z軸方向移動單元43使包含於雷射光束照射單元20之聚光器相對於保持工作台10相對地沿著Z軸方向移動。X軸方向移動單元41、Y軸方向移動單元42以及Z軸方向移動單元43是分別具備例如習知的滾珠螺桿、習知的脈衝馬達以及習知的導軌而構成，前述滾珠螺桿繞著X軸、Y軸以及Z軸的軸心旋轉自如地設置，前述脈衝馬達使滾珠螺桿繞著軸心旋轉，前述導軌將保持工作台10或包含於雷射光束照射單元20之聚光器支撐成在X軸方向、Y軸方向或Z軸方向上移動自如。
X軸方向移動單元41、Y軸方向移動單元42以及Z軸方向移動單元43包含讀取脈衝馬達的旋轉位置之編碼器，並依據編碼器所讀取到之脈衝馬達的旋轉位置，檢測保持工作台10與包含於雷射光束照射單元20之聚光器的X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向的相對的位置，並將所檢測出之相對的位置輸出至控制器70。再者，X軸方向移動單元41、Y軸方向移動單元42以及Z軸方向移動單元43並不限定於藉由編碼器檢測保持工作台10與包含於雷射光束照射單元20之聚光器的相對的位置之構成，亦可藉由分別平行於X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向之線性標度尺、與分別藉由X軸方向移動單元41、Y軸方向移動單元42以及Z軸方向移動單元43而在X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向上移動自如地設置且讀取線性標度尺的刻度之讀取頭來構成。
顯示單元50是將顯示面側朝向外側而設置在雷射加工裝置1的未圖示的罩蓋，並且將顯示雷射加工裝置1的雷射光束的照射條件等之設定的畫面或邊緣校準或自動對焦、自動光量調整、定向平面校準、形成剝離層之加工等的結果之畫面等對操作人員以可目視辨識的方式顯示。顯示單元50是藉由液晶顯示裝置等所構成。顯示單元50設置有輸入單元60，前述輸入單元60是在操作人員輸入和雷射加工裝置1的各種動作或雷射光束的照射條件、圖像的顯示等相關之指令資訊等之時使用。設置於顯示單元50之輸入單元60是藉由設置於顯示單元50之觸控面板、與鍵盤等當中至少一種所構成。
控制器70是控制雷射加工裝置1的各構成要素的動作，而使雷射加工裝置1實施以下動作：邊緣校準或自動對焦、自動光量調整、定向平面校準、由雷射光束的照射所進行之形成剝離層之加工等。控制器70是針對用於完成邊緣校準之圖像或用於完成定向平面校準之圖像來實施圖像處理。在這些圖像處理中，控制器70是使用將保持工作台10的中心設為原點之裝置正交座標系統(XY座標系統)、與將各圖像的中心設為原點之裝置正交座標系統(XY座標系統)，來實施各種XY座標的計算處理。如圖1所示，控制器70具備記憶部71。記憶部71會記憶被加工物100的直徑或厚度、形成有第一定向平面105以及第二定向平面106之位置或直線區域的長度之資訊、以及用於完成邊緣校準或定向平面校準的圖像。
在實施形態中，控制器70包含電腦系統。控制器70所包含之電腦系統具有運算處理裝置、記憶裝置與輸入輸出介面裝置，前述運算處理裝置具有如CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)之微處理器，前述記憶裝置具有如ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)或RAM(隨機存取記憶體，Random Access Memory)之記憶體。控制器70的運算處理裝置是依照已記憶於控制器70的記憶裝置之電腦程式來實施運算處理，並透過控制器70的輸入輸出介面裝置將用於控制雷射加工裝置1之控制訊號輸出至雷射加工裝置1的各構成要素。在本實施形態中，記憶部71的功能是藉由控制器70的記憶裝置來實現。
其次，本說明書依據圖式來說明實施形態之校準方法。圖3是顯示實施形態之校準方法的處理程序的流程圖。實施形態之校準方法是雷射加工裝置1的動作處理之一例，且是將已形成於被加工物100之第一定向平面105或第二定向平面106對位於和期望的方向平行的方向之方法。如圖3所示，實施形態之校準方法包含定位步驟1001、直線檢測步驟1002、第一對位步驟1003與第二對位步驟1004。
在本實施形態中，雖然是將進行對位之對象設為和形成偏角之方向平行地形成之第一定向平面105，且將進行對位之目標即期望的方向設為和與成為雷射光束的聚光點的移動方向的Y軸方向正交之X軸方向平行的方向，但在本發明中並非限定於此，亦可將進行對位之對象設為第二定向平面106且將進行對位之目標即期望的方向設為Y軸方向，亦可因應於雷射光束的聚光點的移動方向之設定或進行對位之對象來合宜變更進行對位之目標即期望的方向。實施形態之校準方法，由於是使用直線區域為形成得比第二定向平面106更長之第一定向平面105，因此可以更加提高基於第一對位步驟1003與第二對位步驟1004之定向平面校準的精度，因而較佳。
在實施形態之校準方法中，控制器70在定位步驟1001的實施前，首先是藉由未圖示之搬送單元等將被加工物100搬送到保持工作台10上，並藉由保持工作台10來保持被加工物100。其次，控制器70藉由拍攝單元30拍攝已保持在保持工作台10之被加工物100的第一面101的除了形成有第一定向平面105以及第二定向平面106之處以外之外緣的分開之3點來取得圖像，並依據這些圖像來完成邊緣校準。控制器70在邊緣校準的實施後，使拍攝單元30完成自動對焦以及自動光量調整。
在邊緣校準中，控制器70依據用於完成邊緣校準之被加工物100的第一面101的外緣的合計3點之圖像，分別檢測較高的亮度與較低的亮度之交界的1點在各圖像內的XY座標。然後，控制器70實施依據該3點的座標之幾何運算處理，來求出將被加工物100的第一面101視為圓形狀時之正確的中心座標(XY座標)以及直徑。
圖4以及圖5分別是說明圖3之定位步驟1001的立體圖以及俯視圖。如圖4以及圖5所示，定位步驟1001是將拍攝單元30定位在可拍攝第一定向平面105的位置之步驟。
在定位步驟1001中，控制器70首先是依據以先前實施之邊緣校準所求出之被加工物100的第一面101的中心座標以及直徑、與事先記憶於記憶部71之形成有第一定向平面105之位置以及直線區域的長度之資訊，來推定第一定向平面105的中心之座標。在定位步驟1001中，其次，控制器70會依據已推定之第一定向平面105的中心的座標，藉由X軸方向移動單元41以及Y軸方向移動單元42使保持工作台10沿著X軸方向以及Y軸方向移動，藉此使拍攝單元30相對地移動到第一定向平面105的中心附近。
圖6是顯示在圖3的直線檢測步驟1002中拍攝之拍攝圖像201之一例的圖。直線檢測步驟1002是藉由已在定位步驟1001中定位之拍攝單元30來拍攝第一定向平面105而取得圖6所示之拍攝圖像201，並且檢測拍攝圖像201內的直線區域之步驟。在直線檢測步驟1002中，控制器70是在拍攝而取得之拍攝圖像201中，檢測顯示第一定向平面105之較高的亮度與較低的亮度之交界的複數個點在拍攝圖像201內之XY座標，並針對該複數個點在拍攝圖像201內之XY座標來實施霍夫(Hough)轉換等的運算處理，而檢測出相當於第一定向平面105之拍攝圖像201內的直線。
第一對位步驟1003是以下之步驟：計算在直線檢測步驟1002中所檢測出之直線區域的伸長方向與期望的方向之間的偏離角度θ1(參照圖6)，並依據偏離角度θ1，讓直線區域的伸長方向定位成和期望的方向成為平行。
在第一對位步驟1003中，在本實施形態中，是如圖6所示，在直線檢測步驟1002中所檢測出之直線區域的伸長方向相當於拍攝圖像201中的第一定向平面105的伸長方向，且期望的方向是如上述地在設定在X軸方向上，且是拍攝圖像201中的基準線31的伸長方向。於是，在第一對位步驟1003中，控制器70依據在直線檢測步驟1002中所檢測出之相當於第一定向平面105的直線之公式、與基準線31的直線之公式，來計算相當於第一定向平面105之直線與基準線31之間的角度，來作為偏離角度θ1。
在第一對位步驟1003中，控制器70藉由旋轉驅動源使保持工作台10朝將所計算出之偏離角度θ1抵消之方向旋轉和偏離角度θ1相同之量，來使被加工物100旋轉角度-θ1，而使第一定向平面105的伸長方向旋轉角度-θ1，藉此將第一定向平面105的伸長方向定位成和基準線31的伸長方向成為平行。
因此，在第一對位步驟1003中，可以在使用在1張拍攝圖像201的範圍中所檢測出之直線來計算偏離角度θ1時之偏離角度θ1的檢測界限之範圍內，施行將第一定向平面105的伸長方向設成和期望的方向平行之對位。第一對位步驟1003是比後述之第二對位步驟1004更粗略的對位之粗略對位之步驟。
在第一對位步驟1003中，控制器70藉由將第一定向平面105的伸長方向設成和基準線31的伸長方向平行之對位，有時會變得無法在拍攝單元30的拍攝區域內找到第一定向平面105。在第一對位步驟1003中，在像這樣的情況下，控制器70是藉由Y軸方向移動單元42使保持工作台10進一步沿著Y軸方向移動，藉此使拍攝單元30相對地沿著Y軸方向移動，來調整成使第一定向平面105進入拍攝單元30的拍攝區域內。
圖7是顯示在圖3的第一對位步驟1003的實施後所拍攝之拍攝圖像202之一例的圖。在第一對位步驟1003中施行對位後，控制器70會藉由拍攝單元30拍攝第一定向平面105，藉此，如圖7所示，可以取得第一定向平面105的伸長方向與基準線31的伸長方向已成為平行之拍攝圖像202。
圖8以及圖9都是說明圖3之第二對位步驟1004的俯視圖。第二對位步驟1004是以下之步驟：在實施第一對位步驟1003之後，如圖8以及圖9所示，在沿著期望的方向(X軸方向)呈分開之第一位置105-1與第二位置105-2上拍攝第一定向平面105，並讓連結第一位置105-1的第一定向平面105與第二位置105-2的第一定向平面105之直線105-3，定位成和期望的方向成為平行。再者，在本實施形態中，期望的方向是設定在X軸方向上。
在第二對位步驟1004中，控制器70首先是如圖8所示，藉由X軸方向移動單元41以及Y軸方向移動單元42使拍攝單元30相對地朝第一位置105-1移動，而在第一位置105-1上，一邊藉由Y軸方向移動單元42將拍攝單元30相對地沿著Y軸方向每次偏移微小距離，一邊拍攝第一定向平面105，而取得複數個第一之定向平面圖像。其次，控制器70在基準之定向平面圖像203(參照圖7)與複數個第一之定向平面圖像之間實施型樣匹配，來檢測和基準之定向平面圖像203中的定向平面比率為相同之第一之定向平面圖像。在此，控制器70在本實施形態中，是使用在第一對位步驟1003的實施後所拍攝之拍攝圖像202，來作為基準之定向平面圖像203。又，定向平面比率是指在定向平面圖像中，比第一定向平面105更內周之區域的面積與比第一定向平面105更外周之區域的面積之比率，在定向平面圖像中，為表示比第一定向平面105更內周之區域之較高的亮度之區域的面積、與表示比第一定向平面105更外周之區域之較低的亮度之區域的面積之比率。如圖9所示，控制器70在第二位置105-2中也和第一位置105-1同樣地進行，而取得複數個第二之定向平面圖像，並藉由型樣匹配來檢測和基準之定向平面圖像203中的定向平面比率為相同比率之第二之定向平面圖像。
圖10是說明圖3的第二對位步驟1004的圖。在第二對位步驟1004中，其次，控制器70是如圖10所示，求出在第一位置105-1上所檢測出之第一之定向平面圖像的XY座標位置(圖10之(X1﹐Y1))、與在第二位置105-2上所檢測出之第二之定向平面圖像的XY座標位置(圖10之(X2﹐Y2))。控制器70是依據拍攝該定向平面圖像時之拍攝單元30的位置的XY座標來求出各定向平面圖像的XY座標位置。然後，控制器70依據在第一位置105-1上所檢測出之第一之定向平面圖像的XY座標位置、與在第二位置105-2上所檢測出之第二之定向平面圖像的XY座標位置，來計算連結第一位置105-1之第一定向平面105與第二位置105-2之第一定向平面105之直線105-3的公式。控制器70是依據直線105-3之公式、與基準線31的直線之公式，來計算相當於第一定向平面105之直線105-3與基準線31之間的角度，來作為偏離角度θ2。
並且，在第二對位步驟1004中，控制器70藉由旋轉驅動源使保持工作台10朝將所計算出之偏離角度θ2抵消之方向旋轉和偏離角度θ2相同之量，來使被加工物100旋轉角度-θ2，而使第一定向平面105的伸長方向旋轉角度θ2，藉此將第一定向平面105的伸長方向定位成和基準線31的伸長方向成為平行。
因此，在第二對位步驟1004中，可以在使用連結沿著期望的方向(X軸方向)呈分開之第一位置105-1的第一定向平面105與第二位置105-2的第一定向平面105之直線105-3來計算偏離角度θ2時之偏離角度θ2的檢測界限之範圍內，施行將第一定向平面105的伸長方向設成和期望的方向平行之對位。因為偏離角度θ2的檢測界限比在第一對位步驟1003中之偏離角度θ1的檢測界限更小，所以第二對位步驟1004會成為比第一對位步驟1003更詳細的對位、而成為詳細對齊之步驟。
在實施形態之校準方法中，藉由像這樣歷經2個階段來將第一定向平面105朝和X軸方向平行之方向對位，而將用於形成剝離層而照射之雷射光束的聚光點的移動方向精度良好地朝和Y軸方向平行的方向對位。之後，藉由使保持工作台10旋轉90度來使被加工物100旋轉90度，讓用於形成剝離層而照射之雷射光束的聚光點的移動方向朝向和X軸方向平行之方向後，藉由雷射光束照射單元20來對被加工物100的內部照射雷射光束，藉此可以理想地形成剝離層。
具有如以上之構成的實施形態之校準方法，是在第一對位步驟1003中，在不使用型樣匹配的情形下使用直線檢測來進行粗略對位之後，在第二對位步驟1004中，在分開之二個位置上使用型樣匹配來進行詳細的對位。因此，假設晶錠的被加工物100因為振動等在搬送中旋轉而導致第一定向平面105的角度(伸長方向)已相對於X軸方向大幅地偏離，仍然可以抑制隨著起因於第一定向平面105的較大的偏離而無法進行型樣匹配之情形，使校準變得無法實施之疑慮，因此變得不需要如以往一般進行由操作人員所進行之被加工物100的重新放置作業。據此，實施形態之校準方法會發揮以下之作用效果：即使在第一定向平面105的角度(伸長方向)已大幅地偏離的情況下，仍然可以有效率地且精度良好地實施校準。藉此，實施形態之校準方法可在校準的工序數減少與由操作人員所造成之人為失誤的防止上作出貢獻。
又，實施形態之校準方法是在第二對位步驟1004中，在第一位置105-1以及第二位置105-2上，藉由型樣匹配來檢測和基準之定向平面圖像203中的定向平面比率為相同比率之定向平面圖像，並且依據在第一位置105-1上所檢測出之第一之定向平面圖像的XY座標位置、與在該第二位置105-2上所檢測出之第二之定向平面圖像的XY座標位置，來計算第一定向平面105的角度(伸長方向)。因此，實施形態之校準方法，由於可以藉由利用了定向平面比率之型樣匹配，而精度良好地求出各定向平面圖像的Y軸方向的位置，因此可以精度良好地計算第一定向平面105的角度(伸長方向)，藉此，可以更加精度良好地實施校準。
又，實施形態之校準方法，由於是將用於進行粗略對位之直線檢測時所取得之第一定向平面105的拍攝圖像202，作為在進行詳細的對位時的基準之定向平面圖像203來進行型樣匹配，因此變得不需要如以往一般事先登錄(教導)定向平面的型樣。
[變形例] 依據圖式來說明實施形態的變形例之校準方法。圖11是顯示實施形態的變形例之校準方法的第二對位步驟1004中所使用之基準的定向平面圖像204之一例的圖。圖11對與實施形態相同部分附加相同符號並省略說明。
變形例之校準方法是以下之方法：將在實施形態中於第二對位步驟1004中使用之基準之定向平面圖像203，變更為圖11所示之基準之定向平面圖像204。如圖11所示，基準之定向平面圖像204是事先以擬似方式生成且已記憶於記憶部71之型樣圖像，且以已重疊於基準線31之擬似第一定向平面115作為交界，而使比擬似第一定向平面115更內周之區域的擬似被加工物110的擬似第一面111成為較高之亮度，且使比擬似第一定向平面115更外周之區域成為較低之亮度。
變形例之校準方法，因為即使使用像這樣的基準之定向平面圖像204，仍然可以和實施形態同樣，在定向平面圖像204與複數個第一之定向平面圖像以及第二之定向平面圖像之間實施型樣匹配，不需要如以往一般事先登錄(教導)定向平面的型樣，所以會發揮和實施形態同樣的作用效果之方法。
再者，本發明並非限定於上述實施形態之發明。亦即，在不脫離本發明之要點的範圍內，可以進行各種變形來實施。
1:雷射加工裝置 10:保持工作台 11:保持面 20:雷射光束照射單元 30:拍攝單元 31:基準線 41:X軸方向移動單元 42:Y軸方向移動單元 43:Z軸方向移動單元 50:顯示單元 60:輸入單元 70:控制器 71:記憶部 100:被加工物 101,111:第一面 102:第二面 104:周面 105,115:第一定向平面 105-1:第一位置 105-2:第二位置 105-3:直線 106:第二定向平面 110:擬似被加工物 201,202:拍攝圖像 203,204:定向平面圖像 1001:定位步驟 1002:直線檢測步驟 1003:第一對位步驟 1004:第二對位步驟 θ1,θ2:偏離角度 X,Y,Z:方向 X1,X2,Y1,Y2:座標位置
圖1是顯示實施實施形態之校準方法的雷射加工裝置之構成例的立體圖。 圖2是顯示實施實施形態之校準方法的校準對象即被加工物之一例的俯視圖。 圖3是顯示實施形態之校準方法的處理程序的流程圖。 圖4是說明圖3之定位步驟的立體圖。 圖5是說明圖3之定位步驟的俯視圖。 圖6是顯示在圖3的直線檢測步驟中所拍攝之拍攝圖像之一例的圖。 圖7是顯示在圖3的第一對位步驟的實施後所拍攝之拍攝圖像之一例的圖。 圖8是說明圖3之第二對位步驟的俯視圖。 圖9是說明圖3之第二對位步驟的俯視圖。 圖10是說明圖3之第二對位步驟的圖。 圖11是顯示在實施形態的變形例之校準方法的第二對位步驟中所使用之基準之定向平面圖像之一例的圖。
10:保持工作台
11:保持面
30:拍攝單元
100:被加工物
101:第一面
102:第二面
104:周面
105:第一定向平面
106:第二定向平面
X,Y,Z:方向

Claims (4)

  1. 一種校準方法，使已形成於被加工物之定向平面在和期望的方向平行的方向上對位，前述校準方法具備有以下步驟： 定位步驟，將拍攝被加工物之拍攝單元定位在可拍攝該定向平面之位置； 直線檢測步驟，藉由該拍攝單元拍攝該定向平面，並且檢測拍攝圖像內的直線區域； 第一對位步驟，計算在該直線檢測步驟中所檢測出之直線區域的伸長方向與該期望的方向的偏離角度，並依據該偏離角度來定位成該直線區域的伸長方向和該期望的方向成為平行；及 第二對位步驟，在實施該第一對位步驟之後，在沿著該期望的方向呈分開之第一位置與第二位置上拍攝該定向平面，並將連結該第一位置的定向平面與該第二位置的定向平面之線，定位成和該期望的方向成為平行。
  2. 如請求項1之校準方法，其中該第二對位步驟是在該第一位置以及該第二位置上，藉由型樣匹配來檢測和基準之定向平面圖像中的定向平面比率為相同比率之定向平面圖像，並且依據在該第一位置上所檢測出之定向平面圖像的XY座標位置、與在該第二位置上所檢測出之定向平面圖像的XY座標位置，來計算該定向平面與該期望的方向之偏離角度，且定位成該定向平面和該期望的方向成為平行。
  3. 如請求項2之校準方法，其中是將拍攝已在第一對位步驟中施行對位之後的該定向平面的拍攝圖像，作為該基準之定向平面圖像來使用。
  4. 如請求項2之校準方法，其中是將事先以擬似方式生成之定向平面圖像作為該基準之定向平面圖像來使用。
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