TWI447468B - 用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備 - Google Patents

用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備 Download PDF

Info

Publication number
TWI447468B
TWI447468B TW098109704A TW98109704A TWI447468B TW I447468 B TWI447468 B TW I447468B TW 098109704 A TW098109704 A TW 098109704A TW 98109704 A TW98109704 A TW 98109704A TW I447468 B TWI447468 B TW I447468B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser
workpiece
laser beam
measuring
focus
Prior art date
Application number
TW098109704A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200951530A (en
Inventor
Xiuping Xie
Jun Zhu
Leif Summerfield
Chung-Po Huang
Original Assignee
Electro Scient Ind Inc
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 Electro Scient Ind Inc filed Critical Electro Scient Ind Inc
Publication of TW200951530A publication Critical patent/TW200951530A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI447468B publication Critical patent/TWI447468B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046—Automatically 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
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • 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
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • 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
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H01L21/67265—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection of substrates stored in a container, a magazine, a carrier, a boat or the like

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備
本發明係關於用於劃線電子晶圓之方法與設備。特別的是，本發明係關於用於實行用以劃線LED晶圓以助於切單(singulation)之雷射束的即時聚焦之方法與設備。更特別的是，本發明係關於用於當系統作晶圓劃線時，準確且有效率偵測透明或半透明LED晶圓的表面之位置以即時維持於雷射束的焦點與晶圓的表面之間正確關係的方法與設備。
電子裝置為了容易製造通常會構成於其含有多份裝置之基板或晶圓。此等裝置係必須在封裝與販售之前分離或切單。切單電子裝置的一個典型方法係運用一種雷射劃線系統以劃線該晶圓並且接著將它準備好以供沿著劃線做機械切割。圖1係顯示晶圓10支撐電子裝置，一電子裝置係指示為12。也被指示出來的是一“溝道(street)”14的一個實例，溝道14是電子裝置之間的區域，在上面劃線以用於對該等裝置彼此之間做後續的機械分離。以此方式所製造之範例的電子裝置包括發光二極體(LED,light emitting diode)。雖然也可以使用其他材料，但是LED典型地製造在由晶體藍寶石或金屬製成之晶圓。在製造後，此等晶圓接著藉由劃線用一機械鋸或雷射來切單，接著作機械分割以分離該等裝置。
雷射劃線系統使用雷射來劃線具有半導體晶粒成長於晶圓之一表面的晶圓，晶圓被載入至一水平平台。當該水平平台以高速(典型於10毫米/秒(mm/s)與100mm/s之間)平移時，雷射束係沿著分離晶圓頂端或底端表面上所界定之個別半導體晶粒的溝道來撞擊頂端表面。於強聚焦的雷射束與晶圓之間的交互作用係將在表面上產生切口(kerf)或溝槽，允許晶圓沿著溝道乾淨地做機械式切斷。晶圓上的晶粒接著可以分離且各個晶粒可運用來製造一個裝置。實行此晶圓劃線功能之一個範例的系統係由本發明之受讓人所製造的AccuScribe AS2000FX。此系統係運用其諧波頻率偏移至UV波長之一種二極體幫浦固態雷射以劃線發光二極體(LED)晶圓。
圖2係顯示一種晶圓劃線系統的示意圖。一雷射20係產生一工作雷射束22，其為由雷射束光學器件24所成形且指向至一物鏡26，物鏡26係聚焦工作雷射束22至一雷射焦點30，該雷射焦點30指向至一工件32，工件32於此例中係一晶圓。物鏡26係接附至一支架28，支架28接附至系統底座36，系統底座36係典型為包括由花崗石或其他的緻密材料所作成之大型底板。系統底座36支持XY夾頭34，XY夾頭34牢固地支持工件32。XY夾頭34係可程式規劃移動該晶圓於工作雷射之下方，隨著雷射焦點30機械加工來自工件32之材料而形成劃線於表面上。支架28、系統底座36、與XY夾頭34一起運作，在工件32隨著XY夾頭34移動時仍然保持雷射焦點30與工件32之精確的垂直關係，以維持截口之正確尺寸、形狀與品質。
為了對晶圓有效率且均勻地劃線，雷射束應被聚焦至接近晶圓頂端表面的一平面。換言之，物鏡與晶圓表面之間的距離具有一最佳值。此係加諸嚴格的要求於晶圓表面的平坦度與晶圓厚度一致性，降低產量且提高成本，除非此等晶圓係可有效率處理。一藍寶石晶圓之平均厚度針對不同晶圓變動高達10微米，而且在2英寸的晶圓上，表面平坦度(當安裝至一真空夾頭時)的變化高達15微米。金屬晶圓表面係即使安裝於一真空夾頭也可能為變形，且可能在2英寸的晶圓上具有高達150微米的表面高度差異。為了滿足所需，聚焦工作雷射束，以在接近晶圓表面具有10至50微米的一最小光點大小，以將所欲寬度與深度之溝槽劃線至晶圓的表面上。聚焦雷射為降至此小光點大小係需要一高數值孔徑(NA,numerical aperture)透鏡以使該束在焦點之上下方迅速去焦。結果，當劃線時會希望將雷射光點保持於晶圓頂端表面的±5微米之內或更佳地位於±2微米之內。
對於此問題之一種可能的解決方式係當劃線時追蹤晶圓的表面，運用自動聚焦技術以偵測工件與雷射焦點之間的關係變化。自動聚焦技術係包括被動方法與主動方法。被動方法係運用影像對比以量化離焦量。主動方法係需要出自一光源之一光束且運用該光束或影像之位移以量化離焦量。主動方法係相較於被動方法為快速許多，且當晶圓安裝平台與UV雷射束之間的相對速度高於10毫米/秒(mm/s)時，可滿足用於追蹤自動聚焦之即時要求。一種常用的主動自動聚焦方法係由美國專利第6,486,457號所描述，其中，一準直的雷射束係離軸式通過物鏡且聚焦至接近晶圓表面之一平面。反射束係接著將通過物鏡第二次且為由一位置靈敏偵測器所偵測。晶圓表面與物鏡之間的距離變化將致使反射束偏移，且位置靈敏偵測器將產生正比於偏移之一訊號。此訊號係可運用以調整晶圓表面與物鏡之間的距離且確保該距離固定，因此實現了追蹤式自動聚焦。然而，此方法係具有針對用於LED製造之諸如藍寶石晶圓的透明薄晶圓之有限的捕捉範圍，因為來自晶圓頂端與底端表面的反射均可由位置靈敏偵測器所偵測。若底端表面在不同區域具有不均等的反射率，自動聚焦之準確度將顯得不佳。
另一種常用的主動自動聚焦方法之說明係可見於美國專利第4,363,962號與第5,361,122號。不採用通過物鏡的方式，來自該自動聚焦光源之光束首先運用一額外的透鏡投射於晶圓表面且接著運用另一個額外的透鏡進一步投射於一位置靈敏偵測器。光束撞擊晶圓且以一掠射角反射。在這個方法中，物鏡、光源、額外的透鏡、與位置靈敏偵測器都具有固定相對位置。另外的方法係涉及調整晶圓安裝平台或物鏡(與接附於其上的其他構件)的高度以確保該晶圓表面位於物鏡的聚焦平面上。美國專利第5,008,705號係運用此方法且連同干涉術。美國專利第5,825,469號係藉由在晶圓表面上反射該光束兩次來改良此方法之靈敏度。美國專利第5,675,140號係結合此方法與散光透鏡法，由Donald K. Cohen、Wing Ho Gee、M. Ludeke、與Julian Lewkowicz於西元1984年應用光學第23期第565-570頁之一篇期刊論文“自動聚焦控制：散光透鏡法”所描述。此等參考文獻係未提出特定要求：晶圓的底端表面在不同位置可具有不同反射率。
維持雷射束光點位置與基板表面之間的固定關係進一步的難度係在於：LED與其他電子裝置係有時製造於諸如藍寶石或玻璃基板之透明基板上。由於此等晶圓的頂端表面係可為透明或半透明且可為平滑或粗糙，此將提供額外的問題。藍寶石晶圓的底端表面可能具有圖案且在不同位置上反射率可能會有所變化。對於仰賴來自晶圓的反射以進行測量之先前技術的自動聚焦系統，這可能會造成強度會變動的多個訊號，這將對系統造成混亂且造成較低的測是準確度或阻止該系統完全運作。
因此，需要一種隨著晶圓劃線即時測量透明或半透明晶圓之頂端表面位置的方法與設備，其準確偵測半透明與透明晶圓的表面而沒有被來自晶圓的頂與底表面之變動的反射所混亂。
本發明之一個目標係提出一種用於測量由一工作雷射束焦點與由工作雷射束焦點進行雷射加工的一工件之間之位移的方法。本發明之另一個目標係測量一工作雷射束焦點與一工件之間的位移，其中，工件係由一透明或半透明材料所作成，諸如：藍寶石。本發明之另一個目標係即時測量一雷射束焦點與一工件之間的位移。
為了改良LED劃線系統之性能且降低針對於顧客之單位生產成本，運用一種追蹤自動聚焦裝置以允許一雷射劃線系統在晶圓水平平移時控制聚焦工作雷射束至LED晶圓表面之物鏡與晶圓表面之間的距離。於本發明之一個實施例，追蹤自動聚焦裝置係由指向於通過一針孔與聚焦透鏡之一準直、極化的雷射二極體束所組成。選擇足夠短之用以測量表面之雷射束的波長以利於光點大小足夠小以準確測量晶圓，但是避免了工作雷射束或自工作雷射束所產生之電漿雲所發射輻射的干擾。
雷射束係接著藉由一稜鏡以自垂直線之84與87度之間的一掠射角所指向一晶圓的頂端表面。此外，配置線性極化的雷射束，使得極化平面平行於晶圓表面(s極化)。掠射角與極化方向之組合係致使大多數的雷射束能量自晶圓的頂端表面反射且因而避免了來自透明晶圓之底表面反射的干擾。此配置亦使得自金屬基板之反射為最大，由於s極化波係由金屬表面高度反射。
一旦該雷射束係由晶圓的頂表面所反射，其由一稜鏡指向一透鏡，該透鏡係聚焦反射的雷射束至一帶通濾波器，該帶通濾波器濾掉來自工作雷射束頻率的輻射且讓自用以測量表面之雷射束的輻射通過。這改良了所得資料的訊號雜訊比(SNR,signal to noise ratio)。從該處投射至一測量雷射束位置的位置靈敏裝置(PSD,position sensitive device)。此資訊數位化且通過至一控制器，該控制器從在PSD上雷射束的位移計算晶圓之高度。
本發明之一個實施例亦運作以即時計算晶圓表面之高度，意思是：當工作雷射束切削晶圓的一截口時，可以測量高度。此係允許雷射處理系統週期式更新晶圓高度測量。因為耦接於附接至能夠即時改變物鏡與晶圓之間位移之支架的控制，當晶圓為劃線時，此實施例能夠測量位移與變化。此係允許系統劃線該等無法劃線之晶圓(由於該等晶圓不具有無法即時追蹤且調整高度之一系統所需要的平坦度)，因而提高製造產量。
此外，本發明之一個實施例係投射測量雷射束至工件，藉以投射比雷射光點大小大許多的一橢圓。藉由投射雷射束通過一圓形針孔且接著為以84至87度之一掠射角投射雷射束至工件，雷射束形成一橢圓形狀在工件上。這平均了比原始光點大小較大面積的反射，因此平均了其由於工件上的污染或未預期的特點所引起之假性反射，因而加強了測量。
如本文將描述的，本發明係解決先前技術的問題，藉由運用一已挑選波長之極化、掠射角的雷射束以避免自工作雷射束或電漿羽之干擾以即時測量工作雷射束焦點與工件之間的位移。
圖3係顯示本發明之一個實施例。一準直束42係由一雷射二極體40所發射且隨後通過一小的圓形孔徑或針孔44、一照明透鏡46與一稜鏡48。針對於此目的所運用之一個範例的雷射二極體係由美國加州Santa Clara之Coherent公司所製造之0222-002-01，且操作於約1.6毫瓦的一功率及650奈米(nm)的波長。孔徑44與透鏡46之間的距離、透鏡46與晶圓頂表面50之間的距離約為透鏡46之焦距的二倍。該孔徑因此成像至其接近晶圓頂端表面50之一平面。該光束以一掠射角撞擊晶圓頂端表面50；入射角係介於於84與87度之間。大部分的光束從頂端表面反射且隨後通過一稜鏡52、一光束收集透鏡54、與一帶通濾波器56，接著於點74而到達一位置靈敏偵測器(PSD)58。帶通濾波器56係於晶圓劃線期間而屏蔽其包括電漿光束發射之周圍光束且因此改良訊號雜訊比(SNR)。雷射二極體40係對準以當該束為撞擊晶圓表面時而確保該束為s極化。當晶圓為薄且透明時運用s極化的光束來提高SNR，因為較少的光束將自晶圓底端表面反射，因此到達PSD 58的大多數光束將來自頂端表面反射。大的入射角係造成於晶圓表面之一長橢圓束，因此平均了一大面積之反射率。晶圓表面上之長橢圓光點係亦傾向於最小化使由頂端或底端表面的細微圖案或微粒污染所引起之測量誤差。晶圓頂端表面50與透鏡54之間的距離、透鏡54與PSD 58之間的距離約為透鏡54之焦距的二倍。孔徑44係因此最後成像於PSD 58上。晶圓係安裝於一x-y平台(未顯示)，而構件40、42、44、46與48(其構成輸出部分38)及構件52、54、56、58與60(其構成輸入部分51)係安裝於一z平台。PSD輸出係連接至一位置感測放大器60，且接著用以連同一控制器(未顯示)形成z平台之一伺服迴路。晶圓或光學系統或是二者係可安裝於z平台。
為了最佳的劃線結果，可以運用UV物鏡之聚焦平面與晶圓表面之間的有限偏移。檢查劃線結果以初始化於物鏡與晶圓表面之間的距離。接著調整圖3之自動聚焦構件以確保孔徑之影像就在位在物鏡之下方。接著投射此影像至PSD 58之一點74。若所劃線之晶圓的頂端表面係非平坦，當x-y平台平移時，光束路徑將會改變。舉例而言，由於晶圓之平坦度或厚度的變化，於圖3之虛線72係當工件50的頂表面為移動至一新位置70之束路徑。於此例，於物鏡與晶圓之間的距離係相較於最佳距離為長。雷射束係將偏移為遠離PSD 58之點74至一新位置76，且PSD 58係產生其為正比於雷射束的側向偏移之一訊號。此訊號係放大、數位化且傳送至z平台控制器以使得z平台為朝向且恢復於物鏡與晶圓表面之間的最佳距離。PSD訊號反饋與垂直平台控制器所形成的伺服迴路係因此確保的是：在平台平移期間物鏡與晶圓表面之間的距離恆為最佳。這確保了在整個晶圓上的最佳劃線結果。
運用追蹤自動聚焦系統以助於用於LED製造之劃線藍寶石或金屬晶圓是新穎的。藉由運用適當的光束極化、增加一帶通濾波器在PSD之前、運用具有穩定輸出模式之一雷射二極體、運用一適當的孔徑尺寸且運用一高解析度的側向型式PSD使該系統相較於前述之先前技術的系統較簡單且較強健。如同論述於系統說明，運用適當的光束極化且增加一帶通濾波器在PSD之前以改良SNR。雷射二極體係具有穩定的光束形狀。該孔徑係成像而非直接射擊雷射二極體光束在PSD上，故並不需要參考臂。選取雷射二極體功率與孔徑尺寸以具有到達PSD的足夠雷射功率，以確保該PSD與放大器在雷射LED劃線期間運作於最佳條件下。針孔尺寸係亦足夠大以投射一足夠長的橢圓光點於晶圓表面，因此平均了在晶圓之一面積上之PSD訊號，避免來自晶圓頂端表面污物的不良響應。一高解析度的PSD 58增加了自動聚焦的靈敏度，且晶圓之雙重反射係不必要。運用一種雙(Duo-)側向或四(Tetra-)側向PSD(來自On-Trak Photonics公司之零件#1L5SP)以取代一種分段式光二極體PSD來簡化系統對準且將PSD上的自動聚焦捕捉範圍從數百微米提高至數毫米。透鏡46與透鏡54的焦距係可為不同。孔徑44與透鏡46之間的距離、晶圓表面50與透鏡54之間的距離、晶圓表面50與透鏡54之間的距離及透鏡54與PSD 58之間的距離不需要精確地為該等透鏡焦距的二倍。偏離數毫米將不會影響系統之追蹤自動聚焦與對準的性能，因此嚴重性不高。
圖4顯示一種雷射處理系統80，該雷射處理系統80具有附接至一Z軸伺服機構78的自動聚焦輸出部分38、輸入部分51與物鏡26。如上所述，當雷射束42偵測工件32與物鏡26之間的位移變化，輸入部分51就送出一訊號至一控制器(未顯示)，致使Z軸伺服機構78移動該物鏡26、輸出部分38、與輸入部分51來補償位移變化且將其恢復至其標稱值，因而維持了工作雷射焦點30與工件32之間的所欲關係。
藉由適當設定由z平台與PSD訊號所形成的伺服迴路之增益與頻寬，自動聚焦響應係能夠追蹤在一x-y平台速度為70毫米/秒(mm/s)之橫跨一2英寸的晶圓之150微米(μm)的晶圓表面高度變化。針對於此應用，伺服迴路的頻寬係~50赫茲(Hz)。藉著追蹤自動聚焦裝置，針對於具有圖案於底端表面之2英寸的透明藍寶石晶圓，LED劃線系統係可追蹤在晶圓厚度上5~10微米的變化。針對於此應用，伺服迴路的頻寬係~5Hz。因為這個頻寬，快速局部高度變化係將被忽略且使得該系統更為強健。針對較快速的x/y平台速度與不同的表面高度變化，伺服迴路因此可最佳化且得到最佳結果。
對於熟悉此技術人士而言，將變得明顯的是：可以施加諸多改變本發明之上述實施例的細節而不脫離其根本原理。因此，本發明之範疇應僅由隨附申請專利範圍所決定。
10‧‧‧晶圓
12‧‧‧電子裝置
14‧‧‧溝道
20‧‧‧雷射
22‧‧‧工作雷射束
24‧‧‧雷射束光學器件
26‧‧‧物鏡
28‧‧‧支架
30‧‧‧雷射焦點
32‧‧‧工件
34‧‧‧XY夾頭
36‧‧‧系統底座
38‧‧‧輸出部分
40‧‧‧雷射二極體
42‧‧‧準直束
44‧‧‧孔徑或針孔
46‧‧‧照明透鏡
48‧‧‧稜鏡
50‧‧‧晶圓頂端表面
51‧‧‧輸入部分
52‧‧‧稜鏡
54‧‧‧光束收集透鏡
56‧‧‧帶通濾波器
58‧‧‧位置靈敏偵測器(PSD)
60‧‧‧位置感測放大器
70‧‧‧新位置
72‧‧‧光束路徑
74‧‧‧點
76‧‧‧新位置
78‧‧‧Z軸伺服機構
80‧‧‧雷射處理系統
圖1係一種含有電子裝置之典型先前技術晶圓的示意圖。
圖2係一種先前技術晶圓劃線系統的示意圖。
圖3係一種自動聚焦系統的示意圖。
圖4係一種具有自動聚焦系統之晶圓劃線系統的示意圖。
22．．．工作雷射束
26．．．物鏡
30．．．雷射焦點
38．．．輸出部分
40．．．雷射二極體
42．．．準直束
44．．．孔徑或針孔
46．．．照明透鏡
48．．．稜鏡
50．．．晶圓頂端表面
51．．．輸入部分
52．．．稜鏡
54．．．光束收集透鏡
56．．．帶通濾波器
58．．．位置靈敏偵測器(PSD)
60．．．位置感測放大器
70．．．新位置
72．．．束路徑
74．．．點
76．．．新位置

Claims (18)

  1. 一種用於量化在雷射處理系統中雷射焦點與工件之間相對位移的方法，該雷射處理系統係包括產生一具有一焦點於一工作雷射波長的工作雷射束之一工作雷射；一產生一測量雷射束於一測量雷射波長之測量雷射；及一雷射束偵測器，該測量雷射束與該雷射束偵測器係運作以量化該雷射焦點與該工件之間的位移，該工件包括一頂端表面與一底端表面，該方法係包含：設定該測量雷射束之極化至一特定極化型式與相關於該工件頂端表面的特定方位；及自一雷射二極體且經由一圓形孔徑以一掠射角指向該測量雷射束至該工件，選定該掠射角以最大化反射自該工件頂端表面之測量雷射束能量對於反射自該工件的該端底表面且隨後為由該雷射束偵測器所偵測之測量雷射束能量的量之比值；當該測量雷射束係指向至該工件時，經由一透鏡指向該工作雷射束至該工件以處理該工件；其中，該工作雷射與該測量雷射係操作在不同波長，並且其中該測量雷射束通過一帶通濾波器，其濾除該工作雷射波長以及藉由該工件之雷射處理所引起之電漿光束發射；其中，當該工件係相關於該雷射焦點快速移動，該測量雷射束與該雷射束偵測器係量化該雷射焦點與該工件之間的相對位移；且 其中，一來自該雷射束偵測器而相關於該雷射焦點與該工件之間的該相對位移之偵測器訊號被利用以調整一該透鏡與該工件之間的距離而維持一該雷射焦點與該工件之間的所欲關係。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該雷射束之該特定極化型式係實質為線性。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該雷射束之該特定方位相對於該工件的該頂端表面實質為s極化。
  4. 如申請專利範圍第1項或第3項之方法，其中，該掠射角係相對於該工件的該頂端表面之一垂線位在約84度與約87度之間。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該快速移動係大於約10毫米/秒(mm/s)且小於1000毫米/秒(mm/s)。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該測量雷射係操作在約700奈米(nm)以下之一波長。
  7. 如申請專利範圍第1項或第3項之方法，其中，該透鏡係安裝於一z平台及一藉由該z平台所形成之伺服迴路，並且該偵測器訊號係可運作以追蹤該工件之厚度中5至10微米的變化。
  8. 如申請專利範圍第1項或第3項之方法，其中，該偵測器包含一非分段式位置靈敏偵測器。
  9. 如申請專利範圍第1項或第6項之方法，其中，該工作雷射係操作於一UV波長。
  10. 一種用於量化在雷射處理系統中雷射焦點與工件之 間相對位移的設備，該雷射處理系統包括一工作雷射，其可運作以產生一具有一雷射焦點於一工作雷射波長之工作雷射束；一測量雷射及測量雷射光學器件，其可運作以產生一測量雷射束於一測量雷射波長；及一雷射束偵測器，其中該測量雷射束、測量雷射光學器件與該雷射束偵測器係運作以量化該雷射焦點與該工件之間的該位移，該工件係包括一頂端表面與一底端表面，該設備進一步包含：該測量雷射包含一雷射二極體，其中該測量雷射與測量雷射光學器件係運作以指向該測量雷射束為經由一圓形孔徑反射離開該工件且由該雷射束偵測器所偵測，且因此量化該雷射焦點與該工件之間的相對位移，該雷射束具有特定的極化且該雷射束係指向以對於該工件的該頂端表面之特定方位撞擊該工件的該頂端表面；該測量雷射束係進而以一掠射角指向至該工件，選擇該掠射角以最大化反射自該工件之該頂端表面之雷射束能量對於反射自該工件的該底端表面且隨後由該雷射束偵測器所偵測之雷射束能量的量之比值；當該測量雷射束係指向至該工件時，該工作雷射束係可運作於經由一透鏡至該工件之方向以處理該工件；其中，該工作雷射與該測量雷射係操作於不同波長；其中，該測量雷射束係可運作於經由一帶通濾波器之方向，該帶通濾波器係可運作以濾除該工作雷射波長以及藉由該工件之雷射處理所引起之電漿光束發射；其中，當該工件係相對於該雷射焦點快速移動，該雷 射束係指向以反射離開該工件，因此量化該雷射焦點與該工件之間的該相對位移；且其中，一來自該雷射束偵測器而相關於該雷射焦點與該工件之間的該相對位移之偵測器訊號係可運作以調整一該透鏡與該工件之間的距離而維持一該雷射焦點與該工件之間的所欲關係。
  11. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該雷射束之該特定極化型式係實質為線性。
  12. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該特定方位係相對於該工件的該頂端表面實質為s極化。
  13. 如申請專利範圍第10項之設備，其中該掠射角係相對於該工件的該頂端表面之一垂線位在約84度與約87度之間。
  14. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該移動係於約10毫米/秒(mm/s)與約1000毫米/秒(mm/s)之間。
  15. 如申請專利範圍第10項或第13項之設備，其中，該透鏡係安裝於一z平台及一藉由該z平台所形成之伺服迴路，並且該偵測器訊號係可運作以追蹤該工件之厚度中5至10微米的變化。
  16. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該測量雷射係操作在約700奈米(nm)以下之一波長。
  17. 如申請專利範圍第10項或第13項之設備，其中，該偵測器包含一非分段式位置靈敏偵測器。
  18. 如申請專利範圍第10項或第16項之設備，其中， 該工作雷射係操作於一UV波長。
TW098109704A 2008-03-28 2009-03-25 用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備 TWI447468B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4042008P 2008-03-28 2008-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200951530A TW200951530A (en) 2009-12-16
TWI447468B true TWI447468B (zh) 2014-08-01

Family

ID=41114651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098109704A TWI447468B (zh) 2008-03-28 2009-03-25 用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2011517428A (zh)
KR (1) KR101666462B1 (zh)
CN (1) CN101983420B (zh)
TW (1) TWI447468B (zh)
WO (1) WO2009120706A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793295B (zh) * 2018-04-09 2023-02-21 日商東京威力科創股份有限公司 雷射加工裝置、雷射加工系統及雷射加工方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE46672E1 (en) 2006-07-13 2018-01-16 Velodyne Lidar, Inc. High definition LiDAR system
CN102259234A (zh) * 2010-05-26 2011-11-30 Ntn株式会社 激光制图装置和激光制图方法
KR20120019649A (ko) * 2010-08-26 2012-03-07 삼성엘이디 주식회사 레이저 스크라이빙 장치 및 그의 스크라이빙 방법
CN103217098B (zh) * 2012-01-19 2017-05-03 昆山思拓机器有限公司 多光谱光电寻焦器的寻焦方法
CN103212908A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 昆山思拓机器有限公司 一种激光喷嘴零点位置标定方法
CN103955108A (zh) * 2014-05-15 2014-07-30 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 多能点谱分辨软x射线分幅成像系统
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
WO2017164989A1 (en) 2016-03-19 2017-09-28 Velodyne Lidar, Inc. Integrated illumination and detection for lidar based 3-d imaging
JP7165587B2 (ja) 2016-06-01 2022-11-04 ベロダイン ライダー ユーエスエー，インコーポレイテッド 多重ピクセル走査ｌｉｄａｒ
EP3593166B1 (en) 2017-03-31 2024-04-17 Velodyne Lidar USA, Inc. Integrated lidar illumination power control
CN115575928A (zh) 2017-05-08 2023-01-06 威力登激光雷达美国有限公司 Lidar数据获取与控制
KR102551322B1 (ko) * 2017-12-08 2023-07-04 주식회사 탑 엔지니어링 변위센서를 이용한 스크라이브 장치 및 그것의 동작 방법
US10712434B2 (en) 2018-09-18 2020-07-14 Velodyne Lidar, Inc. Multi-channel LIDAR illumination driver
US11082010B2 (en) 2018-11-06 2021-08-03 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for TIA base current detection and compensation
US11885958B2 (en) 2019-01-07 2024-01-30 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for a dual axis resonant scanning mirror
CN111940910A (zh) 2019-05-16 2020-11-17 松下知识产权经营株式会社 激光加工装置、激光加工方法以及修正数据生成方法
US11556000B1 (en) 2019-08-22 2023-01-17 Red Creamery Llc Distally-actuated scanning mirror

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04116414A (ja) * 1990-09-06 1992-04-16 Canon Inc 自動焦点合せ装置
JPH06297175A (ja) * 1993-04-15 1994-10-25 Nippon Steel Corp レーザ加工装置用ギャップセンサ
JP2000230802A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Anritsu Corp 変位測定装置
US6327025B1 (en) * 1994-05-18 2001-12-04 Nikon Corporation Projection exposure apparatus for transferring mask pattern onto photosensitive substrate
US20040160604A1 (en) * 1997-09-22 2004-08-19 Meeks Steven W. System for simultaneously measuring thin file layer thickness, reflectivity, roughness, surface profile and magnetic pattern
JP2006187782A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117254A (en) * 1988-05-13 1992-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
JP5122773B2 (ja) * 2006-08-04 2013-01-16 株式会社ディスコ レーザー加工機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04116414A (ja) * 1990-09-06 1992-04-16 Canon Inc 自動焦点合せ装置
JPH06297175A (ja) * 1993-04-15 1994-10-25 Nippon Steel Corp レーザ加工装置用ギャップセンサ
US6327025B1 (en) * 1994-05-18 2001-12-04 Nikon Corporation Projection exposure apparatus for transferring mask pattern onto photosensitive substrate
US20040160604A1 (en) * 1997-09-22 2004-08-19 Meeks Steven W. System for simultaneously measuring thin file layer thickness, reflectivity, roughness, surface profile and magnetic pattern
JP2000230802A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Anritsu Corp 変位測定装置
JP2006187782A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793295B (zh) * 2018-04-09 2023-02-21 日商東京威力科創股份有限公司 雷射加工裝置、雷射加工系統及雷射加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009120706A3 (en) 2010-02-18
TW200951530A (en) 2009-12-16
KR101666462B1 (ko) 2016-10-14
KR20110010693A (ko) 2011-02-07
JP2011517428A (ja) 2011-06-09
CN101983420B (zh) 2013-06-26
CN101983420A (zh) 2011-03-02
WO2009120706A2 (en) 2009-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI447468B (zh) 用於晶圓劃線的自動聚焦方法與設備
JP5743123B1 (ja) レーザーダイシング装置及びダイシング方法
CN112930242B (zh) 加工系统以及加工方法
JP2020005005A (ja) アライメントセンサーとビーム測定センサーを備えている荷電粒子リソグラフィシステム
US10340170B2 (en) Method and device for grooving wafers
US8536486B2 (en) Method of dividing workpiece using laser beam
JP2009283566A (ja) ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP2023126943A (ja) 加工システム、及び、加工方法
KR101540174B1 (ko) 레이저 스크라이빙 장치에서 빔 특성화를 수행하는 방법, 및 이러한 방법을 수행할 수 있는 레이저 스크라이빙 장치
KR101487060B1 (ko) 하전 입자 빔 묘화 장치 및 물품 제조 방법
JP2010188395A (ja) レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法
JP2018129540A (ja) レーザーダイシング装置
JP7475211B2 (ja) レーザー加工装置の検査方法
JP6327524B2 (ja) レーザーダイシング装置
KR102395738B1 (ko) 계측 장치, 리소그래피 장치, 물품의 제조 방법 및 계측 방법
JP2010188396A (ja) レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法
JP2012052870A (ja) マスクブランク検査装置およびその光学調整方法
JP2890616B2 (ja) 配線形成方法及び装置
JPS5922327A (ja) パタ−ン検査装置
JP2016115797A (ja) リソグラフィ方法、リソグラフィ装置、および物品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees