(57)【要約】【課題】  リアルタイムで被化合物の高さ位置を検出しながら加工が可能であり、加工用レーザービームとセンシング用レーザービームで１つの対物レンズを兼用するレーザー加工装置を提供することである。【解決手段】  ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークに加工用レーザービームを照射してワークを加工するレーザー加工手段と、ワークの表面に検出用レーザービームを照射してワークの高さを検出する高さ検出手段とを備えたレーザー加工装置であって、前記加工用レーザービーム及び前記検出用レーザービームをワークに向かって集光する単一の集光レンズを具備し、前記加工用レーザービームは前記集光レンズに対して垂直に入射されるとともに、前記検出用レーザービームは前記集光レンズに対して斜めに入射され、前記検出用レーザービームはワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に到達するように設定されていることを特徴とする。【選択図】図３
2010029906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークに加工用レーザービームを照射してワークを加工するレーザー加工手段と、ワークの表面に検出用レーザービームを照射してワークの高さを検出する高さ検出手段とを備えたレーザー加工装置であって、
前記加工用レーザービーム及び前記検出用レーザービームをワークに向かって集光する単一の集光レンズを具備し、
前記加工用レーザービームは前記集光レンズに対して垂直に入射されるとともに、前記検出用レーザービームは前記集光レンズに対して斜めに入射され、
前記検出用レーザービームはワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に到達するように設定されていることを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
前記レーザー加工装置は前記加工用レーザービームの往路方向と復路方向の両方向の加工が可能であり、
前記検出用レーザービームは、往路検出用レーザービームと復路検出用レーザービームとを含み、
前記往路方向の加工を行う際は、ワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に前記往路検出用レーザービームが到達し、
前記復路方向の加工を行う際は、ワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に前記復路検出用レーザービームが到達することを特徴とする請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記高さ検出手段は、検出用レーザー発振手段と、該検出用レーザー発振手段から発振された検出用レーザービームを前記集光レンズに向かって反射するダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーを回転するミラー回転手段とを含み、
該ミラー回転手段で前記ダイクロイックミラーを回転することにより、前記往路検出用レーザービームと復路検出用レーザービームとを選択的に生成することを特徴とする請求項２記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
前記高さ検出手段は、第１検出用レーザービーム発振手段と、第２検出用レーザービーム発振手段とを含み、
前記第１及び第２レーザービーム発振手段から発振されたレーザービームは前記集光レンズに到達する前に交差することを特徴とする請求項２記載のレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に半導体ウエーハ、光デバイスウエーハ等のワークを加工するレーザー加工装置に関し、特に、ワークの表面高さ検出機構を有するレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画されたそれぞれの領域に窒化ガリウム系化合物半導体等から形成された発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光デバイスが積層された光デバイスウエーハは、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
このような光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、通常、切削ブレードを高速回転して切削する切削装置によって行われている。しかし、サファイヤ基板はモース硬度が高く難切削材であるため、切削加工速度を遅くする必要があり、生産性が悪いという問題がある。
【０００４】
近年、光デバイスウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザービームを用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザービームを照射するレーザー加工方法も試みられている（例えば、特許第３４０８８０５号公報参照）。
【０００５】
このレーザー加工方法を用いたウエーハ分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザービームを照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、ウエーハを個々のチップに分割するものである。
【０００６】
しかし、半導体ウエーハ等の板状の被加工物にはうねりがあり、その結果保持テーブルに保持された被加工物の高さ位置にばらつきがあると、レーザービームを照射する際に屈折率の関係で所定の深さに均一に変質層を形成することができない。
【０００７】
従って、半導体ウエーハ等の内部の所定深さに均一に変質層を形成するためには、予めレーザービームを照射する領域の凹凸を検出し、その凹凸にレーザービーム照射手段を追随させて加工する必要がある。
【０００８】
上述した問題を解消するために、本出願人は加工用レーザービームの対物レンズとは別に設けた対物レンズを通してチャックテーブルに保持された被加工物の表面にセンシング用レーザービームを照射し、被加工物の表面で反射したセンシング用レーザービームに基づいて被加工物の表面（上面）の高さ位置を検出する高さ位置検出手段を備えたレーザー加工装置を提案した（特開２００５−２９７０１２号公報）。
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献２】特開２００５−２９７０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、一般的に加工用レーザービームの対物レンズが配置される周辺は他の部品を配置するスペースが限られていることが多く、加工用レーザービームの対物レンズとは別にセンシング用レーザービームの対物レンズを使用した場合、各種収差が補正された高性能の組み合わせレンズが配置できず、使用するレンズの性能が低下し高精度の測定が不可能になるという問題がある。
【００１０】
また、加工用レーザービームの対物レンズとセンシング用レーザービームの対物レンズを兼用して同一の光路で加工用レーザービームとセンシング用レーザービームとを対物レンズに入射させた場合、加工用レーザービームとセンシング用レーザービームのウエーハへの照射位置が同じ箇所になってしまうため、リアルタイムでセンシングしながらの加工は不可能となる。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リアルタイムでワークの高さ位置を検出しながらの加工が可能であり、加工用レーザービームとセンシング用レーザービームで同一の対物レンズが兼用されているレーザー加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークに加工用レーザービームを照射してワークを加工するレーザー加工手段と、ワークの表面に検出用レーザービームを照射してワークの高さを検出する高さ検出手段とを備えたレーザー加工装置であって、前記加工用レーザービーム及び前記検出用レーザービームをワークに向かって集光する単一の集光レンズを具備し、前記加工用レーザービームは前記集光レンズに対して垂直に入射されるとともに、前記検出用レーザービームは前記集光レンズに対して斜めに入射され、前記検出用レーザービームはワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に到達するように設定されていることを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、前記レーザー加工装置は前記加工用レーザービームの往路方向と復路方向の両方向の加工が可能であり、前記検出用レーザービームは、往路検出用レーザービームと復路検出用レーザービームとを含み、前記往路方向の加工を行う際は、ワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に前記往路検出用レーザービームが到達し、前記復路方向の加工を行う際は、ワーク上における前記加工用レーザービームが到達する箇所より加工進行方向側に前記復路検出用レーザービームが到達する。
【００１４】
好ましくは、前記高さ検出手段は、検出用レーザー発振手段と、該検出用レーザー発振手段から発振された検出用レーザービームを前記集光レンズに向かって反射するダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーを回転するミラー回転手段とを含み、該ミラー回転手段で前記ダイクロイックミラーを回転することにより、前記往路検出用レーザービームと復路検出用レーザービームとを選択的に生成する。
【００１５】
代替案として、前記高さ検出手段は、第１検出用レーザービーム発振手段と、第２検出用レーザービーム発振手段とを含み、前記第１及び第２レーザービーム発振手段から発振されたレーザービームは前記集光レンズに到達する前に交差する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、リアルタイムで被加工物の高さ位置を検出しながらの加工が可能であり、加工用レーザービームとセンシング用レーザービームで一つの対物レンズを兼用可能なレーザー加工装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明実施形態に係るワークの高さ位置検出装置を具備したレーザー加工装置の概略構成図を示している。
【００１８】
レーザー加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向に移動可能に搭載された第１スライドブロック６を含んでいる。第１スライドブロック６は、ボールねじ８及びパルスモータ１０から構成される加工送り手段１２により一対のガイドレール１４に沿って加工送り方向、すなわちＸ軸方向に移動される。
【００１９】
第１スライドブロック６上には第２スライドブロック１６がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第２スライドブロック１６はボールねじ１８及びパルスモータ２０から構成される割り出し送り手段２２により一対のガイドレール２４に沿って割り出し方向、すなわちＹ軸方向に移動される。
【００２０】
第２スライドブロック１０上には円筒支持部材２６を介してチャックテーブル２８が搭載されており、チャックテーブル２８は加工送り手段１２及び割り出し送り手段２２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。チャックテーブル２８には、チャックテーブル２８に吸引保持されたＬＥＤウエーハ等のワークをクランプするクランパ３０が設けられている。
【００２１】
静止基台４にはコラム３２が立設されており、このコラム３２にはレーザービーム発振手段３４を収容したケーシング３５が取り付けられている。レーザービーム発振手段３４は、後で詳細に説明するように、加工用レーザービーム発振手段とセンシング用（検出用）レーザービーム発振手段を含んでいる。
【００２２】
これらのレーザービーム発振手段から発振された加工用及びセンシング用レーザービームは、ケーシング３５の先端に取り付けられた集光器３６の対物レンズによって集光されてチャックテーブル２８に保持されているＬＥＤウエーハ等のワークに照射される。
【００２３】
ケーシング３５の先端部には、集光器３６とＸ軸方向に整列して加工用レーザービーム照射手段によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段３８が配設されている。
【００２４】
撮像手段３８は、可視光によって撮像する通常のＣＣＤ等の撮像素子の他に、ワークに赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線ＣＣＤ等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号は後述するコントローラ（制御手段）４０に送信される。
【００２５】
コントローラ４０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）４２と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４４と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４６と、カウンタ４８と、入力インターフェイス５０と、出力インターフェイス５２とを備えている。
【００２６】
５６は案内レール１４に沿って配設されたリニアスケール５４と、第１スライドブロック６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段５６の検出信号はコントローラ４０の入力エンターフェイス５０に入力される。
【００２７】
６０はガイドレール２４に沿って配設されたリニアスケール５８と第２スライドブロック１６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段６０の検出信号はコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。
【００２８】
撮像手段３８で撮像した画像信号もコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。一方、コントローラ４０の出力インターフェイス５２からはパルスモータ１０、パルスモータ２０、レーザービーム照射手段３４等に制御信号が出力される。
【００２９】
図２に示すように、レーザー加工装置２の加工対象であるＬＥＤウエーハ等の光デバイスウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された領域に多数の光デバイスＤが形成されている。
【００３０】
光デバイスウエーハＷは、サファイア基板の上述したように区画されたそれぞれの領域に窒化ガリウム系化合物半導体等から形成された発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光デバイスが積層されて構成されている。
【００３１】
ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示すクランパ３０により環状フレームＦをクランプすることによりチャックテーブル２８上に支持固定される。
【００３２】
次に、図３乃至図６を参照して、本発明第１実施形態のレーザー加工装置の光学系について説明する。加工用レーザー発振器６２は、被加工物であるウエーハＷに対して透過性を有する波長の加工用パルスレーザービームを発振する。
【００３３】
加工用レーザー発振器６２としては、例えば波長が１０６４ｎｍである加工用パルスレーザービームを発振するＹＶＯ４パルスレーザー発振器或いはＹＡＧパルスレーザー発振器を用いることができる。
【００３４】
加工用レーザー発振器６２から発振された加工用パルスレーザービームＬＢ１はミラー６４で反射されてダイクロイックミラー６６を透過する。ダイクロイックミラー６６を透過した加工用パルスレーザービームは集光レンズ（対物レンズ）６８に垂直に（集光レンズ６８の光軸に平行に）入射し、集光レンズ６８によりウエーハＷの内部に集光点を合わせて照射され、ウエーハＷの内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成する。
【００３５】
一方、センシング用レーザー発振器７０は例えばＨｅ−Ｎｅレーザーから構成され、例えば波長６３３ｍｍ、出力１０ｍＷ、ビーム径１．０ｍｍのレーザービームを発振する。
【００３６】
センシング用レーザー発振器７０から発振されたセンシング用レーザービームＬＢ２は、その一部がハーフミラー７２を透過し、ダイクロイックミラー６６で反射されて集光レンズ６８に入射する。該ダイクロイックミラー６６は例えばピエゾ素子等から構成されるミラー回転手段７４により紙面に垂直な回転軸周りに回転可能に配設されている。
【００３７】
図３においては、ダイクロイックミラー６６は反時計回り方向に回転されて、ダイクロイックミラー６６の反射面がセンシング用レーザービームの光路７３に対して４５度からマイナス０．１４度傾くように配設されている。
【００３８】
これにより、例えば焦点距離が２００ｍｍの集光レンズ６８を使用してダイクロイックミラー６６から集光レンズ６８までの距離と集光レンズ６８からウエーハＷまでの距離が概略等しい場合、加工用レーザービームが照射される箇所より０．５ｍｍ先に、即ち加工方向進行側にセンシング用レーザービームを照射することができる。矢印Ａは加工方向を示している。
【００３９】
ウエーハＷの表面で反射されたセンシング用レーザービーム（レーザ光）は、集光レンズ６８を透過してダイクロイックミラー６６で反射され、その一部がハーフミラー７２で反射され、更にミラー７６で反射されて高さ位置検出部７８に入射される。
【００４０】
即ち、ミラー７６で反射されたセンシング用レーザービームは、ピンホールマスク８０のピンホール８０ａを通過してビームスプリッタ８２に入射され、ビームスプリッタ８２により第１の光路８３ａと第２の光路８３ｂに分割される。
【００４１】
第１の光路８３ａに分割されたセンシング用反射ビームは集光レンズ８４によって１００％集光され、第１の受光素子８６に受光される。第１の受光素子８６は、受光した光量に対応した電圧信号をコントローラ４０に出力する。
【００４２】
一方、第２の光路８３ｂに分割されたセンシング用反射ビームは、受光領域規制手段８８のシリンドリカルレンズ９０によって一次元に集光され、一次元マスク９２によって所定の単位長さに規制されて第２の受光素子９４に受光される。第２の受光素子９４は、受光した光量に対応した電圧信号をコントローラ４０に出力する。
【００４３】
ここで、第１の受光素子８６と第２の受光素子９４によって受光される反射光の受光量の関係について説明する。第１の受光素子８６で受光されるセンシング用反射光は、集光レンズ８４によって１００％集光されるので受光量は一定であり、第１の受光素子８６から出力される電圧値（Ｖ値）は一定（例えば１０Ｖ）となる。
【００４４】
一方、第２の受光素子９４によって受光されるセンシング用反射光は、シリンドリカルレンズ９０によって一次元に集光された後、一次元マスク９２によって所定の単位長さに規制されて第２の受光素子９４に受光される。
【００４５】
従って、図５に示すようにセンシング用レーザービームＬＢ２がウエーハＷの上面に照射される際に、集光器３６の集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離、即ちウエーハＷの高さ位置（厚み）によって第２の受光素子９４の受光量は変化する。従って、第２の受光素子９４から出力される電圧値（Ｖ２）は、センシング用レーザービームＬＢ２が照射されるウエーハＷの上面高さ位置によって変化する。
【００４６】
例えば、図５（Ａ）に示すように、ウエーハＷの高さ位置が高く（ウエーハＷの厚みが厚く）集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈが小さい場合には、センシング用レーザービームＬＢ２はウエーハＷの上面に照射される小さなスポットＳ１で反射する。
【００４７】
この反射光は上述したようにビームスプリッタ８２により第１の光路８３ａと第２の光路８３ｂに分割されるが、第１の光路８３ａに分割されたスポットＳ１の反射光は集光レンズ８４によって１００％集光されるので、反射光の全ての光量が第１の受光素子８６に受光される。
【００４８】
一方、ビームスプリッタ８２によって第２の光路８３ｂに分割されたスポットＳ１の反射光は、シリンドリカルレンズ９０によって一次元に集光されるので断面が略長方形となる。
【００４９】
このようにして断面が略長方形に絞られた反射光は、一次元マスク９２によって所定の単位長さに規制されるので、第２の光路８３ｂに分割された反射光の一部が第２の受光素子９４によって受光されることになる。従って、第２の受光素子９４に受光される反射光の光量は、第１の受光素子８６に受光される光量より少なくなる。
【００５０】
次に、図５（Ｂ）に示すように、ウエーハＷの高さ位置が低く（ウエーハＷの厚みが薄く）、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈが大きい場合には、センシング用レーザービームＬＢ２はウエーハＷの上面に照射されるスポットＳ２で反射する。このスポットＳ２は図５（Ａ）のスポットＳ１より大きい。
【００５１】
スポットＳ２の反射光はビームスプリッタ８２により第１の光路８３ａと第２の光路８３ｂに分割されるが、第１の光路８３ａに分割されたスポットＳ２の反射光は集光レンズ８４によって１００％集光されるので、反射光の全ての光量が第１の受光素子８６に受光される。
【００５２】
一方、ビームスプリッタ８２により第２の光路８３ｂに分割されたスポットＳ２の反射光は、シリンドリカルレンズ９０によって一次元に集光されるので断面が略長方形となる。この略長方形の長辺の長さは、反射光のスポットＳ２がスポットＳ１より大きいので、スポットＳ１の場合より長くなる。
【００５３】
このようにして断面が略長方形に集光された反射光は、一次元マスク９２によって所定の長さに区切られ、一部が第２の受光素子９４によって受光される。従って、第２の受光素子９４によって受光される光量は、図５（Ａ）に示す場合より少なくなる。
【００５４】
このように第２の受光素子９４に受光される反射光の光量は、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈが小さい程、即ちウエーハＷの高さ位置が高い（ウエーハＷの厚みが厚い）程多く、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈが大きい程、即ちウエーハＷの高さ位置が低い（ウエーハＷの厚みが薄い）程少なくなる。
【００５５】
ここで、第１の受光素子８６から出力される電圧値Ｖ１と第２の受光素子９４から出力される電圧値Ｖ２との比と、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈ、即ちウエーハＷの高さ位置との関係について、図６に示すマップを参照して説明する。
【００５６】
尚、図６において横軸は集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈであり、縦軸は第１の受光素子８６から出力される電圧値Ｖ１と第２の受光素子９４から出力される電圧値Ｖ２との比（Ｖ１／Ｖ２）を示している。
【００５７】
図６に示す例においては、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈが３０．０ｍｍの場合、電圧値の比（Ｖ１／Ｖ２）は１であり、距離Ｈが３０．６ｍｍの場合、電圧値の比（Ｖ１／Ｖ２）は１０に設定されている。
【００５８】
従って、第１の受光素子８６から出力される電圧値Ｖ１と第２の受光素子９４から出力される電圧値Ｖ２との比（Ｖ１／Ｖ２）を求め、この電圧値の比（Ｖ１／Ｖ２）を図６に示すマップに照合することにより、集光レンズ６８からウエーハＷの上面までの距離Ｈを求めることができる。尚、図６に示すマップは、コントローラ４０のＲＯＭ４４に格納されている。
【００５９】
次に、図４を参照すると、加工方向が矢印Ｂ方向の場合の加工用レーザービームＬＢ１に対するセンシング用レーザービームＬＢ２の位置関係が示されている。この場合には、ミラー回転手段７４によりダイクロイックミラー６６を時計回り方向に僅かばかり回転する。
【００６０】
即ち、加工用レーザービームＬＢ１より０．５ｍｍ先にセンシング用レーザービームＬＢ２を照射する場合には、ダイクロイックミラー６６の反射面をセンシング用レーザービームＬＢ２の光路７３に対して４５度から＋０．１４度傾けるようにダイクロイックミラー６６を回転する。
【００６１】
図４に示した場合のセンシング用レーザービームＬＢ２の反射光に基づくウエーハＷの高さ位置の検出は、図３を参照して説明した高さ位置の検出と同様であるのでその説明を省略する。
【００６２】
図７を参照すると、本発明第２実施形態のレーザー加工装置の光学系が示されている。上述した第１実施形態と実質上同一構成部分については同一符号を付して説明する。本実施形態では、２個のセンシング用レーザー発振器７０ａ，７０ｂを使用する。
【００６３】
加工用レーザー発振器６２から発振された例えば波長１０６４ｎｍの加工用レーザービームＬＢ１は、ミラー６４で反射されて集光レンズ６８に垂直に入射し、集光レンズ６８でウエーハＷの内部に集光点を合わせてウエーハＷに照射される。
【００６４】
一方、センシング用レーザー発振器７０ａから発振された波長６３３ｎｍのセンシング用レーザービームＬＢ２ａは、その一部がハーフミラー９６ａで反射されて集光レンズ６８によりウエーハＷの表面に集光される。
【００６５】
センシング用レーザー発振器７０ｂから発振された波長６３３ｎｍのセンシング用レーザービームＬＢ２ｂは、その一部がハーフミラー９６ｂで反射されて集光レンズ６８の手前側で加工用レーザービームＬＢ１及びセンシング用レーザービームＬＢ２ａと一点で交差し、集光レンズ６８によりウエーハＷの表面に集光される。
【００６６】
センシング用レーザービームＬＢ２ａの反射光は、集光レンズ６８を介してハーフミラー９６ａに入射され、その一部がハーフミラー９６ａで反射されて高さ位置検出部７８ａのピンホールマスク８０のピンホール８０ａを通過する。
【００６７】
センシング用レーザービームＬＢ２ｂの反射光は、集光レンズ６８を介してハーフミラー９６ｂに入射され、その一部がハーフミラー９６ｂで反射されて高さ位置検出部７８ｂのピンホールマスク８０のピンホール８０ａを通過する。ピンホール８０ａを通過した後の反射光の光路は、図３及び図４に示した場合と同様であるのでその説明を省略する。
【００６８】
本実施形態では、加工方法は矢印Ｃで示す両方向であり、加工方向が右方向の場合には、センシング用レーザー発振器７０ａを駆動し、左方向の場合にはセンシング用レーザー発振器７０ｂを駆動する。
【００６９】
上述した各実施形態では、本発明の高さ位置検出装置を半導体ウエーハＷに適用した例について説明したが、本発明のワーク（被加工物）はこれに限定されるものではなく、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（ダイ・アタッチ・フィルム）等の粘着部材、或いは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系或いはシリコン系の基板、更には、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料に適用可能である。
【００７０】
更に、ワークの内部に集光点を合わせてレーザーで加工する場合には、開口数（ＮＡ）が高い対物レンズ（集光レンズ）を使用する必要があり、その結果対物レンズとワークとの距離が近くなるので、対物レンズ周りのスペースが一層少なくなるため本発明は特に有効であり、アブレーションと呼ばれる熱蒸散現象により加工する場合には、加工点で発生する加工屑によって加工点の高さ位置を検出することは困難であるため、加工点から離れた位置でワークの高さ位置を検出することが必須となるので、本発明は特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の光学系を具備したレーザー加工装置の概略構成図である。
【図２】フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。
【図３】本発明第１実施形態のレーザー加工装置の光学系を示す図である。
【図４】図３に類似しているが、加工方向が図３の場合と反対方向の場合のレーザー加工装置の光学系を示す図である。
【図５】チャックテーブルに保持された厚みが異なるウエーハにレーザービームを照射する状態を示す説明図である。
【図６】第１の受光素子から出力される電圧値Ｖ１と第２の受光素子から出力される電圧値Ｖ２との比（Ｖ１／Ｖ２）と、集光レンズからウエーハの上面までの距離との関係を示すマップである。
【図７】本発明第２実施形態のレーザー加工装置の光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
２    レーザー加工装置
２８    チャックテーブル
３４    レーザービーム照射手段
３６    集光器
３８    撮像手段
４０    コントローラ
６２    加工用レーザー発振器
６６    ダイクロイックミラー
６８    集光レンズ
７０，７０ａ，７０ｂ    センシング用レーザー発振器
７４    ミラー回転手段
７８    高さ位置検出部
８０    ピンホールマスク
８２    ビームスプリッタ
８６    第１の受光素子
８８    受光領域規制手段
９０    シリンドリカルレンズ
９２    一次元マスク
９４    第２の受光素子
９６ａ，９６ｂ    ハーフミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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