(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、
レーザービームを発振する発振器と、該レーザービームを該保持手段に保持されたワークへ向けて集光する集光器と、該レーザービームの光路と該光路を外れた退避位置との間を移動可能な可動ミラーと、を含むレーザー加工手段と、を有するレーザー加工装置におけるレーザービーム特性管理方法であって、
該保持手段にワークを載せ替える際、又はワークの加工に不具合が発生した場合に、該可動ミラーを該退避位置から該レーザービームの光路上に移動させ、該レーザービームを該レーザービームの断面強度分布を測定する断面強度分布測定部へ導く工程と、
該断面強度分布測定部の受光部で該レーザービームを受光する工程と、
該受光部で取得したレーザービームの断面強度分布に関する情報を該レーザー加工装置外の任意の端末装置へインターネットを介して送信する工程と、
を含み、該端末装置において受信した断面画像情報が分析されるレーザービーム特性管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工装置において使用されるレーザービームの断面強度分布に関する情報を取得してレーザービームの特性を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、表面に格子状に配列されたストリート（切断ライン）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成されて構成される略円板形状の半導体ワークを、ストリートに沿って切断することによって回路ごとに分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ワークのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。また、レーザー光線を照射して切断する加工方法も試みられている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レーザー光を使用して工場で量産加工を行う場合には、実験を繰り返して所望の加工ができるように加工条件を設定しても、加工に不具合が起こる場合がある。また、レーザー光によるダイシング加工を行った直後のデバイスは、外観上は特に問題なくダイシングできているように見えても、後のデバイス特性のチェックの際に問題が発生する場合もあり、これらの原因究明には非常に多大な労力が必要であった。
【０００５】
本発明は、これらの事実に鑑みて成されたものであって、その主な技術的課題は、レーザービームによる加工によって、加工に不具合が発生した場合や、ダイシング後のデバイスの特性に問題が発生した場合に、それらの原因究明を従来よりも迅速に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ワークを保持する保持手段と、レーザービームを発振する発振器とレーザービームを該保持手段に保持されたワークへ向けて集光する集光器とレーザービームの光路と光路を外れた退避位置との間を移動可能な可動ミラーとを含むレーザー加工手段とを有するレーザー加工装置におけるレーザービーム特性管理方法に関するもので、保持手段にワークを載せ替える際、又はワークの加工に不具合が発生した場合に、可動ミラーを退避位置からレーザービームの光路上に移動させ、レーザービームをレーザービームの断面強度分布を測定する断面強度分布測定部へ導く工程と、断面強度分布測定部の受光部でレーザービームを受光する工程と、受光部で取得したレーザービームの断面強度分布に関する情報をレーザー加工装置外の任意の端末装置へインターネットを介して送信する工程とを含み、端末装置において受信した断面画像情報が分析される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、レーザービームをレーザービームの断面強度分布を測定する断面強度分布測定部へ導いて断面強度分布測定部の受光部で受光し、受光部で取得したレーザービームの断面強度分布に関する情報を端末装置に送信するため、端末装置では、受信した断面強度分布に関する情報を用いて、加工によって不具合が発生した場合やダイシング後のデバイスの特性に問題が発生した場合にそれらの原因究明を従来よりも迅速に行うことができる。また、レーザー加工装置ユーザー側において原因を特定できない問題が発生した場合でも、端末装置側において早急に解決を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】レーザー加工装置の一例を示す斜視図である。
【図２】レーザー加工手段の構造の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）レーザー加工装置の構成
図１に示すレーザー加工装置１は、保持手段２に保持されたワークＷに対してレーザー加工手段３からレーザー光を照射してワークＷを加工する装置である。
【００１０】
保持手段２は、ワークＷを吸引保持する保持面２０と、図示のようにワークＷを支持するフレームＦを固定する固定部２１とから構成されている。
【００１１】
保持手段２は、Ｘ方向送り部４によってＸ軸方向に移動可能に支持されているとともに、Ｙ方向送り部５によってＸ軸方向に対して水平方向に直交するＹ軸方向に移動可能に支持されている。
【００１２】
Ｘ方向送り部４は、平板状の基台５３上に配設され、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０と平行に配設された一対のガイドレール４１と、ボールネジ４０の一端に連結されたモータ４２と、図示しない内部のナットがボールネジ４０に螺合すると共に下部がガイドレール４１に摺接するスライド部４３と、ボールネジ４０と平行に配設されたリニアスケール４４とから構成されている。このＸ方向送り部４は、モータ４２に駆動されてボールネジ４０が回動するのに伴い、スライド部４３がガイドレール４１上をＸ軸方向に摺動して保持手段２をＸ軸方向に移動させ、保持手段２のＸ軸方向の位置情報がリニアスケール４４の読み取り値として図示しない制御部によって認識される構成となっている。
【００１３】
保持手段２及びＸ方向送り部４は、Ｙ方向送り部５によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。Ｙ方向送り部５は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０に平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の一端に連結されたモータ５２と、図示しない内部のナットがボールネジ５０に螺合すると共に下部がガイドレール５１に摺接する基台５３と、ボールネジ５０と平行に配設されたリニアスケール５４とから構成されている。このＸ方向送り部５は、モータ５２に駆動されてボールネジ５０が回動するのに伴い、基台５３がガイドレール５１上をＹ軸方向に摺動して保持手段２及びＸ方向送り部４をＸ軸方向に移動させ、保持手段２のＹ軸方向の位置情報がリニアスケール５４の読み取り値として図示しない制御部によって認識される構成となっている。
【００１４】
レーザー加工手段３は、壁部６に固定された基台３０と、基台３０の先端部に固定された加工ヘッド３１とを備えている。加工ヘッド３１は、鉛直方向の光軸を有するレーザー光を照射する機能を有している。
【００１５】
図２に示すように、レーザー加工手段３は、レーザービームを発振する発振器３２と、発振器３２において発振されたレーザービームを保持手段２に保持されたワークＷへ向けて集光する集光器３３とを備えている。発振器３２から発信されたレーザービームは、反射板３４において反射して鉛直方向に直進し、集光器３３において集光されて保持手段２に保持されたワークＷに照射される。集光器３３の上方には、レーザービームの光路と当該光路を外れた位置との間を移動可能な可動ミラー３５が配設されている。
【００１６】
図２に示すように、レーザー加工手段３には、レーザービームの断面強度分布を測定する断面強度分布測定部３６を備えている。断面強度分布測定部３６は、可動ミラー３５がレーザービームの光路上に位置している状態において可動ミラー３５において反射したレーザービームを受光する受光部３６０を備えている。また、断面強度分布測定部３６は、受光部３６０において受光したレーザービームの断面強度に関する情報を、インターネット３７等の任意の通信手段を介して接続されたレーザー加工装置外の任意の端末装置３８に対して送信する送信部３６１を備えている。端末装置３８は、例えば、レーザー加工装置１の販売元メーカーなどに設置される。
【００１７】
（２）レーザー加工装置の動作
図１を参照してレーザー加工装置１を用いてワークＷをレーザー加工する際の装置の動作について説明する。図１に示すように、ワークＷは、表面に形成されたストリートＳによって区画された領域にデバイスＤが形成されて構成されており、裏面側がテープＴに貼着される。テープＴにはリング状に形成されたフレームＦが貼着されており、ワークＷは、テープＴを介してフレームＦと一体化されて支持された状態となっている。ワークＷは、保持手段２の保持面２０においてテープＴを介して吸引保持され、フレームＦは、固定部２１において固定される。なお、ワークＷは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア（Al2O3）系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。
【００１８】
保持手段２にワークＷが保持されると、Ｘ方向送り部４及びＹ方向送り部５によって保持手段２がＸ方向及びＹ方向に駆動され、加工ヘッド３１からワークＷのストリートＳに沿ってレーザービームが照射される。こうしてワークＷを移動させながらレーザービームを照射することにより、ワークＷの内部にレーザービームを集光して内部に改質層を形成したり、ワークＷの表面にレーザービームを集光して溝を形成したりすることができる。このようにして行う加工中は、図２に示した可動ミラー３５を、光路からはずれた退避位置に位置させておく。なお、改質層とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域であり、例えば、溶融処理領域、クラック領域や絶縁破壊領域、屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
【００１９】
（３）レーザービームの断面強度分布解析
図２において２点鎖線で示すように、可動ミラー３５をレーザービームの光路上に位置させておくと、レーザービームが可動ミラー３５によって断面強度分布測定部３６の受光部３６０を経て送信部３６１に導かれる。そして、送信部３６１は、レーザービームの断面強度分布に関する画像情報を、インターネット３７を介して端末装置３８に送信する。レーザービームの断面の画像情報は、断面強度分布測定部３６が画像情報を取得するたびにその都度端末装置３８に送信するようにしてもよいし、断面強度分布測定部３６の内部に画像情報を蓄積しておき、分析が必要となったタイミングで端末装置３８に送信されるようにしてもよい。また、端末装置３８では、必要に応じて、受信した画像情報を図示しないハードディスク等の記録手段に記録し、いつでも読み出すことができる。
【００２０】
例えば、レーザー加工装置１において複数のワークにレーザー加工を施す場合には、加工の効率を低下させないために、保持手段２に対するワークの載せ替えを行うタイミングで、可動ミラー３５を光路上に移動させる。そして、断面強度分布測定部３６の送信部３６１からレーザービームの断面画像が端末装置３８に送信され、例えばその画像を端末装置３８のディスプレイ３８０に表示させて画像を解析することにより、レーザービームの断面強度分布を把握することができる。端末装置３８においては、例えばレーザービームの強度に応じて画像中の色が変化する構成となっている場合は、断面画像中の色の分布に基づき、レーザービームの強度分布を把握することができる。
【００２１】
レーザー加工によりワークＷが分割された後の工程においてデバイスの品質等の問題が発生した場合は、端末装置３８において受信した断面画像情報を分析することにより、その原因を解明することが可能となる。
【００２２】
また、ワークＷの加工に不具合が発生した場合は、加工を中断してすぐに可動ミラー３５を光路上に移動させ、レーザービームの断面画像情報を断面強度分布測定部３６が取得して端末装置３８に送信することで、直ちに不具合の原因を調べることができる。例えば、反射板３４などのレーザービームの光路に配設された部品に埃が付着していた場合は、その埃がレーザービームの強度分布に悪影響を与えるため、その悪影響が断面画像情報に現れる。したがって、端末装置３８に送信された断面画像情報中、埃の影響が現れている部分を発見することで、不具合の原因を早急に特定し、解決を図ることができる。
【００２３】
以上のように、レーザービームの断面分布強度情報を端末装置３８に送信することにより、端末装置３８側でレーザービームの特性を管理することができ、これによって、加工によって不具合が発生した場合やダイシング後のデバイスの特性に問題が発生した場合にそれらの原因究明を従来よりも迅速に行うことができる。また、レーザー加工装置ユーザーは、加工中に何らかの不具合が生じると、すぐに加工装置メーカー側にレーザービームの強度分布情報を分析してもらうことができるため、レーザー加工装置ユーザー側において原因を特定できない問題が発生した場合でも、早急に解決を図ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１：レーザー加工装置
２：保持手段  ２０：保持面  ２１：固定部
３：レーザー加工手段
３０：基台  ３１：加工ヘッド  ３２：発振器  ３３：集光器  ３４：反射板
３５：可動ミラー
３６：断面強度分布測定部  ３６０：受光部  ３６１：送信部
３７：インターネット  ３８：端末装置
４：Ｘ方向送り部
４０：ボールネジ  ４１：ガイドレール  ４２：モータ  ４３：スライド部
４４：リニアスケール
５：Ｙ方向送り部
５０：ボールネジ  ５１：ガイドレール  ５２：モータ  ５３：基台
５４：リニアスケール
【図１】
0005788154.tif 000002
【図２】
0005788154.tif 000003