(57)【要約】【課題】  レーザトリミング装置の初期設定において、パターン認識を活用することでＸＹステージの機械的な調整を不要とする。【解決手段】  パターン認識により、ビームポジショナの座標系の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ1、載物台の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ2、プローブの２つの測定用端子を結ぶ直線がＸＹステージのＸ軸となす角θ3を求め、ビームポジショナの座標系の基準軸をθ3−θ1だけ回転させるとともに載物台をθ3−θ2だけ回転させることにより、前記載物台の基準軸と、前記ビームポジショナの座標系の基準軸と、前記プローブの２つの測定用端子を結ぶ直線とを平行にする。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹステージ上の載物台上に設置された被加工物の特性をプローブにより測定し、その測定値が所定の値になるようにビームポジショナによりレーザ光の照射位置を制御してレーザトリミングを行うレーザトリミング装置の初期設定方法において、
前記載物台に対し前記ビームポジショナにより制御されたレーザ光で２ヶ所のマークを形成する工程と、
前記マークを撮影してパターン認識することにより前記ビームポジショナの座標系の基準軸を所定の基準軸Ｚと平行にするのに必要なビームポジショナの回転角θ1を求める工程と、
前記載物台の基準軸となる箇所を撮影してパターン認識することにより前記載物台の基準軸を前記基準軸Ｚと平行にするのに必要な載物台の回転角θ2を求める工程と、
前記プローブの基準軸となる箇所を撮影してパターン認識することにより前記プローブの基準軸を前記基準軸Ｚと平行にするのに必要なプローブの回転角θ3を求める工程と、
前記θ1、θ2、θ3の値が同一になるように前記ビームポジショナ、前記載物台及び前記プローブを調整することにより、前記ビームポジショナの座標系の基準軸、前記載物台の基準軸及び前記プローブの基準軸を平行にする工程とを有することを特徴とするレーザトリミング装置の初期設定方法。
【請求項２】
前記基準軸ＺをＸＹステージのＸ軸に設定することを特徴とする請求項１に記載のレーザトリミング装置の初期設定方法。
【請求項３】
前記プローブの基準軸をプローブの２つの測定用端子を結ぶ直線に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザトリミング装置の初期設定方法。
【請求項４】
前記ビームポジショナの座標系の基準軸、前記載物台の基準軸及び前記プローブの基準軸を平行にする工程は、前記θ1、θ2、θ3に基づき、前記ビームポジショナの座標系の基準軸をθ3−θ1だけ回転させると共に前記載物台をθ3−θ2だけ回転させることにより、前記θ1乃至θ3が同一になるように前記載物台、前記ビームポジショナの座標系の基準軸及び前記プローブを調整するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザトリミング装置の初期設定方法。
【請求項５】
前記ビームポジショナを交換したときに行うものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザトリミング装置の初期設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの抵抗素子の線幅等をトリミングするレーザトリミング装置において、その構成部材を位置合わせする初期設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザトリミング装置においては、半導体チップ抵抗基板の位置決めをＸＹステージの機械的な位置合わせにより行う技術だけでなく、トリミングを行う基板の抵抗体の配置をカメラにより認識し、これに基づきレーザ位置を制御する技術（特許文献１：特開昭６１−０６７９０４）、被トリミング基板上のパターンを予め定められたトリミング開始位置のパターンと比較し、比較結果に応じてトリミング開始位置を決める技術（特許文献２：特開昭６３−１６８８５）、ＩＣ基板に２つの位置決めマークを予め設けておき、このマークを撮像し、予め記憶してある正規の位置と比較して位置のずれ量をパターン認識により求め、Ｘ，Ｙ方向のずれ量とθ方向のずれ量を分離して算出し、ずれ量を補正・制御する技術（特許文献３：特開平２−１４７１８２）、個々の載物台ごとの必要な補正量を記憶しておき、載物台ごとにプローブの位置を微調整するとともに、パタン認識ユニットを組み合わせることにより、被加工物の基板ごとに発生している基板の寸法誤差や印刷ずれも補正することができる技術（特許文献４：特開平５−２９３６８０）等が提案されている。そして、パターン認識を用いて被加工物の位置、プローブの位置、レーザの位置を補正する技術も現実に用いられており、レーザトリミング処理における生産性の向上に寄与している。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−０６７９０４
【特許文献２】特開昭６３−１６８８５
【特許文献３】特開平２−１４７１８２
【特許文献４】特開平５−２９３６８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザトリミング装置の初期設定においては、作業者の熟練度により初期設定に要する時間が大きく異なっており、レーザトリミング装置の生産性は高いとはいえない状況である。また、消耗品であるビームポジショナを交換した際の調整時間も作業者の熟練度により大きく左右されている。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、レーザトリミング装置の初期設定作業を軽減し、初期設定を短時間で行うことができるレーザトリミング装置の初期設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザトリミング装置の初期設定方法は、ＸＹステージ上の載物台上に設置された被加工物の特性をプローブにより測定し、その測定値が所定の値になるようにビームポジショナによりレーザ光の照射位置を制御してレーザトリミングを行うレーザトリミング装置の初期設定方法において、
前記載物台に対し前記ビームポジショナにより制御されたレーザ光で２ヶ所のマークを形成する工程と、
前記マークを撮影してパターン認識することにより前記ビームポジショナの座標系の基準軸を所定の基準軸Ｚと平行にするのに必要なビームポジショナの回転角θ1を求める工程と、
前記載物台の基準軸となる箇所を撮影してパターン認識することにより前記載物台の基準軸を前記基準軸Ｚと平行にするのに必要な載物台の回転角θ2を求める工程と、
前記プローブの基準軸となる箇所を撮影してパターン認識することにより前記プローブの基準軸を前記基準軸Ｚと平行にするのに必要なプローブの回転角θ3を求める工程と、
前記θ1、θ2、θ3の値が同一になるように前記ビームポジショナ、前記載物台及び前記プローブを調整することにより、前記ビームポジショナの座標系の基準軸、前記載物台の基準軸及び前記プローブの基準軸を平行にする工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
本願発明者は、上記課題の原因が、機械的にＸＹステージの平行・直角の精度出しを行うことで光学系の位置合わせを行うこと、すなわち光学系の位置合わせを機械的に行うことにあると考え、機械的な位置合わせを不要とする方法について考究した結果、本発明に到った。即ち、本発明のように、レーザトリミング装置の初期設定の際にパターン認識を活用すれば、初期設定の際にＸＹステージの機械的な調整を不要とすることができ、初期設定に要する時間を大幅に短縮させることができる。また、消耗品であるビームポジショナを交換した際の調整時間も短くできる。
【０００８】
なお、前記基準軸ＺはＸＹステージのＸ軸に設定してもよい。
【０００９】
また、前記測定用プローブの基準軸をプローブの２つの測定用端子を結ぶ直線に設定してもよい。
【００１０】
更に、前記ビームポジショナの座標系の基準軸、前記載物台の基準軸及び前記プローブの基準軸を平行にする工程は、前記θ1、θ2、θ3に基づき、前記ビームポジショナの座標系の基準軸をθ3−θ1だけ回転させると共に前記載物台をθ3−θ2だけ回転させることにより、前記θ1乃至θ3が同一になるように前記載物台、前記ビームポジショナの座標系の基準軸及び前記プローブを調整するものであってもよい。このように調整することにより、プローブが回転しなくても、前記載物台の基準軸、前記ビームポジショナの座標系の基準軸及び前記プローブの２つの測定用端子を結ぶ直線を平行にすることができる。
【００１１】
また、本発明の初期設定方法は、ビームポジショナの交換時に行う初期設定に用いることもできる。
【００１２】
なお、ＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な載物台の回転角及びプローブの２つの測定用端子を結ぶ直線がＸＹステージのＸ軸となす角については機械的な位置関係から決まる角度であるが、ビームポジショナについて求められた回転角はビームポジショナの座標系の基準軸をソフトウェア上においてＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る方法においては、レーザトリミング装置の初期設定の際にパターン認識を活用しているので、初期設定の際にＸＹステージの機械的な調整を不要とすることができ、初期設定に要する時間を大幅に短縮させることができる。また、消耗品であるビームポジショナを交換した際の調整時間も短くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る初期設定方法を実施するレーザトリミング装置の全体の構成を示す図である。ＸＹステージ１上に載物台２が設置され、レーザトリミング処理を行う際には、この載物台２の上に測定対象の被加工物（図示せず）が設置される。載物台２の基準軸となる箇所は、初期設定の際に載物台上に設置されるマスター基板３に付された２つの位置決めマークである。載物台２の上方には、被加工物の特性測定用のプローブ４及びビームポジショナ５が配置され、さらに上方にはパターン認識の際に用いるカメラ６が配置される。カメラ６で撮影された画像に基づくデータはパターン認識処理部７で演算処理される。レーザトリミング処理を行う際のＸＹステージ１の位置の制御及びプローブ４からの信号の処理は演算制御部８で行われる。
【００１６】
次に、本実施形態に係るレーザトリミング装置の初期設定方法について、図２乃至図８を参照して工程順に説明する。
【００１７】
先ず、図２に示すようにビームポジショナによりレーザ光を載物台に照射し、載物台の２ヶ所の位置にマークとしての十字カットを形成する。次に、図３に示すように、ＸＹステージを動かしてこの２ヶ所の十字カットを夫々カメラの撮影領域の中心に入れ、２ヶ所の十字カットをカメラで撮影する。カメラで撮影された像はコンピュータのパターン認識処理部７に入力されて画像処理され、パターン認識されて、十字カットの位置と方向が認識される。そして、この結果に基き、ビームポジショナの座標系の基準軸をソフトウェア上においてＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ1が演算制御部８により求められる。図４はこのパターン認識により求められた回転角θ1に基づき、ビームポジショナの座標系の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするために必要な回転角θ1だけソフトウェア上で回転させた場合のＸＹステージ、載物台及びビームポジショナの位置関係を示す模式図である。
【００１８】
次に、図５に示すように、マスター基板３を載物台２にセットし、次にＸＹステージ１を動かしてマスター基板３に付された２つの位置決めマークを夫々カメラの撮影領域の中心に入れ、マスター基板に付された２つの位置決めマークをカメラで撮影する。この２つの位置決めマークが付されたマスター基板３は載物台２の位置決めのみに用いられる基板である。カメラで撮影された像はコンピュータのパターン認識処理部７に入力されて画像処理され、パターン認識されて、マスター基板に付された２つの位置決めマークの位置と方向が認識される。そして、この結果に基き、載物台の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ2が求められる。図６はこのパターン認識により求められた回転角θ2に基づき、載物台２の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ2だけ載物台を回転させた場合のＸＹステージ、載物台、マスター基板及びビームポジショナの位置関係を示す模式図である。
【００１９】
次に、プローブの２つの測定用端子についてのパターン認識を行う。本実施形態ではプローブは固定されており、ＸＹステージの動きと連動してプローブが動くわけではないので、ＸＹステージの座標系においてプローブの２つの測定用端子の位置を決めることはできない。そのため、プローブの２つの測定用端子のパターン認識においては、プローブの２つの測定用端子にビームが当たるようにビームポジショナの鏡の向きを合わせ、カメラでプローブの２つの測定用端子を撮影し、ビームポジショナの座標系においてプローブの２つの測定用端子の位置を決めることになる。
【００２０】
図７は、プローブの２つの測定用端子をカメラで撮影し、プローブの２つの測定用端子を結んだ直線とＸＹステージのＸ軸とのなす角θ3をパターン認識に基づき求める工程の模式図である。カメラで撮影された像はコンピュータのパターン認識処理部７に入力されて画像処理され、パターン認識され、プローブの２つの測定用端子の位置と方向が認識される。そして、この結果に基き、プローブの２つの測定用端子を結ぶ直線とＸＹステージのＸ軸のなす角θ3が求められる。ビームポジショナの座標系の基準軸をθ3−θ1だけ回転させ、載物台をθ3−θ2だけ回転させると、ビームポジショナの座標系の基準軸、プローブの２つの測定用端子を結んだ直線、載物台の基準軸が平行になる。この状態に設定されることにより、レーザトリミング装置の初期設定は完了する。図８はビームポジショナの座標系の基準軸をソフトウェア上でθ3−θ1だけ回転させるとともに、載物台をθ3−θ2だけ回転させて、ビームポジショナの座標系の基準軸、プローブの２つの測定用端子を結んだ直線、載物台の基準軸が平行になった状態で、初期設定の完了した状態を示す模式図である。
【００２１】
このレーザトリミング装置を用いてレーザトリミング処理をする際には、対象物の所定の位置にレーザが当たるようにＸＹステージが動く。このＸＹステージの動きはコンピュータによる計算結果に基くものであるが、その計算に際しては、初期設定で求めた前記回転角θ3−θ1及びθ3−θ2の値により位置の補正が行われる。
【００２２】
レーザ発生装置（図示せず）からのレーザ光は、ビームポジショナ５内の反射鏡により反射され、レーザ光が被加工物の所定の位置に照射され、レーザトリミング処理が行われる。プローブ４からの抵抗値に対する信号は演算制御部８に送られ、その信号が予め定められた値になったとき、演算制御部８はレーザ発生装置（図示せず）に信号を与え、レーザ光の発生を停止させる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、半導体チップの抵抗素子のトリミング等を行うレーザトリミング装置において、その初期設定作業を著しく軽減する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る初期設定方法を実施するレーザトリミング装置の全体の構成を示す図である。
【図２】ビームポジショナで載物台の２ヶ所の位置にマークとして十字カットを形成する工程の模式図である。
【図３】前記２ヶ所の十字カットをカメラで撮影する工程の模式図である。
【図４】ビームポジショナの座標系の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ1だけソフトウェア上で回転させた場合の模式図である。
【図５】２つの位置決めマークが付されたマスター基板を載物台に実装した後、この２つの位置決めマークをカメラで撮影する工程の模式図である。
【図６】載物台の基準軸をＸＹステージのＸ軸と平行にするのに必要な回転角θ2だけ載物台を回転させた場合の模式図である。
【図７】プローブの２つの測定用端子をカメラで撮影し、プローブの２つの測定用端子を結んだ直線とＸＹステージのＸ軸とのなす角θ3をパターン認識に基づき求める工程の模式図である。
【図８】ビームポジショナの座標系の基準軸をソフトウェア上でθ3−θ1だけ回転させるとともに、載物台をθ3−θ2だけ回転させて、ビームポジショナの座標系の基準軸、プローブの２つの測定用端子を結んだ直線、載物台の基準軸が平行になった状態で、初期設定の完了した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：ＸＹステージ
２：載物台
３：マスター基板
４：プローブ
５：ビームポジショナ
６：カメラ
７：パターン認識処理部
８：演算制御部
９：十字カット
１０：マスター基板上のマーカー
【図１】
2005186134.tif 000003
【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】
2005186134.tif 000008
【図７】
2005186134.tif 000009
【図８】
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