CN101859724B - 具穿透照明的工作台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具穿透照明的工作台，其可以通过穿透照明来进行衬底定位，并且可使加工工具按压着进行衬底加工。本发明的具穿透照明的工作台包含：红外光源；金属制的小工作台，其在下部安装着可动机构，并且在上部形成有载置上工作台的工作台载置面；以及上由红外穿透性材料形成的工作台，其具有和所述小工作台的工作台载置面为面接触的底面、载置衬底的上表面、及使所述红外光源的红外光入射的入射侧面；并且在上工作台的内部且载置有衬底的位置下方，设置使从入射侧面入射的红外光朝上表面反射的反射面。

Description

具穿透照明的工作台

技术领域

本发明涉及一种穿透照明工作台，其从和工作台接触的一侧的衬底面(称为背面)，对载置在工作台上的硅衬底等红外光穿透性衬底照射红外光，以使此红外光在衬底内穿透，由此可以检测形成在背面上的对准用标记的穿透图像。

背景技术

当对形成在半导体衬底上的布线层的覆盖状态进行检查、或对半导体集成电路的微观图案形成时所用的光掩模(光罩)表背面的作为位置基准的标记的位置偏移进行测定时，获取由衬底的背面侧照射并穿透到衬底表面侧的红外光的穿透照明图像，进行衬底检查或位置偏移测定(参照专利文献1、2)。

例如，专利文献1中揭示了如下方法：在半导体衬底上形成布线层后，检测阶差覆盖的不良部位，此时，从衬底的背面照射包含波长为1.3～6μm的红外光的光，并利用红外线检测器来检测穿透衬底的光，再通过穿透光来检查布线层的覆盖状态。根据该文献，利用配置在衬底下方的反射镜使由灯箱照射的红外光反射，对衬底照射反射红外光，从而实现穿透照明。另外，在该文献中，关于进行穿透照明时衬底的支撑方法的具体构造，并无任何揭示。

另外，专利文献2中揭示了一种衬底表背面标记位置测定装置：其可以在使用硅衬底制造光掩模时，简易地测定光掩模的表面和背面的对准误差。

根据该专利文献2，从硅衬底的表面或背面(第一面)对标记周围照射近红外光(波长0.98μm)的照明光，在衬底的另一面(第二面)侧将照明光穿透衬底后的光导入到图像获取装置中，获得第一面上的第一标记的图像以及第二面上的第二标记的图像，并将两标记的图像合成后，测定两者的位置差。

该衬底表背面标记位置测定装置是通过将硅衬底载置在光掩模平台上来支撑衬底。由于要求光掩模平台较牢固，所以使光掩模平台由金属等不穿透红外光的材料构成。因此，在光掩模平台中设置着用以使穿透照明用红外光穿过的孔，并且以使进行硅衬底的位置测定的第一标记、第二标记位于该孔上的方式载置硅衬底。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平1-109735号公报

[专利文献2]日本专利特开2004-349544号公报

发明内容

在对硅衬底进行划片加工或切断加工的情况下，有时将该衬底载置在工作台(也称为平台)上，利用预先形成在衬底上的对准用标记来进行衬底对工作台的定位，然后使用刀轮等加工工具沿着所需的加工预定线来进行加工。

如上所述，当在工作台上相继进行衬底定位和衬底加工的情况下，有时因被加工衬底不同，而必须根据加工步骤，使形成有对准标记一侧的衬底面为和工作台接触一侧的面(背面)。

此时，必须通过利用背景技术中所说明的穿透照明而从背面侧对形成有对准标记的区域照射红外光，并检测其穿透图像，由此来进行定位。

另一方面，在划片加工或切断加工时，则使用加工工具以一定程度的按压力局部地按压衬底，但若受按压的位置正下方并非金属制的平台面，而是和专利文献2揭示的光掩模平台同样的用以使红外光穿透的孔，则可能会使衬底因按压而弯曲、破损。

因此，对于形成有用以使红外光穿透的孔的工作台(也称为平台)来说，难以在一个平台上利用穿透照明进行定位、以及通过加工工具按压进行衬底加工。

进而，在衬底加工时，为了移动载置着衬底的工作台，使衬底朝二维方向或三维方向移动或者旋转，而必须在工作台下设置移动工作台的移动机构或旋转机构，故无法自由地设计进行穿透照明时的光源的设置场所或从光源到衬底的照射光学***。

因此，本发明的目的在于提供一种具穿透照明的工作台，其可以在使形成有对准标记一侧的衬底面和工作台面接触的状态下，通过穿透照明来确认对准标记，进行衬底定位，并且可以按压着刀轮等加工工具进行衬底加工。

为了解决所述课题而研制的本发明的具穿透照明的工作台包含：红外光源；金属制的小工作台，其在下部安装着可动机构，并且在上部形成有支撑上工作台的工作台支撑面；以及，由红外穿透性材料形成的上工作台，其具有和小工作台的工作台支撑面为面接触的底面、以面接触状态载置衬底的整个背面的上表面、及红外光源的红外光所入射的入射侧面；并且，在上工作台内部且载置有衬底的位置下方，设置着使从入射侧面入射的红外光向上表面反射的反射面，红外光穿透构成上工作台的红外穿透性材料而照射到衬底。

此处，反射面也可以由埋入在切除上工作台的一部分而形成的空间的金属块的表面形成。

另外，反射面也可以是将红外光反射膜设置在切除上工作台的一部分而形成的倾斜面上。

另外，反射面也可以包含由通过激光照射而制成在上工作台的一部分上的反射屏幕。

[发明的效果]

根据本发明的具穿透照明的工作台，使红外光从小工作台的入射侧面入射，并利用反射面对上表面照射红外光。由此，可以从衬底的背面侧照射穿透构成上工作台的红外材料内的红外光，从而可以利用穿透照明来进行测定。此时，就衬底来说，是将衬底的整个背面以面接触状态载置在上工作台的上表面上，因此即使通过加工工具进行按压时，衬底也不会发生弯曲或破损。

附图说明

图1是表示采用作为本发明一实施形态的具穿透照明的工作台而成的衬底加工装置的结构图。

图2是表示图1的具穿透照明的工作台的主要部分结构的图。

图3是表示作为本发明其他实施形态的具穿透照明的工作台的主要部分结构的图。

图4是表示作为本发明其他实施形态的具穿透照明的工作台的主要部分结构的图。

图5是表示作为本发明其他实施形态的具穿透照明的工作台的主要部分结构的图。

[符号的说明]

S          太阳电池衬底

7          底座

11         旋转机构

12         旋转工作台(小工作台)

20         上工作台

21         V字槽

22         金属块

22c、22d   金属工作台的倾斜面(反射面)

27c、27d   金属薄膜(反射面)

28c、28d   反射屏幕(反射面)

31         梯形槽

32         金属块

具体实施方式

以下，根据图式对本发明的实施形态进行说明。此处，以如下衬底加工装置为例进行说明，所述衬底加工装置是对在衬底的单面上形成有对准标记的硅衬底进行衬底定位之后，再进行激光划片加工。此外，对准标记是由红外线无法穿透的金属薄膜等材料形成。另外，将硅衬底载置在加工装置的加工用工作台上时，是根据加工步骤的情况而以形成有对准标记的面和工作台面接触的方式载置硅衬底。

图1是采用本发明的具穿透照明的工作台而成的衬底加工装置LS1的概略结构图。图2是表示具穿透照明的工作台的主要部分的放大图。

首先，对衬底加工装置LS1的整体结构进行说明。在水平的架台1上，设置着沿着平行配置的一对导轨3、4，在图1的纸面前后方向(以下称为Y方向)上往复移动的滑动工作台2。在两导轨3、4之间，沿着前后方向配置着螺杆5，并在该螺杆5上旋接着固定在滑动工作台2上的牵条6，通过马达(未图示)使螺杆5正转、反转，使得滑动工作台2沿着导轨3、4在Y方向上往复移动。

在滑动工作台2上，以沿着导轨8在图1的左右方向(以下称为X方向)上往复移动的方式配置着水平的底座7。在固定在底座7的牵条10a中，贯穿旋接着通过马达9旋转的螺杆10，并通过螺杆10a进行正转、反转，而使底座7沿着导轨8在X方向上往复移动。

在底座7的移动范围的外侧设置着红外光源23、24，以使红外光入射到下述上工作台20的侧面。

在底座7上设置着通过旋转机构11便可旋转的旋转工作台12。该旋转工作台12的上表面呈水平面，成为用以支撑下述的上工作台20的小工作台。此外，当所加工的衬底的面积和旋转工作台12的大小相比极大时等，也可以载置在和旋转工作台12不同的其他小工作台上，使旋转工作台和小工作台为不同构件。

在旋转工作台12(小工作台)的上表面上载置着使用能使来自红外光源23、24的红外光穿透的材料即玻璃材料制成的上工作台20。上工作台20是外形呈长方体。

如图2所示，在上工作台20中形成有在底面20a侧开口的V字槽21，并借由该V字槽21在上工作台20的内部形成有倾斜面20c、20d。该倾斜面20c、20d相对底面20a及上表面20b呈45度角。而且，V字槽21是和侧面20e、20f平行排列，槽的两端连接到侧面20g及侧面20h为止。因此，V字槽21呈现从侧面20a(20h)观察具有直角等腰三角形截面的三角柱形状。

而且，外形具有和所述V字槽21相同的三角柱形状且表面经镜面加工的金属块22(例如铁制块)被嵌入到V字槽21中。由此，和上工作台20的倾斜面20c、20d接触的金属块22的倾斜面22c、22d形成对红外光的反射面。即，金属块22的倾斜面22c、22d起到使从侧面20g及20f的法线方向入射的红外光反射，并沿上表面20b的法线方向射出的反射面的作用。

此外，所述实施形态中形成有V字槽21，但也可以如图3所示，代替V字槽而形成梯形槽31，并且形成梯形金属块32，延长反射面32c、32d之间的距离。可通过调整两个反射面之间的距离，来调整上表面20b中进行穿透照明的范围。

而且，也可以使两条V字槽或梯形槽正交而形成十字形槽(此时使各槽的端部不到达工作台的侧面)，进而将和该十字形槽相对应的金属块嵌入而使反射面成为4个面，从而反射来自侧面20e、20f、20g、20h的任一侧面的红外光。

加工对象硅衬底S是通过未图示的机械手或操作员的手动操作而载置在上工作台20上。此时，以使形成在硅衬底S上的对准标记和上工作台20的上表面20b接触的方式载置硅衬底S。因此，硅衬底S的形成有对准标记一侧的面成为背面，而进行划片一侧的面则成为表面。

在载置有硅衬底S的上工作台的上方安装着：激光束光学***14，其使激光电源13照射的激光束以所需的射束形状(例如椭圆形)进行照射；喷嘴16，其喷射冷却介质；刀轮17，其形成对衬底进行划片加工时的触发裂缝；以及摄像机25、26，其用于确认对准标记的位置。

接着，对利用该衬底加工装置LS1进行激光划片加工的操作进行说明。

在将上工作台20的侧面20e、20f设置在和红外光源23、24相向位置上的状态下，以使硅衬底S的背面和上工作台20的上表面20b接触的方式载置硅衬底S。然后，如果由红外光源23、24照射红外光，则红外光将从侧面20e、20f入射到上工作台20内，被金属块的倾斜面22c、22d(和上工作台20的倾斜面20c、20d交界处)反射而从上表面20b射出。接着，从硅衬底S的背面入射的红外光穿透衬底内，并利用摄像机25、26对此时反映硅衬底S的对准标记的位置的穿透图像进行检测。因此，一边监控摄像机25、26的图像，一边以对准标记的位置作参考，驱动旋转工作台12或底座7，借此进行硅衬底S对上工作台20的定位。

完成定位后，接着使上工作台20移动，利用刀轮17在所需的位置上形成触发裂缝，接着，将激光的照射位置对准划片预定线，进行激光照射及随后立即进行的冷却介质喷射，由此进行激光划片加工。

可通过以上操作，一边以位于硅衬底S背面的对准标记为参考，一边进行表面侧的划片加工。

其次，对本发明的另一实施形态进行说明。图4是表示作为第二实施形态的具穿透照明的工作台的主要部分的图。图中，对和图2相同的结构标注相同符号，由此省略部分说明。

本实施形态中，并不利用金属块22(参照图1、图2)形成上工作台20内部所形成的反射面，而是利用附着在倾斜面20c、20d上的金属薄膜27c、27d，形成所述反射面。即，在上工作台20的倾斜面20c、20d上形成金属薄膜27c、27d。具体来说，例如通过蒸镀、溅镀等来形成铝膜等，由此形成反射面。即便利用该金属薄膜，也可以将从侧面入射的红外光反射到上表面。

图5是表示作为第3实施形态的具穿透照明的工作台的主要部分的图。图中，对和图2相同的构成标注相同符号，由此省略部分说明。

本实施形态中，并非切除上工作台20而形成V字槽21，而是在上工作台的内部通过激光照射形成反射屏幕28c、28d。即，使激光束的焦点对准上工作台内的所需位置进行扫描，由此使内部熔融，制成由倾斜的平面构成的反射屏幕。即便通过该反射屏幕，也可以将从侧面入射的红外光反射到上表面。

以上，对本发明的代表性实施例进行了说明，但本发明并非仅限定于所述实施例，可在不脱离权利要求的范围内适当进行修正、变更。

[产业上的可利用性]

本发明可应用于需要进行硅衬底等红外穿透性衬底定位的加工装置。

Claims (4)

1.一种穿透照明用工作台，其特征在于包含：

红外光源；

金属制的小工作台，其在下部安装着可动机构，并且在上部形成有载置上工作台的工作台载置面；以及

由红外穿透性材料形成的上工作台，其具有和所述小工作台的工作台载置面为面接触的底面、以面接触状态载置衬底的整个背面的上表面、及所述红外光源的红外光所入射的入射侧面；并且

在切除所述上工作台的一部分而形成的空间且载置有所述衬底的位置下方，设置使从所述入射侧面入射的红外光向上表面反射的反射面，

所述红外光穿透构成上工作台的红外穿透性材料而照射到衬底。

2.根据权利要求1所述的穿透照明用工作台，其特征在于：

所述反射面是由金属块的表面形成，所述金属块埋入在切除上工作台的一部分而形成的空间。

3.根据权利要求1所述的穿透照明用工作台，其特征在于：

所述反射面是将红外光反射膜设置在切除上工作台的一部分而形成的倾斜面上而成。

4.一种穿透照明用工作台，其特征在于包含：

红外光源；

金属制的小工作台，其在下部安装着可动机构，并且在上部形成有载置上工作台的工作台载置面；以及

由红外穿透性材料形成的上工作台，其具有和所述小工作台的工作台载置面为面接触的底面、以面接触状态载置衬底的整个背面的上表面、及所述红外光源的红外光所入射的入射侧面；并且

在所述上工作台的内部且载置有所述衬底的位置下方，设置使从所述入射侧面入射的红外光向上表面反射的反射面，且所述反射面包含通过激光照射而在上工作台的一部分上制成的反射屏幕，且

所述红外光穿透构成上工作台的红外穿透性材料而照射到衬底。

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