JP2009021317A - Alignment method of machining device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment method of a laser beam machining device in which a machining start position of a street formed on a wafer held on a chuck table can be confirmed. <P>SOLUTION: The alignment method of the laser beam machining device includes: a wafer specification storage stage of storing designed coordinates of a street and an alignment mark set based upon the center position of the wafer in a memory of a control means; a wafer positioning stage of positioning the street formed on the wafer held on the chuck table in parallel to a machining feed direction (X-axial direction); and a machining start position detection stage of finding coordinate values of the machining start position of the wafer held on the chuck table based upon the coordinate values of the center of the wafer held on the chuck table and the designed coordinates set based upon the center position of the wafer stored in the memory. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエーハ等ウエーハをレーザー加工したり切削加工する加工装置のアライメント方法に関する。   The present invention relates to an alignment method for a processing apparatus for laser processing or cutting a wafer such as a semiconductor wafer.

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体基板の表面に格子状に配列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、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面にフォトダイオード等の受光素子やレーザーダイオード等の発光素子等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々のフォトダイオード、レーザーダイオード等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。   In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor substrate having a substantially disk shape, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in these partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region where the device is formed to manufacture individual devices. In addition, optical device wafers in which light-receiving elements such as photodiodes and light-emitting elements such as laser diodes are stacked on the surface of the sapphire substrate are also divided into optical devices such as individual photodiodes and laser diodes by cutting along the streets. And widely used in electrical equipment.

上述したウエーハ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。この切削装置は、ウエーハ等の被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に加工送り方向に移動せしめる加工送り送り手段と、切削手段をチャックテーブルの保持面に対して垂直方向に移動せしめる切り込み送り手段を具備している。このような切削装置においては、切削ブレードを２００００〜４００００rpmの回転速度で回転しつつ、切削ブレードを所定量切り込み送りした後、切削ブレードとチャックテーブルに保持された被加工物を相対的に切削送りする。   The above-described cutting along the wafer street is usually performed by a cutting device called a dicer. The cutting apparatus includes a chuck table having a holding surface for holding a workpiece such as a wafer, a cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, a chuck table, A machining feed means for moving the cutting means in the machining feed direction and a cutting feed means for moving the cutting means in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table are provided. In such a cutting apparatus, the cutting blade is cut and fed by a predetermined amount while the cutting blade is rotated at a rotational speed of 20000 to 40000 rpm, and then the workpiece held on the cutting blade and the chuck table is relatively cut and fed. To do.

また、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破断する方法が提案されている。このようにレーザー加工溝を形成するレーザー加工装置は、ウエーハ等の被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、チャックテーブルとレーザー光線照射手段とを相対的に加工送り方向に移動せしめる加工送り送り手段を具備している。   In addition, as a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer along a street, a laser processing groove is formed by irradiating a pulse laser beam along the street formed on the wafer, and along the laser processing groove. A method of breaking is proposed. A laser processing apparatus for forming a laser processing groove in this way includes a chuck table having a holding surface for holding a workpiece such as a wafer, and a condenser for irradiating the workpiece held on the chuck table with a laser beam. And a machining feed means for moving the chuck table and the laser beam irradiation means relative to each other in the machining feed direction.

上述した切削装置やレーザー加工装置等の加工装置によってチャックテーブルに保持されたウエーハをストリートに沿って加工するためには、チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されているストリートは加工送り送り方向と平行になるように位置付けるアライメント作業が実施される。このアライメント作業は、撮像手段によってウエーハを撮像し、各デバイスに形成されストリートと設計上所定の位置関係を有するキーパターンとのパターマッチングによって加工送り方向の２つのキーパターンを検出し、ストリートが加工送り方向と平行になっているが否かを確認し、ストリートが加工送り方向と平行になるようにチャックテーブルを回動調整する。（例えば、特許文献１参照。）
特公平３−２７０４３号公報 In order to process the wafer held on the chuck table by the processing apparatus such as the above-described cutting apparatus or laser processing apparatus along the street, the street formed on the wafer held on the chuck table has a processing feed direction. An alignment operation is performed so as to be parallel. In this alignment operation, the wafer is imaged by the imaging means, and two key patterns in the machining feed direction are detected by pattern matching between the streets formed on each device and the key patterns having a predetermined positional relationship in design, and the streets are processed. It is confirmed whether or not it is parallel to the feed direction, and the chuck table is rotated and adjusted so that the street is parallel to the machining feed direction. (For example, refer to Patent Document 1.)
Japanese Examined Patent Publication No. 3-27043

而して、ウエーハの中心を常にチャックテーブルの中心に位置付けることが不可能であるため、撮像手段が全てのウエーハに対して常に同じ位置のストリートに関する画像を検出するわけではない。即ち、ウエーハは環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着された状態でチャックテーブルに保持されるが、ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着する際に、ウエーハを環状のフレームの中心に位置付けることは困難であるため許容の誤差範囲で貼着される。しかるに、上述したアライメント作業は、ウエーハの中心部を通るストリートに対して実施するが、ウエーハに形成されるデバイスの一辺が1mm以下と小さい場合には、上記のようにウエーハの中心がチャックテーブルの中心とズレてしまうと、検出すべきストリートと検出されたストリートが異なる。なお、ウエーハの中心とチャックテーブルの中心とのズレは、ウエーハを搬送手段によってチャックテーブル上に搬送する際にも発生する。   Thus, since it is impossible to always position the center of the wafer at the center of the chuck table, the imaging means does not always detect an image regarding the street at the same position for all the wafers. That is, the wafer is held on the chuck table in a state of being attached to the surface of the dicing tape attached to the annular frame, but when the wafer is attached to the surface of the dicing tape attached to the annular frame, Since it is difficult to position the wafer at the center of the annular frame, the wafer is attached within an allowable error range. However, the alignment operation described above is performed on the street passing through the center of the wafer. However, when one side of the device formed on the wafer is as small as 1 mm or less, the center of the wafer is the chuck table as described above. If it deviates from the center, the street to be detected differs from the detected street. The deviation between the center of the wafer and the center of the chuck table also occurs when the wafer is transported onto the chuck table by the transport means.

一方、加工を開始するストリート（最外側のストリート）は検出すべきストリートから所定距離の位置と定められているが、上記のように検出されたストリートが検出すべきストリートと異なると、検出されたストリートと加工を開始するストリートとの関係が不明となる。このため、上記誤差範囲の誤差を考慮して、最外側のストリートより外側に切削ブレードまたは集光器を位置付けて加工を開始している。従って、数ストリート分を無駄な加工をすることになり、生産性が低下するという問題がある。また、レーザー加工装置によりストリートに沿ってレーザー加工溝を形成する場合、ダイシングテープにおけるウエーハが貼着されていない領域にレーザー光線が照射されるため、ダイシングテープを損傷させたりチャックテーブルを損傷させるという問題がある。   On the other hand, the street to start processing (outermost street) is determined to be a position at a predetermined distance from the street to be detected. If the street detected as described above is different from the street to be detected, it was detected. The relationship between the street and the street where processing starts is unclear. For this reason, in consideration of the error in the above error range, the cutting blade or the condenser is positioned outside the outermost street and processing is started. Therefore, there is a problem in that productivity is reduced due to wasteful processing for several streets. Also, when laser processing grooves are formed along the streets with a laser processing device, the laser beam is irradiated to the area of the dicing tape where the wafer is not attached, which may damage the dicing tape or the chuck table. There is.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されているストリートの加工開始位置を確認することができる加工装置のアライメント方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned fact, and the main technical problem thereof is an alignment method for a processing apparatus capable of confirming a processing start position of a street formed on a wafer held by a chuck table. Is to provide.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを回動する回動手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、表面に格子状に形成されたストリートを備えたウエーハの仕様を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備する加工装置のアライメント方法であって、
ウエーハの中心位置を基準として設定されたストリートおよびアライメントマークの設計上の座標を該制御手段の該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されたアライメントマークを該撮像手段によって撮像し、撮像した画像信号に基いて該制御手段が該回動手段を作動し該チャックテーブルを回動してウエーハに形成されたストリートを加工送り方向（X軸方向）と平行に位置付けるウエーハ位置付け工程と、
該ウエーハ位置付け工程を実施した後に、該制御手段が該加工送り手段および該割り出し送り手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周縁を該撮像手段によって撮像する位置に移動し、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて、ウエーハの外周縁を該撮像手段によって撮像された３点の座標値を求め、該３点の座標値からウエーハの中心の座標値を求める中心座標検出工程と、
該制御手段が該中心座標検出工程によって求められた該チャックテーブルに保持されたウエーハの中心の座標値と該メモリに記憶されているウエーハの中心位置を基準として設定された設計上の座標に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置の座標値を求める加工開始位置検出工程と、を含む、
ことを特徴とする加工装置のアライメント方法が提供される。 In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a chuck table for holding a wafer, a rotating means for rotating the chuck table, and a processing means for processing the wafer held by the chuck table; , A machining feed means for moving the chuck table and the machining means relative to the machining feed direction (X-axis direction), and an index feed direction orthogonal to the machining feed direction (X-axis direction). Index feed means that moves relative to (Y-axis direction), X-axis direction position detection means that detects the X-axis direction position of the chuck table, and Y-axis direction position that detects the Y-axis position of the chuck table Stores specifications of a wafer having detection means, imaging means for imaging a wafer held on the chuck table, and streets formed in a lattice pattern on the surface. A processing unit alignment method comprising:
A wafer specification storing step of storing design coordinates of streets and alignment marks set with reference to the center position of the wafer in the memory of the control means;
An image of an alignment mark formed on the wafer held on the chuck table is picked up by the image pickup means, and the control means operates the turning means based on the picked-up image signal to turn the chuck table to the wafer. A wafer positioning step for positioning the formed street in parallel with the machining feed direction (X-axis direction);
After performing the wafer positioning step, the control means operates the processing feed means and the index feed means to move to a position where the outer peripheral edge of the wafer held by the chuck table is imaged by the imaging means, Based on detection signals from the X-axis direction position detection means and the Y-axis direction position detection means, three coordinate values obtained by imaging the outer peripheral edge of the wafer by the imaging means are obtained, and the wafer value is determined from the three point coordinate values. A center coordinate detection step for obtaining a coordinate value of the center of
The control means is based on design coordinates set on the basis of the coordinate value of the center of the wafer held in the chuck table obtained by the center coordinate detection step and the center position of the wafer stored in the memory. And a processing start position detecting step for obtaining a coordinate value of the processing start position of the wafer held on the chuck table.
An alignment method for a processing apparatus is provided.

また、本発明によれば、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを回動する回動手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、表面に格子状に形成されたストリートを備えたウエーハの仕様を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備する加工装置のアライメント方法であって、
ウエーハの結晶方位を表すオリエンテーションフラットを基準として設定されたストリートおよびアライメントマークの設計上の座標を該制御手段の該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されたアライメントマークを該撮像手段によって撮像し、撮像した画像信号に基いて該回動手段を作動し該チャックテーブルを回動してウエーハに形成されたストリートを加工送り方向（X軸方向）と平行に位置付けるウエーハ位置付け工程と、
該ウエーハ位置付け工程を実施した後に、該制御手段が該加工送り手段および該割り出し送り手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハのオリエンテーションフラットを該撮像手段によって撮像する位置に移動し、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて、該チャックテーブルに保持されたウエーハのオリエンテーションフラットの座標値を求めるオリエンテーションフラット座標検出工程と、
該制御手段が該オリエンテーションフラット座標検出工程によって求められた該チャックテーブルに保持されたウエーハの座標値と該メモリに記憶されているオリエンテーションフラットを基準として設定された設計上の座標に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置の座標値を求める加工開始位置検出工程と、を含む、
ことを特徴とする加工装置のアライメント方法が提供される。 According to the present invention, the chuck table for holding the wafer, the rotating means for rotating the chuck table, the processing means for processing the wafer held by the chuck table, the chuck table and the processing Machining feed means for relatively moving the means in the machining feed direction (X-axis direction), and the chuck table and the machining means relative to the index feed direction (Y-axis direction) orthogonal to the machining feed direction (X-axis direction) Indexing feeding means for moving the X-axis, X-axis direction position detecting means for detecting the X-axis direction position of the chuck table, Y-axis direction position detecting means for detecting the Y-axis direction position of the chuck table, and the chuck table Image pickup means for picking up an image of the wafer held on the surface; An alignment method for a processing apparatus comprising:
A wafer specification storing step of storing in the memory of the control means the design coordinates of the street and the alignment mark set on the basis of the orientation flat representing the crystal orientation of the wafer;
Streets formed on the wafer by imaging the alignment mark formed on the wafer held on the chuck table by the imaging unit and operating the rotating unit based on the captured image signal to rotate the chuck table. A wafer positioning step for positioning the wafer parallel to the machining feed direction (X-axis direction),
After performing the wafer positioning step, the control means operates the processing feeding means and the indexing feeding means to move to a position where the orientation flat of the wafer held on the chuck table is imaged by the imaging means, An orientation flat coordinate detection step for obtaining a coordinate value of the orientation flat of the wafer held on the chuck table based on detection signals from the X axis direction position detection means and the Y axis direction position detection means;
The chuck is based on design coordinates set on the basis of the coordinate value of the wafer held in the chuck table obtained by the orientation flat coordinate detection step and the orientation flat stored in the memory. A processing start position detecting step for obtaining a coordinate value of the processing start position of the wafer held in the table,
An alignment method for a processing apparatus is provided.

本発明によるレーザー加工装置のアライメント方法においては、上記のようにチャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置の座標値を求めることができるので、ウエーハの中心がチャックテーブルの中心とズレた位置に位置付けられていても、加工手段による加工位置にチャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置を確実に位置付けることができる。従って、ウエーハの中心とチャックテーブルの中心とのズレを考慮して無駄な空加工をする必要がないため、生産性を向上することができる。   In the alignment method of the laser processing apparatus according to the present invention, since the coordinate value of the processing start position of the wafer held on the chuck table can be obtained as described above, the center of the wafer is shifted from the center of the chuck table. Even if positioned, the processing start position of the wafer held on the chuck table can be reliably positioned at the processing position by the processing means. Therefore, it is not necessary to perform wasteful blanking in consideration of the deviation between the center of the wafer and the center of the chuck table, and thus productivity can be improved.

以下、本発明による加工装置のアライメント方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a processing apparatus alignment method according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向（X軸方向）と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。   FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed according to the present invention. A laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a chuck table mechanism 3 that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X and holds a workpiece. A laser beam irradiation unit support mechanism 4 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in an index feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y perpendicular to the direction indicated by the arrow X (X-axis direction); The laser beam unit support mechanism 4 includes a laser beam irradiation unit 5 disposed so as to be movable in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction).

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設されたパルスモータ３６３によって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。   The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31, 31 arranged on the stationary base 2 in parallel along the machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X, and the guide rails 31, 31. The first sliding block 32 arranged to be movable in the machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X, and the index feed direction (Y-axis direction) indicated by the arrow Y on the first sliding block 32 A second sliding block 33 movably disposed on the second sliding block 33, a cover table 35 supported on the second sliding block 33 by a cylindrical member 34, and a chuck table 36 as a workpiece holding means. ing. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a disk-shaped semiconductor wafer, which is a workpiece, on the suction chuck 361 by suction means (not shown). . The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor 363 disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame described later.

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。   The first sliding block 32 has a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on its lower surface, and an index feed direction indicated by an arrow Y on its upper surface ( A pair of guide rails 322 and 322 formed in parallel along the (Y-axis direction) are provided. The first sliding block 32 configured in this way is processed by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. It is configured to be movable in the feed direction (X-axis direction). The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a machining feed means 37 for moving the first sliding block 32 in the machining feed direction (X-axis direction) indicated by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31. It has. The processing feed means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Accordingly, by driving the male screw rod 371 in the forward and reverse directions by the pulse motor 372, the first slide block 32 is moved along the guide rails 31 and 31 in the machining feed direction (X-axis direction) indicated by the arrow X. .

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes X-axis direction position detecting means 374 for detecting the processing feed amount of the chuck table 36, that is, the X-axis direction position. The X-axis direction position detecting means 374 is a linear scale 374a disposed along the guide rail 31, and a reading that is disposed along the linear scale 374a together with the first sliding block 32 disposed along the first sliding block 32. It consists of a head 374b. In the illustrated embodiment, the read head 374b of the X-axis direction position detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. Then, the control means described later detects the machining feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the X-axis direction by counting the input pulse signals. When the pulse motor 372 is used as the drive source of the machining feed means 37, the machining feed amount of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 372. That is, the position in the X-axis direction can also be detected. When a servo motor is used as a drive source for the machining feed means 37, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to a control means described later, and the pulse signal input by the control means. Is counted, the machining feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the X-axis direction can be detected.

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３8２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３8２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。   The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by the arrow Y. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an index feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y along the pair of guide rails 322 and 322 provided on the first slide block 32. The first index feeding means 38 for moving to the first position is provided. The first index feed means 38 includes a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a drive source such as a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. It is out. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first slide block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a through female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the center portion of the second sliding block 33. Therefore, by driving the male screw rod 381 forward and backward by the pulse motor 382, the second sliding block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by the arrow Y. .

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。Y軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向位置を検出する。なお、上記割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３8２を用いた場合には、パルスモータ３8２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向位置を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes Y-axis direction position detecting means 384 for detecting the indexing processing feed amount of the second sliding block 33, that is, the Y-axis direction position. The Y-axis direction position detecting means 384 is a linear scale 384a disposed along the guide rail 322, and a reading which is disposed along the linear scale 384a together with the second sliding block 33 disposed along the second sliding block 33. And a head 384b. In the illustrated embodiment, the reading head 384b of the Y-axis direction position detecting means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later counts the input pulse signal to detect the index feed amount of the chuck table 36, that is, the Y-axis direction position. When the pulse motor 382 is used as the drive source of the index feed means 38, the index feed amount of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 382. That is, the Y-axis direction position can also be detected. Further, when a servo motor is used as the drive source of the first index feed means 38, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to the control means described later, and the control means inputs By counting the pulse signals, the index feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the Y-axis direction can be detected.

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。   The laser beam irradiation unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41, 41 arranged in parallel along the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y on the stationary base 2, and the guide rails 41, 41, A movable support base 42 is provided on 41 so as to be movable in the direction indicated by arrow Y. The movable support base 42 includes a movement support portion 421 that is movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 that is attached to the movement support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 423 and 423 extending in parallel in a direction indicated by an arrow Z (Z-axis direction) on one side surface. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment has a second index for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41 and 41 in the index feed direction (Y-axis direction) indicated by the arrow Y. A feeding means 43 is provided. The second index feed means 43 includes a male screw rod 431 disposed in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a drive source such as a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. It is out. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 421 constituting the movable support base 42. Therefore, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41 and 41 in the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by the arrow Y by driving the male screw rod 431 forward and backward by the pulse motor 432. .

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 that are slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. By being fitted to the guide rails 423 and 423, the guide rails 423 and 423 are supported so as to be movable in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction).

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 that are slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. By being fitted to the guide rails 423 and 423, the guide rails 423 and 423 are supported so as to be movable in the direction indicated by the arrow Z.

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射装置５２を下方に移動するようになっている。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a moving means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction). The moving means 53 includes a male screw rod (not shown) disposed between the pair of guide rails 423 and 423, and a drive source such as a pulse motor 532 for rotationally driving the male screw rod. By driving the male screw rod (not shown) in the forward and reverse directions by the motor 532, the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 52 are moved along the guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction). In the illustrated embodiment, the laser beam irradiation device 52 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward, and the laser beam irradiation device 52 is moved downward by driving the pulse motor 532 in the reverse direction. Yes.

図示のレーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１の先端に装着された集光器５２２からパルスレーザー光線を照射する。また、レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段５２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６が配設されている。この撮像手段６は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を後述する制御手段１０に送る。   The illustrated laser beam irradiation means 52 irradiates a pulsed laser beam from a condenser 522 attached to the tip of a cylindrical casing 521 arranged substantially horizontally. An imaging means 6 for detecting a processing region to be laser processed by the laser beam irradiation means 52 is disposed at the front end of the casing 521 constituting the laser beam irradiation means 52. The imaging unit 6 includes an illuminating unit that illuminates the workpiece, an optical system that captures an area illuminated by the illuminating unit, an imaging device (CCD) that captures an image captured by the optical system, and the like. The captured image signal is sent to the control means 10 described later.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、制御手段１０を具備している。制御手段１０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）１０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２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）１０３と、カウンター１０４と、入力インターフェース１０５、出力インターフェース１０６と、入力手段１０７を備えている。制御手段１０の入力インターフェース１０５には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４および撮像手段６等からの検出信号が入力される。そして、制御手段１０の出力インターフェース１０６からは、上記パルスモータ３６３、パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、パルスレーザー光線照射手段５２、表示手段１００等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は、後述するウエーハの設計値のデータを記憶する第１の記憶領域２０３aや他の記憶領域を備えている。   The laser processing apparatus 1 in the illustrated embodiment includes a control means 10. The control means 10 is constituted by a computer, and a central processing unit (CPU) 101 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 102 that stores a control program and the like, and a readable and writable data that stores arithmetic results and the like. A random access memory (RAM) 103, a counter 104, an input interface 105, an output interface 106, and input means 107 are provided. Detection signals from the X-axis direction position detection unit 374, the Y-axis direction position detection unit 384, the imaging unit 6, and the like are input to the input interface 105 of the control unit 10. A control signal is output from the output interface 106 of the control means 10 to the pulse motor 363, pulse motor 372, pulse motor 382, pulse motor 432, pulse motor 532, pulse laser beam irradiation means 52, display means 100, and the like. The random access memory (RAM) 203 includes a first storage area 203a for storing wafer design value data, which will be described later, and other storage areas.

図示のレーザー加工装置１は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図２には、ウエーハとしての半導体ウエーハ２０の斜視図が示されている。図２に示す半導体ウエー２０は、厚さが例えば１００μmのシリコンによって形成され外周に結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１０を備えた基板２１の表面２１aに格子状に配列された複数のストリート２２によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２３がそれぞれ形成されている。この各デバイス２３は、全て同一の構成をしている。デバイス２３の表面には回路の構成によって特徴を有する領域が存在し、その領域がアライメントマークとして機能し、図示の実施形態においてはアライメントマーク２４として存在している。形成されている。このように形成された半導体ウエーハ２０は、図３に示すように環状のフレームFに装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープTの表面に裏面２１b側を貼着する。従って、半導体ウエーハ２０は、表面２１aが上側となる。このように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着する半導体ウエーハ２０は、その中心が環状のフレームFの中心に位置付けられるように設定されているが、許容の誤差範囲で貼着される。 The illustrated laser processing apparatus 1 is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
FIG. 2 is a perspective view of a semiconductor wafer 20 as a wafer. A semiconductor wafer 20 shown in FIG. 2 is formed of a plurality of streets 22 arranged in a lattice pattern on a surface 21a of a substrate 21 formed of silicon having a thickness of, for example, 100 μm and provided with notches 210 as marks indicating crystal orientation on the outer periphery. A plurality of regions are partitioned, and devices 23 such as ICs and LSIs are respectively formed in the partitioned regions. Each device 23 has the same configuration. A region having characteristics depending on the circuit configuration exists on the surface of the device 23, and the region functions as an alignment mark. In the illustrated embodiment, the region exists as the alignment mark 24. Is formed. As shown in FIG. 3, the semiconductor wafer 20 thus formed is adhered to the front surface of a dicing tape T made of a synthetic resin sheet such as polyolefin and attached to an annular frame F. Therefore, the semiconductor wafer 20 has the surface 21a on the upper side. The semiconductor wafer 20 attached to the surface of the dicing tape T attached to the annular frame F in this way is set so that its center is positioned at the center of the annular frame F, but within an allowable error range. Affixed.

次に、上記レーザー加工装置を用いて半導体ウエーハ２０をストリート２２に沿ってレーザー加工を施すに際し、チャックテーブル３６に載置された半導体ウエーハ２０の加工開始位置を検出するためのアライメント方法について説明する。   Next, an alignment method for detecting the processing start position of the semiconductor wafer 20 placed on the chuck table 36 when the semiconductor wafer 20 is laser processed along the streets 22 using the laser processing apparatus will be described. .

上述したように半導体ウエーハ２０の仕様、即ち基板２１の外周に形成されたノッチ２１０と基板２１の表面２１aに形成された複数のストリート２２、ストリートの間隔、複数のデバイス２３にそれぞれ見られる特徴的な領域であるアライメントマーク２４、基板２１の中心位置P1の座標および加工開始位置S1は、該中心位置P1を基準とした設計値が上記制御手段１０の入力手段１０７から入力され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第１の記憶領域２０３aに格納される（ウエーハ仕様記憶工程）。   As described above, the specifications of the semiconductor wafer 20, that is, the notches 210 formed on the outer periphery of the substrate 21, the plurality of streets 22 formed on the surface 21 a of the substrate 21, the intervals between the streets, and the characteristics of the plurality of devices 23, respectively. A design value based on the center position P1 is input from the input means 107 of the control means 10 as the alignment mark 24, the coordinates of the center position P1 of the substrate 21, and the processing start position S1, which are random areas. RAM) 103 is stored in a first storage area 203a (wafer specification storage step).

図３に示すように、環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持された半導体ウエーハ２０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上にダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２０は、ダイシングテープTを介してチャックテーブル３６上に吸引保持される。また、環状のフレームFは、クランプ３６２によって固定される。   As shown in FIG. 3, the semiconductor wafer 20 supported by the annular frame F via the dicing tape T places the dicing tape T side on the chuck table 36 of the laser processing apparatus shown in FIG. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 20 is sucked and held on the chuck table 36 via the dicing tape T. The annular frame F is fixed by a clamp 362.

上述したように半導体ウエーハ２０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段６の直下に位置付けられる。この場合、チャックテーブル３６はその中心が撮像手段６を通過するように位置付けられる。そして、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０を所定の位置に位置付けるウエーハ位置付け工程を実行する。このウエーハ位置付け工程においては、図４に誇張して示すように撮像手段６によってX軸方向の２個のアライメントマーク２４を撮像し、この撮像手段６が撮像した画像信号に基いて制御手段１０は２個のアライメントマーク２４を結ぶ直線Lが加工送り方向（X軸）と平行か否かを判定し、上記直線LがX軸と平行でない場合には、制御手段１０はパルスモータ３６３を作動しチャックテーブル３６を回動して直線Lが加工送り方向（X軸）と平行になるように調整する。なお、撮像手段６によって撮像された画像は、表示手段１００に表示される。   As described above, the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 20 is positioned immediately below the imaging unit 6 by the processing feed unit 37. In this case, the chuck table 36 is positioned so that its center passes through the imaging means 6. Then, a wafer positioning step for positioning the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 at a predetermined position is executed. In this wafer positioning step, as shown in an exaggerated manner in FIG. 4, two alignment marks 24 in the X-axis direction are imaged by the imaging unit 6, and the control unit 10 is based on the image signal captured by the imaging unit 6. It is determined whether or not the straight line L connecting the two alignment marks 24 is parallel to the machining feed direction (X axis). If the straight line L is not parallel to the X axis, the control means 10 operates the pulse motor 363. The chuck table 36 is rotated and adjusted so that the straight line L is parallel to the machining feed direction (X axis). The image picked up by the image pickup means 6 is displayed on the display means 100.

なお、チャックテーブル３６に吸引保持された半導体ウエーハ２０は環状のフレームFの中心に位置付けられ、そして図示しないウエーハ搬送装置によって半導体ウエーハ２０がチャックテーブル３６上に正確に搬送されていれば、図５に示すように半導体ウエーハ２０の中心P1がチャックテーブルの中心P2上に位置付けられる。しかるに、半導体ウエーハ２０は上述したように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に許容の誤差範囲で貼着されており、図示しないウエーハ搬送装置による半導体ウエーハ２０の搬送にも誤差が生ずるので、図６に示すように半導体ウエーハ２０の中心P1がチャックテーブルの中心P2とズレた位置に位置付けられる場合がある。このため、半導体ウエーハ２０に形成されたデバイス２３の一辺が1mm以下と小さい場合には、上記ウエーハ位置付け工程で検出したアライメントマーク２４がどの列のデバイス２３のものか不明となる。従って、半導体ウエーハ２０の中心P1を基準として設定された加工開始位置を集光器５２２の直下に位置付けることが不可能となる。   If the semiconductor wafer 20 sucked and held by the chuck table 36 is positioned at the center of the annular frame F, and the semiconductor wafer 20 is accurately transferred onto the chuck table 36 by a wafer transfer device (not shown), FIG. As shown, the center P1 of the semiconductor wafer 20 is positioned on the center P2 of the chuck table. However, the semiconductor wafer 20 is adhered to the surface of the dicing tape T mounted on the annular frame F as described above within an allowable error range, and there is an error in the transport of the semiconductor wafer 20 by a wafer transport device (not shown). Therefore, as shown in FIG. 6, the center P1 of the semiconductor wafer 20 may be positioned at a position shifted from the center P2 of the chuck table. Therefore, when one side of the device 23 formed on the semiconductor wafer 20 is as small as 1 mm or less, it is unclear which column of the device 23 the alignment mark 24 detected in the wafer positioning step is. Therefore, it becomes impossible to position the processing start position set with reference to the center P 1 of the semiconductor wafer 20 directly below the condenser 522.

そこで、本発明においては、上述したウエーハ位置付け工程を実施したならば、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の中心P1の座標値を検出する中心座標検出工程を実施する。
中心座標検出工程においては、制御手段１０は加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動して、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の外周縁を撮像手段６によって撮像する位置に移動し、X軸方向位置検出手段３７４およびY軸方向位置検出手段３８４からの検出信号に基いて、図７に示すように半導体ウエーハ２０の外周縁が撮像手段６によって撮像された３点(a1,a2,a3)の座標値を求める。このようにして、半導体ウエーハ２０の外周縁の３点(a1,a2,a3)の座標値を求めたならば、制御手段１０は、直線a1―a2およびa2―a3のそれぞれ中点における垂線b1とb2の交点を求めることにより、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の中心P1の座標値を求めることができる。なお、撮像手段６によって撮像された画像は、表示手段１００に表示される。 Therefore, in the present invention, if the wafer positioning step described above is performed, a center coordinate detection step of detecting the coordinate value of the center P1 of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is performed.
In the center coordinate detection step, the control means 10 operates the processing feeding means 37 and the first indexing feeding means 38 so that the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is imaged by the imaging means 6. Based on the detection signals from the X-axis direction position detection means 374 and the Y-axis direction position detection means 384, three points (a1) where the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 20 is imaged by the imaging means 6 as shown in FIG. , a2, a3) is obtained. When the coordinate values of the three points (a1, a2, a3) on the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 20 are obtained in this way, the control means 10 determines that the perpendicular line b1 at the midpoint between the straight lines a1-a2 and a2-a3. By obtaining the intersection of b2 and b2, the coordinate value of the center P1 of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 can be obtained. The image picked up by the image pickup means 6 is displayed on the display means 100.

上述した中心座標検出工程を実施することによりチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の中心P1の座標値を求めることにより、制御手段１０はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第１の記憶領域１０３aに格納されたデータからチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の加工開始位置S1(図７参照)の座標値を求める。   The control means 10 obtains the coordinate value of the center P1 of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 by performing the above-described center coordinate detection step, whereby the control means 10 first storage area 103a of the random access memory (RAM) 103. The coordinate value of the processing start position S1 (refer to FIG. 7) of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is obtained from the data stored in.

次に、図８に示すように半導体ウエーハ２０の結晶方位を示すマークとしてオリエンテーションフラット２１１が形成された場合におけるアライメント方法の他の実施形態について説明する。このようにオリエンテーションフラット２１１が形成された半導体ウエーハ２０は、オリエンテーションフラット２１１と平行にストリート２２が形成されており、オリエンテーションフラット２１１に隣接するストリート２２との間隔Bが上記ウエーハ仕様記憶工程においてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第１の記憶領域１０３aに格納される。   Next, another embodiment of the alignment method when the orientation flat 211 is formed as a mark indicating the crystal orientation of the semiconductor wafer 20 as shown in FIG. 8 will be described. In the semiconductor wafer 20 having the orientation flat 211 formed in this way, the street 22 is formed in parallel with the orientation flat 211, and the interval B between the street 22 adjacent to the orientation flat 211 is random access in the wafer specification storing step. It is stored in the first storage area 103 a of the memory (RAM) 103.

この実施形態においても、上記ウエーハ仕様記憶工程を実施したならば、上述したウエーハ位置付け工程を実施する。次に、制御手段１０は加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動して、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０のオリエンテーションフラット２１１を撮像手段６によって撮像する位置に移動し、X軸方向位置検出手段３７４およびY軸方向位置検出手段３８４からの検出信号に基いて、図８に示すように半導体ウエーハ２０のオリエンテーションフラット２１１を撮像手段６によって撮像された位置の座標値を求めるオリエンテーションフラット座標検出工程を実施する。   Also in this embodiment, if the wafer specification storing step is performed, the above-described wafer positioning step is performed. Next, the control means 10 operates the processing feeding means 37 and the first index feeding means 38 to move the orientation flat 211 of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 to a position where the imaging means 6 takes an image, Based on the detection signals from the X-axis direction position detection means 374 and the Y-axis direction position detection means 384, the coordinate value of the position at which the orientation flat 211 of the semiconductor wafer 20 is imaged by the imaging means 6 is obtained as shown in FIG. An orientation flat coordinate detection process is performed.

このようにして、オリエンテーションフラット座標検出工程を実施することによりチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０のオリエンテーションフラット２１１の座標値を求めることにより、制御手段１０はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第１の記憶領域１０３aに格納されたデータに基いてオリエンテーションフラット２１１の座標値からY軸方向に間隔Bの位置が加工開始ストリートであることを求める。   In this way, the control means 10 obtains the coordinate value of the orientation flat 211 of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 by performing the orientation flat coordinate detection step, so that the control means 10 can obtain the first value of the random access memory (RAM) 103. Based on the data stored in one storage area 103a, the coordinate value of the orientation flat 211 is used to determine that the position of the interval B in the Y-axis direction is the machining start street.

上述したアライメント方法によってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の加工開始位置を求めたならば、制御手段１０は加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６を移動し、図９の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２０の加工開始位置S1(図７に示す半導体ウエーハ２０における最下位のストリート２２の左端)をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に位置付ける。このとき、半導体ウエーハ２０の中心P1がチャックテーブルの中心P2とズレた位置に位置付けられていても、上述したアライメント方法を実施することによってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の加工開始位置の座標値が求められているので、加工開始位置をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に確実に位置付けることができる。   If the processing start position of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is obtained by the alignment method described above, the control means 10 operates the processing feed means 37 and the first index feed means 38 to move the chuck table 36. Then, as shown in FIG. 9A, the processing start position S1 of the semiconductor wafer 20 (the left end of the lowest street 22 in the semiconductor wafer 20 shown in FIG. 7) is directly below the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52. Position. At this time, even if the center P1 of the semiconductor wafer 20 is positioned at a position shifted from the center P2 of the chuck table, the processing start position of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 by performing the above-described alignment method. Since the coordinate value is obtained, the processing start position can be reliably positioned immediately below the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52.

次に、制御手段１０は、レーザー光線照射手段５２を制御して集光器５２２からシリコン基板に対して吸収性を有する例えば３５５nmの波長のパルスレーザー光線を照射しつつ加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を図９の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図９の（ｂ）で示すようにストリート２２の右端が集光器５２２の直下に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、図９の（ｂ）で示すようにストリート２２に沿ってレーザー加工溝２００が形成される（レーザー加工工程）。このレーザー加工工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２０の表面２１a（上面）付近に合わせる。   Next, the control means 10 controls the laser beam irradiation means 52 to operate the processing feed means 37 while irradiating a pulsed laser beam having a wavelength of 355 nm, for example, having absorptivity with respect to the silicon substrate from the condenser 522 and chucking. The table 36 is moved in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. When the right end of the street 22 reaches just below the condenser 522 as shown in FIG. 9B, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the movement of the chuck table 36 is stopped. As a result, a laser processing groove 200 is formed along the street 22 as shown in FIG. 9B (laser processing step). In this laser processing step, the condensing point P of the pulse laser beam is matched with the vicinity of the surface 21 a (upper surface) of the semiconductor wafer 20.

なお、上記レーザー加工工程における加工条件は、図示の実施形態においては次のように設定されている。
光源 ：YAGレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：５W
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
集光スポット径 ：φ５μｍ
加工送り速度 ：２００ｍｍ／秒 The processing conditions in the laser processing step are set as follows in the illustrated embodiment.
Light source: YAG laser Wavelength: 355nm
Average output: 5W
Repetition frequency: 50 kHz
Condensing spot diameter: φ5μm
Processing feed rate: 200 mm / sec

上述したレーザー加工工程をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第１の記憶領域１０３aに格納されているデータに基いて、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０に形成されている全てのストリートに沿って実施する。   Based on the data stored in the first storage area 103a of the random access memory (RAM) 103, the laser processing process described above is performed along all the streets formed on the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36. To implement.

以上のように、図示の実施形態においては、上述したアライメント方法を実施することによってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の加工開始位置の座標値が求められているので、ウエーハの中心がチャックテーブルの中心とズレた位置に位置付けられていても、加工開始位置をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に確実に位置付けることができる。従って、半導体ウエーハ２０の中心とチャックテーブル３６の中心とのズレを考慮して無駄な加工をする必要がないため、生産性を向上することができるとともに、ダイシングテープTにおける半導体ウエーハ２０が貼着されていない領域にレーザー光線が照射してダイシングテープＴを損傷させたりチャックテーブル３６を損傷させるという問題を未然に防止することができる。   As described above, in the illustrated embodiment, the coordinate value of the processing start position of the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is obtained by performing the above-described alignment method. Even if it is positioned at a position shifted from the center of the table, the processing start position can be reliably positioned immediately below the condenser 522 of the laser beam irradiation means 52. Accordingly, it is not necessary to perform useless processing in consideration of the misalignment between the center of the semiconductor wafer 20 and the center of the chuck table 36, so that productivity can be improved and the semiconductor wafer 20 on the dicing tape T is adhered. It is possible to prevent the problem that the dicing tape T is damaged or the chuck table 36 is damaged by irradiating a laser beam to a region that is not formed.

以上、本発明をレーザー加工装置のアライメント方法に適用した例を示したが、本発明はウエーハをストリートに沿って切断する切削装置等の加工装置に適用しても同様の作用効果を奏する。   As mentioned above, although the example which applied this invention to the alignment method of a laser processing apparatus was shown, even if it applies this invention to processing apparatuses, such as a cutting device which cut | disconnects a wafer along a street, there exists the same effect.

本発明によるアライメント方法を実施するレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus which enforces the alignment method by this invention. ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。The perspective view of the semiconductor wafer as a wafer. 図２に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which affixed the semiconductor wafer shown in FIG. 2 on the surface of the protective tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn. 本発明によるアライメント方法におけるウエーハ位置付け工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the wafer positioning process in the alignment method by this invention. 図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルに保持された半導体ウエーハの中心がチャックテーブルの中心に位置付けられた常態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a normal state where the center of the semiconductor wafer held on the chuck table of the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is positioned at the center of the chuck table. 図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの中心と半導体ウエーハの中心とがズレて保持された常態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a normal state in which the center of the chuck table and the center of the semiconductor wafer of the laser processing apparatus shown in FIG. 本発明によるアライメント方法における中心座標検出工程および加工開始位置検出工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the center coordinate detection process and the process start position detection process in the alignment method by this invention. 本発明によるアライメント方法におけるオリエンテーションフラット座標検出工程および加工開始位置検出工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the orientation flat coordinate detection process and the process start position detection process in the alignment method by this invention. 図１に示すレーザー加工装置を用いてレーザー加工工程の説明図。Explanatory drawing of a laser processing process using the laser processing apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３６３：回動動手段
３７：加工送り手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線照射手段
５２２：集光器
６：撮像手段
１０：制御手段
２０：半導体ウエーハ
２１：半導体ウエーハの基板
２２：ストリート
２３：デバイス
２４：アライメントマーク
F：環状のフレーム
T：保護テープ 1: Laser processing device 2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 36: Chuck table 363: Rotating movement means 37: Processing feed means 38: First indexing feed means 4: Laser beam irradiation unit support mechanism 42: Movable support base Table 43: Second index feed means 5: Laser beam irradiation unit 51: Unit holder 52: Laser beam irradiation means 522: Condenser 6: Imaging means 10: Control means 20: Semiconductor wafer 21: Semiconductor wafer substrate 22: Street 23 : Device 24: Alignment mark
F: Ring frame
T: Protective tape

Claims (2)

ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを回動する回動手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、表面に格子状に形成されたストリートを備えたウエーハの仕様を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備する加工装置のアライメント方法であって、
ウエーハの中心位置を基準として設定されたストリートおよびアライメントマークの設計上の座標を該制御手段の該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されたアライメントマークを該撮像手段によって撮像し、撮像した画像信号に基いて該制御手段が該回動手段を作動し該チャックテーブルを回動してウエーハに形成されたストリートを加工送り方向（X軸方向）と平行に位置付けるウエーハ位置付け工程と、
該ウエーハ位置付け工程を実施した後に、該制御手段が該加工送り手段および該割り出し送り手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周縁を該撮像手段によって撮像する位置に移動し、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて、ウエーハの外周縁を該撮像手段によって撮像された３点の座標値を求め、該３点の座標値からウエーハの中心の座標値を求める中心座標検出工程と、
該制御手段が該中心座標検出工程によって求められた該チャックテーブルに保持されたウエーハの中心の座標値と該メモリに記憶されているウエーハの中心位置を基準として設定された設計上の座標に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置の座標値を求める加工開始位置検出工程と、を含む、
ことを特徴とする加工装置のアライメント方法。 A chuck table for holding the wafer, a rotating means for rotating the chuck table, a processing means for processing the wafer held by the chuck table, and the chuck table and the processing means in the processing feed direction (X-axis) Machining feed means that moves relative to the machining direction, and index feed means that moves the chuck table and machining means relative to the index feed direction (Y-axis direction) perpendicular to the machining feed direction (X-axis direction). X-axis direction position detecting means for detecting the position of the chuck table in the X-axis direction, Y-axis direction position detecting means for detecting the Y-axis direction position of the chuck table, and a wafer held on the chuck table An image processing apparatus comprising: an imaging unit; and a control unit including a memory that stores a specification of a wafer having streets formed in a lattice pattern on the surface. A lining method,
A wafer specification storing step of storing design coordinates of streets and alignment marks set with reference to the center position of the wafer in the memory of the control means;
An image of an alignment mark formed on the wafer held on the chuck table is picked up by the image pickup means, and the control means operates the turning means based on the picked-up image signal to turn the chuck table to the wafer. A wafer positioning step for positioning the formed street in parallel with the machining feed direction (X-axis direction);
After performing the wafer positioning step, the control means operates the processing feed means and the index feed means to move to a position where the outer peripheral edge of the wafer held by the chuck table is imaged by the imaging means, Based on detection signals from the X-axis direction position detection means and the Y-axis direction position detection means, three coordinate values obtained by imaging the outer peripheral edge of the wafer by the imaging means are obtained, and the wafer value is determined from the three point coordinate values. A center coordinate detection step for obtaining a coordinate value of the center of
The control means is based on design coordinates set on the basis of the coordinate value of the center of the wafer held in the chuck table obtained by the center coordinate detection step and the center position of the wafer stored in the memory. And a processing start position detecting step for obtaining a coordinate value of the processing start position of the wafer held on the chuck table.
An alignment method for a processing apparatus. ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを回動する回動手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、表面に格子状に形成されたストリートを備えたウエーハの仕様を記憶するメモリを備えた制御手段と、を具備する加工装置のアライメント方法であって、
ウエーハの結晶方位を表すオリエンテーションフラットを基準として設定されたストリートおよびアライメントマークの設計上の座標を該制御手段の該メモリに記憶せしめるウエーハ仕様記憶工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハに形成されたアライメントマークを該撮像手段によって撮像し、撮像した画像信号に基いて該回動手段を作動し該チャックテーブルを回動してウエーハに形成されたストリートを加工送り方向（X軸方向）と平行に位置付けるウエーハ位置付け工程と、
該ウエーハ位置付け工程を実施した後に、該制御手段が該加工送り手段および該割り出し送り手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハのオリエンテーションフラットを該撮像手段によって撮像する位置に移動し、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて、該チャックテーブルに保持されたウエーハのオリエンテーションフラットの座標値を求めるオリエンテーションフラット座標検出工程と、
該制御手段が該オリエンテーションフラット座標検出工程によって求められた該チャックテーブルに保持されたウエーハの座標値と該メモリに記憶されているオリエンテーションフラットを基準として設定された設計上の座標に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工開始位置の座標値を求める加工開始位置検出工程と、を含む、
ことを特徴とする加工装置のアライメント方法。 A chuck table for holding the wafer, a rotating means for rotating the chuck table, a processing means for processing the wafer held by the chuck table, and the chuck table and the processing means in the processing feed direction (X-axis) Machining feed means that moves relative to the machining direction, and index feed means that moves the chuck table and machining means relative to the index feed direction (Y-axis direction) perpendicular to the machining feed direction (X-axis direction). X-axis direction position detecting means for detecting the position of the chuck table in the X-axis direction, Y-axis direction position detecting means for detecting the Y-axis direction position of the chuck table, and a wafer held on the chuck table An image processing apparatus comprising: an imaging unit; and a control unit including a memory that stores a specification of a wafer having streets formed in a lattice pattern on the surface. A lining method,
A wafer specification storing step of storing in the memory of the control means the design coordinates of the street and the alignment mark set on the basis of the orientation flat representing the crystal orientation of the wafer;
Streets formed on the wafer by imaging the alignment mark formed on the wafer held on the chuck table by the imaging unit and operating the rotating unit based on the captured image signal to rotate the chuck table. A wafer positioning step for positioning the wafer parallel to the machining feed direction (X-axis direction),
After performing the wafer positioning step, the control means operates the processing feeding means and the indexing feeding means to move to a position where the orientation flat of the wafer held on the chuck table is imaged by the imaging means, An orientation flat coordinate detection step for obtaining a coordinate value of the orientation flat of the wafer held on the chuck table based on detection signals from the X axis direction position detection means and the Y axis direction position detection means;
The chuck is based on design coordinates set on the basis of the coordinate value of the wafer held in the chuck table obtained by the orientation flat coordinate detection step and the orientation flat stored in the memory. A processing start position detecting step for obtaining a coordinate value of the processing start position of the wafer held in the table,
An alignment method for a processing apparatus.
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