JP2971003B2 - レーザリペア装置のレンズの汚れを検出する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザを用いてウェハ
上のパターンを加工するレーザ加工装置のレンズの汚れ
を検出する方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来のレーザ加工装置におけ
る、加工用レーザ光の経路を示す。レーザ発振器１０で
発生したレーザ光は、ミラーＭ１、ミラーＭ２及びミラ
ーＭ３を経由して加工しようとするウェハに垂直に入力
するように反射される。そして、上記レーザ光は、ウェ
ハの直前で対物レンズ１１により、ウェハへの焦点合わ
せが行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ウェハ上での加工を微
細化しようとする場合、レーザのスポット径を小さくす
る必要がある。そのために対物レンズ１１とウェハ１２
の距離が短くなる。その結果として、レーザ加工時、ウ
ェハより飛び散るポリシリコンがレンズに付着すること
があるようになった。レンズによごれが付着すると、ウ
ェハ上に到達するレーザ光のパワーが低下する。そし
て、そのまま加工を行うと、パワーが不足し、切断不良
が発生してしまう。本発明は、レーザ加工装置におい
て、対物レンズ表面の汚れを検出する方法及び装置を実
現することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、次のような方法及び装置を実現
している。つまり、レーザ発振器１０より出力したレー
ザ光の強さを受光部Ａ１５で測定し、対物レンズ１１を
通過したレーザ光の強さを受光部Ｂ１６または受光部Ｂ
２６で測定し、受光部Ａ１５の測定データと受光部Ｂ１
６または受光部Ｂ２６の測定データの比が、レンズが汚
れていない初期状態より変化したことを検出して、レー
ザ加工装置のレンズの汚れを検出している。

【０００５】また、レーザ発振器１０より出力したレー
ザ光の強さを、ビームスプリッタ１を通して測定する受
光部Ａを設け、ビームスプリッタ１及びビームスプリッ
タ２を経由したレーザ光を、１／４波長板１４及び対物
レンズ１１を通して照射する標準反射板１３を設け、標
準反射板１３で反射し、対物レンズ１１を透過したレー
ザ光の強さを、１／４波長板１４及びビームスプリッタ
２を通して測定する受光部Ｂ１６を設け、レーザ加工装
置のレンズの汚れを検出する装置としている。

【０００６】別の方法として、レーザ発振器１０より出
力したレーザ光の強さを、ビームスプリッタ１を通して
測定する受光部Ａ１５を設け、ビームスプリッタ１、ミ
ラーＭ２及び対物レンズ１１を経由したレーザ光の強さ
を測定する受光部Ｂ２６を設け、レーザ加工装置のレン
ズの汚れを検出する装置としている。

【０００７】

【作用】対物レンズ１１に汚れがついた場合、そこを透
過するレーザの強さは、汚れのない場合に比べ減衰す
る。そこで、その減衰を測定することで、レンズの汚れ
を検出できる。しかし、レーザ発振器１０より出力され
るレーザ光の強さが変動するため、対物レンズ１１を透
過したレーザ光の強さを測定しただけでレンズの汚れを
特定することはできない。そこで、レーザ発振器１０よ
り出力したレーザ光の強さも測定し、レーザ発振器１０
を出力したレーザ光の強さと、対物レンズを透過したレ
ーザ光の強さとの比を求め、初期状態より変化したこと
を検出して、レンズの汚れを検知することができる。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）図１に本発明の実施例を示す。このレーザ
加工装置のレンズの汚れを検出する装置は、レーザ発振
器１０より出力したレーザ光の強さを、ミラーＭ１及び
ビームスプリッタ１を通して測定する受光部Ａ１５と、
ビームスプリッタ１及びビームスプリッタ２を経由した
レーザ光を、１／４波長板１４及び対物レンズ１１を通
して照射する標準反射板１３と、標準反射板１３で反射
し、対物レンズ１１を透過したレーザ光の強さを、１／
４波長板１４及びビームスプリッタ２を通して測定する
受光部Ｂ１６とで構成される。

【０００９】レーザ発振器１０より出力されたレーザ光
は、ミラーＭ１で反射されビームスプリッタ１に入力す
る。ビームスプリッタ１で５０％のレーザ光はビームス
プリッタ２の方向に進み、残りの５０％のレーザ光は受
光部Ａ１５に進む。ビームスプリッタ２に進んだレーザ
光は、ビームスプリッタ２で反射され、１／４波長板１
４及び対物レンズ１１を通し、標準反射板１３に焦点を
結ぶ。ここで、１／４波長板１４を透過するとき、レー
ザの位相が９０度変化する。レーザは、標準反射板１３
上で反射し、対物レンズ１１及び１／４波長板１４を通
してビームスプリッタ２に入力する。ここで、１／４波
長板１４を透過するとき、レーザの位相が更に９０度変
化し、ビームスプリッタ２へ入力するレーザは、その位
相が１８０度変化している。ビームスプリッタ２は、ビ
ームスプリッタ１からのレーザ光に対し１８０度位相が
変化したレーザを透過し、レーザ光は、受光部Ｂ１６に
到達する。

【００１０】対物レンズ１１に汚れがついた場合、そこ
を透過するレーザの強さは、汚れのない場合に比べ減衰
する。そこで、その減衰を測定することで、レンズの汚
れを検出できる。しかし、レーザ発振器１０より出力さ
れるレーザ光の強さが変動するため、対物レンズ１１を
透過したレーザ光の強さを測定しただけでレンズの汚れ
を特定することはできない。そこで、レーザ発振器１０
より出力したレーザ光の強さも測定し、レーザ発振器１
０を出力したレーザ光の強さと、対物レンズを透過した
レーザ光の強さとの比を求め、初期状態より変化したこ
とを検出して、レンズの汚れを検知することができる。
図１の例においては、標準反射板１３を用いて反射さ
せ、受光部Ａ１５と受光部Ｂ１６のレーザ光の強さの比
率をあらかじめ測定し、その後、その比率が変化した場
合は、途中のレンズ上に汚れがついたため、受光部Ｂ１
６のレーザ光の強さが低下したものと考えることができ
る。この実施例においては、対物レンズ１１を往復２回
通過するため、実施例２における１回通過と比べると、
レンズの汚れに対する受光部Ｂ１６の減衰は大きく、検
出感度が高いといえる。

【００１１】（実施例２）図２に本発明の別の実施例を
示す。この実施例において、このレーザ加工装置のレン
ズの汚れを検出する装置は、レーザ発振器１０より出力
したレーザ光の強さを、ミラーＭ１及びビームスプリッ
タ１を通して測定する受光部Ａ１５と、ビームスプリッ
タ１及びミラーＭ２を経由して、対物レンズ１１を透過
したレーザ光の強さを測定する受光部Ｂ２６とで構成さ
れる。

【００１２】レーザ発振器１０より出力されたレーザ光
は、ミラーＭ１で反射されビームスプリッタ１に入力す
る。ビームスプリッタ１で５０％のレーザ光はミラーＭ
２の方向に進み、残りの５０％のレーザ光は受光部Ａ１
５に進む。ミラーＭ２に進んだレーザ光は、ミラーＭ２
で反射され、対物レンズ１１を通して集束した後、受光
部Ｂ２６に到達する。

【００１３】対物レンズ１１に汚れがついた場合、そこ
を透過するレーザの強さは、汚れのない場合に比べ減衰
する。そこで、その減衰を測定することで、レンズの汚
れを検出できる。しかし、レーザ発振器１０より出力さ
れるレーザ光の強さが変動するため、対物レンズ１１を
透過したレーザ光の強さを測定しただけでレンズの汚れ
を特定することはできない。そこで、レーザ発振器１０
より出力したレーザ光の強さも測定し、レーザ発振器１
０を出力したレーザ光の強さと、対物レンズを透過した
レーザ光の強さとの比を求め、初期状態より変化したこ
とを検出して、レンズの汚れを検知することができる。
図２の例においては、受光部Ａ１５と受光部Ｂ２６のレ
ーザ光の強さの比率をあらかじめ測定し、その後、その
比率が変化した場合は、途中のレンズ上に汚れがついた
ため、受光部Ｂ２６のレーザ光の強さが低下したものと
考えることができる。この実施例においては、対物レン
ズ１１を１回通過するため、実施例１における２回通過
に比べると、レンズの汚れに対する受光部Ｂ２６の減衰
は小さく、検出感度が低いといえる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。ま
ず、対物レンズ１１に汚れがついた場合、そこを透過す
るレーザの強さは、汚れのない場合に比べ減衰する。そ
こで、その減衰を測定することで、レンズの汚れを検出
できる。しかし、レーザ発振器１０より出力されるレー
ザ光の強さが変動するため、対物レンズ１１を透過した
レーザ光の強さを測定しただけでレンズの汚れを特定す
ることはできない。そこで、レーザ発振器１０より出力
したレーザ光の強さも測定し、レーザ発振器１０を出力
したレーザ光の強さと、対物レンズを透過したレーザ光
の強さとの比を求め、初期状態より変化したことを検出
して、レンズの汚れを検知することができる。レーザ加
工を実施する前に、受光部Ａ１５と受光部Ｂ１６または
受光部Ｂ２６を測定し、その比を求め、レンズが汚れて
いない初期値に対して変化がないことを確認すること
で、レンズの汚れがないことを確信し、レーザ光のパワ
ー不足による、切断不良を未然に防ぐことができ、有効
な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】本発明の別の実施例を示す説明図である。

【図３】従来のレーザ加工装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ レーザ発振器 １１ 対物レンズ １２ ウェハ １３ 標準反射板 １４ １／４波長板 １５ 受光部Ａ １６、２６ 受光部Ｂ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器（１０）より出力したリペ
   ア用レーザ光の強さを、ビームスプリッタ（１）を通し
   て測定する受光部Ａ（１５）を設け、 ビームスプリッタ（１）及びビームスプリッタ（２）を
   経由したレーザ光を、１／４波長板（１４）及び対物レ
   ンズ（１１）を通して照射する標準反射板（１３）を設
   け、 標準反射板（１３）で反射し、対物レンズ（１１）を透
   過したレーザ光の強さを、１／４波長板（１４）及びビ
   ームスプリッタ（２）を通して測定する受光部Ｂ（１
   ６）を設けたことを特徴とするレーザリペア装置のレン
   ズの汚れを検出する装置。