JP6219665B2

JP6219665B2 - Laser processing equipment

Info

Publication number: JP6219665B2
Application number: JP2013212912A
Authority: JP
Inventors: 晋田畑; 奈緒服部
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: JP2015074022A

Description

本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等の被加工物の成分または不純物を分析するフォトルミネッセンス測定機能を備えたレーザー加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus having a photoluminescence measurement function for analyzing components or impurities of a workpiece such as a semiconductor wafer held on a chuck table.

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ウエーハの表面に格子状に配列された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半導体デバイスを製造している。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by division lines arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs and LSIs are formed in the partitioned regions. . Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual semiconductor devices.

上述した半導体ウエーハ等のウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってウエーハに対して吸収性を有する波長の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メカニカルブレーキング装置によって割断する方法が実用化されている。
このようなレーザー加工を行うレーザー加工装置は、被加工物を保持する被加工物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レーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器とを有する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、該加工送り手段によるチャックテーブル移動位置を検出するX軸方向位置検出手段とを具備している（例えば、特許文献１参照）。 As a method of dividing a wafer such as the above-described semiconductor wafer along a planned division line, a laser processing groove is formed by irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that has absorptivity along the planned division line formed on the wafer. And a method of cleaving along the laser-processed groove with a mechanical braking device has been put into practical use.
A laser processing apparatus that performs such laser processing oscillates a chuck table having a workpiece holding surface that holds the workpiece, and a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table. Laser beam irradiating means having a laser beam oscillating means and a condenser having a condensing lens for condensing the laser beam oscillated by the laser beam oscillating means, and the chuck table and the laser beam irradiating means in the processing feed direction (X-axis direction) A processing feed means for relatively moving, and an X-axis direction position detection means for detecting a chuck table moving position by the processing feed means are provided (for example, see Patent Document 1).

また、被加工物の成分または不純物を分析するフォトルミネッセンス測定器によってレーザー加工する前のウエーハの成分とレーザー加工後のウエーハの成分とを比較してレーザー光線の影響を分析したり、レーザー加工条件を調整する等の検証を行っている。 In addition, the effects of laser beams can be analyzed by comparing the wafer components before laser processing with those after laser processing using a photoluminescence measuring device that analyzes the components or impurities of the workpiece, and the laser processing conditions Verifications such as adjustment are performed.

特開２００８−１８４５６号公報JP 2008-18456 A

而して、レーザー加工装置に加えて高価なフォトルミネッセンス測定器を設備として設置することは、費用並びに設置場所の面で負担が大きく設備費の高騰を招くという問題がある。
また、フォトルミネッセンス測定器は、出力が比較的弱く成分の検出が十分でないとともに、検出した複数のポイントを再検出することが困難であり、更に被加工物をレーザー加工装置とフォトルミネッセンス測定器に着脱しなければならず面倒であるという問題がある。 Thus, installing an expensive photoluminescence measuring instrument as a facility in addition to the laser processing apparatus has a problem in that the burden is large in terms of cost and installation location, and the facility cost increases.
In addition, the photoluminescence measuring device has a relatively weak output and the detection of components is not sufficient, and it is difficult to redetect a plurality of detected points. Further, the work piece can be used as a laser processing apparatus and a photoluminescence measuring device. There is a problem that it must be removed and attached.

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、フォトルミネッセンス測定器が被加工物にレーザー光線を照射することによって発生するスペクトルを捉えることに着目し、加工用のレーザー光線を利用してフォトルミネッセンス測定器の機能を具備することができるレーザー加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is that the photoluminescence measuring device captures the spectrum generated by irradiating the workpiece with the laser beam, and the processing laser beam. It is providing the laser processing apparatus which can be equipped with the function of a photo-luminescence measuring device.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する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レーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を調整する出力調整手段および該出力調整手段によって出力が調整されたレーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器とを有するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射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レーザー光線照射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、該加工送り手段による該チャックテーブル移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該割り出し送り手段による該チャックテーブル移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、制御手段と、を具備するレーザー加工装置であって、
該集光器に隣接して配設され該集光器から照射されたレーザー光線の励起エネルギーによって被加工物から発生するスペクトルを捉える光検出器と、該光検出器によって捉えられたスペクトルを分光する分光器と、該分光器によって分光された波長のスペクトル分布を表示する表示手段と、を具備し、
該制御手段は、被加工物がレーザー光線により加工される前、又は加工された後に、該出力調整手段を作動して、レーザー光線発振手段から発振されるレーザー光線の出力を、被加工物がレーザー光線により加工される場合のレーザー光線の出力よりも小さい出力に調整して、被加工物に照射し、該光検出器により被加工物から発生するスペクトルを捉えるようにしたことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。 In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a chuck table for holding a workpiece, a laser beam oscillation means for oscillating a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table, and the Laser beam irradiating means having output adjusting means for adjusting the output of the laser beam oscillated by the laser beam oscillating means, and a condenser having a condenser lens for condensing the laser beam whose output is adjusted by the output adjusting means, Processing feed means for relatively moving the chuck table and the laser beam irradiation means in the processing feed direction (X-axis direction), and indexing feed method orthogonal to the processing feed direction (X-axis direction) for the chuck table and the laser beam irradiation means and indexing means for relatively moving the direction (Y axis direction), the said feeding means A laser processing apparatus comprising: an X-axis direction position detecting means for detecting the chuck table moving position; a Y-axis direction position detecting means for detecting the chuck table moving position by the indexing feeding means; and a control means. ,
A photodetector that is disposed adjacent to the light collector and captures a spectrum generated from the workpiece by the excitation energy of a laser beam emitted from the light collector, and spectrally separates the spectrum captured by the light detector. A spectroscope, and display means for displaying the spectral distribution of the wavelength split by the spectroscope ,
The control means operates the output adjusting means before or after the workpiece is processed by the laser beam, and outputs the laser beam oscillated from the laser beam oscillation means, and the workpiece is processed by the laser beam. Provided with a laser processing apparatus characterized in that the output is adjusted to be smaller than the output of the laser beam in the case of being applied, and the workpiece is irradiated and the spectrum generated from the workpiece is captured by the photodetector Is done.

被加工物の成分を検出する際には、上記出力調整手段によってレーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を励起エネルギーを生成する出力に調整する。
上記レーザー光線発振手段によって発振するレーザー光線は、波長が２５７nmに設定されている。 When detecting the component of the workpiece, the output adjustment means adjusts the output of the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means to an output that generates excitation energy.
The wavelength of the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means is set to 257 nm.

本発明によるレーザー加工装置は、チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するためのレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段を構成する集光器に隣接して配設され集光器から照射されたレーザー光線の励起エネルギーによって被加工物から発生するスペクトルを捉える光検出器と、光検出器によって捉えられたスペクトルを分光する分光器と、分光器によって分光された波長のスペクトル分布を表示する表示手段とを具備し、制御手段は、被加工物がレーザー光線により加工される前、又は加工された後に、出力調整手段を作動して、レーザー光線発振手段から発振されるレーザー光線の出力を、被加工物がレーザー光線により加工される場合のレーザー光線の出力よりも小さい出力に調整して、被加工物に照射し、該光検出器により被加工物から発生するスペクトルを捉えるようにし、被加工物の成分を検出する際には出力調整手段によってレーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を励起エネルギーを生成する出力に調整するので、安価にフォトルミネッセンス測定機能を得ることができるとともに、フォトルミネッセンス測定器の設置場所が不要となる。また、レーザー光線発振手段は被加工物を加工できる出力を有するので、出力調整手段によって励起エネルギーを適宜調整することにより十分な成分検出が可能となる。更に、図示の実施形態におけるレーザー加工装置においては加工前の成分検出工程における検出位置を記憶しておくことにより、加工後の成分検出工程においては同じ検出位置での再検出が可能であるとともに、被加工物の成分検出工程とレーザー加工工程を同一のチャックテーブル上で実施できるので、半導体ウエーハをフォトルミネッセンス測定器とレーザー加工装置に着脱する作業が省け面倒が解消する。 A laser processing apparatus according to the present invention is disposed adjacent to a condenser that constitutes a laser beam irradiation means for irradiating a laser beam for laser processing a workpiece held on a chuck table, and is irradiated from the condenser. A photodetector that captures the spectrum generated from the workpiece by the excitation energy of the laser beam, a spectrometer that splits the spectrum captured by the photodetector, and a display means that displays the spectral distribution of the wavelengths dispersed by the spectrometer; And the control means operates the output adjusting means before or after the workpiece is processed by the laser beam, and outputs the laser beam oscillated from the laser beam oscillation means. Adjust the output to be smaller than the output of the laser beam when processed by, and irradiate the workpiece, As capture spectrum generated from the workpiece by the photodetector, adjusting the output to generate excited energy output of the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means by the output adjusting means in detecting the component of the workpiece Therefore, the photoluminescence measurement function can be obtained at a low cost, and the installation place of the photoluminescence measuring device is not necessary. Further, since the laser beam oscillation means has an output capable of processing the workpiece, sufficient component detection can be performed by appropriately adjusting the excitation energy by the output adjustment means. Furthermore, in the laser processing apparatus in the illustrated embodiment, by storing the detection position in the component detection step before processing, it is possible to re-detect at the same detection position in the component detection step after processing, Since the component detection process and the laser processing process of the workpiece can be performed on the same chuck table, the work of attaching and detaching the semiconductor wafer to and from the photoluminescence measuring device and the laser processing apparatus can be omitted, and the troublesomeness is eliminated.

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus comprised according to this invention. 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段およびフォトルミネッセンス測定手段のブロック構成図。The block block diagram of the laser beam irradiation means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped, and a photo-luminescence measurement means. 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。The block block diagram of the control means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 分光器からの出力される波長と物質成分との関係を示すテーブル。The table which shows the relationship between the wavelength output from a spectrometer and a substance component. 被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。The perspective view of the semiconductor wafer as a to-be-processed object. 図５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. 5 on the surface of the protective tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn. 加工前の成分検出工程において検出されたスペクトル分布を示す図。The figure which shows the spectrum distribution detected in the component detection process before a process. 図１に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー加工溝形成工程の説明図。Explanatory drawing of the laser processing groove | channel formation process implemented with the laser processing apparatus shown in FIG. 加工後の成分検出工程において検出されたスペクトル分布を示す図。The figure which shows the spectrum distribution detected in the component detection process after a process.

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a laser processing apparatus configured according to the present invention will be described in 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、基台２上に配設されたレーザー光線照射手段としてのレーザー光線照射ユニット４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. And a laser beam irradiation unit 4 as a laser beam irradiation means disposed on the base 2.

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に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Ｘ軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交する矢印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支持テーブル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の上面である保持面上に被加工物である例えば円形形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内に配設された図示しないパルスモータ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、半導体ウエーハ等の被加工物を保護テープを介して支持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 and 31 disposed in parallel along the X-axis direction on the stationary base 2, and is arranged on the guide rails 31 and 31 so as to be movable in the X-axis direction. A first sliding block 32 provided, and arranged on the first sliding block 32 so as to be movable in an index feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y orthogonal to the machining feed direction (X-axis direction). A second sliding block 33, a support table 35 supported on the second sliding block 33 by a cylindrical member 34, and a chuck table 36 as a workpiece holding means are provided. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a circular semiconductor wafer as a workpiece on a holding surface which is the upper surface of the suction chuck 361 by suction means (not shown). It is supposed to be. The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame that supports a workpiece such as a semiconductor wafer via a protective tape.

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１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って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 the lower surface thereof, and is parallel to the upper surface along the Y-axis direction. A pair of formed guide rails 322 and 322 are provided. The first sliding block 32 configured in this manner moves in the X-axis direction along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. Configured to be possible. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a processing feed means 37 for moving the first slide block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the X-axis direction. 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. Therefore, the first slide block 32 is moved in the X-axis direction along the guide rails 31 and 31 by driving the male screw rod 371 forward and backward by the pulse motor 372.

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、図示の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 detection means 374 for detecting the X-axis direction position of the chuck table 36. 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 reading 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. The control means described later detects the position of the chuck table 36 in the X-axis direction by counting the input pulse signals. When a pulse motor 372 is used as a drive source for the machining feed means 37, the drive pulse of a control means, which will be described later, that outputs a drive signal to the pulse motor 372 is counted, whereby the chuck table 36 is moved in the X-axis direction. The position 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. Can be detected to detect the position of the chuck table 36 in the X-axis direction.

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、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Y軸方向に移動させるための割り出し送り手段３８を具備している。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 Y-axis direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an index feeding means 38 for moving the second sliding block 33 in the Y-axis direction along a pair of guide rails 322 and 322 provided on the first sliding block 32. It has. The index feeding 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. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding 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 penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central 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 slide block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the Y-axis direction.

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、図示の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 Y-axis direction position of the second sliding block 33. 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 detects the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction by counting the input pulse signals. When the pulse motor 382 is used as the drive source of the index feed means 38, the drive pulse of the control means, which will be described later, that outputs a drive signal to the pulse motor 382 is counted, so that the chuck table 36 is moved in the Y-axis direction. The 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 number of pulse signals, the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction can also be detected.

上記レーザー光線照射ユニット４は、上記基台２上に配設された支持部材４１と、該支持部材４１によって支持され実質上水平に延出するケーシング４２と、該ケーシング４２に配設されたレーザー光線照射手段５と、ケーシング４２の前端部に配設されレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６を具備している。なお、撮像手段６は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を後述する制御手段に送る。また、ケーシング４２の前端部には、レーザー光線照射手段５を構成する後述する集光器５３および後述するフォトルミネッセンス測定手段を構成する光検出器７１が互いに隣接して配設されている。 The laser beam irradiation unit 4 includes a support member 41 disposed on the base 2, a casing 42 supported by the support member 41 and extending substantially horizontally, and a laser beam irradiation disposed on the casing 42. Means 5 and imaging means 6 that is disposed at the front end of the casing 42 and detects a processing region to be laser processed are provided. The imaging unit 6 includes an infrared illumination unit that irradiates a workpiece with infrared rays, an optical system that captures infrared rays emitted by the infrared illumination unit, in addition to a normal imaging device (CCD) that captures visible light. Then, an electric signal corresponding to the infrared ray captured by the optical system is sent to the control means described later. Further, a condenser 53 (to be described later) constituting the laser beam irradiation means 5 and a photodetector 71 constituting a photoluminescence measurement means (to be described later) are disposed adjacent to each other at the front end portion of the casing 42.

上記レーザー光線照射手段５について、図２を参照して説明する。
レーザー光線照射手段５は、パルスレーザー光線発振手段５１と、該パルスレーザー光線発振手段５１から発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段５２と、該出力調整手段５２によって出力が調整されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物に照射する集光器５３を具備している。パルスレーザー光線発振手段５１は、パルスレーザー光線発振器５１１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段５１２とから構成されている。なお、パルスレーザー光線発振手段５１のパルスレーザー光線発振器５１１は、図示の実施形態においては波長が２５７nmのパルスレーザー光線を発振する。上記集光器５３は、上記パルスレーザー光線発振手段５１から発振され出力調整手段５２によって出力が調整されたパルスレーザー光線を図２において下方に向けて方向変換する方向変換ミラー５３１と、該方向変換ミラー５３１によって方向変換されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ５３２とからなっている。このように構成されたレーザー光線照射手段５のパルスレーザー光線発振手段５１および出力調整手段５２は、後述する制御手段によって制御される。 The laser beam irradiation means 5 will be described with reference to FIG.
The laser beam irradiation unit 5 includes a pulse laser beam oscillation unit 51, an output adjustment unit 52 that adjusts the output of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation unit 51, and a pulse laser beam whose output is adjusted by the output adjustment unit 52. A condenser 53 is provided for collecting and irradiating the workpiece held on the chuck table 36. The pulse laser beam oscillating means 51 includes a pulse laser beam oscillator 511 and a repetition frequency setting means 512 attached thereto. The pulse laser beam oscillator 511 of the pulse laser beam oscillation means 51 oscillates a pulse laser beam having a wavelength of 257 nm in the illustrated embodiment. The condenser 53 includes a direction changing mirror 531 for changing the direction of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 51 and having its output adjusted by the output adjusting means 52 downward in FIG. 2, and the direction changing mirror 531. And a condensing lens 532 for condensing the pulse laser beam whose direction has been changed by irradiating the workpiece W held on the chuck table 36. The thus configured pulsed laser beam oscillating unit 51 and output adjusting unit 52 of the laser beam irradiating unit 5 are controlled by a control unit described later.

図１及び図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、集光器５３に隣接して配設され集光器５３からチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射されたレーザー光線の励起エネルギーによって被加工物Wから発生するスペクトルを捉える光検出器７１と、該光検出器７１によって捉えられたスペクトルを分光する分光器７２と、該分光器７２によって分光された波長のスペクトル分布を表示する表示手段７３とからなるフォトルミネッセンス測定手段７を具備している。光検出器７１は、被加工物Wから発生するスペクトルを捉え集光する集光レンズ７１１と、該集光レンズ７１１によって集光された被加工物Wから発生するスペクトルを分光器７２に伝送する光ファイバー７１２とからなっている。分光器７２は、光検出器７１の光ファイバー７１２によって伝送された被加工物Wから発生するスペクトルを分光して表示手段７３に出力するとともに、後述する制御手段に出力する。表示手段７３は、分光器７２からの出力データに基づいて分光された波長のスペクトル分布を表示する。 1 and 2, the laser processing apparatus in the illustrated embodiment is a workpiece that is disposed adjacent to the condenser 53 and is held by the chuck table 36 from the condenser 53. A photodetector 71 that captures a spectrum generated from the workpiece W by the excitation energy of the laser beam applied to W, a spectrometer 72 that separates the spectrum captured by the photodetector 71, and a spectrum that is dispersed by the spectrometer 72 Photoluminescence measuring means 7 comprising display means 73 for displaying the spectral distribution of the measured wavelength. The photodetector 71 captures and condenses the spectrum generated from the workpiece W, and transmits the spectrum generated from the workpiece W collected by the condenser lens 711 to the spectroscope 72. It consists of an optical fiber 712. The spectroscope 72 splits the spectrum generated from the workpiece W transmitted by the optical fiber 712 of the photodetector 71 and outputs the spectrum to the display means 73 and also to the control means described later. The display unit 73 displays the spectral distribution of the wavelength separated based on the output data from the spectroscope 72.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図３に示す制御手段８を具備している。制御手段８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）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２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）８３と、入力インターフェース８４および出力インターフェース８５とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８４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、撮像手段６、フォトルミネッセンス測定手段７の分光器７２等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８５からは、上記加工送り手段３７、割り出し送り手段３８、レーザー光線照射手段５のパルスレーザー光線発振手段５１および出力調整手段５２等に制御信号を出力するとともに、上記表示手段７３に表示信号を出力する。なお、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３には、図４に示す分光器７２からの出力される波長と物質成分との関係を示すテーブルが格納されている。このテーブルには、物質、物質の分子記号、物質のバンドギャップ(eV)、バンドギャップ(eV)に対応する波長(nｍ)が設定されている。 The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes the control means 8 shown in FIG. The control means 8 is constituted by a computer, and a central processing unit (CPU) 81 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 82 that stores a control program and the like, and a readable and writable memory that stores arithmetic results and the like. A random access memory (RAM) 83, an input interface 84 and an output interface 85 are provided. Detection signals from the X-axis direction position detection means 374, the Y-axis direction position detection means 384, the imaging means 6, the spectroscope 72 of the photoluminescence measurement means 7 and the like are input to the input interface 84 of the control means 8. The output interface 85 of the control means 8 outputs control signals to the processing feed means 37, the index feed means 38, the pulse laser beam oscillation means 51 and the output adjustment means 52 of the laser beam irradiation means 5, and the display means. A display signal is output to 73. The random access memory (RAM) 83 stores a table indicating the relationship between the wavelength output from the spectrometer 72 shown in FIG. In this table, a substance, a molecular symbol of the substance, a band gap (eV) of the substance, and a wavelength (nm) corresponding to the band gap (eV) are set.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置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５には、被加工物としての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図５に示す半導体ウエーハ１０は、例えば厚みが２００μmのシリコンウエーハからなっており、表面１０ａには格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、図６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例えば厚みが１００μmの保護テープTに表面１０ａ側を貼着する（保護テープ貼着工程）。従って、半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。 The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
FIG. 5 shows a perspective view of a semiconductor wafer as a workpiece. A semiconductor wafer 10 shown in FIG. 5 is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 200 μm, and an IC, LSI, or the like is formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines 101 formed in a lattice shape on the surface 10a. A device 102 is formed. The semiconductor wafer 10 formed in this manner is bonded to the surface 10a side on a protective tape T having a thickness of, for example, 100 μm made of a synthetic resin sheet such as polyolefin mounted on an annular frame F as shown in FIG. Protective tape application process). Accordingly, the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 is on the upper side.

上述したレーザー加工装置を用い、上記半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射し、半導体ウエーハ１０の裏面側に分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工の実施形態について説明する。なお、半導体ウエーハ１０にレーザー加工溝を形成するに際し、半導体ウエーハを構成するシリコンウエーハの成分にはバラツキがあるので、半導体ウエーハを構成するシリコンウエーハの成分を検出する加工前の成分検出工程を実施する。 An embodiment of laser processing using the laser processing apparatus described above to irradiate a laser beam along the planned division line 101 of the semiconductor wafer 10 and form a laser processing groove along the planned division line 101 on the back side of the semiconductor wafer 10. Will be described. In addition, when forming the laser processing groove on the semiconductor wafer 10, since there are variations in the components of the silicon wafer constituting the semiconductor wafer, a component detection step before processing is performed to detect the components of the silicon wafer constituting the semiconductor wafer. To do.

上記加工前の成分検出工程を実施するには、先ず上述した図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０の保護テープ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、保護テープTを介して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６上に保護テープTを介して保持された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。 In order to perform the component detection step before processing, first, the protective tape T side of the semiconductor wafer 10 is placed on the chuck table 36 of the laser processing apparatus shown in FIG. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 via the protective tape T (wafer holding step). Therefore, the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 via the protective tape T is on the upper side.

上述したように半導体ウエーハ１０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。このようにしてチャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および制御手段８によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６および制御手段８は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１０１と、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５を構成する集光器５３との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１が形成されている表面１０ａは下側に位置しているが、撮像手段６が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面１０ｂから透かして分割予定ライン１０１を撮像することができる。 As described above, the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 10 is positioned directly below the imaging unit 6 by the processing feed unit 37. When the chuck table 36 is positioned directly below the image pickup means 6 in this way, an alignment operation for detecting a laser processing region of the semiconductor wafer 10 by the image pickup means 6 and the control means 8 is executed. In other words, the imaging unit 6 and the control unit 8 include the planned dividing line 101 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 10 and the condenser 53 constituting the laser beam irradiation unit 5 that irradiates the laser beam along the planned dividing line 101. Image processing such as pattern matching is performed for alignment with the laser beam, and alignment of the laser beam irradiation position is performed. Similarly, the alignment of the laser beam irradiation position is also performed on the division line 101 formed in the semiconductor wafer 10 and extending in a direction orthogonal to the predetermined direction. At this time, the surface 10a on which the division line 101 of the semiconductor wafer 10 is formed is located on the lower side, but the imaging means 6 corresponds to the infrared illumination means, the optical system for capturing infrared rays, and the infrared rays as described above. Since an image pickup unit configured with an image pickup device (infrared CCD) or the like that outputs an electric signal is provided, the planned dividing line 101 can be picked up through the back surface 10b.

上述したアライメント工程を実施したならば、制御手段８は加工送り手段３７および割り出し送り手段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１０の上記加工領域における所定の検出位置を集光器５３の直下に位置付ける。このようにして集光器５３の直下に位置付けられた検出位置のXY座標値は、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づいて検出され、この検出位置のXY座標値がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納される。 If the alignment process described above is performed, the control means 8 operates the machining feed means 37 and the index feed means 38 to set a predetermined detection position in the machining area of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 to the condenser. Position just below 53. Thus, the XY coordinate value of the detection position positioned directly below the condenser 53 is detected based on the detection signals from the X-axis direction position detection means 374 and the Y-axis direction position detection means 384, and this detection position. Are stored in a random access memory (RAM) 83.

次に制御手段８は、レーザー光線照射手段５のパルスレーザー光線発振手段５１を作動するとともに出力調整手段５２を作動してパルスレーザー光線発振手段５１から発振されたパルスレーザー光線の出力を０．２Wに調整する。そして、制御手段８はフォトルミネッセンス測定手段７を作動する。上述したようにパルスレーザー光線発振手段５１から発振され出力調整手段５２によって０．２Wに調整されたパルスレーザー光線がチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０に照射されると、照射されたパルスレーザー光線の励起エネルギーによって半導体ウエーハ１０からスペクトルが発生する。このようにしてパルスレーザー光線の励起エネルギーによって半導体ウエーハ１０から発生するスペクトルは、光検出器７１の集光レンズ７１１によって集光され、伝送する光ファイバー７１２を介して分光器７２に導かれる。光検出器７１の光ファイバー７１２によってスペクトルが伝送された分光器７２は、スペクトルを分光して波長に対応する光強度データを表示手段７３に出力するとともに、制御手段８に出力する。表示手段７３は、分光器７２からの出力データに基づいて図７に示すように分光された波長のスペクトル分布を表示する。一方、制御手段８は分光器７２からの出力データに基づいて図４に示すテーブルを参照し、光強度の高い波長（図示の実施形態においては１１１７nm）がケイ素（Si）であることを求め、これを表示手段７３に表示信号として出力する。この結果、表示手段７３は図７に示すスペクトル分布における１１１７nmの波長位置にSiを表示する。このようにして加工前の成分検出工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０を構成する素材はケイ素（Si）からなっていることが判る。なお、加工前の成分検出工程は、複数の検出位置を設定して実施してもよい。 Next, the control unit 8 operates the pulse laser beam oscillation unit 51 of the laser beam irradiation unit 5 and also operates the output adjustment unit 52 to adjust the output of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation unit 51 to 0.2 W. Then, the control unit 8 operates the photoluminescence measuring unit 7. As described above, when the semiconductor laser 10 oscillated from the pulse laser beam oscillation means 51 and adjusted to 0.2 W by the output adjustment means 52 is irradiated to the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36, excitation of the irradiated pulse laser beam is performed. A spectrum is generated from the semiconductor wafer 10 by energy. The spectrum generated from the semiconductor wafer 10 by the excitation energy of the pulse laser beam in this way is collected by the condenser lens 711 of the photodetector 71 and guided to the spectrometer 72 via the optical fiber 712 to be transmitted. The spectroscope 72 to which the spectrum is transmitted by the optical fiber 712 of the photodetector 71 divides the spectrum and outputs light intensity data corresponding to the wavelength to the display means 73 and also to the control means 8. The display means 73 displays the spectral distribution of the wavelength separated as shown in FIG. 7 based on the output data from the spectroscope 72. On the other hand, the control means 8 refers to the table shown in FIG. 4 based on the output data from the spectroscope 72 and obtains that the wavelength with high light intensity (1117 nm in the illustrated embodiment) is silicon (Si). This is output to the display means 73 as a display signal. As a result, the display unit 73 displays Si at the wavelength position of 1117 nm in the spectrum distribution shown in FIG. By performing the component detection step before processing in this manner, it can be seen that the material constituting the semiconductor wafer 10 is made of silicon (Si). Note that the component detection step before processing may be performed by setting a plurality of detection positions.

なお、成分検出工程の検査条件は、次の通り設定されている。
レーザー光線の波長：２５７ｎｍ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
平均出力：０．２W
集光スポット径：φ５０μｍ
検出範囲：バンドギャップ４．８eV以下の物質 The inspection conditions for the component detection process are set as follows.
Laser beam wavelength: 257 nm
Repetition frequency: 200 kHz
Average output: 0.2W
Condensing spot diameter: φ50μm
Detection range: Substance with a band gap of 4.8 eV or less

上述した加工前の成分検出工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の裏面側から分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成工程を実施する。
レーザー加工溝形成工程を実施するには、チャックテーブル３６を移動して図８の（ａ）に示すように所定の分割予定ライン１０１の一端（８の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５の集光器５３の直下に位置付ける。そして、集光器５３から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の裏面１０b（上面）付近に合わせる。次に、レーザー光線照射手段５の集光器５３から半導体ウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６を図８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、分割予定ライン１０１の他端（図８の（ｂ）において右端）が集光器５３の直下位置に達したら、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８の（ｂ）および図８の（c）に示すように半導体ウエーハ１０には、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１１０が形成される（レーザー加工溝形成工程）。 If the component detection process before a process mentioned above is implemented, the laser process groove | channel formation process which forms a laser process groove | channel along the division | segmentation planned line 101 from the back surface side of the semiconductor wafer 10 will be implemented.
In order to carry out the laser processing groove forming step, the chuck table 36 is moved, and one end of the predetermined division planned line 101 (the left end in 8 (a)) is moved to the laser beam irradiation means 5 as shown in FIG. It is positioned directly below the condenser 53. Then, the condensing point P of the pulse laser beam irradiated from the condenser 53 is matched with the vicinity of the back surface 10 b (upper surface) of the semiconductor wafer 10. Next, while irradiating the semiconductor wafer 10 with a pulsed laser beam having an absorptive wavelength from the condenser 53 of the laser beam irradiating means 5, the chuck table 36 is set in a direction indicated by an arrow X1 in FIG. Move at machining feed rate. When the other end of the planned dividing line 101 (the right end in FIG. 8B) reaches a position directly below the condenser 53, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the movement of the chuck table 36 is stopped. As a result, as shown in FIG. 8B and FIG. 8C, the laser processed groove 110 is formed in the semiconductor wafer 10 along the planned division line 101 (laser processed groove forming step).

なお、上記レーザー加工溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
波長：２５７ｎｍ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
平均出力：１W
集光スポット：φ５０μｍ
加工送り速度：２００ｍｍ／秒 In addition, the said laser processing groove | channel formation process is performed on the following processing conditions, for example.
Wavelength: 257 nm
Repetition frequency: 200 kHz
Average output: 1W
Condensing spot: φ50μm
Processing feed rate: 200 mm / sec

上述したように所定の分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したら、チャックテーブル３６を矢印Ｙで示す方向に半導体ウエーハ１０に形成された分割予定ライン１０１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記レーザー加工溝形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全ての分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成された分割予定ライン１０１に対して直交する方向に延びる分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実行する。 As described above, after performing the laser processing groove forming step along the predetermined division line 101, the chuck table 36 is indexed and moved in the direction indicated by the arrow Y by the interval of the division line 101 formed on the semiconductor wafer 10. (Indexing step), the laser processing groove forming step is performed. When the laser processing groove forming step is performed along all the planned dividing lines 101 formed in the predetermined direction in this way, the chuck table 36 is rotated by 90 degrees, and the divided formed in the predetermined direction. The laser processing groove forming step is executed along the planned division line 101 extending in a direction orthogonal to the planned line 101.

上述したレーザー加工溝形成工程を実施したならば、レーザー加工後の半導体ウエーハ１０の成分を検出する成分検出工程を実施する。
加工後の成分検出工程を実施するには、制御手段８は加工送り手段３７および割り出し送り手段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１０の上記加工前の成分検出工程を実施した検出位置を集光器５３の直下に位置付ける。なお、加工前の成分検出工程を実施した検出位置のXY座標値は、上述したようにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されているので、確実に集光器５３の直下に位置付けることができる。 If the laser processing groove forming step described above is performed, a component detection step for detecting the component of the semiconductor wafer 10 after laser processing is performed.
In order to carry out the component detection step after processing, the control means 8 operates the processing feed means 37 and the index feed means 38 to carry out the above-described component detection step before the processing of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36. The detection position is positioned directly below the condenser 53. In addition, since the XY coordinate value of the detection position where the component detection process before processing is performed is stored in the random access memory (RAM) 83 as described above, it can be surely positioned directly below the condenser 53. .

上述したように半導体ウエーハ１０の上記加工前の成分検出工程を実施した検出位置を集光器５３の直下に位置付けたならば、上記加工前の成分検出工程と同一の検査条件により上記成分検査工程を実施する。そして、表示手段７３には、例えば図９に示すスペクトル分布が表示される。図９に示すスペクトル分布においては、１１１７nmの波長位置（Si）に高い光強度が表れるとともに、１０３３nmの波長位置（酸化銅（II）(CuO)）および４３３nmの波長位置（炭化ケイ素（SiC））にも比較的高い光強度が表れる。このように、上記加工前の成分検出工程においては検出されなかった酸化銅（II）(CuO)および炭化ケイ素（SiC）がレーザー加工後の成分検出工程においては検出される。即ち、銅(Cu)は半導体ウエーハ１０がレーザー加工される前の状態では単独でスペクトルを発生しないが、レーザー加工され酸化すると酸化銅（II）(CuO)としての１０３３nmの光を発する。従って、半導体ウエーハ１０にはケイ素（Si）の他に不純物として銅(Cu)が含まれていることが判る。 As described above, if the detection position where the component detection step before processing of the semiconductor wafer 10 is performed is positioned immediately below the condenser 53, the component inspection step is performed under the same inspection conditions as the component detection step before processing. To implement. Then, for example, the spectral distribution shown in FIG. In the spectral distribution shown in FIG. 9, high light intensity appears at the wavelength position (Si) of 1117 nm, and the wavelength position of 1033 nm (copper oxide (II) (CuO)) and the wavelength position of 433 nm (silicon carbide (SiC)). Also, a relatively high light intensity appears. Thus, copper oxide (II) (CuO) and silicon carbide (SiC) that were not detected in the component detection step before processing are detected in the component detection step after laser processing. That is, copper (Cu) alone does not generate a spectrum before the semiconductor wafer 10 is laser processed, but emits light of 1033 nm as copper oxide (II) (CuO) when oxidized by laser processing. Therefore, it can be seen that the semiconductor wafer 10 contains copper (Cu) as an impurity in addition to silicon (Si).

以上のように図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、レーザー光線照射手段５を利用したフォトルミネッセンス測定手段７を具備しているので、安価にフォトルミネッセンス測定機能を得ることができるとともに、フォトルミネッセンス測定器の設置場所が不要となる。また、レーザー光線発振手段５１は被加工物を加工できる出力を有するので、出力調整手段５２によって励起エネルギーを適宜調整することにより十分な成分検出が可能となる。更に、図示の実施形態におけるレーザー加工装置においては加工前の成分検出工程における検出位置をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納しているので、加工後の成分検出工程においては同じ検出位置での再検出が可能であるとともに、半導体ウエーハの成分検出工程とレーザー加工工程を同一のチャックテーブル３６上で実施できるので、半導体ウエーハをフォトルミネッセンス測定器とレーザー加工装置に着脱する作業が省け面倒が解消する。 As described above, since the laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes the photoluminescence measuring means 7 using the laser beam irradiation means 5, it is possible to obtain a photoluminescence measuring function at a low cost, and a photoluminescence measuring instrument. The installation place of becomes unnecessary. Further, since the laser beam oscillating means 51 has an output capable of processing the workpiece, sufficient component detection can be performed by appropriately adjusting the excitation energy by the output adjusting means 52. Furthermore, in the laser processing apparatus in the illustrated embodiment, the detection position in the component detection step before processing is stored in the random access memory (RAM) 83, so that in the component detection step after processing, the detection at the same detection position is repeated. As well as being capable of detection, the semiconductor wafer component detection step and the laser processing step can be carried out on the same chuck table 36, eliminating the trouble of attaching and detaching the semiconductor wafer to and from the photoluminescence measuring device and the laser processing apparatus. .

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
３７：加工送り手段
３７４：X軸方向位置検出手段
３８：割り出し送り手段
３８４：Y軸方向位置検出手段
４：レーザー光線照射ユニット
５：レーザー光線照射手段
５１：パルスレーザー光線発振手段
５２：出力調整手段
５３：集光器
６：撮像手段
７：フォトルミネッセンス測定手段
７１：光検出器
７２：分光器
７３：表示手段
８：制御手段
１０：半導体ウエーハ
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：保護テープ 2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 36: Chuck table 37: Processing feed means 374: X-axis direction position detection means 38: Indexing feed means 384: Y-axis direction position detection means 4: Laser beam irradiation unit 5: Laser beam irradiation means 51: Pulse laser beam oscillation means 52: Output adjustment means 53: Condenser 6: Imaging means 7: Photoluminescence measuring means 71: Photo detector 72: Spectrometer 73: Display means 8: Control means 10: Semiconductor wafer F: Circular Frame T: Protective tape

Claims

被加工物を保持する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レーザー加工するためのレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を調整する出力調整手段および該出力調整手段によって出力が調整されたレーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器とを有するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射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レーザー光線照射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、該加工送り手段による該チャックテーブル移動位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該割り出し送り手段による該チャックテーブル移動位置を検出するY軸方向位置検出手段と、制御手段と、を具備するレーザー加工装置であって、
該集光器に隣接して配設され該集光器から照射されたレーザー光線の励起エネルギーによって被加工物から発生するスペクトルを捉える光検出器と、該光検出器によって捉えられたスペクトルを分光する分光器と、該分光器によって分光された波長のスペクトル分布を表示する表示手段と、を具備し、
該制御手段は、被加工物がレーザー光線により加工される前、又は加工された後に、該出力調整手段を作動して、レーザー光線発振手段から発振されるレーザー光線の出力を、被加工物がレーザー光線により加工される場合のレーザー光線の出力よりも小さい出力に調整して、被加工物に照射し、該光検出器により被加工物から発生するスペクトルを捉えるようにしたことを特徴とするレーザー加工装置。 Chuck table for holding a workpiece, laser beam oscillation means for oscillating a laser beam for laser processing the workpiece held on the chuck table, and output adjustment for adjusting the output of the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means And a laser beam irradiating means having a condenser having a condenser lens for condensing the laser beam whose output is adjusted by the output adjusting means, and the chuck table and the laser beam irradiating means in the processing feed direction (X-axis direction) and feed means for relatively moving the) indexing way direction (Y axis direction) to relatively move allowed to indexing means for orthogonal the chuck table and the laser beam irradiation means and the processing-feed direction (X direction) And X-axis direction position detection for detecting the position of the chuck table moved by the processing feed means. A laser processing apparatus comprising: an output means; a Y-axis direction position detection means for detecting the position of the chuck table moved by the index feed means; and a control means,
A photodetector that is disposed adjacent to the light collector and captures a spectrum generated from the workpiece by the excitation energy of a laser beam emitted from the light collector, and spectrally separates the spectrum captured by the light detector. A spectroscope, and display means for displaying the spectral distribution of the wavelength split by the spectroscope ,
The control means operates the output adjusting means before or after the workpiece is processed by the laser beam, and outputs the laser beam oscillated from the laser beam oscillation means, and the workpiece is processed by the laser beam. A laser processing apparatus , wherein the output is adjusted to be smaller than the output of the laser beam in such a case, the workpiece is irradiated, and the spectrum generated from the workpiece is captured by the photodetector .

被加工物の成分を検出する際には、該出力調整手段によって該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を励起エネルギーを生成する出力に調整する、請求項１記載のレーザー加工装置。 2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein when detecting a component of the workpiece, the output adjusting means adjusts the output of the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means to an output for generating excitation energy.

該レーザー光線発振手段によって発振するレーザー光線は、波長が２５７nmに設定されている、請求項１又は２記載のレーザー加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the laser beam oscillated by the laser beam oscillation means has a wavelength set to 257 nm.