JPH0454489A - レーザ加工装置ステージ位置精度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、レーザ加工装置の被加工物を載置して被加
工物へのレーザ光の入射方向である２方向に垂直なＸ方
向およびＹ方向に移動させるステージの位置精度を測定
する方法に関する。

「従来の技術」 半導体メモリの製作にあたっては、半導体ウェハ上に形
成したメモリチップの一部の回路をレーザ光の照射によ
って切断することがあり、このように導体体ウェハにレ
ーザ加工を施すには、−例として第４図に示すように、
ステージｌｌ上に被加工物としての半導体ウェハ１を真
空吸着などにより固定して載置し、加工用レーザ１２か
らのレーザ光１３をミラー１４で反射させたのち対物レ
ンズ１５を介して半導体ウェハ１上に照射する構成のレ
ーザ加工装置を用い、制御部１６により制御される駆動
機構１７によって、半導体ウェハ１上のレーザ加工点が
対物レンズ１５の光軸上に位置するようにステージ１１
を対物レンズ】５の光軸方向であるＸ方向に垂直なＸ方
向およびＸ方向に移動させた上で、その半導体ウェハ１
上のレーザ加工点にレーザ光１３を照射する。

しかし、制御部１６から駆動機構１７にステージ１１を
半導体ウェハ１上のレーザ加工点が対物レンズ１５の光
軸上に位置する位置に移動させる駆動信号を与えても、
駆動機構１７の機械的精度の制約や狂いなどから、ステ
ージ１１の実際に移動した位置は必ずしも設定上の位置
に一致しないで、その間にわずかながらも誤差を生じ、
したがって必ずしもレーザ光１３を半導体ウェハ１上の
所期のレーザ加工点に正確に照射することができない。

そのため、従来は、あらかしめ測定資料としての半導体
ウェハにレーザ加工を施し、その加工後の測定資料とし
ての半導体ウェハを光学顕微鏡や測微鏡を用いて観察す
ることによってステージ１１の実際に移動した位置が設
定上の位置に対してずれているか否かを検出し、ずれて
いるときにはそのずれをなくすように駆動機構１７を機
械的に調整している。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上述した従来の方法においては、レーザ
加工を施した測定資料としての半導体ウェハを光学顕微
鏡や測微鏡を用いて観察することによってステージ１１
の位置精度を測定し、位置精度が悪いときには駆動機構
１７を機械的に調整することによって位置精度を補正す
るので、位置精度の測定が煩雑になるばかりか、測定者
によって測定結果にばらつきを生じ、正確な測定をする
ことができないとともに、位置精度の補正も著しく煩雑
になる不都合がある。

そこで、この発明は、レーザ加工装置の被加工物を載置
して被加工物へのレーザ光の入射方向であるＸ方向に垂
直なＸ方向およびＸ方向に移動させるステージの位置精
度を測定する方法において、位置精度の測定を正確かつ
自動的に行うことができるとともに、位置精度を補正す
るときにも簡単かつ自動的に補正することができるよう
にしたものである。

「課題を解決するための手段」 この発明においては、被加工物を載置するステージ上に
、多数のＰ型半導体ラインと多数のＮ型半導体ラインが
それぞれ微小な一部ピッチで互いに交差して配列されて
構成されたフォトダイオードマトリックスを載置し、上
記ステージの駆動機構に対して上記ステージを上記被加
工物へのレーザ光の入射方向であるＸ方向に垂直な面内
のＸ方向およびＸ方向に所定間隔の設定上の位置に移動
させる駆動データを与えることにより上記ステージを移
動させて上記フォトダイオードマトリックス上にレーザ
光を照射し、そのレーザ光の上記フォトダイオードマト
リックスへの照射位置を上記フォトダイオードマトリッ
クスから検出して、その検出値から上記設定上の位置と
上記ステージが上記駆動データによって実際に移動した
位置との差を夏出し、その算出結果を上記駆動データに
加えるべき補正データとして補正用メモリに格納する。

「作　用Ｊ 上記の方法をとる、この発明のレーザ加工装置ステージ
位置精度測定方法においては、演算制御部において駆動
機構に対する駆動データを順次変えることによりステー
ジの設定上の位置を順次変えて、それぞれの設定上の位
置においてステージ上のフォトダイオードマトリックス
にレーザ光を照射し、そのフォトダイオードマトリック
スにより演算制御部においてレーザ光のフォトダイオー
ドマトリックスへの照射位置を検出して、その検出値か
ら演算制御部において上記の設定上の位置とステージが
駆動データによって実際に移動した位置との差を算出し
、その算出結果を演算制御部により上記の駆動データに
加えるべき補正データとして補正用メモリに格納するこ
とによって、ステージの位置精度の測定を正確かつ自動
的に行うことができる。

また、実際に被加工物にレーザ加工を施すときには、上
記の補正用メモリから設定上の位置に対応する補正デー
タを読み出し、その読み出した補正データを上記の駆動
データに対して加算し、その加算結果のデータを上記の
駆動データに代えて駆動機構に与えることによって、ス
テージの位置精度の補正を簡単かつ自動的に行うことが
できる。

「実施例Ｊ 第１図は、この発明のレーザ加工装置ステージ位置精度
測定方法を実現するシステムの一例である。

レーザ加工装置は、−例として、ステージ１１上に被加
工物（図示していない）を真空吸着などにより固定して
載置し、加工用レーザ１２からのレーザ光１３をミラー
１４で反射させたのち対物レンス１５を介して被加工物
上に照射する構成のもので、ステージ、１１の位置精度
の測定のために、そのステージ１１上にフォトダイオー
ドマトリックス２１を真空吸着などにより固定して載置
する。

フォトダイオードマトリックス２１は、第２図に示すよ
うに基板２１ａ上に多数のＰ型半導体ラインＰＩ、Ｐ２
・・・と多数のＮ型半導体ラインＮｌ。

Ｎ２・・・がそれぞれ例えば１μｍというような微小な
一部ピッチで互いに交差して配列形成され、Ｐ型半導体
ラインＰＩ、Ｐ２・・・の一端に電極Ｘ１゜Ｎ２・・・
が形成され、Ｎ型半導体ラインＮｌ、Ｎ２・・・の一端
に電極Ｙ１．Ｙ２・・・が形成されて、第３図に示すよ
うにＰ型半導体ラインＰ１、Ｐ２・・・とＮ型半導体ラ
インＮｌ、Ｎ２・・・のそれぞれの交点においてフォト
ダイオードが構成されたもので、電極ＸＩ、Ｘ２・・・
に所定の電圧が供給された状態で第２図に示すようにい
ずれかの交点のフォトダイオードにレーザ光１３が照射
されると、そのレーザ光１３が照射された交点のフォト
ダイオードが導通して電極Ｙｌ、Ｙ２・・・のうちの対
応するものに所定の電圧が得られる。

したがって、電極Ｘｉ、Ｘ２・・・に順次、所定の電圧
を供給し、電極Ｘ１．Ｎ２・・・のうちのいずれに所定
の電圧が供給されたときに電極Ｙ１．Ｙ２・・・のうち
のいずれに所定の電圧が得られるかを検出することによ
って、レーザ光１３が照射された交点位置を検知するこ
とができる。

そして、演算制御部２２においてステージ１１を対物レ
ンズ１５の光軸方向である２方向に垂直な面内の、ある
設定上の位ＩＦに移動させる駆動データを作成し、その
駆動データを演算制御部２２により非補正側に切り換え
られるスイッチ２３を通じてＤＡ変換器２４に供給して
駆動電圧に変換し、その駆動電圧を駆動機構１７に供給
してステージ１１を移動させ、ステージ１】の移動後に
おイテ、演’１ＩｆｆｌｌｆｌＢｔｌＢ２２　ニヨリレ
ーサｕ動回Ｎ２５を制御して加工用レーザ１２からのレ
ーザ光１３を上述したようにフォトダイオードマトリッ
クス２１上に照射し、演算制御部２２によりマトリック
ス駆動回１ｓ２６を制御してフォトダイオードマトリッ
クス２１の電極ＸＩ、Ｘ２・・・に順次、所定の電圧を
供給するとともに、そのときフォトダイオードマトリッ
クス２１の電極Ｙｌ、Ｙ２・・・に得られる電圧を演算
制御部２２に取り込んで、演算制御部２２において上述
したようにレーザ光１３のフォトダイオードマトリック
ス２１への照射位置を検出する。

さらに、演算制御部２２においては、そのレーザ光１３
のフォトダイオードマトリックス２１への照射位置の検
出値から、そのときの上記の設定上の位置とステージ１
１が駆動データによって実際に移動した位置との差を夏
出し、その算出結果を上記の駆動データに加えるべき補
正データとして補正用メモリ２７に格納する。

ステージ１１の移動、移動後のフォトダイオードマトリ
ックス２１へのレーザ光１３の照射とその照射位置の検
出、その検出値からの上記の設定上の位置とステージ１
１が駆動データによって実際に移動した位置との差の算
出、およびその算出結果の補正データの補正用メモリ２
７への書き込み、という一連の作業は、ステージ１１の
設定上の位置をＸ方向およびＹ方向に例えば８０μｍと
いうような所定間隔ごとに順次変えて、それぞれの設定
上の位！において実行する。したがって、ステージ１１
の位置精度の測定を正確かつ自動的に行うことができる
。

実際に被加工物にレーザ加工を施すときには、演算制御
部２２においてステージ１１をある設定上の位置に移動
させる駆動データを作成するとともに、演算１１７御部
２２により補正用メモリ２７からその設定上の位置に対
応する補正データを読み出し、その駆動データと補正デ
ータを加算回路２８において加算し、加算回路２８の出
力データを演算制御部２２により補正側に切り換えられ
るスイッチ２３を通じてＤＡ変換器２４に供給して駆動
電圧に変換し、その駆動電圧を駆動機構１７に供給して
ステージ１】を移動させる。したがって、ステージ１１
の位置精度の補正を簡単かつ自動的に行うことができる
。

「発明の効果Ｊ 上述したように、この発明によれば、レーザ加工装置の
被加工物を載置するステージの位置精度の測定を正確か
つ自動的に行うことができるとともに、位置精度を補正
するときにも簡単かつ自動的に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のレーザ加工装置ステージ位置精度
測定方法を実現するシステムの一例を示す図、第２図お
よび第３図は、そのフォトダイオードマトリックスの一
部を示す平面図および接続図、第４図は、レーザ加工装
置の一例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工物を載置するステージ上に、多数のＰ型半
   導体ラインと多数のＮ型半導体ラインがそれぞれ微小な
   一定ピッチで互いに交差して配列されて構成されたフォ
   トダイオードマトリックスを載置し、 上記ステージの駆動機構に対して上記ステージを上記被
   加工物へのレーザ光の入射方向であるＺ方向に垂直な面
   内のＸ方向およびＹ方向に所定間隔の設定上の位置に移
   動させる駆動データを与えることにより上記ステージを
   移動させて上記フォトダイオードマトリックス上にレー
   ザ光を照射し、 そのレーザ光の上記フォトダイオードマトリックスへの
   照射位置を上記フォトダイオードマトリックスから検出
   して、その検出値から上記設定上の位置と上記ステージ
   が上記駆動データによって実際に移動した位置との差を
   算出し、その算出結果を上記駆動データに加えるべき補
   正データとして補正用メモリに格納する、レーザ加工装
   置ステージ位置精度測定方法。