JPH0581358B2

JPH0581358B2 -

Info

Publication number: JPH0581358B2
Application number: JP60062964A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Tanimoto; Keiichiro Sakado; Joji Iwamoto; Hiroshi Shirasu; Kyoto Majima
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1993-11-12
Also published as: JPS61222696A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は高精度に位置合わせしてレーザ光を照
射する装置に関し、特に、集積回路における配線
状態を変更する装置に関するものである。

（発明の背景）従来、ウエハチツプ内の集積回路を切断する装
置において、チツプの位置合わせは照射すべきレ
ーザ光を弱めて集積回路の特定のパターンに入射
させて走査し、その反射光を検出して加工用レー
ザビームと集積回路パターンとの位置合わせをし
たり、照明ランプで照明された集積回路の顕微鏡
拡大像を光電検出したりして位置合わせをしてい
た。これらの位置合わせは加工用レーザビームを
集光する対物レンズを通して行なわれていたが、
この方式によると、ウエハの位置決めに時間がか
かるという欠点があつた。すなわちウエハの回転
誤差を検出するのに、１つの顕微鏡を用いる場合
にはウエハ上の離れた複数個所をウエハを移動し
て観測する必要があるからである。

（発明の目的）本発明はこれらの欠点を解決し、レーザ照射点
の位置合わせ精度が高く、かつ高速に位置合わせ
ができる装置を得ることを目的とする。

（発明の概要）本発明は、加工用レーザ照射系及び位置合わせ
用センサを持ち、加工用レーザ照射系と位置合わ
せ用センサの位置的な対応を予め求めた後にウエ
ハを位置合わせ用センサにより計測して位置決め
することを技術的要点としている。

（実施例）第１図は本発明の実施例の斜視図である。同図
においてYAGレーザ等の加工用レーザ光源１、
可変減衰器２、集光レンズ３、ミラー４、開口９
ａを有する開口板９、ビームスプリツター１０、
対物レンズ１２より加工用レーザ照射系が構成さ
れている。また加工用レーザ照射系に付随して加
工用レーザの照射位置を計測する加工用レーザ照
射位置計測系及びレーザ照射位置を観察する加工
用レーザ照射位置観察系がある。計測系は照明用
光フアイバー７、コンデンサーレンズ８、矢印６
の方向に動く可動ミラー５、可動ミラー５を駆動
するミラー駆動部５ａ、前述した開口板９、ビー
ムスプリツター１０、対物レンズ１２、並びに集
光レンズ１６、検知器１７より成り、観察系は照
明用光フアイバー１８、コンデンサーレンズ１
９、ビームスプリツター２０、前述したダイクロ
イツクミラー１１、対物レンズ１２、並びに指標
レチクル２１、リレーレンズ２２、及び撮像管２
３より成つている。さらにウエハＷの位置合わせ
をする為のグローバルアライメントセンサとして
WX，WY，Wθの各センサがある。

これら加工用レーザ照射系、計測系、観察系、
及びグローバルアライメントセンサは、レーザ加
工装置本体（不図示）に一体に組み込まれてい
る。そしてセンサWX，WY，Wθと対物レンズ
１２とはある特定の位置関係になるようにレーザ
加工装置本体（不図示）に固定されているXYス
テージST上にはグローバルアライメントセンサ
WX，WY，Wθと加工用レーザ照射位置計測系
の相対位置計測に用いる為にフイデユーシヤルマ
ークFMが固定されている。XYステージSTの位
置はＸ軸レーザ干渉計２４とＹ軸レーザ干渉計２
５によつて計測される。

XYステージSTはＸモータ３６とＹモータ３
５によつて駆動されるものであり、これらのモー
タはステージ制御部３４により制御されている。
さらにXYステージST上には不図示のＺステー
ジが設けられ、Ｚステージの上に不図示のθ回転
ステージが設けられており、ウエハＷはこのθ回
転ステージ上に載置される。このθ回転ステージ
も不図示のモータにより駆動される。そしてこの
不図示のモータもステージ制御部３４により制御
される。Ｚステージは不図示のモータにより駆動
される。このモータもステージ制御部３４により
制御されるものである。３３は中央制御部（以
下、CPUと称す）であり、ステージ制御部３４
への指令及びレーザの出力、減衰の指令を行な
い、又レーザ照射位置の計測等も行なう。２８は
加工レーザ用電源、２９は可変減衰器２の制御部
である。３１はカメラコントロールユニツト、３
２はITVモニターであり、対物レンズ１２によ
る拡大像を観察するだけでなくグローバルアライ
メントセンサWX，WY，Wθを通した拡大像も
切替式で観察できるようになつている。

図示はしていないが、ウエハＷの表面が、開口
９ａの縮小投影像の像面と一致する如く焦点を合
わせる為に、オートフオーカス系と前述したＺス
テージが設けられており、ステージ制御部３４に
より最適な結像状態、すなわち開口９ａの像がウ
エハＷ上に結像する状態が保たれるように構成さ
れている。

第２図は加工用レーザの照射位置とグローバル
アライメントセンサの関係を示す平面図であり、
本出願人による特開56−102823に詳述されている
のと同様の構成を示している。

加工用レーザ照射系の対物レンズ１２の中心付
近の加工レーザ照射位置を原点Ｏとし、原点Ｏに
て直交するＸ軸、Ｙ軸をとる。これらのＸ軸、Ｙ
軸は第１図のレーザ干渉計のミラー２６と２７で
決まる座標軸と同じ方向を持つている。Ｘセンサ
WXはＸ軸上に、ＹセンサWYはＹ軸上に位置
し、アツベの誤差をなくした配置をとつている。
θセンサWθはＹセンサWYと同一のＹ座標を持
ち、ウエハＷの回転誤差をＹセンサWYと共に検
出する。ＸセンサWXはウエハＷのＸ方向の位置
検出をするのに用いられる。ＹセンサWYはウエ
ハＷのＹ方向の位置検出をするのに用いられる。
また原点ＯとＹセンサWYとの距離及び原点Ｏと
ＸセンサWXとの距離はフイデユーシヤルマーク
FM上のＸマークXL及びＹマークYLを、XYス
テージSTを動かしてはＸセンサWX、Ｙセンサ
WY及び加工用レーザ照射位置計測系により検出
し、これをレーザ干渉計２４，２５により測長す
ることにより得られる。その詳細は後述する。

第３図は加工用レーザ照射計、加工用レーザ照
射位置計測系及び観察系を示したもので、第１図
の装置を部分的に詳述したものである。加工用レ
ーザ光源１から出たレーザ光は可変減衰器２で強
度を変えられ、レンズ３によりミラー４を経由し
て開口９上投影される。開口板９の開口９ａは正
方形または長方形であつて、開口９の像は対物レ
ンズ１２によつてウエハＷ上に縮小投影される。
開口９ａの大きさを変更することによりウエハＷ
上のレーザ照射サイズを変えることもできる。以
上がレーザ照射系である。可動ミラー５をレーザ
照射系の光路に入れることにより、加工用レーザ
照射位置計測系が使用できる状態となる。可動ミ
ラー５が破線の位置に来るとライトガイド７から
の光はコンデンサーレンズ８によつて開口板９上
を照射し、開口９ａの像は対物レンズ１２によつ
て、ウエハＷ上に縮小投影される。投影位置は加
工用レーザ照射位置と同じである。すなわち加工
用レーザ照射位置計測系のステージST上の検出
中心と、加工用レーザ照射系によるステージST
上のレーザ照射位置中心とは一致する。レンズ１
２によつて投影された光像の、ウエハＷ又はその
位置にある他の反射体（例えばフイデユーシヤル
マークFM）の表面による反射光は、ビームスプ
リツター１０で一部が反射され、集光レンズ１６
により集光されて検知器１７により検出される。
従つて検知器１７より加工用レーザ照射位置にあ
るパターンの検出信号（後述する第７図のような
信号）が得られる。加工用レーザ照射位置計測系
が機能している時はライトガイド１８からの光は
出ないようになつている。ライトガイド１８は観
察用の照射光源であり、コンデンサーレンズ１９
とビームスプリツター２０、ダイクロイツクミラ
ー１１、対物レンズ１２を経てウエハＷ上を照射
し、対物レンズ１２の結像面に置かれたレチクル
２１上にウエハ上のパターン像を結像する。そし
てこの像をリレーレンズ２２によつて撮像管２３
上に形成する。

第４図は本出願人による特開57−19726に記述
されたグローバルアライメントセンサWX，
WY，Wθの原理を示すものであり、アライメン
ト誤差を検出する方向にη軸があるように描かれ
ている。従つてＸセンサWXではη軸はＸ軸に相
当し、ＹセンサWYとθセンサWθではη軸はＹ
軸の方向に相当する。レーザビーム４０は矢印４
４のように振動回転する反射鏡４５により反射さ
れ、レンズ４１によつて集光されてη軸方向に集
光走査される。集光ビームの形状は、不図示のシ
リンドリカルレンズ系の効果によりξ軸方向に長
くなつている。すなわち集光ビームはアライメン
トマークAMを構成するξ軸方向に並んだ複数の
パターンを含むように構成されている。集光ビー
ムがη軸方向に格子状のアライメントマークAM
上を走査すると、回折光が生じ、それをξ軸方向
に並んだ検知器４２及び４３で受光して光電変換
し、反射鏡４５の振動回転に同期して同期検波す
ると、アライメント誤差信号が得られる。前述し
たセンサWX，WY，Wθはそれぞれ第４図の如
く構成されているものである。そしてレーザビー
ム４０としてはCWレーザを用いている。第６図
は反射鏡４５が振動回転している状態でＸ、Ｙ、
又はθセンサの下をウエハのアライメントマーク
AMが移動した場合のアライメント誤差信号Ｓ１
を示し、零点６０では、アライメントマークAM
がＸ、Ｙ、又はθセンサの検出中心に一致してい
る。

第５図はXYステージ上に形成されたフイデユ
ーシヤルマークFMに形状を示し、Ｙ方向に伸び
た線XL上に一定間隔で長さの短い矩形５０ａ，
５０ｂ…が並び、並びの中央付近にはこの矩形の
一周期分が連らなつた長さの長い矩形５１があ
る。即ち長さの短い矩形５０ａ，５０ｂ…のβ方
向の一辺の長さをL₁、この短い矩形の間隔をL₂
とすると、長さの長い矩形５１のβ方向の長さは
2L₁＋L₂）となつている。同様にＸ方向に伸びた
線YL上に長さの短い矩形５３ａ，５３ｂ，５３
ｃ…及び長さの長い矩形５２がＹ方向のマークと
同様な規則性を持つて配置されている。以下、
XL上に形成された矩形の列をＸパターンと称し、
YL上に形成された矩形の列をYLパターンと称
す。ここで矩形５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，…，５
３ａ，５３ｂ，５３ｃ…、及び矩形５１，５２
は、詳しくはクロムメツキされた円板５５のメツ
キされた部分５５ａを部分的に削除することによ
り構成されている。従つてこれらの矩形はまわり
の部分（クロムメツキされた部分）よりも反射率
が低くできている。第５図のマークFMはグロー
バルアライメントセンサWY，Wθ，WXによつ
て検出可能であるし、又、第３図に示した加工用
レーザ照射位置計測系によつても検出可能であ
る。照射位置計測系によりXYステージST上に
投影された光像LSの両辺の長さは、第５図に示
す如くα方向（Ｘと同一方向）及びβ方向（Ｙと
同一方向）において（2L₁＋L₂）よりも小さくな
るように構成されている。そしてフイデユーシヤ
ルマークFMをグローバルアライメントを行なう
各センサWY，Wθ，WXで検出した時の出力は、
それぞれ第６図と同様になる。次にマークFMを
照射位置計測系により検出する場合について述べ
る。マークFMがXYステージSTのＹ方向の移動
により対物レンズ１２の下を通過するよう走査さ
れた場合、Ｙ方向の移動量Ｙと検知器１７の出力
信号S₂の関係は第７図の信号７０のようになる。
Ｙ方向の位置はレーザ干渉２５によつて計測され
た値である。

信号７０は一定レベル（基準レベル）７１と比
較され、これらが一致するＹの位置Ｙ１とＹ２を
求め、Ｙ１とＹ２の中点Y_FMを求めれば光像LSと
パターン５２の中心同志が一致するＹ方向の位置
がわかる。従つて第２図においてフイデユーシヤ
ルマークFMを移動させて、センサWYとレーザ
照射位置計測系とによりそれぞれ光電検出を行え
ば計測系による光像LSの原点ＯからＹセンサ
WYの検出中心までの距離L_WYを計測できる。

また、原点ＯからＸセンサWXまでの距離L_WX
も同様にフイデユーシヤルマークFMのＸ方向の
パターンを用いて計測される。光像LSの両辺の
長さを矩形５１，５２の長さ（2L₁＋L₂）より小
さくした理由は、光像LSに対してパターン５２
をα方向に、光像LSに対してパターン５２をβ
方向にそれぞれ移動させる時に、光像LSがパタ
ーン５１あるいは５２の端部（長手方向の端部）
にかからないようにする為である。光像LSがパ
ターン５１，５２の上記端部にかかると検知器１
７の出力が乱れ、パターン５１，５２の検出が不
正確になる。しかしながら本実施例は上述の如く
構成してあるので、パターン５１，５２をα方向
あるいはβ方向に移動し光像LSを横切るように
しても、光像LSがパターン５１，５２の上記端
部にかかることはなく、検知器１７の出力が乱れ
ることはない。従つて正確な検出ができる。L_WY
とL_WXはレーザ干渉計２５及び２４の出力より得
られCPU３３に記憶され、ウエハアライメント
を行なう場合に定数として使用される。センサ
WYとセンサWθとの距離はその装置固有の値で
あるから予め決まつており、CPU３３に記憶さ
れている。

ウエハＷのグローバルアライメントを行なう場
合は、XYステージを移動して第８図に示したウ
エハＷ上のＹマークYM及びθマークθMをそれ
ぞれＹセンサWYとθセンサWθにより検出し、
θ回転ステージを回転させてウエハＷの回転誤差
を除く。そしてＹ方向のステージ位置を干渉計２
５の出力より得てCPU３３に記憶する。尚この
後θ回転ステージをXYステージに固定し、その
後ＹセンサWYによりθチエツクマークYCMの
中心位置を検出してウエハＷのXY座標系に対す
る残存回転誤差εを求めてもよい。

次にXYステージを移動してＸセンサWXによ
りウエハＷ上のＸマークXMを検出し、Ｘ方向の
ステージ位置を干渉計２４の出力より得てCPU
３３に記憶する。以上の動作により、ウエハＷ上
のパターンのステージの座標系XYに対する位置
関係がわかり、グローバルなアライメントがなさ
れる。これらの動作の詳細は特開56−102823に開
示されている。本実施例においては同公開特許に
おける手順も全く同様に使える。また上述の如く
残存回転誤差εを検出した場合には、チツプパタ
ーン露光時の回転アライメント誤差に比べて大き
な回転誤差が残つていても問題ない。この理由は
加工レーザの照射されるサイズはせいぜい数ミク
ロンであり、露光装置（ステツパー）の露光サイ
ズ10mm〜20mmに比べると格段に小さいからであ
る。ただしこの場合には加工レーザの照射点の位
置決めはサブミクロンの精度で行なう必要がある
ので、ウエハの残された回転誤差εを計測して、
位置決めの時にウエハ座標系の回転計算をして加
工レーザの照射位置の中心を目標位置に一致させ
る必要がある。

上記実施例においてＹセンサWY、θセンサ
Wθ、ＸセンサWXでマークFMを検出する時、
XYステージSTは必ずしも停止させる必要はな
く、各センサのマークFM検出中心におけるステ
ージ座標を計測し、記憶すればよい。

第１０図及び第１１図はCPU３３の動作を表
すフローチヤートである。次にこのフローチヤー
トを用いて本実施例の動作を詳述する。まずウエ
ハＷがXYステージST上にローデイングされる
前に動作について述べる。CPU３３は最初に
ミラー駆動部５ａに信号を送り、可動ミラー５を
レーザ照射系の光路内に挿入するよう制御を行な
う。次に不図示の駆動部へ信号を送り、開口９
ａの大きさの適当な大きさに制御する。次に
CPU３３はステージ制御部３４へ信号を送り、
この制御部３４により不図示のモータを駆動して
XYステージSTをＺ方向（上下方向）に動かし
フオーカス合せを行なう。従つて光フアイバー７
により照射された開口９ａの像がXYステージ
ST上に結像され、この像の反射光が検知器１７
上に結像されようになる。次にCPU３３はス
テージ制御部３４へ信号を送り、この制御部３４
によりモータ３５，３６を駆動してXYステージ
STをＸ、Ｙ方向に移動しフイデユーシヤルマー
クFMのYLパターンをＹセンサWYの下に位置づ
け、センサWYによりYLパターン、詳しくはYL
パターンの中心YLを検出する。検出は第４図〜
第６図を用いて説明したとおりである。第４図に
示した検知器４２，４３の信号はCPU３３内で
処理される。そしてCPU３３は第６図に示され
たような信号よりＹセンサWYの検出中心とYL
パターンの中心YLとが一致する（第６図の６０
を得る）ステージSTのＹ座標Y_WYを記憶する。
ステージSTの位置は干渉計２５の出力を参照す
ることにより得られる。次いCPU３３はステ
ージ制御部３４へ信号を送り、この制御部３４に
よりＸモータ３６を駆動してＹ座標Y_WYを保ちつ
つXYステージSTを移動する。この時θセンサ
Wθの下にYLパターンがきたとしてもθセンサ
Wθの検出中心とYLパターンの中心YLとが正確
に一致するとは限らない。従つてCPU３３は公
知の方法によりθセンサWθの検出中心をずらし、
これを正確にYLパターンの中心YLに一致させ
る。次にCPU３３はステージ制御部３４へ信
号を送る、この制御部３４によりモータ３５，３
６を駆動して加工用レーザ照射位置計測系により
YLパターン、詳しくは矩形５２のパターンを検
出できる位置にXYステージSTを移動する。そ
して制御部３４を介してXYステージSTをＹ方
向に走査することによりフアイバー７により照射
されたYLパターンからの反射光を検知器１７で
受ける。そしてCPU３３はこの検知器１７の出
力を処理することによりYLパターンの中心YLを
検出する。検出は第５図、第７図を用いて説明し
たとおりである。そしてCPU３３は加工用レー
ザ照射位置計測系によりYLパターンの中心YLが
位置するとしたXYステージSTのＹ座標Y_FM、す
なわち加工用レーザ照射位置計測系の検出中心Ｏ
とYLパターンの中心YLとが一致するステージ
STのＹ座標Y_FMを記憶する。ステージSTの位置
は干渉計２５の出力を参照することにより得られ
る。次にCPU３３は上述した座標の値Y_WYから
同じく上述した座標の値Y_FMを減算した値L_WY（第
２図参照）を求め、これを記憶する。

次にCPU３３はステージ制御部３４へ信号
を送り、この制御部によりモータ３５，３６を駆
動して加工用レーザ照射位置計測系によりXLパ
ターン、詳しくは矩形５１のパターンを検出でき
る位置にXYステージSTを移動する。そしてフ
アイバー７からの照射光によりステージST上の
パターン５１を照射する。そしてさらに制御部３
４を介してステージSTをＸ方向に走査すること
によりXLパターンからの反射光を検知器１７で
受ける。CPU３３はこの検知器１７の出力を処
理することによりXLパターンの中心XLを検出す
る。検出は第５図、第７図を用いて説明したとお
りである。そしてCPU３３は加工用レーザ照射
位置計測系によりXLパターンの中心XLが位置す
るとしたXYステージSTのＸ座標X_FM、すなわち
加工用レーザ照射位置計測系の検出中心ＯとXL
パターンの中心XLとが一致するXYステージST
のＸ座標X_FMを記憶する。XYステージSTの位置
は干渉計２４の出力を参照することにより得られ
る。次にCPU３３はステージ制御部３４へ信
号を送り、この制御部３４によりモータ３５，３
６を駆動いてXYステージSTをＸ、Ｙ方向に移
動し、XLパターンをＸセンサWXの下に位置づ
け、センサWXによるXLパターン、詳しくはXL
パターンの中心XLを検出する。検出は第４図〜
第６図を用いて説明したとおりである。第４図に
示した検知器４２，４３の信号はCPU３３内で
処理される。そしてCPU３３は第６図に示され
たような信号よりＸセンサWXの検出中心とXL
パターンの中心XLとが一致する（第６図の６０
を得る）XYステージSTのＸ座標X_WXを記憶す
る。XYステージSTの位置は干渉計２４の出力
を参照することにより得られる。CPU３３は
上述した座標の値X_FMから同じく上述した座標の
値X_WXを減算した値L_WX（第２図参照）を求めこれ
を記憶する。そしてミラー駆動部５ａに信号を
送り、可動ミラー５を加工用レーザ照射系の光路
から退避される。このようにして加工用レーザ照
射位置計測系の検出中心ＯとＹセンサWYの検出
中心との間の距離L_WY、並びに加工用レーザ照射
位置計測系の検出中心ＯとＸセンサWXとの間の
距離L_WXとが得られる。この加工用レーザ照射位
置計測系の検出中心Ｏは加工用レーザ照射系にお
けるXYステージST上のレーザ照射位置の中心
と一致するものである。従つてL_WYは加工用レー
ザ照射系によるレーザ照射位置の中心とＹセンサ
WYの検出中心との間の距離を、又L_WXは加工用
レーザ照射系によるレーザ照射位置の中心とＸセ
ンサWXの検出中心との距離を示すことになる。

次に第１１図のフローチヤートを用いてその後
のCPU３３の動作を説明する。まずCPU３３は
第１図において図示されていないプリアライメ
ント機構によりウエハのプリアライメントを行な
う。そしてそのウエハを、同じく図示されてい
ないローデイング機構により第１図に図示した
XYステージST上へローデイングする。このウ
エハはXYステージ上のθ回転ステージ（不図
示）に吸着される。第１図に示したウエハＷはこ
のようにしてローデイングされたウエハである。
そして〓〓不図示のオートフオーカス検出系とＺス
テージとを作動してウエハＷ上に開口９ａの像が
結像する如くフオーカス合わせを行なう。XYス
テージST上にローデイングされたウエハＷはプ
リアライメントされた後にローデイングされてい
るので、XYステージSTに対し大体所定の位置
関係になつている。しかしそれは正確なものでは
ないので以下の如くフアインアライメントを行な
う。すなわちCPU３３は制御部３４を介して
モータ３５，３６を駆動し、Ｙ、θの各センサ
WY，WθによりウエハＷ上の特定位置にあるア
ライメントマークYM，θM（第８図参照）を検出
する。そしてモータ３５，３６及び不図示のモー
タの駆動によりXYステージST及びθ回転ステ
ージ（不図示）を移動する。こうして公知の方法
に従つてＸ軸と平行な線、すなわちセンサWYの
検出中心とWθの検出中心を結ぶ線の上にウエハ
ＷのＹアライメントマークYMとθアライメント
マークθMを位置づける。そしてこの状態を得る
XYステージのＹ座標を記憶する。マークYMの
θMの検出は第４図及び第６図を用いて説明した
とおりである。第４図に示した検知器４２，４３
の信号はCPU３３内で処理される。XYステージ
STの位置は干渉計２５の出力を参照することに
より得られる。その後θ回転ステージもXYステ
ージに吸着され、これに固定される。この後、Ｙ
センサWYによりθチエツクマークYCMを検出
し、残存回転誤差を求めてもよい。次にCPU３
３は〓〓ステージ制御部３４介してモータ３５，３
６を駆動し、XYステージを移動してＸセンサ
WXによりウエハＷの特定位置にあるＸアライメ
ントマークXMを検出する。そしてＸアライメン
トマークXMを検出するXYステージのＸ座標を
記憶する。マークXMの検出は第４図、第６図を
用いて説明したとおりである。第４図に示した検
知器４２，４３の信号はCPU３３内で処理され
る。XYステージの位置は干渉計２４の出力より
得られる。CPU３３は以上のようにしてウエハ
Ｗのフアインアライメントを行ない、かつウエハ
Ｗの特定位置にあるアライメントマークYM，
θM，XMを検出することによりXYステージST
上におけるウエハＷの位置を記憶する。この時点
では、CPU３３に、ウエハの大きさ、チツプの
大きさ、チツプの配列、各チツプのどの部分をレ
ーザにて切断するか等の情報、並びに上述したグ
ローバルアライメントセンサWX，WYと加工用
レーザ照射系によるレーザ照射位置の中心Ｏとの
距離に関する情報、並びにXYステージST上に
固定されたウエハの位置に関する情報が蓄積され
ている。尚残存回転誤差εを求めた時にはこの誤
差に関する情報も蓄積されている。CPU３３は
次に〓〓ステージ制御部３４介してモータ３５，３
６を駆動し、蓄積された上記各情報に基づいてウ
エハＷ上の１つのチツプをレンズ１２の下に位置
づけ、かつ回路を切断すべきそのチツプ中の特定
箇所（切断箇所）を加工用レーザ照射系による照
射位置の中心Ｏを一致させる。そして〓〓制御部２
９を介して可変減衰器２を制御し、〓〓電源２８を
介して加工用レーザ光源１を駆動し、レーザ発振
を行なわせる。従つて光源１から発したレーザ光
は可変減衰器２、集光レンズ３、ミラー４、開口
９、ビームスプリツタ１０、ダイクロイツクミラ
ー１１、対物レンズ１２を介してチツプ上に導か
れ、チツプ中の回路の特定箇所を切断する。次に
CPU３３は〓〓ウエハ一枚中の各チツプ切断を全
て終了したか否かを判別する。そしてまだウエハ
中の各チツプの切断を全て終了していなければ、
〓〓切断すべき他のチツプの切断箇所を読み出す。
その後〓〓読み出された情報の基づいてXYステー
ジSTを移動してその切断箇所を加工用レーザ照
射系による照射位置の中心Ｏに一致させ、〓〓〓〓と
同じ工程を経てこの箇所を切断する。このように
してウエハＷ上における各チツプの切断箇所を順
次切断し、各チツプの切断を全て終了する。そし
てこのウエハを不図示のローデイング機構によ
りXYステージ上から退避させこれを所定の収納
位置に戻す。以上のようにして一枚のウエハの処
理が終了する。

本実施例においては加工用レーザ照射位置計測
系により光像LSを投影し、同時に、観察光学系
における証明を行なつてウエハパターンと光像
LSの位置を観察することができる。第９図はウ
エハＷに形成されたチツプ内の回路を切断する場
合のレーザ光の光像LSと切断回路の観察像を示
す図であり、第９図ａは切断部９１がＸ方向に伸
びた場合、第９図ｂは切断部９４がＹ方向に伸び
た場合を示している。上述した観察系を用いれ
ば、切断点の位置確認が行なえるだけでなく、光
学系の位置ドリフト、ウエハの伸縮等の原因によ
り微小量のアライメント誤差が残つている場合に
も、観察系を見ながらXYステージSTを微動さ
せてアライメントの誤差にかかわらず正確に回路
の切断を行なうことができる。

また上記実施例では対物レンズ１２の下に位置
するフイデユーシヤルマークFMを検出して第７
図のような信号を得るのに、加工レーザ照射位置
観察系を用いて光像LSを投影するものとしたが、
加工用レーザ１の出力を可変減衰器２で減衰させ
て加工用レーザスポツトをフイデユーシヤルマー
クFM上の投影し、その反射光を検知器１７によ
り検出することも可能である。

次に第１２図及び第１３図を用いて別の実施例
を説明する。本実施例は第１図の検知器１７に相
当する検知器を、XYステージSTに固定された
フイデユーシヤルマークFMの下、すなわちXY
ステージST内に設けた点で前述した実施例と異
なる。第１２図はフイデユーシヤルマークFM近
傍を示す断面図である。第１２図において、検知
器１７′は第１図の検知器１７に相当するもので
ある。そして検知器１７′はフイデユーシヤルマ
ークFMのYLパターンあるいはXLパターンを通
過してきた光を検知する。詳述すれば前述した実
施例の如く照明用フアイバー７の照明光によつて
YLパターンあるいはXLパターンが照明されると
検知器１７′はパターンの透過光を受光し、検出
出力を得る。この検知器１７′の出力は、第１３
図の如くである。同図において、検知器１７′の
出力信号S₂′は信号７０′の如くである。そしてこ
の信号７０′より前述した実施例と同様にYLパタ
ーン及びXLパターンの検出がなされる。その原
理は前述した実施例にて詳述した如くである。

また本実施例ではフイデユーシヤルマークFM
と検知器１７′の間にフイルタ１０１が設けられ、
これにより目的とする波長以外の光（外乱光）を
除去するようにしている。検知器１７′及びフイ
ルタ１０１以外の構成及びCPU３３による制御
の仕方は前述した実施例と同様である。本実施例
では要素５，５ａ，７〜１０，１２，１７′，１
０１で加工用レーザ照射位置計測系を構成してい
る。尚、本実施例ではフアイバー７からの光をフ
イデユーシヤルマークFM上に導き検知器１７′
にてYL，XLの各パターンを検出しているが、こ
れの替りに、レーザ光源１から発せられるレーザ
光を可変減衰器２にて減衰してやり、これにいフ
イデユーシヤルマークFMを照明しYL，XLの各
パターンを検出してやつてもよい。

上述した２つの実施例においてレーザ光源１か
らのレーザ光をフイデユーシヤルマークFMに照
射して、YL，XLの各パターンを照明するのでは
なく、フアイバー７からCWレーザ（連続光）を
導いてYL，XLの各パターンを照射し応答の遅い
検知器１７，１７′にてYL，XLの各パターンを
検出すればＳ／Ｎの良い計測（検出）を行なうこ
とができるのはいうまでもない。

以上の詳述した２つの実施例においては回路を
切断する装置として説明したが、本装置は加工用
レーザにてチツプ内の回路を部分的にアニールす
ることにより、回路の導通状態を変えて集積回路
の動作を変更するような用途にも使用できる。

また、切断用レーザビームを減衰させてパター
ンの外観上は損傷がないようにしてパターンの位
置検出を行なう装置において予備アライメントの
精度が悪い場合にはMOSダイオードを破壊して
しまう欠点があるが、上記実施例の加工用レーザ
照射位置計測系の如く小出力のCWレーザを用い
ればこのようなことはない。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、歩留りが高くか
つ精度の良いレーザ加工装置が得られるのみなら
ず、グローバルアライメント系と加工用レーザ照
射位置との位置関係を自動的に高精度で求めるこ
とができる装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は加
工用レーザ照射位置とグローバルアライメント系
の関係を示す平面図、第３図は主要光学系の模式
図、第４図はグローバルアライメントセンサの模
式図、第５図はフイデユーシヤルマークのパター
ンの平面図、第６図はグローバルアライメントセ
ンサのマーク位置計測時の信号を示す図、第７図
は加工用レーザ照射位置計測系によるフイデユー
シヤルマーク計測時の信号を示す図、第８図はウ
エハＷ上でのアライメントマークの配置を示す
図、第９図は切断すべき回路と加工用レーザ照射
位置との関係を示す図、第１０図及び第１１図は
CPU３３の動作を示すフローチヤート、第１２
図は別実施例を示す部分的断面図、第１３図は検
知器１７′の出力信号を示す図である。（主要部分の符号の説明）、１〜４，９，１０，
１２……加工用レーザ照射系、５，５ａ，７〜１
０，１２，１６，１７；５，５ａ，７〜１０，１
２，１７′，１０１……加工用レーザ照射位置計
測系、１１，１２，１８〜２３……加工用レーザ
照射位置観察系、WX，WY，Wθ……グローバ
ルアライメントセンサ、Ｗ……ウエハ、FM……
フイデユーシヤルマーク、ST……XYステージ、
３３……CPU。

Claims

【特許請求の範囲】１加工すべきチツプ領域が形成された基板に対
して、前記チツプ領域内の一部を加工するための
レーザ光を投射する投射光学系を備え、前記基板
上のチツプ領域を前記投射光学系からのレーザ光
に対して位置合わせするレーザ加工装置におい
て、前記基板は、前記チツプ領域に対して所定の位
置関係で配置された複数のアライメントマークを
備え、前記投射光学系のレーザ光と所定距離隔てた位
置に検出中心を有し、前記複数のアライメントマ
ークのそれぞれ位置を同時に検出する複数のマー
ク検出手段と；前記複数のマーク検出手段のそれぞれの検出中
心と前記レーザ光との距離を求める手段と；前記マーク検出手段の検出結果と前記距離とに
基づいて前記位置合わせを行う制御手段とを備え
たことを特徴とするレーザ加工装置。２前記レーザ加工装置は、前記基板に投射され
る前記レーザ光の光軸とほぼ同一の光軸を有する
とともに、前記基板に対して検出光を照射する照
射光学系と、前記基板で反射した前記検出光を検
出して前記アライメントマークの前記光軸に対す
る位置を検出する第２のマーク検出手段とをさら
に備えることを特徴とする請求項１に記載のレー
ザ加工装置。