KR102182426B1 - Laser processing apparatus and method of establishing processing condition of a substrate with pattern - Google Patents

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Abstract

(과제) 패턴이 있는 기판을 양호하게 개편화할 수 있는 가공 조건 설정 방법을 제공한다.
(해결 수단) 단위 펄스광에 의해 패턴이 있는 기판에 형성되는 가공흔이 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하도록 레이저광을 조사하고, 각각의 가공흔으로부터 균열을 신전시키는 균열 신전 가공에 의해 패턴이 있는 기판을 개편화할 때의 가공 조건 설정 방법이, 패턴이 있는 기판 중 패턴 형성면의 반대면의 일부 개소를 오프셋 조건 설정용의 균열 신전 가공인 가(假)가공의 실행 개소로서 설정하는 공정과, 가가공을 행하는 공정과, 가가공의 전후에 있어서, IR광을 조명광으로 하고 패턴 형성면에 초점을 맞추어 가가공 실행 개소를 촬상하고, 얻어진 제1 및 제2촬상 화상에 대해서 가가공시의 가공 방향을 따라 화소값을 적산함으로써 얻어지는 제1 및 제2 화소값 프로파일의 차분값 프로파일을 이용하여, 레이저광의 조사 위치의 오프셋 방향을 특정하는 공정을 구비한다. (Task) To provide a method of setting processing conditions that can satisfactorily divide a patterned substrate.
(Solution means) Pattern by irradiating laser light so that processing marks formed on the patterned substrate by unit pulse light are discretely positioned along the line to be processed, and crack extension processing in which cracks are extended from each processing mark The processing condition setting method when subdividing a substrate with a pattern is a process of setting a part of the patterned substrate on the opposite surface of the pattern formation surface as an execution location of the temporary processing, which is a crack extension processing for setting offset conditions. And, in the process of performing processing and before and after processing, the IR light is used as illumination light, focusing on the pattern formation surface, and the processing execution location is imaged, and the obtained first and second captured images are subjected to processing. A step of specifying the offset direction of the irradiation position of the laser light using the difference value profile of the first and second pixel value profiles obtained by integrating pixel values along the processing direction is provided.

Description

레이저 가공 장치 및, 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법{LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF ESTABLISHING PROCESSING CONDITION OF A SUBSTRATE WITH PATTERN}Laser processing device and method of setting processing conditions for patterned substrates {LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF ESTABLISHING PROCESSING CONDITION OF A SUBSTRATE WITH PATTERN}

본 발명은, 기판 상에 복수의 단위 패턴을 2차원적으로 반복해 배치하여 이루어지는 패턴이 있는 기판을 분할함에 있어서, 가공 조건을 설정하는 방법에 관한 것으로, 특히, 레이저 가공 장치에 있어서의 가공 조건의 설정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of setting processing conditions in dividing a substrate with a pattern formed by repeating and arranging a plurality of unit patterns on a substrate in two-dimensional manner, and in particular, to a method of setting processing conditions in a laser processing apparatus It is about how to set.

LED 소자는, 예를 들면 사파이어 단결정 등의 기판(웨이퍼, 모기판) 상에 LED 소자의 단위 패턴을 2차원적으로 반복해 형성하여 이루어지는 패턴이 있는 기판(LED 패턴이 있는 기판)을, 격자 형상으로 형성된 스트리트라고 칭해지는 분할 예정 영역에서 분할하고, 개편화(칩화)하는 프로세스로 제조된다. 여기에서, 스트리트란, 분할에 의해 LED 소자가 되는 2개의 부분의 간극 부분인 협폭의 영역이다. The LED element is, for example, a substrate with a pattern (a substrate with an LED pattern) formed by repeating a unit pattern of an LED element two-dimensionally on a substrate (wafer, mother substrate) such as a sapphire single crystal. It is manufactured by a process of dividing into a division planned area called a street formed by and subdividing it into a chip. Here, the street is a narrow area that is a gap between two parts that become LED elements by division.

이러한 분할을 위한 수법으로서, 펄스 폭이 psec 오더의 초단 펄스광인 레이저광을, 개개의 단위 펄스광의 피(被)조사 영역이 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하는 조건으로 조사함으로써, 가공 예정선(통상은 스트리트 중심 위치)을 따라 분할을 위한 기점을 형성하는 수법이 이미 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 개시된 수법에 있어서는, 각각의 단(單)펄스광의 피조사 영역에 있어서 형성되는 가공흔의 사이에서 벽개(劈開)나 열개(裂開)에 의한 균열 신전(크랙 신전)이 발생하고, 이러한 균열을 따라 기판을 분할함으로써, 개편화가 실현된다. As a technique for such division, a laser beam whose pulse width is an ultra-short pulsed light in the order of psec is irradiated under the condition that the irradiated area of each unit pulsed light is discretely positioned along the scheduled processing line, A method of forming a starting point for division along (usually a street center position) is already known (for example, see Patent Document 1). In the method disclosed in Patent Document 1, crack extension (crack extension) due to cleavage or deterioration occurs between processing marks formed in the irradiated region of each short pulse light. , By dividing the substrate along these cracks, fragmentation is realized.

일본공개특허공보 2011-131256호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-131256

전술한 바와 같은 패턴이 있는 기판에 있어서는, 통상, 사파이어 단결정 기판에 형성된 오리엔테이션 플랫에 평행한 방향과 이에 직교하는 방향을 따라 단위 패턴이 배치되어 이루어진다. 그렇기 때문에, 이러한 패턴이 있는 기판에 있어서, 스트리트는, 오리엔테이션 플랫에 평행한 방향과 이에 수직인 방향으로 연재되어 이루어진다. In a substrate having a pattern as described above, usually, unit patterns are arranged in a direction parallel to and orthogonal to an orientation flat formed on a sapphire single crystal substrate. Therefore, in the substrate with such a pattern, the streets are formed by extending in a direction parallel to and perpendicular to the orientation flat.

이러한 패턴이 있는 기판을 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 수법으로 분할하는 경우, 당연히, 오리엔테이션 플랫에 평행한 스트리트와 오리엔테이션 플랫에 수직인 스트리트를 따라 레이저광을 조사하게 된다. 이러한 경우에 있어서, 레이저광의 조사에 수반하는 가공흔으로부터의 균열의 신전은, 가공 예정선의 연재 방향이기도 한 레이저광의 조사 방향(주사 방향)에만 발생하는 것이 아니라, 기판의 두께 방향에 있어서도 발생한다. When the substrate with such a pattern is divided by the method disclosed in Patent Document 1, of course, laser light is irradiated along a street parallel to the orientation flat and a street perpendicular to the orientation flat. In this case, the extension of the crack from the processing mark accompanying the irradiation of the laser light does not occur only in the irradiation direction (scanning direction) of the laser light, which is also the extending direction of the intended processing line, but also occurs in the thickness direction of the substrate.

단, 오리엔테이션 플랫에 평행한 스트리트를 따라 레이저광을 조사한 경우, 기판 두께 방향에 있어서의 균열 신전은 가공흔으로부터 수직인 방향으로 발생하는 것인 것에 대하여, 동일한 조사 조건으로 오리엔테이션 플랫에 수직인 스트리트를 따라 레이저광을 조사한 경우, 균열은, 수직 방향이 아니라 수직 방향으로부터 경사진 방향으로 신전된다는 상위(相違)가 있는 것이, 경험적으로 알려져 있다. 게다가, 이러한 균열이 경사지는 방향은, 동일 웨이퍼면 내에서는 일치하지만, 개개의 패턴이 있는 기판에 따라서는 상이한 경우가 있다. However, when the laser light is irradiated along a street parallel to the orientation flat, the crack extension in the thickness direction of the substrate occurs in a direction perpendicular to the processing mark, whereas the street perpendicular to the orientation flat is set under the same irradiation conditions. Accordingly, it is known empirically that when irradiated with laser light, there is a difference in that the crack extends in an oblique direction from a vertical direction rather than a vertical direction. In addition, the directions in which such cracks are inclined coincide within the same wafer surface, but may differ depending on the individual patterned substrates.

또한, 패턴이 있는 기판에 이용하는 사파이어 단결정 기판으로서는, c면이나 a면 등의 결정면의 면방위가 주면 법선 방향과 일치하여 이루어지는 것 외에, 주면 내에 있어서 오리엔테이션 플랫에 수직인 방향을 경사축으로 하고 그들의 결정면의 면방위를 주면 법선 방향에 대하여 경사시킨, 소위 오프각을 부여한 기판(오프 기판이라고도 칭함)이 이용되는 경우가 있지만, 전술한 오리엔테이션 플랫에 수직인 스트리트를 따라 레이저광을 조사한 경우의 균열의 경사는, 오프 기판이든 아니든 발생하는 것이, 본 발명의 발명자들에 의해 확인되고 있다. In addition, as a sapphire single crystal substrate used for a patterned substrate, the plane orientation of the crystal plane such as the c-plane or the a-plane coincides with the main surface normal direction, and the direction perpendicular to the orientation flat in the main surface is an oblique axis. A substrate with a so-called off-angle (also referred to as an off-substrate) inclined with respect to the normal direction of the surface of the crystal plane may be used, but cracks when irradiated with laser light along a street perpendicular to the orientation flat described above are used. It has been confirmed by the inventors of the present invention that the inclination occurs whether or not the off-substrate.

한편으로, LED 소자의 미소화나 기판 면적당의 취출 개수 향상 등의 요청으로부터, 스트리트의 폭은 보다 좁은 편이 바람직하다. 그러나, 그러한 스트리트의 폭이 좁고 패턴이 있는 기판을 대상으로 특허문헌 1에 개시된 수법을 적용한 경우, 오리엔테이션 플랫에 수직인 스트리트에 있어서는, 경사져 신전된 균열이 당해 스트리트의 폭에 머무르지 않고, 인접하는, LED 소자가 되는 영역에까지 도달해버린다는 문제가 일어날 수 있다. 이러한 문제의 발생은, LED 소자의 수율을 저하시키는 요인이 되기 때문에, 바람직하지 않다. On the other hand, in response to requests for miniaturization of LED elements and improvement of the number of taken out per substrate area, the width of the street is preferably narrower. However, when the method disclosed in Patent Document 1 is applied to a substrate having a narrow street width and a pattern, in the street perpendicular to the orientation flat, the inclined and extended cracks do not stay within the width of the street, but adjacent In addition, there may be a problem that the LED device reaches the area. The occurrence of such a problem is not preferable because it becomes a factor of lowering the yield of the LED element.

이러한 수율의 저하를 억제하려면, 개개의 패턴이 있는 기판을 가공함에 있어서, 균열이 경사지는 방향을 특정하고, 이에 따라서, 가공 조건, 예를 들면 가공 위치를 설정할 필요가 있지만, 특히, LED 소자의 양산 과정에 있어서는, 가공 생산성을 향상시키기 위해, 개개의 패턴이 있는 기판에 대한 가공 조건의 설정을 신속하게 행하는 것이 요구된다. In order to suppress such a decrease in yield, in processing a substrate with an individual pattern, it is necessary to specify the direction in which the crack is inclined, and accordingly, the processing conditions, for example, the processing position must be set. In the mass production process, in order to improve the processing productivity, it is required to quickly set the processing conditions for individual patterned substrates.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 패턴이 있는 기판을 양호하게 개편화할 수 있도록, 가공 조건을 설정하는 방법 및, 이것을 실현하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of setting processing conditions and an apparatus for realizing this so that a patterned substrate can be satisfactorily divided.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 레이저광을 출사하는 출사원과, 단결정 기판 상에 복수의 단위 디바이스 패턴을 2차원적으로 반복해 배치하여 이루어지는 패턴이 있는 기판을 고정 가능한 스테이지를 구비하고, 상기 출사원과 상기 스테이지를 상대적으로 이동시킴으로써 상기 레이저광을 소정의 가공 예정선을 따라 주사하면서 상기 패턴이 있는 기판에 조사 가능한 레이저 가공 장치로서, 상기 레이저광의 각각의 단위 펄스광에 의해 상기 패턴이 있는 기판에 형성되는 가공흔이 상기 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하도록 상기 레이저광을 조사함으로써, 각각의 상기 가공흔으로부터 상기 패턴이 있는 기판에 균열을 신전시키는, 균열 신전 가공이 실행 가능함과 함께, 상기 스테이지에 올려놓여진 상기 패턴이 있는 기판에 대하여 조명광으로서 IR광을 발하는 조명 수단과, 상기 스테이지에 올려놓여진 상기 패턴이 있는 기판을 촬상 가능한 촬상 수단과, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시키기 위한 오프셋 조건을 설정하는 오프셋 조건 설정 수단을 추가로 구비하고, 상기 오프셋 조건 설정 수단은, 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측이 피재치면이 되도록 상기 패턴이 있는 기판을 상기 스테이지에 올려놓은 상태에서, 상기 패턴이 있는 기판 중 상기 피재치면의 반대면의 일부 개소를 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공의 실행 개소로서 설정하고, 상기 실행 개소에 대하여 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공인 가(假)가공을 행하게 함과 함께, 상기 촬상 수단에 상기 가가공의 전후에 있어서, 상기 조명 수단으로부터 상기 IR광을 상기 조명광으로서 발한 상태에서, 상기 패턴이 있는 기판의 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시킴으로써, 제1 및 제2 촬상 화상을 취득시키고, 상기 제1 및 제2 촬상 화상의 각각에 대해서 상기 가가공시의 가공 방향을 따라 화소값을 적산함으로써 제1 및 제2 화소값 프로파일을 생성한 후에, 상기 제1 및 제2 화소값 프로파일의 차분값 프로파일을 생성하고, 상기 차분값 프로파일에 기초하여, 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하기 위한 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, the invention of claim 1 provides a stage capable of fixing a substrate with a pattern formed by repeating a plurality of unit device patterns two-dimensionally on a single crystal substrate and an emission source for emitting laser light. A laser processing apparatus capable of irradiating the patterned substrate while scanning the laser light along a predetermined processing line by relatively moving the emission source and the stage, wherein each unit pulsed light of the laser light By irradiating the laser light so that the processing marks formed on the patterned substrate are discretely positioned along the processing line, the crack extension processing is performed to extend the cracks from each of the processing marks to the patterned substrate. While being feasible, illumination means for emitting IR light as illumination light to the substrate with the pattern placed on the stage, an imaging means capable of imaging the substrate with the pattern placed on the stage, and at the time of the crack extension processing An offset condition setting means for setting an offset condition for offsetting the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line is further provided, wherein the offset condition setting means includes a side on which the plurality of unit device patterns are formed is a surface to be mounted In a state where the substrate with the pattern is placed on the stage so as to be, a part of the substrate with the pattern on the surface opposite to the surface to be placed is set as an execution point of the crack extension processing for setting the offset condition, and the The IR light is emitted as the illumination light from the illumination means before and after the processing to the imaging means while performing temporary processing, which is the crack extension processing for setting the offset condition, to the execution location. In a state, the first and second captured images are acquired by imaging the execution points of the processing while focusing on the surface of the substrate with the pattern on the side on which the plurality of unit device patterns are formed, For each of the first and second captured images After generating the first and second pixel value profiles by integrating pixel values along the processing direction during the processing, a difference value profile of the first and second pixel value profiles is generated, and based on the difference value profile In the case of the crack extension processing for reorganizing the patterned substrate, a direction in which the irradiation position of the laser light should be offset is specified.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재의 레이저 가공 장치로서, 상기 패턴이 있는 기판이, 상기 피재치면의 상기 반대면에 다중 반사막을 구비하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 2 is a laser processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate with the pattern includes a multi-reflective film on the opposite surface of the mounting surface.

청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 레이저 가공 장치로서, 상기 오프셋 조건 설정 수단은, 상기 차분값 프로파일에 있어서 극값을 사이에 두는 2개의 근사 곡선의 기울기에 기초하여, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 3 is a laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the offset condition setting means is based on the slope of two approximate curves sandwiching an extreme value in the difference value profile, and the crack extension It is characterized in that a direction in which the irradiation position of the laser light should be offset during processing is specified.

청구항 4의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재의 레이저 가공 장치로서, 상기 오프셋 조건 설정 수단은, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시킬 때의 오프셋량을, 미리 취득된 상기 균열 신전 가공의 대상으로 여겨지는 상기 패턴이 있는 기판의 개체 정보에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 4 is a laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the offset condition setting means offsets the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line during the crack extension processing. It is characterized in that the offset amount is determined based on the individual information of the substrate with the pattern considered to be an object of the crack extension processing obtained in advance.

청구항 5의 발명은, 단결정 기판 상에 복수의 단위 디바이스 패턴을 2차원적으로 반복해 배치하여 이루어지는 패턴이 있는 기판에 대하여 레이저광을 조사함으로써 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하는 가공을 행할 때의 가공 조건을 설정하는 방법으로서, 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하는 가공이, 상기 레이저광의 각각의 단위 펄스광에 의해 상기 패턴이 있는 기판에 형성되는 가공흔이 상기 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하도록 상기 레이저광을 조사하고, 각각의 상기 가공흔으로부터 상기 패턴이 있는 기판에 균열을 신전시키는 균열 신전 가공이며, 상기 균열 신전 가공에 앞서, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시키기 위한 오프셋 조건을 설정하는 오프셋 조건 설정 공정을 구비하고, 상기 오프셋 조건 설정 공정은, 상기 패턴이 있는 기판 중 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면의 반대면의 일부 개소를 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공인 가가공의 실행 개소로서 설정하는 설정 공정과, 상기 조명 수단으로부터 상기 IR광을 상기 조명광으로서 발한 상태에서, 소정의 촬상 수단에, 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시켜 제1 촬상 화상을 취득시키는 제1 촬상 공정과, 상기 실행 개소에 대하여 상기 가가공을 행하는 가가공 공정과, 상기 조명 수단으로부터 상기 IR광을 상기 조명광으로서 발한 상태에서, 상기 소정의 촬상 수단에, 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시켜 제2 촬상 화상을 취득시키는 제2 촬상 공정과, 상기 제1 및 제2 촬상 화상의 각각에 대해서 상기 가가공시의 가공 방향을 따라 화소값을 적산함으로써 제1 및 제2 화소값 프로파일을 생성한 후에, 상기 제1 및 제2 화소값 프로파일의 차분값 프로파일을 생성하고, 상기 차분값 프로파일에 기초하여, 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하기 위한 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 오프셋 방향 특정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. In the invention of claim 5, when performing the processing of subdividing the patterned substrate by irradiating a laser light to a patterned substrate formed by repeatedly arranging a plurality of unit device patterns in a two-dimensional manner on a single crystal substrate. As a method of setting a processing condition, the processing of separating the patterned substrate is discretely along the processing scheduled line, wherein processing marks formed on the patterned substrate by each unit pulsed light of the laser light It is a crack extension processing in which the laser light is irradiated so as to be positioned, and a crack is extended from each of the processing marks to the substrate with the pattern. An offset condition setting step of setting an offset condition for offsetting from a scheduled processing line is provided, wherein the offset condition setting step is performed on a surface opposite to a side of the patterned substrate on which the plurality of unit device patterns are formed. A setting step of setting a partial location as an execution location of the processing, which is the crack extension processing for setting the offset condition, and in a state where the IR light is emitted as the illumination light from the illumination means, the plurality of the plurality of A first imaging step of acquiring a first captured image by imaging the execution point of the processing while focusing on the side surface on which the unit device pattern is formed, and performing the processing on the execution point? In a state where the IR light is emitted as the illumination light from the processing step and the illumination means, the predetermined image pickup means focuses on a side surface on which the plurality of unit device patterns are formed, and the processing is performed. First and second pixel values by integrating pixel values along the processing direction at the time of processing for each of the second imaging process of capturing an execution point to acquire a second captured image, and the first and second captured images After creating a profile, a difference value profile between the first and second pixel value profiles is generated, and An offset direction specifying step is provided for specifying a direction in which the irradiation position of the laser light should be offset during the crack extension processing for reorganizing the patterned substrate based on the difference value profile.

청구항 6의 발명은, 청구항 5에 기재의 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법으로서, 상기 패턴이 있는 기판이, 상기 피재치면의 상기 반대면에 다중 반사막을 구비하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 6 is a method of setting processing conditions for a substrate with a pattern according to claim 5, wherein the substrate with the pattern includes multiple reflective films on the opposite surface of the surface to be mounted.

청구항 7의 발명은, 청구항 5 또는 청구항 6에 기재의 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법으로서, 상기 오프셋 방향 특정 공정에 있어서는, 상기 차분값 프로파일에 있어서 극값을 사이에 두는 2개의 근사 곡선의 기울기에 기초하여, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 7 is a method of setting processing conditions for a substrate having a pattern according to claim 5 or 6, wherein in the offset direction specifying step, the slope of two approximate curves interposed between the extreme values in the difference profile Based on, at the time of the crack extension processing, a direction in which the irradiation position of the laser beam should be offset is specified.

청구항 8의 발명은, 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 하나에 기재의 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법으로서, 상기 오프셋 조건 설정 공정이, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시킬 때의 오프셋량을, 미리 취득된 상기 균열 신전 가공의 대상으로 여겨지는 상기 패턴이 있는 기판의 개체 정보에 기초하여 결정하는 오프셋량 결정 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다. The invention of claim 8 is a method of setting a processing condition for a substrate having a pattern according to any one of claims 5 to 7, wherein the offset condition setting step is to determine the irradiation position of the laser beam at the time of the crack extension processing. It is characterized by further comprising an offset amount determining step of determining an offset amount when offset from the line is determined based on individual information of the patterned substrate considered to be an object of the crack extension processing obtained in advance.

청구항 1 내지 청구항 8의 발명에 의하면, 균열 신전 가공에 의해 패턴이 있는 기판을 개편화할 때에, 오리엔테이션 플랫과 직교하는 방향의 가공에 있어서 균열이 경사질 수 있는 경우에, 레이저광의 조사 위치를 오프셋한 후에 당해 균열 신전 가공을 행할 수 있기 때문에, 패턴이 있는 기판에 형성된, 개개의 디바이스 칩을 구성하는 단위 패턴을 개편화할 때에 있어서 파괴하는 것이 적합하게 억제된다. 그 결과로서, 패턴이 있는 기판을 개편화함으로써 얻어지는 디바이스 칩의 수율이 향상한다. According to the inventions of claims 1 to 8, when the patterned substrate is divided by crack extension processing, when the crack may be inclined in processing in a direction perpendicular to the orientation flat, the irradiation position of the laser beam is offset. Since the said crack extension processing can be performed later, it is suitably suppressed when the unit pattern which comprises the individual device chip formed on the patterned board|substrate is divided into pieces. As a result, the yield of a device chip obtained by separating the patterned substrate is improved.

특히, 청구항 2 및 청구항 6의 발명에 의하면, 조명광으로서 IR광을 이용함으로써, 패턴이 있는 기판이 단위 패턴의 형성면과는 반대면에 다중 반사막을 구비하는 경우라도, 패턴 형성면에까지 신전된 균열의 촬상을 양호하게 행할 수 있어, 결과적으로, 레이저광의 조사 위치의 오프셋 방향을 적합하게 특정할 수 있다. In particular, according to the inventions of claims 2 and 6, by using IR light as illumination light, even when the substrate with the pattern has multiple reflective films on the surface opposite to the surface where the unit pattern is formed, cracks extending to the pattern formation surface Imaging of can be performed satisfactorily, and as a result, the offset direction of the irradiation position of the laser beam can be suitably specified.

도 1은 피가공물의 분할에 이용하는 레이저 가공 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 균열 신전 가공에 있어서의 레이저광(LB)의 조사 태양(態樣)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 패턴이 있는 기판(W)의 개략 평면도 및 부분 확대도이다.
도 4는 가공 예정선(PL)을 따라 레이저광(LB)를 조사한 경우의, 패턴이 있는 기판(W)의 Y방향에 수직인 단면에 있어서의 균열 신전의 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 레이저광(LB)의 조사 위치(IP)를 오프셋시켜 균열 신전 가공을 행한 경우의, 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향에 있어서의 균열 신전의 모습을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 오프셋 조건의 설정 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 가가공시의 레이저광(LB)의 조사 위치(IP1)를 예시하는 도면이다.
도 8은 스텝 STP4에 있어서 얻어진 가공 후의 패턴이 있는 기판(W)의 촬상 화상(IM)과, 화소값 프로파일을 얻기 위한 화상 처리 대상 영역(RE)을 예시하는 도면이다.
도 9는 제1 프로파일(PF1), 제2 프로파일(PF2) 및, 차분값 프로파일(ΔPF)을 예시하는 도면이다.
도 10은 스텝 STP8 및 스텝 STP9의 설명을 위해 예시하는 프로파일(PF3)이다.
도 11은 도 10에 나타낸 프로파일(PF3)에 기초하여 작성한 근사 직선 프로파일이다. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a laser processing apparatus 100 used for dividing a workpiece.
It is a figure for demonstrating the irradiation mode of the laser light LB in a crack extension process.
3 is a schematic plan view and a partial enlarged view of the patterned substrate W.
FIG. 4 is a diagram showing a state of crack extension in a cross section perpendicular to the Y direction of the patterned substrate W when the laser beam LB is irradiated along the planned processing line PL.
5 is a schematic cross-sectional view showing a state of crack extension in the thickness direction of the patterned substrate W when the irradiation position IP of the laser beam LB is offset and the crack extension process is performed.
6 is a diagram showing a flow of an offset condition setting process.
7 is a diagram illustrating an irradiation position IP1 of the laser beam LB during processing.
FIG. 8 is a diagram illustrating a captured image IM of the substrate W with a pattern after processing obtained in step STP4 and an image processing target region RE for obtaining a pixel value profile.
9 is a diagram illustrating a first profile PF1, a second profile PF2, and a difference value profile ΔPF.
Fig. 10 is a profile PF3 exemplified for explanation of steps STP8 and STP9.
FIG. 11 is an approximate linear profile created based on the profile PF3 shown in FIG. 10.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

<레이저 가공 장치><Laser processing equipment>

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 적용 가능한, 피가공물의 분할에 이용하는 레이저 가공 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 개략도이다. 레이저 가공 장치(100)는, 장치 내에 있어서의 여러 가지의 동작(관찰 동작, 얼라이먼트 동작, 가공 동작 등)의 제어를 행하는 컨트롤러(1)와, 피가공물(10)을 그 위에 올려놓는 스테이지(4)와, 레이저 광원(SL)으로부터 출사된 레이저광(LB)을 피가공물(10)에 조사하는 조사 광학계(5)를 주로 구비한다. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a laser processing apparatus 100 applicable to an embodiment of the present invention and used for dividing a workpiece. The laser processing apparatus 100 includes a controller 1 that controls various operations (observation operation, alignment operation, processing operation, etc.) in the apparatus, and a stage 4 on which a workpiece 10 is placed. ), and an irradiation optical system 5 for irradiating the workpiece 10 with the laser light LB emitted from the laser light source SL.

스테이지(4)는, 석영 등의 광학적으로 투명한 부재로 주로 구성된다. 스테이지(4)는, 그의 상면에 올려놓여진 피가공물(10)을, 예를 들면 흡인 펌프 등의 흡인 수단(11)에 의해 흡인 고정할 수 있게 되어 있다. 또한, 스테이지(4)는, 이동 기구(4m)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 또한, 도 1에 있어서는, 피가공물(10)에 점착성을 갖는 보존유지 시트(10a)를 접착한 후에, 당해 보존유지 시트(10a)의 측을 피재치면으로 하여 피가공물(10)을 스테이지(4)에 올려놓고 있지만, 보존유지 시트(10a)를 이용하는 태양은 필수의 것은 아니다. The stage 4 is mainly composed of an optically transparent member such as quartz. The stage 4 is capable of suction and fixation of the workpiece 10 placed on the upper surface thereof by a suction means 11 such as a suction pump. Further, the stage 4 is movable in the horizontal direction by the movement mechanism 4m. In addition, in Fig. 1, after the storage and holding sheet 10a having adhesiveness is adhered to the work 10, the side of the storage and holding sheet 10a is used as the surface to be placed, and the work 10 is placed on the stage 4 ), but the use of the preservation sheet 10a is not essential.

이동 기구(4m)는, 도시하지 않는 구동 수단의 작용에 의해 수평면 내에서 소정의 XY 2축 방향으로 스테이지(4)를 이동시킨다. 이에 따라, 관찰 위치의 이동이나 레이저광 조사 위치의 이동이 실현된다. 또한, 이동 기구(4m)에 대해서는, 소정의 회전축을 중심으로 한, 수평면 내에 있어서의 회전(θ회전) 동작도, 수평 구동과 독립적으로 행할 수 있는 것이, 얼라이먼트 등을 행함에 있어서는 보다 바람직하다. The moving mechanism 4m moves the stage 4 in a predetermined XY biaxial direction within a horizontal plane by an action of a driving means (not shown). Accordingly, movement of the observation position and movement of the laser light irradiation position are realized. In addition, with respect to the moving mechanism 4m, it is more preferable to perform alignment or the like that the rotation (theta) operation in a horizontal plane centered on a predetermined rotation axis can also be performed independently of the horizontal drive.

조사 광학계(5)는, 레이저 광원(SL)과, 도시를 생략한 경통(鏡筒) 내에 구비되는 하프 미러(51)와, 집광 렌즈(52)를 구비한다. The irradiation optical system 5 includes a laser light source SL, a half mirror 51 provided in a barrel (not shown), and a condensing lens 52.

레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 개략, 레이저 광원(SL)으로부터 발해진 레이저광(LB)을, 하프 미러(51)에서 반사시킨 후에, 당해 레이저광(LB)을, 집광 렌즈(52)에서 스테이지(4)에 올려놓여진 피가공물(10)의 피가공 부위에 합초(合焦)하도록 집광시켜, 피가공물(10)에 조사하게 되어 있다. 그리고, 이러한 태양에서 레이저광(LB)을 조사하면서, 스테이지(4)를 이동시킴으로써, 피가공물(10)에 대하여 소정의 가공 예정선을 따른 가공을 행할 수 있게 되어 있다. 즉, 레이저 가공 장치(100)는, 피가공물(10)에 대하여 레이저광(LB)을 상대적으로 주사함으로써, 가공을 행하는 장치이다. In the laser processing apparatus 100, after reflecting the laser light LB emitted from the laser light source SL by the half mirror 51, the laser light LB is applied by the condensing lens 52. The object 10 is irradiated by condensing light so as to focus on the portion to be processed of the object 10 placed on the stage 4. In this mode, by moving the stage 4 while irradiating the laser light LB, the workpiece 10 can be processed along a predetermined processing line. That is, the laser processing apparatus 100 is an apparatus that performs processing by relatively scanning the laser light LB with respect to the workpiece 10.

레이저 광원(SL)으로서는, Nd:YAG 레이저를 이용하는 것이 적합한 태양이다. 레이저 광원(SL)으로서는, 파장이 500㎚∼1600㎚인 것을 이용한다. 또한, 전술한 가공 패턴으로의 가공을 실현하기 위해, 레이저광(LB)의 펄스 폭은 1psec∼50psec 정도일 필요가 있다. 또한, 반복 주파수(R)는 10㎑∼200㎑ 정도, 레이저광의 조사 에너지(펄스 에너지)는 0.1μJ∼50μJ 정도인 것이 적합하다. As the laser light source SL, it is a suitable aspect to use an Nd:YAG laser. As the laser light source SL, a wavelength of 500 nm to 1600 nm is used. In addition, in order to realize the processing into the processing pattern described above, the pulse width of the laser light LB needs to be about 1 psec to 50 psec. Further, the repetition frequency R is preferably about 10 kHz to 200 kHz, and the irradiation energy (pulse energy) of the laser light is preferably about 0.1 μJ to 50 μJ.

또한, 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 가공 처리시, 필요에 따라서, 합초 위치를 피가공물(10)의 표면으로부터 의도적으로 어긋나게 한 디포커스 상태에서, 레이저광(LB)을 조사하는 것도 가능해지고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 디포커스값(피가공물(10)의 표면으로부터 내부로 향하는 방향으로의 합초 위치의 어긋남량)을 0㎛ 이상 50㎛ 이하(예를 들면, 5㎛ 이상 30㎛ 이하)의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. In addition, in the laser processing apparatus 100, it becomes possible to irradiate the laser light LB in a defocused state in which the in-focus position is intentionally shifted from the surface of the workpiece 10 during processing, if necessary. have. In the present embodiment, the defocus value (the amount of deviation of the in-focus position in the direction from the surface of the workpiece 10 toward the inside) is 0 µm or more and 50 µm or less (for example, 5 µm or more and 30 µm or less). It is preferable to set it in a range.

또한, 레이저 가공 장치(100)에 있어서, 스테이지(4)의 상방에는, 피가공물(10)을 상방으로부터 관찰·촬상하기 위한 상부 관찰 광학계(6)와, 피가공물(10)에 대하여 스테이지(4)의 상방으로부터 조명광을 조사하는 상부 조명계(7)가 구비되어 있다. 또한, 스테이지(4)의 하방에는, 피가공물(10)에 대하여 스테이지(4)의 하방으로부터 조명광을 조사하는 하부 조명계(8)가 구비되어 있다. In addition, in the laser processing apparatus 100, above the stage 4, an upper observation optical system 6 for observing and imaging the workpiece 10 from above, and the stage 4 with respect to the workpiece 10 ) Is provided with an upper illumination system 7 that irradiates illumination light from above. Further, below the stage 4, there is provided a lower illumination system 8 that irradiates the workpiece 10 with illumination light from the lower side of the stage 4.

상부 관찰 광학계(6)는, 하프 미러(51)의 상방(경통의 상방)에 설치된 CCD 카메라(6a)와 당해 CCD 카메라(6a)에 접속된 모니터(6b)를 구비한다. 또한, 상부 조명계(7)는, 상부 조명 광원(S1)과, 하프 미러(71)를 구비한다. The upper observation optical system 6 includes a CCD camera 6a provided above the half mirror 51 (above the barrel) and a monitor 6b connected to the CCD camera 6a. Further, the upper illumination system 7 includes an upper illumination light source S1 and a half mirror 71.

이들 상부 관찰 광학계(6)와 상부 조명계(7)는, 조사 광학계(5)와 동축으로 구성되어 이루어진다. These upper observation optical systems 6 and upper illumination systems 7 are formed coaxially with the irradiation optical system 5.

보다 상세하게 말하면, 조사 광학계(5)의 하프 미러(51)와 집광 렌즈(52)가, 상부 관찰 광학계(6) 및 상부 조명계(7)와 공용되게 되어 있다. 이에 따라, 상부 조명 광원(S1)으로부터 발해진 상부 조명광(L1)은, 도시하지 않는 경통 내에 형성된 하프 미러(71)에서 반사되고, 추가로 조사 광학계(5)를 구성하는 하프 미러(51)를 투과한 후, 집광 렌즈(52)로 집광되어, 피가공물(10)에 조사되게 되어 있다. 또한, 상부 관찰 광학계(6)에 있어서는, 상부 조명광(L1)이 조사된 상태에서, 집광 렌즈(52), 하프 미러(51) 및 하프 미러(71)를 투과한 피가공물(10)의 명시야상(bright field image)의 관찰을 행할 수 있게 되어 있다. More specifically, the half mirror 51 and the condensing lens 52 of the irradiation optical system 5 are shared with the upper observation optical system 6 and the upper illumination system 7. Accordingly, the upper illumination light L1 emitted from the upper illumination light source S1 is reflected by the half mirror 71 formed in the barrel (not shown), and the half mirror 51 constituting the irradiation optical system 5 is further formed. After passing through, it is condensed by the condensing lens 52 to be irradiated to the workpiece 10. In addition, in the upper observation optical system 6, the bright field image of the workpiece 10 transmitted through the condensing lens 52, the half mirror 51 and the half mirror 71 while the upper illumination light L1 is irradiated. (bright field image) can be observed.

또한, 하부 조명계(8)는, 하부 조명 광원(S2)과, 하프 미러(81)와, 집광 렌즈(82)를 구비한다. 즉, 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 하부 조명 광원(S2)으로부터 출사되어, 하프 미러(81)에서 반사된 후에, 집광 렌즈(82)에서 집광된 하부 조명광(L2)을, 스테이지(4)를 통하여 피가공물(10)에 대하여 조사할 수 있게 되어 있다. 예를 들면, 하부 조명계(8)를 이용하면, 하부 조명광(L2)을 피가공물(10)에 조사한 상태에서, 상부 관찰 광학계(6)에 있어서 그 투과광의 관찰을 행하는 것 등이 가능하다. Further, the lower illumination system 8 includes a lower illumination light source S2, a half mirror 81, and a condensing lens 82. That is, in the laser processing apparatus 100, after being emitted from the lower illumination light source S2 and reflected by the half mirror 81, the lower illumination light L2 condensed by the condensing lens 82 is transferred to the stage 4 Through this, it is possible to investigate the workpiece 10. For example, if the lower illumination system 8 is used, it is possible to observe the transmitted light in the upper observation optical system 6 while the lower illumination light L2 is irradiated onto the workpiece 10.

나아가서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 피가공물(10)을 하방으로부터 관찰·촬상하기 위한 하부 관찰 광학계(16)가, 구비되어 있어도 좋다. 하부 관찰 광학계(16)는, 하프 미러(81)의 하방에 설치된 CCD 카메라(16a)와 당해 CCD 카메라(16a)에 접속된 모니터(16b)를 구비한다. 이러한 하부 관찰 광학계(16)에 있어서는, 예를 들면, 상부 조명광(L1)이 피가공물(10)에 조사된 상태에서 그 투과광의 관찰을 행할 수 있다. Furthermore, as shown in FIG. 1, in the laser processing apparatus 100, a lower observation optical system 16 for observing and image-taking the workpiece 10 from below may be provided. The lower observation optical system 16 includes a CCD camera 16a provided below the half mirror 81 and a monitor 16b connected to the CCD camera 16a. In such a lower observation optical system 16, for example, the transmitted light can be observed in a state where the upper illumination light L1 is irradiated onto the workpiece 10.

또한, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 조명광으로서 IR광(적외광)을 발하는 것이, 하부 조명 광원(S2)으로 이용된다. 이에 따라, 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 가시광(백색광)을 반사해 버리는 바와 같은 층이 피가공 위치에 구비되는 바와 같은 가공 대상물이라도, 그 투과 관찰을 양호하게 행하는 것이 가능하게 된다. 그러한 피가공물로서는, 예를 들면, 후술하는 바와 같은 다중 반사막(DBR)을 구비하는 패턴이 있는 기판(W) 등이 예시된다. 이러한 패턴이 있는 기판(W)에 있어서는, 다중 반사막(DBR)이 가시광을 거의 투과시키지 않고 반사하게 되어 있다. 물론, 가시광(백색광)을 반사해 버리는 바와 같은 층이 존재하지 않는 피가공물에 대해서도, 양호한 관찰은 가능하다. 혹은 추가로, 상부 조명 광원(S1)에 대해서도, IR광(적외광)을 발하는 것이 이용되는 태양이라도 좋다. In addition, in the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment, one emitting IR light (infrared light) as illumination light is used as the lower illumination light source S2. Thereby, in the laser processing apparatus 100, even if the layer which reflects visible light (white light) is provided at the position to be processed, it becomes possible to perform the transmission observation satisfactorily. As such an object to be processed, for example, a patterned substrate W including a multiple reflective film DBR as described later is illustrated. In the substrate W having such a pattern, the multiple reflective film DBR hardly transmits visible light and reflects it. Of course, good observation is possible even for a work piece in which a layer that reflects visible light (white light) does not exist. Alternatively, it may be a mode in which IR light (infrared light) is emitted for the upper illumination light source S1 as well.

컨트롤러(1)는, 장치 각 부의 동작을 제어하고, 후술하는 태양에서의 피가공물(10)의 가공 처리를 실현시키는 제어부(2)와, 레이저 가공 장치(100)의 동작을 제어하는 프로그램(3p)이나 가공 처리시에 참조되는 여러 가지의 데이터를 기억하는 기억부(3)를 추가로 구비한다. The controller 1 controls the operation of each unit of the apparatus, a control unit 2 for realizing the processing of the workpiece 10 in an aspect to be described later, and a program 3p for controlling the operation of the laser processing apparatus 100. ) And a storage unit 3 for storing various types of data referenced during processing.

제어부(2)는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터나 마이크로 컴퓨터 등의 범용의 컴퓨터에 의해 실현되는 것이며, 기억부(3)에 기억되어 있는 프로그램(3p)이 당해 컴퓨터에 읽어들여 실행됨으로써, 여러 가지의 구성 요소가 제어부(2)의 기능적 구성 요소로서 실현된다. The control unit 2 is realized by a general-purpose computer such as a personal computer or a microcomputer, and the program 3p stored in the storage unit 3 is read into the computer and executed, The constituent elements are realized as functional constituent elements of the control unit 2.

기억부(3)는, ROM이나 RAM 및 하드 디스크 등의 기억 매체에 의해 실현된다. 또한, 기억부(3)는, 제어부(2)를 실현하는 컴퓨터의 구성 요소에 의해 실현되는 태양이라도 좋고, 하드 디스크의 경우 등, 당해 컴퓨터와는 별체로 형성되는 태양이라도 좋다. The storage unit 3 is realized by a storage medium such as ROM, RAM, and hard disk. Further, the storage unit 3 may be realized by components of a computer implementing the control unit 2 or may be formed separately from the computer, such as a hard disk.

기억부(3)에는, 프로그램(3p) 외에, 가공 대상으로 여겨지는 피가공물(10)의 개체 정보(예를 들면, 재질, 결정 방위, 형상(사이즈, 두께) 등) 외에, 가공 위치(또는 스트리트 위치)를 기술한 피가공물 데이터(D1)가 기억됨과 함께, 개개의 가공 모드에 있어서의 레이저 가공의 태양에 따른, 레이저광의 개개의 파라미터에 대한 조건이나 스테이지(4)의 구동 조건(혹은 그들의 설정 가능 범위) 등이 기술된 가공 모드 설정 데이터(D2)가 기억된다. 또한, 기억부(3)에는, 후술하는 이유로부터 피가공물 데이터(D1)에 기술된 가공 위치에 대하여, 레이저광(LB)의 조사 위치를 소정 거리만큼 오프셋할 필요가 있는 경우에 참조되는 조사 위치 오프셋 데이터(D3)도, 적절히 기억된다. In the storage unit 3, in addition to the program 3p, in addition to the individual information (for example, material, crystal orientation, shape (size, thickness), etc.) of the workpiece 10 considered to be a processing target, a processing position (or The workpiece data (D1) describing the street position) is stored, and the conditions for the individual parameters of the laser beam and the driving conditions of the stage 4 (or their The processing mode setting data D2 in which the setting possible range) and the like are described are stored. Further, in the storage unit 3, the irradiation position referred to when it is necessary to offset the irradiation position of the laser light LB by a predetermined distance with respect to the processing position described in the workpiece data D1 for reasons described later. Offset data D3 is also properly stored.

제어부(2)는, 이동 기구(4m)에 의한 스테이지(4)의 구동이나 집광 렌즈(52)의 합초 동작 등, 가공 처리에 관계하는 여러 가지의 구동 부분의 동작을 제어하는 구동 제어부(21)와, 상부 관찰 광학계(6)나 하부 관찰 광학계(16)에 의한 피가공물(10)의 관찰·촬상을 제어하는 촬상 제어부(22)와, 레이저 광원(SL)으로부터의 레이저광(LB)의 조사를 제어하는 조사 제어부(23)와, 흡인 수단(11)에 의한 스테이지(4)로의 피가공물(10)의 흡착 고정 동작을 제어하는 흡착 제어부(24)와, 주어진 피가공물 데이터(D1) 및 가공 모드 설정 데이터(D2)에 따라 가공 대상 위치로의 가공 처리를 실행시키는 가공 처리부(25)와, 가공 처리에 앞서 레이저광(LB)의 조사 위치의 오프셋에 따른 조건을 설정하는 처리를 담당하는 오프셋 설정부(26)를, 주로 구비한다. The control unit 2 is a drive control unit 21 that controls operations of various driving parts related to processing, such as driving of the stage 4 by the moving mechanism 4m and focusing operation of the condensing lens 52. Wow, an imaging control unit 22 that controls observation and imaging of the workpiece 10 by the upper observation optical system 6 or the lower observation optical system 16, and irradiation of the laser light LB from the laser light source SL. The irradiation control unit 23 that controls the operation, the adsorption control unit 24 that controls the adsorption and fixing operation of the work piece 10 to the stage 4 by the suction unit 11, and the given work data D1 and processing The processing processing unit 25 that executes processing to the processing target position according to the mode setting data D2, and an offset in charge of processing that sets conditions according to the offset of the irradiation position of the laser light LB prior to processing. The setting unit 26 is mainly provided.

이상과 같은 구성의 컨트롤러(1)를 구비하는 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 오퍼레이터로부터, 피가공물 데이터(D1)에 기술된 가공 위치를 대상으로 한 소정의 가공 모드에 의한 가공의 실행 지시가 주어지면, 가공 처리부(25)가, 피가공물 데이터(D1)를 취득함과 함께 선택된 가공 모드에 대응하는 조건을 가공 모드 설정 데이터(D2)로부터 취득하고, 당해 조건에 따른 동작이 실행되도록, 구동 제어부(21)나 조사 제어부(23) 그 외를 통하여 대응하는 각 부의 동작을 제어한다. 예를 들면, 레이저 광원(SL)으로부터 발해지는 레이저광(LB)의 파장이나 출력, 펄스의 반복 주파수, 펄스 폭의 조정 등은, 조사 제어부(23)에 의해 실현된다. 이에 따라, 대상으로 여겨진 가공 위치에 있어서, 지정된 가공 모드에서의 가공이 실현된다. In the laser processing apparatus 100 provided with the controller 1 having the configuration as described above, the operator gives an instruction to execute processing in a predetermined processing mode targeting the processing position described in the workpiece data D1. If given, the processing processing unit 25 acquires the workpiece data D1, acquires a condition corresponding to the selected processing mode from the processing mode setting data D2, and drives so that the operation according to the condition is executed. The control unit 21, the irradiation control unit 23, or the like controls the operation of each corresponding unit. For example, adjustment of the wavelength and output of the laser light LB emitted from the laser light source SL, the repetition frequency of the pulse, the pulse width, and the like are realized by the irradiation control unit 23. In this way, machining in the designated machining mode is realized at the machining position considered to be an object.

단, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 예를 들면 피가공물(10)이 패턴이 있는 기판(W)(도 3 및 도 4 참조)이며, 이러한 패턴이 있는 기판(W)에 대하여 차술하는 균열 신전 가공을 행하는 경우에, 전술한 태양에 의한 레이저 가공에 앞서, 필요에 따라서 레이저광(LB)의 조사 위치를 오프셋할 수 있게 되어 있다. 이러한 레이저광(LB)의 조사 위치의 오프셋의 상세에 대해서는 후술한다. However, in the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment, for example, the workpiece 10 is a patterned substrate W (see FIGS. 3 and 4), and such a patterned substrate W In the case of performing the crack extension processing described below, the irradiation position of the laser beam LB can be offset as necessary prior to the laser processing by the above-described aspect. Details of the offset of the irradiation position of the laser light LB will be described later.

또한, 바람직하게는, 레이저 가공 장치(100)는, 가공 처리부(25)의 작용에 의해 컨트롤러(1)에 있어서 오퍼레이터에 이용 가능하게 제공되는 가공 처리 메뉴에 따라, 여러 가지의 가공 내용에 대응하는 가공 모드를 선택할 수 있도록, 구성된다. 이러한 경우에 있어서, 가공 처리 메뉴는, GUI에서 제공되는 것이 바람직하다. In addition, preferably, the laser processing apparatus 100 corresponds to various processing contents according to a processing processing menu available to the operator in the controller 1 by the action of the processing processing unit 25. It is configured, so that the processing mode can be selected. In this case, the processing menu is preferably provided in the GUI.

이상과 같은 구성을 가짐으로써, 레이저 가공 장치(100)는, 여러 가지의 레이저 가공을 적합하게 행할 수 있게 되어 있다. By having the above-described configuration, the laser processing apparatus 100 can suitably perform various types of laser processing.

<균열 신전 가공의 원리><Principle of crack extension processing>

다음으로, 레이저 가공 장치(100)에 있어서 실현 가능한 가공 수법 중 하나인 균열 신전 가공에 대해서 설명한다. 도 2는, 균열 신전 가공에 있어서의 레이저광(LB)의 조사 태양을 설명하기 위한 도면이다. 보다 상세하게는, 도 2는, 균열 신전 가공시의 레이저광(LB)의 반복 주파수(R)(㎑)와, 레이저광(LB)의 조사시에 있어서 피가공물(10)을 올려놓는 스테이지의 이동 속도(V)(mm/sec)와, 레이저광(LB)의 빔 스폿 중심 간격 Δ(㎛)와의 관계를 나타내고 있다. 또한, 이후의 설명에서는, 전술한 레이저 가공 장치(100)를 사용하는 것을 전제로, 레이저광(LB)의 출사원은 고정되고, 피가공물(10)이 올려놓여진 스테이지(4)를 이동시킴으로써, 피가공물(10)에 대한 레이저광(LB)의 상대적인 주사가 실현되는 것으로 하지만, 피가공물(10)은 정지시킨 상태에서, 레이저광(LB)의 출사원을 이동시키는 태양이라도, 균열 신전 가공은 동일하게 실현 가능하다. Next, a crack extension processing which is one of the processing techniques that can be realized in the laser processing apparatus 100 will be described. 2: is a figure for demonstrating the irradiation mode of the laser beam LB in a crack extension process. In more detail, FIG. 2 shows the repetition frequency R (kHz) of the laser light LB during crack extension processing and the stage on which the workpiece 10 is placed at the time of irradiation of the laser light LB. The relationship between the moving speed V (mm/sec) and the beam spot center spacing Δ(µm) of the laser light LB is shown. In addition, in the following description, on the premise that the laser processing apparatus 100 described above is used, the emission source of the laser light LB is fixed, and the stage 4 on which the workpiece 10 is placed is moved, Although it is assumed that the relative scanning of the laser light LB with respect to the work 10 is realized, even in the case of moving the emission source of the laser light LB while the work 10 is stopped, crack extension processing is not possible. The same can be realized.

도 2에 나타내는 바와 같이, 레이저광(LB)의 반복 주파수가 R(㎑)인 경우, 1/R(msec)마다 1개의 레이저 펄스(단위 펄스광이라고도 칭함)가 레이저 광원으로부터 발해지게 된다. 피가공물(10)이 올려놓여진 스테이지(4)가 속도 V(mm/sec)로 이동하는 경우, 임의의 레이저 펄스가 발해지고 나서 다음의 레이저 펄스가 발해지는 동안에, 피가공물(10)은 V×(1/R)=V/R(㎛)만큼 이동하게 되기 때문에, 어느 레이저 펄스의 빔 중심 위치와 다음에 발해지는 레이저 펄스의 빔 중심 위치와의 간격, 요컨대 빔 스폿 중심 간격 Δ(㎛)는, Δ=V/R로 정해진다.As shown in Fig. 2, when the repetition frequency of the laser light LB is R (kHz), one laser pulse (also referred to as unit pulse light) is emitted from the laser light source every 1/R (msec). When the stage 4 on which the work 10 is placed moves at a speed V (mm/sec), while the next laser pulse is emitted after an arbitrary laser pulse is emitted, the work 10 is V× Since (1/R) = V/R (㎛) is moved, the distance between the beam center position of a certain laser pulse and the beam center position of the next laser pulse, that is, the beam spot center distance Δ(㎛) is , Δ=V/R.

이 점에서, 피가공물(10)의 표면에 있어서의 레이저광(LB)의 빔 지름(빔 웨스트 지름, 스폿 사이즈라고도 칭함)(Db)과 빔 스폿 중심 간격 Δ가In this regard, the beam diameter (also referred to as the beam waist diameter and spot size) (Db) of the laser beam LB on the surface of the workpiece 10 and the beam spot center distance Δ

Δ>Db ·····(식 1)Δ>Db ... (Equation 1)

를 충족시키는 경우에는, 레이저광의 주사시에 있어서 개개의 레이저 펄스는 겹치지 않게 된다. In the case of satisfying, the individual laser pulses do not overlap when scanning laser light.

게다가, 단위 펄스광의 조사 시간 요컨대 펄스 폭을 매우 짧게 설정하면, 각각의 단위 펄스광의 피조사 위치에 있어서는, 레이저광(LB)의 스폿 사이즈보다 좁은, 피조사 위치의 대략 중앙 영역에 존재하는 물질이, 조사된 레이저광으로부터 운동 에너지를 얻음으로써 피조사면에 수직인 방향으로 비산하거나 변질하거나 하는 한편, 이러한 비산에 수반하여 발생하는 반력을 비롯한 단위 펄스광의 조사에 의해 발생하는 충격이나 응력이, 당해 피조사 위치의 주위에 작용한다는 현상이 발생한다. In addition, if the irradiation time of the unit pulsed light, that is, the pulse width is set to be very short, at the irradiation position of each unit pulsed light, the material present in the approximately central region of the irradiated position, which is narrower than the spot size of the laser light LB, is , By obtaining kinetic energy from the irradiated laser light, it scatters or deteriorates in a direction perpendicular to the irradiated surface, while the impact or stress generated by irradiation of unit pulsed light including reaction force generated by such scattering A phenomenon occurs that acts around the irradiation site.

이들을 이용하여, 레이저 광원으로부터 잇달아 발해지는 레이저 펄스(단위 펄스광)가, 가공 예정선을 따라 순차적으로 또한 이산적으로 조사되도록 하면, 가공 예정선을 따른, 개개의 단위 펄스광의 피조사 위치에 있어서 미소한 가공흔이 순차적으로 형성됨과 함께, 개개의 가공흔끼리의 사이에 있어서 균열이 연속적으로 형성되고, 나아가서는, 피가공물의 두께 방향으로도 균열이 신전하게 된다. 이와 같이, 균열 신전 가공에 의해 형성된 균열이, 피가공물(10)을 분할할 때의 분할의 기점이 된다. 또한, 레이저광(LB)이 소정의(0이 아닌) 디포커스값 하에서, 디포커스 상태에서 조사되는 경우는, 초점 위치의 근방에 있어서 변질이 발생하고, 이러한 변질이 발생한 영역이 전술의 가공흔이 된다. Using these, if the laser pulses (unit pulsed light) sequentially emitted from the laser light source are sequentially and discretely irradiated along the scheduled processing line, at the irradiated position of each unit pulsed light along the scheduled processing line. Along with the formation of minute processing marks sequentially, cracks are continuously formed between the individual processing marks, and further, the cracks extend in the thickness direction of the workpiece. In this way, the crack formed by the crack extension processing becomes the starting point of the division when the workpiece 10 is divided. In addition, when the laser light LB is irradiated in a defocused state under a predetermined (non-zero) defocus value, deterioration occurs in the vicinity of the focal position, and the region where such deterioration occurs is Becomes.

또한, 이러한 균열 신전 가공은, 피가공물(10)의 레이저광(LB)의 피조사면에, 예를 들면 다중 반사막(DBR) 등의 금속 박막층이 형성되어 있었다고 해도, 문제없이 행할 수 있다. In addition, such crack extension processing can be performed without a problem even if a metal thin film layer such as a multiple reflection film DBR has been formed on the irradiated surface of the laser beam LB of the workpiece 10.

그리고, 예를 들면 공지의 브레이크 장치를 이용하여, 균열 신전 가공에 의해 형성된 균열을 패턴이 있는 기판(W)의 반대면에까지 신전시키는 브레이크 공정을 행함으로써, 피가공물(10)을 분할하는 것이 가능해진다. 또한, 균열의 신전에 의해 피가공물(10)이 두께 방향에 있어서 완전히 분단되는 경우, 전술의 브레이크 공정은 불필요하지만, 일부의 균열이 반대면에까지 도달했다고 해도 균열 신전 가공에 의해 피가공물(10)이 완전히 이분되는 것은 보기 드물기 때문에, 브레이크 공정을 수반하는 것이 일반적이다. And, for example, it is possible to divide the workpiece 10 by performing a brake step of extending the crack formed by the crack extension processing to the opposite surface of the patterned substrate W using a known brake device. It becomes. In addition, when the workpiece 10 is completely divided in the thickness direction due to the extension of the crack, the above-described braking process is unnecessary, but even if some of the cracks reach the opposite surface, the workpiece 10 is This completely dichotomy is rare, so it is common to involve a braking process.

브레이크 공정은, 예를 들면, 피가공물(10)을, 가공흔이 형성된 측의 주면이 하측이 되는 자세로 하고, 분할 예정선의 양측을 2개의 하측 브레이크 바로 지지한 상태에서, 다른 한쪽의 주면이며 분할 예정선의 바로 위의 브레이크 위치를 향하여 상측 브레이크 바를 강하시키도록 함으로써 행할 수 있다. In the brake process, for example, in a state in which the main surface on the side where the processing mark is formed is in a position in which the main surface on the side where the processing mark is formed is at the lower side, the other main surface is a state in which both sides of the scheduled division line are supported by two lower brake bars. This can be done by lowering the upper brake bar toward the brake position immediately above the scheduled division line.

또한, 가공흔의 피치에 상당하는 빔 스폿 중심 간격 Δ가 지나치게 크면, 브레이크 특성이 나빠져 가공 예정선을 따른 브레이크가 실현되지 않게 된다. 균열 신전 가공시에는, 이 점을 고려하여 가공 조건을 정할 필요가 있다. In addition, if the beam spot center spacing Δ corresponding to the pitch of the machining mark is too large, the brake characteristics deteriorate, and the brake along the scheduled machining line is not realized. In the case of crack extension processing, it is necessary to consider this point and determine the processing conditions.

이상의 점을 감안한, 피가공물(10)에 분할 기점이 되는 균열을 형성하기 위한 균열 신전 가공을 행함에 있어서 적합한 조건은, 대략 이하와 같다. 구체적인 조건은, 피가공물(10)의 재질이나 두께 등에 의해 적절히 선택하는 것이 좋다.In consideration of the above points, suitable conditions for performing crack extension processing for forming cracks serving as the starting point of division in the workpiece 10 are as follows. It is good to appropriately select specific conditions depending on the material, thickness, etc. of the workpiece 10.

펄스 폭(τ): 1psec 이상 50psec 이하;Pulse width (τ): 1 psec or more and 50 psec or less;

빔 지름(Db): 약 1㎛∼10㎛ 정도;Beam diameter (Db): about 1 μm to 10 μm;

스테이지 이동 속도(V): 50㎜/sec 이상 3000㎜/sec 이하;Stage moving speed (V): 50 mm/sec or more and 3000 mm/sec or less;

펄스의 반복 주파수(R): 10㎑ 이상 200㎑ 이하;Pulse repetition frequency (R): 10 kHz or more and 200 kHz or less;

펄스 에너지(E): 0.1μJ∼50μJ.Pulse energy (E): 0.1 μJ to 50 μJ.

<패턴이 있는 기판><Substrate with pattern>

다음으로, 피가공물(10)의 일 예로서의 패턴이 있는 기판(W)에 대해서 설명한다. 도 3은, 패턴이 있는 기판(W)의 개략 평면도 및 부분 확대도이다. Next, the substrate W with a pattern as an example of the workpiece 10 will be described. 3 is a schematic plan view and a partially enlarged view of the patterned substrate W.

패턴이 있는 기판(W)이란, 예를 들면 사파이어 등의 단결정 기판(웨이퍼, 모기판)(W1)(도 4 참조)의 한쪽 주면 상에, 소정의 디바이스 패턴을 적층 형성하여 이루어지는 것이다. The patterned substrate W is formed by laminating a predetermined device pattern on one main surface of a single crystal substrate (wafer, mother substrate) W1 (refer to FIG. 4) such as sapphire.

디바이스 패턴은, 개편화된 후에 각각이 1개의 디바이스 칩을 이루는 복수의 단위 패턴(UP)을 2차원적으로 반복하여 배치한 구성을 갖는다. 예를 들면, LED 소자 등의 광학 디바이스나 전자 디바이스가 되는 단위 패턴(UP)이 2차원적으로 반복된다. The device pattern has a configuration in which a plurality of unit patterns UP, each of which constitutes one device chip, are two-dimensionally repeated and arranged after being divided into pieces. For example, the unit pattern UP used as an optical device such as an LED element or an electronic device is repeated two-dimensionally.

또한, 단결정 기판(W1)의, 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 주면과는 반대측의 주면에, 다중 반사막(DBR)이 형성되어 이루어진다. 본 실시 형태에 있어서, 다중 반사막(DBR)은, 예를 들면 SiO2 등으로 이루어지는 제1 금속 박막층과, 예를 들면 TiO2 등으로 이루어지는 제2 금속 박막층이, 반복하여 교대로 적층됨으로써 형성된다. 제1 금속 박막층과 제2 금속 박막층의 두께는 1.0㎛∼4.0㎛ 정도인 것이 적합하고, 반복수는 20∼40 정도가 적합하다. Further, a multiple reflection film DBR is formed on the main surface of the single crystal substrate W1 opposite to the main surface on which the device pattern is formed. In this embodiment, the multiple reflection film (DBR) is, for example, SiO 2 A first metal thin film layer made of, for example, and a second metal thin film layer made of TiO 2 or the like are repeatedly stacked alternately to be formed. The thickness of the first metal thin film layer and the second metal thin film layer is preferably about 1.0 μm to 4.0 μm, and the repetition number is preferably about 20 to 40.

또한, 패턴이 있는 기판(W)은 평면에서 보았을 때 대략 원형 형상을 이루고 있지만, 외주의 일부에는 직선 형상의 오리엔테이션 플랫(OF)이 구비되어 있다. 이후, 패턴이 있는 기판(W)의 면 내에 있어서 오리엔테이션 플랫(OF)의 연재 방향을 X방향이라고 칭하고, X방향에 직교하는 방향을 Y방향이라고 칭하는 것으로 한다. Further, the patterned substrate W has a substantially circular shape when viewed in plan view, but a linear orientation flat OF is provided on a part of the outer periphery. Hereinafter, the extending direction of the orientation flat OF in the surface of the patterned substrate W is referred to as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction is referred to as the Y direction.

단결정 기판(W1)으로서는, 70㎛∼200㎛의 두께를 갖는 것이 이용된다. 100㎛ 두께의 사파이어 단결정을 이용하는 것이 적합한 일 예이다. 또한, 디바이스 패턴은 통상, 수 ㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 또한, 디바이스 패턴은 요철을 갖고 있어도 좋다. As the single crystal substrate W1, one having a thickness of 70 µm to 200 µm is used. Using a single crystal of sapphire having a thickness of 100 μm is a suitable example. Further, the device pattern is usually formed to have a thickness of about several µm. Further, the device pattern may have irregularities.

예를 들면, LED칩 제조용의 패턴이 있는 기판(W)이면, GaN(질화 갈륨)을 비롯한 Ⅲ족 질화물 반도체로 이루어지는, 발광층 그 외의 복수의 박막층을, 사파이어 단결정 위에 에피택셜 형성하고, 추가로, 당해 박막층 위에, LED 소자(LED칩)에 있어서 통전 전극을 구성하는 전극 패턴을 형성하고, 추가로, 사파이어 단결정의, 박막층이나 전극 패턴의 형성면과는 반대측의 주면에, 다중 반사막(DBR)을 형성함으로써 구성되어 이루어진다. For example, in the case of a substrate W having a pattern for manufacturing an LED chip, a light emitting layer and a plurality of thin film layers other than a light emitting layer made of a group III nitride semiconductor including GaN (gallium nitride) are epitaxially formed on a sapphire single crystal, and further, On the thin film layer, an electrode pattern constituting a conductive electrode in an LED device (LED chip) is formed, and a multiple reflective film (DBR) is formed on the main surface of the sapphire single crystal opposite to the surface of the thin film layer or electrode pattern. It is formed by forming.

또한, 패턴이 있는 기판(W)의 형성에 있어서, 단결정 기판(W1)으로서, 주면 내에 있어서 오리엔테이션 플랫에 수직인 Y방향을 축으로 하여 c면이나 a면 등의 결정면의 면 방위를 주면 법선 방향에 대하여 수회 정도 경사시킨, 소위 오프각을 부여한 기판(오프 기판이라고도 칭함)을 이용하는 태양이라도 좋다. In addition, in the formation of the patterned substrate W, as the single crystal substrate W1, the plane orientation of the crystal plane such as the c plane or the a plane is given as the axis of the Y direction perpendicular to the orientation flat in the main plane normal direction. It may be a mode in which a substrate (also referred to as an off-substrate) inclined several times with respect to a so-called off-angle is used.

개개의 단위 패턴(UP)의 경계 부분인 협폭의 영역은 스트리트(ST)라고 칭해진다. 스트리트(ST)는, 패턴이 있는 기판(W)의 분할 예정 위치로서, 후술하는 태양에서 레이저광이 스트리트(ST)를 따라 조사됨으로써, 패턴이 있는 기판(W)은 개개의 디바이스 칩으로 분할된다. 스트리트(ST)는, 통상, 수십 ㎛ 정도의 폭으로, 디바이스 패턴을 평면에서 본 경우에 격자 형상을 이루도록 설정된다. 단, 스트리트(ST)의 부분에 있어서 단결정 기판(W1)이 노출되어 있을 필요는 없고, 스트리트(ST)의 위치에 있어서도 디바이스 패턴을 이루는 박막층이 연속하여 형성되어 있어도 좋다. The narrow area, which is a boundary portion of each unit pattern UP, is referred to as a street ST. The street ST is a position to be divided into the patterned substrate W, and the patterned substrate W is divided into individual device chips by irradiating the laser light along the street ST in the sun to be described later. . The street ST is usually set to form a lattice shape when the device pattern is viewed in a plan view with a width of about several tens of µm. However, it is not necessary that the single crystal substrate W1 is exposed in the portion of the street ST, and a thin film layer constituting the device pattern may be continuously formed in the position of the street ST.

<패턴이 있는 기판에 있어서의 균열 신전과 가공 위치의 오프셋><Offset of crack extension and processing position on a patterned substrate>

이하, 전술한 바와 같은 패턴이 있는 기판(W)을 스트리트(ST)를 따라 분할하기 위해, 스트리트(ST)의 중심으로 정한 가공 예정선(PL)을 따라 균열 신전 가공을 행하는 경우를 생각한다. Hereinafter, in order to divide the substrate W with the pattern as described above along the street ST, a case where the crack extension processing is performed along the predetermined processing line PL determined as the center of the street ST is considered.

또한, 본 실시 형태에서는, 이러한 태양에서의 균열 신전 가공을 행함에 있어서, 패턴이 있는 기판(W) 중, 다중 반사막(DBR)이 형성되어 이루어지는 측의 주면(Wa)(도 4 참조)을 향하여, 레이저광(LB)을 조사하는 것으로 한다. 즉, 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 주면(Wb)(도 4 참조)을 피재치면으로 하고 레이저 가공 장치(100)의 스테이지(4)에 재치 고정하여, 레이저광(LB)의 조사를 행하는 것으로 한다. 또한, 엄밀하게 말하면, 디바이스 패턴의 표면에는 요철이 존재하지만, 당해 요철은 패턴이 있는 기판(W) 전체의 두께에 비하여 충분히 작기 때문에, 실질적으로는, 패턴이 있는 기판(W)의 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측에는 평탄한 주면이 구비되어 있다고 간주해도 지장이 없다. 혹은, 디바이스 패턴이 형성된 단결정 기판(W1)의 주면을 패턴이 있는 기판(W)의 주면(Wb)으로 간주하도록 해도 좋다. In addition, in this embodiment, in performing the crack extension processing in such an aspect, of the patterned substrate W, toward the main surface Wa (see FIG. 4) on the side where the multiple reflective film DBR is formed. , It is assumed that the laser beam LB is irradiated. That is, by setting the main surface Wb on the side where the device pattern is formed (see Fig. 4) as the surface to be placed, and fixing it on the stage 4 of the laser processing apparatus 100 to irradiate the laser light LB. do. Strictly speaking, there are irregularities on the surface of the device pattern, but since the irregularities are sufficiently small compared to the overall thickness of the patterned substrate W, the device pattern of the patterned substrate W is substantially There is no problem even if it is considered that a flat main surface is provided on the formed side. Alternatively, the main surface of the single crystal substrate W1 on which the device pattern is formed may be regarded as the main surface Wb of the patterned substrate W.

이것은, 균열 신전 가공의 실시에 있어서 본질적으로 필수의 태양은 아니지만, 스트리트(ST)의 폭이 작은 경우나, 스트리트(ST)의 부분에까지 박막층이 형성되어 이루어지는 경우 등, 레이저광의 조사가 디바이스 패턴에 부여하는 영향을 작게 하거나, 혹은, 보다 확실한 분할을 실현한다는 점에서, 바람직한 태양이다. 또한, 도 3에 있어서 단위 패턴(UP)이나 스트리트(ST)를 파선으로 나타내고 있는 것은, 다중 반사막(DBR)이 형성되어 이루어지는 주면(Wa)이 레이저광의 조사 대상면이며, 디바이스 패턴이 형성된 주면(Wb)이 그 반대측을 향하고 있는 것을 나타내기 때문이다. Although this is not essentially an essential aspect in the implementation of crack extension processing, irradiation of laser light is applied to the device pattern, such as when the width of the street ST is small, or when a thin film layer is formed up to the portion of the street ST. This is a preferred embodiment from the viewpoint of reducing the effect to be applied or realizing more reliable division. In Fig. 3, the unit pattern UP and the street ST are indicated by broken lines. The main surface Wa formed by forming the multiple reflective film DBR is the surface to be irradiated with laser light, and the main surface on which the device pattern is formed ( This is because Wb) is pointing to the opposite side.

또한, 균열 신전 가공은, 레이저광(LB)에 대하여 소정의(0이 아닌) 디포커스값을 부여하는 디포커스 상태에서 행해지는 것으로 한다. 또한, 디포커스값은, 패턴이 있는 기판(W)의 두께에 대하여 충분히 작은 것으로 한다. In addition, it is assumed that the crack extension processing is performed in a defocus state in which a predetermined (non-zero) defocus value is given to the laser beam LB. In addition, the defocus value is set to be sufficiently small with respect to the thickness of the patterned substrate W.

도 4는, 레이저 가공 장치(100)에 있어서, 균열 신전을 발생시키는 조사 조건을 설정한 후에, 오리엔테이션 플랫(OF)과 직교하는 Y방향으로 연재하는 스트리트(ST)의 중심 위치로 설정된 가공 예정선(PL)을 따라 레이저광(LB)을 조사하여, 균열 신전 가공을 행한 경우의, 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향에 있어서의 균열 신전의 모습을 나타내는 개략 단면도이다. 또한, 이후에 있어서는, 패턴이 있는 기판(W)의 주면(Wa)을 패턴이 있는 기판(W)의 표면이라고도 칭하고, 패턴이 있는 기판(W)의 주면(Wb)을 패턴이 있는 기판(W)의 이면(裏面)이라고도 칭하는 경우가 있다. FIG. 4 is a processing scheduled line set at the center position of the street ST extending in the Y direction orthogonal to the orientation flat OF after setting the irradiation conditions for generating crack extension in the laser processing apparatus 100 It is a schematic cross-sectional view showing the state of crack extension in the thickness direction of the patterned substrate W when the laser beam LB is irradiated along PL and crack extension processing is performed. In addition, hereinafter, the main surface Wa of the patterned substrate W is also referred to as the surface of the patterned substrate W, and the main surface Wb of the patterned substrate W is referred to as the patterned substrate W In some cases, it is also referred to as the back side of ).

이러한 경우, 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향에 있어서 주면(Wa)으로부터 수㎛∼30㎛의 거리의 위치에, 가공흔(M)이 Y축 방향을 따라 이산적으로 형성되고, 각각의 가공흔(M)의 사이에 있어서 균열이 신전됨과 함께, 가공흔(M)으로부터 상방(주면(Wa)의 측) 및 하방(주면(Wb)의 측)을 향하여 각각, 균열(CR1) 및 균열(CR2)이 신전된다. In this case, in the thickness direction of the patterned substrate W, the processing marks M are discretely formed along the Y-axis direction at a distance of several μm to 30 μm from the main surface Wa. While the cracks are extended between the processing marks (M), the cracks (CR1) and cracks from the processing marks (M) toward the top (the side of the main surface (Wa)) and downward (the side of the main surface (Wb)), respectively. (CR2) is extended.

단, 이들 균열(CR1 및 CR2)은, 가공흔(M)의 연직 상방 또는 하방을 향하여, 요컨대, 가공 예정선(PL)으로부터 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향으로 연재하는 면(P1)을 따라 신전되는 것이 아니라, 면(P1)에 대하여 경사지고, 가공흔(M)으로부터 멀어질수록 면(P1)으로부터 어긋나는 태양으로 신전된다. 게다가, X방향에 있어서 균열(CR1)과 균열(CR2)이 면(P1)으로부터 어긋나는 방향은 상반된다. However, these cracks CR1 and CR2 are the surfaces P1 extending vertically upwards or downwards of the processing marks M, that is, in the thickness direction of the patterned substrate W from the planned processing line PL. It is not extended along the line, but is inclined with respect to the surface P1, and is extended by the sun deviating from the surface P1 as the distance from the processing mark M increases. In addition, the direction in which the crack CR1 and the crack CR2 deviate from the surface P1 in the X direction are opposite.

이러한 태양에서 균열(CR1 및 CR2)이 경사지면서 신전되는 경우, 그 경사의 정도에 따라서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 균열(CR2)의 종단(T)이(그 후의 브레이크 공정에 의해 신전되는 경우도 포함하여), 스트리트(ST)의 범위를 초과하여, 디바이스 칩을 이루는 단위 패턴(UP)의 부분에까지 신전되어 버리는 일이 일어날 수 있다. 이와 같이 균열(CR1 및 CR2)이 신전된 개소를 기점으로 하여 브레이크를 행하면, 단위 패턴(UP)이 파손되어 버려, 디바이스 칩은 불량품이 되어 버리게 된다. 게다가, 이러한 균열의 경사는, 동일한 패턴이 있는 기판(W)에 있어서 동일한 방향으로 가공을 행하는 한, 다른 가공 위치에 있어서도 동일하게 발생하는 것을, 경험적으로 알 수 있다. 각각의 스트리트(ST)에 있어서 이러한 두께 방향에 있어서의 균열의 경사가 발생하고, 나아가서는 단위 패턴(UP)의 파괴가 일어나 버리면, 양품(良品)인 디바이스 칩의 취출 개수(수율)가 저하되어 버리게 된다. In this aspect, when the cracks CR1 and CR2 are inclined and extended, depending on the degree of the inclination, as shown in FIG. 4, the end T of the crack CR2 (which is extended by the subsequent braking process) Including the case), the range of the street ST may be exceeded, and the device chip may be extended to a portion of the unit pattern UP. In this way, when the brake is performed from the locations where the cracks CR1 and CR2 have extended as a starting point, the unit pattern UP is damaged and the device chip becomes a defective product. In addition, it can be seen from experience that the inclination of such cracks occurs in the same manner in different processing positions as long as processing is performed in the same direction on the substrate W having the same pattern. In each street ST, when the inclination of the crack in the thickness direction occurs, and further, destruction of the unit pattern UP occurs, the number (yield) of the device chips that are good products decreases. Discarded.

이러한 문제의 발생을 회피하기 위해, 본 실시의 형태에 있어서는, 균열(CR2)의 종단(T)이 스트리트(ST)의 범위 내에 머무르도록, 레이저광(LB)의 조사 위치를 가공 위치인 가공 예정선(PL)의 설정 위치로부터, 오프셋시키도록 한다. In order to avoid the occurrence of such a problem, in the present embodiment, the irradiation position of the laser beam LB is processed as a processing position so that the end T of the crack CR2 remains within the range of the street ST. It is offset from the set position of the predetermined line PL.

도 5는, 레이저광(LB)의 조사 위치(IP)를, 도 4에 나타낸 가공 예정선(PL)으로부터 화살표(AR1)로 나타내는 -X방향으로 오프셋시켜 균열 신전 가공을 행한 경우의, 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향에 있어서의 균열 신전의 모양을 나타내는 개략 단면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이 레이저광(LB)의 조사 위치(IP)를 오프셋하면, 단위 패턴(UP)의 파괴는 회피된다. FIG. 5 shows a pattern in the case of performing the crack extension processing by offsetting the irradiation position IP of the laser light LB in the -X direction indicated by the arrow AR1 from the planned processing line PL shown in FIG. 4. It is a schematic cross-sectional view showing the pattern of crack extension in the thickness direction of the existing substrate W. When the irradiation position IP of the laser beam LB is offset as shown in FIG. 5, the destruction of the unit pattern UP is avoided.

단, 도 5에 있어서는, 균열(CR2)의 종단(T2)이 가공 예정선(PL)의 바로 아래에 위치하고 있지만, 이것은 필수의 태양은 아니며, 종단(T2)은 스트리트(ST)의 범위 내에 머물러 있으면 좋다. However, in Fig. 5, the end (T2) of the crack (CR2) is located just below the scheduled processing line (PL), but this is not an essential aspect, and the end (T2) remains within the range of the street (ST). It is good to have.

또한, 도 5에 있어서는, 단위 패턴(UP)이 존재하지 않는 주면(Wa)의 측으로 신전되는 균열(CR1)의 종단(T1)이, 스트리트(ST)의 범위 내에 머물러 있지는 않지만, 디바이스 칩의 기능에 영향을 줄 만큼 현저한 경사가 아닌 한은, 즉시 문제시되는 것은 아니다. In addition, in FIG. 5, the end T1 of the crack CR1 extending toward the side of the main surface Wa where the unit pattern UP does not exist is not within the range of the street ST, but the function of the device chip As long as it is not inclined to be significant enough to affect the problem, it is not immediately a problem.

예를 들면, 디바이스 칩의 형상이 미리 규정된 허용 범위 내에 머무르는 한은, 도 5에 나타내는 균열(CR1)과 같은 경사는 허용된다. For example, as long as the shape of the device chip remains within a predefined allowable range, an inclination such as crack CR1 shown in Fig. 5 is allowed.

또한, 전술한 바와 같은 균열의 경사는, 패턴이 있는 기판(W)에 대하여, 그 오리엔테이션 플랫(OF)과 직교하는 Y방향을 따라 균열 신전 가공을 행하는 경우에만 발생하는 현상이며, 오리엔테이션 플랫(OF)에 평행한 X방향을 따라 균열 신전 가공을 행하는 경우에는 발생하지 않는 것을, 경험적으로 알 수 있다. 즉, X방향을 따라 균열 신전 가공을 행한 경우, 패턴이 있는 기판(W)의 두께 방향에 있어서의 균열의 신전은, 가공흔으로부터 연직 상방 및 연직 하방을 향하여 발생한다. In addition, the inclination of the crack as described above is a phenomenon that occurs only when the crack extension processing is performed on the patterned substrate W along the Y direction orthogonal to the orientation flat OF. It can be seen from experience that it does not occur when the crack extension processing is performed along the X direction parallel to ). That is, when the crack extension processing is performed along the X direction, the extension of the crack in the thickness direction of the patterned substrate W occurs vertically upward and vertically downward from the processing mark.

<오프셋 조건의 설정><Offset condition setting>

전술한 바와 같이, 패턴이 있는 기판(W)에 대하여 균열 신전 가공을 행하여 개편화하고자 하는 경우, 오리엔테이션 플랫(OF)과 직교하는 Y방향의 가공시에 있어서는, 레이저광(LB)의 조사 위치의 오프셋이 필요해지는 경우가 있다. 그 경우에 있어서 문제가 되는 것은, 도 4 및 도 5에 있어서는 균열(CR1)이 -X방향으로 경사져 신전되고, 균열(CR2)이 ＋X방향으로 경사져 신전되어 있지만, 이것은 어디까지나 예시에 지나지 않고, 양자의 신전 방향은 개개의 패턴이 있는 기판(W)에 의해 교체될 수 있다는 점, 및, 개개의 패턴이 있는 기판(W)에 있어서 균열의 경사가 어느 쪽 방향으로 발생할지는, 실제로 레이저광(LB)을 조사하여 균열 신전 가공을 행해 보지 않으면 알 수 없다는 점이다. 적어도 경사의 방향을 알지 못하면, 실제로 조사 위치를 오프셋을 하는 것은 행할 수 없다. As described above, when the patterned substrate W is subjected to crack extension processing to be divided into pieces, when processing in the Y direction orthogonal to the orientation flat OF, the irradiation position of the laser light LB is There are cases where an offset is required. In that case, the problem is that in Figs. 4 and 5, the crack CR1 is inclined and extended in the -X direction, and the crack CR2 is inclined and extended in the +X direction, but this is only an example. The extension direction of both can be replaced by the individual patterned substrate W, and in which direction the inclination of the crack occurs in the individual patterned substrate W, in fact, laser light ( The point is that it cannot be known without examining LB) and performing crack extension processing. If at least the direction of the inclination is not known, it is impossible to actually offset the irradiation position.

게다가, 디바이스 칩의 양산 과정에 있어서는, 생산성 향상의 관점에서, 오프셋을 위한 조건을, 자동적으로 또한 가능한 한 신속히 설정하는 것이 요구된다. In addition, in the process of mass production of device chips, from the viewpoint of productivity improvement, it is required to automatically and as quickly as possible set the conditions for the offset.

도 6은, 이상의 점을 근거로, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(100)에 있어서 행해지는 오프셋 조건의 설정 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서의 오프셋 조건의 설정 처리는, 개략, 개편화하고자 하는 패턴이 있는 기판(W)의 일부에 대하여 실제로 균열 신전 가공을 행하고, 그 결과 발생한 균열의 경사의 방향을 화상 처리에 의해 특정한 후에, 그 특정된 방향에 있어서, 미리 설정된 오프셋량(거리)을 부여하도록 하는 처리이다. 이러한 오프셋 조건의 설정 처리는, 레이저 가공 장치(100)의 컨트롤러(1)에 구비되는 오프셋 설정부(26)가, 기억부(3)에 기억되어 있는 프로그램(3p)에 따라, 장치 각 부를 동작시키고, 또한 필요한 연산 처리 등을 행함으로써 실현된다. 6 is a diagram illustrating a flow of an offset condition setting process performed in the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment based on the above points. In the process of setting the offset condition in the present embodiment, a crack extension processing is actually performed on a part of the substrate W having a pattern to be roughly and divided, and the direction of the inclination of the resulting crack is determined by image processing. After specifying, in the specified direction, this is a process of giving a preset offset amount (distance). In the processing of setting such an offset condition, the offset setting unit 26 provided in the controller 1 of the laser processing apparatus 100 operates each unit of the apparatus according to the program 3p stored in the storage unit 3. It is realized by performing the necessary arithmetic processing or the like.

또한, 이러한 설정 처리를 행함에 앞서 미리, 패턴이 있는 기판(W)은 레이저 가공 장치(100)의 스테이지(4) 위에 재치 고정되고, 또한, 그 X방향과 Y방향이 각각, 이동 기구(4m)의 이동 방향인 수평 2축 방향으로 일치하도록, 얼라이먼트 처리가 이루어지고 있는 것으로 한다. 얼라이먼트 처리에는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 수법 그 외, 공지의 수법을 적절히 적용 가능하다. 또한, 피가공물 데이터(D1)에는, 가공 대상으로 여겨지는 패턴이 있는 기판(W)의 개체 정보가 기술되어 이루어지는 것으로 한다. In addition, prior to performing such a setting process, the patterned substrate W is mounted and fixed on the stage 4 of the laser processing apparatus 100 in advance, and the X direction and the Y direction are respectively a moving mechanism 4m. It is assumed that alignment processing is performed so as to coincide with the horizontal biaxial direction, which is the moving direction of ). To the alignment treatment, a technique disclosed in Patent Document 1 or other known techniques can be appropriately applied. In addition, it is assumed that the object data D1 describes individual information of the substrate W having a pattern considered to be a processing target.

우선 처음에, 오프셋 설정용의 균열 신전 가공을 행하는 위치(레이저광(LB)의 조사 위치)를 결정한다(스텝 STP1). 또한, 이후, 이러한 오프셋 설정용의 균열 신전 가공을 가가공이라고 칭한다. First, the position (the irradiation position of the laser light LB) to perform the crack extension processing for offset setting is determined (step STP1). In addition, hereinafter, such a crack extension processing for offset setting is referred to as processing.

이러한 가가공은, 그 가공 결과가 디바이스 칩의 패턴 취출에 영향을 주지 않는 위치에서 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 패턴이 있는 기판(W)에 있어서 디바이스 칩이 되는 단위 패턴(UP)이 형성되지 않는 외연(外緣) 위치 등을 대상으로 행하는 것이 적합하다. 도 7은, 이 점을 고려한, 가가공시의 레이저광(LB)의 조사 위치(IP1)를 예시하는 도면이다. 도 7에 있어서는, X방향에 있어서의 위치 좌표가 가장 부(負)인 스트리트(ST)(ST1)보다 더, 패턴이 있는 기판(W)의 외연 근처에(X방향 부의 측에) 가가공용의 조사 위치(IP1)를 설정하는 경우를 예시하고 있다. 또한, 도 7에 있어서는, 조사 위치(IP1)를 패턴이 있는 기판(W)의 2개의 외주단 위치에 걸쳐 나타내고 있지만, 반드시 양 외주단 위치의 사이의 전체 범위에 걸쳐 레이저광(LB)을 조사할 필요는 없다. It is preferable to perform such processing at a position where the processing result does not affect the pattern extraction of the device chip. For example, it is suitable to perform targeting on an outer edge position or the like where a unit pattern UP, which becomes a device chip, is not formed on the patterned substrate W. Fig. 7 is a diagram illustrating the irradiation position IP1 of the laser beam LB during processing in consideration of this point. In FIG. 7, the position coordinates in the X direction are closer to the outer edge of the patterned substrate W (on the negative side of the X direction) than the most negative street ST (ST1). The case of setting the irradiation position (IP1) is illustrated. In addition, in Fig. 7, the irradiation position IP1 is shown over the two outer circumferential positions of the patterned substrate W, but the laser light LB is necessarily irradiated over the entire range between the two outer circumferential positions. There is no need to do it.

구체적인 조사 위치(IP1)의 설정의 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 미리 부여된 패턴이 있는 기판(W)의 형상에 관한 데이터에 기초하여 이루어지는 태양이라도 좋고, 혹은, 화상 처리에 의해 스트리트(ST)(ST1)의 위치를 특정하고, 그 특정 결과에 기초하여 이루어지는 태양이라도 좋다. The method of setting a specific irradiation position IP1 is not specifically limited. For example, it may be a mode that is based on data on the shape of the substrate W with a previously given pattern, or the position of the street ST (ST1) is specified by image processing, and the specified result is The sun may be based on it.

조사 위치(IP1)의 설정 후, 하부 조명 광원(S2)에 의해 패턴이 있는 기판(W)에 대하여 주면(Wb)의 측을 IR광으로 비춘 상태에서, CCD 카메라(6a)의 초점 위치(높이)를 주면(Wb)에 맞추어, 조사 위치(IP1)를 촬상한다(스텝 STP2). 또한, 얻어진 촬상 화상에 소정의 처리를 행함으로써, 조사 위치(IP1)의 근방에 대한 가공 전의 화소값 프로파일(제1 프로파일(PF1))을 생성한다(스텝 STP3).After setting the irradiation position IP1, the focus position (height) of the CCD camera 6a in a state where the side of the main surface Wb is illuminated with IR light with respect to the patterned substrate W by the lower illumination light source S2. ) Is matched to the main surface Wb, and the irradiation position IP1 is imaged (step STP2). Further, by performing predetermined processing on the obtained captured image, a pixel value profile (first profile PF1) before processing in the vicinity of the irradiation position IP1 is generated (step STP3).

이어서, 조사 위치(IP1)에 대하여 레이저광(LB)을 조사하여 균열 신전 가공을 행한다(스텝 STP4).Next, the irradiation position IP1 is irradiated with laser light LB to perform crack extension processing (step STP4).

가공 종료 후, 재차, 하부 조명 광원(S2)에 의해 패턴이 있는 기판(W)에 대하여 주면(Wb)의 측을 IR광으로 비춘 상태에서, CCD 카메라(6a)의 초점 위치(높이)를 주면(Wb)에 맞추어, 가공 후의 조사 위치(IP1)를 촬상한다(스텝 STP5). 또한, 얻어진 촬상 화상에 소정의 처리를 행함으로써, 조사 위치(IP1)의 근방에 대한 가공 후의 화소값 프로파일(제2 프로파일(PF2))을 생성한다(스텝 STP6).After the processing is completed, the lower illumination light source S2 gives the focus position (height) of the CCD camera 6a while the side of the main surface Wb is illuminated with IR light on the patterned substrate W. In accordance with (Wb), the irradiation position IP1 after processing is imaged (step STP5). Further, by performing a predetermined process on the obtained captured image, a processed pixel value profile (second profile PF2) in the vicinity of the irradiation position IP1 is generated (step STP6).

또한, 가공 전후의 촬상은, 동일 위치를 대상으로 행하는 것으로 한다. 촬상은, 스트리트(ST)가 직교하는 개소를 포함하여 행하도록 한다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치(100)에 있어서는, 하부 조명 광원(S2)이 IR광을 발하게 되어 있기 때문에, 주면(Wa)의 측에 다중 반사막(DBR)이 형성되어 있는 패턴이 있는 기판(W)이라도, 주면(Wb)에까지 도달한 균열(CR2)을 양호하게 촬상할 수 있다. In addition, imaging before and after processing is performed for the same position. The imaging is carried out including a location where the street ST is orthogonal. In addition, as described above, in the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment, since the lower illumination light source S2 emits IR light, a multiple reflection film DBR is formed on the side of the main surface Wa. Even with the substrate W having a pattern, the crack CR2 reaching the main surface Wb can be satisfactorily imaged.

도 8은, 스텝 STP4에 있어서 얻어진 가공 후의 패턴이 있는 기판(W)의 촬상 화상(IM)과, 화소값 프로파일(제1 프로파일(PF1) 및 PF2)을 얻기 위한 화상 처리 대상 영역(RE)을 예시하는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서는, 가공 전후 모두, 도 8에 나타내는 바와 같은 스트리트(ST)의 교점에 직사각형 형상의 화상 처리 대상 영역(RE)을 설정한다. 그리고, 가공 전후의 촬상 화상의 각각에 대해서, 당해 화상 처리 대상 영역(RE)에 있어서의 Y좌표가 동일한 위치에 있어서의 화소값(색농도값)을, X방향을 따라 적산함으로써, 제1 프로파일(PF1)과 제2 프로파일(PF2)을 작성한다. Fig. 8 shows a picked-up image IM of the substrate W with a pattern after processing obtained in step STP4, and an image processing target region RE for obtaining a pixel value profile (first profile PF1 and PF2). It is an illustrative drawing. In the present embodiment, a rectangular image processing target region RE is set at the intersection of the street ST as shown in FIG. 8 both before and after processing. And, for each of the captured images before and after processing, the pixel values (color density values) at positions in which the Y coordinates in the image processing target region RE are the same are integrated along the X direction to obtain a first profile. (PF1) and a second profile (PF2) are created.

또한, 도 8에 나타내는 촬상 화상(IM)에 있어서 주위보다도 상대적으로 강한 콘트라스트로(구체적으로는 보다 검게) 관찰되는 것이, 주면(Wb)에까지 도달한 균열(CR2)이다. In addition, in the captured image IM shown in Fig. 8, the crack CR2 reaching the main surface Wb is observed with a relatively stronger contrast than the surroundings (specifically, it is darker).

제2 프로파일(PF2)까지가 얻어지면, 이어서, 후단의 처리의 단순화를 위해 제1 프로파일(PF1)과 제2 프로파일(PF2)을 각각 5점 이동 평균 등의 수법으로 평균화한 후에, 제1 프로파일(PF1)과 제2 프로파일(PF2)의 차분값을 연산하여, 차분값 프로파일(ΔPF)을 생성한다(스텝 STP7).When up to the second profile PF2 is obtained, the first profile PF1 and the second profile PF2 are each averaged by a method such as a 5-point moving average for simplification of processing in the subsequent stage, and then the first profile The difference value between (PF1) and the second profile PF2 is calculated to generate the difference value profile ?PF (step STP7).

도 9는, 제1 프로파일(PF1), 제2 프로파일(PF2), 및, 차분값 프로파일(ΔPF)을 예시하는 도면이다. 도 9(a)가 제1 프로파일(PF1)을 예시하고, 도 9(b)가 제2 프로파일(PF2)을 예시하고, 도 9(c)가 차분값 프로파일(ΔPF)을 예시하고 있다. 단, 도 9(c)에 있어서는, 차분값 프로파일(ΔPF)의 도수를 확대한 확대 프로파일(ΔPF')도 아울러 나타내고 있다. 9 is a diagram illustrating a first profile PF1, a second profile PF2, and a difference value profile ΔPF. 9(a) illustrates the first profile PF1, FIG. 9(b) illustrates the second profile PF2, and FIG. 9(c) illustrates the difference value profile ΔPF. However, in Fig. 9(c), the enlarged profile ΔPF' in which the frequency of the difference value profile ΔPF is expanded is also shown.

또한, 도 9(a) 및 도 9(b)에 나타내는 제1 프로파일(PF1) 및 제2 프로파일(PF2)에서는, 명도가 낮은(어두운) 곳일수록 높은 도수로 되어 있다. 그렇기 때문에, 균열(CR2)이 존재하는 곳이 높은 도수로 되어 있다. In addition, in the first profile PF1 and the second profile PF2 shown in FIGS. 9A and 9B, the lower the brightness (darker), the higher the frequency. For this reason, the location where the crack CR2 exists has a high frequency.

또한, 도 9(c)에 있어서는, 제1 프로파일(PF1)과 제2 프로파일(PF2)의 화소값의 차이가 클수록 도수가 커지는 바와 같은, 차분값 프로파일(ΔPF)을 나타내고 있다. 단, 차분값 프로파일(ΔPF)은, 제1 프로파일(PF1)과 제2 프로파일(PF2)의 화소값의 차이가 클수록 도수가 작아지는(부의 절대값이 커지는) 태양으로, 생성되어도 좋다. In addition, in FIG. 9(c), the difference value profile ΔPF in which the frequency increases as the difference between the pixel values of the first profile PF1 and the second profile PF2 increases. However, the difference value profile ΔPF may be generated in such a way that the frequency decreases (the absolute value of the negative increases) as the difference between the pixel values of the first profile PF1 and the second profile PF2 increases.

차분값 프로파일(ΔPF)이 얻어지면, 이어서, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 서로 이웃하는 3점끼리에 대해서, 근사 직선의 기울기 α(X)를 산출하고, 이러한 기울기 α(X)의 값을 X방향을 따라 플롯한 프로파일(근사 직선 기울기 프로파일)을 작성한다(스텝 STP8). 그리고, 얻어진 근사 직선 기울기 프로파일에 기초하여, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 최소값을 사이에 두는 2개의 근사 직선의 기울기를, 각각 산출한다(스텝 STP9).After the difference value profile ΔPF is obtained, the slope α(X) of the approximate straight line is calculated for three points adjacent to each other in the difference value profile ΔPF, and the value of this slope α(X) is calculated. A profile plotted along the X direction (approximate linear inclination profile) is created (step STP8). Then, based on the obtained approximate straight line inclination profile, inclinations of two approximate straight lines sandwiching the minimum value in the difference value profile ΔPF are respectively calculated (step STP9).

도 10은, 스텝 STP8 및 스텝 STP9의 설명을 위해 예시하는 차분값 프로파일(ΔPF)이다. 또한, 도 10에 나타낸 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서는, X＝Xmin에 있어서 차분값이 최소값(극값)을 취하는 것으로 한다. 10 is a difference value profile ΔPF illustrated for explanation of steps STP8 and STP9. In addition, in the difference value profile ΔPF shown in Fig. 10, it is assumed that the difference value takes the minimum value (extreme value) at X=Xmin.

또한, 도 11은, 도 10에 나타낸 차분값 프로파일(ΔPF)에 기초하여 작성한 근사 직선 프로파일이다. 도 11의 근사 직선 기울기 프로파일은, 개략, 차분값 프로파일(ΔPF)의 기울기의 변화를 나타내는 것이다. 즉, 도 11에 있어서 α(X)의 값이 정(正)인 범위에서는, 차분값 프로파일(ΔPF)은 증가하고, 도 11에 있어서 α(X)의 값이 부인 범위에서는, 차분값 프로파일(ΔPF)은 감소하고, 도 11에 있어서 α(X)의 값이 0에 가까운 범위에서는, 차분값 프로파일(ΔPF)은 거의 일정하게 된다는 관계에 있다. In addition, FIG. 11 is an approximate linear profile created based on the difference value profile ΔPF shown in FIG. 10. The approximate linear inclination profile in Fig. 11 schematically shows a change in the inclination of the difference value profile ΔPF. That is, in the range where the value of α(X) in FIG. 11 is positive, the difference value profile ΔPF increases, and in the range where the value of α(X) in FIG. 11 is negative, the difference value profile ( ΔPF) decreases, and in the range where the value of α(X) in Fig. 11 is close to 0, there is a relationship that the difference value profile ΔPF becomes almost constant.

지금, 도 10에 예시하는 차분값 프로파일(ΔPF)에서는, X의 값이 커짐에 따라 대략 일정한 차분값이 단조롭게 감소하고, X＝Xmin에 있어서 최소가 된 후, 추가로 X의 값이 커지면 차분값이 단조롭게 증가하고 있다. 그래서, 도 11의 근사 직선 기울기 프로파일에 있어서, X＝Xmin보다도 큰 범위에서 α(X)(의 절대값)의 값이 소정의 문턱값 A보다도 커지는 X의 값(X＝XU1)과, X>XU1이며 α(X)(의 절대값)의 값이 소정의 문턱값 B보다도 작아지는 X의 값(X＝XU2)을 구하면, 전자를 최소값으로 하고, 후자를 최대값으로 하는 구간(XU1∼XU2)이, 개략, 도 10에 나타내는 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 차분값이 증가하는 구간이 된다. 그렇기 때문에, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 X＝XU1과 X＝XU2와의 사이에 있어서의 근사 직선의 기울기 β1을 구하면, 이러한 기울기는, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 차분값이 증가하고 있는 구간의 기울기를 나타내게 된다. Now, in the difference value profile ΔPF illustrated in FIG. 10, an approximately constant difference value monotonically decreases as the value of X increases, and after the minimum at X=Xmin, the difference value further increases when the value of X increases. This is monotonically increasing. Therefore, in the approximate linear inclination profile of Fig. 11, the value of X (X=XU1) where the value of α(X) (absolute value) is greater than the predetermined threshold A in the range greater than X=Xmin, and X> If the value of X (X=XU2) where the value of α(X) (absolute value of) is XU1 and is smaller than the predetermined threshold B, the former is the minimum value and the latter is the maximum value (XU1 to XU2). ) Roughly becomes a section in which the difference value increases in the difference value profile ΔPF shown in FIG. 10. Therefore, if the slope β1 of the approximate straight line between X=XU1 and X=XU2 in the difference value profile (ΔPF) is obtained, this slope is the section in which the difference value increases in the difference value profile (ΔPF). The slope of

마찬가지로, 도 11의 근사 직선 기울기 프로파일에 있어서, X＝Xmin보다도 작은 범위에서 α(X)의 절대값의 값이 소정의 문턱값 A보다도 커지는 X의 값(X＝XL1)과, X<XL1이며 α(X)의 절대값의 값이 소정의 문턱값 B보다도 작아지는 X의 값(X＝XL2)을 구하면, 전자를 최대값으로 하고, 후자를 최소값으로 하는 구간(XL2∼XL1)이, 개략, 도 10에 나타내는 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 차분값이 감소하는 구간이 된다. 그렇기 때문에, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 X＝XL2와 X＝XL1과의 사이에 있어서의 근사 직선의 기울기 β2를 구하면, 이러한 기울기는, 차분값 프로파일(ΔPF)에 있어서 차분값이 감소하고 있는 구간의 기울기를 나타내게 된다. Similarly, in the approximate linear inclination profile of Fig. 11, the value of X (X=XL1) where the absolute value of α(X) is greater than the predetermined threshold A in a range smaller than X=Xmin, and X<XL1. When the value of X (X=XL2) where the absolute value of α(X) is smaller than the predetermined threshold B, the section (XL2 to XL1) in which the former is the maximum value and the latter is the minimum value is approximate. , In the difference value profile ΔPF shown in FIG. 10, a section in which the difference value decreases. Therefore, when the slope β2 of the approximate straight line between X=XL2 and X=XL1 in the difference value profile (ΔPF) is obtained, such a slope is determined that the difference value is decreasing in the difference value profile (ΔPF). It shows the slope of the section.

이와 같이 하여, X＝Xmin을 사이에 두는 2개의 근사 직선의 기울기 β1, β2가 구해지면, 2개의 기울기의 차이(엄밀하게는 절대값의 차이)로부터, 오프셋 방향이 특정된다(스텝 STP10).In this way, when the inclinations β1 and β2 of the two approximate straight lines sandwiching X=Xmin are obtained, the offset direction is specified from the difference between the two inclinations (strictly, the difference in absolute values) (step STP10).

구체적으로는, 기울기 β1과 기울기 β2의 절대값의 차 Δβ＝｜β2｜-｜β1｜과 오프셋 방향과의 사이에는, 경험적으로 특정되어 있는, 균열의 경사 방향과 Δβ와의 상관 관계로부터, 이하의 대응 관계가 있다. Specifically, between the difference Δβ=|β2|-|β1| and the offset direction between the absolute value of slope β1 and slope β2, from the correlation between the inclination direction of the crack and Δβ, which is specified empirically, the following There is a correspondence.

Δβ>0 → 종단(T1)이 가공흔(M)으로부터 -X방향에 도달 → ＋X방향으로 오프셋;Δβ>0 → end (T1) reaches -X direction from processing mark (M) → offset in +X direction;

Δβ<0 → 종단(T1)이 가공흔(M)으로부터 ＋X방향에 도달 → －X방향으로 오프셋;Δβ<0 → the end (T1) reaches the +X direction from the machining mark (M) → Offset in the -X direction;

Δβ=0 → 종단(T1)이 가공흔(M)의 바로 위에 도달 → 오프셋 불필요.Δβ=0 → The end (T1) reaches just above the machining mark (M) → No offset required.

도 10에 나타낸 경우이면, Δβ>0이기 때문에, ＋X방향으로 오프셋해야 하는 것으로 특정되게 된다. In the case shown in Fig. 10, since Δβ>0, it is specified that it should be offset in the +X direction.

이와 같이 오프셋 방향이 특정되면, 기억부(3)에 기억되어 있는 피가공물 데이터(D1)와, 조사 위치 오프셋 데이터(D3)에 기초하여, 특정된 오프셋 방향에 대한 오프셋량이 결정된다(스텝 STP11).When the offset direction is specified in this way, the offset amount for the specified offset direction is determined based on the workpiece data D1 and irradiation position offset data D3 stored in the storage unit 3 (step STP11). .

전술한 바와 같이, 피가공물 데이터(D1)에는, 실제로 가공 대상으로 여겨지는(요컨대 오프셋 설정용의 균열 신전 가공이 행해진) 패턴이 있는 기판(W)의 개체 정보(결정 방위, 두께 등)가 기술되어 이루어진다. 한편, 조사 위치 오프셋 데이터(D3)에는 미리, 오프셋량을 패턴이 있는 기판(W)의 개체 정보에 따라서 설정 가능한 기술이 이루어지고 있다. 오프셋 설정부(26)는, 피가공물 데이터(D1)로부터 패턴이 있는 기판(W)의 개체 정보를 취득하고, 조사 위치 오프셋 데이터(D3)를 참조하여, 당해 개체 정보에 따른 오프셋량을 결정한다. As described above, the object data D1 describes the individual information (crystal orientation, thickness, etc.) of the substrate W with a pattern that is actually considered to be a processing object (that is, crack extension processing for offset setting has been performed). Is done. On the other hand, in the irradiation position offset data D3, a technique in which the offset amount can be set in advance according to the individual information of the patterned substrate W is provided. The offset setting unit 26 acquires individual information of the patterned substrate W from the workpiece data D1, and determines an offset amount according to the object information by referring to the irradiation position offset data D3. .

또한, 조사 위치 오프셋 데이터(D3)의 기술 내용으로부터 정해지는 오프셋량은, 그 값으로 레이저광(LB)의 조사 위치를 가공 위치에 대하여 오프셋하면, 대부분의 경우에서 도 4에 나타낸 바와 같은 균열(CR2)에 의한 단위 패턴(UP)의 파괴가 회피되는 값으로서, 경험적으로 주어지는 것이다. 예를 들면, 패턴이 있는 기판(W)의 두께가 클수록 균열의 경사의 정도가 큰 경향이 있는 것이면, 조사 위치 오프셋 데이터(D3)에는, 패턴이 있는 기판(W)의 두께가 클수록 큰 오프셋량이 설정되도록 기술이 이루어지는 등의 대응이 상정된다. In addition, the offset amount determined from the description of the irradiation position offset data D3 is the value when the irradiation position of the laser light LB is offset with respect to the processing position, in most cases, cracks ( This is a value at which destruction of the unit pattern UP by CR2) is avoided, and is given empirically. For example, if the thickness of the patterned substrate W tends to have a greater degree of inclination of the crack, the irradiation position offset data D3 shows that the larger the thickness of the patterned substrate W, the greater the amount of offset. A response, such as a technique is made so that it is set, is assumed.

조사 위치 오프셋 데이터(D3)의 형식은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 패턴이 있는 기판(W)의 재질종이나 두께 범위마다 설정해야 할 오프셋량이 기술된 테이블로서 조사 위치 오프셋 데이터(D3)가 준비되는 태양이라도 좋고, 혹은, 두께와 오프셋량이 있는 함수 관계로서 규정되는 태양이라도 좋다. The format of the irradiation position offset data D3 is not particularly limited. For example, as a table describing the amount of offset to be set for each material type or thickness range of the patterned substrate W, the irradiation position offset data D3 may be prepared, or a functional relationship between the thickness and the offset amount It may be a sun defined as.

또한, 전술의 결정의 방법으로부터 분명한 바와 같이, 오프셋량의 결정은, 스텝 STP1∼스텝 STP10에 걸쳐 행해지는, 오프셋 방향의 특정과는 무관계하게 행할 수 있기 때문에, 반드시 오프셋 방향을 특정한 후에 결정할 필요는 없고, 오프셋 방향의 특정에 앞서, 혹은, 오프셋 방향의 특정과 병행하여, 행해지는 태양이라도 좋다. In addition, as is clear from the above-described method of determination, since the determination of the offset amount can be performed over step STP1 to step STP10, regardless of the specification of the offset direction, it is necessary to determine the offset direction after specifying the offset direction. No, it may be a mode performed prior to the identification of the offset direction or in parallel with the identification of the offset direction.

또한, 차분값 프로파일(ΔPF)을, 명도가 작은 곳일수록 화소값이 커지는 것으로서 생성한 경우는, 프로파일의 최대값을 사이에 두는 2개의 근사 직선의 기울기를 비교함으로써, 전술의 경우와 동일한 대응이 가능하다. In addition, when the difference value profile (ΔPF) is generated as the pixel value increases as the lightness decreases, the same correspondence as in the above case is obtained by comparing the slopes of two approximate straight lines sandwiching the maximum value of the profile. It is possible.

또한, 2개 근사 직선의 기울기의 값을 대신하여, 각각의 근사 직선의 기울기 각도에 기초하여, 오프셋 방향을 결정하도록 해도 좋다. Further, instead of the values of the inclinations of the two approximate straight lines, the offset direction may be determined based on the inclination angle of each approximate straight line.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 균열 신전 가공에 의해 패턴이 있는 기판을 개편화할 때에, 오리엔테이션 플랫과 직교하는 방향의 가공에 있어서 균열이 경사질 수 있는 경우에, 가공 전후의 패턴이 있는 기판의 촬상 화상에 기초하여 오프셋 방향을 특정하고, 당해 오프셋 방향으로 레이저광의 조사 위치를 오프셋한 후에 당해 균열 신전 가공을 행할 수 있기 때문에, 패턴이 있는 기판에 형성된, 개개의 디바이스 칩을 구성하는 단위 패턴을 개편화할 때에 있어서 파괴하는 것이, 적합하게 억제된다. 그 결과로서, 패턴이 있는 기판을 개편화함으로써 얻어지는 디바이스 칩의 수율이 향상된다. 게다가, 레이저 가공 장치가, 조명광으로서 IR광을 발하는 것을 하부 조명 광원으로서 구비하고 있기 때문에, 패턴이 있는 기판이, 금속 박막을 적층함으로써 형성되어 이루어지는 반사 방지막을 구비하는 경우라도, 패턴 형성면에까지 신전된 균열의 촬상을 양호하게 행할 수 있어, 결과적으로, 오프셋 방향을 적합하게 설정할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, when the patterned substrate is divided by crack extension processing, when the crack may be inclined in processing in a direction orthogonal to the orientation flat, the pattern before and after processing is Since the crack extension processing can be performed after specifying the offset direction based on the captured image of the substrate and offsetting the irradiation position of the laser beam in the offset direction, the individual device chips formed on the patterned substrate are configured. When the unit pattern is divided into pieces, destruction is suitably suppressed. As a result, the yield of the device chip obtained by subdividing the patterned substrate is improved. In addition, since the laser processing apparatus is equipped with a bottom illumination light source that emits IR light as illumination light, even if the substrate with the pattern has an antireflection film formed by laminating a metal thin film, it extends to the pattern formation surface. The resulting crack can be satisfactorily imaged, and as a result, the offset direction can be suitably set.

1 : 컨트롤러
4 : 스테이지
4m : 이동 기구
5 : 조사 광학계
6 : 상부 관찰 광학계
6a, 16a : 카메라
6b, 16b : 모니터
7 : 상부 조명계
8 : 하부 조명계
10 : 피가공물
10a : 보존유지 시트
11 : 흡인 수단
100 : 레이저 가공 장치
16 : 하부 관찰 광학계
51, 71, 81 : 하프 미러
52, 82 : 집광 렌즈
CR1, CR2 : 균열
DBR : 다중 반사막
IM1, IM2 : 촬상 화상
IP, IP1 : 레이저광의 조사 위치
L1 : 상부 조명광
L2 : 하부 조명광
LB : 레이저광
M : 가공흔
OF : 오리엔테이션 플랫
PL : 가공 예정선
S1 : 상부 조명 광원
S2 : 하부 조명 광원
SL : 레이저 광원
ST : 스트리트
T, T1, T2 : (균열의) 종단 위치
UP : 단위 패턴
W : 패턴이 있는 기판
W1 : 단결정 기판
Wa, Wb : (패턴이 있는 기판의) 주면1: controller
4: stage
4m: moving mechanism
5: irradiation optical system
6: upper observation optical system
6a, 16a: camera
6b, 16b: monitor
7: upper illumination system
8: lower illumination system
10: workpiece
10a: preservation sheet
11: suction means
100: laser processing device
16: lower observation optical system
51, 71, 81: half mirror
52, 82: condensing lens
CR1, CR2: crack
DBR: Multiple reflective film
IM1, IM2: captured image
IP, IP1: irradiation position of laser light
L1: upper illumination light
L2: lower illumination light
LB: laser light
M: Process marks
OF: Orientation Flat
PL: Line to be processed
S1: top light source
S2: lower light source
SL: laser light source
ST: Street
T, T1, T2: End position (of crack)
UP: unit pattern
W: Patterned substrate
W1: single crystal substrate
Wa, Wb: main surface (of a patterned substrate)

Claims (8)

레이저광을 출사하는 출사원과,
단결정 기판 상에 복수의 단위 디바이스 패턴을 2차원적으로 반복해 배치하여 이루어지는 패턴이 있는 기판을 고정 가능한 스테이지를 구비하고,
상기 출사원과 상기 스테이지를 상대적으로 이동시킴으로써 상기 레이저광을 소정의 가공 예정선을 따라 주사하면서 상기 패턴이 있는 기판에 조사 가능한 레이저 가공 장치로서,
상기 레이저광의 각각의 단위 펄스광에 의해 상기 패턴이 있는 기판에 형성되는 가공흔이 상기 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하도록 상기 레이저광을 조사함으로써, 각각의 상기 가공흔으로부터 상기 패턴이 있는 기판에 균열을 신전시키는, 균열 신전 가공이 실행 가능함과 함께,
상기 스테이지에 올려놓여진 상기 패턴이 있는 기판에 대하여 조명광으로서 IR광을 발하는 조명 수단과,
상기 스테이지에 올려놓여진 상기 패턴이 있는 기판을 촬상 가능한 촬상 수단과,
상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시키기 위한 오프셋 조건을 설정하는 오프셋 조건 설정 수단을 추가로 구비하고,
상기 오프셋 조건 설정 수단은,
상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측이 피(被)재치면이 되도록 상기 패턴이 있는 기판을 상기 스테이지에 올려놓은 상태에서, 상기 패턴이 있는 기판 중 상기 피재치면의 반대면의 일부 개소를 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공의 실행 개소로서 설정하고, 상기 실행 개소에 대하여 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공인 가(假)가공을 행하게 함과 함께,
상기 촬상 수단에 상기 가가공의 전후에 있어서, 상기 조명 수단으로부터 상기 IR광을 상기 조명광으로서 발한 상태에서, 상기 패턴이 있는 기판의 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시킴으로써, 제1 및 제2 촬상 화상을 취득시키고,
상기 제1 및 제2 촬상 화상의 각각에 대해서 상기 가가공시의 가공 방향을 따라 화소값을 적산함으로써 제1 및 제2 화소값 프로파일을 생성한 후에, 상기 제1 및 제2 화소값 프로파일의 차분값 프로파일을 생성하고, 상기 차분값 프로파일에 기초하여, 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하기 위한 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.An emitter that emits a laser light,
A stage capable of fixing a substrate with a pattern formed by repeating and arranging a plurality of unit device patterns two-dimensionally on a single crystal substrate,
A laser processing apparatus capable of irradiating the patterned substrate while scanning the laser light along a predetermined processing line by relatively moving the emission source and the stage,
The substrate with the pattern from each of the processed marks by irradiating the laser light so that the process marks formed on the patterned substrate by each unit pulse of the laser beam are discretely positioned along the process line With the possibility of performing crack extension processing, which extends the crack in
An illumination means for emitting IR light as illumination light to the patterned substrate placed on the stage;
An imaging means capable of imaging the substrate with the pattern placed on the stage;
Further provided with an offset condition setting means for setting an offset condition for offsetting the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line during the crack extension processing,
The offset condition setting means,
In a state in which the substrate with the pattern is placed on the stage so that the side on which the plurality of unit device patterns are formed becomes a surface to be placed, a portion of the substrate with the pattern on the opposite surface of the surface to be placed is removed. It is set as an execution point of the crack extension processing for setting the offset condition, and a temporary processing that is the crack extension processing for setting the offset condition is performed on the execution point,
Before and after the processing on the imaging means, in a state in which the IR light is emitted from the illumination means as the illumination light, a focus is placed on a side surface of the substrate with the pattern on the side where the plurality of unit device patterns are formed. The first and second captured images are acquired by imaging the execution point of the processing in the state,
After generating first and second pixel value profiles by integrating pixel values along the processing direction during the processing for each of the first and second captured images, a difference value between the first and second pixel value profiles A laser processing apparatus, characterized in that a direction in which the irradiation position of the laser light is to be offset during the crack extension processing to separate the patterned substrate into pieces based on the difference profile . 제1항에 있어서,
상기 패턴이 있는 기판이, 상기 피재치면의 상기 반대면에 다중 반사막을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The method of claim 1,
The laser processing apparatus, wherein the patterned substrate has multiple reflective films on the opposite surface of the to-be-placed surface. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 오프셋 조건 설정 수단은, 상기 차분값 프로파일에 있어서 극값을 사이에 두는 2개의 근사 곡선의 기울기에 기초하여, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The method according to claim 1 or 2,
The offset condition setting means specifies a direction in which the irradiation position of the laser beam should be offset during the crack extension processing based on the slope of two approximate curves interposed between the extreme values in the difference value profile. Laser processing device. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 오프셋 조건 설정 수단은, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시킬 때의 오프셋량을, 미리 취득된 상기 균열 신전 가공의 대상으로 여겨지는 상기 패턴이 있는 기판의 개체 정보에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The method according to claim 1 or 2,
The offset condition setting means includes an offset amount when offsetting the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line at the time of the crack extension processing of the substrate with the pattern considered to be the target of the crack extension processing. A laser processing apparatus, characterized in that it is determined based on individual information. 단결정 기판 상에 복수의 단위 디바이스 패턴을 2차원적으로 반복해 배치하여 이루어지는 패턴이 있는 기판에 대하여 레이저광을 조사함으로써 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하는 가공을 행할 때의 가공 조건을 설정하는 방법으로서,　
상기 패턴이 있는 기판을 개편화하는 가공이, 상기 레이저광의 각각의 단위 펄스광에 의해 상기 패턴이 있는 기판에 형성되는 가공흔이 가공 예정선을 따라 이산적으로 위치하도록 상기 레이저광을 조사하고, 각각의 상기 가공흔으로부터 상기 패턴이 있는 기판에 균열을 신전시키는 균열 신전 가공이며,
상기 균열 신전 가공에 앞서, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시키기 위한 오프셋 조건을 설정하는 오프셋 조건 설정 공정을 구비하고,
상기 오프셋 조건 설정 공정은,
상기 패턴이 있는 기판 중 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면의 반대면의 일부 개소를 상기 오프셋 조건 설정용의 상기 균열 신전 가공인 가가공의 실행 개소로서 설정하는 설정 공정과,
조명 수단으로부터 IR광을 조명광으로서 발한 상태에서, 소정의 촬상 수단에, 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시켜 제1 촬상 화상을 취득시키는 제1 촬상 공정과,
상기 실행 개소에 대하여 상기 가가공을 행하는 가가공 공정과,
상기 조명 수단으로부터 상기 IR광을 상기 조명광으로서 발한 상태에서, 상기 소정의 촬상 수단에, 상기 복수의 단위 디바이스 패턴이 형성되어 이루어지는 측의 면에 초점을 맞춘 상태에서 상기 가가공의 상기 실행 개소를 촬상시켜 제2 촬상 화상을 취득시키는 제2 촬상 공정과,
상기 제1 및 제2 촬상 화상의 각각에 대해서 상기 가가공시의 가공 방향을 따라 화소값을 적산함으로써 제1 및 제2 화소값 프로파일을 생성한 후에, 상기 제1 및 제2 화소값 프로파일의 차분값 프로파일을 생성하고, 상기 차분값 프로파일에 기초하여, 상기 패턴이 있는 기판을 개편화하기 위한 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 오프셋 방향 특정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법.A method of setting processing conditions when performing processing to separate the patterned substrate into pieces by irradiating a laser light to a patterned substrate formed by repeatedly arranging a plurality of unit device patterns in a two-dimensional manner on a single crystal substrate As,
In the process of separating the patterned substrate, the laser light is irradiated so that processing marks formed on the patterned substrate by each unit pulse light of the laser light are discretely positioned along a processing scheduled line, It is a crack extension processing to extend the crack to the patterned substrate from each of the processing marks,
Prior to the crack extension processing, an offset condition setting step of setting an offset condition for offsetting the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line during the crack extension processing is provided,
The offset condition setting process,
A setting step of setting a part of the patterned substrate on a surface opposite to the surface on which the plurality of unit device patterns are formed as an execution location of the processing that is the crack extension processing for setting the offset condition;
First imaging by imaging the execution point of the processing in a state in which the IR light is emitted from the illuminating means as illuminating light, focusing on the surface on the side where the plurality of unit device patterns are formed on a predetermined image pickup means. A first imaging step of acquiring an image, and
A processing step of performing the processing with respect to the execution location;
In a state in which the IR light is emitted from the illumination means as the illumination light, the predetermined imaging means is focused on a surface on the side where the plurality of unit device patterns are formed, and the execution point of the processing is imaged A second imaging step of causing a second captured image to be acquired, and
After generating first and second pixel value profiles by integrating pixel values along the processing direction during the processing for each of the first and second captured images, a difference value between the first and second pixel value profiles Providing an offset direction specific process for generating a profile, and specifying a direction in which the irradiation position of the laser light should be offset during the crack extension processing for subdividing the patterned substrate based on the difference profile A method of setting processing conditions for a patterned substrate, characterized in that. 제5항에 있어서,
상기 패턴이 있는 기판이, 피재치면의 상기 반대면에 다중 반사막을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법.The method of claim 5,
The method for setting processing conditions for a patterned substrate, wherein the patterned substrate includes multiple reflective films on the opposite surface of the surface to be placed. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 오프셋 방향 특정 공정에 있어서는, 상기 차분값 프로파일에 있어서 극값을 사이에 두는 2개의 근사 곡선의 기울기에 기초하여, 상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 상기 조사 위치를 오프셋시켜야 할 방향을 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법.The method according to claim 5 or 6,
In the offset direction specifying step, specifying the direction in which the irradiation position of the laser beam should be offset during the crack extension processing, based on the slope of two approximate curves interposed between the extreme values in the difference value profile. A method of setting processing conditions for a substrate with a pattern. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 오프셋 조건 설정 공정이,
상기 균열 신전 가공시에 상기 레이저광의 조사 위치를 상기 가공 예정선으로부터 오프셋시킬 때의 오프셋량을, 미리 취득된 상기 균열 신전 가공의 대상으로 여겨지는 상기 패턴이 있는 기판의 개체 정보에 기초하여 결정하는 오프셋량 결정 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법.The method according to claim 5 or 6,
The offset condition setting process,
An offset amount when offsetting the irradiation position of the laser beam from the scheduled processing line at the time of the crack extension processing is determined based on the individual information of the substrate with the pattern considered to be the target of the crack extension processing obtained in advance. A method for setting processing conditions for a patterned substrate, further comprising: an offset amount determining step.
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