エッジ検出装置およびレーザ加工装置
【課題】いかなる形状の検出対象物であっても検出対象物のエッジ位置を高精度に検出することができ、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高いエッジ検出装置を提供する。
【解決手段】複数の波長の光を含む白色光を第１の光路１０９ａへ発する白色光源１０１と、第１の光路１０９ａに発せられた白色光に含まれる波長毎に被加工物１（検出対象物）に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズ１０２と、被加工物１で反射した白色光を第１の光路１０９ａとは異なる第２の光路１０９ｂに導く光ファイバ１０４と、この光ファイバ１０４により第２の光路１０９ｂに導かれた白色光の強度を検出する検出器１０３と、を備える。
【解決手段】複数の波長の光を含む白色光を第１の光路１０９ａへ発する白色光源１０１と、第１の光路１０９ａに発せられた白色光に含まれる波長毎に被加工物１（検出対象物）に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズ１０２と、被加工物１で反射した白色光を第１の光路１０９ａとは異なる第２の光路１０９ｂに導く光ファイバ１０４と、この光ファイバ１０４により第２の光路１０９ｂに導かれた白色光の強度を検出する検出器１０３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の検出対象物のエッジを検出するためのエッジ検出装置およびこのエッジ検出装置を備えるレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリート（切断ライン）によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ，ＬＳＩ等の回路が形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって回路毎に分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称される切削装置によって行われているが、レーザビームを照射して切断する加工方法も試みられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
半導体ウエーハにレーザ加工を施すためには、半導体ウエーハをチャックテーブル上に保持した状態でレーザビーム照射手段からレーザビームを照射しつつ、チャックテーブルとレーザビーム照射手段を加工送り方向に相対移動させる。ところが、半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザビームが照射されると、半導体ウエーハを保持しているチャックテーブルにレーザビームが照射され、チャックテーブルの被加工物保持領域が損傷され表面精度が低下するという問題がある。
【０００４】
また、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って分割する際には、半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射する。ところが、上述したように半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザビームが照射されると、ダイシングテープが加熱されて溶融しチャックテーブルの被加工物保持領域に付着してしまう。この付着したダイシングテープによって被加工物保持領域に形成されたバキュームを吸引するための空孔が目詰まりしたり、被加工物保持領域の表面精度が低下するという問題がある。このため、被加工物保持領域に付着したダイシングテープを砥石によって削ぎ落とすことが必要となり、場合によってはチャックテーブルを交換しなければならない。
【０００５】
上述した問題を解消するために、ワーク保持領域がワークと相似形で小さく形成され、このワーク保持領域の外側周囲に緩衝溝が形成されたチャックテーブルが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、様々な波長成分の光を含む白色光を、軸上色収差を有する光学系を介して検出対象物上に収束させて投影し、空間フィルタを介してこの反射光を分光器に受光させる、白色光を用いた共焦点型のエッジ検出装置も、例えば特許文献３中に示されている。これは、軸上色収差を有する光学系は、波長により屈折率が異なるので、通過する光の結像位置も異なることから、白色光中の特定の波長成分のみが検出対象物上に結像して空間フィルタを通過して分光器に入射する一方、他の波長成分の光は殆ど分光器には入射しないこととなる。よって、分光器が空間フィルタを透過して入射する光の波長を分析することにより、検出対象物との距離を検出できるというものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００５−２６２２４９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７８３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示される技術は、ワークの形状に合わせて個別にチャックテーブルを用意する必要があるため、コストが高いとともに、テーブル交換の手間などが発生する。
【０００９】
また、特許文献３等に示されるような従来の共焦点型の検出装置においては、白色光中で検出対象物上に合焦した特定の波長の光のみを分光器に導くための空間フィルタとしてピンホールマスクが使用されるが、空間フィルタとしての精度や、各光学部品や分光器の設置作業が煩雑になり、配置の自由度が制限されるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、いかなる形状の検出対象物であっても検出対象物のエッジ位置を高精度に検出することができ、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高いエッジ検出装置およびレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるエッジ検出装置は、複数の波長の光を含む白色光を第１の光路へ発する白色光源と、前記第１の光路に発せられた前記白色光に含まれる波長毎に検出対象物に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズと、前記検出対象物で反射した前記白色光を前記第１の光路とは異なる第２の光路に導く光ファイバと、該光ファイバにより前記第２の光路に導かれた前記白色光の強度を検出する検出器と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるレーザ加工装置は、被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、前記保持面上に保持された前記被加工物に加工用レーザビームを照射する加工用レーザビーム照射手段と、前記被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出する上記発明のエッジ検出装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、白色光を色収差集光レンズで検出対象物に照射させてその反射光を白色光のまま検出器に受光させてその光強度を検出させているので、高さ方向に検出対象物の表面位置のバラつきがあっても、光軸上に複数の焦点が形成されることで高さ方向の焦点ばらつき幅を調整できるとともに、反射光にはエッジ位置で合焦する波長成分を必ず含むことにより、いかなる形状の検出対象物であっても検出対象物のエッジ位置を高精度に検出することができ、この際、検出対象物で反射した白色光を光ファイバで第２の光路に導き検出器に入射させているので、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高い構成とすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるエッジ検出装置およびこのエッジ検出装置を備えるレーザ加工装置について図面を参照して説明する。本実施の形態は、格子状に配列された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成された半導体ウエーハ等の被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出するエッジ検出装置を備えて、被加工物にストリートに沿って加工用レーザビームを照射してレーザ加工を施すレーザ加工装置への適用例を示す。
【００１５】
図１は、本実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。本実施の形態のレーザ加工装置２０は、被加工物１を保持する保持面２１ａを有する保持手段２１と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１にパルス状の加工用レーザビームを照射してレーザ加工する加工用レーザビーム照射手段２２と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１を検出対象物としてそのエッジ位置を検出するエッジ検出装置１００と、制御手段２００とを備えている。また、保持手段２１は、被加工物１を吸引保持するとともに、円筒部２４内の図示しないモータに連結されて回転可能に設けられている。
【００１６】
また、保持手段２１は、２段の滑動ブロック２５，２６上に搭載されている。保持手段２１は、滑動ブロック２５に対してボールネジ２７、ナット（図示せず）、パルスモータ２８等により構成された加工送り手段２９によって水平方向となるＸ軸方向に移動可能に設けられ、搭載された被加工物１を加工用レーザビーム照射手段２２が照射するパルスレーザビームに対して相対的に加工送りさせる。保持手段２１は、同様に、滑動ブロック２６に対してボールネジ３０、ナット（図示せず）、パルスモータ３１等により構成された割り出し送り手段３２によって水平方向となるＹ軸方向に移動可能に設けられ、搭載された被加工物１を加工用レーザビーム照射手段２２が照射するパルスレーザビームに対して相対的に割り出し送りさせる。
【００１７】
ここで、加工送り手段２９に対しては、保持手段２１の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３３が付設されている。加工送り量検出手段３３は、Ｘ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３３ａと、滑動ブロック２５に配設され滑動ブロック２５とともにリニアスケール３３ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この加工送り量検出手段３３は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１の加工送り量を検出する。
【００１８】
同様に、割り出し送り手段３２に対しては、保持手段２１の割り出し送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３４が付設されている。割り出し送り量検出手段３４は、Ｙ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３４ａと、滑動ブロック２６に配設され滑動ブロック２６とともにリニアスケール３４ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この割り出し送り量検出手段３４は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１の割り出し送り量を検出する。
【００１９】
また、加工用レーザビーム照射手段２２は、実質上水平に配置されたケーシング３５を含んでおり、支持ブロック３６に対してこのケーシング３５を介して図示しないＺ軸移動手段によってＺ軸方向に移動可能に設けられている。加工用レーザビーム照射手段２２は、ケーシング３５内に配設された図示しないレーザビーム発振手段および伝送光学系と、ケーシング３５の先端に配設されレーザビーム発振手段によって発振されたパルス状の加工用レーザビームを保持手段２１に保持された被加工物１に照射する集光器３９を具備している。レーザビーム発振手段は、ＹＡＧレーザ発振器或いはＹＶＯ４レーザ発振器からなるレーザビーム発振器等から構成されている。このレーザビーム発振器等は、制御手段２００によって制御される。
【００２０】
また、ケーシング３５の先端部に装着されたエッジ検出装置１００は、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１の加工対象となるストリート上に加工用レーザビーム照射手段２２に先行して検出光を照射して、ストリート上のエッジ位置を検出するためのものである。エッジ検出装置１００により検出されたエッジ位置の情報は、制御手段２００に送られ、当該ストリートのレーザ加工に際して被加工物１に対する加工用レーザビームの照射開始位置と照射終了位置の制御に供される。
【００２１】
図２は、本実施の形態のエッジ検出装置１００を概略的に示す構成図であり、図３は、図２中のＡ部分を拡大して示す構成図であり、図４は、図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。本実施の形態のエッジ検出装置１００は、主に、白色光源１０１と色収差集光レンズ１０２と検出器１０３と光ファイバ１０４とを備える。
【００２２】
白色光源１０１は、複数の波長の光を含む白色光を発光する光源であり、タングステンランプ、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ等を用い得るが、本実施の形態では、例えばハロゲンランプが用いられている。色収差集光レンズ１０２は、白色光源１０１から発せられた白色光を、保持手段２１の保持面２１ａ（被加工物１）側に向けて集光照射させるためのものである。ここで、この色収差集光レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎に被加工物１側に向けて光軸上に複数の焦点を形成する集光レンズである。すなわち、色収差集光レンズ１０２によって集光される白色光は、波長によって屈折率が異なるため、波長によって焦点距離が異なることとなる。このような色収差集光レンズ１０２としては、例えば開口数ＮＡ＝０．６８、視野角ＷＤ＝１．５６ｍｍの非球面レンズが用いられている。また、この色収差集光レンズ１０２は、加工用レーザビーム照射手段２２の集光器３９と同一加工ライン上で先行する位置に位置するように配置されている。
【００２３】
ここで、白色光源１０１と色収差集光レンズ１０２との間には、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６、照射側光ファイバ１０７、コリメートレンズ１０８が順に配置されている。照射側光ファイバ１０７は、第１の光路１０９ａを形成し、白色光源１０１から出射された白色光に関して色収差集光レンズ１０２に必要な白色光のみを安定して伝搬させるためのものである。また、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６は、白色光源１０１から発せられた白色光を平行ビーム化させた後、集光させて効率よく照射側光ファイバ１０７の入射端部に入射させるためのレンズであり、いずれも色収差なしのレンズが用いられている。また、照射側光ファイバ１０７の出射端側には、光ファイバ１０４の入射端側と一体化させるファイバカプラ１１０が設けられ、共通光ファイバ１１１と連結されている。この共通光ファイバ１１１と色収差集光レンズ１０２との間に設けられたコリメートレンズ１０８は、照射側光ファイバ１０７を経て共通光ファイバ１１１から出射される白色光を平行ビーム化させて色収差集光レンズ１０２に導くための色収差なしのレンズである。
【００２４】
また、検出器１０３は、色収差集光レンズ１０２で集光されて被加工物１または保持面２１ａで反射した白色光の反射光の強度を検出するためのものであり、通常のフォトディテクタからなる。光ファイバ１０４は、第１の光路１０９ａとは異なる第２の光路１０９ｂを形成し、被加工物１または保持面２１ａで反射した白色光の反射光を検出器１０３に導くためのものである。光ファイバ１０４，１０７，１１１としては、コアとクラッドとからなり、例えばコア径が５０μｍのマルチモードファイバが用いられている。
【００２５】
また、制御手段２００は、ＲＯＭ（図示せず）に格納された制御プログラムに従い演算処理を実行するＣＰＵ（図示せず）やＲＡＭ（図示せず）を備えるコンピュータからなる。この制御手段２００は、エッジ検出装置１００の検出器１０３によって検出された白色光の光強度の情報に基づき被加工物１のエッジ位置を判定してエッジ位置情報を取得する。この際、加工送り量検出手段３３および割り出し送り量検出手段３４からエッジ位置検出時点のＸ，Ｙ座標値を取得することにより、エッジ位置のＸ，Ｙ座標値を特定する。また、制御手段２００は、レーザ加工装置２０全体の制御を司るものであるが、特に、エッジ検出装置１００から取得したエッジ位置情報を参照して加工用レーザビーム照射手段２２を制御する。
【００２６】
次いで、本実施の形態における被加工物１のエッジＥｄの検出原理について説明する。まず、エッジＥｄの検出は、基本的には、保持面２１ａ上では焦点が合わず被加工物１の表面１ａ上で焦点が合うように色収差集光レンズ１０２によって集光させた光を保持面２１ａ側に向けて照射し、その反射光を検出器１０３で受光し、受光した光強度の大小変化位置を検出することにより行われる。焦点の合っていない保持面２１ａからの反射光を受光した場合の光強度は小さく、焦点の合っている表面１ａからの反射光を受光した場合の光強度は大きくなり、被加工物１のエッジＥｄの位置ではその変化が大きいためである。よって、検出器１０３により検出される光強度に対して所定の閾値を用いることによりエッジＥｄを検出することが可能である。
【００２７】
このようなエッジＥｄの検出に単一波長光を用いた場合を考える。この場合、焦点位置が被加工物１の表面１ａの高さ位置から少しでもずれると、その高さ毎にエッジＥｄ付近に差し掛かったときの光強度の立ち上がりが変化するために、検出されるエッジＥｄの位置精度が悪くなってしまう。また、焦点位置から被加工物１の表面１ａの高さが外れすぎると、検出そのものができなくなってしまう。
【００２８】
この点、本実施の形態では、色収差集光レンズ１０２により白色光を集光させて保持面２１ａ側に向けて照射させているので、単一波長光を用いた場合に比べて、被加工物１の表面１ａの高さ位置にばらつきがあっても、高さ方向の焦点ばらつき幅を調整できるので確実にエッジＥｄを検出することができる。また、保持面２１ａから被加工物１の表面１ａに変化した際には、焦点のピークパワーが必ず帰ってくるポイントがあるので、高精度にエッジＥｄの位置を検出することができる。
【００２９】
この点について、図３を参照して、さらに詳細に説明する。前述したように、白色光源１０１から発せられた白色光は、色収差集光レンズ１０２を通して被加工物１を保持した保持手段２１の保持面２１ａ側に向けて照射される。この際、色収差集光レンズ１０２は、通過した白色光が波長によって異なる焦点距離を有する。すなわち、この色収差集光レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎に被加工物１に向けて光軸上に複数の焦点を形成する。よって、図３に示すように、色収差集光レンズ１０２の光軸中心直下の範囲Ｌには、白色光に含まれる波長毎に無数の焦点が存在することとなる。したがって、無数の焦点が存在するこの範囲Ｌ内に被加工物１の表面１ａが存在するように、白色光を照射すれば、被加工物１の表面１ａの高さ位置のばらつきによらず、焦点が合って反射される光が必ず存在することとなり、確実にエッジＥｄの位置を検出することができる。
【００３０】
なお、焦点のばらつきを示す範囲Ｌに関しては、色収差集光レンズ１０２の開口数ＮＡ、材質、あるいは色収差集光レンズ１０２として回折レンズを用いる等の対応により、数μｍから数ｍｍまで自由に設計可能である。
【００３１】
また、保持面２１ａや表面１ａで反射される光は、光路を逆行して共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）に入射する。この際、焦点の合っていない保持面２１ａで反射された光は、共通光ファイバ１１１に再結合しにくく、入射光量が少ないため、検出器１０３により検出される光強度は小さくなる。一方、白色光のうちで、被加工物１の表面１ａの高さ位置のばらつきによらず、表面１ａに合焦状態で照射された波長の光は、図４に示すように、共通光ファイバ１１１のクラッド１１１ｂに囲まれたコア１１１ａに最も強く再結合する。これにより、共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）で第２の光路１０９ｂに導かれて検出器１０３により検出される光強度は大きくなる。
【００３２】
このようなエッジの検出に、例えば特許文献３中に示されたような共焦点型の検出装置を用い、白色光中で被加工物１上に合焦した特定の波長の光のみを分光器に導くための空間フィルタとしてピンホールマスクを使用することも可能であるが、空間フィルタとしての精度や、各光学部品や分光器の設置作業が煩雑になり、配置の自由度が制限されるという問題が生ずる。この点に関しても、本実施の形態によれば、被加工物１の表面１ａで反射した白色光を例えばコア径が５０μｍの共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）で検出器１０３側に導いて入射させているので、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高いものとなる。また、分光器を用いることなく、単にフォトディテクタからなる検出器１０３を用いて光強度を検出すればよく、単純な検出系となる。
【００３３】
次いで、このようなレーザ加工装置２０を用いた被加工物１のレーザ加工方法について説明する。図５は、被加工物１を示す外観斜視図である。加工対象となる被加工物１は、図５に示すように、環状のフレーム２に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ３に表面１ａを上側にして貼着された状態で用意される。このような被加工物１は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。本実施の形態の被加工物１は、半導体ウエーハ等をベースとし、表面１ａに格子状に配列された複数の第１のストリート４ａと複数の第２のストリート４ｂとによって区画された複数の矩形領域が形成され、この複数の矩形領域にデバイス５が形成されている。
【００３４】
加工に際して、まず、保持手段２１の保持面２１ａ上に被加工物１を載置し、吸引保持させる。なお、フレーム２は、クランプ部材２１ｂにより固定される。そして、被加工物１を吸引保持した保持手段２１を図示しない撮像手段の直下に位置付け、被加工物１のレーザ加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。すなわち、被加工物１の所定方向に形成されている第１のストリート４ａと、この第１のストリート４ａに沿って集光器３９および色収差集光レンズ１０２との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。第２のストリート４ｂについても同様である。
【００３５】
このようにしてアライメントが行なわれると、保持手段２１上の被加工物１は、図６（ａ）に示すような座標位置に位置付けられた状態となる。図６は、被加工物１が保持手段２１の所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。なお、図６（ｂ）は、保持手段２１、すなわち被加工物１を図６（ａ）に示す状態から９０度回転させて第２のストリート４ｂを加工対象とする状態を示している。
【００３６】
そして、保持手段２１に保持されている被加工物１に形成されている第１のストリート４ａを検出し、レーザ加工位置のアライメントが行なわれると、制御手段２００は、このようにして被加工物１に形成されて加工対象となる第１のストリート４ａに沿ってエッジ位置検出およびレーザ加工処理を実行する。すなわち、保持手段２１を移動させて、図６（ａ）中の最下位の第１のストリート４ａを集光器３９および色収差集光レンズ１０２の直下に位置付ける。そして、エッジ検出装置１００を作動させるとともに、保持手段２１を加工送り方向に所定の加工送り速度に合わせて移動させる。この処理により、最下位の第１のストリート４ａに関して、まず、ビーム照射開始位置となるエッジ位置Ａ１が先行して検出される。
【００３７】
制御手段２００は、保持手段２１の加工送りをさらに継続させ、集光器３９が、エッジ位置Ａ１に到達した時点で、加工用レーザビーム照射手段２２を駆動させることで、被加工物１に対する加工用レーザビームの照射を開始させる。この際、例えば集光器３９によって加工用レーザビームの集光点が被加工物１の表面１ａに一致するように照射し、第１のストリート４ａに沿って加工溝を形成するレーザ加工を実施する。この加工処理と並行して、制御手段２００は、エッジ検出装置１００によるエッジ位置の検出動作を継続し、最下位の第１のストリート４ａに関して、ビーム照射終了位置となるエッジ位置Ｂ１を先行して検出する。
【００３８】
そして、制御手段２００は、保持手段２１の加工送りを継続させ、集光器３９が、エッジ位置Ｂ１に到達した時点で、加工用レーザビーム照射手段２２の駆動を停止させることで、被加工物１の当該ストリート４ａに対する加工用レーザビームの照射を終了させる。
【００３９】
このようにして、最下位の第１のストリート４ａの関するエッジ検出処理およびレーザ加工処理が終了すると、制御手段２００は、保持手段２１を元の位置側に移動させ、さらに１ライン分割り出し送りすることで、図６（ａ）中の最下位から次の第１のストリート４ａを集光器３９および色収差集光レンズ１０２の直下に位置付けて、次の第１のストリート４ａに関しても、上記の処理を同様に繰り返し、エッジ位置Ａ２，Ｂ２を検出する。
【００４０】
以後、このようなエッジ検出処理とレーザ加工処理とを、以降の第１のストリート４ａについても同様に並行処理として繰り返し実行する。そして、全ての第１のストリート４ａに対するエッジ検出処理とレーザ加工処理とを実行したら、保持手段２１を９０度回転させて、図６（ｂ）に示すような状態に位置付け、第２のストリート４ｂの全てについても同様に、エッジ検出処理とレーザ加工処理とを実行する。エッジ検出処理に関しては、エッジ位置Ｃ１，Ｄ１、Ｃ２，Ｄ２、・・・の如く、順次検出する。全ての処理が終了すると、被加工物１を保持している保持手段２１は最初に被加工物１を吸引保持した位置に戻され、ここで被加工物１の吸引保持を解除する。そして、被加工物１は、図示しない搬送手段によって分割工程に搬送される。
【００４１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、被加工物１に吸収される波長の加工用レーザビームを照射することで加工溝を形成するレーザ加工例で説明したが、被加工物１を透過する波長の加工用レーザビームを照射することで改質層を形成するレーザ加工の場合であっても同様に適用することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ダイシングテープ３を用いる被加工物１の例で説明したが、ダイシングテープ３を用いずに、被加工物１を直接的に保持手段２１の保持面２１ａ上に保持させるタイプのものであっても同様に適用することができる。この場合、エッジ位置の高精度な検出により、被加工物１を保持する保持面２１ａに加工用レーザビームが照射されてしまう不具合を回避することができる。
【００４３】
また、エッジ検出装置１００が検出するエッジ位置としては、レーザ加工用に用いられる被加工物１を検出対象物とする場合に限らず、他の部材を検出対象物とする場合であっても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。
【図２】本実施の形態のエッジ検出装置を概略的に示す構成図である。
【図３】図２中のＡ部分を拡大して示す構成図である。
【図４】図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。
【図５】被加工物を示す外観斜視図である。
【図６】被加工物が保持手段の所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 被加工物
２０ レーザ加工装置
２１ 保持手段
２１ａ 保持面
２２ 加工用レーザビーム照射手段
１００ エッジ検出装置
１０１ 白色光源
１０２ 色収差集光レンズ
１０３ 検出器
１０４ 光ファイバ
１０９ａ 第１の光路
１０９ｂ 第２の光路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の検出対象物のエッジを検出するためのエッジ検出装置およびこのエッジ検出装置を備えるレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリート（切断ライン）によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ，ＬＳＩ等の回路が形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって回路毎に分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称される切削装置によって行われているが、レーザビームを照射して切断する加工方法も試みられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
半導体ウエーハにレーザ加工を施すためには、半導体ウエーハをチャックテーブル上に保持した状態でレーザビーム照射手段からレーザビームを照射しつつ、チャックテーブルとレーザビーム照射手段を加工送り方向に相対移動させる。ところが、半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザビームが照射されると、半導体ウエーハを保持しているチャックテーブルにレーザビームが照射され、チャックテーブルの被加工物保持領域が損傷され表面精度が低下するという問題がある。
【０００４】
また、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って分割する際には、半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射する。ところが、上述したように半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザビームが照射されると、ダイシングテープが加熱されて溶融しチャックテーブルの被加工物保持領域に付着してしまう。この付着したダイシングテープによって被加工物保持領域に形成されたバキュームを吸引するための空孔が目詰まりしたり、被加工物保持領域の表面精度が低下するという問題がある。このため、被加工物保持領域に付着したダイシングテープを砥石によって削ぎ落とすことが必要となり、場合によってはチャックテーブルを交換しなければならない。
【０００５】
上述した問題を解消するために、ワーク保持領域がワークと相似形で小さく形成され、このワーク保持領域の外側周囲に緩衝溝が形成されたチャックテーブルが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、様々な波長成分の光を含む白色光を、軸上色収差を有する光学系を介して検出対象物上に収束させて投影し、空間フィルタを介してこの反射光を分光器に受光させる、白色光を用いた共焦点型のエッジ検出装置も、例えば特許文献３中に示されている。これは、軸上色収差を有する光学系は、波長により屈折率が異なるので、通過する光の結像位置も異なることから、白色光中の特定の波長成分のみが検出対象物上に結像して空間フィルタを通過して分光器に入射する一方、他の波長成分の光は殆ど分光器には入射しないこととなる。よって、分光器が空間フィルタを透過して入射する光の波長を分析することにより、検出対象物との距離を検出できるというものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００５−２６２２４９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７８３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示される技術は、ワークの形状に合わせて個別にチャックテーブルを用意する必要があるため、コストが高いとともに、テーブル交換の手間などが発生する。
【０００９】
また、特許文献３等に示されるような従来の共焦点型の検出装置においては、白色光中で検出対象物上に合焦した特定の波長の光のみを分光器に導くための空間フィルタとしてピンホールマスクが使用されるが、空間フィルタとしての精度や、各光学部品や分光器の設置作業が煩雑になり、配置の自由度が制限されるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、いかなる形状の検出対象物であっても検出対象物のエッジ位置を高精度に検出することができ、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高いエッジ検出装置およびレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるエッジ検出装置は、複数の波長の光を含む白色光を第１の光路へ発する白色光源と、前記第１の光路に発せられた前記白色光に含まれる波長毎に検出対象物に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズと、前記検出対象物で反射した前記白色光を前記第１の光路とは異なる第２の光路に導く光ファイバと、該光ファイバにより前記第２の光路に導かれた前記白色光の強度を検出する検出器と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるレーザ加工装置は、被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、前記保持面上に保持された前記被加工物に加工用レーザビームを照射する加工用レーザビーム照射手段と、前記被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出する上記発明のエッジ検出装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、白色光を色収差集光レンズで検出対象物に照射させてその反射光を白色光のまま検出器に受光させてその光強度を検出させているので、高さ方向に検出対象物の表面位置のバラつきがあっても、光軸上に複数の焦点が形成されることで高さ方向の焦点ばらつき幅を調整できるとともに、反射光にはエッジ位置で合焦する波長成分を必ず含むことにより、いかなる形状の検出対象物であっても検出対象物のエッジ位置を高精度に検出することができ、この際、検出対象物で反射した白色光を光ファイバで第２の光路に導き検出器に入射させているので、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高い構成とすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるエッジ検出装置およびこのエッジ検出装置を備えるレーザ加工装置について図面を参照して説明する。本実施の形態は、格子状に配列された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成された半導体ウエーハ等の被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出するエッジ検出装置を備えて、被加工物にストリートに沿って加工用レーザビームを照射してレーザ加工を施すレーザ加工装置への適用例を示す。
【００１５】
図１は、本実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。本実施の形態のレーザ加工装置２０は、被加工物１を保持する保持面２１ａを有する保持手段２１と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１にパルス状の加工用レーザビームを照射してレーザ加工する加工用レーザビーム照射手段２２と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１を検出対象物としてそのエッジ位置を検出するエッジ検出装置１００と、制御手段２００とを備えている。また、保持手段２１は、被加工物１を吸引保持するとともに、円筒部２４内の図示しないモータに連結されて回転可能に設けられている。
【００１６】
また、保持手段２１は、２段の滑動ブロック２５，２６上に搭載されている。保持手段２１は、滑動ブロック２５に対してボールネジ２７、ナット（図示せず）、パルスモータ２８等により構成された加工送り手段２９によって水平方向となるＸ軸方向に移動可能に設けられ、搭載された被加工物１を加工用レーザビーム照射手段２２が照射するパルスレーザビームに対して相対的に加工送りさせる。保持手段２１は、同様に、滑動ブロック２６に対してボールネジ３０、ナット（図示せず）、パルスモータ３１等により構成された割り出し送り手段３２によって水平方向となるＹ軸方向に移動可能に設けられ、搭載された被加工物１を加工用レーザビーム照射手段２２が照射するパルスレーザビームに対して相対的に割り出し送りさせる。
【００１７】
ここで、加工送り手段２９に対しては、保持手段２１の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３３が付設されている。加工送り量検出手段３３は、Ｘ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３３ａと、滑動ブロック２５に配設され滑動ブロック２５とともにリニアスケール３３ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この加工送り量検出手段３３は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１の加工送り量を検出する。
【００１８】
同様に、割り出し送り手段３２に対しては、保持手段２１の割り出し送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３４が付設されている。割り出し送り量検出手段３４は、Ｙ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３４ａと、滑動ブロック２６に配設され滑動ブロック２６とともにリニアスケール３４ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この割り出し送り量検出手段３４は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１の割り出し送り量を検出する。
【００１９】
また、加工用レーザビーム照射手段２２は、実質上水平に配置されたケーシング３５を含んでおり、支持ブロック３６に対してこのケーシング３５を介して図示しないＺ軸移動手段によってＺ軸方向に移動可能に設けられている。加工用レーザビーム照射手段２２は、ケーシング３５内に配設された図示しないレーザビーム発振手段および伝送光学系と、ケーシング３５の先端に配設されレーザビーム発振手段によって発振されたパルス状の加工用レーザビームを保持手段２１に保持された被加工物１に照射する集光器３９を具備している。レーザビーム発振手段は、ＹＡＧレーザ発振器或いはＹＶＯ４レーザ発振器からなるレーザビーム発振器等から構成されている。このレーザビーム発振器等は、制御手段２００によって制御される。
【００２０】
また、ケーシング３５の先端部に装着されたエッジ検出装置１００は、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１の加工対象となるストリート上に加工用レーザビーム照射手段２２に先行して検出光を照射して、ストリート上のエッジ位置を検出するためのものである。エッジ検出装置１００により検出されたエッジ位置の情報は、制御手段２００に送られ、当該ストリートのレーザ加工に際して被加工物１に対する加工用レーザビームの照射開始位置と照射終了位置の制御に供される。
【００２１】
図２は、本実施の形態のエッジ検出装置１００を概略的に示す構成図であり、図３は、図２中のＡ部分を拡大して示す構成図であり、図４は、図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。本実施の形態のエッジ検出装置１００は、主に、白色光源１０１と色収差集光レンズ１０２と検出器１０３と光ファイバ１０４とを備える。
【００２２】
白色光源１０１は、複数の波長の光を含む白色光を発光する光源であり、タングステンランプ、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ等を用い得るが、本実施の形態では、例えばハロゲンランプが用いられている。色収差集光レンズ１０２は、白色光源１０１から発せられた白色光を、保持手段２１の保持面２１ａ（被加工物１）側に向けて集光照射させるためのものである。ここで、この色収差集光レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎に被加工物１側に向けて光軸上に複数の焦点を形成する集光レンズである。すなわち、色収差集光レンズ１０２によって集光される白色光は、波長によって屈折率が異なるため、波長によって焦点距離が異なることとなる。このような色収差集光レンズ１０２としては、例えば開口数ＮＡ＝０．６８、視野角ＷＤ＝１．５６ｍｍの非球面レンズが用いられている。また、この色収差集光レンズ１０２は、加工用レーザビーム照射手段２２の集光器３９と同一加工ライン上で先行する位置に位置するように配置されている。
【００２３】
ここで、白色光源１０１と色収差集光レンズ１０２との間には、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６、照射側光ファイバ１０７、コリメートレンズ１０８が順に配置されている。照射側光ファイバ１０７は、第１の光路１０９ａを形成し、白色光源１０１から出射された白色光に関して色収差集光レンズ１０２に必要な白色光のみを安定して伝搬させるためのものである。また、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６は、白色光源１０１から発せられた白色光を平行ビーム化させた後、集光させて効率よく照射側光ファイバ１０７の入射端部に入射させるためのレンズであり、いずれも色収差なしのレンズが用いられている。また、照射側光ファイバ１０７の出射端側には、光ファイバ１０４の入射端側と一体化させるファイバカプラ１１０が設けられ、共通光ファイバ１１１と連結されている。この共通光ファイバ１１１と色収差集光レンズ１０２との間に設けられたコリメートレンズ１０８は、照射側光ファイバ１０７を経て共通光ファイバ１１１から出射される白色光を平行ビーム化させて色収差集光レンズ１０２に導くための色収差なしのレンズである。
【００２４】
また、検出器１０３は、色収差集光レンズ１０２で集光されて被加工物１または保持面２１ａで反射した白色光の反射光の強度を検出するためのものであり、通常のフォトディテクタからなる。光ファイバ１０４は、第１の光路１０９ａとは異なる第２の光路１０９ｂを形成し、被加工物１または保持面２１ａで反射した白色光の反射光を検出器１０３に導くためのものである。光ファイバ１０４，１０７，１１１としては、コアとクラッドとからなり、例えばコア径が５０μｍのマルチモードファイバが用いられている。
【００２５】
また、制御手段２００は、ＲＯＭ（図示せず）に格納された制御プログラムに従い演算処理を実行するＣＰＵ（図示せず）やＲＡＭ（図示せず）を備えるコンピュータからなる。この制御手段２００は、エッジ検出装置１００の検出器１０３によって検出された白色光の光強度の情報に基づき被加工物１のエッジ位置を判定してエッジ位置情報を取得する。この際、加工送り量検出手段３３および割り出し送り量検出手段３４からエッジ位置検出時点のＸ，Ｙ座標値を取得することにより、エッジ位置のＸ，Ｙ座標値を特定する。また、制御手段２００は、レーザ加工装置２０全体の制御を司るものであるが、特に、エッジ検出装置１００から取得したエッジ位置情報を参照して加工用レーザビーム照射手段２２を制御する。
【００２６】
次いで、本実施の形態における被加工物１のエッジＥｄの検出原理について説明する。まず、エッジＥｄの検出は、基本的には、保持面２１ａ上では焦点が合わず被加工物１の表面１ａ上で焦点が合うように色収差集光レンズ１０２によって集光させた光を保持面２１ａ側に向けて照射し、その反射光を検出器１０３で受光し、受光した光強度の大小変化位置を検出することにより行われる。焦点の合っていない保持面２１ａからの反射光を受光した場合の光強度は小さく、焦点の合っている表面１ａからの反射光を受光した場合の光強度は大きくなり、被加工物１のエッジＥｄの位置ではその変化が大きいためである。よって、検出器１０３により検出される光強度に対して所定の閾値を用いることによりエッジＥｄを検出することが可能である。
【００２７】
このようなエッジＥｄの検出に単一波長光を用いた場合を考える。この場合、焦点位置が被加工物１の表面１ａの高さ位置から少しでもずれると、その高さ毎にエッジＥｄ付近に差し掛かったときの光強度の立ち上がりが変化するために、検出されるエッジＥｄの位置精度が悪くなってしまう。また、焦点位置から被加工物１の表面１ａの高さが外れすぎると、検出そのものができなくなってしまう。
【００２８】
この点、本実施の形態では、色収差集光レンズ１０２により白色光を集光させて保持面２１ａ側に向けて照射させているので、単一波長光を用いた場合に比べて、被加工物１の表面１ａの高さ位置にばらつきがあっても、高さ方向の焦点ばらつき幅を調整できるので確実にエッジＥｄを検出することができる。また、保持面２１ａから被加工物１の表面１ａに変化した際には、焦点のピークパワーが必ず帰ってくるポイントがあるので、高精度にエッジＥｄの位置を検出することができる。
【００２９】
この点について、図３を参照して、さらに詳細に説明する。前述したように、白色光源１０１から発せられた白色光は、色収差集光レンズ１０２を通して被加工物１を保持した保持手段２１の保持面２１ａ側に向けて照射される。この際、色収差集光レンズ１０２は、通過した白色光が波長によって異なる焦点距離を有する。すなわち、この色収差集光レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎に被加工物１に向けて光軸上に複数の焦点を形成する。よって、図３に示すように、色収差集光レンズ１０２の光軸中心直下の範囲Ｌには、白色光に含まれる波長毎に無数の焦点が存在することとなる。したがって、無数の焦点が存在するこの範囲Ｌ内に被加工物１の表面１ａが存在するように、白色光を照射すれば、被加工物１の表面１ａの高さ位置のばらつきによらず、焦点が合って反射される光が必ず存在することとなり、確実にエッジＥｄの位置を検出することができる。
【００３０】
なお、焦点のばらつきを示す範囲Ｌに関しては、色収差集光レンズ１０２の開口数ＮＡ、材質、あるいは色収差集光レンズ１０２として回折レンズを用いる等の対応により、数μｍから数ｍｍまで自由に設計可能である。
【００３１】
また、保持面２１ａや表面１ａで反射される光は、光路を逆行して共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）に入射する。この際、焦点の合っていない保持面２１ａで反射された光は、共通光ファイバ１１１に再結合しにくく、入射光量が少ないため、検出器１０３により検出される光強度は小さくなる。一方、白色光のうちで、被加工物１の表面１ａの高さ位置のばらつきによらず、表面１ａに合焦状態で照射された波長の光は、図４に示すように、共通光ファイバ１１１のクラッド１１１ｂに囲まれたコア１１１ａに最も強く再結合する。これにより、共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）で第２の光路１０９ｂに導かれて検出器１０３により検出される光強度は大きくなる。
【００３２】
このようなエッジの検出に、例えば特許文献３中に示されたような共焦点型の検出装置を用い、白色光中で被加工物１上に合焦した特定の波長の光のみを分光器に導くための空間フィルタとしてピンホールマスクを使用することも可能であるが、空間フィルタとしての精度や、各光学部品や分光器の設置作業が煩雑になり、配置の自由度が制限されるという問題が生ずる。この点に関しても、本実施の形態によれば、被加工物１の表面１ａで反射した白色光を例えばコア径が５０μｍの共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）で検出器１０３側に導いて入射させているので、空間フィルタとしての精度が高く、配置の自由度が高いものとなる。また、分光器を用いることなく、単にフォトディテクタからなる検出器１０３を用いて光強度を検出すればよく、単純な検出系となる。
【００３３】
次いで、このようなレーザ加工装置２０を用いた被加工物１のレーザ加工方法について説明する。図５は、被加工物１を示す外観斜視図である。加工対象となる被加工物１は、図５に示すように、環状のフレーム２に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ３に表面１ａを上側にして貼着された状態で用意される。このような被加工物１は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。本実施の形態の被加工物１は、半導体ウエーハ等をベースとし、表面１ａに格子状に配列された複数の第１のストリート４ａと複数の第２のストリート４ｂとによって区画された複数の矩形領域が形成され、この複数の矩形領域にデバイス５が形成されている。
【００３４】
加工に際して、まず、保持手段２１の保持面２１ａ上に被加工物１を載置し、吸引保持させる。なお、フレーム２は、クランプ部材２１ｂにより固定される。そして、被加工物１を吸引保持した保持手段２１を図示しない撮像手段の直下に位置付け、被加工物１のレーザ加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。すなわち、被加工物１の所定方向に形成されている第１のストリート４ａと、この第１のストリート４ａに沿って集光器３９および色収差集光レンズ１０２との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。第２のストリート４ｂについても同様である。
【００３５】
このようにしてアライメントが行なわれると、保持手段２１上の被加工物１は、図６（ａ）に示すような座標位置に位置付けられた状態となる。図６は、被加工物１が保持手段２１の所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。なお、図６（ｂ）は、保持手段２１、すなわち被加工物１を図６（ａ）に示す状態から９０度回転させて第２のストリート４ｂを加工対象とする状態を示している。
【００３６】
そして、保持手段２１に保持されている被加工物１に形成されている第１のストリート４ａを検出し、レーザ加工位置のアライメントが行なわれると、制御手段２００は、このようにして被加工物１に形成されて加工対象となる第１のストリート４ａに沿ってエッジ位置検出およびレーザ加工処理を実行する。すなわち、保持手段２１を移動させて、図６（ａ）中の最下位の第１のストリート４ａを集光器３９および色収差集光レンズ１０２の直下に位置付ける。そして、エッジ検出装置１００を作動させるとともに、保持手段２１を加工送り方向に所定の加工送り速度に合わせて移動させる。この処理により、最下位の第１のストリート４ａに関して、まず、ビーム照射開始位置となるエッジ位置Ａ１が先行して検出される。
【００３７】
制御手段２００は、保持手段２１の加工送りをさらに継続させ、集光器３９が、エッジ位置Ａ１に到達した時点で、加工用レーザビーム照射手段２２を駆動させることで、被加工物１に対する加工用レーザビームの照射を開始させる。この際、例えば集光器３９によって加工用レーザビームの集光点が被加工物１の表面１ａに一致するように照射し、第１のストリート４ａに沿って加工溝を形成するレーザ加工を実施する。この加工処理と並行して、制御手段２００は、エッジ検出装置１００によるエッジ位置の検出動作を継続し、最下位の第１のストリート４ａに関して、ビーム照射終了位置となるエッジ位置Ｂ１を先行して検出する。
【００３８】
そして、制御手段２００は、保持手段２１の加工送りを継続させ、集光器３９が、エッジ位置Ｂ１に到達した時点で、加工用レーザビーム照射手段２２の駆動を停止させることで、被加工物１の当該ストリート４ａに対する加工用レーザビームの照射を終了させる。
【００３９】
このようにして、最下位の第１のストリート４ａの関するエッジ検出処理およびレーザ加工処理が終了すると、制御手段２００は、保持手段２１を元の位置側に移動させ、さらに１ライン分割り出し送りすることで、図６（ａ）中の最下位から次の第１のストリート４ａを集光器３９および色収差集光レンズ１０２の直下に位置付けて、次の第１のストリート４ａに関しても、上記の処理を同様に繰り返し、エッジ位置Ａ２，Ｂ２を検出する。
【００４０】
以後、このようなエッジ検出処理とレーザ加工処理とを、以降の第１のストリート４ａについても同様に並行処理として繰り返し実行する。そして、全ての第１のストリート４ａに対するエッジ検出処理とレーザ加工処理とを実行したら、保持手段２１を９０度回転させて、図６（ｂ）に示すような状態に位置付け、第２のストリート４ｂの全てについても同様に、エッジ検出処理とレーザ加工処理とを実行する。エッジ検出処理に関しては、エッジ位置Ｃ１，Ｄ１、Ｃ２，Ｄ２、・・・の如く、順次検出する。全ての処理が終了すると、被加工物１を保持している保持手段２１は最初に被加工物１を吸引保持した位置に戻され、ここで被加工物１の吸引保持を解除する。そして、被加工物１は、図示しない搬送手段によって分割工程に搬送される。
【００４１】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、被加工物１に吸収される波長の加工用レーザビームを照射することで加工溝を形成するレーザ加工例で説明したが、被加工物１を透過する波長の加工用レーザビームを照射することで改質層を形成するレーザ加工の場合であっても同様に適用することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ダイシングテープ３を用いる被加工物１の例で説明したが、ダイシングテープ３を用いずに、被加工物１を直接的に保持手段２１の保持面２１ａ上に保持させるタイプのものであっても同様に適用することができる。この場合、エッジ位置の高精度な検出により、被加工物１を保持する保持面２１ａに加工用レーザビームが照射されてしまう不具合を回避することができる。
【００４３】
また、エッジ検出装置１００が検出するエッジ位置としては、レーザ加工用に用いられる被加工物１を検出対象物とする場合に限らず、他の部材を検出対象物とする場合であっても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。
【図２】本実施の形態のエッジ検出装置を概略的に示す構成図である。
【図３】図２中のＡ部分を拡大して示す構成図である。
【図４】図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。
【図５】被加工物を示す外観斜視図である。
【図６】被加工物が保持手段の所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 被加工物
２０ レーザ加工装置
２１ 保持手段
２１ａ 保持面
２２ 加工用レーザビーム照射手段
１００ エッジ検出装置
１０１ 白色光源
１０２ 色収差集光レンズ
１０３ 検出器
１０４ 光ファイバ
１０９ａ 第１の光路
１０９ｂ 第２の光路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長の光を含む白色光を第１の光路へ発する白色光源と、
前記第１の光路に発せられた前記白色光に含まれる波長毎に検出対象物に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズと、
前記検出対象物で反射した前記白色光を前記第１の光路とは異なる第２の光路に導く光ファイバと、
該光ファイバにより前記第２の光路に導かれた前記白色光の強度を検出する検出器と、
を備えることを特徴とするエッジ検出装置。
【請求項２】
被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、
前記保持面上に保持された前記被加工物に加工用レーザビームを照射する加工用レーザビーム照射手段と、
前記被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出する請求項１に記載のエッジ検出装置と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１】
複数の波長の光を含む白色光を第１の光路へ発する白色光源と、
前記第１の光路に発せられた前記白色光に含まれる波長毎に検出対象物に向けて光軸上に複数の焦点を形成する色収差集光レンズと、
前記検出対象物で反射した前記白色光を前記第１の光路とは異なる第２の光路に導く光ファイバと、
該光ファイバにより前記第２の光路に導かれた前記白色光の強度を検出する検出器と、
を備えることを特徴とするエッジ検出装置。
【請求項２】
被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、
前記保持面上に保持された前記被加工物に加工用レーザビームを照射する加工用レーザビーム照射手段と、
前記被加工物を検出対象物としてそのエッジ位置を検出する請求項１に記載のエッジ検出装置と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１２７９２０（Ｐ２０１０−１２７９２０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０６８４６（Ｐ２００８−３０６８４６）
【出願日】平成２０年１２月１日（２００８．１２．１）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１日（２００８．１２．１）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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