特許 6013894 レーザー加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6013894

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】レーザー加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20161011BHJP

   B23K 26/364 20140101ALI20161011BHJP

   B23K 26/40 20140101ALI20161011BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 P

   B23K26/364

   B23K26/40

   H01L21/78 P

   H01L21/78 B

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-270939(P2012-270939)

(22)【出願日】2012年12月12日

(65)【公開番号】特開2014-113632(P2014-113632A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年10月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(72)【発明者】

【氏名】重松 孝一

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−４８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４０２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０５８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１１６８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６６２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１１４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１４９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３７９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３１３８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の表面に単位レチクルをステップしながら複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウエーハをレーザー加工するレーザー加工装置であって、
ウエーハを保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段とをX軸方向に相対的に加工送りするX軸移動手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段とをX軸方向に直交するY軸方向に割り出し送りするY軸移動手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像されたレーザー加工溝に基づいてレーザー光線照射手段を診断する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、ウエーハを構成する基板に形成された複数の単位レチクルの座標値を記憶するメモリを備え、該撮像手段を作動してウエーハに形成されたレーザー加工溝における該メモリに記憶された複数の単位レチクルの少なくとも２か所の単位レチクルの同じ領域の特定座標領域を撮像せしめ、該撮像手段によって撮像された少なくとも２か所のレーザー加工溝の変化に基づいて該レーザー光線照射手段を自己診断し、診断結果を表示手段に表示する、
ことを特徴とするレーザー加工装置。

【請求項2】

該レーザー加工溝の変化は、幅寸法の変化を検出する、請求項１記載のレーザー加工装置。

【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被加工物にレーザー加工を施すためのレーザー加工装置に関する。

【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と呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。

【0003】

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射してアブレーション加工することによりレーザー加工溝を形成し、ウエーハをストリートに沿って分割する方法が提案されている。

【0004】

被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置は、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、被加工物保持手段とレーザー光線照射手段とを加工送り方向に相対的に加工送りする加工送り手段と、被加工物保持手段とレーザー光線照射手段とを加工送り方向に直交する割り出し送り方向に割り出し送りする割り出し送り手段を具備している。レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段が発振したレーザー光線を集光して被加工物保持手段に保持された被加工物に照射する集光器と、レーザー光線発振手段と集光器との間に配設されレーザー光線の出力を調整する出力調整手段等の光学系と、から構成されている。（例えば、特許文献１参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２５３４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

レーザー加工装置のレーザー光線照射手段を構成する光学系は、時間経過とともに劣化する宿命を負っている。
しかるに、レーザー光線照射手段を構成する光学系の劣化を検出することができないために被加工物の加工品質を低下させるという問題がある。
例えば、レーザー光線発振器を含むレーザー光線発振手段が劣化した場合に暫定的に出力調整手段を制御して出力を調整することにより被加工物の加工品質を維持することが可能であるが、劣化の度合いを知ることができないために、暫定的な対処でよいのか、レーザー光線発振器を交換する必要があるのかを判断することができず、なんら対処することなく被加工物の加工を継続して加工品質の低下を招くという問題がある。

【0007】

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レーザー光線照射手段の劣化等を自己診断することができるレーザー加工装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に単位レチクルをステップしながら複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウエーハをレーザー加工するレーザー加工装置であって、
ウエーハを保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段とをX軸方向に相対的に加工送りするX軸移動手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段とをX軸方向に直交するY軸方向に割り出し送りするY軸移動手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像されたレーザー加工溝に基づいてレーザー光線照射手段を診断する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、ウエーハを構成する基板に形成された複数の単位レチクルの座標値を記憶するメモリを備え、該撮像手段を作動してウエーハに形成されたレーザー加工溝における該メモリに記憶された複数の単位レチクルの少なくとも２か所の単位レチクルの同じ領域の特定座標領域を撮像せしめ、該撮像手段によって撮像された少なくとも２か所のレーザー加工溝の変化に基づいて該レーザー光線照射手段を自己診断し、診断結果を表示手段に表示する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

【0009】

上記レーザー加工溝の変化は、幅寸法の変化を検出する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によるレーザー加工装置は、被加工物保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像されたレーザー加工溝に基づいてレーザー光線照射手段を診断する制御手段とを具備し、制御手段は、ウエーハを構成する基板に形成された複数の単位レチクルの座標値を記憶するメモリを備え、撮像手段を作動してウエーハに形成されたレーザー加工溝におけるメモリに記憶された複数の単位レチクルの少なくとも２か所の単位レチクルの同じ領域の特定座標領域を撮像せしめ、撮像手段によって撮像された少なくとも２か所のレーザー加工溝の変化に基づいてレーザー光線照射手段を自己診断し、診断結果を表示手段に表示するので、デバイスによるバラツキが生ずることなく、レーザー光線照射手段の劣化等を正確に判定することができる。この結果、暫定的に出力を調整したり、レーザー光線照射手段のレーザー光線発振器を交換して、加工品質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。

【図2】図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段のブロック構成図。

【図3】図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。

【図4】被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。

【図5】図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す平面。

【図6】図４に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置の被加工物保持手段としてのチャックテーブル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。

【図7】図１に示すレーザー加工装置によって実施されるレーザー加工溝形成工程の説明図。

【図8】図１に示すレーザー加工装置によって実施されるレーザー加工溝確認工程によって表示手段に表示されるレーザー加工溝の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

【0013】

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物であるウエーハを保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２にX軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。

【0014】

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にX軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

【0015】

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面にY軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動させるためのX軸移動手段３７を具備している。このX軸移動手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。

【0016】

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。

【0017】

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Y軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動させるための第１のY軸移動手段３８を具備している。この第１のY軸移動手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３8２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３8２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動せしめられる。

【0018】

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。このY軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出する。なお、上記第１のY軸移動手段３８の駆動源としてパルスモータ３8２を用いた場合には、パルスモータ３8２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。

【0019】

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上にY軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面にZ軸方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動させるための第２のY軸移動手段４３を具備している。この第２のY軸移動手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動せしめられる。

【0020】

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。

【0021】

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動させるための集光点位置調整手段５３を具備している。集光点位置調整手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。

【0022】

図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。このレーザー光線照射手段５２について、図２を参照して説明する。
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段５２２と、該パルスレーザー光線発振手段５２２によって発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段５２３と、該出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６の保持面に保持された被加工物Wに照射する集光器５２４を具備している。

【0023】

上記パルスレーザー光線発振手段５２２は、パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器５２２aと、パルスレーザー光線発振器５２２aが発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段５２２bとから構成されている。上記出力調整手段５２３は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を所定の出力に調整する。これらパルスレーザー光線発振手段５２２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３は、図示しない後述する制御手段によって制御される。

【0024】

上記集光器５２４は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振され出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線をチャックテーブル３６の保持面に向けて方向変換する方向変換ミラー５２４aと、該方向変換ミラー５２４aによって方向変換されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ５２４bを具備している。このように構成された集光器５２４は、図１に示すようにケーシング５２１の先端に装着される。

【0025】

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部には、レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６が配設されている。この撮像手段６は、顕微鏡等の光学系と撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

【0026】

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図３に示す制御手段７を具備している。制御手段７はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）７１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）７２と、後述する被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３と、カウンター７４と、入力インターフェース７５および出力インターフェース７６とを備えている。制御手段７の入力インターフェース７５には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４および撮像手段６等からの検出信号が入力されるとともに、入力手段７７から入力信号が入力される。そして、制御手段７の出力インターフェース７６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３等に制御信号を出力するとともに表示手段７０に表示信号を出力する。

【0027】

次に、上述したレーザー加工装置を用いて被加工物としてのウエーハにレーザー加工溝を形成する方法について説明する。
図４には、被加工物としての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図４に示す半導体ウエーハ１０は例えば厚みが２００μmのシリコン基板の表面１０ａに単位レチクル１００をステップしながら複数のデバイス１０１が複数の第１のストリート１０２と該第１のストリート１０２と直交する第２のストリート１０３によって区画されて形成されている。なお、単位レチクル１００は、図示の実施形態においては複数の第１のストリート１０２および第２のストリート１０３によって区画された６個のデバイス１０１からなっている。

【0028】

上述した図４に示す半導体ウエーハ１０は、図５に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に裏面が貼着される（ウエーハ貼着工程）。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された半導体ウエーハ１０は、表面１０ａが上側となる。

【0029】

上述したウエーハ貼着工程を実施したならば、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０は、表面１０ａが上側となる。また、環状のフレームFは、クランプ３６２によって固定される。

【0030】

上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、X軸移動手段３７によって撮像手段６の直下に位置付けられる。このようにしてチャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および制御手段７によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６および制御手段７は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている第１のストリート１０２と、該第１のストリート１０２に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２を構成する集光器５２４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記第１のストリート１０２に対して直交する方向に延びる第２のストリート１０３に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。

【0031】

上述したようにアライメントが行われると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ１０は、図６の（ａ）に示す座標位置に位置付けられた状態となる。なお、図６の（ｂ）はチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図６の（ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示している。

【0032】

上述したように図６の（ａ）および図６の（ｂ）に示す座標位置に位置付けられた状態の半導体ウエーハ１０における複数の単位レチクル１００の設計上の座標値が制御手段７のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納されている。そして、図６の（ａ）の状態においては単位レチクル１００における同じ領域の第１のストリート１０２の複数の特定座標A1,A2,A3が選定されており、この特定座標A1,A2,A3がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納されている。また、図６の（b）の状態においては単位レチクル１００における同じ領域の第２のストリート１０３の複数の特定座標B1,B2,B3が選定されており、この特定座標B1,B2,B3がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納されている。なお、単位レチクル１００における同じ領域の第１のストリート１０２の複数の特定座標および第２のストリート１０３の複数の特定座標B1,B2,B3を選定するのは、単位レチクル１００に含まれる複数のデバイス１０１はそれぞれ個性を持っており必ずしも同一ではないため、同じ個性を有するデバイスを区画する同じストリートを特定することにより、個性による加工のバラツキをなくすためである。

【0033】

上述した例においては、半導体ウエーハ１０における複数の単位レチクル１００の設計上の座標値と単位レチクル１００における同じ領域の第１のストリート１０２の複数の特定座標A1,A2,A3および第２のストリート１０３の複数の特定座標B1,B2,B3が予め制御手段７のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納した例を示したが、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０における複数の単位レチクル１００をオペレータが検出して入力手段７７から特定座標を入力してもよい。

【0034】

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、チャックテーブル３６を移動して図６の（ａ）において最下位の第１のストリート１０２をレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の直下に位置付ける。そして、更に図７の（ａ）で示すように第１のストリート１０２の一端（図７の（a）において左端）を集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光器５２４を通して照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の表面１０a（上面）付近に位置付ける。

【0035】

次に、レーザー光線照射手段５２を作動し集光器５２４を通してパルスレーザー光線を照射するとともに、X軸移動手段３７を作動してチャックテーブル３６を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図７の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の照射位置が第１のストリート１０２の他端（図７の（b）において右端）の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する（レーザー加工溝形成工程）。この結果、ウエーハ１０には図７の（ｂ）および(c)に示すように第１のストリート１０２に沿ってレーザー加工溝１１０が形成される。

【0036】

上記のレーザー加工溝形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：半導体励起固体レーザー（Ｎｄ：YAG）
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
平均出力 ：３W
集光スポット径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒

【0037】

以上のようにして、半導体ウエーハ１０の図６の（ａ）において最下位の第１のストリート１０２に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、第１のY軸移動手段３８を作動してチャックテーブル３６を第１のストリート１０２の間隔だけY軸方向に移動して最下位から２本目の第１のストリート１０２をレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の直下に位置付ける。そして、最下位から２本目の第１のストリート１０２に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施する。

【0038】

このようにして、図６の（ａ）において最下位から２本目の第１のストリート１０２に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、X軸移動手段３７を作動してチャックテーブル３６に保持されている半導体ウエーハ１０の特定座標A1を撮像手段６の直下に位置付ける。そして、制御手段７は撮像手段６を作動して特定座標A1に第１のストリート１０２に沿って形成されたレーザー加工溝１１０を撮像せしめ、撮像手段６は撮像した画像信号を制御手段７に送る。制御手段７は撮像手段６から送られた画像信号に基づいてレーザー加工溝１１０の幅寸法を求め、表示手段７０に図８に示すようにレーザー加工溝１１０とともに幅寸法L A1を表示し、更に特定座標A1の幅寸法L A1としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納する（レーザー加工溝確認工程）。

【0039】

以後、図６の（ａ）において最下位から３本目の第１のストリート１０２から順次最上位の第１のストリート１０２に向けて上記レーザー加工溝形成工程を実施し、特定座標A2が位置する第１のストリート１０２に沿ってレーザー加工溝形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の特定座標A2を撮像手段６の直下に位置付け、上記レーザー加工溝確認工程を実施する。そして、特定座標A2におけるレーザー加工溝１１０とともに幅寸法L A2を表示手段７０に表示し、更にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納する。このとき、上記特定座標A1におけるレーザー加工溝１１０の幅寸法L A1が例えば１０μmで特定座標A2におけるレーザー加工溝１１０の幅寸法L A2が１０μmである場合はレーザー加工溝１１０の変化がなく、制御手段７はレーザー光線照射手段５２を構成する各要素は劣化していないと判断して上記レーザー加工溝形成工程を実施する。そして、特定座標A3が位置する第１のストリート１０２に沿ってレーザー加工溝形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の特定座標A3を撮像手段６の直下に位置付け、上記レーザー加工溝確認工程を実施する。次に、特定座標A3におけるレーザー加工溝１１０とともに幅寸法L A3を表示手段７０に表示し更にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納する。このとき、上記特定座標A3におけるレーザー加工溝１１０の幅寸法L A3が例えば９μmである場合はレーザー加工溝１１０の変化があり、制御手段７はレーザー光線照射手段５２は劣化していると判断（自己診断工程）し、レーザー光線照射手段５２の出力調整手段５２３からの出力が例えば３．２Wになるように制御するとともに、診断結果を表示手段７０に表示する。以後、レーザー光線照射手段５２の出力調整手段５２３からの出力を例えば３．２Wに調整した状態で図６の（ａ）において最上位の第１のストリート１０２に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施する。

【0040】

以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在する全ての第１のストリート１０２に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて半導体ウエーハ１０を図６の（b）に示す状態にし、第２のストリート１０３に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施するとともに、特定座標B1,B2,B3領域が位置する第２のストリート１０３に沿ってレーザー加工溝形成工程を実施した後に、それぞれ上記レーザー加工溝確認工程および自己診断工程を実施する。なお、レーザー加工溝確認工程および自己診断工程において前回の特定座標領域のレーザー加工溝１１０の幅寸法と今回検出した特定座標領域のレーザー加工溝１１０の幅寸法の差が例えば２０％以上の場合には、制御手段７はレーザー光線照射手段５２のパルスレーザー光線発振器５２２aが劣化して寿命に達していると判断し、表示手段７０にその旨を表示する。

【0041】

上述した実施形態においては、単位レチクル１００における同じ領域の第１のストリート１０２および第２のストリート１０３の特定座標A1,A2,A3および特定座標B1,B2,B3が選定され、この特定座標A1,A2,A3および特定座標B1,B2,B3がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７３に格納されており、該特定座標A1,A2,A3および特定座標B1,B2,B3が位置する第１のストリート１０２および第２のストリート１０３に沿ってレーザー加工溝形成工程が実施される都度、特定座標領域に形成されたレーザー加工溝１１０の幅寸法等の状態を検出するので、レーザー光線照射手段５２の劣化等を正確に判定することができる。
なお、上述した実施形態においては、特定座標領域に形成されたレーザー加工溝１１０の幅寸法の減少によってレーザー光線照射手段５２の劣化を判定した例を示したが、レーザー加工溝１１０の変化として周囲に飛散したデブリの減少を検出してレーザー光線照射手段５２の劣化を判定してもよい。

【符号の説明】

【0042】

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：X軸移動手段
３８：第１のY軸移動手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４３：第２のY軸移動手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
５２４：集光器
５３：集光点位置調整手段
６：撮像手段
７：制御手段
７０：表示手段
１０：半導体ウエーハ
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】