特許 7358107 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】

(24)【登録日】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】レーザー加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20231002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019141077

(22)【出願日】2019-07-31

(65)【公開番号】P2021027071

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-05-20

(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】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】中村 勝

【審査官】宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２２９７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１６３９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６３８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００８２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９８３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－００５５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置であって、
複数のウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置台と、該カセットからウエーハを搬出入する搬出入手段と、
該搬出入手段によって搬出されたウエーハを回転可能に保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、分割の起点となる改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、制御手段と、を含み、
該制御手段は、該搬出入手段によって加工済のウエーハをカセットに収容する際、ウエーハに形成された結晶方位を示すマークを、未加工のウエーハがカセットに収容されている際の方向とは異なる所定の方向に位置付けてカセットに収容し、該搬出入手段が該カセットからウエーハを搬出し、該撮像手段によって撮像したウエーハの結晶方位を示すマークが第一の方向を向いている場合は、未加工のウエーハであると判断し、該マークが第二の方向を向いている場合は、加工済のウエーハであると判断する判断部を備えるレーザー加工装置。

【請求項2】

該判断部が加工済のウエーハと判断した際、警告を発する請求項１に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、複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画され、表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

レーザー加工装置は、ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、分割の起点となる改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段と、を相対的に加工送りする送り手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、制御手段と、を含み構成されていて、ウエーハを高精度に分割することができる(例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３４０８８０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記したように、ウエーハの分割予定ラインの内部にレーザー光線の集光点を位置付けて改質層を形成した場合、肉眼では容易に改質層の存在を確認することができず、そのウエーハが加工済であるのか否かの判別ができない。よって、カセットに収容されたウエーハが加工済であるにも関わらず、何等かの理由により、該カセットがレーザー加工装置にセットされて、該カセットに収容された加工済のウエーハに対し、再びレーザー加工を施してしまうという問題がある。仮に、分割予定ラインに対して既に改質層が形成された加工済のウエーハに対して、再びレーザー光線を照射してしまうと、既に形成された改質層でレーザー光線が乱反射して、デバイスを損傷させ、大きな損害となる。

【0006】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、既に加工されたウエーハに対して、再び加工することがない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】

【0007】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置であって、複数のウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置台と、該カセットからウエーハを搬出入する搬出入手段と、該搬出入手段によって搬出されたウエーハを回転可能に保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、分割の起点となる改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、制御手段と、を含み、該制御手段は、該搬出入手段によって加工済のウエーハをカセットに収容する際、ウエーハに形成された結晶方位を示すマークを、未加工のウエーハがカセットに収容されている際の方向とは異なる所定の方向に位置付けてカセットに収容し、該搬出入手段が該カセットからウエーハを搬出し、該撮像手段によって撮像したウエーハの結晶方位を示すマークが第一の方向を向いている場合は、未加工のウエーハであると判断し、該マークが第二の方向を向いている場合は、加工済のウエーハであると判断する判断部を備えるレーザー加工装置が提供される。

【0008】

該判断部が加工済のウエーハと判断した際に警告を発するようにすることもできる。

【発明の効果】

【0009】

本発明のレーザー加工装置は、複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置であって、複数のウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置台と、該カセットからウエーハを搬出入する搬出入手段と、該搬出入手段によって搬出されたウエーハを回転可能に保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、分割の起点となる改質層を形成するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、制御手段と、を含み、該制御手段は、該搬出入手段によって加工済のウエーハをカセットに収容する際、ウエーハに形成された結晶方位を示すマークを、未加工のウエーハがカセットに収容されている際の方向とは異なる所定の方向に位置付けてカセットに収容し、該搬出入手段が該カセットからウエーハを搬出し、該撮像手段によって撮像したウエーハの結晶方位を示すマークが第一の方向を向いている場合は、未加工のウエーハであると判断し、該マークが第二の方向を向いている場合は、加工済のウエーハであると判断する判断部を備えることから、加工済のウエーハを再びレーザー加工装置によって加工することがなく、先に形成された改質層にレーザー光線が乱反射してデバイスを損傷させるという問題が解消する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】レーザー加工装置の全体斜視図である。

【図2】図１に示すレーザー加工装置によって加工されるウエーハ、及び保護テープの斜視図である。

【図3】（ａ）未加工のウエーハがカセットに収容されている状態を示す概念図、（ｂ）加工済のウエーハがカセットに収容されている状態を示す概念図である。

【図4】撮像手段によってウエーハが撮像されている態様を示す斜視図である。

【図5】ウエーハに対しレーザー加工を実施している態様を示す斜視図である。

【図6】（ａ）撮像手段によって撮像された未加工のウエーハが表示手段に表示されている状態を示す正面図、（ｂ）加工済のウエーハが表示手段に表示されている状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に基づいて構成されるレーザー加工装置に係る具体的な実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

【0012】

図１には、本実施形態のレーザー加工装置１の全体斜視図が示されている。レーザー加工装置１は、基台２上に配置され、被加工物であるウエーハに対してレーザー光線を照射する加工手段としてのレーザー光線照射手段４と、該ウエーハを保持する保持手段３０と、保持手段３０に保持されたウエーハを撮像する撮像手段６と、レーザー光線照射手段４及び保持手段３０とを相対的に加工送りし、撮像手段６及び保持手段３０とを相対的に移動させる送り手段２０と、基台２上の奥側に立設される垂直壁部２６１及び垂直壁部２６１の上端部から水平方向に延びる水平壁部２６２からなる枠体２６と、基台２の送り手段２０に隣接して配設されるカセット載置機構４０及び搬出入手段５０と、レーザー加工装置１の各作動部を制御する制御手段１００と、を備えている。

【0013】

枠体２６の水平壁部２６２の内部には、レーザー光線照射手段４を構成する光学系（図示は省略）が収容される。レーザー光線照射手段４は、図示しないレーザー発振器、出力調整手段等を含み、水平壁部２６２の先端部下面側には、レーザー光線照射手段４の一部を構成する集光器４ａが配設されている。

【0014】

撮像手段６は、レーザー光線照射手段４の集光器４ａに対して図中矢印Ｘで示すＸ軸方向で隣接する位置に配設される。水平壁部２６２の上方には、制御手段１００に接続され、レーザー加工装置２の加工条件を表示したり、オペレータが加工条件を入力したりするタッチパネル機能を備えた表示手段８が配置される。

【0015】

制御手段１００は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、撮像手段６が撮像した画像、検出した検出値、及び演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている（詳細についての図示は省略）。制御手段１００は、レーザー加工装置１の各作動部を制御すると共に、撮像手段６によって撮像された画像を含む適宜の情報を記録すると共に、撮像手段６によって撮像された画像を解析し、例えば、ウエーハが未加工であるか、加工済であるか否かを判断する判断部１１０（追って詳述する）を備える。なお、図１では、説明の都合上、制御手段１００をレーザー加工装置１の外部に示しているが、実際は、レーザー加工装置１の内部に収容されている。

【0016】

保持手段３０は、図１に示すように、Ｘ軸方向において移動自在に基台２に搭載された矩形状のＸ軸方向可動板３１と、Ｙ軸方向において移動自在にＸ軸方向可動板３１に搭載された矩形状のＹ軸方向可動板３２と、Ｙ軸方向可動板３２の上面に固定された円筒状の支柱３３と、支柱３３の上端に固定された矩形状のカバー板３４とを含む。カバー板３４にはカバー板３４上に形成された長穴を通って上方に延びるチャックテーブル３５が配設されている。チャックテーブル３５は、円形状のウエーハを保持し、支柱３３内に収容された図示しない回転駆動手段により矢印Ｒ１で示す方向に回転可能に構成される。チャックテーブル３５の上面は、通気性を有する多孔質材料から形成され実質上水平に延在する保持面を構成する。チャックテーブル３５は、支柱３３内を通る図示しない流路によって吸引手段（図示は省略）に接続されている。

【0017】

送り手段２０は、Ｘ軸送り手段２１と、Ｙ軸送り手段２２と、上記した図示しない支柱３３内に収容された回転駆動手段とを含む。Ｘ軸送り手段２１は、図示しないモータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換してＸ軸方向可動板３１に伝達し、基台２上の案内レール２７、２７に沿ってＸ軸方向可動板３１をＸ軸方向において進退させる。Ｙ軸送り手段２１も略同様の構成を備えており、モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換し、Ｙ軸方向可動板３２に伝達し、Ｘ軸方向可動板３１上の案内レール３６、３６に沿ってＹ軸方向可動板３２をＹ軸方向において進退させる。なお、基台２上の案内レール２７、２７、Ｘ軸方向可動板３１上の案内レール３６、３６、及びチャックテーブル３５には、適宜のスケール、及び読取手段からなる位置検出センサが配設されており、チャックテーブル３５のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び回転方向の正確な位置が検出可能に構成され、チャックテーブル３５の位置を検出しながら、送り手段２０を作動して、撮像手段６、及びレーザー光線照射手段４の集光器４ａに対してチャックテーブル３５を移動して所望の位置に位置付けることができる。

【0018】

撮像手段６は、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕える光学系と、該光学系が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含む。撮像手段６によって保持手段３０のチャックテーブル３５に保持されたウエーハを撮像し、レーザー光線照射手段４の集光器４ａによるレーザー照射位置と、該ウエーハの被加工領域との位置合わせを行うためのアライメントに利用される。

【0019】

本実施形態のカセット載置機構４０は、複数のウエーハを収容する第１のカセット４２、及び第２のカセット４３を載置するカセット載置領域４１、４１を備えている。オペレータは、各カセット載置領域４１、４１に対して、未加工のウエーハが収容された第１のカセット４２、第２のカセット４３を所定の向きに揃えて載置する。第１のカセット４２、第２のカセット４３に収容された各ウエーハが加工されて、加工済のウエーハが第１のカセット４２、第２のカセット４３に収容されたならば、カセット載置領域４１から後工程の適宜の装置に搬送される。

【0020】

搬出入手段５０は、第１のカセット４２の開口部４２ａ、及び第２のカセット４３の開口部４３ａと対向する領域に配設される。搬出入手段５０は、駆動機構５２と、アーム基台５３と、複数のアーム部を備えたアーム機構５４と、アーム機構５４の先端に形成されたロボットハンド５５とを備える。駆動機構５２は、モータ５２ａの回転運動を、ボールねじ５２ｂを介して直線運動に変換して搬出入用可動板５２ｃに伝達し、Ｘ軸方向に架け渡された案内レール５２ｄに沿って搬出入用可動板５２ｃをＸ軸方向において所望の位置に正確に位置付ける。搬出入用可動板５２ｃの前面には、上下方向に一対のレール５２ｅ、５２ｅが形成され、レール５２ｅ、５２ｅに沿って上下移動するアーム基台５３が支持されている。詳細な図示は省略するが、搬出入用可動板５２ｃとアーム基台５３との間にも、例えば、モータと、該モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換してアーム基台５３に伝達する駆動機構を備え、アーム基台５３を、一対のレール５２ｅ、５２ｅに沿って矢印Ｚで示すＺ軸方向（上下方向）における所望の位置に正確に位置付ける。

【0021】

アーム基台５３の内部には、複数のアーム部を含むアーム機構５４を駆動するための回転駆動機構（図示は省略）が収容されており、各アーム部の関節部に配設されるモータと協働して、アーム機構５４の先端部に配設されたＵ字形状のロボットハンド５５を所望の位置に位置付けることができる。ロボットハンド５５には、複数の吸引孔が形成されており、アーム機構５４、アーム基台５３を介して該吸引孔に対して負圧が供給される。第１のカセット４２の開口部４２ａから、又は第２のカセット４３の開口部４３ａからウエーハを搬出入することが可能に構成されており、アーム機構５４、及びロボットハンド５５の動作により、所望のウエーハを吸着して、図１にてチャックテーブル３５が位置付けられている搬出入位置に搬送する。該搬出入位置に位置付けられたチャックテーブル３５に搬送されたウエーハは、チャックテーブル３５上に規定の角度で正確に載置され、吸引保持される。チャックテーブル３５に吸引保持されたウエーハは、支柱３３内に配設された回転駆動手段（図示は省略する）によって、所定の角度だけ回転させられた後、撮像手段６の直下に位置付けられてアライメントが実施され、レーザー光線照射手段４の集光器４ａの直下に位置付けられて、レーザー加工が施される。

【0022】

ウエーハに対し、レーザー光線照射手段４によってレーザー加工が施されたならば、チャックテーブル３５は、再び図１に示す搬出入位置に位置付けられて、搬出入手段５０のロボットハンド５５によって加工済のウエーハが吸着されて、アーム機構５４の作動により、ウエーハが加工前に収容されていた第１のカセット４２、又は第２のカセット４３の、いずれかの位置に戻される。

【0023】

本実施形態のレーザー加工装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、その作用について、以下に説明する。

【0024】

図２には、本実施形態でレーザー加工が施されるウエーハ１０の斜視図が示されている。ウエーハ１０は、例えば、複数のデバイス１２が格子状に形成された分割予定ライン１４によって区画され表面に形成されたシリコンウエーハである。ウエーハ１０の外周の所定の位置には、ウエーハ１０の結晶方位を規定するためのノッチ１６が形成されている。ウエーハ１０の表面１０ａには、ウエーハ１０と同一の形状で形成された保護テープＴが貼着され一体化される。保護テープＴが表面１０ａに貼着されたウエーハ１０は、図２の最下段に示されているように反転され、保護テープＴを下側に向けウエーハ１０の裏面１０ｂを上方に向けた状態とされ、第１のカセット４２、又は第２のカセット４３に、所定の間隔を空けて複数枚収容される。

【0025】

レーザー加工装置１によってレーザー加工を実施する際には、オペレータが、未加工のウエーハ１０を複数収容した第１のカセット４２、及び第２のカセット４３をレーザー加工装置１に運び、カセット載置領域４１、４１に載置する。図３（ａ）には、第１のカセット４２、又は第２のカセット４３を上方から見た際の形状と、第１のカセット４２、又は第２のカセット４３内に収容された未加工のウエーハ１０、及びノッチ１６が示されている。図３（ａ）に示すように、未加工のウエーハ１０のノッチ１６は、第１のカセット４２の開口部４２ａ、及び第２のカセット４３の開口部４３ａの中央を通りＹ軸方向に延びる中央線Ｃ(一点鎖線で示す仮想線）上に位置付けられている。すなわち、ウエーハ１０の中心Ｐからみたノッチ１６の方向は、該中央線Ｃに沿う方向に向けられ、該中央線Ｃとなす角度は０°である。

【0026】

第１のカセット４２、及び第２のカセット４３をカセット載置領域４１、４１に載置したならば、オペレータは、レーザー加工装置１に対して、レーザー加工の加工条件等を設定した後、レーザー加工の開始を指示する。レーザー加工の開始が指示されたならば、上記した搬送手段５０の駆動機構５２、アーム機構５４、ロボットハンド５５が作動して、例えば、第１のカセット４２から、所定のウエーハ１０を吸着して搬出する。第１のカセット４２から搬出されたウエーハ１０は、図１に示す位置（搬出入位置）に位置付けられたチャックテーブル３５上に搬送され載置される。次いで、図示しない吸引手段が作動されて、ウエーハ１０がチャックテーブル３５に吸引保持される。ここで、チャックテーブル３５に搬出入手段５０によって搬送されたウエーハ１０が載置される際、ウエーハ１０は、常に一定の方向に位置付けられる。より具体的に説明すると、本実施形態のレーザー加工装置１では、第１のカセット４２から搬送されたウエーハ１０の方向が、第１のカセット４２に収容されていた状態のまま維持されてチャックテーブル３５上に載置される。したがって、チャックテーブル３５上に載置された際のウエーハ１０のノッチ１６は、図１中矢印Ｙで示す垂直壁部２６１が立設された方向に位置付けられる。

【0027】

チャックテーブル３５上にウエーハ１０を載置し吸引保持したならば、送り手段２０を作動して、図４に示すように、撮像手段６の直下にチャックテーブル３５を位置付けて、チャックテーブル３５上に吸引保持されたウエーハ１０を撮像し、アライメント工程を実施する。アライメント工程を実施するに際しては、支柱３３内に収容された図示しない回転駆動手段を作動して、ウエーハ１０の結晶方位を所定の方向に位置付けるべく、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３５をＲ１で示す方向に１８０°回転させる。撮像手段６は、制御手段１００、及び表示手段８に接続されており、アライメント工程によって、レーザー光線照射手段４の集光器４ａによってレーザー光線ＬＢが照射される位置と、ウエーハ１０の被加工位置（分割予定ライン１４）との位置合わせを行う。

【0028】

上記したようにアライメント工程を実施したならば、該アライメント工程によって得た位置情報に基づいて、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の内部にレーザー光線照射手段４の集光点Ｑを位置付ける。そして、上記したＸ軸送り手段２１を作動することによってチャックテーブル３５をＸ軸方向に加工送りしながら、レーザー光線ＬＢを照射して、分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成する。所定の分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成したならば、Ｙ軸送り手段２２を作動することによってウエーハ１０をＹ軸方向（割り出し送り方向）に割り出し送りして、未加工の分割予定ライン１４に対してレーザー光線ＬＢの照射を実施して改質層１８を形成する。このようにして、所定の方向に形成された全ての分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成する。所定の方向に形成された全ての分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成したならば、チャックテーブル３５を９０°回転させて、該所定の方向に直交する未加工の分割予定ライン１４をＸ軸方向に沿うように位置付ける。そして、未加工の分割予定ライン１４の内部にレーザー光線照射手段４の集光点Ｑを位置付けて、Ｘ軸送り手段２１を作動することによってチャックテーブル３５をＸ軸方向に加工送りしながら、ウエーハ１０の内部に分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成する。このようにして分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成したならば、Ｙ軸送り手段２２を作動することによってＹ軸方向（割り出し送り方向）に割り出し送りして、未加工の分割予定ライン１４に対してレーザー光線ＬＢの照射を実施して改質層１８を形成する。上記した加工を繰り返すことにより、所定の方向に形成された全ての分割予定ライン１４に沿って改質層１８を形成する。

【0029】

上記したように、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿ってウエーハ１０の内部に改質層１８を形成したならば、ウエーハ１０を吸引保持しているチャックテーブル３５を、図１に示す搬出入位置に位置付け、チャックテーブル３５を図示しない回転駆動手段の作動によって回転させることにより、加工前にウエーハ１０をチャックテーブル３５上に載置した際の方向に位置付ける。次いで、搬出入手段５０を作動して、駆動機構５２、アーム基台５３、アーム機構５４、ロボットハンド５５等を作動して、チャックテーブル３５上に保持されたウエーハ１０を吸着して、第１のカセット４２の所定の位置に収容する。

【0030】

なお、本実施形態のレーザー加工条件は、例えば、以下のように設定することができる。
波長 ：１３４２ｎｍ
繰り返し周波数 ：９０ｋＨｚ
平均出力 ：１．２Ｗ
送り速度 ：７００ｍｍ／秒

【0031】

ここで、レーザー加工が完了した加工済みのウエーハ１０を第１のカセット４２に収容する際には、アーム機構５４を適宜操作することにより、ウエーハ１０に形成されたノッチ１６（結晶方位を示すマーク）を、未加工のウエーハ１０が第１のカセット４２に収容されている際の方向（図３（ａ）に示す）とは異なる所定の方向、例えば図３（ｂ）に示す方向になるように位置付けて第１のカセット４２に収容する。なお、図３（ｂ）では、説明の都合上、レーザー加工により形成された改質層１８を点線により示しているが、実際の加工済のウエーハ１０では、改質層１８を目視により確認することは困難である。また、図３（ｂ）は、ウエーハ１０の中心Ｐと、ノッチ１６を結ぶ方向が、未加工のウエーハ１０が収容された際の方向、すなわち第１のカセット４２の開口４２ａの中央を通りＹ軸方向に延びる中央線Ｃ上に対し時計回り方向に４５°回転した状態に位置付けられている状態を示している。

【0032】

レーザー加工を終えたウエーハ１０を第１のカセット４２に収容したならば、第１のカセット４２に収容された他の未加工のウエーハ１０を順次搬出して、チャックテーブル３５上に載置して、上記した手順により、ウエーハ１０の内部に改質層１８を形成するレーザー加工を実施する。レーザー加工が施された加工済のウエーハ１０は、ウエーハ１０の中心Ｐと、ノッチ１６を結ぶ方向が、第１のカセット４２の開口４２ａの中央を通りＹ軸方向に延びる中央線Ｃ上に対し時計回り方向に４５°回転した方向に位置付けられ、第１のカセット４２に収容される。

【0033】

上記したように、第１のカセット４２に収容された複数のウエーハ１０の全てに対してレーザー加工を施した場合、第１のカセット４２に収容された全てのウエーハ１０のノッチ１６は、図３（ｂ）に示すように、第１のカセット４２の開口４２ａの中央を通りＹ軸方向に延びる中央線Ｃ上に対し時計回り方向に４５°回転した状態に位置付けられていることになる。すなわち、本実施形態によれば、制御手段１００は、搬出入手段５０によって加工済のウエーハ１０をカセット(第１のカセット４２、第２のカセット４３）に収容する際、ウエーハ１０に形成された結晶方位を示すマーク（ノッチ１６）を、未加工のウエーハ１０がカセット(第１のカセット４２、第２のカセット４３）に収容されている際の方向とは異なる所定の方向に位置付けてカセットに収容する。これにより、例えば、図１に示すレーザー加工装置１において、第１のカセット４２、又は第２のカセット４３のいずれに収容されたウエーハ１０が加工済であるのかを、瞬時に判断することが可能であり、確実に加工済のウエーハ１０が収容されたカセットを選択することができ、加工済のウエーハ１０を再びレーザー加工装置１によって加工してしまうという問題が解消する。

【0034】

さらに、本実施形態のレーザー加工装置１に配設された制御手段１００は、搬出入手段５０が第１のカセット４２、又は第２のカセット４３からウエーハ１０を搬出し撮像手段６によって撮像したウエーハ６の結晶方位を示すマーク（ノッチ１６）が第一の方向を向いている場合は、未加工のウエーハであると判断し、マーク(ノッチ１６）が第二の方向を向いている場合は、加工済のウエーハであると判断する判断部１１０を備えている。当該判断部１１０について、以下により具体的に説明する。

【0035】

上記したように、本実施形態のレーザー加工装置１は、ウエーハ１０に対してレーザー加工を実施するに際し、搬出入手段５０を作動させることにより、例えば、第１のカセット４２からウエーハ１０を搬出して、所定の方向になるように、チャックテーブル３５に載置する。チャックテーブル３５上に載置されたウエーハ１０は、第１のカセット４２から搬送されたウエーハ１０の方向が、該カセットに収容されていた状態のまま維持されてチャックテーブル３５上に載置され、その後、アライメント工程を実施するに際して、支柱３３内に収容された図示しない回転駆動手段を作動して、ウエーハ１０の結晶方位を所定の方向に位置付けるべく、ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３５をＲ１で示す方向に１８０°回転させる。このように回転させられたチャックテーブル３５に保持されたウエーハ１０を、撮像手段６の直下に位置付ける。

【0036】

撮像手段６の直下に位置付けられたウエーハ１０が、仮に未加工である場合、撮像手段６の直下に位置付けられた状態でウエーハ１０の全体像を撮像手段６によって撮像すると、図６（ａ）に示す状態、すなわち、中心Ｐから見たノッチ１６の方向が、表示画面８上でＹ軸方向に延びる方向に表示されるヘアラインＨに沿う方向（第一の方向）となる。これに基づき、制御手段１００が備える判断部１１０は、この撮像手段６によって撮像される画像を解析し、ノッチ１６の方向が、第一の方向であるか否か、より具体的にはヘアラインＨに対して許容できる誤差範囲、例えば±５°の範囲内であるか否かを判断する。判断部１１０が、ノッチ１６が該第一の方向を向いていると判断した場合は、搬送されたウエーハ１０が未加工であると判断する。ノッチ１６の方向が第一の方向であること、すなわち、ウエーハ１０が未加工であることが判断された後は、そのまま通常のレーザー加工で実施されるアライメント工程を実施し、上記したレーザー加工を実施する。

【0037】

他方、チャックテーブル３５に保持したウエーハ１０が仮に加工済であった場合、チャックテーブル３５を撮像手段６の直下に位置付け、ウエーハ１０の全体像を撮像手段６によって撮像した結果、ウエーハ１０の中心Ｐから見たノッチ１６の方向が、表示画面８上でＹ軸方向に沿って表示されるヘアラインＨに対して、時計回り方向に４５°回転した方向（第二の方向）であることが検出される。これは、図３（ｂ）に基づいて説明したように、加工済のウエーハ１０をカセットに収容する際に、ウエーハ１０のノッチ１６の方向を時計回り方向に４５°回転した状態で収容したことに起因する。

【0038】

上記したように、撮像手段６の直下に位置付けられたウエーハ１０のノッチ１６の方向が、第二の方向であるか、より具体的には、ノッチ１６の方向が、ヘアラインＨに対して許容できる誤差範囲、例えば４０～５０°の角度範囲にある否かを判断し、判断部１１０が、ノッチ１６が該第二の方向を向いていると判断した場合には、搬送されたウエーハ１０が既に加工済であると判断する。チャックテーブル３５に保持されたウエーハ１０が加工済である場合は、そのままレーザー加工を実施するとデバイス１２が損傷するおそれがあるため、加工済のウエーハ１０に対してレーザー加工を実施しようとしている旨をオペレータに知らせるべく、種々の警告を発する。該警告は、従来知られた様々な警告方法が採用され得るが、例えば、警告音（ブザー等）を発したり、警告メッセージを表示手段８に表示したり、スピーカーから音声で知らせたり、赤色灯の点滅でエラーを知らせたりする、又はそれらを組み合わせる等の方法が採用され得る。また、この警告を発する際には、レーザー加工がそのまま継続されないように、レーザー加工装置１を緊急停止させる。なお、撮像手段６の直下に位置付けられたウエーハ１０のノッチ１６の方向が、上記した第一の方向、第二の方向のいずれでもない場合にも警告を発するようにしてもよい。該ノッチの１６の方向が上記した第一の方向、第二の方向のいずれでもない場合、搬出入手段５０の動作トラブルや、外部からの強い振動(例えば地震等）等があったこと考えられ、オペレータに対して警告を発すると共に、レーザー加工装置１の動作チェックを促すメッセージを表示する。

【0039】

上記したように、制御手段１００の判断部１１０を用いて、撮像手段６により撮像されたウエーハ１０が未加工であるか、又は加工済であるかを判断することによっても、加工済のウエーハ１０を再びレーザー加工装置によって加工することがなく、先に形成された改質層にレーザー光線が乱反射してデバイスを損傷させるという問題を解消することができる。

【0040】

本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。上記した実施形態では、未加工、及び加工済のウエーハを収容するカセットが、カセット載置台に２つ載置される例を示したが、本発明はこれに限定されず、１つ、又は３つ以上のカセットが載置されるレーザー加工装置であってもよい。

【0041】

上記した実施形態では、未加工のウエーハ１０のノッチ１６の方向と、加工済のウエーハ１０のノッチ１６の方向とが、４５°異なるようにカセットに収容するようにしたが、本発明はこれに限定されず、他の角度、例えば３０°程度異なるようにしてもよい。ただし、未加工のウエーハ１０のノッチ１６の方向に対し、加工済のウエーハ１０のノッチ１６の方向が近い場合は、オペレータが目視により確認する場合の判断が難しくなるため、適度に大きい角度（３０°以上）が設けられる方が好ましい。

【0042】

上記した実施形態では、結晶方位を示すマークとして、ノッチ１６を示したが、本発明はこれに限定されず、ウエーハの結晶方位を示すためのマークであればいかなるマークであってもよく、例えば、ウエーハの外周部に形成され、結晶方位を示すために設けられた直線部（オリエンテーションフラット）であってもよい。

【0043】

上記した実施形態では、加工済のウエーハ１０をカセットに搬送して収容する際に、アーム機構５４を適宜作動させることにより、未加工のウエーハ１０がカセットに収容されている際の方向とは異なる所定の方向に位置付けるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加工済のウエーハ１０がチャックテーブル３５から搬出される際に、チャックテーブル３５を予め所定角度（例えば４５°）だけ回転させておき、アーム機構５４によって、吸着したウエーハ１０を、そのままカセットに収容させるようにしても、図３（ｂ）に示す状態で収容することができる。

【符号の説明】

【0044】

１：レーザー加工装置
２：基台
４：レーザー光線照射手段
４ａ：集光器
６：撮像手段
１０：ウエーハ
１６：ノッチ
２０：送り手段
２１：Ｘ軸送り手段
２２：Ｙ軸送り手段
２６：枠体
２６１：垂直壁部
２６２：水平壁部
３０：保持手段
３１：Ｘ軸方向可動板
３２：Ｙ軸方向可働板
３３：支柱
３４：カバーテーブル
３５：チャックテーブル
４０：カセット載置機構
４１、４１：カセット載置領域
４２：第１のカセット
４３：第２のカセット
５０：搬出入手段
５２：駆動機構
５３：アーム基台
５４：アーム機構
５５：ロボットハンド
１００：制御手段
１１０：判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】