保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置及激光加工机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置及激光加工机。测量装置能可靠地测量被加工物的高度，并具有：白色光源；对白色光进行会聚的色差透镜；分束器，配设在白色光源和色差透镜之间，对照射到被加工物上的白色光的反射光进行分光；第一聚光透镜，对经分光的反射光进行会聚；掩模，其配设在第一聚光透镜的聚光点位置并具有针孔；第二聚光透镜，对通过了掩模的针孔的反射光进行会聚；衍射光栅，将通过第二聚光透镜而会聚的反射光转换为衍射光；第三聚光透镜，对通过衍射光栅而衍射的衍射光进行会聚；波长检测构件，检测通过第三聚光透镜会聚的衍射光的波长；以及控制构件，根据来自波长检测构件的波长信号求出被加工物的高度位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量保持在卡盘工作台上的半导体晶片等被加工物的上 表面高度或厚度的测量装置及激光加工机，所述卡盘工作台装备在激光 加工机等加工机上。
技术介绍
在半导体器件制造工序中，在大致为圆板形状的半导体晶片的表面 上，通过呈格子状排列的被称为间隔道的分割预定线划分有多个区域，在该划分出的区域上形成IC (Integrated Circuit:集成电路)、LSI (large scale integration:大规模集成电路)等器件。而且，通过将半导体晶片沿 间隔道切断来分割形成有器件的区域，从而制造出一个个半导体芯片。此外，作为沿上述半导体晶片或光学器件等的间隔道进行分割的方 法，还在尝试这样的激光加工方法使用相对晶片具有透射性的脉冲激 光光线，使聚光点对准在应分割区域的内部地照射脉冲激光光线。使用 了该激光加工方法的分割方法是，从晶片的一个面侧以聚光点对准在内 部的方式照射相对于晶片具有透射性的例如波长为1064nm的脉冲激光 光线，在晶片的内部沿间隔道连续地形成变质层，沿着因该变质层的形 成而导致强度降低了的间隔道施加外力，由此来对被加工物进行分割。 (例如，参照专利文献l)专利文献1:日本专利第3408805号公报此外，作为将半导体晶片等板状被加工物分割的方法，提出有这样 的方法通过沿在被加工物上形成的间隔道照射脉冲激光光线来形成激 光加工槽，并沿该激光加工槽利用机械断裂装置来进行割断(例如，参 照专利文献2)。专利文献2:日本特开平10—305420号公报即使在这样沿着在被加工物上形成的间隔道来形成激光加工槽的情 况下，将激光光线的聚光点定位在被加工物的预定高度位置处也是很重 要的。此外，作为在半导体晶片表面上的形成有被称为焊盘的电极的位置 处形成从背面到达焊盘的孔(通孔)的加工方法，尝试了从半导体晶片 的背面照射脉冲激光光线的方法。然而，当半导体晶片的厚度存在波动 时，不能正确地形成到达焊盘的孔(通孔)。因此，必须要正确地把握半 导体晶片中的焊盘部的厚度。然而，由于半导体晶片等板状的被加工物中存在起伏，其厚度存在 波动，所以难以实施均匀的激光加工。即，当在晶片的内部沿间隔道形 成变质层的情况下，如果晶片的厚度存在波动，则在照射激光光线时无 法利用折射率的关系在预定的深度位置处均匀地形成变质层。此外，即 使在沿着形成于晶片上的间隔道来形成激光加工槽的情况下，若其厚度 具有波动，也不能形成深度均匀的激光加工槽。再有，当在晶片上形成 到达焊盘的孔(通孔)的情况下，如果晶片的厚度存在波动，则不能正 确地形成到达焊盘的孔(通孔)。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而完成，其主要技术课题是提供能可靠测量保 持在卡盘工作台上的半导体晶片等被加工物的上表面高度或厚度的测量 装置、以及装备了测量装置的激光加工机。为了解决上述主要技术课题，根据本专利技术，提供一种保持在卡盘工 作台上的被加工物的测量装置，其是测量保持在卡盘工作台上的被加工 物的高度的测量装置，所述卡盘工作台装备在加工机上，用于保持被加 工物，其特征在于，所述保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置具有白色光源，其发出白色光；色差透镜，其对所述白色光源发出的白色光进行会聚，并将其照射向保持在卡盘工作台上的被加工物；分束器，其配设在所述白色光源和所述色差透镜之间，对照射到被加工物上的白色光的反射光进行分光；第一聚光透镜，其对经所述分束器分光的反射光进行会聚；掩模，其配设在所述第一聚光透镜的聚光点位置上，并且具有使通过所述第一聚光透镜而会聚的反射光通过的针孔；第二聚光透镜，其对通过了所述掩模的针孔的反射光进行会聚； 衍射光栅，其将通过所述第二聚光透镜而会聚的反射光转换为衍射光；第三聚光透镜，其对通过所述衍射光栅而衍射的衍射光进行会聚； 波长检测构件，其检测通过所述第三聚光透镜而会聚的衍射光的波 长；以及控制构件，其根据来自所述波长检测构件的波长信号，来求出保持 在卡盘工作台上的被加工物的高度位置，所述控制构件具有存储控制图的存储器，该控制图设定了通过所述 色差透镜而会聚的白色光的波长与焦距之间的关系，所述控制构件将来 自所述波长检测构件的波长信号与所述控制图对照，求出距所述色差透 镜的焦距，从而测量保持在卡盘工作台上的被加工物的高度位置。所述保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置具有X轴移动构 件，其使所述色差透镜和所述卡盘工作台在X轴方向上相对移动；Y轴 移动构件，其使所述色差透镜和所述卡盘工作台在与X轴方向正交的Y 轴方向上相对移动；所述卡盘工作台的X轴方向位置检测构件；以及所 述卡盘工作台的Y轴方向位置检测构件，所述控制构件根据来自所述波长检测构件和所述X轴方向位置检测 构件以及所述Y轴方向位置检测构件的检测信号，来求出被加工物在预 定位置处的高度位置，所述控制构件具有存储所述被加工物在预定位置 处的高度位置的存储器。此外，根据本专利技术，提供了一种激光加工机，其具有卡盘工作台， 其具有保持被加工物的保持面；加工用激光光线照射构件，其向保持在 所述卡盘工作台上的被加工物照射加工用的激光光线；以及聚光点位置调整构件，其使所述加工用激光光线照射构件在与卡盘工作台的所述保 持面垂直的方向上移动，其特征在于，所述激光加工机配设有上述测量装置，该测量装置测量保持在所述 卡盘工作台上的被加工物的高度位置。在本专利技术中，利用通过了色差透镜的白色光根据波长而具有不同的 焦距这一情况，通过利用其反射光确定波长来求出焦距，所以可正确地 测量保持在卡盘工作台上的被加工物的高度位置。附图说明图1是根据本专利技术而构成的激光加工机的立体图。图2是装备在图1所示的激光加工机上的加工用激光光线照射单元 的方框结构图。图3是装备在图1所示的激光加工机上的测量用光线照射单元的方 框结构图。图4是表示控制图的图，该控制图存储于在图1所示的激光加工机 上装备的控制构件的存储器中，该控制图设定了通过色差透镜而会聚的 白色光的波长与焦距之间的关系。图5是作为由图1所示的激光加工机加工的被加工物的半导体晶片 的立体图。图6是表示图5所示的半导体晶片与保持在图1所示激光加工机的 卡盘工作台的预定位置处的状态下的坐标位置之间关系的说明图。图7是通过保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置实施的高度 位置检测工序的说明图，其中，所述卡盘工作台上装备在图1所示的激 光加工机上。图8是利用图1所示的激光加工机在图5所示的半导体晶片上形成变质层的加工工序的说明图。图9是表示被加工物的厚度较厚的情况下的加工工序的说明图。 图10是利用保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置来测量被加工物的厚度的说明图，其中，所述卡盘工作台上装备在图1所示的激光加工机上。标号说明-2:静止基座；3:卡盘工作台机构；31:导轨；36:卡盘工作台； 37:加工进给构件；374:加工进给量检测构件；38:第一分度进给构 件；4:激光光线照射单元支撑机构；41:导轨；42:可动支撑基座；43: 第二分度进给构件；433:分度进给量检测构件；44:单元保持器；5: 加工用激光光线照射单元；51:单元保持器；52:脉冲激光光线振荡构 件；53:输出调整构件；54:聚光器；6:测量用光线照射单元；61:白 色光源；62:色差透镜；63:分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置，其是测量保持在卡盘工作台上的被加工物的高度的测量装置，所述卡盘工作台装备在加工机上，用于保持被加工物，其特征在于，　　　　所述保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置具有：　　　　白色光源，其发出白色光；　　　　色差透镜，其对所述白色光源发出的白色光进行会聚，并将其照射向保持在卡盘工作台上的被加工物；　　　　分束器，其配设在所述白色光源和所述色差透镜之间，对照射到被加工物上的白色光的反射光进行分光；　　　　第一聚光透镜，其对经所述分束器分光的反射光进行会聚；　　　　掩模，其配设在所述第一聚光透镜的聚光点位置上，并且具有使通过所述第一聚光透镜而会聚的反射光通过的针孔；　　　　第二聚光透镜，其对通过了所述掩模的针孔的反射光进行会聚；　　　　衍射光栅，其将通过所述第二聚光透镜而会聚的反射光转换为衍射光；　　　　第三聚光透镜，其对通过所述衍射光栅而衍射的衍射光进行会聚；　　　　波长检测构件，其检测通过所述第三聚光透镜而会聚的衍射光的波长；以及　　　　控制构件，其根据来自所述波长检测构件的波长信号，来求出保持在卡盘工作台上的被加工物的高度位置，　　　　所述控制构件具有存储控制图的存储器，该控制图设定了通过所述色差透镜而会聚的白色光的波长与焦距之间的关系，所述控制构件将来自所述波长检测构件的波长信号与所述控制图对照，求出距所述色差透镜的焦距，从而测量保持在卡盘工作台上的被加工物的高度位置。...

【技术特征摘要】
JP 2007-1-15 2007-0057091.一种保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置，其是测量保持在卡盘工作台上的被加工物的高度的测量装置，所述卡盘工作台装备在加工机上，用于保持被加工物，其特征在于，所述保持在卡盘工作台上的被加工物的测量装置具有白色光源，其发出白色光；色差透镜，其对所述白色光源发出的白色光进行会聚，并将其照射向保持在卡盘工作台上的被加工物；分束器，其配设在所述白色光源和所述色差透镜之间，对照射到被加工物上的白色光的反射光进行分光；第一聚光透镜，其对经所述分束器分光的反射光进行会聚；掩模，其配设在所述第一聚光透镜的聚光点位置上，并且具有使通过所述第一聚光透镜而会聚的反射光通过的针孔；第二聚光透镜，其对通过了所述掩模的针孔的反射光进行会聚；衍射光栅，其将通过所述第二聚光透镜而会聚的反射光转换为衍射光；第三聚光透镜，其对通过所述衍射光栅而衍射的衍射光进行会聚；波长检测构件，其检测通过所述第三聚光透镜而会聚的衍射光的波长；以及控制构件，其根据来自所述波长检测构件的波长信号，来求出保持在卡盘工作台上的被加工物的高度位置，所述控制构件具有存储控制图的存储器，该控制图设定了通过所述色差透镜而会聚的白色光的波长与焦距之...

【专利技术属性】
技术研发人员：能丸圭司，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：JP[日本]