專利名稱：激光儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用激光束對工件執(zhí)行預(yù)定加工的激光儀。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)過程中，半導(dǎo)體晶片由被稱為“軌跡”的分界線劃分出多個區(qū)，所述分界線以晶格圖樣布置在基本上盤狀的半導(dǎo)體晶片的前表面上，且在每個劃分出的區(qū)上形成有諸如IC或LSI之類的電路(元件)。通過沿著劃分區(qū)的軌跡切割所述半導(dǎo)體晶片以將其分成上面形成有電路的區(qū)，從而制造單個的半導(dǎo)體芯片。包括層疊于藍(lán)寶石襯底前表面上的氮化鎵化合物半導(dǎo)體的光學(xué)器件晶片，也被沿軌跡切割而形成單個的光學(xué)器件，例如廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備中的發(fā)光二極管或激光器二極管。
通常由稱為“切塊機(jī)”的切割機(jī)沿上述半導(dǎo)體晶片或光學(xué)器件晶片的軌跡執(zhí)行切割。所述切割機(jī)包括夾持諸如半導(dǎo)體晶片之類的工件或光學(xué)器件晶片的卡盤工作臺、切割夾持在卡盤工作臺上的工件的切割裝置、使卡盤工作臺和切割裝置彼此相對移動的移動裝置。所述切割裝置具有包括旋轉(zhuǎn)軸的主軸單元、安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的切割刀片和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。切割刀片包括盤狀座和環(huán)形邊緣，所述環(huán)形邊緣安裝在盤狀座外圍部分的側(cè)壁上并且通過將直徑約為3μm的鉆石研磨微粒電鑄到盤狀座上形成約為20μm的厚度。
由于藍(lán)寶石襯底、金剛砂襯底等等具有高的莫氏硬度，不易于用上述切割刀片進(jìn)行切割。由于切割刀片的厚度約為20μm，因此用于切分晶片圖案的軌跡需要約為50μm的寬度。所以，在晶片圖案測量約為300μm×300μm的情況下，軌跡與晶片之間的面積比較大，因此降低了產(chǎn)量。
其間，作為分割諸如半導(dǎo)體晶片之類的層狀工件的一種方法，用能夠穿過工件的、且其焦點在工件加工區(qū)內(nèi)部的脈沖激光束來分割工件的激光束加工方法例如由JP2002-192367嘗試并公開。在使用所述激光束處理技術(shù)分割工件的方法中，通過將具有紅外線范圍的、能夠穿過工件的、焦點設(shè)置在所述工件的內(nèi)部以便在工件內(nèi)部沿所述軌跡連續(xù)地形成退化層的脈沖激光束施加到工件的一側(cè)，以及通過沿所述軌跡施加強(qiáng)度已經(jīng)通過退化層的形成而降低的外力將工件分開。
為了分開內(nèi)部形成有退化層的工件必定要沿著所述退化層進(jìn)行，因此退化層應(yīng)該均勻地暴露于工件的頂面是非常重要的。盡管脈沖激光束的焦點設(shè)置在工件頂面預(yù)定距離的位置上使得退化層暴露于工件的頂面，但當(dāng)工件的頂面不平整時，退化層不能均勻地暴露于工件的頂面。在這種情況下，就會產(chǎn)生難于沿著退化層分割工件的加工失敗區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠探測加工失敗區(qū)的激光儀，在加工失敗區(qū)內(nèi)，通過對工件施加激光束而在工件內(nèi)部形成的退化層未暴露于工件的頂面。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種激光儀，它包括夾持工件的卡盤工作臺和對夾持在卡盤工作臺上的工件施加激光束的激光束應(yīng)用裝置，其中所述激光儀進(jìn)一步包括探測工件需加工部分的光的光探測裝置，對所述工件施加有來自激光束應(yīng)用裝置發(fā)射出的激光束；和用于判斷光探測裝置的輸出值是否落入預(yù)定的容許范圍的控制裝置。
上述光探測裝置包括光電二極管，其探測由上述激光束應(yīng)用裝置施加到需加工部分的激光束且將所述激光束漫射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓值。上述光探測裝置具有照明光源和光電二極管，所述照明光源用于將與上述激光束應(yīng)用裝置所施加的激光束波長不同的光施加到需加工部分，所述光電二極管用于探測從照明光源發(fā)射出的、施加到需加工部分的光的反射光并將反射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓值。為了隔絕需加工部分反射光之外的、與激光束應(yīng)用裝置所施加的激光束波長相同的光，優(yōu)選光探測裝置進(jìn)一步包括濾光器。
優(yōu)選上述控制裝置包括存儲裝置，當(dāng)上述光探測裝置的輸出值不落入預(yù)定的容許范圍時，所述存儲裝置用于存儲作為失敗位置數(shù)據(jù)的上述光探測裝置的輸出值。
在本發(fā)明中，因為通過判斷用于探測需加工部分的光的光探測裝置的輸出值是否落入預(yù)定的容許范圍能夠確認(rèn)加工失敗，所以能夠根據(jù)情況執(zhí)行再加工，或者所述數(shù)據(jù)能夠有效地用于失敗分析等等。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的激光儀的透視圖；圖2是示意地示出在圖1所示激光儀中設(shè)置的激光束應(yīng)用裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是說明脈沖激光束焦點直徑的原理圖；圖4是作為工件的半導(dǎo)體晶片的透視圖；圖5(a)和5(b)是顯示退化層形成于夾持在圖1所示激光儀卡盤工作臺上的工件內(nèi)部的狀態(tài)的示意圖；圖6是顯示多層退化層形成于工件內(nèi)部的狀態(tài)的示意圖；圖7是顯示通過圖1所示激光儀中設(shè)置的光探測裝置探測工件加工部分的光的狀態(tài)的示意圖；圖8是顯示在圖1所示激光儀中設(shè)置的光探測裝置的輸出信號的示意圖；和圖9是顯示在激光儀中設(shè)置的光探測裝置的另一實例的框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的激光儀。
圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的激光儀的透視圖。圖1中所示的激光儀包括固定底座2；夾持工件的卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3，其以沿箭頭X所示的加工送料方向可動的方式安裝在固定底座2上；激光束應(yīng)用單元支持機(jī)構(gòu)4，其以沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向可動的方式安裝在固定底座2上，所述箭頭Y所示方向與箭頭X所示方向垂直；和激光束應(yīng)用單元5，其以沿箭頭Z所示方向可動的方式安裝在激光束應(yīng)用單元支持機(jī)構(gòu)4上。
上述卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3包括安裝在固定底座2上、且沿箭頭X所示方向彼此平行布置的一對導(dǎo)軌31和31；以沿箭頭X所示方向可動的方式安裝在導(dǎo)軌31和31上的第一滑塊32；以沿箭頭Y所示方向可動的方式安裝在第一滑塊32上的第二滑塊33；通過圓柱形件34支撐在第二滑塊33上的支撐臺35；和作為工件夾持裝置的卡盤工作臺36。所述卡盤工作臺36具有由多孔材料制成的吸盤361，使得作為工件的盤狀晶片通過未示出的吸附裝置夾持在吸盤361上?？ūP工作臺36由安裝在圓柱形件34內(nèi)的脈沖馬達(dá)(未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
上述第一滑塊32在其后表面上具有與上述一對導(dǎo)軌31和31相配合的一對導(dǎo)軌槽321和321，在其前表面上具有沿箭頭Y所示方向彼此平行布置的一對導(dǎo)軌322和322。通過將導(dǎo)軌槽321和321分別與所述一對導(dǎo)軌31和31相配合，如上所述構(gòu)成的第一滑塊32沿箭頭X所示方向沿導(dǎo)軌31和31能夠移動。所述實施例中的卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3具有加工送料裝置37，該加工送料裝置37用于沿箭頭X所示的加工送料方向沿所述一對導(dǎo)軌31和31移動第一滑塊32。加工送料裝置37具有平行布置在上述一對導(dǎo)軌31和31之間的外螺紋桿371，和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外螺紋桿371諸如脈沖馬達(dá)372之類的驅(qū)動源。安裝在上述固定底座2上的軸承座373可旋轉(zhuǎn)地支撐外螺紋桿371的一端，另一端通過未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)372的輸出軸相連接。外螺紋桿371擰入形成于內(nèi)螺紋塊(未示出)內(nèi)的螺紋通孔內(nèi)，所述內(nèi)螺紋塊從第一滑塊32的中心部分后表面伸出。因此，通過采用脈沖馬達(dá)372沿正向或反向驅(qū)動外螺紋桿371，第一滑塊32在箭頭X所示的加工送料方向上沿導(dǎo)軌31和31移動。
上述第二滑塊33在其后表面上具有與位于上述第一滑塊32的前表面上的上述一對導(dǎo)軌322和322相配合的一對導(dǎo)軌槽331和331，前表面，并且通過將所述導(dǎo)軌槽331和331分別與所述一對導(dǎo)軌322和322相配合，上述第二滑塊33沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向可動。所述實施例中的卡盤工作臺機(jī)構(gòu)3包括第一分度裝置38，該第一分度裝置38用于沿箭頭Y所示分度進(jìn)給方向沿第一滑塊32上的一對導(dǎo)軌322和322移動第二滑塊33。第一分度裝置38具有平行布置在上述一對導(dǎo)軌322和322之間的外螺紋桿381，和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外螺紋桿381的諸如脈沖馬達(dá)382之類的驅(qū)動源。固定在上述第一滑塊32前表面的軸承座383可旋轉(zhuǎn)地支撐外螺紋桿381的一端，另一端通過未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)382的輸出軸相連接。外螺紋桿381擰入形成于內(nèi)螺紋塊(未示出)內(nèi)的螺紋通孔內(nèi)，所述內(nèi)螺紋塊從第二滑塊33中心部分的后表面伸出。因此，通過采用脈沖馬達(dá)382沿正向或反向驅(qū)動外螺紋桿381，第二滑塊33在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上沿導(dǎo)軌322和322移動。
上述激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4包括安裝在固定底座2上的一對導(dǎo)軌41和41，所述導(dǎo)軌41和41沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向彼此平行地布置；和一可動支撐座42，其以沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向可動的方式安裝在導(dǎo)軌41和41上。該可動支撐座42包括可動安裝在導(dǎo)軌41和41上的可動支撐部分421，和安裝于可動支撐部分421上的裝配部分422。在裝配部分422在其一側(cè)面上設(shè)置有沿箭頭Z所示方向延伸的一對導(dǎo)軌423和423。所述實施例中的激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4具有第二分度進(jìn)給裝置43，該第二分度進(jìn)給裝置43用于沿箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向沿一對導(dǎo)軌41和41移動可動支撐座42。該第二分度進(jìn)給裝置43具有平行布置在上述一對導(dǎo)軌41和41之間的外螺紋桿431，和用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外螺紋桿431的諸如脈沖馬達(dá)432之類的驅(qū)動源。安裝在上述固定底座2上的軸承座(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐外螺紋桿431的一端，另一端通過未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)432的輸出軸相連接。外螺紋桿431擰入形成于內(nèi)螺紋塊(未示出)內(nèi)的螺紋通孔內(nèi)，所述內(nèi)螺紋塊從組成可動支撐座42的可動支撐部分421中心部分的后表面伸出。因此，通過采用脈沖馬達(dá)432沿正向或反向驅(qū)動外螺紋桿431，可動支撐座42在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上沿導(dǎo)軌41和41移動。
所述實施例中的激光束應(yīng)用單元5包括單元夾具51和固定于單元夾具51上的激光束應(yīng)用裝置52。該單元夾具51具有與上述裝配部分422上的一對導(dǎo)軌423和423可滑動地配合的一對導(dǎo)軌槽511和511，且其通過將導(dǎo)軌槽511和511分別與上述一對導(dǎo)軌423和423相配合，以沿箭頭Z所示的方向可動的方式被支撐。
所述激光束應(yīng)用裝置52包括固定在上述單元夾具51上、且基本上沿水平方向延伸的圓柱形外殼521。在外殼521內(nèi)，如圖2所示安裝有脈沖激光束振蕩裝置522和透射光學(xué)系統(tǒng)523。該脈沖激光束振蕩裝置522由脈沖激光束振蕩器522a和與之相連接的重復(fù)頻率設(shè)置裝置522b構(gòu)成，所述脈沖激光束振蕩器522a由YAG激光振蕩器或YVO4激光振蕩器組成。透射光學(xué)系統(tǒng)523具有適合的光學(xué)元件例如分束器等等。由一套公知的透鏡組成的、內(nèi)含聚光透鏡(未示出)的聚光器524連接在上述外殼521的一端。
由上述脈沖激光束振蕩裝置522振蕩的激光束通過透射光學(xué)系統(tǒng)523到達(dá)聚光器524，再在預(yù)定焦點直徑D從聚光器524發(fā)射到夾持在卡盤工作臺36上的工件上。如圖3所示，當(dāng)具有高斯分布的脈沖激光束穿射聚光器524的物鏡524a時，所述焦點直徑D用公式D(μm)＝4*λ*f/(π*W)定義(其中λ是脈沖激光束的波長(μm)，W是發(fā)射到物鏡524a上的脈沖激光束的直徑(mm)，f是物鏡524a的聚焦距離(mm))。
再次參照圖1，圖象傳感器裝置6設(shè)置在構(gòu)成上述激光束應(yīng)用裝置52的外殼521的前端。所述實施例中的上述圖象傳感器裝置6由用紅外線輻射工件的紅外光照明裝置、用于收集通過紅外光照明裝置施加的紅外線輻射的光學(xué)系統(tǒng)、用于輸出對應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)收集的紅外線輻射的電信號的圖象傳感器設(shè)備(紅外CCD)、加上用于收集采用可見光輻射的圖象的普通圖象傳感器設(shè)備(CCD)構(gòu)成。圖象信號被傳送到控制裝置的過程將在后面描述。
實施例中所述的激光束應(yīng)用單元5包括焦點位置調(diào)節(jié)裝置53，其用于在箭頭Z所示方向上沿上述一對導(dǎo)軌423和423移動單元夾具51。焦點位置調(diào)節(jié)裝置53具有布置在導(dǎo)軌423和423之間的外螺紋桿(未示出)，和諸如用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外螺紋桿的脈沖馬達(dá)532之類的驅(qū)動源。通過用脈沖馬達(dá)532沿正向或反向驅(qū)動外螺紋桿(未示出)，單元夾具51和激光束應(yīng)用裝置52沿箭頭Z所示方向沿導(dǎo)軌423和423移動。在所述實施例中，激光束應(yīng)用裝置52這樣構(gòu)成通過正向驅(qū)動脈沖馬達(dá)532上升和通過反向驅(qū)動脈沖馬達(dá)532下降。因此，焦點位置調(diào)節(jié)裝置53能夠調(diào)節(jié)連接在外殼521一端的聚光器524所射出的激光束的焦點位置。
本實施例中所述的激光儀具有光探測裝置7，用于探測卡盤工作臺36上所夾持的工件的加工部分的光，并且激光束通過上述激光束應(yīng)用裝置52施加到該工件上。本實施例中所述的光探測裝置7具有連接在上述聚光器524上的光電二極管71，探測工件加工部分的擴(kuò)散光，并將對應(yīng)于擴(kuò)散光強(qiáng)度的探測信號作為電壓信號傳送到后面將要描述的控制裝置8。所述控制裝置8由計算機(jī)構(gòu)成，所述計算機(jī)包括基于控制程序執(zhí)行算術(shù)處理的中央處理器(CPU)81、用于存儲控制程序等的只讀存儲器(ROM)82、用于存儲運算結(jié)果的隨機(jī)存貯器(RAM)83、輸入接口84和輸出接口85。光電二極管71和圖象傳感器裝置6發(fā)出的探測信號施加到如上所述構(gòu)成的控制裝置8的輸入接口84。控制信號從輸出接口85輸出到上述脈沖馬達(dá)372、脈沖馬達(dá)382、脈沖馬達(dá)432、脈沖馬達(dá)532、激光束應(yīng)用裝置52、顯示裝置9，等等。
本實施例中所述的激光儀如上所述構(gòu)成，用所述激光儀加工如圖4中所示的半導(dǎo)體晶片10的操作將在下文中進(jìn)行描述。
如圖4中所示的半導(dǎo)體晶片10，由形成于半導(dǎo)體晶片例如硅晶片的前表面10a上的晶格圖樣內(nèi)的多個軌跡101分成多個區(qū)，且電路102例如IC或LSI形成于所劃分出的每個區(qū)內(nèi)。如上所述構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片10具有粘貼在晶片前表面10a上的保護(hù)帶11，且該半導(dǎo)體晶片10以后表面10b面朝上的方式被放置、吸附在卡盤工作臺36上。吸附著半導(dǎo)體晶片10的卡盤工作臺36通過加工送料裝置37的操作，沿導(dǎo)軌31和31移動到安裝在激光束應(yīng)用單元5上的圖象傳感器裝置6正下方的位置。
在卡盤工作臺36定位于圖象傳感器裝置6正下方之后，用于探測半導(dǎo)體晶片10的由激光束進(jìn)行加工的加工區(qū)的對準(zhǔn)工作由圖象傳感器裝置6和控制裝置8執(zhí)行。即，圖象傳感器裝置6和控制裝置8執(zhí)行圖象處理，該圖象處理例如為了沿軌跡101發(fā)射激光束，使形成于半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定方向的軌跡101與激光束應(yīng)用單元5的聚光器524對齊相匹配的圖案，從而執(zhí)行激光束應(yīng)用位置的對準(zhǔn)工作。也在形成于半導(dǎo)體晶片10上的軌跡101上執(zhí)行激光束應(yīng)用位置的對準(zhǔn)，且沿上述預(yù)定方向的垂直方向延伸。這里，當(dāng)圖象傳感器裝置6包括紅外線照明裝置、用于收集紅外線輻射的光學(xué)系統(tǒng)和用于輸出對應(yīng)于如上所述的紅外線輻射的電信號的圖象傳感器設(shè)備(紅外線CCD)的時候，盡管其上形成軌跡101的半導(dǎo)體晶片10的前表面10a正面朝下，但軌跡101的圖象能夠從后表面10b獲得。
在探測形成于卡盤工作臺36所夾持的半導(dǎo)體晶片10上的軌跡101和如上所述執(zhí)行激光束應(yīng)用位置對準(zhǔn)之后，卡盤工作臺36移動到激光束應(yīng)用范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)定位應(yīng)用激光束的激光束應(yīng)用裝置52的聚光器524，將預(yù)定的軌跡101的一端(在圖5(a)中是左端)放到如圖5(a)中所示激光束應(yīng)用裝置52的聚光器524正下方的位置。當(dāng)從聚光器524發(fā)射的、能夠貫穿半導(dǎo)體晶片10的脈沖激光束被施加時，卡盤工作臺36，也即半導(dǎo)體晶片10沿圖5(a)中的箭頭X1所示方向以預(yù)定的送料速度移動。當(dāng)激光束應(yīng)用裝置52的聚光器524的應(yīng)用位置到達(dá)如圖5(b)中所示的軌跡101的另一端(在圖5(a)中是右端)時，中止脈沖激光束的應(yīng)用，且卡盤工作臺36的運動即半導(dǎo)體晶片10的運動停止。在此激光束應(yīng)用步驟中，通過將脈沖激光束的焦點P設(shè)置在晶片10的前表面10a(底面)的附近，退化層110從前表面10a(底面)向內(nèi)部形成。
上述激光束應(yīng)用步驟的工藝條件如下設(shè)定，例如
光源NdYVO4脈沖激光器波長1,064nm脈沖能量40μJ重復(fù)頻率100kHz脈沖寬度25ns焦點直徑1μm焦點峰值功率密度2.0×10E11 W/cm2加工送料速度100mm/sec當(dāng)半導(dǎo)體晶片較厚時，通過逐步改變焦點P形成多個如圖6中所示的退化層110a、110b、110c和110d來幾次執(zhí)行上述激光束應(yīng)用步驟。雖然在所述實施例中，最上面的退化層110d以使其暴露于半導(dǎo)體晶片10的后表面10b(頂面)的方式設(shè)置，但當(dāng)后表面10b(頂面)有波動且因此半導(dǎo)體晶片10的厚度改變時，如圖6所示，產(chǎn)生最上面的退化層110d未暴露于半導(dǎo)體晶片10的后表面10b(頂面)的區(qū)F1和F2。當(dāng)具有退化層未暴露于頂面這樣的區(qū)時，難于沿退化層分開半導(dǎo)體晶片10。
如下本實施例中的激光儀探測區(qū)F1和F2的存在，在該區(qū)F1和F2中上述退化層未暴露于所述頂面。
即，在所示實施例的激光儀中，如圖7所示，通過連接在聚光器524上的光探測裝置7的光電二極管71探測需要加工部分111(施加激光束的半導(dǎo)體晶片10的頂面)的光。所述光電二極管71探測通過激光束應(yīng)用裝置52施加到需要加工部分111的激光束(加工激光束)，將其擴(kuò)散光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓值，并將其作為電壓信號傳送到控制裝置8(參見圖1)。圖8顯示了從光電二極管71輸出的電壓信號。圖8顯示了在預(yù)定Y坐標(biāo)值(Y-n)的X坐標(biāo)數(shù)據(jù)。橫坐標(biāo)軸顯示X坐標(biāo)，縱坐標(biāo)軸是從光電二極管71輸出的電壓值(V)。當(dāng)卡盤工作臺36從預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)位置沿加工送料方向移動時，在施加到加工送料裝置37的脈沖馬達(dá)372的脈沖數(shù)的基礎(chǔ)上，能夠得到X坐標(biāo)；當(dāng)卡盤工作臺36從預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)位置沿分度進(jìn)給方向移動時，在施加到第一分度進(jìn)給裝置38的脈沖馬達(dá)382或施加到第二分度進(jìn)給裝置43的脈沖馬達(dá)432的脈沖數(shù)的基礎(chǔ)上，能夠得到Y(jié)坐標(biāo)值。在圖8中，對應(yīng)于加工部分的光強(qiáng)度的電壓值的范圍是5到6V(容許范圍)，在該加工部分內(nèi)退化層暴露于半導(dǎo)體晶片10的頂面。當(dāng)退化層未暴露于半導(dǎo)體晶片10的頂面時，從光電二極管71輸出的電壓值降低。即，如圖8中的S1和S2所示，對應(yīng)于如圖6中的F1和F2所示的區(qū)的、從光電二極管71輸出的電壓值降低。
如上所述，如圖8中所示的接收光電二極管71的輸出信號的控制裝置8將在預(yù)定Y坐標(biāo)值(Y-n)的X坐標(biāo)數(shù)據(jù)暫時存儲在隨機(jī)存儲器(RAM)83中。在形成于半導(dǎo)體晶片10上的全部軌跡101上執(zhí)行上述工作，且將所獲得的數(shù)據(jù)暫時存儲在隨機(jī)存儲器(RAM)83中。在退化層沿半導(dǎo)體晶片10的全部軌跡101形成的情況下，具有在隨機(jī)存儲器(RAM)83中暫時存儲的數(shù)據(jù)的控制裝置8判斷在結(jié)果數(shù)據(jù)中是否存在電壓數(shù)據(jù)低于(或高于)上述容許范圍的數(shù)據(jù)，且如果有這樣的反常數(shù)據(jù)存在，控制裝置8進(jìn)一步判斷是否產(chǎn)生退化層未暴露于半導(dǎo)體晶片10的頂面的區(qū)，且這樣判斷出的數(shù)據(jù)作為失敗位置數(shù)據(jù)存儲在作為存儲裝置的隨機(jī)存儲器(RAM)83的存儲區(qū)中。然后，控制裝置8根據(jù)需要在顯示裝置9上顯示此失敗位置數(shù)據(jù)。在所述的激光儀中，由于應(yīng)用激光束加工的半導(dǎo)體晶片10的失敗位置能夠由上述失敗位置數(shù)據(jù)予以確認(rèn)，根據(jù)情況能夠執(zhí)行再加工或者所述數(shù)據(jù)能夠有效地用于失敗分析。。
接著參照圖9給出用于探測需加工部分的光的光探測裝置7的另一實例的說明。
圖9中所示的光探測裝置7施加波長不同于從照明光源發(fā)射到需加工部分的、加工激光束的波長的光，且通過光電二極管71探測其反射光。即，圖9中所示的光探測裝置7包括插入在圖2中所示的激光束應(yīng)用裝置52的透射光學(xué)系統(tǒng)523和聚光器524之間的第一單向透視鏡72、照明光源73、用于反射從照明光源射向第一單向透視鏡72的光的第二單向透視鏡74、插入在第二單向透視鏡74和光電二極管71之間的成像透鏡75和濾光器76。上述照明光源73例如是這樣的激光器二極管其所施加的激光束的波長不同于激光束應(yīng)用裝置52施加的激光束(加工激光束)的波長。照明光源73發(fā)射的光可是可視光或波長約為0.8μm的近紅外光。上述成像透鏡75不是始終必需的，但當(dāng)具有它時，能夠以較高的探測放大率探測需加工部分111。上述濾光器76具有隔絕與用于加工的激光束波長相同的光的作用。
圖9中所示的光探測裝置7如上所述構(gòu)成，其作用將在下文中予以描述。從激光束應(yīng)用裝置52的透射光學(xué)系統(tǒng)523發(fā)射出的、焦點在半導(dǎo)體晶片10內(nèi)部的激光束(加工激光束)穿過第一單向透視鏡72和聚光器524施加到作為工件的半導(dǎo)體晶片10上。結(jié)果，如上所述，退化層110形成于半導(dǎo)體晶片10的內(nèi)部。如雙點劃線所示，從加工部分(半導(dǎo)體晶片10的頂面，其上施加用于加工的激光束)反射所述該加工激光束，通過過聚光器524、第一單向透視鏡72、第二單向透視鏡74和成像透鏡75到達(dá)濾光器76。由于濾光器76隔絕與用于加工的激光束波長相同的光，用于加工的激光束的反射光不會到達(dá)光電二極管71。同時，如實線所示，由激光器二極管組成的照明光源73發(fā)射的、與用于加工的激光束波長不同的、用于照明的激光束，通過第二單向透視鏡74、第一單向透視鏡72和聚光器524施加到作為工件的半導(dǎo)體晶片10的需要激光加工的部分111上。如虛線所示，施加到半導(dǎo)體晶片10的需要激光加工的部分111上的、用于照明的激光束的反射光通過聚光器524、第一單向透視鏡72、第二單向透視鏡74、成像透鏡75和濾光器76到達(dá)光電二極管71。結(jié)果，光電二極管71輸出僅僅與從照明光源73發(fā)射出的、用于照明的激光束的反射光的光強(qiáng)相對應(yīng)的電壓值。
權(quán)利要求
1.一種激光儀，包括夾持工件的卡盤工作臺和對夾持在卡盤工作臺上的工件施加激光束的激光束應(yīng)用裝置，其中，所述激光儀進(jìn)一步包括用于探測工件需加工部分的光的光探測裝置，其中對所述工件施加有從激光束應(yīng)用裝置發(fā)射出的激光束；和用于判斷光探測裝置的輸出值是否落入預(yù)定的容許范圍的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光儀，其中，光探測裝置包括光電二極管，所述光電二極管探測由上述激光束應(yīng)用裝置施加到需加工部分的激光束，且將所述激光束漫射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光儀，其中，光探測裝置具有照明光源和光電二極管，所述照明光源用于將與激光束應(yīng)用裝置所施加的激光束的波長不同的光施加到需加工部分，所述光電二極管用于探測從照明光源發(fā)射出的、施加到需加工部分的光的反射光，并將反射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光儀，其中，光探測裝置進(jìn)一步包括濾光器，所述濾光器用于隔絕需加工部分反射光之外的、與激光束應(yīng)用裝置所施加的激光束波長相同的光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光儀，其中，控制裝置包括存儲裝置，當(dāng)光探測裝置的輸出值不落入預(yù)定的容許范圍時，所述存儲裝置用于存儲作為失敗位置數(shù)據(jù)的光探測裝置的輸出值。
全文摘要
一種激光儀，包括夾持工件的卡盤工作臺和對夾持在卡盤工作臺上的工件施加激光束的激光束應(yīng)用裝置，其中，所述激光儀進(jìn)一步包括探測工件需加工部分的光的光探測裝置，并且對所述工件施加有從激光束應(yīng)用裝置發(fā)射出的激光束；和用于判斷光探測裝置的輸出值是否落入預(yù)定的容許范圍的控制裝置。
文檔編號B23K26/00GK1607383SQ20041009510
公開日2005年4月20日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者永井祐介, 小林賢史, 森重幸雄, 中村勝, 村田正博 申請人:株式會社迪斯科