晶片測量裝置及雷射加工機的製作方法
2023-12-01 00:20:51
專利名稱：晶片測量裝置及雷射加工機的製作方法
技術領域：
本發明涉及晶片測量裝置及雷射加工機，所述晶片測量裝置對保持 在卡盤工作檯上的半導體晶片等晶片的厚度或上表面高度進行測量，所 述卡盤工作檯配備在雷射加工機等晶片加工機上。
背景技術：
在半導體器件製造工序中，在大致為圓板形狀的半導體晶片的表面 上，通過呈格子狀排列的被稱為間隔道的分割預定線劃分有多個區域，
在該劃分出的區域上形成IC (Integrated Circuit:集成電路)、LSI (large scale integration:大規模集成電路)等器件。而且，通過將半導體晶片沿 間隔道切斷來分割形成有器件的區域，從而製造出一個個半導體晶片。
為了實現裝置的小型化、高性能化，這樣的模塊結構已經被實際應 用將多個半導體晶片層疊起來，並將所層疊的半導體晶片的電極連接
起來。該模塊結構為這樣的結構在半導體晶片表面上的、形成有被稱
為焊盤的電極的位置處，形成從背面到達焊盤的孔(通孔)，在該通孔中 填充與焊盤連接的鋁等導電性材料。(例如，參照專利文獻o
專利文獻1:日本特開2003 — 163323號公報
在上述半導體晶片上設置的通孔利用鑽頭形成。然而，在半導體晶 片上設置的通孔的直徑小達100 30(Vm，如果通過鑽頭進行穿孔，則存 在生產效率低的問題。
為了消除上述問題，提出了一種雷射加工裝置，該雷射加工裝置具
有加工進給量檢測構件，其對保持被加工物的卡盤工作檯和雷射光線
照射構件的相對加工進給量進行檢測；存儲構件，其存儲在被加工物上 形成的細孔的X、 Y坐標值；以及控制構件，其根據在存儲構件中所存 儲的細孔的X、 Y坐標值和來自加工進給量檢測構件的檢測信號，來控
制雷射光線照射構件，當在被加工物上形成的細孔的X、 Y坐標值到達 雷射光線照射構件的聚光器的正下方後，所述雷射加工裝置照射雷射光 線。(例如，參照專利文獻2)
專利文獻2:日本特開2006—247674號公報
此外，作為將上述半導體晶片等沿間隔道分割的方法，還嘗試了這
樣的雷射加工方法使用相對於晶片具有透射性的波長的脈衝雷射光線，
使聚光點對準應分割的區域的內部地照射脈衝雷射光線。使用了該雷射
加工方法的分割方法是這樣的方法從晶片的背面側使聚光點對準內部， 並對被加工物照射具有透射性的紅外光區域的脈衝雷射光線，從而在晶 片的內部沿間隔道連續地形成變質層，沿因形成了該變質層而導致強度 下降的間隔道施加外力，從而沿間隔道分割晶片。(例如，參照專利文獻 3)
專利文獻3:日本專利第3408805號公報
在從上述半導體晶片的背面照射脈衝雷射光線以形成通孔的形成方 法中，必須點到為止，以使不在形成於半導體晶片表面的焊盤上開孔，因 此，需要照射與半導體晶片的厚度對應的預定脈衝數的脈衝雷射光線。 然而，半導體晶片的厚度存在波動，因而確認各焊盤所在之處的半導體 晶片的厚度非常重要。
此外，如上所述，通過使用相對於晶片具有透射性的波長的脈衝激 光光線，使聚光點對準應分割的區域的內部地照射脈衝雷射光線，來在 半導體晶片的內部沿間隔道形成變質層，在如上這樣的雷射加工方法中， 優選在半導體晶片等的內部的預定深度處均勻地形成變質層。然而，在 半導體晶片中存在起伏、其厚度存在波動時，在照射雷射光線時無法利 用折射率的關係在預定深度處均勻地形成變質層。因此，為了在半導體 晶片等的內部的預定深度處均勻地形成變質層，需要預先檢測照射雷射 光線的區域的凹凸，使雷射光線照射構件跟隨該凹凸進行加工。
發明內容
本發明是鑑於上述問題而完成的，其主要技術課題是提供一種晶片
測量裝置和配備了晶片測量裝置的雷射加工機，所述晶片測量裝置能夠 可靠地測量保持在卡盤工作檯上的半導體晶片等晶片的厚度或上表面高 度，所述卡盤工作檯配備在晶片的加工機上。
為了解決上述主要技術課題，根據本發明，提供一種晶片測量裝置， 其測定在保持晶片的卡盤工作檯上所保持的晶片的厚度，其特徵在於， 所述晶片測量裝置具有雷射光線振蕩器，其照射具有相對於晶片透射 並且反射的波長的雷射光線；聚光器，其使從所述雷射光線振蕩器振蕩 出的雷射光線會聚，並照射向保持在所述卡盤工作檯上的晶片；受光構 件，其接收照射到保持於所述卡盤工作檯的晶片上的雷射光線的反射光; 聚光點變更構件，其改變通過所述聚光器會聚的雷射光線的聚光點；以 及控制構件，其根據來自所述聚光點變更構件的變更信號和來自所述受 光構件的受光信號，來測定晶片的厚度，
所述聚光點變更構件具有光路長度變更反射鏡構件，該光路長度變 更反射鏡構件由以下部分構成以預定間隔將反射面相互平行地對置配 置的一對反射鏡；調整該一對反射鏡的設置角度的角度調整致動器；和 檢測所述一對反射鏡的設置角度並將檢測信號向所述控制構件輸出的設 置角度檢測傳感器，
所述控制構件具有存儲厚度控制圖的存儲器，該厚度控制圖設定了 所述一對反射鏡的兩個所述設置角度的差與晶片的厚度之間的關係，通 過所述角度調整致動器來改變所述一對反射鏡的設置角度，同時根據來 自所述受光構件的受光信號來檢測兩個強光量的峰，根據輸入了所述兩 個強光量的峰時來自所述設置角度檢測傳感器的檢測信號，來求出所述 一對反射鏡的兩個所述設置角度的差，將所述設置角度差與所述厚度控 製圖對照來求出晶片的厚度。
此外，根據本發明，提供了一種雷射加工機，其具有保持晶片的卡 盤工作檯；以及對保持於所述卡盤工作檯上的晶片照射加工用的雷射光 線的加工用雷射光線照射構件，其特徵在於，所述雷射加工機中配置有 測定所述晶片的厚度的測量裝置，該測量裝置對保持在所述卡盤工作檯 上的晶片的厚度進行測量。
再有，根據本發明，提供了一種晶片測量裝置，其測定在保持晶片 的卡盤工作檯上所保持的晶片的上表面高度，其特徵在於，所述晶片測 量裝置具有雷射光線振蕩器，其照射雷射光線；聚光器，其使從所述 雷射光線振蕩器振蕩出的雷射光線會聚，並照射向保持在所述卡盤工作 臺上的晶片；受光構件，其接收照射到保持於所述卡盤工作檯的晶片上 的雷射光線的反射光；聚光點變更構件，其改變通過所述聚光器會聚的 雷射光線的聚光點；以及控制構件，其根據來自所述聚光點變更構件的 變更信號和來自所述受光構件的受光信號，來測定晶片的上表面高度，
所述聚光點變更構件具有光路長度變更反射鏡構件，該光路長度變 更反射鏡構件由以下部分構成以預定間隔將反射面相互平行地對置配 置的一對反射鏡；調整該一對反射鏡的設置角度的角度調整致動器；和 檢測所述一對反射鏡的設置角度並將檢測信號向所述控制構件輸出的設 置角度檢測傳感器，
所述控制構件具有存儲高度控制圖的存儲器，該高度控制圖設定了 所述一對反射鏡的所述設置角度與保持在所述卡盤工作檯上的晶片的上 表面高度之間的關係，通過所述角度調整致動器來改變所述一對反射鏡 的設置角度，同時根據來自所述受光構件的受光信號來檢測強光量的峰， 根據輸入了所述強光量的峰時來自所述設置角度檢測傳感器的檢測信 號，來求出所述一對反射鏡的兩個所述設置角度，將所述設置角度與所 述高度控制圖對照來求出保持在卡盤工作檯上的晶片的上表面高度。
另外，根據本發明，提供一種雷射加工機，其具有保持晶片的卡盤 工作檯；以及對保持於所述卡盤工作檯上的晶片照射加工用雷射光線的 雷射光線照射構件，其特徵在於，所述雷射加工機中配置有測定所述晶 片的上表面高度的測量裝置，該測量裝置對保持在所述卡盤工作檯上的 晶片的上表面高度進行測量。
所述聚光點變更構件具有將導向所述光路長度變更反射鏡構件的 雷射光線生成為不平行的光線的不平行光線生成透鏡；和將通過了光路 長度變更反射鏡構件的雷射光線垂直地全反射向光路長度變更反射鏡構 件的全反射鏡。
此外，所述受光構件由具有通孔的掩模和接收通過了該掩模的反射 光的光電探測器構成，所述通孔的直徑為可使反射光的一部分通過。
另外，優選的是從所述測量裝置的雷射光線振蕩器振蕩出的雷射 光線是連續波雷射光線。
在本發明中，通過改變構成聚光點變更構件的光路長度變更反射鏡' 構件的一對反射鏡的設置角度，來改變照射向晶片的雷射光線的聚光點 位置，根據聚光點位於晶片的上表面和下表面時的反射光的光量的兩個 峰來求出一對反射鏡的設置角度，將該設置角度差與厚度控制圖對照來 求出晶片的厚度，所以可正確地檢測晶片的加工部的厚度。因此，可在 晶片的加工部實施對應於厚度的適當加工。
圖1是根據本發明而構成的雷射加工機的立體圖。
圖2是圖1所示的雷射加工機所配備的加工用雷射光線照射單元的 方框結構圖。
圖3是圖1所示的雷射加工機所配備的測量用雷射光線照射單元的 方框結構圖。
圖4是構成圖3所示的測量用雷射光線照射單元的光路長度變更反
射鏡構件的立體圖。
圖5是表示圖3所示的測量用雷射光線照射單元的雷射光線的聚光 點定位於被加工物上表面時的受光構件接收反射光的狀態的說明圖。
圖6是表示圖3所示的測量用雷射光線照射單元的雷射光線的聚光 點定位於被加工物下表面時的受光構件接收反射光的狀態的說明圖。
圖7是表示構成圖3所示的測量用雷射光線照射單元的受光構件的 光電探測器的輸出值和光路長度變更反射鏡構件的設置角度之間關係的 說明圖。
圖8是表示在圖1所示的雷射加工機上配備的控制構件的存儲器中 所存儲的厚度控制圖的圖。
圖9是作為利用圖1所示的雷射加工機來加工的晶片的半導體晶片
的立體圖。
圖IO是將圖9所示的半導體晶片的一部分放大進行表示的俯視圖。
圖11是表示將圖9所示的半導體晶片帖附在安裝於環狀框架的保護
帶表面上的狀態的立體圖。
圖12是表示圖9所示的半導體晶片與保持於圖l所示雷射加工裝置 的卡盤工作檯的預定位置的狀態下的坐標位置之間的關係的說明圖。
圖13是通過圖1所示的雷射加工機在圖9所示的半導體晶片上形成 雷射加工孔的穿孔工序的說明圖。
圖14是通過圖13所示的穿孔工序而形成有雷射加工孔的半導體晶 片的主要部分放大剖面圖。
圖15是表示在圖1所示的雷射加工機上配備的控制構件的存儲器中 所存儲的高度控制圖的圖。
圖16是表示使用圖3所示的測量用雷射光線照射單元來檢測保持於 卡盤工作檯上的半導體晶片的上表面高度的狀態的說明圖。
標號說明
2:靜止基座；3:卡盤工作檯機構；31:導軌；36:卡盤工作檯； 37:加工進給構件；374:加工進給量檢測構件；38:第一分度進給構件； 4.-雷射光線照射單元支撐機構；41:導軌；42:可動支撐基座；43:第 二分度進給構件；433:分度進給量檢測構件；5:加工用雷射光線照射 單元；51:單元保持器(殼體)；52:脈衝雷射光線振蕩構件；53:輸出 調整構件；54:聚光器；6:測量用雷射光線照射單元；61:單元保持器 (殼體)；62:雷射光線振蕩器；63:聚光器；64:聚光點變更構件；65: 受光構件；66:第一半反射鏡；67:第二半反射鏡；641:不平行生成透 鏡；642:光路長度變更反射鏡構件；643:全反射鏡；7:攝像構件；8: 控制構件；10:半導體晶片；11:環狀框架；12:保護帶。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對按照本發明而構成的晶片測量裝置和雷射加工 機的優選實施方式進行詳細說明。
在圖1中，表示了按照本發明而構成的雷射加工機的立體圖。圖1 所示的雷射加工機具有靜止基座2;卡盤工作檯機構3，其以能夠沿用 箭頭X表示的加工進給方向(X軸方向)移動的方式配置在該靜止基座 2上，用於保持被加工物；雷射光線照射單元支撐機構4，其以能夠沿與 用上述箭頭X表示的加工進給方向(X軸方向)成直角的、用箭頭Y表
示的分度進給方向(Y軸方向)移動的方式配置在靜止基座2上；加工 用雷射光線照射單元5，其以能夠沿用箭頭Z表示的方向(Z軸方向)移
動的方式配置在該雷射光線照射單元支撐機構4上；以及構成晶片測量
裝置的測量用雷射光線照射單元6。該加工用雷射光線照射單元5和測量 用雷射光線照射單元6安裝在共用的單元保持器44上。
上述卡盤工作檯機構3具有在靜止基座2上沿箭頭X所示的加工 進給方向(X軸方向)平行地配置的一對導軌31、 31;以能夠沿箭頭X 所示的加工進給方向(X軸方向)移動的方式配置在該導軌31、 31上的 第一滑塊32;以能夠沿箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動的 方式配置在該第一滑塊32上的第二滑塊33;通過圓筒部件34支撐在該 第二滑塊33上的覆蓋工作檯35;和作為被加工物保持構件的卡盤工作檯 36。該卡盤工作檯36具有由多孔性材料形成的吸附卡盤361，在吸附卡 盤361 (保持面)上通過未圖示的抽吸構件來保持作為被加工物的半導體 晶片。如此構成的卡盤工作檯36通過在圓筒部件34內配置的未圖示的 脈衝電動機可旋轉。再有，在卡盤工作檯36上配置有用於固定後述的環 狀框架的夾緊器362。
上述第一滑塊32在其下表面設有與上述一對導軌31、 31配合的一 對被導引槽321、 321，並且在其上表面設有沿箭頭Y所示的分度進給方 向(Y軸方向)平行地形成的一對導軌322、 322。這樣構成的第一滑塊 32，通過被導引槽321、 321與一對導軌31、 31的配合，而構成為可沿 一對導軌31、 31在箭頭X所示的加工進給方向(X軸方向)上移動。圖 示的實施方式中的卡盤工作檯機構3具有用於使第一滑塊32沿一對導軌 31、 31在箭頭X所示的加工進給方向(X軸方向)上移動的加工進給構 件37。加工進給構件37包括平行配置在上述一對導軌31和31之間的外螺紋杆371;和用於旋轉驅動該外螺紋杆371的脈衝電動機372等驅動 源。外螺紋杆371其一端可自由旋轉地由固定在上述靜止基座2上的軸 承座373支撐，其另一端傳動連接在上述脈衝電動機372的輸出軸上。 再有，外螺紋杆371螺合在內螺紋穿通孔中，該內螺紋穿通孔形成在突 出設置於第一滑塊32的中央部下表面的未圖示的內螺紋塊上。因此，通 過用脈衝電動機372驅動外螺紋杆371正轉和反轉，第一滑塊32可沿導 軌31、 31在箭頭X所示的加工進給方向(X軸方向)上移動。
圖示實施方式的雷射加工機具有用於檢測上述卡盤工作檯36的加 工進給量的加工進給量檢測構件374。加工進給量檢測構件374由以下部 件構成沿導軌31配置的線性標度尺374a;和配置在第一滑塊32上、 並且與第一滑塊32 —同沿線性標度尺374a移動的讀取頭374b。該進給 量檢測構件374的讀取頭374b在圖示的實施方式中，每隔1,將1脈衝的脈衝信號發送給後述的控制構件。然後，後述的控制構件通過對所輸 入的脈衝信號進行計數來檢測卡盤工作檯36的加工進給量。再有，在使 用脈衝電動機372來作為上述加工進給構件37的驅動源的情況下，通過 對向脈衝電動機372輸出驅動信號的後述控制構件的驅動脈衝進行計數， 也能夠檢測卡盤工作檯36的加工進給量。此外，在使用伺服電動機來作 為上述加工進給構件37的驅動源的情況下，通過將檢測伺服電動機的轉 數的旋轉編碼器所輸出的脈衝信號發送給後述的控制構件，並由控制構 件對所輸入的脈衝信號進行計數，也能夠檢測卡盤工作檯36的加工進給上述第二滑塊33在其下表面設有與在上述第一滑塊32的上表面設 置的一對導軌322、 322配合的一對被導引槽331、 331，通過將該被導引 槽331、 331與一對導軌322、 322配合，該第二滑塊33構成為可沿箭頭 Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動。圖示的實施方式中的卡盤工 作臺機構3具有第一分度進給構件38，第一分度進給構件38用於使第二 滑塊33沿在第一滑塊32上設置的一對導軌322、 322在箭頭Y所示的分 度進給方向(Y軸方向)上移動。第一分度進給構件38包括平行配置 在上述一對導軌322和322之間的外螺紋杆381;和用於旋轉驅動該外螺 紋杆381的脈衝電動機382等驅動源。外螺紋杆381其一端可自由旋轉 地由固定在上述第一滑塊32的上表面的軸承座383支撐，其另一端傳動 連接在上述脈衝電動機382的輸出軸上。再有，外螺紋杆381螺合在內 螺紋穿通孔中，該內螺紋穿通孔形成在突出設置於第二滑塊33的中央部 下表面的、未圖示的內螺紋塊上。因此，通過用脈衝電動機382驅動外 螺紋杆381正轉和反轉，第二滑塊33可沿導軌322、 322在箭頭Y所示 的分度進給方向(Y軸方向)上移動。
圖示實施方式中的雷射加工機具有用於檢測上述第二滑塊33的分 度加工進給量的分度進給量檢測構件384。分度進給量檢測構件384由沿 導軌322配置的線性標度尺384a和讀取頭384b構成，該讀取頭384b配 置在第二滑塊33上，並且與第二滑塊33 —同沿線性標度尺384a移動。 該進給量檢測構件384的讀取頭384b在圖示實施方式中每隔1,就將1 脈衝的脈衝信號發送給後述的控制構件。然後，後述的控制構件通過對 所輸入的脈衝信號進行計數，來檢測卡盤工作檯36的分度進給量。再有， 在使用脈衝電動機382來作為上述分度進給構件38的驅動源的情況下， 通過對向脈衝電動機382輸出驅動信號的後述控制構件的驅動脈衝進行 計數，也能夠檢測卡盤工作檯36的分度進給量。此外，在使用伺服電動 機來作為上述第一分度進給構件38的驅動源的情況下，通過將檢測伺服 電動機轉數的旋轉編碼器所輸出的脈衝信號發送給後述的控制構件，並 由控制構件對所輸入的脈衝信號進行計數，也能夠檢測卡盤工作檯36的 分度進給量。
上述雷射光線照射單元支撐機構4具有在靜止基座2上沿箭頭Y 所示的分度進給方向(Y軸方向)平行配置的一對導軌41、 41;和可沿 箭頭Y所示的方向移動地配置在該導軌41、 41上的可動支撐基座42。 該可動支撐基座42由可移動地配置在導軌41、 41上的移動支撐部421、 和安裝在該移動支撐部421上的安裝部422構成。安裝部422在一個側 面平行地設有在箭頭Z所示的方向(Z軸方向)上延伸的一對導軌423、 423。圖示實施方式中的雷射光線照射單元支撐機構4具有第二分度進給 構件43，該第二分度進給構件43用於使可動支撐基座42沿一對導軌41、
41在箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)上移動。第二分度進給構 件43包括在上述一對導軌4K 41之間平行配置的外螺紋杆431;和用 於旋轉驅動該外螺紋杆431的脈衝電動機432等驅動源。外螺紋杆431 其一端可自由旋轉地由固定在上述靜止基座2上的未圖示的軸承座支撐， 其另一端傳動連接在上述脈衝電動機432的輸出軸上。再有，外螺紋杆 431螺合在內螺紋孔中，該內螺紋孔形成在未圖示的內螺紋塊上，該內螺 紋塊突出設置於構成可動支撐基座42的移動支撐部421的中央部下表 面。因此，通過用脈衝電動機432驅動外螺紋杵431正轉和反轉，可動 支撐基座42可沿導軌41、 41在箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向) 上移動。
安裝有上述加工用雷射光線照射單元5和測量用雷射光線照射單元 6的共用的單元保持器44設有一對被導引槽441、 441，該一對被導引槽 44K441與在上述可動支撐基座42的安裝部422上設置的一對導軌423、 423可滑動地配合，通過使該被導引槽441、 441與上述導軌423、 423配 合，單元保持器44被支撐為可在箭頭Z所示的方向(Z軸方向)上移動。 圖示實施方式中的雷射加工裝置具有移動構件45,移動構件45用 於使單元保持器44沿一對導軌423、 423在箭頭Z所示的方向(Z軸方 向)上移動。移動構件包括在一對導軌423、 423之間配置的外螺紋杆 (未圖示)；和用於旋轉驅動該外螺紋杆的脈衝電動機452等驅動源，通 過用脈衝電動機452驅動未圖示的外螺紋杆正轉和反轉，可使安裝有加 工用雷射光線照射單元5和測量用雷射光線照射單元6的單元保持器44 沿導軌423、 423在箭頭Z所示的方向(Z軸方向)上移動。再有，在圖 示的實施方式中，通過正轉驅動脈衝電動機452，使加工用雷射光線照射 單元5和測量用雷射光線照射單元6向上方移動，通過反轉驅動脈衝電 動機452使加工用雷射光線照射單元5和測量用雷射光線照射單元6向 下方移動。
圖示實施方式中的加工用雷射光線照射單元5包括固定在上述單元 保持器44上、且實質上水平伸出的圓筒形狀的殼體(單元保持器)51。 此外，如圖2所示，加工用雷射光線照射單元5具有在殼體(單元保持
器)51內配置的脈衝雷射光線振蕩構件52和輸出調整構件53、以及安 裝在上述殼體(單元保持器)51的前端的聚光器54。上述脈衝雷射光線 振蕩構件52由脈衝雷射光線振蕩器521和附設在其上的重複頻率設定構 件522構成，脈衝雷射光線振蕩器521由YAG雷射振蕩器或者YV04激 光振蕩器構成。
在構成上述加工用雷射光線照射單元5的殼體(單元保持器)51的 前端部，配置有攝像構件7。該攝像構件7除了利用可視光線進行攝像的 普通攝像元件(CCD)以外，還由以下等部件構成:向被加工物照射紅外 線的紅外線照明構件;捕捉由該紅外線照明構件照射出的紅外線的光學系 統；以及輸出與由該光學系統捕捉到的紅外線對應的電信號的攝像元件 (紅外線CCD)，攝像構件7將拍攝到的圖像信號發送向後述的控制構 件。
接下來，參照圖1和圖3來對構成晶片測量裝置的測量用雷射光線 照射單元6進行說明。
圖示實施方式中的測量用雷射光線照射單元6包括固定在上述單元 保持器44上、且實質上水平伸出的圓筒形狀的殼體(單元保持器)61。 此外，如圖3所示，測量用雷射光線照射單元6具有在殼體(單元保持 器)61內配置的雷射光線振蕩器62和聚光器63，聚光器63具有聚光透 鏡631，聚光透鏡631使從該雷射光線振蕩器62振蕩出的雷射光線會聚、 並照射向保持在上述卡盤工作檯36上的被加工物W。雷射光線振蕩器 62在圖示實施方式中照射連續波雷射光線，該連續波雷射光線具有相對 於矽晶片透射並且反射的1064nm的波長。聚光器63如圖1所示那樣安 裝於上述殼體(單元保持器)51的前端。
參照圖3繼續說明，測量用雷射光線照射單元6具有聚光點變更 構件64，其改變使從雷射光線振蕩器62振蕩出的雷射光線會聚的聚光器 63的聚光點；受光構件65，其接收照射到半導體晶片10上的雷射光線 的反射光，所述半導體晶片10保持在卡盤工作檯36上；第一半反射鏡 66，其配置在雷射光線振蕩器62和聚光點變更構件64之間；以及第二 半反射鏡67，其將通過該第一半反射鏡66導向聚光器63的雷射光線的
一部分導向上述受光構件65。上述雷射光線振蕩器62振蕩出波長為 1064nm、輸出為例如10mW的連續波雷射光線。上述聚光點變更構件64 由以下部分構成不平行生成透鏡641，其由凸透鏡構成，該凸透鏡在圖 示實施方式中將從雷射光線振蕩器62振蕩出並且通過第一半反射鏡66 被導出的雷射光線生成為不平行的光線；光路長度變更反射鏡構件642， 其改變從雷射光線振蕩器62到聚光器63的光路長度；以及全反射鏡643， 其將通過該光路長度變更反射鏡構件642導出的雷射光線全反射向該光 路長度變更反射鏡構件642。
光路長度變更反射鏡構件642如圖4所示由以下部分構成以預定 間隔使反射面互相平行地對置配置的一對反射鏡642a、 642b;調整該一 對反射鏡642a、 642b的設置角度的角度調整致動器642c;以及檢測該一 對反射鏡642a、 642b的設置角度的設置角度檢測傳感器642d。作為這樣 的光路長度變更反射鏡構件642，優選使用以施加的振動周期使一對反射 鏡642a、642b的設置角度變化的檢流計掃描器。設置角度檢測傳感器642d 在圖示實施方式中由安裝在角度調整致動器642c上的旋轉編碼器構成， 設置角度檢測傳感器642d將檢測信號發送向後述的控制構件。如此構成 的光路長度變更反射鏡構件642，通過使一對反射鏡642a、 642b的設置 角度在圖3中從單點劃線變化到雙點劃線那樣，可改變雷射光線的光路 長度。上述受光構件65由以下部分構成掩模65a，其具有直徑為10, 的針孔651a，該針孔651a可使通過上述第二半反射鏡67分光後的反射 光的一部分通過；和接收通過了該掩模65a的反射光的光電探測器65b， 光電探測器65b將與接收到的光量對應的電壓信號發送向後述的控制構 件。
對上述測量用雷射光線照射單元6的作用進行說明。 從上述雷射光線振蕩器62振蕩出的連續波的雷射光線如圖3中實線 所示以預定比例透射過第一半反射鏡66，並通過不平行生成透鏡641而 生成為不平行的光線，在通過了光路長度變更反射鏡構件642的一對反 射鏡642a、 642b之後到達全反射鏡643。到達了全反射鏡643的雷射光 線由全反射鏡643垂直地全反射，然後逆行通過光路長度變更反射鏡構件642的一對反射鏡642b、 642a，接著通過不平行生成透鏡641到達第 一半反射鏡66。到達了第一半反射鏡66的雷射光線以預定比例向聚光器 63反射，並以預定比例透過第二半反射鏡67，然後通過聚光器63的聚 光透鏡631會聚，並照射向保持於卡盤工作檯36上的被加工物W。向被 加工物W照射的雷射光線的反射光如圖3中虛線所示經聚光透鏡631而 到達第二半反射鏡67，並通過第二半反射鏡67以預定比例向受光構件 65反射。反射向受光構件65的雷射光線的反射光通過掩模65a的針孔 651a到達光電探測器65b。
這裡，對於從上述雷射光線振蕩器62振蕩出的雷射光線通過聚光透 鏡631所形成的聚光點進行說明。
若設上述不平行生成透鏡641的焦距為fl、設聚光透鏡631的焦距 為f2、設不平行生成透鏡641和聚光透鏡631之間的光路長度為L、設 從不平行生成透鏡641到全反射鏡643的光路長度為ml (通過光路長度 變更反射鏡構件642而變化)、設從聚光透鏡631到聚光點P的光路長度 為m2，則根據透鏡的公式，有以下這樣的關係。 (1)在mKfl和ml〉fl時
formula see original document page 17(2)當ml二fl時
m2 = f2
所以，通過改變光路長度變更反射鏡構件642的一對反射鏡642a、 642b 的設置角度，以改變從不平行生成透鏡641到全反射鏡643的光路長度 ml，可改變從聚光透鏡631到聚光點P的光路長度m2。
此外，若設從聚光透鏡631到保持在卡盤工作檯36上的半導體晶片 10的上表面的距離為d、設從聚光透鏡631到掩模67a的光路長度為n，
則將掩模65a配置於以下這樣的位置。formula see original document page 17這裡，參照圖5和圖6，對通過聚光透鏡631會聚的雷射光線的聚
光點P的位置、和通過光電探測器65b接收的反射光的光量進行說明。
在圖5中，實線表示通過聚光透鏡631會聚的雷射光線的聚光點P 位於被加工物W的上表面的狀態。這樣，在雷射光線的聚光點P位於被 加工物W的上表面的情況下，由於反射光在掩模65a部會聚，所以全部 的反射光通過針孔651a並被光電探測器65b接收。因此，由光電探測器 65b接收的光量成為最大值。另一方面，在如圖5中虛線所示那樣通過聚 光透鏡631會聚的雷射光線的聚光點P位於被加工物W的上表面和下表 面之間的情況下，由於在被加工物W上表面的反射面積大，所以反射光 在掩模65a部並不會聚。因此，通過針孔651a的反射光為一部分，由光 電探測器65b接收的光量減少。
此外，在圖6中，實線表示通過聚光透鏡631會聚的雷射光線的聚 光點P位於被加工物W的下表面的狀態。這樣，在雷射光線的聚光點P 位於被加工物W的下表面的情況下，反射光在掩模65a部會聚，所以全 部的反射光通過針孔651a並被光電探測器65b接收。因此，由光電探測 器65b接收的光量為最大值。另一方面，在如圖6中虛線所示那樣通過 聚光透鏡631會聚的雷射光線的聚光點P的位置比被加工物W的下表面 更靠下側的情況下，由於在被加工物W的上表面的反射面積大，所以反 射光在掩模65a部不會聚。因此，通過針孔651a的反射光為一部分，由 光電探測器65b接收的光量減少。
因此，當改變光路長度變更反射鏡構件642的一對反射鏡642a、642b 的設置角度，使通過聚光透鏡631會聚的雷射光線的聚光點P從被加工 物W的上側向下側移動時，光電探測器65b在聚光點P位於被加工物W 的上表面和下表面時受光量為峰，輸出圖7所示那樣的檢測信號。艮P， 圖7中橫軸表示一對反射鏡642a、 642b的設置角度，縱軸表示光電探測 器65b的輸出電壓(V)。而且，輸入了圖7所示的檢測信號的後述控制 構件，求出雷射光線的聚光點P位於被加工物W的上表面和下表面時的 兩個峰時的一對反射鏡642a、 642b的設置角度差，並根據該設置角度差 來求出被加工物W的厚度。
艮P，後述的控制構件如圖8所示具有厚度控制圖，在該厚度控制圖
中設定了上述兩個峰時的一對反射鏡642a、 642b的設置角度差與對應的 被加工物W的厚度之間的關係，參照該厚度控制圖來求出對應於上述一 對反射鏡642a、 642b的設置角度差的厚度。圖8是通過實驗來對矽晶片 求出厚度相對於上述設置角度差的關係而得到的。再有，在圖8所示的 厚度控制圖中，實線表示聚光透鏡631的NA值為0.35的情況，單點劃 線表示聚光透鏡631的NA值為0.4的情況，雙點劃線表示聚光透鏡631 的NA值為0.45的情況。如此設定的控制圖存儲在後述的控制構件的存 儲器中。
回到圖1繼續進行說明，圖示實施方式中的雷射加工裝置具有控制 構件8。控制構件8由計算機構成，其具有按照控制程序進行運算處理 的中央處理裝置(CPU) 81;存儲控制程序等的只讀存儲器(ROM) 82; 存儲運算結果等的可讀寫的隨機存儲器(RAM) 83;計數器84;輸入接 口 85以及輸出接口 86。向控制構件8的輸入接口 85輸入來自上述加工 進給量檢測構件374、分度進給量檢測構件384、設置角度檢測傳感器 642d、光電探測器65b以及攝像構件7等的檢測信號。而且，從控制構 件8的輸出接口 86向上述脈衝電動機372、脈衝電動機382、脈衝電動 機432、脈衝電動機452、加工用脈衝雷射光線照射單元5、測量用脈衝 雷射光線照射單元6等輸出控制信號。再有，上述隨機存儲器(RAM) 83具有存儲上述圖8所示的控制圖的第一存儲區域83a、存儲後述的 被加工物的設計值的數據的第二存儲區域83b和其它存儲區域。
圖示實施方式中的雷射加工機如上述那樣構成，下面對其作用進行 說明。
圖9中表示作為雷射加工的被加工物的半導體晶片10的俯視圖。圖 9所示的半導體晶片10由矽晶片構成，在其表面10a上通過呈格子狀地 排列的多個間隔道101劃分出多個區域，在該劃分出的區域中分別形成 有IC、 LSI等器件102。該各器件102全部為相同結構。在器件102的表 面上，分別如圖IO所示那樣形成有多個焊盤103 (103a 103j)。再有， 在圖示實施方式中，103a與103f、 103b與103g、 103c與103h、 103d與 103i、 103e與103j的X方向位置相同。在該多個焊盤103 (103a 103j)
部，分別形成了從背面10b到達焊盤103的加工孔(通孔)。各器件102 中的焊盤103 (103a 103j)在X方向(圖10中為左右方向)的間隔A、 以及在各器件102上形成的焊盤103中的隔著間隔道101在X方向(圖 10中為左右方向)上相鄰的焊盤即焊盤103e和焊盤103a的間隔B，在 圖示實施方式中分別設定為相同間隔。此外，各器件102中的焊盤103
(103a 103j)在Y方向(圖10中為上下方向)的間隔C、以及在各器 件102上形成的焊盤103中的隔著間隔道101在Y方向(圖9中為上下 方向)上相鄰的焊盤即焊盤103f與焊盤103a、焊盤103j與焊盤103e的 間隔D，在圖示實施方式中分別設定為相同間隔。對於如此構成的半導 體晶片10，在圖9所示的各行El…En及各列Fl-Fn上配置的器件102 的個數和上述各間隔A、 B、 C、 D的設計值數據存儲在上述隨機存儲器
(RAM) 83的第二存儲區域83b中。
說明這樣的雷射加工的實施方式使用上述雷射加工機，在形成於 上述半導體晶片10上的各器件102的焊盤103 (103a 103j)部，形成 加工孔(通孔)。
如上述那樣構成的半導體晶片10，如圖11所示，將表面10a帖附在 保護帶12上，保護帶12安裝於環狀的框架11上，由聚烯烴等合成樹脂 片構成。因此，半導體晶片10的背面10b為上側。如此，通過保護帶12 支撐在環狀的框架11上的半導體晶片10，將保護帶12側載置在圖1所 示的雷射加工機的卡盤工作檯36上。而且，通過使未圖示的抽吸構件工 作，半導體晶片10隔著保護帶12抽吸保持在卡盤工作檯36上。此外， 環狀的框架11由夾緊器362固定。
如上述那樣抽吸保持有半導體晶片10的卡盤工作檯36，通過加工 進給構件37而位於攝像構件7的正下方。當卡盤工作檯36位於攝像構 件7的正下方時，卡盤工作檯36上的半導體晶片10處於定位在圖12所 示的坐標位置上的狀態。在該狀態下，實施這樣的對準作業在由卡盤 工作檯36保持的半導體晶片10上形成的格子狀的間隔道101是否與X 軸方向和Y軸方向平行配置。即，通過攝像構件7對保持在卡盤工作檯 36上的半導體晶片10進行攝像，並執行圖案匹配等圖像處理，以進行對
準作業。此時，雖然半導體晶片10的形成有間隔道101的表面10a位於 下側，但由於攝像構件7如上所述具有由紅外線照明構件、捕捉紅外線 的光學系統以及輸出與紅外線對應的電信號的攝像元件(紅外線CCD) 等構成的攝像構件，所以攝像構件7可從半導^:晶片10的背面10b透射 來對間隔道101進行攝像。
接著，移動卡盤工作檯36，使在半導體晶片10上形成的器件102 中的、最上行E1的位於圖12中最左端的器件102，定位於攝像構件7 的正下方。然後，進一步使在器件102上形成的焊盤103 (103a 103j) 中的、在圖12中位於左上方的焊盤103a定位於攝像構件7的正下方。 在該狀態下，如果攝像構件7檢測到焊盤103a，則將其坐標值(al)作 為第一加工進給開始位置坐標值發送至控制構件8。接著，控制構件8將 該坐標值(al)作為第一加工進給開始位置坐標值存儲在隨機存儲器 (RAM) 83中(加工進給開始位置檢測工序)。
這樣，如果檢測到了圖12中的最上行E1的器件102中的第一加工 進給開始位置坐標值(al)，則使卡盤工作檯36在Y軸方向上進行相當 於間隔道101的間隔的分度進給，並且在X軸方向上進行相當於間隔道 101的間隔的移動，將圖12中的上數第二行E2中的最左端的器件102 定位於攝像構件7的正下方。並且，進一步使在器件102上形成的焊盤 103 (103a 103j)中的圖12中左上方的焊盤103a定位於攝像構件7的 正下方。在該狀態下，如果攝像構件7檢測到焊盤103a，則將其坐標值 (a2)作為第二加工進給開始位置坐標值發送至控制構件8。並且，控制 構件8將該坐標值(a2)作為第二加工進給開始位置坐標值存儲在隨機 存儲器(RAM) 83中。然後，控制構件8反覆執行上述分度進給和加工 進給開始位置檢測工序，直到到達圖12中最下行En，並檢測在各行形成 的器件102的加工進給開始位置坐標值(a3 an)，且將其存儲到隨機存 儲器(RAM) 83中。
接下來，實施厚度檢測工序檢測半導體晶片10的在各器件102上 形成的各焊盤103 (103a 103j)部處的厚度。厚度檢測工序首先使加工 進給構件37工作，使卡盤工作檯36移動，使在上述隨機存儲器(RAM)
83中存儲的第一加工進給開始位置坐標值(al)定位於測量用雷射光線 照射單元6的聚光器63的正下方。然後，控制構件8如上述那樣控制測 量用雷射光線照射單元6，以檢測半導體晶片10的厚度，並將該檢測值 作為第一加工進給開始位置坐標值(al)處的半導體晶片10的厚度存儲 在隨機存儲器(RAM) 83中。這裡，參照圖7和圖8對求出半導體晶片 IO的厚度的步驟進行說明。即，控制構件8在輸入了圖7所示的光電探 測器65b的輸出電壓V之後，求出兩個峰時的一對反射鏡642a、 642b的 設置角度差。在圖7所示的示例中，聚光透鏡631的NA值為0.35，激 光光線的聚光點P位於半導體晶片10的上表面時的一對反射鏡642a、 642b的設置角度為46.9度，雷射光線的聚光點P位於半導體晶片10的 下表面時的一對反射鏡642a、 642b的設置角度為49.6度，所以兩個峰時 的一對反射鏡642a、 642b的設置角度差(49.6度一46.9度)為2.7度。 在這樣求出兩個峰時的一對反射鏡642a、 642b的設置角度差之後，控制 構件8與圖8所示的厚度控制圖中的實線所示的聚光透鏡631的NA值 為0.35的數據對照。即，由於兩個峰時的一對反射鏡642a、 642b的設置 角度差為2.7度，所以當與圖8所示的厚度控制圖中的實線所示的聚光透 鏡631的NA值為0.35的數據對照時，半導體晶片10的厚度為55|mi。 這樣，在實施第一加工進給開始位置坐標值(al)的厚度檢測工序之後， 控制構件8使加工進給構件37工作，使卡盤工作檯36移動上述間隔A， 使與焊盤103b對應的位置位於測量用雷射光線照射單元6的聚光器63 的正下方，實施上述厚度檢測工序，將其檢測值存儲在隨機存儲器(RAM) 83中。這樣，對與在半導體晶片10上形成的全部焊盤103對應的位置實 施厚度檢測工序，並將其檢測值存儲在隨機存儲器(RAM) 83中。
接著，實施穿孔工序在形成於半導體晶片10的各器件102上的各 焊盤103 (103a 103j)部，穿設雷射加工孔(通孔)。在穿孔工序中， 首先使加工進給構件37工作，使卡盤工作檯36移動，並使在上述隨機 存儲器(RAM) 83中存儲的第一加工進給開始位置坐標值(al)位於加 工用雷射光線照射單元5的雷射光線振蕩構件52的聚光器54的正下方。 這樣，第一加工進給開始位置坐標值(al)定位於聚光器54正下方的狀 態是圖13所示的狀態。從圖13所示的狀態起，控制構件8控制加工用
雷射光線照射單元5的雷射光線振蕩構件52，從聚光器54照射加工用脈 衝激光光線。
對上述穿孔工序的加工條件的一個示例進行說明。
光源LD激勵Q開關Nd: YV04脈衝雷射器
波長355nm
能量密度30J/cm2
聚光光斑直徑(p70^im
當利用這樣的加工條件來實施穿孔工序時，可在矽晶片上形成脈衝 雷射光線的每一脈衝深度為2jim左右的雷射加工孔。因此，如果在上述 厚度檢測工序中檢測到的加工部的厚度為54|im，則照射27脈衝的脈衝 雷射光線，如果加工部的厚度為58pm，則照射29脈衝的脈衝雷射光線， 這樣，可如圖14所示那樣形成到達焊盤103的雷射加工孔110。
如上所述，當在第一加工進給開始位置坐標值(al)處實施了穿孔 工序之後，使加工進給構件37工作，使卡盤工作檯36移動上述間隔A， 使與焊盤103b對應的位置定位於雷射光線振蕩構件52的聚光器54的正 下方。然後，對應於在上述厚度檢測工序中檢測到的加工部的厚度來實 施上述穿孔工序。通過這樣使與形成於半導體晶片10的全部焊盤103對 應的位置定位於雷射光線振蕩構件52的聚光器54的正下方來實施上述 穿孔工序，可在半導體晶片10上形成從背面10b到達各焊盤103的雷射 加工孔110。
下面，參照圖15和圖16來對晶片測量裝置的其它實施方式進行說明。
圖15和圖16所示的的實施方式是檢測在卡盤工作檯上保持的被加 工物的上表面的高度位置的晶片測量裝置。雖然圖15及圖16所示的實 施方式在結構上與上述圖3所示的測量用雷射光線照射單元6的結構實 質相同，但上述控制構件8的隨機存儲器(RAM) 83中所存儲的控制圖 不同。在該實施方式中使用的控制圖，如圖15所示，表示與上述一對反 射鏡642a、 642b的設置角度對應的被加工物W的高度位置。圖15所示
的高度控制圖設定為在上述一對反射鏡642a、 642b的設置角度為45 度時，通過上述圖3所示的測量用雷射光線照射單元6的聚光透鏡631 會聚的雷射光線的聚光點P定位於作為卡盤工作檯36的上表面的保持面 上，圖15所示的高度控制圖是在卡盤工作檯36上保持不同厚度的多個 被加工物W,通過實驗求出聚光點P位於各被加工物W的上表面時的一 對反射鏡642a、 642b的設置角度而得到的。在圖15所示的高度控制圖 中，實線表示聚光透鏡631的NA值為0.35的情況，單點劃線表示聚光 透鏡631的NA值為0.4的情況，雙點劃線表示聚光透鏡631的NA值為 0,45的情況。再有，在該實施方式中，從測量用雷射光線照射單元6照 射的雷射光線不需要是相對於被加工物可透射並且反射的波長，只要是 相對於被加工物反射的波長的雷射光線即可。
在使用作為上述晶片測量裝置的測量用雷射光線照射單元6，如圖 16所示沿在保持於卡盤工作檯36的半導體晶片10的間隔道101檢測上 表面的高度位置時，使卡盤工作檯36動作，使半導體晶片10每隔預定 間隔就位於聚光器63的正下方，從聚光器63照射雷射光線，並如上所 述由光電探測器65b接收在半導體晶片10的上表面發生反射的光。然後， 控制構件8改變一對反射鏡642a、 642b的設置角度，檢測在光電探測器 65b所接收到的反射光的光量為峰時的一對反射鏡642a、 642b的設置角 度，使該檢測到的設置角度與圖15所示的高度控制圖對照，求出半導體 晶片10的相對於檢測到的設置角度的高度位置，並將該高度位置存儲在 隨機存儲器(RAM) 83中。通過這樣沿半導體晶片10的間隔道101每 隔預定間隔檢測高度位置，可檢測沿半導體晶片10的間隔道101的起伏 狀態。因此，控制加工用雷射光線照射單元5的脈衝雷射光線振蕩構件 52，使從聚光器54照射的相對於矽晶片具有透射性的波長的加工用脈衝 雷射光線的聚光點定位於半導體晶片10的內部、並沿間隔道101進行照 射時，通過對應於如上述那樣檢測到的半導體晶片10的高度位置，來控 制加工用脈衝雷射光線的聚光點的高度位置，可在半導體晶片10的內部 的與上表面平行的位置處形成變質層。
雖然在上面根據圖示的實施方式來說明了本發明，但本發明並不僅
限於實施方式，可在本發明的主旨範圍內進行各種變形。例如，在上述 實施方式中，雖然例示了在加工用雷射光線照射單元5和測量用雷射光 線照射單元6上分別配備了雷射光線振蕩器的示例，但也可通過輸出調
整構件53將從例如加工用雷射光線照射單元5的雷射光線振蕩構件52 振蕩出的雷射光線的輸出調整為例如10mW，來作為測量用雷射光線照 射單元6的雷射光線使用。
權利要求
1.一種晶片測量裝置，其測定在保持晶片的卡盤工作檯上所保持的晶片的厚度，其特徵在於，所述晶片測量裝置具有雷射光線振蕩器，其照射具有相對於晶片透射並且反射的波長的雷射光線；聚光器，其使從所述雷射光線振蕩器振蕩出的雷射光線會聚，並照射向保持在所述卡盤工作檯上的晶片；受光構件，其接收照射到保持於所述卡盤工作檯的晶片上的雷射光線的反射光；聚光點變更構件，其改變通過所述聚光器會聚的雷射光線的聚光點；以及控制構件，其根據來自所述聚光點變更構件的變更信號和來自所述受光構件的受光信號，來測定晶片的厚度，所述聚光點變更構件具有光路長度變更反射鏡構件，該光路長度變更反射鏡構件由以下部分構成以預定間隔將反射面相互平行地對置配置的一對反射鏡；調整該一對反射鏡的設置角度的角度調整致動器；和檢測所述一對反射鏡的設置角度並將檢測信號向所述控制構件輸出的設置角度檢測傳感器，所述控制構件具有存儲厚度控制圖的存儲器，該厚度控制圖設定了所述一對反射鏡的兩個所述設置角度的差與晶片的厚度之間的關係，通過所述角度調整致動器來改變所述一對反射鏡的設置角度，同時根據來自所述受光構件的受光信號來檢測兩個強光量的峰，根據輸入了所述兩個強光量的峰時來自所述設置角度檢測傳感器的檢測信號，來求出所述一對反射鏡的兩個所述設置角度的差，將所述設置角度差與所述厚度控制圖對照來求出晶片的厚度。
2. 根據權利要求l所述的晶片測量裝置，其特徵在於， 所述聚光點變更構件具有將導向所述光路長度變更反射鏡構件的雷射光線生成為不平行的光線的不平行光線生成透鏡；和將通過了所述光路長度變更反射鏡構件的雷射光線垂直地全反射向所述光路長度變更 反射鏡構件的全反射鏡。
3. 根據權利要求1或2所述的晶片測量裝置，其特徵在於，所述受光構件由具有通孔的掩模和接收通過了該掩模的反射光的光 電探測器構成，所述通孔的直徑為可使反射光的一部分通過。
4. 根據權利要求1至3中的任一項所述的晶片測量裝置，其特徵在於，從所述雷射光線振蕩器振蕩出的雷射光線是連續波雷射光線。
5. —種雷射加工機，其具有保持晶片的卡盤工作檯；以及對保持於 所述卡盤工作檯上的晶片照射加工用的雷射光線的加工用雷射光線照射 構件，其特徵在於，所述雷射加工機中配置有權利要求1所述的晶片測量裝置，該測量 裝置對保持在所述卡盤工作檯上的晶片的厚度進行測量。
6. —種晶片測量裝置，其測定在保持晶片的卡盤工作檯上所保持的 晶片的上表面高度，其特徵在於，所述晶片測量裝置具有雷射光線振蕩器，其照射雷射光線；聚光器，其使從所述雷射光線振蕩器振蕩出的雷射光線會聚，並照 射向保持在所述卡盤工作檯上的晶片；受光構件，其接收照射到保持於所述卡盤工作檯的晶片上的雷射光 線的反射光；聚光點變更構件，其改變通過所述聚光器會聚的雷射光線的聚光點；以及控制構件，其根據來自所述聚光點變更構件的變更信號和來自所述 受光構件的受光信號，來測定晶片的上表面高度，所述聚光點變更構件具有光路長度變更反射鏡構件，該光路長度變 更反射鏡構件由以下部分構成以預定間隔將反射面相互平行地對置配 置的一對反射鏡；調整該一對反射鏡的設置角度的角度調整致動器；和 檢測所述一對反射鏡的設置角度並將檢測信號向所述控制構件輸出的設 置角度檢測傳感器，所述控制構件具有存儲高度控制圖的存儲器，該高度控制圖設定了 所述一對反射鏡的所述設置角度與保持在所述卡盤工作檯上的晶片的上 表面高度之間的關係，通過所述角度調整致動器來改變所述一對反射鏡 的設置角度，同時根據來自所述受光構件的受光信號來檢測強光量的峰， 根據輸入了所述強光量的峰時來自所述設置角度檢測傳感器的檢測信 號，來求出所述一對反射鏡的兩個所述設置角度，將所述設置角度與所 述高度控制圖對照來求出保持在卡盤工作檯上的晶片的上表面高度。
7. 根據權利要求6所述的晶片測量裝置，其特徵在於， 所述聚光點變更構件具有將導向所述光路長度變更反射鏡構件的雷射光線生成為不平行的光線的不平行光線生成透鏡；和將通過了所述 光路長度變更反射鏡構件的雷射光線垂直地全反射向所述光路長度變更 反射鏡構件的全反射鏡。
8. 根據權利要求6或7所述的晶片測量裝置，其特徵在於， 所述受光構件由具有通孔的掩模和接收通過了該掩模的反射光的光電探測器構成，所述通孔的直徑為可使反射光的一部分通過。
9. 根據權利要求6至8中的任一項所述的晶片測量裝置，其特徵在於，從所述雷射光線振蕩器振蕩出的雷射光線是連續波雷射光線。
10. —種雷射加工機，其具有保持晶片的卡盤工作檯；以及對保持 於所述卡盤工作檯上的晶片照射加工用雷射光線的雷射光線照射構件， 其特徵在於，所述雷射加工機中配置有權利要求6所述的晶片測量裝置，該測量 裝置對保持在所述卡盤工作檯上的晶片的上表面高度進行測量。
全文摘要
本發明提供一種晶片測量裝置及雷射加工機。該晶片測量裝置能可靠測量半導體晶片等晶片的厚度或上表面高度，其具有聚光器；受光構件；聚光點變更構件；和根據聚光點變更構件的變更信號和受光構件的受光信號來測定晶片厚度的控制構件，控制構件具有存儲厚度控制圖的存儲器，該厚度控制圖中設定了構成聚光點變更構件的一對反射鏡的兩個設置角度的差與晶片厚度之間的關係，通過改變一對反射鏡的設置角度的角度調整致動器來改變設置角度，同時根據來自受光構件的受光信號來檢測兩個強光量的峰，根據輸入兩個強光量的峰時的來自設置角度檢測傳感器的檢測信號來求出設置角度的差，將設置角度差與該厚度控制圖對照來求出晶片厚度。
文檔編號H01L21/66GK101207058SQ20071016001
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月20日 優先權日2006年12月20日
發明者沢邊大樹, 能丸圭司 申請人:株式會社迪思科