激光光線的光點形狀檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢查從激光加工裝置的激光光線振蕩單元振蕩出且由聚光器會聚的激光光線的光點形狀的激光光線的光點形狀檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造工藝中，在呈大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片的表面由形成為格子狀的分割預(yù)定線劃分出多個區(qū)域，并在該劃分出的各區(qū)域形成IC、LSI等的器件。沿著分割預(yù)定線切斷如上形成的半導(dǎo)體晶片，從而分割形成有器件的區(qū)域，制造出各個器件芯片。此夕卜，沿著分割預(yù)定線還切斷在藍寶石基板或碳化硅基板的表面層疊有氮化鎵類化合物半導(dǎo)體等的光器件晶片，從而分割為各個發(fā)光二極管、激光二極管等的光器件芯片，可廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備中。
[0003]作為上述的沿著分割預(yù)定線分割晶片的方法，提出了一種如下方法，即，沿著分割預(yù)定線照射對晶片具有吸收性的波長的脈沖激光光線，從而形成作為斷裂的起點的激光加工槽，并且沿著形成有作為該斷裂起點的激光加工槽的分割預(yù)定線賦予外力，從而將其割斷(例如，參照專利文獻1)。
[0004]此外，作為上述的沿著分割預(yù)定線分割晶片的方法，還嘗試了如下的激光加工方法，即，使用對晶片具有透過性的波長的脈沖激光光線，將聚光點定位于待分割區(qū)域的內(nèi)部并照射脈沖激光光線。使用該激光加工方法的分割方法是如下的技術(shù)，從晶片的一個表面?zhèn)葘⒕酃恻c定位于晶片內(nèi)部，對分割預(yù)定線照射具有透過性的波長的脈沖激光光線，在晶片的內(nèi)部沿著分割預(yù)定線連續(xù)形成改質(zhì)層，并且沿著由于形成該改質(zhì)層而強度降低的切割線施加外力，從而斷開晶片進行分割(例如，參照專利文獻2)。
[0005]然而，會聚激光光線的聚光器是由組合了多個凸透鏡和凹透鏡的組合透鏡構(gòu)成的，因此在從激光振蕩器到聚光器的光學(xué)系統(tǒng)中會出現(xiàn)失真，聚光光點形狀未必會聚為圓形等意圖得到的形狀。如果產(chǎn)生了激光光線的聚光光點形狀的失真，則會出現(xiàn)無法實施期望的加工的問題。
[0006]為了消除這種問題，下述專利文獻3公開了一種方法，即，將具備由微小粒子構(gòu)成的發(fā)光體的檢測基板保持于被加工物保持單元，對發(fā)光體照射激光光線并使被加工物保持單元在X軸方向和Y軸方向上移動，根據(jù)來自發(fā)光體的反射光的坐標(biāo)檢測光點的形狀。
[0007]專利文獻1日本特開2006-294674號公報
[0008]專利文獻2日本特開2006 — 12902號公報
[0009]專利文獻3日本特開2013-22634號公報
[0010]然而，如果聚光器的數(shù)值孔徑(NA)增大至0.4?0.9，則難以捕捉來自發(fā)光體的反射光，產(chǎn)生無法檢測光點形狀的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其主要的技術(shù)課題在于，提供一種能夠正確檢測激光光線的光點形狀的激光光線的光點形狀檢測方法。
[0012]為了解決上述主要技術(shù)課題，本發(fā)明提供一種激光加工裝置中的激光光線的光點形狀檢測方法，對由該激光加工裝置中的激光光線振蕩單元振蕩出且由聚光器會聚的激光光線的光點形狀進行檢測，其中，該激光加工裝置具有:保持被加工物的被加工物保持單元；以及對保持于該被加工物保持單元的被加工物照射激光光線的激光光線照射單元，該激光光線照射單元具有:振蕩出激光光線的該激光光線振蕩單元；以及該聚光器，其會聚由該激光光線振蕩單元振蕩出的激光光線而對保持于該被加工物保持單元的被加工物進行照射，該光點形狀檢測方法的特征在于，包括:凹面鏡保持工序，在該被加工物保持單元上保持反射面為球面的凹面鏡；分支單元定位工序，將分支單元定位于作用位置處，該分支單元在該激光光線振蕩單元與該聚光器之間使激光光線從該激光光線振蕩單元向該聚光器通過，并且將由該聚光器會聚且被保持于該被加工物保持單元的凹面鏡的反射面反射的反射光引導(dǎo)至反射光檢測路徑；焦點定位工序，將該聚光器的焦點定位于包括球面的中心的附近處，該球面形成保持于該被加工物保持單元的凹面鏡的反射面；激光光線照射工序，使該激光光線振蕩單元進行工作，將由該聚光器會聚的激光光線照射到保持于該被加工物保持單元的凹面鏡上；以及攝像工序，通過攝像單元對被保持于該被加工物保持單元的凹面鏡的反射面反射且由該分支單元引導(dǎo)至檢測路徑上的反射光進行攝像而取得圖像。
[0013]優(yōu)選在上述攝像工序中，使聚光器與保持有凹面鏡的被加工物保持單元在從聚光器照射的激光光線的光路方向上相對移動，將聚光器的焦點定位于夾著形成凹面鏡的反射面的球面的中心的區(qū)域內(nèi)的多個位置處而進行攝像，從而取得多個圖像。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠基于在攝像工序中取得的反射光的圖像，正確把握從聚光器照射的激光光線的光點形狀。因此，可獲得一種在形狀不同于設(shè)定有被攝像單元攝像的光點形狀的情況下，通過調(diào)整激光光線振蕩單元、光學(xué)系統(tǒng)、聚光器的像差而能夠?qū)嵤┢谕募庸さ募す饧庸ぱb置。
[0015]此外，在本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法中，對被保持于卡盤臺的凹面鏡的反射面反射的反射光攝像以檢測光點形狀，因此在聚光器的數(shù)值孔徑(NA)增大至0.4?0.9時也能夠可靠地檢測光點形狀。
【附圖說明】
[0016]圖1是實施本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法的激光加工裝置的立體圖。
[0017]圖2是設(shè)置于圖1所示的激光加工裝置的激光光線照射單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3是設(shè)置于圖1所示的激光加工裝置的控制單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖4是為實施本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法而準備的凹面鏡的立體圖和礎(chǔ)面圖。
[0020]圖5是使用圖1所示的激光加工裝置實施的激光光線的光點形狀檢測方法的說明圖。
[0021]圖6是表示通過圖5所示的激光光線的光點形狀檢測方法檢測的激光光線的光點形狀的說明圖。
[0022]圖7是表示通過本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法的另一實施方式檢測的激光光線的光點形狀的說明圖。
[0023]標(biāo)號說明
[0024]2:靜止基臺，3:卡盤臺機構(gòu)，36:卡盤臺，37:加工進給單元，38:第1分度進給單元，4:激光光線照射組件支撐機構(gòu)，43:第2分度進給單元，5:激光光線照射組件，52:激光光線照射單元，522:激光光線振蕩單元，523:光學(xué)系統(tǒng)，524:聚光器，525:分光束鏡，526:致動器，527:反射光檢測路徑，528:衰減單元，529:攝像單元，53:Z軸方向移動單元，54:Z軸方向位置檢測單元，6:校準單元，7:控制單元，70:顯示單元。
【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法的優(yōu)選實施方式。
[0026]圖1示出用于實施本發(fā)明的激光光線的光點形狀檢測方法的激光加工裝置1的立體圖。圖1所示的激光加工裝置1具有:靜止基臺2 ;卡盤臺機構(gòu)3，其以能夠在箭頭X所示的X軸方向上移動的方式配設(shè)于該靜止基臺2，用于保持被測量物；激光光線照射組件支撐機構(gòu)4，以能夠在與上述X軸方向正交的箭頭Y所示的Y軸方向上移動的方式配設(shè)于靜止基臺2 ;以及激光光線照射組件5，其以能夠在垂直于X軸方向和Y軸方向的箭頭Z所示的Z軸方向上移動的方式配設(shè)于該激光光線照射組件支撐機構(gòu)4。
[0027]上述卡盤臺機構(gòu)3具有:一對導(dǎo)軌31、31，它們沿著X軸方向平行配設(shè)于靜止基臺2上；第1滑塊32，其以能夠在X軸方向上移動的方式配設(shè)于該導(dǎo)軌31、31上；第2滑塊33，其以能夠在Y軸方向上移動的方式配設(shè)于該第1滑塊32上；支撐臺35，其被圓筒部件34支撐于該第2滑塊33上；以及保持被加工物的作為保持單元的卡盤臺36。該卡盤臺36具有由多孔性材料形成的吸盤361，在作為吸盤361的上表面的保持面上通過未圖示的吸附單元保持著被測量物。如上構(gòu)成的卡盤臺36通過配設(shè)于圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電動機而進行旋轉(zhuǎn)。另外，卡盤臺36配設(shè)有用于固定環(huán)狀框架的夾鉗362，該環(huán)狀框架隔著保護帶支撐被加工物。
[0028]上述第1滑塊32的下表面設(shè)有與上述一對導(dǎo)軌31、31嵌合的一對被導(dǎo)向槽321、321，并且其上表面設(shè)有沿著X軸方向而平行形成的一對導(dǎo)軌322、322。如上構(gòu)成的第1滑塊32構(gòu)成為，利用被導(dǎo)向槽321、321嵌合于一對導(dǎo)軌31、31，從而能夠沿著一對導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動?？ūP臺機構(gòu)3具有用于使第1滑塊32沿著一對導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動的X軸方向移動單元37。X軸方向移動單元37包括平行配設(shè)于上述一對導(dǎo)軌31與31之間的外螺紋桿371、以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該外螺