特許ウォッチ

公開番号2025142610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042059
出願日2024-03-18
発明の名称レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/301 20060101AFI20250924BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザ光の追従精度の低下を抑制可能なレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。
【解決手段】制御部500は、第1ストリート領域SR1に対して第1測定用レーザ光L1を走査することにより、第1ストリート領域SR1での第1変位情報DS1を取得させる第1取得処理と、第1変位情報DS1から、交差点CRに対応する複数の交差点情報DS1cを抽出し、当該抽出された複数の交差点情報DS1cをX軸方向について補間することによって、第1ストリート領域SR1の変位に応じた第2変位情報DS2を取得する第2取得処理と、第2変位情報DS2に基づいて、Z軸方向についての集光点の位置を調整しながら、第1ストリート領域SR1に対してレーザ光Lを走査する第1加工処理と、を実施する。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
対象物にレーザ光を照射して改質領域を形成するためのレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持するための支持部と、
前記支持部に支持された前記対象物に前記レーザ光を照射するための照射部と、
前記支持部に支持された前記対象物の前記レーザ光の入射面に測定用レーザ光を照射すると共に、前記入射面での前記測定用レーザ光の反射光を受光することで、前記入射面の変位に応じた第１変位情報を取得する変位情報取得部と、
前記レーザ光の集光点、及び前記測定用レーザ光の照射領域を、前記対象物に対して相対移動させるための移動機構と、
前記移動機構を制御することにより、前記レーザ光及び前記測定用レーザ光を前記対象物に対して走査するための制御部と、
を備え、
前記入射面に交差する方向からみたとき、前記対象物の前記入射面は、
互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配列された複数のデバイス領域と、
前記第２方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第１方向に沿って延びる複数の第１ストリート領域と、
前記第１方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第２方向に沿って延びる複数の第２ストリート領域と、
を含み、
前記制御部は、
前記第１ストリート領域に対して前記測定用レーザ光を走査することにより、前記変位情報取得部に前記第１ストリート領域での前記第１変位情報を取得させる第１取得処理と、
前記第１取得処理で取得した前記第１変位情報から、前記第１ストリート領域と前記第２ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を前記第１方向について補間することによって、前記第１ストリート領域の変位に応じた第２変位情報を取得する第２取得処理と、
前記第２変位情報に基づいて、前記入射面に交差する方向についての前記集光点の位置を調整しながら、前記第１ストリート領域に対して前記レーザ光を走査することにより、前記対象物に前記改質領域を形成する第１加工処理と、
を実施する、
レーザ加工装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記第１ストリート領域の前記第２方向についての幅は、前記入射面における前記測定用レーザ光のスポットの大きさよりも狭い、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１取得処理及び前記第１加工処理において、前記第２方向についての前記第１ストリート領域の中心よりも前記第２方向の一方側において、前記測定用レーザ光及び前記レーザ光を走査する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２取得処理において、前記第１変位情報の波形の凹凸形状に基づいて、前記第１ストリート領域における前記第２ストリート領域との交差点の位置を推定し、当該推定された位置に基づいて前記第１変位情報から前記交差点情報を抽出する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２取得処理において、前記第１変位情報の波形の凹凸形状の突出部を、前記第１ストリート領域における前記第２ストリート領域との交差点の位置として推定する、
請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２取得処理において、前記入射面における前記第１ストリート領域及び前記第２ストリート領域のパターンを含むパターン情報に基づいて、前記第１ストリート領域における前記第２ストリート領域との交差点の位置を割り出し、割り出した当該位置に基づいて前記第１変位情報から前記交差点情報を抽出する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２ストリート領域に対して前記測定用レーザ光を走査することにより、前記変位情報取得部に前記第２ストリート領域での前記第１変位情報を取得させる第３取得処理と、
前記第３取得処理で取得した前記第１変位情報から、前記第２ストリート領域と前記第１ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を前記第２方向について補間することによって、前記第２ストリート領域の変位に応じた第３変位情報を取得する第４取得処理と、
前記第３変位情報に基づいて、前記入射面に交差する方向についての前記集光点の位置を調整しながら、前記第２ストリート領域に対して前記レーザ光を走査することにより、前記対象物に前記改質領域を形成する第２加工処理と、
を実施する、
請求項１～６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
対象物にレーザ光を照射して改質領域を形成するためのレーザ加工方法であって、
前記対象物の前記レーザ光の入射面に測定用レーザ光を照射すると共に、前記入射面での前記測定用レーザ光の反射光を受光することで、前記入射面の変位に応じた第１変位情報を取得する第１取得工程と、
前記第１変位情報に基づいて第２変位情報を取得する第２取得工程と、
前記対象物に対して前記レーザ光を走査することで前記対象物に前記改質領域を形成する加工工程と、
を備え、
前記入射面に交差する方向からみたとき、前記対象物の前記入射面は、
互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配列された複数のデバイス領域と、
前記第２方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第１方向に沿って延びる複数の第１ストリート領域と、
前記第１方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第２方向に沿って延びる複数の第２ストリート領域と、
を含み、
前記第１取得工程では、前記第１ストリート領域に対して前記測定用レーザ光を走査することにより、前記第１ストリート領域での前記第１変位情報を取得し、
前記第２取得工程では、前記第１取得工程で取得した前記第１変位情報から、前記第１ストリート領域と前記第２ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を前記第１方向について補間することによって、前記第１ストリート領域の変位に応じた第２変位情報を取得し、
前記加工工程では、前記第２変位情報に基づいて、前記入射面に交差する方向についての前記レーザ光の集光点の位置を調整しながら、前記第１ストリート領域に対して前記レーザ光を走査することにより、前記対象物に前記改質領域を形成する、
レーザ加工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザ加工装置が記載されている。このレーザ加工装置は、加工対象物を支持するステージと、レンズを介してレーザ光を出射するレーザ光源と、ＡＦ（Auto Focus）ユニットと、駆動ユニットと、を備えている。ＡＦユニットは、ＡＦ用レーザ光を出射すると共に、ＡＦ用レーザ光の反射光を受光することで、反射面の変位に関する変位信号を取得する。また、ＡＦユニットは、変位信号が基準変位信号となるように、駆動ユニットに電圧信号を入力し、レンズを光軸方向に沿って駆動させる。これにより、レンズ（すなわち、レンズにより形成されるレーザ光の集光点）が反射面の変位に追従するように駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１１３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記技術分野にあっては、対象物のレーザ光の入射面が、２次元状に配列されたデバイス領域と、隣り合うデバイス領域の間を通るストリート領域と、を含む場合であって、対象物に改質領域を形成するに際してストリート領域にレーザ光を走査する場合がある。この場合、上記のＡＦ用レーザ光についてもストリート領域に走査することで、ストリート領域の変位を取得する。これにより、レーザ光の集光点をストリート領域の変位に追従させながら、レーザ光の走査が可能となる。
【０００５】
このとき、例えば、ＡＦ用レーザ光の入射面でのスポット径が、ストリート領域の幅よりも大きいと、ＡＦ用レーザ光の一部がデバイス領域にも照射されることとなる。或いは、ＡＦ用レーザ光の入射面でのスポット径がストリート領域の幅よりも小さい場合であっても、例えばストリート領域の中心よりもデバイス領域側においてＡＦ用レーザ光の走査を行う場合にも、ＡＦ用レーザ光の一部がデバイス領域にも照射されることとなる。これらのようにＡＦ用レーザ光がデバイス領域にも照射される場合、ＡＦ用レーザ光の反射光に基づいて取得される変位信号が、デバイス領域の影響（例えば遮蔽や反射）によるノイズを多く含むこととなる。よって、変位信号が、ストリート領域における入射面の実際の変位と異なる波形となり、当該変位信号に基づいたレーザ光の集光点の追従の精度が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、レーザ光の追従精度の低下を抑制可能なレーザ加工装置、及び、レーザ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレーザ加工装置は、［１］「対象物にレーザ光を照射して改質領域を形成するためのレーザ加工装置であって、前記対象物を支持するための支持部と、前記支持部に支持された前記対象物に前記レーザ光を照射するための照射部と、前記支持部に支持された前記対象物の前記レーザ光の入射面に測定用レーザ光を照射すると共に、前記入射面での前記測定用レーザ光の反射光を受光することで、前記入射面の変位に応じた第１変位情報を取得する変位情報取得部と、前記対象物における前記レーザ光の集光点、及び前記測定用レーザ光の照射領域を、前記対象物に対して相対移動させるための移動機構と、前記移動機構を制御することにより、前記レーザ光及び前記測定用レーザ光を前記対象物に対して走査するための制御部と、を備え、前記入射面に交差する方向からみたとき、前記対象物の前記入射面は、互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配列された複数のデバイス領域と、前記第２方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第１方向に沿って延びる複数の第１ストリート領域と、前記第１方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第２方向に沿って延びる複数の第２ストリート領域と、を含み、前記制御部は、前記第１ストリート領域に対して前記測定用レーザ光を走査することにより、前記変位情報取得部に前記第１ストリート領域での前記第１変位情報を取得させる第１取得処理と、前記第１取得処理で取得した前記第１変位情報から、前記第１ストリート領域と前記第２ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を前記第１方向について補間することによって、前記第１ストリート領域の変位に応じた第２変位情報を取得する第２取得処理と、前記第２変位情報に基づいて、前記入射面に交差する方向についての前記集光点の位置を調整しながら、前記第１ストリート領域に対して前記レーザ光を走査することにより、前記対象物に前記改質領域を形成する第１加工処理と、を実施するレーザ加工装置」である。
【０００８】
本発明に係るレーザ加工方法は、［８］「対象物にレーザ光を照射して改質領域を形成するためのレーザ加工方法であって、前記対象物の前記レーザ光の入射面に測定用レーザ光を照射すると共に、前記入射面での前記測定用レーザ光の反射光を受光することで、前記入射面の変位に応じた第１変位情報を取得する第１取得工程と、前記第１変位情報に基づいて第２変位情報を取得する第２取得工程と、前記対象物に対して前記レーザ光を走査することで前記対象物に前記改質領域を形成する加工工程と、を備え、前記入射面に交差する方向からみたとき、前記対象物の前記入射面は、互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配列された複数のデバイス領域と、前記第２方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第１方向に沿って延びる複数の第１ストリート領域と、前記第１方向に沿って隣り合う前記デバイス領域の間の領域であって、前記第２方向に沿って延びる複数の第２ストリート領域と、を含み、前記第１取得工程では、前記第１ストリート領域に対して前記測定用レーザ光を走査することにより、前記第１ストリート領域での前記第１変位情報を取得し、前記第２取得工程では、前記第１取得工程で取得した前記第１変位情報から、前記第１ストリート領域と前記第２ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を前記第１方向について補間することによって、前記第１ストリート領域の変位に応じた第２変位情報を取得し、前記加工工程では、前記第２変位情報に基づいて、前記入射面に交差する方向についての前記レーザ光の集光点の位置を調整しながら、前記第１ストリート領域に対して前記レーザ光を走査することにより、前記対象物に前記改質領域を形成する、レーザ加工方法」である。
【０００９】
このレーザ加工装置及びレーザ加工方法では、対象物のレーザ光の入射面に測定用レーザ光を照射すると共に、入射面での測定用レーザ光の反射光を受光することで、入射面の変位に応じた第１変位情報を取得する。したがって、この第１変位情報に基づいて、レーザ光の集光点を入射面の変位に追従させながら、レーザ光を走査することが可能である。特に、ここでの対象物は、レーザ光の入射面において、互いに交差する第１方向及び第２方向に沿って配列された複数のデバイス領域と、デバイス領域の間の領域であって第１方向に沿って延びる複数の第１ストリート領域と、デバイス領域の間の領域であって第２方向に沿って延びる複数の第２ストリート領域と、を含む。そして、第１変位情報を取得する際には、第１ストリート領域に対して測定用レーザ光を走査する。したがって、測定用レーザ光がデバイス領域にも照射されることに起因して、第１変位情報のノイズが増大するおそれがある。
【００１０】
これに対して、このレーザ加工装置及びレーザ加工方法では、第１変位情報から、第１ストリート領域と第２ストリート領域との交差点に対応する複数の交差点情報を抽出し、当該抽出された複数の交差点情報を補間することによって、第１ストリート領域の変位に応じた第２変位情報を取得する。そして、当該第２変位情報に基づいて、入射面に交差する方向についての集光点の位置を調整しながら、第１ストリート領域に対してレーザ光を走査することにより、対象物に改質領域を形成する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許