JPH1128592A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH1128592A JPH1128592A JP9196427A JP19642797A JPH1128592A JP H1128592 A JPH1128592 A JP H1128592A JP 9196427 A JP9196427 A JP 9196427A JP 19642797 A JP19642797 A JP 19642797A JP H1128592 A JPH1128592 A JP H1128592A
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- JP
- Japan
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- wafer
- processing
- temperature
- laser
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- Pending
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加工物の温度変化に起因する加工精度低下
を防止することのできるレーザ加工装置を提供する。 【解決手段】 本レーザ加工装置においては、被加工物
（ウェハ１）を保持するホルダ２に、温度を一定に維持
する温調機構１８を設けた。さらに、加工前のウェハを
待機させる待機部１４に、温度を一定に維持する温調機
構１９を設けた。そして、ホルダ２等に設置したウェハ
１の温度を設定値の温度にするようにした。そのため、
機内の温度差によって徐々にウェハが変位することがな
く、精度を保った加工が可能になる。
を防止することのできるレーザ加工装置を提供する。 【解決手段】 本レーザ加工装置においては、被加工物
（ウェハ１）を保持するホルダ２に、温度を一定に維持
する温調機構１８を設けた。さらに、加工前のウェハを
待機させる待機部１４に、温度を一定に維持する温調機
構１９を設けた。そして、ホルダ２等に設置したウェハ
１の温度を設定値の温度にするようにした。そのため、
機内の温度差によって徐々にウェハが変位することがな
く、精度を保った加工が可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
作り込まれたウェハの所定の位置にレーザを照射して微
細な加工を行うレーザ加工装置に関する。特には、被加
工物の温度変化に起因する加工精度低下を防止するため
の改良を加えたレーザ加工装置に関する。
作り込まれたウェハの所定の位置にレーザを照射して微
細な加工を行うレーザ加工装置に関する。特には、被加
工物の温度変化に起因する加工精度低下を防止するため
の改良を加えたレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスにおけるヒューズ加工を
例にとって説明する。半導体デバイスにおいては、ヒュ
ーズと呼ばれるレーザ光切断を予定した配線部分が設け
られることがある。例えばＤＲＡＭにおいては、設計・
製造時に各メモリセル列にヒューズを付設しておくとと
もに予備のメモリセル列を配置しておき、検査時に不良
が判明したメモリセル列のヒューズを切断することによ
り該セル列をデバイス中で隔離するとともに、予備のメ
モリセル列を不良列のアドレスに指定するためのヒュー
ズを切断することにより予備列に代替させ、ＤＲＡＭの
歩留り向上を図っている（特開平１−２２４１８９号参
照）。また、ゲートアレイにおいては、プログラムリン
クと呼ばれる回路中のヒューズの一部を切断し一部を選
択的に残すことにより、特定のプログラムをデバイス中
に造り込むことが行われている。前者をレーザリペア、
後者をレーザトリミングと呼ぶ。
例にとって説明する。半導体デバイスにおいては、ヒュ
ーズと呼ばれるレーザ光切断を予定した配線部分が設け
られることがある。例えばＤＲＡＭにおいては、設計・
製造時に各メモリセル列にヒューズを付設しておくとと
もに予備のメモリセル列を配置しておき、検査時に不良
が判明したメモリセル列のヒューズを切断することによ
り該セル列をデバイス中で隔離するとともに、予備のメ
モリセル列を不良列のアドレスに指定するためのヒュー
ズを切断することにより予備列に代替させ、ＤＲＡＭの
歩留り向上を図っている（特開平１−２２４１８９号参
照）。また、ゲートアレイにおいては、プログラムリン
クと呼ばれる回路中のヒューズの一部を切断し一部を選
択的に残すことにより、特定のプログラムをデバイス中
に造り込むことが行われている。前者をレーザリペア、
後者をレーザトリミングと呼ぶ。
【０００３】このような半導体デバイス中のヒューズ
は、一般的に、ポリシリコンやアルミニウムからなる細
い線である。このヒューズにＹＡＧレーザ等の加工レー
ザ光源からのレーザ光を集光させて照射し、ヒューズを
構成する物質を光エネルギによって昇温蒸発させて除去
することによりヒューズを切断する。なお、ヒューズ
は、通常、透明なＳｉＯ2 膜（０．２〜０．５μm ）の
下に形成されている。切断すべきヒューズの位置データ
については、不良部分を検査する別装置であるテスター
からのデータが、オンライン通信やＦＤなどのメディア
を介してレーザリペア装置に入力される。レーザリペア
装置では、ウェハをＸ−Ｙテーブル上に載置して位置決
めし、切断すべきヒューズの位置をレーザ光の集光点に
自動的に位置合わせしながらヒューズを順次切断する。
は、一般的に、ポリシリコンやアルミニウムからなる細
い線である。このヒューズにＹＡＧレーザ等の加工レー
ザ光源からのレーザ光を集光させて照射し、ヒューズを
構成する物質を光エネルギによって昇温蒸発させて除去
することによりヒューズを切断する。なお、ヒューズ
は、通常、透明なＳｉＯ2 膜（０．２〜０．５μm ）の
下に形成されている。切断すべきヒューズの位置データ
については、不良部分を検査する別装置であるテスター
からのデータが、オンライン通信やＦＤなどのメディア
を介してレーザリペア装置に入力される。レーザリペア
装置では、ウェハをＸ−Ｙテーブル上に載置して位置決
めし、切断すべきヒューズの位置をレーザ光の集光点に
自動的に位置合わせしながらヒューズを順次切断する。
【０００４】このような半導体デバイス加工のレーザ加
工装置は、人体に有害なレーザ光を遮断するための囲い
の中に設置されている。そして、レーザ加工装置へのウ
ェハの出し入れは、前後に２重扉のあるキャリア室を介
して行う。このような密閉に近い構造のため、レーザ加
工装置機内に熱がこもり、機内の温度は外気よりも高く
なってしまう。その熱を逃がすため、機内には複数の排
気ファンが設けられ、機内の熱平衡を維持している。な
お、ここでいう外気とは、屋外の空気という意味ではな
くレーザ加工装置の囲いの外の、一般的には工場建屋内
の空気という意味である。
工装置は、人体に有害なレーザ光を遮断するための囲い
の中に設置されている。そして、レーザ加工装置へのウ
ェハの出し入れは、前後に２重扉のあるキャリア室を介
して行う。このような密閉に近い構造のため、レーザ加
工装置機内に熱がこもり、機内の温度は外気よりも高く
なってしまう。その熱を逃がすため、機内には複数の排
気ファンが設けられ、機内の熱平衡を維持している。な
お、ここでいう外気とは、屋外の空気という意味ではな
くレーザ加工装置の囲いの外の、一般的には工場建屋内
の空気という意味である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の構造では、機内
の熱平衡が維持できたとしても、機内温度は外気より高
めになって平衡になる。したがって、外気温の中で放置
されたウェハが機内に搬送され、レーザ加工を行った場
合、加工中にウェハが膨張することになる。その結果、
最初のアライメント測定で算出した加工位置座標が加工
中にずれてしまい、所定の位置に正確に加工を行なうこ
とができなくなるという問題があった。
の熱平衡が維持できたとしても、機内温度は外気より高
めになって平衡になる。したがって、外気温の中で放置
されたウェハが機内に搬送され、レーザ加工を行った場
合、加工中にウェハが膨張することになる。その結果、
最初のアライメント測定で算出した加工位置座標が加工
中にずれてしまい、所定の位置に正確に加工を行なうこ
とができなくなるという問題があった。
【０００６】特に、ウェハの大型化が著しい近年では、
例えば８インチ（２００mm）ウェハの場合では、シリコ
ンの熱膨張率を２．６ppm とすると、８インチの最外周
では、１℃の温度変化で、０．２ｍ×２．６ppm ×１℃
＝０．５μm の変位が生じ、１２インチ（３００mm）ウ
ェハでは０．８μm 近くの変位が生じ、これがそのまま
加工精度の悪化につながっていた。
例えば８インチ（２００mm）ウェハの場合では、シリコ
ンの熱膨張率を２．６ppm とすると、８インチの最外周
では、１℃の温度変化で、０．２ｍ×２．６ppm ×１℃
＝０．５μm の変位が生じ、１２インチ（３００mm）ウ
ェハでは０．８μm 近くの変位が生じ、これがそのまま
加工精度の悪化につながっていた。
【０００７】また、外気温が変動した場合、機内温度の
変化はすぐには追随しないため、機内温度との温度差の
大きくなったウェハを加工することになり、この加工精
度の悪化の不具合はさらに発生しやすくなっていた。さ
らに、レーザ加工には、ウェハ１枚当たり１時間ほどの
時間を要する場合もあり、この加工中に機内温度に影響
するような急激な温度変化があった場合も、精度劣化の
不具合を招いていた。
変化はすぐには追随しないため、機内温度との温度差の
大きくなったウェハを加工することになり、この加工精
度の悪化の不具合はさらに発生しやすくなっていた。さ
らに、レーザ加工には、ウェハ１枚当たり１時間ほどの
時間を要する場合もあり、この加工中に機内温度に影響
するような急激な温度変化があった場合も、精度劣化の
不具合を招いていた。
【０００８】温度変化によるウェハの寸法変化をなくす
るため、機内に温度調整チャンバーを設置し、機内全体
の温度を制御する解決方法もあるが、温調機などの追加
機器のためコストアップになってしまうという問題があ
った。
るため、機内に温度調整チャンバーを設置し、機内全体
の温度を制御する解決方法もあるが、温調機などの追加
機器のためコストアップになってしまうという問題があ
った。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、被加工物の温度変化に起因する加工
精度低下を防止することのできるレーザ加工装置を提供
することを目的とする。
てなされたもので、被加工物の温度変化に起因する加工
精度低下を防止することのできるレーザ加工装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザ加工装置は、被加工物にレーザを照
射して加工するレーザ加工装置において； 被加工物を
保持するホルダに、温度を一定に維持する温調機構を設
けたことを特徴とする。あるいは、被加工物にレーザを
照射して加工するレーザ加工装置において；加工前の被
加工物を待機させる待機部に、温度を一定に維持する温
調機構を設けたことを特徴とする。
め、本発明のレーザ加工装置は、被加工物にレーザを照
射して加工するレーザ加工装置において； 被加工物を
保持するホルダに、温度を一定に維持する温調機構を設
けたことを特徴とする。あるいは、被加工物にレーザを
照射して加工するレーザ加工装置において；加工前の被
加工物を待機させる待機部に、温度を一定に維持する温
調機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】すなわち、ウェハホルダ及び／又はウェハ
搬送中のウェハ待機部に温調機構を設け、そこに設置さ
れたウェハの温度を設定値の温度にするようにした。そ
のため、機内の温度差によって徐々にウェハが変位する
ことなしに、精度を保った加工が可能になる。温調機構
の具体例としては、温調された液体媒体を流路に流すも
のや、ペルチェ素子を用いたものを挙げることができ
る。
搬送中のウェハ待機部に温調機構を設け、そこに設置さ
れたウェハの温度を設定値の温度にするようにした。そ
のため、機内の温度差によって徐々にウェハが変位する
ことなしに、精度を保った加工が可能になる。温調機構
の具体例としては、温調された液体媒体を流路に流すも
のや、ペルチェ素子を用いたものを挙げることができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の１実施例に係るレーザ加工装置及
びその周辺機器の全体配置を示す模式的側面図である。
図２は、図１の実施例のレーザ加工装置及びその周辺機
器の全体配置を示す模式的平面図である。この実施例の
レーザ加工装置本体は、被加工物１（この例ではウェ
ハ）を把持するウェハホルダ２を上に載せた水平面内で
移動可能なステージ３と、加工物１に加工レーザを射出
する加工光学系４から構成される。加工物１を把持した
ウェハホルダ２を積載したステージ３は、加工光学系４
の対物レンズ５直下に加工物１を移動させ、その位置
で、加工光学系４が加工ビームを射出してレーザ加工が
行われる。
る。図１は、本発明の１実施例に係るレーザ加工装置及
びその周辺機器の全体配置を示す模式的側面図である。
図２は、図１の実施例のレーザ加工装置及びその周辺機
器の全体配置を示す模式的平面図である。この実施例の
レーザ加工装置本体は、被加工物１（この例ではウェ
ハ）を把持するウェハホルダ２を上に載せた水平面内で
移動可能なステージ３と、加工物１に加工レーザを射出
する加工光学系４から構成される。加工物１を把持した
ウェハホルダ２を積載したステージ３は、加工光学系４
の対物レンズ５直下に加工物１を移動させ、その位置
で、加工光学系４が加工ビームを射出してレーザ加工が
行われる。
【００１３】この加工を司るレーザは、高出力であるこ
とが要求され、放出されるレーザ光等が人体に対しての
害を与えないよう、レーザ加工装置及び周辺機器全体が
囲い６で遮蔽されている。レーザ加工機の囲い６は、開
口部をウェハキャリアの出し入れ部に限り、加工中はそ
の開口部を施錠してしまい、いわば密閉の状態にする構
造を採用している。図１と図２において、未加工のウェ
ハを収納したウェハキャリア７は、キャリア室８のウェ
ハキャリア台９に、オペレータによって載置される。そ
の後、オペレータがキャリア室８のキャリア扉１０を閉
じ、加工開始指令を加工機に伝えた状態で、キャリア扉
１０は施錠手段１１により施錠される。この時点でレー
ザ光が照射されても、カバー外にレーザ光が漏れないよ
うになる。
とが要求され、放出されるレーザ光等が人体に対しての
害を与えないよう、レーザ加工装置及び周辺機器全体が
囲い６で遮蔽されている。レーザ加工機の囲い６は、開
口部をウェハキャリアの出し入れ部に限り、加工中はそ
の開口部を施錠してしまい、いわば密閉の状態にする構
造を採用している。図１と図２において、未加工のウェ
ハを収納したウェハキャリア７は、キャリア室８のウェ
ハキャリア台９に、オペレータによって載置される。そ
の後、オペレータがキャリア室８のキャリア扉１０を閉
じ、加工開始指令を加工機に伝えた状態で、キャリア扉
１０は施錠手段１１により施錠される。この時点でレー
ザ光が照射されても、カバー外にレーザ光が漏れないよ
うになる。
【００１４】ウェハ搬送装置１２はウェハキャリア７か
らウェハを一枚ずつ抜き出し、ウェハホルダ２までウェ
ハを搬送する。次に、ウェハのアライメントを行い、ウ
ェハの設置位置を測定し、加工位置座標を算出して、レ
ーザ加工機は加工を開始する。ウェハキャリアからウェ
ハホルダまでのウェハ搬送のプロセスを具体的に説明す
る。ウェハキャリア７からウェハ搬送装置１２によって
抜き取られたウェハは、プリアライメント部１３に搬送
される。この場所で、ウェハは、例えばオリフラ位置を
所定の方向に位置させるなどのステージ設置前のアライ
メント、いわゆるプリアライメントを施される。その
後、ウェハ搬送装置１２によってウェハホルダ２上に搬
送され、加工位置を精密に計測するためのファインアラ
イメントを実施する。
らウェハを一枚ずつ抜き出し、ウェハホルダ２までウェ
ハを搬送する。次に、ウェハのアライメントを行い、ウ
ェハの設置位置を測定し、加工位置座標を算出して、レ
ーザ加工機は加工を開始する。ウェハキャリアからウェ
ハホルダまでのウェハ搬送のプロセスを具体的に説明す
る。ウェハキャリア７からウェハ搬送装置１２によって
抜き取られたウェハは、プリアライメント部１３に搬送
される。この場所で、ウェハは、例えばオリフラ位置を
所定の方向に位置させるなどのステージ設置前のアライ
メント、いわゆるプリアライメントを施される。その
後、ウェハ搬送装置１２によってウェハホルダ２上に搬
送され、加工位置を精密に計測するためのファインアラ
イメントを実施する。
【００１５】ウェハ搬送においては、加工時間を短縮す
るため、加工終了したウェハとすぐに差し替えるように
している。このため、プリアライメント終了後のウェハ
を待機させる待機場所１４を設けることもある。
るため、加工終了したウェハとすぐに差し替えるように
している。このため、プリアライメント終了後のウェハ
を待機させる待機場所１４を設けることもある。
【００１６】加工中は前述のように、レーザが外部に漏
光しないような安全構造が確保されている。加工が終了
し、全ての加工済みウェハがウェハキャリア７に回収さ
れた段階で施錠は解放され、キャリア室８からウェハキ
ャリア７を取り出すことができる。仮に加工中にウェハ
キャリア７を取り出す必要が生じた場合は、オペレータ
はキャリアの途中取り出しの指令を加工機に送り、キャ
リア室８の施錠を解放する。このときは、キャリア室８
とウェハ搬送装置１２の間にある開口部１５に設けられ
たシャッタ１６が閉じ、加工中にキャリア扉１０を開け
てもレーザ光が漏れず、レーザ安全が損なわれることの
ないような構造になっている。
光しないような安全構造が確保されている。加工が終了
し、全ての加工済みウェハがウェハキャリア７に回収さ
れた段階で施錠は解放され、キャリア室８からウェハキ
ャリア７を取り出すことができる。仮に加工中にウェハ
キャリア７を取り出す必要が生じた場合は、オペレータ
はキャリアの途中取り出しの指令を加工機に送り、キャ
リア室８の施錠を解放する。このときは、キャリア室８
とウェハ搬送装置１２の間にある開口部１５に設けられ
たシャッタ１６が閉じ、加工中にキャリア扉１０を開け
てもレーザ光が漏れず、レーザ安全が損なわれることの
ないような構造になっている。
【００１７】ウェハホルダには温調手段１８が設置され
ており、ウェハは常に一定温度に保たれた状態で加工が
行われる。次に加工するウェハは、プリアライメント部
１３でプリアライメントを施された後、一枚目のウェハ
の加工終了まで待機場所１４で待機する。この待機場所
１４にも温調手段１９が設置されており、ウェハホルダ
２へ搬送される前にウェハは既に設定温度状態となり、
一枚目のウェハの加工が終了したならば、この待機位置
１４にあるウェハに差し替えられ、加工が実行される。
ており、ウェハは常に一定温度に保たれた状態で加工が
行われる。次に加工するウェハは、プリアライメント部
１３でプリアライメントを施された後、一枚目のウェハ
の加工終了まで待機場所１４で待機する。この待機場所
１４にも温調手段１９が設置されており、ウェハホルダ
２へ搬送される前にウェハは既に設定温度状態となり、
一枚目のウェハの加工が終了したならば、この待機位置
１４にあるウェハに差し替えられ、加工が実行される。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ウェハの温度を常に温調手段で一定にして加
工を行うので、ウェハが温度の異なる外気中から加工機
内に搬送され、ウェハが加工中に膨張又は伸縮すること
に起因する加工誤差が発生することがなく、高精度の加
工が行われる。また、長時間の加工で外気温が変動した
場合においても、温調手段により、ウェハ温度は一定に
保たれるので温度による加工誤差が発生することなく加
工が行われる。さらに、機内温度全体を制御する温調機
を必要としないため、レーザ加工装置全体のコストダウ
ンの効果も期待できる。
によれば、ウェハの温度を常に温調手段で一定にして加
工を行うので、ウェハが温度の異なる外気中から加工機
内に搬送され、ウェハが加工中に膨張又は伸縮すること
に起因する加工誤差が発生することがなく、高精度の加
工が行われる。また、長時間の加工で外気温が変動した
場合においても、温調手段により、ウェハ温度は一定に
保たれるので温度による加工誤差が発生することなく加
工が行われる。さらに、機内温度全体を制御する温調機
を必要としないため、レーザ加工装置全体のコストダウ
ンの効果も期待できる。
【図１】本発明の１実施例に係るレーザ加工装置及びそ
の周辺機器の全体配置を示す模式的側面図である。
の周辺機器の全体配置を示す模式的側面図である。
【図２】図１の実施例のレーザ加工装置及びその周辺機
器の全体配置を示す模式的平面図である。
器の全体配置を示す模式的平面図である。
１ ウェハ ２ ウェハホルダ ３ ステージ ４ 光学系 ５ 対物レンズ ６ 囲い ７ ウェハキャリア ８ キャリア室 ９ キャリア台 １０ 扉 １１ 施錠手段 １２ ウェハ搬送
装置 １３ プリアライメント部 １４ 待機場所 １５ 開口部 １６ シャッタ １７ ファン １８、１９ 温調
手段
装置 １３ プリアライメント部 １４ 待機場所 １５ 開口部 １６ シャッタ １７ ファン １８、１９ 温調
手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 31/00 Ｂ２３Ｋ 31/00 Ｊ
Claims (3)
- 【請求項１】 被加工物にレーザを照射して加工するレ
ーザ加工装置において；被加工物を保持するホルダに、
温度を一定に維持する温調機構を設けたことを特徴とす
るレーザ加工装置。 - 【請求項２】 被加工物にレーザを照射して加工するレ
ーザ加工装置において；加工前の被加工物を待機させる
待機部に、温度を一定に維持する温調機構を設けたこと
を特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 さらに、加工前の被加工物を待機させる
待機部に、温度を一定に維持する温調機構を設けたこと
を特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196427A JPH1128592A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196427A JPH1128592A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128592A true JPH1128592A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16357670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9196427A Pending JPH1128592A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1128592A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001062431A3 (en) * | 2000-02-28 | 2002-01-31 | Amada Co Ltd | Laser beam machining system and laser beam machining method using the same |
| JP2008140885A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽電池パネル製造システム及び太陽電池パネル製造方法 |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP9196427A patent/JPH1128592A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001062431A3 (en) * | 2000-02-28 | 2002-01-31 | Amada Co Ltd | Laser beam machining system and laser beam machining method using the same |
| US7087858B2 (en) | 2000-02-28 | 2006-08-08 | Amada Company, Limited | Laser beam machining system and laser beam machining method using the same |
| JP2008140885A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽電池パネル製造システム及び太陽電池パネル製造方法 |
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