CN104976955B

CN104976955B - 高度位置检测装置

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Publication number: CN104976955B
Application number: CN201510165816.4A
Authority: CN
Inventors: 能丸圭司
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2035-04-09
Also published as: US20150292865A1; TW201546924A; KR20150117220A; CN104976955A; JP6285784B2; TWI652748B; KR102256561B1; US9285211B2; JP2015200601A

Abstract

本发明提供高度位置检测装置，其能够正确地检测被保持于被加工物保持构件上的半导体晶片等被加工物中的被设定的区域的高度位置。检测被保持于卡盘工作台上的被加工物的高度位置的高度位置检测装置包括：单模光纤，其传送由被加工物反射且被光纤耦合器分路的返回光；受光元件，其接收从单模光纤发出的返回光且输出与接收到的光的强度对应的信号；以及控制构件，其具有用于保存设定了波长与高度的关系的表格的存储器。控制构件求出与法布里‑珀罗可调谐滤波器扫描单一波长的光的规定的周期同步地由受光元件接收的单一波长的光的波长，且对照波长与表格中记录的波长和高度，由此求出被保持于卡盘工作台上的被加工物的高度位置。

Description

高度位置检测装置

技术领域

本发明涉及高度位置检测装置，该高度位置检测装置检测被保持于激光加工设备等加工设备所配备的卡盘工作台上的半导体晶片等被加工物的高度位置。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面上利用以格子状排列的分割预定线来划分多个区域，且在该划分后的区域上形成IC、LSI等器件。另外，通过沿着分割预定线切断半导体晶片，对形成有器件的区域进行分割，来制造各个半导体器件。

作为上述的沿着半导体晶片等的分割预定线进行分割的方法，尝试了如下激光加工方法：使用对晶片具有透射性的脉冲激光光线，向要分割的区域的内部对准聚光点而照射脉冲激光光线。使用了该激光加工方法的分割方法中，从晶片的一个面侧向内部对准聚光点对晶片照射具有透射性的例如波长为1064nm的脉冲激光光线，在晶片内部沿着分割预定线连续地形成改性层，沿着因形成该改性层而强度降低的分割预定线施加外力，由此对被加工物进行分割(例如参照专利文献1)。当这样沿着在被加工物上形成的分割预定线而在内部形成改性层的情况下，重要的是将激光光线的聚光点定位在从被加工物的上表面到规定的深度位置上。

另外，作为对晶片等板状的被加工物进行分割的方法，提出了如下方法：通过沿着在被加工物上形成的分割预定线照射脉冲激光光线来形成激光加工槽，由机械制动装置沿着该激光加工槽进行割断的方法(例如参照专利文献2)。在这样沿着在被加工物上形成的分割预定线形成激光加工槽的情况下，将激光光线的聚光点定位在被加工物的规定高度位置上是也很重要的。

然而，在半导体晶片等板状的被加工物上存在起伏，且在其厚度上存在偏差，因此难以实施均匀的激光加工。即，当沿着分割预定线在晶片的内部形成改性层的情况下，如果在晶片的厚度上存在偏差，则照射激光光线时因折射率的关系而无法在规定的深度位置上均匀地形成改性层。另外，在沿着在晶片上形成的分割预定线形成激光加工槽的情况下，如果在其厚度上存在偏差，则也无法形成均匀的深度的激光加工槽。

为了消除上述的问题，专利文献3中公开了能够检测被保持于卡盘工作台上的半导体晶片等被加工物的上表面高度的高度位置检测装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3408805号公报

专利文献2：日本特开2010－272697号公报

专利文献3：日本特开2011－82354号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述专利文献3所公开的高度位置检测装置存在如下问题：由于是从发光构件倾斜地照射的光在被加工物的上表面反射、且根据该反射光的受光位置检测高度位置的技术，所以因高度发生变化而导致照射到偏离分割预定线的位置上，从而无法检测适当的位置的上表面高度。

本发明正是鉴于上述事实而提出的，其主要的技术课题在于提供一种高度位置检测装置，该高度位置检测装置能够正确地检测被保持于被加工物保持构件上的半导体晶片等被加工物中的被设定的区域的高度位置。

用于解决问题的手段

为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种高度位置检测装置，其特征在于，具备：保持被加工物的被加工物保持构件；检测被保持于该被加工物保持构件上的被加工物的高度位置的高度位置检测构件；以及使该被加工物保持构件与该高度位置检测构件相对地移动的移动构件，该高度位置检测构件具备：光源，其具有规定的波段；第1单模光纤，其传送从该光源发出的光；光纤耦合器，其与该第1单模光纤连结；法布里-珀罗(Fabry-Perot)可调谐滤波器，其在该光源与该光纤耦合器之间与该第1单模光纤连结，且根据该波段以规定的周期依次扫描单一波长的光且传送该单一波长的光；色差透镜，其对从该法布里-珀罗可调谐滤波器发出的单一波长的光进行聚光且向被保持于该被加工物保持构件上的被加工物照射；第2单模光纤，其传送由被加工物反射且经由该色差透镜被该光纤耦合器分路的返回光；受光元件，其接收从该第2单模光纤发出的返回光且输出与接收到的光的强度对应的信号；以及控制构件，其具有保存表格的存储器，该表格中设定了波长与高度的关系，该控制构件求出与该法布里-珀罗可调谐滤波器扫描单一波长的光的规定的周期同步地由该受光元件接收到的单一波长的光的波长，且对照该波长与该表格中记录的波长和高度，由此求出被保持于该被加工物保持构件上的被加工物的高度位置。

优选的是，当将由上述移动构件使被加工物保持构件与高度位置检测构件相对地移动的方向设为X坐标的情况下，控制构件与X坐标对应地求出被保持于被加工物保持构件上的被加工物的高度位置且在存储器中保存所求出的高度位置。

优选的是，上述高度位置检测构件安装于加工设备上，该加工设备包括：被加工物保持构件，其保持被加工物；加工构件，其对被保持于被加工物保持构件上的被加工物实施加工；X轴移动构件，其使被加工物保持构件与加工构件沿着X轴方向相对地移动；以及Y轴移动构件，其使被加工物保持构件和加工构件沿着与X轴方向正交的Y轴方向相对地移动。

发明效果

根据本发明的高度位置检测装置，控制构件求出与该法布里-珀罗可调谐滤波器扫描单一波长的光的规定的周期同步地由受光元件接收到的单一波长的光的波长，且对照波长与该表格中记录的波长和高度，由此求出被保持于被加工物保持构件上的被加工物的高度位置，因此解除了光照射到偏离被加工物的检测位置的位置上而检测到偏离检测位置的位置上的高度这样的问题。

附图说明

图1是按照本发明构成的高度位置检测装置所配备的激光加工设备的立体图。

图2是示出图1所示的激光加工设备所配备的高度位置检测装置的结构的框图。

图3是示出按照对构成图2所示的高度位置检测装置的法布里-珀罗可调谐滤波器施加的交流波以规定周期依次扫描各波长的光而进行传送的状态的说明图。

图4是示出构成图2所示的高度位置检测装置的色差透镜的聚光状态的说明图。

图5是图1所示的激光加工设备所配备的控制构件的模块结构图。

图6是设定了波长与高度的关系的控制表格。

图7是作为被加工物的半导体晶片的立体图。

图8是示出图7所示的半导体晶片贴附于在环状框架上安装的保护带的状态的立体图。

图9是示出图7所示的半导体晶片被保持于图1所示的激光加工设备的卡盘工作台的规定位置上的状态下的与坐标位置的关系的说明图。

图10是示出根据由图2所示的高度位置检测装置检测到的高度位置数据来生成的与XY坐标对应的相对于基准位置的偏差的说明图。

图11是由图1所示的激光加工设备所配备的高度位置检测装置实施的高度位置检测工序的说明图。

图12是由图1所示的激光加工设备在图7所示的半导体晶片上形成改性层的激光加工工序的说明图。

标号说明：

2：静止基座；

3：卡盘工作台机构；

36：卡盘工作台；

37：X轴移动构件；

374：X轴方向位置检测构件；

38：第1Y轴移动构件；

384：Y轴方向位置检测构件；

4：激光光线照射单元支承机构；

43：第2Y轴移动构件；

5：激光光线照射单元；

52：激光光线照射构件；

522：聚光器；

6：摄像构件；

7：高度位置检测装置；

71：光源；

72：第1单模光纤；

73：光纤耦合器；

74：法布里-珀罗可调谐滤波器；

75：色差透镜；

76：交流电源施加构件；

77：第2单模光纤；

78：放大器；

79：受光元件；

9：控制构件；

10：半导体晶片。

具体实施方式

下面，参照附图，对按照本发明构成的高度位置检测装置的优选实施方式进行详细的说明。

在图1中示出了配备有按照本发明构成的高度位置检测装置的作为加工设备的激光加工设备1的立体图。图1所示的激光加工装置1具备：静止基座2；保持被加工物的卡盘工作台机构3，其配设在该静止基座2上，且可在由箭头X所示的X轴方向上移动；激光光线照射单元支承机构4，其配设在静止基座2上，且可在与由上述箭头X所示的X轴方向正交的由箭头Y所示的Y轴方向上移动；以及激光光线照射单元5，其配设在该激光光线单元支承机构4上，且可在由箭头Z所示的Z轴方向上移动。

上述卡盘工作台机构3具备：一对导轨31、31，它们在X轴方向上平行地配设在静止基座2上；第1滑动块32，其配设在该导轨31、31上，且可在X轴方向上移动；第2滑动块33，其配设在该第1滑动块32上，且可在Y轴方向上移动；罩工作台35，其借助圆筒部件34被支承于该第2滑动块33上；以及作为被加工物保持构件的卡盘工作台36。该卡盘工作台36具备由多孔性材料形成的吸附卡盘361，在吸附卡盘361上由未图示的吸引构件保持作为被加工物的例如圆盘状的半导体晶片。这样构成的卡盘工作台36通过在圆筒部件34内配设的未图示的脉冲电机进行旋转。此外，在卡盘工作台36上配设有用于固定后面叙述的环状框架的夹紧装置362。

在上述第1滑动块32的下表面设置有与上述一对导轨31、31嵌合的一对导槽321、321，并且在上述第1滑动块32的上表面设置有在Y轴方向上平行地形成的一对导轨322、322。这样构成的第1滑动块32被构成为通过使导槽321、321与一对导轨31、31嵌合，可沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动。在本实施方式中的卡盘工作台机构3具备用于使第1滑动块32沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动的X轴移动构件37。X轴移动构件37包括在上述一对导轨31与31之间平行地配设的外螺纹杆(male screw rod)371、以及用于旋转驱动该外螺纹杆371的脉冲电机372等驱动源。外螺纹杆371的一端旋转自如地被支撑于固定在上述静止基座2上的轴承块373，外螺纹杆371的另一端与上述脉冲电机372的输出轴进行传动连结。此外，外螺纹杆371螺合于在第1滑动块32的中央部下表面突出设置的未图示的内螺纹块上形成的贯通内螺纹孔。从而，通过脉冲电机372对外螺纹杆371进行正转及反转驱动，由此使第1滑动块32沿着导轨31、31在X轴方向上移动。

激光加工设备1具备用于检测上述卡盘工作台36的X轴方向位置的X轴方向位置检测构件374。X轴方向位置检测构件374包括：沿着导轨31配设的直线比例尺374a；以及读取头374b，其配设在第1滑动块32上且与第1滑动块32一起沿着直线比例尺374a移动。在图示的实施方式中，该X轴方向位置检测构件374的读取头374b每隔1μm向后面叙述的控制构件发送1个脉冲的脉冲信号。而且，后面叙述的控制构件通过对所输入的脉冲信号进行计数，来检测卡盘工作台36的X轴方向位置。

上述第2滑动块33被构成为：在上述第2滑动块33的下表面设置有与设置于上述第1滑动块32的上表面的一对导轨322、322嵌合的一对导槽331、331，通过使该导槽331、331与一对导轨322、322嵌合，上述第2滑动块33可在Y轴方向上移动。卡盘工作台机构3具备用于使第2滑动块33沿着设置于第1滑动块32上的一对导轨322、322在Y轴方向上移动的第1Y轴移动构件38。第1Y轴移动构件38包括：在上述一对导轨322与322之间平行地配设的外螺纹杆381；以及用于旋转驱动该外螺纹杆381的脉冲电机382等驱动源。外螺纹杆381的一端旋转自如地被支承于在上述第1滑动块32的上表面固定的轴承块383，外螺纹杆381的另一端与上述脉冲电机382的输出轴传动连结。此外，外螺纹杆381螺合于在第2滑动块33的中央部下表面突出地设置的未图示的内螺纹块上形成的贯通内螺纹孔。从而，通过由脉冲电机382对外螺纹杆381进行正转及反转驱动，使第2滑动块33沿着导轨322、322在Y轴方向上移动。

激光加工设备1具备用于检测上述第2滑动块33的Y轴方向位置的Y轴方向位置检测构件384。Y轴方向位置检测构件384包括：沿着导轨322配设的直线比例尺384a；以及读取头384b，其配设在第2滑动块33上且与第2滑动块33一起沿着直线比例尺384a移动。在图示的实施方式中，该Y轴方向位置检测构件384的读取头384b每隔1μm向后面叙述的控制构件发送1个脉冲的脉冲信号。而且，后面叙述的控制构件通过对所输入的脉冲信号进行计数，检测卡盘工作台36的Y轴方向位置。

上述激光光线照射单元支承机构4具备：一对导轨41、41，它们沿着由箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)平行地配设在静止基座2上；以及可动支承基座42，其配设在该导轨41、41上，且可在由箭头Y所示的方向上移动。该可动支承基座42包括在导轨41、41上以可移动的方式配设的移动支承部421、以及安装于该移动支承部421的安装部422。在安装部422的一个侧面上平行地设置有沿着由箭头Z所示的Z轴方向(聚光点位置调整方向)延伸的一对导轨423、423。激光光线照射单元支承机构4具备用于使可动支承基座42沿着一对导轨41、41在Y轴方向上移动的第2Y轴移动构件43。第2Y轴移动构件43包括在上述一对导轨41、41之间平行地配设的外螺纹杆431、以及用于旋转驱动该外螺纹杆431的脉冲电机432等驱动源。外螺纹杆431的一端旋转自如地被支撑于在上述静止基座2上固定的未图示的轴承块，外螺纹杆431的另一端与上述脉冲电机432的输出轴传动连结。此外，外螺纹杆431螺合于在构成可动支承基座42的移动支承部421的中央部下表面突出设置的未图示的内螺纹块上形成的内螺纹孔。因此，通过由脉冲电机432对外螺纹杆431进行正转及反转驱动，使可动支承基座42沿着导轨41、41在Y轴方向上移动。

本实施方式中的激光光线照射单元5具备：单元保持装置51；以及安装于该单元保持装置(unit holder)51上的激光光线照射构件52。单元保持装置51设置有以可滑动的方式与设置于上述安装部422上的一对导轨423、423嵌合的一对导槽511、511，通过使该导槽511、511与上述导轨423、423嵌合，以可在Z轴方向上移动的方式被支承。

激光光线照射单元5具备用于使单元保持装置51沿着一对导轨423、423在Z轴方向上移动的Z轴移动构件53。Z轴移动构件53包括在一对导轨423、423之间配设的外螺纹杆(未图示)、以及用于旋转驱动该外螺纹杆的脉冲电机532等驱动源，通过由脉冲电机532对未图示的外螺纹杆进行正转及反转驱动，使单元保持装置51和激光光线照射构件52沿着导轨423、423在Z轴方向上移动。此外，在本实施方式中，通过使脉冲电机532进行正转驱动，使得激光光线照射构件52向上方移动，通过使脉冲电机532进行反转驱动，使得激光光线照射构件52向下方移动。

激光光线照射单元5具备用于检测激光光线照射构件52的Z轴方向位置的Z轴方向位置检测构件55。Z轴方向位置检测构件55包括：与上述导轨423、423平行地配设的直线比例尺551；以及读取头552，其安装在上述单元保持装置51上且与单元保持装置51一起沿着直线比例尺551移动。在图示的实施方式中，该Z轴方向位置检测构件55的读取头552每隔1μm向后面叙述的控制构件发送1个脉冲的脉冲信号。

激光光线照射构件52包括实质上水平地配置的圆筒形状的壳体521。在该壳体521内配设有脉冲激光光线振荡构件，该脉冲激光光线振荡构件具备由未图示的YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成的脉冲激光光线振荡器和重复频率设定构件。在上述壳体521的末端部安装有用于对从脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线进行聚光的聚光器522。

在构成上述激光光线照射构件52的壳体521的末端部配设有摄像构件6，摄像构件6检测由激光光线照射构件52要激光加工的加工区域。该摄像构件6除了利用可见光线进行摄像的通常的摄像元件(CCD)以外还包括：向被加工物照射红外线的红外线照明构件；捕捉由该红外线照明构件照射的红外线的光学系统；以及输出与由该光学系统捕捉到的红外线对应的电信号的摄像元件(红外线CCD)等，该摄像构件6向后面叙述的控制构件发送所摄像的图像信号。

另外，在构成上述激光光线照射构件52的壳体521的末端部配设有高度位置检测装置7，高度位置检测装置7用于检测被保持于卡盘工作台36上的被加工物的上表面高度位置。该高度位置检测装置7具备图2所示的高度位置检测构件70。图2所示的高度位置检测构件70具备：具有规定的波段的光源71；传送从该光源71发出的光的第1单模光纤72；与该第1单模光纤72连结的光纤耦合器73；在光源71与光纤耦合器73之间与第1单模光纤72连结且根据波段以规定的周期依次扫描单一波长的光且进行传送的法布里-珀罗可调谐(Fabry-Perot)滤波器74；对从该法布里-珀罗可调谐滤波器74发出的单一波长的光进行聚光且向被保持于卡盘工作台36上的被加工物W照射的色差透镜75。此外，上述光源71发出波段为例如300～900nm的光。上述法布里-珀罗可调谐滤波器74与规定的频率(例如50kHz)的交流电源施加构件76连接，如图3所示，按照交流波以规定周期依次扫描各波长的光而进行传送。此外，按照交流波各波长的光优选使用接近交流波的直线的区域即400～800nm。另外，如图4所示，上述色差透镜75发挥使聚光点位置根据入射的光的波长而不同的功能，例如，使波长为400nm的光会聚在P1上，使波长为600nm的光会聚在P2上，使波长为800nm的光会聚在P3上。此外，在图示的实施方式中，以波长为600nm的聚光点P2作为中心，波长为400nm的聚光点P1与波长为800nm的聚光点P3之间的间隔被设定为100μm。

参照图2继续进行说明，经由上述色差透镜75照射的在被加工物W的上表面反射的返回光经由色差透镜75引导至光纤耦合器73。图示的高度位置检测构件70具备：传送被引导至光纤耦合器73且被光纤耦合器73分路的返回光的第2单模光纤77；对从该第2单模光纤77发出的返回光进行放大的放大器78；以及接收由该放大器78放大后的返回光且输出与接收到的光的强度对应的信号的受光元件79，受光元件79向后面叙述的控制构件发送与接收到的返回光的各波长对应的光强度。

激光加工设备1具备图5所示的控制构件9。控制构件9由计算机构成，控制构件9具有：按照控制程序进行运算处理的中央处理装置(CPU)91；保存控制程序等的只读存储器(ROM)92；保存运算结果等的可读写的随机访问存储器(RAM)93；输入接口94和输出接口95。控制构件9的输入接口94被输入来自上述X轴方向位置检测构件374、Y轴方向位置检测构件384、Z轴移动构件53、摄像构件6、受光元件79等的检测信号。而且，从控制构件9的输出接口95向上述脉冲电机372、脉冲电机382、脉冲电机432、脉冲电机532、激光光线照射构件52等输出控制信号。此外，上述随机访问存储器(RAM)93具备：第1存储区域93a，其保存控制表格，该控制表格中设定了图6所示的波长与高度的关系；第2存储区域93b，其存储后面叙述的被加工物的设计值的数据；以及存储后面叙述的被加工物在XY坐标上的相对于基准位置的偏差的第3存储区域93c和其它存储区域。此外，设定了图6所示的波长与高度的关系的控制表格中，将波长为600nm时设定的高度位置设为(0)，当波长小于600nm的情况下将高度位置设为+(μm)，当波长大于600nm的情况下将高度位置设为-(μm)。这样构成的控制构件9，求出与上述法布里-珀罗可调谐滤波器74扫描单一波长的光的规定的周期同步地由受光元件79接收到的波长中的光强度最高的波长，对照该波长与图6所示的控制表格中设定的波长和高度，由此求出被保持于卡盘工作台36上的被加工物W的高度位置、即相对于波长为600nm时设定的高度位置(0)(基准位置)的偏差。

配备有高度位置检测装置7的激光加工设备1是如上所述地构成的，下面对其作用进行说明。在图7中示出了作为被加工物的半导体晶片的立体图。图7所示的半导体晶片10由例如厚度为200μm的硅晶片构成，在半导体晶片10的表面10a的由形成为格子状的多个分割预定线101划分的多个区域上形成有IC、LSI等器件102。如图8所示，这样形成的半导体晶片10的表面10a侧贴附于安装在环状框架F的由聚烯烃(Polyolefin)等合成树脂片材构成的例如厚度为300μm的保护带T(保护带贴附工序)。从而，半导体晶片10的背面10b成为上侧。

对使用上述的激光加工装置1沿着上述半导体晶片10的分割预定线101照射激光光线而在半导体晶片10的内部沿着分割预定线101形成改性层的激光加工的实施方式进行说明。此外，当在半导体晶片10的内部形成改性层时，如果在半导体晶片的厚度上存在偏差，则无法以规定的深度均匀地形成改性层。因此，在实施激光加工之前，由上述的高度位置检测装置7计测被保持于卡盘工作台36上的半导体晶片10的上表面高度位置。

在计测被保持于卡盘工作台36上的半导体晶片10的上表面高度位置的时候，首先在上述的图1所示的激光加工设备的卡盘工作台36上载置半导体晶片10的保护带T侧。而且，通过使未图示的吸引构件进行工作，半导体晶片10隔着保护带T被吸引保持在卡盘工作台36上(晶片保持工序)。从而，隔着保护带T被保持在卡盘工作台36上的半导体晶片10的背面10b成为上侧。通过这样，在实施了晶片保持工序时，使加工进给构件37进行工作而将吸引保持了半导体晶片10的卡盘工作台36定位在摄像构件6的正下方。

如果卡盘工作台36定位于摄像构件6的正下方，则由摄像构件6和控制构件9执行对要激光加工半导体晶片10的加工区域进行检测的校准作业。即，摄像构件6和控制构件9执行半导体晶片10的在第1方向上形成的分割预定线101是否与X轴方向平行地定位的校准。另外，对于形成于半导体晶片10的在与第1方向正交的方向上形成的分割预定线101，同样进行校准。此时，虽然半导体晶片10的形成有分割预定线101的表面10a位于下侧，但是，由于摄像构件6如上所述那样具有由红外线照明构件、可捕捉红外线的光学系统和输出与红外线对应的电信号的摄像元件(红外线CCD)等构成的摄像构件，所以能够透过背面10b对分割预定线101进行摄像。

如上所述那样进行了校准之后，卡盘工作台36上的半导体晶片10成为定位于图9的(a)所示的坐标位置上的状态。此外，图9的(b)示出了将卡盘工作台36即分割预定线由图9的(a)所示的状态旋转90度的状态。

此外，在定位于图9的(a)和图9的(b)所示的坐标位置上的状态下的半导体晶片10上形成的各分割预定线101的进给开始位置坐标值(A1、A2、A3···An)、进给结束位置坐标值(B1、B2、B3···Bn)、进给开始位置坐标值(C1、C2、C3···Cn)和进给结束位置坐标值(D1、D2、D3···Dn)的设计值的数据被保存在控制构件9的随机访问存储器(RAM)93的第2存储区域93b中。

如上所述，检测在被保持于卡盘工作台36的半导体晶片10上形成的分割预定线101且进行了检测位置的校准之后，卡盘工作台36进行移动而使图9的(a)中最上方的分割预定线101定位于高度位置检测装置7的色差透镜75正下方。而且，如图11所示，还将半导体晶片10的分割预定线101的一端(图11中左端)即进给开始位置坐标值(A1)(参照图9的(a))定位于色差透镜75的正下方。而且，使高度位置检测装置7进行工作，并且使卡盘工作台36沿着图11中由箭头X1所示的方向以规定的进给速度(例如200mm/秒)移动，且根据来自X轴方向位置检测构件374的检测信号而移动至进给结束位置坐标值(B1)(高度位置检测工序)。其结果是，能够如上所述地检测半导体晶片10的在图9的(a)中最上方的分割预定线101的高度位置、即相对于波长为600nm时设定的高度位置(0)(基准位置)的偏差。而且，如图10所示，控制构件9根据相对于波长为600nm时设定的高度位置(0)(基准位置)的偏差，求出半导体晶片10在XY坐标上的相对于基准位置的偏差，且将该XY坐标上的相对于基准位置的偏差保存在上述随机访问存储器(RAM)103的第3存储区域93c中。通过这样，按照在半导体晶片10上形成的全部分割预定线101实施高度位置检测工序，且将各分割预定线101在XY坐标上的相对于基准位置的偏差保存在上述随机访问存储器(RAM)103的第3存储区域103c中。如上所述，高度位置检测装置7求出经由色差透镜75向被保持于卡盘工作台36上的被加工物W的上表面垂直地照射的光的返回光中的光强度最高的波长，由此检测被加工物W的高度位置，因此，消除了光照射到偏离分割预定线101的位置上而检测偏离分割预定线101的位置的高度这样的问题。

通过这样，按照在半导体晶片10上形成的全部分割预定线101实施了高度位置检测工序之后，实施在半导体晶片10的内部沿着分割预定线101形成改性层的激光加工。

在实施激光加工的时候，首先使卡盘工作台36移动而使图9的(a)中最上方的分割预定线101定位于激光光线照射构件52的聚光器522的正下方。而且，如图12的(a)所示，使分割预定线101的一端(图12的(a)中左端)即进给开始位置坐标值(A1)(参照图9的(a))定位于聚光器522的正下方。控制构件9使Z轴移动构件53进行工作而使从聚光器522照射的脉冲激光光线的聚光点P对准相对于半导体晶片10的背面10b(上表面)的规定的深度位置。接着，控制构件9使激光光线照射构件52进行工作，从聚光器522照射脉冲激光光线，并且使卡盘工作台36沿着由箭头X1所示的方向以规定的加工进给速度移动(激光加工工序)。而且，如图12的(b)，如果聚光器522的照射位置到达分割预定线101的另一端(图12的(b)中右端)，则停止脉冲激光光线的照射，并且停止卡盘工作台36的移动。在该激光加工工序中，控制构件9根据随机访问存储器(RAM)103的第3存储区域103c中保存的分割预定线101的与XY坐标对应的相对于基准位置的偏差，控制Z轴移动构件53的脉冲电机532，如图12的(b)所示，使聚光器522以与半导体晶片10在分割预定线101的高度位置对应的方式沿着上下方向移动。其结果是，如图12的(b)所示，在半导体晶片10的内部，在相对于背面10b(上表面)的规定的深度位置上与背面10b(上表面)平行地形成有改性层110。

此外，上述激光加工工序中的加工条件例如被设定为如下。

通过如上所述那样构成，按照半导体晶片10的沿着第1方向延伸的全部分割预定线101执行了上述激光加工工序之后，使卡盘工作台36旋转90度，按照沿着与上述第1方向正交的方向延伸的各分割预定线101执行上述激光加工工序。通过这样，按照在半导体晶片10上形成的全部分割预定线101执行了上述激光加工工序之后，保持着半导体晶片10的卡盘工作台36返回到最初吸引保持半导体晶片10的位置上，且在此处解除对半导体晶片10的吸引保持。而且，由未图示的输送构件将半导体晶片10输送到分割工序。

以上示出了将本发明的被保持于卡盘工作台上的被加工物的高度位置检测装置适用于激光加工设备的例子，但是本发明能够适用于对被保持于卡盘工作台上的被加工物进行加工的各种加工设备上。

Claims

1.一种高度位置检测装置，其特征在于，该高度位置检测装置具备：保持被加工物的被加工物保持构件；检测被保持于该被加工物保持构件上的被加工物的高度位置的高度位置检测构件；以及使该被加工物保持构件与该高度位置检测构件相对地移动的移动构件，

该高度位置检测构件具备：光源，其具有规定的波段；第1单模光纤，其传送从该光源发出的光；光纤耦合器，其与该第1单模光纤连结；法布里-珀罗可调谐滤波器，其在该光源与该光纤耦合器之间与该第1单模光纤连结，且根据该波段以规定的周期依次扫描单一波长的光并传送该单一波长的光；色差透镜，其对从该法布里-珀罗可调谐滤波器发出的单一波长的光进行聚光且向被保持于该被加工物保持构件上的被加工物照射；第2单模光纤，其传送由被加工物反射且经由该色差透镜被该光纤耦合器分路的返回光；受光元件，其接收从该第2单模光纤发出的返回光且输出与接收到的光的强度对应的信号；以及控制构件，其具有保存表格的存储器，该表格中设定了波长与高度的关系，

该控制构件求出如下的单一波长的光的波长，该单一波长的光是与该法布里-珀罗可调谐滤波器扫描单一波长的光的规定的周期同步地由该受光元件接收到的光，并且该控制构件对照该波长与该表格中记录的波长和高度，由此求出被保持于该被加工物保持构件上的被加工物的高度位置。

2.根据权利要求1所述的高度位置检测装置，其特征在于，

当将由该移动构件使该被加工物保持构件与该高度位置检测构件相对地移动的方向设为X坐标的情况下，该控制构件与X坐标对应地求出被保持于该被加工物保持构件上的被加工物的高度位置且在该存储器中保存所求出的高度位置。

3.根据权利要求1或2所述的高度位置检测装置，其特征在于，

该高度位置检测构件安装于加工设备上，该加工设备包括：被加工物保持构件，其保持被加工物；加工构件，其对被保持于该被加工物保持构件上的被加工物实施加工；X轴移动构件，其使该被加工物保持构件与该加工构件沿着X轴方向相对地移动；以及Y轴移动构件，其使该被加工物保持构件和该加工构件沿着与X轴方向正交的Y轴方向相对地移动。