JP7292798B2 - 傾き確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物に照射されるレーザービームの傾きを確認する際に用いられる傾き確認方法に関する。

各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップは、基材となるウェーハの表面をストリートと呼ばれる分割予定ラインで複数の領域に区画し、各領域に集積回路等のデバイスを形成した上で、このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより得られる。ウェーハのような板状の被加工物を分割する際には、例えば、被加工物に吸収される波長のレーザービームを照射できるレーザービーム照射ユニットを備えたレーザー加工装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

レーザービーム照射ユニットは、一般に、レーザー発振器と、複数の光学部品でなる光学系と、を含んでおり、レーザー発振器で発生させたレーザービームを光学系で被加工物へと導く。このレーザービーム照射ユニットを用いて、被加工物の表面又は内部で集光するようにレーザービームを照射すれば、いわゆるアブレーション加工によって被加工物に溝等を形成できる。

ところで、被加工物の表面に対してレーザービームが斜めに入射すると（入射角≠０°）、レーザービームによって形成される溝が傾いたり、アブレーション加工の際に発生する屑（デブリ）が溝の片側に多く飛散したりする。よって、上述のような被加工物のアブレーション加工では、被加工物の表面に対してレーザービームの入射方向（進行方向）が垂直になるように、レーザービーム照射ユニットの光学系を調整しておくことが重要になる。

特開２００７－２７５９１２号公報

被加工物に対するレーザービームの入射方向の傾きを確認する方法としては、例えば、レーザービーム照射ユニットから照射されるレーザービームをミラーで反射させて、入射光に対する反射光のずれを確認する方法がある。しかしながら、この方法では、ホルダー等によって固定されるミラーの角度が適切な値からずれた場合に、レーザービームの入射方向の傾きを精度良く確認することが難しくなってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物に照射されるレーザービームの傾きを精度良く確認できる傾き確認方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、レーザービーム照射ユニットの照射ヘッドから被加工物に照射され該被加工物に吸収される波長のレーザービームの該被加工物に対する傾きを確認する傾き確認方法であって、下面から上面までの距離が異なる第１領域と第２領域とを含む被加工物の該下面を基準とする所定の高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該下面に沿う方向に相対的に移動させることで、該被加工物に照射される該レーザービームで該上面に開口を有する溝を該被加工物に形成する加工ステップと、該溝を上方から撮像して得られる画像に基づいて、該被加工物と該照射ヘッドとの該相対的な移動の方向に合わせて該画像内に設定され基準となる線に対する、該第１領域での該溝の位置を表す第１ずれ量を算出する第１ずれ量算出ステップと、該溝を上方から撮像して得られる画像に基づいて、該被加工物と該照射ヘッドとの該相対的な移動の方向に合わせて該画像内に設定され基準となる線に対する、該第２領域での該溝の位置を表す第２ずれ量を算出する第２ずれ量算出ステップと、該第１ずれ量と該第２ずれ量とに基づいて、該被加工物に入射する該レーザービームの入射方向の該下面に対する傾きを確認する傾き確認ステップと、を含むことを特徴とする傾き確認方法が提供される。

本発明の一態様にかかる傾き確認方法において、該傾き確認ステップでは、該第１ずれ量と該第２ずれ量との差、並びに、該第１領域及び該第２領域の該下面から該上面までの距離に基づいて該入射方向の傾きの角度を算出し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該下面に対する傾きが許容される範囲内であれば、該照射ヘッドを調整する必要がないと判定し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲外であれば、該照射ヘッドを調整する必要があると判定する判定ステップを更に含むことがある。

本発明の一態様にかかる傾き確認方法において、該被加工物は、該下面に対して傾斜した該上面を有していても良い。また、該被加工物は、該下面に沿った該上面を有する階段状に形成されていても良い。

本発明の一態様にかかる傾き確認方法では、下面から上面までの距離が異なる第１領域と第２領域とを含む被加工物の下面を基準とする所定の高さの位置にレーザービームを集光させながら被加工物と照射ヘッドとを下面に沿う方向に相対的に移動させることで、上面に開口を有する溝を被加工物に形成する。

そして、この溝を上方から撮像して得られる画像に基づいて、画像内に設定され基準となる線と、第１領域での溝と、の距離に相当する第１ずれ量と、画像内に設定され基準となる線と、第２領域での溝と、の距離に相当する第２ずれ量と、を算出する。

第１領域及び第２領域において、溝は、それぞれ被加工物の上面のレーザービームが照射された位置に形成されるので、第１ずれ量は、第１領域に形成された溝が基準の位置からどの程度ずれるかを表し、第２ずれ量は、第２領域に形成された溝が基準の位置からどの程度ずれるかを表すことになる。よって、第１ずれ量と第２ずれ量とに基づいて、レーザービームの入射方向の被加工物に対する傾きを精度良く確認できる。

レーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 被加工物等の構成例を示す斜視図である。 図３（Ａ）は、被加工物にレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、被加工物に形成される溝を模式的に示す斜視図である。 図４（Ａ）は、被加工物の厚みが大きな領域Ａにレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、領域Ａの溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図５（Ａ）は、被加工物の厚みが中程度の領域Ｂにレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図であり、図５（Ｂ）は、領域Ｂの溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図６（Ａ）は、被加工物の厚みが小さな領域Ｃにレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図であり、図６（Ｂ）は、領域Ｃの溝を撮像ユニットで撮像して得られる画像の例を示す図である。 図７（Ａ）は、第１ずれ量と画像との関係を模式的に示す図であり、図７（Ｂ）は、第２ずれ量と画像との関係を模式的に示す図である。 変形例に係る被加工物にレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる傾き確認方法が用いられるレーザー加工装置２の構成例を示す斜視図である。なお、図１では、レーザー加工装置２の一部の構成要素を機能ブロックで示している。また、以下の説明で用いられるＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）、及びＺ軸方向（高さ方向）は、互いに垂直である。

図１に示すように、レーザー加工装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。基台４の上面には、水平移動機構（加工送り機構、割り出し送り機構）６が配置されている。水平移動機構６は、基台４の上面に固定されＹ軸方向に対して概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール８を備えている。Ｙ軸ガイドレール８には、Ｙ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。

Ｙ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられている。このＹ軸移動テーブル１０のナット部には、Ｙ軸ガイドレール８に対して概ね平行なＹ軸ボールネジ１２が螺合されている。Ｙ軸ボールネジ１２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ１４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ１４でＹ軸ボールネジ１２を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル１０は、Ｙ軸ガイドレール８に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動テーブル１０の上面には、Ｘ軸方向に対して概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール１６が設けられている。Ｘ軸ガイドレール１６には、Ｘ軸移動テーブル１８がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１８の下面側には、ナット部（不図示）が設けられている。

このＸ軸移動テーブル１８のナット部には、Ｘ軸ガイドレール１６に対して概ね平行なＸ軸ボールネジ２０が螺合されている。Ｘ軸ボールネジ２０の一端部には、Ｘ軸パルスモータ２２が連結されている。Ｘ軸パルスモータ２２でＸ軸ボールネジ２０を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル１８は、Ｘ軸ガイドレール１６に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル１８の上面側には、円柱状のテーブル基台２４が配置されている。また、テーブル基台２４の上部には、被加工物１１（図２参照）の保持に使用されるチャックテーブル（保持テーブル）２６が配置されている。テーブル基台２４の下部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

この回転駆動源から発生する力によって、チャックテーブル２６は、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、テーブル基台２４及びチャックテーブル２６は、上述した水平移動機構６によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動する（加工送り、割り出し送り）。

図２は、被加工物１１等の構成例を示す斜視図である。図２に示すように、本実施形態で用いられる被加工物１１は、概ね平坦な下面１１ｂと、この下面１１ｂに対して傾斜した上面１１ａと、を有する板状に形成されている。すなわち、被加工物１１は、厚み（下面１１ｂから上面１１ａまでの距離）が異なる複数の領域を含んでいる。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる平坦な基板を傾けた上で、この基板の上面側（又は下面側）を研削加工することによって得られる。また、例えば、シリコン等の半導体材料でなる平坦な基板の上面（又は下面）に、ポリイミド等でなる膜を被覆することによって被加工物１１を得ても良い。

被加工物１１の下面１１ｂには、被加工物１１よりも大きな径の粘着テープ（ダイシングテープ）１３を貼付する。また、粘着テープ１３の外周部分には、環状のフレーム１５を固定する。すなわち、被加工物１１は、粘着テープ１３を介してフレーム１５に支持される。

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、シリコンとは別の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板から得られる被加工物１１を用いても良い。また、チャックテーブル２６によって被加工物１１を適切に保持できるようであれば、被加工物１１の下面１１ｂには、必ずしも粘着テープ１３を貼付しなくて良い。

チャックテーブル２６の上面の一部は、例えば、多孔質材で構成されており、被加工物１１を保持するための保持面２６ａになる。この保持面２６ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル２６の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル２６の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を固定する４個のクランプ２８が設けられている。

水平移動機構６のＹ軸方向の一方側の領域には、Ｘ軸方向に対して概ね垂直な側面を持つ柱状の支持構造３０が設けられている。この支持構造３０の側面には、鉛直移動機構（高さ調整機構）３２が配置されている。鉛直移動機構３２は、支持構造３０の側面に固定されＺ軸方向に対して概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３４を備えている。Ｚ軸ガイドレール３４には、Ｚ軸移動テーブル３６がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動テーブル３６の裏面側（Ｚ軸ガイドレール３４側）には、ナット部（不図示）が設けられている。このＺ軸移動テーブル３６のナット部には、Ｚ軸ガイドレール３４に対して概ね平行なＺ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。Ｚ軸ボールネジの一端部には、Ｚ軸パルスモータ３８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３８でＺ軸ボールネジを回転させれば、Ｚ軸移動テーブル３６は、Ｚ軸ガイドレール３４に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動テーブル３６の表面側には、支持具４０が固定されており、この支持具４０には、レーザービーム照射ユニット４２の一部が支持されている。レーザービーム照射ユニット４２は、例えば、基台４に固定されたレーザー発振器（不図示）と、支持具４０に支持された筒状のハウジング４４と、ハウジング４４のＹ軸方向の端部に設けられた照射ヘッド４６と、を含む。

レーザー発振器は、例えば、レーザー発振に適したＮｄ：ＹＡＧ等のレーザー媒質を含んでおり、被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを生成してハウジング４４側に放射する。ハウジング４４は、レーザービーム照射ユニット４２を構成する光学系の一部を収容しており、レーザー発振器から放射されたレーザービームを照射ヘッド４６へと導く。なお、この光学系は、主に、ミラーやレンズ等の光学部品によって構成される。

照射ヘッド４６には、レーザービーム照射ユニット４２を構成する光学系の別の一部が設けられている。例えば、この照射ヘッド４６は、ハウジング４４から導かれたレーザービームの進路をミラー（不図示）等で下向きに変え、集光用のレンズ４６ａ（図３（Ａ）等参照）で所定の高さに集光する。

照射ヘッド４６のＸ軸方向の一方側の領域には、レーザービーム照射ユニット４２のハウジング４４に固定された撮像ユニット４８が配置されている。撮像ユニット４８は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等を含み、チャックテーブル２６によって保持された被加工物１１の上面１１ａ側を撮像する際に用いられる。

基台４の上部は、各構成要素を収容できるカバー（不図示）によって覆われている。このカバーの側面には、ユーザーインターフェースとなるタッチパネル式のディスプレイ（入出力ユニット）５０が配置されている。例えば、被加工物１１を加工する際に適用される種々の条件は、このディスプレイ５０を介してレーザー加工装置２に入力される。また、撮像ユニット４８で生成された画像は、ディスプレイ５０に表示される。

水平移動機構６、鉛直移動機構３２、レーザービーム照射ユニット４２、撮像ユニット４８、ディスプレイ５０等の構成要素は、それぞれ、制御部（制御ユニット）５２に接続されている。制御部５２は、被加工物１１の加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。

制御部５２は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されたソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御部５２の機能が実現される。

レーザー加工装置２を用いて被加工物１１を加工する際には、まず、下面１１ｂに貼付された粘着テープ１３を介して被加工物１１をチャックテーブル２６に載せ、吸引源の負圧を保持面２６ａに作用させる。これにより、被加工物１１はチャックテーブル２６に保持され、その上面１１ａが露出する。なお、フレーム１５は、４個のクランプ２８によって固定される。

被加工物１１をチャックテーブル２６で保持した後には、水平移動機構６でチャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させながら、レーザービーム照射ユニット４２の照射ヘッド４６から下方にレーザービーム２１を照射する。照射ヘッド４６のＺ軸方向の位置（高さ）は、例えば、被加工物１１の任意の深さの位置にレーザービーム２１が集光するように調整される。

これにより、チャックテーブル２６の移動の経路に沿って被加工物１１にレーザービーム２１を照射し、このレーザービーム２１によって被加工物１１の上面１１ａ側を加工できる（アブレーション加工）。本実施形態では、被加工物１１と照射ヘッド４６とがＸ軸方向に沿って相対的に移動するので、Ｘ軸方向に沿う直線状の溝が被加工物１１の上面１１ａ側に形成される。

上述のように、撮像ユニット４８は、レーザービーム照射ユニット４２のハウジング４４に固定されており、照射ヘッド４６に対してＸ軸方向の一方側の領域に配置される。よって、例えば、被加工物１１に溝を形成した後、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させれば、この溝を撮像ユニット４８によって撮像できる。

本実施形態の傾き確認方法では、まず、被加工物１１の下面１１ｂを基準とする所定の高さの位置にレーザービーム２１を集光させて、この被加工物１１に溝を形成する（加工ステップ）。図３（Ａ）は、被加工物１１にレーザービーム２１が照射される様子を模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、被加工物１１に形成される溝１１ｃを模式的に示す斜視図である。

具体的には、例えば、厚み（下面１１ｂから上面１１ａまでの距離）が異なる複数の領域をＸ軸方向に沿って配列させるように、被加工物１１をチャックテーブル２６で保持する。言い換えれば、被加工物１１の厚みがＸ軸方向に沿って変化するように、被加工物１１をチャックテーブル２６で保持する。

また、図３（Ａ）に示すように、被加工物１１の下面１１ｂを基準とする高さＨ１の位置にレーザービーム２１が集光するように、鉛直移動機構３２で照射ヘッド４６の高さを調整する。そして、この状態で、照射ヘッド４６から下方にレーザービーム２１を照射しながら、被加工物１１を保持しているチャックテーブル２６を水平移動機構６でＸ軸方向に移動させる。

つまり、被加工物１１の下面１１ｂを基準とする高さＨ１の位置にレーザービーム２１を集光させながら、被加工物１１と照射ヘッド４６とを被加工物１１の下面１１ｂに沿う方向に相対的に移動させる。その結果、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１によって、図３（Ｂ）に示すように、上面１１ａ側に開口を有しＸ軸方向に沿う直線状の溝１１ｃが被加工物１１に形成される。

なお、本実施形態では、被加工物１１の下面１１ｂを基準とする高さＨ１を、被加工物１１の厚みの最大値より小さく、且つ、被加工物１１の厚みの最小値より大きい値に設定している。これにより、被加工物１１の上面１１ａより下方に集光点２３が位置付けられる領域と、被加工物１１の上面１１ａより上方に集光点２３が位置付けられる領域と、が生じるので、レーザービーム２１の入射方向の傾きをより精度良く確認できるようになる。ただし、高さＨ１の値に特段の制限はない。

被加工物１１に溝１１ｃを形成した後には、被加工物１１の厚みが異なる複数の領域で溝１１ｃを上方から撮像し、各領域に対応する複数の画像を得る（画像取得ステップ）。図４（Ａ）は、厚みが大きな領域Ａ（第１領域）にレーザービーム２１が照射される様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、領域Ａの溝１１ｃを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像（第１画像）３１ａの例を示す図である。

また、図５（Ａ）は、厚みが中程度の領域Ｂにレーザービーム２１が照射される様子を模式的に示す側面図であり、図５（Ｂ）は、領域Ｂの溝１１ｃを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像３１ｂの例を示す図である。更に、図６（Ａ）は、厚みが小さな領域Ｃ（第２領域）にレーザービーム２１が照射される様子を模式的に示す側面図であり、図６（Ｂ）は、領域Ｃの溝１１ｃを撮像ユニット４８で撮像して得られる画像（第２画像）３１ｃの例を示す図である。

被加工物１１に溝１１ｃを形成した後には、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させて、例えば、撮像ユニット４８の下方に領域Ａの溝１１ｃを位置付ける。そして、撮像ユニット４８で下方の溝１１ｃを撮像する。なお、この際には、撮像ユニット４８をＺ軸方向に移動させて、溝１１ｃに焦点を合わせると良い。これにより、図４（Ｂ）に示すような領域Ａの溝１１ｃが写った画像３１ａが得られる。なお、画像３１ａのｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ、レーザー加工装置２のＸ軸方向及びＹ軸方向に対応している。

また、被加工物１１に溝１１ｃを形成した後には、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させて、例えば、撮像ユニット４８の下方に領域Ｂの溝１１ｃを位置付ける。そして、撮像ユニット４８で下方の溝１１ｃを撮像する。この際にも、撮像ユニット４８をＺ軸方向に移動させて、溝１１ｃに焦点を合わせると良い。これにより、図５（Ｂ）に示すような領域Ｂの溝１１ｃが写った画像３１ｂが得られる。なお、画像３１ｂのｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ、レーザー加工装置２のＸ軸方向及びＹ軸方向に対応している。

同様に、被加工物１１に溝１１ｃを形成した後には、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させて、例えば、撮像ユニット４８の下方に領域Ｃの溝１１ｃを位置付ける。そして、撮像ユニット４８で下方の溝１１ｃを撮像する。この際にも、撮像ユニット４８をＺ軸方向に移動させて、溝１１ｃに焦点を合わせると良い。これにより、図６（Ｂ）に示すような領域Ｃの溝１１ｃが写った画像３１ｃが得られる。なお、画像３１ｃのｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ、レーザー加工装置２のＸ軸方向及びＹ軸方向に対応している。

撮像ユニット４８によって得られた画像３１ａ、画像３１ｂ、及び画像３１ｃは、例えば、制御部５２に記憶され、必要に応じてディスプレイ５０に表示される。なお、本実施形態のレーザービーム照射ユニット４２の光学系は、被加工物１１の下面１１ｂから高さＨ１の位置にレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されている。

そのため、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾いた状態で、高さＨ１とは異なる厚みＴａの領域Ａにレーザービーム２１を照射すると、図４（Ａ）に示すように、上面１１ａと中心線２１ａとの交点は、基準となる位置１７からずれる。溝１１ｃの幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置は、上面１１ａと中心線２１ａとの交点に概ね一致するので、この溝１１ｃの幅方向の中央の位置も、基準となる位置１７からずれることになる。

なお、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾く理由は、様々である。本実施形態では、レンズ４６ａの中心軸（光軸）４６ｂに対して非対称なレーザービーム２１がレンズ４６ａに入射することで被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾いた場合を例示している。

その他にも、中心軸４６ｂに対して非平行なレーザービーム２１がレンズ４６ａに入射する場合等には、被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａが傾く。被加工物１１に照射されるレーザービーム２１の中心線２１ａは、被加工物１１に対するレーザービーム２１の入射方向２１ｂに対して概ね平行なので、入射方向２１ｂの傾きは、中心線２１ａの傾きに概ね等しくなる。

同様に、高さＨ１とは異なる厚みＴｃの領域Ｃにレーザービーム２１を照射すると、図６（Ａ）に示すように、上面１１ａと中心線２１ａとの交点は、基準となる位置１７からずれる。つまり、溝１１ｃの幅方向の中央の位置も、基準となる位置１７からずれることになる。一方で、高さＨ１に等しい厚みＴｂの領域Ｂにレーザービーム２１を照射すると、図５（Ａ）に示すように、上面１１ａと中心線２１ａとの交点は、基準となる位置１７に合う。つまり、溝１１ｃの幅方向の中央の位置も、基準となる位置１７に合うことになる。

なお、図４（Ｂ）の画像３１ａ内には、位置１７に対応して設定されｘ軸方向に平行な線１７ａが一点鎖線で示されている。また、図５（Ｂ）の画像３１ｂ内には、位置１７に対応して設定されｘ軸方向に平行な線１７ｂが一点鎖線で示されている。同様に、図６（Ｂ）の画像３１ｃ内には、位置１７に対応して設定されｘ軸方向に平行な線１７ｃが一点鎖線で示されている。すなわち、線１７ａ、線１７ｂ、及び線１７ｃは、いずれも、被加工物１１と照射ヘッド４６との相対的な移動の方向（Ｘ軸方向）に合わせて設定される。

領域Ａの溝１１ｃを撮像して画像３１ａを得た後には、この画像３１ａに基づき、画像３１ａ内の基準となる線１７ａと、領域Ａの溝１１ｃとの距離に相当する第１ずれ量、つまり、画像３１ａ内の基準となる線１７ａに対する、領域Ａの溝１１ｃの位置を表す第１ずれ量を算出する（第１ずれ量算出ステップ）。図７（Ａ）は、第１ずれ量ｙ１と画像３１ａとの関係を模式的に示す図である。

具体的には、例えば、制御部５２が画像３１ａに対してエッジ検出等の処理を行い、領域Ａの溝１１ｃが有する２つのエッジのｙ座標の値をそれぞれ算出する。そして、領域Ａの溝１１ｃの２つのエッジのｙ座標の値から、この領域Ａの溝１１ｃの幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置３３ａのｙ座標の値を算出する。算出された位置３３ａのｙ座標の値は、制御部５２に記憶される。

その後、制御部５２は、位置３３ａのｙ座標の値と、画像３１ａ内の基準となる線１７ａのｙ座標の値と、から、第１ずれ量ｙ１を算出する。つまり、本実施形態では、位置３３ａのｙ座標の値と、線１７ａのｙ座標の値と、の差を第１ずれ量ｙ１としている。算出された第１ずれ量ｙ１の値は、制御部５２に記憶される。

同様に、領域Ｃの溝１１ｃを撮像して画像３１ｃを得た後には、この画像３１ｃに基づき、画像３１ｃ内の基準となる線１７ｃと、領域Ｃの溝１１ｃとの距離に相当する第２ずれ量、つまり、画像３１ｃ内の基準となる線１７ｃに対する、領域Ｃの溝１１ｃの位置を表す第２ずれ量を算出する（第２ずれ量算出ステップ）。図７（Ｂ）は、第２ずれ量ｙ２と画像３１ｃとの関係を模式的に示す図である。

具体的には、例えば、制御部５２が画像３１ｃに対してエッジ検出等の処理を行い、領域Ｃの溝１１ｃが有する２つのエッジのｙ座標の値をそれぞれ算出する。そして、領域Ｃの溝１１ｃの２つのエッジのｙ座標の値から、この領域Ｃの溝１１ｃの幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置３３ｃのｙ座標の値を算出する。算出された位置３３ｃのｙ座標の値は、制御部５２に記憶される。

その後、制御部５２は、位置３３ｃのｙ座標の値と、画像３１ｃ内の基準となる線１７ｃのｙ座標の値と、から、第２ずれ量ｙ２を算出する。つまり、本実施形態では、位置３３ｃのｙ座標の値と、線１７ｃのｙ座標の値と、の差を第２ずれ量ｙ２としている。算出された第２ずれ量ｙ２の値は、制御部５２に記憶される。

なお、上述のように、照射ヘッド４６の位置と撮像ユニット４８の位置との関係は一定であり、変わることがない。つまり、上述のような手順で得られる画像３１ａ内の基準となる線１７ａのｙ座標の値と、画像３１ｃ内の基準となる線１７ｃのｙ座標の値と、は、実質的に等しくなる。

したがって、線１７ａのｙ座標の値と、線１７ｃのｙ座標の値と、を取得するために、制御部５２が何らかの処理を行う必要はない。なお、本実施形態では、撮像ユニット４８によって取得される画像内に基準となる線を表示しているが、画像内には、必ずしも基準となる線を表示しなくて良い。

第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２とを算出した後には、被加工物１１の下面１１ｂに対する入射方向２１ｂの傾きを確認する（傾き確認ステップ）。上述のように、上面１１ａが下面１１ｂに対して傾斜している被加工物１１に対して、照射ヘッド４６の高さを変えずに溝１１ｃを形成すると、入射方向２１ｂが傾いている場合（つまり、中心線２１ａが傾いている場合）には、領域Ａと領域Ｃとで溝１１ｃの幅方向（Ｙ軸方向）の中央の位置がずれることになる。

より具体的には、入射方向２１ｂの傾きが大きいと、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差も大きくなり、入射方向２１ｂの傾きが小さいと、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差も小さくなる。つまり、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差は、レーザービーム２１の入射方向２１ｂの傾きに応じた値をとる。そのため、例えば、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差に基づいて、入射方向２１ｂの下面１１ｂに対する傾きを確認できる。

この入射方向２１ｂの傾きの確認は、例えば、オペレータによって行われる。もちろん、制御部５２の演算処理等によって入射方向２１ｂの傾きが確認されても良い。また、具体的な確認の方法にも特段の制限はない。例えば、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差、並びに、第１領域及び第２領域の下面から上面までの距離に基づいて、入射方向２１ｂの傾きの角度を算出することもできる。

以上のように、本実施形態にかかる傾き確認方法では、厚み（下面１１ｂから上面１１ａまでの距離）が異なる領域Ａ（第１領域）と領域Ｃ（第２領域）とを含む被加工物１１の下面１１ｂを基準とする所定の高さＨ１の位置にレーザービーム２１を集光させながら被加工物１１と照射ヘッド４６とを下面１１ｂに沿う方向に相対的に移動させることで、この上面１１ａに開口を有する溝１１ｃを被加工物１１に形成する。

そして、領域Ａの溝１１ｃ及び領域Ｃの溝１１ｃを上方から撮像して得られる画像３１ａ及び画像３１ｃに基づいて、画像３１ａ内に設定され基準となる線１７ａと、領域Ａでの溝１１ｃと、の距離に相当する第１ずれ量ｙ１と、画像３１ｃ内に設定され基準となる線１７ｃと、領域Ｃでの溝１１ｃと、の距離に相当する第２ずれ量ｙ２と、を算出する。

領域Ａ及び領域Ｃにおいて、溝１１ｃは、それぞれ被加工物１１の上面１１ａのレーザービーム２１が照射された位置に形成されるので、第１ずれ量ｙ１は、領域Ａに形成された溝１１ｃが基準の線１７ａ（位置１７）からどの程度ずれるかを表し、第２ずれ量ｙ２は、領域Ｃに形成された溝１１ｃが基準の線１７ｃ（位置１７）からどの程度ずれるかを表すことになる。よって、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２とに基づいて、レーザービーム２１の入射方向２１ｂの被加工物１１に対する傾きを精度良く確認できる。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態の手順でレーザービーム２１の入射方向２１ｂの傾きを確認した後には、レーザービーム照射ユニット４２の照射ヘッド４６等（光学系）を調整する必要があるか否かを更に判定しても良い（判定ステップ）。

この場合には、例えば、入射方向２１ｂの傾きに相当する第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差が許容される範囲内であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要がないと判定する。また、第１ずれ量ｙ１と第２ずれ量ｙ２との差が許容される範囲外であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要があると判定する。許容される範囲は、例えば、実際の長さに換算して、－５μｍ以上＋５μｍ以下、好ましくは、－３μｍ以上＋３μｍ以下である。

すなわち、確認された入射方向２１ｂの傾きが許容される範囲内であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要がないと判定し、確認された入射方向２１ｂの傾きが許容される範囲外であれば、照射ヘッド４６等を調整する必要があると判定することになる。なお、この判定は、制御部５２によって行われても良いし、オペレータによって行われても良い。

また、上述した実施形態では、下面１１ｂに対して傾斜した上面１１ａを有する被加工物１１を用いて、入射方向２１ｂの傾きを確認しているが、被加工物１１は、少なくとも、厚み（下面１１ｂから上面１１ａまでの距離）が異なる複数の領域を含んでいれば良い。

図８は、変形例に係る被加工物１１にレーザービームが照射される様子を模式的に示す側面図である。この変形例に係る被加工物１１は、下面１１ｂに沿った上面１１ａを有する階段状に形成されている。すなわち、変形例の被加工物１１では、下面１１ｂに対して上面１１ａが概ね平行である。

この場合にも、上述した実施形態と同様の手順でレーザービーム２１の入射方向２１ｂの傾きを確認できる。なお、図８では、被加工物１１の下面１１ｂを基準とする高さＨ２の位置にレーザービーム２１が集光するように、照射ヘッド４６の高さが調整されている。

また、上述した実施形態では、図４（Ａ）、図５（Ａ）、及び図６（Ａ）に示すように、ＹＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認しているが、同様の手順でＸＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認しても良い。具体的には、上述した実施形態のＸ軸方向（ｙ軸方向）とＹ軸方向（ｙ軸方向）との関係を入れ替えることで、ＸＺ平面内での入射方向２１ｂの傾きを確認できる。

また、上述した実施形態では、２つの領域に対応する２つのずれ量に基づいて入射方向２１ｂの傾きを確認しているが、３つ以上の領域に対応する３つ以上のずれ量を算出し、これら３つ以上のずれ量に基づいて入射方向２１ｂの傾きを確認しても良い。この場合には、入射方向２１ｂの傾きをより高い精度で確認できるようになる。

また、上述した実施形態では、溝１１ｃの幅方向（ｙ軸方向）の中央の位置のｙ座標の値に基づいてずれ量を算出しているが、このずれ量は、基準となる位置と溝１１ｃとの距離に相当するものであれば良い。例えば、異なる領域に形成される溝１１ｃの幅に大きな違いがない場合には、溝１１ｃのエッジのｙ座標の値に基づいてずれ量を算出することもできる。すなわち、基準となる線のｙ座標の値と、溝１１ｃのエッジのｙ座標の値と、の差を、ずれ量とすることもできる。

また、上述した実施形態では、被加工物１１の下面１１ｂから高さＨ１の位置にレーザービーム２１を集光させた際に、このレーザービーム２１が集光するＹ軸方向（ｙ軸方向）の位置を、基準となる位置１７（線１７ａ、線１７ｂ、線１７ｃ）に設定しているが、この基準となる位置１７は任意に設定される。例えば、取得される画像の端部に相当する位置を、基準となる位置に設定することもできる。

また、上述した実施形態のレーザービーム照射ユニット４２の光学系は、被加工物１１の下面１１ｂから高さＨ１の位置にレーザービーム２１を集光させる際に、レーザービーム２１がＹ軸方向で基準となる所定の位置１７に集光するように調整されているが、このような調整は、必ずしも行われていなくても良い。

更に、上述した実施形態では、制御部５２が第１ずれ量ｙ１及び第２ずれ量ｙ２を算出しているが、オペレータがずれ量を算出しても良い。また、上述した実施形態の手順は、矛盾を生じない範囲で任意に変更されて良い。

その他、上述した実施形態や変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ：被加工物
１１ａ ：上面
１１ｂ ：下面
１１ｃ ：溝
１３ ：粘着テープ（ダイシングテープ）
１５ ：フレーム
２１ ：レーザービーム
２１ａ ：中心線
２１ｂ ：入射方向
２３ ：集光点
３１ａ ：画像（第１画像）
３１ｂ ：画像
３１ｃ ：画像（第２画像）
ｙ１ ：第１ずれ量
ｙ２ ：第２ずれ量
２ ：レーザー加工装置
４ ：基台
６ ：水平移動機構（加工送り機構、割り出し送り機構）
８ ：Ｙ軸ガイドレール
１０ ：Ｙ軸移動テーブル
１２ ：Ｙ軸ボールネジ
１４ ：Ｙ軸パルスモータ
１６ ：Ｘ軸ガイドレール
１８ ：Ｘ軸移動テーブル
２０ ：Ｘ軸ボールネジ
２２ ：Ｘ軸パルスモータ
２４ ：テーブル基台
２６ ：チャックテーブル（保持テーブル）
２６ａ ：保持面
２８ ：クランプ
３０ ：支持構造
３２ ：鉛直移動機構（高さ調整機構）
３４ ：Ｚ軸ガイドレール
３６ ：Ｚ軸移動テーブル
３８ ：Ｚ軸パルスモータ
４０ ：支持具
４２ ：レーザービーム照射ユニット
４４ ：ハウジング
４６ ：照射ヘッド
４６ａ ：レンズ
４６ｂ ：中心軸（光軸）
４８ ：撮像ユニット
５０ ：ディスプレイ（入出力ユニット）
５２ ：制御部（制御ユニット）

Claims (4)

1. レーザービーム照射ユニットの照射ヘッドから被加工物に照射され該被加工物に吸収される波長のレーザービームの該被加工物に対する傾きを確認する傾き確認方法であって、
   下面から上面までの距離が異なる第１領域と第２領域とを含む被加工物の該下面を基準とする所定の高さの位置に該レーザービームを集光させながら該被加工物と該照射ヘッドとを該下面に沿う方向に相対的に移動させることで、該被加工物に照射される該レーザービームで該上面に開口を有する溝を該被加工物に形成する加工ステップと、
   該溝を上方から撮像して得られる画像に基づいて、該被加工物と該照射ヘッドとの該相対的な移動の方向に合わせて該画像内に設定され基準となる線に対する、該第１領域での該溝の位置を表す第１ずれ量を算出する第１ずれ量算出ステップと、
   該溝を上方から撮像して得られる画像に基づいて、該被加工物と該照射ヘッドとの該相対的な移動の方向に合わせて該画像内に設定され基準となる線に対する、該第２領域での該溝の位置を表す第２ずれ量を算出する第２ずれ量算出ステップと、
   該第１ずれ量と該第２ずれ量とに基づいて、該被加工物に入射する該レーザービームの入射方向の該下面に対する傾きを確認する傾き確認ステップと、を含むことを特徴とする傾き確認方法。
2. 該傾き確認ステップでは、該第１ずれ量と該第２ずれ量との差、並びに、該第１領域及び該第２領域の該下面から該上面までの距離に基づいて該入射方向の傾きの角度を算出し、
   該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該下面に対する傾きが許容される範囲内であれば、該照射ヘッドを調整する必要がないと判定し、該傾き確認ステップで確認された該レーザービームの該入射方向の該上面に対する傾きが許容される範囲外であれば、該照射ヘッドを調整する必要があると判定する判定ステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の傾き確認方法。
3. 該被加工物は、該下面に対して傾斜した該上面を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾き確認方法。
4. 該被加工物は、該下面に沿った該上面を有する階段状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾き確認方法。

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