[go: up one dir, main page]

JP7307001B2 - LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD - Google Patents

LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD Download PDF

Info

Publication number
JP7307001B2
JP7307001B2 JP2020011353A JP2020011353A JP7307001B2 JP 7307001 B2 JP7307001 B2 JP 7307001B2 JP 2020011353 A JP2020011353 A JP 2020011353A JP 2020011353 A JP2020011353 A JP 2020011353A JP 7307001 B2 JP7307001 B2 JP 7307001B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chips
processed
target
chip
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020011353A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020203313A (en
Inventor
英治 森
真一 星野
正剛 岡田
豪 常吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to PCT/JP2020/010911 priority Critical patent/WO2020255497A1/en
Priority to CN202080043575.5A priority patent/CN114007803B/en
Priority to KR1020217040941A priority patent/KR102645397B1/en
Priority to TW109111468A priority patent/TWI822986B/en
Publication of JP2020203313A publication Critical patent/JP2020203313A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7307001B2 publication Critical patent/JP7307001B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

本発明は、ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対してレーザビームを照射して加工するレーザ加工装置および方法、並びに、ドナー基板の表面に配置された転写対象チップをターゲット基板に設定された転写ターゲット部位に転写するチップ転写装置および方法に関する。 The present invention provides a laser processing apparatus and method for irradiating a laser beam to a plurality of chips to be processed, which are unevenly distributed among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece at a predetermined pitch, and a method for processing the chips. The present invention relates to a chip transfer apparatus and method for transferring a transfer target chip arranged on the surface of a donor substrate to a transfer target portion set on a target substrate.

従来より、ワーク上に成膜された薄膜の除去等のために、スポット上に集光させたレーザビームを照射(いわゆる、レーザアブレーション)する装置(レーザ加工装置)が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus (laser processing apparatus) that irradiates a spot with a focused laser beam (so-called laser ablation) in order to remove a thin film formed on a workpiece.

そして、半導体装置の回路パターンに設けられたヒューズにレーザビームを照射し、配線を切断する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 A technique has been proposed for irradiating a fuse provided in a circuit pattern of a semiconductor device with a laser beam to cut a wiring (for example, Patent Document 1).

また、転写元基板(ワーク)上に複数配列された素子(チップ)を選択的に他の基板に転写する転写装置において、レーザビームとガルバノスキャナを使用して、ワーク上に形成されたチップを転写する技術が知られている(例えば、特許文献2)。 In addition, in a transfer device that selectively transfers a plurality of elements (chips) arranged on a transfer source substrate (work) to another substrate, a laser beam and a galvanometer scanner are used to transfer the chips formed on the work. A technique for transferring is known (for example, Patent Document 2).

特開平11-19788号公報JP-A-11-19788 特許第4600178号公報Japanese Patent No. 4600178

従来技術では、1つのワーク上に加工対象チップが斑らに多数分布している場合、1チップ毎にレーザビームを照射して加工を行っていた。このような方式では、加工対象チップが複数まとまった状態で隣接する場合でも1チップずつ加工をしていたため、加工に多くの時間を費やし、生産性の低下を招いていた。 In the conventional technology, when a large number of chips to be processed are unevenly distributed on one workpiece, each chip is irradiated with a laser beam for processing. With such a method, even when a plurality of chips to be processed are adjacent to each other, the chips are processed one by one, which consumes a lot of time for processing, resulting in a decrease in productivity.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対して、迅速な加工が可能なレーザ加工装置および方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and method capable of processing.

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対してレーザビームを照射して加工するレーザ加工装置において、
レーザビームを出射するレーザ発振器と、
ワークに対するレーザビームの照射位置を変更する相対移動部と、
ワークに対して1ショットのビーム照射で加工できるビーム照射範囲を変更するビームサイズ変更部と、
ワーク上に分布した加工対象チップの分布情報を取得する加工チップ分布情報取得部と、
加工対象チップの分布情報に基づいて、加工対象のワーク毎に加工パターン情報を生成する加工パターン情報生成部と、
加工パターン情報に基づいて、ワーク上に分布した複数の加工対象チップを逐次加工する加工制御部とを備え、
加工パターン情報生成部は、
隣接する複数の加工対象チップに対して、1ショットでまとめ加工できるエリアを探索する一括加工エリア探索部を備えている。
In order to solve the above problems, one aspect of the present invention includes:
In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam to a plurality of chips to be processed that are unevenly distributed among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece at a predetermined pitch,
a laser oscillator that emits a laser beam;
a relative movement unit that changes the irradiation position of the laser beam with respect to the workpiece;
a beam size changing unit that changes the beam irradiation range that can be processed by one shot of beam irradiation to the workpiece;
a processing chip distribution information acquisition unit that acquires distribution information of chips to be processed distributed on a workpiece;
a machining pattern information generating unit that generates machining pattern information for each workpiece to be machined based on the distribution information of the chips to be machined;
a machining control unit for sequentially machining a plurality of machining target chips distributed on the workpiece based on the machining pattern information;
The machining pattern information generation unit
A collective processing area searching unit is provided for searching for an area that can be collectively processed in one shot for a plurality of adjacent chips to be processed.

また、本発明に係る別の一態様は、
ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対してレーザビームを照射して加工するレーザ加工方法において、
レーザビームを出射するレーザ発振器と、
ワークに対するレーザビームの照射位置を変更する相対移動手段と、
ワークに対して1ショットのビーム照射で加工できるビーム照射範囲を変更するビームサイズ変更手段を用い、
ワーク上に分布した加工対象チップの分布情報を取得するステップと、
加工対象チップの分布情報に基づいて、加工対象のワーク毎に加工パターン情報を生成するステップと、
加工パターン情報に基づいて、ワーク上に分布した複数の加工対象チップを逐次加工するステップとを有し、
加工パターン情報を生成するステップでは、隣接する複数の加工対象チップに対して、1ショットでまとめ加工できるエリアを探索するステップを有する。
Another aspect of the present invention is
In a laser processing method for irradiating a laser beam to a plurality of chips to be processed which are unevenly distributed among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece at a predetermined pitch,
a laser oscillator that emits a laser beam;
Relative movement means for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the workpiece;
Using beam size changing means for changing the beam irradiation range that can be processed with one shot of beam irradiation to the work,
a step of acquiring distribution information of the chips to be processed distributed on the workpiece;
generating machining pattern information for each workpiece to be machined based on the distribution information of the chips to be machined;
sequentially machining a plurality of machining target chips distributed on the workpiece based on the machining pattern information;
The step of generating the machining pattern information has a step of searching for an area that can be collectively processed in one shot for a plurality of adjacent chips to be processed.

これらレーザ加工装置および方法によれば、ワーク上に加工対象チップが斑らに多数分布していても、加工対象チップが密集して分布(つまり、加工対象チップが複数まとまった状態で隣接)している所をまとめ加工するので、加工時間の短縮を図ることができる。 According to these laser processing apparatuses and methods, even if a large number of chips to be processed are unevenly distributed on the workpiece, the chips to be processed are densely distributed (that is, a plurality of chips to be processed are adjacent to each other in a cluster). Since the places where the parts are stuck are processed collectively, the processing time can be shortened.

これらレーザ加工装置および方法によれば、ワーク上に加工対象チップが斑らに多数分布していても、迅速な加工ができ、生産性が向上する。 According to these laser processing apparatuses and methods, even if a large number of chips to be processed are unevenly distributed on the workpiece, rapid processing can be performed and productivity is improved.

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the whole structure of an example of the form which embodies this invention. 本発明を具現化する形態で扱うワークの一例を示す平面図である。1 is a plan view showing an example of a work handled in a mode embodying the present invention; FIG. 本発明を具現化する形態で扱うワークWに対し、まとめ加工の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of collective machining of workpieces W handled in a mode embodying the present invention. 本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。It is a flow diagram in an example of a form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の別の一例の全体構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the whole composition of another example of a form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態におけるチップ配置例とチップ転写の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of chip|tip arrangement|positioning in the form which embodies this invention, and the state of chip transfer.

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated, using a figure.

なお、以下の説明では、直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、水平方向をX方向、Y方向と表現し、XY平面に垂直な方向(つまり、重力方向)をZ方向と表現する。また、Z方向は、重力に逆らう方向を上、重力がはたらく方向を下と表現する。また、Z方向を中心軸として回転する方向をθ方向と呼ぶ。また、X方向を横、Y方向を縦、XY方向を縦横と表現することがある。 In the following description, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the horizontal directions are expressed as the X direction and the Y direction, and the direction perpendicular to the XY plane (that is, the direction of gravity) is expressed as the Z direction. do. In the Z direction, the direction against gravity is expressed as up, and the direction in which gravity acts is expressed as down. Also, the direction of rotation with the Z direction as the central axis is called the θ direction. Also, the X direction is sometimes expressed as horizontal, the Y direction as vertical, and the XY directions as vertical and horizontal.

図1は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図1には、本発明に係るレーザ加工装置1の概略図が示されている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an example of a mode embodying the present invention. FIG. 1 shows a schematic diagram of a laser processing apparatus 1 according to the present invention.

レーザ加工装置1は、ワークW上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップCnのうち、斑らに多数分布した加工対象チップCkに対してレーザビームBを照射して加工するものである。
具体的には、ワーク保持部H、レーザ加工装置1は、レーザ照射部L、相対移動部4、加工チップ分布情報取得部5、加工パターン情報生成部6、加工制御部7等を備えている。
The laser processing apparatus 1 irradiates a laser beam B on a plurality of chips Ck to be processed, which are unevenly distributed among a plurality of chips Cn arranged in a matrix on a work W at a predetermined pitch, to process the chips. be.
Specifically, the workpiece holder H and the laser processing apparatus 1 include a laser irradiation unit L, a relative movement unit 4, a processing chip distribution information acquisition unit 5, a processing pattern information generation unit 6, a processing control unit 7, and the like. .

ワーク保持部Hは、ワークWを所定の姿勢で保持するものである。
具体的には、ワーク保持部Hは、ワークWを下面側から水平状態を保ちつつ支えるものである。より具体的には、ワーク保持部Hは、クランプ機構や負圧吸引手段、静電密着手段等を備え、ワークWの下面や外縁部等を保持できる構成をしている。
The work holding part H holds the work W in a predetermined posture.
Specifically, the work holding portion H supports the work W from the lower side while maintaining a horizontal state. More specifically, the work holding portion H has a clamping mechanism, a negative pressure suction means, an electrostatic contact means, and the like, and is configured to hold the lower surface, outer edge, and the like of the work W. As shown in FIG.

レーザ照射部Lは、詳細を後述する加工制御部7からの制御指令に基づいて、レーザビームBを、加工対象チップCkの加工に足りるエネルギー密度で、所望の縦横寸法のビームスポットPsに適宜設定して、ワークWに照射するものである。具体的には、レーザ照射部Lは、レーザ発振器2、ミラー21、ビームエキスパンダ22、ビームサイズ変更部3、対物レンズ25等を備えている。そして、レーザ照射部Lの各部は、レーザ加工装置1のフレーム(不図示)に直接または連結金具等を介して取り付けられている。 Based on a control command from the processing control unit 7, the details of which will be described later, the laser irradiation unit L appropriately sets the laser beam B to a beam spot Ps having desired vertical and horizontal dimensions with an energy density sufficient for processing the chip Ck to be processed. Then, the workpiece W is irradiated with the laser beam. Specifically, the laser irradiation section L includes a laser oscillator 2, a mirror 21, a beam expander 22, a beam size changing section 3, an objective lens 25, and the like. Each part of the laser irradiation part L is attached to a frame (not shown) of the laser processing apparatus 1 directly or through a connecting metal fitting or the like.

なお、レーザビームBは、レーザ発振器2から出射されたレーザビームB1、ビームエキスパンダ22を通過したレーザビームB2、アパーチャ の開口部Aおよび対物レンズ25を通過したレーザビームB3に区別することができるが、これらを総じてレーザビームBと呼ぶ。 The laser beam B can be classified into a laser beam B1 emitted from the laser oscillator 2, a laser beam B2 that has passed through the beam expander 22, and a laser beam B3 that has passed through the opening A of the aperture and the objective lens 25. are collectively referred to as a laser beam B.

レーザ発振器2は、レーザビームBをパルス状に出射するものである。具体的には、レーザ発振器2は、加工制御部7から出力されるトリガ信号を受けて、パルス状のレーザビームB1を出射する構成をしている。より具体的には、レーザビームBは、光軸と直交する断面方向に着目すると、円形ないし楕円形状のスポット形状をしており、概ねガウス分布のエネルギー分布(ガウシアンなビームプロファイルとも言う)を有している。例えば、レーザ発振器2として、YAGレーザ(基本波長1064nm)の第二高調波を利用するグリーンレーザ(波長532nm)が例示できる。 The laser oscillator 2 emits a laser beam B in pulses. Specifically, the laser oscillator 2 receives a trigger signal output from the processing control unit 7 and emits a pulsed laser beam B1. More specifically, when focusing on the cross-sectional direction perpendicular to the optical axis, the laser beam B has a circular or elliptical spot shape, and has a generally Gaussian energy distribution (also referred to as a Gaussian beam profile). are doing. For example, the laser oscillator 2 may be a green laser (wavelength: 532 nm) that uses the second harmonic of a YAG laser (fundamental wavelength: 1064 nm).

ミラー21は、レーザビームB1の方向を変更するものである。図1の構成では、X方向に出射されたレーザビームB1を下向きに方向を変えて出射している。 The mirror 21 changes the direction of the laser beam B1. In the configuration of FIG. 1, the laser beam B1 emitted in the X direction is emitted by changing its direction downward.

ビームエキスパンダ22は、レーザ発振器2から出射されたレーザビームB1を、所望のスポット径のレーザビームB2に変換(拡大とも言う)するものである。 The beam expander 22 converts (also called expanding) the laser beam B1 emitted from the laser oscillator 2 into a laser beam B2 having a desired spot diameter.

ビームサイズ変更部3は、ワークWに対して1ショットのビーム照射で加工できるビーム照射範囲Psを変更するものである。
具体的には、ビームサイズ変更部3は、レーザビームB2の一部のみ通過させ、それ以外を遮光することで、ワークWに照射されるレーザビームB3のビーム照射範囲Psを所定の縦横寸法に変更するものである。
より具体的には、ビームサイズ変更部3は、開口部AのXY方向の縦横寸法を変更できる遮光板と、アクチュエータ(不図示)を備えている。
The beam size changing unit 3 changes a beam irradiation range Ps that can be processed with one shot of beam irradiation to the work W. As shown in FIG.
Specifically, the beam size changing unit 3 allows only a part of the laser beam B2 to pass through and shields the rest of the laser beam B2, so that the beam irradiation range Ps of the laser beam B3 irradiated to the workpiece W is set to a predetermined length and width. It is to be changed.
More specifically, the beam size changing section 3 includes a light shielding plate capable of changing the vertical and horizontal dimensions of the aperture A in the XY directions, and an actuator (not shown).

遮光板は、長方形の金属板を4枚組み合わせて矩形状の開口部Aおよび遮光部を形成するものである。 The light shielding plate is formed by combining four rectangular metal plates to form a rectangular opening A and a light shielding portion.

アクチュエータは、開口部Aを隔てて対向配置された遮光板をX方向またはY方向に移動させて、開口部Aを所望の縦横寸法に変更するものである。
具体的には、アクチュエータは、加工制御部7からの指令に基づいて遮光板を所望の位置に移動/静止させ、レーザビームB3にて1ショットでまとめ加工できるビーム照射範囲Psを変更する構成をしている。
The actuator moves the light-shielding plates arranged opposite to each other across the opening A in the X direction or the Y direction to change the length and width of the opening A to desired dimensions.
Specifically, the actuator moves/stops the light shielding plate to a desired position based on a command from the processing control unit 7, and changes the beam irradiation range Ps that can be collectively processed in one shot with the laser beam B3. are doing.

例えば、ビームサイズ変更部3にて設定できるビーム照射範囲Psを、加工対象チップCkの縦横1×1~6×6個分の範囲内とするならば、対向配置された遮光板を縦方向に6段階、横方向に6段階的に所定ピッチで移動/静止させて、開口部Aの縦横寸法を段階的に変更する構成とする。 For example, if the beam irradiation range Ps that can be set by the beam size changing unit 3 is set within a range corresponding to 1×1 to 6×6 chips Ck to be processed, the light shielding plates arranged opposite to each other are arranged in the vertical direction. The vertical and horizontal dimensions of the opening A are changed stepwise by moving/stopping at predetermined pitches in six steps in the horizontal direction.

対物レンズ25は、ビームサイズ変更部3の遮光板で形成された開口部Aを通過する光の像をワークW上に投影するものである。対物レンズ25は、例えば、縮小投影倍率が10倍、20倍、50倍等のレンズ群おり、ユニットで構成されており、レボルバー機構26に取り付けられている。 The objective lens 25 projects an image of light passing through the opening A formed by the light shielding plate of the beam size changing section 3 onto the workpiece W. As shown in FIG. The objective lens 25 is composed of a lens group having a reduced projection magnification of, for example, 10 times, 20 times, 50 times, etc., and is attached to a revolver mechanism 26 .

レボルバー機構26は、複数ある対物レンズ(つまり、倍率)を切り替え、レーザビームB3の投影倍率およびエネルギー密度を変更するものである。具体的には、レボルバー機構26は、加工制御部7からの指令に基づいて使用する対物レンズ25を選択的に切り替え、レーザビームB3の投影倍率およびエネルギー密度を変更する構成をしている。 The revolver mechanism 26 switches a plurality of objective lenses (that is, magnification) to change the projection magnification and energy density of the laser beam B3. Specifically, the revolver mechanism 26 is configured to selectively switch the objective lens 25 to be used based on a command from the processing control unit 7 to change the projection magnification and energy density of the laser beam B3.

なお、レーザ照射部Lは、必要に応じて、レーザビームBの光路中にミラー21やビームエキスパンダ22、アッテネータなど(不図示)を備えた構成としても良い。 In addition, the laser irradiation unit L may be configured to include a mirror 21, a beam expander 22, an attenuator, etc. (not shown) in the optical path of the laser beam B, if necessary.

相対移動部4は、ワークWに対するレーザビームB3の照射位置を変更するものである。具体的には、ワークWの厚み方向(Z方向)に直交する方向(XY方向)に、ワークWとレーザビームB3との相対位置を移動させるものであり、レーザ加工に際して、ワークWにある1つまたは複数の加工対象チップCkとビーム照射範囲Psとの相対位置や角度を整合(つまり、アライメント)させるものである。より具体的には、相対移動部4は、X軸アクチュエータ4x、Y軸アクチュエータ4y、θ軸アクチュエータ4θ等を備えている。 The relative movement unit 4 changes the irradiation position of the laser beam B3 with respect to the work W. As shown in FIG. Specifically, the relative position of the workpiece W and the laser beam B3 is moved in the direction (XY direction) orthogonal to the thickness direction (Z direction) of the workpiece W. The relative positions and angles of one or more chips Ck to be processed and the beam irradiation range Ps are matched (that is, aligned). More specifically, the relative movement unit 4 includes an X-axis actuator 4x, a Y-axis actuator 4y, a θ-axis actuator 4θ, and the like.

X軸アクチュエータ4xは、ワーク保持部HをX方向に所定の速度で移動させ、所定の位置で静止させるものである。Y軸アクチュエータ4yは、ワーク保持部HをY方向に所定の速度で移動させ、所定の位置所で静止させるものである。θ軸アクチュエータ4θは、Z方向を回転軸とするθ方向に、ワーク保持部Hを所定の角速度で回転させ、所定の角度で静止させるものである。X軸アクチュエータ4x、Y軸アクチュエータ4y、θ軸アクチュエータ4θは、加工制御部7から出力される制御信号に基づいて駆動制御される。 The X-axis actuator 4x moves the workpiece holder H in the X direction at a predetermined speed and stops it at a predetermined position. The Y-axis actuator 4y moves the workpiece holder H in the Y direction at a predetermined speed and stops it at a predetermined position. The .theta.-axis actuator 4.theta. rotates the workpiece holder H at a predetermined angular velocity in the .theta. The X-axis actuator 4x, the Y-axis actuator 4y, and the .theta.-axis actuator 4.theta.

なお、ワークWのアライメントは、ワークWの外周部を外側から内側に向かって狭持するメカニカルクランプ方式や、ワークWに付与された基準マークをカメラで撮像したり、ワークW設けられたノッチやオリエンテーションフラットをカメラで撮像/センサで検出等したりして、位置や角度を把握し、コンピュータ等で位置決め移動の際の送りピッチや角度を補正制御するソフトアライメント方式等が例示できる。 The alignment of the work W can be performed by a mechanical clamping method in which the outer periphery of the work W is clamped from the outside toward the inside, by capturing an image of a reference mark provided on the work W with a camera, or by notching a notch provided on the work W. A soft alignment method can be exemplified, in which the position and angle are grasped by imaging the orientation flat with a camera/detected with a sensor, etc., and the feed pitch and angle are corrected and controlled by a computer or the like during positioning movement.

加工チップ分布情報取得部5は、ワークW上に分布した加工対象チップCkの分布情報Jを取得するものである。
具体的には、加工チップ分布情報取得部5は、ワークW毎に異なる加工対象チップCkの分布情報Jを、検査装置等の上流工程の装置やワーク搬送装置、ホストコンピュータ等から通信回線等を介して取得する。
The machined chip distribution information acquisition unit 5 acquires the distribution information J of the machining target chips Ck distributed on the work W. FIG.
Specifically, the processed chip distribution information acquisition unit 5 obtains the distribution information J of the chips to be processed Ck, which differ for each work W, from an upstream process device such as an inspection device, a work transport device, a host computer, or the like via a communication line or the like. to get through.

加工対象チップCkの分布情報Jは、ワークWを予め規定された基準姿勢において、ワークW上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、どれが加工対象チップCkかを示すものである。 The distribution information J of the chips to be processed Ck indicates which of the chips to be processed Ck is the chip to be processed among the plurality of chips arranged in a matrix on the workpiece W at a predetermined pitch in the vertical and horizontal directions when the workpiece W is in a predetermined reference posture. is.

図2は、本発明を具現化する形態で扱うワークWの一例を示す平面図である。図2において、ワークW上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、白い四角が正常チップであり、黒い四角が不良(加工対象チップCk)である。 FIG. 2 is a plan view showing an example of a work W handled in a mode embodying the present invention. In FIG. 2, among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece W at a predetermined pitch in all directions, white squares are normal chips and black squares are defective chips (chips to be processed Ck).

例えば、図示されているように、ワークWの外形が円形でノッチWf(オリフラの場合もある)が真下になる姿勢を基準とすると、加工対象チップCkの分布情報Jは、ワークWの中心やノッチ位置等を基準にして、加工対象チップCkに該当するものがどこにあるかを判別(区別、識別とも言う)するための情報(座標データ、アドレス値、フラグ情報など)を含んで構成されている。 For example, as shown in the figure, when the workpiece W has a circular outer shape and the notch Wf (which may be an orientation flat) is set directly below as a reference, the distribution information J of the chips Ck to be processed is the center of the workpiece W and the It includes information (coordinate data, address value, flag information, etc.) for determining where the corresponding chip Ck to be processed is (also called discrimination or identification) based on the notch position or the like. there is

加工パターン情報生成部6は、加工対象チップCkの分布情報Jに基づいて、加工対象のワークW毎に加工パターン情報を生成するものである。 The machining pattern information generating unit 6 generates machining pattern information for each workpiece W to be machined based on the distribution information J of the chips Ck to be machined.

加工パターン情報は、レーザビームBの出力、レーザビームBの1ショットの出射時間、ビーム照射範囲Ps(詳しくは、開口部Aの縦横寸法と使用する対物レンズ25の投影倍率。加工サイズとも言う)、加工位置や順序等の加工対象チップCkの逐次加工に関する情報を含んで構成されている。 The processing pattern information includes the output of the laser beam B, the emission time of one shot of the laser beam B, the beam irradiation range Ps (more specifically, the vertical and horizontal dimensions of the opening A and the projection magnification of the objective lens 25 used. Also called processing size). , and information on the sequential machining of the chips Ck to be machined, such as the machining position and order.

加工パターン情報生成部6は、隣接する複数の加工対象チップに対して、1ショットでまとめ加工できるエリアを探索する一括加工エリア探索部を備えている。 The machining pattern information generation unit 6 includes a collective machining area searching unit that searches for an area that can be collectively machined in one shot for a plurality of adjacent machining target chips.

一括加工エリア探索部は、例えば、ビームサイズ変更部3にて設定できるビーム照射範囲Psが、加工対象チップCkの縦横1×1個~縦横6×6個分の範囲内であれば、一括加工エリア探索部は、以下の様にして1ショットでまとめ加工できるエリアを探索する。 For example, if the beam irradiation range Ps that can be set by the beam size changing unit 3 is within the range of 1 x 1 to 6 x 6 chips Ck to be processed, the collective processing area searching unit performs batch processing. The area search unit searches for areas that can be collectively processed in one shot as follows.

図3は、本発明を具現化する形態で扱うワークWに対し、まとめ加工の一例を示す平面図である。図3において、図2と同様に不良チップ(加工対象チップCk)が黒い四角で示され、まとめ加工するエリアが破線で示されている。 FIG. 3 is a plan view showing an example of batch processing of the workpiece W handled in the mode embodying the present invention. In FIG. 3, similarly to FIG. 2, defective chips (chips to be processed Ck) are indicated by black squares, and areas to be collectively processed are indicated by dashed lines.

まず、加工対象チップCkの縦横6×6個分でまとめ加工できるエリアを探索し、加工サイズおよび加工位置を設定する。さらに、残りの加工対象チップCkに対して、縦横6×6個分でまとめ加工できるエリアを探索し、加工サイズおよび加工位置を設定する。このとき、1つの加工対象チップCkに対して、レーザビームB3の照射が重複しないように、まとめ加工できるエリアを探索する。 First, an area that can be collectively processed by 6×6 chips Ck to be processed is searched, and the processing size and processing position are set. Furthermore, for the remaining chips Ck to be processed, an area that can be collectively processed by 6×6 chips is searched, and the processing size and processing position are set. At this time, an area that can be collectively processed is searched so that the irradiation of the laser beam B3 does not overlap with respect to one processing target chip Ck.

そして、残りの加工対象チップCkに対して縦6×横6でまとめ加工できるエリアが残っていなければ、次に縦横6×5個分でまとめ加工できるエリアを探索する。 Then, if there is no area that can be collectively processed in 6×6 rows for the remaining chips Ck to be processed, then an area in which 6×5 chips can be collectively processed is searched for.

そして、同様にして、縦横6×4~6×1、5×6~5×1、4×6~4×1、3×6~3×1、2×6~2×1、1×6~1×2個分の順で、まとめ加工できるエリアを探索し、各エリアの加工サイズおよび加工位置を加工パターン情報に設定する。 Then, in the same way, 6×4 to 6×1, 5×6 to 5×1, 4×6 to 4×1, 3×6 to 3×1, 2×6 to 2×1, 1×6 Areas that can be collectively processed are searched in the order of ˜1×2, and the processing size and processing position of each area are set in the processing pattern information.

そして、残りは縦横1×1個分で加工するエリアとして加工位置を設定する。 Then, the processing position is set as an area to be processed by 1×1 in length and width for the rest.

より具体的には、加工チップ分布情報取得部5や、加工パターン情報生成部6ないし一括加工エリア探索部は、コンピュータなど(ハードウェア)と、その実行プログラム(ソフトウェア)で構成されており、加工対象のワークW毎に取得した加工対象チップCkの分布情報Jに基づいて、まとめ加工できるエリアを探索し、加工サイズおよび加工位置が設定された加工パターン情報を生成するプログラムを備えている。 More specifically, the processing chip distribution information acquisition unit 5, the processing pattern information generation unit 6, or the batch processing area search unit are configured by a computer or the like (hardware) and its execution program (software). Based on the distribution information J of the chips Ck to be processed obtained for each target work W, there is provided a program for searching for an area that can be collectively processed and for generating processing pattern information in which the processing size and processing position are set.

加工制御部7は、加工パターン情報生成部6で生成された加工パターン情報に基づいて、ワークW上に分布した複数の加工対象チップCkを逐次加工するものである。
具体的には、加工制御部7は、ビームサイズ変更部3のアパーチャのサイズを適宜変更しつつ、レーザビームB3のビーム照射範囲PsとワークW上に分布した複数の加工対象チップCk(図3で黒い四角で示した不良部位)とが重なるように、相対移動部4を相対移動させ、逐次レーザビームBを照射することで加工対象チップCkを逐次加工するものである。
The machining control unit 7 sequentially processes a plurality of machining target chips Ck distributed on the workpiece W based on the machining pattern information generated by the machining pattern information generation unit 6 .
Specifically, the processing control unit 7 appropriately changes the size of the aperture of the beam size changing unit 3, and the beam irradiation range Ps of the laser beam B3 and the plurality of processing target chips Ck distributed on the work W (FIG. 3). The relatively moving part 4 is relatively moved so that the defective portion indicated by the black square in (1) overlaps with the target chip Ck, and the laser beam B is sequentially irradiated, thereby sequentially processing the chips Ck to be processed.

具体的には、加工制御部7は、以下の機能を備えている。
1)レーザ発振器2に対してレーザビームBをパルス状に照射するためのトリガ信号を送信する機能。
2)レーザ照射部Lのレボルバー機構26に制御信号を出力し、対物レンズ25の倍率を切り替える機能。
3)ビームサイズ変更部3のアクチュエータを制御し、開口部Aの縦横寸法(すなわち、レーザビームB3にて1ショットでまとめ加工できるビーム照射範囲Ps)を変更する機能。
4)X軸アクチュエータ4x、Y軸アクチュエータ4y、θ軸アクチュエータ4θ等の現在位置情報を把握し、X軸アクチュエータ4x、Y軸アクチュエータ4y、θ軸アクチュエータ4θ等の移動速度や位置、角度等を制御し、ワークWをアライメントや位置・角度を補正する機能。
5)加工情報取得部6で取得した加工情報Jに含まれる座標データ等に基づいて、相対移動部Mを制御してワークWに対する複数のビームスポットPsの照射位置をXY方向に相対移動させたり、θ方向に回転させたりする機能。
Specifically, the processing control unit 7 has the following functions.
1) A function of transmitting a trigger signal for irradiating the laser beam B in a pulse form to the laser oscillator 2 .
2) A function of outputting a control signal to the revolver mechanism 26 of the laser irradiation unit L to switch the magnification of the objective lens 25 .
3) A function of controlling the actuator of the beam size changing unit 3 to change the vertical and horizontal dimensions of the opening A (that is, the beam irradiation range Ps that can be collectively processed in one shot with the laser beam B3).
4) Grasp the current position information of the X-axis actuator 4x, Y-axis actuator 4y, θ-axis actuator 4θ, etc., and control the movement speed, position, angle, etc. of the X-axis actuator 4x, Y-axis actuator 4y, θ-axis actuator 4θ, etc. and corrects the alignment, position, and angle of the workpiece W.
5) Based on the coordinate data and the like included in the processing information J acquired by the processing information acquisition unit 6, the relative movement unit M is controlled to relatively move the irradiation positions of the plurality of beam spots Ps on the workpiece W in the XY directions. , the function to rotate in the θ direction.

つまり、加工制御部7は、レーザ発振器2、ビームサイズ変更部3、相対移動部4、レボルバー機構26等に対して制御信号やデータ等を出力し、各部を制御するものである。より具体的には、加工制御部7は、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ、制御用コントローラなど(ハードウェア)と、その実行プログラム(ソフトウェア)で構成されており、信号入出力手段やデータ通信手段などを介して各部を制御することができる。 That is, the processing control unit 7 outputs control signals, data, etc. to the laser oscillator 2, the beam size changing unit 3, the relative movement unit 4, the revolver mechanism 26, etc., and controls each unit. More specifically, the machining control unit 7 is composed of a computer, a programmable logic controller, a control controller (hardware), and its execution program (software), and includes signal input/output means, data communication means, and the like. Each part can be controlled via

図3は、本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。図3には、本発明に係るレーザ加工装置1を用いてワークWにレーザ加工を行うフローが示されている。 FIG. 3 is a flow diagram of an example of embodying the present invention. FIG. 3 shows a flow of performing laser processing on a work W using the laser processing apparatus 1 according to the present invention.

まず、ワークWをワーク保持部Hに載置し、保持する(ステップs10)。
次に、ワークW上に分布した加工対象チップCkの分布情報Jを取得する(ステップs11)。
First, the workpiece W is placed and held on the workpiece holder H (step s10).
Next, the distribution information J of the chips Ck to be processed distributed on the workpiece W is obtained (step s11).

次に、まとめ加工できるエリアを探索し、加工パターン情報を生成する(ステップs12)。具体的には、加工パターン情報生成部6ないし一括加工エリア探索部を用い、上述のようにして、まとめ加工できるエリアを探索する。 Next, a search is made for an area where collective processing is possible, and processing pattern information is generated (step s12). Specifically, using the machining pattern information generation unit 6 or the batch machining area searching unit, as described above, an area in which batch machining is possible is searched.

そして、ビームサイズ変更部3の遮光板のXY方向の位置を移動させ、1ショットのビーム照射でまとめ加工できるビーム照射範囲Ps(例えば、加工対象チップCkの縦横6×6個分)に設定する(ステップs13)。 Then, the position of the light shielding plate of the beam size changing unit 3 is moved in the XY direction, and set to a beam irradiation range Ps (for example, 6×6 chips Ck to be processed) that can be collectively processed by one shot of beam irradiation. (step s13).

そして、必要に応じてワークWのアライメントを行い(ステップs14)、加工パターン情報に従って、当該ビーム照射範囲Ps(例えば、加工対象チップCkの縦横6×6個分)でまとめ加工できる位置にワークWを相対移動/静止させ、逐次加工を行う(ステップs15)。 Then, the workpiece W is aligned as necessary (step s14), and according to the machining pattern information, the workpiece W is placed in a position where it can be collectively processed within the beam irradiation range Ps (for example, 6×6 chips Ck to be processed). are relatively moved/stopped, and machining is performed sequentially (step s15).

次に同じビーム照射範囲Psのまま加工する場所があるかどうかを判定し(ステップs16)、あればステップs14~s16を繰り返して、逐次まとめ加工を行う。 Next, it is determined whether or not there is a place to be processed with the same beam irradiation range Ps (step s16).

一方、同じビーム照射範囲Psのままでまとめ加工する部位が無くなれば、次のビーム照射範囲Ps(例えば、加工対象チップCkの縦横6×5個分)にサイズ変更して逐次加工するかどうかを判定し(ステップs18)、あればビームサイズ変更部3の遮光板のXY方向の位置を移動させ、逐次加工を行う。つまり、上述のステップs13~s18を繰り返す。 On the other hand, if there are no parts to be processed collectively with the same beam irradiation range Ps, it is determined whether to change the size to the next beam irradiation range Ps (for example, 6×5 chips Ck to be processed) and sequentially process them. A decision is made (step s18), and if there is, the position of the light shielding plate of the beam size changing unit 3 is moved in the XY direction, and processing is performed sequentially. That is, the above steps s13 to s18 are repeated.

そして、次のビーム照射範囲Psにサイズ変更して逐次加工する部位がなくなれば(つまり、全ての加工対象チップCkに対する逐次加工が終了すれば)、ワーク保持部Hを払い出し位置へ相対移動させ、ワークWの保持を解除し、ワークWを外部に払い出す(ステップs20)。 Then, when there is no portion to be sequentially processed by changing the size to the next beam irradiation range Ps (that is, when the sequential processing of all the chips Ck to be processed is completed), the work holder H is relatively moved to the dispensing position, The holding of the work W is released, and the work W is delivered to the outside (step s20).

この様な構成をしているので、本発明に係るレーザ加工装置1およびレーザ加工方法によれば、ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、加工対象チップが斑らに多数分布していても、これら複数の加工対象チップをまとめ加工できるエリアを探索し、まとめ加工することができる。そのため、ワークW上に加工対象チップCkが斑らに多数分布していても、迅速な加工ができ、生産性が向上する。 With such a configuration, according to the laser processing apparatus 1 and the laser processing method according to the present invention, among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined pitch in the vertical and horizontal directions on the workpiece, the chips to be processed are uneven. Even if a large number of chips are distributed in the area, it is possible to search for an area where these chips to be processed can be collectively processed, and to process them collectively. Therefore, even if a large number of chips Ck to be processed are unevenly distributed on the workpiece W, the chips can be processed quickly and the productivity is improved.

[変形例]
なお上述では、ビームサイズ変更部3が、対向配置された遮光板を縦方向に6段階、横方向に6段階的に所定ピッチで移動/静止させて、開口部Aの縦横寸法を段階的に変更し、加工対象チップCkの縦横1×1~縦横6×6の範囲内でビーム照射範囲Psを設定できる構成を例示した。しかし、ビームサイズ変更部3は、この様な構成に限らず、加工対象チップ1個分の加工に必要な縦横寸法を基準にして、縦m個分および横n個分(但し、mとnは正の整数)の組合せからなる一纏めのブロック状に段階的に設定し、1ショットでまとめ加工できるビーム照射範囲Psを変更することができる構成であっても良い。
[Modification]
In the above description, the beam size changing unit 3 moves/stops the light shielding plates arranged opposite to each other in six steps in the vertical direction and six steps in the horizontal direction at predetermined pitches, so that the vertical and horizontal dimensions of the opening A are changed stepwise. In this example, the beam irradiation range Ps can be set within a range of 1×1 to 6×6 in length and width of the chip Ck to be processed. However, the beam size changing unit 3 is not limited to such a configuration, and is based on the vertical and horizontal dimensions necessary for processing one chip to be processed, and the beam size changing unit 3 is for m vertical and n horizontal (however, m and n is a positive integer), and the beam irradiation range Ps that can be processed collectively in one shot can be changed.

なお上述では、ビームサイズ変更部3の遮光板として4枚の金属板を組み合わせ、矩形状の開口部Aおよび遮光部を形成し、遮光板をX方向またはY方向に移動させて、開口部Aを所望の縦横寸法に変更する構成を例示した。
しかし、ビームサイズ変更部3の遮光板は、この様な構成に限定されず、略L字形状の金属板を互い違いに2枚組み合わせ、これらをX方向またはY方向に移動させて、開口部Aを所望の縦横寸法に変更する構成であっても良い。
In the above description, four metal plates are combined as the light shielding plate of the beam size changing unit 3 to form the rectangular opening A and the light shielding portion, and the light shielding plate is moved in the X direction or the Y direction so that the opening A is changed to desired vertical and horizontal dimensions.
However, the light shielding plate of the beam size changing unit 3 is not limited to such a configuration, and two substantially L-shaped metal plates are alternately combined and moved in the X direction or the Y direction to form the opening A. may be changed to desired vertical and horizontal dimensions.

なお上述では、レーザ照射部Lに複数の対物レンズ25がレボルバー機構26に取り付けられており、加工制御部7から出力された制御信号に基づいて、縮小投影倍率を選択的に切り替えることができる構成を示した。
しかし、このレボルバー機構26は、加工制御部7から出力された制御信号により切り替えられる構成に限らず、手動により切り替える構成であっても良い。さらに、レーザ照射部Lにおけるレボルバー機構26は必須の構成ではなく、段取り替えにより使用する対物レンズ25を交換する構成や、1種類の対物レンズ25を固定して使用する構成であっても良い。或いは、レーザ照射部Lは、複数の対物レンズ25とレボルバー機構26を備えた構成に代えて、ズームレンズにより投影倍率を変更する構成であっても良い。
In the above description, a plurality of objective lenses 25 are attached to the revolver mechanism 26 in the laser irradiation unit L, and the reduction projection magnification can be selectively switched based on the control signal output from the processing control unit 7. showed that.
However, the revolver mechanism 26 is not limited to the configuration switched by the control signal output from the processing control unit 7, and may be configured manually to switch. Furthermore, the revolver mechanism 26 in the laser irradiation unit L is not an essential configuration, and a configuration in which the objective lens 25 to be used is exchanged according to setup change, or a configuration in which one type of objective lens 25 is fixed and used may be used. Alternatively, the laser irradiation unit L may have a configuration in which a zoom lens is used to change the projection magnification instead of the configuration including the plurality of objective lenses 25 and the revolver mechanism 26 .

なお上述では、相対移動部4として、レーザ照射部Lの各部がレーザ加工装置1のフレーム(不図示)に直接または連結金具等を介して取り付けられ(つまり、固定され)、ワーク保持部HがXYθ方向に移動する構成を例示した。
しかし、相対移動部4は、この様な構成に限らず、XYθ方向の一部または全部において、ワーク保持部Hを固定しておき、レーザ照射部Lを移動させる構成であっても良い。
In the above description, as the relative movement unit 4, each part of the laser irradiation unit L is attached (that is, fixed) to the frame (not shown) of the laser processing apparatus 1 directly or via a connecting metal fitting or the like, and the work holding unit H is A configuration that moves in the XYθ direction is illustrated.
However, the relative movement section 4 is not limited to such a configuration, and may have a configuration in which the workpiece holding section H is fixed in part or all of the XYθ directions and the laser irradiation section L is moved.

なお上述では、加工パターン情報生成部6の一括加工エリア探索部として、加工対象チップCkの縦横6×6~6×1、5×6~5×1、・・・、2×6~2×1、1×6~1×2個分の順で、まとめ加工できるエリアを探索し、加工サイズおよび加工位置を設定する構成を例示した。
しかし、一括加工エリア探索部は、この様な手順に限定されず、縦横基準を逆にして、縦横6×6~1×6、6×5~1×5、・・・、6×2~1×2、6×1~2×1個分の順で、まとめ加工できるエリアを探索する構成であっても良い。或いは、複数の加工対象チップCkが縦同士/横同士隣接しているところを抽出し、それらがどのような組合せでまとめ加工できるかを、ビーム照射範囲Psの縦横寸法を変更しながら探索する構成であっても良い。
In the above description, as the collective machining area search unit of the machining pattern information generation unit 6, the width and height of the machining target chip Ck are 6×6 to 6×1, 5×6 to 5×1, . 1, 1×6 to 1×2 are searched for areas that can be collectively processed, and the processing size and processing position are set.
However, the collective processing area search unit is not limited to such a procedure, and reverses the vertical and horizontal standards to obtain vertical and horizontal 6×6 to 1×6, 6×5 to 1×5, . . . It is also possible to search for areas that can be collectively processed in the order of 1×2, 6×1 to 2×1. Alternatively, a configuration in which a plurality of chips Ck to be processed are adjacent vertically/horizontally adjacent to each other is extracted, and a combination of these chips can be collectively processed while changing the vertical and horizontal dimensions of the beam irradiation range Ps. can be

なお上述では、レーザ発振器2として、YAGレーザの第二高調波を利用するグリーンレーザ(波長532nm)を例示した。
しかし、レーザ発振器2は、YAGレーザ以外にYVO4レーザを用いても良い。また、レーザ発振器2として、これらの第二高調波による加工に限らず、基本波(波長1064nm)を利用してワークWを加工しても良いし、第三高調波を利用するUVレーザ(波長355nm)や、第四高調波を利用する深紫外レーザ(波長266nm)を用いてワークWを加工しても良い。また、レーザ発振器2として、他方式のものや他の波長を出力するレーザを用いても良く、加工対象チップCkのエネルギー吸収特性に応じて選択すれば良い。
In the above description, as the laser oscillator 2, a green laser (wavelength: 532 nm) using the second harmonic of a YAG laser is exemplified.
However, the laser oscillator 2 may use a YVO4 laser instead of the YAG laser. In addition, the laser oscillator 2 is not limited to processing using the second harmonic, and may process the workpiece W using the fundamental wave (wavelength 1064 nm), or may use a UV laser (wavelength 355 nm) or a deep ultraviolet laser (wavelength 266 nm) using the fourth harmonic may be used to process the workpiece W. Also, as the laser oscillator 2, a laser that outputs a different type or a different wavelength may be used, and the laser may be selected according to the energy absorption characteristics of the chip Ck to be processed.

[別の形態]
なお上述では、本発明に係るレーザ加工装置1およびレーザ加工方法として、外形が円形のワークW上に縦横所定ピッチでマトリクス状に複数チップCnのうち、斑らに多数分布した加工対象チップCkに対してレーザビームB(B3)を照射して加工する形態を例示した。
[Another form]
In the above description, as the laser processing apparatus 1 and the laser processing method according to the present invention, among the plurality of chips Cn arranged in a matrix at a predetermined pitch in the vertical and horizontal directions on the workpiece W having a circular outer shape, a large number of chips Ck to be processed are unevenly distributed. On the other hand, a mode of processing by irradiating the laser beam B (B3) is exemplified.

しかし、本発明を具現化する上で、ワークWおよび加工対象チップCkは、上述のような形態に限定されず、種々の形態に適応させることができる。具体的には、本発明に係るレーザ加工装置および方法は、レーザビームBを照射してドナー基板Wdからターゲット基板Wtにチップ転写を行う形態にも適用することができる。 However, in embodying the present invention, the workpiece W and the chip Ck to be processed are not limited to the above-described forms, and can be adapted to various forms. Specifically, the laser processing apparatus and method according to the present invention can also be applied to a mode in which the laser beam B is irradiated to transfer chips from the donor substrate Wd to the target substrate Wt.

図5は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図2には、本発明に係るチップ転写装置1Bの概略図が示されている。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the overall configuration of an example of a mode embodying the present invention. FIG. 2 shows a schematic diagram of a chip transfer device 1B according to the present invention.

チップ転写装置1Bは、ドナー基板Wdの表面に配置された転写対象チップCdとターゲット基板Wtの表面とを対峙させ、ドナー基板Wd越しに転写対象チップCdに向けてレーザビームB(B3)を照射して、当該転写対象チップCdをターゲット基板Wtの表面に設定された転写ターゲット部位Cxに転写するものである。 The chip transfer device 1B causes the transfer target chip Cd arranged on the surface of the donor substrate Wd to face the surface of the target substrate Wt, and irradiates the transfer target chip Cd with a laser beam B (B3) through the donor substrate Wd. Then, the transfer target chip Cd is transferred to the transfer target portion Cx set on the surface of the target substrate Wt.

具体的には、チップ転写装置1Bは、上述のレーザ加工装置1を含み、ワーク保持部Hに代えてドナー基板保持部Hdとターゲット基板保持部Htを備え、相対移動部4に代えて相対移動部4Bを備えている。なお、チップ転写装置1Bでは、ドナー基板Wdとターゲット基板Wtが、レーザ加工装置1の加工対象となるワークWに相当し、ドナー基板Wdの表面に配置された転写対象チップCdが、レーザ加工装置1の加工対象チップCkに相当する。 Specifically, the chip transfer apparatus 1B includes the laser processing apparatus 1 described above, includes a donor substrate holding section Hd and a target substrate holding section Ht in place of the workpiece holding section H, and a relative movement unit 4 in place of the relative movement section 4. A part 4B is provided. In the chip transfer device 1B, the donor substrate Wd and the target substrate Wt correspond to the workpiece W to be processed by the laser processing device 1, and the transfer target chip Cd arranged on the surface of the donor substrate Wd corresponds to the laser processing device. 1 corresponds to one chip to be processed Ck.

ターゲット基板保持部2tは、ターゲット基板Wtを所定の姿勢で支え保持するものである。具体的には、ターゲット基板保持部2tは、転写ターゲット部位Cxを上面側に向けてターゲット基板Wtを下面側から水平状態を保ちつつ支えるものである。より具体的には、ターゲット基板保持部2tは、クランプ機構や負圧吸引手段、静電密着手段等を備え、ターゲット基板Wtの下面や外縁部等を保持する構成をしている。 The target substrate holding part 2t supports and holds the target substrate Wt in a predetermined posture. Specifically, the target substrate holding part 2t supports the target substrate Wt from the lower surface side while maintaining a horizontal state with the transfer target portion Cx facing the upper surface side. More specifically, the target substrate holding unit 2t includes a clamping mechanism, a negative pressure suction unit, an electrostatic adhesion unit, and the like, and is configured to hold the lower surface, outer edge, and the like of the target substrate Wt.

ドナー基板保持部2dは、ドナー基板Wdの表面に配置された転写対象チップCdとターゲット基板Wtの表面とが対峙するように、当該ドナー基板Wdの所定部位を支え保持するものである。具体的には、ドナー基板保持部2dは、転写対象チップCdを下面側に向けてドナー基板Wdを水平状態に保ちつつ、搬送リングWcを介してドナー基板Wdの外縁部Wrを支え保持するものである。 The donor substrate holding part 2d supports and holds a predetermined portion of the donor substrate Wd so that the transfer target chip Cd arranged on the surface of the donor substrate Wd faces the surface of the target substrate Wt. Specifically, the donor substrate holding unit 2d supports and holds the outer edge Wr of the donor substrate Wd via the carrier ring Wc while keeping the donor substrate Wd in a horizontal state with the transfer target chip Cd facing downward. is.

搬送リングWcは、ドナー基板Wdの外縁部Wr(図では上面側)を支え保持し、搬送や固定を補助するための部材である。具体的には、搬送リングWcは、円環状の板状部材で構成されており、内縁部(図では下面側)がドナー基板Wdの外縁部Wrと粘着層等により密着固定されている。 The transport ring Wc is a member for supporting and holding the outer edge portion Wr (upper surface side in the figure) of the donor substrate Wd to assist transport and fixation. Specifically, the carrier ring Wc is formed of an annular plate-like member, and the inner edge portion (lower surface side in the drawing) is tightly fixed to the outer edge portion Wr of the donor substrate Wd by an adhesive layer or the like.

より具体的には、ドナー基板保持部2dは、クランプ機構や負圧吸引手段、静電密着手段等(不図示)を備え、ドナー基板Wdを密着固定している搬送リングWcの外周側面や外縁部等を保持する構成をしている。 More specifically, the donor substrate holding unit 2d includes a clamping mechanism, negative pressure suction means, electrostatic adhesion means (not shown), and the like (not shown). It is configured to hold the parts and the like.

図6は、本発明を具現化する形態におけるチップ配置例とチップ転写の様子を示す断面図である。図6(a)(b)には、ドナー基板Wdの表面(図では下面側)に配置された転写対象チップCdと、ターゲット基板Wtの表面(図では上面側)に設定された転写ターゲット部位Cxとが対峙するように、ドナー基板Wdをターゲット基板Wtと所定の間隔で対向配置させた様子が示されている。なお、ドナー基板Wdは、搬送リングWcを介してドナー基板保持部2dにて保持されている。また、ターゲット基板Wtは、ターゲット基板保持部2tにて保持されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of chip arrangement and a state of chip transfer in a mode embodying the present invention. 6A and 6B show a transfer target chip Cd arranged on the surface (lower surface side in the figure) of the donor substrate Wd and a transfer target portion set on the surface (upper surface side in the figure) of the target substrate Wt. A state in which the donor substrate Wd and the target substrate Wt are arranged to face each other at a predetermined interval so as to face Cx is shown. The donor substrate Wd is held by the donor substrate holder 2d via the carrier ring Wc. Further, the target substrate Wt is held by the target substrate holding portion 2t.

位置P1~P5には、対峙する転写対象チップCdと転写ターゲット部位Cxとの関係が例示されている。 Positions P1 to P5 illustrate the relationship between the transfer target chip Cd and the transfer target site Cx facing each other.

位置P1では、ドナー基板Wdに正常なチップCnが無く、ターゲット基板Wtに正常なチップCnがある。この様な場合、ターゲット基板Wtにチップ転写を行う必要が無いため、転写対象チップCnや転写ターゲット部位Cxは設定されていない。 At position P1, there are no normal chips Cn on the donor substrate Wd and there are normal chips Cn on the target substrate Wt. In such a case, since there is no need to perform chip transfer to the target substrate Wt, the transfer target chip Cn and the transfer target site Cx are not set.

位置P2,P5では、ドナー基板Wdに正常なチップCnがあり、ターゲット基板Wtには正常なチップCnが欠落している。この様な場合、ターゲット基板Wtにチップ転写を行う必要があるため、ドナー基板Wd側の正常なチップCnが、転写対象チップCd1,Cd2として設定されており、ターゲット基板Wtに転写ターゲット部位Cx1,Cx2が設定されている。 At positions P2 and P5, the donor substrate Wd has normal chips Cn and the target substrate Wt lacks normal chips Cn. In such a case, since it is necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, normal chips Cn on the side of the donor substrate Wd are set as transfer target chips Cd1 and Cd2, and transfer target portions Cx1 and Cx1, Cx1 and Cx1 are transferred to the target substrate Wt. Cx2 is set.

位置P3では、ドナー基板Wdに正常なチップCnがあり、ターゲット基板Wtにも正常なチップCnがある。この様な場合、ターゲット基板Wtにチップ転写を行う必要が無いため、転写対象チップCnや転写ターゲット部位Cxは設定されていない。 At position P3, the donor substrate Wd has normal chips Cn, and the target substrate Wt also has normal chips Cn. In such a case, since there is no need to perform chip transfer to the target substrate Wt, the transfer target chip Cn and the transfer target site Cx are not set.

位置P4では、ドナー基板Wdに正常なチップCnが無く、ターゲット基板Wtにも正常なチップCnが欠落している。この様な場合、ターゲット基板Wtにチップ転写を行う必要はあるが、転写対象チップCnが無いため、転写ターゲット部位Cxが設定されていない。 At position P4, there is no normal chip Cn on the donor substrate Wd, and no normal chip Cn on the target substrate Wt. In such a case, it is necessary to perform chip transfer to the target substrate Wt, but since there is no transfer target chip Cn, the transfer target portion Cx is not set.

さらに、図6(a)には、位置P2の転写ターゲット部位Cx1に転写対象チップCd1を転写するため、当該チップにレーザビームB(B3)を照射している様子が示されている。一方、図6(b)には、位置P2の転写ターゲット部位Cx1に転写対象チップCd1が転写されており、次の位置P5の転写ターゲット部位Cx2に転写対象チップCd2を転写するため、当該チップCd2にレーザビームB(B3)を照射している様子が示されている。 Further, FIG. 6(a) shows that the chip to be transferred Cd1 is irradiated with the laser beam B (B3) in order to transfer the transfer target chip Cd1 to the transfer target portion Cx1 at the position P2. On the other hand, in FIG. 6B, the transfer target chip Cd1 is transferred to the transfer target site Cx1 at the position P2. is irradiated with a laser beam B (B3).

相対移動部4Bは、ターゲット基板保持部Htおよび前記ドナー基板保持部Hdとレーザ照射部Lとを相対移動させるものである。
具体的には、相対移動部4Bは、ターゲット基板保持部Htとドナー基板保持部Hdとでターゲット基板Wtとドナー基板Wdとが所定の位置関係で対峙するように対向配置させたまま、これら基板Wd,Wtに対してレーザ照射部Lから出射されるレーザビームB3の照射位置を変更するものである。そして、相対移動部4Bは、ドナー基板Wdとターゲット基板Wtの厚み方向(Z方向)に直交する方向(XY方向)に、これら基板Wd,WtとレーザビームB3との相対位置を移動させ、チップ転写(レーザビームB3の照射)に際して、これら基板Wd,Wtに設定された1つまたは複数の転写対象チップCdとビーム照射範囲Psとの相対位置や角度を整合(つまり、アライメント)させる構成をしている。より具体的には、相対移動部4Bは、第1X軸アクチュエータ41x、第1Y軸アクチュエータ41y、第2X軸アクチュエータ42x、第2Y軸アクチュエータ42y、θ軸アクチュエータ4θ等を備えている。
The relative movement part 4B moves the target substrate holding part Ht, the donor substrate holding part Hd, and the laser irradiation part L relative to each other.
Specifically, the relative movement unit 4B moves the target substrate Wt and the donor substrate Wd so that the target substrate holding unit Ht and the donor substrate holding unit Hd are opposed to each other with a predetermined positional relationship. The irradiation position of the laser beam B3 emitted from the laser irradiation unit L is changed with respect to Wd and Wt. The relative movement unit 4B moves the relative positions of the substrates Wd and Wt and the laser beam B3 in the direction (XY direction) orthogonal to the thickness direction (Z direction) of the donor substrate Wd and the target substrate Wt. At the time of transfer (irradiation of the laser beam B3), the relative position and angle between one or more transfer target chips Cd set on these substrates Wd and Wt and the beam irradiation range Ps are matched (that is, aligned). ing. More specifically, the relative movement section 4B includes a first X-axis actuator 41x, a first Y-axis actuator 41y, a second X-axis actuator 42x, a second Y-axis actuator 42y, a θ-axis actuator 4θ, and the like.

第1X軸アクチュエータ41xは、ターゲット基板保持部Htとドナー基板保持部HdとをX1方向に所定の速度で移動させ、所定の位置で静止させるものである。
具体的には、第1X軸アクチュエータ41xは、装置フレーム10fに取り付けられたX1方向に所定の長さを有するレールと、当該レール上を所定の速度で移動したり、所定の位置で静止したりできるスライダーを含んで構成されている。そして、当該スライダーには、ベースプレート40が取り付けられている。
The first X-axis actuator 41x moves the target substrate holding part Ht and the donor substrate holding part Hd in the X1 direction at a predetermined speed and stops them at a predetermined position.
Specifically, the first X-axis actuator 41x has a rail attached to the device frame 10f and having a predetermined length in the X1 direction. It consists of a slider that can be A base plate 40 is attached to the slider.

第1Y軸アクチュエータ41yは、ターゲット基板保持部HtをY1方向に所定の速度で移動させ、所定の位置所で静止させるものである。
具体的には、第1Y軸アクチュエータ41yは、ベースプレート40に取り付けられたY1方向に所定の長さを有するレールと、当該レール上を所定の速度で移動したり、所定の位置で静止したりできるスライダーを含んで構成されている。そして、当該スライダーには、θ軸アクチュエータ4θが取り付けられている。
The first Y-axis actuator 41y moves the target substrate holder Ht in the Y1 direction at a predetermined speed and stops it at a predetermined position.
Specifically, the first Y-axis actuator 41y can move on a rail having a predetermined length in the Y1 direction attached to the base plate 40 at a predetermined speed or stop at a predetermined position. Consists of a slider. A θ-axis actuator 4θ is attached to the slider.

θ軸アクチュエータ4θは、ターゲット基板保持部Htを、Z方向を回転軸とするθ方向に所定の角速度で回転させたり、所定の角度で静止させたりするものである。 The .theta.-axis actuator 4.theta. rotates the target substrate holding portion Ht in the .theta.-direction with the Z-direction as the rotation axis at a predetermined angular velocity, or makes it stand still at a predetermined angle.

第2X軸アクチュエータ42xは、ドナー基板保持部HdをX2方向に所定の速度で移動させ、所定の位置で静止させるものである。
具体的には、第2X軸アクチュエータ42xは、ベースプレート40に取り付けられたX2方向に所定の長さを有するレールと、当該レール上を所定の速度で移動したり、所定の位置で静止したりできるスライダーを含んで構成されている。そして、当該スライダーには、第2Y軸アクチュエータ42yが取り付けられている。
The second X-axis actuator 42x moves the donor substrate holder Hd in the X2 direction at a predetermined speed and stops it at a predetermined position.
Specifically, the second X-axis actuator 42x can move on a rail having a predetermined length in the X2 direction attached to the base plate 40 at a predetermined speed or stop at a predetermined position. Consists of a slider. A second Y-axis actuator 42y is attached to the slider.

第2Y軸アクチュエータ42yは、ドナー基板保持部HdをY2方向に所定の速度で移動させ、所定の位置所で静止させるものである。
具体的には、第2Y軸アクチュエータ42yは、Y1方向に所定の長さを有するレールと、当該レール上を所定の速度で移動したり、所定の位置で静止したりできるスライダーを含んで構成されている。そして、当該スライダーには、ドナー基板保持部Hdが取り付けられている。
The second Y-axis actuator 42y moves the donor substrate holder Hd in the Y2 direction at a predetermined speed and stops it at a predetermined position.
Specifically, the second Y-axis actuator 42y includes a rail having a predetermined length in the Y1 direction and a slider that can move on the rail at a predetermined speed and stop at a predetermined position. ing. A donor substrate holder Hd is attached to the slider.

第1X軸アクチュエータ41x、第1Y軸アクチュエータ41y、θ軸アクチュエータ4θ、第2X軸アクチュエータ42x、第2Y軸アクチュエータ42yは、加工制御部7から出力される制御信号に基づいて駆動制御される。なお、相対移動部4Bにおいて、X1方向とX2方向は、X方向と一致するよう構成されており、Y1方向とY2方向は、Y方向と一致するよう構成されている。 The first X-axis actuator 41x, the first Y-axis actuator 41y, the θ-axis actuator 4θ, the second X-axis actuator 42x, and the second Y-axis actuator 42y are driven and controlled based on control signals output from the processing control section 7. In the relative movement section 4B, the X1 direction and the X2 direction are configured to match the X direction, and the Y1 direction and the Y2 direction are configured to match the Y direction.

なお、ドナー基板Wdとターゲット基板Wtのアライメントは、これら基板Wd,Wtの外周部を外側から内側に向かって狭持するメカニカルクランプ方式や、これら基板Wd,Wtに付与された基準マークをカメラで撮像したり、これら基板Wd,Wtに設けられたノッチやオリエンテーションフラットをカメラで撮像/センサで検出等したりして、位置や角度を把握し、コンピュータ等で位置決め移動の際の送りピッチや角度を補正制御するソフトアライメント方式等が例示できる。 The alignment between the donor substrate Wd and the target substrate Wt can be achieved by a mechanical clamping method in which the outer peripheral portions of these substrates Wd and Wt are clamped from the outside toward the inside, or by using a camera to measure reference marks given to these substrates Wd and Wt. The notches and orientation flats provided on these substrates Wd and Wt are imaged with a camera/detected with a sensor, etc. to grasp the position and angle, and the feed pitch and angle during positioning movement with a computer or the like. can be exemplified by a soft alignment method that corrects and controls the .

相対移動部4Bは、この様な構成をしているため、ターゲット基板保持部Htおよび前記ドナー基板保持部Hdとレーザ照射部Lとを相対移動させることができ、ひいては、ドナー基板Wdとターゲット基板Wtの相対移動やアライメント、これら基板Wd,Wtとレーザ照射部Lとの相対移動を行うことができる。 Since the relative movement part 4B has such a configuration, it is possible to relatively move the target substrate holding part Ht and the donor substrate holding part Hd, and the laser irradiation part L, and in turn, the donor substrate Wd and the target substrate. Relative movement and alignment of Wt, and relative movement between these substrates Wd and Wt and the laser irradiation section L can be performed.

そして、チップ転写装置1Bにおいて加工チップ分布情報取得部5は、転写対象チップCdを転写させるためにドナー基板Wdおよびターゲット基板Wtを対向状態で保持させたとき、当該ターゲット基板Wtの表面に設定された転写ターゲット部位Cxに転写可能な、当該ドナー基板Wdの表面に配置された当該転写対象チップCdの分布情報Jを取得する構成をしている。 When the donor substrate Wd and the target substrate Wt are held facing each other in order to transfer the transfer target chip Cd, the processed chip distribution information acquisition unit 5 in the chip transfer device 1B is set on the surface of the target substrate Wt. The distribution information J of the transfer target chip Cd arranged on the surface of the donor substrate Wd, which can be transferred to the transfer target site Cx, is obtained.

また、チップ転写装置1Bにおいて加工パターン情報生成部6は、加工チップ分布情報取得部5で取得した分布情報Jに基づいて、ターゲット基板Wt毎に加工パターン情報を生成する構成をしている。 Further, in the chip transfer apparatus 1B, the processing pattern information generation section 6 is configured to generate processing pattern information for each target substrate Wt based on the distribution information J acquired by the processing chip distribution information acquisition section 5. FIG.

また、チップ転写装置1Bにおいて加工制御部7は、加工パターン情報生成部6で生成された加工パターン情報に基づいて、相対移動部4Bを制御しながら、ドナー基板Wd越しに転写対象チップCdに向けてレーザビームB3を逐次照射する構成をしている。 Further, in the chip transfer device 1B, the processing control unit 7 controls the relative movement unit 4B based on the processing pattern information generated by the processing pattern information generation unit 6, and directs the transfer target chip Cd over the donor substrate Wd. , the laser beam B3 is sequentially irradiated.

この様な構成をしているので、本発明に係るチップ転写装置1Bおよびチップ転写方法によれば、ドナー基板Wd上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、転写対象チップCdが斑らに多数分布していても、まとめてチップ転写できるエリアを探索し、まとめてチップ転写することができる。そのため、ドナー基板Wdからターゲット基板Wtに転写させる転写対象チップCdが斑らに多数分布していても、迅速なチップ転写ができ、生産性が向上する。 With such a configuration, according to the chip transfer apparatus 1B and the chip transfer method according to the present invention, among a plurality of chips arranged in a matrix at a predetermined vertical and horizontal pitch on the donor substrate Wd, the transfer target chip Cd Even if a large number of are distributed in spots, it is possible to search for an area where chip transfer is possible collectively, and chip transfer can be performed collectively. Therefore, even if a large number of transfer target chips Cd to be transferred from the donor substrate Wd to the target substrate Wt are unevenly distributed, the chips can be transferred quickly and the productivity is improved.

1 レーザ加工装置
2 レーザ発振器
3 ビームサイズ変更部
4 相対移動部
5 加工チップ分布情報取得部
6 加工パターン情報生成部
7 加工制御部
21 ミラー
22,23 レンズ(ビームエキスパンダ)
25 対物レンズ
26 レボルバー機構
W ワーク
Cn チップ(正常なもの)
Ck 加工対象チップ(不良チップ)
H ワーク保持部
L レーザ照射部
B(B1,B2,B3) レーザビーム
Ps ビーム照射範囲
A 開口部
J 加工対象チップの分布情報
1B チップ転写装置
40 ベースプレート
41x 第1X軸アクチュエータ
41y 第1Y軸アクチュエータ
42x 第2X軸アクチュエータ
42y 第2Y軸アクチュエータ
4θ θ軸アクチュエータ
Hd ドナー基板保持部
Ht ターゲット基板保持部
Wd ドナー基板
Wt ターゲット基板
Cd 転写対象チップ
Cx 転写ターゲット部位
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser processing device 2 laser oscillator 3 beam size changing unit 4 relative movement unit 5 processed chip distribution information acquisition unit 6 processing pattern information generation unit 7 processing control unit 21 mirror 22, 23 lens (beam expander)
25 objective lens 26 revolver mechanism W work Cn chip (normal)
Ck Chip to be processed (defective chip)
H Work holding part L Laser irradiation part B (B1, B2, B3) Laser beam Ps Beam irradiation range A Opening J Distribution information of chips to be processed 1B Chip transfer device 40 Base plate 41x First X-axis actuator 41y First Y-axis actuator 42x Second 2X-axis actuator 42y 2nd Y-axis actuator 4θ θ-axis actuator Hd Donor substrate holding portion Ht Target substrate holding portion Wd Donor substrate Wt Target substrate Cd Transfer target chip Cx Transfer target portion

Claims (5)

ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対してレーザビームを照射して加工するレーザ加工装置において、
前記レーザビームを出射するレーザ発振器と、
前記ワークに対する前記レーザビームの照射位置を変更する相対移動部と、
前記ワークに対して1ショットのビーム照射で加工できるビーム照射範囲を変更するビームサイズ変更部と、
前記ワーク上に分布した前記加工対象チップの分布情報を取得する加工チップ分布情報取得部と、
前記加工対象チップの分布情報に基づいて、加工対象のワーク毎に加工パターン情報を生成する加工パターン情報生成部と、
前記加工パターン情報に基づいて、前記ワーク上に分布した前記複数の加工対象チップを逐次加工する加工制御部とを備え、
前記加工パターン情報生成部は、
隣接する複数の加工対象チップに対して、1ショットでまとめ加工できるエリアを探索する一括加工エリア探索部を備えた
ことを特徴とする、レーザ加工装置。
In a laser processing apparatus that irradiates a laser beam to a plurality of chips to be processed that are unevenly distributed among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece at a predetermined pitch,
a laser oscillator that emits the laser beam;
a relative movement unit that changes the irradiation position of the laser beam with respect to the workpiece;
a beam size changing unit that changes a beam irradiation range that can be processed by one shot of beam irradiation with respect to the workpiece;
a processing chip distribution information acquisition unit that acquires distribution information of the processing target chips distributed on the workpiece;
a machining pattern information generating unit that generates machining pattern information for each work to be machined based on the distribution information of the chips to be machined;
a machining control unit for sequentially machining the plurality of machining target chips distributed on the workpiece based on the machining pattern information;
The machining pattern information generation unit is
1. A laser processing apparatus comprising a batch processing area search unit for searching for an area where a plurality of adjacent chips to be processed can be collectively processed in one shot.
前記ビームサイズ変更部では、前記ビーム照射範囲が、前記加工対象チップ1個分の加工に必要な縦横寸法を基準にして、の縦m個および横n個(但し、mとnは正の整数)の組合せからなる一纏めのブロック状に段階的に設定され、
前記一括加工部位探索部は、
前記ビームサイズ変更部で設定しうる前記縦m個および横n個の組合せ情報と、前記加工対象チップの分布情報に基づいて、前記1ショットでまとめ加工できるエリアを探索する
ことを特徴とする、請求項1に記載のレーザ加工装置。
In the beam size changing unit, the beam irradiation range is set to m vertical and n horizontal (where m and n are positive integers) based on the vertical and horizontal dimensions necessary for processing one chip to be processed. ) is set step by step in a group of blocks consisting of a combination of
The collectively machined part searching unit,
Searching for an area that can be collectively processed in one shot based on the combination information of the m pieces in the vertical direction and the n pieces in the horizontal direction that can be set by the beam size changing unit and the distribution information of the chips to be processed, The laser processing apparatus according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工装置を含み、
前記ワークが、
転写対象チップが配置されたドナー基板と、
前記転写対象チップを転写させる転写ターゲット部位が設定されたターゲット基板とを含み、
前記ターゲット基板を所定の姿勢で支え保持するターゲット基板保持部と、
前記ドナー基板の表面に配置された前記転写対象チップと前記ターゲット基板の表面とが対峙するように、当該ドナー基板の所定部位を支え保持するドナー基板保持部とを備え、
前記加工対象チップが、前記レーザビームの照射により前記ドナー基板から前記ターゲット基板に転写される、前記転写対象チップであり、
前記ドナー基板越しに前記転写対象チップに向けて前記レーザビームを照射して、当該転写対象チップを前記ターゲット基板の表面に設定された前記転写ターゲット部位に転写することを特徴とするチップ転写装置。
Including the laser processing apparatus according to claim 1 or claim 2,
The workpiece is
a donor substrate on which a transfer target chip is arranged;
a target substrate on which a transfer target portion for transferring the transfer target chip is set,
a target substrate holding part that supports and holds the target substrate in a predetermined posture;
a donor substrate holding part that supports and holds a predetermined portion of the donor substrate so that the transfer target chip arranged on the surface of the donor substrate faces the surface of the target substrate;
The processing target chip is the transfer target chip that is transferred from the donor substrate to the target substrate by irradiation with the laser beam,
A chip transfer apparatus, wherein the laser beam is directed toward the transfer target chip through the donor substrate to transfer the transfer target chip to the transfer target portion set on the surface of the target substrate.
ワーク上に縦横所定ピッチでマトリクス状に配列された複数チップのうち、斑らに多数分布した加工対象チップに対してレーザビームを照射して加工するレーザ加工方法において、
前記レーザビームを出射するレーザ発振器と、
前記ワークに対する前記レーザビームの照射位置を変更する相対移動手段と、
前記ワークに対して1ショットのビーム照射で加工できるビーム照射範囲を変更するビームサイズ変更手段を用い、
前記ワーク上に分布した前記加工対象チップの分布情報を取得するステップと、
前記加工対象チップの分布情報に基づいて、加工対象のワーク毎に加工パターン情報を生成するステップと、
前記加工パターン情報に基づいて、前記ワーク上に分布した前記複数の加工対象チップを逐次加工するステップとを有し、
前記加工パターン情報を生成するステップでは、隣接する複数の加工対象チップに対して、1ショットでまとめ加工できるエリアを探索するステップを有することを特徴とする、レーザ加工方法。
In a laser processing method for irradiating a laser beam to a plurality of chips to be processed which are unevenly distributed among a plurality of chips arranged in a matrix on a workpiece at a predetermined pitch,
a laser oscillator that emits the laser beam;
relative movement means for changing the irradiation position of the laser beam with respect to the workpiece;
Using a beam size changing means for changing a beam irradiation range that can be processed by one shot of beam irradiation to the work,
acquiring distribution information of the chips to be processed distributed on the workpiece;
generating machining pattern information for each workpiece to be machined based on the distribution information of the chips to be machined;
sequentially machining the plurality of machining target chips distributed on the workpiece based on the machining pattern information;
The laser processing method, wherein the step of generating the processing pattern information includes a step of searching for an area that can be collectively processed in one shot with respect to a plurality of adjacent processing target chips.
請求項4に記載のレーザ加工方法を含み、
前記ワークが、
転写対象チップが配置されたドナー基板と、
前記転写対象チップを転写させる転写ターゲット部位が設定されたターゲット基板とを含み、
前記ターゲット基板を所定の姿勢で支え保持するステップと、
前記ドナー基板の表面に配置された前記転写対象チップと前記ターゲット基板の表面とが対峙するように、当該ドナー基板の所定部位を支え保持するステップとを有し、
前記加工対象チップが、前記レーザビームの照射により前記ドナー基板から前記ターゲット基板に転写される、前記転写対象チップであり、
前記加工対象チップを逐次加工するステップでは、前記ドナー基板越しに当該転写対象チップに向けて前記レーザビームを照射して、当該転写対象チップを前記ターゲット基板の表面に設定された前記転写ターゲット部位に転写する
ことを特徴とするチップ転写方法。
Including the laser processing method according to claim 4,
The workpiece is
a donor substrate on which a transfer target chip is arranged;
a target substrate on which a transfer target portion for transferring the transfer target chip is set,
supporting and holding the target substrate in a predetermined posture;
supporting and holding a predetermined portion of the donor substrate so that the transfer target chip arranged on the surface of the donor substrate faces the surface of the target substrate;
The processing target chip is the transfer target chip that is transferred from the donor substrate to the target substrate by irradiation with the laser beam,
In the step of sequentially processing the chips to be processed, the laser beam is irradiated toward the chips to be transferred through the donor substrate, so that the chips to be transferred are placed on the transfer target portion set on the surface of the target substrate. A chip transfer method characterized by transferring.
JP2020011353A 2019-06-17 2020-01-28 LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD Active JP7307001B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/010911 WO2020255497A1 (en) 2019-06-17 2020-03-12 Laser processing device and method, and chip transferring device and method
CN202080043575.5A CN114007803B (en) 2019-06-17 2020-03-12 Laser processing device and method, chip transfer device and method
KR1020217040941A KR102645397B1 (en) 2019-06-17 2020-03-12 Laser processing device and method, chip transfer device and method
TW109111468A TWI822986B (en) 2019-06-17 2020-04-06 Laser processing device and method, wafer transfer device and method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019111653 2019-06-17
JP2019111653 2019-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020203313A JP2020203313A (en) 2020-12-24
JP7307001B2 true JP7307001B2 (en) 2023-07-11

Family

ID=73838148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020011353A Active JP7307001B2 (en) 2019-06-17 2020-01-28 LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7307001B2 (en)
KR (1) KR102645397B1 (en)
CN (1) CN114007803B (en)
TW (1) TWI822986B (en)
WO (1) WO2020255497A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10870226B2 (en) 2019-03-27 2020-12-22 Omachron Intellectual Property Inc. Apparatus and methods using multiple extruders
JP7387666B2 (en) * 2021-03-15 2023-11-28 東レエンジニアリング株式会社 Chip parts removal equipment
JP7492478B2 (en) * 2021-03-23 2024-05-29 株式会社東海理化電機製作所 Laser lift-off apparatus and laser lift-off method
CN115312441B (en) * 2021-05-06 2025-06-06 麦科先进股份有限公司 Device for transferring electronic components
WO2023101215A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-08 주식회사 프로텍 Micro-led chip transfer device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003334683A (en) 2002-05-17 2003-11-25 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk Apparatus and method for laser processing
JP2004330536A (en) 2003-05-06 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Exposure head
US20060013680A1 (en) 2004-07-16 2006-01-19 Tessera, Inc. Chip handling methods and apparatus
US20090141251A1 (en) 2004-12-15 2009-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd Illumination system to eliminate laser speckle and projection system employing the same
JP4600178B2 (en) 2004-06-23 2010-12-15 ソニー株式会社 Element transfer method and element transfer apparatus
US20150104956A1 (en) 2013-10-16 2015-04-16 Asm Technology Singapore Pte Ltd Adjustable spatial filter for laser scribing apparatus
WO2021117557A1 (en) 2019-12-12 2021-06-17 東レエンジニアリング株式会社 Light-spot image irradiation device and transfer device
JP2021118284A (en) 2020-01-28 2021-08-10 東レエンジニアリング株式会社 Chip transfer device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS46178Y1 (en) 1966-07-15 1971-01-07
JPH08150487A (en) * 1994-11-28 1996-06-11 Hajime Makita Deposition device
JPH1119788A (en) 1997-07-01 1999-01-26 Nikon Corp Laser processing equipment
JP3455102B2 (en) * 1998-02-06 2003-10-14 三菱電機株式会社 Semiconductor wafer chip separation method
JP4078825B2 (en) * 2001-10-30 2008-04-23 ソニー株式会社 Circuit board manufacturing method and display device manufacturing method
US20040144760A1 (en) * 2002-05-17 2004-07-29 Cahill Steven P. Method and system for marking a workpiece such as a semiconductor wafer and laser marker for use therein
JP4018096B2 (en) * 2004-10-05 2007-12-05 松下電器産業株式会社 Semiconductor wafer dividing method and semiconductor element manufacturing method
EP2239084A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-13 Excico France Method of and apparatus for irradiating a semiconductor material surface by laser energy
JP5637526B2 (en) * 2010-04-28 2014-12-10 株式会社ブイ・テクノロジー Laser processing equipment
KR101560722B1 (en) 2014-04-09 2015-10-15 창원대학교 산학협력단 linear laser assisted machining device
JP6452490B2 (en) * 2015-02-25 2019-01-16 キヤノン株式会社 Semiconductor chip generation method
JP2018098441A (en) * 2016-12-16 2018-06-21 株式会社ディスコ Die bonder
KR20240130146A (en) * 2017-06-12 2024-08-28 쿨리케 & 소파 네덜란드 비.브이. Parallel assembly of discrete components onto a substrate

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003334683A (en) 2002-05-17 2003-11-25 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk Apparatus and method for laser processing
JP2004330536A (en) 2003-05-06 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Exposure head
JP4600178B2 (en) 2004-06-23 2010-12-15 ソニー株式会社 Element transfer method and element transfer apparatus
US20060013680A1 (en) 2004-07-16 2006-01-19 Tessera, Inc. Chip handling methods and apparatus
US20090141251A1 (en) 2004-12-15 2009-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd Illumination system to eliminate laser speckle and projection system employing the same
US20150104956A1 (en) 2013-10-16 2015-04-16 Asm Technology Singapore Pte Ltd Adjustable spatial filter for laser scribing apparatus
WO2021117557A1 (en) 2019-12-12 2021-06-17 東レエンジニアリング株式会社 Light-spot image irradiation device and transfer device
JP2021118284A (en) 2020-01-28 2021-08-10 東レエンジニアリング株式会社 Chip transfer device

Also Published As

Publication number Publication date
TW202112479A (en) 2021-04-01
CN114007803B (en) 2023-05-30
TWI822986B (en) 2023-11-21
JP2020203313A (en) 2020-12-24
KR20220018980A (en) 2022-02-15
WO2020255497A1 (en) 2020-12-24
KR102645397B1 (en) 2024-03-11
CN114007803A (en) 2022-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7307001B2 (en) LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD
CN102869474B (en) Laser processing device
CN110625275B (en) Laser processing device
KR20180105079A (en) Laser machining apparatus
KR20210082350A (en) Laser reflow apparatus and laser reflow method
JP6281328B2 (en) Laser dicing apparatus and laser dicing method
JP2020175412A (en) Laser lift-off device and laser lift-off method
KR102231739B1 (en) Method of inspecting laser beam
JP2021118284A (en) Chip transfer device
KR101941291B1 (en) Laser machining apparatus
US9149886B2 (en) Modified layer forming method
JP6864563B2 (en) Processing method of work piece
JP6552948B2 (en) Wafer processing method and processing apparatus
CN103658976B (en) Laser processing device
JP6999401B2 (en) Laser processing equipment
KR20220142351A (en) Method for processing wafer and apparatus for processing wafer
JP7218256B2 (en) Chip removing method and laser processing device
JP2021169102A (en) Laser lift off device and laser lift off method
JP2021082769A (en) Chip separation apparatus
JP7122822B2 (en) Laser processing equipment
JP7617772B2 (en) Laser processing equipment
US20250391706A1 (en) Device chip production method and laser processing apparatus
JP6999402B2 (en) Laser processing equipment
JP2025076008A (en) Wafer processing method
JP6510829B2 (en) Laser processing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7307001

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150