JP7112204B2 - 非破壊検出方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、例えば、被加工物Wの内部に改質層を形成でき、かつ、被加工物Wの内部を撮像できる検査装置1を準備する。検査装置1は、装置ベース10を備え、装置ベース10のY軸方向後部側の上面には、断面略L字型のコラム11が立設されている。装置ベース10には、フレームFと一体となった被加工物Wを保持する保持テーブル12と、保持テーブル12の周囲に配設されフレームFを保持するフレーム保持手段15と、保持テーブル12をX軸方向に移動させるX軸方向移動手段20と、保持テーブル12をY軸方向に移動させるY軸方向移動手段30とを備えている。コラム11の先端は、保持テーブル12の移動方向(X軸方向)の経路の上方側までのびた構成となっている。
レーザー光線の波長 :1064nm
繰り返し周波数 :50kHz
平均出力 :1.0W
パルス幅 :10nm
集光スポット :φ3.0μm
加工送り速度 :500mm/s
検査装置1を準備して、被加工物Wの内部に改質層Mを形成したら、図3に示すように、保持テーブル12をX軸方向に加工送りしながら、撮像手段50によって被加工物Wの第一の面Wa側から被加工物Wの内部の状態を撮像する。本実施形態に示す画像取得工程では、被加工物Wの第一の面WaをX軸Y軸平面として、第一の面Waと平行なX軸Y軸平面画像を複数撮像する。本実施形態では、X軸方向に向く一列分の分割予定ラインSに沿って改質層Mを形成した直後に画像取得工程を実施する場合について説明するものとする。
図1に示した制御手段90の画像処理部91は、記録手段80に記録された複数のZ軸座標値z1,z2…ごとのX軸Y軸平面画像2a~2gを立体的に組み立てることにより、図6に示す3次元画像3を生成する。3次元画像3は、モニター100に表示される。3次元画像3のうち、最も上側のX軸Y軸平面画像2aと最も下側のX軸Y軸平面画像2gとには、改質層Mが写し出されていないが、X軸Y軸平面画像2b~2fには改質層Mが写し出されていることが確認できる。また、X軸Y軸平面画像2b,2c,2e及び2fには、屈折部分のわずかな誤差の影響により改質層Mがぼやけたピンボケ部分Moも含まれているが、改質層Mの検出の妨げとはならない。つまり、ピンボケ部分Moを含む改質層Mが最初に表出されたX軸Y軸平面画像2aから改質層Mが最後に表出されたX軸Y軸平面画像2fまでを利用して改質層Mを検出することができる。
3:3次元画像 4:2次元画像
10:装置ベース 11:コラム 12:保持テーブル 12a:保持面
13:カバーテーブル 14:回転手段 15:フレーム保持手段
20:X軸方向移動手段 21:ボールネジ 22:モータ 23:ガイドレール
24:軸受け部 25:移動ベース
30:Y軸方向移動手段 31:ボールネジ 32:モータ 33:ガイドレール
34:軸受け部 35:移動ベース
40:レーザー加工手段 41:レーザー加工ヘッド 42:集光レンズ
43:レーザー光線
50:撮像手段 51:カメラ 52:対物レンズ 53:ハーフミラー
60:光源 61:赤外線 70:駆動手段 80:記録手段 90:制御手段
91:画像処理部 100:モニター
Claims (2)
- 第一の面と反対側の第二の面とを備えた被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を内部に位置づけて照射することで形成された改質層を非破壊で検出する非破壊検出方法であって、
対物レンズを備え該第一の面から撮像する撮像手段と、被加工物に対して透過性を有する波長域の光を該第一の面側から照射する光源と、該対物レンズを該第一の面に接近および離反させる駆動手段と、該撮像手段が撮像した画像を記録する記録手段と、を備えた検査装置を準備する準備工程と、
該第一の面をX軸Y軸平面とした場合、X軸Y軸平面に直交するZ軸方向に所定の間隔Hで該対物レンズを間欠的に移動して該第一の面に接近させ被加工物の屈折率によって焦点の間隔が延びたZ軸座標値に該焦点を位置づけて該改質層について複数の該Z軸座標値ごとに被加工物の内部のX軸Y軸平面画像を取得して該記録手段に記録する画像取得工程と、
該記録手段に記録された複数の該Z軸座標値ごとのX軸Y軸平面画像から改質層の状態を検出する改質層検出工程と、から少なくとも構成され、
該改質層検出工程では、該記録手段に記録された複数の該Z軸座標値ごとの該X軸Y軸平面画像から3次元画像を生成し、Z軸方向に平行で該改質層を切断する断面に現れる2次元画像から該改質層の該Z軸方向の深さ位置と形状とを該改質層の状態として検出する
非破壊検出方法。 - 被加工物は屈折率が3.6のシリコンウエーハであり、
前記画像取得工程では、前記対物レンズが間欠的にZ軸方向に移動する前記間隔Hに対して、被加工物の内部で延びる前記焦点の前記間隔は少なくとも3.6・Hであり、該焦点は3.6・Hで間欠的に被加工物の内部で移動する請求項1に記載の非破壊検出方法。
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