JP7313127B2 - IMAGING DEVICE, LASER PROCESSING DEVICE, AND IMAGING METHOD - Google Patents

IMAGING DEVICE, LASER PROCESSING DEVICE, AND IMAGING METHOD Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置、レーザ加工装置、及び、撮像方法に関する。 The present invention relates to an imaging device, a laser processing device, and an imaging method.

半導体基板と、半導体基板の表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを複数のラインのそれぞれに沿って切断するために、半導体基板の裏面側からウェハにレーザ光を照射することにより、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成するレーザ加工装置が知られている。特許文献１に記載のレーザ加工装置は、赤外線カメラを備えており、半導体基板の内部に形成された改質領域、機能素子層に形成された加工ダメージ等を半導体基板の裏面側から観察することが可能となっている。 2. Description of the Related Art A laser processing apparatus is known in which a plurality of rows of modified regions are formed inside a semiconductor substrate along each of the plurality of lines by irradiating the wafer with laser light from the rear surface side of the semiconductor substrate in order to cut the wafer including a semiconductor substrate and a functional element layer formed on the surface of the semiconductor substrate along each of the plurality of lines. The laser processing apparatus described in Patent Document 1 is equipped with an infrared camera, and it is possible to observe the modified region formed inside the semiconductor substrate, the processing damage formed in the functional element layer, etc. from the back side of the semiconductor substrate.

特開２０１７－６４７４６号公報JP 2017-64746 A

上述した特許文献１に記載のレーザ加工装置のように、ウェハの内部に形成される改質領域等を非破壊で確認する要求がある。これに対して、特許文献１に記載のレーザ加工装置にあっては、赤外線カメラによるウェハの撮像位置が、加工光学系によるウェハの加工位置に対してウェハ移動方向の下流側に一直線上に配置されている。 Like the laser processing apparatus described in Patent Document 1, there is a demand for non-destructive confirmation of the modified region formed inside the wafer. On the other hand, in the laser processing apparatus disclosed in Patent Document 1, the imaging position of the wafer by the infrared camera is arranged on a straight line downstream in the wafer movement direction with respect to the processing position of the wafer by the processing optical system.

この結果、赤外線カメラが、加工光学系によるウェハの加工位置と同一の切断予定ライン上でウェハを撮像することによって、ウェハの内部に形成された改質領域の形成位置や加工ダメージ等をリアルタイムで確認、測定することが図られる。しかしながら、赤外線カメラ等を用いた改質領域等の確認・測定には、一定の時間を要する。したがって、特許文献１に記載のレーザ加工装置のように、改質領域の形成と改質領域等の確認とを同時に行おうとすると、改質領域を形成していく速度に制限が生じるため、加工効率が低下するおそれがある。 As a result, the infrared camera captures an image of the wafer on the same planned cutting line as the wafer processing position by the processing optical system, so that the formation position of the modified region formed inside the wafer, processing damage, etc. can be confirmed and measured in real time. However, it takes a certain amount of time to confirm and measure the modified region using an infrared camera or the like. Therefore, if the formation of the modified region and the confirmation of the modified region, etc., are performed at the same time as in the laser processing apparatus described in Patent Document 1, the speed at which the modified region is formed is limited, which may reduce the processing efficiency.

そこで、本発明は、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認を可能とする撮像装置、レーザ加工装置、及び、撮像方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging device, a laser processing device, and an imaging method that enable non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency.

本発明に係る撮像装置は、レーザ光の照射によって対象物に形成された改質領域、及び／又は、改質領域から延びる亀裂を撮像するための撮像装置であって、対象物を透過する光により対象物を撮像する第１撮像ユニットと、第１撮像ユニットを制御する第１制御部と、を備え、第１制御部は、第１ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であってレーザ光の照射位置の第１ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第１ラインに沿って形成された改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を撮像するように、第１撮像ユニットを制御する第１撮像処理を実行する。 An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus for imaging a modified region formed in an object by irradiation with a laser beam and/or a crack extending from the modified region, and includes a first imaging unit that images the object with light that passes through the object, and a first control unit that controls the first imaging unit. performing a first imaging process for controlling the first imaging unit to image the modified region formed along and/or the region including the crack extending from the modified region;

この装置においては、第１制御部が、対象物における改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を、対象物を透過する光により撮像する第１撮像処理を実行する。このため、対象物を破壊することなく、改質領域等（改質領域、及び／又は改質領域から延びる亀裂（以下同様））の画像を取得でき、それらの確認が可能となる。特に、この装置においては、第１制御部が、第１ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であって、レーザ光の照射位置の第１ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、上記の第１撮像処理を実行する。このため、改質領域を形成しいく速度に影響を与えることなく、改質領域等の確認が可能となる。すなわち、この装置によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。 In this device, the first control unit performs a first imaging process of imaging the modified region in the object and/or the region including the crack extending from the modified region using light passing through the object. Therefore, images of the modified region and the like (the modified region and/or cracks extending from the modified region (the same shall apply hereinafter)) can be acquired without destroying the object, and they can be confirmed. In particular, in this apparatus, the first control unit executes the above-described first imaging process after the modified region is formed on the object along the first line and at the timing when the irradiation position of the laser light is aligned with the first line. Therefore, it is possible to confirm the modified region and the like without affecting the speed at which the modified region is formed. That is, according to this device, it is possible to perform non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency.

本発明に係る撮像装置においては、第１制御部は、第１ラインに交差する第２ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であってレーザ光の照射位置の第２ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第２ラインに沿って形成された改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を撮像するように、第１撮像ユニットを制御する第２撮像処理を実行してもよい。この場合、加工効率の低下を抑制しつつ、互いに交差するラインに沿って形成された改質領域等の非破壊での確認が可能となる。 In the imaging device according to the present invention, after the modified region is formed on the object along the second line that intersects the first line, the first control unit may execute a second imaging process of controlling the first imaging unit so as to capture an image of the modified region formed along the second line and/or the region including the crack extending from the modified region at the timing at which the laser beam irradiation position is aligned with the second line. In this case, it is possible to non-destructively check the modified regions formed along the lines intersecting each other while suppressing the deterioration of the processing efficiency.

本発明に係るレーザ加工装置は、上記の撮像装置と、対象物にレーザ光を照射するためのレーザ照射ユニットと、レーザ照射ユニットが取り付けられ、対象物におけるレーザ光の入射面に交差する方向にレーザ照射ユニットを移動させる駆動ユニットと、を備え、第１撮像ユニットは、レーザ照射ユニットと共に駆動ユニットに取り付けられている。 A laser processing apparatus according to the present invention includes the imaging device described above, a laser irradiation unit for irradiating an object with a laser beam, and a drive unit to which the laser irradiation unit is attached and which moves the laser irradiation unit in a direction intersecting the incident surface of the laser beam on the object, and the first imaging unit is attached to the drive unit together with the laser irradiation unit.

この装置は、上記の撮像装置を備えている。よって、この装置によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。また、この装置は、対象物におけるレーザ光の入射面に交差する方向（入射方向）にレーザ照射ユニットを移動させる駆動ユニットを備えている。そして、第１撮像ユニットが、レーザ照射ユニットと共に当該駆動ユニットに取り付けられている。したがって、レーザ光の照射による改質領域の形成と、第１撮像処理とにおいて、入射方向の位置情報を共有することが容易となる。 This device includes the imaging device described above. Therefore, according to this device, it is possible to perform non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency. This apparatus also includes a drive unit that moves the laser irradiation unit in a direction (incident direction) that intersects the incident surface of the laser beam on the object. A first imaging unit is attached to the drive unit together with the laser irradiation unit. Therefore, it becomes easy to share the positional information of the incident direction between the formation of the modified region by laser light irradiation and the first imaging process.

本発明に係るレーザ加工装置は、対象物を透過する光により対象物を撮像する第２撮像ユニットと、レーザ照射ユニット及び第２撮像ユニットを制御する第２制御部と、を備え、第１撮像ユニットは、対象物を透過した光を通過させる第１レンズと、第１レンズを通過した当該光を検出する第１光検出部と、を有し、第２撮像ユニットは、対象物を透過した光を通過させる第２レンズと、第２レンズを通過した当該光を検出する第２光検出部と、を有し、第２制御部は、第２光検出部の検出結果に基づいて、レーザ光の照射位置のアライメントを行うように、レーザ照射ユニット及び第２撮像ユニットを制御するアライメント処理を実行してもよい。このように、改質領域等の撮像のための第１撮像ユニットに加えて、レーザ光の照射位置のアライメントのための第２撮像ユニットを別途用いることにより、それぞれに適した光学系を用いることが可能となる。 A laser processing apparatus according to the present invention includes a second imaging unit that captures an image of an object using light that passes through the object, and a laser irradiation unit and a second control unit that controls the second imaging unit. The first imaging unit has a first lens that passes light that has passed through the object, and a first photodetector that detects the light that has passed through the first lens. and a detection unit, and the second control unit may perform alignment processing for controlling the laser irradiation unit and the second imaging unit so as to align the irradiation position of the laser light based on the detection result of the second photodetection unit. In this way, by separately using the second imaging unit for aligning the irradiation position of the laser light in addition to the first imaging unit for imaging the modified region, etc., it is possible to use an optical system suitable for each.

本発明に係るレーザ加工装置においては、第１レンズの開口数は、第２レンズの開口数よりも大きくてもよい。この場合、比較的に小さい開口数での観察により確実にアライメントを行いつつ、比較的に大きな開口数での改質領域等の撮像が可能となる。 In the laser processing apparatus according to the present invention, the numerical aperture of the first lens may be larger than the numerical aperture of the second lens. In this case, it is possible to image the modified region or the like with a relatively large numerical aperture while ensuring alignment by observation with a relatively small numerical aperture.

本発明に係るレーザ加工装置においては、第２制御部は、対象物におけるレーザ光の入射面に沿った複数列の改質領域を形成した後に、アライメント処理を実行してもよい。このように、複数列の改質領域を形成した後にアライメントを行うことが、改質領域の形成及び改質領域等の撮像の両観点からより効率的である。 In the laser processing apparatus according to the present invention, the second control unit may perform alignment processing after forming a plurality of rows of modified regions along the laser beam incident surface of the object. In this way, performing alignment after forming a plurality of rows of modified regions is more efficient from the viewpoint of both formation of the modified regions and imaging of the modified regions.

本発明に係る撮像方法は、レーザ光の照射によって対象物に形成された改質領域、及び／又は、改質領域から延びる亀裂を撮像するための撮像方法であって、第１ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であってレーザ光の照射位置の第１ラインに対するアライメントを行うタイミングにおいて、第１ラインに沿って形成された改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を、対象物を透過する光により撮像する第１撮像工程を備える。 An imaging method according to the present invention is an imaging method for imaging a modified region formed in an object by irradiating a laser beam and/or a crack extending from the modified region, comprising a first imaging step of imaging the modified region formed along the first line and/or the region including the crack extending from the modified region formed along the first line after the modified region is formed in the object along the first line and at the timing of aligning the irradiation position of the laser beam with the first line. .

この方法においては、対象物における改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を、対象物を透過する光により撮像する。このため、対象物を破壊することなく、改質領域等の確認を行うことができる。特に、この方法においては、第１ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であって、レーザ光の照射位置の第１ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、上記撮像を行う。このため、改質領域を形成していく速度に影響を与えることなく、改質領域等の確認が可能となる。すなわち、この方法によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。 In this method, a modified region in the object and/or a region containing a crack extending from the modified region is imaged with light passing through the object. Therefore, it is possible to confirm the modified region and the like without destroying the object. In particular, in this method, the imaging is performed after the modified region is formed on the object along the first line and at the timing when the irradiation position of the laser beam is aligned with the first line. Therefore, it is possible to confirm the modified region and the like without affecting the speed at which the modified region is formed. That is, according to this method, it is possible to check nondestructively while suppressing a decrease in processing efficiency.

本発明に係る撮像方法は、第１ラインに交差する第２ラインに沿って対象物に改質領域が形成された後であってレーザ光の照射位置の第２ラインに対するアライメントを行うタイミングにおいて、第２ラインに沿って形成された改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる亀裂を含む領域を、対象物を透過する光により撮像する第２撮像工程を備える。この場合、加工効率の低下を抑制しつつ、互いに交差するラインに沿って形成された改質領域等の非破壊での確認が可能となる。 The imaging method according to the present invention includes a second imaging step of imaging the modified region formed along the second line and/or the region including the crack extending from the modified region with light passing through the object at the timing of aligning the irradiation position of the laser beam with the second line after the modified region is formed in the object along the second line intersecting the first line. In this case, it is possible to non-destructively check the modified regions formed along the lines intersecting each other while suppressing the deterioration of the processing efficiency.

本発明によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認を可能とする撮像装置、レーザ加工装置、及び、撮像方法を提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an imaging device, a laser processing device, and an imaging method that enable non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency.

一実施形態の検査装置を備えるレーザ加工装置の構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the laser processing apparatus provided with the test|inspection apparatus of one Embodiment. 一実施形態のウェハの平面図である。1 is a plan view of a wafer in one embodiment; FIG. 図２に示されるウェハの一部分の断面図である。3 is a cross-sectional view of a portion of the wafer shown in FIG. 2; FIG. 図１に示されるレーザ照射ユニットの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a laser irradiation unit shown in FIG. 1; 図１に示される検査用撮像ユニットの構成図である。2 is a configuration diagram of an imaging unit for inspection shown in FIG. 1; FIG. 図１に示されるアライメント補正用撮像ユニットの構成図である。2 is a configuration diagram of an imaging unit for alignment correction shown in FIG. 1. FIG. 図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するためのウェハの断面図、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。6A and 6B are cross-sectional views of a wafer for explaining the principle of imaging by the imaging unit for inspection shown in FIG. 5 and images at various locations by the imaging unit for inspection; 図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するためのウェハの断面図、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。6A and 6B are cross-sectional views of a wafer for explaining the principle of imaging by the imaging unit for inspection shown in FIG. 5 and images at various locations by the imaging unit for inspection; 半導体基板の内部に形成された改質領域及び亀裂のＳＥＭ画像である。4 is an SEM image of a modified region and cracks formed inside a semiconductor substrate; 半導体基板の内部に形成された改質領域及び亀裂のＳＥＭ画像である。4 is an SEM image of a modified region and cracks formed inside a semiconductor substrate; 図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するための光路図、及び当該検査用撮像ユニットによる焦点での画像を示す模式図である。FIG. 6 is an optical path diagram for explaining the principle of imaging by the imaging unit for inspection shown in FIG. 5 and a schematic diagram showing an image at a focus by the imaging unit for inspection; 図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するための光路図、及び当該検査用撮像ユニットによる焦点での画像を示す模式図である。FIG. 6 is an optical path diagram for explaining the principle of imaging by the imaging unit for inspection shown in FIG. 5 and a schematic diagram showing an image at a focus by the imaging unit for inspection; 図５に示される検査用撮像ユニットによる検査原理を説明するためのウェハの断面図、ウェハの切断面の画像、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。6A and 6B are a cross-sectional view of a wafer, an image of a cut surface of the wafer, and an image at each location by the inspection imaging unit for explaining the principle of inspection by the inspection imaging unit shown in FIG. 5; 図５に示される検査用撮像ユニットによる検査原理を説明するためのウェハの断面図、ウェハの切断面の画像、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。6A and 6B are a cross-sectional view of a wafer, an image of a cut surface of the wafer, and an image at each location by the inspection imaging unit for explaining the principle of inspection by the inspection imaging unit shown in FIG. 5; 一実施形態の半導体デバイス製造方法のフローチャートである。1 is a flowchart of a semiconductor device manufacturing method according to one embodiment; 図１５に示される半導体デバイス製造方法の研削及び切断工程におけるウェハの一部分の断面図である。16 is a cross-sectional view of a portion of the wafer in the grinding and cutting steps of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG. 15; FIG. 図１５に示される半導体デバイス製造方法の研削及び切断工程におけるウェハの一部分の断面図である。16 is a cross-sectional view of a portion of the wafer in the grinding and cutting steps of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG. 15; FIG. 一実施形態に係るレーザ加工方法、及び、撮像方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a laser processing method and an imaging method according to one embodiment. 変形例の撮像装置を備えるレーザ加工システムの構成図である。It is a block diagram of the laser processing system provided with the imaging device of a modification.

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸により規定される直交座標系を示す場合がある。 An embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same elements or corresponding elements may be denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted. Also, the drawing may show an orthogonal coordinate system defined by the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis.

図１に示されるように、レーザ加工装置１は、ステージ２と、レーザ照射ユニット３と、複数の撮像ユニット４，５，６と、駆動ユニット７と、制御部８と、を備えている。レーザ加工装置１は、対象物１１にレーザ光Ｌを照射することにより、対象物１１に改質領域１２を形成する装置である。 As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 includes a stage 2, a laser irradiation unit 3, a plurality of imaging units 4, 5, 6, a drive unit 7, and a controller 8. The laser processing apparatus 1 is an apparatus that forms a modified region 12 on an object 11 by irradiating the object 11 with a laser beam L. As shown in FIG.

ステージ２は、例えば対象物１１に貼り付けられたフィルムを吸着することにより、対象物１１を支持する。ステージ２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動可能であり、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに垂直な第１水平方向及び第２水平方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向である。 The stage 2 supports the object 11 by sucking a film attached to the object 11, for example. The stage 2 is movable along each of the X and Y directions, and is rotatable about an axis parallel to the Z direction. Note that the X direction and the Y direction are the first horizontal direction and the second horizontal direction perpendicular to each other, and the Z direction is the vertical direction.

レーザ照射ユニット３は、対象物１１に対して透過性を有するレーザ光Ｌを集光して対象物１１に照射する。ステージ２に支持された対象物１１の内部にレーザ光Ｌが集光されると、レーザ光Ｌの集光点Ｃに対応する部分においてレーザ光Ｌが特に吸収され、対象物１１の内部に改質領域１２が形成される。 The laser irradiation unit 3 condenses a laser beam L having transparency to the object 11 and irradiates the object 11 with the laser beam L. As shown in FIG. When the laser beam L is focused inside the object 11 supported by the stage 2, the laser beam L is particularly absorbed in the part corresponding to the converging point C of the laser beam L, and the modified region 12 is formed inside the object 11.

改質領域１２は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域１２としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域１２は、改質領域１２からレーザ光Ｌの入射側及びその反対側に亀裂が延び易いという特性を有している。このような改質領域１２の特性は、対象物１１の切断に利用される。 Modified region 12 is a region that differs in density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties from surrounding unmodified regions. The modified region 12 includes, for example, a melting process region, a crack region, a dielectric breakdown region, a refractive index change region, and the like. The modified region 12 has a characteristic that cracks tend to extend from the modified region 12 to the incident side of the laser light L and the opposite side. Such properties of the modified region 12 are used for cutting the object 11 .

一例として、ステージ２をＸ方向に沿って移動させ、対象物１１に対して集光点ＣをＸ方向に沿って相対的に移動させると、複数の改質スポット１２ｓがＸ方向に沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポット１２ｓは、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域１２は、１列に並んだ複数の改質スポット１２ｓの集合である。隣り合う改質スポット１２ｓは、対象物１１に対する集光点Ｃの相対的な移動速度及びレーザ光Ｌの繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。 As an example, when the stage 2 is moved along the X direction and the focal point C is moved relative to the object 11 along the X direction, a plurality of modified spots 12s are formed in a row along the X direction. One modified spot 12s is formed by one pulse of laser light L irradiation. A row of modified regions 12 is a set of a plurality of modified spots 12s arranged in a row. Adjacent modified spots 12 s may be connected to each other or separated from each other depending on the relative moving speed of the focal point C with respect to the object 11 and the repetition frequency of the laser light L.

撮像ユニット（第１撮像ユニット）４は、制御部（第１制御部）８の制御のもとで、ステージ２に支持された対象物１１を、対象物１１を透過する光により撮像する。より具体的には、撮像ユニット４は、対象物１１に形成された改質領域１２、及び改質領域１２から延びた亀裂の先端を撮像する。本実施形態では、撮像ユニット４と撮像ユニット４を制御する制御部８とによって、撮像装置１０として機能する。 An imaging unit (first imaging unit) 4 images an object 11 supported by the stage 2 with light passing through the object 11 under the control of a control section (first control section) 8 . More specifically, the imaging unit 4 images the modified region 12 formed in the object 11 and the tip of the crack extending from the modified region 12 . In this embodiment, the imaging unit 4 and the control section 8 that controls the imaging unit 4 function as an imaging device 10 .

撮像ユニット（第２撮像ユニット）５及び撮像ユニット６は、制御部（第２制御部）８の制御のもとで、ステージ２に支持された対象物１１を、対象物１１を透過する光により撮像する。撮像ユニット５，６が撮像することにより得られた画像は、一例として、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントに供される。 An imaging unit (second imaging unit) 5 and an imaging unit 6 image an object 11 supported by the stage 2 under the control of a control section (second control section) 8 using light that passes through the object 11 . Images obtained by imaging by the imaging units 5 and 6 are used for alignment of the irradiation position of the laser light L as an example.

駆動ユニット７は、レーザ照射ユニット３及び複数の撮像ユニット４，５，６を支持している。換言すれば、駆動ユニット７には、レーザ照射ユニット３が取り付けられている。また、撮像ユニット４，５，６は、レーザ照射ユニット３と共に駆動ユニット７に取り付けられている。駆動ユニット７は、レーザ照射ユニット３及び複数の撮像ユニット４，５，６をＺ方向に沿って移動させる。ここでは、Ｚ方向は、対象物１１におけるレーザ光Ｌの入射面（例えば後述の裏面２１ｂ）に交差する方向である。 The drive unit 7 supports the laser irradiation unit 3 and a plurality of imaging units 4, 5, 6. In other words, the drive unit 7 is attached with the laser irradiation unit 3 . The imaging units 4 , 5 and 6 are attached to the drive unit 7 together with the laser irradiation unit 3 . The driving unit 7 moves the laser irradiation unit 3 and the plurality of imaging units 4, 5, 6 along the Z direction. Here, the Z direction is a direction that intersects the plane of incidence of the laser light L on the object 11 (for example, the back surface 21b described later).

制御部８は、ステージ２、レーザ照射ユニット３、複数の撮像ユニット４，５，６、及び駆動ユニット７の動作を制御する。制御部８は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部８では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。
［対象物の構成］ The control section 8 controls operations of the stage 2 , the laser irradiation unit 3 , the plurality of imaging units 4 , 5 and 6 and the driving unit 7 . The control unit 8 is configured as a computer device including a processor, memory, storage, communication device, and the like. In the control unit 8, the processor executes software (program) read into the memory or the like, and controls reading and writing of data in the memory and storage, and communication by the communication device.
[Object structure]

本実施形態の対象物１１は、図２及び図３に示されるように、ウェハ２０である。ウェハ２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を備えている。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、表面２１ａに沿って２次元に配列された複数の機能素子２２ａを含んでいる。機能素子２２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。なお、半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられているが、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。 The object 11 of this embodiment is a wafer 20, as shown in FIGS. A wafer 20 includes a semiconductor substrate 21 and a functional element layer 22 . The semiconductor substrate 21 has a front surface 21a and a back surface 21b. The semiconductor substrate 21 is, for example, a silicon substrate. The functional element layer 22 is formed on the surface 21 a of the semiconductor substrate 21 . The functional element layer 22 includes a plurality of functional elements 22a arranged two-dimensionally along the surface 21a. The functional element 22a is, for example, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, a circuit element such as a memory, or the like. The functional element 22a may be configured three-dimensionally by stacking a plurality of layers. Although the semiconductor substrate 21 is provided with the notch 21c indicating the crystal orientation, an orientation flat may be provided instead of the notch 21c.

ウェハ２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断される。複数のライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に複数の機能素子２２ａのそれぞれの間を通っている。より具体的には、ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合にストリート領域２３の中心（幅方向における中心）を通っている。ストリート領域２３は、機能素子層２２において、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように延在している。本実施形態では、複数の機能素子２２ａは、表面２１ａに沿ってマトリックス状に配列されており、複数のライン１５は、格子状に設定されている。なお、ライン１５は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。 The wafer 20 is cut along each of the plurality of lines 15 into functional elements 22a. The plurality of lines 15 pass between each of the plurality of functional elements 22a when viewed from the thickness direction of the wafer 20. As shown in FIG. More specifically, line 15 passes through the center of street region 23 (the center in the width direction) when viewed from the thickness direction of wafer 20 . The street region 23 extends between adjacent functional elements 22 a in the functional element layer 22 . In this embodiment, the plurality of functional elements 22a are arranged in a matrix along the surface 21a, and the plurality of lines 15 are set in a lattice. Although the line 15 is a virtual line, it may be an actually drawn line.

ライン１５は、複数の第１ライン１５ａと、第１ライン１５ａに交差（直交）する複数の第２ライン１５ｂと、を含む。ここでは、第１ライン１５ａ同士は互いに平行であり、第２ライン１５ｂ同士は互いに平行である。これにより、互いに隣り合う一対の第１ライン１５ａと、互いに隣り合う一対の第２ライン１５ｂとによって、直方体状の１つの機能素子２２ａが規定される。換言すれば、ウェハ２０（対象物１１）は、Ｚ方向からみて、第１ライン１５ａと第２ライン１５ｂとによって規定される複数の機能素子２２ａを含む。第１ライン１５ａと第２ライン１５ｂとの交差点は、機能素子２２ａの角を規定し、第１ライン１５ａ及び第２ライン１５ｂのそれぞれは、機能素子２２ａの辺を規定する。
［レーザ照射ユニットの構成］ The lines 15 include a plurality of first lines 15a and a plurality of second lines 15b crossing (perpendicular to) the first lines 15a. Here, the first lines 15a are parallel to each other, and the second lines 15b are parallel to each other. Thus, a pair of first lines 15a adjacent to each other and a pair of second lines 15b adjacent to each other define one rectangular parallelepiped functional element 22a. In other words, wafer 20 (object 11) includes a plurality of functional elements 22a defined by first lines 15a and second lines 15b when viewed in the Z direction. The intersection of the first line 15a and the second line 15b defines the corner of the functional element 22a, and each of the first line 15a and the second line 15b defines the sides of the functional element 22a.
[Configuration of laser irradiation unit]

図４に示されるように、レーザ照射ユニット３は、光源３１と、空間光変調器３２と、集光レンズ３３と、を有している。光源３１は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌを出力する。空間光変調器３２は、光源３１から出力されたレーザ光Ｌを変調する。空間光変調器３２は、例えば反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。集光レンズ３３は、空間光変調器３２によって変調されたレーザ光Ｌを集光する。 As shown in FIG. 4 , the laser irradiation unit 3 has a light source 31 , a spatial light modulator 32 and a condenser lens 33 . The light source 31 outputs laser light L by, for example, a pulse oscillation method. The spatial light modulator 32 modulates the laser light L output from the light source 31 . The spatial light modulator 32 is, for example, a reflective liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal on Silicon) spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator). A condenser lens 33 collects the laser light L modulated by the spatial light modulator 32 .

本実施形態では、レーザ照射ユニット３は、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。改質領域（第１改質領域）１２ａは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち表面２１ａに最も近い改質領域である。改質領域（第２改質領域）１２ｂは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち、改質領域１２ａに最も近い改質領域であって、裏面２１ｂに最も近い改質領域である。 In this embodiment, the laser irradiation unit 3 irradiates the wafer 20 with laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15, thereby forming two rows of modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15. The modified region (first modified region) 12a is the modified region closest to the surface 21a among the two rows of modified regions 12a and 12b. The modified region (second modified region) 12b is the modified region closest to the modified region 12a among the two rows of modified regions 12a and 12b, and is the modified region closest to the rear surface 21b.

２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、ウェハ２０の厚さ方向（Ｚ方向）において隣り合っている。２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、半導体基板２１に対して２つの集光点Ｃ１，Ｃ２がライン１５に沿って相対的に移動させられることにより形成される。レーザ光Ｌは、例えば集光点Ｃ１に対して集光点Ｃ２が進行方向の後側且つレーザ光Ｌの入射側に位置するように、空間光変調器３２によって変調される。 The two rows of modified regions 12 a and 12 b are adjacent to each other in the thickness direction (Z direction) of the wafer 20 . The two rows of modified regions 12 a and 12 b are formed by relatively moving the two focal points C 1 and C 2 along the line 15 with respect to the semiconductor substrate 21 . The laser light L is modulated by the spatial light modulator 32 so that the condensing point C2 is located behind the condensing point C1 in the traveling direction and on the incident side of the laser light L, for example.

レーザ照射ユニット３は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。一例として、厚さ７７５μｍの単結晶シリコン基板である半導体基板２１に対し、表面２１ａから５４μｍの位置及び１２８μｍの位置に２つの集光点Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ合わせて、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。このとき、レーザ光Ｌの波長は１０９９ｎｍ、パルス幅は７００ｎ秒、繰り返し周波数は１２０ｋＨｚである。また、集光点Ｃ１におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗ、集光点Ｃ２におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗであり、半導体基板２１に対する２つの集光点Ｃ１，Ｃ２の相対的な移動速度は８００ｍｍ／秒である。 The laser irradiation unit 3 irradiates the wafer 20 with the laser light L from the rear surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 under the condition that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the front surface 21a of the semiconductor substrate 21. As an example, a semiconductor substrate 21, which is a single crystal silicon substrate having a thickness of 775 μm, is irradiated with laser light L from the rear surface 21b side of the semiconductor substrate 21 to the wafer 20 along each of the plurality of lines 15 by aligning the two focal points C1 and C2 at positions 54 μm and 128 μm from the surface 21a. At this time, the wavelength of the laser light L is 1099 nm, the pulse width is 700 ns, and the repetition frequency is 120 kHz. The power of the laser light L at the condensing point C1 is 2.7 W, the power of the laser light L at the condensing point C2 is 2.7 W, and the relative moving speed of the two condensing points C1 and C2 with respect to the semiconductor substrate 21 is 800 mm/sec.

このような２列の改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４の形成は、次のような場合に実施される。すなわち、後の工程において、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより半導体基板２１を薄化すると共に亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイスに切断する場合である。
［検査用撮像ユニットの構成］ Formation of such two rows of modified regions 12a, 12b and cracks 14 is carried out in the following cases. That is, in a later process, the semiconductor substrate 21 is thinned by grinding the back surface 21b of the semiconductor substrate 21, the cracks 14 are exposed on the back surface 21b, and the wafer 20 is cut into a plurality of semiconductor devices along the plurality of lines 15.
[Configuration of imaging unit for inspection]

図５に示されるように、撮像ユニット４は、光源４１と、ミラー４２と、対物レンズ（第１レンズ）４３と、光検出部（第１光検出部）４４と、を有している。光源４１は、半導体基板２１に対して透過性を有する光Ｉ１を出力する。光源４１は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ１を出力する。光源４１から出力された光Ｉ１は、ミラー４２によって反射されて対物レンズ４３を通過し、半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０に照射される。このとき、ステージ２は、上述したように２列の改質領域１２ａ，１２ｂが形成されたウェハ２０を支持している。 As shown in FIG. 5 , the imaging unit 4 has a light source 41 , a mirror 42 , an objective lens (first lens) 43 , and a photodetector (first photodetector) 44 . The light source 41 outputs light I<b>1 having transparency to the semiconductor substrate 21 . The light source 41 is composed of, for example, a halogen lamp and a filter, and outputs light I1 in the near-infrared region. The light I1 output from the light source 41 is reflected by the mirror 42, passes through the objective lens 43, and is irradiated onto the wafer 20 from the rear surface 21b side of the semiconductor substrate 21. FIG. At this time, the stage 2 supports the wafer 20 on which the two rows of modified regions 12a and 12b are formed as described above.

対物レンズ４３は、半導体基板２１の表面２１ａで反射された光Ｉ１を通過させる。つまり、対物レンズ４３は、半導体基板２１を伝搬（透過）した光Ｉ１を通過させる。対物レンズ４３の開口数（ＮＡ）は、０．４５以上である。対物レンズ４３は、補正環４３ａを有している。補正環４３ａは、例えば対物レンズ４３を構成する複数のレンズにおける相互間の距離を調整することにより、半導体基板２１内において光Ｉ１に生じる収差を補正する。光検出部４４は、対物レンズ４３及びミラー４２を通過した光Ｉ１を検出する。光検出部４４は、例えば、ＩｎＧａＡｓカメラによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ１を検出する。 The objective lens 43 allows the light I1 reflected by the surface 21a of the semiconductor substrate 21 to pass therethrough. That is, the objective lens 43 allows the light I1 propagated (transmitted) through the semiconductor substrate 21 to pass therethrough. The numerical aperture (NA) of the objective lens 43 is 0.45 or more. The objective lens 43 has a correction ring 43a. The correction ring 43a corrects the aberration occurring in the light I1 within the semiconductor substrate 21 by adjusting the mutual distances of the plurality of lenses constituting the objective lens 43, for example. The photodetector 44 detects the light I1 that has passed through the objective lens 43 and the mirror 42 . The photodetector 44 is composed of, for example, an InGaAs camera, and detects light I1 in the near-infrared region.

撮像ユニット４は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれ、及び、複数の亀裂１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの先端を撮像することができる（詳細については、後述する）。亀裂１４ａは、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｂは、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｃは、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｄは、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂である。制御部８は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させるが（図４参照）、何らかの不具合等に起因して亀裂１４が表面２１ａに至っていないと、このような複数の亀裂１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成される。
［アライメント補正用撮像ユニットの構成］ The imaging unit 4 can image the two rows of modified regions 12a and 12b and the tips of the plurality of cracks 14a, 14b, 14c and 14d (details will be described later). The crack 14a is a crack extending from the modified region 12a toward the surface 21a. Crack 14b is a crack extending from modified region 12a toward back surface 21b. The crack 14c is a crack extending from the modified region 12b toward the surface 21a. The crack 14d is a crack extending from the modified region 12b toward the rear surface 21b. The control unit 8 causes the laser irradiation unit 3 to irradiate the laser beam L under the condition that the cracks 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21 (see FIG. 4).
[Configuration of imaging unit for alignment correction]

図６に示されるように、撮像ユニット５は、光源５１と、ミラー５２と、レンズ（第２レンズ）５３と、光検出部（第２光検出部）５４と、を有している。光源５１は、半導体基板２１に対して透過性を有する光Ｉ２を出力する。光源５１は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ２を出力する。光源５１は、撮像ユニット４の光源４１と共通化されていてもよい。光源５１から出力された光Ｉ２は、ミラー５２によって反射されてレンズ５３を通過し、半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０に照射される。 As shown in FIG. 6 , the imaging unit 5 has a light source 51 , a mirror 52 , a lens (second lens) 53 , and a photodetector (second photodetector) 54 . The light source 51 outputs light I<b>2 that is transmissive to the semiconductor substrate 21 . The light source 51 is composed of, for example, a halogen lamp and a filter, and outputs light I2 in the near-infrared region. The light source 51 may be shared with the light source 41 of the imaging unit 4 . The light I2 output from the light source 51 is reflected by the mirror 52, passes through the lens 53, and irradiates the wafer 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21. FIG.

レンズ５３は、半導体基板２１の表面２１ａで反射された光Ｉ２を通過させる。つまり、レンズ５３は、半導体基板２１を透過した光Ｉ２を通過させる。レンズ５３の開口数は、０．３以下である。すなわち、撮像ユニット４の対物レンズ４３の開口数は、レンズ５３の開口数よりも大きい。光検出部５４は、レンズ５３及びミラー５２を通過した光Ｉ２を検出する。光検出部５５は、例えば、ＩｎＧａＡｓカメラによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ２を検出する。 The lens 53 allows the light I2 reflected by the surface 21a of the semiconductor substrate 21 to pass therethrough. That is, the lens 53 allows the light I2 transmitted through the semiconductor substrate 21 to pass therethrough. The numerical aperture of lens 53 is 0.3 or less. That is, the numerical aperture of the objective lens 43 of the imaging unit 4 is larger than the numerical aperture of the lens 53 . The photodetector 54 detects the light I2 that has passed through the lens 53 and the mirror 52 . The photodetector 55 is composed of, for example, an InGaAs camera, and detects light I2 in the near-infrared region.

撮像ユニット５は、制御部８（第２制御部）の制御のもとで、裏面２１ｂ側から光Ｉ２をウェハ２０に照射すると共に、表面２１ａ（機能素子層２２）から戻る光Ｉ２を検出することにより、機能素子層２２を撮像する。また、撮像ユニット５は、同様に、制御部８の制御のもとで、裏面２１ｂ側から光をウェハ２０に照射すると共に、半導体基板２１における改質領域１２ａ，１２ｂの形成位置から戻る光Ｉ２を検出することにより、改質領域１２ａ，１２ｂを含む領域の画像を取得する。これらの画像は、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントに用いられる。撮像ユニット６は、レンズ５３がより低倍率（例えば、撮像ユニット５においては６倍であり、撮像ユニット６においては１．５倍）である点を除いて、撮像ユニット５と同様の構成を備え、撮像ユニット５と同様にアライメントに用いられる。
［検査用撮像ユニットによる撮像原理］ Under the control of the control unit 8 (second control unit), the imaging unit 5 irradiates the wafer 20 with the light I2 from the rear surface 21b side and detects the light I2 returning from the front surface 21a (functional element layer 22) to image the functional element layer 22. Similarly, under the control of the control unit 8, the imaging unit 5 irradiates the wafer 20 with light from the back surface 21b side and detects the light I2 returning from the formation positions of the modified regions 12a and 12b on the semiconductor substrate 21, thereby obtaining an image of the region including the modified regions 12a and 12b. These images are used for alignment of the irradiation position of the laser beam L. FIG. Imaging unit 6 has the same configuration as imaging unit 5, except that lens 53 has a lower magnification (e.g., 6x in imaging unit 5 and 1.5x in imaging unit 6), and is used for alignment in the same manner as imaging unit 5.
[Imaging principle by inspection imaging unit]

図５に示される撮像ユニット４を用い、図７に示されるように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っている半導体基板２１に対して、裏面２１ｂ側から表面２１ａ側に向かって焦点Ｆ（対物レンズ４３の焦点）を移動させる。この場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、当該先端１４ｅを確認することができる（図７における右側の画像）。しかし、亀裂１４そのもの、及び表面２１ａに至っている亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせても、それらを確認することができない（図７における左側の画像）。なお、半導体基板２１の表面２１ａに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、機能素子層２２を確認することができる。 Using the imaging unit 4 shown in FIG. 5, as shown in FIG. 7, with respect to the semiconductor substrate 21 in which the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a, the focus F (the focus of the objective lens 43) is moved from the back surface 21b side toward the surface 21a side. In this case, when the tip 14e of the crack 14 extending from the modified region 12b to the back surface 21b side is focused on from the back surface 21b side, the tip 14e can be confirmed (image on the right side in FIG. 7). However, even if the crack 14 itself and the tip 14e of the crack 14 reaching the front surface 21a are focused from the rear surface 21b side, they cannot be confirmed (left image in FIG. 7). The functional element layer 22 can be confirmed by focusing on the front surface 21a of the semiconductor substrate 21 from the rear surface 21b side.

また、図５に示される撮像ユニット４を用い、図８に示されるように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っていない半導体基板２１に対して、裏面２１ｂ側から表面２１ａ側に向かって焦点Ｆを移動させる。この場合、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせても、当該先端１４ｅを確認することができない（図８における左側の画像）。しかし、表面２１ａに対して裏面２１ｂとは反対側の領域（すなわち、表面２１ａに対して機能素子層２２側の領域）に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａに関して焦点Ｆと対称な仮想焦点Ｆｖを当該先端１４ｅに位置させると、当該先端１４ｅを確認することができる（図８における右側の画像）。なお、仮想焦点Ｆｖは、半導体基板２１の屈折率を考慮した焦点Ｆと表面２１ａに関して対称な点である。 Further, using the imaging unit 4 shown in FIG. 5, as shown in FIG. 8, the semiconductor substrate 21 in which the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the front surface 21a, the focus F is moved from the rear surface 21b side toward the front surface 21a side. In this case, even if the tip 14e of the crack 14 extending from the modified region 12a to the surface 21a side is focused from the back surface 21b side, the tip 14e cannot be confirmed (left image in FIG. 8). However, when the focal point F is focused from the back surface 21b side on the area opposite to the back surface 21b with respect to the surface 21a (that is, the area on the functional element layer 22 side with respect to the surface 21a), and the virtual focal point Fv symmetrical to the focal point F with respect to the surface 21a is positioned at the tip 14e, the tip 14e can be confirmed (right image in FIG. 8). The virtual focal point Fv is a point symmetrical with respect to the focal point F considering the refractive index of the semiconductor substrate 21 and the surface 21a.

以上のように亀裂１４そのものを確認することができないのは、照明光である光Ｉ１の波長よりも亀裂１４の幅が小さいためと想定される。図９及び図１０は、シリコン基板である半導体基板２１の内部に形成された改質領域１２及び亀裂１４のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像である。図９の（ｂ）は、図９の（ａ）に示される領域Ａ１の拡大像、図１０の（ａ）は、図９の（ｂ）に示される領域Ａ２の拡大像、図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）に示される領域Ａ３の拡大像である。このように、亀裂１４の幅は、１２０ｎｍ程度であり、近赤外領域の光Ｉ１の波長（例えば、１．１～１．２μｍ）よりも小さい。 The reason why the crack 14 itself cannot be confirmed as described above is assumed to be that the width of the crack 14 is smaller than the wavelength of the light I1, which is the illumination light. 9 and 10 are SEM (Scanning Electron Microscope) images of the modified region 12 and cracks 14 formed inside the semiconductor substrate 21, which is a silicon substrate. 9(b) is an enlarged image of the area A1 shown in FIG. 9(a), FIG. 10(a) is an enlarged image of the area A2 shown in FIG. 9(b), and FIG. 10(b) is an enlarged image of the area A3 shown in FIG. 10(a). Thus, the width of the crack 14 is approximately 120 nm, which is smaller than the wavelength of the light I1 in the near-infrared region (for example, 1.1 to 1.2 μm).

以上を踏まえて想定される撮像原理は、次のとおりである。図１１の（ａ）に示されるように、空気中に焦点Ｆを位置させると、光Ｉ１が戻ってこないため、黒っぽい画像が得られる（図１１の（ａ）における右側の画像）。図１１の（ｂ）に示されるように、半導体基板２１の内部に焦点Ｆを位置させると、表面２１ａで反射された光Ｉ１が戻ってくるため、白っぽい画像が得られる（図１１の（ｂ）における右側の画像）。図１１の（ｃ）に示されるように、改質領域１２に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、改質領域１２によって、表面２１ａで反射されて戻ってきた光Ｉ１の一部について吸収、散乱等が生じるため、白っぽい背景の中に改質領域１２が黒っぽく映った画像が得られる（図１１の（ｃ）における右側の画像）。 The imaging principle assumed based on the above is as follows. As shown in FIG. 11(a), when the focal point F is positioned in the air, the light I1 does not return, resulting in a darker image (right image in FIG. 11(a)). As shown in FIG. 11(b), when the focal point F is positioned inside the semiconductor substrate 21, the light I1 reflected by the surface 21a returns, resulting in a whitish image (right image in FIG. 11(b)). As shown in FIG. 11(c), when the modified region 12 is focused on from the rear surface 21b side, the modified region 12 absorbs and scatters part of the light I1 that has been reflected by the front surface 21a and returned, resulting in an image in which the modified region 12 appears dark against a whitish background (image on the right side in FIG. 11(c)).

図１２の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、例えば、先端１４ｅ近傍に生じた光学的特異性（応力集中、歪、原子密度の不連続性等）、先端１４ｅ近傍で生じる光の閉じ込め等によって、表面２１ａで反射されて戻ってきた光Ｉ１の一部について散乱、反射、干渉、吸収等が生じるため、白っぽい背景の中に先端１４ｅが黒っぽく映った画像が得られる（図１２の（ａ）及び（ｂ）における右側の画像）。図１２の（ｃ）に示されるように、亀裂１４の先端１４ｅ近傍以外の部分に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、表面２１ａで反射された光Ｉ１の少なくとも一部が戻ってくるため、白っぽい画像が得られる（図１２の（ｃ）における右側の画像）。
［検査用撮像ユニットによる検査原理］ As shown in FIGS. 12A and 12B, when the tip 14e of the crack 14 is focused from the rear surface 21b side, for example, due to optical peculiarities (stress concentration, strain, discontinuity of atomic density, etc.) occurring near the tip 14e, light confinement occurring near the tip 14e, and the like, part of the light I1 that has been reflected and returned from the surface 21a is scattered, reflected, interfered, absorbed, etc., so that the tip 14e appears dark against a whitish background. (right images in FIGS. 12a and 12b). As shown in FIG. 12(c), when the focus F is adjusted from the rear surface 21b side to a portion other than the vicinity of the tip 14e of the crack 14, at least part of the light I1 reflected by the front surface 21a returns, resulting in a whitish image (right image in FIG. 12(c)).
[Inspection principle by inspection imaging unit]

制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させた結果、予定どおり、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っている場合、亀裂１４の先端１４ｅの状態は、次のとおりとなる。すなわち、図１３に示されるように、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域、及び改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域には、亀裂１４の先端１４ｅが現れない。改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅの位置（以下、単に「先端位置」という）は、改質領域１２ｂと裏面２１ｂとの間の基準位置Ｐに対して裏面２１ｂ側に位置する。 The control unit 8 causes the laser irradiation unit 3 to irradiate the laser beam L under the condition that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21. As a result, when the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a as planned, the state of the tip 14e of the crack 14 is as follows. That is, as shown in FIG. 13, the tip 14e of the crack 14 does not appear in the region between the modified region 12a and the surface 21a and in the region between the modified region 12a and the modified region 12b. The position of the tip 14e of the crack 14 extending from the modified region 12b to the back surface 21b side (hereinafter simply referred to as "tip position") is located on the back surface 21b side with respect to the reference position P between the modified region 12b and the back surface 21b.

それに対し、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させた結果、予定に反して、何らかの不具合に起因して、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っていない場合、亀裂１４の先端１４ｅの状態は、次のとおりとなる。すなわち、図１４に示されるように、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域には、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ａの先端１４ｅが現れる。改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域には、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅ、及び改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが現れる。改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は、改質領域１２ｂと裏面２１ｂとの間の基準位置Ｐに対して表面２１ａに位置する。 On the other hand, when the control unit 8 causes the laser irradiation unit 3 to irradiate the laser beam L under the condition that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21, the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a due to some problem, contrary to the schedule, the state of the tip 14e of the crack 14 is as follows. That is, as shown in FIG. 14, a tip 14e of a crack 14a extending from the modified region 12a toward the surface 21a appears in the region between the modified region 12a and the surface 21a. A tip 14e of a crack 14b extending from the modified region 12a toward the back surface 21b and a tip 14e of a crack 14c extending from the modified region 12b toward the surface 21a appear in the region between the modified regions 12a and 12b. The tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the back surface 21b is located on the surface 21a with respect to the reference position P between the modified region 12b and the back surface 21b.

以上により、次の第１検査、第２検査、第３検査及び第４検査のうち少なくとも１つの検査を制御部８が実施すれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っているか否かを評価することができる。第１検査は、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域を検査領域Ｒ１とし、検査領域Ｒ１に、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ａの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第２検査は、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域を検査領域Ｒ２とし、検査領域Ｒ２に、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第３検査は、検査領域Ｒ２に、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第４検査は、基準位置Ｐから裏面２１ｂ側に延び且つ裏面２１ｂに至っていない領域を検査領域Ｒ３とし、検査領域Ｒ３に、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置が位置するか否かの検査である。 As described above, if the control unit 8 performs at least one of the following first inspection, second inspection, third inspection, and fourth inspection, it is possible to evaluate whether or not the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21. In the first inspection, an inspection area R1 is defined as an area between the modified area 12a and the surface 21a, and an inspection is performed to determine whether or not the tip 14e of the crack 14a extending from the modified area 12a toward the surface 21a exists in the inspection area R1. In the second inspection, an inspection area R2 is defined between the modified areas 12a and 12b, and an inspection is performed to determine whether or not the tip 14e of the crack 14b extending from the modified area 12a toward the rear surface 21b exists in the inspection area R2. The third inspection is an inspection of whether or not the tip 14e of the crack 14c extending from the modified region 12b toward the surface 21a exists in the inspection region R2. In the fourth inspection, a region extending from the reference position P toward the back surface 21b but not reaching the back surface 21b is defined as an inspection region R3, and an inspection is performed to determine whether or not the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the back surface 21b is located in the inspection region R3.

検査領域Ｒ１、検査領域Ｒ２及び検査領域Ｒ３のそれぞれは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する前に、半導体基板２１に対して２つの集光点Ｃ１，Ｃ２を合わせる位置に基づいて設定可能である。２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は安定するため、基準位置Ｐ及び検査領域Ｒ３は、テスト加工の結果に基づいて設定可能である。なお、撮像ユニット４は、図１３及び図１４に示されるように、２つの改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれを撮像することができるため、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後に、２つの改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれの位置に基づいて、検査領域Ｒ１、検査領域Ｒ２及び検査領域Ｒ３のそれぞれを設定してもよい。
［レーザ加工方法及び半導体デバイス製造方法］ Each of the inspection region R1, the inspection region R2, and the inspection region R3 can be set based on the positions where the two focal points C1 and C2 are aligned with the semiconductor substrate 21 before forming the two rows of modified regions 12a and 12b. When the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the front surface 21a of the semiconductor substrate 21, the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b to the rear surface 21b side is stable, so the reference position P and the inspection region R3 can be set based on the results of the test machining. 13 and 14, the imaging unit 4 can image each of the two modified regions 12a and 12b. Therefore, after forming the two rows of modified regions 12a and 12b, the inspection region R1, the inspection region R2, and the inspection region R3 may be set based on the respective positions of the two modified regions 12a and 12b.
[Laser processing method and semiconductor device manufacturing method]

本実施形態の半導体デバイス製造方法について、図１５を参照して説明する。なお、本実施形態の半導体デバイス製造方法は、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法を含んでいる。 A semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment includes a laser processing method performed by the laser processing apparatus 1 .

まず、ウェハ２０が用意され、レーザ加工装置１のステージ２に載置される。続いて、レーザ加工装置１が、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する（Ｓ０１、第１工程）。この工程においては、レーザ加工装置１が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。 First, a wafer 20 is prepared and placed on the stage 2 of the laser processing apparatus 1 . Subsequently, the laser processing apparatus 1 irradiates the wafer 20 with laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15, thereby forming two rows of modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 (S01, first step). In this step, the laser processing apparatus 1 irradiates the wafer 20 with the laser beam L from the rear surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 under the condition that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21.

続いて、レーザ加工装置１が、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２に、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する（Ｓ０２、第２工程）。この工程においては、レーザ加工装置１が、検査領域Ｒ２内に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬（透過）する光Ｉ１を検出することにより、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。このように、本実施形態では、レーザ加工装置１が第２検査を実施する。 Subsequently, the laser processing apparatus 1 inspects whether or not the tip 14e of the crack 14b extending from the modified region 12a toward the back surface 21b exists in the inspection region R2 between the modified region 12a and the modified region 12b (S02, second step). In this step, the laser processing apparatus 1 focuses F on the inspection region R2 from the back surface 21b side, and detects the light I1 propagating (transmitting) through the semiconductor substrate 21 from the front surface 21a side to the back surface 21b side, thereby inspecting whether or not the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2. Thus, in this embodiment, the laser processing apparatus 1 performs the second inspection.

より具体的には、撮像ユニット４の対物レンズ４３が、検査領域Ｒ２内に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、撮像ユニット４の光検出部４４が、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬（透過）する光Ｉ１を検出する。このとき、駆動ユニット７によって撮像ユニット４がＺ方向に沿って移動させられて、焦点Ｆが検査領域Ｒ２内をＺ方向に沿って相対的に移動させられる。これにより、光検出部４４が、Ｚ方向における各箇所での画像データを取得する。そして、制御部８が、光検出部４４から出力された信号（すなわち、Ｚ方向における各箇所での画像データ）に基づいて、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。 More specifically, the objective lens 43 of the imaging unit 4 focuses F on the inspection region R2 from the back surface 21b side, and the photodetector 44 of the imaging unit 4 detects the light I1 propagating (transmitting) through the semiconductor substrate 21 from the front surface 21a side to the back surface 21b side. At this time, the imaging unit 4 is moved along the Z direction by the driving unit 7, and the focal point F is relatively moved along the Z direction within the inspection region R2. Thereby, the photodetector 44 acquires image data at each location in the Z direction. Then, the control unit 8 inspects whether or not the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2 based on the signal output from the photodetector 44 (that is, the image data at each location in the Z direction).

続いて、制御部８が、工程Ｓ０２における検査結果に基づいて、工程Ｓ０１における加工結果を評価する（Ｓ０３、第３工程）。この工程においては、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在しない場合、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価する。一方、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価する。 Subsequently, the control unit 8 evaluates the processing result in step S01 based on the inspection result in step S02 (S03, third step). In this step, if the tip 14e of the crack 14b does not exist in the inspection region R2, the control unit 8 evaluates that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21. On the other hand, when the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2, the control unit 8 evaluates that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b has not reached the surface 21a of the semiconductor substrate 21.

続いて、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価された場合、制御部８が合格処理を実施する（Ｓ０４）。この工程においては、制御部８が、合格処理として、レーザ加工装置１が備えるディスプレイによる合格の旨の表示、当該ディスプレイによる画像データの表示、レーザ加工装置１が備える記憶部による合格の旨の記録（ログとしての記憶）、当該記憶部による画像データの記憶等を実施させる。このように、レーザ加工装置１が備えるディスプレイは、オペレータに合格の旨を報知する報知部として機能する。 Subsequently, when it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21, the control unit 8 performs acceptance processing (S04). In this step, the control unit 8 causes the display provided in the laser processing apparatus 1 to display the passing result, the display of the image data on the display, the recording of the passing result in the storage unit provided in the laser processing apparatus 1 (storage as a log), the storage of the image data in the storage unit, and the like. In this manner, the display provided in the laser processing apparatus 1 functions as a notification unit that notifies the operator of the acceptance.

一方、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合、制御部８が不合格処理を実施する（Ｓ０５）。この工程においては、制御部８が、不合格処理として、レーザ加工装置１が備えるランプによる不合格の旨の点灯、レーザ加工装置１が備えるディスプレイによる不合格の旨の表示、レーザ加工装置１が備える記憶部による不合格の旨の記録（ログとしての記憶）等を実施させる。このように、レーザ加工装置１が備えるランプ及びディスプレイの少なくとも１つは、オペレータに不合格の旨を報知する報知部として機能する。 On the other hand, when it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21, the control unit 8 performs rejection processing (S05). In this step, the control unit 8 causes the lamp included in the laser processing device 1 to turn on a lamp indicating the failure, the display included in the laser processing device 1 to indicate the failure, and the storage unit included in the laser processing device 1 to record the failure (storage as a log). In this manner, at least one of the lamp and the display provided in the laser processing apparatus 1 functions as a notification unit that notifies the operator of the failure.

以上の工程Ｓ０１～工程Ｓ０５が、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法である。 The above steps S01 to S05 are the laser processing method performed in the laser processing apparatus 1. FIG.

工程Ｓ０４の合格処理が実施された場合（すなわち、工程０３において、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価された場合）、研削装置が、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイスに切断する（Ｓ０６、第４工程）。 When the passing process of step S04 is performed (that is, when it is evaluated in step 03 that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the front surface 21a of the semiconductor substrate 21), the grinding device grinds the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to expose the cracks 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b on the back surface 21b. Cut into devices (S06, fourth step).

以上の工程Ｓ０１～工程Ｓ０６が、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法を含む半導体デバイス製造方法である。なお、工程Ｓ０５の不合格処理が実施された場合（すなわち、工程０３において、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合）、レーザ加工装置１の点検及び調整、ウェハ２０への再度のレーザ加工（リカバリ加工）等が実施される。 The above steps S01 to S06 are the semiconductor device manufacturing method including the laser processing method performed in the laser processing apparatus 1. FIG. In addition, when the rejection process of step S05 is performed (that is, when it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21 in step 03), inspection and adjustment of the laser processing apparatus 1, laser processing (recovery processing) again on the wafer 20, etc. are performed.

ここで、工程Ｓ０６のウェハ２０の研削及び切断について、より具体的に説明する。図１６に示されるように、研削装置２００が、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削（研磨）することにより半導体基板２１を薄化すると共に亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイス２０ａに切断する。この工程においては、研削装置２００が、第４検査用の基準位置Ｐまで半導体基板２１の裏面２１ｂを研削する。 Here, the grinding and cutting of the wafer 20 in step S06 will be described more specifically. As shown in FIG. 16 , a grinding apparatus 200 grinds (polishes) the back surface 21 b of the semiconductor substrate 21 to thin the semiconductor substrate 21 and expose the cracks 14 on the back surface 21 b, and cuts the wafer 20 into a plurality of semiconductor devices 20 a along each of the plurality of lines 15. In this step, the grinding device 200 grinds the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to the reference position P for the fourth inspection.

上述したように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っている場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は、基準位置Ｐに対して裏面２１ｂ側に位置する。そのため、基準位置Ｐまで半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４を裏面２１ｂに露出させることができる。換言すれば、研削終了予定位置を基準位置Ｐとして、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａ及び基準位置Ｐに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。 As described above, when the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the front surface 21a of the semiconductor substrate 21, the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b to the back surface 21b side is located on the back surface 21b side with respect to the reference position P. Therefore, by grinding the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to the reference position P, the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b can be exposed on the back surface 21b. In other words, the wafer 20 is irradiated with the laser beam L from the rear surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 under the condition that the predetermined grinding end position is the reference position P and the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the front surface 21a of the semiconductor substrate 21 and the reference position P.

続いて、図１７に示されるように、エキスパンド装置３００が、半導体基板２１の裏面２１ｂに貼り付けられたエキスパンドテープ２０１を拡張させることにより、複数の半導体デバイス２０ａのそれぞれを互いに離間させる。エキスパンドテープ２０１は、例えば、基材２０１ａ及び接着層２０１ｂによって構成されたＤＡＦ（Die Attach Film）である。その場合、エキスパンドテープ２０１の拡張によって、半導体基板２１の裏面２１ｂと基材２０１ａとの間に配置された接着層２０１ｂが半導体デバイス２０ａごとに切断される。切断された接着層２０１ｂは、半導体デバイス２０ａと共にピックアップされる。 Subsequently, as shown in FIG. 17, the expanding device 300 expands the expanding tape 201 attached to the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to separate the plurality of semiconductor devices 20a from each other. The expanding tape 201 is, for example, a DAF (Die Attach Film) made up of a substrate 201a and an adhesive layer 201b. In that case, the adhesive layer 201b arranged between the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 and the base material 201a is cut for each semiconductor device 20a by expanding the expandable tape 201. FIG. The cut adhesive layer 201b is picked up together with the semiconductor device 20a.

ここで、上述したように、所定の領域に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かの検査に際して、ウェハ２０の撮像が行われる。ウェハ２０の撮像は、撮像ユニット４及び制御部８によって構成される撮像装置１０によって行われる。上記の例では、全てのライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後に、第２検査の実施に伴ってウェハ２０の撮像を行った。しかしながら、第２検査（ウェハ２０の撮像）のタイミングは、これに限定されない。 Here, as described above, an image of the wafer 20 is taken when inspecting whether or not the tip 14e of the crack 14b exists in a predetermined region. The imaging of the wafer 20 is performed by an imaging device 10 composed of the imaging unit 4 and the control section 8 . In the above example, after the two rows of modified regions 12a and 12b were formed inside the semiconductor substrate 21 along all the lines 15, the image of the wafer 20 was taken along with the implementation of the second inspection. However, the timing of the second inspection (imaging of wafer 20) is not limited to this.

例えば、第２検査の実施のタイミングは、一又は複数の第１ライン１５ａに沿って改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントが行われるタイミングであってもよい。この場合、一又は複数の第２ライン１５ｂに沿って改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第２ライン１５ｂに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第２検査をさらに実施してもよい。以下、この場合について詳細に説明する。 For example, the timing of performing the second inspection may be after the modified regions 12a and 12b are formed along one or more first lines 15a and at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the first line 15a. In this case, after the modified regions 12a and 12b are formed along one or more second lines 15b, the second inspection may be performed at the timing when the irradiation position of the laser light L is aligned with the second lines 15b. This case will be described in detail below.

図１８に示されるレーザ加工方法は、撮像方法を含む。図１８に示されるように、ここでは、まず、レーザ加工装置１のステージ２にウェハ２０が載置されている状態において、加工開始位置のアライメントを行う（Ｓ１１）。この工程においては、例えば、撮像ユニット５が、制御部８の制御のもとでウェハ２０を撮像することにより、アライメントが行われる。より具体的には、この工程においては、制御部８が、撮像ユニット５を制御することにより、機能素子層２２を撮像する。 The laser processing method shown in FIG. 18 includes an imaging method. As shown in FIG. 18, first, alignment of the processing start position is performed with the wafer 20 placed on the stage 2 of the laser processing apparatus 1 (S11). In this process, for example, the imaging unit 5 images the wafer 20 under the control of the controller 8, thereby performing alignment. More specifically, in this step, the control section 8 controls the imaging unit 5 to image the functional element layer 22 .

一方で、レーザ加工装置１（例えば制御部８）には、予め、機能素子２２ａのサイズ（チップサイズ）、ウェハ２０におけるワークサイズ（加工範囲のサイズ）、及び、機能素子層２２の基準画像を含む初期情報が登録されている。そして、制御部８は、撮像ユニット５により得られた画像と初期情報とに基づいて、レーザ光Ｌの照射位置（Ｘ方向及びＹ方向におけるレーザ照射ユニット３の位置）のアライメントを行う。 On the other hand, initial information including the size (chip size) of the functional element 22a, the work size (size of processing range) on the wafer 20, and the reference image of the functional element layer 22 is registered in advance in the laser processing apparatus 1 (for example, the control unit 8). Then, the control unit 8 aligns the irradiation position of the laser light L (the position of the laser irradiation unit 3 in the X direction and the Y direction) based on the image obtained by the imaging unit 5 and the initial information.

続く工程においては、制御部８が、駆動ユニット７を制御することにより、レーザ照射ユニット３の加工高さ（Ｚ方向の位置）を設定する（Ｓ１２）。続いて、制御部８は、改質領域１２ａ，１２ｂの形成を開始する（Ｓ１３）。ここでは、一例として第１ライン１５ａに沿った加工から行う。すなわち、この工程においては、レーザ加工装置１が、１つの第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、当該第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。 In the subsequent step, the controller 8 sets the processing height (position in the Z direction) of the laser irradiation unit 3 by controlling the drive unit 7 (S12). Subsequently, the controller 8 starts forming the modified regions 12a and 12b (S13). Here, as an example, processing along the first line 15a is performed. That is, in this step, the laser processing apparatus 1 irradiates the wafer 20 with laser light L along one first line 15a from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21, thereby forming two rows of modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along the first line 15a.

続いて、制御部８が、１つの第１ライン１５ａでの加工が完了した後に、その第１ライン１５ａの位置が、予め設定されたアライメント位置であるか否かの判定を行う（Ｓ１４）。ここでのアライメントは、工程Ｓ１１において行ったアライメントに対して生じる位置ずれを修正するための再アライメントである。この再度のアライメントは、１つの第１ライン１５ａでの加工が完了するごとに行ってもよいが、複数の第１ライン１５ａが完了した後に行うことが効率的である。すなわち、アライメント位置は、１つの第１ライン１５ａごとに設定されてもよいが、複数の第１ライン１５ａに対して１つ設定することが効率的である。 Subsequently, after the processing on one first line 15a is completed, the control unit 8 determines whether or not the position of the first line 15a is the preset alignment position (S14). The alignment here is re-alignment for correcting the positional deviation that occurs with respect to the alignment performed in step S11. This re-alignment may be performed each time the processing of one first line 15a is completed, but it is efficient to perform this alignment after a plurality of first lines 15a are completed. That is, the alignment position may be set for each first line 15a, but it is efficient to set one alignment position for a plurality of first lines 15a.

この工程の結果、工程Ｓ１３において加工が完了した第１ライン１５ａの位置が、アライメント位置でなかった場合には、工程Ｓ１３に戻り、別の第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成を続ける。一方、この工程の結果、工程Ｓ１３において加工が完了した第１ライン１５ａの位置がアライメント位置であった場合には、引き続いて再度のアライメントを行うこととなる。すなわち、この場合には、改質領域１２ａ，１２ｂの形成が一旦停止させられ、アライメントを行うタイミングとされる。 As a result of this step, if the position of the first line 15a processed in step S13 is not the alignment position, the process returns to step S13 to continue forming the modified regions 12a and 12b along another first line 15a. On the other hand, as a result of this step, if the position of the first line 15a that has been processed in step S13 is the alignment position, then alignment is to be performed again. That is, in this case, the formation of the modified regions 12a and 12b is temporarily stopped, and it is time to perform alignment.

したがって、第２検査は、このタイミングにおいて実施される。すなわち、続く工程においては、制御部８が、撮像ユニット４を制御することにより、ウェハ２０を撮像する（Ｓ１５、第１撮像工程）。ここでは、制御部８が、撮像ユニット４をＺ方向に沿って移動させることにより、焦点Ｆがウェハ２０内をＺ方向に沿って相対的に移動させられる。これにより、撮像ユニット４は、Ｚ方向における各箇所で撮像を行い、画像を取得する。このため、得られた画像には、改質領域１２ａ，１２ｂのみが含まれる場合もあるし、改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４が含まれる場合もあるし、亀裂１４のみが含まれる場合もある。 Therefore, the second inspection is performed at this timing. That is, in the subsequent process, the control unit 8 controls the imaging unit 4 to image the wafer 20 (S15, first imaging process). Here, the control unit 8 moves the imaging unit 4 along the Z direction, thereby relatively moving the focus F within the wafer 20 along the Z direction. As a result, the imaging unit 4 captures an image at each location in the Z direction and obtains an image. Therefore, the obtained image may include only the modified regions 12a and 12b, may include the modified regions 12a and 12b and the crack 14, or may include only the crack 14.

すなわち、ここでは、制御部８は、第１ライン１５ａに沿ってウェハ２０に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第１ライン１５ａに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を撮像するように、撮像ユニット４を制御する第１撮像処理（第１撮像工程）を実行する。この工程において得られた画像は、制御部８に提供される。したがって、制御部８は、供給された画像データに基づいて、上記の方法・原理に基づいて、第２検査を実行できる。 That is, here, after the modified regions 12a and 12b are formed on the wafer 20 along the first line 15a, the control unit 8 controls the imaging unit 4 so as to image the modified regions 12a and 12b formed along the first line 15a and/or the region including the crack 14 extending from the modified regions 12a and 12b at the timing at which the irradiation position of the laser beam L is aligned with the first line 15a. An imaging process (first imaging step) is executed. The image obtained in this step is provided to the control section 8 . Therefore, the control unit 8 can perform the second inspection based on the supplied image data and based on the above method/principle.

続く工程においては、上述したように再度のアライメントを行う（制御部８がアライメント処理を実行する）（Ｓ１６）。ここでのアライメントの一例は、以下のとおりである。すなわち、制御部８が、撮像ユニット５を制御することにより、アライメント補正位置において機能素子層２２を撮像する。また、制御部８は、撮像ユニット５を制御することにより、同位置において改質領域１２ａ，１２ｂを含む領域を撮像する。そして、制御部８は、２つの画像に基づいて、ストリート領域２３の所定位置（例えば中心位置）に対する改質領域１２ａ，１２ｂのずれ量を検出する。制御部８は、検出されたずれ量に基づいて、レーザ光Ｌの照射位置の再度のアライメントを行う。 In the subsequent process, the alignment is performed again as described above (the control unit 8 executes the alignment process) (S16). An example of alignment here is as follows. That is, the control unit 8 controls the imaging unit 5 to image the functional element layer 22 at the alignment correction position. Further, the control section 8 controls the imaging unit 5 to capture an image of a region including the modified regions 12a and 12b at the same position. Then, based on the two images, the control unit 8 detects the displacement amount of the modified regions 12a and 12b with respect to a predetermined position (for example, the central position) of the street region 23. FIG. The controller 8 aligns the irradiation position of the laser light L again based on the detected deviation amount.

或いは、ここでのアライメントの別の一例は、以下のとおりである。すなわち、制御部８が、撮像ユニット５を制御することにより、アライメント補正位置において機能素子層２２を撮像する。そして、制御部８は、加工前に予め取得されていたアライメント補正位置における機能素子層２２の画像と、この工程において取得された機能素子層２２の画像とのパターンマッチングにより、アライメントマーク等の特徴点同士のずれ量を検出する。制御部８は、検出されたずれ量に基づいて、レーザ光Ｌの照射位置を調整する。 Alternatively, another example of alignment here is as follows. That is, the control unit 8 controls the imaging unit 5 to image the functional element layer 22 at the alignment correction position. Then, the control unit 8 performs pattern matching between the image of the functional element layer 22 at the alignment correction position acquired in advance before processing and the image of the functional element layer 22 acquired in this process, thereby detecting the amount of deviation between characteristic points such as alignment marks. The controller 8 adjusts the irradiation position of the laser light L based on the detected deviation amount.

続く工程においては、制御部８が、全ての第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了したか否かの判定を行う（Ｓ１７）。この判定の結果、全ての第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了していなかった場合、工程Ｓ１３に戻り、残りの第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成を続ける。一方、この判定の結果、全ての第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了していた場合には、引き続いて、第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成を開始する。すなわち、この場合には、改質領域１２ａ，１２ｂの形成が一旦停止させられ、第１ライン１５ａに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成と、第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成と、が切り替えられるタイミングとされる。 In the subsequent step, the control unit 8 determines whether or not the formation of the modified regions 12a and 12b along all the first lines 15a has been completed (S17). As a result of this determination, if the formation of the modified regions 12a and 12b along all the first lines 15a has not been completed, the process returns to step S13 to continue forming the modified regions 12a and 12b along the remaining first lines 15a. On the other hand, if the result of this determination is that the formation of the modified regions 12a and 12b along all the first lines 15a has been completed, then the formation of the modified regions 12a and 12b along the second lines 15b is started. That is, in this case, the formation of the modified regions 12a and 12b is temporarily stopped, and the timing is set to switch between the formation of the modified regions 12a and 12b along the first line 15a and the formation of the modified regions 12a and 12b along the second line 15b.

すなわち、続く工程においては、レーザ加工装置１が、１つの第２ライン１５ｂに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、当該第２ライン１５ｂに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する（Ｓ１８）。 That is, in the subsequent step, the laser processing apparatus 1 irradiates the wafer 20 with laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along one second line 15b, thereby forming two rows of modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along the second line 15b (S18).

続いて、制御部８が、１つの第２ライン１５ｂでの加工が完了した後に、その第２ライン１５ｂの位置が、予め設定されたアライメント位置であるか否かの判定を行う（Ｓ１９）。ここでのアライメントは、工程Ｓ１６において行ったアライメントに対して生じる位置ずれを修正するための再アライメントである。この再度のアライメントは、１つの第２ライン１５ｂでの加工が完了するごとに行ってもよいが、複数の第２ライン１５ｂが完了した後に行うことが効率的である。すなわち、ここでのアライメント位置も、１つの第２ライン１５ｂごとに設定されてもよいが、複数の第２ライン１５ｂに対して１つ設定することが効率的である。 Subsequently, after the processing on one second line 15b is completed, the control unit 8 determines whether or not the position of the second line 15b is the preset alignment position (S19). The alignment here is realignment for correcting the positional deviation that occurs with respect to the alignment performed in step S16. This re-alignment may be performed each time the processing of one second line 15b is completed, but it is efficient to perform this alignment after a plurality of second lines 15b are completed. That is, the alignment position here may also be set for each second line 15b, but it is efficient to set one alignment position for a plurality of second lines 15b.

この工程の結果、工程Ｓ１８において加工が完了した第２ライン１５ｂの位置が、アライメント位置でなかった場合には、工程Ｓ１８に戻り、別の第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成を続ける。一方、この工程の結果、工程Ｓ１８において加工が完了した第２ライン１５ｂの位置がアライメント位置であった場合には、引き続いて再度のアライメントを行うこととなる。すなわち、この場合には、改質領域１２ａ，１２ｂの形成が一旦停止させられ、アライメントを行うタイミングとされる。 As a result of this step, if the position of the second line 15b processed in step S18 is not the alignment position, the process returns to step S18 to continue forming the modified regions 12a and 12b along another second line 15b. On the other hand, as a result of this step, if the position of the second line 15b that has been processed in step S18 is the alignment position, then alignment is to be performed again. That is, in this case, the formation of the modified regions 12a and 12b is temporarily stopped, and it is time to perform alignment.

したがって、第２検査は、このタイミングにおいてさらに実施される。すなわち、続く工程においては、制御部８が、撮像ユニット４を制御することにより、ウェハ２０を撮像する（Ｓ２０、第２撮像工程）。撮像の態様は、工程Ｓ１５と同様である。 Therefore, the second inspection is further performed at this timing. That is, in the subsequent process, the controller 8 controls the imaging unit 4 to image the wafer 20 (S20, second imaging process). The mode of imaging is the same as in step S15.

すなわち、制御部８は、第２ライン１５ｂに沿ってウェハ２０に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第２ライン１５ｂに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第２ライン１５ｂに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を撮像するように、撮像ユニット４を制御する第２撮像処理（第２撮像工程）を実行する。この工程において得られた画像は、制御部８に提供される。したがって、制御部８は、供給された画像データに基づいて、上記の方法・原理に基づいて、第２検査を実行できる。 That is, after the modified regions 12a and 12b are formed on the wafer 20 along the second line 15b, the control unit 8 controls the imaging unit 4 to capture an image of the modified regions 12a and 12b formed along the second line 15b and/or the region including the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the second line 15b. second imaging step). The image obtained in this step is provided to the control section 8 . Therefore, the control unit 8 can perform the second inspection based on the supplied image data and based on the above method/principle.

続く工程においては、上述したように再度のアライメントを行う（Ｓ２１）。ここでのアライメントの態様は、工程Ｓ１６と同様である。 In the subsequent step, alignment is performed again as described above (S21). The mode of alignment here is the same as in step S16.

続く工程においては、制御部８が、全ての第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了したか否かの判定を行う（Ｓ２２）。この判定の結果、全ての第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了していなかった場合、工程Ｓ１８に戻り、残りの第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成を続ける。一方、この判定の結果、全ての第２ライン１５ｂに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成が完了していた場合には、処理を完了する。 In the subsequent step, the control unit 8 determines whether or not the formation of the modified regions 12a, 12b along all the second lines 15b has been completed (S22). As a result of this determination, if the formation of the modified regions 12a and 12b along all the second lines 15b has not been completed, the process returns to step S18 to continue forming the modified regions 12a and 12b along the remaining second lines 15b. On the other hand, if the result of this determination is that the formation of the modified regions 12a and 12b along all the second lines 15b has been completed, the process is completed.

なお、第２検査の実施箇所（すなわち、Ｚ方向からみたときの撮像領域）は、格子状に設定された複数のライン１５のうちの少なくとも１箇所であればよいが、一例として機能素子２２ａの辺とすることができる。上述したように、機能素子２２ａは、Ｚ方向からみて、第１ライン１５ａと第２ライン１５ｂとによって規定される。したがって、第２検査の実施箇所は、Ｚ方向からみて機能素子２２ａの第１ライン１５ａ及び／又は第２ライン１５ｂに対応する辺の領域とすることができる。換言すれば、第２検査の実施箇所は、Ｚ方向からみて機能素子２２ａにおける第１ライン１５ａと第２ライン１５ｂとの交点である角の領域を除く箇所とすることができる。 Note that the location where the second inspection is performed (that is, the imaging area when viewed from the Z direction) may be at least one location among the plurality of lines 15 set in a grid pattern, but as an example, it may be a side of the functional element 22a. As described above, the functional element 22a is defined by the first line 15a and the second line 15b when viewed from the Z direction. Therefore, the location where the second inspection is performed can be a side area corresponding to the first line 15a and/or the second line 15b of the functional element 22a when viewed from the Z direction. In other words, the location where the second inspection is performed can be a location other than the corner region, which is the intersection of the first line 15a and the second line 15b in the functional element 22a when viewed in the Z direction.

また、図１８を用いて説明したレーザ加工方法・撮像方法おいては、亀裂１４の検査として、第２検査を例示したが、第２検査に限らずに第１検査、第３検査、又は、第４検査としてもよい。 Further, in the laser processing method and the imaging method described with reference to FIG. 18, the second inspection was exemplified as the inspection of the crack 14, but the second inspection is not limited to the first inspection, the third inspection, or the fourth inspection.

［レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法の作用及び効果］ [Actions and Effects of Laser Processing Method and Semiconductor Device Manufacturing Method]

上述したレーザ加工方法では、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２内に半導体基板２１の裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出する。このように光Ｉ１を検出することにより、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが検査領域Ｒ２に存在する場合に、亀裂１４ｂの先端１４ｅを確認することができる。そして、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合には、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと想定される。よって、上述したレーザ加工方法によれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っているか否かを確認することができる。 In the laser processing method described above, the focus F is adjusted from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 to the inspection region R2 between the modified regions 12a and 12b, and the light I1 propagating through the semiconductor substrate 21 from the front surface 21a side to the back surface 21b side is detected. By detecting the light I1 in this way, the tip 14e of the crack 14b extending from the modified region 12a to the back surface 21b side can be confirmed when the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2. Then, when the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2, it is assumed that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21. FIG. Therefore, according to the laser processing method described above, it is possible to confirm whether or not the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12 a and 12 b reaches the surface 21 a of the semiconductor substrate 21 .

また、上述したレーザ加工方法では、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在しない場合に、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価し、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合に、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価する。これにより、評価結果に基づいて、後の工程の実施態様を決定することができる。 Further, in the laser processing method described above, when the tip 14e of the crack 14b does not exist in the inspection region R2, it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21, and when the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2, it is evaluated that the crack 14 spanning the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21. Thereby, it is possible to determine the embodiment of the subsequent steps based on the evaluation results.

また、上述したレーザ加工方法では、複数列の改質領域１２として、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。これにより、複数列の改質領域１２の形成、及び複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４の検査を効率良く実施することができる。 Further, in the laser processing method described above, two rows of modified regions 12a and 12b are formed as the plurality of rows of modified regions 12 . As a result, the formation of multiple rows of modified regions 12 and the inspection of cracks 14 extending over the multiple rows of modified regions 12 can be efficiently performed.

また、上述した半導体デバイス製造方法によれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合に、半導体基板２１の裏面２１ｂの研削が実施されないため、研削工程の後に、ウェハ２０を複数のライン１５のそれぞれに沿って確実に切断することができないという事態が生じるのを防止することができる。
［撮像装置、撮像方法、レーザ加工装置の作用及び効果］ Further, according to the semiconductor device manufacturing method described above, when it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of modified regions 12a and 12b does not reach the front surface 21a of the semiconductor substrate 21, the rear surface 21b of the semiconductor substrate 21 is not ground, so that it is possible to prevent the wafer 20 from being reliably cut along each of the plurality of lines 15 after the grinding process.
[Imaging device, imaging method, action and effect of laser processing device]

上述した撮像装置１０は、レーザ光Ｌの照射によって対象物１１（ウェハ２０の半導体基板２１）に形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を撮像するためのものである。撮像装置１０は、ウェハ２０の少なくとも半導体基板２１を透過する光Ｉ１によりウェハ２０を撮像する撮像ユニット４と、撮像ユニット４を制御する制御部８と、を備えている。制御部８は、第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第１ライン１５ａに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を撮像するように、撮像ユニット４を制御する第１撮像処理を実行する。 The imaging device 10 described above is for imaging the modified regions 12a and 12b formed in the object 11 (semiconductor substrate 21 of the wafer 20) and/or the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b by the irradiation of the laser light L. The imaging device 10 includes an imaging unit 4 that images the wafer 20 with light I<b>1 that passes through at least the semiconductor substrate 21 of the wafer 20 , and a control unit 8 that controls the imaging unit 4 . After the modified regions 12a and 12b are formed on the semiconductor substrate 21 along the first line 15a, the control unit 8 performs a first imaging process of controlling the imaging unit 4 so as to capture an image of the modified regions 12a and 12b formed along the first line 15a and/or the region including the crack 14 extending from the modified regions 12a and 12b at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the first line 15a. execute.

撮像装置１０においては、制御部８が、半導体基板２１における改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を、半導体基板２１を透過する光Ｉ１により撮像する第１撮像処理を実行する。このため、ウェハ２０を破壊することなく、改質領域１２ａ，１２ｂ等（改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４（以下同様））の画像を取得でき、それらの確認が可能となる。特に、撮像装置１０においては、制御部８が、第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、上記の第１撮像処理を実行する。このため、改質領域１２ａ，１２ｂを形成しいく速度に影響を与えることなく、改質領域１２ａ，１２ｂ等の確認が可能となる。すなわち、撮像装置１０によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。 In the imaging device 10, the control unit 8 performs a first imaging process of imaging the modified regions 12a and 12b in the semiconductor substrate 21 and/or the regions including the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b with the light I1 that passes through the semiconductor substrate 21. Therefore, images of the modified regions 12a, 12b, etc. (modified regions 12a, 12b and/or cracks 14 extending from the modified regions 12a, 12b (the same shall apply hereinafter)) can be acquired and confirmed without destroying the wafer 20. In particular, in the imaging device 10, the control unit 8 executes the above-described first imaging process after the modified regions 12a and 12b are formed in the semiconductor substrate 21 along the first line 15a and at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the first line 15a. Therefore, the modified regions 12a and 12b can be confirmed without affecting the speed at which the modified regions 12a and 12b are formed. That is, according to the imaging device 10, it is possible to perform non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency.

また、撮像装置１０においては、制御部８は、第１ライン１５ａに交差する第２ライン１５ｂに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であってレーザ光Ｌの照射位置の第２ライン１５ｂに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、第２ライン１５ｂに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を撮像するように、撮像ユニット４を制御する第２撮像処理を実行する。このため、加工効率の低下を抑制しつつ、互いに交差するライン１５に沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ等の非破壊での確認が可能となる。 In the imaging device 10, after the modified regions 12a and 12b are formed in the semiconductor substrate 21 along the second line 15b that intersects the first line 15a, the controller 8 controls the modified regions 12a and 12b formed along the second line 15b and/or the regions including the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the second line 15b. A second imaging process is executed to control the imaging unit 4 so as to take an image. Therefore, it is possible to check the modified regions 12a and 12b formed along the lines 15 intersecting each other in a non-destructive manner while suppressing a decrease in processing efficiency.

また、上述したレーザ加工装置１は、上記の撮像装置１０と、ウェハ２０にレーザ光Ｌを照射するためのレーザ照射ユニット３と、レーザ照射ユニット３が取り付けられ、Ｚ方向にレーザ照射ユニット３を移動させる駆動ユニット７と、を備える。撮像ユニット４は、レーザ照射ユニット３と共に駆動ユニット７に取り付けられている。 Further, the laser processing apparatus 1 described above includes the imaging device 10 described above, a laser irradiation unit 3 for irradiating the wafer 20 with the laser light L, and a driving unit 7 to which the laser irradiation unit 3 is attached and which moves the laser irradiation unit 3 in the Z direction. The imaging unit 4 is attached to the driving unit 7 together with the laser irradiation unit 3 .

レーザ加工装置１は、上記の撮像装置１０を備えている。よって、レーザ加工装置１によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。また、レーザ加工装置１は、Ｚ方向にレーザ照射ユニット３を移動させる駆動ユニット７を備えている。そして、撮像ユニット４が、レーザ照射ユニット３と共に当該駆動ユニット７に取り付けられている。したがって、レーザ光Ｌの照射による改質領域１２ａ，１２ｂの形成と、第１撮像処理とにおいて、Ｚ方向の位置情報を共有することが容易となる。 The laser processing device 1 includes the imaging device 10 described above. Therefore, according to the laser processing apparatus 1, it is possible to perform non-destructive confirmation while suppressing a decrease in processing efficiency. The laser processing apparatus 1 also includes a drive unit 7 that moves the laser irradiation unit 3 in the Z direction. An imaging unit 4 is attached to the drive unit 7 together with the laser irradiation unit 3 . Therefore, it becomes easy to share positional information in the Z direction between the formation of the modified regions 12a and 12b by the irradiation of the laser light L and the first imaging process.

また、レーザ加工装置１は、ウェハ２０の少なくとも半導体基板２１を透過する光Ｉ２によりウェハ２０を撮像する撮像ユニット５と、レーザ照射ユニット３及び撮像ユニット５を制御する（撮像装置１０と共通の）制御部８と、を備える。撮像ユニット４は、半導体基板２１を透過した光Ｉ１を通過させる対物レンズ４３と、対物レンズ４３を通過した当該光Ｉ１を検出する光検出部４４と、を有する。また、撮像ユニット５は、半導体基板２１を透過した光Ｉ２を通過させるレンズ５３と、レンズ５３を通過した当該光Ｉ２を検出する光検出部５４と、を有する。そして、制御部８は、光検出部５４の検出結果に基づいて、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントを行うように、レーザ照射ユニット３及び撮像ユニット５を制御するアライメント処理を実行する。このように、改質領域１２ａ，１２ｂ等の撮像のための撮像ユニット４に加えて、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントのための撮像ユニット５を別途用いることにより、それぞれに適した光学系を用いることが可能となる。 The laser processing apparatus 1 also includes an imaging unit 5 that captures an image of the wafer 20 with light I2 that passes through at least the semiconductor substrate 21 of the wafer 20, and a controller 8 that controls the laser irradiation unit 3 and the imaging unit 5 (common with the imaging device 10). The imaging unit 4 has an objective lens 43 that allows the light I1 that has passed through the semiconductor substrate 21 to pass therethrough, and a photodetector 44 that detects the light I1 that has passed through the objective lens 43 . The imaging unit 5 also has a lens 53 that allows the light I2 that has passed through the semiconductor substrate 21 to pass therethrough, and a photodetector 54 that detects the light I2 that has passed through the lens 53 . Then, the control unit 8 performs alignment processing for controlling the laser irradiation unit 3 and the imaging unit 5 so as to align the irradiation position of the laser light L based on the detection result of the light detection unit 54 . In this way, by separately using the imaging unit 5 for aligning the irradiation position of the laser light L in addition to the imaging unit 4 for imaging the modified regions 12a and 12b, it is possible to use an optical system suitable for each.

また、レーザ加工装置１においては、対物レンズ４３の開口数は、レンズ５３の開口数よりも大きくい。この場合、比較的に小さい開口数での観察により確実にアライメントを行いつつ、比較的に大きな開口数での改質領域１２ａ，１２ｂ等の撮像が可能となる。 Moreover, in the laser processing apparatus 1 , the numerical aperture of the objective lens 43 is larger than that of the lens 53 . In this case, it is possible to image the modified regions 12a, 12b, etc., with a relatively large numerical aperture while ensuring alignment by observation with a relatively small numerical aperture.

また、レーザ加工装置１においては、制御部８は、ウェハ２０におけるレーザ光の入射面（裏面２１ｂ）に沿った複数列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後に、アライメント処理を実行してもよい。このように、複数列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後にアライメントを行うことが、改質領域１２ａ，１２ｂの形成及び改質領域１２ａ，１２ｂ等の撮像の両観点からより効率的である。 In the laser processing apparatus 1 , the control unit 8 may perform alignment processing after forming a plurality of rows of modified regions 12 a and 12 b along the laser beam incident surface (back surface 21 b ) of the wafer 20 . In this way, alignment after forming a plurality of rows of modified regions 12a and 12b is more efficient from the viewpoint of both formation of modified regions 12a and 12b and imaging of modified regions 12a and 12b.

上述した撮像方法は、レーザ光Ｌの照射によって半導体基板２１に形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を撮像するための撮像方法であって、第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントを行うタイミングにおいて、第１ライン１５ａに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を、半導体基板２１を透過する光Ｉ１により撮像する第１撮像工程を備える。 The imaging method described above is an imaging method for imaging the modified regions 12a and 12b formed in the semiconductor substrate 21 by the irradiation of the laser beam L and/or the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b. a first imaging step of imaging the modified regions 12a and 12b and/or the regions including the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b with the light I1 that passes through the semiconductor substrate 21;

この方法においては、半導体基板２１における改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を、半導体基板２１を透過する光Ｉ１により撮像する。このため、ウェハ２０を破壊することなく、改質領域１２ａ，１２ｂ等の確認を行うことができる。特に、この方法においては、第１ライン１５ａに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第１ライン１５ａに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、上記撮像を行う。このため、改質領域１２ａ，１２ｂを形成していく速度に影響を与えることなく、改質領域１２ａ，１２ｂ等の確認が可能となる。すなわち、この方法によれば、加工効率の低下を抑制しつつ非破壊での確認が可能となる。 In this method, the modified regions 12 a and 12 b in the semiconductor substrate 21 and/or the regions including the cracks 14 extending from the modified regions 12 a and 12 b are imaged with light I 1 passing through the semiconductor substrate 21 . Therefore, the modified regions 12a, 12b and the like can be checked without destroying the wafer 20. FIG. In particular, in this method, after the modified regions 12a and 12b are formed in the semiconductor substrate 21 along the first line 15a, the imaging is performed at the timing when the irradiation position of the laser beam L is aligned with the first line 15a. Therefore, the modified regions 12a and 12b can be confirmed without affecting the speed at which the modified regions 12a and 12b are formed. That is, according to this method, it is possible to check nondestructively while suppressing a decrease in processing efficiency.

また、上記の撮像方法は、第１ライン１５ａに交差する第２ライン１５ｂに沿って半導体基板２１に改質領域１２ａ，１２ｂが形成された後であって、レーザ光Ｌの照射位置の第２ライン１５ｂに対するアライメントを行うタイミングにおいて、第２ライン１５ｂに沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ、及び／又は、当該改質領域１２ａ，１２ｂから延びる亀裂１４を含む領域を、半導体基板２１を透過する光Ｉ１により撮像する第２撮像工程を備える。このため、加工効率の低下を抑制しつつ、互いに交差するライン１５に沿って形成された改質領域１２ａ，１２ｂ等の非破壊での確認が可能となる。
［変形例］ In the imaging method described above, after the modified regions 12a and 12b are formed in the semiconductor substrate 21 along the second line 15b that intersects the first line 15a, at the timing of aligning the irradiation position of the laser beam L with the second line 15b, the modified regions 12a and 12b formed along the second line 15b and/or the regions including the cracks 14 extending from the modified regions 12a and 12b are removed from the semiconductor substrate 21. A second imaging step of imaging with the transmitted light I1 is provided. Therefore, it is possible to check the modified regions 12a and 12b formed along the lines 15 intersecting each other in a non-destructive manner while suppressing a decrease in processing efficiency.
[Modification]

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態では、レーザ加工装置１が、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成したが、レーザ加工装置１は、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に１列又は３列以上の改質領域１２を形成してもよい。１本のライン１５に対して形成する改質領域１２の列数、位置等は、ウェハ２０における半導体基板２１の厚さ、半導体デバイス２０ａにおける半導体基板２１の厚さ等を考慮して、適宜、設定可能である。なお、複数列の改質領域１２は、レーザ光Ｌの集光点Ｃの相対的な移動が１本のライン１５に対して複数回実施されることにより、形成されてもよい。 The invention is not limited to the embodiments described above. For example, in the above-described embodiment, the laser processing apparatus 1 forms two rows of modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15, but the laser processing device 1 may form one row or three or more rows of modified regions 12 inside the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15. The number of rows, positions, etc. of the modified regions 12 formed for one line 15 can be appropriately set in consideration of the thickness of the semiconductor substrate 21 in the wafer 20, the thickness of the semiconductor substrate 21 in the semiconductor device 20a, and the like. The multiple rows of modified regions 12 may be formed by performing relative movement of the focal point C of the laser light L multiple times on one line 15 .

また、図１５に示される工程Ｓ０６の研削及び切断工程において、研削装置２００は、基準位置Ｐを超えて半導体基板２１の裏面２１ｂを研削してもよい。研削終了予定位置は、半導体デバイス２０ａの側面（切断面）に改質領域１２を残すか否かに応じて、適宜、設定可能である。なお、半導体デバイス２０ａが例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）である場合には、半導体デバイス２０ａの側面に改質領域１２が残ってもよい。 15, the grinding device 200 may grind the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 beyond the reference position P in the grinding and cutting step S06 shown in FIG. The expected grinding end position can be appropriately set according to whether the modified region 12 is left on the side surface (cut surface) of the semiconductor device 20a. If the semiconductor device 20a is, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), the modified region 12 may remain on the side surface of the semiconductor device 20a.

また、図１９に示されるように、撮像装置１０は、レーザ加工装置１と別体として構成されていてもよい。図１９に示される撮像装置１０は、撮像ユニット４に加え、ステージ１０１と、駆動ユニット１０２と、制御部（第１制御部）１０３と、を備えている。ステージ１０１は、上述したステージ２と同様に構成され、複数列の改質領域１２が形成されたウェハ２０を支持する。駆動ユニット１０２は、撮像ユニット４を支持しており、撮像ユニット４をＺ方向に沿って移動させる。制御部１０３は、上述した制御部８と同様に構成されている。図１９に示されるレーザ加工システムでは、レーザ加工装置１と撮像装置１０との間において、ロボットハンド等の搬送装置によってウェハ２０が搬送される。 Further, as shown in FIG. 19 , the imaging device 10 may be configured separately from the laser processing device 1 . An imaging apparatus 10 shown in FIG. 19 includes an imaging unit 4, a stage 101, a drive unit 102, and a control section (first control section) 103. A stage 101 is configured in the same manner as the stage 2 described above, and supports a wafer 20 on which a plurality of rows of modified regions 12 are formed. The drive unit 102 supports the imaging unit 4 and moves the imaging unit 4 along the Z direction. The control unit 103 is configured similarly to the control unit 8 described above. In the laser processing system shown in FIG. 19, the wafer 20 is transported between the laser processing device 1 and the imaging device 10 by a transport device such as a robot hand.

また、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する際のレーザ光Ｌの照射条件は、上述したものに限定されない。例えば、レーザ光Ｌの照射条件は、上述したように、複数列の改質領域１２（例えば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂ）に渡る亀裂１４が半導体基板２１と機能素子層２２との界面に至る条件であってもよい。或いは、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が機能素子層２２における半導体基板２１とは反対側の表面に至る条件であってもよい。或いは、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が半導体基板２１内における表面２１ａの近傍に至る条件であってもよい。このように、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が形成される条件であればよい。いずれの場合にも、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａ側に十分に延びているか否かを確認することができる。 Further, the irradiation conditions of the laser light L when the wafer 20 is irradiated with the laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 are not limited to those described above. For example, the irradiation condition of the laser light L may be, as described above, a condition in which the crack 14 extending over the multiple rows of modified regions 12 (for example, two rows of modified regions 12a and 12b) reaches the interface between the semiconductor substrate 21 and the functional element layer 22. Alternatively, the irradiation conditions of the laser light L may be such that the cracks 14 extending over the plurality of rows of the modified regions 12 reach the surface of the functional element layer 22 opposite to the semiconductor substrate 21 . Alternatively, the irradiation condition of the laser light L may be a condition that the cracks 14 extending over the plurality of lines of the modified regions 12 reach the vicinity of the surface 21 a in the semiconductor substrate 21 . In this manner, the irradiation conditions of the laser light L may be any conditions as long as the cracks 14 extending over the plurality of rows of the modified regions 12 are formed. In either case, it is possible to confirm whether or not the cracks 14 extending over the rows of the modified regions 12 sufficiently extend toward the surface 21a of the semiconductor substrate 21 .

また、上述した実施形態における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。 In addition, various materials and shapes can be applied to each configuration in the above-described embodiments without being limited to the materials and shapes described above. Moreover, each configuration in one embodiment or modified example described above can be arbitrarily applied to each configuration in another embodiment or modified example.

１…レーザ加工装置、３…レーザ照射ユニット、４…撮像ユニット（第１撮像ユニット）、５…撮像ユニット（第２撮像ユニット）、７…駆動ユニット、８…制御部（第１制御部、第２制御部）、１０…撮像装置、１２，１２ａ，１２ｂ…改質領域、１１…対象物、１４…亀裂、１５ａ…第１ライン、１５ｂ…第２ライン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Laser processing apparatus, 3... Laser irradiation unit, 4... Imaging unit (first imaging unit), 5... Imaging unit (second imaging unit), 7... Driving unit, 8... Control part (first control part, second control part), 10... Imaging device, 12, 12a, 12b... Modified area, 11... Object, 14... Crack, 15a... First line, 15b... Second line.

Claims (9)

レーザ光の照射によって対象物に形成された改質領域、及び／又は、前記改質領域から延びる亀裂を撮像するための撮像装置であって、
前記対象物を透過する光により前記対象物を撮像する第１撮像ユニットと、
前記第１撮像ユニットを制御する第１制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、第１ラインに沿って前記対象物に前記改質領域が形成された後であって前記レーザ光の照射位置の前記第１ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、前記第１ラインに沿って形成された前記改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる前記亀裂を含む領域を撮像するように、前記第１撮像ユニットを制御する第１撮像処理を実行し、
前記第１ラインに対するアライメントは、前記レーザ光の照射位置のずれ量を補正するためのアライメント補正を含み、
前記アライメント補正は、前記改質領域を形成した前記第１ラインの位置が予め設定されたアライメント位置である場合に行われる、
撮像装置。 An imaging device for imaging a modified region formed in an object by irradiation with a laser beam and/or a crack extending from the modified region,
a first imaging unit that captures an image of the object using light that passes through the object;
a first control unit that controls the first imaging unit;
with
After the modified region is formed on the object along the first line, the first control unit performs a first imaging process of controlling the first imaging unit to capture an image of the modified region formed along the first line and/or a region including the crack extending from the modified region at a timing when the irradiation position of the laser beam is aligned with the first line,
The alignment with respect to the first line includes alignment correction for correcting a deviation amount of the irradiation position of the laser light,
The alignment correction is performed when the position of the first line forming the modified region is a preset alignment position.
Imaging device. 前記第１制御部は、前記第１ラインに交差する第２ラインに沿って前記対象物に前記改質領域が形成された後であって前記レーザ光の照射位置の前記第２ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、前記第２ラインに沿って形成された前記改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる前記亀裂を含む領域を撮像するように、前記第１撮像ユニットを制御する第２撮像処理を実行する、
請求項１に記載の撮像装置。 After the modified region is formed on the object along a second line that intersects the first line, the first control unit performs a second imaging process of controlling the first imaging unit to capture an image of the modified region formed along the second line and/or a region including the crack extending from the modified region at a timing when the irradiation position of the laser beam is aligned with the second line.
The imaging device according to claim 1 . 請求項１又は２に記載の撮像装置と、
前記対象物に前記レーザ光を照射するためのレーザ照射ユニットと、
前記レーザ照射ユニットが取り付けられ、前記対象物における前記レーザ光の入射面に交差する方向に前記レーザ照射ユニットを移動させる駆動ユニットと、
を備え、
前記第１撮像ユニットは、前記レーザ照射ユニットと共に前記駆動ユニットに取り付けられている、
レーザ加工装置。 An imaging device according to claim 1 or 2;
a laser irradiation unit for irradiating the object with the laser light;
a driving unit to which the laser irradiation unit is attached and which moves the laser irradiation unit in a direction intersecting the incident surface of the laser light on the object;
with
The first imaging unit is attached to the drive unit together with the laser irradiation unit,
Laser processing equipment. 前記対象物を透過する光により前記対象物を撮像する第２撮像ユニットと、
前記レーザ照射ユニット及び前記第２撮像ユニットを制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１撮像ユニットは、前記対象物を透過した光を通過させる第１レンズと、前記第１レンズを通過した当該光を検出する第１光検出部と、を有し、
前記第２撮像ユニットは、前記対象物を透過した光を通過させる第２レンズと、前記第２レンズを通過した当該光を検出する第２光検出部と、を有し、
前記第２制御部は、前記第２光検出部の検出結果に基づいて、前記レーザ光の照射位置のアライメントを行うように、前記レーザ照射ユニット及び前記第２撮像ユニットを制御するアライメント処理を実行する、
請求項３に記載のレーザ加工装置。 a second imaging unit that captures an image of the object using light that passes through the object;
a second control unit that controls the laser irradiation unit and the second imaging unit;
with
The first imaging unit has a first lens that passes light that has passed through the object, and a first photodetector that detects the light that has passed through the first lens,
The second imaging unit has a second lens that passes light that has passed through the object, and a second photodetector that detects the light that has passed through the second lens,
The second control unit performs alignment processing for controlling the laser irradiation unit and the second imaging unit so as to align the irradiation position of the laser light based on the detection result of the second photodetection unit.
The laser processing apparatus according to claim 3. 前記第１レンズの開口数は、前記第２レンズの開口数よりも大きい、
請求項４に記載のレーザ加工装置。 The numerical aperture of the first lens is greater than the numerical aperture of the second lens,
The laser processing apparatus according to claim 4. 前記第２制御部は、前記対象物における前記レーザ光の入射面に沿った複数列の前記改質領域を形成した後に、前記アライメント処理を実行する、
請求項４又は５に記載のレーザ加工装置。 The second control unit performs the alignment process after forming a plurality of rows of the modified regions along the laser light incident surface of the object.
The laser processing apparatus according to claim 4 or 5. レーザ光の照射によって対象物に形成された改質領域、及び／又は、前記改質領域から延びる亀裂を撮像するための撮像方法であって、
第１ラインに沿って前記対象物に前記改質領域が形成された後であって前記レーザ光の照射位置の前記第１ラインに対するアライメントを行うタイミングにおいて、前記第１ラインに沿って形成された前記改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる前記亀裂を含む領域を、前記対象物を透過する光により撮像する第１撮像工程を備え、
前記第１ラインに対するアライメントは、前記レーザ光の照射位置のずれ量を補正するためのアライメント補正を含み、
前記アライメント補正は、前記改質領域を形成した前記第１ラインの位置が予め設定されたアライメント位置である場合に行われる、
撮像方法。 An imaging method for imaging a modified region formed in an object by laser light irradiation and/or a crack extending from the modified region,
After the modified region is formed in the object along the first line and at the timing of aligning the irradiation position of the laser beam with the first line, the modified region formed along the first line and / or the region containing the crack extending from the modified region is imaged with light passing through the object;
The alignment with respect to the first line includes alignment correction for correcting a deviation amount of the irradiation position of the laser light,
The alignment correction is performed when the position of the first line forming the modified region is a preset alignment position.
Imaging method. 前記第１ラインに交差する第２ラインに沿って前記対象物に前記改質領域が形成された後であって前記レーザ光の照射位置の前記第２ラインに対するアライメントを行うタイミングにおいて、前記第２ラインに沿って形成された前記改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる前記亀裂を含む領域を、前記対象物を透過する光により撮像する第２撮像工程を備える、
請求項７に記載の撮像方法。 After the modified region is formed on the object along a second line that intersects the first line and at the timing of aligning the irradiation position of the laser beam with the second line, the modified region formed along the second line and / or the region containing the crack extending from the modified region is imaged with light passing through the object.
The imaging method according to claim 7. レーザ光の照射によって対象物に形成された改質領域、及び／又は、前記改質領域から延びる亀裂を撮像するための撮像装置であって、前記対象物を透過する光により前記対象物を撮像する第１撮像ユニットと、前記第１撮像ユニットを制御する第１制御部と、を備える撮像装置と、
前記対象物に前記レーザ光を照射するためのレーザ照射ユニットと、
前記レーザ照射ユニットが取り付けられ、前記対象物における前記レーザ光の入射面に交差する方向に前記レーザ照射ユニットを移動させる駆動ユニットと、
前記対象物を透過する光により前記対象物を撮像する第２撮像ユニットと、
前記レーザ照射ユニット及び前記第２撮像ユニットを制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、第１ラインに沿って前記対象物に前記改質領域が形成された後であって前記レーザ光の照射位置の前記第１ラインに対するアライメントが行われるタイミングにおいて、前記第１ラインに沿って形成された前記改質領域、及び／又は、当該改質領域から延びる前記亀裂を含む領域を撮像するように、前記第１撮像ユニットを制御する第１撮像処理を実行し、
前記第１撮像ユニットは、前記レーザ照射ユニットと共に前記駆動ユニットに取り付けられており、
前記第１撮像ユニットは、前記対象物を透過した光を通過させる第１レンズと、前記第１レンズを通過した当該光を検出する第１光検出部と、を有し、
前記第２撮像ユニットは、前記対象物を透過した光を通過させる第２レンズと、前記第２レンズを通過した当該光を検出する第２光検出部と、を有し、
前記第２制御部は、前記第２光検出部の検出結果に基づいて、前記レーザ光の照射位置のアライメントを行うように、前記レーザ照射ユニット及び前記第２撮像ユニットを制御するアライメント処理を実行し、
前記第１レンズの開口数は、前記第２レンズの開口数よりも大きい、
レーザ加工装置。 An imaging device for imaging a modified region formed in an object by laser light irradiation and/or a crack extending from the modified region, the imaging device comprising: a first imaging unit for imaging the object with light passing through the object; and a first control section for controlling the first imaging unit;
a laser irradiation unit for irradiating the object with the laser light;
a driving unit to which the laser irradiation unit is attached and which moves the laser irradiation unit in a direction intersecting the incident surface of the laser light on the object;
a second imaging unit that captures an image of the object using light that passes through the object;
a second control unit that controls the laser irradiation unit and the second imaging unit;
with
After the modified region is formed on the object along the first line, the first control unit performs a first imaging process of controlling the first imaging unit to capture an image of the modified region formed along the first line and/or a region including the crack extending from the modified region at a timing when the irradiation position of the laser beam is aligned with the first line,
The first imaging unit is attached to the drive unit together with the laser irradiation unit,
The first imaging unit has a first lens that passes light that has passed through the object, and a first photodetector that detects the light that has passed through the first lens,
The second imaging unit has a second lens that passes light that has passed through the object, and a second photodetector that detects the light that has passed through the second lens,
The second control unit performs alignment processing for controlling the laser irradiation unit and the second imaging unit so as to align the irradiation position of the laser light based on the detection result of the second photodetection unit,
The numerical aperture of the first lens is greater than the numerical aperture of the second lens,
Laser processing equipment.
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