KR20220015325A

KR20220015325A - 검사 장치 및 검사 방법

Info

Publication number: KR20220015325A
Application number: KR1020210093937A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 오기와라
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2022-02-08
Also published as: CN114054985A; JP7510296B2; TW202209457A; JP2022026123A

Abstract

검사 장치는, 웨이퍼에 레이저광을 조사하는 광원과, 웨이퍼에서의 레이저광(L)의 입사면인 이면(측정 대상면)의 변위를 측정하는 측정부로서의 AF 유닛과, 웨이퍼에 레이저광이 조사되는 것에 의해 웨이퍼의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 광원을 제어하는 것과, 레이저광이 조사된 후의 이면의 변위인 가공 후 변위가 측정되도록 AF 유닛을 제어하는 것과, AF 유닛에 의해서 측정된 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것을 실행하도록 구성된 제어부를 구비하고 있다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION DEVICE AND INSPECTION METHOD}

본 개시는, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

반도체 기판과, 반도체 기판의 일방의 표면에 형성된 기능 소자층을 구비하는 웨이퍼를 복수의 라인 각각을 따라서 절단하기 위해서, 반도체 기판의 타방의 면측으로부터 웨이퍼에 레이저광을 조사하는 것에 의해, 복수의 라인 각각을 따라서 반도체 기판의 내부에 복수열의 개질 영역을 형성하는 검사 장치가 알려져 있다. 일본 특허공개 제2017-64746호 공보에 기재된 검사 장치는, 적외선 카메라를 구비하고 있고, 반도체 기판의 내부에 형성된 개질 영역, 기능 소자층에 형성된 가공 데미지 등을 반도체 기판의 이면측으로부터 관찰하는 것이 가능하게 되어 있다. 해당 검사 장치에서는, 예를 들면, 이러한 내부 관찰 결과에 근거하여, 가공 후에 있어서의 웨이퍼의 균열의 상태가 추정되고, 균열의 상태의 추정 결과에 근거하여 가공의 합격 여부(설정한 가공 조건으로 소망한 가공을 행할 수 있는지 여부)가 판정된다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 제2017-64746호 공보

앞서 설명한 검사 장치에 의하면, 적외선 카메라에 의한 내부 관찰에 의해서 웨이퍼의 균열의 상태를 고정밀도로 추정할 수 있다. 여기서, 본 기술 분야에 있어서는, 웨이퍼의 균열의 상태(가공 상태)를 고정밀도로 추정함과 아울러, 보다 용이하게 균열의 상태(가공 상태)를 추정하는 것이 요구되고 있다. 본 개시는 상기 실정에 감안하여 이루어진 것으로, 웨이퍼의 가공 상태를 보다 용이하게 추정할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

본 발명자들은, 레이저 가공 후의 입사면 또는 이 입사면의 반대측의 면에서의 변위(요철 형상)와 웨이퍼의 가공 상태에 상관성이 있는 것에 착목하고, 이러한 웨이퍼의 가공 후 변위에 근거하여 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치를 착상하기에 이르렀다.

즉, 본 개시의 일 형태에 관한 검사 장치는, 웨이퍼에 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와, 웨이퍼에서의 레이저광의 입사면 또는 이 입사면의 반대측의 면인, 측정 대상면의 변위를 측정하는 측정부와, 웨이퍼에 레이저광이 조사되는 것에 의해 웨이퍼의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 레이저 조사부를 제어하는 것과, 레이저광이 조사된 후의 측정 대상면의 변위인 가공 후 변위가 측정되도록 측정부를 제어하는 것과, 측정부에 의해서 측정된 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것을 실행하도록 구성된 제어부를 구비한다.

본 개시의 일 형태에 관한 검사 장치에서는, 레이저광이 조사되는 웨이퍼에서의 입사면 또는 입사면의 반대측의 면인, 측정 대상면의 가공 후 변위가 측정되고, 그 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출된다. 앞서 설명한 것과 같이, 측정 대상면에서의 가공 후 변위(요철 형상)와 웨이퍼의 가공 상태는, 상관성을 가지고 있다. 그 때문에, 가공 후 변위에 근거하여 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해, 해당 추정에 관한 정보에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 그리고, 측정 대상면의 가공 후 변위를 측정하는 처리는, 예를 들면, 적외선 카메라 등에 의한 웨이퍼의 내부 관찰에 의해서 웨이퍼의 가공 상태(균열의 상태)를 특정하는 처리와 비교해서 매우 용이하다. 이 때문에, 본 개시의 일 형태에 관한 검사 장치에 의하면, 웨이퍼의 가공 상태를 보다 용이하게 추정할 수 있다.

상기 검사 장치는, 표시부를 더 구비하고, 제어부는, 도출한 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 표시되도록, 표시부를 제어해도 괜찮다. 제어부에 의해서 도출된 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 표시부에 표시되는 것에 의해, 예를 들면, 가공 상태의 추정에 관한 정보로서 가공 상태를 추정하기 위한 정보를 표시한 경우에는, 유저가, 표시 내용에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태를 용이하게 추정할 수 있다. 또, 가공 상태의 추정에 관한 정보로서 가공 상태의 추정 결과 그 자체를 표시한 경우에는, 가공 상태의 추정 결과의 타당성을 유저에게 확인시킬 수 있다.

측정부는, 측정광을 측정 대상면에 조사함과 아울러, 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 측정 대상면에서의 변위를 측정하는 측정 유닛을 가지고 있어도 괜찮다. 이러한 구성에 의하면, 간단하고 쉬운 구성 및 처리에 의해서, 측정 대상면에서의 변위를 고정밀도로 측정할 수 있다.

측정 유닛은, 레이저 조사부에 의해서 웨이퍼에 조사되는 레이저광의 집광점을 조정하기 위해서 측정 대상면에서의 변위를 측정하는 오토 포커스 유닛이어도 괜찮다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼에 대해서 레이저 조사를 행하는 검사 장치에서 통상 마련되어 있는 오토 포커스 유닛을 이용하여, 측정 대상면에서의 변위를 측정할 수 있다. 즉, 본 구성에 의하면, 오토 포커스 유닛을 이용하여 웨이퍼 표면의 변위(요철 형상)를 측정하고, 이 변위에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태를 용이하게 추정할 수 있다.

제어부는, 측정 대상면의 영역마다, 측정부에 의해서 측정된 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다. 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분은, 가공의 영향에 의한 변위량을 보다 정확하게 나타내는 것이다. 이 때문에, 해당 차분에 근거하여 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해서, 웨이퍼의 가공 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

제어부는, 레이저광이 조사되기 전의 측정 대상면의 변위인 가공 전 변위가 추가로 측정되도록 측정부를 제어하고, 가공 전 변위를 기준 변위로 하여 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다. 이와 같이, 레이저광이 조사되기 전의 측정 대상면의 변위인 가공 전 변위가 실제로 측정되고, 그 가공 전 변위가 기준 변위로 되는 것에 의해, 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분이, 가공의 영향에 의한 변위량을 보다 정확하게 나타내는 것이 된다. 이 때문에, 해당 차분에 근거하여 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해서, 웨이퍼의 가공 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

제어부는, 차분에 근거하여, 레이저광이 조사되는 것에 의해 웨이퍼의 내부에 형성되는 개질 영역으로부터 연장되는 균열의 상태를 추정해도 괜찮다. 가공 후 변위 및 기준 변위의 차분(레이저 가공 후의 측정 대상면에서의 변위)과 개질 영역으로부터 연장되는 균열의 상태에는 상관성이 있다. 이 때문에, 차분에 근거하여 균열의 상태를 추정하는 것에 의해, 균열의 상태(즉 웨이퍼의 가공 상태)를 고정밀도로 추정할 수 있다.

제어부는, 차분의 절대값이 제1 임계값보다도 큰 영역에 대해서는, 균열이, 입사면에 도달되어 있고 또한 반대측의 면에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 입사면에 도달되어 있지 않고 또한 반대측의 면에 도달되어 있는 상태라고 추정하고, 차분의 절대값이 제1 임계값 이하인 영역에 대해서는, 균열이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태라고 추정해도 괜찮다. 본 발명자들은, 가공 후 변위 및 기준 변위의 차분의 절대값(레이저 가공 후의 측정 대상면에서의 변위)가 큰 영역에 대해서는, 균열이 입사면 및 반대측의 면 중 어느 일방에만 도달되어 있는 상태(이른바 BHC 또는 HC의 상태)로 되어 있고, 상기 차분이 작은 영역에 대해서는, 균열이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태(이른바 ST의 상태)이거나 혹은 균열이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태(이른바 FC의 상태)로 되어 있는 것을 찾아냈다. 이러한 생각에 근거하여, 차분이 어떤 임계값(제1 임계값)보다 큰지 아닌지에 따라 균열의 상태가 추정되는 것에 의해, 균열의 상태(즉 웨이퍼의 가공 상태)를 보다 고정밀도로 추정할 수 있다.

제어부는, 주위의 영역과의 차분의 절대값의 차가 제2 임계값보다 큰 영역에 대해서는, 균열이, 입사면에 도달되어 있고 또한 반대측의 면에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 입사면에 도달되어 있지 않고 또한 반대측의 면에 도달되어 있는 상태라고 추정하고, 차분의 절대값의 차가 제2 임계값 이하인 영역에 대해서는, 균열이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태라고 추정해도 괜찮다. 차분에 근거하여 균열의 상태를 추정할 때에는, 차분의 절대값으로부터 판단하는 것보다도, 차분의 절대값의 주위와의 차로부터 판단하는(상대값으로부터 판단하는) 편이 용이하고 또한 정확한 경우가 있다. 이러한 생각에 근거하여, 주위의 영역과의 차분의 차가 어떤 임계값(제2 임계값)보다 큰지 아닌지에 따라 균열의 상태가 추정되는 것에 의해, 균열의 상태(즉 웨이퍼의 가공 상태)를 보다 고정밀도로 또한 용이하게 추정할 수 있다.

상기 검사 장치는, 웨이퍼에 대해서 투과성을 가지는 광을 출력하고, 웨이퍼를 전반(傳搬)한 광을 검출하는 촬상부를 더 구비하고, 제어부는, 광을 검출한 촬상부로부터 출력되는 신호를 추가로 고려하여, 균열의 상태를 추정해도 괜찮다. 이러한 구성에 의하면, 기본적인 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 대해서는 측정 대상면에서의 변위에 근거하여 행하면서, 예를 들면, 일부의 영역(보다 상세하게 균열의 상태 등을 조사하고 싶은 영역)의 균열의 상태의 추정만, 촬상부로부터 출력되는 신호에 근거하여 행하는 등의 처리가 가능하게 되어, 균열의 상태의 추정을 보다 고정밀도로 행할 수 있다. 또, 이 경우라도, 촬상부로부터 출력되는 신호만으로부터 모든 균열의 상태를 추정하는 경우와 비교하여, 웨이퍼의 가공 상태를 용이하게(큰 폭으로 택트를 단축하여) 추정할 수 있다.

제어부는, 제1 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분(分), 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 레이저 조사부를 제어하며, 복수의 가공 라인을 걸치도록, 제1 방향을 따라서 측정광이 측정 대상면에 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다. 이와 같이, 복수의 가공 라인을 걸치는 방향(제1 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 복수의 가공 라인 각각에서의 레이저 가공 후의 변위의 정도를 특정하고, 복수의 가공 라인 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들면 복수의 가공 라인의 가공 조건을 서로 다르게 하여 두고, 각각의 가공 조건에서의 가공 상태를 추정하는 것에 의해, 효율적으로, 복수의 가공 조건의 적부를 판정할 수 있다. 그리고, 복수의 가공 라인의 변위의 정도가 특정되는 것에 의해, 다른 가공 라인끼리의 변위를 비교하는 것에 의해서, 절대적인 변위량 뿐만이 아니라, 다른 가공 라인과 비교한 변위량의 상대적인 정보에 근거하여, 용이하고 또한 정확하게, 복수의 가공 라인 각각의 가공 상태를 추정할 수 있다.

제어부는, 제1 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제2 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하며, 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 레이저 조사부를 제어하고, 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 레이저 조사부를 제어하는 것과, 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록 제1 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하는 것을 함께 실시하며, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록 제2 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제2 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 제1 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하며, 제2 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다.

이러한 구성에 의하면, 서로 교차하는 방향 각각에 복수의 가공 라인이 형성되는 경우(가공 라인이 격자 모양으로 형성되는 경우)에 있어서도, 가공 상태의 추정에 관한 정보가 적절히 도출된다. 즉, 제1 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인을 걸치는 방향(제2 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 제1 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 또, 제2 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인을 걸치는 방향(제1 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 제2 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 그리고, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인의 형성과, 제1 방향을 따른(제2 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치는) 각 영역에서의 가공 후 변위의 측정은, 동일한 방향을 따른 처리이기 때문에 동시에 실행하는 것이 가능한데, 이들 처리가 함께(동시에) 실행되는 것에 의해, 처리 효율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

제어부는, 가공 후 변위의 측정을 위해서 제1 방향을 따라서 조사되는 측정광의 조사 라인과 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인 중 어느 것이 겹치도록, 측정부 및 레이저 조사부를 제어하고, 가공 후 변위의 측정을 위해서 제2 방향을 따라서 조사되는 측정광의 조사 라인과 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인이 겹치지 않도록, 측정부 및 레이저 조사부를 제어해도 괜찮다. 지금, 가공 후 변위를 고정밀도로 측정하기 위해서는, 가공 후 변위를 측정하고 싶은 대상의 가공 라인과는 가공 방향이 다른 가공 라인의 영향을 배제하고 싶다. 즉, 어느 방향을 따른 복수의 가공 라인에 관해서 가공 후 변위를 측정하는 경우에 있어서는, 해당 어느 방향과는 다른 방향을 따른 가공 라인의 영향을 배제하고 싶다. 이 경우, 어느 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록 해당 어느 방향과 다른 방향을 따라서 조사되는 측정광의 조사 라인이, 해당 어느 방향과 다른 방향을 따른 가공 라인과 겹치지 않는 것이 필요하게 된다. 이 점, 제2 방향을 따른 측정광의 조사 라인과 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인이 겹쳐져 있지 않는 것에 의해, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인에 관한 가공 후 변위를 고정밀도로 측정할 수 있다. 여기서, 앞서 설명한 것과 같이, 본 처리에서는, 제2 방향을 따른 가공 라인이 형성된 후에 있어서, 제1 방향을 따른 가공 라인의 형성 및 제1 방향을 따른 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되고 있다. 이와 같이, 동일 방향을 따라서, 가공 라인의 형성 및 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되는 경우에 있어서는, 가공 라인 및 변위 측정을 위한 측정광의 조사 라인이 겹쳐져 있어도, 변위 측정을 위한 측정광의 조사를 가공 라인의 형성에 선행하여 실행하는(함께 실행하면서, 측정광의 조사가 가공 라인의 형성보다 선행하도록 제어하는) 것에 의해, 새롭게 형성하는 가공 라인의 영향을 받지 않고, 형성이 끝난 가공 라인의 가공 후 변위를 측정할 수 있다. 즉, 본 처리에 있어서는, 제1 방향을 따른 가공 라인의 형성 및 제1 방향을 따른 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되기 때문에, 제1 방향을 따른 가공 라인 중 어느 것과 제1 방향을 따라서 조사되는 측정광의 조사 라인이 겹쳐져 있어도, 제1 방향을 따른 가공 라인의 형성의 영향을 받지 않고, 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인에 관한 가공 후 변위를 고정밀도로 추정할 수 있다. 그리고, 제1 방향을 따른 가공 라인 중 어느 것과 제1 방향을 따라서 조사되는 측정광의 조사 라인이 겹쳐져 있는 것에 의해, 가공 라인의 형성 및 측정광의 조사에 관한 처리를 단순화(용이화)할 수 있다.

제어부는, 제1 방향을 따라서 측정 대상면에 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 제1 방향을 따라서 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 가공 라인이 형성되도록, 레이저 조사부를 제어하며, 가공 라인을 따라서 측정광이 측정 대상면에 조사되고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 가공 라인에 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, 측정부를 제어하고, 가공 라인에 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다. 이와 같이, 가공 전 변위를 측정하기 위한 측정광의 조사 방향, 가공 라인의 형성 방향, 및 가공 후 변위를 측정하기 위한 측정광의 조사 방향이 공통화되는 것에 의해, 웨이퍼를 회전시키는 처리 등이 불필요하게 되어, 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 가공 라인을 따라서 측정광이 조사되는 본 형태에서는, 복수의 가공 라인을 걸치도록 측정광이 조사되는 경우와 달리, 복수의 가공 라인끼리를 비교한 변위량의 상대적인 정보에 근거하는 가공 상태의 추정을 할 수 없지만, 가공 후의 절대적인 변위량에 근거하여 가공 라인의 가공 상태를 추정할 수 있다.

제어부는, 소정의 가공 조건에 근거하여 가공 제어를 행하고, 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보에 근거하여, 가공의 합격 여부를 판정하고, 판정 결과가 불합격인 경우에는, 가공 조건을 보정해도 괜찮다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼의 가공 상태의 추정 결과를 고려하여 가공 조건을 변경할 수 있어, 가공 조건의 적정화까지를 일원적으로 또한 자동적으로 행할 수 있다.

본 개시의 일 형태에 관한 검사 방법은, 웨이퍼의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 웨이퍼에 레이저광을 조사하는 레이저 가공 공정과, 레이저 가공 후에서의, 웨이퍼의 측정 대상면의 변위인 가공 후 변위를 측정하는 가공 후 측정 공정과, 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태를 추정하는 추정 공정을 포함한다.

상기 검사 방법은, 레이저 가공 공정 전에 있어서, 측정 대상면의 변위인 가공 전 변위를 측정하는 가공 전 측정 공정을 더 포함하고, 추정 공정에서는, 측정 대상면의 영역마다, 가공 후 변위와 가공 전 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 웨이퍼의 가공 상태를 추정해도 괜찮다.

가공 전 측정 공정에서는, 제1 방향을 따라서, 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위를 측정하고, 레이저 가공 공정에서는, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼에 레이저광을 조사하여, 복수의 가공 라인을 형성하며, 가공 후 측정 공정에서는, 복수의 가공 라인을 걸치도록, 제1 방향을 따라서, 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위를 측정해도 괜찮다.

가공 전 측정 공정은, 제1 방향을 따라서, 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위를 측정하는 제1 가공 전 공정과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 제2 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위를 측정하는 제2 가공 전 공정을 포함하고, 레이저 가공 공정은, 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 복수의 가공 라인을 형성하는 제1 가공 공정과, 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 복수의 가공 라인을 형성하는 제2 가공 공정을 포함하며, 가공 후 측정 공정은, 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록, 제1 방향을 따라서 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위를 측정하는 제1 가공 후 공정과, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록, 제2 방향을 따라서 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 제2 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위를 측정하는 제2 가공 후 공정을 포함하고, 제1 가공 후 공정은, 제2 가공 공정과 함께 실행되어도 괜찮다.

가공 전 측정 공정에서는, 제1 방향을 따라서, 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위를 측정하고, 레이저 가공 공정에서는, 제1 방향을 따라서 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 가공 라인을 형성하며, 가공 후 측정 공정에서는, 가공 라인을 따라서, 측정광을 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 가공 라인에 따른 각 영역에서의 가공 후 변위를 측정해도 괜찮다.

본 개시에 의하면, 웨이퍼의 가공 상태를 보다 용이하게 추정할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태의 검사 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시 형태의 웨이퍼의 평면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 웨이퍼의 일부분의 단면도이다.
도 4는 1에 나타내는 레이저 조사 유닛의 구성도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 검사용 촬상 유닛의 구성도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 얼라이먼트 보정용 촬상 유닛의 구성도이다.
도 7은 균열의 상태마다의 웨이퍼단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 검사 공정을 나타내는 도면이다.
도 9는 추정 결과의 표시 화면의 일례이다.
도 10은 도 8의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다.
도 11은 변형예에 관한 검사 방법의 플로우 차트이다.
도 12는 변형예에 관한 표시 화면의 일례이다.
도 13은 균열의 상태마다의 웨이퍼단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 변형예에 관한 검사 공정을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다.
도 16은 변형예에 관한 검사 공정을 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다.
도 18은 변형예에 관한 검사 공정을 나타내는 도면이다.
도 19는 변형예에 관한 검사 장치의 구성의 일부를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 변형예에 관한 표시 화면의 일례이다.
도 21은 변형예에 관한 표시 화면의 일례이다.
도 22는 변형예에 관한 검사 장치의 구성의 일부를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 23은 변형예에 관한 검사 방법을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 교부하고, 중복하는 설명을 생략한다.

[검사 장치의 구성]

도 1에 나타내는 것과 같이, 검사 장치(1)는, 스테이지(2)와, 레이저 조사 유닛(3)과, 복수의 촬상 유닛(4, 5, 6)과, 구동 유닛(7)과, 제어부(8)와, 디스플레이(150)(표시부)를 구비하고 있다. 검사 장치(1)는, 대상물(11)에 레이저광(L)을 조사하는 것에 의해, 대상물(11)에 개질 영역(12)을 형성하는 장치이다.

스테이지(2)는, 예를 들면 대상물(11)에 붙여진 필름을 흡착하는 것에 의해, 대상물(11)을 지지한다. 스테이지(2)는, X 방향 및 Y 방향 각각을 따라서 이동 가능하고, Z 방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전 가능하다. 또한 X 방향 및 Y 방향은, 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향이며, Z 방향은, 연직 방향이다.

레이저 조사 유닛(3)은, 대상물(11)에 대해서 투과성을 가지는 레이저광(L)을 집광하여 대상물(11)에 조사한다. 스테이지(2)에 지지된 대상물(11)의 내부에 레이저광(L)이 집광되면, 레이저광(L)의 집광점(C)에 대응하는 부분에서 레이저광(L)이 특히 흡수되어 대상물(11)의 내부에 개질 영역(12)이 형성된다.

개질 영역(12)은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도, 그 외의 물리적 특성이 주위의 비개질 영역과는 다른 영역이다. 개질 영역(12)으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 등이 있다. 개질 영역(12)은, 개질 영역(12)으로부터 레이저광(L)의 입사측 및 그 반대측으로 균열이 연장되기 쉽다고 하는 특성을 가지고 있다. 이러한 개질 영역(12)의 특성은, 대상물(11)의 절단에 이용된다.

일례로서 스테이지(2)를 X 방향을 따라서 이동시켜, 대상물(11)에 대해서 집광점(C)을 X 방향을 따라서 상대적으로 이동시키면, 복수의 개질 스폿(12s)(spot)이 X 방향을 따라서 1열로 늘어서도록 형성된다. 1개의 개질 스폿(12s)은, 1 펄스의 레이저광(L)의 조사에 의해서 형성된다. 1열의 개질 영역(12)은, 1열로 늘어선 복수의 개질 스폿(12s)의 집합이다. 서로 이웃하는 개질 스폿(12s)은, 대상물(11)에 대한 집광점(C)의 상대적인 이동 속도 및 레이저광(L)의 반복 주파수에 의해서, 서로 연결되는 경우도 있고, 서로 떨어지는 경우도 있다.

촬상 유닛(4)은, 대상물(11)에 형성된 개질 영역(12), 및 개질 영역(12)으로부터 연장된 균열의 선단(先端)을 촬상 가능하게 구성되어 있다. 또한 촬상 유닛(4)에 대해서는, 필수의 구성요소는 아니지만, 본 실시 형태에서는 검사 장치(1)가 촬상 유닛(4)을 가지고 있는 것으로 하여 설명한다.

촬상 유닛(5) 및 촬상 유닛(6)은, 제어부(8)의 제어하에서, 스테이지(2)에 지지된 대상물(11)을, 대상물(11)을 투과하는 광에 의해 촬상한다. 촬상 유닛(5, 6)이 촬상하는 것에 의해 얻어진 화상은, 일례로서 레이저광(L)의 조사 위치의 얼라이먼트에 제공된다. 또한 촬상 유닛(5, 6)에 대해서는, 필수의 구성요소는 아니지만, 본 실시 형태에서는 검사 장치(1)가 촬상 유닛(5, 6)을 가지고 있는 것으로 하여 설명한다.

구동 유닛(7)은, 레이저 조사 유닛(3) 및 복수의 촬상 유닛(4, 5, 6)을 지지하고 있다. 구동 유닛(7)은, 레이저 조사 유닛(3) 및 복수의 촬상 유닛(4, 5, 6)을 Z 방향을 따라서 이동시킨다.

제어부(8)는, 스테이지(2), 레이저 조사 유닛(3), 복수의 촬상 유닛(4, 5, 6), 및 구동 유닛(7)의 동작을 제어한다. 제어부(8)는, 프로세서, 메모리, 스토리지 및 통신 디바이스 등을 포함한 컴퓨터 장치로서 구성되어 있다. 제어부(8)에서는, 프로세서가, 메모리 등에 읽어 들여진 소프트웨어(프로그램)를 실행하고, 메모리 및 스토리지에서의 데이터의 읽기 및 쓰기, 그리고 통신 디바이스에 의한 통신을 제어한다.

디스플레이(150)는, 유저로부터 정보의 입력을 접수하는 입력부로서의 기능과, 유저에 대해서 정보를 표시하는 표시부로서의 기능을 가지고 있다.

[대상물의 구성]

본 실시 형태의 대상물(11)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 것과 같이, 웨이퍼(20)이다. 웨이퍼(20)는, 반도체 기판(21)과, 기능 소자층(22)을 구비하고 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(20)는 기능 소자층(22)을 가지는 것으로 하여 설명하지만, 웨이퍼(20)는 기능 소자층(22)을 가지고 있어도 가지고 있지 않아도 괜찮으며, 베어 웨이퍼(Bare Wafer)라도 괜찮다. 반도체 기판(21)은, 표면(21a) 및 이면(21b)을 가지고 있다. 반도체 기판(21)은, 예를 들면, 실리콘 기판이다. 기능 소자층(22)은, 반도체 기판(21)의 표면(21a)에 형성되어 있다. 기능 소자층(22)은, 표면(21a)을 따라서 2차원으로 배열된 복수의 기능 소자(22a)를 포함하고 있다. 기능 소자(22a)는, 예를 들면, 포토 다이오드 등의 수광 소자, 레이저 다이오드 등의 발광 소자, 메모리 등의 회로 소자 등이다. 기능 소자(22a)는, 복수의 층이 스택되어 3차원적으로 구성되는 경우도 있다. 또한 반도체 기판(21)에는, 결정 방위를 나타내는 노치(21c)가 마련되어 있는데, 노치(21c) 대신에 오리엔테이션 플랫이 마련되어 있어도 괜찮다.

웨이퍼(20)는, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 기능 소자(22a)마다 절단된다. 복수의 라인(15)은, 웨이퍼(20)의 두께 방향에서 보았을 경우에 복수의 기능 소자(22a) 각각의 사이를 통과하고 있다. 보다 구체적으로는, 라인(15)은, 웨이퍼(20)의 두께 방향에서 보았을 경우에 스트리트 영역(23)의 중심(폭 방향에 있어서의 중심)을 통과하고 있다. 스트리트 영역(23)은, 기능 소자층(22)에서, 서로 이웃하는 기능 소자(22a)의 사이를 통과하도록 연재(延在)되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 기능 소자(22a)는, 표면(21a)을 따라서 매트릭스 모양으로 배열되어 있고, 복수의 라인(15)은, 격자 모양으로 설정되어 있다. 또한 라인(15)은, 가상적인 라인이지만, 실제로 그어진 라인이라도 괜찮다.

[레이저 조사 유닛의 구성]

도 4에 나타내는 것과 같이, 레이저 조사 유닛(3)은, 광원(31)(레이저 조사부)과, 공간 광변조기(32)와, 집광 렌즈(33)를 가지고 있다. 광원(31)은, 예를 들면 펄스 발진 방식에 의해서, 레이저광(L)을 출력한다. 공간 광변조기(32)는, 광원(31)으로부터 출력된 레이저광(L)을 변조한다. 공간 광변조기(32)는, 예를 들면 반사형 액정(LCOS：Liquid　Crystal　on　Silicon)의 공간 광변조기(SLM：Spatial　Light　Modulator)이다. 집광 렌즈(33)는, 공간 광변조기(32)에 의해서 변조된 레이저광(L)을 집광한다. 또한 집광 렌즈(33)는, 보정환 렌즈라도 괜찮다.

본 실시 형태에서는, 레이저 조사 유닛(3)은, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 반도체 기판(21)의 이면(21b)측으로부터 웨이퍼(20)에 레이저광(L)을 조사하는 것에 의해, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 반도체 기판(21)의 내부에 2열의 개질 영역(12a, 12b)을 형성한다. 개질 영역(12a)은, 2열의 개질 영역(12a, 12b) 중 표면(21a)에 가장 가까운 개질 영역이다. 개질 영역(12b)은, 2열의 개질 영역(12a, 12b) 중 개질 영역(12a)에 가장 가까운 개질 영역으로서, 이면(21b)에 가장 가까운 개질 영역이다.

2열의 개질 영역(12a, 12b)은, 웨이퍼(20)의 두께 방향(Z 방향)에서 서로 이웃하고 있다. 2열의 개질 영역(12a, 12b)은, 반도체 기판(21)에 대해서 2개의 집광점(C1, C2)이 라인(15)을 따라서 상대적으로 이동시켜지는 것에 의해 형성된다. 레이저광(L)은, 예를 들면 집광점(C1)에 대해서 집광점(C2)이 진행 방향의 후측이면서 레이저광(L)의 입사측에 위치하도록, 공간 광변조기(32)에 의해서 변조된다. 또한 개질 영역의 형성에 관해서는, 단초점이라도 되고 다초점이라도 되며, 1 패스라도 되고 복수 패스라도 된다.

레이저 조사 유닛(3)은, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 반도체 기판(21)의 이면(21b)측으로부터 웨이퍼(20)에 레이저광(L)을 조사한다. 일례로서 두께 775 ㎛의 단결정 실리콘 기판인 반도체 기판(21)에 대해서, 표면(21a)으로부터 54 ㎛의 위치 및 128 ㎛의 위치에 2개의 집광점(C1, C2)을 각각 맞추어, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 반도체 기판(21)의 이면(21b)측으로부터 웨이퍼(20)에 레이저광(L)을 조사한다. 이 때, 예를 들면 2열의 개질 영역(12a, 12b)을 건너가는 균열(14)이 반도체 기판(21)의 표면(21a)에 이르는 조건으로 하는 경우, 레이저광(L)의 파장은 1099 nm, 펄스폭은 700 n초, 반복 주파수는 120 kHz로 된다. 또, 집광점(C1)에서의 레이저광(L)의 출력은 2.7 W, 집광점(C2)에서의 레이저광(L)의 출력은 2.7 W로 되고, 반도체 기판(21)에 대한 2개의 집광점(C1, C2)의 상대적인 이동 속도는 800 mm/초로 된다.

이러한 2열의 개질 영역(12a, 12b) 및 균열(14)의 형성은, 다음과 같은 경우에 실시된다. 즉, 나중의 공정에서, 예를 들면, 반도체 기판(21)의 이면(21b)을 연삭하는 것에 의해 반도체 기판(21)을 박화(薄化)함과 아울러 균열(14)을 이면(21b)에 노출시켜, 복수의 라인(15) 각각을 따라서 웨이퍼(20)를 복수의 반도체 디바이스에 절단하는 경우이다.

도 4에 나타내는 것과 같이, 레이저 조사 유닛(3)은, AF(오토 포커스) 유닛(71)(측정부, 측정 유닛)을 더 가지고 있다. AF 유닛(71)은, 웨이퍼(20)에서의 입사면인 이면(21b)에 두께 방향(Z 방향)의 변위(기복)가 존재하는 경우에 있어서도, 이면(21b)으로부터 소정 거리의 위치에 레이저광(L)의 집광점을 정밀도 좋게 맞추기 위한 구성이다. AF 유닛(71)은, 광원(31)에 의해서 웨이퍼(20)에 조사되는 레이저광(L)의 집광점을 조정하기 위해서, 이면(21b)(측정 대상면)에서의 변위를 측정한다. AF 유닛(71)은, 구체적으로는, AF용 레이저광(LA)(측정광)을 이면(21b)에 조사함과 아울러, 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 이면(21b)의 변위 데이터를 취득한다(변위를 측정한다).

AF 유닛(71)은, AF용 레이저광(LA)을 출력하는 AF용 광원(71a)과, AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출하는 변위 검출부(71b)를 가지고 있다. AF용 광원(71a)으로부터 출사된 AF용 레이저광(LA)은, AF용 다이크로익 미러(72)에서 반사되고, 집광 렌즈(33)을 거쳐 이면(21b)에 조사된다. 이와 같이, AF용 레이저광(LA)과 레이저광(L)은, 동일한 집광 렌즈(33)로부터 웨이퍼(20)에 조사된다(동일한 축이다). 그리고, 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광은, AF용 다이크로익 미러(72)에서 반사되어 변위 검출부(71b)에 검출된다. 변위 검출부(71b)는, 예를 들면 4분할 포토 다이오드를 포함하여 구성되어 있다. 4분할 포토 다이오드는, AF용 레이저광(LA)의 반사광의 집광상(像)을 분할하여 수광하고, 각각의 광량에 따른 전압값을 출력하는 구성이다. 해당 집광상은, AF용 레이저광(LA)의 반사광에 비점수차가 부가되어 있기 때문에, AF용 레이저광(LA)의 집광점에 대해서 웨이퍼(20)의 이면(21b)이 어느 위치에 있을지에 따라서, 형상(세로 길이, 진원, 가로 길이)이 변화한다. 즉, 집광상은, 집광점에 대한 웨이퍼(20)의 이면(21b)의 위치에 따라 변화한다. 그 때문에, 4분할 포토 다이오드로부터 출력되는 전압값은, AF용 레이저광(LA)의 집광점에 대한 웨이퍼(20)의 이면(21b)의 위치에 따라 변화하게 된다.

변위 검출부(71b)의 4분할 포토 다이오드로부터 출력되는 전압값은, 제어부(8)에 입력된다. 제어부(8)는, 변위 검출부(71b)의 4분할 포토 다이오드로부터 출력된 전압값에 근거하여, AF용 레이저광(LA)의 집광점에 대한 웨이퍼(20)의 이면(21b)의 위치에 관한 위치 정보로서 연산값을 연산한다. 그리고, 제어부(8)는, 해당 연산값에 근거하여, 구동 유닛(7)(액츄에이터)을 제어하여, 광원(31)으로부터 조사되는 레이저광(L)의 집광점의 위치가 이면(21b)으로부터 일정한 깊이가 되도록 집광 렌즈(33)의 위치를 상하 방향으로 미(微)조정한다. 이와 같이, 레이저광(L)에 의한 레이저 가공과 함께(레이저 가공에 선행하여) AF 유닛(71)에 의한 측거(測距) 결과에 근거하는 제어가 행하여지는 것에 의해, 입사면인 이면(21b)에 기복이 존재하는 경우에도, 항상, 이면(21b)으로부터 소정 거리의 위치에 레이저광(L)의 집광점을 정밀도 좋게 맞출 수 있다.

본 실시 형태에서는, AF 유닛(71)은, 웨이퍼(20)의 가공 상태(균열의 상태)를 추정할 때에 이용되는 이면(21b)(측정 대상면)의 변위를 측정하는 측정부로서도 기능한다(자세한 것은 후술함).

[검사용 촬상 유닛의 구성]

도 5에 나타내는 것과 같이, 촬상 유닛(4)(촬상부)은, 광원(41)과, 미러(42)와, 대물 렌즈(43)와, 광검출부(44)를 가지고 있다. 촬상 유닛(4)은 웨이퍼(20)를 촬상한다. 광원(41)은, 반도체 기판(21)에 대해서 투과성을 가지는 광(I1)을 출력한다. 광원(41)은, 예를 들면, 할로겐 램프 및 필터에 의해서 구성되어 있고, 근적외 영역의 광(I1)을 출력한다. 광원(41)으로부터 출력된 광(I1)은, 미러(42)에 의해서 반사되어 대물 렌즈(43)을 통과하고, 반도체 기판(21)의 이면(21b)측으로부터 웨이퍼(20)에 조사된다. 이 때, 스테이지(2)는, 앞서 설명한 것과 같이 2열의 개질 영역(12a, 12b)이 형성된 웨이퍼(20)를 지지하고 있다.

대물 렌즈(43)는, 반도체 기판(21)의 표면(21a)에서 반사된 광(I1)을 통과시킨다. 즉, 대물 렌즈(43)는, 반도체 기판(21)을 전반한 광(I1)을 통과시킨다. 대물 렌즈(43)의 개구수(NA)는, 예를 들면 0.45 이상이다. 대물 렌즈(43)는, 보정환(43a)을 가지고 있다. 보정환(43a)은, 예를 들면 대물 렌즈(43)를 구성하는 복수의 렌즈에서의 상호간의 거리를 조정하는 것에 의해, 반도체 기판(21) 내에서 광(I1)에 생기는 수차를 보정한다. 또한 수차를 보정하는 수단은, 보정환(43a)에 한정되지 않고, 공간 광변조기 등의 그 외의 보정 수단이라도 괜찮다. 광검출부(44)는, 대물 렌즈(43) 및 미러(42)를 투과한 광(I1)을 검출한다. 광검출부(44)는, 예를 들면, InGaAs 카메라에 의해서 구성되어 있고, 근적외 영역의 광(I1)을 검출한다. 또한 근적외 영역의 광(I1)을 검출(촬상)하는 수단은 InGaAs 카메라에 한정되지 않고, 투과형 공초점(共焦点, Confocal) 현미경 등, 투과형의 촬상을 행하는 것이면 그 외의 촬상 수단이어도 괜찮다.

촬상 유닛(4)은, 2열의 개질 영역(12a, 12b) 각각 및 복수의 균열(14a, 14b, 14c, 14d) 각각의 선단을 촬상할 수 있다. 균열(14a)은, 개질 영역(12a)으로부터 표면(21a)측으로 연장되는 균열이다. 균열(14b)은, 개질 영역(12a)으로부터 이면(21b)측으로 연장되는 균열이다. 균열(14c)은, 개질 영역(12b)으로부터 표면(21a)측으로 연장되는 균열이다. 균열(14d)은, 개질 영역(12b)으로부터 이면(21b)측으로 연장되는 균열이다.

[얼라이먼트 보정용 촬상 유닛의 구성]

도 6에 나타내는 것과 같이, 촬상 유닛(5)은, 광원(51)과, 미러(52)와, 렌즈(53)와, 광검출부(54)를 가지고 있다. 광원(51)은, 반도체 기판(21)에 대해서 투과성을 가지는 광(I2)을 출력한다. 광원(51)은, 예를 들면, 할로겐 램프 및 필터에 의해서 구성되어 있고, 근적외 영역의 광(I2)을 출력한다. 광원(51)은, 촬상 유닛(4)의 광원(41)과 공통화되어 있어도 괜찮다. 광원(51)으로부터 출력된 광(I2)은, 미러(52)에 의해서 반사되어 렌즈(53)를 통과하고, 반도체 기판(21)의 이면(21b)측으로부터 웨이퍼(20)에 조사된다.

렌즈(53)는, 반도체 기판(21)의 표면(21a)에서 반사된 광(I2)을 통과시킨다. 즉, 렌즈(53)는, 반도체 기판(21)을 전반한 광(I2)을 통과시킨다. 렌즈(53)의 개구수는, 0.3 이하이다. 즉, 촬상 유닛(4)의 대물 렌즈(43)의 개구수는, 렌즈(53)의 개구수보다도 크다. 광검출부(54)는, 렌즈(53) 및 미러(52)를 통과한 광(I2)을 검출한다. 광검출부(54)는, 예를 들면, InGaAs 카메라에 의해서 구성되어 있고, 근적외 영역의 광(I2)을 검출한다. 또한 광검출부(54)는, SD 카메라이라도 괜찮고, 투과성을 가지지 않는 광을 검출하는 것이라도 괜찮다.

촬상 유닛(5)은, 제어부(8)의 제어하에서, 이면(21b)측으로부터 광(I2)을 웨이퍼(20)에 조사함과 아울러, 표면(21a)(기능 소자층(22))으로부터 돌아오는 광(I2)을 검출하는 것에 의해, 기능 소자층(22)을 촬상한다. 또, 촬상 유닛(5)은, 마찬가지로 제어부(8)의 제어하에서, 이면(21b)측으로부터 광(I2)을 웨이퍼(20)에 조사함과 아울러, 반도체 기판(21)에서의 개질 영역(12a, 12b)의 형성 위치로부터 돌아오는 광(I2)을 검출하는 것에 의해, 개질 영역(12a, 12b)을 포함하는 영역의 화상을 취득한다. 이러한 화상은, 레이저광(L)의 조사 위치의 얼라이먼트에 이용된다. 촬상 유닛(6)은, 렌즈(53)가 보다 저배율(예를 들면, 촬상 유닛(5)에서는 6배이며, 촬상 유닛(6)에서는 1.5배)인 점을 제외하고, 촬상 유닛(5)과 동일한 구성을 구비하고, 촬상 유닛(5)과 마찬가지로 얼라이먼트에 이용된다.

[검사 장치에 의한 웨이퍼의 검사]

이하에서는, 웨이퍼(20)의 절단 등을 목적으로 하여 개질 영역을 형성하는 처리를 실시하는 경우에 있어서, 설정한 가공 조건으로 웨이퍼(20)의 레이저 가공을 행하였을 때의 웨이퍼(20)의 가공 상태(균열의 상태)를 추정하고, 추정 결과에 근거하여 가공 조건의 적부(검사의 합격 여부)를 판정하는 처리에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)는, 레이저광이 조사된 웨이퍼의 이면(21b)(측정 대상면)의 변위를 AF 유닛(71)에 의해 측정하고, 측정한 이면(21b)의 변위에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정한다.

먼저, 도 7을 참조하여, 가공 상태(균열의 상태)의 추정 원리에 대해 설명한다. 도 7은, 레이저 가공 후의 균열의 상태마다의 웨이퍼(20)의 단면(종단면)을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 7의 (a)는, 균열(14)이 레이저광(L)의 입사면인 이면(21b)에는 도달되어 있지 않고 또한 반대측의 면인 표면(21a)에 도달되어 있는 「BHC(Bottom side half-cut) 상태」를 나타내고 있다. 도 7의 (b)는, 균열(14)이 이면(21b) 및 표면(21a) 모두에 도달되어 있지 않는 「ST(Stealth) 상태」를 나타내고 있다. 도 7의 (c)는, 균열(14)이 이면(21b) 및 표면(21a) 모두에 도달되어 있는 「FC(Full-cut) 상태」를 나타내고 있다. 도 7의 (d)는, 균열(14)이 이면(21b)에 도달되어 있고 또한 표면(21a)에 도달되어 있지 않는 「HC(Half-cut) 상태」를 나타내고 있다. 이하, 각 상태를, 단지, BHC, ST, FC, HC라고 기재한다.

여기서, 웨이퍼(20)의 균열의 상태는, 레이저 가공 후의 입사면(이면(21b))에서의 변위(요철 형상)와 상관성을 가지고 있다. 즉, BHC에서는 이면(21b)이 오목 형상으로 되고(도 7의 (a) 참조), ST 또는 FC에서는 이면(21b)이 평탄(요철 없음)하게 되며(도 7의 (b) 및 도 7의 (c) 참조), HC에서는 이면(21b)이 볼록 형상으로 된다. 이 때문에, 검사 장치(1)는, AF 유닛(71)에 의해 레이저 가공 후의 이면(21b)의 변위를 측정하는 것에 의해, 측정한 개소가, BHC인지, ST(또는 FC)인지, HC인지를 추정할 수 있다. 또한 레이저 가공 후의 이면(21b)에서의 변위만으로는, ST 및 FC를 판별할 수 없지만, 후술하는 것과 같이, 검사 장치(1)는, 촬상 유닛(4, 5, 6)에서 촬상되는 이면(21b)의 촬상 결과에 근거하여, ST 및 FC를 판별할 수 있다. 도 7의 (b) 및 도 7의 (c)로부터 분명한 것과 같이, ST 및 FC를 판별하기 위해서는 웨이퍼(20)의 내부의 촬상 결과까지는 필요하게 되지 않고 웨이퍼(20)의 이면(21b)의 촬상 결과를 알면 된다. 그 때문에, ST 및 FC를 판별하는데 있어서는, 촬상 유닛(4, 5, 6)의 광검출부는 InGaAs 카메라가 아니라 SD 카메라 등이라도 괜찮다.

도 8은, 가공 상태(균열의 상태)를 추정할 때의 구체적인 검사 공정을 나타내는 도면이다. 도 8의 (a)에 나타내는 것과 같이, 먼저, 레이저 가공에 의해서 형성되는 복수의 가공 라인(PL)과 교차(예를 들면 직교)하는 방향(제1 방향)을 따라서, 레이저 가공 전의 각 영역의 변위(가공 전 변위)가 측정된다. 이어서, 도 8의 (b)에 나타내는 것과 같이, 웨이퍼(20)가 90°회전시켜지고, 제1 방향과 교차하는 방향(제2 방향)을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL)이 형성된다. 이 경우, 복수의 가공 라인(PL)은, 예를 들면 서로 다른 가공 조건으로 가공된다. 그리고, 도 8의 (c)에 나타내는 것과 같이, 웨이퍼(20)가 재차 90°회전시켜지고(도 8의 (a)와 동일한 방향으로 되고), 제1 방향을 따라서, 각 영역의 변위(가공 후 변위)가 측정된다. 이러한 측정을 행한 후에, 검사 장치(1)는, 서로 대응하는 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출한다. 이것에 의해, 각 가공 라인(PL)에 대해서, 레이저 가공의 영향에 의한 변위(이면(21b)의 요철 형상)가 도출된다. 검사 장치(1)는, 각 가공 라인(PL)에 대한 변위(이면(21b)의 요철 형상)에 근거하여, 각 가공 라인(PL)의 가공 상태(균열의 상태)를 추정하고, 추정 결과에 근거하여, 각 가공 라인(PL)에 대해서 설정되어 있던 가공 조건의 적부(검사의 합격 여부)를 판정한다. 이하, 해당 검사 공정에서의 검사 장치(1)의 처리에 대해서, 구체적으로 설명한다.

제어부(8)는, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)이 조사되는 것에 의해 웨이퍼(20)의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 광원(31)을 제어하는 것과, 레이저광(L)이 조사된 후의 이면(21b)(측정 대상면)의 변위인 가공 후 변위가 측정되도록 AF 유닛(71)을 제어하는 것과, AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것을 실행한다. 제어부(8)는, 도출한 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 표시되도록, 디스플레이(150)를 제어한다. 도 9는, 디스플레이(150)에 표시되는 표시 화면의 일례이다. 가공 상태의 추정에 관한 정보란, 가공 상태의 추정 결과 그 자체라도 괜찮고, 가공 상태를 추정하기 위한 정보라도 괜찮다. 가공 상태의 추정 결과 그 자체란, 예를 들면 도 9에 나타내는 「BHC」「ST」「HC」 등의 정보이다. 가공 상태를 추정하기 위한 정보란, 예를 들면 디스플레이(150)에 표시된 그 정보에 근거하여 유저가 가공 상태(BHC 등)를 추정하는 것이 가능하게 되는 정보이며, 예를 들면 도 9에 나타내는 이면(21b)에서의 변위량을 나타내는 정보이다. 본 실시 형태에서는, 제어부(8)가, 가공 상태를 추정하기 위한 정보뿐만이 아니라, 가공 상태의 추정 결과 그 자체도 도출하고, 어떤 정보도 디스플레이(150)에 표시되는 것으로 하여 설명하지만, 제어부(8)가 가공 상태를 추정하기 위한 정보만을 도출하고 디스플레이(150)가 가공 상태를 추정하기 위한 정보만을 표시해도 괜찮다.

제어부(8)는, 상세하게는, 이면(21b)의 영역마다, AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정한다. 이와 같이, 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분이 도출되는 것에 의해, 레이저 가공의 영향에 의한 이면(21b)의 변위(요철 상태의 변화)가 보다 정확하게 도출된다. 기준 변위는, 예를 들면 이면(21b)의 각 영역의 가공 전의 변위가 미리 파악되어 있는 경우에는, 그 미리 파악되어 있는 가공 전의 변위라도 괜찮다. 본 실시 형태에서는, 제어부(8)는, 레이저 가공 전에 있어서 실제로 측정된 가공 전 변위를 기준 변위로 한다. 즉, 제어부(8)는, 레이저광이 조사되기 전의 이면(21b)의 변위인 가공 전 변위가 추가로 측정되도록 AF 유닛(71)을 제어하고(도 8의 (a) 참조), 그 가공 전 변위를 기준 변위로 하여 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정한다. 즉, 제어부(8)는, AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 후 변위(도 8의 (c) 참조)와 AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 전 변위(도 8의 (b) 참조)와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정한다.

제어부(8)는, 측정 대상면의 각 영역에서의 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분에 근거하여, 각 영역에 관해서, 레이저광(L)이 조사되는 것에 의해 웨이퍼(20)의 내부에 형성되는 개질 영역으로부터 연장되는 균열(14)의 상태를 추정한다. 여기서의 각 영역이란, 도 8의 (b)에 나타내는 각 가공 라인(PL)이다.

제어부(8)는, 상기 차분의 절대값이 어떤 임계값(제1 임계값)보다 큰 영역에 대해서는, BHC 혹은 HC라고 추정하고, 차분의 절대값이 상기 임계값(제1 임계값) 이하인 영역에 대해서는, ST 혹은 FC라고 추정해도 괜찮다. 이와 같이 제어부(8)는, 차분의 절대값에 근거하여, 각 영역의 균열의 상태를 추정해도 괜찮다. 또, 제어부(8)는, 주위의 영역과의 상기 차분의 절대값의 차가 임계값(제2 임계값)보다 큰 영역에 대해서는, BHC 혹은 HC라고 추정하고, 주위의 영역과의 상기 차분의 절대값의 차가 상기 임계값(제2 임계값) 이하인 영역에 대해서는, ST 혹은 FC라고 추정해도 괜찮다.

제어부(8)는, 도 8에 나타내는 검사 공정에서 검사가 실시되도록, 각 구성을 제어한다. 제어부(8)는, 도 8의 (a)에 나타내는 것과 같이, 제1 방향의 조사 라인(AL1)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어한다. AF 유닛(71)은, AF용 레이저광(LA)을 이면(21b)에 조사함과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 조사 라인(AL1)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터를 취득하고, 이 변위 데이터(전압값)를 제어부(8)에 출력한다. 또, AF 유닛(71)은, AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출한 전광량(全光量)을 나타내는 정보(전압값)를 제어부(8)에 출력한다.

이어서, 제어부(8)는, 도 8의 (b)에 나타내는 것과 같이, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL)이 형성되도록, 광원(31)을 제어한다. 이어서, 제어부(8)는, 도 8의 (c)에 나타내는 것과 같이, 복수의 가공 라인(PL)을 걸치도록, 제1 방향의 조사 라인(AL2)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어한다. AF 유닛(71)은, 조사 라인(AL2)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터를 취득하고, 이 변위 데이터(전압값)를 제어부(8)에 출력한다. 또, AF 유닛(71)은, AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출한 전광량을 나타내는 정보(전압값)를 제어부(8)에 출력한다. 또한 조사 라인(AL1 및 AL2)은, 서로 대응하는 영역을 가지고 있으면, 반드시 영역이 일치하고 있지 않아도 좋다. 즉, 가공 후 변위 측정시의 조사 라인(AL2)은, 가공 전 변위 측정시의 조사 라인(AL1)과 완전하게 겹쳐져 있어도 괜찮고, 일부 겹쳐져 있어도 괜찮고, 서로 대응하는(어느 정도 서로 근접하고 있는) 것이 겹쳐져 있지 않아도 괜찮다. 마지막으로, 제어부(8)는, 조사 라인(AL1 및 AL2)의 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 균열의 상태를 추정한다. 구체적으로는, 제어부(8)는, 각 가공 라인(PL)마다 균열의 상태를 추정한다.

앞서 설명한 각 가공 라인(PL)마다의 균열의 상태의 추정을 행하기 위해서는, 제어부(8)는, 조사 라인(AL1, AL2)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되는 것에 의해 얻어지는, 이면(21b)의 변위 데이터(변위를 나타내는 신호)가, 어느 가공 라인(PL)에 대응하는 변위 데이터인지를 특정할 필요가 있다. 제어부(8)는, 웨이퍼단(端) 특정 처리 및 가공 라인 특정 처리를 행하는 것에 의해, 변위 데이터와 가공 라인(PL)과의 관련짓기를 행하고, 가공 라인(PL) 마다의 균열의 상태의 추정을 실현하고 있다. 이하, 웨이퍼단 특정 처리 및 가공 라인 특정 처리에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에서, 가로축은 시간을 나타내고 있고, 왼쪽 세로축은 AF 유닛(71)에서 검출되는 전광량에 대응하는 전압값을 나타내고 있으며, 오른쪽 세로축은 레이저 가공 후에서의 이면(21b)의 변위 데이터와 레이저 가공 전에서의 이면(21b)의 변위 데이터와의 차분(상세하게는, 차분의 30구간 이동 평균)을 나타내는 변위량에 대응하는 전압값을 나타내고 있다. 도 9에서, 전광량은 실선으로 나타내고 있고, 변위량은 점선으로 나타내고 있다. 제어부(8)는, 먼저, 전광량의 2개의 변화점을 웨이퍼(20)의 양단부라고 특정하는 웨이퍼단 특정 처리를 행한다. 이것은, 웨이퍼(20)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고 있지 않은 상태에서는 그 반사광이 검출되지 않는데 대해서 웨이퍼(20)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고 있는 상태에서는 그 반사광이 검출되게 되기 때문에, 검출되는 전광량으로부터 웨이퍼단을 특정할 수 있는 것이다. 또한 제어부(8)는, 변위량이 일정값이지 않게 되는 2개의 점을 웨이퍼(20)의 양단부라고 특정해도 괜찮다. 웨이퍼(20)의 단부의 위치가 특정되기 때문에, 조사 라인(AL1)의 변위 데이터(레이저 가공 전의 변위 데이터) 및 조사 라인(AL2)의 변위 데이터(레이저 가공 후의 변위 데이터)의 서로 대응하는 시간의 변위 데이터의 차분이 도출되는 것에 의해, 도 9에 나타내는 차분을 나타내는 변위량의 데이터가 얻어진다. 이어서, 제어부(8)는, 가공 인덱스와 AF 유닛(71)의 주사 속도로부터, 가공 라인(PL)의 변위 데이터를 특정하는 가공 라인 특정 처리를 행한다. 지금, 예를 들면 가공 인덱스가 5 mm이고, AF 유닛(71)의 주사 속도가 5 mm/sec라고 하면, 각 가공 라인(PL)의 변위 데이터의 간격이 1 sec라고 특정된다. 이 경우, 도 9에 나타내는 것과 같이, 웨이퍼단으로부터 1 sec, 2 sec, 3 sec, 4 sec, 5 sec, 6 sec…의 변위 데이터가 각 가공 라인(PL)의 변위 데이터라고 특정된다. 여기까지의 처리에 의해, 가공 라인(PL)마다의 변위 데이터의 차분(변위량)이 특정된다.

제어부(8)는, 변위 데이터의 차분(변위량)의 절대값이 어떤 임계값(제1 임계값)보다 큰 가공 라인(PL)에 대해서 BHC 혹은 HC라고 추정하고, 변위량의 절대값이 제1 임계값 이하인 가공 라인(PL)에 대해서 ST 혹은 FC라고 추정해도 괜찮다. 지금, 예를 들면 도 9에 나타내는 예에서는, 상기 제1 임계값이 0.04 V로 되어 있다. 이 때문에, 도 9에 나타내는 것과 같이, 변위 데이터의 차분(변위량)의 절대값이 0.04 V보다 큰 1 sec의 가공 라인(PL), 2 sec의 가공 라인(PL), 및 6 sec의 가공 라인(PL)이, BHC 혹은 HC라고 추정된다. 또한 BHC에서는 이면(21b)이 오목 형상이 되는(도 7의 (a) 참조) 것에 대해서, HC에서는 이면(21b)이 볼록 형상이 되기 때문에, 변위량의 정부(正負)는 서로 반대로 된다. 지금, 미리, BHC의 경우에는 변위량이 부(負), HC의 경우가 변위량이 정(正)이 되도록 설정되어 있는 것으로 한다. 이 경우, 도 9에 나타내는 것과 같이, 변위량의 절대값이 0.04 V보다 크고 또한 변위량이 부의 값인 1 sec의 가공 라인(PL) 및 2 sec의 가공 라인(PL)이 BHC라고 추정된다. 또, 변위량의 절대값이 0.04 V보다 크고 또한 변위량이 정의 값인 6 sec의 가공 라인(PL)이 HC라고 추정된다. 그리고, 변위 데이터의 차분(변위량)의 절대값이 0.04 V이하인 3 sec의 가공 라인(PL), 4 sec의 가공 라인(PL), 및 5 sec의 가공 라인(PL)이, ST 혹은 FC라고 추정된다. 또한 제어부(8)는, 어떤 촬상 유닛(4, 5, 6)에서 촬상되는 이면(21b)의 촬상 결과에 근거하여, ST 및 FC를 판별할 수 있다. 도 9에 나타내는 예에서는, 3 sec의 가공 라인(PL), 4 sec의 가공 라인(PL), 및 5 sec의 가공 라인에 대해서 ST라고 추정되어 있다.

또, 제어부(8)는, 주위의 영역과의 변위 데이터의 차분(변위량)의 절대값의 차가 임계값(제2 임계값)보다 큰 가공 라인(PL)에 대해서 BHC 혹은 HC라고 추정하고, 주위의 영역과의 변위량의 절대값의 차가 제2 임계값 이하인 가공 라인(PL)에 대해서 ST 혹은 FC라고 추정해도 괜찮다. 여기서의 주위의 영역의 변위량이란, 예를 들면, 가공 라인(PL) 이외의 (가공 라인(PL) 사이의) 영역의 변위량이다. 이러한 영역은, 레이저 가공되어 있지 않기 때문에, 변위 데이터의 차분(변위량)이 작아진다. 이러한 처리에 의해서도, 도 9에 나타내는 것과 같이, 주위의 영역과의 변위량의 절대값의 차가 큰 1 sec의 가공 라인(PL), 2 sec의 가공 라인(PL), 및 6 sec의 가공 라인(PL)이, BHC 혹은 HC라고 추정되고, 주위의 영역과의 변위량의 절대값의 차가 작은 3 sec의 가공 라인(PL), 4 sec의 가공 라인(PL), 및 5 sec의 가공 라인(PL)이, ST 혹은 FC라고 추정된다.

이상의 처리에 의해, 제어부(8)는, 가공 라인(PL)마다의 가공 상태(균열의 상태)를 추정하고, 그 추정 결과를 디스플레이(150)에 표시시킨다. 그리고, 제어부(8)는, 각 가공 라인(PL)의 균열의 상태에 근거하여, 가공의 합격 여부(가공 조건의 적부)를 판정한다. 각 가공 라인(PL)의 균열의 상태가 상정한 대로(검사 조건 대로)인 경우에는, 가공 조건이 적절하다고 하여, 검사 합격이 된다. 한편으로, 균열의 상태가 상정한 대로가 아닌 가공 라인(PL)이 존재하는 경우에는, 제어부(8)는, 검사 불합격이라고 판정하고, 가공 조건을 보정하는 처리를 행하고, 재차 검사를 실행한다. 가공 조건의 보정이란, 예를 들면 광원(31)의 출력의 보정, 레이저 파라미터의 보정, 각종 수차의 보정, CP값의 보정 등이다.

[검사 방법]

본 실시 형태의 검사 방법으로 대해서, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 도 8의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다.

도 10에 나타내는 것과 같이, 먼저, 디스플레이(150)에 의해서 검사 조건의 선택 입력이 접수되고, 검사 조건이 선택된다(스텝 S1). 검사 조건으로서는, 예를 들면 복수의 가공 라인(PL)마다, 개질 영역의 형성 위치, 개질 영역의 하단(下端) 거리, 균열의 상태 등이 설정된다. 그리고, 해당 검사 조건에 나타난 가공이 가능하게 되도록, 가공 조건이 설정된다. 가공 조건이란, 예를 들면, 광원(31)의 출력, 레이저 파라미터, 각종 수차의 보정, CP값 등이다.

이어서, 촬상 유닛(5, 6)이 제어되는 것에 의해 레이저광(L)의 조사 위치에 관한 얼라이먼트 처리가 실시됨과 아울러, 레이저 가공을 행할 때의 가공 깊이(높이)인 Z 하이트를 세팅하는 하이트 세트 처리가 실시된다(스텝 S2).

이어서, 도 8의 (a)에 나타내는 것과 같이, AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사됨과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되고, 제1 방향을 따른 조사 라인(AL1)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 전 AF 파형이 취득된다(스텝 S3).

이어서, 도 8의 (b)에 나타내는 것과 같이, 스테이지(2)가 회전하는 것에 의해 웨이퍼(20)가 90°회전하고(스텝 S4), 제1 방향과 교차하는 방향(제2 방향)을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL)이 형성된다(스텝 S5).

이어서, 도 8의 (c)에 나타내는 것과 같이, 스테이지(2)가 회전하는 것에 의해 웨이퍼(20)가 90° 회전하여 도 8의 (a)와 동일한 방향으로 되고(스텝 S6), AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사됨과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되어 제1 방향을 따른 조사 라인(AL2)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 후 AF 파형이 취득된다(스텝 S7).

이어서, 검사 장치(1)에서는, 각종 신호 처리가 실행되어, 각 가공 라인(PL)의 가공 상태가 추정되고, 추정 결과가 디스플레이(150)에 표시된다(스텝 S8). 구체적으로는, 검사 장치(1)는, 웨이퍼단 특정 처리, 가공 라인 특정 처리를 행한 후에, 각 가공 라인(PL)에 대해서 이면(21b)의 변위 데이터의 차분(변위량)에 근거하여 균열의 상태를 추정한다.

그리고, 각 가공 라인(PL)의 균열의 상태에 근거하여, 검사의 합격 여부(가공 조건의 적부)가 판정된다(스텝 S9). 검사가 합격인 경우에는 처리가 종료된다. 한편으로, 균열의 상태가 상정한 대로가 아닌 가공 라인(PL)이 존재하고, 검사가 불합격인 경우에는, 가공 조건을 보정하는 보정 처리가 실행되고(스텝 S10), 새로운 가공 조건으로, 재차 스텝 S1로부터의 처리가 실행된다.

[작용 효과]

다음으로, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)의 작용 효과에 대해서 설명한다.

검사 장치(1)는, 웨이퍼(20)에 레이저광을 조사하는 광원(31)과, 웨이퍼(20)에서의 레이저광(L)의 입사면인 이면(21b)(측정 대상면)의 변위를 측정하는 측정부로서의 AF 유닛(71)과, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)이 조사되는 것에 의해 웨이퍼(20)의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 광원(31)을 제어하는 것과, 레이저광(L)이 조사된 후의 이면(21b)의 변위인 가공 후 변위가 측정되도록 AF 유닛(71)을 제어하는 것과, AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것을 실행하도록 구성된 제어부(8)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)에서는, 레이저광(L)이 조사되는 웨이퍼(20)에서의 이면(21b)(측정 대상면)의 가공 후 변위가 측정되고, 그 가공 후 변위에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출된다. 앞서 설명한 것과 같이, 이면(21b)에서의 가공 후 변위(요철 형상)와 웨이퍼(20)의 가공 상태는 상관성을 가지고 있다. 그 때문에, 가공 후 변위에 근거하여 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해, 해당 추정에 관한 정보에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 그리고, 이면(21b)(측정 대상면)의 가공 후 변위를 측정하는 처리는, 예를 들면, 적외선 카메라 등에 의한 웨이퍼(20)의 내부 관찰에 의해서 웨이퍼(20)의 가공 상태(균열의 상태)를 특정하는 처리와 비교하여 매우 용이하다. 이 때문에, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)에 의하면, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 보다 용이하게 추정할 수 있다.

검사 장치(1)는, 디스플레이(150)를 구비하고 있고, 제어부(8)는, 도출한 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 표시되도록, 디스플레이(150)를 제어한다. 제어부(8)에 의해서 도출된 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 디스플레이(150)에 표시되는 것에 의해, 예를 들면, 가공 상태의 추정에 관한 정보로서 가공 상태를 추정하기 위한 정보를 표시한 경우에는, 유저가, 표시 내용에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 용이하게 추정할 수 있다. 또, 가공 상태의 추정에 관한 정보로서 가공 상태의 추정 결과 그 자체를 표시한 경우에는, 가공 상태의 추정 결과의 타당성을 유저에게 확인시킬 수 있다.

AF 유닛(71)은, AF용 레이저광(LA)을 이면(21b)에 조사함과 아울러, 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 이면(21b)에서의 변위를 측정한다. 이러한 구성에 의하면, 간단하고 쉬운 구성 및 처리에 의해서, 이면(21b)에서의 변위를 고정밀도로 측정할 수 있다.

또, 검사 장치(1)에서는, 이면(21b)에서의 변위를 측정하는 측정 유닛이, 광원(31)에 의해서 웨이퍼(20)에 조사되는 레이저광(L)의 집광점을 조정하기 위해서 이면(21b)에서의 변위를 측정하는 AF 유닛(71)인 것에 의해, 웨이퍼(20)에 대해서 레이저 조사를 행하는 검사 장치에 있어서 통상 마련되어 있는 오토 포커스 유닛을 이용하여 이면(21b)에서의 변위를 측정할 수 있다. 즉, 본 구성에 의하면, 오토 포커스 유닛을 이용하여 이면(21b)의 변위(요철 형상)를 측정하고, 이 변위에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 용이하게 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 이면(21b)의 영역마다, AF 유닛(71)에 의해서 측정된 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출한다. 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분은, 가공의 영향에 의한 변위량을 보다 정확하게 나타내는 것이다. 이 때문에, 해당 차분에 근거하여 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해서, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 레이저광(L)이 조사되기 전의 이면(21b)의 변위인 가공 전 변위가 추가로 측정되도록 AF 유닛(71)을 제어하고, 가공 전 변위를 기준 변위로 하여 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출한다. 이와 같이, 레이저광(L)이 조사되기 전의 이면(21b)의 변위인 가공 전 변위가 실제로 측정되고, 그 가공 전 변위가 기준 변위로 되는 것에 의해, 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분이, 가공의 영향에 의한 변위량을 보다 정확하게 나타내는 것이 된다. 이 때문에, 해당 차분에 근거하여 가공 상태의 추정에 관한 정보가 도출되는 것에 의해서, 웨이퍼(20)의 가공 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 상기 차분에 근거하여, 레이저광(L)이 조사되는 것에 의해 웨이퍼(20)의 내부에 형성되는 개질 영역으로부터 연장되는 균열(14)의 상태를 추정한다. 가공 후 변위 및 기준 변위의 차분(레이저 가공 후의 이면(21b)에서의 변위)과 개질 영역으로부터 연장되는 균열의 상태에는 상관성이 있다. 이 때문에, 차분에 근거하여 균열의 상태를 추정하는 것에 의해, 균열의 상태(즉 웨이퍼(20)의 가공 상태)를 고정밀도로 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 차분의 절대값이 제1 임계값보다 큰 영역에 대해서는, BHC 혹은 HC라고 추정하고, 차분의 절대값이 제1 임계값 이하인 영역에 대해서는, ST 혹은 FC라고 추정한다. 본 발명자들은, 가공 후 변위 및 기준 변위의 차분의 절대값(레이저 가공 후의 측정 대상면에서의 변위)가 큰 영역에 대해서는, 균열(14)이 입사면 및 반대측의 면 중 어느 일방에만 도달되어 있는 상태(이른바 BHC 또는 HC 상태)가 되어 있고, 상기 차분이 작은 영역에 대해서는, 균열(14)이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태(이른바 ST 상태)나 혹은 균열(14)이 입사면 및 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태(이른바 FC 상태)로 되어 있는 것을 알아냈다. 이러한 생각에 근거하여, 차분이 어떤 임계값(제1 임계값)보다 큰지 아닌지에 따라 균열(14)의 상태가 추정되는 것에 의해, 균열(14)의 상태(즉 웨이퍼(20)의 가공 상태)를 보다 고정밀도로 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 주위의 영역과의 상기 차분의 절대값의 차가 제2 임계값보다 큰 영역에 대해서는, BHC 혹은 HC라고 추정하고, 차분의 절대값의 차가 제2 임계값 이하인 영역에 대해서는, ST 혹은 HC라고 추정해도 괜찮다. 차분에 근거하여 균열(14)의 상태를 추정할 때에는, 차분의 절대값으로부터 판단하는 것보다도, 차분의 절대값의 주위와의 차로부터 판단하는(상대값으로부터 판단하는) 편이 용이하고 또한 정확한 경우가 있다. 이러한 생각에 근거하여, 주위의 영역과의 차분의 차가 어떤 임계값(제2 임계값)보다 큰지 아닌지에 따라 균열(14)의 상태가 추정되는 것에 의해, 균열(14)의 상태(즉 웨이퍼(20)의 가공 상태)를 보다 고정밀도로 또한 용이하게 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 제1 방향을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인(PL)이 형성되도록, 광원(31)을 제어하며, 복수의 가공 라인(PL)을 걸치도록, 제1 방향을 따라서 AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하고, 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출한다. 이와 같이, 복수의 가공 라인(PL)을 걸치는 방향(제1 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 복수의 가공 라인(PL) 각각에서의 레이저 가공 후의 변위의 정도를 특정하고, 복수의 가공 라인(PL) 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들면 복수의 가공 라인(PL)의 검사 조건을 서로 다르게 하여 두고, 각각의 검사 조건에서의 가공 상태를 추정하는 것에 의해, 효율적으로, 가공 조건의 적부를 판정할 수 있다. 그리고, 복수의 가공 라인(PL)의 변위의 정도가 특정되는 것에 의해, 다른 가공 라인(PL)끼리의 변위를 비교하는 것에 의해서, 절대적인 변위량 뿐만이 아니라, 다른 가공 라인과 비교한 변위량의 상대적인 정보에 근거하여, 용이하고 또한 정확하게, 복수의 가공 라인(PL) 각각의 가공 상태를 추정할 수 있다.

제어부(8)는, 소정의 가공 조건에 근거하여 가공 제어를 행하고, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보에 근거하여, 가공의 합격 여부를 판정하고, 판정 결과가 불합격인 경우에는, 가공 조건을 보정해도 괜찮다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정 결과를 고려하여 가공 조건을 변경할 수 있어, 가공 조건의 적정화까지를 일원적으로 또한 자동적으로 행할 수 있다.

[변형예]

이상, 본 실시 형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않는다. 예를 들면, 검사의 합격 여부를 판정하고 필요에 따라서 가공 조건의 보정을 행하는 것으로 하여 설명했지만, 검사 장치(1)는 가공 조건의 보정을 행하지 않고, 단지 가공 상태의 추정 결과를 디스플레이(150)에 표시하는 것이라도 괜찮다. 또, 검사 장치(1)는, 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출할 때까지의 처리만을 행하고, 디스플레이(150)에 추정 결과 등을 표시하는 것이 아니라도 괜찮다.

또, 검사 장치(1)에서는, 앞서 설명한 것과 같이, InGaAs 카메라 등의 웨이퍼(20)에 대해서 투과성을 가지는 광을 검출하는 카메라를 이용하지 않고, 웨이퍼(20)에서의 레이저광의 입사면의 변위로부터 가공 상태(균열의 상태)를 추정할 수 있지만, 나아가서는, InGaAs 카메라 등의 웨이퍼(20)에 대해서 투과성을 가지는 광을 검출하는 카메라를 포함하여 구성된 촬상 유닛(4)의 기능을 이용하는 것에 의해서, 보다 상세하게 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정할 수 있다. 즉, 검사 장치(1)는, 웨이퍼(20)에 대해서 투과성을 가지는 광을 출력하고, 웨이퍼(20)를 전반한 광을 검출하는 촬상 유닛(4)을 구비하며, 제어부(8)는, 광을 검출한 촬상 유닛(4)으로부터 출력되는 신호를 추가로 고려하여, 균열(14)의 상태를 추정해도 괜찮다. 이 경우, 검사 장치(1)는, 촬상 유닛(4)을 이용하여, 웨이퍼(20)의 내부 관찰 결과로부터, 보다 상세한 웨이퍼(20)의 가공 상태를 추정할 수 있다. 검사 장치(1)는, 예를 들면, 입사면의 변위로부터 BHC라고 추정된 복수의 가공 라인(PL) 중, 검사 조건에서 개질 영역의 형성 위치가 가장 얕은 위치로 되어 있는 가공 라인(PL)(즉, BHC와 ST와의 경계인 가공 라인(PL))만, InGaAs 카메라에 의해 개질 영역의 위치 및 균열(14)의 길이를 계측하는 것에 의해, 내부 관찰을 행하는 가공 라인(PL)을 적게 하여 큰 폭으로 택트를 단축하면서, 검사의 정확성을 담보할 수 있다.

도 11은, InGaAs 카메라에 의한 내부 관찰 결과를 추가로 고려하는 경우의 검사 방법의 플로우 차트이다. 도 11에 나타내는 스텝 S101~스텝 S108는, 앞서 설명한 도 10의 스텝 S1~스텝 S8과 마찬가지이다. 스텝 S108에 이어서, 검사 장치(1)에서는, 특정의 가공 라인(PL)(예를 들면 가장 얕은 위치에서 BHC로 되어 있는 가공 라인(PL))만, InGaAs 카메라에 의한 내부 관찰을 행한다(스텝 S109). 그리고, 검사 장치(1)에서는, InGas 카메라에 의한 내부 관찰 결과도 추가로 고려되어, 각 가공 라인(PL)의 균열의 상태에 근거하여, 검사의 합격 여부(가공 조건의 적부)가 판정된다(스텝 S110). 그 후의 보정 처리(스텝 S111)에 대해서는, 도 10의 스텝 S10의 처리와 마찬가지이다.

또, 상기 실시 형태에서는, 가공 후 변위와 가공 전 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여 웨이퍼(20)의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것으로 하여 설명했는데 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 가공 후 변위만으로부터 웨이퍼(20)의 가공 상태(상세하게는 균열의 상태)의 추정에 관한 정보를 도출해도 괜찮다. 도 12는, 가공 후 변위만으로부터 웨이퍼(20)의 균열의 상태를 추정하는 경우에 있어서 디스플레이(150)에 표시되는 표시 화면의 일례이다. 앞서 설명한 도 9의 예에서는, 가공 후 변위와 가공 전 변위와의 차분이 변위량으로서 나타나 있던 것에 대해서, 도 12의 예에서는, 가공 후 변위가 변위량으로서 나타나 있다. 이와 같이, 가공 후 변위만이 변위량으로서 표시되는 경우라도, 예를 들면 가공 전의 웨이퍼(20)가 어느 정도 평탄하다는 것을 담보할 수 있는 경우에는, 표시된 상태에 근거하여, 고정밀도로 웨이퍼(20)의 균열의 상태를 추정할 수 있다. 또한 도 9에 나타내는 예에서는, 디스플레이(150)에 균열의 상태의 추정 결과 그 자체(BHC 등)가 표시되어 있었지만, 도 12에 나타내는 것과 같이, 유저가 가공 상태(균열의 상태)를 추정하기 위한 정보만이 도출되어 디스플레이(150)에 표시되어 있어도 괜찮다.

또, 상기 실시 형태에서는, 웨이퍼(20)의 균열의 상태와 레이저 가공 후의 입사면(이면(21b))에서의 변위(요철 형상)가 상관성을 가지고 있는 것(도 7 참조)으로 하여, 레이저 가공 후의 이면(21b)의 변위를 측정하는 것에 의해 웨이퍼(20)의 균열의 상태를 추정하는 것으로 하여 설명했는데, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 레이저 가공 후에서의 입사면의 반대측의 면(표면(21a))의 변위를 측정하는 것에 의해 웨이퍼(20)의 균열의 상태를 추정해도 괜찮다. 즉, 검사 장치(1)는, 웨이퍼(20)에서의 레이저광(L)의 입사면의 반대측의 면인 표면(21a)을 측정 대상면으로 하여, 그 표면(21a)의 변위를 측정하고, 이 변위에 근거하여 웨이퍼(20)의 균열의 상태를 추정해도 괜찮다. 도 13은, 레이저 가공 후의 균열의 상태마다의 웨이퍼(20)의 단면(종단면)을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 13의 (a)는 BHC, 도 13의 (b)는 ST, 도 13의 (c)는 FC, 도 13의 (d)는 HC의 각 상태를 나타내고 있다. 도 13의 (a)에 나타내는 것과 같이 BHC에서는 표면(21a)이 볼록 형상으로 되고, 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)에 나타내는 것과 같이 ST 및 FC에서는 표면(21a)이 평탄(요철 없음)하게 되며, 도 13의 (d)에 나타내는 것과 같이 HC에서는 표면(21a)가 오목 형상으로 된다. 이와 같이, 웨이퍼(20)의 균열의 상태와 레이저 가공 후의 표면(21a)에서의 변위(요철 형상)는 상관성을 가지고 있다. 이 때문에, 검사 장치(1)는, AF 유닛(71)에 의해 레이저 가공 후의 표면(21a)의 변위를 측정하는 것에 의해서, 측정한 개소가, BHC인지, ST(또는 FC)인지, HC인지를 추정할 수 있다.

또, 가공 상태(균열의 상태)를 추정하는 구체적인 검사 공정으로서 도 8 및 도 10에 나타내는 것과 같이 가공 전 변위의 측정, 웨이퍼(20)의 90°회전, 레이저 가공, 웨이퍼(20)의 90°회전, 가공 후 변위의 측정, 균열의 상태의 추정을 차례로 진행하는 예를 설명했는데, 균열의 상태를 추정하는 검사 공정은 이것으로 한정되지 않는다. 도 14는 변형예에 관한 검사 공정을 나타내는 도면이다. 도 14에 나타내는 검사 방법에서는, 먼저, 제1 방향의 조사 라인(AL1)을 따라서 레이저 가공 전 변위가 측정되고(도 14의 (a)), 이어서, 레이저 가공(CH1)에 의해서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 복수의 가공 라인(PL1)이 형성됨과 아울러, 레이저 가공(CH2)에 의해서 제1 방향으로 복수의 가공 라인(PL2)이 형성되고(도 14의 (b)), 이어서, 제1 방향의 조사 라인(AL2)을 따라서 레이저 가공 후 변위가 측정된다(도 14의 (c)). 조사 라인(AL1) 및 조사 라인(AL2)은, 예를 들면 서로 완전하게 겹치는 라인이고, 복수의 가공 라인(PL2)과는 겹치지 않는 라인이다. 이러한 측정이 행하여진 후에, 검사 장치(1)는, 가공 라인(PL1)마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출한다. 이것에 의해, 각 가공 라인(PL1)에 대해서, 레이저 가공의 영향에 의한 변위(이면(21b)의 요철 형상)가 도출된다. 검사 장치(1)는, 각 가공 라인(PL1)에 대한 변위(이면(21b)의 요철 형상)에 근거하여, 각 가공 라인(PL1)의 가공 상태(균열의 상태)를 추정하고, 추정 결과에 근거하여, 각 가공 라인(PL1)에 대해서 설정되어 있던 가공 조건의 적부(검사의 합격 여부)를 판정한다. 또한 도 14에 나타내는 예에서는, 제1 방향의 조사 라인(AL1, AL2)을 따른 변위만이 측정되어 있기 때문에, 복수의 가공 라인(PL1)의 가공 상태만이 추정되어 있는데, 제2 방향의 조사 라인의 가공 전후의 변위가 측정되는 것에 의해, 복수의 가공 라인(PL2)의 가공 상태에 대해서도 추정할 수 있다.

도 15는, 도 14의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다. 도 15에 나타내는 스텝 S201 및 스텝 S202는, 앞서 설명한 도 10의 스텝 S1 및 스텝 S2와 마찬가지이다. 스텝 S202에 이어서, 검사 장치(1)에서는, 도 14의 (a)에 나타내는 것과 같이, AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사됨과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되고, 제1 방향을 따른 조사 라인(AL1)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 전 AF 파형이 취득된다(스텝 S203). 이어서, 도 14의 (b)에 나타내는 것과 같이, 제1 방향과 교차하는 방향(제2 방향)을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)(CH1)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL1)이 형성됨과 아울러, 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)(CH2)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL2)이 형성된다(스텝 S204). 이어서, 도 14의 (c)에 나타내는 것과 같이, AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사됨과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되고, 제1 방향을 따른 조사 라인(AL2)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 후 AF 파형이 취득된다(스텝 S205). 그 후의 스텝 S206~스텝 S208은, 앞서 설명한 도 10의 스텝 S8~스텝 S10과 마찬가지이다.

도 16은, 다른 변형예에 관한 검사 공정을 나타내는 도면이다. 도 16에 나타내는 검사 방법에서는, 서로 대향하는 복수의 가공 라인(PL1, PL2)이 형성되는 경우에 있어서, 서로 대향하는 복수의 가공 라인(PL1, PL2) 각각에 대해서, 변위가 도출되어 가공 상태(균열의 상태)가 추정된다. 해당 검사 방법에서는, 먼저, 제1 방향의 조사 라인(AL11)을 따라서 레이저 가공 전 변위가 측정되고, 또, 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 조사 라인(AL21)을 따라서 레이저 가공 전 변위가 측정된다(도 16의 (a)). 이어서, 레이저 가공(CH1)에 의해서 제2 방향으로 복수의 가공 라인(PL1)이 형성된다(도 16의 (b) 참조). 이어서, 레이저 가공(CH2)에 의해서 제1 방향으로 복수의 가공 라인(PL2)이 형성됨과 아울러(가공 라인(PL2)의 형성과 동시에) 제1 방향의 조사 라인(AL12)을 따라서 레이저 가공 후 변위가 측정된다(도 16의 (c)). 마지막으로, 제2 방향의 조사 라인(AL22)을 따라서 레이저 가공 후 변위가 측정된다(도 16의 (d) 참조). 조사 라인(AL11) 및 조사 라인(AL12)은 예를 들면 서로 완전하게 겹치는 라인이고, 조사 라인(AL21) 및 조사 라인(AL22)은 예를 들면 서로 완전하게 겹치는 라인이다. 또, 조사 라인(AL11) 및 조사 라인(AL12)은 복수의 가공 라인(PL2) 중 어느 것과 겹쳐져 있고, 조사 라인(AL21) 및 조사 라인(AL22)은 복수의 가공 라인(PL1) 중 어느 것과도 겹쳐져 있지 않다. 이러한 측정이 행하여진 후에, 검사 장치(1)는, 각 가공 라인(PL1, PL2)에 대해서, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출한다. 이것에 의해, 각 가공 라인(PL1, PL2)에 대해서, 레이저 가공의 영향에 의한 변위(이면(21b)의 요철 형상)가 도출된다. 검사 장치(1)는, 각 가공 라인(PL1, PL2)에 대한 변위(이면(21b)의 요철 형상)에 근거하여, 각 가공 라인(PL1, PL2)의 가공 상태(균열의 상태)를 추정하고, 추정 결과에 근거하여, 각 가공 라인(PL1, PL2)에 대해서 설정되어 있던 가공 조건의 적부(검사의 합격 여부)를 판정한다.

앞서 설명한 처리가 행하여지는 경우, 제어부(8)는, 제1 방향의 조사 라인(AL11)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 조사 라인(AL11)을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 조사 라인(AL21)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 조사 라인(AL21)을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하고, 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)(CH1)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL1)이 형성되도록, 광원(31)을 제어하며, 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(CH2)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL2)이 형성되도록, 광원(31)을 제어하는 것과, 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL1)을 걸치도록 제1 방향의 조사 라인(AL12)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향의 조사 라인(AL12)을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하는 것을 함께 실시하고, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL2)을 걸치도록 제2 방향의 조사 라인(AL22)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제2 방향의 조사 라인(AL22)을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어하고, 제1 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하고, 제2 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출한다.

이러한 구성에 의하면, 서로 교차하는 방향 각각에 복수의 가공 라인(PL1, PL2)이 형성되는 경우(가공 라인이 격자 모양으로 형성되는 경우)에 있어서, 가공 상태의 추정에 관한 정보가 적절히 도출된다. 즉, 제1 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인(PL2)을 걸치는 방향(제2 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 제1 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인(PL2) 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 또, 제2 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인(PL1)을 걸치는 방향(제1 방향)을 따른 각 영역에 대해서 가공 후 변위 및 가공 전 변위가 측정되고, 영역마다 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분이 도출되는 것에 의해, 제2 방향을 따라서 형성되는 복수의 가공 라인(PL1) 각각의 가공 상태를 적절히 추정할 수 있다. 그리고, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL2)의 형성과, 제1 방향을 따른(제2 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치는) 각 영역에서의 가공 후 변위의 측정은, 동일한 방향을 따른 처리이기 때문에 동시에 실행하는 것이 가능한데(도 16의 (c)), 이들의 처리가 함께(동시에) 실행되는 것에 의해, 처리 효율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

상기 처리에 있어서, 제어부(8)는, 가공 후 변위의 측정을 위해서 제1 방향을 따라서 조사되는 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인(AL12)과 제1 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인(PL2) 중 어느 것이 겹치도록, AF 유닛(71) 및 광원(31)을 제어하고, 가공 후 변위의 측정을 위해서 제2 방향을 따라서 조사되는 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인(AL22)과 제2 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인(PL1)이 겹치지 않도록, AF 유닛(71) 및 광원(31)을 제어해도 괜찮다. 지금, 가공 후 변위를 고정밀도로 측정하기 위해서는, 가공 후 변위를 측정하고 싶은 대상의 가공 라인과는 가공 방향이 다른 가공 라인의 영향을 배제하고 싶다. 즉, 어느 방향을 따른 복수의 가공 라인에 관해서 가공 후 변위를 측정하는 경우에 있어서는, 해당 어느 방향과는 다른 방향을 따른 가공 라인의 영향을 배제하고 싶다. 이 경우, 어느 방향을 따른 복수의 가공 라인을 걸치도록 해당 어느 방향과 다른 방향을 따라서 조사되는 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인이, 해당 어느 방향과 다른 방향을 따른 가공 라인과 겹치지 않는 것이 필요하게 된다. 이 점, 제2 방향을 따른 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인(AL22)과 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL1)이 겹쳐져 있지 않는 것에 의해, 제1 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL2)에 관한 가공 후 변위를 고정밀도로 측정할 수 있다. 여기서, 앞서 설명한 것과 같이, 본 처리에서는, 제2 방향을 따른 가공 라인(PL1)이 형성된 후에 있어서, 제1 방향을 따른 가공 라인(PL2)의 형성 및 제1 방향을 따른 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되고 있다(도 16의 (b) 및 도 16의 (c)). 이와 같이, 동일 방향을 따라서, 가공 라인의 형성 및 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되는 경우에 있어서는, 가공 라인 및 변위 측정을 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인이 겹쳐져 있어도, 변위 측정을 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사를 가공 라인의 형성에 선행하여 실행하는(함께 실행하면서, AF용 레이저광(LA)의 조사가 가공 라인의 형성보다 선행하도록 제어하는) 것에 의해, 새롭게 형성하는 가공 라인의 영향을 받지 않고, 형성이 끝난 가공 라인의 가공 후 변위를 측정할 수 있다. 즉, 본 처리에 있어서는, 제1 방향을 따른 가공 라인(PL2)의 형성 및 제1 방향의 조사 라인(AL12)을 따른 가공 후 변위의 측정이 함께 실행되기 때문에, 제1 방향을 따른 가공 라인(PL2) 중 어느 것과 제1 방향을 따라서 조사되는 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인(AL12)이 겹쳐져 있어도, 제1 방향을 따른 가공 라인(PL2)의 형성의 영향을 받지 않고, 제2 방향을 따른 복수의 가공 라인(PL1)에 관한 가공 후 변위를 고정밀도로 추정할 수 있다. 그리고, 제1 방향을 따른 가공 라인(PL2) 중 어느 것과 제1 방향을 따라서 조사되는 AF용 레이저광(LA)의 조사 라인(AL12)이 겹쳐져 있는 것에 의해, 가공 라인(PL2)의 형성 및 AF용 레이저광(LA)의 조사에 관한 처리를 단순화(용이화) 할 수 있다.

도 17은, 도 16의 검사 공정(검사 방법)의 플로우 차트이다. 도 17에 나타내는 스텝 S301 및 스텝 S302는, 앞서 설명한 도 10의 스텝 S1 및 스텝 S2와 마찬가지이다. 스텝 S302에 이어서, 검사 장치(1)에서는, 도 16의 (a)에 나타내는 것과 같이, AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사됨과 아울러 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해, 제1 방향을 따른 조사 라인(AL11)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 전 AF 파형이 취득되고, 제2 방향을 따른 조사 라인(AL21)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 전 AF 파형이 취득된다(스텝 S303). 이어서, 도 16의 (b)에 나타내는 것과 같이, 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)(CH1)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL1)이 형성된다(스텝 S304). 이어서, 도 16의 (c)에 나타내는 것과 같이, 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 웨이퍼(20)에 레이저광(L)(CH2)이 조사되어 복수의 가공 라인(PL2)이 형성됨과 아울러, 제1 방향을 따른 조사 라인(AL12)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 후 AF 파형이 취득된다(스텝 S305). 이어서, 도 16의 (d)에 나타내는 것과 같이, 제2 방향을 따른 조사 라인(AL22)의 각 영역에서의 이면(21b)의 변위 데이터인 가공 후 AF 파형이 취득된다(스텝 S306). 그 후의 스텝 S307~스텝 S309는, 앞서 설명한 도 10의 스텝 S8~스텝 S10와 마찬가지이다.

또, 상기 실시 형태에서는, 복수의 가공 라인을 걸치도록 AF용 레이저광(LA)을 조사하고 그 반사광을 검출하는 것에 의해 각 가공 라인의 가공 상태를 추정하는 것으로 하여 설명했는데, 이것으로 한정되지 않고, 가공 라인을 따라서 AF용 레이저광(LA)을 조사하고 그 반사광을 검출하는 것에 의해 가공 라인의 가공 상태를 추정해도 괜찮다. 도 18은, 가공 라인을 따라서 AF용 레이저광(LA)을 조사하여 가공 라인의 가공 상태를 추정하는 형태의 검사 공정을 나타내는 도면이다. 도 18에 나타내는 검사 공정에서는, 제어부(8)는, 먼저, 제1 방향의 조사 라인(AL1)을 따라서 이면(21b)에 AF용 레이저광(LA)이 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 제1 방향의 조사 라인(AL1)을 따른 각 영역에서의 가공 전 변위가 측정되도록, AF 유닛(71)을 제어한다(도 18의 (a)). 이 경우, 제어부(8)는, 모든 가공 예정 라인을 조사 라인(AL1)으로 해도 괜찮고, 일부(예를 들면 1개)의 가공 예정 라인만을 조사 라인(AL1)으로 해도 괜찮다. 이어서, 제어부(8)는, 제1 방향을 따라서 웨이퍼(20)에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인(PL)이 형성되도록, 광원(31)을 제어한다(도 18의 (b)). 제어부(8)는, 가공 전 변위가 측정되는 것과 복수의 가공 라인(PL)이 형성되는 것이 동시에 실행되도록, AF 유닛(71) 및 광원(31)을 제어해도 괜찮다. 이어서, 제어부(8)는, 가공 라인(PL)과 겹치는 조사 라인(AL2)을 따라서 AF용 레이저광(LA)이 이면(21b)에 조사되고, 그 이면(21b)에서의 AF용 레이저광(LA)의 반사광이 검출되는 것에 의해서 가공 라인(PL)과 겹치는 조사 라인(AL2)을 따른 각 영역에서의 가공 후 변위가 측정되도록, 광원(31)을 제어한다(도 18의 (c)). 조사 라인(AL1) 및 조사 라인(AL2)은 예를 들면 서로 겹치는 라인이다. 제어부(8)는, 모든 가공 라인(PL)을 조사 라인(AL2)으로 해도 괜찮고, 일부(예를 들면 1개)의 가공 라인(PL)만을 조사 라인(AL2)으로 해도 괜찮다. 그리고, 제어부(8)는, 조사 라인(AL1) 및 조사 라인(AL2)을 따른 서로 대응하는 영역마다, 가공 후 변위 및 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 가공 상태(균열의 상태)를 추정한다.

이와 같이, 가공 전 변위를 측정하기 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사 방향, 가공 라인(PL)의 형성 방향, 및 가공 후 변위를 측정하기 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사 방향이 공통화되는 것에 의해, 실시 형태에서 설명한 것과 같은 웨이퍼(20)를 회전시키는 처리 등이 불필요하게 되어, 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 가공 라인(PL)을 따라서 AF용 레이저광(LA)이 조사되는 본 형태에 있어서는, 복수의 가공 라인(PL)을 걸치도록 AF용 레이저광(LA)이 조사되는 경우와 달리, 복수의 가공 라인(PL)끼리를 비교한 변위량의 상대적인 정보에 근거하는 가공 상태의 추정을 할 수 없지만, 가공 후의 절대적인 변위량에 근거하여 가공 라인(PL)의 가공 상태를 추정할 수 있다.

앞서 설명한 도 18에 나타내는 검사 공정을 실시하는 경우에 있어서, 검사 장치(1)는, 레이저광(L)의 조사와는 별개의 축으로 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 구성을 마련하는(양측 별축(別軸) AF를 마련하는) 것에 의해, 가공 전 변위를 측정하기 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사, 가공 라인(PL)의 형성, 및 가공 후 변위를 측정하기 위한 AF용 레이저광(LA)의 조사를 동시에 행해도 괜찮다. 도 19는, 양측 별축 AF 유닛을 가지는 검사 장치의 구성의 일부를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 19에 나타내는 구성에서는, 집광 렌즈(33)를 거쳐 웨이퍼(20)에 조사되는 레이저광(L)과는 별축으로 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 AF 유닛(571, 671)이 마련되어 있다. AF 유닛(571)은, 레이저 가공 진행 방향에 있어서, 레이저광(L)보다 전측(前側)에 AF용 레이저광(LA)을 조사한다. AF 유닛(571)은, 레이저 가공 진행 방향에 있어서, 레이저광(L)보다 후측(後側)에 AF용 레이저광(LA)을 조사한다. 왕로(往路) 귀로(歸路)에서 레이저 가공 진행 방향이 반대로 되는 경우에는, AF 유닛(571, 671)의 역할은 반대로 된다. 이러한 양측 별축 AF의 구성에 의하면, 레이저 가공 진행 방향으로 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 공정과 함께, AF 유닛(571)으로부터 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 것에 의한 가공 전 변위의 측정과, AF 유닛(671)으로부터 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 것에 의한 가공 후 변위의 측정을 실행할 수 있다. 이것에 의해, 도 18에 나타내는 검사 공정을 행하는 경우에 있어서, 보다 효율적으로 가공 상태의 추정을 행할 수 있다.

도 20은, 앞서 설명한 양측 별축 AF의 구성에 의해 가공 라인(PL)의 가공 상태를 추정하는 경우의 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다. 도 20의 (b)는 AF 유닛(571)에 의해 측정된 가공 전 변위(가공 전 AF 파형)를 나타내고 있고, 도 20의 (c)는 AF 유닛(671)에 의해 측정된 가공 후 변위(가공 후 AF 파형)를 나타내고 있다. 가공 전 변위(도 20의 (b)) 및 가공 후 변위(도 20의 (c))의 차분이 도출되는 것에 의해, 도 20의 (a)에 나타내는 변위 데이터의 차분인 변위량이 표시된다. 도 20의 (a)에서는, 균열의 상태가 HC인 경우의 변위량이 도시되어 있다.

앞서 설명한 것과 같이, 양측 별축 AF의 구성에 의해 가공 라인(PL)의 가공 상태를 추정하는 경우에 있어서는, 1개의 가공 라인(PL)에서의 변위만이 측정되기 때문에, 복수의 가공 라인(PL)끼리를 비교한 변위량의 상대적인 정보에 근거하는 가공 상태의 추정을 행할 수 없지만, 도 21에 나타내는 것과 같이, 균열의 상태에 따라서, 변위 데이터의 차분인 변위량의 절대값 및 정부가 다르기 때문에, 이러한 정보에 근거하여 적절히 가공 라인(PL)의 가공 상태를 추정할 수 있다. 예를 들면 도 21의 (a)에 나타내는 예에서는, 변위량의 절대값의 평균값(실선으로 나타낸 값)이 비교적 크고, 정의 값인 것에 근거하여, 균열의 상태가 HC라고 추정할 수 있다. 또, 예를 들면 도 21의 (b)에 나타내는 예에서는, 변위량의 절대값의 평균값(실선으로 나타낸 값)이 비교적 작은 것에 근거하여, 균열의 상태가 ST 또는 FC라고 추정할 수 있고, 추가로 촬상 유닛의 촬상 결과를 고려하는 것에 의해, 균열의 상태가 ST라고 추정할 수 있다.

가공 전 변위의 측정, 가공 라인(PL)의 형성, 및 가공 후 변위의 측정을 동시에 실시하는 구성은, 도 19의 양측 별축 AF의 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 22의 (a)에 나타내는 것과 같이, 검사 장치(1)는, 레이저광(L)보다 후측에 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 AF 유닛(671)(도 19) 대신에, 이면(21b)의 요철 측정용의 일반적인 측거 센서(871)를, 가공 후 변위의 측정과 관련되는 구성으로서 구비하고 있어도 괜찮다. 또한 도 22의 (b)에 나타내는 것과 같이, 검사 장치(1)는, 레이저광(L)보다 전측에 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 AF 유닛(571)(도 19) 대신에, 이면(21b)의 요철 측정용의 일반적인 측거 센서(771)를, 가공 후 변위의 측정과 관련되는 구성으로서 구비하고 있어도 괜찮다. 도 22의 (b)의 구성에서는, 별축 AF의 구성이 불필요하게 되기 때문에, 도 4의 레이저 조사 유닛(3)과 마찬가지로 1개의 집광 렌즈(33)로부터 레이저광(L) 및 AF용 레이저광(LA)을 조사하는 구성(동축 AF)을 채용할 수 있다. 또한 측거 센서(771, 871)로서는, 예를 들면 2차원의 레이저 변위 센서를 이용할 수 있다.

또, 검사 장치(1)는, 공간 광변조기(32)의 패턴 오프셋(LCOS 패턴 오프셋)의 자동 설정을 행하는 것이라도 괜찮다. 집광 렌즈(33)의 입사동면의 중심에 대해서 공간 광변조기(32)의 변조 패턴의 중심을 적절한 양만큼 오프셋시키는 것에 의해, 개질 영역의 형성 상태를 매우 적합하게 컨트롤할 수 있는 것이 알려져 있다. LCOS 패턴 오프셋의 자동 설정이란, 변조 패턴의 중심의 바람직한 오프셋량을 자동적으로 도출하여 설정하는 것이다. 지금, 예를 들면 5개의 가공 라인(PL)에 대해서, 오프셋량(패턴 오프셋값)을 1.0씩 변화시킨다고 한다. 즉, 도 23에 나타내는 것과 같이, 적절한 오프셋량이라고 생각되는 3라인째(중심)을 기준으로 하여, 1라인째의 오프셋량을 중심 -2.0, 2라인째의 오프셋량을 중심 -1.0, 4라인째의 오프셋량을 중심 ＋1.0, 5라인째의 오프셋량을 중심 ＋2.0으로 설정했다고 한다. 그리고, 검사 장치(1)에 의해서 각 가공 라인(PL)의 균열의 상태가 2 패턴의 검사 조건으로 각각 추정된 결과, 도 23에 나타내는 것과 같이, 3라인째만, 모두 균열의 상태가 BHC가 되었다고 한다. 이 경우, 검사 장치(1)는, 어느 검사 조건에서도 BHC가 된 3라인째의 오프셋량을 바람직한 오프셋량이라고 추정한다. 검사 장치(1)는, 검사 전에 적절한 오프셋량이라고 상정되어 있던 오프셋량이 실제로 적절했다고 해서, 해당 3라인째의 오프셋량을 검사에서의 오프셋량으로 설정한다. 한편, 검사 장치(1)는, 다른 라인에서만 BHC로 된 경우에는, 해당 다른 라인의 오프셋량을 최적값으로서 설정한다.

또, 실시 형태에서는, 검사 장치(1)가 미리 정해져 있는 가공 조건의 적부를 판정하는 것으로 하여 설명했지만, 검사 장치(1)는, 균열의 상태를 추정하는 것에 의해 가공 조건을 새롭게 도출하는(조건 내기를 행하는) 것이라도 괜찮다. 또, 검사 장치(1)는, 스텔스 다이싱 장치뿐만이 아니라, 슬라이싱 장치 및 트리밍 장치에서의 균열의 상태의 자동 판정에 이용되는 것이라도 괜찮다.

Claims

웨이퍼에 레이저광을 조사하는 레이저 조사부와,
상기 웨이퍼에서의 상기 레이저광의 입사면 또는 상기 입사면의 반대측의 면인 측정 대상면의 변위를 측정하는 측정부와,
상기 웨이퍼에 상기 레이저광이 조사되는 것에 의해 상기 웨이퍼의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 상기 레이저 조사부를 제어하는 것과, 상기 레이저광이 조사된 후의 상기 측정 대상면의 변위인 가공 후 변위가 측정되도록 상기 측정부를 제어하는 것과, 상기 측정부에 의해서 측정된 상기 가공 후 변위에 근거하여, 상기 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 것을 실행하도록 구성된 제어부를 구비하는 검사 장치.
청구항 1에 있어서,
표시부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 도출한 상기 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보가 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 검사 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 측정부는, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사함과 아울러, 상기 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 상기 측정 대상면에서의 변위를 측정하는 측정 유닛을 가지는 검사 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 측정 유닛은, 상기 레이저 조사부에 의해서 상기 웨이퍼에 조사되는 상기 레이저광의 집광점을 조정하기 위해서 상기 측정 대상면에서의 변위를 측정하는 오토 포커스 유닛인 검사 장치.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 제어부는, 상기 측정 대상면의 영역마다, 상기 측정부에 의해서 측정된 상기 가공 후 변위와 기준 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 상기 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제어부는,
상기 레이저광이 조사되기 전의 상기 측정 대상면의 변위인 가공 전 변위가 추가로 측정되도록 상기 측정부를 제어하고,
상기 가공 전 변위를 상기 기준 변위로 하여 상기 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는, 상기 차분에 근거하여, 상기 레이저광이 조사되는 것에 의해 상기 웨이퍼의 내부에 형성되는 상기 개질 영역으로부터 연장되는 균열의 상태를 추정하는 검사 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차분의 절대값이 제1 임계값보다 큰 영역에 대해서는, 상기 균열이, 상기 입사면에 도달되어 있고 또한 상기 반대측의 면에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 상기 입사면에 도달되어 있지 않고 또한 상기 반대측의 면에 도달되어 있는 상태라고 추정하고,
상기 차분의 절대값이 제1 임계값 이하인 영역에 대해서는, 상기 균열이 상기 입사면 및 상기 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 상기 입사면 및 상기 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태라고 추정하는 검사 장치.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 제어부는,
주위의 영역과의 상기 차분의 절대값의 차가 제2 임계값보다 큰 영역에 대해서는, 상기 균열이, 상기 입사면에 도달되어 있고 또한 상기 반대측의 면에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 상기 입사면에 도달되어 있지 않고 또한 상기 반대측의 면에 도달되어 있는 상태라고 추정하고,
상기 차분의 절대값의 차가 제2 임계값 이하인 영역에 대해서는, 상기 균열이 상기 입사면 및 상기 반대측의 면 모두에 도달되어 있지 않는 상태이거나, 혹은, 상기 입사면 및 상기 반대측의 면 모두에 도달되어 있는 상태라고 추정하는 검사 장치.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 웨이퍼에 대해서 투과성을 가지는 광을 출력하고, 상기 웨이퍼를 전반(轉般)한 광을 검출하는 촬상부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 광을 검출한 상기 촬상부로부터 출력되는 신호를 추가로 고려하여, 상기 균열의 상태를 추정하는 검사 장치.
청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부는,
제1 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 상기 레이저 조사부를 제어하며,
상기 복수의 가공 라인을 걸치도록, 상기 제1 방향을 따라서 상기 측정광이 상기 측정 대상면에 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
서로 대응하는 영역마다, 상기 가공 후 변위 및 상기 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 상기 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치.
청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부는,
제1 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제2 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하며,
상기 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 상기 레이저 조사부를 제어하고,
상기 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 복수의 가공 라인이 형성되도록, 상기 레이저 조사부를 제어하는 것과, 상기 제2 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인을 걸치도록 상기 제1 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하는 것을 함께 실시하며,
상기 제1 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인을 걸치도록 상기 제2 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제2 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
상기 제1 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 상기 가공 후 변위 및 상기 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 상기 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하며, 상기 제2 방향을 따른 서로 대응하는 영역마다, 상기 가공 후 변위 및 상기 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 상기 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가공 후 변위의 측정을 위해서 상기 제1 방향을 따라서 조사되는 상기 측정광의 조사 라인과 상기 제1 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인 중 어느 것이 겹치도록, 상기 측정부 및 상기 레이저 조사부를 제어하고,
상기 가공 후 변위의 측정을 위해서 상기 제2 방향을 따라서 조사되는 상기 측정광의 조사 라인과 상기 제2 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인이 겹치지 않도록, 상기 측정부 및 상기 레이저 조사부를 제어하는 검사 장치.
청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부는,
제1 방향을 따라서 상기 측정 대상면에 상기 측정광이 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
상기 제1 방향을 따라서 상기 웨이퍼에 레이저광이 조사되어 가공 라인이 형성되도록, 상기 레이저 조사부를 제어하며,
상기 가공 라인을 따라서 상기 측정광이 상기 측정 대상면에 조사되고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광이 검출되는 것에 의해서 상기 가공 라인에 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위가 측정되도록, 상기 측정부를 제어하고,
상기 가공 라인에 따른 서로 대응하는 영역마다, 상기 가공 후 변위 및 상기 가공 전 변위의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 각 영역에 관한 상기 가공 상태의 추정에 관한 정보를 도출하는 검사 장치.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어부는, 소정의 가공 조건에 근거하여 가공 제어를 행하고, 상기 웨이퍼의 가공 상태의 추정에 관한 정보에 근거하여, 가공의 합격 여부를 판정하고, 판정 결과가 불합격인 경우에는, 상기 가공 조건을 보정하는 검사 장치.
웨이퍼의 내부에 하나 또는 복수의 개질 영역이 형성되도록 상기 웨이퍼에 레이저광을 조사하는 레이저 가공 공정과,
상기 레이저 가공 후에 있어서의, 상기 웨이퍼의 측정 대상면의 변위인 가공 후 변위를 측정하는 가공 후 측정 공정과,
상기 가공 후 변위에 근거하여, 상기 웨이퍼의 가공 상태를 추정하는 추정 공정을 포함하는 검사 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 레이저 가공 공정 전에 있어서, 상기 측정 대상면의 변위인 가공 전 변위를 측정하는 가공 전 측정 공정을 더 포함하고,
상기 추정 공정에서는, 상기 측정 대상면의 영역마다, 상기 가공 후 변위와 상기 가공 전 변위와의 차분을 도출하고, 이 차분에 근거하여, 상기 웨이퍼의 가공 상태를 추정하는 검사 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 가공 전 측정 공정에서는, 제1 방향을 따라서, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위를 측정하고,
상기 레이저 가공 공정에서는, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광을 조사하여, 복수의 가공 라인을 형성하며,
상기 가공 후 측정 공정에서는, 상기 복수의 가공 라인을 걸치도록, 상기 제1 방향을 따라서, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위를 측정하는 검사 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 가공 전 측정 공정은, 제1 방향을 따라서, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위를 측정하는 제1 가공 전 공정과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 상기 제2 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위를 측정하는 제2 가공 전 공정을 포함하고,
상기 레이저 가공 공정은, 상기 제2 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 복수의 가공 라인을 형성하는 제1 가공 공정과, 상기 제1 방향을 따라서, 복수 라인분, 상기 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 복수의 가공 라인을 형성하는 제2 가공 공정을 포함하며,
상기 가공 후 측정 공정은, 상기 제2 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인을 걸치도록, 상기 제1 방향을 따라서 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위를 측정하는 제1 가공 후 공정과, 상기 제1 방향을 따른 상기 복수의 가공 라인을 걸치도록, 상기 제2 방향을 따라서 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해 상기 제2 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위를 측정하는 제2 가공 후 공정을 포함하고,
상기 제1 가공 후 공정은, 상기 제2 가공 공정과 함께 실행되는 검사 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 가공 전 측정 공정에서는, 제1 방향을 따라서, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 상기 제1 방향을 따른 각 영역에서의 상기 가공 전 변위를 측정하고,
상기 레이저 가공 공정에서는, 상기 제1 방향을 따라서 상기 웨이퍼에 레이저광을 조사하여 가공 라인을 형성하며,
상기 가공 후 측정 공정에서는, 상기 가공 라인을 따라서, 측정광을 상기 측정 대상면에 조사하고, 이 측정 대상면에서의 상기 측정광의 반사광을 수광하여 검출하는 것에 의해, 상기 가공 라인에 따른 각 영역에서의 상기 가공 후 변위를 측정하는 검사 방법.