TW202145398A - 檢查裝置以及檢查方法 - Google Patents

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坂本剛志
荻原孝文
佐野育
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日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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Abstract

一種檢查裝置，係具備：雷射照射單元、攝影單元、控制部；控制部，係構成為執行：加工處理，係以設定為藉由對於晶圓照射雷射光而於晶圓的內部形成複數個改質區域，並且成為使從改質區域延伸的龜裂到達裏面及表面的全切割狀態之配方控制雷射照射單元；辨明處理，係根據從攝影單元輸出的訊號，辨明裏面之從改質區域延伸的龜裂的狀態，以及晶圓的內部之改質區域及龜裂之至少一者的狀態；以及判定處理，係根據於辨明處理辨明的資訊，判定對於遵循配方的晶圓之分割力是否恰當。

Description

檢查裝置以及檢查方法
本發明之一形態，係關於檢查裝置以及檢查方法。
已知有一種檢查裝置，其係為了將具備半導體基板及形成於半導體基板的其中一方的面之功能元件層的晶圓分別沿著複數個線切斷，從半導體基板的另一方的面側對於晶圓照射雷射光，藉此分別沿著複數個線於半導體基板的內部形成複數列之改質區域。專利文獻1所記載之檢查裝置，係具備紅外線攝影機，能夠從半導體基板的裏面側觀察形成於半導體基板的內部之改質區域、形成功能元件層之加工損傷等。 [先前技術文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-64746號公報
[發明所欲解決之問題]
前述般之檢查裝置，係有依使用者的需求，以使從改質區域延伸的龜裂延伸至晶圓的兩端面的狀態(全切割狀態)的方式形成改質區域的情形。就是否成為全切割狀態而言，係例如藉由觀察晶圓的兩端面的狀態來判斷。在此，例如，雖藉由觀察晶圓的兩端面的狀態來判斷能夠判定是否為全切割狀態，然而就成為全切割狀態的晶圓的內部是否為適切的狀態(是否維持品質)而言無法在檢查時判定。因此，亦會有無法充分擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質的情形。
本發明之一形態，係有鑑於前述情事而完成者，以提供一種能夠確保加工為全切割狀態的晶圓的品質之檢查裝置以及檢查方法為目的。 [解決問題之技術手段]
本發明之一形態之檢查裝置，係具備：照射部，係從具有第一表面及第二表面之晶圓的第一表面側對於晶圓照射雷射光；攝影部，係對於晶圓輸出具有穿透性的光，並檢測出於晶圓傳播的光；以及控制部；控制部，係構成為執行：第一處理，係以設定為藉由對於晶圓照射雷射光而於晶圓的內部形成一個或複數個改質區域，並且成為使從改質區域延伸的龜裂到達第一表面及第二表面的全切割狀態之加工條件控制照射部；第二處理，係根據從偵測光的攝影部輸出的訊號，辨明第一表面之從改質區域延伸的龜裂的狀態，以及晶圓的內部之改質區域及龜裂之至少一者的狀態；以及第三處理，係根據於第二處理辨明的資訊，判定對於遵循加工條件的晶圓之分割力是否恰當。
於本發明之一形態之檢查裝置，係以設定為成為使從改質區域延伸的龜裂到達晶圓的第一表面及第二表面的全切割狀態之加工條件照射雷射光。並且，辨明第一表面之龜裂的狀態，以及晶圓的內部之改質區域及龜裂之至少一者的狀態，並根據所辨明之資訊，判定對於遵循加工條件的晶圓之分割力是否恰當。如此，除了作為雷射光的入射面之第一表面之龜裂的狀態以外，尚辨明晶圓的內部之改質區域及龜裂之至少一者的狀態，藉此，不僅是晶圓的端面(第一表面)的資訊，亦考慮晶圓的內部的資訊，判定對於欲形成為全切割狀態的晶圓之分割力是否恰當。藉此，例如，在雖成為全切割狀態但晶圓的內部的品質惡化之情形，能夠判定分割力並非恰當。藉此，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係於第二處理中，辨明於晶圓的內部之往交叉於晶圓的厚度方向之方向的龜裂的蛇行的寬度，於第三處理中，在所辨明之龜裂的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當亦可。在分割力變得過大的情形，推測係於晶圓的內部，龜裂往交叉於晶圓的厚度方向之方向大幅蛇行。如此般之龜裂蛇行的部位，係晶圓被切斷之後於端面的凹凸部位。因此，在龜裂的蛇行的寬度增大的情形，係判定為分割力變得過大，而視必要藉由執行分割力的校正等，抑制於端面產生凹凸部位，而能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係於第二處理中，遵循晶圓的資訊，決定推測容易發生龜裂的蛇行之晶圓的內部的位置，並於所決定的位置辨明龜裂的蛇行的寬度亦可。例如視晶圓的厚度等，能夠在某種程度預測龜裂的蛇行容易發生的部位。因此，考慮晶圓的厚度等之晶圓的資訊或雷射聚光位置等之雷射加工條件，辨明推測容易發生龜裂的蛇行之晶圓的內部的位置之龜裂的蛇行的寬度，藉此能夠有效率且妥善地判定龜裂的蛇行的寬度。
控制部，係於第二處理中，辨明改質區域之雷射光的打痕的鮮明度，於第三處理中，在所辨明之打痕的鮮明度比預定的值更高的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在成為全切割狀態的情形，會隱約觀察到改質區域之打痕而鮮明度低。另一方面，在未成為全切割狀態的情形，會明確觀察到改質區域之打痕而鮮明度高。因此，在打痕的鮮明度高的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係於第二處理中，辨明第一表面之龜裂的到達狀態，於第三處理中，在所辨明之龜裂的到達狀態為龜裂未到達第一表面的匿蹤狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在未成為龜裂到達第一表面之半切割狀態(為匿蹤狀態)的情形，係當然未成為全切割狀態。因此，在未成為半切割狀態的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，而能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係於第二處理中，辨明於第一表面之往交叉於晶圓的厚度方向之方向的龜裂的蛇行的寬度，於第三處理中，在所辨明之龜裂的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當亦可。於龜裂在第一表面往交叉於晶圓的厚度方向之方向大幅蛇行的情形，係認為分割力變得過大。因此，在第一表面之龜裂的蛇行的寬度比預定的值更大的情形，係判定為分割力大，而視必要藉由執行使分割力減小的校正等，而能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係於第二處理中，辨明第二表面之龜裂的到達狀態，於第三處理中，在所辨明之龜裂的到達狀態為龜裂未到達第二表面的匿蹤狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在未成為龜裂到達第二表面之BHC狀態(為匿蹤狀態)的情形，係當然未成為全切割狀態。因此，在未成為BHC狀態的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，而能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係構成為進一步執行：第四處理，係在於第三處理中判定分割力並非恰當的情形，以使分割力成為恰當範圍的方式校正加工條件；並以於第四處理校正了的加工條件，再度執行第一處理、第二處理及第三處理亦可。如此，以使分割力成為恰當範圍的方式校正了的加工條件，再度執行各處理，藉此判定校正了的加工條件是否恰當，而能夠確實地導出恰當的加工條件。
控制部，係於第一處理中，以形成複數個改質區域的方式控制照射部，並於第一處理在形成了最後形成的改質區域之後，執行第二處理及第三處理亦可。藉此，根據形成了所有改質區域之後的晶圓的狀態(亦即，應當成為全切割狀態之狀態)，能夠判定對於欲形成全切割狀態的晶圓之分割力是否恰當。
本發明之一形態之檢查裝置，係具備：照射部，係從具有第一表面及第二表面之晶圓的第一表面側對於晶圓照射雷射光；攝影部，係對於晶圓輸出具有穿透性的光，並檢測出於晶圓傳播的光；以及控制部；控制部，係構成為執行：第一處理，係以設定為藉由對於晶圓照射雷射光而於晶圓的內部形成複數個改質區域，並且成為使從改質區域延伸的龜裂到達第一表面及第二表面的全切割狀態之加工條件控制照射部；事前辨明處理，係在於第一處理形成最後形成的改質區域之前，根據從偵測光的攝影部所輸出的訊號，辨明關於改質區域及從改質區域延伸的龜裂之資訊；以及事前判定處理，係根據於事前辨明處理辨明的資訊，判定作為形成最後形成的改質區域之前的狀態是否恰當。於全切割狀態，係有難以觀察晶圓內部的詳細狀態的情形。對此，因在形成最後形成的改質區域之前，能夠觀察(辨明)關於改質區域及龜裂的資訊(改質層位置及龜裂長度等)的詳情，故能夠與全切割狀態下的判定相比，能夠進行更為詳細的判定。並且，藉由判定作為形成最後形成的改質區域之前的狀態是否恰當，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
控制部，係構成為：在於事前判定處理中判定作為形成最後形成的改質區域之前的狀態並非恰當的情形，進一步執行校正加工條件的事前校正處理，並以於事前校正處理校正了的加工條件，再度執行第一處理、事前辨明處理及事前判定處理亦可。如此，藉由在於事前判定處理判定為狀態並非恰當的情形校正加工條件，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
本發明之一形態之檢查方法，係包含：第一步驟，係從具有第一表面及第二表面的晶圓之第一表面側，以設定為於晶圓的內部形成一個或複數個改質區域，並且成為使從改質區域延伸的龜裂到達第一表面及第二表面的全切割狀態之加工條件照射雷射光；第二步驟，係對於藉由第一步驟形成了改質區域的晶圓輸出具有穿透性的光，檢測出於晶圓傳播的光，並根據所輸出的訊號，辨明第一表面之從改質區域延伸的龜裂的狀態，以及晶圓的內部之改質區域及龜裂之至少一者的狀態；以及第三步驟，係根據於第二步驟辨明的資訊，判定對於遵循加工條件的晶圓之分割力是否恰當。 [發明之效果]
依據本發明之一形態，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
以下，針對本發明之實施形態，參照圖式進行詳細說明。又，於各圖中，對於相同或相當部分係賦予相同符號，並省略重複之說明。 [檢查裝置的構成]
如圖1所示，檢查裝置1，係具備：載台2，雷射照射單元3(照射部)，複數個攝影單元4、5、6，驅動單元7，控制部8，以及顯示器150(輸入部、顯示部)。檢查裝置1，係對於對象物11照射雷射光L而藉此於對象物11形成改質區域12的裝置。
載台2，係例如藉由吸附貼附於對象物11之薄膜來支承對象物11。載台2，係能夠分別沿著X方向及Y方向移動，且能夠以平行於Z方向之軸線作為中心線旋轉。又，X方向及Y方向係彼此垂直之第1水平方向及第2水平方向，Z方向係垂直方向。
雷射照射單元3，係將對於對象物11具有穿透性的雷射光L聚光而照射對象物11。當雷射光L聚光至被載台2支承的對象物11之內部，特別會在對應於雷射光L的聚光點C的部分吸收雷射光L，而在對象物11的內部形成改質區域12。
改質區域12，係密度、折射率、機械強度或其他物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域12，係例如有熔融處理區域、裂隙區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12，係有龜裂容易從改質區域12延伸至雷射光L的入射側及相反側之特性。如此之改質區域12的特性，係被利用於切斷對象物11。
作為一例，使載台2沿著X方向移動，而使聚光點C對於對象物11沿著X方向相對移動，以沿著X方向排成1列的方式形成複數個改質點12s。1個改質點12s，係藉由1脈衝的雷射光L的照射所形成。1列改質區域12，係排成1列的複數個改質點12s的集合。相鄰的改質點12s，視聚光點C對於對象物11之相對移動速度及雷射光L之重複頻率，有彼此連接的情形，亦有彼此分開的情形。
攝影單元4，係攝影形成於對象物11之改質區域12，以及從改質區域12延伸之龜裂的前端。
攝影單元5及攝影單元6，係根據控制部8之控制，藉由穿透對象物11的光攝影被載台2支承的對象物11。藉由攝影單元5、6進行攝影而獲得的圖像，作為一例，係用於進行雷射光L的照射位置的對準。
驅動單元7，係支承雷射照射單元3及複數個攝影單元4、5、6。驅動單元7，係使雷射照射單元3及複數個攝影單元4、5、6沿著Z方向移動。
控制部8，係控制載台2、雷射照射單元3、複數個攝影單元4、5、6及驅動單元7的動作。控制部8，係構成為包含處理器、記憶體、儲存體及通訊裝置等之電腦裝置。於控制部8中，處理器係執行記憶體所讀取的軟體(程式)，讀出或寫入記憶體及儲存體之資料，以及控制通訊裝置所進行之通訊。
顯示器150，係具有作為從使用者接受資訊的輸入之輸入部的功能，以及具有作為對於使用者顯示資訊之顯示部的功能。
[對象物之構成] 本實施形態之對象物11，係如圖2及圖3，為晶圓20。晶圓20，係具備半導體基板21、功能元件層22。又，於本實施形態中，雖說明晶圓20具有功能元件層22，然而晶圓20具有或不具有功能元件層22皆可，為裸晶圓亦可。半導體基板21，係具有表面21a(第二表面)及裏面21b(第一表面)。半導體基板21，係例如為矽基板。功能元件層22，係形成於半導體基板21的表面21a。功能元件層22，係包含沿著表面21a以二維的方式排列的複數個功能元件22a。功能元件22a，係例如光二極體等之受光元件、雷射二極體等之發光元件、記憶體等之電路元件等。功能元件22a，亦有堆疊複數個層而以三維的方式構成的情形。又，於半導體基板21，雖設有表示結晶方位的溝槽21c，然而亦可設置定向平面以取代溝槽21c。
晶圓20，係分別沿著複數個線15切斷為各個功能元件22a。複數個線15，從晶圓20的厚度方向觀察時，係過各個複數個功能元件22a之間。更具體而言，複數個線15，從晶圓20的厚度方向觀察時，係通過格線區域23的中心(寬度方向之中心)。格線區域23，係於功能元件層22以通過相鄰的功能元件22a之間的方式延伸。於本實施形態中，複數個功能元件22a係沿著表面21a以矩陣狀排列，複數個線15係設定為格子狀。又，線15雖係假想性的線，然而亦可為實際上劃出的線。
[雷射照射單元的構成] 如圖4所示，雷射照射單元3，係具有光源31、空間光調變器32、聚光透鏡33。光源31，例如藉由脈衝振盪方式輸出雷射光L。空間光調變器32，係將從光源31輸出的雷射光L調變。空間光調變器32，係例如反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。聚光透鏡33，係將藉由空間光調變器32調變的雷射光L聚光。又，聚光透鏡33係校正環透鏡亦可。
於本實施形態中，雷射照射單元3，係分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L，藉此分別沿著複數個線15於半導體基板21的內部形成2列之改質區域12a、12b。改質區域12a，係2列改質區域12a、12b當中最接近表面21a之改質區域。改質區域12b，係2列改質區域12a、12b當中最接近改質區域12a之改質區域，且係最接近裏面21b之改質區域。
2列之改質區域12a、12b，係於晶圓20的厚度方向(Z方向)相鄰。2列之改質區域12a、12b，係對於半導體基板21使2個的聚光點C1、C2沿著線15相對移動而藉此形成。雷射光L，係例如以使聚光點C2相對於聚光點C1位於行進方向的後側且位於雷射光L的入射側的方式，藉由空間光調變器32調變。又，關於改質區域的形成，為單焦點或多焦點皆可，為1通道或複數通道亦可。
雷射照射單元3，係分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L。作為一例，係對於作為厚度400μm的單晶矽＜100＞基板之半導體基板21，使2個聚光點C1、C2分別對焦於距離表面21a為54μm的位置及128μm的位置，分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L。此時，例如為使跨越2列改質區域12a、12b的龜裂14到達半導體基板21的表面21a的條件的情形，雷射光L的波長係1099nm，脈衝寬度係700n秒，重複頻率係120kHz。並且，聚光點C1之雷射光L的輸出係2.7W，聚光點C2之雷射光L的輸出係2.7W，2個聚光點C1、C2對於半導體基板21之相對移動速度係800mm/秒。又，例如加工通道數為5的情形，對於前述之晶圓20，例如，以ZH80(自表面21a起328μm的位置)、ZH69(自表面21a起283μm的位置)、ZH57(自表面21a起234μm的位置)、ZH26(自表面21a起107μm的位置)、ZH12(自表面21a起49.2μm的位置)為加工位置亦可。在此情形，例如，雷射光L的波長係1080nm，脈衝寬度係400nsec，重複頻率係100kHz，移動速度係490nm/秒亦可。
如此般之2列改質區域12a、12b及龜裂14之形成，係在如以下般之情形實施。亦即，在之後的步驟中，例如，係藉由研削半導體基板21的裏面21b使半導體基板21薄化，並且使龜裂14於裏面21b露出，而分別沿著複數個線15將晶圓20切斷為複數個半導體裝置的情形。
[檢查用攝影單元的構成] 如圖5所示，攝影單元4(攝影部)，係具有光源41、鏡42、對物透鏡43、光檢測部44。攝影單元4係攝影晶圓20。光源41，係輸出對於半導體基板21具有穿透性的光I1。光源41，係例如藉由鹵素燈及濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I1。從光源41輸出的光I1，會被鏡42反射而通過對物透鏡43，而從半導體基板21的裏面21b側照射至晶圓20。此時，載台2係如前述般支承形成有2列改質區域12a、12b之晶圓20。
對物透鏡43，係使被半導體基板21的表面21a反射的光I1通過。亦即，對物透鏡43，係使於半導體基板21傳播的光I1通過。對物透鏡43的數值孔徑(NA)，係例如為0.45以上。對物透鏡43，係具有校正環43a。校正環43a，係例如藉由調整構成對物透鏡43之複數個透鏡的彼此之間的距離，校正半導體基板21內之光I1所產生之像差。又，校正像差的手段係不限於校正環43a，為空間光調變器等其他的校正手段亦可。光檢測部44，係檢測出穿透對物透鏡43及鏡42的光I1。光檢測部44，係例如藉由InGaAs攝影機構成，檢測出近紅外線區域的光I1。又，檢測(攝影)近紅外線區域的光I1的手段係不限於InGaAs攝影機，為穿透型共焦顯微鏡等之進行穿透型的攝影之其他攝影手段亦可。
攝影單元4，係能夠攝影各2列改質區域12a、12b，以及複數個龜裂14a、14b、14c、14d之各自的前端(詳情後述)。龜裂14a，係從改質區域12a延伸至表面21a側之龜裂。龜裂14b，係從改質區域12a延伸至裏面21b側之龜裂。龜裂14c，係從改質區域12b延伸至表面21a側之龜裂。龜裂14d，係從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂。
[對準校正用攝影單元的構成] 如圖6所示，攝影單元5，係具有光源51、鏡52、透鏡53、光檢測部54。光源51，係輸出對於半導體基板21具有穿透性的光I2。光源51，係例如藉由鹵素燈及濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I2。光源51亦可與攝影單元4的光源41共通化。從光源51輸出的光I2，會被鏡52反射而通過透鏡53，而從半導體基板21的裏面21b側照射至晶圓20。
透鏡53，係使被半導體基板21的表面21a反射的光I2通過。亦即，透鏡53，係使於半導體基板21傳播的光I2通過。透鏡53的數值孔徑，係0.3以下。亦即，攝影單元4的對物透鏡43的數值孔徑，係比透鏡53的數值孔徑更大。光檢測部54，係檢測出通過透鏡53及鏡52的光I2。光檢測部54，係例如藉由InGaAs攝影機構成，檢測出近紅外線區域的光I2。
攝影單元5，係根據控制部8的控制，從裏面21b側將光I2照射至晶圓20，並且檢測出從表面21a(功能元件層22)返回的光I2，藉此攝影功能元件層22。並且，攝影單元5，同樣地根據控制部8的控制，從裏面21b側將光I2照射至晶圓20，並且檢測出從半導體基板21之改質區域12a、12b的形成位置返回的光I2，藉此取得包含改質區域12a、12b的區域的圖像。該等圖像，係用於進行雷射光L的照射位置的對準。攝影單元6，除了相較於透鏡53為低倍率(例如，於攝影單元5係6倍，於攝影單元6係1.5倍)以外，具備與攝影單元5相同的構成，並與攝影單元5同樣地用於對準。
[檢查用攝影單元的攝影原理] 使用圖5所示之攝影單元4，如圖7所示，對於跨越2列改質區域12a、12b的龜裂14到達表面21a之半導體基板21，使焦點F(對物透鏡43的焦點)從裏面21b側往表面21a側移動。在此情形，若自裏面21b側使焦點F對焦在從改質區域12b延伸至裏面21b側的龜裂14之前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖7之右側的圖像)。然而，即便自裏面21b側使焦點F對焦於龜裂14本身及到達表面21a的龜裂14之前端14e，亦無法進行確認(圖7之左側的圖像)。又，若自裏面21b側使焦點F對焦至半導體基板21的表面21a，則能夠確認到功能元件層22。
並且，使用圖5所示之攝影單元4，如圖8所示，對於跨越2列改質區域12a、12b的龜裂14未到達表面21a之半導體基板21，使焦點F從裏面21b側往表面21a側移動。在此情形，若自裏面21b側使焦點F對焦在從改質區域12a延伸至表面21a側的龜裂14之前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖8之左側的圖像)。然而，若自裏面21b側使焦點F對焦於相對於表面21a與裏面21b為相反側的區域(亦即，相對於表面21a為功能元件層22側的區域)，而使對於表面21a與焦點F為對稱的假想焦點Fv位於該前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖8之右側的圖像)。又，假想焦點Fv，係考慮到半導體基板21的折射率之對於表面21a與焦點F為對稱的點。
如以上般無法確認到龜裂14，推測係因龜裂14的寬度比作為照明光之光I1的波長更小。圖9及圖10，係形成於作為矽基板之半導體基板21的內部之改質區域12及龜裂14的SEM(Scanning Electron Microscope)圖像。圖9之(b)係圖9之(a)所示之區域A1的擴大圖像，圖10之(a)係圖9之(b)所示之區域A2的擴大圖像，圖10之(b)係圖10之(a)所示之區域A3的擴大圖像。如此，龜裂14的寬度係120nm左右，比近紅外線區域的光I1的波長(例如，1.1~1.2μm)更小。
循以上事項所設想之攝影原理，係如以下所述。如圖11之(a)所示，若使焦點F位於空氣中，則光I1不會返回，故會獲得漆黑的圖像(圖11之(a)之右側的圖像)。如圖11之(b)所示，若使焦點F位於半導體基板21的內部，則被表面21a反射的光I1會返回，故會獲得白淨的圖像(圖11之(b)之右側的圖像)。如圖11之(c)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至改質區域12，則會因改質區域12使被表面21a反射而返回的光I1之一部分產生吸收、散射等，故會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的改質區域12之圖像(圖11之(c)之右側的圖像)。
如圖12之(a)及(b)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至龜裂14的前端14e，則例如會因產生於前端14e附近的光學特異性(應力集中、歪曲、原子密度的不連續性等)使光被侷限在前端14e附近，藉此使被表面21a反射而返回的光I1之一部分產生散射、反射、干涉、吸收等，故會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的前端14e之圖像(圖12之(a)及(b)之右側的圖像)。如圖12之(c)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至龜裂14的前端14e附近以外的部分，則被表面21a反射的光I1有至少一部分會返回，故會獲得白淨的圖像(圖12之(c)之右側的圖像)。
[加工條件導出處理] 以下，係說明作為以切斷晶圓20等為目的而形成改質區域的處理之前處理執行之加工條件導出處理之分割力判定處理。又，以下，雖以加工條件導出處理之分割力判定處理為一例進行說明，然而分割力判定處理，係於加工條件導出處理以外的處理，例如於導出加工條件之後的各種檢查處理執行亦可。所謂加工條件，係表示以何種條件、順序加工晶圓20的加工之配方。
所謂分割力，係藉由照射雷射光而施加於晶圓20之晶圓20的分割(切斷)之力。圖13，係說明對應於對於晶圓20的分割力之晶圓20的狀態的圖。於圖13(a)~圖13(d)中，上圖係表示晶圓20的剖面的實際狀態(觀察到的狀態)的圖，下圖係示意性表示上圖所示之剖面的圖。如圖13(a)~圖13(d)之下圖所示，於各晶圓20，在從接近作為雷射光的入射面的相反側之表面21a之側起，形成有5列改質區域12a~12e。於圖13所示之例中，對於晶圓20之分割力係以圖13(d)、圖13(c)、圖13(b)、圖13(a)之順序增大。在分割力最小之圖13(a)的狀態下，龜裂14不會在改質區域(SD層)的上下產生，而成為龜裂14不會到達裏面21b及表面21a之雙方的ST(Stealth)狀態。在圖13(b)的狀態下，係至少從改質區域12a、12d、12e往上下發生龜裂14，而成為龜裂14到達裏面21b之半切割(HC)狀態。於圖13(b)中，龜裂14未到達表面21a(成為ST狀態)。在圖13(c)的狀態下，係從所有的改質區域12a~12e往上下發生龜裂14，而成為龜裂14到達裏面21b之HC狀態，以及龜裂14到達表面21a之BHC(Bottom side half-cut)狀態。如此，圖13(c)之狀態，係龜裂14到達裏面21b及表面21a之全切割狀態。又，即便於晶圓20的內部有極少龜裂14未連接的部位，若該未連接的部位係能夠藉由標準的膠帶擴張(例如擴張量15mm、擴張速度5mm/sec之膠帶擴張)連接而成為能夠分割晶圓20的程度之狀態，則視為全切割狀態。所謂極少龜裂14未連接的部位，係改質層部之再凝固部位(雷射照射時之熔融後再凝固的部位)，或是為了使晶片品質良好而刻意使龜裂14不連接之黑線部位等。
同樣地，於分割力最大之圖13(d)的狀態中，亦係龜裂14到達裏面21b及表面21a之全切割狀態。在此，如圖13(d)之下圖所示，因分割力過大，故於圖13(d)之例中，龜裂14往交叉於晶圓20的厚度方向(Z方向)之方向蛇行。如此，在分割力過大的情形，推測係於晶圓20的內部，龜裂14往交叉於Z方向之方向大幅蛇行。龜裂14蛇行的部位，係晶圓20被切斷之後成為端面凹凸部位。如以上般，在例如以形成全切割狀態為目的進行雷射加工而成為全切割狀態之情形，亦會有因分割力導致晶圓20的內部品質惡化之情形。於本實施形態中，係藉由進行晶圓20的內部觀察，判定分割力為恰當範圍，在並非恰當範圍的情形係以使分割力成為恰當範圍的方式執行配方(加工條件)的校正處理。如此，藉由執行分割力判定處理及校正處理，能夠導出考慮到分割力之恰當的配方(加工條件)。
針對必須進行晶圓20的內部觀察的理由，參照圖14進一步進行說明。如前述般，在例如以形成全切割狀態為目的進行雷射加工之情形，即便在確認到龜裂14到達作為雷射入射面之裏面21b的情形，於晶圓20的內部的龜裂狀態不佳的情形，會使裝置品質不合格。作為龜裂狀態不佳之例，係設想有例如前述之端面凹凸部位的產生。因產生端面凹凸，可能會產生晶片尺寸不良、晶片抗折強度低落、微粒揚塵等問題，故會使裝置品質不合格。於圖14(a)所示之剖面之例中，因於晶圓20的內部產生之龜裂14在前往裏面21b的途中停止，故龜裂14雖於裏面21b附近直線延伸，然而在晶圓20的Z方向中心部分，係形成彎曲(蛇行)的龜裂14。如此，視工法不同，會有龜裂14的停止延伸，而導致雖然裏面21b附近的龜裂狀態正常，但龜裂狀態於晶圓20的內部惡化的情形。考慮到如此情形，係必須進行晶圓20的內部觀察。並且，如圖14(b)所示之剖面的示意圖所示般，在特別重視入射面品質的情形，係有採用先形成最接近作為入射面之裏面21b的改質區域(SD1)，再形成其他改質區域(SD2~SD4)之逆行SD工法之情形。在此情形，亦有發生雖裏面21b的龜裂狀態正常，但例如圖14(b)所示般，龜裂14於晶圓20的內部不連續等之問題的可能性。考慮到如此情形，係必須進行晶圓20的內部觀察。
圖15，係示意性地表示晶圓20的每個狀態的內部觀察結果的圖。圖15(a)~圖15(d)，係分別對應於圖13(a)~圖13(d)的狀態之內部觀察結果。亦即，圖15(a)係龜裂14未到達裏面21b及表面21a之雙方的ST狀態之內部觀察結果，圖15(b)係龜裂14僅到達裏面21b之HC狀態的內部觀察結果，圖15(c)係龜裂14到達裏面21b及表面21a之全切割狀態(內部良好)的內部觀察結果，圖15(d)係龜裂14到達裏面21b及表面21a之全切割狀態(內部不良)的內部觀察結果。於圖15(a)~圖15(d)，係表示各個狀態之裏面21b(入射面)的觀察結果、改質區域12d(SD4)的觀察結果、改質區域12c(SD3)的觀察結果。各內部觀察結果，係由攝影單元4從裏面21b側將焦點F對焦至各點而藉此(根據從偵測來自各點的光之攝影單元4所輸出的訊號)取得。
就入射面而言，於圖15(a)之ST狀態下觀察不到龜裂14，於圖15(b)~圖15(d)之各狀態下係觀察到龜裂14。就改質區域12d(SD4)而言，於圖15(a)之ST狀態及圖15(b)之HC狀態下可清晰觀察到打痕De，然而於圖15(c)、圖15(d)之全切割狀態下僅模糊觀察到打痕De。就改質區域12c(SD3)而言，於圖15(a)之ST狀態及圖15(b)之HC狀態下可清晰觀察到打痕De，然而於圖15(c)之全切割狀態(內部良好)下僅模糊觀察到打痕De。並且，於圖15(d)之全切割狀態(內部不良)下，若使焦點F對焦至改質區域12c(SD3)，則會觀察到切斷後會成為端面凹凸部位之龜裂14的蛇行部分。
圖16，係針對蛇行的龜裂14的寬度的觀察進行說明的圖。圖16(a)係表示觀察從改質區域12a、12b延伸之上下方向的龜裂14的前端之例，圖16(c)係表示觀察於改質區域12c、12d之間蛇行的龜裂14的寬度(龜裂14的陰影的寬度)之例。於圖16(a)所示之狀態下，若使焦點F從裏面21b側往表面21a側移動，則從改質區域12b往裏面21b側延伸的龜裂14的前端係可如圖16(b)之上圖般觀察到。並且，藉由使焦點F從改質區域12a往表面21a側延伸的龜裂14的前端(對於表面21a與龜裂14的前端為對稱的點)移動，從改質區域12b往表面21a側延伸之龜裂14的前端係可如圖16(b)之下圖般觀察到。於圖16(c)所示般觀察到蛇行之龜裂14的寬度的情形，亦同樣地使焦點F從裏面21b側朝向表面21a側往Z方向移動。並且，如圖16(d)所示，當焦點F到達龜裂14的蛇行部分，則可觀察到龜裂14的陰影的寬度並非一定的區域。如此，藉由觀察龜裂14的陰影的寬度，能夠辨明龜裂14的蛇行部分。
圖17，係說明晶圓20的各厚度之端面凹凸發生區域(龜裂14的蛇行部分)的圖。圖17(a)係表示厚度為500μm且產生有龜裂14的蛇行部分之晶圓20的剖面，圖17(b)係表示厚度為500μm且未產生龜裂14的蛇行部分之晶圓20的剖面，圖17(c)係表示厚度為400μm且產生龜裂14的蛇行部分之晶圓20的剖面，圖17(d)係表示厚度為400μm且未產生龜裂14的蛇行部分之晶圓20的剖面。如圖17(a)所示，於厚度為500μm之晶圓20，係於作為改質區域之SD2~SD3之間發生龜裂14的蛇行部分(端面凹凸發生區域)，相對於此，如圖17(c)所示，於厚度為400μm之晶圓20，係於作為改質區域之SD3~SD4之間發生龜裂14的蛇行部分(端面凹凸發生區域)。如此，龜裂14的蛇行部分，係視晶圓20的厚度而所產生的區域不同。因此，控制部8，係視晶圓20的資訊(例如晶圓20的厚度)或雷射加工條件(例如晶圓20內之雷射聚光位置等)，決定設想容易產生龜裂14的蛇行之晶圓20的內部的位置，並於所決定的位置判定龜裂14的蛇行的寬度是否比預定的值更大，而判定晶圓20的內部的龜裂狀態亦可。
於加工條件導出處理，控制部8，係構成為執行：決定處理，係根據由顯示器150所接受的資訊決定包含雷射照射單元3所進行之雷射光的照射條件的配方(加工條件)；加工處理(第一處理)，係以設定為藉由對於晶圓20照射雷射光而於晶圓20的內部形成複數個改質區域12，並且成為使從改質區域12延伸的龜裂14到達裏面21b及表面21a的全切割狀態之配方(加工條件)控制雷射照射單元3；辨明處理(第二處理)，係根據從偵測光的攝影單元4輸出的訊號，辨明裏面21b之從改質區域12延伸的龜裂14的狀態，以及晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態；判定處理(第三處理)，係根據於辨明處理辨明的資訊，判定對於遵循配方的晶圓20之分割力是否恰當；以及校正處理(第四處理)，係在於判定處理中判定分割力並非恰當的情形，以使分割力成為恰當範圍的方式校正配方。
圖18，係說明加工條件導出處理的概要的圖。於加工條件導出處理，係如前述般，以成為全切割狀態的方式設定的配方(加工條件)進行晶圓20的加工處理，並判定裏面21b之龜裂14的狀態及對於晶圓20的內部的狀態之晶圓20的分割力(全切割條件下之分割力)是否恰當。於分割力之可否判定，具體而言係如圖18所示，參照入射面狀態、打痕狀態、龜裂的蛇行狀態、入射裏面狀態的觀察結果。圖18(a)，係示意性表示龜裂14到達裏面21b及表面21a之全切割狀態的晶圓20。就如此之晶圓20而言，係如圖18(b)所示般觀察到入射面狀態(裏面21b的狀態)，並判定是否為龜裂14到達裏面21b之HC狀態，以及判定於裏面21b中朝向交叉於作為晶圓20的厚度方向之Z方向的方向之龜裂14的寬度是否比預定的值更大。並且，觀察打痕狀態，判定打痕係清晰而鮮明(參照圖18(c))或打痕係模糊而不鮮明(參照圖18(d))。並且，觀察改質區域之間(例如SD3~SD4之間)之龜裂14的陰影的寬度(參照圖18(e))，判定龜裂的寬度是否變得比預定的值更大。並且，觀察入射裏面狀態(表面21a的狀態)，判定是否為龜裂14到達表面21a之BHC狀態。以下，係針對加工條件導出處理之各處理進行說明。
(決定處理) 參照圖19至圖21，針對決定處理進行說明。於決定處理，首先，顯示器150接受使用者輸入晶圓加工資訊。所謂晶圓加工資訊，係用以決定配方(加工條件)的資訊。圖19，係顯示於顯示器150之晶圓加工資訊的設定畫面(使用者輸入接受畫面)之一例。如圖19所示，於顯示器150顯示有「FC判定」「晶圓厚度」「裝置種類」「加工設定」。所謂「FC判定」，係表示在形成設想為會成為全切割狀態之改質區域(最後形成的改質區域)之後，進行對於以全切割條件下之分割力的判定的資訊。於圖19所示之例中，係「執行」了「FC判定」，於本設定畫面係不接受使用者輸入(由使用者進行判定模式的變更)。「晶圓厚度」，係表示晶圓20的厚度之資訊。「晶圓厚度」，係例如由使用者從複數個選擇肢選擇而輸入。「裝置種類」，係表示晶圓20的種類之資訊。「裝置種類」，係例如以對應於刻痕的位置之「0°」品、「45°」品等之種類表示。「裝置種類」，係例如由使用者從複數個選擇肢選擇而輸入。「加工設定」，係使用者所指定之雷射加工之設定資訊。「加工設定」，係例如由使用者從複數個選擇肢選擇而輸入。「晶圓厚度」、「裝置種類」及「加工設定」，係輸入有至少其中一者即可。當完成於圖19之設定畫面的輸入，則轉移至圖20的畫面。
圖20，係顯示於顯示器150之判定內容確認畫面之一例。判定內容確認畫面，係用以顯示根據圖19之設定畫面中所輸入的內容所執行的判定(加工後的判定)之資訊的畫面。如圖20所示，於判定內容確認畫面係清晰顯示判定內容及判定基準。於判定內容，係顯示有以圖19的設定畫面所設定(或是從所設定的資訊導出)之「FC判定」「晶圓厚度」「裝置種類」「加工設定」之內容。於判定基準，係顯示有判定處理之合格基準，作為雷射入射面檢查(裏面21b之從改質區域12延伸的龜裂14的狀態的檢查)的合格基準，係顯示有「入射面之龜裂狀態」「HC直進性」之合格基準，作為晶圓內部檢查(晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14的狀態的檢查)的合格基準，係顯示有「入射裏面之龜裂狀態」「端面凹凸位置」「端面凹凸寬度」「打痕觀察」的合格基準。「入射面之龜裂狀態」，係表示龜裂14是否到達作為雷射光的入射面之裏面21b之資訊。為進行全切割條件下之分割力判定，「入射面之龜裂狀態」的合格基準，係設為成為HC狀態。「HC直進性」，係表示於裏面21b觀察到之於朝向交叉於Z方向的方向之龜裂14的蛇行的寬度之資訊。「HC直進性」的合格基準，係能夠由使用者輸入(選擇)。「入射裏面之龜裂狀態」，係表示龜裂14是否到達表面21a之資訊。為進行全切割條件下之分割力判定，「入射裏面之龜裂狀態」的合格基準，係設為成為BHC。「端面凹凸位置」，係表示進行關於端面凹凸(龜裂14的蛇行)的判定的位置之資訊。「端面凹凸位置」，係例如「SD3-4之間」般，界定了改質區域之間的位置。「端面凹凸位置」的資訊，係能夠由使用者輸入(選擇)。「端面凹凸寬度」，係表示於「端面凹凸位置」界定之位置所觀察到之於朝向交叉於Z方向的方向之龜裂14的蛇行的寬度之資訊。「端面凹凸寬度」的合格基準，係能夠由使用者輸入(選擇)。「打痕觀察」，係表示關於各改質區域之打痕的鮮明度之觀察結果的資訊。為進行全切割條件下之分割力判定，「打痕觀察」的合格基準，係設為「模糊」。當完成於圖20之確認畫面之輸入及確認，則轉移至圖21的畫面。
圖21，係顯示於顯示器150之加工條件確認畫面之一例。加工條件確認畫面，係用以顯示根據圖19之設定畫面中所輸入的內容而由控制部8所決定之配方(加工條件)的畫面。如圖21所示，於加工條件確認畫面，係顯示有「加工數目」「ZH(Z高度)」「VD」「焦點數」「脈衝能量」「聚光狀態參數」「加工速度」「頻率」「脈衝寬度」。所謂Z高度，係表示進行雷射加工之際的加工深度(高度)的資訊。所謂VD，係複數焦點加工時之SD層之間的Z間隔。所謂聚光狀態參數，係用以使球面像差、像散等之雷射聚光狀態為可變的參數。顯示於加工條件確認畫面的各資訊，係能夠由使用者輸入進行校正。又，於晶圓20的矽內部的較淺位置及較深位置，最佳的聚光校正量(例如球面像差)有所不同。於全切割製程中，因Z方向的掃描量較多，故藉由在各Z位置分別變更聚光校正量，能夠進行更詳細的攝影。
(加工處理) 於加工處理，控制部8係以於決定處理所決定而設定之配方(加工條件)控制雷射照射單元3。所謂所設定之配方，係以設定為藉由對於晶圓20照射雷射光而於晶圓20的內部形成複數個改質區域12，並且成為使從改質區域12延伸的龜裂14到達裏面21b及表面21a的全切割狀態之配方。控制部8，係於加工處理以形成複數個改質區域12的方式控制雷射照射單元3。
(辨明處理) 於辨明處理，控制部8係根據從偵測光的攝影單元4輸出的訊號，辨明裏面21b之從改質區域12延伸的龜裂14的狀態，以及晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態。亦即，控制部8，係根據攝影單元4所進行之裏面21b及晶圓20的內部的觀察結果，辨明裏面21b之從改質區域12延伸的龜裂14的狀態，以及晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態。於本實施形態，控制部8係在形成了所有改質區域12(最後形成的改質區域12)之後，執行辨明處理。
亦即，控制部8，係根據攝影單元4所進行之裏面21b的觀察結果，辨明裏面21b之龜裂14的到達狀態。具體而言，控制部8，係辨明為龜裂14未到達裏面21b的ST狀態，抑或龜裂14到達裏面21b的HC狀態。控制部8，係根據攝影單元4所進行之裏面21b的觀察結果，辨明裏面21b之朝向交叉於晶圓20的厚度方向(Z方向)的方向之龜裂14的蛇行的寬度。
控制部8，係根據攝影單元4所進行之晶圓20的內部(例如複數個改質區域12之間)的觀察結果，辨明晶圓20的內部之朝向交叉於晶圓20的厚度方向(Z方向)的方向之龜裂14的蛇行的寬度。因此，控制部8，係視由使用者所輸入(或推測)之晶圓20的資訊，例如晶圓20的厚度，或雷射加工條件(例如雷射聚光位置等)，決定設想容易產生龜裂14的蛇行之晶圓20的內部的位置，並根據所決定的位置之觀察結果，辨明龜裂14的蛇行的寬度亦可。或者，控制部8，係取得晶圓20的厚度方向(Z方向)整個區域的觀察結果，而辨明龜裂14的蛇行的寬度的最大值亦可。
控制部8，係根據攝影單元4所進行之晶圓20的內部(例如各改質區域12之間)的觀察結果，辨明改質區域12之雷射光的打痕De的鮮明度。具體而言，控制部8，在比預定的鮮明度更為鮮明的情形係辨明打痕De為清晰，在比預定的鮮明度更不鮮明的情形係辨明打痕De為模糊。亦即，控制部8，係根據攝影單元4所進行之表面21a的觀察結果，辨明表面21a之龜裂14的到達狀態。具體而言，控制部8，係辨明為龜裂14未到達表面21a的ST狀態，抑或龜裂14到達表面21a的BHC狀態。
(判定處理) 於判定處理，控制部8係根據於辨明處理辨明的資訊，判定對於遵循配方的晶圓20之分割力是否恰當(作為全切割條件下之分割力是否恰當)。控制部8，係在所辨明之龜裂14的到達狀態為龜裂14未到達裏面21b的ST狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當。控制部8，係在所辨明之裏面21b之龜裂14的蛇行的寬度比預定值(例如數μm~數十μm)更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當。
控制部8，係在所辨明之晶圓20的內部之龜裂14的蛇行的寬度比預定值(例如數μm~數十μm)更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當。控制部8，係在所辨明之打痕的鮮明度比預定的鮮明度更高且打痕清晰的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當。控制部8，係在所辨明之龜裂14的到達狀態為龜裂14未到達表面21a的ST狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當。
圖22，係顯示於顯示器150之判定結果確認畫面之一例。判定結果確認畫面，係顯示判定處理之判定結果，並且接受關於配方的校正之使用者輸入的畫面。於圖22所示之例，作為判定結果，係表示判定項目、基準(合格基準)、結果。當下，於「端面凹凸」(晶圓內部之龜裂14的寬度)的項目，合格基準係6μm，然而判定結果係11μm，係分割力過大。在此情形，會建議配方的校正，故會顯示「是否校正條件並實施再加工・再判定？」之訊息，而能夠視使用者輸入實施用以使分割力下降的校正。又，於判定結果確認畫面，係如圖22所示，顯示入射面的觀察圖像(顯示係HC或ST之圖像)及表示晶圓內部之龜裂14的寬度的圖像亦可。
(校正處理) 於校正處理，控制部8，係在於判定處理中判定分割力並非恰當的情形，以使分割力成為恰當範圍的方式校正配方。控制部8，係以使分割力上升或下降的方式校正配方。控制部8，係例如進行調整配方之加工數目、ZH(Z高度)、VD、焦點數、脈衝能量、聚光狀態參數、加工速度、頻率、脈衝寬度等之校正。圖23，係顯示於顯示器150之加工條件校正畫面之一例。於圖23所示之例，為了使分割力下降，係執行使各通道的脈衝寬度減小的校正(使脈衝寬度比圖21所示之當初的配方更小的校正)。如此之校正，係於顯示器150接受到使用者輸入而執行亦可，自動執行亦可。
控制部8，係在進行校正處理之後，以所校正的配方再度執行加工處理、辨明處理、判定處理。圖24，係在於校正處理之後再度執行加工處理、辨明處理及判定處理的情形，顯示於顯示器150之判定結果確認畫面之一例。於校正處理後的判定結果確認畫面，係顯示校正處理前的判定結果(圖24中之1’st結果)與校正處理後的判定結果(圖24中之2’nd結果)。於圖24所示之校正處理後之判定結果，係所有判定項目皆滿足合格基準，可否判定為「合格」。又，即便於可否判定為「合格」的情形，根據視判定結果之使用者輸入而進行調整分割力的校正亦可。
[檢查方法] 針對本實施形態之檢查方法，參照圖25進行說明。圖25，係檢查方法的流程圖。圖25，係表示檢查裝置1所執行之檢查方法當中，作為於晶圓20形成改質區域的處理之前處理執行之加工條件導出處理的流程圖。又，步驟S4、S6、S8的處理，係以流程圖之順序以外的順序執行亦可。
如圖25所示，於加工條件導出處理，一開始係使顯示器150接受使用者輸入晶圓加工資訊(步驟S1)。具體而言，顯示器150係接受使用者輸入圖19所示之各種資訊。
接著，控制部8，係根據由顯示器150所接受的資訊決定包含雷射照射單元3所進行之雷射光的照射條件的配方(加工條件)。具體而言，控制部8，係決定如圖21所示般之配方(步驟S2)。該配方，係以設定為藉由對於晶圓20照射雷射光而於晶圓20的內部形成複數個改質區域12，並且成為使從改質區域12延伸的龜裂14到達裏面21b及表面21a的全切割狀態之配方。
接著，控制部8，係根據所決定之配方控制雷射照射單元3，加工晶圓20(步驟S3)。控制部8，係於加工處理以形成複數個改質區域12的方式控制雷射照射單元3。
接著，控制部8，係根據攝影單元4所進行之雷射入射面(裏面21b)的觀察結果，辨明裏面21b之龜裂14的到達狀態，並判定裏面21b是否為HC狀態(步驟S4)。係在於步驟S4中判定並非HC狀態的情形，控制部8係以使分割力上升的方式校正配方(步驟S5)。在此情形，係再度執行步驟S2之後的處理。
在於步驟S4中判定為HC狀態的情形，控制部8，係根據攝影單元4所進行之雷射入射面(裏面21b)的觀察結果，辨明裏面21b之龜裂14的直進性(龜裂14的蛇行的寬度)，並判定龜裂14的蛇行的寬度是否比預定值(例如數μm~數十μm)更小(直進性是否合格)(步驟S6)。在於步驟S6中判定直進性不合格的情形，控制部8係以使分割力下降的方式校正配方(步驟S7)。在此情形，係再度執行步驟S2之後的處理。
在於步驟S6中判定直進性合格的情形，控制部8係判定晶圓20的內部檢查是否合格(步驟S8)。所謂內部檢查合格，係指例如滿足晶圓20內部之龜裂14的蛇行的寬度比預定值(例如數μm~數十μm)更小、打痕De模糊、為龜裂14到達表面21a之BHC狀態之條件。在於步驟S8中判定內部檢查不合格的情形，控制部8係視不合格理由以使分割力下降或上升的方式校正配方(步驟S9)。在此情形，係再度執行步驟S2之後的處理。另一方面，在於步驟S8中判定內部檢查合格的情形，係確定配方(確定為所決定的配方)(步驟S10)，而結束加工條件導出處理。
[作用效果] 接著，針對本實施形態之檢查裝置1的作用效果進行說明。
本實施形態之檢查裝置1，係具備：雷射照射單元3，係從具有裏面21b及表面21a之晶圓20的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光；攝影單元4，係對於晶圓20輸出具有穿透性的光，並檢測出於晶圓20傳播的光；以及控制部8；控制部8，係構成為執行：加工處理，係以設定為藉由對於晶圓20照射雷射光而於晶圓20的內部形成複數個改質區域12，並且成為使從改質區域12延伸的龜裂14到達裏面21b及表面21a的全切割狀態之配方控制雷射照射單元3；辨明處理，係根據從偵測光的攝影單元4輸出的訊號，辨明裏面21b之從改質區域12延伸的龜裂14的狀態，以及晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態；判定處理，係根據於辨明處理辨明的資訊，判定對於遵循配方的晶圓20之分割力是否恰當。
於檢查裝置1，係以設定為成為使從改質區域12延伸的龜裂14到達晶圓20的裏面21b及表面21a的全切割狀態之配方照射雷射光。並且，辨明裏面21b之龜裂的狀態，以及晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態，並根據所辨明之資訊，判定對於遵循配方的晶圓20之分割力是否恰當。如此，除了作為雷射光的入射面之裏面21b之龜裂14的狀態以外，尚辨明晶圓20的內部之改質區域12及龜裂14之至少一者的狀態，藉此，不僅是晶圓20的端面(裏面21b)的資訊，亦考慮晶圓20的內部的資訊，判定對於欲形成為全切割狀態的晶圓20之分割力是否恰當。藉此，例如，在雖成為全切割狀態但晶圓20的內部的品質惡化之情形，能夠判定分割力並非恰當。藉此，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係於辨明處理中，於晶圓20的內部，辨明往交叉於晶圓20的厚度方向之方向的龜裂14的蛇行的寬度，於判定處理中，在所辨明之龜裂14的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當亦可。在分割力變得過大的情形，推測係於晶圓20的內部，龜裂14往交叉於晶圓20的厚度方向之方向大幅蛇行。如此般之龜裂14蛇行的部位，係晶圓20被切斷之後於端面的凹凸部位。因此，在龜裂14的蛇行的寬度增大的情形，係判定為分割力變得過大，而視必要藉由執行分割力的校正等，抑制於端面產生凹凸部位，而能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係於辨明處理中，遵循晶圓20的資訊，決定推測容易發生龜裂14的蛇行之晶圓20的內部的位置，並於所決定的位置辨明龜裂14的蛇行的寬度亦可。例如視晶圓20的厚度或晶圓20內的雷射聚光位置等，能夠在某種程度預測龜裂14的蛇行容易發生的部位。因此，考慮晶圓20的厚度等之晶圓20的資訊，辨明推測容易發生龜裂14的蛇行之晶圓20的內部的位置之龜裂14的蛇行的寬度，藉此能夠有效率且妥善地判定龜裂14的蛇行的寬度。
控制部8，係於辨明處理中，辨明改質區域12之雷射光的打痕的鮮明度，於判定處理中，在所辨明之打痕的鮮明度比預定的值更高的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在成為全切割狀態的情形，會隱約觀察到改質區域12之打痕而鮮明度低。另一方面，在未成為全切割狀態的情形，會明確觀察到改質區域12之打痕而鮮明度高。因此，在打痕的鮮明度高的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係於辨明處理中，辨明裏面21b之龜裂14的到達狀態，於判定處理中，在所辨明之龜裂14的到達狀態為龜裂14未到達裏面21b的ST狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在未成為龜裂14到達裏面21b之HC狀態(為ST狀態)的情形，係當然未成為全切割狀態。因此，在未成為HC狀態的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，而能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係於辨明處理中，辨明裏面21b之往交叉於晶圓20的厚度方向之方向的龜裂14的蛇行的寬度，於判定處理中，在所辨明之龜裂14的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定分割力超過恰當範圍而非恰當亦可。於龜裂14在裏面21b往交叉於晶圓20的厚度方向之方向大幅蛇行的情形，係認為分割力變得過大。因此，在裏面21b之龜裂14的蛇行的寬度比預定的值更大的情形，係判定為分割力大，而視必要藉由執行使分割力減小的校正等，而能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係於辨明處理中，辨明表面21a之龜裂14的到達狀態，於判定處理中，在所辨明之龜裂14的到達狀態為龜裂14未到達表面21a的ST狀態的情形，判定分割力未到達恰當範圍而非恰當亦可。在未成為龜裂14到達表面21a之BHC狀態(為ST狀態)的情形，係當然未成為全切割狀態。因此，在未成為BHC狀態的情形，係判定為分割力小，而視必要藉由執行使分割力增大的校正等，而能夠確實地形成全切割狀態，並能夠妥善地擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
控制部8，係構成為進一步執行：校正處理，係在於判定處理中判定分割力並非恰當的情形，以使分割力成為恰當範圍的方式校正配方；並以於校正處理校正了的配方，再度執行加工處理、辨明處理及判定處理亦可。如此，以使分割力成為恰當範圍的方式校正了的配方，再度執行各處理，藉此判定校正了的配方是否恰當，而能夠確實地導出恰當的配方。
控制部8，係於加工處理中，以形成複數個改質區域12的方式控制雷射照射單元3，並於加工處理中在形成了最後形成的改質區域12之後，執行辨明處理及判定處理亦可。藉此，根據形成了所有改質區域12之後的晶圓的狀態(亦即，應當成為全切割狀態之狀態)，能夠判定對於欲形成全切割狀態的晶圓20之分割力是否恰當。
以上，參照本發明之實施形態進行了說明，然而本發明係不限於前述實施形態。例如，控制部8係亦可構成為進一步執行：事前辨明處理，係在形成最後形成的改質區域12之前，根據從檢測出光的攝影單元4所輸出的訊號，辨明關於改質區域12及從改質區域12延伸的龜裂14之資訊；以及事前判定處理，係根據於事前辨明處理辨明的資訊，判定作為形成最後形成的改質區域12之前的狀態是否恰當。於全切割狀態(形成了最後形成的改質區域12的狀態)，係有難以觀察晶圓20內部的詳細狀態的情形。對此，在形成最後形成的改質區域12之前，觀察(辨明)改質區域12及龜裂14之資訊，並判定作為在形成最後形成的改質區域12之前的狀態是否恰當，藉此能夠考慮晶圓20的內部的詳細狀態的觀察結果，而能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓20的品質。
圖26，係說明變形例之加工條件導出處理之分割力的可否判定的概要的圖。如圖26(a)所示，於本變形例中，在形成預定於最終通道形成的改質區域12e(SD5)之前，執行前述之事前辨明處理及事前判定處理。於事前辨明處理中，係如圖26(a)所示，除了入射面狀態以外，係辨明晶圓20內部之打痕跡狀態、改質區域(SD層)位置、入射裏面狀態等。在形成最後的改質區域12e之後的判定(FC判定)中，雖以打痕模糊(參照圖26(b))為判定之合格基準(為全切割狀態之合格基準)，然而於形成最後的改質區域12e之前的事前判定(FC-1)中，係以打痕清晰(參照圖26(c))為判定之合格基準。此差異係因於FC判定中成為全切割狀態之狀態為正常，相對於此，於FC-1判定中係未成為全切割狀態之狀態為正常。亦即，於FC-1判定中在打痕模糊的情形，係認為於晶圓內部存在有龜裂14的凸凹部，而使凸凹部下的改質區域的打痕因凸凹部難以目視確認，故預測會在形成最後的改質區域12e的情形產生端面凹凸，故定為不合格(事前判定不合格)。如前述般，進行FC-1判定之際，與為全切割狀態的情形相比，能夠觀察晶圓20的內部之詳細的狀態，故除了前述之事項以外，執行黑線有無、黑線位置、BHC檢查、龜裂量檢查等。
圖27，係顯示於顯示器150之關於事前判定(FC-1判定)的判定內容確認畫面之一例。於判定基準(FC-1判定的合格基準)，係例如顯示有「端面凹凸」「打痕觀察」「黑線數目」「黑線位置」「BHC檢查」「各SD層位置」「入射面狀態」之合格基準。圖28，係顯示於顯示器150之判定結果確認畫面之一例。於圖28所示之例中，「黑線數目」「黑線位置」「BHC檢查」係未達合格基準而不合格，顯示分割力過低。在此情形，能夠按使用者輸入實施用以使分割力上升的校正。亦即，控制部8，係構成為於事前判定處理中判定作為形成最後形成的改質區域12之前的狀態並非恰當的情形，進一步執行校正配方之事前校正處理。並且，控制部8，係以於事前校正處理所校正的配方再度執行加工處理、事前辨明處理、事前判定處理。如此，藉由在於事前判定處理判定為狀態並非恰當的情形校正配方，能夠擔保加工為全切割狀態的晶圓的品質。
圖29，係變形例之檢查方法(加工條件導出處理)的流程圖。具體而言，係在實施事前判定(FC-1判定)之後執行全切割狀態的判定(FC判定)的處理之流程圖。如圖29所示，一開始係使顯示器150接受使用者輸入晶圓加工資訊(步驟S101)。接著，控制部8，係根據由顯示器150所接受的資訊決定包含雷射照射單元3所進行之雷射光的照射條件的配方(加工條件)(步驟S102)。接著，控制部8，係根據所決定之配方控制雷射照射單元3，以形成除了最終通道以外的改質區域12的方式加工晶圓20(步驟S103)。
接著，控制部8，係執行事前辨明處理及事前判定處理，判定作為形成最後形成的改質區域12之前的狀態是否恰當(各種檢查是否合格)(於步驟S104)。在於步驟S104中判定各種檢查不合格的情形，控制部8係以使分割力上升或下降的方式校正配方(步驟S105)。在於步驟S104中判定各種檢查合格的情形，控制部8係以形成最終通道的改質區域12的方式加工晶圓20(步驟S106)。接著，控制部8係執行FC判定之處理(圖25之步驟S4~S9的處理)(步驟S107)。於FC判定之處理之後，控制部8係確定配方(步驟S108)。
(根據內部觀察結果的判定之演算法) 關於前述之內部觀察結果的各種判定，係針對檢測(辨明)龜裂14的演算法，以及檢測(辨明)改質區域之打痕的演算法進行詳細說明。
圖30及圖31，係針對龜裂檢測進行說明的圖。於圖30中，係顯示內部觀察結果(晶圓20內部的圖像)。控制部8，係對於圖30(a)所示般之晶圓20內部的圖像，首先檢測直線群140。對於直線群140的檢測，係例如使用霍夫轉換或LSD(Line Segment Detector)等之演算法。所謂霍夫轉換，係對於圖像上的點檢測出通過該點的所有直線，並一邊對於通過較多特徵點進行加權一邊檢測出直線的手法。所謂LSD，係藉由計算圖像內的亮度值的梯度及角度而推測會成為線段的範圍，並使該區域近似於矩形而藉此檢測出直線的手法。
接著，控制部8，係如圖31所示般對於直線群140算出與龜裂線的相似度，藉此從直線群140檢測出龜裂14。龜裂線，係如圖31之上圖所示，具有相對於線上的亮度值在Y方向於前後非常亮之特徵。因此，控制部8，係例如將所檢測出的直線群140之所有畫素的亮度值與Y方向的前後比較，並將其差值在前後皆為閾值以上之畫素數作為相似度的分數。並且，將檢測出的複數個直線群140當中與龜裂線的相似度之分數最高者作為該圖像之代表值。此係代表值越高，則存在有龜裂14的可能性越高之指標。控制部8，係藉由比較複數個圖像之代表值，將分數相對高者作為龜裂圖像候補。
圖32~圖34，係針對打痕檢測進行說明的圖。於圖32中，係顯示內部觀察結果(晶圓20內部的圖像)。控制部8，係對於圖32(a)所示般之晶圓20內部的圖像，檢測出圖像內的角落(邊緣的集中)作為關鍵點，檢測出其位置、大小、方向而檢測出特徵點250。作為如此般檢測出特徵點的手法，係已知有Eigen、Harris、Fast、SIFT、SURF、STAR、MSER、ORB、AKAZE等。
在此，係如圖33所示，打痕280，係圓形或矩形等之形狀以一定的間隔排列，故作為角落之特徵強烈。因此，藉由統計圖像內之特徵點250的特徵量，能夠以高精度檢測出打痕280。如圖34所示，若比較往深度方向移位而攝影之每個圖像的特徵量合計，能夠確認到每個表示改質層之龜裂列量般之高峰的變化。控制部8，係推測該變化的波峰為打痕280的位置。藉由統計如此之特徵量，不僅能夠推測打痕位置，亦能夠推測脈衝間距。
(關於內部觀察之設定的調整) 並且，例如，雷射加工裝置，係更為詳細地調整對於晶圓之內部觀察時的設定亦可。圖35，係說明依加工方法之攝影區間的差異的圖。圖35(a)，係表示進行全切割加工之情形之攝影區間，圖35(b)係進行除此之外的加工(例如BHC加工)的場合之攝影區間。無論為何種加工，就對於表面21a為對稱之假想焦點亦進行攝影。亦即，於圖35(a)、(b)的晶圓，下半部的SD層係假想焦點之區域。如圖35所示，在進行全切割加工的情形，晶圓20的厚度方向之整體的攝影區間會擴大。並且，在進行全切割加工的情形，各改質區域(SD1~SD4)的間隔會縮小，而龜裂14的延伸量亦縮小。因此，在進行全切割加工的情形，若不更為詳細地調整關於晶圓20的厚度方向之內部觀察的設定，則可能有無法鮮明地觀察到改質區域及龜裂之情事。
具體而言，控制部8，為了在進行全切割加工的情形亦鮮明地觀察到改質區域等，係進行以下動作。
第一，控制部8，係構成為進一步執行：像差校正處理，係對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域，以進行對應於晶圓20的厚度方向之位置的像差校正(於各厚度方向最佳的像差校正)的方式控制攝影單元4。控制部8，係就對應於例如從加工條件推測之SD加工位置(改質區域形成位置)的各區域，調整空間光調變器32或對物透鏡43的校正環43a，藉此實施最佳的像差校正。
第二，控制部8，係構成為進一步執行：亮度校正處理，係為了對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域以預定(例如一定或最佳)的亮度進行攝影單元4之攝影，以從攝影單元4輸出對應於各區域的晶圓20的厚度方向之位置的光量的光的方式，控制攝影單元4。於內部觀察，若觀察深度越深，則越需要越大的光量以便確保充分的亮度。亦即，每個深度所需的光量會變化。因此，每當觀察之前或雷射裝置啟動時、變更裝置時等，必須掌握使各個深度具有最佳的亮度值所需的光量。於亮度校正處理，係決定於觀察厚度方向之各位置之際的光量，並以在觀察各位置時，從攝影單元4輸出該光量的光的方式進行設定。
於亮度校正處理，係如圖36所示，最先接受關於亮度校正的輸入(步驟S71)。該關於亮度校正的輸入，係例如為被輸入之關於加工條件的導出之晶圓厚度的輸入等亦可。接著，控制部8，係視亮度校正之輸入(例如晶圓厚度)，決定校正實施區間。在此所謂校正實施區間，係例如實施亮度校正之複數個ZH的資訊。又，校正實施區間係由使用者決定並輸入亦可。接著，攝影單元4之攝影位置，係設定為校正實施區間的1個ZH(步驟S73)。接著，以使於該ZH攝影之亮度為最佳亮度的方式調整光源41的光量(步驟S74)，並將該ZH與光量建立對應關係而記憶(步驟S75)。利用開口縮減等進行光源41的調整。實施步驟S73~S75的處理至對於所有的ZH完成光量的調整。並且，如此般調整的光量，係在對於各位置觀察時從攝影單元4的光源41輸出，藉此能夠以恰當的亮度進行各位置的觀察。
第三，控制部8，係構成為進一步執行：陰影校正處理，係在改質區域的加工之前，以對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域攝影陰影用圖像的方式控制攝影單元4，並且在改質區域的加工之後，辨明對應於由攝影單元4所攝影之各區域的圖像之區域的陰影用圖像之差分資料。在此情形，控制部8係根據該差分資料，辨明改質區域之狀態。
於陰影校正處理，係如圖37(a)所示，在SD加工(改質區域的加工)之前，取得各內部觀察位置(判定位置)之陰影用圖像。接著，進行SD加工，對於各內部觀察位置(判定位置)，取得圖37(b)所示般之SD加工後的圖像。接著，對於各內部觀察位置，取得SD加工之後的圖像與陰影用圖像的差分資料(參照圖37(c))(實施陰影校正)。又，在SD加工之後的圖像與陰影用圖像有位置偏差的情形，視偏差量實施校正亦可。藉由陰影校正歸為陰影者，係例如裝置圖型、點缺陷、畫面的亮度的不均等。
針對實施前述之像差校正處理、亮度校正處理、陰影校正處理的情形之雷射加工方法(加工條件導出處理)，係參照圖38進行說明。又，於圖38中，對於加工處理及判定處理係簡略化記載。如圖38所示，一開始係使顯示器150接受使用者輸入晶圓加工資訊(步驟S51)。具體而言，顯示器150係至少接受晶圓厚度的資訊的輸入。藉此，能夠自動暫定加工條件。
接著，控制部8，係實施亮度校正處理(步驟S52)。具體而言，控制部8，係為了對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域以預定(例如一定或最佳)的亮度進行攝影單元4之攝影，以從攝影單元4輸出對應於各區域的晶圓20的厚度方向之位置的光量的光的方式，對於攝影單元4進行設定。
接著，控制部8，係取得陰影校正用的圖像(陰影用圖像)(步驟S53)。具體而言，控制部8，係取得SD加工之前的各內部觀察位置的圖像作為陰影用圖像。
接著，控制部8，係根據加工條件控制雷射照射單元3，藉此於晶圓20加工SD層(步驟S54)。接著，控制部8，係實施對應於晶圓20的厚度方向的位置之像差校正(步驟S55)。控制部8，係就對應於例如從加工條件推測之SD加工位置(改質區域形成位置)的各區域，調整空間光調變器32或對物透鏡43的校正環43a，藉此實施最佳的像差校正。
接著，藉由攝影單元4，攝影加工了的晶圓20(步驟S56)。控制部8，係實施陰影校正(步驟S57)。具體而言，控制部8，係取得由攝影單元4所攝影之各區域的圖像與對應之區域的陰影用圖像的差分資料。
接著，控制部8，係以使攝影結果顯示於顯示器150的方式控制顯示器150(步驟S58)。接著，控制部8，係根據攝影結果辨明SD層之狀態，並根據所辨明的資訊判定加工是否恰當(亦即，加工條件是否恰當)(步驟S59)。在此之判定處理，控制部8係使用陰影校正後之差分資料進行。於步驟S59在加工條件並非恰當的情形，控制部8係接受新的加工條件的輸入，並再度實施加工處理。在此情形，係如圖38所示，再度從亮度校正處理(步驟S52)實施亦可，從SD加工(步驟S54)實施亦可。另一方面，在加工條件恰當的情形，控制部8係將該加工條件正式決定為加工條件而結束處理。
如以上般，控制部8，係構成為進一步執行：亮度校正處理，係為了對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域以預定的亮度進行攝影單元4之攝影，以從攝影單元4輸出對應於各區域的晶圓20的厚度方向之位置的光量的光的方式，控制攝影單元4。依據如此般的構成，係能夠以使晶圓20的厚度方向(深度方向)之各攝影區域成為一定或最佳的亮度的方式，決定攝影單元4的光量。藉此，能夠恰當地辨明各改質區域的狀態。
控制部8，係構成為進一步執行：陰影校正處理，係在改質區域的加工之前，以對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域攝影陰影用圖像的方式控制攝影單元4，並且在改質區域的加工之後，辨明對應於由攝影單元4所攝影之各區域的圖像之區域的陰影用圖像之差分資料；於判定處理，係根據差分資料，辨明改質區域的狀態藉由陰影校正處理所取得的差分資料，係去除了裝置圖型或點缺陷、畫面的亮度的不均等之雜訊的圖像資料，且係僅呈現欲觀察之改質區域及龜裂狀態等的圖像資料。根據如此般之差分資料辨明改質區域之狀態，藉此能夠恰當地辨明加工後的晶圓20的狀態。藉此，能夠更妥善地擔保加工後的晶圓20的品質。
控制部8，係構成為進一步執行：像差校正處理，係對於由攝影單元4進行攝影的晶圓20的厚度方向之各區域，以進行對應於晶圓20的厚度方向之位置的像差校正的方式控制攝影單元4。例如在進行全切割加工的情形，因各改質區域的間隔狹窄，且龜裂的延伸量亦小，故若不對於晶圓20的厚度方向之各位置分別施加像差校正則無法鮮明地進行觀察。就該點而言，係如前述般，藉由對於晶圓20的厚度方向之各區域進行對應於晶圓20的厚度的像差校正，能夠鮮明地進行觀察，而能夠更為恰當地辨明改質區域之狀態。
圖39，係針對實施像差校正處理、亮度值校正處理、陰影校正處理所產生的效果進行說明的圖。圖39(a)係未施加任何該等處理的圖像，圖39(b)係僅施加像差校正處理的圖像，圖39(c)係施加有像差校正處理及亮度值校正處理的圖像，圖39(d)係施加有像差校正處理、亮度值校正處理、陰影校正處理的圖像。如圖39所示，可知藉由施加該等處理，能夠使圖像中之龜裂14等的鮮明度大幅提升。
(加工條件導出處理之自動化) 於前述之實施形態，係說明藉由輸入晶圓加工資訊而自動導出暫定的加工條件，根據該加工條件自動導出並顯示推測加工結果圖像，並且顯示實際上的加工結果，並進行加工條件的校正直至實際的加工結果與推測加工結果一致，而導出最終的加工條件。然而，如此之加工條件導出處理，不需所有皆自動實施亦可。
例如，於為了將加工條件導出處理自動化的第一步驟，就根據晶圓加工資訊的加工條件(暫定的加工條件)而言，為使用者以手動生成並設定亦可。並且，取得所生成之加工條件下的實際的加工結果，對於每個所輸入之晶圓加工資訊與以手動生成的加工條件的組合，建立與實際的加工結果的對應關係並累積於資料庫亦可。
並且，於第二步驟，係藉由學習累積於前述資料庫的資訊，從晶圓加工資訊及加工條件生成導出推測加工結果的模型亦可。並且，藉由分析前述之資料庫內的資料，從晶圓加工資訊及加工條件生成導出最佳(精度最高)的推測加工結果的回歸模型亦可。作為此情形之分析手法，使用多變量分析或機械學習亦可。具體而言，使用單回歸、多元回歸、SGD回歸、Lasso回歸、Ridge回歸、決策樹、支援向量回歸、貝氏線性回歸、深層學習、k-近鄰演算法等之分析手法。
並且，於第三步驟，係生成從所輸入的晶圓加工資訊自動導出為了獲得目標的加工結果之最佳的加工條件(配方)的回歸模型亦可。亦即，對於所輸入的晶圓加工資訊一邊調整加工條件的參數一邊輸入(模擬)至該回歸模型，而摸索為了輸出目標的加工結果之最佳的加工條件亦可。作為如此般之最佳化手法，係例如能夠使用格點搜尋、隨機搜尋、貝氏最佳化等之手法。
並且，於第四步驟中，藉由比較模擬的結果(推測加工結果)與實際的加工結果，在必須修正條件的情形將該資料累積於資料庫，並再度生成(主動學習)回歸模型，藉此透過實際運用而提升回歸模型的精度亦可。如此，藉由從推測加工結果與實際加工結果的差校正加工條件，能夠將實際加工結果進行反饋而使回歸模型的精度提升。
1:檢查裝置 2:載台 3:雷射照射單元 4:攝影單元 5:攝影單元 6:攝影單元 7:驅動單元 8:控制部 11:對象物 12:改質區域 12a,12b:改質區域 12s:改質點 14:龜裂 14a,14b,14c,14d:龜裂 14e:前端 15:線 20:晶圓 21:半導體基板 21a:表面 21b:裏面 21c:溝槽 22:功能元件層 22a:功能元件 23:格線區域 31:光源 32:空間光調變器 33:聚光透鏡 41:光源 42:鏡 43:對物透鏡 43a:校正環 44:光檢測部 51:光源 52:鏡 53:透鏡 54:光檢測部 140:直線群 150:顯示器 250:特徵點 280:打痕 C:聚光點 C1,C2:聚光點 De:打痕 F:焦點 Fv:假想焦點 I1:光 I2:光 L:雷射光 SD1,SD2,SD3,SD4:改質區域
[圖1]係一實施形態之檢查裝置的構成圖。 [圖2]係一實施形態之晶圓的俯視圖。 [圖3]係圖2所示之晶圓的一部分的剖面圖。 [圖4]係圖1所示之雷射照射單元的構成圖。 [圖5]係圖1所示之檢查用攝影單元的構成圖。 [圖6]係圖1所示之對準校正用攝影單元的構成圖。 [圖7]係用以說明圖5所示之檢查用攝影單元之攝影原理的晶圓的剖面圖，以及該檢查用攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖8]係用以說明圖5所示之檢查用攝影單元之攝影原理的晶圓的剖面圖，以及該檢查用攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖9]係形成於半導體基板的內部之改質區域及龜裂的SEM(Scanning Electron Microscope)圖像。 [圖10]係形成於半導體基板的內部之改質區域及龜裂的SEM圖像。 [圖11]係用以說明圖5所示之檢查用攝影單元之攝影原理的光路圖，以及表示該檢查用攝影單元之焦點的圖像的示意圖。 [圖12]係用以說明圖5所示之檢查用攝影單元之攝影原理的光路圖，以及表示該檢查用攝影單元之焦點的圖像的示意圖。 [圖13]係說明對應於對於晶圓的分割力之晶圓的狀態的圖。 [圖14]係說明在以全切割條件進行雷射加工的情形必須有內部觀察的理由的圖。 [圖15]係示意性地表示晶圓的每個狀態的觀察結果的圖。 [圖16]係針對蛇行的龜裂的寬度的觀察進行說明的圖。 [圖17]係說明晶圓的各厚度之端面凹凸發生區域的圖。 [圖18]係說明加工條件導出處理的圖。 [圖19]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖20]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖21]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖22]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖23]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖24]係加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖25]係檢查方法(加工條件導出處理)的流程圖。 [圖26]係說明變形例之加工條件導出處理的圖。 [圖27]係變形例之加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖28]係變形例之加工條件導出處理之畫面示意圖。 [圖29]係變形例之檢查方法(加工條件導出處理)的流程圖。 [圖30]係針對龜裂檢測進行說明的圖。 [圖31]係針對龜裂檢測進行說明的圖。 [圖32]係針對打痕檢測進行說明的圖。 [圖33]係針對打痕檢測進行說明的圖。 [圖34]係針對打痕檢測進行說明的圖。 [圖35]係說明依加工方法之攝影區間的差異的圖。 [圖36]係亮度校正處理的流程圖。 [圖37]係陰影校正處理的流程圖。 [圖38]係進行各種校正處理的情形之雷射加工方法(加工條件導出處理)的流程圖。 [圖39]係進行各種校正處理之圖像。
1:檢查裝置
2:載台
3:雷射照射單元
4:攝影單元
5:攝影單元
6:攝影單元
7:驅動單元
8:控制部
11:對象物
12:改質區域
12s:改質點
150:顯示器
C:聚光點
L:雷射光

Claims (12)

  1. 一種檢查裝置，係具備： 照射部，係從具有第一表面及第二表面之晶圓的前述第一表面側對於前述晶圓照射雷射光； 攝影部，係對於前述晶圓輸出具有穿透性的光，並檢測出於前述晶圓傳播的前述光；以及 控制部； 前述控制部，係構成為執行： 第一處理，係以設定為藉由對於前述晶圓照射前述雷射光而於前述晶圓的內部形成一個或複數個改質區域，並且成為使從前述改質區域延伸的龜裂到達前述第一表面及前述第二表面的全切割狀態之加工條件控制前述照射部； 第二處理，係根據從檢測出前述光的前述攝影部輸出的訊號，辨明前述第一表面之從前述改質區域延伸的龜裂的狀態，以及前述晶圓的內部之前述改質區域及前述龜裂之至少一者的狀態；以及 第三處理，係根據於前述第二處理辨明的資訊，判定對於遵循前述加工條件的前述晶圓之分割力是否恰當。
  2. 如請求項1所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，辨明前述晶圓的內部之往交叉於前述晶圓的厚度方向之方向的前述龜裂的蛇行的寬度， 於前述第三處理中，在所辨明之前述龜裂的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定前述分割力超過恰當範圍而非恰當。
  3. 如請求項2所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，遵循前述晶圓的資訊，決定推測容易發生前述龜裂的蛇行之前述晶圓的內部的位置，並於所決定的位置辨明前述龜裂的蛇行的寬度。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，辨明前述改質區域之前述雷射光的打痕的鮮明度， 於前述第三處理中，在所辨明之前述打痕的鮮明度比預定的值更高的情形，判定前述分割力未到達恰當範圍而非恰當。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，辨明前述第一表面之前述龜裂的到達狀態， 於前述第三處理中，在所辨明之前述龜裂的到達狀態為前述龜裂未到達前述第一表面的匿蹤狀態的情形，判定前述分割力未到達恰當範圍而非恰當。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，辨明前述第一表面之往交叉於前述晶圓的厚度方向之方向的前述龜裂的蛇行的寬度， 於前述第三處理中，在所辨明之前述龜裂的蛇行的寬度比預定值更大的情形，判定前述分割力超過恰當範圍而非恰當。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第二處理中，辨明前述第二表面之前述龜裂的到達狀態， 於前述第三處理中，在所辨明之前述龜裂的到達狀態為前述龜裂未到達前述第二表面的匿蹤狀態的情形，判定前述分割力未到達恰當範圍而非恰當。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係構成為進一步執行： 第四處理，係在於前述第三處理中判定前述分割力並非恰當的情形，以使前述分割力成為恰當範圍的方式校正前述加工條件； 並以於前述第四處理校正了的前述加工條件，再度執行前述第一處理、前述第二處理及前述第三處理。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係： 於前述第一處理中，以形成複數個前述改質區域的方式控制前述照射部， 並於前述第一處理在形成了最後形成的前述改質區域之後，執行前述第二處理及前述第三處理。
  10. 一種檢查裝置，係具備： 照射部，係從具有第一表面及第二表面之晶圓的前述第一表面側對於前述晶圓照射雷射光； 攝影部，係對於前述晶圓輸出具有穿透性的光，並檢測出於前述晶圓傳播的前述光；以及 控制部； 前述控制部，係構成為執行： 第一處理，係以設定為藉由對於前述晶圓照射前述雷射光而於前述晶圓的內部形成複數個改質區域，並且成為使從前述改質區域延伸的龜裂到達前述第一表面及前述第二表面的全切割狀態之加工條件控制前述照射部； 事前辨明處理，係在於前述第一處理形成最後形成的改質區域之前，根據從檢測出前述光的前述攝影部所輸出的訊號，辨明關於前述改質區域及從前述改質區域延伸的龜裂之資訊；以及 事前判定處理，係根據於前述事前辨明處理辨明的資訊，判定作為形成前述最後形成的改質區域之前的狀態是否恰當。
  11. 如請求項10所述之檢查裝置，其中， 前述控制部，係構成： 在於前述事前判定處理中判定作為形成前述最後形成的改質區域之前的狀態並非恰當的情形，進一步執行校正前述加工條件的事前校正處理， 以於前述事前校正處理校正了的前述加工條件，再度執行前述第一處理、前述事前辨明處理及前述事前判定處理。
  12. 一種檢查方法，係包含： 第一步驟，係從具有第一表面及第二表面的晶圓之前述第一表面側，以設定為於前述晶圓的內部形成一個或複數個改質區域，並且成為使從前述改質區域延伸的龜裂到達前述第一表面及前述第二表面的全切割狀態之加工條件照射雷射光； 第二步驟，係對於藉由前述第一步驟形成了前述改質區域的前述晶圓輸出具有穿透性的光，檢測出於前述晶圓傳播的前述光，並根據所輸出的訊號，辨明前述第一表面之從前述改質區域延伸的龜裂的狀態，以及前述晶圓的內部之前述改質區域及前述龜裂之至少一者的狀態；以及 第三步驟，係根據於前述第二步驟辨明的資訊，判定對於遵循前述加工條件的前述晶圓之分割力是否恰當。
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