TW202235194A - 觀察裝置和觀察方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的觀察裝置和觀察方法能夠更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊的觀察裝置和觀察方法。觀察裝置包括：用於利用相對於對象物具有透射性的透射光來對前述對象物進行攝影的攝影部；和用於至少控制前述攝影部的控制部，前述對象物具有第1面和前述第1面的相反側的第2面，在前述對象物形成有在沿前述第1面和前述第2面的X方向上排列的改質區域和從前述改質區域延伸的裂紋，前述控制部藉由控制前述攝影部來進行下述攝影處理：使前述透射光從前述第1面射入至前述對象物的內部，並利用前述透射光對對象裂紋進行攝影，其中前述對象裂紋是前述裂紋中的、在與前述第1面和前述第2面交叉的Z方向以及與前述X方向交叉的方向上延伸的前述裂紋。

Description

觀察裝置和觀察方法
本發明涉及觀察裝置和觀察方法。
已知有一種鐳射加工裝置，其為了將具備半導體基板和形成於半導體基板的表面上的功能元件層的晶圓分別沿著多條線切斷，而從半導體基板的背面側對晶圓照射鐳射光，來分別沿著多條線在半導體基板的內部形成多排改質區域。專利文獻1(日本特開2017-64746號公報)所記載的鐳射加工裝置具備紅外線攝影機，能夠從半導體基板的背面側觀察形成於半導體基板的內部的改質區域和形成於功能元件層的加工損傷等。
如上所述，在利用紅外線攝影機觀察形成在半導體基板的內部的改質區域的情況下，存在在半導體基板的厚度方向上，不清楚改質區域的哪個部分被檢測出的情況。因此，在上述技術領域，要求獲取半導體基板的厚度方向上的改質區域的上端位置、下端位置以及寬度等關於改質區域的位置的更準確的資訊。 本發明的目的是提供能夠更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊的觀察裝置和觀察方法。 本發明的發明者，為了解決上述技術問題而進行了深入研究，從而得到了如下所示的發現。即，當在上述的半導體基板等對象物的內部，例如藉由鐳射加工形成改質區域時，有時形成從該改質區域向各種方向延伸的裂紋。而且，該裂紋中，與同對象物的鐳射光射入面交叉的Z方向及作為鐳射加工的前進方向X方向交叉的裂紋，與改質區域相較之下，能夠利用從對象物透射的透射光精准地檢測出。因此，如果能夠獲得關於對與該X方向和Z方向交叉的裂紋進行了攝影的位置的資訊，就能夠基於該位置，更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊。本發明就是基於這樣的發現而完成的。 即，本發明的觀察裝置具備：用於利用相對於對象物具有透射性的透射光來對對象物進行攝影的攝影部；和用於至少控制攝影部的控制部，對象物具有第1面和第1面的相反側的第2面，在對象物形成有在沿第1面和第2面的X方向上排列的改質區域和從改質區域延伸的裂紋，控制部藉由控制攝影部來進行下述攝影處理：使透射光從第1面射入至對象物的內部，並利用透射光對對象裂紋進行攝影，其中對象裂紋是裂紋中在與第1面和第2面交叉的Z方向以及與X方向交叉的方向上延伸的裂紋。 此外，本發明的觀察方法包括：準備對象物的準備步驟，對象物具有第1面和第1面的相反側的第2面，在對象物形成有在沿第1面和第2面的X方向上排列的改質區域和從改質區域延伸的裂紋；和攝影步驟，在準備步驟之後，使從對象物透射的透射光從第1面射入至對象物，並利用透射光對對象裂紋進行攝影，其中對象裂紋是裂紋中在與第1面和第2面交叉的Z方向以及與X方向交叉的方向上延伸的裂紋。 在成為這些裝置和方法的對象的對象物中，形成了沿X方向排列的改質區域和從改質區域延伸的裂紋。而且，對這樣的對象物，能夠使用從對象物透射的透射光對與X方向和Z方向交叉的對象裂紋進行攝影。如同上述的發現那樣，從改質區域與X方向和Z方向交叉的對象裂紋，在Z方向上能夠比改質區域更精準地被攝影(檢測出)。因此，例如如果能夠獲取對對象裂紋攝影時的聚光透鏡的移動量等資訊，就能夠基於該移動量更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊。 本發明的觀察裝置也可以構成為，具備用於使聚光透鏡相對於對象物相對地移動的移動部，其中聚光透鏡用於將透射光聚光於對象物，在攝影處理中，控制部控制攝影部和移動部而使聚光透鏡沿Z方向相對移動，使得聚光點位於對象物的內部的多個位置來對對象物進行攝影，由此獲取多個內部圖像，控制部，在攝影處理之後執行下述的運算處理：基於多個內部圖像和對內部圖像的各個進行攝影時的聚光透鏡在Z方向上的移動量，來針對作為對象裂紋在Z方向上的位置的裂紋位置進行運算。這樣，藉由基於對對象裂紋攝影時的聚光透鏡的移動量運算裂紋位置，能夠更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊。 本發明的觀察裝置也可以構成為，在運算處理中，控制部判斷多個內部圖像中的對象裂紋的像為清晰的內部圖像，基於對判斷出的該內部圖像進行攝影時的聚光透鏡的移動量來運算裂紋位置。這樣，藉由控制部進行的對象裂紋清晰的內部圖像的判斷，能夠更準確地運算裂紋位置。 本發明的觀察裝置也可以構成為，控制部，在運算處理之後執行下述的推算處理：基於改質區域的形成條件和裂紋位置，來推算改質區域的第1面側的端部在Z方向上的位置、改質區域的第2面側的端部在Z方向上的位置、以及改質區域在Z方向上的寬度中的至少1個。改質區域的形狀、尺寸，例如有時隨鐳射加工的加工條件(例如鐳射的波長、脈衝寬度、脈衝能量和像差校正量等)等改質區域的形成條件而變化。因此，如果這樣利用改質區域的形成條件和裂紋位置，能夠更準確地推算關於改質區域的位置的資訊。 本發明的觀察裝置也可以構成為，在攝影處理中，控制部執行第1攝影處理和第2攝影處理，其中，在第1攝影處理中，使透射光從第1面射入至對象物，並使聚光透鏡沿Z方向相對移動，來一邊使沒有經過第2面的反射的透射光的聚光點從第1面側向第2面側移動，一邊在多個位置對對象物進行攝影，由此獲取多個第1內部圖像作為內部圖像，在第2攝影處理中，使透射光從第1面射入至對象物，並使聚光透鏡沿Z方向相對移動，來一邊使在第2面反射的透射光的聚光點從第2面側向第1面側移動，一邊在多個位置對對象物進行攝影，由此獲取多個第2內部圖像作為內部圖像。這樣，如果使用從對象物的第1面射入但是沒有經過第2面的反射的透射光進行對象物的攝影(直接觀察)，另外使用從對象物的第1面射入且在第2面反射了的透射光進行對象物的攝影(背面反射觀察)，分別獲取內部圖像，就能夠利用基於對該內部圖像進行攝影時的聚光透鏡的移動量獲取的裂紋位置，更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊。 本發明的觀察裝置也可以構成為，在運算處理中，控制部執行第1運算處理和第2運算處理，其中，在第1運算處理中，判斷多個第1內部圖像中的對象裂紋清晰的第1內部圖像，基於對判斷出的該第1內部圖像進行攝影時的聚光透鏡的移動量，來運算作為裂紋位置的第1裂紋位置，在第2運算處理中，判斷多個第2內部圖像中的對象裂紋清晰的第2內部圖像，基於對判斷出的該第2內部圖像進行攝影時的聚光透鏡的移動量，來運算作為裂紋位置的第2裂紋位置，在推算處理中，控制部基於改質區域的形成條件以及第1裂紋位置與第2裂紋位置的間隔，來推算改質區域在Z方向上的寬度。如上所述，在此情況下，基於藉由直接觀察獲取的裂紋位置與藉由背面反射觀察獲取的裂紋位置的間隔，能夠更準確地獲取關於改質區域的寬度的資訊。 本發明的觀察裝置也可以構成為，還包括用於顯示資訊的顯示部，控制部，在運算處理之後控制顯示部，來執行使顯示部顯示關於裂紋位置的資訊的顯示處理。在此情況下，使用者能夠藉由顯示部掌握裂紋位置的資訊。其中，所謂裂紋位置的資訊，是指裂紋位置本身、基於裂紋位置能夠推算得到的關於改質區域的位置的資訊中包含的各種資訊中的至少一個。 根據本發明，能夠提供能夠更準確地獲取關於改質區域的位置的資訊的觀察裝置和觀察方法。
下面，參照附圖對一個實施型態進行詳細說明。其中，在各附圖的說明中，有時對於相同或相當的部分賦予相同符號，省略重複的說明。此外，在各圖中，有時表示由X軸、Y軸和Z軸規定的直角座標系。作為一例，X方向和Y方向是彼此交叉(正交)的第1水平方向和第2水平方向，Z方向是與X方向和Y方向交叉(正交)的鉛垂方向。 如圖1所示，鐳射加工裝置1具備載置台2、鐳射照射單元3(照射部)、多個攝影單元4、5、6、驅動單元7、控制部8和顯示器150(顯示部)。鐳射加工裝置1是藉由向對象物11照射鐳射光L來在對象物11形成改質區域12的裝置。 載置台2例如藉由吸附黏貼於對象物11的膜來支撐對象物11。載置台2能夠分別沿著X方向和Y方向移動，且能夠以與Z方向平行的軸線為中心線旋轉。 鐳射照射單元3將對於對象物11具有透射性的鐳射光L聚光來照射於對象物11。當鐳射光L聚光至由載置台2支撐的對象物11的內部時，在與鐳射光L的聚光點C對應的部分，鐳射光L特別會被吸收，能夠在對象物11的內部形成改質區域12。 改質區域12是密度、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，例如有熔融處理區域、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12具有裂紋容易從改質區域12延伸至鐳射光L的射入側及其相反側的特性。這樣的改質區域12的特性被利用於對象物11的切斷。 作為一例，當使載置台2沿著X方向移動，並使聚光點C相對於對象物11沿著X方向相對地移動時，以沿著X方向排成1排的方式形成多個改質點12s。1個改質點12s是藉由1個脈衝的鐳射光L的照射而形成的。1排改質區域12是排成1排的多個改質點12s的集合。相鄰的改質點12s根據聚光點C相對於對象物11的相對移動速度和鐳射光L的反復頻率，存在彼此相連的情況，以及彼此分開的情況。 攝影單元4拍攝形成於對象物11中的改質區域12，以及從改質區域12延伸出的裂紋的前端。 攝影單元5和攝影單元6在控制部8的控制下，利用從對象物11透射的光來拍攝被載置台2所支撐的對象物11。攝影單元5、6進行拍攝而獲得的圖像，作為一例，用於進行鐳射光L的照射位置的對準。 驅動單元7支撐鐳射照射單元3和多個攝影單元4、5、6。驅動單元7使鐳射照射單元3和多個攝影單元4、5、6沿著Z方向移動。 控制部8控制載置台2、鐳射照射單元3、多個攝影單元4、5、6和驅動單元7的動作。控制部8作為包含處理器、記憶體、暫存器和通訊裝置等的電腦裝置而構成。在控制部8中，處理器執行記憶體等中所讀取的軟體(程式)，控制記憶體和暫存器中的資料的讀出或寫入，以及通訊裝置所進行的通訊。 顯示器150具有作為接受使用者進行的資訊的輸入的輸入部的功能、和作為對使用者顯示資訊的顯示部的功能。 [對象物的結構] 本實施型態的對象物11如圖2及圖3所示為晶圓20。晶圓20具備半導體基板21和功能元件層22。在本實施型態中，說明晶圓20具備功能元件層22，但是晶圓20既可以具有功能元件層22，也可以不具有功能元件層22，也可以是裸晶圓。半導體基板21具有表面21a(第2面)和背面21b(第1面)。半導體基板21例如為矽基板。功能元件層22形成於半導體基板21的表面21a。功能元件層22包含沿著表面21a二維排列的多個功能元件22a。功能元件22a是例如光電二極體等的受光元件、鐳射二極體等的發光元件、記憶體等的電路元件等。功能元件22a也存在堆疊多個層而三維地構成的情況。另外，在半導體基板21，雖然設有顯示結晶方位的缺口21c，但是也可以取代缺口21c而設置定向平面。 晶圓20分別沿著多條線15按每個功能元件22a被切斷。多條線15從晶圓20的厚度方向觀察時，通過多個功能元件22a各自之間。更具體而言，線15從晶圓20的厚度方向觀察時，通過格線區域23的中心(寬度方向的中心)。格線區域23在功能元件層22以通過相鄰的功能元件22a之間的方式延伸。在本實施型態中，多個功能元件22a沿著表面21a以矩陣狀排列，多條線15設定為格子狀。另外，線15雖是虛擬線，但也可是實際上劃出的線。 [鐳射照射單元的結構] 如圖4所示，鐳射照射單元3具有光源31、空間光調變器32和聚光透鏡33。光源31例如藉由脈衝振盪方式來輸出鐳射光L。空間光調變器32調變從光源31輸出的鐳射光L。空間光調變器32例如是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。聚光透鏡33將藉由空間光調變器32調變的鐳射光L聚光。其中，聚光透鏡33也可以是校正環透鏡。 在本實施型態中，鐳射照射單元3分別沿著多條線15從半導體基板21的背面21b側對晶圓20照射鐳射光L，由此分別沿著多條線15在半導體基板21的內部形成2排改質區域12a、12b。改質區域12a是2排改質區域12a、12b中的最靠近表面21a的改質區域。改質區域12b是2排改質區域12a、12b中的最靠近改質區域12a的改質區域，且是最靠近背面21b的改質區域。 2排改質區域12a、12b在晶圓20的厚度方向(Z方向)上相鄰。2排改質區域12a、12b是藉由使2個聚光點C1、C2相對於半導體基板21沿著線15相對地移動而形成的。藉由空間光調變器32調變鐳射光L，使得例如聚光點C2相對於聚光點C1位於行進方向的後側且位於鐳射光L的射入側。其中，關於改質區域的形成，可以是單焦點，也可以是多焦點，可以是1個路徑，也可以是多個路徑。 鐳射照射單元3沿多個線15中的各個線15從半導體基板21的背面21b側對晶圓20照射鐳射光L。作為一例，相對於作為厚度400μm的單晶矽＜100＞基板的半導體基板21，使2個聚光點C1、C2分別對焦到與表面21a相距54μm的位置和至128μm的位置，沿多個線15的各個線15從半導體基板21的背面21b側對晶圓20照射鐳射光L。此時，例如在選取遍及2排改質區域12a、12b的裂紋14到達半導體基板21的表面21a的條件的情況下，令鐳射光L的波長為1099nm，脈衝寬度為700n秒，反復頻率為120kHz。此外，令聚光點C1的鐳射光L的輸出為2.7W，聚光點C2的鐳射光L的輸出為2.7W，令2個聚光點C1、C2相對於半導體基板21的相對移動速度為800mm/秒。其中，例如在加工路徑數為5的情況下，對於上述的晶圓20，例如也可以令ZH80(與表面21a相距328μm的位置)、ZH69(與表面21a相距283μm的位置)、ZH57(與表面21a相距234μm的位置)、ZH26(與表面21a相距107μm的位置)、ZH12(與表面21a相距49.2μm的位置)為加工位置。在此情況下，例如，也可以是，鐳射光L的波長為1080nm，脈衝寬度為400nsec，反復頻率為100kHz，移動速度為490mm/秒。 這樣的2排改質區域12a、12b和裂紋14的形成是在如下那樣的情況下實施的。即，在之後的步驟中，例如藉由研磨半導體基板21的背面21b而使半導體基板21薄化，並且使裂紋14露出到背面21b，分別沿著多條線15將晶圓20切斷為多個半導體元件的情況。 [檢查用攝影單元的結構] 如圖5所示，攝影單元4(攝影部)具有光源41、反射鏡42、物鏡43(聚光透鏡)和光檢測部44。攝影單元4對晶圓20進行攝影。光源41輸出相對於半導體基板21具有透射性的光I1。光源41例如由鹵素燈和濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I1。從光源41輸出的光I1會被反射鏡42反射而通過物鏡43，從半導體基板21的背面21b側照射至晶圓20。此時，載置台2如上述那樣支撐形成有2排改質區域12a、12b的晶圓20。 物鏡43用於使相對於半導體基板21具有透射性的光(透射光)I1朝向半導體基板21聚光。物鏡43使被半導體基板21的表面21a反射後的光I1通過。即，物鏡43使在半導體基板21中傳播後的光I1通過。物鏡43的數值孔徑(NA)例如是0.45以上。物鏡43具有校正環43a。校正環43a例如藉由調節構成物鏡43的多個透鏡的彼此之間的距離，來校正半導體基板21內的光I1所產生的像差。其中，作為校正像差的手段，不限於校正環43a，也可以是空間光調變器等其他校正手段。光檢測部44對從物鏡43和反射鏡42透射後的光I1進行檢測。光檢測部44例如由InGaAs攝影機構成，對近紅外線區域的光I1進行檢測。其中，檢測(攝影)近紅外線區域的光I1的手段不限於InGaAs攝影機，也可以是透射型共聚焦顯微鏡等進行透射型的攝影的其它攝影手段。 攝影單元4能夠拍攝出2排改質區域12a、12b各者以及多個裂紋14a、14b、14c、14d各自的前端(詳情後述)。裂紋14a是從改質區域12a向表面21a側延伸的裂紋。裂紋14b是從改質區域12a向背面21b側延伸的裂紋。裂紋14c是從改質區域12b向表面21a側延伸的裂紋。裂紋14d是從改質區域12b向背面21b側延伸的裂紋。 [對準校正用攝影單元的結構] 如圖6所示，攝影單元5具有光源51、反射鏡52、透鏡53和光檢測部54。光源51輸出相對於半導體基板21具有透射性的光I2。光源51例如由鹵素燈及濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I2。光源51也可與攝影單元4的光源41共用。從光源51輸出的光I2會被反射鏡52反射而通過透鏡53，從半導體基板21的背面21b側照射於晶圓20。 透鏡53使被半導體基板21的表面21a反射後的光I2通過。即，透鏡53使在半導體基板21中傳播後的光I2通過。透鏡53的數值孔徑是0.3以下。即，攝影單元4的物鏡43的數值孔徑比透鏡53的數值孔徑大。光檢測部54檢測通過透鏡53和反射鏡52的光I2。光檢測部54例如由InGaAs攝影機構成，檢測近紅外線區域的光I2。 攝影單元5在控制部8的控制下，從背面21b側將光I2照射於晶圓20，並且檢測從表面21a(功能元件層22)返回的光I2，藉此拍攝功能元件層22。並且，攝影單元5同樣在控制部8的控制下，從背面21b側將光I2照射於晶圓20，並且檢測從半導體基板21的改質區域12a、12b的形成位置返回的光I2，藉此獲取包含改質區域12a、12b的區域的圖像。這些圖像用於進行鐳射光L的照射位置的校準。攝影單元6除了相較於透鏡53為低倍率(例如，在攝影單元5中是6倍，在攝影單元6中是1.5倍)這點以外，具有與攝影單元5同樣的結構，並與攝影單元5同樣地用於校準。 [檢查用攝影單元的拍攝原理] 使用圖5所示的攝影單元4，如圖7所示，對於跨2排改質區域12a、12b的裂紋14到達了表面21a的半導體基板21，使焦點F(物鏡43的焦點)從背面21b側向表面21a側移動。在該情況下，如果使焦點F從背面21b側對焦到從改質區域12b向背面21b側延伸的裂紋14的前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖7的右側的圖像)。然而，即便使焦點F從背面21b側對焦到裂紋14本身和到達了表面21a的裂紋14的前端14e，也無法進行確認(圖7的左側的圖像)。另外，如果使焦點F從背面21b側對焦到半導體基板21的表面21a，則能夠確認到功能元件層22。 並且，使用圖5所示的攝影單元4，如圖8所示，對於跨2排改質區域12a、12b的裂紋14未到達表面21a的半導體基板21，使焦點F從背面21b側向表面21a側移動。在該情況下，即便使焦點F從背面21b側對焦到從改質區域12a向表面21a側延伸的裂紋14的前端14e，也無法確認到該前端14e(圖8的左側的圖像)。然而，如果使焦點F從背面21b側對焦到相對於表面21a位於與背面21b相反側的區域(即，相對於表面21a位於功能元件層22側的區域)，關於表面21a使與焦點F對稱的虛擬焦點Fv位於該前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖8的右側的圖像)。另外，虛擬焦點Fv是考慮了半導體基板21的折射率的關於表面21a與焦點F對稱的點。 以上那樣無法確認到裂紋14，推測是因為裂紋14的寬度比作為照明光的光I1的波長小。圖9和圖10是形成於作為矽基板的半導體基板21的內部的改質區域12及裂紋14的SEM(Scanning Electron Microscope)圖像。圖9的(b)是圖9的(a)所示的區域A1的放大圖像，圖10的(a)是圖9的(b)所示的區域A2的放大圖像，圖10的(b)是圖10的(a)所示的區域A3的放大圖像。像這樣，裂紋14的寬度是120nm左右，比近紅外線區域的光I1的波長(例如，1.1~1.2μm)還小。 根據以上事項所設想的攝影原理如下所述。如圖11的(a)所示，如果使焦點F位於空氣中，則光I1不會返回，因此會獲得漆黑的圖像(圖11的(a)的右側的圖像)。如圖11的(b)所示，如果使焦點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的(b)的右側的圖像)。如圖11的(c)所示，如果使焦點F從背面21b側對焦到改質區域12，則會因改質區域12使被表面21a反射而返回的光I1的一部分產生吸收、散射等，所以會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的改質區域12的圖像(圖11的(c)的右側的圖像)。 如圖12的(a)及(b)所示，如果使焦點F從背面21b側對焦到裂紋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)使光被局限在前端14e附近等，藉此使被表面21a反射而返回的光I1的一部分產生散射、反射、干涉、吸收等，所以會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的前端14e的圖像(圖12的(a)及(b)的右側的圖像)。如圖12的(c)所示，如果使焦點F從背面21b側對焦到裂紋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，故會獲得淨白的圖像(圖12的(c)的右側的圖像)。 [內部觀察的實施型態] 圖13是表示形成了改質區域的對象物的圖。圖13的(a)是以使改質區域露出的方式被切斷的對象物的截面照片。圖13的(b)是利用從對象物透射的光進行攝影而得到的對象物的圖像的一例。圖13的(c)是利用從對象物透射的光進行攝影而得到的對象物的圖像的另一例。如圖13的(a)所示，藉由鐳射光L的聚光，形成在對象物(這裡是半導體基板21)的改質區域12包括：位於半導體基板21的鐳射光L的射入面的相反側的面即表面21a側的缺陷(Void)區域12m；和比缺陷區域12m靠鐳射光L的射入面即背面21b側的缺陷上方區域12n。 當利用相對於半導體基板21具有透射性的光I1對形成了這樣的改質區域12的半導體基板21進行攝影時，如圖13的(b)、(c)所示，有時能夠確認到沿與Z方向和X方向交叉的方向延伸(相對於X方向具有角度)的裂紋14k的像。從Z方向看時，裂紋14k在圖13的(b)的例子中與Y方向大致平行，在圖13的(c)的例子中相對於Y方向稍微傾斜。這些裂紋14k的像，在一邊使光I1的聚光點沿Z方向移動一邊在多個位置對半導體基板21進行攝影時，與改質區域12相較之下，能夠在Z方向上的限定範圍內被清晰地檢測出。 圖14是關於Z方向上的改質區域和裂紋的位置的圖表。在圖14中，缺陷下端、缺陷上端、缺陷上方區域下端、和缺陷上方區域上端的繪製，是藉由截面觀察實際測定到的實測值。下端是指表面21a側的端部，上端是指背面21b側的端部。因此，例如缺陷上方區域下端是指缺陷上方區域12n的表面21a側的端部。 此外，圖14的圖表中的直接觀察和背面反射觀察的繪製，是基於利用光I1攝影得到的圖像中包含裂紋14k清晰的像的內部圖像被攝影得到時的Z方向的物鏡43的移動量(下面有時簡稱為“移動量”)運算得到的測算值，作為一例，是藉由基於AI的圖像判斷得到的值。直接觀察，是使光I1從背面21b射入，且不經過表面21a的反射直接使光I1的聚光點對準裂紋14k的情況(在上述的例子中，從背面21b側使焦點F與裂紋14k一致的情況)，背面反射觀察，是使光I1從背面21b射入，被表面21a反射了的光I1的聚光點對準裂紋14k的情況(在上述的例子中，相對於表面21a，從背面21b側使焦點F對準背面21b的相反側的區域，使關於表面21a與焦點F對稱的虛擬焦點Fv對準裂紋14k的情況)。 如圖14所示，在直接觀察中，在使改質區域12的形成位置在Z方向上位於不同的4個的情況C1~C4下，都在缺陷上方區域下端與缺陷上方區域上端之間檢測出裂紋14k，在背面反射觀察中，在情況C1下在大致與缺陷上方區域下端相同的位置檢測出裂紋14k，在情況C2~C4下在缺陷上方區域下端與缺陷上端之間檢測出裂紋14k。Z方向上的改質區域12的寬度，是缺陷下端與缺陷上方區域上端之間的距離。這樣，裂紋14k與改質區域12本身相較之下，能夠在Z方向上被更精準地檢測出。 因此，藉由獲取在Z方向上出現裂紋14k時的內部圖像的移動量，能夠更準確地獲取關於改質區域12的位置的資訊。其中，圖14的縱軸表示與背面的距離，這裡的背面是相對於光I1的射入面的背面，對半導體基板21而言是表面21a。此外，圖15是在截面照片對情況C1下的檢測結果進行繪製而得到的。 在本實施型態中，基於以上那樣的發現，藉由內部觀察檢測裂紋14k，獲取關於改質區域12的位置的資訊。接著對本實施型態的觀察方法進行說明。在該觀察方法中，裂紋14k是檢測對象的對象裂紋。 圖16是表示本實施型態的觀察方法的一例的流程圖。如圖16所示，這裡，為了準備形成了改質區域的對象物，進行鐳射加工(步驟S11：準備步驟)。但是，作為觀察方法的一個步驟，鐳射加工的步驟不是必不可少的，例如也可以準備使用其他鐳射加工裝置(或利用鐳射加工裝置1在另外的時間)形成了改質區域12的對象物。 在該步驟S11中，如圖17所示，準備包括半導體基板21的對象物。半導體基板21包括背面(第1面)21b和背面21b的相反側的表面(第2面)21a。在半導體基板21，設定了在沿背面21b和表面21a的X方向上延伸的線15。半導體基板21為了使背面21b為鐳射光L的射入面，以背面21b面對鐳射照射單元3的方式被載置台2支撐。在此狀態下，控制部8一邊控制鐳射照射單元3，一邊控制驅動單元7和/或載置台2的移動機構，使半導體基板21沿X方向相對移動，使鐳射光L的聚光點C沿線15相對於半導體基板21相對移動。 此時，控制部8顯示用於使空間光調變器32將鐳射光L分為多個(這裡是2個)的鐳射光L1、L2的圖案。由此，在半導體基板21的內部，以使得在Z方向上間隔距離Dz、並且在X方向上間隔距離Dx的方式，形成鐳射光L1、L2各自的聚光點C1、C2。其結果是，在半導體基板21中，沿著線15形成多個(這裡是2排)的改質區域12a、12b。因此，這裡，X方向為聚光點C1、C2前進的加工前進方向。 這樣，這裡，控制部8藉由對鐳射照射單元3(照射部)的控制，沿著線15的延伸方向即X方向對半導體基板21照射鐳射光L，執行在半導體基板21形成沿X方向排列的多個改質區域12與從改質區域12延伸的裂紋(裂紋14、14k)的鐳射加工處理。在圖17及其之後的附圖中，省略了在半導體基板21的表面21a形成的功能元件層22。 接著，進行內部觀察。即，在接下來的步驟中，使半導體基板21移動至觀察位置(步驟S12)。更具體而言，控制部8藉由控制驅動單元7和/或載置台2的移動機構，使半導體基板21相對移動至攝影單元4的物鏡43的正下方的位置。在另外準備了形成了改質區域12的半導體基板21的情況下，例如也可以由用戶將該半導體基板21載置在觀察位置。 接著，如圖18所示，利用相對於半導體基板21具有透射性的光(透射光)I1，進行半導體基板21的攝影(步驟S13：攝影步驟)。在該步驟S13中，藉由對攝影單元4(攝影部)的控制，執行下述的攝影處理：使光I1從半導體基板21的背面21b射入至半導體基板21的內部，利用光I1對從改質區域12延伸的裂紋中沿與Z方向和X方向交叉的方向延伸的裂紋14k即對象裂紋進行攝影的攝影處理。Y方向是與作為加工前進方向的X方向、以及同背面21b和表面21a交叉的Z方向交叉的方向的一例。 更具體而言，在步驟S13中，控制部8藉由控制驅動單元7(移動部)和攝影單元4，使攝影單元4沿Z方向移動，使光I1的聚光點位於半導體基板21的內部的多個位置而對半導體基板21進行攝影，獲取多個內部圖像ID。在本實施型態中，物鏡43與攝影單元4一體地移動。因此，使攝影單元4移動也是使物鏡43移動，攝影單元4的移動量與物鏡43的移動量是同等的。 此時，控制部8藉由對驅動單元7的控制，使攝影單元4在Z方向上移動，一邊使光I1的聚光點(焦點F，虛擬焦點Fv)在Z方向上移動，一邊進行多次半導體基板21的攝影。使光I1的聚光點移動的範圍，可以是半導體基板21的厚度的全範圍，但是在這裡，在步驟S11的鐳射加工時，能夠選擇一部分的範圍RA，該一部分的範圍RA包括：為了形成改質區域12a、12b而使鐳射光L1、L2的聚光點C1、C2對準的Z方向的位置。進行多次攝影時Z方向上的攝影單元4的移動的間隔，即，半導體基板21的攝影間隔是任意的，從更準確地檢測裂紋14k的觀點來看，更細緻地設定較佳。攝影間隔，一例是1μm以內，這裡是0.2μm。 進一步，這裡，控制部8控制攝影單元4和驅動單元7，執行半導體基板21的直接觀察和背面反射觀察。更具體而言，控制部8首先執行下述的第1攝影處理：使光I1從背面21b射入至半導體基板21，並使攝影單元4沿Z方向移動，一邊使沒有經過表面21a的反射的光I1的聚光點(焦點F)從背面21b側向表面21a側移動，一邊在Z方向的多個位置對半導體基板21進行攝影，作為內部圖像ID獲取多個第1內部圖像ID1。該第1攝影處理是直接觀察。 並且，控制部8執行下述的第2攝影處理：使光I1從背面21b射入至對象物，並使攝影單元4沿Z方向移動，一邊使被表面21a反射了的光I1的聚光點(虛擬焦點Fv)從表面21a側朝向背面21b側移動一邊在多個位置對半導體基板21進行攝影，藉此，作為內部圖像ID獲取多個第2內部圖像ID2。該第2攝影處理是相對於光I1的射入面從背面(這裡，在半導體基板21的結構上稱為表面21a)側進行的觀察，因此是背面反射觀察。 在接下來的步驟中，保存關於藉由步驟S13的攝影獲取的內部圖像ID的攝影資料(步驟S14)。如上所述，在步驟S13中，控制部8一邊藉由對驅動單元7的控制使攝影單元4(即光I1的聚光點)沿Z方向移動一邊進行攝影。因此，控制部8能夠獲取對各個內部圖像進行攝影時的攝影單元4的移動量。這裡，關於該移動量的資訊能夠與各個內部圖像ID相對應，並作為攝影資料被保存。其中，攝影資料不論控制部8和鐳射加工裝置1的內外，都能夠保存在控制部8能夠訪問的任意儲存裝置中。 攝影單元4(物鏡43)的移動量，作為一例，能夠為從光I1的聚光點對準半導體基板21的背面21b的狀態的位置起，使攝影單元4沿Z方向移動而使光I1的聚光點對準半導體基板21的內部的所希望的位置的情況下的攝影單元4的移動量。 接著，控制部8從規定的儲存裝置輸入攝影資料(步驟S15)。然後，控制部8對裂紋14k的形成狀態進行判斷(步驟S16)。這裡，作為一例，控制部8藉由圖像識別自動地判斷多個內部圖像ID中的裂紋14k的像相對清晰的內部圖像ID(進行AI判斷)。這裡，對藉由AI判斷來檢測裂紋、改質區域的演算法的一例進行說明。 圖20和圖21是對裂紋檢測進行說明的圖。圖20圖示了內部觀察結果(半導體基板21的內部圖像)。控制部8對於圖20的(a)所示的半導體基板21的內部圖像，首先，檢測直線組140。在直線組140的檢測中，例如能夠使用Hough變換或LSD(Line Segment Detector：直線段檢測演算法)等演算法。Hough變換，是對通過圖像上的所有點的全部直線進行檢測，對更多地通過藉由特徵點的直線賦予權重而檢測直線的方法。LSD是，藉由計算圖像內的亮度值的斜率和角度而推算成為線段的區域，藉由將該區域近視為矩形而檢測直線的方法。 接著，控制部8藉由如圖21所示的那樣對直線組140運算與裂紋線的類似度，而從直線組140檢測裂紋14。裂紋線，如圖21的上圖所示，具有相對於線上的亮度值在Y方向上前後非常明亮的特徵。因此，控制部8例如將檢測出的直線組140的所有畫素的亮度值與Y方向的前後比較，將其差在前後都是閾值以上的畫素數量作為類似度的分數。然後，將檢測出的多個直線組140中與裂紋線的類似度的分數最高的作為該圖像的代表值。代表值越高，成為存在裂紋14的可能性越高的指標。控制部8藉由將多個圖像的代表值相比較，將分數相對較高的圖像作為裂紋圖像候選。 圖22~圖24是對傷痕檢測進行說明的圖。圖22圖示了內部觀察結果(半導體基板21的內部圖像)。控制部8對於圖22的(a)所示的半導體基板21的內部的圖像，將圖像內的角落(邊緣的聚集)作為關鍵點檢測出，檢測其位置、大小、方向而檢測出特徵點250。這樣檢測特徵點的方法，已知Eigen，Harris，Fast，SIFT，SURF，STAR，MSER，ORB，AKAZE等。 這裡，如圖23所示，傷痕280因為圓形、矩形等形狀以一定間隔排列，因此作為角落的特徵強。因此，藉由統計圖像內的特徵點250的特徵量，能夠高精度地檢測出傷痕280。如圖24所示，比較在深度方向上轉移而攝影得到的每個圖像的特徵量合計，能夠確認表示每個改質層的裂紋排量的山的變化。控制部8將該變化的峰推算為傷痕280的位置。藉由這樣統計特徵量，不僅能夠推算傷痕位置，而且能夠推算脈衝間距。 對於以上的AI判斷的說明，是關於沿X方向延伸的裂紋14和傷痕280者，但是沿與Z方向和X方向交叉的方向延伸的裂紋14k，也能夠利用相同的演算法，藉由比較多個內部圖像ID的代表值，將分數相對較高的判斷為該裂紋14k的像相對清晰的內部圖像ID。 作為一例，圖19是在Z方向上彼此不同的位置攝影得到的多個內部圖像ID。在圖19中，以(d)所示的內部圖像IDd的攝影位置為中心，(c)是向背面21b側去1μm的攝影位置的內部圖像IDc，(b)是向背面21b側去3μm的攝影位置的內部圖像IDb，(a)是向背面21b側去5μm的攝影位置的內部圖像IDa，(e)向表面21a側去1μm的攝影位置的內部圖像IDe，(f)是向表面21a側去3μm的攝影位置的內部圖像IDf，(g)是向表面21a側去5μm的攝影位置的內部圖像IDg。這裡的攝影位置是半導體基板21的內部的值。 在圖19所示的例子中，在內部圖像IDd中裂紋14k的像最清晰，據此藉由控制部8能夠判斷內部圖像IDd為分數相對較高且該裂紋14k的像相對清晰的內部圖像(即，能夠判斷為在內部圖像IDd中檢測出裂紋14k)。控制部8能夠獲取攝影得到內部圖像IDd時的移動量。因此，控制部8能夠基於攝影得到內部圖像IDd時的移動量運算裂紋14k的裂紋位置。 這樣，控制部8執行下述的運算處理：基於多個內部圖像ID和攝影得到各個內部圖像ID時的攝影單元4的移動量，對在與Z方向和X方向交叉的方向上延伸的裂紋14k即對象裂紋在Z方向上的位置即裂紋位置進行運算。更具體而言，控制部8在運算處理中判斷多個內部圖像ID中裂紋14k的像清晰的內部圖像ID，基於攝影得到所判斷的該內部圖像ID時的移動量來運算裂紋位置。裂紋位置例如藉由對移動量乘以規定的校正係數而能夠運算得到。校正係數例如能夠根據物鏡43的NA、半導體基板21的折射率等求取。 控制部8能夠對藉由直接觀察而獲取的第1內部圖像ID1、和藉由背面反射觀察而獲取的第2內部圖像ID2這兩者進行上述的裂紋14k的裂紋位置的運算。由此，控制部8能夠運算與第1內部圖像ID1對應且相對地位於背面21b側的裂紋14k的裂紋位置、和與第2內部圖像ID2對應且相對地位於表面21a側的裂紋14k的裂紋位置。 即，在此情況下，控制部8執行第1運算處理和第2運算處理，其中，在第1運算處理中，判斷多個第1內部圖像ID1中裂紋14k清晰的第1內部圖像，基於攝影得到所判斷的該第1內部圖像時的攝影單元4的移動量，來運算作為裂紋位置的第1裂紋位置Z1，在第2運算處理中，判斷多個第2內部圖像ID2中裂紋14k清晰的第2內部圖像，基於攝影得到所判斷的該第2內部圖像時的攝影單元4的移動量，來運算作為裂紋位置的第2裂紋位置Z2(關於第1裂紋位置Z1和第2裂紋位置Z2的一例，參照圖15)。相對地位於背面21b側的第1裂紋位置Z1與相對地位於表面21a側的第2裂紋位置Z2之間的距離，界定改質區域12中的形成了裂紋14k的部分(裂紋起始部)的寬度。 接著，在步驟S16中，控制部8基於所獲取的裂紋位置等來推算改質區域12的位置等。即，這裡，控制部8執行下述的推算處理：基於改質區域12的形成條件(這裡是鐳射加工的加工條件)和裂紋位置，來推算改質區域12的背面21b側的端部(缺陷上方區域上端)在Z方向上的位置、改質區域12的表面21a側的端部(缺陷下端)在Z方向上的位置、和改質區域12在Z方向上的寬度(缺陷上方區域上端與缺陷下端的間隔)中的至少一個。 這裡，控制部8基於直接觀察來運算背面21b側的裂紋14k(上方裂紋)的第1裂紋位置Z1，基於背面反射觀察來運算表面21a側的裂紋14k(下方裂紋)的第2裂紋位置Z2。因此，控制部8，作為上方裂紋的第1裂紋位置Z1和下方裂紋的第2裂紋位置Z2的間隔，能夠運算半導體基板21內部的裂紋起始部的寬度。 然後，控制部8，例如藉由對運算得到的裂紋起始部的寬度乘以關於鐳射加工的加工條件的係數，能夠運算半導體基板21的內部的改質區域12在Z方向上的寬度。這裡的係數，例如基於鐳射加工時的鐳射光L的波長、像差校正量、脈衝寬度和脈衝能量等影響改質區域12的形成的各種條件而決定。這裡的係數在一例中為3.0左右。 這樣，控制部8在推算處理中，能夠基於改質區域12的形成條件(鐳射加工的加工條件)和第1裂紋位置Z1與第2裂紋位置Z2的間隔，推算改質區域12在Z方向上的寬度。 另一方面，控制部8藉由從上方裂紋的第1裂紋位置Z1減去所假設的改質區域12的整體的寬度即假設改質區域寬度，能夠運算改質區域12的表面21a側的下端的位置。假設改質區域寬度，例如能夠基於鐳射加工時的鐳射光L的波長、像差校正量、脈衝寬度和脈衝能量等影響改質區域12的形成的各種條件而決定。假設改質區域寬度作為一例是20μm左右。 此外，控制部8藉由從下方裂紋的第2裂紋位置Z2減去所假設的缺陷區域12m的寬度即假設缺陷區域寬度，能夠運算改質區域12的表面21a的下端的位置。假設缺陷區域寬度例如能夠基於鐳射加工時的鐳射光L的波長、像差校正量、脈衝寬度和脈衝能量等影響改質區域12的形成的各種條件而決定。假設缺陷區域寬度作為一例是10μm左右。 進一步，控制部8藉由對下方裂紋的第2裂紋位置Z2加上所假設的缺陷上方區域12n的寬度即假設缺陷上方區域寬度，能夠運算改質區域12的背面21b側的上端的位置。假設缺陷上方區域寬度例如能夠基於鐳射加工時的鐳射光L的波長、像差校正量、脈衝寬度和脈衝能量等影響改質區域12的形成的各種條件而決定。假設缺陷上方區域寬度，作為一例是10μm左右。 如上前述，控制部8在步驟S16中，推算並獲取關於改質區域12的位置的各種資訊。在接著的步驟中，控制部8將步驟S16的判斷結果的資訊輸出至任意的儲存裝置(步驟S17)，並保存在該儲存裝置中(步驟S18)。之後，根據需要，以能夠接受使用者的輸入的狀態使顯示器150顯示各種資訊(步驟S19)，完成處理。顯示器150顯示的資訊，例如是第1裂紋位置Z1、第2裂紋位置Z2、起始部寬度、改質區域12的端部的位置、和改質區域12在Z方向上的寬度等。這樣，控制部8在步驟S19中，藉由對顯示器150的控制，執行使顯示器150顯示裂紋位置的資訊的顯示處理。 藉由如上方式，利用鐳射加工裝置1進行的觀察方法結束。在本實施型態中，藉由鐳射加工裝置1中的攝影單元4、驅動單元7和控制部8進行觀察方法。換言之，在鐳射加工裝置1中，由攝影單元4、驅動單元7和控制部8構成觀察裝置1A(參照圖1)，其中，攝影單元4用於利用相對於半導體基板21具有透射性的光I1來對半導體基板21進行攝影，驅動單元7用於使攝影單元4相對於半導體基板21相對地移動，控制部8至少用於控制攝影單元4和驅動單元7。 如以上所說明的那樣，在成為本實施型態的觀察方法和實施觀察方法的觀察裝置1A的觀察對象的半導體基板21中，形成了沿X方向排列的改質區域12和從改質區域12延伸的裂紋14、14k。對於這樣的半導體基板21，能夠使用從半導體基板21透射的光I1對在與Z方向和X方向交叉的方向上延伸的裂紋14k進行攝影。與Z方向和X方向交叉的裂紋14k，能夠在Z方向上，比改質區域12本身更精準地被攝影(檢測出)。因此，例如，如果獲取對裂紋14k攝影時的攝影單元4的移動量等資訊，就能夠基於該移動量，更準確地獲取關於改質區域12的位置的資訊。 此外，本實施型態的觀察裝置1A具備用於使光I1的聚光點相對於半導體基板21相對地移動的驅動單元7。在攝影處理中，控制部8藉由對攝影單元4和驅動單元7的控制，使攝影單元4沿Z方向移動，使光I1的聚光點位於半導體基板21的內部的多個位置而對半導體基板21進行攝影，獲取多個內部圖像ID。並且，控制部8在攝影處理之後，執行下述的運算處理：基於多個內部圖像ID和攝影得到各個內部圖像ID時的攝影單元4在Z方向上的移動量，對裂紋14k在Z方向上的位置即裂紋位置(第1裂紋位置Z1和第2裂紋位置Z2)進行運算。這樣，能夠基於對裂紋14k進行攝影時的攝影單元4的移動量，更準確地獲取關於改質區域12的位置的資訊。 此外，在本實施型態的觀察裝置1A中，在運算處理中，控制部8判斷多個內部圖像ID中裂紋14k的像清晰的內部圖像，基於攝影得到所判斷的該內部圖像時的攝影單元4的移動量來運算裂紋14k的裂紋位置。這樣，藉由利用控制部8進行裂紋14k清晰的內部圖像的判斷，能夠更準確運算裂紋14k的位置。 此外，在本實施型態的觀察裝置1A中，控制部8在運算處理之後執行下述的推算處理：基於改質區域12的形成條件和裂紋14k的裂紋位置，推算改質區域12的背面21b側的端部在Z方向上的位置、改質區域12的表面21a側的端部在Z方向上的位置、和改質區域12在Z方向上的寬度中的至少一個。改質區域12的形狀、尺寸，例如有時與鐳射加工的加工條件(例如，鐳射的波長、脈衝寬度、脈衝能量和像差校正量等)等改質區域的形成條件相應地發生變化。因此，這樣，如果利用鐳射加工的加工條件等改質區域12的形成條件和裂紋14k的位置，就能夠更準確地獲取關於改質區域12的位置的資訊。 此外，在本實施型態的觀察裝置中，在攝影處理中，控制部8執行第1攝影處理和第2攝影處理，其中，在第1攝影處理中，使光I1從背面21b射入至半導體基板21，並使攝影單元4移動，由此一邊使沒有經過表面21a的反射的光I1的聚光點從背面21b側向表面21a側移動，一邊在多個位置對半導體基板21進行攝影，作為內部圖像ID獲取多個第1內部圖像ID1，在第2攝影處理中，使光I1從背面21b射入至半導體基板21，並使攝影單元4移動，藉此一邊使被表面21a反射的光I1的聚光點從表面21a側向背面21b側移動，一邊在多個位置對半導體基板21進行攝影，作為內部圖像ID獲取多個第2內部圖像ID2。 這樣，如果藉由使用從半導體基板21的背面21b射入但是沒有經過表面21a的反射的光I1進行的半導體基板21的攝影(直接觀察)、和使用從半導體基板21的背面21b射入並被表面21a反射的光I1進行的半導體基板21的攝影(背面反射觀察)分別獲取內部圖像，就能夠利用基於攝影得到該內部圖像時的攝影單元4的移動量來獲取的裂紋位置，更準確地獲取關於改質區域12的位置的資訊。 此外，在本實施型態的觀察裝置1A中，在運算處理中，控制部8執行第1運算處理和第2運算處理，其中，在第1運算處理中，判斷多個第1內部圖像ID1中裂紋14k清晰的第1內部圖像，基於攝影得到所判斷的該第1內部圖像時的攝影單元4的移動量，對作為裂紋位置的第1裂紋位置Z1進行運算，在第2運算處理中，判斷多個第2內部圖像ID2中裂紋14k清晰的第2內部圖像，基於攝影得到所判斷的該第2內部圖像時的攝影單元4的移動量，對作為裂紋位置的第2裂紋位置Z2進行運算。此外，在推算處理中，控制部8能夠基於改質區域12的形成條件和第1裂紋位置Z1與第2裂紋位置Z2的間隔，推算改質區域12在Z方向上的寬度。如上所述，在此情況下，能夠基於藉由直接觀察獲取的第1裂紋位置Z1與藉由背面反射觀察獲取的第2裂紋位置Z2的間隔，更準確獲取關於改質區域12的寬度的資訊。 進一步，本實施型態的觀察裝置1A還具備用於顯示資訊的顯示器150。而且，控制部8也可以在運算處理之後，藉由對顯示器150的控制，執行使顯示器150顯示裂紋位置的資訊的顯示處理。在此情況下，使用者能夠藉由顯示器150掌握裂紋位置的資訊。其中，裂紋位置的資訊，是裂紋位置本身、基於裂紋位置能夠推算的關於改質區域12的位置的資訊中包含的各種資訊中的至少一個。 上述的實施型態是用於說明本發明的一個型態者。因此，本發明不限定於上述實施型態，能夠被任意地改變。 例如，在上述實施型態中，作為用於使物鏡43相對於半導體基板21沿Z方向相對移動的手段，例示了使物鏡43與攝影單元4一起移動的驅動單元7。但是，例如也可以利用致動器僅使物鏡43沿Z方向移動。 此外，在上述實施型態中，說明了在步驟S16中控制部8自動地進行圖像的判斷的例子，但是也可以是，控制部8基於用戶的判斷結果獲取裂紋14k的裂紋位置。在此情況下，控制部8例如使顯示器150顯示多個內部圖像ID，並且使顯示器150顯示催促從多個內部圖像ID判斷(選擇)裂紋14k的像清晰的一個內部圖像的資訊。並且，控制部8能夠藉由顯示器150接受該判斷結果的輸入，基於與判斷結果對應的內部圖像ID的移動量運算裂紋14k的裂紋位置。在此情況下，顯示器150是用於顯示資訊的顯示部，並且也是接受輸入的輸入接受部。在此情況下，控制部8的用於進行圖像識別等的處理負荷被減輕。 此外，在上述實施型態中，在步驟S13中，對1個改質區域12的觀察，進行直接觀察和背面反射觀察這兩者，獲取了作為內部圖像ID的第1內部圖像ID1和第2內部圖像ID2。但是，在步驟S13中，也可以僅進行直接觀察和背面反射觀察中的一個。在此情況下，因為能夠獲得第1內部圖像ID1和第2內部圖像ID2中的一者，所以也可以基於該一者推算改質區域12的端部的位置、寬度。
1:鐳射加工裝置 1A:觀察裝置 2:載置台 3:鐳射照射單元 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:改質區域 12b:改質區域 12s:改質點 12m:缺陷區域 12n:缺陷上方區域 14:裂紋 14a:裂紋 14b:裂紋 14c:裂紋 14d:裂紋 14k:裂紋 14e:前端 15:線 20:晶圓 21:半導體基板 21a:表面 21b:背面 21c:缺口 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:反射鏡 43:物鏡 43a:校正環 44:光檢測部 51:光源 52:反射鏡 53:透鏡 54:光檢測部 140:檢測直線組 150:顯示器 250:特徵點 280:傷痕 A1:區域 A2:區域 A3:區域 C:聚光點 C1:聚光點 C2:聚光點 Dx:間隔距離 Dz:間隔距離 F:焦點 Fv:虛擬焦點 I1:光 I2:光 ID:內部圖像 ID1:內部圖像 ID2:內部圖像 IDa:內部圖像 IDb:內部圖像 IDc:內部圖像 IDd:內部圖像 IDe:內部圖像 IDf:內部圖像 IDg:內部圖像 L:鐳射光 L1:鐳射光 L2:鐳射光 RA:範圍 S11:鐳射加工 S12:對象物移動 S13:攝影 S14:保存攝影資料 S15:輸入資料 S16:判定狀態 S17:輸出判定結果 S18:保存資料 S19:顯示 Z1:第1裂紋位置 Z2:第2裂紋位置
[圖1]是一個實施型態的鐳射加工裝置的結構圖。 [圖2]是一個實施型態的晶圓的俯視圖。 [圖3]是圖2所示的晶圓的一部分的截面圖。 [圖4]是圖1所示的鐳射照射單元的結構圖。 [圖5]是圖1所示的檢查用攝影單元的結構圖。 [圖6]是圖1所示的對準校正用攝影單元的結構圖。 [圖7]是用於說明圖5所示的檢查用攝影單元的攝影原理的晶圓的截面圖、和該檢查用攝影單元所獲得的各部位處的圖像。 [圖8]是用於說明圖5所示的檢查用攝影單元的攝影原理的晶圓的截面圖、和該檢查用攝影單元所獲得的各部位處的圖像。 [圖9]是形成在半導體基板的內部的改質區域和裂紋的SEM圖像。 [圖10]是形成在半導體基板的內部的改質區域和裂紋的SEM圖像。 [圖11]是用於說明圖5所示的檢查用攝影單元的攝影原理的示意圖。 [圖12]是用於說明圖5所示的檢查用攝影單元的攝影原理的示意圖。 [圖13]是表示形成了改質區域的對象物的圖。 [圖14]是關於Z方向上的改質區域和裂紋的位置的圖表。 [圖15]是在對象物的截面照片中對檢測結果進行繪製而得到的圖。 [圖16]是表示本實施型態的觀察方法的一例的流程圖。 [圖17]是表示圖17所示的觀察方法的一個步驟的圖。 [圖18]是表示圖17所示的觀察方法的一個步驟的圖。 [圖19]是在Z方向上彼此不同的位置攝影得到的多個內部圖像。 [圖20]是對裂紋檢測進行說明的圖。 [圖21]是對裂紋檢測進行說明的圖。 [圖22]是對傷痕檢測進行說明的圖。 [圖23]是對傷痕檢測進行說明的圖。 [圖24]是對傷痕檢測進行說明的圖。
2:載置台
3:鐳射照射單元
12:改質區域
12a:改質區域
12b:改質區域
15:線
21b:背面
21:半導體基板
21a:表面
31:光源
32:空間光調變器
33:聚光透鏡
C:聚光點
C1:聚光點
C2:聚光點
Dx:間隔距離
Dz:間隔距離
L:鐳射光
L1:鐳射光
L2:鐳射光

Claims (8)

  1. 一種觀察裝置，其特徵在於，具備： 用於利用相對於對象物具有透射性的透射光來對前述對象物進行攝影的攝影部；和 用於至少控制前述攝影部的控制部， 前述對象物具有第1面和前述第1面的相反側的第2面， 在前述對象物形成有在沿前述第1面和前述第2面的X方向上排列的改質區域和從前述改質區域延伸的裂紋， 前述控制部藉由控制前述攝影部來進行下述的攝影處理：使前述透射光從前述第1面射入至前述對象物的內部，並利用前述透射光對對象裂紋進行攝影，其中前述對象裂紋是前述裂紋中在與前述第1面和前述第2面交叉的Z方向以及與前述X方向交叉的方向上延伸的前述裂紋。
  2. 如請求項1所述的觀察裝置，其中： 具備用於使聚光透鏡相對於前述對象物相對地移動的移動部，前述聚光透鏡用於將前述透射光聚光於前述對象物， 在前述攝影處理中，前述控制部控制前述攝影部和前述移動部而使前述聚光透鏡沿前述Z方向相對移動，使得前述透射光的聚光點位於前述對象物的內部的多個位置來對前述對象物進行攝影，藉此獲取多個內部圖像， 前述控制部，在前述攝影處理之後執行下述的運算處理：基於多個前述內部圖像和對前述內部圖像的各個進行攝影時的前述聚光透鏡在前述Z方向上的移動量，來對作為前述對象裂紋在前述Z方向上的位置的裂紋位置進行運算。
  3. 如請求項2所述的觀察裝置，其中： 在前述運算處理中，前述控制部判斷多個前述內部圖像中的前述對象裂紋的像清晰的前述內部圖像，基於對判斷出的該內部圖像進行攝影時的前述聚光透鏡的前述移動量來運算前述裂紋位置。
  4. 如請求項3所述的觀察裝置，其中： 前述控制部，在前述運算處理之後執行下述的推算處理：基於前述改質區域的形成條件和前述裂紋位置，來推算前述改質區域的前述第1面側的端部在前述Z方向上的位置、前述改質區域的前述第2面側的端部在前述Z方向上的位置、以及前述改質區域在前述Z方向上的寬度中的至少1個。
  5. 如請求項2~4中任一項所述的觀察裝置，其中： 在前述攝影處理中，前述控制部執行第1攝影處理和第2攝影處理， 在前述第1攝影處理中，使前述透射光從前述第1面射入至前述對象物，並使前述聚光透鏡沿前述Z方向相對移動，來一邊使沒有經過前述第2面的反射的前述透射光的前述聚光點從前述第1面側向前述第2面側移動，一邊在多個位置對前述對象物進行攝影，藉此獲取多個第1內部圖像作為前述內部圖像， 在前述第2攝影處理中，使前述透射光從前述第1面射入至前述對象物，並使前述聚光透鏡沿前述Z方向相對移動，來一邊使在前述第2面反射的前述透射光的前述聚光點從前述第2面側向前述第1面側移動，一邊在多個位置對前述對象物進行攝影，藉此獲取多個第2內部圖像作為前述內部圖像。
  6. 如請求項5所述的觀察裝置，其中： 在前述運算處理中，前述控制部執行第1運算處理和第2運算處理， 在前述第1運算處理中，判斷多個前述第1內部圖像中的前述對象裂紋清晰的前述第1內部圖像，基於對判斷出的該第1內部圖像進行攝影時的前述聚光透鏡的前述移動量，來運算作為前述裂紋位置的第1裂紋位置， 在前述第2運算處理中，判斷多個前述第2內部圖像中的前述對象裂紋清晰的前述第2內部圖像，基於對判斷出的該第2內部圖像進行攝影時的前述聚光透鏡的前述移動量，來運算作為前述裂紋位置的第2裂紋位置， 前述控制部基於前述改質區域的形成條件以及前述第1裂紋位置與前述第2裂紋位置的間隔，來推算前述改質區域在前述Z方向上的寬度。
  7. 如請求項2~6中任一項所述的觀察裝置，其中： 進一步具備用於顯示資訊的顯示部， 前述控制部，在前述運算處理之後控制前述顯示部，來執行使前述顯示部顯示關於前述裂紋位置的資訊的顯示處理。
  8. 一種觀察方法，其特徵在於，具備： 準備對象物的準備步驟，前述對象物具有第1面和前述第1面的相反側的第2面，在前述對象物形成有在沿前述第1面和前述第2面的X方向上排列的改質區域和從前述改質區域延伸的裂紋；和 攝影步驟，在準備步驟之後，使從前述對象物透射的透射光從前述第1面射入至前述對象物，並利用前述透射光對對象裂紋進行攝影，前述對象裂紋是前述裂紋中在與前述第1面和前述第2面交叉的Z方向以及與前述X方向交叉的方向上延伸的前述裂紋。
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