TW202235195A - 觀察裝置及觀察方法 - Google Patents

Abstract

本發明的鐳射加工裝置，其具備：具有光源、物鏡和光檢測部的攝影單元；使攝影單元在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元；使物鏡在Z方向上移動的致動器；和控制部，控制部實行：第一控制，以使攝影單元移動至使背面成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元；和第二控制，在第一控制後，以使物鏡移動至使背面與表面間的區域即第一區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器，並且以使物鏡移動至作為使相對於背面為表面的相反側的區域的第二區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器。

Description

觀察裝置及觀察方法

本發明的一個型態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，而從半導體基板的一個面側對晶圓照射鐳射，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。日本特開2017-64746號公報所記載的鐳射加工裝置具備攝影部(例如紅外線攝影機)，能夠從半導體基板的一個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。

在上述那樣的鐳射加工裝置中觀察與改質區域相關的資訊(例如從改質區域延伸的龜裂)的情況下，例如，對於從改質區域向另一個面(被照射鐳射的一個面的相反側的面)延伸的龜裂的前端，不能藉由將該前端作為聚光點檢測該前端，而能夠藉由將相對於另一個面與該前端對稱的點作為聚光點來檢測該前端。如此，甚至相對於另一個面對稱的點也需要作為聚光點的情況下等，攝影區域變大。通常藉由使整個攝影部移動的控制單元使攝影部在上下方向(Z方向)上移動，但在攝影區域較大的情況下不能充分高速地進行聚光位置移動。聚光位置移動所需的時間比攝影速率長，攝影節拍下降成為問題。此外，假設實現了高速地進行聚光位置移動的情況下，會由於使整個攝影部高速地運動而在移動後振動難以平息，而在振動平息之前不能進行攝影，因此結果是攝影節拍下降。

本發明的一個型態是鑒於上述情況而完成，其涉及能夠實現攝影節拍提高的觀察裝置和觀察方法。

本發明的一個型態的觀察裝置是觀察具有第一表面和第二表面且藉由從第一表面側照射鐳射光而在內部形成有改質區域的晶圓的觀察裝置，其特徵在於，具備：攝影部，其具有對晶圓輸出具有透射性的光的光源、將從光源輸出的光聚光於晶圓的聚光位置的聚光透鏡和檢測在晶圓中傳播的光的光檢測部；支撐攝影部並且使攝影部在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元；設置在聚光透鏡並使聚光透鏡在Z方向上移動的致動器；和控制部，控制部實行：第一控制，以使攝影部移動至使第二表面成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元；和第二控制，在第一控制後，以使聚光透鏡移動至使第二表面與第一表面間的區域即第一區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器，並且以使聚光透鏡移動至使相對於第二表面為第一表面的相反側的區域即第二區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器。

本發明的一個型態的觀察裝置中，在形成有改質區域的晶圓的觀察中，控制使攝影部在Z方向上移動的驅動單元，來使攝影部移動至使晶圓的第二表面(背面)成為聚光位置的位置，然後，控制使聚光透鏡在Z方向上移動的致動器，來使聚光透鏡移動至使第二表面和第一表面間的區域即第一區域成為聚光位置的位置，並且使聚光透鏡移動至使相對於第二表面位於第一表面的相反側的區域即第二區域成為聚光位置的位置。如此，藉由使聚光透鏡以使第一區域和第二區域均成為聚光位置的方式移動，能夠適當地實施使第一區域為聚光位置的情況下的始自改質區域的龜裂等的直接觀察，和使第二區域為聚光位置的情況下的龜裂等的利用背面(第二表面)反射的觀察之雙方。而且，藉由由僅使攝影部的聚光透鏡移動的致動器實施使第一區域和第二區域為聚光位置的聚光透鏡的移動，例如與使整個攝影部移動的情況相較之下，能夠高速地進行聚光位置移動，並且還能夠抑制移動後的振動。此處，本發明的一個型態的觀察裝置具有使整個攝影部向在Z方向上移動的驅動單元和使攝影部的聚光透鏡在Z方向上移動的致動器。藉由這樣設置驅動單元和致動器之雙方，例如能夠藉由驅動單元進行大致的對位，藉由致動器進行詳細的對位等，能夠抑制裝置成本，並且高精度地進行追求精度的對位(攝影範圍的聚光定位等)。在本發明的一個型態的觀察裝置中，首先，以使作為第一區域和第二區域的邊界面的第二表面成為聚光位置的方式藉由驅動單元控制攝影部，然後，以使第一區域和第二區域分別成為聚光位置的方式藉由致動器控制聚光透鏡。在藉由致動器進行的控制開始之前，藉由使聚光位置對準第二表面(第一區域和第二區域的邊界面)，能夠最大限度地活用致動器的可動範圍，適當地實施使第一區域和第二區域為聚光位置的聚光透鏡之高速移動。如上所述，根據本發明的一個型態的觀察裝置，能夠高速地進行聚光位置移動，實現攝影節拍提高。

控制部也可以在第一控制前，進一步實行以將致動器固定在致動器的Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制致動器的事前控制。由此，能夠在致動器能夠在Z方向的兩個方向(上下)上充分可動的狀態下，實施第二控制，最大限度地活用致動器的可動範圍，適當地實施使第一區域和第二區域為聚光位置的聚光透鏡之高速移動。

控制部也可以在第二控制中實行：第三控制，以在第二表面附近的區域成為聚光位置的狀態使聚光透鏡的位置在Z方向上移動的方式控制致動器，基於該狀態下的光檢測部的光的檢測結果特定第二表面的詳細的位置，並以使聚光透鏡移動至使所特定的第二表面的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置的方式控制致動器；和第四控制，以使聚光透鏡從基準位置移動至使第一區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器，並且以使聚光透鏡從基準位置移動至使第二區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器。即使藉由第一控制，例如在實際的晶圓厚度與設想不同那樣的情況下，認為聚光位置還是會從第二表面偏離。在這種情況下，存在不能實現最大限度地活用上述的致動器的可動範圍的第一區域和第二區域的攝影的問題。關於這一點，在第二控制中，基於光的檢測結果特定第二表面的詳細的位置而作為基準位置(第三控制)，藉由致動器使聚光透鏡從該基準位置移動至第一區域和第二區域的攝影範圍(第四控制)，由此，即使在第一控制中聚光位置從第二表面偏離了的情況下，也能夠適當地設定基準位置，實現最大限度地活用致動器的可動範圍的第一區域和第二區域的攝影。

控制部也可以在第二控制中實行：第三控制，以在第二表面附近的區域成為聚光位置的狀態使聚光透鏡的位置在Z方向上移動的方式控制致動器，基於該狀態下的光檢測部的光的檢測結果特定第二表面的詳細的位置，並以使聚光透鏡移動至使所特定的第二表面的詳細的位置成為聚光位置的聚光透鏡位置即基準位置的方式控制致動器，並且還實行：第五控制，以使攝影部移動至使第一區域或第二區域內的區域且為第三控制中特定第二表面的詳細的位置時未作為聚光位置的區域即未攝影區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元；和第六控制，以將第五控制後的攝影部的聚光透鏡的位置作為新的基準位置，使聚光透鏡移動至使包含於未攝影區域的區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器。根據第三控制，在特定第二表面的詳細的位置的過程中，能夠進行第二表面的附近的攝影。因此，在本觀察裝置中，以使攝影部移動至使在第三控制未被攝影的未攝影區域成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元(第五控制)，以使第五控制後的聚光透鏡的位置成為新的基準位置，並使聚光透鏡移動至使未攝影區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器(第六控制)。根據這樣的結構，因為以使在第三控制中未被攝影的區域成為聚光位置的方式進行控制，所以能夠不進行無效的攝影，從而更有效率地實施攝影。此外，根據這樣的結構，即使是在最初的基準位置，要攝影的區域並未處在致動器的可動範圍內的情況下，也能夠藉由變更基準位置，可靠地對要攝影的區域進行攝影。

本發明的一個型態的觀察方法是觀察具有第一表面和第二表面且藉由從第一表面側照射鐳射光而在內部形成有改質區域的晶圓的觀察方法，其特徵在於，包括：藉由使攝影部在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元，使攝影部移動至使第二表面成為聚光位置的位置的第一工序；和藉由使攝影部中包含的聚光透鏡在Z方向上移動的致動器，使聚光透鏡移動至使第二表面和第一表面間的區域即第一區域的至少一部分成為聚光位置的位置，並且使聚光透鏡移動至使相對於第二表面為第一表面的相反側的區域即第二區域的至少一部分成為聚光位置的位置的第二工序。根據本發明的一個型態的觀察方法，能夠高速地進行聚光位置移動，實現攝影節拍提高。

上述觀察方法也可以進一步包括在第一工序前，以使致動器固定在致動器的Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制致動器的事前工序。根據這樣的結構，能夠最大限度地活用致動器的可動範圍，適當地實施使第一區域和第二區域成為聚光位置的聚光透鏡之高速移動。

根據本發明的一個型態，即使在攝影區域較大的情況下也能夠高速地進行聚光位置移動，實現攝影節拍提高。

以下，參照圖式對本發明的實施方式進行詳細說明。其中，對各圖中相同或相當的部分標注相同的符號，省略重複的說明。 [鐳射加工裝置的結構]

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、多個攝影單元4、5、6、驅動單元7、控制部8和顯示器150。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。此外，鐳射加工裝置1是對形成有改質區域12的對象物11(後述的晶圓20)進行觀察的觀察裝置。

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是能夠分別沿著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。其中，X方向和Y方向是相互垂直的第1水準方向和第2水準方向，Z方向是鉛垂方向。

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、機械強度或其它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具有龜裂容易從改質區域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延伸出的龜裂的前端。

攝影單元5和攝影單元6在控制部8的控制下，藉由透射對象物11的光來拍攝被載置台2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的照射位置的校準。

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、儲存部和通訊裝置等的電腦裝置而構成。在控制部8中，處理器實行記憶體等中所讀取的軟體(程式)，控制記憶體和儲存部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] 本實施方式的對象物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。在本實施方式中，說明晶圓20具有功能元件層22的型態，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具有背面21a(第二表面)和表面21b(第一表面)。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的背面21a。功能元件層22包含沿著背面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。在本實施方式中，多個功能元件22a沿著背面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。

在本實施方式中，鐳射照射單元3分別沿著多條線15從半導體基板21的表面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中的最靠近背面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，且是最靠近表面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)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的入射側。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的表面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分別對焦到與背面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的表面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的龜裂14到達半導體基板21的背面21a的條件的情況下，使鐳射光L的波長為1099nm，脈衝寬度為700n秒，反復頻率為120kHz。此外，使聚光點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，使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，例如也可以使ZH80(與背面21a相距328μm的位置)、ZH69(與背面21a相距283μm的位置)、ZH57(與背面21a相距234μm的位置)、ZH26(與背面21a相距107μm的位置)、ZH12(與背面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和龜裂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的表面21b而使半導體基板21薄化，並且使龜裂14露出到表面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。另外，僅對此處攝影單元4的概要進行說明，攝影單元4的更詳細的結構(具體而言，搭載了致動器70(參照圖13)的物鏡43的結構)在後文說明。光源41對晶圓20的半導體基板21輸出具有透射性的光I1。光源41例如由鹵素燈和濾波器構成，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的表面21b側照射至晶圓20。物鏡43作為將從光源41輸出的光I1聚光至晶圓20的聚光位置的聚光透鏡發揮作用。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使被半導體基板21的背面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它校正手段。光檢測部44對從物鏡43和反射鏡42透射後的光I1(即，在晶圓20中傳播的光)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、以及多個龜裂14a、14b、14c、14d各者的前端(詳情之後描述)。龜裂14a是從改質區域12a向背面21a側延伸的龜裂。龜裂14b是從改質區域12a向表面21b側延伸的龜裂。龜裂14c是從改質區域12b向背面21a側延伸的龜裂。龜裂14d是從改質區域12b向表面21b側延伸的龜裂。

[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輸出相對於晶圓20的半導體基板21具有透射性的光I2。光源51例如由鹵素燈及濾波器構成，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共通化。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的表面21b側照射於晶圓20。

透鏡53使被半導體基板21的背面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，從表面21b側將光I2照射於晶圓20，並且檢測從背面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，從表面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，藉此取得包含改質區域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，具備與攝影單元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的龜裂14到達了背面21a的半導體基板21，使焦點F(物鏡43的焦點)從表面21b側向背面21a側移動。在該情況下，如果使焦點F從表面21b側對焦到從改質區域12b向表面21b側延伸的龜裂14的前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖7的右側的圖像)。以下，有時將這樣使焦點F對焦到龜裂14的前端14e來觀察前端14e的方法稱為直接觀察。然而，即便使焦點F從表面21b側對焦到龜裂14本身和到達了背面21a的龜裂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從表面21b側對焦到半導體基板21的背面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的龜裂14未到達背面21a的半導體基板21，使焦點F從表面21b側向背面21a側移動。在該情況下，即便使焦點F從表面21b側對焦到從改質區域12a向背面21a側延伸的龜裂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從表面21b側對焦到相對於背面21a位於與表面21b為相反側的區域(即，相對於背面21a位於功能元件層22側的區域)，關於背面21a使與焦點F對稱的虛擬焦點Fv位於該前端14e，則能夠藉由背面21a的反射光，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的折射率的關於背面21a與焦點F對稱的點。以下，有時將這樣使焦點F對焦到相對於背面21a位於表面21b的相反側的區域，利用背面反射來觀察前端14e的方法稱為背面反射觀察。

以上那樣無法確認到龜裂14，推測是因為龜裂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及龜裂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。如此，龜裂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，則被背面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從表面21b側對焦到改質區域12，則會因改質區域12使被背面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)及的(b)所示，如果使焦點F從表面21b側對焦到龜裂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)、光被局限在前端14e附近等，使被背面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)及的(b)的右側的圖像)。如圖12的(c)所示，如果使焦點F從表面21b側對焦到龜裂14的前端14e附近以外的部分，則被背面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的(c)的右側的圖像)。

[致動器搭載的物鏡的結構] 以下，參照圖13和圖14，說明包含於攝影單元4的搭載致動器的物鏡43。圖13是搭載了致動器70的物鏡43的結構圖。

如圖13所示，攝影單元4除包括圖5所示的各結構之外，還具備致動器70。致動器70設置(安裝)於物鏡43，是使物鏡43在作為上下方向的Z方向上移動的致動器。致動器70能夠在Z方向上移動地構成，藉由在Z方向上移動，使物鏡43在Z方向上移動。致動器70被要求的可動範圍例如根據攝影區域的廣度決定。致動器70的可動範圍例如以在攝影單元4被驅動單元7固定在規定的位置的狀態(詳情之後描述)下，攝影從改質區域12延伸的龜裂14的前端的方式來設定。

現在，如圖13所示，在晶圓20的內部形成有2個改質區域12a、12b，從2個改質區域12a、12b向晶圓20的表面21b側和背面21a側伸展出龜裂14。在圖13所示的例子中，龜裂14未到達晶圓20的表面21b和背面21a。在這樣的情況下，為了對從改質區域12延伸的龜裂14的前端適當地攝影，需要能夠直接觀察從表面21b側的改質區域12b延伸的龜裂14的表面21b側的前端(能夠使龜裂14的表面21b側的前端為聚光位置)，且能夠使焦點對焦到相對於背面21a成為上述龜裂14的表面21b側的前端的相反側的點而進行背面反射觀察(能夠使成為該相反側的點為聚光位置)。在這種情況下，致動器70被要求的可動範圍成為圖13所示的“ACT可動範圍”。

另外，在以成為晶圓20的龜裂14到達表面21b和背面21a的狀態即全切狀態的方式形成改質區域12等，至少以使龜裂14到達表面21b的方式形成改質區域12的情況下，如圖14所示，為了對從改質區域12延伸的龜裂14的前端適當地攝影，需要能夠直接觀察改質區域12a、12b、12c、12d中，從最表面21b側的改質區域12d延伸的龜裂14的表面21b側的前端(能夠使表面21b為聚光位置)，且能夠使焦點對焦到相對於背面21a成為表面21b的相反側的點而進行背面反射觀察(能夠使成為該相反側的點為聚光位置)。在這種情況下，致動器70被要求的可動範圍成為圖14所示的“ACT可動範圍”。例如，在由矽基板構成的晶圓20的厚度為400μm，使該晶圓20為全切狀態的情況下，矽中的攝影範圍成為400μm+400μm=800μm(包含相對於背面21a成為表面21b的相反側的區域)。在這種情況下，較佳考慮折射率的差異，使空氣中的致動器70的可動範圍成為100μm+100μm=200μm左右。

[利用驅動單元和致動器進行的攝影控制] 以下，參照圖15～圖18，說明利用了驅動單元7(參照圖1)和致動器70的攝影單元4進行的攝影控制。在鐳射加工裝置1中，藉由控制部8(參照圖1)控制驅動單元7和致動器70，在使攝影單元4的聚光位置移動的同時以攝影單元4對晶圓20的內部進行攝影。在這樣的攝影控制中，驅動單元7進行與攝影相關的大致的聚光位置的對位，致動器70進行與攝影相關的詳細的聚光位置的對位。驅動單元7為支撐整個攝影單元4，並且使整個攝影單元4在Z方向上移動的結構。致動器70在攝影單元4中安裝於物鏡43，使物鏡43在Z方向上移動的結構。

圖15是說明利用了驅動單元7和致動器70的聚光位置移動的概要的圖。控制部8實行以使攝影單元4移動至使背面21a成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7的第一控制(參照圖15的(a))，和在第一控制後，以使物鏡43移動至使表面21b和背面21a之間的區域即第一區域28的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(參照圖15的(b))，並且以使物鏡43移動至使相對於背面21a為表面21b的相反側的區域即第二區域29的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70的第二控制(參照圖15的(c))。另外，背面21a成為聚光位置也可以包含背面21a的附近(例如從背面21a起±10μm的範圍內的區域)成為聚光位置。

進一步，控制部8在實行第一控制之前，以使致動器70固定於致動器70的Z方向的可動範圍的中心位置(中心固定)的方式實行控制致動器70的事前控制。可動範圍的中心位置只要是可動範圍的中心位置附近即可，例如在致動器70的可動範圍為80μm的情況下，為40μm±10μm的位置即可。

在第一控制中，如圖15的(a)所示那樣，根據控制部8的控制，驅動單元7以使聚光位置成為背面21a的方式使整個攝影單元4移動。即，Z軸降至背面21a附近。如上所述，致動器70在Z方向上被中心固定。因為作為攝影區域的第一區域28與第二區域29相對於背面21a相互對稱(即，背面21a是Z方向上的攝影區域的中心)，所以在致動器70被中心固定的狀態下聚光位置成為背面21a的狀態，可以說是藉由致動器70的動作使能夠攝影的區域擴大至最大限度的狀態。

在第二控制中，如圖15的(b)所示那樣，根據控制部8的控制，首先，致動器70以使聚光位置成為第一區域28的方式僅使物鏡43移動。接著，如圖15的(c)所示那樣，根據控制部8的控制，致動器70以使聚光位置成為第二區域29的方式僅使物鏡43移動。控制部8既可以以使Z方向的第一區域28的全部區域和第二區域29的全部區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動，也可以以僅使第一區域28的一部分區域和第二區域29的一部分區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動。此外，控制部8也可以以先使第二區域29成為聚光位置，之後使第一區域28成為聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動。藉由實行第二控制，實施第一區域28和第二區域29的晶圓20的內部的攝影。

圖16是說明利用了驅動單元7和致動器70的聚光位置移動的詳細情況的圖。如圖16的(a)所示，在晶圓20的厚度與所設想的厚度不同的情況下等，認為是上述的第一控制後的聚光位置從背面21a發生了偏離。因此，控制部8實行第三控制，即，在第一控制後的第二控制中，首先以在背面21a附近的區域成為聚光位置的狀態下使物鏡43的位置在Z方向上移動的方式控制致動器70，並基於該狀態下的光檢測部44進行的光的檢測結果來特定背面21a的詳細的位置，以使物鏡43移動至所特定的背面21a的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置的方式控制致動器70(參照圖16的(b))。此處的背面21a附近的區域也可以是包含全部能夠在第一控制後從背面21a偏離的聚光位置的範圍的區域。

在第三控制中，根據控制部8的控制，致動器70以使第一控制後的聚光位置在Z方向上移動的方式，僅使物鏡43移動。藉由這樣使聚光位置在Z方向上連續地變化來實施背面21a附近的攝影。控制部8也可以基於作為攝影結果的來自光檢測部44的訊號，檢測背面21a的元件圖案，並基於該元件圖案特定背面21a的詳細的位置。或者，控制部8也可以基於來自光檢測部44的訊號，特定背面21a附近的始自改質區域12的龜裂14的直接觀察和背面反射觀察的結果，從所特定的資訊特定背面21a的詳細的位置。然後，根據控制部8的控制，致動器70使物鏡43移動至使背面21a的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置。藉由這樣使物鏡43移動至基準位置，能夠以使聚光位置適當地處在背面21a的基準位置為起點，實行後述的第四控制。

控制部8實行第四控制，即，在第二控制中，以從上述的基準位置，使物鏡43移動至使第一區域28的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(參照圖16的(d))，並且以從基準位置，使物鏡43移動至使第二區域29的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(參照圖16的(c))。控制部8既可以以使Z方向的第一區域28的全部區域和第二區域29的全部區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動，也可以以僅使第一區域28的一部分的區域和第二區域29的一部分區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動。

如此，在圖16所示的方式中，藉由第一控制和第三控制實施物鏡43向作為攝影的開始位置的基準位置的移動，藉由之後的第四控制實施對晶圓20的內部進行攝影的攝影處理，進行關於改質區域12的資訊的匯出(例如龜裂14的前端位置的檢測)。

圖17是鐳射加工裝置1實施的觀察方法的一個例子的流程圖。以下，參照圖17和圖16，說明觀察方法的一個例子。

如圖17所示，首先，藉由控制部8，以將致動器70固定在致動器70的Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制致動器70(步驟S1：事前工序)。另外，這樣的致動器70的中心固定也可以手動實施。

接著，藉由控制部8，如圖16的(a)所示那樣，以使攝影單元4移動至使背面21a成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7(步驟S2：第一工序)。

接著，藉由控制部8，以在背面21a附近的區域成為聚光位置的狀態下使物鏡43的位置在Z方向上移動的方式控制致動器70，並基於該狀態下的光檢測部44的檢測結果特定背面21a的詳細的位置，如圖16的(b)所示那樣，以使物鏡43移動至使所特定的背面21a的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置的方式控制致動器70。即，基於檢測結果修正聚光位置(步驟S3：第二工序)。

接著，藉由控制部8，如圖16的(c)所示那樣，以使物鏡43移動至使作為背面觀察側的區域的第二區域29成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(步驟S4：第二工序)。然後，藉由控制部8，如圖16的(d)所示那樣，以使物鏡43移動至使作為表面觀察側的區域的第一區域28成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(步驟S5：第二工序)。以上，是觀察方法的一個例子。

另外，鐳射加工裝置1實施的觀察方法並不限定於圖16和圖17所示的方式。圖18是說明利用了驅動單元7和致動器70的聚光位置移動的其它例子的詳細情況的圖。在圖18所示的型態中，與圖16所示的型態同樣地實行上述的第一控制(參照圖18的(a))和在第一控制後的第二控制中實行上述的第三控制(參照圖18的(b))。即，圖18的(a)所示的控制對應於圖16的(a)所示的控制，此外，圖18的(b)所示的控制對應於圖16的(b)所示的控制。此處，在圖16所示的型態中，確定基準位置的第三控制(參照圖16的(b))中，雖然得到背面21a附近的攝影結果，但是該攝影結果僅用於確定基準位置，而並不作為與晶圓20的改質區域12相關的資訊的匯出有關的資訊使用。關於這一點，在圖18所示的方式中，將在第三控制(參照圖18的(b))中得到的背面21a附近的攝影結果，不僅用作為與基準位置的匯出有關的資訊，而且還用作為與晶圓20的改質區域12相關的資訊的匯出有關的資訊使用。這樣，藉由有效活用第三控制的攝影結果，能夠避免對相同區域實施重複的攝影處理，能夠更有效率地實施攝影。

現在，在用於確定基準位置的第三控制(參照圖18的(b))中，得到背面21a附近的區域A1(參照圖18的(c))的攝影結果。在這種情況下，控制部8實行第五控制，即，以使整個攝影單元4移動至使第一區域28或第二區域29內的區域且為第三控制中特定背面21a的詳細的位置時未作為聚光位置的區域、即作為上述的區域A1以外的區域的未攝影區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7。在圖18所示的例子中，使第二區域29的未攝影區域為不需攝影的區域。在這種情況下，控制部8以使整個攝影單元4移動至使作為第一區域28的未攝影區域的區域A2成為聚光位置的位置(向上方推起)的方式控制驅動單元7。更詳細而言，控制部8考慮致動器70的可動範圍，而藉由由致動器70使物鏡43移動的後述的第六控制，以使整個攝影單元4移動至使區域A2成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7。

然後，控制部8實行第六控制，即，將第五控制後的攝影單元4的物鏡43的位置作為新的基準位置，以使物鏡43移動至使作為包含於未攝影區域的區域的區域A2成為聚光位置的位置的方式控制致動器70。控制部8既可以以使Z方向的區域A2的全部區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動，也可以以僅使區域A2的一部分區域成為順序聚光位置的方式，藉由致動器70使物鏡43移動。

如此，在圖18所示的型態中，以將第三控制中取得的攝影結果不僅用作與基準位置的匯出有關的資訊而且作為與晶圓20的改質區域12相關的資訊的匯出有關的資訊使用，僅對第三控制中不能取得攝影結果的區域攝影的方式，實施第五控制和第六控制，由此能夠有效率地實施攝影。此外，例如在所期望的攝影區域並不全部處在致動器70的可動範圍內的情況下，也能夠藉由實施(根據需要實施多次)第五控制和第六控制，依次擴大攝影區域地對所期望的攝影區域全部進行攝影。

[作用效果] 下面，對本實施方式所涉及的鐳射加工裝置1(觀察裝置)和觀察方法的作用效果進行說明。

本實施方式的鐳射加工裝置1是觀察具有表面21b和背面21a且藉由從表面21b側照射鐳射光而在內部形成有改質區域12的晶圓20的觀察裝置，其特徵在於，具備：攝影單元4，其具有對晶圓20輸出具有透射性的光的光源41、將從光源41輸出的光聚光於晶圓20的聚光位置的物鏡43和檢測在晶圓20中傳播的光的光檢測部44；支撐攝影單元4並且使攝影單元4在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元7；設置在物鏡43並使物鏡43在Z方向上移動的致動器70；和控制部8，控制部8實行：第一控制，以使攝影單元4移動至使背面21a成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7；和第二控制，在第一控制後，以使物鏡43移動至使背面21a與表面21b間的區域即第一區域28的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70，並且以使物鏡43移動至使相對於背面21a為表面21b的相反側的區域即第二區域29的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70。

在這樣的鐳射加工裝置1中，在形成有改質區域12的晶圓20的觀察中，控制使攝影單元4在Z方向上移動的驅動單元7，來使攝影單元4移動至使晶圓20的背面21a成為聚光位置的位置，然後，控制使物鏡43在Z方向上移動的致動器70，來使物鏡43移動至使背面21a和表面21b間的區域即第一區域28成為聚光位置的位置，並且使物鏡43移動至使相對於背面21a位於表面21b的相反側的區域即第二區域29成為聚光位置的位置。如此，藉由使物鏡43以使第一區域28和第二區域29均成為聚光位置的方式移動，能夠適當地實施使第一區域28為聚光位置的情況下的始自改質區域12的龜裂14等的直接觀察，和使第二區域29為聚光位置的情況下的龜裂14等的利用背面反射的觀察之雙方。而且，藉由由僅使攝影單元4的物鏡43移動的致動器70實施使第一區域28和第二區域29為聚光位置的物鏡43的移動，例如與使整個攝影單元4移動的情況相較之下，能夠高速地進行聚光位置移動，並且還能夠抑制移動後的振動。此處，本實施方式的鐳射加工裝置1具有使整個攝影單元4向在Z方向上移動的驅動單元7和使攝影單元4的物鏡43在Z方向上移動的致動器70。藉由這樣設置驅動單元7和致動器70之雙方，例如能夠藉由驅動單元7進行大致的對位，藉由致動器70進行詳細的對位等，與藉由能夠實現詳細的對位的致動器進行Z方向的全部移動的情況相比較能夠抑制裝置成本，並且高精度地進行追求精度的對位(攝影範圍的聚光對位等)。在本實施方式的鐳射加工裝置1中，首先，以使作為第一區域28和第二區域29的邊界面的背面21a成為聚光位置的方式藉由驅動單元7控制攝影單元4，然後，以使第一區域28和第二區域29分別成為聚光位置的方式藉由致動器70控制物鏡43。在藉由致動器70進行的控制開始之前，藉由使聚光位置對準背面21a(第一區域28和第二區域29的邊界面)，能夠最大限度地活用致動器70的可動範圍，適當地實施使第一區域28和第二區域29為聚光位置的物鏡43之高速移動。如上所述，根據本實施方式的鐳射加工裝置1，能夠高速地進行聚光位置移動，實現攝影節拍提高。

控制部8也可以在第一控制前，進一步實行以將致動器70固定在致動器70的Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制致動器70的事前控制。由此，能夠在致動器70能夠在Z方向的兩個方向(上下)上充分可動的狀態下，實施第二控制，最大限度地活用致動器70的可動範圍，適當地實施使第一區域28和第二區域29為聚光位置的物鏡43之高速移動。

控制部8也可以在第二控制中實行：第三控制，以在背面21a附近的區域成為聚光位置的狀態使物鏡43的位置在Z方向上移動的方式控制致動器70，基於該狀態下的光檢測部44的光的檢測結果特定背面21a的詳細的位置，並以使物鏡43移動至使所特定的背面21a的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置的方式控制致動器70；和第四控制，以使物鏡43從基準位置移動至使第一區域28的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70，並且以使物鏡43從基準位置移動至使第二區域29的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制致動器70。即使藉由第一控制，例如在實際的晶圓20的厚度與設想不同那樣的情況下，認為聚光位置還是會從背面21a偏離。在這種情況下，存在不能實現最大限度地活用上述的致動器70的可動範圍的第一區域28和第二區域29的攝影的問題。關於這一點，在第二控制中，基於光的檢測結果特定背面21a的詳細的位置而作為基準位置(第三控制)，藉由致動器70使物鏡43從該基準位置移動至第一區域28和第二區域29的攝影範圍(第四控制)，由此，即使在第一控制中聚光位置從背面21a偏離了的情況下，也能夠適當地設定基準位置，實現最大限度地活用致動器70的可動範圍的第一區域28和第二區域29的攝影。

控制部8也可以在第二控制中實行：第三控制，以在背面21a附近的區域成為聚光位置的狀態使物鏡43的位置在Z方向上移動的方式控制致動器70，基於該狀態下的光檢測部44的光的檢測結果特定背面21a的詳細的位置，並以使物鏡43移動至使所特定的背面21a的詳細的位置成為聚光位置的位置即基準位置的方式控制致動器70，並且還實行：第五控制，以使攝影單元4移動至使第一區域28或第二區域29內的區域且為第三控制中特定背面21a的詳細的位置時未作為聚光位置的區域即未攝影區域的至少一部分成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7；和第六控制，以將第五控制後的攝影單元4的物鏡43的位置作為新的基準位置，使物鏡43移動至使包含於未攝影區域的區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器70。根據第三控制，在特定背面21a的詳細的位置的過程中，能夠進行背面21a的附近的攝影。因此，在本觀察裝置1中，以使攝影單元4移動至使在第三控制未被攝影的未攝影區域成為聚光位置的位置的方式控制驅動單元7(第五控制)，以使第五控制後的物鏡43的位置成為新的基準位置，並使物鏡43移動至使未攝影區域成為聚光位置的位置的方式控制致動器70(第六控制)。根據這樣的結構，因為以使在第三控制中未被攝影的區域成為聚光位置的方式進行控制，所以能夠不進行無效的攝影，從而更有效率地實施攝影。此外，根據這樣的結構，即使是在最初的基準位置，要攝影的區域並未處在致動器70的可動範圍內的情況下，也能夠藉由變更基準位置，可靠地對要攝影的區域進行攝影。

本實施方式的觀察方法是觀察具有表面21b和背面21a且藉由從表面21b側照射鐳射光而在內部形成有改質區域12的晶圓20的觀察方法，其特徵在於，包括：藉由使攝影單元4在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元7，使攝影單元4移動至使背面21a成為聚光位置的位置的第一工序；和藉由使攝影單元4中包含的物鏡43在Z方向上移動的致動器70，使物鏡43移動至使背面21a和表面21b間的區域即第一區域28的至少一部分成為聚光位置的位置，並且使物鏡43移動至使相對於背面21a為表面21b的相反側的區域即第二區域29的至少一部分成為聚光位置的位置的第二工序。根據本實施方式的觀察方法，能夠高速地進行聚光位置移動，實現攝影節拍提高。

上述觀察方法也可以進一步包括在第一工序前，以使致動器70固定在致動器70的Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制致動器70的事前工序。根據這樣的結構，能夠最大限度地活用致動器70的可動範圍，適當地實施使第一區域28和第二區域29成為聚光位置的物鏡43之高速移動。

1:鐳射加工裝置 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 14:龜裂 14a:龜裂 14b:龜裂 14c:龜裂 14d:龜裂 14e:前端 15:線 20:晶圓 21:半導體基板 21a:背面 21b:表面 21c:缺口 22:功能元件層 22a:功能元件 23:格線區域 28:第一區域 29:第二區域 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 70:致動器 150:顯示器 A1:區域 A2:區域 A3:區域 C:聚光點 C1:聚光點 C2:聚光點 L:鐳射光 I1:光 I2:光 F:焦點 Fv:虛擬焦點

[圖1]是一個實施方式的鐳射加工裝置的結構圖。 [圖2]是一個實施方式的晶圓的俯視圖。 [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所示的準線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在各部位的圖像。 [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在各部位的圖像。 [圖9]是形成在半導體基板的內部的改質區域和龜裂的SEM圖像。 [圖10]是形成在半導體基板的內部的改質區域和龜裂的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光路圖，以及表示該檢查用攝影單元的焦點處的圖像的示意圖。 [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光路圖，以及表示該檢查用攝影單元的焦點處的圖像的示意圖。 [圖13]是搭載了致動器的物鏡的結構圖。 [圖14]是搭載了致動器的物鏡的結構圖。 [圖15]是說明利用驅動單元和致動器進行的聚光位置移動的概要的圖。 [圖16]是說明利用驅動單元和致動器進行的聚光位置移動的詳細情況的圖。 [圖17]是觀察方法的一個例子的流程圖。 [圖18]是說明利用驅動單元和致動器進行的聚光位置移動的詳細情況的圖。

1:鐳射加工裝置

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

12s:改質點

150:顯示器

C:聚光點

L:鐳射光

Claims (6)

1. 一種觀察裝置，其特徵在於： 是觀察具有第一表面和第二表面且藉由從前述第一表面側照射鐳射光而在內部形成有改質區域的晶圓的觀察裝置， 具備： 攝影部，其具有對前述晶圓輸出具有透射性的光的光源、將從前述光源輸出的光聚光於前述晶圓的聚光位置的聚光透鏡、和檢測在前述晶圓中傳播的光的光檢測部； 驅動單元，其支撐前述攝影部並且使前述攝影部在作為上下方向的Z方向上移動； 致動器，其設置在前述聚光透鏡並使前述聚光透鏡在前述Z方向上移動；以及 控制部， 前述控制部以實行如下控制的方式構成： 第一控制，以使前述攝影部移動至使前述第二表面成為前述聚光位置的位置的方式控制前述驅動單元；以及 第二控制，在前述第一控制後，以使前述聚光透鏡移動至使作為前述第二表面與前述第一表面間的區域的第一區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置的方式控制前述致動器，並且以使前述聚光透鏡移動至使作為相對於前述第二表面為前述第一表面的相反側的區域的第二區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置的方式控制前述致動器。
2. 如請求項1所述的觀察裝置，其中： 前述控制部在前述第一控制前，進一步實行：事前控制，以使前述致動器固定在前述致動器的前述Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制前述致動器。
3. 如請求項1或2所述的觀察裝置，其中： 前述控制部在前述第二控制中以實行如下控制的方式構成： 第三控制，以在前述第二表面附近的區域成為前述聚光位置的狀態下使前述聚光透鏡的位置在前述Z方向上移動的方式控制前述致動器，基於該狀態下的前述光檢測部的光的檢測結果特定前述第二表面的詳細的位置，並以使前述聚光透鏡移動至作為使所特定的前述第二表面的詳細的位置成為前述聚光位置的位置的基準位置的方式控制前述致動器；以及 第四控制，以使前述聚光透鏡從前述基準位置移動至使前述第一區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置的方式控制前述致動器，並且以使前述聚光透鏡從前述基準位置移動至使前述第二區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置的方式控制前述致動器。
4. 如請求項1或2所述的觀察裝置，其中： 前述控制部在前述第二控制中， 以實行如下控制的方式構成： 第三控制，以在前述第二表面附近的區域成為前述聚光位置的狀態下使前述聚光透鏡的位置在前述Z方向上移動的方式控制前述致動器，基於該狀態下的前述光檢測部的光的檢測結果特定前述第二表面的詳細的位置，並以使前述聚光透鏡移動至作為使所特定的前述第二表面的詳細的位置成為前述聚光位置的前述聚光透鏡位置的基準位置的方式控制前述致動器， 以還實行如下控制的方式構成： 第五控制，以使前述攝影部移動至使未攝影區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置的方式控制前述驅動單元，前述未攝影區域是前述第一區域或前述第二區域內的區域，且在前述第三控制中特定前述第二表面的詳細的位置時未作為前述聚光位置的區域；以及 第六控制，以將前述第五控制後的前述攝影部的前述聚光透鏡的位置作為新的前述基準位置，使前述聚光透鏡移動至使前述未攝影區域中包含的區域成為前述聚光位置的位置的方式控制前述致動器。
5. 一種觀察方法，其特徵在於： 是觀察具有第一表面和第二表面且藉由從前述第一表面側照射鐳射光而在內部形成有改質區域的晶圓的觀察方法， 包括： 第一工序，藉由使攝影部在作為上下方向的Z方向上移動的驅動單元，使前述攝影部移動至使前述第二表面成為聚光位置的位置；以及 第二工序，藉由使前述攝影部中包含的聚光透鏡在前述Z方向上移動的致動器，使前述聚光透鏡移動至使作為前述第二表面和前述第一表面間的區域的第一區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置，並且使前述聚光透鏡移動至使作為相對於前述第二表面為前述第一表面的相反側的區域的第二區域的至少一部分成為前述聚光位置的位置。
6. 如請求項5所述的觀察方法，其中： 還包括：事前工序，在前述第一工序前，以使前述致動器固定在前述致動器的前述Z方向的可動範圍的中心位置的方式控制前述致動器。

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