CN113169057B - 激光加工装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够简单地进行高精度的晶片的激光加工的激光加工装置及其控制方法。该激光加工装置具备：检测控制部，其检测晶片的多个分割预定线的位置；激光加工控制部，其基于由检测控制部得到的分割预定线的位置检测结果以及第一光轴与第二光轴的位置关系信息，来执行激光加工；拍摄控制部，其在使红外线拍摄光学系统的焦点对准晶片的与一面相反侧的另一面的状态下，使红外线拍摄光学系统执行对分割预定线进行的第二拍摄图像的拍摄；运算部，其基于位置关系信息和第二拍摄图像，来运算改性区域的形成位置的理论值与实测值的位置偏差；以及修正部，其基于运算部的运算结果，来修正位置关系信息，该激光加工装置将改性区域形成于在晶片的厚度方向上使焦点对准另一面的状态下的红外线拍摄光学系统的对焦范围内。

Description

激光加工装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及通过使聚光点对准晶片的内部而照射激光，从而沿着晶片的分割预定线在晶片的内部形成改性区域的激光加工装置及其控制方法。
背景技术
已知有如下激光加工：使聚光点对准在表面形成有多个器件的晶片的内部照射激光，而沿着晶片的分割预定线在晶片的内部形成改性区域(参照专利文献1)。然后，通过外部的应力的施加，将激光加工后的晶片以改性区域为起点分割为各个芯片。
作为进行这样的激光加工的激光加工装置，已知有以下激光加工装置，该激光加工装置具备：激光单元(也称为激光头)，其朝向品片的一面照射激光；以及红外线显微镜，其固定于激光单元且对晶片的一面进行拍摄(参照专利文献2)。在该激光加工装置中，在改性区域的形成前，用红外线显微镜对晶片的对准基准进行拍摄，并基于通过该拍摄而得到的拍摄图像，进行对晶片的分割预定线的位置(分割预定线相对于红外线显微镜的相对位置)进行检测的对准检测。
接着，基于分割预定线的位置检测结果、以及已知的激光单元的光轴与红外线显微镜的光轴的位置关系信息，进行使激光单元的光轴与分割预定线的一端对位的对准。然后，通过从激光单元朝向晶片的内部的聚光点照射激光，并且使激光单元和晶片相对移动，从而沿着分割预定线在晶片的内部形成改性区域。以下，针对每个分割预定线，反复执行上述的对准和改性区域的形成。
在专利文献3中记载了一种激光加工装置，该激光加工装置取得从激光单元向晶片照射的激光的照射位置的目标值(理论值)与实测值的位置偏差。该激光加工装置具备与保持晶片的晶片工作台不同的试样载置工作台。并且，在将加工试样片载置于该试样载置工作台后，从激光单元向加工试样片的表面照射激光而形成激光加工痕迹。接着，用观察光学部对该激光加工痕迹进行拍摄，并基于通过该拍摄而得到的拍摄图像，来检测激光的照射位置的目标值与实测值的位置偏差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-107334号公报
专利文献2：日本特开2016-21519号公报
专利文献3：日本特开2004-111426号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献2所记载的激光加工装置中，由于设置有装置的工厂(无尘室)的室内温度等的环境改变或者环境随时间变化，因此有时激光单元的光轴与红外线显微镜的光轴的相对位置产生偏差。在该情况下，由于激光单元的激光的加工位置相对于分割预定线产生位置偏差，因此无法进行精度高的加工。因此，虽然以往通过定期的维护来实施对位置偏差进行修正等对策，但因工厂不同而造成气温的变化较大，因此有可能在短期间内产生位置偏差。
为了防止这样的位置偏差，期望在形成改性区域时进行激光的加工位置的修正，但根据晶片的厚度，需要用激光对1个分割预定线进行多次扫描。在该情况下，多个改性区域和龟裂的折弯部重叠，因此难以对激光的加工位置进行修正。并且，若产生几μm的修正偏差，则例如在分割预定线的宽度为20μm以下的窄切割道工艺(Street process)中，会使成品率大幅下跌。
因此，在专利文献2所记载的激光加工装置中，也考虑通过如上述专利文献3所记载那样检测从激光单元向晶片照射的激光的照射位置的目标值与实测值的位置偏差，从而取得激光单元的光轴与红外线显微镜的光轴的位置关系。
然而，在专利文献3所记载的方法中，将激光单元的光轴与红外线显微镜的光轴一致的激光加工装置作为对象，因此不能将该专利文献3所记载的方法单纯地应用于专利文献2所记载的激光加工装置。另外，即使假设能够应用，也存在需要准备加工试样片的劳力及成本、以及将加工试样片相对于试样载置工作台进行装卸的劳力及成本这样的问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供能够简单地进行高精度的晶片的激光加工的激光加工装置及其控制方法。
用于解决课题的方案
用于达成本发明的目的的激光加工装置具备：激光光学系统，其朝向晶片的一面照射激光；红外线拍摄光学系统，其具有配置在与一面对置的位置且与激光光学系统的第一光轴不同的第二光轴，对晶片进行拍摄；以及相对移动机构，其使激光光学系统以及红外线拍摄光学系统一体地相对于晶片相对移动，激光加工装置进行以下激光加工，即，在使激光光学系统的激光聚光到晶片的内部的状态下，利用相对移动机构使激光光学系统沿着晶片的分割预定线相对于晶片相对移动，而沿着分割预定线在晶片的内部形成改性区域的激光加工，其中，该激光加工装置具备：检测控制部，其使红外线拍摄光学系统拍摄晶片的对准基准，并基于由红外线拍摄光学系统拍摄而得到的对准基准的第一拍摄图像，来检测晶片的多个分割预定线的位置；激光加工控制部，其基于由检测控制部得到的分割预定线的位置检测结果、以及第一光轴与第二光轴的位置关系信息，来驱动激光光学系统以及相对移动机构而执行激光加工；拍摄控制部，其驱动相对移动机构而使分割预定线移动到红外线拍摄光学系统的拍摄范围内，并且在使红外线拍摄光学系统的焦点对准晶片的与一面相反侧的另一面的状态下，使红外线拍摄光学系统执行对分割预定线进行的第二拍摄图像的拍摄；运算部，其基于位置关系信息和第二拍摄图像，来运算改性区域的形成位置的理论值与实测值的位置偏差；以及修正部，其基于运算部的运算结果，来修正位置关系信息，该激光加工控制部将改性区域形成于在晶片的厚度方向上使焦点对准另一面的状态下的红外线拍摄光学系统的对焦范围内。
根据该激光加工装置，即使由于环境的变化等而使得激光光学系统的第一光轴与红外线拍摄光学系统的第二光轴的相对位置偏离设计值的情况下，也能够修正激光光学系统的第一光轴与红外线拍摄光学系统的第二光轴的位置关系信息。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，在由修正部进行了对位置关系信息的修正的情况下，激光加工控制部基于由检测控制部得到的分割预定线的位置检测结果、以及由修正部进行修正的位置关系信息，针对激光加工前的每个分割预定线进行激光加工。由此，能够沿着分割预定线高精度地在晶片的内部形成改性区域。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，激光加工控制部针对每个分割预定线进行多次激光加工，并针对每个分割预定线形成多层的改性区域，在多次激光加工中，厚度方向上的激光的聚光位置相互不同，多层的改性区域中位于最靠另一面侧的第一改性区域包含在对焦范围内。由此，运算部能够识别第二拍摄图像内的第一改性区域。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，在将多层的改性区域中与第一改性区域不同的改性区域作为第二改性区域的情况下，激光加工控制部使第二改性区域在厚度方向上形成于对焦范围的范围外。由此，防止第二改性区域对第一改性区域的检测造成影响。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，在将多层的改性区域中与第一改性区域不同的改性区域作为第二改性区域的情况下，激光加工控制部在分割预定线的整个范围内形成第一改性区域，并且在整个范围中将晶片的外周部的特定区域除去而得到的范围内形成第二改性区域，拍摄控制部驱动相对移动机构而使特定区域移动到红外线拍摄光学系统的拍摄范围内，并且在使红外线拍摄光学系统的焦点对准另一面的状态下使红外线拍摄光学系统执行对特定区域的拍摄。由此，第一改性区域的形成位置的实测值的检测精度提高，因此能够更高精度地修正位置关系信息。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，当在另一面的分割预定线上形成有金属图案，并且将在分割预定线中形成有金属图案的区域作为图案形成区域的情况下，拍摄控制部驱动相对移动机构而使图案形成区域移动到红外线拍摄光学系统的拍摄范围内，并且在使红外线拍摄光学系统的焦点对准另一面的状态下使红外线拍摄光学系统执行对图案形成区域的拍摄。由此，能够提高改性区域的对比度，因此改性区域的形成位置的实测值的检测精度提高。其结果是，能够更高精度地修正位置关系信息。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，具备反复控制部，该反复控制部针对每个分割预定线的方向、每个晶片、或者多个晶片的每一个至少使激光加工控制部、拍摄控制部、运算部以及修正部反复动作。由此，能够在规定的时机修正位置关系信息。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，检测控制部驱动相对移动机构而使红外线拍摄光学系统相对移动到对准基准的拍摄位置，并且使红外线拍摄光学系统拍摄对准基准，从而得到第一拍摄图像。由此，能够检测分割预定线的位置。
在本发明的其他方案的激光加工装置中，红外线拍摄光学系统具备落射照明光源，该落射照明光源以第二光轴为照明轴并用红外光对晶片进行照明。
在用于达成本发明的目的的激光加工装置的控制方法中，该激光加工装置具备：激光光学系统，其朝向晶片的一面照射激光；红外线拍摄光学系统，其具有配置在与一面对置的位置且与激光光学系统的第一光轴不同的第二光轴，对晶片进行拍摄；以及相对移动机构，其使激光光学系统以及红外线拍摄光学系统一体地相对于晶片相对移动，在该激光加工装置的控制方法中进行以下激光加工，即，在使激光光学系统的激光聚光到晶片的内部的状态下，利用相对移动机构使激光光学系统沿着晶片的分割预定线相对于晶片相对移动，而沿着分割预定线在晶片的内部形成改性区域的激光加工，其中，该激光加工装置的控制方法包括如下工序：检测工序，在该检测工序中，使红外线拍摄光学系统拍摄晶片的对准基准，并基于由红外线拍摄光学系统拍摄而得到的对准基准的第一拍摄图像，来检测晶片的多个分割预定线的位置；激光加工工序，在该激光加工工序中，基于检测工序中的分割预定线的位置检测结果以及第一光轴与第二光轴的位置关系信息，来驱动激光光学系统以及相对移动机构而执行激光加工；拍摄工序，在该拍摄工序中，驱动相对移动机构而使分割预定线移动到红外线拍摄光学系统的拍摄范围内，并且在使红外线拍摄光学系统的焦点对准晶片的与一面相反侧的另一面的状态下，使红外线拍摄光学系统执行对分割预定线进行的第二拍摄图像的拍摄；运算工序，在该运算工序中，基于位置关系信息和第二拍摄图像，来运算改性区域的形成位置的理论值与实测值的位置偏差；以及修正工序，在该修正工序中，基于运算工序中的运算结果，来修正位置关系信息，在激光加工工序中，将改性区域形成于在晶片的厚度方向上使焦点对准另一面的状态下的红外线拍摄光学系统的对焦范围内所包含的位置。
在本发明的其他方案的激光加工装置的控制方法中，当在修正工序中进行了位置关系信息的修正的情况下，在激光加工工序中，基于检测工序中的分割预定线的位置检测结果、以及在修正工序中进行修正的位置关系信息，针对激光加工前的每个分割预定线进行激光加工。
发明效果
本发明能够简单地进行高精度的晶片的激光加工。
附图说明
图1是第一实施方式的激光加工装置的概要图。
图2是由激光加工装置加工的加工对象的晶片的俯视图。
图3是图2所示的晶片的一部分的剖视图。
图4是控制装置的功能框图。
图5是用于说明晶片的内部的改性区域的形成的说明图。
图6是用于说明晶片的内部的改性区域的形成的说明图。
图7是用于说明晶片的内部的两层的改性区域的形成的说明图。
图8是用于说明晶片的内部的两层的改性区域的形成的说明图。
图9是用于说明拍摄控制部对红外线显微镜的拍摄控制的说明图。
图10是用于说明由运算部对晶片的内部的修正用改性区域的形成位置的理论值与实测值的位置偏差进行运算的说明图。
图11是用于说明修正部对位置关系信息的修正的说明图。
图12是示出激光加工装置对晶片的激光加工处理、特别是位置关系信息的修正处理的流程的流程图。
图13是用于说明第二实施方式的激光加工装置对晶片的激光加工的说明图。
图14是用于说明第二实施方式的激光加工装置对晶片的激光加工的说明图。
图15是用于说明第三实施方式的激光加工装置对晶片的激光加工的说明图。
图16是用于说明第三实施方式的激光加工装置对晶片的激光加工的说明图。
图17是用于说明加工单元的变形例的说明图。
具体实施方式
[第一实施方式的激光加工装置的结构]
图1是第一实施方式的激光加工装置10的概要图。如图1所示，作为将晶片12(例如硅晶片)分割为多个芯片14(参照图2)之前的前工序，激光加工装置10对晶片12实施激光加工。需要说明的是，图中的XYZ方向相互正交，其中，X方向及Y方向为水平方向，Z方向为铅垂方向(晶片12的厚度方向)。另外，θ方向是以Z方向为旋转轴的旋转方向。
图2是由激光加工装置10加工的加工对象的晶片12的俯视图。图3是图2所示的晶片12的一部分的剖视图。如图2以及图3所示，晶片12被排列成格子状的多个切割道12S(参照图10)划分为多个区域。在这些划分出的各区域设置有构成芯片14的器件层16。激光加工装置10沿着设定在切割道12S上的多个分割预定线C1、C2在晶片12的内部形成改性区域200(参照图6)。需要说明的是，分割预定线C1与分割预定线C2相互正交。
返回至图1，激光加工装置10具备Xθ工作台20、加工单元22、以及控制装置24。
Xθ工作台20经由未图示的保护带而对晶片12的设置有器件层16的一侧的表面(正面)进行吸附保持。由此，晶片12以其表面的相反侧的背面与后述的加工单元22对置的方式保持于Xθ工作台20。因此，晶片12的背面相当于本发明的一面，且晶片12的表面相当于本发明的另一面。
Xθ工作台20在后述的控制装置24的控制下，利用工作台驱动机构26(参照图4)在X方向上移动并沿θ方向旋转。需要说明的是，工作台驱动机构26是将公知的直动机构以及旋转机构组合而成的结构。另外，移动方向M1是朝向X方向的一个方向侧的、Xθ工作台20的移动方向，移动方向M2是朝向X方向的另一个方向侧的、Xθ工作台20的移动方向。
加工单元22具备激光单元28和红外线显微镜30。该加工单元22配置于Xθ工作台20的Z方向上方侧，并由后述的控制装置24控制。
另外，加工单元22在后述的控制装置24的控制下，利用单元驱动机构32(参照图4)分别在Y方向及Z方向上移动。需要说明的是，单元驱动机构32与已述的工作台驱动机构26一起构成本发明的相对移动机构，且使用公知的直动机构。
激光单元28相当于本发明的激光光学系统，且朝向晶片12的背面照射激光L。激光单元28具备激光光源40、光束扩展器42、反射镜44、λ/2波长板46、空间光调制器48、反射镜50、反射镜52、透镜54、反射镜56、反射镜58、透镜60、以及聚光透镜62。需要说明的是，激光单元28的结构不限定于图1所示的结构，也可以采用在晶片12的激光加工中使用的各种头的结构。
激光光源40朝向光束扩展器42射出晶片12的激光加工用的激光L。需要说明的是，关于激光L的种类是公知技术(例如参照专利文献1)，因此在此省略具体的说明。
光束扩展器42将从激光光源40射入来的激光L扩大为用于由后述的空间光调制器48进行相位调制的适当的光束直径。从光束扩展器42射出的激光L经过反射镜44及λ/2波长板46而向空间光调制器48射入。
空间光调制器48例如使用反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator)。该空间光调制器48在控制装置24的控制下，通过呈现规定的全息图图案，从而调制从λ/2波长板46射入来的激光L。由此，对激光L进行像差修正，以使向晶片12的内部聚光的激光L的像差成为规定的像差以下。需要说明的是，关于空间光调制器48的结构及功能是公知技术(参照上述专利文献1)，因此在此省略具体的说明。
由空间光调制器48调制出的激光L经过反射镜50、反射镜52、透镜54、反射镜56、反射镜58以及透镜60而被聚光透镜62聚光。聚光透镜62由未图示的透镜移动机构在Z方向上进行位置调整。该透镜移动机构在控制装置24的控制下，通过调整聚光透镜62的Z方向的位置，从而调整激光L的聚光点的Z方向位置。需要说明的是，聚光透镜62(激光单元28)的光轴A1相当于本发明的第一光轴。
红外线显微镜30相当于本发明的红外线拍摄光学系统。该红外线显微镜30固定于激光单元28，并与激光单元28一体地移动。红外线显微镜30具备照明光源64、半反射镜66、物镜68以及红外线相机70等。
照明光源64是落射照明光源，例如使用LD(Laser Diode)光源以及SLD(SuperLuminescent Diode)光源等。该照明光源64将透过晶片12的波长区域的照明光、例如红外区的红外光朝向半反射镜66输出。
半反射镜66使从照明光源64射入来的照明光的一部分透过并朝向物镜68射出。由此，照明光由物镜68聚光在晶片12的背面上。通过利用未图示的透镜移动机构使物镜68在Z方向上移动，从而调整由物镜68聚光的照明光的聚光点的Z方向位置。物镜68的光轴A2是红外线显微镜30的光轴A2[照明光源64的照明轴以及后述的红外线相机70的拍摄光轴]，且相当于本发明的第二光轴。需要说明的是，光轴A1、A2都与Z方向平行。
照明光的被晶片12反射回来的反射光的一部分通过半反射镜66朝向红外线相机70反射。
红外线相机70具备相对于红外光的波长区域具有灵敏度的拍摄元件(未图示)。基于在使物镜68的焦点对准晶片12的内部的状态下由红外线相机70拍摄晶片12而得到的拍摄图像，能够确认晶片12的内部的状态。另外，基于在使物镜68的焦点对准晶片12的背面或表面的状态下由红外线相机70拍摄晶片12而得到的拍摄图像，能够确认晶片12的背面或表面的状态。
将由红外线相机70拍摄而得到的拍摄图像的图像数据向控制装置24输出。控制装置24基于从红外线相机70输入来的拍摄图像的图像数据，使监视器72显示晶片12的内部、背面或表面的拍摄图像。
需要说明的是，作为红外线相机70，优选使用例如以InGaAs(铟镓砷)相机为代表的在近红外区域(1μm以上的波长区域)具有高灵敏度的相机(近红外线相机)。
红外线显微镜30的光轴A2相对于已述的激光单元28的光轴A1的位置，位于激光加工时的晶片12的移动方向M1(X方向的一个方向)的下游侧。由此，红外线显微镜30能够在与由激光单元28的激光L加工的晶片12的加工位置相同的分割预定线C1、C2上拍摄晶片12。
[控制装置的结构]
图4是控制装置24的功能框图。如图4所示，在控制装置24连接有工作台驱动机构26、激光单元28(激光光源40及空间光调制器48)、红外线显微镜30(照明光源64及红外线相机70)、单元驱动机构32、监视器72、以及操作部74。需要说明的是，操作部74使用公知的键盘、鼠标、以及操作按钮等。
控制装置24例如由个人计算机那样的运算装置构成，且具备由各种处理器(Processor)及存储器等构成的运算电路。在各种处理器中包括CPU(Central ProcessingUnit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、以及可编程逻辑器件[例如SPLD(Simple Programmable Logic Devices)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、以及FPGA(Field Programmable Gate Arrays)]等。需要说明的是，控制装置24的各种功能既可以由1个处理器来实现，也可以由同种或不同种的多个处理器来实现。
控制装置24通过执行未图示的控制程序，从而作为总括控制部80、存储部82、移动控制部84、激光控制部86、显微镜控制部88、以及显示控制部90发挥功能。以下，在本实施方式中，作为“～部”说明的内容也可以是“～电路”、“～装置”、或“～设备”。即，作为“～部”说明的内容也可以由固件、软件、硬件、以及它们的组合中的任一个构成。
总括控制部80基于对操作部74的输入操作，对激光加工装置10的各部分的动作进行总括控制。
在存储部82中，除了上述控制程序之外，还预先存储有位置关系信息92。位置关系信息92是表示XY方向上的激光单元28的光轴A1的位置(XY坐标)与红外线相机70的光轴A2的位置(XY坐标)的相对位置关系的已知信息。该位置关系信息92存储由激光加工装置10的制造商测定出的值。另外，位置关系信息92由后述的修正部116修正(改写)。
移动控制部84在总括控制部80的控制下，通过分别驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，从而使激光单元28及红外线显微镜30一体地相对于晶片12在XYZ方向及θ方向上相对移动。由此，能够在激光加工前将激光单元28的光轴A1与晶片12的加工开始位置(分割预定线C1、C2的一端)对位，或者在激光加工时使激光单元28相对于晶片12在X方向上相对移动。另外，在激光加工前，能够将红外线显微镜30的光轴A2与晶片12的特定位置[对准基准、以及后述的修正用改性区域200(参照图6)等]对位。
激光控制部86在总括控制部80的控制下，控制由激光光源40进行的激光L的射出、以及空间光调制器48对激光L的调制。需要说明的是，关于空间光调制器48对激光L的调制控制是公知技术，因此省略具体的说明。
显微镜控制部88在总括控制部80的控制下，控制红外线显微镜30，即控制由照明光源64进行的照明光的射出、以及红外线相机70对晶片12的拍摄。
显示控制部90控制监视器72的显示。显示控制部90基于从红外线显微镜30的红外线相机70输入来的晶片12的拍摄图像的图像数据，使监视器72显示该拍摄图像。另外，显示控制部90使监视器72显示激光加工装置10的各种设定画面。
总括控制部80通过执行已述的控制程序，从而作为检测控制部96、激光加工控制部98、拍摄控制部112、运算部114、以及修正部116发挥功能。
检测控制部96控制激光加工装置10的各部分，而执行对保持于Xθ工作台20的晶片12的分割预定线C1、C2的位置(包含在XY面内的朝向)进行检测的对准检测。
最初，检测控制部96经由移动控制部84及显微镜控制部88来控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及红外线显微镜30，而取得(拍摄)晶片12的对准基准的拍摄图像102的图像数据。这里所说的对准基准是激光加工装置10用于识别晶片12的分割预定线C1、C2的位置的基准，例如使用切割道12S(参照图10)、以及识别标记(未图示)等公知的基准。需要说明的是，对准基准只要能够由红外线显微镜30拍摄即可，也可以设置于晶片12的内部、表面以及背面等的任意位置。
具体而言，检测控制部96在取得拍摄图像102的图像数据的情况下，驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，而使红外线显微镜30相对移动到能够对晶片12的对准基准进行拍摄的拍摄位置[对准基准包含在红外线显微镜30的拍摄范围VA(参照图9)内的位置]。在该移动后，检测控制部96控制红外线显微镜30，使红外线显微镜30执行包含对准基准的晶片12的拍摄。由此，由红外线显微镜30取得晶片12的拍摄图像102的图像数据，该图像数据从红外线显微镜30向检测控制部96输出。需要说明的是，拍摄图像102相当于本发明的第一拍摄图像。
然后，检测控制部96基于拍摄图像102的图像数据，用公知的图像识别法检测拍摄图像102内的对准基准，由此检测晶片12的分割预定线C1、C2的位置。
激光加工控制部98经由移动控制部84及激光控制部86来控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28，从而针对每个分割预定线C1、C2，进行沿着分割预定线C1、C2在晶片12的内部形成改性区域200(参照图6)的激光加工。
具体而言，激光加工控制部98基于由检测控制部96得到的对准检测结果，经由移动控制部84来驱动工作台驱动机构26而使Xθ工作台20沿θ方向旋转，由此使相互正交的分割预定线C1、C2中的一方(例如分割预定线C1)与X方向平行。
接着，激光加工控制部98开始形成与平行于X方向的多个分割预定线C1中的第一个分割预定线C1对应的改性区域200(参照图6)。激光加工控制部98基于由检测控制部96得到的对准检测结果(分割预定线C1的位置检测结果)、以及存储部82内的位置关系信息92，判别激光单元28(光轴A1)与分割预定线C1的相对位置关系。
在此，在已述的对准检测中检测出红外线显微镜30(光轴A2)与分割预定线C1、C2的相对位置关系，但基于位置关系信息92已知激光单元28(光轴A1)与红外线显微镜30(光轴A2)的位置关系。因此，激光加工控制部98能够基于对准检测结果和位置关系信息92，来判别激光单元28(光轴A1)与分割预定线C1、C2的相对位置关系。
因此，激光加工控制部98基于对准检测结果和位置关系信息92，经由移动控制部84来驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，从而进行将激光单元28的光轴A1与第一个分割预定线C1的一端、例如移动方向M2侧的一端对位的对准。
图5及图6是用于说明晶片12的内部的改性区域200的形成的说明图。如图5及图6所示，激光加工控制部98在上述对准完成后控制激光单元28而使激光L从晶片12的背面向处于规定的深度位置的聚光点P1聚光，由此在该聚光点P1的位置形成改性区域200。
接着，激光加工控制部98经由移动控制部84来驱动工作台驱动机构26，而使Xθ工作台20向移动方向M2移动。由此，在使激光L聚光到聚光点P1的状态下，激光单元28相对于晶片12向移动方向M1相对移动，即激光单元28沿着第一个分割预定线C1相对于晶片12在X方向上相对移动。其结果是，沿着第一个分割预定线C1在晶片12的内部形成改性区域200。另外，当形成改性区域200时，以该改性区域200为起点在晶片12的厚度方向(Z方向)上产生龟裂202。
此时，激光加工控制部98在Z方向(晶片12的厚度方向)上在晶片12的表面附近形成了改性区域200。这里所说的晶片12的表面附近是指在Z方向上使焦点对准晶片12的表面的状态下的、红外线显微镜30的对焦范围D(对焦范围D的晶片12侧的单侧范围Df内)。需要说明的是，图中的符号Dr是与晶片12侧的相反侧的对焦范围D的单侧范围。
单侧范围Df基本上是将红外线显微镜30的景深的1/2(即前侧景深)的范围乘以晶片12(硅)的折射率n＝3.6～4.0后得到的值。而且，在本实施方式中，将对前侧景深加上该景深的范围外的散焦允许值a后的值乘以折射率n而得到的值设为单侧范围Df。在此，散焦允许值a是即使在改性区域200偏离至前侧景深的范围外的情况下，也能够在后述的拍摄图像122内对改性区域200的图像进行图像处理(识别)的范围。
例如，在将红外线显微镜30的景深DOF设为8.5μm、将折射率n设为4.0、并将散焦允许值a设为2μm的情况下，单侧范围Df由下式求出。
Df＝[DOF×(1/2)+a]×n＝(8.5×0.5+2)×4＝25μm。
因此，激光加工控制部98在晶片12的厚度方向上在距晶片12的表面25μm的范围内形成上述改性区域200。
激光加工控制部98例如在改性区域200的层数为1层的情况下，在形成与第一个分割预定线C1对应的改性区域200后，经由移动控制部84来驱动单元驱动机构32，而使激光单元28朝向第二个分割预定线C1在Y方向上移动与分割预定线C1的间距间隔相当的距离。由此，进行将激光单元28的光轴A1与第二个分割预定线C1的一端、例如移动方向M1侧的一端对位的对准。
然后，激光加工控制部98经由移动控制部84及激光控制部86来控制工作台驱动机构26及激光单元28，而执行激光单元28的激光L相对于聚光点P1的聚光、以及Xθ工作台20向移动方向M1的移动。由此，沿着第二个分割预定线C1在晶片12的内部形成改性区域200。
以下同样，沿着全部分割预定线C1在晶片12的内部形成改性区域200。接着，激光加工控制部98经由移动控制部84来驱动工作台驱动机构26，而使Xθ工作台20旋转90°，由此使分割预定线C2与X方向平行。然后，与对应于分割预定线C1的改性区域200的形成同样，激光加工控制部98经由移动控制部84及激光控制部86来控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28，而沿着全部分割预定线C2在晶片12的内部形成改性区域200。以上，完成改性区域200的形成。
图7及图8是用于说明晶片12的内部的两层的改性区域200的形成的说明图。如图7及图8所示，在晶片12的厚度较厚的情况下，激光加工控制部98沿着分割预定线C1、C2在晶片12的内部进行例如两层的改性区域200的形成。在该情况下，激光加工控制部98针对每个分割预定线C1、C2连续地进行两层的改性区域200的形成。
具体而言，激光加工控制部98在如已述的图5及图6所说明的那样形成与第一个分割预定线C1对应的第一层的改性区域200后，在将激光单元28的激光L的聚光位置变更为位于晶片12的内部且比聚光点P1浅的位置(Z方向上方侧的位置)聚光点P2的状态下，反复执行第二层的改性区域200的形成。由此，在晶片12的内部沿着第一个分割预定线C1形成两层的改性区域200。
需要说明的是，在本实施方式中，当在与第一个分割预定线C1、C2对应的第二层的改性区域200的激光加工后进行基于后述红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄的情况下，使第二层的改性区域200形成于单侧范围Df的范围外，即，使焦点对准晶片12的表面的状态下的、红外线显微镜30的对焦范围D的范围外。另外，当在与第一个分割预定线C1、C2对应的第一层的改性区域200的激光加工后(第二层的改性区域200的激光加工前)进行基于后述红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄的情况下，第二层的改性区域200也可以形成于对焦范围D的范围内。
然后，关于其他分割预定线C1、C2也同样，激光加工控制部98针对每个分割预定线C1、C2形成第二层的改性区域200。需要说明的是，也可以根据晶片12的厚度而多次反复进行激光加工，从而形成三层以上的多层的改性区域200。以下，在本实施方式中，使每个分割预定线C1、C2的改性区域200的层数为两层进行说明。在该情况下，第一层的改性区域200相当于本发明的第一改性区域，第二层的改性区域200相当于本发明的第二改性区域。
返回图4，拍摄控制部112、运算部114以及修正部116进行存储部82内的位置关系信息92的修正。
如上所述，由于设置有激光加工装置10的工厂(无尘室)的室内温度等环境改变或者环境随时间变化，因此有时激光单元28的光轴A1与红外线相机70的光轴A2的相对位置产生偏差。在该情况下，在由位置关系信息92规定了的光轴A1和光轴A2两者的位置关系与实际的两者的位置关系之间产生偏差。并且，特别是当在Y方向上光轴A1与光轴A2的位置关系产生偏差时，不能基于最初(出厂时)的位置关系信息92而将激光单元28的光轴A1准确地对位在分割预定线C1、C2上。其结果是，激光加工的加工精度降低。
因此，在本实施方式中，基于与第一个分割预定线C1、C2对应的第一层的改性区域200(以下，称为修正用改性区域200)的形成位置，来进行位置关系信息92的修正(更新)。在此，激光单元28的光轴A1与红外线相机70的光轴A2的位置关系不仅在Y方向上产生偏差，而且在X方向上也产生偏差，但X方向上的光轴A1与光轴A2的位置关系的偏差对沿着分割预定线C1、C2的晶片12的激光加工的加工精度几乎没有造成影响。因此，在本实施方式中，基于上述的修正用改性区域200的形成位置来检测Y方向上的光轴A1与光轴A2的位置关系的偏差，并基于该偏差的检测结果来进行Y方向上的位置关系信息92的修正(更新)。
图9是用于说明拍摄控制部112对红外线显微镜30的拍摄控制的说明图。如图9以及已述的图4所示，拍摄控制部112控制红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄。拍摄控制部112在与第一个分割预定线C1对应的第一层的改性区域200(修正用改性区域200)的激光加工后(第二层的改性区域200的激光加工前)、或者第二层的改性区域200的激光加工后动作。拍摄控制部112基于由检测控制部96得到的第一个分割预定线C1的位置检测结果，经由移动控制部84驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，而使晶片12的第一个分割预定线C1相对移动到红外线显微镜30的拍摄范围VA内。
接着，拍摄控制部112在控制红外线显微镜30而使红外线显微镜30的焦点对准晶片12的表面的状态下，使红外线显微镜30执行对第一个分割预定线C1(切割道12S：参照图10)进行的拍摄图像122的拍摄。该拍摄图像122相当于本发明的第二拍摄图像。另外，同样，拍摄控制部112在与第一个分割预定线C2对应的激光加工后，使红外线显微镜30执行对第一个分割预定线C2(切割道12S)进行的拍摄图像122的拍摄。
需要说明的是，对于使红外线显微镜30的焦点与晶片12的表面对准，也包括使红外线显微镜30的焦点与在该晶片12的表面紧贴的未图示的保护带(未图示)的带表面对准。并且，通过将该保护带的带表面上的伤痕、异物或图样等作为目标，能够容易地使红外线显微镜30的焦点与晶片12的表面对准。另外，关于使红外线显微镜30的焦点与晶片12的表面(和与红外线显微镜30对置的面的相反面侧)对准的方法，不限定于上述的方法，也可以使用公知的各种方法。
在拍摄控制部112的控制下，当红外线显微镜30执行第一个分割预定线C1、C2的拍摄时，从红外线显微镜30对运算部114输出分割预定线C1、C2的拍摄图像122的图像数据。
此时，每个分割预定线C1、C2的第一层的改性区域200如已述的图5至图8所示，形成于使焦点对准晶片12的表面的状态下的、红外线显微镜30的单侧范围Df内(对焦范围D内)。因此，红外线显微镜30通过在使焦点对准晶片12的表面的状态下进行拍摄，从而同时在将修正用改性区域200收纳在对焦范围D内的状态下进行拍摄。由此，由于拍摄图像122内所包含的修正用改性区域200的焦点对焦，因此能够识别(辨别)拍摄图像122内的修正用改性区域200。
需要说明的是，在本实施方式中，在使第一个分割预定线C1、C2相对移动到红外线显微镜30的拍摄范围VA内之后使红外线显微镜30的焦点对准晶片12的表面，但也可以是，在先使红外线显微镜30的焦点与晶片12的表面对准之后使第一个分割预定线C1、C2相对移动到拍摄范围VA内。
图10是用于说明由运算部114对晶片12的内部的修正用改性区域200的形成位置的理论值与实测值的位置偏差进行的运算的说明图。如图10所示，运算部114基于拍摄图像122的图像数据，并用公知的图像识别法来检测拍摄图像122内的修正用改性区域200(用斜线显示)。此时，当在与第一个分割预定线C1对应的第一层的改性区域200的激光加工后执行红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄的情况下，由于在拍摄图像122内不存在第二层的改性区域200，因此防止第二层的改性区域200及龟裂202对修正用改性区域200的检测造成影响。另外，即使当在第二层的改性区域200的激光加工后执行了红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄的情况下，在修正用改性区域200的上方形成的第二层的改性区域200形成在红外线显微镜30的对焦范围D的范围外，因此也防止第二层的改性区域200及龟裂202对修正用改性区域200的检测造成影响。
然后，运算部114基于拍摄图像122内的修正用改性区域200的位置、以及在拍摄图像122拍摄时的红外线相机70的光轴A2的位置，来检测晶片12的内部的修正用改性区域200的Y方向上的形成位置的实测值。
另外，运算部114将由检测控制部96得到的第一个分割预定线C1、C2的Y方向的位置检测结果用作晶片12内部的修正用改性区域200的Y方向上的形成位置的理论值。该理论值是在假定为以下情况下的修正用改性区域200的形成位置，即由位置关系信息92确定的激光单元28的光轴A1和红外线相机70的光轴A2双方的位置关系(Y方向)与实际的双方的位置关系之间没有偏差。
然后，运算部114运算(δy)作为表示修正用改性区域200的形成位置的理论值与实测值的Y方向的位置偏差(位置偏差的偏差量及偏差方向)的值。需要说明的是，(δy)的值的大小表示Y方向的位置偏差的偏差量，(δy)的值的正负表示位置偏差的偏差方向(Y方向的正负)。
当在由位置关系信息92确定的激光单元28的光轴A1和红外线相机70的光轴A2双方的Y方向的位置关系与实际的双方的Y方向的位置关系之间没有偏差的情况下，位置偏差的运算结果(δv)为零。因此，运算结果(δy)是表示光轴A1与光轴A2的位置关系在Y方向上相对于设计值变化了何种程度的值。
图11是用于说明修正部116对位置关系信息92的修正的说明图。在图11中，坐标(X1，Y1)是红外线相机70的光轴A2的坐标(设计值)，坐标(X2，Y2)是激光单元28的光轴A1的坐标(设计值)。需要说明的是，坐标(X1，Y1)及坐标(X2，Y2)是以双方中的任一方[例如坐标(X1，Y1)]为基准的另一方[例如坐标(X2，Y2)]的相对位置坐标。需要说明的是，在本实施方式中，Y1＝Y2。
在位置偏差的运算结果(δy)不为零的情况下，光轴A1与光轴A2的相对位置关系从图11的符号XIA所示那样的工厂出厂时的位置关系信息92所表示的位置关系，变化为图11的符号XIB所表示的位置关系。
因此，修正部116通过基于由运算部114得到的位置偏差的运算结果(δy)，来运算Y方向上的激光单元28的光轴A1的位置与红外线相机70的光轴A2的位置的实际的(最新的)相对位置关系，从而修正存储部82内的位置关系信息92。由此，已述的激光加工控制部98基于检测控制部96的位置检测结果以及由修正部116进行修正的位置关系信息92，来控制激光单元28、工作台驱动机构26以及单元驱动机构32，而能够沿着第二个分割预定线C1、C2之后的分割预定线C1、C2在晶片12的内部形成改性区域200。
这样的位置关系信息92的修正、即各部(拍摄控制部112、运算部114以及修正部116)的动作在总括控制部80的控制下，在针对每个分割预定线C1、C2的方向、每个晶片12以及多个晶片12的每一个中的至少任一个时机被执行。因此，总括控制部80作为本发明的反复控制部发挥功能。需要说明的是，也可以定期地、或者在激光加工装置10起动时等执行位置关系信息92的修正。
[激光加工装置的作用]
图12是示出上述结构的第一实施方式的激光加工装置10对晶片12的激光加工处理、特别是相当于本发明的激光加工装置的控制方法的位置关系信息92的修正处理的流程的流程图。
如图12所示，当激光加工对象的晶片12被吸附保持于Xθ工作台20时，控制装置24的检测控制部96动作。检测控制部96控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及红外线显微镜30，而取得晶片12的对准基准的拍摄图像102的图像数据。然后，检测控制部96基于拍摄图像102的图像数据，进行检测晶片12内的分割预定线C1、C2的位置的对准检测(步骤S1，相当于本发明的检测工序)。
当对准检测完成时，激光加工控制部98动作。激光加工控制部98基于由检测控制部96得到的分割预定线C1、C2的位置检测结果、以及存储部82内的位置关系信息92，来驱动工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28而执行激光加工。由此，沿着第一个分割预定线C1在晶片12的内部形成第一层的改性区域200(步骤S2，相当于本发明的激光加工工序)。
此时，通过上述激光加工，将第一层的改性区域200(修正用改性区域200)在Z方向上形成于使焦点对准晶片12的表面的状态下的、红外线显微镜30的对焦范围D(单侧范围Df内)。
接着，拍摄控制部112基于由检测控制部96得到的分割预定线C1、C2的位置检测结果，来驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32而使第一个分割预定线C1(切割道12S)移动到红外线显微镜30的拍摄范围VA，并且使外线显微镜30的焦点与晶片12的表面对准。然后，拍摄控制部112使红外线显微镜30执行对第一个分割预定线C1的拍摄(步骤S3，相当于本发明的拍摄工序)。由此，从红外线显微镜30对运算部114输出拍摄图像122的图像数据。
虽然省略了图示，但当红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄完成时，激光加工控制部98再次动作来驱动工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28而执行激光加工。由此，沿着第一个分割预定线C1在晶片12的内部形成第二层的改性区域200。需要说明的是，步骤S3也可以在第二层的改性区域200的激光加工后执行。在该情况下，第二层的改性区域200在Z方向上形成于对焦范围D的范围外。
运算部114根据来自红外线显微镜30的拍摄图像122的图像数据的输入而动作。运算部114基于拍摄图像122的图像数据，并利用图像识别法来检测拍摄图像122内的修正用改性区域200。如上所述，修正用改性区域200形成于使焦点对准晶片12的表面的状态下的、红外线显微镜30的对焦范围D(单侧范围Df内)，因此运算部114能够检测拍摄图像122内的修正用改性区域200。
在此，当在第二层的改性区域200的激光加工前执行了步骤S3的情况下，防止第二层的改性区域200及龟裂202包含在拍摄图像122内。另外，即使当在第二层的改性区域200的激光加工后执行了步骤S3的情况下，第二层的改性区域200等也形成于红外线显微镜30的对焦范围D的范围外。因此，在任意情况下，都能够防止第二层的改性区域200及龟裂202对由运算部114进行的修正用改性区域200的检测造成影响。
然后，运算部114基于拍摄图像122内的修正用改性区域200的位置、以及拍摄图像122拍摄时的红外线显微镜30的光轴A2的位置，来检测晶片12内的修正用改性区域200的形成位置的实测值。另外，运算部114取得由检测控制部96在对准检测时检测出的第一个分割预定线C1的位置检测结果作为晶片12内的修正用改性区域200的形成位置的理论值。然后，如已述的图10所示，运算部114运算修正用改性区域200的理论值与实测值的Y方向的位置偏差，并将其运算结果(δy)向修正部116输出(步骤S4，相当于本发明的运算工序)。
当从运算部114输入位置偏差的运算结果(δy)时，修正部116基于该运算结果(δy)，如已述的图11所示那样来修正存储部82内的位置关系信息92(步骤S5，相当于本发明的修正工序)。
当位置关系信息92的修正完成时，激光加工控制部98再次动作。激光加工控制部98基于由检测控制部96得到的对准检测结果、存储部82内的修正后的位置关系信息92，来驱动工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28而再次开始激光加工。由此，如已述的图5至图8所示，沿着激光加工前(第二个之后)的分割预定线C1在晶片12的内部形成两层的改性区域200(步骤S6)。需要说明的是，步骤S6也相当于本发明的激光加工工序。
由于基于修正后的位置关系信息92来进行晶片12的激光加工，因此即使因设置有激光加工装置10的环境的变化而使得激光单元28的光轴A1与红外线相机70的光轴A2的相对位置偏离设计值，也能够沿着第二个分割预定线C1之后的分割预定线C1高精度地在晶片12的内部形成改性区域200。
总括控制部80在沿着各分割预定线C1的改性区域200的形成后，执行使激光加工控制部98、拍摄控制部112、运算部114以及修正部116反复动作的反复控制(步骤S7中为“是”，步骤S8中为“否”)。由此，反复执行已述的步骤S2至步骤S6的处理。即，执行晶片12的内部的沿着第一个分割预定线C2的改性区域200的形成、第一个分割预定线C2的拍摄、位置偏差的运算、位置关系信息92的再修正、以及与第二个分割预定线C2之后的分割预定线C2对应的改性区域200的形成。以上，完成1个晶片12的激光加工。
在更换了激光加工的加工对象的晶片12的情况下，反复执行已述的步骤S1至步骤S7的处理(步骤S7中为“是”，步骤S8中为“是”)。需要说明的是，步骤S3至步骤S5的处理也可以针对多个晶片12的每一个执行。
激光加工后的晶片12由公知的分割装置分割为多个芯片14。
[本实施方式的效果]
如上所述，本实施方式的激光加工装置10通过进行修正用改性区域200向晶片12的内部的形成、红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄、以及修正用改性区域200的形成位置的理论值与实测值的位置偏差的运算，从而能够修正位置关系信息92。其结果是，即使由于设置有激光加工装置10的环境的变化而使得激光单元28的光轴A1与红外线显微镜30的光轴A2的相对位置偏离设计值，也能够将该偏差反映到位置关系信息92中。
因此，无论设置有激光加工装置10的环境的变化如何，都能够沿着分割预定线C1、C2高精度地在晶片12的内部形成改性区域200。另外，由于不需要准备上述专利文献3那样的加工试样片或者将加工试样片相对于Xθ工作台20进行装卸，因此能够减少劳力和成本。其结果是，能够简单地进行高精度的晶片12的激光加工。
[第二实施方式]
图13以及图14是用于说明第二实施方式的激光加工装置10对晶片12的激光加工的说明图。需要说明的是，第二实施方式的激光加工装置10是与上述第一实施方式的激光加工装置10基本相同的结构，因此对与上述第一实施方式在功能或结构上相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。需要说明的是，在第二实施方式中，在与第一个分割预定线C1对应的第二层的改性区域200的激光加工后进行红外线显微镜30对拍摄图像122的拍摄。
如图13以及图14所示，在第二实施方式中，晶片12的内部的沿着第一个分割预定线C1的改性区域200的形成方法与第一实施方式的形成方法不同。第二实施方式的激光加工控制部98控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28，并与上述实施方式同样地在第一个分割预定线C1的整个范围内在晶片12的内部形成第一层的改性区域200。
接着，激光加工控制部98控制工作台驱动机构26、单元驱动机构32以及激光单元28，而在第一个分割预定线C1的整个范围中的将特定区域250除去而得到的范围内，在晶片12的内部形成第二层的改性区域200。在此，特定区域250例如是晶片12的外周部的无效区域。该无效区域是在晶片12内与芯片14分离的区域(不对芯片14的品质造成影响的区域)。
第二实施方式的拍摄控制部112经由移动控制部84来驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，而使特定区域250相对移动到红外线显微镜30的拍摄范围VA内。然后，拍摄控制部112控制红外线显微镜30，而在使红外线显微镜30的焦点对准晶片12的表面的状态下使红外线显微镜30执行对特定区域250进行的拍摄图像122的拍摄。
在该情况下，在修正用改性区域200(第一层的改性区域200)的Z方向上方未形成第二层的改性区域200，即在修正用改性区域200与红外线显微镜30之间未形成第二层的改性区域200及龟裂202。由此，当在运算部114中对拍摄图像122内的修正用改性区域200进行检测的情况下，能够可靠地防止由第二层的改性区域200及龟裂202带来的影响。其结果是，在第二实施方式中，由于修正用改性区域200的形成位置的实测值的检测精度提高，因此能够更高精度地修正位置关系信息92。
需要说明的是，在第二实施方式中，也可以使特定区域250内的第一层的改性区域200(修正用改性区域200)的激光加工的条件与特定区域250外的第一层的改性区域200不同。具体而言，也可以以拍摄图像122内的修正用改性区域200的对比度提高这样的条件(例如使修正用改性区域200的线宽度变窄等)来形成特定区域250内的第一层的改性区域200的激光加工的条件。
[第三实施方式]
图15及图16是用于说明第三实施方式的激光加工装置10对晶片12的激光加工的说明图。需要说明的是，第三实施方式的激光加工装置10是与上述第一实施方式的激光加工装置10基本相同的结构，因此对与上述第一实施方式在功能或结构上相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。
如图15及图16所示，在第三实施方式中，使由红外线显微镜30拍摄的晶片12的拍摄位置与上述各实施方式的拍摄位置不同。在此，在晶片12(器件层16)的表面形成有例如用于测试器件的功能的TEG(Test Element Group)那样的金属图案260。
第三实施方式的拍摄控制部112驱动工作台驱动机构26及单元驱动机构32，来使在第一个分割预定线C1、C2中形成有金属图案260的区域即图案形成区域262相对移动到红外线显微镜30的拍摄范围VA内。然后，拍摄控制部112在使红外线显微镜30的焦点对准晶片12的表面(金属图案260)的状态下，使红外线显微镜30执行对图案形成区域262的拍摄图像122的拍摄。由此，得到第一个分割预定线C1、C2的图案形成区域262的拍摄图像122的图像数据。
在图案形成区域262的拍摄图像122中，使修正用改性区域200以及金属图案260双方对焦。因此，修正用改性区域200的背景成为金属图案260，从而能够在由红外线显微镜30实现的落射照明下提高修正用改性区域200的对比度。其结果是，在第三实施方式中，由于修正用改性区域200的形成位置的实测值的检测精度也提高，因此能够更高精度地修正位置关系信息92。
[加工单元的变形例]
图17是用于说明加工单元22的变形例的说明图。在上述实施方式的加工单元22中，在设计上，Y方向上的激光单元28的光轴A1的位置与红外线相机70的光轴A2的位置一致，但也可以如图17的符号XVIIA所示，使Y方向上的激光单元28的光轴A1的位置与红外线相机70的光轴A2的位置错开。需要说明的是，Δy＝Y2-Y1。
如图17的符号XVIIB所示，即使Y方向上的激光单元28的光轴A1的位置与红外线相机70的光轴A2的位置错开，也能够与上述实施方式同样，基于由运算部114得到的位置偏差的运算结果(δy)来运算光轴A1及光轴A2的实际的相对位置关系。其结果是，能够与上述实施方式同样，修正存储部82内的位置关系信息92。
[其他]
在上述实施方式中，检测Y方向上的激光单元28的光轴A1与红外线显微镜30的光轴A2的位置关系的偏差，并基于该偏差的检测结果修正(更新)了Y方向上的位置关系信息92，但也可以进行X方向上的光轴A1与光轴A2的位置偏差的检测、以及X方向上的位置关系信息92的修正。在该情况下，例如检测修正用改性区域200的X方向上的始端位置和/或终端位置的实测值与理论值的位置偏差，并基于该偏差的检测结果来修正X方向上的位置关系信息92。需要说明的是，具体的方法与Y方向的位置偏差检测、以及位置关系信息92的修正基本相同，因此在此省略具体的说明。
在上述实施方式中，将与第一个分割预定线C1、C2对应的第一层的改性区域200作为修正用改性区域200，但也可以将与第二个分割预定线C1、C2之后的任意的分割预定线C1、C2对应的第一层的改性区域200作为修正用改性区域200。
在上述实施方式中，作为本发明的相对移动机构，举出工作台驱动机构26及单元驱动机构32为例进行了说明，但只要能够使激光单元28及红外线显微镜30与晶片12相对移动即可，该结构没有特别限定。
在上述实施方式中，在激光单元28的外部连结有红外线显微镜30，但红外线显微镜30也可以设置在激光单元28的框体内。
附图标记说明：
10…激光加工装置，
12…晶片，
22…加工单元，
24…控制装置，
26…工作台驱动机构，
28…激光单元，
30…红外线显微镜，
32…单元驱动机构，
80…总括控制部，
92…位置关系信息，
96…检测控制部，
98…激光加工控制部，
102…拍摄图像，
112…拍摄控制部，
114…运算部，
116…修正部，
122…拍摄图像，
200…改性区域(修正用改性区域)，
250…特定区域，
260…金属图案，
262…图案形成区域。

Claims (14)

1.一种激光加工装置，其使激光聚光到晶片的内部而在所述晶片的内部形成多层的改性区域，其中，
所述激光加工装置具备与所述晶片的一面对置的红外线拍摄光学系统，
在所述多层的改性区域中，将位于所述晶片的与所述一面相反侧的另一面的一侧的改性区域作为第一改性区域，将其他改性区域作为第二改性区域的情况下，
所述红外线拍摄光学系统具有包括所述第一改性区域和所述另一面在内的对焦范围，对所述第一改性区域和所述另一面同时进行拍摄，
所述第二改性区域位于所述对焦范围外。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统对在所述第一改性区域中在所述晶片的厚度方向上不与所述第二改性区域重叠的非重叠区域和所述另一面同时进行拍摄。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统以使所述另一面中形成有金属图案的区域成为背景的方式对所述第一改性区域和所述另一面中形成有金属图案的区域同时进行拍摄，以提高与所述第一改性区域的对比度。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述激光加工装置具备运算部，该运算部基于由所述红外线拍摄光学系统进行同时拍摄而得到的拍摄图像，来运算所述第一改性区域的理论值与实测值的位置偏差。
5.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统在所述另一面具有焦点。
6.一种激光加工装置，其使激光聚光到晶片的内部而在所述晶片的内部形成多层的改性区域，其中，
所述激光加工装置具备与所述晶片的一面对置的红外线拍摄光学系统，
在所述多层的改性区域中，将位于所述晶片的与所述一面相反侧的另一面的一侧的改性区域作为第一改性区域，将其他改性区域作为第二改性区域的情况下，
所述红外线拍摄光学系统具有包括所述第一改性区域和所述另一面在内的对焦范围，对所述第一改性区域和所述另一面同时进行拍摄，
所述红外线拍摄光学系统对在所述第一改性区域中在所述晶片的厚度方向上不与所述第二改性区域重叠的非重叠区域和所述另一面同时进行拍摄。
7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统以使所述另一面中形成有金属图案的区域成为背景的方式对所述第一改性区域和所述另一面中形成有金属图案的区域同时进行拍摄，以提高与所述第一改性区域的对比度。
8.根据权利要求6或7所述的激光加工装置，其中，
所述激光加工装置具备运算部，该运算部基于由所述红外线拍摄光学系统进行同时拍摄而得到的拍摄图像，来运算所述第一改性区域的理论值与实测值的位置偏差。
9.根据权利要求6或7所述的激光加工装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统在所述另一面具有焦点。
10.一种拍摄装置，其用于检测在晶片的内部形成的多层的改性区域，其中，
所述拍摄装置具备与所述晶片的一面对置的红外线拍摄光学系统，
在所述多层的改性区域中，将位于所述晶片的与所述一面相反侧的另一面的一侧的改性区域作为第一改性区域，将其他改性区域作为第二改性区域的情况下，
所述红外线拍摄光学系统具有包括所述第一改性区域和所述另一面在内的对焦范围，对所述第一改性区域和所述另一面同时进行拍摄，
所述第二改性区域位于所述对焦范围外。
11.根据权利要求10所述的拍摄装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统对在所述第一改性区域中在所述晶片的厚度方向上不与所述第二改性区域重叠的非重叠区域和所述另一面同时进行拍摄。
12.根据权利要求10或11所述的拍摄装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统以使所述另一面中形成有金属图案的区域成为背景的方式对所述第一改性区域和所述另一面中形成有金属图案的区域同时进行拍摄，以提高与所述第一改性区域的对比度。
13.一种拍摄装置，其用于检测在晶片的内部形成的多层的改性区域，其中，
所述拍摄装置具备与所述晶片的一面对置的红外线拍摄光学系统，
在所述多层的改性区域中，将位于所述晶片的与所述一面相反侧的另一面的一侧的改性区域作为第一改性区域，将其他改性区域作为第二改性区域的情况下，
所述红外线拍摄光学系统具有包括所述第一改性区域和所述另一面在内的对焦范围，对所述第一改性区域和所述另一面同时进行拍摄，
所述红外线拍摄光学系统对在所述第一改性区域中在所述晶片的厚度方向上不与所述第二改性区域重叠的非重叠区域和所述另一面同时进行拍摄。
14.根据权利要求13所述的拍摄装置，其中，
所述红外线拍摄光学系统以使所述另一面中形成有金属图案的区域成为背景的方式对所述第一改性区域和所述另一面中形成有金属图案的区域同时进行拍摄，以提高与所述第一改性区域的对比度。
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