CN115413364A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光加工装置,其中,具备控制部,控制部执行下述处理:第一处理,以第一加工条件来控制激光照射单元,该第一加工条件被设定为:在晶圆的内部形成改质区域和改质区域;第二处理,确定有关改质区域的状态,并判断第一加工条件是否适当;第三处理,以第二加工条件来控制激光照射单元,该第二加工条件被设定为:在晶圆的内部形成改质区域,并且在晶圆的厚度方向上的改质区域之间形成改质区域;以及,第四处理,确定有关改质区域的状态,并判断第二加工条件是否适当。

Description

激光加工装置及激光加工方法
技术领域
本发明的一方面方面涉及一种激光加工装置及激光加工方法。
背景技术
已知有一种激光加工装置,其为了沿多条线分别切断具备半导体基板和已形成于半导体基板的一表面上的功能元件层的晶圆(wafer),从半导体基板的另一表面侧对晶圆照射激光,由此沿多条线分别在半导体基板的内部形成多列的改质区域。专利文献1所记载的激光加工装置具备红外线照相机,能够从半导体基板的背面侧观察在半导体基板的内部所形成的改质区域、功能元件层上所形成的加工损伤等。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2017-64746号公报
发明内容
[发明所要解决的技术问题]
在如上所述的激光加工装置中,有时通过一边形成多个激光的聚光点且一边形成加工层,来谋求加工层的形成速度的提高。另一方面,据本发明人等的知识见解所知,当在对象物的厚度方向上同时形成多个聚光点并照射激光时,从一方的聚光点上所形成的改质区域延伸的龟裂,会使另一方的聚光点上的改质区域的形成及该龟裂的进展受到影响,其结果,会有龟裂量(龟裂的长度)变得不稳定的问题。该问题即便是在不同时形成多个聚光点的情况(1个焦点的情况)中仍可能发生。即,例如,在以1个焦点,在最初形成离入射面较远侧的改质区域之后,形成离入射面较近侧的改质区域的情况下,由于离入射面较近侧的改质区域是在离入射面较远侧的龟裂未充分延伸的状态下被加工,所以会有总龟裂量变得不稳定的问题。在龟裂量已变得不稳定的情况下,以龟裂为边界而切断对象物时的切断面的质量(即加工品质)会降低。
为了抑制龟裂量变得不稳定,例如可以考虑如下方法:先行形成以龟裂彼此不连接的程度而使其充分地分开的多个改质区域之后,在该多个改质区域之间(晶圆的厚度方向上的之间)形成改质区域,最终形成横跨全部的改质区域的龟裂,由此,避免从同时形成的改质区域(或是在以1个焦点连续地形成的多个改质区域)延伸的龟裂彼此相互连接。如此,对于在形成外侧的改质区域之后形成内侧的改质区域的加工方法而言,其加工方法是复杂的,并难以设定适当的加工条件。在未能适当地设定加工条件的情况下,存在无法充分地确保已被加工过的晶圆的品质的问题。
本发明的一方面是鉴于上述实际情况而开发的,其目的在于提供一种激光加工装置及激光加工方法,其在晶圆的厚度方向上形成外侧的改质区域及内侧的改质区域的情况下,能够确保晶圆的品质。
[解决技术问题的技术手段]
本发明的一方面的激光加工装置,具备:照射部,从具有第一表面及第二表面的晶圆的第一表面侧对晶圆照射激光;摄像部,输出对晶圆具有透过性的光,并检测在晶圆中传播后的光;以及控制部,控制部以执行下列处理的方式构成:第一处理,以第一加工条件来控制照射部,该第一加工条件被设定为,通过对晶圆照射激光而在晶圆的内部形成第一改质区域与第二改质区域,该第二改质区域比该第一改质区域更靠近激光的入射面侧;第二处理,在第一处理之后,基于从已检测出光的摄像部输出的信号,来确定有关第一改质区域及第二改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断第一加工条件是否适当;第三处理,以第二加工条件来控制照射部,该第二加工条件被设定为,通过对晶圆照射激光,从而在晶圆的内部形成第一改质区域及第二改质区域,并且,在晶圆的厚度方向上的第一改质区域及第二改质区域之间形成第三改质区域;以及,第四处理,在第三处理之后,基于从已检测出光的摄像部输出的信号,来确定有关第一改质区域、第二改质区域及第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断第二加工条件是否适当。
在本发明的一方面的激光加工装置中,在第三处理中,基于第二加工条件而形成晶圆的厚度方向上的外侧的改质区域(第一改质区域及第二改质区域)及其之间的内侧的改质区域(第三改质区域),在第四处理中,基于从摄像部输出的信号来确定有关各个改质区域的状态,并根据确定结果来判断第二加工条件是否适当。如此,以实际上形成外侧的改质区域及内侧的改质区域的方式进行加工,并根据加工后的各个改质区域的状态来判断加工条件的适当与否,由此,能根据最终的晶圆的加工状态来判断加工条件的适当与否。由此,能够精度良好地判断加工条件的适当与否,并可以确保加工后的晶圆的品质。进一步,在本发明的一方面的激光加工装置中,在第一处理中,基于第一加工条件而仅形成晶圆的厚度方向上的外侧的改质区域(第一改质区域及第二改质区域),在第二处理中,基于从摄像部输出的信号来确定有关外侧的改质区域的状态,并根据确定结果来判断第一加工条件是否适当。例如,在最终的晶圆的加工状态为被加工成全切割(full cut)状态(从改质区域延伸的龟裂已延伸至晶圆的两端面的状态)的情况等中,有关从最终的晶圆的加工状态所获得的改质区域的信息较少,存在无法高精度地判断加工条件的适当与否的问题。针对这一点,在仅形成一部分的改质区域(外侧的改质区域)的状态下,基于有关一部分的改质区域的信息,来判断有关该一部分的改质区域的形成的加工条件(第一加工条件)的适当与否,由此,根据所获得的比最终的晶圆的加工状态更多的信息(有关改质区域的信息)的晶圆的加工状态,能够更高精度地判断加工条件的适当与否。另外,据发明人等的知识见解,认为:在晶圆的厚度方向上形成外侧的改质区域及内侧的改质区域的情况下,有关外侧的改质区域的状态会因加工后的晶圆的品质或分割性而受到影响。针对这一点,在第二处理中,通过判断有关外侧的改质区域的形成的加工条件(第一加工条件)的适当与否,能够更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是:控制部确定改质区域的状态及从改质区域延伸的龟裂的状态中的至少任一方,并将其作为有关改质区域的状态。由此,能够适当地确定加工后的晶圆的状态,并能够更高精度地判断加工条件的适当与否。由此,可以更良好地确保晶圆的品质。
也可以是:控制部确定改质区域的位置,并根据该位置来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有改质区域的位置不成为所期望的位置的情况。通过相应于改质区域是否成为所期望的位置而判断加工条件的适当与否,从而能够适当地判断加工条件。由此,可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是:控制部确定龟裂是否伸展至第一表面及第二表面中的至少任一方,并根据该是否伸展的情况来判断加工条件是否适当。由此,例如,在想要加工成最终的晶圆的加工状态成为全切割状态的情况下,通过判断“在第二处理的阶段,龟裂未伸展至第一表面及第二表面”、以及“在第四处理的阶段,龟裂伸展至第一表面及第二表面”等的情况,能够适当地判断加工条件。由此,可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是:在第二处理中,龟裂伸展至第一表面及第二表面中的至少任一方的情况下,控制部判断为:第一加工条件是不适当的。由此,在比最终的加工状态更早的加工状态下,能够确实地设为龟裂未到达表背面的ST状态(容易内部观察的状态)。由此,能够适当地且丰富地获得有关加工状态的信息。另外,认为:即便是在最终加工状态被设为全切割状态的情况下,当在其之前的状态(之后还被加工的状态)中龟裂到达表背面的情况下,芯片(chip)品质及分割性会在最终的加工状态中恶化。因此,通过将在比最终的加工状态更早的加工状态中设为ST状态,将加工条件设为适当的条件,能够确保芯片品质及分割性。
也可以是:控制部确定龟裂的伸展量,并根据该伸展量来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有龟裂的伸展量不成为所期望的长度的情况。通过从龟裂的伸展量判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是:控制部确定龟裂朝向与晶圆的厚度方向交叉的方向蛇行的宽度,并根据该蛇行的宽度来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有龟裂的蛇行的宽度变大的情况。通过从龟裂的蛇行的宽度判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是:控制部确定从互不相同的改质区域延伸的龟裂彼此是否连接,并根据该是否连接的情况来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,有时会存在如下问题:在不想要连接龟裂彼此的情况下,龟裂彼此发生连接;或者,在想要连接龟裂彼此的情况下,龟裂彼此不连接。通过相应于龟裂彼此是否连接的情况来判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是,控制部以进一步执行下列处理的方式构成:第五处理,以第三加工条件来控制照射部,该第三加工条件被设定为,通过对晶圆照射激光而在晶圆的内部形成第三改质区域;以及,第六处理,在第五处理之后,基于从已检测出光的摄像部输出的信号来确定有关第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断第三加工条件是否适当。根据这样的结构,在仅形成内侧的改质区域的状态下,能根据有关内侧的改质区域的信息,来判断有关该内侧的改质区域的形成的加工条件(第三加工条件)的适当与否。在形成外侧及内侧的改质区域的情况下,不仅是在仅形成外侧的改质区域的情况下,就连仅形成内侧的改质区域的情况下,仍可以通过由有关改质区域的信息判断加工条件的适当与否,来更高精度地判断加工条件的适当与否。
也可以是,在第六处理中,龟裂伸展至第一表面及第二表面中的至少任一方的情况下,控制部判断为:第三加工条件是不适当的。由此,可以在比最终的加工状态更早的加工状态下,确实地设为龟裂未到达表背面的ST状态(容易内部观察的状态)。由此,可以适当地且丰富地获得有关加工状态的信息。另外,认为:即便是在最终加工状态被设为全切割状态的情况下,在其之前的状态(之后还被加工的状态)中龟裂到达表背面的情况下,芯片品质及分割性会在最终的加工状态中恶化。因此,通过将在比最终的加工状态更早的加工状态中设为ST状态,将加工条件设为适当的条件,来确保芯片品质及分割性。
也可以是:在第二处理中,龟裂伸展至第一表面及第二表面中的至少任一方的情况下,控制部判断为,第一加工条件是不适当的;在第六处理中,龟裂伸展至第一表面及第二表面中的至少任一方的情况下,控制部判断为,第三加工条件是不适当的。由此,可以在比最终的加工状态更早的加工状态中,确实地设为龟裂未到达表背面的ST状态(容易内部观察的状态)。由此,可以适当地且丰富地获得有关加工状态的信息。另外,认为:即便是在最终加工状态被设为全切割状态的情况下,在其之前的状态(之后还被加工的状态)中龟裂到达表背面的情况下,芯片品质及分割性会在最终的加工状态中恶化。因此,可以通过将在比最终的加工状态更早的加工状态中设为ST状态,将加工条件设为适当的条件,来确保芯片品质及分割性。
也可以是,控制部以进一步执行第七处理的方式构成,该第七处理是,在已判断加工条件不适当的情况下,相应于该加工条件的判断结果而校正加工条件。根据这样的结构,能够根据判断结果来校正加工条件,并可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是,控制部以进一步执行亮度校正(luminance calibration)处理的方式构成,该亮度校正处理是,针对通过摄像部进行摄像的晶圆的厚度方向上的各个区域,以既定的亮度来进行通过摄像部所执行的摄像,并以与各个区域的晶圆的厚度方向上的位置相应的光量从摄像部输出光的方式,来控制摄像部。根据这样的结构,能够以按照晶圆的厚度方向(深度方向)上的各个摄像区域的每一个成为固定或是最佳的亮度的方式,来决定摄像部的光量。由此,能够适当地确定有关各个改质区域的状态。
也可以是,控制部以进一步执行暗影(shading)补偿处理的方式构成,该暗影补偿处理是,在改质区域的加工前,针对通过摄像部进行摄像的晶圆的厚度方向上的各个区域以拍摄暗影用图像的方式来控制摄像部,并且在改质区域的加工后,确定通过摄像部所拍摄到的各个区域的图像与对应的区域的暗影用图像的差分数据;在第二处理及第四处理中,基于差分数据来确定有关改质区域的状态。通过暗影补偿处理所取得的差分数据为器件图案(device pattern)或点缺陷、画面的亮度的不均匀等的噪声(noise)已被除去后的图像数据,并仅为想要观察的改质区域及龟裂状态等的图像数据。基于这样的差分资料来确定有关改质区域的状态,由此就能适当地确定加工后的晶圆的状态。由此,可以更良好地确保加工后的晶圆的品质。
也可以是,控制部以进一步执行像差校正处理的方式构成,该像差校正处理是,针对通过摄像部进行摄像的晶圆的厚度方向上的各个区域,以进行与晶圆的厚度方向上的位置相应的像差校正的方式来控制照射部及摄像部中的至少任一方。例如,在进行全切割加工的情况下,由于各个改质区域的间隔较窄,并龟裂的伸展量也较小,所以,如果不是按照晶圆的厚度方向上的各个位置的每一位置施加像差校正,就无法进行清晰的观察。针对这一点,如上文所述,通过针对晶圆的厚度方向上的各个区域进行与晶圆的厚度相应的像差校正,就能够进行清晰的观察,并可以更适当地确定有关改质区域的状态。
本发明的一方面的激光加工方法,包含以下的步骤:根据第一加工条件来加工晶圆的步骤,该第一加工条件被设定为,通过对晶圆照射激光而在晶圆的内部形成第一改质区域与第二改质区域,该第二改质区域比该第一改质区域更靠近激光的入射面侧;基于根据第一加工条件所加工后的晶圆的摄像结果,来确定有关第一改质区域及第二改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断第一加工条件是否适当的步骤;根据第二加工条件来加工晶圆的步骤,该第二加工条件被设定为,通过对晶圆照射激光,从而在晶圆的内部形成第一改质区域及第二改质区域,并且在晶圆的厚度方向上的第一改质区域及第二改质区域之间形成第三改质区域;以及,基于根据第二加工条件所加工后的晶圆的摄像结果,来确定有关第一改质区域、第二改质区域及第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断第二加工条件是否适当的步骤。
[发明效果]
根据本发明的一方面能够提供一种激光加工装置及激光加工方法,其在晶圆的厚度方向上形成外侧的改质区域及内侧的改质区域的情况下,能够确保晶圆的品质。
附图说明
[图1]是一实施方式的激光加工装置的结构图。
[图2]是一实施方式的晶圆的俯视图。
[图3]是图2所示的晶圆的一部分的截面图。
[图4]是图1所示的激光照射单元的结构图。
[图5]是图1所示的检查用摄像单元的结构图。
[图6]是图1所示的对准(alignment)校正用摄像单元的结构图。
[图7]是用以说明通过图5所示的检查用摄像单元所执行的摄像原理的晶圆的截面图、及通过该检查用摄像单元所得的各个部位的图像。
[图8]是用以说明通过图5所示的检查用摄像单元所执行的摄像原理的晶圆的截面图、及通过该检查用摄像单元所得的各个部位的图像。
[图9]是已形成于半导体基板的内部的改质区域及龟裂的SEM图像。
[图10]是已形成于半导体基板的内部的改质区域及龟裂的SEM图像。
[图11]是用以说明通过图5所示的检查用摄像单元所执行的摄像原理的光程图、及显示通过该检查用摄像单元所得的焦点上的图像的示意图。
[图12]是用以说明通过图5所示的检查用摄像单元所执行的摄像原理的光程图、及显示通过该检查用摄像单元所得的焦点上的图像的示意图。
[图13]是说明通过激光照射单元所执行的加工例的图。
[图14]是说明通过激光照射单元所执行的加工例的图。
[图15]是说明加工条件导出处理的图。
[图16]是说明与外侧SD层的加工状态相应的晶圆的状态的图。
[图17]是说明与内侧SD层的加工状态相应的晶圆的状态的图。
[图18]是说明判断处理的图。
[图19]是说明判断处理的图。
[图20]是针对龟裂检测进行说明的图。
[图21]是针对龟裂检测进行说明的图。
[图22]是针对压痕检测进行说明的图。
[图23]是针对压痕检测进行说明的图。
[图24]是针对压痕检测进行说明的图。
[图25]是有关加工条件导出处理的画面图像。
[图26]是有关加工条件导出处理的画面图像。
[图27]是有关加工条件导出处理的画面图像。
[图28]是有关激光加工方法(加工条件导出处理)的一例的流程图。
[图29]是有关激光加工方法(加工条件导出处理)的另一例的流程图。
[图30]是说明不同的加工方法中的摄像区间的差异的图。
[图31]是亮度校正处理的流程图。
[图32]是暗影补偿处理的流程图。
[图33]是进行各种校正处理的情况下的激光加工方法(加工条件导出处理)的流程图。
[图34]是进行各种校正处理后的图像。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外,在各图中对相同或相当部分标记同一符号,并省略重复的说明。
[激光加工装置的结构]
如图1所示,激光加工装置1具备:载置台(stage)2;激光照射单元3(照射部);多个摄像单元4、5、6;驱动单元7;控制部8;及显示器(display)150(输入部、显示部)。激光加工装置1为通过朝向对象物11照射激光L而在对象物11中形成改质区域12的装置。
载置台2通过吸附例如已贴附于对象物11的薄膜(film)来支撑对象物11。载置台2能够沿X方向及Y方向的各个方向移动,并能够以平行于Z方向的轴线作为中心线来旋转。另外,X方向及Y方向为相互垂直的第一水平方向及第二水平方向;Z方向为铅直方向。
激光照射单元3将对于对象物11具有透过性的激光L进行聚光并照射于对象物11。当在被载置台2所支撑的对象物11的内部聚光有激光L时,激光L会在与激光L的聚光点C对应的部分被特别地吸收,在对象物11的内部形成改质区域12。
改质区域12为密度、折射率、机械强度、其他的物理特性与周围的非改质区域不同的区域。作为改质区域12,例如有熔融处理区域、裂痕(crack)区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改质区域12具有龟裂容易从改质区域12朝向激光L的入射侧及其相反侧延伸的特性。该改质区域12的特性利用于对象物11的切断。
作为一例,以如下方式形成:当使载置台2沿X方向移动,并相对于对象物11使聚光点C沿X方向相对地移动时,多个改质光点(spot)12s就会沿X方向排列成1列。一个改质光点12s是通过1个脉冲(pulse)的激光L的照射而形成的。1列的改质区域12是排列成1列的多个改质光点12s的集合。对于相邻的改质光点12s而言,根据聚光点C相对于对象物11的相对的移动速度及激光L的重复频率,既有相互地连接的情况,也有相互地分离的情况。
摄像单元4拍摄形成于对象物11的改质区域12、以及从改质区域12延伸的龟裂的前端。
摄像单元5及摄像单元6在控制部8的控制的下通过穿透对象物11的光来拍摄被载置台2支撑的对象物11。对于通过摄像单元5、6拍摄所获得到的图像而言,作为一例,提供给激光L的照射位置的对准。
驱动单元7支撑激光照射单元3及多个摄像单元4、5、6。驱动单元7使激光照射单元3及多个摄像单元4、5、6沿Z方向移动。
控制部8控制载置台2、激光照射单元3、多个摄像单元4、5、6及驱动单元7的动作。控制部8被构成为包含处理器(processor)、内存(memory)、储存器(storage)及通信装置等的计算机装置。在控制部8中,处理器执行被内存等读入的软件(程序),并控制内存及储存器中的数据的读出及写入、以及通过通信装置所执行的通信。
显示器150具有作为受理来自用户(user)的信息输入的输入部的功能、以及作为对用户显示信息的显示部的功能。
[对象物的结构]
如图2及图3所示,本实施方式的对象物11为晶圆20。晶圆20具备半导体基板21和功能元件层22。另外,在本实施方式中,虽然以晶圆20具有功能元件层22的形态来进行说明,但是,晶圆20也可以具有或不具有功能元件层22,也可以是裸晶圆(bare wafer)。半导体基板21具有表面21a(第二表面)及背面21b(第一表面)。半导体基板21例如是硅基板(silicon substrate)。功能元件层22形成于半导体基板21的表面21a。功能元件层22包含沿表面21a排列成二维的多个功能元件22a。功能元件22a例如是光电二极管(photodiode)等的受光元件、激光二极管(laser diode)等的发光元件、内存等的电路元件等。功能元件22a有时由多层堆栈而构成为三维。另外,虽然在半导体基板21上设置有表示结晶方位的凹槽(notch)21c,但是,也可以设置定向平面(orientation flat)来取代凹槽21c。
晶圆20沿多条线15的每一个被切断为每一个功能元件22a。在从晶圆20的厚度方向观察的情况下,多条线15通过多个功能元件22a的各个元件之间。更具体而言,在从晶圆20的厚度方向观察的情况下,线15通过切割道区域(street region)23的中心(宽度方向上的中心)。在功能元件层22中,切割道区域23以通过相邻的功能元件22a之间的方式延伸。在本实施方式中,多个功能元件22a沿表面21a排列成矩阵(matrix)状;多条线15被设定成格子状。另外,虽然线15为虚拟的线条,但是也可以是实际划出的线条。
[激光照射单元的结构]
如图4所示,激光照射单元3具有光源31、空间光调制器32及聚光透镜33。光源31例如通过脉冲振荡方式输出激光L。空间光调制器32调制从光源31输出的激光L。空间光调制器32例如是反射式液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon;硅基液晶)的空间光调制器(SLM:Spatial Light Modulator)。聚光透镜33将通过空间光调制器32调制后的激光L进行聚光。另外,聚光透镜33也可以是校正环透镜。
在本实施方式中,激光照射单元3沿多条线15分别从半导体基板21的背面21b侧对晶圆20照射激光L,由此沿多条线15分别在半导体基板21的内部形成两列改质区域12a、12b。改质区域12a为两列改质区域12a、12b中的离表面21a最近的改质区域。改质区域12b为两列改质区域12a、12b中的离改质区域12a最近的改质区域,并且是离背面21b最近的改质区域。
2列改质区域12a、12b在晶圆20的厚度方向(Z方向)上相邻。2列改质区域12a、12b是通过二个聚光点C1、C2相对于半导体基板21沿线15相对地移动而形成的。例如,以聚光点C2相对于聚光点C1位于行进方向的后侧且位于激光L的入射侧的方式,通过空间光调制器32对激光L进行调制。另外,在形成改质区域时,既可以采用单个焦点或多个焦点,也可以采用1个脉冲或多个脉冲。
激光照射单元3沿多条线15分别从半导体基板21的背面21b侧朝向晶圆20照射激光L。作为一例,相对于厚度400μm的单晶硅<100>基板即半导体基板21,使二个聚光点C1、C2分别对准于距离表面21a为54μm的位置及128μm的位置,并沿多条线15分别从半导体基板21的背面21b侧朝向晶圆20照射激光L。此时,例如,在设为横跨两列改质区域12a、12b的龟裂14到达半导体基板21的表面21a的条件的情况下,激光L的波长设为1099nm,脉宽(pulsewidth)设为700n秒,重复频率设为120kHz。另外,聚光点C1中的激光L的输出设为2.7W,聚光点C2中的激光L的输出设为2.7W,二个聚光点C1、C2相对于半导体基板21的相对的移动速度设为800mm/秒。另外,例如,在加工次数设为5的情况下,相对于上述的晶圆20,例如,可以将加工位置设为:ZH80(距离表面21a为328μm的位置)、ZH69(距离表面21a为283μm的位置)、ZH57(距离表面21a为234μm的位置)、ZH26(距离表面21a为107μm的位置)、ZH12(距离表面21a为49.2μm的位置)。在此情况下,例如,可以是:激光L的波长为1080nm,脉宽为400nsec,重复频率为100kHz,移动速度为490mm/秒。
这样的2列改质区域12a、12b及龟裂14的形成是在如下的情况下执行的。即,在后面的工序中,例如,通过研削半导体基板21的背面21b来薄化半导体基板21并且使龟裂14露出于背面21b,使晶圆20沿多条线15分别切断成多个半导体装置的情况。
[检查用摄像单元的结构]
如图5所示,摄像单元4(摄像部)具有光源41、镜片42、物镜43及光检测部44。摄像单元4拍摄晶圆20。光源41输出对半导体基板21具有透过性的光I1。光源41例如由卤素灯(halogen lamp)及滤光片构成,输出近红外区域的光I1。从光源41输出的光I1会被反射镜42反射而通过物镜43,从而从半导体基板21的背面21b侧照射于晶圆20。此时,如上所述,载置台2支撑形成有两列改质区域12a、12b的晶圆20。
物镜43使被半导体基板21的表面21a反射的光I1通过。即,物镜43使在半导体基板21中传播后的光I1通过。物镜43的数值孔径(NA)例如是0.45以上。物镜43具有校正环43a。校正环43a例如通过调整构成物镜43的多个透镜的彼此之间的距离,校正在半导体基板21内所产生的光I1的像差。另外,校正像差的手段不限于校正环43a,也可以是空间光调制器等的其他校正手段。光检测部44检测已穿透物镜43及反射镜42的光I1。光检测部44例如由InGaAs相机构成,检测近红外区域的光I1。另外,检测(拍摄)近红外区域的光I1的手段不限于InGaAs相机,只要是透过型共焦(confocal)显微镜等进行透过型的拍摄的装置,也可以是其他的摄像装置。
摄像单元4可以拍摄两列改质区域12a、12b的各个、以及多个龟裂14a、14b、14c、14d的各个的前端(详情后述)。龟裂14a为从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14b为从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂。龟裂14c为从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14d为从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂。
[对准校正用摄像单元的结构]
如图6所示,摄像单元5具有光源51、反射镜52、透镜53及光检测部54。光源51输出对半导体基板21具有透过性的光I2。光源51例如由卤素灯及滤光片构成,输出近红外区域的光I2。光源51也可以与摄像单元4的光源41共用。从光源51输出的光I2被反射镜52反射并通过透镜53,从而从半导体基板21的背面21b侧照射于晶圆20。
透镜53使被半导体基板21的表面21a反射的光I2通过。即,透镜53使在半导体基板21中传播后的光I2通过。透镜53的数值孔径为0.3以下。即,摄像单元4的物镜43的数值孔径比透镜53的数值孔径更大。光检测部54检测已通过透镜53及反射镜52的光I2。光检测部54例如由InGaAs相机构成,检测近红外区域的光I2。
摄像单元5在控制部8的控制下从背面21b侧将光I2照射于晶圆20,并且检测从表面21a(功能元件层22)返回的光I2,由此拍摄功能元件层22。另外,同样地,摄像单元5在控制部8的控制下从背面21b侧将光I2照射于晶圆20,并且检测从半导体基板21中的改质区域12a、12b的形成位置返回的光I2,由此取得包含改质区域12a、12b的区域的图像。这些图像被用来进行激光L的照射位置的对准。对于摄像单元6而言,除了透镜53为更低倍率(例如,在摄像单元5中为6倍,在摄像单元6中为1.5倍)这一点以外,具备与摄像单元5同样的结构,并与摄像单元5同样地用于对准。
[通过检查用摄像单元所执行的摄像原理]
如图7所示,使用图5所示的摄像单元4,对横跨两列改质区域12a、12b的龟裂14到达表面21a的半导体基板21,使焦点F(物镜43的焦点)从背面21b侧朝向表面21a侧移动。在此情况下,当从背面21b侧使焦点F对准于从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14的前端14e时,就能够确认该前端14e(图7中的右侧的图像)。但是,即便从背面21b侧使焦点F对准于龟裂14本身、以及到达表面21a的龟裂14的前端14e,仍无法确认它们(图7中的左侧的图像)。另外,当从背面21b侧使焦点F对准于半导体基板21的表面21a时,就能够确认功能元件层22。
另外,如图8所示,使用图5所示的摄像单元4,对横跨两列改质区域12a、12b的龟裂14未到达表面21a的半导体基板21,使焦点F从背面21b侧朝向表面21a侧移动。在此情况下,即便从背面21b侧使焦点F对准于从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14的前端14e,仍无法确认该前端14e(图8中的左侧的图像)。但是,当从背面21b侧使焦点F对准于相对于表面21a而与背面21b为相反侧的区域(即,相对于表面21a为功能元件层22侧的区域),并使假想焦点Fv(相对于表面21a,假想焦点Fv与焦点F呈对称)位于该前端14e时,就能够确认该前端14e(图8中的右侧的图像)。另外,假想焦点Fv是相对于表面21a与焦点F呈对称的点,其中,已经考虑了半导体基板21的折射率。
据推测:如上所述无法确认龟裂14本身的原因是因为龟裂14的宽度比作为照明光的光I1的波长更小。图9及图10是形成于硅基板即半导体基板21的内部的改质区域12及龟裂14的SEM(Scanning Electron Microscope;扫描电子显微镜)图像。图9的(b)是图9的(a)所示的区域A1的放大图像;图10的(a)是图9的(b)所示的区域A2的放大图像;图10的(b)是图10的(a)所示的区域A3的放大图像。如此,龟裂14的宽度为120nm左右,并比近红外区域的光I1的波长(例如,1.1μm~1.2μm)更小。
根据以上所假设的摄像原理下所述。如图11的(a)所示,当使焦点F位于空气中时,因光I1不会返回,所以能获得漆黑的图像(图11的(a)中的右侧的图像)。图11的(b)所示,当使焦点F位于半导体基板21的内部时,在表面21a反射的光I1会返回,所以能获得白净的图像(图11的(b)中的右侧的图像)。图11的(c)所示,当从背面21b侧使焦点F对准于改质区域12时,则会因改质区域12而使被表面21a反射并返回的光I1的一部分产生吸收、散射等,所以会获得在白净的背景中显示出漆黑的改质区域12的图像(图11的(c)中的右侧的图像)。
如图12的(a)及(b)所示,当从背面21b侧使焦点F对准于龟裂14的前端14e时,则例如会因产生于前端14e附近的光学特异性(应力集中、应变、原子密度的不连续性等)、在前端14e附近所产生的光的封闭等,使被表面21a反射并返回的光I1的一部分产生散射、反射、干扰、吸收等,所以会获得在白净的背景中显示出漆黑的前端14e的图像(图12的(a)及(b)中的右侧的图像)。如图12的(c)所示,当从背面21b侧使焦点F对准于龟裂14的前端14e附近以外的部分时,因被表面21a反射来的光I1的至少一部分会返回,所以能获得白净的图像(图12的(c)中的右侧的图像)。
[加工条件导出处理]
以下,针对作为以晶圆20的切断等为目的而形成改质区域的处理的前处理来执行的加工条件导出处理进行说明。另外,对于以下说明的加工条件判断处理等的处理而言,也可以在加工条件导出处理以外的处理、例如导出加工条件之后的各种检查处理中执行。所谓“加工条件”,是指表示以何种的条件与顺序来加工晶圆20的有关加工的配方(recipe)。
首先,参照图13及图14来说明导出加工条件的对象的加工方法。图13及图14是说明通过激光照射单元3执行的加工例的图。如图13所示,激光照射单元3通过一边形成多个激光的聚光点一边形成改质区域,来实现改质区域的形成速度的提高。在图13所示的例中,在空间光调制器32中,至少显示有用以将激光L分支成多个(在此为二个)的分支图案。由此,入射于空间光调制器32的激光L在空间光调制器32中被分支成二个激光L1、L2,并且通过聚光透镜33聚光而形成聚光点C1及聚光点C2。
空间光调制器32将激光L分支成为如下:至少,在与晶圆20中的作为激光L的入射面的背面21b交叉的Z方向上,在互不相同的位置形成聚光点C1及聚光点C2。即,激光照射单元3以在晶圆20的厚度方向同时形成多个聚光点的方式照射激光。因此,通过使聚光点C1及聚光点C2对晶圆20相对移动,从而在Z方向互不相同的位置形成两列改质区域121及改质区域122作为改质区域12。改质区域121对应于激光L1及其聚光点C1;改质区域122对应于激光L2及其聚光点C2。聚光点C1及改质区域121相对于聚光点C2及改质区域122位于背面21b的相反侧(晶圆20的表面21a侧)。空间光调制器32通过分支图案的调整,使Z方向上的聚光点C1与聚光点C2的距离Dz(纵向分支量)可变。进一步,空间光调制器32在使激光L分支成激光L1、L2时,能够变更聚光点C1与聚光点C2的水平方向(在图示的例中为X方向)的距离Dx(横向分支量)。在图13的例中,空间光调制器32以将聚光点C1在X方向(加工行进方向)上位于比聚光点C2更前方的方式,将距离Dx设为大于0。
在此,在以在晶圆20的厚度方向同时形成多个聚光点C1、C2的方式照射激光的情况下,从在一方的聚光点(例如聚光点C1)形成的改质区域(例如改质区域121)延伸的龟裂有的情况下会对在另一方的聚光点(例如聚光点C2)上的改质区域(例如改质区域122)的形成及其龟裂的伸展产生影响。在此情况下,会有如下问题:即,另一方的聚光点的龟裂量变得不稳定,以龟裂作为边界而切断晶圆20时的切断面的品质、即加工品质会降低。
相对于此,例如,在图14所示的加工例中,将聚光点C1与聚光点C2的Z方向上的距离Dz设成比较大。由此,如图14(a)、(b)所示,以使得从改质区域121延伸的龟裂121c与从改质区域122延伸的龟裂122c不相互连接的方式,进行激光L1、L2的照射。然后,在图14所示的加工例中,如图14(b)、(c)所示,以在聚光点C1与聚光点C2之间的位置形成激光L3的聚光点C3的方式进行激光L3的照射,由此形成从第三聚光点C3上所形成的改质区域123延伸并且横跨改质区域121与改质区域122的龟裂123c。龟裂122c及龟裂121c通过形成龟裂123c而进一步地伸展,从而在整体上形成从表面21a横跨背面21b的龟裂12c。
如此,根据以龟裂不相互地连接的方式形成相互充分地分开的外侧SD层(改质区域121、122)之后,在晶圆20的厚度方向上的外侧SD层之间形成内侧SD层(改质区域123)的加工方法,对于同时形成的改质区域而言,从一方的改质区域延伸的龟裂不会对另一方的改质区域的形成及其龟裂的伸展产生影响,能够一边抑制加工品质的降低,一边将晶圆20适当地设为全切割状态。所谓“全切割状态”,是指晶圆20中的龟裂已到达背面21b及表面21a的状态。另外,将下述的状态也称作全切割状态,该状态是:虽然在晶圆20的内部有极微小的龟裂14不连接的部位,但该不连接的部位能够用标准的扩展带(expanded tape)(例如,扩张量15mm、扩张速度5mm/sec的扩展带)来使其连接,并能够由此进行晶圆20的分割的状态。所谓“极微小的龟裂14不连接的部位”,是指改质层部中的再凝固部位(激光照射时熔融后再凝固的部位)、或为了改善芯片品质反而不使龟裂14连接的黑色条纹部位等。然而,对于上述的加工方法而言,其工序复杂,难以适当地设定对于该加工方法而言合适的加工条件。以下,针对通过上述的加工方法(以龟裂不相互地连接的方式形成相互充分地分开的外侧SD层之后,在外侧SD层之间形成内侧SD层的加工方法)进行晶圆20的加工的情况中的加工条件导出处理进行说明。以下,说明通过上述的加工方法将晶圆20设为全切割状态的情况下的加工条件导出处理。另外,对于全切割加工而言,既可以按照上述方式通过从晶圆20的背面21b侧入射激光来进行,也可以通过从晶圆20的表面21a侧入射激光来进行。
在上述的加工方法中,形成外侧SD层之后,在外侧SD层之间形成内侧SD层。例如,如图15(a)所示,作为这样的加工方法,考虑如下:在2个焦点时,最初形成一对外侧SD层(SD1、SD1)之后,形成一对内侧SD层(SD2、SD2)的方式;或是,在1个焦点时,按照顺序形成表面21a侧的外侧SD层(SD1)、背面21b侧的外侧SD层(SD2)、表面21a侧的内侧SD层(SD3)、背面21b侧的内侧SD层(SD4)的方式等。无论是在哪一个方式中,共通的点是在形成外侧SD层之后形成内侧SD层。然后,在这样的加工方法的情况下,例如,有必要分别个别地设定有关外侧SD层的形成的加工条件、和有关内侧SD层的形成的加工条件。于是,如图15(b)所示,在本实施方式的加工条件导出处理中,不仅是在最终的晶圆20的加工状态中,在仅加工外侧SD层的状态、以及仅加工内侧SD层的状态中,都将分别判断加工条件的适当与否,并根据各个加工条件的适当与否的判断结果来导出加工条件。
具体而言,控制部8依次执行下述处理:外侧SD层形成处理(第一处理),以第一加工条件来控制激光照射单元3,该第一加工条件被设定为仅形成外侧SD层;第二处理,根据在外侧SD层形成处理中所形成的有关外侧SD层的状态来判断第一加工条件的适当与否的处理;内侧SD层形成处理(第五处理),以第三加工条件来控制激光照射单元3,该第三加工条件被设定为仅形成内侧SD层;第六处理,根据在内侧SD层形成处理中所形成的有关内侧SD层的状态来判断第三加工条件的适当与否的处理;全SD层形成处理(第三处理),以第二加工条件来控制激光照射单元3,该第二加工条件被设定为形成外侧SD层及内侧SD层;以及,第四处理,根据在全SD层形成处理中所形成的有关外侧SD层及内侧SD层的状态来判断第二加工条件的适当与否的处理。然后,控制部8根据各个加工条件的判断结果来决定最终的加工条件(详情后述)。以下,详细地说明通过控制部8所执行的各个处理。
(外侧SD层形成处理、及判断第一加工条件的适当与否的处理)
控制部8通过对晶圆20照射激光,进行以第一加工条件来控制激光照射单元3的外侧SD层形成处理,该第一加工条件被设定为:如图16等所示,在晶圆20的内部形成作为外侧SD层的改质区域121(第一改质区域)、和比该改质区域121更靠近激光的入射面即背面21b侧的改质区域122(第二改质区域)。控制部8例如基于通过显示器150(参照图25)所受理的信息,而暂时决定包含有通过激光照射单元3所执行的激光的照射条件的第一加工条件。所谓“加工条件”,例如是指激光的脉冲能量(pulse energy)(包含输出及频率调整)、像差校正、脉宽、脉冲间距(pulse pitch)、改质层数量、聚光点数量等。所谓通过显示器150(参照图25)所受理的信息,例如是指晶圆厚度、最终的加工目标(全切割等)等。
控制部8在外侧SD层形成处理之后,基于从摄像单元4输出的信号(即摄像结果),来确定有关作为外侧SD层的改质区域121及改质区域122的状态,并根据所确定的信息来判断外侧SD层形成用的第一加工条件(暂时决定的第一加工条件)是否适当。控制部8确定改质区域121、122的状态及从改质区域121、122延伸的龟裂14的状态来作为有关改质区域121、122的状态。
图16是说明与外侧SD层的加工状态相应的晶圆20的状态的图。在图16(a)至图16(c)中的上段部分是显示仅形成外侧SD层的情况的晶圆20的截面的状态,下段部分是显示从上段部分的状态进一步形成内侧SD层的情况的晶圆20的截面的状态。图16(a)是显示通过为了形成外侧SD层所照射的激光而施加于晶圆20的分断力(有关切断的力)较弱的状态,图16(b)是显示该分断力为最佳的状态,图16(c)是显示该分断力较强的状态。
如图16(b)所示,在外侧SD层形成用的激光的分断力为适当的情况下,如图16(b)的下段部分所示,当外侧SD层之后形成内侧SD层(改质区域123a、123b)时,就会成为晶圆20中的龟裂14到达背面21b及表面21a的全切割状态。另外,龟裂14朝向与晶圆20的厚度方向交叉的方向蛇行的宽度也可以抑制在既定值以下(例如2μm以下)等。在此情况下,能够以在加工后不产生碎片残余的方式完全地分割(切断)晶圆20。因此,在有关作为外侧SD层的改质区域121及改质区域122的状态为图16(b)的上段部分的状态的情况下,控制部8判断第一加工条件是适当的(有关判断方法的详情后述)。
另一方面,例如,图16(a)的上段部分所示,在外侧SD层形成用的分断力较弱的情况下,从改质区域121及改质区域122延伸的龟裂14的伸展量会变短,并且,如图16(a)的下段部分所示,即便之后形成内侧SD层(改质区域123a、123b),仍不会成为晶圆20中的龟裂14到达背面21b及表面21a的全切割状态。在此情况下,会在加工后产生碎片残余(例如30%左右的碎片残余),从而无法确保加工品质。因此,在有关作为外侧SD层的改质区域121及改质区域122的状态为图16(a)的上段部分的状态的情况下,控制部8判断第一加工条件是不适当的(有关判断方法的详情后述)。另外,例如,图16(c)的上段部分所示,在外侧SD层形成用的分断力较强的情况下,龟裂14的伸展量会过度地变大,无论是否还在形成内侧SD层之前,都会成为龟裂14到达背面21b的半切割(hall-cut:HC)状态、以及龟裂14到达表面21a的BHC(Bottom side half-cut;底面半切割)状态。在此情况下,龟裂14的蛇行量也会变大。然后,如图16(c)的下段部分所示,因伸展量较大的外侧SD层的龟裂14会阻碍内侧SD层的形成,所以不易成为全切割状态,并且会在加工后产生碎片残余(例如10%左右的碎片残余),从而无法确保加工品质。因此,在有关作为外侧SD层的改质区域121及改质区域122的状态为图16(c)的上段部分的状态的情况下,控制部8判断第一加工条件是不适当的(有关判断方法的详情后述)。
参照图18(a)及图19(a)来说明关于第一加工条件的判断方法的详细内容。控制部8根据通过摄像单元4从背面21b侧使焦点F对准于各点所取得的内部观察结果,来判断第一加工条件的适当与否。如图18(a)所示,控制部8根据内部观察结果,来确定龟裂14是否伸展至背面21b(是否为HC状态)的信息、晶圆20内部的龟裂量(龟裂14的伸展量)、晶圆20内部的龟裂14的凹凸的有无、黑色条纹的有无(是否能观察到上龟裂的前端,该上龟裂是从改质区域121朝向至背面21b侧延伸的龟裂14)、改质层位置(改质区域121、122的位置)、龟裂14是否伸展至表面21a(是否为BHC状态)的信息等。图19(a)是显示已形成外侧SD层的情况的晶圆20的内部观察结果(包含作为入射面的背面21b的观察结果)的一部分。图19(a)的上段部分是显示入射面即背面21b的观察结果。如图19(a)的上段部分所示,在龟裂14到达背面21b的情况下(HC状态),在作为入射面的背面21b中能观察到龟裂14。另一方面,在龟裂14未到达背面21b的情况下(ST状态),在背面21b不能观察到龟裂14。另外,有关龟裂14是否到达背面21b,也可以根据是否能观察到从改质区域122朝向上方向(背面21b方向)伸展的龟裂14的前端来判断。即,也可以是:在能观察到从改质区域122向背面21b方向伸展的龟裂14的前端的情况下,判断为ST状态且龟裂14未到达背面21b;在未能观察到该龟裂14的前端的情况下,判断为HC状态且龟裂14到达了背面21b。图19(a)的中段部分是显示晶圆20的厚度方向上的改质区域121及改质区域122的间的区域的观察结果。如图19(a)的中段部分所示,根据观察结果,能够区别有黑色条纹的情况(能确认到上龟裂的前端的情况,该上龟裂为从改质区域121向背面21b侧延伸的龟裂14)、与没有黑色条纹的情况(未能确认到上龟裂的前端的情况)。图19(a)的下段部分是显示晶圆20的厚度方向上的改质区域121及表面21a之间的区域的观察结果。如图19(a)的下段部分所示,根据观察结果,能够区别龟裂14到达表面21a且未能确认到从改质区域121向表面21a侧延伸的龟裂14的前端的情况(为BHC状态的情况)、和龟裂14未到达表面21a且能观察到龟裂14的前端的情况(为ST状态的情况)。
也可以是:控制部8确定是否为龟裂14伸展至背面21b的HC状态,并根据是否为HC状态,来判断第一加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为HC状态的情况下,控制部8判断第一加工条件是不适当的。另外,也可以是:控制部8确定是否为龟裂14伸展至表面21a的BHC状态,并根据是否为BHC状态,来判断第一加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为BHC状态的情况下,控制部8判断第一加工条件是不适当的。这些判断以如下方式执行:在最终设为全切割状态的情况中,无论是否为仅形成外侧SD层的状态,当龟裂14到达背面21b(或表面21a)的情况下,第一加工条件的分断力是过强的。
也可以是:控制部8确定晶圆20内部的龟裂量,并根据龟裂量来判断第一加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在例如龟裂量为最佳值±5μm左右以内的情况下,控制部8判断第一加工条件是适当的。另外,也可以是,控制部8确定晶圆20内部的龟裂14的凹凸的有无,并根据该凹凸的有无的情况来判断第一加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在晶圆20内部没有龟裂14的凹凸的情况下,控制部8判断第一加工条件是适当的。
也可以是:控制部8确定黑色条纹的有无,具体而言,确定是否能观察到上龟裂的前端,该上龟裂为从改质区域121向背面21b侧延伸的龟裂14。所谓该“能观察到上龟裂的前端”,表示从互不相同的改质区域即改质区域121及改质区域122延伸的龟裂14彼此未连接。即,也可以是,控制部8确定从互不相同的改质区域即改质区域121及改质区域122延伸的龟裂14彼此是否连接。然后,也可以是,在从改质区域121及改质区域122延伸的龟裂14彼此连接的情况下(没有黑色条纹的情况),控制部8判断第一加工条件是不适当的。这些判断以如下方式执行:在外侧SD层的龟裂彼此连接的情况下,会对相互的龟裂的伸展等产生影响,所以第一加工条件的分断力是过强的。
也可以是:控制部8确定改质层位置(改质区域121、122的位置),并根据该位置来判断第一加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在例如改质层位置为最佳值±4μm程度以内的情况下,控制部8判断第一加工条件是适当的。
(内侧SD层形成处理、及判断第三加工条件的适当与否的处理)
控制部8通过对晶圆20照射激光,来进行以第三加工条件控制激光照射单元3的内侧SD层形成处理,该第三加工条件被设定为:如图17所示,在晶圆20的内部形成作为内侧SD层的改质区域123a及改质区域123b(第三改质区域)。控制部8根据例如通过显示器150(参照图25)所受理的信息,来暂时决定包含有通过激光照射单元3所执行的激光的照射条件的第三加工条件。所谓“加工条件”,例如是指激光的脉冲能量(包含输出及频率调整)、像差校正、脉宽、脉冲间距、改质层数量、聚光点数量等。所谓通过显示器150(参照图25)所受理的信息,例如是指晶圆厚度、最终的加工目标(全切割等)等。
控制部8在内侧SD层形成处理之后,基于从摄像单元4输出的信号(即摄像结果),来确定有关作为内侧SD层的改质区域123a、123b的状态,并根据所确定的信息来判断内侧SD层形成用的第三加工条件(暂时决定的第三加工条件)是否适当。控制部8确定改质区域123a、123b的状态及从改质区域123a、123b延伸的龟裂14的状态,来作为有关改质区域123a、123b的状态。
图17是说明与内侧SD层的加工状态相应的晶圆20的状态的图。在图17(a)至图17(d)中,上段部分是显示仅形成内侧SD层的情况的晶圆20的截面的状态,下段部分是显示从上段部分的状态进一步形成外侧SD层的情况的晶圆20的截面的状态。图17(a)是显示通过为了形成内侧SD层所照射的激光而施加于晶圆20的分断力(有关切断的力)较弱且产生有关内侧SD层形成的位置偏移的状态,图17(b)是显示该分断力(有关切断的力)较弱的状态,图17(c)是显示该分断力为最佳的状态,图17(d)是显示该分断力较强的状态。
在如图17(c)所示的内侧SD层形成用的激光的分断力为适当的情况下,如图17(c)的下段部分所示,当形成外侧SD层及内侧SD层时,就会成为晶圆20中的龟裂14已到达背面21b及表面21a的全切割状态。另外,龟裂14朝向与晶圆20的厚度方向交叉的方向蛇行的宽度也可以被抑制在既定值以下(例如2μm以下)等。在此情况下,能够以在加工后不产生碎片残余的方式完全地分割(切断)晶圆20。因此,在有关作为内侧SD层的改质区域123a、123b的状态为图17(c)的上段部分的状态的情况下,控制部8判断第三加工条件是适当的(有关判断方法的详情后述)。
在此,在外侧SD层的龟裂状态为最佳的条件下,存在如下情况:内侧SD层的龟裂状态有比较大的余地(margin),例如,即便是在如图17(b)所示内侧SD层形成用的分断力较弱的情况、或如图17(d)所示内侧SD层形成用的分断力较强的情况下,在已形成外侧SD层及内侧SD层的状态中,仍会适当地设为全切割状态,并且龟裂14的蛇行的宽度能够被抑制在既定值以下(例如2μm以下)。在此情况下,能够以在加工后不产生碎片残余的方式完全地分割(切断)晶圆20。因此,也可以是,在有关作为内侧SD层的改质区域123a、123b的状态为图17(b)或图17(d)的上段部分的状态的情况下,控制部8判断第三加工条件是适当的(有关判断方法的详情后述)。但是,即便内侧SD层的龟裂状态的余地较大,在分断力太弱而最终不成为全切割状态的情况、或分断力太强而龟裂14的蛇行量变大的情况下,理所当然,控制部8仍会判断第三加工条件是不适当的(有关判断方法的详情后述)。
另外,例如,如图17(a)的上段部分所示,在分断力较弱且产生有关内侧SD层形成的位置偏移的情况下,从改质区域123a、123b延伸的龟裂14就不连接于外侧SD层的龟裂14,并且不会成为全切割状态,在加工后会产生碎片残余(例如80%左右的碎片残余),从而无法确保加工品质。在如此的情况下,控制部8判断第三加工条件是不适当的(有关判断方法的详情后述)。
参照图18(b)及图19(b)来说明关于第三加工条件的判断方法的详细内容。控制部8根据通过摄像单元4从背面21b侧使焦点F对准于各点所取得的内部观察结果,来判断第三加工条件的适当与否。如图18(b)所示,控制部8根据内部观察结果,来确定龟裂14是否伸展至背面21b(是否为HC状态)的信息、晶圆20内部的龟裂量(龟裂14的伸展量)、晶圆20内部的龟裂14的凹凸的有无、改质层位置(改质区域123a、123b的位置)、龟裂14是否伸展至表面21a(是否为BHC状态)的信息等。图19(b)是显示已形成内侧SD层的情况的晶圆20的内部观察结果的一部分。如图19(b)所示,能根据内部观察结果来确定晶圆20的内部的龟裂的凹凸的大小。在图19(b)的左图中是显示龟裂的凹凸为2μm以下的例,在图19(b)的右图中是显示龟裂的凹凸为5.6μm的例。
也可以是:控制部8确定是否为龟裂14伸展至背面21b的HC状态,并根据是否为HC状态,来判断第三加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为HC状态的情况下,控制部8判断第三加工条件是不适当的。另外,也可以是,控制部8确定是否为龟裂14伸展至表面21a的BHC状态,并根据是否为BHC状态,来判断第三加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为BHC状态的情况下,控制部8判断第三加工条件是不适当的。这些判断以下述方式执行:在最终设为全切割状态的情况下,无论是否为仅形成内侧SD层的状态,当龟裂14到达背面21b(或表面21a)的情况下,第三加工条件的分断力是过强的。
也可以是:控制部8确定晶圆20内部的龟裂量,并根据龟裂量来判断第三加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在例如龟裂量为最佳值±5μm左右以内的情况下,控制部8判断第三加工条件是适当的。另外,也可以是,控制部8确定晶圆20内部的龟裂14的凹凸的有无,并根据该凹凸的有无的情况来判断第三加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在晶圆20内部没有龟裂14的凹凸的情况下(例如2μm以下的情况),控制部8判断第三加工条件是适当的。
也可以是:控制部8确定改质层位置(改质区域123a、123b的位置),并根据该位置来判断第三加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在例如改质层位置为最佳值±4μm左右以内的情况下,控制部8判断第三加工条件是适当的。
(全SD层形成处理、及判断第二加工条件的适当与否的处理)
控制部8通过对晶圆20照射激光,来进行以第二加工条件控制激光照射单元3的全SD层形成处理,该第二加工条件被设定为:在晶圆20的内部形成外侧SD层(改质区域121、122),并且,在晶圆20的厚度方向上的改质区域121和改质区域122之间形成内侧SD层(改质区域123a、123b)。控制部8根据例如通过显示器150(参照图25)所受理的信息,来暂时决定包含有通过激光照射单元3所执行的激光的照射条件的第二加工条件。所谓“加工条件”,例如是指激光的脉冲能量(包含输出及频率调整)、像差校正、脉宽、脉冲间距、改质层数、聚光点数等。所谓通过显示器150(参照图25)所受理的信息,例如是指晶圆厚度、最终的加工目标(全切割等)等。
控制部8在全SD层形成处理之后,基于从摄像单元4输出的信号(即摄像结果),来确定有关外侧SD层(改质区域121、122)及内侧SD层(改质区域123a、123b)的状态,并根据所确定的信息来判断全SD层形成用的第二加工条件(暂时决定的第二加工条件)是否适当。控制部8确定改质区域121、122、123a、123b的状态及从改质区域121、122、123a、123b延伸的龟裂14的状态,来作为有关改质区域121、122、123a、123b的状态。
参照图18(c)及图19(c)来说明关于第二加工条件的判断方法的详细内容。控制部8根据通过摄像单元4从背面21b侧使焦点F对准于各点所取得的内部观察结果,来判断第二加工条件的适当与否。如图18(c)所示,控制部8根据内部观察结果,来确定龟裂14是否伸展至背面21b(是否为HC状态)的信息、背面21b中的龟裂14的蛇行量(HC蛇行量)、改质层及龟裂前端的清晰度、龟裂14是否伸展至表面21a(是否为BHC状态)的信息等。图19(c)是显示已形成外侧SD层及内侧SD层的情况的晶圆20的内部观察结果(包含作为入射面的背面21b的观察结果)的一部分。图19(c)的上段部分是显示作为入射面的背面21b的观察结果。如图19(c)的上段部分所示,确定背面21b中的龟裂14的蛇行量(HC蛇行量)。在此的所谓“蛇行量”,是指龟裂14朝向与晶圆20的厚度方向交叉的方向(与背面21b交叉的方向)蛇行的宽度。在图19(c)的左图是显示HC蛇行量为2μm以下的例。在图19(c)的右图是显示HC蛇行量为5.2μm的例。图19(c)的中段部分是显示晶圆20的内部观察结果。如图19(c)的中段部分所示,根据观察结果,能够区别改质层及龟裂前端在晶圆20的内部为清晰或不清晰。图19(c)的下段部分是显示晶圆20的内部观察结果。如图19(c)的下段部分所示,根据观察结果,能够区别龟裂14到达表面21a且未能观察到龟裂14的前端的情况(为BHC状态的情况)、与龟裂14未到达表面21a且能观察到龟裂14的前端的情况(为ST状态的情况)。
也可以是:控制部8确定是否为龟裂14伸展至背面21b的HC状态,并根据是否为HC状态,来判断第二加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为HC状态的情况下,控制部8判断第二加工条件是适当的。另外,也可以是:控制部8确定是否为龟裂14伸展至表面21a的BHC状态,并根据是否为BHC状态,来判断第二加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在为BHC状态的情况下,控制部8判断第二加工条件是适当的。这些判断以如下方式执行:在最终设为全切割状态的情况中,形成全SD层的状态下,在龟裂14到达背面21b(或表面21a)的情况下,第二加工条件的分断力是适当的。
也可以是:控制部8确定背面21b中的龟裂14的蛇行量(HC蛇行量),并根据HC蛇行量来判断第二加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在例如HC蛇行量为5μm左右以内的情况下,控制部8判断第二加工条件是适当的。
也可以是:控制部8确定晶圆20内部的改质层及龟裂前端的清晰度,并根据清晰度来判断第二加工条件是否适当。具体而言,也可以是,在改质层及龟裂前端中的至少任一方为清晰的情况下,控制部8判断第二加工条件是不适当的。该判断以如下方式执行:虽然应设成全切割状态,但是在改质层或龟裂前端为清晰的情况下,未成为全切割状态,则第二加工条件的分断力是过弱的。
(有关基于内部观察结果所执行的判断的算法(algorithm))
在基于上述的内部观察结果所执行的各种判断中,针对检测(确定)龟裂14的算法、以及检测(确定)有关改质区域的压痕的算法进行详细说明。
图20及图21是针对龟裂检测进行说明的图。在图20中是显示内部观察结果(晶圆20内部的图像)。控制部8针对图20(a)所示的晶圆20内部的图像,首先检测直线群140。为了直线群140的检测,例如能使用Hough转换或LSD(Line Segment Detector;线段检测器)等的算法。所谓“Hough转换”,是指对图像上的点检测通过该点的全部直线,一边对更多通过特征点的直线加权,一边检测直线的手法。所谓LSD,是指通过计算图像内的亮度值的梯度与角度来推定成为线段的区域,并通过将该区域近似为矩形来检测直线的手法。
接着,如图21所示,控制部8通过针对直线群140算出与龟裂线的类似度,从而由直线群140检测龟裂14。如图21的上图所示,龟裂线具有相对于线上的亮度值在Y方向前后非常亮的特征。因此,例如,控制部8将检测出的直线群140的全部的像素的亮度值与Y方向的前后做比较,并将其差分前后皆为临界值以上的像素数作为类似度的得分(score)。然后,将检测出的多个直线群140的中与龟裂线的类似度的得分最高者当作其图像中的代表值。代表值越高,就越成为存在龟裂14的可能性较高的指标。控制部8通过比较多个图像中的代表值,将得分相对高者当作龟裂图像候补。
图22~图24是针对压痕检测进行说明的图。在图22中是显示内部观察结果(晶圆20内部的图像)。控制部8针对如图22(a)所示的晶圆20的内部的图像,检测图像内的转角(corner)(边缘(edge)的集中)作为关键点(key point),并检测其位置、大小、方向并检测特征点250。作为这样的检测特征点的方法,已知的有Eigen、Harris、Fast、SIFT、SURF、STAR、MSER、ORB、AKAZE等。
在此,如图23所示,对于压痕280而言,其圆形或矩形等的形状是以固定间隔排列的,所以作为转角的特征较强。因此,能够通过总计图像内的特征点250的特征量来高精度地检测压痕280。如图24所示,当比较朝向深度方向位移而拍摄到的每一图像的特征量合计时,就能够确认如表示每一改质层的龟裂列量的山形的变化。控制部8将该变化的峰值(peak)当作压痕280的位置来推测。通过以这样的方式总计特征量,不仅能够推测压痕位置,还能够推测脉冲间距。
(有关加工条件的决定的处理)
控制部8根据上述的各个加工条件的判断结果,来决定最终的加工条件。控制部8针对有关外侧SD层的形成的第一加工条件(暂时决定的第一加工条件),根据基于以该第一加工条件所形成的外侧SD层的状态而获得的该第一加工条件的判断结果,在该第一加工条件不适当的情况下变更第一加工条件。控制部8在变更第一加工条件的情况下,执行相应于判断结果而校正第一加工条件的校正处理(第七处理)。在校正处理中,设定例如激光的脉冲能量(包括输出及频率的调整)、像差校正、脉宽、脉冲间距、改质层数量、聚光点数量等已被校正后的新的第一加工条件。控制部8以重新设定后的第一加工条件来进行再度加工,并根据该第一加工条件的判断结果,来决定是否将该第一加工条件作为外侧SD层的加工条件。控制部8重复进行校正处理、再加工、判断,直至第一加工条件成为适当的加工条件为止。
同样,控制部8针对有关内侧SD层的形成的第三加工条件(暂时决定的第三加工条件),根据基于以该第三加工条件所形成的内侧SD层的状态而获得的该第三加工条件的判断结果,在该第三加工条件不适当的情况下变更该第三加工条件。控制部8在变更第三加工条件的情况下,执行相应于判断结果而校正第三加工条件的校正处理(第七处理)。控制部8以重新设定后的第三加工条件来进行再度加工,并根据该第三加工条件的判断结果,来决定是否将该第三加工条件作为内侧SD层的加工条件。控制部8重复进行校正处理、再加工、判断,直至第三加工条件成为适当的加工条件为止。
控制部8考虑通过上述的处理所优化后的第一加工条件及第三加工条件而暂时决定第二加工条件(有关外侧SD层及内侧SD层的形成的加工条件)。然后,控制部8根据基于以该第二加工条件所形成的外侧SD层及内侧SD层的状态而获得的该第二加工条件的判断结果,在该第二加工条件不适当的情况下变更该第二加工条件。控制部8在变更第二加工条件的情况下,执行相应于判断结果而校正第二加工条件的校正处理(第七处理)。控制部8在变更第二加工条件的情况下,相应于判断结果,来决定是否变更第二加工条件的中有关外侧SD层的形成的加工条件、或者是否变更有关内侧SD层的形成的加工条件。控制部8以重新设定后的第二加工条件来进行再度加工,并根据该第二加工条件的判断结果,来决定是否将该第二加工条件作为最终的加工条件。控制部8重复进行校正处理、再加工、判断,直至第二加工条件成为适当的加工条件为止。
另外,在加工条件导出处理中,虽然说明了进行有关外侧SD层的加工及判断、有关内侧SD层的加工及判断、有关外侧SD层及内侧SD层的加工及判断来导出最终的加工条件的方式,但是并不限定于此。例如,在加工条件导出处理中,也可以是:不进行有关内侧SD层单独的加工及判断,而是仅进行有关外侧SD层的加工及判断、以及有关外侧SD层及内侧SD层的加工及判断,来导出最终的加工条件。
(有关加工条件导出处理的画面图像)
其次,参照图25~图27来说明有关加工条件导出处理的GUI(Graphical UserInterface;图形用户界面)的一例。以下,说明仅进行有关外侧SD层的加工及判断、以及有关外侧SD层及内侧SD层的加工及判断,来导出最终的加工条件的例(不进行内侧SD层单独的加工及判断的例)。图25~图27是有关加工条件导出处理的显示器150的画面图像。
图25是晶圆加工信息的设定画面(用户输入受理画面)的一例。如图25所示,在显示器150上显示有判断内容、加工品质及判断方法与基准。其中,至少针对判断内容的各个项目,基于用户输入来设定。另外,针对判断内容的各个项目也可以被设为固定值。另外,针对加工品质及判断方法与基准的各个项目,既可以基于用户输入来设定,也可以基于已被设定于判断内容的内容而自动地设定。
在判断内容中,显示的是有关被执行的判断的信息,显示有“FC条件提出”、“晶圆厚度”。所谓“FC条件提出”是表示在形成被假定成为全切割状态的改质区域之后,进行加工条件的判断并决定(导出)加工条件的信息。在图25所示的例中,“FC条件提出”被设为“执行”。“晶圆厚度”是表示晶圆20的厚度的信息。关于“晶圆厚度”,例如,通过从多个选项中由用户选择而输入。
在加工品质中,显示的是对加工后的晶圆20所要求的品质,显示有“龟裂状态”、“HC直进性”、“端面凹凸宽度”。所谓“龟裂状态”是全切割状态或ST状态等的龟裂的信息。所谓“HC直进性”是HC蛇行量的信息。所谓“端面凹凸宽度”是端面中的龟裂的凹凸宽度的信息。
在判断方法与基准中,显示的是加工条件的判断处理中的合格基准,作为有关外侧SD层的形成的第一加工条件的合格基准,显示有“背面龟裂状态”、“SD1(改质区域121)龟裂量”、“SD2(改质区域122)龟裂量”、“SD1下端位置”、“SD2下端位置”、“端面凹凸宽度”、“黑色条纹”、“表面龟裂状态”的合格基准。由于是第一加工条件的合格基准,所以,“背面龟裂状态”被设定为ST,“黑色条纹”被设定为“有”,“表面龟裂状态”被设定为ST。另外,作为有关外侧SD层及内侧SD层的形成的第二加工条件的合格基准,显示有“背面龟裂状态”、“HC蛇行量”、“改质层摄像状态”、“表面龟裂状态”、“龟裂状态”的合格基准。由于是第二加工条件的合格基准,所以,“背面龟裂状态”被设定为“HC”,“改质层摄像状态”(改质层的清晰度)被设定为“不清晰”,“表面龟裂状态”被设定为“BHC”,“龟裂状态”(综合的龟裂状态)被设定为FC(全切割)。
图26是外侧SD层的加工结果画面的一例。加工结果确认画面为显示加工之后的判断结果(在此是第一加工条件的判断结果),并且受理有关第一加工条件的校正的用户输入的画面。在图26所示的例中,在显示器150上显示有判断内容、加工品质及判断结果。判断内容及加工品质是在上述的晶圆加工信息的设定画面(图25)中所设定的信息。具体而言,在加工结果确认画面中,不仅显示有在晶圆加工信息的设定画面(图25)中所设定的信息,还显示有加工位置(在此是外侧SD层)作为判断内容的项目。
在图26所示的例中,在显示判断结果的区域的左边部分,显示有判断项目、基准(合格基准)、结果、合格与否。另外,在显示判断结果的区域的中央部分,显示有描绘了已假定加工结果为基准值的情况下的外侧SD层及龟裂的图(推测加工结果)、和描绘了实际的加工结果的外侧SD层及龟裂的图。另外,在显示判断结果的区域的右边部分,显示有上龟裂的前端观察结果(该上龟裂是从SD1(改质区域121)向背面21b侧延伸的龟裂14)、和下龟裂的前端观察结果(该下龟裂是从SD1(改质区域121)向表面21a侧延伸的龟裂14)。现在,在SD1龟裂量及SD2龟裂量的项目中,不满足作为合格基准的60±5μm,具体而言,龟裂量比合格基准更小,从而成为不合格(合格与否NG)。在此情况下,会被推荐第一加工条件的校正,所以显示有“推荐再加工。是否要实施?”的消息(message),能够相应于用户输入而实施第一加工条件的校正及再加工。在此,假设如下:在第一加工条件的校正及再加工已被实施之后,第一加工条件满足合格基准,之后,进行外侧SD层及内侧SD层的加工,显示如图27所示的外侧SD层及内侧SD层的加工结果画面。
图27是外侧SD层及内侧SD层的加工结果画面的一例。加工结果确认画面为显示加工之后的判断结果(在此为第二加工条件的判断结果),并且受理有关第二加工条件的校正的用户输入的画面。在图27所示的例中,在显示器150上显示有判断内容、加工品质及判断结果。
在图27所示的例中,在显示判断结果的区域的左边部分,显示有判断项目、基准(合格基准)、结果、合格与否。另外,在显示判断结果的区域的中央部分,显示有描绘了已假定加工结果为基准值的情况下的外侧SD层及内侧SD层以及其龟裂的图、和描绘了实际的加工结果的外侧SD层及内侧SD层以及其龟裂的图。另外,在显示判断结果的区域的右边部分,显示有背面21b中的HC直进性(HC蛇行量)及龟裂14的端面凹凸宽度的观察结果。现在,在HC蛇行量的项目中,不满足作为合格基准的5μm以内,从而成为不合格(合格与否NG)。在此情况下,会被推荐第二加工条件的校正,所以显示有“推荐外侧SD层的再加工。是否要实施?”的消息。用户能够相应于不合格的内容而选择是否进行有关外侧SD层的第一加工条件的校正及再加工、或者是否进行有关内侧SD层的第三加工条件的校正及再加工。然后,能够相应于用户输入而实施第一加工条件的校正及再加工、或第三加工条件的校正及再加工。
[激光加工方法]
参照图28及图29来说明本实施方式的激光加工方法。图28及图29都是激光加工方法的流程图。图28显示的是进行有关外侧SD层的加工及判断、有关内侧SD层的加工及判断、有关外侧SD层及内侧SD层的加工及判断来导出最终的加工条件的处理。图29显示的是不进行有关内侧SD层单独的加工及判断,而是仅进行有关外侧SD层的加工及判断、以及有关外侧SD层及内侧SD层的加工及判断,来导出最终的加工条件的处理。
在图28所示的处理中,最初,显示器150受理晶圆加工信息的用户输入(步骤S1)。具体而言,显示器150至少受理晶圆厚度的信息的输入。由此,针对加工外侧SD层及内侧SD层以设为全切割状态的加工方法,能自动地暂时决定有关外侧SD层的形成的第一加工条件、以及有关内侧SD层的形成的第三加工条件。
接着,控制部8根据已暂时决定的第一加工条件来控制激光照射单元3,由此对晶圆20加工外侧SD层(步骤S2)。接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S3)。然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150显示摄像结果(步骤S4)。
接着,控制部8基于摄像结果来确定有关外侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,第一加工条件是否适当)(步骤S5)。在第一加工条件不适当的情况下,控制部8受理新的第一加工条件的输入(步骤S1),并再度实施步骤S2以后的处理。另一方面,在第一加工条件为适当的情况下,控制部8将该第一加工条件正式决定为第一加工条件。接着,执行步骤S6的处理。
在步骤S6的处理中,根据已暂时决定的第三加工条件来控制激光照射单元3,由此对晶圆20加工内侧SD层(步骤S6)。接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S7)。然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150显示摄像结果(步骤S8)。
接着,控制部8基于摄像结果来确定有关内侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,第三加工条件是否适当)(步骤S9)。在第三加工条件不适当的情况下,控制部8受理新的第三加工条件的输入(步骤S10),并再度实施步骤S6以后的处理。另一方面,在第三加工条件为适当的情况下,控制部8将该第三加工条件正式决定为第三加工条件。接着,执行步骤S11的处理。
在步骤S11的处理中,根据基于已被正式决定的第一加工条件及第三加工条件而被暂时决定的第二加工条件来控制激光照射单元3,由此对晶圆20加工外侧SD层及内侧SD层(步骤S11)。接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S12)。然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150显示摄像结果(步骤S13)。
接着,控制部8基于摄像结果来确定有关外侧SD层及内侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,第二加工条件是否适当)(步骤S14)。在第二加工条件不适当的情况下,控制部8相应于判断结果而判断是否再调整有关外侧SD层的形成的第一加工条件(或者,是否再调整有关内侧SD层的形成的第三加工条件)(步骤S15)。控制部8也可相应于用户输入而进行该判断。在再调整第一加工条件的情况下,控制部8受理新的第一加工条件的输入(步骤S1),并再度实施步骤S2以后的处理。在再调整第三加工条件的情况下,控制部8受理新的第三加工条件的输入(步骤S16),并再度实施步骤S6以后的处理。另一方面,在第二加工条件为适当的情况下,控制部8将该第二加工条件正式决定为最终的加工条件。
在图29所示的处理中,最初,显示器150受理晶圆加工信息的用户输入(步骤S21)。具体而言,显示器150至少受理晶圆厚度的信息的输入。由此,针对加工外侧SD层及内侧SD层以设为全切割状态的加工方法,自动地暂时决定有关外侧SD层的形成的第一加工条件。
接着,控制部8根据已暂时决定的第一加工条件来控制激光照射单元3,由此对晶圆20加工外侧SD层(步骤S22)。接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S23)。然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150显示摄像结果(步骤S24)。
接着,控制部8基于摄像结果来确定有关外侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,第一加工条件是否适当)(步骤S25)。在第一加工条件不适当的情况下,控制部8受理新的第一加工条件的输入(步骤S1),并再度实施步骤S2以后的处理。另一方面,在第一加工条件为适当的情况下,控制部8将该第一加工条件正式决定为第一加工条件。接着,执行步骤S26的处理。
在步骤S26的处理中,根据基于已被正式决定的第一加工条件而被暂时决定的第二加工条件来控制激光照射单元3,由此对晶圆20加工外侧SD层及内侧SD层(步骤S26)。接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S27)。然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150显示摄像结果(步骤S28)。
接着,控制部8基于摄像结果来确定有关外侧SD层及内侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,第二加工条件是否适当)(步骤S29)。在第二加工条件不适当的情况下,控制部8受理新的第一加工条件的输入(步骤S1),并再度实施步骤S2以后的处理。另一方面,在第二加工条件为适当的情况下,控制部8将该第二加工条件正式决定为最终的加工条件。
[作用效果]
其次,针对本实施方式的激光加工装置1的作用效果进行说明。
本实施方式的激光加工装置1具备:激光照射单元3,从晶圆20的背面21b侧对晶圆20照射激光;摄像单元4,输出对晶圆20具有透过性的光,并检测在晶圆20中传播后的光;以及控制部8。控制部8以执行下列处理的方式构成:第一处理,以第一加工条件来控制激光照射单元3,该第一加工条件被设定为:通过对晶圆20照射激光而在晶圆20的内部形成改质区域121和改质区域122;第二处理,在第一处理之后,基于从已检测出光的摄像单元4输出的信号,来确定有关改质区域121、122的状态,并根据所确定的信息来判断第一加工条件是否适当;第三处理,以第二加工条件来控制激光照射单元3,该第二加工条件被设定为:通过对晶圆20照射激光,在晶圆20的内部形成改质区域121、122,并且,在晶圆20的厚度方向上的改质区域121、122之间形成改质区域123a、123b;以及,第四处理,在第三处理之后,基于从已检测出光的摄像单元4输出的信号,来确定有关改质区域121、122、123a、123b的状态,并根据所确定的信息来判断第二加工条件是否适当。
在本实施方式的激光加工装置1中,在第三处理中,基于第二加工条件而形成晶圆20的厚度方向上的外侧SD层(改质区域121、122)及其之间的内侧SD层(改质区域123a、123b),在第四处理中,基于从摄像单元4输出的信号来确定有关外侧SD层及内侧SD层的状态,并根据确定结果来判断第二加工条件是否适当。如此,以实际上形成外侧SD层及内侧SD层的方式进行加工,并根据加工后的外侧SD层及内侧SD层的状态来判断加工条件的适当与否,由此,就能根据最终的晶圆20的加工状态来判断加工条件的适当与否。由此,能够精度良好地判断加工条件的适当与否,并能够确保加工后的晶圆20的品质。进一步,在本实施方式的激光加工装置1中,在第一处理中,基于第一加工条件而仅形成外侧SD层,在第二处理中基于从摄像单元4输出的信号来确定有关外侧SD层的状态,并根据确定结果来判断第一加工条件是否适当。例如,在最终的晶圆20的加工状态中被加工成全切割状态(从改质区域延伸的龟裂延伸至晶圆20的两端面的状态)的情况等中,有关从最终的晶圆20的加工状态所获得的改质区域的信息较少,存在无法高精度地判断加工条件的适当与否的问题。针对这一点,在仅形成一部分的改质区域(外侧SD层)的状态中,根据有关一部分的改质区域的信息,来判断有关该一部分的改质区域的形成的加工条件(第一加工条件)的适当与否,由此,根据所获得的比最终的晶圆20的加工状态更多的信息(有关改质区域的信息)的晶圆20的加工状态,能够更高精度地判断加工条件的适当与否。另外,据发明人等的知识见解,认为:在晶圆20的厚度方向上形成外侧SD层及内侧SD层的情况下,有关外侧SD层的状态会因加工后的晶圆20的品质而受到影响。此点,在第二处理中,通过判断有关外侧SD层的形成的加工条件(第一加工条件)的适当与否,从而能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8确定改质区域的状态及从改质区域延伸的龟裂14的状态中的至少任一方,将其作为有关改质区域的状态。由此,能适当地确定加工后的晶圆20的状态,并能够更高精度地判断加工条件的适当与否。由此,能够更良好地确保晶圆20的品质。
控制部8确定改质区域的位置,并根据该位置来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有改质区域的位置不成为所期望的位置的情况。通过相应于改质区域是否成为所期望的位置而判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8确定龟裂14是否伸展至背面21b及表面21a中的至少任一方,并根据该是否伸展的情况来判断加工条件是否适当。由此,例如,在最终的晶圆20的加工状态中想要加工成全切割状态的情况下,通过判断“在仅形成外侧SD层的第二处理的阶段,龟裂未伸展至背面21b及表面21a”、以及“在形成外侧SD层及内侧SD层的第四处理的阶段,龟裂14伸展至背面21b及表面21a”等的情况,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8确定龟裂14的伸展量,并根据该伸展量来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有龟裂14的伸展量不成为所期望的长度的情况。通过由龟裂14的伸展量来判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8确定龟裂14朝向与晶圆20的厚度方向交叉的方向蛇行的宽度,并根据该蛇行的宽度来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,会有龟裂14的蛇行的宽度变大的情况。通过由龟裂14的蛇行的宽度来判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8确定从互不相同的改质区域延伸的龟裂14彼此是否连接,并根据该是否连接的情况来判断加工条件是否适当。在加工条件不适当的情况下,有时会存在如下问题:在不想要连接龟裂14彼此的情况下,龟裂14彼此发生连接;或者,在想要连接龟裂14彼此的情况下,龟裂14彼此不连接。通过相应于龟裂14彼此是否连接的情况来判断加工条件的适当与否,能够适当地判断加工条件。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8以进一步执行下列处理的方式构成:第五处理,以第三加工条件来控制激光照射单元3,该第三加工条件被设定为,通过对晶圆20照射激光而在晶圆20的内部形成内侧SD层;以及,第六处理,在第五处理之后,基于从已检测出光的摄像单元4输出的信号来确定有关内侧SD层的状态,并根据所确定的信息来判断第三加工条件是否适当。根据这样的结构,在仅形成内侧SD层的状态下,能根据有关内侧SD层的信息,来判断有关该内侧SD层的形成的加工条件(第三加工条件)的适当与否。在形成外侧SD层及内侧SD层的情况下,不仅是在仅形成外侧SD层的情况下,就连仅形成内侧SD层的情况下,仍可以通过由有关改质区域的信息判断加工条件的适当与否,来更高精度地判断加工条件的适当与否。
也可以是,在导出第一加工条件时,当龟裂14伸展至背面21b及表面21a中的至少任一方的情况下,控制部8判断第一加工条件是不适当的;在导出第三加工条件时,当龟裂14伸展至背面21b及表面21a中的至少任一方的情况下,控制部8判断第三加工条件是不适当的。由此,在比最终的加工状态更早的加工状态中,能够确实地设为ST状态(容易内部观察的状态)。由此,能够适当地且丰富地获得有关加工状态的信息。另外,认为:即便是在最终加工状态被设为全切割状态的情况下,当在其之前的状态(之后还被加工的状态)中龟裂14到达背面21b或表面21a的情况下,芯片品质及分割性会在最终的加工状态中恶化。因此,通过将在比最终的加工状态更早的加工状态中设为ST状态,将加工条件设为适当的条件,能够确保芯片品质及分割性。
控制部8以进一步执行第七处理的方式构成,该第七处理是,在已判断加工条件不适当的情况下,相应于该加工条件的判断结果而校正加工条件。根据这样的结构,能根据判断结果来校正加工条件,并能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
[变化例]
以上,虽然针对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式。例如,在实施方式中,虽然针对导出加工条件的对象的加工方法,说明的是在形成外侧SD层之后形成内侧SD层的方式,但是,不限于此,也可以是:在导出加工条件的对象的加工方法中,既可以同时形成外侧SD层及内侧SD层,也可以在外侧SD层之前形成内侧SD层。
另外,有以下的情况:例如,对于晶圆20,沿第一方向(X方向)照射激光且形成改质区域等之后,沿与第一方向不同的第二方向(Y方向),以横跨已形成的改质区域的方式照射激光来形成改质区域。在这样的情况下,也可以是,根据如上所述的内部观察结果(改质层位置、黑色条纹有无)或背表面观察结果(HC蛇行/BHC蛇行),来导出在X方向的加工(前加工)与Y方向的加工(后加工)中的不同的加工条件。具体而言,例如,也可以是:在X方向及Y方向上的芯片边的长度不同的情况(例如0.2mm×15mm等)、在X方向及Y方向上的用户要求的品质不同的情况(例如:对于X方向,要求龟裂的蛇行为2μm以内;对于Y方向,要求龟裂的蛇行为10μm以内等)、RF-ID等的芯片尺寸非常小且在前加工或后加工中容易发生品质上的差异的情况等中,针对X方向的加工(前加工)与Y方向的加工(后加工)导出不同的加工条件。
(关于内部观察的设定的调整)
另外,例如,也可以是,激光加工装置更详细地调整对晶圆进行内部观察时的设定。图30是说明不同的加工方法中的摄像区间的差异的图。图30(a)是显示进行全切割加工时的摄像区间,图30(b)是显示除此以外的加工(例如BHC加工)时的摄像区间。无论是在哪一类加工中,都是针对在表面21a对称的假想焦点进行摄像。即,在图30(a)、(b)的晶圆中,下半部分的SD层为有关假想焦点的区域。如图30所示,在进行全切割加工的情况下,晶圆20的厚度方向上的全部(total)的摄像区间会变宽。另外,在进行全切割加工的情况下,各个改质区域(SD1至SD4)的间隔会变窄且龟裂14的伸展量也会变小。因此,认为:在进行全切割加工的情况下,必须实施在晶圆20的厚度方向上更详细地调整关于内部观察的设定等,否则无法清晰地观察改质区域及龟裂。
具体而言,为了即便是在进行全切割加工的情况下仍能够清晰地观察改质区域等,控制部8进行以下处理。
第一,控制部8以进一步执行像差校正处理的方式构成,该像差校正处理是,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域,以进行与晶圆20的厚度方向上的位置相应的像差校正(各个厚度方向最佳的像差校正)的方式来控制摄像单元4。控制部8例如是针对与由加工条件所推测的SD加工位置(改质区域形成位置)相应的各个区域,通过调整空间光调制器32或物镜43的校正环43a,来实施最佳的像差校正。
第二,控制部8以进一步执行亮度校正处理的方式构成,该亮度校正处理是,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域,以既定(例如固定或是最佳)的亮度来进行通过摄像单元4所执行的摄像,并以与各个区域的晶圆20的厚度方向上的位置相应的光量从摄像单元4输出光的方式,来控制摄像单元4。在内部观察中,观察深度变得越深,为了确保足够的亮度,就越需要更多量的光量。即,针对每一个深度,所需要的光亮会变化。为此,每次在观察前或激光装置竖起时、器件变更时等,都有必要针对每一个深度掌握所需要的光量,以便成为最佳的亮度值。在亮度校正处理中,决定观察厚度方向上的各个位置时的光量,并在观察各个位置时,以从摄像单元4输出该光量的光的方式设定。
如图31所示,在亮度校正处理中,最初,受理有关亮度校正的输入(步骤S71)。所谓该“有关亮度校正的输入”,例如,也可以是,关于加工条件的导出所输入的晶圆厚度的输入等。接着,控制部8相应于有关亮度校正的输入(例如晶圆厚度)而决定校正实施区间。在此的所谓“校正实施区间”,例如,是指实施亮度校正的多个ZH的信息。另外,校正实施区间也可以是由用户决定并输入。接着,通过摄像单元4执行的摄像位置被设定为校正实施区间的一个ZH(步骤S73)。然后,以在该ZH中拍摄的亮度成为最佳的亮度的方式调整光源41的光量(步骤S74),并使该ZH与光量建立对应关系并进行存储(步骤S75)。光源41的调整中利用开口光圈等。实施步骤S73~S75的处理,直至针对全部的ZH完成光量的调整为止。然后,这样调整后的光量是在观察各个位置时从摄像单元4的光源41输出,由此,能够适当以亮度进行各个位置的观察。
第三,控制部8以进一步执行暗影补偿处理的方式构成,该暗影补偿处理是,在改质区域的加工前,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域,以拍摄暗影用图像的方式来控制摄像单元4,并且,在改质区域的加工后,确定通过摄像单元4拍摄到的各个区域的图像与对应的区域的暗影用图像的差分数据。在此情况下,控制部8基于该差分数据来确定有关改质区域的状态。
如图32(a)所示,在暗影补偿处理中,在SD加工(改质区域的加工)之前,取得各个内部观察位置(判断位置)的暗影用图像。然后,进行SD加工,并针对各个内部观察位置(判断位置)取得如图32(b)所示的SD加工后的图像。然后,针对各个内部观察位置,取得SD加工后的图像与暗影用图像的差分数据(参照图32(c))(实施暗影补偿)。另外,在有SD加工后的图像与暗影用图像的位置偏移的情况下,也可以实施与偏移量相应的校正。通过暗影补偿而被进行暗影处理的是例如器件图案、点缺陷、画面的亮度的不均匀等。
参照图33来说明实施上述的像差校正处理、亮度校正处理、暗影补偿处理时的激光加工方法(加工条件导出处理)。另外,在图33中,针对加工处理及判断处理予以简化并记载(记载时没有区分有关第一加工条件的处理、有关第二加工条件的处理等)。如图33所示,最初,显示器150受理晶圆加工信息的用户输入(步骤S51)。具体而言,显示器150至少受理晶圆厚度的信息的输入。由此,自动地暂时决定加工条件。
接着,控制部8实施亮度校正处理(步骤S52)。具体而言,控制部8针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域以既定(例如固定或是最佳)的亮度来进行通过摄像单元4所执行的摄像,并以与各个区域的晶圆20的厚度方向上的位置相应的光量从摄像单元4输出光的方式,来对摄像单元4进行设定。
接着,控制部8取得暗影补偿用的图像(暗影用图像)(步骤S53)。具体而言,控制部8取得SD加工前的各个内部观察位置的图像来作为暗影用图像。
接着,控制部8根据加工条件来控制激光照射单元3,由此,对晶圆20加工SD层(步骤S54)。接着,控制部8实施与晶圆20的厚度方向上的位置相应的像差校正(步骤S55)。控制部8针对与例如由加工条件推测的SD加工位置(改质区域形成位置)相应的各个区域,通过调整空间光调制器32或物镜43的校正环43a,来实施最佳的像差校正。
接着,通过摄像单元4来拍摄已被加工过的晶圆20(步骤S56)。控制部8实施暗影补偿(步骤S57)。具体而言,控制部8取得通过摄像单元4拍摄到的各个区域的图像与对应的区域的暗影用图像的差分数据。
然后,控制部8控制显示器150以便在显示器150上显示有摄像结果(步骤S58)。接着,控制部8基于摄像结果来确定有关SD层的状态,并根据所确定的信息来判断加工是否适当(即,加工条件是否适当)(步骤S59)。针对在此处的判断处理,控制部8使用暗影补偿后的差分数据来进行。在步骤S59中的加工条件不适当的情况下,控制部8受理新的加工条件的输入,并实施再度加工处理。在此情况下,如图33所示,既可以再次从亮度校正处理(步骤S52)开始实施,也可以从SD加工(步骤S54)开始实施。另一方面,在加工条件为适当的情况下,控制部8将该加工条件正式决定为加工条件,并且结束处理。
如上所述,控制部8以进一步执行亮度校正处理的方式构成,该亮度校正处理是,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域以既定的亮度来进行通过摄像单元4所执行的摄像,并以与各个区域的晶圆20的厚度方向上的位置相应的光量从摄像单元4输出光的方式,来控制摄像单元4。根据这样的结构,能够以按照晶圆20的厚度方向(深度方向)上的各个摄像区域的每一区域成为固定或是最佳的亮度的方式,来决定摄像单元4的光量。由此,能够适当地确定有关各个改质区域的状态。
控制部8以进一步执行暗影补偿处理的方式构成,该暗影补偿处理是,在改质区域的加工前,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域以拍摄暗影用图像的方式来控制摄像单元4,并且,在改质区域的加工后,确定通过摄像单元4拍摄到的各个区域的图像与对应的区域的暗影用图像的差分数据;在判断处理中,基于差分数据来确定有关改质区域的状态。通过暗影补偿处理所取得的差分数据为器件图案或点缺陷、画面的亮度的不均匀等的噪声已被除去后的图像数据,是只有想要观察的改质区域及龟裂状态等的图像数据。通过根据这样的差分数据来确定有关改质区域的状态,能够适当地确定加工后的晶圆20的状态。由此,能够更良好地确保加工后的晶圆20的品质。
控制部8以进一步执行像差校正处理的方式构成,该像差校正处理是,针对通过摄像单元4进行摄像的晶圆20的厚度方向上的各个区域,以进行与晶圆20的厚度方向上的位置相应的像差校正的方式,来控制摄像单元4。例如,在进行全切割加工的情况下,由于各个改质区域之间隔较窄,并且龟裂的伸展量也较小,所以,如果不是按照晶圆20的厚度方向上的各个位置的每一位置施加像差校正,就无法进行清晰的观察。针对这一点,如上文所述,通过针对晶圆20的厚度方向上的各个区域进行与晶圆20的厚度相应的像差校正,就能够进行清晰的观察,并且能够更适当地确定有关改质区域的状态。
图34是针对通过实施像差校正处理、亮度值校正处理及暗影补偿处理所得的效果进行说明的图。图34(a)是不实施任何这些处理的图像,图34(b)是仅实施像差校正处理后的图像,图34(c)是实施像差校正处理及亮度值校正处理后的图像,图34(d)是实施像差校正处理、亮度值校正处理及暗影补偿处理后的图像。如图34所示,可知:通过实施这些处理,图像中的龟裂14等的清晰度得到了大幅的提高。
(有关加工条件导出处理的自动化)
在上述的实施方式中,已经说明了:通过输入有晶圆加工信息,自动地导出暂时的加工条件,并且根据该加工条件能够自动地导出推测加工结果图像并予以显示,并且,显示实际的加工结果的图像,并进行加工条件的校正直至实际的加工结果一致于推测加工结果为止,并导出最终的加工条件。然而,对于这样的加工条件导出处理而言,其全部也可以不是自动地实施的。
例如,也可以是,在用以将加工条件导出处理自动化的第一步骤中,对于基于晶圆加工信息所得的加工条件(暂时的加工条件),由用户手动生成且设定。然后,也可以是,取得已生成的加工条件下的实际的加工结果,按照每一个所输入的晶圆加工信息与手动生成的加工条件的组合,来与实际的加工结果建立对应关系,并将它们储存于数据库(database)。
进一步,也可以是,在第二步骤中,通过学习已储存于上述数据库内的信息,由晶圆加工信息及加工条件,生成导出推测加工结果的模型(model)。然后,也可以是,通过分析上述的数据库内的数据,由晶圆加工信息及加工条件,生成导出最佳的(精度最高的)推测加工结果的回归模型。作为这种情况的分析方法,也可以利用多变量分析或机器学习。具体而言,也可以是,使用单回归、多回归、SGD回归、Lasso回归、Ridge回归、判断树、支持向量(support vector)回归、贝氏线性(Bayesian linear)回归、深层学习、k-邻域法(neighborhood method)等的分析方法。
进一步,也可以是,在第三步骤中,生成由所输入的晶圆加工信息自动导出用以获得目标加工结果的最佳的加工条件(配方)的回归模型。即,也可以是,一边对所输入的晶圆加工信息调整加工条件的参数(parameter),一边输入至该回归模型(仿真(simulation))中,并搜索用以输出目标加工结果的最佳的加工条件。作为这样的优化方法,可以使用例如格点搜索(grid search)、随机搜索(random search)、贝叶斯优化等的算法。
进一步,也可以是,在第四步骤中,通过比较模拟后的结果(推测加工结果)与实际的加工结果,在有必要校正条件的情况下,将该数据储存于数据库,通过再次生成回归模型(主动式学习(Active learning)),从而通过实际运用来提高回归模型的精度。如此,通过由推测加工结果与实际加工结果的差来校正加工条件,来反馈(feedback)实际加工结果,从而能够提高回归模型的精度。
[符号说明]
1:激光加工装置
3:激光照射单元(照射部)
4:摄像单元(摄像部)
8:控制部。

Claims (15)

1.一种激光加工装置,其中,
具备:
照射部,从具有第一表面及第二表面的晶圆的所述第一表面侧对所述晶圆照射激光;
摄像部,输出对所述晶圆具有透过性的光,并检测在所述晶圆中传播后的所述光;以及
控制部;
所述控制部以执行下述处理的方式构成:
第一处理,以第一加工条件来控制所述照射部,该第一加工条件被设定为:通过对所述晶圆照射所述激光而在所述晶圆的内部形成第一改质区域与第二改质区域,该第二改质区域比该第一改质区域更靠近所述激光的入射面侧;及
第二处理,在所述第一处理之后,基于从已检测出所述光的所述摄像部输出的信号,来确定有关所述第一改质区域及所述第二改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断所述第一加工条件是否适当;及
第三处理,以第二加工条件来控制所述照射部,该第二加工条件被设定为:通过对所述晶圆照射所述激光,从而在所述晶圆的内部形成所述第一改质区域及所述第二改质区域,并且在所述晶圆的厚度方向上的所述第一改质区域及所述第二改质区域之间形成第三改质区域;以及
第四处理,在所述第三处理之后,基于从已检测出所述光的所述摄像部输出的信号,来确定有关所述第一改质区域、所述第二改质区域及所述第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断所述第二加工条件是否适当。
2.如权利要求1所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定所述改质区域的状态及从所述改质区域延伸的龟裂的状态中的至少任一方,来作为有关所述改质区域的状态。
3.如权利要求2所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定所述改质区域的位置,并根据该位置来判断所述加工条件是否适当。
4.如权利要求2或3所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定所述龟裂是否伸展至所述第一表面及所述第二表面中的至少任一方,并根据该是否伸展的情况来判断所述加工条件是否适当。
5.如权利要求4所述的激光加工装置,其中,
在所述第二处理中,所述龟裂伸展至所述第一表面及所述第二表面中的至少任一方的情况下,所述控制部判断为:所述第一加工条件是不适当的。
6.如权利要求2~5中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定所述龟裂的伸展量,并根据该伸展量来判断所述加工条件是否适当。
7.如权利要求2~6中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定所述龟裂朝向与所述晶圆的厚度方向交叉的方向蛇行的宽度,并根据该蛇行的宽度来判断所述加工条件是否适当。
8.如权利要求2~7中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部确定从互不相同的所述改质区域延伸的龟裂彼此是否连接,并根据该是否连接的情况来判断所述加工条件是否适当。
9.如权利要求2~8中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部以进一步执行下列处理的方式构成:
第五处理,以第三加工条件来控制所述照射部,该第三加工条件被设定为:通过对所述晶圆照射所述激光而在所述晶圆的内部形成所述第三改质区域;以及
第六处理,在所述第五处理之后,基于从已检测出所述光的所述摄像部输出的信号,来确定有关所述第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断所述第三加工条件是否适当。
10.如权利要求9所述的激光加工装置,其中,
在所述第六处理中,所述龟裂伸展至所述第一表面及所述第二表面中的至少任一方的情况下,所述控制部判断为:所述第三加工条件是不适当的。
11.如权利要求1~10中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部以进一步执行第七处理的方式构成:
该第七处理中,在已判断所述加工条件是不适当的情况下,相应于该加工条件的判断结果而校正所述加工条件。
12.如权利要求1~11中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部以进一步执行亮度校正处理的方式构成:
该亮度校正处理是,针对通过所述摄像部进行摄像的所述晶圆的厚度方向上的各个区域,以既定的亮度来进行由所述摄像部所执行的摄像的方式,并以与各个区域的所述晶圆的厚度方向上的位置相应的光量从所述摄像部输出光的方式,来控制所述摄像部。
13.如权利要求1~12中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部以进一步执行暗影补偿处理的方式构成:
该暗影补偿处理是,在所述改质区域的加工前,针对通过所述摄像部进行摄像的所述晶圆的厚度方向上的各个区域以拍摄暗影用图像的方式来控制所述控制部,并且在所述改质区域的加工后,确定通过所述摄像部所拍摄到的各个区域的图像与对应的区域的所述暗影用图像的差分数据;
在所述第二处理及所述第四处理中,根据所述差分数据来确定有关改质区域的状态。
14.如权利要求1~13中的任一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部以进一步执行像差校正处理的方式构成:
该像差校正处理是,针对通过所述摄像部进行摄像的所述晶圆的厚度方向上的各个区域,以进行与所述晶圆的厚度方向上的位置相应的像差校正的方式来控制所述照射部及所述摄像部中的至少任一方。
15.一种激光加工方法,其中,
包含以下的步骤:
根据第一加工条件来加工晶圆的步骤,该第一加工条件被设定为:通过对所述晶圆照射激光而在所述晶圆的内部形成第一改质区域与第二改质区域,该第二改质区域比该第一改质区域更靠近所述激光的入射面侧;及
基于根据所述第一加工条件所加工后的所述晶圆的摄像结果,来确定有关所述第一改质区域及所述第二改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断所述第一加工条件是否适当的步骤;及
根据第二加工条件来加工所述晶圆的步骤,该第二加工条件被设定为:通过对所述晶圆照射所述激光,从而在所述晶圆的内部形成所述第一改质区域及所述第二改质区域,并且在所述晶圆的厚度方向上的所述第一改质区域及所述第二改质区域之间形成第三改质区域;以及
基于根据所述第二加工条件所加工后的所述晶圆的摄像结果,来确定有关所述第一改质区域、所述第二改质区域及所述第三改质区域的状态,并根据所确定的信息来判断所述第二加工条件是否适当的步骤。
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