CN116209538A - 激光加工装置、晶元处理系统和用于控制激光加工装置的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种激光加工装置、晶元处理系统和用于控制激光加工装置的方法，通过该方法可以实时检查加工槽的加工状态。通过从激光光学系统向间隔道发射激光从而沿间隔道在晶圆上形成加工槽的激光加工装置中，激光加工装置包括：观察图像获取单元，该观察图像获取单元被配置为在形成加工槽的同时反复获取从激光光学系统发射到间隔道的激光的加工点的观察图像；亮度检测器，该亮度检测器被配置为每当观察图像获取单元获取观测图像时，基于观察图像检测通过发射激光而在加工点处产生的等离子体的亮度；对应信息获得单元，该对应信息获得单元被配置为获得表示亮度、激光的能量和加工槽的加工状态之间的对应关系的对应信息；以及加工状态评估单元，该加工状态评估单元被配置为每当亮度检测器检测到亮度时，基于亮度和激光的已知能量，参照对应信息评估加工状态。

Description

激光加工装置、晶元处理系统和用于控制激光加工装置的 方法
技术领域
当前公开的主题涉及激光加工装置、晶元处理系统和用于控制激光加工装置的方法。
背景技术
近年来，在半导体器件制造领域中，已知一种晶圆(半导体晶圆)，其利用层压材料形成多个器件，其中包括玻璃材料的低介电常数膜(低k膜)和形成电路的功能膜堆叠在由例如硅制成的基底的表面上。对于这样的晶圆，多个器件通过布置在网格中的间隔道被划分成网格图案，并且器件中的每一个都通过沿着间隔道分割晶圆而产生。
作为将晶圆分割为多个器件(芯片)的方法，已知使用快速旋转刀片的方法和沿着晶圆内部的间隔道形成激光加工区域并沿着其强度因形成的激光加工区域而降低的间隔道施加外力的方法。然而，在包括低k膜的晶圆的情况下，由于低k膜的原材料和晶圆的原材料不同，因此根据前一种方法，难以用刀片同时切削低k膜和基底。此外，在后一种方法中，当在间隔道上存在低k膜时，难以将晶圆分割成质量良好的单个器件。
因此，PTL 1和PTL 2公开了一种激光加工装置，该激光加工装置通过沿间隔道在加工进给方向上将激光光学系统相对地移动至晶圆并将激光从激光光学系统发射至间隔道，从而形成加工槽。利用该激光加工装置，沿着间隔道形成加工槽，从而可以从间隔道的顶部去除低k膜等。
引文列表
专利文献
PTL 1日本专利申请公开No.2009-182019
PTL 2日本专利申请公开No.2006-140311
发明内容
技术问题
然而，在通过使用PTL 1中公开的激光加工装置进行沿着间隔道形成加工槽的激光加工(烧蚀槽加工)的情况下，需要实时检查加工槽的加工状态。在这种情况下，可以考虑通过使用设置在激光加工装置中的显微镜(照相机)对激光的加工点进行观察，但是使用显微镜从表面观察获得的关于加工槽的信息是有限的。因此，在过去，实时检查加工槽的加工状态是不可能的，并且必须在激光加工之后切割晶圆并检查晶圆的加工状态。
本公开的主题是鉴于这种情况而提出的，本公开的主题的目的是提供一种激光加工装置、晶元处理系统和用于控制激光加工装置的方法，通过该方法可以实时检查加工槽的加工状态。
问题解决方案
一种用于实现本公开的主题的目的的激光加工装置是一种激光加工装置，该激光加工装置通过沿间隔道在加工进给方向上相对地移动激光光学系统并从激光光学系统向间隔道发射激光而沿间隔道在晶圆上形成加工槽，该激光加工装置包括：观察图像获取单元，该观察图像获取单元被配置为在形成加工槽的同时反复获取从激光光学系统发射到间隔道的激光的加工点的观察图像；亮度检测器，该亮度检测器被配置为每当观察图像获取单元获取观测图像时，基于观察图像检测通过激光的发射而在加工点处产生的等离子体的亮度；对应信息获得单元，该对应信息获得单元被配置为获得表示亮度、激光的能量和加工槽的加工状态之间的对应关系的对应信息；以及加工状态评估单元，该加工状态评估单元被配置为每当亮度检测器检测到亮度时，基于亮度和激光的已知能量，参照对应信息评估加工状态。
使用该激光加工装置，基于每个加工点处的等离子体的亮度的检测结果，可以实时评估加工点处的激光加工的加工状态。
在根据本公开的主题的另一方面的激光加工装置中，观察图像获取单元包括：光学元件，该光学元件被配置为阻挡激光的波段中的光，以及观察光学系统，该观察光学系统被配置为通过光学元件对加工点进行成像。因此，由于能够抑制等离子体的亮度的检测结果中包含的激光的散射光的影响(噪声)，因此能够以更高的精度对每个加工点处的加工槽的加工状态进行评估。
在根据本公开的主题的另一方面的激光加工装置中，对应信息获得单元获得表示亮度、激光的能量和加工状态之间的对应关系的对应信息，该加工状态包括加工槽的深度和加工点处的温度。因此，可以实时评估每个加工点处的激光加工的加工状态(加工槽的深度和加工点处的温度)。
在根据本公开的主题的另一方面的激光加工装置中，激光光学系统被配置为在多个加工条件下选择性地形成加工槽，在该多个加工状态下，加工点距晶圆的表面的深度位置和由加工槽的形成引起的物质的去除量中的至少一个不同，所述激光加工装置还包括加工条件选择单元，该加工条件选择单元被配置为选择加工条件，并且对应信息获得单元从对应于多个加工条件的多条对应信息中获得对应于由加工条件选择单元选择的加工条件的对应信息。因此，由于可以针对每个加工条件评估加工槽的加工状态，因此可以更精确地评估加工槽的加工状态。
在根据本公开的主题的另一方面的激光加工装置中，当沿着间隔道存在具有彼此不同的材料的多个区域时，对应信息获得单元获得与区域中的每一个的材料相对应的多条对应信息，激光加工装置还包括位置信息获取单元，该位置信息获取单元被配置为获取关于加工点的位置信息，并且加工状态评估单元基于由位置信息获取单元获取的位置信息和关于晶圆的已知设计信息，通过使用与加工点的位置处的材料对应的对应信息来评估加工状态。因此，即使在间隔道的表面上存在具有不同材料的多个区域时，也可以更精确地评估加工槽的加工状态。
根据本公开的主题的另一方面的激光加工装置还包括激光加工控制器，当正在执行加工槽的形成时，激光加工控制器被配置为基于加工状态评估单元的评估结果来控制从激光光学系统发射的激光的能量，以保持加工状态恒定。因此，可以提高加工槽的加工质量。
一种用于实现本公开的主题的目的的晶圆处理系统，包括上述激光加工装置和服务器，该服务器包括被配置为存储对应信息的存储器，并且对应信息获得单元从存储器获得对应信息。
在根据本公开的主题的另一方面的晶圆处理系统中，激光加工装置中的至少一个包括：槽形状获取单元，该槽形状获取单元被配置为获取槽形状，该槽形状至少包括针对沿着间隔道的加工点中的每一个在加工点处形成的加工槽的深度；和实际测量信息输出单元，该实际测量信息输出单元被配置为基于来自亮度检测器的检测结果和来自槽形状获取单元的获取结果，向服务器输出关于亮度和加工点中的每一个处的槽形状的实际测量信息，并且服务器包括对应信息生成单元，该对应信息生成单元被配置为基于从实际测量信息输出单元输出的实际测量信息来生成对应信息并将对应信息存储在存储器中。因此，可以容易地解决在新晶圆W上的激光加工(监测加工状态)。
在用于控制激光加工装置以实现本公开的主题的目的的方法中，激光加工装置被配置为通过沿间隔道在加工进给方向上相对地移动激光光学系统并从激光光学系统向间隔道发射激光而沿间隔道在晶圆上形成加工槽，该方法包括：观察图像获取步骤，在形成加工槽的同时，反复获取从激光光学系统发射到间隔道的激光的加工点的观察图像；亮度检测步骤，每当观察图像获取步骤获取观察图像时，基于观察图像检测通过发射激光而在加工点处产生的等离子体的亮度；对应信息获取步骤，获取表示亮度、激光的能量和加工槽的加工状态之间的对应关系的对应信息；以及加工状态评估步骤，每当在亮度检测步骤中检测到亮度时，基于亮度和激光的已知能量，参照对应信息评估加工状态。
发明的有利效果
根据本公开的主题，可以实时检查加工槽的加工状态。
附图说明
{图1}图1是根据第一实施例的激光加工装置的示意图。
{图2}图2是将由激光加工装置加工的晶圆的平面图。
{图3}图3是根据第一实施例的控制器的功能框图。
{图4}图4是用于说明沿间隔道形成加工槽的说明图。
{图5}图5是用于说明沿间隔道形成加工槽的说明图。
{图6}图6是用于说明等离子体亮度和加工槽深度之间关系的说明图。
{图7}图7是图示由根据第一实施例的激光加工装置对晶圆上的每条间隔道进行激光加工处理的流程的流程图。
{图8}图8是根据第二实施例的激光加工装置的示意图。
{图9}图9是图示针对每条间隔道的激光加工的加工条件的示例的说明图。
{图10}图10是根据第三实施例的激光加工装置中的控制器的功能框图。
{图11}图11是由根据第四实施例的激光加工装置将在其上进行激光加工的间隔道的放大图。
{图12}图12是根据第四实施例的激光加工装置中的控制器的功能框图。
{图13}图13是图示由根据第四实施例的激光加工装置对晶圆上的每条间隔道进行激光加工处理的流程的流程图。
{图14}图14是图示由根据第五实施例的激光加工装置对晶圆上的每条间隔道进行激光加工处理的流程的流程图。
{图15}图15是用于说明根据第五实施例的激光加工装置的效果的说明图。
{图16}图16是根据第六实施例的晶圆处理系统的配置的框图。
{图17}图17是用于说明由激光加工装置沿间隔道形成两个边缘切削槽和中空槽的说明图。
具体实施方式
(根据第一实施例的激光加工装置的构造)
图1是根据第一实施例的激光加工装置10的示意图。如图1所示，激光加工装置10对晶圆W(例如硅晶圆)进行激光加工(烧蚀槽加工)，作为将晶圆W分割成多个芯片4的切削工艺的前一步骤(见图2)。图中的X方向、Y方向和Z方向彼此正交，其中，X方向和Y方向是水平方向，Z方向是竖直方向(晶圆W的厚度方向)。此外，θ方向是围绕作为旋转轴线的Z方向的旋转方向。
图2是将由激光加工装置10加工的晶圆W的平面图。如图2所示，晶圆W是叠层，其中低k膜和形成电路的功能膜堆叠在由例如硅制成的基底的表面上。晶圆W被以网格图案布置的多条间隔道CH(也可以称为规划分割线)划分成多个区域。芯片4(器件)设置在每个划分区域中。对于每条间隔道CH，激光加工装置10去除间隔道CH上的低k膜等，并通过沿着间隔道CH进行激光加工来形成加工槽9(其也可以被称为烧蚀槽或激光槽)。
回到图1，激光加工装置10包括基座12、XYZθ平台14、吸收平台16、加工单元18、监视器20和控制器22。
XYZθ平台14设置在基座12上。XYZθ平台14被设置成在基座12上沿X方向、Y方向和Z方向可移动并沿θ方向可旋转。该XYZθ平台14通过由致动器、电机等配置的移动机构24(见图3)沿X方向、Y方向和Z方向移动，并沿θ方向旋转。
吸收平台16设置在XYZθ平台14上。吸收平台16吸收并保持晶圆W的后表面。因此，晶圆W被保持在XYZθ平台14上，使得晶圆W的具有上述低k膜等的表面朝向加工单元18，这将在下面进行描述。当移动机构24在X、Y、Z、θ方向上移动XYZθ平台14时，加工单元18因此相对于吸收平台16上的晶圆W在X、Y、Z、θ方向上相对移动。
加工单元18包括激光光学系统25和观察光学系统30。该加工单元18位于在吸收平台16的Z方向上的上侧的位置处(在朝向晶圆W的位置处)并且由控制器22控制，这将在下面进行描述。
激光光学系统25向晶圆W上的间隔道CH发射激光L。该激光光学系统25包括激光光源26(激光振荡器)、准直透镜27、半反射镜28和聚光透镜29(聚光镜)。
激光光源26朝向准直透镜27发射激光L(例如，脉冲激光)。激光L的条件包括例如紫外线(UV)脉冲激光的光源、400nm或更低的波长、1至100kHz的循环频率和0.5至10瓦的平均输出，但不特别限于这些条件。
在从激光光源26入射到准直透镜27的激光L被转换成平行光通量之后，准直透镜27朝向半反射镜28发射该激光L。
半反射镜28位于聚光透镜29的光轴上，并将从准直透镜27入射的激光L的一部分朝向聚光透镜29反射。此外，半反射镜28允许从半反射镜33(将在下文中描述)进入的照明光IL(将在下文中描述)的一部分通过并朝向聚光透镜29发射该照明光IL的一部分，并且允许从聚光透镜29入射的照明光IL的反射光的一部分通过并朝向半反射镜33发射该反射光的一部分。
聚光透镜29将从半反射镜28入射的激光L和照明光IL聚光到晶圆W的间隔道CH上。
观察光学系统30与激光光学系统25同轴地设置，并在对晶圆W进行激光加工之前对形成在晶圆W上的对准参照(将在下文中描述)进行成像。此外，在对晶圆W上的间隔道CH进行激光加工期间，观察光学系统30对其加工点SP进行成像。
观察光学系统30与激光光学系统25共享半反射镜28和聚光透镜29，并包括照明光源31、准直透镜32、半反射镜33、聚光透镜34、显微镜35等。
照明光源31朝向准直透镜32发射例如可见光波段(或红外光或近红外光波段也是可以的)的照明光IL。
在从照明光源31入射到准直透镜32的照明光IL被转换成平行光通量之后，准直透镜32将该照明光IL朝向半反射镜33发射。
半反射镜33位于聚光透镜29的光轴上，并将从准直透镜32入射的照明光IL的一部分朝向半反射镜28反射。因此，照明光IL通过半反射镜28和聚光透镜29会聚到晶圆W的表面上。半反射镜33允许从晶圆W通过聚光透镜29和半反射镜28反射后入射的照明光IL的反射光的一部分通过，并将该部分反射光朝向聚光透镜34发射。
聚光透镜34将从半反射镜33入射的照明光IL的反射光会聚到显微镜35上。
显微镜35包括所谓的数码相机，并包括对照明光IL和等离子体60(见图4)的所有波段具有灵敏度的成像装置(未示出)，这将在下文描述。显微镜35对由聚光透镜34会聚的照明光IL的反射光进行成像，并将晶圆W的每个部分的观察图像36(成像图像数据)输出到控制器22。基于通过使用带有聚光透镜29的显微镜35对晶圆W进行成像而获得的观察图像36，可以检查晶圆W上的激光加工状态，该聚光透镜29聚焦在激光L的会聚到间隔道CH上的加工点SP(焦点、点)。此外，根据本实施例，基于加工点SP的观察图像36，评估加工槽9的包括加工槽9的深度和加工点SP处的温度的加工状态，这将在下面详细描述。此外，在对晶圆W进行激光加工之前，可以基于通过使用带有聚焦透镜29的显微镜35对晶圆W进行成像而获得的观察图像36来执行对准检测，聚焦透镜29聚焦在晶圆W表面上的对准参照处。
控制器22通常控制激光加工装置10的部件(例如移动机构24、激光光学系统25和观察光学系统30)的操作，并执行加工单元18的对准、针对每条间隔道CH的激光加工、加工点SP的观察图像36的采集、对加工槽9的加工状态的评估等。
(控制器的配置)
图3是根据第一实施例的控制器22的功能框图。如图3所示，除上述监视器20、移动机构24、激光光学系统25和观察光学系统30之外，还将操作单元38和存储器39连接至控制器22。
公知的键盘、鼠标、操作按钮等用作操作单元38，并且操作单元38接收操作员的各种类型操作的输入。
存储器39存储激光加工装置10的控制程序、控制器22对加工槽9的加工状态的评估的结果等，尽管图中未示出。存储器39还预先存储对应信息62，该对应信息62用于由控制器22评估加工槽9的加工状态，这将在下面详细描述。
控制器22由算术单元(例如个人计算机)配置，并包括由各种类型的处理器、存储器等配置的算术电路。各种类型的处理器包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(例如简单可编程逻辑器件(SPLD)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)等)。控制器22的各种类型的功能可以由一个处理器实现或者可以由多个相同类型或不同类型的处理器实现。
控制器22执行从存储器39读取出的未示出的控制程序，以用作检测控制器40、激光加工控制器42、成像控制器44、观察图像获取单元46、亮度检测器48、加工状态评估单元50和显示控制器52。在下文中，实施例描述中的术语“-单元”可以指代“-电路”、“-装置”或“-设备”。换句话说，被描述为“-单元”的那些中的每一个都可以由固件、软件和硬件中的任何一个或其组合来配置。
检测控制器40控制激光加工装置10的部件并执行对准检测，该对准检测检测被保持在吸收平台16上的晶圆W的每条间隔道CH的位置(包括在XY平面内的取向)。
首先，检测控制器40控制移动机构24和观察光学系统30，并获取(拍摄)晶圆W上的对准参照的观察图像36。这里的术语“对准参照”是指用于通过激光加工装置10识别晶圆W上的间隔道CH的位置的参照，并且可以使用公知的参照，例如间隔道CH、对准标记(图中未示出)等。如果对准参照可以由显微镜35成像，则对准参照可以被设置在晶圆W的内部部分、前表面、后表面等上的任意位置处。
为了获取对准参照的观察图像36，检测控制器40驱动移动机构24，从而将聚光透镜29的光轴相对移动到可以通过观察光学系统30对晶圆W上的对准参照进行成像的位置。在移动之后，检测控制器40使显微镜35执行对包括对准参照的晶圆W的成像。因此，晶圆W的对准参照的观察图像36由显微镜35获取，并且观察图像36从显微镜35输出到检测控制器40。
基于从显微镜35输入的对准参照的观察图像36，检测控制器40通过根据公知的图像识别方法检测观察图像内的对准参照来检测晶圆W上的每条间隔道CH的位置。
激光加工控制器42控制移动机构24和激光光学系统25，并针对每条间隔道CH执行沿着间隔道CH形成加工槽9的激光加工。
更具体地，基于检测控制器40的对准检测的结果，激光加工控制器42驱动移动机构24，并沿θ方向旋转XYZθ平台14，以使待加工的间隔道CH与X方向(加工进给方向)平行。接下来，基于检测控制器40的对准检测的结果，激光加工控制器42驱动移动机构24并调整XYZθ平台14的位置，以便执行对准，以将聚光透镜29的光轴定位在待处理的间隔道CH的一端处。
图4和图5是用于说明沿着间隔道CH形成加工槽9的说明图。如图4和5所示，在完成上述对准之后，激光加工控制器42控制激光光学系统25，以便将激光L会聚到要在晶圆W上待加工的间隔道CH上，并且因此在激光L的加工点SP处形成加工槽9。
接下来，激光加工控制器42驱动移动机构24沿X方向移动XYZθ平台14。因此，当激光L被会聚在间隔道CH上时，激光光学系统25相对于晶圆W在X方向上相对移动，即，激光光学系统25沿着第一间隔道CH相对于晶圆W在X方向上相对移动。结果，沿着待处理的间隔道CH形成加工槽9。
当时，所谓的等离子体状态是指间隔道CH的表面层(低k膜等)被激光L的热量熔化并蒸发，并因此被电离以使得在激光L的加工点SP处产生等离子体60的状态。等离子体60具有根据待从间隔道CH(或加工槽9的深度)去除(进入等离子体状态)的诸如低k膜等的物质的去除量而变化的亮度，其中激光L的一次照射是脉冲激光。然后，一次照射的物质的去除量与激光L的能量(J)相关。因此，在每个加工点SP处的等离子体60的亮度、物质的去除量(加工槽9的深度)和激光L的能量之间存在相关性。
除了激光L的能量之外，激光L的(在加工点SP处的)点直径、加工点SP距离晶圆W的表面的深度位置(在Z方向上的位置)以及间隔道CH的材料也会产生影响，但是第一实施例是在假设它们是固定的情况下描述的，以避免描述中的复杂性。
图6是用于说明等离子体60的亮度(等离子体亮度)与加工槽9的深度之间的关系的说明图。如图6中的附图标记6A所示，随着从间隔道CH上的加工点SP去除的物质的去除量增加，在加工点SP处产生的等离子体60的亮度增加。相反，随着从间隔道CH上的加工点SP去除的物质的去除量减少，在加工点SP处产生的等离子体60的亮度降低。此外，通过增加或减少激光L的能量，等离子体60的亮度和每个加工点SP处的物质的去除量发生变化。因此，每个加工点SP处的等离子体60的亮度和激光L的能量用作指示每个加工点SP处的物质的去除量(即，加工槽9的深度)的指标。
因此，根据本实施例，预先获取了将在下文描述的对应信息62(见图3)，该对应信息表示等离子体60的亮度、激光L的能量和物质的去除量(加工槽9的深度)之间的对应关系。因此，根据本实施例，如图6中的附图标记6B所示，基于每个加工点SP处的等离子体60的亮度和沿着间隔道CH(在X方向上)的激光L的已知能量，参照对应信息62获取每个加工点P处的加工槽9的深度。此外，基于沿着间隔道CH的每个加工点SP处的加工槽9的深度，可以获取沿着间隔道CH形成的整个加工槽9的底表面的形状。
此外，等离子体60的亮度也与加工点SP处的温度相关。因此，通过另外预先获取等离子体60的强度、激光L的能量和加工点SP处的温度之间的对应关系作为上述对应信息62，可以基于沿着间隔道CH的每个加工点SP处的等离子体60的亮度和激光L的已知能量来获取加工槽9的深度和每个加工点SP的加工温度。
返回参照图3，当激光光学系统25在间隔道CH上进行激光加工(形成加工槽9)时，成像控制器44控制观察光学系统30，以使显微镜35在加工点SP处反复进行激光L的成像并输出其观察图像36。由于本实施例的激光L是脉冲激光，成像控制器44优选地与激光L的发射触发同步地执行对加工点SP的成像以及输出观察图像36。因此，对于沿着间隔道CH的每个加工点SP，可以获取加工点SP的实时观察图像36。
当激光光学系统25在间隔道CH上进行激光加工(形成加工槽9)时，观察图像获取单元46用作连接到显微镜35的接口。每当显微镜35对加工点SP进行成像时，观察图像获取单元46就从显微镜35反复获取加工点SP的观察图像36，并将其输出到亮度检测器48。
每当从观察图像获取单元46输入加工点SP的观察图像36时，亮度检测器48就基于观察图像36检测加工点SP处生成的等离子体60的亮度。
首先，亮度检测器48基于观察图像36的每个像素的亮度值来评估观察图像36内包含的等离子体60的图像域。由于等离子体60的图像域的亮度值高于观察图像36内的另一域的亮度值，因此亮度检测器48例如将观察图像36内的亮度值大于或等于预定阈值的域识别为等离子体60的图像域。
接下来，亮度检测器48检测例如等离子体60的图像域内的像素的亮度值的累计值作为“等离子体60的亮度”。如上所述，由于显微镜35的成像装置对等离子体60的所有波段都具有灵敏度，因此亮度检测器48可以基于等离子体60的全部波段中的光转换成亮度的结果来检测等离子体60的亮度。
每当亮度检测器48检测到每个加工点SP的等离子体60的亮度时，亮度检测器48就会将检测结果输出到加工状态评估单元50。
亮度检测器48可以将亮度值的最大值或平均值检测为“等离子体60的亮度”，而不是将等离子体60的图像域内的像素的亮度值的累计值检测为“等离子体60的亮度”。
基于从亮度检测器48输入的每个加工点SP的等离子体60的亮度的检测的结果和激光L的已知能量，加工状态评估单元50评估每个加工点SP处的加工槽9的加工状态(加工槽9的深度和温度)。
首先，加工状态评估单元50从存储器39中获得对应信息62。在这种情况下，加工状态评估单元50用作当前公开主题的对应信息获得单元。加工状态评估单元50可以在激光加工装置10外部通过因特网等获得对应信息62，而不是从激光加工装置10中的存储器39获得对应信息62。
对应信息62是表示等离子体60的亮度、激光L的能量以及加工点SP处的加工槽9的深度和温度之间的对应关系的信息，并且是基于实验、模拟等预先生成的并且被存储在存储器39中。对应信息62包括去除量算术表达式62A、槽深度算术表达式62B和温度算术表达式62C。尽管本实施例的对应信息62由算术表达式(数学表达式)构成，但是可以使用指示上述对应关系等的数据表。
去除量算术表达式62A是表示等离子体60的亮度、激光L的能量和加工点SP处的物质的去除量之间的对应关系的算术表达式。该去除量算术表达式62A由例如数学表达式(αA+a＝βB+b＝γC+c)表示，其中“A”是去除量，“B”是能量，并且“C”是等离子体60的亮度。这里，α、β和γ分别是与A、B和C相关的系数，并且a、b和c中的每一个都是截距。能量“B”是已知的，并且由于等离子体60的亮度“C”是由亮度检测器48检测，所以可以通过将“B”和“C”输入到上述去除量算术表达式62A来获取加工点SP处的物质的去除量“A”。
槽深度算术表达式62B是表示加工点SP处的物质的去除量“A”与加工槽9的深度之间的对应关系的算术表达式。作为该槽深度算术表达式62B，可以使用包括去除量“A”和加工点SP的面积(点直径)作为变量的表达式，并且通过该表达式可以导出加工槽9的深度。代替准备去除量算术表达式62A和槽深度算术表达式62B，可以使用这样的表达式，通过该表达式，可以根据能量“B”、等离子体60的亮度“C”、加工点SP的面积等直接计算加工槽9的深度。
温度算术表达式62C是表示等离子体60的亮度、激光L的能量和加工点SP处的温度之间的对应关系的算术表达式。作为该温度算术表达式62C，可以使用包括等离子体60的能量“B”和亮度“C”作为变量的表达式，通过该表达式可以导出加工点SP的温度，如上述去除量算术表达式62A。
基于从亮度检测器48输入的等离子体60的亮度“C”和激光L的已知能量“B”，加工状态评估单元50通过使用去除量算术表达式62A计算加工点SP处的物质的去除量“A”。接下来，基于加工点SP处的物质的去除量“A”和加工点SP的已知面积的计算结果，加工状态评估单元50通过使用槽深度算术表达式62B计算加工点SP处的加工槽9的深度。
此外，基于从亮度检测器48输入的等离子体60的亮度“C”和激光L的已知能量“B”，加工状态评估单元50通过使用温度算术表达式62C计算加工点SP处的温度。
此后，每当从亮度检测器48输入新加工点SP处的等离子体60的亮度“C”时，加工状态评估单元50就重复执行加工点SP处的加工槽9的深度和温度的计算。因此，可以沿着间隔道CH获取每个加工点SP处的加工槽9的深度和温度。此外，基于在每个加工点SP处的加工槽9的深度的计算结果，可以评估加工槽9的底表面沿着间隔道CH的形状的稳定性。
此外，由于在加工点SP处的等离子体60的亮度与在加工点SP处的加工槽9的深度和温度之间存在联系，因此可以根据沿着间隔道CH的每个加工点SP处的等离子体60的亮度的色散值来评估每个加工点SP的加工槽9的深度和深度的稳定性。
显示控制器52控制监视器20上的显示。显示控制器52使监视器20显示从显微镜35输出的观察图像36以及加工状态评估单元50对每个加工点SP处的加工槽9的加工状态的评估结果。
(第一实施例的操作)
图7是图示根据本公开主题的控制方法由根据第一实施例的激光加工装置10对晶圆W上的每条间隔道CH进行激光加工处理的流程的流程图。
如图7所示，当待处理的晶圆W被吸收平台16吸收并保持时，控制器22的检测控制器40运行。检测控制器40控制移动机构24和观察光学系统30，并获取关于晶圆W的对准参照的观察图像36。然后，检测控制器40分析观察图像36，并执行检测晶圆W上的每条间隔道CH的位置的对准检测(步骤S1)。
对准检测完成后，激光加工控制器42运行。然后，基于检测控制器40的对准检测的结果，激光加工控制器42驱动移动机构24并执行对准，该对准将聚光透镜29的光轴定位在第一间隔道CH的一端处(步骤S2)。
接下来，激光加工控制器42使激光光学系统25向第一间隔道CH的一端发射(会聚)激光L，并且因此形成加工槽9(步骤S3)。此时，间隔道CH的表面层(低k膜等)通过激光L的热量而进入等离子体状态，从而在激光L的加工点SP处产生等离子体60。
接下来，激光加工控制器42驱动移动机构24在X方向上移动XYZθ平台14，使得激光光学系统25相对于晶圆W在X方向上相对移动(步骤S4)。因此，沿着第一间隔道CH开始激光加工，即形成加工槽9。
此外，为了响应激光加工的启动，成像控制器44和观察图像获取单元46运行。因此，成像控制器44与例如激光L的发射触发同步地控制观察光学系统30中的显微镜35，从而执行对激光L的加工点SP的成像，并且观察图像获取单元46执行从显微镜35获取加工点SP的观察图像36，并将观察图像36输出到亮度检测器48(步骤S5，对应于本公开主题的观察图像获取步骤)。
已经接收到加工点SP的观察图像36的输入的亮度检测器48从观察图像36内部识别等离子体60的图像域，并且基于图像域内的像素的亮度值检测例如等离子体60的亮度(步骤S6，对应于本公开主题的亮度检测步骤)。然后，亮度检测器48将等离子体60的亮度检测结果输出到加工状态评估单元50。
已接收到等离子体60的亮度检测结果的输入的加工状态评估单元50首先从存储器39获得对应信息62(步骤S7，对应于本公开主题的对应信息获得步骤)。然后基于等离子体60的亮度检测结果和激光L的已知能量，加工状态评估单元50通过使用对应信息62(步骤S8，对应于本公开主题的加工状态评估步骤)评估加工点SP处的加工槽9的加工状态(加工槽9的深度和温度)。
此外，加工状态评估单元50使监视器20通过显示控制器52显示加工状态评估的结果。
在下文中，当沿着X方向对第一间隔道CH进行激光加工时，对于沿着间隔道CH的每个加工点SP，重复执行观察图像36的获得、等离子体60的亮度的检测、通过使用对应信息62对加工槽9的加工状态的评估以及对加工状态评估结果的显示(步骤S9中的“否”)。因此，操作者可以在不撕裂晶圆W的情况下实时评估每个加工点SP的加工槽9的深度，并且可以基于每个加工点SP的加工槽9的深度实时评估加工槽9的底表面的形状。此外，操作员可以基于每个加工点SP处的温度评估结果实时评估由于温度引起的损坏。
在第一间隔道CH上的激光加工完成之后(步骤S9中的“是”)，激光加工控制器42停止由移动机构24进行的激光光学系统25的相对移动和来自激光光学系统25的激光L的发射，并且成像控制器44停止由观察光学系统30进行的成像(步骤S10)。
接下来，开始第二间隔道CH上的激光加工(步骤S11中的“否”)。以与下文相同的方式，对第二间隔道CH和后续间隔道CH中的每一个重复执行从步骤S2到步骤S10的处理(步骤S11中的“是”)。因此，对于沿着每条间隔道CH的每个加工点SP，重复执行观察图像36的获得、等离子体60的亮度的检测、加工槽9的加工状态的评估以及加工状态评估结果的显示。
(第一实施例的效果)
如上所述，基于在对每个间隔道CH进行激光加工期间在每个加工点SP处的沿着间隔道CH移动的等离子体60的亮度的检测结果，第一实施例的激光加工装置10可以实时评估(或监控)每个加工点SP处的激光加工的加工状态(加工槽9的深度和温度)。作为结果，可以实时评估每个加工点SP处的加工槽9的深度、加工槽9的底表面的形状的稳定性以及由于温度引起的损坏。
(第二实施例)
图8是根据第二实施例的激光加工装置10的示意图。根据上述第一实施例，从由显微镜35成像的加工点SP的观察图像36检测等离子体60的亮度。由于此时等离子体60具有宽的波段，所以激光L的波段被包括在等离子体60的波段中，并且激光L在加工点SP处的散射光的影响被包括在由第一实施例的亮度检测器48进行的等离子体60的亮度检测结果中。因此，第二实施例的激光加工装置10抑制了被包括在等离子体60的亮度检测结果中的激光L的散射光的影响。
第二实施例的激光加工装置10具有与第一实施例的激光器加工装置10基本相同的配置，除了提供了滤光器65。因此，在上述第一实施例和第二实施例之间，在它们的功能或配置方面对相同的部件给出相同的参照，并且省略重复描述。
滤光器65对应于本公开主题的光学元件，并设置在聚光透镜34和显微镜35之间的光路上。放置滤光器65的位置是从晶圆W到显微镜35的光路上的位置，如果是不包括从激光光源26到晶圆W的激光L的光路的位置，则没有特别限制。此外，滤光器65可以被设置在显微镜35中。
滤光器65阻挡激光L的波段中的光，即，防止激光L的波段中的光进入显微镜35。作为滤光器65，可以使用诸如高通滤光器、低通滤光器和带通滤光器的允许特定波段中的光通过或阻挡特定波段的光的各种类型的公知滤光器(或者可以使用两种滤光器的组合)。此外，代替滤光器65，可以使用二向色镜、二向色棱镜等。
第二实施例的显微镜35在对每条间隔道CH进行激光加工的同时通过滤光器65对加工点SP进行成像。因此，防止了显微镜35的成像装置对激光L的波段中的光进行成像。结果，第二实施例的亮度检测器48可以基于等离子体60的所有波段中除激光L的波段之外的波段中的光来检测等离子体60的亮度。
如上所述，根据第二实施例，通过用滤光器65阻挡激光L的进入显微镜35的波段中的光，可以抑制包括在等离子体60的亮度检测结果中的激光L的散射光的影响(噪声)。结果，可以以更高的精度进行每个加工点SP处的加工槽9的加工状态的评估。
滤光器65可以通过致动器(未示出)可插入地并且可移除地设置在聚光透镜34和显微镜35之间的光路上，而不是始终将滤光器65放置在聚光透镜35和显微镜35的光路上。因此，例如，在不包括每个间隔道CH上的激光加工的对准检测等的情况下，可以从上述光路撤回滤光器65。
(第三实施例)
接下来，描述根据本公开的主题的第三实施例的激光加工装置10。尽管在对每个间隔道CH进行激光加工的情况下，假设不包括激光L的能量的加工条件相同，描述了上述实施例中的每一个，但是第三实施例的激光加工装置10在多个加工条件下选择性地对每个间隔道CH进行激光加工。
图9是图示每个间隔道CH上的激光加工的加工条件的示例的说明图。如图9所示，第三实施例的激光加工装置10在第一加工条件到第三加工条件中的三个条件下选择性地对每个间隔道CH进行激光加工，在这三个条件中，例如，加工点SP距晶圆W的表面的深度位置(在Z方向上的位置)和由形成加工槽9引起的物质的去除量中的至少一个不同。
如图9中的参照符号IXA所示，在第一加工条件下，加工点SP的深度位置被设置在晶圆W的表面附近，并且被设置为使得物质的去除量增加(即，加工槽9的深度增加)。在该第一加工条件下，与其他加工条件相比，等离子体60的亮度增加。
如图9中的参照符号IXB所示，在第二加工条件下，加工点SP的深度位置被设置在比第一加工条件更深的位置处(晶圆W的内部部分)，并且被设置为使得物质的去除量增加。在该第二加工条件下，由于等离子体60比在第一加工条件下进入到晶圆W的更内部部分中，因此与第一加工条件相比，由观察光学系统30观察到的等离子体60的亮度降低。
如图9中的参照符号IXC所示，在第三加工条件下，加工点SP的深度位置被设置在晶圆W的表面附近，并且被设置为使得物质的去除量减少(即，加工槽9的深度减少)。在该第三加工条件下，与其他加工条件相比，等离子体60的亮度降低。
通过包括激光L的点直径(加工点SP)、间隔道CH的材料(晶圆W)等，可以将加工条件的数量增加到四个或更多个。
以这种方式，当激光L的能量以外的加工条件不同时，由观察光学系统30观察到的等离子体60的亮度也会变化。因此，即使加工条件中激光L的能量和等离子体60的亮度相同，在加工条件中的形成在加工点SP处的加工槽9的深度和加工点SP的温度也彼此不同。因此，在第三实施例的激光加工装置10中，通过使用加工条件之间不同的对应信息62来评估每个加工点SP处的加工槽9的加工状态。
图10是根据第三实施例的激光加工装置10中的控制器22的功能框图。如图10所示，由于第三实施例中的激光加工装置10除了在存储器39中存储了与多个加工条件(第一加工条件至第三加工条件)相对应的多条对应信息62之外，具有与上述实施例中的激光器加工装置10基本相同的配置，因此对具有与上述实施例中的每一个相同的功能或配置的那些给予相同的参照，并且省略重复描述。
每个对应信息62是表示“等离子体60的亮度”、“激光L的能量”和“加工点SP处的加工槽9的深度和温度”之间的对应关系并且是基于实验、模拟等预先针对每个加工条件生成的并且被存储在存储器39中的信息。
第三实施例中的操作单元38接收选择加工条件的选择操作。在这种情况下，操作单元38用作本公开主题的加工条件选择单元。
根据第三实施例的激光加工控制器42根据通过操作单元38选择的加工条件(加工点SP的深度位置等)控制移动机构24和激光光学系统25，并沿待处理的间隔道CH形成加工槽9。
第三实施例的加工状态评估单元50从存储器39获得对应于通过操作单元38选择的加工条件的对应信息62。以下与上述实施例一样，每当从亮度检测器48输入新加工点SP处的等离子体60的亮度检测结果时，加工状态评估单元50就基于亮度检测结果和激光L的已知能量，通过使用预先获得的对应信息62来评估加工点SP处的加工槽9的加工状态。
以这种方式，在第三实施例中，由于可以通过使用加工条件之间不同的对应信息62来评估加工槽9的加工状态，因此可以更精确地评估加工槽9的加工状态。
(第四实施例)
图11是由根据第四实施例的激光加工装置10将在其上进行激光加工的间隔道CH的放大图。虽然在上述实施例中，间隔道CH的表面由用于低k膜的一种材料(例如二氧化硅)形成，但如图11所示，间隔道CH的表面的一部分上的图案66(例如测试元件组(TEG))可以由诸如铝等的金属制成。在这种情况下，在间隔道CH的表面上，存在多个不同材料的区域，包括暴露(二氧化硅等的)低k膜等的区域和形成(铝等的)图案66的区域。然后，激光L的能量、等离子体60的亮度和加工槽9在加工点SP处的加工状态(加工槽9的深度和加工点SP的温度)之间的关系在这些材料之间不同。
因此，在第四实施例的激光加工装置10中，通过使用在间隔道CH的表面上的材料之间不同的对应信息62来评估每个加工点SP处的加工槽9的加工状态。
图12是根据第四实施例的激光加工装置10中的控制器22的功能框图。如图12所示，除了位置检测传感器70连接到控制器22，控制器22除了上述部件之外还用作位置信息获取单元72，并且设计信息74和多条对应信息63被存储在存储器39中之外，第四实施例的激光加工装置10具有与上述实施例的激光加工装置10基本相同的配置。因此，在上述实施例和第四实施例之间，在它们的功能或配置方面对相同的部件给出相同的参照，并且省略重复描述。
如图12所示，例如，位置检测传感器70设置在XYZθ平台14上，检测XYZθ平台的在X、Y、Z、θ方向上的位置，并将位置检测结果输出到位置信息获取单元72。
当由激光光学系统25在间隔道CH上进行激光加工时，位置信息获取单元72基于从位置检测传感器70输入的XYZθ平台14的位置检测结果而重复检测表示间隔道CH上的加工点SP的相对位置的X方向位置，并将加工点SP的X方向位置反复输出到加工状态评估单元50。位置信息获取单元72对加工点SP的X方向位置的检测可以优选地与激光L的发射触发同步地进行，即与已经描述的加工点SP的成像同步地进行。
设计信息74是表示晶圆W的每条间隔道CH上的每个X方向位置(在每个区域)处的材料的信息。通过将位置信息获取单元72对加工点SP的X方向位置的检测的结果和设计信息74进行比较，可以识别在加工点SP的位置处的间隔道CH的表面上的材料。
每个对应信息63是表示间隔道CH的每个材料的“等离子体60的亮度”、“激光L的能量”和“加工点SP处的加工槽9的深度和温度”之间的对应关系并且基于实验、模拟等预先为每个加工条件生成并存储在存储器39中的信息。
当激光光学系统25在间隔道CH上进行激光加工时，第四实施例的加工状态评估单元50，基于从位置信息获取单元72输入的加工点SP的X方向位置的检测结果，参照设计信息74识别加工点SP的位置处的间隔道CH的表面上的材料，并从存储器39中获得与材料相对应的对应信息63。然后，加工状态评估单元50基于从亮度检测器48输入的等离子体60的亮度检测结果和激光L的已知能量，通过使用预先获得的对应信息63来评估加工点SP处的加工槽9的加工状态。
下文中，加工状态评估单元50对每个加工点SP重复执行加工点SP的X方向位置的检测、间隔道CH的表面上的材料的识别、对应信息63的获得以及加工点SP处的加工槽9的加工状态的评估。
图13是说明由根据第四实施例的激光加工装置10对晶圆W上的每条间隔道CH进行激光加工处理的流程的流程图。由于从步骤S1到步骤S6的处理与上述第一实施例的处理相同(见图7)，因此这里省略具体描述。
如图13所示，沿待处理的间隔道CH开始激光加工后，位置信息获取单元72与上述步骤S5和S6并行，基于位置检测传感器70的位置检测结果，与激光L的发射触发同步地检测加工点SP的X方向位置，并将加工点SP的X方向位置输出到加工状态评估单元50(步骤S6A)。
接下来，加工状态评估单元50基于从位置信息获取单元72输入的加工点SP的X方向位置的检测结果，参照设计信息74，识别在加工点SP的位置处间隔道CH的表面上的材料(步骤S6B)，并从存储器39获得对应于加工点SP处的材料的对应信息63(步骤S7A)。然后，基于步骤S6中的等离子体60的亮度检测结果和激光L的已知能量，加工状态评估单元50通过使用对应信息63评估加工点SP处的加工槽9的加工状态(步骤S8)。
在下文中，对于沿着间隔道CH的每个加工点SP，重复执行从步骤S5到步骤S8的处理。因此，对于每个加工点SP，基于对应于其材料的对应信息63，由加工状态评估单元50对加工槽9的加工状态进行评估。由于后续步骤中的处理与上述第一实施例中的处理相同，因此这里省略具体描述。
以这种方式，在第四实施例中，通过针对加工点SP的每个位置，识别加工点SP处的材料并通过使用与加工点SP处的材料对应的对应信息63来评估加工槽9的加工状态，即使在间隔道CH的表面上存在具有不同材料的多个区域时，也可以较精确地评估加工槽9的加工状态。
(第五实施例)
接下来描述根据本公开的主题的第五实施例的激光加工装置10。虽然上述实施例的激光加工装置10评估每个加工点SP处的加工槽9的加工状态，第五实施例的激光加工装置10对激光加工进行反馈控制，以使得基于对加工槽9的加工状态的评估结果，在每个加工点SP处的加工槽9的加工状态可以保持恒定。
由于第五实施例中的激光加工装置10具有与上述实施例中的激光加工装置10基本相同的配置，因此对具有与上述每个实施例相同的功能或配置的那些给出相同的参照，并省略重复描述。
图14是图示根据第五实施例的激光加工装置10对晶圆W的每条间隔道CH进行激光加工处理的流程的流程图。由于从步骤S1到步骤S6的处理与上述实施例的处理相同(见图7和13)，因此这里省略具体描述。
如图14所示，当加工状态评估单元50在步骤S8中评估加工点SP处的加工槽9的加工状态时，激光加工控制器42执行反馈控制，该反馈控制控制从激光光学系统25发出的激光L的能量，从而使得加工槽9的加工状态，例如，加工槽9的深度可以保持恒定(步骤S8A)。对激光L的能量的控制通过增加或减少激光L的输出(瓦)和时间(秒)中的至少一个来增加或减少激光器L的能量(J)。
例如，如果加工槽9的深度等低于预定设计值，则激光加工控制器42增加从激光光学系统25发射的激光L的能量(J)。相反，如果加工槽9的深度等高于设计值，则激光加工控制器42减少从激光光学系统25发射的激光L的能量(J)。
此后，直到待处理的间隔道CH上的激光加工结束为止，每当加工状态评估单元50评估加工点SP处的加工槽9的深度时，激光加工控制器42就会重复执行上述反馈控制(步骤S9)。由于后续步骤中的处理与上述实施例的处理基本相同，因此这里省略具体描述。
图15是用于说明根据第五实施例的激光加工装置10的效果的说明图。图15中的参照符号XVA示例性地表示在不执行反馈控制的情况下在每个加工点SP处的加工槽9，而参照符号XVB示例性地表示在执行反馈控制的情况下在每个加工点SP处的加工槽9。
如图15所示，基于每个加工点SP处的等离子体60的亮度的检测结果，第五实施例的激光加工装置10可以实时评估加工点SP处的加工槽9的深度，从而可以控制激光L的能量，以使得加工槽9的深度保持恒定。结果，沿着间隔道CH的加工槽9的深度可以保持恒定。因此，能够提高加工槽9的加工质量。
代替使加工槽9的深度保持恒定，或者除了使加工槽9的深度(作为加工槽9的加工状态)保持恒定之外，还可以将加工点SP处的加工温度保持恒定。
(第六实施例)
图16是图示根据本公开的主题的第六实施例的晶圆处理系统100的配置的框图。作为示例，已经描述了在上述实施例中单独使用激光加工装置10的情况，在第六实施例中，多个激光加工装置10(或一个激光加工装置是可能的)被连接到服务器200，并且在服务器200中，执行对应信息62(包括对应信息63)的生成和对应信息62到每个激光加工装置10的传送。
晶圆处理系统100包括多个激光加工装置10和服务器200。在上述实施例和第六实施例之间，在它们的功能或配置方面对相同的部件给出了相同的参照，并且省略了重复的描述。
多个激光加工装置10中的至少一个激光加工装置10具有针对用于生成对应信息62的实际测量信息84的生成功能。实际测量信息84包括沿着间隔道CH的每个加工点SP的X方向位置、等离子体亮度的检测值、激光L的能量、加工槽9的形状(实际测量值)等。该激光加工装置10具有与上述实施例的激光加工装置10基本相同的配置，不同之处在于激光加工装置10除了已经描述的部件之外还包括白色干涉仪55，并且控制器22用作位置信息获取单元72、槽形状获取单元80和实际测量信息输出单元82。
使用公知类型的干涉仪(例如迈克尔逊干涉仪)作为白色干涉仪55。当对间隔道CH进行激光加工时，每当沿着将要处理的间隔道CH在每个加工点SP处形成加工槽9时，例如，白色干涉仪55通过聚光透镜29获取加工槽9的干涉图像(干涉图案图像)(例如，参见日本专利申请公开No.2018-146391)。基于该干涉图像，可以获取在加工点SP处形成的加工槽9的槽形状(有关加工槽9的底表面上的每个部件的高度信息(深度信息))。
基于在对待处理的间隔道CH进行激光加工时从白色干涉仪55获取的沿着待处理的间隔道CH的每个加工点SP的干涉图像，槽形状获取单元80计算加工槽9的槽形状，并将计算结果输出到实际测量信息输出单元58。在下文中，以相同的方式，每当对所有间隔道CH进行激光加工时，槽形状获取单元80就计算沿着每个间隔道CH的每个加工点SP处的加工槽9的槽形状，并将计算结果输出到实际测量信息输出单元58。
对于在对待处理的间隔道CH进行激光加工时的每个加工点SP，实际测量信息输出单元82从位置信息获取单元72获取加工点SP的X方向位置、从亮度检测器48获取等离子体60的亮度的检测结果、从激光光学系统25获取有关激光L的能量信息、以及从槽形状获取单元80获取加工槽9的槽形状的计算结果。然后，基于这些获得的结果，实际测量信息输出单元82生成实际测量信息84。因此，可以获得沿着间隔道CH的每个加工点SP的X方向位置、等离子体亮度、激光L的能量和加工槽9的槽形状(实际测量值)之间的关系。
在下文中，以相同的方式，每当对所有间隔道CH进行激光加工时，实际测量信息输出单元82就生成实际测量信息84。然后，实际测量信息输出单元82将晶圆W上的每个间隔道CH的实际测量信息84输出到服务器200。
服务器200包括包含各种处理器和存储器等的算术电路并且用作对应信息生成单元202和存储器204。
基于从实际测量信息输出单元82输入的晶圆W上的每个间隔道CH的实际测量信息84，对应信息生成单元202生成与晶圆W的种类对应的对应信息62。值得注意的是，假设预先分别测量等离子体60的亮度、激光L的能量和对应于晶圆W的种类的加工点SP处的温度之间的关系。然后，对应信息生成单元202将生成的对应信息62与晶圆W的种类相关联地存储在存储器204中。
存储器204存储由对应信息生成单元202为每种晶圆W生成的对应信息62。因此，每个激光加工装置10中的加工状态评估单元50可以通过使用存储在服务器200中的存储器204内的对应信息62来评估每个加工点SP处的加工槽9的加工状态。尽管图中未示出，每种晶圆W的前述设计信息74可以被存储在存储器204中。
以此方式，根据第六实施例，通过提供具有供用于获取加工槽9的形状的功能(白色干涉仪55)的激光加工装置10，可以生成对应信息62。因此，可以容易地解决在新晶圆W上的激光加工(监测加工状态)。此外，根据第六实施例，通过将对应信息62存储在服务器200中的存储器204内，多个激光加工装置10可以共享对应信息62。
虽然根据上述第六实施例，白色干涉仪55被用于获取加工槽9的槽形状，但是各种类型的的形状测量装置，例如各种类型干涉仪、距离测量装置、激光扫描仪或立体照相机，可以被用于获取加工槽9的槽形状。此外，可以在激光加工装置10中设置测量加工点SP处的温度的温度传感器(例如，发射温度计)，并且可以对每个加工点SP执行温度测量。因此，假定可以获取与晶圆W的种类对应的等离子体60的亮度、激光L的能量和加工点SP处的温度之间的关系，并且可以生成表示该关系的对应信息62。
虽然根据上述第六实施例，对应信息生成单元202设置在服务器200中，但是对应信息生成单元202可以设置在激光加工装置10中的控制器22中。
(其他)
图17是用于说明由激光加工装置10沿间隔道CH形成两个边缘切削槽9A和一个中空槽9B的说明图。尽管上述实施例的激光加工装置10沿着间隔道CH形成一个加工槽9，但本公开的主题不限于此。例如，如图17所示，本公开的主题还可应用于激光加工装置10，该激光加工装置10进行通过使用两束激光L1沿间隔道CH形成两个边缘切削槽9A(阻挡槽)的边缘切削加工和进行通过使用一束激光L2在两个边缘切削槽9A之间形成中空槽9B(分割槽)的中空加工(参见PTL 1)。此外，在这种情况下，可以针对激光L1和L2的每一束的每个加工点SP实时评估两个边缘切削槽9A和中空槽9B的加工状态。
根据上述实施例，已经描述了XYZθ平台14和移动机构24，例如，作为本公开的主题的移动机构，如果加工单元18和晶圆W可以相对移动，则该配置不受特别限制。
虽然根据上述实施例，激光光学系统25的发射光轴和观察光学系统30的观察光轴是同轴的，但是如果加工点SP被包含在观察光学系统30的观察场内，则发射光轴和观测光轴可以彼此不同。换言之，激光光学系统25和观察光学系统30可以分开设置。
根据上述实施例，控制器22可以与激光加工装置10分开设置。在这种情况下，控制器22对应于本公开的主题的激光加工装置。
尽管根据上述实施例，评估了作为每个加工点SP处的加工槽9的加工状态的加工槽9的深度和加工点SP处的温度，但加工状态的种类没有特别限制。
{附图标记列表}4芯片
9加工槽
9A边缘切削槽
9B中空槽
10激光加工装置12基座
14XYZθ平台
16吸收平台
18加工单元
20监视器
22控制器
24移动机构
25激光光学系统26激光光源
27准直透镜
28半反射镜
29聚光透镜
30观测光学系统31照明光源
32准直透镜
33半反射镜
34聚光透镜
35显微镜
36观察图像
38操作单元
39存储器
40检测控制器
42激光加工控制器
44成像控制器
46观察图像获取单元
48亮度检测器
50加工状态评估单元
52显示控制器
55白色干涉仪
58实际测量信息输出单元
60等离子
62对应信息
62A去除量算术表达式
62B槽深度算术表达式
62C温度算术表达式
63对应信息
65滤光器
66图案
70位置检测传感器
72位置信息获取单元
74设计信息
80槽形状获取单元
82实际测量信息输出单元
84实际测量信息
100晶圆处理系统
200服务器
202对应信息生成单元
204存储器
CH间隔道
IL照明光
L、L1、L2激光
SP加工点
W晶圆

Claims (9)

1.一种激光加工装置，所述激光加工装置通过沿间隔道在加工进给方向上相对地移动激光光学系统并从所述激光光学系统向所述间隔道发射激光而沿所述间隔道在晶圆上形成加工槽，所述激光加工装置包括：
观察图像获取单元，所述观察图像获取单元被配置为在形成所述加工槽的同时反复获取从所述激光光学系统发射到所述间隔道的所述激光的加工点的观察图像；
亮度检测器，所述亮度检测器被配置为每当所述观察图像获取单元获取所述观测图像时，基于所述观察图像检测通过所述激光的发射而在所述加工点处产生的等离子体的亮度；
对应信息获得单元，所述对应信息获得单元被配置为获得表示所述亮度、所述激光的能量和所述加工槽的加工状态之间的对应关系的对应信息；以及
加工状态评估单元，所述加工状态评估单元被配置为每当所述亮度检测器检测到亮度时，基于所述亮度和所述激光的已知能量，参照所述对应信息评估所述加工状态。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中
所述观察图像获取单元包括：
光学元件，所述光学元件被配置为阻挡所述激光的波段中的光，以及
观察光学系统，所述观察光学系统被配置为通过所述光学元件对所述加工点进行成像。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中
所述对应信息获得单元获得表示所述亮度、所述激光的能量和所述加工状态之间的对应关系的对应信息，所述加工状态包括所述加工槽的深度与所述加工点处的温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光加工装置，其中
所述激光光学系统被配置为在多个加工条件下选择性地形成所述加工槽，在所述多个加工条件下，所述加工点距所述晶圆的表面的深度位置和由加工槽的形成引起的物质的去除量中的至少一个不同，
所述激光加工装置还包括加工条件选择单元，所述加工条件选择单元被配置为选择所述加工条件，并且
所述对应信息获得单元从对应于所述多个加工条件的多条对应信息中获得对应于由所述加工条件选择单元选择的加工条件的对应信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置，其中
当沿着所述间隔道存在具有彼此不同的材料的多个区域时，对应信息获得单元获得与所述区域中的每一个区域的材料相对应的多条对应信息，
所述激光加工装置还包括位置信息获取单元，所述位置信息获取单元被配置为获取关于加工点的位置信息，并且
所述加工状态评估单元基于由所述位置信息获取单元获取的位置信息和关于所述晶圆的已知设计信息，通过使用与所述加工点的位置处的材料对应的对应信息来执行所述加工状态的评估。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光加工装置，还包括：
激光加工控制器，当正在执行所述加工槽的形成时，所述激光加工控制器被配置为基于所述加工状态评估单元的评估结果来控制从所述激光光学系统发射的所述激光的能量，以保持所述加工状态恒定。
7.一种晶圆处理系统，包括：
一个或多个根据权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置，以及
服务器，所述服务器包括存储对应信息的存储器，
其中，对应信息获得单元从所述存储器获得对应信息。
8.根据权利要求7所述的晶圆处理系统，其中
所述激光加工装置中的至少一个包括：
槽形状获取单元，所述槽形状获取单元被配置为获取槽形状，所述槽形状至少包括针对沿着所述间隔道的所述加工点中的每一个在所述加工点处形成的所述加工槽的深度；和
实际测量信息输出单元，所述实际测量信息输出单元被配置为基于来自所述亮度检测器的检测结果和来自所述槽形状获取单元的获取结果，向所述服务器输出关于亮度和所述加工点中的每一个加工点处的槽形状的实际测量信息，
其中，所述服务器包括对应信息生成单元，所述对应信息生成单元被配置为基于从所述实际测量信息输出单元输出的所述实际测量信息来生成所述对应信息并将所述对应信息存储在所述存储器中。
9.一种用于控制激光加工装置的方法，所述激光加工装置被配置为通过沿间隔道在加工进给方向上相对地移动激光光学系统并从所述激光光学系统向所述间隔道发射激光，而沿所述间隔道在晶圆上形成加工槽，所述方法包括：
观察图像获取步骤，在形成所述加工槽的同时，反复获取从所述激光光学系统发射到所述间隔道的所述激光的加工点的观察图像；
亮度检测步骤，每当所述观察图像获取步骤获取所述观察图像时，基于所述观察图像检测通过所述激光的发射而在所述加工点处产生的等离子体的亮度；
对应信息获得步骤，获得表示所述亮度、所述激光的能量和所述加工槽的加工状态之间的对应关系的对应信息；以及
加工状态评估步骤，每当在所述亮度检测步骤中检测到所述亮度时，基于所述亮度和所述激光的已知能量，参照所述对应信息评估所述加工状态。
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