CN117396299A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的激光加工装置具备激光照射单元与控制部，控制部构成为执行：第1控制，以沿着在X方向上延伸的线的各个，形成分割用的改质区域，龟裂再从该改质区域朝表面方向延伸的方式，控制激光照射单元；第2控制，在第1控制后，以沿着在Y方向上延伸的多条线的各个，形成分割用的改质区域，龟裂从该改质区域朝表面方向延伸的方式，控制激光照射单元；及第3控制，在第2控制前，以从翘曲抑制用的多个改质区域延伸的龟裂到达背面并且不与从分割用的改质区域延伸的龟裂连续地形成的方式，控制激光照射单元。

Description

激光加工装置及激光加工方法

技术领域

本发明的一个方式涉及激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

已知一种激光加工装置，其为了将具备半导体基板和形成于半导体基板的一个表面的功能元件层的晶圆沿着多条线的各个切断，通过从半导体基板的另一面侧对晶圆照射激光，沿着多条线的各个，在半导体基板的内部形成多列的分割(切断)用的改质区域(例如参照专利文献1)。在这种激光加工装置中，能够在形成改质区域的加工后，研磨改质区域，从而生产抗折强度强的半导体芯片(chip)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第376209公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在使用上述这种激光加工装置的激光加工中，有时沿着互相交叉的多条线依次进行分割用的改质区域的形成。在此情况下，有可能由于沿着先被照射激光的线(第1线)的改质区域的形成而在晶圆产生翘曲，因该晶圆的翘曲的影响，后被照射激光的交叉的线(第2线)的加工精度降低。即，如果在产生翘曲的状态下，实施后被照射激光的线(第2线)的加工，则保证用于第2线的加工时的激光的聚光点调整的自动对焦(auto focus)等的精度变得困难，有可能变得无法适当地进行改质区域的形成等。

本发明的一个方式是鉴于上述事情而完成的，其目的在于，对对象物适当地形成分割用的改质区域，使激光加工精度提升。

解决问题的技术手段

本发明的一个方式的激光加工装置具备：激光照射部，其以包含第1面和第1面的相反侧的第2面的对象物的第1面作为入射面，对对象物照射激光；及控制部，控制部构成为执行第1控制、第2控制及第3控制，第1控制，以沿着在沿着入射面的第1方向上延伸的多条第1线的各个，一边使激光的聚光点相对移动，一边通过激光的照射在对象物的内部形成分割用的第1改质区域，龟裂从该第1改质区域朝第2面方向延伸的方式，控制激光照射部；第2控制，在第1控制后，以沿着在与第1方向交叉并且沿着入射面的第2方向上延伸的多条第2线的各个，一边使激光的聚光点相对移动，一边通过激光的照射在对象物的内部形成分割用的第2改质区域，龟裂从该第2改质区域朝第2面方向延伸的方式，控制激光照射部；第3控制，在第2控制前，以通过激光的照射在对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第3改质区域，从该第3改质区域延伸的龟裂到达第1面并且不与从第1改质区域延伸的龟裂连续地形成的方式，控制激光照射部。

在本发明的一个方式的激光加工装置，通过激光的照射，沿着在沿着入射面的第1方向上延伸的多条第1线的各个，形成分割用的第1改质区域，形成从第1改质区域朝第2面方向延伸的龟裂，然后，通过激光的照射，沿着在与第1方向交叉并且沿着入射面的第2方向上延伸的多个第2线的各个，形成分割用的第2改质区域，形成从第2改质区域朝第2面方向延伸的龟裂。如此，在沿着互相交叉的多条线依次进行改质区域的形成的情况下，有可能因沿着先被照射激光的线(第1线)的第1改质区域的形成而在对象物产生翘曲，因该对象物的翘曲的影响，后被照射激光的线(第2线)的加工精度降低。对象物的翘曲，具体而言，因第1改质区域的形成及从第1改质区域朝第2面方向延伸的龟裂的形成，应力集中于对象物的单面(在此为龟裂主要延伸的方向的第2面)而产生。这种的对象物的翘曲，在对象物为微小的芯片的情况、形成较大的龟裂的情况下尤其显著。在这，如果在产生翘曲的状态下，实施后被照射激光的线(第2线)的加工，则有可能难以保证第2线的加工时的用于激光的聚光点调整的自动对焦等的精度，无法适当地进行第2改质区域的形成。

关于这一点，在本发明的一个方式的激光加工装置中，在进行关于第2线的加工的控制(第2控制)前，通过激光的照射在对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第3改质区域，从该第3改质区域延伸的龟裂以到达第1面并且不与从第1改质区域延伸的龟裂连续的方式形成。如此，通过以龟裂到达与因分割用的第1改质区域的形成而应力集中的第2面的相反侧的第1面的方式，形成第3改质区域，从而缓和应力的局部化，能够减轻对象物的翘曲。由此，在翘曲抑制用的第3改质区域的形成后实施的第2线的加工中，能够适当地形成第2改质区域。在这，通过从第3改质区域延伸的龟裂以不与从第1改质区域延伸的龟裂连续的方式形成，能够适当地抑制因形成翘曲抑制用的第3改质区域而产生的无意的对象物的断裂。如以上所述，根据本发明的一个方式的激光加工装置，可抑制对象物的无意断裂，并且可对对象物适当地形成分割用的改质区域，可使激光加工精度提升。

也可为，控制部，在第3控制中，以在与第2方向上的第1改质区域的形成位置不同的位置形成第3改质区域的方式，控制激光照射部。由此，可适当地回避从第1改质区域的龟裂与从第3改质区域的龟裂连续，能更适当地抑制产生对象物的无意的断裂。

也可为，控制部，在第3控制中，以在第2方向上的相邻的2条第1线各自的形成位置的第2方向上的中间位置形成第3改质区域的方式，控制激光照射部。通过在被2条第1线夹持的正中位置形成第3改质区域，能够将任意的第1线的改质区域与第3改质区域的分离距离变大，能够适当地回避第1改质区域的龟裂与第3改质区域的龟裂连续。由此，可适当地抑制产生对象物的无意的断裂。

也可为，激光照射部具有：根据设定的调制图案而调制激光的空间光调制器，控制部，在第3控制中，以在与第2方向上的第1改质区域的形成位置不同的位置形成第3改质区域的方式，设定调制图案。如此，通过由空间光调制器的调制图案的设定而调整第3改质区域的形成位置，相比于由载置台的动作来变更改质区域的形成位置的情况，可缩短加工时间。

也可为，激光照射部具有：根据设定的调制图案而调制激光的空间光调制器，控制部，在第1控制及第3控制中的至少任一方中，以从第1改质区域延伸的龟裂的第1面侧的端部的位置与从第3改质区域延伸的龟裂的第2面侧的端部的位置不同的方式，设定调制图案。如此，通过由空间光调制器的调制图案的设定而调整从改质区域延伸的龟裂的端部的位置，从而能够适当地调整龟裂的端部的位置，更适当地抑制因龟裂彼此相连而产生对象物的无意的断裂。

也可为，控制部，在第3控制中，以相比于从第1改质区域延伸的龟裂，从第3改质区域延伸的龟裂变成更短的方式，控制激光照射部。关于从翘曲抑制用的第3改质区域延伸的龟裂，与从分割用的第1改质区域延伸的龟裂不同，不是有助于分割的龟裂，因此，通过使其变短，能更适当地抑制因龟裂彼此连续而产生对象物的无意的断裂。

也可为，控制部，在第3控制中，以在第2方向上形成数量比第1改质区域的数量多的第3改质区域的方式，控制激光照射部。如上述那样，在进行适当的切割这一点上，期望缩短从翘曲抑制用的第3改质区域延伸的龟裂。然而，在从第3改质区域延伸的龟裂被缩短的情况下，有可能无法充分地获得翘曲抑制的效果。针对这一点，通过在第2方向上将第3改质区域的数量变多(比第1改质区域多)，从而通过许多从第3改质区域延伸的龟裂，可充分地发挥翘曲抑制效果，并且可抑制产生对象物的无意的断裂。

也可为，控制部，在第3控制中，控制激光照射部，使得：以在将对象物的第2方向的中央部的第3改质区域与两端部的第3改质区域进行比较的情况下，符合：两端部的第2方向上的第3改质区域的数量变得更多、及两端部的从第3改质区域延伸的龟裂的长度变得更长中的任一方的方式，形成第3改质区域。由于形成第1改质区域而引起的对象物的翘曲，越靠近第2方向的两端部变得越显著。针对这一点，相比于对象物的第2方向上的中央部在两端部，将第3改质区域的数量变多，或者，将从第3改质区域延伸的龟裂的长度变长，可有效地抑制翘曲显著的第2方向两端部的对象物的翘曲。

也可为，控制部，以交替地实施第1控制的任意的第1线的第1改质区域的形成、和第3控制的第3改质区域的形成的方式，控制激光照射部。由于第1改质区域的形成而引起的对象物的翘曲，随着进行多条第1线的第1改质区域的形成而逐渐地行进。因此，先被实施加工的第1线的加工的影响也波及后被实施加工的第1线的加工。即，在多条第1线中的、较后半被实施加工的第1线的加工，在对象物翘曲的状态下形成第1改质区域，因此，有可能例如龟裂相对于对象物的第2面斜向地延伸，或加工位置精度恶化，或产生加工时的吸附不良。针对这一点，通过交替地实施分割用的第1改质区域的形成、与翘曲抑制用的第3改质区域的形成，可抑制先被实施的第1线的加工的影响波及后实施的第1线的加工，对对象物可适当地形成分割用的第1改质区域。

也可为，控制部，构成为进一步执行：第4控制，以通过激光的照射在对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第4改质区域，从该第4改质区域延伸的龟裂到达第1面并且不与从第2改质区域延伸的龟裂连续地形成的方式，控制激光照射部，并且控制部以交替地实施第2控制的任意的第2线的第2改质区域的形成、和第4控制的第4改质区域的形成的方式，控制激光照射部。如此，通过交替地实施第2线的第2改质区域的形成、与翘曲抑制用的第4改质区域的形成，可抑制先被实施的第2线的加工的影响波及后被实施的第2线的加工，对对象物适当地形成分割用的第2改质区域。

在本发明的一个方式的激光加工方法是以包含第1面和第1面的相反侧的第2面的对象物的第1面作为入射面，对对象物照射激光，进行对象物的激光加工的激光加工方法，具备：第1工序，沿着在沿着入射面的第1方向上延伸的多条第1线的各个，一边使激光的聚光点相对移动，一边通过激光的照射在对象物的内部形成分割用的第1改质区域，形成从该第1改质区域朝第2面方向延伸的龟裂；第2工序，在第1工序后，沿着在与第1方向交叉并且沿着入射面的第2方向上延伸的多个第2线的各个，一边使激光的聚光点相对移动，一边通过激光的照射在对象物的内部形成分割用的第2改质区域，形成从该第2改质区域朝第2面方向延伸的龟裂；及第3工序，在第2工序前，通过激光的照射在对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第3改质区域，形成从该第3改质区域到达第1面并且不与从第1改质区域延伸的龟裂相连续的龟裂。

也可为，在第3工序中，在与第2方向上的第1改质区域的形成位置不同的位置，形成第3改质区域。

也可为，在第3工序中，在第2方向上的相邻的2条第1线各自的形成位置的第2方向上的中间位置，形成第3改质区域。

也可为，在第3工序中，通过设定调制激光的空间光调制器的调制图案，在与第2方向上的第1改质区域的形成位置不同的位置，形成第3改质区域。

也可为，在第1工序及第3工序中的至少任一方中，通过设定调制激光的空间光调制器的调制图案，使从第1改质区域延伸的龟裂的第1面侧的端部的位置与从第3改质区域延伸的龟裂的第2面侧的端部的位置不同。

也可为，在第3工序中，以相比于从第1改质区域延伸的龟裂，从第3改质区域延伸的龟裂变成更短的方式，形成第3改质区域。

也可为，在第3工序中，在第2方向上，形成数量比第1改质区域的数量多的第3改质区域。

也可为，在第3工序中，以在将对象物的第2方向上的中央部的第3改质区域与两端部的第3改质区域进行比较的情况下，符合：两端部的第2方向上的第3改质区域的数量变得更多、及两端部的从第3改质区域延伸的龟裂的长度变得更长中的至少任一方的方式，形成第3改质区域。

也可为，交替地实施第1工序的任意的第1线的第1改质区域的形成、和第3工序的第3改质区域的形成。

上述激光加工方法还具备：第4工序，通过激光的照射在对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第4改质区域，形成从该第4改质区域到达第1面并且不与从第2改质区域延伸的龟裂连续的龟裂，上述激光加工方法交替地实施第2工序的任意的第2线的第2改质区域的形成、和第4工序的第4改质区域的形成。

发明效果

根据本发明的一个方式，能够对对象物适当地形成分割用的改质区域，提高激光加工精度。

附图说明

图1是一个实施方式的检查装置的结构图。

图2是一个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是示出图4所示的4f透镜单元的图。

图6是示出图4所示的空间光调制器的图。

图7是图1所示的检查用摄像单元的结构图。

图8是图1所示的对准(alignment)修正用摄像单元的结构图。

图9是说明晶圆翘曲的发生原理的图。

图10是示出CH1加工后的CH2加工行进方向的翘曲的图。

图11是对CH2加工时的AF(自动对焦)追随不良进行说明的图。

图12是对翘曲抑制用的改质区域的形成进行说明的图。

图13是对芯片中央位置附近的翘曲抑制用的改质区域的形成进行说明的图。

图14是对多点分支加工的翘曲抑制用的改质区域的形成进行说明的图。

图15是对用于重点地抑制晶圆的外周部分的翘曲的加工方法进行说明的图。

图16是示出翘曲抑制用的改质区域的形成方式的其他的、CH1加工后的CH2加工行进方向的翘曲的图。

图17是说明通过空间光调制器的调制图案设定的加工位置移位(shift)的图。

图18是说明通过空间光调制器的调制图案设定的斜向龟裂的形成的图。

图19是对CH1后半加工时的加工稳定恶化进行说明的图。

图20是说明交替地形成分割用的改质区域与翘曲抑制用的改质区域的加工方法的图。

图21是说明本实施方式的作用效果的图，示出CH1加工后的CH2加工行进方向的翘曲的图。

图22是说明本实施方式的作用效果的图，示出CH2加工后的晶圆的翘曲的图。

图23是示出CH1加工后的CH1加工行进方向的翘曲的图。

具体实施方式

以下，参照图面详细地说明关于本发明的实施方式。此外，在各图中，会有对相同或相当的部分赋予相同的符号，并省略重复的说明的情况。

[检查装置的结构]

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；多个摄像单元4、5、6；驱动单元9；控制部8；及显示器150(显示部)。激光加工装置1是通过对对象物11照射激光L，在对象物11形成改质区域12的装置。

载置台2例如通过吸附贴附于对象物11的膜，支承对象物11。载置台2可沿着X方向及Y方向的各方向移动，并以与Z方向平行的轴线作为中心线而旋转。此外，X方向及Y方向是互相垂直的第1水平方向及第2水平方向，Z方向是铅垂方向。

激光照射单元3将相对于对象物11具有透过性的激光L聚光并照射于对象物11。如果激光L聚光于支承在载置台2的对象物11的内部，则在与激光L的聚光点C对应的部分，激光L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是密度、折射率、机械性强度、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，是熔融处理区域、碎裂(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向激光L的入射侧及其相反侧延伸这样的特性。此种改质区域12的特性被利用于对象物11的切断。

作为一例，如果平台2沿着X方向移动，并相对于对象物11使聚光点C沿着X方向相对地移动，则多个改性点12s沿着X方向以排列为1列的方式形成。1个改性点12s通过1个脉冲的激光L的照射而形成。1列改质区域12是排列为1列的多个改性点12s的集合。相邻的改性点12s，根据相对于对象物11的聚光点C的相对的移动速度以及激光L的重复频率，也有时相互连接，也有时相互分离。

摄像单元4构成为可对形成于对象物11的改质区域12、及从改质区域12延伸的龟裂的前端进行摄像。此外，关于摄像单元4，虽为非必要的构成要素，但在本实施方式中，以激光加工装置1具有摄像单元4进行说明。

摄像单元5以及摄像单元6，基于控制部8的控制，通过透过对象物11的光来对支承于载置台2的对象物11进行摄像。通过摄像单元5、6摄像而得到的图像，作为一例，被提供以进行激光L的照射位置的对准(alignment)。此外，关于摄像单元5、6，虽为非必要的构成要素，但在本实施方式中，以激光加工装置1具有摄像单元5、6进行说明。

驱动单元9支承激光照射单元3和多个摄像单元4、5、6。驱动单元9使激光照射单元3和多个摄像单元4、5、6沿着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以及驱动单元9的动作。控制部8构成为包含处理器、内存、储存装置以及通信装置等的计算机装置。在控制部8中，处理器实行读入内存等中的软件(程序)，并控制内存以及储存装置的数据的读出以及写入和由通信装置的通信。

显示器150具有：作为从用户接收信息的输入的输入部的功能、及作为对用户显示信息的显示部的功能。

[对象物的结构]

本实施方式的对象物11，如图2以及图3所示，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，虽然作为晶圆20具有功能元件层22而进行说明，但是，晶圆20具有或不具有功能元件层22均可，也可为裸晶圆。半导体基板21具有：表面21a以及背面21b。半导体基板21例如是硅基板。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包含沿着表面21a二维地排列的多个功能元件22a。功能元件22a例如是光电二极管等受光元件、激光二极管等发光元件、内存等电路元件等。功能元件22a有时也多层堆叠而三维地构成。另外，在半导体基板21设置有表示结晶方向的凹槽(notch)21c，也可以设置有定向平面(orientation flat)来代替凹槽21c。

沿着多条线15的各个，对每个功能元件22a，切断晶圆20。多条线15，在从晶圆20的厚度方向观察的情况下，通过多个功能元件22a的各个之间。更具体而言，线15，在从晶圆20的厚度方向观察的情况下，通过切割道(street)区域23的中心(宽度方向上的中心)。切割道区域23，在功能元件层22，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，沿着表面21a排列为矩阵状。多条线15设定为格子状。即，在晶圆20设定有：沿X方向延伸的多条线15(第1线)、和沿Y方向延伸的多条线15(第2线)。此外，线15，是虚拟的线，也可以是实际引出的线。

[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7、聚光透镜33、及4f透镜单元34。光源31例如通过脉冲振荡方式来输出激光L。空间光调制器7将从光源31输出的激光L进行调制。空间光调制器7，例如是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)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7进行调制的激光L聚光。此外，聚光透镜33也可为修正环透镜。

在本实施方式中，激光照射单元3，通过沿着多条线15的各个从半导体基板21的背面21b侧对晶圆20照射激光L，来沿着多条线15的各个在半导体基板21的内部形成改质区域12(例如，2列改质区域12a、12b)。改质区域12a是2列改质区域12a、12b中最接近表面21a的改质区域。改质区域12b是2列改质区域12a、12b中的最接近改质区域12a的改质区域，并且是最接近背面21b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，通过相对于半导体基板21使2个聚光点C1、C2沿着线15相对地移动而形成。例如，以相对于聚光点C1使聚光点C2位于前进方向的后侧并且位置于激光L的入射侧的方式，通过空间光调制器7调制激光L。此外，关于改质区域的形成，也可为单焦点，也可为多焦点，沿1条切断预定线也可为形成1列改质区域(1行程(pass))，也可为多列改质区域(多行程)。

此种2列改质区域12a、12b以及龟裂14的形成，在下述的情况中实施。即，在后续的工序中，有时例如通过研磨半导体基板21的背面21b，将半导体基板21薄化并使龟裂14露出于背面21b，并且沿着多条线15的各个将晶圆20切断为多个半导体装置。

如图5所示，4f透镜单元34具有：排列于从空间光调制器7朝向聚光透镜33的激光L的光路上的一对透镜34A、34B。一对透镜34A、34B构成空间光调制器7的调制面7a与聚光透镜单元33的入瞳面(瞳面)33a处于成像关系的双侧远心光学系统。由此，在空间光调制器7的调制面7a的激光L的像(在空间光调制器7调制的激光L的像)转像(成像)于聚光透镜33的入瞳面33a。此外，图中的Fs表示傅里叶面。

如图6所示，空间光调制器7是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator)。空间光调制器7，通过在半导体基板71上依次层叠驱动电路层72、像素电极层73、反射膜74、取向膜75、液晶层76、取向膜77、透明导电膜78及透明基板79而构成。

半导体基板71例如为硅基板。驱动电路层72在半导体基板71上，构成主动矩阵(active matrix)电路。像素电极层73包含沿着半导体基板71的表面排列成矩阵状的多个像素电极73a。各像素电极73a例如由铝等的金属材料形成。在像素电极73a，通过驱动电路层72施加电压。

反射膜74例如为电介质多层膜。取向膜75设在液晶层76的反射膜74侧的表面，取向膜77设在液晶层76的与反射膜74为相反侧的面。各取向膜75、77例如由聚酰亚胺等的高分子材料形成，在各取向膜75、77的与液晶层76的接触面，例如实施有摩擦(rubbing)处理。取向膜75、77使液晶层76中包含的液晶分子76a沿一定方向排列。

透明导电膜78设在透明基板79的取向膜77侧的表面，隔着液晶层76而与像素电极层73相面对。透明基板79例如为玻璃基板。透明导电膜78例如通过ITO等透光性且导电性材料形成。透明基板79及透明导电膜78使激光L透过。

在如以上方式构成的空间光调制器7，如果表示调制图案的信号从控制部8输入驱动电路层72，则与该信号对应的电压施加于各像素电极73a，在各像素电极73a与透明导电膜78之间形成电场。如果该电场形成，则在液晶层76，在每个与各像素电极73a对应的区域，液晶分子76a的排列方向改变，在每个与各像素电极73a对应的区域，折射率改变。此状态为调制图案显示于液晶层76的状态。调制图案用于调制激光L。

即，如果在调制图案显示于液晶层76的状态下，激光L从外部经由透明基板79及透明导电膜78入射于液晶层76，被反射膜74反射，并从液晶层76经由透明导电膜78及透明基板79向外部出射，则根据显示于液晶层76的调制图案，调制激光L。如此，根据空间光调制器7，将显示于液晶层76的调制图案加以适宜设定，从而能够进行激光L的调制(例如，激光L的强度、振幅、相位、偏光等的调制)。此外，图5所示的调制面7a例如为液晶层76。

如以上所述，从光源31输出的激光L经由空间光调制器7及4f透镜单元34入射于聚光透镜33，由聚光透镜33聚光于对象物11内，从而在该聚光点C，在对象物11形成改质区域12及从改质区域12延伸的龟裂。再者，通过控制部8控制载置台2，使聚光点C相对于晶圆20相对移动，沿着聚光点C的移动方向形成改质区域12及龟裂。

如图4所示，激光照射单元3还具有：AF(自动对焦)单元91(测定部、测定单元)。AF单元91是，用于即使在晶圆20的入射面即背面21b存在厚度方向(Z方向)的位移(起伏)的情况，也可使激光L的聚光点精度良好地对准于距背面21b规定距离的位置的结构。AF单元91，为了调整由光源31对晶圆20照射的激光L的聚光点，测定背面21b(测定对象面)的位移。具体而言，AF单元91将AF用激光LA(测定光)照射于背面21b，并且接收并检测背面21b的AF用激光LA的反射光，从而取得背面21b的位移数据(测定位移)。

AF单元91具有：输出AF用激光LA的AF用光源91a、及接收并检测AF用激光LA的反射光的位移检测部91b。从AF用光源91a出射的AF用激光LA在AF用分光镜92被反射，经由聚光透镜33而照射于背面21b。如此，AF用激光LA与激光L从相同的聚光透镜33照射于晶圆20(同轴)。并且，背面21b的AF用激光LA的反射光在AF用分光镜92被反射，并被位移检测部91b检测。位移检测部91b构成为包含例如4分割发光二极管。4分割发光二极管为，将AF用激光LA反射光的聚光像分割并接收，输出与各自的光量对应的电压值的结构。该聚光像，由于对AF用激光LA的反射光附加像散，因此，通过相对于AF用激光LA的聚光点晶圆20的背面21b位于哪一个位置，形状(纵长、正圆、横长)改变。即，聚光像根据相对于聚光点的晶圆20的背面21b的位置而变化。因此，从4分割发光二极管输出的电压值，根据相对于AF用激光LA的聚光点的晶圆20的背面21b位置而变化。

从位移检测部91b的4分割发光二极管输出的电压值输入至控制部8。控制部8，基于从位移检测部91b的4分割发光二极管输出的电压值，作为关于相对于AF用激光LA的聚光点的晶圆20的背面21b的位置的位置信息，计算计算值。并且，控制部8，基于该计算值，控制驱动单元9(致动器)，以从光源31照射的激光L的聚光点的位置成为距背面21b规定的深度的方式，将聚光透镜33的位置在上下方向进行微调整。如此，通过由激光L的激光加工以及(激光加工前进行)基于由AF单元91的距离测量结果的控制，即使在入射面即背面21b存在起伏的情况下，也能够使激光L的聚光点精度良好地对准于距背面21b的规定距离的位置。

[检查用摄像单元的结构]

如图7所示，摄像单元4(摄像部)具有：光源41、反射镜42、物镜43、以及光检测部44。摄像单元4对晶圆20进行摄像。光源41输出相对于半导体基板21具有透射性的光I1。光源41，例如通过卤素灯以及滤波器构成，并输出近红外区域的光I1。从光源41输出的光I1，被反射镜42反射并通过物镜43，并且从半导体基板21的背面21b侧照射于晶圆20。此时，载置台2，如上述地支承形成有2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中传播的光I1通过。物镜43的数值孔径(NA)为例如0.45以上。物镜43具备修正环43a。修正环43a，例如通过对构成物镜43的多个透镜的相互间的距离进行调整，来修正在半导体基板21内在光I1产生的像差。此外，修正像差的手段，不限于修正环43a，也可为空间光调制器等的其他修正手段。光检测部44，检测透过了物镜43以及反射镜42的光I1。光检测部44，例如由InGaAs摄像机构成，并检测近红外区域的光I1。此外，检测(摄像)近红外区域的光I1的手段，不限于InGaAs照相机，如果为穿透型共焦显微镜等进行透过型摄像的手段，则可为其他摄像手段。

摄像单元4，能够对2列改质区域12a、12b的各个以及多个龟裂14a、14b、14c、14d的各个的前端摄像。龟裂14a是从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14b是从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂。龟裂14c是从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14d是从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂。

[对准修正用摄像单元的结构]

如图8所示，摄像单元5具备：光源51、反射镜52、透镜53、以及光检测部54。光源51输出相对于半导体基板21具有透射性的光I2。光源51，例如通过卤素灯以及滤波器构成，并输出近红外区域的光I2。光源51也可与摄像单元4的光源41共通化。从光源51输出的光I2被反射镜52反射并通过透镜53，并且从半导体基板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中传播的光I2通过。透镜53的开口数为0.3以下。即，摄像单元4的物镜43的开口数大于透镜53的开口数。光检测部54检测通过了透镜53以及反射镜52的光I2。光检测部54，例如由InGaAs摄像机构成，并检测近红外区域的光I2。此外，光检测部54也可为SD摄像机，也可为检测不具有透过性的光的构件。

摄像单元5，在控制部8的控制下，通过从背面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，来对于功能元件层22进行摄像。另外，摄像单元5，同样地，在控制部8的控制下，通过从背面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，来取得包含改质区域12a、12b的区域的图像。这些图像用于激光L的照射位置的对准。摄像单元6，除了透镜53为更低倍率(例如，在摄像单元5为6倍，在摄像单元6为1.5倍)这一点以外，具备与摄像单元5相同的结构，并与摄像单元5同样地用于对准。

[激光加工方法的详细]

以下，对激光加工装置1所实施的激光加工方法的详细内容进行说明。本实施方式的激光加工方法是，以包含背面21b(第1面)和背面21b的相反侧的表面21a(第2面)的晶圆20(对象物)的背面21b作为入射面，对晶圆20照射激光L，进行晶圆20的激光加工的激光加工方法。本激光加工方法包含：第1工序；及在该第1工序后实施的第2工序。如上述那样，晶圆20沿着多条线15的各个对每个功能元件22a进行切断。在第1工序中，沿在沿着背面21b的X方向(第1方向)上延伸的多条线15(第1线、参照图2)的各个，进行激光照射。在第2工序中，沿在沿着背面21b的Y方向(第2方向)上延伸的多条线15(第2线、参照图2)的各个，进行激光照射。以下，有将第1工序的加工作为CH1加工、将第2工序的加工作为CH2加工进行说明。

详细而言，在第1工序的加工(CH1加工)中，沿着沿X方向延伸的多条线15的各个，一边使激光L的聚光点相对移动，一边通过激光L的照射在晶圆20的内部形成分割用的改质区域12(第1改质区域)，形成从该改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14。控制部8，以形成这样的龟裂14的方式，控制激光照射单元3(第1控制)。在此，在第1工序中，以成为龟裂14到达表面21a的所谓的BHC(Bottom side half-cut)状态的方式，形成改质区域12。此外，在第1工序中，也可为以成为龟裂14未到达表面21a的所谓的ST(Stealth)状态的方式，形成改质区域12。另外，在第2工序的加工(CH2加工)中，沿着沿Y方向延伸的多条线15的各个，一边使激光L的聚光点相对移动，一边通过激光L的照射在晶圆20的内部形成分割用的改质区域12(第2改质区域)，形成从该改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14。控制部8，以形成这样的龟裂14的方式，控制激光照射单元3(第2控制)。在此，在第2工序中，以成为龟裂14到达表面21a的所谓的BHC状态的方式，形成改质区域12。此外，在第2工序中，也可为以成为龟裂14未到达表面21a的所谓的ST状态的方式，形成改质区域12。

在此，如上述的CH1加工及CH2加工，在沿着互相交叉的多条线15而依次进行改质区域12的形成的情况下，有时由于沿着先被照射激光L的、沿X方向延伸的线15(第1线)的改质区域12的形成，在晶圆20产生翘曲。图9是说明晶圆20的翘曲的发生原理的图。具体而言，如图9所示，晶圆20的翘曲，由于改质区域12的形成及从改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14的形成，应力集中于晶圆20的单面(在此，龟裂14到达的表面21a)而产生。在如图9所示的例子，由于在CH1加工中，在沿X方向延伸并且在Y方向上互相地相邻的多条线15(第1线)依次形成改质区域12而龟裂14朝表面21a方向延伸，特别地在晶圆20的Y方向的两端部侧，翘曲量变大。即，由于CH1加工，产生CH2加工的加工行进方向即Y方向上的翘曲。这种的晶圆20的翘曲，在晶圆20为微小的芯片的情况、或在晶圆20形成较大的龟裂14的情况尤其显著。

图10示出CH1加工后且CH2加工前的、CH2加工行进方向的翘曲的图。在图10中，横轴表示CH2的加工行进方向(晶圆20的宽度方向)，纵轴表示以电压值表示的位移量。纵轴的电压值1V相当于例如8μm程度的位移量。在图10中示出：在工件尺寸：775μm(65mm×36mm小片)、芯片尺寸：1mm、研磨后的完成厚度：80μm、分割用的改质区域：3行程(总龟裂约300μm、BHC龟裂约80μm)、测定点：距小片的端部起的1.5mm的位置的条件下，进行CH1加工的情况的结果的一例。从图10可知，在CH1加工后，在CH2加工行进方向的两端部(晶圆边缘部)，翘曲量变大。

图11是用于对CH1加工后的CH2加工时的AF(自动对焦)追随不良进行说明的图。如上述那样，在激光照射单元3，通过由AF单元91，检测来自于背面21b的反射光，取得背面21b的位移资料。然而，在CH1加工后，如上述那样，晶圆边缘部的翘曲量变大，有可能产生AF追随不良，即使通过AF单元91也无法取得背面21b的正确的位移数据。由此，CH2加工时的改质区域12(第2改质区域)形成的精度有可能恶化。

因此，在本实施方式的激光加工方法中，在第2工序前，实施翘曲抑制的第3工序。在第3工序中，在第2工序前，通过激光L的照射在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的改质区域12(第3改质区域)，形成从该改质区域12到达入射面即背面21b并且不与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续的龟裂114(参照图12)。在此情况下，控制部8，以通过激光L的照射形成多个翘曲抑制用的改质区域12，从该改质区域12延伸的龟裂114到达背面21b并且不与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续地形成的方式，控制激光照射单元3(第3控制)。

图12是对翘曲抑制用的改质区域12的形成进行说明的图。如图12所示，在CH1加工中，形成分割用的改质区域12，从该改质区域12朝表面21a方向形成龟裂14。CH1加工的分割用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂14形成于例如形成有沿X方向延伸的线15(第1线)的、道(street)区域23的中央。在此情况下，在第3工序中，如图12所示，在与Y方向上的分割用的改质区域12(涉及龟裂14的改质区域12)不同的位置(从分割用的改质区域12偏移的位置)，形成翘曲抑制用的改质区域12(涉及龟裂114的改质区域12)。即，控制部8，在第3控制中，以在与Y方向上的分割用的改质区域12的形成位置不同的位置形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，控制激光照射单元3。在第3工序中，以成为龟裂114到达背面21b的所谓的HC(Half-cut)状态的方式，形成翘曲抑制用的改质区域12。如此，通过成为HC状态，可产生因翘曲抑制用的改质区域12的翘曲，进一步减轻因分割用的改质区域12的翘曲(详细如后述)。分割用的改质区域12的位置与翘曲抑制用的改质区域12的位置(及龟裂14的位置与龟裂114的位置)的偏移方式未特别限定，例如可通过载置台2的动作、或空间光调制器7的Y移位图案(详细如后述)加以实施。

也可为在第3工序中，在Y方向上的相邻的2条线15(第1线)各自的形成位置的Y方向上的中间位置，形成翘曲抑制用的改质区域12。在此情况下，控制部8，在第3控制中，以在Y方向上的相邻的2条线15(第1线)各自的形成位置的Y方向上的中间位置，形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，控制激光照射单元3。如上述那样，在Y方向相邻并沿X方向延伸的线15(第1线)，在CH1加工中形成分割用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂14。因此，在Y方向上相邻的2条线15各自的形成位置的Y方向上的中间的位置成为切断(分割)后的芯片中央位置。图13是对芯片中央位置附近的翘曲抑制用的改质区域12的形成进行说明的图。在第3工序中，通过在这样的芯片中央位置形成翘曲抑制用的改质区域12，可将从分割用的改质区域12延伸的龟裂14、与从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂14的分离距离最大化，能够减低因这些龟裂相连续而引起的晶圆断裂风险。此外，如图13的(a)所示，由于形成有翘曲抑制用的改质区域12的芯片中央位置附近成为功能元件22a上，因此，成为在主动区域上形成翘曲抑制用的改质区域12，由于使从第3工序中的聚光点到功能元件22a的距离充分远，因此，不会因第3工序的激光照射的穿过光而造成功能元件22a损伤。再者，如图13的(b)所示，对翘曲抑制用的改质区域12，在之后的研磨中去除，因此，在第3工序中，即使在主动区域上形成翘曲抑制用的改质区域12，也不会对芯片化的半导体器件造成影响。

也可以在第3工序中，以相比于从分割用的改质区域12延伸的龟裂14，从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114变得更短的方式，形成龟裂114。进一步，也可以在第3工序中，将龟裂114的长度如上述那样变短，并且，在第2方向上，形成数量比分割用的改质区域12多的翘曲抑制用的改质区域12。图14是对多点分支加工的翘曲抑制用的改质区域的形成进行说明的图。作为将从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的长度变短，并且将翘曲抑制用的改质区域12的数量增多的加工方法，也可以实施例如利用设定于空间光调制器7的调制图案(多点分支图案)的多点分支加工。在此情况下，控制部8，以将龟裂114比龟裂14变短，且，形成数量比分割用的改质区域12多的翘曲抑制用的改质区域12的方式，将调制图案(多点分支图案)设定于空间光调制器7。如图14所示，通过空间光调制器7的多点分支加工，一次形成许多的翘曲抑制用的改质区域12。另外，通过使聚光点数增加而分散能量，可缩短垂直方向的龟裂114(减小晶圆断裂风险)。根据这样的、利用设定于空间光调制器7的调制图案(多点分支图案)的多点分支加工，能够进行不降低节拍而降低晶圆断裂风险的翘曲抑制加工。此外，将龟裂114比龟裂14变短并且形成数量比分割用的改质区域12多的翘曲抑制用的改质区域12的方法，不限于通过空间光调制器7的多点分支加工，也可为例如传送工作台而逐条线加工。

也可以在第3工序中，以重点地抑制翘曲量变大的晶圆20的外周部分(CH2加工行进方向的两端部即晶圆边缘部)的翘曲的方式，形成翘曲抑制用的改质区域12。图15是对用于重点地抑制晶圆20的外周部分的翘曲的加工方法进行说明的图。也可以如图15的(a)所示，在第3工序中，以在将晶圆20的Y方向上的中央部的翘曲抑制用的改质区域12与两端部的翘曲抑制用的改质区域12进行比较的情况下，两端部在第2方向上的翘曲抑制用的改质区域12的数量变多的方式，根据场所而改变加工指标(index)，形成翘曲抑制用的改质区域12。在此情况下，控制部8，在第3控制中，以Y方向上的两端部的翘曲抑制用的改质区域12的数量变多的方式，控制激光照射单元3。另外，也可以如图15的(b)所示，在第3工序中，以在将晶圆20的Y方向上的中央部的翘曲抑制用的改质区域12与两端部的翘曲抑制用的改质区域12进行比较的情况下，两端部的龟裂114即龟裂114L的长度变得比中央部的龟裂114即龟裂114S长的方式，形成翘曲抑制用的改质区域12。在此情况下，控制部8，在第3控制中，以Y方向上的两端部的从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的长度变得较长的方式，控制激光照射单元3。

图16是示出翘曲抑制用的改质区域的形成方式的其他的、CH1加工后的CH2加工行进方向的翘曲的图。在图16中，横轴表示CH2的加工行进方向(晶圆20的宽度方向)，纵轴表示以电压值表示的位移量。纵轴的电压值1V相当于例如8μm程度的位移量。在图16中，示出：在工件尺寸：775μm(65mm×36mm小片)、芯片尺寸：1mm、研磨后的完成厚度：80μm、分割用的改质区域：3行程(总龟裂约300μm、BHC龟裂约80μm)、测定点：距小片的端部1.5mm的位置的条件下，进行CH1加工的情况的结果的一例。在图16中，针对仅形成分割用的改质区域12的情况(图案1)、形成分割用的改质区域12并且形成相同数量的翘曲抑制用的改质区域12的情况(图案2)、及除图案2之外对晶圆20的外周部分即边缘10mm部分形成2线的翘曲抑制用的改质区域12的情况(图案3)，示出翘曲量(位移量)。如图16所示，在采用图案3的情况下，对翘曲量容易变大的晶圆20的外周部分，也能抑制翘曲量。

此外，也可以如图15的(c)所示，在第3工序中，以晶圆20的中央部的翘曲抑制用的改质区域12变稀疏的方式，形成各翘曲抑制用的改质区域12。例如，在晶圆20的中央部翘曲量极小而仅在两端部翘曲量变大的情况下，这样，即使将晶圆20的中央部的翘曲抑制用的改质区域12变稀疏，也可适当地抑制晶圆20的翘曲。

也可以在第3工序中，通过设定将激光L进行调制的空间光调制器7的调制图案(使聚光点移位的调制图案)，在与Y方向上的分割用的改质区域12不同的位置，形成翘曲抑制用的改质区域12。即，控制部8，在第3控制中，以在与Y方向上的分割用的改质区域12的形成位置不同的位置形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，设定调制图案。图17是说明通过空间光调制器7的调制图案设定的加工位置移位的图。在图17所示的例子，在第1工序中使分割用的改质区域12的聚光点从基准聚光位置朝-Y方向移位，在第3工序中使翘曲抑制用的改质区域12的聚光点从基准聚光位置朝+Y方向移位。由此，能够使分割用的改质区域12及翘曲抑制用的改质区域12在Y方向上朝相反方向移位，能够将这些改质区域12彼此的位置及从这些改质区域12延伸的龟裂14、114充分地分离。再者，在第1工序及第3工序中，能够仅通过调制图案的切换而使加工位置移位，因此，相比于使载置台2动作的情况，能够缩短加工所需的处理时间。

也可为在第1工序及第3工序中的至少任一方，通过设定空间光调制器7的调制图案，使从分割用的改质区域12延伸的龟裂14的背面21b侧的端部的位置与从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的表面21a侧的表面21a侧的端部的位置不同。即，控制部8，在第1控制及第3控制中的至少任一方，以从分割用的改质区域12延伸的龟裂14的背面21b侧的端部的位置与从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的表面21a侧的端部的位置不同的方式，设定调制图案。在此，以通过在第1工序中设定空间光调制器7的调制图案，使龟裂14的背面21b侧的端部的位置与龟裂114的表面21a侧的端部的位置不同为例进行说明。具体而言，在第1工序中，通过形成对Z方向及Y方向倾斜的龟裂14，使龟裂14的背面21b侧的端部的位置与龟裂114的表面21a侧的端部的位置不同(参照图18的(a))。

图18是说明通过空间光调制器的调制图案设定的斜向龟裂的形成的图。在如图18的(a)所示的例子，在第1工序中，形成分割用的2列改质区域12，对从表面21a侧的改质区域12延伸的龟裂14A，以沿着线15的方式形成，对从背面21b侧的改质区域12延伸的龟裂14B，形成为：与龟裂14A相连续并且相对于Z方向及Y方向倾斜的斜向龟裂。由此，例如图18的(a)所示，在第3工序中，即使在以与龟裂14A在Y方向上相同位置形成龟裂114的方式而形成翘曲抑制用的改质区域12的情况下，也可使从分割用的改质区域12延伸的龟裂14(详细而言，龟裂14B)的背面21b侧的端部的位置与龟裂114的表面21a侧的端部的位置不同。再者，对与龟裂14B相连的龟裂14A，沿着线15延伸，因此，可朝作为分割用的龟裂14被要求的位置及方向，使龟裂14(详细而言，龟裂14A)适当地延伸。

在如图18的(b)所示的例子，形成分割用的3列的改质区域12，对最靠近表面21a侧的改质区域12(图18的(b)的SD1)，龟裂14A以沿着线15延伸的方式形成。另外，通过空间光调制器7的调制图案的设定(Y移位及彗形像差的设定)，对正中的改质区域12(图18的(b)的SD2)，从SD1朝Y方向移位，并且斜向龟裂14B从该处延伸，对最靠近背面21b侧的改质区域12(图18的(b)的SD3)，从SD2进一步朝Y方向移位，并且斜向龟裂14C从该处延伸。斜向龟裂14B与龟裂14A及斜向龟裂14C连续，斜向龟裂14B及斜向龟裂14C是沿相同方向(倾斜方向)延伸。

至今说明了：为了抑制因进行第1工序的加工(CH1加工)在晶圆20产生翘曲而对第2工序的加工(CH2加工)造成不良影响，在第2工序前的第3工序，在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的改质区域12(第3改质区域)。在此，因CH1加工的改质区域12的形成而引起的晶圆20的翘曲，随着进行多条线15的分割用的改质区域12的形成而逐渐地行进。因此，在CH1加工中，先实施加工的线15的加工的影响也波及后实施加工的线15的加工。即，在CH1加工中，多条线15中的、在较后半实施加工的线15的加工中，有可能在晶圆20翘曲的状态下形成分割用的改质区域12，在此情况下，加工稳定性有可能恶化。

图19是对CH1后半加工时的加工稳定恶化进行说明的图。如图19所示，在已经对多条线形成有改质区域12并且龟裂14从该改质区域12延伸的状态下，在晶圆20产生翘曲。在此状态下，如果在CH1加工，为了进一步形成分割用的改质区域12而照射激光L，则存在龟裂14对晶圆20的装置面斜向地延伸、加工位置精度恶化等问题。另外，在晶圆20翘曲的状态下，有时产生载置台2的晶圆20的吸附不良。如此，在CH1后半加工中，有时不易进行稳定且精度良好地加工。

鉴于这样的事情，在本实施方式的激光加工方法中，也可以交替地实施第1工序的任意的线15的分割用的改质区域12的形成、与第3工序的翘曲抑制用的改质区域12的形成。即，控制部8，以交替地实施第1控制的任意的线15的分割用的改质区域12的形成与第3控制的翘曲抑制用的改质区域12的形成的方式，控制激光照射单元3。此处的交替地实施，不仅是完全1对1交替地实施的情况，也包含交替地实施多个分割用的改质区域12的形成与多个翘曲抑制用的改质区域12的形成的情况。

图20是说明交替地形成分割用的改质区域12与翘曲抑制用的改质区域12的加工方法的图。在图20的(a)至图20的(c)中，1至9的各数字表示加工顺序。在如图20的(a)所示的例子，最初进行第3工序的翘曲抑制用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂114的形成(加工顺序1)，接着，进行第1工序的分割用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂14的形成(加工顺序2)，然后，依次序逐次实施1次加工的第3工序及第1工序。在此情况下，各加工的加工部位，在Y方向上以加工顺序排序。在如图20的(b)所示的例子，最初进行第3工序的翘曲抑制用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂114的形成的2次加工(加工顺序1、2)，接着，进行第1工序的分割用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂14的形成(加工顺序3、4)的2次加工，然后，反复实施这样各2次加工的加工。在此情况下，如果对第1工序及第3工序各自进行观察，则各加工的加工部位，在Y方向上以加工顺序排序。在如图20的(c)所示的例子，最初进行第3工序的翘曲抑制用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂114的形成的3次加工(加工顺序1、2、3)，接着，进行第1工序的分割用的改质区域12及从该改质区域12延伸的龟裂14的形成的3次加工(加工顺序4、5、6)。在此情况下，如果对第1工序及第3工序各自进行观察，则各加工的加工部位，在Y方向上以加工顺序排序。

此外，在相同工序(在上述的例子为CH1加工)内，先进行的加工的影响波及后进行的加工，在CH2加工也同样会产生。因此，在抑制CH2后半加工时的加工稳定恶化的目的上，也可进一步实施以下的第4工序。即，本实施方式的激光加工方法中，还具备：第4工序，通过激光的照射在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的多个改质区域12(第4改质区域)，形成从该改质区域12到达背面21b并且未与从通过CH2加工形成的分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续的龟裂114。在此情况下，也可交替地实施第2工序的任意的线15的分割用的改质区域12的形成、与第4工序的翘曲抑制用的改质区域12的形成。

其次，说明关于本实施方式的激光加工装置1的作用效果。

本实施方式的激光加工装置1具备激光照射单元3和控制部8，控制部8执行：第1控制，以沿着在沿着背面21b的X方向上延伸的多条线15的各个，一边使激光L的聚光点相对移动，一边通过激光L的照射在晶圆20的内部形成分割用的改质区域12，龟裂14从该改质区域12朝表面21a方向延伸的方式，控制激光照射单元3；第2控制，在第1控制后，以沿着在与X方向交叉并且沿着背面21b的Y方向上延伸的多条线15的各个，一边使激光L的聚光点相对移动，一边通过激光L的照射在晶圆20的内部形成分割用的改质区域12，龟裂14从该改质区域12朝表面21a方向延伸的方式，控制激光照射单元3；及第3控制，在第2控制前，以通过激光L的照射在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的多个改质区域12，从该改质区域12延伸的龟裂114到达背面21b并且不与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续地形成的方式，控制激光照射单元3。

在本实施方式的激光加工装置1，通过激光L的照射，沿着在沿着背面21b的X方向上延伸的多条线15的各个，形成分割用的改质区域12，形成从该改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14，然后，通过激光L的照射，沿着在Y方向上延伸的多条线15的各个，形成分割用的改质区域12，形成从该改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14。如此，在沿着互相交叉的多条线15依次进行改质区域12的形成的情况下，有可能因沿着先被照射激光L的线15(第1线)的改质区域12的形成(CH1加工)而在晶圆20产生翘曲，因该晶圆20的翘曲的影响，造成后被照射激光L的线15(第2线)的加工精度降低。具体而言，晶圆20的翘曲，因改质区域12的形成及从改质区域12朝表面21a方向延伸的龟裂14的形成，由于应力集中于晶圆20的单面(在此，龟裂14主要延伸的方向即表面21a)而产生。这种的晶圆20的翘曲，在晶圆20为微小的芯片的情况、形成较大的龟裂的情况下尤其显著。再者，如果在产生翘曲的状态下，实施后被照射激光L的线15(第2线)的加工(CH2加工)，则有可能难以保证线15的加工时的用于激光L的聚光点调整的自动对焦等的精度，在CH2加工中变得无法适当地进行改质区域12的形成。

关于这一点，在本实施方式的激光加工装置1中，在进行关于CH2加工的控制(第2控制)前，通过激光L的照射在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的多个改质区域12，从该改质区域12延伸的龟裂114以到达背面21b并且不与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续的方式形成。如此，通过以龟裂141到达因分割用的改质区域12的形成而应力集中的表面21a的相反侧的背面21b的方式，形成翘曲抑制用的改质区域12，从而缓和应力的局部化，能够减轻晶圆20的翘曲。由此，在翘曲抑制用的改质区域12的形成后实施的CH2加工中，能够适当地形成改质区域12。再者，通过从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂141以不与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14连续的方式形成，能够适当地抑制因形成翘曲抑制用的改质区域12而产生无意的晶圆20的断裂。如以上所述，根据本实施方式的激光加工装置1，可抑制晶圆20的无意断裂，并且可对晶圆20适当地形成分割用的改质区域12，可使激光加工精度提升。

图21是说明本实施方式的激光加工装置1的作用效果的图，示出CH1加工后的CH2加工行进方向的翘曲的图。在图21中，横轴表示CH2的加工行进方向(晶圆20的宽度方向)，纵轴表示以电压值表示的位移量。纵轴的电压值1V相当于例如8μm程度的位移量。在图21中示出：CH1加工后且CH2加工前的翘曲量，对在未形成翘曲抑制用的改质区域12的情况(在图21中，记载为“仅BHC”)、在从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114为ST状态的情况(在图21中，记载为“BHC+翘曲抑制SD(ST)”)、及在从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114到达背面21b的HC状态的情况(在图21中，记载为“BHC+翘曲抑制SD(HC)”)的各个，示出翘曲量的结果。在图21，示出：在工件尺寸：775μm(65mm×36mm小片)、芯片尺寸：1mm、研磨后的完成厚度：80μm、分割用的改质区域：3行程(总龟裂约300μm、BHC龟裂约80μm)、翘曲抑制用的改质区域：1行程(总龟裂约60μm)的条件下，进行加工的情况的结果的一例。从图21可知，通过成为形成翘曲抑制用的改质区域12且从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114到达背面21b的HC状态，可大幅地降低因分割用的改质区域12的形成的BHC引起的晶圆20的翘曲。

图22是说明本实施方式的激光加工装置1的作用效果的图，示出CH1加工及CH2加工后的晶圆20的翘曲的图。在图22中，横轴表示晶圆20的宽度方向的位置，纵轴表示表面位移。此处的表面位移，通过显微镜测定。在图22中，示出表示CH1加工及CH2加工后的晶圆20的翘曲量的表面位移，针对未形成翘曲抑制用的改质区域12的情况(在图22中，记载为“仅分割用SD”)、及在将翘曲抑制用的改质区域12形成于芯片中央的情况(在图22中，记载为“分割用SD+翘曲抑制SD(在芯片中央加工)”)中的各个，示出表示翘曲量的表面位移。在图22中，示出：在工件尺寸：775μm(12英寸)、芯片尺寸：1mm、研磨后的完成厚度：80μm、分割用的改质区域：3行程(总龟裂约300μm、BHC龟裂约80μm)、翘曲抑制用的改质区域：3行程(总龟裂约150μm)的条件下，进行加工的情况的结果的一例。如图22所示，在将翘曲抑制用的改质区域12形成于芯片中央的情况下，与未形成翘曲抑制用的改质区域12的情况相比，可使晶圆20的两端部的翘曲量(位移)成为一半以下。在晶圆20的两端部的翘曲量大的情况下，有可能在加工后无法将晶圆20适当地吸附于搬运臂而产生晶圆20掉落等的搬运不良。关于这一点，如上述那样，针对通过翘曲抑制用的改质区域12使翘曲量成为一半以下的晶圆20，可将晶圆20适当地搬运。另外，在搬运后的晶圆20也未产生断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，以在与Y方向上的分割用的改质区域12的形成位置不同的位置形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，控制激光照射单元3。由此，可适当地回避从分割用的改质区域12的龟裂14与从翘曲抑制用的改质区域12的龟裂114连续，可更适当地抑制产生晶圆20的无意的断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，以在Y方向上的相邻的2条线15各自的形成位置的Y方向上的中间位置，形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，控制激光照射单元3。通过在被2条线15夹持的正中位置形成翘曲抑制用的改质区域12，能够将任意的分割用的改质区域12与翘曲抑制用的改质区域12的分离距离变大，能够适当地回避龟裂14与龟裂114连续。由此，可适当地抑制产生晶圆20的无意的断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，以在与Y方向上的分割用的改质区域12的形成位置不同的位置形成翘曲抑制用的改质区域12的方式，设定调制图案。如此，通过由空间光调制器7的调制图案的设定来调整翘曲抑制用的改质区域12的形成位置，与由载置台2的动作来变更改质区域12的形成位置的情况相比，可缩短加工时间。

也可为，控制部8，在第1控制及第3控制中的至少任一方，以龟裂14的背面21b侧的端部的位置与龟裂114的表面21a侧的端部的位置不同的方式，设定调制图案。如此，通过由空间光调制器7的调制图案的设定来调整从改质区域12延伸的龟裂14、114的端部的位置，可适当地调整龟裂14、114的端部的位置，能更适当地抑制因龟裂14、114彼此连续而产生晶圆20的无意的断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，以与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14相比，从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114变得更短的方式，控制激光照射单元3。关于从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114，与从分割用的改质区域12延伸的龟裂14不同，不是有助于分割的龟裂，因此，通过使其变短，能更适当地抑制因龟裂14、114彼此连续而产生晶圆20的无意的断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，以在Y方向上形成数量比分割用的改质区域12的数量多的翘曲抑制用的改质区域12的方式，控制激光照射单元3。如上述那样，在进行适当的切割这一点上，期望缩短自从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114。然而，在从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114缩短的情况下，有可能无法充分地获得翘曲抑制的效果。针对这一点，通过将翘曲抑制用的改质区域12的数量变多(比分割用的改质区域12多)，从而通过许多的从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114，可充分地发挥翘曲抑制效果，并且可抑制产生晶圆20无意的断裂。

也可为，控制部8，在第3控制中，控制激光照射单元3，使得：以在将晶圆20的Y方向上的中央部的翘曲抑制用的改质区域12与两端部的翘曲抑制用的改质区域12进行比较的情况下，符合：两端部的Y方向上的翘曲抑制用的改质区域12的数量变得更多、及两端部的从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的长度变得更长中的至少任一方的方式，形成翘曲抑制用的改质区域12。由于形成分割用的改质区域12而引起的晶圆20的翘曲，越靠近Y方向的两端部变得越显著。针对这一点，相比于晶圆20的Y方向上的中央部在两端部，将翘曲抑制用的改质区域12的数量变多，或者，将从翘曲抑制用的改质区域12延伸的龟裂114的长度变长，可有效地抑制翘曲显著的Y方向两端部的晶圆20的翘曲。

也可为，控制部8，以交替地实施第1控制的任意的线15的分割用的改质区域12的形成、与翘曲抑制用的改质区域12的形成的方式，控制激光照射单元3。由于分割用的改质区域12的形成而引起的晶圆20的翘曲，随着进行多条线15的分割用的改质区域12的形成而逐渐地行进。因此，先被实施加工的线15的加工的影响也波及后被实施加工的线15的加工。即，在多条线15中的、较后半被实施加工的线15的加工，在晶圆20翘曲的状态下形成改质区域12，因此，有可能例如龟裂14相对于晶圆20的表面21a斜向地延伸，或加工位置精度恶化，或产生加工时的吸附不良。针对这一点，通过交替地实施分割用的改质区域12的形成、与翘曲抑制用的改质区域12的形成，可抑制先被实施的线15的加工的影响波及后被实施的线15的加工，对晶圆20可更适当地形成分割用的改质区域12。

此外，这样的CH1加工内的翘曲抑制用的改质区域12的形成(交替地实施分割用的改质区域12与翘曲抑制用的改质区域12的加工)并非一定要实施，也可例如，在CH1加工后，仅在CH1加工方向上产生晶圆20的凹凸的情况下实施。图23是示出CH1加工后的CH1加工行进方向的翘曲的图。在图23，横轴表示CH1的加工行进方向，纵轴表示以电压值表示的位移量。在图23中，示出：在工件尺寸：775μm(65mm×36mm小片)、芯片尺寸：1mm、研磨后的完成厚度：80μm、分割用的改质区域：3行程(总龟裂约300μm、BHC龟裂约80μm)、测定点：距小片的端部1.5mm的位置的条件下，进行CH1加工的情况的结果的一例。在如图23所示的例子，虽在加工前后，翘曲量改变，但在加工后CH1也未看到加工行进方向的凹凸。在这种的情况下，也可以未必要实施CH1加工内的翘曲抑制用的改质区域12的形成，在CH2加工前实施翘曲抑制用的改质区域12的形成即可。

也可为，控制部8，构成为进一步执行：第4控制，以通过激光L的照射在晶圆20的内部形成翘曲抑制用的多个改质区域12，从该改质区域12延伸的龟裂114到达背面21b并且不与从CH2加工的分割用的改质区域12(第2改质区域)延伸的龟裂连续地形成的方式，控制激光照射单元3，并且控制部以交替地实施第2控制的任意的线15的改质区域12的形成、与第4控制的改质区域12的形成的方式，控制激光照射单元3。如此，通过交替地实施CH2加工的改质区域12的形成、与翘曲抑制用的改质区域12的形成，在CH2加工中，也可抑制先被实施的线15的加工的影响波及后被实施的线15的加工，对晶圆20适当地形成分割用的改质区域12。

符号说明

1…激光加工装置、3…激光照射单元(激光照射部)、7…空间光调制器、8…控制部、12…改质区域(第1改质区域、第2改质区域、第3改质区域)、14、114…龟裂；15…线(第1线、第2线)、20…晶圆(对象物)。

Claims (20)

1.一种激光加工装置，

具备：激光照射部，其以包含第1面和所述第1面的相反侧的第2面的对象物的所述第1面作为入射面，对所述对象物照射激光；及

控制部，

所述控制部构成为执行：第1控制、第2控制及第3控制，

所述第1控制，以沿着在沿着所述入射面的第1方向上延伸的多条第1线的各个，一边使所述激光的聚光点相对移动，一边通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成分割用的第1改质区域，龟裂从该第1改质区域朝所述第2面方向延伸的方式，控制所述激光照射部，

所述第2控制，在所述第1控制后，以沿着在与所述第1方向交叉并且沿着所述入射面的第2方向上延伸的多条第2线的各个，一边使所述激光的聚光点相对移动，一边通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成分割用的第2改质区域，龟裂从该第2改质区域朝所述第2面方向延伸的方式，控制所述激光照射部，

所述第3控制，在所述第2控制前，以通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第3改质区域，从该第3改质区域延伸的龟裂到达所述第1面并且不与从所述第1改质区域延伸的龟裂连续地形成的方式，控制所述激光照射部。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，在所述第3控制中，以在与所述第2方向上的所述第1改质区域的形成位置不同的位置形成所述第3改质区域的方式，控制所述激光照射部。

3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，在所述第3控制中，以在所述第2方向上相邻的2条所述第1线各自的形成位置的所述第2方向上的中间位置形成所述第3改质区域的方式，控制所述激光照射部。

4.根据权利要求2或3所述的激光加工装置，其中，

所述激光照射部具有：空间光调制器，其根据设定的调制图案，调制所述激光，

所述控制部，在所述第3控制中，以在与所述第2方向上的所述第1改质区域的形成位置不同的位置形成所述第3改质区域的方式，设定所述调制图案。

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，

所述激光照射部具有：空间光调制器，其根据设定的调制图案，调制所述激光，

所述控制部，在所述第1控制及所述第3控制中的至少任一方中，以从所述第1改质区域延伸的龟裂的所述第1面侧的端部的位置与从所述第3改质区域延伸的龟裂的所述第2面侧的端部的位置不同的方式，设定所述调制图案。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，在所述第3控制中，以相比于从所述第1改质区域延伸的龟裂，从所述第3改质区域延伸的龟裂变得更短的方式，控制所述激光照射部。

7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，在所述第3控制中，以在所述第2方向上形成数量比所述第1改质区域的数量多的所述第3改质区域的方式，控制所述激光照射部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，在所述第3控制中，控制所述激光照射部，使得：以在将所述对象物的所述第2方向上的中央部的所述第3改质区域与两端部的所述第3改质区域进行比较的情况下，符合：所述两端部的所述第2方向上的所述第3改质区域的数量变得更多、及所述两端部的从所述第3改质区域延伸的龟裂的长度变得更长中的至少任一方的方式，形成所述第3改质区域。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，以交替地实施所述第1控制的任意的所述第1线的所述第1改质区域的形成、和所述第3控制的所述第3改质区域的形成的方式，控制所述激光照射部。

10.根据权利要求9所述的激光加工装置，其中，

所述控制部，

构成为进一步执行：第4控制，以通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第4改质区域，从该第4改质区域延伸的龟裂到达所述第1面且不与从所述第2改质区域延伸的龟裂连续地形成的方式，控制所述激光照射部，

以交替地实施所述第2控制的任意的所述第2线的所述第2改质区域的形成、和所述第4控制的所述第4改质区域的形成的方式，控制所述激光照射部。

11.一种激光加工方法，

是以包含第1面和所述第1面的相反侧的第2面的对象物的所述第1面作为入射面，对所述对象物照射激光，进行所述对象物的激光加工的激光加工方法，

具备：第1工序、第2工序及第3工序，

所述第1工序，沿着在沿着所述入射面的第1方向上延伸的多条第1线的各个，一边使所述激光的聚光点相对移动，一边通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成分割用的第1改质区域，形成从该第1改质区域朝所述第2面方向延伸的龟裂，

所述第2工序，在所述第1工序后，沿着在与所述第1方向交叉并且沿着所述入射面的第2方向上延伸的多条第2线的各个，一边使所述激光的聚光点相对移动，一边通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成分割用的第2改质区域，形成从该第2改质区域朝所述第2面方向延伸的龟裂，

所述第3工序，在所述第2工序前，通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第3改质区域，形成从该第3改质区域到达所述第1面并且不与从所述第1改质区域延伸的龟裂相连续的龟裂。

12.根据权利要求11所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，在与所述第2方向上的所述第1改质区域的形成位置不同的位置，形成所述第3改质区域。

13.根据权利要求12所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，在所述第2方向上相邻的2条所述第1线各自的形成位置的所述第2方向上的中间位置，形成所述第3改质区域。

14.根据权利要求12或13所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，通过设定调制所述激光的空间光调制器的调制图案，在与所述第2方向上的所述第1改质区域的形成位置不同的位置，形成第3改质区域。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的激光加工方法，其中，

在所述第1工序及所述第3工序中的至少任一方，通过设定调制所述激光的空间光调制器的调制图案，使从所述第1改质区域延伸的龟裂的所述第1面侧的端部的位置与从所述第3改质区域延伸的龟裂的所述第2面侧的端部的位置不同。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，以相比于从所述第1改质区域延伸的龟裂，从所述第3改质区域延伸的龟裂变成更短的方式，形成所述第3改质区域。

17.根据权利要求16所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，在所述第2方向上，形成数量比所述第1改质区域的数量多的所述第3改质区域。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的激光加工方法，其中，

在所述第3工序中，以在将所述对象物的所述第2方向上的中央部的所述第3改质区域与两端部的所述第3改质区域进行比较的情况下，符合：所述两端部的所述第2方向上的所述第3改质区域的数量变得更多、及所述两端部的从所述第3改质区域延伸的龟裂的长度变得更长中的至少任一方的方式，形成所述第3改质区域。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的激光加工方法，其中，

交替地实施所述第1工序的任意的所述第1线的所述第1改质区域的形成、和所述第3工序的所述第3改质区域的形成。

20.根据权利要求19所述的激光加工方法，其中，

还具备：第4工序，通过所述激光的照射在所述对象物的内部形成翘曲抑制用的多个第4改质区域，形成从该第4改质区域到达所述第1面并且不与从所述第2改质区域延伸的龟裂连续的龟裂，

交替地实施所述第2工序的任意的所述第2线的所述第2改质区域的形成、和所述第4工序的所述第4改质区域的形成。