DE112019004954T5

DE112019004954T5 - Laserverarbeitungsverfahren, Halbleiterbauelement-Herstellungsverfahren und Prüfvorrichtung

Info

Publication number: DE112019004954T5
Application number: DE112019004954.2T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakamoto; Yasutaka Suzuki; Iku Sano
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-06-17
Also published as: KR20210069657A; JP2023129439A; US20210398855A1; KR20230175348A; KR102617217B1; JP2020057743A; WO2020071455A1; CN112789707A; JP7307534B2; TW202027897A; KR102658812B1

Abstract

Eine Prüfvorrichtung umfasst: eine Bühne, die konfiguriert ist zum Halten eines Wafers, in dem eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen in einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind; eine Lichtquelle, die konfiguriert ist zum Ausgeben von Licht mit einer Transparenz zu dem Halbleitersubstrat; eine Objektivlinse, die konfiguriert ist zum Durchlassen von durch das Halbleitersubstrat fortgepflanztem Licht; einen Lichterfassungsteil, der konfiguriert ist zum Erfassen von durch die Objektivlinse hindurchgehendem Licht; und einen Prüfteil, der konfiguriert ist zum Prüfen einer Endposition eines Bruchs in einem Prüfbereich zwischen einer Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche des Halbleitersubstrats am nächsten ist, wobei sich der Bruch zu der Rückflächenseite von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, erstreckt. Die Objektivlinse richtet einen Fokus von der Rückflächenseite in einem Prüfbereich aus. Der Lichterfassungsteil erfasst ein sich von der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats zu der Rückflächenseite fortpflanzendes Licht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserverarbeitungsverfahren, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements und eine Prüfvorrichtung.
Stand der Technik
Es ist eine Laserverarbeitungsvorrichtung bekannt, die für das Schneiden eines Wafers, der ein Halbleitersubstrat und eine an der Vorderfläche des Halbleitersubstrats ausgebildete Funktionselementschicht enthält, entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien eine Vielzahl von modifizierten Bereichen in dem Halbleitersubstrat entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien ausbildet, indem sie den Wafer mit Laserlicht von der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats bestrahlt. Die in dem Patentdokument 1 angegebene Laserverarbeitungsvorrichtung umfasst eine Infrarotkamera und kann somit den in dem Halbleitersubstrat ausgebildeten modifizierten Bereich, einen in der Funktionselementschicht verursachten Verarbeitungsschaden und ähnliches von der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats beobachten.
Referenzliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Ungeprüftes japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2017-64746
Zusammenfassung der Erfindung
Problemstellung
In der oben beschriebenen Laserverarbeitungsvorrichtung kann der Wafer mit Laserlicht von der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats unter der Bedingung, dass ein sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckender Bruch ausgebildet ist, bestrahlt werden. Wenn sich dabei der durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch aufgrund von zum Beispiel einem Problem der Laserverarbeitungsvorrichtung nicht ausreichend zu der Vorderflächenseite erstreckt, kann der Wafer in den folgenden Schritten unter Umständen nicht zuverlässig entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien geschnitten werden. Insbesondere wenn die Rückfläche des Halbleitersubstrats geschliffen wird, nachdem die modifizierten Bereiche ausgebildet wurden, und nicht geprüft werden kann, ob sich der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch ausreichend zu der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckt, kann der Wafer nach dem Schleifschritt nicht zuverlässig entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien geschnitten werden, sodass der Schleifschritt nutzlos sein kann.
Es ist schwierig, zu prüfen, ob sich der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch ausreichend zu der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckt, wenn nur die modifizierten Bereiche beobachtet werden. Es kann auch eine Beobachtung des sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckenden Bruchs vorgenommen werden, wobei es jedoch schwierig ist, den Bruch einfach unter Verwendung einer Infrarotkamera zu beobachten, weil die Breite des Bruchs gewöhnlich kleiner als die Wellenlänge der Infrarotstrahlen ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Laserverarbeitungsverfahren, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements und eine Prüfvorrichtung vorzusehen, die prüfen können, ob sich ein sich durch eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckender Bruch ausreichend zu einer Vorderflächenseite eines Halbleitersubstrats erstreckt.
Problemlösung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Laserverarbeitungsverfahren: einen ersten Schritt zum Vorbereiten eines Wafers, der ein Halbleitersubstrat mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und eine an der Vorderfläche ausgebildete Funktionselementschicht enthält, und zum Ausbilden einer Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen in dem Halbleitersubstrat entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien durch das Bestrahlen des Wafers mit Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien; und einen zweiten Schritt zum Prüfen einer Endposition eines Bruchs in einem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, innerhalb der Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen, wobei sich der Bruch zu der Rückflächenseite von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, erstreckt. In dem ersten Schritt wird der Wafer mit dem Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien unter der Bedingung, dass ein sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckender Bruch ausgebildet ist, bestrahlt. In dem zweiten Schritt wird die Endposition geprüft, indem ein Fokus von der Rückflächenseite in dem Prüfbereich ausgerichtet wird und ein sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzendes Licht erfasst wird.
In dem Laserverarbeitungsverfahren wird der Fokus von der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats in dem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche des Halbleitersubstrats am nächsten ist, ausgerichtet und wird das sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzende Licht erfasst. Weil das Licht auf diese Weise erfasst wird, kann die Endposition des sich zu der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckenden Bruchs von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, in dem Prüfbereich geprüft werden. Wenn die Endposition des Bruchs auf der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats in Bezug auf eine Referenzposition zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche des Halbleitersubstrats am nächsten ist, angeordnet ist, wird angenommen, dass sich der sich durch eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch nicht ausreichend zu der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckt. Gemäß dem Laserverarbeitungsverfahren kann also geprüft werden, ob sich der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch ausreichend zu der Vorderflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckt.
In dem Laserverarbeitungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in dem ersten Schritt der Wafer mit dem Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien unter der Bedingung, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, bestrahlt werden. Auf diese Weise kann geprüft werden, ob der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche des Halbleitersubstrats erreicht.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Laserverarbeitungsverfahren weiterhin einen dritten Schritt zum Bewerten eines Verarbeitungsergebnisses des ersten Schritts basierend auf einem Prüfergebnis des zweiten Schritts umfassen. In dem dritten Schritt kann bewertet werden, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition auf der Rückflächenseite in Bezug auf eine Referenzposition zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, angeordnet ist, und kann bewertet werden, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch nicht die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition auf der Vorderflächenseite in Bezug auf die Referenzposition angeordnet ist. Dadurch kann eine Ausführung der folgenden Schritte basierend auf dem Bewertungsergebnis bestimmt werden.
In dem Laserverarbeitungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Prüfbereich ein Bereich sein, der sich von der Referenzposition zu der Rückflächenseite erstreckt und die Rückflächenseite nicht erreicht. In dem dritten Schritt kann bewertet werden, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition in dem Prüfbereich angeordnet ist, und kann bewertet werden, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche nicht erreicht, wenn die Endposition nicht in dem Prüfbereich angeordnet ist. Die Endposition des Bruchs ist stabiler in einem Fall, in dem der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche des Halbleitersubstrats nicht erreicht, als in einem Fall, in dem der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche des Halbleitersubstrats erreicht. Der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch kann also effizient geprüft werden, indem ein Bereich, der sich von einer Referenzposition zu der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckt und die Rückfläche nicht erreicht, als der Prüfbereich gesetzt wird.
In dem Laserverarbeitungsverfahren gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen zwei Reihen von modifizierten Bereichen sein. Dementsprechend können das Ausbilden einer Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen und das Prüfen des sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckenden Bruchs effizient durchgeführt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements den ersten Schritt, den zweiten Schritt und den dritten Schritt in dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren und einen vierten Schritt, wenn in dem dritten Schritt bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, zum Freilegen des sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckenden Bruchs zu der Rückfläche durch das Schleifen der Rückfläche und zum Schneiden des Wafers in eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien.
Wenn gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch nicht die Vorderfläche des Halbleitersubstrats erreicht, wird die Rückfläche des Halbleitersubstrats nicht geschliffen. Dadurch kann eine Situation, in der ein Wafer nicht zuverlässig entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien nach dem Schleifschritt geschnitten werden kann, verhindert werden.
In dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in dem vierten Schritt die Rückfläche bis zu wenigstens einer Referenzposition in dem vierten Schritt geschliffen werden. Auf diese Weise kann der Wafer zuverlässig entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien geschnitten werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Prüfvorrichtung: eine Bühne, die konfiguriert ist zum Halten eines Wafers, der ein Halbleitersubstrat mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und eine an der Vorderfläche ausgebildete Funktionselementschicht enthält, wobei in dem Wafer eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen in dem Halbleitersubstrat entlang einer Vielzahl von Linien ausgebildet sind; eine Lichtquelle, die konfiguriert ist zum Ausgeben von Licht mit einer Transparenz zu dem Halbleitersubstrat; eine Objektivlinse, die konfiguriert ist zum Durchlassen des von der Lichtquelle ausgegebenen und durch das Halbleitersubstrat fortgepflanzten Lichts; einen Lichterfassungsteil, der konfiguriert ist zum Erfassen des durch die Objektivlinse hindurchgehenden Lichts; und einen Prüfteil, der konfiguriert ist zum Prüfen einer Endposition eines Bruchs in einem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, innerhalb der Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen, basierend auf einem von dem Lichterfassungsteil ausgegebenen Signal, wobei sich der Bruch zu der Rückflächenseite von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, erstreckt. Die Objektivlinse richtet einen Fokus von der Rückflächenseite in dem Prüfbereich aus, und der Lichterfassungsteil erfasst das sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzende Licht.
Die Prüfvorrichtung richtet den Fokus von der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats in dem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche des Halbleitersubstrats am nächsten ist, aus und erfasst das sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzende Licht. Weil das Licht auf diese Weise erfasst wird, kann die Endposition des sich zu der Rückflächenseite des Halbleitersubstrats erstreckenden Bruchs von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, in dem Prüfbereich geprüft werden.
In der Prüfvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die numerische Apertur der Objektivlinse 0,45 oder größer sein. Auf diese Weise kann die Endposition des Bruchs in dem Prüfbereich zuverlässiger geprüft werden.
In der Prüfvorrichtung gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Objektivlinse einen Korrekturring umfassen. Auf diese Weise kann die Endposition des Bruchs in dem Prüfbereich zuverlässiger geprüft werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Laserverarbeitungsverfahren, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements und eine Prüfvorrichtung, die prüfen können, ob sich ein sich durch eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckender Bruch ausreichend zu einer Vorderflächenseite eines Halbleitersubstrats erstreckt, vorgesehen werden.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Laserverarbeitungsvorrichtung mit einer darin enthaltenen Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Draufsicht auf einen Wafer in der Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittansicht, die einen Teil des Wafers von 2 zeigt.
4 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Laserbestrahlungseinheit von 1 zeigt.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 1 zeigt.
6 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Ausrichtungskorrekturbild-Aufnahmeeinheit von 1 zeigt.
7 erläutert das Bildaufnahmeprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt eine Querschnittansicht eines Wafers und Bilder, die durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit an verschiedenen Positionen aufgenommenen werden.
8 erläutert das Bildaufnahmeprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt eine Querschnittansicht des Wafers und Bilder, die durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit an verschiedenen Positionen aufgenommenen werden.
9 ist ein Rasterelektronenmikroskopbild eines modifizierten Bereichs und eines ausgebildeten Bruchs in einem Halbleitersubstrat.
10 ist ein Rasterelektronenmikroskopbild des modifizierten Bereichs und des ausgebildeten Bruchs in dem Halbleitersubstrat.
11 erläutert das Bildaufnahmeprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt schematisch einen optischen Pfad und ein Bild an einem Fokus, das durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit aufgenommen wird.
12 erläutert das Bildaufnahmeprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt schematisch den optischen Pfad und ein Bild an einem Fokus, das durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit aufgenommen wird.
13 erläutert das Prüfprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt eine Querschnittansicht eines Wafers, ein Bild einer Schnittfläche des Wafers, das durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit aufgenommen wird, und Bilder, die durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit an verschiedenen Positionen aufgenommen werden.
14 erläutert das Prüfprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit von 5 und zeigt eine Querschnittansicht eines Wafers, ein Bild einer Schnittfläche des Wafers, das durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit aufgenommen wird, und Bilder, die durch die Prüfbild-Aufnahmeeinheit an verschiedenen Positionen aufgenommen werden.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements der Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Querschnittansicht, die einen Teil eines Wafers in Schleif- und Schneideschritten in dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements von 15 zeigt.
17 ist eine Querschnittansicht, die einen Teil eines Wafers in Schleif- und Schneideschritten in dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements von 15 zeigt.
18 ist ein Konfigurationsdiagramm, das ein Laserverarbeitungssystem mit einer darin enthaltenen Prüfvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder einander entsprechende Teile in den entsprechenden Zeichnungen werden durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Teile verzichtet wird.
[Konfiguration der Laserverarbeitungsvorrichtung]
Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Laserverarbeitungsvorrichtung 1 eine Bühne 2, eine Laserbestrahlungseinheit 3, eine Vielzahl von Bildaufnahmeeinheiten 4, 5 und 6, eine Antriebseinheit 7 und eine Steuereinheit 8. Die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die einen modifizierten Bereich 12 an einem Objekt 11 durch das Bestrahlen des Objekts 11 mit Laserlicht L ausbildet.
Die Bühne 2 hält das Objekt 11 zum Beispiel durch das Adsorbieren eines an dem Objekt 11 angebrachten Films. Die Bühne 2 kann sich entlang einer X-Richtung und einer Y-Richtung bewegen und kann sich um eine Achse parallel zu einer Z-Richtung als einer Mittenlinie drehen. Die X-Richtung und die Y-Richtung sind jeweils eine erste horizontale Richtung und eine zweite horizontale Richtung, die senkrecht zueinander sind, und die Z-Richtung ist die vertikale Richtung.
Die Laserbestrahlungseinheit 3 sammelt das Laserlicht L mit einer Transparenz zu dem Objekt 11 und bestrahlt das Objekt 11 mit dem Laserlicht. Wenn das Laserlicht L auf das durch die Bühne 2 gehaltene Objekt 11 fokussiert wird, wird das Laserlicht L insbesondere an einem Teil in Entsprechung zu einem Fokuspunkt C des Laserlichts L absorbiert, sodass der modifizierte Bereich 12 in dem Objekt 11 ausgebildet wird.
Der modifizierte Bereich 12 ist ein Bereich, in dem die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften verschieden von denjenigen des umgebenden nicht-modifizierten Bereichs sind. Beispiele für den modifizierten Bereich 12 sind ein Schmelzbehandlungsbereich, ein Bruchbereich, ein Bereich eines dielektrischen Zusammenbruchs und ein Brechungsindex-Änderungsbereich. Der modifizierte Bereich 12 weist die Eigenschaft auf, dass sich Brüche einfach von dem modifizierten Bereich 12 zu der Einfallsseite des Laserlichts L und der gegenüberliegenden Seite erstrecken. Derartige Eigenschaften des modifizierten Bereichs 12 werden für das Schneiden des Objekts 11 verwendet.
Wenn zum Beispiel die Bühne 2 entlang der X-Richtung bewegt wird und der Fokuspunkt C relativ zu dem Objekt 11 entlang der X-Richtung bewegt wird, werden eine Vielzahl von modifizierten Punkten 12s in einer Reihe entlang der X-Richtung ausgebildet. Ein modifizierter Punkt 12s wird durch eine Bestrahlung mit einem Impuls des Laserlichts L ausgebildet. Der modifizierte Bereich 12 in einer Reihe ist ein Satz aus einer Vielzahl von modifizierten Punkten 12s, die in einer Reihe angeordnet sind. Benachbarte modifizierte Punkte 12s können miteinander verbunden oder voneinander getrennt sein, was von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit des Fokussierungspunkts C in Bezug auf das Objekt 11 und der Wiederholungsfrequenz des Laserlichts L abhängt.
Die Bildaufnahmeeinheit 4 nimmt Bilder des an dem Objekt 11 ausgebildeten modifizierten Bereichs 12 und des Endes des sich von dem modifizierten Bereich 12 erstreckenden Bruchs auf. In dieser Ausführungsform funktioniert die Steuereinheit 8 als ein Prüfteil und funktionieren die Bühne 2, die Bildaufnahmeeinheit 4 und die Steuereinheit 8 als eine Prüfvorrichtung 10 (Details dazu werden weiter unten beschrieben).
Unter der Steuerung der Steuereinheit 8 nehmen die Bildaufnahmeeinheiten 5 und 6 ein Bild des durch die Bühne 2 gehaltenen Objekts 11 mit dem durch das Objekt 11 durchgelassenen Licht auf. Die Bilder, die durch die Bildaufnahme der Bildaufnahmeeinheiten 5 und 6 erhalten werden, werden zum Beispiel für eine Ausrichtung der Bestrahlungsposition des Laserlichts L verwendet.
Die Antriebseinheit 7 trägt die Laserbestrahlungseinheit 3 und eine Vielzahl von Bildaufnahmeeinheiten 4, 5 und 6. Die Antriebseinheit 7 bewegt die Laserbestrahlungseinheit 3 und die Vielzahl von Bildaufnahmeeinheiten 4, 5 und 6 entlang der Z-Richtung.
Die Steuereinheit 8 steuert den Betrieb der Bühne 2, der Laserbestrahlungseinheit 3, der Vielzahl von Bildaufnahmeeinheiten 4, 5, 6 und der Antriebseinheit 7. Die Steuereinheit 8 ist als eine Recheneinrichtung konfiguriert und enthält einen Prozessor, einen Arbeitsspeicher, einen Datenspeicher, eine Kommunikationseinrichtung und ähnliches. In der Steuereinheit 8 führt der Prozessor eine in den Arbeitsspeicher gelesene Software (ein Programm) oder ähnliches aus, steuert das Lesen und Schreiben von Daten in dem Arbeitsspeicher und dem Datenspeicher und steuert eine Kommunikation über die Kommunikationseinrichtung. Die Steuereinheit 8 realisiert also zum Beispiel die Funktion eines Prüfteils (Details dazu werden weiter unten beschrieben).
[Konfiguration des Objekts]
Das Objekt 11 ist in dieser Ausführungsform ein Wafer 20 wie in 2 und 3 gezeigt. Der Wafer 20 enthält ein Halbleitersubstrat 21 und eine Funktionselementschicht 22. Das Halbleitersubstrat 21 weist eine Vorderfläche 21a und eine Rückfläche 21b auf. Das Halbleitersubstrat 21 ist zum Beispiel ein Siliziumsubstrat. Die Funktionselementschicht 22 ist an der Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 ausgebildet. Die Funktionselementschicht 22 umfasst eine Vielzahl von Funktionselementen 22a, die zweidimensional entlang der Vorderfläche 21a angeordnet sind. Das Funktionselement 22a ist zum Beispiel ein Lichtempfangselement wie etwa eine Photodiode, ein Lichtemissionselement wie etwa eine Laserdiode, ein Schaltungselement wie etwa ein Speicher oder ähnliches. Das Funktionselement 22a kann dreidimensional konfiguriert sein und eine Vielzahl von gestapelten Schichten umfassen. Das Halbleitersubstrat 21 ist hier mit einer Kerbe 21c, die eine Kristallausrichtung angibt, versehen, wobei aber auch eine Ausrichtungsfläche anstatt der Kerbe 21c vorgesehen sein kann.
Der Wafer 20 wird in Funktionselemente 22a entlang einer Vielzahl von Linien 15 geschnitten. Die Vielzahl von Linien 15 erstreckt sich zwischen einer Vielzahl von Funktionselementen 22a aus der Dickenrichtung des Wafers 20 gesehen. Insbesondere erstreckt sich jede Linie 15 durch die Mitte (die Mitte in der Breitenrichtung) eines Straßenbereichs 23 aus der Dickenrichtung des Wafers 20 gesehen. Der Straßenbereich 23 erstreckt sich zwischen benachbarten Funktionselementen 22a in der Funktionselementschicht 22. In dieser Ausführungsform sind die Vielzahl von Funktionselementen 22a in einer Matrix entlang der Vorderfläche 21a angeordnet und sind die Vielzahl von Linien 15 in einem Gitter gesetzt. Die Linien 15 sind hier virtuellen Linien, wobei die Linien aber auch tatsächlich gezeichnet sein können.
[Konfiguration der Laserbestrahlungseinheit]
Wie in 4 gezeigt, umfasst die Laserbestrahlungseinheit 3 eine Lichtquelle 31, einen Raumlichtmodulator 32 und eine Kondensorlinse 33. Die Lichtquelle 31 gibt das Laserlicht L zum Beispiel unter Verwendung einer Pulsoszillationsmethode aus. Der Raumlichtmodulator 32 moduliert das von der Lichtquelle 31 ausgegebene Laserlicht L. Der Raumlichtmodulator 32 ist zum Beispiel ein Raumlichtmodulator (SLM) mit einem reflexiven Flüssigkristall (LCOS: Liquid Crystal on Silicon). Die Kondensorlinse 33 sammelt das durch den Raumlichtmodulator 32 modulierte Laserlicht L.
In dieser Ausführungsform bestrahlt die Laserbestrahlungseinheit 3 den Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21 des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15, um zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b in dem Halbleitersubstrat 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 auszubilden. Der modifizierte Bereich (der erste modifizierte Bereich) 12a ist der modifizierte Bereich, der der Vorderfläche 21a am nächsten ist, innerhalb der zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b. Der modifizierte Bereich (der zweite modifizierte Bereich) 12b ist der modifizierte Bereich, der dem modifizierten Bereich 12a am nächsten ist, innerhalb der zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b und ist der modifizierte Bereich, der der Rückfläche 21b am nächsten ist.
Die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b sind in der Dickenrichtung (Z-Richtung) des Wafers 20 zueinander benachbart. Die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b werden durch das Bewegen von zwei Fokuspunkten C1 und C2 relativ zu dem Halbleitersubstrat 21 entlang der Linie 15 bewegt. Das Laserlicht L wird durch den Raumlichtmodulator 32 moduliert, sodass zum Beispiel der Fokuspunkt C2 auf der hinteren Seite in einer Bewegungsrichtung und auf der Einfallsseite des Laserlichts L in Bezug auf den Fokuspunkt C1 angeordnet ist.
Die Laserbestrahlungseinheit 3 bestrahlt den Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 unter der Bedingung, dass der durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht. In einem Beispiel, in dem das Halbleitersubstrat 21 ein einkristallines Siliziumsubstrat mit einer Dicke von 775 µm ist, sind die zwei Fokuspunkte C1 und C2 an Positionen von 54 µm und 128 µm von der Vorderfläche 21a ausgerichtet. Dann wird der Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 bestrahlt. Dabei ist die Wellenlänge des Laserlichts L gleich 1099 nm, ist die Pulsbreite gleich 700 ns und ist die Wiederholungsfrequenz gleich 120 kHz. Außerdem ist die Ausgabe des Laserlichts L an dem Fokuspunkt C1 2,7 W, ist die Ausgabe des Laserlichts L an dem Fokuspunkt C2 2,7 W und sind die relativen Bewegungsgeschwindigkeiten der zwei Fokuspunkte C1 und C2 in Bezug auf das Halbleitersubstrat 21 800 mm/s.
Das Ausbilden von zwei derartigen Reihen von modifizierten Bereichen 12a, 12b und des Bruchs 14 wird in den folgenden Fällen durchgeführt. Etwa wenn in den folgenden Schritten die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 geschliffen wird, um das Halbleitersubstrat 21 dünner zu machen und den Bruch 14 zu der Rückfläche 21b freizulegen, und der Wafer 20 zu einer Vielzahl von Halbleiterbauelementen entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 geschnitten wird, wird eine derartige Ausbildung durchgeführt.
[Konfiguration der Prüfbild-Aufnahmeeinheit]
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Bildaufnahmeeinheit 4 eine Lichtquelle 41, einen Spiegel 42, eine Objektivlinse 43 und einen Lichterfassungsteil 44. Die Lichtquelle 41 gibt Licht l1 mit einer Transparenz zu dem Halbleitersubstrat 21 aus. Die Lichtquelle 41 wird zum Beispiel durch eine Halogenleuchte und ein Filter gebildet und gibt Licht l1 im Nahinfrarotbereich aus. Das von der Lichtquelle 41 ausgegebene Licht l1 wird durch den Spiegel 42 reflektiert, geht durch die Objektivlinse 43 hindurch und wird dann von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 auf den Wafer 20 angewendet. Dabei hält die Bühne 2 den Wafer 20, in dem die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b wie oben beschrieben ausgebildet sind.
Die Objektivlinse 43 lässt das durch die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 reflektierte Licht l1 hindurch. Das heißt, dass die Objektivlinse 43 das sich in dem Halbleitersubstrat 21 fortpflanzende Licht l1 hindurchlässt. Die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse 43 ist 0,45 oder größer. Die Objektivlinse 43 umfasst einen Korrekturring 43a. Der Korrekturring 43a korrigiert zum Beispiel die in dem Licht l1 erzeugte Aberration in dem Halbleitersubstrat 21 durch das Einstellen der Distanz zwischen einer Vielzahl von Linsen, die die Objektivlinse 43 bilden. Der Lichterfassungsteil 44 erfasst das Licht 11, das durch die Objektivlinse 43 und den Spiegel 42 gegangen ist. Der Lichterfassungsteil 44 wird zum Beispiel durch eine InGaAs-Kamera konfiguriert und erfasst das Licht l1 im Nahinfrarotbereich.
Die Bildaufnahmeeinheit 4 kann Bilder jeder der zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b und des Endes jedes aus der Vielzahl von Brüchen 14a bis 14d aufnehmen (Details werden weiter unten beschrieben). Der Bruch 14a ist ein Bruch, der sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckt. Der Bruch 14b ist ein Bruch, der sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckt. Der Bruch 14c ist ein Bruch, der sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckt. Der Bruch 14d ist ein Bruch, der sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckt. Die Steuereinheit 8 veranlasst, dass die Laserbestrahlungseinheit 3 eine Bestrahlung mit dem Laserlicht L unter der Bedingung durchführt, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht (siehe 4). Wenn der Bruch 14 aufgrund eines Problems oder von ähnlichem die Vorderfläche 21a nicht erreicht, werden eine Vielzahl von derartigen Brüche 14a bis 14d gebildet.
[Konfiguration der Ausrichtungskorrekturbild-Aufnahmeeinheit]
Wie in 6 gezeigt, umfasst die Bildaufnahmeeinheit 5 eine Lichtquelle 51, einen Spiegel 52, eine Linse 53 und einen Lichterfassungsteil 54. Die Lichtquelle 51 gibt Licht l2 mit einer Transparenz zu dem Halbleitersubstrat 21 aus. Die Lichtquelle 51 wird zum Beispiel durch eine Halogenleuchte und ein Filter gebildet und gibt Licht l2 im Nahinfrarotbereich aus. Die Lichtquelle 51 kann gemeinsam mit der Lichtquelle 41 der Bildaufnahmeeinheit 4 verwendet werden. Das von der Lichtquelle 51 ausgegebene Licht l2 wird durch den Spiegel 52 reflektiert, geht durch die Linse 53 und wird auf den Wafer 20 von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 angewendet.
Die Linse 53 lässt das durch die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 reflektierte Licht l2 hindurch. Das heißt, dass die Linse 53 das sich in dem Halbleitersubstrat 21 fortpflanzende Licht l2 hindurchlässt. Die numerische Apertur der Linse 53 ist 0,3 oder kleiner. Das heißt, dass die numerische Apertur der Objektivlinse 43 in der Bildaufnahmeeinheit 4 größer als die numerische Apertur der Linse 53 ist. Der Lichterfassungsteil 54 erfasst das Licht 12, das durch die Linse 53 und den Spiegel 52 hindurchgegangen ist. Der Lichterfassungsteil 55 wird zum Beispiel durch eine InGaAs-Kamera konfiguriert und erfasst das Licht l2 im Nahinfrarotbereich.
Unter der Steuerung der Steuereinheit 8 nimmt die Bildaufnahmeeinheit 5 ein Bild der Funktionselementschicht 22 auf, indem sie den Wafer 20 mit dem Licht l2 von der Seite der Rückfläche 21b bestrahlt und das von der Vorderfläche 21a (Funktionselementschicht 22) zurückkehrende Licht l2 erfasst. Unter der Steuerung der Steuereinheit 8 erhält die Bildaufnahmeeinheit 5 weiterhin ein Bild eines Bereichs, der die modifizierten Bereiche 12a und 12b enthält, indem sie den Wafer 20 mit dem Licht l2 von der Seite der Rückfläche 21b bestrahlt und das von Positionen, an denen die modifizierten Bereiche 12a und 12b in dem Halbleitersubstrat 21 ausgebildet sind, zurückkehrende Licht l2 erfasst. Die Bilder werden für eine Ausrichtung der Bestrahlungsposition des Laserlichts L verwendet. Die Bildaufnahmeeinheit 6 ist ähnlich konfiguriert wie die Bildaufnahmeeinheit 5 mit der Ausnahme, dass die Linse 53 eine kleinere Vergrößerung (zum Beispiel 6-fach in der Bildaufnahmeeinheit 5 und 1,5-fach in der Bildaufnahmeeinheit 6) aufweist, und wird für eine Ausrichtung ähnlich wie die Bildaufnahmeeinheit 5 verwendet.
[Bildaufnahmeprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit]
Unter Verwendung der in 5 gezeigten Bildaufnahmeeinheit 4 wird ein Fokus F (Fokus der Objektivlinse 43) von der Seite der Rückfläche 21b zu der Seite der Vorderfläche 21a für das Halbleitersubstrat 21, in dem der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a erreicht, wie in 7 gezeigt bewegt. Wenn in diesem Fall der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b mit einem Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14 ausgerichtet ist, kann das Ende 14e geprüft werden (Bild auf der rechten Seite in 7). Obwohl der Fokus F mit dem Bruch 14 selbst und dem Ende 14e des die Vorderfläche 21a von der Seite der Rückfläche 21b erreichenden Bruchs 14 ausgerichtet ist, können jedoch der Bruch und das Ende des Bruchs nicht geprüft werden (Bild auf der linken Seite in 7). Wenn der Fokus F mit der Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 von der Seite der Rückfläche 21b ausgerichtet ist, kann die Funktionselementschicht 22 geprüft werden.
Weiterhin wird unter Verwendung der in 5 gezeigten Bildaufnahmeeinheit 4 der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b zu der Seite der Vorderfläche 21a für das Halbleitersubstrat 21, in dem der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a erreicht, wie in 8 gezeigt bewegt. Obwohl in diesem Fall der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b mit dem Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckenden Bruchs 14 ausgerichtet ist, kann das Ende 14e nicht geprüft werden (Bild auf der linken Seite in 8). Wenn jedoch der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b zu einem Bereich auf einer gegenüberliegenden Seite der Rückfläche 21b in Bezug auf die Vorderfläche 21a (d.h. zu einem Bereich auf der Seite der Funktionselementschicht 22 in Bezug auf die Vorderfläche 21a) ausgerichtet ist und ein virtueller Fokus Fv, der symmetrisch zu dem Fokus F in Bezug auf die Vorderfläche 21a ist, an der Spitze 14e positioniert ist, kann das Ende 14e geprüft werden (Bild auf der rechten Seite in 8). Der virtuelle Fokus Fv ist ein Punkt, der symmetrisch zu dem Fokus F in Bezug auf die Vorderfläche 21a hinsichtlich des Brechungsindex des Halbleitersubstrats 21 ist.
Es wird angenommen, dass der Grund dafür, dass der Bruch 14 wie oben beschrieben selbst nicht geprüft werden kann, darin liegt, dass die Breite des Bruchs 14 kleiner als die Wellenlänge des als das Beleuchtungslicht verwendeten Lichts l1 ist. 9 und 10 sind Rasterelektronenmikroskopbilder eines modifizierten Bereichs 12 und des Bruchs 14, die in dem Halbleitersubstrat 21, das ein Siliziumsubstrat ist, ausgebildet sind. (b) von 9 ist ein vergrößertes Bild eines Bereichs A1 in (a) von 9. (a) von 10 ist ein vergrößertes Bild eines Bereichs A2 in (b) von 9. (b) von 10 ist ein vergrößertes Bild eines Bereichs A3 in (a) von 10. Wie weiter oben beschrieben, beträgt die Breite des Bruchs 14 ungefähr 120 nm und ist kleiner als die Wellenlänge (zum Beispiel 1,1 bis 1,2 µm) des Lichts l1 im Nahinfrarotbereich.
Das für die vorstehende Beschreibung angenommene Bildaufnahmeprinzip ist wie folgt. Wenn wie in (a) von 11 gezeigt der Fokus F in der Luft positioniert ist, kehrt das Licht l1 nicht zurück und wird also ein schwärzliches Bild (Bild auf der rechten Seite in (a) von 11) erhalten. Wenn wie in (b) von 11 gezeigt der Fokus F in dem Halbleitersubstrat 21 positioniert ist, kehrt das durch die Vorderfläche 21a reflektierte Licht zurück, sodass ein weißliches Bild (Bild auf der rechten Seite in (b) von 11) erhalten wird. Wenn wie in (c) von 11 gezeigt der Fokus F an dem modifizierten Bereich 12 von der Seite der Rückfläche 21b ausgerichtet ist, wird ein durch die Vorderfläche 21a reflektierter und zurückgeführter Teil des Lichts l1 durch den modifizierten Bereich 12 absorbiert, gestreut usw. Es wird also ein Bild erhalten, in dem der modifizierte Bereich 12 schwärzlich vor einem weißlichen Hintergrund erscheint (Bild auf der rechten Seite in (c) von 11).
Wenn wie in (a) und (b) von 12 gezeigt der Fokus F mit der Spitze 14e des Bruchs 14 von der Seite der Rückfläche 21b ausgerichtet ist, tritt zum Beispiel eine Streuung, Reflexion, Interferenz, Absorption usw. in einem Teil des durch die Vorderfläche 21a reflektierten und zurückgeführten Lichts l1 aufgrund einer optischen Spezifizität (Spannungskonzentration, Dehnung, Diskontinuität der Atomdichte usw.), Lichtbeschränkung und ähnlichem in der Nähe der Spitze 14e auf. Es wird also ein Bild erhalten, in dem das Ende 14e schwärzlich vor einem weißlichen Hintergrund erscheint (Bilder auf der rechten Seite in (a) und (b) von 12). Wenn wie in (c) von 12 gezeigt der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b zu einem Teil des Bruchs 14 nicht in Nachbarschaft zu dem Ende 14e des Bruchs 14 ausgerichtet ist, wird wenigstens ein Teil des durch die Vorderfläche 21a reflektierten Lichts l1 zurückgeführt. Dadurch wird ein weißliches Bild erhalten (Bild auf der rechten Seite in (c) von 12).
[Prüfprinzip der Prüfbild-Aufnahmeeinheit]
Wenn die Steuereinheit 8 die Laserverarbeitungseinheit 3 veranlasst, eine Bestrahlung mit dem Laserlicht L unter der Bedingung, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, durchzuführen, und der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a wie geplant erreicht, ist der Zustand des Endes 14e des Bruchs 14 wie folgt. Wie in 13 gezeigt, erscheint das Ende 14e des Bruchs 14 nicht in einem Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und der Vorderfläche 21a und in einem Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und dem modifizierten Bereich 12b. Die Position (nachfolgend einfach als Endposition bezeichnet) des Endes 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs ist auf der Seite der Rückfläche 21b in Bezug auf eine Referenzposition P zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b angeordnet.
Wenn dagegen die Steuereinheit 8 die Laserverarbeitungseinheit 3 veranlasst, eine Bestrahlung mit dem Laserlicht L unter der Bedingung, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, durchzuführen, und der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a aufgrund eines Problems und entgegen dem Plan nicht erreicht, ist der Zustand des Endes 14e des Bruchs 14 wie folgt. Wie in 14 gezeigt, erscheint das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckenden Bruchs 14 in dem Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und der Vorderfläche 21a. Das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bruch 12a zu der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14b und das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Vorderfläche 21a erstreckenden Bruchs 14c erscheinen in dem Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und dem modifizierten Bereich 12b. Die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14d ist an der Vorderfläche 21a in Bezug auf die Referenzposition P zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b angeordnet.
Wenn die Steuereinheit 8 eine erste Prüfung, eine zweite Prüfung, eine dritte Prüfung und/oder eine vierte Prüfung durchführt, kann bewertet werden, ob der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht oder nicht. Die erste Prüfung prüft, wenn der Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und der Vorderfläche 21a als ein Prüfbereich R1 gesetzt ist, ob das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckenden Bruchs in dem Prüfbereich R1 vorhanden ist oder nicht. Die zweite Prüfung prüft, wenn der Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12a und dem modifizierten Bereich 12b als ein Prüfbereich R2 gesetzt ist, ob das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12a zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14b in dem Prüfbereich R2 vorhanden ist oder nicht. Die dritte Prüfung prüft, ob das Ende 14e des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Vorderfläche 21a erstreckenden Bruchs 14c in dem Prüfbereich R2 vorhanden ist oder nicht. Die vierte Prüfung prüft, wenn ein Bereich, der sich von der Referenzposition P zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckt und die Rückfläche 21b nicht erreicht, als ein Prüfbereich R3 gesetzt ist, ob die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 vorhanden ist oder nicht.
Der Prüfbereich R1, der Prüfbereich R2 und der Prüfbereich R3 können jeweils basierend auf Positionen gesetzt werden, an denen die zwei Fokuspunkte C1 und C2 in Bezug auf das Halbleitersubstrat 21 ausgerichtet sind, bevor die zwei Reihen der modifizierten Bereiche 12a und 12b ausgebildet werden. Wenn der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, ist die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14 stabil. Die Referenzposition P und der Prüfbereich R3 können basierend auf dem Ergebnis der Testverarbeitung gesetzt werden. Wie in 13 und 14 gezeigt, kann die Bildaufnahmeeinheit 4 ein Bild jedes der zwei modifizierten Bereiche 12a und 12b aufnehmen. Nachdem also die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12B ausgebildet wurden, können der Prüfbereich R1, der Prüfbereich R2 und der Prüfbereich R3 basierend auf den entsprechenden Positionen der zwei modifizierten Bereiche 12a und 12b gesetzt werden.
[Laserverarbeitungsverfahren und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements]
Das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements dieser Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf 15 beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements dieser Ausführungsform umfasst das in der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 durchgeführte Laserverarbeitungsverfahren.
Zuerst wird ein Wafer 20 vorbereitet und auf der Bühne 2 der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 platziert. Dann bestrahlt die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 den Wafer 20 mit Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b eines Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien 15, um zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b in dem Halbleitersubstrat 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 auszubilden (S01, erster Schritt). In diesem Schritt bestrahlt die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 den Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 unter der Bedingung, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht.
Dann prüft die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b (S02, zweiter Schritt). In diesem Schritt prüft die Laserverarbeitungsvorrichtung 1, ob die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist oder nicht, indem sie den Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b in dem Prüfbereich R3 ausrichtet und das sich in dem Halbleitersubstrat 21 von der Seite der Vorderfläche 21a zu der Seite der Rückfläche 21b fortpflanzende Licht l1 erfasst. Wie weiter oben beschrieben, führt in dieser Ausführungsform die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 die vierte Prüfung durch.
Insbesondere richtet die Objektivlinse 43 der Bildaufnahmeeinheit 4 den Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b in dem Prüfbereich R3 aus und erfasst der Lichterfassungsteil 44 der Bildaufnahmeeinheit 4 das sich in dem Halbleitersubstrat 21 von der Seite der Vorderfläche 21a zu der Seite der Rückfläche 21b fortpflanzende Licht 11. Dabei bewegt die Antriebseinheit 7 die Bildaufnahmeeinheit 4 entlang der Z-Richtung und wird der Fokus F relativ in dem Prüfbereich R3 entlang der Z-Richtung bewegt. Der Lichterfassungsteil 44 erhält also Bilddaten an jeder Position in der Z-Richtung. Die Steuereinheit 8 prüft, ob die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist oder nicht, basierend auf einem von dem Lichterfassungsteil 44 ausgegebenen Signal (d.h. auf Bilddaten an jeder Position in der Z-Richtung). Wie in dieser Ausführungsform beschrieben, funktioniert die Steuereinheit 8 als der Prüfteil und funktionieren die Bühne 2, die Bildaufnahmeeinheit 4 und die Steuereinheit 8 als die Prüfvorrichtung 10.
Dann bewertet die Steuereinheit 8 das Verarbeitungsergebnis des Schritts S01 basierend auf dem Prüfergebnis des Schritts S02 (S03, dritter Schritt). Wenn in diesem Schritt die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist, ist die Endposition des Bruchs 14d auf der Seite der Rückfläche 21b in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet, sodass die Steuereinheit 8 bewertet, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a an dem Halbleitersubstrat 21 erreicht. Wenn dagegen die Endposition des Bruchs 14d nicht in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist, wird davon ausgegangen, dass die Endposition des Bruchs 14d auf der Seite der Vorderfläche 21a in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet ist, und bewertet die Steuereinheit 8, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch nicht die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht.
Wenn bewertet wird, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, führt die Steuereinheit 8 einen Annahmeprozess durch (S04). In diesem Schritt führt die Steuereinheit 8 als den Annahmeprozess zum Beispiel ein Anzeigen der Annahme an einer Anzeige der Laserverarbeitungsvorrichtung 1, ein Anzeigen von Bilddaten an der Anzeige, ein Aufzeichnen der Annahme an einer Speichereinheit der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 (Speichern als ein Protokoll) und ein Speichern von Bilddaten an der Speichereinheit durch. Wie weiter oben beschrieben, funktioniert die Anzeige der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 als eine Benachrichtigungseinheit für das Benachrichtigen eines Bedieners über die Annahme.
Wenn dagegen bewertet wird, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, führt die Steuereinheit 8 einen Ablehnungsprozess durch (S05). In diesem Schritt führt die Steuereinheit 8 als den Ablehnungsprozess zum Beispiel ein die Ablehnung angebendes Leuchten an einer Leuchte der Laserverarbeitungsvorrichtung 1, ein Anzeigen der Ablehnung an der Anzeige der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 und ein Aufzeichnen der Ablehnung an der Speichereinheit der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 (Speichern als ein Protokoll) durch. Wie oben beschrieben, funktionieren die Leuchte und/oder die Anzeige der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 als eine Benachrichtigungseinheit für das Benachrichtigen eines Bedieners über die Ablehnung.
Die oben genannten Schritte S01 bis S05 entsprechen dem in der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Laserverarbeitungsverfahren. Der Zeitpunkt für das Durchführen der vierten Prüfung ist nicht auf einen Zeitpunkt nach dem Ausbilden der zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b in dem Halbleitersubstrat 21 entlang von jeder der Linien 15 beschränkt. Der Zeitpunkt für die vierte Prüfung kann auch ein Zeitpunkt nach dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 12a und 12b entlang einer sich in einer Richtung erstreckenden Vielzahl von Linien 15 oder ein Zeitpunkt vor dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 12a und 12b entlang einer sich in einer Richtung erstreckenden Vielzahl von Linien 15 und während des Ausrichtens einer Bestrahlungsposition der sich in einer Richtung erstreckenden Linie 15 mit dem Laserlicht L sein. Alternativ dazu kann der Zeitpunkt zum Durchführen der vierten Prüfung ein Zeitpunkt eines Wechselns von dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 12a und 12b entlang von jeder der sich in einer Richtung erstreckenden Vielzahl von Linien 15 zu dem Ausbilden der modifizierten Bereiche 12a und 12b entlang von jeder der sich in verschiedenen Richtungen erstreckenden Vielzahl von Linien 15 sein. Die Position, an welcher die vierte Prüfung durchgeführt wird, kann wenigstens eine aus einer Vielzahl von in einem Gitter angeordneten Linien 15 sein. Wenn jedoch ein Wechseln von dem Ausbilden von modifizierten Bereichen 12a und 12b entlang von jeder aus der sich in einer Richtung erstreckenden Vielzahl von Linien 15 zu dem Ausbilden von modifizierten Bereichen 12a und 12b entlang von jeder der sich in verschiedenen Richtungen erstreckenden Vielzahl von Linien 15 vorgenommen wird, ist die Position, an welcher die vierte Prüfung durchgeführt wird, vorzugsweise eine andere Position als eine Kreuzung der sich in verschiedenen Richtungen erstreckenden Linien (eine Kreuzung der sich in der anderen Richtung erstreckenden Linie 15 mit jeder aus der Vielzahl von sich in einer Richtung erstreckenden Linien 15). Der Grund hierfür ist, dass der Zustand des Bruchs 14 dazu neigt, an der Kreuzung der sich in der anderen Richtung erstreckenden Linie 15 instabil zu sein.
Wenn der Annahmeprozess in Schritt S04 durchgeführt wird (d.h. wenn in Schritt S03 bewertet wird, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht), schleift eine Schleifeinrichtung die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21, um den sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b zu der Rückfläche 21b erstreckenden Bruch 14 freizulegen und den Wafer 20 in eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 zu schneiden (S06, vierter Schritt).
Die oben beschriebenen Schritte S01 bis S06 entsprechen dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, das das in der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 durchgeführte Laserverarbeitungsverfahren umfasst. Wenn der Ablehnungsprozess in Schritt S05 durchgeführt wird (d.h. wenn in Schritt S03 bewertet wird, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a des Halbleiterbauelements 21 erreicht), werden eine Prüfung und Einstellung der Laserverarbeitungsvorrichtung 1, eine erneute Laserverarbeitung (Wiederherstellungsverarbeitung) an dem Wafer 20 und ähnliches durchgeführt.
Im Folgenden werden ein Schleifen und Schneiden des Wafers 20 in dem Schritt S06 näher beschrieben. Wie in 16 gezeigt, schleift (poliert) eine Schleifeinrichtung 200 die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21, um das Halbleitersubstrat 21 dünner zu machen und den Bruch 14 zu der Rückfläche 21b freizulegen, und wird der Wafer 20 in eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen 20a entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 geschnitten. In diesem Schritt schleift die Schleifeinrichtung 200 die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 bis zu der Referenzposition P für die vierte Prüfung.
Wenn wie weiter oben beschrieben der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, ist die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14 auf der Seite der Rückfläche 21b in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet. Deshalb kann der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b zu der Rückfläche 21b erstreckende Bruch 14 durch das Schleifen der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 zu der Referenzposition P freigelegt werden. Mit anderen Worten wird, indem eine Position, an welcher ein Ende des Schleifens geplant ist, als die Referenzposition P verwendet wird, der Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 unter der Bedingung bestrahlt, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 und die Referenzposition P erreicht.
Wie in 17 gezeigt, dehnt eine Dehnungseinrichtung 300 ein Dehnungsband 201, das an der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 angebracht ist, um die Vielzahl von Halbleitereinrichtungen 20a voneinander zu trennen. Das Dehnungsband 201 ist zum Beispiel ein Die-Befestigungsfilm (Die-Attach-Film bzw. DAF), der durch ein Basismaterial 201a und eine Klebeschicht 201b konfiguriert wird. In diesem Fall wird die zwischen der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 und dem Basismaterial 201a angeordnete Klebeschicht 201b durch die Dehnung des Dehnungsbands 201 in die Halbleiterbauelemente 20a geschnitten. Die geschnittene Klebeschicht 201b wird zusammen mit dem Halbleiterbauelement 20a aufgegriffen.
[Aktionen und Effekte]
In dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren wird der Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b in dem Prüfbereich R3 zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 ausgerichtet und wird das sich in dem Halbleitersubstrat 21 von der Seite der Vorderfläche 21a zu der Seite der Rückfläche 21b fortpflanzende Licht l1 erfasst. Durch das derartige Erfassen des Lichts l1 kann die Endposition des sich von dem modifizierten Bereich 12b zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckenden Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 geprüft werden. Wenn die Endposition des Bruchs 14d auf der Seite der Vorderfläche 21a in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet ist, wird angenommen, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht. Mit dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren kann also geprüft werden, ob der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht oder nicht.
Weiterhin kann in dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren bewertet werden, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, wenn die Endposition des Bruchs 14d nicht auf der Seite der Vorderfläche 21a in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet ist, und wird bewertet, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, wenn die Endposition des Bruchs 14d auf der Seite der Vorderfläche 21a in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet ist. Dementsprechend kann eine Ausführung der folgenden Schritte basierend auf dem Bewertungsergebnis bestimmt werden.
Und wenn in dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren der Bereich, der sich von der Referenzposition P zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckt und nicht die Rückfläche 21b erreicht, als der Prüfbereich R3 gesetzt ist, wird bewertet, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, wenn die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist, und wird bewertet, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 nicht erreicht, wenn die Endposition des Bruchs 14d nicht in dem Prüfbereich R3 angeordnet ist. Die Endposition des Bruchs 14d ist stabiler in einem Fall, in dem der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht, als in einem Fall, in dem der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erreicht. Der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 kann also effizient geprüft werden, indem der Bereich, der sich von der Referenzposition P zu der Seite der Rückfläche 21b erstreckt und die Rückfläche 21b nicht erreicht, als der Prüfbereich R3 gesetzt wird.
Weiterhin werden in dem oben beschriebenen Laserverarbeitungsverfahren die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b als die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 ausgebildet. Auf diese Weise können das Ausbilden einer Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 und das Prüfen des sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 erstreckenden Bruchs 14 effizient durchgeführt werden.
Und wenn in dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements bewertet wird, dass der sich durch die zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b erstreckende Bruch 14 nicht die Vorderfläche 21b eines Halbleitersubstrats 21 erreicht, wird die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 nicht geschliffen. Es kann also das Auftreten einer Situation, in welcher ein Wafer 20 nicht zuverlässig entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien 15 nach dem Schleifschritt geschliffen werden kann, verhindert werden.
Weiterhin wird in dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 bis zu der Referenzposition P geschliffen. Dementsprechend kann der Wafer 20 zuverlässig entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 geschnitten werden.
Weiterhin richtet die Prüfvorrichtung 10 den Fokus F von der Seite der Rückfläche 21b in dem Prüfbereich R3 zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 aus und erfasst das sich in dem Halbleitersubstrat 21 von der Seite der Vorderfläche 21a zu der Seite der Rückfläche 21b fortpflanzende Licht 11. Durch das derartige Erfassen des Lichts l1 kann die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 geprüft werden.
Weiterhin ist in der Prüfvorrichtung 10 die numerische Apertur der Objektivlinse 43 0,45 oder größer. Damit kann die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 zuverlässiger geprüft werden.
Weiterhin umfasst in der Prüfvorrichtung 10 die Objektivlinse 43 den Korrekturring 43a. Dadurch kann die Endposition des Bruchs 14d in dem Prüfbereich R3 zuverlässiger geprüft werden.
[Modifikationsbeispiele]
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann in dem Prüfschritt von Schritt S02 in 15 die Steuereinheit 8 eine erste Prüfung, eine zweite Prüfung und/oder eine dritte Prüfung zusätzlich zu der oben beschriebenen vierten Prüfung durchführen. In der vierten Prüfung kann zum Beispiel der gesamte Bereich zwischen dem modifizierten Bereich 12b und der Rückfläche 21b als der Prüfbereich R3 gesetzt werden und kann geprüft werden, ob die Endposition des Bruchs 14d auf der Seite der Rückfläche 21b in Bezug auf die Referenzposition P angeordnet ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform bildet die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b in dem Halbleitersubstrat 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 aus, wobei die Laserverarbeitungsvorrichtung 1 aber auch drei oder mehr Reihen von modifizierten Bereichen 12 in dem Halbleitersubstrat 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 ausbilden kann. Die Anzahl von Reihen, Positionen und ähnlichem der für einer Linie 15 ausgebildeten modifizierten Bereiche 12 kann entsprechend unter Berücksichtigung der Dicke des Halbleitersubstrats 21 in dem Wafer 20, der Dicke des Halbleitersubstrats 21 in einem Halbleiterbauelement 20a und ähnlichem gesetzt werden. Es können eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 ausgebildet werden, indem die relative Bewegung des Fokuspunkts C des Laserlichts L mehrere Male für eine Linie 15 durchgeführt wird.
Weiterhin kann in dem Schleif- und Schneidschritt von Schritt S06 in 15 die Schleifeinrichtung 200 die Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 über die Referenzposition P hinaus schleifen. Die Position, an welcher ein Ende des Schleifens geplant ist, kann entsprechend in Abhängigkeit davon gesetzt werden, ob der modifizierte Bereich 12 an der Seitenfläche (der geschnittenen Fläche) des Halbleiterbauelements 20a gelassen wird. Wenn das Halbleiterbauelement 20a zum Beispiel ein DRAM ist, kann der modifizierte Bereich 12 an der Seitenfläche des Halbleiterbauelements 20a bleiben.
Weiterhin kann wie in 18 gezeigt die Prüfvorrichtung 10 als ein zu der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 separater Körper konfiguriert sein. Die in 18 gezeigte Prüfvorrichtung 10 umfasst eine Bühne 101, eine Antriebseinheit 102 und eine Steuereinheit 103 zusätzlich zu der Bildaufnahmeeinheit 4. Die Bühne 101 ist ähnlich wie die oben beschriebene Bühne 2 konfiguriert und hält einen Wafer 20, in dem eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 ausgebildet sind. Die Antriebseinheit 102 trägt die Bildaufnahmeeinheit 4 und bewegt die Bildaufnahmeeinheit 4 entlang der Z-Richtung. Die Steuereinheit 103 ist ähnlich wie die oben beschriebene Steuereinheit 8 konfiguriert und funktioniert als der Prüfteil. In einem in 18 gezeigten Laserverarbeitungssystem wird der Wafer 20 zwischen der Laserverarbeitungsvorrichtung 1 und der Prüfvorrichtung 10 durch eine Transporteinrichtung wie etwa eine Roboterhand transportiert.
Weiterhin ist die Bestrahlungsbedingung des Laserlichts L, wenn der Wafer 20 mit dem Laserlicht L von der Seite der Rückfläche 21b des Halbleitersubstrats 21 entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien 15 bestrahlt wird, nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Zum Beispiel kann die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L wie oben beschrieben die Bedingung, dass der sich durch eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 (zum Beispiel durch zwei Reihen von modifizierten Bereichen 12a und 12b) erstreckende Bruch 14 eine Schnittfläche zwischen dem Halbleitersubstrat 21 und der Funktionselementschicht 22 erreicht, sein. Alternativ dazu kann die Bestrahlungsbedingung des Laserlichts L eine Bedingung, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 erstreckende Bruch 14 die Vorderfläche der Funktionselementschicht 22 auf einer gegenüberliegenden Seite des Halbleitersubstrats 21 erreicht, sein. Alternativ dazu kann die Bestrahlungsbedingung des Laserlichts L die Bedingung, dass der sich durch eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 erstreckende Bruch 14 die Nachbarschaft der Vorderfläche 21a in dem Halbleitersubstrat 21 erreicht, sein. Wie weiter oben beschrieben, kann die Bestrahlungsbedingung des Laserlichts L eine beliebige Bedingung sein, solange der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 erstreckende Bruch 14 ausgebildet wird. In jedem Fall kann geprüft werden, ob sich der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen 12 erstreckende Bruch 14 ausreichend zu der Seite der Vorderfläche 21a des Halbleitersubstrats 21 erstreckt.
Verschiedene Materialien und Formen können für jede der Konfigurationen der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet werden, wobei die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Materialien und Formen beschränkt ist. Weiterhin können die Konfigurationen der Ausführungsform oder der Modifikationsbeispiele beliebig auf Konfigurationen in anderen Ausführungsformen oder Modifikationsbeispielen angewendet werden.
Bezugszeichenliste

2: Bühne
8: Steuereinheit (Prüfteil)
10: Prüfvorrichtung
12, 12a, 12b: modifizierter Bereich
14, 14d: Bruch
14e: Ende
15: Linie
20: Wafer
20a: Halbleiterbauelement
21: Halbleitersubstrat
21a: Vorderfläche
21b: Rückfläche
22: Funktionselementschicht
22a: Funktionselement
41: Lichtquelle
43: Objektivlinse
43a: Korrekturring
44: Lichterfassungsteil
F: Fokus
l1: Licht
L: Laserlicht
P: Referenzposition
R3: Prüfbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201764746 [0003]

Claims

Laserverarbeitungsverfahren, umfassend: einen ersten Schritt zum Vorbereiten eines Wafers, der ein Halbleitersubstrat mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und eine an der Vorderfläche ausgebildete Funktionselementschicht enthält, und zum Ausbilden einer Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen in dem Halbleitersubstrat entlang von jeder aus einer Vielzahl von Linien durch das Bestrahlen des Wafers mit Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien, und einen zweiten Schritt zum Prüfen einer Endposition eines Bruchs in einem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, innerhalb der Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen, wobei sich der Bruch zu der Rückflächenseite von dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, erstreckt, wobei in dem ersten Schritt der Wafer mit dem Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien unter der Bedingung, dass ein sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckender Bruch ausgebildet ist, bestrahlt wird, und wobei in dem zweiten Schritt die Endposition geprüft wird, indem ein Fokus von der Rückflächenseite in dem Prüfbereich ausgerichtet wird und ein sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzendes Licht erfasst wird.
Laserverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Schritt der Wafer mit dem Laserlicht von der Rückflächenseite entlang von jeder aus der Vielzahl von Linien unter der Bedingung, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, bestrahlt wird.
Laserverarbeitungsverfahren nach Anspruch 2, das weiterhin umfasst: einen dritten Schritt zum Bewerten eines Verarbeitungsergebnisses des ersten Schritts basierend auf einem Prüfergebnis des zweiten Schritts, wobei: in dem dritten Schritt: bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition auf der Rückflächenseite in Bezug auf eine Referenzposition zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, angeordnet ist, und bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch nicht die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition auf der Vorderflächenseite in Bezug auf die Referenzposition angeordnet ist.
Laserverarbeitungsverfahren nach Anspruch 3, wobei: der Prüfbereich ein Bereich ist, der sich von der Referenzposition zu der Rückflächenseite erstreckt und die Rückfläche nicht erreicht, und in dem dritten Schritt bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition in dem Prüfbereich angeordnet ist, und bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen erstreckende Bruch nicht die Vorderfläche erreicht, wenn die Endposition nicht in dem Prüfbereich angeordnet ist.
Laserverarbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen zwei Reihen von modifizierten Bereichen sind.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, wobei das Verfahren umfasst: den ersten Schritt, den zweiten Schritt und den dritten Schritt des Laserverarbeitungsverfahrens gemäß dem Anspruch 3 oder 4, und einen vierten Schritt zum, wenn in dem dritten Schritt bewertet wird, dass der sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen erstreckende Bruch die Vorderfläche erreicht, Freilegen des sich durch die Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen zu der Rückfläche erstreckenden Bruchs durch das Schleifen der Rückfläche und zum Schneiden des Wafers in eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen entlang jeder aus der Vielzahl von Linien.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements nach Anspruch 6, wobei in dem vierten Schritt die Rückfläche bis zu wenigstens der Referenzposition geschliffen wird.
Prüfvorrichtung, umfassend: eine Bühne, die konfiguriert ist zum Halten eines Wafers, der ein Halbleitersubstrat mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und eine an der Vorderfläche ausgebildete Funktionselementschicht umfasst, wobei an dem Wafer eine Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen in dem Halbleitersubstrat entlang jeder aus einer Vielzahl von Linien ausgebildet sind, eine Lichtquelle, die konfiguriert ist zum Ausgeben von Licht mit einer Transparenz zu dem Halbleitersubstrat, eine Objektivlinse, die konfiguriert ist zum Durchlassen des von der Lichtquelle ausgegebenen und durch das Halbleitersubstrat fortgepflanzten Lichts, einen Lichterfassungsteil, der konfiguriert ist zum Erfassen des durch die Objektivlinse hindurchgehenden Lichts, und einen Prüfteil, der konfiguriert ist zum Prüfen einer Endposition eines Bruchs in einem Prüfbereich zwischen der Rückfläche und dem modifizierten Bereich, der der Rückfläche am nächsten ist, innerhalb der Vielzahl von Reihen von modifizierten Bereichen, basierend auf einem von dem Lichterfassungsteil ausgegebenen Signal, wobei sich der Bruch zu der Rückflächenseite von dem modifizierten Bereich, der der Rückflächenseite am nächsten ist, erstreckt, wobei die Objektivlinse einen Fokus von der Rückflächenseite in dem Prüfbereich ausrichtet, und der Lichterfassungsteil das sich in dem Halbleitersubstrat von der Vorderflächenseite zu der Rückflächenseite fortpflanzende Licht erfasst.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Objektivlinse eine numerische Apertur von 0,45 oder größer aufweist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Objektivlinse einen Korrekturring umfasst.