JP2020092213A - ドープ量検出方法および板状物の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工することなくウエーハのドープ量を把握することができること。【解決手段】ドープ量の検出方法は、板状物をチャックテーブルに載置する載置ステップＳＴ１と、板状物の加工閾値を超えない出力で集光点を板状物の表面側に位置付けてレーザービームを照射する検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３と、レーザービームが板状物の表面側で反射された反射光を撮像する撮像ステップＳＴ４と、撮像ステップＳＴ４で撮像された反射光の光強度に基づいて板状物に含まれる不純物のドープ量を判定するドープ量判定ステップＳＴ５と、を含む。更に、板状物の加工方法は、ドープ量判定ステップＳＴ５で判定されたドープ量に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップＳＴ８と、加工条件選定ステップＳＴ８で選定された加工条件で板状物に対してレーザービームを照射し加工を遂行する加工ステップＳＴ９とを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、ドープ量検出方法および板状物の加工方法に関する。

半導体ウエーハからチップを生成するために、板状物であるウエーハに対して透過性を有するレーザービームを照射してウエーハ内部に改質層を形成し、強度等が低下した改質層を起点として分割する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示された技術は、改質層を形成する際、ウエーハに不純物がドープされていると、ドープされている不純物の量などによってレーザービームの透過率や屈折率が異なるため、同じ厚みのウエーハであっても集光点位置が変化して適正な位置に改質層を形成することができなかったり、厚み方向に深い位置に改質層を形成できないという問題があった。例えば、ドープされた不純物の量が増加すると、電気が流れるため抵抗値が低下する。この抵抗値が１Ω／ｃｍの場合には、改質層を形成することができるが、ウエーハの抵抗値が０．００８Ω／ｃｍの場合には、厚み方向に深い位置に改質層を形成することができない。

上記の特許文献１に示された技術の問題に対して、ウエーハに添加されている不純物に対応した適切な加工条件で改質層を形成することが可能なウエーハの加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１９２３７０号公報 特開２０１３−２５８２５３号公報

ところが、特許文献２に示されたウエーハの加工方法は、適切な加工条件を求めるために、分割予定ラインに改質層を形成する前に外周余剰領域に対して改質層を形成しければならず、ウエーハの機械的な強度が必要以上に低下してしまう虞があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工することなく板状物のドープ量を把握することができる板状物のドープ量検出方法および板状物の加工方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のドープ量検出方法は、第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面とを有する板状物に含まれる不純物のドープ量を検出するドープ量検出方法であって、該板状物の第一の面側をチャックテーブルに対面させて載置する載置ステップと、該載置ステップの後、該板状物に対して該板状物の加工閾値を超えない出力で集光点を該板状物の第一の面側に位置付けてレーザービームを照射する検出用レーザービーム照射ステップと、該検出用レーザービーム照射ステップで照射された該レーザービームが該板状物の第一の面側で反射された反射光を撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで撮像された該レーザービームの反射光の強度に基づいて板状物に含まれる不純物のドープ量を判定するドープ量判定ステップと、を含むことを特徴とする。

前記ドープ量検出方法において、該検出用レーザービーム照射ステップおよび該撮像ステップを様々な不純物ドープ量の板状物に対して実施し、該板状物に含まれる不純物のドープ量と、該ドープ量に対応する該レーザービームの反射光の強度と、の対応グラフを予め作成しておいても良い。

本発明の板状物の加工方法は、第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面とを有する板状物を加工する板状物の加工方法であって、該板状物の第一の面側をチャックテーブルに対面させて載置する載置ステップと、該載置ステップの後、該板状物に対して該板状物の加工閾値を超えない出力で集光点を該板状物の第一の面側に位置付けてレーザービームを照射する検出用レーザービーム照射ステップと、該検出用レーザービーム照射ステップで照射された該レーザービームが該板状物の第一の面側で反射された反射光を撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで撮像された反射光の強度に基づいて板状物に含まれる不純物のドープ量を判定するドープ量判定ステップと、該ドープ量判定ステップで判定されたドープ量に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップと、該加工条件選定ステップで選定された加工条件で該板状物に対してレーザービームを照射し加工を遂行する加工ステップと、を含むことを特徴とする。

前記板状物の加工方法において、該検出用レーザービーム照射ステップおよび該撮像ステップを様々な不純物ドープ量の板状物に対して実施し、該板状物に含まれる不純物のドープ量と、該ドープ量に対応する該レーザービームの反射光の強度と、の対応グラフを予め作成しておいても良い。

本願発明は、加工することなく板状物のドープ量を把握することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るドープ量検出方法の検出対象及び板状物の加工方法の加工対象の板状物の一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された板状物を裏面側からみた斜視図である。 図３は、実施形態１に係るドープ量検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の一例を示す斜視図である。 図４は、図３に示されたレーザー加工装置のドープ量判定部が予め記憶した対応グラフの一例を示す図である。 図５は、図３に示されたレーザー加工装置の加工条件選定部が予め記憶した加工条件選定条件の一例を示す図である。 図６は、実施形態１に係る板状物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図７は、図６に示された板状物の加工方法の検出用レーザービーム照射ステップ及び撮像ステップを模式的に示す図である。 図８は、実施形態２に係るドープ量検出方法の流れを示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るドープ量検出方法及び板状物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るドープ量検出方法の検出対象及び板状物の加工方法の加工対象の板状物の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示された板状物を裏面側からみた斜視図である。図３は、実施形態１に係るドープ量検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたレーザー加工装置のドープ量判定部が予め記憶した対応グラフの一例を示す図である。図５は、図３に示されたレーザー加工装置の加工条件選定部が予め記憶した加工条件選定条件の一例を示す図である。

実施形態１に係るドープ量検出方法は、図１及び図２に示す板状物１の不純物のドープ量を検出する方法であるとともに、実施形態１に係る板状物の加工方法は、図１に示す板状物１を加工する方法である。

実施形態１では、板状物１は、図１及び図２に示すように、シリコン、サファイア、又はガリウムヒ素などを基板２とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。板状物１は、図１及び図２に示すように、基板２の第一の面である表面４と、表面４と反対側の第二の面である裏面８とを有している。板状物１は、図１に示すように、交差する複数の分割予定ライン３で区画された基板２の表面４の複数の領域それぞれにデバイス５が形成されたデバイス領域６と、デバイス領域６を囲繞しかつデバイス５が形成されていない外周余剰領域７とを備える。デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。

（レーザー加工装置）
実施形態１に係るドープ量検出方法及び板状物の加工方法は、図３に示されるレーザー加工装置１０により実施される。実施形態１において、レーザー加工装置１０は、表面４の裏側の裏面８側からレーザービーム３１を照射して、分割予定ライン３に沿って板状物１の内部に分割起点となる改質層を形成する加工装置である。なお、改質層とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。改質層の機械的な強度は、周囲の機械的な強度よりも低い。

レーザー加工装置１０は、図３に示すように、板状物１を保持面２１で保持するチャックテーブル２０と、レーザービーム照射ユニット３０と、チャックテーブル２０を保持面２１と平行な方向であるＸ方向に加工送りさせるＸ軸移動ユニット４０と、チャックテーブル２０を保持面２１と平行でかつＸ方向と直交する方向であるＹ方向に割り出し送りさせるＹ軸移動ユニット５０と、アライメントカメラ６０と、制御ユニット１００とを備える。

チャックテーブル２０は、図示しない保護部材を介して板状物１の表面４側を保持面２１で保持する。チャックテーブル２０は、円盤形状であり、板状物１を保持する保持面２１がポーラスセラミック等から形成されている。チャックテーブル２０は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、保持面２１に載置された板状物１を吸引、保持する。実施形態１では、保持面２１は、水平方向と平行な平面である。実施形態１において、チャックテーブル２０の外径は、板状物１の外径よりも大きい。

また、チャックテーブル２０は、回転ユニット２２により鉛直方向と平行なＺ方向と平行な中心軸線回りに回転される。回転ユニット２２及びチャックテーブル２０は、Ｘ軸移動ユニット４０によりＸ方向に移動される移動基台２３上に設置されている。移動基台２３は、回転ユニット２２及びチャックテーブル２０とともに、Ｙ軸移動ユニット５０によりＹ方向に移動される。

Ｘ軸移動ユニット４０、及びＹ軸移動ユニット５０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ４１，５１、ボールねじ４１，５１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ４２，５２及びチャックテーブル２０及び回転ユニット２２をＸ方向、又はＹ方向に移動自在に支持する周知のガイドレール４３，５３を備える。

また、レーザー加工装置１０は、チャックテーブル２０のＸ方向の位置を検出するため図示しないＸ方向位置検出ユニットと、チャックテーブル２０のＹ方向の位置を検出するための図示しないＹ方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ方向位置検出ユニット及びＹ方向位置検出ユニットは、Ｘ方向、又はＹ方向と平行に設置されたリニアスケールと、Ｘ方向、又はＹ方向にチャックテーブル２０とともに移動するリニアスケールを読み取る図示しない読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｘ方向位置検出ユニット、及びＹ方向位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット１００に出力する。

レーザービーム照射ユニット３０は、板状物１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービーム３１をチャックテーブル２０に保持した板状物１に照射するユニットである。また、レーザービーム照射ユニット３０は、板状物１に対して透過性を有する波長のレーザービーム３１を、集光点３５（図７に示す）を裏面８から所定の深さとなる板状物１の内部に設定して板状物１に照射し、板状物１の内部に分割予定ライン３に沿った改質層を形成するユニットでもある。

レーザービーム照射ユニット３０は、レーザー加工装置１０の装置本体１１から立設した壁部１２に連なった支持柱１３の先端に取り付けられている。レーザービーム照射ユニット３０は、図３に示すように、集光器３２と、レーザービーム発振器３３と、図示しない集光点位置調整ユニットとを備える。集光器３２は、チャックテーブル２０の保持面２１に対向して配置され、レーザービーム３１をチャックテーブル２０に保持された板状物１の内部に集光する。

レーザービーム発振器３３は、パルス状のレーザービーム３１を発振し、発振したレーザービーム３１をミラー３４を介して、集光器３２に照射する。ミラー３４は、レーザービーム発振器３３と集光器３２との間におけるレーザービーム３１の光路上に配置されている。ミラー３４は、レーザービーム３１を集光器３２に向けて反射する。レーザービーム発振器３３が発振するレーザービーム３１は、例えば、ＹＡＧレーザービームまたはＹＶＯレーザービームである。実施形態１において、板状物１の基板２がシリコンで構成される場合、レーザービーム３１の波長は、例えば、１０６４ｎｍであるが、これに限定されない。

集光点位置調整ユニットは、レーザービーム３１の集光点３５（図７に示す）の位置をＺ方向に変位させるものである。集光点位置調整ユニットは、集光器３２を保持するレンズホルダ、レンズホルダをＺ方向に移動させるための周知のボールねじやパルスモータ、ピエゾモータにより構成される。

アライメントカメラ６０は、チャックテーブル２０に保持された板状物１を撮像するものであり、レーザービーム照射ユニット３０とＸ方向に並列する位置に配設されている。実施形態１では、アライメントカメラ６０は、支持柱１３の先端に取り付けられて、レーザービーム照射ユニット３０とＸ方向に並ぶ位置に配置されている。アライメントカメラ６０は、チャックテーブル２０に保持された板状物１を撮像する赤外線カメラにより構成される。

制御ユニット１００は、レーザー加工装置１０の上述した構成要素をそれぞれ制御して、板状物１に対する加工動作をレーザー加工装置１０に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置１０の上述した構成要素に出力する。

制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと、報知ユニット１１０とが接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニット１１０は、音と光とのうちの少なくとも一方を発して、オペレータに報知する。

また、レーザー加工装置１０は、レーザービーム照射ユニット３０から照射され、チャックテーブル２０に表面４側が保持された板状物１の表面４側で反射されたレーザービーム３１の反射光７２（図７に示す）を撮像する撮像ユニット７０を備えている。撮像ユニット７０は、レーザービーム照射ユニット３０がチャックテーブル２０に保持された板状物１に板状物１の加工閾値を超えない出力のレーザービーム３１を照射した際に、レーザービーム３１が板状物１の表面４側で反射された反射光７２を撮像するものである。反射光７２は、レーザービーム３１が板状物１の裏面８から入射し板状物１の内部を透過し表面４で反射された光であるために、板状物１に含まれる不純物のドープ量に応じて、強度が変化するものである。ドープ量とは、板状物に含まれる不純物の量を示している。加工閾値を超えない出力は、板状物１の内部に改質層が形成されない程度のレーザービーム３１の出力である。

反射光７２の強度は、板状物１に含まれるドープ量が多くなる程、レーザービーム３１が不純物により板状物１を透過する間に吸収される量が増加して、弱くなり、ドープ量が少なくなる程、レーザービーム３１が不純物により板状物１を透過する間に吸収される量が減少して、強くなる。実施形態１において、撮像ユニット７０は、集光器３２とチャックテーブル２０との間におけるレーザービーム３１の光路上に配置されたハーフミラー７１により反射された反射光７２を撮像し、撮像した反射光７２の強度を制御ユニット１００に出力する。なお、ハーフミラー７１は、集光器３２を通してチャックテーブル２０に保持された板状物１に照射されるレーザービーム３１を透過し、かつ板状物１の表面４側で反射された反射光７２を反射するものである。

また、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００がドープ量判定部１０１と加工条件選定部１０２とを備える。ドープ量判定部１０１は、撮像ユニット７０から入力した反射光７２の強度に基づいて、板状物１に含まれる不純物のドープ量を判定するものである。ドープ量判定部１０１は、予め図４に示す対応グラフ３００を記憶している。

対応グラフ３００は、板状物に含まれる不純物のドープ量２０１−２，２０２−２と、ドープ量２０１−２，２０２−２に対応する反射光７２の強度２０１−１，２０２−１との関係を示すものである。実施形態１では、対応グラフ３００は、不純物のドープ量２０１−２，２０２−２が既知でかつ異なる様々な板状物１の表面４側を順にチャックテーブル２０に保持し、各板状物１に対して板状物１の加工閾値を超えない出力でレーザービーム照射ユニット３０からレーザービーム３１を照射しながら撮像ユニット７０でレーザービーム３１の各板状物１の表面４側から反射光７２を撮像して、得られる。即ち、対応グラフ３００は、後述する検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３および撮像ステップＳＴ４を様々な不純物のドープ量の板状物に対して実施して、予め作成される。また、実施形態１では、集光点３５を表面４に設定して、加工閾値を超えない出力でレーザービーム３１を照射して、対応グラフ３００を予め作成するのが望ましい。

ドープ量判定部１０１は、対応グラフ３００から撮像ユニット７０で検出した反射光７２の強度に対応したドープ量を読み出して、板状物１に含まれる不純物のドープ量を判定する。例えば、ドープ量判定部１０１は、反射光７２の強度２０１−１である場合、ドープ量２０１−２と判定し、反射光７２の強度２０２−１である場合、ドープ量２０２−２と判定する。

加工条件選定部１０２は、ドープ量判定部１０１が判定したドープ量２０１−２，２０２−２に対応する加工条件を選定するものである。加工条件選定部１０２は、例えば、図５に示す加工条件選定条件４００を記憶している。加工条件選定条件４００は、ドープ量２０１−２，２０２−２と加工条件とを１対１で対応付けたものである。なお、実施形態１では、加工条件は、改質層を形成する際のレーザービーム３１の繰り返し周波数、レーザービーム３１の平均出力、レーザービーム３１のパルス幅、集光点３５のスポット径、集光点３５の裏面８からの距離、レーザービーム照射ユニット３０と板状物１との相対速度のうち少なくとも一つである。加工条件選定条件４００は、不純物のドープ量２０１−２，２０２−２が既知でかつ異なる板状物１の表面４側を順にチャックテーブル２０に保持し、各板状物１に対して加工条件を変化させながらレーザービーム照射ユニット３０から改質層を形成するレーザービーム３１を照射して、適切に改質層が形成される加工条件が選択されて、得られる。

加工条件選定部１０２は、加工条件選定条件４００からドープ量判定部１０１が判定したドープ量に最も近いドープ量を読み出し、この最も近いドープ量に加工条件選定条件４００において対応付けられた加工条件を読み出して記憶する。制御ユニット１００は、板状物１に改質層を形成する際に、加工条件選定部１０２が読み出した加工条件で板状物１にレーザービーム３１を照射する。

前述したドープ量判定部１０１及び加工条件選定部１０２の機能は、記憶装置が対応グラフ３００及び加工条件選定条件４００等を記憶し、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

実施形態１に係る板状物の加工方法は、実施形態１に係るドープ量検出方法を含む。図６は、実施形態１に係る板状物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図７は、図６に示された板状物の加工方法の検出用レーザービーム照射ステップ及び撮像ステップを模式的に示す図である。

実施形態１に係る板状物の加工方法は、図３に示すレーザー加工装置１０により実施される、即ちレーザー加工装置１０の加工動作の一部である。実施形態１において、板状物１の加工方法は、板状物１の内部に分割予定ライン３に沿った改質層を形成する方法である。

オペレータが加工内容情報を制御ユニット１００に登録して、制御ユニット１００は、実施形態１に係る板状物の加工方法を実施する。実施形態１に係る板状物の加工方法は、図６に示すように、載置ステップＳＴ１と、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３と、撮像ステップＳＴ４と、ドープ量判定ステップＳＴ５と、加工条件選定ステップＳＴ８と、加工ステップＳＴ９とを備える。

載置ステップＳＴ１は、板状物１の表面４側をチャックテーブル２０に対面させて載置するステップである。実施形態１では、載置ステップＳＴ１では、板状物１の表面４側を保護部材を介してチャックテーブル２０の保持面２１に載置し、制御ユニット１００は、チャックテーブル２０の保持面２１に板状物１を吸引保持する。

制御ユニット１００は、板状物１に含まれる不純物のドープ量を検出するタイミングであるかを判定する（ステップＳＴ２）。制御ユニット１００は、板状物１に含まれる不純物のドープ量を検出するタイミングであると判定する（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）と、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３および撮像ステップＳＴ４に進む。実施形態１において、板状物１に含まれる不純物のドープ量を検出するタイミングは、板状物１の製造時のロッドが変化した直後であるが、本発明では、これに限定されることない。

検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３は、載置ステップＳＴ１の後、図７に示すように、板状物１に対して板状物１の加工閾値を超えない出力で、集光点３５を板状物１の表面４側に位置付けて、レーザービーム３１を照射するステップである。検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３では、制御ユニット１００は、アライメントカメラ６０によりチャックテーブル２０に保持された板状物１を撮像させて、レーザービーム照射ユニット３０を板状物１の外周余剰領域７の裏面８に対向させた後、チャックテーブル２０の保持面２１に保持した板状物１の外周余剰領域７の表面４に集光点３５を設定し、板状物１の加工閾値を超えない出力でレーザービーム３１を板状物１の外周余剰領域７の裏面８に照射する。実施形態１では、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３では、レーザービーム３１を板状物１の外周余剰領域７の裏面８に照射したが、本発明は、デバイス５が形成されていない箇所であれば外周余剰領域７でなくても問題ないので、デバイス５が形成されていない箇所にレーザービーム３１を照射しても良い。

撮像ステップＳＴ４は、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３で照射されたレーザービーム３１が板状物１の表面４側で反射された反射光７２を撮像するステップである。撮像ステップＳＴ４では、撮像ユニット７０が反射光７２を撮像し、反射光７２の強度を制御ユニット１００に出力して、ドープ量判定ステップＳＴ５に進む。

ドープ量判定ステップＳＴ５は、撮像ステップＳＴ４で撮像されたレーザービーム３１の反射光７２の強度に基づいて板状物１に含まれる不純物のドープ量を判定するステップである。ドープ量判定ステップＳＴ５では、ドープ量判定部１０１が、撮像ユニット７０が検出した反射光７２の強度と図４に示す対応グラフ３００とに基づいて、板状物１に含まれる不純物のドープ量を判定し、判定したドープ量を一旦記憶する。

制御ユニット１００は、ドープ量判定ステップＳＴ５においてドープ量を判定した後、判定されたドープ量が加工可能な範囲内であるかを判定する加工可否判定ステップＳＴ４を実施する。なお、実施形態１では、加工可能な範囲とは、図５に示された加工条件選定条件４００で定められたドープ量のうち最大のドープ量と最小のドープ量との間の範囲を示し、レーザービーム３１で板状物１の内部に改質層を形成することが可能なドープ量の範囲を示している。制御ユニット１００は、判定されたドープ量が加工可能な範囲内ではない、即ち、加工条件選定条件４００で定められたドープ量のうち最大のドープ量と最小のドープ量との間の範囲内ではないと判定する（加工可否判定ステップＳＴ６：Ｎｏ）と、実施形態１では、報知ユニット１１０に報知させ（ステップＳＴ７）て、板状物１の加工を中止して、板状物の加工を終了する。

制御ユニット１００は、判定されたドープ量が加工可能な範囲内である、即ち、加工条件選定条件４００で定められたドープ量のうち最大のドープ量と最小のドープ量との間の範囲内であると判定する（加工可否判定ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）と、加工条件選定ステップＳＴ８に進む。加工条件選定ステップＳＴ８は、ドープ量判定ステップＳＴ５で判定された板状物１に含まれる不純物のドープ量に対応する加工条件を選定するステップである。加工条件選定ステップＳＴ８では、加工条件選定部１０２が一旦に記憶したドープ量を読み出して、読み出したドープ量と図５に示す加工条件選定条件４００とに基づいて、加工条件を選定し、選定した加工条件を記憶装置に記憶して、加工ステップＳＴ９に進む。

加工ステップＳＴ９は、加工条件選定ステップＳＴ８で選定された加工条件で板状物１にレーザービーム３１を照射し加工を遂行するステップである。加工ステップＳＴ９では、制御ユニット１００が記憶装置に記憶した加工条件を読み出し、アライメントカメラ６０にチャックテーブル２０に保持された板状物１を撮像させて、チャックテーブル２０に保持された板状物１の分割予定ライン３と、レーザービーム照射ユニット３０との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。

そして、制御ユニット１００は、読み出した加工条件及び加工内容情報に基づいて、Ｘ軸移動ユニット４０とＹ軸移動ユニット５０と回転ユニット２２により、レーザービーム照射ユニット３０と板状物１とを分割予定ライン３に沿って相対的に移動させて、レーザービーム照射ユニット３０からレーザービーム３１を照射して板状物１の内部に分割予定ライン３に沿った改質層を形成する。加工ステップＳＴ９では、全ての分割予定ライン３に沿って改質層を形成すると、レーザービーム３１の照射を停止して、板状物の加工を終了する。

また、実施形態１に係る板状物の加工方法は、制御ユニット１００は、板状物１に含まれる不純物のドープ量を検出するタイミングではないと判定する（ステップＳＴ２：Ｎｏ）と、既存条件加工ステップＳＴ１０に進む。既存条件加工ステップＳＴ１０は、記憶装置に記憶された加工条件で板状物１にレーザービーム３１を照射し加工を遂行するステップである。この記憶装置に記憶された加工条件は、既存条件加工ステップＳＴ１０を実施する前に、撮像ステップＳＴ４、ドープ量判定ステップＳＴ５、及び加工条件選定ステップＳＴ８等を実施して、記憶装置に記憶された加工条件である。

既存条件加工ステップＳＴ１０では、制御ユニット１００が記憶装置に記憶した加工条件を読み出し、アライメントカメラ６０にチャックテーブル２０に保持された板状物１を撮像させて、アライメントを遂行する。そして、制御ユニット１００は、読み出した加工条件及び加工内容情報に基づいて、加工ステップＳＴ９と同様に、レーザービーム照射ユニット３０からレーザービーム３１を照射して改質層を形成する。既存条件加工ステップＳＴ１０では、全ての分割予定ライン３に沿って改質層を形成すると、レーザービーム３１の照射を停止して、板状物１の吸引保持を解除し、板状物の加工を終了する。このように、実施形態１に係る板状物の加工方法は、各板状物１に改質層を形成する度に実施される。また、図６に示された板状物の加工方法の撮像ステップＳＴ４とドープ量判定ステップＳＴ５は、実施形態１に係るドープ量検出方法を構成する。

実施形態１に係る板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３において板状物１の加工閾値を超えない出力でレーザービーム３１を照射し、撮像ステップＳＴ４において、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３で照射されたレーザービーム３１の反射光７２を撮像する。板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、反射光７２の強度からレーザービーム３１が板状物１にどれだけ吸収されるか、即ち板状物１にどれだけ不純物が含まれているかを判定することができる。このために、板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、ドープ量判定ステップＳＴ５において、反射光７２の強度に基づいてドープ量を判定することができる。よって、実施形態１に係る板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、板状物１に改質層を形成することなく、即ち板状物１を加工することなく、板状物１のドープ量を把握することができる。その結果、実施形態１に係る板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、板状物１にダメージを与えることなく、板状物１の加工性を判断できるという効果を奏する。

また、実施形態１に係る板状物の加工方法及びドープ量検出方法では、予め反射光７２の強度とドープ量の対応グラフ３００を作成しておく。この対応グラフ３００に基づいて、反射光７２の強度からドープ量を判定する。このために、実施形態１に係る板状物の加工方法及びドープ量検出方法は、板状物１のドープ量を把握することができる。

また、実施形態１に係る板状物の加工方法は、ドープ量判定ステップＳＴ５で判定されたドープ量に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップＳＴ８を備えているので、板状物１の不純物のドープ量に対して適切な加工条件で板状物を加工することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るドープ量検出方法を図面に基づいて説明する。図８は、実施形態２に係るドープ量検出方法の流れを示すフローチャートである。図８は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係るドープ量検出方法は、実施形態１と同様にレーザー加工装置１０により実施され、図８に示すように、載置ステップＳＴ１と、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３と撮像ステップＳＴ４とドープ量判定ステップＳＴ５とを備える。このように、実施形態２に係るドープ量検出方法では、載置ステップＳＴ１において、チャックテーブル２０に板状物１の表面４側が載置され、板状物１を吸引保持した後、実施形態１と同様に、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３と、撮像ステップＳＴ４とに進み、撮像ステップＳＴ４後にドープ量検出ステップＳＴ５を実施する。

実施形態２に係るドープ量検出方法では、ドープ量検出ステップＳＴ５において、ドープ量判定部１０１が、撮像ユニット７０で検出した反射光７２の強度と図４に示す対応グラフ３００とに基づいて、板状物１に含まれる不純物のドープ量を判定する。実施形態２に係るドープ量検出方法では、判定したドープ量を一旦記憶すると、板状物１の吸引保持を解除して、ドープ量の検出を終了する。

実施形態２に係るドープ量検出方法は、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３において板状物１の加工閾値を超えない出力でレーザービーム３１を照射し、撮像ステップＳＴ４において、検出用レーザービーム照射ステップＳＴ３で照射されたレーザービーム３１の反射光７２を撮像し、ドープ量判定ステップＳＴ５において反射光７２の強度に基づいてドープ量を判定する。このために、実施形態２に係るドープ量検出方法は、実施形態１と同様に、板状物１に改質層を形成することなく、即ち板状物１を加工することなく、板状物１のドープ量を把握することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 板状物
４ 表面（第一の面）
８ 裏面（第二の面）
２０ チャックテーブル
３１ レーザービーム
３５ 集光点
７２ 反射光
２０１−１，２０２−１ 強度
２０１−２，２０２−２ ドープ量
３００ 対応グラフ
ＳＴ１ 載置ステップ
ＳＴ３ 検出用レーザービーム照射ステップ
ＳＴ４ 撮像ステップ
ＳＴ５ ドープ量判定ステップ
ＳＴ８ 加工条件選定ステップ
ＳＴ９ 加工ステップ

Claims (4)

1. 第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面とを有する板状物に含まれる不純物のドープ量を検出するドープ量検出方法であって、
   該板状物の第一の面側をチャックテーブルに対面させて載置する載置ステップと、
   該載置ステップの後、該板状物に対して該板状物の加工閾値を超えない出力で集光点を該板状物の第一の面側に位置付けてレーザービームを照射する検出用レーザービーム照射ステップと、
   該検出用レーザービーム照射ステップで照射された該レーザービームが該板状物の第一の面側で反射された反射光を撮像する撮像ステップと、
   該撮像ステップで撮像された該レーザービームの反射光の強度に基づいて板状物に含まれる不純物のドープ量を判定するドープ量判定ステップと、
   を含むことを特徴とするドープ量検出方法。
2. 該検出用レーザービーム照射ステップおよび該撮像ステップを様々な不純物ドープ量の板状物に対して実施し、
   該板状物に含まれる不純物のドープ量と、該ドープ量に対応する該レーザービームの反射光の強度と、の対応グラフを予め作成しておくことを特徴とする、請求項１に記載のドープ量検出方法。
3. 第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面とを有する板状物を加工する板状物の加工方法であって、
   該板状物の第一の面側をチャックテーブルに対面させて載置する載置ステップと、
   該載置ステップの後、該板状物に対して該板状物の加工閾値を超えない出力で集光点を該板状物の第一の面側に位置付けてレーザービームを照射する検出用レーザービーム照射ステップと、
   該検出用レーザービーム照射ステップで照射された該レーザービームが該板状物の第一の面側で反射された反射光を撮像する撮像ステップと、
   該撮像ステップで撮像された反射光の強度に基づいて板状物に含まれる不純物のドープ量を判定するドープ量判定ステップと、
   該ドープ量判定ステップで判定されたドープ量に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップと、
   該加工条件選定ステップで選定された加工条件で該板状物に対してレーザービームを照射し加工を遂行する加工ステップと、
   を含むことを特徴とする板状物の加工方法。
4. 該検出用レーザービーム照射ステップおよび該撮像ステップを様々な不純物ドープ量の板状物に対して実施し、
   該板状物に含まれる不純物のドープ量と、該ドープ量に対応する該レーザービームの反射光の強度と、の対応グラフを予め作成しておくことを特徴とする、請求項３に記載の板状物の加工方法。

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