JP2020094902A - 被加工物の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を落とすことなく、内部加工プロセスにおいて被加工物の表面でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査することを可能にする被加工物の検査方法を提供すること。【解決手段】被加工物の検査方法は、加工前測定ステップＳＴ１と、改質層形成ステップＳＴ２と、加工後測定ステップＳＴ３と、判断ステップＳＴ４と、を備える。判断ステップＳＴ４は、加工前測定ステップＳＴ１と加工後測定ステップＳＴ３でそれぞれ、加工用レーザー光線を照射して被加工物内部に改質層を形成する改質層形成ステップＳＴ２の前後に被加工物の分割予定ラインに検査用レーザー光線を照射して測定した反射光量の差が事前に設定したしきい値を上回る場合は改質層が被加工物内部に正常に形成されなかったと判断するステップである。【選択図】図３

Description

本発明は、内部加工された被加工物の加工結果を確認する被加工物の検査方法に関する。

被加工物にレーザー光線を照射することで、被加工物の上面高さ位置を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−０７０９２０号公報

被加工物の内部に改質層を形成する内部加工プロセスにおいて、被加工物上に異物が付着、または前工程で被加工物表面に一部付着物がのってしまっているなどの場合、被加工物表面でアブレーションを起こしてしまう場合がある。また、一般的には、被加工物の表面に形成された複数の分割予定ラインによって格子状に区画されてデバイスが形成されたデバイス領域の検査は行っているが、分割予定ラインがアブレーションを起こしているか否かの検査は行っていなかった。しかし、前工程へのフィードバックや原因究明、またデバイス設計の参考にするため、被加工物のどの位置でアブレーションが発生しているかを特定したいという要望が出てきている。

しかしながら、カーフチェック機能を利用してアブレーションの検査を試みる場合、被加工物の画像取得に時間がかかるため、生産性が落ちてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生産性を落とすことなく、内部加工プロセスにおいて被加工物の表面でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査することを可能にする被加工物の検査方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る被加工物の検査方法は、チャックテーブルに保持された被加工物の分割予定ラインに検査用レーザー光線を照射し反射光量を測定する加工前測定ステップと、該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザー光線を該被加工物の内部に集光点を合わせた状態で該分割予定ラインに沿って照射し該被加工物内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップの実施後に、該検査用レーザー光線を該分割予定ラインに照射し反射光量を測定する加工後測定ステップと、該加工前測定ステップと該加工後測定ステップとにおける該反射光量の差が事前に設定したしきい値を上回る場合は該改質層が該被加工物内部に正常に形成されなかったと判断する判断ステップと、を備えるものである。

本発明に係る被加工物の検査方法は、内部加工プロセスの前後で、検査用レーザー光線を用いて被加工物からの反射光量を測定して比較し、反射光量の差がしきい値を上回った場合、アブレーションが発生していると判断するため、被加工物を撮像する方法と比較して生産性を落とすことなく素早く、内部加工プロセスにおいて被加工物の表面でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る被加工物の検査方法を実施する被加工物の検査装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１の被加工物の検査装置のレーザー照射ユニットの構成例を示す概略構成図である。 図３は、実施形態に係る被加工物の検査方法のフローチャートである。 図４は、図３の加工前測定ステップを説明する部分側断面図である。 図５は、図３の改質層形成ステップを説明する部分側断面図である。 図６は、図３の加工後測定ステップを説明する部分側断面図である。 図７は、被加工物の表面が鏡面である場合の検査用レーザー光線の反射の状態を説明する説明図である。 図８は、被加工物の表面が粗面である場合の検査用レーザー光線の反射の状態を説明する説明図である。 図９は、加工前測定ステップ及び加工後測定ステップで測定される反射光量の測定結果の第１例を示すグラフである。 図１０は、図９の反射光量を二値化処理した処理結果を示すグラフである。 図１１は、加工前測定ステップ及び加工後測定ステップで測定される反射光量の測定結果の第２例を示すグラフである。 図１２は、図１１の反射光量を二値化処理した処理結果を示すグラフである。

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〕
図１は、実施形態に係る被加工物の検査方法を実施する被加工物の検査装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１の被加工物の検査装置のレーザー照射ユニットの構成例を示す概略構成図である。なお、以下の説明に用いられるＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに垂直であるものとする。

まず、実施形態に係る被加工物の検査方法の検査対象である被加工物１００について説明する。被加工物１００は、図１に示すように、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板１０１とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物１００は、基板１０１の表面１０２に形成された複数の分割予定ライン１０３によって格子状に区画された領域にデバイス１０４が形成されている。

被加工物１００は、表面１０２の裏側の裏面１０５に基板１０１と径のほぼ同じ大きさの保護テープ１０９が貼着され、表面１０２側をＺ軸方向の上側に向けて、保護テープ１０９を介して裏面１０５側をチャックテーブル１０の保持面１１で保持される。チャックテーブル１０の保持面１１で保持された被加工物１００は、被加工物の検査装置１のレーザー照射ユニット２０によって、分割予定ライン１０３に沿って、表面１０２側に検査用レーザー光線２００（図２等参照）または加工用レーザー光線３００（図２等参照）が照射される。

なお、被加工物１００の基板１０１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる任意の形状の基板１０１を被加工物１００として用いることもできる。また、デバイス１０４の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。さらに、被加工物１００の基板１０１の表面１０２に、機能層としてのＬｏｗ−ｋ層ともいう低誘電率絶縁体被膜を積層し、低誘電率絶縁体被膜が回路を形成する導電体膜と積層されてデバイス１０４を形成する構成としてもよい。

次に、実施形態に係る被加工物の検査方法を実施する被加工物の検査装置１について説明する。被加工物の検査装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、レーザー照射ユニット２０と、撮像手段３０と、制御ユニット７０と、を含んで構成されている。

撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００の表面１０２を撮像するものである。撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して、Ｚ軸移動手段６０によりレーザー照射ユニット２０と一体にＺ軸方向に移動自在に設けられている。撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００の表面１０２の画像を制御ユニット７０に出力する。

被加工物の検査装置１は、さらに、チャックテーブル１０とレーザー照射ユニット２０とをＸ軸方向に相対移動させるＸ軸移動手段４０と、チャックテーブル１０とレーザー照射ユニット２０とをＹ軸方向に相対移動させるＹ軸移動手段５０と、チャックテーブル１０とレーザー照射ユニット２０とをＺ軸方向に相対移動させるＺ軸移動手段６０と、を含んで構成されている。

チャックテーブル１０は、図１及び図２に示すように、上面に平坦な保持面１１を構成する吸着部１２と、吸着部１２を上面中央部の窪み部に嵌め込んで固定するテーブル本体１３と、を備える。吸着部１２は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミックス等から構成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１１全体で、保護テープ１０９を介して被加工物１００を吸引保持する。

なお、チャックテーブル１０は、被加工物の検査装置１の装置本体２に設けられたテーブル移動基台３に着脱可能である。また、テーブル移動基台３は、Ｘ軸移動手段４０によりＸ軸方向に移動自在に設けられかつＹ軸移動手段５０によりＹ軸方向に移動自在に設けられているとともに図示しない基台駆動源によりＺ軸方向と平行な中心軸線回りに回転自在に設けられている。

本実施形態では、チャックテーブル１０として多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミックス等から構成された吸着部１２とテーブル本体１３とを備える形態を例示したがこれに限るものではなく、例えば、吸引源の負圧をチャックテーブル１０の保持面１１に作用させる吸引溝を形成した構成としてもよい。

レーザー照射ユニット２０は、図２に示すように、被加工物１００を検査するために使用する検査用レーザー光線２００と、被加工物１００の内部をレーザー加工する内部加工プロセスに使用する加工用レーザー光線３００とのうちいずれか一方のレーザー光線を、被加工物１００の表面１０２に照射するものである。レーザー照射ユニット２０は、図１に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して、Ｚ軸移動手段６０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

レーザー照射ユニット２０は、図２に示すように、検査用レーザー光源２１と、加工用レーザー光源２２と、ダイクロイックミラー２３と、ビームスプリッタ２４と、受光素子２５と、Ａ／Ｄ変換器（Analog-Digital Converter）２６と、を含んで構成されている。

検査用レーザー光源２１は、被加工物１００に対して反射性を有する波長の検査用レーザー光線２００を光路２７に向けて発振する。加工用レーザー光源２２は、パルスレーザー光源であり、被加工物１００に対して透過性を有し、検査用レーザー光線２００とは異なる波長のパルス状の加工用レーザー光線３００を光路２８に向けて発振する。

ダイクロイックミラー２３は、レーザー光線の波長に応じてレーザー光線を透過させたり反射したりする光学部材である。ダイクロイックミラー２３は、検査用レーザー光線２００の光路２７と加工用レーザー光線３００の光路２８との交点付近に設けられており、検査用レーザー光線２００を反射し、加工用レーザー光線３００を透過する。

ビームスプリッタ２４は、レーザー光線の進行方向に応じてレーザー光線を透過させたり反射したりする光学部材である。ビームスプリッタ２４は、検査用レーザー光線２００の光路２７上における検査用レーザー光源２１とダイクロイックミラー２３との間に設けられており、検査用レーザー光源２１が発振した検査用レーザー光線２００を透過させる。また、ビームスプリッタ２４は、検査用レーザー光線２００が被加工物１００の表面１０２で反射して、ダイクロイックミラー２３から検査用レーザー光源２１に向けて光路２９を進行する反射光２５０を反射する。

受光素子２５は、反射光２５０の光路２９上におけるビームスプリッタ２４よりも下流側、すなわちビームスプリッタ２４による反射光２５０の反射方向の位置に設けられており、反射光２５０を検出する。

Ａ／Ｄ変換器２６は、受光素子２５と電気的に接続して設けられており、受光素子２５が検出した反射光２５０のアナログ情報をデジタル情報に変換して、反射光２５０の光量である反射光量の情報を取得する。

被加工物の検査装置１は、図１に示すように、被加工物１００の検査条件やレーザー加工条件等に合わせて、被加工物の検査装置１を構成する構成要素である各部をそれぞれ制御する制御ユニット７０を備える。制御ユニット７０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、入出力インタフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。

制御ユニット７０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をＲＡＭ上で実行して、被加工物の検査装置１を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介して被加工物の検査装置１の各構成要素に出力する。また、制御ユニット７０は、被加工物１００の検査やレーザー加工の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、オペレータが被加工物の検査装置１の動作指示及び検査内容やレーザー加工内容情報などを入力する際に用いる図示しない入力ユニットとが接続されている。

制御ユニット７０は、図２に示すように、検査用レーザー光源２１が発振する検査用レーザー光線２００の強度等のレーザー光線に関する各種パラメータを制御することで、被加工物１００の検査条件を制御する。また、制御ユニット７０は、加工用レーザー光源２２が発振する加工用レーザー光線３００の強度等のレーザー光線に関する各種パラメータを制御することで、被加工物１００のレーザー加工条件を制御する。

また、制御ユニット７０は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器２６から反射光２５０の反射光量の情報を取得する。制御ユニット７０は、取得した反射光２５０の反射光量の情報に基づいて、内部加工プロセスにおいて被加工物１００の表面１０２でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査する。

次に、実施形態に係る被加工物の検査方法を説明する。図３は、実施形態に係る被加工物の検査方法のフローチャートである。実施形態に係る被加工物の検査方法は、被加工物の検査装置１の動作の一例である。実施形態に係る被加工物の検査方法は、図３に示すように、加工前測定ステップＳＴ１と、改質層形成ステップＳＴ２と、加工後測定ステップＳＴ３と、判断ステップＳＴ４と、を備える。

図４は、図３の加工前測定ステップを説明する部分側断面図である。加工前測定ステップＳＴ１は、図４に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００の分割予定ライン１０３に検査用レーザー光線２００を照射し反射光量を測定するステップである。

加工前測定ステップＳＴ１では、まず、制御ユニット７０が、レーザー照射ユニット２０の検査用レーザー光源２１により、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００の分割予定ライン１０３に検査用レーザー光線２００を照射する。加工前測定ステップＳＴ１では、次に、制御ユニット７０が、検査用レーザー光線２００が被加工物１００の表面１０２で反射することによって発生した反射光２５０を受光素子２５が検出することにより、Ａ／Ｄ変換器２６を介して、改質層形成ステップＳＴ２による被加工物１００の内部加工プロセス前における反射光２５０の反射光量の情報を取得する。

加工前測定ステップＳＴ１では、制御ユニット７０が、Ｘ軸移動手段４０により、検査用レーザー光線２００の照射位置及び反射光２５０の反射光量の測定位置を、分割予定ライン１０３に沿ってＸ軸方向に移動させることにより、１本の分割予定ライン１０３の全体に渡って反射光２５０の反射光量の測定を実行する。

加工前測定ステップＳＴ１では、制御ユニット７０が、さらに、測定した反射光２５０の反射光量の情報に基づいて、次の改質層形成ステップＳＴ２で必要になる被加工物１００のうねり情報、すなわち被加工物１００の表面１０２のＺ軸方向の高さ情報を取得する。なお、本実施形態１では、加工前測定ステップＳＴ１において、全ての分割予定ライン１０３の表面高さを所定間隔毎に測定する。

被加工物の検査方法は、任意の分割予定ライン１０３の改質層形成ステップＳＴ２による被加工物１００の内部加工プロセス前における反射光２５０の反射光量の情報を取得すると、改質層形成ステップＳＴ２に進む。

図５は、図３の改質層形成ステップを説明する部分側断面図である。改質層形成ステップＳＴ２は、図５に示すように、被加工物１００に対して透過性を有する波長のパルス状の加工用レーザー光線３００を、被加工物１００の内部に集光点を合わせた状態で分割予定ライン１０３に沿って照射し、被加工物１００の内部に改質層３５０を形成するステップである。

改質層形成ステップＳＴ２では、制御ユニット７０が、加工前測定ステップＳＴ１で取得した被加工物１００の表面１０２のＺ軸方向の高さ情報に基づいて、Ｚ軸移動手段６０により、加工用レーザー光線３００の集光点を被加工物１００の所定深さに合わせた状態を維持しながら、Ｘ軸移動手段４０により、パルス状の加工用レーザー光線３００の照射位置を、分割予定ライン１０３に沿ってＸ軸方向に移動させることにより、分割予定ライン１０３の全体に渡って改質層３５０を形成する。被加工物の検査方法は、分割予定ライン１０３の全体に渡って、改質層３５０を形成すると、加工後測定ステップＳＴ３に進む。

図６は、図３の加工後測定ステップを説明する部分側断面図である。加工後測定ステップＳＴ３は、図６に示すように、改質層形成ステップＳＴ２の実施後に、検査用レーザー光線２００を分割予定ライン１０３に照射し反射光量を測定するステップである。

加工後測定ステップＳＴ３は、改質層形成ステップＳＴ２の前に実行されるか後に実行されるかという違いを除き、加工前測定ステップＳＴ１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。なお加工前測定ステップＳＴ１と加工後測定ステップＳＴ２と判断ステップＳＴ４とを行う分割予定ライン１０３の数や間隔は適宜調整可能である。また１本の分割予定ライン１０３上で何箇所反射光量を取得するかも適宜調整可能である。

判断ステップＳＴ４は、加工前測定ステップＳＴ１と加工後測定ステップＳＴ３とにおける反射光量の差が、事前に設定したしきい値７４（図９及び図１１参照）を上回る場合は、改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されなかったと判断するステップである。

ここで、判断ステップＳＴ４で求められる反射光量の差が、改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたか否かの判断基準となることについて、以下に説明する。改質層形成ステップＳＴ２に示される被加工物１００の内部に改質層３５０を形成する内部加工プロセスにおいて、被加工物１００の表面１０２でアブレーションを起こしてしまった場合、改質層形成ステップＳＴ２の前後で、被加工物１００の表面１０２の表面粗さ等の状態が変化する。具体的には、被加工物１００の表面１０２でアブレーションが発生すると、加工前よりも表面１０２が荒れて、表面粗さが加工前よりも大きくなる。

図７は、被加工物の表面が鏡面である場合の検査用レーザー光線の反射の状態を説明する説明図である。図８は、被加工物の表面が粗面である場合の検査用レーザー光線の反射の状態を説明する説明図である。

検査用レーザー光線２００は、図７に示すように、被加工物１００−１の表面１０２−１が鏡面である場合、鏡面となっている表面１０２−１に概ね全反射されて、多くの光量の反射光２５０−１が発生する。このため、制御ユニット７０は、被加工物１００−１の表面１０２−１が鏡面である場合、大きな反射光量を検出することができる。

一方、検査用レーザー光線２００は、図８に示すように、被加工物１００−２の表面１０２−２が粗面である場合、粗面となっている表面１０２−２によって散乱することによって多くの光量の散乱光２６０が発生してしまうため、被加工物１００−１の表面１０２−１が鏡面である場合と比較して、少ない光量の反射光２５０−２しか発生しない。このため、制御ユニット７０は、被加工物１００−２の表面１０２−２が粗面である場合、小さな反射光量しか検出することができない。

このように、被加工物１００の表面１０２の表面粗さ等の状態に応じて、検査用レーザー光線２００の照射に基づいて制御ユニット７０が検出できる反射光量が変化する。

以上により、判断ステップＳＴ４で求められる反射光量の差は、改質層形成ステップＳＴ２の前後においてそれぞれ測定される反射光量の差であり、改質層形成ステップＳＴ２の前後における被加工物１００の表面１０２の表面粗さ等の状態の変化量を表している。このため、判断ステップＳＴ４で求められる反射光量の差は、改質層形成ステップＳＴ２において被加工物１００の表面１０２でアブレーションを起こしてしまったか否かの判断基準となりうるので、改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたか否かの判断基準となりうる。

次に、判断ステップＳＴ４で改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたと判断する場合の事例である第１例と、判断ステップＳＴ４で改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されなかったと判断する場合の事例である第２例とについて、以下に説明する。

図９は、加工前測定ステップ及び加工後測定ステップで測定される反射光量の測定結果の第１例を示すグラフである。図１０は、図９の反射光量を二値化処理した処理結果を示すグラフである。なお、図９及び図１０は、いずれも、１本の分割予定ライン１０３の一部の反射光量に関する結果を示している。第１例における反射光量の測定結果のグラフ８０は、制御ユニット７０が取得して処理したものであり、図９に示すように、加工前測定ステップＳＴ１で測定される反射光量の測定結果８１と、加工後測定ステップＳＴ３で測定される反射光量の測定結果８２と、が示されている。図９に示すグラフ８０は、横軸が１本の分割予定ライン１０３のＸ軸方向の位置、すなわちＸ座標であり、縦軸が反射光量の検出信号の電圧［単位；Ｖ］である。また、図９に示すグラフ８０の例では、事前に設定したしきい値７４が５Ｖである。

図９においては加工前測定ステップＳＴ１における反射光量の測定結果８１も、加工後測定ステップＳＴ３における反射光量の測定結果８２も、概ね３０Ｖ前後でほぼ一定となっている。なお、測定結果８１と測定結果８２とは、実際にはほぼ重なっているが、図９に示すグラフ８０では、互いに別々に認識可能なように、便宜上縦軸方向にずらして示している。

判断ステップＳＴ４では、制御ユニット７０が、Ｘ座標ごとに、加工前測定ステップＳＴ１における反射光量の測定結果８１と加工後測定ステップＳＴ３における反射光量の測定結果８２との差を算出し、その差がしきい値７４より大きい場合には１として、しきい値７４以下である場合には０とする二値化処理を実行する。図１０に示す処理結果８５は、制御ユニット７０が、図９に示す第１例における反射光量の測定結果のグラフ８０に基づいて二値化処理を実行することで得られるものである。

図１０に示す処理結果８５は、分割予定ライン１０３はアブレーションが起きていない正常な状態にあることを示している。判断ステップＳＴ４では、制御ユニット７０が、図１０に示す処理結果８５が得られた場合、分割予定ライン１０３上において、反射光２５０の反射光量の差が事前に設定したしきい値７４以下に収まっていると判定するので、改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたと判断する。

図１１は、加工前測定ステップ及び加工後測定ステップで測定される反射光量の測定結果の第２例を示すグラフである。図１２は、図１１の反射光量を二値化処理した処理結果を示すグラフである。なお、図１１及び図１２は、図９及び図１０と同様に、いずれも、１本の分割予定ライン１０３の一部の反射光量に関する結果を示している。第２例における反射光量の測定結果のグラフ９０は、制御ユニット７０が取得して処理したものであり、図１１に示すように、加工前測定ステップＳＴ１で測定される反射光量の測定結果９１と、加工後測定ステップＳＴ３で測定される反射光量の測定結果９２と、が示されている。図１１に示すグラフ９０は、図９に示すグラフ８０と、横軸及び縦軸が同じである。また、図１１に示すグラフ９０の例では、図９に示すグラフ８０の例と同様に、事前に設定したしきい値７４が５Ｖである。

加工前測定ステップＳＴ１における反射光量の測定結果９１は、概ね３０Ｖ前後でほぼ一定となっている。加工後測定ステップＳＴ３における反射光量の測定結果９２は、加工前測定ステップＳＴ１における反射光量の測定結果９１と比較して、Ｘ座標が２０、３０付近において６〜１７Ｖ程度小さくなっており、その他の位置ではほぼ同じ値となっている。なお、測定結果９１と測定結果９２における当該その他の位置の部分とは、実際にはほぼ重なっているが、図１１に示すグラフ９０では、互いに別々に認識可能なように、便宜上縦軸方向にずらして示している。

判断ステップＳＴ４では、制御ユニット７０が、Ｘ座標ごとに、加工前測定ステップＳＴ１における反射光量の測定結果９１と加工後測定ステップＳＴ３における反射光量の測定結果９２との差を算出し、その差がしきい値７４より大きい場合には１として、しきい値７４以下である場合には０とする二値化処理を実行する。図１２に示す処理結果９５は、制御ユニット７０が、図１１に示す第２例における反射光量の測定結果のグラフ９０に基づいて二値化処理を実行することで得られるものである。

図１２に示す処理結果９５は、Ｘ座標が２０、３０付近において１となっており、その他の位置では０となっている。すなわち、図１２に示す処理結果９５は、Ｘ座標が２０、３０付近（領域９３）においてはアブレーションが起きたために反射光量が減少している事を示している。判断ステップＳＴ４では、制御ユニット７０が、図１２に示す処理結果９５が得られた場合、領域９３の座標を改質層３５０が正常に形成されなかったとして記憶する。

このように、被加工物の検査方法は、加工前測定ステップＳＴ１、改質層形成ステップＳＴ２及び加工後測定ステップＳＴ３を実行した１本の分割予定ライン１０３の全体に渡って、改質層形成ステップＳＴ２による被加工物１００の内部加工プロセス前後における反射光２５０の反射光量の情報を比較することにより、改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたか否かを判断すると、終了する。

本発明に係る被加工物の検査方法は、以上のような構成を有するので、内部加工プロセスである改質層形成ステップＳＴ２の前後で、検査用レーザー光線２００を用いて被加工物１００からの反射光２５０の光量を測定して比較し、反射光量の差がしきい値７４を上回った場合、アブレーションが発生していると判断する。このため、本発明に係る被加工物の検査方法は、被加工物１００のうねり情報、すなわち被加工物１００の表面１０２のＺ軸方向の高さ情報を取得するために実行していた反射光２５０の反射光量の測定をそのまま加工前測定ステップＳＴ１として生かして、被加工物１００の撮像を必要とせずに改質層３５０が被加工物１００の内部に正常に形成されたか否かを判断することができるという効果を奏する。これにより、本発明に係る被加工物の検査方法は、被加工物１００を撮像する方法と比較して生産性を落とすことなく素早く、内部加工プロセスにおいて被加工物１００の表面１０２でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査することができるという効果を奏する。

なお、前述した実施形態に係る被加工物の検査方法によれば、以下の被加工物の検査装置が得られる。
（付記１）
被加工物の検査装置であって、
該被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された該被加工物に、該被加工物を検査するために使用する検査用レーザー光線と、該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザー光線とのうちいずれか一方を照射するレーザー照射ユニットと、
各部を制御する制御ユニットと、
を備え、
該制御ユニットは、該レーザー照射ユニットにより該被加工物の内部に集光点を併せた状態で該被加工物の分割予定ラインに沿って該加工用レーザー光線を照射して該被加工物内部に改質層を形成する前後において、該レーザー照射ユニットにより該被加工物の該分割予定ラインに該検査用レーザー光線を照射して反射光量を測定し、該改質層を形成する前後における該反射光量の差が事前に設定したしきい値を上回る場合は該改質層が該被加工物内部に正常に形成されなかったと判断する、
ことを特徴とする被加工物の検査装置。

上記の被加工物の検査装置は、実施形態に係る被加工物の検査方法と同様に、改質層を形成する前後で、検査用レーザー光線を用いて被加工物からの反射光量を測定して比較し、反射光量の差がしきい値を上回った場合、アブレーションが発生していると判断する。このため、上記の被加工物の検査装置は、実施形態に係る被加工物の検査方法と同様に、被加工物のうねり情報、すなわち被加工物の表面のＺ軸方向の高さ情報を取得するために実行していた反射光量の測定をそのまま改質層を形成する前の反射光量の測定として生かして、被加工物の撮像を必要とせずに改質層が被加工物の内部に正常に形成されたか否かを判断することができるという効果を奏する。これにより、上記の被加工物の検査装置は、実施形態に係る被加工物の検査方法と同様に、被加工物を撮像する方法と比較して生産性を落とすことなく素早く、内部加工プロセスにおいて被加工物の表面でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査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。実施形態に係る被加工物の検査方法では、任意の分割予定ライン１０３を選択し、加工前測定ステップＳＴ１から判断ステップＳＴ４までを行ったが、本発明では、例えば、全ての分割予定ライン１０３に渡って、加工前測定ステップＳＴ１から判断ステップＳＴ４を実行して、反射光量の差がしきい値７４を上回った場合、アブレーションが発生していると判断してもよい。

なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。例えば、上記実施形態では、１回の反射光２５０の反射光量の情報の取得について、被加工物１００の表面１０２のＺ軸方向の高さ測定と、被加工物１００の表面１０２でアブレーションを起こしている箇所があるか否かを検査するために使用する改質層形成ステップＳＴ２前の情報の取得とを兼ねているが、本発明はこれに限定されることなく、高さ測定のための反射光量の情報の取得と、改質層形成ステップＳＴ２前の情報の取得のための反射光量の情報の取得と、を別個に実行してもよい。

１ 被加工物の検査装置
１０ チャックテーブル
２０ レーザー照射ユニット
２１ 検査用レーザー光源
２２ 加工用レーザー光源
７０ 制御ユニット
１００ 被加工物
１０３ 分割予定ライン
２００ 検査用レーザー光線
２５０ 反射光
３００ 加工用レーザー光線
３５０ 改質層
ＳＴ１ 加工前測定ステップ
ＳＴ２ 改質層形成ステップ
ＳＴ３ 加工後測定ステップ
ＳＴ４ 判断ステップ

Claims (1)

1. 被加工物の検査方法であって、
   チャックテーブルに保持された該被加工物の分割予定ラインに検査用レーザー光線を照射し反射光量を測定する加工前測定ステップと、
   該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザー光線を該被加工物の内部に集光点を合わせた状態で該分割予定ラインに沿って照射し該被加工物内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、
   該改質層形成ステップの実施後に、該検査用レーザー光線を該分割予定ラインに照射し反射光量を測定する加工後測定ステップと、
   該加工前測定ステップと該加工後測定ステップとにおける該反射光量の差が事前に設定したしきい値を上回る場合は該改質層が該被加工物内部に正常に形成されなかったと判断する判断ステップと、
   を備えることを特徴とする被加工物の検査方法。

Images