JP2020136468A - ワーク検査方法及び装置並びにワーク加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザー光の散乱等により発生する欠陥を精度よく検出することができ、かつ、レーザー加工がデバイスの品質に与える影響を正確に評価し、レーザー加工の加工条件を適切に設定することが可能なワーク検査方法及び装置並びにワーク加工方法を提供する。【解決手段】 ワーク検査方法は、ワークに対するレーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を、撮像装置を用いて撮像する工程と、レーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を解析して、レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出工程と、加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定工程とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明はワーク検査方法及び装置並びにワーク加工方法に係り、特にワークの内部にレーザー加工領域を有するワークを割断する技術に関する。

従来、シリコンウェハ等のワークの内部に集光点を合わせてレーザー光を加工ラインに沿って照射し、加工ラインに沿ってワーク内部に切断の起点となるレーザー加工領域を形成するレーザーダイシング装置が知られている。レーザー加工領域が形成されたワークは、その後、エキスパンドやブレーキングといった割断プロセスによって切断予定ラインで割断されて個々のチップに分断される。

特開２０１８−０６４０４９号公報

ワークの内部にレーザー加工領域を形成する場合、ワークの内部の構造物（例えば、欠陥（例えば、傷、空隙等）、不純物等のパーティクル、加工痕、レーザー加工に起因して生じるワーク内部の亀裂等）によりレーザー光の一部がスパッタ状に散乱されたり、レーザー光の入射面とは反対側の面側に漏れだすことがある。このような散乱光は、ワークの内部に欠陥（例えば、点状の欠陥。以下、スプラッシュダメージという。）が発生する要因となる（例えば、特許文献１参照）。スプラッシュダメージは、ワーク及びワークに形成されたデバイスを破損させる場合があり、デバイスの品質を低下させる要因となるため、その発生を抑制することが求められている。

ところで、ワークの欠陥の検査は、レーザーダイシング装置とは別の顕微鏡等の装置を用いて、オペレータが目視により行うことが一般的である。しかしながら、ワーク上には、デバイスのパターン等が形成されているため、目視の検査では、デバイスのパターン等が検査の妨げとなる。また、スプラッシュダメージは、レーザー光の入射位置（レーザー加工領域の近傍）から離れた位置に散乱される場合もある。このため、点状の微細な欠陥であるスプラッシュダメージを漏れなく検出することは困難であった。

また、レーザー加工領域が形成される前のワークにも、欠陥、不純物等が含まれている場合があり、顕微鏡等を用いた目視の検査では、レーザー加工の前から存在する欠陥、不純物等（以下、欠損部という。）と、レーザー加工によって発生したスプラッシュダメージを含む加工時欠陥とを区別して検出することは困難であった。

特許文献１には、レーザー加工時の漏れ光を検査するための検査用ウエーハが開示されているが、スプラッシュダメージをレーザー加工前の欠陥と区別して漏れなく検出するものではなかった。また、特許文献１は、集光点からのレーザー光線の漏れ光がデバイスに照射されることに起因する破損を防止するものであり、レーザー光の入射位置から離れた位置に散乱された散乱光に起因する欠陥を検出するものではなかった。このため、スプラッシュダメージがデバイスの品質に与える影響を正確に評価し、レーザー加工の加工条件を適切に設定することはできなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レーザー光の散乱等により発生する欠陥を精度よく検出することができ、かつ、レーザー加工がデバイスの品質に与える影響を正確に評価し、レーザー加工の加工条件を適切に設定することが可能なワーク検査方法及び装置並びにワーク加工方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るワーク検査方法は、ワークに対するレーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を、撮像装置を用いて撮像する工程と、レーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を解析して、レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出工程と、加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定工程とを備える。

本発明の第２の態様に係るワーク検査方法は、第１の態様の検出工程が、レーザー加工の前のワークの検査範囲の画像を解析して、ワークの検査範囲の欠損部を検出する工程と、レーザー加工の後のワークの検査範囲の画像から検出した欠陥を解析して、ワークの検査範囲から欠陥候補を検出する工程と、欠陥候補から、欠損部と、レーザー加工によりワーク内に形成されたレーザー加工領域及びレーザー加工領域の影を除外して、加工時欠陥を特定する工程とを備える。

本発明の第３の態様に係るワーク検査方法は、レーザー加工の前のワークに含まれる欠損部の情報を含むマップデータを取得する工程と、レーザー加工の後のワークの検査範囲の画像を解析して、ワークの検査範囲から欠陥候補を検出し、欠陥候補から、欠損部と、レーザー加工によりワーク内に形成されたレーザー加工領域及びレーザー加工領域の影を除外して、レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出工程と、加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定工程とを備える。

本発明の第４の態様に係るワーク検査方法は、第２又は第３の態様において、レーザー加工領域の位置に基づいて、レーザー加工を行う位置の補正量を算出する工程をさらに備える。

本発明の第５の態様に係るワーク検査方法は、第１から第４のいずれかの態様の設定工程において、加工時欠陥の評価値を算出し、加工時欠陥の評価値がエラーリミット値以上の場合に、加工条件を設定するようにしたものである。

本発明の第６の態様に係るワーク検査方法は、第５の態様の評価値を、加工時欠陥の個数、サイズ及びレーザー加工の加工ラインからの距離のうちの少なくとも１つとしたものである。

本発明の第７の態様に係るワーク加工方法は、第１から第６の態様のいずれかのワーク検査方法により設定された加工条件に基づいて、加工対象のワークのレーザー加工を行うようにしたものである。

本発明の第８の態様に係るワーク検査装置は、ワークに対するレーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を撮像する撮像装置と、レーザー加工の前後のワークの検査範囲の画像を解析して、レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出部と、加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定部とを備える。

本発明の第９の態様に係るワーク検査装置は、レーザー加工の前のワークに含まれる欠損部の情報を含むマップデータを取得するマップデータ取得部と、レーザー加工の後のワークの検査範囲の画像を解析して、ワークの検査範囲から欠陥候補を検出し、欠陥候補から、欠損部と、レーザー加工によりワーク内に形成されたレーザー加工領域及びレーザー加工領域の影を除外して、レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出部と、加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定部とを備える。

本発明によれば、レーザー光の散乱等により発生する欠陥を精度よく検出することが可能になる。さらに、本発明によれば、加工時欠陥の検出結果に応じて、レーザー加工がデバイスの品質に与える影響を正確に評価し、レーザー加工の加工条件を適切に設定することが可能になる。

図１は、レーザーダイシング装置の概観構成を示す図である。 図２は、テスト加工用ワークを示す図（平面図（上面図）及び断面図）である。 図３は、レーザーダイシングの加工条件の設定方法を示すフローチャートである。 図４は、加工時欠陥の検出工程を示すフローチャートである。 図５は、加工時欠陥の評価工程を示すフローチャートである。 図６は、加工条件の設定工程を示すフローチャートである。

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク検査方法及び装置並びにワーク加工方法の実施の形態について説明する。

本実施形態では、レーザーダイシング装置１を用いてテスト加工用ワークＣＷの加工を行う。そして、加工前後のテスト加工用ワークＣＷの検査範囲（例えば、加工用ワークＣＷの内部、表面（上面及び下面）等）の画像を用いて、レーザー加工の前から存在する欠損部と、レーザー加工によって発生したスプラッシュダメージを含む加工時欠陥とを区別して検出する。

次に、加工時欠陥の検出結果に基づいて加工条件を評価して、加工条件の変更が必要か否かを判定する。そして、加工条件の変更が必要と判定された場合に、加工条件の再設定を行う。これにより、ワークＷの加工条件を適切に設定することが可能になる。

（レーザーダイシング装置）
まず、レーザーダイシング装置１について、図１を参照して説明する。図１は、レーザーダイシング装置１の概観構成を示す図である。

同図に示すように、本実施の形態のレーザーダイシング装置１は、ワーク移動部１１、光学系ユニット（レーザーエンジン）４０、制御部５０等を含んでいる。光学系ユニット４０は、レーザー光学部２０及び観察光学部３０を含んでいる。

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力回路部等を含んでおり、レーザーダイシング装置１の各部の動作を制御する。

ワーク移動部１１は、加工対象のワークＷを吸着保持する吸着ステージ１３と、レーザーダイシング装置１の本体ベース１６に設けられ、吸着ステージ１３をＸＹＺθ方向に精密に移動させるＸＹＺθテーブル１２とを含んでいる。このワーク移動部１１によって、ワークＷが図のＸＹＺθ方向に精密に移動される。

ワークＷは、表面の一方の面に粘着材を有するバックグラインド（ＢＧ）テープＢが貼付され、裏面が上向きとなるように吸着ステージ１３に載置される。

なお、ワークＷは、一方の面に粘着材を有するダイシングシートが貼付され、このダイシングシートを介してフレームと一体化された状態で吸着ステージ１３に載置されるようにしてもよい。この場合には、表面が上向きとなるように吸着ステージ１３に載置される。以下の説明では、ワークＷの光学系ユニット４０側に露呈する面を上面、ＢＧテープＢが貼付される面を下面とする。なお、ワークＷは、吸着ステージ１３に直接吸着されるようにしてもよい。

レーザー光学部２０は、レーザー発振器２１、コリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ（集光レンズ）２４、レーザー光をワークＷに対して平行に微小移動させる駆動手段２５等を含んでいる。レーザー発振器２１の光源としては、例えば、半導体レーザー励起Ｎｄ：ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザーが用いられる。レーザー発振器２１から発振されたレーザー光は、コリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ２４等の光学系を経てワークＷの検査範囲に集光される。集光点のＺ方向位置は、コンデンスレンズ２４のＺ方向微動によって調整される。

観察光学部３０は、観察用光源３１、コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、コンデンスレンズ３４、撮像装置（カメラ。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ）３５、画像処理部３８、モニタ３６等を含んでいる。制御部５０及び観察光学部３０は、ワーク検査装置の一例である。

観察光学部３０では、観察用光源３１から出射された照明光がコリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、コンデンスレンズ２４等の光学系を経てワークＷを照射する。ワークＷからの反射光はコンデンスレンズ２４、ハーフミラー２３及び３３、コンデンスレンズ３４を経由して観察手段としてのカメラ３５に入射し、ワークＷの画像が撮像される。

この撮像データは画像処理部３８に入力され、ワークＷのアライメントに用いられる。また、この撮像データは、制御部５０を経てモニタ３６に写し出される。

観察光学部３０は、ワークＷの検査範囲の欠陥を撮像することが可能となっている。この場合、照明光として、可視光よりも波長が長いものを用いる。ワークＷがシリコンウェハの場合には、例えば、赤外光を用いる。ワークＷに照射された照明光は、ワークＷの検査範囲を透過してワークＷの下面で反射される。このワークＷの下面からの反射光はコンデンスレンズ２４、ハーフミラー２３及び３３、コンデンスレンズ３４を経由してカメラ３５に入射し、ワークＷの検査範囲の欠陥を含む画像が撮像される。

この撮像データは画像処理部３８に入力され、ワークＷの検査範囲の欠陥の検出に用いられる。また、ワークＷの検査範囲の画像は、欠陥の検出結果とともに、モニタ３６に写し出される。これにより、オペレータは、モニタ３６を見ながら、欠陥の検出結果の確認及び修正等を行うことが可能となっている。

本実施形態では、レーザー光を用いてレーザー加工領域を形成する加工前と加工後にワークＷの検査範囲の欠陥を含む画像を撮像する。これにより、レーザー加工の前から存在する欠損部と、レーザー加工によって発生したスプラッシュダメージを含む加工時欠陥とを区別して検出することが可能になる。

なお、本実施形態では、レーザー光学部２０及び観察光学部３０を用いてワークＷの画像を撮像するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ワークＷのアライメント用に設置された顕微鏡の光学系及びカメラを用いて、ワークＷの検査範囲の画像を撮像するようにしてもよい。

ワークＷにレーザー加工領域を形成する場合、レーザー発振器２１からレーザー光Ｌが出射され、レーザー光Ｌはコリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ２４等の光学系を経由してワークＷの検査範囲に照射される。照射されるレーザー光Ｌの集光点のＺ方向位置は、ＸＹＺθテーブル１２によるワークＷのＺ方向位置調整、及びコンデンスレンズ２４の位置制御によって、ワークＷの検査範囲の所定位置に正確に設定される。

この状態でＸＹＺθテーブル１２がダイシング方向であるＸ方向に加工送りされる。これにより、ワークＷの加工ラインに沿って、ワークＷの検査範囲にレーザー加工領域Ｒ１が１ライン形成される。そして、加工ラインに沿ってレーザー加工領域Ｒ１が１ライン形成されると、ＸＹＺθテーブル１２がＹ方向に１ピッチ割り出し送りされ、次の加工ラインにもレーザー加工領域Ｒ１が形成される。次に、すべてのＸ方向の加工ラインに沿ってレーザー加工領域Ｒ１が形成されると、ＸＹＺθテーブル１２がＺ軸回りに９０°回転され、回転後のＸ方向の加工ラインにも同様にしてレーザー加工領域Ｒ１が形成される。

ここで、レーザー加工領域Ｒ１とは、レーザー光の照射によってワークＷの内部の密度、屈折率、機械的強度等の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。レーザー加工領域Ｒ１は、例えば、クラック領域を含む。レーザー加工領域が形成されたワークＷは、不図示の研削装置に搬送され、ワークＷの裏面が研削されてレーザー加工領域Ｒ１が除去される。そして、ワークＷの裏面側にエキスパンドテープが貼付されて伸展されると、レーザー加工領域Ｒ１からワークＷの表面側に伸展したクラックによりワークＷが割断される。これにより、ワークＷが個別のチップに離間する。

（テスト加工用ワーク）
次に、テスト加工用ワークＣＷについて、図２を参照して説明する。図２（Ａ）はテスト加工用ワークの平面図（上面図）であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

図２（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るテスト加工用ワークＣＷは、ワーク層ＷＬと、ワーク層ＷＬの下面に形成された検出層ＤＬとを含んでいる。ワーク層ＷＬは、例えば、シリコン等により形成される。検出層ＤＬは、低融点金属（例えば、錫等）、低融点合金等をワーク層ＷＬに蒸着することにより形成される。なお、検出層ＤＬは、樹脂等の被膜により形成されていてもよい。

テスト加工用ワークＣＷは、レーザーダイシング装置１において、検出層ＤＬを下面にして吸着保持される。図２に示すテスト加工用ワークＣＷには、不純物（パーティクル）を含む欠損部Ｐ１が含まれている。なお、図２では、図面の簡略化のため、欠損部Ｐ１は１つのみ示されている。本実施形態では、カメラ３５を用いて加工前のテスト加工用ワークＣＷを撮像する。そして、制御部５０は、この画像を解析することにより、欠損部Ｐ１を検出する。

テスト加工用ワークＣＷに対してレーザー加工が行われると、ワーク層ＷＬの検査範囲に、加工ラインＬ１（図２（Ａ）参照）に沿って、レーザー加工領域Ｒ１（図２（Ｂ）参照）が形成される。

レーザー加工時には、ワーク層ＷＬの検査範囲でレーザー光の一部が散乱されたり、ワーク層ＷＬの下面側に漏れだす。この散乱光及び漏れ光がワーク層ＷＬの下面の検出層ＤＬに到達すると、検出層ＤＬが一部溶融される。これにより、テスト加工用ワークＣＷに照射光（例えば、赤外光）を照射したときのワーク層ＷＬと検出層ＤＬとの間の界面の反射率が変化する。制御部５０は、画像処理部３８を用いて、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像を解析し、この反射率の変化に基づいて欠陥を検出する。

図２に示す例では、散乱光により形成されたスプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３と、レーザー加工領域Ｒ１の下面側に漏れ出た漏れ光により形成されたダメージＢＤ（以下、直下ダメージという。）が示されている。スプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３は、ワーク層ＷＬの検査範囲の構造物によりレーザー光の一部がスパッタ状に散乱されることにより形成された点状の欠陥である。直下ダメージＢＤは、レーザー光の一部がレーザー加工領域Ｒ１の下面側に漏れることにより形成された欠陥であり、加工ラインＬ１に沿って形成される。

本実施形態では、カメラ３５を用いて、ワーク層ＷＬと検出層ＤＬとの間の界面をフォーカス面ＦＰ（合焦面）として、加工後のテスト加工用ワークＣＷを撮像する。図２に示すように、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像には、スプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３以外に、欠損部Ｐ１及び直下ダメージＢＤが含まれている。なお、図２の符号Ｒ２は、レーザー加工領域Ｒ１によりカメラ３５からの照射光の一部が遮光されて生じる影である。この影Ｒ２は、加工ラインＬ１に沿って撮像される。

本実施形態では、制御部５０は、画像処理部３８を用いて、加工前のテスト加工用ワークＣＷの画像を解析して欠損部Ｐ１を検出し、その位置及び形状に関する情報（例えば、座標等）を保存する。次に、制御部５０は、画像処理部３８を用いて、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像から、スプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３を含む加工時欠陥の候補（以下、欠陥候補という。）としてすべての欠陥を検出する。この欠陥候補には、スプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３以外に、欠損部Ｐ１、直下ダメージＢＤ及びレーザー加工領域Ｒ１の影Ｒ２が含まれ得る。そして、制御部５０は、あらかじめ検出した欠損部Ｐ１を欠陥候補から除外する。さらに、制御部５０は、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像から加工ラインＬ１に沿う直下ダメージＢＤ及び影Ｒ２を検出して、欠陥候補から除外する。これにより、スプラッシュダメージＳＤ１からＳＤ３が加工時欠陥として検出される。

欠損部Ｐ１については、あらかじめ検出した欠損部Ｐ１を含む領域をマスクして、欠陥候補の検出対象から除外するようにしてもよい。ここで、マスク領域は、欠損部Ｐ１の輪郭により画定される領域に、テスト加工用ワークＣＷの搬送誤差等の繰り返し精度をマージンとして付加した領域である。このようにマスク領域を定めることにより、マスク領域を最小にすることができるので、加工時欠陥の検出対象となる領域を最大化することができ、加工時欠陥の検出漏れを防止することができる。

さらに、テスト加工用ワークＣＷの検出層ＤＬにパターンを生成し、アライメント用のカメラ等を用いてこのパターンを検出することにより、テスト加工用ワークＣＷのアライメントを行うことで搬送誤差を補正することも可能である。この場合、テスト加工用ワークＣＷの搬送誤差をより小さくすることが可能であるため、マスク領域をさらに小さくすることができる。これにより、加工時欠陥の検出対象となる領域をより大きくすることができ、加工時欠陥の検出漏れをより確実に防止することができる。

なお、テスト加工用ワークＣＷは、検出層ＤＬが形成されたものに限定されるものではなく、例えば、ワーク層ＷＬの下面を鏡面加工等して反射率を高めたもの（例えば、ミラーワーク）を用いてもよい。下面が高反射率に加工されたテスト加工用ワークＣＷにおいても、レーザー光の散乱及び漏れにより、下面の反射率が変化（低下）するため、スプラッシュダメージ等を検出することが可能になる。

なお、本実施形態では、カメラ３５の撮像面側からテスト加工用ワークＣＷに照明光を照射してテスト加工用ワークＣＷを観察する同軸落斜照明系（明視野照明系）を用いたが、本発明はこれに限定されない。明視野照明系に代えて暗視野照明系を用いてテスト加工用ワークＣＷの観察を行うことも可能である。

暗視野照明系を用いる場合、例えば、テスト加工用ワークＣＷの周囲に配置されたリング照明から照射される光、又は円錐レンズを用いてリング状に変換された光（暗視野照明光）をテスト加工用ワークＣＷに照射する。そして、テスト加工用ワークＣＷからの散乱光を観察することにより、欠損部Ｐ１、直下ダメージＢＤ及びレーザー加工領域Ｒ１の検出を行う。

ここで、欠損部Ｐ１、直下ダメージＢＤ及びレーザー加工領域Ｒ１は、図２に示す明視野照明系を用いる場合にはテスト加工用ワークＣＷの画像において黒い画像領域として検出されるが、暗視野照明系を用いる場合には白い画像領域として検出される。したがって、暗視野照明系を用いる場合には、画像処理により白黒を反転させることにより、明視野照明系を用いる場合と同等の画像を得ることが可能になる。

暗視野照明系を用いる場合には、レーザー加工領域Ｒ１の影Ｒ２が生じない。このため、明視野照明系を用いる場合には、レーザー加工領域Ｒ１の影Ｒ２となる領域についても、暗視野照明系を用いれば加工時欠陥の検出を行うことが可能になるので、加工時欠陥の検出が可能な領域が拡大するという利点がある。

（加工条件の設定方法）
次に、本実施形態に係る加工条件の設定方法について、図３から図６を参照して説明する。図３は、レーザーダイシングの加工条件の設定方法を示すフローチャートである。

まず、テスト加工用ワークＣＷがレーザーダイシング装置１（加工部）に搬入され、吸着ステージ１３に吸着保持される（ステップＳ１０）。そして、観察光学部３０によりテスト加工用ワークＣＷに照明光が照射され、カメラ３５により加工前のテスト加工用ワークＣＷが撮像される（ステップＳ１２）。なお、テスト加工用ワークＣＷは、ＢＧテープＢを介して吸着ステージ１３に吸着保持されるようにしてもよいし、吸着ステージ１３に直接吸着されるようにしてもよい。

次に、レーザーダイシング装置１によりテスト加工用ワークＣＷが加工されて、テスト加工用ワークＣＷの検査範囲にレーザー加工領域Ｒ１が形成される（ステップＳ１４）。そして、観察光学部３０及びカメラ３５等により加工後のテスト加工用ワークＣＷが撮像される（ステップＳ１６）。

次に、制御部５０は、加工前後のテスト加工用ワークＣＷの画像を比較して、レーザー加工により形成されたスプラッシュダメージを含む加工時欠陥を検出する（ステップＳ１８）。ここで、制御部５０及び画像処理部３８は、本発明の検出部として機能する。そして、制御部５０は、加工時欠陥の検出結果に応じて検出した加工時欠陥の評価を行う（ステップＳ２０）。制御部５０は、加工時欠陥の評価結果に基づいて、加工条件を変更するか否かを判定する。

加工条件の再設定を行う場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、制御部５０は、加工条件の再設定を行う（ステップＳ２４）。一方、加工条件の再設定を行わない場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、制御部５０は、加工時欠陥の評価結果、及び加工前後のテスト加工用ワークＣＷの画像を含む加工時欠陥情報を保存する（ステップＳ２６）。ここで、制御部５０は、本発明の設定部として機能する。ステップＳ２６において保存した加工時欠陥情報は、品質記録として、オペレータが閲覧可能となる。

次に、加工時欠陥の検出工程について説明する。図４は、加工時欠陥の検出工程を示すフローチャートである。

まず、制御部５０は、加工前のテスト加工用ワークＣＷの画像から欠損部（Ｐ１）を検出する（ステップＳ１８０）。次に、制御部５０は、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像から欠陥候補（ＢＤ、Ｒ２及びＰ１並びにＳＤ１からＳＤ３）及び加工ラインＬ１を検出する（ステップＳ１８２）。そして、制御部５０は、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像から欠陥候補から、欠損部（Ｐ１）と、加工ラインＬ１に沿う直下ダメージＢＤ及びレーザー加工領域Ｒ１の影Ｒ２とを除外し、加工時欠陥ＳＤ１からＳＤ３を特定する（ステップＳ１８４）。

なお、本実施形態では、レーザー加工の前後のテスト加工用ワークＣＷの検査範囲の画像を比較して加工時欠陥を特定するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、テスト加工用ワークＣＷにおける欠損部の位置及びサイズの情報を含むマップデータを事前に取得して制御部５０（マップデータ取得部）に記憶しておくようにしてもよい。そして、加工後のテスト加工用ワークＣＷの画像からマップデータの欠損部を除外することにより、加工時欠陥を特定するようにしてもよい。この場合、レーザー加工前のテスト加工用ワークＣＷの撮像（ステップＳ１２）及び欠損部の検出（ステップＳ１８０）は省略される。

ここで、マップデータは、１枚のテスト加工用ワークＣＷ（例えば、シリコンウェハ）を上記と同様の方法で撮像して欠損部を検出することにより作成してもよい。そして、このマップデータは、例えば、マップデータの作成に用いたテスト加工用ワークＣＷと同じシリコンインゴットから切り出されたシリコンウェハの検査に共通に使用するようにしてもよい。

次に、加工時欠陥の評価工程について説明する。図５は、加工時欠陥の評価工程を示すフローチャートである。

まず、制御部５０は、加工時欠陥の評価値を算出する（ステップＳ２００）。加工時欠陥の評価値は、加工時欠陥の個数、サイズ及び加工ラインＬ１からの距離である。加工時欠陥の個数は、例えば、加工ラインＬ１によって囲まれた領域（チップ１つ分の領域）における単位面積当たりの加工時欠陥の個数を求めてもよい。また、加工時欠陥の評価値は、例えば、テスト加工用ワークＣＷにおける平均値で規格化した数値として算出してもよい。

次に、制御部５０は、加工時欠陥の評価値をエラーリミット値と比較する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２からＳ２０４では、各種の加工時欠陥の評価値の代表値（例えば、最大値、平均値、中央値等）と、エラーリミット値とを比較して、加工条件の再設定を行うか否かを判定する。

そして、加工時欠陥の評価値のいずれかがエラーリミット値以上の場合には（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、制御部５０は、加工条件の再設定を行う旨の指示を出力する（ステップＳ２０６）。一方、加工時欠陥の評価値のいずれかがエラーリミット値未満の場合には（ステップＳ２０４のＮｏ）、制御部５０は、加工条件の再設定を行わない旨の指示を出力する（ステップＳ２０８）。

次に、加工条件の設定工程について説明する。図６は、加工条件の設定工程を示すフローチャートである。

まず、制御部５０は、エラーリミット値以上の加工時欠陥の評価値の種類を特定する（ステップＳ２４０）。次に、制御部５０は、エラーリミット値以上の評価値の種類に応じて加工条件を変更する候補をモニタ３６に表示する（ステップＳ２４２）。

次に、制御部５０は、オペレータから加工条件の候補の選択の指示入力を受け付けて（ステップＳ２４４）、加工条件の再設定を行う（ステップＳ２４６）。なお、加工条件の再設定は、オペレータが任意に設定可能としてもよい。

ここで、加工条件は、例えば、レーザー光線の波長、スポット径、出力、繰り返し周波数、パルス幅、コンデンスレンズ２４の開口数（ＮＡ）、集光点の位置、偏光特性、加工送り速度等を含んでいる。レーザー光のスポット径及び集光点の位置は、例えば、コンデンスレンズ２４をＺ方向に移動させることにより調整可能である。また、コンデンスレンズ２４の開口数は、例えば、絞りにより調整可能である。また、偏光特性は、例えば、波長板を用いることにより調整可能である。上記に例示した加工条件を調整することにより、加工時欠陥の個数、サイズ及び加工ラインＬ１からの加工時欠陥の距離等の加工時欠陥の評価値がエラーリミット値未満になるように調整される。

そして、本実施形態に係るワーク加工方法では、上記の工程により再設定された加工条件に基づいて、加工対象のワークＷに対してレーザー加工が行われ、ワークＷの研削及び割断が行われる。これにより、ワークＷが個別のチップに分割される。

本実施形態によれば、レーザー光の散乱等により発生する加工時欠陥を精度よく検出することが可能になる。さらに、本実施形態によれば、加工時欠陥の検出結果に応じて、レーザー加工がデバイスの品質に与える影響を正確に評価し、レーザー加工の加工条件を適切に設定することが可能になる。

さらに、本実施形態では、制御部５０は、加工ラインＬ１（レーザー加工領域）に沿う直下ダメージＢＤ及びレーザー加工領域Ｒ１の影Ｒ２の位置の検出結果に基づいて、レーザー加工領域が目標位置に形成されているか否かを判定するようにしてもよい。そして、制御部５０は、レーザー加工領域が目標位置に形成されていないと判定した場合に、レーザー加工の位置の補正量を算出して、レーザー加工の条件を再設定するようにしてもよい。

１…レーザーダイシング装置、１１…ワーク移動部、１２…ＸＹＺθテーブル、１３…吸着ステージ、１６…本体ベース、２０…レーザー光学部、２１…レーザー発振器、２２…コリメートレンズ、２３…ハーフミラー、２４…コンデンスレンズ（集光レンズ）、２５…駆動手段、３０…観察光学部、３１…観察用光源、３２…コリメートレンズ、３３…ハーフミラー、３４…コンデンスレンズ、３５…カメラ、３６…モニタ、３８…画像処理部、４０…光学系ユニット（レーザーエンジン）、５０…制御部

Claims (9)

1. ワークに対するレーザー加工の前後の前記ワークの検査範囲の画像を、撮像装置を用いて撮像する工程と、
   前記レーザー加工の前後の前記ワークの検査範囲の画像を解析して、前記レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出工程と、
   前記加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定工程と、
   を備えるワーク検査方法。
2. 前記検出工程は、
   前記レーザー加工の前の前記ワークの検査範囲の画像を解析して、前記ワークの検査範囲の欠損部を検出する工程と、
   前記レーザー加工の後の前記ワークの検査範囲の画像から検出した欠陥を解析して、前記ワークの検査範囲から欠陥候補を検出する工程と、
   前記欠陥候補から、前記欠損部と、前記レーザー加工により前記ワーク内に形成されたレーザー加工領域及び該レーザー加工領域の影を除外して、前記加工時欠陥を特定する工程と、
   を備える請求項１記載のワーク検査方法。
3. レーザー加工の前のワークに含まれる欠損部の情報を含むマップデータを取得する工程と、
   前記レーザー加工の後のワークの検査範囲の画像を解析して、前記ワークの検査範囲から欠陥候補を検出し、前記欠陥候補から、前記欠損部と、前記レーザー加工により前記ワーク内に形成されたレーザー加工領域及び該レーザー加工領域の影を除外して、前記レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出工程と、
   前記加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定工程と、
   を備えるワーク検査方法。
4. 前記レーザー加工領域の位置に基づいて、前記レーザー加工を行う位置の補正量を算出する工程をさらに備える請求項２又は３記載のワーク検査方法。
5. 前記設定工程では、前記加工時欠陥の評価値を算出し、前記加工時欠陥の評価値がエラーリミット値以上の場合に、前記加工条件を設定する、
   請求項１から４のいずれか１項記載のワーク検査方法。
6. 前記評価値は、前記加工時欠陥の個数、サイズ及び前記レーザー加工の加工ラインからの距離のうちの少なくとも１つである、
   請求項５記載のワーク検査方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載のワーク検査方法により設定された加工条件に基づいて、加工対象のワークのレーザー加工を行う、ワーク加工方法。
8. ワークに対するレーザー加工の前後の前記ワークの検査範囲の画像を撮像する撮像装置と、
   前記レーザー加工の前後の前記ワークの検査範囲の画像を解析して、前記レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出部と、
   前記加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定部と、
   を備えるワーク検査装置。
9. レーザー加工の前のワークに含まれる欠損部の情報を含むマップデータを取得するマップデータ取得部と、
   前記レーザー加工の後のワークの検査範囲の画像を解析して、前記ワークの検査範囲から欠陥候補を検出し、前記欠陥候補から、前記欠損部と、前記レーザー加工により前記ワーク内に形成されたレーザー加工領域及び該レーザー加工領域の影を除外して、前記レーザー加工時の散乱光により形成された加工時欠陥を検出する検出部と、
   前記加工時欠陥の検出結果に応じて加工条件を設定する設定部と、
   を備えるワーク検査装置。

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