JP2022087921A - 亀裂検出装置及びその制御方法、並びにレーザ加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】装置数及び作業者の工数の増加防止と、裏面研削装置による裏面研削の加工品質のばらつき低減と、を両立可能な亀裂検出装置及びその制御方法、並びにレーザ加工システムを提供する。【解決手段】検出光を出射する光源と、光源から出射した検出光を被加工物に集光させる対物レンズと、対物レンズの光軸方向に沿って対物レンズの集光点の位置を変化させる第１集光点位置移動手段と、第１集光点位置移動手段によって集光点の位置が変化される間、被加工物からの検出光の第１の反射光を検出した検出結果に基づき、被加工物の表面及び裏面を示す界面位置を検出する界面位置検出手段と、界面位置の検出結果に基づき、被加工物の厚さを検出する厚さ検出手段と、厚さ検出手段による厚さ検出結果を、研削装置へ出力する外部出力手段と、を備える。【選択図】図１３

Description

本発明は、亀裂検出装置及びその制御方法、並びにレーザ加工システムに関する。

従来、被加工物であるシリコンウェーハ（以下、ウェーハと略す）等の内部に集光点を合わせてレーザ光を切断予定ラインに沿って照射し、切断予定ラインに沿ってウェーハの内部に切断の起点となるレーザ加工領域（「改質領域」又は「改質層」とも言う。）を形成するレーザ加工装置が知られている（特許文献１参照）。レーザ加工領域が形成されたウェーハは、その後、エキスパンド又は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に沿って割断されて個々のチップに分断される。このようなレーザ加工装置によれば、ウェーハの内部にレーザ加工領域が形成され、そのレーザ加工領域を起点として切断予定ラインに沿ってウェーハが割断されるので、ブレードを用いてウェーハを切削して割断する一般的なダイシング装置と比べ、発塵量が低く、ダイシング傷、チッピングあるいは材料表面でのクラック等が発生する可能性が低くなる等の利点がある。

レーザ加工装置によってウェーハにレーザ加工領域を形成した場合、そのレーザ加工領域から被加工物の厚さ方向に亀裂（クラック）が伸展する。割断プロセスにおいてチップへの分断を適正に行うためには、ウェーハを割断する際の起点となるレーザ加工領域を適正に形成し、ウェーハの内部に形成された亀裂の亀裂深さを正確に検出することが重要である。

特許文献１には、上記の亀裂深さを非破壊で検査可能で、且つレーザ加工装置と組み合わせて使用可能な亀裂検出装置が開示されている。

上記の亀裂検出装置によれば、光源部からの検出光をウェーハに照射してウェーハからの第１の反射光を検出することにより、ウェーハの表面又は裏面を示す界面位置を検出し、そして、ウェーハを偏射照明して被加工物からの第２の反射光を検出することにより、界面位置を基準として亀裂深さを検出する。

また、近年の半導体製造分野では、ウェーハが大型化する傾向にあり、さらに実装密度を高めるためにウェーハの薄板化が進んでいる。このようなウェーハに対しては、裏面研削装置によりウェーハの裏面を研削（バックグラインド）してウェーハを薄板化した後（特許文献２参照）、レーザ加工装置によりこのウェーハにレーザ加工領域を形成するレーザ加工を行う。

特開２０２０－７６６５１号公報 特開２０１３－２１０８６号公報

ところで、上記特許文献２に記載の裏面研削装置によるバックグラインドは、シリコン層及びデバイス層からなるウェーハの表面にバックグラインドテープなどの保護シートを貼り合わせた状態で行われる。このため、バックグラインドではシリコン層、デバイス層、及び保護シートのトータルでターゲット厚さを見極めている。その結果、裏面研削装置では、保護シートの厚みのばらつき及びデバイス層の形状（バンプと呼ばれる突起形状など）により、ウェーハの厚さ（特にシリコン層）の厚さの計測が困難である。

バックグラインド後のウェーハの厚さが規定値から外れると、次のレーザ加工装置によるレーザ加工を行う場合にレーザ加工領域の加工品質に差が生じ、不良の原因になる可能性がある。また、ウェーハの厚さが規定値よりも薄くなると小片化したチップの抗折強度が低下する原因となる。

このため、従来ではバックグラインドで発生したウェーハの厚さのばらつき分も考慮して、次の工程であるレーザ加工装置の加工条件にマージンを持って対応している。すなわち、ウェーハの厚さがばらついても次の工程ではそのばらつきに対応可能なマージンのある加工条件を作成している。しかしながら、この場合には加工条件によっては加工時間が長くなりスループットが低下するおそれがある。

また、裏面研削装置の砥石等のコンディションを頻繁に確認及び調整することでウェーハの厚さのばらつきを小さくする方法も考えられるが、この場合には確認及び調整を行うために時間がかかり、さらに作業者の工数も増えるという問題がある。

そこで、ウェーハの厚みを計測する計測装置を裏面研削装置及びレーザ加工装置等の他に別途用意し、この計測装置によりバックグラインド後のウェーハの厚みを計測する方法が考えられる。しかしながら、この場合には、装置（工程）が増えるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、装置数（工程数）及び作業者の工数の増加防止と、裏面研削装置による裏面研削の加工品質のばらつき低減と、を両立可能な亀裂検出装置及びその制御方法、並びにレーザ加工システムを提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための亀裂検出装置は、研削装置が被加工物の裏面を研削する研削処理と、レーザ加工装置が被加工物の切断予定ラインに沿って被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工処理と、が施された被加工物の内部のレーザ加工領域から伸展した亀裂を検出する亀裂検出装置において、検出光を出射する光源と、光源から出射した検出光を被加工物に集光させる対物レンズと、対物レンズの光軸方向に沿って対物レンズの集光点の位置を変化させる第１集光点位置移動手段と、第１集光点位置移動手段によって集光点の位置が変化される間、被加工物からの検出光の第１の反射光を検出した検出結果に基づき、被加工物の表面及び裏面を示す界面位置を検出する界面位置検出手段と、界面位置の検出結果に基づき、被加工物の厚さを検出する厚さ検出手段と、厚さ検出手段による厚さ検出結果を、研削装置へ出力する外部出力手段と、を備える。

この亀裂検出装置によれば、裏面研削装置によりバックグラインドされたウェーハの厚さを検出して、裏面研削装置へ外部出力（フィードバック）することができる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、被加工物に対して対物レンズを光軸方向に垂直方向に相対移動させて、被加工物の厚さを検出する測定点を複数回変更させる相対移動手段を備え、相対移動手段により測定点が変更されるごとに、第１集光点位置移動手段、界面位置検出手段、及び厚さ検出手段が繰り返し作動し、外部出力手段が、測定点ごとの厚さ検出結果を研削装置へ出力する。これにより、被加工物の厚みのばらつきを検出することができるので、被加工物の加工品質のばらつきをより低減させることができる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、研削処理の後で且つレーザ加工の前に、第１集光点位置移動手段、界面位置検出手段、厚さ検出手段、及び外部出力手段が作動する。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、対物レンズを通して、対物レンズの光軸に対して偏心した検出光を被加工物に照射する亀裂検出用光源と、亀裂検出用光源からの検出光が被加工物に照射されている間、光軸に沿って集光点を変化させる第２集光点位置移動手段と、第２集光点位置移動手段によって集光点の位置が変化される間、被加工物からの検出光の第２の反射光を検出する反射光検出手段と、反射光検出手段により検出された第２の反射光の検出信号に基づき、亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出手段と、を備える。

本発明の目的を達成するためのレーザ加工システムは、被加工物の裏面を研削する研削装置と、被加工物の内部に集光点を合わせてレーザ光を切断予定ラインに沿って照射し、切断予定ラインに沿って被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置と、上述の亀裂検出装置と、を備える。

本発明の他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、研削装置が、外部出力手段から入力された厚さ検出結果を表示する表示手段を備える。これにより、オペレータに対して厚さ検出結果を認識させることができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、研削装置が、外部出力手段から入力された厚さ検出結果に基づき、研削装置が被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定する判定手段と、判定手段が否と判定した場合に、警告情報を報知する報知手段と、を備える。これにより、オペレータに対して研削装置の状態の確認及び調整を促すことができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、判定手段が、研削装置の砥石が被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定し、報知手段が、判定手段が否と判定した場合に砥石に関する警告情報を報知する。これにより、オペレータに対して研削装置の状態の確認及び調整を促すことができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、亀裂検出装置が、被加工物に対して対物レンズを光軸方向に垂直方向に相対移動させて、被加工物の厚さの測定点を複数回変更させる相対移動手段を備え、相対移動手段により測定点が変更されるごとに、第１集光点位置移動手段、界面位置検出手段、及び厚さ検出手段が繰り返し作動し、外部出力手段が、測定点ごとの厚さ検出結果を研削装置へ出力し、判定手段が、外部出力手段から入力された測定点ごとの厚さ検出結果から被加工物の厚さのばらつきを算出した結果に基づき、砥石が被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定する。これにより、前述の判定をより高精度に行うことができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、レーザ加工装置と亀裂検出装置とが一体に設けられている。

本発明の目的を達成するための亀裂検出装置の制御方法は、研削装置が被加工物の裏面を研削する研削処理と、レーザ加工装置が被加工物の切断予定ラインに沿って被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工と、が施された被加工物の内部のレーザ加工領域から伸展した亀裂を検出する亀裂検出装置の制御方法において、研削処理の後で且つレーザ加工の前に、光源から検出光を出射させる出射ステップと、光源から出射された検出光を被加工物に集光させる対物レンズの集光点の位置を、対物レンズの光軸方向に沿って変化させる集光点位置移動ステップと、集光点位置移動ステップによって集光点の位置が変化される間、被加工物からの検出光の第１の反射光を検出した検出結果に基づき、被加工物の表面及び裏面を示す界面位置を検出する界面位置検出ステップと、界面位置の検出結果に基づき、被加工物の厚さを検出する厚さ検出ステップと、厚さ検出ステップによる厚さ検出結果を、研削装置へ出力する外部出力ステップと、を有する。

本発明は、装置数（工程数）及び作業者の工数の増加防止と、裏面研削装置による裏面研削の加工品質のばらつき低減と、を両立可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置を含むレーザ加工システムの構成を示したブロック図である。 図２は、図１に示した裏面研削装置の構成を示した概略ブロック図である。 図３は、図１に示したレーザ加工装置の構成を示した概略ブロック図である。 図４は、図１に示した分割装置の動作を時系列的に示した説明図である。 図５は、レーザ加工装置に搭載された亀裂検出装置の構成を示すブロック図である。 図６は、ウェーハに対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。 図７は、ウェーハに対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。 図８は、ウェーハに対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。 図９は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である。 図１０は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である。 図１１は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である。 図１２は、ウェーハからの反射光が対物レンズ瞳に到達する経路を示した説明図である。 図１３は、亀裂検出装置５００の制御部７５０及び裏面研削装置２００の制御部２１６の機能ブロック図である。 図１４は、駆動制御部８０２による検出光Ｌ１（Ａ）の集光点ＦＰのＺ方向の走査を説明するための説明図である。 図１５は、ピエゾアクチュエータによる集光点の移動量（μｍ）と光検出器の検出器本体から出力される検出信号（Ｖ）との関係を示したグラフである。 図１６は、厚さ検出部による１つの測定点におけるウェーハの厚さ検出結果ＭＶを示した説明図である。 図１７は、厚さ検出部による複数の測定点におけるウェーハの厚さ検出結果を示した説明図である。 図１８は、測定点ＭＰが１点である場合の報知制御部９０２による表示部２１５の警告表示を説明するための図である。 図１９は、ウェーハＷの厚みのばらつきが一定範囲内に収まらない場合の報知制御部９０２による表示部２１５の警告表示を説明するための図である。 図２０は、レーザ加工システムによるウェーハのバックグラインドからレーザ加工が開始されるまでの間の処理の流れを示した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亀裂検出装置及びその制御方法、並びにレーザ加工システムの実施形態について説明する。

まず、実施形態のレーザ加工装置を説明する前に、このレーザ加工装置を含むレーザ加工システムの概要について簡単に説明する。なお、本実施形態では、被加工物としての半導体ウェーハとしてシリコンウェーハ（以下、「ウェーハ」と略称する。）を例示して説明するが、例えば、ガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等の他の半導体ウェーハであってもよい。また、半導体ウェーハに限定されるものではなく、レーザ加工によって内部にレーザ加工領域が形成可能な被加工物であれば適用可能である。すなわち、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料からなる部材を被加工物として用いることもできる。

［レーザ加工システム］
図１は、レーザ加工システム１００の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、レーザ加工システム１００は、複数の工程を経てウェーハをその切断予定ラインに沿って分割して複数のチップ（図示は省略）を形成する。このレーザ加工システム１００は、裏面研削装置２００と、レーザ加工装置１０と、分割装置３００と、を含んでいる。

レーザ加工システム１００では、まず、裏面研削装置２００にウェーハが搬送され、裏面研削装置２００において、ウェーハの裏面を研削するバックグラインド（裏面研削処理）が行われる。裏面研削装置２００によりバックグラインドされたウェーハは、例えば２５０μｍ以下の厚さに薄化される。なお、バックグラインドを行うに際し、ウェーハの表面には予め保護シート（バックグラインドテープともいう）が貼り付けられており、この保護シートによってウェーハの表面に形成されたデバイス（デバイス層）が保護されている。ここで、本明細書において、ウェーハの二つの面のうち、デバイスが形成された面をウェーハの「表面」と称し、表面の反対側の面を「裏面」と称することにする。

裏面研削装置２００によってバックグラインドが行われたウェーハは、レーザ加工装置１０に搬入され、レーザ加工装置１０において、レーザ光によりウェーハの内部にレーザ加工領域が切断予定ラインに沿って形成される。

全ての切断予定ラインにレーザ加工領域が形成されたウェーハは、その裏面がダイシングテープを介してダイシング用フレームに搭載（マウント）される。この状態でウェーハの表面に貼り付けられていた保護シートが剥離される。

次に、ウェーハは、ダイシング用フレームごと分割装置３００に搬入され、分割装置３００において、ダイシングテープが放射状に引き伸ばされて、ウェーハが個々のチップに分断される。以上がレーザ加工システム１００によるウェーハの加工の流れである。

次に、レーザ加工システム１００を構成する各装置の構成について説明する。

＜裏面研削装置＞
図２は、裏面研削装置２００の概略構成を示したブロック図である。なお、図２では、裏面研削装置２００によって、ウェーハＷの二点鎖線で示す裏面Ｗｂが、実線で示す裏面Ｗｂ１まで研削された状態が示されている。また、図中のＸＹＺ方向は互いに直交しており、ＸＹ方向は水平方向であり且つＺ方向は上下方向である。

図２に示すように、裏面研削装置２００は、本発明の研削装置に相当するものであり、研削ヘッド２０８と、チャックテーブル２１８と、研削駆動部２０２と、テーブル駆動部２０６と、研削ヘッド２０８と、通信インタフェース（Interface：ＩＦ）２０９と、表示部２１５と、制御部２１６と、を備える。

研削ヘッド２０８は、シャフト２１４の一端（下端）に固定された回転研削盤２１０と、回転研削盤２１０の研削面（チャックテーブル２１８に吸着保持されたウェーハＷに対向する面）に取り付けられた砥石２１２と、を有している。

研削駆動部２０２は、研削ヘッド２０８をＺ方向に移動させるための研削ヘッドＺ駆動機構（不図示）と、研削ヘッド２０８をＺ方向周りのθ方向に回転させるための研削ヘッド回転駆動機構（不図示）と、を有している。研削ヘッドＺ駆動機構及び研削ヘッド回転駆動機構は、それぞれ、モータやギアを含んで構成される。

研削駆動部２０２は、制御部２１６からの指令に応じて、研削ヘッドＺ駆動機構により研削ヘッド２０８のＺ方向位置を調整すると共に、研削ヘッド回転駆動機構により研削ヘッド２０８をＺ方向周りのθ方向に回転させる。

チャックテーブル２１８は、回転研削盤２１０に対向する位置に設けられている。チャックテーブル２１８は、その上面（研削ヘッド２０８に対向する面）に、ウェーハＷを吸着保持する保持面２１８ａを備える。ウェーハＷは、その表面Ｗａが保護シート２２０を介してチャックテーブル２１８の保持面２１８ａに吸着保持される。

テーブル駆動部２０６は、チャックテーブル２１８をＺ方向周りのθ方向に回転させるためのテーブル回転駆動機構を備えている。テーブル回転駆動機構は、モータやギアを含んで構成される。

なお、裏面研削装置２００は、研削ヘッド２０８とチャックテーブル２１８とのＸＹ方向（水平方向）の相対位置を変化させるためのＸＹ駆動機構を備えていてもよい。ＸＹ駆動機構は、上述した研削ヘッドＺ駆動機構などと同様に、モータやギアを含んで構成される。ＸＹ駆動機構は、研削ヘッド２０８をＸＹ方向に移動させるものでもよいし、チャックテーブル２１８をＸＹ方向に移動させるものでもよく、両者をＸＹ方向に移動させるものであってもよい。

このように構成される裏面研削装置２００によれば、チャックテーブル２１８の保持面２１８ａにウェーハＷが吸着保持された状態でチャックテーブル２１８によりウェーハＷを回転させつつ、不図示のスラリー供給口からスラリーをウェーハＷの裏面Ｗｂ（被研削面）に供給しながら、研削ヘッド２０８の砥石２１２をウェーハＷの裏面Ｗｂに当接させ且つ研削ヘッド２０８を回転させることにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂの研削が行われ、ウェーハＷが所望の厚さに薄化される。

通信ＩＦ２０９は、後述の亀裂検出装置５００の通信ＩＦ７５９（図５参照）に有線接続又は無線接続されており、亀裂検出装置５００から通信ＩＦ７５９を介してバックグラインド後のウェーハＷの厚み検出結果が入力される。この通信ＩＦ２０９は、ウェーハＷの厚み検出結果を制御部２１６へ出力する。

表示部２１５は、裏面研削装置２００の操作のための操作ＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する装置である。表示部２１５としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。

制御部２１６は、例えば、パーソナルコンピュータ又はワークステーションにより実現される。制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）と、ストレージ（例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等）と、入出力回路部と、を備える。

制御部２１６は、裏面研削装置２００の各部の動作を制御する。具体的には、研削駆動部２０２による研削ヘッド２０８の動作制御、及び表示部２１５の表示制御を行う。

また、制御部２１６は、通信ＩＦ２０９から入力されたウェーハＷの厚み検出結果を表示部２１５に表示させる。さらに、制御部２１６は、詳しくは後述するが、ウェーハＷの厚み検出結果に基づき、裏面研削装置２００がウェーハＷの研削に適した状態か否かを判定し、否と判定した場合には表示部２１５を介して警告を行う。

＜レーザ加工装置＞
図３は、実施形態に係るレーザ加工装置１０の概略構成を示したブロック図である。

図３に示すように、レーザ加工装置１０は、加工ヘッド１６と、吸着ステージ１８と、加工ヘッド駆動部１９と、テーブル駆動部１４と、制御部１２と、を備える。さらに、この実施形態におけるレーザ加工装置１０は、加工ヘッド１６の一側面に取り付けられた亀裂検出装置５００を備える。なお、亀裂検出装置５００の構成については後述する。

吸着ステージ１８は、ウェーハＷを吸着保持する保持面１８ａを備える。ウェーハＷの表面Ｗａは、例えば、ＸＹ方向に伸びる複数の切断予定ラインにより格子状の領域に区画されており、この格子状の領域には、それぞれ電子回路等のデバイスが形成されている。このウェーハＷは、吸着ステージ１８の保持面１８ａに保護シート２２０を下側にして載置され、保護シート２２０を介して吸着ステージ１８により吸着保持される。なお、保護シート２２０を介することなくウェーハＷを直接吸着保持させてもよい。

テーブル駆動部１４は、吸着ステージ１８をＸＹ方向に移動させるためのＸＹ駆動機構（不図示）と、吸着ステージ１８をＺ方向周りのθ方向に回転させるための回転駆動機構（不図示）と、を備えている。テーブル駆動部１４は、制御部１２による制御に従って、ＸＹ駆動機構により吸着ステージ１８をＸＹ方向に移動させると共に、回転駆動機構により吸着ステージ１８をＺ方向周りのθ方向に回転させる。これにより、吸着ステージ１８に吸着保持されたウェーハＷと後述する加工ヘッド１６との相対的な位置合わせを行うことが可能となると共に、ウェーハＷに設けられた複数の切断予定ラインに沿って加工ヘッド１６によるレーザ加工を行うことが可能となる。

加工ヘッド１６は、レーザ加工を行うための各種光学系を収容する加工光学系本体（「レーザエンジン」などともいう。）である。加工ヘッド１６は、レーザ光Ｌを出射するレーザ光源２０と、コンデンスレンズ２２等の光学素子と、コンデンスレンズ２２をＺ方向（レーザ光Ｌの光軸方向）に微小移動させるＺ微動手段２３と、を備える。なお、Ｚ微動手段は、Ｚ方向に伸縮するピエゾアクチュエータにより構成される。

レーザ光源２０は、ウェーハＷの内部にレーザ加工領域Ｒを形成するための加工用レーザ光（以下、単に「レーザ光」という。）Ｌを出射する。レーザ光源２０としては、例えば、半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザが用いられる。レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌは、コンデンスレンズ２２によりウェーハＷの内部に集光される。これにより、ウェーハＷの内部にレーザ加工領域Ｒが形成される。

加工ヘッド駆動部１９は、加工ヘッド１６をＺ方向（レーザ光Ｌの光軸方向）に移動させるための加工ヘッドＺ駆動機構（不図示）を備えている。加工ヘッドＺ駆動機構は、モータやギアを含んで構成される。加工ヘッド駆動部１９は、制御部１２による制御に従って、加工ヘッドＺ駆動機構により加工ヘッド１６をＺ方向に移動させる。これにより、加工ヘッド１６と、吸着ステージ１８に吸着保持されたウェーハＷとのＺ方向の相対距離を調整することが可能となる。

制御部１２は、例えば、パーソナルコンピュータ又はワークステーションにより実現される。制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）と、ストレージ（例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等）と、入出力回路部と、を備える。

制御部１２は、レーザ加工装置１０の各部の動作を制御する。具体的には、加工ヘッド１６の動作制御（レーザ光源２０の出射制御や、Ｚ微動手段２３によるコンデンスレンズ２２の位置制御など）、加工ヘッド駆動部１９及びテーブル駆動部１４の動作制御、さらに亀裂検出装置５００の動作制御などを行う。

ここで、レーザ加工領域Ｒとは、レーザ光Ｌの照射によってウェーハ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。レーザ加工領域Ｒは、例えば、クラック領域を含んでいる。

ウェーハＷにレーザ加工領域Ｒを形成する場合、加工ヘッド駆動部１９により加工ヘッド１６とウェーハＷとの間の相対距離（ワーキングディスタンス）を所望の距離に調整した上で、レーザ光源２０からレーザ光Ｌが出射され、コンデンスレンズ２２等の光学素子を介してウェーハＷに照射される。なお、ウェーハＷの内部に照射されるレーザ光Ｌの集光点ＦＰのＺ方向位置は、Ｚ微動手段２３（ピエゾアクチュエータ等）によるコンデンスレンズ２２の位置制御によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂ１（レーザ光入射面）から一定の深さ位置に調整される。

この状態でテーブル駆動部１４により吸着ステージ１８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、ウェーハＷの切断予定ラインに沿ってレーザ加工領域Ｒが１層形成される。そして、切断予定ラインに沿ってレーザ加工領域Ｒが１層形成されると、テーブル駆動部１４により吸着ステージ１８がＹ方向に１ピッチ割り出し送りされ、次の切断予定ラインにもレーザ加工領域Ｒが形成される。次に、全てのＸ方向の切断予定ラインに沿ってレーザ加工領域Ｒが形成されるとテーブル駆動部１４により吸着ステージ１８がＺ方向周りのθ方向に９０°回転され、回転後のＸ方向の切断予定ラインにも同様にしてレーザ加工領域Ｒが形成される。なお、図３では、１層のレーザ加工領域Ｒが示されているが、ウェーハＷの厚さに応じて、ウェーハＷの内部に複数層（例えば２層、３層など）のレーザ加工領域が形成される場合もある。

＜分割装置＞
図４（Ａ）～（Ｅ）は、分割装置３００の動作を時系列的に示した説明図である。

図４（Ａ）に示すようにウェーハＷは、ウェーハＷの裏面Ｗｂ１にダイシングテープ３０２が貼り付けられ、このダイシングテープ３０２を介してダイシング用フレーム３０４に搭載される。なお、保護シート２２０（図３参照）は、この状態でウェーハＷの表面Ｗａから剥離される。

ダイシングテープ３０２は、ウェーハＷの外周部とダイシング用フレーム３０４の内周部との間に環状部領域３０２Ａを有し、この環状部領域３０２Ａの下方側にエキスパンドリング３０６が配置されている。

エキスパンドリング３０６の上昇動作によってエキスパンドリング３０６が環状部領域３０２Ａに当接し、ダイシングテープ３０２の拡張が始まると（図４（Ａ））、まず、環状部領域３０２Ａの拡張が始まる（図４（Ｂ））。これにより、環状部領域３０２Ａに張力が発生し、この張力がある程度高まると、高まった張力がウェーハＷに伝達されてウェーハＷのチップＴへの分断が始まる（図４（Ｃ））。ウェーハＷが個々のチップＴに分断されていくと、環状部領域３０２Ａの拡張とチップＴ間のダイシングテープ３０２の拡張とが同時に進行する（図４（Ｄ）～（Ｅ））。これによって、ウェーハＷがチップＴに確実に分断される。以上がレーザ加工システム１００を構成する各装置の機能である。

次に、レーザ加工装置１０（図３参照）に搭載された亀裂検出装置５００について図５を参照して説明する。

図５は、亀裂検出装置５００の一例を示すブロック図である。この亀裂検出装置５００は、基本機能として、レーザ光Ｌ（図３参照）の照射によりウェーハＷの内部に発生した亀裂を検出する機能（亀裂検出機能）を備えるだけでなく、さらに、レーザ光Ｌの照射が行われる前（すなわち、裏面研削装置２００によりバックグラインドが行われた後）のウェーハＷの厚さを検出する機能（厚さ検出機能）を兼ね備えたものである。以下、亀裂検出装置５００の基本機能である亀裂検出機能について説明した後に、亀裂検出装置５００の厚さ検出機能について説明する。なお、亀裂検出装置５００は、加工ヘッド１６の一側面に取り付けられており、上述した加工ヘッド駆動部１９（図３参照）により加工ヘッド１６と一体となってＺ方向に移動可能に構成されている。

［亀裂検出機能］
図３に示したレーザ加工装置１０によってウェーハＷにレーザ加工領域Ｒを形成した場合、そのレーザ加工領域ＲからウェーハＷの厚さ方向に亀裂（クラック）が伸展する。図４に示した分割装置３００においてチップへの分断を適正に行うためには、ウェーハＷを割断する際の起点となるレーザ加工領域Ｒを適正に形成し、ウェーハＷの内部に形成された亀裂の亀裂深さを正確に検出することが重要である。

そこで、図５に示す亀裂検出装置５００は、ウェーハＷに対して検出光Ｌ１を照射し、ウェーハＷからの反射光Ｌ２を検出することで、ウェーハＷの内部に形成された亀裂Ｋの亀裂深さを検出する機能（亀裂検出機能）を備える。なお、亀裂検出装置５００は、図３に示したレーザ加工装置１０と組み合わせて使用されるが、以下の説明では、亀裂検出装置５００に係る構成要素について説明し、レーザ加工装置１０の構成と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。また、以下の説明では、ウェーハＷが吸着される吸着ステージ１８をＸＹ平面と平行な平面とし、Ｚ方向をウェーハＷの厚さ（深さ）方向とする３次元直交座標系を用いる。

図５に示すように、亀裂検出装置５００は、光源部５５０、照明光学系６００、界面位置検出用光学系６５０、亀裂検出用光学系７００、制御部７５０、集光点位置移動機構７５２、対物レンズ７５４、操作部７５６、表示部７５８、及び通信ＩＦ７５９を含んでいる。

光源部５５０は、検出光Ｌ１を出射する。この検出光Ｌ１は、ウェーハＷの界面位置の検出、及びウェーハＷの内部に形成された亀裂Ｋの検出に用いられる。ここで、ウェーハＷがシリコン製の場合、検出光Ｌ１としては、波長１，０００ｎｍ以上の赤外光を用いるのが望ましい。

光源部５５０は、光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃ及びハーフミラー５５４を有している。光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃ及びハーフミラー５５４は、対物レンズ７５４の光軸と同軸の主光軸ＡＸに沿って配置されている。

光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃは、主光軸ＡＸに沿って検出光Ｌ１を出射する。光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃとしては、例えば、レーザ光源（赤外線レーザ光源、レーザダイオード）、又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を用いることができる。

光源５５２Ａは、対物レンズ７５４の対物レンズ瞳７５４ａの略全面を照明することが可能なレーザ開口を有している。この光源５５２Ａは、後述の界面位置の検出に用いられる。

光源５５２Ｂ、５５２Ｃは、対物レンズ７５４の対物レンズ瞳７５４ａのうち、主光軸ＡＸ（対物レンズ７５４の光軸）から偏心した一部のみを照明することが可能なレーザ開口をそれぞれ有している。これらの光源５５２Ｂ、５５２Ｃは、後述の亀裂検出に用いられる。

ハーフミラー５５４は、界面位置検出用の光源５５２Ａから出射される検出光Ｌ１を反射し、亀裂検出用の光源５５２Ｂ、５５２Ｃから出射される検出光Ｌ１を透過させる。以下、図示は省略するが、光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃから出射される検出光Ｌ１をそれぞれＬ１（Ａ）、Ｌ１（Ｂ）、Ｌ１（Ｃ）として説明する。

光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃは、それぞれ制御部７５０と接続されており、制御部７５０により光源５５２Ａ、５５２Ｂ、５５２Ｃの出射制御が行われる。

制御部７５０は、亀裂検出装置５００の各部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用可能なＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）と、を含んでいる。制御部７５０は、図３に示したレーザ加工装置１０の制御部１２と不図示のインタフェースを介して接続されており、図５の操作部７５６を介して操作者による操作入力を受け付け、操作入力に応じた制御信号を亀裂検出装置５００の各部に送信して各部の動作を制御する。

操作部７５６は、操作者による操作入力を受け付ける手段であり、例えば、キーボード、マウス、又はタッチパネル等のポインティングデバイス等である。

また、表示部７５８は、亀裂検出装置５００の操作のための操作ＧＵＩ（Graphical User Interface）及び画像（例えば、亀裂の検出結果等）を表示する装置である。表示部７５８としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。

なお、操作部７５６及び表示部７５８は、レーザ加工装置１０に備えられる操作部及び表示部（いずれも不図示）と共用されていてもよい。

通信ＩＦ７５９は、既述の裏面研削装置２００の通信ＩＦ２０９に有線接続又は無線接続されている。通信ＩＦ７５９は、詳しくは後述するが、制御部７５０の制御の下、後述の厚さ検出機能により検出されたウェーハＷの厚み検出結果を通信ＩＦ２０９、すなわち裏面研削装置２００へ出力する。

照明光学系６００は、光源部５５０から出射された検出光Ｌ１を対物レンズ７５４に導光する。照明光学系６００は、リレーレンズ６０２、６０６及びミラー（例えば、全反射ミラー）６０４を有している。光源部５５０から出射された検出光Ｌ１は、リレーレンズ６０２を透過して、ミラー６０４により反射されて光路が折り曲げられる。ミラー６０４によって反射された検出光Ｌ１は、リレーレンズ６０６を透過した後、界面位置検出用光学系６５０のハーフミラー６５４及びハーフミラー６５２によって順次反射されて対物レンズ７５４に向けて出射される。また、ハーフミラー６５２を透過した観察光（ウェーハＷからの戻り光）は、観察光学系７６０を用いて観察可能である。なお、観察光学系７６０を用いない場合は、ハーフミラー６５２に代えてダイクロイックミラー又は全反射ミラーを用いることができる。

対物レンズ７５４は、照明光学系６００から出射された検出光Ｌ１をウェーハＷに集光（合焦）させる。対物レンズ７５４は、ウェーハＷに対向する位置に配置され、対物レンズ７５４の光軸が主光軸ＡＸと同軸に配置される。

集光点位置移動機構７５２は、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１の集光点の位置をＺ方向（対物レンズ７５４の光軸方向）に変化させるものである。集光点位置移動機構７５２は、対物レンズ７５４をＺ方向に移動させるピエゾアクチュエータ７５２ａを含んで構成される。集光点位置移動機構７５２は、制御部７５０の制御に従ってピエゾアクチュエータ７５２ａを駆動することにより、対物レンズ７５４をＺ方向に移動させる。これにより、対物レンズ７５４とウェーハＷとのＺ方向の相対距離が変化し、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１の集光点の位置が変化するので、検出光Ｌ１の集光点をウェーハＷの厚さ方向（Ｚ方向）に走査することが可能となる。

また、集光点位置移動機構７５２は、本発明の第２集光点位置移動手段に相当するものであり、ピエゾアクチュエータ７５２ａに加え、上述の加工ヘッドＺ駆動機構を含むものであってもよい。加工ヘッドＺ駆動機構により加工ヘッド１６をＺ方向に移動させることにより、加工ヘッド１６と一体となって亀裂検出装置５００をＺ方向に移動させることができる。これにより、対物レンズ７５４とウェーハＷとの相対距離が変化するので、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１の集光点の位置を変化させることが可能となる。したがって、加工ヘッドＺ駆動機構による集光点の位置調整（粗調整）と、ピエゾアクチュエータ７５２ａによる集光点の位置調整（微調整）とを組み合わせることで、ピエゾアクチュエータ７５２ａのみで検出光Ｌ１の集光点をウェーハＷの厚さ方向に走査する場合に比べて、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１の集光点の位置の調整の自由度（調整幅）が広がるため、様々な厚みのウェーハＷに対しても亀裂検出や厚み検出が可能となる。

対物レンズ７５４によって集光され、ウェーハＷによって反射された反射光Ｌ２（本発明の第２の反射光に相当）は、界面位置検出用光学系６５０及び亀裂検出用光学系７００に導光され、それぞれ、ウェーハＷの界面位置の検出及び亀裂の検出に用いられる。

以下の例では、ウェーハＷの表面Ｗａ（吸着ステージ１８に吸着される面であって、デバイスが形成された面）の界面位置の検出を行い、その後、表面Ｗａの界面位置を基準として亀裂深さを検出する例について説明する。

なお、本例では、ウェーハＷの表面Ｗａを基準として亀裂深さの検出を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ウェーハＷの裏面Ｗｂ１を基準として亀裂深さの検出を行ってもよい。また、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１の双方の界面位置をそれぞれ基準として検出した亀裂深さの平均値をとることも可能である。

＜界面位置検出用光学系＞
界面位置検出用光学系６５０は、ウェーハＷの界面（表面Ｗａ又は裏面Ｗｂ１）の検出を行うための光学系であり、ハーフミラー６５２、ハーフミラー６５４、リレーレンズ６５６、ハーフミラー６５８及び光検出器６６０を有している。

ウェーハＷの界面として例えばウェーハＷの表面Ｗａを検出するときには、制御部７５０は、光源５５２Ａを発光させて、検出光Ｌ１（Ａ）をウェーハＷに照射する。

光源５５２Ａからの検出光Ｌ１（Ａ）は、対物レンズ７５４の対物レンズ瞳７５４ａと略同じ大きさの開口を有するレーザ光であり、ハーフミラー６５４及びハーフミラー６５２によって順次反射されて対物レンズ７５４に導光される。検出光Ｌ１（Ａ）は、対物レンズ７５４の対物レンズ瞳７５４ａの略全面に照射される。

ここで、ウェーハＷにより反射された検出光Ｌ１（Ａ）の反射光をＬ２（Ａ）とする。反射光Ｌ２（Ａ）は、対物レンズ７５４を透過してハーフミラー６５２によって反射され、ハーフミラー６５４を透過した後、リレーレンズ６５６に導光される。リレーレンズ６５６を透過した反射光Ｌ２（Ａ）は、ハーフミラー６５８によって反射されて光検出器６６０に導光される。

光検出器６６０は、ウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ａ）を受光して、ウェーハＷの表面Ｗａの検出を行うための装置であり、検出器本体６６０Ａ及びピンホールパネル６６０Ｂを有している。

検出器本体６６０Ａとしては、受光した光を電気信号に変換して制御部７５０に出力するフォトディテクタ（例えば、フォトダイオード）を用いることができる。

ピンホールパネル６６０Ｂには、入射光の一部を透過させるためのピンホールが形成されている。ピンホールパネル６６０Ｂは、検出器本体６６０Ａの受光面に対して上流側に配置されており、ピンホールパネル６６０Ｂのピンホールが反射光Ｌ２（Ａ）の光軸上に位置するように配置されている。ピンホールパネル６６０Ｂのピンホールの位置は、対物レンズ７５４の集光点（前側焦点位置）と光学的に共役関係にある（コンフォーカルピンホール）。また、ピンホールパネル６６０Ｂのピンホールの大きさは、対物レンズ７５４の回折限界程度に調整されている。

ウェーハＷによって反射された反射光Ｌ２（Ａ）は、対物レンズ７５４の集光点と光学的に共役な位置にあるピンホールパネル６６０Ｂのピンホールの位置に集光する。そして、対物レンズ７５４の集光点が反射面となるウェーハＷの表面Ｗａと一致した場合、検出光Ｌ１（Ａ）の光束はウェーハＷの表面Ｗａで反射されて、平行光束となって対物レンズ７５４を透過して戻ってくる。したがって、検出器本体６６０Ａから出力される検出信号は、対物レンズ７５４の集光点が反射面となるウェーハＷの表面Ｗａの位置と一致したときに鋭いピークを有する。なお、対物レンズ７５４の集光点が反射面となるウェーハＷの裏面Ｗｂ１の位置と一致したときにも、検出器本体６６０Ａから出力される検出信号は鋭いピークを有する。

制御部７５０は、光源５５２Ａからの検出光Ｌ１（Ａ）をウェーハＷに照射しながら、集光点位置移動機構７５２により対物レンズ７５４とウェーハＷとの相対距離を変化させて、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１（Ａ）の集光点の位置（すなわち、対物レンズ７５４の前側焦点位置）をＺ方向に移動させる。これにより、検出光Ｌ１（Ａ）の集光点がウェーハＷの厚さ方向に走査される。制御部７５０は、検出光Ｌ１（Ａ）の集光点がウェーハＷの厚さ方向に走査されたときのウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ａ）を光検出器６６０により検出し、この光検出器６６０からの検出信号のピークを検出することにより、Ｚ方向におけるウェーハＷの表面Ｗａの界面位置を検出することができる。

なお、本例では、コンフォーカル法を用いてウェーハＷの界面位置の検出を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、非点収差法、白色干渉法等のその他の焦点検出方法を適用することも可能である。また、本例では、亀裂検出装置５００の制御部７５０を、レーザ加工装置１０の制御部１２（図３参照）とは別に示したが、これらの制御部７５０、１２で実行される処理は、１つの制御部で実行されてもよいし、複数の制御部で実行されてもよい。

＜亀裂検出用光学系＞
亀裂検出用光学系７００は、リレーレンズ７０２、光検出器７０４、７０６を有している。

ウェーハＷの内部に形成された亀裂Ｋを検出するときには、制御部７５０は、光源５５２Ｂ、５５２Ｃを発光させて、検出光Ｌ１（Ｂ）、Ｌ１（Ｃ）をウェーハＷに照射する。光源５５２Ｂ、５５２Ｃ（本発明の亀裂検出用光源に相当）は、それぞれ主光軸ＡＸからずれた位置にレーザ開口を有している。これにより、主光軸ＡＸに対して偏心した検出光Ｌ１（Ｂ）及びＬ１（Ｃ）がウェーハＷに照射される。

ウェーハＷによりそれぞれ反射された検出光Ｌ１（Ｂ）、Ｌ１（Ｃ）の反射光Ｌ２（Ｂ）、Ｌ２（Ｃ）は、対物レンズ７５４を透過してハーフミラー６５２及びハーフミラー６５４によって順次反射された後、リレーレンズ６５６及びハーフミラー６５８を順次透過してリレーレンズ７０２に入射する。リレーレンズ７０２を透過した反射光Ｌ２（Ｂ）、Ｌ２（Ｃ）は、光検出器７０４、７０６により受光される。

光検出器７０４、７０６は、本発明の反射光検出手段に相当するものであり、ウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ｂ）、Ｌ２（Ｃ）を受光して、ウェーハＷの内部の亀裂Ｋの検出を行うための装置である。光検出器７０４、７０６としては、受光した光を電気信号に変換して制御部７５０に出力するフォトディテクタ（例えば、フォトダイオード）を用いることができる。

光検出器７０４、７０６は対物レンズ瞳７５４ａと共役位置に配置され、さらに、検出光Ｌ１（Ｂ）及びＬ１（Ｃ）を受光するよう対物レンズ７５４の光軸からずれた位置に配置されている。

図６から図８は、ウェーハＷに対して検出光Ｌ１の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。図６は対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在する場合、図７は対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在しない場合、図８は対物レンズ７５４の集光点と亀裂Ｋの亀裂深さ（亀裂下端位置）とが一致する場合をそれぞれ示している。

また、図９から図１１は、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃに受光される反射光Ｌ２の様子を示した図であり、それぞれ図６から図８に示した場合に対応するものである。

また、図１２は、ウェーハＷからの反射光Ｌ２が対物レンズ瞳７５４ａに到達する経路を説明するための図である。なお、ここでは、検出光Ｌ１は、対物レンズ瞳７５４ａの一方側（図１２の右側）の第１領域Ｇ１を通過して、ウェーハＷに対して偏射照明が行われる場合について説明する。

図６に示すように、対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在する場合には、検出光Ｌ１は亀裂Ｋで全反射した後、表面Ｗａで反射して、その反射光Ｌ２は主光軸ＡＸに対して検出光Ｌ１の光路と同じ側の経路をたどって、対物レンズ瞳７５４ａの検出光Ｌ１と同じ側の領域に到達する成分となる。すなわち、図１２に示すように、光源部５５０からの検出光Ｌ１が対物レンズ７５４を介してウェーハＷに照射されるときの検出光Ｌ１の経路をＲ１としたとき、ウェーハＷの内部の亀裂Ｋで全反射した反射光Ｌ２は、検出光Ｌ１の経路Ｒ１とは主光軸ＡＸに対して同じ側（図１２の右側）の経路Ｒ２をたどって対物レンズ瞳７５４ａの第１領域Ｇ１を通過する。

図７に示すように、対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在しない場合には、検出光Ｌ１はウェーハＷの表面Ｗａで反射し、その反射光Ｌ２は対物レンズ瞳７５４ａの検出光Ｌ１と反対側の領域に到達する成分となる。すなわち、図１２に示すように、ウェーハＷの表面Ｗａで反射した反射光Ｌ２は、検出光Ｌ１の経路Ｒ１とは主光軸ＡＸに対して反対側（図１２の左側）の経路Ｒ３をたどって対物レンズ瞳７５４ａの第２領域Ｇ２を通過する。

図８に示すように、対物レンズ７５４の集光点と亀裂Ｋの下端位置とが一致する場合には、検出光Ｌ１は、亀裂Ｋで全反射した後、表面Ｗａで反射して、対物レンズ瞳７５４ａの検出光Ｌ１と同じ側の領域に到達する反射光成分Ｌ２ａと、亀裂Ｋで全反射されずにウェーハＷの表面Ｗａで反射して対物レンズ瞳７５４ａの検出光Ｌ１と反対側の領域に到達する非反射光成分Ｌ２ｂとに分割される。すなわち、図１２に示すように、反射光Ｌ２のうち、ウェーハＷの内部の亀裂Ｋで全反射した反射光成分Ｌ２ａ（図８参照）は、経路Ｒ２をたどって対物レンズ瞳７５４ａの第１領域Ｇ１を通過するとともに、亀裂Ｋで全反射されずにウェーハＷの表面Ｗａで反射した非反射光成分Ｌ２ｂ（図８参照）は、経路Ｒ３をたどって対物レンズ瞳７５４ａの第２領域Ｇ２を通過する。

光検出器７０４、７０６は、それぞれが対物レンズ瞳７５４ａの第１領域Ｇ１及び第２領域Ｇ２と光学的に共役な位置となるように配置されている。これにより、光検出器７０４、７０６は、それぞれ対物レンズ瞳７５４ａの第１領域Ｇ１及び第２領域Ｇ２を通過した光を選択的に受光可能となっている。

ここで、図６に示す例（対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在する場合）では、図９に示すように、光検出器７０４、７０６のうち、光検出器７０４の受光面７０４Ｃに反射光Ｌ２が入射する。このため、光検出器７０４の受光面７０４Ｃから出力される検出信号のレベルが光検出器７０６の受光面７０６Ｃから出力される検出信号のレベルよりも高くなる。

一方、図７に示す例（対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在しない場合）では、図１０に示すように、光検出器７０４、７０６のうち、光検出器７０６の受光面７０６Ｃに反射光が入射する。このため、光検出器７０６の受光面７０６Ｃから出力される検出信号のレベルが光検出器７０４の受光面７０４Ｃから出力される検出信号のレベルよりも高くなる。

また、図８に示す例（対物レンズ７５４の集光点と亀裂Ｋの下端位置とが一致する場合）では、図１２に示すように、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃに反射光Ｌ２の各成分Ｌ２ａ、Ｌ２ｂがそれぞれ入射するため、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃから出力される検出信号のレベルが略等しくなる。

このように、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃで受光される光量は、対物レンズ７５４の集光点に亀裂Ｋが存在するか否かによって変化する。本例では、このような性質を利用して、ウェーハＷの内部に形成された亀裂Ｋの亀裂深さ（亀裂下端位置又は亀裂上端位置）を検出する。

具体的には、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃから出力される検出信号の出力をそれぞれＤ１、Ｄ２としたとき、対物レンズ７５４の集光点における亀裂Ｋの存在を判断するための評価値Ｓは、次式で表すことができる。

Ｓ＝（Ｄ１－Ｄ２）／（Ｄ１＋Ｄ２） …（１）
式（１）において、Ｓ＝０の条件を満たすとき、すなわち、光検出器７０４、７０６の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃによって受光される光量が一致するとき、対物レンズ７５４の集光点と亀裂下端位置（又は亀裂上端位置）とが一致した状態を示す。

制御部７５０（図５参照）は、集光点位置移動機構７５２（本発明の第２焦点位置移動手段に相当）を制御して検出光Ｌ１の集光点の位置をＺ方向に移動させる。また、制御部７５０は、この集光点の位置をウェーハＷの表面Ｗａの界面位置からウェーハＷの厚さ方向（Ｚ方向）に順次変化させながら、光検出器７０４、７０６（本発明の反射光検出手段に相当）の受光面７０４Ｃ、７０６Ｃから出力される検出信号を順次取得する。そして、制御部７５０は、この検出信号に基づいて式（１）で示される評価値Ｓを算出し、この評価値Ｓ及び集光点位置情報を評価することによって亀裂Ｋの亀裂深さ（亀裂下端位置又は亀裂上端位置）を検出することができる。この場合、制御部７５０は本発明の亀裂検出手段として機能する。以上が亀裂検出装置５００の亀裂検出機能である。

［亀裂検出装置の厚さ検出機能及び外部出力機能］
次に、亀裂検出装置５００によるウェーハＷの厚さ検出機能、及び裏面研削装置２００へのウェーハＷの厚さ検出結果の外部出力機能について説明する。

亀裂検出装置５００は、既述したように、亀裂検出機能に加えて、さらに、厚さ検出機能及び外部出力機能を兼ね備えている。亀裂検出装置５００の厚さ検出機能は、亀裂検出装置５００の各構成要素を利用して、裏面研削装置２００によってバックグラインドが行われた後であり且つレーザ加工装置１０によるレーザ加工領域Ｒの形成前のウェーハＷ（特にシリコン層）の厚さを検出する。また、亀裂検出装置５００の外部出力機能は、ウェーハＷの厚さ検出結果を裏面研削装置２００に外部出力する。以下、厚さ検出機能及び外部出力機能について説明する。

厚さ検出機能は、亀裂検出装置５００の構成要素である、テーブル駆動部１４、吸着ステージ１８、光源５５２Ａ、照明光学系６００、界面位置検出用光学系６５０、制御部７５０、集光点位置移動機構７５２、対物レンズ７５４、操作部７５６及び表示部７５８を利用してウェーハＷの厚さを検出する。なお、本例の集光点位置移動機構７５２は、検出光Ｌ１の集光点ＦＰ（図１４参照）の位置をＺ方向に変化させる手段として、対物レンズ７５４を光軸方向に移動させるピエゾアクチュエータ７５２ａを含んで構成されている。

ピエゾアクチュエータ７５２ａは、制御部７５０から印加される電圧が変化することによってＺ方向（対物レンズ７５４の光軸方向）に伸縮し、この伸縮動作によって対物レンズ７５４を光軸方向に移動させる。これにより、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１の集光点の位置をウェーハＷの厚さ方向（Ｚ方向）において変化させることができる。

また、ピエゾアクチュエータ７５２ａの移動量（伸縮量：μｍ）とピエゾアクチュエータ７５２ａに印加される電圧との関係は実験などによって予め決定されている。制御部７５０は、その関係を定義するテーブルを記憶するとともに、この関係に従ってピエゾアクチュエータ７５２ａに印加する電圧を変化させる。

図１３は、亀裂検出装置５００の制御部７５０及び裏面研削装置２００の制御部２１６の機能ブロック図である。なお、図１３では亀裂検出装置５００及び制御部７５０の厚さ検出機能及び外部出力機能以外の機能については適宜図示を省略している。

＜厚さ検出機能＞
図１３及び既述の図５に示すように、制御部７５０は、厚さ検出機能を実行する場合に、不図示の記憶部から読み出した制御プログラムを実行することで、光源制御部８００、駆動制御部８０２、及び厚さ検出部８０４として機能する。

光源制御部８００は、厚さ検出機能の実行時に光源５５２Ａから検出光Ｌ１（Ａ）を出射させる。これにより、検出光Ｌ１（Ａ）が照明光学系６００及び対物レンズ７５４を介してウェーハＷに照射され、且つウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ａ）が対物レンズ７５４及び界面位置検出用光学系６５０を介して光検出器６６０で検出される。

駆動制御部８０２は、テーブル駆動部１４を制御して、対物レンズ７５４に対して吸着ステージ１８（ウェーハＷ）をＸＹ方向（本発明の垂直方向に相当）に相対移動させることで、ウェーハＷの厚みを検出する測定点ＭＰに対して対物レンズ７５４の光軸を位置合わせする。この場合、駆動制御部８０２はテーブル駆動部１４と共に本発明の相対移動手段として機能する。

測定点ＭＰの位置は、ウェーハＷにレーザ加工領域Ｒを形成する際の集光点（図３参照）の位置と一致させてもよい。また、ウェーハＷの切断予定ライン上に所定の間隔で（例えば、縦横の切断予定ラインの交点に）複数の測定点ＭＰを配置してもよい。

図１４は、駆動制御部８０２による検出光Ｌ１（Ａ）の集光点ＦＰのＺ方向の走査を説明するための説明図である。図１４に示すように、駆動制御部８０２は、測定点ＭＰに対する対物レンズ７５４の位置合わせ後に、ピエゾアクチュエータ７５２ａ及び加工ヘッドＺ駆動機構の少なくとも一方を駆動して対物レンズ７５４とウェーハＷとの相対距離を調整して、対物レンズ７５４の集光点ＦＰの位置を、ウェーハＷの裏面Ｗｂ１からＺ方向の上方に離間した位置に設定しておく。

次に、駆動制御部８０２は、集光点位置移動機構７５２のピエゾアクチュエータ７５２ａを駆動して、対物レンズ７５４をＺ方向の下方（すなわち、ウェーハＷに近づける方向）に移動させることで、ウェーハＷに対する検出光Ｌ１（Ａ）の集光点ＦＰの位置をＺ方向に変化させる、すなわち集光点ＦＰをＺ方向に走査する。これにより、検出光Ｌ１（Ａ）のＺ方向の位置ごとに、界面位置検出用光学系６５０の光検出器６６０がウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ａ）［本発明の第１の反射光に相当］を検出して、検出信号を厚さ検出部８０４に出力する。この場合、駆動制御部８０２及びピエゾアクチュエータ７５２ａが本発明の第１集光点位置移動手段に相当する。

反射光Ｌ２（Ａ）は、対物レンズ７５４の集光点と光学的に共役な位置にあるピンホールパネル６６０Ｂのピンホールの位置に集光する。そして、対物レンズ７５４の下方への移動によって、対物レンズ７５４の集光点がウェーハＷの裏面Ｗｂ１と一致したとき、検出器本体６６０Ａから出力される検出信号は鋭いピークとなる。そして、ピエゾアクチュエータ７５２ａによる対物レンズ７５４の下方の移動を継続し、対物レンズ７５４の集光点がウェーハＷの表面Ｗａの位置と一致したとき、検出器本体６６０Ａから出力される検出信号も鋭いピークとなる。

図１５は、ピエゾアクチュエータ７５２ａによる集光点ＦＰの移動量（μｍ）と光検出器６６０の検出器本体６６０Ａから出力される検出信号（Ｖ）との関係を示したグラフである。

図１５に示すグラフによれば、ピエゾアクチュエータ７５２ａの移動量（μｍ）、すなわち、対物レンズ７５４の移動量が２０μｍ付近と２３０μｍ付近で検出信号（Ｖ）のピークＰ１、Ｐ２があり、ピークＰ１がウェーハＷの裏面Ｗｂ１の界面位置を示し、ピークＰ２がウェーハＷの表面Ｗａの界面位置をそれぞれ示している。これにより、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１を示す界面位置を検出することができる。

以下、駆動制御部８０２は、測定点ＭＰが複数である場合には、測定点ＭＰごとに繰り返し作動して、測定点ＭＰに対する対物レンズ７５４の位置合わせと、集光点ＦＰの位置のＺ方向の変化（走査）と、を繰り返し実行する。これにより、測定点ＭＰを複数回変更させながら、測定点ＭＰごとに集光点ＦＰの走査を行うことができる。

図１６は、厚さ検出部８０４による１つの測定点ＭＰにおけるウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを示した説明図である。図１６及び既述の図１３に示すように、厚さ検出部８０４は、本発明の界面位置検出手段及び厚さ検出手段に相当する。厚さ検出部８０４は、駆動制御部８０２により集光点ＦＰの位置が測定点ＭＰにおいてＺ方向に変化されている間に光検出器６６０から出力される検出信号（図１５参照）に基づき、測定点ＭＰにおけるウェーハＷの厚みを検出する。具体的には、厚さ検出部８０４は、検出信号に基づき、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１を示す界面位置（表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１に対応する検出信号のピークＰ１、Ｐ２）を検出することで、ウェーハＷの厚みを検出する。

例えば厚さ検出部８０４は、既述の図１５に示した検出信号が得られた場合、表面Ｗａの界面位置に相当する２３０μｍから裏面Ｗｂ１の界面位置に相当する２０μｍを減算する処理を行う。つまり、厚さ検出部８０４は、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１を示す界面位置を検出したときの対物レンズ７５４の移動量に基づいてウェーハＷの厚さを検出する。これにより、ウェーハＷの測定点ＭＰにおける厚さ（２１０μｍ）を検出することができる。

図１７は、厚さ検出部８０４による複数の測定点ＭＰにおけるウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを示した説明図である。図１７に示すように、厚さ検出部８０４は、測定点ＭＰが複数である場合には、測定点ＭＰごとに繰り返し作動して、光検出器６６０から出力される検出信号に基づいたウェーハＷの厚さの検出を繰り返し実行する。これにより、ウェーハＷの面内における厚みのばらつきを検出することができる。なお、各測定点ＭＰ以外の領域におけるウェーハＷの厚みについては、周囲の測定点ＭＰにおける厚さ検出結果ＭＶから内挿又は外挿により求めてもよい。

厚さ検出部８０４によるウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶは、外部出力部８０６に出力されると共に、表示部７５８に表示される。以上が亀裂検出装置５００の厚さ検出機能である。

＜外部出力機能＞
次に、亀裂検出装置５００の外部出力機能について具体的に説明を行う。この外部出力機能は、亀裂検出装置５００の構成要素である、制御部７５０及び通信ＩＦ７５９を利用してウェーハＷの厚さ検出結果を裏面研削装置２００へ外部出力する。

制御部７５０は、外部出力機能を実行する場合に、不図示の記憶部から読み出した制御プログラムを実行することで、外部出力部８０６として機能する。

外部出力部８０６は、通信ＩＦ７５９と共に本発明の外部出力手段を構成する。この外部出力部８０６は、通信ＩＦ７５９を介して、厚さ検出部８０４によるウェーハＷの１又は複数の測定点ＭＰにおける厚さ検出結果ＭＶを、裏面研削装置２００の通信ＩＦ２０９へ外部出力する。これにより、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを、このウェーハＷのバックグラインドを行った裏面研削装置２００に返す、所謂フィードバックを行うことができる。以上が亀裂検出装置５００の外部出力機能である。

［裏面研削装置の判定機能及び報知機能］
次に、裏面研削装置２００による判定機能及び報知機能について説明する。図１３に戻って、裏面研削装置２００は、判定機能及び報知機能を備えている。裏面研削装置２００の判定機能は、亀裂検出装置５００から入力されたバックグラインド後のウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶに基づき、裏面研削装置２００（特に砥石２１２）がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定する。また、裏面研削装置２００の報知機能は、判定機能で否と判定された場合に、オペレータに対して裏面研削装置２００（特に砥石２１２）の状態の確認及び調整等を促す警告を行う。

＜判定機能＞
判定機能は、裏面研削装置２００の構成要素である、通信ＩＦ２０９および制御部２１６を利用して、裏面研削装置２００（特に砥石２１２）がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定する。

通信ＩＦ２０９は、既述の亀裂検出装置５００の通信ＩＦ７５９から入力されたバックグラインド後のウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを制御部２１６へ出力する。

制御部２１６は、判定機能を実行する場合に、不図示の記憶部から読み出した制御プログラムを実行することで、判定部９００（本発明の判定手段に相当）として機能する。

判定部９００は、通信ＩＦ２０９から入力されたウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶに基づき、このウェーハＷのバックグラインドを行った裏面研削装置２００がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定する。

具体的には判定部９００は、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶが予め定められた設定値（目標値或いは管理値）の範囲内に収まっているか否かを判定する。ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶが設定値の範囲内である場合、裏面研削装置２００によるウェーハＷのバックグラインドの加工条件（研削ヘッド２０８の回転数及び研削時間等）が適切であり、且つ砥石２１２の状態（目詰まり、形状、及び回転研削盤２１０に対する取付状態）が適切である。また逆に、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶが設定値の範囲外である場合には、裏面研削装置２００の加工条件及び砥石２１２の状態の少なくとも一方に問題がある。従って、判定部９００は、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶに基づき、裏面研削装置２００（加工条件、砥石２１２の状態）がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定可能である。

さらに、既述の通り、亀裂検出装置５００がウェーハＷの複数の測定点ＭＰごとの厚さ検出結果ＭＶを取得している場合（図１７参照）、判定部９００は、ウェーハＷの面内における厚みのばらつきを検出可能である。この厚みのばらつきが予め定められた一定範囲内に収まらない場合、砥石２１２の状態［目詰まり、形状（偏摩耗等）、及び回転研削盤２１０に対する取付状態］に問題がある。このため、判定部９００は、ウェーハＷの厚みのばらつきが一定範囲内に収まるか否かに基づき、砥石２１２の形状（偏摩耗等）及び回転研削盤２１０に対する取付状態が適切であるか否かを判断可能である。従って、ウェーハＷの厚みのばらつきを考慮することで、裏面研削装置２００の砥石２１２がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かをより高精度に判定可能である。以上が裏面研削装置２００の判定機能である。

＜報知機能＞
報知機能は、裏面研削装置２００の構成要素である、表示部２１５及び制御部２１６を利用して、判定部９００が否と判定した場合に、オペレータに対して裏面研削装置２００の状態（加工条件、砥石２１２の状態）の確認及び調整を促す警告情報９０４（図１８及び図１９参照）を報知する。

制御部２１６は、報知機能を実行する場合に、不図示の記憶部から読み出した制御プログラムを実行することで、報知制御部９０２として機能する。

図１８は、測定点ＭＰが１点である場合の報知制御部９０２による表示部２１５の警告表示を説明するための図である。図１８及び既述の図１３に示すように、報知制御部９０２は、既述の表示部２１５と共に本発明の報知手段として機能する。報知制御部９０２は、裏面研削装置２００（加工条件、砥石２１２の状態）がウェーハＷの研削に適した状態ではないと判定部９００が判定した場合、その旨を表示部２１５に表示させる。例えば、報知制御部９０２は、オペレータに対して裏面研削装置２００の状態の確認及び調整を促す警告情報９０４と、亀裂検出装置５００から入力されたウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶと、を表示部２１５（本発明の表示手段に相当）に表示させる。これにより、オペレータに対して加工条件の確認及び調整と、砥石２１２の状態の確認及び調整（ドレッシング、ツルーイング、取付調整、又は交換を含む）と、を促すことができる。

図１９は、ウェーハＷの厚みのばらつきが一定範囲内に収まらない場合の報知制御部９０２による表示部２１５の警告表示を説明するための図である。図１９に示すように、報知制御部９０２は、複数の測定点ＭＰごとの厚さ検出結果ＭＶのばらつきが一定範囲内に収まらない、すなわち砥石２１２がウェーハＷの研削に適した状態ではないと判定部９００が判定した場合に、その旨を表示部２１５に表示させると共に、測定点ＭＰごとの厚さ検出結果ＭＶ及びそのばらつきを表示部２１５に表示させる。これにより、オペレータに対して砥石２１２の状態の確認及び調整を促すことができる。

なお、本実施形態では、オペレータに警告情報９０４を報知するために警告情報９０４を表示部２１５に表示させているが、不図示のスピーカから警告情報９０４を音声出力させてもよい。

また、裏面研削装置２００がウェーハＷの研削に適した状態であると判定部９００が判定した場合、例えば表示部２１５には厚さ検出結果ＭＶのみが表示される。

［レーザ加工システムの作用］
図２０は、上記構成のレーザ加工システム１００によるウェーハＷのバックグラインドからレーザ加工が開始されるまでの間の処理の流れを示したフローチャートである。

図２０に示すように、裏面研削装置２００によりウェーハＷがバックグラインドされた後（ステップＳ１Ａ）、このウェーハＷが裏面研削装置２００から取り外された後（ステップＳ２Ａ）、亀裂検出装置５００（レーザ加工装置１０）の吸着ステージ１８にセットされる（ステップＳ１Ｂ）。

次いで、オペレータが操作部７５６に対しウェーハＷの厚さ測定操作を入力すると、制御部７５０が、光源制御部８００、駆動制御部８０２、厚さ検出部８０４、及び外部出力部８０６として機能する。

そして、光源制御部８００が、光源５５２Ａから検出光Ｌ１（Ａ）を出射させる。これにより、検出光Ｌ１（Ａ）が照明光学系６００及び対物レンズ７５４を介してウェーハＷに照射される（ステップＳ２Ｂ、本発明の出射ステップに相当）。

また、駆動制御部８０２が、テーブル駆動部１４を制御して、ウェーハＷの第１番目の測定点ＭＰに対して対物レンズ７５４の光軸を位置合わせする（ステップＳ３Ｂ）。次いで、駆動制御部８０２が、ピエゾアクチュエータ７５２ａ及び加工ヘッドＺ駆動機構の少なくとも一方を駆動して対物レンズ７５４とウェーハＷとの相対距離を調整した後、ピエゾアクチュエータ７５２ａを駆動して検出光Ｌ１（Ａ）の集光点ＦＰの位置をＺ方向に変化させる（ステップＳ４Ｂ、本発明の集光点位置移動ステップに相当）。これにより、集光点ＦＰがＺ方向に走査される。

集光点ＦＰの位置がＺ方向に変化される間、ウェーハＷからの反射光Ｌ２（Ａ）が対物レンズ７５４及び界面位置検出用光学系６５０を介して光検出器６６０で検出され、光検出器６６０が厚さ検出部８０４に対して検出信号を繰り返し出力する（ステップＳ５Ｂ、ステップＳ６ＢでＮＯ）。

集光点ＦＰの位置のＺ方向の変化（走査）が完了すると（ステップＳ６ＢでＹＥＳ）、厚さ検出部８０４が、既述の図１５に示したように、集光点ＦＰの位置がＺ方向に変化される間に光検出器６６０から入力された検出信号に基づき、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１を示す界面位置を検出する（本発明の界面位置検出ステップに相当）。そして、厚さ検出部８０４が、表面Ｗａ及び裏面Ｗｂ１を示す界面位置を検出したときの対物レンズ７５４の移動量に基づいて測定点ＭＰにおけるウェーハＷの厚さを検出する（ステップＳ７Ｂ、本発明の厚さ検出ステップに相当）。

ウェーハＷの測定点ＭＰが複数である場合には、測定点ＭＰごとに、ステップＳ３ＢからステップＳ７Ｂまでの処理が繰り返し実行される（ステップＳ８ＢでＹＥＳ）。これにより、厚さ検出部８０４よってウェーハＷの全て（１又は複数）の測定点ＭＰの厚さが検出され、全ての測定点ＭＰの厚さ検出結果ＭＶが外部出力部８０６へ出力される。その結果、ウェーハＷの面内における厚みのばらつきを検出することができる。

外部出力部８０６は、厚さ検出部８０４による全ての測定点ＭＰの厚さ検出が完了すると（ステップＳ８ＢでＮＯ）、全ての測定点ＭＰの厚さ検出結果ＭＶを、通信ＩＦ７５９を介して裏面研削装置２００の通信ＩＦ２０９へ外部出力する（ステップＳ９Ｂ、本発明の外部出力ステップに相当）。これにより、ウェーハＷのバックグラインドを行った裏面研削装置２００に対して、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを返す、所謂フィードバックを行うことができる。なお、外部出力部８０６は、全ての測定点ＭＰの厚さ検出結果ＭＶをまとめて裏面研削装置２００へ外部出力するのではなく、厚さ検出部８０４から新たな厚さ検出結果ＭＶが入力されるごとに、新たな厚さ検出結果ＭＶを裏面研削装置２００へ逐次に外部出力してもよい。

このように裏面研削装置２００によるウェーハＷのバックグラインドが行われるごとに、後工程の亀裂検出装置５００（レーザ加工装置１０）によりウェーハＷの厚みが検出されるので、オペレータが裏面研削装置２００（砥石２１２等）の状態を頻繁に確認及び調整する必要がなくなる。その結果、オペレータの作業を減らすことができる。

外部出力部８０６による厚さ検出結果ＭＶの外部出力が完了すると、レーザ加工装置１０によるレーザ加工に移行して、レーザ加工装置１０がウェーハＷの切断予定ラインに沿ってレーザ加工領域Ｒを形成する（ステップＳ１０Ｂ）。

以下、裏面研削装置２００によりバックグラインドされたウェーハＷが亀裂検出装置５００（レーザ加工装置１０）にセットされるごとに、ステップＳ１ＢからステップＳ１０Ｂの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１１Ｂ）。

一方、裏面研削装置２００の通信ＩＦ２０９は、亀裂検出装置５００の通信ＩＦ７５９から入力されたバックグラインド後のウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを制御部２１６へ出力する。これにより、制御部２１６が判定部９００及び報知制御部９０２として機能する。

判定部９００は、ウェーハＷの１又は複数の測定点ＭＰの厚さ検出結果ＭＶに基づき、厚さ検出結果ＭＶが予め定められた設定値の範囲内に収まっているか否かを判定することで、裏面研削装置２００（加工条件、砥石２１２の状態）がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定する（ステップＳ４Ａ）。また、判定部９００は、ウェーハＷの複数の測定点ＭＰの厚さ検出結果ＭＶが得られている場合、ウェーハＷの面内における厚みのばらつきが一定範囲内に収まるか否かに基づき、砥石２１２がウェーハＷの研削に適した状態であるか否かを判定する（ステップＳ４Ａ）。

そして、報知制御部９０２は、判定部９００が否と判定した場合、すなわち裏面研削装置２００（加工条件、砥石２１２の状態）がウェーハＷの研削に適した状態ではない場合、既述の図１８及び図１９に示したように、警告情報９０４及び厚さ検出結果ＭＶ等を表示部２１５に表示させる（ステップＳ５ＡでＮＯ、ステップＳ６Ａ）。警告情報９０４の報知を行うことで、オペレータに対して加工条件の確認及び調整と、砥石２１２の状態の確認及び調整と、を促すことができる。これにより、裏面研削装置２００におけるバックグラインドで突発的な不良が発生することを未然に防止可能である。また、仮に裏面研削装置２００におけるバックグラインドで突発的な不良が発生したとしても、この不良を即座に検出して必要な対応を実行することができる。その結果、裏面研削装置２００のバックグラインドの加工品質のばらつきが抑えられる。

以上のように本実施形態では、裏面研削装置２００によりバックグラインドされたウェーハＷの厚さを後工程の亀裂検出装置５００により検出することで、レーザ加工システム１００に別途の計測装置を設けることなく、ウェーハＷの厚さ検出結果ＭＶを裏面研削装置２００へ外部出力（フィードバック）することができる。その結果、レーザ加工システム１００の装置数（工程数）及び作業者の工数の増加防止と、裏面研削装置２００のバックグラインドの加工品質のばらつき低減と、を両立させることができる。

［その他］
上記実施形態のレーザ加工装置１０及び亀裂検出装置５００は、加工ヘッド１６をＺ方向に移動可能とし、且つ、吸着ステージ１８をＸＹθ方向に移動可能（回転可能）とした構成を採用したが、加工ヘッド１６と吸着ステージ１８とのＸＹＺθ方向の相対位置を変化させることができれば、実施形態の構成に限らない。例えば、吸着ステージ１８をＸＹＺθ方向に移動可能（回転可能）な構成としてもよいし、加工ヘッド１６をＹＺ方向に移動可能とし、且つ、吸着ステージ１８をＸθ方向に移動可能（回転可能）な構成としてもよい。

上記実施形態のレーザ加工装置１０及び亀裂検出装置５００は、加工ヘッド１６と亀裂検出装置５００とが一体となってＺ方向に移動可能な構成を採用したが、これに限らず、加工ヘッド１６と亀裂検出装置５００とが互いに独立してＺ方向に移動可能な構成を採用してもよい。また、加工ヘッド１６と亀裂検出装置５００とが互いに独立して移動可能な方向はＺ方向に限らず、それ以外の方向（例えば、Ｘ方向やＹ方向など）に移動可能な構成としてもよい。

以上、本発明に係る亀裂検出装置５００の一例について説明したが、本発明の技術は実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、いくつかの改良又は変形を行ってもよい。

１０…レーザ加工装置、１２…制御部、１４…テーブル駆動部、１６…加工ヘッド、１８…吸着ステージ、１８ａ…保持面、１９…加工ヘッド駆動部、２０…レーザ光源、２２…コンデンスレンズ、２３…Ｚ微動手段、１００…レーザ加工システム、２００…裏面研削装置、２０２…研削駆動部、２０６…テーブル駆動部、２０８…研削ヘッド、２０９…通信ＩＦ、２１０…回転研削盤、２１２…砥石、２１４…シャフト、２１５…表示部、２１６…制御部、２１８…チャックテーブル、２１８ａ…保持面、２２０…保護シート、３００…分割装置、３０２…ダイシングテープ、３０２Ａ…環状部領域、３０４…ダイシング用フレーム、３０６…エキスパンドリング、５００…亀裂検出装置、５５０…光源部、５５２Ａ，５５２Ｂ，５５２Ｃ…光源、５５４…ハーフミラー、６００…照明光学系、６０２…リレーレンズ、６０４…ミラー、６０６…リレーレンズ、６５０…界面位置検出用光学系、６５２…ハーフミラー、６５４…ハーフミラー、６５６…リレーレンズ、６５８…ハーフミラー、６６０…光検出器、６６０Ａ…検出器本体、６６０Ｂ…ピンホールパネル、７００…亀裂検出用光学系、７０２…リレーレンズ、７０４…光検出器、７０４Ｃ…受光面、７０６…光検出器、７０６Ｃ…受光面、７５０…制御部、７５２…集光点位置移動機構、７５２ａ…ピエゾアクチュエータ、７５４…対物レンズ、７５４ａ…対物レンズ瞳、７５６…操作部、７５８…表示部、７５９…通信ＩＦ、７６０…観察光学系、８００…光源制御部、８０２…駆動制御部、８０４…厚さ検出部、８０６…外部出力部、９００…判定部、９０２…報知制御部、９０４…警告情報、ＡＸ…主光軸、ＦＰ…集光点、Ｇ１…第１領域、Ｇ２…第２領域、Ｋ…亀裂、Ｌ…レーザ光、Ｌ１…検出光、Ｌ２…反射光、Ｌ２ａ…反射光成分、Ｌ２ｂ…非反射光成分、ＭＰ…測定点、ＭＶ…厚さ検出結果、Ｎｄ…半導体レーザ励起、Ｐ１，Ｐ２…ピーク、Ｒ…レーザ加工領域、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…経路、Ｓ…評価値、Ｔ…チップ、Ｗ…ウェーハ、Ｗａ…表面、Ｗｂ，Ｗｂ１…裏面

Claims (11)

1. 研削装置が被加工物の裏面を研削する研削処理と、レーザ加工装置が被加工物の切断予定ラインに沿って前記被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工と、が施された前記被加工物の内部の前記レーザ加工領域から伸展した亀裂を検出する亀裂検出装置において、
   検出光を出射する光源と、
   前記光源から出射した前記検出光を前記被加工物に集光させる対物レンズと、
   前記対物レンズの光軸方向に沿って前記対物レンズの集光点の位置を変化させる第１集光点位置移動手段と、
   前記第１集光点位置移動手段によって前記集光点の位置が変化される間、前記被加工物からの前記検出光の第１の反射光を検出した検出結果に基づき、前記被加工物の表面及び裏面を示す界面位置を検出する界面位置検出手段と、
   前記界面位置の検出結果に基づき、前記被加工物の厚さを検出する厚さ検出手段と、
   前記厚さ検出手段による厚さ検出結果を、前記研削装置へ出力する外部出力手段と、
   を備える亀裂検出装置。
2. 前記被加工物に対して前記対物レンズを前記光軸方向に垂直方向に相対移動させて、前記被加工物の厚さを検出する測定点を複数回変更させる相対移動手段を備え、
   前記相対移動手段により前記測定点が変更されるごとに、前記第１集光点位置移動手段、前記界面位置検出手段、及び前記厚さ検出手段が繰り返し作動し、
   前記外部出力手段が、前記測定点ごとの前記厚さ検出結果を前記研削装置へ出力する請求項１に記載の亀裂検出装置。
3. 前記研削処理の後で且つ前記レーザ加工の前に、前記第１集光点位置移動手段、前記界面位置検出手段、前記厚さ検出手段、及び前記外部出力手段が作動する請求項１又は２に記載の亀裂検出装置。
4. 前記対物レンズを通して、前記対物レンズの光軸に対して偏心した前記検出光を前記被加工物に照射する亀裂検出用光源と、
   前記亀裂検出用光源からの前記検出光が前記被加工物に照射されている間、前記光軸に沿って前記集光点を変化させる第２集光点位置移動手段と、
   前記第２集光点位置移動手段によって前記集光点の位置が変化される間、前記被加工物からの前記検出光の第２の反射光を検出する反射光検出手段と、
   前記反射光検出手段により検出された前記第２の反射光の検出信号に基づき、前記亀裂の亀裂深さを検出する亀裂検出手段と、
   を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の亀裂検出装置。
5. 被加工物の裏面を研削する研削装置と、
   被加工物の内部に集光点を合わせてレーザ光を切断予定ラインに沿って照射し、前記切断予定ラインに沿って前記被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置と、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の亀裂検出装置と、
   を備えるレーザ加工システム。
6. 前記研削装置が、前記外部出力手段から入力された前記厚さ検出結果を表示する表示手段を備える請求項５に記載のレーザ加工システム。
7. 前記研削装置が、
   前記外部出力手段から入力された前記厚さ検出結果に基づき、前記研削装置が前記被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段が否と判定した場合に、警告情報を報知する報知手段と、
   を備える請求項５又は６に記載のレーザ加工システム。
8. 前記判定手段が、前記研削装置の砥石が前記被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定し、
   前記報知手段が、前記判定手段が否と判定した場合に前記砥石に関する前記警告情報を報知する請求項７に記載のレーザ加工システム。
9. 前記亀裂検出装置が、
   前記被加工物に対して前記対物レンズを前記光軸方向に垂直方向に相対移動させて、前記被加工物の厚さの測定点を複数回変更させる相対移動手段を備え、
   前記相対移動手段により前記測定点が変更されるごとに、前記第１集光点位置移動手段、前記界面位置検出手段、及び前記厚さ検出手段が繰り返し作動し、
   前記外部出力手段が、前記測定点ごとの前記厚さ検出結果を前記研削装置へ出力し、
   前記判定手段が、前記外部出力手段から入力された前記測定点ごとの前記厚さ検出結果から前記被加工物の厚さのばらつきを算出した結果に基づき、前記砥石が前記被加工物の研削に適した状態であるか否かを判定する請求項８に記載のレーザ加工システム。
10. 前記レーザ加工装置と前記亀裂検出装置とが一体に設けられている請求項５から９のいずれか１項に記載のレーザ加工システム。
11. 研削装置が被加工物の裏面を研削する研削処理と、レーザ加工装置が被加工物の切断予定ラインに沿って前記被加工物の内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工と、が施された前記被加工物の内部の前記レーザ加工領域から伸展した亀裂を検出する亀裂検出装置の制御方法において、
    前記研削処理の後で且つ前記レーザ加工の前に、光源から検出光を出射させる出射ステップと、
    前記光源から出射された検出光を前記被加工物に集光させる対物レンズの集光点の位置を、前記対物レンズの光軸方向に沿って変化させる集光点位置移動ステップと、
    前記集光点位置移動ステップによって前記集光点の位置が変化される間、前記被加工物からの前記検出光の第１の反射光を検出した検出結果に基づき、前記被加工物の表面及び裏面を示す界面位置を検出する界面位置検出ステップと、
    前記界面位置の検出結果に基づき、前記被加工物の厚さを検出する厚さ検出ステップと、
    前記厚さ検出ステップによる厚さ検出結果を、前記研削装置へ出力する外部出力ステップと、
    を有する亀裂検出装置の制御方法。

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