JP6650629B1 - レーザ加工装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なウェーハのレーザ加工を簡単に行うことができるレーザ加工装置及びこのレーザ加工装置で用いられる撮像装置を提供する。【解決手段】ウェーハの内部にレーザ光を集光して、ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工装置において、ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、赤外線撮影光学系は、改質領域とウェーハの一面とは反対側の他面とを含む合焦範囲を有し、改質領域と他面とを同時撮影する。【選択図】図１０

Description

本発明は、ウェーハの内部にレーザ光を集光することによりウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工装置及びこのレーザ加工装置で用いられる撮像装置に関する。

表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの内部に集光点を合わせてレーザ光を照射して、ウェーハの分割予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工が知られている（特許文献１参照）。そして、レーザ加工後のウェーハは、外的応力の印加により、改質領域を起点として個々のチップに分割される。

このようなレーザ加工を行うレーザ加工装置として、ウェーハの一面に向けてレーザ光を照射するレーザユニット（レーザヘッドともいう）と、レーザユニットに固定され且つウェーハの一面を撮影する赤外線顕微鏡と、を備えるものが知られている（特許文献２参照）。このレーザ加工装置では、改質領域の形成前に、赤外線顕微鏡でウェーハのアライメント基準を撮影し、この撮影により得られた撮影画像に基づきウェーハの分割予定ラインの位置（赤外線顕微鏡に対する分割予定ラインの相対位置）を検出するアライメント検出を行う。

次いで、分割予定ラインの位置検出結果と、既知のレーザユニットの光軸及び赤外線顕微鏡の光軸の位置関係情報とに基づき、分割予定ラインの一端にレーザユニットの光軸を位置合わせするアライメントを行う。そして、レーザユニットからウェーハの内部の集光点に向けてレーザ光を照射させると共に、レーザユニット及びウェーハを相対移動させることで、分割予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質領域を形成する。以下、分割予定ラインごとに、上述のアライメントと改質領域の形成とが繰り返し実行される。

特許文献３には、レーザユニットからウェーハに照射されるレーザ光の照射位置の目標値（理論値）と実測値との位置ずれを取得するレーザ加工装置が記載されている。このレーザ加工装置は、ウェーハを保持するウェーハステージとは別の試料載置ステージを備えている。そして、この試料載置ステージに加工試料片を載置した後、レーザユニットから加工試料片の表面にレーザ光を照射してレーザ加工痕跡を形成する。次いで、このレーザ加工痕跡を観察光学部で撮影し、この撮影により得られた撮影画像に基づき、レーザ光の照射位置の目標値と実測値との位置ずれを検出している。

特開２０１６−１０７３３４号公報 特開２０１６−２１５１９号公報 特開２００４−１１１４２６号公報

ところで、特許文献２に記載のレーザ加工装置では、装置が設置されている工場（クリーンルーム）の室内温度等の環境が変わったり或いは環境が時間的に変化したりすることで、レーザユニットの光軸と赤外線顕微鏡の光軸との相対位置がずれる場合がある。この場合には、レーザユニットによるレーザ光の加工位置が分割予定ラインに対して位置ずれするため、精度の高い加工ができなくなる。このため、従来では、定期的なメンテナンスで位置ずれを補正するなど対策を実施しているが、工場によって気温の変化が大きく短期間で位置ずれが発生するおそれがある。

このような位置ずれを防止するため、改質領域形成時にレーザ光の加工位置の補正を行うことが望ましいが、ウェーハの厚みによっては１つの分割予定ラインに対してレーザ光の複数スキャンが必要になる。この場合、改質領域及び亀裂の蛇行が複数重なることにより、レーザ光の加工位置の補正が困難になる。そして、数μｍの補正ずれが発生すると、例えば分割予定ラインの幅が２０μｍ以下の狭ストリートプロセスにおいて大きく歩留まりを落とすことになる。

そこで、特許文献２に記載のレーザ加工装置においても、上記特許文献３に記載されているようにレーザユニットからウェーハに照射されるレーザ光の照射位置の目標値と実測値との位置ずれを検出することで、レーザユニットの光軸と赤外線顕微鏡の光軸との位置関係を取得することが考えられる。

しかしながら、特許文献３に記載の方法は、レーザユニットの光軸と赤外線顕微鏡の光軸とが一致しているレーザ加工装置を対象としているため、この特許文献３に記載の方法を特許文献２に記載のレーザ加工装置に単純に適用することはできない。また仮に適用することができたとしても、加工試料片を用意する手間及びコストと、加工試料片を試料載置ステージに着脱したりする手間及びコストと、が掛か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、高精度なウェーハのレーザ加工を簡単に行うことができるレーザ加工装置及びこのレーザ加工装置で用いられる撮像装置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レーザ加工装置は、ウェーハの内部にレーザ光を集光して、ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工装置において、ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、赤外線撮影光学系は、改質領域とウェーハの一面とは反対側の他面とを含む合焦範囲を有し、改質領域と他面とを同時撮影する。

このレーザ加工装置によれば、ウェーハの内部に高精度に改質領域を形成することができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、赤外線撮影光学系による同時撮影でえられた撮影画像に基づき、改質領域の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算部を備える。これにより、ウェーハの内部に高精度に改質領域を形成することができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、赤外線撮影光学系は、他面に焦点を有する。これにより、改質領域と他面とを同時撮影することができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、赤外線撮影光学系は、改質領域の形成位置に焦点を有する。これにより、改質領域と他面とを同時撮影することができる。

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、赤外線撮影光学系は、他面と改質領域の形成位置との間に焦点を有する。これにより、改質領域と他面とを同時撮影することができる。

本発明の目的を達成するための撮像装置は、ウェーハの内部に形成された改質領域を検出するための撮像装置において、ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、赤外線撮影光学系は、改質領域とウェーハの一面とは反対側の他面とを含む合焦範囲を有し、改質領域と他面とを同時撮影する。

本発明は、高精度なウェーハのレーザ加工を簡単に行うことができる。

第１実施形態のレーザ加工装置の概略図である。 レーザ加工装置による加工対象のウェーハの平面図である。 図２に示したウェーハの一部の断面図である。 制御装置の機能ブロック図である。 ウェーハの内部における改質領域の形成を説明するための説明図である。 ウェーハの内部における改質領域の形成を説明するための説明図である。 ウェーハの内部における２層の改質領域の形成を説明するための説明図である。 ウェーハの内部における２層の改質領域の形成を説明するための説明図である。 撮影制御部による赤外線顕微鏡の撮影制御を説明するための説明図である。 演算部によるウェーハの内部の補正用改質領域の形成位置の理論値と実測値との位置ずれの演算を説明するための説明図である。 補正部による位置関係情報の補正を説明するための説明図である。 レーザ加工装置によるウェーハのレーザ加工処理、特に位置関係情報の補正処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのレーザ加工を説明するための説明図である。 第２実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのレーザ加工を説明するための説明図である。 第３実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのレーザ加工を説明するための説明図である。 第３実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのレーザ加工を説明するための説明図である。 加工ユニットの変形例を説明するための説明図である。 撮影制御部による赤外線顕微鏡の撮影制御の変形例１を説明するための説明図である。 撮影制御部による赤外線顕微鏡の撮影制御の変形例２を説明するための説明図である。 第４実施形態の効果を説明するための説明図である。 補正用改質領域及びパターンを同時撮影することができない比較例を説明するための説明図である。

［第１実施形態のレーザ加工装置の構成］
図１は、第１実施形態のレーザ加工装置１０の概略図である。図１に示すように、レーザ加工装置１０は、ウェーハ１２（例えばシリコンウェーハ）を複数のチップ１４（図２参照）に分割する前の前工程として、ウェーハ１２に対してレーザ加工を施す。なお、図中のＸＹＺ方向は互いに直交し、このうちＸ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（ウェーハ１２の厚み方向）である。またθ方向は、Ｚ方向を回転軸とする回転方向である。

図２は、レーザ加工装置１０による加工対象のウェーハ１２の平面図である。図３は、図２に示したウェーハ１２の一部の断面図である。図２及び図３に示すように、ウェーハ１２は格子状に配列された複数のストリート１２Ｓ（図１０参照）によって複数の領域に区画されている。この区画された各領域にはチップ１４を構成するデバイス層１６が設けられている。レーザ加工装置１０は、ストリート１２Ｓ上に設定された複数の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００（図６参照）を形成する。なお、分割予定ラインＣ１と分割予定ラインＣ２とは互いに直交している。

図１に戻って、レーザ加工装置１０は、Ｘθステージ２０と、加工ユニット２２と、制御装置２４と、を備える。

Ｘθステージ２０は、不図示の保護テープを介して、ウェーハ１２のデバイス層１６が設けられている側の表面を吸着保持する。これにより、ウェーハ１２は、そのおもて面とは反対側の裏面が後述の加工ユニット２２と対向するようにＸθステージ２０に保持される。このため、ウェーハ１２の裏面は本発明の一面に相当し且つウェーハ１２のおもて面は本発明の他面に相当する。

Ｘθステージ２０は、後述の制御装置２４の制御の下、ステージ駆動機構２６（図４参照）により、Ｘ方向に移動されると共にθ方向に回転される。なお、ステージ駆動機構２６は、公知の直動機構及び回転機構を組み合わせた構成である。また、移動方向Ｍ１はＸ方向の一方向側に向かうＸθステージ２０の移動方向であり、移動方向Ｍ２はＸ方向の他方向側に向かうＸθステージ２０の移動方向である。

加工ユニット２２は、レーザユニット２８と赤外線顕微鏡３０とを備える。この加工ユニット２２は、Ｘθステージ２０のＺ方向上方側に配置されており、後述の制御装置２４により制御される。

また、加工ユニット２２は、後述の制御装置２４の制御の下、ユニット駆動機構３２（図４参照）により、Ｙ方向及びＺ方向にそれぞれ移動される。なお、ユニット駆動機構３２は、既述のステージ駆動機構２６と共に本発明の相対移動機構を構成するものであり、公知の直動機構が用いられる。

レーザユニット２８は、本発明のレーザ光学系に相当するものであり、ウェーハ１２の裏面に向けてレーザ光Ｌを照射する。レーザユニット２８は、レーザ光源４０、ビームエキスパンダ４２、ミラー４４、λ／２波長板４６、空間光変調器４８、ミラー５０、ミラー５２、レンズ５４、ミラー５６、ミラー５８、レンズ６０、及び集光レンズ６２を備える。なお、レーザユニット２８の構成は、図１に示した構成に限定されるものではなく、ウェーハ１２のレーザ加工に用いられる各種のヘッドの構成を採用してもよい。

レーザ光源４０は、ウェーハ１２のレーザ加工用のレーザ光Ｌをビームエキスパンダ４２に向けて出射する。なお、レーザ光Ｌの種類については公知技術（例えば特許文献１参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

ビームエキスパンダ４２は、レーザ光源４０から入射されたレーザ光Ｌを、後述の空間光変調器４８で位相変調するための適切なビーム径に拡大する。ビームエキスパンダ４２から出射されたレーザ光Ｌは、ミラー４４及びλ／２波長板４６を経て空間光変調器４８に入射する。

空間光変調器４８は、例えば、反射型液晶（LCOS：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（SLM：Spatial Light Modulator）が用いられる。この空間光変調器４８は、制御装置２４の制御の下、所定のホログラムパターンを呈示することで、λ／２波長板４６から入射されたレーザ光Ｌを変調させる。これにより、ウェーハ１２の内部に集光されるレーザ光Ｌの収差が所定の収差以下となるように、レーザ光Ｌが収差補正される。なお、空間光変調器４８の構成及び機能については公知技術（上記特許文献１参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

空間光変調器４８により変調されたレーザ光Ｌは、ミラー５０、ミラー５２、レンズ５４、ミラー５６、ミラー５８、及びレンズ６０を経て、集光レンズ６２により集光される。集光レンズ６２は、不図示のレンズ移動機構によりＺ方向に位置調整される。このレンズ移動機構は、制御装置２４の制御の下、集光レンズ６２のＺ方向の位置を調整することで、レーザ光Ｌの集光点のＺ方向位置を調整する。なお、集光レンズ６２（レーザユニット２８）の光軸Ａ１は、本発明の第１光軸に相当する。

赤外線顕微鏡３０は、本発明の赤外線撮影光学系及び撮像装置に相当する。この赤外線顕微鏡３０は、レーザユニット２８に固定されており、レーザユニット２８と一体に移動する。赤外線顕微鏡３０は、照明光源６４、ハーフミラー６６、対物レンズ６８、及び赤外線カメラ７０等を備える。

照明光源６４は、落射照明光源であり、例えばＬＤ（Laser Diode）光源及びＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源等が用いられる。この照明光源６４は、ウェーハ１２を透過する波長域の照明光、例えば赤外域の赤外光をハーフミラー６６に向けて出力する。

ハーフミラー６６は、照明光源６４から入射した照明光の一部を透過して対物レンズ６８に向けて出射する。これにより、照明光は、対物レンズ６８によりウェーハ１２の裏面上に集光される。対物レンズ６８により集光される照明光の集光点のＺ方向位置は、不図示のレンズ移動機構により対物レンズ６８をＺ方向に移動させることにより調整される。対物レンズ６８の光軸Ａ２は、赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２［照明光源６４の照明軸及び後述の赤外線カメラ７０の撮影光軸］であり、本発明の第２光軸に相当する。なお、光軸Ａ１，Ａ２は共にＺ方向に平行である。

ウェーハ１２で反射された照明光の反射光の一部は、ハーフミラー６６により赤外線カメラ７０に向けて反射される。

赤外線カメラ７０は、赤外光の波長域に対して感度を有する撮像素子（不図示）を備えている。ウェーハ１２の内部に対物レンズ６８による焦点を合わせた状態で赤外線カメラ７０によりウェーハ１２を撮影した撮影画像に基づき、ウェーハ１２の内部の状態を確認することができる。また、ウェーハ１２の裏面又は表面に対物レンズ６８による焦点を合わせた状態で赤外線カメラ７０によりウェーハ１２を撮影した撮影画像に基づき、ウェーハ１２の裏面又は表面の状態を確認することができる。

赤外線カメラ７０が撮影した撮影画像の画像データは、制御装置２４へ出力される。制御装置２４は、赤外線カメラ７０から入力された撮影画像の画像データに基づき、モニタ７２にウェーハ１２の内部、裏面、又は表面の撮影画像を表示させる。

なお、赤外線カメラ７０としては、例えばＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）カメラに代表される近赤外領域（１μｍ以上の波長領域）で高い感度を有するカメラ（近赤外線カメラ）が好ましく用いられる。

赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２は、既述のレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置に対して、レーザ加工時のウェーハ１２の移動方向Ｍ１（Ｘ方向の一方向）の下流側に位置する。これにより、赤外線顕微鏡３０は、レーザユニット２８のレーザ光Ｌによるウェーハ１２の加工位置と同一の分割予定ラインＣ１，Ｃ２上でウェーハ１２を撮影することができる。

［制御装置の構成］
図４は、制御装置２４の機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置２４には、ステージ駆動機構２６と、レーザユニット２８（レーザ光源４０及び空間光変調器４８）と、赤外線顕微鏡３０（照明光源６４及び赤外線カメラ７０）と、ユニット駆動機構３２と、モニタ７２と、操作部７４と、が接続されている。なお、操作部７４は、公知のキーボード、マウス、及び操作ボタン等が用いられる。

制御装置２４は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置２４の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

制御装置２４は、不図示の制御プログラムを実行することで、統括制御部８０、記憶部８２、移動制御部８４、レーザ制御部８６、顕微鏡制御部８８、及び表示制御部９０として機能する。以下、本実施形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、又は「〜機器」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

統括制御部８０は、操作部７４に対する入力操作に基づき、レーザ加工装置１０の各部の動作を統括的に制御する。

記憶部８２には、上述の制御プログラムの他に、位置関係情報９２が予め記憶されている。位置関係情報９２は、ＸＹ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置（ＸＹ座標）と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置（ＸＹ座標）との相対位置関係を示す既知情報である。この位置関係情報９２は、レーザ加工装置１０の製造メーカにて測定された値が記憶される。また、位置関係情報９２は、後述の補正部１１６により補正（書き替え）される。

移動制御部８４は、統括制御部８０の制御の下、ステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２をそれぞれ駆動することで、レーザユニット２８及び赤外線顕微鏡３０を一体にウェーハ１２に対してＸＹＺ方向及びθ方向に相対移動させる。これにより、レーザ加工前にレーザユニット２８の光軸Ａ１をウェーハ１２の加工開始位置（分割予定ラインＣ１，Ｃ２の一端）に位置合わせしたり、レーザ加工時にレーザユニット２８をウェーハ１２に対してＸ方向に相対移動させたりすることができる。また、レーザ加工前に、赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２をウェーハ１２の特定位置［アライメント基準、及び後述の補正用改質領域２００（図６参照）等］に位置合わせすることができる。

レーザ制御部８６は、統括制御部８０の制御の下、レーザ光源４０によるレーザ光Ｌの出射と、空間光変調器４８によるレーザ光Ｌの変調とを制御する。なお、空間光変調器４８によるレーザ光Ｌの変調制御については公知技術であるので具体的な説明は省略する。

顕微鏡制御部８８は、統括制御部８０の制御の下、赤外線顕微鏡３０の制御、すなわち照明光源６４による照明光の出射及び赤外線カメラ７０によるウェーハ１２の撮影を制御する。

表示制御部９０は、モニタ７２の表示を制御する。表示制御部９０は、赤外線顕微鏡３０の赤外線カメラ７０から入力されたウェーハ１２の撮影画像の画像データに基づき、この撮影画像をモニタ７２に表示させる。また、表示制御部９０は、レーザ加工装置１０の各種の設定画面をモニタ７２に表示させる。

統括制御部８０は、既述の制御プログラムを実行することで、検出制御部９６、レーザ加工制御部９８、撮影制御部１１２、演算部１１４、及び補正部１１６として機能する。

検出制御部９６は、レーザ加工装置１０の各部を制御して、Ｘθステージ２０に保持されているウェーハ１２の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置（ＸＹ面内での向きを含む）を検出するアライメント検出を実行する。

最初に検出制御部９６は、移動制御部８４及び顕微鏡制御部８８を介して、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２と赤外線顕微鏡３０とを制御して、ウェーハ１２のアライメント基準の撮影画像１０２の画像データを取得（撮影）する。ここでいうアライメント基準とは、レーザ加工装置１０がウェーハ１２の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置を認識するための基準であり、例えば、ストリート１２Ｓ（図１０参照）及び認識マーク（不図示）等の公知の基準が用いられる。なお、アライメント基準は、赤外線顕微鏡３０で撮影可能であれば、ウェーハ１２の内部、表面、及び裏面等の任意の位置に設けられていてもよい。

具体的に検出制御部９６は、撮影画像１０２の画像データを取得する場合、ステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して、赤外線顕微鏡３０をウェーハ１２のアライメント基準を撮影可能な撮影位置［アライメント基準が赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ（図９参照）内に含まれる位置］に相対移動させる。この移動後に検出制御部９６は、赤外線顕微鏡３０を制御して、赤外線顕微鏡３０にアライメント基準を含むウェーハ１２の撮影を実行させる。これにより、赤外線顕微鏡３０によりウェーハ１２の撮影画像１０２の画像データが取得され、この画像データが赤外線顕微鏡３０から検出制御部９６に出力される。

そして、検出制御部９６は、撮影画像１０２の画像データに基づき、撮影画像１０２内のアライメント基準を公知の画像認識法で検出することにより、ウェーハ１２の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置を検出する。

レーザ加工制御部９８は、移動制御部８４及びレーザ制御部８６を介して、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２とレーザユニット２８とを制御して、分割予定ラインＣ１，Ｃ２ごとに、分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００（図６参照）を形成するレーザ加工を行う。

具体的に、レーザ加工制御部９８は、検出制御部９６によるアライメント検出結果に基づき、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６を駆動してＸθステージ２０をθ方向に回転させることにより、互いに直交する分割予定ラインＣ１，Ｃ２の一方（例えば分割予定ラインＣ１）をＸ方向に平行にする。

次いで、レーザ加工制御部９８は、Ｘ方向に平行な複数の分割予定ラインＣ１の中の第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する改質領域２００（図６参照）の形成を開始する。レーザ加工制御部９８は、検出制御部９６によるアライメント検出結果（分割予定ラインＣ１の位置検出結果）と、記憶部８２内の位置関係情報９２とに基づき、レーザユニット２８（光軸Ａ１）と分割予定ラインＣ１との相対位置関係を判別する。

ここで、既述のアライメント検出では、赤外線顕微鏡３０（光軸Ａ２）と分割予定ラインＣ１，Ｃ２との相対位置関係を検出しているが、位置関係情報９２に基づきレーザユニット２８（光軸Ａ１）と赤外線顕微鏡３０（光軸Ａ２）との位置関係は既知である。このため、レーザ加工制御部９８は、アライメント検出結果と位置関係情報９２とに基づき、レーザユニット２８（光軸Ａ１）と分割予定ラインＣ１，Ｃ２との相対位置関係を判別することができる。

従って、レーザ加工制御部９８は、アライメント検出結果と位置関係情報９２とに基づき、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して、レーザユニット２８の光軸Ａ１を第１番目の分割予定ラインＣ１の一端、例えば移動方向Ｍ２側の一端に位置合わせするアライメントを行う。

図５及び図６は、ウェーハ１２の内部における改質領域２００の形成を説明するための説明図である。図５及び図６に示すように、レーザ加工制御部９８は、上述のアライメント完了後、レーザユニット２８を制御して、レーザ光Ｌをウェーハ１２の裏面から所定の深さ位置にある集光点Ｐ１に集光させることで、この集光点Ｐ１の位置に改質領域２００を形成する。

次いで、レーザ加工制御部９８は、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６を駆動して、Ｘθステージ２０を移動方向Ｍ２に移動させる。これにより、集光点Ｐ１にレーザ光Ｌを集光させた状態で、ウェーハ１２に対してレーザユニット２８が移動方向Ｍ１に相対移動される、すなわち第１番目の分割予定ラインＣ１に沿ってレーザユニット２８がウェーハ１２に対してＸ方向に相対移動される。その結果、第１番目の分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００が形成される。また、改質領域２００が形成されると、この改質領域２００を起点としてウェーハ１２の厚さ方向（Ｚ方向）に亀裂２０２が発生する。

この際に、レーザ加工制御部９８は、改質領域２００をＺ方向（ウェーハ１２の厚み方向）においてウェーハ１２のおもて面の近傍に形成している。ここでいうウェーハ１２のおもて面の近傍とは、Ｚ方向において、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態の赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄ（合焦範囲Ｄのウェーハ１２側の片側範囲Ｄｆ内）である。なお、図中の符号Ｄｒは、ウェーハ１２側とは反対側の合焦範囲Ｄの片側範囲である。なお、合焦範囲Ｄは焦点深度ともいう。

片側範囲Ｄｆは、基本的には、赤外線顕微鏡３０の被写界深度の１／２（すなわち前側被写界深度）の範囲にウェーハ１２（シリコン）の屈折率ｎ＝３．６〜４．０を乗じた値である。さらに本実施形態では、前側被写界深度に対しこの被写界深度の範囲外でのデフォーカス許容値ａを加えた値に屈折率ｎを乗じた値を片側範囲Ｄｆとしている。ここで、デフォーカス許容値ａは、改質領域２００が前側被写界深度の範囲外に外れている場合であっても後述の撮影画像１２２内で改質領域２００の像を画像処理（認識）可能な範囲である。

例えば、赤外線顕微鏡３０の被写界深度ＤＯＦを８．５μｍとし、屈折率ｎを４．０とし、デフォーカス許容値ａを２μｍとした場合、片側範囲Ｄｆは、以下の式、
Ｄｆ＝［ＤＯＦ×（１／２）＋ａ］×ｎ＝（８．５×０．５＋２）×４＝２５μｍ、
で求められる。このため、レーザ加工制御部９８は、ウェーハ１２の厚み方向において上述の改質領域２００をウェーハ１２のおもて面から２５μｍの範囲内に形成する。

レーザ加工制御部９８は、例えば改質領域２００の層数が１層である場合、第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する改質領域２００の形成後、移動制御部８４を介してユニット駆動機構３２を駆動して、レーザユニット２８を分割予定ラインＣ１のピッチ間隔に相当する距離だけ第２番目の分割予定ラインＣ１に向けてＹ方向に移動させる。これにより、レーザユニット２８の光軸Ａ１を第２番目の分割予定ラインＣ１の一端、例えば移動方向Ｍ１側の一端に位置合わせするアライメントが行われる。

そして、レーザ加工制御部９８は、移動制御部８４及びレーザ制御部８６を介してステージ駆動機構２６及びレーザユニット２８を制御して、集光点Ｐ１に対するレーザユニット２８のレーザ光Ｌの集光と、Ｘθステージ２０の移動方向Ｍ１への移動とを実行する。これにより、第２番目の分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００が形成される。

以下同様に、全ての分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００が形成される。次いで、レーザ加工制御部９８は、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６を駆動して、Ｘθステージ２０を９０°回転させることにより、分割予定ラインＣ２をＸ方向に平行にする。そして、レーザ加工制御部９８は、分割予定ラインＣ１に対応する改質領域２００の形成と同様に、移動制御部８４及びレーザ制御部８６を介してステージ駆動機構２６、ユニット駆動機構３２、及びレーザユニット２８を制御して、全ての分割予定ラインＣ２に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００を形成する。以上で改質領域２００の形成が完了する。

図７及び図８は、ウェーハ１２の内部における２層の改質領域２００の形成を説明するための説明図である。図７及び図８に示すように、ウェーハ１２の厚みが厚い場合、レーザ加工制御部９８は、分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿ってウェーハ１２の内部に例えば２層の改質領域２００の形成を行う。この場合、レーザ加工制御部９８は、分割予定ラインＣ１，Ｃ２ごとに２層の改質領域２００の形成を連続して行う。

具体的にレーザ加工制御部９８は、既述の図５及び図６で説明したように第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する１層目の改質領域２００の形成後、レーザユニット２８のレーザ光Ｌの集光位置をウェーハ１２の内部で且つ集光点Ｐ１よりも浅い位置（Ｚ方向上方側の位置）にある集光点Ｐ２に変更した状態で、２層目の改質領域２００の形成を繰り返し実行する。これにより、ウェーハ１２の内部に第１番目の分割予定ラインＣ１に沿って２層の改質領域２００が形成される。

なお、本実施形態では、後述の赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に対応する２層目の改質領域２００のレーザ加工後に行う場合、２層目の改質領域２００を、片側範囲Ｄｆの範囲外、すなわちウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態の赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄの範囲外に形成する。また、後述の赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に対応する１層目の改質領域２００のレーザ加工後（且つ２層目の改質領域２００の形成前）に行う場合、２層目の改質領域２００は合焦範囲Ｄの範囲内に形成されていてもよい。

そして、レーザ加工制御部９８は、他の分割予定ラインＣ１，Ｃ２についても同様に、分割予定ラインＣ１，Ｃ２ごとに２層目の改質領域２００を形成する。なお、ウェーハ１２の厚みに応じてレーザ加工を複数回繰り返すことで、３層以上の複数層の改質領域２００を形成してもよい。以下、本実施形態では、分割予定ラインＣ１，Ｃ２ごとの改質領域２００の層数を２層として説明を行う。この場合、１層目の改質領域２００が本発明の第１改質領域に相当し、２層目の改質領域２００が本発明の第２改質領域に相当する。

図４に戻って、撮影制御部１１２、演算部１１４、及び補正部１１６は、記憶部８２内の位置関係情報９２の補正を行う。

既述の通り、レーザ加工装置１０が設置されている工場（クリーンルーム）の室内温度等の環境が変わったり或いは環境が時間的に変化したりすることで、レーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２との相対位置がずれる場合がある。この場合、位置関係情報９２で規定されている光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置関係と、実際の両者の位置関係との間にずれが生じる。そして、特にＹ方向において光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置関係にずれが生じると、当初（出荷時）の位置関係情報９２に基づいてレーザユニット２８の光軸Ａ１を分割予定ラインＣ１，Ｃ２上に正確に位置合わせすることができない。その結果、レーザ加工の加工精度が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に対応する１層目の改質領域２００（以下、補正用改質領域２００という）の形成位置に基づき、位置関係情報９２の補正（更新）を行う。ここで、レーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２との位置関係はＹ方向だけではなくＸ方向にもずれるが、Ｘ方向における光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置関係のずれは、分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿ったウェーハ１２のレーザ加工の加工精度に殆ど影響を及ぼさない。このため、本実施形態では、上述の補正用改質領域２００の形成位置に基づきＹ方向における光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置関係のずれを検出し、このずれの検出結果に基づきＹ方向における位置関係情報９２の補正（更新）を行う。

図９は、撮影制御部１１２による赤外線顕微鏡３０の撮影制御を説明するための説明図である。図９及び既述の図４に示すように、撮影制御部１１２は、赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を制御する。撮影制御部１１２は、第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する１層目の改質領域２００（補正用改質領域２００）のレーザ加工後、或いは２層目の改質領域２００のレーザ加工後に作動する。撮影制御部１１２は、検出制御部９６による第１番目の分割予定ラインＣ１の位置検出結果に基づき、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して、ウェーハ１２の第１番目の分割予定ラインＣ１を赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ内に相対移動させる。

次いで、撮影制御部１１２は、赤外線顕微鏡３０を制御して、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せた状態で赤外線顕微鏡３０による第１番目の分割予定ラインＣ１（ストリート１２Ｓ：図１０参照）の撮影画像１２２の撮影を実行させる。この撮影画像１２２は本発明の撮影画像に相当する。また同様に、撮影制御部１１２は、第１番目の分割予定ラインＣ２に対応するレーザ加工後に、赤外線顕微鏡３０による第１番目の分割予定ラインＣ２（ストリート１２Ｓ）の撮影画像１２２の撮影を実行させる。

なお、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せることには、このウェーハ１２のおもて面に密着している不図示の保護テープ（不図示）のテープ表面に赤外線顕微鏡３０の焦点を合わせることも含まれる。そして、この保護テープのテープ表面上の傷、異物、又は模様等をターゲットとすることで、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に容易に合わせることができる。また、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面（赤外線顕微鏡３０に対向する面とは反対面側）に合せる方法については上述の方法に限定されるものでなく、公知の各種方法が用いられる。

撮影制御部１１２の制御の下、赤外線顕微鏡３０が第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の撮影を実行すると、赤外線顕微鏡３０から演算部１１４に対して分割予定ラインＣ１，Ｃ２の撮影画像１２２の画像データが出力される。

この際に、分割予定ラインＣ１，Ｃ２ごとの１層目の改質領域２００は、既述の図５から図８に示したように、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態での赤外線顕微鏡３０の片側範囲Ｄｆ内（合焦範囲Ｄ内）に形成されている。このため、赤外線顕微鏡３０は、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態で撮影を行うことにより、同時に合焦範囲Ｄ内に補正用改質領域２００を収めた状態で撮影を行っている。これにより、撮影画像１２２内に含まれる補正用改質領域２００のピントは合っているので、撮影画像１２２内の補正用改質領域２００を認識（識別）することができる。

なお、本実施形態では、第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２を赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ内に相対移動させてから赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せているが、先に赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せてから第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２を撮影範囲ＶＡ内に相対移動させてもよい。

図１０は、演算部１１４によるウェーハ１２の内部の補正用改質領域２００の形成位置の理論値と実測値との位置ずれの演算を説明するための説明図である。図１０に示すように、演算部１１４は、撮影画像１２２の画像データに基づき、撮影画像１２２内の補正用改質領域２００（斜線で表示）を公知の画像認識法で検出する。この際に、第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する１層目の改質領域２００のレーザ加工後に赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を実行している場合には、撮影画像１２２内に２層目の改質領域２００は存在しないので、２層目の改質領域２００及び亀裂２０２が補正用改質領域２００の検出に影響を及ぼすことが防止される。また、２層目の改質領域２００のレーザ加工後に赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を実行した場合であっても、補正用改質領域２００の上方に形成されている２層目の改質領域２００は、赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄの範囲外に形成されているため、２層目の改質領域２００及び亀裂２０２が補正用改質領域２００の検出に影響を及ぼすことが防止される。

そして、演算部１１４は、撮影画像１２２内での補正用改質領域２００の位置と、撮影画像１２２の撮影時の赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置とに基づき、ウェーハ１２の内部における補正用改質領域２００のＹ方向における形成位置の実測値を検出する。

また、演算部１１４は、検出制御部９６による第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２のＹ方向の位置検出結果を、ウェーハ１２内部での補正用改質領域２００のＹ方向における形成位置の理論値として用いる。この理論値は、位置関係情報９２で定められているレーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２との位置関係（Ｙ方向）と、実際の双方の位置関係との間にずれがないと仮定した場合における補正用改質領域２００の形成位置である。

そして、演算部１１４は、補正用改質領域２００の形成位置の理論値と実測値とのＹ方向の位置ずれ（位置ずれのずれ量及びずれ方向）を示す値として（δｙ）を演算する。なお、（δｙ）の値の大きさがＹ方向の位置ずれのずれ量を示し、（δｙ）の値の正負が位置ずれのずれ方向（Ｙ方向の正負）を示す。

位置ずれの演算結果（δｙ）は、位置関係情報９２で定められているレーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２とのＹ方向の位置関係と、実際の双方のＹ方向の位置関係との間にずれがない場合はゼロになる。従って、演算結果（δｙ）は、光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置関係が、Ｙ方向において設計値からどの程度変化しているのかを示す値である。

図１１は、補正部１１６による位置関係情報９２の補正を説明するための説明図である。図１１において、座標（Ｘ１，Ｙ１）は赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の座標（設計値）であり、座標（Ｘ２，Ｙ２）はレーザユニット２８の光軸Ａ１の座標（設計値）である。なお、座標（Ｘ１，Ｙ１）及び座標（Ｘ２，Ｙ２）は、双方のいずれか一方［例えば座標（Ｘ１，Ｙ１）］を基準とした他方［例えば座標（Ｘ２，Ｙ２）］の相対位置座標である。なお、本実施形態ではＹ１＝Ｙ２である。

位置ずれの演算結果（δｙ）がゼロではない場合、光軸Ａ１及び光軸Ａ２の相対位置関係は、図１１の符号XIAに示すような工場出荷時の位置関係情報９２が示す位置関係から、図１１の符号XIBに示す位置関係に変化している。

従って、補正部１１６は、演算部１１４による位置ずれの演算結果（δｙ）に基づき、Ｙ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置との実際の（最新の）相対位置関係を演算することで、記憶部８２内の位置関係情報９２を補正する。これにより、既述のレーザ加工制御部９８は、検出制御部９６の位置検出結果と、補正部１１６により補正された位置関係情報９２とに基づき、レーザユニット２８、ステージ駆動機構２６、及びユニット駆動機構３２を制御して、第２番目以降の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿ってウェーハ１２の内部に改質領域２００を形成することができる。

このような位置関係情報９２の補正、すなわち各部（撮影制御部１１２、演算部１１４、及び補正部１１６）の作動は、統括制御部８０の制御の下、分割予定ラインＣ１，Ｃ２の方向ごと、ウェーハ１２ごと、及び複数のウェーハ１２ごとの少なくともいずれかのタイミングで実行される。従って、統括制御部８０は、本発明の繰り返し制御部として機能する。なお、位置関係情報９２の補正を定期的或いはレーザ加工装置１０の起動時等に実行してもよい。

［レーザ加工装置の作用］
図１２は、上記構成の第１実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハ１２のレーザ加工処理、特に本発明のレーザ加工装置の制御方法に相当する位置関係情報９２の補正処理の流れを示すフローチャートである。

図１２に示すように、レーザ加工対象のウェーハ１２がＸθステージ２０に吸着保持されると、制御装置２４の検出制御部９６が作動する。検出制御部９６は、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２と赤外線顕微鏡３０とを制御して、ウェーハ１２のアライメント基準の撮影画像１０２の画像データを取得する。そして、検出制御部９６は、撮影画像１０２の画像データに基づき、ウェーハ１２内の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置を検出するアライメント検出を行う（ステップＳ１、本発明の検出工程に相当）。

アライメント検出が完了するとレーザ加工制御部９８が作動する。レーザ加工制御部９８は、検出制御部９６による分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置検出結果と、記憶部８２内の位置関係情報９２とに基づき、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２とレーザユニット２８とを駆動してレーザ加工を実行する。これにより、第１番目の分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に１層目の改質領域２００が形成される（ステップＳ２、本発明のレーザ加工工程に相当）。

この際に上述のレーザ加工によって、１層目の改質領域２００（補正用改質領域２００）が、Ｚ方向において、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態の赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄ（片側範囲Ｄｆ内）に形成される。

次いで、撮影制御部１１２は、検出制御部９６による分割予定ラインＣ１，Ｃ２の位置検出結果に基づき、ステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して第１番目の分割予定ラインＣ１（ストリート１２Ｓ）を赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ内に移動させると共に、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せる。そして、撮影制御部１１２は、赤外線顕微鏡３０による第１番目の分割予定ラインＣ１の撮影を実行させる（ステップＳ３、本発明の撮影工程に相当）。これにより、赤外線顕微鏡３０から演算部１１４に対して撮影画像１２２の画像データが出力される。

図示は省略するが、赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影が完了すると、レーザ加工制御部９８が再び作動して、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２とレーザユニット２８とを駆動してレーザ加工を実行する。これにより、第１番目の分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に２層目の改質領域２００が形成される。なお、ステップＳ３は、２層目の改質領域２００のレーザ加工後に実行してもよい。この場合、２層目の改質領域２００は、Ｚ方向において合焦範囲Ｄの範囲外に形成される。

演算部１１４は、赤外線顕微鏡３０からの撮影画像１２２の画像データの入力に応じて作動する。演算部１１４は、撮影画像１２２の画像データに基づき撮影画像１２２内の補正用改質領域２００を画像認識法により検出する。補正用改質領域２００は既述の通り、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせた状態の赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄ（片側範囲Ｄｆ内）に形成されているので、演算部１１４は撮影画像１２２内の補正用改質領域２００を検出することができる。

ここで、２層目の改質領域２００のレーザ加工前にステップＳ３を実行している場合には、撮影画像１２２内に２層目の改質領域２００及び亀裂２０２が撮影画像１２２内に含まれることが防止される。また、２層目の改質領域２００のレーザ加工後にステップＳ３を実行した場合であっても、２層目の改質領域２００等は赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄの範囲外に形成されている。このため、いずれの場合であっても、２層目の改質領域２００及び亀裂２０２が演算部１１４による補正用改質領域２００の検出に影響を及ぼすことが防止される。

そして、演算部１１４は、撮影画像１２２内の補正用改質領域２００の位置と、撮影画像１２２の撮影時の赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２の位置と、に基づいて、ウェーハ１２内での補正用改質領域２００の形成位置の実測値を検出する。また、演算部１１４は、検出制御部９６がアライメント検出時に検出した第１番目の分割予定ラインＣ１の位置検出結果を、ウェーハ１２内での補正用改質領域２００の形成位置の理論値として取得する。そして、演算部１１４は、既述の図１０に示したように、補正用改質領域２００の理論値と実測値とのＹ方向の位置ずれを演算し、その演算結果（δｙ）を補正部１１６へ出力する（ステップＳ４、本発明の演算工程に相当）。

補正部１１６は、演算部１１４から位置ずれの演算結果（δｙ）が入力されると、この演算結果（δｙ）に基づき、既述の図１１に示したように記憶部８２内の位置関係情報９２を補正する（ステップＳ５、本発明の補正工程に相当）。

位置関係情報９２の補正が完了すると、レーザ加工制御部９８が再び作動する。レーザ加工制御部９８は、検出制御部９６によるアライメント検出結果と、記憶部８２内の補正後の位置関係情報９２とに基づき、ステージ駆動機構２６とユニット駆動機構３２とレーザユニット２８とを駆動してレーザ加工を再び開始する。これにより、既述の図５から図８に示したように、レーザ加工前（第２番目以降）の分割予定ラインＣ１に沿ってウェーハ１２の内部に２層の改質領域２００を形成する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ６も本発明のレーザ加工工程に相当する。

補正後の位置関係情報９２に基づきウェーハ１２のレーザ加工を行うので、レーザ加工装置１０が設置されている環境の変化によりレーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２との相対位置が設計値からずれたとしても、第２番目以降の分割予定ラインＣ１に沿って高精度にウェーハ１２の内部に改質領域２００を形成可能となる。

統括制御部８０は、各分割予定ラインＣ１に沿った改質領域２００の形成後、レーザ加工制御部９８、撮影制御部１１２、演算部１１４、及び補正部１１６を繰り返し作動させる繰り返し制御を実行する（ステップＳ７でＹＥＳ、ステップＳ８でＮＯ）。これにより、既述のステップＳ２からステップＳ６までの処理が繰り返し実行される。すなわち、第１番目の分割予定ラインＣ２に沿ったウェーハ１２の内部の改質領域２００の形成と、第１番目の分割予定ラインＣ２の撮影と、位置ずれの演算と、位置関係情報９２の再補正と、第２番目以降の分割予定ラインＣ２に対応する改質領域２００の形成と、が実行される。以上で１つのウェーハ１２のレーザ加工が完了する。

レーザ加工の加工対象のウェーハ１２が交換された場合、既述のステップＳ１からステップＳ７までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ７でＹＥＳ、ステップＳ８でＹＥＳ）。なお、ステップＳ３からステップＳ５までの処理は、複数のウェーハ１２ごとに実行してもよい。

レーザ加工後のウェーハ１２は、公知の分割装置にて複数のチップ１４に分割される。

［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態のレーザ加工装置１０は、ウェーハ１２の内部への補正用改質領域２００の形成と、赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影と、補正用改質領域２００の形成位置の理論値と実測値との位置ずれの演算と、を行うことで、位置関係情報９２を補正することができる。その結果、レーザ加工装置１０が設置されている環境の変化によりレーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２との相対位置が設計値からずれたとしても、このずれを位置関係情報９２に反映させることができる。

このため、レーザ加工装置１０が設置されている環境の変化に関わらず、分割予定ラインＣ１，Ｃ２に沿って高精度にウェーハ１２の内部に改質領域２００を形成することができる。また、上記特許文献３のような加工試料片を用意したり或いは加工試料片をＸθステージ２０に着脱したりする必要がなくなるので手間とコストとを低減することができる。その結果、高精度なウェーハ１２のレーザ加工を簡単に行うことができる。

［第２実施形態］
図１３及び図１４は、第２実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハ１２のレーザ加工を説明するための説明図である。なお、第２実施形態のレーザ加工装置１０は、上記第１実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。なお、第２実施形態では、第１番目の分割予定ラインＣ１に対応する２層目の改質領域２００のレーザ加工後に赤外線顕微鏡３０による撮影画像１２２の撮影を行う。

図１３及び図１４に示すように、第２実施形態では、第１番目の分割予定ラインＣ１に沿ったウェーハ１２の内部の改質領域２００の形成方法が、第１実施形態の形成方法とは異なっている。第２実施形態のレーザ加工制御部９８は、ステージ駆動機構２６、ユニット駆動機構３２、及びレーザユニット２８を制御して、上記実施形態と同様に第１番目の分割予定ラインＣ１の全範囲でウェーハ１２の内部に１層目の改質領域２００を形成する。

次いで、レーザ加工制御部９８は、ステージ駆動機構２６、ユニット駆動機構３２、及びレーザユニット２８を制御して、第１番目の分割予定ラインＣ１の全範囲の中で特定領域２５０を除いた範囲で、ウェーハ１２の内部に２層目の改質領域２００を形成する。ここで特定領域２５０とは、例えばウェーハ１２の外周部の無効領域である。この無効領域は、ウェーハ１２内でチップ１４から離間した領域（チップ１４の品質に影響を及ぼさない領域）である。

第２実施形態の撮影制御部１１２は、移動制御部８４を介してステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して、特定領域２５０を赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ内に相対移動させる。そして、撮影制御部１１２は、赤外線顕微鏡３０を制御して、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せた状態で赤外線顕微鏡３０による特定領域２５０の撮影画像１２２の撮影を実行させる。

この場合、補正用改質領域２００（１層目の改質領域２００）のＺ方向上方に２層目の改質領域２００が形成されない、すなわち、補正用改質領域２００と赤外線顕微鏡３０との間に２層目の改質領域２００及び亀裂２０２が形成されない。これにより、演算部１１４において撮影画像１２２内の補正用改質領域２００を検出する場合に、２層目の改質領域２００及び亀裂２０２による影響を確実に防止することができる。その結果、第２実施形態では、補正用改質領域２００の形成位置の実測値の検出精度が向上するので、位置関係情報９２をより高精度に補正することができる。

なお、第２実施形態において、特定領域２５０内での１層目の改質領域２００（補正用改質領域２００）のレーザ加工の条件を、特定領域２５０外における１層目の改質領域２００とは異ならせてもよい。具体的には、特定領域２５０内での１層目の改質領域２００のレーザ加工の条件を、撮影画像１２２内の補正用改質領域２００のコントラストが向上するような条件（例えば補正用改質領域２００のライン幅を狭くする等）で形成してもよい。

［第３実施形態］
図１５及び図１６は、第３実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハ１２のレーザ加工を説明するための説明図である。なお、第３実施形態のレーザ加工装置１０は、上記第１実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

図１５及び図１６に示すように、第３実施形態では、赤外線顕微鏡３０によるウェーハ１２の撮影位置を上記各実施形態の撮影位置とは異ならせている。ここで、ウェーハ１２（デバイス層１６）の表面には、例えばデバイスの機能をテストするためのＴＥＧ（Test Element Group）のような金属パターン２６０が形成されている。

第３実施形態の撮影制御部１１２は、ステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を駆動して、第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２の中で金属パターン２６０が形成されている領域であるパターン形成領域２６２を赤外線顕微鏡３０の撮影範囲ＶＡ内に相対移動させる。そして、撮影制御部１１２は、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面（金属パターン２６０）に合せた状態で赤外線顕微鏡３０によるパターン形成領域２６２の撮影画像１２２の撮影を実行させる。これにより、第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２のパターン形成領域２６２の撮影画像１２２の画像データが得られる。

パターン形成領域２６２の撮影画像１２２では、補正用改質領域２００及び金属パターン２６０の双方にピントが合う。このため、補正用改質領域２００の背景が金属パターン２６０になることで、赤外線顕微鏡３０による落射照明下においては補正用改質領域２００のコントラストを向上させることができる。その結果、第３実施形態においても、補正用改質領域２００の形成位置の実測値の検出精度が向上するので、位置関係情報９２をより高精度に補正することができる。

［加工ユニットの変形例］
図１７は、加工ユニット２２の変形例を説明するための説明図である。上記実施形態の加工ユニット２２では、設計上でＹ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置とが揃っているが、図１７の符号XVIIAに示すように、Ｙ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置とがずれていてもよい。なお、Δｙ＝Ｙ２−Ｙ１である。

図１７の符号XVIIBに示すように、Ｙ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１の位置と赤外線カメラ７０の光軸Ａ２の位置とがずれていても、上記実施形態と同様に、演算部１１４による位置ずれの演算結果（δｙ）に基づき、光軸Ａ１及び光軸Ａ２の実際の相対位置関係を演算することができる。その結果、上記実施形態と同様に、記憶部８２内の位置関係情報９２を補正することができる。

［第４実施形態］
図１８は、撮影制御部１１２による赤外線顕微鏡３０の撮影制御の変形例１を説明するための説明図である。図１９は、撮影制御部１１２による赤外線顕微鏡３０の撮影制御の変形例２を説明するための説明図である。なお、第４実施形態は上記各実施形態と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

上記各実施形態では、位置ずれ演算のために赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面に合せた状態で赤外線顕微鏡３０による分割予定ラインＣ１，Ｃ２（ストリート１２Ｓ）の撮影を実行させているが、ウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００とを同時撮影可能であれば、赤外線顕微鏡３０の焦点の位置を変更してもよい。

例えば、図１８に示すように、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２内の補正用改質領域２００に合せた状態で赤外線顕微鏡３０による分割予定ラインＣ１，Ｃ２（ストリート１２Ｓ）の撮影を実行してもよい。この場合、ウェーハ１２のおもて面は、補正用改質領域２００に焦点を合わせている赤外線顕微鏡３０の片側範囲Ｄｒ内（合焦範囲Ｄ内）に含まれている。このため、赤外線顕微鏡３０は、補正用改質領域２００に焦点を合わせた状態で撮影を行うことにより、同時に合焦範囲Ｄ内にウェーハ１２のおもて面を含めた状態で撮影を行っている。これにより、ウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００と同時撮影した撮影画像１２２の画像データが得られる。

また、図１９に示すように、赤外線顕微鏡３０の焦点をウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００との間の位置（以下、中間位置という）に合せた状態で赤外線顕微鏡３０による分割予定ラインＣ１，Ｃ２（ストリート１２Ｓ）の撮影を実行してもよい。この場合、ウェーハ１２のおもて面は中間位置に焦点を合せている赤外線顕微鏡３０の片側範囲Ｄｒ内（合焦範囲Ｄ内）に形成され、且つ補正用改質領域２００は中間位置に焦点を合せている赤外線顕微鏡３０の片側範囲Ｄｆ内（合焦範囲Ｄ内）に形成されている。このため、赤外線顕微鏡３０は、中間位置に焦点を合わせた状態で撮影を行うことにより、同時に合焦範囲Ｄ内にウェーハ１２のおもて面及び補正用改質領域２００を含めた状態で撮影を行っている。これにより、ウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００と同時撮影した撮影画像１２２の画像データが得られる。

なお、ウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００とを同時撮影した撮影画像１２２の画像データを得ることが可能であれば、赤外線顕微鏡３０の焦点の位置を、ウェーハ１２の厚み方向において任意に変更してもよい。

また同様に、補正用改質領域２００の形成位置についても、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせている赤外線顕微鏡３０の片側範囲Ｄｆ内に限定されるものではなく、上述の同時撮影した撮影画像１２２の画像データが得られるような任意の位置に変更してもよい。例えば、ウェーハ１２のおもて面に焦点を合わせている赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄ内に補正用改質領域２００を形成してもよい。

このようにウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００とを同時撮影した撮影画像１２２の画像データを得ることで、上記各実施形態と同様に演算部１１４は、補正用改質領域２００のＹ方向における形成位置の実測値と、補正用改質領域２００の形成位置の理論値及び実測値のＹ方向の位置ずれと、を演算することができる。その結果、上記各実施形態と同様の効果が得られる。

また、演算部１１４は、上述の同時撮影された撮影画像１２２の画像データに基づきウェーハ１２のおもて面上のストリート１２Ｓを公知の画像認識法で検出し、このストリート１２Ｓの検出結果に基づき補正用改質領域２００のＹ方向における形成位置の理論値を求めてもよい。これにより、ウェーハ１２の実際のストリート１２Ｓの位置に基づく上述の理論値と、補正用改質領域２００の実測値とのＹ方向の位置ずれを演算可能である。その結果、分割予定ラインＣ１，Ｃ２（実際のストリート１２Ｓ）に沿ってより高精度にウェーハ１２の内部に改質領域２００を形成することができる。

（第４実施形態の効果）
図２０は、第４実施形態の効果を説明するための説明図である。図２０に示すように、第４実施形態ではウェーハ１２のおもて面と補正用改質領域２００（１層目の改質領域２００）とを同時撮影することで、この補正用改質領域２００のレーザ加工中に、補正用改質領域２００とウェーハ１２のおもて面に形成されている各種のパターンＰとを同時撮影することができる。換言すると、赤外線顕微鏡３０の合焦範囲Ｄ内に補正用改質領域２００とパターンＰとが含まれるように、ウェーハ１２内での補正用改質領域２００の高さ位置（Ｚ方向位置）が調整されている。

ここで、補正用改質領域２００及びパターンＰをレーザ光Ｌと同軸で撮影（観察）、すなわち光軸Ａ１と光軸Ａ２とを同軸にすることが好ましい。そして、光軸Ａ１及び光軸Ａ２を同軸にする場合には、例えば赤外線顕微鏡３０又はその前方にバンドパスフィルタを設けてレーザ光Ｌをマスクする。なお、光軸Ａ１及び光軸Ａ２が同軸でなくてもよい。

このように、補正用改質領域２００及びパターンＰを同時撮影して各々のＹ方向位置を計測することで、分割予定ラインＣ１（ストリート１２Ｓ）の中心と、補正用改質領域２００のＹ方向中心位置との相互位置ずれ量（既述の図１０に示した「δｙ」に相当）を演算することができる。なお、分割予定ラインＣ２（ストリート１２Ｓ）と補正用改質領域２００との相互位置ずれ量についても同様に演算することができる。そして、この相互位置ずれ量をリアルタイムで補正することにより、より高精度なレーザ加工が可能となる。また、特に動的なずれ（ステージヨーイング）などを補正することができる。

図２１は、補正用改質領域２００及びパターンＰを同時撮影することができない比較例を説明するための説明図である。図２１の符号ＸＸＩＡに示すように、比較例では最初に赤外線顕微鏡３０によりウェーハ１２のおもて面のパターンＰを撮影する、次いで、図２１の符号ＸＸＩＢに示すように、比較例では、赤外線顕微鏡３０をＺ方向に移動させた後で補正用改質領域２００を撮影する。そして、比較例では、補正用改質領域２００及びパターンＰの双方のＹ方向位置の計測結果に基づき双方の相互位置ずれ量を演算する。

このように比較例では、赤外線顕微鏡３０によるパターンＰの撮影と補正用改質領域２００の撮影との間において、赤外線顕微鏡３０をＺ方向に移動させる必要がある。このため、比較例における相互位置ずれ量の演算結果には、赤外線顕微鏡３０をＺ方向に移動させた際の移動誤差が含まれてしまう。その結果、比較例では、相互位置ずれ量を高精度に計測することができない。

このような比較例に対して第４実施形態では、補正用改質領域２００及びパターンＰを同時撮影することができるため、比較例のような赤外線顕微鏡３０の移動誤差は発生せず、静的な計測においても高精度な計測及び補正が可能となる。

［その他］
上記実施形態ではＹ方向におけるレーザユニット２８の光軸Ａ１と赤外線顕微鏡３０の光軸Ａ２との位置関係のずれを検出し、このずれの検出結果に基づきＹ方向における位置関係情報９２を補正（更新）しているが、Ｘ方向における光軸Ａ１と光軸Ａ２との位置ずれの検出とＸ方向における位置関係情報９２の補正とを行ってもよい。この場合、例えば補正用改質領域２００のＸ方向における始端位置及び／又は終端位置の実測値と理論値との位置ずれを検出して、このずれの検出結果に基づきＸ方向における位置関係情報９２を補正する。なお、具体的な方法は、Ｙ方向の位置ずれ検出及び位置関係情報９２の補正と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

上記実施形態では、第１番目の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に対応する１層目の改質領域２００を補正用改質領域２００としているが、第２番目以降の任意の分割予定ラインＣ１，Ｃ２に対応する１層目の改質領域２００を補正用改質領域２００としてもよい。

上記実施形態では、本発明の相対移動機構としてステージ駆動機構２６及びユニット駆動機構３２を例に挙げて説明したが、レーザユニット２８及び赤外線顕微鏡３０と、ウェーハ１２とを相対移動可能であればその構成は特に限定はされない。

上記実施形態では、レーザユニット２８の外部に赤外線顕微鏡３０が連結されているが、赤外線顕微鏡３０がレーザユニット２８の筐体内に設けられていてもよい。

［付記］
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。

（付記１）
ウェーハの一面に向けてレーザ光を照射するレーザ光学系と、前記一面に対向する位置に配置され且つ前記レーザ光学系の第１光軸とは異なる第２光軸を有し、前記ウェーハを撮影する赤外線撮影光学系と、前記レーザ光学系及び前記赤外線撮影光学系を一体に前記ウェーハに対し相対移動させる相対移動機構と、を備えるレーザ加工装置であって、
前記ウェーハの内部に対し前記レーザ光学系の前記レーザ光を集光させた状態で、前記相対移動機構により前記ウェーハの分割予定ラインに沿って前記レーザ光学系を前記ウェーハに対して相対移動させて、前記分割予定ラインに沿って前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工を行うレーザ加工装置において、
前記赤外線撮影光学系に前記ウェーハのアライメント基準を撮影させて、前記赤外線撮影光学系により撮影された前記アライメント基準の第１撮影画像に基づき、前記ウェーハの複数の分割予定ラインの位置を検出する検出制御部と、
前記検出制御部による前記分割予定ラインの位置検出結果と、前記第１光軸及び前記第２光軸の位置関係情報と、に基づき、前記レーザ光学系及び前記相対移動機構を駆動して前記レーザ加工を実行するレーザ加工制御部と、
前記相対移動機構を駆動して前記赤外線撮影光学系の撮影範囲内に前記分割予定ラインを移動させ、且つ前記赤外線撮影光学系の焦点を前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面に合せた状態で前記赤外線撮影光学系による前記分割予定ラインの第２撮影画像の撮影を実行させる撮影制御部と、
前記位置関係情報と前記第２撮影画像とに基づき、前記改質領域の形成位置の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づき、前記位置関係情報を補正する補正部と、を備え、
前記レーザ加工制御部が、前記改質領域を、前記ウェーハの厚み方向において前記他面に焦点を合わせた状態の前記赤外線撮影光学系の合焦範囲内に形成するレーザ加工装置。

このレーザ加工装置によれば、環境の変化等によりレーザ光学系の第１光軸と赤外線撮影光学系の第２光軸との相対位置が設計値からずれた場合であっても、レーザ光学系の第１光軸と赤外線撮影光学系の第２光軸との位置関係情報を補正することができる。なお、撮影画像１０２が本発明の第１撮影画像に相当し、撮影画像１２２が本発明の第２撮影画像に相当する。

（付記２）前記補正部による前記位置関係情報の補正が行われた場合に、前記レーザ加工制御部が、前記検出制御部による前記分割予定ラインの位置検出結果と、前記補正部により補正された前記位置関係情報と、に基づき、前記レーザ加工前の前記分割予定ラインごとに前記レーザ加工を行う付記１に記載のレーザ加工装置。

付記２のレーザ加工装置によれば、分割予定ラインに沿って高精度にウェーハの内部に改質領域を形成することができる。

（付記３）前記レーザ加工制御部が、前記分割予定ラインごとに、複数回の前記レーザ加工であって且つ前記厚み方向における前記レーザ光の集光位置を異ならせた複数回の前記レーザ加工を行い、前記分割予定ラインごとに複数層の前記改質領域を形成し、複数層の前記改質領域の中で最も前記他面側に位置する第１改質領域が、前記合焦範囲内に含まれている付記１又は２に記載のレーザ加工装置。

付記３のレーザ加工装置によれば、演算部が第２撮影画像内の第１改質領域を認識することができる。

（付記４）複数層の前記改質領域の中で前記第１改質領域とは異なる前記改質領域を第２改質領域とした場合、前記レーザ加工制御部が、前記厚み方向において前記第２改質領域を前記合焦範囲の範囲外に形成する付記３に記載のレーザ加工装置。

付記４のレーザ加工装置によれば、第２改質領域が第１改質領域の検出に影響を及ぼすことが防止される。

（付記５）複数層の前記改質領域の中で前記第１改質領域とは異なる前記改質領域を第２改質領域とした場合、前記レーザ加工制御部が、前記分割予定ラインの全範囲で前記第１改質領域の形成を行い且つ前記全範囲の中で前記ウェーハの外周部の特定領域を除いた範囲で前記第２改質領域の形成を行い、
前記撮影制御部が、前記相対移動機構を駆動して前記赤外線撮影光学系の撮影範囲内に前記特定領域を移動させ、且つ前記赤外線撮影光学系の焦点を前記他面に合せた状態で前記赤外線撮影光学系による前記特定領域の撮影を実行させる付記３又は４に記載のレーザ加工装置。

付記５のレーザ加工装置によれば、第１改質領域の形成位置の実測値の検出精度が向上するので、位置関係情報をより高精度に補正することができる。

（付記６）前記他面の前記分割予定ライン上に金属パターンが形成されており且つ前記分割予定ラインの中で前記金属パターンが形成されている領域をパターン形成領域とした場合、前記撮影制御部が、前記相対移動機構を駆動して前記赤外線撮影光学系の撮影範囲内に前記パターン形成領域を移動させ、且つ前記赤外線撮影光学系の焦点を前記他面に合せた状態で前記赤外線撮影光学系による前記パターン形成領域の撮影を実行させる付記１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

付記６のレーザ加工装置によれば、改質領域のコントラストを向上させることができるので、改質領域の形成位置の実測値の検出精度が向上する。その結果、位置関係情報をより高精度に補正することができる。

（付記７）前記分割予定ラインの方向ごと、前記ウェーハごと、又は複数の前記ウェーハごとに、少なくとも前記レーザ加工制御部、前記撮影制御部、前記演算部、及び前記補正部を繰り返し作動させる繰り返し制御部を備える付記１から６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

付記７のレーザ加工装置によれば、所定のタイミングで位置関係情報を補正することができる。

（付記８）前記検出制御部が、前記相対移動機構を駆動して前記赤外線撮影光学系を前記アライメント基準の撮影位置に相対移動させ、且つ前記赤外線撮影光学系に前記アライメント基準を撮影させて、前記第１撮影画像を取得する付記１から７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

付記８のレーザ加工装置によれば、分割予定ラインの位置を検出することができる。

（付記９）前記赤外線撮影光学系が、前記第２光軸を照明軸として前記ウェーハを赤外光で照明する落射照明光源を備える付記１から８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

（付記１０）ウェーハの一面に向けてレーザ光を照射するレーザ光学系と、前記一面に対向する位置に配置され且つ前記レーザ光学系の第１光軸とは異なる第２光軸を有し、前記ウェーハを撮影する赤外線撮影光学系と、前記レーザ光学系及び前記赤外線撮影光学系を一体に前記ウェーハに対し相対移動させる相対移動機構と、を備えるレーザ加工装置であって、
前記ウェーハの内部に対し前記レーザ光学系の前記レーザ光を集光させた状態で、前記相対移動機構により前記ウェーハの分割予定ラインに沿って前記レーザ光学系を前記ウェーハに対して相対移動させて、前記分割予定ラインに沿って前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工を行うレーザ加工装置の制御方法において、
前記赤外線撮影光学系に前記ウェーハのアライメント基準を撮影させて、前記赤外線撮影光学系により撮影された前記アライメント基準の第１撮影画像に基づき、前記ウェーハの複数の分割予定ラインの位置を検出する検出工程と、
前記検出工程での前記分割予定ラインの位置検出結果と、前記第１光軸及び前記第２光軸の位置関係情報と、に基づき、前記レーザ光学系及び前記相対移動機構を駆動して前記レーザ加工を実行するレーザ加工工程と、
前記相対移動機構を駆動して前記赤外線撮影光学系の撮影範囲内に前記分割予定ラインを移動させ、且つ前記赤外線撮影光学系の焦点を前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面に合せた状態で前記赤外線撮影光学系による前記分割予定ラインの第２撮影画像の撮影を実行させる撮影工程と、
前記位置関係情報と前記第２撮影画像とに基づき、前記改質領域の形成位置の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算工程と、
前記演算工程での演算結果に基づき、前記位置関係情報を補正する補正工程と、
を有し、
前記レーザ加工工程では、前記改質領域を、前記ウェーハの厚み方向において前記他面に焦点を合わせた状態の前記赤外線撮影光学系の合焦範囲内に含まれる位置に形成するレーザ加工装置の制御方法。

（付記１１）前記補正工程で前記位置関係情報の補正が行われた場合に、前記レーザ加工工程では、前記検出工程での前記分割予定ラインの位置検出結果と、前記補正工程で補正された前記位置関係情報と、に基づき、前記レーザ加工前の前記分割予定ラインごとに前記レーザ加工を行う付記１０に記載のレーザ加工装置の制御方法。

（付記Ａ１）ウェーハの内部に対しレーザ光学系から出射されたレーザ光を集光させた状態で、相対移動機構により前記ウェーハの分割予定ラインに沿って前記レーザ光学系を前記ウェーハに対して相対移動させて、前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工を行うレーザ加工装置において、
前記レーザ光が入射する前記ウェーハの一面に対向する位置に配置され且つ前記ウェーハを撮影する赤外線撮影光学系と、
前記相対移動機構及び前記赤外線撮影光学系を制御して、前記赤外線撮影光学系の合焦範囲内に前記改質領域と前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面とを含めた状態で、前記赤外線撮影光学系に前記改質領域及び前記他面を同時撮影させる撮影制御部と、
前記赤外線撮影光学系による同時撮影で得られた撮影画像に基づき、前記改質領域の形成位置の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算部と、
を備えるレーザ加工装置。

（付記Ａ２）前記演算部による前記位置ずれの演算結果に基づき、前記相対移動機構及び前記レーザ光学系を制御して、前記レーザ加工前の前記分割予定ラインごとに前記レーザ加工を行うレーザ加工制御部を備える付記Ａ１に記載のレーザ加工装置。

（付記Ａ３）前記相対移動機構及び前記レーザ光学系を制御して、前記分割予定ラインごとに、複数回の前記レーザ加工であって且つ前記ウェーハの厚み方向における前記レーザ光の集光位置を異ならせた複数回の前記レーザ加工を行い、前記分割予定ラインごとに複数層の前記改質領域を形成するレーザ加工制御部を備え、
複数層の前記改質領域の中で最も前記他面側に位置する第１改質領域が、前記合焦範囲内に含まれている付記Ａ１又はＡ２に記載のレーザ加工装置。

（付記Ａ４）複数層の前記改質領域の中で前記第１改質領域とは異なる前記改質領域を第２改質領域とした場合、前記レーザ加工制御部が、前記分割予定ラインの全範囲で前記第１改質領域の形成を行い且つ前記全範囲の中で前記ウェーハの外周部の特定領域を除いた範囲で前記第２改質領域の形成を行い、
前記撮影制御部が、前記相対移動機構及び前記赤外線撮影光学系を制御して、前記合焦範囲内に前記特定領域内の前記第１改質領域及び前記他面を含めた状態で、前記赤外線撮影光学系に前記第１改質領域及び前記他面を同時撮影させる付記Ａ３に記載のレーザ加工装置。

（付記Ａ５）前記他面の前記分割予定ライン上に金属パターンが形成されている場合、前記撮影制御部が、前記合焦範囲内に前記改質領域及び前記金属パターンを含めた状態で、前記赤外線撮影光学系に前記改質領域及び前記金属パターンを同時撮影させる付記Ａ１からＡ４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

（付記Ａ６）ウェーハの内部に対しレーザ光学系から出射されたレーザ光を集光させた状態で、相対移動機構により前記ウェーハの分割予定ラインに沿って前記レーザ光学系を前記ウェーハに対して相対移動させて、前記ウェーハの内部に改質領域を形成するレーザ加工を行うレーザ加工装置の制御方法において、
前記レーザ光が入射する前記ウェーハの一面に対向する位置に配置され且つ前記ウェーハを撮影する赤外線撮影光学系と、前記相対移動機構とを制御して、前記赤外線撮影光学系の合焦範囲内に前記改質領域と前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面とを含めた状態で、前記赤外線撮影光学系に前記改質領域及び前記他面を同時撮影させる撮影工程と、
前記赤外線撮影光学系による同時撮影で得られた撮影画像に基づき、前記改質領域の形成位置の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算工程と、
を有するレーザ加工装置の制御方法。

１０…レーザ加工装置，
１２…ウェーハ，
２２…加工ユニット，
２４…制御装置，
２６…ステージ駆動機構，
２８…レーザユニット，
３０…赤外線顕微鏡，
３２…ユニット駆動機構，
８０…統括制御部，
９２…位置関係情報，
９６…検出制御部，
９８…レーザ加工制御部，
１０２…撮影画像，
１１２…撮影制御部，
１１４…演算部，
１１６…補正部，
１２２…撮影画像，
２００…改質領域（補正用改質領域），
２５０…特定領域，
２６０…金属パターン，
２６２…パターン形成領域

Claims (12)

1. ウェーハの内部にレーザ光を集光して、前記ウェーハの内部に複数層の改質領域を形成するレーザ加工装置において、
   前記ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、
   前記複数層の改質領域のうち、前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面の側に位置する改質領域を第１改質領域とし、他の改質領域を第２改質領域とした場合、
   前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域と前記他面とを含む合焦範囲を有し、前記第１改質領域と前記他面とを同時撮影し、
   前記第２改質領域は、前記合焦範囲外に位置する、
   レーザ加工装置。
2. 前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域の中で前記ウェーハの厚さ方向に前記第２改質領域と重ならない非重なり領域と前記他面とを同時撮影する、
   請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. ウェーハの内部にレーザ光を集光して、前記ウェーハの内部に複数層の改質領域を形成するレーザ加工装置において、
   前記ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、
   前記複数層の改質領域のうち、前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面の側に位置する改質領域を第１改質領域とし、他の改質領域を第２改質領域とした場合、
   前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域と前記他面とを含む合焦範囲を有し、前記第１改質領域と前記他面とを同時撮影し、
   前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域の中で前記ウェーハの厚さ方向に前記第２改質領域と重ならない非重なり領域と前記他面とを同時撮影する、
   レーザ加工装置。
4. 前記赤外線撮影光学系は、前記他面の中で金属パターンが形成されている領域が背景となるように、前記第１改質領域と前記他面の中で金属パターンが形成されている領域とを同時撮影する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
5. 前記赤外線撮影光学系による同時撮影でえられた撮影画像に基づき、前記第１改質領域の理論値と実測値との位置ずれを演算する演算部を備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
6. 前記赤外線撮影光学系は、前記他面に焦点を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
7. 前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域の形成位置に焦点を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
8. 前記赤外線撮影光学系は、前記他面と前記第１改質領域の形成位置との間に焦点を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
9. ウェーハの内部に形成された複数層の改質領域を検出するための撮像装置において、
   前記ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、
   前記複数層の改質領域のうち、前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面の側に位置する改質領域を第１改質領域とし、他の改質領域を第２改質領域とした場合、
   前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域と前記他面とを含む合焦範囲を有し、前記第１改質領域と前記他面とを同時撮影し、
   前記第２改質領域は、前記合焦範囲外に位置する、
   撮像装置。
10. 前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域の中で前記ウェーハの厚さ方向に前記第２改質領域と重ならない非重なり領域と前記他面とを同時撮影する、
    請求項９に記載の撮像装置。
11. ウェーハの内部に形成された複数層の改質領域を検出するための撮像装置において、
    前記ウェーハの一面に対向する赤外線撮影光学系を備え、
    前記複数層の改質領域のうち、前記ウェーハの前記一面とは反対側の他面の側に位置する改質領域を第１改質領域とし、他の改質領域を第２改質領域とした場合、
    前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域と前記他面とを含む合焦範囲を有し、前記第１改質領域と前記他面とを同時撮影し、
    前記赤外線撮影光学系は、前記第１改質領域の中で前記ウェーハの厚さ方向に前記第２改質領域と重ならない非重なり領域と前記他面とを同時撮影する、
    撮像装置。
12. 前記赤外線撮影光学系は、前記他面の中で金属パターンが形成されている領域が背景となるように、前記第１改質領域と前記他面の中で金属パターンが形成されている領域とを同時撮影する、
    請求項９から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。

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