JP6757185B2 - レーザー光線の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザー光線の検査方法に関する。

半導体ウエーハやサファイア基板、ＳｉＣ基板などの光デバイスウェーハやガラス基板などについて、内部に改質層を形成し、改質層を起点に破断して分割するレーザー加工方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第３４０８８０５号公報

レーザー光線は、光学系の光軸とレーザー光線の光軸とが一致していると、レーザー光線のエネルギーが最大となり効率的に加工に利用することができる。ところが、光学系の光軸とレーザー光線の光軸とがずれていると、レーザー光線のエネルギーに偏りが生じ、所望の状態の改質層が得られないことがある。

そこで、光学系の光軸とレーザー光線の光軸とのずれを正確に検査することができるレーザー光線の検査方法が望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学系の光軸とレーザー光線の光軸とのずれを正確に検査することができるレーザー光線の検査方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザー光線の検査方法は検査用板状物と支持基材とを、該検査用板状物を透過する波長のレーザー光線が照射されると溶融する樹脂層を介して積層し、被加工物ユニットを準備する準備ステップと、該検査用板状物を露出させて該被加工物ユニットをチャックテーブルの保持面に保持し、該レーザー光線を該検査用板状物の露出面から該検査用板状物の内部で集光するように照射して、該検査用板状物の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を実施した後、該検査用板状物を透過した該レーザー光線により該樹脂層に形成される溶融痕の状態を検査する検査ステップとを含み、該改質層形成ステップでは、該チャックテーブルと該レーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットとを、該保持面と平行なＸ軸方向及び該保持面と平行でＸ軸方向と直交するＹ軸方向に相対移動させ、該検査用板状物の内部にＸ軸方向及びＹ軸方向に平行な改質層を形成することを特徴とする。

本願発明のレーザー光線の検査方法によれば、検査用板状物を透過したレーザー光線により樹脂層に形成される溶融痕の状態を検査することで、光学系の光軸とレーザー光線の光軸とのずれを正確に検査することができる。

図１は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法で検査するレーザー加工装置を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法に使用する被加工物ユニットを説明する斜視図である。 図３は、図１に示すレーザー加工装置のレーザー光線照射手段を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法を説明するフロー図である。 図５は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の準備ステップを説明する分解斜視図である。 図６は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の改質層形成ステップを説明する概略図である。 図７は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。 図８は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。 図９は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。 図１０は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。 図１１は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。 図１２は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。 図１３は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。

以下、本発明に係る実施形態につき、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、置換または変更を行うことができる。

図１に示す、レーザー加工装置１は、デバイスＤが形成された、検査用板状物としてのウエーハＷを分割予定ラインＬに沿って分割する装置である。図１は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法で検査するレーザー加工装置を示す斜視図である。

図２に示すように、ウエーハＷは、裏面Ｗｂを上に向けた状態で、環状フレームＦに装着された粘着テープＴの表面に貼着されている。図２は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法に使用する被加工物ユニットを説明する斜視図である。本実施形態では、ウエーハＷは、円板状のガラス基板を有する、半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。

図１に戻って、本実施形態に係るレーザー光線ＬＢの検査方法で検査するレーザー加工装置１を説明する。レーザー加工装置１は、本体部２と、本体部２から上方に立設された壁部３と、壁部３から前方に張り出した支持柱４とを有する。

レーザー加工装置１は、ウエーハＷを含む被加工物ユニットＵを保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段（レーザー光線照射ユニット）５０とをＸ軸方向に相対移動させるＸ軸移動手段２０と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段５０とをＹ軸方向に相対移動させるＹ軸移動手段３０と、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な中心軸線回りに回転させる回転手段４０と、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにパルスレーザー光線（以下、「レーザー光線」という。）ＬＢを照射してレーザー加工するレーザー光線照射手段５０と、撮像手段６０と、制御手段１００とを備えている。

チャックテーブル１０は、ウエーハＷを保持する保持面１０ａを有する。保持面１０ａは、粘着テープＴを介して環状フレームＦの開口に貼着されたウエーハＷを保持する。保持面１０ａは、ポーラスセラミック等から形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ている。保持面１０ａは、載置されたウエーハＷを、粘着テープＴを介して吸引し保持する。本実施形態では、保持面１０ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と平行な平面である。チャックテーブル１０の周囲には、ウエーハＷの周囲の環状フレームＦを挟持するクランプ部１１が複数配置されている。

Ｘ軸移動手段２０は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０をＸ軸方向に加工送りする加工送り手段である。Ｘ軸移動手段２０は、軸心回りに回転自在に設けられたボールねじ２１と、ボールねじ２１を軸心回りに回転させるパルスモータ２２と、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドレール２３とを備える。

Ｙ軸移動手段３０は、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０を割り出し送りする割り出し送り手段である。Ｙ軸移動手段３０は、軸心回りに回転自在に設けられたボールねじ３１と、ボールねじ３１を軸心回りに回転させるパルスモータ３２と、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動自在に支持するガイドレール３３とを備える。

回転手段４０は、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な中心軸線回りに回転させる。回転手段４０は、Ｘ軸移動手段２０によりＸ軸方向に移動される移動テーブル１２上に配置されている。

レーザー光線照射手段５０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにレーザー加工を施す。より詳しくは、レーザー光線照射手段５０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに、ウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢを照射してウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成する。図３に示すように、レーザー光線照射手段５０は、レーザー光線ＬＢを発振する発振手段５１と、光学系５２と、ウエーハＷの所望の位置にレーザー光線ＬＢを集光させる集光手段５３とを有する。図３は、図１に示すレーザー加工装置のレーザー光線照射手段を示すブロック図である。レーザー光線照射手段５０は、支持柱４の先端に取り付けられている。

発振手段５１は、例えば、ＹＡＧレーザー光線またはＹＶＯレーザー光線を発信するレーザー発振器５１１と、レーザー光線ＬＢの繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段５１２と、レーザー光線ＬＢの出力を調整するパルス幅調整手段５１３とを有する。

レーザー発振器５１１から発振されるレーザー光線ＬＢは、ウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザービームである。レーザー光線ＬＢは、例えば、１０６４ｎｍの波長を有している。

集光手段５３は、レーザー発振器５１１により発振されたレーザー光線ＬＢの進行方向を変更する全反射ミラーやレーザー光線ＬＢを集光する集光レンズなどを含んで構成される。より詳しくは、集光手段５３は、レーザー光線ＬＢを反射させるミラー５３１と、マスク５３２と、マスク５３２に形成されたピンホール５３３と、集光レンズ５３４とを有する。

レーザー発振器５１１から発振されたレーザー光線ＬＢは、偏光ビームスプリッタなど複数の光学部品からなる光学系５２を通過して集光手段５３に入射される。集光手段５３に入射されたレーザー光線ＬＢは、ミラー５３１で反射される。ミラー５３１で反射されたレーザー光線ＬＢは、マスク５３２のピンホール５３３を通過する。ピンホール５３３を通過したレーザー光線ＬＢは、複数のレンズ群が組み合わせて構成される集光レンズ５３４によりチャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに照射される。

撮像手段６０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷを上方から撮像する。撮像手段６０は、支持柱４の先端に取り付けられている。撮像手段６０は、レーザー光線照射手段５０とＸ軸方向に並列する位置に配設されている。撮像手段６０は、ウエーハＷに吸収されにくい赤外領域の光を検出するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を有する。撮像手段６０は、撮像した撮像画像を制御手段１００に出力する。

制御手段１００は、上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハＷに対するレーザー加工動作をレーザー加工装置１に実施させる。制御手段１００は、コンピュータシステムを含む。制御手段１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、カウンタ１０４と、入力インターフェイス１０５と、出力インターフェイス１０６とを有する。

制御手段１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１を制御するための制御信号を、出力インターフェイス１０６を介してレーザー加工装置１の上述した構成要素に出力する。

ＲＯＭ１０２は、制御手段１００における処理に必要なプログラムやデータを記憶する。ＲＡＭ１０３は、ウエーハＷを加工する加工条件を記憶する。加工条件は、改質層Ｋを形成する予定の位置、言い換えると、レーザー光線ＬＢを照射すべき位置を含む。

このように構成されたレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにレーザー光線ＬＢを照射する。

次に、図４を用いて、本実施形態に係るレーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢの検査方法について説明する。図４は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法を説明するフロー図である。レーザー光線ＬＢの検査方法は、準備ステップＳ１と、改質層形成ステップＳ２と、検査ステップＳ３とを含む。

まず、準備ステップＳ１を実施する。図５を用いて、準備ステップＳ１を説明する。図５は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の準備ステップを説明する分解斜視図である。準備ステップＳ１では、オペレータは、ウエーハＷと支持基材Ｂとを、ウエーハＷを透過する波長のレーザー光線ＬＢが照射されると溶融する樹脂層Ａを介して積層し、被加工物ユニットＵを準備する。ウエーハＷの表面Ｗａには、複数の分割予定ラインＬで区画された領域に複数のデバイスＤが形成されている。このようなウエーハＷは、レーザー加工装置１で加工され改質層Ｋが形成されることにより、その後の破断ステップにおいて改質層Ｋを破断起点とし、ウエーハが個々のデバイスＤに分割される。そして、オペレータは、被加工物ユニットＵの支持基材Ｂを、外周部が環状フレームＦに装着された粘着テープＴに貼着する。このようにして、図２に示すように、ウエーハＷは、裏面（露出面）Ｗｂが露出した状態で、樹脂層Ａと支持基材Ｂと粘着テープＴとを介して環状フレームＦに支持される。

支持基材Ｂは、例えば、シリコンウエーハである。樹脂層Ａは、レーザー加工装置１で使用されるレーザー光線ＬＢを吸収し、所定温度以上で溶融する材料で構成されている。樹脂層Ａの厚さは、ウエーハＷや支持基材Ｂの厚さよりも薄い。

準備ステップＳ１を実施した後、改質層形成ステップＳ２を実施する。図６を用いて、改質層形成ステップＳ２を説明する。図６は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の改質層形成ステップを説明する概略図である。改質層形成ステップＳ２では、オペレータは、ウエーハＷを露出させて被加工物ユニットＵをチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持し、レーザー光線ＬＢをウエーハＷの露出面である表面ＷａからウエーハＷの内部で集光するように照射して、ウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成する。

改質層形成ステップＳ２では、オペレータは、ウエーハＷの裏面Ｗｂを露出させ、支持基材Ｂとチャックテーブル１０の保持面１０ａとが粘着テープＴを介して対面した状態で、被加工物ユニットＵを保持面１０ａに載置する。オペレータは、真空吸引源を動作させて、保持面１０ａに負圧を作用させる。このようにして、被加工物ユニットＵは、保持面１０ａに吸引保持される。

そして、制御手段１００は、Ｘ軸移動手段２０とＹ軸移動手段３０とで、チャックテーブル１０を移動させて、レーザー光線照射手段５０の下方にチャックテーブル１０に保持されたウエーハＷを位置付ける。そして、制御手段１００は、レーザー光線照射手段５０で、レーザー光線ＬＢの集光点ＰをウエーハＷの内部に位置づけて、レーザー光線ＬＢをウエーハＷの裏面Ｗｂから照射する。制御手段１００は、Ｘ軸移動手段２０で、チャックテーブル１０をＸ軸方向に加工送りする。このようにすることで、多光子吸収により、ウエーハＷの内部に改質層Ｋが形成される。

集光点Ｐの近傍で吸収されなかったレーザー光線ＬＢは、抜け光（透過したレーザービーム）ＬＴとなってウエーハＷの表面Ｗａから出射する。ウエーハＷの表面Ｗａから出射した抜け光ＬＴは、ウエーハＷの表面Ｗａに接着されている樹脂層Ａに入射する。樹脂層Ａは、抜け光ＬＴを吸収する。このため、樹脂層Ａは、抜け光ＬＴを吸収することで生じた熱で溶融され、改質層Ｋの下方に溶融痕Ｍが形成される。

改質層形成ステップＳ２では、制御手段１００は、チャックテーブル１０とレーザー光線ＬＢを照射するレーザー光線照射手段５０とを、Ｘ軸移動手段２０及びＹ軸移動手段３０で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させる。これにより、ウエーハＷの内部には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な改質層Ｋが形成される。

改質層形成ステップＳ２を実施した後、検査ステップＳ３を実施する。検査ステップＳ３は、ウエーハＷを透過した抜け光ＬＴにより樹脂層Ａに形成される溶融痕Ｍの状態をウエーハＷ越しに撮像して検査する。本実施形態では、検査ステップＳ３では、オペレータが溶融痕Ｍを目視することで、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢを検査する。検査ステップＳ３は、被加工物ユニットＵの樹脂層Ａにおける、ＸＹ平面と平行な断面について、Ｘ軸方向に平行な改質層Ｋの形成時に形成された溶融痕Ｍの状態、及び、Ｙ軸方向に平行な改質層Ｋの形成時に形成された溶融痕Ｍの状態をそれぞれ検査する。

図７ないし図９を用いて、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢの光軸にずれがない状態の溶融痕Ｍについて説明する。図７は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。図８は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。図９は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。図７、図９は、Ｘ軸方向に平行な改質層Ｋを形成している状態を示す。図８は、被加工物ユニットＵの樹脂層Ａの近傍におけるＸＹ平面と平行な断面を撮像手段６０で撮影した画像を示している。画像は、出力インターフェイス１０６を介してレーザー加工装置１の図示しない表示装置に表示されている。図７に示すように、レーザー光線ＬＢの光軸にずれがない状態では、樹脂層Ａにおいて吸収される抜け光ＬＴは、Ｙ軸方向に偏らず均等に分布する。このため、図８に示すように、溶融痕Ｍは、図中に実線で示す抜け光ＬＴの中心に対して、Ｙ軸方向に対称に形成される。抜け光ＬＴの中心のＸ座標及びＹ座標は、レーザー光線ＬＢを照射した位置のＸ座標及びＹ座標と同じである。言い換えると、図中の実線は、ＸＹ平面におけるレーザー光線ＬＢを照射した位置を示している。さらに言い換えると、この場合、溶融痕Ｍは、改質層Ｋの直下に形成されている。

この場合、図９に示すように、レーザー光線ＬＢの光軸は、例えば、マスク５３２に形成されたピンホール５３３の中心や集光レンズ５３４の光軸に一致していると判断することができる。言い換えると、光学系５２及び集光手段５３は、最適に設定されていると判断することができる。

図１０ないし図１２を用いて、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢの光軸にずれが生じている状態の溶融痕Ｍについて説明する。図１０は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。図１１は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。図１２は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する概略図である。図１０、図１２は、Ｘ軸方向に平行な改質層Ｋを形成している状態を示す。図１１は、被加工物ユニットＵの樹脂層Ａの近傍におけるＸＹ平面と平行な断面を撮像手段６０で撮影した画像を示している。画像は、出力インターフェイス１０６を介してレーザー加工装置１の図示しない表示装置に表示されている。図１０に示すように、レーザー光線ＬＢの光軸にずれが生じている状態では、樹脂層Ａにおいて吸収される抜け光ＬＴは、Ｙ軸方向に偏って分布する。このため、樹脂層Ａの界面におけるダメージがＹ軸方向に偏って分布する。その結果、図１１に示すように、溶融痕Ｍは、図中に実線で示す抜け光ＬＴの中心に対して、Ｙ軸方向に非対称に形成される。言い換えると、この場合、溶融痕Ｍは、改質層Ｋの直下からＹ軸方向にずれて形成されている。例えば、図１１に示す溶融痕Ｍは、図８に示す溶融痕Ｍに比べて、点線から数μｍ離れた位置に溶融痕Ｍのエッジが形成されている。このため、図１１の溶融痕Ｍが形成された状態では、レーザー加工装置１は、数μｍ程度、光軸がずれていると推測することができる。このように、撮像画像から、レーザー加工装置１の光軸がどの程度ずれているかを推測することができる。

この場合、図１２に示すように、レーザー光線ＬＢの光軸は、例えば、マスク５３２に形成されたピンホール５３３の中心や集光レンズ５３４の光軸に一致していないと判断することができる。言い換えると、光学系５２は、各種光学部品をレーザー光線ＬＢの光軸がマスク５３２のピンホール５３３の中心や集光レンズ５３４の光軸に合致するように調整する必要があると判断することができる。

図１３を用いて、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢの光軸のずれと、溶融痕Ｍとの関係について説明する。図１３は、実施形態に係るレーザー光線の検査方法の検査ステップを説明する図である。図１３は、被加工物ユニットＵの樹脂層Ａの近傍におけるＸＹ平面と平行な断面を撮像手段６０で撮影した画像を示している。画像は、出力インターフェイス１０６を介してレーザー加工装置１の図示しない表示装置に表示されている。図１３には、レーザー光線ＬＢの光軸が、Ｙ軸方向に、−５００μｍずれている場合、−２５０μｍずれている場合、５００μｍずれている場合、２５０μｍずれている場合のそれぞれの場合における溶融痕Ｍが示されている。−５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍ、−２５０μｍずれている場合の溶融痕Ｍと、５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍ、２５０μｍずれている場合の溶融痕Ｍとでは、溶融痕Ｍの形成されている方向がＹ軸方向に反対方向となっている。−５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍ、５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍと、−２５０μｍずれている場合の溶融痕Ｍ、２５０μｍずれている場合の溶融痕Ｍとでは、−５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍ、５００μｍずれている場合の溶融痕Ｍの方がＹ軸方向に大きくずれて形成されている。言い換えると、レーザー光線ＬＢの光軸のずれ量と、形成された溶融痕Ｍの総面積とには相関関係があるとの知見が得られる。このように、溶融痕Ｍの大きさを比較することで、レーザー光線ＬＢの光軸のずれの大きさを推測することができる。また、溶融痕Ｍの形成されている方向を比較することで、レーザー光線ＬＢの光軸のずれの方向を推測することができる。

被加工物ユニットＵの樹脂層ＡにおけるＸ軸方向に平行な改質層Ｋの形成時に形成された溶融痕Ｍについても、同様に、目視で確認する。

このようにして、検査ステップＳ３では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に形成された溶融痕Ｍとレーザー光線ＬＢを照射した位置とのずれから、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれ方向を判定する。

検査ステップＳ３を実施した後、溶融痕Ｍの確認結果に基づいて、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とにずれが生じている場合、光学系５２の各種光学部品を調整する。その際、撮像画像から推測されるずれ量に基づいて、調整を実施すると効率的に調整作業を行うことができる。そして、再び改質層形成ステップＳ２と検査ステップＳ３とを実施する。そして、樹脂層Ａの溶融痕Ｍが抜け光ＬＴの中心に対して対象となるまで、光学系５２の調整を繰り返す。また、光学系５２の各種光学部品の調整前と調整後の溶融痕Ｍを比較することで、レーザー光線ＬＢの光軸のずれの大きさや、レーザー光線ＬＢの光軸のずれの方向を推測しながら調整することができる。

以上のように、本実施形態によれば、ウエーハＷを透過したレーザー光線ＬＢにより樹脂層Ａに形成される溶融痕Ｍの状態を検査することで、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれを正確に検査することができる。

これに対して、従来の方法では、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれを検査するには、パワーメータを用いて、レーザー光線ＬＢのエネルギーが最大になるように調整を行う。ところが、検査、及び、各種光学部品の調整作業は、高度な専門知識と技術を要する。このため、専門の保守・点検作業者を呼んで、検査及び調整作業を実施してもらう必要があった。

本実施形態によれば、専門の保守・点検作業者でなくても、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれの検査を容易にできる。このため、専門の保守・点検作業者を呼ばずに、例えば、オペレータが、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれの検査を、行いたいタイミングで行うことができる。

本実施形態は、被加工物ユニットＵに改質層Ｋを形成し、樹脂層Ａに形成された溶融痕Ｍとレーザー光線ＬＢを照射した位置のずれを目視で確認する。このようにして、本実施形態は、光学系５２の光軸とレーザー光線ＬＢの光軸とのずれの有無を判定することができる。

本実施形態は、樹脂層Ａに形成された溶融痕Ｍとレーザー光線ＬＢを照射した位置のずれを目視で確認することで、ずれ方向やずれ量により光軸のずれ方向及びずれ量を検出することができる。このため、本実施形態は、効率的に光学系５２の光軸を調整することができる。

本実施形態は、検査用板状物として、レーザー加工装置１の被加工物として生産されるウエーハＷを用いることができる。本実施形態は、検査用板状物として基板を用意する必要がないので、容易に検査を行うことができる。

上記実施形態では、検査ステップＳ３において、溶融痕Ｍを目視することで、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢを検査するものとしたが、制御手段１００でレーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢを検査してもよい。

具体的には、改質層形成ステップＳ２では、制御手段１００は、レーザー光線ＬＢを照射する位置の保持面１０ａでの座標をＲＡＭ１０３に記憶させる。レーザー光線ＬＢを照射する位置の保持面１０ａでの座標とは、言い換えると、レーザー光線ＬＢを照射する位置のＸ座標及びＹ座標を含む。

そして、検査ステップＳ３では、制御手段１００は、ＲＡＭ１０３に記憶したレーザー光線ＬＢを照射した座標と、樹脂層Ａに形成された溶融痕Ｍの座標とにずれがあった場合、レーザー光線ＬＢを照射するレーザー光線照射手段５０の光軸に対してレーザー光線ＬＢがずれていると判定する。より詳しくは、制御手段１００は、レーザー光線ＬＢを照射したＸ座標及びＹ座標と、例えば、溶融痕Ｍの画像解析などによって算出した、溶融痕ＭのＸ座標及びＹ座標とにずれがあるか否かを判定する。制御手段１００は、レーザー光線ＬＢを照射したＸ座標及びＹ座標に対して、溶融痕ＭのＸ座標及びＹ座標が、Ｙ軸方向に対称に形成されているか否かを判定する。言い換えると、制御手段１００は、ずれがあると判定した場合、レーザー光線照射手段５０の光軸に対してレーザー光線ＬＢがずれていると判定する。制御手段１００は、ずれがないと判定した場合、レーザー光線照射手段５０の光軸に対してレーザー光線ＬＢがずれていないと判定する。

このように、制御手段１００で、レーザー光線ＬＢを検査することで、目視で検査する場合に比べて、より正確にレーザー光線ＬＢを検査することができる。

または、検査ステップＳ３において、溶融痕Ｍを目視することで、レーザー加工装置１のレーザー光線ＬＢを検査し光軸に対するレーザー光線ＬＢのずれ方向を判定するものとしたが、制御手段１００で、光軸に対するレーザー光線ＬＢのずれ方向を判定してもよい。

具体的には、改質層形成ステップＳ２では、制御手段１００は、レーザー光線ＬＢを照射する位置の保持面１０ａでの座標をＲＡＭ１０３に記憶させる。

そして、検査ステップＳ３では、制御手段１００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に形成された溶融痕Ｍの座標と、ＲＡＭ１０３に記憶したレーザー光線ＬＢを照射した座標とのずれから、光軸に対するレーザー光線ＬＢのずれ方向を判定する。より詳しくは、制御手段１００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に形成された溶融痕ＭのＸ座標及びＹ座標と、ＲＡＭ１０３に記憶したレーザー光線ＬＢを照射したＸ座標及びＹ座標とにずれがあるか否かを判定する。制御手段１００は、ずれがあると判定した場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のずれの大きさに基づいて、光軸に対するレーザー光線ＬＢのずれ方向を判定する。なお、制御手段１００は、ずれがないと判定した場合、レーザー光線照射手段５０の光軸に対してレーザー光線ＬＢがずれていないと判定する。

このように、制御手段１００で、光軸に対するレーザー光線ＬＢのずれ方向を判定することで、目視で判定する場合に比べて、より正確にレーザー光線ＬＢを検査することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、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。

上述した実施形態では、本発明のレーザー光線ＬＢの検査方法をウエーハＷに対して適用した例について説明したが、被加工物は、これに限定されるものではない。レーザー光線ＬＢの検査方法は、光デバイスウェーハ等の他の板状の被加工物にも同様に適用することができる。実施形態では、ウエーハＷはガラス基板としたがシリコンウエーハでも良く、その場合樹脂層Ａに形成された溶融痕Ｍを赤外線カメラでシリコンウエーハを透過して撮像しても良い。また、ウエーハＷではなく支持基板にデバイスが形成されていても良く、デバイスが形成された面が樹脂層を介してウエーハＷと積層されていても良い。その場合、ウエーハＷにはデバイスが形成されていないため、漏れ光がデバイス層に遮断されることなく溶融痕Ｍを形成するので、より正確な検出が期待できる。

レーザー光線ＬＢの検査方法は、レーザービームＬＢの中心とピンホール５３３の中心とのずれの確認の他にも、光学系５２の各種光学部品とレーザービームＬＢの中心のずれを確認するために用いることもできる。

１ レーザー加工装置
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
２０ Ｘ軸移動手段
３０ Ｙ軸移動手段
５０ レーザー光線照射手段（レーザー光線照射ユニット）
６０ 撮像手段
１００ 制御手段
Ａ 樹脂層
Ｂ 支持基材
Ｄ デバイス
Ｋ 改質層
Ｌ 分割予定ライン
ＬＢ レーザー光線
Ｍ 溶融痕
Ｕ 被加工物ユニット
Ｗ ウエーハ（検査用板状物）
Ｗａ 表面
Ｗｂ 裏面（露出面）

Claims (4)

1. 検査用板状物と支持基材とを、該検査用板状物を透過する波長のレーザー光線が照射されると溶融する樹脂層を介して積層し、被加工物ユニットを準備する準備ステップと、
   該検査用板状物を露出させて該被加工物ユニットをチャックテーブルの保持面に保持し、該レーザー光線を該検査用板状物の露出面から該検査用板状物の内部で集光するように照射して、該検査用板状物の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を実施した後、該検査用板状物を透過した該レーザー光線により該樹脂層に形成される溶融痕の状態を検査する検査ステップと
   を含み、
   該改質層形成ステップでは、該チャックテーブルと該レーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットとを、該保持面と平行なＸ軸方向及び該保持面と平行でＸ軸方向と直交するＹ軸方向に相対移動させ、該検査用板状物の内部にＸ軸方向及びＹ軸方向に平行な改質層を形成することを特徴とするレーザー光線の検査方法。
2. 該検査用板状物はガラス基板であり、支持基材はシリコンウエーハであることを特徴とする請求項１記載のレーザー光線の検査方法。
3. 該改質層形成ステップでは、該レーザー光線を照射する位置の該保持面での座標を記憶した後、該改質層を形成し、
   該検査ステップでは、該レーザー光線を照射した該座標と、該樹脂層に形成された該溶融痕の座標とにずれがあった場合、該レーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットの光軸に対して該レーザー光線がずれていると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー光線の検査方法。
4. 該検査ステップでは、該Ｘ軸方向及び該Ｙ軸方向に形成された該溶融痕と該レーザー光線を照射した位置とのずれから、該光軸に対する該レーザー光線のずれ方向を判定することを特徴とする請求項３記載のレーザー光線の検査方法。