TW202125602A - 檢測裝置 - Google Patents

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TW202125602A
TW202125602A TW109144026A TW109144026A TW202125602A TW 202125602 A TW202125602 A TW 202125602A TW 109144026 A TW109144026 A TW 109144026A TW 109144026 A TW109144026 A TW 109144026A TW 202125602 A TW202125602 A TW 202125602A
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能丸圭司
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種檢測裝置，其即使在無法藉由紅外線攝影機從晶圓的背面檢測形成於正面的分割預定線之情況，亦可從晶圓的背面檢測正面的分割預定線。[解決手段]檢測被加工物的內部之檢測機構，包含：各波長延遲手段，其使由雷射振盪器所射出之每一脈衝的脈衝雷射光線在每個波長具有時間差；以及環形生成手段，其將在每個波長具有時間差的脈衝雷射光線生成為環狀，並依每個波長從小環形光分光為大環形光。若對被加工物照射在每個波長具有時間差的環狀脈衝雷射光線，則會在被加工物內部發生超音波的干涉波，並在超音波集中的位置使振動發生。由雷射光線照射器在對應此振動的中心之被加工物的上表面照射雷射光線。

Description

檢測裝置
本發明關於一種檢測裝置，其具備檢測保持於卡盤台的被加工物的內部之檢測機構。
IC、LSI等多個元件被交叉的多條分割預定線所劃分並形成於正面的晶圓，係藉由切割裝置、雷射裝置加工而被分割為一個個的元件晶片，分割後的元件被利用於行動電話、電腦等電子設備。
並且，在將正面形成有MEMS、CCD、CMOS等不耐髒污之元件的晶圓分割為一個個的元件晶片的情況，以保護膠膜保持該晶圓的正面，藉由紅外線攝影機從晶圓的背面檢測形成於正面的分割預定線，並從背面側實施切割加工或雷射加工。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平07-75955號公報
[發明所欲解決的課題] 但是，在晶圓的背面被覆有金屬膜之晶圓中，紅外線無法穿透，會有無法藉由紅外線攝影機從晶圓的背面檢測形成於正面的分割預定線之問題。
因此，本發明之目的為提供一種檢測裝置，其即使在無法藉由紅外線攝影機從被加工物的背面檢測形成於正面的分割預定線之情況，亦可從被加工物的背面檢測正面的分割預定線。
[解決課題的技術手段] 根據本發明，提供一種檢測裝置，其包含：卡盤台，其具有保持被加工物且由X軸座標及Y軸座標所規定的保持面；以及檢測機構，其檢測保持於該卡盤台的被加工的內部，該檢測機構具備：雷射振盪器，其振盪廣域波長的脈衝雷射；各波長延遲手段，其使由該雷射振盪器所射出之每一脈衝的脈衝雷射光線在每個波長具有時間差；環形生成手段，其將在每個波長具有時間差的脈衝雷射光線生成為環狀，並將脈衝雷射光線依每個波長從小環形光分光為大環形光；光束分光器，其將從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線進行分歧；掃描式掃描器，其在X軸座標掃描藉由該光束分光器而分歧至第一方向之脈衝雷射光線；分度式掃描器，其在Y軸座標分度該脈衝雷射光線；fθ透鏡，其將從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線，照射至保持於該卡盤台的被加工物之由X軸座標及Y軸座標所特定的上表面；雷射光線照射器，其配設在藉由該光束分光器而分歧之第二方向並照射檢測用雷射光線；半反射鏡，其配設在該雷射光線照射器與該光束分光器之間；返回反射鏡（return mirror），其以與該半反射鏡挾持該光束分光器之方式配設，並將通過該半反射鏡的檢測用雷射光線返回該半反射鏡；熱探測器，其接收被該半反射鏡反射的光；以及影像生成手段，其由該熱探測器所接收的光的強度與該脈衝雷射光線所照射之被測量部的上表面的X軸座標及Y軸座標而生成影像，並且，該檢測裝置藉由該半反射鏡，將第一返回光與第二返回光的干涉光導向該熱探測器，並藉由該影像生成手段生成表示該超音波的干涉波集中點附近的狀態之影像，所述第一返回光係將以時間差從該小環形光分光為該大環形光之脈衝雷射光線照射在保持於該卡盤台的被加工物的上表面，藉此所生成之超音波的干涉波會在被加工物的內部之預定的Z軸座標集中並使振動發生，該檢測用雷射光線照射在對應該振動所發生的位置之被加工物的上表面，捕捉所反射的該振動之調變而得，所述第二返回光係藉由以該返回反射鏡所返回的該檢測用雷射光線而生成。
較佳為，藉由該各波長延遲手段，調整藉由該環形生成手段而依每個波長從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線的時間差，並調整在被加工物的內部超音波集中點的Z軸座標。 較佳為，在被加工物的內部，將從超音波集中點至被加工物的上表面的大環形光之距離設為H1，將從該超音波集中點至相鄰該大環形光的環形光之距離設為H2，將在被加工物的內部傳播的超音波速度設為V的情況，藉由該各波長延遲手段，使藉由下式所運算之時間t進行延遲，藉此調整超音波集中點的Z軸座標： （H1－H2）／V＝t。 較佳為，該環形生成手段係具備一對的旋轉三稜鏡及衍射光柵之旋轉三稜鏡組合、或繞射光學元件。
[發明功效] 根據本發明，藉由在被加工物的背面側被覆金屬膜等，而即使在紅外線不會穿透、無法藉由紅外線攝影機從背面檢測正面的狀態之情況，亦可從背面側檢測形成於正面側的例如分割預定線。
以下一邊參閱隨附圖式一邊詳細說明本發明實施方式的檢測裝置。
圖1為表示配設本實施方式的檢測裝置之裝置的一例的雷射加工裝置1之整體立體圖。
圖1所示的雷射加工裝置1具備：保持單元20，其保持被加工物；移動機構30，其使保持單元20移動；雷射光線照射單元40，其對保持單元20所保持的被加工物照射雷射光線；顯示單元50；以及檢測機構60，其與保持單元20共同構成本實施方式的檢測裝置。
保持單元20包含：矩形狀的X軸方向可動板21，其在圖中由箭頭X所示的X軸方向上移動自如地載置於基台2；矩形狀的Y軸方向可動板22，其在圖中由箭頭Y所示的Y軸方向上移動自如地載置於X軸方向可動板21；圓筒狀的支柱23，其固定於Y軸方向可動板22的上表面；以及矩形狀的蓋板26，其固定於支柱23的上端。在蓋板26配設有圓形狀的卡盤台25，所述圓形狀的卡盤台25係通過在蓋板26上形成的長孔而延伸至上方。卡盤台25係藉由未圖示的旋轉驅動手段而可旋轉地構成。藉由構成卡盤台25的上表面之X軸座標及與該X軸座標正交之Y軸座標所規定的保持面25a，是由多孔質材料所形成並具有通氣性，並藉由通過支柱23的內部之流路而連接於未圖示的吸引手段。在卡盤台25配設有用於固定環狀的框架F之夾具27，所述環狀的框架F是透過保護膠膜T而支撐被加工物。此外，本實施方式中之被加工物，例如圖1所示，係在矽基板上將元件12藉由分割預定線14而劃分並形成於正面10a的晶圓10，為了保護正面10a而反轉，將背面10b側朝向上方，將正面10a側黏貼於保護膠膜T並藉由環狀的框架F保持。在背面10b形成有金屬膜，無法照射紅外線而檢測正面10a側。
移動機構30配設於基台2上，並具備：X軸方向進給機構31，其將保持單元20在X軸方向進行加工進給；以及Y軸方向進給機構32，其將Y軸可動板22在Y軸方向進行分度進給。X軸方向進給機構31將脈衝馬達33的旋轉運動透過滾珠螺桿34轉換為直線運動且傳遞至X軸方向可動板21，並沿著基台2上的導軌2a、2a使X軸方向可動板21在X軸方向前進後退。Y軸方向進給機構32將脈衝馬達35的旋轉運動透過滾珠螺桿36轉換為直線運動且傳遞至Y軸方向可動板22，並沿著X軸方向可動板21上的導軌21a、21a使Y軸方向可動板22在Y軸方向前進後退。此外，雖省略圖示，但在X軸方向進給機構31、Y軸方向進給機構32及卡盤台25配設有位置檢測手段，而正確地檢測卡盤台25的X軸座標、Y軸座標、及周方向的旋轉位置，其位置資訊會傳送至未圖示的控制單元。然後，依據基於其位置資訊而由該控制單元指示的指示訊號，驅動X軸方向進給機構31、Y軸方向進給機構32及未圖示卡盤台25的旋轉驅動手段，而可將卡盤台25定位於基台2上的所期望位置。
如圖1所示，在移動機構30的一側立設框體4。框體4具備：垂直壁部4a，其配設於基台2上；以及水平壁部4b，其從垂直壁部4a的上端部往水平方向延伸。在框體4的水平壁部4b的內部容納包含雷射光線照射單元40的光學系統（省略圖示），構成該光學系統的一部分之聚光器42配設於水平壁部4b的前端部下表面。
在雷射加工裝置1的框體4的水平壁部4b的內部，除了上述的雷射光線照射單元40，亦配設有檢測保持於保持單元20的晶圓10的內部之檢測機構60，並藉由檢測機構60與上述的保持單元20而構成本實施方式的檢測裝置。
在圖2表示檢測機構60的光學系統之方塊圖。檢測機構60具備：雷射振盪器61，其振盪廣域波長（例如400nm～800nm）的脈衝雷射；各波長延遲手段62，其使由雷射振盪器61所射出之每一脈衝的脈衝雷射光線PL0在每個波長具有時間差，並輸出作為脈衝雷射光線PL1；環形生成手段64，其將脈衝雷射光線PL1生成為環形光，且依每個波長從小環形光分光為大環形光，生成並輸出脈衝雷射光線PL2；光束分光器65，其具有將通過的光分歧至適當方向之功能；分度式掃描器67，其例如以電流掃描器（Galvano Scanner）所構成，其將藉由光束分光器65而分歧至第一方向D1的脈衝雷射光線PL2在保持單元20的卡盤台25上之Y軸座標方向進行分度；掃描式掃描器68，其例如以共振掃描器所構成，其將脈衝雷射光線PL2在卡盤台25上的X軸座標進行掃描；檢測用聚光器69，其包含fθ透鏡691，所述fθ透鏡691是將從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線PL2，聚光在保持於卡盤台25的晶圓10的上表面亦即背面10b之由X軸座標及該Y軸座標所特定的位置並進行照射。
從雷射振盪器61射出的脈衝雷射光線PL0是透過光纖620而導向各波長延遲手段62。各波長延遲手段62例如能藉由利用使波長分散發生的光纖而實現。更具體而言，在各波長延遲手段62的內部所含之光纖（省略圖示）中，以每個波長的反射位置不同之方式形成衍射光柵，例如，藉由以長波長的光的反射距離變短、短波長的光的反射距離變長之方式進行設定者而實現。藉此，如圖2所示，透過設定於各波長延遲手段62的輸出側之光纖621，在每一脈衝，波長依長度順序而具有預定的時間差，例如，生成以預定的時間差輸出紅色光PL1a、黃色光PL1b、綠色光PL1c、及藍色光PL1d之脈衝雷射光線PL1。
藉由各波長延遲手段62而在每個波長具有時間差的脈衝雷射光線PL1，因應需要藉由所設定的準直透鏡63而成為平行光，並導入環形生成手段64。環形生成手段64例如是以旋轉三稜鏡組合而實現，所述旋轉三稜鏡組合具備：一對的旋轉三稜鏡641、642；及衍射光柵643，其為環狀管型且在半徑方向呈對稱。脈衝雷射光線PL1是藉由通過一對的旋轉三稜鏡641、642而成為環形的光，再藉由通過衍射光柵643而生成依每個波長從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線PL2。藉由調整上述的一對的旋轉三稜鏡641、642的間隔，能調整構成脈衝雷射光線PL2之環形光的大小。此外，在本實施方式中，雖揭示使用上述的旋轉三稜鏡體作為使脈衝雷射光線PL1依每個波長從小環形光分光為大環形光之手段的例子，但本發明並非限定於此，例如亦可使用繞射光學元件（DEO）。
依每個波長從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線PL2被導入光束分光器65。導入光束分光器65的脈衝雷射光線PL2會穿透反射面65a並導向第一方向D1，因應需要藉由所配設的反射鏡66變更光路，並導向在Y軸座標將脈衝雷射光線PL2進行分度之分度式掃描器67。分度式掃描器67藉由未圖示的控制單元而控制反射面67a的角度，將在卡盤台25上的脈衝雷射光線PL2所照射的位置，以相對於圖面呈垂直的分度方向（Y軸方向）精密地進行控制。再者，在分度式掃描器67中被反射的脈衝雷射光線PL2被導向掃描式掃描器68。掃描式掃描器68藉由未圖示的控制單元而控制反射面68a的角度，將在卡盤台25上的脈衝雷射光線PL2所照射的位置，以相對於圖面設定於左右方向之掃描方向（X軸方向）精密地進行控制。以分度式掃描器67及掃描式掃描器68控制照射方向的脈衝雷射光線PL2會導向fθ透鏡691並聚光，並且照射於晶圓10的上表面（背面10b）預定的X軸座標及Y軸座標位置。
本實施方式的檢測機構60進一步具備：雷射光線照射器71，其配設在藉由光束分光器65而分歧之第二方向D2，並照射檢測用雷射光線LB0；半反射鏡72，其配設在雷射光線照射器71與光束分光器65之間；返回反射鏡73，其以與半反射鏡72挾持光束分光器65之方式配設於相反側；熱探測器74，其接收透過光束分光器65返回而導向半反射鏡72並進行反射的光；以及影像生成手段75（分析儀），其由熱探測器74所接收的光的強度、與該脈衝雷射光線PL2所照射的卡盤台25上的X軸座標及Y軸座標資訊而生成影像。
雷射光線照射器71例如是藉由雷射二極體（LD）所構成。由雷射光線照射器71所照射的檢測用雷射光線LB0，會穿透半反射鏡72而導入光束分光器65，並分歧為：分歧光LB1，其在光束分光器65的反射面65a進行反射並往第一方向D1前進；及分歧光LB2，其穿透反射面65a。在反射面65a反射的分歧光LB1是朝上述的脈衝雷射光線PL2的中心前進，藉由分度式掃描器67及掃描式掃描器68將其進行掃描，經過fθ透鏡691而照射於晶圓10的背面10b預定的X軸座標及Y軸座標。
照射於晶圓10的背面10b之分歧光LB1成為在晶圓10的上表面（背面10b）反射的第一返回光LB1’，經過掃描式掃描器68、分度式掃描器67、反射鏡66而在光束分光鏡65的反射面65a反射，並向第二方向D2前進，導向半反射鏡72。另一方面，由雷射光線照射器71所照射並穿透光束分光器65的檢測用雷射光線LB0的分歧光LB2，在返回反射鏡73反射後會穿透光束分光器65的反射面65a而成為第2返回光LB2’。此時，第一返回光LB1’的光路是設定為與第二返回光LB2的光路相同。因此，藉由取得晶圓10的背面10b振動的調變之第一返回光LB1’與不受晶圓10影響而發揮作為參考光的功能之第二返回光LB2’而生成干涉光，此干涉光藉由半反射鏡72而進行反射並導向熱探測器74。基於熱探測器74所接受的光（第一返回光LB1’+第二返回光LB2’的干涉光）的強度、與表示檢測用雷射光線LB1所照射的晶圓10的背面10b上的位置之X軸座標及Y軸座標，藉由影像生成手段75生成影像的資訊，並將該影像輸出至顯示單元50。
檢測機構60具備大致如同上述的構成，以下針對檢測機構60的功能、作用，合併圖3一邊參閱一邊進行說明。
如圖1所示，若準備了被加工物亦即晶圓10，則將其吸引保持在保持單元20的卡盤台25，並藉由夾具27固定。若已將晶圓10固定在卡盤台25，則使移動機構30作動，移動卡盤台25，並將晶圓10的預定檢測區域定位在具備fθ透鏡691的檢測用聚光器69的正下方。接著，使雷射振盪器61作動，振盪脈衝雷射，透過各波長延遲手段62、環形生成手段64，生成並輸出在每個波長具有時間差且依每個波長從小環形光分光為大環形光之包含多個環形光的脈衝雷射光線PL2。脈衝雷射光線PL2穿透光束分光器65，被分歧至第一方向D1，並透過藉由未圖示的控制單元所控制的分度式掃描器67、掃描式掃描器68及fθ透鏡691而照射於晶圓10的背面10b的檢測區域中之預定的X軸座標及Y軸座標。
在本實施方式中，如圖3所示，脈衝雷射光線PL2是由以下環形光所構成，並在晶圓10的背面10b上照射成將中心設為C之同心圓狀，所述環形光以直徑由大到小的順序，依序為：由紅色光PL1a所生成的環形光PL2a、由黃色光PL1b所生成的環形光PL2b、由綠色光PL1c所生成的環形光PL2c、及由藍色光PL1d所生成的環形光PL2d。對於保持於卡盤台25的晶圓10的背面10b，最早到達的是直徑最大的環形光PL2a，之後以直徑由大到小的順序，在時間差t1後環形光PL2b到達，接著，在時間差t2後環形光PL2c到達，最後，在時間差t3後環形光PL2d到達。此外，在本實施方式中，為了方便說明，是基於對應4個波長區域進行分光的例子進行說明，但實際上是對應10～20個波長區域進行分光。
在本實施方式的晶圓10的背面10b形成有金屬膜，藉由上述的環形光PL2a～PL2d所構成的脈衝雷射光線PL2不會穿透晶圓10。但是，藉由各環形光PL2a～PL2d到達背面10b，而生成由各到達點在晶圓10內傳播的超音波。藉由適當地設定各環形光PL2a～PL2d到達晶圓10的背面10b時的時間差t1～t3，可使此超音波的干涉波集中於被照射在晶圓10的背面10b之各環形光PL2a～PL2d的中心C之在晶圓10的厚度方向所期望的Z軸座標Pz的位置P。此外，在本實施方式中，為了檢測晶圓10的正面10a附近的狀態，以該位置P成為正面10a的附近之方式進行設定。
適當地設定上述的時間差t1～t3之流程係如同下述。照射在晶圓10的背面10b之環形光PL2a～PL2d的直徑，係藉由上述的環形生成手段64所含之衍射光柵643而設定的值，例如，如圖3所示，設定為a1～a4。然後，若將從環形光PL2a～PL2d的中心C起在晶圓10的厚度方向至期望位置P為止之Z軸座標（深度）設為Pz，且所述期望位置P係操作員欲使藉由各環形光PL2a～PL2d所產生的超音波集中到的位置，則從晶圓10的背面10b中之各環形光PL2a～PL2d所到達的點起至該位置P為止之距離H1～H4是藉由以下的公式運算。 H1=（a12 ＋Pz2 ）1 ／ 2 H2=（a22 ＋Pz2 ）1 ／ 2 H3=（a32 ＋Pz2 ）1 ／ 2 H4=（a42 ＋Pz2 ）1 ／ 2
在此，如上所述，環形光PL2a～PL2d在時間差t1～t3後到達晶圓10的背面10b，在各環形光生成在晶圓10的內部傳播的超音波之情形中，為了使藉由各超音波所構成的干涉波集中在位置P，只要設定為滿足以下公式之時間差t1～t3即可。此外，V為在晶圓10的內部傳播該超音波時的速度（m／s），並為依據晶圓10的材質而決定的速度。 （H1－H2）／V=t1 （H2－H3）／V=t2 （H3－H4）／V=t3
上述的時間差t1～t3可藉由各波長延遲手段62而調整，在上述的各波長延遲手段62中，只要以會發生上述的時間差t1～t3之方式，變更在構成各波長延遲手段62的光纖內對應波長所配設的衍射光柵（省略圖示）之位置即可。
在滿足上述條件的時間差t1～t3後，於晶圓10的背面10b照射環形光PL2a～PL2d，藉由環形光PL2a～PL2d所生成且在晶圓10內傳播之超音波的干涉波會在位置P集中並使強烈振動發生。其一部分在位置P的附近反射並在晶圓10內傳播，到達對應該振動發生的位置P之晶圓10的上表面，亦即在晶圓10的背面10b中之環形光PL2a～PL2d的中心C，並使背面10b振動。此振動是因應上述的超音波聚光的位置P附近的狀態之振動。
在此，在本實施方式中，由雷射光線照射器71照射檢測用雷射光線LB0，藉由光束分光器65分歧的分歧光LB1會照射於晶圓10的背面10b中之環形光PL2a～PL2d的中心C。在分歧光LB1到達背面10b的該中心C並進行反射時，成為取得上述背面10b的振動的調變之第一返回光LB1’。在晶圓10的背面10b反射並取得調變之第一返回光LB1’會經過掃描式掃描器68、分度式掃描器67、反射鏡66及光束分光鏡65的反射面65a而到達反射鏡72。並且，與此同時，由雷射光線照射器71所照射並穿透光束分光器65的檢測用雷射光線LB0的分歧光LB2，亦會在返回反射鏡73反射而成為第二返回光LB2’，且在光束分光器65的反射面65a與第一返回光LB1’成為一體並到達半反射鏡72。藉由半反射鏡72反射之第一返回光LB1’與不受晶圓10影響而發揮作為參考光的功能之第二返回光LB2’而生成干涉光，並藉由熱探測器74檢測其光強度。所檢測的光強度是與上述的晶圓10的背面10b上的中心C的X軸座標及Y軸座標一同傳遞至影像生成手段75。
如上所述，在本實施方式中，具備掃描式掃描器68與分度式掃描器67，使掃描式掃描器68與分度式掃描器67作動，對藉由X軸座標、Y軸座標所規定的預定之檢測區域全區，依序照射環形光PL2a～PL2d及分歧光LB1，在每次，藉由熱探測器74檢測光強度，並與脈衝雷射光線PL2及分歧光LB1所照射的位置的資訊，亦即環形光PL2a～PL2d的中心C之X軸座標、Y軸座標的位置資訊一同傳遞至影像生成手段75。
藉由第一返回光LB1’與第二返回光LB2’而生成干涉光，藉此明確掌握第一返回光LB1’的光強度變化，影像生成手段75基於所述第一返回光LB1’的光強度變化，而生成對應在該檢測區域中檢測用雷射光線的分歧光LB1所照射的位置之正面10a側的影像。例如，在晶圓10內超音波集中的位置P的附近有元件12的情況，所集中的超音波在元件12反射，且因其振動會到達背面10b的中心C，故藉由熱探測器74檢測到強的干涉波形。相對於此，在位置P定位於分割預定線14的附近之情況，超音波幾乎不反射，且因在晶圓10的背面10b不發生調變，故藉由熱探測器74幾乎檢測不到超音波。
如上所述，所檢測出之包含正面10a的元件12及分割預定線14的位置資訊之影像資訊，如圖2所示被顯示於顯示單元50，並將顯示單元50所顯示的檢測區域的影像資訊與對應的X軸座標及Y軸座標的資訊一同記憶在未圖示的控制單元。使移動機構30作動，移動卡盤台25，在藉由檢測機構60所檢測的檢測區域依序定位晶圓10的區域，並藉由上述的流程檢測晶圓10的正面10a的元件12及分割預定線14並加以記憶。如此，若檢測到晶圓10的正面10a側的狀態，則將卡盤台25定位於雷射光線照射單元40的聚光器42的正下方，並利用該位置資訊實施雷射加工。
根據本實施方式，藉由在被加工物亦即晶圓10的背面10b側被覆金屬膜等，而即使在紅外線不會穿透、無法藉由紅外線攝影機從晶圓10的背面10b檢測形成於正面10a的分割預定線14之情況，亦可從晶圓10的背面10b側檢測形成於正面10a的分割預定線14。
此外，本發明不受限於上述實施方式。例如，在上述的實施方式中，雖揭示使脈衝雷射光線PL0在4個波長區域各具有時間差而分光為4個環形光PL2a～PL2d的例子，但本發明並不受限於此，只要為分割成多個環形光並進行照射者，則不限定其數量。
1:雷射加工裝置 2:基台 4:框體 4a:垂直壁部 4b:水平壁部 10:晶圓 10a:正面 10b:背面 12:元件 14:分割預定線 20:保持單元 25:卡盤台 25a:保持面 30:移動機構 40:雷射光線照射單元 50:顯示單元 60:檢測機構 61:雷射振盪器 62:各波長延遲手段 620,621:光纖 64:環形生成手段 65:光束分光器 65a:反射面 67:分度式掃描器 68:掃描式掃描器 69:檢測用聚光器 691:fθ透鏡 71:雷射光線照射器 72:半反射鏡 73:返回反射鏡 74:熱探測器 75:影像生成手段
圖1為具備本發明實施方式的檢測裝置的雷射加工裝置之整體立體圖。 圖2為表示圖1所示的檢測裝置的檢測機構的構成之方塊圖。 圖3為表示基於照射於晶圓的多個環形光而使超音波發生並檢測晶圓狀態的態樣之概念圖。
10:晶圓
10b:背面
12:元件
14:分割預定線
25:卡盤台
50:顯示單元
60:檢測機構
61:雷射振盪器
62:各波長延遲手段
620,621:光纖
63:準直透鏡
64:環形生成手段
641,642:旋轉三稜鏡
643:衍射光柵
65:光束分光器
65a:反射面
66:反射鏡
67:分度式掃描器
67a:反射面
68:掃描式掃描器
68a:反射面
69:檢測用聚光器
691:fθ透鏡
71:雷射光線照射器
72:半反射鏡
73:返回反射鏡
74:熱探測器
75:影像生成手段
D1:第一方向
D2:第二方向
LB0:雷射光線
LB1:分歧光
LB1’:第一返回光
LB2:分歧光
LB2’:第二返回光
PL0:脈衝雷射光線
PL1:脈衝雷射光線
PL1a:紅色光
PL1b:黃色光
PL1c:綠色光
PL1d:藍色光
PL2:脈衝雷射光線

Claims (5)

  1. 一種檢測裝置，其包含：卡盤台，其具有保持被加工物且由X軸座標及Y軸座標所規定的保持面；以及檢測機構，其檢測保持於該卡盤台的被加工物的內部， 該檢測機構具備： 雷射振盪器，其振盪廣域波長的脈衝雷射； 各波長延遲手段，其使由該雷射振盪器所射出之每一脈衝的脈衝雷射光線在每個波長具有時間差； 環形生成手段，其將在每個波長具有時間差的脈衝雷射光線生成為環狀，並且將脈衝雷射光線依每個波長從小環形光分光為大環形光； 光束分光器，其將從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線進行分歧； 掃描式掃描器，其在X軸座標掃描藉由該光束分光器而分歧至第一方向之脈衝雷射光線； 分度式掃描器，其在Y軸座標分度該脈衝雷射光線； fθ透鏡，其將從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線，照射至保持於該卡盤台的被加工物之由X軸座標及Y軸座標所特定的上表面； 雷射光線照射器，其配設在藉由該光束分光器而分歧之第二方向並照射檢測用雷射光線； 半反射鏡，其配設在該雷射光線照射器與該光束分光器之間； 返回反射鏡（return mirror），其以與該半反射鏡挾持該光束分光器之方式配設，並將通過該半反射鏡的檢測用雷射光線返回該半反射鏡； 熱探測器，其接收被該半反射鏡反射的光；以及 影像生成手段，其由該熱探測器所接收的光的強度與該脈衝雷射光線所照射之被測定部的上表面的X軸座標及Y軸座標而生成影像， 藉由該半反射鏡，將第一返回光與第二返回光的干涉光導向該熱探測器，並藉由該影像生成手段生成表示該超音波的干涉波集中點附近的狀態之影像，該第一返回光係將以時間差從該小環形光分光為該大環形光之脈衝雷射光線照射在保持於該卡盤台的被加工物的上表面，藉此所生成之超音波的干涉波會在被加工物的內部之預定的Z軸座標集中並使振動發生，該檢測用雷射光線照射在對應該振動所發生的位置之被加工物的上表面，捕捉所反射的該振動之調變而得，該第二返回光係藉由以該返回反射鏡所返回的該檢測用雷射光線而生成。
  2. 如請求項1之檢測裝置，其中，藉由該各波長延遲手段，調整藉由該環形生成手段而依每個波長從小環形光分光為大環形光之脈衝雷射光線的時間差，並調整在被加工物的內部超音波集中點的Z軸座標。
  3. 如請求項2之檢測裝置，其中，在被加工物的內部，將從超音波集中點至被加工物的上表面的大環形光之距離設為H1，將從該超音波集中點至相鄰該大環形光的環形光之距離設為H2，將在被加工物的內部傳播的超音波之速度設為V的情況，藉由該各波長延遲手段，使藉由下式所運算之時間t進行延遲，藉此調整超音波集中點的Z軸座標： （H1－H2）／V＝t。
  4. 如請求項1之檢測裝置，其中，該環形生成手段係具備一對的旋轉三稜鏡及衍射光柵之旋轉三稜鏡組合、或繞射光學元件。
  5. 如請求項1之檢測裝置，其中，所述檢測機構進一步具備顯示單元，在該顯示單元顯示藉由該影像生成手段所生成的所述影像。
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