TW202138091A - 雷射加工裝置，以及雷射加工方法 - Google Patents

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Abstract

一種雷射加工裝置，係具備：照射部，係用以對於對象物照射雷射光；攝影部，係用以攝影前述對象物；以及控制部，係至少控制前述照射部及前述攝影部，於前述對象物，係設定有複數個線，前述控制部，係執行：第1處理，係藉由控制前述照射部，沿著前述複數個線分別對於前述對象物照射前述雷射光，以不致到達前述對象物的外表面的方式於前述對象物形成改質點及從前述改質點延伸的龜裂；以及第2處理，係在前述第1處理之後，藉由控制前述攝影部，以對於前述對象物具有穿透性的光攝影前述對象物，而對於前述複數個線分別取得表示前述改質點及/或前述龜裂的形成狀態的資訊。

Description

雷射加工裝置，以及雷射加工方法
本揭示，係關於雷射加工裝置以及雷射加工方法。
於專利文獻1，係記載有雷射切割裝置。該雷射切割裝置，係具備：使晶圓移動的載台、對於晶圓照射雷射光的雷射頭、進行各部分的控制的控制部。雷射頭，係具有：射出用以於晶圓的內部形成改質區域的加工用雷射光之雷射光源、依序配置於加工用雷射光的光路上之分光鏡及聚光透鏡、自動對焦裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5743123號
[發明所欲解決之問題]
然而，為了將對於未掌握照射條件與加工結果的關聯之未知的對象物之雷射光的照射條件，調整為能夠獲得所期望的加工結果的條件，係設想會經過以下般之步驟。亦即，在彼此不同的複數個照射條件下進行雷射加工。接著，以使形成有改質區域等的剖面露出的方式將對象物切斷。並且，藉由觀察該切斷面，能夠掌握對於彼此不同的複數個照射條件之實際的加工結果。
另一方面，藉由如此之方法，在調整照射條件之際，不但耗時且必須有剖面觀察的豐富知識。因此，於前述技術領域中，係期望能夠使照射條件的調整簡易化。
本揭示，係以提供一種能夠使雷射光的照射條件的調整簡易化之雷射加工裝置以及雷射加工方法為目的。 [解決問題之技術手段]
本揭示之雷射加工裝置，係具備：照射部，係用以對於對象物照射雷射光；攝影部，係攝影對象物；以及控制部，係至少控制照射部及攝影部，於對象物，係設定有複數個線，控制部，係執行：第1處理，係藉由照射部的控制，沿著複數個線分別對於對象物照射雷射光，以不致到達對象物的外表面的方式於對象物形成改質點及從改質點延伸的龜裂；以及第2處理，係在第1處理之後，藉由控制攝影部，以對於對象物具有穿透性的光攝影對象物，而對於複數個線分別取得表示改質點及/或龜裂的形成狀態的資訊，於第1處理中，係對於複數個線分別以彼此不同的照射條件對於對象物照射雷射光，於第2處理中，係對於複數個線分別將第1處理之表示照射條件的資訊與表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應而取得。
本揭示之雷射加工方法，係具備：第1步驟，係沿著設定於對象物的複數個線分別對於對象物照射雷射光，以不致到達對象物的外表面的方式於對象物形成改質點及從改質點延伸的龜裂；以及第2步驟，係在第1步驟之後，以對於對象物具有穿透性的光攝影對象物，而對於複數個線分別取得表示改質點及/或龜裂的形成狀態的資訊，於第1步驟中，係對於複數個線分別以彼此不同的照射條件對於對象物照射雷射光，於第2步驟中，係對於複數個線分別將表示第1步驟之照射條件的資訊與表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應而取得。
於該等裝置及方法中，係沿著複數個線分別對於對象物照射雷射光而形成改質點等(改質點及從改質點延伸的龜裂)。此時，使每個線的照射條件不同。接著，以對於對象物具有穿透性的光攝影對象物，而對於複數個線分別取得改質點等的形成狀態(加工結果)。並且，之後，對於複數個線分別將雷射光的照射條件與改質點等的形成狀態彼此建立關聯對應而取得。因此，在調整雷射光的照射條件之際，不須切斷對象物或進行剖面觀察。因此，藉由該裝置及方法，能夠使雷射光的照射條件的調整簡易化。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：控制部，係在第1處理之前，執行判定照射條件是否為龜裂未到達外表面的條件之未到達條件的第3處理，在第3處理的判定結果係照射條件為未到達條件的情形執行第1處理。在此情形，係能夠確實地以使龜裂不致到達對象物的外表面的方式進行加工。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：具備：顯示部，係用以顯示資訊；以及輸入部，係用以接受輸入。在此情形，係能夠對於使用者提示資訊，並且能夠接受來自使用者之資訊的輸入。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：控制部，係在第2處理之後，藉由控制顯示部，執行將以第2處理取得的資訊顯示於顯示部的第4處理。在此情形，能夠對於使用者提示各個雷射光的照射條件與改質點等之形成狀態建立關聯對應的資訊。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：控制部，係在第2處理之後且第4處理之前，執行根據以第2處理取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂是否未到達外表面的判定之第5處理，在第5處理的判定結果係龜裂未到達外表面的情形執行第4處理。在此情形，係能夠確實在龜裂未到達對象物的外表面的狀態下，將雷射光的照射條件與改質點等的形成狀態建立關聯對應而顯示。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：控制部，係在第1處理之前，執行藉由控制顯示部，將引導對於在第1處理的照射條件所包含之複數個照射條件項目當中之隨著每個線不同的可變項目進行選擇的資訊顯示於顯示部之第6處理，輸入部，係接受可變項目的選擇的輸入，控制部，係藉由控制照射部，以輸入部接受到之可變項目隨著每個線不同的方式執行第1處理。在此情形，能夠輕易進行所要求的照射條件的調整。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：照射條件，係作為照射條件項目，至少包含以下一者：雷射光的脈衝波形；雷射光的脈衝能量；雷射光的脈衝間距；雷射光的聚光狀態；以及於第1處理中在交叉於對象物的雷射光的入射面的方向之彼此不同的位置形成複數個改質點的情形之交叉於入射面的方向的改質點的間隔。
此時，本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：具備：空間光調變器，係顯示用以校正雷射光的球面像差之球面像差校正圖型；以及聚光透鏡，係用以將於空間光調變器中藉由球面像差校正圖型受到調變的雷射光聚光至對象物，聚光狀態，係包含聚光透鏡的瞳面的中心之球面像差校正圖型的中心的偏差量。
在此情形，能夠輕易進行雷射光的照射條件當中之前述項目的調整。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：控制部，在以第2處理取得了形成狀態的峰值的情形，於第4處理中，藉由控制顯示部，將對應於該峰值的照射條件顯示於顯示部。在此情形，能夠輕易將雷射光的照射條件調整為改質點等之形成狀態成為最佳的條件。
本揭示之雷射加工裝置，係亦可為：對象物，係包含作為雷射光的入射面之第1表面、第1表面的相反側之第2表面，龜裂，係包含從改質點延伸至第1表面側的第1龜裂、從改質點延伸至第2表面側的第2龜裂，形成狀態，作為形成狀態項目，係至少包含以下一者：交叉於第1表面的第1方向之第1龜裂的長度；第1方向之第2龜裂的長度；第1方向之龜裂的長度的總量；作為第1方向之第1龜裂的第1表面側的前端之第1端的位置；作為第1方向之第2龜裂的第2表面側的前端之第2端的位置；從第1方向觀察時之第1端與第2端的偏差寬度；改質點的痕跡的有無；從第1方向觀察時之第2端的蛇行量；以及於第1處理中在交叉於第1表面的方向之彼此不同的位置形成複數個改質點的情形之排列在交叉於第1表面的方向的改質點之間的區域的龜裂的前端之有無。在此情形，能夠輕易進行改質點等之形成狀態當中之根據前述項目的雷射光的照射條件的調整。 [發明之效果]
依據本揭示，係可提供一種能夠使雷射光的照射條件的調整簡易化之雷射加工裝置以及雷射加工方法。
以下，針對一實施形態，參照圖式進行詳細說明。又，於各圖中，係有對於相同或相當的部分賦予相同符號並省略重複之說明的情形。並且，於各圖中，有表示藉由X軸、Y軸及Z軸所界定之直角座標系之情形。
圖1，係表示一實施形態之雷射加工裝置的構成的示意圖。如圖1所示，雷射加工裝置1，係具備：載台2，雷射照射單元3，複數個攝影單元4、7、8，驅動單元9，以及控制部10。雷射加工裝置1，係對於對象物11照射雷射光L而藉此於對象物11形成改質區域12的裝置。
載台2，係例如藉由吸附貼附於對象物11之薄膜來支承對象物11。載台2，係能夠分別沿著X方向及Y方向移動，且能夠以平行於Z方向之軸線作為中心線旋轉。又，X方向及Y方向係彼此交叉(正交)之第1水平方向及第2水平方向，Z方向係垂直方向。
雷射照射單元(照射部)3，係將對於對象物11具有穿透性的雷射光L聚光而照射至對象物11。當雷射光L聚光至被載台2支承的對象物11之內部，特別會在對應於雷射光L的聚光點C的部分吸收雷射光L，而在對象物11的內部形成改質區域12。
改質區域12，係密度、折射率、機械強度或其他物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域12，係例如有熔融處理區域、裂隙區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12，係龜裂能夠以從改質區域12延伸至雷射光L的入射側及相反側的方式形成。如此之改質區域12及龜裂，係例如被利用於切斷對象物11。
作為一例，使載台2沿著X方向移動，而使聚光點C對於對象物11沿著X方向相對移動，以沿著X方向排成1列的方式形成複數個改質點12s。1個改質點12s，係藉由1脈衝的雷射光L的照射所形成。1列改質區域12，係排成1列的複數個改質點12s的集合。因此，改質點12s，係與改質區域12相同，為密度、折射率、機械強度、其他物理特性與周圍的非改質部分不同的點。相鄰的改質點12s，視聚光點C對於對象物11之相對移動速度及雷射光L之重複頻率，有彼此連接的情形，亦有彼此分開的情形。
更具體而言，攝影單元(攝影部)4，係攝影形成於對象物11之改質區域12，以及從改質區域12延伸之龜裂的前端(詳情後述)。攝影單元7及攝影單元8，係根據控制部10之控制，藉由穿透對象物11的光攝影被載台2支承的對象物11。藉由攝影單元7、8進行攝影而獲得的圖像，作為一例，係用於進行雷射光L的照射位置的對準。
驅動單元9，係支承雷射照射單元3及複數個攝影單元4、7、8。驅動單元9，係使雷射照射單元3及複數個攝影單元4、7、8沿著Z方向移動。
控制部10，係控制載台2、雷射照射單元3、複數個攝影單元4、7、8及驅動單元9的動作。控制部10，係具有處理部101、記憶部102、輸入接受部(顯示部、輸入部)103。處理部101，係構成為包含處理器、記憶體、儲存體及通訊裝置等之電腦裝置。於處理部101中，處理器係執行記憶體等所讀取的軟體(程式)，讀出或寫入記憶體及儲存體之資料，以及控制通訊裝置所進行之通訊。記憶部102，係例如硬碟等，記憶各種資料。輸入接受部103，係顯示各種資訊，並接受來自使用者之各種資訊的輸入之介面部。於本實施形態中，輸入接受部103，係構成GUI (Graphical User Interface，圖形使用者介面)。 [對象物之構成]
圖2，係一實施形態之晶圓的俯視圖。圖3，係圖2所示之晶圓的一部分的剖面圖。本實施形態之對象物11，作為一例，係圖2、3所示之晶圓20。晶圓20，係具備半導體基板21、功能元件層22。半導體基板21，係具有表面21a及裏面21b。作為一例，裏面21b係作為雷射光L等之入射面的第1表面，表面21a係該第1表面的相反側之第2表面。半導體基板21，係例如為矽基板。功能元件層22，係形成於半導體基板21的表面21a。功能元件層22，係包含沿著表面21a以二維的方式排列的複數個功能元件22a。
功能元件22a，係例如光二極體等之受光元件、雷射二極體等之發光元件、記憶體等之電路元件等。功能元件22a，亦有堆疊複數個層而以三維的方式構成的情形。又，於半導體基板21，雖設有表示結晶方位的溝槽21c，然而亦可設置定向平面以取代溝槽21c。又，對象物11亦可為裸晶圓。
晶圓20，係分別沿著複數個線15切斷為各個功能元件22a。複數個線15，從晶圓20的厚度方向觀察時，係過各個複數個功能元件22a之間。更具體而言，複數個線15，從晶圓20的厚度方向觀察時，係通過格線區域23的中心(寬度方向之中心)。格線區域23，係於功能元件層22以通過相鄰的功能元件22a之間的方式延伸。於本實施形態中，複數個功能元件22a係沿著表面21a以矩陣狀排列，複數個線15係設定為格子狀。又，線15雖係假想性的線，然而亦可為實際上劃出的線。 [雷射照射單元的構成]
圖4，係表示圖1所示之雷射照射單元的構成的示意圖。圖5，係表示圖4所示之中繼透鏡單元的圖。圖6，係圖4所示之空間光調變器的局部性的剖面圖。如圖4所示，雷射照射單元3，係具有光源31、空間光調變器5、聚光透鏡33、4f透鏡單元34。光源31，例如藉由脈衝振盪方式輸出雷射光L。又，雷射照射單元3，係亦可構成為不具有光源31，而是從雷射照射單元3的外部導入雷射光L。
空間光調變器5，係將從光源31輸出的雷射光L調變。聚光透鏡33，係將藉由空間光調變器5調變的雷射光L聚光。4f透鏡單元34，係具有配置在從空間光調變器5前往聚光透鏡33之雷射光L的光路上之一對透鏡34A、34B。一對透鏡34A、34B，係構成空間光調變器5的反射面5a與聚光透鏡33的入瞳面(瞳面)33a為成像關係之兩側遠心光學系。藉此，於空間光調變器5的反射面5a之雷射光L之像(於空間光調變器5被調變之雷射光L的像)係被轉移(成像)至聚光透鏡33的入瞳面33a。
空間光調變器5，係反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。空間光調變器5，係藉由於半導體基板51上依序層疊驅動電路層52、畫素電極層53、反射膜54、配向膜55、液晶層56、配向膜57、透明導電膜58及透明基板59而構成。
半導體基板51，係例如為矽基板。驅動電路層52，係於半導體基板51上構成主動矩陣電路。畫素電極層53，係包含沿著半導體基板51的表面配置為矩陣狀的複數個畫素電極53a。各畫素電極53a，係例如以鋁等金屬材料形成。各畫素電極53a，係藉由驅動電路層52施加有電壓。
反射膜54，係例如為介電體多層膜。配向膜55係設於液晶層56之反射膜54側的表面，配向膜57係設於液晶層56之與反射膜54為相反側的表面。各配向膜55、57，係例如以聚醯亞胺等之高分子材料形成，各配向膜55、57之與液晶層56的接觸面，係例如施加有摩擦處理。配向膜55、57，係使液晶層56所包含的液晶分子56a往一定方向排列。
透明導電膜58，係設於透明基板59之配向膜57側的表面，並隔著液晶層56等與畫素電極層53相向。透明基板59，係例如為玻璃基板。透明導電膜58，係例如以ITO等之光穿透性且導電性材料形成。透明基板59及透明導電膜58，係使雷射光L穿透。
於以上般構成之空間光調變器5中，當表示調變圖型的訊號從控制部10輸入至驅動電路層52，則會對於各畫素電極53a施加對應於該訊號的電壓，而在各畫素電極53a與透明導電膜58之間形成電場。若形成該電場，則於液晶層56中，液晶分子216a的排列方向會在每個對應於各畫素電極53a的區域產生變化，而使折射率隨著每個對應於各畫素電極53a的區域產生變化。該狀態，係於液晶層56顯示有調變圖型的狀態。
在液晶層56顯示有調變圖型的狀態下，當雷射光L從外部經由透明基板59及透明導電膜58入射至液晶層56，被反射膜54反射，並從液晶層56經由透明導電膜58及透明基板59射出至外部，則雷射光L會對應於顯示在液晶層56的調變圖型受到調變。如此，依據空間光調變器5，藉由適當設定顯示於液晶層56的調變圖型，能夠進行雷射光L的調變(例如，雷射光L的強度、振幅、相位、偏光等之調變)。
於本實施形態中，雷射照射單元3，係分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L，藉此分別沿著複數個線15於半導體基板21的內部形成2列之改質區域12a、12b。改質區域(第1改質區域)12a，係2列改質區域12a、12b當中最接近表面21a之改質區域。改質區域(第2改質區域)12b，係2列改質區域12a、12b當中最接近改質區域12a之改質區域，且係最接近裏面21b之改質區域。
2列之改質區域12a、12b，係於晶圓20的厚度方向(Z方向)相鄰。2列之改質區域12a、12b，係對於半導體基板21使2個的聚光點O1、O2沿著線15相對移動而藉此形成。雷射光L，係例如以使聚光點O2相對於聚光點O1位於行進方向的後側且位於雷射光L的入射側的方式，藉由空間光調變器5調變。
雷射照射單元3，作為一例，係能夠以使跨越2列之改質區域12a、12b的龜裂14到達半導體基板21的表面21a的條件，分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L。作為一例，係對於作為厚度775μm的單晶矽基板之半導體基板21，使2個聚光點O1、O2分別對焦於距離表面21a為54μm的位置及128μm的位置，分別沿著複數個線15從半導體基板21的裏面21b側對於晶圓20照射雷射光L。
此時，雷射光L的波長係1099nm，脈衝寬度係700n秒，重複頻率係120kHz。並且，聚光點O1之雷射光L的輸出係2.7W，聚光點O2之雷射光L的輸出係2.7W，2個聚光點O1、O2對於半導體基板21之相對移動速度係800 mm/秒。
如此般之2列改質區域12a、12b及龜裂14之形成，係在如以下般之情形實施。亦即，在之後的步驟中，係藉由研削半導體基板21的裏面21b使半導體基板21薄化，並且使龜裂14於裏面21b露出，而分別沿著複數個線15將晶圓20切斷為複數個半導體裝置的情形。然而，雷射照射單元3，亦可如後述般，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域(改質點)12a、12b及從改質區域12a、12b延伸的龜裂14形成於半導體基板21亦可。 [攝影單元的構成]
圖7，係表示圖1所示之攝影單元的構成的示意圖。如圖7所示，攝影單元4，係具有光源41、鏡42、對物透鏡43、光檢測部44。光源41，係輸出對於晶圓20(至少對於半導體基板21)具有穿透性的光I1。光源41，係例如藉由鹵素燈及濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I1。從光源41輸出的光I1，會被鏡42反射而通過對物透鏡43，而從半導體基板21的裏面21b側照射至晶圓20。此時，載台2係如前述般支承形成有2列改質區域12a、12b之晶圓20。
對物透鏡43，係使被半導體基板21的表面21a反射的光I1通過。亦即，對物透鏡43，係使於半導體基板21傳播的光I1通過。對物透鏡43的數值孔徑(NA)，係0.45以上。對物透鏡43，係具有校正環43a。校正環43a，係例如藉由調整構成對物透鏡43之複數個透鏡的彼此之間的距離，校正半導體基板21內之光I1所產生之像差。光檢測部44，係檢測出穿透對物透鏡43及鏡42的光I1。光檢測部44，係例如以包含InGaAs攝影機之紅外線攝影機構成，檢測出近紅外線區域的光I1。亦即，攝影單元4，係用以藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21。又，作為用以校正光I1所產生的像差之構成，亦可採用空間光調變器5或其他構成以取代(或是額外具有)前述之校正環43a。並且，光檢測部44，係不限於InGaAs攝影機，能夠為利用穿透型共焦顯微鏡等之穿透型的攝影之任意的攝影手段。
攝影單元4，係能夠攝影各2列改質區域12a、12b，以及複數個龜裂14a、14b、14c、14d之各自的前端(詳情後述)。龜裂14a，係從改質區域12a延伸至表面21a側之龜裂。龜裂14b，係從改質區域12a延伸至裏面21b側之龜裂。龜裂14c，係從改質區域12b延伸至表面21a側之龜裂。龜裂14d，係從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂。
亦即，龜裂14b、14d，係從改質區域12a、12b延伸至作為第1表面之裏面21b側的第1龜裂，龜裂14a、14c，係從改質區域12a、12b延伸至作為第2表面之表面21a側的第2龜裂。以下，配合以Z方向的正方向為上的情形，亦有將第1龜裂當中之龜裂14d稱為上龜裂，並將第2龜裂當中之龜裂14a稱為下龜裂之情形。 [對準校正用攝影單元的構成]
圖8，係表示圖1所示之攝影單元的構成的示意圖。如圖8所示，攝影單元7，係具有光源71、鏡72、透鏡73、光檢測部74。光源71，係輸出對於半導體基板21具有穿透性的光I2。光源71，係例如藉由鹵素燈及濾光片構成，輸出近紅外線區域的光I2。光源71亦可與攝影單元4的光源41共通化。從光源71輸出的光I2，會被鏡72反射而通過透鏡73，而從半導體基板21的裏面21b側照射至晶圓20。
透鏡73，係使被半導體基板21的表面21a反射的光I2通過。亦即，對物透鏡73，係使於半導體基板21傳播的光I2通過。透鏡73的數值孔徑，係0.3以下。亦即，攝影單元4的對物透鏡43的數值孔徑，係比透鏡73的數值孔徑更大。光檢測部74，係檢測出通過透鏡73及鏡72的光I2。光檢測部74，係例如以包含InGaAs攝影機之紅外線攝影機構成，檢測出近紅外線區域的光I2。
攝影單元7，係根據控制部10的控制，從裏面21b側將光I2照射至晶圓20，並且檢測出從表面21a(功能元件層22)返回的光I2，藉此攝影功能元件層22。並且，攝影單元7，同樣地根據控制部10的控制，從裏面21b側將光I2照射至晶圓20，並且檢測出從半導體基板21之改質區域12a、12b的形成位置返回的光I2，藉此取得包含改質區域12a、12b的區域的圖像。該等圖像，係用於進行雷射光L的照射位置的對準。攝影單元8，除了相較於透鏡73為低倍率(例如，於攝影單元7係6倍，於攝影單元8係1.5倍)以外，具備與攝影單元7相同的構成，並與攝影單元7同樣地用於對準。又，於攝影單元4、7、8中，亦可於後述般之用以取得形成狀態的攝影及前述般之用以進行對準的攝影作共用。 [攝影單元的攝影原理]
使用攝影單元4，如圖9所示，對於跨越(從改質點的龜裂)2列改質區域12a、12b的龜裂14到達表面21a之半導體基板21，使焦點F(對物透鏡43的焦點)從裏面21b側往表面21a側移動。在此情形，若自裏面21b側使焦點F對焦在從改質區域12b延伸至裏面21b側的龜裂14之前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖9之右側的圖像)。然而，即便自裏面21b側使焦點F對焦於龜裂14本身及到達表面21a的龜裂14之前端14e，亦無法進行確認(圖9之左側的圖像)。又，若自裏面21b側使焦點F對焦至半導體基板21的表面21a，則能夠確認到功能元件層22。
並且，使用攝影單元4，如圖10所示，對於跨越2列改質區域12a、12b的龜裂14未到達表面21a之半導體基板21，使焦點F從裏面21b側往表面21a側移動。在此情形，即便自裏面21b側使焦點F對焦在從改質區域12a延伸至表面21a側的龜裂14之前端14e，亦無法確認到該前端14e(圖10之左側的圖像)。然而，若自裏面21b側使焦點F對焦於相對於表面21a與裏面21b為相反側的區域(亦即，相對於表面21a為功能元件層22側的區域)，而使對於表面21a與焦點F為對稱的假想焦點Fv位於該前端14e，則能夠確認到該前端14e(圖10之右側的圖像)。又，假想焦點Fv，係考慮到半導體基板21的折射率之對於表面21a與焦點F為對稱的點。
如以上般無法確認到龜裂14，推測係因龜裂14的寬度比作為照明光之光I1的波長更小。圖11及圖12，係形成於作為矽基板之半導體基板21的內部之改質區域12及龜裂14的SEM(Scanning Electron Microscope)圖像。圖11之(b)係圖11之(a)所示之區域A1的擴大圖像，圖12之(a)係圖11之(b)所示之區域A2的擴大圖像，圖12之(b)係圖12之(a)所示之區域A3的擴大圖像。如此，龜裂14的寬度係120nm左右，比近紅外線區域的光I1的波長(例如，1.1～1.2μm)更小。
循以上事項所設想之攝影原理，係如以下所述。如圖13之(a)所示，若使焦點F位於空氣中，則光I1不會返回，故會獲得漆黑的圖像(圖13之(a)之右側的圖像)。如圖13之(b)所示，若使焦點F位於半導體基板21的內部，則被表面21a反射的光I1會返回，故會獲得白淨的圖像(圖13之(b)之右側的圖像)。如圖13之(c)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至改質區域12，則會因改質區域12使被表面21a反射而返回的光I1之一部分產生吸收、散射等，故會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的改質區域12之圖像(圖13之(c)之右側的圖像)。
如圖14之(a)及(b)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至龜裂14的前端14e，則例如會因產生於前端14e附近的光學特異性(應力集中、歪曲、原子密度的不連續性等)使光被侷限在前端14e附近，藉此使被表面21a反射而返回的光I1之一部分產生散射、反射、干涉、吸收等，故會獲得在白淨的背景中顯示出漆黑的前端14e之圖像(圖14之(a)及(b)之右側的圖像)。如圖14之(c)所示，若自裏面21b側使焦點F對焦至龜裂14的前端14e附近以外的部分，則被表面21a反射的光I1有至少一部分會返回，故會獲得白淨的圖像(圖14之(c)之右側的圖像)。 [攝影單元的檢查原理]
控制部10，以使跨越2列之改質區域12a、12b的龜裂14到達半導體基板21的表面21a的條件，使雷射照射單元3照射雷射光L，而如預期般，跨越2列之改質區域12a、12b的龜裂14到達表面21a時，龜裂14的前端14e的狀態會如以下所述。亦即，如圖15所示，在改質區域12a與表面21a之間的區域，以及改質區域12a與改質區域12b之間的區域，不會出現龜裂14的前端14e。從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂14的前端14e的位置(以下僅稱為「前端位置」)，係相對於改質區域12b與裏面21b之間的基準位置P位於裏面21b側。
相對於此，控制部10，在跨越2列之改質區域12a、12b的龜裂14未到達表面21a的情形，龜裂14之前端14e的狀態係如以下所述。亦即，如圖16所示，在改質區域12a與表面21a之間的區域，從改質區域12a延伸至表面21a側之龜裂14a的前端14e會出現。在改質區域12a與改質區域12b之間的區域，會出現從改質區域12a延伸至裏面21b側之龜裂14b的前端14e，以及從改質區域12b延伸至表面21a側之龜裂14c的前端14e。從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂14的前端位置，係相對於改質區域12b與裏面21b之間的基準位置P位於表面21a。
若依據以上事項，使控制部10實施接下來的第1檢查、第2檢查、第3檢查及第4檢查當中之至少1個檢查，便能夠評估跨越2列之改質區域12a、12b的龜裂14是否到達半導體基板21的表面21a。第1檢查，係以改質區域12a與表面21a之間的區域作為檢查區域R1，並判斷於檢查區域R1是否存在有從改質區域12a延伸至表面21a側之龜裂14a的前端14e的檢查。
第2檢查，係以改質區域12a與改質區域12b之間的區域作為檢查區域R2，並判斷於檢查區域R2是否存在有從改質區域12a延伸至裏面21b側之龜裂14b的前端14e的檢查。第3檢查，係判斷於檢查區域R2是否存在有從改質區域12b延伸至表面21a側之龜裂14c的前端14e的檢查。第4檢查，係以從基準位置P延伸至裏面21b側且未到達裏面21b的區域作為檢查區域R3，並判斷從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂14的前端位置是否位於檢查區域R3的檢查。
又，依據以上之檢查，除了於預定的區域是否存在有龜裂14的前端14e，尚能夠取得表示各個前端14e的位置、改質區域12a、12b的位置、龜裂14a～14d的長度、龜裂14的整體的長度等之改質區域及龜裂的形成狀態之資訊。如前述般，龜裂14b、14d，係從作為第1表面之裏面21b側的第1龜裂，該等之前端14e，係作為第1龜裂的裏面21b側的前端之第1端。特別是，龜裂14d係上龜裂。並且，龜裂14a、14c，係從作為第2表面之表面21a側的第2龜裂，該等之前端14e，係作為第2龜裂的表面21a側的前端之第2端。特別是，龜裂14a係下龜裂。 [形成狀態的取得方法]
接著，針對用以取得改質區域及龜裂的形成狀態之資訊的方法進行說明。圖17，係用以說明形成狀態的取得方法之對象物的剖面圖。於圖17中，係省略晶圓20的功能元件層22。並且，於圖17中，係分別對於改質區域12a、改質區域12b、龜裂14a、龜裂14b、龜裂14d、龜裂14c及龜裂14d，圖示對於表面21a為對稱的位置之虛像12aI、虛像12bI、虛像14aI、虛像14bI、虛像14cI及虛像14dI。
並且，於圖17中，係圖示往單一方向延伸之改質區域12a、12b。如前述般，改質區域12a、12b係各自包含改質點12s的集合。藉此，從改質區域12a、12b延伸之龜裂14a～14d係從改質點12s延伸之龜裂14a～14d。特別是，於改質區域12a、12b的延伸方向交叉之剖面內，改質區域12a、12b係相同於各個單一的改質點12s。因此，改質區域12a、12b係能夠解讀為改質點12s。
於晶圓20，係以不致到達外表面(表面21a、裏面21b)的方式，形成有改質區域12a、12b、從改質區域12a延伸至表面21a側的龜裂14a(下龜裂)、從改質區域12a延伸至裏面21b側的龜裂14b、從改質區域12b延伸至表面21a側的龜裂14c，以及從改質區域12b延伸至裏面21b側的龜裂14d(上龜裂)。
又，於圖17之例中，雖龜裂14b與龜裂14c彼此連接而形成單一的龜裂，然而亦有彼此分開的情形。並且，亦有將龜裂14d(上龜裂)的裏面21b側的前端14e稱為第1端(上龜裂前端)14de，將龜裂14a(下龜裂)的表面21a側的前端14e稱為第2端(下龜裂前端)14ae的情形。
改質區域12a、12b及龜裂14a～14d的形成狀態，係包含複數個項目。形成狀態所包含的項目(以下，係稱為形成狀態項目)之一例，係如以下所述。又，以下之Z方向，係交叉(正交)於表面21a及裏面21b的第1方向之一例。並且，於以下各個形成狀態項目，為了說明的簡易化，係附加未圖示符號。並且，各值係以表面21a為基準位置(0點)之值。
上龜裂前端位置F1：第1端14de之對於Z方向的位置。 上龜裂量F2：Z方向之龜裂14d的長度。 下龜裂前端位置F3：第2端14ae之對於Z方向的位置。 下龜裂量F4：Z方向之龜裂14a的長度。 總龜裂量F5：Z方向之龜裂14a～14d的長度的總量，且係對於Z方向之第1端14de與第2端14ae的距離。 上下龜裂前端位置偏差寬度F6：對於交叉(正交)於加工行進方向(X方向)的方向(Y方向)之第1端14de的位置與第2端14ae的位置之偏差寬度。 改質區域打痕的有無F7：構成各個改質區域12a、12b之改質點的痕跡的有無。 下龜裂前端的蛇行量F8：Y方向之第2端14ae的蛇行量。 改質區域間的黑線的有無F9：改質區域12a與改質區域12b之間的區域之龜裂14b的裏面21b側的前端，以及龜裂14c的表面21a側的前端的有無(龜裂14b與龜裂14c是否相連)。於存在有龜裂14b、14c的前端之情形會觀察到黑線(對應於「有黑線」)，在龜裂14b、14c沒有前端(相連)的情形不會觀察到黑線(對應於「無黑線」)。
為了取得包含以上的形成狀態項目之形成狀態，能夠藉由攝影單元4的光I1進行以下的攝影C1～C11。
攝影C1：以使攝影單元4的對物透鏡43的焦點F對焦於龜裂14d的第1端14de的方式藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P1。 攝影C2：以使焦點F對焦於改質區域12b的裏面21b側的前端的方式藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P2。 攝影C3：以使焦點F對焦於龜裂14b的裏面21b側的前端的方式藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P3。 攝影C4：以使焦點F對焦於改質區域12a的裏面21b側的前端的方式藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P4。 攝影C5：以使焦點F從表面21a側對焦於龜裂14a的第2端14ae的方式(以使焦點F對焦於虛像14aI的前端的方式)藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P5I。位置P5I，因係對應於虛像14aI的前端的位置，故係半導體基板21的外部(比表面21a更下側)的位置。並且，藉由從半導體基板21的厚度T減去自裏面21b至位置P5I的距離，能夠取得龜裂14a(實像)的第2端14ae的位置P5。 攝影C6：以使焦點F從表面21a側對焦於改質區域12a的表面21a側的前端的方式(以使焦點F對焦於虛像12aI的前端的方式)藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P6I。位置P6I，因係對應於虛像12aI的前端的位置，故係半導體基板21的外部(比表面21a更下側)的位置。並且，藉由從半導體基板21的厚度T減去自裏面21b至位置P6I的距離，能夠取得改質區域12a(實像)的前端的位置P6。並且，位置P6，係能夠藉由將作為形成改質區域12a之際的對物透鏡43之Z方向的移動量之Z高度，與作為考慮半導體基板21的材料(例如矽)的折射率之係數的DZ率相乘而取得。 攝影C7：一邊使焦點F在位置P1與位置P2之間的範圍P7掃描一邊藉由光I1攝影半導體基板21。 攝影C8：一邊使焦點F在位置P5與位置P6之間的範圍P8掃描一邊藉由光I1攝影半導體基板21。 攝影C9：一邊使焦點F在改質區域12a與改質區域12b之間的範圍P9掃描一邊藉由光I1攝影半導體基板21。 攝影C10：一邊使焦點F在跨越改質區域12a的裏面21b側的前端之範圍P10掃描一邊藉由光I1攝影半導體基板21。 攝影C11：以使焦點F從表面21a側對焦於改質區域12b的表面21a側的前端的方式(以使焦點F對焦於虛像12bI的前端的方式)藉由光I1攝影半導體基板21。此時，能夠取得焦點F所對焦到的Z方向的位置(以裏面21b為基準的位置)作為位置P11I。位置P11I，因係對應於虛像12bI的前端的位置，故係半導體基板21的外部(比表面21a更下側)的位置。並且，藉由從半導體基板21的厚度T減去自裏面21b至位置P11I的距離，能夠取得改質區域12b(實像)的前端的位置P11。又，位置P11，係能夠藉由將作為形成改質區域12b之際的對物透鏡43之Z方向的移動量之Z高度，與作為考慮半導體基板21的材料(例如矽)的折射率之係數的DZ率相乘而取得。
前述之各個形成狀態項目，係如以下般，藉由進行以上之攝影C1～C10而取得。
上龜裂前端位置F1：作為從半導體基板21的厚度T，減去以攝影C1所取得的位置P1與裏面21b的距離的值(T-P1)而取得。 上龜裂量F2：作為從以攝影C2所取得的位置P2與裏面21b的距離，減去位置P1與裏面21b的距離的值(P2-P1)而取得。 下龜裂前端位置F3：如前述般，作為從以攝影C5所取得的位置P5I與裏面21b的距離減去半導體基板21的厚度T的值(P5I-T=P5)而取得。 下龜裂量F4：如前述般，作為從位置P5減去從以攝影C6所取得的位置P6I與裏面21b的距離減去半導體基板21的厚度T的值(P6I-T=P6)之值(P5-P6)而取得。 總龜裂量F5：能夠作為從位置P5與裏面21b的距離減去位置P1與裏面21b的距離的值(P5-P1)之距離而取得。 上下龜裂前端位置偏差寬度F6：能夠從藉由攝影C10在範圍P10所取得的圖像進行測定。 改質區域打痕的有無F7：對於改質區域12b，能夠從藉由攝影C2在位置P2所取得的圖像，或是藉由攝影C11在位置P11(位置P11I)所取得的圖像進行判定，對於改質區域12a，能夠從藉由攝影C4在位置P4所取得的圖像，或是藉由攝影C6在位置P6(位置P6I)所取得的圖像進行判定。 下龜裂前端的蛇行量F8：能夠從藉由攝影C5在位置P5(位置P5I)所取得的圖像進行測定。 改質區域間的黑線的有無F9：能夠從藉由攝影C9在範圍P9所取得的圖像進行判定(於在範圍P9所取得的圖像中確認到龜裂14b、14c的前端的情形，能夠判定為「有黑線」)。 [照射條件與形成狀態的關係]
在形成改質區域12a、12b之際，若變更雷射光L的照射條件，則改質區域12a、12b及龜裂14a～14d的形成狀態亦可能變化。接著，對於雷射光L的照射條件與改質區域12a、12b及龜裂14a～14d的形成狀態之相關，係以形成狀態項目當中之上龜裂量F2、下龜裂量F4及總龜裂量F5為例進行說明。
首先，用以形成改質區域12a、12b之雷射光L的照射條件，係包含複數個項目。照射條件所包含的項目(以下，係稱為「照射條件項目」)之一例，係如以下所述。又，於以下各個照射條件項目，為了說明的簡易化，係附加未圖示符號。
改質區域間隔D1：Z方向之改質區域12a與改質區域12b的間隔。 脈衝寬度D2：雷射光L的脈衝寬度。 脈衝能量D3：雷射光L的脈衝能量。 脈衝間距D4：雷射光L的脈衝間距。 聚光狀態D5：係雷射光的聚光狀態，作為一例，係球面像差校正等級D6、像散校正等級D7、LBA偏差量D8(後述)。
圖18及圖19，係表示使改質區域間隔於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。圖18之(a)、(b)的圖表的橫軸，係以Z高度表示改質區域間隔D1。改質區域間隔D1之3點，係等級4、等級8、等級12，並各自對應於圖19之(a)、(b)及(c)。又，圖19係切斷面。
如圖18及圖19所示般，於往路及復路之任一者的加工中，隨著改質區域間隔D1增大，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5亦增大。又，作為一例，雷射光L的聚光點係往X正方向行進(加工行進方向係X正方向)的情形係稱為於往路的加工，雷射光L的聚光點往X負方向行進(加工行進方向係X負方向)的情形係稱為於復路的加工。
圖20及圖21，係表示使雷射光的脈衝寬度於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。脈衝寬度D2之3點，係等級2、等級3及等級5，並各自對應於圖21之(a)、(b)及(c)。又，圖21係切斷面。如圖20、21所示般，隨著脈衝寬度D2增大，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5亦增大。然而，就總龜裂量F5而言，在脈衝寬度D2為等級2之情形，會於改質區域12a與改質區域12b之間產生黑線(改質區域間有黑線)，而無法藉由攝影單元4測定總龜裂量F5(自切斷面的觀察可知總龜裂量F5係位於區域A)。
圖22及圖23，係表示使雷射光的脈衝能量於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。脈衝能量D3之3點，係等級2、等級7及等級12，並各自對應於圖23之(a)、(b)及(c)。又，圖23係切斷面。如圖22、23所示般，隨著脈衝能量D3增大，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5亦增大。
圖24及圖25，係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之龜裂量的變化的圖。脈衝間距D4之4點，係等級2.5、等級3.3、等級4.1及等級6.7，並各自對應於圖24之(a)、(b)、(c)及(d)。又，圖25係切斷面。如圖24及圖25所示般，隨著脈衝間距D4變化，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5亦變化。
特別是，往路及復路之下龜裂量F4、復路之上龜裂量F2、復路之總龜裂量F5，在4點之脈衝間距D4當中出現峰值。然而，就總龜裂量F5而言，在脈衝間距D4為等級6.7之情形，會於改質區域12a與改質區域12b之間產生黑線(改質區域間有黑線)，而無法藉由攝影單元4測定總龜裂量F5(自切斷面的觀察可知總龜裂量F5係位於區域B)。
圖26及圖27，係表示使雷射光的聚光狀態(球面像差校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。球面像差校正等級D6之3點，係等級-4、等級-10及等級-16，並各自對應於圖27之(a)、(b)及(d)。又，圖27係切斷面。如圖26及圖27所示般，隨著球面像差校正等級D6增大，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5係減少。
圖28及圖29，係表示使雷射光的聚光狀態(像散校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。像散校正等級D7之3點，係等級2.5、等級10及等級17.5，並各自對應於圖28之(a)、(b)及(d)。又，圖29係切斷面。如圖28及圖29所示般，隨著像散校正等級D7變化，上龜裂量F2、下龜裂量F4、及總龜裂量F5亦變化。特別是，除了往路及復路之上龜裂量F2，3點之像散校正等級D7當中顯示出峰值。
圖30及圖31，係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之黑線的有無的變化的圖。脈衝間距D4之4點，係等級2.5、等級3.3、等級4.1及等級6.7，並各自對應於圖30及31之(a)、(b)、(c)及(d)。又，圖31係切斷面。如圖30所示，在脈衝間距D4為等級6.7時，會確認到龜裂14b、14c的前端(參照圖30之(d))。實際上，係如圖31之(d)所示般，於切斷面的觀察中能夠確認到在改質區域12a與改質區域12b之間產生黑線Bs。
如以上般，雷射光L的照射條件與改質區域12a、12b及龜裂14a～14d的形成狀態之間係有相關性。因此，在改質區域12a、12b形成之後，藉由以攝影單元4進行攝影而取得形成狀態的各項目，係能夠判定雷射光L的照射條件之可否，或導出較佳的雷射光L的照射條件。 [雷射加工裝置的參考實施形態]
接著，針對雷射加工裝置1的參考形態進行說明。在此，係針對進行雷射光L的照射條件的可否判定的動作之一例進行說明。圖32，係表示可否判定方法的主要的步驟之流程圖。以下方法，係雷射加工方法的參考形態。在此，首先，雷射加工裝置1的控制部10係接受來自使用者的輸入(步驟S1)。針對該步驟S1更為詳細地進行說明。
圖33，係表示圖1所示之輸入接受部之一例的圖。如圖33之(a)所示，於步驟S1，首先，控制部10藉由控制輸入接受部103，顯示用以引導使用者選擇是否執行機器差異・晶圓校正檢查的選擇之資訊H1，以及用以引導使用者選擇檢查內容的資訊H2。所謂機器差異・晶圓校正檢查，係因為了實現改質區域12a、12b及龜裂14a～14d之所要求的形成狀態之雷射光L的照射條件，會隨著雷射加工裝置1的機器差異及晶圓而有所不同，故在預定的照射條件進行雷射光L的照射(加工)，以進行照射條件的可否判定之模式。又，以下亦有將改質區域12a、12b及龜裂14a～14d的形成狀態僅稱為「形成狀態」之情形，以及將雷射光L的照射條件僅稱為「照射條件」之情形。
並且，作為用以引導檢查內容的選擇之資訊H2，係如圖33之(b)所示，顯示有以加工位置、加工條件及晶圓厚度為1組之複數個檢查內容H21～H24等。加工位置，係從雷射光L的入射面(在此，係裏面21b)至改質區域12a的表面21a側的前端的位置。加工條件，在此係在預定的晶圓厚度及加工位置下龜裂不致到達外表面(ST)的各種條件。
接著，於步驟S1，輸入接受部103係接受使用者選擇是否執行機器差異・晶圓校正檢查。並且，於步驟S1，輸入接受部103係接檢查內容H21～H24等之選擇。接著，於步驟S1，控制部10，係在輸入接受部103接受執行機器差異・晶圓校正檢查之選擇，並且接受檢查內容H21～H24等之選擇的情形，將對應於檢查內容H21～H24等之加工條件(包含雷射光L的照射條件)設定作為基本加工條件。
圖34，係表示顯示了基本加工條件之一例的狀態之輸入接受部的圖。如圖34所示，於步驟S1，控制部10，係在輸入接受部103接受執行機器差異・晶圓校正檢查之選擇，並且接受檢查內容H21～H24等之選擇的情形，藉由控制輸入接受部103，將表示所設定之基本加工條件的資訊H3顯示於輸入接受部103。表示基本加工條件之資訊H3，係包含複數個項目。
複數個項目當中，表示執行機器差異・晶圓校正檢查的項目H31、加工條件H32、晶圓厚度H33及加工位置H34，係先表示檢查內容H21～H24等之選擇結果，而非在當下接受來自使用者的選擇。另一方面，焦點數H41、通道數H42、加工速度H43、脈衝寬度H44、頻率H45、脈衝能量H46、判定項目H47、目標值H48及規格H49，雖係控制部10作為基本加工條件之一例進行提示者，然而在當下可接受來自使用者的選擇(變更)。
又，焦點數H41，係表示雷射光L的分歧數(焦點的數量)，通道數H42係表示雷射光L沿著線進行掃描的次數，加工速度H43係表示雷射光L的聚光點的相對速度。因此、雷射光L的脈衝間距，係能夠藉由加工速度H43及雷射光L的(反覆)頻率H45界定。另一方面，判定項目H47，係前述之複數個形成狀態項目當中，用於進行雷射光L的照射條件的可否判定的形成狀態項目。
在此，作為判定項目H47，作為一例係設定龜裂量(下側)亦即下龜裂量F4(亦能夠選擇其他形成狀態項目)。並且，目標值H48係表示雷射光L的照射條件的合格範圍的中央的值，規格H49係表示距離合格範圍的中央的值(目標值H48)的上下寬度。亦即，在此，作為基本加工條件，在下龜裂量F4為35μm以上45μm以下的範圍之情形，以使該雷射光L的照射條件被判定為合格的方式，設定目標值H48及規格H49(亦能夠選擇其他範圍)。
以上係步驟S1，設定了雷射加工的基本加工條件。於接下來的步驟中，控制部10，係執行判定於步驟S1設定之作為照射條件的基本加工條件實際上是否為使龜裂14a、14d不致到達外表面(表面21a及裏面21b)的條件之未到達條件(ST條件)的處理(步驟S2)。在此，控制部10，係(不進行攝影)參照資料庫而藉此判定接受輸入的條件是否為未到達條件。作為一例，控制部10，係能夠判定是否為因對應於接受輸入的加工位置的聚光位置過於接近表面21a而成為使龜裂14a到達表面21a的條件(BHC條件)等。
於接下來的步驟中，在步驟S2的判定的結果係表示基本加工條件為未到達條件的結果的情形(步驟S2：YES)，係以於步驟S1設定的基本加工條件進行加工(步驟S3)。在此，控制部10，係執行藉由控制雷射照射單元3對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b及從改質區域12a、12b延伸的龜裂14a～14d形成於半導體基板21的處理(加工處理)。更具體而言，於該步驟S3中，控制部10係藉由控制雷射照射單元3及載台2，在使雷射光L的聚光點O1、O2位於半導體基板21的內部的狀態下，藉由使該聚光點O1、O2沿著X方向相對移動，而藉此於半導體基板21的內部形成改質區域12a、12b及龜裂14a～14d。又，在步驟S2的判定的結果係表示基本加工條件並非未到達條件的結果的情形(步驟S2：NO)，係回到步驟S1以再度設定照射條件。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的處理(步驟S4)。在此，於步驟S1中，因指定下龜裂量F4作為判定項目H47，故至少執行取得下龜裂量F4所必要之攝影C5及攝影C6(亦可執行其他攝影)。
接著，控制部10，係執行藉由控制輸入接受部103，將表示在步驟S3之雷射光L的照射條件的資訊與在步驟S4取得之表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應，並顯示於輸入接受部103的處理(步驟S5)。在該步驟S5顯示之表示形成狀態的資訊(形成狀態項目)，係在步驟S1設定之判定項目H47的下龜裂量F4(亦可將其他形成狀態項目一起顯示)。如前述般，能夠選擇判定項目H47。
因此，於步驟S1，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於複數個形成狀態項目當中在步驟S5顯示於輸入接受部103的形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的處理。並且，輸入接受部103，係於步驟S1中接受形成狀態項目的選擇。接著，控制部10，係於步驟S5中，藉由控制輸入接受部103，將輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(在此係下龜裂量F4)的資訊與表示雷射光L的照射條件(在此係脈衝能量D3)的資訊建立關聯對應而顯示於輸入接受部103。
並且，控制部10係亦可藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於作為雷射光L的照射條件所包含的項目之複數個照射條件項目當中在步驟S5顯示於輸入接受部103的照射條件項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的處理。在執行該處理的情形，輸入接受部103係接受照射條件項目的選擇的輸入，控制部10係藉由控制輸入接受部103，將照射條件當中之表示輸入接受部103接受到的照射條件項目的資訊與表示形成狀態的資訊建立關聯對應而顯示於輸入接受部103亦可。
於接下來的步驟中，控制部10，係執行根據在步驟S4取得的表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態的資訊，進行步驟S3之雷射光L的照射條件的可否判定的處理(步驟S6)。更具體而言，在步驟S1設定的判定項目H47係下龜裂量F4，目標值H48係40μm，規格係±5μm，故在以步驟S4取得的下龜裂量F4為35μm以上45μm以下的範圍的情形，控制部10係判定步驟S3之雷射光L的照射條件為合格。
如前述般，能夠選擇判定項目H47。因此，於步驟S1，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將用以引導對於作為形成狀態所包含的複數個形成狀態項目當中用於進行可否判定的項目之判定項目H47進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的處理。並且，輸入接受部103，係於步驟S1中接受判定項目H47的選擇。接著，控制部10係根據輸入接受部103接受到的表示判定項目H47的資訊進行可否判定。
並且，如前述般，能夠選擇目標值H48及規格H49。因此，於步驟S1，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將用以引導對於形成狀態的目標值H48及規格H49進行輸入的資訊顯示於輸入接受部103的處理。並且，輸入接受部103，係於步驟S1中接受目標值H48及規格H49的輸入。並且，控制部10，係於步驟S6中，藉由比較步驟S3之照射條件下的形成狀態(下龜裂量F4)與目標值H48及規格H49而進行可否判定。
在步驟S6的結果係表示合格的結果的情形(步驟S6：YES)，控制部10係藉由控制輸入接受部103，在執行將表示合格的判定結果(可否判定的結果)顯示於輸入接受部103的處理(步驟S7)之後，進行是否使可否判定結束的判定(步驟S8)。於該步驟S8，控制部10係藉由控制輸入接受部103，將引導對於是否使可否判定結束的選擇的資訊顯示於輸入接受部103，並且在輸入接受部103接受到使可否判定結束的輸入的情形(步驟S8：YES)使處理結束。另一方面，於該步驟S8，在輸入接受部103接受到不使可否判定結束而進行再判定的輸入的情形(步驟S8：NO)，係轉移至後述之步驟S10。此係因即便在控制部10之判定結果為合格的情形，亦有例如欲設定為更遠離不合格之良好條件而繼續進行可否判定之要求的情形。
另一方面，在步驟S6的結果係表示不合格的結果的情形(步驟S6：NO)，控制部10係藉由控制輸入接受部103，在執行將表示不合格的判定結果(可否判定的結果)顯示於輸入接受部103的處理(步驟S9)，並且進行將複數個照射條件項目當中之至少1個作為校正項目進行校正並再度執行加工處理之後的處理之再判定。
針對再判定更為具體地進行說明。控制部10，係在步驟S6之可否判定的結果為不合格的情形，以及於步驟S8中接受到進行再判定的輸入的情形，藉由控制輸入接受部103，將照射條件包含之複數個照射條件項目當中之至少1個作為校正項目進行校正，並進行再度執行加工處理之後的處理之再判定。亦即，即便為進行再判定的情形，亦不限於可否判定的結果為不合格的情形。換言之，在此，係視步驟S6之可否判定的結果進行再判定。又，亦可使輸入接受部103顯示引導選擇是否進行再判定的資訊，於輸入接受部103接受到選擇進行再判定的情形執行再判定。
因此，控制部10係首先如圖35所示，藉由控制輸入接受部103，執行將用以引導對於校正項目H5進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的處理(步驟S10)。校正項目H5，係例如能夠從前述之照射條件項目中選擇。又，控制部10係能夠與校正項目H5同時將引導對於判定項目H47及加工條件H32進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103。並且，輸入接受部103，係至少接受使用者對於校正項目H5的選擇(步驟S10)。
接著，控制部10係如圖36所示，藉由控制輸入接受部103，使將輸入接受部103接受到的選擇結果的校正項目H5作為可變條件的設定畫面H6顯示於輸入接受部103。該設定畫面H6，作為一例，係選擇脈衝能量D3作為校正項目H5情形的畫面。因此，作為可變條件，係顯示脈衝能量H46。在此，作為脈衝能量H46係顯示有基本加工條件的值，作為可變範圍H61係顯示有等級2的範圍，作為可變點數H62係顯示有3點。對於該等項目，亦能夠由使用者進行選擇(變更)。
並且，於設定畫面H6，作為調整方法H63係顯示有最大值。因此，於以下之再判定中，在等級2的範圍內進行彼此不同的3個脈衝能量D3之雷射光L的照射(加工)的結果，於複數個脈衝能量D3未受到合格判定的情形，係顯示其中獲得最大的下龜裂量F4之脈衝能量D3作為調整候補。又，設定畫面H6當中，校正項目H5、判定項目H47及晶圓厚度H33以外的項目，係能夠在當下由使用者選擇。並且，控制部10，係將顯示於設定畫面H6的照射條件等設定作為用以進行再判定的條件。並且，於調整方法H63，視照射條件，能夠選擇最小值或平均值等取代最大值。
接著，控制部10，係以設定畫面H6所顯示的條件進行加工(步驟S11)。亦即，以下，控制部10係校正輸入接受部103接受到的校正項目H5而進行再判定。於該步驟S11，控制部10，係執行藉由控制雷射照射單元3對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b及從改質區域12a、12b延伸的龜裂14a～14d形成於半導體基板21的處理。特別是，在此，作為校正項目H5之脈衝能量為3個彼此不同的情形，係分別進行加工。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的處理(步驟S12)。在此，於步驟S1及步驟S10(設定畫面H6)中，因指定下龜裂量F4作為判定項目H47，故至少執行能夠取得下龜裂量F4的攝影C6。
接著，控制部10，係執行根據以步驟S12取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面(表面21a及裏面21b)的判定之處理(步驟S13)。在此，在於以攝影C5所取得之圖像中未確認到龜裂14a的第2端14ae的情形，以及於以攝影C0所取得之圖像中在裏面21b確認到有龜裂14d的情形之至少其中一方的情形，係能夠判定龜裂14a、14d係到達外表面，而非未到達(ST)。又，於攝影C0，係藉由光I1攝影裏面21b(參照圖17)。
在步驟S13的判定結果為表示龜裂14a、14d到達外表面的結果的情形，亦即非未到達的情形(步驟S13：NO)，係為了對於步驟S10之照射條件進行再設定，而轉移至步驟S10。
另一方面，在步驟S13的判定結果為表示龜裂14a、14d未到達外表面的結果的情形，亦即未到達的情形(步驟S13：YES)，控制部10，係執行藉由控制輸入接受部103，將表示在步驟S11之雷射光L的照射條件的資訊與在步驟S12取得之表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應，並顯示於輸入接受部103的處理(步驟S14)。在該步驟S14顯示之形成狀態項目，係在步驟S10設定之判定項目H47的下龜裂量F4。如前述般，能夠選擇判定項目H47。
因此，於步驟S10，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於複數個形成狀態項目當中在步驟S14顯示於輸入接受部103的形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的處理。並且，輸入接受部103，係於步驟S10中接受形成狀態項目的選擇。接著，控制部10，係於步驟S14中，藉由控制輸入接受部103，將輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(在此係下龜裂量F4)的資訊與表示雷射光L的照射條件的資訊建立關聯對應而顯示於輸入接受部103。
於接下來的步驟中，控制部10，係執行根據在步驟S12取得的表示形成狀態的資訊，進行步驟S11之雷射光L的照射條件的可否判定的處理(步驟S15)。更具體而言，在步驟S10設定的判定項目H47係下龜裂量F4，目標值H48係40μm，規格係±5μm，故在以步驟S12取得的下龜裂量F4為35μm以上45μm以下的範圍的情形，控制部10係判定步驟S11之雷射光L的照射條件為合格。
並且，如前述般，能夠選擇目標值H48及規格H49。因此，於步驟S10，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將用以引導對於形成狀態的目標值H48及規格H49進行輸入的資訊顯示於輸入接受部103的處理。並且，輸入接受部103，係於步驟S10中接受目標值H48及規格H49的輸入。並且，控制部10，係於步驟S15中，藉由比較步驟S11之照射條件下的形成狀態(下龜裂量F4)與目標值H48及規格H49而進行可否判定。
之後，在步驟S15的結果係表示合格的結果的情形(步驟S15：YES)，控制部10係藉由控制輸入接受部103，將表示判定結果的資訊H7顯示於輸入接受部103(步驟S16)，並結束處理。圖37，係表示顯示了表示判定結果(合格)的資訊的狀態之輸入接受部的圖。如圖37所示，於表示判定結果的資訊H7，係除了前述之校正項目H5、判定項目H47及晶圓厚度H33，尚顯示有加工輸出H72、可否判定H73、調整結果H74、內部觀察圖像H75及圖表H76。
加工輸出H72，係用以使作為校正項目H5之脈衝能量D3為可變的項目。亦即，在此，藉由使加工輸出H72在3點為可變，而使脈衝能量D3在3點為可變。於調整結果H74，加工輸出H72(脈衝能量)之3點當中，顯示下龜裂量F4為最大(假設顯示為峰值)的加工輸出H72(脈衝能量)。
又，作為照射條件項目之脈衝能量D3，能夠如前述般藉由加工輸出而為可變。加工輸出，能夠例如藉由衰減器等之調整，或雷射照射單元3的原本的輸出・頻率來調整。另一方面，例如，改質區域間隔D1，在雷射光L的聚光點因雷射光的分歧形成有複數的情形，能夠藉由使用空間光調變器5控制聚光點的Z方向的位置而為可變。並且，改質區域間隔D1，在雷射光L的聚光點為單一的情形，能夠藉由在複數個通道之間調整雷射照射單元3的Z方向的位置而為可變。
並且，脈衝寬度D2，係能夠藉由切換雷射照射單元3的設定(裝載波形記憶體・頻率與原本輸出的組合)，或在裝載有複數個光源31的情形藉由切換該光源31等而為可變。又，作為照射條件項目，能夠設定為包含脈衝寬度D2的脈衝波形。在該情形，脈衝波形，除了脈衝寬度D2以外波形狀(矩形波、高斯、突發脈衝)等亦能夠為可變。
並且，脈衝間距D4，係能夠藉由雷射光L的聚光點的相對速度(載台2的移動速度)或雷射光L的頻率等為可變。並且，球面像差校正等級D6，能夠藉由校正環透鏡或調變圖型為可變。像散校正等級D7(或是彗形像差校正等級)，係能夠藉由光學系的調整或調變圖型為可變。並且，LBA偏差量D8，係能夠藉由控制空間光調變器5為可變。
繼續參照圖37。於內部觀察圖像H75，係顯示焦點F對焦於3個加工輸出H72(脈衝能量D3)之各自的龜裂14a(下龜裂)的第2端14ae(下龜裂前端)的狀態的圖像(以攝影C5取得的圖像)。於圖表H76，係將脈衝能量D3與下龜裂量F4建立關聯對應。亦即，在此，控制部10，係藉由控制輸入接受部103，將形成狀態當中輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(下龜裂量F4)的資訊與表示照射條件的資訊當中之校正項目H5(脈衝能量D3)資訊建立關聯對應(建立了關聯對應的圖表H76)而顯示於輸入接受部103。
又，於表示判定結果的資訊H7，係顯示有引導選擇是否變更校正項目而使調整結束之資訊H77。藉此，使用者係能夠選擇是否將校正項目(在此係脈衝能量D3)設定為於調整結果H74顯示的值(合格值)。
於接下來的步驟，控制部10係判定是否使可否判定結束(步驟S17)。於該步驟S17，控制部10係藉由控制輸入接受部103，將引導對於是否使可否判定結束的選擇的資訊顯示於輸入接受部103，並且在輸入接受部103接受到使可否判定結束的輸入的情形(步驟S17：YES)使處理結束。另一方面，於該步驟S17，在輸入接受部103接受到不使可否判定結束而進行再判定的輸入的情形(步驟S17：NO)，係轉移至後述之步驟S10。此係因即便在控制部10之再判定結果為合格的情形，亦有例如欲設定為更遠離不合格之良好條件而繼續進行可否判定之要求的情形。
另一方面，在步驟S15的結果係表示不合格的結果的情形(步驟S15：NO)，控制部10係藉由控制輸入接受部103，在執行將表示不合格的判定結果(可否判定的結果)顯示於輸入接受部103的處理(步驟S18)，並且轉移至步驟S10。圖38，係表示顯示了表示判定結果(不合格)的資訊的狀態之輸入接受部的圖。如圖38所示，將表示判定結果的資訊H8與圖37所示之資訊H7相比，係在於可否判定H73顯示不合格之處、於調整結果H74顯示無法調整之處，以及於圖表H76的內容有所不同。又，於表示判定結果的資訊H8，係顯示有引導選擇是否實施再調整的選擇之資訊H81。藉此，使用者係能夠避免如前述般轉移至步驟S10並反覆進行再判定，而使處理結束。
又，於以上之參考形態中，係例示下龜裂量F4作為形成狀態項目，並且例示脈衝能量D3作為照射條件項目(校正項目)。然而，作為照射條件項目(校正項目)，係能夠選擇前述之任意者，作為形成狀態項目，係能夠選擇與所選擇之照射條件項目(校正項目)有相關(在此，係能夠使用於照射條件項目的可否判定)之任意者。
例如，即便在從改質區域間隔D1選擇任一聚光狀態D5作為照射條件項目(校正項目)的情形，亦能夠選擇從上龜裂前端位置F1起之總龜裂量F5、下龜裂前端的蛇行量F8，以及改質區域間的黑線的有無F9作為形成狀態項目(有相關)。並且，在選擇聚光狀態D5作為照射條件項目(校正項目)的情形，能夠進一步選擇上下龜裂前端位置偏差寬度F6及改質區域打痕的有無F7作為形成狀態項目。針對該點，其他實施形態亦相同。 [雷射加工裝置的第1實施形態]
接著，針對雷射加工裝置1的一實施形態進行說明。在此，係針對進行雷射光L的照射條件的導出(參數管理)的動作之一例進行說明。圖39，係表示照射條件的導出方法的主要步驟的流程圖。以下方法，係雷射加工方法的第1實施形態。在此，首先，雷射加工裝置1的控制部10係接受來自使用者的輸入(步驟S21)。針對該步驟S21更為詳細地進行說明。
如圖40所示，於該步驟S21，首先控制部10係藉由控制輸入接受部103，使輸入接受部103顯示用以引導使用者選擇是否執行參數管理的資訊J1、用以引導使用者選擇可變項目的資訊J2、用以引導使用者選擇判定項目的資訊J3，以及用以表示加工條件的選擇為自動之資訊J4。所謂參數管理，係例如為了對於用以獲得所要求的形成狀態的照射條件(參數)為未知的對象物導出照射條件的模式。
因此，於本實施形態中，係如後述般，以彼此不同的照射條件，分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L，而形成改質區域12a、12b等。可變項目，係表示隨著照射條件當中之線15各自不同的照射條件項目。並且，判定項目，係形成狀態項目當中判定(評估)可變項目之項目。加工條件，在此係使龜裂不致到達外表面(ST)的各種條件。
接著，於步驟S21，輸入接受部103係接受使用者選擇是否執行參數管理，並接受使用者選擇可變項目及判定項目。接著，控制部10，在選擇了執行參數管理，並進行了可變項目的選擇及判定項目的選擇之情形，係自動選擇加工條件之一例，並將表示所選擇的加工條件的資訊顯示於輸入接受部103。
圖41，係表示顯示了所選擇的加工條件之一例的狀態之輸入接受部的圖。如圖41所示，表示加工條件的資訊J5係顯示於輸入接受部103以對於使用者進行提示。表示加工條件的資訊J5，係包含複數個項目。複數個項目當中，表示執行參數管理的項目J51、可變項目J52，以及判定項目J53，係先表示先前之選擇結果，而非在當下接受來自使用者的選擇(對於晶圓厚度J54亦相同)。
另一方面，焦點數J55、通道數J56、加工速度J57、脈衝寬度J58、頻率J59，以及ZH(Z高度：Z方向之加工位置)J60，係控制部10提示一例，然而可接受來自使用者的選擇(變更)。又，焦點數J55～頻率J59之意義，係與圖32所示之焦點數H41～頻率H45相同。
並且，於此例中，係選擇脈衝能量D3作為可變項目。因此，作為可變條件，係顯示脈衝能量J61。在此，作為脈衝能量J61係顯示有初始值，作為可變範圍J62係顯示有等級1～12的範圍。並且，作為可變點數J63係顯示有3點。此係意指照射條件不同的線15的數量為3。對於該等項目，亦能夠於當下由使用者進行選擇(變更)。
於接下來的步驟中，係執行判定於步驟S21設定之照射條件實際上是否為使龜裂14a、14d不致到達外表面的條件之未到達條件(ST條件)的第3處理(步驟S22)。在此，控制部10，係與前述之步驟S2相同，能夠判定接受輸入的條件是否為未到達條件。
於接下來的步驟中，在步驟S22的判定的結果係表示於步驟S21所設定的照射條件為未到達條件的結果的情形(步驟S22：YES)，係與前述般，根據以加工條件所示之資訊J5進行加工(步驟S23)。亦即，在此，控制部10，係執行分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b等形成於半導體基板21的第1處理(步驟S23，第1步驟)。
特別是，於該步驟S23中，係對於複數個線15分別以彼此不同的照射條件對於半導體基板21照射雷射光L。作為一例，在此，係如加工條件所示之資訊J5所提示般，一邊使脈衝能量D3從等級1至等級12之間於3點(3條線15)變化，一邊進行雷射光L的照射。藉此，於各個線15，分別形成有形成狀態不同的改質區域12a、12b等。又，在步驟S22的判定的結果係表示照射條件並非未到達條件的結果的情形(步驟S22：NO)，係回到步驟S21以再度設定照射條件。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的第2處理(步驟S24，第2步驟)。特別是，於該步驟S24中，係對於複數個線15分別取得表示形成狀態的資訊。在此，於步驟S21中，因指定下龜裂量F4作為判定項目J53，故至少執行取得下龜裂量F4所必要之攝影C5及攝影C6(亦可執行其他攝影)。
接著，控制部10，係執行藉由控制輸入接受部103，將表示加工結果的資訊(以步驟S24取得的資訊)顯示於輸入接受部103的第4處理(步驟S25)。圖42，係表示顯示了表示加工結果的資訊的狀態之輸入接受部的圖。如圖42所示，於步驟S25係顯示表示加工結果的資訊J7。表示加工結果的資訊J7，係除了前述之可變項目J52、判定項目J53以及晶圓厚度J54以外，顯示有脈衝能量J72、結果顯示J73、內部觀察圖像J74及圖表J75。
脈衝能量J72，係表示作為可變項目J52之脈衝能量的可變值的項目。亦即，在此，係使脈衝能量D3在圖示的3點不同。於內部觀察圖像J74，係顯示焦點F對焦於3個加工輸出(脈衝能量D3)之各自的龜裂14a(下龜裂)的第2端14ae(下龜裂前端)的狀態的圖像(以攝影C5取得的圖像)。
於圖表J75，係表示脈衝能量D3與下龜裂量F4的關係。亦即，於該步驟S25，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將表示於步驟S23(第1處理)之雷射光L的照射條件的資訊與於步驟S24(第2處理)取得之表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應(建立關聯對應了的圖表J75)而顯示於輸入接受部103的第4處理。
並且，在該步驟S25顯示之表示形成狀態的資訊(形成狀態項目)，係在步驟S21設定之判定項目J53的下龜裂量F4。如前述般，能夠選擇判定項目J53。因此，於步驟S21，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於複數個形成狀態項目當中在步驟S25顯示於輸入接受部103的形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的第7處理。
並且，輸入接受部103，係於步驟S21中接受形成狀態項目的選擇。接著，控制部10，係於步驟S25中，藉由控制輸入接受部103，將輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(在此係下龜裂量F4)的資訊與表示雷射光L的照射條件的資訊(在此係脈衝能量D3)建立關聯對應而顯示於輸入接受部103。
同樣地，控制部10，係於步驟S21，藉由控制輸入接受部103，執行引導對於隨線15不同之可變項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的第6處理，該可變項目係使雷射光L的照射條件所包含之複數個照射條件項目當中之於步驟S25顯示於輸入接受部103的照射條件項目。並且，輸入接受部103，係接受照射條件項目(可變項目)的選擇的輸入，控制部10，係藉由控制雷射照射單元3，以使輸入接受部103所接受的可變項目(在此係脈衝能量D3)隨線15不同的方式執行步驟S23，並且，藉由控制輸入接受部103，將表示照射條件當中之輸入接受部103所接受的可變項目(在此係脈衝能量D3)的資訊與表示形成狀態的資訊(在此係下龜裂量F4)建立關聯對應並顯示於輸入接受部103。
特別是，如圖表J75所示，於中，控制部10，係藉由於步驟S24的攝影，對於複數個線15分別將表示步驟S23之照射條件的資訊(在此係脈衝能量D3)與表示形成狀態的資訊(在此係下龜裂量F4)彼此建立關聯對應而取得。藉此，於雷射加工裝置1，例如能夠對於未知的對象物取得照射條件與形成狀態的關係(能夠進行參數管理)。特別是，如圖43所示，顯示將可變項目(參數)作為橫軸AX，將該可變項目下之形成狀態作為縱軸AY的圖表，藉此能夠以視覺性的方式進行參數管理。因此，使用者能夠將照射條件調整為使改質區域12a、12b等成為所要求的形成狀態。
於接下來的步驟中，控制部10係將引導選擇是否繼續進行參數管理的資訊J76顯示於輸入接受部103。如圖42所示，該資訊J76，係已於步驟S25顯示。因此，在此，輸入接受部103係接受選擇是否繼續進行參數管理(步驟S26)。所謂繼續進行參數管理，係指變更可變項目或判定項目，並且進行再加工。在步驟S26的結果為表示不需進行再加工的結果的情形(步驟S26：YES)，係使處理結束。
另一方面，若步驟S26的結果係表示必須進行再加工的結果的情形(步驟S26：NO)，控制部10，係與步驟S21同樣地，藉由控制輸入接受部103，使輸入接受部103顯示用以引導使用者選擇可變項目的資訊J2、用以引導使用者選擇判定項目的資訊J3、用以表示加工條件的選擇為自動之資訊J4，以及表示加工條件的資訊J5，並接受輸入(步驟S27)。在此，例如，能夠將與在步驟S21所選擇的可變項目不同的照射條件項目設定為可變項目，或是將與在步驟S21所選擇的判定項目不同的形成狀態項目設定為判定項目。
接著，控制部10，係遵循於步驟S27接受之輸入，與步驟S23同樣地進行加工(步驟S28)，並與步驟S24同樣地進行攝影(步驟S29)，藉此取得表示改質區域12a、12b等之形成狀態的資訊。
接著，控制部10，係執行根據以步驟S29取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面的判定之第5處理(步驟S30)。在此，在於以攝影C5所取得之圖像中未確認到龜裂14a的第2端14ae的情形，以及於以攝影C0所取得之圖像中在裏面21b確認到有龜裂14d的情形之至少其中一方的情形，係能夠判定龜裂14a、14d係到達外表面，而非未到達。
在步驟S30的判定結果為表示龜裂14a、14d到達外表面的結果的情形，亦即非未到達的情形(步驟S30：NO)，係轉移至步驟S27。另一方面，在步驟S30的判定結果為表示龜裂14a、14d未到達外表面的結果的情形，亦即未到達的情形(步驟S30：YES)，控制部10，係與步驟S25同樣地，將表示加工結果的資訊顯示於輸入接受部103(步驟S31)，並針對是否需要進行再加工作判定(步驟S32)。在步驟S32的結果為表示不需進行再加工的結果的情形係使處理結束，在為表示需要進行再加工的結果的情形係使處理轉移至步驟S27。 [雷射加工裝置的第2實施形態]
接著，針對雷射加工裝置1的其他之一實施形態進行說明。在此，與第1實施形態同樣地，係進行雷射光L的照射條件的導出。然而，在此，係將可變項目設為照射條件項目當中聚光狀態D5所包含的LBA偏差量D8。首先，針對LBA偏差量進行說明。如前述般，雷射照射單元3，係具有空間光調變器5、將以空間光調變器5調變了的雷射光L聚光的聚光透鏡33。並且，顯示於空間光調變器5的反射面5a之調變圖型，係轉移至聚光透鏡33的入瞳面33a。
在使調變圖型的中心對於聚光透鏡33的入瞳面33a的中心有偏差的狀態下進行雷射光L的照射，藉此改質區域12a、12b等的形成狀態會有所變化。特別是，在使調變圖型當中之至少球面像差校正圖型的中心對於聚光透鏡33的入瞳面33a的中心有偏差，藉此能夠妥善控制形成狀態。LBA偏差量D8，係如此般之球面像差校正圖型的中心對於聚光透鏡33的入瞳面33a的中心之偏差量。LBA偏差量D8當中，對於X方向的偏差量稱為X偏差量，對於Y方向的偏差量稱為Y偏差量。X方向係雷射光的聚光點的行進方向，且係平行於雷射加工行進方向的方向，Y方向係正交於雷射光的聚光點的行進方向之方向，且係垂直於雷射加工行進方向之方向。
圖44，係表示Y偏差量與形成狀態的關係的圖。於圖44之(a)中，係表示使Y偏差量從－2.0至＋2.0%以0.5為單位進行變化的情形之改質區域12及從改質區域12延伸的龜裂14。對於各個Y偏差量，雖表示一對改質區域12(以及對應之龜裂14)，左側係表示於往路(X正方向)加工時者，右側係表示於復路(X負方向)加工時者。並且，Y偏差量，係對應於空間光調變器5的畫素。圖44之(b)，係各Y偏差量之加工後的切斷面。又，於圖44之例中X偏差量係一定。
如圖44所示，在藉由照射雷射光L而於半導體基板21形成改質區域12及龜裂14之際，若使Y偏差量變化，則會使改質區域12及龜裂14的形成狀態亦變化。因此，藉由取得改質區域12及龜裂14的形成狀態，能夠導出使改質區域12及龜裂14成為所要求的形成狀態之雷射光L的照射條件。又，LBA偏差量D8，係與形成狀態當中的前述之上龜裂前端位置F1至改質區域間的黑線的有無F9之所有者皆相關。以下，係針對雷射光L的照射條件當中之LBA偏差量D8的導出方法進行說明。
圖45及圖46，係表示LBA偏差量的導出方法的主要步驟的流程圖。以下方法，係雷射加工方法的第2實施形態。如圖45所示，在此，首先，控制部10係接受來自使用者的輸入(步驟S41)。針對該步驟S41更為詳細地進行說明。於該步驟S41，首先，藉由控制輸入接受部103，將用以引導使用者選擇是否執行進行LBA偏差檢查的資訊(未圖示)顯示於輸入接受部103。所謂LBA偏差檢查，係用以進行LBA偏差量的導出的檢查。
接著，於步驟S41，輸入接受部103係接受使用者選擇是否執行LBA偏差檢查。接著，於步驟S41，控制部10，在輸入接受部103係接受執行LBA偏差檢查之選擇的情形，如圖47所示，將用以引導對於檢查條件進行選擇的資訊K1顯示於輸入接受部103。資訊K1，係包含複數個項目。複數個項目當中，LBA偏差檢查K2，係用以引導使用者選擇是否進行X偏差量的檢查(導出)、是否進行Y偏差量的檢查(導出)，或者是否進行X偏差量及Y偏差量之雙方的檢查(導出)的項目。
LBA-X偏差K3，係表示X偏差量的可變範圍(例如±6)，並能夠由使用者選擇(亦可為自動選擇)。LBA-Y偏差K4，係表示Y偏差量的可變範圍(例如±2)，並能夠由使用者選擇(亦可為自動選擇)。判定項目K5，係表示用以導出LBA偏差量的形成狀態項目，並能夠由使用者選擇(亦可為自動選擇)。又，對於晶圓厚度K6，亦能夠由使用者選擇(亦可為自動選擇)。
接著，於步驟S41，輸入接受部103係至少接受LBA偏差檢查K2輸入。並且，控制部10，在輸入接受部103接受LBA偏差檢查K2的輸入的情形(LBA-X偏差K3、LBA-Y偏差K4、判定項目K5及晶圓厚度K6，在沒有來自使用者的輸入的情形係進行自動選擇)，藉由控制輸入接受部103，將包含該選擇結果的設定畫面顯示於輸入接受部103。
圖48，係表示顯示了設定畫面的狀態之輸入接受部的圖。如圖48所示，設定畫面K7係包含複數個項目。複數個項目當中，LBA偏差檢查K71、判定項目K72、X偏差可變範圍K73、Y偏差可變範圍K74及晶圓厚度K75，係表示先前之選擇結果者，而並非在當下接受來自使用者的選擇。又，LBA偏差檢查K71，係表示選擇了在圖47之LBA偏差檢查K71進行X偏差量及Y偏差量之雙方的檢查(導出)。
另一方面，焦點數K81、通道數K82、加工速度K83、脈衝寬度K84、頻率K85、ZH(Z高度：Z方向之加工位置)K86，以及加工輸出K87，係控制部10提示一例，然而在當下可接受來自使用者的選擇(變更)。又，焦點數K81～頻率K85之意義，係與圖34所示之焦點數H41～頻率H45相同。
於接下來的步驟中，控制部10，係執行判定於步驟S41設定之加工條件(照射條件)實際上是否為使龜裂14a、14d不致到達外表面(表面21a及裏面21b)的條件之未到達條件(ST條件)的第3處理(步驟S42)。在此，控制部10，係與前述之步驟S2相同，能夠判定接受輸入的條件是否為未到達條件。該步驟S42的判定的結果係表示基本加工條件並非未到達條件的結果的情形(步驟S42：NO)，係轉移至步驟S41。
另一方面，在步驟S42的判定的結果係表示基本加工條件為未到達條件的結果的情形(步驟S42：YES)，係根據顯示於該設定畫面K7的選擇內容及加工條件進行加工(步驟S43，第1步驟)。亦即，在此，控制部10，係執行分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b等形成於半導體基板21的第1處理。
特別是，於該步驟S43中，係對於複數個線15分別以彼此不同的LBA偏差量D8(照射條件，聚光狀態D5)對於半導體基板21照射雷射光L。作為一例，在此，係使X偏差量為一定，並且一邊如Y偏差可變範圍K74所示般使Y偏差量從-2至+2以0.5為單位變化，一邊進行雷射光L的照射。藉此，於各個線15，分別形成有形成狀態不同的改質區域12a、12b等。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的第2處理(步驟S44，第2步驟)。特別是，於該步驟S44中，係對於複數個線15分別取得表示形成狀態的資訊。在此，於步驟S41中，因指定下龜裂量F4作為判定項目K5(判定項目K72)，故至少執行取得下龜裂量F4所必要之攝影C5及攝影C6(亦可執行其他攝影)。
接著，控制部10，係執行藉由控制輸入接受部103，將表示加工結果的資訊(以步驟S44取得的資訊)顯示於輸入接受部103的第4處理(步驟S45)。圖49，係表示顯示了表示加工結果的資訊的狀態之輸入接受部的圖。如圖49所示，於步驟S45係顯示表示加工結果的資訊K9。表示加工結果的資訊K9，係除了前述之LBA偏差檢查K71、判定項目K72、X偏差可變範圍K73、Y偏差可變範圍K74以及晶圓厚度K75以外，顯示有判定K91、X偏差判定K92、Y偏差判定K93、X偏差K95以及Y偏差K96。
判定K91，係表示所要求的形成狀態之LBA偏差量的判定(亦即，LBA偏差量的導出)是否完成。在此，作為所要求的形成狀態之LBA偏差量之一例，下龜裂量F4係例示顯示峰值的LBA偏差量，然而非峰值亦可，且能夠由使用者設定。在此，於判定K91，係表示判定完成，亦即，表示獲得下龜裂量F4顯示峰值之LBA偏差量。
並且，於X偏差判定K92，係表示獲得所要求的形成狀態(下龜裂量F4顯示峰值)之X偏差量的值，於Y偏差判定K93，係表示獲得所要求的形成狀態(下龜裂量F4顯示峰值)之Y偏差量的值。亦即，控制部10，在獲得了形成狀態的峰值的情形，藉由控制輸入接受部103，將對應於該峰值的照射條件(在此係LBA偏差量D8)顯示於輸入接受部103。又，控制部10，在前述第1實施形態中，於獲得峰值的情形，能夠將對應於該峰值的照射條件顯示於輸入接受部103。又，即便在獲得形成狀態的峰值的情形，亦可使控制部10將對應於從該峰值移位的值的照射條件顯示於輸入接受部103。此係為了使可獲得所要求之形成狀態的照射條件具有餘裕。
X偏差K95，係包含圖表K951及內部圖像下龜裂前端K952，Y偏差K96，係包含圖表K961及內部圖像下龜裂前端K962。於圖表K951，係將X偏差量與下龜裂量F4建立關聯對應而顯示。並且，於圖表K961，係將Y偏差量與下龜裂量F4建立關聯對應而顯示。又，於表示加工結果的資訊K9，權宜上係除了關於Y偏差之資訊亦顯示X偏差的資訊，然而在當下因僅進行使Y偏差量為可變的加工，故未顯示關於X偏差的資訊。
如圖表K961所示，下龜裂量F4係在Y偏差量為±0時成為峰值。因此，於Y偏差判定K93，作為賦予下龜裂量F4的峰值的Y偏差量係顯示±0。並且，於判定K91，係顯示賦予下龜裂量F4的峰值的Y偏差量的判定(導出)結束。
如此，於圖表K961，係表示LBA偏差量D8當中之Y偏差量與下龜裂量F4的關係。亦即，於該步驟S45，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將表示於步驟S43(第1處理)之雷射光L的照射條件的資訊與於步驟S44(第2處理)取得之表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應(建立關聯對應了的圖表K961)而顯示於輸入接受部103的第4處理。
並且，在該步驟S45顯示之表示形成狀態的資訊(形成狀態項目)，係在步驟S41設定之判定項目K5(判定項目K72)的下龜裂量F4。如前述般，能夠選擇判定項目K5。因此，於步驟S41，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於複數個形成狀態項目當中在步驟S45顯示於輸入接受部103的形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的第7處理。
並且，輸入接受部103，係於步驟S41中接受形成狀態項目的選擇。接著，控制部10，係於步驟S45中，藉由控制輸入接受部103，將輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(在此係下龜裂量F4)的資訊與表示雷射光L的照射條件的資訊(在此係LBA偏差量D8)建立關聯對應而顯示於輸入接受部103。
於接下來的步驟中，控制部10係判定LBA偏差量D8(在此係Y偏差量)的判定(導出)是否結束，亦即，判定是否獲得下龜裂量F4顯示峰值的LBA偏差量(步驟S46)。在步驟S46的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定結束的結果的情形(步驟S46：YES)，係根據顯示於設定畫面K7的選擇內容及加工條件進行加工(步驟S47，第1步驟)。亦即，在此，控制部10，係執行分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b等形成於半導體基板21的第1處理。
特別是，於該步驟S47中，係對於複數個線15分別以彼此不同的LBA偏差量D8(照射條件，聚光狀態)對於半導體基板21照射雷射光L。在此，係使Y偏差量為一定，並且一邊如X偏差可變範圍K73所示般使X偏差量從-6至+6變化，一邊進行雷射光L的照射。藉此，於各個線15，分別形成有形成狀態不同的改質區域12a、12b等。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的第2處理(步驟S48，第2步驟)。特別是，於該步驟S48中，係對於複數個線15分別取得表示形成狀態的資訊。在此，於步驟S41中，因指定下龜裂量F4作為判定項目K5(判定項目K72)，故至少執行取得下龜裂量F4所必要之攝影C5及攝影C6(亦可執行其他攝影)。
接著，控制部10，係執行根據以步驟S48取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面的判定之第5處理(步驟S49)。在此，在於以攝影C5所取得之圖像中未確認到龜裂14a的第2端14ae的情形，以及於以攝影C0所取得之圖像中在裏面21b確認到有龜裂14d的情形之至少其中一方的情形，係能夠判定龜裂14a、14b係到達外表面，而非未到達(ST)。在步驟S49的判定結果為表示龜裂14a、14d到達外表面的結果的情形，亦即非未到達的情形(步驟S49：NO)，係轉移至步驟S41。
另一方面，在步驟S49的判定結果為表示龜裂14a、14d未到達外表面的結果的情形，亦即未到達的情形(步驟S49：YES)，控制部10，係執行藉由控制輸入接受部103，將表示加工結果的資訊(在步驟S48取得的資訊)顯示於輸入接受部103的第4處理(步驟S50，第3步驟)。在此所顯示之資訊，係表示圖49所示之加工結果的資訊K9。於步驟S45的時點，因僅進行使Y偏差量為可變的加工，故雖未顯示關於X偏差的資訊，在此，使X偏差量為可變的加工亦結束，因此亦顯示關於X偏差的資訊(顯示圖49之所有的項目)。如圖表K951所示，下龜裂量F4於往路的加工中，係在X偏差量為±0時成為峰值。並且，下龜裂量F4於復路的加工中，係在X偏差量為+3時成為最大。因此，於X偏差判定K92，作為賦予下龜裂量F4的峰值的X偏差量，係顯示±0、+3(賦予最大值的X偏差量)。並且，於判定K91，係顯示賦予下龜裂量F4的峰值的X偏差量的判定(導出)結束。
於圖表K951，係表示LBA偏差量D8當中之X偏差量與下龜裂量F4的關係。亦即，於該步驟S50，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將表示於步驟S47 (第1處理)之雷射光L的照射條件的資訊與於步驟S48(第2處理)取得之表示形成狀態的資訊彼此建立關聯對應(建立關聯對應了的圖表K951)而顯示於輸入接受部103的第4處理。
並且，在該步驟S50顯示之表示形成狀態的資訊(形成狀態項目)，係在步驟S41設定之判定項目K5(判定項目K72)的下龜裂量F4。如前述般，能夠選擇判定項目K5。因此，於步驟S41，控制部10係藉由控制輸入接受部103，執行將引導對於複數個形成狀態項目當中在步驟S48顯示於輸入接受部103的形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於輸入接受部103的第7處理。
並且，輸入接受部103，係於步驟S41中接受形成狀態項目的選擇。接著，控制部10，係於步驟S50中，藉由控制輸入接受部103，將輸入接受部103接受到之表示形成狀態項目(在此係下龜裂量F4)的資訊與表示雷射光L的照射條件的資訊(在此係LBA偏差量D8)建立關聯對應而顯示於輸入接受部103。
於接下來的步驟中，控制部10係判定LBA偏差量D8(在此係X偏差量)的判定(導出)是否結束(步驟S51)。在步驟S51的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定結束的結果的情形(步驟S51：YES)，則使處理結束。又，於表示加工結果的資訊K9，係顯示有引導選擇是否變更為判定為LBA偏差量D8之值的值(顯示於X偏差判定K92及Y偏差判定K93的值)的選擇之資訊K97。又，使用者能夠於顯示資訊K9的時機，選擇是否變更為判定為LBA偏差量D8的值之值。
對此，在步驟S46的判定結果係表示Y偏差量的判定未完成的結果的情形(步驟S46：NO)，以及在步驟S51的判定結果係表示X偏差量的判定未完成的結果的情形(步驟S51：NO)，係判斷為藉由先前所選擇的LBA偏差量D8的可變範圍及判定項目係無法獲得所要求的形成狀態(在此係峰值)，並轉移至圖46所示之步驟S52。
亦即，於接下來的步驟中，控制部10係使LBA偏差量D8的可變範圍擴大(步驟S52)。在從步驟S46轉移至步驟S52的情形，係使LBA偏差量D8當中之Y偏差量的可變範圍自Y偏差可變範圍K74(±2)擴大，在從步驟S51轉移至步驟S52的情形，係使LBA偏差量D8當中之X偏差量的可變範圍自X偏差可變範圍K73(±6)擴大。又，以下之步驟，雖針對Y偏差量的判定進行說明，然而X偏差量的判定的情形亦相同。
於接下來的步驟中，係執行判定對應於在步驟S52擴大之可變範圍的加工條件(照射條件)是否為使龜裂14a、14d不致到達外表面的條件之未到達條件的第3處理(步驟S53)。在此，控制部10，係與前述之步驟S2相同，能夠判定對應於擴大了的可變範圍的條件是否為未到達條件。該步驟S53的判定的結果係表示加工條件並非未到達條件的結果的情形(步驟S53：NO)，係轉移至步驟S52以調整可變範圍的擴大程度。
另一方面，在步驟S53的判定的結果係表示加工條件為未到達條件的結果的情形(步驟S53：YES)，則以擴大了的可變範圍進行加工(步驟S54，第1步驟)。亦即，在此，控制部10，係執行分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L，以不致到達半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的方式，將改質區域12a、12b等形成於半導體基板21的第1處理。
特別是，於該步驟S54中，係對於複數個線15分別以彼此不同的Y偏差量(照射條件，聚光狀態)對於半導體基板21照射雷射光L。在此，係使X偏差量為一定，並且一邊使Y偏差量變化為擴大了的可變範圍，一邊進行雷射光L的照射。藉此，於各個線15，分別形成有形成狀態不同的改質區域12a、12b等。
接著，控制部10，係執行藉由控制攝影單元4，藉由對於半導體基板21具有穿透性的光I1攝影半導體基板21，而取得表示改質區域12a、12b及/或龜裂14a～14b的形成狀態之資訊的第2處理(步驟S55，第2步驟)。該步驟S55，係與圖45所示之步驟S44相同。接著，控制部10係藉由控制輸入接受部103，將表示加工結果的資訊顯示於輸入接受部103(步驟S56)。該步驟S56，係與圖45所示之步驟S45相同。
接著，控制部10係判定LBA偏差量D8(在此係Y偏差量)的判定(導出)是否結束，亦即，係進行是否在擴大了的可變範圍中獲得下龜裂量F4顯示峰值的LBA偏差量D8的判定(步驟S57)。在步驟S57的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定結束的結果的情形(步驟S57：NO)，則使處理結束。
另一方面，在步驟S57的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定未結束的結果的情形(步驟S57：YES)，則控制部10變更判定項目(步驟S58)。更具體而言，在此情形，係將使用於形成狀態項目當中之LBA偏差量D8的判定的項目，設定為以於圖47所示之資訊K1所指定的判定項目K5(在此係下龜裂量F4)以外的項目。
如圖50所示，在判定項目為下龜裂前端位置F3的情形(圖50之(a))以及為上龜裂前端位置F1的情形(圖50之(b))，皆能夠對應於Y偏差量的變化獲得峰值，並且，賦予該峰值的Y偏差量係與藉由剖面觀察所進行之以往方法(圖50之(c))之Y偏差量Oc一致。並且，如圖51所示，即便在判定項目為上下龜裂前端位置偏差寬度F6的情形，亦能夠對應於Y偏差量的變化從近似式求取峰值，並且，賦予該峰值的Y偏差量係與藉由剖面觀察所進行之以往方法(圖51之(c))之Y偏差量Oc一致。
並且，如圖52及圖53所示，即便在判定項目為改質區域打痕的有無F7的情形，亦能夠觀察到隨Y偏差量的變化使打痕的外觀有所變化，在Y偏差量±0左右確認到最清晰的打痕(與其他判定項目及以往方法相同之Y偏差量)。如此，於步驟S58，係能夠利用各種判定項目取代前述之下龜裂量F4。
又，對於X偏差量的判定亦相同。作為一例，如圖54所示，即便在判定項目為下龜裂量F4的情形，亦能夠對應於X偏差量的變化獲得峰值，並且，賦予該峰值的X偏差量係與藉由剖面觀察所進行之以往方法(圖54之(b)的±0(往路)及+2(復路))一致。並且，如圖55(往路)及圖56(復路)所示，在判定項目為下龜裂前端的蛇行量F8的情形，亦能夠觀察到下龜裂前端的蛇行量F8對應於X偏差量的變化發生變化，且使下龜裂前端的蛇行量F8為最少的X偏差量係與前述之情形一致。如此，對於X偏差量的判定亦能夠利用各種判定項目。
接著，進行加工(步驟S59)、攝影(步驟S60)及結果顯示(步驟S62)。步驟S59係與前述之步驟S54相同，步驟S60係與前述之步驟S55相同，步驟S62係與前述之步驟S56相同。然而，於步驟S60，係進行攝影C1～C11當中之能夠取得在步驟S58變更了的判定項目的攝影。
並且，在此，於步驟S60之後且步驟S62之前，控制部10，係執行根據以步驟S60取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面的判定之第5處理(步驟S61)。在此，在於以攝影C5所取得之圖像中未確認到龜裂14a的第2端14ae的情形，以及於以攝影C0所取得之圖像中在裏面21b確認到有龜裂14d的情形之至少其中一方的情形，係能夠判定龜裂14a、14b係到達外表面，而非未到達。在步驟S61的判定結果為表示龜裂14a、14d到達外表面的結果的情形，亦即非未到達的情形(步驟S61：NO)，係轉移至步驟S58，並且，在為表示龜裂14a、14b未到達外表面的結果的情形，亦即為未到達的情形(步驟S61：YES)，係如前述般轉移至步驟S62。
接著，控制部10係判定LBA偏差量D8(在此係Y偏差量)的判定(導出)是否結束，亦即，係進行變更了的判定項目是否獲得顯示峰值(所要求的狀態)的LBA偏差量D8的判定(步驟S63)。在步驟S63的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定結束的結果的情形(步驟S63：NO)，則使處理結束。
另一方面，在步驟S63的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定未結束的結果的情形(步驟S63：YES)，則控制部10變更例如強化聚光校正等之前述照射條件項目以外的照射條件(步驟S64)。接著，進行加工(步驟S65)、攝影(步驟S66)及結果顯示(步驟S68)。步驟S65係與前述之步驟S54相同，步驟S66係與前述之步驟S55相同，步驟S68係與前述之步驟S56相同。
然而，在此，於步驟S66之後且步驟S68之前，控制部10，係執行根據以步驟S65取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面的判定之第5處理(步驟S67)。在此，在於以攝影C5所取得之圖像中未確認到龜裂14a的第2端14ae的情形，以及於以攝影C0所取得之圖像中在裏面21b確認到有龜裂14d的情形之至少其中一方的情形，係能夠判定龜裂14a、14b係到達外表面。在步驟S67的判定結果為表示龜裂14a、14d到達外表面的結果的情形，亦即非未到達的情形(步驟S67：NO)，係轉移至步驟S64，並且，在為表示龜裂14a、14b未到達外表面的結果的情形，亦即為未到達的情形(步驟S67：YES)，係如前述般轉移至步驟S68。
接著，控制部10係判定LBA偏差量D8(在此係Y偏差量)的判定(導出)是否結束，亦即，係進行變更了的照射條件是否獲得顯示峰值(所要求的狀態)的LBA偏差量D8的判定(步驟S69)。在步驟S69的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定結束的結果的情形(步驟S69：NO)，則使處理結束。
另一方面，在步驟S69的判定的結果係表示LBA偏差量D8的判定未結束的結果的情形(步驟S69：YES)，則控制部10藉由控制輸入接受部103，將對於使用者通知錯誤(error)的資訊顯示於輸入接受部103(步驟S70)，並使處理結束。此係因為無論藉由LBA偏差量D8的可變範圍的擴大、判定項目的變更及照射條件的變更皆無法獲得所要求的形成狀態，故有裝置狀態異常的可能性。 [效果說明]
如以上所說明般，前述實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，係分別沿著複數個線15對於半導體基板21照射雷射光L而形成改質區域12a、12b等(改質區域12a、12b及從改質區域12a、12b延伸的龜裂14a～14d)。此時，使每個線15的照射條件不同。接著，以穿透半導體基板21的光I1攝影半導體基板21，而對於複數個線15分別取得改質區域12a、12b等的形成狀態(加工結果)。並且，之後，對於複數個線15分別將雷射光L的照射條件的資訊與改質區域12a、12b等的形成狀態彼此建立關聯對應而取得。因此，在調整雷射光L的照射條件之際，不須切斷半導體基板21或進行剖面觀察。因此，藉由前述實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，能夠使雷射光L的照射條件的調整簡易化。
特別是，前述實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，能夠在改質區域12a、12b及龜裂14a～14d未露出於半導體基板21的外表面(表面21a及裏面21b)的狀態下，掌握該改質區域12a、12b的形成狀態與雷射光L的照射條件之關聯性。因此，與龜裂14a～14d到達外表面的狀態相比，不易受到來自外部的影響(例如振動或經時變化)。因此，能夠避免搬運時龜裂14a～14d意外進展而使半導體基板21分割之情事。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，控制部10，係在第1處理之前，執行進行照射條件是否為作為龜裂14a、14d未到達外表面的條件之未到達條件的判定之第3處理。並且，在第3處理的判定結果係照射條件為未到達條件的情形執行第1處理。在此情形，係能夠確實地以使龜裂14a、14d不致到達對象物的外表面的方式進行加工。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，係具備用以顯示資訊及用以接受輸入的輸入接受部103。因此，能夠對於使用者提示資訊，並且能夠接受來自使用者之資訊的輸入。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，控制部10係在第2處理之後，藉由控制輸入接受部103，執行將以第2處理取得的資訊顯示於輸入接受部103的第4處理。因此，能夠對於使用者提示各個雷射光L的照射條件與改質區域12a、12b等之形成狀態建立關聯對應的資訊。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，控制部10係在第2處理之後且第4處理之前，執行根據以第2處理取得的表示形成狀態的資訊，進行龜裂14a、14d是否未到達外表面的判定之第5處理。並且，在第5處理的判定結果係龜裂14a、14b未到達外表面的情形執行第4處理。因此，係能夠確實在龜裂14a、14d未到達對象物的外表面的狀態下，將雷射光L的照射條件與改質區域12a、12b等的形成狀態建立關聯對應而顯示。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，控制部10係在第1處理之前，藉由控制輸入接受部103，執行使輸入接受部103顯示引導在第1處理的照射條件所包含之複數個照射條件項目當中之隨著每個線15不同的可變項目的選擇的資訊之第6處理。並且，輸入接受部103，係接受可變項目的選擇的輸入，並且，控制部10，係藉由控制雷射照射單元3，以輸入接受部103接受到之可變項目隨著每個線15不同的方式執行第1處理。因此，能夠輕易進行所要求的照射條件的調整。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，照射條件係包含雷射光L的脈衝寬度(脈衝寬度D2)、雷射光L的脈衝能量(脈衝能量D3)、雷射光L的脈衝間距(脈衝間距D4)及雷射光L的聚光狀態(聚光狀態D5)作為照射條件項目。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，係具備：空間光調變器5，係顯示用以校正雷射光L的球面像差之球面像差校正圖型；以及聚光透鏡33，係用以將於空間光調變器5中藉由球面像差校正圖型受到調變的雷射光L聚光至半導體基板21。聚光狀態D5，係包含如此般之球面像差校正圖型的中心對於聚光透鏡33的入瞳面33a的中心之偏差量(LBA偏差量D8)。
並且，照射條件，於第1處理中在交叉於半導體基板21的雷射光L的入射面(裏面21b)之Z方向之彼此不同的位置形成複數個改質區域12a、12b的情形，係包含Z方向之改質區域12a、12b的間隔(改質區域間隔D1)作為照射條件項目。
在此情形，能夠輕易進行雷射光L的照射條件當中之前述項目的調整。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，控制部10在以第2處理取得了形成狀態的峰值的情形，於第3處理中，藉由控制輸入接受部103將對應於該峰值的照射條件顯示於輸入接受部103。因此，能夠輕易將雷射光L的照射條件調整為改質區域12a、12b之形成狀態成為最佳的條件。
並且，前述實施形態之雷射加工裝置1，半導體基板21係包含作為雷射光L的入射面之裏面21b，以及裏面21b的相反側之表面21a。龜裂，係包含從改質區域12b延伸至裏面21b側之龜裂14d，以及從改質區域12a延伸至表面21a側之龜裂14a。並且，形成狀態係包含Z方向之龜裂14b的長度(上龜裂量F2)、Z方向之龜裂14a的長度(下龜裂量F4)、Z方向之龜裂14a～14d的長度的總量(總龜裂量F5)、Z方向之龜裂14d的裏面21b側的前端之第1端14de的位置(上龜裂前端位置F1)、Z方向之龜裂14a的表面21a側的前端之第2端14ae的位置(下龜裂前端位置F3)、從Z方向觀察時之第1端14de與第2端14ae之偏差寬度(上下龜裂前端位置偏差寬度F6)、改質區域12a、12b之打痕的有無(改質區域打痕的有無F7)以及從Z方向觀察時之第2端14ae的蛇行量(下龜裂前端的蛇行量F8)作為形成狀態項目。因此，能夠輕易進行改質區域12a、12b等之形成狀態當中之根據前述項目的雷射光L的照射條件的調整。 [針對變形例之說明]
以上的實施形態，係說明本揭示之一形態者。因此，本揭示不限於前述實施形態，而能夠任意變更。
例如，於前述實施形態中，作為雷射加工裝置1的加工，係列舉將晶圓20分別沿著複數個線15切斷為各個功能元件22a之例(切割之例)。然而，雷射加工裝置1，亦能夠運用於沿著對向於對象物之雷射光的入射面(對象物內)之假想面切斷對象物的加工(往厚度方向剝離的加工)，或是將包含對象物的外緣之環狀的區域從對象物切斷的修整加工等。
並且，前述實施形態，作為雷射加工裝置1的對象物，係例示包含為矽基板之半導體基板21的晶圓20。然而，作為雷射加工裝置1的對象，係不限於包含矽者。
並且，於前述之各實施形態，作為照射條件項目、形成狀態項目以及該等之組合雖例示有一部分，然而不限於前述實施形態所例示之照射條件項目、形成狀態項目以及該等之組合，而能夠任意選擇。例如，於第1實施形態中，進行第3實施形態所例示之LBA偏差量D8的可否判定亦可。
並且，於前述之實施形態中，在以第2處理取得關於改質區域12a、12b等之形成狀態的資訊之後，於自動調整成為預定的形成狀態之照射條件的情形，係不須顯示以第2處理獲得的資訊的步驟。
並且，於前述之例中，係針對在執行進行加工的處理之前，接受用於該加工的照射條件的設定，進行該照射條件是否為未到達條件的判定之處理(第3處理)的情形，以及執行進行加工的處理，並且，在執行取得表示形成狀態的資訊的處理之後，執行判定龜裂14a、14d是否未到達外表面的處理(第5處理)的情形，表示執行的時機之一例，然而該等處理的執行的時機不限於前述之例，而為任意。 [產業上之利用可能性]
可提供一種能夠使雷射光的照射條件的調整簡易化之雷射加工裝置以及雷射加工方法。
1:雷射加工裝置 2:載台 3:雷射照射單元(照射部) 4,7,8:攝影單元(攝影部) 5:空間光調變器 5a:反射面 9:驅動單元 10:控制部 11:對象物 12:改質區域 12a,12b:改質區域 12aI,12bI:虛像 12s:改質點 14:龜裂 14a,14b,14c,14d:龜裂 14aI,14bI,14cI,14dI:虛像 14e:前端 14de:第1端 14ae:第2端 15:線 20:晶圓 21:半導體基板 21a:表面 21b:裏面 21c:溝槽 22:功能元件層 22a:功能元件 23:格線區域 31:光源 33:聚光透鏡 33a:入瞳面 34:4f透鏡單元 34A,34B:透鏡 41:光源 42:鏡 43:對物透鏡 43a:校正環 44:光檢測部 51:半導體基板 52:驅動電路層 53:畫素電極層 53a:畫素電極 54:反射膜 55,57:配向膜 56:液晶層 56a:液晶分子 58:透明導電膜 59:透明基板 71:光源 72:鏡 73:透鏡 74:光檢測部 101:處理部 102:記憶部 103:輸入接受部(輸入部、顯示部) C:聚光點 F:焦點 Fv:假想焦點 I1:光 I2:光 L:雷射光 P:基準位置 R1:檢查區域 R2:檢查區域 R3:檢查區域 T:厚度
[圖1]係表示一實施形態之雷射加工裝置的構成的示意圖。 [圖2]係一實施形態之晶圓的俯視圖。 [圖3]係圖2所示之晶圓的一部分的剖面圖。 [圖4]係表示圖1所示之雷射照射單元的構成的示意圖。 [圖5]係表示圖4所示之中繼透鏡單元的圖。 [圖6]係圖4所示之空間光調變器的局部性的剖面圖。 [圖7]係表示圖1所示之攝影單元的構成的示意圖。 [圖8]係表示圖1所示之攝影單元的構成的示意圖。 [圖9]係用以說明圖7所示之攝影單元之攝影原理的晶圓的剖面圖，以及該攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖10]係用以說明圖7所示之攝影單元之攝影原理的晶圓的剖面圖，以及該攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖11]係形成於半導體基板的內部之改質區域及龜裂的SEM圖像。 [圖12]係形成於半導體基板的內部之改質區域及龜裂的SEM圖像。 [圖13]係用以說明圖7所示之攝影單元之攝影原理的光路圖，以及表示該攝影單元之焦點的圖像的示意圖。 [圖14]係用以說明圖7所示之攝影單元之攝影原理的光路圖，以及表示該攝影單元之焦點的圖像的示意圖。 [圖15]係用以說明圖7所示之攝影單元之檢查原理的晶圓的剖面圖、晶圓的切斷面的圖像，以及該攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖16]係用以說明圖7所示之攝影單元之檢查原理的晶圓的剖面圖、晶圓的切斷面的圖像，以及該攝影單元所獲得之各部位的圖像。 [圖17]係用以說明形成狀態的取得方法之對象物的剖面圖。 [圖18]係表示使改質區域間隔於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖19]係表示使改質區域間隔於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖20]係表示使雷射光的脈衝寬度於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖21]係表示使雷射光的脈衝寬度於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖22]係表示使雷射光的脈衝能量於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖23]係表示使雷射光的脈衝能量於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖24]係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖25]係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖26]係表示使雷射光的聚光狀態(球面像差校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖27]係表示使雷射光的聚光狀態(球面像差校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖28]係表示使雷射光的聚光狀態(像散校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖29]係表示使雷射光的聚光狀態(像散校正等級)於3點變化的情形之龜裂量的變化的圖。 [圖30]係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之黑線的有無的變化的圖。 [圖31]係表示使雷射光的脈衝間距於4點變化的情形之黑線的有無的變化的圖。 [圖32]係表示可否判定方法的主要的步驟之流程圖。 [圖33]係表示圖1所示之輸入接受部之一例的圖。 [圖34]係表示顯示了基本加工條件之一例的狀態之輸入接受部的圖。 [圖35]係表示顯示了引導校正項目的選擇的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖36]係表示顯示了再加工的條件的設定畫面的狀態之輸入接受部的圖。 [圖37]係表示顯示了表示判定結果(合格)的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖38]係表示顯示了表示判定結果(不合格)的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖39]係表示照射條件的導出方法的主要步驟的流程圖。 [圖40]係表示圖1所示之輸入接受部之一例的圖。 [圖41]係表示顯示了所選擇的加工條件之一例的狀態之輸入接受部的圖。 [圖42]係表示顯示了表示加工結果的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖43]係表示照射條件與形成狀態的關係之圖表。 [圖44]係表示Y偏差量與形成狀態的關係的圖。 [圖45]係表示LBA偏差量的導出方法的主要步驟的流程圖。 [圖46]係表示LBA偏差量的導出方法的主要步驟的流程圖。 [圖47]係表示顯示了引導檢查條件的選擇的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖48]係表示顯示了設定畫面的狀態之輸入接受部的圖。 [圖49]係表示顯示了表示加工結果的資訊的狀態之輸入接受部的圖。 [圖50]係表示Y偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖51]係表示Y偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖52]係表示Y偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖53]係表示Y偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖54]係表示X偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖55]係表示X偏差量與判定項目的關係的圖。 [圖56]係表示X偏差量與判定項目的關係的圖。
14a:龜裂
14ae:第2端
103:輸入接受部(輸入部、顯示部)

Claims (12)

  1. 一種雷射加工裝置，係具備： 照射部，係用以對於對象物照射雷射光； 攝影部，係用以攝影前述對象物；以及 控制部，係至少控制前述照射部及前述攝影部， 於前述對象物，係設定有複數個線， 前述控制部，係執行： 第1處理，係藉由控制前述照射部，沿著前述複數個線分別對於前述對象物照射前述雷射光，以不致到達前述對象物的外表面的方式於前述對象物形成改質點及從前述改質點延伸的龜裂；以及 第2處理，係在前述第1處理之後，藉由控制前述攝影部，以對於前述對象物具有穿透性的光攝影前述對象物，而對於前述複數個線分別取得表示前述改質點及/或前述龜裂的形成狀態的資訊， 於前述第1處理中，係對於前述複數個線分別以彼此不同的照射條件對於前述對象物照射前述雷射光， 於前述第2處理中，係對於前述複數個線分別將前述第1處理之表示前述雷射光的照射條件的資訊與表示前述形成狀態的資訊彼此建立關聯對應而取得。
  2. 如請求項1所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係： 在前述第1處理之前，執行進行前述照射條件是否為前述龜裂未到達外表面的條件之未到達條件的判定之第3處理， 在前述第3處理的判定結果係前述照射條件為前述未到達條件的情形執行前述第1處理。
  3. 如請求項1或2所述之雷射加工裝置，其中，係具備： 顯示部，係用以顯示資訊；以及 輸入部，係用以接受輸入。
  4. 如請求項3所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係在前述第2處理之後，藉由控制前述顯示部，執行將以前述第2處理取得的資訊顯示於前述顯示部的第4處理。
  5. 如請求項4所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係： 在前述第2處理之後且前述第4處理之前，執行根據以前述第2處理取得的表示前述形成狀態的資訊，進行前述龜裂是否未到達外表面的判定之第5處理， 在前述第5處理的判定結果係前述改質點及前述龜裂未到達外表面的情形執行前述第4處理。
  6. 如請求項3至5中任一項所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係在前述第1處理之前，藉由控制前述顯示部，執行將引導對於在前述第1處理的前述照射條件所包含之複數個照射條件項目當中之隨著每個前述線不同的可變項目進行選擇的資訊顯示於前述顯示部之第6處理， 前述輸入部，係接受前述可變項目的選擇的輸入， 前述控制部，係藉由控制前述照射部，以前述輸入部接受到之前述可變項目隨著每個前述線不同的方式執行前述第1處理。
  7. 如請求項6所述之雷射加工裝置，其中， 前述照射條件，係作為照射條件項目，至少包含以下一者： 前述雷射光的脈衝波形； 前述雷射光的脈衝能量； 前述雷射光的脈衝間距； 前述雷射光的聚光狀態；以及 於前述第1處理中在交叉於前述對象物的前述雷射光的入射面的方向之彼此不同的位置形成複數個前述改質點的情形之交叉於前述入射面的方向的前述改質點的間隔。
  8. 如請求項7所述之雷射加工裝置，其中， 空間光調變器，係顯示用以校正前述雷射光的球面像差之球面像差校正圖型；以及 聚光透鏡，係用以將於前述空間光調變器中藉由前述球面像差校正圖型受到調變的前述雷射光聚光至前述對象物， 前述聚光狀態，係包含前述聚光透鏡的瞳面的中心之前述球面像差校正圖型的中心的偏差量。
  9. 如請求項4或5所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，在以前述第2處理取得了前述形成狀態的峰值的情形，於前述第4處理中，藉由控制前述顯示部，將對應於該峰值的前述照射條件顯示於前述顯示部。
  10. 5、9中任一項所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係在前述第4處理之前，執行引導對於前述形成狀態所包含之複數個形成狀態項目當中之於前述第4處理顯示於前述顯示部的前述形成狀態項目進行選擇的資訊顯示於前述顯示部之第7處理， 前述輸入部，係接受前述形成狀態項目的選擇的輸入， 前述控制部，於前述第4處理中，藉由控制前述顯示部，將前述形成狀態當中之前述輸入部所接受之表示前述形成狀態項目的資訊與表示前述照射條件的資訊建立關聯對應而顯示。
  11. 如請求項10所述之雷射加工裝置，其中， 前述對象物，係包含作為前述雷射光的入射面之第1表面、前述第1表面的相反側之第2表面， 前述龜裂，係包含從前述改質點延伸至前述第1表面側的第1龜裂、從前述改質點延伸至前述第2表面側的第2龜裂， 前述形成狀態，作為前述形成狀態項目，係至少包含以下一者： 交叉於前述第1表面的第1方向之前述第1龜裂的長度； 前述第1方向之前述第2龜裂的長度； 前述第1方向之前述龜裂的長度的總量； 作為前述第1方向之前述第1龜裂的前述第1表面側的前端之第1端的位置； 作為前述第1方向之前述第2龜裂的前述第2表面側的前端之第2端的位置； 從前述第1方向觀察時之前述第1端與前述第2端的偏差寬度； 前述改質點的痕跡的有無； 從前述第1方向觀察時之前述第2端的蛇行量；以及 於前述第1處理中在交叉於前述第1表面的方向之彼此不同的位置形成複數個前述改質點的情形之排列在交叉於前述第1表面的方向的前述改質點之間的區域的前述龜裂的前端之有無。
  12. 一種雷射加工方法，係具備： 第1步驟，係沿著設定於對象物的複數個線分別對於前述對象物照射雷射光，以不致到達前述對象物的外表面的方式於前述對象物形成改質點及從前述改質點延伸的龜裂；以及 第2步驟，係在前述第1步驟之後，以對於前述對象物具有穿透性的光攝影前述對象物，而對於前述複數個線分別取得表示前述改質點及/或前述龜裂的形成狀態的資訊， 於前述第1步驟中，係對於前述複數個線分別以彼此不同的照射條件對於前述對象物照射前述雷射光， 於前述第2步驟中，係對於前述複數個線分別將前述第1步驟之表示前述雷射光的照射條件的資訊與表示前述形成狀態的資訊彼此建立關聯對應而取得。
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