TW202334643A - 觀察裝置 - Google Patents

Abstract

觀察裝置具備：將透射光朝向目標物聚光的聚光透鏡、接收由目標物反射的透射光並對目標物進行攝像的攝像部、使聚光透鏡相對於目標物相對移動的移動部、接收來自使用者之輸入的輸入部、進行透射光之像差修正的像差修正部、以及至少控制像差修正部的控制部。像差修正部構成：能切換像差修正的修正量。控制部，可根據由輸入部接收的輸入而切換：「由攝像部對目標物中的透射光入射面側的第一區間進行攝像時的像差修正部所進行的像差修正」亦即第一區間用像差修正；「由攝像部對目標物中的內部的第二區間進行攝像時的像差修正部所進行的像差修正」亦即第二區間用像差修正；「由攝像部對目標物中的透射光入射面的相反面側的第三區間進行攝像時的像差修正部所進行的像差修正」亦即第三區間用像差修正中的至少任一個的修正量。

Description

觀察裝置

本發明關於觀察裝置。

已知有一種對目標物使用具有透過性的透射光而觀察目標物的觀察裝置。作為這種技術，例如在日本特開2017－64746號公報中記載有：藉由雷射加工裝置所具備的紅外相機觀察：形成於半導體基板之內部的改質區域、形成於功能元件層的加工損傷等。

[發明欲解決之問題]

在如上所述的觀察裝置中，有時為了實現目標物的準確觀察而進行修正透射光之球面像差等的像差修正。在該情況下，倘若將像差修正的修正量予以固定，雖然生產節奏(作業效率)高，卻有無法充分修正像差的疑慮。另一方面，也考慮藉由使用者在每次進行觀察時轉動設置於聚光透鏡的修正環，而使像差修正的修正量最佳化。但是，在該情況下，例如，一旦目標物中所觀察的深度位置變化，適當的修正量也將隨之變化，因此，為了修正量的調整，恐有生產節奏降低的疑慮。

因此，本發明的目的在於：提供一種能實現兼具「高生產節奏」與「目標物的準確觀察」的觀察裝置。 [解決問題之手段]

本發明之一種態樣的觀察裝置，是對目標物使用具有透過性的透射光並觀察目標物的裝置，具備：聚光透鏡，其使透射光朝向目標物聚光；攝像部，其接收由目標物反射的透射光，並對目標物進行攝像；移動部，其使聚光透鏡相對於目標物相對移動；輸入部，其接收來自使用者的輸入；像差修正部，其進行透射光的像差修正；控制部，其至少控制像差修正部，像差修正部構成：能切換像差修正的修正量，控制部可根據由輸入部接收的輸入，而切換「由攝像部對目標物中的透射光入射面側的第一區間進行攝像時的像差修正部進行的像差修正」亦即第一區間用像差修正、「由攝像部對目標物中的內部的第二區間進行攝像時的像差修正部進行的像差修正」亦即第二區間用像差修正、「由攝像部對目標物中的透射光入射面的相反面側的第三區間進行攝像時的像差修正部進行的像差修正」亦即第三區間用像差修正中的至少任一個的修正量。

在該觀察裝置中，在目標物中，將觀察的區間分為第一～第三區間(亦即，目標物的透射光入射面側、內部及透射光入射面的相反面側)，在觀察這些第一～第三區間的情況下，能對它們分別以根據使用者的輸入而切換的修正量進行像差修正。藉此，能切換修正量，以對應於使用者的輸入而最佳化，並且能抑制該切換的頻率而維持高生產節奏。亦即，能實現「高生產節奏」和「目標物的準確觀察」之兼顧。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，像差修正部亦可構成：能將像差修正的修正量至少在第一修正量、第二修正量以及第三修正量之間切換，控制部根據由輸入部接收的輸入，在第一修正量、第二修正量及第三修正量中，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正、第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能簡易地實現第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正之各修正量的切換。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，聚光透鏡亦可具有第一聚光透鏡、第二聚光透鏡及第三聚光透鏡，像差修正部具有：第一像差修正部，其設置於第一聚光透鏡，用來實現第一修正量的像差修正；第二像差修正部，其設置於第二聚光透鏡，用來實現第二修正量的像差修正；第三像差修正部，其設置於第三聚光透鏡，用來實現第三修正量的像差修正；旋轉器，其安裝有第一聚光透鏡、第二聚光透鏡及第三聚光透鏡，將第一聚光透鏡、第二聚光透鏡及第三聚光透鏡的其中任一個配置在透射光的光軸上，並且前述旋轉器可動，以切換配置在透射光之光軸上的第一聚光透鏡、第二聚光透鏡及第三聚光透鏡的其中任一個。在該情況下，藉由利用旋轉器將透射光之光軸上的聚光透鏡在第一～第三聚光透鏡之間切換，能在第一～第三修正量之間切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各修正量。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，亦可形成：第一修正量小於第二修正量，第二修正量小於第三修正量。利用這樣的大小關係的第一～第三修正量，能將修正量最佳化。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，第一區間用像差修正，亦可是「用於檢查是否有露出於目標物中的透射光入射面之龜裂」的像差修正，第三區間用像差修正，亦可是「用於檢查是否有露出於目標物中的透射光入射面的相反面之龜裂」的像差修正。在該情況下，對於「是否有露出於目標物中的透射光入射面的龜裂」、及「是否有露出於目標物中的透射光入射面之相反面的龜裂」，能精確地進行檢查。另外，在本發明之一種態樣的觀察裝置中，第二區間用像差修正也可以是用於檢查形成於目標物的內部之改質區域的像差修正。在該情況下，對於形成在目標物之內部的改質區域，能精確地進行檢查。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，控制部亦可基於移動部所實現之聚光透鏡的移動量和修正係數，獲取與檢測目標之位置相關的資訊，根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正之修正量的切換，切換修正係數。在該情況下，能高精度地獲取目標物中的檢測目標(例如改質區域等)的深度位置。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，輸入部亦可接收：與「對目標物進行的檢查的內容」相關的輸入，控制部根據由輸入部接收之「與檢查的內容相關」的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者之「與檢查的內容相關」的輸入，而最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，輸入部亦可接收與「對目標物進行的雷射加工之加工條件的種類」相關的輸入，控制部根據由輸入部接收之「與加工條件的種類相關」的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者之「與加工條件的種類相關」的輸入，而最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，輸入部亦可接收「與目標物的厚度相關」的輸入，控制部根據由輸入部接收之「與目標物的厚度相關」的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者之「與目標物的厚度相關」的輸入，而最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，輸入部亦可接收「與輸入模式是簡易輸入模式及詳細輸入模式中的哪一種相關」的輸入，並且在接收到「與詳細輸入模式相關」的輸入而作為輸入模式的情況下，接收第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的輸入。在該情況下，使用者能藉由輸入詳細輸入模式作為輸入模式，而輸入第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在本發明之一種態樣的觀察裝置中，也可以是第一區間的第二區間側和第二區間的第一區間側在第一重複區間相互重複，第二區間的第三區間側和第三區間的第二區間側在第二重複區間相互重複，控制部執行：一邊藉由像差修正部進行第一區間用像差修正，一邊由攝像部對第一重複區間進行攝像的處理；一邊藉由像差修正部進行第二區間用像差修正，一邊由攝像部對第一重複區間進行攝像的攝像處理；一邊藉由像差修正部進行第二區間用像差修正，一邊由攝像部對第二重複區間進行攝像的處理；一邊藉由像差修正部進行第三區間用像差修正，一邊由攝像部對第二重複區間進行攝像的攝像處理。在該情況下，在目標物的第一及第二重複區間，能進行更準確的觀察。另外，也有時根據目標物的厚度等輸入內容，僅藉由第一及第三區間用像差像差修正也能準確地進行觀察。

根據本發明的一種態樣，能提供可實現兼具「高生產節奏」和「目標物的準確觀察」的觀察裝置。

以下，參照附圖，對實施方式進行詳細的說明。在各圖的說明中，對相同或相當的部分標注相同的符號，有時省略重複的說明。在各圖中，有時示出由X軸、Y軸及Z軸規定的直角坐標系。作為一個例子，X方向及Y方向為相互交叉(正交)的第一水平方向及第二水平方向，Z方向為與X方向及Y方向交叉(正交)的垂直方向。

如圖1所示，實施方式的雷射加工裝置1具備載台2；雷射加工頭3；對準用相機5、6；觀察單元4；第一垂直移動機構7A；第二垂直移動機構7B；第一水平移動機構8A；第二水平移動機構8B；控制部9；以及GUI(Graphical User Interface(圖形化使用者介面))10。雷射加工裝置1是藉由對目標物20照射雷射光L而在目標物20形成改質區域12(參照圖4)的裝置。

如圖2及圖3所示，目標物20例如為晶圓。目標物20具備半導體基板21和功能元件層22。半導體基板21具有表面21a及背面21b。半導體基板21例如為矽基板。功能元件層22形成於半導體基板21的表面21a。功能元件層22包含沿著表面21a二維排列的複數個功能元件22a。功能元件22a是例如光電二極體等受光元件、雷射二極體等發光元件、記憶體等電路元件等。功能元件22a也有時是將複數個層堆疊而構成三維(立體)。此外，目標物20可以有功能元件層22，也可以沒有，也可以是裸晶圓。在半導體基板21設置有表示晶向的切口21c，但也可以設置有定向平面來取代切口21c。

目標物20，分別沿著複數條線15而切斷成每個功能元件22a。在從目標物20的厚度方向觀察時，複數條線15通過複數個功能元件22a各自之間。更具體而言，在從目標物20的厚度方向觀察時，線15通過通道區域23的中心(寬度方向上的中心)。通道區域23在功能元件層22中，以通過相鄰的功能元件22a之間的方式形成延伸。在本實施方式中，複數個功能元件22a沿著表面21a排列成矩陣狀，複數條線15被設定為格子狀。此外，線15為假想線，但也可以是實際上畫出的線。

如圖1所示，在載台2上載置目標物20。載台2例如藉由吸附目標物20來支承目標物20。載台2能藉由第一水平移動機構8A沿著X方向移動。載台2能藉由第二水平移動機構8B沿著Y方向移動。載台2構成為能以沿著Z方向的旋轉軸為中心旋轉。載台2具有馬達等已知的旋轉驅動裝置(未圖示)，藉由其驅動力以旋轉軸為中心進行旋轉驅動。載台2的旋轉由控制部9控制。

如圖1及圖4所示，雷射加工頭3是對被載台2支承的目標物20照射具有透過性的雷射光L的照射部。雷射加工頭3使雷射光L向目標物20的內部聚光。如果雷射光L聚光到被載台2支承的目標物20的內部，則在與雷射光L的聚光位置(聚光區域的至少一部分)對應的部分上雷射光L被特別吸收，在目標物20的內部形成改質區域12。

改質區域12是密度、折射率、機械強度、其它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，有例如熔融處理區域、裂紋區域、絕緣擊穿區域、折射率變化區域等。改質區域12具有龜裂容易從改質區域12向雷射光L的入射側及其相反側延伸這樣的特性。這樣的改質區域12的特性用於目標物20的切斷。

雷射加工頭3在框體H3內具有雷射光聚光透鏡33及觀察相機35。雷射光L從外部的光源31向雷射加工頭3的框體H3內入射。光源31例如藉由脈衝振盪方式輸出雷射光L。雷射光聚光透鏡33使雷射光L向被載台2支承的目標物20聚光。在雷射加工頭3中，從光源31入射的雷射光L在框體H3內經由分光鏡32向雷射光聚光透鏡33入射，並藉由雷射光聚光透鏡33向目標物20聚光。雷射光聚光透鏡33也可以是包含複數個物鏡的透鏡單元。框體H3包含設置於其側面的安裝部39，經由該安裝部39與下述的第一垂直移動機構7A連接並被支承。

觀察相機35藉由可見光V對被載台2支承的目標物20進行攝像。觀察相機35對從可見光源36射出的可見光V所形成的目標物20的像進行攝像。具體而言，從可見光源36射出的可見光V由分光鏡37反射，在透過分光鏡32後，經由雷射光聚光透鏡33向目標物20照射。該可見光V由目標物20的雷射入射面反射，透過雷射光聚光透鏡33及分光鏡32、37，經由透鏡38由觀察相機35接收。也可以在可見光V的光路上設置對可見光V賦予刻度線的標線(未圖示)。觀察相機35與控制部9連接。觀察相機35向控制部9輸出攝像到的可見圖像。作為觀察相機35，沒有特別限制，只要符合要求的性能，能使用已知的各種相機。

對準用相機5、6獲取用於目標物20中的雷射光L的聚光位置的對位(以下，簡稱為“對準”)的資訊。對準用相機5、6藉由向目標物20照射光，並檢測從目標物20返回的該光，獲取圖像作為用於對準的資訊。對準用相機5、6對被載台2支承的目標物20進行攝像。

對準用相機5具有對目標物20輸出具有透過性的光的光源。光源例如由鹵素燈及濾波器構成，輸出近紅外區(near infrared region)的光。對準用相機5具有檢測由目標物20中的表面21a反射的光的光檢測部。光檢測部例如由Si相機或InGaAs相機構成，檢測近紅外區的光。

例如，對準用相機5，從作為雷射入射面的背面21b側向目標物20照射光，並且檢測從表面21a(功能元件層22)返回的光，藉此對功能元件層22進行攝像。另外，例如，對準用相機5，同樣地從背面21b側向目標物20照射光，並且檢測從半導體基板21中改質區域12之形成位置返回的光，藉此獲取包含改質區域12的區域的圖像。這些圖像用於對準。對準用相機6除其透鏡為較低倍率的點之外，具備與對準用相機5同樣的結構。對準用相機6與對準用相機5同樣地用於對準。

對準用相機5、6設置於雷射加工頭3，與雷射加工頭3一體移動。在圖示的例子中，對準用相機5、6固定於雷射加工頭3的安裝部39。對準用相機5、6與控制部9連接。對準用相機5、6向控制部9輸出攝像到的圖像。作為對準用相機5、6，沒有特別限制，只要能符合要求的性能，能使用已知的各種相機。

如圖1及圖5所示，觀察單元4對目標物20使用具有透過性的透射光，觀察目標物20。觀察單元4，向目標物20照射透射光，並檢測從目標物20返回的該透射光，藉此觀察目標物20的內部。例如，觀察單元4對形成於目標物20的改質區域12及從改質區域12延伸的龜裂14的前端進行攝像。

如圖5所示，觀察單元4在框體H4內具備光源41、鏡42、透射光聚光透鏡(聚光透鏡)43、以及光檢測部44。框體H4包含設置於其側面的安裝部49，經由該安裝部49與下述的第二垂直移動機構7B連接並被支承。觀察單元4與控制部9連接。觀察單元4向控制部9輸出由光檢測部44攝像的圖像(內部圖像)。

光源41輸出具有透過性的透射光I1。光源41例如由鹵素燈及濾波器構成，輸出近紅外區的透射光I1。從光源41輸出的透射光I1由鏡42反射並通過透射光聚光透鏡43，從半導體基板21的背面21b側向目標物20照射。

透射光聚光透鏡43是使透射光I1朝向目標物20的半導體基板21聚光的透鏡。透射光聚光透鏡43使由半導體基板21的表面21a反射的透射光I1通過。透射光聚光透鏡43具有第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C(參照圖6)。第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C之各自的規格可以彼此相同，也可以不同。第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C的外形呈將其光軸作為軸向的圓柱狀。

光檢測部44檢測透過了透射光聚光透鏡43及鏡42的透射光I1。光檢測部44例如由InGaAs相機構成。光檢測部44接收由目標物20反射的近紅外區的透射光I1，對目標物20進行攝像。光檢測部44構成攝像部。

觀察單元4具備進行透射光I1的像差修正(以下，也簡稱為“像差修正”)的像差修正部46。像差修正部46構成為能切換像差修正的修正量。像差修正部46修正在透射光I1中產生的球面像差。球面像差是指在包含球面的光學系統中來自點光源的光線不會聚束於焦點而產生偏差的像差。例如，如果光向透鏡入射，有時將導致「通過靠近透鏡的光軸的位置的光」與「通過遠離光軸的位置的光」不聚集於一點而擴展，這便是球面像差。像差修正部46包含第一像差修正部47A、第二像差修正部47B、第三像差修正部47C及旋轉器48。

第一像差修正部47A設置於第一聚光透鏡43A，實現第一修正量的像差修正。第一像差修正部47A具有修正環47x。即，第一聚光透鏡43A構成所謂修正環透鏡。在第一像差修正部47A，藉由使修正環47x旋轉來使構成第一聚光透鏡43A的透鏡組的一部分沿光軸方向移動，據此，調整第一修正量。第二像差修正部47B設置於第二聚光透鏡43B，實現第二修正量的像差修正。第二像差修正部47B具有修正環47y。即，第二聚光透鏡43B構成所謂修正環透鏡。在第二像差修正部47B，藉由使修正環47y旋轉來使構成第二聚光透鏡43B的透鏡組的一部分沿光軸方向移動，據此，調整第二修正量。

第三像差修正部47C設置於第三聚光透鏡43C，實現第三修正量的像差修正。第三像差修正部47C具有修正環47z。即，第三聚光透鏡43C構成所謂修正環透鏡。第三像差修正部27C藉由使修正環47z旋轉來使構成第三聚光透鏡43C的透鏡組的一部分沿光軸方向移動，據此，調整第三修正量。修正環47x、47y、47z的旋轉可以藉由使用者的手動實現，也可以在控制部9的控制下藉由未圖示的驅動部實現。作為第一像差修正部47A、第二像差修正部47B及第三像差修正部47C，沒有特別限制，例如也可以使用非球面透鏡。

旋轉器48包含固定部48a及旋轉部48b。固定部48a固定於框體H4。旋轉部48b呈以Z方向為厚度方向的圓板狀，被設置為以通過其中心的旋轉軸為基軸，可相對於固定部48a而旋轉。在旋轉部48b中沿周向等間隔的三個位置安裝有第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C。第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C將其光軸設為沿著Z方向的方向而配置。

旋轉器48將第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C中的任一個配置在透射光I1的光軸上，並且該旋轉器48可動(以旋轉軸為基軸相對於固定部48a旋轉)，以切換配置在透射光I1的光軸上的第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C中的任一個。藉由以上的結構，像差修正部46構成能藉由使旋轉器48的旋轉部48b旋轉來將像差修正的修正量至少在第一修正量、第二修正量以及第三修正量之間切換。

如圖1所示，第一垂直移動機構7A是使雷射加工頭3沿著Z方向與對準用相機5、6一起移動的移動機構。第一垂直移動機構7A具有設置於柱狀的第一基體部75的第一垂直軸71。第一基體部75固定於例如設置面等。第一垂直軸71沿著Z方向延伸。雷射加工頭3的安裝部39沿著Z方向可移動地安裝於第一垂直軸71。這樣的第一垂直移動機構7A藉由未圖示的驅動源的驅動力，使雷射加工頭3沿著第一垂直軸71在Z方向上移動。作為第一垂直移動機構7A，沒有特別限制，只要能使雷射加工頭3沿Z方向移動，能使用各種機構。

第二垂直移動機構7B是使觀察單元4沿著Z方向移動的移動機構。第二垂直移動機構7B具有在固定於例如設置面等的柱狀的第二基體部76設置的第二垂直軸72。第二基體部76相對於第一基體部75沿X方向分離。例如第二基體部76相對於第一基體部75的分離距離為雷射加工頭3的X方向的寬度以上。

第二垂直軸72沿著Z方向延伸。觀察單元4的安裝部49沿著Z方向可移動地安裝於第二垂直軸72。這樣的第二垂直移動機構7B藉由未圖示的驅動源的驅動力，使觀察單元4沿著第二垂直軸72在Z方向上移動。作為第二垂直移動機構7B，沒有特別限制，只要能使觀察單元4沿著Z方向移動，則能使用各種機構。第二垂直移動機構7B構成使透射光聚光透鏡43相對於目標物20相對移動的移動部。

第一水平移動機構8A是使載台2沿著X方向移動的移動機構。第一水平移動機構8A具有固定於例如設置面等的第一水平軸81。第一水平軸81沿著X方向延伸。載台2經由第二水平移動機構8B沿著X方向可移動地安裝於第一水平軸81。這樣的第一水平移動機構8A藉由未圖示的驅動源的驅動力，使載台2及第二水平移動機構8B沿著第一水平軸81在X方向上移動。作為第一水平移動機構8A，沒有特別限制，只要能使載台2沿X方向移動，能使用各種機構。

第二水平移動機構8B是使載台2沿著Y方向移動的移動機構。第二水平移動機構8B例如具有設置在第一水平移動機構8A上的第二水平軸82。第二水平軸82沿著Y方向延伸。載台2沿著Y方向可移動地安裝於第二水平軸82。第二水平軸82能與載台2一起沿著第一水平軸81移動。這樣的第二水平移動機構8B藉由未圖示的驅動源的驅動力使載台2沿著第二水平軸82在Y方向上移動。作為第二水平移動機構8B，沒有特別限制，只要能使載台2沿Y方向移動，能使用各種機構。

控制部9構成為包含處理器、記憶體、儲存器及通信設備等的電腦裝置。在控制部9，處理器執行讀入到記憶體等中的軟體(程式)，控制記憶體及儲存器中的資料的讀出及寫入、以及通信設備進行的通信。控制部9控制雷射加工裝置1的各種動作。控制部9控制載台2的旋轉驅動裝置、雷射加工頭3、對準用相機5、6、觀察單元4、第一垂直移動機構7A、第二垂直移動機構7B、第一水平移動機構8A、第二水平移動機構8B及GUI10的動作。

GUI10顯示各種資訊。GUI10顯示觀察單元4的攝像結果及對準用相機5、6的攝像結果。GUI10例如包含觸控式螢幕顯示器。藉由使用者的觸摸等操作，向GUI10輸入與加工條件等相關的各種設定。GUI10構成接收來自使用者的輸入的輸入部。

在雷射加工裝置1中，作為一個例子，從半導體基板21的背面21b側向目標物20照射雷射光L，並且使載台2沿著線15移動，使雷射光L的聚光位置(聚光點)沿著線15相對於目標物20相對移動，據此，形成為複數個改質點沿著線15排列。一個改質點，由一脈衝的雷射光L的照射而形成。一列改質區域12是排列成一列的複數個改質點的集合。相鄰的改質點根據聚光位置相對於目標物20的相對移動速度及雷射光L的重複頻率，有時彼此相連，也有時相互分開。在本實施方式中，如圖4所示，沿著線15在半導體基板21的內部形成兩列改質區域12。兩列改質區域12在目標物20的厚度方向(Z方向)上相鄰。兩列改質區域12藉由使兩個聚光位置C沿著線15相對於半導體基板21相對移動而形成。

在雷射加工裝置1中，如上所述，雷射加工頭3的框體H3被第一垂直移動機構7A支承為能沿Z方向移動，據此，雷射加工頭3及設置於雷射加工頭3的對準用相機5、6構成為能沿Z方向移動，且不能沿X方向及Y方向移動。在雷射加工裝置1中，如上所述，觀察單元4的框體H4被第二垂直移動機構7B支承為能沿Z方向移動，據此，觀察單元4構成為能沿Z方向移動，且不能沿X方向及Y方向移動。在上述中，載台2、觀察單元4、第二垂直移動機構7B、控制部9、GUI10、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B構成觀察裝置100。

接下來，參照圖7的流程圖對雷射加工裝置1的動作的概要進行例示。首先，啟動後，在進行各裝置的預熱及校準後，藉由未圖示的機械臂在載台2上載置目標物20，並使目標物20吸附在載台2上(步驟S101)。接著，進行對準(步驟S102)。在步驟S102中，藉由控制部9，基於由對準用相機5或對準用相機6獲取的圖像(例如，目標物20具有的功能元件層22的像)控制第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B的動作，使載台2沿著X方向及Y方向移動，使得雷射光L的聚光位置對準對準位置。例如，從Z方向觀察，對準位置是線15上的加工開始位置(規定位置)。另外，在步驟S102中，獲取對準時的載台2的位置資訊作為對準資訊。

接著，進行高度設定(步驟S103)。在步驟S103中，藉由控制部9，基於由觀察相機35獲取的可見圖像(例如，目標物20的雷射入射面的像)控制第一垂直移動機構7A的動作，使雷射加工頭3(亦即，雷射光聚光透鏡33)沿著Z方向移動，使得雷射光L的聚光位置位於雷射入射面上。接著，藉由控制部9控制第一垂直移動機構7A的動作，使雷射加工頭3沿著Z方向移動，使得以高度設定時的位置為基準使雷射光L的聚光位置位於距雷射入射面的規定深度。接著，藉由控制部9適當地控制來自雷射加工頭3的雷射光L的開啟/關斷(ON/OFF)、以及第一水平移動機構8A、第二水平移動機構8B及載台2的旋轉驅動裝置的動作，使載台2移動，使得雷射光L的聚光位置沿著複數條線15相對移動。據此，沿著複數條線15在目標物20的內部形成改質區域12(步驟S104)。

接著，進行目標物20的內部觀察。在目標物20的內部觀察中，藉由控制部9控制載台2的旋轉驅動裝置、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B的動作，使載台2移動，使得目標物20位於觀察單元4進行的內部觀察的開始位置(步驟S105)。在步驟S105中，基於在上述步驟S102中獲取的對準資訊控制X方向、Y方向及θ方向上的目標物20的位置，使得透射光聚光透鏡43的光軸對準目標物20的對準位置(此處為線15上的加工開始位置)。

接著，藉由觀察單元4進行目標物20的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S106)。在步驟S106中，例如在各線15的至少一個部位，基於控制部9的控制，藉由觀察單元4執行接下來的內部觀察處理。亦即，藉由第二垂直移動機構7B使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的內部的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將與觀察單元4的移動量相關的資訊與複數個內部圖像的各個相關聯，獲取該資訊作為攝像資料。使透射光聚光透鏡43的光軸對準相同的線15上或另外的線15上的其它部位而重複這樣的攝像資料的獲取。

接著，藉由控制部9，基於獲取的攝像資料判定加工狀態(步驟S107)。在步驟S107中，作為一個例子，藉由圖像識別自動判定複數個攝像資料中的內部圖像中龜裂14的像相對清晰的任一個(進行AI判定)。控制部9基於對判定出的該內部圖像進行攝像時的移動量計算龜裂位置。龜裂位置例如能藉由將規定的修正係數乘以移動量而計算出。關於修正係數，在後面敘述。另外，控制部9基於獲取的龜裂位置等，推定改質區域12的位置等。接著，控制部9將在上述步驟S107中判定出的判定結果保存於任意的存儲裝置。藉由控制部9在GUI10顯示在上述步驟S107中判定出的判定結果(步驟S8)。藉由以上步驟，結束處理。

在本實施方式的觀察單元4進行的觀察中，例如能藉由“直接觀察”及“背面反射觀察”來檢測龜裂14及改質區域12，並獲取與它們的位置相關的資訊。如圖8所示，直接觀察是使透射光I1從背面21b入射並不經由表面21a上的反射而直接使透射光I1的聚光點對準龜裂14時(使焦點F從背面21b側對準龜裂14時)的觀察。背面反射觀察是使透射光I1從背面21b入射並使由表面21a反射的透射光I1的聚光點對準龜裂14時(使焦點從背面21b側對準相對於表面21a與背面21b相反側的區域，且使關於表面21a與焦點對稱的假想焦點對準龜裂14時)的觀察。

在本實施方式的加工狀態的判定(AI判定)中，例如，首先對目標物20的內部圖像檢測直線組。在直線組的檢測中使用Hough轉換或LSD(Line Segment Detector(直線提取演算法))等演算法。Hough轉換是指如下方法：對圖像上的點檢測通過該點的所有直線，一邊對通過更多的特徵點的直線加權，一邊檢測直線。LSD是指如下方法：藉由計算圖像內的亮度值的梯度和角度來推定成為線段的區域，藉由將該區域近似為矩形來檢測直線。對於直線組，藉由計算與龜裂線的相似度，而從直線組檢測龜裂14。

另外，在本實施方式的加工狀態的判定(AI判定)中，例如，對目標物20的內部圖像檢測圖像內的角部(邊緣的集中)作為關鍵點，並檢測其位置、大小、方向而檢測特徵點。作為以上述方式檢測特徵點的方法，已知Eigen、Harris、Fast、SIFT、SURF、STAR、MSER、ORB、AKAZE等。改質區域(凹痕)12因為圓形或矩形等形狀以一定間隔排列，所以作為角部的特徵強。因此，藉由統計圖像內的特徵點的特徵量，能高精度地檢測改質區域12。一旦對「朝深度方向位移後攝像之每個圖像的特徵量總數」進行比較，便能確認表示龜裂14的列量之高點的變化。將該變化的峰值推定為改質區域12的位置。

接下來，對本實施方式的控制部9的處理及GUI10的輸入進行具體說明。

控制部9控制像差修正部46。控制部9根據由GUI10接收的輸入，切換「由光檢測部44對目標物20中的透射光入射面側的第一區間進行攝像時之像差修正部46進行的像差修正」亦即第一區間用像差修正、「由光檢測部44對目標物20中的內部的第二區間進行攝像時之像差修正部46進行的像差修正」亦即第二區間用像差修正、「由光檢測部44對目標物20中的透射光入射面的相反面側的第三區間進行攝像時之像差修正部46進行的像差修正」亦即第三區間用像差修正中之至少任一個的修正量。

第一區間用像差修正也可以是用於檢查露出於目標物20中的供透射光I1入射的透射光入射面即背面21b的龜裂14的有無的像差修正。第一區間用像差修正也可以是用於檢查目標物20中的背面21b側之改質區域12(凹痕)的像差修正。第二區間用像差修正也可以是用於檢查形成於目標物20中的內部(表面21a側以外且背面21b側以外的部分)之改質區域12的像差修正。第二區間用像差修正也可以是用於在目標物20的內部檢查在切斷後的切斷面可能顯現為凹凸(所謂端面凹凸)的部位、及黑條紋狀的部位(所謂黑條紋)的有無的像差修正。第三區間用像差修正也可以是用於檢查露出於目標物20中的透射光入射面的相反面即表面21a的龜裂14的有無的像差修正。第三區間用像差修正也可以用於檢查目標物20中的表面21a側的改質區域12的像差修正。

對於第一～第三區間的範圍，可以對目標物20針對每個厚度設定而記憶於控制部9，亦可如稍後所述地透過GUI10輸入或選擇。例如，控制部9，亦可預先記憶「依據GUI10的輸入內容類別，而區分第一～第三區劃用像差修正之各修正量而形成的資料表」，並基於該資料表和由GUI10實際上接收的輸入，藉此切換第一～第三區劃用像差修正的修正量。

控制部9根據由GUI10接收的輸入，在第一修正量、第二修正量及第三修正量中切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。具體而言，控制部9在將像差修正的修正量向第一修正量切換的情況下，使旋轉器48旋轉，使得設置有第一像差修正部47A的第一聚光透鏡43A配置在透射光I1的光軸上。控制部9在將像差修正的修正量向第二修正量切換的情況下，使旋轉器48旋轉，使得設置有第二像差修正部47B的第二聚光透鏡43B配置在透射光I1的光軸上。控制部9在將像差修正的修正量向第三修正量切換的情況下，使旋轉器48旋轉，使得設置有第三像差修正部47C的第三聚光透鏡43C配置在透射光I1的光軸上。

控制部9基於第二垂直移動機構7B實現的觀察單元4(透射光聚光透鏡43)的沿著Z方向的移動量和修正係數，獲取與檢測目標(例如改質區域12或龜裂14)的深度位置(Z方向的位置)相關的資訊。控制部9根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換來切換修正係數。以下對修正係數進行具體說明。

修正係數是與透射光聚光透鏡43的Z方向上的移動量相乘的規定的係數。為了在半導體基板21的內部調整透射光I1的聚光點的位置，使觀察單元4沿著Z方向以移動量Fz移動。此時，如果沒有半導體基板21，則透射光I1的聚光點的移動量也成為移動量Fz。但是，在透射光I1的聚光點形成於半導體基板21的內部的情況下，透射光I1的聚光點的移動量成為與移動量Fz不同的實際移動量Hz。實際移動量Hz規定半導體基板21內的實際的攝像位置，亦即檢測目標的位置。另一方面，控制部9可直接獲取的資訊為觀察單元4的移動量Fz(亦即，沒有半導體基板21時之聚光點的移動量Fz)。因此，控制部9為了獲取半導體基板21內的實際的檢測目標的位置，需要對移動量Fz乘以任一個係數。此時應用的係數為修正係數。

GUI10接收與對目標物20進行的檢查的內容相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與檢查的內容相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。作為檢查的內容，可舉出例如：FC檢查，用來檢查「目標物20中從表面21a到背面21b形成有龜裂14及改質區域12」；BHC檢查，用來檢查龜裂14露出於表面21a，該表面21a是目標物20中透射光入射面的相反面；ST檢查，用來檢查龜裂14未露出於目標物20的表面21a及背面21b。

GUI10接收與對目標物20進行的雷射加工的加工條件的種類相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與加工條件的種類相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。作為加工條件的種類，可舉出例如，將改質區域12形成於目標物20的內部並且研磨目標物20使其薄化的SDBG條件、從目標物20中的表面21a遍及到背面21b形成龜裂14及改質區域12的FC條件。另外，作為加工條件的種類，可舉出，為了微粒抑制而在FC條件下進行加工以減小端面凹凸的MEMS條件、確保下龜裂的直行性及損傷抑制等器件品質而在SDBG條件下加工的記憶體條件、根據器件的種類或使用者要求的品質而設定的裝置條件。

GUI10接收與目標物20的厚度相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與目標物20的厚度相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

GUI10接收與輸入模式是簡易輸入模式及詳細輸入模式中的哪一種相關的輸入。GUI10在接收到與詳細輸入模式相關的輸入作為輸入模式的情況下，接收第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的輸入。控制部9根據由GUI10接收的第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的輸入，切換它們的修正量。GUI10在接收到與詳細輸入模式相關的輸入作為輸入模式的情況下，接收與第一區間、第二區間及第三區間的範圍相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與第一區間、第二區間及第三區間的範圍相關的輸入，切換第一區間、第二區間及第三區間。

圖9(a)及圖9(b)是表示與第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量相關的資料表的例子的圖。圖9(a)是在檢查內容為FC檢查時的情況下使用的資料表。圖9(b)是在加工條件為SDBG條件的情況下使用的資料表。“－”是指不進行觀察，或者像差修正的修正量沒有特別限制(任意的修正量)。圖中的“0mm修正”、“0.1mm修正”、“0.2mm修正”、“0.4mm修正”及“0.8mm修正”表示像差修正的修正量，修正量依次增大。“0mm修正”、“0.1mm修正”、“0.2mm修正”、“0.4mm修正”及“0.8mm修正”可藉由在第一像差修正部47A、第二像差修正部47B及第三像差修正部47C使修正環47x、47y、47z適當地旋轉而實現。例如“0.8mm修正”是指被設定為在目標物20的內部的0.8mm的深度位置球面像差最少的修正量。圖中的括弧是指也可以按括弧內的修正量進行修正。這些說明在以下是同樣的。

控制部9例如在由GUI10接收到將檢查內容設為FC檢查的輸入的情況下，也可以使用圖9(a)所示的資料表，基於由GUI10接收的與目標物20的厚度相關的輸入，切換第一～第三區劃用像差修正的修正量。同樣地，控制部9例如在由GUI10接收到將加工條件設為SDBG條件的輸入的情況下，也可以使用圖9(b)所示的資料表，基於由GUI10接收的與目標物20的厚度相關的輸入，切換第一～第三區劃用像差修正的修正量。

圖10是表示進行用於目標物20的檢查的觀察時的GUI10的輸入畫面10a的例子的圖。在圖10所示的例子中，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工選擇為“未”，輸入“為雷射加工前”。另外，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將檢查內容選擇為“FC檢查”，將輸入模式選擇為“簡易輸入模式”，將目標物20的厚度選擇為“400μm”而進行輸入。

基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入確定雷射加工條件，在輸入畫面10a將確定的雷射加工條件顯示為“雷射加工條件(方案)”。例如，控制部9確定雷射加工條件的做法。做法中包括通道數(形成的改質區域12的厚度方向上的列數)、加工Z位置(改質區域12的各列的Z方向上的位置)、及加工能量(雷射光L的能量)等。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。例如，控制部9向“0mm修正”切換來作為第一區間用像差修正的修正量，向“0.2mm修正”切換來作為第二區間用像差修正的修正量，及向“0.4mm修正”切換來作為第三區間用像差修正的修正量。另外，控制部9根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換，例如使用預先設定的資料表，切換執行第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各個時的各修正係數。例如，控制部9向“0mm修正係數”切換來作為執行第一區間用像差修正時的修正係數，向“0.2mm修正係數”切換來作為執行第二區間用像差修正時的修正係數，及向“0.4mm修正係數”切換來作為執行第三區間用像差修正時的修正係數。然後，控制部9在輸入畫面10a顯示切換後的各修正量及各修正係數。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入，切換第一區間、第二區間及第三區間的範圍，在輸入畫面10a顯示切換後的第一區間、第二區間及第三區間。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換觀察第一區間、第二區間及第三區間時的觀察順序，在輸入畫面10a顯示切換後的觀察順序。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的檢查項目(判定專案)，在輸入畫面10a顯示切換後的檢查項目。在圖中，“HC/ST”是指露出於目標物20的透射光入射面的龜裂14的有無，“BHC/ST”是指露出於目標物20中的透射光入射面的相反面的龜裂14的有無。此外，在圖10所示的例子中，因為是簡易輸入模式，所以雷射加工條件、第一～第三區間用像差修正的修正量、第一～第三區間的範圍、觀察順序及檢查項目雖然顯示在輸入畫面10a，但使用者無法變更或輸入。

圖11是表示進行用於目標物20的檢查的觀察時的GUI10的輸入畫面10a的另一個例子的圖。在圖11所示的例子中，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工選擇為“完成”，輸入“為雷射加工後”。另外，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將檢查內容選擇為“BHC檢查”，將輸入模式選擇為“詳細輸入模式”，將目標物20的厚度選擇為“775μm”而進行輸入。

基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入確定雷射加工條件，在輸入畫面10a將確定的雷射加工條件顯示為“雷射加工條件(完成)”。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。例如，控制部9向“任意的修正量”切換來作為第一區間用像差修正的修正量，向“任意的修正量”切換來作為第二區間用像差修正的修正量，及向“0.8mm修正”切換來作為第三區間用像差修正的修正量。另外，控制部9根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換，例如使用預先設定的資料表，切換執行第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各個時的各修正係數。例如，控制部9向“0.8mm修正係數”切換來作為執行第三區間用像差修正時的修正係數。然後，控制部9在輸入畫面10a顯示切換後的各修正量及各修正係數。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間、第二區間及第三區間的範圍，在輸入畫面10a顯示切換後的第一區間、第二區間及第三區間。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換觀察第一區間、第二區間及第三區間時的觀察順序，在輸入畫面10a顯示切換後的觀察順序。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的檢查項目，在輸入畫面10a顯示切換後的檢查項目。此外，在圖11所示的例子中，因為是詳細輸入模式，所以使用者能在輸入畫面10a對雷射加工條件、第一～第三區間用像差修正的修正量、第一～第三區間的範圍、觀察順序及檢查項目進行變更或輸入。

圖12是表示進行用於加工條件的制定(所謂條件提出)的目標物20的觀察時的GUI10的輸入畫面10a的例子的圖。在圖12所示的例子中，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工選擇為“未”，輸入“為雷射加工前”。另外，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工條件選擇為“SDBG條件”，將輸入模式選擇為“簡易輸入模式”，將目標物20的厚度選擇為“775μm”而進行輸入。

基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入確定雷射加工條件，在輸入畫面10a將確定的雷射加工條件顯示為“雷射加工條件(方案)”。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換要求品質，在輸入畫面10a顯示切換後的要求品質。作為要求品質，可舉出例如端面凹凸的大小為10μm以內、BHC直行性為6μm以內、微粒抑制的水準為規定水準(或不限)等。BHC直行性相當於露出於目標物20中的透射光入射面的相反面的龜裂14蜿蜒時的蜿蜒寬度。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。例如，控制部9向“任意的修正量”切換來作為第一區間用像差修正的修正量，向“任意的修正量”切換來作為第二區間用像差修正的修正量，及向“0.8mm修正”切換來作為第三區間用像差修正的修正量。另外，控制部9根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換，例如使用預先設定的資料表，切換執行第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各個時的各修正係數。例如，控制部9向“0.8mm修正係數”切換來作為執行第三區間用像差修正時的修正係數。然後，控制部9在輸入畫面10a顯示切換後的各修正量及各修正係數。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間、第二區間及第三區間的範圍，在輸入畫面10a顯示切換後的第一區間、第二區間及第三區間。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換觀察第一區間、第二區間及第三區間時的觀察順序，在輸入畫面10a顯示切換後的觀察順序。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的檢查項目，在輸入畫面10a顯示切換後的檢查項目。此外，在圖12所示的例子中，因為是簡易輸入模式，所以雷射加工條件、要求品質、第一～第三區間用像差修正的修正量、第一～第三區間的範圍、觀察順序及檢查項目雖然顯示在輸入畫面10a，但使用者不能變更或輸入。

圖13是表示進行用於加工條件的制定的目標物20的觀察時的GUI10的輸入畫面10a的另一個例子的圖。在圖13所示的例子中，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工選擇為“完成”，輸入“為雷射加工後”。另外，在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者將加工條件選擇為“MEMS條件”，將輸入模式選擇為“詳細輸入模式”，將目標物20的厚度選擇為“400μm”而進行輸入。

基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入確定雷射加工條件，在輸入畫面10a將確定的雷射加工條件顯示為“雷射加工條件(完成)”。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換要求品質，在輸入畫面10a顯示切換後的要求品質。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。例如，控制部9向“0mm修正”切換來作為第一區間用像差修正的修正量，向“0.2mm修正”切換來作為第二區間用像差修正的修正量，及向“0.4mm修正”切換來作為第三區間用像差修正的修正量。另外，控制部9根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換，例如使用預先設定的資料表，切換執行第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各個時的各修正係數。例如，控制部9向“0mm修正係數”切換來作為執行第一區間用像差修正時的修正係數，向“0.2mm修正係數”切換來作為執行第二區間用像差修正時的修正係數，及向“0.4mm修正係數”切換來作為執行第三區間用像差修正時的修正係數。然後，控制部9在輸入畫面10a顯示切換後的各修正量及各修正係數。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間、第二區間及第三區間的範圍，在輸入畫面10a顯示切換後的第一區間、第二區間及第三區間。另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換觀察第一區間、第二區間及第三區間時的觀察順序，在輸入畫面10a顯示切換後的觀察順序。

另外，基於GUI10的該輸入的結果，控制部9例如使用預先設定的資料表，基於該輸入切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的檢查項目，在輸入畫面10a顯示切換後的檢查項目。此外，在圖13所示的例子中，因為是詳細輸入模式，所以使用者能在輸入畫面10a對雷射加工條件、要求品質、第一～第三區間用像差修正的修正量、第一～第三區間的範圍、觀察順序及檢查項目進行變更或輸入。例如在使用者變更了要求品質的情況下，檢查項目對應於其而改變，隨之，第一～第三區間用像差修正的修正量也改變。

接下來，參照圖14的流程圖及圖15的概略截面圖，對進行用於目標物20的檢查的觀察時的處理進行說明。此外，在圖15中，為了便於說明，將進行背面反射觀察時的目標物20的截面表示為假想截面，在第三區劃中包含該假想截面的範圍而示出(在圖19及圖20中相同)。

在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者進行例如圖10所示的輸入。使第一像差修正部47A的修正環47x適當地旋轉，將第一修正量設為“0mm修正”。使第二像差修正部47B的修正環47y適當地旋轉，將第二像差修正部47B的第二修正量設為“0.2mm修正”。使第三像差修正部47C的修正環47z適當地旋轉，將第三像差修正部47C的第三修正量設為“0.4mm修正”。在該情況下，藉由控制部9執行接下來的處理。

首先，以第一聚光透鏡43A配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第一像差修正部47A實現的第一修正量切換(步驟S1)。對應於將修正量切換為第一修正量，將修正係數向與第一修正量對應的修正係數切換(步驟S2)。接著，進行高度設定(步驟S3)。在步驟S3中，例如，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於作為透射光入射面的背面21b上，將此時的位置設為基準位置。

接著，藉由觀察單元4進行目標物20的第一區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S4)。在步驟S4中，例如藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S3之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20之第一區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將「對觀察單元4的Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，並將其作為攝像資料而取得。此處的第一區間的內部觀察為直接觀察。

接著，以第二聚光透鏡43B配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第二像差修正部47B實現的第二修正量切換(步驟S5)。對應於將修正量切換為第二修正量，將修正係數向與第二修正量對應的修正係數切換(步驟S6)。接著，與步驟S3同樣地進行高度設定(步驟S7)。

接著，藉由觀察單元4進行目標物20的第二區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S8)。在步驟S4中，例如藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S8之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的第二區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。使「對觀察單元4之Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，並將其作為攝像資料而取得。此處的第二區間的內部觀察為直接觀察。

接著，以第三聚光透鏡43C配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第三像差修正部47C實現的第三修正量切換(步驟S9)。對應於將修正量切換為第三修正量，將修正係數向與第三修正量對應的修正係數切換(步驟S10)。接著，進行高度設定(步驟S11)。在步驟S11中，例如，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於背面21b上，將此時的位置設為基準位置。另外，在步驟S11中，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於表面21a上，將此時的位置設為其它基準位置。

接著，藉由觀察單元4進行目標物20的第三區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S12)。在步驟S12中，例如藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S11之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的第三區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將「對觀察單元4之Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，並將其作為攝像資料而取得。此處的第二區間的內部觀察為直接觀察及背面反射觀察。

以上的觀察的結果，基於由步驟S4獲取的攝像資料，藉由上述的AI判定來判定第一區間的內部狀態，根據該判定結果檢測HC的有無及凹痕的狀態。基於在步驟S8中獲取的攝像資料，藉由上述的AI判定來判定第二區間的內部狀態，根據該判定結果檢查凹痕的狀態。基於在步驟S12中獲取的攝像資料，藉由上述的AI判定來判定第三區間的內部狀態，根據該判定結果檢測BHC的有無及凹痕的狀態。

接下來，參照圖16、圖17及圖18的流程圖和圖19及圖20的概略截面圖，對進行用於加工條件的制定的觀察時的處理進行說明。

在GUI10的輸入畫面10a中，由使用者進行例如與圖10所示輸入同樣的輸入。在此，對於觀察順序，設為在輸入畫面10a中依次輸入“第三區間”、“第一區間”及“所有區間(第一～第三區間)”。使第一像差修正部47A的修正環47x適當地旋轉，將第一修正量設為“0mm修正”。使第二像差修正部47B的修正環47y適當地旋轉，將第二像差修正部47B的第二修正量設為“0.2mm修正”。使第三像差修正部47C的修正環47z適當地旋轉，將第三像差修正部47C的第三修正量設為“0.4mm修正”。在該情況下，藉由控制部9執行接下來的處理。

首先，如圖19(a)所示，在載台2上的目標物20的第三區劃中，基於設定的加工條件，藉由雷射加工頭3進行上述的雷射加工，形成改質區域12及龜裂14(步驟S21)。藉由控制部9控制載台2、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B，使載台2朝向「觀察單元4可觀察目標物20之內部的位置(以下，也稱為“觀察系統”)」移動(步驟S22)。

接著，以第三聚光透鏡43C配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第三像差修正部47C實現的第三修正量切換(步驟S23)。對應於將修正量切換為第三修正量，將修正係數向與第三修正量對應的修正係數切換(步驟S24)。

接著，進行高度設定(步驟S25)。在步驟S25中，例如，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於背面21b上，將此時的位置設為基準位置。另外，在步驟S25中，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於表面21a上，將此時的位置設為其它基準位置。

接著，藉由觀察單元4進行目標物20的第三區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S26)。在步驟S26中，例如藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S25之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的第三區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將「對觀察單元4之Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，並將其作為攝像資料而取得。此處的第三區間的內部觀察為直接觀察及背面反射觀察。

接著，藉由控制部9，基於在步驟S26中獲取的攝像資料，判定第三區間的內部狀態(步驟S27)。例如在步驟S27中，藉由上述的AI判定，判定第三區間的檢查物件(改質區域12及龜裂14)的像相對清晰的內部圖像，藉由對此時之觀察單元4的移動量乘以修正係數來計算檢查物件的深度位置。基於第三區間的檢查物件的該內部圖像及深度位置，判定是否符合與基於GUI10的來自使用者的輸入對應的要求品質(參照圖10)。在不符合要求品質的情況下，判定為第三區間的內部狀態不正常(在步驟S28中為否)，變更設定的加工條件，回到上述步驟S21。另一方面，在符合要求品質的情況下，判定為第三區間的內部狀態正常(在步驟S28中為是)，藉由控制部9控制載台2、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B，使載台2朝向「雷射加工頭3可進行目標物20之雷射加工的位置(以下，也稱為“雷射加工系統”)」移動(步驟S29)。

接著，如圖19(b)所示，在載台2上的目標物20的第一區劃中，基於設定的加工條件，藉由雷射加工頭3進行上述的雷射加工，形成改質區域12及龜裂14(步驟S30)。藉由控制部9控制載台2、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B，使載台2向觀察系統移動(步驟S31)。以第一聚光透鏡43A配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第一像差修正部47A實現的第一修正量切換(步驟S32)。對應於已將修正量切換為第一修正量，而將修正係數朝「對應於第一修正量修正係數」切換(步驟S33)。

接著，進行高度設定(步驟S34)。例如在步驟S34中，藉由控制部9控制第二垂直移動機構7B的動作，使觀察單元4沿著Z方向移動，使得透射光I1的聚光位置位於背面21b上，將此時的位置設為基準位置。接著，藉由觀察單元4進行目標物20的第一區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S35)。例如在步驟S35中，藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S34之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的第一區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將「對觀察單元4之Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，將其作為攝像資料而取得。此處的第一區間的內部觀察為直接觀察。

接著，藉由控制部9，基於在步驟S35中獲取的攝像資料，判定第一區間的內部狀態(步驟S36)。例如在步驟S36中，藉由上述的AI判定，判定第一區間的檢查物件的像相對清晰的內部圖像，藉由對此時之觀察單元4的移動量乘以修正係數來計算檢查物件的深度位置。基於第一區間的檢查物件的該內部圖像及深度位置，判定是否符合與基於GUI10的來自使用者的輸入對應的要求品質(參照圖10)。在不符合要求品質的情況下，判定為第一區間的內部狀態不正常(在步驟S37中為否)，變更設定的加工條件，回到步驟S29。另一方面，在符合要求品質的情況下，判定為第一區間的內部狀態正常(在步驟S37中為是)，藉由控制部9控制載台2、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B，使載台2向雷射加工系統移動(步驟S38)。

接著，如圖20所示，在載台2上的目標物20的所有區劃(第一～第三區劃)中，基於設定的加工條件，藉由雷射加工頭3進行上述的雷射加工，形成改質區域12及龜裂14(步驟S39)。藉由控制部9控制載台2、第一水平移動機構8A及第二水平移動機構8B，使載台2向觀察系統移動(步驟S40)。以第一聚光透鏡43A配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第一像差修正部47A實現的第一修正量切換(步驟S41)。對應於已將修正量切換為第一修正量，而將修正係數朝「對應於第一修正量的修正係數」切換(步驟S42)。與步驟S34同樣地進行高度設定(步驟S43)。與步驟S35同樣地，藉由觀察單元4進行目標物20的第一區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S44)。

接著，以第二聚光透鏡43B配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第二像差修正部47B實現的第二修正量切換(步驟S45)。對應於已將修正量切換為第二修正量，而將修正係數朝「對應於第一修正量的修正係數」切換(步驟S46)。與步驟S34同樣地進行高度設定(步驟S47)。藉由觀察單元4進行目標物20的第二區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S48)。例如在步驟S48中，藉由第二垂直移動機構7B，將步驟S47之高度設定時的基準位置作為基準，使觀察單元4沿著Z方向移動，使透射光I1的聚光位置對準目標物20的第二區間的複數個位置而對目標物20進行攝像，獲取複數個內部圖像。將「對觀察單元4之Z方向的移動量乘以修正係數而獲得的深度位置資訊」、與複數個內部圖像的各個相關聯，並將其作為攝像資料而取得。此處的第二區間的內部觀察為直接觀察。

接著，以第三聚光透鏡43C配置在透射光I1的光軸上的方式使旋轉器48旋轉，將像差修正部46進行的像差修正的修正量向第三像差修正部47C實現的第三修正量切換(步驟S49)。對應於已將修正量切換為第三修正量，而將修正係數朝「對應於第三修正量的修正係數」切換(步驟S50)。與步驟S25同樣地進行高度設定(步驟S51)。與步驟S26同樣地，藉由觀察單元4進行目標物20的第三區間的內部觀察，獲取複數個內部圖像(步驟S52)。

然後，藉由控制部9，基於在步驟S44、步驟S48及步驟S52中獲取的攝像資料，判定所有區間的內部狀態(步驟S53)。例如在步驟S53中，藉由上述的AI判定，判定所有區間的檢查物件(改質區域12及龜裂14)的像相對清晰的內部圖像，藉由對此時的觀察單元4的移動量乘以修正係數來計算檢查物件的深度位置。基於所有區間的檢查物件的內部圖像及深度位置，判定是否符合與基於GUI10的來自使用者的輸入對應的要求品質(參照圖10)。在不符合要求品質的情況下，判定為所有區間的內部狀態不正常(在步驟S54中為否)，變更設定的加工條件，回到上述步驟S39。另一方面，在符合要求品質的情況下，判定為所有區間的內部狀態正常(在步驟S54為是)，結束處理。

以上，在觀察裝置100中，將在目標物20中觀察的區間分為重要度高的三個第一～第三區間(即，目標物20的透射光入射面側、內部及透射光入射面的相反面側)，在觀察這些第一～第三區間的情況下，能對它們分別以根據使用者的輸入而切換的修正量進行像差修正。據此，能根據使用者的輸入切換修正量，以進行最佳化，並且與「在每次進行觀察時對修正量最佳化的情況」相比，能抑制該切換的頻率而維持高生產節奏。亦即，能實兼具「高生產節奏」和「目標物20的準確的觀察」。

在觀察裝置100中，像差修正部46構成：能使像差修正的修正量至少在第一修正量、第二修正量以及第三修正量之間切換。控制部9根據由GUI10接收的輸入，在第一修正量、第二修正量及第三修正量中切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能簡易地實現第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各修正量的切換。

在觀察裝置100中，透射光聚光透鏡43具有第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C。像差修正部46具備設置於第一聚光透鏡43A的第一像差修正部47A、設置於第二聚光透鏡43B的第二像差修正部47B、設置於第三聚光透鏡43C的第三像差修正部47C、以及旋轉器48。在該情況下，利用旋轉器48將透射光I1的光軸上的透射光聚光透鏡43在第一～第三聚光透鏡43A～43C之間切換，藉此能將第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的各修正量在第一～第三修正量之間切換。

在觀察裝置100中，第一修正量小於第二修正量，第二修正量小於第三修正量。能利用這樣的大小關係的第一～第三修正量最佳化修正量。

在觀察裝置100中，第一區間用像差修正也可以是用於檢查露出於目標物20的透射光入射面的龜裂14的有無的像差修正。第二區間用像差修正也可以是用於檢查形成於目標物20的內部的改質區域12的像差修正。第三區間用像差修正也可以是用於檢查露出於目標物20中的透射光入射面的相反面即表面21a的龜裂14的有無的像差修正。在該情況下，能高精度地對目標物20是否有HC、形成於目標物20的內部的改質區域12、及目標物20是否有BHC進行檢查。

另外，在為了在目標物20的內部調整透射光I1的聚光點的位置，使觀察單元4沿著Z方向以移動量Fz移動的情況下，有時在該移動量Fz中產生偏差，作為其原因，考慮透射光聚光透鏡43的聚光模糊引起的觀察位置偏移。另外，作為在移動量Fz中產生偏差的原因，考慮所謂修正環透鏡的操作前後的偏移。即，在透射光聚光透鏡43具有修正環47x、47y、47z的情況下，有時修正環47x、47y、47z相對於像差修正的修正量的變化量的操作量不恒定，其結果，有時觀察位置在修正環47x、47y、47z的操作前後偏移。再有，觀察單元4的透射光聚光透鏡43的機械差異(machine difference)或其裝卸等也成為移動量Fz的偏差的一個原因。如果對這樣產生了偏差的移動量Fz乘以一定的修正係數而計算檢測目標的深度位置，則算出結果也產生偏差。因此，在觀察裝置100中，為了獲取檢測目標的準確的深度位置，為了使用適當的修正係數，根據第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的切換，切換修正係數。據此，能高精度地獲取目標物20中的檢測目標的深度位置。

在觀察裝置100中，GUI10接收與對目標物20進行的檢查內容相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與檢查內容相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者的與檢查內容相關的輸入，最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在觀察裝置100中，GUI10接收與對目標物20進行的雷射加工的加工條件的種類相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與加工條件的種類相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者的與加工條件的種類相關的輸入，最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在觀察裝置100中，GUI10接收與目標物20的厚度相關的輸入。控制部9根據由GUI10接收的與目標物20的厚度相關的輸入，切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。在該情況下，能根據來自使用者的與目標物20的厚度相關的輸入，最佳化第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

在觀察裝置100中，GUI10接收與輸入模式是簡易輸入模式及詳細輸入模式中的哪一種相關的輸入，並且在接收到與詳細輸入模式相關的輸入作為輸入模式的情況下，接收第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量的輸入。在該情況下，使用者藉由輸入詳細輸入模式作為輸入模式，能輸入第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量。

圖21是表示像差修正的修正量和多種檢查內容的判定的關係的表。在圖中，“〇”表示能準確地判定，“△”表示能判定，“×”表示不能判定。HC檢測是指露出於目標物20的透射光入射面的龜裂14的檢測。HC蜿蜒是指露出於目標物20的透射光入射面的龜裂14的蜿蜒。上龜裂檢測是指在目標物20的內部，龜裂14的最靠透射光入射面側的一端的檢測。凹痕(直接觀察)是指基於直接觀察的凹痕(改質區域12)的檢測。下龜裂檢測是指在目標物20的內部，龜裂14的最靠透射光入射面的相反面側的一端的檢測。凹痕(背面反射觀察)是指基於背面反射觀察的凹痕的檢測。

在圖中的例子中，目標物20的厚度設為400μm。在此，在厚度方向上，將從透射光入射面至0.2mm的範圍設為第一區間，在厚度方向上，將從透射光入射面的相反面到0.2mm的範圍設為第三區劃，將目標物20的內部的第一及第二區間以外的範圍設為第二區間。HC檢測、HC蜿蜒及上龜裂檢測，是可由第一區間的觀察而判定的檢查內容。凹痕(直接觀察)、黑條紋及端面凹凸，是可由第二區間的觀察而判定的檢查內容。下龜裂檢測及彈痕(背面反射觀察)，是可由第三區間的觀察而判定的檢查內容。如圖21所示，藉由以第一～第三區間來區分，而非將像差修正的修正量予以固定，藉此能藉由複數個檢查內容而正確地判定。

此外，在本實施方式中，也可以是第一區間的第二區間側和第二區間的第一區間側在第一重複區間相互重複，第二區間的第三區間側和第三區間的第二區間側在第二重複區間相互重複。在該情況下，亦可在第一重複區間中，進行改變了像差修正的修正量的兩次觀察(進行第一區間用像差修正的觀察、及進行第二區間用像差修正的觀察)，在第二重複區間中，也進行改變了像差修正的修正量的兩次觀察(進行第二區間用像差修正的觀察、及進行第三區間用像差修正的觀察)。亦即，在該情況下，控制部9亦可執行：一邊藉由像差修正部46進行第一區間用像差修正一邊由光檢測部44對第一重複區間進行攝像的處理；一邊藉由像差修正部46進行第二區間用像差修正一邊由光檢測部44對第一重複區間進行攝像的攝像處理；一邊藉由像差修正部46進行第二區間用像差修正一邊由光檢測部44對第二重複區間進行攝像的處理；一邊藉由像差修正部46進行第三區間用像差修正一邊由光檢測部44對第二重複區間進行攝像的攝像處理。據此，能在目標物20的第一及第二重複區間中進行更準確的觀察。另外，有時根據目標物20的厚度等輸入內容，而僅執行第一及第三區間用像差像差修正，也能準確地進行觀察(可判定)。

本發明的一種態樣，並不侷限於上述實施方式，可任意地變形。

圖22是表示第一變形例的觀察單元104的立體圖。圖22所示的觀察單元104在其光檢測部44被並用做對準用相機5的光檢測部的點上與上述觀察單元4(參照圖5)不同。觀察單元104具有旋轉器148，在旋轉器148的旋轉部148b沿周向等間隔的四個位置安裝有第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B、第三聚光透鏡43C及對準用透鏡5D。旋轉器148將第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B、第三聚光透鏡43C及對準用透鏡5D中的任一個配置在透射光I1的光軸上，並且該旋轉器148可動(以旋轉軸為基軸相對於固定部148a旋轉)，以切換配置在透射光I1的光軸上的它們中的任一個。

第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C例如是倍率為50倍的所謂修正環透鏡，在將光檢測部44用於內部觀察的情況下，藉由旋轉器148的驅動而配置在透射光I1的光軸上。對準用透鏡5D例如是倍率為10倍(或20倍)的透鏡，在將光檢測部44用於高倍率的對準的情況下，藉由旋轉器148的驅動而配置在透射光I1的光軸上。在這樣的變形例中，在內部觀察和高倍率的對準將光檢測部44共同化，有能抑制成本的效果。

圖23是表示第二變形例的觀察單元204的立體圖。圖23所示的觀察單元204與上述觀察單元104(參照圖22)同樣地，將其光檢測部44並用做對準用相機5的光檢測部。觀察單元204具有直線移動載台248。在直線移動載台248中，在沿X方向或Y方向等間隔的四個位置安裝有第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B、第三聚光透鏡43C及對準用透鏡5D。直線移動載台248將第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B、第三聚光透鏡43C及對準用透鏡5D中的任一個配置在透射光I1的光軸上，並且該直線移動載台248可移動(沿X方向或Y方向直線移動)，以切換配置在透射光I1的光軸上的它們中的任一個。

在將光檢測部44用於內部觀察的情況下，第一聚光透鏡43A、第二聚光透鏡43B及第三聚光透鏡43C藉由直線移動載台248的驅動而配置在透射光I1的光軸上。在將光檢測部44用於高倍率的對準的情況下，對準用透鏡5D藉由直線移動載台248的驅動而配置在透射光I1的光軸上。在這樣的變形例中，將光檢測部44共用於內部觀察與高倍率的對準，而具有可抑制成本的效果。

圖24是表示第三變形例的觀察單元304的結構的概略圖。圖24所示的觀察單元304與上述觀察單元104(參照圖22)同樣地將其光檢測部44並用做對準用相機5的光檢測部。另外，觀察單元304，其光路可藉由快門301A、301B而切換。快門301A、301B例如是電動的機械快門，與控制部9(參照圖1)連接，控制其開閉。

在觀察單元304中，在進行內部觀察的情況下，藉由控制部9將快門301A設為關閉狀態，並且將快門301B設為打開狀態。在該情況下，透射光I1通過標線RT，由半反射鏡302反射，通過透射光聚光透鏡43，向目標物20(參照圖5)照射。由目標物20反射的透射光I1通過透射光聚光透鏡43及半反射鏡302，並通過快門301B，由全反射鏡303反射，並由半反射鏡314反射後，由光檢測部44接收。另一方面，在觀察單元304中，在進行對準的情況下，藉由控制部9將快門301B設為關閉狀態，並且將快門301A設為打開狀態。在該情況下，透射光I1由半反射鏡305反射，通過對準用透鏡5D，向目標物20照射。由目標物20反射的透射光I1通過對準用透鏡5D及快門301A，並通過半反射鏡314後，由光檢測部44接收。

透射光聚光透鏡43，例如是倍率為50倍之所謂的修正環透鏡。透射光聚光透鏡43的像差修正的修正量通過利用驅動部310使其修正環旋轉而切換。此外，如圖22或圖23所示，也可以是透射光聚光透鏡43具有第一～第三聚光透鏡43A～43C，它們中的任一個藉由旋轉器148或直線移動載台248的驅動而配置在透射光I1的光軸上。在圖示的例子中，分開透射光I1的光源，使得內部觀察用的標線RT不映照在對準用圖像上。

在這樣的變形例中，光檢測部44也共用於內部觀察和高倍率的對準，具有可抑制成本的效果。另外，為了將觀察單元用於對準用途，相較於內部觀察，由於X方向、Y方向及θ方向的精度相當重要，因此，對準用的光路需要「確保X方向、Y方向及θ方向之精度的結構」。在觀察單元304中，能實現確保X方向、Y方向及θ方向的精度的結構。

圖25是表示第四變形例的觀察單元404的結構的概略圖。圖25所示的觀察單元404與上述觀察單元304(參照圖24)同樣地將其光檢測部44並用做對準用相機5的光檢測部。另外，觀察單元404，其光路可藉由全反射鏡401的移動而切換。全反射鏡401連接於控制部9(參照圖1)，其移動受到控制。

在觀察單元404中，在進行內部觀察的情況下，全反射鏡401被控制部9移動而配置在透射光I1的光路上。在該情況下，透射光I1通過標線RT，由半反射鏡402反射，通過透射光聚光透鏡43，向目標物20(參考圖5)照射。由目標物20反射的透射光I1通過透射光聚光透鏡43及半反射鏡402，由全反射鏡403反射，並由全反射鏡401反射後，由光檢測部44接收。另一方面，在觀察單元404中，在進行對準的情況下，全反射鏡401被控制部9移動而向遠離透射光I1的光路的位置移動。在該情況下，透射光I1由半反射鏡405反射，通過對準用透鏡5D，向目標物20照射。由目標物20反射的透射光I1在通過對準用透鏡5D及半反射鏡405後，由光檢測部44接收。

在這樣的變形例中，也在內部觀察和高倍率的對準將光檢測部44共同化，有能抑制成本的效果。另外，在觀察單元404中，能實現「確保X方向、Y方向及θ方向之精度的結構」。

在上述實施方式中，雷射加工裝置1的結構沒有限制，例如也可以設為圖26所示的雷射加工裝置101。雷射加工裝置101與上述實施方式的雷射加工裝置1(參照圖1)不同的點為：取代第一垂直移動機構7A(參照圖1)而具備第一垂直移動機構107A、取代第二垂直移動機構7B(參照圖1)而具備第二垂直移動機構107B。

第一垂直移動機構107A是使雷射加工頭3沿著Z方向與對準用相機5、6一起移動的機構。第一垂直移動機構107A具有設置於柱狀的第一基體部175中的X方向的一側的第一垂直軸171。第一基體部175固定於例如設置面等。第一垂直軸171沿著Z方向延伸。雷射加工頭3的安裝部39沿著Z方向可移動地安裝於第一垂直軸171。這樣的第一垂直移動機構107A藉由未圖示的驅動源的驅動力使雷射加工頭3沿著第一垂直軸171在Z方向上移動。作為第一垂直移動機構107A，沒有特別限制，只要能使雷射加工頭3沿Z方向移動，能使用各種機構。

第二垂直移動機構107B是使觀察單元4沿著Z方向移動的機構(移動部)。第二垂直移動機構107B具有設置於第一基體部175中的X方向的另一側的第二垂直軸172。即，第一垂直軸171和第二垂直軸172均設置於第一基體部175，且被配置為經由第一基體部175相對。第二垂直軸172沿著Z方向延伸。觀察單元4的安裝部49沿著Z方向可移動地安裝於第二垂直軸172。這樣的第二垂直移動機構107B藉由未圖示的驅動源的驅動力，使觀察單元4沿著第二垂直軸172在Z方向上移動。作為第二垂直移動機構107B，沒有特別限制，只要能使觀察單元4沿Z方向移動，能使用各種機構。在雷射加工裝置101中，能實現將設置第一垂直軸171及第二垂直軸172的基體部共用為第一基體部175的裝置結構。

在上述實施方式中，也可以是對準用相機5、6能與雷射加工頭3及觀察單元4不同軸地沿著Z方向移動。在上述實施方式中，雖然將「使觀察單元4的整體沿Z方向移動的第二垂直移動機構7B、107B」作為移動部使用，但也可以將「使透射光聚光透鏡43朝Z方向移動的致動器」等作為移動部使用，而加以取代。

在上述實施方式中，基於GUI10的來自使用者的輸入包含上述的各輸入中的至少任一個即可。另外，基於GUI10的來自使用者的輸入不限於上述的各輸入，也可以包含與其它目標物20的資訊相關的輸入、及與其它檢查內容相關的輸入。例如作為從使用者輸入的目標物20的資訊，也可以包含與目標物20的材料相關的資訊。另外，例如作為從使用者輸入的檢查內容，也可以包含與雷射加工裝置1、101的狀態檢查、良品檢查(良率檢查)相關的資訊及與要求品質檢查相關的資訊。在上述實施方式中，也可以不從設定時轉動第一～第三聚光透鏡43A、43B、43C的修正環47x、47y、47z(即，保持恒定)而進行觀察。在該情況下，藉由轉動修正環47x、47y、47z，修正係數不會偏移，不需要再次重新匯出修正係數，因此，能提高生產節奏。

在上述實施方式中，也可以使用配置在透射光I1的光路上的空間光調製器作為像差修正部46。在上述實施方式中，將觀察裝置100應用於雷射加工裝置1，但也可以應用於其它加工裝置。對於上述實施方式及變形例中的各結構來說，不限於上述的材料及形狀，能應用各種材料及形狀。另外，上述的實施方式及變形例中的各結構能任意應用於其它實施方式或變形例中的各結構。

C:聚光位置 H3:框體 H4:框體 I1:透射光 L:雷射光 RT:標線 V:可見光 1:雷射加工裝置 2:載台 3:雷射加工頭 4:觀察單元 5:對準用相機 5D:對準用透鏡 6:對準用相機 7A:第一垂直移動機構 7B:第二垂直移動機構 8A:第一水平移動機構 8B:第二水平移動機構 9:控制部 10:GUI(圖形化使用者介面) 10a:輸入畫面 12:改質區域 14:龜裂 15:線 20:目標物 21:半導體基板 21a:表面 21b:背面 21c:切口 22:功能元件層 22a:功能元件 23:通道區域 31:光源 32:分光鏡 33:雷射光聚光透鏡 35:觀察相機 36:可見光源 37:分光鏡 38:透鏡 39:安裝部 41:光源 42:鏡 43:透射光聚光透鏡(聚光透鏡) 43A:第一聚光透鏡 43B:第二聚光透鏡 43C:第三聚光透鏡 44:光檢測部 46:像差修正部 47A:第一像差修正部 47B:第二像差修正部 47C:第三像差修正部 47x:修正環 47y:修正環 47z:修正環 48:旋轉器 48a:固定部 48b:旋轉部 49:安裝部 71:第一垂直軸 72:第二垂直軸 75:第一基體部 76:第二基體部 81:第一水平軸 82:第二水平軸 100:觀察裝置 101:雷射加工裝置 104:觀察單元 107A:第一垂直移動機構 107B:第二垂直移動機構 148:旋轉器 148a:固定部 148b:旋轉部 171:第一垂直軸 172:第二垂直軸 175:第一基體部 204:觀察單元 248:直線移動載台 301A:快門 301B:快門 302:半反射鏡 303:全反射鏡 304:觀察單元 305:半反射鏡 310:驅動部 314:半反射鏡 401:全反射鏡 402:半反射鏡 403:全反射鏡 404:觀察單元 405:半反射鏡

[圖1]是表示實施方式的雷射加工裝置的結構圖。

[圖2]是表示圖1的目標物的俯視圖。

[圖3]是表示圖2的目標物的一部分的截面圖。

[圖4]是表示圖1的雷射加工頭的結構圖。

[圖5]是表示圖1的觀察單元的結構圖。

[圖6]是表示圖1的觀察單元的透射光聚光透鏡及旋轉器的立體圖。

[圖7]是表示圖1的雷射加工裝置中的動作例的流程圖。

[圖8]是用於對直接觀察及背面反射觀察進行說明的目標物的截面圖。

[圖9(a)]是表示與第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量相關的資料表的例子的圖。[圖9(b)]是表示與第一區間用像差修正、第二區間用像差修正及第三區間用像差修正的修正量相關的資料表的另一個例子的圖。

[圖10]是表示進行用於目標物的檢查的觀察時的GUI的輸入畫面的例子的圖。

[圖11]是表示進行用於目標物的檢查的觀察時的GUI的輸入畫面的另一個例子的圖。

[圖12]是表示進行用於加工條件的制定的目標物的觀察時的GUI的輸入畫面的例子的圖。

[圖13]是表示進行用於加工條件的制定的目標物的觀察時的GUI的輸入畫面的另一個例子的圖。

[圖14]是表示在圖1的觀察裝置中進行用於目標物的檢查的觀察時的處理的流程圖。

[圖15]是用於對圖14的處理進行說明的目標物的概略截面圖。

[圖16]是表示在圖1的觀察裝置中進行用於加工條件的制定的觀察時的處理的流程圖。

[圖17]是表示圖16的後續的流程圖。

[圖18]是表示圖17的後續的流程圖。

[圖19(a)]是用於對圖16的處理進行說明的目標物的概略截面圖。[圖19(b)]是表示圖19(a)的後續的概略截面圖。

[圖20]是表示圖19(b)的後續的概略截面圖。

[圖21]是表示像差修正的修正量和多種檢查內容的判定的關係的表。

[圖22]是表示第一變形例的觀察單元的立體圖。

[圖23]是表示第二變形例的觀察單元的立體圖。

[圖24]是表示第三變形例的觀察單元的結構的概略圖。

[圖25]是表示第四變形例的觀察單元的結構的概略圖。

[圖26]是表示變形例的雷射加工裝置的結構的概略圖。

Claims (12)

1. 一種觀察裝置，是對目標物使用具有透過性的透射光並觀察前述目標物的裝置， 具備： 聚光透鏡，其將前述透射光朝向前述目標物聚光； 攝像部，其接收由前述目標物反射的前述透射光，並對前述目標物進行攝像； 移動部，其使前述聚光透鏡相對於前述目標物相對移動； 輸入部，其接收來自使用者的輸入； 像差修正部，其進行前述透射光的像差修正； 控制部，其至少控制前述像差修正部， 前述像差修正部構成：能夠切換像差修正的修正量， 前述控制部，可根據由前述輸入部接收的輸入，而切換第一區間用像差修正、第二區間用像差修正、第三區間用像差修正之至少其中任一個的修正量： 前述第一區間用像差修正，為由前述攝像部對前述目標物中的透射光入射面側的第一區間進行攝像時，前述像差修正部所進行的像差修正； 前述第二區間用像差修正，為由前述攝像部對前述目標物中的內部的第二區間進行攝像時，前述像差修正部所進行的像差修正； 前述第三區間用像差修正，為由前述攝像部對前述目標物中的透射光入射面之相反面側的第三區間進行攝像時，前述像差修正部所進行的像差修正。
2. 如請求項1所記載的觀察裝置，其中， 前述像差修正部構成：能夠將像差修正的修正量至少在第一修正量、第二修正量以及第三修正量之間切換， 前述控制部，根據由前述輸入部接收的輸入而在前述第一修正量、前述第二修正量及前述第三修正量中，切換前述第一區間用像差修正，前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正的修正量。
3. 如請求項2所記載的觀察裝置，其中， 前述聚光透鏡具有：第一聚光透鏡、第二聚光透鏡及第三聚光透鏡， 前述像差修正部具有： 第一像差修正部，其設置於前述第一聚光透鏡，用來實現前述第一修正量的像差修正； 第二像差修正部，其設置於前述第二聚光透鏡，用來實現前述第二修正量的像差修正； 第三像差修正部，其設置於前述第三聚光透鏡，用來實現前述第三修正量的像差修正； 旋轉器，其安裝有前述第一聚光透鏡、前述第二聚光透鏡及前述第三聚光透鏡，將前述第一聚光透鏡、前述第二聚光透鏡及前述第三聚光透鏡的其中任一個配置在前述透射光的光軸上，並且前述旋轉器可動，以切換配置在前述透射光之光軸上的前述第一聚光透鏡、前述第二聚光透鏡及前述第三聚光透鏡的其中任一個。
4. 如根據請求項2或請求項3所記載的觀察裝置，其中， 前述第一修正量小於前述第二修正量， 前述第二修正量小於前述第三修正量。
5. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述第一區間用像差修正，是用於檢查是否有露出於前述目標物中的透射光入射面之龜裂的像差修正， 前述第三區間用像差修正，是用於檢查是否有露出於前述目標物中的透射光入射面的相反面之龜裂的像差修正。
6. 如請求項5所記載的觀察裝置，其中， 前述第二區間用像差修正，是用於檢查形成於前述目標物之內部的改質區域的像差修正。
7. 如請求項1至請求項6之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述控制部， 基於前述移動部所實現之前述聚光透鏡的移動量和修正係數，獲取與檢測目標之位置相關的資訊， 根據前述第一區間用像差修正、前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正之修正量的切換，切換前述修正係數。
8. 如請求項1至請求項7之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述輸入部接收：與對前述目標物進行之檢查的內容相關的輸入， 前述控制部，根據由前述輸入部接收之與前述檢查的內容相關的輸入，而切換前述第一區間用像差修正、前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正的修正量。
9. 如請求項1至請求項8之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述輸入部接收：與對前述目標物進行的雷射加工之加工條件的種類相關的輸入， 前述控制部，根據由前述輸入部接收之與前述加工條件的種類相關的輸入，而切換前述第一區間用像差修正、前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正的修正量。
10. 如請求項1至請求項9之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述輸入部接收：與前述目標物之厚度相關的輸入， 前述控制部，根據由前述輸入部接收之與前述目標物的厚度相關的輸入，而切換前述第一區間用像差修正、前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正的修正量。
11. 如請求項1至請求項10之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述輸入部接收： 接收與輸入模式是簡易輸入模式及詳細輸入模式中的哪一種相關的輸入， 並且在接收到與前述詳細輸入模式相關的輸入作為前述輸入模式的情況下，接收前述第一區間用像差修正、前述第二區間用像差修正及前述第三區間用像差修正的修正量的輸入。
12. 如請求項1至請求項11之其中任一項所記載的觀察裝置，其中， 前述第一區間的前述第二區間側、與前述第二區間的前述第一區間側，在第一重複區間相互重複， 前述第二區間的前述第三區間側、與前述第三區間的前述第二區間側，在第二重複區間相互重複， 前述控制部執行： 一邊藉由前述像差修正部進行前述第一區間用像差修正，一邊由前述攝像部對前述第一重複區間進行攝像的處理； 一邊藉由前述像差修正部進行前述第二區間用像差修正，一邊由前述攝像部對前述第一重複區間進行攝像的攝像處理； 一邊藉由前述像差修正部進行前述第二區間用像差修正，一邊由前述攝像部對前述第二重複區間進行攝像的處理； 一邊藉由前述像差修正部進行前述第三區間用像差修正，一邊由前述攝像部對前述第二重複區間進行攝像的攝像處理。

Images