TWI708285B - 被加工物的檢查方法、檢查裝置、雷射加工裝置、及擴張裝置 - Google Patents

被加工物的檢查方法、檢查裝置、雷射加工裝置、及擴張裝置 Download PDF

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Abstract

本發明之課題為提供一種能夠適當且輕易地判定改質層的狀態之被加工物的檢查方法。解決手段為一種被加工物的檢查方法，其包含：改質層形成步驟，藉由照射對於被加工物具有穿透性之波長的雷射光束，而在被加工物的內部形成成為將被加工物破斷之時的起點的改質層，並且使對應於改質層的凹凸產生於被加工物的露出之面；攝像步驟，藉由使從光源放射的光在被加工物的露出之面上反射而照射於投影面，形成強調有凹凸的投影像，並且拍攝投影像而形成圖像；及判定步驟，依據圖像判定改質層的狀態。

Description

被加工物的檢查方法、檢查裝置、雷射加工裝置、及擴張裝置
發明領域 本發明是有關於一種能夠確認成為破斷被加工物之時的起點之改質層的狀態的被加工物的檢查方法與檢查裝置等。
發明背景 將以矽、或SiC、藍寶石等的材料所構成之晶圓分割成複數個晶片時，是藉由將例如穿透性的雷射光束聚光並使其產生多光子吸收，以將晶圓的內部局部地改質來形成改質層(改質區域)(參照例如專利文獻1、2)。由於此改質層比其他區域脆，因此在之後僅須施加較小的力，便能將晶圓破斷來分割成複數個晶片。
然而，在以上述之方法分割晶圓等之被加工物時，必須沿設定於被加工物的分割預定線(切割道)確實地形成改質層。因此，有下列方案被提出：使用對於紅外線區域具靈敏度的照相機等來拍攝被加工物的内部，而確認改質層之位置的確認方法等(參照例如專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開第2005-223284號公報 專利文獻2：日本專利特開2005-169407號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，形成於被加工物之内部的改質層的寬度狹窄，即便採用如上所述之確認方法仍無法輕易地掌握改質層的狀態。因此，現實狀況是在實際地試著將被加工物破斷以前，並無法適當地判定是否已形成所需的改質層。
本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明，其目的在於提供一種能夠適切且輕易地判定改質層之狀態的被加工物之檢查方法、檢查裝置、雷射加工裝置、或擴張裝置。 用以解決課題之手段
依據本發明之第1態樣，可提供一種被加工物的檢查方法，其具備： 改質層形成步驟，藉由照射對於被加工物具有穿透性之波長的雷射光束，以在被加工物的内部形成成為破斷被加工物之時的起點的改質層，並且使其在被加工物的露出之面上產生對應於該改質層的凹凸； 攝像步驟，藉由使從光源所放射的光在被加工物的露出之該面上反射而朝投影面照射，以形成強調了該凹凸的投影像，並且拍攝該投影像來形成圖像；及 判定步驟，根據該圖像，判定該改質層的狀態。
在本發明的第1態樣中，亦可為被加工物是在藉由複數條分割預定線所區劃出之正面側的區域中形成有器件的晶圓，且該改質層是沿該分割預定線而形成。
又，在本發明的第1態樣中，亦可具備： 切割膠帶貼附步驟，在該改質層形成步驟之前，在被加工物上貼附切割膠帶；及 擴張分割步驟，在該改質層形成步驟之後，擴張該切割膠帶並對被加工物賦與力，以將該改質層作為破斷的起點並將被加工物分割成複數個晶片，且可將該擴張分割步驟與該攝像步驟並行而實施。
依據本發明的第2態樣，可提供一種檢查裝置，是用於檢查藉由照射具有穿透性之波長的雷射光束而在内部形成成為破斷之起點的改質層，並且在露出之面上產生有對應於該改質層之凹凸的被加工物的該改質層，該檢查裝置具備：保持台，保持被加工物；光源，對於保持在該保持台之被加工物的露出之該面照射光；投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，而形成強調了該凹凸的投影像；攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像；及判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態。
依據本發明的第3態樣，可提供一種雷射加工裝置，其具備： 工作夾台，保持被加工物； 雷射光束照射設備，藉由對保持於該工作夾台的被加工物照射雷射光束，以在被加工物的内部形成成為破斷被加工物之時的起點的改質層，並且使其在被加工物的露出之面上產生對應於該改質層的凹凸； 保持台，保持照射該雷射光束後的被加工物； 光源，對保持於該保持台的被加工物的露出之該面照射光； 投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，形成強調了該凹凸的投影像； 攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像； 判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態；及 控制設備，控制各構成要素。
在本發明的第3態樣中，該保持台亦可為該工作夾台，亦即，能夠將工作夾台作為保持台來使用。
依據本發明的第4態樣，可提供一種擴充裝置，其具備： 支持基台，將藉由照射具有穿透性之波長的雷射光束而在内部形成成為破斷之起點的改質層，並且在露出之面上產生有對應於該改質層之凹凸的被加工物，隔著已貼附於該被加工物之切割膠帶來支持； 擴張設備，擴張該切割膠帶； 保持台，保持該被加工物； 光源，對保持於該保持台的被加工物的露出之該面照射光； 投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，形成強調了該凹凸的投影像； 攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像； 判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態；及 控制設備，控制各構成要素。
在本發明的第4態樣中，該保持台亦可為該支持基台。亦即，能夠將支持基台作為保持台來使用。 發明效果
在本發明的第1態樣之被加工物的檢查方法中，由於會藉由使從光源放射的光在產生有對應於改質層之微細的凹凸之被加工物的面上反射並照射於投影面，以形成強調了面内之凹凸的投影像，並且依據拍攝此投影像所形成的圖像來判定改質層的狀態，所以能夠依據包含強調了對應於改質層之凹凸的圖像，適當且輕易地判定改質層的狀態。
又，由於本發明的第2態樣之檢查裝置、第3態樣之雷射加工裝置、及第4態樣之擴張裝置，任一者皆具備：光源，對被加工物的露出之面照射光；投影面，藉由投影已在被加工物上被反射之來自光源的光，形成強調了面内之凹凸的投影像；攝像設備，拍攝已投影於投影面的投影像並形成圖像；及判定設備，將所形成的圖像、與預先所設定的條件進行比較來判定改質層的狀態，所以能夠實施上述之被加工物的檢查方法，並適當且輕易地判定改質層的狀態。
用以實施發明之形態 參照附圖，說明本發明之一態樣的實施形態。圖1是示意地顯示檢查裝置之構成例等的圖。如圖1所示，本實施形態的檢查裝置2具備有用於保持在內部形成有改質層(改質區域)的板狀之被加工物11的保持台4。保持台4之上表面的一部分是形成為保持被加工物11(或已貼附於被加工物11上的膠帶(切割膠帶)21)的保持面4a。
在保持台4的上方，配置有用於對藉由保持台4所保持的被加工物11之整體照射光L1的光源6。作為光源6，能夠使用例如白熾燈或LED等。但是，光源6的種類或位置等並無限制。又，光L1可以是平行光亦可為非平行光。在將光L1設為平行光時，只要例如相對於光源6來組合透鏡等的光學元件即可。另一方面，在將光L1設為非平行光時，較理想的是使用發光區域較小而可被視為點光源的光源6。
如圖1所示，在被加工物11上被反射之光L1的路徑(光路)上，設置有藉由照射反射後的光L1而形成投影像的投影面8。投影面8代表性地來說為平坦的螢幕，並形成為與被加工物11相同程度的大小。再者，此投影面8只要以至少能夠投影被加工物11之整體的態樣(位置、大小、形狀等)來設置即可。
在本實施形態中，是在保持台4的斜上方配置光源6，且在被加工物11上反射之光L1的路徑上，配置有相對於被加工物11之背面11b大致垂直的投影面8。因此，當將從光源6朝斜下方行進的光L1照射於被加工物11時，此光L1會在被加工物11的露出之面(在此為背面11b)上被反射而照射於投影面8。其結果，會在投影面8上形成反映了被加工物11的露出之面(亦即背面11b)之狀態的投影像。
在與投影面8相向的位置上配置有用於拍攝形成於投影面8上之投影像並形成圖像的攝像單元(攝像設備)10。此攝像單元10可為例如在CCD或CMOS等之攝像元件上組合有透鏡等之光學元件的數位照相機，且將拍攝投影像而形成的圖像(影像)輸出至外部。再者，作為此攝像單元10，也能夠採用形成靜態圖像的數位照相機、形成動態圖像的數位攝影機的任一種。
在攝像單元10中，連接有判定單元(判定設備)12，該判定單元是用於將從攝像單元10輸出的圖像，與預先所設定的條件進行比較，以判定形成於被加工物11上的改質層之狀態。關於以判定單元12所進行之處理等的詳細內容將後述。
接著，說明使用上述之檢查裝置2的被加工物11的檢查方法之例。在本實施形態之被加工物11的檢查方法中，首先，是實施對被加工物11貼附膠帶(切割膠帶)21的膠帶貼附步驟(切割膠帶貼附步驟)。圖2是示意地顯示膠帶貼附步驟的立體圖。
如圖2所示，被加工物11為例如以矽、SiC、玻璃、藍寶石等的材料所形成之圓盤狀的晶圓，且其正面11a側被區分成中央的器件區域、及圍繞器件區域的外周剩餘區域。器件區域是以設定成格子狀的複數條分割預定線(切割道)13進一步區劃成複數個區域，且在各個區域中形成有IC(LSI)、LED等器件15。
再者，在本實施形態中，雖然是將以矽、SiC、玻璃、藍寶石等的材料所形成的晶圓作為被加工物11，但被加工物11的材質、形狀、構造等並無限制。例如，也能夠採用以任意之半導體、陶瓷、樹脂、金屬等的材料所形成的被加工物11。同樣地，分割預定線13的配置及器件15的種類等也無限制。
在膠帶貼附步驟中，是在上述之被加工物11的正面11a側，貼附例如具有作為保護構件等之功能的膠帶21。膠帶21為例如形成為與被加工物11同等以上的大小 (例如直徑)之樹脂製的薄膜，在其第1面21a側設置有以具接著力之樹脂等所形成的接著層(糊層)。
因此，如圖2所示，藉由使膠帶21的第1面21a側接觸於被加工物11的正面11a側，即能夠對被加工物11貼附膠帶21。藉由將如此的膠帶21貼附於被加工物11上，能夠防止例如因在之後的磨削時所施加的荷重等所造成之器件15的破損。
再者，在本實施形態中，雖然是將具有與被加工物11同等之大小的膠帶21貼附於被加工物11的正面11a側，但也能夠將更大的膠帶21貼附到被加工物11。此時，只要將環狀的框架固定於膠帶21的外周部分，形成為能夠以此環狀的框架間接地支持被加工物11即可。
在膠帶貼附步驟之後，會實施磨削被加工物11的背面11b來將被加工物11形成為預定之厚度的背面磨削步驟。圖3是示意地顯示背面磨削步驟的立體圖，圖4是示意地顯示背面磨削步驟的側面圖。背面磨削步驟是以例如圖3及圖4所示之磨削裝置22所實施的。
磨削裝置22具備有用於吸引、保持被加工物11的工作夾台24。工作夾台24是與馬達等的旋轉驅動源(圖未示)連結著，並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又，工作夾台24的下方設置有工作台移動機構(圖未示)，工作夾台24是藉由此工作台移動機構而在水平方向上移動。
工作夾台24之上表面的一部分是形成為吸引、保持已貼附於被加工物11之膠帶21的第2面21b側的保持面24a。在此保持面24a上，是通過形成於工作夾台24的內部的流路(圖未示)等使吸引源(圖未示)的負壓作用，而產生用於吸引膠帶21的吸引力。
於工作夾台24的上方配置有磨削單元26。磨削單元26具備受到磨削單元升降機構(圖未示)所支持的主軸殼體(圖未示)。在主軸殼體中收容有主軸28，且在主軸28的下端部固定有圓盤狀的安裝座30。在此安裝座30的下表面裝設有與安裝座30大致相同直徑的磨削輪32。
磨削輪32具備有以不銹鋼、鋁等金屬材料所形成的輪基台34。在輪基台34的下表面，環狀地配置排列有複數個磨削磨石36。主軸28的上端側(基端側)是與馬達等之旋轉驅動源(圖未示)連接著，且磨削輪32是藉由從此旋轉驅動源所傳達的旋轉力，而繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。
在背面磨削步驟中，首先，會使貼附於被加工物11之膠帶21的第2面21b接觸於工作夾台24的保持面24a，並使吸引源的負壓作用。藉此，就能將被加工物11以背面11b側露出於上方的狀態吸引、保持在工作夾台24上。
接著，使工作夾台24移動至磨削輪32的下方。然後，如圖3及圖4所示，使工作夾台24及磨削輪32各自旋轉，並一邊供給純水等的磨削液一邊使主軸殼體(主軸28)下降。主軸殼體的下降量是調整成使磨削磨石36之下表面被推抵在被加工物11之背面11b的程度。
藉此，能夠磨削背面11b側而使被加工物11薄化。此背面磨削步驟是例如一邊測量被加工物11的厚度一邊進行。在被加工物11變薄至預定的(代表性地來說，是器件晶片的成品厚度)時，即結束背面磨削步驟。
在背面磨削步驟之後，實施改質層形成步驟，該改質層形成步驟是將對於被加工物11具有穿透性之波長的雷射光束照射、聚光於被加工物11，而在被加工物11的内部形成成為將被加工物11破斷之時的起點的改質層。圖5是示意地顯示改質層形成步驟的立體圖，圖6是示意地顯示改質層形成步驟的局部截面側視圖。改質層形成步驟是以例如圖5及圖6所示的雷射加工裝置42來實施的。
雷射加工裝置42具備有用於吸引、保持被加工物11的工作夾台44。工作夾台44是與馬達等的旋轉驅動源(圖未示)連結著，並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又，在工作夾台44的下方設置有工作台移動機構(圖未示)，工作夾台44是藉由此工作台移動機構而在水平方向上移動。
工作夾台44之上表面的一部分，是形成為吸引、保持已貼附於被加工物11的膠帶21之第2面21b側的保持面44a。在此保持面44a上，是通過形成於工作夾台44的內部的流路(圖未示)等使吸引源(圖未示)的負壓作用，而產生用於吸引膠帶21的吸引力。
在工作夾台44的上方配置有雷射照射單元46。在相鄰於雷射照射單元46的位置，設置有用於拍攝被加工物11的攝像單元48。雷射照射單元46會將以雷射振盪器(圖未示)所脈衝振盪產生的雷射光束L2照射、聚光於預定的位置。雷射振盪器是構成為能夠脈衝振盪產生對於被加工物11具有穿透性之波長(難以被吸收的波長)的雷射光束L2。
在改質層形成步驟中，首先，是使已貼附於被加工物11之膠帶21的第2面21b接觸於工作夾台44的保持面44a，並使吸引源的負壓作用。藉此，就能將被加工物11以背面11b側露出於上方的狀態吸引、保持在工作夾台44上。
其次，使保持有被加工物11之工作夾台44移動、旋轉，以將雷射照射單元46對準於加工對象之分割預定線13的端部。然後，從雷射照射單元46朝向被加工物11的背面11b照射雷射光束L2，並且使工作夾台44在與加工對象之分割預定線13平行的方向上移動。亦即，從被加工物11之背面11b側沿著分割預定線13照射雷射光束L2。
此時，是先將雷射光束L2之聚光點的位置對準被加工物11的内部。藉此，將雷射光束L2的聚光點附近藉由多光子吸收而改質，而能夠形成沿著加工對象之分割預定線13的改質層(改質區域)17。當重複工作夾台44的移動、旋轉、及雷射光束L2的照射、聚光，而例如沿全部的分割預定線13都形成改質層17時，即結束改質層形成步驟。
再者，當在此改質層形成步驟中對被加工物11照射、聚光雷射光束L2時，會使被加工物11在雷射光束L2的聚光點附近膨脹，而在正面11a及背面11b之對應於改質層17的位置形成無法目視程度之微細的凸部(代表性地來說，為次微米單位)。亦即，會在與於被加工物11的内部形成改質層17之時間點大致相同的時間點上形成凸部，且已結束改質層形成步驟的狀態下，使對應於改質層17之微細的凹凸存在於被加工物11的正面11a及背面11b。
在本實施形態之被加工物的檢查方法中，會利用此凹凸來判定改質層17的狀態。具體來說，在改質層形成步驟之後，實施攝像步驟，該攝像步驟是使光L1在被加工物11上反射來形成強調了凹凸的投影像，並且以攝像單元12拍攝投影像並形成圖像。
攝像步驟是以上述的檢查裝置2所實施的。首先，將被加工物11載置於保持台4上。具體來說，如圖1所示，使已貼附於被加工物11之膠帶21的第2面21b接觸於保持台4的保持面4a。藉此，就能將被加工物11以背面11b側露出於上方的狀態來保持於保持台4。
接著，如圖1所示，從光源6放射光L1。光源6是以能夠對於藉由保持台4所保持之被加工物11的整體照射光L1的態樣(位置、方向等)來設計的。據此，以將從光源6所放射的光L1在被加工物11的背面11b反射。
又，在被加工物11上反射之光L1的路徑上配置有投影面8。因此，在被加工物11的背面11b反射之光L1會照射於投影面8，而形成對應於被加工物11的背面11b之狀態的投影像。圖7是顯示在被加工物11上形成有適當的改質層17之時的投影像之例的圖。
被加工物11的背面11b，是將由改質層17所造成之微細的凸部除外而為大致平坦的。也就是，照射於將背面11b的凸部除外之區域的光L1即使在背面11b的反射後也幾乎不擴散。另一方面，照射於背面11b之凸部的光L1，會因凸部之凸面鏡的形式的功能而擴散。
因此，當將在被加工物11的背面11b所反射之光L1照射於投影面8時，能得到如圖7所示的投影像31。在此投影像31中，是強調對應於改質層17的凹凸而形成陰影33。之後，以攝像單元10拍攝投影像31，而形成包含投影像31之資訊的圖像。當將藉由攝像單元10所形成的圖像傳送至判定單元12時，即結束攝像步驟。
在攝像步驟之後，實施判定步驟，該判定步驟是將以攝像單元10所形成的圖像，與預先設定的條件進行比較來判定改質層17的狀態。如圖7所示，在形成有適合於被加工物11之破斷的改質層17時，會使例如對應於改質層17所形成之陰影33的寬度也變粗。
因此，藉由將此陰影33的寬度以圖像處理等來檢測，並與預先設定之基準的寬度(基準値、條件)進行比較，便能夠判定是否形成有適當的改質層17。具體來說，例如，在陰影33的寬度為基準値以上時，判定單元12會判定為形成有適當的改質層17。另一方面，在陰影33的寬度比基準値更狹窄時，判定單元12會判定為未形成有適當的改質層17。
再者，將藉由攝像單元10所形成之圖像内的區域區劃成複數個微小的區域(微笑區域)，並將在各微小區域内所檢測到的陰影33的寬度與基準値比較，藉此，便能夠判定在各微小區域中是否形成有適當的改質層17。又，使用此此方法，也能夠特定出未形成有適當的改質層17之不良區域的位置。
圖8是顯示在被加工物11上未形成有適當之改質層17時的投影像31之例的圖。如圖8所示，在未形成有適當的改質層17時，在投影像31中會存在陰影33的寬度比基準値更狹窄的不良區域35a、35b、35c、35d。可以藉由判定在各微小區域中是否形成有適當的改質層17之上述的方法，以特定此不良區域35a、35b、35c、35d的位置。
在被加工物11中發現到不良區域35a、35b、35c、35d時，亦可例如再次實施改質層形成步驟，而在不良區域35a、35b、35c、35d形成改質層17。又，為了能夠防止之後的加工不良，亦可以變更改質層形成步驟的加工條件。
如以上所述，在本實施形態之被加工物的檢查方法中，由於是藉由使從光源6所放射的光L1在產生有對應於改質層17之微細的凹凸之被加工物11的背面11b反射來照射於投影面8，以形成強調了面内之凹凸的投影像31，並且依據拍攝此投影像31所形成的圖像來判定改質層17的狀態，所以能夠依據包含強調了對應於改質層17之凹凸的圖像，適當且輕易地判定改質層17的狀態。
又，由於本實施形態之檢查裝置2具備：光源6，對被加工物11的背面(露出之面)11b照射光L1；投影面8，藉由投影已在被加工物11上被反射之來自光源6的光L1，以形成強調了面内之凹凸的投影像31；攝像單元(攝像設備)10，拍攝投影於投影面8的投影像31並形成圖像；及判定單元(判定設備)12，將所形成的圖像，與預先設定的條件進行比較來判定改質層17的狀態，所以能夠實施上述之被加工物的檢查方法，並適當且輕易地判定改質層17的狀態。
再者，本發明並不限定於上述實施形態之記載，可作各種變更而實施。例如，亦可將上述實施形態之檢查裝置2組入雷射加工裝置中。圖9是示意地顯示組入有檢查裝置2的雷射加工裝置之構成例的立體圖。如圖9所示，雷射加工裝置102具備有支持各構造之基台104。在基台104的端部，設置有在Z軸方向(鉛直方向、高度方向)上延伸的支持構造106。
在遠離支持構造106之基台104的角部，設置有朝上方突出的突出部104a。突出部104a的內部形成有空間，在此空間中設置有可升降的片匣升降機108。在片匣升降機108的上表面，載置有可收容複數個被加工物11的片匣110。
在接近於突出部104a的位置上，設置有用於暫置上述之被加工物11的暫置機構112。暫置機構112包含例如維持著與Y軸方向(分度進給方向)平行的狀態而相接近、相遠離的一對導軌112a、112b。
各導軌112a、112b具備支持被加工物11(環狀的框架)的支持面、及與支持面大致垂直的側面，且會藉由搬送機構(圖未示)將從片匣110拉出的被加工物11(環狀的框架)在X軸方向(加工進給方向)上挾入來對準於預定的位置。
在基台104的中央設置有移動機構(加工進給機構、分度進給機構)116。移動機構116具備有配置在基台104之上表面且平行於Y軸方向的一對Y軸導軌118。在Y軸導軌118上，可滑動地安裝有Y軸移動台120。
在Y軸移動台120之背面側(下表面側)，設置有螺帽部(圖未示)，且在此螺帽部螺合有與Y軸導軌118平行之Y軸滾珠螺桿122。在Y軸滾珠螺桿122之一端部，連結有Y軸脈衝馬達124。只要以Y軸脈衝馬達124使Y軸滾珠螺桿122旋轉，Y軸移動台120即可沿著Y軸導軌118在Y軸方向上移動。
在Y軸移動台120的正面(上表面)設置有平行於X軸方向的一對X軸導軌126。在X軸導軌126上，可滑動地安裝有X軸移動台128。
在X軸移動台128之背面側(下表面側)設置有螺帽部(圖未示)，且在此螺帽部螺合有平行於X軸導軌126之X軸滾珠螺桿130。在X軸滾珠螺桿130的一端部，連結有X軸脈衝馬達(圖未示)。只要以X軸脈衝馬達使X軸滾珠螺桿130旋轉，X軸移動台128即可沿著X軸導軌126在X軸方向上移動。
在X軸移動台128之正面側(上表面側)設置有工作台基座132。在工作台基座132的上部，配置有用於吸引、保持被加工物11的工作夾台(保持台)134。在工作夾台134的周圍，設置有從四方來將支持被加工物11的環狀之框架固定的4個夾具136。
工作夾台134是與馬達等的旋轉驅動源(圖未示)連結著，並繞著與Z軸方向(鉛直方向、高度方向)大致平行的旋轉軸旋轉。只要藉由上述移動機構116使X軸移動台128在X軸方向上移動，即可將工作夾台134在X軸方向上加工進給。又，只要藉由移動機構116使Y軸移動台120在Y軸方向上移動，即可將工作夾台134在Y軸方向上分度進給。
工作夾台134的上表面是形成為保持被加工物11的保持面134a。此保持面134a是相對於X軸方向及Y軸方向大致平行地形成，並且，通過形成於工作夾台134及工作台基座132的內部之流路(圖未示)等而與吸引源(圖未示)連接。
在支持構造106中，設置有朝向基台104之中央側突出的支持臂106a，且於此支持臂106a的前端部配置有朝向下方照射雷射光束的雷射照射單元138。又，相鄰於雷射照射單元138的位置上，設置有拍攝被加工物11的攝像單元140。
雷射照射單元138具備有脈衝振盪產生對被加工物11具有穿透性之波長的雷射光束的雷射振盪器(圖未示)。例如，想要在以矽等之半導體材料所形成的被加工物11上形成改質層17時，能夠使用具備有脈衝振盪產生波長為1064nm之雷射光束的Nd：YAG等之雷射媒介物的雷射振盪器。
又，雷射照射單元138具備有可將從雷射振盪器所脈衝振盪產生之雷射光束聚光的聚光器(圖未示)，且會對於被工作夾台134所保持的被加工物11等照射、聚光此雷射光束。藉由以雷射照射單元138來照射雷射光束，並且使工作夾台134在X軸方向上加工進給，能夠對被加工物11沿X軸方向進行雷射加工(改質)。
可將加工後的被加工物11搬送至例如相鄰於暫置機構112之檢查裝置2的保持台4。在支持構造106的保持台4側，形成有投影面8。再者，在圖9中，省略了檢查裝置2之構成的一部分。以檢查裝置2檢查過的被加工物11是以例如搬送機構來載置於暫置機構112，而收容到片匣110。
搬送機構、移動機構116、工作夾台134、雷射照射單元138、攝像單元140等的構成要素，各自與控制單元(控制設備)142相連接。此控制單元142會配合被加工物11的加工所需之一連串的工序，控制上述的各構成要素。
再者，亦可使雷射加工裝置102的工作夾台134具備作為檢查裝置2之保持台4的功能。如此，藉由將工作夾台134作為保持台4來使用，即能夠省略保持台4。此時，是成為將光源6、投影面8、攝像單元(攝像設備)10等配合工作夾台134來配置。同樣地，亦可使控制單元142具備作為檢查裝置2之判定單元12的功能。此時，能夠省略判定單元12。
又，亦可將上述實施形態之檢查裝置2組入用於擴張膠帶(切割膠帶)的擴張裝置中。圖10之(A)及圖10之(B)是示意地顯示組入有檢查裝置2之擴張裝置的構成例及使用此擴張裝置之擴張分割步驟的局部截面側視圖。再者，在使用此擴張裝置時，在上述之膠帶貼附步驟(切割膠帶貼附步驟)等中，會將直徑比被加工物11更大的膠帶41貼附於被加工物11，且將環狀的框架43預先固定於膠帶41的外周部分。
如圖10之(A)及圖10之(B)所示，擴張裝置52具備有隔著膠帶41及框架43從側邊支持被加工物11的支持構造(保持台)54、及隔著膠帶41從下方支持被加工物11之圓筒狀的擴張滾筒(支持基台、保持台)56。例如，擴張滾筒56的內徑比被加工物11的直徑更大，且擴張滾筒56的外徑比固定於膠帶41之框架43的內徑更小。
支持構造54包含支持框架41的框架支持台58。此框架支持台58的上表面是形成為支持固定於膠帶41的外周部分之框架43的支持面。在框架支持台58的外周部分，設置有用於固定框架41的複數個夾具60。
在支持構造54的下方設置有升降機構(擴張設備)62。升降機構62具備有被固定在下方的基台(圖未示)上之汽缸罩殼64、與插入於汽缸罩殼64的活塞桿66。在活塞桿66的上端部固定有框架支持台58。
此升降機構62會使支持構造54升降成使框架支持台58的上表面(支持面)在基準位置及擴張位置之間移動，該基準位置是與擴張滾筒56的上端等高之位置，該擴張位置是比擴張滾筒56的上端更下方的位置。升降機構62的動作是藉由例如連接於升降機構62的控制單元(控制設備)68而被控制。
在支持構造54及擴張滾筒56的上方，配置有構成檢查裝置2之光源6、投影面8、及攝像單元(攝像設備)10等。再者，此擴張裝置52的支持構造54與擴張滾筒56，是作為檢查裝置2的保持台4而發揮功能。當然，亦可有別於支持構造54與擴張滾筒56，另外設置保持台4。
在實施擴張膠帶41來分割被加工物11的擴張分割步驟之時，首先，如圖10之(A)所示，是將框架43載置於已移動至基準位置之框架支持台58的上表面，且以夾具60固定此框架43。藉此，擴張滾筒56的上端是在被加工物11與框架43之間接觸於膠帶41。
接著，以升降機構62使支持構造54下降，如圖10之(B)所示，使框架支持台58的上表面移動到比擴張滾筒56的上端更下方的擴張位置。其結果為，擴張滾筒56會相對於框架支持台58上升，且膠帶41是形成為被擴張滾筒56上推成放射狀地被擴張。
當擴張膠帶41時，在被加工物11上會被賦與將膠帶41擴張之方向的力(放射狀的力)。藉此，被加工物11會以改質層17作為破斷的起點而被分割成複數個晶片，另外，也會擴大相鄰之晶片間的間隔。在此擴張分割步驟的前後，宜例如實施上述的攝像步驟，以檢查被加工物11。
圖11是顯示擴張分割步驟之後的投影像之例的圖。當在擴張分割步驟中將被加工物11分割成複數個晶片，且擴大相隣之晶片彼此的間隔時，陰影33的寬度也會變寬。又，由於在以改質層17為起點而分割成的晶片中，殘留有在被加工物11的磨削時產生的應力(内部應力)，所以晶片會藉由此應力而成為稍微彎曲的狀態。藉此，會將放射到晶片上的光L1稍微地聚光，而能夠得到包含更加強調了晶片彼此的間隔之陰影33的投影像。
因此，藉由將此陰影33的寬度藉由圖像處理等來檢測，並與預先設定之基準的寬度(基準値、條件)進行比較，便能夠確實地判定是否適當地分割被加工物11、晶片彼此的間隔是否適當等。再者，在未實施磨削被加工物11之背面11b的磨削步驟的情況下，會成為在形成器件15等的圖案之時產生的應力(内部應力)殘留於被加工物11的狀態。藉由以此應力所造成之晶片的彎曲，能夠得到與強調陰影33同樣的效果。
再者，亦可與擴張分割步驟並行(同時)地實施攝像步驟。例如，藉由使用能夠高速攝影的攝影機作為攝像單元6，而拍攝擴張分割步驟中的投影像31，即能夠確認破斷的進行狀況。並且，藉由依據此確認的結果來設定擴張膠帶41時的速度與擴張的方向、膠帶41的種類等，以變得能夠更確實地分割被加工物11。
又，亦可使控制單元68具備有作為檢查裝置2之判定單元12的功能。此時，能夠省略判定單元12。
再者，在上述實施形態中，雖然是在改質層形成步驟之前實施背面磨削步驟，但也能夠省略背面磨削步驟等。又，亦可在改質層形成步驟之後實施背面磨削步驟。又，在上述實施形態中，雖然是使被加工物11的背面11b露出，但在使被加工物11的正面11a露出的情況下也能夠以同樣的方法檢查被加工物11。
另外，上述實施形態之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍下，均可適當變更而實施。
11‧‧‧被加工物11a‧‧‧正面11b‧‧‧背面13‧‧‧分割預定線(切割道)15‧‧‧器件17‧‧‧改質層(改質區域)21‧‧‧膠帶(切割膠帶)21a‧‧‧第1面21b‧‧‧第2面31‧‧‧投影像33‧‧‧陰影35a、35b、35c、35d‧‧‧不良區域41‧‧‧膠帶(切割膠帶)43‧‧‧框架2‧‧‧檢查裝置4‧‧‧保持台4a、24a、44a、134a‧‧‧保持面6‧‧‧光源8‧‧‧投影面10‧‧‧攝像單元(攝像設備)12‧‧‧判定單元(判定設備)22‧‧‧磨削裝置24、44‧‧‧工作夾台26‧‧‧磨削設備28‧‧‧主軸30‧‧‧安裝座32‧‧‧磨削輪34‧‧‧輪基台36‧‧‧磨削磨石42‧‧‧雷射加工裝置46、138‧‧‧雷射照射單元48、140‧‧‧攝像單元52‧‧‧擴張裝置54‧‧‧支持構造(保持台)56‧‧‧擴張滾筒(支持基台、保持台)58‧‧‧框架支持台60、136‧‧‧夾具62‧‧‧升降機構(擴張設備)64‧‧‧汽缸罩殼66‧‧‧活塞桿68、142‧‧‧控制單元(控制設備)102‧‧‧雷射加工裝置104‧‧‧基台104a‧‧‧突出部106‧‧‧支持構造106a‧‧‧支持臂108‧‧‧片匣升降機110‧‧‧片匣112‧‧‧暫置機構112a、112b‧‧‧導軌116‧‧‧移動機構(加工進給機構、分度進給機構)118‧‧‧Y軸導軌120‧‧‧Y軸移動台122‧‧‧Y軸滾珠螺桿124‧‧‧Y軸脈衝馬達126‧‧‧X軸導軌128‧‧‧X軸移動台130‧‧‧X軸滾珠螺桿132‧‧‧工作台基座134‧‧‧工作夾台(保持台)L1‧‧‧光L2‧‧‧雷射光束X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是示意地顯示檢查裝置之構成例等的圖。 圖2是示意地顯示膠帶貼附步驟的立體圖。 圖3是示意地顯示背面磨削步驟的立體圖。 圖4是示意地顯示背面磨削步驟的側面圖。 圖5是示意地顯示改質層形成步驟的立體圖。 圖6是示意地顯示改質層形成步驟之局部截面側視圖。 圖7是顯示在被加工物上形成有適當的改質層時的投影像之例的圖。 圖8是顯示在被加工物上未形成有適當的改質層時的投影像之例的圖。 圖9是示意地顯示雷射加工裝置之構成例的立體圖。 圖10之(A)及圖10之(B)是示意地顯示擴張裝置之構成例及擴張分割步驟的局部截面側視圖。 圖11是顯示在擴張分割步驟後的投影像之例的圖。
2‧‧‧檢查裝置
4‧‧‧保持台
4a‧‧‧保持面
6‧‧‧光源
8‧‧‧投影面
10‧‧‧攝像單元(攝像設備)
11‧‧‧被加工物
11b‧‧‧背面
12‧‧‧判定單元(判定設備)
21‧‧‧膠帶(切割膠帶)
21b‧‧‧第2面
L1‧‧‧光

Claims (8)

  1. 一種被加工物的檢查方法，其特徵在於具備： 改質層形成步驟，藉由照射對於被加工物具有穿透性之波長的雷射光束，以在被加工物的内部形成成為將被加工物破斷之時的起點的改質層，並且使其在被加工物的露出之面上產生對應於該改質層的凹凸； 攝像步驟，藉由使從光源所放射的光在被加工物的露出之該面上反射並照射於投影面，以形成強調了該凹凸的投影像，並且拍攝該投影像來形成圖像；及 判定步驟，依據該圖像來判定該改質層的狀態。
  2. 如請求項1之被加工物的檢查方法，其中，被加工物是在藉由複數條分割預定線所區劃出之正面側的區域中形成有器件的晶圓， 且該改質層是沿著該分割預定線而形成的。
  3. 如請求項1或2之被加工物的檢查方法，其具備： 切割膠帶貼附步驟，在該改質層形成步驟之前，在被加工物上貼附切割膠帶；及 擴張分割步驟，在該改質層形成步驟之後，擴張該切割膠帶並對被加工物賦與力，而將該改質層作為破斷之起點並將被加工物分割成複數個晶片， 該擴張分割步驟是與該攝像步驟並行而實施。
  4. 一種檢查裝置，是用於檢查藉由照射具有穿透性之波長的雷射光束而在内部形成有成為破斷之起點的改質層，並且在露出之面上產生有對應於該改質層之凹凸的被加工物的該改質層，該檢查裝置的特徵在於具備： 保持台，保持被加工物； 光源，對被該保持台所保持之被加工物的露出之該面照射光； 投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，以形成強調了該凹凸的投影像； 攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像；及 判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態。
  5. 一種雷射加工裝置，其特徵在於具備： 工作夾台，保持被加工物； 雷射光束照射設備，藉由對於被該工作夾台所保持的被加工物照射雷射光束，以在被加工物的内部形成成為將被加工物破斷之時的起點的改質層，並且使其在被加工物的露出之面上產生對應於該改質層的凹凸； 保持台，保持照射該雷射光束後的被加工物； 光源，對於被該保持台所保持的被加工物的露出之該面照射光； 投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，形成強調了該凹凸的投影像； 攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像； 判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態；及 控制設備，控制各構成要素。
  6. 如請求項5之雷射加工裝置，其中，該保持台為該工作夾台。
  7. 一種擴張裝置，其特徵在於具備： 支持基台，將藉由照射具有穿透性之波長的雷射光束而在内部形成有成為破斷之起點的改質層，並且在露出之面上產生有對應於該改質層之凹凸的被加工物，隔著已貼附於該被加工物之切割膠帶來支持； 擴張設備，擴張該切割膠帶； 保持台，保持該被加工物； 光源，對於被該保持台所保持之被加工物的露出之該面照射光； 投影面，藉由照射已在被加工物上被反射之來自光源的光，形成強調了該凹凸的投影像； 攝像設備，拍攝形成於該投影面的該投影像並形成圖像； 判定設備，將所形成的該圖像，與預先設定的條件進行比較來判定該改質層的狀態；及 控制設備，控制各構成要素。
  8. 如請求項7之擴張裝置，其中，該保持台為該支持基台。
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