TWI813782B - 雷射加工方法、半導體裝置製造方法及檢查裝置 - Google Patents

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Abstract

檢查裝置，係具備有：平台，係支持在半導體基板之內部被形成有複數列之改質區域的晶圓；和光源，係輸出相對於半導體基板而具備有透射性之光；和對物透鏡，係使在半導體基板中作了傳播的光通過；和光檢測部，係檢測出通過了對物透鏡後之光；和檢查部，係檢查在最為接近半導體基板之表面之改質區域與表面之間的檢查區域中，是否存在有從最為接近表面之改質區域起而延伸至表面側之龜裂之前端。對物透鏡，係使關連於表面而與焦點相對稱之虛擬焦點位置在檢查區域內。光檢測部，係檢測出從半導體基板之背面側起經由表面而至背面側地在半導體基板中傳播之光。

Description

雷射加工方法、半導體裝置製造方法及檢查裝置
本發明，係有關於雷射加工方法、半導體裝置製造方法及檢查裝置。
係周知有下述一般之雷射加工裝置，其係為了將具備有半導體基板和被形成於半導體基板之表面上的功能元件層之晶圓，沿著複數的線之各者來作切斷，而藉由從半導體基板之背面側起來對於晶圓照射雷射光，而沿著複數的線之各者來在半導體基板之內部形成複數列之改質區域。在專利文獻1中所記載之雷射加工裝置，係具備有紅外線攝像機，而成為能夠從半導體基板之背面側起來對於被形成於半導體基板之內部的改質區域、被形成於功能元件層處之加工損傷等作觀察。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-64746號公報
[發明所欲解決之課題]
在上述一般之雷射加工裝置中，係會有以會形成涵蓋複數列之改質區域之龜裂的條件來從半導體基板之背面側而對於晶圓照射雷射光的情況。於此種情況中，若是例如起因於雷射加工裝置之問題等，而導致涵蓋複數列之改質區域之龜裂並未充分地延伸至半導體基板之表面側處，則在後續之工程中，係會有無法將晶圓沿著複數的線之各者而確實地切斷之虞。特別是，當在改質區域之形成後而對於半導體基板之背面進行研削的情況時，若是無法在研削工程之前，先對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有充分地延伸至半導體基板之表面側處一事作確認，則在研削工程之後，係並無法將晶圓沿著複數的線之各者而確實地切斷，而會有使研削工程成為無效之虞。
關於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有充分地延伸至半導體基板之表面側處一事，係難以僅藉由對於改質區域作觀察一事來進行確認。雖然亦可考慮對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂作觀察，但是，由於龜裂之寬幅通常係為較紅外線之波長而更小，因此，係難以僅使用紅外線攝像機來對於龜裂作觀察。
本發明之目的，係在於提供一種能夠對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有充分地延伸至半導體基板之表面側處一事作確認的雷射加工方法、半導體裝置製造方法以及檢查裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明之其中一個側面之雷射加工方法，其特徵為，係具備有：第1工程，係準備晶圓，該晶圓，係具備有：具有表面以及背面之半導體基板、和被形成於表面處之功能元件層，藉由沿著複數的線之各者而從背面側處對於晶圓照射雷射光，來沿著複數的線之各者而在半導體基板之內部形成複數列之改質區域；和第2工程，係在複數列之改質區域中的最為接近表面之改質區域與表面之間的檢查區域中，檢查是否存在有從最為接近表面之改質區域起而延伸至表面側之龜裂之前端，在第1工程中，係以會形成涵蓋複數列之改質區域之龜裂的條件，來沿著複數的線之各者而從背面側來對於晶圓照射雷射光，在第2工程中，係從背面側起而將焦點對焦於相對於表面而與背面相反側之區域處，並使關連於表面而與焦點相對稱之虛擬焦點位置在檢查區域內，而檢測出從背面側起經由表面而至背面側地在半導體基板中傳播之光，藉由此，來檢查在檢查區域中是否存在有前端。
在此雷射加工方法中，係從背面側起而將焦點對焦於相對於半導體基板之表面而與半導體基板之背面相反側之區域處，並使關連於該表面而與焦點相對稱之虛擬焦點位置在檢查區域(最為接近半導體基板之表面的改質區域與該表面之間之檢查區域)內，而檢測出從背面側起經由表面而至背面側地在半導體基板中傳播之光。藉由如此這般地檢測出光，當在檢查區域中存在有從最為接近半導體基板之表面的改質區域起而延伸至該表面側之龜裂之前端的情況時，係能夠確認到該前端。故而，若依據此雷射加工方法，則係能夠對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有充分地延伸至半導體基板之表面側處一事作確認。
在本發明之其中一個側面之雷射加工方法中，係亦可構成為：在第1工程中，係以會使涵蓋複數列之改質區域之龜裂到達表面處的條件，來沿著複數的線之各者而從背面側來對於晶圓照射雷射光。當從最為接近半導體基板之表面的改質區域起而延伸至該表面側之龜裂之前端為存在於檢查區域(最為接近半導體基板之表面的改質區域與該表面之間之檢查區域)內的情況時，係想定為涵蓋複數列之改質區域之龜裂並未到達半導體基板之表面處。故而，係能夠對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有到達半導體基板之表面處一事作確認。
本發明之其中一個側面之雷射加工方法，係亦可構成為，係更進而具備有：第3工程，係基於在第2工程中之檢查結果，來對於在第1工程中之加工結果進行評價，在第3工程中，當在檢查區域中並不存在有前端的情況時，係評價為涵蓋複數列之改質區域之龜裂有到達表面，當在檢查區域中係存在有前端的情況時，係評價為涵蓋複數列之改質區域之龜裂並未到達表面處。若依據此，則係能夠基於評價結果來決定後續之工程的實施態樣。
在本發明之其中一個側面之雷射加工方法中，係亦可構成為：複數列之改質區域，係為2列之改質區域。若依據此，則係能夠以良好效率來實施複數列之改質區域之形成以及涵蓋複數列之改質區域之龜裂的檢查。
本發明之其中一個側面之半導體裝置製造方法，係具備有：上述之雷射加工方法所具備的第1工程、第2工程以及第3工程；和第4工程，係當在第3工程中，被評價為涵蓋複數列之改質區域之龜裂有到達表面的情況時，藉由對於背面進行研削，來使涵蓋複數列之改質區域之龜裂露出於背面，並沿著複數的線之各者來將晶圓切斷為複數之半導體裝置。
若依據此半導體裝置製造方法，則當被評價為涵蓋複數列之改質區域之龜裂並未到達半導體基板之表面處的情況時，由於半導體基板之背面之研削係並不會被實施，因此，係能夠防止像是在研削工程之後並無法將晶圓沿著複數的線之各者而確實地切斷一般的事態之發生。
本發明之其中一個側面之檢查裝置，係具備有：平台，係支持晶圓，該晶圓，係具備有：具有表面以及背面之半導體基板、和被形成於表面處之功能元件層，並沿著複數的線之各者而在半導體基板之內部被形成有複數列之改質區域；和光源，係輸出相對於半導體基板而具備有透射性之光；和對物透鏡，係使從光源而被輸出並在半導體基板中作了傳播的光通過；和光檢測部，係檢測出通過了對物透鏡後之光；和檢查部，係基於從光檢測部所輸出的訊號，來檢查在複數列之改質區域中的最為接近表面之改質區域與表面之間的檢查區域中，是否存在有從最為接近表面之改質區域起而延伸至表面側之龜裂之前端，對物透鏡，係從背面側起而將焦點對焦於相對於表面而與背面相反側之區域處，並使關連於表面而與焦點相對稱之虛擬焦點位置在檢查區域內，光檢測部，係檢測出從背面側起經由表面而至背面側地在半導體基板中傳播之光。
此檢查裝置，係從背面側起而將焦點對焦於相對於半導體基板之表面而與半導體基板之背面相反側之區域處，並使關連於該表面而與焦點相對稱之虛擬焦點位置在檢查區域(最為接近半導體基板之表面的改質區域與該表面之間之檢查區域)內，而檢測出從背面側起經由表面而至背面側地在半導體基板中傳播之光。藉由如此這般地檢測出光，當在檢查區域中存在有從最為接近半導體基板之表面的改質區域起而延伸至該表面側之龜裂之前端的情況時，係能夠確認到該前端。
在本發明之其中一個側面之檢查裝置中，係亦可構成為：對物透鏡之開口數，係為0.45以上。若依據此，則係能夠更確實地對於存在於檢查區域中之龜裂之前端作確認。
在本發明之其中一個側面之檢查裝置中，係亦可構成為：對物透鏡，係具備有修正環。若依據此，則係能夠更確實地對於存在於檢查區域中之龜裂之前端作確認。 [發明之效果]
若依據本發明，則係成為可提供一種能夠對於涵蓋複數列之改質區域之龜裂是否有充分地延伸至半導體基板之表面側處一事作確認的雷射加工方法、半導體裝置製造方法以及檢查裝置。
以下，參考圖面，針對本發明之實施形態作詳細說明。另外，在各圖中，針對相同或者是相當之部分，係附加相同的元件符號，並省略重複之說明。 [雷射加工裝置之構成]
如同圖1中所示一般，雷射加工裝置1，係具備有平台2、和雷射照射單元3、和複數之攝像單元4、5、6、和驅動單元7、以及控制部8。雷射加工裝置1，係為藉由將雷射光L照射於對象物11處來在對象物11處形成改質區域12之裝置。
平台2，例如係藉由將被貼附在對象物11上的薄膜作吸附，來支撐對象物11。平台2，係能夠沿著X方向以及Y方向之各者而移動，並能夠將與Z方向相平行之軸線作為中心線而旋轉。另外，X方向以及Y方向，係身為相互垂直之第1水平方向以及第2水平方向，Z方向係身為鉛直方向。
雷射照射單元3，係將相對於對象物11而具有透射性的雷射光L集光並照射至對象物11處。若是雷射光L被集光於被支撐在平台2處之對象物11的內部，則在與雷射光L之集光點C相對應的部分處，雷射光L係特別會被吸收，在對象物11之內部係被形成有改質區域12。
改質區域12，係指在密度、折射率、機械性強度或其他之物理特性上成為與周圍之非改質區域相異的區域。作為改質區域12，例如，係為熔融處理區域、碎裂區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12，係具有容易使龜裂從改質區域12起而朝向雷射光L之射入側及其相反側延伸的特性。此種改質區域12之特性，係被利用在對象物11之切斷中。
作為其中一例，若是使平台2沿著X方向移動，並對於對象物11而使集光點C沿著X方向作相對性移動，則複數之改質點12s係沿著X方向來以並排為1列的方式而被形成。1個的改質點12s，係藉由1個脈衝的雷射光L之照射而被形成。1列的改質區域12，係為並排為1列的複數之改質點12s之集合。相鄰之改質點12s，係依存於對於對象物11的集光點C之相對性之移動速度以及雷射光L之反覆頻率，而會有相連的情況，亦會有相互分離的情況。
攝像單元4，係對於被形成於對象物11處之改質區域12以及從改質區域12起而延伸的龜裂之前端作攝像。在本實施形態中，控制部8係作為檢查部而起作用，平台2、攝像單元4以及控制部8係作為檢查裝置10而起作用(詳細內容係於後再述)。
攝像單元5以及攝像單元6，係基於控制部8之控制，而藉由透過對象物11之光來攝像被支撐於平台2處之對象物11。藉由攝像單元5、6之攝像所得到的畫像，作為其中一例，係被供以進行雷射光L之照射位置之對位。
驅動單元7，係支撐雷射照射單元3和複數之攝像單元4、5、6。驅動單元7，係使雷射照射單元3和複數之攝像單元4、5、6沿著Z方向移動。
控制部8，係對於平台2、雷射照射單元3、複數之攝像單元4、5、6以及驅動單元7之動作作控制。控制部8，係作為包含有處理器、記憶體、儲存裝置以及通訊裝置等的電腦裝置而構成之。在控制部8中，處理器，係實行被讀入至記憶體等之中的軟體(程式)，並對於在記憶體以及儲存裝置處之資料之讀出以及寫入和由通訊裝置所致之通訊作控制。藉由此，控制部8，例如係實現作為檢查部之功能(詳細內容係於後再述)。 [對象物之構成]
本實施形態之對象物11，係如同圖2以及圖3中所示一般，身為晶圓20。晶圓20，係具備有半導體基板21和功能元件層22。半導體基板21，係具備有表面21a以及背面21b。半導體基板21，例如係為矽基板。功能元件層22，係被形成於半導體基板21之表面21a處。功能元件層22，係包含有沿著表面21a而被配列為2維的複數之功能元件22a。功能元件22a，例如係為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，係亦會有使複數之層被作堆疊並3維性地構成的情況。另外，在半導體基板21處，係被設置有展示結晶方位之缺口21c，但是，係亦可代替缺口21c而設置定向平面。
晶圓20，係沿著複數的線15之各者而被切斷為各功能元件22a。複數的線15，在從晶圓20之厚度方向來作觀察的情況時，係通過複數的功能元件22a之各者之間。更具體而言，線15，在從晶圓20之厚度方向來作觀察的情況時，係通過切割道(street)區域23之中心(寬幅方向上之中心)。切割道區域23，係在功能元件層22處，以通過相鄰之功能元件22a之間的方式而延伸存在。在本實施形態中，複數之功能元件22a，係沿著表面21a而被配列為矩陣狀，複數的線15，係被設定為格子狀。另外，線15，係身為虛擬之線，但是係亦可為實際所畫出的線。 [雷射照射單元之構成]
如同圖4中所示一般，雷射照射單元3，係具備有光源31、和空間光調變器32、以及集光透鏡33。光源31，例如係藉由脈衝震盪方式來輸出雷射光L。空間光調變器32，係將從光源31所輸出之雷射光L作調變。空間光調變器32，例如係為反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)之空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。集光透鏡33，係將藉由空間光調變器32而被作了調變的雷射光L作集光。
在本實施形態中，雷射照射單元3，係藉由沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L，而沿著複數的線15之各者來在半導體基板21之內部形成2列之改質區域12a、12b。改質區域(第1改質區域)12a，係為2列的改質區域12a、12b中之最為接近表面21a之改質區域。改質區域(第2改質區域)12b，係為2列的改質區域12a、12b中之最為接近改質區域12a之改質區域，並為最為接近背面21b之改質區域。
2列的改質區域12a、12b，係在晶圓20之厚度方向(Z方向)上相鄰。2列的改質區域12a、12b，係藉由對於半導體基板21而使2個的集光點C1、C2沿著線15來相對性移動，而形成之。雷射光L，例如係以相對於集光點C1而使集光點C2位於前進方向之後側並且位置於雷射光L之射入側的方式，來藉由空間光調變器32而被作調變。
雷射照射單元3，係以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a處的條件，來沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L。作為其中一例，係對於厚度775μm之身為單晶矽基板的半導體基板21，來使2個的集光點C1、C2分別對合於從表面21a起而距離54μm之位置以及距離128μm之位置處，而沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L。此時，雷射光L之波長係為1099nm，脈衝寬幅係為700n秒，反覆頻率係為120kHz。又，在集光點C1處之雷射光L之輸出係為2.7W，在集光點C2處之雷射光L之輸出係為2.7W，相對於半導體基板21之2個的集光點C1、C2之相對性之移動速度係為800mm/秒。
此種2列的改質區域12a、12b以及龜裂14之形成，係在下述一般的情況中而被實施。亦即是，在後續之工程中，係會有藉由對於半導體基板21之背面21b進行研削，來將半導體基板21薄化並使龜裂14露出於背面21b處，並且沿著複數的線15之各者來將晶圓20切斷為複數之半導體裝置的情況。 [檢查用攝像單元之構成]
如同圖5中所示一般，攝像單元4，係具備有光源41、和反射鏡42、和對物透鏡43、以及光檢測部44。光源41，係輸出相對於半導體基板21而具有透射性之光I1。光源41，例如，係藉由鹵素燈管以及濾波器所構成，並輸出近紅外區域之光I1。從光源41所輸出的光I1，係藉由反射鏡42而被反射並通過對物透鏡43，並且從半導體基板21之背面21b側而被照射至晶圓20處。此時，平台2，係將如同上述一般地而被形成有2列的改質區域12a、12b之晶圓20作支撐。
對物透鏡43，係使被半導體基板21之表面21a所反射的光I1通過。亦即是，對物透鏡43，係使在半導體基板21中而作了傳播的光I1通過。對物透鏡43之開口數(NA)，係為0.45以上。對物透鏡43，係具備有修正環43a。修正環43a，例如係藉由對於構成對物透鏡43之複數的透鏡之相互間之距離作調整，來對於在半導體基板21內而於光I1中所產生的像差作修正。光檢測部44，係檢測出透過了對物透鏡43以及反射鏡42後之光I1。光檢測部44，例如，係藉由InGaAs攝像機所構成，並檢測出近紅外區域之光I1。
攝像單元4，係能夠對於2列的改質區域12a、12b之各者以及複數的龜裂14a、14b、14c、14d之各者的前端作攝像(詳細內容係於後再述)。龜裂14a，係為從改質區域12a起而朝向表面21a側延伸之龜裂。龜裂14b，係為從改質區域12a起而朝向背面21b側延伸之龜裂。龜裂14c，係為從改質區域12b起而朝向表面21a側延伸之龜裂。龜裂14d，係為從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸之龜裂。控制部8，係以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a處的條件，來使雷射照射單元3照射雷射光L(參考圖4)，但是，若是起因於某些的問題而導致龜裂14並未到達表面21a處，則會形成此種複數之龜裂14a、14b、14c、14d。 [對位修正用攝像單元之構成]
如同圖6中所示一般，攝像單元5，係具備有光源51、和反射鏡52、和透鏡53、以及光檢測部54。光源51，係輸出相對於半導體基板21而具有透射性之光I2。光源51，例如，係藉由鹵素燈管以及濾波器所構成，並輸出近紅外區域之光I2。光源51，係亦可被與攝像單元4之光源41共通化。從光源51所輸出的光I2，係藉由反射鏡52而被反射並通過透鏡53，並且從半導體基板21之背面21b側而被照射至晶圓20處。
透鏡53，係使被半導體基板21之表面21a所反射的光I2通過。亦即是，透鏡53，係使在半導體基板21中而作了傳播的光I2通過。透鏡53之開口數，係為0.3以下。亦即是，攝像單元4之對物透鏡43之開口數，係較透鏡53之開口數而更大。光檢測部54，係檢測出通過了透鏡53以及反射鏡52後之光I2。光檢測部54，例如，係藉由InGaAs攝像機所構成，並檢測出近紅外區域之光I2。
攝像單元5，係在控制部8之控制下，藉由從背面21b側來將光I2照射至晶圓20處並且檢測出從表面21a(功能元件層22)所返回之光I2，來對於功能元件層22進行攝像。又，攝像單元5，係同樣的，在控制部8之控制下，藉由從背面21b側來將光I2照射至晶圓20處並且檢測出從半導體基板21中之改質區域12a、12b的形成位置所返回之光I2，來取得包含改質區域12a、12b之區域的畫像。此些之畫像，係被使用在雷射光L之照射位置之對位中。攝像單元6，係除了透鏡53為更低倍率(例如，在攝像單元5處係為6倍，在攝像單元6處係為1.5倍)以外，為具備有與攝像單元5相同之構成，並與攝像單元5同樣地而被使用於對位中。 [由檢查用攝像單元所致之攝像原理]
使用圖5中所示之攝像單元4，如同圖7中所示一般，對於涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14為有到達表面21a處的半導體基板21，來從背面21b側起朝向表面21a側而使焦點F(對物透鏡43之焦點)移動。於此情況，若是從背面21b側起而使焦點F對合於從改質區域12b起朝向背面21b側延伸的龜裂14之前端14e處，則係能夠對於該前端14e作確認(在圖7中之右側之畫像)。但是，就算是從背面21b側起而使焦點F對合於龜裂14自身以及有到達表面21a處的龜裂14之前端14e處，也無法對於該些作確認(在圖7中之左側之畫像)。另外，若是從背面21b側起來使焦點F對合於半導體基板21之表面21a處，則係能夠對於功能元件層22作確認。
又，係使用圖5中所示之攝像單元4，來如同圖8中所示一般，對於涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14為並未到達表面21a處的半導體基板21，來從背面21b側起朝向表面21a側而使焦點F移動。於此情況，就算是從背面21b側起而使焦點F對合於從改質區域12a起朝向表面21a側延伸的龜裂14之前端14e處，也無法對於該前端14e作確認(在圖8中之左側之畫像)。但是，若是從背面21b側起而使焦點F對合於相對於表面21a而與背面21b相反側之區域(亦即是，相對於表面21a而為功能元件層22側之區域)處，並使關連於表面21a而與焦點F相對稱的虛擬焦點Fv位置於該前端14e處，則係能夠對於該前端14e作確認(在圖8中之右側之畫像)。另外，虛擬焦點Fv，係為對於半導體基板21之折射率作了考慮的關連於表面21a而與焦點F相對稱之點。
可以推測到，如同上述一般地無法對於龜裂14自身作確認的原因，係在於龜裂14之寬幅為較身為照明光之光I1的波長而更小之故。圖9以及圖10，係為被形成於身為矽基板之半導體基板21之內部的改質區域12以及龜裂14之SEM(Scanning Electron Microscope)畫像。圖9之(b)，係為在圖9之(a)中所示的區域A1之擴大像，圖10之(a)，係為在圖9之(b)中所示的區域A2之擴大像，圖10之(b)，係為在圖10之(a)中所示的區域A3之擴大像。如此這般，龜裂14之寬幅，係為120nm程度，而較近紅外區域之光I1之波長(例如，1.1～1.2μm)更小。
基於以上前提所想定的攝像原理，係如同下述一般。如同圖11之(a)中所示一般，若是使焦點F位置於空氣中，則由於光I1係並不會返回，因此係得到黑暗的畫像(圖11之(a)中的右側之畫像)。如同圖11之(b)中所示一般，若是使焦點F位置於半導體基板21之內部，則由於被表面21a所反射的光I1係會返回，因此係得到泛白的畫像(圖11之(b)中的右側之畫像)。如同圖11之(c)中所示一般，若是從背面21b側起來使焦點F對合於改質區域12，則藉由改質區域12，被表面21a所反射並返回的光I1之一部分係會產生吸收、散射等，因此，係能夠得到在泛白的背景中而改質區域12顯示為黑的畫像(圖11之(c)中的右側之畫像)。
如同圖12之(a)以及(b)中所示一般，若是從背面21b側起來使焦點F對合於龜裂14之前端14e，則例如起因於在前端14e近旁處所產生的光學性特異性(應力集中、變形、原子密度之不連續性等)、在前端14e近旁處所產生的光之封閉等，被表面21a所反射並返回的光I1之一部分係會產生散射、反射、干涉、吸收等，因此，係能夠得到在泛白的背景中而前端14e顯示為黑的畫像(圖12之(a)、(b)中的右側之畫像)。如同圖12之(c)中所示一般，若是從背面21b側起而使焦點F對合於龜裂14之前端14e近旁以外的部分，則由於被表面21a所反射的光I1之至少一部分係會返回，因此係得到泛白的畫像(圖12之(c)中的右側之畫像)。 [由檢查用攝像單元所致之檢查原理]
控制部8，係以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a處的條件，來使雷射照射單元3照射雷射光L，其結果，當如同預定一般地而涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達表面21a處的情況時，龜裂14之前端14e之狀態係成為如同下述一般。亦即是，如同圖13中所示一般，在改質區域12a與表面21a之間之區域以及在改質區域12a與改質區域12b之間之區域中，係並不會出現龜裂14之前端14e。從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸的龜裂14之前端14e之位置(以下，單純稱作「前端位置」)，係相對於改質區域12b與背面21b之間之基準位置P而位置在背面21b側處。
相對於此，當控制部8以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a處的條件，來使雷射照射單元3照射雷射光L，其結果，係與預定不同地起因於某些之問題而導致涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達表面21a處的情況時，龜裂14之前端14e之狀態係成為如同下述一般。亦即是，如同圖14中所示一般，在改質區域12a與表面21a之間之區域中，係出現有從改質區域12a起而朝向表面21a側延伸之龜裂14a之前端14e。在改質區域12a與改質區域12b之間之區域中，係出現有從改質區域12a起而朝向背面21b側延伸之龜裂14b之前端14e、以及從改質區域12b起朝向表面21a側延伸之龜裂14c之前端14e。從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸的龜裂14之前端位置，係相對於改質區域12b與背面21b之間之基準位置P而位置在表面21a側處。
藉由以上構成，若是使控制部8實施下述之第1檢查、第2檢查、第3檢查以及第4檢查中之至少1個的檢查，則能夠對於涵蓋2列之改質區域12a、12b之龜裂14是否有到達半導體基板21之表面21a處一事進行評價。第1檢查，係身為將改質區域12a與表面21a之間之區域作為檢查區域R1，並檢查在檢查區域R1中是否存在有從改質區域12a起而朝向表面21a側延伸之龜裂14a之前端14e的檢查。第2檢查，係身為將改質區域12a與改質區域12b之間之區域作為檢查區域R2，並檢查在檢查區域R2中是否存在有從改質區域12a起而朝向背面21b側延伸之龜裂14b之前端14e的檢查。第3檢查，係身為檢查在檢查區域R2中是否存在有從改質區域12b起而朝向表面21a側延伸之龜裂14c之前端14e的檢查。第4檢查，係身為將從基準位置P起朝向背面21b側而延伸並且並未到達背面21b處的區域作為檢查區域R3，並檢查從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸之龜裂14之前端位置是否位置於檢查區域R3中的檢查。
檢查區域R1、檢查區域R2以及檢查區域R3之各者，係能夠基於在形成2列的改質區域12a、12b之前對於半導體基板21而使2個的集光點C1、C2作對合之位置，來作設定。當涵蓋2列的半導體基板12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處的情況時，從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸的龜裂14之前端位置由於係為安定，因此，基準位置P以及檢查區域R3，係能夠基於測試加工之結果來作設定。另外，攝像單元4，如同圖13以及圖14中所示一般，由於係能夠對於2個的改質區域12a、12b之各者進行攝像，因此，係亦能夠在形成了2列的改質區域12a、12b之後，基於2個的改質區域12a、12b之各者之位置，來設定檢查區域R1、檢查區域R2以及檢查區域R3之各者。 [雷射加工方法以及半導體裝置製造方法]
針對本實施形態之半導體裝置製造方法，參考圖15來作說明。另外，本實施形態之半導體裝置製造方法，係包含在雷射加工裝置1處所實施的雷射加工方法。
首先，準備晶圓20，並載置在雷射加工裝置1之平台2處。接著，藉由使雷射加工裝置1沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L，而沿著複數的線15之各者來在半導體基板21之內部形成2列之改質區域12a、12b(S01、第1工程)。在此工程中，係使雷射加工裝置1，以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a處的條件，來沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L。
接著，使雷射加工裝置1，檢查在改質區域12a與表面21a之間之檢查區域R1中是否存在有從改質區域12a起而朝向表面21a側延伸之龜裂14a之前端14e(S02、第2工程)。在此工程中，係使雷射加工裝置1，從背面21b側起而將焦點F對焦於相對於表面21a而與背面21b相反側之區域處，並使關連於表面21a而與焦點F相對稱之虛擬焦點Fv位置在檢查區域R1內，而檢測出從背面21b側起經由表面21a而至背面21b側地在半導體基板21中傳播之光I1，藉由此，來檢查在檢查區域R1中是否存在有龜裂14a之前端14e。如此這般，在本實施形態中，雷射加工裝置1係實施第1檢查。
更具體而言，係使攝像單元4之對物透鏡43，從背面21b側起而將焦點F對焦於相對於表面21a而與背面21b相反側之區域處，並使關連於表面21a而與焦點F相對稱之虛擬焦點Fv位置在檢查區域R1內，而使攝像單元4之光檢測部44，檢測出從背面21b側起經由表面21a而至背面21b側地在半導體基板21中傳播之光I1。此時，係藉由驅動單元7而使攝像單元4沿著Z方向移動，而使虛擬焦點Fv在檢查區域R1內沿著Z方向而相對性移動。藉由此，光檢測部44係取得在Z方向上的各場所處之畫像資料。之後，控制部8，係基於從光檢測部44所輸出的訊號(亦即是，在Z方向上的各場所處之畫像資料)，來檢查在檢查區域R1中是否存在有龜裂14a之前端14e。如此這般，在本實施形態中，控制部8係作為檢查部而起作用，平台2、攝像單元4以及控制部8係作為檢查裝置10而起作用。
接著，控制部8，係基於在工程S02中之檢查結果，來對於在工程S01中之加工結果進行評價(S03、第3工程)。在此工程中，當在檢查區域R1中並不存在有龜裂14a之前端14e的情況時，控制部8，係評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處。另一方面，當在檢查區域R1中係存在有龜裂14a之前端14e的情況時，控制部8，係評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處。
接著，當被評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處的情況時，控制部8係實施合格處理(S04)。在此工程中，控制部8，係作為合格處理，而實施由雷射加工裝置1所具備的顯示器所致之合格之內容的顯示、由該顯示器所致之畫像資料之顯示、由雷射加工裝置1所具備的記憶部所致之合格之內容之記錄(作為履歷之記憶)、由該記憶部所致之畫像資料之記憶等。如此這般，雷射加工裝置1所具備的顯示器，係作為對於作業員而報告合格一事的報告部而起作用。
另一方面，當被評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處的情況時，控制部8係實施不合格處理(S05)。在此工程中，控制部8，係作為不合格處理，而實施由雷射加工裝置1所具備的燈管所致之不合格之內容的點燈、由雷射加工裝置1所具備的顯示器所致之不合格之內容之顯示、由雷射加工裝置1所具備的記憶部所致之不合格之內容之記錄(作為履歷之記憶)等。如此這般，雷射加工裝置1所具備的燈管以及顯示器的至少1者，係作為對於作業員而報告不合格一事的報告部而起作用。
以上之工程S01～S05，係身為在雷射加工裝置1處所實施的雷射加工方法。另外，第1檢查之實施時序，係並不被限定於在沿著所有的線15之各者而於半導體基板21之內部形成了2列的改質區域12a、12b之後。第1檢查之實施時序，係亦可為在沿著朝向一方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之形成之後、亦可為在沿著朝向一方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之更進一步之形成之前的時序且為對於朝向一方向而延伸之線15之雷射光L之照射位置的對位所被實施之時序。或者是，第1檢查之實施時序，係亦可為在從沿著朝向一方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之形成而切換至沿著朝向其他方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之形成的時序處。又，第1檢查之實施場所，係只要為被設定為格子狀之複數的線15中之至少1個場所即可。但是，在從沿著朝向一方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之形成而切換至沿著朝向其他方向而延伸之複數的線15之各者的改質區域12a、12b之形成的情況時，第1檢查之實施場所，較理想，係為除了朝向其他方向延伸的線15中之交點(該朝向其他方向而延伸之線15與朝向一方向延伸之複數的線15之各者之間之交點)以外的場所。此係因為，在朝向其他方向延伸的線15之中之交點處，龜裂14的狀態係容易成為不安定之故。
當被實施了工程S04之合格處理的情況時(亦即是，當在工程S03中，被評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處的情況時)，研削裝置，係藉由對於半導體基板21之背面21b進行研削，來使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14露出於背面21b處，並且沿著複數的線15之各者來將晶圓20切斷為複數之半導體裝置(S06、第4工程)。
以上之工程S01～S06，係身為包含在雷射加工裝置1處所實施的雷射加工方法之半導體裝置製造方法。另外，當被實施了工程S05之不合格處理的情況時(亦即是，在工程S03中，被評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處的情況時)，係被實施有雷射加工裝置1之檢查以及調整、對於晶圓20之再度的雷射加工(修復加工)等。
於此，針對工程S06之晶圓20之研削以及切斷，作更具體之說明。如同圖16中所示一般，研削裝置200，係藉由對於半導體基板21之背面21b進行研削(研磨)，來將半導體基板21薄化並使龜裂14露出於背面21b處，並且沿著複數的線15之各者來將晶圓20切斷為複數之半導體裝置20a。在此工程中，研削裝置200，係對於半導體基板21之背面21b而一直研削至第4檢查用之基準位置P處為止。
如同上述一般，當涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處的情況時，從改質區域12b起而朝向背面21b側延伸的龜裂14之前端位置，係相對於基準位置P而位置在背面21b側處。因此，藉由對於半導體基板21之背面21b而一直研削至基準位置P處為止，係能夠使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14露出於背面21b處。換言之，係將研削結束預定位置作為基準位置P，並以會使涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14到達半導體基板21之表面21a以及基準位置P處的條件，來沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L。
接著，如同圖17中所示一般，拉張裝置300，係藉由使被貼附在半導體基板21之背面21b處的拉張膠帶201擴張，來使複數之半導體裝置20a的各者相互分離。拉張膠帶201，例如，係為藉由基材201a以及接著層201b所構成的DAF(Die Attach Film)。於此情況，藉由拉張膠帶201之擴張，被配置在半導體基板21之背面21b與基材201a之間的接著層201b，係於半導體裝置20a的各者處而被切斷。被切斷後的接著層201b，係被與半導體裝置20a一同拾起。 [作用以及效果]
在上述之雷射加工方法中，係從背面21b側起而將焦點F對焦於相對於半導體基板21之表面21a而與半導體基板21之背面21b相反側之區域處，並使關連於表面21a而與焦點F相對稱之虛擬焦點Fv位置在檢查區域R1內，而檢測出從背面21b側起經由表面21a而至背面21b側地在半導體基板21中傳播之光I1。藉由如此這般地檢測出光I1，當在檢查區域R1中存在有從改質區域12a起而延伸至表面21a側之龜裂14a之前端14e的情況時，係能夠確認到龜裂14a之前端14e。又，當在檢查區域R1中係存在有龜裂14a之前端14e的情況時，係推測為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處。故而，若依據上述之雷射加工方法，則係能夠對於涵蓋2列之改質區域12a、12b之龜裂14是否有到達半導體基板21之表面21a處一事作確認。
又，在上述之雷射加工方法中，當在檢查區域R1中並不存在有龜裂14a之前端14e的情況時，係評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14有到達半導體基板21之表面21a處，當在檢查區域R1中為存在有龜裂14a之前端14e的情況時，係評價為涵蓋2列的改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處。藉由此，係能夠基於評價結果來決定後續之工程的實施態樣。
又，在上述之雷射加工方法中，作為複數列之改質區域12，係形成2列的改質區域12a、12b。藉由此，係能夠以良好效率來實施複數列之改質區域12之形成以及涵蓋複數列之改質區域12之龜裂14的檢查。
又，若依據上述之半導體裝置製造方法，則當被評價為涵蓋2列之改質區域12a、12b之龜裂14並未到達半導體基板21之表面21a處的情況時，由於半導體基板21之背面21b之研削係並不會被實施，因此，係能夠防止像是在研削工程之後並無法將晶圓20沿著複數的線15之各者而確實地切斷一般的事態之發生。
又，檢查裝置10，係從背面21b側起而將焦點F對焦於相對於半導體基板21之表面21a而與半導體基板21之背面21b相反側之區域處，並使關連於表面21a而與焦點F相對稱之虛擬焦點Fv位置在檢查區域R1內，而從背面21b側起經由表面21a而在背面21b側處檢測出在半導體基板21中傳播之光I1。藉由如此這般地檢測出光I1，當在檢查區域R1中存在有從改質區域12a起而延伸至表面21a側之龜裂14a之前端14e的情況時，係能夠確認到龜裂14a之前端14e。
又，在檢查裝置10中，對物透鏡43之開口數係為0.45以上。藉由此，係能夠更確實地對於存在於檢查區域R1中之龜裂14a之前端14e作確認。
又，在檢查裝置10中，對物透鏡43係具備有修正環43a。藉由此，係能夠更確實地對於存在於檢查區域R1中之龜裂14a之前端14e作確認。 [變形例]
本發明，係並不被限定於上述之實施形態。例如，在圖15所示之工程S02之檢查工程中，控制部8，係亦可除了上述之第1檢查之外，更進而實施第2檢查、第3檢查以及第4檢查之至少1個的檢查。
又，在上述之實施形態中，雷射加工裝置1雖係沿著複數的線15之各者來在半導體基板21之內部形成2列之改質區域12a、12b，但是，雷射加工裝置1，係亦可沿著複數的線15之各者來在半導體基板21之內部形成3列以上之改質區域12。對於1根的線15所形成之改質區域12之列數、位置等，係可考慮到在晶圓20處之半導體基板21之厚度、在半導體裝置20a處之半導體基板21之厚度等，來適宜作設定。另外，複數列的改質區域12，係亦可藉由使雷射光L之集光點C的相對性之移動對於1根的線15而作複數次之實施，來形成之。
又，在圖15所示之工程S06之研削以及切斷工程中，研削裝置200，係亦可超過基準位置P地而對於半導體基板21之背面21b進行研削。研削結束預定位置，係可因應於是否要在半導體裝置20a之側面(切斷面)處殘留改質區域12一事，來適宜作設定。另外，當半導體裝置20a例如係身為DRAM(Dynamic Random Access Memory)的情況時，係亦可在半導體裝置20a之側面處殘留有改質區域12。
又，如同圖18中所示一般，檢查裝置10係亦可與雷射加工裝置1作為相異之個體來構成之。在圖18中所示之檢查裝置10，係除了攝像單元4之外，亦具備有平台101、驅動單元102、和控制部103。平台101，係與上述之平台2相同地而被構成，並支撐被形成有複數列的改質區域12之晶圓20。驅動單元102，係支撐攝像單元4，並使攝像單元4沿著Z方向移動。控制部103，係與上述之控制部8同樣地而被構成，並作為檢查部而起作用。在圖18所示之雷射加工系統中，於雷射加工裝置1與檢查裝置10之間，藉由機器手等之搬送裝置，晶圓20係被作搬送。
又，在沿著複數的線15之各者來從半導體基板21之背面21b側起而對於晶圓20照射雷射光L時之雷射光L之照射條件，係並不被限定於上述之條件。例如，雷射光L之照射條件，係如同上述一般，亦可為使涵蓋複數列的改質區域12(例如，2列的改質區域12a、12b)之龜裂14會到達半導體基板21與功能元件層22之間之界面處的條件。或者是，雷射光L之照射條件，係亦可為使涵蓋複數列的改質區域12之龜裂14會到達功能元件層22處的與半導體基板21相反側之表面處的條件。或者是，雷射光L之照射條件，係亦可為使涵蓋複數列的改質區域12之龜裂14會到達半導體基板21內的表面21a之近旁處的條件。如此這般，雷射光L之照射條件，係只要是會使涵蓋複數列的改質區域12之龜裂14被形成的條件即可。不論是在何者的情況，均能夠對於涵蓋複數列之改質區域12之龜裂14是否有充分地延伸至半導體基板21之表面21a側處一事作確認。
又，在上述之實施形態的各構成中，係並不被限定於上述之材料以及形狀，而可適用各種的材料以及形狀。又，在上述之一個的實施形態或變形例中之各構成，係可任意地適用在其他之實施形態或變形例中的各構成中。
2:平台 8:控制部(檢查部) 10:檢查裝置 12,12a,12b:改質區域 14,14a:龜裂 14e:前端 15:線 20:晶圓 20a:半導體裝置 21:半導體基板 21a:表面 21b:背面 22:功能元件層 22a:功能元件 41:光源 43:對物透鏡 43a:修正環 44:光檢測部 F:焦點 Fv:虛擬焦點 I1:光 L:雷射光 R1:檢查區域
[圖1]圖1，係為其中一個實施形態的具備有檢查裝置之雷射加工裝置之構成圖。 [圖2]圖2，係為其中一個實施形態的晶圓之平面圖。 [圖3]圖3，係為圖2中所示之晶圓的一部分之剖面圖。 [圖4]圖4，係為圖1中所示之雷射照射單元之構成圖。 [圖5]圖5，係為圖1中所示之檢查用攝像單元之構成圖。 [圖6]圖6，係為圖1中所示之對位修正用攝像單元之構成圖。 [圖7]圖7，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的攝像原理作說明之晶圓之剖面圖、以及由該檢查用攝像單元所致之在各場所處之畫像。 [圖8]圖8，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的攝像原理作說明之晶圓之剖面圖、以及由該檢查用攝像單元所致之在各場所處之畫像。 [圖9]圖9，係為被形成於半導體基板之內部的改質區域以及龜裂之SEM畫像。 [圖10]圖10，係為被形成於半導體基板之內部的改質區域以及龜裂之SEM畫像。 [圖11]圖11，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的攝像原理作說明之光路徑圖、以及展示由該檢查用攝像單元所致之在焦點處之畫像之示意圖。 [圖12]圖12，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的攝像原理作說明之光路徑圖、以及展示由該檢查用攝像單元所致之在焦點處之畫像之示意圖。 [圖13]圖13，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的檢查原理作說明之晶圓之剖面圖、晶圓之切斷面之畫像、以及由該檢查用攝像單元所致之在各場所處之畫像。 [圖14]圖14，係為用以對於由在圖5中所展示之檢查用攝像單元所致的檢查原理作說明之晶圓之剖面圖、晶圓之切斷面之畫像、以及由該檢查用攝像單元所致之在各場所處之畫像。 [圖15]圖15，係為其中一個實施形態之半導體裝置製造方法之流程圖。 [圖16]圖16，係為在圖15中所示之半導體裝置製造方法的研削以及切斷工程中之晶圓的一部分之剖面圖。 [圖17]圖17，係為在圖15中所示之半導體裝置製造方法的研削以及切斷工程中之晶圓的一部分之剖面圖。 [圖18]圖18，係為變形例之具備有檢查裝置之雷射加工系統之構成圖。
2:平台
4:攝像單元
12a,12b:改質區域
14a,14b,14c,14d:龜裂
15:線
20:晶圓
21:半導體基板
21a:表面
21b:背面
22:功能元件層
22a:功能元件
41:光源
42:反射鏡
43:對物透鏡
43a:修正環
44:光檢測部
I1:光

Claims (8)

  1. 一種雷射加工方法，其特徵為，係具備有： 第1工程，係準備晶圓，該晶圓，係具備有：具有表面以及背面之半導體基板、和被形成於前述表面處之功能元件層，藉由沿著複數的線之各者而從前述背面側處對於前述晶圓照射雷射光，來沿著前述複數的線之各者而在前述半導體基板之內部形成複數列之改質區域；和 第2工程，係在前述複數列之改質區域中的最為接近前述表面之改質區域與前述表面之間的檢查區域中，檢查是否存在有從最為接近前述表面之前述改質區域起而延伸至前述表面側之龜裂之前端， 在前述第1工程中，係以會形成涵蓋前述複數列之改質區域之龜裂的條件，來沿著前述複數的線之各者而從前述背面側來對於前述晶圓照射前述雷射光， 在前述第2工程中，係從前述背面側起而將焦點對焦於相對於前述表面而與前述背面相反側之區域處，並使關連於前述表面而與前述焦點相對稱之虛擬焦點位置在前述檢查區域內，而檢測出從前述背面側起經由前述表面而至前述背面側地在前述半導體基板中傳播之光，藉由此，來檢查在前述檢查區域中是否存在有前述前端。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之雷射加工方法，其中， 在前述第1工程中，係以會使涵蓋前述複數列之改質區域之前述龜裂到達前述表面處的條件，來沿著前述複數的線之各者而從前述背面側來對於前述晶圓照射前述雷射光。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之雷射加工方法，其中，係更進而具備有： 第3工程，係基於在前述第2工程中之檢查結果，來對於在前述第1工程中之加工結果進行評價， 在前述第3工程中，當在前述檢查區域中並不存在有前述前端的情況時，係評價為涵蓋前述複數列之改質區域之前述龜裂有到達前述表面，當在前述檢查區域中係存在有前述前端的情況時，係評價為涵蓋前述複數列之改質區域之前述龜裂並未到達前述表面處。
  4. 如申請專利範圍第1～3項中之任一項所記載之雷射加工方法，其中， 前述複數列之改質區域，係為2列之改質區域。
  5. 一種半導體裝置製造方法，其特徵為，係具備有： 如申請專利範圍第3項所記載之雷射加工方法所具備的前述第1工程、前述第2工程以及前述第3工程；和 第4工程，係當在前述第3工程中，被評價為涵蓋前述複數列之改質區域之前述龜裂有到達前述表面的情況時，藉由對於前述背面進行研削，來使涵蓋前述複數列之改質區域之前述龜裂露出於前述背面，並沿著前述複數的線之各者來將前述晶圓切斷為複數之半導體裝置。
  6. 一種檢查裝置，其特徵為，係具備有： 平台，係支持晶圓，前述晶圓，係具備有：具有表面以及背面之半導體基板、和被形成於前述表面處之功能元件層，並沿著複數的線之各者而在前述半導體基板之內部被形成有複數列之改質區域；和 光源，係輸出相對於前述半導體基板而具備有透射性之光；和 對物透鏡，係使從前述光源而被輸出並在前述半導體基板中作了傳播的前述光通過；和 光檢測部，係檢測出通過了前述對物透鏡後之前述光；和 檢查部，係基於從前述光檢測部所輸出的訊號，來檢查在前述複數列之改質區域中的最為接近前述表面之改質區域與前述表面之間的檢查區域中，是否存在有從最為接近前述表面之前述改質區域起而延伸至前述表面側之龜裂之前端， 前述對物透鏡，係從前述背面側起而將焦點對焦於相對於前述表面而與前述背面相反側之區域處，並使關連於前述表面而與前述焦點相對稱之虛擬焦點位置在前述檢查區域內， 前述光檢測部，係檢測出從前述背面側起經由前述表面而至前述背面側地在前述半導體基板中傳播之前述光。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之檢查裝置，其中， 前述對物透鏡之開口數，係為0.45以上。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所記載之檢查裝置，其中， 前述對物透鏡，係具備有修正環。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7307534B2 (ja) * 2018-10-04 2023-07-12 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132761A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Showa Seiki Kk 共焦点型信号光検出装置および信号光検出方法
JP2017064746A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 株式会社東京精密 レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP2017133997A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 株式会社東京精密 亀裂検出装置及び亀裂検出方法
JP2018098296A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147818A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Canon Inc 基板割断方法
US7838331B2 (en) * 2005-11-16 2010-11-23 Denso Corporation Method for dicing semiconductor substrate
BRPI1008737B1 (pt) * 2009-02-25 2019-10-29 Nichia Corp método para fabricar elemento semicondutor
JP5707889B2 (ja) * 2010-11-16 2015-04-30 株式会社東京精密 半導体基板の切断方法及び半導体基板の切断装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132761A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Showa Seiki Kk 共焦点型信号光検出装置および信号光検出方法
JP2017064746A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 株式会社東京精密 レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP2017133997A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 株式会社東京精密 亀裂検出装置及び亀裂検出方法
JP2018098296A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

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