WO2020071458A1 - レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置 - Google Patents

レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置

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WO2020071458A1
WO2020071458A1 PCT/JP2019/039013 JP2019039013W WO2020071458A1 WO 2020071458 A1 WO2020071458 A1 WO 2020071458A1 JP 2019039013 W JP2019039013 W JP 2019039013W WO 2020071458 A1 WO2020071458 A1 WO 2020071458A1
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semiconductor substrate
inspection
modified
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light
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剛志 坂本
康孝 鈴木
いく 佐野
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浜松ホトニクス株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a laser processing method, a semiconductor device manufacturing method, and an inspection device.
  • Patent Literature 1 includes an infrared camera, and observes a modified region formed inside a semiconductor substrate, processing damage formed on a functional element layer, and the like from the back side of the semiconductor substrate. Is possible.
  • the wafer may be irradiated with laser light from the back surface side of the semiconductor substrate under the condition that cracks are formed over a plurality of rows of modified regions.
  • a crack extending over a plurality of rows of the modified regions is not sufficiently extended to the surface side of the semiconductor substrate due to, for example, a defect of the laser processing device, a plurality of wafers may be formed in a later process. It may not be possible to reliably cut along each of the lines.
  • the back surface of the semiconductor substrate is ground after the formation of the modified region, before the grinding process, check whether cracks extending over a plurality of rows of the modified regions are sufficiently extended to the front surface side of the semiconductor substrate. Otherwise, the wafer cannot be reliably cut along each of the plurality of lines after the grinding process, and the grinding process may be wasted.
  • An object of the present disclosure is to provide a laser processing method, a semiconductor device manufacturing method, and an inspection apparatus capable of confirming whether or not cracks extending over a plurality of rows of modified regions have sufficiently extended to the surface side of a semiconductor substrate.
  • a laser processing method prepares a wafer including a semiconductor substrate having a front surface and a back surface, and a functional element layer formed on the front surface, and forms a wafer from the back surface side along each of a plurality of lines.
  • the wafer is irradiated with laser light from the back surface side along each of the plurality of lines under a condition that a crack is formed across a plurality of rows of the modified regions, and in the second step, , Focus on the inspection area from the back side By detecting the light propagating semiconductor substrate on the back side from the front side, to check whether there is the tip in the examination region.
  • the light propagating from the front side to the back side is detected by focusing on the back side of the semiconductor substrate in the inspection area between the first modified area and the second modified area. I do.
  • the tip By detecting the light in this manner, when the tip of the crack extending from the first modified region to the back surface side of the semiconductor substrate exists in the inspection region, the tip can be confirmed.
  • the tip exists in the inspection region, it is assumed that the cracks extending over the plurality of rows of the modified regions do not sufficiently extend to the surface side of the semiconductor substrate. Therefore, according to this laser processing method, it is possible to confirm whether or not the cracks extending over a plurality of rows of the modified regions have sufficiently extended to the surface side of the semiconductor substrate.
  • a laser processing method prepares a wafer including a semiconductor substrate having a front surface and a back surface, and a functional element layer formed on the front surface, and forms a wafer from the back surface side along each of a plurality of lines.
  • the wafer is irradiated with laser light from the back surface side along each of the plurality of lines under a condition that a crack is formed across a plurality of rows of the modified regions, and in the second step, , In the area opposite to the back side with respect to the front side Focusing from the side, a virtual focal point symmetrical to the focal point with respect to the surface is positioned in the inspection area, and the light propagating through the semiconductor substrate from the back side to the back side via the surface is detected, so that the tip is in the inspection area. Check if it exists.
  • a virtual focus symmetrical with respect to the front surface is set in the inspection region (the first modified region and the second modified region) by focusing on the surface opposite to the back surface with respect to the front surface from the back surface side. (Inspection area), and detects light propagating through the semiconductor substrate from the back side to the back side via the front side. By detecting the light in this manner, when the tip of the crack extending from the second modified region to the surface side of the semiconductor substrate exists in the inspection region, the tip can be confirmed. When the tip exists in the inspection region, it is assumed that the cracks extending over the plurality of rows of the modified regions do not sufficiently extend to the surface side of the semiconductor substrate. Therefore, according to this laser processing method, it is possible to confirm whether or not the cracks extending over a plurality of rows of the modified regions have sufficiently extended to the surface side of the semiconductor substrate.
  • the wafer in the first step, is irradiated with the laser beam from the back surface side along each of the plurality of lines under a condition that the cracks extending over the modified regions in the plurality of rows reach the front surface. May be. According to this, it is possible to confirm whether or not cracks extending over a plurality of rows of modified regions have reached the surface of the semiconductor substrate.
  • the laser processing method further includes a third step of evaluating the processing result in the first step based on the inspection result in the second step, and in the third step, the tip does not exist in the inspection area.
  • a third step of evaluating the processing result in the first step based on the inspection result in the second step and in the third step, the tip does not exist in the inspection area.
  • the modified regions in a plurality of rows may be modified regions in two rows. According to this, it is possible to efficiently form a plurality of rows of the modified regions and inspect the cracks over the plurality of rows of the modified regions.
  • cracks extending over a plurality of rows of modified regions reach the surface.
  • the back surface of the semiconductor substrate is not ground. Can be prevented from being reliably cut along each of the plurality of lines.
  • An inspection device is a wafer including a semiconductor substrate having a front surface and a back surface, and a functional element layer formed on the front surface, and includes a plurality of lines inside the semiconductor substrate along each of the plurality of lines.
  • a stage that supports the wafer in which the modified regions of the rows are formed, a light source that outputs light having transparency to the semiconductor substrate, and an objective lens that passes light output from the light source and transmitted through the semiconductor substrate,
  • a light detection unit that detects light that has passed through the objective lens, and a first modified region and a first modified region that are closest to the surface of the plurality of rows of modified regions based on a signal output from the light detection unit.
  • An inspection unit for inspecting whether or not a tip of a crack extending from the first modified region to the back surface side is present in an inspection region between the second modified region and the nearest second modified region; Focus on inside from the back side and detect light Detects light propagating semiconductor substrate on the back side from the front side.
  • This inspection apparatus focuses on the inspection area between the first modified area and the second modified area from the back side of the semiconductor substrate, and detects light propagating from the front side to the back side of the semiconductor substrate. . By detecting the light in this manner, when the tip of the crack extending from the first modified region to the back surface side of the semiconductor substrate exists in the inspection region, the tip can be confirmed.
  • An inspection device is a wafer including a semiconductor substrate having a front surface and a back surface, and a functional element layer formed on the front surface, and includes a plurality of lines inside the semiconductor substrate along each of the plurality of lines.
  • a stage that supports the wafer in which the modified regions of the rows are formed, a light source that outputs light having transparency to the semiconductor substrate, and an objective lens that passes light output from the light source and transmitted through the semiconductor substrate,
  • a light detection unit that detects light that has passed through the objective lens, and a first modified region and a first modified region that are closest to the surface of the plurality of rows of modified regions based on a signal output from the light detection unit.
  • An inspection unit for inspecting whether or not the tip of a crack extending from the second modified region to the surface side exists in the inspection region between the nearest second modified region and the objective lens On the other hand, in the area opposite to the back side, Focus, focus and symmetrical virtual focal is positioned within the examination region with respect to the surface, the light detector detects light propagating semiconductor substrate on the back side through the surface from the back side.
  • This inspection apparatus focuses on a region opposite to the back surface with respect to the front surface from the back surface side, and sets a virtual focus symmetrical to the focus with respect to the front surface in the inspection region (the first modified region and the second modified region). (Inspection area), and detects light propagating through the semiconductor substrate from the back side to the back side via the front side. By detecting the light in this manner, when the tip of the crack extending from the second modified region to the surface side of the semiconductor substrate exists in the inspection region, the tip can be confirmed.
  • the numerical aperture of the objective lens may be 0.45 or more. According to this, the tip of the crack existing in the inspection area can be more reliably confirmed.
  • the objective lens may include a correction ring. According to this, the tip of the crack existing in the inspection area can be more reliably confirmed.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing device including an inspection device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a wafer according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of the wafer shown in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the laser irradiation unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the inspection imaging unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the alignment correction imaging unit shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a wafer for explaining the principle of imaging by the inspection imaging unit shown in FIG. 5 and images at various locations by the inspection imaging unit.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing device including an inspection device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a wafer according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of the wafer shown in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a wafer for explaining the principle of imaging by the inspection imaging unit shown in FIG. 5 and images at various locations by the inspection imaging unit.
  • FIG. 9 is an SEM image of a modified region and a crack formed inside a semiconductor substrate.
  • FIG. 10 is an SEM image of a modified region and a crack formed inside a semiconductor substrate.
  • FIG. 11 is an optical path diagram for explaining the principle of imaging by the inspection imaging unit shown in FIG. 5, and a schematic diagram showing an image at a focus by the inspection imaging unit.
  • FIG. 12 is an optical path diagram for explaining an imaging principle by the inspection imaging unit shown in FIG. 5 and a schematic diagram showing an image at a focus by the inspection imaging unit.
  • FIG. 9 is an SEM image of a modified region and a crack formed inside a semiconductor substrate.
  • FIG. 10 is an SEM image of a modified region and a crack formed inside a semiconductor substrate.
  • FIG. 11 is an optical path diagram for explaining the principle of imaging by the inspection imaging
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a wafer, an image of a cut surface of the wafer, and an image at each portion of the inspection imaging unit for explaining the inspection principle by the inspection imaging unit shown in FIG. 5.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a wafer, an image of a cut surface of the wafer, and an image at each portion of the inspection imaging unit for explaining the inspection principle by the inspection imaging unit shown in FIG. 5.
  • FIG. 15 is a flowchart of the semiconductor device manufacturing method according to one embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a part of the wafer in a grinding and cutting step of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of the wafer in a grinding and cutting step of the semiconductor device manufacturing method shown in FIG.
  • FIG. 18 is a configuration diagram of a laser processing system including an inspection device according to a modification.
  • the laser processing apparatus 1 includes a stage 2, a laser irradiation unit 3, a plurality of imaging units 4, 5, 6, a driving unit 7, and a control unit 8.
  • the laser processing apparatus 1 is an apparatus that forms a modified region 12 on an object 11 by irradiating the object 11 with a laser beam L.
  • the stage 2 supports the object 11 by, for example, adsorbing the film attached to the object 11.
  • the stage 2 is movable along each of the X direction and the Y direction, and is rotatable about an axis parallel to the Z direction as a center line.
  • the X direction and the Y direction are a first horizontal direction and a second horizontal direction perpendicular to each other, and the Z direction is a vertical direction.
  • the laser irradiation unit 3 condenses the laser light L having transparency to the object 11 and irradiates the object 11 with the laser light L.
  • the laser light L is particularly absorbed in a portion corresponding to the converging point C of the laser light L, and the laser light L is condensed inside the object 11.
  • the quality region 12 is formed.
  • the modified region 12 is a region in which the density, the refractive index, the mechanical strength, and other physical characteristics are different from those of the surrounding unmodified region.
  • Examples of the modified region 12 include a melt processing region, a crack region, a dielectric breakdown region, a refractive index change region, and the like.
  • the modified region 12 has a characteristic that a crack easily extends from the modified region 12 to the incident side of the laser beam L and the opposite side. Such characteristics of the modified region 12 are used for cutting the object 11.
  • a plurality of modified spots 12s are moved along the X direction by one. It is formed so as to line up in a row.
  • One modified spot 12s is formed by irradiation of one pulse of the laser beam L.
  • One row of the reforming regions 12 is a set of a plurality of reforming spots 12s arranged in one row. Adjacent modified spots 12s may be connected to each other or may be separated from each other depending on the relative moving speed of the focal point C with respect to the object 11 and the repetition frequency of the laser light L.
  • the imaging unit 4 captures an image of the modified region 12 formed in the object 11 and the tip of a crack extending from the modified region 12.
  • the control unit 8 functions as an inspection unit, and the stage 2, the imaging unit 4, and the control unit 8 function as the inspection device 10 (details will be described later).
  • the imaging unit 5 and the imaging unit 6 capture an image of the object 11 supported by the stage 2 with light transmitted through the object 11 under the control of the control unit 8.
  • the images obtained by the imaging units 5, 6 are used for alignment of the irradiation position of the laser light L, for example.
  • the drive unit 7 supports the laser irradiation unit 3 and the plurality of imaging units 4, 5, and 6.
  • the drive unit 7 moves the laser irradiation unit 3 and the plurality of imaging units 4, 5, and 6 along the Z direction.
  • the control unit 8 controls operations of the stage 2, the laser irradiation unit 3, the plurality of imaging units 4, 5, 6, and the driving unit 7.
  • the control unit 8 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like.
  • the processor executes software (program) read into a memory or the like, and controls reading and writing of data in the memory and the storage, and communication by the communication device.
  • the control unit 8 realizes, for example, a function as an inspection unit (details will be described later).
  • the object 11 of the present embodiment is a wafer 20, as shown in FIGS.
  • the wafer 20 includes a semiconductor substrate 21 and a functional element layer 22.
  • the semiconductor substrate 21 has a front surface 21a and a back surface 21b.
  • the semiconductor substrate 21 is, for example, a silicon substrate.
  • the functional element layer 22 is formed on a surface 21 a of the semiconductor substrate 21.
  • the functional element layer 22 includes a plurality of functional elements 22a two-dimensionally arranged along the surface 21a.
  • the functional element 22a is, for example, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, a circuit element such as a memory, or the like.
  • the functional element 22a may have a three-dimensional configuration in which a plurality of layers are stacked.
  • the wafer 20 is cut for each functional element 22a along each of the plurality of lines 15.
  • the plurality of lines 15 pass between each of the plurality of functional elements 22a when viewed from the thickness direction of the wafer 20. More specifically, the line 15 passes through the center of the street area 23 (the center in the width direction) when viewed from the thickness direction of the wafer 20.
  • the street region 23 extends in the functional element layer 22 so as to pass between adjacent functional elements 22a.
  • the plurality of functional elements 22a are arranged in a matrix along the surface 21a, and the plurality of lines 15 are set in a grid. Note that the line 15 is a virtual line, but may be an actually drawn line. [Configuration of laser irradiation unit]
  • the laser irradiation unit 3 includes a light source 31, a spatial light modulator 32, and a condenser lens 33.
  • the light source 31 outputs the laser light L by, for example, a pulse oscillation method.
  • the spatial light modulator 32 modulates the laser light L output from the light source 31.
  • the spatial light modulator 32 is, for example, a spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator) of a reflection type liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal On Silicon).
  • SLM Spatial Light Modulator
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • the laser irradiation unit 3 irradiates the wafer 20 with the laser beam L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 so that the semiconductor light is irradiated along each of the plurality of lines 15.
  • Two rows of modified regions 12 a and 12 b are formed inside the substrate 21.
  • the modified region (first modified region) 12a is the modified region closest to the front surface 21a among the two rows of modified regions 12a and 12b.
  • the modified region (second modified region) 12b is the modified region closest to the modified region 12a and the modified region closest to the back surface 21b of the two rows of modified regions 12a and 12b.
  • the two rows of the modified regions 12a and 12b are adjacent to each other in the thickness direction (Z direction) of the wafer 20.
  • the two rows of the modified regions 12 a and 12 b are formed by moving the two condensing points C 1 and C 2 relative to the semiconductor substrate 21 along the line 15.
  • the laser light L is modulated by the spatial light modulator 32 so that, for example, the focal point C2 is located on the rear side in the traveling direction with respect to the focal point C1 and on the incident side of the laser light L.
  • the laser irradiation unit 3 moves the wafer 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15. Is irradiated with a laser beam L.
  • the semiconductor substrate 21 which is a single crystal silicon substrate having a thickness of 775 ⁇ m
  • two light-condensing points C1 and C2 are respectively aligned at positions of 54 ⁇ m and 128 ⁇ m from the surface 21a, and each of the plurality of lines 15 is formed.
  • the wafer 20 is irradiated with the laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along the same.
  • the wavelength of the laser light L is 1099 nm
  • the pulse width is 700 ns
  • the repetition frequency is 120 kHz.
  • the output of the laser light L at the focal point C1 is 2.7 W
  • the output of the laser light L at the focal point C2 is 2.7 W
  • the moving speed is 800 mm / sec.
  • the formation of the two rows of the modified regions 12a and 12b and the crack 14 is performed in the following case. That is, in a later step, the semiconductor substrate 21 is thinned by grinding the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 and the cracks 14 are exposed on the back surface 21b. This is the case when disconnecting to a device. [Configuration of imaging unit for inspection]
  • the imaging unit 4 includes a light source 41, a mirror 42, an objective lens 43, and a light detection unit 44.
  • the light source 41 outputs light I1 having transparency to the semiconductor substrate 21.
  • the light source 41 includes, for example, a halogen lamp and a filter, and outputs light I1 in the near infrared region.
  • the light I1 output from the light source 41 is reflected by the mirror 42, passes through the objective lens 43, and irradiates the wafer 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21.
  • the stage 2 supports the wafer 20 on which the two rows of the modified regions 12a and 12b are formed as described above.
  • the objective lens 43 allows the light I1 reflected by the surface 21a of the semiconductor substrate 21 to pass. That is, the objective lens 43 passes the light I1 that has propagated through the semiconductor substrate 21.
  • the numerical aperture (NA) of the objective lens 43 is 0.45 or more.
  • the objective lens 43 has a correction ring 43a.
  • the correction ring 43a corrects the aberration generated in the light I1 in the semiconductor substrate 21 by adjusting, for example, the distance between a plurality of lenses included in the objective lens 43.
  • the light detection unit 44 detects the light I1 transmitted through the objective lens 43 and the mirror 42.
  • the light detection unit 44 includes, for example, an InGaAs camera, and detects light I1 in the near infrared region.
  • the imaging unit 4 can capture an image of each of the two rows of the modified regions 12a and 12b and an end of each of the plurality of cracks 14a, 14b, 14c and 14d (details will be described later).
  • the crack 14a is a crack extending from the modified region 12a to the surface 21a.
  • the crack 14b is a crack extending from the modified region 12a to the back surface 21b.
  • the crack 14c is a crack extending from the modified region 12b to the surface 21a side.
  • the crack 14d is a crack extending from the modified region 12b to the back surface 21b.
  • the controller 8 causes the laser irradiation unit 3 to irradiate the laser beam L under the condition that the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21 (see FIG. 4). If the crack 14 does not reach the surface 21a due to, for example, the plurality of such cracks 14a, 14b, 14c, and 14d are formed. [Configuration of alignment correction imaging unit]
  • the imaging unit 5 has a light source 51, a mirror 52, a lens 53, and a light detection unit 54.
  • the light source 51 outputs light I2 having transparency to the semiconductor substrate 21.
  • the light source 51 includes, for example, a halogen lamp and a filter, and outputs light I2 in the near infrared region.
  • the light source 51 may be shared with the light source 41 of the imaging unit 4.
  • the light I2 output from the light source 51 is reflected by the mirror 52, passes through the lens 53, and irradiates the wafer 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21.
  • the lens 53 allows the light I2 reflected by the surface 21a of the semiconductor substrate 21 to pass. That is, the lens 53 allows the light I2 transmitted through the semiconductor substrate 21 to pass.
  • the numerical aperture of the lens 53 is 0.3 or less. That is, the numerical aperture of the objective lens 43 of the imaging unit 4 is larger than the numerical aperture of the lens 53.
  • the light detector 54 detects the light I2 that has passed through the lens 53 and the mirror 52.
  • the light detection unit 55 includes, for example, an InGaAs camera, and detects light I2 in the near infrared region.
  • the imaging unit 5 irradiates the wafer 20 with the light I2 from the back surface 21b side under the control of the control unit 8, and detects the light I2 returning from the front surface 21a (the functional element layer 22). 22 is imaged. Similarly, under the control of the control unit 8, the imaging unit 5 irradiates the wafer 20 with light I2 from the back surface 21b side and also returns the light returning from the formation position of the modified regions 12a and 12b in the semiconductor substrate 21. By detecting I2, an image of a region including the modified regions 12a and 12b is obtained. These images are used for alignment of the irradiation position of the laser beam L.
  • the imaging unit 6 has the same configuration as the imaging unit 5 except that the lens 53 has a lower magnification (for example, 6 times in the imaging unit 5 and 1.5 times in the imaging unit 6). , As in the imaging unit 5. [Principle of imaging by inspection imaging unit]
  • the semiconductor substrate 21 in which the cracks 14 extending to the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the front surface 21a is arranged from the back surface 21b side to the front surface.
  • the focal point F (the focal point of the objective lens 43) is moved toward the side 21a.
  • the focal point F is focused on the front end 14e of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the rear surface 21b from the rear surface 21b side, the front end 14e can be confirmed (the right image in FIG. 7).
  • the focal point F is focused on the crack 14 itself and the tip 14e of the crack 14 reaching the surface 21a from the back surface 21b side, they cannot be confirmed (the left image in FIG. 7).
  • the focus F is focused on the front surface 21a of the semiconductor substrate 21 from the back surface 21b side, the functional element layer 22 can be confirmed.
  • the semiconductor substrate 21 in which the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12 a and 12 b does not reach the front surface 21 a is located on the back surface 21 b side. Is moved toward the surface 21a from the focal point F. In this case, even if the focal point F is focused on the front end 14e of the crack 14 extending from the modified region 12a to the front surface 21a from the rear surface 21b side, the front end 14e cannot be confirmed (the left image in FIG. 8).
  • the focal point F is focused on a region on the side opposite to the back surface 21b with respect to the front surface 21a (that is, a region on the functional element layer 22 side with respect to the front surface 21a) from the back surface 21b side, and is symmetric with respect to the front surface 21a.
  • the virtual focus Fv is located at the tip 14e, the tip 14e can be confirmed (the right image in FIG. 8). Note that the virtual focus Fv is a point symmetrical with respect to the focus F and the surface 21a in consideration of the refractive index of the semiconductor substrate 21.
  • 9 and 10 are SEM (Scanning Electron Microscope) images of the modified region 12 and the crack 14 formed inside the semiconductor substrate 21 which is a silicon substrate.
  • 9B is an enlarged image of the area A1 shown in FIG. 9A
  • FIG. 10A is an enlarged image of the area A2 shown in FIG. 9B
  • FIG. (b) is an enlarged image of the area A3 shown in (a) of FIG.
  • the width of the crack 14 is about 120 nm, which is smaller than the wavelength of the light I1 in the near infrared region (for example, 1.1 to 1.2 ⁇ m).
  • FIG. 11A when the focal point F is positioned in the air, the light I1 does not return, so that a dark image is obtained (the right image in FIG. 11A).
  • FIG. 11B when the focal point F is located inside the semiconductor substrate 21, the light I1 reflected on the surface 21a returns, so that a whitish image is obtained ((b) in FIG. 11). )).
  • FIG. 11C when the focal point F is focused on the modified region 12 from the back surface 21b side, the modified region 12 absorbs a part of the light I1 reflected by the front surface 21a and returned. Due to scattering or the like, an image in which the modified region 12 appears dark in a whitish background is obtained (the right image in FIG. 11C).
  • FIGS. 12A and 12B when the focal point F is focused on the tip 14e of the crack 14 from the back surface 21b side, for example, optical singularities (stress concentration, strain, A portion of the light I1 reflected and returned by the surface 21a is scattered, reflected, interfered with, absorbed, etc. by the light confinement generated near the tip 14e due to atomic density discontinuity, etc. An image in which the tip 14e is darkened is obtained (the right images in FIGS. 12A and 12B). As shown in FIG. 12C, when the focal point F is focused on the portion other than the vicinity of the tip 14e of the crack 14 from the back surface 21b side, at least a part of the light I1 reflected by the front surface 21a returns. A whitish image is obtained (right image in FIG. 12C). [Inspection principle by inspection imaging unit]
  • the control unit 8 irradiates the laser irradiation unit 3 with the laser beam L under the condition that the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21.
  • the state of the tip 14e of the crack 14 is as follows. That is, as shown in FIG. 13, the tip 14e of the crack 14 does not appear in the region between the modified region 12a and the surface 21a and in the region between the modified region 12a and the modified region 12b.
  • tip position The position of the tip 14e of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the back surface 21b (hereinafter, simply referred to as “tip position”) is on the back surface 21b side with respect to the reference position P between the modified region 12b and the back surface 21b. To position.
  • the control unit 8 irradiates the laser irradiation unit 3 with the laser beam L under the condition that the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21. Therefore, if the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a due to some problem, the state of the tip 14e of the crack 14 is as follows. That is, as shown in FIG. 14, in a region between the modified region 12a and the surface 21a, a tip 14e of a crack 14a extending from the modified region 12a toward the surface 21a appears.
  • a tip 14e of a crack 14b extending from the modified region 12a toward the back surface 21b and a tip 14e of a crack 14c extending from the modified region 12b toward the surface 21a are provided.
  • the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the back surface 21b is located on the front surface 21a with respect to a reference position P between the modified region 12b and the back surface 21b.
  • the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b is formed by the semiconductor. Whether or not the surface 21a of the substrate 21 has been reached can be evaluated.
  • a region between the modified region 12a and the surface 21a is defined as an inspection region R1, and whether or not the tip 14e of the crack 14a extending from the modified region 12a toward the surface 21a exists in the inspection region R1. Inspection.
  • a region between the modified region 12a and the modified region 12b is set as the inspection region R2, and whether or not the tip 14e of the crack 14b extending from the modified region 12a toward the back surface 21b exists in the inspection region R2.
  • the third inspection is an inspection as to whether or not the tip 14e of the crack 14c extending from the modified region 12b to the surface 21a side exists in the inspection region R2.
  • a region extending from the reference position P toward the back surface 21b but not reaching the back surface 21b is defined as an inspection region R3, and the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b toward the back surface 21b is located in the inspection region R3. It is an inspection of whether or not.
  • Each of the inspection region R1, the inspection region R2, and the inspection region R3 is based on the position where the two condensing points C1 and C2 are aligned with the semiconductor substrate 21 before forming the two rows of the modified regions 12a and 12b. Can be set. When the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the front surface 21a of the semiconductor substrate 21, the tip positions of the cracks 14 extending from the modified region 12b to the back surface 21b are stable. R3 can be set based on the result of the test processing. Since the imaging unit 4 can image each of the two modified regions 12a and 12b as shown in FIGS.
  • Each of the inspection region R1, the inspection region R2, and the inspection region R3 may be set based on the respective positions of the two modified regions 12a and 12b.
  • the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment includes a laser processing method performed in the laser processing apparatus 1.
  • the wafer 20 is prepared and placed on the stage 2 of the laser processing device 1. Subsequently, the laser processing apparatus 1 irradiates the wafer 20 with the laser beam L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 so that the semiconductor substrate 21 Are formed in two rows (S01, first step). In this step, under the condition that the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the front surface 21a of the semiconductor substrate 21, the laser processing device 1 The wafer 20 is irradiated with the laser beam L from the side 21b.
  • the laser processing apparatus 1 inspects whether or not the tip 14e of the crack 14b extending from the modified region 12a toward the back surface 21b exists in the inspection region R2 between the modified region 12a and the modified region 12b. (S02, 2nd process).
  • the laser processing apparatus 1 focuses on the inspection region R2 from the back surface 21b side and detects light I1 propagating through the semiconductor substrate 21 from the front surface 21a side to the back surface 21b side. It is checked whether or not the tip 14e of the crack 14b exists in R2.
  • the laser processing device 1 performs the second inspection.
  • the objective lens 43 of the imaging unit 4 focuses the focal point F in the inspection region R2 from the back surface 21b side, and the light detection unit 44 of the imaging unit 4 moves the semiconductor substrate from the front surface 21a side to the back surface 21b side.
  • the light I1 propagating through 21 is detected.
  • the imaging unit 4 is moved along the Z direction by the drive unit 7, and the focal point F is relatively moved along the Z direction in the inspection area R2.
  • the light detection unit 44 acquires the image data at each position in the Z direction.
  • the control unit 8 checks whether or not the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2 based on the signal output from the light detection unit 44 (that is, the image data at each point in the Z direction). I do.
  • the control unit 8 functions as an inspection unit, and the stage 2, the imaging unit 4, and the control unit 8 function as the inspection device 10.
  • the control unit 8 evaluates the processing result in the step S01 based on the inspection result in the step S02 (S03, third step).
  • the control unit 8 evaluates that the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21.
  • the control unit 8 evaluates that the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b has not reached the surface 21a of the semiconductor substrate 21.
  • the control unit 8 performs a pass process (S04).
  • the control unit 8 performs, as a pass process, a display indicating success on a display provided in the laser processing apparatus 1, a display of image data on the display, and a record of success on a storage unit included in the laser processing apparatus 1. (Storage as a log) and storage of image data by the storage unit.
  • the display provided in the laser processing apparatus 1 functions as a notification unit that notifies the operator of the success.
  • the control unit 8 performs a rejection process (S05).
  • the control unit 8 performs, as rejection processing, lighting of rejection by a lamp provided in the laser processing apparatus 1, display of rejection by a display provided in the laser processing apparatus 1, The recording of the rejection (storage as a log) by the storage unit provided is performed.
  • at least one of the lamp and the display included in the laser processing apparatus 1 functions as a notification unit that notifies the operator of the rejection.
  • the above steps S01 to S05 are the laser processing method performed in the laser processing apparatus 1.
  • the timing of performing the second inspection is not limited to the timing after the two rows of the modified regions 12a and 12b are formed inside the semiconductor substrate 21 along each of the lines 15.
  • the execution timing of the second inspection is such that after the formation of the modified regions 12a and 12b along each of the plurality of lines 15 extending in one direction, the modification regions 12a and 12b along each of the plurality of lines 15 extending in one direction.
  • the timing before the further formation of 12b may be the timing at which the alignment of the irradiation position of the laser light L with respect to the line 15 extending in one direction is performed.
  • the execution timing of the second inspection is from the formation of the modified regions 12a and 12b along each of the plurality of lines 15 extending in one direction to the modification region along each of the plurality of lines 15 extending in another direction. It may be a timing at which switching to the formation of 12a and 12b is performed. Further, the location where the second inspection is performed may be at least one of the plurality of lines 15 set in a grid pattern. However, the formation of the modified regions 12a and 12b along each of the plurality of lines 15 extending in one direction is switched to the formation of the modified regions 12a and 12b along each of the plurality of lines 15 extending in another direction.
  • the location where the second inspection is performed excludes intersections of the lines 15 extending in another direction (intersections between the lines 15 extending in the other direction and the plurality of lines 15 extending in one direction). Location. This is because the state of the crack 14 tends to be unstable at the intersection of the lines 15 extending in different directions.
  • step S04 When the pass process of step S04 is performed (that is, in step 03, it is evaluated that the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reaches the surface 21a of the semiconductor substrate 21), By grinding the back surface 21b of the semiconductor substrate 21, the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b are exposed on the back surface 21b, and the wafer 20 is formed along a plurality of lines 15 into a plurality of semiconductor devices. Cut (S06, 4th process).
  • the above steps S01 to S06 are the semiconductor device manufacturing methods including the laser processing method performed in the laser processing apparatus 1.
  • the rejection process of the step S05 that is, when it is evaluated in the step 03 that the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21
  • Inspection and adjustment of the laser processing apparatus 1 laser processing (recovery processing) on the wafer 20 again, and the like are performed.
  • a grinding device 200 thins the semiconductor substrate 21 by grinding (polishing) the back surface 21 b of the semiconductor substrate 21, exposes the cracks 14 on the back surface 21 b, and The wafer 20 is cut into a plurality of semiconductor devices 20a along the line.
  • the grinding device 200 grinds the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to the reference position P for the fourth inspection.
  • the tip position of the crack 14 extending from the modified region 12b to the back surface 21b is determined at the reference position P With respect to the back surface 21b. Therefore, by grinding the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 to the reference position P, the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b can be exposed on the back surface 21b.
  • the grinding end expected position is set as the reference position P, and the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21 and the reference position P, respectively, on each of the plurality of lines 15.
  • the wafer 20 is irradiated with the laser light L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along the same.
  • the expanding apparatus 300 expands the expand tape 201 attached to the back surface 21b of the semiconductor substrate 21, thereby separating the plurality of semiconductor devices 20a from each other.
  • the expand tape 201 is, for example, a DAF (Die Attach Film) composed of a base 201a and an adhesive layer 201b.
  • DAF Die Attach Film
  • the adhesive layer 201b disposed between the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 and the base 201a is cut for each semiconductor device 20a.
  • the cut adhesive layer 201b is picked up together with the semiconductor device 20a.
  • the focus F is focused on the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 in the inspection region R2 between the modified region 12a and the modified region 12b, and the semiconductor substrate 21 is moved from the front surface 21a side to the back surface 21b side. Is detected.
  • the tip 14e of the crack 14b can be confirmed.
  • the tip 14e of the crack 14b exists in the inspection region R2
  • it is assumed that the crack 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b does not reach the surface 21a of the semiconductor substrate 21. Therefore, according to the above-described laser processing method, it can be confirmed whether or not the cracks 14 extending over the two rows of the modified regions 12a and 12b have reached the surface 21a of the semiconductor substrate 21.
  • the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 is ground. Is not performed, it is possible to prevent a situation in which the wafer 20 cannot be reliably cut along each of the plurality of lines 15 after the grinding process.
  • the inspection apparatus 10 focuses on the inspection region R2 between the modified region 12a and the modified region 12b from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 and moves the semiconductor substrate 21 from the front surface 21a side to the back surface 21b side. Is detected. By detecting the light I1 in this manner, when the tip 14e of the crack 14b extending from the modified region 12a to the back surface 21b exists in the inspection region R2, the tip 14e of the crack 14b can be confirmed.
  • the numerical aperture of the objective lens 43 is 0.45 or more. Thereby, the tip 14e of the crack 14b existing in the inspection region R2 can be confirmed more reliably.
  • the objective lens 43 has a correction ring 43a. Thereby, the tip 14e of the crack 14b existing in the inspection region R2 can be confirmed more reliably.
  • control unit 8 may perform the third inspection in addition to the above-described second inspection, or may perform the third inspection instead of the above-described second inspection. May be implemented. Further, the control unit 8 may execute at least one of a first inspection and a fourth inspection in addition to at least one of the second inspection and the third inspection described above.
  • the laser processing apparatus 1 When performing the third inspection, the laser processing apparatus 1 has the tip 14e of the crack 14c extending from the modified region 12b toward the surface 21a in the inspection region R2 between the modified region 12a and the modified region 12b. Check whether or not. In this case, the laser processing apparatus 1 focuses the focal point F on the area on the opposite side of the front surface 21a from the rear surface 21b from the rear surface 21b side, and places a virtual focal point Fv symmetrical to the focal point F with respect to the front surface 21a in the inspection region R2. The inspection is performed to determine whether or not the tip 14e of the crack 14c exists in the inspection region R2 by detecting the light I1 propagating through the semiconductor substrate 21 from the rear surface 21b side to the rear surface 21b side via the front surface 21a.
  • the objective lens 43 of the imaging unit 4 adjusts the focal point F from the back surface 21b side to a region opposite to the back surface 21b with respect to the front surface 21a, and the virtual focus Fv symmetrical to the focus F with respect to the front surface 21a.
  • the light detection unit 44 of the imaging unit 4 detects the light I1 propagating through the semiconductor substrate 21 from the back surface 21b to the back surface 21b via the front surface 21a.
  • the imaging unit 4 is moved along the Z direction by the drive unit 7, and the virtual focus Fv is relatively moved along the Z direction in the inspection area R2.
  • the light detection unit 44 acquires the image data at each position in the Z direction.
  • the control unit 8 checks whether or not the tip 14e of the crack 14c exists in the inspection region R2 based on the signal output from the light detection unit 44 (that is, the image data at each point in the Z direction). I do.
  • the laser processing apparatus 1 forms two rows of the modified regions 12a and 12b inside the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15; Three or more rows of modified regions 12 may be formed inside the semiconductor substrate 21 along each of the lines 15.
  • the number of columns, positions, and the like of the modified regions 12 formed for one line 15 may be appropriately determined in consideration of the thickness of the semiconductor substrate 21 in the wafer 20, the thickness of the semiconductor substrate 21 in the semiconductor device 20a, and the like. Can be set.
  • the modified regions 12 in a plurality of rows may be formed by performing a relative movement of the focal point C of the laser beam L a plurality of times on one line 15.
  • the grinding device 200 may grind the back surface 21b of the semiconductor substrate 21 beyond the reference position P.
  • the expected grinding end position can be appropriately set according to whether or not the modified region 12 is left on the side surface (cut surface) of the semiconductor device 20a. If the semiconductor device 20a is, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), the modified region 12 may remain on the side surface of the semiconductor device 20a.
  • DRAM Dynamic Random Access Memory
  • the inspection device 10 may be configured separately from the laser processing device 1.
  • the inspection apparatus 10 illustrated in FIG. 18 includes a stage 101, a drive unit 102, and a control unit 103 in addition to the imaging unit 4.
  • the stage 101 is configured in the same manner as the stage 2 described above, and supports the wafer 20 on which a plurality of rows of the modified regions 12 are formed.
  • the drive unit 102 supports the imaging unit 4 and moves the imaging unit 4 along the Z direction.
  • the control unit 103 is configured similarly to the control unit 8 described above, and functions as an inspection unit.
  • the wafer 20 is transferred between the laser processing device 1 and the inspection device 10 by a transfer device such as a robot hand.
  • the irradiation conditions of the laser beam L when the wafer 20 is irradiated with the laser beam L from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21 along each of the plurality of lines 15 are not limited to those described above.
  • the irradiation condition of the laser beam L is such that a crack 14 extending over a plurality of rows of modified regions 12 (for example, two rows of modified regions 12a and 12b) is formed between the semiconductor substrate 21 and the functional element layer 22.
  • the condition leading to the interface may be used.
  • the irradiation condition of the laser beam L may be a condition in which the cracks 14 extending over the plurality of rows of the modified regions 12 reach the surface of the functional element layer 22 on the side opposite to the semiconductor substrate 21.
  • the irradiation condition of the laser beam L may be a condition in which the cracks 14 extending over a plurality of rows of the modified regions 12 reach the vicinity of the surface 21 a in the semiconductor substrate 21.
  • the irradiation condition of the laser beam L may be any condition as long as the cracks 14 are formed over a plurality of rows of the modified regions 12. In any case, it can be confirmed whether or not the cracks 14 extending over the plurality of rows of the modified regions 12 extend sufficiently to the surface 21a side of the semiconductor substrate 21.
  • each material in the above-described embodiment is not limited to the above-described materials and shapes, and various materials and shapes can be applied.
  • each configuration in one embodiment or the modification described above can be arbitrarily applied to each configuration in another embodiment or the modification.

Abstract

検査装置は、半導体基板の内部に複数列の改質領域が形成されたウェハを支持するステージと、半導体基板に対して透過性を有する光を出力する光源と、半導体基板を伝搬した光を通過させる対物レンズと、対物レンズを通過した光を検出する光検出部と、半導体基板の表面に最も近い第１改質領域と第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、第１改質領域から半導体基板の裏面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する検査部と、を備える。対物レンズは、検査領域内に裏面側から焦点を合わせる。光検出部は、表面側から裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。

Description

レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置
　本開示は、レーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置に関する。
　半導体基板と、半導体基板の表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを複数のラインのそれぞれに沿って切断するために、半導体基板の裏面側からウェハにレーザ光を照射することにより、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成するレーザ加工装置が知られている。特許文献１に記載のレーザ加工装置は、赤外線カメラを備えており、半導体基板の内部に形成された改質領域、機能素子層に形成された加工ダメージ等を半導体基板の裏面側から観察することが可能となっている。
特開２０１７－６４７４６号公報
　上述したようなレーザ加工装置においては、複数列の改質領域に渡る亀裂が形成される条件で、半導体基板の裏面側からウェハにレーザ光が照射される場合がある。そのような場合に、例えばレーザ加工装置の不具合等に起因して、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びていないと、後の工程において、ウェハを複数のラインのそれぞれに沿って確実に切断することができないおそれがある。特に、改質領域の形成後に半導体基板の裏面を研削する場合には、研削工程の前に、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かを確認することができないと、研削工程の後に、ウェハを複数のラインのそれぞれに沿って確実に切断することができず、研削工程が無駄になるおそれがある。
　複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かについては、改質領域を観察しただけでは、確認することが困難である。複数列の改質領域に渡る亀裂を観察することも考えられるが、亀裂の幅が赤外線の波長よりも小さいことが通常であるため、単に赤外線カメラを用いただけでは、亀裂を観察することは困難である。
　本開示は、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かを確認することができるレーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置を提供することを目的とする。
　本開示の一側面のレーザ加工方法は、表面及び裏面を有する半導体基板と、表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを用意し、複数のラインのそれぞれに沿って裏面側からウェハにレーザ光を照射することにより、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成する第１工程と、複数列の改質領域のうち表面に最も近い第１改質領域と第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、第１改質領域から裏面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する第２工程と、を備え、第１工程においては、複数列の改質領域に渡る亀裂が形成される条件で、複数のラインのそれぞれに沿って裏面側からウェハにレーザ光を照射し、第２工程においては、検査領域内に裏面側から焦点を合わせて、表面側から裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出することにより、検査領域に先端が存在するか否かを検査する。
　このレーザ加工方法では、第１改質領域と第２改質領域との間の検査領域内に半導体基板の裏面側から焦点を合わせて、表面側から裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。このように光を検出することにより、第１改質領域から半導体基板の裏面側に延びる亀裂の先端が検査領域に存在する場合に、当該先端を確認することができる。そして、検査領域に当該先端が存在する場合には、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びていないと想定される。よって、このレーザ加工方法によれば、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かを確認することができる。
　本開示の一側面のレーザ加工方法は、表面及び裏面を有する半導体基板と、表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを用意し、複数のラインのそれぞれに沿って裏面側からウェハにレーザ光を照射することにより、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成する第１工程と、複数列の改質領域のうち表面に最も近い第１改質領域と第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、第２改質領域から表面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する第２工程と、を備え、第１工程においては、複数列の改質領域に渡る亀裂が形成される条件で、複数のラインのそれぞれに沿って裏面側からウェハにレーザ光を照射し、第２工程においては、表面に対して裏面とは反対側の領域に裏面側から焦点を合わせて、表面に関して焦点と対称な仮想焦点を検査領域内に位置させ、裏面側から表面を介して裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出することにより、検査領域に先端が存在するか否かを検査する。
　このレーザ加工方法では、表面に対して裏面とは反対側の領域に裏面側から焦点を合わせて、表面に関して焦点と対称な仮想焦点を検査領域（第１改質領域と第２改質領域との間の検査領域）内に位置させ、裏面側から表面を介して裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。このように光を検出することにより、第２改質領域から半導体基板の表面側に延びる亀裂の先端が検査領域に存在する場合に、当該先端を確認することができる。そして、検査領域に当該先端が存在する場合には、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びていないと想定される。よって、このレーザ加工方法によれば、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かを確認することができる。
　本開示の一側面のレーザ加工方法では、第１工程においては、複数列の改質領域に渡る亀裂が表面に至る条件で、複数のラインのそれぞれに沿って裏面側からウェハにレーザ光を照射してもよい。これによれば、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面に至っているか否かを確認することができる。
　本開示の一側面のレーザ加工方法は、第２工程における検査結果に基づいて、第１工程における加工結果を評価する第３工程を更に備え、第３工程においては、検査領域に先端が存在しない場合に、複数列の改質領域に渡る亀裂が表面に至っていると評価し、検査領域に先端が存在する場合に、複数列の改質領域に渡る亀裂が表面に至っていないと評価してもよい。これによれば、評価結果に基づいて、後の工程の実施態様を決定することができる。
　本開示の一側面のレーザ加工方法では、複数列の改質領域は、２列の改質領域であってもよい。これによれば、複数列の改質領域の形成、及び複数列の改質領域に渡る亀裂の検査を効率良く実施することができる。
　本開示の一側面の半導体デバイス製造方法は、上述したレーザ加工方法が備える第１工程、第２工程及び第３工程と、第３工程において、複数列の改質領域に渡る亀裂が表面に至っていると評価された場合に、裏面を研削することにより、複数列の改質領域に渡る亀裂を裏面に露出させ、複数のラインのそれぞれに沿ってウェハを複数の半導体デバイスに切断する第４工程と、を備える。
　この半導体デバイス製造方法によれば、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面に至っていないと評価された場合に、半導体基板の裏面の研削が実施されないため、研削工程の後に、ウェハを複数のラインのそれぞれに沿って確実に切断することができないという事態が生じるのを防止することができる。
　本開示の一側面の検査装置は、表面及び裏面を有する半導体基板と、表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハであって、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域が形成されたウェハを支持するステージと、半導体基板に対して透過性を有する光を出力する光源と、光源から出力されて半導体基板を伝搬した光を通過させる対物レンズと、対物レンズを通過した光を検出する光検出部と、光検出部から出力された信号に基づいて、複数列の改質領域のうち表面に最も近い第１改質領域と第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、第１改質領域から裏面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する検査部と、を備え、対物レンズは、検査領域内に裏面側から焦点を合わせ、光検出部は、表面側から裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。
　この検査装置は、第１改質領域と第２改質領域との間の検査領域内に半導体基板の裏面側から焦点を合わせて、表面側から裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。このように光を検出することにより、第１改質領域から半導体基板の裏面側に延びる亀裂の先端が検査領域に存在する場合に、当該先端を確認することができる。
　本開示の一側面の検査装置は、表面及び裏面を有する半導体基板と、表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハであって、複数のラインのそれぞれに沿って半導体基板の内部に複数列の改質領域が形成されたウェハを支持するステージと、半導体基板に対して透過性を有する光を出力する光源と、光源から出力されて半導体基板を伝搬した光を通過させる対物レンズと、対物レンズを通過した光を検出する光検出部と、光検出部から出力された信号に基づいて、複数列の改質領域のうち表面に最も近い第１改質領域と第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、第２改質領域から表面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する検査部と、を備え、対物レンズは、表面に対して裏面とは反対側の領域に裏面側から焦点を合わせて、表面に関して焦点と対称な仮想焦点を検査領域内に位置させ、光検出部は、裏面側から表面を介して裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。
　この検査装置は、表面に対して裏面とは反対側の領域に裏面側から焦点を合わせて、表面に関して焦点と対称な仮想焦点を検査領域（第１改質領域と第２改質領域との間の検査領域）内に位置させ、裏面側から表面を介して裏面側に半導体基板を伝搬する光を検出する。このように光を検出することにより、第２改質領域から半導体基板の表面側に延びる亀裂の先端が検査領域に存在する場合に、当該先端を確認することができる。
　本開示の一側面の検査装置では、対物レンズの開口数は、０．４５以上であってもよい。これによれば、検査領域に存在する亀裂の先端をより確実に確認することができる。
　本開示の一側面の検査装置では、対物レンズは、補正環を有してもよい。これによれば、検査領域に存在する亀裂の先端をより確実に確認することができる。
　本開示によれば、複数列の改質領域に渡る亀裂が半導体基板の表面側に十分に延びているか否かを確認することができるレーザ加工方法、半導体デバイス製造方法及び検査装置を提供することが可能となる。
図１は、一実施形態の検査装置を備えるレーザ加工装置の構成図である。 図２は、一実施形態のウェハの平面図である。 図３は、図２に示されるウェハの一部分の断面図である。 図４は、図１に示されるレーザ照射ユニットの構成図である。 図５は、図１に示される検査用撮像ユニットの構成図である。 図６は、図１に示されるアライメント補正用撮像ユニットの構成図である。 図７は、図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するためのウェハの断面図、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。 図８は、図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するためのウェハの断面図、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。 図９は、半導体基板の内部に形成された改質領域及び亀裂のＳＥＭ画像である。 図１０は、半導体基板の内部に形成された改質領域及び亀裂のＳＥＭ画像である。 図１１は、図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するための光路図、及び当該検査用撮像ユニットによる焦点での画像を示す模式図である。 図１２は、図５に示される検査用撮像ユニットによる撮像原理を説明するための光路図、及び当該検査用撮像ユニットによる焦点での画像を示す模式図である。 図１３は、図５に示される検査用撮像ユニットによる検査原理を説明するためのウェハの断面図、ウェハの切断面の画像、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。 図１４は、図５に示される検査用撮像ユニットによる検査原理を説明するためのウェハの断面図、ウェハの切断面の画像、及び当該検査用撮像ユニットによる各箇所での画像である。 図１５は、一実施形態の半導体デバイス製造方法のフローチャートである。 図１６は、図１５に示される半導体デバイス製造方法の研削及び切断工程におけるウェハの一部分の断面図である。 図１７は、図１５に示される半導体デバイス製造方法の研削及び切断工程におけるウェハの一部分の断面図である。 図１８は、変形例の検査装置を備えるレーザ加工システムの構成図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［レーザ加工装置の構成］
　図１に示されるように、レーザ加工装置１は、ステージ２と、レーザ照射ユニット３と、複数の撮像ユニット４，５，６と、駆動ユニット７と、制御部８と、を備えている。レーザ加工装置１は、対象物１１にレーザ光Ｌを照射することにより、対象物１１に改質領域１２を形成する装置である。
　ステージ２は、例えば対象物１１に貼り付けられたフィルムを吸着することにより、対象物１１を支持する。ステージ２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動可能であり、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに垂直な第１水平方向及び第２水平方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向である。
　レーザ照射ユニット３は、対象物１１に対して透過性を有するレーザ光Ｌを集光して対象物１１に照射する。ステージ２に支持された対象物１１の内部にレーザ光Ｌが集光されると、レーザ光Ｌの集光点Ｃに対応する部分においてレーザ光Ｌが特に吸収され、対象物１１の内部に改質領域１２が形成される。
　改質領域１２は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域１２としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域１２は、改質領域１２からレーザ光Ｌの入射側及びその反対側に亀裂が延び易いという特性を有している。このような改質領域１２の特性は、対象物１１の切断に利用される。
　一例として、ステージ２をＸ方向に沿って移動させ、対象物１１に対して集光点ＣをＸ方向に沿って相対的に移動させると、複数の改質スポット１２ｓがＸ方向に沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポット１２ｓは、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域１２は、１列に並んだ複数の改質スポット１２ｓの集合である。隣り合う改質スポット１２ｓは、対象物１１に対する集光点Ｃの相対的な移動速度及びレーザ光Ｌの繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。
　撮像ユニット４は、対象物１１に形成された改質領域１２、及び改質領域１２から延びた亀裂の先端を撮像する。本実施形態では、制御部８が検査部として機能し、ステージ２、撮像ユニット４及び制御部８が検査装置１０として機能する（詳細については、後述する）。
　撮像ユニット５及び撮像ユニット６は、制御部８の制御のもとで、ステージ２に支持された対象物１１を、対象物１１を透過する光により撮像する。撮像ユニット５，６が撮像することにより得られた画像は、一例として、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントに供される。
　駆動ユニット７は、レーザ照射ユニット３及び複数の撮像ユニット４，５，６を支持している。駆動ユニット７は、レーザ照射ユニット３及び複数の撮像ユニット４，５，６をＺ方向に沿って移動させる。
　制御部８は、ステージ２、レーザ照射ユニット３、複数の撮像ユニット４，５，６、及び駆動ユニット７の動作を制御する。制御部８は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部８では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。これにより、制御部８は、例えば、検査部としての機能を実現する（詳細については、後述する）。
［対象物の構成］
　本実施形態の対象物１１は、図２及び図３に示されるように、ウェハ２０である。ウェハ２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を備えている。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、表面２１ａに沿って２次元に配列された複数の機能素子２２ａを含んでいる。機能素子２２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。なお、半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられているが、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。
　ウェハ２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断される。複数のライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に複数の機能素子２２ａのそれぞれの間を通っている。より具体的には、ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合にストリート領域２３の中心（幅方向における中心）を通っている。ストリート領域２３は、機能素子層２２において、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように延在している。本実施形態では、複数の機能素子２２ａは、表面２１ａに沿ってマトリックス状に配列されており、複数のライン１５は、格子状に設定されている。なお、ライン１５は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。
［レーザ照射ユニットの構成］
　図４に示されるように、レーザ照射ユニット３は、光源３１と、空間光変調器３２と、集光レンズ３３と、を有している。光源３１は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌを出力する。空間光変調器３２は、光源３１から出力されたレーザ光Ｌを変調する。空間光変調器３２は、例えば反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid　Crystal　on　Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial　Light　Modulator）である。集光レンズ３３は、空間光変調器３２によって変調されたレーザ光Ｌを集光する。
　本実施形態では、レーザ照射ユニット３は、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。改質領域（第１改質領域）１２ａは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち表面２１ａに最も近い改質領域である。改質領域（第２改質領域）１２ｂは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち、改質領域１２ａに最も近い改質領域であって、裏面２１ｂに最も近い改質領域である。
　２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、ウェハ２０の厚さ方向（Ｚ方向）において隣り合っている。２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、半導体基板２１に対して２つの集光点Ｃ１，Ｃ２がライン１５に沿って相対的に移動させられることにより形成される。レーザ光Ｌは、例えば集光点Ｃ１に対して集光点Ｃ２が進行方向の後側且つレーザ光Ｌの入射側に位置するように、空間光変調器３２によって変調される。
　レーザ照射ユニット３は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。一例として、厚さ７７５μｍの単結晶シリコン基板である半導体基板２１に対し、表面２１ａから５４μｍの位置及び１２８μｍの位置に２つの集光点Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ合わせて、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。このとき、レーザ光Ｌの波長は１０９９ｎｍ、パルス幅は７００ｎ秒、繰り返し周波数は１２０ｋＨｚである。また、集光点Ｃ１におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗ、集光点Ｃ２におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗであり、半導体基板２１に対する２つの集光点Ｃ１，Ｃ２の相対的な移動速度は８００ｍｍ／秒である。
　このような２列の改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４の形成は、次のような場合に実施される。すなわち、後の工程において、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより半導体基板２１を薄化すると共に亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイスに切断する場合である。
［検査用撮像ユニットの構成］
　図５に示されるように、撮像ユニット４は、光源４１と、ミラー４２と、対物レンズ４３と、光検出部４４と、を有している。光源４１は、半導体基板２１に対して透過性を有する光Ｉ１を出力する。光源４１は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ１を出力する。光源４１から出力された光Ｉ１は、ミラー４２によって反射されて対物レンズ４３を通過し、半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０に照射される。このとき、ステージ２は、上述したように２列の改質領域１２ａ，１２ｂが形成されたウェハ２０を支持している。
　対物レンズ４３は、半導体基板２１の表面２１ａで反射された光Ｉ１を通過させる。つまり、対物レンズ４３は、半導体基板２１を伝搬した光Ｉ１を通過させる。対物レンズ４３の開口数（ＮＡ）は、０．４５以上である。対物レンズ４３は、補正環４３ａを有している。補正環４３ａは、例えば対物レンズ４３を構成する複数のレンズにおける相互間の距離を調整することにより、半導体基板２１内において光Ｉ１に生じる収差を補正する。光検出部４４は、対物レンズ４３及びミラー４２を透過した光Ｉ１を検出する。光検出部４４は、例えば、ＩｎＧａＡｓカメラによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ１を検出する。
　撮像ユニット４は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれ、及び、複数の亀裂１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの先端を撮像することができる（詳細については、後述する）。亀裂１４ａは、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｂは、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｃは、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂である。亀裂１４ｄは、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂である。制御部８は、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させるが（図４参照）、何らかの不具合等に起因して亀裂１４が表面２１ａに至っていないと、このような複数の亀裂１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成される。
［アライメント補正用撮像ユニットの構成］
　図６に示されるように、撮像ユニット５は、光源５１と、ミラー５２と、レンズ５３と、光検出部５４と、を有している。光源５１は、半導体基板２１に対して透過性を有する光Ｉ２を出力する。光源５１は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ２を出力する。光源５１は、撮像ユニット４の光源４１と共通化されていてもよい。光源５１から出力された光Ｉ２は、ミラー５２によって反射されてレンズ５３を通過し、半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０に照射される。
　レンズ５３は、半導体基板２１の表面２１ａで反射された光Ｉ２を通過させる。つまり、レンズ５３は、半導体基板２１を伝搬した光Ｉ２を通過させる。レンズ５３の開口数は、０．３以下である。すなわち、撮像ユニット４の対物レンズ４３の開口数は、レンズ５３の開口数よりも大きい。光検出部５４は、レンズ５３及びミラー５２を通過した光Ｉ２を検出する。光検出部５５は、例えば、ＩｎＧａＡｓカメラによって構成されており、近赤外領域の光Ｉ２を検出する。
　撮像ユニット５は、制御部８の制御のもとで、裏面２１ｂ側から光Ｉ２をウェハ２０に照射すると共に、表面２１ａ（機能素子層２２）から戻る光Ｉ２を検出することにより、機能素子層２２を撮像する。また、撮像ユニット５は、同様に、制御部８の制御のもとで、裏面２１ｂ側から光Ｉ２をウェハ２０に照射すると共に、半導体基板２１における改質領域１２ａ，１２ｂの形成位置から戻る光Ｉ２を検出することにより、改質領域１２ａ，１２ｂを含む領域の画像を取得する。これらの画像は、レーザ光Ｌの照射位置のアライメントに用いられる。撮像ユニット６は、レンズ５３がより低倍率（例えば、撮像ユニット５においては６倍であり、撮像ユニット６においては１．５倍）である点を除いて、撮像ユニット５と同様の構成を備え、撮像ユニット５と同様にアライメントに用いられる。
［検査用撮像ユニットによる撮像原理］
　図５に示される撮像ユニット４を用い、図７に示されるように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っている半導体基板２１に対して、裏面２１ｂ側から表面２１ａ側に向かって焦点Ｆ（対物レンズ４３の焦点）を移動させる。この場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、当該先端１４ｅを確認することができる（図７における右側の画像）。しかし、亀裂１４そのもの、及び表面２１ａに至っている亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせても、それらを確認することができない（図７における左側の画像）。なお、半導体基板２１の表面２１ａに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、機能素子層２２を確認することができる。
　また、図５に示される撮像ユニット４を用い、図８に示されるように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っていない半導体基板２１に対して、裏面２１ｂ側から表面２１ａ側に向かって焦点Ｆを移動させる。この場合、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせても、当該先端１４ｅを確認することができない（図８における左側の画像）。しかし、表面２１ａに対して裏面２１ｂとは反対側の領域（すなわち、表面２１ａに対して機能素子層２２側の領域）に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａに関して焦点Ｆと対称な仮想焦点Ｆｖを当該先端１４ｅに位置させると、当該先端１４ｅを確認することができる（図８における右側の画像）。なお、仮想焦点Ｆｖは、半導体基板２１の屈折率を考慮した焦点Ｆと表面２１ａに関して対称な点である。
　以上のように亀裂１４そのものを確認することができないのは、照明光である光Ｉ１の波長よりも亀裂１４の幅が小さいためと想定される。図９及び図１０は、シリコン基板である半導体基板２１の内部に形成された改質領域１２及び亀裂１４のＳＥＭ（Scanning　Electron　Microscope）画像である。図９の（ｂ）は、図９の（ａ）に示される領域Ａ１の拡大像、図１０の（ａ）は、図９の（ｂ）に示される領域Ａ２の拡大像、図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）に示される領域Ａ３の拡大像である。このように、亀裂１４の幅は、１２０ｎｍ程度であり、近赤外領域の光Ｉ１の波長（例えば、１．１～１．２μｍ）よりも小さい。
　以上を踏まえて想定される撮像原理は、次のとおりである。図１１の（ａ）に示されるように、空気中に焦点Ｆを位置させると、光Ｉ１が戻ってこないため、黒っぽい画像が得られる（図１１の（ａ）における右側の画像）。図１１の（ｂ）に示されるように、半導体基板２１の内部に焦点Ｆを位置させると、表面２１ａで反射された光Ｉ１が戻ってくるため、白っぽい画像が得られる（図１１の（ｂ）における右側の画像）。図１１の（ｃ）に示されるように、改質領域１２に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、改質領域１２によって、表面２１ａで反射されて戻ってきた光Ｉ１の一部について吸収、散乱等が生じるため、白っぽい背景の中に改質領域１２が黒っぽく映った画像が得られる（図１１の（ｃ）における右側の画像）。
　図１２の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、亀裂１４の先端１４ｅに裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、例えば、先端１４ｅ近傍に生じた光学的特異性（応力集中、歪、原子密度の不連続性等）、先端１４ｅ近傍で生じる光の閉じ込め等によって、表面２１ａで反射されて戻ってきた光Ｉ１の一部について散乱、反射、干渉、吸収等が生じるため、白っぽい背景の中に先端１４ｅが黒っぽく映った画像が得られる（図１２の（ａ）及び（ｂ）における右側の画像）。図１２の（ｃ）に示されるように、亀裂１４の先端１４ｅ近傍以外の部分に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせると、表面２１ａで反射された光Ｉ１の少なくとも一部が戻ってくるため、白っぽい画像が得られる（図１２の（ｃ）における右側の画像）。
［検査用撮像ユニットによる検査原理］
　制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させた結果、予定どおり、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っている場合、亀裂１４の先端１４ｅの状態は、次のとおりとなる。すなわち、図１３に示されるように、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域、及び改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域には、亀裂１４の先端１４ｅが現れない。改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端１４ｅの位置（以下、単に「先端位置」という）は、改質領域１２ｂと裏面２１ｂとの間の基準位置Ｐに対して裏面２１ｂ側に位置する。
　それに対し、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、レーザ照射ユニット３にレーザ光Ｌを照射させた結果、予定に反して、何らかの不具合に起因して、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が表面２１ａに至っていない場合、亀裂１４の先端１４ｅの状態は、次のとおりとなる。すなわち、図１４に示されるように、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域には、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ａの先端１４ｅが現れる。改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域には、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅ、及び改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが現れる。改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は、改質領域１２ｂと裏面２１ｂとの間の基準位置Ｐに対して表面２１ａに位置する。
　以上により、次の第１検査、第２検査、第３検査及び第４検査のうち少なくとも１つの検査を制御部８が実施すれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っているか否かを評価することができる。第１検査は、改質領域１２ａと表面２１ａとの間の領域を検査領域Ｒ１とし、検査領域Ｒ１に、改質領域１２ａから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ａの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第２検査は、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の領域を検査領域Ｒ２とし、検査領域Ｒ２に、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第３検査は、検査領域Ｒ２に、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在するか否かの検査である。第４検査は、基準位置Ｐから裏面２１ｂ側に延び且つ裏面２１ｂに至っていない領域を検査領域Ｒ３とし、検査領域Ｒ３に、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置が位置するか否かの検査である。
　検査領域Ｒ１、検査領域Ｒ２及び検査領域Ｒ３のそれぞれは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する前に、半導体基板２１に対して２つの集光点Ｃ１，Ｃ２を合わせる位置に基づいて設定可能である。２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は安定するため、基準位置Ｐ及び検査領域Ｒ３は、テスト加工の結果に基づいて設定可能である。なお、撮像ユニット４は、図１３及び図１４に示されるように、２つの改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれを撮像することができるため、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後に、２つの改質領域１２ａ，１２ｂのそれぞれの位置に基づいて、検査領域Ｒ１、検査領域Ｒ２及び検査領域Ｒ３のそれぞれを設定してもよい。
［レーザ加工方法及び半導体デバイス製造方法］
　本実施形態の半導体デバイス製造方法について、図１５を参照して説明する。なお、本実施形態の半導体デバイス製造方法は、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法を含んでいる。
　まず、ウェハ２０が用意され、レーザ加工装置１のステージ２に載置される。続いて、レーザ加工装置１が、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する（Ｓ０１、第１工程）。この工程においては、レーザ加工装置１が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。
　続いて、レーザ加工装置１が、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２に、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する（Ｓ０２、第２工程）。この工程においては、レーザ加工装置１が、検査領域Ｒ２内に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出することにより、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。このように、本実施形態では、レーザ加工装置１が第２検査を実施する。
　より具体的には、撮像ユニット４の対物レンズ４３が、検査領域Ｒ２内に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、撮像ユニット４の光検出部４４が、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出する。このとき、駆動ユニット７によって撮像ユニット４がＺ方向に沿って移動させられて、焦点Ｆが検査領域Ｒ２内をＺ方向に沿って相対的に移動させられる。これにより、光検出部４４が、Ｚ方向における各箇所での画像データを取得する。そして、制御部８が、光検出部４４から出力された信号（すなわち、Ｚ方向における各箇所での画像データ）に基づいて、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。このように、本実施形態では、制御部８が検査部として機能し、ステージ２、撮像ユニット４及び制御部８が検査装置１０として機能する。
　続いて、制御部８が、工程Ｓ０２における検査結果に基づいて、工程Ｓ０１における加工結果を評価する（Ｓ０３、第３工程）。この工程においては、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在しない場合、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価する。一方、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合、制御部８が、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価する。
　続いて、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価された場合、制御部８が合格処理を実施する（Ｓ０４）。この工程においては、制御部８が、合格処理として、レーザ加工装置１が備えるディスプレイによる合格の旨の表示、当該ディスプレイによる画像データの表示、レーザ加工装置１が備える記憶部による合格の旨の記録（ログとしての記憶）、当該記憶部による画像データの記憶等を実施させる。このように、レーザ加工装置１が備えるディスプレイは、オペレータに合格の旨を報知する報知部として機能する。
　一方、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合、制御部８が不合格処理を実施する（Ｓ０５）。この工程においては、制御部８が、不合格処理として、レーザ加工装置１が備えるランプによる不合格の旨の点灯、レーザ加工装置１が備えるディスプレイによる不合格の旨の表示、レーザ加工装置１が備える記憶部による不合格の旨の記録（ログとしての記憶）等を実施させる。このように、レーザ加工装置１が備えるランプ及びディスプレイの少なくとも１つは、オペレータに不合格の旨を報知する報知部として機能する。
　以上の工程Ｓ０１～工程Ｓ０５が、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法である。なお、第２検査の実施タイミングは、全てのライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成した後に限定されない。第２検査の実施タイミングは、一方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成の後、一方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの更なる形成の前のタイミングであって、一方向に延びるライン１５に対するレーザ光Ｌの照射位置のアライメントが実施されるタイミングであってもよい。或いは、第２検査の実施タイミングは、一方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成から、別の方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成に切り替えられるタイミングであってもよい。また、第２検査の実施箇所は、格子状に設定された複数のライン１５のうちの少なくとも１箇所であればよい。ただし、一方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成から、別の方向に延びる複数のライン１５のそれぞれに沿った改質領域１２ａ，１２ｂの形成に切り替えられる場合には、第２検査の実施箇所は、別の方向に延びるライン１５のうちの交点（当該別の方向に延びるライン１５と、一方向に延びる複数のライン１５のそれぞれとの交点）を除く箇所であることが好ましい。別の方向に延びるライン１５のうちの交点では、亀裂１４の状態が不安定になり易いからである。
　工程Ｓ０４の合格処理が実施された場合（すなわち、工程０３において、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価された場合）、研削装置が、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイスに切断する（Ｓ０６、第４工程）。
　以上の工程Ｓ０１～工程Ｓ０６が、レーザ加工装置１において実施されるレーザ加工方法を含む半導体デバイス製造方法である。なお、工程Ｓ０５の不合格処理が実施された場合（すなわち、工程０３において、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合）、レーザ加工装置１の点検及び調整、ウェハ２０への再度のレーザ加工（リカバリ加工）等が実施される。
　ここで、工程Ｓ０６のウェハ２０の研削及び切断について、より具体的に説明する。図１６に示されるように、研削装置２００が、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削（研磨）することにより半導体基板２１を薄化すると共に亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイス２０ａに切断する。この工程においては、研削装置２００が、第４検査用の基準位置Ｐまで半導体基板２１の裏面２１ｂを研削する。
　上述したように、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っている場合、改質領域１２ｂから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４の先端位置は、基準位置Ｐに対して裏面２１ｂ側に位置する。そのため、基準位置Ｐまで半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４を裏面２１ｂに露出させることができる。換言すれば、研削終了予定位置を基準位置Ｐとして、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａ及び基準位置Ｐに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。
　続いて、図１７に示されるように、エキスパンド装置３００が、半導体基板２１の裏面２１ｂに貼り付けられたエキスパンドテープ２０１を拡張させることにより、複数の半導体デバイス２０ａのそれぞれを互いに離間させる。エキスパンドテープ２０１は、例えば、基材２０１ａ及び接着層２０１ｂによって構成されたＤＡＦ（Die　Attach　Film）である。その場合、エキスパンドテープ２０１の拡張によって、半導体基板２１の裏面２１ｂと基材２０１ａとの間に配置された接着層２０１ｂが半導体デバイス２０ａごとに切断される。切断された接着層２０１ｂは、半導体デバイス２０ａと共にピックアップされる。
［作用及び効果］
　上述したレーザ加工方法では、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２内に半導体基板２１の裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出する。このように光Ｉ１を検出することにより、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが検査領域Ｒ２に存在する場合に、亀裂１４ｂの先端１４ｅを確認することができる。そして、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合には、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと想定される。よって、上述したレーザ加工方法によれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っているか否かを確認することができる。
　また、上述したレーザ加工方法では、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在しない場合に、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていると評価し、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｂの先端１４ｅが存在する場合に、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価する。これにより、評価結果に基づいて、後の工程の実施態様を決定することができる。
　また、上述したレーザ加工方法では、複数列の改質領域１２として、２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。これにより、複数列の改質領域１２の形成、及び複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４の検査を効率良く実施することができる。
　また、上述した半導体デバイス製造方法によれば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと評価された場合に、半導体基板２１の裏面２１ｂの研削が実施されないため、研削工程の後に、ウェハ２０を複数のライン１５のそれぞれに沿って確実に切断することができないという事態が生じるのを防止することができる。
　また、検査装置１０は、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２内に半導体基板２１の裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａ側から裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出する。このように光Ｉ１を検出することにより、改質領域１２ａから裏面２１ｂ側に延びる亀裂１４ｂの先端１４ｅが検査領域Ｒ２に存在する場合に、亀裂１４ｂの先端１４ｅを確認することができる。
　また、検査装置１０では、対物レンズ４３の開口数が０．４５以上である。これにより、検査領域Ｒ２に存在する亀裂１４ｂの先端１４ｅをより確実に確認することができる。
　また、検査装置１０では、対物レンズ４３が補正環４３ａを有している。これにより、検査領域Ｒ２に存在する亀裂１４ｂの先端１４ｅをより確実に確認することができる。
［変形例］
　本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、図１５に示される工程Ｓ０２の検査工程において、制御部８は、上述した第２検査に加え第３検査を実施してもよし、又は、上述した第２検査に替えて第３検査を実施してもよい。更に、制御部８は、上述した第２検査及び第３検査の少なくとも１つの検査に加え、第１検査及び第４検査の少なくとも１つの検査を実施してもよい。
　第３検査を実施する場合、レーザ加工装置１は、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間の検査領域Ｒ２に、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。その場合、レーザ加工装置１は、表面２１ａに対して裏面２１ｂとは反対側の領域に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａに関して焦点Ｆと対称な仮想焦点Ｆｖを検査領域Ｒ２内に位置させ、裏面２１ｂ側から表面２１ａを介して裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出することにより、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。
　より具体的には、撮像ユニット４の対物レンズ４３が、表面２１ａに対して裏面２１ｂとは反対側の領域に裏面２１ｂ側から焦点Ｆを合わせて、表面２１ａに関して焦点Ｆと対称な仮想焦点Ｆｖを検査領域Ｒ２内に位置させ、撮像ユニット４の光検出部４４が、裏面２１ｂ側から表面２１ａを介して裏面２１ｂ側に半導体基板２１を伝搬する光Ｉ１を検出する。このとき、駆動ユニット７によって撮像ユニット４がＺ方向に沿って移動させられて、仮想焦点Ｆｖが検査領域Ｒ２内をＺ方向に沿って相対的に移動させられる。これにより、光検出部４４が、Ｚ方向における各箇所での画像データを取得する。そして、制御部８が、光検出部４４から出力された信号（すなわち、Ｚ方向における各箇所での画像データ）に基づいて、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在するか否かを検査する。
　このように光Ｉ１を検出することにより、改質領域１２ｂから表面２１ａ側に延びる亀裂１４ｃの先端１４ｅが検査領域Ｒ２に存在する場合に、亀裂１４ｃの先端１４ｅを確認することができる。そして、検査領域Ｒ２に亀裂１４ｃの先端１４ｅが存在する場合には、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っていないと想定される。よって、この場合にも、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至っているか否かを確認することができる。
　また、上述した実施形態では、レーザ加工装置１が、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成したが、レーザ加工装置１は、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に３列以上の改質領域１２を形成してもよい。１本のライン１５に対して形成する改質領域１２の列数、位置等は、ウェハ２０における半導体基板２１の厚さ、半導体デバイス２０ａにおける半導体基板２１の厚さ等を考慮して、適宜、設定可能である。なお、複数列の改質領域１２は、レーザ光Ｌの集光点Ｃの相対的な移動が１本のライン１５に対して複数回実施されることにより、形成されてもよい。
　また、図１５に示される工程Ｓ０６の研削及び切断工程において、研削装置２００は、基準位置Ｐを超えて半導体基板２１の裏面２１ｂを研削してもよい。研削終了予定位置は、半導体デバイス２０ａの側面（切断面）に改質領域１２を残すか否かに応じて、適宜、設定可能である。なお、半導体デバイス２０ａが例えばＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）である場合には、半導体デバイス２０ａの側面に改質領域１２が残ってもよい。
　また、図１８に示されるように、検査装置１０は、レーザ加工装置１と別体として構成されていてもよい。図１８に示される検査装置１０は、撮像ユニット４に加え、ステージ１０１と、駆動ユニット１０２と、制御部１０３と、を備えている。ステージ１０１は、上述したステージ２と同様に構成され、複数列の改質領域１２が形成されたウェハ２０を支持する。駆動ユニット１０２は、撮像ユニット４を支持しており、撮像ユニット４をＺ方向に沿って移動させる。制御部１０３は、上述した制御部８と同様に構成され、検査部として機能する。図１８に示されるレーザ加工システムでは、レーザ加工装置１と検査装置１０との間において、ロボットハンド等の搬送装置によってウェハ２０が搬送される。
　また、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する際のレーザ光Ｌの照射条件は、上述したものに限定されない。例えば、レーザ光Ｌの照射条件は、上述したように、複数列の改質領域１２（例えば、２列の改質領域１２ａ，１２ｂ）に渡る亀裂１４が半導体基板２１と機能素子層２２との界面に至る条件であってもよい。或いは、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が機能素子層２２における半導体基板２１とは反対側の表面に至る条件であってもよい。或いは、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が半導体基板２１内における表面２１ａの近傍に至る条件であってもよい。このように、レーザ光Ｌの照射条件は、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が形成される条件であればよい。いずれの場合にも、複数列の改質領域１２に渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａ側に十分に延びているか否かを確認することができる。
　また、上述した実施形態における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
　２，１０１…ステージ、８，１０３…制御部（検査部）、１０…検査装置、１２…改質領域、１２ａ…改質領域（第１改質領域）、１２ｂ…改質領域（第２改質領域）、１４，１４ｂ，１４ｃ…亀裂、１４ｅ…先端、１５…ライン、２０…ウェハ、２０ａ…半導体デバイス、２１…半導体基板、２１ａ…表面、２１ｂ…裏面、２２…機能素子層、２２ａ…機能素子、４１…光源、４３…対物レンズ、４３ａ…補正環、４４…光検出部、Ｆ…焦点、Ｆｖ…仮想焦点、Ｉ１…光、Ｌ…レーザ光、Ｒ２…検査領域。

Claims (10)

  1. 　表面及び裏面を有する半導体基板と、前記表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを用意し、複数のラインのそれぞれに沿って前記裏面側から前記ウェハにレーザ光を照射することにより、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成する第１工程と、
    　前記複数列の改質領域のうち前記表面に最も近い第１改質領域と前記第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、前記第１改質領域から前記裏面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する第２工程と、を備え、
    　前記第１工程においては、前記複数列の改質領域に渡る亀裂が形成される条件で、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記裏面側から前記ウェハに前記レーザ光を照射し、
    　前記第２工程においては、前記検査領域内に前記裏面側から焦点を合わせて、前記表面側から前記裏面側に前記半導体基板を伝搬する光を検出することにより、前記検査領域に前記先端が存在するか否かを検査する、レーザ加工方法。
  2. 　表面及び裏面を有する半導体基板と、前記表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハを用意し、複数のラインのそれぞれに沿って前記裏面側から前記ウェハにレーザ光を照射することにより、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記半導体基板の内部に複数列の改質領域を形成する第１工程と、
    　前記複数列の改質領域のうち前記表面に最も近い第１改質領域と前記第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、前記第２改質領域から前記表面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する第２工程と、を備え、
    　前記第１工程においては、前記複数列の改質領域に渡る亀裂が形成される条件で、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記裏面側から前記ウェハに前記レーザ光を照射し、
    　前記第２工程においては、前記表面に対して前記裏面とは反対側の領域に前記裏面側から焦点を合わせて、前記表面に関して前記焦点と対称な仮想焦点を前記検査領域内に位置させ、前記裏面側から前記表面を介して前記裏面側に前記半導体基板を伝搬する光を検出することにより、前記検査領域に前記先端が存在するか否かを検査する、レーザ加工方法。
  3. 　前記第１工程においては、前記複数列の改質領域に渡る前記亀裂が前記表面に至る条件で、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記裏面側から前記ウェハに前記レーザ光を照射する、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
  4. 　前記第２工程における検査結果に基づいて、前記第１工程における加工結果を評価する第３工程を更に備え、
    　前記第３工程においては、前記検査領域に前記先端が存在しない場合に、前記複数列の改質領域に渡る前記亀裂が前記表面に至っていると評価し、前記検査領域に前記先端が存在する場合に、前記複数列の改質領域に渡る前記亀裂が前記表面に至っていないと評価する、請求項３に記載のレーザ加工方法。
  5. 　前記複数列の改質領域は、２列の改質領域である、請求項１～４のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
  6. 　請求項４に記載のレーザ加工方法が備える前記第１工程、前記第２工程及び前記第３工程と、
    　前記第３工程において、前記複数列の改質領域に渡る前記亀裂が前記表面に至っていると評価された場合に、前記裏面を研削することにより、前記複数列の改質領域に渡る前記亀裂を前記裏面に露出させ、前記複数のラインのそれぞれに沿って前記ウェハを複数の半導体デバイスに切断する第４工程と、を備える、半導体デバイス製造方法。
  7. 　表面及び裏面を有する半導体基板と、前記表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハであって、複数のラインのそれぞれに沿って前記半導体基板の内部に複数列の改質領域が形成された前記ウェハを支持するステージと、
    　前記半導体基板に対して透過性を有する光を出力する光源と、
    　前記光源から出力されて前記半導体基板を伝搬した前記光を通過させる対物レンズと、
    　前記対物レンズを通過した前記光を検出する光検出部と、
    　前記光検出部から出力された信号に基づいて、前記複数列の改質領域のうち前記表面に最も近い第１改質領域と前記第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、前記第１改質領域から前記裏面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する検査部と、を備え、
    　前記対物レンズは、前記検査領域内に前記裏面側から焦点を合わせ、
    　前記光検出部は、前記表面側から前記裏面側に前記半導体基板を伝搬する前記光を検出する、検査装置。
  8. 　表面及び裏面を有する半導体基板と、前記表面に形成された機能素子層と、を備えるウェハであって、複数のラインのそれぞれに沿って前記半導体基板の内部に複数列の改質領域が形成された前記ウェハを支持するステージと、
    　前記半導体基板に対して透過性を有する光を出力する光源と、
    　前記光源から出力されて前記半導体基板を伝搬した前記光を通過させる対物レンズと、
    　前記対物レンズを通過した前記光を検出する光検出部と、
    　前記光検出部から出力された信号に基づいて、前記複数列の改質領域のうち前記表面に最も近い第１改質領域と前記第１改質領域に最も近い第２改質領域との間の検査領域に、前記第２改質領域から前記表面側に延びる亀裂の先端が存在するか否かを検査する検査部と、を備え、
    　前記対物レンズは、前記表面に対して前記裏面とは反対側の領域に前記裏面側から焦点を合わせて、前記表面に関して前記焦点と対称な仮想焦点を前記検査領域内に位置させ、
    　前記光検出部は、前記裏面側から前記表面を介して前記裏面側に前記半導体基板を伝搬する前記光を検出する、検査装置。
  9. 　前記対物レンズの開口数は、０．４５以上である、請求項７又は８に記載の検査装置。
  10. 　前記対物レンズは、補正環を有する、請求項７～９のいずれか一項に記載の検査装置。
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