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激光加工装置及激光加工方法与流程

2022-11-12 22:16:03 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及激光加工装置及激光加工方法。


背景技术:

2.在专利文献1中记载有激光切割装置。该激光切割装置具备:使晶圆移动的载台、对晶圆照射激光的激光头、进行各部分的控制的控制部。激光头具有:出射用于在晶圆的内部形成改质区域的加工用激光的激光光源、依序配置于加工用激光的光路上的分色镜及聚光透镜、af装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利第5743123号


技术实现要素:

6.发明所要解决的问题
7.然而,为了将相对于未掌握照射条件与加工结果的关联的未知的对象物的激光的照射条件调整为可获得所期望的加工结果的条件,考虑经过以下那样的工序。即,在彼此不同的多个照射条件下进行激光加工。接着,以使形成有改质区域等的截面露出的方式将对象物切断。然后,通过观察该切断面,掌握相对于彼此不同的多个照射条件的实际的加工结果。
8.另一方面,在这样的方法中,在调整照射条件时,不但耗时且需要有截面观察的丰富知识。因此,在上述技术领域中,期望将照射条件的调整简易化。
9.本发明以提供一种能够将激光的照射条件的调整简易化的激光加工装置以及激光加工方法为目的。
10.解决问题的技术手段
11.本发明的激光加工装置,具备:照射部,其用于对对象物照射激光;摄像部,其用于对对象物进行摄像;以及控制部,其至少控制照射部及摄像部,在对象物,设定有多个线,控制部执行:第1处理,其通过照射部的控制,沿着多个线的各个对对象物照射激光,以不到达对象物的外表面的方式在对象物形成改质点及从改质点延伸的龟裂;以及第2处理,其在第1处理之后,通过摄像部的控制,利用相对于对象物具有透过性的光对对象物进行摄像,而对于多个线的各个取得表示改质点及/或龟裂的形成状态的信息,在第1处理中,在多个线的各个上,通过彼此不同的照射条件对对象物照射激光,在第2处理中,对于多个线的各个,将第1处理中的表示照射条件的信息与表示形成状态的信息彼此建立关联而取得。
12.本发明的激光加工方法,具备:第1工序,其沿着设定于对象物的多个线的各个对对象物照射激光,以不到达对象物的外表面的方式在对象物形成改质点及从改质点延伸的龟裂;以及第2工序,其在第1工序之后,利用相对于对象物具有透过性的光对对象物进行摄像,而对于多个线的各个取得表示改质点及/或龟裂的形成状态的信息,在第1工序中,在多
个线的各个上,通过彼此不同的照射条件对对象物照射激光,在第2工序中,对于多个线的各个,将第1工序中的表示照射条件的信息与表示形成状态的信息彼此建立关联而取得。
13.在这些装置及方法中,沿着多个线的各个对对象物照射激光而形成改质点等(改质点及从改质点延伸的龟裂)。此时,设为按每个线不同的照射条件。接着,利用透过对象物的光对对象物进行摄像,而对于多个线的各个取得改质点等的形成状态(加工结果)。再有,之后,对于多个线的各个将激光的照射条件与改质点等的形成状态彼此建立关联而取得。因此,在调整激光的照射条件之际,不需要切断对象物或进行截面观察。因此,根据该装置及方法,能够将激光的照射条件的调整简易化。
14.在本发明的激光加工装置中,也可以是控制部执行:第3处理,其在第1处理之前,进行照射条件是否为龟裂未到达外表面的条件、即未到达条件的判定,在第3处理的判定的结果是照射条件为未到达条件的情况下执行第1处理。在该情况下,能够可靠地以使龟裂不到达对象物的外表面的方式进行加工。
15.本发明的激光加工装置也可以具备:显示部,其用于显示信息;以及输入部,其用于受理输入。在该情况下,能够对用户提示信息,并且能够受理来自用户的信息的输入。
16.在本发明的激光加工装置中,也可以是控制部执行:第4处理,其在第2处理之后,通过显示部的控制,使由第2处理取得的信息显示于显示部。在该情况下,能够对用户提示各个激光的照射条件与改质点等的形成状态建立关联后的信息。
17.在本发明的激光加工装置中,也可以是控制部执行:第5处理,其在第2处理之后且第4处理之前,根据由第2处理取得的表示形成状态的信息,进行龟裂是否未到达外表面的判定,在第5处理的判定的结果是龟裂未到达外表面的情况下执行第4处理。在该情况下,能够可靠地在龟裂未到达对象物的外表面的状态下,将激光的照射条件与改质点等的形成状态建立关联而显示。
18.在本发明的激光加工装置中,也可以是控制部执行:第6处理,其在第1处理之前,通过显示部的控制,使促进第1处理中的照射条件所包含的多个照射条件项目中的按每个线不同的可变项目的选择的信息显示于显示部,输入部受理可变项目的选择的输入,控制部通过照射部的控制,以输入部所受理的可变项目按每个线不同的方式执行第1处理。在该情况下,所期望的照射条件的调整变得容易。
19.在本发明的激光加工装置中,也可以是照射条件包含以下项目中的至少一个作为照射条件项目:激光的脉冲波形;激光的脉冲能量;激光的脉冲间距;激光的聚光状态;以及在第1处理中在与对象物的激光的入射面交叉的方向上彼此不同的位置上形成多个改质点的情况下的与入射面交叉的方向的改质点的间隔。
20.此时,本发明的激光加工装置也可以具备:空间光调制器,其显示用于修正激光的球面像差的球面像差修正图案;以及聚光透镜,其用于将在空间光调制器中通过球面像差修正图案调制了的激光聚光至对象物,聚光状态包含相对于聚光透镜的光瞳面的中心的球面像差修正图案的中心的偏移量。
21.在这些情况下,激光的照射条件中的上述项目的调整变得容易。
22.在本发明的激光加工装置中,也可以是控制部在由第2处理取得了形成状态的峰值的情况下,在第4处理中,通过显示部的控制,使对应于该峰值的照射条件显示于显示部。在该情况下,能够容易地将激光的照射条件调整为改质点等的形成状态成为峰的条件。
23.在本发明的激光加工装置中,也可以是对象物包含作为激光的入射面的第1表面、第1表面的相反侧的第2表面,龟裂包含从改质点向第1表面侧延伸的第1龟裂、从改质点向第2表面侧延伸的第2龟裂,形成状态包含以下项目中的至少一个作为形成状态项目:与第1表面交叉的第1方向上的第1龟裂的长度;第1方向上的第2龟裂的长度;第1方向上的龟裂的长度的总量;作为第1方向上的第1龟裂的第1表面侧的前端的第1端的位置;作为第1方向上的第2龟裂的第2表面侧的前端的第2端的位置;从第1方向观察时的第1端与第2端的偏离宽度;改质点的痕迹的有无;从第1方向观察时的第2端的蜿蜒量;以及在第1处理中在与第1表面交叉的方向上彼此不同的位置上形成了多个改质点的情况下的在与第1表面交叉的方向上排列的改质点间的区域的龟裂的前端的有无。在该情况下,改质点等的形成状态中的根据上述项目的激光的照射条件的调整变得容易。
24.发明的效果
25.根据本发明,可提供一种能够将激光的照射条件的调整简易化的激光加工装置及激光加工方法。
附图说明
26.图1是表示一实施方式的激光加工装置的结构的示意图。
27.图2是一实施方式的晶圆的俯视图。
28.图3是图2所示的晶圆的一部分的截面图。
29.图4是表示图1所示的激光照射单元的结构的示意图。
30.图5是表示图4所示的中继透镜单元的图。
31.图6是图4所示的空间光调制器的局部性的截面图。
32.图7是表示图1所示的摄像单元的结构的示意图。
33.图8是表示图1所示的摄像单元的结构的示意图。
34.图9是用于说明图7所示的摄像单元的摄像原理的晶圆的截面图、以及该摄像单元所获得的各部位中的图像。
35.图10是用于说明图7所示的摄像单元的摄像原理的晶圆的截面图、以及该摄像单元所获得的各部位中的图像。
36.图11是形成于半导体基板的内部的改质区域及龟裂的sem图像。
37.图12是形成于半导体基板的内部的改质区域及龟裂的sem图像。
38.图13是用于说明图7所示的摄像单元的摄像原理的光路图、以及表示该摄像单元所获得的焦点处的图像的示意图。
39.图14是用于说明图7所示的摄像单元的摄像原理的光路图、以及表示该摄像单元所获得的焦点处的图像的示意图。
40.图15是用于说明图7所示的摄像单元的检查原理的晶圆的截面图、晶圆的切断面的图像、以及该摄像单元所获得的各部位中的图像。
41.图16是用于说明图7所示的摄像单元的检查原理的晶圆的截面图、晶圆的切断面的图像、以及该摄像单元所获得的各部位中的图像。
42.图17是用于说明形成状态的取得方法的对象物的截面图。
43.图18是表示使改质区域间隔在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
44.图19是表示使改质区域间隔在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
45.图20是表示使激光的脉冲宽度在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
46.图21是表示使激光的脉冲宽度在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
47.图22是表示使激光的脉冲能量在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
48.图23是表示使激光的脉冲能量在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
49.图24是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
50.图25是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
51.图26是表示使激光的聚光状态(球面像差修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
52.图27是表示使激光的聚光状态(球面像差修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
53.图28是表示使激光的聚光状态(像散修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
54.图29是表示使激光的聚光状态(像散修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。
55.图30是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的黑条纹的有无的变化的图。
56.图31是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的黑条纹的有无的变化的图。
57.图32是表示合格与否判定方法的主要的工序的流程图。
58.图33是表示图1所示的输入受理部的一个例子的图。
59.图34是表示显示了基本加工条件的一个例子的状态的输入受理部的图。
60.图35是表示显示了促进修正项目的选择的信息的状态的输入受理部的图。
61.图36是表示显示了再加工的条件的设定画面的状态的输入受理部的图。
62.图37是表示显示了表示判定结果(合格)的信息的状态的输入受理部的图。
63.图38是表示显示了表示判定结果(不合格)的信息的状态的输入受理部的图。
64.图39是表示照射条件的导出方法的主要工序的流程图。
65.图40是表示图1所示的输入受理部的一个例子的图。
66.图41是表示显示了所选择的加工条件的一个例子的状态的输入受理部的图。
67.图42是表示显示了表示加工结果的信息的状态的输入受理部的图。
68.图43是表示照射条件与形成状态的关系的坐标图。
69.图44是表示y偏移量与形成状态的关系的图。
70.图45是表示lba偏移量的导出方法的主要工序的流程图。
71.图46是表示lba偏移量的导出方法的主要工序的流程图。
72.图47是表示显示了促进检查条件的选择的信息的状态的输入受理部的图。
73.图48是表示显示了设定画面的状态的输入受理部的图。
74.图49是表示显示了表示加工结果的信息的状态的输入受理部的图。
75.图50是表示y偏移量与判定项目的关系的图。
76.图51是表示y偏移量与判定项目的关系的图。
77.图52是表示y偏移量与判定项目的关系的图。
78.图53是表示y偏移量与判定项目的关系的图。
79.图54是表示x偏移量与判定项目的关系的图。
80.图55是表示x偏移量与判定项目的关系的图。
81.图56是表示x偏移量与判定项目的关系的图。
具体实施方式
82.以下,参照附图,对一实施方式进行详细的说明。另外,在各图中,有对相同或相当的部分赋予相同的符号并省略重复的说明的情况。再有,在各图中,有表示通过x轴、y轴及z轴规定的直角坐标系的情况。
83.图1是表示一实施方式的激光加工装置的结构的示意图。如图1所示,激光加工装置1具备:载台2、激光照射单元3、多个摄像单元4、7、8、驱动单元9、以及控制部10。激光加工装置1是对对象物11照射激光l而在对象物11形成改质区域12的装置。
84.载台2例如通过吸附贴附于对象物11的薄膜来支撑对象物11。载台2能够分别沿着x方向及y方向移动,且能够以平行于z方向的轴线为中心线旋转。另外,x方向及y方向是彼此交叉(正交)的第1水平方向及第2水平方向,z方向是垂直方向。
85.激光照射单元(照射部)3将相对于对象物11具有透过性的激光l聚光并照射至对象物11。当激光l聚光至被载台2支撑的对象物11的内部时,在对应于激光l的聚光点c的部分激光l被特别吸收,而在对象物11的内部形成改质区域12。
86.改质区域12是密度、折射率、机械强度或其他物理特性与周围的非改质区域不同的区域。作为改质区域12,例如有熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改质区域12能够以龟裂从改质区域12向激光l的入射侧及相反侧延伸的方式形成。这样的改质区域12及龟裂例如被利用于对象物11的切断。
87.作为一个例子,如果使载台2沿着x方向移动,使聚光点c相对于对象物11沿着x方向相对移动,则以沿着x方向排成1列的方式形成多个改质点12s。1个改质点12s通过1脉冲的激光l的照射而形成。1列改质区域12是排成1列的多个改质点12s的集合。因此,改质点12s与改质区域12相同,为密度、折射率、机械强度、其他物理特性与周围的非改质部分不同的点。相邻的改质点12s,根据聚光点c相对于对象物11的相对移动速度及激光l的重复频率,有彼此连接的情况,也有彼此分开的情况。
88.摄像单元(摄像部)4对形成于对象物11的改质区域12、以及从改质区域12延伸的龟裂的前端进行摄像(详情在后面叙述)。摄像单元7及摄像单元8根据控制部10的控制,利用透过对象物11的光对被载台2支撑的对象物11进行摄像。通过摄像单元7、8进行摄像而获得的图像,作为一个例子,用于激光l的照射位置的对准。
89.驱动单元9支撑激光照射单元3及多个摄像单元4、7、8。驱动单元9使激光照射单元3及多个摄像单元4、7、8沿着z方向移动。
90.控制部10控制载台2、激光照射单元3、多个摄像单元4、7、8及驱动单元9的动作。控制部10具有处理部101、存储部102、输入受理部(显示部、输入部)103。处理部101构成为包含处理器、存储器、储存器及通信装置等的计算机装置。在处理部101中,处理器执行存储器等所读入的软件(程序),控制存储器及储存器中的数据的读出及写入、以及通信装置所进行的通信。存储部102是例如硬盘等,存储各种数据。输入受理部103是显示各种信息,并且受理来自用户的各种信息的输入的接口部。在本实施方式中,输入受理部103构成gui
(graphical user interface(图形用户接口))。
91.[对象物的结构]
[0092]
图2是一实施方式的晶圆的俯视图。图3是图2所示的晶圆的一部分的截面图。本实施方式的对象物11,作为一个例子,是图2、3所示的晶圆20。晶圆20具备半导体基板21、功能元件层22。半导体基板21具有表面21a及背面21b。作为一个例子,背面21b是作为激光l等的入射面的第1表面,表面21a是该第1表面的相反侧的第2表面。半导体基板21例如为硅基板。功能元件层22形成于半导体基板21的表面21a。功能元件层22包含沿着表面21a二维地排列的多个功能元件22a。
[0093]
功能元件22a是例如光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、存储器等的电路元件等。功能元件22a也有堆栈多个层而三维地构成的情况。另外,在半导体基板21,设有表示结晶方位的沟槽21c,但也可设置定向平面以取代沟槽21c。另外,对象物11也可为裸晶圆。
[0094]
晶圆20沿着多个线15的各个按每个功能元件22a切断。多个线15,从晶圆20的厚度方向观察时,通过多个功能元件22a的各个之间。更具体而言,多个线15,从晶圆20的厚度方向观察时,通过街道(street)区域23的中心(宽度方向上的中心)。街道区域23,在功能元件层22中,以通过相邻的功能元件22a之间的方式延伸。在本实施方式中,多个功能元件22a沿着表面21a以矩阵状排列,多个线15设定为格子状。另外,线15是假想性的线,但也可为实际上划出的线。
[0095]
[激光照射单元的结构]
[0096]
图4是表示图1所示的激光照射单元的结构的示意图。图5是表示图4所示的中继透镜单元的图。图6是图4所示的空间光调制器的局部性的截面图。如图4所示,激光照射单元3具有光源31、空间光调制器5、聚光透镜33、4f透镜单元34。光源31例如通过脉冲振荡方式输出激光l。另外,激光照射单元3也可构成为不具有光源31,而从激光照射单元3的外部导入激光l。
[0097]
空间光调制器5将从光源31输出的激光l调制。聚光透镜33将通过空间光调制器5调制了的激光l聚光。4f透镜单元34具有排列在从空间光调制器5朝向聚光透镜33的激光l的光路上的一对透镜34a、34b。一对透镜34a、34b构成空间光调制器5的反射面5a与聚光透镜33的入射瞳面(光瞳面)33a为成像关系的两侧远心光学系统。由此,在空间光调制器5的反射面5a上的激光l的像(在空间光调制器5中被调制的激光l的像)被转移(成像)至聚光透镜33的入射瞳面33a。
[0098]
空间光调制器5是反射型液晶(lcos:liquid crystal on silicon)的空间光调制器(slm:spatial light modulator)。空间光调制器5,通过在半导体基板51上依序层叠驱动电路层52、像素电极层53、反射膜54、取向膜55、液晶层56、取向膜57、透明导电膜58及透明基板59而构成。
[0099]
半导体基板51例如为硅基板。驱动电路层52在半导体基板51上构成主动矩阵电路。像素电极层53包含沿着半导体基板51的表面排列为矩阵状的多个像素电极53a。各像素电极53a例如由铝等金属材料形成。对各像素电极53a通过驱动电路层52施加电压。
[0100]
反射膜54例如为电介质多层膜。取向膜55设于液晶层56的反射膜54侧的表面,取向膜57设于液晶层56的与反射膜54相反侧的表面。各取向膜55、57例如由聚酰亚胺等的高
分子材料形成,对各取向膜55、57的与液晶层56的接触面例如施加有摩擦处理。取向膜55、57使液晶层56所包含的液晶分子56a沿一定方向排列。
[0101]
透明导电膜58设于透明基板59的取向膜57侧的表面,并隔着液晶层56等与像素电极层53相对。透明基板59例如为玻璃基板。透明导电膜58例如由ito等的光透过性且导电性材料形成。透明基板59及透明导电膜58使激光l透过。
[0102]
在如以上那样构成的空间光调制器5中,当表示调制图案的信号从控制部10输入至驱动电路层52时,对各像素电极53a施加对应于该信号的电压,而在各像素电极53a与透明导电膜58之间形成电场。若形成该电场,则在液晶层56中,液晶分子216a的排列方向在每个对应于各像素电极53a的区域产生变化,而使折射率在每个对应于各像素电极53a的区域产生变化。该状态是在液晶层56显示有调制图案的状态。
[0103]
在液晶层56显示有调制图案的状态下,当激光l从外部经由透明基板59及透明导电膜58入射至液晶层56,被反射膜54反射,并从液晶层56经由透明导电膜58及透明基板59出射至外部时,激光l对应于显示在液晶层56的调制图案而被调制。这样,根据空间光调制器5,通过适当设定显示于液晶层56的调制图案,能够进行激光l的调制(例如,激光l的强度、振幅、相位、偏光等的调制)。
[0104]
在本实施方式中,激光照射单元3沿着多个线15的各个从半导体基板21的背面21b侧对晶圆20照射激光l,由此沿着多个线15的各个在半导体基板21的内部形成2列的改质区域12a、12b。改质区域(第1改质区域)12a是2列改质区域12a、12b中最接近表面21a的改质区域。改质区域(第2改质区域)12b是2列改质区域12a、12b中最接近改质区域12a的改质区域,且是最接近背面21b的改质区域。
[0105]
2列的改质区域12a、12b在晶圆20的厚度方向(z方向)上相邻。2列的改质区域12a、12b,通过相对于半导体基板21使2个聚光点o1、o2沿着线15相对移动而形成。激光l例如以使聚光点o2相对于聚光点o1位于行进方向的后侧且激光l的入射侧的方式,通过空间光调制器5调制。
[0106]
激光照射单元3,作为一个例子,能够以使跨越2列的改质区域12a、12b的龟裂14到达半导体基板21的表面21a的条件,沿着多个线15的各个从半导体基板21的背面21b侧对晶圆20照射激光l。作为一个例子,相对于作为厚度775μm的单晶硅基板的半导体基板21,使2个聚光点o1、o2分别对准距表面21a为54μm的位置及128μm的位置,沿着多个线15的各个从半导体基板21的背面21b侧对晶圆20照射激光l。
[0107]
此时,激光l的波长是1099nm,脉冲宽度是700n秒,重复频率是120khz。另外,聚光点o1处的激光l的输出是2.7w,聚光点o2处的激光l的输出是2.7w,2个聚光点o1、o2相对于半导体基板21的相对移动速度是800mm/秒。
[0108]
这样的2列改质区域12a、12b及龟裂14的形成在以下那样的情况下实施。即,是如下情况:在之后的工序中,通过研磨半导体基板21的背面21b而使半导体基板21薄化,并且使龟裂14在背面21b露出,沿着多个线15的各个将晶圆20切断为多个半导体装置。然而,激光照射单元3,也可如后面所述,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域(改质点)12a、12b及从改质区域12a、12b延伸的龟裂14形成于半导体基板21。
[0109]
[摄像单元的结构]
[0110]
图7是表示图1所示的摄像单元的结构的示意图。如图7所示,摄像单元4具有光源41、镜42、物镜43、光检测部44。光源41,输出相对于晶圆20(至少半导体基板21)具有透过性的光i1。光源41例如通过卤素灯及滤光器构成,输出近红外区域的光i1。从光源41输出的光i1,被镜42反射而通过物镜43,从半导体基板21的背面21b侧照射至晶圆20。此时,载台2如上所述支撑形成有2列改质区域12a、12b的晶圆20。
[0111]
物镜43使被半导体基板21的表面21a反射的光i1通过。即,物镜43使在半导体基板21传播的光i1通过。物镜43的数值孔径(na)是0.45以上。物镜43具有修正环43a。修正环43a例如通过调整构成物镜43的多个透镜的彼此之间的距离,从而修正在半导体基板21内光i1所产生的像差。光检测部44检测透过了物镜43及镜42的光i1。光检测部44例如由包含ingaas相机的红外相机构成,检测近红外区域的光i1。即,摄像单元4用于利用相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像。另外,作为用于修正光i1所产生的像差的结构,也可采用空间光调制器5或其他结构以取代(或额外具有)上述的修正环43a。另外,光检测部44不限于ingaas相机,能够为利用了透过型共焦显微镜等的透过型的摄像的任意的摄像机构。
[0112]
摄像单元4能够对2列改质区域12a、12b的各个、以及多个龟裂14a、14b、14c、14d各自的前端进行摄像(详情后面叙述)。龟裂14a是从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14b是从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂。龟裂14c是从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂。龟裂14d是从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂。
[0113]
即,龟裂14b、14d是从改质区域12a、12b向作为第1表面的背面21b侧延伸的第1龟裂,龟裂14a、14c是从改质区域12a、12b向作为第2表面的表面21a侧延伸的第2龟裂。以下,配合以z方向的正方向为上的情况,也有将第1龟裂中的龟裂14d称为上龟裂,并将第2龟裂中的龟裂14a称为下龟裂的情况。
[0114]
[对准修正用摄像单元的结构]
[0115]
图8是表示图1所示的摄像单元的结构的示意图。如图8所示,摄像单元7具有光源71、镜72、透镜73、光检测部74。光源71输出相对于半导体基板21具有透过性的光i2。光源71例如通过卤素灯及滤光器构成,输出近红外区域的光i2。光源71也可与摄像单元4的光源41共通化。从光源71输出的光i2被镜72反射而通过透镜73,而从半导体基板21的背面21b侧照射至晶圆20。
[0116]
透镜73使被半导体基板21的表面21a反射的光i2通过。即,物镜73使在半导体基板21传播的光i2通过。透镜73的数值孔径是0.3以下。即,摄像单元4的物镜43的数值孔径比透镜73的数值孔径大。光检测部74检测通过了透镜73及镜72的光i2。光检测部74例如由包含ingaas相机的红外相机构成,检测近红外区域的光i2。
[0117]
摄像单元7根据控制部10的控制,从背面21b侧将光i2照射至晶圆20,并且检测从表面21a(功能元件层22)返回的光i2,由此对功能元件层22进行摄像。另外,摄像单元7,同样地根据控制部10的控制,从背面21b侧将光i2照射至晶圆20,并且检测从半导体基板21的改质区域12a、12b的形成位置返回的光i2,由此取得包含改质区域12a、12b的区域的图像。这些图像用于进行激光l的照射位置的对准。摄像单元8,除了透镜73为更低倍率(例如,在摄像单元7中是6倍,在摄像单元8中是1.5倍),具备与摄像单元7相同的结构,并与摄像单元7同样地用于对准。另外,在摄像单元4、7、8中,也可在如下述那样用于取得形成状态的摄像
及如上述那样用于对准的摄像中被共用。
[0118]
[摄像单元的摄像原理]
[0119]
使用摄像单元4,如图9所示,相对于跨越2列改质区域12a、12b的(从改质点延伸的龟裂)龟裂14到达表面21a的半导体基板21,使焦点f(物镜43的焦点)从背面21b侧朝向表面21a侧移动。在该情况下,若自背面21b侧使焦点f对准从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14的前端14e,则能够确认该前端14e(图9的右侧的图像)。然而,即使自背面21b侧使焦点f对准龟裂14其本身及到达表面21a的龟裂14的前端14e,也无法确认它们(图9的左侧的图像)。另外,若自背面21b侧使焦点f对准半导体基板21的表面21a,则能够确认功能元件层22。
[0120]
另外,使用摄像单元4,如图10所示,相对于跨越2列改质区域12a、12b的龟裂14未到达表面21a的半导体基板21,使焦点f从背面21b侧朝向表面21a侧移动。在该情况下,即使自背面21b侧使焦点f对准从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14的前端14e,也无法确认该前端14e(图10的左侧的图像)。然而,若自背面21b侧使焦点f对准相对于表面21a与背面21b相反侧的区域(即,相对于表面21a为功能元件层22侧的区域),而使关于表面21a与焦点f对称的假想焦点fv位于该前端14e,则能够确认该前端14e(图10的右侧的图像)。另外,假想焦点fv是考虑到半导体基板21的折射率的关于表面21a与焦点f对称的点。
[0121]
如以上所述无法确认龟裂14其本身推测是因为龟裂14的宽度比作为照明光的光i1的波长小。图11及图12是形成于作为硅基板的半导体基板21的内部的改质区域12及龟裂14的sem(scanning electron microscope)图像。图11的(b)是图11的(a)所示的区域a1的放大像,图12的(a)是图11的(b)所示的区域a2的放大像,图12的(b)是图12的(a)所示的区域a3的放大像。这样,龟裂14的宽度是120nm左右,比近红外区域的光i1的波长(例如,1.1~1.2μm)小。
[0122]
基于以上事项所设想的摄像原理如以下所述。如图13的(a)所示,若使焦点f位于空气中,则光i1不会返回,因而会获得漆黑的图像(图13的(a)的右侧的图像)。如图13的(b)所示,若使焦点f位于半导体基板21的内部,则被表面21a反射的光i1会返回,因而会获得白净的图像(图13的(b)的右侧的图像)。如图13的(c)所示,若自背面21b侧使焦点f对准改质区域12,则会因改质区域12而使被表面21a反射而返回的光i1的一部分产生吸收、散射等,因而会获得在白净的背景之中显示出漆黑的改质区域12的图像(图13的(c)的右侧的图像)。
[0123]
如图14的(a)及(b)所示,若自背面21b侧使焦点f对准龟裂14的前端14e,则例如会因产生于前端14e附近的光学特异性(应力集中、歪曲、原子密度的不连续性等)、前端14e附近所产生的光的关入等,而使被表面21a反射而返回的光i1的一部分产生散射、反射、干涉、吸收等,因而会获得在白净的背景之中显示出漆黑的前端14e的图像(图14的(a)及(b)的右侧的图像)。如图14的(c)所示,若自背面21b侧使焦点f对准龟裂14的前端14e附近以外的部分,则被表面21a反射的光i1的至少一部分会返回,因而会获得白净的图像(图14的(c)的右侧的图像)。
[0124]
[摄像单元的检查原理]
[0125]
控制部10,以使跨越2列的改质区域12a、12b的龟裂14到达半导体基板21的表面21a的条件,使激光照射单元3照射激光l,其结果,如预期的那样,跨越2列的改质区域12a、
12b的龟裂14到达表面21a的情况下,龟裂14的前端14e的状态如以下所述。即,如图15所示,在改质区域12a与表面21a之间的区域、以及改质区域12a与改质区域12b之间的区域,不会出现龟裂14的前端14e。从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14的前端14e的位置(以下仅称为“前端位置”),相对于改质区域12b与背面21b之间的基准位置p位于背面21b侧。
[0126]
相对于此,控制部10,在跨越2列的改质区域12a、12b的龟裂14未到达表面21a的情况下,龟裂14的前端14e的状态如以下所述。即,如图16所示,在改质区域12a与表面21a之间的区域,从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14a的前端14e会出现。在改质区域12a与改质区域12b之间的区域,会出现从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂14b的前端14e、以及从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂14c的前端14e。从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14的前端位置,相对于改质区域12b与背面21b之间的基准位置p位于表面21a。
[0127]
根据以上所述,如果控制部10实施接下来的第1检查、第2检查、第3检查及第4检查中的至少1个检查,则能够评估跨越2列的改质区域12a、12b的龟裂14是否到达半导体基板21的表面21a。第1检查是以改质区域12a与表面21a之间的区域为检查区域r1,在检查区域r1是否存在从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14a的前端14e的检查。
[0128]
第2检查是以改质区域12a与改质区域12b之间的区域为检查区域r2,在检查区域r2是否存在从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂14b的前端14e的检查。第3检查是在检查区域r2是否存在从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂14c的前端14e的检查。第4检查是以从基准位置p向背面21b侧延伸且未到达背面21b的区域为检查区域r3,从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14的前端位置是否位于检查区域r3的检查。
[0129]
另外,根据以上的检查,除了在规定的区域是否存在龟裂14的前端14e,还能够取得各个前端14e的位置、改质区域12a、12b的位置、龟裂14a~14d的长度、龟裂14的整体的长度等的表示改质区域及龟裂的形成状态的信息。如上所述,龟裂14b、14d是向作为第1表面的背面21b侧延伸的第1龟裂,它们的前端14e是作为第1龟裂的背面21b侧的前端的第1端。特别是龟裂14d是上龟裂。另外,龟裂14a、14c是向作为第2表面的表面21a侧延伸的第2龟裂,它们的前端14e是作为第2龟裂的表面21a侧的前端的第2端。特别是龟裂14a是下龟裂。
[0130]
[形成状态的取得方法]
[0131]
接着,对用于取得表示改质区域及龟裂的形成状态的信息的方法进行说明。图17是用于说明形成状态的取得方法的对象物的截面图。在图17中,省略晶圆20的功能元件层22。另外,在图17中,分别对改质区域12a、改质区域12b、龟裂14a、龟裂14b、龟裂14d、龟裂14c及龟裂14d,图示关于表面21a对称的位置的虚像12ai、虚像12bi、虚像14ai、虚像14bi、虚像14ci及虚像14di。
[0132]
再有,在图17中,图示向一方向延伸的改质区域12a、12b。如上所述,改质区域12a、12b分别包含改质点12s的集合。因此,从改质区域12a、12b延伸的龟裂14a~14d也是从改质点12s延伸的龟裂14a~14d。特别是在与改质区域12a、12b的延伸方向交叉的截面内,改质区域12a、12b分别与单一的改质点12s相同。因此,改质区域12a、12b能够解读为改质点12s。
[0133]
在晶圆20,以不到达外表面(表面21a、背面21b)的方式,形成有改质区域12a、12b、从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14a(下龟裂)、从改质区域12a向背面21b侧延伸的龟裂14b、从改质区域12b向表面21a侧延伸的龟裂14c、以及从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14d(上龟裂)。
[0134]
另外,在图17的例子中,龟裂14b与龟裂14c彼此连接而形成单一的龟裂,但也有彼此分开的情况。另外,也有将龟裂14d(上龟裂)的背面21b侧的前端14e称为第1端(上龟裂前端)14de,将龟裂14a(下龟裂)的表面21a侧的前端14e称为第2端(下龟裂前端)14ae的情况。
[0135]
改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的形成状态包含多个项目。形成状态所包含的项目(以下,称为形成状态项目)的一个例子如以下所述。另外,以下的z方向是交叉(正交)于表面21a及背面21b的第1方向的一个例子。另外,在以下的各个形成状态项目,为了说明的简易化,附加未图示符号。另外,各值是以表面21a为基准位置(0点)的值。
[0136]
上龟裂前端位置f1:第1端14de的关于z方向的位置。
[0137]
上龟裂量f2:z方向上的龟裂14d的长度。
[0138]
下龟裂前端位置f3:第2端14ae的关于z方向的位置。
[0139]
下龟裂量f4:z方向上的龟裂14a的长度。
[0140]
总龟裂量f5:z方向上的龟裂14a~14d的长度的总量,即,关于z方向的第1端14de与第2端14ae的距离。
[0141]
上下龟裂前端位置偏离宽度f6:关于交叉(正交)于加工行进方向(x方向)的方向(y方向)的第1端14de的位置与第2端14ae的位置的偏离宽度。
[0142]
改质区域打痕的有无f7:构成各个改质区域12a、12b的改质点的痕迹的有无。
[0143]
下龟裂前端的蜿蜒量f8:y方向上的第2端14ae的蜿蜒量。
[0144]
改质区域间的黑条纹的有无f9:改质区域12a与改质区域12b之间的区域中的龟裂14b的背面21b侧的前端、以及龟裂14c的表面21a侧的前端的有无(龟裂14b与龟裂14c是否相连接)。在存在有龟裂14b、14c的前端的情况下会观察到黑条纹(对应于“有黑条纹”),在不存在龟裂14b、14c的前端(相连接)的情况下不会观察到黑条纹(对应于“无黑条纹”)。
[0145]
为了取得包含以上的形成状态项目的形成状态,能够通过摄像单元4的光i1进行以下的摄像c1~c11。
[0146]
摄像c1:以使摄像单元4的物镜43的焦点f对准龟裂14d的第1端14de的方式通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p1。
[0147]
摄像c2:以使焦点f对准改质区域12b的背面21b侧的前端的方式通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p2。
[0148]
摄像c3:以使焦点f对准龟裂14b的背面21b侧的前端的方式通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p3。
[0149]
摄像c4:以使焦点f对准改质区域12a的背面21b侧的前端的方式通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p4。
[0150]
摄像c5:以使焦点f从表面21a侧相对于龟裂14a的第2端14ae对准的方式(以使焦点f对准虚像14ai的前端的方式)通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p5i。位置p5i是对应于虚像14ai的前端的位置,因而是半导体基板21的外部(比表面21a更靠下侧)的位置。另外,通过从自背面21b
至位置p5i的距离减去半导体基板21的厚度t,能够取得龟裂14a(实像)的第2端14ae的位置p5。
[0151]
摄像c6:以使焦点f从表面21a侧相对于改质区域12a的表面21a侧的前端对准的方式(以使焦点f对准虚像12ai的前端的方式)通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p6i。位置p6i是对应于虚像12ai的前端的位置,因而是半导体基板21的外部(比表面21a更靠下侧)的位置。另外,通过从自背面21b至位置p6i的距离减去半导体基板21的厚度t,能够取得改质区域12a(实像)的前端的位置p6。另外,位置p6也能够通过将作为形成改质区域12a时的物镜43的z方向的移动量的z高度与作为用于考虑半导体基板21的材料(例如硅)的折射率的系数的dz率相乘而取得。
[0152]
摄像c7:一边使焦点f在位置p1与位置p2之间的范围p7扫描一边通过光i1摄像半导体基板21。
[0153]
摄像c8:一边使焦点f在位置p5与位置p6之间的范围p8扫描一边通过光i1摄像半导体基板21。
[0154]
摄像c9:一边使焦点f在改质区域12a与改质区域12b之间的范围p9扫描一边通过光i1摄像半导体基板21。
[0155]
摄像c10:一边使焦点f在跨越改质区域12a的背面21b侧的前端的范围p10扫描一边通过光i1摄像半导体基板21。
[0156]
摄像c11:以使焦点f从表面21a侧相对于改质区域12b的表面21a侧的前端对准的方式(以使焦点f对准虚像12bi的前端的方式)通过光i1摄像半导体基板21。此时,能够取得焦点f对准了的z方向的位置(以背面21b为基准的位置)作为位置p11i。位置p11i是对应于虚像12bi的前端的位置,因而是半导体基板21的外部(比表面21a更靠下侧)的位置。另外,通过从自背面21b至位置p11i的距离减去半导体基板21的厚度t,能够取得改质区域12b(实像)的前端的位置p11。另外,位置p11也能够通过将作为形成改质区域12b之际的物镜43的z方向的移动量的z高度与作为用于考虑半导体基板21的材料(例如硅)的折射率的系数的dz率相乘而取得。
[0157]
上述的各个形成状态项目如以下所述通过进行以上的摄像c1~c10而取得。
[0158]
上龟裂前端位置f1:作为从半导体基板21的厚度t减去由摄像c1取得的位置p1与背面21b的距离的值(t-p1)而取得。
[0159]
上龟裂量f2:作为从由摄像c2取得的位置p2与背面21b的距离减去位置p1与背面21b的距离的值(p2-p1)而取得。
[0160]
下龟裂前端位置f3:如上所述作为从由摄像c5取得的位置p5i与背面21b的距离减去半导体基板21的厚度t的值(p5i-t=p5)而取得。
[0161]
下龟裂量f4:如上所述作为从位置p5减去从由摄像c6取得的位置p6i与背面21b的距离减去半导体基板21的厚度t的值(p6i-t=p6)的值(p5-p6)而取得。
[0162]
总龟裂量f5:能够作为从位置p5与背面21b的距离减去位置p1与背面21b的距离的值(p5-p1)的距离而取得。
[0163]
上下龟裂前端位置偏离宽度f6:能够从通过摄像c10在范围p10所取得的图像进行测定。
[0164]
改质区域打痕的有无f7:对于改质区域12b,能够从通过摄像c2在位置p2所取得的图像、或通过摄像c11在位置p11(位置p11i)所取得的图像进行判定,对于改质区域12a,能够从通过摄像c4在位置p4所取得的图像、或通过摄像c6在位置p6(位置p6i)所取得的图像进行判定。
[0165]
下龟裂前端的蜿蜒量f8:能够从通过摄像c5在位置p5(位置p5i)所取得的图像进行测定。
[0166]
改质区域间的黑条纹的有无f9:能够从通过摄像c9在范围p9所取得的图像进行判定(在范围p9所取得的图像中确认到龟裂14b、14c的前端的情况下,能够判定为“有黑条纹”)。
[0167]
[照射条件与形成状态的关系]
[0168]
在形成改质区域12a、12b之际,若变更激光l的照射条件,则改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的形成状态也可能变化。接着,对于激光l的照射条件与改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的形成状态的相关,以形成状态项目中的上龟裂量f2、下龟裂量f4及总龟裂量f5为例进行说明。
[0169]
首先,用于形成改质区域12a、12b的激光l的照射条件包含多个项目。照射条件所包含的项目(以下,称为“照射条件项目”)的一个例子如以下所述。另外,在以下的各个照射条件项目,为了说明的简易化,附加未图示符号。
[0170]
改质区域间隔d1:z方向上的改质区域12a与改质区域12b的间隔。
[0171]
脉冲宽度d2:激光l的脉冲宽度。
[0172]
脉冲能量d3:激光l的脉冲能量。
[0173]
脉冲间距d4:激光l的脉冲间距。
[0174]
聚光状态d5:激光的聚光状态,即,作为一个例子,球面像差修正等级d6、像散修正等级d7、lba偏移量d8(下述)。
[0175]
图18及图19是表示使改质区域间隔在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。图18的(a)、(b)的坐标图的横轴是以z高度表示改质区域间隔d1的图。改质区域间隔d1的3点是等级4、等级8、等级12,并各自对应于图19的(a)、(b)及(c)。另外,图19是切断面。
[0176]
如图18及图19所示,在去路及回路的任一者的加工中,对应于改质区域间隔d1的增大,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂量f5也增大。另外,作为一个例子,将激光l的聚光点向x正方向行进(加工行进方向是x正方向)的情况称为去路上的加工,将激光l的聚光点向x负方向行进(加工行进方向是x负方向)的情况称为回路上的加工。
[0177]
图20及图21是表示使激光的脉冲宽度在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。脉冲宽度d2的3点是等级2、等级3及等级5,并各自对应于图21的(a)、(b)及(c)。另外,图21是切断面。如图20、21所示,对应于脉冲宽度d2的增大,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂量f5也增大。然而,关于总龟裂量f5,在脉冲宽度d2为等级2的情况下,会在改质区域12a与改质区域12b之间产生黑条纹(改质区域间有黑条纹),而无法通过摄像单元4测定总龟裂量f5(根据切断面的观察,总龟裂量f5位于区域a)。
[0178]
图22及图23是表示使激光的脉冲能量在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。脉冲能量d3的3点是等级2、等级7及等级12,并各自对应于图23的(a)、(b)及(c)。另外,图23是切断面。如图22、23所示,对应于脉冲能量d3的增大,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂
量f5也增大。
[0179]
图24及图25是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的龟裂量的变化的图。脉冲间距d4的4点是等级2.5、等级3.3、等级4.1及等级6.7,并各自对应于图24的(a)、(b)、(c)及(d)。另外,图25是切断面。如图24及图25所示,对应于脉冲间距d4的变化,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂量f5也变化。
[0180]
特别是在去路及回路上的下龟裂量f4、回路上的上龟裂量f2、回路上的总龟裂量f5中,在4点的脉冲间距d4中出现峰。然而,关于总龟裂量f5,在脉冲间距d4为等级6.7的情况下,会在改质区域12a与改质区域12b之间产生黑条纹(改质区域间有黑条纹),而无法通过摄像单元4测定总龟裂量f5(根据切断面的观察,总龟裂量f5位于区域b)。
[0181]
图26及图27是表示使激光的聚光状态(球面像差修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。球面像差修正等级d6的3点是等级-4、等级-10及等级-16,并各自对应于图27的(a)、(b)及(d)。另外,图27是切断面。如图26及图27所示,对应于球面像差修正等级d6的增大,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂量f5减少。
[0182]
图28及图29是表示使激光的聚光状态(像散修正等级)在3点变化的情况下的龟裂量的变化的图。像散修正等级d7的3点是等级2.5、等级10及等级17.5,并各自对应于图28的(a)、(b)及(d)。另外,图29是切断面。如图28及图29所示,对应于像散修正等级d7的变化,上龟裂量f2、下龟裂量f4、及总龟裂量f5也变化。特别是除了去路及回路上的上龟裂量f2,在3点的像散修正等级d7中显示出峰。
[0183]
图30及图31是表示使激光的脉冲间距在4点变化的情况下的黑条纹的有无的变化的图。脉冲间距d4的4点是等级2.5、等级3.3、等级4.1及等级6.7,并各自对应于图30及31的(a)、(b)、(c)及(d)。另外,图31是切断面。如图30所示,在脉冲间距d4为等级6.7时,会确认到龟裂14b、14c的前端(参照图30的(d))。实际上,如图31的(d)所示,在切断面的观察中确认到在改质区域12a与改质区域12b之间产生黑条纹bs。
[0184]
如以上所述,在激光l的照射条件与改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的形成状态之间有相关性。因此,在改质区域12a、12b的形成之后,通过由摄像单元4进行摄像而取得形成状态的各项目,能够判定激光l的照射条件的合格与否,或导出优选的激光l的照射条件。
[0185]
[激光加工装置的参考实施方式]
[0186]
接着,针对激光加工装置1的参考方式进行说明。在此,针对进行激光l的照射条件的合格与否判定的动作的一个例子进行说明。图32是表示合格与否判定方法的主要的工序的流程图。以下方法是激光加工方法的参考方式。在此,首先,激光加工装置1的控制部10受理来自用户的输入(工序s1)。针对该工序s1更为详细地进行说明。
[0187]
图33是表示图1所示的输入受理部的一个例子的图。如图33的(a)所示,在工序s1中,首先,控制部10通过控制输入受理部103,显示用于促进用户选择是否执行机差
·
晶圆修正检查的信息h1、以及用于促进用户选择检查内容的信息h2。所谓机差
·
晶圆修正检查,是用于实现改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的所期望的形成状态的激光l的照射条件对应于激光加工装置1的机差及晶圆而有可能不同,因而在规定的照射条件下进行激光l的照射(加工),进行其照射条件的合格与否判定的模式。另外,以下也有将改质区域12a、12b及龟裂14a~14d的形成状态仅称为“形成状态”,将激光l的照射条件仅称为“照射条件”的情况。
[0188]
另外,作为用于促进检查内容的选择的信息h2,如图33的(b)所示,显示以加工位置、加工条件及晶圆厚度为1组的多个检查内容h21~h24等。加工位置是从激光l的入射面(在此为背面21b)至改质区域12a的表面21a侧的前端的位置。加工条件在此为在规定的晶圆厚度及加工位置下龟裂不到达外表面(st)的各种条件。
[0189]
接着,在工序s1中,输入受理部103受理是否执行机差
·
晶圆修正检查的用户的选择。另外,在工序s1中,输入受理部103受理检查内容h21~h24等的选择。接着,在工序s1中,控制部10在输入受理部103受理执行机差
·
晶圆修正检查的选择,并且受理检查内容h21~h24等的选择的情况下,将对应于检查内容h21~h24等的加工条件(包含激光l的照射条件)设定为基本加工条件。
[0190]
图34是表示显示了基本加工条件的一个例子的状态的输入受理部的图。如图34所示,在工序s1中,控制部10在输入受理部103受理执行机差
·
晶圆修正检查的选择,并且受理检查内容h21~h24等的选择的情况下,通过控制输入受理部103,使表示所设定的基本加工条件的信息h3显示于输入受理部103。表示基本加工条件的信息h3包含多个项目。
[0191]
多个项目中表示执行机差
·
晶圆修正检查的项目h31、加工条件h32、晶圆厚度h33及加工位置h34是先表示检查内容h21~h24等的选择结果的项目,而非在当前时点受理来自用户的选择的项目。另一方面,焦点数h41、通道数h42、加工速度h43、脉冲宽度h44、频率h45、脉冲能量h46、判定项目h47、目标值h48及规格h49尽管是控制部10作为基本加工条件而提示一个例子的项目,但在当前时点受理来自用户的选择(变更)。
[0192]
另外,焦点数h41表示激光l的分支数(焦点的数量),通道数h42表示沿着线进行激光l的扫描的次数,加工速度h43表示激光l的聚光点的相对速度。因此,激光l的脉冲间距能够通过加工速度h43及激光l的(反复)频率h45规定。另一方面,判定项目h47表示上述的多个形成状态项目中用于激光l的照射条件的合格与否判定的形成状态项目。
[0193]
在此,作为判定项目h47,作为一个例子,设定龟裂量(下侧)即下龟裂量f4(也能够选择其他形成状态项目)。另外,目标值h48表示激光l的照射条件的合格范围的中央的值,规格h49表示距合格范围的中央的值(目标值h48)的上下宽度。即,在此,作为基本加工条件,在下龟裂量f4为35μm以上45μm以下的范围的情况下,以使该激光l的照射条件被判定为合格的方式,设定目标值h48及规格h49(也能够选择其他范围)。
[0194]
以上是工序s1,设定了激光加工的基本加工条件。在接下来的工序中,控制部10执行判定在工序s1中设定的照射条件、即基本加工条件实际上是否为龟裂14a、14d未到达外表面(表面21a及背面21b)的条件、即未到达条件(st条件)的处理(工序s2)。在此,控制部10(不进行摄像)参照数据库而判定受理输入的条件是否为未到达条件。作为一个例子,控制部10能够判定是否为因对应于受理输入的加工位置的聚光位置过于接近表面21a而未成为龟裂14a到达表面21a的条件(bhc条件)等。
[0195]
在接下来的工序中,在工序s2的判定的结果是表示基本加工条件为未到达条件的结果的情况(工序s2:是)下,以在工序s1中设定的基本加工条件进行加工(工序s3)。在此,控制部10执行通过控制激光照射单元3对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b及从改质区域12a、12b延伸的龟裂14a~14d形成于半导体基板21的处理(加工处理)。更具体而言,在该工序s3中,控制部10通过控制激光照射单元3及载台2,在使激光l的聚光点o1、o2位于半导体基板21的内部的状
态下,通过使该聚光点o1、o2沿着x方向相对移动,由此在半导体基板21的内部形成改质区域12a、12b及龟裂14a~14d。另外,在工序s2的判定的结果是表示基本加工条件并非未到达条件的结果的情况(工序s2:否)下,回到工序s1以再设定照射条件。
[0196]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的处理(工序s4)。在此,在工序s1中,指定下龟裂量f4作为判定项目h47,因而至少执行取得下龟裂量f4所必要的摄像c5及摄像c6(也可执行其他摄像)。
[0197]
接着,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示工序s3中的激光l的照射条件的信息与在工序s4中取得的表示形成状态的信息彼此建立关联并显示于输入受理部103的处理(工序s5)。在该工序s5中显示的表示形成状态的信息(形成状态项目)是在工序s1中设定的判定项目h47的下龟裂量f4(也可将其他形成状态项目一起显示)。如上所述,能够选择判定项目h47。
[0198]
因此,在工序s1中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使促进多个形成状态项目中的在工序s5中显示于输入受理部103的形成状态项目的选择的信息显示于输入受理部103的处理。另外,输入受理部103在工序s1中受理形成状态项目的选择。接着,控制部10在工序s5中,通过控制输入受理部103,将表示输入受理部103所受理的形成状态项目(在此为下龟裂量f4)的信息与表示激光l的照射条件(在此为脉冲能量d3)的信息建立关联而显示于输入受理部103。
[0199]
再有,控制部10也可执行通过控制输入受理部103,使促进作为激光l的照射条件所包含的项目的多个照射条件项目中的在工序s5中显示于输入受理部103的照射条件项目的选择的信息显示于输入受理部103的处理。在执行该处理的情况下,也可以是输入受理部103受理照射条件项目的选择的输入,控制部10通过控制输入受理部103,将照射条件中的表示输入受理部103受理的照射条件项目的信息与表示形成状态的信息建立关联而显示于输入受理部103。
[0200]
在接下来的工序中,控制部10执行根据在工序s4中取得的表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息,进行工序s3中的激光l的照射条件的合格与否判定的处理(工序s6)。更具体而言,在工序s1中设定的判定项目h47是下龟裂量f4,目标值h48是40μm,规格是
±
5μm,因而在由工序s4取得的下龟裂量f4为35μm以上45μm以下的范围的情况下,控制部10判定为工序s3中的激光l的照射条件为合格。
[0201]
如上所述,能够选择判定项目h47。因此,在工序s1中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使用于促进作为形成状态所包含的多个形成状态项目中的用于合格与否判定的项目的判定项目h47的选择的信息显示于输入受理部103的处理。另外,输入受理部103在工序s1中受理判定项目h47的选择。接着,控制部10根据输入受理部103所受理的表示判定项目h47的信息进行合格与否判定。
[0202]
再有,如上所述,能够选择目标值h48及规格h49。因此,在工序s1中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使用于促进形成状态的目标值h48及规格h49的输入的信息显示于输入受理部103的处理。另外,输入受理部103在工序s1中受理目标值h48及规格h49的输入。另外,控制部10在工序s6中,通过比较工序s3中的照射条件下的形成状态(下龟裂量f4)与目标值h48及规格h49而进行合格与否判定。
[0203]
在工序s6的结果是表示合格的结果的情况(工序s6:是)下,控制部10在执行通过控制输入受理部103,使表示合格的判定结果(合格与否判定的结果)显示于输入受理部103的处理(工序s7)之后,进行是否使合格与否判定结束的判定(工序s8)。在该工序s8中,控制部10通过控制输入受理部103,使促进是否使合格与否判定结束的选择的信息显示于输入受理部103,并且在输入受理部103受理了使合格与否判定结束的输入的情况(工序s8:是)下使处理结束。另一方面,在该工序s8中,在输入受理部103受理了不使合格与否判定结束而进行再判定的输入的情况(工序s8:否)下,转移至下述的工序s10。这是因为,即使在控制部10的判定结果为合格的情况下,也有例如要设定为更远离不合格的良好条件而继续进行合格与否判定的要求的情况。
[0204]
另一方面,在工序s6的结果是表示不合格的结果的情况(工序s6:否)下,控制部10执行通过控制输入受理部103,使表示不合格的判定结果(合格与否判定的结果)显示于输入受理部103的处理(工序s9),并且进行将多个照射条件项目中的至少1个作为修正项目进行修正并再度执行加工处理之后的处理的再判定。
[0205]
针对再判定更为具体地进行说明。控制部10在工序s6中的合格与否判定的结果为不合格的情况、以及在工序s8中受理了进行再判定的输入的情况下,通过控制输入受理部103,将照射条件所包含的多个照射条件项目中的至少1个作为修正项目进行修正,并进行再度执行加工处理之后的处理的再判定。即,作为进行再判定的情况,不限于合格与否判定的结果为不合格的情况。换言之,在此,对应于工序s6中的合格与否判定的结果进行再判定。另外,也可使输入受理部103显示促进是否进行再判定的选择的信息,在输入受理部103受理了进行再判定的选择的情况下执行再判定。
[0206]
因此,控制部10首先如图35所示,执行通过控制输入受理部103,使促进修正项目h5的选择的信息显示于输入受理部103的处理(工序s10)。修正项目h5例如能够从上述的照射条件项目中选择。另外,控制部10能够与修正项目h5同时地,将促进判定项目h47及加工条件h32的选择的信息显示于输入受理部103。然后,输入受理部103至少受理修正项目h5的用户的选择(工序s10)。
[0207]
接着,控制部10如图36所示,通过控制输入受理部103,使将输入受理部103所受理的选择结果的修正项目h5作为可变条件的设定画面h6显示于输入受理部103。该设定画面h6,作为一个例子,是选择脉冲能量d3作为修正项目h5情况下的画面。因此,作为可变条件,显示脉冲能量h46。在此,作为脉冲能量h46显示有基本加工条件的值,作为可变范围h61显示有等级2的范围,作为可变点数h62显示有3点。对于这些项目,也能够由用户进行选择(变更)。
[0208]
另外,在设定画面h6中,作为调整方法h63显示有最大值。因此,在以下的再判定中,在等级2的范围内进行彼此不同的3个脉冲能量d3的激光l的照射(加工),其结果,在多个脉冲能量d3中未进行合格判定的情况下,显示获得了其中的最大的下龟裂量f4的脉冲能量d3作为调整候补。另外,在设定画面h6中,修正项目h5、判定项目h47及晶圆厚度h33以外的项目能够在当前时点由用户选择。然后,控制部10将显示于设定画面h6的照射条件等设定为用于再判定的条件。另外,在调整方法h63中,根据照射条件,能够选择最小值或平均值等取代最大值。
[0209]
接着,控制部10以设定画面h6所显示的条件进行加工(工序s11)。即,以下,控制部
10修正输入受理部103受理的修正项目h5而进行再判定。在该工序s11中,控制部10执行通过控制激光照射单元3对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b及从改质区域12a、12b延伸的龟裂14a~14d形成于半导体基板21的处理。特别是在此,作为修正项目h5的脉冲能量对于3个彼此不同的情况分别进行加工。
[0210]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的处理(工序s12)。在此,在工序s1及工序s10(设定画面h6)中,指定下龟裂量f4作为判定项目h47,因而至少执行能够取得下龟裂量f4的摄像c6。
[0211]
接着,控制部10执行根据由工序s12取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面(表面21a及背面21b)的判定的处理(工序s13)。在此,在由摄像c5所取得的图像中未确认到龟裂14a的第2端14ae的情况、以及在由摄像c0所取得的图像中在背面21b确认到龟裂14d的情况的至少一方的情况下,能够判定为龟裂14a、14d到达外表面,而非未到达(st)。另外,在摄像c0中,通过光i1对背面21b进行摄像(参照图17)。
[0212]
在工序s13的判定结果为表示龟裂14a、14d到达外表面的结果的情况、即非未到达的情况(工序s13:否)下,以进行工序s10中的照射条件的再设定的方式转移至工序s10。
[0213]
另一方面,在工序s13的判定结果为表示龟裂14a、14d未到达外表面的结果的情况、即未到达的情况(工序s13:是)下,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示工序s11中的激光l的照射条件的信息与在工序s12中取得的表示形成状态的信息彼此建立关联,并显示于输入受理部103的处理(工序s14)。在该工序s14中显示的形成状态项目是在工序s10中设定的判定项目h47的下龟裂量f4。如上所述,能够选择判定项目h47。
[0214]
因此,在工序s10中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使促进多个形成状态项目中的在工序s14中显示于输入受理部103的形成状态项目的选择的信息显示于输入受理部103的处理。另外,输入受理部103在工序s10中受理形成状态项目的选择。接着,控制部10在工序s14中,通过控制输入受理部103,将表示输入受理部103受理的形成状态项目(在此为下龟裂量f4)的信息与表示激光l的照射条件的信息建立关联而显示于输入受理部103。
[0215]
在接下来的工序中,控制部10执行根据在工序s12中取得的表示形成状态的信息,进行工序s11中的激光l的照射条件的合格与否判定的处理(工序s15)。更具体而言,在工序s10中设定的判定项目h47是下龟裂量f4,目标值h48是40μm,规格是
±
5μm,因而在由工序s12取得的下龟裂量f4为35μm以上45μm以下的范围的情况下,控制部10判定工序s11中的激光l的照射条件为合格。
[0216]
如上所述,能够选择目标值h48及规格h49。因此,在工序s10中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使用于促进形成状态的目标值h48及规格h49的输入的信息显示于输入受理部103的处理。另外,输入受理部103在工序s10中受理目标值h48及规格h49的输入。然后,控制部10在工序s15中,通过比较工序s11中的照射条件下的形成状态(下龟裂量f4)与目标值h48及规格h49而进行合格与否判定。
[0217]
之后,在工序s15的结果是表示合格的结果的情况(工序s15:是)下,控制部10通过控制输入受理部103,将表示判定结果的信息h7显示于输入受理部103(工序s16),并结束处
理。图37是表示显示了表示判定结果(合格)的信息的状态的输入受理部的图。如图37所示,在表示判定结果的信息h7中,除了上述的修正项目h5、判定项目h47及晶圆厚度h33,还显示有加工输出h72、合格与否判定h73、调整结果h74、内部观察图像h75及坐标图h76。
[0218]
加工输出h72是用于使作为修正项目h5的脉冲能量d3为可变的项目。即,在此,通过使加工输出h72在3点可变,而使脉冲能量d3在3点可变。在调整结果h74中,在加工输出h72(脉冲能量)的3点中,显示下龟裂量f4最大(假设显示为峰值)的加工输出h72(脉冲能量)。
[0219]
另外,作为照射条件项目的脉冲能量d3能够如上所述通过加工输出而设为可变。加工输出能够例如通过衰减器等的调整、或激光照射单元3的原本输出
·
频率来调整。另一方面,例如,改质区域间隔d1在激光l的聚光点因激光的分支形成有多个的情况下,能够通过使用空间光调制器5控制聚光点的z方向的位置而设为可变。另外,改质区域间隔d1在激光l的聚光点为单一的情况下,能够通过在多个通道间调整激光照射单元3的z方向的位置而设为可变。
[0220]
另外,脉冲宽度d2能够通过激光照射单元3的设定切换(装载波形存储器
·
频率与原本输出的组合)、或在装载有多个光源31的情况下通过该光源31的切换等而设为可变。另外,作为照射条件项目,能够设定为包含脉冲宽度d2的脉冲波形。在该情况下,脉冲波形,除了脉冲宽度d2以外,波形状(矩形波、高斯、突发脉冲)等也能够设为可变。
[0221]
另外,脉冲间距d4能够通过激光l的聚光点的相对速度(载台2的移动速度)或激光l的频率等而设为可变。另外,球面像差修正等级d6能够通过修正环透镜或调制图案而设为可变。像散修正等级d7(或者彗形像差修正等级)能够通过光学系统的调整或调制图案而设为可变。另外,lba偏移量d8能够通过控制空间光调制器5而设为可变。
[0222]
继续参照图37。在内部观察图像h75中,显示焦点f对准3个加工输出h72(脉冲能量d3)各自的龟裂14a(下龟裂)的第2端14ae(下龟裂前端)的状态的图像(由摄像c5取得的图像)。在坐标图h76中,将脉冲能量d3与下龟裂量f4建立关联。即,在此,控制部10通过控制输入受理部103,将表示形成状态中的输入受理部103受理的形成状态项目(下龟裂量f4)的信息与表示照射条件的信息中的修正项目h5(脉冲能量d3)建立关联(建立了关联的坐标图h76)而显示于输入受理部103。
[0223]
另外,在表示判定结果的信息h7中,显示有促进选择是否变更修正项目而使调整结束的信息h77。由此,用户能够选择是否将修正项目(在此为脉冲能量d3)设定为在调整结果h74中显示的值(合格值)。
[0224]
在接下来的工序,控制部10判定是否使合格与否判定结束(工序s17)。在该工序s17中,控制部10通过控制输入受理部103,将促进是否使合格与否判定结束的选择的信息显示于输入受理部103,并且在输入受理部103受理了使合格与否判定结束的输入的情况(工序s17:是)下使处理结束。另一方面,在该工序s17中,在输入受理部103受理了不使合格与否判定结束而进行再判定的输入的情况(工序s17:否)下,转移至下述的工序s10。这是因为,即使在控制部10的再判定结果为合格的情况下,也有例如要设定为更远离不合格的良好条件而继续进行合格与否判定的要求的情况。
[0225]
另一方面,在工序s15的结果是表示不合格的结果的情况(工序s15:否)下,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示不合格的判定结果(合格与否判定的结果)显示于
输入受理部103的处理(工序s18),并且转移至工序s10。图38是表示显示了表示判定结果(不合格)的信息的状态的输入受理部的图。如图38所示,将表示判定结果的信息h8与图37所示的信息h7比较,在合格与否判定h73中显示为不合格的方面、在调整结果h74中显示为不可调整的方面、以及坐标图h76的内容上不同。另外,在表示判定结果的信息h8,显示有促进选择是否实施再调整的信息h81。由此,用户能够避免如上所述转移至工序s10并反复进行再判定,而使处理结束。
[0226]
另外,在以上的参考方式中,例示下龟裂量f4作为形成状态项目,并且例示脉冲能量d3作为照射条件项目(修正项目)。然而,作为照射条件项目(修正项目),能够选择上述的任意项目,作为形成状态项目,能够选择与所选择的照射条件项目(修正项目)有相关(在此,能够使用于照射条件项目的合格与否判定)的任意项目。
[0227]
例如,即使在从改质区域间隔d1选择任一聚光状态d5作为照射条件项目(修正项目)的情况下,也能够从上龟裂前端位置f1选择总龟裂量f5、下龟裂前端的蜿蜒量f8以及改质区域间的黑条纹的有无f9作为形成状态项目(有相关)。另外,在选择聚光状态d5作为照射条件项目(修正项目)的情况下,能够进一步选择上下龟裂前端位置偏离宽度f6及改质区域打痕的有无f7作为形成状态项目。针对该点,其他实施方式也相同。
[0228]
[激光加工装置的第1实施方式]
[0229]
接着,针对激光加工装置1的一实施方式进行说明。在此,针对进行激光l的照射条件的导出(参数管理)的动作的一个例子进行说明。图39是表示照射条件的导出方法的主要工序的流程图。以下方法是激光加工方法的第1实施方式。在此,首先,激光加工装置1的控制部10受理来自用户的输入(工序s21)。针对该工序s21更为详细地进行说明。
[0230]
如图40所示,在该工序s21中,首先控制部10通过控制输入受理部103,使输入受理部103显示用于促进用户选择是否执行参数管理的信息j1、用于促进用户选择可变项目的信息j2、用于促进用户选择判定项目的信息j3、以及表示加工条件的选择为自动的信息j4。所谓参数管理,是例如用于相对于用于获得所期望的形成状态的照射条件(参数)为未知的对象物导出照射条件的模式。
[0231]
因此,在本实施方式中,如下所述,以彼此不同的照射条件,沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l,而形成改质区域12a、12b等。可变项目表示照射条件中的按每个线15不同的照射条件项目。另外,判定项目是形成状态项目中的判定(评估)可变项目的项目。加工条件在此是龟裂不到达外表面(st)的各种条件。
[0232]
接着,在工序s21中,输入受理部103受理是否执行参数管理、可变项目及判定项目的用户的选择。接着,控制部10在进行了执行参数管理的选择、可变项目的选择及判定项目的选择的情况下,自动选择加工条件的一个例子,并将表示所选择的加工条件的信息显示于输入受理部103。
[0233]
图41是表示显示了所选择的加工条件的一个例子的状态的输入受理部的图。如图41所示,表示加工条件的信息j5显示于输入受理部103以对用户进行提示。表示加工条件的信息j5包含多个项目。多个项目中表示执行参数管理的项目j51、可变项目j52、以及判定项目j53表示先前的选择结果,而非在当前时点受理来自用户的选择(对于晶圆厚度j54也相同)。
[0234]
另一方面,焦点数j55、通道数j56、加工速度j57、脉冲宽度j58、频率j59、以及zh(z
高度:z方向上的加工位置)j60尽管是控制部10提示一个例子,但受理来自用户的选择(变更)。另外,焦点数j55~频率j59的意义与图32所示的焦点数h41~频率h45相同。
[0235]
另外,在该例中,选择脉冲能量d3作为可变项目。因此,作为可变条件,显示脉冲能量j61。在此,作为脉冲能量j61显示初始值,作为可变范围j62显示等级1~12的范围。另外,作为可变点数j63显示有3点。这是指使照射条件不同的线15的数量为3。对于这些项目,也能够在当前时点由用户进行选择(变更)。
[0236]
在接下来的工序中,执行判定在工序s21中设定的照射条件实际上是否为龟裂14a、14d未到达外表面的条件、即未到达条件(st条件)的第3处理(工序s22)。在此,控制部10与上述的工序s2相同,能够判定受理输入的条件是否为未到达条件。
[0237]
在接下来的工序中,在工序s22的判定的结果是表示在工序s21中所设定的照射条件为未到达条件的结果的情况(工序s22:是)下,如上所述,根据表示加工条件的信息j5进行加工(工序s23)。即,在此,控制部10执行沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b等形成于半导体基板21的第1处理(工序s23,第1工序)。
[0238]
特别是在该工序s23中,对于多个线15的各个,通过彼此不同的照射条件对半导体基板21照射激光l。作为一个例子,在此,如表示加工条件的信息j5所提示的那样,使脉冲能量d3在从等级1至等级12之间在3点(3条线15)变化并进行激光l的照射。由此,在各个线15上,形成有形成状态不同的改质区域12a、12b等。另外,在工序s22的判定的结果是表示照射条件并非未到达条件的结果的情况(工序s22:否)下,回到工序s21以再设定照射条件。
[0239]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的第2处理(工序s24,第2工序)。特别是在该工序s24中,对于多个线15的各个取得表示形成状态的信息。在此,在工序s21中,指定下龟裂量f4作为判定项目j53,因而至少执行取得下龟裂量f4所必要的摄像c5及摄像c6(也可执行其他摄像)。
[0240]
接着,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示加工结果的信息(由工序s24取得的信息)显示于输入受理部103的第4处理(工序s25)。图42是表示显示了表示加工结果的信息的状态的输入受理部的图。如图42所示,在工序s25中显示表示加工结果的信息j7。在表示加工结果的信息j7中,除了上述的可变项目j52、判定项目j53以及晶圆厚度j54以外,还显示有脉冲能量j72、结果显示j73、内部观察图像j74及坐标图j75。
[0241]
脉冲能量j72是表示作为可变项目j52的脉冲能量的可变值的项目。即,在此,使脉冲能量d3在图示的3点不同。在内部观察图像j74中,显示焦点f对准3个加工输出(脉冲能量d3)各自的龟裂14a(下龟裂)的第2端14ae(下龟裂前端)的状态的图像(由摄像c5取得的图像)。
[0242]
在坐标图j75中,表示脉冲能量d3与下龟裂量f4的关系。即,在该工序s25中,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示工序s23(第1处理)中的激光l的照射条件的信息与在工序s24(第2处理)中取得的表示形成状态的信息彼此建立关联(建立关联了的坐标图j75)而显示于输入受理部103的第4处理。
[0243]
另外,在该工序s25中显示的表示形成状态的信息(形成状态项目)是在工序s21中设定的判定项目j53的下龟裂量f4。如上所述,能够选择判定项目j53。因此,在工序s21中,
控制部10执行通过控制输入受理部103,将促进多个形成状态项目中的在工序s25中显示于输入受理部103的形成状态项目的选择的信息显示于输入受理部103的第7处理。
[0244]
另外,输入受理部103在工序s21中受理形成状态项目的选择。接着,控制部10在工序s25中,通过控制输入受理部103,将表示输入受理部103受理的形成状态项目(在此为下龟裂量f4)的信息与表示激光l的照射条件的信息(在此为脉冲能量d3)建立关联而显示于输入受理部103。
[0245]
同样地,控制部10在工序s21中执行通过控制输入受理部103,使促进激光l的照射条件所包含的多个照射条件项目中的在工序s25中显示于输入受理部103的照射条件项目、即按每个线15不同的可变项目的选择的信息显示于输入受理部103的第6处理。另外,输入受理部103受理照射条件项目(可变项目)的选择的输入,控制部10通过控制激光照射单元3,以输入受理部103所受理的可变项目(在此为脉冲能量d3)按每个线15不同的方式执行工序s23,并且通过控制输入受理部103,将表示照射条件中的输入受理部103所受理的可变项目(在此为脉冲能量d3)的信息与表示形成状态的信息(在此为下龟裂量f4)建立关联并显示于输入受理部103。
[0246]
特别是如坐标图j75所示,控制部10通过工序s24中的摄像,对于多个线15的各个,将表示工序s23中的照射条件的信息(在此为脉冲能量d3)与表示形成状态的信息(在此为下龟裂量f4)彼此建立关联而取得。由此,在激光加工装置1中,例如能够相对于未知的对象物取得照射条件与形成状态的关系(能够进行参数管理)。特别是如图43所示,显示将横轴ax作为可变项目(参数),将纵轴ay作为该可变项目下的形成状态的坐标图,由此能够以视觉性的方式进行参数管理。因此,用户能够调整为使改质区域12a、12b等成为所期望的形成状态那样的照射条件。
[0247]
在接下来的工序中,控制部10使促进选择是否继续进行参数管理的信息j76显示于输入受理部103。如图42所示,该信息j76已在工序s25中显示。因此,在此,输入受理部103受理是否继续进行参数管理的选择(工序s26)。所谓继续进行参数管理,是指变更可变项目或判定项目并进行再加工。在工序s26的结果为表示不需进行再加工的结果的情况(工序s26:是)下,使处理结束。
[0248]
另一方面,在工序s26的结果是表示需要进行再加工的结果的情况(工序s26:否)下,控制部10与工序s21同样地,通过控制输入受理部103,使输入受理部103显示用于促进用户选择可变项目的信息j2、用于促进用户选择判定项目的信息j3、表示加工条件的选择为自动的信息j4、以及表示加工条件的信息j5,并受理该输入(工序s27)。在此,例如,能够将与在工序s21中所选择的可变项目不同的照射条件项目设定为可变项目、或者将与在工序s21中所选择的判定项目不同的形成状态项目设定为判定项目。
[0249]
接着,控制部10对应于工序s27中的输入受理,与工序s23同样地进行加工(工序s28),并与工序s24同样地进行摄像(工序s29),由此取得表示改质区域12a、12b等的形成状态的信息。
[0250]
接着,控制部10执行根据由工序s29取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面的判定的第5处理(工序s30)。在此,在由摄像c5所取得的图像中未确认到龟裂14a的第2端14ae的情况、以及在由摄像c0所取得的图像中在背面21b确认到龟裂14d的情况的至少一方的情况下,能够判定为龟裂14a、14d到达外表面,而非未到达。
[0251]
在工序s30的判定的结果为表示龟裂14a、14d到达外表面的结果的情况、即非未到达的情况(工序s30:否)下,转移至工序s27。另一方面,在工序s30的判定的结果为表示龟裂14a、14d未到达外表面的结果的情况、即未到达的情况(工序s30:是)下,控制部10与工序s25同样地,将表示加工结果的信息显示于输入受理部103(工序s31),并针对是否需要进行再加工进行判定(工序s32)。在工序s32的结果为表示不需要进行再加工的结果的情况下使处理结束,在为表示需要进行再加工的结果的情况下使处理转移至工序s27。
[0252]
[激光加工装置的第2实施方式]
[0253]
接着,针对激光加工装置1的其他的一实施方式进行说明。在此,与第1实施方式同样地,进行激光l的照射条件的导出。然而,在此,将可变项目设为照射条件项目中聚光状态d5所包含的lba偏移量d8。首先,针对lba偏移量进行说明。如上所述,激光照射单元3具有空间光调制器5、将由空间光调制器5调制了的激光l聚光的聚光透镜33。于是,显示于空间光调制器5的反射面5a的调制图案转像至聚光透镜33的入射瞳面33a。
[0254]
在使调制图案的中心相对于聚光透镜33的入射瞳面33a的中心偏移的状态下进行激光l的照射,由此改质区域12a、12b等的形成状态发生变化。特别是在使调制图案中的至少球面像差修正图案的中心相对于聚光透镜33的入射瞳面33a的中心偏移,由此能够适宜地控制形成状态。lba偏移量d8是这样的球面像差修正图案的中心相对于聚光透镜33的入射瞳面33a的中心的偏移量。在lba偏移量d8中,将关于x方向的偏移量称为x偏移量,将关于y方向的偏移量称为y偏移量。x方向是激光的聚光点的行进方向,且是平行于激光加工行进方向的方向,y方向是正交于激光的聚光点的行进方向的方向,且是垂直于激光加工行进方向的方向。
[0255]
图44是表示y偏移量与形成状态的关系的图。在图44的(a)中,表示使y偏移量从-2.0至 2.0以0.5为单位进行变化的情况下的改质区域12及从改质区域12延伸的龟裂14。相对于各个y偏移量,表示一对改质区域12(以及对应的龟裂14),但左侧表示去路(x正方向)上的加工时,右侧表示回路(x负方向)上的加工时。另外,y偏移量对应于空间光调制器5的像素。图44的(b)是各y偏移量下的加工后的切断面。另外,在图44的例子中x偏移量为一定。
[0256]
如图44所示,在通过照射激光l而在半导体基板21形成改质区域12及龟裂14之际,若使y偏移量变化,则会使改质区域12及龟裂14的形成状态也变化。因此,通过取得改质区域12及龟裂14的形成状态,能够导出使改质区域12及龟裂14成为所期望的形成状态的激光l的照射条件。另外,lba偏移量d8与形成状态中的上述的上龟裂前端位置f1至改质区域间的黑条纹的有无f9的全部存在相关。以下,针对激光l的照射条件中的lba偏移量d8的导出方法进行说明。
[0257]
图45及图46是表示lba偏移量的导出方法的主要工序的流程图。以下方法是激光加工方法的第2实施方式。如图45所示,在此,首先,控制部10受理来自用户的输入(工序s41)。针对该工序s41更为详细地进行说明。在该工序s41中,首先,通过控制输入受理部103,将用于促进用户选择是否执行lba偏移检查的信息(未图示)显示于输入受理部103。所谓lba偏移检查,是用于进行lba偏移量的导出的检查。
[0258]
接着,在工序s41中,输入受理部103受理是否执行lba偏移检查的用户的选择。接着,在工序s41中,控制部10在输入受理部103受理了执行lba偏移检查的选择的情况下,如图47所示,使用于促进检查条件的选择的信息k1显示于输入受理部103。信息k1包含多个项
目。多个项目中,lba偏移检查k2是用于促进用户选择是否进行x偏移量的检查(导出)、是否进行y偏移量的检查(导出)、或者是否进行x偏移量及y偏移量的双方的检查(导出)的项目。
[0259]
lba-x偏移k3表示x偏移量的可变范围(例如
±
6),并能够由用户选择(也可为自动选择)。lba-y偏移k4是表示y偏移量的可变范围(例如
±
2),并能够由用户选择(也可为自动选择)。判定项目k5表示用于导出lba偏移量的形成状态项目,并能够由用户选择(也可为自动选择)。另外,对于晶圆厚度k6,也能够由用户选择(也可为自动选择)。
[0260]
接着,在工序s41中,输入受理部103至少受理lba偏移检查k2输入。然后,控制部10在输入受理部103受理了lba偏移检查k2的输入的情况(关于lba-x偏移k3、lba-y偏移k4、判定项目k5及晶圆厚度k6,在没有来自用户的输入的情况下进行自动选择)下,通过控制输入受理部103,使包含该选择结果的设定画面显示于输入受理部103。
[0261]
图48是表示显示了设定画面的状态的输入受理部的图。如图48所示,设定画面k7包含多个项目。多个项目中,lba偏移检查k71、判定项目k72、x偏移可变范围k73、y偏移可变范围k74及晶圆厚度k75表示先前的选择结果,而并非在当前时点受理来自用户的选择。另外,lba偏移检查k71中,表示选择了在图47的lba偏移检查k71中进行x偏移量及y偏移量的双方的检查(导出)。
[0262]
另一方面,焦点数k81、通道数k82、加工速度k83、脉冲宽度k84、频率k85、zh(z高度:z方向上的加工位置)k86,以及加工输出k87尽管是控制部10提示一个例子,但在当前时点受理来自用户的选择(变更)。另外,焦点数k81~频率k85的意义与图34所示的焦点数h41~频率h45相同。
[0263]
在接下来的工序中,控制部10执行判定在工序s41中设定的加工条件(照射条件)实际上是否为龟裂14a、14d未到达外表面(表面21a及背面21b)的条件、即未到达条件(st条件)的第3处理(工序s42)。在此,控制部10与上述的工序s2相同,能够判定受理输入的条件是否为未到达条件。该工序s42的判定的结果是表示基本加工条件并非未到达条件的结果的情况(工序s42:否)下,转移至工序s41。
[0264]
另一方面,在工序s42的判定的结果是表示基本加工条件为未到达条件的结果的情况(工序s42:是)下,根据显示于该设定画面k7的选择内容及加工条件进行加工(工序s43,第1工序)。即,在此,控制部10执行沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b等形成于半导体基板21的第1处理。
[0265]
特别是在该工序s43中,对于多个线15的各个以彼此不同的lba偏移量d8(照射条件,聚光状态d5)对半导体基板21照射激光l。作为一个例子,在此,使x偏移量为一定,并且如y偏移可变范围k74所示的那样使y偏移量从-2至 2以0.5为单位变化且进行激光l的照射。由此,在各个线15上,形成有形成状态不同的改质区域12a、12b等。
[0266]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的第2处理(工序s44,第2工序)。特别是在该工序s44中,对于多个线15的各个取得表示形成状态的信息。在此,在工序s41中,指定下龟裂量f4作为判定项目k5(判定项目k72),因而至少执行取得下龟裂量f4所必要的摄像c5及摄像c6(也可执行其他摄像)。
[0267]
接着,控制部10执行通过控制输入受理部103,使表示加工结果的信息(由工序s44
取得的信息)显示于输入受理部103的第4处理(工序s45)。图49是表示显示了表示加工结果的信息的状态的输入受理部的图。如图49所示,在工序s45中显示表示加工结果的信息k9。表示加工结果的信息k9中,除了上述的lba偏移检查k71、判定项目k72、x偏移可变范围k73、y偏移可变范围k74以及晶圆厚度k75以外,还显示有判定k91、x偏移判定k92、y偏移判定k93、x偏移k95以及y偏移k96。
[0268]
判定k91表示成为所期望的形成状态的lba偏移量的判定(即,lba偏移量的导出)是否完成。在此,作为成为所期望的形成状态的lba偏移量的一个例子,例示下龟裂量f4显示峰值的lba偏移量,但也可为非峰值,且能够由用户设定。在此,在判定k91中,表示判定完成,即,表示获得下龟裂量f4显示峰值的lba偏移量。
[0269]
另外,在x偏移判定k92中,表示获得所期望的形成状态(下龟裂量f4显示峰值)的x偏移量的值,在y偏移判定k93中,表示获得所期望的形成状态(下龟裂量f4显示峰值)的y偏移量的值。即,控制部10在获得了形成状态的峰值的情况下,通过控制输入受理部103,使对应于该峰值的照射条件(在此为lba偏移量d8)显示于输入受理部103。另外,控制部10在上述第1实施方式中,在获得峰值的情况下,也能够使对应于该峰值的照射条件显示于输入受理部103。另外,即使在假设获得了形成状态的峰值的情况下,控制部10也可使对应于自该峰值移位的值的照射条件显示于输入受理部103。这是为了使可获得所期望的形成状态的照射条件具有余裕。
[0270]
x偏移k95包含坐标图k951及内部图像下龟裂前端k952,y偏移k96包含坐标图k961及内部图像下龟裂前端k962。在坐标图k951中,将x偏移量与下龟裂量f4建立关联而显示。另外,在坐标图k961中,将y偏移量与下龟裂量f4建立关联而显示。另外,在表示加工结果的信息k9中,为了方便,除了关于y偏移的信息也显示关于x偏移的信息,但在当前时点仅进行使y偏移量为可变的加工,因而未显示关于x偏移的信息。
[0271]
如坐标图k961所示,下龟裂量f4在y偏移量为
±
0时成为峰值。因此,在y偏移判定k93中,作为赋予下龟裂量f4的峰值的y偏移量显示
±
0。另外,在判定k91中,显示赋予下龟裂量f4的峰值的y偏移量的判定(导出)结束。
[0272]
这样,在坐标图k961中,表示lba偏移量d8中的y偏移量与下龟裂量f4的关系。即,在该工序s45中,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示工序s43(第1处理)中的激光l的照射条件的信息与在工序s44(第2处理)中取得的表示形成状态的信息彼此建立关联(建立关联了的坐标图k961)而显示于输入受理部103的第4处理。
[0273]
另外,在该工序s45中显示的表示形成状态的信息(形成状态项目)是在工序s41中设定的判定项目k5(判定项目k72)的下龟裂量f4。如上所述,能够选择判定项目k5。因此,在工序s41中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使促进多个形成状态项目中的在工序s45中显示于输入受理部103的形成状态项目的选择的信息显示于输入受理部103的第7处理。
[0274]
另外,输入受理部103在工序s41中受理形成状态项目的选择。接着,控制部10在工序s45中,通过控制输入受理部103,将表示输入受理部103受理的形成状态项目(在此为下龟裂量f4)的信息与表示激光l的照射条件的信息(在此为lba偏移量d8)建立关联而显示于输入受理部103。
[0275]
在接下来的工序中,控制部10判定lba偏移量d8(在此为y偏移量)的判定(导出)是
否结束,即,判定是否获得下龟裂量f4显示峰值的lba偏移量(工序s46)。在工序s46的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定结束的结果的情况(工序s46:是)下,根据显示于设定画面k7的选择内容及加工条件进行加工(工序s47,第1工序)。即,在此,控制部10执行沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b等形成于半导体基板21的第1处理。
[0276]
特别是在该工序s47中,对于多个线15的各个通过彼此不同的lba偏移量d8(照射条件,聚光状态)对半导体基板21照射激光l。在此,使y偏移量为一定,并且如x偏移可变范围k73所示的那样使x偏移量从-6至 6变化且进行激光l的照射。由此,在各个线15上,形成有形成状态不同的改质区域12a、12b等。
[0277]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的第2处理(工序s48,第2工序)。特别是在该工序s48中,对于多个线15的各个取得表示形成状态的信息。在此,在工序s41中,指定下龟裂量f4作为判定项目k5(判定项目k72),因而至少执行取得下龟裂量f4所必要的摄像c5及摄像c6(也可执行其他摄像)。
[0278]
接着,控制部10执行根据由工序s48取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面的判定的第5处理(工序s49)。在此,在由摄像c5所取得的图像中未确认到龟裂14a的第2端14ae的情况、以及在由摄像c0所取得的图像中在背面21b确认到龟裂14d的情况的至少一方的情况下,能够判定为龟裂14a、14b到达外表面,而非未到达(st)。在工序s49的判定结果为表示龟裂14a、14d到达外表面的结果的情况下,即非未到达的情况(工序s49:否)下,转移至工序s41。
[0279]
另一方面,在工序s49的判定的结果为表示龟裂14a、14d未到达外表面的结果的情况,即未到达的情况(工序s49:是)下,控制部10执行通过控制输入受理部103,使表示加工结果的信息(在工序s48中取得的信息)显示于输入受理部103的第4处理(工序s50,第3工序)。在此所显示的信息是表示图49所示的加工结果的信息k9。在工序s45的时点,仅进行使y偏移量为可变的加工,因而未显示关于x偏移的信息,在此,使x偏移量为可变的加工也结束,因此也显示关于x偏移的信息(显示图49的所有的项目)。如坐标图k951所示,下龟裂量f4在去路的加工中,在x偏移量为
±
0时成为峰值。另外,下龟裂量f4在回路的加工中,在x偏移量为 3时成为最大。因此,在x偏移判定k92中,作为赋予下龟裂量f4的峰值的x偏移量,显示
±
0、 3(赋予最大值的x偏移量)。另外,在判定k91中,显示赋予下龟裂量f4的峰值的x偏移量的判定(导出)结束。
[0280]
在坐标图k951中,表示lba偏移量d8中的x偏移量与下龟裂量f4的关系。即,在该工序s50中,控制部10执行通过控制输入受理部103,将表示工序s47(第1处理)中的激光l的照射条件的信息与在工序s48(第2处理)中取得的表示形成状态的信息彼此建立关联(建立关联了的坐标图k951)而显示于输入受理部103的第4处理。
[0281]
另外,在该工序s50中显示的表示形成状态的信息(形成状态项目)是在工序s41中设定的判定项目k5(判定项目k72)的下龟裂量f4。如上所述,能够选择判定项目k5。因此,在工序s41中,控制部10执行通过控制输入受理部103,使促进多个形成状态项目中的在工序s48中显示于输入受理部103的形成状态项目的选择的信息显示于输入受理部103的第7处理。
[0282]
另外,输入受理部103在工序s41中受理形成状态项目的选择。接着,控制部10在工序s50中,通过控制输入受理部103,将表示输入受理部103受理的形成状态项目(在此为下龟裂量f4)的信息与表示激光l的照射条件的信息(在此为lba偏移量d8)建立关联而显示于输入受理部103。
[0283]
在接下来的工序中,控制部10判定lba偏移量d8(在此为x偏移量)的判定(导出)是否结束(工序s51)。在工序s51的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定结束的结果的情况(工序s51:是)下,使处理结束。另外,在表示加工结果的信息k9中,显示有促进是否变更为lba偏移量d8的值被判定了的值(显示于x偏移判定k92及y偏移判定k93的值)的选择的信息k97。由此,用户能够在显示信息k9的时机,选择是否变更为lba偏移量d8的值被判定了的值。
[0284]
对此,在工序s46的判定的结果是表示y偏移量的判定未完成的结果的情况(工序s46:否)、以及工序s51的判定的结果是表示x偏移量的判定未完成的结果的情况(工序s51:否)下,判断为在先前所选择的lba偏移量d8的可变范围及判定项目中未获得所期望的形成状态(在此为峰值),并转移至图46所示的工序s52。
[0285]
即,在接下来的工序中,控制部10使lba偏移量d8的可变范围扩大(工序s52)。在从工序s46转移至工序s52的情况下,使lba偏移量d8中的y偏移量的可变范围自y偏移可变范围k74(
±
2)扩大,在从工序s51转移至工序s52的情况下,使lba偏移量d8中的x偏移量的可变范围自x偏移可变范围k73(
±
6)扩大。另外,以下的工序针对y偏移量的判定进行说明,但x偏移量的判定的情况也相同。
[0286]
在接下来的工序中,执行判定对应于在工序s52中扩大的可变范围的加工条件(照射条件)是否为龟裂14a、14d未到达外表面的条件、即未到达条件的第3处理(工序s53)。在此,控制部10与上述的工序s2相同,能够判定对应于扩大了的可变范围的条件是否为未到达条件。该工序s53的判定的结果是表示加工条件并非未到达条件的结果的情况(工序s53:否)下,转移至工序s52以调整可变范围的扩大程度。
[0287]
另一方面,在工序s53的判定的结果是表示加工条件为未到达条件的结果的情况(工序s53:是)下,以扩大了的可变范围进行加工(工序s54,第1工序)。即,在此,控制部10执行沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l,以不到达半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的方式,将改质区域12a、12b等形成于半导体基板21的第1处理。
[0288]
特别是在该工序s54中,对于多个线15的各个以彼此不同的y偏移量(照射条件,聚光状态)对半导体基板21照射激光l。在此,使x偏移量为一定,并且使y偏移量在扩大了的可变范围变化且进行激光l的照射。由此,在各个线15上,形成有形成状态不同的改质区域12a、12b等。
[0289]
接着,控制部10执行通过控制摄像单元4,通过相对于半导体基板21具有透过性的光i1对半导体基板21进行摄像,而取得表示改质区域12a、12b及/或龟裂14a~14b的形成状态的信息的第2处理(工序s55,第2工序)。该工序s55与图45所示的工序s44相同。接着,控制部10通过控制输入受理部103,使表示加工结果的信息显示于输入受理部103(工序s56)。该工序s56与图45所示的工序s45相同。
[0290]
接着,控制部10判定lba偏移量d8(在此为y偏移量)的判定(导出)是否结束,即,判定是否在扩大了的可变范围中获得下龟裂量f4显示峰值的lba偏移量d8(工序s57)。在工序
s57的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定结束的结果的情况(工序s57:否)下,使处理结束。
[0291]
另一方面,在工序s57的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定未结束的结果的情况(工序s57:是)下,控制部10变更判定项目(工序s58)。更具体而言,在该情况下,将使用于形成状态项目中的lba偏移量d8的判定的项目设定为以图47所示的信息k1指定的判定项目k5(在此为下龟裂量f4)以外的项目。
[0292]
如图50所示,在判定项目为下龟裂前端位置f3的情况(图50的(a))以及为上龟裂前端位置f1的情况(图50的(b))下,均能够对应于y偏移量的变化获得峰值,并且赋予该峰值的y偏移量均与通过截面观察所进行的现有方法(图50的(c))中的y偏移量oc一致。另外,如图51所示,即使在判定项目为上下龟裂前端位置偏离宽度f6的情况下,也能够对应于y偏移量的变化从近似式求取峰值,并且赋予该峰值的y偏移量与通过截面观察所进行的现有方法(图51的(c))中的y偏移量oc一致。
[0293]
另外,如图52及图53所示,即使在判定项目为改质区域打痕的有无f7的情况下,也能够观察到对应于y偏移量的变化使打痕的外观变化,在y偏移量
±
0附近确认到最清晰的打痕(为与其他判定项目及现有方法相同的y偏移量)。这样,在工序s58中,能够利用各种判定项目取代上述的下龟裂量f4。
[0294]
另外,对于x偏移量的判定也相同。作为一个例子,如图54所示,在判定项目为下龟裂量f4的情况下,对应于x偏移量的变化获得峰值,并且赋予该峰值的x偏移量与通过截面观察所进行的现有方法(图54的(b)的
±
0(去路)及 2(回路))一致。另外,如图55(去路)及图56(回路)所示,在判定项目为下龟裂前端的蜿蜒量f8的情况下,也观察到下龟裂前端的蜿蜒量f8对应于x偏移量的变化而发生变化,且使下龟裂前端的蜿蜒量f8最少的x偏移量与上述的情况一致。这样,对于x偏移量的判定也能够利用各种判定项目。
[0295]
接着,进行加工(工序s59)、摄像(工序s60)及结果显示(工序s62)。工序s59与上述的工序s54相同,工序s60与上述的工序s55相同,工序s62与上述的工序s56相同。然而,在工序s60中,进行摄像c1~c11中能够取得在工序s58中变更了的判定项目的摄像。
[0296]
另外,在此,在工序s60之后且工序s62之前,控制部10执行根据以工序s60中取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面的判定的第5处理(工序s61)。在此,在由摄像c5所取得的图像中未确认到龟裂14a的第2端14ae的情况、以及在由摄像c0所取得的图像中在背面21b确认到龟裂14d的情况的至少一方的情况下,能够判定为龟裂14a、14b到达外表面,而非未到达。在工序s61的判定的结果为表示龟裂14a、14d到达外表面的结果的情况,即非未到达的情况(工序s61:否)下,转移至工序s58,并且在为表示龟裂14a、14b未到达外表面的结果的情况,即为未到达的情况(工序s61:是)下,如上所述转移至工序s62。
[0297]
接着,控制部10判定lba偏移量d8(在此为y偏移量)的判定(导出)是否结束,即,判定变更了的判定项目是否获得显示峰值(所期望的状态)的lba偏移量d8(工序s63)。在工序s63的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定结束的结果的情况(工序s63:否)下,使处理结束。
[0298]
另一方面,在工序s63的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定未结束的结果的情况(工序s63:是)下,控制部10变更例如强化聚光修正等的上述照射条件项目以外的照射条
件(工序s64)。接着,进行加工(工序s65)、摄像(工序s66)及结果显示(工序s68)。工序s65与上述的工序s54相同,工序s66与上述的工序s55相同,工序s68与上述的工序s56相同。
[0299]
然而,在此,在工序s66之后且工序s68之前,控制部10执行根据由工序s65取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面的判定的第5处理(工序s67)。在此,在由摄像c5所取得的图像中未确认到龟裂14a的第2端14ae的情况、以及在由摄像c0所取得的图像中在背面21b确认到龟裂14d的情况的至少一方的情况下,能够判定为龟裂14a、14b到达外表面。在工序s67的判定的结果为表示龟裂14a、14d到达外表面的结果的情况,即非未到达的情况(工序s67:否)下,转移至工序s64,并且在为表示龟裂14a、14b未到达外表面的结果的情况,即为未到达的情况(工序s67:是)下,如上所述转移至工序s68。
[0300]
接着,控制部10判定lba偏移量d8(在此为y偏移量)的判定(导出)是否结束,即,判定以变更了的照射条件是否获得显示峰值(所期望的状态)的lba偏移量d8(工序s69)。在工序s69的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定结束的结果的情况(工序s69:否)下,使处理结束。
[0301]
另一方面,在工序s69的判定的结果是表示lba偏移量d8的判定未结束的结果的情况(工序s69:是)下,控制部10通过控制输入受理部103,使对用户通知错误的信息显示于输入受理部103(工序s70),并使处理结束。这是因为,由于通过lba偏移量d8的可变范围的扩大、判定项目的变更及照射条件的变更的任一者均未获得所期望的形成状态,因而有装置状态存在异常的可能性。
[0302]
[效果的说明]
[0303]
如以上所说明的那样,在上述实施方式的激光加工装置1及激光加工方法中,沿着多个线15的各个对半导体基板21照射激光l而形成改质区域12a、12b等(改质区域12a、12b及从改质区域12a、12b延伸的龟裂14a~14d)。此时,设为按每个线15不同的照射条件。接着,利用透过半导体基板21的光i1对半导体基板21进行摄像,而对于多个线15的各个取得改质区域12a、12b等的形成状态(加工结果)。再有,之后,对于多个线15的各个,将激光l的照射条件与改质区域12a、12b等的形成状态彼此建立关联而取得。因此,在调整激光l的照射条件之际,不需要切断半导体基板21或进行截面观察。因此,根据上述实施方式的激光加工装置1及激光加工方法,能够使激光l的照射条件的调整简易化。
[0304]
特别是上述实施方式的激光加工装置1及激光加工方法中,能够在改质区域12a、12b及龟裂14a~14d未露出于半导体基板21的外表面(表面21a及背面21b)的状态下,掌握该改质区域12a、12b的形成状态与激光l的照射条件的关联性。因此,与龟裂14a~14d到达外表面的状态相比,不易受到来自外部的影响(例如振动或经时变化)。因此,能够避免搬运时龟裂14a~14d意外进展而使半导体基板21分割的情况。
[0305]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,控制部10执行在第1处理之前,进行照射条件是否为作为龟裂14a、14d未到达外表面的条件的未到达条件的判定的第3处理。然后,在第3处理的判定的结果是照射条件为未到达条件的情况下执行第1处理。因此,能够可靠地以使龟裂14a、14d不到达对象物的外表面的方式进行加工。
[0306]
另外,上述实施方式的激光加工装置1具备用于显示信息及用于受理输入的输入受理部103。因此,能够对用户提示信息、以及能够受理来自用户的信息的输入。
[0307]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,控制部10执行在第2处理之后,通过控制
输入受理部103,使由第2处理取得的信息显示于输入受理部103的第4处理。因此,能够对用户提示各个激光l的照射条件与改质区域12a、12b等的形成状态建立关联后的信息。
[0308]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,控制部10执行在第2处理之后且第4处理之前,根据由第2处理取得的表示形成状态的信息,进行龟裂14a、14d是否未到达外表面的判定的第5处理。然后,在第5处理的判定的结果是龟裂14a、14b未到达外表面的情况下执行第4处理。因此,能够可靠地在龟裂14a、14d未到达对象物的外表面的状态下将激光l的照射条件与改质区域12a、12b等的形成状态建立关联而显示。
[0309]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,控制部10执行在第1处理之前,通过控制输入受理部103,使输入受理部103显示促进第1处理中的照射条件所包含的多个照射条件项目中的按每个线15不同的可变项目的选择的信息的第6处理。另外,输入受理部103受理可变项目的选择的输入。然后,控制部10通过控制激光照射单元3,以输入受理部103受理的可变项目按每个线15不同的方式执行第1处理。因此,所期望的照射条件的调整是容易的。
[0310]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,照射条件包含激光l的脉冲宽度(脉冲宽度d2)、激光l的脉冲能量(脉冲能量d3)、激光l的脉冲间距(脉冲间距d4)及激光l的聚光状态(聚光状态d5)作为照射条件项目。
[0311]
另外,上述实施方式的激光加工装置1具备:空间光调制器5,显示用于修正激光l的球面像差的球面像差修正图案;以及聚光透镜33,其用于将在空间光调制器5中通过球面像差修正图案调制了的激光l聚光至半导体基板21。聚光状态d5包含球面像差修正图案的中心相对于聚光透镜33的入射瞳面33a的中心的偏移量(lba偏移量d8)。
[0312]
另外,照射条件在第1处理中在与半导体基板21的激光l的入射面(背面21b)交叉的z方向上彼此不同的位置上形成多个改质区域12a、12b的情况下,包含z方向上的改质区域12a、12b的间隔(改质区域间隔d1)作为照射条件项目。
[0313]
在这些情况下,激光l的照射条件中的上述项目的调整变得容易。
[0314]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,控制部10在以第2处理取得了形成状态的峰值的情况下,在第3处理中,通过控制输入受理部103,使对应于该峰值的照射条件显示于输入受理部103。因此,能够容易地将激光l的照射条件调整为改质区域12a、12b的形成状态成为峰的条件。
[0315]
另外,上述实施方式的激光加工装置1中,半导体基板21包含作为激光l的入射面的背面21b、以及背面21b的相反侧的表面21a。龟裂包含从改质区域12b向背面21b侧延伸的龟裂14d、以及从改质区域12a向表面21a侧延伸的龟裂14a。于是,形成状态包含z方向上的龟裂14b的长度(上龟裂量f2)、z方向上的龟裂14a的长度(下龟裂量f4)、z方向上的龟裂14a~14d的长度的总量(总龟裂量f5)、z方向上的龟裂14d的背面21b侧的前端、即第1端14de的位置(上龟裂前端位置f1)、z方向上的龟裂14a的表面21a侧的前端、即第2端14ae的位置(下龟裂前端位置f3)、从z方向观察时的第1端14de与第2端14ae的偏离宽度(上下龟裂前端位置偏离宽度f6)、改质区域12a、12b的打痕的有无(改质区域打痕的有无f7)以及从z方向观察时的第2端14ae的蜿蜒量(下龟裂前端的蜿蜒量f8)作为形成状态项目。因此,能够容易地进行改质区域12a、12b等的形成状态中的基于上述项目的激光l的照射条件的调整。
[0316]
[针对变形例的说明]
[0317]
以上的实施方式是说明本发明的一方面的方式。因此,本发明不限于上述实施方
式,能够任意变更。
[0318]
例如,在上述实施方式中,作为激光加工装置1的加工,列举了将晶圆20沿着多个线15的各个按每个功能元件22a切断的例子(切割的例子)。但是,激光加工装置1也能够运用于沿着与对象物的激光的入射面相对的(对象物内的)假想面切断对象物的加工(沿厚度方向剥离的加工)、或者将包含对象物的外缘的环状的区域从对象物切断的修整加工等。
[0319]
另外,上述实施方式中,作为激光加工装置1的对象物,例示了包含作为硅基板的半导体基板21的晶圆20。然而,作为激光加工装置1的对象,不限于包含硅的对象。
[0320]
另外,在上述的各实施方式中,作为照射条件项目、形成状态项目以及它们的组合,例示了一部分,但不限于上述实施方式所例示的照射条件项目、形成状态项目以及它们的组合,能够任意选择。例如,在第1实施方式中,也可进行第3实施方式所例示的lba偏移量d8的合格与否判定。
[0321]
另外,在上述的实施方式中,在由第2处理取得关于改质区域12a、12b等的形成状态的信息之后,自动地调整为成为规定的形成状态的照射条件的情况下,不需要显示由第2处理获得的信息的工序。
[0322]
另外,在上述的例子中,针对在执行进行加工的处理之前,受理用于该加工的照射条件的设定,进行该照射条件是否为未到达条件的判定的处理(第3处理)的情况;以及执行进行加工的处理,并且在执行取得表示形成状态的信息的处理之后,执行判定龟裂14a、14d是否未到达外表面的处理(第5处理)的情况,表示了执行的时机的一个例子,但这些处理的执行的时机不限于上述的例子,而是任意的。
[0323]
产业上的利用可能性
[0324]
本发明可提供一种能够使激光的照射条件的调整简易化的激光加工装置以及激光加工方法。
[0325]
符号的说明
[0326]1…
激光加工装置、3

激光照射单元(照射部)、4

摄像单元(摄像部)、5

空间光调制器、10

控制部、11

对象物、21

半导体基板、33

聚光透镜、33a

入射瞳面、103

输入受理部(输入部、显示部)。
再多了解一些

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