观察装置和观察方法制造方法及图纸

本发明专利技术的激光加工装置，其具备：具有光源、物镜和光检测部的摄像单元；使摄像单元在作为上下方向的Z方向上移动的驱动单元；使物镜在Z方向上移动的致动器；和控制部，控制部实行：第一控制，以使摄像对于移动至使背面成为聚光位置的位置的方式控制驱动单元；和第二控制，在第一控制后，以使物镜移动至使背面与表面间的区域即第一区域成为聚光位置的位置的方式控制致动器，并且以使物镜移动至作为使相对于背面为表面的相反侧的区域的第二区域成为聚光位置的位置的方式控制致动器。位置的位置的方式控制致动器。位置的位置的方式控制致动器。

Observation device and method

【技术实现步骤摘要】
观察装置和观察方法


[0001]本专利技术的一个方式涉及观察装置和观察方法。

技术介绍

[0002]已知有一种激光加工装置，其为了将具备半导体基板和形成于半导体基板的功能元件层的晶圆分别沿着多条线切断，而从半导体基板的一个面侧对晶圆照射激光，来分别沿着多条线在半导体基板的内部形成多排改性区域。日本特开2017
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64746号公报所记载的激光加工装置具备摄像部(例如红外线摄像机)，能够从半导体基板的一个面侧观察形成于半导体基板的内部的改性区域和形成于功能元件层的加工损伤等。

技术实现思路

[0003]在上述那样的激光加工装置中观察与改性区域相关的信息(例如从改性区域延伸的龟裂)的情况下，例如，对于从改性区域向另一个面(被照射激光的一个面的相反侧的面)延伸的龟裂的前端，不能通过将该前端作为聚光点检测该前端，而能够通过将相对于另一个面与该前端对称的点作为聚光点来检测该前端。如此，甚至相对于另一个面对称的点也需要作为聚光点的情况下等，摄像区域变大。通常通过使整个摄像部移动的控制单元使摄像部在上下方向(Z方向)上移动，而在摄像区域变大的情况下不能充分高速地进行聚光位置移动。聚光位置移动所需的时间比摄像速率长，摄像节拍下降成为问题。此外，假设实现了高速地进行聚光位置移动的情况下，会由于使整个摄像部高速地运动而在移动后振动难以平息，而在振动平息之前不能进行摄像，因此结果是摄像节拍下降。
[0004]本专利技术的一个方式是鉴于上述情况而完成，其涉及能够实现摄像节拍提高的观察装置和观察方法。<br/>[0005]本专利技术的一个方式的观察装置是观察具有第一表面和第二表面、通过从第一表面侧照射激光而在内部形成有改性区域的晶圆的观察装置，其特征在于，具备：摄像部，其具有对晶圆输出具有透射性的光的光源、将从光源输出的光聚光于晶圆的聚光位置的聚光透镜和检测在晶圆中传播的光的光检测部；支撑摄像部并且使摄像部在作为上下方向的Z方向上移动的驱动单元；设置在聚光透镜、使聚光透镜在Z方向上移动的致动器；和控制部，控制部实行：第一控制，以使摄像部移动至使第二表面成为聚光位置的位置的方式控制驱动单元；和第二控制，在第一控制后，以使聚光透镜移动至使第二表面与第一表面间的区域即第一区域的至少一部分成为聚光位置的位置的方式控制致动器，并且以使聚光透镜移动至使相对于第二表面为第一表面的相反侧的区域即第二区域的至少一部分成为聚光位置的位置的方式控制致动器。
[0006]本专利技术的一个方式的观察装置中，在形成有改性区域的晶圆的观察中，控制使摄像部在Z方向上移动的驱动单元，使摄像部移动至使晶圆的第二表面(背面)成为聚光位置的位置，然后，控制使聚光透镜在Z方向上移动的致动器，使聚光透镜移动至使第二表面和第一表面间的区域即第一区域成为聚光位置的位置，并且使聚光透镜移动至使相对于第二
表面位于第一表面的相反侧的区域即第二区域成为聚光位置的位置。如此，通过使聚光透镜以使第一区域和第二区域均成为聚光位置的方式移动，能够适当地同时实施使第一区域为聚光位置的情况下的始自改性区域的龟裂等的直接观察，和使第二区域为聚光位置的情况下的龟裂等的通过背面(第二表面)反射的观察。而且，通过由仅使摄像部的聚光透镜移动的致动器实施使第一区域和第二区域为聚光位置的聚光透镜的移动，例如与使整个摄像部移动的情况相比较，能够高速地进行聚光位置移动，并且还能够抑制移动后的振动。此处，本专利技术的一个方式的观察装置具有使整个摄像部向在Z方向上移动的驱动单元和使摄像部的聚光透镜在Z方向上移动的致动器。通过这样同时设置驱动单元和致动器，例如能够通过驱动单元进行大致的对位，通过致动器进行详细的对位等，能够抑制装置成本，并且高精度地进行追求精度的对位(摄像范围的聚光对位等)。在本专利技术的一个方式的观察装置中，首先，以使作为第一区域和第二区域的边界面的第二表面成为聚光位置的方式控制驱动单元摄像部，然后，以使第一区域和第二区域分别成为聚光位置的方式通过致动器控制聚光透镜。在通过致动器进行的控制开始之前，通过使聚光位置对准第二表面(第一区域和第二区域的边界面)，能够最大限度地通过致动器的可动范围，适当地实施使第一区域和第二区域为聚光位置的聚光透镜的高速移动。如上所述，根据本专利技术的一个方式的观察装置，能够高速地进行聚光位置移动，实现摄像节拍提高。
[0007]控制部也可以在第一控制前，还实行以将致动器固定在致动器的Z方向的可动范围的中心位置的方式控制致动器的事前控制。由此，能够在致动器能够在Z方向的两个方向(上下)上充分可动的状态下，实施第二控制，最大限度地通过致动器的可动范围，适当地实施使第一区域和第二区域为聚光位置的聚光透镜的高速移动。
[0008]控制部也可以在第二控制中实行：第三控制，以在第二表面附近的区域成为聚光位置的状态使聚光透镜的位置在Z方向上移动的方式控制致动器，基于该状态下的光检测部的光的检测结果特定第二表面的详细的位置，并以使聚光透镜移动至使所特定的第二表面的详细的位置成为聚光位置的位置即基准位置的方式控制致动器；和第四控制，以使聚光透镜从基准位置移动至使第一区域的至少一部分成为聚光位置的位置的方式控制致动器，并且以使聚光透镜从基准位置移动至使第二区域的至少一部分成为聚光位置的位置的方式控制致动器。即使通过第一控制，例如在实际的晶圆厚度与设想不同那样的情况下，认为聚光位置还是会从第二表面偏离。在这种情况下，存在不能实现最大限度地通过了上述的致动器的可动范围的第一区域和第二区域的摄像的问题。关于这一点，在第二控制中，基于光的检测结果特定第二表面的详细的位置而作为基准位置(第三控制)，通过致动器使聚光透镜从该基准位置移动至第一区域和第二区域的摄像范围(第四控制)，由此，即使在第一控制中聚光位置从第二表面偏离了的情况下，也能够适当地设定基准位置，实现最大限度地通过了致动器的可动范围的第一区域和第二区域的摄像。
[0009]控制部也可以在第二控制中实行：第三控制，以在第二表面附近的区域成为聚光位置的状态使聚光透镜的位置在Z方向上移动的方式控制致动器，基于该状态下的光检测部的光的检测结果特定第二表面的详细的位置，并以使聚光透镜移动至使所特定的第二表面的详细的位置成为聚光位置的聚光透镜位置即基准位置的方式控制致动器，并且还实行：第五控制，以使摄像部移动至使第一区域或第二区域内的区域且为第三控制中特定第二表面的详细的位置时未作为聚光位置的区域即未摄像区域的至少一部分成为聚光位置
的位置的方式控制驱动单元；和第六控制，以将第五控制后的摄像部的聚光透镜的位置作为新的基准位置，使聚光透镜移动至使包含于未摄像区域的区域成为聚光位置的位置的方式控制致动器。根据第三控制，在特定第二表面的详细的位置的过程中，能够进行第二表面的附近的摄像。因此，在本观察装置中，以使摄像部移动至使在第三控制未被摄像的未摄像区域成为聚光位置的位置的方式控制驱动单元(第五控制)，以使第五控制后的聚光透镜的位置成为新的基准位置，并使聚光透镜移动至使未摄像区域成为聚光位置的位置的方式控制致动器(第六控制)。根据这样的结构，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种观察装置，其特征在于：是观察具有第一表面和第二表面且通过从所述第一表面侧照射激光而在内部形成有改性区域的晶圆的观察装置，具备：摄像部，其具有对所述晶圆输出具有透射性的光的光源、将从所述光源输出的光聚光于所述晶圆的聚光位置的聚光透镜、和检测在所述晶圆中传播的光的光检测部；驱动单元，其支撑所述摄像部并且使所述摄像部在作为上下方向的Z方向上移动；致动器，其设置在所述聚光透镜、使所述聚光透镜在所述Z方向上移动；以及控制部，所述控制部以实行如下控制的方式构成：第一控制，以使所述摄像部移动至使所述第二表面成为所述聚光位置的位置的方式控制所述驱动单元；以及第二控制，在所述第一控制后，以使所述聚光透镜移动至使作为所述第二表面与所述第一表面间的区域的第一区域的至少一部分成为所述聚光位置的位置的方式控制所述致动器，并且以使所述聚光透镜移动至使作为相对于所述第二表面为所述第一表面的相反侧的区域的第二区域的至少一部分成为所述聚光位置的位置的方式控制所述致动器。2.如权利要求1所述的观察装置，其特征在于：所述控制部在所述第一控制前，还实行：事前控制，以使所述致动器固定在所述致动器的所述Z方向的可动范围的中心位置的方式控制所述致动器。3.如权利要求1或2所述的观察装置，其特征在于：所述控制部在所述第二控制中以实行如下控制的方式构成：第三控制，以在所述第二表面附近的区域成为所述聚光位置的状态下使所述聚光透镜的位置在所述Z方向上移动的方式控制所述致动器，基于该状态下的所述光检测部的光的检测结果特定所述第二表面的详细的位置，并以使所述聚光透镜移动至作为使所特定的所述第二表面的详细的位置成为所述聚光位置的位置的基准位置的方式控制所述致动器；以及第四控制，以使所述聚光透镜从所述基准位置移动至使所述第一区域的至少一部分成为所述聚光位置的位置的方式控制所述致动器，并且以使所述聚光透镜从所述基准位置移动至使所述第二区域的至少一部分成为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本刚志，佐野育，荒谷知巳，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：