摄像装置、激光加工装置和摄像方法与流程

本发明的一个方面，涉及摄像装置、激光加工装置和摄像方法。

背景技术：

已知有一种激光加工装置，其为了将包括半导体衬底和形成于半导体衬底的正面上的功能元件层的晶片分别沿着多条线切断，而从半导体衬底的背面侧对晶片照射激光，来分别沿着多条线在半导体衬底的内部形成多排改性区域。专利文献1所记载的激光加工装置包括红外线摄像机，能够从半导体衬底的背面侧观察形成于半导体衬底的内部的改性区域和形成于功能元件层的加工损伤等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-64746号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

如上述的专利文献1所记载的激光加工装置那样，有以非破坏的方式确认形成于晶片的内部的改性区域等的需求。对此，专利文献1所记载的激光加工装置，红外线摄像机的晶片的拍摄位置，配置在相对于加工光学系统的晶片的加工位置为晶片移动方向的下游侧的一直线上。

其结果是，红外线摄像机，在与加工光学系统的晶片的加工位置相同的切断预定线上拍摄晶片，由此能够实时确认、测量形成于晶片的内部的改性区域的形成位置和加工损伤等。然而，使用红外线摄像机等确认、测量改性区域等，需要一定的时间。因此，若如专利文献1所记载的激光加工装置，想要同时形成改性区域和确认改性区域等，则会对于形成改性区域的速度造成限制，所以会有加工效率降低的风险。

因此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认的摄像装置、激光加工装置和摄像方法。

用于解决课题的方法

本发明的一个方面的摄像装置，用于拍摄因照射激光而形成于对象物的改性区域和/或从改性区域延伸的裂纹，其包括：利用透射对象物的光拍摄对象物的第1摄像单元；和控制第1摄像单元的第1控制部，从与激光的入射面交叉的方向看时，对象物包含由第1线和与第1线交叉的第2线界定出的多个功能元件，第1控制部，在沿着第1线和第2线形成改性区域之后，执行第1摄像处理，该第1摄像处理为控制第1摄像单元以拍摄从方向看时功能元件的与第1线对应的边的区域，该区域包含改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹。

在该装置中，第1控制部执行第1摄像处理，该第1摄像处理利用透射对象物的光来拍摄包含对象物的改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹的区域。因此，不破坏对象物，就能够取得改性区域等(改性区域和/或从改性区域延伸的裂纹(以下相同))的图像，并能够进行确认。特别是，在该装置中，第1控制部，在沿着第1线和第2线于对象物形成改性区域之后，执行上述的第1摄像处理。因此，不会对形成改性区域的速度造成影响，就能够确认改性区域等。即，根据该装置，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。而且，在该装置中，通过第1摄像处理拍摄的区域，是构成于对象物的功能元件的边。就功能元件的边而言，相较于沿着第1线形成的改性区域等与沿着第2线形成的改性区域等交叉的功能元件的角，有改性区域等的品质较高的倾向。因此，根据该装置，能够以高精度确认改性区域等。

本发明的一个方面的摄像装置中，也可以第1控制部在沿着第1线和第2线形成改性区域之后，执行第2摄像处理，该第2摄像处理为控制第1摄像单元以拍摄从该方向看时功能元件的与第2线对应的边的区域，该区域包含改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹。在这种情况下，能够抑制加工效率降低，并且能够以非破坏的方式确认沿着彼此交叉的线形成的改性区域等。

本发明的一个方面的激光加工装置，包括：上述的摄像装置；用于对对象物照射激光的激光照射单元；和驱动单元，激光照射单元安装于驱动单元，驱动单元在对象物的与激光的入射面交叉的方向上驱动激光照射单元，第1摄像单元，与激光照射单元一起安装于驱动单元。

该装置包括上述的摄像装置。因此，根据该装置，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。另外，该装置包括驱动单元，该驱动单元在对象物的与激光的入射面交叉的方向上驱动激光照射单元。而且，第1摄像单元与激光照射单元一起安装于该驱动单元。因此，在因照射激光所致的改性区域的形成和第1摄像处理中，能够轻易共享入射方向的位置信息。

本发明的一个方面的激光加工装置，也可以包括：利用透射对象物的光拍摄对象物的第2摄像单元；和控制激光照射单元和第2摄像单元的第2控制部，第1摄像单元具有：使透射对象物的光通过的第1透镜；和检测通过了第1透镜的该光的第1光检测部，第2摄像单元具有：使透射对象物的光通过的第2透镜；和检测通过了第2透镜的该光的第2光检测部，第2控制部执行对准处理，该对准处理为控制激光照射单元和第2摄像单元，以基于第2光检测部的检测结果进行激光的照射位置的对准。如此，除了用于拍摄改性区域等的第1摄像单元以外，另外使用用于对准激光的照射位置的第2摄像单元，由此能够使用各自合适的光学系统。

本发明的一个方面的激光加工装置，也可以第1透镜的数值孔径比第2透镜的数值孔径大。在这种情况下，能够通过较小的数值孔径的观察更可靠地进行对准，并且能够以较大的数值孔径拍摄改性区域等。

本发明的一个方面的摄像方法，用于拍摄因照射激光而形成于对象物的改性区域和/或从改性区域延伸的裂纹，其中，拍摄对象物的第1摄像步骤，从与激光的入射面交叉的方向看时，对象物包含由第1线和与第1线交叉的第2线界定出的多个功能元件，在第1摄像步骤中，在沿着第1线和第2线形成改性区域之后，拍摄从方向看时功能元件的与第1线对应的边的区域，该区域包含改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹。

在该方法中，利用透射对象物的光拍摄对象物的包含改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹的区域。因此，不破坏对象物就能够确认改性区域等。特别是，在该方法中，在沿着第1线和第2线形成改性区域之后，进行上述拍摄。因此，不会对形成改性区域的速度造成影响，就能够确认改性区域等。即，根据该方法，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。而且，在该方法中，要摄像的区域，是构成于对象物的功能元件的边部分。就功能元件的边部分而言，相较于沿着第1线形成的改性区域等与沿着第2线形成的改性区域等交叉的功能元件的角部分，有改性区域等的品质较高的倾向。因此，根据该方法，能够以高精度确认改性区域等。

本发明的一个方面的摄像方法，也可以包括：拍摄对象物的第2摄像步骤；在第2摄像步骤中，在沿着第1线和第2线形成改性区域之后，拍摄从方向看时功能元件的与第2线对应的边的区域，该区域包含改性区域和/或从该改性区域延伸的裂纹。在这种情况下，能够抑制加工效率降低，并且能够以非破坏的方式确认沿着彼此交叉的线形成的改性区域等。

发明的效果

根据本发明的一个方面，能够提供一种能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认的摄像装置、激光加工装置和摄像方法。

附图说明

图1是包括一个实施方式的检查装置的激光加工装置的结构图。

图2是一个实施方式的晶片的平面图。

图3是图2所示的晶片的一部分的截面图。

图4是图1所示的激光照射单元的结构图。

图5是图1所示的检查用摄像单元的结构图。

图6是图1所示的对准校正用摄像单元的结构图。

图7是用于说明图5所示的检查用摄像单元的拍摄原理的晶片的截面图，和该检查用摄像单元所获得的各部位处的图像。

图8是用于说明图5所示的检查用摄像单元的拍摄原理的晶片的截面图，和该检查用摄像单元所获得的各部位处的图像。

图9是形成于半导体衬底的内部的改性区域和裂纹的sem图像。

图10是形成于半导体衬底的内部的改性区域和裂纹的sem图像。

图11是用于说明图5所示的检查用摄像单元的拍摄原理的光路图，和表示该检查用摄像单元的焦点处的图像的示意图。

图12是用于说明图5所示的检查用摄像单元的拍摄原理的光路图，和表示该检查用摄像单元的焦点处的图像的示意图。

图13是用于说明图5所示的检查用摄像单元的检查原理的晶片的截面图晶片的切断面的图像，和该检查用摄像单元所获得的各部位处的图像。

图14是用于说明图5所示的检查用摄像单元的检查原理的晶片的截面图晶片的切断面的图像，和该检查用摄像单元所获得的各部位处的图像。

图15是一个实施方式的半导体器件制造方法的流程图。

图16是图15所示的半导体器件制造方法的研磨和切断步骤中的晶片的一部分的截面图。

图17是图15所示的半导体器件制造方法的研磨和切断步骤中的晶片的一部分的截面图。

图18是表示一个实施方式的激光加工方法和摄像方法的流程图。

图19是为包括变形例的摄像装置的激光加工系统的结构图。

具体实施方式

以下，对于一个实施方式，参照附图进行详细说明。另外，在各图中，对于相同的要素或相当的要素，赋予相同符号，有时省略重复的说明。另外，在附图中，有时表示由x轴、y轴和z轴界定出的直角坐标系。

如图1所示，激光加工装置1包括载置台2、激光照射单元3、多个摄像单元4、5、6、驱动单元7和控制部8。激光加工装置1是通过向对象物11照射激光l来在对象物11形成改性区域12的装置。

载置台2例如通过吸附粘贴于对象物11的膜来支承对象物11。载置台2是能够分别沿着x方向和y方向移动，且能够以与z方向平行的轴线为中心线旋转。另外，x方向和y方向是相互垂直的第1水平方向和第2水平方向，z方向是铅垂方向。

激光照射单元3将对于对象物11具有透射性的激光l聚光来照射于对象物11。当激光l聚光至由载置台2支承的对象物11的内部时，在与激光l的聚光点c对应的部分，激光l特别会被吸收，能够在对象物11的内部形成改性区域12。

改性区域12是密度、折射率、机械强度或其他物理特性与周围的非改性区域不同的区域。作为改性区域12，例如有熔融处理区域、裂缝区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改性区域12具有裂纹容易从改性区域12延伸至激光l的入射侧和其相反侧的特性。这样的改性区域12的特性被利用于对象物11的切断。

作为一例，当使载置台2沿着x方向移动，并使聚光点c相对于对象物11沿着x方向相对地移动时，以沿着x方向排成1排的方式形成多个改性点12s。1个改性点12s是通过1个脉冲的激光l的照射而形成的。1排改性区域12是排成1排的多个改性点12s的集合。相邻的改性点12s根据聚光点c相对于对象物11的相对移动速度和激光l的反复频率，存在彼此相连的情况，和彼此分开的情况。

摄像单元(第1摄像单元)4在控制部(第1控制部)8的控制下，利用透射对象物11的光来拍摄被载置台2支承的对象物11。更具体地说，摄像单元4拍摄形成于对象物11中的改性区域12，和从改性区域12延伸出的裂纹的前端。在本实施方式中，利用摄像单元4和控制摄像单元4的控制部8，作为摄像装置10发挥功能。

摄像单元(第2摄像单元)5和摄像单元6在控制部(第2控制部)8的控制下，利用透射对象物11的光来拍摄被载置台2支承的对象物11。摄像单元5、6进行拍摄而获得的图像，作为一例，用于进行激光l的照射位置的对准。

驱动单元7支承激光照射单元3和多个摄像单元4、5、6。换言之，在驱动单元7安装有激光照射单元3。另外，摄像单元4、5、6与激光照射单元3一起安装于驱动单元7。驱动单元7使激光照射单元3和多个摄像单元4、5、6沿着z方向移动。在此，z方向是与对象物11的激光l的入射面(例如后述的背面21b)交叉的方向。

控制部8控制载置台2、激光照射单元3、多个摄像单元4、5、6和驱动单元7的动作。控制部8作为包含处理器、内存、存储器和通信装置等的计算机装置而构成。在控制部8中，处理器执行内存等中所读取的软件(程序)，控制内存和存储器中的数据的读出或写入，以及通信装置所进行的通信。

[对象物的结构]

本实施方式的对象物11如图2和图3所示为晶片20。晶片20包括半导体衬底21和功能元件层22。半导体衬底21具有正面21a和背面21b。半导体衬底21例如为硅衬底。功能元件层22形成于半导体衬底21的正面21a。功能元件层22包含沿着正面21a二维排列的多个功能元件22a。功能元件22a是例如光电二极管等受光元件、激光二极管等发光元件、内存等的电路元件等。功能元件22a也存在堆叠多个层而三维地构成的情况。另外，在半导体衬底21，虽然设有表示结晶方位的缺口21c，但是也可以取代缺口21c而设置定向平面。

晶片20分别沿着多条线15按每个功能元件22a被切断。多条线15从晶片20的厚度方向看时，通过多个功能元件22a各自之间。更具体而言，线15从晶片20的厚度方向看时，通过网格线区域23的中心(宽度方向的中心)。网格线区域23在功能元件层22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沿着正面21a以矩阵状排列，多条线15设定为格子状。另外，线15虽是虚拟线，但也可是实际上划出的线。

线15包含多个第1线15a和与第1线15a交叉(正交)的多个第2线15b。在此，各第1线15a彼此平行，各第2线15b彼此平行。由此，由彼此相邻的一对第1线15a和彼此相邻的一对第2线15b，界定出长方体状的1个功能元件22a。换言之，晶片20(对象物11)，从z方向看时，包含由第1线15a和第2线15b界定出的多个功能元件22a。第1线15a与第2线15b的交叉点，界定出功能元件22a的角，第1线15a和第2线15b分别界定出功能元件22a的边。

[激光照射单元的结构]

如图4所示，激光照射单元3具有光源31、空间光调制器32和聚光透镜33。光源31例如通过脉冲振荡方式来输出激光l。空间光调制器32调制从光源31输出的激光l。空间光调制器32例如是反射型液晶(lcos：liquidcrystalonsilicon)的空间光调制器(slm：spatiallightmodulator)。聚光透镜33将通过空间光调制器32调制的激光l聚光。

在本实施方式中，激光照射单元3分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l，由此分别沿着多条线15在半导体衬底21的内部形成2排改性区域12a、12b。改性区域(第1改性区域)12a是2排改性区域12a、12b中的最靠近正面21a的改性区域。改性区域(第2改性区域)12b是2排改性区域12a、12b中的最靠近改性区域12a的改性区域，且是最靠近背面21b的改性区域。

2排改性区域12a、12b在晶片20的厚度方向(z方向)相邻。2排改性区域12a、12b是通过使2个聚光点c1、c2相对于半导体衬底21沿着线15相对地移动而形成的。通过空间光调制器32调制激光l，使得例如聚光点c2相对于聚光点c1位于行进方向的后侧且位于激光l的入射侧。

激光照射单元3以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的条件，分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l。作为一例，对于作为厚度775μm的单晶硅衬底的半导体衬底21，使2个聚光点c1、c2分别对焦到与正面21a相距54μm的位置和128μm的位置，分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l。此时，激光l的波长是1099nm，脉冲宽度是700n秒，反复频率是120khz。另外，聚光点c1处的激光l的输出是2.7w，聚光点c2处的激光l的输出是2.7w，2个聚光点c1、c2相对于半导体衬底21的相对移动速度是800mm/秒。

这样的2排改性区域12a、12b和裂纹14的形成是在如下那样的情况下实施的。即，在之后的步骤中，通过研磨半导体衬底21的背面21b而使半导体衬底21薄化，并且使裂纹14露出到背面21b，分别沿着多条线15将晶片20切断为多个半导体器件的情况。

[检查用摄像单元的结构]

如图5所示，摄像单元4具有光源41、反射镜42、物镜(第1透镜)43和光检测部(第1光检测部)44。光源41输出相对于半导体衬底21具有透射性的光i1。光源41例如由卤素灯和滤光片构成，输出近红外线区域的光i1。从光源41输出的光i1会被反射镜42反射而通过物镜43，从半导体衬底21的背面21b侧照射至晶片20。此时，载置台2如上述那样支承形成有2排改性区域12a、12b的晶片20。

物镜43使被半导体衬底21的正面21a反射后的光i1通过。即，物镜43使在半导体衬底21中传播(透过)后的光i1通过。物镜43的数值孔径(na)是0.45以上。物镜43具有校正环43a。校正环43a例如通过调节构成物镜43的多个透镜的彼此之间的距离，校正半导体衬底21内的光i1所产生的像差。光检测部44检测通过物镜43和反射镜42的光i1。光检测部44例如由ingaas摄像机构成，检测近红外线区域的光i1。

摄像单元4能够拍摄出2排改性区域12a、12b各自，和多个裂纹14a、14b、14c、14d各自的前端(详情后述)。裂纹14a是从改性区域12a向正面21a侧延伸的裂纹。裂纹14b是从改性区域12a向背面21b侧延伸的裂纹。裂纹14c是从改性区域12b向正面21a侧延伸的裂纹。裂纹14d是从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹。控制部8虽然以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的条件，使激光照射单元3照射激光l(参照图4)，但是当由于某些异常等而使得裂纹14未到达正面21a时，会形成这样的多个裂纹14a、14b、14c、14d。

[对准校正用摄像单元的结构]

如图6所示，摄像单元5具有光源51、反射镜52、透镜(第2透镜)53和光检测部(第2光检测部)54。光源51输出相对于半导体衬底21具有透射性的光i2。光源51例如由卤素灯和滤光片构成，输出近红外线区域的光i2。光源51也可与摄像单元4的光源41共通化。从光源51输出的光i2会被反射镜52反射而通过透镜53，从半导体衬底21的背面21b侧照射于晶片20。

透镜53使被半导体衬底21的正面21a反射后的光i2通过。即，透镜53使在半导体衬底21中透过后的光i2通过。透镜53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53的数值孔径大。光检测部54检测通过透镜53和反射镜52的光i2。光检测部55例如由ingaas摄像机构成，检测近红外线区域的光i2。

摄像单元5在控制部8(第2控制部)的控制下，从背面21b侧将光i2照射于晶片20，并且检测从正面21a(功能元件层22)返回的光i2，由此拍摄功能元件层22。另外，摄像单元5同样在控制部8的控制下，从背面21b侧将光照射于晶片20，并且检测从半导体衬底21的改性区域12a、12b的形成位置返回的光i2，由此获取包含改性区域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6除了相较于透镜53为低倍率(例如，在摄像单元5中是6倍，在摄像单元6中是1.5倍)的点以外，具有与摄像单元5同样的结构，并与摄像单元5同样地用于对准。

[检查用摄像单元的拍摄原理]

使用图5所示的摄像单元4，如图7所示，对于跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达了正面21a的半导体衬底21，使焦点f(物镜43的焦点)从背面21b侧向正面21a侧移动。在该情况下，如果使焦点从背面21b侧f对焦到从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端14e，则能够确认到该前端14e(图7的右侧的图像)。然而，即便使焦点从背面21b侧f对焦到裂纹14本身和到达了正面21a的裂纹14的前端14e，也无法进行确认(图7的左侧的图像)。另外，如果使焦点f从背面21b侧对焦到半导体衬底21的正面21a，则能够确认到功能元件层22。

另外，使用图5所示的摄像单元4，如图8所示，对于跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达正面21a的半导体衬底21，使焦点f从背面21b侧向正面21a侧移动。在该情况下，即便使焦点f从背面21b侧对焦到从改性区域12a向正面21a侧延伸的裂纹14的前端14e，也无法确认到该前端14e(图8的左侧的图像)。然而，如果使焦点f从背面21b侧对焦到相对于正面21a位于与背面21b相反侧的区域(即，相对于正面21a位于功能元件层22侧的区域)，使与焦点f关于正面21a对称的虚拟焦点fv位于该前端14e，则能够确认到该前端14e(图8的右侧的图像)。另外，虚拟焦点fv，是考虑了半导体衬底21的折射率的与焦点f关于正面21a对称的点。

以上那样无法确认到裂纹14，推测是因为裂纹14的宽度比作为照明光的光i1的波长小。图9和图10是形成于作为硅衬底的半导体衬底21的内部的改性区域12和裂纹14的sem(scanningelectronmicroscope)图像。图9的(b)是图9的(a)所示的区域a1的放大图像，图10的(a)是图9的(b)所示的区域a2的放大图像，图10的(b)是图10的(a)所示的区域a3的放大图像。如此，裂纹14的宽度是120nm左右，比近红外线区域的光i1的波长(例如，1.1～1.2μm)小。

根据以上事项所设想的拍摄原理如下所述。如图11的(a)所示，如果使焦点f位于空气中，则光i1不会返回，因此会获得漆黑的图像(图11的(a)的右侧的图像)。如图11的(b)所示，如果使焦点f位在半导体衬底21的内部，则被正面21a反射的光i1会返回，故会获得白净的图像(图11的(b)的右侧的图像)。如图11的(c)所示，如果使焦点f从背面21b侧对焦到改性区域12，则会因改性区域12使被正面21a反射而返回的光i1的一部分产生吸收、散射等，所以会获得在白净的背景中显示出漆黑的改性区域12的图像(图11的(c)的右侧的图像)。

如图12的(a)和(b)所示，如果使焦点f从背面21b侧对焦到裂纹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)使光被局限在前端14e附近，由此使被正面21a反射而返回的光i1的一部分产生散射、反射、干涉、吸收等，所以会获得在白净的背景中显示出漆黑的前端14e的图像(图12的(a)和(b)的右侧的图像)。如图12的(c)所示，如果使焦点f从背面21b侧对焦到裂纹14的前端14e附近以外的部分，则被正面21a反射的光i1有至少一部分会返回，故会获得白净的图像(图12的(c)的右侧的图像)。

[检查用摄像单元的检查原理]

控制部8以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的条件，使激光照射单元3照射激光l，其结果是，如预定那样，跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达正面21a时，裂纹14的前端14e的状态如下所述。即，如图13所示，在改性区域12a与正面21a之间的区域，和改性区域12a与改性区域12b之间的区域，不会出现裂纹14的前端14e。从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端14e的位置(以下简称为“前端位置”)，是相对于改性区域12b与背面21b之间的基准位置p位于背面21b侧。

对此，控制部8以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的条件，使激光照射单元3照射激光l，其结果，不如预期地因发生不良状况而导致跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达正面21a时，裂纹14的前端14e的状态如下所述。即，如图14所示，在改性区域12a与正面21a之间的区域，会出现从改性区域12a向正面21a侧延伸的裂纹14a的前端14e。在改性区域12a与改性区域12b之间的区域，会出现从改性区域12a向背面21b侧延伸的裂纹14b的前端14e，和从改性区域12b向正面21a侧延伸的裂纹14c的前端14e。从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端位置，是相对于改性区域12b与背面21b之间的基准位置p位于正面21a。

如上所述，如果使控制部8实施接下来的第1检查、第2检查、第3检查和第4检查中的至少1个检查，则能够评价跨2排改性区域12a、12b的裂纹14是否到达半导体衬底21的正面21a。第1检查是以改性区域12a与正面21a之间的区域为检查区域r1，并判断检查区域r1中是否存在从改性区域12a向正面21a侧延伸的裂纹14a的前端14e的检查。第2检查是以改性区域12a与改性区域12b之间的区域为检查区域r2，并判断检查区域r2中是否存在从改性区域12a向背面21b侧延伸的裂纹14b的前端14e的检查。第3检查是判断检查区域r2中是否存在从改性区域12b向正面21a侧延伸的裂纹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，并判断从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端位置是否位于检查区域r3的检查。

检查区域r1、检查区域r2和检查区域r3分别能够在形成2排改性区域12a、12b之前，基于使2个聚光点c1、c2对焦到半导体衬底21的位置来设定。在跨2排改性领域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的情况下，因从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端位置稳定，所以基准位置p和检查区域r3能够基于测试加工的结果来进行设定。另外，摄像单元4如图13和图14所示，能够拍摄2个改性区域12a、12b中的各者，因此也可以在形成2排改性区域12a、12b之后，基于2个改性区域12a、12b各自的位置，来设定检查区域r1、检查区域r2和检查区域r3中的各者。

[激光加工方法和半导体器件制造方法]

对于本实施方式的半导体器件制造方法，参照图15进行说明。另外，本实施方式的半导体器件制造方法包含激光加工装置1所实施的激光加工方法。

首先，准备晶片20，并将其载置于激光加工装置1的载置台2。接着，激光加工装置1分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l，由此分别沿着多条线15在半导体衬底21的内部形成2排改性区域12a、12b(s01，第1步骤)。在该步骤中，激光加工装置1以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的条件，分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l。

接着，激光加工装置1检查在改性区域12a与改性区域12b之间的检查区域r2是否存在从改性区域12a向背面21b侧延伸的裂纹14b的前端14e(s02，第2步骤)。在该步骤中，激光加工装置1从背面21b侧使焦点f对焦到检查区域r2内，并检测从正面21a侧往背面21b侧于半导体衬底21传播(透射)的光i1，由此检查在检查区域r2是否存在裂纹14b的前端14e。由此，在本实施方式中，激光加工装置1实施第2检查。

更具体而言，摄像单元4的物镜43，从背面21b侧使焦点f对焦到检查区域r2内，摄像单元4的光检测部44，检测从正面21a侧往背面21b侧于半导体衬底21传播(透射)的光i1。此时，利用驱动单元7使摄像单元4沿着z方向移动，而使焦点f在检查区域r2内沿着z方向相对地移动。由此，光检测部44取得z方向上的各部位的图像数据。之后，控制部8基于从光检测部44输出的信号(即，z方向上的各部位的图像数据)，来检查在检查区域r2中是否存在裂纹14b的前端14e。

接着，控制部8基于步骤s02的检查结果，评价步骤s01的加工结果(s03，第3步骤)。在该步骤中，在检查区域r2中不存在裂纹14b的前端14e的情况下，控制部8评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达了半导体衬底21的正面21a。另一方面，在检查区域r2中存在裂纹14b的前端14e的情况下，控制部8评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达半导体衬底21的正面21a。

接着，在评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达了半导体衬底21的正面21a的情况下，控制部8实施合格处理(s04)。在该步骤中，作为合格处理，控制部8实施使激光加工装置1所包括的显示器显示合格的的意思、使该显示器显示图像数据、使激光加工装置1所包括的存储部存储合格的的意思的记录(存储作为日志)、使该存储部存储图像数据等。如此，激光加工装置1所包括的显示器作为对操作者通知合格的的意思的通知部起作用。

另一方面，在评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达半导体衬底21的正面21a的情况下，控制部8实施不合格处理(s05)。在该步骤中，作为不合格处理，控制部8实施使激光加工装置1所包括的灯亮起以表示不合格、使激光加工装置1所包括的显示器显示不合格的的意思、使激光加工装置1所包括的存储部存储不合格的的意思的记录(存储作为日志)等。如此，激光加工装置1所包括的灯和显示器的至少1者作为对操作者通知不合格的的意思的通知部起作用。

以上的步骤s01至步骤s05是激光加工装置1中实施的激光加工方法。

在实施步骤s04的合格处理的情况(即，在步骤s03中，评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达了半导体衬底21的正面21a的情况)下，研磨装置研磨半导体衬底21的背面21b，而使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14露出到背面21b，分别沿着多条线15将晶片20切断为多个半导体器件(s06，第4步骤)。

以上的步骤s01至步骤s06是包含激光加工装置1所实施的激光加工方法的半导体器件制造方法。另外，在实施步骤s05的不合格处理的情况(即，在步骤s03中，评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达半导体衬底21的正面21a的情况)下，实施激光加工装置1的检查和调节、对晶片20再次进行激光加工(恢复加工)等。

在此，对于步骤s06的晶片20的研磨和切断，更具体地进行说明。如图16所示，研磨装置200研磨(研磨)半导体衬底21的背面21b使半导体衬底21薄化，并且使裂纹14露出到背面21b，分别沿着多条线15将晶片20切断为多个半导体器件20a。在该步骤中，研磨装置200将半导体衬底21的背面21b研磨至第4检查用的基准位置p。

如上所述，在跨2排改性领域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a的情况下，从改性区域12b向背面21b侧延伸的裂纹14的前端位置相对于基准位置p位于背面21b侧。因此，通过将半导体衬底21的背面21b研磨至基准位置p，能够使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14露出到背面21b。换言之，以研磨结束预定位置为基准位置p，并以使跨2排改性区域12a、12b的裂纹14到达半导体衬底21的正面21a和基准位置p的条件，分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l。

接着，如图17所示，扩展装置300使粘贴于半导体衬底21的背面21b的扩展胶带201扩展，由此使多个半导体器件20a各自彼此分离。扩展胶带201是例如由基材201a和粘接层201b构成的daf(dieattachfilm)。在该情况下，通过扩展胶带201的扩展，配置在半导体衬底21的背面21b与基材201a之间的粘接层201b按每个半导体器件20a被切断。被切断的粘接层201b与半导体器件20a一起被拾取。

在此，如上所述，在检查是否在规定的区域存在裂纹14b的前端14e时，进行晶片20的拍摄。晶片20的拍摄，利用由摄像单元4和控制部8构成的摄像装置10进行。在上述的例子中，分别沿着所有的线15在半导体衬底21的内部形成2排的改性区域12a、12b之后，伴随第2检查的实施，进行晶片20的拍摄。以下，包括拍摄的时刻在内，对激光加工方法进行详细说明。

图18所示的激光加工方法，包含摄像方法。如图18所示，在此，首先在激光加工装置1的载置台2上载置有晶片20的状态下，进行加工开始位置的对准(s11)。在该步骤中，例如，摄像单元5根据控制部8的控制拍摄晶片20，由此进行对准。更具体而言，在该步骤中，控制部8控制摄像单元5，由此拍摄功能元件层22。

另一方面，在激光加工装置1(例如控制部8)，预先登记有包含功能元件22a的尺寸(芯片尺寸)、晶片20的工件尺寸(加工范围的尺寸)和功能元件层22的基准图像的初始信息。接着，控制部8基于由摄像单元5获得的图像和初始信息，进行激光l的照射位置(x方向和y方向的激光照射单元3的位置)的对准。

在接下来的步骤中，控制部8控制驱动单元7，由此对激光照射单元3的加工高度(z方向的位置)进行设定(s12)。接着，控制部8开始改性区域12a、12b的形成(s13)。在此，作为一例，沿着第1线15a进行加工。即，在该步骤中，激光加工装置1，沿着1个第1线15a从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l，由此沿着该第1线15a在半导体衬底21的内部形成2排的改性区域12a、12b。

接着，控制部8，在1个第1线15a的加工完成之后，判断该第1线15a的位置是否位于预先设定的对准位置(s14)。此处的对准，用于对在步骤s11中进行的对准所产生的位置偏离进行校正的再对准。该再度对准，虽可在每完成1个第1线15a的加工后进行，然而在完成多个第1线15a之后进行更有效率。即，对准位置，虽可按每个第1线15a进行设定，然而对多个第1线15a设定1个更有效率。

在该步骤的结果、步骤s13中加工完成了的第1线15a的位置并非对准位置的情况下，回到步骤s13，继续沿着别的第1线15a形成改性区域12a、12b。另一方面，在该步骤的结果、步骤s13中加工完成了的第1线15a的位置为对准位置的情况下，接着进行再度对准。即，在该情况下，是作为暂时停止改性区域12a、12b的形成而进行对准的时刻。

在接下来的步骤中，如上所述进行再度对准(控制部8执行对准处理)(s15)。此处的对准的一例，如以下所述。即，控制部8控制摄像单元5，由此在对准校正位置拍摄功能元件层22。另外，控制部8控制摄像单元5，由此在该位置摄像包含改性区域12a、12b的区域。接着，控制部8基于2个图像，检测改性区域12a、12b相对于网格线区域23的规定位置(例如中心位置)的偏差量。控制部8，基于检测出的偏差量，进行激光l的照射位置的再度对准。

或者，此处的对准的另一例，如以下所述。即，控制部8控制摄像单元5，由此在对准校正位置拍摄功能元件层22。接着，控制部8，将加工前预先取得的对准校正位置的功能元件层22的图像与在该步骤中取得的功能元件层22的图像进行图案匹配，由此检测对准标记等的特征点彼此的偏差量。控制部8，基于检测出的偏差量，调整激光l的照射位置。

在接下来的步骤中，控制部8判断是否沿着所有的第1线15a完成了改性区域12a、12b的形成(s16)。在该判断的结果、沿着所有的第1线15a的改性区域12a,12b的形成没有完成的情况下，回到步骤s13，继续沿着剩下的第1线15a形成改性区域12a、12b。另一方面，在该判断的结果、沿着所有的第1线15a完成了改性区域12a、12b的形成的情况下，接着开始沿着第2线15b形成改性区域12a、12b。即，在该情况下，作为暂时停止改性区域12a、12b的形成，而切换沿着第1线15a形成改性区域12a、12b与沿着第2线15b形成改性区域12a、12b的时刻。

即，在接下来的步骤中，激光加工装置1，沿着1个第2线15b从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l，由此沿着该第2线15b在半导体衬底21的内部形成2排的改性区域12a、12b(s17)。

接着，控制部8，在1个第2线15b的加工完成之后，判断该第2线15b的位置是否位于预先设定的对准位置(s18)。此处的对准，用于对在步骤s15中进行的对准所产生的位置偏离进行校正的再对准。该再度对准，虽可在每完成1个第2线15b的加工后进行，然而在完成多个第2线15b之后进行更有效率。即，对准位置，虽可对于每个第2线15b个别进行设定，然而对于多个第2线15b设定1个更有效率。

在该步骤的结果、在步骤s17中加工完成了的第2线15b的位置并非对准位置的情况下，回到步骤s17，继续沿着别的第2线15b形成改性区域12a、12b。另一方面，在该步骤的结果、在步骤s17中加工完成了的第2线15b的位置为对准位置的情况下，接着进行再度对准。即，在该情况下，是作为暂时停止改性区域12a、12b的形成而进行对准的时刻。

在接下来的步骤中，如上所述进行再度对准(s19)。此处的对准的形态，与步骤s15相同。

在接下来的步骤中，控制部8判断是否沿着所有的第2线15b完成了改性区域12a、12b的形成(s20)。在该判断的结果、沿着所有的第2线15b的改性区域12a、12b的形成没有完成的情况下，回到步骤s17，继续沿着剩下的第2线15b形成改性区域12a、12b。另一方面，在该判断的结果、沿着所有的第2线15b完成了改性区域12a、12b的形成的情况下，实施第2检查。

即，在接下来的步骤中，控制部8控制摄像单元4，由此拍摄晶片20(s21，第1摄像步骤)。在此，控制部8，通过使摄像单元4沿着z方向移动，使焦点f在晶片20内沿着z方向相对地移动。由此，摄像单元4能够在z方向上的各部位进行拍摄来取得图像。因此，就所获得的图像而言，有仅包含改性区域12a、12b的情况，有包含改性区域12a、12b和裂纹14的情况，也有仅包含裂纹14的情况。

另外，在此，摄像单元4拍摄从z方向看时功能元件22a的与第1线15a对应的边的区域。即，在此，控制部8，在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，执行第1摄像处理(第1摄像步骤)，该第1摄像处理为控制摄像单元4以拍摄从z方向看时功能元件22a的与第1线15a对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。在该步骤中所获得的图像，被提供给控制部8。因此，控制部8，能够基于被供给的图像数据，根据上述的方法、原理，执行第2检查。

另外，在该步骤之后，控制部8，在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，执行第2摄像处理(第2摄像步骤)，该第2摄像处理为控制摄像单元4以拍摄从z方向看时功能元件22a的与第2线15b对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。在该步骤中所获得的图像，被提供给控制部8。因此，控制部8，能够基于被供给的图像数据，根据上述的方法、原理，执行第2检查。

另外，在以上的用图18说明的激光加工方法、摄像方法中，作为裂纹14的检查例示了第2检查，然而不限于第2检查，也可以是第1检查、第3检查或第4检查。

[激光加工方法和半导体器件制造方法的作用和效果]

在上述的激光加工方法中，从半导体衬底21的背面21b侧使焦点f对焦到改性区域12a与改性区域12b之间的检查区域r2内，并检测从正面21a侧往背面21b侧于半导体衬底21传播(透射)的光i1。通过像这样检测光i1，在检查区域r2存在从改性区域12a往背面21b侧延伸的裂纹14b的前端14e的情况下，能够确认裂纹14b的前端14e。而且，在检查区域r2存在裂纹14b的前端14e的情况下，预想跨2排的改性区域12a、12b的裂纹14未到达半导体衬底21的正面21a的情况。因此，根据上述的激光加工方法，能够确认出跨2排改性区域12a、12b的裂纹14是否到达了半导体衬底21的正面21a。

此外，在上述激光加工方法中，作为多排改性区域12，形成2排改性区域12a、12b。由此，能够效率良好地实施多排改性区域12的形成，和跨多排改性区域12的裂纹14的检查。

此外，根据上述半导体器件制造方法，在评价为跨2排改性区域12a、12b的裂纹14未到达半导体衬底21的正面21a的情况下，不实施半导体衬底21的背面21b的研磨，因此能够防止在研磨步骤之后无法将晶片20分别沿着多条线15可靠地切断的情况。

上述的摄像装置10，拍摄因照射激光l而形成于对象物11(晶片20的半导体衬底21)的改性区域12a、12b和/或从改性区域12a、12b延伸的裂纹14。摄像装置10包括：利用透射晶片20的至少半导体衬底21的光i1来拍摄晶片20的摄像单元4；和控制摄像单元4的控制部8。从z方向看时，晶片20包含由第1线15a和第2线15b界定出的多个功能元件22a。控制部8，在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，执行第1摄像处理，该第1摄像处理为控制摄像单元4以拍摄从z方向看时功能元件22a的与第1线15a对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。

在摄像装置10中，控制部8执行第1摄像处理，该第1摄像处理为利用透射半导体衬底21的光i1来拍摄半导体衬底21的包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14的区域。因此，不破坏晶片20就能够取得改性区域12a、12b等(改性区域12a、12b和/或从改性区域12a、12b延伸的裂纹14(以下相同))的图像，并能够进行确认。特别是，在摄像装置10中，控制部8，在沿着第1线15a和第2线15b于对象物形成改性区域12a、12b之后，执行上述的第1摄像处理。因此，不对形成改性区域12a、12b的速度造成影响，就能够确认改性区域12a、12b等。即，根据摄像装置10，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。而且，在摄像装置10中，通过第1摄像处理拍摄的区域，是构成于晶片20的功能元件22a的边。就功能元件22a的边而言，相较于沿着第1线15a形成的改性区域12a、12b等与沿着第2线15b形成的改性区域12a、12b等交叉的功能元件22a的角，有改性区域12a、12b等的品质较高的倾向。因此，根据摄像装置10，能够以高精度确认改性区域12a、12b等。

另外，在摄像装置10中，控制部8，也可以在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，执行第2摄像处理，该第2摄像处理为控制摄像单元4以拍摄从z方向看时功能元件22a的与第2线15b对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。在这种情况下，能够抑制加工效率降低，并且能够以非破坏的方式确认沿着彼此交叉的线15形成的改性区域12a、12b等。

上述的激光加工装置1包括：上述的摄像装置10；用于对晶片20照射激光l的激光照射单元3；和驱动单元7，其安装有激光照射单元3，在z方向上驱动激光照射单元3。摄像单元4，与激光照射单元3一起安装于驱动单元7。

激光加工装置1，包括上述的摄像装置10装置。因此，根据激光加工装置1，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。另外，激光加工装置1，包括在z方向上驱动激光照射单元3的驱动单元7。而且，摄像单元4，与激光照射单元3一起安装于该驱动单元7。因此，在因照射激光l所致的改性区域12a、12b的形成和第1摄像处理中，能够轻易共享入射方向的位置信息。

另外，激光加工装置1包括：利用透射半导体衬底21的光i2来拍摄晶片20的摄像单元5；和控制激光照射单元3和摄像单元5的控制部8。摄像单元4具有：使透射半导体衬底21的光i1通过的物镜43；和检测通过了物镜43的该光i1的光检测部44。摄像单元5具有：使透射半导体衬底21的光i2通过的透镜53；和检测通过了透镜53的该光i2的光检测部54。控制部8执行对准处理，该对准处理为控制激光照射单元3和摄像单元5以基于光检测部54的检测结果进行激光l的照射位置的对准。因此，除了用于拍摄改性区域12a、12b等的摄像单元4以外，另外使用用于对准激光l的照射位置的摄像单元5，由此能够使用各自合适的光学系统。

另外，在激光加工装置1中，物镜43的数值孔径，比透镜53的数值孔径大。在这种情况下，能够通过较小的数值孔径的观察更可靠地进行对准，并且能够以较大的数值孔径拍摄改性区域12a、12b等。

上述的摄像方法，用于拍摄因照射激光l而形成于半导体衬底21的改性区域12a、12b和/或从改性区域12a、12b延伸的裂纹14。摄像方法包括拍摄晶片20的第1摄像步骤。从z方向看时，晶片20包含由第1线15a和第2线15b界定出的多个功能元件22a。在第1摄像步骤中，在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，拍摄从z方向看时功能元件22a的与第1线15a对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。

在该方法中，利用透射半导体衬底21的光i1来拍摄半导体衬底21的包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a延伸的裂纹14的区域。因此，不破坏晶片20就能够确认改性区域12a、12b等。特别是，在该方法中，在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，进行上述拍摄。因此，不对形成改性区域12a、12b的速度造成影响，就能够确认改性区域12a、12b等。即，根据该方法，能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认。而且，在该方法中，要摄像的区域，是构成于晶片20的功能元件22a的边部分。就功能元件22a的边部分而言，相较于沿着第1线15a形成的改性区域12a、12b等与沿着第2线15b形成的改性区域12a、12b等交叉的功能元件22a的角部分，有改性区域12a、12b等的品质较高的倾向。因此，根据该方法，能够以高精度确认改性区域12a、12b等。

而且，上述的摄像方法还包括拍摄晶片20的第2摄像步骤。在第2摄像步骤中，也可以在沿着第1线15a和第2线15b形成改性区域12a、12b之后，拍摄从z方向看时功能元件22a的与第2线15b对应的边的区域，该区域包含改性区域12a、12b和/或从该改性区域12a、12b延伸的裂纹14。在这种情况下，能够抑制加工效率降低，并且能够以非破坏的方式确认沿着彼此交叉的线形成的改性区域12a、12b等。

[变形例]

本发明的一个方面并不限定于上述的实施方式。例如，在上述实施方式中，激光加工装置1分别沿着多条线15在半导体衬底21的内部形成2排改性区域12a、12b，但是激光加工装置1也可以分别沿着多条线15在半导体衬底21的内部形成1排或3排以上的改性区域12。对于1条线15形成的改性区域12的排数、位置等，能够考虑晶片20的半导体衬底21的厚度、半导体器件20a的半导体衬底21的厚度等而适当设定。另外，多排改性区域12也可以是通过使激光l的聚光点c的相对移动对于1条线15实施多次而形成的。

此外，该图15所示的步骤s06的研磨和切断步骤中，研磨装置200也可以将半导体衬底21的背面21b研磨超过基准位置p。研磨结束预定位置能够根据是否使改性区域12残留于半导体器件20a的侧面(切断面)来适当设定。另外，在半导体器件20a为例如dram(dynamicrandomaccessmemory)的情况下，也可以使改性区域12残留于半导体器件20a的侧面。

此外，如图19所示，摄像装置10也可以构成为与激光加工装置1为不同个体。如图19所示的摄像装置10，除了摄像单元4外，还包括载置台101、驱动单元102和控制部(第1控制部)103。载置台101构成为与上述的载置台2相同，支承形成有多排改性区域12的晶片20。驱动单元102支承摄像单元4，使摄像单元4沿着z方向移动。控制部103构成为与上述的控制部8相同。图19所示的激光加工系统在激光加工装置1与摄像装置10之间，经由机械臂等的输送装置输送晶片20。

此外，分别沿着多条线15从半导体衬底21的背面21b侧对晶片20照射激光l时的激光l的照射条件，并不限于上述条件。例如，激光l的照射条件如上所述，也可以为使跨多排改性区域12(例如，2排改性区域12a、12b)的裂纹14到达半导体衬底21与功能元件层22的界面的条件。或者，激光l的照射条件也可以为使跨多排改性区域12的裂纹14到达功能元件层22的与半导体衬底21相反侧的正面的条件。或者，激光l的照射条件也可以为使跨多排改性区域12的裂纹14到达半导体衬底21内的正面21a的附近的条件。如此，激光l的照射条件为能够形成跨多排改性区域12的裂纹14的条件即可。无论哪种情况均能够确认跨多排改性区域12的裂纹14是否充分延伸至半导体衬底21的正面21a侧。

此外，上述实施方式中的各结构不限于上述的材料和形状，能够应用各种材料和形状。此外，上述的一个实施方式或变形例中的各结构能够任意应用于其他实施方式或变形例中的各结构。

工业上的可利用性

可提供一种能够抑制加工效率降低并且能够以非破坏的方式进行确认的摄像装置、激光加工装置和摄像方法。

附图标记说明

1…激光加工装置

3…激光照射单元

4…摄像单元(第1摄像单元)

5…摄像单元(第2摄像单元)

7…驱动单元

8…控制部(第1控制部、第2控制部)

10…摄像装置

12、12a、12b…改性区域

11…对象物

14…裂纹

15a…第1线

15b…第2线。