被加工物的检查方法和检查装置与流程

本发明涉及由单晶硅构成的被加工物的检查方法和检查装置。

背景技术：

1、作为从硅锭、化合物半导体锭等切出晶片的方法，已知有线切割机。线切割机通过在多个辊的周围卷绕切断用线而形成线列，通过将该切断用线相对于锭进行切入进给而在线位置将锭切断(例如参照专利文献1)。但是，存在如下的课题：线切割机的切削余量为300μm左右，是比较大的，并且为了使切断后的表面平坦化而需要进行研磨、蚀刻、抛光，因此作为晶片使用的材料量成为原锭的1/3左右，生产率较差。

2、因此，研究了如下的技术：通过对锭照射激光束而在锭内部形成由改质部和裂纹构成的剥离层，以该剥离层为起点而从锭剥离晶片(参照专利文献2)。由此可知，与线切割机相比，能够显著地降低材料损失，但在以剥离层为起点而进行剥离时，存在由于剥离层的形成和剥离处理(超声波的赋予等)不充分而无法剥离的情况。

3、因此，研究了如下的方法：为了确定未形成剥离层的区域并追加地进行加工处理、剥离处理，通过对锭照射光而检测形成于锭内部的剥离层(参照专利文献3、4)。

4、专利文献1：日本特开平09-262826号公报

5、专利文献2：日本特开2022-025566号公报

6、专利文献3：日本特开2021-068819号公报

7、专利文献4：日本特开2018-147928号公报

8、但是，在专利文献3的方法中，沿着与加工进给方向平行的方向相邻地设置有聚光透镜和剥离层检测单元，因此会产生在激光加工结束的时刻无法检测的区域。因此，尽管加工结束，但为了检测剥离层需要使聚光透镜和剥离层检测单元超限运行(overrun)，随着锭的大直径化等而有可能导致生产率的降低。另外，在专利文献4的方法中，使用所谓魔镜的原理对在锭的内部产生的剥离层的状态进行判定，但存在容易受到锭的正面的锯痕的影响的问题。

技术实现思路

1、由此，本发明的目的在于提供能够不降低生产率且不受锯痕的影响而对形成于锭的内部的剥离层进行判定的被加工物的检查方法和检查装置。

2、根据本发明的一个方式，提供被加工物的检查方法，该被加工物是由按照晶面{100}所包含的特定的晶面在上表面和下表面上分别露出的方式制造的单晶硅构成的，其中，该被加工物的检查方法具有如下的步骤：剥离层形成步骤，将对于该被加工物具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于距离该被加工物的上表面相当于要制造的晶片的厚度的深度，并且一边使该聚光点和该被加工物在加工进给方向上相对地移动一边照射激光束，在该被加工物的内部形成与该上表面平行的改质层和从该改质层伸展的裂纹；照射步骤，在实施了该剥离层形成步骤之后，将透过该被加工物并且在该剥离层的裂纹上反射的波长的光照射至形成有该剥离层的被加工物的整个上表面；受光步骤，接受通过该照射步骤而照射且被该裂纹反射的反射光；以及判定步骤，根据通过该受光步骤而接受的反射光的强度来判定该剥离层的状态。

3、优选在该判定步骤中，根据该反射光的强度是否大于第一规定值来判定该剥离层的相邻的裂纹彼此是否连接而形成，该被加工物的检查方法还具有如下的剥离步骤：在通过该判定步骤判定为剥离层的相邻的该裂纹彼此连接的情况下，对该被加工物赋予外力，以该剥离层为起点而从该被加工物剥离晶片。

4、优选在实施了该剥离层形成步骤之后，实施如下的剥离步骤：对该被加工物赋予外力，以该剥离层为起点而从该被加工物剥离晶片。优选在未能通过该剥离步骤从该被加工物剥离该晶片的情况下，再次实施该照射步骤、该受光步骤以及该判定步骤。

5、优选在该判定步骤中，根据该反射光的强度是否大于第二规定值来判定是否正以该剥离层为起点而从该被加工物剥离晶片，该第二规定值大于作为该剥离层的相邻的裂纹彼此是否连接而形成的判定基准的第一规定值。

6、优选该剥离层形成步骤通过交替地进行激光束照射步骤和分度进给步骤而在该被加工物的内部形成包含多个改质层和裂纹的剥离层，在该激光束照射步骤中，一边使该激光束的聚光点和该被加工物沿着与晶向＜100＞平行的方向相对地移动一边照射激光束，在该被加工物的内部形成与该上表面平行的改质层和从该改质层伸展的裂纹，在该分度进给步骤中，将激光束的该聚光点和该被加工物在与通过该激光束照射步骤而形成了改质层的方向垂直的方向上相对地进行分度进给。

7、优选在该照射步骤中照射的光从包含该加工进给方向且与垂直于该被加工物的上表面的平面平行的方向以规定的入射角照射至该被加工物的上表面。

8、根据本发明的其他方式，提供检查装置，其对形成有剥离层的被加工物的该剥离层进行检查，该被加工物是由按照晶面{100}所包含的特定的晶面在上表面和下表面上分别露出的方式制造的单晶硅构成的，通过对该被加工物从该上表面侧照射具有透过性的波长的激光束而在该被加工物的内部形成有由改质层和从该改质层伸展的裂纹构成的该剥离层，其中，该检查装置具有：保持工作台，其使该被加工物的上表面侧露出而对该被加工物进行保持；光源，其对该保持工作台所保持的被加工物的整个该上表面照射透过该被加工物并且在该裂纹上反射的波长的光；受光单元，其接受通过该光源而照射至该被加工物的整个上表面且在该剥离层所包含的该裂纹上反射的反射光；以及判定单元，其根据该受光单元所接受的反射光的强度来判定该剥离层的状态。

9、优选该判定单元根据该反射光的强度是否大于第一规定值来判定该剥离层的相邻的裂纹彼此是否连接而形成。

10、优选该判定单元根据该反射光的强度是否大于第二规定值来判定是否正以该剥离层为起点而从该被加工物剥离晶片，该第二规定值大于作为该剥离层的相邻的裂纹彼此是否连接而形成的判定基准的第一规定值。

11、优选该被加工物通过沿着与晶向＜100＞平行的方向照射激光束而形成有包含与该上表面平行的改质层和从该改质层伸展的裂纹的剥离层，该光源配设于能够从包含照射该激光束的方向即加工进给方向且与垂直于该被加工物的上表面的平面平行的方向以规定的入射角对该被加工物的上表面照射光的位置。

12、优选该光源至少有两个。

13、本发明中，将透过被加工物并且被剥离层反射的波长的光照射至被加工物的整个上表面，通过观察在剥离层上反射而来的反射光的强度来判定被加工物的内部的剥离层的状态，因此仅通过对被加工物的整个上表面照射一次光就能够判定剥离层的状态，因此不依赖于被加工物的尺寸、不使生产率降低而能够在短时间内进行剥离层的判定。

14、另外，本发明能够通过反射光的强度来判定剥离层的形成状况，更详细而言能够判定相邻的裂纹彼此是否连接、连接的裂纹是否扩展而使被加工物的锭侧与晶片侧剥离等，因此能够不受锯痕的影响而判定剥离层的状态。

技术特征：

1.一种被加工物的检查方法，该被加工物是由按照晶面{100}所包含的特定的晶面在上表面和下表面上分别露出的方式制造的单晶硅构成的，其中，

2.根据权利要求1所述的被加工物的检查方法，其中，

3.根据权利要求1所述的被加工物的检查方法，其中，

4.根据权利要求3所述的被加工物的检查方法，其特征在于，

5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的被加工物的检查方法，其中，

6.根据权利要求5所述的被加工物的检查方法，其中，

7.一种检查装置，其对形成有剥离层的被加工物的该剥离层进行检查，该被加工物是由按照晶面{100}所包含的特定的晶面在上表面和下表面上分别露出的方式制造的单晶硅构成的，通过对该被加工物从该上表面侧照射具有透过性的波长的激光束而在该被加工物的内部形成有由改质层和从该改质层伸展的裂纹构成的该剥离层，其中，

8.根据权利要求7所述的检查装置，其中，

9.根据权利要求7所述的检查装置，其中，

10.根据权利要求7至9中的任意一项所述的检查装置，其中，

11.根据权利要求10所述的检查装置，其中，

技术总结
本发明提供被加工物的检查方法和检查装置，能够不降低生产率且不受锯痕的影响而对形成于锭的内部的剥离层进行判定。被加工物的检查方法包含如下的步骤：剥离层形成步骤，在被加工物的内部形成由与上表面平行的改质层和从改质层伸展的裂纹构成的剥离层；照射步骤，在实施了剥离层形成步骤之后，将透过被加工物并且在剥离层的裂纹上反射的波长的光照射至形成有剥离层的被加工物的整个上表面；受光步骤，接受通过照射步骤而照射且被裂纹反射的反射光；以及判定步骤，根据通过受光步骤而接受的反射光的强度来判定剥离层的状态。

技术研发人员：伊贺勇人
受保护的技术使用者：株式会社迪思科
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24