(57)【要約】      （修正有）【課題】加工装置によって形成される加工領域の詳細を鮮明に撮像することを可能にして、加工領域を検査することができる検査方法を提供する。【解決手段】被加工物１２を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の加工領域に加工を施す加工手段と、被加工物を撮像する撮像手段４８と、を少なくとも備えた加工装置を用いた加工領域の検査方法であって、加工領域を撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップと、加工領域位置付けステップの前、又は後に加工領域に液体ＷＬを供給する液体供給ステップと、液体を介して撮像手段によって加工領域を撮像する撮像ステップと、から少なくとも構成される検査方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の加工領域に加工を施す加工手段と、該保持手段に保持された被加工物を撮像する撮像手段と、を少なくとも備えた加工装置を用いた加工領域の検査方法であって、
該保持手段に保持された被加工物の加工領域を該撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップと、
該加工領域位置付けステップの前、又は後に被加工物の加工領域に液体を供給する液体供給ステップと、
該液体を介して該撮像手段によって加工領域を撮像する撮像ステップと、
から少なくとも構成される検査方法。
【請求項２】
該液体供給ステップにおいて、該加工領域に供給された該液体によって液体レンズを形成する請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
該液体供給ステップにおいて、該撮像手段を構成する対物レンズと加工領域との間を該液体で満たす請求項１に記載の検査方法。
【請求項４】
該液体は、水、アルコールのいずれかである請求項１乃至３のいずれかに記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を加工する加工装置において実施される被加工物の加工領域を検査するための検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々に分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
ここで、上記したウエーハに形成されたデバイスを加工する工程の一つとして、例えば、レーザー加工装置によってレーザー光線を照射し、デバイスを構成する電極に細孔を形成して表面から裏面に至る貫通電極を埋設する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の発明によれば、ウエーハを構成する基板に細孔を形成して貫通電極を形成することが可能であるものの、ウエーハを構成する材料やレーザー光線の照射条件等には多数の組み合わせがあり、適切なレーザー加工条件が設定されないと、所望の貫通孔を形成することができず、レーザー加工条件を適切に設定することは容易ではない。ここで、適切なレーザー加工条件を検討する際には、レーザー加工条件に応じて、ウエーハ基板上にどのような加工痕が形成されるのかを検査し、把握することが重要である。しかし、例えば、レーザー加工装置に備えられている通常の撮像手段を用いて、加工によって形成された細孔を撮像し、該細孔の状態を検査しようとしても、該細孔の直径に対して底部までの深さが深い場合は、該底部の状態を鮮明に撮像することが困難であり、レーザー加工条件の変化に応じた加工状態の影響を検査することが難しいという問題がある。
【０００６】
このような問題は、レーザー加工装置によって細孔を形成する場合に限らず、レーザー光線を照射して形成される加工溝を撮像手段で検査する場合、或いは、ダイシング装置によって切削された加工溝を撮像手段で検査する場合にも起こり得る。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、加工装置によって形成される加工領域の詳細を鮮明に撮像することを可能にして、加工領域を検査することができる検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の加工領域に加工を施す加工手段と、該保持手段に保持された被加工物を撮像する撮像手段と、を少なくとも備えた加工装置を用いた加工領域の検査方法であって、該保持手段に保持された被加工物の加工領域を該撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップと、該加工領域位置付けステップの前、又は後に被加工物の加工領域に液体を供給する液体供給ステップと、該液体を介して該撮像手段によって加工領域を撮像する撮像ステップと、から少なくとも構成される検査方法が提供される。
【０００９】
該液体供給ステップにおいては、加工領域に供給された該液体によって液体レンズを形成してもよく、該撮像手段を構成する対物レンズと加工領域との間を該液体で満たすこともできる。さらに、該液体は、水、アルコールのいずれかを選択することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の加工領域に加工を施す加工手段と、該保持手段に保持された被加工物を撮像する撮像手段と、を少なくとも備えた加工装置を用いた加工領域の検査方法であって、該保持手段に保持された被加工物の加工領域を該撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップと、該加工領域位置付けステップの前、又は後に被加工物の加工領域に液体を供給する液体供給ステップと、該液体を介して該撮像手段によって加工領域を撮像する撮像ステップと、から少なくとも構成されていることにより、細孔や溝等の加工が施された加工領域の底部部分が浮き上がるように見える状態で撮像が可能になり、加工領域の検査を適切に実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づき実施される検査方法を実施可能に構成されたレーザー加工装置の全体斜視図である。
【図２】図１のレーザー加工装置によって実施されるレーザー加工を説明するための説明図である。
【図３】本発明の検査方法によって実施される撮像ステップを説明するための説明図である。
【図４】図３に示す撮像ステップの実施形態を更に詳細に説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に基づいて構成された検査方法を実現する手段を備えた加工装置について添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本発明の検査方法を実現する手段が適用された加工装置の一例となる、レーザー加工装置４０の全体斜視図が示されている。図に示すレーザー加工装置４０は、基台４１と、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されたウエーハ１０を保持する保持手段４２と、保持手段４２を移動させる移動手段４３と、保持手段４２に保持される被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４４と、基台４１の上面から上方に延び、次いで実質上水平に延びる該レーザー光線照射手段４４が内蔵された枠体４５と、後述するコンピュータにより構成される制御手段と、枠体４５上に載置され該制御手段に接続されて各種情報を表示する表示手段４６と、を備え、該制御手段により各手段が制御されるように構成されている。また、水平に延びる該枠体４５の先端部の下面にはレーザー光線照射手段４４の集光器４４ａと、該集光器４４ａの図中矢印Ｘで示す方向に隣接して、被加工物の加工領域を撮像するための撮像手段４８と、液体を供給するための液体供給手段５０が配設されている。
【００１４】
保持手段４２は、図中に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台４１に搭載された矩形状のＸ方向可動板６０と、図中に矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板６０に搭載された矩形状のＹ方向可動板６１と、Ｙ方向可動板６１の上面に固定された円筒状の支柱６２と、支柱６２の上端に固定された矩形状のカバー板６３とを含む。カバー板６３には該カバー板６３上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持する保持テーブルが配設されており、図示の実施形態では、該保持テーブル上に粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されたウエーハ１０が載置されている状態を示している。ウエーハ１０は、該保持テーブルの上面を構成する図示しない吸引手段に接続された吸着チャックによって吸引保持される。なお、Ｘ方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は図２に矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向で規定される平面は実質上水平である。
【００１５】
移動手段４３は、Ｘ方向移動手段８０と、Ｙ方向移動手段８２と、を含む。Ｘ方向移動手段８０は、Ｘ方向移動手段８０は、モータの回転運動を直線運動に変換してＸ方向可動板６０に伝達し、基台４１上の案内レールに沿ってＸ方向可動板６０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段８２は、モータの回転運動を直線運動に変換し、Ｙ方向可動板６１に伝達し、Ｘ方向可動板６０上の案内レールに沿ってＹ方向可動板６１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２には、それぞれ位置検出手段が配設されており、保持テーブルのＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、後述する制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２が駆動され、任意の位置および角度に上記保持テーブルを正確に位置付けることが可能になっている。
【００１６】
該撮像手段４８は、顕微鏡を構成する光学系と撮像素子（ＣＣＤ）を備えており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送り、枠体４５の上面に配設された表示手段４６に表示することが可能に構成されている。
【００１７】
液体供給手段５０は、本実施形態では、液体として水を供給するように構成され、保持テーブルに載置され吸引保持された被加工物の表面に、該水を霧状に噴霧するように構成されている。
【００１８】
本発明に基づき構成された検査方法を実施するための検査手段を備えたレーザー加工装置４０は、概ね以上のように構成されており、以下にその作用についてさらに詳細に説明する。
【００１９】
本実施形態のレーザー加工装置４０は、被加工物であるウエーハ１０の表面に形成されたデバイス１２の１０カ所に対して孔形成加工を実施するものである。より具体的には、図２にその概略を示すように、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されたウエーハ１０を、図示しない保持テーブル上に吸引保持し、上記した撮像手段４８を用いてレーザー光線照射手段４４の集光器４４ａと、ウエーハ１０の加工領域との位置合わせを行うアライメントを実行する。アライメントを実行して両者の位置合わせが完了したら、当該位置合わせにより得た位置情報に基づきウエーハ１０上のデバイス１２の所定の位置にレーザー光線照射手段４４ａを位置付けて、所定のレーザー加工条件にてレーザー光線ＬＢを照射し、保持テーブルを移動させながら、全てのデバイス１２の所定の位置に孔１２ａを形成する孔形成加工を実行する。本実施形態では、図中右側に一部拡大図として示すように、１つのデバイス１２の１０カ所に対し底部が裏面側に達しない孔１２ａを形成し、加工が完了する。なお、該孔１２ａの形状は、レーザー加工条件、例えば、集光スポット径、平均出力、レーザー光線の照射回数等によって調整される。
【００２０】
上記したレーザー加工条件は、例えば以下のように設定される。
レーザー光線の光源  ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長                ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数      ：４０ｋＨｚ
平均出力            ：２Ｗ
集光スポット径      ：φ３０μｍ
加工送り速度        ：１００ｍｍ／秒
【００２１】
上述のレーザー加工が施されたならば、ウエーハ１０保持された保持テーブルを移動して、液体供給手段５０の直下に該ウエーハ１０を位置付ける。液体供給手段５０は、図示しない液体（水）タンク、及び液体ポンプに接続され下面に微細な吹き出し孔を備えた噴射ノズルにより構成されており、直下に位置付けされたウエーハ１０の表面に対して所定量の水を霧状に噴射する液体供給ステップを実行する。
【００２２】
該液体供給ステップを実行したならば、図３に示す如く保持手段４２の保持テーブルに保持されたウエーハ１０の加工領域を該撮像手段４８の直下に位置付ける加工領域位置付けステップを実行する。
【００２３】
該加工領域位置付けステップを実行したならば、撮像手段４８の上下方向（図中矢印Ｚで示す方向。）の位置調整を行うことにより、撮像手段４８を構成する対物レンズの焦点位置を、孔１２ａが形成された加工領域の所望の位置に合わせ、撮像手段４８の撮像素子（ＣＣＤ）で得られた撮像信号を制御手段２０に送り、該撮像信号に基づき表示手段４６に表示する撮像ステップが実行される。
【００２４】
図４（ａ）には、上述した撮像ステップの一実施形態として、デバイス１２上に孔１２ａが形成された加工領域に対して液体供給ステップにより水の粒がウエーハ１０の表面に供給されて、水（液体）レンズＷＬが形成されている状態を示している。図に示すように、加工された孔１２ａは、表面側の孔の径は略５０μｍであり、その深さは略１００μｍである。さらに、デバイス１２の表面から撮像手段４８の対物レンズ４８ａまでの距離が略１０００μｍ（１ｍｍ）となるようにその上下方向の位置が調整されている。極めて微細な粒状で噴射された水の粒は、デバイス１２の孔１２ａの近傍の表面に付着すると、孔１２ａに進入して孔１２ａの内部を満たし、ウエーハ１０の表面に半球状の凸部を形成して、レンズ機能を奏する水レンズＷＬを形成する。このように、撮像手段４８の対物レンズ４８ａと、孔１２ａの底部１２ｂとの間に水レンズＷＬが配設されることによって被写界深度が深くなり、撮像手段４８を変更せずに、同じ光学分解能によって撮像しても、深い位置、すなわち孔１２ａの底部１２ｂまで鮮明に撮像することが可能となる。
【００２５】
撮像ステップの他の実施形態を図４（ｂ）に示す。図に示す実施形態では、図４（ａ）に示す実施形態よりも、例えば粒径が大きい水の粒が供給される。供給された水の粒は、図４（ａ）と同様に孔１２ａに進入して孔１２ａ内部を満たし、デバイス１２の表面に半球状の凸状部ＷＬ´を形成する。そして、撮像手段４８の上下方向（Ｚ軸方向）の位置を調整することにより、対物レンズ４８ａを該凸状部ＷＬ´に近接し、対物レンズ４８ａとデバイス１２の表面とが該水の凸状部ＷＬ´で満たされた状態となる。このように対物レンズ４８ａと、孔１２ａの底部１２ｂとの間が水で満たされることによっても、光学分解能も向上させつつ被写界深度が深くなり、孔１２ａの深い位置、すなわち孔１２ａの底部１２ｂまで鮮明に撮像することが可能となる。なお、該撮像ステップが実施された後は、ウエーハ１０に供給された水が後工程に影響を与えないようにすべく、ウエーハ１０の表面を乾燥させる乾燥ステップを実施してもよい。該乾燥ステップは、例えば表面の水滴を吹き飛ばして乾燥させる温風吹付け手段（図示は省略）を採用することができる。
【００２６】
上述した実施形態によって説明される本発明によれば、デバイス１２上に形成された微細な孔１２ａの底部１２ｂの状態を撮像して、鮮明な画像で観察することができ、レーザー加工条件の変化に応じて形成される孔１２ａの状態を検査することができる。そのことにより、例えば、ウエーハ１０に貫通電極を形成する際の貫通孔を形成するためのレーザー加工条件を、適切に設定することができるようになり、効率よくレーザー加工を実施することが可能になる。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に含まれる範囲において適宜変形例を想定することができる。例えば、上述した実施形態では、保持手段に保持されたウエーハの加工領域を撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップを実施する前に、ウエーハの加工領域に液体を供給する液体供給ステップを実施したが、本発明はこれに限定されず、ウエーハの加工領域を撮像手段の直下に位置付ける加工領域位置付けステップを実施した後に、ウエーハの加工領域に液体を供給する液体供給ステップを実施することもできる。
【００２８】
また、上述した実施形態では、液体供給手段から供給される液体として水を使用したが、本発明はこれに限定されず、アルコールであってもよい。本発明に適用される液体としては、空気よりも屈折率が大きい液体を用いることにより該加工領域の底部が浮き上がり、撮像手段によって鮮明に該底部を捕えることができ、確実な検査が可能になる。
【００２９】
上述した実施形態では、検査の対象となる加工領域に形成される加工痕としては、被加工物であるウエーハのデバイス上に形成される孔を例として提示したが、これに限定されず、レーザー加工装置、或いはダイシング装置等により溝が形成された加工領域の加工状態を検査する場合にも適用することができる。
【００３０】
さらに、上述した実施形態では、レーザー加工装置に液体供給手段を配設したが、本発明はこれに限定されず、レーザー加工装置とは別に液体供給手段（水噴霧装置）を用意し、作業者がこれを手に持ち、ウエーハの加工領域に直接液体を供給する作業を実施することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０：ウエーハ
１２：デバイス
１２ａ：孔
１２ｂ：底部
４０：レーザー加工装置
４２：保持手段
４３：移動手段
４４：レーザー光線照射手段
４５：枠体
４６：表示手段
４８：撮像手段
５０：液体供給手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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