激光光线的检查方法

摘要

提供激光光线的检查方法，能够短时间且低成本地检查激光光线的状态。其包含如下步骤：检查用膜配设步骤，在具有第1面(11a)和第1面的相反侧的第2面(11b)的检查用板状物(11)的第1面上形成因吸收透过检查用板状物的波长的激光光线(L1、L2)而熔融的检查用膜(13)；改质层形成步骤，使检查用膜与卡盘工作台(4)的保持面(4a)相对而利用卡盘工作台保持检查用板状物，并从第2面侧照射该激光光线以使其在检查用板状物的内部会聚而在检查用板状物的内部形成改质层(19)；检查步骤，根据因通过了检查用板状物的激光光线而形成于检查用膜的熔融痕(21、21a、21b)来检查激光光线的状态。

权利要求

1.一种激光光线的检查方法，其特征在于，包含如下的步骤：

检查用膜配设步骤，在具有第1面和该第1面的相反侧的第2面的检查用板状物的该第1面上形成检查用膜，该检查用膜吸收透过该检查用板状物的波长的激光光线而熔融；

改质层形成步骤，在实施了该检查用膜配设步骤之后，使该检查用膜与卡盘工作台的保持面相对而利用该卡盘工作台保持该检查用板状物，并从该第2面侧照射该激光光线以使其在该检查用板状物的内部会聚而在该检查用板状物的内部形成改质层；以及检查步骤，在实施了该改质层形成步骤之后，根据因通过了该检查用板状物的该激光光线而形成于该检查用膜的熔融痕来检查该激光光线的状态。

2.根据权利要求1所述的激光光线的检查方法，其特征在于，

在该检查步骤中，在相对于形成在该改质层的正下方的改质层正下方熔融痕，形成在该改质层正下方熔融痕的附近的斑点状熔融痕偏集的情况下，判定为该激光光线相对于照射该激光光线的激光光线照射构件的光学单元或透镜的光轴偏移。

说明书

激光光线的检查方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在加工晶片等时使用的激光光线的检查方法。

背景技术

[0002] 为了将在正面侧形成有IC等器件的晶片分割成多个芯片，实用化如下的加工方法：使激光光线会聚在晶片的内部而形成作为分割的起点的改质层(例如，参照专利文献1)。在该加工方法中，利用卡盘工作台保持晶片的正面侧，从露出的背面侧使难以被晶片吸收的波长的激光光线会聚在内部而进行照射。

[0003] 但是，如果利用上述的加工方法在晶片中形成改质层，则器件有可能因到达晶片的正面侧的激光光线的漏光而受到损伤。因此，近年来，为了抑制因该漏光导致的器件的损伤而提出了如下的加工方法：使用充分短的脉冲宽度的激光光线来抑制漏光的产生(例如，参照专利文献2)。

[0004] 专利文献1：日本特开2002-192370号公报

[0005] 专利文献2：日本特开2014-104484号公报

[0006] 关于上述的因漏光导致的器件的损伤，认为其原因是照射到晶片的激光光线的调整不足或加工条件的不适合等。例如，认为如果以强度分布在与传播方向垂直的面内对称的方式适当地调整激光光线，或者使加工条件适合，则能够进一步降低因漏光导致的器件的损伤。

[0007] 然而，由于使用难以被晶片吸收的波长的激光光线这样的原理，视觉上调整激光光线并使加工条件适合是很困难的。虽然能够根据实际上产生的器件的不良来检查、调整激光光线的照射区域，但该方法在检查所需要的时间和成本这方面存在问题。

发明内容

[0008] 本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种激光光线的检查方法，能够短时间且低成本地检查激光光线的状态。

[0009] 根据本发明，提供一种激光光线的检查方法，其特征在于，包含如下的步骤：检查用膜配设步骤，在具有第1面和该第1面的相反侧的第2面的检查用板状物的该第1面上形成检查用膜，该检查用膜吸收透过该检查用板状物的波长的激光光线而熔融；改质层形成步骤，在实施了该检查用膜配设步骤之后，使该检查用膜与卡盘工作台的保持面相对而利用该卡盘工作台保持该检查用板状物，并从该第2面侧照射该激光光线以使其在该检查用板状物的内部会聚而在该检查用板状物的内部形成改质层；以及检查步骤，在实施了该改质层形成步骤之后，根据因通过了该检查用板状物的该激光光线而形成于该检查用膜的熔融痕来检查该激光光线的状态。

[0010] 在本发明中，优选在该检查步骤中，在相对于形成在该改质层的正下方的改质层正下方熔融痕，形成在该改质层正下方熔融痕的附近的斑点状熔融痕偏集的情况下，判定为该激光光线相对于照射该激光光线的激光光线照射构件的光学单元或者透镜的光轴偏移。

[0011] 在本发明的激光光线的检查方法中，由于在检查用板状物的第1面上形成因吸收激光光线而熔融的检查用膜，因此因从第2面侧照射且通过检查用板状物的激光光线而在检查用膜上形成熔融痕。由此，能够根据该熔融痕来检查激光光线的状态。

[0012] 即，在本发明的激光光线的检查方法中，由于仅仅通过在检查用板状物的第1面上形成检查用膜便能够根据熔融痕来目视确认通过检查用板状物的激光光线的照射位置，因此能够短时间且低成本地检查激光光线的状态。

附图说明

[0013] 图1的(A)是示意性示出检查用膜配设步骤的立体图，图1的(B)是示意性示出在检查用板状物上粘接保护部件的情形的立体图。

[0014] 图2的(A)是示意性示出改质层形成步骤的局部剖面侧视图，图2的(B)是将图2的(A)的一部分放大的放大图。

[0015] 图3的(A)是示意性示出激光光线相对于激光加工单元的光轴向-Y方向偏移的情况下的熔融痕的例子的俯视图，图3的(B)是示意性示出激光光线未相对于激光加工单元的光轴偏移的情况下的熔融痕的例子的俯视图，图3的(C)是示意性示出激光光线相对于激光加工单元的光轴向+Y方向偏移的情况下的熔融痕的例子的俯视图。

[0016] 图4是示意性示出变形例的加工单元的结构例的图。

[0017] 标号说明

[0018] 11：检查用板状物；11a：第1面；11b：第2面；13：检查用膜；15：保护部件；17：框架；19：改质层；21：熔融痕；21a：熔融痕(改质层正下方熔融痕)；21b：熔融痕(斑点状熔融痕)；
L、L1、L2：激光光线；2：激光加工装置；4：卡盘工作台；4a：保持面；6：夹具；8、12：激光加工单元(激光光线照射构件)；14：激光振荡器；16：棱镜；16a：第1反射面；16b：第2反射面；18：空间光调制器；20：驱动装置；22：控制装置；24、26：透镜；28：反射镜；30：物镜。

具体实施方式

[0019] 参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的激光光线的检查方法包含检查用膜配设步骤(参照图1的(A))、改质层形成步骤(参照图2的(A)和图2的(B))以及检查步骤(参照图3的(A)、图3的(B)以及图3的(C))。

[0020] 在检查用膜配设步骤中，在检查用板状物的第1面上形成因吸收激光光线而熔融的检查用膜。在改质层形成步骤中，以将激光光线从检查用板状物的第2面侧会聚在检查用板状物的内部的方式进行照射，而在检查用板状物的内部形成改质层。

[0021] 在检查步骤中，根据因通过了检查用板状物的激光光线而形成于检查用膜的熔融痕来检查激光光线的状态。以下，对本实施方式的激光光线的检查方法进行详细描述。

[0022] 首先，实施检查用膜配设步骤，在检查用板状物上形成检查用膜。图1的(A)是示意性示出检查用膜配设步骤的立体图。如图1的(A)所示，本实施方式中使用的检查用板状物11是圆盘状的半导体晶片或陶瓷基板等，具有大致平坦的第1面11a和与第1面11a相反侧的第2面11b。但是，本发明不限于此，能够将任意的材质、形状的板状物用作检查用板状物。

[0023] 在检查用膜配设步骤中，在上述的检查用板状物11的第1面11a上形成检查用膜13。检查用膜13由将在之后的改质层形成步骤中使用的激光光线吸收的材质形成，并在达到规定的温度时熔融。能够通过该检查用膜13来确认到达检查用板状物11的第1面11a的激光光线的照射位置。

[0024] 代表性地说，检查用膜13是由钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铝(Al)、锡(Sn)等金属材料构成的膜的单层构造或者层叠构造。在使检查用膜13为层叠构造的情况下，可以采用钛膜(例如，厚度为200nm)与锡膜(例如，厚度为50nm)的层叠构造、钛膜(例如，厚度为50nm)与铝膜(例如，厚度为500nm)的层叠构造等。

[0025] 检查用膜13的形成方法是任意的，但例如可以使用等离子CVD法或真空蒸镀法、溅镀法等。同样，检查用膜13的厚度也是任意的。不过，需要将检查用膜13的厚度薄化到因激光光线而熔融的程度。另外，本发明不限于此，能够形成吸收激光光线而熔融的任意的检查用膜。

[0026] 在实施了检查用膜配设步骤之后，可以在形成有检查用膜13的检查用板状物11的第1面11a侧粘接保护部件。图1的(B)是示意性示出在检查用板状物11上粘接保护部件的情形的立体图。如图1的(B)所示，例如，在检查用板状物11的第1面11a侧(检查用膜13)粘接树脂带等保护部件15。并且，在保护部件15的外周部分固定环状的框架17。

[0027] 接着，实施改质层形成步骤，对检查用板状物11照射激光光线而在内部形成改质层。图2的(A)是示意性示出改质层形成步骤的局部剖面侧视图，图2的(B)是将图2的(A)的一部分放大的放大图。例如利用图2的(A)所示的激光加工装置2实施改质层形成步骤。

[0028] 激光加工装置2具有吸引保持检查用板状物11的卡盘工作台4。卡盘工作台4与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕铅垂轴旋转。并且，在卡盘工作台4的下方设置有移动机构(未图示)，卡盘工作台4利用该移动机构在水平方向上移动。

[0029] 卡盘工作台4的上表面成为隔着保护部件15吸引保持检查用板状物11的第1面11a侧(检查用膜13侧)的保持面4a。通过形成于卡盘工作台4的内部的流路(未图示)对保持面4a作用吸引源(未图示)的负压，产生吸引检查用板状物11的吸引力。在卡盘工作台4的周围配置有夹持固定环状的框架17的多个夹具6。

[0030] 在卡盘工作台4的上方配置有激光加工单元(激光光线照射构件)8。激光加工单元8使由激光振荡器(未图示)脉冲振荡出的激光光线L1会聚在由卡盘工作台4吸引保持的检查用板状物11的内部。激光振荡器构成为能够振荡出难以被检查用板状物11吸收的波长(透过检查用板状物11的波长)的激光光线L1。

[0031] 在改质层形成步骤中，首先，以形成于检查用板状物11的第1面11a侧的检查用膜13与卡盘工作台4的保持面4a相对的方式将检查用板状物11(和保护部件15)载置于卡盘工作台4。如果在该状态下作用吸引源的负压，则检查用板状物11以第2面11b侧向上方露出的状态被卡盘工作台4吸引保持。

[0032] 接着，使卡盘工作台4移动、旋转，而将激光加工单元8定位在任意的加工区域。然后，从激光加工单元8朝向检查用板状物11照射激光光线L1，并且使卡盘工作台4在水平方向上移动。由此，在激光光线L1的会聚点附近产生多光子吸收，而能够形成直线状的改质层19。

[0033] 由于激光光线L1难以被检查用板状物11吸收，因此如图2的(B)所示，在会聚点附近未被吸收的激光光线L2在检查用板状物11的第1面11a侧漏出。在本实施方式中，由于在检查用板状物11的第1面11a上设置有检查用膜13，因此通过了检查用板状物11的激光光线L2被检查用膜13吸收而变化为热量。其结果为，在检查用膜13的一部分形成熔融痕21。

[0034] 在实施了改质层形成步骤之后，实施检查步骤，根据因激光光线L2而形成于检查用膜13的熔融痕21来检查激光光线L1的状态。在该检查步骤中，例如通过俯视性地目视熔融痕21而判定激光光线L1的状态。

[0035] 图3的(A)是示意性示出激光光线L1相对于激光加工单元8的光轴向-Y方向偏移的情况下的熔融痕21的例子的俯视图，图3的(B)示意性示出激光光线L1未相对于激光加工单元8的光轴偏移的情况下的熔融痕21的例子的俯视图，图3的(C)是示意性示出激光光线L1相对于激光加工单元8的光轴向+Y方向偏移的情况下的熔融痕21的例子的俯视图。

[0036] 如图3的(A)、图3的(B)以及图3的(C)所示，在改质层19的正下方形成有与改质层19对应的直线状的熔融痕(改质层正下方熔融痕)21a。另一方面，在熔融痕21a附近，形成有因在改质层19中散乱的激光光线引起的斑点状的熔融痕(斑点状熔融痕)21b。

[0037] 在本实施方式中，根据该熔融痕21a、21b的位置关系来判定激光光线L1的状态。具体而言，如图3的(A)和图3的(C)所示，在熔融痕21b向作为边界的熔融痕21a的单侧偏集的情况下，判定为激光光线L1相对于激光加工单元8的各种光学单元(反射镜、棱镜等)(未图示)或透镜(未图示)的光轴偏移。

[0038] 另一方面，如图3的(B)所示，当熔融痕21b在作为边界的熔融痕21a的两侧大致均等地分散的情况下，判定为激光光线L1未相对于激光加工单元8的各种光学单元(反射镜、棱镜等)(未图示)或透镜(未图示)的光轴偏移。

[0039] 如上所述，在本实施方式的激光光线的检查方法中，由于在检查用板状物11的第1面11a上形成因吸收激光光线L2而熔融的检查用膜13，因此因从第2面11b侧照射且通过检查用板状物11的激光光线L2而在检查用膜13上形成有熔融痕21。由此，能够根据该熔融痕21检查激光光线L1的状态。

[0040] 即，在本实施方式的激光光线的检查方法中，由于仅仅通过在检查用板状物11的第1面11a上形成检查用膜13，便能够根据熔融痕21目视确认通过检查用板状物11的激光光线L2的照射位置，因此能够短时间且低成本地检查激光光线L1的状态。

[0041] 另外，本发明不限于上述实施方式的记载。例如，上述的激光加工装置2的激光加工单元(激光光线照射构件)8可以变更成任意的激光加工单元。图4是示意性示出变形例的激光加工单元的结构例的图。

[0042] 如图4所示，变形例的激光加工单元(激光光线照射构件)12具有激光振荡器14、棱镜16、空间光调制器18、驱动装置20、控制装置22、透镜24、26、反射镜28以及物镜30。

[0043] 激光振荡器14例如包含Nd：YAG等激光介质，构成为能够振荡出难以被检查用板状物11吸收的波长(透过检查用板状物11的波长)的激光光线L。由激光振荡器14振荡出的激光光线L在被棱镜16的第1反射面16a反射后输入到空间光调制器18。

[0044] 空间光调制器18使用由二维排列的多个像素所示的相位调制用的全息图对激光光线L的相位进行调制。作为相位调制用的全息图可以使用根据计算而求出的CGH(Computer Generated Hologram：计算机生成全息图)。

[0045] 另外，在图4中例示出使用反射型的空间光调制器18的激光加工单元12，但也可以使用透过型的空间光调制器。在使用透过型的空间光调制器的情况下可以省略棱镜。

[0046] 驱动装置20设定空间光调制器18所具有的各像素的相位调制量。由此，在空间光调制器18中示出相位调制用的全息图。控制装置22例如是计算机，控制驱动机构20的动作而使空间光调制器18显示适当的全息图。能够通过该控制装置22使空间光调制器18显示使激光光线L会聚在检查用板状物11的内部的多个位置的全息图。

[0047] 从空间光调制器18输出的激光光线L被棱镜16的第2反射面16b反射，经透镜24、26和反射镜28入射到物镜30。透镜24、26被配置为空间光调制器18与物镜30彼此成为成像关系，空间光调制器18中的激光光线L的像成像于物镜30。

[0048] 物镜30使所入射的激光光线L会聚在检查用板状物11的内部的多个位置。通过使用该激光加工单元12而能够在多个位置同时地形成改质层19。

[0049] 除此之外，上述实施方式的结构、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内适当变更而实施。