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KR20170107900A - Workpiece internal detection apparatus and workpiece internal detection method - Google Patents

Workpiece internal detection apparatus and workpiece internal detection method Download PDF

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KR20170107900A
KR20170107900A KR1020170027760A KR20170027760A KR20170107900A KR 20170107900 A KR20170107900 A KR 20170107900A KR 1020170027760 A KR1020170027760 A KR 1020170027760A KR 20170027760 A KR20170027760 A KR 20170027760A KR 20170107900 A KR20170107900 A KR 20170107900A
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KR
South Korea
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workpiece
light
detecting
internal detection
irradiating
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Application number
KR1020170027760A
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Korean (ko)
Inventor
마사루 나카무라
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Publication date
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Abstract

(과제) 본 발명의 해결해야 할 과제는, 레이저 광선을 피가공물에 대하여 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을, 웨이퍼를 실제로 분할하지 않고 검출할 수 있는 피가공물의 내부 검출 방법 및 내부 검출 장치를 제공하는 것에 있다.
(해결수단) 본 발명에 의하면, 피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 그 피가공물에 대하여 조사하는 조명 수단과, 그 피가공물을 촬상하는 촬상 수단과, 그 피가공물의 측면에 대향하여 배치 형성되고 그 측면으로부터의 광을 반사하여 그 촬상 수단에 유도하는 반사경으로 적어도 구성되는 피가공물의 내부 검출 장치, 및 피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 방법으로서, 피가공물을 유지 수단에 유지하는 유지 공정과, 그 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 그 피가공물에 대하여 조사하는 조명 공정과, 그 유지 수단에 유지된 그 피가공물의 측면에 대향하여 반사경을 위치 부여하고, 그 측면으로부터의 광을 반사하여 촬상 수단에 유도하는 반사경 위치 부여 공정과, 그 피가공물의 측면을 그 촬상 수단으로 촬상하고, 그 피가공물의 내부에 형성된 그 가공흔을 검출하는 가공흔 검출 공정을 포함하는 피가공물의 내부 검출 방법이 제공된다.A problem to be solved by the present invention is to provide an internal detection method and internal detection device of a workpiece capable of detecting a processing trace formed inside by irradiating a laser beam to a workpiece without actually dividing the wafer .
According to the present invention, there is provided an internal detection apparatus for a workpiece which detects a processing trace formed inside by irradiating a laser beam to a workpiece, comprising: a holding means for holding a workpiece; An image pickup means for picking up the image of the workpiece; a light source which is arranged to face the side surface of the work and reflects light from the side thereof, And an internal detection device for detecting a processing shoe formed inside by irradiating a laser beam to the workpiece, the method comprising the steps of: And a step of irradiating the workpiece with light having a wavelength that is transparent to the workpiece A reflector positioning step of positioning a reflecting mirror facing the side surface of the workpiece held by the holding means and reflecting the light from the side surface and guiding the light to the imaging means; There is provided an internal detection method of a workpiece including an image pick-up means for picking up an image of an object to be processed and a machining mark detection process for detecting the machining mark formed inside the workpiece.

Description

피가공물의 내부 검출 장치 및 내부 검출 방법{WORKPIECE INTERNAL DETECTION APPARATUS AND WORKPIECE INTERNAL DETECTION METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an internal detection apparatus and an internal detection method for a workpiece,

본 발명은, 피가공물, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 등의 내부에, 레이저 광선을 조사함으로써 형성된 개질층 등의 가공흔 (加工痕) 을 검출하는 피가공물의 내부 검출 장치 및 내부 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an internal detection device and an internal detection method of a workpiece for detecting a processing trace (machining trace) of a modified layer formed by irradiating a laser beam to a workpiece, for example, a silicon wafer or the like.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되고 표면에 형성된 웨이퍼는 다이싱 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되어 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.A plurality of devices such as ICs and LSIs are partitioned by lines to be divided and wafers formed on the surface thereof are divided into individual devices by dicing devices and used in electric devices such as mobile phones and PCs.

또, 출원인은, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되고 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 기술로서, 상기한 다이싱 장치를 사용하는 것 외에, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치 부여하여 조사하고, 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성한 후, 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 기술 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조.), 나아가서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수를 적절히 설정하고, 집광 렌즈에 의해 집광한 펄스 레이저 광선을 분할 예정 라인을 따라 조사하여 단결정 기판에 위치 부여된 집광점과 펄스 레이저 광선이 입사된 측 사이에 세공과 그 세공을 실드하는 비정질을 성장시켜 이른바 실드 터널을 형성하고, 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 기술 (예를 들어, 특허문헌 2 를 참조.) 을 제안하고 있다.The applicant is a technique for dividing a wafer formed on a surface by a plurality of devices divided by a line to be divided and dividing the wafer into individual devices. In addition to using the above-described dicing device, a wafer with a wavelength A technique of locating the light-converging point of the light beam in the interior of the wafer and irradiating it, forming a modified layer along the line to be divided and then applying an external force to divide the wafer into individual devices (see, for example, Patent Document 1 The numerical aperture of the condensing lens for condensing the pulsed laser beam is set appropriately, and the pulsed laser beam condensed by the condensing lens is irradiated along the expected line to be divided, The amorphous material that shields the pores and the pores thereof is grown between the sides where the light beams are incident to form a so-called shield tunnel, Technique of dividing the wafer into individual devices (e.g., see Patent Document 2) it proposes a.

상기한 바와 같은 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 기술은, 나날이 개량이 거듭되고 있으며, 특히 레이저 광선을 조사하여 단결정 기판의 내부에 상기한 개질층, 실드 터널 등의 가공흔을 형성하고, 외력을 부여하여 개개로 분할하는 경우, 그 레이저 광선을 조사하는 여러 가지 조건, 예를 들어, 출력, 반복 주파수, 집광 렌즈에 의해 설정되는 개구수, 집광점 위치 등의 변화가, 웨이퍼의 내부에 형성되는 가공흔의 형성에 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 따라서, 가공 효율이나 제품 품질을 향상시키기 위해서는, 레이저 광선의 조사 조건의 변경이 가공흔의 형성에 어떻게 영향을 주는지를 충분히 검토할 필요가 있다.Techniques for dividing a wafer into individual devices as described above have been repeatedly improved. Particularly, a processing beam such as a modified layer, a shield tunnel, or the like is formed inside a single crystal substrate by irradiating a laser beam, A change in the numerical aperture set by the condenser lens, the position of the light-converging point, or the like is formed inside the wafer, for example, Which affects the formation of processing marks. Therefore, in order to improve the machining efficiency and the product quality, it is necessary to fully examine how the change of the irradiation condition of the laser beam affects the formation of the machining trace.

일본 특허공보 제3408805호Japanese Patent Publication No. 3408805 일본 공개특허공보 2014-221483호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-221483

절삭 블레이드를 사용하여 웨이퍼를 절삭하는 다이싱 장치이면, 가공 도중에 있어서도, 절삭 블레이드에 의해 형성되는 절입 깊이 등의 가공 상태를 외부로부터 용이하게 검출하는 것이 가능하지만, 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층, 실드 터널 등을 형성하는 가공 방법을 사용하는 경우, 내부에 형성되는 가공흔의 치수나 형상 등을 외부로부터 정확하게 파악하는 것이 곤란하기 때문에, 레이저 가공을 실시한 후에, 실제로 외력을 부여하여, 웨이퍼를 가공흔을 따라 분할하고, 그 분할면을 관찰하여 레이저 광선에 의해 형성되는 상태를 파악하게 된다.It is possible to easily detect the processing state such as the depth of cut formed by the cutting blade from the outside even if the dicing apparatus cuts the wafer by using the cutting blade. It is difficult to precisely grasp the dimensions and the shape of the processing marks formed in the inside from the outside. Therefore, after the laser processing is performed, an external force is actually applied, The wafer is divided along the machining trace and the divided surface is observed to grasp the state formed by the laser beam.

그러나, 웨이퍼를 개개로 분할하고 나서 분할면을 관찰하는 경우에는, 내부에 형성된 가공흔이 파괴되게 되기 때문에, 파괴 전 가공흔의 상태, 예를 들어, 형성된 개질층의 높이 등을 엄밀하게 관찰할 수 없다. 또, 레이저 광선을 조사할 때의 여러 가지 조건을 변경하여 개질층, 실드 터널 등을 형성하고, 외력을 부가하여 분할 예정 라인을 따라 분할한 후에 그 분할면을 관찰하고자 해도, 형성된 개질층이나 실드 터널이 충분하지 않으면, 의도했던 대로 웨이퍼가 분할되지 않고, 분할면을 관찰해도, 내부에 형성된 개질층 등의 가공흔을 반드시 정확하게 검증할 수는 없다는 문제가 있다.However, in the case where the divided surfaces are observed after dividing the wafer into individual pieces, since the processing marks formed inside are destroyed, the state of the processing before destruction, for example, the height of the modified layer formed, etc., I can not. It is also possible to form a modified layer or a shield tunnel by changing various conditions when irradiating the laser beam, and even if an external force is added to divide the line along the line to be divided and then observe the divided surface, If the tunnel is insufficient, there is a problem that the wafer is not divided as intended, and even if the divided surface is observed, the machining traces such as the modified layer formed inside can not be accurately verified.

본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 레이저 광선을 피가공물에 대하여 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을, 웨이퍼를 실제로 분할하지 않고 검출할 수 있는 피가공물의 내부의 검출 방법 및 검출 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its main object is to provide a method and apparatus for detecting the inside of a workpiece that can be detected without actually dividing the wafer by irradiating a laser beam onto the workpiece, And to provide a detection device.

상기 주된 기술 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 그 피가공물에 대하여 조사하는 조명 수단과, 그 피가공물을 촬상하는 촬상 수단과, 그 피가공물의 측면에 대향하여 배치 형성되고 그 측면으로부터의 광을 반사하여 그 촬상 수단에 유도하는 반사경으로 적어도 구성되는 피가공물의 내부 검출 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal detection device for a workpiece that detects a machining mark formed inside by irradiating a laser beam on a workpiece, comprising: a holding means for holding a workpiece; An illumination means for irradiating the workpiece with light having a wavelength that is transparent to the workpiece, an imaging means for imaging the workpiece, and a light source arranged to face the side surface of the workpiece, And a reflecting mirror which reflects the light and guides the light to the imaging means.

또, 본 발명에 의하면, 피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 방법으로서, 피가공물을 유지 수단에 유지하는 유지 공정과, 그 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 그 피가공물에 대하여 조사하는 조명 공정과, 그 유지 수단에 유지된 그 피가공물의 측면에 대향하여 반사경을 위치 부여하고, 그 측면으로부터의 광을 반사하여 촬상 수단에 유도하는 반사경 위치 부여 공정과, 그 피가공물의 측면을 그 촬상 수단으로 촬상하고, 그 피가공물의 내부에 형성된 그 가공흔을 검출하는 가공흔 검출 공정을 포함하는 피가공물의 내부 검출 방법이 제공된다.According to the present invention, there is also provided an internal detection method of a workpiece for detecting a machining mark formed inside by irradiating a laser beam on a workpiece, comprising: a holding step of holding a workpiece on a holding means; And a reflecting mirror for reflecting light from the side surface of the reflecting mirror to the side of the workpiece held by the holding means and for reflecting the light to the imaging means There is provided a method for detecting an internal portion of a workpiece including a reflector positioning process for guiding a workpiece and a processing trace detecting process for picking up a side surface of the workpiece with the image pickup means and detecting a processing trace formed inside the workpiece .

그 피가공물의 내부에 그 가공흔을 형성하기 전, 또는 그 가공흔을 형성한 후, 그 측면에 그 가공흔을 검출하기 위한 평탄부를 형성하는 평탄화 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a flattening step of forming a flat part for detecting the machining trace on the side surface of the workpiece before or after forming the workpiece.

본 발명의 피가공물의 내부 검출 장치, 내부 검출 방법에 의하면, 피가공물을 실제로 분할하지 않고, 피가공물의 측면으로부터 투과한 광에 의해 가공흔의 치수, 형상 등을 검출하는 것이 가능해진다. 또, 본 발명에 의한 내부 검출 장치는, 그 유지 수단에 유지된 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 조사하는 조명 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물의 측면에 배치 형성되고 그 측면으로부터의 광을 반사하여 그 촬상 수단에 유도하는 반사경에 의해 구성되어 있기 때문에, 비교물에 대하여 투과성을 갖는, 예를 들어 적외선 조사 수단 및 적외선 카메라 등으로 이루어지는 촬상 수단을 구비한 기존의 레이저 가공 장치로부터 용이하게, 저가로 구성하는 것이 가능하다.According to the internal detection device and the internal detection method of the work of the present invention, it is possible to detect the dimension and shape of the workpiece by the light transmitted from the side surface of the workpiece without actually dividing the workpiece. The internal detection apparatus according to the present invention may further comprise illumination means for irradiating the workpiece held by the holding means with light having a transmittance, imaging means for imaging the workpiece held by the holding means, And a reflecting mirror which is disposed on the side surface of the workpiece held by the holding means and reflects the light from the side surface and guides the light to the imaging means. Therefore, for example, It is possible to easily and inexpensively constitute an existing laser machining apparatus provided with an image pickup means such as a means and an infrared camera.

도 1 은 본 발명에 기초하여 피가공물의 내부 검출 방법을 실시하는 내부 검출 장치가 적용되는 레이저 가공 장치.
도 2 는 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서 내부 검출 장치를 구성하는 상태를 설명하기 위한 설명도.
도 3 은 본 발명의 내부 검출 장치에 적용되는, 피가공물에 평탄부를 형성하는 평탄화 공정을 설명하기 위한 설명도.
도 4 는 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서 피가공물에 레이저 가공을 실시하는 상태를 설명하는 설명도.
도 5 는 본 발명에 있어서의 가공흔 검출 공정을 설명하기 위한 설명도.
도 6 은 본 발명의 내부 검출 장치에 있어서, 가공흔을 형성하고, 가공흔 검출 공정을 실시한 후에 평탄화 공정을 실시하는 상태를 설명하기 위한 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is an explanatory view for explaining a state of configuring the internal detecting device in the laser machining apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is an explanatory view for explaining a planarization process for forming a flat portion in a workpiece, which is applied to the internal detection device of the present invention;
Fig. 4 is an explanatory view for explaining a state in which a workpiece is subjected to laser machining in the laser machining apparatus shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 5 is an explanatory view for explaining a machining and detecting step in the present invention; Fig.
6 is an explanatory view for explaining a state in which a planarization process is carried out after forming a processing trace in the internal detection apparatus of the present invention and performing the processing trace detection process.

이하, 본 발명에 의한 피가공물의 내부 검출 방법 및 내부 검출 장치의 바람직한 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred embodiments of the internal detection method and the internal detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 에는, 본 발명에 따라 피가공물의 내부를 검출하는 내부 검출 장치를 구비하는 것이 가능하게 구성되어 있음과 함께, 그 피가공물에 대하여 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치 (40) 의 전체 사시도가 나타나 있다. 도면에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 는, 기대 (41) 와, 그 피가공물을 유지하는 유지 기구 (42) 와, 유지 기구 (42) 를 이동시키는 이동 수단 (43) 과, 유지 기구 (42) 에 유지되는 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단 (44) 과, 표시 수단 (45) 과, 촬상 수단 (50) 과, 컴퓨터에 의해 구성되는 도시되지 않은 제어 수단을 구비하고, 제어 수단에 의해 각 수단이 제어되도록 구성되어 있다.Fig. 1 shows an entire perspective view of a laser machining apparatus 40 configured to be equipped with an internal detection device for detecting the inside of a workpiece according to the present invention and to perform laser machining on the workpiece Is shown. The laser machining apparatus 40 shown in the figure has a base 41, a holding mechanism 42 for holding the workpiece, a moving means 43 for moving the holding mechanism 42, a holding mechanism 42, A display means 45, an image pickup means 50, and a control means (not shown) made up of a computer, and the control means So that the respective means are controlled.

유지 기구 (42) 는, X 방향에 있어서 자유롭게 이동할 수 있도록 기대 (41) 에 탑재된 사각형상의 X 방향 가동판 (61) 과, Y 방향에 있어서 자유롭게 이동할 수 있도록 X 방향 가동판 (61) 에 탑재된 사각형상의 Y 방향 가동판 (63) 과, Y 방향 가동판 (63) 의 상면에 고정된 원통상의 지주 (60) 와, 지주 (60) 의 상단 (上端) 에 고정된 사각형상의 커버판 (62) 을 포함한다. 커버판 (62) 에는 Y 방향으로 연장되는 장공 (62a) 이 형성되어 있다. 장공 (62a) 을 통과하여 상방으로 연장되는 원형상의 피가공물을 유지하는 유지 수단으로서의 척 테이블 (64) 의 상면에는, 다공질 재료로 형성되고 실질상 수평으로 연장되는 원형상의 흡착 척 (66) 이 배치되어 있다. 흡착 척 (66) 은, 지주 (60) 를 통과하는 유로에 의해 도시되지 않은 흡인 수단에 접속되어 있다. 척 테이블 (64) 의 둘레 가장자리에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 개의 클램프 (68) 가 배치되어 있다. 또한, X 방향은 도 1 에 화살표 X 로 나타내는 방향이고, Y 방향은 도 1 에 화살표 Y 로 나타내는 방향으로서 X 방향과 직교하는 방향이다. X 방향, Y 방향에서 규정되는 평면은 실질상 수평이다.The holding mechanism 42 includes a rectangular X-direction moving plate 61 mounted on the base 41 so as to be freely movable in the X-direction, and a X-direction moving plate 61 mounted on the X- A cylindrical support 60 fixed to the upper surface of the Y direction movable plate 63 and a rectangular cover plate 63 fixed to the upper end of the support 60 62). The cover plate 62 is formed with a slot 62a extending in the Y direction. On the upper surface of the chuck table 64 as a holding means for holding a circular workpiece passing through the long hole 62a and extending upward, a circular chucking chuck 66 formed of a porous material and extending substantially horizontally is disposed . The adsorption chuck 66 is connected to a suction means (not shown) by a passage passing through the column 60. At the periphery of the chuck table 64, a plurality of clamps 68 are arranged at intervals in the circumferential direction. The X direction is a direction indicated by an arrow X in Fig. 1, and the Y direction is a direction indicated by an arrow Y in Fig. 1 and a direction orthogonal to the X direction. The planes defined in the X and Y directions are substantially horizontal.

이동 수단 (43) 은, X 방향 이동 수단 (70) 과, Y 방향 이동 수단 (72) 과, 도시되지 않은 회전 수단을 포함한다. X 방향 이동 수단 (70) 은, 기대 (41) 상에 있어서 X 방향으로 연장되는 볼 나사 (74) 와, 볼 나사 (74) 의 편단부 (片端部) 에 연결된 모터 (76) 를 갖는다. 볼 나사 (74) 의 도시되지 않은 너트부는, X 방향 가동판 (61) 의 하면에 고정되어 있다. 그리고 X 방향 이동 수단 (70) 은, 볼 나사 (74) 에 의해 모터 (76) 의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 X 방향 가동판 (61) 에 전달하고, 기대 (41) 상의 안내 레일 (43a) 을 따라 X 방향 가동판 (61) 을 X 방향에 있어서 진퇴시킨다. Y 방향 이동 수단 (72) 은, X 방향 가동판 (61) 상에 있어서 Y 방향으로 연장되는 볼 나사 (78) 와, 볼 나사 (78) 의 편단부에 연결된 모터 (80) 를 갖는다. 볼 나사 (78) 의 도시되지 않은 너트부는, Y 방향 가동판 (63) 의 하면에 고정되어 있다. 그리고, Y 방향 이동 수단 (72) 은, 볼 나사 (78) 에 의해 모터 (80) 의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, Y 방향 가동판 (63) 에 전달하고, X 방향 가동판 (61) 상의 안내 레일 (61a) 을 따라 Y 방향 가동판 (63) 을 Y 방향에 있어서 진퇴시킨다. 회전 수단은, 지주 (60) 에 내장되고 지주 (60) 에 대하여 흡착 척 (66) 을 회전시킨다.The moving means 43 includes an X-direction moving means 70, a Y-direction moving means 72, and a rotating means (not shown). The X direction moving means 70 has a ball screw 74 extending in the X direction on the base 41 and a motor 76 connected to one end of the ball screw 74. A nut portion (not shown) of the ball screw 74 is fixed to the lower surface of the X direction movable plate 61. The X-direction moving means 70 converts the rotational motion of the motor 76 into a linear motion by the ball screw 74 and transmits it to the X-direction movable plate 61. The guide rail 43a Direction moving plate 61 in the X direction. The Y direction moving means 72 has a ball screw 78 extending in the Y direction on the X direction movable plate 61 and a motor 80 connected to one end of the ball screw 78. The nut portion (not shown) of the ball screw 78 is fixed to the lower surface of the Y direction movable plate 63. The Y-direction moving means 72 converts the rotational motion of the motor 80 into a linear motion by the ball screw 78 and transmits it to the Y-direction movable plate 63, Direction movable plate 63 along the guide rails 61a on the Y-direction. The rotating means is embedded in the strut 60 and rotates the chucking chuck 66 against the strut 60.

촬상 수단 (50) 은, 프레임체 (82) 의 선단 하면에 부설되어 있고, 안내 레일 (43a) 의 상방에 위치하여, 척 테이블 (64) 을 안내 레일 (43a) 을 따라 이동시킴으로써 척 테이블 (64) 에 재치 (載置) 된 피가공물을 촬상하는 것이 가능하게 되어 있고, 프레임체 (82) 의 선단 상면에는, 촬상 수단 (50) 에 의해 촬상된 화상이 제어 수단을 개재하여 표시 가능하게 출력되는 표시 수단 (45) 이 탑재되어 있다. 촬상 수단 (50) 은, 도시된 실시형태에 있어서는 가시광선에 의해 촬상하는 도시되지 않은 통상적인 촬상 소자 (CCD) 외에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 피가공물에 적외선을 조사하기 위한 적외선 광원 (52) 과, 그 적외선 광원 (52) 으로부터의 적외선 광선을 광학계 (54) 에 유도하기 위한 광 파이버 (521) 로 구성되는 적외선 조명 수단과, 그 광학계 (54) 에 의해 파악된 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 적외선용 촬상 소자 (적외선 CCD) 를 구비한 촬상부 (56) 등으로 구성되어 있고, 촬상한 화상 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다. 그 광학계 (54) 의 하단부에는, 광학계 (54) 에 대하여 착탈 가능하게 구성되는 반사경 유닛 (58) 이 배치 형성 가능하게 되어 있고, 반사경 유닛 (58) 은, 그 광학계 (54) 의 선단부에 끼워 맞춰지는 원환상의 링부 (581) 와, 링부 (581) 로부터 하방을 향하여 연장되는 아암부 (582) 와, 그 아암부 (582) 의 선단으로부터 내측 하방을 향하여 45 °의 경사 각도를 갖고 연장되는 반사경 (583) 이 형성되어 있다. 광학계 (54) 에 대한 반사경 유닛 (58) 의 장착은, 반사경 유닛 (58) 의 링부 (581) 를 광학계 (54) 의 선단부에 위치 부여하고, 고정 나사 (584) 의 선단부를 광학계 (54) 의 선단부에 형성된 오목부 (54a) 에 진입시켜 고정함으로써 실시된다. 이후에 상세히 서술하지만, 반사경 (583) 은, 그 척 테이블 (64) 에 유지된 피가공물의 측면에 대향하는 위치에 위치 부여되고, 그 측면에 대하여 적외선 광원 (52) 으로부터 조사되는 적외선을 반사하여 피가공물에 조사함과 함께, 그 조사된 영역에서 반사한 피가공물의 측면으로부터의 적외선을 적외선용 촬상 소자를 구비한 촬상부 (56) 에 유도하도록, 그 기울기가 설정되어 있다. 또한, 적외선 광원 (52) 으로부터 조사되는 적외선은, 반드시 반사경 (583) 으로 반사시켜 조사할 필요는 없고, 촬상하고자 하는 지점이나 이미지에 따라 적절히 변경할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 피가공물의 내부 검출 장치는, 이와 같이, 레이저 가공시에는 얼라인먼트 공정에 사용되는 촬상 수단 (50) 과, 그 촬상 수단 (50) 에 부대하여 구성되는 반사경 유닛 (58) 으로 구성되어 있다.The image pickup means 50 is attached to the bottom surface of the frame body 82 and is located above the guide rail 43a so that the chuck table 64 is moved along the guide rail 43a, And an image picked up by the image pickup means 50 is output on the top surface of the front end of the frame body 82 so as to be displayable via the control means Display means 45 is mounted. In the illustrated embodiment, the imaging means 50 includes, in addition to an ordinary imaging device (CCD) not shown for imaging by visible light, an infrared light source 52 for irradiating the workpiece with infrared rays And an optical fiber 521 for guiding an infrared light beam from the infrared light source 52 to the optical system 54 and an optical fiber 521 for guiding an electric signal corresponding to the infrared ray And an image pickup section 56 including an infrared ray imaging device (infrared ray CCD) for outputting the image signal, and sends the sensed image signal to the control means described later. A reflector unit 58 that can be detachably attached to the optical system 54 can be disposed at the lower end of the optical system 54. The reflector unit 58 is fitted to the distal end of the optical system 54 An arm portion 582 extending downward from the ring portion 581 and a reflecting mirror 582 extending downward inward from the tip end of the arm portion 582 at an inclination angle of 45 DEG, (Not shown). The reflection unit 58 is attached to the optical system 54 by positioning the ring 581 of the reflector unit 58 at the distal end of the optical system 54 and fixing the tip of the fixing screw 584 to the optical system 54 Into the concave portion 54a formed at the distal end portion and fixing it. The reflecting mirror 583 is positioned at a position opposite to the side surface of the workpiece held by the chuck table 64 and reflects the infrared ray irradiated from the infrared ray light source 52 to the side surface thereof The inclination is set so as to irradiate the workpiece and to guide the infrared ray from the side of the workpiece reflected by the irradiated area to the imaging section 56 provided with the infrared ray imaging device. The infrared rays emitted from the infrared light source 52 are not necessarily reflected by the reflecting mirror 583 and may be appropriately changed according to the point or image to be imaged. The internal detection apparatus of the present embodiment in this embodiment is provided with the imaging unit 50 used in the alignment process and the reflector unit 58 provided in association with the imaging unit 50, Consists of.

도 1 로 되돌아와 설명을 계속하면, 레이저 광선 조사 수단 (44) 은, 기대 (41) 의 상면으로부터 상방으로 연장되고, 이어서 실질상 수평으로 연장되는 프레임체 (82) 에 내장되어, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 예를 들어 1340 ㎚ 의 파장에서 출력이 적절히 조정된 레이저 광선을, 프레임체 (82) 의 선단 하면에 배치 형성된 집광기 (44a) 를 통해 척 테이블 (64) 상에 재치된 피가공물을 향하여 조사하고, 내부에 개질층을 형성하도록 구성되어 있다.1, the laser beam irradiating means 44 is embedded in the frame body 82 which extends upward from the upper surface of the base 41 and then extends substantially horizontally, For example, a laser beam whose output power is appropriately adjusted at a wavelength of 1340 nm is passed through a condenser 44a disposed on the lower end of the frame body 82 and a workpiece placed on the chuck table 64 To form a modified layer in the inside.

본 실시형태에 있어서의 레이저 가공 장치 (40) 는, 도시되지 않은 제어 수단을 구비하고 있고, 그 제어 수단은, 컴퓨터에 의해 구성되고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 연산 처리 장치 (CPU) 와, 제어 프로그램 등을 격납하는 리드 온리 메모리 (ROM) 와, 검출한 검출값, 연산 결과 등을 일시적으로 격납하기 위한 읽고 쓰기 가능한 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 와, 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다. 그 제어 수단의 입력 인터페이스에는, 촬상 수단 (50) 으로부터의 화상 신호 외에, 유지 기구 (42) 의 도시되지 않은 X 방향, Y 방향의 위치 검출 수단으로부터의 신호 등이 입력된다. 또, 그 출력 인터페이스로부터는, 레이저 광선 발진기 (44), 적외선 광원 (52), X 방향 이동 수단 (70), Y 방향 이동 수단 (72) 등을 향하여 작동 신호가 송신된다.The laser processing apparatus 40 according to the present embodiment is provided with control means not shown, and the control means includes a central processing unit (CPU) configured by a computer and performing arithmetic processing according to the control program A read only memory (ROM) for storing a control program and the like, a readable and writable random access memory (RAM) for temporarily storing detected values and calculation results, and an input interface and an output interface. In addition to the image signal from the image pickup means 50, a signal from the position detecting means in the X direction and Y direction (not shown) of the holding mechanism 42 is inputted to the input interface of the control means. An operation signal is transmitted from the output interface toward the laser beam oscillator 44, the infrared light source 52, the X-direction moving means 70, the Y-direction moving means 72, and the like.

본 발명에 따라 실시되는 피가공물의 내부 검출 방법을 실행하기 위한 내부 검출 장치는 개략 이상과 같이 구성되어 있으며, 그 작용에 대하여 이하에 설명한다.The internal detection device for carrying out the internal detection method of the workpiece according to the present invention is configured as described above, and its operation will be described below.

도 3 에는, 본 발명의 내부 검출 장치에 의해 내부가 검출되는 원판상의 실리콘 웨이퍼 (10) 가 나타나 있다. 또한, 이 실리콘 웨이퍼 (10) 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 에 의해 레이저 광선이 조사되고, 그 내부에 개질층이 형성되는 것이지만, 본 실시형태에서는, 표면에 디바이스가 형성되어 있지 않은 시험용의 실리콘 웨이퍼 (10) 가 채용되고 있다.Fig. 3 shows a silicon wafer 10 on the disk whose inside is detected by the internal detecting device of the present invention. The silicon wafer 10 is irradiated with a laser beam by the laser machining apparatus 40 shown in Fig. 1, and a modified layer is formed therein. In this embodiment, a device is not formed on the surface A silicon wafer 10 for testing is adopted.

실리콘 웨이퍼 (10) 에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 본 발명의 내부 검출 장치에 의해 검출할 때에, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 미리 실리콘 웨이퍼 (10) 의 단부를 절단함으로써, 분할 후의 새로운 실리콘 웨이퍼 (10a 와 10a') 로 분할하고, 새로운 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 측면에 평탄부 (12) 를 형성하는 평탄화 공정을 실시한다. 당해 평탄화 공정은, 회전하는 절삭 블레이드에 의해 실리콘 웨이퍼 (10) 의 단부를 절단하는 다이싱 장치를 사용하여 실시할 수 있으며, 평탄부 (12) 가 형성된 실리콘 웨이퍼 (10a) 가 얻어진다. 또, 분할하기 전의 실리콘 웨이퍼 (10), 또는 분할 후의 실리콘 웨이퍼 (10a) 를, 환상의 프레임 (F) 의 개구부에 위치 부여하고, 점착 테이프 (T) 에 첩착 (貼着) 함과 함께 점착 테이프 (T) 의 외주부를 환상의 프레임 (F) 에 장착함으로써 일체화한다 (도 3 을 참조).3, when the inside of the silicon wafer 10 is irradiated with a laser beam to detect the processing marks formed therein, the ends of the silicon wafer 10 are first cut off And divided into new silicon wafers 10a and 10a ', and a flattening step of forming a flat portion 12 on the side surface of the new silicon wafer 10a is performed. This planarization step can be carried out by using a dicing apparatus for cutting the end portion of the silicon wafer 10 by a rotating cutting blade, and a silicon wafer 10a on which the flat portion 12 is formed is obtained. The silicon wafer 10 before division or the divided silicon wafer 10a is positioned on the opening of the annular frame F and attached to the adhesive tape T and bonded to the adhesive tape T, (See Fig. 3) by attaching the outer peripheral portion of the frame T to the annular frame F. Fig.

도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 의 척 테이블 (64) 에 상기한 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 점착 테이프 (T) 측을 재치하고, 환상의 프레임 (F) 이, 척 테이블 (64) 에 배치 형성된 클램프 (68) 에 의해 고정된다. 그리고, 도시되지 않은 흡인 수단을 작동함으로써, 실리콘 웨이퍼 (10a) 를 흡착 척 (66) 상에 흡인 고정시킨다 (유지 공정).The adhesive tape T side of the silicon wafer 10a is placed on the chuck table 64 of the laser machining apparatus 40 shown in Fig. 1 and the annular frame F is placed on the chuck table 64 And is fixed by a formed clamp 68. Then, by operating a suction means not shown, the silicon wafer 10a is suction-fixed on the suction chuck 66 (holding step).

그 유지 공정을 실시했다면, X 방향 이동 수단 (70) 을 작동하여, 실리콘 웨이퍼 (10a) 를 흡인 유지한 흡착 척 (66) 을 촬상 수단 (50) 의 바로 아래에 위치 부여하고, 촬상 수단 (50) 및 도시되지 않은 제어 수단에 의해 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 레이저 가공해야 할 가공 영역을 검출하는 얼라인먼트 공정을 실행한다. 본 실시형태에 있어서 실행되는 레이저 가공은, 레이저 광선의 조사 조건을 변경하여 내부를 검출하기 위한 것이며, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 평탄부 (12) 를 따라 레이저 광선 (LB) 을 조사하여 1 조 (條) 의 개질층 (100) 으로 이루어지는 가공흔을 형성한다. 따라서, 그 얼라인먼트 공정은, 레이저 광선 조사 수단 (44) 의 집광기 (44a) 의 위치와 평탄부 (12) 의 위치 맞춤을 실시하는 것으로서, 평탄부 (12) 로부터 소정 거리 (예를 들어 30 ㎛) 떨어진 위치에서, 그 평탄부 (12) 를 따라 집광기 (44a) 로부터의 레이저 광선이 조사되도록 얼라인먼트가 이루어진다. 이상과 같이 하여 얼라인먼트 공정이 실시됐다면, 척 테이블 (64) 을, 레이저 광선 조사 수단 (44) 의 집광기 (44a) 가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동한다.The X-direction moving means 70 is operated to position the adsorption chuck 66 sucked and held by the silicon wafer 10a directly below the imaging means 50 and the imaging means 50 And an alignment step of detecting a machining area of the silicon wafer 10a to be laser-machined by control means not shown. The laser processing executed in this embodiment is for detecting the inside by changing the irradiation condition of the laser beam. As shown in Fig. 4 (a), the laser beam LB is irradiated along the flat portion 12 So as to form a processing trace consisting of one modification layer (100). The alignment step is performed by aligning the position of the condenser 44a of the laser beam irradiating means 44 with the flat portion 12 and is a predetermined distance (for example, 30 占 퐉) from the flat portion 12, Alignment is performed so that the laser beam from the condenser 44a is irradiated along the flat portion 12 at a remote position. When the alignment process is performed as described above, the chuck table 64 is moved to the laser beam irradiation area where the condenser 44a of the laser beam irradiating means 44 is positioned.

레이저 광선 발진 수단 (44) 을 작동하여, 집광기 (44a) 로부터 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광점을, 실리콘 웨이퍼 (10a) 내부의 소정 높이가 되도록 위치 부여하고, 집광기 (44a) 로부터 실리콘 웨이퍼 (10a) 에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하면서, 척 테이블 (64) 을 구성하는 흡착 척 (66) 을 도 4(a) 에 있어서 화살표 X 로 나타내는 방향으로 소정의 이동 속도로 이동시킨다. 이와 같이 하여 레이저 가공을 실시함으로써, 도 4(b) 에 주요부의 확대 단면도로서 나타내는 바와 같이, 시험용의 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 평탄부 (12) 를 따라, 그 내부에 1 조의 개질층 (100) 이 형성된다.The laser beam emitting means 44 is operated to position the light-converging point of the pulsed laser beam irradiated from the condenser 44a to a predetermined height in the silicon wafer 10a, and the laser beam from the condenser 44a to the silicon wafer 10a , The adsorption chuck 66 constituting the chuck table 64 is moved at a predetermined moving speed in the direction indicated by the arrow X in Fig. 4 (a). By performing the laser processing in this manner, as shown in an enlarged cross-sectional view of the main part in FIG. 4 (b), a set of the modified layer 100 is formed along the flat portion 12 of the silicon wafer 10a for testing, .

또한, 상기 개질층을 형성하는 레이저 가공은, 예를 들어 이하와 같은 가공 조건에서 실시된다.The laser processing for forming the modified layer is performed under the following processing conditions, for example.

파장 : 1342 ㎚Wavelength: 1342 nm

반복 주파수 : 90 ㎑Repetition frequency: 90 kHz

평균 출력 : 1.0 ∼ 2.0 WAverage power: 1.0 to 2.0 W

스폿 직경 : φ2 ㎛Spot diameter: 2 탆

가공 이송 속도 : 700 ㎜/초Feeding speed: 700 mm / sec

실리콘 웨이퍼 (10a) 에 개질층 (100) 으로 이루어지는 가공흔을 형성했다면, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 촬상 수단 (50) 의 광학계 (54) 의 선단부에 대하여 반사경 유닛 (58) 을 장착 고정시킨다. 반사경 유닛 (58) 을 장착 고정시켰다면, X 방향 이동 수단 (70), Y 방향 이동 수단 (72) 을 작동시켜 척 테이블 (64) 을 이동시킴과 함께, 촬상 수단 (50) 의 상하 방향 위치를 적절히 조정함으로써, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 그 반사경 유닛 (58) 의 반사경 (583) 을 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 평탄부 (12) 가 형성된 측면과 대향하는 위치에 위치 부여한다 (반사경 위치 부여 공정).5A, a reflecting mirror unit 58 is mounted on the distal end portion of the optical system 54 of the imaging means 50. The reflecting mirror unit 58 is mounted on the silicon wafer 10a, . When the reflector unit 58 is mounted and fixed, the X-direction moving means 70 and the Y-direction moving means 72 are operated to move the chuck table 64 and the vertical position of the image pick- 5B, the reflecting mirror 583 of the reflecting mirror unit 58 is positioned at a position facing the side surface of the silicon wafer 10a where the flat portion 12 is formed fair).

그 반사경 위치 부여 공정을 실시했다면, 적외선 광원 (52) 을 작동하여 광 파이버 (521) 를 통해 광학계 (54) 에 적외선을 유도한다. 도 5(b) 에 나타낸 개략 단면도로부터 분명한 바와 같이, 광 파이버 (521) 를 통해 광학계 (54) 에 유도되는 적외선은, 하프 미러 (541) 에 의해 반사되고, 집광 렌즈 (542) 를 통해 반사경 (583) 에 유도되며, 반사경 (583) 에서 반사된 적외선은, 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 평탄부 (12) 에 조사되도록 구성되어 있다. 평탄부 (12) 에 조사된 적외선은, 실리콘 웨이퍼 (10a) 를 투과하는 파장의 광이며, 실리콘 웨이퍼 (10a) 를 투과하여, 내부에 형성되어 있는 개질층 (100) 을 비춘다 (조명 공정).The infrared light source 52 is operated to guide the infrared rays to the optical system 54 through the optical fiber 521. In this case, 5B, the infrared rays guided to the optical system 54 through the optical fiber 521 are reflected by the half mirror 541 and reflected by the reflecting mirror 542 through the condenser lens 542 583 and the infrared rays reflected by the reflecting mirror 583 are irradiated to the flat portion 12 of the silicon wafer 10a. The infrared ray irradiated on the flat portion 12 is light of a wavelength transmitted through the silicon wafer 10a and is transmitted through the silicon wafer 10a to illuminate the modified layer 100 formed therein.

실리콘 웨이퍼 (10a) 의 내부를 비춘 적외선은, 개질층 (100) 에 의해 형성되어 있는 가공흔에서 반사하고, 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 내부를 투과하여, 측면에 형성된 평탄부 (12) 를 통해 반사경 (583) 에 입사된다. 그 입사된 반사광은, 광학계 (54) 의 집광 렌즈 (542), 하프 미러 (541) 를 투과하고, 적외선용 촬상 소자를 구비한 촬상부 (56) 에 유도되어 도시되지 않은 제어 수단에 입력되고, 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 에 기억됨과 함께, 표시 수단 (45) 에 표시된다 (가공흔 검출 공정).The infrared rays reflected inside the silicon wafer 10a are reflected by the processing trace formed by the modified layer 100 and are transmitted through the inside of the silicon wafer 10a to be reflected by the reflector 12 through the flat portion 12 formed on the side surface, (583). The incident reflected light passes through the condenser lens 542 and the half mirror 541 of the optical system 54 and is guided to the imaging unit 56 provided with the infrared imaging device and inputted to the control means not shown, Is stored in the random access memory (RAM) and is displayed on the display means 45 (processing trace detection step).

상기한 가공흔 검출 공정이 실시됨으로써, 실리콘 웨이퍼 (10a) 의 내부에 형성된 가공흔을, 실제로 실리콘 웨이퍼 (10a) 를 분할하지 않고 검출할 수 있다. 즉, 표시 수단 (45) 에 표시된 화상으로부터, 실리콘 웨이퍼 (10a) 에 형성된 개질층 (100) 의 두께 방향의 치수나 그 형상을 관찰함으로써, 레이저 가공을 실행했을 때의 레이저 광선의 조사 조건이 개질층의 형성에 주는 영향을 관찰할 수 있다.By performing the above-described processing and detecting step, it is possible to detect the processing marks formed inside the silicon wafer 10a without actually dividing the silicon wafer 10a. That is, by observing the dimension in the thickness direction of the modified layer 100 formed on the silicon wafer 10a and the shape thereof from the image displayed on the display means 45, the irradiation condition of the laser beam when the laser processing is performed is modified The effect on the formation of the layer can be observed.

본 실시형태에서는, 상기한 실리콘 웨이퍼 (10a) 에 대하여 레이저 광선을 조사하여, 1 조의 개질층 (100) 을 형성하고, 상기 가공흔 검출 공정을 실행한 후 (도 6(a) 를 참조), 다시 평탄화 공정을 실시한다. 즉, 검출이 완료된 개질층이 형성된 영역을 절삭함으로써, 새로운 내부 검출용의 실리콘 웨이퍼를 형성하는 것이 가능해진다. 보다 구체적으로는, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 가공흔 검출 공정을 실행한 실리콘 웨이퍼 (10a) 를, 별도 준비한 절삭 장치 (30) 의 유지 수단에 재치하여, 평탄부 (12) 를 따라 그 개질층 (100) 을 포함하는 영역을 절삭하고, 실리콘 웨이퍼 (10a) 를, 새로운 실리콘 웨이퍼 (10b) 와, 이미 검출된 개질층 (100) 을 포함하는 실리콘 웨이퍼 (10b') 로 분할한다. 그리고, 분할한 실리콘 웨이퍼 (10b') 를 떼어내고, 새로운 평탄부 (12') 를 구비한 실리콘 웨이퍼 (10b) 를 얻는다 (도 6(c) 를 참조). 이와 같이 하여 얻은 실리콘 웨이퍼 (10b) 를, 다시 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 에 재치하고, 레이저 가공 조건을 변경하여, 평탄부 (12') 를 따라 새로운 개질층을 형성하고, 그 새로운 개질층을 검출하기 위한 가공흔 검출 공정을 실행한다. 이들 작업을 반복함으로써, 1 장의 실리콘 웨이퍼 (10) 를 사용하여, 가공 조건을 변화시켜 다수의 가공흔을 형성하고, 각각을 관찰하는 것이 가능해진다. 또, 본 실시형태에서는, 레이저 가공 장치 (40) 의 촬상 수단 (50) 에 대하여 반사경 유닛 (58) 을 장착하는 것만으로, 그대로 피가공물의 내부 검출 장치를 구성할 수 있기 때문에, 개질층을 형성하는 가공에 계속해서, 피가공물을 유지 수단으로부터 떼어낼 필요가 없고 그대로 가공흔 검출 공정을 실행하는 것이 가능하다.In this embodiment, a laser beam is irradiated to the above-described silicon wafer 10a to form a set of the modified layer 100. After the above-described processing and detecting step is executed (see Fig. 6 (a)), The planarization process is performed again. That is, it is possible to form a new silicon wafer for internal detection by cutting the region where the modified layer having been detected is formed. More specifically, as shown in Fig. 6 (b), a silicon wafer 10a having undergone the processing and detecting step is placed on the holding means of the separately prepared cutting apparatus 30, The region including the modified layer 100 is cut and the silicon wafer 10a is divided into a new silicon wafer 10b and a silicon wafer 10b 'including the already detected modified layer 100. [ Then, the divided silicon wafer 10b 'is removed, and a silicon wafer 10b having a new flat portion 12' is obtained (see Fig. 6 (c)). The silicon wafer 10b thus obtained is placed on the laser machining apparatus 40 shown in Fig. 1 again to change the laser machining conditions to form a new modified layer along the flat portion 12 ' And a processing shake detection step for detecting the modified layer is executed. By repeating these operations, it is possible to form a plurality of processing marks by changing the processing conditions using one silicon wafer 10, and to observe each. In the present embodiment, since the internal detection device for the workpiece can be constructed by simply mounting the reflector unit 58 to the imaging means 50 of the laser processing device 40, the modified layer can be formed It is not necessary to detach the workpiece from the holding means, and it is possible to carry out the machining-and-shake detecting process as it is.

본 발명에 따라 구성된 피가공물의 내부 검출 장치 및 피가공물의 내부 검출 방법은, 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변형예를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기한 실시형태에서는, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼를 채용하고, 적외선 광원을 사용하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 투과성을 갖는 파장의 광을 광원으로서 설정하는 것이 가능한 피가공물이면 어떠한 물체를 대상으로 하는 것도 가능하다. 예를 들어, 피가공물로서, 사파이어 기판, 리튬탄탈레이트 (LT) 기판을 채용한 경우에는, 내부를 검출하기 위하여 조사되는 광의 광원으로서, 가시광을 조사하는 광원을 채용할 수 있다.The inner detecting device of the workpiece and the inner detecting method of the workpiece configured in accordance with the present invention are not limited to the above-described embodiment, but can be modified in various ways. For example, in the above-described embodiment, a silicon wafer is used as the workpiece and an infrared light source is used. However, the present invention is not limited to this example, and a workpiece capable of setting light with a wavelength of transmittance as a light source It is possible to target any object. For example, when a sapphire substrate or a lithium tantalate (LT) substrate is employed as a workpiece, a light source that emits visible light may be employed as a light source of light to be irradiated for detecting the inside.

상기한 실시형태에서는, 피가공물을 유지 수단에 유지하고, 피가공물을 유지 수단에 유지한 후에 레이저 가공을 실시함으로써 내부에 개질층을 형성하고, 그대로 그 개질층을 검출하는 가공흔 검출 공정을 실시하는 것으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 가공흔 검출 공정을 실시하기 위한 유지 수단에 피가공물을 유지하기 전에, 미리 레이저 가공을 실시하여 개질층을 형성해 두고, 그 후, 피가공물을 유지 수단에 유지하여 내부를 검출하는 가공흔 검출 공정을 실시해도 된다.In the above-described embodiment, the workpiece is held in the holding means, the workpiece is held in the holding means, and then laser processing is performed to form a modified layer therein. However, the present invention is not limited to this, and the holding means for performing the machining and detecting step may be provided with a modified layer by previously performing laser processing before holding the workpiece, And a processing shaking detecting step of detecting the inside of the processing shaking detecting step may be performed.

상기한 실시형태에서는, 레이저 가공 장치에 있어서, 레이저 가공을 실시할 때에 실시되는 얼라인먼트 공정에서 사용하는 얼라인먼트용의 촬상 수단에 반사경 유닛을 장착하고, 피가공물의 내부 검출 장치를 구성하도록 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 피가공물의 내부 검출 장치를, 레이저 가공 장치와는 별개로 독립된 장치로서 구성하는 것도 가능하다.In the above-described embodiment, in the laser machining apparatus, the reflector unit is mounted on the imaging means for alignment used in the alignment step performed when performing the laser machining to constitute the internal detection device of the workpiece. However, The present invention is not limited to this, and the internal detection device of the workpiece can be configured as an independent device separately from the laser processing device.

상기한 실시형태에서는, 1 조의 개질층을 형성하는 레이저 가공을 실시한 후, 유지 수단에 유지된 피가공물의 내부를 검출하는 가공흔 검출 공정을 실시하고, 그 후, 새로운 평탄부를 형성하는 평탄화 공정을 실시하여 다시 개질층을 형성하고, 새롭게 형성된 개질층을 검출하는 가공흔 검출 공정을 실시하는 것을 반복하는 예를 나타냈지만, 예를 들어, 레이저 가공에 의해 내부에 개질층을 형성할 때에, 레이저 가공 조건을 조금씩 변경하면서, 소정 간격으로 복수의 개질층을 한번에 형성해 두고, 가장 평탄부에 가까운 1 조의 개질층에 대한 가공흔 검출 공정을 실시한 후, 평탄부에 가까운 1 조의 개질층이 형성된 영역만을 절삭하여 제거하는 평탄화 공정에 의해 새로운 평탄부를 형성하고, 새로운 평탄부에 가장 가까운 다른 개질층을 검출하는 가공흔 검출 공정을 실시하는 것을 반복하도록 해도 된다. 이것에 의해, 가공흔 검출 공정과 평탄화 공정 사이에 별도 레이저 가공을 실시할 필요가 없어, 가공흔의 검출 효율이 향상된다.In the above-described embodiment, after a laser processing for forming a set of modified layers is performed, a processing and detecting step for detecting the inside of the workpiece held by the holding means is performed, and thereafter a planarizing step for forming a new flat part is performed And a process of detecting the newly formed modified layer is repeated. However, for example, when the modified layer is formed by laser processing, the laser processing A plurality of modified layers are formed at a predetermined interval at one time while slightly changing the conditions and a processing trace detection process for a set of the nearest to the flat portion is performed and only a region where a set of the modified layers close to the flat portion is formed is cut A new flat portion is formed by a planarization process for removing the flat portion, and a process for detecting another reformed layer closest to the new flat portion It is also possible to repeat the detection process to be carried out. Thus, it is not necessary to perform separate laser processing between the processing trace detection step and the planarization step, and the detection efficiency of the processing trace is improved.

상기한 실시형태에서는, 관찰 대상이 되는 피가공물의 측면에 평탄부를 형성하는 평탄화 공정을 실시하는 수단으로서, 다이싱 장치를 사용하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 분할 장치, 예를 들어 레이저 가공에 의해 피가공물을 분할하는 레이저 가공 장치를 채용하는 것으로 해도 된다.In the embodiment described above, the dicing device is used as the means for performing the flattening process for forming the flat portion on the side surface of the work to be observed. However, the present invention is not limited to this, A laser processing apparatus for dividing a workpiece by laser processing may be employed.

10 : 실리콘 웨이퍼
12, 12' : 평탄부
30 : 절삭 장치
40 : 레이저 가공 장치
42 : 유지 기구
43 : 이동 수단
44 : 레이저 광선 조사 수단
44a : 집광기
45 : 표시 수단
50 : 촬상 수단
52 : 적외선 광원
54 : 광학계
56 : 적외선용 촬상 소자를 구비한 촬상부
58 : 반사경 유닛
581 : 링부
582 : 아암부
583 : 반사경10: Silicon wafer
12, 12 ': flat part
30: Cutting device
40: laser processing device
42: Retainer
43: Moving means
44: laser beam irradiation means
44a: Concentrator
45: display means
50:
52: Infrared light source
54: Optical system
56: An image pickup unit having an infrared ray imaging device
58: Reflector unit
581:
582:
583: Reflector

Claims (3)

피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 장치로서,
피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 상기 피가공물에 대하여 조사하는 조명 수단과, 상기 피가공물을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 피가공물의 측면에 대향하여 배치 형성되고 상기 측면으로부터의 광을 반사하여 상기 촬상 수단에 유도하는 반사경으로 적어도 구성되는, 피가공물의 내부 검출 장치.An internal detection device of a workpiece for detecting a processing trace formed inside by irradiating a laser beam to a workpiece,
A holding means for holding the workpiece; an illumination means for irradiating the workpiece with light having a wavelength that is transparent to the workpiece; an imaging means for imaging the workpiece; And a reflector disposed oppositely and reflecting the light from the side surface and guiding the light to the imaging means. 피가공물에 대하여 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 형성된 가공흔을 검출하는 피가공물의 내부 검출 방법으로서,
피가공물을 유지 수단에 유지하는 유지 공정과,
상기 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장을 구비한 광을 상기 피가공물에 대하여 조사하는 조명 공정과,
상기 유지 수단에 유지된 상기 피가공물의 측면에 대향하여 반사경을 위치 부여하고, 상기 측면으로부터의 광을 반사하여 촬상 수단에 유도하는 반사경 위치 부여 공정과,
상기 피가공물의 측면을 상기 촬상 수단으로 촬상하고, 상기 피가공물의 내부에 형성된 상기 가공흔을 검출하는 가공흔 검출 공정을 포함하는, 피가공물의 내부 검출 방법.A method of detecting an inside of a workpiece by irradiating a workpiece with a laser beam,
A holding step of holding the workpiece on the holding means,
An illumination step of irradiating the workpiece with light having a wavelength that is transmissive to the workpiece;
A reflecting mirror positioning step of positioning a reflecting mirror facing the side surface of the workpiece held by the holding means, reflecting the light from the side surface and guiding the reflecting mirror to the imaging means,
And a machining mark detection step of picking up the side surface of the workpiece by the image pickup means and detecting the machining marks formed in the inside of the workpiece. 제 2 항에 있어서,
상기 피가공물의 내부에 상기 가공흔을 형성하기 전, 또는 상기 가공흔을 형성한 후, 상기 측면에 상기 가공흔을 검출하기 위한 평탄부를 형성하는 평탄화 공정을 추가로 포함하는, 피가공물의 내부 검출 방법.3. The method of claim 2,
Further comprising a flattening step of forming a flat part for detecting the machining mark on the side surface before or after forming the machining mark on the inside of the workpiece, Way.
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