特開 2023-181853 抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181853

(43)【公開日】2023-12-25

(54)【発明の名称】抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20231218BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231218BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20231218BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 L

H01L21/78 B

B23K26/00 M

B23K26/53

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022095217

(22)【出願日】2022-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】植木 篤

【テーマコード（参考）】

4E168

4M106

5F063

【Ｆターム（参考）】

4E168AE01

4E168CA00

4E168CA07

4E168CB07

4E168DA43

4E168HA01

4E168JA12

4E168JA13

4M106AA01

4M106BA05

4M106CA10

4M106CA22

4M106DH12

4M106DH32

4M106DH39

4M106DJ20

5F063AA02

5F063AA48

5F063BA33

5F063BA34

5F063BA43

5F063BA45

5F063DD25

5F063DD32

5F063DE01

5F063DE11

5F063DE16

5F063DE17

5F063DE23

5F063DE32

5F063DE33

5F063FF01

(57)【要約】

【課題】板状物を加工することなく板状物の加工性に対応した抵抗率を判断することを可能とすること。
【解決手段】抵抗率の検出方法は、裏面と、裏面の反対側の表面とを有する板状物の抵抗率を検出する抵抗率の検出方法であって、板状物の裏面に対して光源から光を照射し、裏面で反射した光と、裏面を透過し表面で反射した光との干渉波形を取得する干渉波形取得ステップ１００５と、干渉波形取得ステップ１００５で取得した干渉波形に基づいて板状物の抵抗率を推定する推定ステップ１００６と、を含む。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の面と、該第一の面の反対側の第二の面とを有する板状物の抵抗率を検出する抵抗率の検出方法であって、
板状物の該第一の面に対して光源から光を照射し、該第一の面で反射した光と、該第一の面を透過し該第二の面で反射した光との干渉波形を取得する干渉波形取得ステップと、
該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形に基づいて該板状物の抵抗率を推定する推定ステップと、
を含むことを特徴とする、抵抗率の検出方法。

【請求項2】

該推定ステップでは、該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形の最大値に基づいて該板状物の抵抗率を推定することを特徴とする、請求項１に記載の抵抗率の検出方法。

【請求項3】

該干渉波形取得ステップを種々の抵抗率を有する板状物に対して行い、各々の板状物の抵抗率と、該抵抗率に対応する干渉波形の最大値と、を紐付けた抵抗率情報を予め記憶しておく記憶ステップを更に備え、
該推定ステップは、記憶ステップで記憶された該抵抗率情報に基づいて板状物の抵抗率を逆算することを特徴とする、請求項２に記載の抵抗率の検出方法。

【請求項4】

該推定ステップでは、該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形をフーリエ変換し、変換後の波形の最大値に基づいて該板状物の抵抗率を推定することを特徴とする、請求項１に記載の抵抗率の検出方法。

【請求項5】

該干渉波形取得ステップを種々の抵抗率を有する板状物に対して行い各々の板状物の抵抗率と、該抵抗率に対応する干渉波形をフーリエ変換した波形の最大値と、を紐付けた抵抗率情報を予め記憶しておく記憶ステップを更に備え、
該推定ステップは、記憶ステップで記憶された該抵抗率情報に基づいて板状物の抵抗率を逆算することを特徴とする、請求項４に記載の抵抗率の検出方法。

【請求項6】

第一の面と、該第一の面の反対側の第二の面とを有する板状物を加工する板状物の加工方法であって、
請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載の抵抗率の検出方法を用いて板状物の抵抗率を検出する抵抗率検出ステップと、
該抵抗率に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップと、
該加工条件選定ステップで選定された加工条件で該板状物に対してレーザービームを照射して加工を施すレーザービーム照射ステップと、
を実施することを特徴とする、板状物の加工方法。

【請求項7】

該抵抗率検出ステップを実施した後、検出した抵抗率を有する板状物に対して該レーザービームの照射による加工が可能か否かを判断する判断ステップを更に含むことを特徴とする、請求項６に記載の板状物の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエーハからチップを生成するために、ウエーハに対して透過性を有するレーザービームを照射して板状物であるウエーハ内部に改質層を形成し、強度等が低下した改質層を起点として分割する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

改質層を形成する際、ウエーハに不純物がドープされていると、ドープされている不純物の量などによってレーザービームの透過率や屈折率が異なる。このため、同じ厚みのウエーハであっても集光点の位置が変化して適正な位置に改質層を形成できなかったり、レーザービームの吸収が増えるので厚み方向の深い位置に改質層を形成できないという問題がある。

【0004】

上記の問題に対して、ウエーハに添加されている不純物に対応して適切な加工条件で改質層を形成することが可能なウエーハの加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２－１９２３７０号公報

【特許文献2】特開２０１３－２５８２５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、上述の特許文献２に示された方法では事前に外周余剰領域に対して加工を実施しなければならないという課題がある。

【0007】

ウエーハに不純物が添加されていると電気抵抗率が変化することから、抵抗率計等の測定器を用いて予め抵抗率を測定しておく方法も用いられているが、測定した抵抗率毎にウエーハを選別しておく必要があり管理が煩雑になるという課題が存在している。

【0008】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、板状物を加工することなく板状物の加工性に対応した抵抗率を判断することを可能とする抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の抵抗率の検出方法は、第一の面と、該第一の面の反対側の第二の面とを有する板状物の抵抗率を検出する抵抗率の検出方法であって、板状物の該第一の面に対して光源から光を照射し、該第一の面で反射した光と、該第一の面を透過し該第二の面で反射した光との干渉波形を取得する干渉波形取得ステップと、該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形に基づいて該板状物の抵抗率を推定する推定ステップと、を含むことを特徴とする。

【0010】

前記抵抗率の検出方法において、該推定ステップでは、該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形の最大値に基づいて該板状物の抵抗率を推定しても良い。

【0011】

前記抵抗率の検出方法において、該干渉波形取得ステップを種々の抵抗率を有する板状物に対して行い、各々の板状物の抵抗率と、該抵抗率に対応する干渉波形の最大値と、を紐付けた抵抗率情報を予め記憶しておく記憶ステップを更に備え、該推定ステップは、記憶ステップで記憶された該抵抗率情報に基づいて板状物の抵抗率を逆算しても良い。

【0012】

前記抵抗率の検出方法において、該推定ステップでは、該干渉波形取得ステップで取得した干渉波形をフーリエ変換し、変換後の波形の最大値に基づいて該板状物の抵抗率を推定しても良い。

【0013】

前記抵抗率の検出方法において、該干渉波形取得ステップを種々の抵抗率を有する板状物に対して行い各々の板状物の抵抗率と、該抵抗率に対応する干渉波形をフーリエ変換した波形の最大値と、を紐付けた抵抗率情報を予め記憶しておく記憶ステップを更に備え、該推定ステップは、記憶ステップで記憶された該抵抗率情報に基づいて板状物の抵抗率を逆算しても良い。

【0014】

本発明の板状物の加工方法は、第一の面と、該第一の面の反対側の第二の面とを有する板状物を加工する板状物の加工方法であって、前記抵抗率の検出方法を用いて板状物の抵抗率を検出する抵抗率検出ステップと、該抵抗率に対応する加工条件を選定する加工条件選定ステップと、該加工条件選定ステップで選定された加工条件で該板状物に対してレーザービームを照射して加工を施すレーザービーム照射ステップと、を実施することを特徴とする。

【0015】

前記板状物の加工方法において、該抵抗率検出ステップを実施した後、検出した抵抗率を有する板状物に対して該レーザービームの照射による加工が可能か否かを判断する判断ステップを更に含んでも良い。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、板状物を加工することなく板状物の加工性に対応した抵抗率を判断することを可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１に係る抵抗率の検出方法の検出対象及び板状物の加工方法の加工対象の板状物の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示された板状物を裏面側からみた斜視図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図4】図４は、図３に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を模式的に示す図である。

【図5】図５は、図３に示されたレーザー加工装置の分光干渉計の構成を模式的に示す図である。

【図6】図６は、図５に示された分光干渉計が取得した干渉波形の一例を示す図である。

【図7】図７は、図３に示されたレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した抵抗率情報を示す図である。

【図8】図８は、図３に示されたレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した判断条件を示す図である。

【図9】図９は、実施形態１に係る板状物の加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施形態１に係る抵抗率の測定方法の流れを示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した抵抗率情報を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の分光干渉計が取得した干渉波形をフーリエ変換して得られる波形の一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図14】図１４は、実施形態２に係る抵抗率の測定方法の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0019】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る抵抗率の検出方法の検出対象及び板状物の加工方法の加工対象の板状物の斜視図である。図２は、図１に示された板状物を裏面側からみた斜視図である。

【0020】

実施形態１に係る抵抗率の検出方法の検出対象及び板状物の加工方法の加工対象の板状物１は、シリコン、ガリウムヒ素、又はＳｉＣ（炭化ケイ素）等などを基板２とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。板状物１は、図１に示すように、第二の面である表面３に互いに交差する分割予定ライン４が複数設定され、分割予定ライン４によって区画された領域にデバイス５が形成されている。

【0021】

デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、又はメモリ（半導体記憶装置）である。

【0022】

また、実施形態１において、板状物１は、図１及び図２に示すように、結晶方位を示すノッチ６が外縁に形成されている。板状物１は、基板２に各種のドープ材が添加される。板状物１は、基板２に添加されるドープ材の量によって電気的抵抗即ち抵抗率が変化する。実施形態１において、板状物１は、表面３の反対側の第一の面である裏面７からレーザービーム２１が分割予定ライン４に沿って照射されるなどして、個々のデバイス５に分割される。即ち、板状物１は、第一の面である裏面７と、裏面７の反対側の第二の面である表面３とを有している。

【0023】

（レーザー加工装置）
次に、実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置を説明する。図３は、実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を模式的に示す図である。

【0024】

図３に示されたレーザー加工装置１０は、板状物１の裏面７から板状物１を構成する基板２に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービーム２１の集光点２２を基板２の内部に設定して、レーザービーム２１を分割予定ライン４に沿って照射して、基板２の内部に分割予定ライン４に沿って改質層８（図４に示す）を形成する加工装置である。

【0025】

なお、改質層８とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。改質層８の機械的な強度は、他の部分の機械的強度よりも低い。また、改質層８は、板状物１の抵抗率が小さくなるほど、基板２の内部に形成しにくくなり、板状物１の抵抗率が大きくなるほど、基板２の内部に形成しやすくなる。

【0026】

レーザー加工装置１０は、図３に示すように、板状物１を保持する保持テーブル１１と、レーザービーム照射ユニット２０と、移動ユニット３０と、撮像ユニット４０と、分光干渉計５０と、制御ユニット１００とを備える。

【0027】

保持テーブル１１は、板状物１を水平方向と平行な保持面１２で保持する。保持面１２は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１１は、保持面１２上に表面３が載置され、保持面１２が真空吸引源により吸引されることで、保持面１２上に載置された板状物１を吸引保持する。

【0028】

また、保持テーブル１１は、移動ユニット３０の回転移動ユニット３３により保持面１２に対して直交しかつ鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。保持テーブル１１は、回転移動ユニット３３とともに、移動ユニット３０のＸ軸移動ユニット３１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動されかつＹ軸移動ユニット３２により水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動される。保持テーブル１１は、移動ユニット３０によりレーザービーム照射ユニット２０の下方の加工領域と、レーザービーム照射ユニット２０の下方から離れて板状物１が搬入、搬出される搬入出領域とに亘って移動される。

【0029】

移動ユニット３０は、保持テーブル１１とレーザービーム照射ユニット２０が照射するレーザービーム２１の集光点２２とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びＺ軸方向と平行な軸心回りに相対的に移動させるものである。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、互いに直交し、かつ保持面１２（即ち水平方向）と平行な方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する方向である。

【0030】

移動ユニット３０は、保持テーブル１１をＸ軸方向に移動させる加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット３１と、保持テーブル１１をＹ軸方向に移動させる割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット３２と、保持テーブル１１をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット３３と、レーザービーム照射ユニット２０のレーザービーム２１の集光点２２をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット３４とを備えている。

【0031】

Ｙ軸移動ユニット３２は、保持テーブル１１と、レーザービーム照射ユニット２０のレーザービーム２１の集光点２２とをＹ軸方向に相対的に移動する割り出し送りユニットである。実施形態１では、Ｙ軸移動ユニット３２は、レーザー加工装置１０の装置本体１３上に設置されている。Ｙ軸移動ユニット３２は、Ｘ軸移動ユニット３１を支持した移動プレート１６をＹ軸方向に移動自在に支持している。

【0032】

Ｘ軸移動ユニット３１は、保持テーブル１１と、レーザービーム照射ユニット２０のレーザービーム２１の集光点２２とをＸ軸方向に相対的に移動する加工送りユニットである。Ｘ軸移動ユニット３１は、移動プレート１６上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット３１は、保持テーブル１１をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット３３を支持した第２移動プレート１７をＸ軸方向に移動自在に支持している。第２移動プレート１７は、回転移動ユニット３３、保持テーブル１１を支持している。回転移動ユニット３３は、保持テーブル１１を支持している。

【0033】

Ｚ軸移動ユニット３４は、保持テーブル１１と、レーザービーム照射ユニット２０のレーザービーム２１の集光点２２とをＺ軸方向に相対的に移動する送りユニットである。Ｚ軸移動ユニット３４は、装置本体１３から立設した立設柱１４に設置されている。Ｚ軸移動ユニット３４は、レーザービーム照射ユニット２０の後述する集光レンズ２４等を先端に配置した支持柱１５をＺ軸方向に移動自在に支持している。

【0034】

Ｘ軸移動ユニット３１は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると第２移動プレート１７をＸ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、第２移動プレート１７をＸ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。Ｙ軸移動ユニット３２は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると移動プレート１６をＹ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート１６をＹ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。Ｚ軸移動ユニット３４は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると支持柱１５をＺ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、支持柱１５をＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。回転移動ユニット３３は、保持テーブル１１を軸心回りに回転するモータ等を備える。

【0035】

また、レーザー加工装置１０は、保持テーブル１１のＸ軸方向の位置を検出するための図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、保持テーブル１１のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、支持柱１５のＺ軸方向の位置を検出するための図示しないＺ軸方向位置検出ユニットを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット１００に出力する。

【0036】

レーザービーム照射ユニット２０は、保持テーブル１１の保持面１２に保持された板状物１に対してパルス状のレーザービーム２１を集光して照射して、板状物１にレーザー加工を施す加工ユニットである。実施形態１では、レーザービーム照射ユニット２０の一部は、図１に示すように、装置本体１３から立設した立設柱１４に設置されたＺ軸移動ユニット３４により支持された支持柱１５の先端に配置されている。

【0037】

レーザービーム照射ユニット２０は、図４に示すように、パルス状のレーザービーム２１を出射するレーザー発振器２３と、レーザー発振器２３から出射したレーザービーム２１を集光して板状物１に照射する集光器である集光レンズ２４とを備える。実施形態１では、レーザービーム照射ユニット２０は、レーザー発振器２３が出射したレーザービーム２１を集光レンズ２４に向けて反射するミラー２５を備える。

【0038】

撮像ユニット４０は、保持テーブル１１に保持された板状物１を撮像するものである。撮像ユニット４０は、対物レンズがＺ軸方向に対向するものを撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子等の撮像素子を備えた赤外線カメラである。実施形態１では、撮像ユニット４０は、図１に示すように、支持柱１５の先端に配置されて、対物レンズがレーザービーム照射ユニット２０の集光レンズ２４とＸ軸方向に沿って並ぶ位置に配置されている。

【0039】

撮像ユニット４０は、撮像素子が撮像した画像を取得し、取得した画像を制御ユニット１００に出力する。また、撮像ユニット４０は、保持テーブル１１の保持面１２に保持された板状物１を撮像して、板状物１とレーザービーム照射ユニット２０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を取得し、取得した画像を制御ユニット１００に出力する。

【0040】

（分光干渉計）
次に、分光干渉計５０を説明する。図５は、図３に示されたレーザー加工装置の分光干渉計の構成を模式的に示す図である。図６は、図５に示された分光干渉計が取得した干渉波形の一例を示す図である。

【0041】

分光干渉計５０は、図５に示すように、保持テーブル１１に保持された板状物１に対して光源５１から光５２を照射する。分光干渉計５０は、裏面７で反射した光５２（以下、符号５２１と記す）と、裏面７を透過し表面３で反射した光５２（以下、符号５２２と記す）との干渉波形６０（図６に例示する）を取得するものである。分光干渉計５０は、図５に示すように、光５２を出射する光源５１と、保持テーブル１１の保持面１２に対向するセンサヘッド５３と、回折格子５４と、ラインセンサ５５とを備える。

【0042】

実施形態１では、光源５１は、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源であり、波長が１２５０ｎｍ～１３５０ｎｍの光５２を出射する。センサヘッド５３は、光源５１が出射した光５２を透過して、保持テーブル１１に保持された板状物１に照射するとともに、板状物１の裏面７で反射した光５２１と裏面７を透過し表面３で反射した光５２２との干渉光を回折格子５４に導くものである。

【0043】

回折格子５４は、光５２１と光５２２との干渉光を波長ごとに異なる角度で回折してラインセンサ５５に向けて反射して、光５２１，５２２を波長毎に分光する。ラインセンサ５５は、撮像素子を直線状に配置し、回折格子５４により分光された光５２３を各撮像素子で受光する。ラインセンサ５５は、各撮像素子が受光した光５２３の強度を示す情報を制御ユニット１００に向けて出力する。

【0044】

分光干渉計５０は、保持テーブル１１に保持された板状物１に対して光源５１から光５２を照射し、裏面７で反射した光５２１と裏面７を透過し表面３で反射した光５２２との干渉光を回折格子５４で波長毎に分光し、ラインセンサ５５の各撮像素子で分光された光５２３を受光して、図６に示された干渉波形６０を取得し、取得した干渉波形６０を制御ユニット１００に出力する。なお、図６の横軸は、各撮像素子の位置を示し、縦軸は、各撮像素子が受光した光５２３の強度を示している。また、図６に例示された干渉波形６０の光５２３の強度の最大値６１は、分光干渉計５０が光５２を照射した板状物１の抵抗率に対応した値となっている。

【0045】

次に、制御ユニット１００を説明する。図７は、図３に示されたレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した抵抗率情報を示す図である。図８は、図３に示されたレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した判断条件を示す図である。

【0046】

制御ユニット１００は、レーザー加工装置１０の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、板状物１に対する加工動作をレーザー加工装置１０に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置１０の上述した構成要素に出力して、制御ユニット１００の機能を実現する。

【0047】

また、レーザー加工装置１０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示手段である表示ユニット１１０と、オペレータが加工条件などを入力する際に用いる入力手段である入力ユニット１２０と、図示しない報知ユニット等を備えている。表示ユニット１１０、入力ユニット１２０及び報知ユニットは、制御ユニット１００に接続している。入力ユニット１２０は、表示ユニット１１０に設けられたタッチパネルにより構成される。報知ユニットは、音と光と表示ユニット１１０上のメッセージとのうち少なくともいずれかを発して、オペレータに報知する。

【0048】

また、制御ユニット１００は、図３に示すように、加工制御部１０１と、記憶部１０２とを備える。加工制御部１０１は、レーザー加工装置１０の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、板状物１に対する加工動作をレーザー加工装置１０の各構成要素に実施させるものである。

【0049】

記憶部１０２は、図７に示された抵抗率情報７０と、図８に示された判断条件８０とを記憶している。

【0050】

抵抗率情報７０は、同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０の最大値６１とを紐付けて、これらの関係を示すものである。即ち、抵抗率情報７０は、同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０の最大値６１とを一対一で対応付けたものである。なお、図７に示された抵抗率情報７０は、横軸が同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１の抵抗率を示し、縦軸が干渉波形６０の最大値６１を示している。

【0051】

抵抗率情報７０は、抵抗率が既知の同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１に分光干渉計５０が光５２を照射して干渉波形６０を取得し、既知の抵抗率と干渉波形６０の最大値６１の実測値７２とを最小二乗法等により近似して求められている。記憶部１０２は、板状物１の材質及び厚み毎に対応した抵抗率情報７０を記憶している。このように、抵抗率情報７０は、種々の抵抗率の板状物１の干渉波形６０を取得し、各々の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０の最大値６１とを紐付けたものである。

【0052】

図８に示された判断条件８０は、分光干渉計５０が取得した干渉波形６０の最大値６１と抵抗率情報７０とにより求められた加工対象の板状物１の抵抗率に基づいて加工条件を判断するための条件である。実施形態１では、判断条件８０は、板状物１の抵抗率が予め定められた第１の値未満である場合に加工不可であること定めている。また、判断条件８０は、板状物１の抵抗率が第１の値以上でかつ予め定められた第２の値未満である場合にオペレータが設定した加工条件（図８には、加工条件８１と記載）で加工することを定めている。また、判断条件８０は、板状物１の抵抗率が第２の値以上でかつ予め定められた第３の値未満である場合に加工条件８２で加工することを定めている。

【0053】

なお、第１の値よりも第２の値が大きく、第２の値よりも第３の値が大きな値である。また、加工条件８２は、オペレータが設定した加工条件８１よりも改質層８を形成しやすくなる条件である。例えば、加工条件８２は、オペレータが設定した加工条件８１よりもレーザービーム２１の出力を弱くしたり、同一の分割予定ライン４に厚み方向に形成する改質層８の数を減らしたりする。このように、判断条件８０は、板状物１に加工が可能な抵抗率の場合、抵抗率が大きくなるのにしたがって改質層８を形成しやすくなるので、抵抗率が大きくなるのにしたがって改質層８を形成しにくくなる加工条件８１，８２で加工することを定めている。

【0054】

なお、加工制御部１０１の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することにより実現される。記憶部１０２の機能は、前述した記憶装置により実現される。

【0055】

（板状物の加工方法及び抵抗率の測定方法）
次に、実施形態１に係る板状物の加工方法及び抵抗率の測定方法を説明する。図９は、実施形態１に係る板状物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１０は、実施形態１に係る抵抗率の測定方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係る板状物の加工方法は、レーザー加工装置１０の加工動作でもある。

【0056】

実施形態１に係る板状物の加工方法は、前述した板状物１を加工する方法である。板状の加工方法は、レーザー加工装置１０の制御ユニット１００の加工制御部１０１が、オペレータが入力ユニット１２０などを操作するなどして入力した加工条件を登録し、板状物１の表面３側が保持テーブル１１の保持面１２に載置され、制御ユニット１００の加工制御部１０１がオペレータからの加工開始指示を受け付けると開始する。なお、加工条件は、加工対象の板状物１の材質及び厚み等を含む。板状物の加工方法は、図９に示すように、抵抗率検出ステップ１００１と、判断ステップ１００２と、加工条件選定ステップ１００３と、レーザービーム照射ステップ１００４とを実施する。

【0057】

（抵抗率検出ステップ）
抵抗率検出ステップ１００１は、実施形態１に係る抵抗率の測定方法を用いて保持テーブル１１の保持面１２に表面３側が載置された加工対象の板状物１の抵抗率７１（図７に示す）を検出するステップである。抵抗率検出ステップ１００１即ち実施形態１に係る抵抗率の測定方法は、保持テーブル１１の保持面１２に表面３側が載置された板状物１の抵抗率を検出する方法でもある。抵抗率検出ステップ１００１即ち実施形態１に係る抵抗率の測定方法は、図１０に示すように、干渉波形取得ステップ１００５と、推定ステップ１００６とを含む。

【0058】

（干渉波形取得ステップ）
干渉波形取得ステップ１００５は、板状物１の裏面７に対して光源５１からの光５２を照射し、裏面７で反射した光５２１と、裏面７を透過し表面３で反射した光５２２との干渉波形６０を取得するステップである。干渉波形取得ステップ１００５では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が保持テーブル１１の保持面１２に板状物１の表面３を吸引保持し、移動ユニット３０を制御して保持テーブル１１を加工領域に向けて移動するとともに、板状物１を分光干渉計５０の下方に位置付ける。

【0059】

干渉波形取得ステップ１００５では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が分光干渉計５０を制御して光源５１から光５２を出射して板状物１に照射するとともに、裏面７で反射した光５２１と表面３で反射した光５２２との干渉光を回折格子５４で分光してラインセンサ５５で受光する。干渉波形取得ステップ１００５では、レーザー加工装置１０は、分光干渉計５０がラインセンサ５５で光５２１と光５２２との干渉光を受光して、干渉波形６０を取得し、取得した干渉波形６０を制御ユニット１００に出力する。

【0060】

（推定ステップ）
推定ステップ１００６は、干渉波形取得ステップ１００５で取得した干渉波形６０に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定するステップである。推定ステップ１００６では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、干渉波形６０から最大値６１を抽出し、加工条件で定められた材質及び厚みの板状物１の抵抗率情報７０を記憶部１０２から読み出す。推定ステップ１００６では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、例えば、記憶部１０２から読み出した抵抗率情報７０において干渉波形６０から抽出した最大値６１に対応した抵抗率７１を抽出する。こうして、推定ステップ１００６では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、干渉波形取得ステップ１００５において取得した干渉波形６０の最大値６１に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定するとともに、推定の際には、記憶部１０２に記憶された抵抗率情報７０に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を逆算する。

【0061】

（判断ステップ）
判断ステップ１００２は、抵抗率検出ステップ１００１を実施した後、検出した抵抗率７１を有する加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１の照射による加工が可能か否かを判断するステップである。実施形態１において、判断ステップ１００２では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、記憶部１０２から判断条件８０を読み出し、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第１の値未満であるか否かを判断して、加工が可能な否かを判断する。

【0062】

実施形態１において、判断ステップ１００２では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第１の値未満であると判断すると、加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１の照射による加工が可能ではない（判断ステップ１００２：Ｎｏ）と判断する。実施形態１において、判断ステップ１００２では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１の照射による加工が可能ではないと判断すると、報知ユニットに報知させ（ステップ１０１０）、板状物の加工方法を終了する。

【0063】

また、実施形態１において、判断ステップ１００２では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第１の値未満ではないと判断すると、加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１の照射による加工が可能である（判断ステップ１００２：Ｙｅｓ）と判断する。実施形態１において、判断ステップ１００２では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１の照射による加工が可能であると判断すると、加工条件選定ステップ１００３に進む。

【0064】

（加工条件選定ステップ）
加工条件選定ステップ１００３は、推定ステップ１００６で推定した抵抗率に対応する加工条件を選定するステップである。加工条件選定ステップ１００３では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第１の値以上でかつ第２の値未満であるか、又は第２の値以上でかつ第３の値未満であるかを判断する。

【0065】

加工条件選定ステップ１００３では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第１の値以上でかつ第２の値未満であると判断すると、判断条件８０を参照して、オペレータが設定した加工条件８１を選定する。また、加工条件選定ステップ１００３では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、推定ステップ１００６で推定した抵抗率７１即ち抵抗率検出ステップ１００１で検出した抵抗率７１が第２の値以上でかつ第３の値未満であると判断すると、判断条件８０を参照して、加工条件８２を選定する。

【0066】

（レーザービーム照射ステップ）
レーザービーム照射ステップ１００４は、加工条件選定ステップ１００３で選定された加工条件８１，８２で加工対象の板状物１に対してレーザービーム２１を照射して加工を施すステップである。レーザービーム照射ステップ１００４では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、移動ユニット３０を制御して、加工対象の板状物１を撮像ユニット４０の下方に位置付け、撮像ユニット４０で板状物１の裏面７を撮像させる。

【0067】

レーザービーム照射ステップ１００４では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が撮像ユニット４０が撮像して取得した画像から分割予定ライン４を検出し、分割予定ライン４とレーザービーム照射ユニット２０との位置合わせを行うアライメントを遂行する。レーザービーム照射ステップ１００４では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、加工条件選定ステップ１００３で選定された加工条件８１，８２等に基づいて、図４に示すように、板状物１に対して透過性を有する波長のレーザービーム２１の集光点２２を基板２の内部に位置付けて、保持テーブル１１とレーザービーム照射ユニット２０とを分割予定ライン４に沿って相対的に移動させながら板状物１の裏面７側から板状物１に分割予定ライン４に沿ってパルス状のレーザービーム２１を照射する。

【0068】

すると、板状物１は、図４に示すように、レーザービーム２１の波長が板状物１に対して透過性を有する波長を有するために、分割予定ライン４に沿って基板２の内部に改質層８が形成される。レーザービーム照射ステップ１００４では、レーザー加工装置１０は、全ての分割予定ライン４に沿って基板２の内部に改質層８を形成すると、レーザービーム照射ユニット２０からのレーザービーム２１の照射を停止し、保持テーブル１１を搬入出領域まで移動させた後、保持面１２の吸引保持を停止して、板状物の加工方法即ち加工動作を終了する。

【0069】

以上説明した実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、レーザー加工装置１０の記憶部１０２に板状物１の抵抗率と干渉波形６０の最大値６１とを紐付けた抵抗率情報７０を予め記憶しておき、加工対象の板状物１の干渉波形６０を取得し、取得した干渉波形６０の最大値６１と抵抗率情報７０とに基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定する。その結果、実施形態１に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、板状物１を加工することなく板状物１の加工性に対応した抵抗率７１を判断することが可能になるという効果を奏する。

【0070】

〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１１は、実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶した抵抗率情報を示す図である。図１２は、実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の分光干渉計が取得した干渉波形をフーリエ変換して得られる波形の一例を示す図である。

【0071】

実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、レーザー加工装置１０の制御ユニット１００が抵抗率情報７０の代わりに図１１に示す抵抗率情報７０－１を予め記憶部１０２に記憶し、推定ステップ１００６において、干渉波形取得ステップ１００５で取得した干渉波形６０をフーリエ変換して得られる図１２に示す波形６０－１の最大値６１－１と、抵抗率情報７０－１とに基づいて、板状物１の抵抗率７１を推定する事以外、実施形態１と同じである。

【0072】

抵抗率情報７０－１は、同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０をフーリエ変換して得られる図１２に例示する波形６０－１の最大値６１－１とを紐付けて、これらの関係を示すものである。即ち、抵抗率情報７０は、同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０をフーリエ変換して得られる波形６０－１の最大値６１－１とを一対一で対応付けたものである。なお、図１１に示された抵抗率情報７０－１は、横軸が同一の材質でかつ厚みの複数の板状物１の抵抗率を示し、縦軸が干渉波形６０をフーリエ変換した波形６０－１の最大値６１－１を示している。また、図１２に示された波形６０－１は、横軸が板状物１の裏面７の高さを示し、縦軸が信号強度を示している。

【0073】

抵抗率情報７０－１は、抵抗率が既知の同一の材質でかつ同一の厚みの複数の板状物１に分光干渉計５０が光５２を照射して干渉波形６０を取得し、既知の抵抗率と干渉波形６０をフーリエ変換した波形６０－１の最大値６１－１の実測値７２－１とを最小二乗法により近似して求められている。記憶部１０２は、実施形態１と同様に、板状物１の材質及び厚み毎に対応した抵抗率情報７０－１を記憶している。このように、抵抗率情報７０－１は、種々の抵抗率の板状物１から取得した干渉波形６０をフーリエ変換し、各々の板状物１の抵抗率と、抵抗率に対応する干渉波形６０をフーリエ変換した波形６０－１の最大値６１－１とを紐付けたものである。

【0074】

実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法において、推定ステップ１００６では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、干渉波形取得ステップ１００５で加工対象の板状物１から取得した干渉波形６０をフーリエ変換する。実施形態１の変形例において、推定ステップ１００６では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、フーリエ変換後の波形６０－１から最大値６１－１を抽出し、加工条件で定められた材質及び厚みの板状物１の抵抗率情報７０－１を記憶部１０２から読み出す。

【0075】

実施形態１の変形例において、推定ステップ１００６では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、記憶部１０２から読み出した抵抗率情報７０－１において波形６０－１から抽出した最大値６１－１に対応した抵抗率７１を抽出する。こうして、推定ステップ１００６では、制御ユニット１００の加工制御部１０１が、干渉波形取得ステップ１００５において取得した干渉波形６０をフーリエ変換し、変換後の波形６０－１に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定するとともに、推定の際には、記憶部１０２に記憶された抵抗率情報７０－１に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を逆算する。

【0076】

実施形態１の変形例に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、レーザー加工装置１０の記憶部１０２に板状物１の抵抗率と干渉波形６０をフーリエ変換した波形６０－１の最大値６１－１とを紐付けた抵抗率情報７０－１を予め記憶しておき、加工対象の板状物１の干渉波形６０を取得し、取得した干渉波形６０のフーリエ変換後の波形６０－１の最大値６１－１と抵抗率情報７０－１とに基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定するので、実施形態１と同様に、板状物１を加工することなく板状物１の加工性に対応した抵抗率７１を判断することが可能になるという効果を奏する。

【0077】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１３は、実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法を実施するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図１４は、実施形態２に係る抵抗率の測定方法の流れを示すフローチャートである。なお、図１３及び図１４は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0078】

実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、レーザー加工装置１０の制御ユニット１００が情報取得部１０３を備え、板状物の加工方法の抵抗率検出ステップ１００１即ち抵抗率の検出方法が異なること以外、実施形態１及び実施形態１の変形例と同一である。制御ユニット１００の情報取得部１０３は、抵抗率情報７０，７０－１を取得し、記憶部１０２に記憶するものである。情報取得部１０３の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することにより実現される。

【0079】

実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、抵抗率検出ステップ１００１即ち抵抗率の検出方法が、図１４に示すように、記憶ステップ１００７を更に備える。記憶ステップ１００７は、実施形態１の抵抗率検出ステップ１００１を種々の抵抗率を有する板状物１に対して行い、抵抗率情報７０，７０－１を予め記憶部１０２に記憶するステップである。記憶ステップ１００７では、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の情報取得部１０３が、加工対象の板状物１と同一の材質であり同一の厚みでかつ抵抗率が既知である複数の板状物１を保持テーブル１１の保持面１２に順に保持し、分光干渉計５０で各板状物１の干渉波形６０を取得する。

【0080】

実施形態２において、推定ステップ１００６において、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が実施形態１及び変形例と同様に、記憶ステップ１００７で記憶された抵抗率情報７０，７０－１に基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を逆算する。また、実施形態２において、推定ステップ１００６において、レーザー加工装置１０は、制御ユニット１００の加工制御部１０１が実施形態１の変形例と同様に、干渉波形取得ステップ１００５で取得した干渉波形６０をフーリエ変換し、フーリエ変換後の波形６０－１の最大値６１－１に基づいて板状物の抵抗率を推定する。

【0081】

実施形態２に係る抵抗率の検出方法及び板状物の加工方法は、抵抗率情報７０，７０－１を記憶ステップ１００７で記憶し、加工対象の板状物１の干渉波形６０を取得し、取得した干渉波形６０の最大値６１又はフーリエ変換後の波形６０－１の最大値６１－１と抵抗率情報７０－１とに基づいて加工対象の板状物１の抵抗率７１を推定するので、実施形態１と同様に、板状物１を加工することなく板状物１の加工性に対応した抵抗率７１を判断することが可能になるという効果を奏する。

【0082】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明では、抵抗率の測定方法即ち干渉波形取得ステップ１００５及び推定ステップ１００６のみ、又は、記憶ステップ１００７、干渉波形取得ステップ１００５及び推定ステップ１００６のみを実施し、判断ステップ１００２、加工条件選定ステップ１００３及びレーザービーム照射ステップ１００４を必ずしも実施しなくてもよい。また、本発明では、同一の材質であり同一の厚みでかつ抵抗率が既知である複数の板状物１に関する抵抗率情報７０，７０－１を、異なる厚み毎に取得して、取得した複数の厚みそれぞれの抵抗率情報７０，７０－１をレーザー加工装置１０の記憶部１０２に記憶しておいても良い。この場合、様々な厚みの板状物１の抵抗率７１を推定することが可能となる。

【符号の説明】

【0083】

１ 板状物
３ 表面（第二の面）
７ 裏面（第一の面）
２１ レーザービーム
５１ 光源
５２ 光
６０ 干渉波形
６０－１ 波形
６１，６１－１ 最大値
７０，７０－１ 抵抗率情報
７１ 抵抗率
８１，８２ 加工条件
５２１ 光（第一の面で反射した光）
５２２ 光（第二の面で反射した光）
１００１ 抵抗率検出ステップ
１００２ 判断ステップ
１００３ 加工条件選定ステップ
１００４ レーザービーム照射ステップ
１００５ 干渉波形取得ステップ
１００６ 推定ステップ
１００７ 記憶ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】