特許 7644328 レーザ加工装置、ウェーハ加工システム及びレーザ加工装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-04

(45)【発行日】2025-03-12

(54)【発明の名称】レーザ加工装置、ウェーハ加工システム及びレーザ加工装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20250305BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20250305BHJP

   B23K 26/364 20140101ALI20250305BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

B23K26/00 P

B23K26/00 M

B23K26/364

B23K26/00 N

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020120672

(22)【出願日】2020-07-14

(65)【公開番号】P2022017863

(43)【公開日】2022-01-26

【審査請求日】2023-06-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】相川 力

(72)【発明者】

【氏名】岩城 智

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２３０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８５１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７３１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６９５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０９３２６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平９－２９４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４１９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８４２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２３Ｋ ２６／３６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することで前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得部と、
前記観察像取得部が前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出部と、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得部と、
前記輝度検出部が前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別部と、
を備え、
前記対応情報取得部が、前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の深さ及び前記加工点の温度を含む前記加工状態と、の対応関係を示す前記対応情報を取得するレーザ加工装置。

【請求項2】

前記レーザ光学系が、前記ウェーハの表面からの前記加工点の深さ位置、及び前記加工溝の形成により発生する除去物の除去量の少なくともいずれか１つが異なる複数の加工条件で選択的に前記加工溝の形成が可能であり、
前記加工条件を選択する加工条件選択部を備え、
前記対応情報取得部が、複数の前記加工条件に対応する複数の前記対応情報の中から前記加工条件選択部が選択した前記加工条件に対応する前記対応情報を取得する請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することで前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得部と、
前記観察像取得部が前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出部と、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得部と、
前記輝度検出部が前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別部と、
を備え、
前記レーザ光学系が、前記ウェーハの表面からの前記加工点の深さ位置、及び前記加工溝の形成により発生する除去物の除去量の少なくともいずれか１つが異なる複数の加工条件で選択的に前記加工溝の形成が可能であり、
前記加工条件を選択する加工条件選択部を備え、
前記対応情報取得部が、複数の前記加工条件に対応する複数の前記対応情報の中から前記加工条件選択部が選択した前記加工条件に対応する前記対応情報を取得するレーザ加工装置。

【請求項4】

前記ストリートに沿って互いに材質の異なる複数の領域が存在する場合に、前記対応情報取得部が、前記領域ごとの前記材質に対応した複数の前記対応情報を取得し、
前記加工点の位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記加工状態判別部が、前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と既知の前記ウェーハの設計情報とに基づき、前記加工点の位置での前記材質に対応する前記対応情報を用いて、前記加工状態の判別を行う請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することで前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得部と、
前記観察像取得部が前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出部と、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得部と、
前記輝度検出部が前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別部と、
を備え、
前記ストリートに沿って互いに材質の異なる複数の領域が存在する場合に、前記対応情報取得部が、前記領域ごとの前記材質に対応した複数の前記対応情報を取得し、
前記加工点の位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記加工状態判別部が、前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と既知の前記ウェーハの設計情報とに基づき、前記加工点の位置での前記材質に対応する前記対応情報を用いて、前記加工状態の判別を行うレーザ加工装置。

【請求項6】

１又は複数の請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置と、
前記対応情報を記憶する記憶部を有するサーバと、
を備え、
前記対応情報取得部が、前記記憶部から前記対応情報を取得するウェーハ加工システム。

【請求項7】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することにより前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置の制御方法において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得ステップと、
前記観察像取得ステップで前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出ステップと、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得ステップと、
前記輝度検出ステップで前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別ステップと、
を有し、
前記対応情報取得ステップでは、前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の深さ及び前記加工点の温度を含む前記加工状態と、の対応関係を示す前記対応情報を取得するレーザ加工装置の制御方法。

【請求項8】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することにより前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置の制御方法において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得ステップと、
前記観察像取得ステップで前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出ステップと、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得ステップと、
前記輝度検出ステップで前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別ステップと、
を有し、
前記レーザ光学系が、前記ウェーハの表面からの前記加工点の深さ位置、及び前記加工溝の形成により発生する除去物の除去量の少なくともいずれか１つが異なる複数の加工条件で選択的に前記加工溝の形成が可能であり、
前記加工条件を選択する加工条件選択ステップを有し、
前記対応情報取得ステップでは、複数の前記加工条件に対応する複数の前記対応情報の中から前記加工条件選択ステップで選択した前記加工条件に対応する前記対応情報を取得するレーザ加工装置の制御方法。

【請求項9】

ウェーハに対してレーザ光学系を前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することにより前記ストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置の制御方法において、
前記加工溝の形成中、前記レーザ光学系から前記ストリートに照射される前記レーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得ステップと、
前記観察像取得ステップで前記観察像を取得するごとに、前記観察像に基づき、前記レーザ光の照射により前記加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出ステップと、
前記輝度と、前記レーザ光のエネルギーと、前記加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得ステップと、
前記輝度検出ステップで前記輝度を検出するごとに、前記輝度と既知の前記レーザ光のエネルギーとに基づき前記対応情報を参照して前記加工状態を判別する加工状態判別ステップと、
を有し、
前記ストリートに沿って互いに材質の異なる複数の領域が存在する場合に、前記対応情報取得ステップでは、前記領域ごとの前記材質に対応した複数の前記対応情報を取得し、
前記加工点の位置情報を取得する位置情報取得ステップを有し、
前記加工状態判別ステップでは、前記位置情報取得ステップで取得した前記位置情報と既知の前記ウェーハの設計情報とに基づき、前記加工点の位置での前記材質に対応する前記対応情報を用いて、前記加工状態の判別を行うレーザ加工装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハのレーザ加工を行うレーザ加工装置、ウェーハ加工システム及びレーザ加工装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の半導体デバイスの製造分野では、シリコン等の基板の表面にガラス質材料からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ－ｋ膜）と回路を形成する機能膜とを積層した積層体により複数のデバイスを形成しているウェーハ（半導体ウェーハ）が知られている。このようなウェーハは、複数のデバイスが格子状のストリートによって格子状に区画されており、ウェーハをストリートに沿って分割することにより個々のデバイスが製造される。

【0003】

ウェーハを複数のデバイス（チップ）に分割する方法として、高速回転するブレードを用いる方法、ウェーハの内部にストリートに沿ってレーザ加工領域を形成してこのレーザ加工領域が形成されることにより強度が低下したストリートに沿って外力を加える方法が知られている。しかしながら、Ｌｏｗ－ｋ膜が適用されたウェーハの場合、Ｌｏｗ－ｋ膜の素材とウェーハの素材とが異なるため、前者の方法ではブレードによりＬｏｗ－ｋ膜と基板とを同時に切削することが困難である。また、後者の方法ではストリート上にＬｏｗ－ｋ膜が存在する場合に良好な品質で個々のデバイスに分割することが困難である。

【0004】

そこで、特許文献１及び特許文献２には、ウェーハに対してレーザ光学系をストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザ光学系からレーザ光を前記ストリートに照射することでストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置によれば、ストリートに沿って加工溝を形成することでストリート上からＬｏｗ－ｋ膜等を除去することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－１８２０１９号公報

【文献】特開２００６－１４０３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記特許文献１に記載のレーザ加工装置等を用いてストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工（アブレーション溝加工）を行う場合には、加工溝の加工状態をリアルタイムで確認することが望ましい。この場合には、レーザ加工装置に設けられている顕微鏡（カメラ）を用いてレーザ光の加工点の観察を行うことが考えられるが、顕微鏡を用いた表面観察で得られる加工溝の情報は限られている。このため、従来では、加工溝の加工状態をリアルタイムで確認することができず、レーザ加工後のウェーハを割断してウェーハの加工状態を確認する必要があった。

【0007】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、加工溝の加工状態をリアルタイムで確認可能なレーザ加工装置、ウェーハ加工システム及びレーザ加工装置の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の目的を達成するためのレーザ加工装置は、ウェーハに対してレーザ光学系をウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザ光学系からレーザ光をストリートに照射することでストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置において、加工溝の形成中、レーザ光学系からストリートに照射されるレーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得部と、観察像取得部が観察像を取得するごとに、観察像に基づき、レーザ光の照射により加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出部と、輝度と、レーザ光のエネルギーと、加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得部と、輝度検出部が輝度を検出するごとに、輝度と既知のレーザ光のエネルギーとに基づき対応情報を参照して加工状態を判別する加工状態判別部と、を備える。

【0009】

このレーザ加工装置によれば、加工点ごとのプラズマの輝度の検出結果に基づき、加工点ごとのレーザ加工の加工状態をリアルタイムに判別することができる。

【0010】

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、観察像取得部が、レーザ光の波長域の光を遮断する光学素子と、光学素子を通して加工点を撮影する観察光学系と、を含む。これにより、プラズマの輝度の検出結果に含まれるレーザ光の散乱光の影響（ノイズ）を抑えることができるので、加工点ごとの加工溝の加工状態の判別をより高精度に行うことができる。

【0011】

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、対応情報取得部が、輝度と、レーザ光のエネルギーと、加工溝の深さ及び加工点の温度を含む加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する。これにより、加工点ごとのレーザ加工の加工状態（加工溝の深さ及び加工点の温度）をリアルタイムに判別することができる。

【0012】

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザ光学系が、ウェーハの表面からの加工点の深さ位置、及び加工溝の形成により発生する除去物の除去量の少なくともいずれか１つが異なる複数の加工条件で選択的に加工溝の形成が可能であり、加工条件を選択する加工条件選択部を備え、対応情報取得部が、複数の加工条件に対応する複数の対応情報の中から加工条件選択部が選択した加工条件に対応する対応情報を取得する。これにより、加工条件ごとに加工溝の加工状態を判別することができるので、加工溝の加工状態をより正確に判別することができる。

【0013】

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、ストリートに沿って互いに材質の異なる複数の領域が存在する場合に、対応情報取得部が、領域ごとの材質に対応した複数の対応情報を取得し、加工点の位置情報を取得する位置情報取得部を備え、加工状態判別部が、位置情報取得部が取得した位置情報と既知のウェーハの設計情報とに基づき、加工点の位置での材質に対応する対応情報を用いて、加工状態の判別を行う。これにより、ストリートの表面に材質が異なる複数の領域が存在している場合であっても加工溝の加工状態の判別を正確に行うことができる。

【0014】

本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、加工溝の形成が行われている間、加工状態判別部の判別結果に基づき、レーザ光学系が出射するレーザ光のエネルギーを制御して、加工状態を一定に維持するレーザ加工制御部を備える。これにより、加工溝の加工品質を向上させることができる。

【0015】

本発明の目的を達成するためのウェーハ加工システムは、前述のレーザ加工装置と、対応情報を記憶する記憶部を有するサーバと、を備え、対応情報取得部が、記憶部から対応情報を取得する。

【0016】

本発明の他の態様に係るウェーハ加工システムにおいて、少なくとも１つのレーザ加工装置が、ストリートに沿った加工点ごとに、加工点に形成された加工溝の少なくとも深さを含む溝形状を取得する溝形状取得部と、輝度検出部の検出結果及び溝形状取得部の取得結果に基づき、加工点ごとの輝度及び溝形状の実測情報をサーバへ出力する実測情報出力部と、を備え、サーバが、実測情報出力部から出力された実測情報に基づき、対応情報を生成して記憶部に記憶させる対応情報生成部を備える。これにより、新規のウェーハＷのレーザ加工（加工状態のモニタリング）に容易に対応することができる。

【0017】

本発明の目的を達成するためのレーザ加工装置の制御方法は、ウェーハに対してレーザ光学系をウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザ光学系からレーザ光をストリートに照射することによりストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工装置の制御方法において、加工溝の形成中、レーザ光学系からストリートに照射されるレーザ光の加工点の観察像を繰り返し取得する観察像取得ステップと、観察像取得ステップで観察像を取得するごとに、観察像に基づき、レーザ光の照射により加工点で発生するプラズマの輝度を検出する輝度検出ステップと、輝度と、レーザ光のエネルギーと、加工溝の加工状態と、の対応関係を示す対応情報を取得する対応情報取得ステップと、輝度検出ステップで輝度を検出するごとに、輝度と既知のレーザ光のエネルギーとに基づき対応情報を参照して加工状態を判別する加工状態判別ステップと、を有する。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、加工溝の加工状態をリアルタイムで確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態のレーザ加工装置の概略図である。

【図2】レーザ加工装置による加工対象のウェーハの平面図である。

【図3】第１実施形態の制御装置の機能ブロック図である。

【図4】ストリートに沿った加工溝の形成を説明するための説明図である。

【図5】ストリートに沿った加工溝の形成を説明するための説明図である。

【図6】プラズマの輝度と加工溝の深さとの関係を説明するための説明図である。

【図7】第１実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのストリートごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】第２実施形態のレーザ加工装置の概略図である。

【図9】各ストリートのレーザ加工の加工条件の例を示した説明図である。

【図10】第３実施形態のレーザ加工装置の制御装置の機能ブロック図である。

【図11】第４実施形態のレーザ加工装置によりレーザ加工が施されるストリートの拡大図である。

【図12】第４実施形態のレーザ加工装置の制御装置の機能ブロック図である。

【図13】第４実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのストリートごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。

【図14】第５実施形態のレーザ加工装置によるウェーハのストリートごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。

【図15】第５実施形態のレーザ加工装置の効果を説明するための説明図である。

【図16】第６実施形態のウェーハ加工システムの構成を示したブロック図である。

【図17】レーザ加工装置によるストリートに沿った２条の縁切り溝及び中抜き溝の形成を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】

【0020】

［第１実施形態のレーザ加工装置の構成］
図１は、第１実施形態のレーザ加工装置１０の概略図である。図１に示すように、レーザ加工装置１０は、ウェーハＷ（例えばシリコンウェーハ）を複数のチップ４（図２参照）に分割する割断プロセスの前工程として、ウェーハＷに対してレーザ加工（アブレーション溝加工）を施す。なお、図中のＸＹＺ方向は互いに直交し、このうちＸ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（ウェーハＷの厚み方向）である。またθ方向は、Ｚ方向を回転軸とする回転方向である。

【0021】

図２は、レーザ加工装置１０による加工対象のウェーハＷの平面図である。図２に示すように、ウェーハＷは、シリコン等の基板の表面にＬｏｗ－ｋ膜と回路を形成する機能膜とを積層した積層体である。ウェーハＷは格子状に配列された複数のストリートＣＨ（分割予定ラインともいう）によって複数の領域に区画されている。この区画された各領域にはチップ４（デバイス）が設けられている。レーザ加工装置１０は、ストリートＣＨごとにストリートＣＨに沿ってレーザ加工を行うことで、ストリートＣＨ上のＬｏｗ－ｋ膜等を除去して加工溝９（アブレーション溝又はレーザグルーブともいう）を形成する。

【0022】

図１に戻って、レーザ加工装置１０は、ベース１２と、ＸＹＺθステージ１４と、吸着ステージ１６と、加工ユニット１８と、モニタ２０と、制御装置２２と、を備える。

【0023】

ベース１２上には、ＸＹＺθステージ１４が設けられている。ＸＹＺθステージ１４は、ベース１２上においてＸＹＺ方向に移動自在で且つθ方向に回転自在に設けられている。このＸＹＺθステージ１４は、アクチュエータ及びモータ等により構成される移動機構２４（図３参照）によりＸＹＺ方向に移動されると共にθ方向に回転される。

【0024】

吸着ステージ１６は、ＸＹＺθステージ１４上に設けられている。この吸着ステージ１６は、ウェーハＷの裏面を吸着保持する。これにより、ウェーハＷは、上述のＬｏｗ－ｋ膜等が形成されている側の表面が後述の加工ユニット１８と対向するようにＸＹＺθステージ１４に保持される。移動機構２４によりＸＹＺθステージ１４をＸＹＺθ方向に移動させることで、吸着ステージ１６上のウェーハＷに対して加工ユニット１８がＸＹＺθ方向に相対移動される。

【0025】

加工ユニット１８は、レーザ光学系２５及び観察光学系３０を備える。この加工ユニット１８は、吸着ステージ１６のＺ方向上方側の位置（ウェーハＷに対向する位置）に配置されており、後述の制御装置２２により制御される。

【0026】

レーザ光学系２５は、ウェーハＷのストリートＣＨに向けてレーザ光Ｌを照射する。このレーザ光学系２５は、レーザ光源２６（レーザ発振器）、コリメートレンズ２７、ハーフミラー２８、及び集光レンズ２９（コンデンスレンズ）を含む。

【0027】

レーザ光源２６は、レーザ光Ｌ（例えばパルスレーザ光）をコリメートレンズ２７に向けて出射する。レーザ光Ｌの条件は、例えば、光源：ＵＶ（紫外線）－パルスレーザ、波長：４００ｎｍ以下、繰り返し周波数：１～１００ｋＨｚ、及び平均出力：０．５～１０ワットであるが、この条件に特に限定されるものではない。

【0028】

コリメートレンズ２７は、レーザ光源２６から入射したレーザ光Ｌを平行光束に変換した後、このレーザ光Ｌをハーフミラー２８に向けて出射する。

【0029】

ハーフミラー２８は、集光レンズ２９の光軸上に配置されており、コリメートレンズ２７から入射したレーザ光Ｌの一部を集光レンズ２９に向けて反射する。また、ハーフミラー２８は、後述のハーフミラー３３から入射した後述の照明光ＩＬの一部を透過して集光レンズ２９に向けて出射すると共に、集光レンズ２９から入射した照明光ＩＬの反射光の一部を透過してハーフミラー３３に向けて出射する。

【0030】

集光レンズ２９は、ハーフミラー２８から入射したレーザ光Ｌ及び照明光ＩＬをウェーハＷのストリートＣＨ上に集光させる。

【0031】

観察光学系３０は、レーザ光学系２５と同軸に設けられており、ウェーハＷのレーザ加工前にはウェーハＷに形成されている後述のアライメント基準を撮影する。また、観察光学系３０は、ウェーハＷのストリートＣＨのレーザ加工中にはその加工点ＳＰを撮影する。

【0032】

観察光学系３０は、ハーフミラー２８及び集光レンズ２９をレーザ光学系２５と共用すると共に、照明光源３１、コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、集光レンズ３４、及び顕微鏡３５等を備える。

【0033】

照明光源３１は、例えば可視光の波長域（赤外光又は近赤外光の波長域でも可）の照明光ＩＬをコリメートレンズ３２に向けて出射する。

【0034】

コリメートレンズ３２は、照明光源３１から入射した照明光ＩＬを平行光束に変換した後、この照明光ＩＬをハーフミラー３３に向けて出射する。

【0035】

ハーフミラー３３は、集光レンズ２９の光軸上に配置されており、コリメートレンズ３２から入射した照明光ＩＬの一部をハーフミラー２８に向けて反射する。これにより、照明光ＩＬが、ハーフミラー２８及び集光レンズ２９を介して、ウェーハＷの表面上に集光される。また、ハーフミラー３３は、ウェーハＷから集光レンズ２９及びハーフミラー２８を介して入射した照明光ＩＬの反射光の一部を透過して集光レンズ３４に向けて出射する。

【0036】

集光レンズ３４は、ハーフミラー３３から入射した照明光ＩＬの反射光を顕微鏡３５に集光させる。

【0037】

顕微鏡３５は、いわゆるデジタルカメラであり、照明光ＩＬ及び後述のプラズマ６０（図４参照）の全波長域に対して感度を有する撮像素子（不図示）を備えている。顕微鏡３５は、集光レンズ３４により集光された照明光ＩＬの反射光を撮像してウェーハＷの各部の観察像３６（撮影画像データ）を制御装置２２へ出力する。ストリートＣＨ上に集光されるレーザ光Ｌの加工点ＳＰ（集光点、スポット）に集光レンズ２９の焦点を合わせた状態で顕微鏡３５によりウェーハＷを撮影した観察像３６に基づき、ウェーハＷのレーザ加工の状態を確認することができる。さらに本実施形態では、この加工点ＳＰの観察像３６に基づき、詳しくは後述するが、加工溝９の深さ及び加工点ＳＰの温度を含む加工溝９の加工状態を判別する。さらにまた、ウェーハＷのレーザ加工前に、ウェーハＷの表面上のアライメント基準に集光レンズ２９の焦点を合わせた状態で顕微鏡３５によりウェーハＷを撮影した観察像３６に基づきアライメント検出を行うことができる。

【0038】

制御装置２２は、移動機構２４、レーザ光学系２５、及び観察光学系３０等のレーザ加工装置１０の各部の動作を統括的に制御して、加工ユニット１８のアライメント、ストリートＣＨごとのレーザ加工、加工点ＳＰの観察像３６の取得、及び加工溝９の加工状態の判別等を実行する。

【0039】

［制御装置の構成］
図３は、第１実施形態の制御装置２２の機能ブロック図である。図３に示すように、制御装置２２には、既述のモニタ２０、移動機構２４、レーザ光学系２５、及び観察光学系３０の他に、操作部３８及び記憶部３９が接続されている。

【0040】

操作部３８は、公知のキーボード、マウス、及び操作ボタン等が用いられ、オペレータによる各種操作の入力を受け付ける。

【0041】

記憶部３９には、図示は省略するが、レーザ加工装置１０の制御プログラム、及び制御装置２２による加工溝９の加工状態の判別結果等が記憶されている。また、記憶部３９には、詳しくは後述するが、制御装置２２による加工溝９の加工状態の判別に用いられる対応情報６２が予め格納されている。

【0042】

制御装置２２は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置２２の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

【0043】

制御装置２２は、記憶部３９から読み出した不図示の制御プログラムを実行することで、検出制御部４０、レーザ加工制御部４２、撮影制御部４４、観察像取得部４６、輝度検出部４８、加工状態判別部５０、及び表示制御部５２として機能する。以下、本実施形態において「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

【0044】

検出制御部４０は、レーザ加工装置１０の各部を制御して、吸着ステージ１６に保持されているウェーハＷの各ストリートＣＨの位置（ＸＹ面内での向きを含む）を検出するアライメント検出を実行する。

【0045】

最初に検出制御部４０は、移動機構２４及び観察光学系３０を制御して、ウェーハＷのアライメント基準の観察像３６を取得（撮影）する。ここでいうアライメント基準とは、レーザ加工装置１０がウェーハＷのストリートＣＨの位置を認識するための基準であり、例えば、ストリートＣＨ、及びアライメントマーク（図示は省略）等の公知の基準が用いられる。なお、アライメント基準は、顕微鏡３５で撮影可能であれば、ウェーハＷの内部、表面、及び裏面等の任意の位置に設けられていてもよい。

【0046】

検出制御部４０は、アライメント基準の観察像３６を取得する場合、移動機構２４を駆動して、集光レンズ２９の光軸を観察光学系３０によりウェーハＷのアライメント基準を撮影可能に位置に相対移動させる。この移動後に検出制御部４０は、顕微鏡３５にアライメント基準を含むウェーハＷの撮影を実行させる。これにより、顕微鏡３５によりウェーハＷのアライメント基準の観察像３６が取得され、この観察像３６が顕微鏡３５から検出制御部４０に出力される。

【0047】

検出制御部４０は、顕微鏡３５から入力されたアライメント基準の観察像３６に基づき、この観察像内のアライメント基準を公知の画像認識法で検出することにより、ウェーハＷの各ストリートＣＨの位置を検出する。

【0048】

レーザ加工制御部４２は、移動機構２４及びレーザ光学系２５を制御して、ストリートＣＨごとに、ストリートＣＨに沿って加工溝９を形成するレーザ加工を実行する。

【0049】

具体的にレーザ加工制御部４２は、検出制御部４０によるアライメント検出結果に基づき、移動機構２４を駆動してＸＹＺθステージ１４をθ方向に回転させることにより、加工対象のストリートＣＨをＸ方向（加工送り方向）に平行にする。次いで、レーザ加工制御部４２は、検出制御部４０によるアライメント検出結果に基づき、移動機構２４を駆動してＸＹＺθステージ１４の位置調整を行うことで、集光レンズ２９の光軸を加工対象のストリートＣＨの一端に位置合わせするアライメントを実行する。

【0050】

図４及び図５は、ストリートＣＨに沿った加工溝９の形成を説明するための説明図である。図４及び図５に示すように、レーザ加工制御部４２は、上述のアライメント完了後、レーザ光学系２５を制御して、レーザ光ＬをウェーハＷの加工対象のストリートＣＨ上に集光させることで、レーザ光Ｌの加工点ＳＰに加工溝９を形成する。

【0051】

次いで、レーザ加工制御部４２は、移動機構２４を駆動して、ＸＹＺθステージ１４をＸ方向に移動させる。これにより、ストリートＣＨ上にレーザ光Ｌを集光させた状態で、ウェーハＷに対してレーザ光学系２５がＸ方向に相対移動される、すなわち第１番目のストリートＣＨに沿ってレーザ光学系２５がウェーハＷに対してＸ方向に相対移動される。その結果、加工対象のストリートＣＨに沿って加工溝９が形成される。

【0052】

この際に、レーザ光Ｌの加工点ＳＰでは、レーザ光Ｌの熱によりストリートＣＨの表層（Ｌｏｗ－ｋ膜等）が溶融及び気化を経て電離した状態となる所謂プラズマ化することで、プラズマ６０が発生する。このプラズマ６０の輝度は、パルスレーザであるレーザ光Ｌの１ショット当たりでストリートＣＨから除去（プラズマ化）されるＬｏｗ－ｋ膜等の除去物の除去量（加工溝９の深さ）に応じて変化する。そして、１ショット当たりの除去物の除去量は、レーザ光Ｌのエネルギー（Ｊ）と相関がある。従って、加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度と、除去物の除去量（加工溝９の深さ）と、レーザ光Ｌのエネルギーとの間には相関がある。

【0053】

なお、レーザ光Ｌのエネルギーの他に、レーザ光Ｌ（加工点ＳＰ）のスポット径、ウェーハＷの表面からの加工点ＳＰの深さ位置（Ｚ方向位置）、及びストリートＣＨの材質も影響を及ぼすが、第１実施形態では説明の煩雑化を防止するため、これらは一定であるものとして説明を行う。

【0054】

図６は、プラズマ６０の輝度（プラズマ輝度）と加工溝９の深さとの関係を説明するための説明図である。図６の符号６Ａに示すように、ストリートＣＨ上の加工点ＳＰからの除去物の除去量が増加するほど、この加工点ＳＰで発生するプラズマ６０の輝度が高くなる。また逆に、ストリートＣＨ上の加工点ＳＰからの除去物の除去量が減少するほど、この加工点ＳＰで発生するプラズマ６０の輝度が低くなる。さらに、レーザ光Ｌのエネルギーを増減させると、加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度及び除去物の除去量は変化する。このため、加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度及びレーザ光Ｌのエネルギーは、加工点ＳＰごとの除去物の除去量、すなわち加工溝９の深さを示す指標となる。

【0055】

従って本実施形態では、プラズマ６０の輝度と、レーザ光Ｌのエネルギーと、除去物の除去量（加工溝９の深さ）との対応関係を示す後述の対応情報６２（図３参照）を予め求めておく。これにより、本実施形態では、図６の符号６Ｂに示すように、ストリートＣＨ（Ｘ方向）に沿った加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、対応情報６２を参照することで、加工点ＳＰごとの加工溝９の深さを求める。また、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとの加工溝９の深さに基づき、ストリートＣＨに沿って形成された加工溝９の全体の底面形状も得られる。

【0056】

さらに、プラズマ６０の輝度は、加工点ＳＰの温度とも相関がある。このため、上述の対応情報６２として、プラズマ６０の輝度と、レーザ光Ｌのエネルギーと、加工点ＳＰの温度との対応関係を合わせて求めておくことで、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、加工点ＳＰごとの加工溝９の深さ及び加工温度を求めることができる。

【0057】

図３に戻って、撮影制御部４４は、レーザ光学系２５によるストリートＣＨのレーザ加工（加工溝９の形成）が行われている間、観察光学系３０を制御して、顕微鏡３５によるレーザ光Ｌの加工点ＳＰの撮影とその観察像３６の出力とを繰り返し実行させる。なお、本実施形態のレーザ光Ｌはパルスレーザであるので、撮影制御部４４がレーザ光Ｌの発光トリガに同期して加工点ＳＰの撮影及び観察像３６の出力を実行することが好ましい。これにより、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとに、加工点ＳＰのリアルタイムな観察像３６が得られる。

【0058】

観察像取得部４６は、レーザ光学系２５によるストリートＣＨのレーザ加工（加工溝９の形成）が行われている間、顕微鏡３５と接続するインタフェースとして機能する。この観察像取得部４６は、顕微鏡３５による加工点ＳＰの撮影が実行されるごとに、加工点ＳＰの観察像３６を顕微鏡３５から繰り返し取得して輝度検出部４８へ出力する。

【0059】

輝度検出部４８は、観察像取得部４６から加工点ＳＰの観察像３６が入力されるごとに、観察像３６に基づき加工点ＳＰで発生したプラズマ６０の輝度を検出する。

【0060】

最初に輝度検出部４８は、観察像３６の画素ごとの輝度値に基づき、観察像３６内に含まれるプラズマ６０の像領域を判別する。プラズマ６０の像領域の輝度値は観察像３６内の他の領域の輝度値よりも高くなるので、輝度検出部４８は、例えば観察像３６内において輝度値が所定の閾値以上となる領域をプラズマ６０の像領域として判別する。

【0061】

次いで、輝度検出部４８は、例えばプラズマ６０の像領域内の画素の輝度値の積算値を「プラズマ６０の輝度」として検出する。既述の通り、顕微鏡３５の撮像素子はプラズマ６０の全波長域に対して感度を有するので、輝度検出部４８は、プラズマ６０の全波長域の光を輝度に変換した結果に基づきプラズマ６０の輝度を検出することができる。

【0062】

そして、輝度検出部４８は、加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度を検出するごとに、その検出結果を加工状態判別部５０へ出力する。

【0063】

なお、輝度検出部４８が、プラズマ６０の像領域内の画素の輝度値の積算値を「プラズマ６０の輝度」として検出する代わりに、輝度値の最大値又は平均値を「プラズマ６０の輝度」として検出してもよい。

【0064】

加工状態判別部５０は、輝度検出部４８から入力される加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度検出結果と、既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態（加工溝９の深さ、温度）を判別する。

【0065】

最初に加工状態判別部５０は、記憶部３９から対応情報６２を取得する。この場合に加工状態判別部５０は、本発明の対応情報取得部として機能する。なお、加工状態判別部５０は、レーザ加工装置１０の記憶部３９から対応情報６２を取得する代わりに、インターネット等を介してレーザ加工装置１０の外部から対応情報６２を取得してもよい。

【0066】

対応情報６２は、プラズマ６０の輝度と、レーザ光Ｌのエネルギーと、加工点ＳＰの加工溝９の深さ及び温度との対応関係を示す情報であり、予め実験又はシミュレーション等に基づき生成されて記憶部３９に記憶されている。この対応情報６２は、除去量演算式６２Ａと溝深さ演算式６２Ｂと温度演算式６２Ｃとを含む。なお、本実施形態の対応情報６２は演算式（数式）で構成されているが、上述の対応関係を示すデータテーブル等を用いてもよい。

【0067】

除去量演算式６２Ａは、プラズマ６０の輝度と、レーザ光Ｌのエネルギーと、加工点ＳＰにおける除去物の除去量との対応関係を示す演算式である。この除去量演算式６２Ａは、除去量を「Ａ」とし且つエネルギーを「Ｂ」とし且つプラズマ６０の輝度を「Ｃ」とした場合に、例えば数式［αＡ＋ａ＝βＢ＋ｂ＝γＣ＋ｃ］で示される。ここでα、β、γはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃにかかる係数であり、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ切片である。エネルギー「Ｂ」は既知であり、プラズマ６０の輝度「Ｃ」は輝度検出部４８に検出されているので、「Ｂ」及び「Ｃ」を上述の除去量演算式６２Ａにインプットすることで加工点ＳＰにおける除去物の除去量「Ａ」が求められる。

【0068】

溝深さ演算式６２Ｂは、加工点ＳＰにおける除去物の除去量「Ａ」と加工溝９の深さとの対応関係を示す演算式である。この溝深さ演算式６２Ｂとしては、例えば除去量「Ａ」と加工点ＳＰの面積（スポット径）とを変数として加工溝９の深さを導出可能な式が用いられる。なお、除去量演算式６２Ａ及び溝深さ演算式６２Ｂを用意する代わりに、エネルギー「Ｂ」、プラズマ６０の輝度「Ｃ」、及び加工点ＳＰの面積等から加工溝９の深さを直接的に演算可能な式を用いてもよい。

【0069】

温度演算式６２Ｃは、プラズマ６０の輝度と、レーザ光Ｌのエネルギーと、加工点ＳＰの温度との対応関係を示す演算式である。この温度演算式６２Ｃは、上述の除去量演算式６２Ａと同様に、エネルギー「Ｂ」及びプラズマ６０の輝度「Ｃ」を変数として、加工点ＳＰの温度を導出可能な式が用いられる。

【0070】

加工状態判別部５０は、輝度検出部４８から入力されたプラズマ６０の輝度「Ｃ」と既知のレーザ光Ｌのエネルギー「Ｂ」とに基づき、除去量演算式６２Ａを用いて加工点ＳＰにおける除去物の除去量「Ａ」を演算する。次いで、加工状態判別部５０は、加工点ＳＰにおける除去物の除去量「Ａ」の演算結果と、既知の加工点ＳＰの面積とに基づき、溝深さ演算式６２Ｂを用いて加工点ＳＰにおける加工溝９の深さを演算する。

【0071】

また、加工状態判別部５０は、輝度検出部４８から入力されたプラズマ６０の輝度「Ｃ」と既知のレーザ光Ｌのエネルギー「Ｂ」とに基づき、温度演算式６２Ｃを用いて加工点ＳＰの温度を演算する。

【0072】

以下、加工状態判別部５０は、輝度検出部４８から新たな加工点ＳＰのプラズマ６０の輝度「Ｃ」が入力されるごとに、加工点ＳＰにおける加工溝９の深さ及び温度の演算を繰り返し実行する。これにより、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとの加工溝９の深さ及び温度が求められる。また、加工点ＳＰごとの加工溝９の深さの演算結果に基づき、ストリートＣＨに沿った加工溝９の底面形状の安定性を評価することができる。

【0073】

また、加工点ＳＰのプラズマ６０の輝度と、加工点ＳＰにおける加工溝９の深さ及び温度との間には関連性があるので、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度の分散値から加工点ＳＰごとの加工溝９の深さ及び温度の安定性を評価することもできる。

【0074】

表示制御部５２は、モニタ２０の表示を制御する。表示制御部５２は、顕微鏡３５から出力された観察像３６と、加工状態判別部５０による加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態の判別結果と、をモニタ２０に表示させる。

【0075】

［第１実施形態の作用］
図７は、本発明の制御方法に係る第１実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハＷのストリートＣＨごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。

【0076】

図７に示すように、加工対象のウェーハＷが吸着ステージ１６に吸着保持されると、制御装置２２の検出制御部４０が作動する。検出制御部４０は、移動機構２４及び観察光学系３０を制御して、ウェーハＷのアライメント基準の観察像３６を取得する。そして、検出制御部４０は、観察像３６を解析して、ウェーハＷの各ストリートＣＨの位置を検出するアライメント検出を行う（ステップＳ１）。

【0077】

アライメント検出が完了するとレーザ加工制御部４２が作動する。そして、レーザ加工制御部４２が、検出制御部４０によるアライメント検出結果に基づき、移動機構２４を駆動して、集光レンズ２９の光軸を第１番目のストリートＣＨの一端に位置合わせするアライメントを実行する（ステップＳ２）。

【0078】

次いで、レーザ加工制御部４２は、レーザ光学系２５から第１番目のストリートＣＨの一端上に対してレーザ光Ｌを照射（集光）させることで、加工溝９を形成する（ステップＳ３）。この際にレーザ光Ｌの加工点ＳＰでは、レーザ光Ｌの熱によりストリートＣＨの表層（Ｌｏｗ－ｋ膜等）がプラズマ化することで、プラズマ６０が発生する。

【0079】

次いで、レーザ加工制御部４２は、移動機構２４を駆動して、ＸＹＺθステージ１４をＸ方向に移動させることで、ウェーハＷに対してレーザ光学系２５をＸ方向に相対移動させる（ステップＳ４）。これにより、第１番目のストリートＣＨに沿ってレーザ加工、すなわち加工溝９の形成が開始される。

【0080】

また、レーザ加工開始に合わせて、撮影制御部４４及び観察像取得部４６が作動する。これにより、撮影制御部４４が例えばレーザ光Ｌの発光トリガに同期して観察光学系３０の顕微鏡３５を制御してレーザ光Ｌの加工点ＳＰの撮影を実行すると共に、観察像取得部４６が顕微鏡３５からの加工点ＳＰの観察像３６の取得と輝度検出部４８への出力とを実行する（ステップＳ５、本発明の観察像取得ステップに相当）。

【0081】

加工点ＳＰの観察像３６の入力を受けた輝度検出部４８は、この観察像３６内からプラズマ６０の像領域を判別して、例えばこの像領域内の画素の輝度値に基づきプラズマ６０の輝度を検出する（ステップＳ６、本発明の輝度検出ステップに相当）。そして、輝度検出部４８は、プラズマ６０の輝度検出結果を加工状態判別部５０へ出力する。

【0082】

プラズマ６０の輝度検出結果の入力を受けた加工状態判別部５０は、最初に記憶部３９から対応情報６２を取得する（ステップＳ７、本発明の対応情報取得ステップに相当）。そして、加工状態判別部５０は、プラズマ６０の輝度検出結果と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、対応情報６２を用いて、加工点ＳＰの加工溝９の加工状態（加工溝９の深さ、温度）を判別する（ステップＳ８、本発明の加工状態判別ステップに相当）。

【0083】

また、加工状態判別部５０は、加工状態の判別結果を、表示制御部５２を介してモニタ２０に表示させる。

【0084】

以下、Ｘ方向に沿った第１番目のストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、このストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとに、観察像３６の取得と、プラズマ６０の輝度検出と、対応情報６２を用いた加工溝９の加工状態の判別と、加工状態の判別結果の表示と、が繰り返し実行される（ステップＳ９でＮＯ）。これにより、オペレータは、ウェーハＷを割断することなく加工点ＳＰごとの加工溝９の深さをリアルタイムに評価することができ、さらに加工点ＳＰごとの加工溝９の深さに基づきこの加工溝９の底面形状をリアルタイムに評価することができる。また、オペレータは、加工点ＳＰごとの温度の判別結果に基づき、温度によるダメージをリアルタイムに評価することができる。

【0085】

第１番目のストリートＣＨのレーザ加工が完了すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、レーザ加工制御部４２が移動機構２４によるレーザ光学系２５の相対移動とレーザ光学系２５からのレーザ光Ｌの照射とを停止させると共に、撮影制御部４４が観察光学系３０による撮影を停止させる（ステップＳ１０）。

【0086】

次いで、第２番目のストリートＣＨのレーザ加工が開始される（ステップＳ１１でＮＯ）。以下同様に、第２番目以降のストリートＣＨごとにステップＳ２からステップＳ１０までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１１でＹＥＳ）。これにより、各ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとに、観察像３６の取得と、プラズマ６０の輝度検出と、加工溝９の加工状態の判別と、加工状態の判別結果の表示と、が繰り返し実行される。

【0087】

［第１実施形態の効果］
以上のように第１実施形態のレーザ加工装置１０では、ストリートＣＨごとのレーザ加工中にストリートＣＨに沿って移動する加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度の検出結果に基づき、加工点ＳＰごとのレーザ加工の加工状態（加工溝９の深さ及び温度）をリアルタイムに判別（モニタリング）することができる。その結果、加工点ＳＰごとの加工溝９の深さと、加工溝９の底面形状の安定性と、温度によるダメージと、をリアルタイムに評価することができる。

【0088】

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態のレーザ加工装置１０の概略図である。上記第１実施形態では、顕微鏡３５により撮影された加工点ＳＰの観察像３６からプラズマ６０の輝度を検出している。この際にプラズマ６０の波長域はブロードであるので、プラズマ６０の波長域にレーザ光Ｌの波長域が含まれており、第１実施形態の輝度検出部４８によるプラズマ６０の輝度の検出結果には、加工点ＳＰでのレーザ光Ｌの散乱光の影響も含まれる。そこで、第２実施形態のレーザ加工装置１０は、プラズマ６０の輝度の検出結果に含まれるレーザ光Ｌの散乱光の影響を抑える。

【0089】

第２実施形態のレーザ加工装置１０は、フィルタ６５が設けられている点を除けば第１実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

【0090】

フィルタ６５は、本発明の光学素子に相当するものであり、集光レンズ３４と顕微鏡３５との間の光路上に設けられている。なお、フィルタ６５の配置位置は、ウェーハＷから顕微鏡３５に至る光路上の位置であって且つレーザ光源２６からウェーハＷに至るレーザ光Ｌの光路を除いた位置であれば特に限定はされない。また、フィルタ６５が顕微鏡３５に設けられていてもよい。

【0091】

フィルタ６５は、レーザ光Ｌの波長域の光を遮断する、すなわちレーザ光Ｌの波長域の光が顕微鏡３５に入射することを防止する。このフィルタ６５としては、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、及びバンドパスフィルタ等の特定の波長域の光を透過或いは遮断する公知の各種フィルタ（二種以上を組み合わせても可）が用いられる。また、フィルタ６５の代わりにダイクロイックミラー或いはダイクロイックプリズム等を用いてもよい。

【0092】

第２実施形態の顕微鏡３５は、各ストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、フィルタ６５を通して加工点ＳＰの撮影を行う。これにより、顕微鏡３５の撮像素子によるレーザ光Ｌの波長域の光の撮像が防止される。その結果、第２実施形態の輝度検出部４８は、プラズマ６０の全波長域の中でレーザ光Ｌの波長域を除いた波長域の光に基づきプラズマ６０の輝度を検出することができる。

【0093】

以上のように第２実施形態では、顕微鏡３５に入射するレーザ光Ｌの波長域の光をフィルタ６５により遮断することで、プラズマ６０の輝度の検出結果に含まれるレーザ光Ｌの散乱光の影響（ノイズ）を抑えることができる。その結果、加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態の判別をより高精度に行うことができる。

【0094】

なお、フィルタ６５を集光レンズ３４と顕微鏡３５との間の光路上に常時配置する代わりに、不図示のアクチュエータにより集光レンズ３４と顕微鏡３５との間の光路に挿脱自在に設けてもよい。これにより、例えばアライメント検出等の各ストリートＣＨのレーザ加工以外の場合には、フィルタ６５を上述の光路から退避させることができる。

【0095】

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態のレーザ加工装置１０について説明を行う。上記各実施形態では、各ストリートＣＨのレーザ加工を行う場合に、レーザ光Ｌのエネルギー以外の加工条件が同一であるものとして説明を行ったが、第３実施形態のレーザ加工装置１０は複数の加工条件で選択的に各ストリートＣＨのレーザ加工を行う。

【0096】

図９は、各ストリートＣＨのレーザ加工の加工条件の例を示した説明図である。図９に示すように、第３実施形態のレーザ加工装置１０は、例えば、ウェーハＷの表面からの加工点ＳＰの深さ位置（Ｚ方向位置）と、加工溝９の形成により発生する除去物の除去量との少なくともいずれか一方が異なる３つの第１加工条件～第３加工条件で選択的に各ストリートＣＨのレーザ加工を行う。

【0097】

図９の符号ＩＸＡに示すように、第１加工条件では、加工点ＳＰの深さ位置がウェーハＷの表面付近に設定され、且つ除去物の除去量が多くなる（すなわち加工溝９の深さが深くなる）ように設定されている。この第１加工条件では、他の加工条件よりもプラズマ６０の輝度が増加する。

【0098】

図９の符号ＩＸＢに示すように、第２加工条件では、加工点ＳＰの深さ位置が第１加工条件よりも深い位置（ウェーハＷの内部）に設定され、且つ除去物の除去量が多くなるように設定されている。この第２加工条件では、第１加工条件よりもプラズマ６０がウェーハＷの内部に入り込むため、観察光学系３０で観察されるプラズマ６０の輝度は第１加工条件よりも減少する。

【0099】

図９の符号ＩＸＣに示すように、第３加工条件では、加工点ＳＰの深さ位置がウェーハＷの表面付近に設定され、且つ除去物の除去量が少なくなる（すなわち加工溝９の深さが浅くなる）ように設定されている。この第３加工条件では、他の加工条件よりもプラズマ６０の輝度が減少する。

【0100】

なお、レーザ光Ｌ（加工点ＳＰ）のスポット径及びストリートＣＨ（ウェーハＷ）の材質等も加工条件に含めることにより、加工条件の数を４以上に増加させてもよい。

【0101】

このようにレーザ光Ｌのエネルギー以外の加工条件が異なる場合においても観察光学系３０で観察されるプラズマ６０の輝度は変化する。このため、仮に各加工条件でのレーザ光Ｌのエネルギーとプラズマ６０の輝度とが同一であったとしても、加工条件ごとに加工点ＳＰに形成される加工溝９の深さ及び加工点ＳＰの温度は互いに異なる。そこで、第３実施形態のレーザ加工装置１０では、加工条件ごとに異なる対応情報６２を用いて加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態を判別する。

【0102】

図１０は、第３実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置２２の機能ブロック図である。図１０に示すように、第３実施形態のレーザ加工装置１０は、記憶部３９に複数の加工条件（第１加工条件～第３加工条件）にそれぞれ対応した複数の対応情報６２が記憶されている点を除けば、上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0103】

各対応情報６２は、加工条件ごとの「プラズマ６０の輝度」と「レーザ光Ｌのエネルギー」と「加工点ＳＰの加工溝９の深さ及び温度」との対応関係を示す情報であり、予め実験又はシミュレーション等に基づき加工条件ごとに生成されて記憶部３９に記憶されている。

【0104】

第３実施形態の操作部３８は、加工条件を選択する選択操作を受け付ける。この場合に、操作部３８は本発明の加工条件選択部として機能する。

【0105】

第３実施形態のレーザ加工制御部４２は、操作部３８で選択された加工条件（加工点ＳＰの深さ位置等）に従って、移動機構２４及びレーザ光学系２５を制御して、加工対象のストリートＣＨに沿って加工溝９を形成する。

【0106】

第３実施形態の加工状態判別部５０は、操作部３８で選択された加工条件に対応する対応情報６２を記憶部３９から取得する。以下、加工状態判別部５０は、上記各実施形態と同様に、輝度検出部４８から新たな加工点ＳＰのプラズマ６０の輝度検出結果が入力されるごとに、この輝度検出結果と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、先に取得した対応情報６２を用いて、加工点ＳＰの加工溝９の加工状態を判別する。

【0107】

以上のように第３実施形態では、加工条件ごとに異なる対応情報６２を用いて加工溝９の加工状態を判別することができるので、加工溝９の加工状態をより正確に判別することができる。

【0108】

［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態のレーザ加工装置１０によりレーザ加工が施されるストリートＣＨの拡大図である。上記各実施形態ではストリートＣＨの表面がＬｏｗ－Ｋ膜等により同一の材質（例えば二酸化ケイ素等）で形成されているが、図１１に示すように、ストリートＣＨの表面の一部に、ＴＥＧ（Test Element Group）などのパターン６６がアルミニウム等の金属により形成されている場合がある。この場合にストリートＣＨの表面には、Ｌｏｗ－Ｋ膜等（二酸化ケイ素等）が露出している領域と、パターン６６（アルミニウム等）が形成されている領域と、を含む材質が異なる複数の領域が存在している。そして、これら材質ごとに、レーザ光Ｌのエネルギーと、プラズマ６０の輝度と、加工点ＳＰにおける加工溝９の加工状態（加工溝９の深さ及び加工点ＳＰの温度）との関係が異なる。

【0109】

そこで、第４実施形態のレーザ加工装置１０は、ストリートＣＨの表面の材質ごとに異なる対応情報６２を用いて加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態を判別する。

【0110】

図１２は、第４実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置２２の機能ブロック図である。図１２に示すように、第４実施形態のレーザ加工装置１０は、制御装置２２に位置検出センサ７０が接続され、且つ制御装置２２が前述の各部の他に位置情報取得部７２として機能し、且つ記憶部３９に設計情報７４及び複数の対応情報６３が記憶されている点を除けば上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0111】

図１２に示すように、位置検出センサ７０は、例えばＸＹＺθステージ１４に設けられており、ＸＹＺθステージ１４のＸＹＺθ方向の位置を検出してその位置検出結果を位置情報取得部７２へ出力する。

【0112】

位置情報取得部７２は、レーザ光学系２５によるストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、位置検出センサ７０から入力されたＸＹＺθステージ１４の位置検出結果に基づき、ストリートＣＨ上での加工点ＳＰの相対位置を示すＸ方向位置を繰り返し検出し、加工点ＳＰのＸ方向位置を加工状態判別部５０へ繰り返し出力する。なお、位置情報取得部７２による加工点ＳＰのＸ方向位置の検出は、レーザ光Ｌの発光トリガに同期して実行されること、すなわち既述の加工点ＳＰの撮影に同期して実行されることが好ましい。

【0113】

設計情報７４は、ウェーハＷの各ストリートＣＨのＸ方向位置ごと（領域ごと）の材質を示した情報である。位置情報取得部７２による加工点ＳＰのＸ方向位置の検出結果と、設計情報７４とを照合することで、加工点ＳＰの位置でのストリートＣＨの表面の材質を判別することができる。

【0114】

各対応情報６３は、ストリートＣＨの材質ごとの「プラズマ６０の輝度」と「レーザ光Ｌのエネルギー」と「加工点ＳＰの加工溝９の深さ及び温度」との対応関係を示す情報であり、予め実験又はシミュレーション等に基づき加工条件ごとに生成されて記憶部３９に記憶されている。

【0115】

第４実施形態の加工状態判別部５０は、レーザ光学系２５によるストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、位置情報取得部７２から入力される加工点ＳＰのＸ方向位置の検出結果に基づき、設計情報７４を参照して加工点ＳＰの位置でのストリートＣＨの表面の材質を判別し、この材質に対応した対応情報６３を記憶部３９から取得する。そして、加工状態判別部５０は、輝度検出部４８から入力されたプラズマ６０の輝度検出結果と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、先に取得した対応情報６３を用いて、加工点ＳＰの加工溝９の加工状態を判別する。

【0116】

以下、加工状態判別部５０は、加工点ＳＰごとに、加工点ＳＰのＸ方向位置の検出と、ストリートＣＨの表面の材質の判別と、対応情報６３の取得と、加工点ＳＰの加工溝９の加工状態の判別と、を繰り返し実行する。

【0117】

図１３は、第４実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハＷのストリートＣＨごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１からステップＳ６までの処理は、上記第１実施形態（図７参照）と同一であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

【0118】

図１３に示すように加工対象のストリートＣＨに沿ってレーザ加工が開始されると、既述のステップＳ５，Ｓ６と並行して位置情報取得部７２が、位置検出センサ７０の位置検出結果に基づきレーザ光Ｌの発光トリガに同期して加工点ＳＰのＸ方向位置を検出して、この加工点ＳＰのＸ方向位置を加工状態判別部５０へ出力する（ステップＳ６Ａ）。

【0119】

次いで、加工状態判別部５０が、位置情報取得部７２から入力される加工点ＳＰのＸ方向位置の検出結果に基づき、設計情報７４を参照して加工点ＳＰの位置でのストリートＣＨの表面の材質を判別し（ステップＳ６Ｂ）、この加工点ＳＰの材質に対応した対応情報６３を記憶部３９から取得する（ステップＳ７Ａ）。そして、加工状態判別部５０は、ステップＳ６でのプラズマ６０の輝度検出結果と既知のレーザ光Ｌのエネルギーとに基づき、対応情報６３を用いて、加工点ＳＰの加工溝９の加工状態を判別する（ステップＳ８）。

【0120】

以下、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとに、ステップＳ５からステップＳ８までの処理が繰り返し実行される。これにより、加工点ＳＰごとにその材質に対応した対応情報６３に基づいて加工状態判別部５０による加工溝９の加工状態の判別が実行される。これ以降の処理は上記第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

【0121】

以上のように第４実施形態では、加工点ＳＰの位置ごとに加工点ＳＰの材質を判別して、加工点ＳＰの材質に対応した対応情報６３を用いて加工溝９の加工状態の判別を行うことにより、ストリートＣＨの表面に材質が異なる複数の領域が存在している場合であっても加工溝９の加工状態の判別を正確に行うことができる。

【0122】

［第５実施形態］
次に本発明の第５実施形態のレーザ加工装置１０について説明する。上記各実施形態のレーザ加工装置１０は加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態を判別しているが、第５実施形態のレーザ加工装置１０は加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態の判別結果に基づきその加工状態が一定に維持されるようにレーザ加工のフィードバック制御を行う。

【0123】

なお、第５実施形態のレーザ加工装置１０は、上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0124】

図１４は、第５実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハＷのストリートＣＨごとのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１からステップＳ６までの処理は、上記各実施形態（図７及び図１３参照）と同一であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

【0125】

図１４に示すように、ステップＳ８において加工状態判別部５０が加工点ＳＰの加工溝９の加工状態を判別すると、レーザ加工制御部４２が加工溝９の加工状態、例えば加工溝９の深さが一定に維持されるようにレーザ光学系２５から出射されるレーザ光Ｌのエネルギーを制御するフィードバック制御を行う（ステップＳ８Ａ）。なお、レーザ光Ｌのエネルギーの制御とは、レーザ光Ｌの出力（ワット）及び時間（ｓｅｃ）の少なくとも一方を増減させることで、レーザ光Ｌのエネルギー（Ｊ）を増減させることである。

【0126】

例えばレーザ加工制御部４２は、加工溝９の深さ等が所定の設計値未満である場合にはレーザ光学系２５から出射されるレーザ光Ｌのエネルギー（Ｊ）を増加させる。また逆にレーザ加工制御部４２は、加工溝９の深さ等が設計値よりも大きくなる場合にはレーザ光学系２５から出射されるレーザ光Ｌのエネルギー（Ｊ）を減少させる。

【0127】

以下、レーザ加工制御部４２は、加工対象のストリートＣＨのレーザ加工が終了するまでの間、加工状態判別部５０が加工点ＳＰの加工溝９の深さを判別するごとに、上述のフィードバック制御を繰り返し実行する（ステップＳ９）。なお、これ以降の処理については上記各実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

【0128】

図１５は、第５実施形態のレーザ加工装置１０の効果を説明するための説明図である。なお、図１５の符号ＸＶＡは上述のフィードバック制御を行わない場合の加工点ＳＰごとの加工溝９の例示であり、符号ＸＶＢは上述のフィードバック制御を行った場合の加工点ＳＰごとの加工溝９の例示である。

【0129】

図１５に示すように、第５実施形態のレーザ加工装置１０では、加工点ＳＰごとのプラズマ６０の輝度の検出結果に基づき加工点ＳＰごとの加工溝９の深さをリアルタイムに判別することで、レーザ光Ｌのエネルギーを制御して加工溝９の深さを一定に維持することができる。その結果、ストリートＣＨに沿った加工溝９の深さを一定に維持することができる。これにより、加工溝９の加工品質を向上させることができる。

【0130】

なお、加工溝９の加工状態として加工溝９の深さを一定に維持する代わりに或いはこの加工溝９の深さを一定に維持すると共に、加工点ＳＰの加工温度を一定に維持してもよい。

【0131】

［第６実施形態］
図１６は、本発明の第６実施形態のウェーハ加工システム１００の構成を示したブロック図である。上記各実施形態ではレーザ加工装置１０が単独で使用される場合を例に挙げて説明したが、第６実施形態では複数（１つでも可）のレーザ加工装置１０がサーバ２００に接続されており、サーバ２００において対応情報６２（対応情報６３を含む）の生成及び各レーザ加工装置１０への対応情報６２の配信を行う。

【0132】

ウェーハ加工システム１００は、複数のレーザ加工装置１０とサーバ２００とを含む。上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0133】

複数のレーザ加工装置１０の中の少なくとも１つのレーザ加工装置１０は、対応情報６２の生成に用いられる実測情報８４の生成機能を有している。この実測情報８４は、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとのＸ方向位置、プラズマ輝度の検出値、レーザ光Ｌのエネルギー、及び加工溝９の形状（実測値）等を含む。このレーザ加工装置１０は、既述の各部の他に白色干渉計５５を備え且つ制御装置２２が位置情報取得部７２、溝形状取得部８０、及び実測情報出力部８２として機能する点を除けば上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。

【0134】

白色干渉計５５は、マイケルソン型等の公知のタイプが用いられる。白色干渉計５５は、加工対象のストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとの加工溝９が形成されるごとに、例えば集光レンズ２９を通して加工溝９の干渉画像（干渉縞像）を取得する（例えば特開２０１８－１４６３９１号公報参照）。この干渉画像に基づき加工点ＳＰに形成された加工溝９の溝形状［加工溝９の底面の各部の高さ情報（深さ情報）］が得られる。

【0135】

溝形状取得部８０は、加工対象のストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとに、白色干渉計５５から取得した干渉画像に基づき加工溝９の溝形状を演算してその演算結果を実測情報出力部５８へ出力する。以下同様に、溝形状取得部８０は、全てのストリートＣＨのレーザ加工が実行されるごとに、ストリートＣＨに沿った各加工点ＳＰにおける加工溝９の溝形状を演算してその演算結果を実測情報出力部５８へ出力する。

【0136】

実測情報出力部８２は、加工対象のストリートＣＨのレーザ加工が行われている間、加工点ＳＰごとに、位置情報取得部７２からの加工点ＳＰのＸ方向位置と、輝度検出部４８からのプラズマ６０の輝度検出結果と、レーザ光学系２５からレーザ光Ｌのエネルギー情報と、溝形状取得部８０からの加工溝９の溝形状演算結果と、を取得する。そして、実測情報出力部８２は、これらの取得結果に基づき実測情報８４を生成する。これにより、ストリートＣＨに沿った加工点ＳＰごとのＸ方向位置、プラズマ輝度、レーザ光Ｌのエネルギー、及び加工溝９の溝形状（実測値）の関係が得られる。

【0137】

以下同様に、実測情報出力部８２は、全てのストリートＣＨのレーザ加工が実行されるごとに実測情報８４を生成する。そして、実測情報出力部８２は、ウェーハＷのストリートＣＨごとの実測情報８４をサーバ２００へ出力する。

【0138】

サーバ２００は、各種のプロセッサ及びメモリ等から構成された演算回路により構成されており、対応情報生成部２０２及び記憶部２０４として機能する。

【0139】

対応情報生成部２０２は、実測情報出力部８２から入力されたウェーハＷのストリートＣＨごとの実測情報８４に基づき、このウェーハＷの種類に対応した対応情報６２を生成する。なお、ここでは、ウェーハＷの種類に対応したプラズマ６０の輝度とレーザ光Ｌのエネルギーと加工点ＳＰの温度との関係は別途測定されているものとする。そして、対応情報生成部２０２は、生成した対応情報６２をウェーハＷの種類に関連付けた状態で記憶部２０４に記憶させる。

【0140】

記憶部２０４には、対応情報生成部２０２により生成された対応情報６２がウェーハＷの種類ごとに記憶されている。これにより、各レーザ加工装置１０の加工状態判別部５０は、サーバ２００の記憶部２０４内に記憶されている対応情報６２を用いて加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態を判別することができる。なお、図示は省略するが、記憶部２０４内に既述の設計情報７４をウェーハＷの種類ごとに記憶させてもよい。

【0141】

以上のように第６実施形態では、レーザ加工装置１０に加工溝９の形状の取得機能（白色干渉計５５）を設けることにより対応情報６２を生成することができる。これにより、新規のウェーハＷのレーザ加工（加工状態のモニタリング）に容易に対応することができる。また、第６実施形態では、サーバ２００の記憶部２０４内に対応情報６２を記憶させることで、複数のレーザ加工装置１０で対応情報６２を共用することができる。

【0142】

上記第６実施形態では、白色干渉計５５を用いて加工溝９の溝形状を取得しているが、各種干渉計、測距装置、レーザスキャナ、或いはステレオカメラ等の各種形状測定装置を用いて加工溝９の溝形状を取得してもよい。また、レーザ加工装置１０に加工点ＳＰの温度を測定する温度センサ（放射温度計等）を設けて、加工点ＳＰごとに温度測定を行ってもよい。これにより、ウェーハＷの種類に対応したプラズマ６０の輝度とレーザ光Ｌのエネルギーと、加工点ＳＰの温度との関係が得られ、この関係を示す対応情報６２を生成することができる。

【0143】

上記第６実施形態では、サーバ２００に対応情報生成部２０２が設けられているが、レーザ加工装置１０の制御装置２２に対応情報生成部２０２が設けられていてもよい。

【0144】

［その他］
図１７は、レーザ加工装置１０によるストリートＣＨに沿った２条の縁切り溝９Ａ及び中抜き溝９Ｂの形成を説明するための説明図である。上記各実施形態のレーザ加工装置１０は、ストリートＣＨに沿って１本の加工溝９を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図１７に示すように、２条のレーザ光Ｌ１を用いてストリートＣＨに沿って２条の縁切り溝９Ａ（遮断溝）を形成する縁切り加工と、１本のレーザ光Ｌ２を用いて２条の縁切り溝９Ａの間に中抜き溝９Ｂ（分割溝）を形成する中抜き加工と、を行うレーザ加工装置１０にも本発明を適用可能である（上記特許文献１参照）。この場合にも各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の加工点ＳＰごとに２条の縁切り溝９Ａ及び中抜き溝９Ｂの加工状態をリアルタイムに判別することができる。

【0145】

上記実施形態では、本発明の移動機構としてＸＹＺθステージ１４及び移動機構２４を例に挙げて説明したが、加工ユニット１８とウェーハＷとを相対移動可能であればその構成は特に限定はされない。

【0146】

上記各実施形態では、レーザ光学系２５の照射光軸と観察光学系３０の観察光軸とが同軸であるが、観察光学系３０の観察視野内に加工点ＳＰが含まれていれば照明光軸と観察光軸とが異なっていてもよい。すなわち、レーザ光学系２５と観察光学系３０とが別体に設けられていてもよい。

【0147】

上記各実施形態では、制御装置２２がレーザ加工装置１０と別体に設けられていてもよい。この場合には制御装置２２が本発明のレーザ加工装置に相当する。

【0148】

上記各実施形態では、加工点ＳＰごとの加工溝９の加工状態として加工溝９の深さ及び加工点ＳＰの温度を判別しているが、加工状態の種類については特に限定はされるものではない。

【符号の説明】

【0149】

４ チップ
９ 加工溝
９Ａ 縁切り溝
９Ｂ 中抜き溝
１０ レーザ加工装置
１２ ベース
１４ ＸＹＺθステージ
１６ 吸着ステージ
１８ 加工ユニット
２０ モニタ
２２ 制御装置
２４ 移動機構
２５ レーザ光学系
２６ レーザ光源
２７ コリメートレンズ
２８ ハーフミラー
２９ 集光レンズ
３０ 観察光学系
３１ 照明光源
３２ コリメートレンズ
３３ ハーフミラー
３４ 集光レンズ
３５ 顕微鏡
３６ 観察像
３８ 操作部
３９ 記憶部
４０ 検出制御部
４２ レーザ加工制御部
４４ 撮影制御部
４６ 観察像取得部
４８ 輝度検出部
５０ 加工状態判別部
５２ 表示制御部
５５ 白色干渉計
５８ 実測情報出力部
６０ プラズマ
６２ 対応情報
６２Ａ 除去量演算式
６２Ｂ 溝深さ演算式
６２Ｃ 温度演算式
６３ 対応情報
６５ フィルタ
６６ パターン
７０ 位置検出センサ
７２ 位置情報取得部
７４ 設計情報
８０ 溝形状取得部
８２ 実測情報出力部
８４ 実測情報
１００ ウェーハ加工システム
２００ サーバ
２０２ 対応情報生成部
２０４ 記憶部
ＣＨ ストリート
ＩＬ 照明光
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ レーザ光
ＳＰ 加工点
Ｗ ウェーハ

【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】

【図15】

【図16】

【図17】