JP7709904B2 - Observation equipment - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、観察装置に関する。The present invention relates to an observation device.

対象物に透過性を有する透過光を用いて、対象物を観察する観察装置が知られている。この種の技術として、例えば特許文献１には、レーザ加工装置に備え付けられた赤外線カメラにより、半導体基板の内部に形成された改質領域、機能素子層に形成された加工ダメージ等を観察することが記載されている。Observation devices are known that observe objects using transmitted light that is transparent to the object. For example, Patent Document 1 describes this type of technology, in which an infrared camera attached to a laser processing device is used to observe modified areas formed inside a semiconductor substrate, processing damage formed in a functional element layer, and the like.

特開２０１７－６４７４６号公報JP 2017-64746 A

上述したような観察装置では、対象物の正確な観察を実現するべく、透過光の球面収差等を補正する収差補正が行われる場合がある。この場合、収差補正の補正量を固定すると、タクト（作業効率）は高いものの収差を十分に補正できないおそれがある。一方、集光レンズに設けられた補正環を観察の都度にユーザが回すことで、収差補正の補正量を最適化することも考えられる。しかしこの場合、例えば対象物において観察する深さ位置が変わると適正な補正量も変わることから、補正量の調整のためにタクトが低下するおそれがある。In the observation device described above, aberration correction may be performed to correct spherical aberration of transmitted light, etc., in order to achieve accurate observation of the object. In this case, if the amount of aberration correction is fixed, the tact time (work efficiency) is high, but there is a risk that the aberration cannot be sufficiently corrected. On the other hand, it is also possible for the user to optimize the amount of aberration correction by rotating the correction ring provided on the focusing lens each time an observation is made. However, in this case, for example, if the depth position observed in the object changes, the appropriate correction amount also changes, and there is a risk that the tact time will decrease due to the adjustment of the correction amount.

そこで、本発明は、高いタクトと対象物の正確な観察との両立を実現することが可能な観察装置を提供することを目的とする。The present invention aims to provide an observation device that can achieve both high tact time and accurate observation of objects.

本発明に係る観察装置は、対象物に透過性を有する透過光を用いて対象物を観察する装置であって、透過光を対象物に向けて集光する集光レンズと、対象物で反射した透過光を受光し、対象物を撮像する撮像部と、集光レンズを対象物に対して相対的に移動させる移動部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、透過光の収差補正を行う収差補正部と、少なくとも収差補正部を制御する制御部と、を備え、収差補正部は、収差補正の補正量を切替え可能に構成され、制御部は、対象物における透過光入射面側の第１区間を撮像部で撮像する場合の収差補正部による収差補正である第１区間用収差補正と、対象物における内部の第２区間を撮像部で撮像する場合の収差補正部による収差補正である第２区間用収差補正と、対象物における透過光入射面の反対面側の第３区間を撮像部で撮像する場合の収差補正部による収差補正である第３区間用収差補正と、の少なくとも何れかの補正量を、入力部で受け付けた入力に応じて切り替える。The observation device according to the present invention is a device for observing an object using transmitted light that is transparent to the object, and includes a focusing lens that focuses the transmitted light toward the object, an imaging unit that receives the transmitted light reflected by the object and images the object, a moving unit that moves the focusing lens relative to the object, an input unit that receives input from a user, an aberration correction unit that performs aberration correction of the transmitted light, and a control unit that controls at least the aberration correction unit, and the aberration correction unit is configured to be able to switch the amount of correction for aberration correction, The control unit switches between at least one of the following correction amounts in response to the input received by the input unit: aberration correction for a first section, which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a first section on the side of the transmitted light incidence surface of the object; aberration correction for a second section, which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a second section inside the object; and aberration correction for a third section, which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a third section on the side opposite the transmitted light incidence surface of the object.

この観察装置では、対象物において観察する区間を第１～第３区間（すなわち、対象物の透過光入射面側、内部、及び、透過光入射面の反対面側）に分け、これら第１～第３区間を観察する場合に、そのそれぞれ毎にユーザの入力に応じて切り替えられた補正量で収差補正を行うことができる。これにより、ユーザの入力に応じて適正化されるように補正量を切り替えることができると共に、当該切替えの頻度を抑えて高いタクトを維持することが可能となる。すなわち、高いタクトと対象物の正確な観察との両立を実現することが可能となる。In this observation device, the section to be observed in the object is divided into first to third sections (i.e., the transmitted light incident surface side of the object, the inside, and the side opposite the transmitted light incident surface), and when observing these first to third sections, aberration correction can be performed for each of them with a correction amount switched according to user input. This makes it possible to switch the correction amount so as to optimize it according to user input, and to maintain a high tact time by suppressing the frequency of such switching. In other words, it is possible to achieve both a high tact time and accurate observation of the object.

本発明に係る観察装置では、収差補正部は、収差補正の補正量を少なくとも第１補正量と第２補正量と第３補正量との間で切替え可能に構成され、制御部は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、入力部で受け付けた入力に応じて、第１補正量、第２補正量及び第３補正量の中で切り替えてもよい。この場合、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の各補正量の切替えを、簡易に実現することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the aberration correction unit is configured to be able to switch the amount of aberration correction between at least the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount, and the control unit may switch the amount of aberration correction for the first interval, the second interval, and the third interval among the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount according to the input received by the input unit. In this case, it is possible to easily realize switching between the correction amounts of the aberration correction for the first interval, the second interval, and the third interval.

本発明に係る観察装置では、集光レンズは、第１集光レンズ、第２集光レンズ及び第３集光レンズを有し、収差補正部は、第１集光レンズに設けられ、第１補正量の収差補正を実現する第１収差補正部と、第２集光レンズに設けられ、第２補正量の収差補正を実現する第２収差補正部と、第３集光レンズに設けられ、第３補正量の収差補正を実現する第３収差補正部と、第１集光レンズ、第２集光レンズ及び第３集光レンズが取り付けられ、第１集光レンズ、第２集光レンズ及び第３集光レンズの何れかを透過光の光軸上に配置すると共に、透過光の光軸上に配置する第１集光レンズ、第２集光レンズ及び第３集光レンズの何れかが切り替わるように可動するレボルバと、を有していてもよい。この場合、レボルバにより透過光の光軸上の集光レンズを第１～第３集光レンズの間で切り替えることで、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の各補正量を第１～第３補正量の間で切り替えることが可能となる。In the observation device according to the present invention, the condenser lens may have a first condenser lens, a second condenser lens, and a third condenser lens, and the aberration correction unit may include a first aberration correction unit provided on the first condenser lens and realizing a first correction amount of aberration correction, a second aberration correction unit provided on the second condenser lens and realizing a second correction amount of aberration correction, a third aberration correction unit provided on the third condenser lens and realizing a third correction amount of aberration correction, and a revolver to which the first condenser lens, the second condenser lens, and the third condenser lens are attached, which positions one of the first condenser lens, the second condenser lens, and the third condenser lens on the optical axis of the transmitted light, and which is movable to switch between one of the first condenser lens, the second condenser lens, and the third condenser lens that are positioned on the optical axis of the transmitted light. In this case, by using the revolver to switch the focusing lens on the optical axis of the transmitted light between the first, second, and third focusing lenses, it is possible to switch the correction amounts for the first section aberration correction, the second section aberration correction, and the third section aberration correction between the first, second, and third correction amounts.

本発明に係る観察装置では、第１補正量は、第２補正量よりも小さく、第２補正量は、第３補正量よりも小さくてもよい。このような大小関係の第１～第３補正量を利用して、補正量を適正化することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the first correction amount may be smaller than the second correction amount, and the second correction amount may be smaller than the third correction amount. By utilizing the first to third correction amounts, which have such a magnitude relationship, it is possible to optimize the correction amounts.

本発明に係る観察装置では、第１区間用収差補正は、対象物における透過光入射面に露出する亀裂の有無を検査するための収差補正であり、第３区間用収差補正は、対象物における透過光入射面の反対面に露出する亀裂の有無を検査するための収差補正であってもよい。この場合、対象物における透過光入射面に露出する亀裂の有無、及び、対象物における透過光入射面の反対面に露出する亀裂の有無について、精度よく検査することが可能となる。また、本発明に係る観察装置では、第２区間用収差補正は、対象物の内部に形成された改質領域を検査するための収差補正であってもよい。この場合、対象物の内部に形成された改質領域について精度よく検査することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the aberration correction for the first section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks exposed on the surface of the object where the transmitted light is incident, and the aberration correction for the third section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks exposed on the surface of the object opposite the surface of the transmitted light incident. In this case, it is possible to inspect with high accuracy the presence or absence of cracks exposed on the surface of the object where the transmitted light is incident, and the presence or absence of cracks exposed on the surface of the object opposite the surface of the transmitted light incident. In addition, in the observation device according to the present invention, the aberration correction for the second section may be an aberration correction for inspecting a modified region formed inside the object. In this case, it is possible to inspect with high accuracy the modified region formed inside the object.

本発明に係る観察装置では、制御部は、移動部による集光レンズの移動量と補正係数とに基づいて、検出対象の位置に関する情報を取得し、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、補正係数を切り替えてもよい。この場合、対象物における検出対象（例えば改質領域等）の深さ位置を精度よく取得することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the control unit may acquire information regarding the position of the detection target based on the amount of movement of the focusing lens by the moving unit and the correction coefficient, and may switch the correction coefficient in response to switching between the correction amounts of the aberration correction for the first interval, the aberration correction for the second interval, and the aberration correction for the third interval. In this case, it is possible to acquire the depth position of the detection target (e.g., modified region, etc.) in the object with high accuracy.

本発明に係る観察装置では、入力部は、対象物に対して行う検査の内容に関する入力を受け付け、制御部は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、入力部で受け付けた検査の内容に関する入力に応じて切り替えてもよい。この場合、ユーザからの検査の内容に関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the input unit may receive input regarding the contents of the inspection to be performed on the object, and the control unit may switch the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the contents of the inspection received by the input unit. In this case, it is possible to optimize the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the contents of the inspection from the user.

本発明に係る観察装置では、入力部は、対象物に対して行うレーザ加工の加工条件の種類に関する入力を受け付け、制御部は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、入力部で受け付けた加工条件の種類に関する入力に応じて切り替えてもよい。この場合、ユーザからの加工条件の種類に関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the input unit may receive input regarding the type of processing conditions for the laser processing performed on the object, and the control unit may switch the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the type of processing conditions received by the input unit. In this case, it is possible to optimize the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the type of processing conditions from the user.

本発明に係る観察装置では、入力部は、対象物の厚さに関する入力を受け付け、制御部は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、入力部で受け付けた対象物の厚さに関する入力に応じて切り替えてもよい。この場合、ユーザからの対象物の厚さに関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the input unit may receive an input regarding the thickness of the object, and the control unit may switch the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the thickness of the object received by the input unit. In this case, it is possible to optimize the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the thickness of the object from the user.

本発明に係る観察装置では、入力部は、入力モードが簡易入力モード及び詳細入力モードの何れであるかに関する入力を受け付けると共に、入力モードとして詳細入力モードに関する入力を受け付けた場合に、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の入力を受け付けてもよい。この場合、ユーザは、入力モードとして詳細入力モードを入力することで、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を入力することが可能となる。In the observation device according to the present invention, the input unit accepts an input regarding whether the input mode is a simple input mode or a detailed input mode, and may accept an input of the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction when an input regarding the detailed input mode is accepted as the input mode. In this case, the user can input the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction by inputting the detailed input mode as the input mode.

本発明に係る観察装置では、第１区間の第２区間側と第２区間の第１区間側とは、第１重複区間で互いに重複し、第２区間の第３区間側と第３区間の第２区間側とは、第２重複区間で互いに重複し、制御部は、収差補正部により第１区間用収差補正を行いながら第１重複区間を撮像部で撮像する処理と、収差補正部により第２区間用収差補正を行いながら第１重複区間を撮像部で撮像する撮像処理と、収差補正部により第２区間用収差補正を行いながら第２重複区間を撮像部で撮像する処理と、収差補正部により第３区間用収差補正を行いながら第２重複区間を撮像部で撮像する撮像処理と、を実行してもよい。この場合、対象物の第１及び第２重複区間において、より正確な観察が可能となる。また、対象物の厚さ等の入力内容に応じて第１及び第３区間用収差収差補正のみでも正確に観察可能な場合もある。In the observation device according to the present invention, the second section side of the first section and the first section side of the second section overlap each other in the first overlapping section, and the third section side of the second section and the second section side of the third section overlap each other in the second overlapping section, and the control unit may execute a process of imaging the first overlapping section with the imaging unit while performing aberration correction for the first section with the aberration correction unit, an imaging process of imaging the first overlapping section with the imaging unit while performing aberration correction for the second section with the aberration correction unit, a process of imaging the second overlapping section with the imaging unit while performing aberration correction for the second section with the aberration correction unit, and an imaging process of imaging the second overlapping section with the imaging unit while performing aberration correction for the third section with the aberration correction unit. In this case, more accurate observation is possible in the first and second overlapping sections of the object. In addition, accurate observation may be possible with only aberration correction for the first and third sections depending on the input contents such as the thickness of the object.

本発明によれば、高いタクトと対象物の正確な観察との両立を実現することが可能な観察装置を提供することができる。The present invention provides an observation device that can achieve both high tact time and accurate observation of the object.

図１は、実行形態に係るレーザ加工装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a laser processing apparatus according to an embodiment.図２は、図１の対象物を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view of the object of FIG.図３は、図２の対象物の一部分を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of the object of FIG.図４は、図１のレーザ加工ヘッドを示す構成図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the laser processing head of FIG.図５は、図１の観察ユニットを示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing the observation unit of FIG.図６は、図１の観察ユニットの透過光集光レンズ及びレボルバを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a transmitted light condenser lens and a revolver of the observation unit in FIG.図７は、図１のレーザ加工装置における動作例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the laser processing apparatus of FIG.図８は、直接観察及び裏面反射観察を説明するための対象物の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an object for explaining direct observation and back surface reflection observation.図９（ａ）は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量に関するデータテーブルの例を示す図である。図９（ｂ）は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量に関するデータテーブルの他の例を示す図である。9A is a diagram showing an example of a data table relating to the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction, and FIG. 9B is a diagram showing another example of a data table relating to the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction.図１０は、対象物の検査のための観察を行う場合におけるＧＵＩの入力画面の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a GUI input screen when observing an object for inspection.図１１は、対象物の検査のための観察を行う場合におけるＧＵＩの入力画面の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the input screen of the GUI when performing observation for inspecting an object.図１２は、加工条件の策定のための対象物の観察を行う場合におけるＧＵＩの入力画面の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a GUI input screen when observing an object for formulating processing conditions.図１３は、加工条件の策定のための対象物の観察を行う場合におけるＧＵＩの入力画面の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the input screen of the GUI when observing an object for formulating processing conditions.図１４は、図１の観察装置において対象物の検査のための観察を行う場合の処理を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing the processing performed when observing an object for inspection in the observation apparatus of FIG.図１５は、図１４の処理を説明するための対象物の概略断面図である。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of an object for explaining the process of FIG.図１６は、図１の観察装置において加工条件の策定のための観察を行う場合の処理を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flow chart showing a process for performing observation for formulating processing conditions in the observation apparatus of FIG.図１７は、図１６の続きを示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing a continuation of FIG.図１８は、図１７の続きを示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing a continuation of FIG.図１９（ａ）は、図１６の処理を説明するための対象物の概略断面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の続きを示す概略断面図である。Fig. 19(a) is a schematic cross-sectional view of an object for explaining the process of Fig. 16. Fig. 19(b) is a schematic cross-sectional view showing a continuation of Fig. 19(a).図２０は、図１９（ｂ）の続きを示す概略断面図である。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a continuation of FIG.図２１は、収差補正の補正量と複数種の検査内容の判定との関係を示す表である。FIG. 21 is a table showing the relationship between the amount of aberration correction and the judgment of a plurality of types of inspection contents.図２２は、第１変形例に係る観察ユニットを示す斜視図である。FIG. 22 is a perspective view showing an observation unit according to a first modified example.図２３は、第２変形例に係る観察ユニットを示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing an observation unit according to a second modified example.図２４は、第３変形例に係る観察ユニットの構成を示す概略図である。FIG. 24 is a schematic diagram showing the configuration of an observation unit according to a third modified example.図２５は、第４変形例に係る観察ユニットの構成を示す概略図である。FIG. 25 is a schematic diagram showing the configuration of an observation unit according to a fourth modified example.図２６は、変形例に係るレーザ加工装置の構成を示す概略図である。FIG. 26 is a schematic diagram showing a configuration of a laser processing device according to a modified example.

以下、実施形態について、図面を参照して詳細を説明する。各図の説明において、同一又は相当する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。各図には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。一例として、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに交差（直交）する第１水平方向及び第２水平方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に交差（直交）する鉛直方向である。The following describes the embodiments in detail with reference to the drawings. In the description of each figure, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and duplicate descriptions may be omitted. Each figure may show an orthogonal coordinate system defined by an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis. As an example, the X-direction and the Y-direction are a first horizontal direction and a second horizontal direction that intersect (are perpendicular to) each other, and the Z-direction is a vertical direction that intersects (is perpendicular to) the X-direction and the Y-direction.

図１に示されるように、実施形態に係るレーザ加工装置１は、ステージ２と、レーザ加工ヘッド３と、アライメント用カメラ５，６と、観察ユニット４と、第１鉛直移動機構７Ａと、第２鉛直移動機構７Ｂと、第１水平移動機構８Ａと、第２水平移動機構８Ｂと、制御部９と、ＧＵＩ（Graphical User Interface）１０と、を備える。レーザ加工装置１は、対象物２０にレーザ光Ｌを照射することにより、対象物２０に改質領域１２（図４参照）を形成する装置である。As shown in Fig. 1, the laser processing device 1 according to the embodiment includes a stage 2, a laser processing head 3, alignment cameras 5 and 6, an observation unit 4, a first vertical movement mechanism 7A, a second vertical movement mechanism 7B, a first horizontal movement mechanism 8A, a second horizontal movement mechanism 8B, a control unit 9, and a GUI (Graphical User Interface) 10. The laser processing device 1 is a device that forms a modified region 12 (see Fig. 4) in an object 20 by irradiating the object 20 with laser light L.

図２及び図３に示されるように、対象物２０は、例えばウェハである。対象物２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を備えている。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有する。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、表面２１ａに沿って２次元に配列された複数の機能素子２２ａを含む。機能素子２２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。なお、対象物２０は機能素子層２２を有していても有していなくてもよく、ベアウェハであってもよい。半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられているが、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。2 and 3, the object 20 is, for example, a wafer. The object 20 includes a semiconductor substrate 21 and a functional element layer 22. The semiconductor substrate 21 has a front surface 21a and a back surface 21b. The semiconductor substrate 21 is, for example, a silicon substrate. The functional element layer 22 is formed on the front surface 21a of the semiconductor substrate 21. The functional element layer 22 includes a plurality of functional elements 22a arranged two-dimensionally along the front surface 21a. The functional elements 22a are, for example, light receiving elements such as photodiodes, light emitting elements such as laser diodes, and circuit elements such as memories. The functional elements 22a may be three-dimensionally configured by stacking a plurality of layers. The object 20 may or may not have a functional element layer 22, and may be a bare wafer. The semiconductor substrate 21 has a notch 21c indicating the crystal orientation, but an orientation flat may be provided instead of the notch 21c.

対象物２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断される。複数のライン１５は、対象物２０の厚さ方向から見た場合に複数の機能素子２２ａのそれぞれの間を通っている。より具体的には、ライン１５は、対象物２０の厚さ方向から見た場合にストリート領域２３の中心（幅方向における中心）を通っている。ストリート領域２３は、機能素子層２２において、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように延在している。本実施形態では、複数の機能素子２２ａは、表面２１ａに沿ってマトリックス状に配列されており、複数のライン１５は、格子状に設定されている。なお、ライン１５は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。The object 20 is cut into functional elements 22a along each of the lines 15. When viewed from the thickness direction of the object 20, the lines 15 pass between each of the functional elements 22a. More specifically, the lines 15 pass through the center of the street region 23 (the center in the width direction) when viewed from the thickness direction of the object 20. The street region 23 extends in the functional element layer 22 so as to pass between adjacent functional elements 22a. In this embodiment, the functional elements 22a are arranged in a matrix along the surface 21a, and the lines 15 are set in a lattice pattern. Note that the lines 15 are virtual lines, but may be lines that are actually drawn.

図１に示されるように、ステージ２上には、対象物２０が載置される。ステージ２は、例えば対象物２０を吸着することにより、対象物２０を支持する。ステージ２は、第１水平移動機構８ＡによりＸ方向に沿って移動可能である。ステージ２は、第２水平移動機構８ＢによりＹ方向に沿って移動可能である。ステージ２は、Ｚ方向に沿う回転軸を中心に回転可能に構成されている。ステージ２は、モータ等の公知の回転駆動装置（不図示）を有し、その駆動力により回転軸を中心回転駆動される。ステージ２の回転は、制御部９により制御される。As shown in FIG. 1, an object 20 is placed on the stage 2. The stage 2 supports the object 20, for example, by adsorbing the object 20. The stage 2 can be moved along the X direction by a first horizontal movement mechanism 8A. The stage 2 can be moved along the Y direction by a second horizontal movement mechanism 8B. The stage 2 is configured to be rotatable around a rotation axis along the Z direction. The stage 2 has a known rotation drive device (not shown) such as a motor, and is driven to rotate around the rotation axis by the driving force of the motor. The rotation of the stage 2 is controlled by a control unit 9.

図１及び図４に示されるように、レーザ加工ヘッド３は、ステージ２に支持された対象物２０に対して透過性を有するレーザ光Ｌを照射する照射部である。レーザ加工ヘッド３は、対象物２０の内部にレーザ光Ｌを集光する。ステージ２に支持された対象物２０の内部にレーザ光Ｌが集光されると、レーザ光Ｌの集光位置（集光領域の少なくとも一部）に対応する部分においてレーザ光Ｌが特に吸収され、対象物２０の内部に改質領域１２が形成される。As shown in Figures 1 and 4, the laser processing head 3 is an irradiation unit that irradiates the object 20 supported on the stage 2 with a transparent laser light L. The laser processing head 3 focuses the laser light L inside the object 20. When the laser light L is focused inside the object 20 supported on the stage 2, the laser light L is particularly absorbed in a portion corresponding to the focusing position of the laser light L (at least a portion of the focusing area), and a modified area 12 is formed inside the object 20.

改質領域１２は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域１２としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域１２は、改質領域１２からレーザ光Ｌの入射側及びその反対側に亀裂が延び易いという特性を有している。このような改質領域１２の特性は、対象物２０の切断に利用される。The modified region 12 is a region whose density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties differ from those of the surrounding unmodified region. Examples of modified regions 12 include melting treatment regions, crack regions, dielectric breakdown regions, and refractive index change regions. The modified region 12 has the property that cracks tend to extend from the modified region 12 to the incident side of the laser light L and to the opposite side. These properties of the modified region 12 are utilized to cut the object 20.

レーザ加工ヘッド３は、レーザ光集光レンズ３３及び観察カメラ３５を筐体Ｈ３内に有する。レーザ加工ヘッド３の筐体Ｈ３内には、外部の光源３１からレーザ光Ｌが入射される。光源３１は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌを出力する。レーザ光集光レンズ３３は、レーザ光Ｌをステージ２に支持された対象物２０に集光する。レーザ加工ヘッド３では、光源３１から入射されたレーザ光Ｌは、筐体Ｈ３内においてダイクロイックミラー３２を介してレーザ光集光レンズ３３に入射し、レーザ光集光レンズ３３により対象物２０に集光される。レーザ光集光レンズ３３は、複数の対物レンズを含むレンズユニットであってもよい。筐体Ｈ３は、その側面に設けられた取付部３９を含み、この取付部３９を介して後述の第１鉛直移動機構７Ａに接続されて支持されている。The laser processing head 3 has a laser beam focusing lens 33 and an observation camera 35 in the housing H3. Laser light L is incident from an external light source 31 into the housing H3 of the laser processing head 3. The light source 31 outputs the laser light L, for example, by a pulse oscillation method. The laser beam focusing lens 33 focuses the laser light L on the object 20 supported on the stage 2. In the laser processing head 3, the laser light L incident from the light source 31 is incident on the laser beam focusing lens 33 via the dichroic mirror 32 in the housing H3, and is focused on the object 20 by the laser beam focusing lens 33. The laser beam focusing lens 33 may be a lens unit including multiple objective lenses. The housing H3 includes an attachment portion 39 provided on its side, and is connected to and supported by the first vertical movement mechanism 7A described later via this attachment portion 39.

観察カメラ３５は、ステージ２に支持された対象物２０を可視光Ｖにより撮像する。観察カメラ３５は、可視光源３６から出射した可視光Ｖによる対象物２０の像を撮像する。具体的には、可視光源３６から出射した可視光Ｖは、ダイクロイックミラー３７で反射され、ダイクロイックミラー３２を透過した後、レーザ光集光レンズ３３を介して対象物２０に照射される。当該可視光Ｖは、対象物２０のレーザ光入射面で反射され、レーザ光集光レンズ３３及びダイクロイックミラー３２，３７を透過し、レンズ３８を介して観察カメラ３５で受光される。可視光Ｖの光路上には、可視光Ｖに目盛り線を付与するレチクル（不図示）が設けられていてもよい。観察カメラ３５は、制御部９に接続されている。観察カメラ３５は、撮像した可視画像を制御部９に出力する。観察カメラ３５としては、特に限定されず、要求される性能を満たしていれば、公知の種々のカメラを用いることができる。The observation camera 35 captures an image of the object 20 supported on the stage 2 with visible light V. The observation camera 35 captures an image of the object 20 with visible light V emitted from the visible light source 36. Specifically, the visible light V emitted from the visible light source 36 is reflected by the dichroic mirror 37, passes through the dichroic mirror 32, and is then irradiated onto the object 20 via the laser light condensing lens 33. The visible light V is reflected by the laser light incidence surface of the object 20, passes through the laser light condensing lens 33 and the dichroic mirrors 32 and 37, and is received by the observation camera 35 via the lens 38. A reticle (not shown) that gives a scale line to the visible light V may be provided on the optical path of the visible light V. The observation camera 35 is connected to the control unit 9. The observation camera 35 outputs the captured visible image to the control unit 9. The observation camera 35 is not particularly limited, and various known cameras can be used as long as they meet the required performance.

アライメント用カメラ５，６は、対象物２０におけるレーザ光Ｌの集光位置の位置合わせ（以下、単に「アライメント」ともいう）に用いられる情報を取得する。アライメント用カメラ５，６は、光を対象物２０に照射し、対象物２０から戻る当該光を検出することで、アライメントに用いられる情報として画像を取得する。アライメント用カメラ５，６は、ステージ２に支持された対象物２０を撮像する。The alignment cameras 5 and 6 acquire information used to align the focusing position of the laser light L on the object 20 (hereinafter simply referred to as "alignment"). The alignment cameras 5 and 6 irradiate the object 20 with light and detect the light returning from the object 20 to acquire an image as information used for alignment. The alignment cameras 5 and 6 capture an image of the object 20 supported by the stage 2.

アライメント用カメラ５は、対象物２０に対して透過性を有する光を出力する光源を有する。光源は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光を出力する。アライメント用カメラ５は、対象物２０における表面２１ａで反射された光を検出する光検出部を有する。光検出部は、例えば、Ｓｉカメラ又はＩｎＧａＡｓカメラによって構成されており、近赤外領域の光を検出する。The alignment camera 5 has a light source that outputs light that is transparent to the object 20. The light source is, for example, composed of a halogen lamp and a filter, and outputs light in the near-infrared region. The alignment camera 5 has a light detection unit that detects light reflected by the surface 21a of the object 20. The light detection unit is, for example, composed of a Si camera or an InGaAs camera, and detects light in the near-infrared region.

例えばアライメント用カメラ５は、レーザ光入射面である裏面２１ｂ側から光を対象物２０に照射すると共に、表面２１ａ（機能素子層２２）から戻る光を検出することにより、機能素子層２２を撮像する。また例えば、アライメント用カメラ５は、同様に、裏面２１ｂ側から光を対象物２０に照射すると共に、半導体基板２１における改質領域１２の形成位置から戻る光を検出することにより、改質領域１２を含む領域の画像を取得する。これらの画像は、アライメントに用いられる。アライメント用カメラ６は、そのレンズがより低倍率である点を除いて、アライメント用カメラ５と同様の構成を備える。アライメント用カメラ６は、アライメント用カメラ５と同様にアライメントに用いられる。For example, the alignment camera 5 irradiates the object 20 with light from the back surface 21b, which is the laser light incident surface, and detects the light returning from the front surface 21a (functional element layer 22), thereby capturing an image of the functional element layer 22. Similarly, the alignment camera 5 irradiates the object 20 with light from the back surface 21b, and detects the light returning from the position where the modified region 12 is formed in the semiconductor substrate 21, thereby capturing an image of the region including the modified region 12. These images are used for alignment. The alignment camera 6 has a similar configuration to the alignment camera 5, except that its lens has a lower magnification. The alignment camera 6 is used for alignment in the same way as the alignment camera 5.

アライメント用カメラ５，６は、レーザ加工ヘッド３に設けられ、レーザ加工ヘッド３と一体で移動する。図示する例では、アライメント用カメラ５，６は、レーザ加工ヘッド３の取付部３９に固定されている。アライメント用カメラ５，６は、制御部９に接続されている。アライメント用カメラ５，６は、撮像した画像を制御部９に出力する。アライメント用カメラ５，６としては、特に限定されず、要求される性能を満たしていれば、公知の種々のカメラを用いることができる。The alignment cameras 5, 6 are provided on the laser processing head 3 and move integrally with the laser processing head 3. In the illustrated example, the alignment cameras 5, 6 are fixed to the mounting portion 39 of the laser processing head 3. The alignment cameras 5, 6 are connected to the control unit 9. The alignment cameras 5, 6 output the captured images to the control unit 9. There are no particular limitations on the alignment cameras 5, 6, and various known cameras can be used as long as they meet the required performance.

図１及び図５に示されるように、観察ユニット４は、対象物２０に透過性を有する透過光を用いて対象物２０を観察する。観察ユニット４は、対象物２０に透過光を照射し、対象物２０から戻る当該透過光を検出することで、対象物２０の内部を観察する。例えば観察ユニット４は、対象物２０に形成された改質領域１２及び改質領域１２から延びた亀裂１４の先端を撮像する。As shown in Figures 1 and 5, the observation unit 4 observes the object 20 using transmitted light that is transparent to the object 20. The observation unit 4 observes the inside of the object 20 by irradiating the object 20 with transmitted light and detecting the transmitted light returning from the object 20. For example, the observation unit 4 captures an image of the modified region 12 formed in the object 20 and the tip of the crack 14 extending from the modified region 12.

図５に示されるように、観察ユニット４は、光源４１と、ミラー４２と、透過光集光レンズ（集光レンズ）４３と、光検出部４４と、を筐体Ｈ４内に備える。筐体Ｈ４は、その側面に設けられた取付部４９を含み、この取付部４９を介して後述の第２鉛直移動機構７Ｂに接続されて支持されている。観察ユニット４は、制御部９に接続されている。観察ユニット４は、光検出部４４で撮像した画像（内部画像）を制御部９に出力する。As shown in FIG. 5, the observation unit 4 includes a light source 41, a mirror 42, a transmitted light focusing lens (focusing lens) 43, and a light detection unit 44 in a housing H4. The housing H4 includes an attachment portion 49 provided on its side, and is connected to and supported by a second vertical movement mechanism 7B (described below) via this attachment portion 49. The observation unit 4 is connected to the control unit 9. The observation unit 4 outputs an image (internal image) captured by the light detection unit 44 to the control unit 9.

光源４１は、透過性を有する透過光Ｉ１を出力する。光源４１は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の透過光Ｉ１を出力する。光源４１から出力された透過光Ｉ１は、ミラー４２によって反射されて透過光集光レンズ４３を通過し、半導体基板２１の裏面２１ｂ側から対象物２０に照射される。The light source 41 outputs a transparent transmitted light I1. The light source 41 is, for example, composed of a halogen lamp and a filter, and outputs transmitted light I1 in the near-infrared region. The transmitted light I1 output from the light source 41 is reflected by the mirror 42, passes through the transmitted light condenser lens 43, and is irradiated onto the object 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21.

透過光集光レンズ４３は、透過光Ｉ１を対象物２０の半導体基板２１に向けて集光するレンズである。透過光集光レンズ４３は、半導体基板２１の表面２１ａで反射された透過光Ｉ１を通過させる。透過光集光レンズ４３は、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃを有する（図６参照）。第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃの各仕様は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃの外形は、その光軸を軸方向とする円柱状を呈している。The transmitted light focusing lens 43 is a lens that focuses the transmitted light I1 toward the semiconductor substrate 21 of the object 20. The transmitted light focusing lens 43 passes the transmitted light I1 reflected by the surface 21a of the semiconductor substrate 21. The transmitted light focusing lens 43 has a first focusing lens 43A, a second focusing lens 43B, and a third focusing lens 43C (see FIG. 6). The specifications of the first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C may be the same as or different from each other. The outer shapes of the first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C are cylindrical with their optical axes as the axial direction.

光検出部４４は、透過光集光レンズ４３及びミラー４２を透過した透過光Ｉ１を検出する。光検出部４４は、例えば、ＩｎＧａＡｓカメラによって構成されている。光検出部４４は、対象物２０で反射した近赤外領域の透過光Ｉ１を受光し、対象物２０を撮像する。光検出部４４は、撮像部を構成する。The light detection unit 44 detects the transmitted light I1 that has passed through the transmitted light focusing lens 43 and the mirror 42. The light detection unit 44 is composed of, for example, an InGaAs camera. The light detection unit 44 receives the transmitted light I1 in the near-infrared region that has been reflected by the object 20, and captures an image of the object 20. The light detection unit 44 constitutes an imaging unit.

観察ユニット４は、透過光Ｉ１の収差補正（以下、単に「収差補正」ともいう）を行う収差補正部４６を備える。収差補正部４６は、収差補正の補正量を切替え可能に構成されている。収差補正部４６は、透過光Ｉ１に生じる球面収差を補正する。球面収差は、球面を含む光学系において、点光源からの光線が焦点に収束せずばらつく収差をいう。例えばレンズに光が入射されると、レンズの光軸に近いところを通る光と光軸から離れたところを通る光とは１点に集まらず広がってしまう場合があり、これが球面収差である。収差補正部４６は、第１収差補正部４７Ａ、第２収差補正部４７Ｂ、第３収差補正部４７Ｃ及びレボルバ４８を含む。The observation unit 4 includes an aberration correction section 46 that performs aberration correction (hereinafter, simply referred to as "aberration correction") on the transmitted light I1. The aberration correction section 46 is configured to be able to switch the amount of aberration correction. The aberration correction section 46 corrects spherical aberration occurring in the transmitted light I1. Spherical aberration refers to an aberration in which light rays from a point light source do not converge to a focus and scatter in an optical system including a spherical surface. For example, when light is incident on a lens, light passing close to the optical axis of the lens and light passing away from the optical axis may not converge to a single point and may spread out, which is spherical aberration. The aberration correction section 46 includes a first aberration correction section 47A, a second aberration correction section 47B, a third aberration correction section 47C, and a revolver 48.

第１収差補正部４７Ａは、第１集光レンズ４３Ａに設けられ、第１補正量の収差補正を実現する。第１収差補正部４７Ａは、補正環４７ｘを有する。つまり、第１集光レンズ４３Ａは、いわゆる補正環レンズを構成する。第１収差補正部４７Ａでは、補正環４７ｘを回転させることで第１集光レンズ４３Ａを構成するレンズ群の一部を光軸方向に移動させ、これにより、第１補正量を調整する。第２収差補正部４７Ｂは、第２集光レンズ４３Ｂに設けられ、第２補正量の収差補正を実現する。第２収差補正部４７Ｂは、補正環４７ｙを有する。つまり、第２集光レンズ４３Ｂは、いわゆる補正環レンズを構成する。第２収差補正部４７Ｂでは、補正環４７ｙを回転させることで第２集光レンズ４３Ｂを構成するレンズ群の一部を光軸方向に移動させ、これにより、第２補正量を調整する。The first aberration correction unit 47A is provided on the first focusing lens 43A and realizes aberration correction of a first correction amount. The first aberration correction unit 47A has a correction ring 47x. That is, the first focusing lens 43A constitutes a so-called correction ring lens. In the first aberration correction unit 47A, a part of the lens group constituting the first focusing lens 43A is moved in the optical axis direction by rotating the correction ring 47x, thereby adjusting the first correction amount. The second aberration correction unit 47B is provided on the second focusing lens 43B and realizes aberration correction of a second correction amount. The second aberration correction unit 47B has a correction ring 47y. That is, the second focusing lens 43B constitutes a so-called correction ring lens. In the second aberration correction unit 47B, a part of the lens group constituting the second focusing lens 43B is moved in the optical axis direction by rotating the correction ring 47y, thereby adjusting the second correction amount.

第３収差補正部４７Ｃは、第３集光レンズ４３Ｃに設けられ、第３補正量の収差補正を実現する。第３収差補正部４７Ｃは、補正環４７ｚを有する。つまり、第３集光レンズ４３Ｃは、いわゆる補正環レンズを構成する。第３収差補正部２７Ｃは、補正環４７ｚを回転させることで第３集光レンズ４３Ｃを構成するレンズ群の一部を光軸方向に移動させ、これにより、第３補正量を調整する。補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚの回転は、ユーザによる手動で実現されてもよいし、制御部９の制御下において不図示の駆動部により実現されてもよい。第１収差補正部４７Ａ、第２収差補正部４７Ｂ及び第３収差補正部４７Ｃとしては、特に限定されず、例えば非球面レンズを用いてもよい。The third aberration correction unit 47C is provided in the third condenser lens 43C and realizes the third correction amount of aberration correction. The third aberration correction unit 47C has a correction ring 47z. In other words, the third condenser lens 43C constitutes a so-called correction ring lens. The third aberration correction unit 27C moves a part of the lens group constituting the third condenser lens 43C in the optical axis direction by rotating the correction ring 47z, thereby adjusting the third correction amount. The rotation of the correction rings 47x, 47y, and 47z may be realized manually by the user, or may be realized by a driving unit (not shown) under the control of the control unit 9. The first aberration correction unit 47A, the second aberration correction unit 47B, and the third aberration correction unit 47C are not particularly limited, and may be, for example, an aspheric lens.

レボルバ４８は、固定部４８ａ及び回転部４８ｂを含む。固定部４８ａは、筐体Ｈ４に固定されている。回転部４８ｂは、Ｚ方向を厚さ方向とする円板状を呈し、その中心を通る回転軸を基軸に固定部４８ａに対して回転可能に設けられている。回転部４８ｂにおいて周方向に等間隔の３つの位置には、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃが取り付けられている。第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃは、その光軸をＺ方向に沿う向きにして配置されている。The revolver 48 includes a fixed portion 48a and a rotating portion 48b. The fixed portion 48a is fixed to the housing H4. The rotating portion 48b is disk-shaped with its thickness direction in the Z direction, and is rotatable relative to the fixed portion 48a around a rotation axis passing through its center. A first collecting lens 43A, a second collecting lens 43B, and a third collecting lens 43C are attached to three positions on the rotating portion 48b that are equally spaced in the circumferential direction. The first collecting lens 43A, the second collecting lens 43B, and the third collecting lens 43C are arranged with their optical axes oriented along the Z direction.

レボルバ４８は、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃの何れかを透過光Ｉ１の光軸上に配置すると共に、透過光Ｉ１の光軸上に配置する第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃの何れかが切り替わるように可動（回転軸を基軸に固定部４８ａに対して回転）する。以上の構成により、収差補正部４６は、レボルバ４８の回転部４８ｂを回転させることで、収差補正の補正量を少なくとも第１補正量と第２補正量と第３補正量との間で切替え可能に構成される。The revolver 48 positions one of the first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C on the optical axis of the transmitted light I1, and is movable (rotates with respect to the fixed part 48a around the rotation axis) so as to switch between one of the first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C positioned on the optical axis of the transmitted light I1. With the above configuration, the aberration correction part 46 is configured to be able to switch the amount of aberration correction between at least the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount by rotating the rotating part 48b of the revolver 48.

図１に示されるように、第１鉛直移動機構７Ａは、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド３をアライメント用カメラ５，６と共に移動させる移動機構である。第１鉛直移動機構７Ａは、柱状の第１ベース部７５に設けられた第１鉛直軸７１を有する。第１ベース部７５は、例えば設置面等に固定されている。第１鉛直軸７１は、Ｚ方向に沿って延在する。第１鉛直軸７１には、レーザ加工ヘッド３の取付部３９がＺ方向に沿って移動可能に取り付けられている。このような第１鉛直移動機構７Ａは、不図示の駆動源の駆動力により、レーザ加工ヘッド３を第１鉛直軸７１に沿ってＺ方向に移動させる。第１鉛直移動機構７Ａとしては、特に限定されず、レーザ加工ヘッド３をＺ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。As shown in FIG. 1, the first vertical movement mechanism 7A is a movement mechanism that moves the laser processing head 3 together with the alignment cameras 5 and 6 along the Z direction. The first vertical movement mechanism 7A has a first vertical shaft 71 provided on a columnar first base portion 75. The first base portion 75 is fixed to, for example, an installation surface. The first vertical shaft 71 extends along the Z direction. The mounting portion 39 of the laser processing head 3 is attached to the first vertical shaft 71 so as to be movable along the Z direction. Such a first vertical movement mechanism 7A moves the laser processing head 3 in the Z direction along the first vertical shaft 71 by the driving force of a driving source (not shown). The first vertical movement mechanism 7A is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the laser processing head 3 in the Z direction.

第２鉛直移動機構７Ｂは、Ｚ方向に沿って観察ユニット４を移動させる移動機構である。第２鉛直移動機構７Ｂは、例えば設置面等に固定された柱状の第２ベース部７６に設けられた第２鉛直軸７２を有する。第２ベース部７６は、第１ベース部７５に対してＸ方向に離間する。例えば第１ベース部７５に対する第２ベース部７６の離間距離は、レーザ加工ヘッド３のＸ方向の幅以上である。The second vertical movement mechanism 7B is a movement mechanism that moves the observation unit 4 along the Z direction. The second vertical movement mechanism 7B has a second vertical shaft 72 provided on a columnar second base portion 76 fixed to, for example, an installation surface. The second base portion 76 is spaced apart in the X direction from the first base portion 75. For example, the distance between the second base portion 76 and the first base portion 75 is equal to or greater than the width of the laser processing head 3 in the X direction.

第２鉛直軸７２は、Ｚ方向に沿って延在する。第２鉛直軸７２には、観察ユニット４の取付部４９がＺ方向に沿って移動可能に取り付けられている。このような第２鉛直移動機構７Ｂは、不図示の駆動源の駆動力により、観察ユニット４を第２鉛直軸７２に沿ってＺ方向に移動させる。第２鉛直移動機構７Ｂとしては、特に限定されず、観察ユニット４をＺ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。第２鉛直移動機構７Ｂは、透過光集光レンズ４３を対象物２０に対して相対的に移動させる移動部を構成する。The second vertical axis 72 extends along the Z direction. The mounting portion 49 of the observation unit 4 is attached to the second vertical axis 72 so as to be movable along the Z direction. Such a second vertical movement mechanism 7B moves the observation unit 4 in the Z direction along the second vertical axis 72 by the driving force of a driving source (not shown). The second vertical movement mechanism 7B is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the observation unit 4 in the Z direction. The second vertical movement mechanism 7B constitutes a movement portion that moves the transmitted light focusing lens 43 relative to the object 20.

第１水平移動機構８Ａは、Ｘ方向に沿ってステージ２を移動させる移動機構である。第１水平移動機構８Ａは、例えば設置面等に固定された第１水平軸８１を有する。第１水平軸８１は、Ｘ方向に沿って延在する。第１水平軸８１には、第２水平移動機構８Ｂを介してステージ２がＸ方向に沿って移動可能に取り付けられている。このような第１水平移動機構８Ａは、不図示の駆動源の駆動力により、ステージ２及び第２水平移動機構８Ｂを第１水平軸８１に沿ってＸ方向に移動させる。第１水平移動機構８Ａとしては、特に限定されず、ステージ２をＸ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。The first horizontal movement mechanism 8A is a movement mechanism that moves the stage 2 along the X direction. The first horizontal movement mechanism 8A has a first horizontal shaft 81 fixed to, for example, an installation surface. The first horizontal shaft 81 extends along the X direction. The stage 2 is attached to the first horizontal shaft 81 via the second horizontal movement mechanism 8B so as to be movable along the X direction. Such a first horizontal movement mechanism 8A moves the stage 2 and the second horizontal movement mechanism 8B in the X direction along the first horizontal shaft 81 by the driving force of a driving source (not shown). The first horizontal movement mechanism 8A is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the stage 2 in the X direction.

第２水平移動機構８Ｂは、Ｙ方向に沿ってステージ２を移動させる移動機構である。第２水平移動機構８Ｂは、例えば第１水平移動機構８Ａ上に設けられた第２水平軸８２を有する。第２水平軸８２は、Ｙ方向に沿って延在する。第２水平軸８２には、ステージ２がＹ方向に沿って移動可能に取り付けられている。第２水平軸８２は、ステージ２と共に第１水平軸８１に沿って移動可能である。このような第２水平移動機構８Ｂは、不図示の駆動源の駆動力により、ステージ２を第２水平軸８２に沿ってＹ方向に移動させる。第２水平移動機構８Ｂとしては、特に限定されず、ステージ２をＹ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。The second horizontal movement mechanism 8B is a movement mechanism that moves the stage 2 along the Y direction. The second horizontal movement mechanism 8B has, for example, a second horizontal shaft 82 provided on the first horizontal movement mechanism 8A. The second horizontal shaft 82 extends along the Y direction. The stage 2 is attached to the second horizontal shaft 82 so as to be movable along the Y direction. The second horizontal shaft 82 is movable along the first horizontal shaft 81 together with the stage 2. Such a second horizontal movement mechanism 8B moves the stage 2 in the Y direction along the second horizontal shaft 82 by the driving force of a driving source (not shown). The second horizontal movement mechanism 8B is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the stage 2 in the Y direction.

制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。制御部９は、レーザ加工装置１の各種の動作を制御する。制御部９は、ステージ２の回転駆動装置、レーザ加工ヘッド３、アライメント用カメラ５，６、観察ユニット４、第１鉛直移動機構７Ａ、第２鉛直移動機構７Ｂ、第１水平移動機構８Ａ、第２水平移動機構８Ｂ及びＧＵＩ１０の動作を制御する。The control unit 9 is configured as a computer device including a processor, memory, storage, and a communication device. In the control unit 9, the processor executes software (programs) loaded into the memory, etc., and controls the reading and writing of data in the memory and storage, as well as communication by the communication device. The control unit 9 controls various operations of the laser processing device 1. The control unit 9 controls the operations of the rotation drive device of the stage 2, the laser processing head 3, the alignment cameras 5 and 6, the observation unit 4, the first vertical movement mechanism 7A, the second vertical movement mechanism 7B, the first horizontal movement mechanism 8A, the second horizontal movement mechanism 8B, and the GUI 10.

ＧＵＩ１０は、各種の情報を表示する。ＧＵＩ１０は、観察ユニット４の撮像結果、及び、アライメント用カメラ５，６の撮像結果を表示する。ＧＵＩ１０は、例えばタッチパネルディスプレイを含む。ＧＵＩ１０には、ユーザのタッチ等の操作により、加工条件等に関する各種の設定が入力される。ＧＵＩ１０は、ユーザからの入力を受け付ける入力部を構成する。The GUI 10 displays various types of information. The GUI 10 displays the imaging results of the observation unit 4 and the imaging results of the alignment cameras 5 and 6. The GUI 10 includes, for example, a touch panel display. Various settings related to processing conditions, etc. are input to the GUI 10 by the user's touch or other operations. The GUI 10 constitutes an input unit that accepts input from the user.

レーザ加工装置１では、一例として、半導体基板２１の裏面２１ｂ側から対象物２０にレーザ光Ｌを照射すると共に、ステージ２をライン１５に沿って移動させ、対象物２０に対してレーザ光Ｌの集光位置（集光点）をライン１５に沿って相対的に移動させることにより、複数の改質スポットがライン１５に沿って並ぶように形成される。１つの改質スポットは、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域１２は、１列に並んだ複数の改質スポットの集合である。隣り合う改質スポットは、対象物２０に対する集光位置の相対的な移動速度及びレーザ光Ｌの繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。本実行形態では、図４に示されるように、ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２を形成する。２列の改質領域１２は、対象物２０の厚さ方向（Ｚ方向）において隣り合っている。２列の改質領域１２は、半導体基板２１に対して２つの集光位置Ｃがライン１５に沿って相対的に移動させられることにより形成される。In the laser processing device 1, as an example, the laser light L is irradiated onto the object 20 from the back surface 21b side of the semiconductor substrate 21, and the stage 2 is moved along the line 15 to move the focal position (focus point) of the laser light L relative to the object 20 along the line 15, thereby forming a plurality of modified spots aligned along the line 15. One modified spot is formed by irradiating one pulse of laser light L. A row of modified regions 12 is a collection of a plurality of modified spots aligned in a row. Adjacent modified spots may be connected to each other or separated from each other depending on the relative moving speed of the focal position with respect to the object 20 and the repetition frequency of the laser light L. In this embodiment, as shown in FIG. 4, two rows of modified regions 12 are formed inside the semiconductor substrate 21 along the line 15. The two rows of modified regions 12 are adjacent to each other in the thickness direction (Z direction) of the object 20. The two rows of modified regions 12 are formed by moving the two focusing positions C relative to the semiconductor substrate 21 along the line 15.

レーザ加工装置１では、上述したように、レーザ加工ヘッド３の筐体Ｈ３が第１鉛直移動機構７ＡでＺ方向に移動可能に支持されており、これにより、レーザ加工ヘッド３及びレーザ加工ヘッド３に設けられたアライメント用カメラ５，６は、Ｚ方向に移動可能で、且つ、Ｘ方向及びＹ方向には移動不能に構成される。レーザ加工装置１では、上述したように、観察ユニット４の筐体Ｈ４が第２鉛直移動機構７ＢでＺ方向に移動可能に支持されており、これにより、観察ユニット４は、Ｚ方向に移動可能で、且つ、Ｘ方向及びＹ方向には移動不能に構成される。上記において、ステージ２、観察ユニット４、第２鉛直移動機構７Ｂ、制御部９、ＧＵＩ１０、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂは、観察装置１００を構成する。As described above, in the laser processing device 1, the housing H3 of the laser processing head 3 is supported by the first vertical movement mechanism 7A so as to be movable in the Z direction, and as a result, the laser processing head 3 and the alignment cameras 5, 6 provided on the laser processing head 3 are configured to be movable in the Z direction but not movable in the X direction or Y direction. As described above, in the laser processing device 1, the housing H4 of the observation unit 4 is supported by the second vertical movement mechanism 7B so as to be movable in the Z direction, and as a result, the observation unit 4 is configured to be movable in the Z direction but not movable in the X direction or Y direction. In the above, the stage 2, the observation unit 4, the second vertical movement mechanism 7B, the control unit 9, the GUI 10, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B constitute the observation device 100.

次に、レーザ加工装置１の動作の概要について、図７のフローチャートを参照して例示する。まず、起動後、各装置のウォームアップ及びキャリブレーションを行った後、不図示のロボットアームによりステージ２上に対象物２０を載置し、対象物２０をステージ２上に吸着させる（ステップＳ１０１）。続いて、アライメントを行う（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、制御部９により、アライメント用カメラ５又はアライメント用カメラ６で取得された画像（例えば、対象物２０が有する機能素子層２２の像）に基づいて第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂの動作を制御し、レーザ光Ｌの集光位置がアライメント位置に合うようにＸ方向及びＹ方向に沿ってステージ２を移動させる。例えばアライメント位置は、Ｚ方向から見てライン１５上の加工開始位置（所定位置）である。また、ステップＳ１０２では、アライメント時のステージ２の位置情報を、アライメント情報として取得する。Next, an overview of the operation of the laser processing device 1 will be illustrated with reference to the flowchart of FIG. 7. First, after starting up, each device is warmed up and calibrated, and then the target 20 is placed on the stage 2 by a robot arm (not shown), and the target 20 is adsorbed onto the stage 2 (step S101). Then, alignment is performed (step S102). In step S102, the control unit 9 controls the operation of the first horizontal movement mechanism 8A and the second horizontal movement mechanism 8B based on an image (for example, an image of the functional element layer 22 of the target 20) acquired by the alignment camera 5 or the alignment camera 6, and moves the stage 2 along the X direction and the Y direction so that the focusing position of the laser light L matches the alignment position. For example, the alignment position is the processing start position (predetermined position) on the line 15 when viewed from the Z direction. In addition, in step S102, position information of the stage 2 during alignment is acquired as alignment information.

続いて、ハイトセットを行う（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３では、制御部９により、観察カメラ３５によって取得された可視画像（例えば、対象物２０のレーザ光入射面の像）に基づいて第１鉛直移動機構７Ａの動作を制御し、レーザ光Ｌの集光位置がレーザ光入射面上に位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド３（すなわち、レーザ光集光レンズ３３）を移動させる。続いて、制御部９により第１鉛直移動機構７Ａの動作を制御し、ハイトセット時の位置を基準としてレーザ光Ｌの集光位置がレーザ光入射面から所定深さに位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド３を移動させる。続いて、制御部９により、レーザ加工ヘッド３からのレーザ光ＬのＯＮ／ＯＦＦ、並びに、第１水平移動機構８Ａ、第２水平移動機構８Ｂ及びステージ２の回転駆動装置の動作を適宜制御し、レーザ光Ｌの集光位置が複数のライン１５に沿って相対的に移動するようにステージ２を移動させる。これにより、複数のライン１５に沿って対象物２０の内部に改質領域１２を形成する（ステップＳ１０４）。Next, the height is set (step S103). In step S103, the control unit 9 controls the operation of the first vertical movement mechanism 7A based on the visible image (for example, an image of the laser light incident surface of the object 20) acquired by the observation camera 35, and moves the laser processing head 3 (i.e., the laser light focusing lens 33) along the Z direction so that the focusing position of the laser light L is located on the laser light incident surface. Next, the control unit 9 controls the operation of the first vertical movement mechanism 7A, and moves the laser processing head 3 along the Z direction so that the focusing position of the laser light L is located at a predetermined depth from the laser light incident surface based on the position at the time of height setting. Next, the control unit 9 appropriately controls the ON/OFF of the laser light L from the laser processing head 3, as well as the operation of the first horizontal movement mechanism 8A, the second horizontal movement mechanism 8B, and the rotation drive device of the stage 2, and moves the stage 2 so that the focusing position of the laser light L moves relatively along the multiple lines 15. This forms modified regions 12 inside the object 20 along multiple lines 15 (step S104).

続いて、対象物２０の内部観察を行う。対象物２０の内部観察では、制御部９によりステージ２の回転駆動装置、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂの動作を制御し、観察ユニット４による内部観察の開始位置に対象物２０が位置するようにステージ２を移動させる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５では、上記ステップＳ１０２で取得したアライメント情報に基づいて、対象物２０のアライメント位置（ここでは、ライン１５上の加工開始位置）に透過光集光レンズ４３の光軸が合うように、Ｘ方向、Ｙ方向及びθ方向における対象物２０の位置を制御する。Next, the inside of the object 20 is observed. In the internal observation of the object 20, the control unit 9 controls the operation of the rotation drive device of the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B, and moves the stage 2 so that the object 20 is located at the start position of the internal observation by the observation unit 4 (step S105). In step S105, based on the alignment information acquired in step S102 above, the position of the object 20 in the X direction, Y direction, and θ direction is controlled so that the optical axis of the transmitted light focusing lens 43 is aligned with the alignment position of the object 20 (here, the processing start position on the line 15).

続いて、観察ユニット４により対象物２０の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６では、例えば各ライン１５の少なくとも一箇所において、制御部９の制御のもと、観察ユニット４により次の内部観察処理を実行する。すなわち、第２鉛直移動機構７ＢによりＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の内部の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して観察ユニット４の移動量に関する情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。このような撮像データの取得を、同じライン１５上又は別のライン１５上の他の箇所に透過光集光レンズ４３の光軸を合わせて繰り返す。Next, the observation unit 4 observes the inside of the object 20 and acquires multiple internal images (step S106). In step S106, for example, under the control of the control unit 9, the observation unit 4 executes the next internal observation process at at least one location on each line 15. That is, the observation unit 4 is moved along the Z direction by the second vertical movement mechanism 7B, the focusing position of the transmitted light I1 is aligned with multiple positions inside the object 20, the object 20 is imaged, and multiple internal images are acquired. Information regarding the amount of movement of the observation unit 4 is associated with each of the multiple internal images, and this is acquired as imaging data. This acquisition of imaging data is repeated by aligning the optical axis of the transmitted light focusing lens 43 with other locations on the same line 15 or on another line 15.

続いて、制御部９により、取得した撮像データに基づいて加工状態を判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７では、一例として、画像認識によって複数の撮像データにおける内部画像のうち亀裂１４の像が相対的に鮮明な何れかを自動的に判定する（ＡＩ判定を行う）。制御部９は、判定した当該内部画像を撮像したときの移動量に基づいて亀裂位置を算出する。亀裂位置は、例えば、所定の補正係数を移動量に乗じることにより算出できる。補正係数については、後述する。また、制御部９は、取得された亀裂位置等に基づいて、改質領域１２の位置等を推定する。続いて、制御部９は、上記ステップＳ１０７で判定した判定結果を任意の記憶装置に保存する。制御部９により、上記ステップＳ１０７で判定した判定結果をＧＵＩ１０に表示させる（ステップＳ８）。以上により、処理を終了する。Then, the control unit 9 judges the processing state based on the acquired imaging data (step S107). In step S107, as an example, image recognition is used to automatically judge which of the internal images in the multiple imaging data has a relatively clear image of the crack 14 (AI judgment is performed). The control unit 9 calculates the crack position based on the movement amount when the judged internal image was captured. The crack position can be calculated, for example, by multiplying the movement amount by a predetermined correction coefficient. The correction coefficient will be described later. The control unit 9 also estimates the position of the modified region 12, etc. based on the acquired crack position, etc. Next, the control unit 9 saves the judgment result judged in the above step S107 in an arbitrary storage device. The control unit 9 causes the judgment result judged in the above step S107 to be displayed on the GUI 10 (step S8). This ends the process.

本実施形態の観察ユニット４による観察では、例えば「直接観察」及び「裏面反射観察」により、亀裂１４及び改質領域１２を検出し、それらの位置に関する情報を取得することができる。図８に示されるように、直接観察は、透過光Ｉ１を裏面２１ｂから入射させつつ、表面２１ａでの反射を経ることなく直接的に透過光Ｉ１の集光点を亀裂１４に合わせた場合（裏面２１ｂ側から亀裂１４に焦点Ｆを合わせた場合）の観察である。裏面反射観察は、透過光Ｉ１を裏面２１ｂから入射させつつ、表面２１ａで反射された透過光Ｉ１の集光点を亀裂１４に合わせた場合（表面２１ａに対して裏面２１ｂとは反対側の領域に裏面２１ｂ側から焦点を合わせて、表面２１ａに関して焦点と対称な仮想焦点を亀裂１４に合わせた場合）の観察である。In the observation using the observation unit 4 of this embodiment, for example, the crack 14 and the modified region 12 can be detected by "direct observation" and "back surface reflection observation", and information on their positions can be obtained. As shown in FIG. 8, direct observation is an observation in which the transmitted light I1 is incident from the back surface 21b and the focal point of the transmitted light I1 is directly aligned with the crack 14 without being reflected by the front surface 21a (when the focal point F is aligned with the crack 14 from the back surface 21b side). Back surface reflection observation is an observation in which the transmitted light I1 is incident from the back surface 21b and the focal point of the transmitted light I1 reflected by the front surface 21a is aligned with the crack 14 (when the focal point is aligned with the area on the opposite side of the back surface 21b with respect to the front surface 21a from the back surface 21b side, and a virtual focal point symmetrical to the focal point with respect to the front surface 21a is aligned with the crack 14).

本実施形態における加工状態の判定（ＡＩ判定）では、例えば、対象物２０の内部画像について、まず、直線群を検出する。直線群の検出には、Ｈｏｕｇｈ変換又はＬＳＤ（Line Segment Detector）等のアルゴリズムが用いられる。Ｈｏｕｇｈ変換とは、画像上の点に対してその点を通る全ての直線を検出し特徴点をより多く通る直線に重み付けしながら直線を検出する手法である。ＬＳＤとは、画像内の輝度値の勾配と角度を計算することにより線分となる領域を推定し、該領域を矩形に近似することにより直線を検出する手法である。直線群について亀裂線との類似度を算出することにより、直線群から亀裂１４を検出する。In the present embodiment, in determining the processing state (AI determination), for example, first, a group of straight lines is detected from the internal image of the object 20. To detect the group of straight lines, an algorithm such as the Hough transform or LSD (Line Segment Detector) is used. The Hough transform is a method of detecting straight lines by detecting all straight lines passing through a point on an image and weighting the straight lines that pass through more feature points. The LSD is a method of detecting straight lines by estimating an area that will become a line segment by calculating the gradient and angle of the brightness values in the image and approximating the area to a rectangle. The crack 14 is detected from the group of straight lines by calculating the similarity between the group of straight lines and the crack line.

また、本実施形態における加工状態の判定（ＡＩ判定）では、例えば、対象物２０の内部画像について、画像内のコーナー（エッジの集中）をキーポイントとして検出し、その位置、大きさ、方向を検出して特徴点を検出する。このようにして特徴点を検出する手法としては、Ｅｉｇｅｎ、Ｈａｒｒｉｓ、Ｆａｓｔ、ＳＩＦＴ、ＳＵＲＦ、ＳＴＡＲ、ＭＳＥＲ、ＯＲＢ、ＡＫＡＺＥ等が知られている。改質領域（だ痕）１２は、円形や矩形等の形が一定間隔で並ぶため、コーナーとしての特徴が強い。このため、画像内の特徴点の特徴量を集計することにより、改質領域１２を高精度に検出することが可能になる。深さ方向にシフトして撮像した画像毎の特徴量合計を比較すると、亀裂１４の列量を示すような山の変化が確認できる。当該変化のピークを改質領域１２の位置として推定する。In addition, in the determination of the processing state (AI determination) in this embodiment, for example, for the internal image of the object 20, corners (concentrations of edges) in the image are detected as key points, and their positions, sizes, and directions are detected to detect feature points. Methods for detecting feature points in this way include Eigen, Harris, Fast, SIFT, SURF, STAR, MSER, ORB, AKAZE, etc. Known methods for detecting feature points in this way include the following: The modified area (scratches) 12 has strong corner characteristics because it is a circle, a rectangle, or other shape that is arranged at regular intervals. Therefore, by aggregating the feature amounts of the feature points in the image, it is possible to detect the modified area 12 with high accuracy. When comparing the total feature amounts for each image captured by shifting in the depth direction, a change in the shape of a mountain indicating the number of rows of cracks 14 can be confirmed. The peak of the change is estimated as the position of the modified area 12.

次に、本実施形態の制御部９における処理及びＧＵＩ１０の入力に関して、具体的に説明する。Next, we will explain in detail the processing in the control unit 9 and the input to the GUI 10 in this embodiment.

制御部９は、収差補正部４６を制御する。制御部９は、対象物２０における透過光入射面側の第１区間を光検出部４４で撮像する場合の収差補正部４６による収差補正である第１区間用収差補正と、対象物２０における内部の第２区間を光検出部４４で撮像する場合の収差補正部４６による収差補正である第２区間用収差補正と、対象物２０における透過光入射面の反対面側の第３区間を光検出部４４で撮像する場合の収差補正部４６による収差補正である第３区間用収差補正と、の少なくとも何れかの補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた入力に応じて切り替える。The control unit 9 controls the aberration correction unit 46. The control unit 9 switches between at least one of the following correction amounts in response to an input received by the GUI 10: aberration correction for the first section, which is aberration correction by the aberration correction unit 46 when the light detection unit 44 captures an image of a first section on the side of the transmitted light incidence surface of the object 20; aberration correction for the second section, which is aberration correction by the aberration correction unit 46 when the light detection unit 44 captures an image of a second section inside the object 20; and aberration correction for the third section, which is aberration correction by the aberration correction unit 46 when the light detection unit 44 captures an image of a third section on the opposite side of the transmitted light incidence surface of the object 20.

第１区間用収差補正は、対象物２０における透過光Ｉ１が入射する透過光入射面である裏面２１ｂに露出する亀裂１４の有無を検査するための収差補正であってもよい。第１区間用収差補正は、対象物２０における裏面２１ｂ側の改質領域１２（打痕）を検査するための収差補正であってもよい。第２区間用収差補正は、対象物２０における内部（表面２１ａ側以外で且つ裏面２１ｂ側以外の部分）に形成された改質領域１２を検査するための収差補正であってもよい。第２区間用収差補正は、対象物２０の内部において、切断後の切断面に凹凸（いわゆる端面凹凸）として出現し得る箇所、及び、黒い筋状の箇所（いわゆる黒筋）の有無を検査するための収差補正であってもよい。第３区間用収差補正は、対象物２０における透過光入射面の反対面である表面２１ａに露出する亀裂１４の有無を検査するための収差補正であってもよい。第３区間用収差補正は、対象物２０における表面２１ａ側の改質領域１２を検査するための収差補正であってもよい。The aberration correction for the first section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks 14 exposed on the back surface 21b, which is the transmitted light incident surface on which the transmitted light I1 is incident in the object 20. The aberration correction for the first section may be an aberration correction for inspecting the modified region 12 (dent) on the back surface 21b side of the object 20. The aberration correction for the second section may be an aberration correction for inspecting the modified region 12 formed inside the object 20 (a part other than the front surface 21a side and other than the back surface 21b side). The aberration correction for the second section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of a portion that may appear as an unevenness (so-called end surface unevenness) on the cut surface after cutting, and a black streak-like portion (so-called black streak) inside the object 20. The aberration correction for the third section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of a crack 14 exposed on the front surface 21a, which is the opposite surface of the transmitted light incident surface in the object 20. The aberration correction for the third section may be an aberration correction for inspecting the modified region 12 on the surface 21a side of the object 20.

第１～第３区間の範囲については、対象物２０に厚さ毎に設定されて制御部９に記憶されていてもよいし、後述するようにＧＵＩ１０を介して入力又は選択可能であってもよい。例えば、制御部９は、ＧＵＩ１０の入力内容別で第１～第３区画用収差補正の各補正量が分けられてなるデータテーブルを予め記憶し、当該データテーブルとＧＵＩ１０にて実際に受け付けた入力とに基づくことで、第１～第３区画用収差補正の補正量を切り替えてもよい。The ranges of the first to third sections may be set for each thickness of the object 20 and stored in the control unit 9, or may be input or selectable via the GUI 10 as described below. For example, the control unit 9 may pre-store a data table in which the correction amounts of the aberration correction for the first to third sections are divided according to the input content of the GUI 10, and switch the correction amounts of the aberration correction for the first to third sections based on the data table and the input actually received by the GUI 10.

制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた入力に応じて、第１補正量、第２補正量及び第３補正量の中で切り替える。具体的には、制御部９は、収差補正の補正量を第１補正量へ切り替える場合には、第１収差補正部４７Ａが設けられた第１集光レンズ４３Ａが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるように、レボルバ４８を回転させる。制御部９は、収差補正の補正量を第２補正量へ切り替える場合には、第２収差補正部４７Ｂが設けられた第２集光レンズ４３Ｂが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるように、レボルバ４８を回転させる。制御部９は、収差補正の補正量を第３補正量へ切り替える場合には、第３収差補正部４７Ｃが設けられた第３集光レンズ４３Ｃが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるように、レボルバ４８を回転させる。The control unit 9 switches the correction amount of the aberration correction for the first section, the second section, and the third section among the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount according to the input received by the GUI 10. Specifically, when the correction amount of the aberration correction is switched to the first correction amount, the control unit 9 rotates the revolver 48 so that the first condenser lens 43A provided with the first aberration correction unit 47A is positioned on the optical axis of the transmitted light I1. When the correction amount of the aberration correction is switched to the second correction amount, the control unit 9 rotates the revolver 48 so that the second condenser lens 43B provided with the second aberration correction unit 47B is positioned on the optical axis of the transmitted light I1. When the correction amount of the aberration correction is switched to the third correction amount, the control unit 9 rotates the revolver 48 so that the third condenser lens 43C provided with the third aberration correction unit 47C is positioned on the optical axis of the transmitted light I1.

制御部９は、第２鉛直移動機構７Ｂによる観察ユニット４（透過光集光レンズ４３）のＺ方向に沿った移動量と補正係数とに基づいて、検出対象（例えば改質領域１２又は亀裂１４）の深さ位置（Ｚ方向の位置）に関する情報を取得する。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて補正係数を切り替える。補正係数について、以下に具体的に説明する。The control unit 9 acquires information regarding the depth position (position in the Z direction) of the detection target (e.g., modified region 12 or crack 14) based on the amount of movement along the Z direction of the observation unit 4 (transmitted light focusing lens 43) by the second vertical movement mechanism 7B and the correction coefficient. The control unit 9 switches the correction coefficient according to the switching of the correction amount for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. The correction coefficient is described in detail below.

補正係数は、透過光集光レンズ４３のＺ方向における移動量に対して乗じる所定の係数である。半導体基板２１の内部において透過光Ｉ１の集光点の位置を調整すべく、観察ユニット４をＺ方向に沿って移動量Ｆｚだけ移動させたとする。このとき、半導体基板２１がなければ、透過光Ｉ１の集光点の移動量も移動量Ｆｚとなる。しかし、透過光Ｉ１の集光点が半導体基板２１の内部に形成されている場合、透過光Ｉ１の集光点の移動量は、移動量Ｆｚと異なる実移動量Ｈｚとなる。実移動量Ｈｚは、半導体基板２１内における実際の撮像位置、すなわち、検出対象の位置を規定する。一方で、制御部９が直接的に取得可能な情報は、観察ユニット４の移動量Ｆｚ（すなわち、半導体基板２１がない場合の集光点の移動量Ｆｚ）である。したがって、制御部９が、半導体基板２１内の実際の検出対象の位置を取得するためには、移動量Ｆｚに対して何らかの係数を乗じる必要がある。このときに適用される係数が補正係数である。The correction coefficient is a predetermined coefficient by which the movement amount of the transmitted light focusing lens 43 in the Z direction is multiplied. Suppose that the observation unit 4 is moved by the movement amount Fz along the Z direction in order to adjust the position of the focal point of the transmitted light I1 inside the semiconductor substrate 21. At this time, if the semiconductor substrate 21 does not exist, the movement amount of the focal point of the transmitted light I1 is also the movement amount Fz. However, if the focal point of the transmitted light I1 is formed inside the semiconductor substrate 21, the movement amount of the focal point of the transmitted light I1 becomes an actual movement amount Hz different from the movement amount Fz. The actual movement amount Hz specifies the actual imaging position in the semiconductor substrate 21, that is, the position of the detection target. On the other hand, the information that the control unit 9 can directly obtain is the movement amount Fz of the observation unit 4 (i.e., the movement amount Fz of the focal point when the semiconductor substrate 21 does not exist). Therefore, in order for the control unit 9 to obtain the actual position of the detection target in the semiconductor substrate 21, it is necessary to multiply the movement amount Fz by some coefficient. The coefficient applied at this time is the correction coefficient.

ＧＵＩ１０は、対象物２０に対して行う検査の内容に関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた検査の内容に関する入力に応じて切り替える。検査の内容としては、例えば、対象物２０における表面２１ａから裏面２１ｂに亘って亀裂１４及び改質領域１２が形成されていることを検査するＦＣ検査、対象物２０における透過光入射面の反対面である表面２１ａに亀裂１４が露出していることを検査するＢＨＣ検査、対象物２０における表面２１ａ及び裏面２１ｂには亀裂１４が露出していないことを検査するＳＴ検査、が挙げられる。The GUI 10 accepts input regarding the contents of the inspection to be performed on the object 20. The control unit 9 switches the correction amount of the aberration correction for the first section, the aberration correction for the second section, and the aberration correction for the third section according to the input regarding the contents of the inspection accepted by the GUI 10. The contents of the inspection include, for example, an FC inspection to check whether cracks 14 and modified regions 12 are formed from the front surface 21a to the back surface 21b of the object 20, a BHC inspection to check whether cracks 14 are exposed on the front surface 21a, which is the surface opposite the transmitted light incidence surface of the object 20, and an ST inspection to check whether cracks 14 are not exposed on the front surface 21a and the back surface 21b of the object 20.

ＧＵＩ１０は、対象物２０に対して行うレーザ加工の加工条件の種類に関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた加工条件の種類に関する入力に応じて切り替える。加工条件の種類としては、例えば、改質領域１２を対象物２０の内部に形成すると共に対象物２０を研磨して薄化させるＳＤＢＧ条件、対象物２０における表面２１ａから裏面２１ｂに亘って亀裂１４及び改質領域１２を形成するＦＣ条件、が挙げられる。また、加工条件の種類としては、パーティクル抑制のために端面凹凸が少なくなるようにＦＣ条件で加工するするＭＥＭＳ条件、下亀裂の直進性及びダメージ抑制等のデバイス品質を担保してＳＤＢＧ条件で加工するメモリ条件、デバイスの種類やユーザの要求する品質に応じて設定されるデバイス条件が挙げられる。The GUI 10 accepts input regarding the type of processing conditions for the laser processing performed on the object 20. The control unit 9 switches the correction amount of the aberration correction for the first section, the aberration correction for the second section, and the aberration correction for the third section according to the input regarding the type of processing conditions accepted by the GUI 10. Examples of the types of processing conditions include SDBG conditions in which the modified region 12 is formed inside the object 20 and the object 20 is polished to thin it, and FC conditions in which the crack 14 and the modified region 12 are formed from the front surface 21a to the back surface 21b of the object 20. In addition, types of processing conditions include MEMS conditions in which processing is performed under FC conditions to reduce end surface unevenness in order to suppress particles, memory conditions in which processing is performed under SDBG conditions while ensuring device quality such as straightness of the lower crack and damage suppression, and device conditions set according to the type of device and the quality required by the user.

ＧＵＩ１０は、対象物２０の厚さに関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた対象物２０の厚さに関する入力に応じて切り替える。The GUI 10 accepts input regarding the thickness of the object 20. The control unit 9 switches the correction amount of the aberration correction for the first interval, the aberration correction for the second interval, and the aberration correction for the third interval according to the input regarding the thickness of the object 20 accepted by the GUI 10.

ＧＵＩ１０は、入力モードが簡易入力モード及び詳細入力モードの何れであるかに関する入力を受け付ける。ＧＵＩ１０は、入力モードとして詳細入力モードに関する入力を受け付けた場合に、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の入力を受け付ける。制御部９は、ＧＵＩ１０で受け付けた第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の入力に応じて、これらの補正量を切り替える。ＧＵＩ１０は、入力モードとして詳細入力モードに関する入力を受け付けた場合に、第１区間、第２区間及び第３区間の範囲に関する入力を受け付ける。制御部９は、ＧＵＩ１０で受け付けた第１区間、第２区間及び第３区間の範囲に関する入力に応じて、第１区間、第２区間及び第３区間を切り替える。The GUI 10 accepts input regarding whether the input mode is a simple input mode or a detailed input mode. When the GUI 10 accepts input regarding the detailed input mode as the input mode, it accepts input of the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. The control unit 9 switches between these correction amounts according to the input of the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction accepted by the GUI 10. When the GUI 10 accepts input regarding the detailed input mode as the input mode, it accepts input regarding the ranges of the first interval, the second interval, and the third interval. The control unit 9 switches between the first interval, the second interval, and the third interval according to the input regarding the ranges of the first interval, the second interval, and the third interval accepted by the GUI 10.

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量に関するデータテーブルの例を示す図である。図９（ａ）は、検査内容がＦＣ検査時の場合に利用されるデータテーブルである。図９（ｂ）は、加工条件がＳＤＢＧ条件の場合に利用されるデータテーブルである。「－」は、観察をしない、もしくは、収差補正の補正量は特に限定されないこと（任意の補正量）を意味する。図中の「０ｍｍ補正」、「０．１ｍｍ補正」、「０．２ｍｍ補正」、「０．４ｍｍ補正」及び「０．８ｍｍ補正」は、収差補正の補正量を表し、この順に補正量が大きい。「０ｍｍ補正」、「０．１ｍｍ補正」、「０．２ｍｍ補正」、「０．４ｍｍ補正」及び「０．８ｍｍ補正」は、第１収差補正部４７Ａ、第２収差補正部４７Ｂ及び第３収差補正部４７Ｃにおいて補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚを適宜に回転させることにより、実現することができる。例えば「０．８ｍｍ補正」とは、対象物２０の内部の０．８ｍｍの深さ位置で最も球面収差が少ないように設定された補正量を意味する。図中の括弧は、括弧内の補正量で補正してもよいこと意味する。これらの説明は以下において同様である。Figures 9(a) and 9(b) are diagrams showing examples of data tables relating to the correction amounts of aberration correction for the first section, the second section, and the third section. Figure 9(a) is a data table used when the inspection content is FC inspection. Figure 9(b) is a data table used when the processing conditions are SDBG conditions. "-" means that no observation is made or that the amount of aberration correction is not particularly limited (any correction amount). "0 mm correction", "0.1 mm correction", "0.2 mm correction", "0.4 mm correction", and "0.8 mm correction" in the figures represent the correction amounts of aberration correction, with the correction amounts increasing in this order. "0 mm correction", "0.1 mm correction", "0.2 mm correction", "0.4 mm correction" and "0.8 mm correction" can be realized by appropriately rotating the correction rings 47x, 47y, 47z in the first aberration correction unit 47A, the second aberration correction unit 47B and the third aberration correction unit 47C. For example, "0.8 mm correction" means a correction amount set so that spherical aberration is minimal at a depth position of 0.8 mm inside the object 20. The brackets in the figure mean that correction may be made with the correction amount in the brackets. The same applies below.

制御部９は、例えばＧＵＩ１０にて検査内容をＦＣ検査とする入力を受け付けた場合、図９（ａ）に示されるデータテーブルを用いて、ＧＵＩ１０にて受け付けた対象物２０の厚さに関する入力に基づき、第１～第３区画用収差補正の補正量を切り替えてもよい。同様に、制御部９は、例えばＧＵＩ１０にて加工条件をＳＤＢＧ条件とする入力を受け付けた場合、図９（ｂ）に示されるデータテーブルを用いて、ＧＵＩ１０にて受け付けた対象物２０の厚さに関する入力に基づき、第１～第３区画用収差補正の補正量を切り替えてもよい。For example, when the control unit 9 receives an input on the GUI 10 indicating that the inspection content is an FC inspection, the control unit 9 may use the data table shown in FIG. 9(a) to switch the correction amounts of the aberration correction for the first to third sections based on the input regarding the thickness of the object 20 received on the GUI 10. Similarly, when the control unit 9 receives an input on the GUI 10 indicating that the processing conditions are SDBG conditions, the control unit 9 may use the data table shown in FIG. 9(b) to switch the correction amounts of the aberration correction for the first to third sections based on the input regarding the thickness of the object 20 received on the GUI 10.

図１０は、対象物２０の検査のための観察を行う場合におけるＧＵＩ１０の入力画面１０ａの例を示す図である。図１０に示される例では、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工が「未」と選択され、レーザ加工前であることが入力されている。また、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、検査内容が「ＦＣ検査」、入力モードが「簡易入力モード」、対象物２０の厚さが「４００μｍ」と選択されて入力されている。Figure 10 is a diagram showing an example of the input screen 10a of the GUI 10 when observing the object 20 for inspection. In the example shown in Figure 10, the user selects "not yet processed" on the input screen 10a of the GUI 10 and inputs that it is before laser processing. The user also selects and inputs on the input screen 10a of the GUI 10 that the inspection content is "FC inspection", the input mode is "simple input mode", and the thickness of the object 20 is "400 μm".

ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいてレーザ加工条件を決定し、決定したレーザ加工条件を入力画面１０ａに「レーザ加工条件（案）」として表示させる。例えば、制御部９は、レーザ加工条件のレシピを決定する。レシピには、パス数（形成する改質領域１２の厚さ方向における列数）、加工Ｚ位置（改質領域１２の各列のＺ方向における位置）、及び、加工エネルギ（レーザ光Ｌのエネルギ）等が含まれる。As a result of this input via the GUI 10, the control unit 9 determines the laser processing conditions based on this input, for example using a pre-set data table, and displays the determined laser processing conditions as "laser processing conditions (draft)" on the input screen 10a. For example, the control unit 9 determines a recipe for the laser processing conditions. The recipe includes the number of passes (the number of rows in the thickness direction of the modified region 12 to be formed), the processing Z position (the position of each row of the modified region 12 in the Z direction), and the processing energy (the energy of the laser light L).

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正の補正量として「０ｍｍ補正」、第２区間用収差補正の補正量として「０．２ｍｍ補正」、及び、第３区間用収差補正の補正量として「０．４ｍｍ補正」へ切り替える。また、制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正のそれぞれを実行時の各補正係数を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正を実行時の補正係数として「０ｍｍ補正係数」、第２区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．２ｍｍ補正係数」、及び、第３区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．４ｍｍ補正係数」へ切り替える。そして、制御部９は、切り替えた各補正量及び各補正係数を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input by GUI 10, the control unit 9 switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, for example, using a preset data table. For example, the control unit 9 switches the correction amount of the first interval aberration correction to "0 mm correction", the correction amount of the second interval aberration correction to "0.2 mm correction", and the correction amount of the third interval aberration correction to "0.4 mm correction". In addition, the control unit 9 switches the correction coefficients when executing each of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction, for example, using a preset data table, in response to the switching of the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. For example, the control unit 9 switches the correction coefficient for the first interval to "0 mm correction coefficient", the correction coefficient for the second interval to "0.2 mm correction coefficient", and the correction coefficient for the third interval to "0.4 mm correction coefficient". Then, the control unit 9 displays each of the switched correction amounts and correction coefficients on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて、第１区間、第２区間及び第３区間の範囲を切り替え、切り替えた第１区間、第２区間及び第３区間を入力画面１０ａに表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間を観察する際の観察順序を切り替え、切り替えた観察順序を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the range of the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched first, second, and third sections on the input screen 10a. In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the observation order when observing the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched observation order on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の検査項目（判定項目）を切り替え、切り替えた検査項目を入力画面１０ａに表示させる。図中において、「ＨＣ／ＳＴ」は、対象物２０の透過光入射面に露出する亀裂１４の有無を意味し、「ＢＨＣ／ＳＴ」は、対象物２０における透過光入射面の反対面に露出する亀裂１４の有無を意味する。なお、図１０に示される例では、簡易入力モードであることから、レーザ加工条件、第１～第３区間用収差補正の補正量、第１～第３区間の範囲、観察順序、及び、検査項目について、入力画面１０ａに表示されるがユーザは変更又は入力はできない。As a result of the input through the GUI 10, the control unit 9 switches the inspection items (judgment items) for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, for example using a preset data table, and displays the switched inspection items on the input screen 10a. In the figure, "HC/ST" means the presence or absence of cracks 14 exposed on the transmitted light incidence surface of the object 20, and "BHC/ST" means the presence or absence of cracks 14 exposed on the opposite surface of the transmitted light incidence surface of the object 20. Note that in the example shown in FIG. 10, since the simple input mode is used, the laser processing conditions, the correction amount of the first to third interval aberration correction, the range of the first to third intervals, the observation order, and the inspection items are displayed on the input screen 10a, but the user cannot change or input them.

図１１は、対象物２０の検査のための観察を行う場合におけるＧＵＩ１０の入力画面１０ａの他の例を示す図である。図１１に示される例では、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工が「済」と選択され、レーザ加工後であることが入力されている。また、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、検査内容が「ＢＨＣ検査」、入力モードが「詳細入力モード」、対象物２０の厚さが「７７５μｍ」と選択されて入力されている。Figure 11 is a diagram showing another example of the input screen 10a of the GUI 10 when observing the object 20 for inspection. In the example shown in Figure 11, the user selects "Completed" for processing on the input screen 10a of the GUI 10 and inputs that it is after laser processing. In addition, the user selects and inputs "BHC inspection" as the inspection content, "detailed input mode" as the input mode, and "775 μm" as the thickness of the object 20 on the input screen 10a of the GUI 10.

ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいてレーザ加工条件を決定し、決定したレーザ加工条件を入力画面１０ａに「レーザ加工条件（済）」として表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正の補正量として「任意の補正量」、第２区間用収差補正の補正量として「任意の補正量」、及び、第３区間用収差補正の補正量として「０．８ｍｍ補正」へ切り替える。また、制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正のそれぞれを実行時の各補正係数を切り替える。例えば、制御部９は、第３区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．８ｍｍ補正係数」へ切り替える。そして、制御部９は、切り替えた各補正量及び各補正係数を入力画面１０ａに表示させる。As a result of the input by GUI 10, the control unit 9 determines the laser processing conditions based on the input, for example, using a preset data table, and displays the determined laser processing conditions on the input screen 10a as "laser processing conditions (completed)." Also, as a result of the input by GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table, and switches the correction amounts of the aberration correction for the first interval, the aberration correction for the second interval, and the aberration correction for the third interval, based on the input. For example, the control unit 9 switches the correction amount of the aberration correction for the first interval to "arbitrary correction amount," the correction amount of the aberration correction for the second interval to "arbitrary correction amount," and the correction amount of the aberration correction for the third interval to "0.8 mm correction." In addition, the control unit 9 switches the correction coefficients for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction when they are executed, for example, by using a preset data table, in response to switching of the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. For example, the control unit 9 switches the third interval aberration correction to the "0.8 mm correction coefficient" as the correction coefficient when it is executed. Then, the control unit 9 displays the switched correction amounts and correction coefficients on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間の範囲を切り替え、切り替えた第１区間、第２区間及び第３区間を入力画面１０ａに表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間を観察する際の観察順序を切り替え、切り替えた観察順序を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the range of the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched first, second, and third sections on the input screen 10a. In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the observation order when observing the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched observation order on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の検査項目を切り替え、切り替えた検査項目を入力画面１０ａに表示させる。なお、図１１に示される例では、詳細入力モードであることから、レーザ加工条件、第１～第３区間用収差補正の補正量、第１～第３区間の範囲、観察順序、及び、検査項目について、入力画面１０ａにてユーザは変更又は入力可能である。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a pre-set data table to switch between the inspection items for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, and displays the switched inspection item on the input screen 10a. Note that in the example shown in FIG. 11, since the detailed input mode is selected, the user can change or input the laser processing conditions, the correction amount for the first to third interval aberration correction, the range of the first to third intervals, the observation order, and the inspection item on the input screen 10a.

図１２は、加工条件の策定（いわゆる条件出し）のための対象物２０の観察を行う場合におけるＧＵＩ１０の入力画面１０ａの例を示す図である。図１２に示される例では、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工が「未」と選択され、レーザ加工前であることが入力されている。また、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工条件が「ＳＤＢＧ条件」、入力モードが「簡易入力モード」、対象物２０の厚さが「７７５μｍ」と選択されて入力されている。Figure 12 is a diagram showing an example of the input screen 10a of the GUI 10 when observing the object 20 to formulate processing conditions (so-called condition setting). In the example shown in Figure 12, the user selects "not yet processed" on the input screen 10a of the GUI 10 and inputs that it is before laser processing. The user also selects and inputs on the input screen 10a of the GUI 10 the processing conditions as "SDBG conditions", the input mode as "simple input mode", and the thickness of the object 20 as "775 μm".

ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいてレーザ加工条件を決定し、決定したレーザ加工条件を入力画面１０ａに「レーザ加工条件（案）」として表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて要求品質を切り替え、切り替えた要求品質を入力画面１０ａに表示させる。要求品質としては、例えば端面凹凸の大きさが１０μｍ以内であること、ＢＨＣ直進性が６μｍ以内であること、パーティクル抑制のレベルが所定レベルであること（又は不問であること）等が挙げられる。ＢＨＣ直進性は、対象物２０における透過光入射面の反対面に露出する亀裂１４が蛇行する場合の蛇行幅に相当する。As a result of the input through the GUI 10, the control unit 9 determines the laser processing conditions based on the input, for example, using a preset data table, and displays the determined laser processing conditions on the input screen 10a as "laser processing conditions (draft)". Also, as a result of the input through the GUI 10, the control unit 9 switches the required quality based on the input, for example, using a preset data table, and displays the switched required quality on the input screen 10a. Examples of the required quality include the size of the end surface unevenness being within 10 μm, the BHC straightness being within 6 μm, and the particle suppression level being at a specified level (or not being required). The BHC straightness corresponds to the meandering width when the crack 14 exposed on the surface opposite the transmitted light incidence surface in the object 20 meanders.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正の補正量として「任意の補正量」、第２区間用収差補正の補正量として「任意の補正量」、及び、第３区間用収差補正の補正量として「０．８ｍｍ補正」へ切り替える。また、制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正のそれぞれを実行時の各補正係数を切り替える。例えば、制御部９は、第３区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．８ｍｍ補正係数」へ切り替える。そして、制御部９は、切り替えた各補正量及び各補正係数を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input by the GUI 10, the control unit 9 switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, for example, using a preset data table. For example, the control unit 9 switches the correction amount of the first interval aberration correction to "any correction amount", the correction amount of the second interval aberration correction to "any correction amount", and the correction amount of the third interval aberration correction to "0.8 mm correction". In addition, the control unit 9 switches each correction coefficient when executing the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction, for example, using a preset data table, in response to switching the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. For example, the control unit 9 switches the correction coefficient when executing the third interval aberration correction to "0.8 mm correction coefficient". The control unit 9 then displays each of the switched correction amounts and correction coefficients on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間の範囲を切り替え、切り替えた第１区間、第２区間及び第３区間を入力画面１０ａに表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間を観察する際の観察順序を切り替え、切り替えた観察順序を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the range of the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched first, second, and third sections on the input screen 10a. In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the observation order when observing the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched observation order on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の検査項目を切り替え、切り替えた検査項目を入力画面１０ａに表示させる。なお、図１２に示される例では、簡易入力モードであることから、レーザ加工条件、要求品質、第１～第３区間用収差補正の補正量、第１～第３区間の範囲、観察順序、及び、検査項目について、入力画面１０ａに表示されるがユーザは変更又は入力はできない。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch between the inspection items for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, and displays the switched inspection items on the input screen 10a. Note that in the example shown in FIG. 12, since the simple input mode is selected, the laser processing conditions, required quality, the correction amount of the aberration correction for the first to third intervals, the range of the first to third intervals, the observation order, and the inspection items are displayed on the input screen 10a, but the user cannot change or input them.

図１３は、加工条件の策定のための対象物２０の観察を行う場合におけるＧＵＩ１０の入力画面１０ａの他の例を示す図である。図１３に示される例では、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工が「済」と選択され、レーザ加工後であることが入力されている。また、ユーザによりＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、加工条件が「ＭＥＭＳ条件」、入力モードが「詳細入力モード」、対象物２０の厚さが「４００μｍ」と選択されて入力されている。Figure 13 is a diagram showing another example of the input screen 10a of the GUI 10 when observing the object 20 to formulate processing conditions. In the example shown in Figure 13, the user selects "Completed" for processing on the input screen 10a of the GUI 10 and inputs that it is after laser processing. In addition, the user selects and inputs "MEMS conditions" as the processing conditions, "detailed input mode" as the input mode, and "400 μm" as the thickness of the object 20 on the input screen 10a of the GUI 10.

ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいてレーザ加工条件を決定し、決定したレーザ加工条件を入力画面１０ａに「レーザ加工条件（済）」として表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて要求品質を切り替え、切り替えた要求品質を入力画面１０ａに表示させる。As a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 determines the laser processing conditions based on the input, for example, using a preset data table, and displays the determined laser processing conditions on the input screen 10a as "Laser processing conditions (completed)." Also, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 switches the required quality based on the input, for example, using a preset data table, and displays the switched required quality on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正の補正量として「０ｍｍ補正」、第２区間用収差補正の補正量として「０．２ｍｍ補正」、及び、第３区間用収差補正の補正量として「０．４ｍｍ補正」へ切り替える。また、制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正のそれぞれを実行時の各補正係数を切り替える。例えば、制御部９は、第１区間用収差補正を実行時の補正係数として「０ｍｍ補正係数」、第２区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．２ｍｍ補正係数」、及び、第３区間用収差補正を実行時の補正係数として「０．４ｍｍ補正係数」へ切り替える。そして、制御部９は、切り替えた各補正量及び各補正係数を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input by GUI 10, the control unit 9 switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, for example, using a preset data table. For example, the control unit 9 switches the correction amount of the first interval aberration correction to "0 mm correction", the correction amount of the second interval aberration correction to "0.2 mm correction", and the correction amount of the third interval aberration correction to "0.4 mm correction". In addition, the control unit 9 switches the correction coefficients when executing each of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction, for example, using a preset data table, in response to the switching of the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. For example, the control unit 9 switches the correction coefficient for the first interval to "0 mm correction coefficient", the correction coefficient for the second interval to "0.2 mm correction coefficient", and the correction coefficient for the third interval to "0.4 mm correction coefficient". Then, the control unit 9 displays each of the switched correction amounts and correction coefficients on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間の範囲を切り替え、切り替えた第１区間、第２区間及び第３区間を入力画面１０ａに表示させる。また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間、第２区間及び第３区間を観察する際の観察順序を切り替え、切り替えた観察順序を入力画面１０ａに表示させる。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the range of the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched first, second, and third sections on the input screen 10a. In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch the observation order when observing the first, second, and third sections based on the input, and displays the switched observation order on the input screen 10a.

また、ＧＵＩ１０による当該入力の結果、制御部９は、例えば予め設定されたデータテーブルを用い、当該入力に基づいて第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の検査項目を切り替え、切り替えた検査項目を入力画面１０ａに表示させる。なお、図１３に示される例では、詳細入力モードであることから、レーザ加工条件、要求品質、第１～第３区間用収差補正の補正量、第１～第３区間の範囲、観察順序、及び、検査項目について、入力画面１０ａにてユーザは変更又は入力可能である。例えばユーザが要求品質を変更した場合には、それに応じて検査項目が変わり、それに伴い、第１～第３区間用収差補正の補正量も変わる。In addition, as a result of the input via the GUI 10, the control unit 9 uses, for example, a preset data table to switch between the inspection items for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction based on the input, and displays the switched inspection item on the input screen 10a. Note that in the example shown in FIG. 13, since the detailed input mode is selected, the user can change or input the laser processing conditions, required quality, the amount of aberration correction for the first to third intervals, the range of the first to third intervals, the observation order, and the inspection item on the input screen 10a. For example, if the user changes the required quality, the inspection item changes accordingly, and the amount of aberration correction for the first to third intervals also changes accordingly.

次に、対象物２０の検査のための観察を行う場合の処理を、図１４のフローチャート及び図１５の概略断面図を参照して説明する。なお、図１５では、説明の便宜上、裏面反射観察の場合の対象物２０の断面を仮想断面として示し、第３区画に当該仮想断面の範囲を含めて示している（図１９及び図２０において同じ）。Next, the process of observing the object 20 for inspection will be described with reference to the flowchart in FIG. 14 and the schematic cross-sectional view in FIG. 15. For ease of explanation, in FIG. 15, the cross-section of the object 20 in the case of back surface reflection observation is shown as a virtual cross-section, and the range of the virtual cross-section is included in the third section (same in FIG. 19 and FIG. 20).

ユーザにより、ＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、例えば図１０に示される入力がなされているとする。第１収差補正部４７Ａの補正環４７ｘを適宜に回転させられて、第１補正量が「０ｍｍ補正」とされている。第２収差補正部４７Ｂの補正環４７ｙが適宜に回転させられて、第２収差補正部４７Ｂの第２補正量が「０．２ｍｍ補正」とされている。第３収差補正部４７Ｃの補正環４７ｚが適宜に回転させられて、第３収差補正部４７Ｃの第３補正量が「０．４ｍｍ補正」とされている。この場合において、制御部９により、次の処理を実行する。Suppose that the user has made the input shown in FIG. 10 on the input screen 10a of the GUI 10. The correction ring 47x of the first aberration correction unit 47A is rotated appropriately, and the first correction amount is set to "0 mm correction". The correction ring 47y of the second aberration correction unit 47B is rotated appropriately, and the second correction amount of the second aberration correction unit 47B is set to "0.2 mm correction". The correction ring 47z of the third aberration correction unit 47C is rotated appropriately, and the third correction amount of the third aberration correction unit 47C is set to "0.4 mm correction". In this case, the control unit 9 executes the following process.

まず、第１集光レンズ４３Ａが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第１収差補正部４７Ａによる第１補正量へ切り替える（ステップＳ１）。補正量を第１補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第１補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ２）。続いて、ハイトセットを行う（ステップＳ３）。ステップＳ３では、例えば、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が透過光入射面である裏面２１ｂ上に位置するように、Ｚ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を基準位置とする。First, the revolver 48 is rotated so that the first condensing lens 43A is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the amount of aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the first correction amount by the first aberration correction unit 47A (step S1). In response to switching the correction amount to the first correction amount, the correction coefficient is switched to a correction coefficient corresponding to the first correction amount (step S2). Next, the height is set (step S3). In step S3, for example, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B, and moves the observation unit 4 along the Z direction so that the condensing position of the transmitted light I1 is located on the back surface 21b, which is the transmitted light incidence surface, and the position at that time is set as the reference position.

続いて、観察ユニット４により対象物２０の第１区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、例えば第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ３のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第１区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第１区間の内部観察は直接観察である。Next, the observation unit 4 observes the inside of the first section of the object 20, and acquires multiple internal images (step S4). In step S4, for example, the second vertical movement mechanism 7B moves the observation unit 4 along the Z direction based on the reference position at the time of setting the height in step S3, and the focusing position of the transmitted light I1 is aligned with multiple positions in the first section of the object 20 to image the object 20 and acquire multiple internal images. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. The internal observation of the first section here is direct observation.

続いて、第２集光レンズ４３Ｂが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第２収差補正部４７Ｂによる第２補正量へ切り替える（ステップＳ５）。補正量を第２補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第２補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ６）。続いて、ステップＳ３と同様にハイトセットを行う（ステップＳ７）。Then, the revolver 48 is rotated so that the second condenser lens 43B is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the amount of aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the second amount of correction by the second aberration correction unit 47B (step S5). In response to switching the amount of correction to the second amount of correction, the correction coefficient is switched to a correction coefficient corresponding to the second amount of correction (step S6). Then, the height is set in the same manner as in step S3 (step S7).

続いて、観察ユニット４により対象物２０の第２区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ８）。ステップＳ４では、例えば第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ８のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第２区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第２区間の内部観察は直接観察である。Next, the observation unit 4 observes the inside of the second section of the object 20, and acquires multiple internal images (step S8). In step S4, for example, the second vertical movement mechanism 7B moves the observation unit 4 along the Z direction based on the reference position at the time of setting the height in step S8, and the focusing position of the transmitted light I1 is aligned with multiple positions in the second section of the object 20 to image the object 20 and acquire multiple internal images. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. The internal observation of the second section here is direct observation.

続いて、第３集光レンズ４３Ｃが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第３収差補正部４７Ｃによる第３補正量へ切り替える（ステップＳ９）。補正量を第３補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第３補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ１０）。続いて、ハイトセットを行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、例えば、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が裏面２１ｂ上に位置するようにＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を基準位置とする。またステップＳ１１では、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が表面２１ａ上に位置するようにＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を他の基準位置とする。Next, the revolver 48 is rotated so that the third condenser lens 43C is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the correction amount of the aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the third correction amount by the third aberration correction unit 47C (step S9). In response to switching the correction amount to the third correction amount, the correction coefficient is switched to a correction coefficient corresponding to the third correction amount (step S10). Next, the height is set (step S11). In step S11, for example, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B to move the observation unit 4 along the Z direction so that the focusing position of the transmitted light I1 is located on the back surface 21b, and the position at that time is set as the reference position. Also in step S11, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B to move the observation unit 4 along the Z direction so that the focusing position of the transmitted light I1 is located on the front surface 21a, and the position at that time is set as another reference position.

続いて、観察ユニット４により対象物２０の第３区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、例えば第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ１１のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第３区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第２区間の内部観察は、直接観察及び裏面反射観察である。Next, the observation unit 4 observes the inside of the third section of the object 20, and acquires multiple internal images (step S12). In step S12, the observation unit 4 is moved along the Z direction using the reference position at the time of setting the height in step S11 as a reference, for example by the second vertical movement mechanism 7B, and the focus position of the transmitted light I1 is aligned with multiple positions in the third section of the object 20 to image the object 20 and acquire multiple internal images. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. The internal observation of the second section here is direct observation and back surface reflection observation.

以上の観察の結果、ステップＳ４で取得した撮像データに基づいて、上述したＡＩ判定により第１区間の内部状態を判定し、その判定結果からＨＣの有無及び打痕の状態を検査する。ステップＳ８で取得した撮像データに基づいて、上述したＡＩ判定により第２区間の内部状態を判定し、その判定結果から打痕の状態を検査する。ステップＳ１２で取得した撮像データに基づいて、上述したＡＩ判定により第３区間の内部状態を判定し、その判定結果からＢＨＣの有無及び打痕の状態を検査する。Based on the imaging data acquired in step S4 as a result of the above observations, the internal state of the first section is judged by the AI judgment described above, and the presence or absence of HC and the state of the dents are inspected from the judgment results. Based on the imaging data acquired in step S8, the internal state of the second section is judged by the AI judgment described above, and the state of the dents is inspected from the judgment results. Based on the imaging data acquired in step S12, the internal state of the third section is judged by the AI judgment described above, and the presence or absence of BHC and the state of the dents are inspected from the judgment results.

次に、加工条件の策定のための観察を行う場合の処理を、図１６、図１７及び図１８のフローチャートと図１９及び図２０の概略断面図とを参照して説明する。Next, the process for performing observations to determine processing conditions will be described with reference to the flowcharts in Figures 16, 17, and 18 and the schematic cross-sectional views in Figures 19 and 20.

ユーザにより、ＧＵＩ１０の入力画面１０ａにおいて、例えば図１０に示される入力と同様な入力がなされているとする。ここでは、観察順序については、入力画面１０ａに「第３区間」、「第１区間」及び「全区間（第１～第３区間）」がこの順に入力されているとする。第１収差補正部４７Ａの補正環４７ｘを適宜に回転させられて、第１補正量が「０ｍｍ補正」とされている。第２収差補正部４７Ｂの補正環４７ｙが適宜に回転させられて、第２収差補正部４７Ｂの第２補正量が「０．２ｍｍ補正」とされている。第３収差補正部４７Ｃの補正環４７ｚが適宜に回転させられて、第３収差補正部４７Ｃの第３補正量が「０．４ｍｍ補正」とされている。この場合において、制御部９により、次の処理を実行する。It is assumed that the user has made an input similar to that shown in FIG. 10 on the input screen 10a of the GUI 10. Here, it is assumed that the observation order is input in the input screen 10a in the order of "Third Section", "First Section" and "All Sections (First to Third Sections)". The correction ring 47x of the first aberration correction unit 47A is rotated appropriately to set the first correction amount to "0 mm correction". The correction ring 47y of the second aberration correction unit 47B is rotated appropriately to set the second correction amount of the second aberration correction unit 47B to "0.2 mm correction". The correction ring 47z of the third aberration correction unit 47C is rotated appropriately to set the third correction amount of the third aberration correction unit 47C to "0.4 mm correction". In this case, the control unit 9 executes the following process.

まず、図１９（ａ）に示されるように、ステージ２上の対象物２０の第３区画において、設定された加工条件に基づいて、レーザ加工ヘッド３により上述したレーザ加工を行い、改質領域１２及び亀裂１４を形成する（ステップＳ２１）。制御部９によりステージ２、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂを制御し、観察ユニット４による対象物２０の内部観察が可能な位置（以下、「観察系」ともいう）へステージ２を移動させる（ステップＳ２２）。First, as shown in FIG. 19(a), the laser processing head 3 performs the above-described laser processing based on the set processing conditions in the third section of the object 20 on the stage 2 to form the modified region 12 and the crack 14 (step S21). The control unit 9 controls the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B to move the stage 2 to a position where the inside of the object 20 can be observed by the observation unit 4 (hereinafter also referred to as the "observation system") (step S22).

続いて、第３集光レンズ４３Ｃが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第３収差補正部４７Ｃによる第３補正量へ切り替える（ステップＳ２３）。補正量を第３補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第３補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ２４）。Then, the revolver 48 is rotated so that the third condenser lens 43C is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the amount of aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the third correction amount by the third aberration correction unit 47C (step S23). In response to switching the correction amount to the third correction amount, the correction coefficient is switched to a correction coefficient corresponding to the third correction amount (step S24).

続いて、ハイトセットを行う（ステップＳ２５）。ステップＳ２５では、例えば、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が裏面２１ｂ上に位置するようにＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を基準位置とする。またステップＳ２５では、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が表面２１ａ上に位置するようにＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を他の基準位置とする。Then, the height is set (step S25). In step S25, for example, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B to move the observation unit 4 along the Z direction so that the focusing position of the transmitted light I1 is located on the back surface 21b, and the position at that time is set as the reference position. Also in step S25, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B to move the observation unit 4 along the Z direction so that the focusing position of the transmitted light I1 is located on the front surface 21a, and the position at that time is set as another reference position.

続いて、観察ユニット４により対象物２０の第３区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６では、例えば第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ２５のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第３区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第３区間の内部観察は直接観察及び裏面反射観察である。Next, the observation unit 4 observes the inside of the third section of the object 20, and acquires multiple internal images (step S26). In step S26, the observation unit 4 is moved along the Z direction using the reference position at the time of setting the height in step S25 as a reference, for example by the second vertical movement mechanism 7B, and the focus position of the transmitted light I1 is aligned with multiple positions in the third section of the object 20 to image the object 20 and acquire multiple internal images. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. The internal observation of the third section here is direct observation and back surface reflection observation.

続いて、制御部９により、ステップＳ２６で取得した撮像データに基づいて、第３区間の内部状態を判定する（ステップＳ２７）。例えばステップＳ２７では、上述したＡＩ判定により、第３区間の検査対象（改質領域１２及び亀裂１４）の像が相対的に鮮明な内部画像を判定し、そのときの観察ユニット４の移動量に補正係数を乗じることにより検査対象の深さ位置を算出する。第３区間の検査対象の当該内部画像及び深さ位置に基づいて、ＧＵＩ１０によるユーザからの入力に応じた要求品質（図１０参照）を満たすか否かを判定する。要求品質を満たさない場合、第３区間の内部状態は正常ではないと判定し（ステップＳ２８でＮＯ）、設定された加工条件を変更し、上記ステップＳ２１に戻る。一方、要求品質を満たす場合、第３区間の内部状態は正常であると判定し（ステップＳ２８でＹＥＳ）、制御部９によりステージ２、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂを制御し、レーザ加工ヘッド３による対象物２０のレーザ加工が可能な位置（以下、「レーザ加工系」ともいう）へステージ２を移動させる（ステップＳ２９）。Next, the control unit 9 judges the internal state of the third section based on the imaging data acquired in step S26 (step S27). For example, in step S27, the above-mentioned AI judgment is used to judge an internal image in which the image of the inspection object (modified region 12 and crack 14) in the third section is relatively clear, and the depth position of the inspection object is calculated by multiplying the movement amount of the observation unit 4 at that time by a correction coefficient. Based on the internal image and depth position of the inspection object in the third section, it is judged whether or not the required quality (see FIG. 10) according to the input from the user via the GUI 10 is satisfied. If the required quality is not satisfied, it is judged that the internal state of the third section is not normal (NO in step S28), the set processing conditions are changed, and the process returns to the above step S21. On the other hand, if the required quality is met, the internal state of the third section is determined to be normal (YES in step S28), and the control unit 9 controls the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B to move the stage 2 to a position where the laser processing head 3 can perform laser processing of the object 20 (hereinafter also referred to as the "laser processing system") (step S29).

続いて、図１９（ｂ）に示されるように、ステージ２上の対象物２０の第１区画において、設定された加工条件に基づいて、レーザ加工ヘッド３により上述したレーザ加工を行い、改質領域１２及び亀裂１４を形成する（ステップＳ３０）。制御部９によりステージ２、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂを制御し、観察系へステージ２を移動させる（ステップＳ３１）。第１集光レンズ４３Ａが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第１収差補正部４７Ａによる第１補正量へ切り替える（ステップＳ３２）。補正量を第１補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第１補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ３３）。Next, as shown in FIG. 19(b), the laser processing head 3 performs the above-mentioned laser processing on the first section of the object 20 on the stage 2 based on the set processing conditions to form the modified region 12 and the crack 14 (step S30). The control unit 9 controls the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B to move the stage 2 to the observation system (step S31). The revolver 48 is rotated so that the first condenser lens 43A is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the correction amount of the aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the first correction amount by the first aberration correction unit 47A (step S32). In response to switching the correction amount to the first correction amount, the correction coefficient is switched to the correction coefficient corresponding to the first correction amount (step S33).

続いて、ハイトセットを行う（ステップＳ３４）。例えばステップＳ３４では、制御部９により第２鉛直移動機構７Ｂの動作を制御し、透過光Ｉ１の集光位置が裏面２１ｂ上に位置するようにＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、そのときの位置を基準位置とする。続いて、観察ユニット４により対象物２０の第１区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ３５）。例えばステップＳ３５では、第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ３４のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第１区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第１区間の内部観察は直接観察である。Then, the height is set (step S34). For example, in step S34, the control unit 9 controls the operation of the second vertical movement mechanism 7B to move the observation unit 4 along the Z direction so that the condensing position of the transmitted light I1 is located on the back surface 21b, and the position at that time is set as the reference position. Next, the observation unit 4 performs internal observation of the first section of the object 20 and acquires multiple internal images (step S35). For example, in step S35, the second vertical movement mechanism 7B moves the observation unit 4 along the Z direction based on the reference position at the time of setting the height in step S34, and the object 20 is imaged by aligning the condensing position of the transmitted light I1 with multiple positions in the first section of the object 20, and multiple internal images are acquired. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. The internal observation of the first section here is direct observation.

続いて、制御部９により、ステップＳ３５で取得した撮像データに基づいて、第１区間の内部状態を判定する（ステップＳ３６）。例えばステップＳ３６では、上述したＡＩ判定により、第１区間の検査対象の像が相対的に鮮明な内部画像を判定し、そのときの観察ユニット４の移動量に補正係数を乗じることにより検査対象の深さ位置を算出する。第１区間の検査対象の当該内部画像及び深さ位置に基づいて、ＧＵＩ１０によるユーザからの入力に応じた要求品質（図１０参照）を満たすか否かを判定する。要求品質を満たさない場合、第１区間のの内部状態は正常ではないと判定し（ステップＳ３７でＮＯ）、設定された加工条件を変更し、ステップＳ２９に戻る。一方、要求品質を満たす場合、第１区間の内部状態は正常であると判定し（ステップＳ３７でＹＥＳ）、制御部９によりステージ２、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂを制御し、レーザ加工系へステージ２を移動させる（ステップＳ３８）。Next, the control unit 9 judges the internal state of the first section based on the imaging data acquired in step S35 (step S36). For example, in step S36, the above-mentioned AI judgment is used to judge an internal image in which the image of the inspection target in the first section is relatively clear, and the depth position of the inspection target is calculated by multiplying the movement amount of the observation unit 4 at that time by a correction coefficient. Based on the internal image and depth position of the inspection target in the first section, it is judged whether or not the required quality (see FIG. 10) according to the input from the user via the GUI 10 is satisfied. If the required quality is not satisfied, it is judged that the internal state of the first section is not normal (NO in step S37), the set processing conditions are changed, and the process returns to step S29. On the other hand, if the required quality is satisfied, it is judged that the internal state of the first section is normal (YES in step S37), and the control unit 9 controls the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B to move the stage 2 to the laser processing system (step S38).

続いて、図２０に示されるように、ステージ２上の対象物２０の全区画（第１～第３区画）において、設定された加工条件に基づいて、レーザ加工ヘッド３により上述したレーザ加工を行い、改質領域１２及び亀裂１４を形成する（ステップＳ３９）。制御部９によりステージ２、第１水平移動機構８Ａ及び第２水平移動機構８Ｂを制御し、観察系へステージ２を移動させる（ステップＳ４０）。第１集光レンズ４３Ａが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第１収差補正部４７Ａによる第１補正量へ切り替える（ステップＳ４１）。補正量を第１補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第１補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ４２）。ステップＳ３４と同様にハイトセットを行う（ステップＳ４３）。ステップＳ３５と同様に観察ユニット４により対象物２０の第１区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ４４）。Next, as shown in FIG. 20, the laser processing head 3 performs the above-mentioned laser processing based on the set processing conditions in all sections (first to third sections) of the object 20 on the stage 2 to form the modified region 12 and the crack 14 (step S39). The control unit 9 controls the stage 2, the first horizontal movement mechanism 8A, and the second horizontal movement mechanism 8B to move the stage 2 to the observation system (step S40). The revolver 48 is rotated so that the first condenser lens 43A is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the correction amount of the aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the first correction amount by the first aberration correction unit 47A (step S41). In response to switching the correction amount to the first correction amount, the correction coefficient is switched to the correction coefficient corresponding to the first correction amount (step S42). The height is set in the same manner as in step S34 (step S43). The observation unit 4 performs internal observation of the first section of the object 20 in the same manner as in step S35, and multiple internal images are obtained (step S44).

続いて、第２集光レンズ４３Ｂが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第２収差補正部４７Ｂによる第２補正量へ切り替える（ステップＳ４５）。補正量を第２補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第１補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ４６）。ステップＳ３４と同様にハイトセットを行う（ステップＳ４７）。観察ユニット４により対象物２０の第２区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ４８）。例えばステップＳ４８では、第２鉛直移動機構７Ｂにより、ステップＳ４７のハイトセット時の基準位置を基準としてＺ方向に沿って観察ユニット４を移動させ、対象物２０の第２区間の複数の位置に透過光Ｉ１の集光位置を合わせて対象物２０を撮像し、複数の内部画像を取得する。複数の内部画像のそれぞれに対して、観察ユニット４のＺ方向の移動量に補正係数を乗じてなる深さ位置情報を関連付け、これを撮像データとして取得する。ここでの第２区間の内部観察は直接観察である。Next, the revolver 48 is rotated so that the second condenser lens 43B is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the correction amount of the aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the second correction amount by the second aberration correction unit 47B (step S45). In response to switching the correction amount to the second correction amount, the correction coefficient is switched to the correction coefficient corresponding to the first correction amount (step S46). The height is set in the same manner as in step S34 (step S47). The observation unit 4 observes the inside of the second section of the object 20 and acquires multiple internal images (step S48). For example, in step S48, the second vertical movement mechanism 7B moves the observation unit 4 along the Z direction based on the reference position at the time of setting the height in step S47, and the condensing position of the transmitted light I1 is aligned to multiple positions in the second section of the object 20 to image the object 20 and acquire multiple internal images. Each of the multiple internal images is associated with depth position information obtained by multiplying the amount of movement of the observation unit 4 in the Z direction by a correction coefficient, and this is acquired as imaging data. Here, the internal observation of the second section is a direct observation.

続いて、第３集光レンズ４３Ｃが透過光Ｉ１の光軸上に配置されるようにレボルバ４８を回転させ、収差補正部４６による収差補正の補正量を、第３収差補正部４７Ｃによる第３補正量へ切り替える（ステップＳ４９）。補正量を第３補正量へ切り替えたことに応じて、補正係数を第３補正量に対応する補正係数へ切り替える（ステップＳ５０）。ステップＳ２５と同様にハイトセットを行う（ステップＳ５１）。ステップＳ２６と同様に観察ユニット４により対象物２０の第３区間の内部観察を行い、複数の内部画像を取得する（ステップＳ５２）。Then, the revolver 48 is rotated so that the third condenser lens 43C is positioned on the optical axis of the transmitted light I1, and the amount of aberration correction by the aberration correction unit 46 is switched to the third correction amount by the third aberration correction unit 47C (step S49). In response to switching the correction amount to the third correction amount, the correction coefficient is switched to a correction coefficient corresponding to the third correction amount (step S50). As in step S25, a height is set (step S51). As in step S26, the observation unit 4 observes the inside of the third section of the object 20, and multiple internal images are obtained (step S52).

そして、制御部９により、ステップＳ４４、ステップＳ４８及びステップＳ５２で取得した撮像データに基づいて、全区間の内部状態を判定する（ステップＳ５３）。例えばステップＳ５３では、上述したＡＩ判定により、全区間の検査対象（改質領域１２及び亀裂１４）の像が相対的に鮮明な内部画像を判定し、そのときの観察ユニット４の移動量に補正係数を乗じることにより検査対象の深さ位置を算出する。全区間の検査対象の内部画像及び深さ位置に基づいて、ＧＵＩ１０によるユーザからの入力に応じた要求品質（図１０参照）を満たすか否かを判定する。要求品質を満たさない場合、全区間の内部状態は正常ではないと判定し（ステップＳ５４でＮＯ）、設定された加工条件を変更し、上記ステップＳ３９に戻る。一方、要求品質を満たす場合、全区間の内部状態は正常であると判定し（ステップＳ５４でＹＥＳ）、処理を終了する。Then, the control unit 9 judges the internal state of the entire section based on the imaging data acquired in steps S44, S48, and S52 (step S53). For example, in step S53, the above-mentioned AI judgment is used to judge the internal image in which the image of the inspection object (modified region 12 and crack 14) of the entire section is relatively clear, and the depth position of the inspection object is calculated by multiplying the movement amount of the observation unit 4 at that time by a correction coefficient. Based on the internal image and depth position of the inspection object of the entire section, it is judged whether or not the required quality (see FIG. 10) according to the input from the user via the GUI 10 is satisfied. If the required quality is not satisfied, it is judged that the internal state of the entire section is not normal (NO in step S54), the set processing conditions are changed, and the process returns to the above step S39. On the other hand, if the required quality is satisfied, it is judged that the internal state of the entire section is normal (YES in step S54), and the process ends.

以上、観察装置１００では、対象物２０において観察する区間を、重要度の高い３つの第１～第３区間（すなわち、対象物２０の透過光入射面側、内部、及び、透過光入射面の反対面側）に分け、これら第１～第３区間を観察する場合に、そのそれぞれ毎にユーザの入力に応じて切り替えられた補正量で収差補正を行うことができる。これにより、にユーザの入力に応じて適正化されるように補正量を切り替えることができと共に、観察の都度に補正量を最適化する場合に比べて、当該切替えの頻度を抑えて高いタクトを維持することが可能となる。すなわち、高いタクトと対象物２０の正確な観察との両立を実現することが可能となる。As described above, in the observation device 100, the section to be observed in the object 20 is divided into three highly important sections, the first to third sections (i.e., the transmitted light incident surface side of the object 20, the inside, and the side opposite the transmitted light incident surface), and when observing these first to third sections, aberration correction can be performed with a correction amount switched for each section according to user input. This makes it possible to switch the correction amount so as to be appropriate according to the user's input, and to maintain a high tact time by reducing the frequency of switching compared to optimizing the correction amount each time observation is performed. In other words, it is possible to achieve both a low tact time and accurate observation of the object 20.

観察装置１００では、収差補正部４６は、収差補正の補正量を少なくとも第１補正量と第２補正量と第３補正量との間で切替え可能に構成されている。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた入力に応じて、第１補正量、第２補正量及び第３補正量の中で切り替える。この場合、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の各補正量の切替えを、簡易に実現することが可能となる。In the observation device 100, the aberration correction unit 46 is configured to be able to switch the amount of aberration correction at least between the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount. The control unit 9 switches the amount of aberration correction for the first interval, the second correction amount, and the third correction amount according to the input received by the GUI 10. In this case, it is possible to easily realize switching between the amounts of aberration correction for the first interval, the second correction amount, and the third correction amount.

観察装置１００では、透過光集光レンズ４３は、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃを有する。収差補正部４６は、第１集光レンズ４３Ａに設けられた第１収差補正部４７Ａと、第２集光レンズ４３Ｂに設けられた第２収差補正部４７Ｂと、第３集光レンズ４３Ｃに設けられた第３収差補正部４７Ｃと、レボルバ４８と、を備える。この場合、レボルバ４８により透過光Ｉ１の光軸上の透過光集光レンズ４３を第１～第３集光レンズ４３Ａ～４３Ｃの間で切り替えることで、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の各補正量を第１～第３補正量の間で切り替えることが可能となる。In the observation device 100, the transmitted light condensing lens 43 has a first condensing lens 43A, a second condensing lens 43B, and a third condensing lens 43C. The aberration correction unit 46 includes a first aberration correction unit 47A provided on the first condensing lens 43A, a second aberration correction unit 47B provided on the second condensing lens 43B, a third aberration correction unit 47C provided on the third condensing lens 43C, and a revolver 48. In this case, by switching the transmitted light condensing lens 43 on the optical axis of the transmitted light I1 between the first to third condensing lenses 43A to 43C using the revolver 48, it becomes possible to switch the correction amounts of the first section aberration correction, the second section aberration correction, and the third section aberration correction between the first to third correction amounts.

観察装置１００では、第１補正量は、第２補正量よりも小さく、第２補正量は、第３補正量よりも小さい。このような大小関係の第１～第３補正量を利用して、補正量を適正化することが可能となる。In the observation device 100, the first correction amount is smaller than the second correction amount, which is smaller than the third correction amount. By utilizing the first to third correction amounts, which have such a magnitude relationship, it is possible to optimize the correction amount.

観察装置１００では、第１区間用収差補正は、対象物２０の透過光入射面に露出する亀裂１４の有無を検査するための収差補正であってもよい。第２区間用収差補正は、対象物２０の内部に形成された改質領域１２を検査するための収差補正であってもよい。第３区間用収差補正は、対象物２０における透過光入射面の反対面である表面２１ａに露出する亀裂１４の有無を検査するための収差補正であってもよい。この場合、対象物２０のＨＣの有無、対象物２０の内部に形成された改質領域１２、及び、対象物２０のＢＨＣの有無について、精度よく検査することが可能となる。In the observation device 100, the aberration correction for the first section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks 14 exposed on the transmitted light incidence surface of the object 20. The aberration correction for the second section may be an aberration correction for inspecting the modified region 12 formed inside the object 20. The aberration correction for the third section may be an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks 14 exposed on the surface 21a, which is the opposite surface of the object 20 to the transmitted light incidence surface. In this case, it becomes possible to inspect with high accuracy the presence or absence of HC in the object 20, the modified region 12 formed inside the object 20, and the presence or absence of BHC in the object 20.

ところで、対象物２０の内部において透過光Ｉ１の集光点の位置を調整すべく、観察ユニット４をＺ方向に沿って移動量Ｆｚだけ移動させた場合、この移動量Ｆｚにばらつきが生じる場合があり、その原因として、透過光集光レンズ４３の集光ボケによる観察位置ずれが考えれる。また、移動量Ｆｚにばらつきが生じる原因としては、いわゆる補正環レンズの操作前後のずれが考えられる。すなわち、透過光集光レンズ４３が補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚを有する場合、収差補正の補正量の変化量に対する補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚの操作量が一定でない場合があり、この結果、補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚの操作前後で観察位置がずれる場合がある。さらに、観察ユニット４の透過光集光レンズ４３の機差又はその脱着等も、移動量Ｆｚのばらつきの一因となる。このようにばらついた移動量Ｆｚに対して一定の補正係数を乗じて検出対象の深さ位置を算出すると、算出結果もばらつくこととなる。そこで、観察装置１００では、検出対象の正確な深さ位置を取得するために、適切な補正係数を使用するべく、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、補正係数を切り替える。これにより、対象物２０における検出対象の深さ位置を精度よく取得することが可能となる。However, when the observation unit 4 is moved by the movement amount Fz along the Z direction in order to adjust the position of the focal point of the transmitted light I1 inside the object 20, the movement amount Fz may vary, and the cause of this is thought to be a shift in the observation position due to the focusing blur of the transmitted light focusing lens 43. In addition, a shift before and after the operation of the so-called correction ring lens may be considered as a cause of the variation in the movement amount Fz. That is, when the transmitted light focusing lens 43 has correction rings 47x, 47y, and 47z, the amount of operation of the correction rings 47x, 47y, and 47z relative to the amount of change in the correction amount of the aberration correction may not be constant, and as a result, the observation position may shift before and after the operation of the correction rings 47x, 47y, and 47z. Furthermore, the mechanical difference of the transmitted light focusing lens 43 of the observation unit 4 or its removal and attachment, etc., also contributes to the variation in the movement amount Fz. If the depth position of the detection target is calculated by multiplying the varying amount of movement Fz by a fixed correction coefficient, the calculation result will also vary. Therefore, in the observation device 100, in order to use an appropriate correction coefficient to obtain an accurate depth position of the detection target, the correction coefficient is switched according to the switching of the correction amount of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. This makes it possible to obtain the depth position of the detection target in the object 20 with high accuracy.

観察装置１００では、ＧＵＩ１０は、対象物２０に対して行う検査内容に関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた検査内容に関する入力に応じて切り替える。この場合、ユーザからの検査内容に関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device 100, the GUI 10 accepts input regarding the inspection content to be performed on the object 20. The control unit 9 switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the inspection content accepted by the GUI 10. In this case, it is possible to optimize the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the inspection content from the user.

観察装置１００では、ＧＵＩ１０は、対象物２０に対して行うレーザ加工の加工条件の種類に関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた加工条件の種類に関する入力に応じて切り替える。この場合、ユーザからの加工条件の種類に関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device 100, the GUI 10 accepts input regarding the type of processing conditions for the laser processing performed on the object 20. The control unit 9 switches the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the type of processing conditions accepted by the GUI 10. In this case, it is possible to optimize the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the type of processing conditions from the user.

観察装置１００では、ＧＵＩ１０は、対象物２０の厚さに関する入力を受け付ける。制御部９は、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を、ＧＵＩ１０で受け付けた対象物２０の厚さに関する入力に応じて切り替える。この場合、ユーザからの対象物２０の厚さに関する入力に応じて、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を適正化することが可能となる。In the observation device 100, the GUI 10 accepts input regarding the thickness of the object 20. The control unit 9 switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the thickness of the object 20 accepted by the GUI 10. In this case, it is possible to optimize the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction according to the input regarding the thickness of the object 20 from the user.

観察装置１００では、ＧＵＩ１０は、入力モードが簡易入力モード及び詳細入力モードの何れであるかに関する入力を受け付けると共に、入力モードとして詳細入力モードに関する入力を受け付けた場合に、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量の入力を受け付ける。この場合、ユーザは、入力モードとして詳細入力モードを入力することで、第１区間用収差補正、第２区間用収差補正及び第３区間用収差補正の補正量を入力することが可能となる。In the observation device 100, the GUI 10 accepts an input regarding whether the input mode is a simple input mode or a detailed input mode, and when an input regarding the detailed input mode is accepted as the input mode, the GUI 10 accepts an input of the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. In this case, the user can input the correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction by inputting the detailed input mode as the input mode.

図２１は、収差補正の補正量と複数種の検査内容の判定との関係を示す表である。図中において、「〇」は正確に判定可能であることを示し、「△」は判定可能であることを示し、「×」は判定不能であることを示す。ＨＣ検出は、対象物２０の透過光入射面に露出する亀裂１４の検出を意味する。ＨＣ蛇行は、対象物２０の透過光入射面に露出する亀裂１４の蛇行を意味する。上亀裂検出は、対象物２０の内部において亀裂１４の最も透過光入射面側の端の検出を意味する。打痕（直接観察）は、直接観察による打痕（改質領域１２）の検出を意味する。下亀裂検出は、対象物２０の内部において亀裂１４の最も透過光入射面の反対面側の端の検出を意味する。打痕（裏面反射観察）は、裏面反射観察による打痕の検出を意味する。Figure 21 is a table showing the relationship between the amount of aberration correction and the judgment of multiple types of inspection contents. In the figure, "◯" indicates that accurate judgment is possible, "△" indicates that judgment is possible, and "×" indicates that judgment is impossible. HC detection means detection of a crack 14 exposed on the transmitted light incidence surface of the object 20. HC meandering means meandering of a crack 14 exposed on the transmitted light incidence surface of the object 20. Upper crack detection means detection of the end of the crack 14 closest to the transmitted light incidence surface inside the object 20. Dent (direct observation) means detection of a dent (modified area 12) by direct observation. Lower crack detection means detection of the end of the crack 14 closest to the transmitted light incidence surface inside the object 20 on the opposite side. Dent (rear reflection observation) means detection of a dent by rear reflection observation.

図中の例では、対象物２０の厚さは４００μｍとしている。ここでは、厚さ方向において透過光入射面から０．２ｍｍまでの範囲を第１区間とし、厚さ方向において透過光入射面の反対面から０．２ｍｍまでの範囲を第３区画とし、対象物２０の内部の第１及び第２区間以外の範囲を第２区間としている。ＨＣ検出、ＨＣ蛇行及び上亀裂検出は、第１区間の観察で判定可能な検査内容である。打痕（直接観察）、黒筋及び端面凹凸は、第２区間の観察で判定可能な検査内容である。下亀裂検出及び弾痕（裏面反射観察）は、第３区間の観察で判定可能な検査内容である。図２１に示されるように、収差補正の補正量を固定するのではなく、第１～第３区間で分けることで、多くの検査内容にて正確に判定可能になることがわかる。In the example shown in the figure, the thickness of the object 20 is 400 μm. Here, the range from the transmitted light incidence surface to 0.2 mm in the thickness direction is the first section, the range from the opposite surface of the transmitted light incidence surface to 0.2 mm in the thickness direction is the third section, and the range inside the object 20 other than the first and second sections is the second section. HC detection, HC meandering, and upper crack detection are inspection contents that can be determined by observing the first section. Dents (direct observation), black streaks, and end surface irregularities are inspection contents that can be determined by observing the second section. Lower crack detection and bullet holes (back surface reflection observation) are inspection contents that can be determined by observing the third section. As shown in Figure 21, by dividing the correction amount of aberration correction into first to third sections rather than fixing it, it can be seen that accurate determination is possible for many inspection contents.

なお、本実施形態では、第１区間の第２区間側と第２区間の第１区間側とは、第１重複区間で互いに重複し、第２区間の第３区間側と第３区間の第２区間側とは、第２重複区間で互いに重複してもよい。この場合、第１重複区間では、収差補正の補正量を変えた２回の観察（第１区間用収差補正を行う観察及び第２区間用収差補正を行う観察）を行い、第２重複区間においても、収差補正の補正量を変えた２回の観察（第２区間用収差補正を行う観察及び第３区間用収差補正を行う観察）を行ってもよい。すなわち、この場合、制御部９は、収差補正部４６により第１区間用収差補正を行いながら第１重複区間を光検出部４４で撮像する処理と、収差補正部４６により第２区間用収差補正を行いながら第１重複区間を光検出部４４で撮像する撮像処理と、収差補正部４６により第２区間用収差補正を行いながら第２重複区間を光検出部４４で撮像する処理と、収差補正部４６により第３区間用収差補正を行いながら第２重複区間を光検出部４４で撮像する撮像処理と、を実行してもよい。これにより、対象物２０の第１及び第２重複区間において、より正確な観察が可能となる。また、対象物２０の厚さ等の入力内容に応じて第１及び第３区間用収差収差補正のみでも正確に観察可能（判定可能）な場合もある。In this embodiment, the second section side of the first section and the first section side of the second section may overlap each other in the first overlapping section, and the third section side of the second section and the second section side of the third section may overlap each other in the second overlapping section. In this case, in the first overlapping section, two observations with different amounts of aberration correction (observation with aberration correction for the first section and observation with aberration correction for the second section) may be performed, and in the second overlapping section, two observations with different amounts of aberration correction (observation with aberration correction for the second section and observation with aberration correction for the third section) may also be performed. That is, in this case, the control unit 9 may execute a process of imaging the first overlapping section with the light detection unit 44 while performing aberration correction for the first section with the aberration correction unit 46, an imaging process of imaging the first overlapping section with the light detection unit 44 while performing aberration correction for the second section with the aberration correction unit 46, a process of imaging the second overlapping section with the light detection unit 44 while performing aberration correction for the second section with the aberration correction unit 46, and an imaging process of imaging the second overlapping section with the light detection unit 44 while performing aberration correction for the third section with the aberration correction unit 46. This enables more accurate observation of the first and second overlapping sections of the object 20. In addition, depending on the input contents such as the thickness of the object 20, accurate observation (determination) may be possible only with aberration correction for the first and third sections.

本発明の一態様は、上記実施形態に限定されることなく、任意に変形される。This aspect of the present invention is not limited to the above embodiment and may be modified as desired.

図２２は、第１変形例に係る観察ユニット１０４を示す斜視図である。図２２に示される観察ユニット１０４は、その光検出部４４がアライメント用カメラ５の光検出部として併用される点で上記観察ユニット４（図５参照）と異なる。観察ユニット１０４は、レボルバ１４８を有し、レボルバ１４８の回転部１４８ｂにおいて周方向に等間隔の４つの位置には、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ、第３集光レンズ４３Ｃ及び、アライメント用レンズ５Ｄが取り付けられている。レボルバ１４８は、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ、第３集光レンズ４３Ｃ及びアライメント用レンズ５Ｄの何れかを透過光Ｉ１の光軸上に配置すると共に、透過光Ｉ１の光軸上に配置するこれらの何れかが切り替わるように可動（回転軸を基軸に固定部１４８ａに対して回転）する。Figure 22 is a perspective view showing an observation unit 104 according to a first modified example. The observation unit 104 shown in Figure 22 differs from the observation unit 4 (see Figure 5) in that the light detection unit 44 is also used as the light detection unit of the alignment camera 5. The observation unit 104 has a revolver 148, and a first condensing lens 43A, a second condensing lens 43B, a third condensing lens 43C, and an alignment lens 5D are attached to four positions at equal intervals in the circumferential direction on the rotating part 148b of the revolver 148. The revolver 148 arranges any of the first condensing lens 43A, the second condensing lens 43B, the third condensing lens 43C, and the alignment lens 5D on the optical axis of the transmitted light I1, and is movable (rotates with respect to the fixed part 148a around the rotation axis) so that any of these arranged on the optical axis of the transmitted light I1 can be switched.

第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃは、例えば倍率が５０倍のいわゆる補正環レンズであり、光検出部４４を内部観察に用いる場合に、レボルバ１４８の駆動により透過光Ｉ１の光軸上に配置される。アライメント用レンズ５Ｄは、例えば倍率が１０倍（又は２０倍）のレンズであり、光検出部４４を高倍率のアライメントに用いる場合に、レボルバ１４８の駆動により透過光Ｉ１の光軸上に配置される。このような変形例では、内部観察と高倍率のアライメントとで光検出部４４を共通化して、コストを抑制できる効果がある。The first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C are so-called correction ring lenses with a magnification of, for example, 50x, and are positioned on the optical axis of the transmitted light I1 by driving the revolver 148 when the light detection unit 44 is used for internal observation. The alignment lens 5D is a lens with a magnification of, for example, 10x (or 20x), and is positioned on the optical axis of the transmitted light I1 by driving the revolver 148 when the light detection unit 44 is used for high-magnification alignment. In this modified example, the light detection unit 44 can be shared between internal observation and high-magnification alignment, which has the effect of reducing costs.

図２３は、第２変形例に係る観察ユニット２０４を示す斜視図である。図２３に示される観察ユニット２０４は、上記観察ユニット１０４（図２２参照）と同様に、その光検出部４４がアライメント用カメラ５の光検出部として併用される。観察ユニット２０４は、直動ステージ２４８を有する。直動ステージ２４８においてＸ方向又はＹ方向に等間隔の４つの位置には、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ、第３集光レンズ４３Ｃ及び、アライメント用レンズ５Ｄが取り付けられている。直動ステージ２４８は、第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ、第３集光レンズ４３Ｃ及びアライメント用レンズ５Ｄの何れかを透過光Ｉ１の光軸上に配置すると共に、透過光Ｉ１の光軸上に配置するこれらの何れかが切り替わるように可動（Ｘ方向又はＹ方向に直線的に移動）する。Figure 23 is a perspective view showing an observation unit 204 according to the second modified example. The observation unit 204 shown in Figure 23 is the same as the observation unit 104 (see Figure 22) described above, in that the light detection unit 44 is also used as the light detection unit of the alignment camera 5. The observation unit 204 has a linear stage 248. The first condensing lens 43A, the second condensing lens 43B, the third condensing lens 43C, and the alignment lens 5D are attached to four positions on the linear stage 248 at equal intervals in the X direction or Y direction. The linear stage 248 positions the first condensing lens 43A, the second condensing lens 43B, the third condensing lens 43C, and the alignment lens 5D on the optical axis of the transmitted light I1, and moves (linearly moves in the X direction or Y direction) so as to switch between any of these lenses positioned on the optical axis of the transmitted light I1.

第１集光レンズ４３Ａ、第２集光レンズ４３Ｂ及び第３集光レンズ４３Ｃは、光検出部４４を内部観察に用いる場合に、直動ステージ２４８の駆動により透過光Ｉ１の光軸上に配置される。アライメント用レンズ５Ｄは、光検出部４４を高倍率のアライメントに用いる場合に、直動ステージ２４８の駆動により透過光Ｉ１の光軸上に配置される。このような変形例においても、内部観察と高倍率のアライメントとで光検出部４４を共通化して、コストを抑制できる効果がある。When the light detection unit 44 is used for internal observation, the first focusing lens 43A, the second focusing lens 43B, and the third focusing lens 43C are positioned on the optical axis of the transmitted light I1 by driving the linear stage 248. When the light detection unit 44 is used for high-magnification alignment, the alignment lens 5D is positioned on the optical axis of the transmitted light I1 by driving the linear stage 248. Even in this modified example, the light detection unit 44 can be shared between internal observation and high-magnification alignment, which has the effect of reducing costs.

図２４は、第３変形例に係る観察ユニット３０４の構成を示す概略図である。図２４に示される観察ユニット３０４は、上記観察ユニット１０４（図２２参照）と同様に、その光検出部４４がアライメント用カメラ５の光検出部として併用される。また、観察ユニット３０４は、その光路がシャッタ３０１Ａ，３０１Ｂで切り替えられる。シャッタ３０１Ａ，３０１Ｂは、例えば電動のメカニカルシャッタであり、制御部９（図１参照）に接続されて、その開閉が制御される。Figure 24 is a schematic diagram showing the configuration of an observation unit 304 according to a third modified example. As with the observation unit 104 (see Figure 22) described above, the observation unit 304 shown in Figure 24 has its light detection unit 44 also used as the light detection unit for the alignment camera 5. The light path of the observation unit 304 is switched by shutters 301A and 301B. The shutters 301A and 301B are, for example, electrically operated mechanical shutters, and are connected to the control unit 9 (see Figure 1) to control the opening and closing thereof.

観察ユニット３０４では、内部観察を行う場合、制御部９によりシャッタ３０１Ａが閉状態とされると共にシャッタ３０１Ｂが開状態とされる。この場合、透過光Ｉ１は、レチクルＲＴを通過し、ハーフミラー３０２によって反射され、透過光集光レンズ４３を通過し、対象物２０（図５参照）に照射される。対象物２０で反射した透過光Ｉ１は、透過光集光レンズ４３及びハーフミラー３０２を通過し、シャッタ３０１Ｂを通過し、全反射ミラー３０３で反射し、ハーフミラー３１４で反射した後、光検出部４４で受光される。一方、観察ユニット３０４では、アライメントを行う場合、制御部９によりシャッタ３０１Ｂが閉状態とされると共にシャッタ３０１Ａが開状態とされる。この場合、透過光Ｉ１は、ハーフミラー３０５によって反射され、アライメント用レンズ５Ｄを通過し、対象物２０に照射される。対象物２０で反射した透過光Ｉ１は、アライメント用レンズ５Ｄ及びシャッタ３０１Ａを通過し、ハーフミラー３１４を通過した後、光検出部４４で受光される。In the observation unit 304, when performing internal observation, the control unit 9 closes the shutter 301A and opens the shutter 301B. In this case, the transmitted light I1 passes through the reticle RT, is reflected by the half mirror 302, passes through the transmitted light condensing lens 43, and is irradiated onto the object 20 (see FIG. 5). The transmitted light I1 reflected by the object 20 passes through the transmitted light condensing lens 43 and the half mirror 302, passes through the shutter 301B, is reflected by the total reflection mirror 303, is reflected by the half mirror 314, and is received by the light detection unit 44. On the other hand, in the observation unit 304, when performing alignment, the control unit 9 closes the shutter 301B and opens the shutter 301A. In this case, the transmitted light I1 is reflected by the half mirror 305, passes through the alignment lens 5D, and is irradiated onto the object 20. The transmitted light I1 reflected by the object 20 passes through the alignment lens 5D and the shutter 301A, passes through the half mirror 314, and is then received by the light detection unit 44.

透過光集光レンズ４３は、例えば倍率が５０倍のいわゆる補正環レンズである。透過光集光レンズ４３の収差補正の補正量は、その補正環が駆動部３１０により回転させられることで切り替えられる。なお、透過光集光レンズ４３は、図２２又は図２３に示されるように、第１～第３集光レンズ４３Ａ～４３Ｃを有し、その何れかがレボルバ１４８又は直動ステージ２４８の駆動により透過光Ｉ１の光軸上に配置されてもよい。図示する例では、内部観察用のレチクルＲＴがアライメント用画像に映らないように、透過光Ｉ１の光源を分けている。The transmitted light focusing lens 43 is a so-called correction ring lens with a magnification of, for example, 50 times. The amount of aberration correction of the transmitted light focusing lens 43 can be switched by rotating the correction ring by the drive unit 310. As shown in FIG. 22 or 23, the transmitted light focusing lens 43 has first to third focusing lenses 43A to 43C, any of which may be positioned on the optical axis of the transmitted light I1 by driving the revolver 148 or the linear stage 248. In the illustrated example, the light source of the transmitted light I1 is separated so that the reticle RT for internal observation is not reflected in the alignment image.

このような変形例においても、内部観察と高倍率のアライメントとで光検出部４４を共通化して、コストを抑制できる効果がある。また、観察ユニットをアライメント用途に用いるためには、内部観察と比較して、Ｘ方向、Ｙ方向及びθ方向の精度が重要であるため、アライメント用の光路はＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の精度を担保した構成が必要になる。観察ユニット３０４では、Ｘ方向、Ｙ方向及びθ方向の精度を担保した構成を実現できる。Even in such a modified example, the light detection unit 44 can be shared between internal observation and high magnification alignment, which has the effect of reducing costs. Furthermore, in order to use the observation unit for alignment purposes, precision in the X, Y, and θ directions is more important than in internal observation, so the optical path for alignment needs to be configured to ensure precision in the X, Y, and θ directions. With the observation unit 304, a configuration that ensures precision in the X, Y, and θ directions can be realized.

図２５は、第４変形例に係る観察ユニット４０４の構成を示す概略図である。図２５に示される観察ユニット４０４は、上記観察ユニット３０４（図２４参照）と同様に、その光検出部４４がアライメント用カメラ５の光検出部として併用される。また、観察ユニット４０４は、その光路が全反射ミラー４０１の移動により切り替えられる。全反射ミラー４０１は、制御部９（図１参照）に接続されて、その移動が制御される。Figure 25 is a schematic diagram showing the configuration of an observation unit 404 according to a fourth modified example. As with the observation unit 304 (see Figure 24) described above, the observation unit 404 shown in Figure 25 has its light detection unit 44 also used as the light detection unit of the alignment camera 5. The light path of the observation unit 404 is switched by the movement of the total reflection mirror 401. The total reflection mirror 401 is connected to the control unit 9 (see Figure 1) and its movement is controlled.

観察ユニット４０４では、内部観察を行う場合、制御部９により全反射ミラー４０１が移動されて透過光Ｉ１の光路上に配置される。この場合、透過光Ｉ１は、レチクルＲＴを通過し、ハーフミラー４０２によって反射され、透過光集光レンズ４３を通過し、対象物２０（図５参照）に照射される。対象物２０で反射した透過光Ｉ１は、透過光集光レンズ４３及びハーフミラー４０２を通過し、全反射ミラー４０３で反射し、全反射ミラー４０１で反射した後、光検出部４４で受光される。一方、観察ユニット４０４では、アライメントを行う場合、制御部９により全反射ミラー４０１が移動されて透過光Ｉ１の光路から離れる位置に移動される。この場合、透過光Ｉ１は、ハーフミラー４０５によって反射され、アライメント用レンズ５Ｄを通過し、対象物２０に照射される。対象物２０で反射した透過光Ｉ１は、アライメント用レンズ５Ｄ及びハーフミラー４０５を通過した後、光検出部４４で受光される。In the observation unit 404, when performing internal observation, the total reflection mirror 401 is moved by the control unit 9 to be positioned on the optical path of the transmitted light I1. In this case, the transmitted light I1 passes through the reticle RT, is reflected by the half mirror 402, passes through the transmitted light condensing lens 43, and is irradiated onto the object 20 (see FIG. 5). The transmitted light I1 reflected by the object 20 passes through the transmitted light condensing lens 43 and the half mirror 402, is reflected by the total reflection mirror 403, is reflected by the total reflection mirror 401, and is received by the light detection unit 44. On the other hand, in the observation unit 404, when performing alignment, the total reflection mirror 401 is moved by the control unit 9 to a position away from the optical path of the transmitted light I1. In this case, the transmitted light I1 is reflected by the half mirror 405, passes through the alignment lens 5D, and is irradiated onto the object 20. The transmitted light I1 reflected by the object 20 passes through the alignment lens 5D and the half mirror 405, and is then received by the light detection unit 44.

このような変形例においても、内部観察と高倍率のアライメントとで光検出部４４を共通化して、コストを抑制できる効果がある。また、観察ユニット４０４では、Ｘ方向、Ｙ方向及びθ方向の精度を担保した構成を実現できる。Even in such a modified example, the light detection unit 44 can be shared between internal observation and high-magnification alignment, which has the effect of reducing costs. Furthermore, the observation unit 404 can be configured to ensure precision in the X, Y, and θ directions.

上記実施形態において、レーザ加工装置１の構成は限定されず、例えば図２６に示されるレーザ加工装置１０１としてもよい。レーザ加工装置１０１が上記実施形態に係るレーザ加工装置１（図１参照）と異なる点は、第１鉛直移動機構７Ａ（図１参照）に代えて第１鉛直移動機構１０７Ａを備え、第２鉛直移動機構７Ｂ（図１参照）に代えて第２鉛直移動機構１０７Ｂを備える点である。In the above embodiment, the configuration of the laser processing device 1 is not limited, and may be, for example, the laser processing device 101 shown in FIG. 26. The laser processing device 101 differs from the laser processing device 1 (see FIG. 1) according to the above embodiment in that it includes a first vertical movement mechanism 107A instead of the first vertical movement mechanism 7A (see FIG. 1) and a second vertical movement mechanism 107B instead of the second vertical movement mechanism 7B (see FIG. 1).

第１鉛直移動機構１０７Ａは、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド３をアライメント用カメラ５，６と共に移動させる機構である。第１鉛直移動機構１０７Ａは、柱状の第１ベース部１７５におけるＸ方向の一方側に設けられた第１鉛直軸１７１を有する。第１ベース部１７５は、例えば設置面等に固定されている。第１鉛直軸１７１は、Ｚ方向に沿って延在する。第１鉛直軸１７１には、レーザ加工ヘッド３の取付部３９がＺ方向に沿って移動可能に取り付けられている。このような第１鉛直移動機構１０７Ａは、不図示の駆動源の駆動力により、レーザ加工ヘッド３を第１鉛直軸１７１に沿ってＺ方向に移動させる。第１鉛直移動機構１０７Ａとしては、特に限定されず、レーザ加工ヘッド３をＺ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。The first vertical movement mechanism 107A is a mechanism that moves the laser processing head 3 together with the alignment cameras 5 and 6 along the Z direction. The first vertical movement mechanism 107A has a first vertical shaft 171 provided on one side of the X direction of a columnar first base part 175. The first base part 175 is fixed to, for example, an installation surface. The first vertical shaft 171 extends along the Z direction. The mounting part 39 of the laser processing head 3 is attached to the first vertical shaft 171 so as to be movable along the Z direction. Such a first vertical movement mechanism 107A moves the laser processing head 3 in the Z direction along the first vertical shaft 171 by the driving force of a driving source (not shown). The first vertical movement mechanism 107A is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the laser processing head 3 in the Z direction.

第２鉛直移動機構１０７Ｂは、Ｚ方向に沿って観察ユニット４を移動させる機構（移動部）である。第２鉛直移動機構１０７Ｂは、第１ベース部１７５におけるＸ方向の他方側に設けられた第２鉛直軸１７２を有する。つまり、第１鉛直軸１７１と第２鉛直軸１７２とは、第１ベース部１７５にともに設けられており、且つ、第１ベース部１７５を介して対向するように配置されている。第２鉛直軸１７２は、Ｚ方向に沿って延在する。第２鉛直軸１７２には、観察ユニット４の取付部４９がＺ方向に沿って移動可能に取り付けられている。このような第２鉛直移動機構１０７Ｂは、不図示の駆動源の駆動力により、観察ユニット４を第２鉛直軸１７２に沿ってＺ方向に移動させる。第２鉛直移動機構１０７Ｂとしては、特に限定されず、観察ユニット４をＺ方向に移動できれば種々の機構を用いることができる。レーザ加工装置１０１では、第１鉛直軸１７１及び第２鉛直軸１７２を設けるベース部を第１ベース部１７５として共用した装置構成を実現することができる。The second vertical movement mechanism 107B is a mechanism (moving part) that moves the observation unit 4 along the Z direction. The second vertical movement mechanism 107B has a second vertical axis 172 provided on the other side of the X direction in the first base part 175. In other words, the first vertical axis 171 and the second vertical axis 172 are both provided on the first base part 175, and are arranged to face each other via the first base part 175. The second vertical axis 172 extends along the Z direction. The mounting part 49 of the observation unit 4 is attached to the second vertical axis 172 so as to be movable along the Z direction. Such a second vertical movement mechanism 107B moves the observation unit 4 in the Z direction along the second vertical axis 172 by the driving force of a driving source (not shown). The second vertical movement mechanism 107B is not particularly limited, and various mechanisms can be used as long as they can move the observation unit 4 in the Z direction. In the laser processing device 101, a device configuration can be realized in which the base part on which the first vertical axis 171 and the second vertical axis 172 are provided is shared as the first base part 175.

上記実施形態では、アライメント用カメラ５，６は、レーザ加工ヘッド３及び観察ユニット４とは別軸でＺ方向に沿って移動可能であってもよい。上記実施形態では、観察ユニット４の全体をＺ方向に移動させる第２鉛直移動機構７Ｂ，１０７Ｂを移動部として用いたが、これに代えて、透過光集光レンズ４３をＺ方向に移動させるアクチュエータ等を移動部として用いてもよい。In the above embodiment, the alignment cameras 5, 6 may be movable along the Z direction on a separate axis from the laser processing head 3 and the observation unit 4. In the above embodiment, the second vertical movement mechanism 7B, 107B that moves the entire observation unit 4 in the Z direction is used as the moving part, but instead, an actuator that moves the transmitted light focusing lens 43 in the Z direction or the like may be used as the moving part.

上記実施形態において、ＧＵＩ１０によるユーザからの入力は、上述した各入力の少なくとも何れかを含んでいればよい。また、ＧＵＩ１０によるユーザからの入力は、上述した各入力に限定されず、その他の対象物２０の情報に関する入力、及び、その他の検査内容に関する入力を含んでいてもよい。例えばユーザから入力される対象物２０の情報として、対象物２０の材料に関する情報を含んでいてもよい。また例えばユーザから入力される検査内容として、レーザ加工装置１，１０１の状態検査、良品検査（歩留まり検査）に関する情報、及び要求品質検査に関する情報を含んでいてもよい。上記実施形態では、第１～第３集光レンズ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚを設定時から回さずに（つまり、一定で保持して）観察を行ってもよい。この場合、補正環４７ｘ，４７ｙ，４７ｚを回すことで補正係数がずれることがなくなり、再度に補正係数を導出しなおす必要がなくなるため、タクトを高めることが可能となる。In the above embodiment, the input from the user through the GUI 10 may include at least one of the above-mentioned inputs. In addition, the input from the user through the GUI 10 is not limited to the above-mentioned inputs, and may include inputs related to other information about the object 20 and inputs related to other inspection contents. For example, the information about the object 20 input from the user may include information about the material of the object 20. In addition, for example, the inspection contents input from the user may include information about the state inspection of the laser processing device 1, 101, the non-defective product inspection (yield inspection), and the required quality inspection. In the above embodiment, the correction rings 47x, 47y, and 47z of the first to third condenser lenses 43A, 43B, and 43C may be observed without being rotated (i.e., held constant) from the time of setting. In this case, the correction coefficients will not shift when the correction rings 47x, 47y, and 47z are rotated, and there is no need to derive the correction coefficients again, so that the tact time can be improved.

上記実施形態では、収差補正部４６として、透過光Ｉ１の光路上に配置した空間光変調器を用いてもよい。上記実施形態では、観察装置１００をレーザ加工装置１に適用したが、その他の加工装置に適用してもよい。上記実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した実施形態及び変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。In the above embodiment, a spatial light modulator arranged on the optical path of the transmitted light I1 may be used as the aberration correction unit 46. In the above embodiment, the observation device 100 is applied to the laser processing device 1, but it may also be applied to other processing devices. The components in the above embodiment and modified examples are not limited to the materials and shapes described above, and various materials and shapes can be applied. In addition, the components in the above embodiment and modified examples can be arbitrarily applied to the components in other embodiments or modified examples.

１，１０１…レーザ加工装置、２…ステージ、４，１０４，２０４，３０４，４０４…観察ユニット、５，６…アライメント用カメラ、７Ｂ，１０７Ｂ…第２鉛直移動機構（移動部）、８Ａ…第１水平移動機構、８Ｂ…第２水平移動機構、９…制御部、１０…ＧＵＩ（入力部）、１２…改質領域、１４…亀裂、２０…対象物、２１ａ…表面（反対面）、２１ｂ…裏面（透過光入射面）、４３…透過光集光レンズ（集光レンズ）、４３Ａ…第１集光レンズ、４３Ｂ…第２集光レンズ、４３Ｃ…第３集光レンズ、４４…光検出部（撮像部）、４６…収差補正部、４７Ａ…第１収差補正部、４７Ｂ…第２収差補正部、４７Ｃ…第３収差補正部、４８…レボルバ、１００…観察装置、Ｉ１…透過光。1,101...laser processing device, 2...stage, 4,104,204,304,404...observation unit, 5,6...alignment camera, 7B,107B...second vertical movement mechanism (movement unit), 8A...first horizontal movement mechanism, 8B...second horizontal movement mechanism, 9...control unit, 10...GUI (input unit), 12...modified area, 14...crack, 20...object, 21a...surface (opposite surface), 21b... rear surface (transmitted light incidence surface), 43... transmitted light condensing lens (condensing lens), 43A... first condensing lens, 43B... second condensing lens, 43C... third condensing lens, 44... light detection unit (imaging unit), 46... aberration correction unit, 47A... first aberration correction unit, 47B... second aberration correction unit, 47C... third aberration correction unit, 48... revolver, 100... observation device, I1... transmitted light.

Claims (12)

Translated fromJapanese

対象物に透過性を有する透過光を用いて前記対象物を観察する装置であって、
前記透過光を前記対象物に向けて集光する集光レンズと、
前記対象物で反射した前記透過光を受光し、前記対象物を撮像する撮像部と、
前記集光レンズを前記対象物に対して相対的に移動させる移動部と、
ユーザからの入力を受け付ける入力部と、
前記透過光の収差補正を行う収差補正部と、
少なくとも前記収差補正部を制御する制御部と、を備え、
前記収差補正部は、収差補正の補正量を切替え可能に構成され、
前記制御部は、
前記対象物における透過光入射面側の第１区間を前記撮像部で撮像する場合の前記収差補正部による収差補正である第１区間用収差補正と、前記対象物における内部の第２区間を前記撮像部で撮像する場合の前記収差補正部による収差補正である第２区間用収差補正と、前記対象物における透過光入射面の反対面側の第３区間を前記撮像部で撮像する場合の前記収差補正部による収差補正である第３区間用収差補正と、の少なくとも何れかの補正量を、前記入力部で受け付けた入力に応じて切り替える、観察装置。 An apparatus for observing an object using transmitted light having transparency to the object, comprising:
a focusing lens that focuses the transmitted light toward the object;
an imaging unit that receives the transmitted light reflected by the object and images the object;
a moving unit that moves the condenser lens relatively to the object;
an input unit for accepting input from a user;
an aberration correction unit that performs aberration correction for the transmitted light;
A control unit that controls at least the aberration correction unit,
the aberration correction unit is configured to be able to switch a correction amount of aberration correction,
The control unit is
an observation device which switches between at least one of the amounts of correction in response to an input received by the input unit: aberration correction for a first section which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a first section on the side of the transmitted light incidence surface of the object; aberration correction for a second section which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a second section inside the object; and aberration correction for a third section which is aberration correction by the aberration correction unit when the imaging unit images a third section on the side of the object opposite the transmitted light incidence surface. 前記収差補正部は、収差補正の補正量を少なくとも第１補正量と第２補正量と第３補正量との間で切替え可能に構成され、
前記制御部は、
前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量を、前記入力部で受け付けた入力に応じて、前記第１補正量、前記第２補正量及び前記第３補正量の中で切り替える、請求項１に記載の観察装置。 the aberration correction unit is configured to be able to switch a correction amount of the aberration correction among at least a first correction amount, a second correction amount, and a third correction amount;
The control unit is
2. The observation device according to claim 1, wherein the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction are switched among the first correction amount, the second correction amount, and the third correction amount in response to an input received by the input unit. 前記集光レンズは、第１集光レンズ、第２集光レンズ及び第３集光レンズを有し、
前記収差補正部は、
前記第１集光レンズに設けられ、前記第１補正量の収差補正を実現する第１収差補正部と、
前記第２集光レンズに設けられ、前記第２補正量の収差補正を実現する第２収差補正部と、
前記第３集光レンズに設けられ、前記第３補正量の収差補正を実現する第３収差補正部と、
前記第１集光レンズ、前記第２集光レンズ及び前記第３集光レンズが取り付けられ、前記第１集光レンズ、前記第２集光レンズ及び前記第３集光レンズの何れかを前記透過光の光軸上に配置すると共に、前記透過光の光軸上に配置する前記第１集光レンズ、前記第２集光レンズ及び前記第３集光レンズの何れかが切り替わるように可動するレボルバと、を有する、請求項２に記載の観察装置。 the condenser lens includes a first condenser lens, a second condenser lens, and a third condenser lens,
The aberration correction unit includes:
a first aberration correction unit provided in the first condenser lens and configured to realize the first correction amount of aberration correction;
a second aberration correction unit provided in the second condenser lens and configured to realize the second correction amount of aberration correction;
a third aberration correction unit provided in the third condenser lens and configured to realize the third correction amount of aberration correction;
3. The observation device according to claim 2, further comprising: a revolver to which the first condensing lens, the second condensing lens, and the third condensing lens are attached, the revolver disposing any one of the first condensing lens, the second condensing lens, and the third condensing lens on an optical axis of the transmitted light, and the revolver being movable so as to switch any one of the first condensing lens, the second condensing lens, and the third condensing lens disposed on the optical axis of the transmitted light. 前記第１補正量は、前記第２補正量よりも小さく、
前記第２補正量は、前記第３補正量よりも小さい、請求項２又は３に記載の観察装置。 the first correction amount is smaller than the second correction amount,
The observation apparatus according to claim 2 , wherein the second correction amount is smaller than the third correction amount. 前記第１区間用収差補正は、前記対象物における透過光入射面に露出する亀裂の有無を検査するための収差補正であり、
前記第３区間用収差補正は、前記対象物における透過光入射面の反対面に露出する亀裂の有無を検査するための収差補正である、請求項１～３の何れか一項に記載の観察装置。 The aberration correction for the first section is an aberration correction for inspecting the presence or absence of a crack exposed on a transmitted light incidence surface of the object,
4. The observation device according to claim 1, wherein the third section aberration correction is an aberration correction for inspecting the presence or absence of cracks exposed on a surface of the object opposite to a transmitted light incidence surface. 前記第２区間用収差補正は、前記対象物の内部に形成された改質領域を検査するための収差補正である、請求項５に記載の観察装置。The observation device according to claim 5, wherein the aberration correction for the second section is an aberration correction for inspecting a modified region formed inside the object. 前記制御部は、
前記移動部による前記集光レンズの移動量と補正係数とに基づいて、検出対象の位置に関する情報を取得し、
前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量の切替えに応じて、前記補正係数を切り替える、請求項１～６の何れか一項に記載の観察装置。 The control unit is
acquiring information about a position of a detection target based on a correction coefficient and an amount of movement of the condenser lens by the movement unit;
7. The observation device according to claim 1, wherein the correction coefficient is switched in response to switching of the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction. 前記入力部は、前記対象物に対して行う検査の内容に関する入力を受け付け、
前記制御部は、
前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量を、前記入力部で受け付けた前記検査の内容に関する入力に応じて切り替える、請求項１～７の何れか一項に記載の観察装置。 The input unit receives an input regarding the content of an inspection to be performed on the object,
The control unit is
The observation device according to any one of claims 1 to 7, wherein correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction are switched depending on an input regarding the content of the inspection received by the input unit. 前記入力部は、前記対象物に対して行うレーザ加工の加工条件の種類に関する入力を受け付け、
前記制御部は、
前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量を、前記入力部で受け付けた前記加工条件の種類に関する入力に応じて切り替える、請求項１～８の何れか一項に記載の観察装置。 The input unit receives an input regarding types of processing conditions for laser processing to be performed on the object,
The control unit is
9. The observation device according to claim 1, wherein correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction are switched in response to an input regarding the type of the processing condition received by the input unit. 前記入力部は、前記対象物の厚さに関する入力を受け付け、
前記制御部は、前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量を、前記入力部で受け付けた前記対象物の厚さに関する入力に応じて切り替える、請求項１～９の何れか一項に記載の観察装置。 The input unit receives an input regarding a thickness of the object,
10. The observation device according to claim 1, wherein the control unit switches the correction amounts of the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction in response to an input regarding a thickness of the object received by the input unit. 前記入力部は、
入力モードが簡易入力モード及び詳細入力モードの何れであるかに関する入力を受け付けると共に、
前記入力モードとして前記詳細入力モードに関する入力を受け付けた場合に、前記第１区間用収差補正、前記第２区間用収差補正及び前記第３区間用収差補正の補正量の入力を受け付ける、請求項１～１０の何れか一項に記載の観察装置。 The input unit is
Accepting an input regarding whether the input mode is a simple input mode or a detailed input mode,
11. The observation device according to claim 1, wherein when an input related to the detailed input mode is accepted as the input mode, inputs of correction amounts for the first interval aberration correction, the second interval aberration correction, and the third interval aberration correction are accepted. 前記第１区間の前記第２区間側と前記第２区間の前記第１区間側とは、第１重複区間で互いに重複し、
前記第２区間の前記第３区間側と前記第３区間の前記第２区間側とは、第２重複区間で互いに重複し、
前記制御部は、
前記収差補正部により前記第１区間用収差補正を行いながら前記第１重複区間を前記撮像部で撮像する処理と、
前記収差補正部により前記第２区間用収差補正を行いながら前記第１重複区間を前記撮像部で撮像する撮像処理と、
前記収差補正部により前記第２区間用収差補正を行いながら前記第２重複区間を前記撮像部で撮像する処理と、
前記収差補正部により前記第３区間用収差補正を行いながら前記第２重複区間を前記撮像部で撮像する撮像処理と、を実行する、請求項１～１１の何れか一項に記載の観察装置。 the first section on the second section side and the second section on the first section side overlap each other at a first overlapping section,
the second section on the third section side and the third section on the second section side overlap each other at a second overlapping section,
The control unit is
a process of capturing an image of the first overlapping section by the imaging section while performing the aberration correction for the first section by the aberration correction section;
an imaging process of imaging the first overlapping section with the imaging unit while performing the aberration correction for the second section with the aberration correction unit;
a process of capturing an image of the second overlapping section by the imaging section while performing the aberration correction for the second section by the aberration correction section;
and an imaging process of imaging the second overlapping section with the imaging section while performing the aberration correction for the third section with the aberration correction section.