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激光加工装置及激光加工方法与流程

2022-04-27 02:49:01 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种激光加工装置及激光加工方法。


背景技术:

2.作为对对象物照射激光而在对象物上形成改性区域的激光加工装置,已知有使激光调制成激光被分支成多个加工光且多个加工光聚光于互相不同的部位的装置(例如参照专利文献1、2)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2015-223620号公报
6.专利文献2:日本特开2015-226012号公报


技术实现要素:

7.发明想要解决的技术问题
8.上述这样的激光加工装置,由于能够通过多个加工光形成多列改性区域,因此,在谋求加工时间的短缩化上极为有效。
9.本公开的目的在于提供在将激光分支成多个加工光的加工中,能够获得高的加工品质的激光加工装置及激光加工方法。
10.用于解决技术问题的技术手段
11.本公开的一个方式的激光加工装置,是通过对对象物照射激光,在对象物上形成改性区域的激光加工装置,具备:将具有第1表面及第1表面的相反侧的第2表面的对象物,以第2表面与z方向正交的方式进行支撑的支撑部;出射激光的光源;对从光源出射的激光进行调制的空间光调制器;将由空间光调制器进行调制的激光从第2表面侧聚光于对象物的聚光部;以及控制部,其以激光分支成包含0级光的多个加工光,且多个加工光的多个聚光点在z方向及与z方向垂直的x方向的各自的方向上位于互相不同的部位的方式,控制空间光调制器,并且,以x方向与沿着第2表面延伸线的延伸方向一致,且多个聚光点沿着线相对地移动的方式,控制支撑部及聚光部中的至少一方,控制部,以在x方向上,0级光的聚光点相对于激光的非调制光的聚光点位于一侧的方式,控制空间光调制器。
12.在该激光加工装置中,多个加工光中的1个即0级光的聚光点,在x方向上,相对于非调制光的聚光点位于一侧。由此,可抑制激光中的未被空间光调制器调制的非调制光对0级光的聚光状态造成影响(例如,非调制光与0级光干涉)。因此,根据该激光加工装置,在将激光分支成多个加工光的加工中,能够获得高的加工品质。
13.在本公开的一个方式的激光加工装置中,也可以是,控制部,以0级光的聚光点相对于非调制光的聚光点位于激光的相对移动方向上的前侧的方式,控制空间光调制器。由此,在x方向上,使0级光的聚光点相对于非调制光的聚光点位于一侧的情况下,能够获得更高的加工品质。
14.在本公开的一个方式的激光加工装置中,也可以是,控制部,以多个聚光点具有越靠近激光的相对移动方向上的前侧,则位于越靠近z方向的第1表面侧的位置关系的方式,控制空间光调制器。由此,可抑制多个加工光的各自的聚光阻碍于已经形成的改性区域。
15.在本公开的一个方式的激光加工装置中,也可以是,控制部,以在多个加工光中,被分支为在激光的相对移动方向上的最前侧的加工光具有最大的输出的方式,控制空间光调制器。由此,在将遍及于多列改性区域的龟裂形成于对象物的情况下,可使该龟裂朝第1表面侧大幅地延伸。
16.本公开的一个方式的激光加工方法,是通过对对象物照射激光,在对象物形成改性区域的激光加工方法,具备:准备具有第1表面及第1表面的相反侧的第2表面的对象物的第1工序;以及通过在以第2表面与z方向正交的方式支撑对象物的状态下,使用空间光调制器,对激光进行调制,并且将调制了的激光从第2表面侧聚光至对象物的第2工序,在第2工序,以激光分支成含有0级光的多个加工光,且多个加工光的多个聚光点在z方向及与z方向垂直的x方向的各自的方向上位于互相不同的部位的方式,控制空间光调制器,并且,以在x方向上,0级光的聚光点相对于激光的非调制光的聚光点位于一侧的方式,控制空间光调制器,并且,在使x方向与沿着第2表面延伸的线的延伸方向一致的状态下,使多个聚光点沿着线相对地移动。
17.因此,根据该激光加工方法,基于与上述激光加工装置相同的理由,在将激光分支成多个加工光的加工中,能够获得高的加工品质。
18.发明的效果
19.基于本公开,能够提供在将激光分支成多个加工光的加工中,能够获得高的加工品质的激光加工装置及激光加工方法。
附图说明
20.图1是一个实施方式的激光加工装置的结构图。
21.图2是图1所示的空间光调制器的一部分的截面图。
22.图3是一个实施方式的对象物的晶圆的俯视图。
23.图4是图3所示的晶圆的一部分的截面图。
24.图5是用于说明3点分支的激光加工方法的晶圆的截面图。
25.图6是用于说明2点分支的激光加工方法的示意图。
26.图7是实施有2点分支的激光加工方法的硅基板的切断面的图像。
27.图8是用于说明3点分支的激光加工方法的示意图。
28.图9是实施有3点分支的激光加工方法的硅基板的切断面的图像。
29.图10是用于说明x方向偏移的激光加工方法的示意图。
30.图11是表示关于x方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。
31.图12是用于说明y方向偏移的激光加工方法的示意图。
32.图13是表示关于y方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。
33.图14是用于说明z方向偏移的激光加工方法的示意图。
34.图15是表示关于z方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。
35.图16是表示关于z方向偏移与y方向偏移的组合的激光加工方法、及z方向偏移与x
方向偏移的组合的激光加工方法的实验结果的图。
36.图17是用于说明x方向偏移的激光加工方法的流程图。
37.图18是表示关于x方向偏移的激光加工方法的输入接受部的显示例及存储部的表格例的图。
38.图19是用于说明x方向偏移的激光加工方法的图。
39.图20是用于说明y方向偏移的激光加工方法的流程图。
40.图21是表示关于y方向偏移的激光加工方法的输入接受部的显示例及存储部的表格例的图。
41.图22是用于说明y方向偏移的激光加工方法的光轴调整的图。
42.图23是用于说明y方向偏移的激光加工方法的图。
43.图24是用于说明y方向偏移的激光加工方法的光轴调整的图。
44.图25是用于说明z方向偏移的激光加工方法的流程图。
45.图26是表示关于z方向偏移的激光加工方法的输入接受部的显示例及存储部的表格例的图。
46.图27是用于说明z方向偏移的激光加工方法的图。
具体实施方式
47.以下,参照附图等,详细地说明关于本公开的实施方式。此外,在各图中,有时对相同或相当的部分赋予相同的符号,并省略重复的说明。
48.[激光加工装置的结构]
[0049]
如图1所示,激光加工装置1具备:支撑部2、光源3、光轴调整部4、空间光调制器5、聚光部6、光轴监视器部7、可视摄像部(摄像部)8、红外线摄像部9、以及控制部10。激光加工装置1是通过对对象物11照射激光l,在对象物11形成改性区域12的装置。在以下的说明中,将互相正交的三个方向分别称为x方向、y方向及z方向。在本实施方式,x方向为第1水平方向,y方向为与第1水平方向垂直的第2水平方向,z方向为垂直方向。
[0050]
支撑部2通过例如吸附贴附于对象物11的薄膜(省略图示),以对象物11的表面11a与z方向正交的方式支撑对象物11。支撑部2可沿着x方向、y方向的各方向移动,并以与z方向平行的轴线作为中心线而旋转。
[0051]
光源3通过例如脉冲振荡方式,出射激光l。激光l相对于对象物11具有透过性。
[0052]
光轴调整部4调整从光源3出射的激光l的光轴。在本实施方式,光轴调整部4一边将从光源3出射的激光l的行进方向变更成沿着z方向,一边调整激光l的光轴。光轴调整部4通过例如可进行位置及角度的调整的多个反射镜构成。
[0053]
空间光调制器5配置于框体h内。空间光调制器5对从光源3出射的激光l进行调制。在本实施方式,从光轴调整部4沿着z方向朝下侧行进的激光l入射到框体h内,通过反射镜m1,将入射到框体h内的激光l以相对于y方向形成角度的方式水平反射,并且被反射镜m1反射的激光l入射到空间光调制器5。空间光调制器5如此对入射的激光l一边沿着y方向水平反射一边进行调制。
[0054]
聚光部6安装于框体h的底壁。聚光部6将通过空间光调制器5进行调制后的激光l沿着z方向从表面11a侧聚光于通过支撑部2支撑的对象物11。在本实施方式,通过空间光调
制器5沿着y方向水平反射的激光l通过分光镜m2沿着z方向朝下侧反射,通过分光镜m2反射的激光l入射到聚光部6。聚光部6将如此入射的激光l聚光于对象物11。在本实施方式,聚光部6通过聚光透镜单元61经由驱动机构62安装于框体h的底壁而构成。驱动机构62通过例如压电元件的驱动力,使聚光透镜单元61沿着z方向移动。
[0055]
此外,在框体h内,在空间光调制器5与聚光部6之间,配置有成像光学系统(省略图示)。成像光学系统是构成空间光调制器5的反射面与聚光部6的入射光瞳面处于成像关系的双边远心光学系统。由此,在空间光调制器5的反射面上的激光l的像(被空间光调制器5调制的激光l的像)转像(成像)于聚光部6的入射光瞳面。
[0056]
在框体h的底壁,以在x方向上位于聚光透镜单元61的两侧的方式,配置一对距离测量传感器s1、s2。各距离测量传感器s1、s2对对象物11的表面11a出射距离测量用光(例如激光),并检测被表面11a反射的距离测量用的光,由此取得表面11a的位移数据。
[0057]
光轴监视部7配置于框体h内。光轴监视部7检测透过分光镜m2的激光l的一部分(例如入射到分光镜m2的激光l中的0.5~5%)。通过光轴监视部7的检测结果,表示例如入射到聚光透镜单元61的激光l的光轴与聚光透镜单元61的光轴的关系。
[0058]
可视摄像部8配置于框体h内。可视摄像部8出射可见光v,将通过可见光v的对象物11的像作为图像加以取得。在本实施方式,从可视摄像部8出射的可见光v经由分光镜m2及聚光部6照射于对象物11的表面11a,被表面11a反射的可见光v经由聚光部6及分光镜m2在可视摄像部8被检测。
[0059]
红外线摄像部9安装于框体h的侧壁。红外线摄像部9出射红外光,将通过红外光的对象物11的像作为图像加以取得。在本实施方式,框体h及红外线摄像部9沿着z方向可一体地移动。
[0060]
控制部10控制激光加工装置1的各部的动作。控制部10具有:处理部101、存储部102、及输入接受部103。处理部101作为包含处理器、内存、储存器及通讯装置等的计算机装置而构成。在处理部101,处理器执行加载于内存等的软件(程序),控制内存及储存器的数据的读取及写入、以及通过通讯装置的通讯。存储部102为例如硬盘等,存储各种数据。输入接受部103为从操作员接受各种数据的输入的接口部。在本实施方式,输入接受部103构成gui(graphical user interface)。
[0061]
在如上那样构成的激光加工装置1中,如果激光l聚光于对象物11的内部,则在与激光l的聚光点c对应的部分,激光l被吸收,在对象物11的内部形成改性区域12。改性区域12是密度、折射率、机械性强度、其他的物理特性等形成为与周围的非改性区域不同的区域。作为改性区域12,具有例如熔融处理区域、龟裂区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改性区域12具有龟裂容易从改性区域12朝激光l的入射侧及其相反侧延伸的特性。这样的改性区域12的特性被利用于对象物11的切断。
[0062]
作为一例,说明关于沿着用于切断对象物11的线15,在对象物11的内部形成改性区域12的情况的激光加工装置1的动作。
[0063]
首先,激光加工装置1中,以设定于对象物11的线15成为与x方向平行的方式,以与z方向平行的轴线作为中心线使支撑部2旋转。其次,激光加工装置1基于通过红外线摄像部9取得的图像(例如对象物11所具有的功能元件层的像),使支撑部2沿着x方向及y方向的各自的方向移动,以成为在从z方向观察的情况下激光l的聚光点c位于线15上。以下,将这样
的[聚光部6相对于线15上的加工开始位置的对位]称为[对准(alignment)]。
[0064]
其次,激光加工装置1基于通过可视摄像部8取得的图像(例如对象物11的表面11a的像),使框体h(即,聚光部6)沿着z方向移动,以成为激光l的聚光点c位于表面11a上。以下,将这样的[聚光部6相对于表面11a的对位]称为[高度设定(height set)]。其次,激光加工装置1以该位置作为基准,使框体h(即,聚光部6)沿着z方向移动,以成为激光l的聚光点c位于自表面11a起的规定深度。
[0065]
接着,激光加工装置1从光源3出射激光l,并且以激光l的聚光点c沿着线15相对地移动的方式,使支撑部2沿着x方向移动。以下,将[激光l对对象物11的相对移动方向]称为[激光l的相对移动方向a]。此时,激光加工装置1基于一对距离测量传感器s1、s2中的位于激光l的相对移动方向a的前侧的距离测量传感器所取得的表面11a的位移数据,以激光l的聚光点c位于自表面11a起的规定深度的方式,使聚光部6的驱动机构62动作。
[0066]
基于以上的方式,沿着线15且在自对象物11的表面11a起的一定深度,形成1列改性区域12。如果通过脉冲振荡方式从光源3出射激光l,则多个改性点12s以沿着x方向排列成1列方式形成。1个改性点12s通过1脉冲的激光l的照射而形成。1列改性区域12为排列成1列多个改性点12s的集合。相邻的改性点12s根据激光l的脉冲间距(聚光点c相对于对象物11的相对移动速度除以激光l的反复频率的值),存在互相相连的情况,也存在互相分离的情况。
[0067]
[空间光调制器的结构]
[0068]
本实施方式的空间光调制器5是例如反射型液晶(lcos:liquid crystal on silicon)的空间光调制器(slm:spatial light modulator)。如图2所示,空间光调制器5以依次将驱动电路层52、像素电极层53、反射膜54、取向膜55、液晶层56、取向膜57、透明导电膜58及透明基板59层叠于半导体基板51上而构成。
[0069]
半导体基板51为例如硅基板。驱动电路层52在半导体基板51上,构成有源矩阵电路(active matrix circuit)。像素电极层53包含沿着半导体基板51的表面排列成矩阵状的多个像素电极53a。各像素电极53a例如,由铝等的金属材料而形成。在各像素电极53a,通过驱动电路层52施加有电压。
[0070]
反射膜54为例如电介质多层膜。取向膜55设在液晶层56的反射膜54侧的表面,取向膜57设在液晶层56的与反射膜54相反侧的表面。各取向膜55、57由例如聚酰亚胺等的高分子材料而构成,在各取向膜55、57的与液晶层56接触的接触面,实施有例如摩擦(rubbing)处理。取向膜55、57将含于液晶层56的液晶分子56a排列于一定方向。
[0071]
透明导电膜58设在透明基板59的取向膜57侧的表面,隔着液晶层56而与像素电极层53面对面。透明基板59为例如玻璃基板。透明导电膜58通过例如ito等的光透过性且导电性材料所形成。透明基板59及透明导电膜58使激光l透过。
[0072]
在如以上方式构成的空间光调制器5,如果表示调制图案的讯号从控制部10输入于驱动电路层52,则根据该讯号的电压被施加于各像素电极53a,在各像素电极53a与透明导电膜58之间形成电场。若该电场形成,则在液晶层56,在每个与各像素电极53a对应的区域,液晶分子216a的排列方向改变,在每个与各像素电极53a对应的区域,折射率改变。该状态为调制图案显示于液晶层56的状态。
[0073]
在调制图案已被显示于液晶层56的状态下,如果激光l从外部经由透明基板59及
透明导电膜58入射到液晶层56,并以反射膜54进行反射,从液晶层56经由透明导电膜58及透明基板59而出射至外部,则根据显示于液晶层56的调制图案,激光l被调制。如此,通过空间光调制器5,将显示于液晶层56的调制图案加以适宜设定,从而能够进行激光l的调制(例如,激光l的强度、振幅、相位、偏振光等的调制)。
[0074]
[对象物的结构]
[0075]
如图3及图4所示,本实施方式的对象物11为晶圆20。晶圆20具有第1表面20a及第1表面20a相反侧的第2表面20b。晶圆20通过在半导体基板21上层叠功能元件层22而构成。
[0076]
半导体基板21为例如硅基板。半导体基板21具有第1表面21a及第1表面21a的相反侧的第2表面21b。第2表面21b为晶圆20的第2表面20b。在半导体基板21,设有显示结晶方位的切痕(notch)21c。此外,在半导体基板21,也可设置取向平面(orientation flat),取代切痕21c。
[0077]
功能元件层22设在半导体基板21的第1表面21a。功能元件层22包含沿着半导体基板21的第1表面21a排列成矩阵状的多个功能元件22a。各功能元件22a为例如发光二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、内存等的电路元件等。各功能元件22a有多个层被堆栈而三维地构成的情况。
[0078]
晶圆20沿着多条线15分别切断成各个功能元件22a。多条线15沿着晶圆20的第2表面21b呈格子状延伸,以成在从晶圆20的厚度方向观察时通过多个功能元件22a各自之间(更具体而言,延伸成通过相邻的功能元件22a之间的街道区域23的中央)。各线15通过激光加工装置1设定于晶圆20的假想线。此外,各线15也可为实际上引至晶圆20的线。
[0079]
[激光加工装置的动作及激光加工方法]
[0080]
如图5所示,在激光加工装置1中,以晶圆20的第2表面20b与z方向正交的方式,通过支撑部2支撑晶圆20。另外,通过控制部10控制空间光调制器5,使规定的调制图案(例如包含衍射图案的调制图案)显示于空间光调制器5的液晶层56。在该状态下,从光源3出射激光l,并通过聚光部6,将激光l从第2表面20b侧聚光于晶圆20。即,通过空间光调制器5对激光l进行调制,调制了的激光l通过聚光部6从第2表面20b侧聚光于晶圆20。
[0081]
由此,激光l被分支(衍射)成包含0级光的多个加工光l1、l2、l3,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3在z方向及x方向的各自的方向上位于互相不同的部位。在本实施方式,加工光l2为0级光。加工光l1的聚光点c1较0级光的加工光l2的聚光点c2,位于更靠近激光l的相对移动方向a的前侧,加工光l3的聚光点c3较0级光的加工光l2的聚光点c2,位于更靠近激光l的相对移动方向a的后侧。作为一例,加工光l1为 1级光,加工光l3为-1级光。
[0082]
在本实施方式,通过空间光调制器5,将激光l调制成多个聚光点c1、c2、c3具有越靠近激光l的相对移动方向a的前侧,位于越靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧的位置关系。即,通过空间光调制器5,将激光l调制成聚光点c2位于较聚光点c3更靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧,且聚光点c1位于较聚光点c2更靠近z方向上的晶圆20的第1表面20a侧。进一步地,在本实施方式,通过空间光调制器5,将激光l调制成在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光l1具有最大的输出(能量、强度)。此外,多个加工光l1、l2、l3中,即使有与加工光l1的输出相等的输出的加工光存在,除此以外的加工光的输出小于加工光l1的输出的情况,包含于加工光l1具有最大的输出的情况。
[0083]
在激光l被分支成包含0级光的多个加工光l1、l2、l3的状态下,通过控制部10控制支撑部2,使x方向与线15的延伸方向一致且多个聚光点c1、c2、c3沿着线15相对地移动。由此,沿着1条线15,形成3列改性区域12。从晶圆20的第2表面20b至各改性区域12的距离互相不同,形成有各改性区域12的深度对应于各聚光点c1、c2、c3相匹配的深度。
[0084]
在此,说明关于因激光l的非调制光所产生的影响。激光l的非调制光是指入射到空间光调制器5的激光l中,未被空间光调制器5调制而从空间光调制器5出射的光。例如,入射到空间光调制器5的激光l中的被透明基板59的外侧表面(透明导电膜58的相反侧的表面)反射的光成为非调制光。
[0085]
如图6所示,在激光l通过衍射而分支成2个加工光l1、l2的状态,加工光l1为 1级光,加工光l2为-1级光时,2个加工光l1、l2的2个聚光点c1、c2会从非调制光的聚光点c0分离。因此,2个加工光l1、l2变得不易受到非调制光的影响,其结果,2列改性区域12变得容易在期望的状态下形成。
[0086]
图7是实施有如图6所示的2点分支的激光加工方法的硅基板的切断面的图像。在图7所示的例子,在沿着硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面(如图7所示的硅基板的下表面)的区域、及相邻的改性区域12之间的区域,未呈现黑条纹。这表示从2列改性区域12遍及硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面,龟裂充分延伸的情况。
[0087]
相对于此,如图8所示,在激光l通过衍射而分支成3个加工光l1、l2、l3的情况下,加工光l1为 1级光,加工光l2为0级光,加工光l3为-1级光时,2个加工光l1、l3的2个聚光点c1、c3虽然从非调制光的聚光点c0分离,但加工光l2的聚光点c2接近非调制光的聚光点c0。加工光l2的聚光点c2主要从非调制光的聚光点c0仅分离相当于球面像差修正的修正量。因此,加工光l2变得容易受到非调制光的影响,其结果,3列改性区域12变得不易在期望的状态下形成。
[0088]
图9是实施有如图8所示的3点分支的激光加工方法的硅基板的切断面的图像。在图9所示的例子,在沿着硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面(如图9所示的硅基板的下表面)的区域、及相邻的改性区域12之间的区域,呈现黑条纹。这表示从3列改性区域12遍及硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面,龟裂未充分地延伸的情况(特别是龟裂未到达硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面)。
[0089]
基于以上的见解,在激光加工装置1中,实施x方向偏移的激光加工方法、y方向偏移的激光加工方法、及z方向偏移的激光加工方法中的至少1个。
[0090]
在x方向偏移的激光加工方法,如图10所示,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在x方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧(即,激光l的相对移动方向a的前侧或后侧)。在本实施方式,通过控制部10控制空间光调制器5,以使加工光l1的聚光点c1相对于聚光点c10位于激光l的相对移动方向a的前侧且加工光l2的聚光点c2相对于聚光点c20位于激光l的相对移动方向a的前侧,且加工光l3的聚光点c3相对于聚光点c30位于激光l的相对移动方向a的前侧。此外,各聚光点c10、c20、c30相当于在激光l的调制中未实施x方向偏移的情况下的各加工光l1、l2、l3的聚光点。
[0091]
图11是表示关于x方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。在图11,[偏移量]表示x方向的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2之间的距离],[-]表示朝激光l的相对移动方向a的前侧的偏移,[ ]表示朝激光l的相对移动方向a的后侧的偏移。在
本实验中,使朝x方向的偏移量改变,通过下述的条件,在电阻抗率1ω
·
cm以上、结晶方位(100)、厚度775μm的硅基板上,形成3列改性区域12。
[0092]
激光l的波长:1099nm
[0093]
激光l的脉冲宽度:700ns
[0094]
激光l的反复频率:70khz
[0095]
激光l相对于硅基板的相对移动速度:500mm/s
[0096]
各加工光l1、l2、l3的输出:2.0w
[0097]
通过加工光l1的改性区域12的形成深度:694μm
[0098]
通过加工光l2的改性区域12的形成深度:630μm
[0099]
通过加工光l3的改性区域12的形成深度:566μm
[0100]
x方向的聚光点c1、c2间的距离:55μm
[0101]
x方向的聚光点c2、c3间的距离:55μm
[0102]
本实验的结果如图11所示的[截面照片(硅基板的切断面的图像)]及[结果]。关于[截面照片],以[从3列改性区域12起遍及硅基板的激光l的入射侧的相反侧的表面(图11的[截面照片]所示的硅基板的下表面),龟裂是否充分地延伸]的观点实施评价,将该龟裂延伸的情况视为[c],将该龟裂充分延伸的情况视为[b],将该龟裂更充分延伸的情况视为[a]。在本实验中,可以得知,优选使作为0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于激光l的相对移动方向a的前侧、及优选将在该情况下的朝x方向的偏移量设为2μm以上。
[0103]
在y方向偏移的激光加工方法中,如图12所示,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在y方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。在本实施方式,通过控制部10将空间光调制器5控制成:在y方向上,加工光l1的聚光点c1相对于聚光点c10位于一侧;且在y方向上,加工光l2的聚光点c2相对于聚光点c20位于一侧;且在y方向上,加工光l3的聚光点c3相对于聚光点c30位于一侧(即,在y方向上,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于非调制光的聚光点c0位于一侧(相同侧)。此外,各聚光点c10、c20、c30是相当于在激光l的调制中未实施y方向偏移的情况下的各加工光l1、l2、l3的聚光点。
[0104]
图13是表示关于y方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。在图13,[偏移量]为y方向的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。在本实验中,使朝y方向的偏移量改变,通过与x方向偏移的激光加工方法相同的条件,在电阻抗率1ω
·
cm以上、结晶方位(100)、厚度775μm的硅基板上,形成3列改性区域12。
[0105]
本实验的结果如图13所示的[截面照片(硅基板的切断面的图像)]及[结果]。关于[截面照片],以上述的观点实施评价,将该龟裂延伸的情况视为[c],将该龟裂充分延伸的情况视为[b],将该龟裂更充分延伸的情况视为[a]。在本实验中,可以得知,优选将朝y方向的偏移量设为4μm以上。
[0106]
在z方向偏移的激光加工方法中,如图14所示,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在z方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于0级光的理想聚光点ic位于非调制光的聚光点c0的相反侧(即,z方向的[加工光l2的出射侧])。或者,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在z方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0,位于0
级光的理想聚光点ic的相反侧(即,z方向的[加工光l2的入射侧])。0级光的理想聚光点ic是指假设无球面像差且0级光聚光于对象物中的1点的情况下的0级光的聚光点,作为一例,与聚光点c20大致一致。在本实施方式中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在z方向上,加工光l1的聚光点c1相对于聚光点c10位于加工光l1的出射侧且在z方向上,加工光l2的聚光点c2相对于聚光点c20位于加工光l2的出射侧,且在z方向上,加工光l3的聚光点c3相对于聚光点c30位于加工光l3的出射侧。此外,各聚光点c10、c20、c30是相当于在激光l的调制中未实施z方向偏移的情况下的各加工光l1、l2、l3的聚光点。
[0107]
图15是表示关于z方向偏移的激光加工方法的实验结果的图。在图15中,[偏移量]指z方向上的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离],[-]表示z方向上的朝[加工光l2的入射侧]的偏移,[ ]表示z方向上的朝[加工光l2的出射侧]的偏移。另外,在图15,[距离]为z方向的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。在本实验中,使朝z方向的偏移量改变,通过与x方向偏移的激光加工方法相同的条件,在电阻抗率1ω
·
cm以上、结晶方位(100)、厚度775μm的硅基板上,形成3列改性区域12。
[0108]
本实验的结果,如图15所示的[截面照片(硅基板的切断面的图像)]及[结果]。关于[截面照片],以上述的观点实施评价,将该龟裂延伸的情况视为[c],将该龟裂充分延伸的情况视为[b],将该龟裂更充分延伸的情况视为[a]。在本实验中,可以得知,优选使0级光的加工光l2的聚光点c2相对于0级光的理想聚光点ic位于[加工光l2的入射侧的相反侧]、及优选将在该情况下的朝z方向的偏移量设为20μm以上。
[0109]
图16是表示关于z方向偏移与y方向偏移的组合的激光加工方法、及z方向偏移与x方向偏移的组合的激光加工方法的实验结果的图。在图16中,[z方向偏移]的数值表示朝z方向的偏移量(即,z方向上的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离],[ ]表示z方向上的朝[加工光l2的出射侧]的偏移。[y方向偏移]的数值为朝y方向的偏移量(即,y方向上的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。[x方向偏移]的数值为朝x方向的偏移量(即,x方向的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的间的距离],[-]表示朝激光l的相对移动方向a的前侧的偏移,[ ]表示朝激光l的相对移动方向a的后侧的偏移。
[0110]
如此,可将z方向偏移及y方向偏移组合来实施激光加工方法,或者,也可将z方向偏移及x方向偏移组合来实施激光加工方法。另外,可将x方向偏移及y方向偏移组合来实施激光加工方法,或者,也可将x方向偏移、y方向偏移及z方向偏移组合来实施激光加工方法。
[0111]
[激光加工装置的动作及x方向偏移的激光加工方法]
[0112]
一边参照如图17所示的流程图,一边更详细地说明由激光加工装置1实施的x方向偏移的激光加工方法。
[0113]
首先,准备晶圆20(如图17所示的s11、第1工序)。具体而言,如图5所示,以晶圆20的第2表面20b与z方向正交的方式,通过支撑部2支撑晶圆20。
[0114]
接着,将数据输入至激光加工装置1(如图17所示的s12)。具体而言为,如图18的(a)所示,操作员所输入的各种数据,通过控制部10的输入接受部103(参照图1)加以接受。在图18的(a),[sd1]表示加工光l1,[sd2]表示加工光l2,[sd3]表示加工光l3。操作员可输入[分支数]及[偏移方向]以及关于各加工光l1、l2、l3的数值等。
[0115]
在该例中,在[分支数]输入[3],在[偏移方向]输入[x方向]。即,选择了在激光l被
分支成3个加工光l1、l2、l3的状态的x方向偏移的激光加工方法。关于各加工光l1、l2、l3的数值等中,[zh]表示从晶圆20的第2表面20b使各聚光点c1、c2、c3落下时的落下量(在该例中,为z1、z2、z3)。被输入于[bp]的[1]表示各种光束参数的组合的种类,被输入于[球面像差]的[基准]表示各加工光l1、l2、l3的球面像差的修正量。
[0116]
此外,在输入接受部103,也可采用在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光l1具有最大的输出的方式,限制各加工光l1、l2、l3的[输出]的输入。另外,在输入接受部103,也可为[球面像差]及[bp]分别可针对加工光l1、l2、l3进行输入。另外,在输入接受部103,也可为取代[zh]或与[zh]一同输入通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成深度(即,相当于从第2表面20b至各改性区域12的距离的值)。
[0117]
作为在激光l被分支成3个加工光l1、l2、l3的状态下的x方向偏移的激光加工方法被选择的情况下的数据,控制部10的存储部102(参照图1)如图18的(b)所示,存储[基准sd]、[x方向分支量]及[x方向偏移量]的数据。
[0118]
[基准sd]表示从晶圆20的第2表面20b落入各聚光点c1、c2、c3时的基准,被输入至[基准sd]的[sd2]表示加工光l2的聚光点c2为基准(也可为加工光l1的聚光点c1或加工光l3的聚光点c3为基准)。[x方向分支量]表示x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l3的聚光点c3的距离](在该例中,为x10)。在该情况下,作为一例,x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l2的聚光点c2的距离]成为x10/2,x方向上的[加工光l2的聚光点c2与加工光l3的聚光点c3的距离]成为x10/2。[x方向偏移量]表示朝x方向的偏移量(在该例中,为x1),即,x方向上的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。
[0119]
接着,在激光加工装置1实施对准(如图17所示的s13)。由此,在从z方向观察的情况下,激光l的聚光点c位于线15上。接着,在激光加工装置1实施高度设定(如图17所示的s14)。由此,如图19的左侧所示,激光l的聚光点c位于激光入射面(即,晶圆20的第2表面20b)上。
[0120]
接着,如图19的右侧所示,以加工光l2的聚光点c2为基准,使聚光部6的聚光透镜单元61(参照图1)仅落下z2的量。由此,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于晶圆20被定位成z方向的[激光入射面与加工光l2的聚光点c2的距离]成为z2’(相当于z2与晶圆20的折射率相乘的值的值),且x方向的[非调制光的聚光点c0与加工光l2的聚光点c2的距离]成为x1。
[0121]
如此,在激光加工装置1中,控制部10在从光源3出射激光l前,基于通过可视摄像部8取得的图像,控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),以使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。
[0122]
其次,从光源3出射激光l,通过空间光调制器5(参照图1)对激光l进行调制,调制后的激光l(即,多个加工光l1、l2、l3)从第2表面20b侧聚光于晶圆20(参照图5)(如图17所示的s15、第2工序)。具体而言,通过控制部10对空间光调制器5进行控制,以使激光l被分支成包含0级光的多个加工光l1、l2、l3,且多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3在z方向及x方向的各自的方向上位于互相不同的部位。进一步地,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在x方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。另外,在使x方向与线15的延伸方向一致的状态下,多个聚光点c1、c2、c3沿着线15相对地移动。
[0123]
如以上所说明,在激光加工装置1中,在x方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。由此,可抑制激光l中的未被空间光调制器5调制的非调制光对0级光的加工光l2的聚光状态造成影响(例如,非调制光与0级光的加工光l2干涉)。因此,根据该激光加工装置1(及x方向偏移的激光加工方法),在将激光l分支成多个加工光l1、l2、l3的加工中,能够获得高的加工品质。
[0124]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于激光l的相对移动方向a的前侧。由此,在x方向上,在使0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧的情况下,能够获得更高的加工品质。
[0125]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3具有越靠近激光l的相对移动方向a的前侧,位于越靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧的位置关系。由此,可抑制多个加工光l1、l2、l3的各自的聚光阻碍于已经形成的改性区域12。
[0126]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光具有最大的输出。由此,在将遍及多列改性区域12的龟裂形成于晶圆20的情况下,可使该龟裂朝晶圆20的第1表面20a侧大幅地延伸。
[0127]
[激光加工装置的动作及y方向偏移的激光加工方法]
[0128]
一边参照如图20所示的流程图,一边更详细地说明由激光加工装置1实施的y方向偏移的激光加工方法。
[0129]
首先,准备晶圆20(如图20所示的s21、第1工序)。具体而言,如图5所示,以晶圆20的第2表面20b与z方向正交的方式,通过支撑部2支撑晶圆20。
[0130]
接着,将数据输入至激光加工装置1(如图20所示的s22)。具体而言为,如图21的(a)所示,操作员所输入的各种数据,通过控制部10的输入接受部103(参照图1)加以接受。在图21的(a),[sd1]表示加工光l1,[sd2]表示加工光l2,[sd3]表示加工光l3。操作员可输入[分支数]及[偏移方向]以及关于各加工光l1、l2、l3的数值等。
[0131]
在该例中,在[分支数]输入[3],在[偏移方向]输入[y方向]。即,选择了在激光l被分支成3个加工光l1、l2、l3的状态下的y方向偏移的激光加工方法。关于各加工光l1、l2、l3的数值等中,[zh]表示从晶圆20的第2表面20b使各聚光点c1、c2、c3落下时的落下量(在该例中,为z1、z2、z3)。被输入于[bp]的[1]表示各种光束参数的组合的种类,被输入于[球面像差]的[基准]表示各加工光l1、l2、l3的球面像差的修正量。
[0132]
此外,在输入接受部103,也可采用在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光l1具有最大的输出的方式,限制各加工光l1、l2、l3的[输出]的输入。另外,在输入接受部103,也可为[球面像差]及[bp]分别可针对加工光l1、l2、l3进行输入。另外,在输入接受部103,也可为取代[zh]或与[zh]一同输入通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成深度(即,相当于从第2表面20b至各改性区域12的距离的值)。
[0133]
作为在激光l被分支成3个加工光l1、l2、l3的状态下的y方向偏移的激光加工方法被选择的情况下的数据,控制部10的存储部102(参照图1)如图21的(b)所示,存储[基准sd]、[x方向分支量]及[y方向偏移量]的数据。
[0134]
[基准sd]表示从晶圆20的第2表面20b落入各聚光点c1、c2、c3时的基准,被输入至[基准sd]的[sd2]表示加工光l2的聚光点c2为基准(也可为加工光l1的聚光点c1或加工光l3的聚光点c3为基准)。[x方向分支量]表示x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l3的聚光点c3的距离](在该例中,为x10)。在该情况下,作为一例,x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l2的聚光点c2的距离]成为x10/2,x方向上的[加工光l2的聚光点c2与加工光l3的聚光点c3的距离]成为x10/2。[y方向偏移量]表示朝y方向的偏移量(在该例中,为y1),即,y方向上的[非调制光的聚光点c0与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。
[0135]
接着,在激光加工装置1实施光轴调整(如图20所示的s23)。具体而言,如以下所述。在通过聚光部6的激光l的光轴与聚光部6的光轴一致的情况(参照图1),如图22的(a)所示,当使线15对齐于通过可视摄像部8所取得的图像(例如晶圆20的第2表面20b的像)的中心时,非调制光的聚光点c0位于线15上,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于线15位于一侧。在激光加工装置1中,对于该状态,如图22的(b)所示,通过控制部10控制光轴调整部4(参照图1),使得多个聚光点c1、c2、c3位于线15上。
[0136]
如此,在激光加工装置1中,控制部10在从光源3出射激光l前,基于通过可视摄像部8取得的图像,控制光轴调整部4,使0级光的加工光l2的聚光点c2位于线15上。此外,这样的光轴调整也可在激光加工装置1预先实施。
[0137]
接着,在激光加工装置1实施对准(如图20所示的s24)。由此,在从z方向观察的情况下,激光l的聚光点c位于线15上。接着,在激光加工装置1实施高度设定(如图20所示的s25)。由此,如图23的左侧所示,激光l的聚光点c位于激光入射面(即,晶圆20的第2表面20b)上。
[0138]
接着,如图23的右侧所示,以加工光l2的聚光点c2为基准,使聚光部6的聚光透镜单元61(参照图1)仅落下z2的量。由此,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于晶圆20被定位成z方向的[激光入射面与加工光l2的聚光点c2的距离]成为z2’(相当于z2与晶圆20的折射率相乘的值的值),且y方向的[非调制光的聚光点c0与加工光l2的聚光点c2的距离]成为y1。
[0139]
如此,在激光加工装置1中,控制部10在从光源3出射激光l前,基于通过可视摄像部8取得的图像,控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。
[0140]
其次,从光源3出射激光l,通过空间光调制器5(参照图1)对激光l进行调制,调制后的激光l(即,多个加工光l1、l2、l3)从第2表面20b侧聚光于晶圆20(参照图5)(如图20所示的s26、第2工序)。具体而言,通过控制部10将空间光调制器5控制成激光l被分支成包含0级光的多个加工光l1、l2、l3,且多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3在z方向及x方向的各自的方向上位于互相不同的部位。进一步地,通过控制部10控制空间光调制器5,以在y方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。另外,在使x方向与线15的延伸方向一致的状态下,多个聚光点c1、c2、c3沿着线15相对地移动。
[0141]
此外,光轴调整也可在例如实施对准(如图20所示的s24)后,并以下述方式实施。在通过聚光部6的激光l的光轴与聚光部6的光轴一致的情况(参照图1),如图24的(a)所示,当使线15对齐于通过可视摄像部8所取得的图像(例如晶圆20的第2表面20b的像)的中心时,非调制光的聚光点c0位于线15上,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于
线15位于一侧。在激光加工装置1中,对于该状态,也可如图24的(b)所示,通过控制部10控制支撑部2(参照图1),以使多个聚光点c1、c2、c3位于线15上。在该情况下,不使用光轴调整部4。
[0142]
如此,在激光加工装置1中,也可为控制部10在从光源3出射激光l前,基于通过可视摄像部8取得的图像,控制支撑部2,以使0级光的加工光l2的聚光点c2位于线15上。
[0143]
如以上所说明,在激光加工装置1中,在y方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。由此,可抑制激光l中的未被空间光调制器5调制的非调制光对0级光的加工光l2的聚光状态造成影响(例如,非调制光与0级光的加工光l2干涉)。因此,根据该激光加工装置1(及y方向偏移的激光加工方法),在将激光l分支成多个加工光l1、l2、l3的加工中,能够获得高的加工品质。
[0144]
另外,在激光加工装置1中,在从光源3出射激光l前,控制部10基于通过可视摄像部8取得的晶圆20的图像,控制光轴调整部4,以使0级光的加工光l2的聚光点c2位于线15上。或者,在激光加工装置1中,在从光源3出射激光l前,控制部10基于通过可视摄像部8取得的晶圆20的图像,控制支撑部2,以使0级光的加工光l2的聚光点c2位于线15上。另外,不论在哪一种情况,均为在从光源3出射激光l前,控制部10基于通过可视摄像部8取得的晶圆20的图像,控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),以使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。由此,可使0级光的加工光l2的聚光点c2容易且可靠地位于线15上。
[0145]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在y方向上,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于非调制光的聚光点c0位于一侧。由此,可使多个聚光点c1、c2、c3沿着线15进行排列。
[0146]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3具有越靠近激光l的相对移动方向a的前侧,则位于越靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧的位置关系。由此,可抑制多个加工光l1、l2、l3的各自的聚光阻碍于已经形成的改性区域12。
[0147]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光具有最大的输出。由此,在将遍及于多列改性区域12的龟裂形成于晶圆20的情况下,可使该龟裂朝晶圆20的第1表面20a侧大幅地延伸。
[0148]
[激光加工装置的动作及z方向偏移的激光加工方法]
[0149]
一边参照如图25所示的流程图,一边更详细地说明由激光加工装置1实施的z方向偏移的激光加工方法。
[0150]
首先,准备晶圆20(如图25所示的s31、第1工序)。具体而言,如图5所示,以晶圆20的第2表面20b与z方向正交的方式,通过支撑部2支撑晶圆20。
[0151]
接着,将数据输入至激光加工装置1(如图25所示的s32)。具体而言为,如图26的(a)所示,操作员所输入的各种数据,通过控制部10的输入接受部103(参照图1)加以接受。在图26的(a),[sd1]表示加工光l1,[sd2]表示加工光l2,[sd3]表示加工光l3。操作员可输入[分支数]及[偏移方向]以及关于各加工光l1、l2、l3的数值等。
[0152]
在该例中,在[分支数]输入[3],在[偏移方向]输入[z方向]。即,选择了在激光l被
分支成3个加工光l1、l2、l3的状态下的z方向偏移的激光加工方法。关于各加工光l1、l2、l3的数值等中,[zh]表示从晶圆20的第2表面20b使各聚光点c1、c2、c3落下时的落下量(在该例中,为z1、z2、z3)。被输入于[bp]的[1]表示各种光束参数的组合的种类,被输入于[球面像差]的[基准]表示各加工光l1、l2、l3的球面像差的修正量。
[0153]
此外,在输入接受部103,也可采用在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光l1具有最大的输出的方式,限制各加工光l1、l2、l3的[输出]的输入。另外,在输入接受部103,也可为[球面像差]及[bp]分别可针对加工光l1、l2、l3进行输入。另外,在输入接受部103,也可为取代[zh]或与[zh]一同输入通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成深度(即,相当于从第2表面20b至各改性区域12的距离的值)。
[0154]
作为在激光l被分支成3个加工光l1、l2、l3的状态下的z方向偏移的激光加工方法被选择的情况下的数据,控制部10的存储部102(参照图1)如图26的(b)所示,存储[基准sd]、[x方向分支量]及[z方向偏移量]的数据。
[0155]
[基准sd]表示从晶圆20的第2表面20b落入各聚光点c1、c2、c3时的基准,被输入至[基准sd]的[sd2]表示加工光l2的聚光点c2为基准(也可为加工光l1的聚光点c1或加工光l3的聚光点c3为基准)。[x方向分支量]表示x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l3的聚光点c3的距离](在该例中,为x10)。在该情况下,作为一例,x方向上的[加工光l1的聚光点c1与加工光l2的聚光点c2的距离]成为x10/2,x方向上的[加工光l2的聚光点c2与加工光l3的聚光点c3的距离]成为x10/2。[z方向偏移量]表示朝z方向的偏移量(在该例中,为z4),即,z方向上的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]。
[0156]
接着,在激光加工装置1实施对准(如图25所示的s33)。由此,在从z方向观察的情况下,激光l的聚光点c位于线15上。接着,在激光加工装置1实施高度设定(如图25所示的s34)。由此,如图27的左侧所示,激光l的聚光点c位于激光入射面(即,晶圆20的第2表面20b)上。
[0157]
接着,如图27的右侧所示,以加工光l2的聚光点c2为基准,使聚光部6的聚光透镜单元61(参照图1)仅落下[z2-z4]的量。由此,多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3相对于晶圆20被定位成z方向的[激光入射面与加工光l2的聚光点c2的距离]成为z2’(相当于z2与晶圆20的折射率相乘的值的值),且z方向的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]成为z4’(相当于z4与晶圆20的折射率相乘的值的值)。
[0158]
如此,在激光加工装置1中,控制部10在从光源3出射激光l前,基于通过可视摄像部8取得的图像,控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),以使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。
[0159]
其次,从光源3出射激光l,通过空间光调制器5(参照图1)对激光l进行调制,调制后的激光l(即,多个加工光l1、l2、l3)从第2表面20b侧聚光于晶圆20(参照图5)(如图25所示的s35、第2工序)。具体而言,通过控制部10将空间光调制器5控制成激光l被分支成包含0级光的多个加工光l1、l2、l3,且多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3在z方向及x方向的各自的方向上位于互相不同的部位。进一步地,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在z方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于0级光的理想聚光点ic,位于非调制光的聚光点c0的相反侧。另外,在使x方向与线15的延伸方向一致的状态下,多个聚光点c1、c2、c3沿着线15相对地移动。
[0160]
如上述那样,在激光加工装置1中,输入接受部103接受[zh]的输入,存储部102存储[z方向偏移量]。在此,[zh]为关于通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成位置的第1数据,[z方向偏移量]为关于z方向的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]的第2数据。另外,在激光加工装置1中,控制部10基于第1数据的[zh]及第2数据的[z方向偏移量],控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),以使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。此外,在激光加工装置1中,输入接受部103也可接受第2数据的[z方向偏移量]的输入。另外,在激光加工装置1中,输入接受部103可接受第1数据的通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成深度的输入,取代[zh]或与[zh]一同被接受。
[0161]
如以上所说明,在激光加工装置1中,在z方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于0级光的理想聚光点ic,位于非调制光的聚光点c0的相反侧。由此,可抑制激光l中的未被空间光调制器5调制的非调制光对0级光的加工光l2的聚光状态造成影响(例如,非调制光与0级光的加工光l2干涉)。因此,根据该激光加工装置1(及z方向偏移的激光加工方法),针对将激光l分支成多个加工光l1、l2、l3的加工,能够获得高的加工品质。此外,在激光加工装置1中,也可为在z方向上,0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0,位于0级光的理想聚光点ic相反侧。在该情况下,也同样地可抑制激光l中的未被空间光调制器5调制的非调制光对0级光的加工光l2的聚光状态造成影响。
[0162]
首先,在激光加工装置1中,输入接受部103接受[zh](关于通过各加工光l1、l2、l3的改性区域12的形成位置的第1数据)的输入,控制部10基于[zh]及[z方向偏移量](关于z方向的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]的第2数据),控制支撑部2及框体h(即,聚光部6),以使0级光的加工光l2的聚光点c2从晶圆20的第2表面20b起位于规定深度。由此,既可抑制非调制光对0级光的加工光l2的聚光状态造成影响,又可在从晶圆20的第2表面20b起的期望深度形成改性区域12。
[0163]
另外,在激光加工装置1中,存储部102存储[z方向偏移量]。由此,可省去操作员输入[z方向偏移量]的时间。或者,输入接受部103接受[z方向偏移量]的输入。由此,操作员可将z方向的[0级光的理想聚光点ic与0级光的加工光l2的聚光点c2的距离]设定成期望的值。
[0164]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3具有越靠近激光l的相对移动方向a的前侧,则位于越靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧的位置关系。由此,可抑制多个加工光l1、l2、l3的各自的聚光阻碍于已经形成的改性区域12。
[0165]
另外,在激光加工装置1中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光具有最大的输出。由此,在将遍及于多列改性区域12的龟裂形成于晶圆20的情况下,可使该龟裂朝晶圆20的第1表面20a侧大幅地延伸。
[0166]
[变形例]
[0167]
本公开不限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,激光l被分支成包含0级光的3个加工光l1、l2、l3,但,本公开不限于此。激光l可被分支成包含0级光的2个加工光,或包含0级光的4个以上的加工光。即,激光l被分支成包含0级光的多个加工光即可。
[0168]
另外,在本公开中,并非一定需要通过空间光调制器5,来将激光l调制成多个加工光l1、l2、l3的多个聚光点c1、c2、c3具有越靠近激光l的相对移动方向a的前侧,则位于越靠近z方向的晶圆20的第1表面20a侧的位置关系。另外,在本公开中,并非一定需要通过空间光调制器5,来将激光l调制成在多个加工光l1、l2、l3中,被分支为在激光l的相对移动方向a的最前侧的加工光l1具有最大的输出。另外,在本公开中,并非一定需要在x方向偏移的激光加工方法中,通过控制部10控制空间光调制器5,以使0级光的加工光l2的聚光点c2相对于非调制光的聚光点c0位于激光l的相对移动方向a的前侧。
[0169]
另外,为了将通过支撑部2支撑的晶圆20与聚光部6的位置关系(即,通过支撑部2支撑的晶圆20与各聚光点c、c1、c2、c3等的位置关系)进行调整或改变,通过控制部10控制支撑部2及聚光部6中的至少一方(至少一方的移动)即可。
[0170]
另外,本公开的空间光调制器不限于反射型液晶的空间光调制器5。作为本公开的空间光调制器,也可采用例如透过型的空间光调制器。
[0171]
另外,如图18的(b)、图21的(b)、图26的(b)所示的各数据(即,存储于存储部102的各数据),也可通过操作员从输入接受部103输入。另外,从光源3出射的激光l的光轴,也可通过操作员以手动调整光轴调整部4,来进行调整。
[0172]
另外,上述实施方式的各结构,不限于上述材料及形状,能适用各种材料及形状。另外,上述一个实施方式或变形例的各结构,能够任意适用于其他实施方式或变形例的各结构。
[0173]
符号的说明
[0174]1……
激光加工装置;2
……
支撑部;3
……
光源;4
……
光轴调整部;5
……
空间光调制器;6
……
聚光部;8
……
可视摄像部(摄像部);10
……
控制部;12
……
改性区域;15
……
线;20
……
晶圆(对象物);20a
……
第1表面;20b
……
第2表面;102
……
存储部;103
……
输入接受部;a
……
相对移动方向;c、c0、c1、c2、c3
……
聚光点;ic
……
理想聚光点;l
……
激光;l1、l2、l3
……
加工光。
再多了解一些

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