激光加工装置和激光加工方法与流程

1.本发明的一个方面涉及激光加工装置和激光加工方法。


背景技术：

2.专利文献1中记载有一种激光加工装置。该激光加工装置包括聚光透镜，利用从聚光透镜出射的激光在单晶部件形成加工层。聚光透镜包括：供激光入射的副聚光系、和供从副聚光系出射的激光入射且朝单晶部件照射激光的主聚光系。副聚光系具有：多个柱状透镜一体地排列成的柱状透镜排列体、和使来自柱状透镜排列体的光通过的柱状凸透镜。
3.该激光加工装置构成为，入射至柱状透镜的激光在分束成多个后形成聚光点并入射至柱状凸透镜，照射面成为细长状的平行光束而入射至主聚光系。从主聚光系出射的激光在单晶部件的被照射面成为分束激光而入射，在单晶部件的内部形成多个聚光点。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献1]日本特开2014-19120号公报


技术实现要素：

[0006]
[发明要解决的技术问题]
[0007]
根据上述激光加工装置，通过一边形成多个激光的聚光点一边形成加工层，可提高加工层的形成速度。即，上述技术领域可望实现加工速度的提高。另一方面，根据本发明人等的知识和见解，如果在对象物的厚度方向同时形成多个聚光点地照射激光，则从在一个聚光点形成的改性区域延伸的裂纹对另一个聚光点处的改性区域的形成和裂纹的进展带来影响，其结果是，存在裂纹量(裂纹的长度)不稳定的问题。在裂纹量不稳定的情况下，以裂纹为边界将对象物切断时的切断面的品质(即加工品质)下降。
[0008]
裂纹量有在激光的照射开始位置的附近比较少，而在从照射开始位置前进到某种程度的位置处比较多的倾向。此外，在以跨已经形成的改性区域等(改性区域和从改性区域延伸的裂纹)的方式照射激光的情况下，与同照射开始位置的关系相同地，有改性区域等的附近处裂纹量比较少，而从改性区域等前进到某种程度的位置处裂纹量比较多的倾向。
[0009]
因此，例如在遍及改性区域等形成前的整个对象物地进行激光的照射的情况下，在除了照射开始位置的附近以外的大部分区域，裂纹量以较多的水平成为一定，因此整体的裂纹量的不稳定化对加工品质造成的影响相对较小。
[0010]
另一方面，对于对象物在沿第1方向形成改性区域等之后，沿与第1方向不同的第2方向，以跨已经形成的改性区域等的方式照射激光的情况下，裂纹量少的部分与多的部分，与对象物整体比较会以短周期(第2方向上的改性区域等的形成间距)反复发生，因此整体的裂纹量的不稳定化对加工品质的影响相对较大。因此，在这样的情况下，抑制裂纹量的不稳定化而抑制加工品质的下降是重要的。
[0011]
是以，本发明的一个方面的目的是提供一种可兼顾提高加工速度和抑制加工品质下降的激光加工装置和激光加工方法。
[0012]
[用于解决技术问题的技术手段]
[0013]
本发明的一个方面的激光加工装置，用于对于对象物照射激光而形成改性区域，激光加工装置包括：用于支承对象物的支承部；用于对由支承部支承的对象物照射激光的激光照射部；移动机构，其使支承部和激光照射部中的至少一者移动而使激光的聚光点相对于对象物进行相对移动；和控制激光照射部和移动机构的控制部，在对象物，从与激光的入射面交叉的方向观察时，设定有沿第1方向延伸的第1线、和沿与第1方向交叉的第2方向越过第1线而延伸的第2线，控制部执行如下的第1处理、第2处理和第3处理，第1处理，通过对激光照射部和移动机构的控制，一边使聚光点沿第1线进行相对移动一边对对象物照射激光，由此沿第1线形成改性区域，第2处理，在第1处理之后，通过对激光照射部和移动机构的控制，形成激光的第1聚光点和与第1聚光点相比位于对象物的入射面一侧的激光的第2聚光点，并且以使得从在第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第1聚光点及第2聚光点沿第2线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此沿第2线形成改性区域，第3处理，在第2处理之后，通过对激光照射部和移动机构的控制，在与入射面交叉的方向上的第1聚光点的第1位置与第2聚光点的第2位置之间的第3位置形成激光的第3聚光点，一边使第3聚光点沿第2线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此在第3位置沿第2线形成改性区域，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域与形成于第2位置的改性区域之间的裂纹。
[0014]
本发明的一个方面的激光加工方法，用于对于对象物照射激光而形成改性区域，激光加工方法包括：激光照射工序，一边使激光的聚光点相对于对象物进行相对移动，一边对对象物照射激光而形成改性区域，在对象物，从与激光的入射面交叉的方向观察时，设定有沿第1方向延伸的第1线、和沿与第1方向交叉的第2方向越过第1线而延伸的第2线，激光照射工序包括：第1工序，一边使聚光点沿第1线进行相对移动一边对对象物照射激光，由此沿第1线形成改性区域；第2工序，在第1工序之后，形成激光的第1聚光点和与第1聚光点相比位于对象物的入射面一侧的激光的第2聚光点，并且以使得从在第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第1聚光点及第2聚光点沿第2线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此沿第2线形成改性区域；和第3工序，在第2工序之后，在与入射面交叉的方向上的第1聚光点的第1位置与第2聚光点的第2位置之间的第3位置形成激光的第3聚光点，一边使第3聚光点沿第2线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此在第3位置沿第2线形成改性区域，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域与形成于第2位置的改性区域之间的裂纹。
[0015]
在本发明的一个方面的装置和方法中，对于对象物，设定有沿第1方向延伸的第1线、和沿与第1方向交叉的第2方向越过第1线而延伸的第2线。而且，在沿第1线照射激光而形成改性区域之后，沿着第2线照射激光而形成改性区域。在沿第2线进行激光的照射时，在与对象物的激光的入射面交叉的方向上，形成至少2个聚光点。因此，能够实现加工速度的提高。另一方面，在本发明一个方面的装置和方法中，发生跨越沿第1线已经形成的改性区域等的激光的照射。因此，抑制裂纹的不稳定化是重要的。
[0016]
这里，根据本发明人等的知识和见解，在与对象物的激光的入射面交叉的方向上一边形成第1聚光点和第2聚光点一边照射激光的情况下，以使得从在第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹、与从在第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，形成
与第1聚光点和第2聚光点对应的改性区域后，形成与在第1聚光点的位置与第2聚光点的位置之间的其他第3聚光点对应的改性区域，由此形成遍及在对应于第1聚光点的改性区域与对应于第2聚光点的改性区域之间的裂纹，如果这样构成，则能够抑制整体的裂纹量的不稳定化。
[0017]
于是，在本发明的一个方面的装置和方法中，在沿着第1线形成改性区域后，首先以使得从在激光的第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在激光的第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第1聚光点及第2聚光点沿着第2线进行相对移动，一边将激光照射至对象物，由此沿着第2线形成改性区域。之后，在第1聚光点的第1位置与第2聚光点的第2位置之间的第3位置形成激光的第3聚光点，一边使第3聚光点沿着第2线进行相对移动，一边将激光照射至对象物，由此在第3位置沿着第2线形成改性区域，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域与形成于第2位置的改性区域之间的裂纹。由此，如上述知识和见解所示，整体的裂纹量的不稳定化受到抑制。因此，加工品质的下降得到抑制。
[0018]
在本发明一个方面的激光加工装置中，也可以构成为，控制部在第2处理中通过对激光照射部的控制，在第1聚光点及第2聚光点的相对移动的方向上，使第1聚光点与第2聚光点相比位于前方。在此情况下，能够增大裂纹从在第1聚光点和第2聚光点分别形成的改性区域伸展的量。由此，在与对象物的激光的入射面交叉的方向上，能够减少必要的改性区域的列数而实现加工速度的提高。
[0019]
在本发明的一个方面的激光加工装置中，也可以构成为，控制部在第2处理中通过对激光照射部的控制，在第1聚光点及第2聚光点的相对移动的方向上，使第1聚光点与第2聚光点一致。在此情况下，能够减少裂纹从在第1聚光点和第2聚光点分别形成的改性区域伸展的量。由此，能够可靠地抑制从在第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹、与从在第2聚光点形成的质区域延伸的裂纹的相连。
[0020]
在本发明的一个方面的激光加工装置中，也可以构成为，控制部在第3处理中通过对激光照射部和移动机构的控制，形成第3聚光点和与第3聚光点相比位于入射面一侧的激光的第4聚光点，并且一边使第3聚光点及第4聚光点沿第2线进行相对移动，一边对对象物照射激光。在此情况下，能够实现加工速度的进一步提高。
[0021]
在本发明一个方面的激光加工装置中，也可以构成为，控制部在第1处理中通过对激光照射部和移动机构的控制，形成激光的第5聚光点和与第5聚光点相比位于对象物的入射面一侧的激光的第6聚光点，并且一边使第5聚光点及第6聚光点沿第1线进行相对移动，一边对对象物照射激光。在此情况下，能够实现加工速度的进一步提高。
[0022]
在本发明一个方面的激光加工装置中，也可以构成为，控制部在第1处理中执行如下的第4处理和第5处理，第4处理，通过对激光照射部和移动机构的控制，以使得从在第5聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在第6聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第5聚光点及第6聚光点沿第1线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此沿第1线形成改性区域，第5处理，在第4处理之后，通过对激光照射部和移动机构的控制，在与入射面交叉的方向上的第5聚光点的第5位置与第6聚光点的第6位置之间的第7位置形成激光的第7聚光点，并且一边使第7聚光点沿第1线进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此在第7位置沿第1线形成改性区域，从而形成遍及在形成于第5位置的改性区域与形
成于第6位置的改性区域之间的裂纹。在此情况下，根据与上述理由同样的理由，在第1处理中，也能够实现加工速度的提高并抑制加工品质的下降。
[0023]
本发明的一个方面的激光加工装置，用于对于对象物照射激光而形成改性区域，激光加工装置包括：用于支承对象物的支承部；用于对由支承部支承的对象物照射激光的激光照射部；移动机构，其使支承部和激光照射部中的至少一者移动而使激光的聚光点相对于对象物进行相对移动；和控制激光照射部和移动机构的控制部，控制部执行如下的改性区域形成处理和裂纹形成处理，其中，改性区域形成处理，通过对激光照射部和移动机构的控制，形成激光的第1聚光点和比第1聚光点位于对象物的激光的入射面一侧的激光的第2聚光点，并且以使得从在第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第1聚光点及第2聚光点进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此形成改性区域，裂纹形成处理，在改性区域形成处理之后，通过对激光照射部和移动机构的控制，在与入射面交叉的方向上的第1聚光点的第1位置与第2聚光点的第2位置之间的第3位置形成激光的第3聚光点，并且一边使第3聚光点进行相对移动，一边对对象物照射激光，由此在第3位置形成改性区域，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域与形成于第2位置的改性区域之间的裂纹。
[0024]
在此激光加工装置中，以使得从在激光的第1聚光点形成的改性区域延伸的裂纹与从在激光的第2聚光点形成的改性区域延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使第1聚光点及第2聚光点进行相对移动，一边将激光照射至对象物，由此形成改性区域。之后，在第1聚光点的第1位置与第2聚光点的第2位置之间的第3位置形成激光的第3聚光点，一边使第3聚光点进行相对移动，一边将激光照射至对象物，由此在第3位置形成改性区域，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域与形成于第2位置的改性区域之间的裂纹。由此，如上述知识和见解所示，能够抑制裂纹量的不稳定化。因此，能够抑制加工品质的下降。
[0025]
[发明的效果]
[0026]
根据本发明的一个方面，能够提供一种能够同时实现加工速度的提高和加工品质下降的抑制的激光加工装置和激光加工方法。
附图说明
[0027]
图1是表示本发明的一个实施方式的激光加工装置的结构的示意图。
[0028]
图2是表示图1所示激光照射部的结构的示意图。
[0029]
图3是表示图1所示激光照射部的结构的示意图。
[0030]
图4是表示第1例的加工的截面图。
[0031]
图5是表示第1例的加工结果的截面照片。
[0032]
图6是表示第2例的加工的截面图。
[0033]
图7是表示第2例的加工结果的截面照片。
[0034]
图8是表示本实施方式的激光加工方法的一例的流程图。
[0035]
图9是表示图8所示激光加工方法的一个工序的图。
[0036]
图10是表示图8所示激光加工方法的一个工序的图。
[0037]
图11是表示图8所示激光加工方法的一个工序的图。
[0038]
图12是表示在输入受理部显示的设定画面的一例的图。
[0039]
图13是表示图8所示的激光加工方法的一个工序的图。
[0040]
图14是表示图8所示激光加工方法的一个工序的图。
[0041]
图15是表示图8所示激光加工方法的一个工序的图。
具体实施方式
[0042]
以下，对于本发明的一个实施方式，参照图面进行详细说明。在各图中，对于同一或相当的部分赋予相同的附图标记，有时会省略重复说明。另外，各图中有时会图示由x轴、y轴和z轴规定的正交坐标系。
[0043]
图1是表示本发明一个实施方式的激光加工装置的结构的示意图。如图1所示，激光加工装置1包括：载物台(支承部)2、激光照射部3、驱动部(移动机构)4、5和控制部6。激光加工装置1是用于通过对于对象物11照射激光l，而在对象物11形成改性(改质)区域12的装置。
[0044]
载物台2例如通过保持粘贴在对象物11的薄膜而支承对象物11。载物台2能够以与z方向平行的轴线为旋转轴进行旋转。载物台2也可沿x方向和y方向的各个方向移动。此外，x方向和y方向是相互交叉(正交)的第1水平方向和第2水平方向，z方向则为铅垂方向。
[0045]
激光照射部3将对于对象物11具有透过性的激光l聚光而照射于对象物11。当激光l被聚光在由载物台2支承的对象物11的内部时，在与激光l的聚光点c对应的部分，激光l特别被吸收而在对象物11的内部形成改性区域12。
[0046]
改性区域12为密度、折射率、机械强度等物理特性与周围的非改性区域不同的区域。作为改性区域12，例如有熔融处理区域、裂痕区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改性区域12能够按照裂纹从改性区域12向激光l的入射侧及其相反侧延伸的方式形成。这样的改性区域12和裂纹，例如被用于对象物11的切断。
[0047]
作为一例，若使载物台2沿x方向移动，使聚光点c沿x方向相对于对象物11相对地移动，则多个改性点12s以沿x方向排成成1列(1排)的方式形成。1个改性点12s由1个脉冲的激光l的照射而形成。1列的改性区域12是排成1列的多个改性点12s的集合。相邻的改性点12s，因聚光点c相对于对象物11的相对移动速度和激光l的重复频率，而有彼此相连的情况，也有彼此隔开间隔的情况。
[0048]
驱动部4使载物台2以与z方向平行的轴线为旋转轴进行旋转。驱动部4也可使载物台2沿x方向和y方向的各方向移动。驱动部5支承激光照射部3。驱动部5使激光照射部3沿x方向、y方向和z方向移动。在形成了激光l的聚光点c的状态下，通过使载物台2和/或激光照射部3移动，聚光点c被使得相对于对象物11相对移动。即，驱动部4、5是使载物台2和激光照射部3中的至少一者移动、以使激光l的聚光点c相对于对象物11相对移动的移动机构。
[0049]
控制部6控制载物台2、激光照射部3和驱动部4、5的动作。控制部6具有：处理部61、存储部62和输入受理部(显示部、输入部)63。处理部61构成为包括处理器、内存、存储器和通信器件等的计算机装置。在处理部61，处理器执行读入内存等的软件(程序)，控制内存和存储器中的数据的读取和写入，并控制通信器件的通信。存储部62为例如硬盘等，存储各种数据。输入受理部63为显示各种信息，且受理来自用户的各种信息的输入的接口部。在本实施方式中，输入受理部63构成gui(graphical user interface，图形用户接口)。
[0050]
图2和图3是表示图1所示激光照射部的结构的示意图。如图2、3所示，激光照射部3
具有：光源31、空间光调制器32和聚光透镜33。光源31例如通过脉冲振荡方式输出激光l。其中，激光照射部3也可不具有光源31，而构成为自激光照射部3的外部导入激光l。
[0051]
空间光调制器32是对自光源31输出的激光l进行调制。空间光调制器32是反射型液晶(lcos：liquid crystal on silicon，液晶覆硅)的空间光调制器(slm：spatial light modulator)。聚光透镜33将由空间光调制器32调制了的激光l聚光。空间光调制器32包含液晶层(未图示)，与由液晶层显示的调制图案相应地将激光l调制。这里，空间光调制器32至少显示用于使激光l分束成多个(此处为2个)的分束(分叉)图案。由此，入射至空间光调制器32的激光l在空间光调制器32分为2个激光l1、l2，并且由聚光透镜33聚光而形成聚光点c1和聚光点c2。
[0052]
对这里点更具体说明如下。空间光调制器32至少使激光l分束而在对象物11中在与激光l的入射面即背面11b交叉的z方向上彼此不同的位置形成聚光点c1和聚光点c2。因此，通过使聚光点c1和聚光点c2相对于对象物11相对移动，在z方向互不相同的位置形成2列的改性区域121和改性区域122作为改性区域12。
[0053]
改性区域121对应于激光l1及其聚光点c1，改性区域122对应于激光l2及其聚光点c2。聚光点c1和改性区域121相对与聚光点c2和改性区域122位于背面11b的相反侧(对象物11的表面11a侧)。空间光调制器32构成为通过调节分束图案，能够改变z方向上的聚光点c1与聚光点c2的距离dz(纵向分束量)。
[0054]
进一步，空间光调制器32构成为，在将激光l分束成激光l1、l2时，可改变聚光点c1与聚光点c2的水平方向(图示的例中为x方向)的距离dx(横向分束量)。图2的例中，空间光调制器32以使聚光点c1在x方向(加工进行方向)上较聚光点c2处于前方的方式，使距离dx比0大。图3的例中，空间光调制器32使聚光点c1与聚光点c2的距离dx为0。
[0055]
接着，通过进行加工例的比较，而就本发明人的知识和见解进行说明。图4是表示第1例的加工的截面图。第1例中，聚光点c1是比聚光点c2位于x方向的前方(距离dx》0)，且聚光点c1与聚光点c2在z方向上的距离dz较小。此处，在从先行的聚光点c1处形成的改性区域121延伸的裂纹121c，有从聚光点c2处形成的改性区域122延伸的裂纹122c相连。由此，形成遍及在改性区域121、122之间且朝向表面11a和背面11b延伸的裂纹12c。
[0056]
图5是表示第1例的加工结果的截面照片。图5的(a)是对于对象物11中远离激光l1、l2的入射面即背面11b的一侧(靠近表面11a的一侧)，进行根据第1例的第1次激光l1、l2的照射(扫描p1)，且对于靠近背面11b的一侧进行根据第1例的第2次激光l1、l2的照射(扫描p2)的情形的例。图5的(b)是在靠近背面11b的一侧进行根据第1例的第1次扫描p1，且在远离背面11b的一侧进行根据第2例的第2次扫描p2的情形的例。
[0057]
这里的扫描p1、p2中的激光l1、l2的照射条件为，频率80khz、加工速度530mm/s、脉冲间距6.625μm、脉冲宽度400nsec、聚光点c1和聚光点c2的脉冲能量15.40625μj。
[0058]
图5的任一情况下，均为图4所示的裂纹12c，特别是裂纹122c中的从改性区域122延伸至背面11b侧的部分的伸展量(裂纹量)因x方向的位置而变得不稳定。其结果为，例如，到达背面11b的裂纹12c的蜿蜒(meandering)量大至10μm以上。此外，产生了未发生切断的未分断的区域、如同拔(揪)下来那样在对象物11的分断了的一侧残存另一侧的一部分的情况。具体言的，在此情况下，发生加工品质的下降。
[0059]
特别是这里第1例中，已经形成了沿y方向(线m1)延伸的多个改性区域12，沿x方向
以跨该改性区域12的方式进行激光l1、l2的照射。裂纹量存在如下倾向：在加工进行方向即x方向上，随着自越过(沿y轴方向延伸的)一个改性区域12后立即向该一个改性区域12的下一位置的其他改性区域12去而变大。
[0060]
而且，裂纹12c的裂纹量，在越过该其他改性区域12后立即变小，进而随着向另外的改性区域12去再次变大。即，在此情况下，以沿着y方向延伸的改性区域12的间距，裂纹量的增大和减少反复。其结果为，裂纹量的不稳定化对加工品质造成的影响变大。特别是，沿y方向延伸的改性区域12的间距(芯片尺寸)愈小，则此一影响更为显著。
[0061]
另一方面，图6是表示第2例的加工的截面图。第2例中，与第1例相同，聚光点c1比聚光点c2位于x方向的前方(距离dx》0)，但聚光点c1与聚光点c2的z方向上的距离dz较大。由此，如图6的(a)、(b)所示，在使得从改性区域121延伸的裂纹121c与从改性区域122延伸的裂纹122c彼此不相连的同时，进行激光l1、l2的照射。
[0062]
而且，于第2例中，如图6的(b)、(c)所示，通过使激光l3的第3聚光点c3位于聚光点c1与聚光点c2之间的位置，并且对对象物11进行激光l3的照射，形成从形成于第3聚光点c3的改性区域123延伸且遍及在改性区域121与改性区域122之间的裂纹123c。裂纹122c和裂纹121c因裂纹123c形成而进一步伸展，整体上形成自表面11a遍及至背面11b的裂纹12c。
[0063]
图7是表示第2例的加工结果的截面照片。图7的(a)是，进行根据第2例的第1次激光l1、l2的照射(扫描p1)后，仅使聚光点c1位于第1次扫描p1的聚光点c1的位置与聚光点c2的位置之间，并且进行了根据第2例的第2次激光l1、l2的照射(扫描p2)的情况的例子。图7的(b)是，进行根据第2例的第1次扫描p1后，使聚光点c1和聚光点c2的双方位于第1次扫描p1的聚光点c1的位置与聚光点c2的位置之间，并且进行了根据第2例的第2次扫描p2的情况的例子。激光l1、l2的照射条件与第1例相同。
[0064]
在图7的任一情况下，裂纹量均不依赖于x方向上的位置地稳定。其结果为，例如，到达背面11b的裂纹12c的蜿蜒量在图7的(a)的情况下为4.5μm，在图7的(b)的情况下为3.2μm，较第1例变小。由此，可抑制加工品质的下降。
[0065]
接着，列举激光加工装置1执行的激光加工方法的一例，进行激光加工装置的详细说明。图8是表示本实施方式的激光加工方法的一例的流程图。此处，如图9所示，对象物11以背面11b面对激光照射部3的方式支承于载物台2。在对象物11，设定了多个线(第1线)m1和多个线(第2线)m2。线m1、m2的设定在控制部6进行。线m1、m2，其一例为虚拟线，或是指定了坐标的线。
[0066]
多个线m1彼此平行延伸。此外，多个线m2彼此平行延伸。线m1与线m2在从z方向观察时以彼此交叉(正交)的方式延伸。亦即，线m2在z方向观察时，以越过(跨越)多个线m1的方式延伸。此处，首先进行沿线m1的加工，然后以线m1沿着x方向(此处为第1方向)、且线m2沿着y方向(此处为第2方向)的方式配置对象物11。
[0067]
激光加工装置1(激光加工方法)中，首先执行用于进行沿着线m1加工的加工条件的输入(工序s1)。更具体而言，在此工序s1中，控制部6使输入受理部63显示催促输入加工条件的信息。输入受理部63受理加工条件的输入。
[0068]
此外，沿着线m1的加工，在对于对象物11并未形成改性区域12的状况下实施。因此，如上所述，裂纹量的不稳定化对加工品质的影响较小。因此，沿着线m1的加工，可为根据上述第1例和第2例的任一者，是任意的。因此，在该工序s1中可输入的加工条件也为任意，
作为其一例，可输入与后述图12所示的加工条件相同的加工条件(根据上述第2例的加工条件)。
[0069]
接着，控制部6根据在工序s1输入的加工条件，设定(生成)显示于空间光调制器32的调制图案(工序s2)。此处，控制部6设定包含用于将激光l分为多个的分束图案的调制图案。由此，经由显示了该调制图案的空间光调制器32的激光l，如图10所示被分成激光l1a和激光l2a，形成激光l1a的聚光点(第5聚光点)c1a和聚光点(第6聚光点)c2a。
[0070]
接着，如图10所示，进行沿着线m1的加工(工序s3，第1处理、第1工序)。概略而言，控制部6通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，一边使聚光点c沿着线m1相对移动一边将激光l照射至对象物11，由此沿着线m1形成改性区域12(激光照射工序)。
[0071]
更具体而言，此处，控制部6通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，形成激光l1a的聚光点c1a、和比聚光点c1a位于对象物11的背面11b侧的激光l2a的聚光点c2a，并且一边使聚光点c1a及聚光点c2a沿着线m1进行相对移动，一边将激光l1a、l2a照射至对象物11。由此，作为改性区域12，形成与激光l1a和聚光点c1a对应的改性区域121a、以及与激光l2a和聚光点c2a对应的改性区域122a。
[0072]
特别是在沿着线m1的加工中，如上所述，能够进行任意的加工，但也能够进行根据上述第2例的加工。在此情况下，控制部6能够执行以下工序，即，首先通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，以使得从在聚光点c1a形成的改性区域121a延伸的裂纹、与从在聚光点c2a形成的改性区域122a延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使聚光点c1a和聚光点c2a沿着线m1相对移动，一边将激光l1a，l2a照射至对象物11，由此沿着线m形成改性区域121a、122a的工序(第4处理)。
[0073]
之后，控制部6进一步执行以下工序，即，通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，在z方向上的聚光点c1a的位置(第5位置)与聚光点c2a的位置(第6位置)之间的位置(第7位置)形成激光l的聚光点(第7聚光点)，并且一边使第7聚光点沿着线m1相对移动，一边将激光l照射至对象物11，由此在第7位置沿着线m1形成改性区域12，从而形成遍及在形成于第5位置的改性区域121a与形成于第6位置的改性区域122a之间的裂纹的工序(第5处理)。
[0074]
对所有的线m1执行以上的第1处理。由此，如图11所示，沿着所有的线m1形成改性区域12。其结果为，在沿着后续的线m2的加工中，越过(跨越)沿着线m1已经形成的改性区域12进行激光l的照射。
[0075]
在接着的工序中，进行沿着线m2的加工。为此，控制部6通过对驱动部4的控制而使载物台2旋转，以使得线m2沿着x方向的方式配置对象物11。在沿着线m2的加工中，至少将激光l分为激光l1、l2，一边使各自的聚光点c1和聚光点c2相对于对象物11移动，一边使激光l1、l2沿着线m2照射(扫描)。
[0076]
接着，进行用于沿着线m2加工的加工条件的输入(工序s4)。更具体而言，在此工序s4中，控制部6使输入受理部63显示催促输入加工条件的信息。输入受理部63受理加工条件的输入。此时，输入受理部63至少受理距离dz的输入。输入受理部63除此之外，还受理各种加工条件的输入。关于这点详细进行说明。
[0077]
图12是表示由输入受理部显示的设定画面的一例的图。如图12所示，此处作为选择内容q，受理晶圆厚度、lba-x偏移(offset)、和lba-y偏移的输入(还可受理距离dx的输
入)。lba-x偏移是由空间光调制器32显示的各种图案中的球面像差校正图案的中心、与聚光透镜33的入射光瞳面的中心在x方向(沿线m2的方向)上的偏移量。lba-y偏移同样是指球面像差校正图案的中心与聚光透镜33的入射光瞳面的中心在y方向(与线m2交叉的方向)上的偏移量。
[0078]
此外，输入受理部63受理作为基本的加工条件h0的焦点数、通过数、加工速度、脉冲宽度和频率的输入。焦点数是空间光调制器32将激光l分束的数量，此处为2个。通过数为对于1条线m2进行第2处理(后述)的次数，为激光l1、l2的扫描次数。在z方向上形成与焦点数
×
通过数相当的列数的改性区域12。加工速度是聚光点c1和聚光点c2相对于对象物11相对移动的速度。
[0079]
进一步，输入受理部63受理各个扫描的详细加工条件的输入。这里，由于输入3作为通过数，所以输入受理部63受理3次扫描各自的加工条件h1～h3的输入。在加工条件h1～h3中，zh(下点)与z方向上的聚光点c1的位置对应。zh(上点)与z方向上的聚光点c2的位置对应。zh(下点)和zh(上点)因为是以激光l1、l2的入射面即背面11b为基准，所以数值愈大表示离背面11b愈远。
[0080]
纵向分束距离(vd)是距离dz，相当于zh(下点)与zh(上点)之差。加工功率(下点)为激光l1的功率，加工功率(上点)为激光l2的功率。这里，加工功率(下点)与加工功率(上点)被输入同一值。因此，激光l1与激光l2的功率比为50:50。
[0081]
在接着的工序中，控制部6根据工序s4中输入的加工条件，设定(生成)由空间光调制器32显示的调制图案(工序s5)。此处，控制部6设定调制图案，该调制图案包含用于将激光l分束为多个的分束图案。由此，经由显示该调制图案的空间光调制器32的激光l，如图13等所示，分束成激光l1和激光l2，形成激光l1的聚光点(第1聚光点)c1和聚光点(第2聚光点)c2。
[0082]
接着，实际上进行沿着线m2的加工(工序s6，第2处理、第2工序)。概略而言，控制部6通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，一边使聚光点c沿着线m2相对移动，一边将激光l照射至对象物11，由此沿着线m2形成改性区域12(激光照射工序)。
[0083]
更具体而言，首先进行第1次扫描。亦即，如图13的(a)所示，控制部6如上述第2例那样，通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，形成激光l1的聚光点c1和位于比聚光点c1靠背面11b侧的激光l2的聚光点c2，并且以使得从在聚光点c1形成的改性区域121延伸的裂纹121c、与从在聚光点c2形成的改性区域122延伸的裂纹122c彼此不相连的方式，一边使聚光点c1和聚光点c2沿着线m2进行相对移动，一边将激光l1、l2照射至对象物11，由此沿着线m2形成改性区域12。
[0084]
此处，控制部6通过对显示于空间光调制器32的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，使聚光点c1与聚光点c2的距离dz成为与第1次扫描相当的加工条件h1的输入值。此外，此处，作为一例，控制部6通过对显示于空间光调制器32的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，在作为聚光点c1和聚光点c2的相对移动方向的加工进行方向即x方向上，使聚光点c1比聚光点c2位于前方。具体而言，此处，使距离dx大于0。
[0085]
其中，控制部6也可根据输入，通过对显示于空间光调制器32的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，在x方向上使聚光点c1和聚光点c2一致。亦即，此处也可使距离dx为0。
[0086]
如上所述，在对象物11已经沿着线m1形成了改性区域12。因此，在第1次扫描中，越过(跨越)已经形成的改性区域12，照射激光l1、l2。由此，如图13的(b)所示，遍及线m2整体，以使得裂纹121c与裂纹122c彼此不相连的方式，形成改性区域121、122。此外，此处，裂纹121c并未到达表面11a，裂纹122c并未到达背面11b。
[0087]
接着，进行第2次扫描(工序s6，第2处理、第2工序)。亦即，如图14的(a)所示，控制部6如上述第2例那样，通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，形成激光l1的聚光点c1和位于比聚光点c1靠背面11b侧的激光l2的聚光点c2，并且以使得从在聚光点c1形成的改性区域121延伸的裂纹121c、与从在聚光点c2形成的改性区域122延伸的裂纹122c彼此不相连的方式，一边使聚光点c1及聚光点c2沿着线m2进行相对移动，一边将激光l1、l2照射至对象物11，由此沿着线m2形成改性区域12。
[0088]
此处，控制部6通过对显示于空间光调制器32的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，使聚光点c1与聚光点c2的距离dz成为与第2次扫描相当的加工条件h2的输入值。特别是此处，控制部6在聚光点c1和聚光点c2双方位于第1次扫描的聚光点c1的位置(改性区域121)与第1次扫描的聚光点c2的位置(改性区域122)之间的状态下，进行第2次扫描。亦即，相比于第1次扫描的距离dz，第2次扫描的距离dz较小。
[0089]
此外，此处亦然，作为一例，控制部6通过对由空间光调制器32显示的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，在作为聚光点c1和聚光点c2的相对移动的方向的加工进行方向即x方向上，使聚光点c1较聚光点c2位于前方。亦即，此处使距离dx较0大。
[0090]
其中，控制部6也可根据输入，通过对显示于空间光调制器32的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，使聚光点c1和聚光点c2在x方向上一致。亦即，此处也可使距离dx为0。
[0091]
此外，此处，越过(跨越)已形成的改性区域12照射激光l1、l2。由此，如图14的(b)所示，遍及线m2的整体，以使得裂纹121c与裂纹122c彼此不相连的方式，在第1次扫描形成的改性区域121、122之间形成改性区域121、122。此外，此处，在第1次扫描形成的裂纹121c与在第2次扫描形成的裂纹121c彼此不相连(也可相连)。此外，在第1次扫描形成的裂纹122c、与在第2次扫描形成的裂纹122c彼此不相连。裂纹121c并未到达表面11a，裂纹122c并未到达背面11b。
[0092]
在接着的工序中，进一步，控制部6通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，一边使聚光点c沿着线m2相对移动一边将激光l照射至对象物11，由此沿着线m2形成改性区域12。
[0093]
更具体而言，控制部6进行第3次的扫描(工序s7，第3处理、第3工序)。此处，如图15的(a)所示，控制部6使激光l分束成激光l3a、l3b，并形成激光l3a的聚光点(第3聚光点)c3a、和位于较聚光点c3a靠背面11b侧的激光l3b的聚光点(第4聚光点)c3b。
[0094]
而后，控制部6通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，在第2次扫描的z方向上的聚光点c1的位置(第1位置)与聚光点c2的位置(第2位置)之间的第3位置，形成激光l3a、l3b的聚光点c3a、c3b，并且一边使聚光点c3a、c3b沿着线m2进行相对移动，一边将激光l3a、l3b照射至对象物11。由此，如图15的(b)所示，在第3位置沿着线m2形成改性区域123a、123b，从而形成遍及在形成于第1位置的改性区域121与形成于第2位置的改性区域122之间并且朝向表面11a和背面11b延伸的裂纹123c。
[0095]
这里，控制部6通过对由空间光调制器32显示的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，使聚光点c3a与聚光点c3b的距离dz，成为与第3次的扫描相当的加工条件h3的输入值。特别是此处，控制部6在聚光点c3a和聚光点c3b双方位于第2次扫描的聚光点c1的第1位置(改性区域121)与第2次扫描的聚光点c2的第2位置(改性区域122)之间的状态下，进行第3次的扫描。亦即，距离dz小于第1次扫描的距离dz和第2次扫描的距离dz。
[0096]
此处亦是，作为一例，控制部6通过对由空间光调制器32显示的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，在作为聚光点c3a和聚光点c3b的相对移动的方向的加工进行方向即x方向上，使聚光点c3a位于聚光点c3b的前方的位置。亦即，此处，距离dx大于0。
[0097]
然而，控制部6亦可根据输入，通过对由空间光调制器32显示的分束图案的调节(亦即，通过对激光照射部3的控制)，在x方向上使聚光点c3a与聚光点c3b一致。也就是说，这里亦可使距离dx为0。对所有的线m2执行以上的第2处理和第3处理。由此，沿着所有的线m1和线m2形成改性区域12。其结果为，能够沿着线m1和线m2切断对象物11。
[0098]
如以上所说明的那样，在激光加工装置1及其激光加工方法中，对于对象物11，设定有线m1和越过线m1延伸的线m2。而且，在沿着线m1照射激光l而形成改性区域12之后，沿着线m2照射激光l而形成改性区域12。在沿着线m2进行激光l的照射时，在z方向上形成至少2个聚光点c1、c2。因此，能够提高加工速度。另一方面，在激光加工装置1及其激光加工方法中，跨越沿着线m1已经形成的改性区域12等进行激光l的照射。因此，抑制裂纹的不稳定化是重要的。
[0099]
于是，在激光加工装置1及其激光加工方法中，在沿着线m1形成改性区域12之后，首先以使得从在激光l1的聚光点c1形成的改性区域121延伸的裂纹121c、与从在激光l2的聚光点c2形成的改性区域122延伸的裂纹122c彼此不相连的方式，一边使聚光点c1和聚光点c2沿着线m2相对移动，一边将激光l1、l2照射至对象物11，由此沿着线m2形成改性区域121、122。之后，在聚光点c1的第1位置与聚光点c2的第2位置之间的第3位置形成激光l3a的聚光点c3a，并且一边使聚光点c3a沿着线m2相对移动，一边将激光l3a照射至对象物11，由此在第3位置沿着线m2形成改性区域123a，从而形成遍及在改性区域121与改性区域122之间的裂纹123c。由此，能够抑制整体的裂纹量的不稳定化。因此，能够抑制加工品质的下降。
[0100]
此外，在激光加工装置1中，控制部6在第2处理中，通过对激光照射部3的控制，在聚光点c1及聚光点c2的相对移动的方向，上使聚光点c1位于比聚光点c2靠前方的位置。在此情况下，能够增大裂纹121c、122c从在聚光点c1和聚光点c2分别形成的改性区域121、122伸展的量。由此，能够在z方向上削减必要的改性区域12的列数而实现加工速度的提高。
[0101]
另一方面，在激光加工装置1中，控制部6在第2处理中也可通过对激光照射部3的控制，使聚光点c1与聚光点c2在x方向上一致。在此情况下，能够减少裂纹121c、122c从在聚光点c1和聚光点c2分别形成的改性区域121、122伸展的量。由此，能够可靠地抑制从在聚光点c1形成的改性区域121延伸的裂纹121c、与从在聚光点c2形成的改性区域122延伸的裂纹122c的相连。
[0102]
此外，在激光加工装置1中，控制部6在第3处理中，通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，形成聚光点c3a、和位于比聚光点c3a靠背面11b侧的激光l3b的聚光点c3b，并且一边沿着线m2使聚光点c3a及聚光点c3b进行相对移动，一边将激光l3a、l3b
照射至对象物11。因此，能够进一步提高加工速度。
[0103]
此外，在激光加工装置1中，控制部6在第1处理中，通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，形成激光l1a的聚光点c1a和位于比聚光点c1a靠背面11b侧的激光l2a的聚光点c2a，并且一边使聚光点c1a及聚光点c2a沿着线m1进行相对移动，一边将激光l1a、l2a照射至对象物11。因此，能够实现加工速度的进一步提高。
[0104]
进一步，在激光加工装置1中，控制部6亦可在第1处理中执行：通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，以使得从在聚光点c1a形成的改性区域121a延伸的裂纹、与从在聚光点c2a形成的改性区域122a延伸的裂纹彼此不相连的方式，一边使聚光点c1a及聚光点c2a沿着线m2相对移动，一边将激光l1a，l2a照射至对象物11，由此沿着线m1形成改性区域121a、122a的第4处理。
[0105]
此时，在第4处理之后，也可执行：通过对激光照射部3和驱动部5(和/或驱动部4)的控制，在z方向上的聚光点c1a的第5位置与聚光点c2a的第6位置之间的第7位置形成激光l的聚光点，并且一边使该聚光点沿着线m1相对移动，一边将激光l照射至对象物11，由此在第7位置沿着线m1形成改性区域12，从而形成遍及在改性区域121a与改性区域122a之间的裂纹的第5处理。在此情况下，基于与上述理由相同的理由，在第1处理中也能够实现加工速度的提高和加工品质下降的抑制。
[0106]
以上的实施方式说明了本发明的一个方面。因此，本发明不受上述例的限定而可变形。
[0107]
例如，在上述实施方式中，说明了通过第2处理和第3处理进行3次扫描的情况。然而，第2处理和第3处理的扫描次数是任意的。
[0108]
此外，在上述实施方式中，在第3处理中，在激光l3a、l3b各自的聚光点c3a、c3b双方位于在第2处理形成的改性区域121、122之间的状态下，进行激光l3a、l3b的照射。然而，第3处理中，也可使至少1个聚光点位于在第2处理形成的改性区域121、122之间，同时进行激光的照射而形成遍及在改性区域121、122之间的裂纹。
[0109]
此外，第2处理和第3处理中的扫描时的距离dz的关系，也不受上述例的限定。
[0110]
进一步，在上述实施方式中，控制部6(输入受理部63)显示催促图12所示各值的输入的信息，并受理各值的输入。然而，也可构成为，控制部6使输入受理部63显示催促图12所示各值中的一部分的输入的信息，并且在输入受理部63受理了该一部分的输入的情况下，提案其他的一部分的加工条件。
[0111]
作为一例，也可构成为，控制部6使输入受理部63显示催促选择内容q和基本加工条件h0中包含的各值的输入的信息，并且在输入受理部63受理了输入的情况下，提案最适当的加工条件h1～h3。
[0112]
此外，在图7的(a)的例中，在扫描p2中，在通过扫描p1形成的改性区域121、122之间形成1个改性区域121，并且在改性区域121、122的外侧形成其他的改性区域122(亦即，通过扫描p1、p2交替地形成改性区域)。这样的改性区域的形成，同样能够在图15所示的第3处理进行。亦即，在图15中图示了在第2处理中形成的改性区域121、122之间，在第3处理形成一对改性区域123a、123b的例子，但例如也可以在第3处理中，一边在改性区域121、122之间形成改性区域123a，一边在改性区域121、122的外侧形成改性区域123b。换言的，在第3处理中，通过在第2处理形成的改性区域121、122之间形成至少1列的改性区域而形成遍及在改
性区域121、122之间的裂纹即可。
[0113]
这里，如以上所说明的那样说明了如下意思的内容：在沿多个线m1形成改性区域12之后，在以跨线m1的方式设定的线m2形成改性区域12时，裂纹量少的部分与多的部分以短周期(改性区域12等的形成间距)反复发生，因此整体的裂纹量的不稳定化对加工品质带来的影响相对上较大，因此采用上述特征的激光的照射方法是重要的。
[0114]
然而，例如在如沿着线m1形成改性区域12的情况那样，仅对于对象物11中的未形成改性区域12的部分照射激光l的情况下，也可能会从激光l的照射开始位置遍及至照射结束位置发生裂纹量的变化，因此通过采用上述的特征的激光的照射方法，能够实现加工速度的提高和加工品质下降的抑制。亦即，上述的特征的激光的照射方法，不管线m1、m2任一者的加工时均可采用。因此，附记以下的事项。
[0115]
(附记)激光加工装置1用于将激光l照射至对象物11而形成改性区域12，其包括：用于支承所述对象物11的载物台2；用于对由所述载物台2支承的所述对象物11照射所述激光l的激光照射部3；使所述载物台2和所述激光照射部3中的至少一者移动，以使所述激光l的聚光点c相对于所述对象物11进行相对移动的驱动部4、5；和控制所述激光照射部3和所述驱动部4、5的控制部6。所述控制部6能够执行以下处理：通过对所述激光照射部3和所述驱动部4、5的控制，形成所述激光l1的聚光点c1和比所述聚光点c1位于所述背面11b侧的所述激光l2的聚光点c2，并且以使得从在所述聚光点c1形成的所述改性区域121延伸的裂纹121c与从在所述聚光点c2形成的改性区域122延伸的裂纹122c彼此不相连的方式，一边使所述聚光点c1、c2进行相对移动，一边将所述激光l1、l2照射至所述对象物11，由此形成所述改性区域121、122的处理。
[0116]
此外，控制部6在该处理之后，能够执行以下的其他处理：通过对所述激光照射部3和所述驱动部4、5的控制，在与所述背面11b交叉的方向上的所述聚光点c1的第1位置与所述聚光点c2的第2位置之间的第3位置形成所述激光l3a的聚光点c3a，并且一边使所述聚光点c3a进行相对移动，一边将所述激光l3a照射至所述对象物11，由此在所述第3位置形成所述改性区域，从而形成遍及在形成于所述第1位置的所述改性区域121与形成于所述第2位置的所述改性区域122之间的裂纹。
[0117]
产业上的可利用性
[0118]
本发明提供同时实现加工速度的提高和加工品质下降的抑制的激光加工装置和激光加工方法。
[0119]
附图标记的说明
[0120]
1:激光加工装置
[0121]
2:载物台(支承部)
[0122]
3:激光照射部
[0123]
4:驱动部(移动机构)
[0124]
5:驱动部(移动机构)
[0125]
6:控制部
[0126]
11:对象物
[0127]
12,121,122,123a,123b:改性区域
[0128]
12c,121c,122c:裂纹
[0129]
c:聚光点
[0130]
c1:聚光点(第1聚光点)
[0131]
c2:聚光点(第2聚光点)
[0132]
c3a,c3b:聚光点(第3聚光点)
[0133]
l,l1,l2,l3a,l3b:激光
[0134]
m1:线(第1线)
[0135]
m2:线(第2线)。