CN101227999A - 激光加工方法及激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

在该激光加工方法中，使聚光点(P)上的激光(L)的截面形状为，垂直于切断预定线(5)的方向的最大长度比平行于切断预定线(5)的方向的最大长度短的形状。因此，形成在硅晶片(11)的内部的改质区域(7)的形状，由激光(L)的入射方向观看，则为垂直于切断预定绒(5)的方向的最大长度比平行于切断预定线(5)的方向的最大长度短的形状。在加工对象物(1)的内部形成具有上述形状的改质区域(7)，则在以改质区域(7)为切断的起点切断加工对象物(1)之际，可抑制在切断面出现扭梳纹，可提升切断面的平坦度。

Description

激光加工方法及激光加工装置
技术领域
本发明是有关一种为了沿着切断预定线来切断加工对象物所使用的激光加工方法及激光加工装置。
背景技术
作为公知的如上激光加工方法，有如下方法，即通过使聚光点对准加工对象物的内部并照射激光，在加工对象物的内部沿着切断预定线形成成为切断的起点的改质区域(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2004-179302号公报
发明内容
但是，如果使用如上述的激光加工方法，以改质区域作为切断的起点来切断加工对象物时，会有在切断面出现扭梳纹(twist haCklE)，在切断面产生弯曲和凹凸等，切断面的平坦度受损的问题。
于是，本发明是有鉴于如上事情的发明，其目的在于提供一种可提升以改质区域为切断的起点来切断加工对象物时的切断面的平坦度的激光加工方法及激光加工装置。
为了达成上述目的，本发明的激光加工方法，通过使聚光点对准加工对象物的内部并照射激光，而沿着加工对象物的切断预定线，在加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域，其特征在于：通过照射规定的激光而形成规定的改质区域，该规定的激光在聚光点上具有，垂直于切断预定线的方向的最大长度比平行于切断预定线的方向的最大长度短的截面形状。
在该激光加工方法中，使聚光点上的规定的激光的截面形状(垂直于光轴的截面形状)为，垂直于切断预定线的方向的最大长度，比平行于切断预定线的方向的最大长度短的形状。因此，形成在加工对象物的内部的规定的改质区域的形状，由激光的入射方向观看，成为垂直于切断预定线的方向的最大长度，比平行于切断预定线的方向的最大长度短的形状。在加工对象物的内部形成具有上述形状的规定的改质区域，在以改质区域为切断的起点来切断加工对象物时，可抑制切断面出现扭梳纹，就能提升切断面的平坦度。
而且，使聚光点对准加工对象物的内部并照射激光，从而在加工对象物的内部产生多光子吸收以外的光吸收，并由此形成成为切断的起点的改质区域。
在本发明的激光加工方法中，优选通过形成规定的改质区域，从规定的改质区域向加工对象物的激光入射面产生沿着切断预定线的裂缝。如上述，规定的改质区域的形状，由激光的入射方向观看，为垂直于切断预定线的方向的最大长度比平行于切断预定线的方向的最大长度短的形状，故对于从规定的改质区域向加工对象物的激光入射面产生的裂缝，可抑制扭梳纹的出现。因而，能抑制裂缝成为蛇行，或者以裂痕状行进，使裂缝大致直线行进，可提升以改质区域为切断的起点切断加工对象物时的切断面的平坦度。再者，在加工对象物的厚度薄时，在从规定的改质区域向加工对象物的激光入射面生成沿着切断预定线的裂缝时，能以改质区域为切断的起点，确实地切断加工对象物。
在本发明的激光加工方法中，优选在加工对象物的内部形成改质区域后，以改质区域为切断的起点，沿着切断预定线，切断加工对象物。由此可使加工对象物沿着切断预定线精度良好地切断。
在本发明的激光加工方法中，存在加工对象物具备半导体基板，改质区域包含溶融处理区域的情形。
根据本发明，就能提升以改质区域为切断的起点切断加工对象物时的切断面的平坦度。
附图说明
图1是根据本实施方式的激光加工方法的激光加工中的加工对象物的平面图。
图2是沿着图1所示的加工对象物的II-II线的剖面图。
图3是根据本实施方式的激光加工方法的激光加工后的加工对象物的平面图。
图4是沿着图3所示的加工对象物的IV-IV线的剖面图。
图5是沿着图3所示的加工对象物的V-V线的剖面图。
图6是根据本实施方式的激光加工方法所切断的加工对象物的平面图。
图7是表示根据本实施方式的激光加工方法的电场强度与裂痕点的大小的关系的图。
图8是本实施方式的激光加工方法的第1工序的加工对象物的剖面图。
图9是本实施方式的激光加工方法的第2工序的加工对象物的剖面图。
图10是本实施方式的激光加工方法的第3工序的加工对象物的剖面图。
图11是本实施方式的激光加工方法的第4工序的加工对象物的剖面图。
图12是表示根据本实施方式的激光加工方法所切断的硅晶片的一部分的截面照片的图。
图13是表示本实施方式的激光加工方法的激光的波长与硅基板内部的透过率的关系的图。
图14是本实施方式的激光加工方法的加工对象物的平面图。
图15是沿着图14所示的加工对象物的XV-XV线的部分剖面图。
图16是表示在图14所示的加工对象物的背面，粘贴扩张胶带的状态的部分剖面图。
图17是表示对图14所示的加工对象物照射激光的状态的部分剖面图。
图18是表示聚光点上的激光的状态的图，(a)是聚光点上的激光的截面形状，(b)是聚光点上的激光的强度分布。
图19是表示使粘贴在图14所示的加工对象物的背面的扩张胶带扩张状态的部分剖面图。
图20是对一条切断预定线形成有5列改质区域的加工对象物的部分剖面图，(a)是利用整形激光的照射从加工对象物的背面形成第1列及第2列的改质区域，并且利用非整形激光的照射形成其余的改质区域的情形，(b)是利用整形激光的照射从加工对象物的背面形成第2列的改质区域，并且利用非整形激光的照射形成其余的改质区域的情形，(c)是利用整形激光的照射从加工对象物的背面形成第1列的改质区域，并且利用非整形激光的照射形成其余的改质区域的情形。
符号说明
1：加工对象物
3：表面(激光入射面)
5：切断预定线
7：改质区域
11：硅晶片(半导体基板)
13：溶融处理区域
24：裂缝
50：激光加工装置
52：激光头(激光源)
55：刀口(可变单元)
56：物镜(聚光用透镜)
L：激光
P：聚光点
具体实施方式
以下，针对本发明的最佳实施方式，参照附图做详细说明。在本实施方式的激光加工方法中，为了在加工对象物的内部形成改质区域，利用所谓多光子吸收的现象。于是，首先，针对为了通过多光子吸收来形成改质区域的激光加工方法进行说明。
在光子的能量hv比材料的吸收的频带间隙EG小时，光学上为透明。因而，材料产生吸收的条件为hv＞EG。可是，就算光学上是透明，但激光的强度还是非常大时，在nhv＞EG的条件(n＝2，3，4，...)下在材料中产生吸收。此现象称为多光子吸收。在脉冲波的情况下，激光的强度由激光的聚光点的峰值功率密度(W/cm2)所决定，例如在峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的条件下，产生多光子吸收。峰值功率密度是根据(聚光点上的激光的1脉冲的能量)÷(激光的光点截面积×脉冲宽度)求得。又，在连续波的情况下，激光的强度由激光的聚光点的电场强度(W/cm2)决定。
针对有关利用如上多光子吸收的本实施方式的激光加工方法的原理，参照图1～图6进行说明。如图1所示，在晶片状(平板状)的加工对象物1的表面3，具有为了切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5是直线状延伸的假想线。在有关本实施方式的激光加工方法中，如图2所示，在产生多光子吸收的条件下，使聚光点P对准加工对象物1的内部，照射激光L，而形成改质区域7。再者，聚光点P是指激光L聚光之处。又，切断预定线5不限于直线状，也可为曲线状，不限于假想线，也可为实际划在加工对象物1上的线。
而且，通过使激光L沿着切断预定线5(即，图1的箭头A方向)进行相对性移动，而使聚光点P沿着切断预定线5移动。由此，如图3～图5所示，沿着切断预定线5在加工对象物1的内部形成改质区域7，该改质区域7成为切断起点区域8。在此，切断起点区域8是指加工对象物1被切断时，成为切断(裂缝)的起点的区域。该切断起点区域8行连续性形成改质区域7所形成的情形，也有断续性形成改质区域7所形成的情形。
有关本实施方式的激光加工方法，是通过加工对象物1吸收激光L，而不使加工对象物1发热来形成改质区域7。让激光L透过加工对象物1，使加工对象物1的内部发生多光子吸收，而形成改质区域7。因而，因激光L几乎不会被加工对象物1的表面3吸收，故加工对象物1的表面3不会溶融。
当在加工对象物1的内部形成切断起点区域8时，以该切断起点区域8作为起点则容易发生裂缝，如图6所示，故能以比较小的力来切断加工对象物1。因而，加工对象物1的表面3不会发生不必要的裂缝，就能高精度切断加工对象物1。
以该切断起点区域8为起点的加工对象物1的切断，是考虑以下两点。一种情况是，切断起点区域8形成后，对加工对象物1施加人为的力，从而以切断起点区域8为起点使加工对象物1裂开，而将加工对象物1切断。这是例如加工对象物1的厚度较大时的切断。施加人为上的力是指，例如沿着加工对象物1的切断起点区域8对加工对象物1施加弯曲应力或剪应力，或者通过对加工对象物1赋予温度差而发生热应力。另一种情况是，通过形成切断起点区域8，以切断起点区域8为起点，向着加工对象物1的截面方向(厚度方向)自然裂缝，而将加工对象物1切断。这种情况下，例如在加工对象物1的厚度较小时，可由一列改质区域7形成切断起点区域8，在加工对象物1的厚度较大时，可由形成在厚度方向的多列改质区域7来形成切断起点区域8。再者，在该自然裂开的情况下，在切断之处，裂缝不是先到与未形成切断起点区域8的部位相对应的部分的表面3上，而是只能割断与形成切断起点区域8的部位相对应的部分，因此可良好地控制割断。近年来因硅晶片等的加工对象物1的厚度有变薄的倾向，故如上控制性良好的割断方法非常有效。
下面，针对有关本实施方式的激光加工方法，利用多光子吸收所形成的改质区域，有以下(1)～(3)的情形。
(1)改质区域为包含一个或多个裂痕的裂痕区域的情形
使聚光点对准加工对象物(例如由玻璃或LiTaO3所形成的压电材料)的内部，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上，且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。该脉冲宽度的大小的条件是，产生多光子吸收且不对加工对象物的表面造成多余的损伤，并只在加工对象物的内部形成裂痕区域。从而，在加工对象物的内部，会因多光子吸收产生光学性损伤的现象。因该光学性损伤，在加工对象物的内部引起热弯曲，由此，在加工对象物的内部形成裂痕区域。电场强度的上限值为，例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns～200ns。而且，因多光子吸收形成裂痕区域，例如记载于日本第45回激光热加工研究会论文集(1998年.12月)的第23页～第28页的「固体激光高调波的玻璃基板的内部记号」。
本发明人是根据实验求得电场强度与裂痕的大小的关系。实验条件如下。
(A)加工对象物：派热克斯(Pyrex)(注册商标)玻璃(厚度700μm)
(B)激光
光源：半导体激光激发ND:YAG激光
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡形态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：输出＜1mJ/脉冲
激光质量：TEM00
偏光特性：直线偏光
(C)聚光用透镜
对激光波长的透过率：60％
(D)载置有加工对象物的载置台的移动速度：100mm/秒而且，激光质量TEM00是指聚旋光性高可聚光到激光的波长程度。
图7是表示上述实验的结果的图。横轴是峰值功率密度，激光为脉冲激光，电场强度以峰值功率密度表示。纵轴是表示利用1脉冲的激光，在加工对象物的内部形成的裂痕部分(裂痕点)的大小。裂痕点集中成为裂痕区域。裂痕点的大小，是裂痕点的形状中成为最大长度的部分的大小。图中以黑圆圈所示的数据，是聚光用透镜(C)的倍率为100倍、开口数(NA)为0.80的情形。另一方面，图中以白圆圈所示的数据，是聚光用透镜(C)的倍率为50倍、开口数(NA)为0.55的情形。峰值功率密度会自1011(W/cm2)左右起，在加工对象物的内部产生裂痕点，得知随着峰值功率密度变大，裂痕点也会变大。
其次，对利用形成裂痕区域将加工对象物切断的机构，参照图8～图11进行说明。如图8所示，在产生多光子吸收的条件下使聚光点P对准加工对象物1的内部，并照射激光L，沿着切断预定线，在内部形成裂痕区域9。裂痕区域9包含一个或多个裂痕的区域。像这样所形成的裂痕区域9成为切断起点区域。如图9所示，以裂痕区域9为起点(即，以切断起点区域为起点)，进一步使裂痕成长，如图10所示，裂痕到达加工对象物1的表面3与背面21，如图11所示，加工对象物1会裂开，从而将加工对象物1切断。到达加工对象物1的表面3与背面21的裂痕，有自然成长的情形，也有对加工对象物1施加力从而成长的情形。
(2)改质区域为溶融处理区域的情形
使聚光点对准加工对象物(例如像是硅等半导体材料)的内部，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上，且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。从而，加工对象物的内部会因多光子吸收而局部性加热。利用该加热，在加工对象物的内部形成溶融处理区域。溶融处理区域是指暂时溶融后再固化的区域，或正好为溶融状态的区域、或由溶融状态再固化的状态的区域，也可称为相变化的区域或结晶构造变化的区域。又，溶融处理区域是指在单结晶构造、非晶构造、多结晶构造中，也可称为某一构造变成另一构造的区域。就是，例如由单结晶构造变为非晶构造的区域、由单结晶构造变为多结晶构造的区域、由单结晶构造变为包含非晶构造及多结晶构造的构造的区域。加工对象物为硅单结晶构造时，溶融处理区域例如是非晶硅构造。电场强度的上限值，例如为1×1012(W/cm2)。优选脉冲宽度例如为1ns～200ns。
本发明人是根据实验确认在硅晶片的内部，形成有溶融处理区域。实验条件如下。
(A)加工对象物：硅晶片(厚度350μm、外径4时)
(B)激光
光源：半导体激光激发ND:YAG激光
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡形态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：20μJ/脉冲
激光质量：TEM00
偏光特性：直线偏光
(C)聚光用透镜
倍率：50倍
N.A.0.55
对激光波长的透过率：60％
(D)载置有加工对象物的载置台的移动速度：100mm/秒
图12是表示利用在上述条件下的激光加工所切断的硅晶片的一部分的截面照片的图。在硅晶片11的内部，形成有溶融处理区域13。而且，由上述条件所形成的溶融处理区域13的厚度方向的大小为100μm左右。
对利用多光子吸收形成溶融处理区域13进行说明。图13是表示激光的波长与硅基板的内部的透过率的关系的图。但除去硅基板的表面侧与背面侧分别的反射成分，只表示内部的透过率。针对硅基板的厚度t分别为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm，来表示上述关系。
例如，在ND:YAG激光的波长为1064nm下，硅基板的厚度为500μm以下时，得知在硅基板的内部，激光会透过80％以上。因图12所示的硅晶片11的厚度为350μm，在硅晶片11的中心附近，就是自表面起175μm的部分形成因多光子吸收产生的溶融处理区域13。此时的透过率，在以厚度200μm的硅晶片为参考时为90％以上，激光在硅晶片11的内部稍微被吸收，几乎是透过。这是激光在硅晶片11的内部被吸收，而并未在硅晶片11的内部形成溶融处理区域13(也就是利用激光以普通的加热，形成溶融处理区域)，而溶融处理区域13意味着由多光子吸收形成。利用多光子吸收形成溶融处理区域，记载在例如日本焊接学会全国大会讲演概要第66集(2000年4月)的第72页～73页的「利用皮秒脉冲激光的硅的加工特性评估」。
而且，以由溶融处理区域所形成的切断起点区域为起点，向着截面方向产生裂缝，其裂缝到达硅晶片的表面与背面，结果将硅晶片切断。到达硅晶片的表面与背面的该裂缝，有自然成长的情形，也有对硅晶片施加力从而成长的情形。而且，在从切断起点区域向硅晶片的表面与背面自然成长裂缝时，形成切断起点区域的溶融处理区域由溶融的状态成长裂缝的情形；和由形成切断起点区域的溶融处理区域开始溶融的状态再固化之际而成长裂缝的情形。但，无论哪种情形，溶融处理区域都只是形成在硅晶片的内部，在切断后的切断面上，如图12，只在内部形成溶融处理区域。这样，当在加工对象物的内部利用溶融处理区域形成切断起点区域时，因割断时难以产生偏离切断起点区域线的不必要的裂缝，故割断控制变得容易。
(3)改质区域为折射率变化区域的情形
使聚光点对准加工对象物(例如玻璃)的内部，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上，且脉冲宽度为1ns以下的条件下照射激光。脉冲宽度极短，在加工对象物的内部引起多光子吸收时，多光子吸收的能量不会转化为热能，而是在加工对象物的内部会引起离子价数变化、结晶化或分极取向等永久性的构造变化，而形成折射率变化区域。电场强度的上限值，例如为1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns以下，更优选为1ps以下。因多光子吸收形成折射率变化区域，记载于例如日本第42回激光热加工研究会论文集(1997年.11月)的第105页～第111页的“利用飞秒激光照射的对玻璃内部的光诱导构造形成”。
以上，对由多光子吸收形成的改质区域的(1)～(3)的情形进行了说明，但考虑到晶片状的加工对象物的结晶构造或其劈开性等，如果如下所述来形成切断起点区域，则以该切断起点区域为起点可进一步以较小的力且精度良好地切断加工对象物。
即，在由硅等钻石构造的单结晶半导体所形成的基板的情况下，优选在沿着(111)面(第1劈开面)或(110)面(第2劈开面)的方向，形成切断起点区域。又，在由GaAs等闪锌矿型构造的III-V族化合物半导体所形成的基板的情况下，优选在沿着(110)面的方向形成切断起点区域。而且，在具有蓝宝石(Al2O3)等六方晶系的结晶构造的基板的情况下，优选以(0001)面(C面)为主面，在沿着(1120)面(A面)或(1100)面(M面)的方向，形成切断起点区域。
另外，如果沿着要形成上述的切断起点区域的方向(例如，沿着单结晶硅基板的(111)面的方向)、或正交于要形成切断起点区域的方向的方向在基板上形成定向平面(orientation flat)，则通过以该定向平面为基准，可容易且正确的沿着要形成切断起点区域的方向，在基板上形成切断起点区域。
其次，针对本发明的最佳实施方式进行说明。图14是本实施方式的激光加工方法的加工对象物的平面图，图15是沿着图14所示的加工对象物的XV-XV线的部分剖面图。
如图14及图15所示，加工对象物1是具备：厚度50μm的硅晶片(半导体基板)11；和包含多个功能元件15并形成在硅晶片11的表面11a上的功能元件层16。功能元件15是例如利用结晶成长形成的半导体动作层、光二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件，或作为电路而形成的电路元件等，在平行及垂直于硅晶片11的定向平面6方向的方向上以矩阵状形成有多个。
对上述构成的加工对象物1，如下所述切断成每个功能元件15。首先，如图16所示，在加工对象物1的背面21粘贴扩张胶带(Expandedtape)23。接着，如图17所示，以功能元件层16为上侧，将加工对象物1固定在激光加工装置50的载置台51上。而且，以加工对象物1的表面3为激光入射面，使聚光点P对准硅晶片11的内部并在产生多光子吸收的条件下照射激光L，利用载置台的移动，使聚光点P沿着通过相邻接的功能元件15，15间而设定成格子状的切断预定线5(参照图14的虚线)的各个进行扫瞄。
曲此，对一条切断预定线5，形成沿着切断预定线5的一列改质区域7，并且使沿着切断预定线5的裂缝24，从改质区域7向加工对象物1的表面3产生。而且，改质区域7虽为溶融处理区域，也存在混有裂痕的情形。
在此，针对激光加工装置50进行说明。如图17所示，激光加工装置50具有：射出激光L的激光头(激光源)52；使射出的激光L的光束径扩张的激光整形光学系统53；和位于被扩张的激光L的光轴上，且形成在平行于切断预定线5的方向上延伸的细缝54的一对刀口(可变单元)55。而且，激光加工装置50具有：使通过细缝54的激光L聚光的物镜(聚光用透镜)56；和为使聚光点对准在距加工对象物1的表面3规定深度的规定位置上，而使物镜56上下动作的压电元件57。另外，例如通过激光整形光学系统53而扩张的激光L的光束径为5mm，细缝54的宽度为1mm，物镜56的入射光瞳的瞳径为2.7mm。
如上所述，聚光点P的激光L的截面形状(垂直于光轴的截面形状)，如图18(a)所示，为垂直于切断预定线5的方向的最大长度，比平行于切断预定线5的方向的最大长度短的形状。又，聚光点P的激光L的强度分布，如图18(b)所示，成为在垂直于切断预定线5的方向上，切掉高斯分布的两侧的下摆部的分布。再者，由于刀口55可相对激光L的光轴在水平方向上进退，因此通过改变细缝54的宽度，就能改变垂直于切断预定线5的方向的最大长度。
在形成改质区域7并产生裂缝24之后，如图19所示，使扩张胶带23扩张开，以改质区域7为起点，使裂缝24也到达加工对象物1的背而21，将硅晶片11及功能元件层16沿着切断预定线5切断，并且使得切断所得到的各半导体芯片25互相分离。
如以上说明，在上述激光加工方法中，将聚光点P的激光L的截面形状形成，使垂直于切断预定线5的方向的最大长度比平行于切断预定线5的方向的最大长度短的形状。因此，形成在硅晶片11的内部的改质区域7的形状，由激光L的入射方向观看，成为垂直于切断预定线5的方向的最大长度比平行于切断预定线5的方向的最大长度短的形状。在加工对象物1的内部形成具有上述形状的改质区域7，则在以改质区域7为切断的起点，来切断加工对象物1之际，可抑制切断面出现扭梳纹，就能提升切断面的平坦度。
又，如上述，改质区域7的形状，由激光L的入射方向观看的话，因垂直于切断预定线5的方向的最大长度，比平行于切断预定线5的方向的最大长度短的形状，故在从改质区域7起向加工对象物1的表面3产生的裂缝24时，可抑制扭梳纹的出现。因而，能抑制裂缝24成为蛇行或者裂痕状行进，使裂缝24大致直线行进，此时也有助于以改质区域7为切断的起点来切断加工对象物1时的切断面的平坦度的提升。
又，加工对象物1的厚度为50μm比较薄的情形下，从改质区域7向加工对象物1的表面3产生沿着切断预定线5的裂缝24，由此，以改质区域7为切断的起点，将加工对象物1确实地(即，没有切剩地)切断成半导体芯片25。
进而，激光L，在加工对象物1的表面3，也具有垂直于切断预定线5的方向的最大长度比平行于切断预定线5的方向的最大长度短的形状。因此，即使在功能元件15耐热差的情形下，都能使相邻接的功能元件15，15间的间隔变窄，由一片加工对象物1得到更多的半导体芯片25。
本发明并不限于上述的实施方式。
例如，对于一条切断预定线5，在加工对象物1的内部形成的改质区域7的列数，根据加工对象物1的厚度等而变化，不限于一列。又，也可以形成改质区域7，以使从改质区域7向加工对象物1的表面3产生沿着切断预定线5的裂缝24。
在对于一条切断预定线5形成多列的改质区域7的情形下，照射在激光L，该激光L具有使垂直于切断预定线5的方向的最大长度(以下称「垂直方向长度」)比平行于切断预定线5的方向的最大长度(以下称「平行方向长度」)短的截面形状的聚光点P，可由此形成所有的改质区域7。但，形成在距加工对象物1的激光入射面较深的位置上的改质区域7，与形成在较浅位置上的改质区域7相比，由于激光L的能量因在加工对象物1内激光L的聚光率的影响而下降，因此存在不具有适当的分断作用的情形。因此，优选在将改质区域7形成在距加工对象物1的激光入射面较浅的位置上时，照射具有垂直方向长度比平行方向长度短的截面形状的激光L，且在将改质区域7形成在距加工对象物1的激光入射面较深的位置上时，与将改质区域7形成在较浅的位置时相比，照射具有垂直方向长度较长的截面形状的激光L。
又，在对于一条切断预定线5形成多列的改质区域7的情形下，可以是，照射具有垂直方向长度比平行方向长度短的截面形状的激光(以下称“整形激光”)，由此形成距加工对象物1的激光入射面的第1列及第2列的改质区域7的至少一者，并且照射具有垂直方向长度与平行方向长度大致相等的截面形状的激光(以下称「非整形激光」)，由此形成其它的改质区域7。如上所述，利用整形激光，形成距加工对象物1的激光入射面的第1列及第2列的改质区域7的至少一者，由此，可在以改质区域7为切断的起点来切断加工对象物1之际，提升激光入射面的切断质量。而且，在上述的激光加工装置50中，如下所述进行整形激光与非整形激光的切换。即，使刀口55相对于激光L的光轴前进，使细缝54的宽度变窄，从而得到整形激光。另一方面，使刀口55相对于激光L的光轴后退，使细缝54的宽度变宽，从而得到非整形激光。
图20是对一条切断预定线5形成有5列改质区域71～75的加工对象物1的部分剖面图，(a)是从加工对象物1的背面21利用整形激光的照射形成第1列及第2列的改质区域74，75，并利用非整形激光的照射形成其余的改质区域71～73的情形，(b)是从加工对象物1的背面21利用整形激光的照射形成第2列的改质区域74，并利用非整形激光的照射形成其余的改质区域71～73，75的情形，(c)是从加工对象物1的背面21利用整形激光的照射形成第1列的改质区域75，并利用非整形激光的照射形成其余的改质区域71～74的情形。再者，在图20(a)的情形下，对于在背面21产生沿着切断预定线5的较深的裂缝有效，在图20(b)的情形下，对于在背面21产生沿着切断预定线5的较浅的裂缝有效，但其目的不一定要产生裂缝。
义，上述实施方式虽是以加工对象物1的表面3为激光入射面的情形，但也可以加工对象物1的背面21为激光入射面。进而，上述实施方式虽是在切断预定线5上存在着功能元件层16的情形，但在切断预定线5上不存在功能元件层16，在露出硅晶片11的表面11a的状态下，可以以硅晶片11的表面11a为激光入射面。
产业上的可利用性
根据本发明，能够在以改质区域为切断的起点来切断加工对象物之际提升切断面的平坦度。

Claims (7)

1.一种激光加工方法，通过使聚光点对准加工对象物的内部并照射激光，而沿着所述加工对象物的切断预定线，在所述加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域，其特征在于：
通过照射规定的激光而形成规定的改质区域，该规定的激光在聚光点上具有，垂直于所述切断预定线的方向的最大长度比平行于所述切断预定线的方向的最大长度短的截面形状。
2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
通过照射所述规定的激光，而对一条所述切断预定线形成多列的所述规定的改质区域。
3.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
在对一条所述切断预定线形成多列的所述改质区域的情况下，通过照射所述规定的激光，使从所述加工对象物的激光入射面起第1列及第2列的所述改质区域的至少一者为所述规定的改质区域。
4.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
通过形成所述规定的改质区域，从所述规定的改质区域向所述加工对象物的激光入射面生成沿着所述切断预定线的裂缝。
5.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
当在所述加工对象物的内部形成所述改质区域之后，以所述改质区域为切断的起点，沿着所述切断预定线切断所述加工对象物。
6.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述加工对象物具备半导体基板，所述改质区域包含溶融处理区域。
7.一种激光加工装置，通过使聚光点对准加工对象物的内部并照射激光，而沿着所述加工对象物的切断预定线，在所述加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域，其特征在于，具有：
射出所述激光的激光源；
将从所述激光源射出的所述激光，聚光在所述加工对象物的内部的聚光用透镜；和
对于所述聚光点的所述激光的截面形状，使垂直于所述切断预定线的方向的最大长度可变的可变单元。
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