CN102933347B

CN102933347B - 激光加工方法

Info

Publication number: CN102933347B
Application number: CN201180027408.2A
Authority: CN
Inventors: 杉浦隆二
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-05-20
Also published as: TWI515071B; US20130068739A1; US9409256B2; TW201210729A; CN102933347A; KR20130081202A; WO2011152230A1; JP5552373B2; EP2578349A1; EP2578349B1; KR101934558B1; JP2011251314A; EP2578349A4

Abstract

本发明提供对应于被要求的品质提高分割力的激光加工方法。通过对加工对象物照射具有半值宽度与底宽彼此相等的脉冲波形的激光（L），从而沿着切断预定线在加工对象物内形成多个改质点，并由多个改质点形成改质区域。在此，激光光源（101）通过激光光源控制部（102）控制驱动电源（51），对应于激光（L）的PE值，在第1～第3脉冲波形之间切换脉冲波形。在低PE值的情况，将构成为峰值位于其前半侧且成为锯刃状的第1脉冲波形作为脉冲波形而设定，并且在高PE值的情况，将构成为峰值位于其后半侧且成为锯刃状的第2脉冲波形作为脉冲波形而设定。

Description

激光加工方法

技术领域

本发明涉及用于切断加工对象物的激光加工方法。

背景技术

作为以往的激光加工方法，将激光聚光于加工对象物，而在加工对象物沿着切断预定线形成改质区域的技术为众所皆知（例如，参照专利文献1）。在这样的激光加工方法中，沿着切断预定线形成多个改质点，由这些多个改质点来形成改质区域。

专利文献1：日本特开2006－108459号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，在近年的激光加工方法中，会有例如对应于被要求的品质，使激光的脉冲能量变化的情况。但，在此情况，在上述的激光加工方法中，会有自改质区域所产生的龟裂的延伸容易度即分割力降低，造成生产性（产距）恶化的情况。

因此，本发明的目的在于提供可对应于被要求的品质而提高分割力的激光加工方法。

用以解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明者们精心检讨的结果发现，对加工对象物照射半值宽度与自立起到下降为止的时间宽度（所谓的底宽）彼此相等的脉冲波形的激光而形成改质区域时，可提高分割力。而且，本发明者们更进一步精心检讨的结果又发现，激光的脉冲能量变化的情况下，依据激光的脉冲波形，分割力会有所不同。因此，本发明者们想到，对应于脉冲能量，将半值宽度与底宽相等的脉冲波形予以最适当化，则可对应于被要求的质量获得高分割力，而完成了本发明。

即，本发明的激光加工方法是使激光聚光于加工对象物，而在加工对象物沿着切断预定线形成改质区域的激光加工方法，其特征为：包含改质区域形成工序，其由对加工对象物照射具有半值宽度与立起到下降为止的时间宽度彼此相等的脉冲波形的激光，而沿着切断预定线形成多个改质点，由多个改质点形成改质区域，在改质区域形成工序中，在激光的脉冲能量为比规定值低的第1值的情况下，将构成为峰值位于其前半侧且呈锯刃状的第1脉冲波形作为脉冲波形加以设定，并且在脉冲能量为比规定值高的第2值的情况下，将构成为峰值位于其后半侧且呈锯刃状的第2脉冲波形作为脉冲波形加以设定。

在本发明的激光加工方法中，将半值宽度与底宽相等的脉冲波形的激光照设于加工对象物。于是此时，在例如对应于被要求的品质，脉冲能量被作为第1值或第2值的情况下，由于第1脉冲波形或第2脉冲波形系作为脉冲波形而分别被设定，故，脉冲波形可对应于脉冲能量而以提高分割力的方式进行最适化。这是由于在峰值位于其前半侧的锯刃状的第1脉冲波形，在脉冲能量为第1值的情况具有高分割力，而在峰值位于其后半侧的锯刃状的第2脉冲波形，在脉冲能量为第2值的情况具有高分割力。因此，依据本发明，可对应于被要求的品质提高分割力。

在此，有下述情况，即，第1脉冲波形为急剧地立起而到达峰值后逐渐下降，然后急剧地下降的波形，第2脉冲波形为急剧地立起后逐渐上升而到达峰值，然后急剧地下降的波形。另外，在改质区域形成工序中，在脉冲能量为规定值的情况下，会有将构成为矩形状的第3脉冲波形作为脉冲波形加以设定的情况。

另外，优选为，在改质区域形成工序中，在加工对象物中的激光照射面的相反面侧形成改质点的情况下，将脉冲能量作成为第1值。在此情况，可抑制因激光的照射造成在加工对象物中的激光照射面的相反面产生损伤的情况产生。

另外，优选为，在改质区域形成工序中，在加工对象物中的激光照射面的相反面侧形成改质点的情况下，将脉冲能量作成为第2值。在此情况，可使龟裂确实地露出于加工对象物中的激光照射面的相反面。

发明效果

依据本发明，可对应于被要求的品质，提高分割力。

附图说明

图1为用于形成改质区域的激光加工装置的概略构成图。

图2为成为形成改质区的对象的加工对象物的平面图。

图3为沿着图2的加工对象物的III－III线的截面图。

图4为激光加工后的加工对象物的平面图。

图5为沿着图4的加工对象物的V－V线的截面图。

图6为沿着图4的加工对象物的VI－VI线的截面图。

图7为显示本实施方式的激光光源的方块图。

图8为显示本实施方式的第1脉冲波形的图。

图9为显示本实施方式的第2脉冲波形的图。

图10为显示本实施方式的第3脉冲波形的图。

图11为显示比较例1的脉冲波形的图。

图12为显示比较例2的脉冲波形的图。

图13为显示脉冲波形与分割力的关系的图。

图14（a）为显示比较例1的加工对象物的切断面的照片，（b）为显示比较例2的加工对象物的切断面的照片。

图15（a）为显示实施例1的加工对象物的切断面的照片，（b）为显示实施例2的加工对象物的切断面的照片，（c）为显示实施例3的加工对象物的切断面的照片。

图16为显示脉冲能量为低PE值时的脉冲波形与分割力的关系的图。

图17（a）为显示脉冲能量为低PE值时的实施例1的加工对象物的切断面的照片，（b）为显示脉冲能量为低PE值时的实施例2的加工对象物的切断面的照片，（c）为显示脉冲能量为低PE值时的实施例3的加工对象物的切断面的照片。

图18为显示脉冲能量为高PE值时的脉冲波形与分割力的关系的图。

图19（a）为显示脉冲能量为高PE值时的实施例1的加工对象物的切断面的照片，（b）为显示脉冲能量为高PE值时的实施例2的加工对象物的切断面的照片，（c）为显示脉冲能量为高PE值时的实施例3的加工对象物的切断面的照片。

图20为显示一般的MOPA光纤激光的输出脉冲波形的图。

符号说明

1：加工对象物

3：表面

5：切断预定线

7：改质区域

21：背面

L：激光

O1：第1脉冲波形

O2：第2脉冲波形

O3：第3脉冲波形

S：改质点

T1～T3：峰值

具体实施方式

以下，参照图面详细地说明关于本发明的优选实施方式。再者，在各图中，针对相同或相当要素赋予相同符号，并省略重复的说明。

在本实施方式的激光加工方法，使激光聚光于加工对象物而在加工对象物的内部沿着切断预定线形成多个改质点，由这些多个改质点，形成成为切断的起点的改质区域。因此，首先，参照图1～图6说明关于改质区域的形成。

如图1所示，激光加工装置100具备：使激光L进行脉冲振荡的激光光源101；配置成可将激光L的光轴（光路）的方向改变90°的二向色镜103；及用于对激光L进行聚光的聚光用透镜105。另外，激光加工装置100具备：支撑台107，用于支撑照射有聚光用透镜105所聚光的激光L的加工对象物1；用于移动支撑台107的平台111；激光光源控制部102，其控制激光光源101，以调节激光L的输出、脉冲宽度、脉冲波形等的；及用于控制平台111的移动的平台控制部115。

在此激光加工装置100中，自激光光源101所射出的激光L由二向色镜103将其光轴方向改变90°，再由聚光用透镜105朝已被载置于支撑台107上的加工对象物1的内部予以聚光。与此同时，平台111被移动，使加工对象物1相对于激光L沿着切断预定线5相对移动。由此，沿着切断预定线5的改质区域形成于加工对象物1。

作为加工对象物1，使用半导体材料或压电材料等，如图2所示，在加工对象物1，设定有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5为呈直线状延伸的假想线。在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，如图3所示，在使聚光点（聚光位置）P对齐加工对象物1的内部的状态下，将激光L沿着切断预定线5（即，图2的箭头A方向）相对地移动。由此，如图4～图6所示，改质区域7沿着切断预定线5形成于加工对象物1的内部，沿着切断预定线5所形成的改质区域7成为切断起点区域8。

再者，聚光点P是指激光L聚光的部位。另外，切断预定线5不限于直线状，也可为曲线状，不限于假想线，也可为实际画在加工对象物1的表面3的线。另外，改质区域7，有连续地形成的情况，也有断续地形成的情况。另外，改质区域7可为列状，也可为点状，重要的是，改质区域7至少形成于加工对象物1的内部即可。另外，有在改质区域7为起点形成龟裂的情况，龟裂及改质区域7，也可露出于加工对象物1的外表面（表面3、背面21、或外周面）。另外，形成改质区域7时的激光入射面，不限于加工对象物1的表面3，也可为加工对象物1的背面21。

另外，在此的激光L，透过加工对象物1并且在加工对象物1的内部的聚光点附近被吸收，由此，在加工对象物1形成改质区域7（即，内部吸收型激光加工）。因此，在加工对象物1的表面3，激光L几乎不会被吸收，故，加工对象物1的表面3不会熔融。一般地，在从表面3熔融并除去而形成有穴、沟等的除去部（表面吸收型激光加工）的情况，加工区域会自表面3侧朝背面侧逐渐行进。

另外，在本实施方式所形成的改质区域是指密度、折射率、机械性强度、或其它的物理的特性成为与周围不同的状态的区域。作为改质区域，例如有熔融处理区域、龟裂区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也有这些区域混合存在的区域。且，作为改质区域，也有在加工对象物的材料上，改质区域的密度比起非改质区域的密度产生变化的区域，形成有格子缺陷的区域（也将这些总括称为高密转移区域）。

另外，熔融处理区域、折射率变化区域、改质区域等的密度比起非改质区域的密度产生变化的区域、形成有格子缺陷的区域，会有在这些区域的内部、改质区域与非改质区域的界面内包有龟裂（裂痕、微龟裂）的情况。内包的龟裂，会有形成于改质区域的整体范围的情况、仅形成于一部分、或多个部分的情况。作为加工对象物1，可举出例如硅、玻璃、LiTaO₃或蓝宝石（Al₂O₃）或由这些所构成。

另外，在本实施方式中，由沿着切断预定线5形成多个改质点（加工痕），来形成改质区域7。改质点是指以脉冲激光的1脉冲的射击（即，1脉冲的激光照射：激光射击）所形成的改质部分，由改质点聚集而成为改质区域7。作为改质点，可举出龟裂点、熔融处理点或折射率变化点、或这些点的至少1个混合存在的点。

针对此改质点，优选考虑所要求的切断精度、所要求的切断面的平坦性、加工对象物的厚度、种类、结晶方位等，适宜地控制其大小或产生的龟裂的长度。

其次，详细地说明关于本发明的实施方式。

图7为显示本实施方式的激光光源的方块图。如图7所示，作为本实施方式的激光光源101，使用MOPA（Master Oscillator PowerAmplifier）方式的脉冲光纤激光。此激光光源101的结构包含驱动电源51、种子激光振荡器52、及放大器53，54。

驱动电源51为用来驱动种子激光振荡器52的电源，对该种子激光振荡器52输入具有规定的输入脉冲波形的驱动电流。此驱动电源51连接于激光光源控制部102，将输入脉冲波形的形状设为可变动。

种子激光振荡器52为二极管激光（LD），将与所输入的驱动电流的输入脉冲波形相等的脉冲波形的种子激光予以脉冲振荡。放大器53，54将由种子激光振荡器52振荡的种子激光依次放大，作为激光L而射出。放大器53，54以与种子激光振荡器52不同的多个LD，将种子激光予以放大。另外，在这些放大器53，54中，在其放大过程中，来自于种子激光振荡器52的种子激光的脉冲波形被改变，射出具有与输入脉冲波形不同的脉冲波形的激光L。

在这样的激光光源101中，由激光光源控制部102控制驱动电源51，基于激光L的脉冲能量，切换（控制）被输入到种子激光振荡器52的驱动电流的输入脉冲波形，由此，将具有相互不同的第1～第3脉冲波形的激光L对应于该激光L的脉冲能量予以设定并射出。再者，脉冲能量，可使用衰减器等的能量调整用光学零件（未图标）加以调整。

具体而言，激光光源101，在将脉冲能量值（Pulse Energy：以下称为「PE值」）作成为较通常所进行激光加工时的通常PE值（规定值）更低的低PE值（第1值）的情况，例如图8（b）所示，设定半值宽度与底宽相等的第1脉冲波形O1，射出具有此第1脉冲波形O1的激光L。再者，本发明中，「半值宽度」是指在脉冲波形中成为峰值T1的1／2以上的值时的时间宽度，又，「底宽」是指相当于脉冲宽，意味着从立起开始时间t1到下降结束时间t2为止的时间宽度。

此第1脉冲波形O1构成为峰值T1位于该第1脉冲波形O1的前半侧（即，在底宽中靠近立起开始时间t1），且尖锐成为锯刃状。具体而言，第1脉冲波形O1急剧地立起而到达峰值T1后逐渐下降，在成为峰值T1的1／2值后，急剧地降下。在此的第1脉冲波形O1，在半值宽度为500nsec的情况，从峰值T1的10%至成为90%为止的立起时间成为40nsec左右，从峰值T1的50%至10%为止的降下时间成为30nsec左右。

此第1脉冲波形O1的激光L通过将具有第1输入脉冲波形I1（参照图8（a））的驱动电流输入到种子激光振荡器52而产生。第1输入脉冲波形I1如图8（a），（b）所示，构成为相对于第1脉冲波形O1的形状呈左右反转。

另外，发现第1输入脉冲波形I1与第1脉冲波形O1的关系并非仅以形状进行设定，而是立起部分的波高值的影响大。即，在第1输入脉冲波形I1的立起部分的波高值高，则在第1脉冲波形O1的立起部分的波高值也会变高。另外，在第1脉冲波形O1，被激发的能量在前半侧会被大量消耗，故，在后半侧（即，在底宽中靠近降下结束时间t2），波高值会逐渐变低。

再者，立起部分的波高值，可通过将激发放大器53，54的LD的输出提高来予以提升。另外，若降低放大器53，54的LD的输出，虽平均输出会变低，但，也可能够获得较接近矩形的脉冲波形的激光L。

另外，激光光源101，在将激光L的脉冲能量作为通常PE值的情况，如图9（b）所示，设定半值宽度与底宽相等的第2脉冲波形O2，将具有此第2脉冲波形O2的激光L予以射出。此第2脉冲波形O2构成为矩形状。具体而言，第2脉冲波形O2，当急剧地立起而到达峰值T2后，略微维持该值，然后急剧地降下。在此的第2脉冲波形O2，在半值宽度为500nsec的情况，从峰值T1的10%至成为90%为止的立起时间成为50nsec左右，从峰值T1的90%至10%为止的降下时间成为70nsec左右。

具有此第2脉冲波形O2的激光L通过将具有第2输入脉冲波形I2（参照图9（a））的驱动电流输入到种子激光振荡器52而产生。

另外，激光光源101，在将激光L的脉冲能量作为较通常PE值更高的高PE值（第2值）的情况，如图10（b）所示，设定半值宽度与底宽相等的第3脉冲波形O3，将具有此第3脉冲波形O3的激光L予以射出。

此第3脉冲波形O3以峰值T3位于该第3脉冲波形O3的后半侧且尖锐成为锯刃状的方式构成。具体而言，第3脉冲波形O1在急剧地立起而到达峰值T1的1／2值后，逐渐上升而到达峰值T3，然后急剧地降下。此处的第3脉冲波形O3，在半值宽度为500nsec的情况，从峰值T1的10%至50%为止的立起时间成为40nsec左右，从峰值T1的90%至10%为止的降下时间成为50nsec左右。

具有此第3脉冲波形O3的激光L通过将具有第3输入脉冲波形I3（参照图10（a））的驱动电流输入到种子激光振荡器52而产生。第3输入脉冲波形I3如图10（a），（b）所示，构成为对于第3脉冲波形O1的形状呈相同（相似的）形状。

另外，发现关于第3输入脉冲波形I3与第3脉冲波形O3的关系，也非仅以形状进行设定，立起部分的波高值的影响也大。即，在第3输入脉冲波形I3的立起部分的波高值低，则在第3脉冲波形O3的立起部分的波高值也变低。

其次，说明由本实施方式的激光加工方法对加工对象物1进行加工的情况。再者，在此，以在加工对象物1的厚度方向形成多列的改质区域7的情况为例进行说明。

首先，在加工对象物1的背面21，粘贴例如扩展带，再将该加工对象物1载置于平台111上。接着，在加工对象物1内部使聚光点对准背面21侧，并且将表面3作为激光照射面，一边对加工对象物1脉冲照射激光L，一边使激光L沿着切断预定线5相对移动（扫描）。由此，在加工对象物1内的背面21侧，多个改质点S（参照图14等）沿着切断预定线5形成，由这些改质点S形成改质区域7（改质区域形成工序）。

在此，发现当对加工对象物1照射半值宽度与底宽相等的脉冲波形的激光L来形成改质区域7时，能够提高分割力。并且，发现第1脉冲波形O1的激光L在脉冲能量为低PE值的情况具有高分割力，第2脉冲波形O2的激光L在脉冲能量为通常PE值的情况具有高分割力，第3脉冲波形O3的激光L在脉冲能量为高PE值的情况具有高分割力。特别是第3脉冲波形O3的激光L，具有比起激光照射面侧（表面3），龟裂更容易朝其相反面侧（背面21侧）延伸的倾向。

因此，如上述，当在加工对象物1内的背面21侧形成改质区域7时，由激光光源控制部102控制驱动电源51，将要照射的激光L的脉冲能量设为高PE值，并且，将脉冲波形设定成第3脉冲波形O3。由此，既可提高分割力，又可使龟裂容易自改质区域7朝背面21侧延伸，能够切实地获得露出于背面21的龟裂（所谓的BHC）。

或者，如上述，当在加工对象物1内的背面21侧形成改质区域7时，由激光光源控制部102控制驱动电源51，将要照射的激光L的脉冲能量设为低PE值，并且将脉冲波形设定成第1脉冲波形O1。由此，既可提高分割力，又可使脉冲能量变低，因此，可缩小激光L对背面21所造成的影响，能够抑制背面21的损伤。

接着，改变加工对象物1的厚度方向的聚光点位置，反复进行激光L的上述扫描，按照从背面21朝向表面3的顺序，形成沿着切断预定线5的多列的改质区域7。此时，将要照射的激光L的脉冲能量设为通常PE值，并且将脉冲波形设定成第2脉冲波形O2。由此，可提高分割力。

或者，将要照射的激光L的脉冲能量作成为高PE值，并且将脉冲波形设定成第3脉冲波形O3。由此，既可提高分割力，又可使脉冲能量变高，由此，可提高自改质区域7所延伸的龟裂的直进性，能够提升切断面的品质。再者，当将激光L的脉冲能量作成为高PE值时，则也可抑制扭梳纹（twist hackle）。

又，最后将扩展带予以扩展，以改质区域7作为进行切断的起点，将加工对象物1沿着切断预定线5予以切断。其结果，加工对象物1可作为多个芯片（例如内存、IC、发光元件、受光元件等）相互地分离。

以上，在本实施方式中，半值宽度与底宽相等的第1～第3脉冲波形O1～O3的激光照射至加工对象物1。此时，在对应于所要求的品质（包含加工目的及加工状况），将脉冲能量设为低PE值、通常PE值及高PE值的情况，与其相对应，切换第1～第3脉冲波形O1～O3。即，对应于脉冲能量，将激光L的脉冲波形最适化，以提高分割力。

因此，根据本实施方式，对应于品质，可分开使用第1～第3脉冲波形O1～O3，能以对应了品质的高分割力来切断加工对象物1。换言之，可有意图地控制激光L的脉冲波形，对应于PE值将脉冲波形予以最适化，来提升分割力。其结果，能够达到产距提升及扫描次数削减。

另外，在本实施方式中，如上述，当在加工对象物1的背面21侧形成改质点S时，将脉冲能量作成为低PE值，且将脉冲波形设为第1脉冲波形O1。在此情况，能够抑制因激光L的照射造成在背面21产生损伤。

或者，在本实施方式中，如上述，当在加工对象物1的背面21侧形成改质点S时，将脉冲能量设为高PE值，且将脉冲波形设为第3脉冲波形O3。在此情况，能够使龟裂切实地露出于背面21。

以上，说明了关于本发明的优选实施方式，但，本发明的激光加工方法不限于上述实施方式，在不超出各权利要求所记载的技术思想范围下，可进行各种变更、变形。

例如，在上述实施方式，使用具有作为LD的种子激光振荡器52的激光光源101，但也可使用以AOM（AcoustoOptic Modulator：音响光学调变器）对CW（Continuous Wave）的光纤激光的输出进行调制并脉冲化的激光光源。在此情况下，通过适宜改变AOM的透过率，能够获得上述脉冲波形O1～O3。

另外，在上述实施方式中，激光光源101具有2个放大器53，54，但，此放大器的数量可对应于激光最终所需的输出予以改变，也可为1个或3个以上。另外，在对加工对象物1进行多次扫描的情况，也可在每次的各扫描，改变激光L的PE值及脉冲波形来进行激光加工。

再者，上述的「相等」包含「大致相等」的广义含义，是指例如其性质、状态或程度等相互共通（相同）且相互差异小的意思。

实施例

以下，说明关于本发明的实施例。

（实施例A）

准备作为加工对象物的厚度300μm的硅基板，对此加工对象物从表面侧照射激光，沿着切断预定线在厚度方向形成3列改质区域。对此步骤，改变激光的脉冲波形及脉冲间距而实施多次。另外，针对改质区域形成后的多个加工对象物进行分割力评价。再者，脉冲间距是指沿着切断预定线相邻接的一对改质点间距离。

作为加工条件，激光的反复频率设为100kHz，将激光的底宽（脉冲宽）设为500nsec。另外，脉冲能量设为通常PE值的16μJ／pulse。

在此，比较例1的脉冲波形设为与自通常的固体激光光源射出的激光所具有的脉冲波形同等的脉冲波形O4（参照图11（b））。另外，比较例2的脉冲波形设为，对自MOPA光纤激光光源射出的激光所具有的脉冲波形，调整降下时间后成为在1／2峰值附近的较1／2峰值小的值的时间宽度为大致矩形状的脉冲波形O5（参照图12（b））。另外，实施例1的脉冲波形设为上述第1脉冲波形O1，实施例2的激光的脉冲波形作成为上述第2脉冲波形O2，实施例3的激光的脉冲波形作成为上述第3脉冲波形O3。

再者，脉冲波形O4的半值宽度为500nsec（底宽为900ms），脉冲波形O5的半值宽度为250nsec。具有脉冲波形O4的激光可通过将输入脉冲波形I4（参照图11（a））的驱动电流输入至种子激光振荡器52而获得。具有脉冲波形O5的激光可通过将输入脉冲波形I5（参照图12（a））的驱动电流（使矩形波的后半部立起的形状）输入至种子激光振荡器52而获得。再者，如图20所示，通常的MOPA光纤激光的输出脉冲波形O成为从急剧地立起的峰值连续地倾斜而降下的形状。

另外，作为分割力的评价，进行以「龟裂露出于加工对象物的表背面」、「龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断」、「以扩展带的扩展无法切断」的顺序，分割力越低的评价。其结果显示于图13。

图13为显示脉冲波形与分割力的关系的图。在图中，将龟裂露出于加工对象物的表背面的情况作为「FC 」加以显示，将龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断的情况作为「ST 」加以显示，而将以扩展带的扩展无法切断的情况作为「×」加以显示。

如图13所示可得知，在比较例1及实施例1～3的脉冲波形O1～O4，不受脉冲间距影响，可获得对进行切断理想的分割力，相对于此，在比较例2的脉冲波形O5，无法获得充分的分割力。特别是实施例1～3，可获得高分割力。另外，可得知会有将脉冲间距越扩大，分割力越降低的倾向。

由以上可确认到，为了提升分割力，半值宽度与底宽彼此相等（半值宽度≈底宽）这样脉冲波形的激光是有效的。又确认到，激光所具有的脉冲波形与分割力的关系，具体而言，「接近矩形的脉冲波形（实施例1～3）＞高斯脉冲波形（比较例1）＞相对于底宽，半值宽度短的波形（比较例2）」。

图14（a），（b）为显示比较例1，2的加工对象物的切断面的各照片，图15（a）～（c）为显示实施例1～3的加工对象物的切断面的各照片。在各图中的加工对象物1中，以脉冲间距作为5.0μm，形成多个改质点S。

如图14所示可得知，在比较例1，2的加工对象物1，存在有龟裂断开（未延伸）部分（图中的黑色横条），另外，切断面的平滑性或品质较低。相对于此，如图15所示，在实施例1～3的加工对象物1中，自改质区域7起的龟裂断开的部分少，龟裂从表面3横跨背面21而朝厚度方向精度良好地延伸。且，切断面的平滑性、品质也高。因此，可得知，在实施例1～3能够获得高分割力。

再者，可得知在实施例1～3的第1～第3脉冲波形O1～O3，其分割力的差变小，因此，当仅重视分割力并将脉冲能量作成为通常PE值时，在第1～第3脉冲波形O1～O3之间的分割力的差小。

（实施例B）

其次，除了将激光的脉冲波形在上述实施例A所记载的实施例1～3的第1～第3脉冲波形O1～O3之间改变，并且将脉冲能量设为低PE值的12μJ／pulse以外，其余与上述实施例A同样的方式，针对改质区域形成后的多个加工对象物进行分割力评价。

作为分割力的评价，进行以「龟裂露出于加工对象物的背面，或龟裂露出于加工对象物的表背面」、「龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断」、「以扩展带的扩展无法切断」的顺序，分割力越低的评价。其结果显示于图16。

图16为显示脉冲能量为低PE值时的脉冲波形与分割力的关系的图。在图中，将龟裂露出于加工对象物的里面的情况作为「BHC 」，将龟裂露出于加工对象物的表背面的情况作为「FC 」加以显示，将龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断的情况作为「ST 」加以显示，而将以扩展带的扩展无法切断的情况作为「×」加以显示。

如图16所示可得知，在实施例1的第1脉冲波形O1，即使脉冲能量为低PE值也能获得充分的分割力。又可得知，在脉冲能量为低PE值时，在实施例1～3的第1～第3脉冲波形O1～O3间会产生分割力的差异，脉冲波形与分割力的关系成为「第1脉冲波形O1＞第2脉冲波形O2＞第3脉冲波形O3」。顺便一提，如图13，16所示，可得知当脉冲能量为低PE值时，第1～第3脉冲波形O1～O3的任一者，比起在通常PE值的激光加工，分割力降低。

图17（a）～（c）为显示脉冲能量为低PE值时的实施例1～3的加工对象物的切断面的各照片。在图中的加工对象物1，以脉冲间距设成为3.4μm的方式形成多个改质点S。

如图17（b），（c）所示，在实施例2，3的加工对象物1中，存在有龟裂断开（未延伸）部分（图中的黑色横条），另外，切断面的平滑性或品质低。相对于此，图17（a）所示，实施例1的加工对象物1，自改质区域7起的龟裂断开的部分少，龟裂从表面3横跨背面21而朝厚度方向精度良好地延伸，另外，切断面的平滑性或质量也高。因此，可得知，在实施例1能够获得充分的分割力。

（实施例C）

其次，除了将激光的脉冲波形在上述实施例A所记载的实施例1～3的第1～第3脉冲波形O1～O3之间改变，并且将脉冲能量设为高PE值的36μJ／pulse以外，其余与上述实施例A同样的方式，针对改质区域形成后的多个加工对象物进行分割力评价。

作为分割力的评价，进行以「龟裂露出于加工对象物的背面，或龟裂露出于加工对象物的表背面」、「龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断」、「以扩展带的扩展无法切断」的顺序，分割力越低的评价。其结果显示于图18。

图18为显示脉冲能量为高PE值时的脉冲波形与分割力的关系的图。在图中，将龟裂露出于加工对象物的背面的情况作为「BHC 」，将龟裂露出于加工对象物的表背面的情况作为「FC 」加以显示，将龟裂未露出于加工对象物的表背面且以扩展带的扩展可予以切断的情况作为「ST 」加以显示，而将以扩展带的扩展无法切断的情况作为「×」加以显示。

如图18所示，在实施例3的第3脉冲波形O3中，即使脉冲能量为高PE值也能获得充分的分割力。又可得知，在脉冲能量为高PE值时，在实施例1～3的第1～第3脉冲波形O1～O3间会产生分割力的差异，脉冲波形与分割力的关系成为「第3脉冲波形O3＞第1脉冲波形O1≈第2脉冲波形O2」。

另外，脉冲能量为高PE值的情况可得知，在第3脉冲波形O3中，具有龟裂容易朝背面侧（激光照射面的相反面侧）延伸的倾向，而在第1及第2脉冲波形O1，O2中，背面侧的分割力会降低。因此，可得知为了在加工对象物产生BHC，优选由脉冲能量为高PE值且第3脉冲波形O3的激光来进行激光加工。

顺便一提，如图13，18所示可得知，当脉冲能量为高PE值时，第1～第3脉冲波形O1～O3中的任一者，比起在通常PE值的激光加工，分割力降低。另外，如图13，16，18所示，由于因改变脉冲能量，造成在第1～第3脉冲波形O1～O3之间，在分割力或品质上会产生差，因此，依据所要求的品质（样品、扫描深度、质量上重视的要点）选择最理想的脉冲波形而使用，在兼顾分割力与质量上是重要的。

图19（a）～（c）为显示脉冲能量为高PE值时的实施例1～3的加工对象物的切断面的各照片。在图中的加工对象物1，将脉冲间距作为1.8μm而形成多个改质点S。

如图19（a），（b）所示，可得知在实施例1，2的加工对象物1中，在切断面上存在有龟裂断开（未延伸）的部分（图中的黑色横条纹），另外，切断面的平滑性或品质低。相对于此，如图19（c）所示，在实施例3的加工对象物1中，自改质区域7起的龟裂断开的部分少，龟裂精度良好地从表面3横跨背面21朝厚度方向延伸，另外，切断面的平滑性或品质高。因此，在实施例3中，可获得充分的分割力。

产业上的利用可能性

依据本发明，可对应于被要求的品质，提高分割力。

Claims

1.一种激光加工方法，其特征在于，

是使激光聚光于加工对象物，并在所述加工对象物沿着切断预定线形成改质区域的激光加工方法，

包含改质区域形成工序，其通过对所述加工对象物照射具有半值宽度与自立起到下降为止的时间宽度彼此相等的脉冲波形的所述激光，从而沿着所述切断预定线形成多个改质点，通过多个所述改质点形成所述改质区域，

在所述改质区域形成工序中，

在所述激光的脉冲能量为比规定值低的第1值的情况下，将构成为峰值位于其前半侧且呈锯刃状的第1脉冲波形作为所述脉冲波形而设定，并且

在所述脉冲能量为比所述规定值高的第2值的情况下，将构成为峰值位于其后半侧且呈锯刃状的第2脉冲波形作为所述脉冲波形而设定，

在所述脉冲能量为所述规定值的情况下，将构成为呈矩形状的第3脉冲波形作为所述脉冲波形而设定。

2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，

所述第1脉冲波形为急剧地立起而到达峰值后逐渐下降，然后急剧地下降的波形，

所述第2脉冲波形为急剧地立起后逐渐上升而到达峰值，然后急剧地下降的波形。

3.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，

在所述改质区域形成工序中，

在所述加工对象物的激光照射面的相反面侧形成所述改质点的情况下，将所述脉冲能量作为所述第1值。

4.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，

在所述改质区域形成工序中，

在所述加工对象物的激光照射面的相反面侧形成所述改质点的情况下，将所述脉冲能量作为所述第2值。