CN103025471A - 激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光加工方法，具备：改质区域形成工序，通过将激光（L）聚光于由硅形成的板状的加工对象物（1），沿着相对于加工对象物（1）的厚度方向朝向一个侧方侧倾斜的改质区域形成预定线（5b），在加工对象物（1）的内部形成多个改质点（10），通过这些多个改质点（10）形成改质区域（7）；以及蚀刻处理工序，在改质区域形成工序之后，对加工对象物（1）实施各向异性蚀刻处理，由此沿着改质区域（7）使蚀刻选择性地进展，在加工对象物（1）形成相对于厚度方向倾斜延伸的空间，在改质区域形成工序中，以邻接的改质点（10）的至少一部分从一个侧方方向看互相重叠的方式，形成多个改质点（10）。

Description

激光加工方法
技术领域
本发明涉及一种激光加工方法。
背景技术
作为现有的激光加工方法，已知的有这样的方法：例如专利文献1所记载那样，在使激光聚光于硅单晶基板（加工对象物）而形成材料变质部（改质区域）之后，对该硅单晶基板实施蚀刻处理以除去材料变质部，由此在硅单晶基板形成非贯通孔或贯通孔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-74663号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
这里，作为上述那样的激光加工方法，在对于各个领域的应用推进中，例如为了提升设计自由度等，而要求能够在加工对象物高精度地形成在相对于加工对象物的厚度方向倾斜方向（以下，也仅称为“倾斜方向”）上延伸的孔等的空间。
因此，本发明的技术问题在于，提供一种激光加工方法，其能够在加工对象物高精度地形成在相对于加工对象物的厚度方向倾斜的方向上延伸的空间（孔）。
解决技术问题的手段
为了解决上述技术问题，本发明的一方面所涉及的激光加工方法，其特征在于，具备：改质区域形成工序，通过将激光聚光于由硅形成的板状的加工对象物，沿着相对于加工对象物的厚度方向朝向一个侧方侧倾斜的改质区域形成预定线，在加工对象物的内部形成多个改质点，通过这些多个改质点形成改质区域；以及该蚀刻处理工序，在改质区域形成工序之后，对加工对象物实施各向异性蚀刻处理，由此沿着改质区域使蚀刻选择性地进展，在加工对象物形成相对于厚度方向倾斜延伸的空间，在改质区域形成工序，以邻接的改质点的至少一部分从一个侧方方向看互相重叠的方式，形成多个改质点。
在该激光加工方法中，由于是进行各向异性蚀刻处理，因此利用蚀刻速率依赖于加工对象物的结晶方位这个特征，能够控制蚀刻的进展。此外，在改质区域中，由于邻接的改质点的至少一部分从一个侧方方向看互相重叠，因此可以沿着改质区域形成预定线，将多个改质点或从该改质点延伸的龟裂很好地连接。因此，即使在改质区域的选择性蚀刻沿着相对于厚度方向倾斜的方向进展的情况下，也能够使其不中断而很好地进展。其结果是，能够将加工对象物中对应于空间的部分高精度地除去，在加工对象物高精度地形成空间。
此外，为了很好地发挥上述作用效果，具体而言，改质区域形成工序可以包含以下工序：以邻接的改质点的一部分从一个侧方方向观察互相重叠的方式，让多个改质点一边在厚度方向上错开一边沿着改质区域形成预定线而形成。此时，在改质区域形成工序中，存在对加工对象物，一边沿着与一个侧方方向正交的另一个侧方方向使激光的聚光点移动一边照射该激光的情况。
此外，为了很好地发挥上述作用效果，具体而言，改质区域形成工序可以包含以下工序：以沿着一个侧方方向连续排列的2个以上的改质点作为改质点群而形成多个，并且以邻接的一对改质点群的一部分从厚度方向看互相重叠的方式，将多个改质点群一边在一个侧方方向上错开一边沿着改质区域形成预定线而形成。此时，在改质区域形成工序中，存在对于加工对象物，一边沿着一个侧方方向使激光的聚光点移动一边照射该激光的情况。
此外，改质区域形成工序可以包含：第1工序，以邻接的改质点的一部分从一个侧方方向看互相重叠的方式，让多个改质点一边在厚度方向上错开一边沿着改质区域形成预定线而形成；以及第2工序，以沿着一个侧方方向连续排列的2个以上的改质点作为改质点群而形成多个，并且以邻接的一对改质点群的一部分从厚度方向看互相重叠的方式，让多个改质点群一边在一个侧方方向上错开一边沿着改质区域形成预定线而形成。在这种情况下，通过在改质区域形成工序适当地实施第1及第2工序，能够控制蚀刻处理工序的蚀刻进展，调整所形成的孔径。这是因为发现这样的特征：在沿着由第1工序形成的改质区域的蚀刻、以及沿着第2工序形成的改质区域的蚀刻中，其蚀刻速率互为不同。
此外，改质区域形成预定线可以沿着加工对象物的（111）面延伸。在这种情况下，相对于厚度方向以35°的角度在孔内面形成镜面（mirror面）。此外，空间有在加工对象物的表面及背面开口的贯通孔的情况。
发明的效果
根据本发明，可以在加工对象物高精度地形成相对于加工对象物的厚度方向倾斜的空间。
附图说明
图1是改质区域的形成所使用的激光加工装置的概略结构图。
图2是成为改质区域的形成的对象的加工对象物的平面图。
图3是沿着图2的加工对象物的III-III线的截面图。
图4是激光加工后的加工对象物的平面图。
图5是沿着图4的加工对象物的V-V线的截面图。
图6是沿着图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。
图7（a）是用来说明第1实施方式的激光加工方法的加工对象物的截面立体图，图7（b）是表示图7（a）的后续的加工对象物的截面立体图，图7（c）是表示图7（b）的后续的加工对象物的截面立体图。
图8（a）是表示图7（c）的后续的加工对象物的截面图，图8（b）是表示图8（a）的后续的加工对象物的截面图。
图9（a）是用来说明第2实施方式所涉及的激光加工方法的加工对象物的截面立体图，图9（b）是表示图9（a）的后续的加工对象物的截面立体图，图9（c）是表示图9（b）的后续的加工对象物的截面立体图。
图10是用来说明第3实施方式所涉及的激光加工方法的加工对象物的截面图。
图11是表示图10的后续的加工对象物的截面图。
图12是表示图11的后续的加工对象物的截面图。
符号说明：
1…加工对象物、3…表面、5b…改质区域形成预定线、7,7A,7B,71,72A,72B,73A,73B,74…改质区域、10…改质点群、21…背面、24b…贯通孔的倾斜部（空间）、241~244…贯通孔（空间）、L…激光、S…改质点。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。再有，在以下的说明中，对同一或相当要素赋予同一符号，省略重复说明。
在本实施方式所涉及的激光加工方法中，将激光聚光于加工对象物的内部而形成改质区域。因此，首先针对改质区域的形成，参照图1~图6在以下进行说明。
如图1所示，激光加工装置100具备：将激光L进行脉冲振荡的激光光源101、配置成将激光L的光轴（光路）方向改变90°的分光镜103、以及用来将激光L聚光的聚光用透镜105。此外，激光加工装置100具备：用来支承被由聚光用透镜105聚光后的激光L所照射的加工对象物1的支承台107、用来使支承台107移动的载台111、为了调节激光L的输出、脉宽等而控制激光光源101的激光光源控制部102、以及控制载台111的移动的载台控制部115。
在该激光加工装置100中，从激光光源101射出的激光L，经由分光镜103将其光轴方向改变90°后，被聚光用透镜105聚光于支承台107上所载置的板状加工对象物1的内部。与此同时，让载台111移动，使加工对象物1相对于激光L沿着改质区域形成预定线5相对移动。由此，使沿着改质区域形成预定线5的改质区域形成于加工对象物1。
作为加工对象物1，可以使用半导体材料、压电材料等，如图2所示，在加工对象物1设定有改质区域形成预定线5。这里的改质区域形成预定线5是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，在聚光点P对准于加工对象物1内部的状态下，使激光L沿着改质区域形成预定线5（即，在图2的箭头A方向上）相对地移动。由此，如图4~图6所示，沿着改质区域形成预定线5在加工对象物1的内部形成改质区域7，该改质区域7成为由后述蚀刻（etching）实现的除去区域8。
再有，聚光点P是指激光L所聚光的部位。此外，改质区域形成预定线5并不限于直线状，可以是曲线状，也可以是这些所组合成的3维状，还可以是坐标指定的形状。此外，改质区域7有连续形成的情况，也有断续形成的情况。此外，改质区域7可以是列状、点状，总之，只要改质区域7至少形成于加工对象物1的内部即可。此外，会有以改质区域7为起点而形成龟裂的情况，龟裂及改质区域7可以露出加工对象物1的外表面（表面、背面、或侧面）。
顺带一提，这里的激光L透过加工对象物1并且特别在加工对象物1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）。一般而言，在从表面3被熔融除去而形成孔洞、沟槽等的除去部（表面吸收型激光加工）的情况下，加工区域从表面3侧逐渐朝背面侧进行。
再有，本实施方式的改质区域7是指密度、折射率、机械强度、或其他物理特性变成与周围不同的状态的区域。作为改质区域7，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，也有这些区域混合存在的区域。再者，作为改质区域7，有加工对象物1的材料中密度与非改质区域的密度相比较发生变化的区域、形成有晶格缺陷的区域（将这些统称为高密度转移区域）。
此外，熔融处理区域或折射率变化区域、改质区域7的密度与非改质区域的密度相比较发生变化的区域、形成有晶格缺陷的区域有进一步在这些区域的内部、或改质区域7与非改质区域的界面包含龟裂（裂纹、微裂痕）的情况。所包含的龟裂有遍及改质区域7的全面、或者仅形成于一部分或是形成于多个部分。作为加工对象物1，例如可以举出包含硅或由硅构成的加工对象物。
这里，在本实施方式中，在加工对象物1形成改质区域7之后，对该加工对象物1实施蚀刻处理，由此沿着改质区域7（即，沿着改质区域7、改质区域7所包含的龟裂、或来自改质区域7的龟裂）使蚀刻选择性地进展，而将加工对象物1的沿着改质区域7的部分予以除去。再有，该龟裂也称为裂痕、微小裂痕、裂纹等（以下仅称为“龟裂”）。
在本实施方式的蚀刻处理中，例如是利用毛细管现象等，使蚀刻剂浸润于加工对象物1的改质区域7所包含的龟裂或来自该改质区域7的龟裂，沿着龟裂面使蚀刻进展。由此，在加工对象物1中，沿着龟裂选择性地且以快的蚀刻速率（蚀刻速度）让蚀刻进展而进行除去。与此同时，利用改质区域7本身的蚀刻速率快这样的特征，沿着改质区域7选择性地使蚀刻进展而进行除去。
作为蚀刻处理，有例如将加工对象物1浸渍于蚀刻剂的情况（浸渍方式：Dipping）、以及一边使加工对象物1旋转一边涂布蚀刻剂的情况（旋转蚀刻方式：Spin Etching）。
作为蚀刻剂，例如可以举出：KOH（氢氧化钾）、TMAH（氢氧化四甲铵水溶液）、EDP（乙二胺邻苯二酚）、NaOH（氢氧化钠）、CsOH（氢氧化铯）、NH4OH（氢氧化铵）、联胺等。此外，作为蚀刻剂，不仅可以是液体状的，也可以使用凝胶状（胶状，半固体状）的。这里的蚀刻剂在常温~100℃左右的温度下使用，可以根据所需的蚀刻速率等而设定成适当的温度。例如，在将由硅形成的加工对象物1用KOH进行蚀刻处理的情况下，优选地，设定为约60℃。
此外，在本实施方式中，作为蚀刻处理，进行基于结晶方位的特定方向的蚀刻速率快（或慢）的蚀刻即各向异性蚀刻处理。在进行该各向异性蚀刻处理的情况下，不仅可以适用于较薄的加工对象物，也可以适用于较厚的加工对象物（例如厚度800μm~100μm）。此外，在这种情况下，即使形成改质区域7的面与面方位不同，也能够沿着该改质区域7使蚀刻进行。即，在这里的各向异性蚀刻处理中，除了依照结晶方位的面方位的蚀刻以外，也可以进行不依赖于结晶方位的蚀刻。
[第1实施方式]
接着，针对第1实施方式的激光加工方法进行详细地说明。图7,8是用来说明本实施方式的流程图。再有，在本实施方式中，激光L为脉冲激光。
本实施方式例如是为了制造光电增倍元件、内插器（Interposer）等而使用的加工方法。特别是在本实施方式中，如图7,8所示，通过将激光L聚光于加工对象物1，在加工对象物1的内部形成多个改质点（spot）S，通过这多个改质点S形成改质区域7。然后，利用各向异性蚀刻将加工对象物1的沿着改质区域7的部分予以除去，由此在加工对象物1形成包含相对于加工对象物1的厚度方向倾斜延伸的空间的作为倾斜孔的贯通孔24。
这里的贯通孔24，如图8（b）所示，构成为包含在加工对象物1的表面3侧端部及背面21侧端部所形成的直线部24a,24a、以及在这些直线部24a,24a间所形成的倾斜部（空间）24b。直线部24a是沿着厚度方向延伸。倾斜部24b连续于直线部24a,24a，沿着加工对象物1的（111）面的方式在相对于Z方向朝X方向倾斜的方向（以下称“倾斜方向”）上延伸。例如，倾斜部24b相对于厚度方向（Z方向）的角度为35°。
顺带一提，在以下的说明中，如图示那样，将加工对象物1的厚度方向（激光L的照射方向）设为Z方向，将改质区域形成予定部5（贯通孔24）相对于厚度方向倾斜的侧的侧方方向设为X方向（一个侧方方向），将与X,Z方向正交的方向设为Y方向（另一个侧方方向）。
如图7（a）所示，加工对象物1是相对于所照射的激光L的波长（例如1064nm）呈透明的硅基板，具有成为（100）面的表面3及背面21。在该加工对象物1，在对应于贯通孔24的位置，改质区域形成预定线5通过3维坐标指定而程式化地设定。这里，改质区域形成预定线5包含：在加工对象物1的表面3侧及背面21侧沿着厚度方向延伸的改质区域形成预定线5a、以及在这些之间沿着加工对象物1的（111）面倾斜延伸的改质区域形成预定线5b。
在本实施方式中，在对加工对象物1进行加工的情况下，首先，将加工对象物1的表面3侧朝上方而把该加工对象物1载置并保持于载置台。然后，将激光L的聚光点（以下仅称“聚光点”）对准于加工对象物1的内部的背面21侧，一边使聚光点在Y方向上移动，一边以沿着改质区域形成预定线5a形成改质点S的方式从表面3侧进行激光L的ON·OFF照射（Y方向的扫描）。由此，使激光L聚光于加工对象物1的背面21侧，形成露出于背面21的改质点S。
再有，这里形成了X方向宽度为10μm的改质点S。此外，在改质点S，包含并形成有从该改质点S产生的龟裂（以下的改质点S也是同样）。此外，以聚光点的间距（改质点S的间距）约0.25μm的方式在Y方向上进行扫描（总之，以0.25μm间隔进行激光照射，对应于激光照射的次数形成多个改质点S），由一次激光照射所形成的改质点S的一部分在Y方向上互相重叠的方式形成多个改质点S。
接着，使聚光点朝Z方向的表面3侧移动规定量，以沿着改质区域形成预定线5a形成改质点S的方式实施上述Y方向的扫描。由此，沿着与贯通孔24的背面21侧的直线部24a对应的部分，在既有的改质点S的表面3侧新形成改质点S，使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。
接着，如图7（b）所示，使聚光点朝Z方向的表面3侧移动规定量，并且在X方向上移动规定量后，实施上述Y方向的扫描。具体而言，基于下式（1），使聚光点在Z方向上移动规定量ΔZ并且在X方向上移动规定量ΔX之后，以沿着改质区域形成预定线5b形成改质点S的方式实施上述Y方向的扫描。然后，基于下式（2）而从加工对象物1中从背面21侧往表面3侧依序反复实施该聚光点的移动及Y方向的扫描，扫描数为Ns。
ΔZ=ΔX/tanθ      …（1）
Ns=T/ΔZ          …（2）
其中，ΔX=规定値（例如3μm）
θ=改质区域形成预定线5相对于Z方向的角度
T=倾斜部24b的Z方向厚度
由此，以邻接的改质点S的一部分从X方向看互相重叠的方式连续形成多个改质点S。具体而言，一边以邻接的改质点S的一部分从X方向看互相重叠的方式在厚度方向上错开，一边沿着加工对象物形成线5b阶梯状地形成多个改质点S，而使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。
接着，如图7（c）所示，将聚光点朝Z方向的表面3侧移动规定量，以沿着改质区域形成预定线5a形成改质点S的方式实施上述Y方向的扫描。由此，沿着与贯通孔24的表面3侧的直线部24a对应的部分，连续于既有的改质点S的表面3侧而新形成露出该表面3的改质点S，使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。由此，在加工对象物1的与贯通孔24对应的部分，形成多个连续的改质点S而形成改质区域7A。
接着，对加工对象物1，例如使用85℃的KOH作为蚀刻剂来使用而实施各向异性蚀刻处理。由此，如图8（a）所示，在加工对象物1中从表面3及背面21使蚀刻剂进入并浸润于改质区域7，然后，从表面3侧及背面21侧朝向内部，使沿着改质区域7的蚀刻选择性地进展（进行）。其结果，如图8（b）所示，加工对象物1的沿着改质区域7的部分被除去，完成贯通孔24的形成。
此时，在对加工对象物1实施的各向异性蚀刻中，利用蚀刻速率依赖于加工对象物1的结晶方位这个特征，能够很好地控制沿着改质区域7的选择性蚀刻的进展。即，在加工对象物1的（111）面中，与其他部分相比较其蚀刻速率变慢而蚀刻自停止（etch stop）。因此，在沿着（111）面的改质区域7（即，对应于倾斜部24b的改质区域7），沿着其延伸方向蚀刻特定选择且高速地进展，并且所形成的倾斜部24b的内面，其角部被除去而变得平滑，在该内面可形成镜面。
此外，此时，在沿着改质区域形成预定线5b的改质区域7，如上述那样，由于邻接的改质点S,S的至少一部分从X方向看互相重叠，因此改质点S或来自该改质点S的龟裂可以沿着改质区域形成预定线5b很好地连接。因此，使改质区域7的选择性蚀刻，即使在朝倾斜方向进展的情况下也能够不中断而很好地进展。
特别是在本实施方式的沿着改质区域形成预定线5b的改质区域7中，如上述那样，由于以邻接的改质点S的一部分从X方向看互相重叠的方式让多个改质点S在厚度方向上错开而形成，因此例如改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5b紧密地连接，在改质点S,S间蚀刻剂不致停留而浸润·进行，蚀刻在倾斜方向上不会中断而确实且高速地进展。
因此，根据本实施方式，可以将加工对象物1中与贯通孔24对应的部分高精度地予以除去，可以在加工对象物1高精度地形成贯通孔24。此外，能够容易形成期望的角度及长度的贯通孔24，可以提升加工对象物1加工时的设计自由度。
此外，如上述那样，改质区域形成预定线5b沿着加工对象物的（111）面延伸，在与加工对象物1的贯通孔24的倾斜部24b对应的部分所形成的改质点S，沿着加工对象物的（111）面而形成。因此，在倾斜部24b的内面，能够形成凹凸少的平滑面即镜面，再有，倾斜部24b的截面形状可以形成为矩形（菱形）形状。
再有，在本实施方式中，虽改质点S露出表面3及背面21，但也可以不使改质点S露出而使来自改质点S的龟裂露出。若使改质点S露出表面3及背面21，则能够增大所形成的贯通孔24的开口率，例如在将本实施方式应用于光电增倍元件的情况下，可以提高电子的捕获效率。另一方面，若不使改质点S露出而使龟裂露出，则能够抑制贯通孔24的开口侧的扩大，能够使贯通孔24开口侧的孔径与内部孔径大小相同。
附带一提，加工对象物1所形成的改质点S的数量，即激光L的照射次数（照光（shot）次数），并不限定于本实施方式，可以根据贯通孔24的形状（孔径、长度、以及相对于Z方向的角度等）而适当地设定。
[第2实施方式]
接着，说明第2实施方式。再有，在本实施方式的说明中，主要针对与上述第1实施方式的不同点进行说明。此外，与上述第1实施方式同样地，激光L为脉冲激光。
图9图是用来说明本实施方式的流程图。本实施方式的激光加工方法，如图9（a）所示，首先，使聚光点对准加工对象物1的背面21侧，一边使该聚光点在X方向上移动，一边以在改质区域形成预定线5a上形成改质点S的方式从表面3侧进行激光L的ON·OFF照射（X方向扫描）。由此，让沿着X方向连续排列的2个以上的改质点S作为改质点群10而在加工对象物1的背面21侧露出于该背面21而形成。
在这里的改质点群10中，并列设置的改质点S的间隔为0.25μm，在X方向的改质点S的一部分互相重叠（以下相同）。具体而言，以聚光点的间距（改质点S的间距）约0.25μm而在X方向上进行扫描（总之，以0.25μm间隔进行激光照射，对应于激光照射的次数形成多个改质点S），以1次激光照射所形成的改质点S的一部分在X方向互相重叠的方式形成改质点群10。
接着，让聚光点在Z方向朝表面3侧移动规定量，以沿着改质区域形成预定线5a形成改质点群10的方式实施上述X方向的扫描。由此，沿着与贯通孔24的背面21侧的直线部24a对应的部分，在既有的改质点群10的表面3侧形成新的改质点群10，使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。
接着，如图9（b）所示，使聚光点朝Z方向的表面3侧移动，以沿着改质区域形成预定线5b形成改质点群10的方式实施上述X方向的扫描。然后，在加工对象物1中从背面21侧往表面3侧依序反复实施该聚光点的Z方向移动及X方向的扫描多次。由此，沿着与贯通孔24的倾斜部24b对应的部分，在加工对象物1内形成多个改质点群10。具体而言，将多个改质点群10，一边以邻接的一对改质点群10,10的一部分从Z方向看互相重叠的方式在X方向上错开，一边沿着改质区域形成预定线5b形成，使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。
此时，为了很好地实施后段的各向异性蚀刻，邻接的改质点群10从Z方向看的重叠，基于所要形成的倾斜部24b的孔径及倾斜部24b（改质区域形成预定线5b）相对于Z方向的角度来设定。这里，邻接的改质点群10以在X方向上重叠8~10μm左右的方式形成。
接着，如图9（c）所示，使聚光点朝Z方向的表面3侧移动，以沿着改质区域形成预定线5a形成改质点S的方式实施上述X方向的扫描。由此，沿着与贯通孔24的表面3侧的直线部24a对应的部分，在既有的改质点群10的表面侧形成新的露出表面3的改质点群10，使改质点S或来自该改质点S的龟裂沿着改质区域形成预定线5互相连接。通过以上，在加工对象物1的对应于贯通孔24的部分，连续地形成由多个改质点S所构成的改质点群10，而形成改质区域7B。
以上，在本实施方式中，也能够起到与上述效果同样的效果，即可将加工对象物1中对应于贯通孔24的部分高精度地予以除去，在加工对象物1高精度地形成贯通孔24。
此外，在本实施方式中，如上述那样，将多个改质点群10，一边以邻接的一对改质点群10的一部分从Z方向看互相重叠的方式在X方向上错开，一边沿着改质区域形成预定线5b而形成。因此，例如在沿着改质区域形成预定线5b的改质区域7，改质点S及龟裂沿着改质区域形成预定线5b紧密地连接，即使选择性蚀刻朝倾斜方向进展，也能使蚀刻剂不致停留而浸润·进展。因此，使该选择性蚀刻不会中断地在倾斜方向上切实且高速地进展。其结果是，能够将与贯通孔24的倾斜部24b对应的部分高精度地除去，可以高精度地形成贯通孔24。
此外，在本实施方式中，如上述那样，由于是进行一边沿着X方向让激光L的聚光点移动一边照射该激光L的X方向扫描来形成改质区域7B，因此可以抑制激光L的聚光点的无益移动（扫描数）而进行迅速加工，可以提升产距（tact time）。此外，不论贯通孔24的长度或相对于厚度方向的角度如何，都能够以相同的扫描数形成改质区域7B。
再有，改质点群10各个的X方向的宽度及改质点S的个数（即，激光L的照射次数），并没有特别限定，可以根据贯通孔24的形状而适当地设定。关于这点，在以下的实施方式也是同样的。
[第3实施方式]
其次，说明第3实施方式。再有，在本实施方式的说明中，主要针对与上述第1实施方式的不同点进行说明。此外，与上述第1实施方式同样地，激光L为脉冲激光。
图10~12图是用来说明本实施方式的流程图。在本实施方式中，如图12所示，在加工对象物1形成相对于Z方向倾斜延伸的多个贯通孔（空间）241~244。贯通孔241~244，相对于Z方向其倾斜依次变大，延伸长度也依次变长。
在本实施方式中，如图10所示，基于贯通孔241~244的延伸长度而如下述那样适当地实施上述第1实施方式的上述Y方向的扫描和上述第2实施方式的上述X方向的扫描，形成改质区域7。即，如图10、12所示，反复实施聚光点的Z方向移动及上述Y方向的扫描多次，由此形成沿着与贯通孔241对应的部分的改质区域71、沿着与贯通孔242的表面3侧端部及背面21侧端部对应的部分的改质区域72A,72A、沿着与贯通孔243的表面3侧附近及背面21侧附近对应的部分的改质区域73A,73A。
在改质区域71,72A,73A中，以邻接的改质点S的一部分从X方向看互相重叠的方式，让多个改质点S在厚度方向上错开而形成。这里，改质区域72A的延伸长度比改质区域73A的延伸长度更长。
与此同时，反复实施聚光点的Z方向移动及上述X方向的扫描多次，由此形成：沿着与贯通孔242的Z方向中央部对应的部分的改质区域72B、沿着贯通孔243中与表面3侧附近与背面21侧附近之间对应的部分的改质区域73B、以及沿着与贯通孔244对应的部分的改质区域74。
在改质区域72B,73B,74中，以邻接的一对改质点群10,10的一部分从Z方向看互相重叠的方式，让多个改质点群10在X方向上错开而形成。这里，改质区域73B的延伸长度比改质区域72B的延伸长度更长。
接着，如图11、12所示，对加工对象物1实施各向异性蚀刻处理，加工对象物1中从表面3及背面21使蚀刻剂进入并浸润于改质区域7，沿着改质区域7使蚀刻选择性地进展。
这里，可以发现这样的特征：在沿着由上述Y方向的扫描所形成的改质区域71,72A,73A的蚀刻、以及沿着由上述X方向的扫描所形成的改质区域72B,73B,74的蚀刻中，其蚀刻速率彼此不同。具体而言，可以发现这样的特征：例如依赖于改质点S或龟裂的连接方式等，沿着改质区域72B,73B,74的蚀刻，其蚀刻速率比沿着改质区域71,72A,73A的蚀刻的蚀刻速率更快。
因此，在本实施方式的各向异性蚀刻处理中，如图11所示，沿着改质区域72B,73B,74的蚀刻比沿着改质区域71,72A,73A的蚀刻更快地进展。即，将蚀刻进展控制成，使贯通孔241~244当中延伸长度越长者以越快的蚀刻速率形成。其结果是，如图12所示，调整蚀刻完成（贯通孔241~244的贯通）所需要的时间，以孔径相互一致的方式让贯通孔241~244的形成大致同时完成。
以上，在本实施方式中，也能起到与上述效果同样的效果，即将加工对象物1的对应于贯通孔241~244的部分高精度地予以除去，而在加工对象物1高精度地形成贯通孔241~244。
然而，在延伸长度不同的多个贯通孔241~244中，通常由于蚀刻完成所需的时间互为不同，因此要使其孔径相等是困难的。针对这点，在本实施方式中，如上述那样，实施由X方向的扫描和Y方向的扫描组合而成的激光加工，对于贯通孔241~244的各个，适当地形成蚀刻速率快的改质区域72B,73B,74和蚀刻速率慢的改质区域71,72A,73A。由此，调整贯通孔241~244的蚀刻完成所需要的时间，能够将其孔径控制成所期望的大小。
特别地，在本实施方式中，如上述那样，贯通孔241~244当中长度越长者，在与其对应的部分使蚀刻速率快的改质区域7增多（减少蚀刻速率慢的改质区域7）而形成，使蚀刻完成所需要的时间相等。由此，可以使贯通孔241~244的孔径成为彼此相同。
以上，针对优选的的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不变更各权利要求所记载的主旨的范围内可以予以变形或适用于其他方式。
例如，形成改质区域7时的激光入射面，并不限定于加工对象物1的表面3，也可以是加工对象物1的背面21。此外，在上述实施方式中，在加工对象物1形成了贯通孔24，取而代之，也可以形成仅在表面3或背面21开口的非贯通孔，此外还可以形成沟槽（channel）或狭缝。总之，只要形成相对于Z方向朝倾斜方向延伸的空间即可。此外，在上述实施方式中，可以形成截面圆形形状、截面椭圆形状、或截面多边形形状等各种截面形状的贯通孔24。
此外，在上述实施方式中，贯通孔的倾斜部24b相对于Z方向是以35°（(111)面的方位角度）倾斜，但倾斜角度并不限定于此，也可以相对于Z方向以10°或45°倾斜。在这种情况下，可以在倾斜部24b的内面形成多台阶（阶梯构造）。
再有，由于通过在蚀刻剂中添加添加物可以改变特定结晶方位的蚀刻速率，因此为了以期望的蚀刻速率进行各向异性蚀刻处理，可以将与于加工对象物1的结晶方位对应的添加物添加至蚀刻剂。
产业上的可利用性
根据本发明，可以在加工对象物高精度地形成相对于加工对象物的厚度方向倾斜的空间。

Claims (8)

1.一种激光加工方法，其特征在于，
具备：
改质区域形成工序，通过将激光聚光于由硅形成的板状的加工对象物，沿着相对于所述加工对象物的厚度方向朝向一个侧方侧倾斜的改质区域形成预定线，在所述加工对象物的内部形成多个改质点，通过这些多个所述改质点形成改质区域；以及
蚀刻处理工序，在所述改质区域形成工序之后，对所述加工对象物实施各向异性蚀刻处理，由此沿着所述改质区域使蚀刻选择性地进展，在所述加工对象物形成相对于所述厚度方向倾斜延伸的空间，
在所述改质区域形成工序中，以邻接的所述改质点的至少一部分从所述一个侧方方向看互相重叠的方式，形成多个所述改质点。
2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述改质区域形成工序包含以下工序：以邻接的所述改质点的一部分从所述一个侧方方向看互相重叠的方式，让多个所述改质点一边在所述厚度方向上错开一边沿着所述改质区域形成预定线而形成。
3.如权利要求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，对所述加工对象物，一边沿着与所述一个侧方方向正交的另一个侧方方向使所述激光的聚光点移动一边照射该激光。
4.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述改质区域形成工序包含以下工序：以沿着所述一个侧方方向连续排列的2个以上的所述改质点作为改质点群而形成多个，并且以邻接的一对所述改质点群的一部分从所述厚度方向看互相重叠的方式，将多个所述改质点群一边在所述一个侧方方向上错开一边沿着所述改质区域形成预定线而形成。
5.如权利要求4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，对所述加工对象物，一边沿着所述一个侧方方向使所述激光的聚光点移动一边照射该激光。
6.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述改质区域形成工序包含：
第1工序，以邻接的所述改质点的一部分从所述一个侧方方向看互相重叠的方式，让多个所述改质点一边在所述厚度方向上错开一边沿着所述改质区域形成预定线而形成；以及
第2工序，以沿着所述一个侧方方向连续排列的2个以上的所述改质点作为改质点群而形成多个，并且以邻接的一对所述改质点群的一部分从所述厚度方向看互相重叠的方式，让多个所述改质点群一边在所述一个侧方方向上错开一边沿着所述改质区域形成预定线而形成。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的激光加工方法，其特征在于，
所述改质区域形成预定线沿着所述加工对象物的（111）面延伸。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的激光加工方法，其特征在于，
所述空间是在所述加工对象物的表面和背面开口的贯通孔。
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