CN106163724A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

激光加工装置(300)具备激光光源(202)、聚光光学系统(204)、控制部(250)、以及反射型空间光调制器(203)。控制部(250)以及反射型空间光调制器(203)将以从聚光位置沿着激光(L)的光轴朝向激光(L)的入射侧将理想聚光位置仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差，在最接近加工对象物(1)的表面(3)的第1区域或者距加工对象物(1)的表面(3)的距离为规定距离以下的第1区域形成改质区域时，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式调整像差。

Description

激光加工装置及激光加工方法
技术领域
本发明涉及通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的激光加工装置及激光加工方法。
背景技术
作为上述技术领域中的现有的激光加工装置，已知有对起因于将激光聚光于加工对象物而在聚光位置上产生的球面像差进行修正并将激光聚光于加工对象物的装置(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-152562号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，关于在表面设置有多个功能元件的加工对象物，会有以通过相邻的功能元件之间的区域的方式设定切断预定线并从背面使激光入射于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的情况。然而，可以了解到，在这样的情况下，若对在激光的聚光位置上产生的球面像差进行修正，则会有在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面上在从切断预定线离开的部分(例如，包含于功能元件的配线等)产生损伤的担忧。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够抑制在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤的激光加工装置及激光加工方法。
解决课题的技术手段
本发明的一个方面的激光加工装置，是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的激光加工装置，具备：激光光源，射出激光；聚光光学系统，将通过激光光源射出的激光聚光于加工对象物；和像差调整部，对起因于将激光聚光于加工对象物而在聚光位置产生的像差进行调整，像差调整部中，将在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差，在最接近激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的第1区域形成改质区域的情况下，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整所述像差，在较第1区域更接近激光的入射侧的加工对象物的第2表面的第2区域形成改质区域的情况下，以成为较基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，调整所述像差。
本发明的一个方面的激光加工方法，是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的激光加工方法，包含：第1工序，对起因于将激光聚光于加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，将激光聚光于加工对象物，从而在最接近激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的第1区域，形成改质区域；和第2工序，对在聚光位置上产生的像差进行调整，将激光聚光于加工对象物，从而在相较于第1区域更接近激光的入射侧的加工对象物的第2表面的第2区域，形成改质区域，在第1工序中，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整像差，其中，基准像差是在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下产生的像差，在第2工序中，以成为较基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，调整像差。
在这些激光加工装置及激光加工方法中，将在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整像差，将激光聚光于加工对象物，从而在最接近激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的第1区域，形成改质区域。由此，能够抑制在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面(即，第1表面)上在从切断预定线离开的部分产生损伤。另外，在本发明的一个方面的激光加工方法中，可以在实施了第1工序之后实施第2工序，也可以在实施了第2工序之后实施第1工序，也可以同时地实施第1工序和第2工序。
在本发明的一个方面的激光加工装置以及激光加工方法中，也可以在第1表面，设置有包含配线的多个功能元件，切断预定线以通过相邻的功能元件之间的区域的方式设定。在此情况下，能够抑制在包含于功能元件的配线产生损伤。
在本发明的一个方面的激光加工装置以及激光加工方法中，第1区域也可以被设定于距第1表面的距离为60μm以下的区域。在此情况下，能够更加可靠地抑制在第1表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤，并且能够使从形成于第1区域的改质区域向第1表面侧伸展的龟裂沿着切断预定线精度良好地到达第1表面。
在本发明的一个方面的激光加工装置以及激光加工方法中，第2区域也可以被设定于距第1表面的距离为40μm以上的区域。在此情况下，能够更加可靠地抑制在第1表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤，并且能够使从形成于第2区域的改质区域向第1表面侧以及第2表面侧伸展的龟裂的长度增长。
在本发明的一个方面的激光加工装置以及激光加工方法中，规定距离也可以为110μm以上且140μm以下。在此情况下，能够将在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差而适当地设定。
在本发明的一个方面的激光加工方法中，在实施了第1工序之后实施第2工序的情况下，第1区域也可以以在第1工序中从改质区域朝向激光的入射侧的相反侧伸展的龟裂不到达第1表面的方式设定。在本发明的一个方面的激光加工方法中，在实施了第1工序之后实施第2工序的情况下，第2区域也可以以不与在第1工序中从改质区域朝向激光的入射侧伸展的龟裂重叠的方式设定。在这些情况下，在第2区域形成改质区域时，能够更加可靠地抑制在第1表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤。
本发明的一个方面的激光加工装置，是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的激光加工装置，具备：激光光源，射出激光；聚光光学系统，将通过激光光源射出的激光聚光于加工对象物；和像差调整部，对起因于将激光聚光于加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，像差调整部中，将在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差，在距激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的距离为规定距离以下的第1区域形成改质区域的情况下，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整像差。
本发明的一个方面的激光加工方法，是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域的激光加工方法，包含：第1工序，对起因于将激光聚光于加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，将激光聚光于加工对象物，从而在距激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的距离为规定距离以下的第1区域形成改质区域，在第1工序中，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整像差，其中，该基准像差是在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差。
在这些激光加工装置及激光加工方法中，将在以将理想聚光位置从聚光位置沿着激光的光轴朝向激光的入射侧仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的像差作为基准像差，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整像差，将激光聚光于加工对象物，从而在距激光的入射侧的相反侧的加工对象物的第1表面的第1区域的距离为规定距离以下的第1区域，形成改质区域。由此，能够抑制在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面(即，第1表面)上在从切断预定线离开的部分产生损伤。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够抑制在距激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤的激光加工装置及激光加工方法。
附图说明
图1是改质区域的形成中所使用的激光加工装置的概略构成图。
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是本发明的一个实施方式的激光加工装置的概略构成图。
图8是图7的激光加工装置的反射型空间光调制器的部分截面图。
图9是成为本发明的一个实施方式的激光加工方法的对象的加工对象物的(a)平面图以及(b)部分扩大平面图。
图10是表示在激光的聚光位置上产生的像差的修正状态和从改质区域伸展的龟裂的长度的关系的图。
图11是表示在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面产生了损伤的图。
图12是表示激光的穿透光的宽度和损伤的产生位置的关系的图。
图13是表示在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面产生了损伤的图。
图14是表示被预先形成于加工对象物的龟裂的有无和损伤的产生量的关系的图。
图15是表示激光的聚光位置和理想聚光位置的关系的图。
图16是表示激光的偏移量和损伤的宽度的关系的图。
图17是表示激光的偏移量和损伤的宽度的关系的图。
图18是表示激光的聚光长度和聚光强度的关系的图。
图19是表示激光的聚光位置和加工条件的关系的图。
图20是表示本发明的一个实施方式的激光加工方法的各工序的图。
图21是表示激光的聚光长度和聚光强度的关系的图。
图22是表示利用了球面像差修正图案的实施例的结果和未利用球面像差修正图案的比较例的结果的对比的图。
图23是表示利用了锥镜(AXICON LENS)图案的实施例的结果和未利用锥镜图案的比较例的结果的对比的图。
图24是表示对加工能量进行了调整的参考例的结果的图。
图25是表示改质区域的形成顺序的图。
图26是表示改质区域的形成顺序的图。
图27是表示改质区域的形成顺序的图。
图28是表示改质区域的形成顺序的图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行详细的说明。另外，在各图中，对相同或者相当部分附加相同符号，省略重复的说明。
在本发明的一个实施方式的激光加工装置以及激光加工方法中，通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域。因此，首先，关于改质区域的形成，参照图1～图6来进行说明。
如图1所示，激光加工装置100具备使激光L脉冲振荡的激光光源101、配置成使激光L的光轴(光路)的方向改变90°的分色镜(dichroic mirror)103、用于将激光L聚光的聚光用透镜105。另外，激光加工装置100具备用于支承被由聚光用透镜105聚光了的激光L照射的加工对象物1的支承台107、用于使支承台107移动的平台111、为了调节激光L的输出或脉冲宽度、脉冲波形等而控制激光光源101的激光光源控制部102、控制平台111的移动的平台控制部115。
在该激光加工装置100中，从激光光源101射出的激光L通过分色镜103而使其光轴的方向改变90°，并通过聚光用透镜105而被聚光于被载置在支承台107上的加工对象物1的内部。与此同时，使平台111移动，从而使加工对象物1相对于激光L而沿着切断预定线5相对移动。由此，在加工对象物1形成沿着切断预定线5的改质区域。还有，在此，为了使激光L相对地移动而使平台111移动，但是，可以使聚光用透镜105移动，也可以使它们的双方移动。
作为加工对象物1，使用包含由半导体材料形成的半导体基板或由压电材料形成的压电基板等的板状的构件(例如，基板，晶圆等)。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是延伸为直线状的假想线。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(激光位置)P对准加工对象物1的内部的状态下，使激光L沿着切断预定线5(即，沿着图2的箭头A方向)相对地移动。由此，如图4、图5以及图6所示，改质区域7沿着切断预定线5而被形成于加工对象物1的内部，沿着切断预定线5形成的改质区域7成为切断起点区域8。
在此，所谓聚光点P，是指激光L聚光的地方。另外，切断预定线5不限于直线状，可以是曲线状，也可以是它们被组合的三维状，也可以是被坐标指定的线。另外，切断预定线5不限于假想线，也可以是在加工对象物1的表面3上实际引出的线。另外，改质区域7可以被连续地形成，也可以被间断地形成。另外，改质区域7可以是列状也可以是点状，主要是改质区域7至少被形成于加工对象物1的内部即可。另外，存在以改质区域7为起点而形成有龟裂的情况，龟裂以及改质区域7也可以露出于加工对象物1的外表面(表面3、背面21、或者外周面)。另外，在形成改质区域7的时候的激光入射面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P附近被特别吸收，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)。因而，由于在加工对象物1的表面3激光L几乎不被吸收，因此加工对象物1的表面3不会熔融。一般而言，在通过从表面3被熔融而被除去从而形成有孔或槽等的除去部(表面吸收型激光加工)的情况下，加工区域从表面3侧逐渐地向背面侧进展。
然而，通过本实施方式所形成的改质区域7是指成为密度、折射率、机械强度或者其它的物理特性与周围不同的状态的区域。作为改质区域7，例如存在熔融处理区域(是指暂时熔融后再固化的区域、熔融状态中的区域以及从熔融再固化的状态中的区域中的至少任一者)、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也存在混合存在这些区域的区域。再有，作为改质区域7，存在在加工对象物1的材料中改质区域7的密度与非改质区域的密度相比较发生变化的区域、或形成有晶格缺陷的区域(将它们统称为高密度转移区域)。
另外，存在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变化了的区域、形成有晶格缺陷的区域进一步在这些区域的内部或改质区域7和非改质区域的界面内包(包含)龟裂(割裂、微裂纹)的情况。被内包的龟裂会有遍及改质区域7的全面的情况或仅在一部分或在多个部分形成的情况。作为加工对象物1，例如可以举出包含硅(Si)、玻璃、碳化硅(SiC)、LiTaO3或蓝宝石(Al2O3)、或者由它们构成的加工对象物。
另外，在本实施方式中，通过沿着切断预定线5形成多个改质点(spot)(加工痕)，从而形成改质区域7。所谓改质点，是指通过脉冲激光的1个脉冲的击射(shot)(即，1个脉冲的激光照射：激光击射)所形成的改质部分，通过改质点集合而成为改质区域7。作为改质点，可以举出裂纹点、熔融处理点或折射率变化点、或者混合存在它们中的至少1个的改质点等。关于该改质点，能够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1的厚度、种类、结晶方位等，适当控制其大小或所产生的龟裂的长度。
接着，对本发明的一个实施方式的激光加工装置以及激光加工方法进行说明。如图7所示，激光加工装置300在框体231内具备激光光源202、反射型空间光调制器(像差调整部)203、4f光学系统241、以及聚光光学系统204。激光加工装置300通过将激光L聚光于加工对象物1来沿着切断预定线5在加工对象物1形成改质区域7。
激光光源202例如射出具备1000nm～1500nm的波长的激光L，例如为光纤激光。在此的激光光源202以朝向水平方向射出激光L的方式，通过螺钉等固定在框体231的顶板236。
反射型空间光调制器203对从激光光源202射出的激光L进行调制，例如为反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM：Spatial LightModulator)。在此的反射型空间光调制器203调制从水平方向入射的激光L并相对于水平方向朝向斜上方反射。
如图8所示，反射型空间光调制器203通过硅基板213、驱动电路层914、多个像素电极214、电介质多层膜镜等的反射膜215、取向膜999a、液晶层216、取向膜999b、透明导电膜217、以及玻璃基板等的透明基板218按该顺序被层叠来构成。
透明基板218具备沿着XY平面的表面218a，该表面218a构成反射型空间光调制器203的表面。透明基板218例如由玻璃等的光透过性材料构成，使从反射型空间光调制器203的表面218a入射的规定波长的激光L向反射型空间光调制器203的内部透过。透明导电膜217被形成于透明基板218的背面上，并由透过激光L的导电性材料(例如ITO)构成。
多个像素电极214沿着透明导电膜217以矩阵状排列在硅基板213上。各像素电极214例如由铝等的金属材料构成，它们的表面214a被加工为平坦且平滑。多个像素电极214通过被设置在驱动电路层914的主动矩阵电路而被驱动。
主动矩阵电路被设置在多个像素电极214和硅基板213之间，并对应于试图从反射型空间光调制器203输出的光像来控制对各像素电极214的施加电压。这样的主动矩阵电路例如具备未图示的对在X轴方向上排列的各像素列的施加电压进行控制的第1驱动电路、和对在Y轴方向上排列的各像素列的施加电压进行控制的第2驱动电路，并构成为由控制部250(参照图7)对通过双方的驱动电路指定的像素的像素电极214施加规定的电压。
取向膜999a、999b被配置在液晶层216的两端面，并使液晶分子群排列在一定方向。取向膜999a、999b例如由聚酰亚胺等的高分子材料构成并且对与液晶层216的接触面施以摩擦(rubbing)处理等。
液晶层216被配置在多个像素电极214和透明导电膜217之间，并对应于通过各像素电极214和透明导电膜217所形成的电场来调制激光L。即，若通过驱动电路层914的主动矩阵电路对各像素电极214施加电压，则在透明导电膜217和各像素电极214之间形成有电场，对应于形成于液晶层216的电场的大小，液晶分子216a的排列方向改变。然后，若激光L透过透明基板218以及透明导电膜217并入射至液晶层216，则该激光L在通过液晶层216的期间通过液晶分子216a而被调制，在反射膜215反射之后，再次通过液晶层216而被调制并射出。
此时，通过控制部250(参照图7)对被施加于各像素电极214的电压进行控制，对应于该电压，在液晶层216中被透明导电膜217和各像素电极214所夹着的部分的折射率改变(与各像素相对应的位置的液晶层216的折射率改变)。通过该折射率的改变，能够对应于所施加的电压来使激光L的相位在液晶层216的每个像素上改变。即，能够将与全息图案相对应的相位调制通过液晶层216而赋予每个像素(即，将赋予调制的作为全息图案的调制图案显示于反射型空间光调制器203的液晶层216)。其结果，入射至调制图案并透过的激光L，其波面被调整，在构成该激光L的各光线中与行进方向相正交的规定方向的成分的相位中产生偏移。因而，通过对显示在反射型空间光调制器203的调制图案适宜设定，从而能够调制激光L(例如，调制激光L的强度、振幅、相位、偏光等)。
回到图7，4f光学系统241对通过反射型空间光调制器203进行了调制的激光L的波面形状进行调整，并具备第1透镜241a以及第2透镜241b。透镜241a、241b以反射型空间光调制器203和第1透镜241a的距离成为第1透镜241a的焦点距离f1，并且聚光光学系统204和透镜241b的距离成为透镜241b的焦点距离f2，并且第1透镜241a和第2透镜241b的距离成为f1+f2，并且第1透镜241a和第2透镜241b成为两侧远心光学系统的方式，配置在反射型空间光调制器203和聚光光学系统204之间。根据该4f光学系统241，能够抑制通过反射型空间光调制器203进行了调制的激光L由于空间传播而使波面形状改变并像差增大。
聚光光学系统204将通过激光光源202射出并通过反射型空间光调制器203进行了调制的激光L聚光于加工对象物1的内部。该聚光光学系统204包含多个透镜而构成，并经由包含压电元件等而构成的驱动单元232而被设置在框体231的底板233。
在如上述那样构成的激光加工装置300中，从激光光源202射出的激光L在框体231内在水平方向上行进之后，通过镜205a而朝向下方被反射，并通过衰减器207而使光强度被调整。然后，通过镜205b而朝向水平方向被反射，并通过光束均匀器260而使激光L的强度分布被均匀化并入射至反射型空间光调制器203。
入射至反射型空间光调制器203的激光L通过透过被显示在液晶层216的调制图案而对应于该调制图案被调制，之后，通过镜206a而朝向上方被反射，并通过λ/2波长板228而使偏光方向被变更，通过镜206b而朝向水平方向被反射并入射至4f光学系统241。
入射至4f光学系统241的激光L以作为平行光并且入射至聚光光学系统204的方式使波面形状被调整。具体而言，激光L透过第1透镜241a并收敛，通过镜219而朝向下方被反射，并经共焦点O而发散，并且透过第2透镜241b，以成为平行光的方式再次收敛。之后，激光L依序透过分色镜210、238并入射至聚光光学系统204，通过聚光光学系统204聚光于被载置在平台111上的加工对象物1内。
另外，激光加工装置300在框体231内具备用于对加工对象物1的激光入射面进行观察的表面观察单元211、和用于对聚光光学系统204和加工对象物1的距离进行微调整的AF(AutoFocus(自动聚焦))单元212。
表面观察单元211具备射出可见光VL1的观察用光源211a、和对在加工对象物1的激光入射面上被反射的可见光VL1的反射光VL2进行受光并进行检测的检测器211b。在表面观察单元211中，从观察用光源211a射出的可见光VL1在镜208以及分色镜209、210、238上被反射、透过，并通过聚光光学系统204朝向加工对象物1被聚光。然后，在加工对象物1的激光入射面上被反射的反射光VL2在通过聚光光学系统204被聚光并在分色镜238、210上被透过、反射之后，透过分色镜209并在检测器211b被受光。
AF单元212射出AF用激光LB1，并通过对在激光入射面上被反射的AF用激光LB1的反射光LB2进行受光并进行检测来取得沿着切断预定线5的激光入射面的位移数据。之后，AF单元212在形成改质区域7时，通过根据所取得的位移数据来驱动驱动单元232，以沿着激光入射面的起伏的方式使聚光光学系统204在其光轴方向上往返移动。
再有，激光加工装置300，作为用于对该激光加工装置300进行控制的构件而具备由CPU、ROM、RAM等构成的控制部250。该控制部250对激光光源202进行控制，并对从激光光源202射出的激光L的输出或脉冲宽度等进行控制。另外，控制部205在形成改质区域7时，以激光L的聚光点P位于距加工对象物1的表面3或者背面21规定距离的位置并且激光L的聚光点P沿着切断预定线5相对地移动的方式，对框体231、平台111的位置以及驱动单元232的驱动的至少一者进行控制。
另外，控制部205，在形成改质区域7时，对反射型空间光调制器203中的各像素电极214施加规定电压，并在液晶层216显示规定的调制图案，由此，通过反射型空间光调制器203使激光L按期望进行调制。在此，被显示在液晶层216的调制图案，例如，基于试图形成改质区域7的位置、所照射的激光L的波长、加工对象物1的材料、以及聚光光学系统204或加工对象物1的折射率等而预先被导出，并存储在控制部250。该调制图案包含用于对在激光加工装置300所产生的个体差(例如，在反射型空间光调制器203的液晶层216所产生的形变)进行修正的个体差修正图案、用于对球面像差进行修正的球面像差修正图案等。这样，控制部250以及反射型空间光调制器203作为对起因于将激光L聚光于加工对象物1而在聚光位置上产生的像差进行调整的像差调整部而起作用。
成为在如上述那样构成的激光加工装置300中实施的激光加工方法的对象的加工对象物1，如图9所示，具备例如由硅等构成的基板11、和被形成在基板11的表面11a的多个功能元件15。多个功能元件15以矩阵状排列在基板11的表面11a，并包含配线16。这样，加工对象物1在其表面(第1表面)3设置有包含配线16的多个功能元件15。另外，功能元件15为光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、或者作为电路形成的电路元件等。
在激光加工装置300中实施的激光加工方法，作为通过将加工对象物1切断为各功能元件15来制造多个芯片的芯片的制造方法来使用。因此，在该激光加工方法中，对加工对象物1，以通过相邻的功能元件15之间的街道(street)区域(区域)17的方式(在从加工对象物1的厚度方向观察的情况下，以通过街道区域17的宽度的中心的方式)，以格子状设定有多个切断预定线5。然后，从基板11的背面11b即加工对象物1的背面(第2表面)21入射的激光L被聚光于加工对象物1，并沿着各切断预定线5在加工对象物1形成改质区域7。
以下，对在激光加工装置300中实施的激光加工方法，从其背景进行说明。如图10(a)的上段所示，若不对在激光L的聚光位置(预定改质区域的形成的位置)上产生的像差进行修正，则由于球面像差，聚光区域(构成激光L的各光线被聚光的区域)沿着激光L的光轴变长。另一方面，如图10(b)的上段所示，若使用控制部250以及反射型空间光调制器203来对在激光L的聚光位置上产生的像差进行修正，则激光L被聚光于聚光点P。然后，如图10(a)以及(b)的下段的加工对象物1的截面照片所示，在改质区域的形成时，从改质区域朝向激光L的入射侧以及其相反侧伸展的龟裂的长度，相较于不对像差进行修正的情况，在对像差进行了修正的情况下变长。该龟裂的长度变长，由于能够将为了切断加工对象物1而相对于1根的切断预定线5应该形成的改质区域的列数减少，因此，在谋求加工所需要的时间的缩短化上是有利的。
然而，可以了解到，若对在激光L的聚光位置上产生的像差进行修正，则如图11(a)以及(b)的加工对象物1的平面照片所示，会有在激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D的情况。得到图11(a)以及(b)的加工对象物1的平面照片时的实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)在厚度250μm、结晶方位(100)的硅基板的表面上，形成了厚度的Au膜。
(2)在(a)中，以覆盖切断预定线5的方式形成Au膜，在(b)中，以沿着切断预定线5形成宽度15μm的街道区域的方式形成Au膜。
2.激光的照射条件
(1)将硅基板的背面作为激光入射面，使激光的聚光点对准硅基板的表面(即，硅基板与Au膜的界面附近)，以波长1080nm、反复频率80kHz、脉冲宽度500ns、出口输出1.2W、扫描速度(沿着切断预定线5的聚光点的相对的移动速度)300mm/s的条件照射了激光L。
对这样的损伤D的产生主要原因进行研究。首先，如图12所示，损伤D在超过激光L的穿透光的宽度的区域(穿透光的宽度的外侧的区域)产生。据此，可以认为激光L的穿透光不是损伤D的产生主要原因。另外，图12的下段为加工对象物1的平面照片。
另外，如图13的加工对象物1的平面照片所示，在改质区域的形成时从改质区域伸展的龟裂到达加工对象物1的表面3的情况下，较多的损伤D产生。而且，若该龟裂在加工对象物1的表面3上蜿蜒，则沿着该龟裂的蜿蜒损伤D产生。据此，可以认为从改质区域伸展的龟裂为损伤D的产生主要原因之一。得到图13的加工对象物1的平面照片时的实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)在厚度250μm、结晶方位(100)、电阻值1Ω·cm的硅基板的表面上形成厚度的Au膜。
(2)以覆盖切断预定线5的方式形成Au膜。
2.激光的照射条件
(1)将硅基板的背面作为激光入射面并使激光的聚光点对准硅基板的表面(即，硅基板与Au膜的界面附近)，以波长1342nm、反复频率90kHz、脉冲宽度90ns、出口输出1.27W、扫描速度340mm/s的条件照射了激光L。
再有，如图14(a)以及(b)的上段的加工对象物1的截面照片所示，准备沿着切断预定线5未预先形成有龟裂的加工对象物1、以及沿着切断预定线5预先形成有龟裂的加工对象物1，不对在激光L的聚光位置上产生的像差进行修正，而沿着切断预定线5对各个加工对象物1照射了激光L。其结果，如图14(a)以及(b)的下段的加工对象物1的平面照片所示，相较于在加工对象物1未预先形成有龟裂的情况，在加工对象物1预先形成有龟裂的情况下，较多的损伤D产生。
根据以上所述，作为损伤D的产生主要原因，可以举出以下的1～3。
1.在沿着1根的切断预定线5形成了1列的改质区域之后，沿着该1根的切断预定线5形成其他的1列的改质区域的情况下，若激光L的聚光位置与已形成的1列的改质区域或者从该改质区域伸展的龟裂相重叠，则在激光L的照射时，已形成的1列的改质区域或者从该改质区域伸展的龟裂如镜面那样进行作用，关于激光L的一部分，引起反射、干涉、衍射、散射等，该激光L的一部分被照射至超出激光L的穿透光的宽度的区域，其结果，该激光L的一部分被功能元件15的配线16等所吸收，从而在配线16等产生熔融。
2.若此次的1个脉冲的激光照射的聚光位置与通过前一次的1个脉冲的激光照射所形成了的改质区域或者从该改质区域伸展的龟裂相重叠，则在此次的1个脉冲的激光照射时，通过前一次的1个脉冲的激光照射所形成的改质区域或者从该改质区域伸展的龟裂如镜面那样进行作用，关于此次的1个脉冲的激光照射的激光L的一部分，引起反射、干涉、衍射、散射等，该激光L的一部分被照射至超出激光L的穿透光的宽度的区域，其结果，该激光L的一部分被功能元件15的配线16等所吸收，从而在配线16等产生熔融。
3.若在从通过前一次的1个脉冲的激光照射所形成了的改质区域伸展的龟裂到达了加工对象物1的表面3或背面21的状态下，以聚光位置与该龟裂相重叠的方式，进行此次的1个脉冲的激光照射，则在此次的1个脉冲的激光照射时，通过前一次的1个脉冲的激光照射而到达了加工对象物1的表面3或背面21的龟裂如镜面那样进行作用，关于此次的1个脉冲的激光照射的激光L的一部分，引起反射、干涉、衍射、散射等，该激光L的一部分被照射至超出激光L的穿透光的宽度的区域，其结果，该激光L的一部分被功能元件15的配线16等所吸收，从而在配线16等产生熔融。
因此，在激光加工装置300中实施的激光加工方法中，如图15所示，将在以在从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧仅偏移了规定距离的位置CP0上以成为理想聚光的方式进行了像差修正的状态(在此情况下，CP0成为理想聚光位置)聚光于聚光位置CP1时所产生的像差，决定为基准像差。即，将在以从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置CP1的情况下所产生的像差，决定为基准像差。该基准像差被设定于控制部250。另外，所谓聚光位置CP1，为预定改质区域的形成的位置，例如，与预定形成的改质区域中与激光L的入射侧相反侧的端部的位置相对应。理想聚光位置CP0，为进行了理想聚光(即，使像差减轻到接近假定为不存在介质的情况下的聚光状态的聚光状态)的激光L的聚光点的位置。
另外，在激光加工装置300中实施的激光加工方法中，在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域形成改质区域的情况下，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。另外，在该激光加工方法中，在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域的情况下，以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。这些像差的调整通过控制部250以及反射型空间光调制器203来进行。另外，所谓聚光长度，是指沿着激光L的光轴的聚光区域(构成激光L的各光线被聚光的区域)的长度。另外，所谓聚光强度，是指聚光区域上的每单位面积的激光的强度。
通过实验对上述的基准像差进行了研究。实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)准备了厚度250μm、结晶方位(100)、电阻值1Ω·cm的硅基板。
2.激光的照射条件
(1)根据下述的表1的条件对激光L的聚光位置CP1以及理想聚光位置CP0进行调整，并以波长1080nm、反复频率80kHz、脉冲宽度500ns、出口输出1.2W、扫描速度300mm/s的条件照射了激光L。另外，在表1中，所谓“表面”，是指激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3，所谓“背面”，是指激光L的入射侧的加工对象物1的背面21。另外，所谓“偏移量”，是指从聚光位置(即，为了形成改质区域而想聚光的位置)到理想聚光位置(即，通过像差修正而成为理想聚光的聚光位置)的距离，将聚光位置CP1作为基准，将理想聚光位置CP0朝向激光L的入射侧偏移的情况以“－”的数值来表现，将理想聚光位置CP0朝向激光L的入射侧的相反侧偏移的情况以“+”的数值来表现。
[表1]
该实验的结果，如图16以及图17所示，可以了解到，在理想聚光位置CP0朝向激光L的入射侧偏移的情况下，若偏移量的绝对值小于110μm，则损伤D的宽度变大，若偏移量的绝对值大于140μm，则损伤D的宽度变小。另外，图17为加工对象物1的平面照片，并且分别为表1的No.1～No.6的情况下的结果。
因而，在此情况下，可以将在从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0偏移的状态下，偏移量的绝对值成为110μm以上且140μm以下的像差决定为基准像差。然后，在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域形成改质区域的情况下，可以以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。另外，在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域的情况下，可以以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。
另外，如图18所示，在从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0偏移的状态下，激光L的聚光长度，若偏移量的绝对值越是变大，则变得越长，激光L的聚光强度，若偏移量的绝对值越是变大，则变得越弱。据此，可以说在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域形成改质区域的情况下，可以以成为较基准像差的基准偏移量长的第1偏移量的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。另外，可以说在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域的情况下，可以以成为较基准像差的基准偏移量短的第2偏移量的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行调整。
接着，通过实验对上述的第1区域以及第2区域进行了研究。实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)准备了厚度250μm、结晶方位(100)、电阻值1Ω·cm的硅基板。
2.激光的照射条件
(1)根据图19所示的条件对激光L的聚光位置CP1以及理想聚光位置CP0进行调整，并以波长1080nm、反复频率80kHz、脉冲宽度500ns、出口输出1.2W、扫描速度300mm/s的条件照射了激光L。另外，在图19中，所谓“表面”，是指激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3。另外，所谓“第1加工条件”，是指以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行了调整后的条件，所谓“第2加工条件”，是指以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行了调整后的条件。
该实验的结果，如图19所示，在第2加工条件下，在从加工对象物1的表面3到聚光位置CP1的距离为0μm的情况、以及该距离为20μm的情况下，损伤D(即，在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生的损伤)产生，在从加工对象物1的表面3到聚光位置CP1的距离为60μm的情况下，损伤D未产生。另外，在第1加工条件下，在任一情况下，损伤D均未产生。另外，图19为加工对象物1的平面照片。
因而，在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域形成改质区域的情况下，可以采用第1加工条件(即，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行了调整的条件)，并且将第1区域设定于距加工对象物1的表面3的距离为60μm以下的区域。另外，在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域的情况下，可以采用第2加工条件(即，以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式对在聚光位置CP1上产生的像差进行了调整的条件)，并且将第2区域设定于距加工对象物1的表面3的距离为40μm以上的区域。
根据以上所述，在激光加工装置300中实施的激光加工方法中，首先，如图20(a)所示，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对像差进行调整，并通过将激光L聚光于加工对象物1，而在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域形成改质区域7(第1工序)。接着，如图20(b)所示，以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式对像差进行调整，并通过将激光L聚光于加工对象物1，而在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域7(第2工序)。
另外，第1区域以在第1区域形成改质区域7时从该改质区域7朝向激光L的入射侧的相反侧伸展的龟裂不到达加工对象物1的表面3的方式设定。另外，第2区域以不与在第1区域形成改质区域7时从该改质区域7朝向激光L的入射侧伸展的龟裂相重叠的方式设定。
之后，在加工对象物1的背面21贴附延展(expanded)胶带，并使该延展胶带扩张。由此，使从沿着切断预定线5形成的改质区域7朝向加工对象物1的厚度方向伸展了的龟裂到达加工对象物1的表面3以及背面21，通过沿着切断预定线5将加工对象物1切断为各功能元件15，而得到多个芯片。
如以上所说明的那样，在激光加工装置300以及激光加工装置300中实施的激光加工方法中，将在从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0仅偏移了规定距离的状态下在该聚光位置CP1上产生的像差作为基准像差，并以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式调整像差，将激光聚光于加工对象物1，从而在最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物的表面3的第1区域，形成改质区域7。由此，能够抑制在激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D。
另外，以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式对像差进行调整，通过将激光L聚光于加工对象物1，而在较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域形成改质区域7。由此，能够使从形成于第2区域的改质区域7伸展至表面3侧以及背面21侧的龟裂的长度增长，能够谋求加工所需要的时间的缩短化。
另外，在加工对象物1的表面3，设置有包含配线16的多个功能元件15，切断预定线5以通过相邻的功能元件15之间的街道区域17的方式设定。由此，能够抑制在包含于功能元件15的配线16产生损伤D。
另外，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对像差进行了调整的第1区域，被设定于距加工对象物1的表面3的距离为60μm以下的区域。由此，能够更加可靠地抑制在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D，并且能够使从形成于第1区域的改质区域7伸展至加工对象物1的表面3侧的龟裂沿着切断预定线5精度良好地到达加工对象物1的表面3。
另外，以成为较基准像差的基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度强的第2聚光强度的方式对像差进行了调整的第2区域，被设定于距加工对象物1的表面3的距离为40μm以上的区域。由此，能够更加可靠地抑制在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D，并且能够使从形成于第2区域的改质区域7伸展至表面3侧以及背面21侧的龟裂的长度增长。
另外，将在以从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0仅偏离了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置CP1的情况下所产生的像差决定为基准像差时，将该规定距离设为110μm以上且140μm以下。由此，能够适当地设定基准像差。
另外，第1区域以在第1区域形成改质区域7时从该改质区域7朝向激光L的入射侧的相反侧伸展的龟裂不到达加工对象物1的表面3的方式设定。另外，第2区域以不与在第1区域形成改质区域7时从该改质区域7朝向激光L的入射侧伸展的龟裂相重叠的方式设定。由此，在第2区域形成改质区域7时，抑制了已形成的龟裂如镜面那样进行作用，因此，能够更加可靠地抑制在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D。
另外，即使在反射型空间光调制器203的液晶层216显示作为调制图案的锥镜图案并调制激光L，也如图21所示，与使偏移量(即，从聚光位置CP1沿着激光L的光轴朝向激光L的入射侧将理想聚光位置CP0偏移了的状态下的“从聚光位置到理想聚光位置的距离”)变长的情况相同，能够以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式调整像差。
图22是表示利用了球面像差修正图案的实施例的结果和未利用球面像差修正图案的比较例的结果的对比的图。图22(a)的上段为由实施例得到的加工对象物1的截面照片，图22(a)的下段为由实施例得到的加工对象物1的平面照片。另外，图22(b)的上段为由比较例得到的加工对象物1的截面照片，图22(b)的下段为由比较例得到的加工对象物1的平面照片。实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)准备了厚度250μm的硅基板。
2.激光的照射条件
(1)根据下述的表2所示的条件对激光L的聚光位置CP1以及理想聚光位置CP0进行调整，并以波长1080nm、反复频率92kHz、脉冲宽度500ns、加工能量15μJ、扫描速度345mm/s的条件照射了激光L。另外，在表2中，所谓“背面”，是指激光L的入射侧的加工对象物1的背面21。另外，所谓“偏移量”，是指从聚光位置到理想聚光位置的距离，将聚光位置CP1作为基准，将理想聚光位置CP0朝向激光L的入射侧偏移的情况以“－”的数值来表现，且将理想聚光位置CP0朝向激光L的入射侧的相反侧偏移的情况以“+”的数值来表现。
[表2]
该实验的结果，在利用了球面像差修正图案的实施例中，如图22(a)的下段所示，在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分，损伤D未产生。另一方面，在未利用球面像差修正图案的比较例中，如图22(b)的下段所示，在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分，损伤D产生。
图23是表示利用了锥镜(AXICON LENS)图案的实施例的结果和未利用锥镜图案的比较例的结果的对比的图。图23(a)的上段为由实施例得到的加工对象物1的截面照片，图23(a)的下段为由实施例得到的加工对象物1的平面照片。另外，图23(b)的上段为由比较例得到的加工对象物1的截面照片，图23(b)的下段为由比较例得到的加工对象物1的平面照片。实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)准备了厚度250μm的硅基板。
2.激光的照射条件
(1)根据下述的表3所示的条件对激光L的聚光位置CP1以及理想聚光位置CP0进行调整，并以波长1080nm、反复频率92kHz、脉冲宽度500ns、加工能量15μJ、扫描速度345mm/s的条件照射了激光L。另外，在表3中，所谓“背面”，是指激光L的入射侧的加工对象物1的背面21。另外，所谓“偏移量”，是指从聚光位置到理想聚光位置的距离。
[表3]
该实验的结果，在利用了锥镜修正图案的实施例中，如图23(a)的下段所示，在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分，损伤D未产生。另一方面，在未利用球面像差修正图案的比较例中，如图23(b)的下段所示，在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分，损伤D产生。
图24是表示对加工能量进行了调整的参考例的结果的图，并且为加工对象物1的截面照片。实验条件如下所述。
1.加工对象物
(1)准备了厚度300μm的硅基板。
2.激光的照射条件
(1)根据下述的表4所示的条件对激光L的聚光位置CP1以及理想聚光位置CP0还有加工能量进行调整，并以波长1342nm、反复频率60kHz、脉冲宽度60ns、扫描速度340mm/s的条件照射了激光L。另外，在表4中，所谓“背面”，是指激光L的入射侧的加工对象物1的背面21。另外，所谓“偏移量”，是指从聚光位置到理想聚光位置的距离。
[表4]
该实验的结果，可以说为了抑制在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D，以下的事项是有效的。
(1)使用于在第1区域(最接近激光L的入射侧的相反侧的加工对象物1的表面3的第1区域)形成改质区域7的加工能量，相较于用于在第2区域(较第1区域更接近激光L的入射侧的加工对象物1的背面21的第2区域)形成改质区域7的加工能量，变小。
(2)将用于在第1区域形成改质区域7的加工能量设为10μm以下。
(3)在形成于第1区域的改质区域7和形成于第2区域的改质区域7之间，形成有黑纹(参照图24)。
(4)形成于第1区域的改质区域7和形成于第2区域的改质区域7以60μm以上分离。
(5)在第1区域形成改质区域7时，从该改质区域7伸展的龟裂不到达加工对象物1的表面3，在第2区域形成改质区域7时，龟裂到达加工对象物1的表面3。
最后，对改质区域7的形成顺序进行说明。也可以如图25(a)所示，沿着切断预定线5在第1区域形成改质区域7，之后，如图25(b)所示，沿着切断预定线5在第2区域形成改质区域7，之后，通过使贴附在加工对象物1的背面21的延展胶带扩张，如图25(c)所示，使从沿着切断预定线5形成的改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展了的龟裂，到达至加工对象物1的表面3以及背面21。在此情况下，在第2区域形成了改质区域7的时间点，从形成于第1区域的改质区域伸展的龟裂和从形成于第2区域的改质区域7伸展的龟裂未连接。另外，从改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展了的龟裂，会有从正在第2区域形成改质区域7中直到使延展胶带扩张之前到达加工对象物1的表面3以及背面21的情况。
另外，也可以如图26(a)所示，沿着切断预定线5在第1区域形成改质区域7，之后，如图26(b)所示，沿着切断预定线5在第2区域形成改质区域7，之后，通过使贴附在加工对象物1的背面21的延展胶带扩张，如图26(c)所示，使从沿着切断预定线5形成的改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，到达至加工对象物1的表面3以及背面21。在此情况下，在第2区域形成了改质区域7的时间点，从形成于第1区域的改质区域伸展的龟裂和从形成于第2区域的改质区域7伸展的龟裂相连接。另外，从改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，会有从正在第2区域形成改质区域7中直到使延展胶带扩张之前到达加工对象物1的表面3以及背面21的情况。
另外，也可以使用反射型空间光调制器203，将激光L分成第1区域和第2区域并同时聚光，如图27(a)所示，沿着切断预定线5在第1区域以及第2区域同时形成改质区域7，之后，通过使贴附在加工对象物1的背面21的延展胶带扩张，如图27(b)所示，使从沿着切断预定线5形成的改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，到达至加工对象物1的表面3以及背面21。在此情况下，在第1区域以及第2区域形成了改质区域7的时间点，从形成于第1区域的改质区域伸展的龟裂和从形成于第2区域的改质区域7伸展的龟裂未连接。另外，从改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，会有从正在第1区域以及第2区域形成改质区域7中直到使延展胶带扩张之前到达加工对象物1的表面3以及背面21的情况。
另外，也可以使用反射型空间光调制器203，将激光L分成第1区域和第2区域并同时聚光，如图28(a)所示，沿着切断预定线5在第1区域以及第2区域同时形成改质区域7，之后，通过使贴附在加工对象物1的背面21的延展胶带扩张，如图28(b)所示，使从沿着切断预定线5形成的改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，到达至加工对象物1的表面3以及背面21。在此情况下，在第1区域以及第2区域形成了改质区域7的时间点，从形成于第1区域的改质区域伸展的龟裂和从形成于第2区域的改质区域7伸展的龟裂相连接。另外，从改质区域7在加工对象物1的厚度方向上伸展的龟裂，会有从正在第1区域以及第2区域形成改质区域7中直到使延展胶带扩张之前到达加工对象物1的表面3以及背面21的情况。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于上述实施方式。例如，即使在对1根的切断预定线5形成1列的改质区域7的情况下，如果在距激光L的入射侧的相反侧的加工对象物的表面3的距离为规定距离以下的第1区域形成改质区域7的时候，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式对像差进行调整，则也能够抑制在加工对象物1的表面3上在从切断预定线5离开的部分产生损伤D。
另外，加工对象物1的构成以及材料并不限定于上述的内容。作为一个例子，基板11也可以为硅基板以外的半导体基板、蓝宝石基板、SiC基板、玻璃基板(强化玻璃基板)、透明绝缘基板等。
产业上的利用可能性
根据本发明，能够提供一种能够抑制在激光的入射侧的相反侧的加工对象物的表面上在从切断预定线离开的部分产生损伤的激光加工装置及激光加工方法。
符号的说明
1…加工对象物、3…表面(第1表面)、5…切断预定线、7…改质区域、15…功能元件、16…配线、17…街道区域(区域)、21…背面(第2表面)、202…激光光源、203…反射型空间光调制器(像差调整部)、204…聚光光学系统、250…控制部(像差调整部)、300…激光加工装置、L…激光、CP1…聚光位置、CP0…理想聚光位置。

Claims (14)

1.一种激光加工装置，其特征在于，
是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在所述加工对象物形成改质区域的激光加工装置，
具备：
激光光源，射出所述激光；
聚光光学系统，将通过所述激光光源射出的所述激光聚光于所述加工对象物；和
像差调整部，对起因于将所述激光聚光于所述加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，
所述像差调整部中，
将在以从所述聚光位置沿着所述激光的光轴朝向所述激光的入射侧将理想聚光位置仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的所述像差作为基准像差，
在最接近所述激光的入射侧的相反侧的所述加工对象物的第1表面的第1区域形成所述改质区域的情况下，以成为较所述基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较所述基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整所述像差，
在较所述第1区域更接近所述激光的入射侧的所述加工对象物的第2表面的第2区域形成所述改质区域的情况下，以成为较所述基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较所述基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，调整所述像差。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
在所述第1表面，设置有包含配线的多个功能元件，
所述切断预定线以通过相邻的所述功能元件之间的区域的方式设定。
3.如权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述第1区域被设定于距所述第1表面的距离为60μm以下的区域。
4.如权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述第2区域被设定于距所述第1表面的距离为40μm以上的区域。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述规定距离为110μm以上且140μm以下。
6.一种激光加工装置，其特征在于，
是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在所述加工对象物形成改质区域的激光加工装置，
具备：
激光光源，射出所述激光；
聚光光学系统，将通过所述激光光源射出的所述激光聚光于所述加工对象物；和
像差调整部，对起因于将所述激光聚光于所述加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，
所述像差调整部中，
将在以从所述聚光位置沿着所述激光的光轴朝向所述激光的入射侧将理想聚光位置仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下所产生的所述像差作为基准像差，
在距所述激光的入射侧的相反侧的所述加工对象物的第1表面的距离为规定距离以下的第1区域形成所述改质区域的情况下，以成为较所述基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较所述基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整所述像差。
7.一种激光加工方法，其特征在于，
是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在所述加工对象物形成改质区域的激光加工方法，
包含：
第1工序，对起因于将所述激光聚光于所述加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，将所述激光聚光于所述加工对象物，从而在最接近所述激光的入射侧的相反侧的所述加工对象物的第1表面的第1区域，形成所述改质区域；和
第2工序，对在所述聚光位置上产生的所述像差进行调整，将所述激光聚光于所述加工对象物，从而在相较于所述第1区域更接近所述激光的入射侧的所述加工对象物的第2表面的第2区域，形成所述改质区域，
在所述第1工序中，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较所述基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整所述像差，其中，所述基准像差是在以从所述聚光位置沿着所述激光的光轴朝向所述激光的入射侧将理想聚光位置仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下产生的像差，
在所述第2工序中，以成为较所述基准聚光长度短的第2聚光长度并且成为较所述基准聚光强度强的第2聚光强度的方式，调整所述像差。
8.如权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于，
在所述第1表面，设置有包含配线的多个功能元件，
所述切断预定线以通过相邻的所述功能元件之间的区域的方式设定。
9.如权利要求7或8所述的激光加工方法，其特征在于，
所述第1区域被设定于距所述第1表面的距离为60μm以下的区域。
10.如权利要求7或8所述的激光加工方法，其特征在于，
所述第2区域被设定于距所述第1表面的距离为40μm以上的区域。
11.如权利要求7～10中的任一项所述的激光加工方法，其特征在于，
所述规定距离为110μm以上且140μm以下。
12.如权利要求7～11中的任一项所述的激光加工方法，其特征在于，
在实施了所述第1工序之后实施所述第2工序的情况下，所述第1区域以在所述第1工序中从所述改质区域朝向所述激光的入射侧的相反侧伸展的龟裂不到达所述第1表面的方式设定。
13.如权利要求7～12中的任一项所述的激光加工方法，其特征在于，
在实施了所述第1工序之后实施所述第2工序的情况下，所述第2区域以不与在所述第1工序中从所述改质区域朝向所述激光的入射侧伸展的龟裂重叠的方式设定。
14.一种激光加工方法，其特征在于，
是通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在所述加工对象物形成改质区域的激光加工方法，
包含：第1工序，对起因于将所述激光聚光于所述加工对象物而在聚光位置上产生的像差进行调整，将所述激光聚光于所述加工对象物，从而在距所述激光的入射侧的相反侧的所述加工对象物的第1表面的距离为规定距离以下的第1区域形成所述改质区域，
在所述第1工序中，以成为较基准像差的基准聚光长度长的第1聚光长度并且成为较所述基准像差的基准聚光强度弱的第1聚光强度的方式，调整所述像差，其中，所述基准像差是在以从所述聚光位置沿着所述激光的光轴朝向所述激光的入射侧将理想聚光位置仅偏移了规定距离的状态下的像差修正量聚光于该聚光位置的情况下产生的像差。
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