CN115039204A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的激光加工装置是将聚光区域的一部分对准对象物而照射激光，由此在对象物的内部沿着假想面形成改质区域。激光加工装置，具备：支撑对象物的支撑部；将激光照射于对象物的照射部；以聚光区域的一部分在对象物的内部沿着假想面移动的方式，使支撑部及照射部的至少一方移动的移动机构；及控制支撑部、照射部及移动机构的控制部，照射部以在与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式具有对激光进行成形的成形部。长边方向是与聚光区域的一部分的移动方向交叉的方向。

Description

激光加工装置及激光加工方法

技术领域

本发明的一形态是关于激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

专利文献1中，记载有激光加工装置，具备：保持工件的保持机构，及对保持在保持机构的工件照射激光的激光照射机构。专利文献1记载的激光加工装置是相对于基台固定具有聚光透镜的激光照射机构，由保持机构实施沿着与聚光透镜的光轴垂直的方向的工件的移动。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特许5456510号公报

发明内容

[发明所要解决的课题]

但是，如上述的激光加工装置中，有凭借激光照射对象物，在对象物的内部沿着假想面形成改质区域的情况。此时，以跨假想面的改质区域及从改质区域延伸的龟裂为界，使得对象物的一部分剥离。近年来，在如以上的剥离加工中，例如伴随着越发的普及扩大，期待顺畅度提升(tact up)(作业时间的缩短化)。

为此，本发明的一形态是以提供在对象物的内部沿着假想面形成改质区域的情况可实现顺畅度提升的激光加工装置及激光加工方法为课题。

[用于解决课题的手段]

本发明的一形态的激光加工装置，为将聚光区域的一部分对准对象物而照射激光，由此在对象物的内部沿着假想面形成改质区域的激光加工装置，具备：支撑对象物的支撑部；将激光照射于对象物的照射部；以聚光区域的一部分在对象物的内部沿着假想面移动的方式，使支撑部及照射部的至少一方移动的移动机构；及控制支撑部、照射部及移动机构的控制部，照射部是以在沿着假想面的面内的聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式具有对激光进行成形的成形部，长边方向是与聚光区域的一部分的移动方向交叉的方向。

本发明人等在重复致力于研究，发现在沿着假想面形成改质区域的情况，在沿着假想面的面内激光的聚光区域的一部分的形状具有长边方向时，从该改质区域沿着假想面延伸的龟裂容易朝着该长边方向延伸。为此，本发明的一形态相关的激光加工装置中，设与聚光区域的一部的移动方向(以下，也称「加工行进方向」)交叉的方向为该长边方向，由此，使朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂容易延伸，可促使沿着假想面的龟裂的进展。因此，例如，即使与加工行进方向交叉的方向的改质区域的改质点的间隔加大，仍可沿着假想面使龟裂充分地进展。其结果，可实现顺畅度提升。

本发明的一形态的激光加工装置中，长边方向也可相对于聚光区域的一部分的移动方向呈45°以上倾斜的方向。此时，可进一步促进沿假想面的龟裂的进展。

本发明的一形态的激光加工装置中，长边方向也可以是沿着聚光区域的一部分的移动方向的垂直方向的方向。此时，可进一步促进沿假想面的龟裂的进展。

本发明的一形态的激光加工装置中，聚光区域的一部分的形状也可以是椭圆率为0.88～0.95的形状。此时，可进一步促进沿假想面的龟裂的进展。

本发明的一形态的激光加工装置中，控制部也可以是在对象物中沿着从周缘向内侧呈旋涡状延伸的加工用线，使聚光区域的一部分相对地移动，在对象物的内部形成改质区域。由此，以跨假想面的改质区域及从改质区域延伸的龟裂为界，可精度良好地将对象物的一部分剥离。

本发明的一形态的激光加工装置中，具备输入部，该输入部能够从用户接受：与聚光区域的一部分的形状相关的信息；与相对于聚光区域的一部分的移动方向的倾斜相关的信息；及与成形部的设定相关的信息的中的至少任一的输入，控制部也可根据输入部的输入，控制支撑部、照射部及移动机构。由此，在沿着假想面形成改质区域时，可将与聚光区域的一部分的形状相关的信息；与相对于聚光区域的一部分的移动方向的倾斜相关的信息；及与成形部的设定相关的信息的中的至少任一者如期望地设定。

本发明的一形态的激光加工方法，是将聚光区域的一部分对准对象物而照射激光，由此在对象物的内部沿着假想面形成改质区域的激光加工方法，具备：将激光照射于对象物的照射工序，及以聚光区域的一部分在对象物的内部沿着假想面移动的方式，使支撑对象物的支撑部及将激光照射于照射部的至少一方移动的移动工序，照射工序具有以在垂直于激光的光轴的面内的聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式对激光进行成形的成形工序，长边方向是与聚光区域的一部分的移动方向交叉的方向。

激光加工方法，也设与加工行进方向交叉的方向为该长边方向，以使朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂容易延伸，可促使沿着假想面的龟裂的进展。其结果，可实现顺畅度提升。

[发明效果]

根据本发明的一形态，可提供在对象物的内部沿着假想面形成改质区域的情况可实现顺畅度提升的激光加工装置及激光加工方法。

附图说明

[图1]图1为实施方式的激光加工装置的立体图。

[图2]图2为图1表示的激光加工装置的一部分的正面图。

[图3]图3为图1表示的激光加工装置的激光加工头的正面图。

[图4]图4为图3表示的激光加工头的侧面图。

[图5]图5为图3表示的激光加工头的光学系的构成图。

[图6]图6为变形例的激光加工头的光学系的构成图。

[图7]图7为变形例的激光加工装置的一部分的正面图。

[图8]图8为变形例的激光加工装置的立体图。

[图9]图9为表示第1实施方式相关的激光加工装置的概略构成的平面图。

[图10]图10(a)为表示对象物的例的平面图。图10(b)为图10(a)表示的对象物的侧面图。

[图11]图11(a)为用于说明实施方式相关的激光加工的对象物的侧面图。图11(b)为接着图11(a)表示的对象物的平面图。图11(c)为图11(b)表示的对象物的侧面图。

[图12]图12(a)为接着图11(b)表示的对象物的侧面图。图12(b)为接着图12(a)表示的对象物的平面图。

[图13]图13(a)为接着图12(b)表示的对象物的平面图。图13(b)为图13(a)表示的对象物的侧面图。图13(c)是接着图13(b)表示的对象物的侧面图。

[图14]图14(a)为接着图13(c)表示的对象物的平面图。图14(b)为图14(a)表示的对象物的侧面图。图14(c)是接着图14(a)表示的对象物的侧面图。图14(d)为接着图14(c)表示的对象物的侧面图。

[图15]图15为用于说明剥离加工的对象物的平面图。

[图16]图16(a)为表示本实施方式相关的光束形状的图。图16(b)为表示变形例相关的光束形状的图。

[图17]图17(a)为说明使用圆形状的光束形状的激光的比较例相关的剥离加工结果用的对象物的平剖面图。图17(b)为说明使用椭圆形状且光束旋转角度为90°的光束形状的激光的本实施方式相关的剥离加工结果用的对象物的平剖面图。

[图18]图18为用于说明分支距离X及分支距离Y的对象物的平面图。

[图19]图19(a)为表示椭圆率及光束形状的关系的图。图19(b)为表示椭圆率及光束旋转角度与切片全切削状态的产生率的图。

[图20]图20为表示椭圆形状的光束形状的光束旋转角度为0°的情况的图。

[图21]图21为表示椭圆形状的光束形状的光束旋转角度为60°的情况的图。

[图22]图22为表示在GUI的触控面板显示的设定画面的例的图。

[图23]图23为表示在GUI的触控面板显示的设定画面的其他例的图。

具体实施方式

以下，针对实施方式，参阅图示详细说明。并且，各图中赋予相同或相当部分相同符号，省略重复的说明。

首先，针对激光加工的基本构成、作用、效果及变形例说明。

[激光加工装置的构成]

如图1表示，激光加工装置1具备：多个移动机构5、6；支撑部7；1对激光加工头10A、10B；光源单元8；及控制部9。以下，称第1方向为X方向、与第1方向垂直的第2方向为Y方向、与第1方向及第2方向垂直的第3方向为Z方向。本实施方式中，X方向及Y方向为水平方向，Z方向为铅直方向。

移动机构5具有：固定部51、移动部53及安装部55。固定部51安装于装置外框1a。移动部53安装于设置在固定部51的轨道，可沿着Y方向移动。安装部55安装于设置在移动部53的轨道，可沿着X方向移动。

移动机构6具有：固定部61、1对移动部63、64及1对安装部65、66。固定部61安装于装置外框1a。1对移动部63、64分别安装于设置在固定部61的轨道，分别独立地，可沿着Y方向移动。安装部65安装于设置在移动部63的轨道，可沿着Z方向移动。安装部66安装于设置在移动部64的轨道，可沿着Z方向移动。即，1对安装部65、66分别可相对于装置外框1a，分别沿着Y方向及Z方向移动。移动部63、64是分别构成第1及第2水平移动机构(水平移动机构)。安装部65、66是分别构成第1及第2铅直移动机构(铅直移动机构)。

支撑部7安装于设置在移动机构5的安装部55的转轴，可以与Z方向平行的轴线为中心线旋转。即，支撑部7可分别沿着X方向及Y方向移动，可以与Z方向平行的轴线为中心线旋转。支撑部7支撑对象物100。对象物100是例如晶圆。

如图1及图2表示，激光加工头10A安装于移动机构6的安装部65。激光加工头10A在Z方向以与支撑部7相对的状态，朝支撑于支撑部7的对象物100照射激光L1(也称「第1激光L1」)。激光加工头10B安装于移动机构6的安装部66。激光加工头10B在Z方向以与支撑部7相对的状态，朝支撑于支撑部7的对象物100照射激光L2(也称「第2激光L2」)。激光加工头10A、10B构成照射部。

光源8具有1对光源81、82。光源81输出激光L1。将激光L1从光源81的射出部81a射出，由光纤2导光至激光加工头10A。光源82输出激光L2。将激光L2从光源82的射出部82a射出，由其他的光纤2导光至激光加工头10B。

控制部9控制激光加工装置1的各部(支撑部7、多个移动机构5、6、1对激光加工头10A、10B及光源单元8)。控制部9构成为包括处理器、内存、存储器及通信装置等的计算机装置。控制部9是由处理器执行读入内存等的软件(程序)，并由处理器控制内存及存储器的数据的读出与写入，及通信装置的通信。由此，控制部9实现各种功能。

针对如以上所构成的激光加工装置1的加工的一例说明。该加工的一例是为了将晶圆的对象物100切断成多个芯片，沿着设定成格子状的多条的线在对象物100的内部形成改质区域的例。

移动机构5分别沿着X方向及Y方向移动支撑部7，使得支撑对象物100的支撑部7在Z方向与1对激光加工头10A、10B相对。接着，移动机构5以平行于Z方向的轴线为中心线旋转支撑轴7，使得在对象物100中朝一方向延伸的多条的线沿着X方向。

接着，移动机构6沿着Y方向移动激光加工头10A，将激光L1的聚光点(聚光区域的一部分)定位在朝一方向延伸的线上。另一方面，移动机构6沿着Y方向移动激光加工头10B，将激光L2的聚光点定位在朝一方向延伸的另一线上。接着，移动机构6沿着Z方向移动激光加工头10A，将激光L1的聚光点定位于对象物100的内部。另一方面，移动机构6沿着Z方向移动激光加工头10B，将激光L2的聚光点定位于对象物100的内部。

接着，光源81输出激光L1使激光加工头10A将激光L1照射于对象物100，并且光源82输出激光L2使激光加工头10B将激光L2照射于对象物100。与此同时，移动机构5沿着X方向移动支撑部7，使激光L1的聚光点朝着一方向延伸的一条线相对地移动并使得激光L2的聚光点朝着一方向延伸的另一条线相对地移动。如此一来，激光加工装置1在对象物100中分别沿着朝一方向延伸的多条线，在对象物100的内部形成改质区域。

接着，移动机构5以平行于Z方向的轴线为中心线旋转支撑部7，使得在对象物100中朝着与一方向正交的另一方向延伸多条线沿着X方向。

接着，移动机构6沿着Y方向移动激光加工头10A，使激光L1的聚光点定位在朝另一方向延伸的一条线上。另一方面，移动机构6沿着Y方向移动激光加工头10B，使激光L2的聚光点定位在朝另一方向延伸的另一条线上。接着，移动机构6沿着Z方向移动激光加工头10A，使激光L1的聚光点定位于对象物100的内部。另一方面，移动机构6沿着Z方向移动激光加工头10B，使激光L2的聚光点定位于对象物100的内部。

接着，光源81输出激光L1使激光加工头10A将激光L1照射于对象物100，并且光源82输出激光L2使激光加工头10B将激光L2照射于对象物100。与此同时，移动机构5沿着X方向移动支撑部7，使激光L1的聚光点沿着朝另一方向延伸的一条线相对地移动并使得激光L2的聚光点沿着朝另一方向延伸的另一条线相对地移动。如此一来，激光加工装置1在对象物100中分别沿朝着与一方向正交的另一方向延伸的多条线，在对象物100的内部形成改质区域。

并且，上述加工的一例中，光源81是例如由脉冲振荡方式，朝对象物100输出具有穿透性的激光L1，光源82是例如由脉冲振荡方式，朝对象物100输出具有穿透性的激光L2。如上述的激光一旦聚光于对象物100的内部时，在对应激光的聚光点的部分中特别吸收激光，在对象物100的内部形成改质区域。改质区域是在密度、折射率、机械强度、其他物理特性与周围的非改质区域不同的区域。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。

将以脉冲振荡方式输出的激光照射对象物100，使激光的聚光点沿着设定于对象物100的线相对地移动时，形成沿着线排列成1列的多个改质点。1个改质点是以1脉冲的激光的照射所形成。1列的改质区域为排列成1列的多个改质点的集合。相邻的改质点由相对于对象物100的激光的聚光点的相对的移动速度及激光的重复频率，有彼此连续的情况，或彼此分离的情况。所设定的线的形状是不限于格子状，也可以是环状、直线形、曲线形及组合这些的至少其中的一的形状。

[激光加工头的构成]

如图3及图4表示，激光加工头10A具备：框体11、入射部12、调整部13及聚光部14。

框体11具有：第1壁部21与第2壁部22；第3壁部23与第4壁部24；及第5壁部25与第6壁部26。第1壁部21及第2壁部22是在X方向彼此相对。第3壁部23及第4壁部24是在Y方向彼此相对。第5壁部25及第6壁部26是在Z方向彼此相对。

第3壁部23与第4壁部24的距离比第1壁部21与第2壁部22的距离小。第1壁部21与第2壁部22的距离比第5壁部25与第6壁部26的距离小。并且，第1壁部21与第2壁部22的距离也可以和第5壁部25与第6壁部26的距离相等，或者，比第5壁部25与第6壁部26的距离大。

激光加工头10A中，第1壁部21是位于与移动机构6的固定部61的相反侧，第2壁部22是位于固定部61侧，第3壁部23是位于移动机构6的安装部65侧，第4壁部24是在安装部65相反侧且位于激光加工头10B侧(参阅图2)。第5壁部25是位于支撑部7的相反侧，第6壁部26是位于支撑部7侧。

框体11是构成以第3壁部23配置在移动机构6的安装部65侧的状态将框体11安装于安装部65。具体而言，如以下说明。安装部65具有底板65a及安装板65b。底板65a安装于设置在移动部63的轨道(参阅图2)。安装板65b竖立设置在底板65a的激光加工头10B侧的端部(参阅图2)。框体11是以第3壁部23接触于安装板65b的状态，经由台座27将螺栓28螺合于安装板65b，由此安装于安装部65。台座27分别设置于第1壁部21及第2壁部22。框体11可相对于安装部65装卸自如。

入射部12安装于第5壁部25。入射部12是将激光L1射入框体11内。入射部12是在X方向偏向第2壁部22侧(一方的壁部侧)，在Y方向偏向第4壁部24侧。即，X方向的入射部12与第2壁部22的距离比X方向的入射部12与第1壁部21的距离小，Y方向的入射部12与第4壁部24的距离比X方向的入射部12与第3壁部23的距离小。

入射部12构成可连接光纤2的连接端部2a。在光纤2的连接端部2a设有使得从光纤的射出端射出的激光L1准直的准直仪透镜，未设置抑制回射光的隔离器。该隔离器是设置在比连接端部2a更位于光源81侧的光纤的途中。由此，谋求连接端部2a的小型化，乃至于入射部12的小型化。并且，也可在光纤2的连接端部2a设置隔离器。

调整部13是配置在框体11内。调整部13调整从入射部12射入的激光L1。调整部13具有的各构成是安装于设置在框体11内的光学底座29。光学底座29是安装于框体11，将框体11内的区域分隔成第3壁部23侧的区域及第4壁部24侧的区域。光学底座29是与框体11成一体。调整部13具有的各构成是在第4壁部24侧安装于光学底座29。针对调整部13具有的各构成的详细是如后述。

聚光部14是配置在第6壁部26。具体而言，聚光部14是以插穿形成于第6壁部26的孔26a的状态(参阅图5)，配置在第6壁部26。聚光部14一边进行调整部13调整后的激光L1的聚光一边朝框体11射出。聚光部14是在X方向偏向第2壁部22侧(一方的壁部侧)，在Y方向偏向第4壁部24侧。即，X方向的聚光部14与第2壁部22的距离比X方向的聚光部14与第1壁部21的距离小，Y方向的聚光部14与第4壁部24的距离比X方向的聚光部14与第3壁部23的距离小。

如图5表示，调整部13具有：衰减器31、光束扩展器32及反射镜33。入射部12及调整部13的衰减器31、光束扩展器32及反射镜33是配置在沿着Z方向延伸的直线(第1直线)A1上。衰减器31及光束扩展器32是在直线A1上，配置在入射部12与反射镜33之间，衰减器31调整从入射部12射入的激光L1的输出。光束扩展器32将衰减器31调整输出后的激光L1的直径放大。反射镜33反射以光束扩展器32放大直径后的激光L1。

调整部13进一步具有：反射型空间光调制器34及光学成像系统35。调整部13的反射型空间光调制器34与光学成像系统35，及聚光部14是配置在沿着Z方向延伸的直线(第2直线)A2上。反射型空间光调制器34进行反射镜33所反射的激光L1的调制。反射型空间光调制器34是例如反射型液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM:Spatial Light Modulator)。光学成像系统35是构成反射型空间光调制器34的反射面34a与聚光部14的入射瞳面14a为成像关系的两侧的远心光学系。光学成像系统35是以3个以上的透镜所构成。

直线A1及直线A2是位于与Y方向垂直的平面上。直线A1是相对于直线A2位于第2壁部22侧(一方的壁部侧)。激光加工头10A中，激光L1是从入射部12射入框体11内在直线A1上行进，以反射镜33及反射型空间光调制器34依序反射之后，在直线A2行进并从聚光部14射出框体11外。并且，衰减器31及光束扩展器32的排列的顺序也可以相反。另外，衰减器31也可以配置在反射镜33与反射型空间光调制器34之间。并且，调整部13也可具有其他的光学零件(例如，配置在光束扩展器32之前的转向镜等)。

激光加工头10A进一步具备：分色镜15、测量部16、观察部17、驱动部18及电路部19。

分色镜15是在直线A2上，配设于光学成像系统35与聚光部14之间。即，分色镜15在框体11内，配置在调整部13与聚光部14之间。分色镜15是在第4壁部24侧安装于光学座29。分色镜15使激光L1穿透。分色镜15在抑制非点像差的观点，例如也可以立体型，或具有漩涡的关系的方式配置的2片板型。

测量部16是在框体11内，相对于调整部13配置在第1壁部21侧(与一方的壁部侧的相反侧)。测量部16是在第4壁部24侧安装于光学座29。测量部16输出测量对象物100的表面(例如，激光L1射入侧的表面)与聚光部14的距离用的测量光L10，经由聚光部14，检测对象物100的表面所反射的测量光L10。即，从测量部16输出的测量光L10是经由聚光部14照射在对象物100的表面，经由聚光部14以测量部16检测对象物100的表面所反射的测量光L10。

更具体而言，从测量部16输出的测量光L10是在第4壁部24侧以安装在光学座29的分光镜20及分色镜15依序地反射，从聚光部14射出框体11外，对象物100的表面所反射的测量光L10是从聚光部14射入框体11内并依序以分色镜15及分光镜20反射，射入测量部16，以测量部16进行检测。

观察部17是在框体11内，相对于调整部13配置在第1壁部21侧(与一方的壁部侧的相反侧)。观察部17是在第4壁部24侧安装于光学座29。观察部17输出观察对象物100的表面(例如，激光L1射入侧的表面)用的观察光L20，经由聚光部14，检测对象物100的表面所反射的观察光L20。即，从观察部17输出的观察光L20是经由聚光部14照射在对象物100的表面，经由聚光部14以观察部17检测对象物100的表面所反射的观察光L20。

更具体而言，从观察部17输出的观察光L20穿透分光镜20并以分色镜15反射，从聚光部14射出框体11外，对象物100的表面所反射的观察光L20是从聚光部14射入框体11内并以分色镜15反射，穿透分光镜20射入观察部17，以观察部17进行检测。并且，激光L1、测量光L10及观察光L20的各波长为彼此不同(至少各中心波长为彼此偏离)。

驱动部18是在第4壁部24侧安装于光学座29。驱动部18是例如由压电元件的的驱动力，使配置在第6壁部26的聚光部14沿着Z方向移动。

电路部19是在框体11内，相对于光学座29配置于第3壁部23侧。即，电路部19是在框体11内，相对于调整部13、测量部16及观察部17配置在第3壁部23侧。电路部19是例如多个电路基板。电路部19处理从测量部16所输出的信号，及输入反射型空间光调制器34的信号。电路部19根据测量部16所输出的信号控制驱动部18。作为一例，电路部19根据从测量部16所输出的信号，控制驱动部18，使对象物100的表面与聚光部14的距离维持着一定(即，对象物100的表面与激光L1的聚光点的距离维持着一定)。并且，在框体11设置连接器(省略图示)连接有用于将电路部19电连接于控制部9(参阅图1)等的配线。

激光加工头10B与激光加工头10A同样，具备：框体11、入射部12、调整部13、聚光部14、分色镜15、测量部16、观察部17、驱动部18及电路部19。但是，激光加工头10B的各构成是如图2表示，通过1对安装部65、66间的中点并与Y方向垂直的假想平面相关，配置成具有与激光加工头10A的各构成呈面对称的关系。

例如，激光加工头10A的框体(第1框体)11是安装于安装部65，使第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10B侧并且使第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧。相对于此，激光加工头10B的框体(第2框体)11是安装于安装部66，使第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10A侧并且使第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧。

激光加工头10B的框体11是构成以将第3壁部23配置在安装部66的状态将框体11安装于安装部66。具体而言，如以下说明。安装部66具有：底板66a与安装板66b。底板66a安装于设置在移动部63的轨道。安装板66b竖立设置在底板66a的激光加工头10A侧的端部。激光加工头10B的框体11是以第3壁部23接触于安装板66b的状态，安装于安装部66。激光加工头10B的框体11是可相对于安装部66装卸自如。

[作用及效果]

激光加工头10A中，输出激光L1的光源未设置在框体11内，因此可谋求框体11的小型化。另外，框体11中，第3壁部23与第4壁部24的距离比第1壁部21与第2壁部22的距离小，配置在第6壁部26的聚光部14在Y方向偏向第4壁部24侧。由此，在沿着与聚光部14的光轴垂直的方向移动框体11的情况，例如，即使在第4壁部24侧存在有其他的构成(例如，激光加工头10B)，仍可以使聚光部14接近该其他的构成。因此，激光加工头10A也可沿着与其光轴垂直的方向移动聚光部14。

另外，激光加工头10A中，入射部12设置于第5壁部25，在Y方向偏向第4壁部24侧。由此，在框体11内的区域的中相对于调整部13在第3壁部23侧的区域配置其他的构成(例如，电路部19)等，可有效利用该区域。

另外，激光加工头10A中，聚光部14在X方向偏向第2壁部22侧。由此，沿着与聚光部14的光轴垂直的方向移动框体11的情况，例如，即使在第2壁部22侧存在有其他的构成，仍可以使聚光部14接近该其他的构成。

另外，激光加工头10A中，入射部12设置于第5壁部25，在X方向偏向第2壁部22侧。由此，在框体11内的区域的中相对于调整部13在第1壁部21侧的区域配置其他的构成(例如，测量部16及观察部17)等，可有效利用该区域。

另外，激光加工头10A中，测量部16及观察部17是在框体11内的区域的中相对于调整部13配置在第1壁部21侧的区域，电路部19是在框体11内的区域的中相对于调整部13配置在第3壁部23侧的区域，分色镜15是在框体11内配置在调整部13与聚光部14之间。由此，可有效利用框体11内的区域。此外，激光加工装置1中，可进行根据对象物100的表面与聚光部14的距离的测量结果的加工。另外，激光加工装置1中，可进行根据对象物100的表面的观察结果的加工。

另外，激光加工头10A中，电路部19可根据从测量部16输出的信号控制驱动部18。由此，可根据对象物100的表面与聚光部14的距离的测量结果调整激光L1的聚光点的位置。

另外，激光加工头10A是将入射部12与调整部13的衰减器31、光束扩展器32及反射镜33配置在沿着Z方向延伸的直线A1上，调整部13的反射型空间光调制器34、光学成像系统35及聚光部14，及聚光部14配置在沿着Z方向延伸的直线A2上。由此，可构成小型的具有衰减器31、光束扩展器32、反射型空间光调制器34及光学成像系统35的调整部13。

另外，激光加工头10A中，直线A1是相对于直线A2位于第2壁部22侧。由此，在框体11内的区域的中相对于调整部13的第1壁部21侧的区域中，在构成使用聚光部14的其他光学系(例如，测量部16及观察部17)的情况，可提升该其他光学系的构成的自由度。

以上的作用及效果也可由激光加工头10B同样加以实现。

另外，激光加工装置1中，激光加工头10A的聚光部14是在激光加工头10A的框体11偏向激光加工头10B侧，激光加工头10B的聚光部14是在激光加工头10B的框体11偏向激光加工头10A侧。由此，1对激光加工头10A、10B分别沿着Y方向移动的情况，可以使激光加工头10A的聚光部14与激光加工头10B的聚光部14彼此接近。因此，根据激光加工装置1可效率良好地进行对象物100的加工。

另外，激光加工装置1中，1对安装部65、66分别沿着各Y方向及Z方向移动。因此，可进一步效率良好地进行对象物100的加工。

另外，激光加工装置1中，支撑部7分别沿着X方向及Y方向移动，并以和Z方向平行的轴线为中心线旋转。因此，可进一步效率良好地进行对象物100的加工。

[变形例]

例如，如图6表示，入射部12、调整部13及聚光部14也可配置在沿着Z方向延伸的直线A上。由此，可将调整部13构成小型化。此时，调整部13也可不具有反射型空间光调制器34及光学成像系统35。并且，调整部13也可具有衰减器31及光束扩展器32。由此，可将具有衰减器31及光束扩展器32的调整部13构成小型化。并且，衰减器31及光束扩展器32的排列顺序也可以相反。

另外，框体11是以第1壁部21、第2壁部22、第3壁部23及第5壁部25的至少1个配置在激光加工装置1的安装部65(或安装部66)侧的状态将框体11安装于安装部65(或安装部66)的构成即可。另外，聚光部14至少在Y方向偏向第4壁部24侧即可。根据这些结构，框体11沿着Y方向移动的情况，例如，即使在第4壁部24侧存在有其他的构成，仍可使聚光部14接近这些其他的构成。并且，框体11沿着Z方向移动的情况，例如，可以使聚光部14接近对象物100。

另外，聚光部14也可在X方向偏向第1壁部21侧。由此，框体11沿着与聚光部14的光轴垂直的方向移动的情况，例如，即使在第1壁部21侧存在有其他的构成，仍可使聚光部14接近这些其他的构成。此时，入射部12也可在X方向偏向第1壁部21侧。由此，框体11内的区域的中相对于调整部13在第2壁部22侧的区域配置其他的构成(例如，测量部16及观察部17)等，可提有效利用这些区域。

另外，从光源单元8的射出部81a朝激光加工头10A的入射部12的激光L1的导光，及从光源单元8的射出部82a朝激光加工头10B的入射部12的激光L2的导光的至少一个，也可由反射镜实施。图7是激光L1由反射镜进行导光的激光加工装置1的一部分的正面图。图7表示的构成中，以在Y方向与光源单元8的射出部81a相对并在Z方向与激光加工头10A的入射部12相对的方式，将反射激光L1的反射镜3安装于移动机构6的移动部63。

图7表示的构成中，即使移动机构6的移动部63沿着Y方向移动，仍可在Y方向将反射镜3维持着与光源单元8的射出部81a相对的状态。并且，即使移动机构6的安装部65沿着Z方向移动，仍可在Z方向将反射镜3维持着与激光加工头10A的入射部12相对的状态。因此，不根据激光加工头10A的位置，可确实将光源单元8的射出部81a射出的激光L1，射入激光加工头10A的入射部12。并且，也可利用光纤2进行导光困难的高输出长短脉冲激光等的光源。

图7表示的构成中，反射镜3也可安装于移动机构6的移动部63，以使得角度调整及位置调整的至少一个成为可能。由此，可更确实地将光源单元8的射出部81a所射出的激光L1射入激光加工头10A的入射部12。

另外，光源单元8也可以具有1个光源。此时，光源8只要构成将1个光源输出的激光的一部分从射出部81a射出并将该激光的剩余部从射出部82b射出即可。

另外，激光加工装置1也可具备1个激光加工头10A。具备1个激光加工头10A的激光加工装置1，也在框体11沿着与聚光部14的光轴垂直的Y方向移动的情况，例如，即使在第4壁部24侧存在有其他的构成，聚光部14仍可接近这些其他的构成。因此，根据具备1个激光加工头10A的激光加工装置1，仍可效率良好地进行对象物100的加工。并且，在具备1个激光加工头10A的激光装置1中，安装部65沿着Z方向移动时，可进一步效率良好地进行对象物100的加工。另外，在具备1个激光加工头10A的激光装置1中，支撑部7沿着X方向移动，以和Z方向平行的轴线为中心旋转时，可进一步效率良好地进行对象物100的加工。

并且，激光加工装置1也可具备3个以上的激光加工头。图8是表示具备2对激光加工头的激光加工装置1的立体图。图8表示的激光加工装置1具备：多个移动机构200、300、400；支撑部7；1对激光加工头10A、10B；1对激光加工头10C、10D；及光源(省略图示)。

移动机构200是分别沿着X方向、Y方向及Z方向移动支撑部7，以和Z平行的轴线为中心线旋转支撑部7。

移动机构300具有：固定部301，及1对安装部(第1安装部、第2安装部)305、306。固定部301安装于装置外框(省略图标)。1对安装部305、306分别安装于设置在固定部301的轨道，各个可独立地沿着Y方向移动。

移动机构400具有：固定部401，及1对安装部(第1安装部、第2安装部)405、406。固定部401安装于装置外框(省略图标)。1对安装部405、406分别安装于设置在固定部401的轨道，各个可独立地沿着X方向移动。并且，固定部401的轨道配置成与固定部301的轨道成立体地交叉。

激光加工头10A安装于移动机构300的安装部305。激光加工头10A是以在Z方向与支撑部7相对的状态，朝支撑部7所支撑的对象物100照射激光。从激光加工头10A射出的激光是从光源单元(省略图标)由光纤2导光。激光加工头10B安装于移动机构300的安装部306。激光加工头10B是以在Z方向与支撑部7相对的状态，朝支撑部7所支撑的对象物100照射激光。从激光加工头10B射出的激光是从光源单元(省略图标)由光纤2导光。

激光加工头10C安装于移动机构400的安装部405。激光加工头10C是以在Z方向与支撑部7相对的状态，朝支撑部7所支撑的对象物100照射激光。从激光加工头10C射出的激光是从光源单元(省略图标)由光纤2导光。激光加工头10D安装于移动机构400的安装部406。激光加工头10D是以在Z方向与支撑部7相对的状态，朝支撑部7所支撑的对象物100照射激光。从激光加工头10D射出的激光是从光源单元(省略图标)由光纤2导光。

图8表示的激光加工装置1的1对激光加工头10A、10B的构成是与图1表示的激光加工装置1的1对激光加工头10A、10B的构成相同。图8表示的激光加工装置1的1对激光加工头10C、10D的构成是与图1表示使激光加工装置1的1对激光加工头10A、10B以和Z方向平行的轴线为中心线旋转90°的情况的1对激光加工头10A、10B的构成相同。

例如，激光加工头10C的框体(第1框体)11安装在安装部65，以使得第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10D侧并使第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧。激光加工头10C的聚光部14是在Y方向偏向第4壁部24侧(即，激光加工头10D侧)。

激光加工头10D的框体(第2框体)11安装在安装部66，以使得第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10C侧并使第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧。激光加工头10D的聚光部14是在Y方向偏向第4壁部24侧(即，激光加工头10C侧)。

根据以上说明，图8表示的激光加工装置1中，使1对激光加工头10A、10B分别沿着Y方向移动的情况，可以使激光加工头10A的聚光部14与激光加工头10B的聚光部14彼此接近。并且，使1对激光加工头10C、10D分别沿着X方向移动的情况，可以使激光加工头10C的聚光部14与激光加工头10D的聚光部14彼此接近。

并且，激光加工头及激光加工装置不限于在对象物100的内部形成改质区域之用，也可以实施其他的激光加工之用。

接着，说明实施方式。以下，省略与上述的实施方式重复的说明。

图9表示的激光加工装置101是将聚光位置(至少聚光区域的一部分，聚光点)对准对象物100而照射激光，由此在对象物100形成改质区域的装置。激光加工装置101朝对象物100施以整边加工、放射切削加工及剥离加工，取得(制造)半导体设备。整边加工是用于对象物100中除去不要部分的加工。放射切削加工是用于将整边加工除去的这些不要部分分离的加工。剥离加工是用于剥离对象物100的一部分的加工。

对象物100是例如包括形成圆板状的半导体晶圆。作为对象物尤其不加以限定，也可以种种的材料形成，也可以呈现种种的形状。在对象物100的表面100a形成有功能元件(未图标)。功能元件是例如光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、内存等的电路元件等。

如图10(a)及图10(b)表示，在对象物100设定有效区域R及除去区域E。有效区域R是对应取得的半导体设备的部分。有效区域R为设备区域。例如有效区域R是从厚度方向看对象物100包括中央部分的圆板状的部分。有效区域R是较除去区域E更内侧的内侧区域。除去区域E是在对象物100比有效区域R更外侧的区域。除去区域E为对象物100中有效区域R以外的外缘部分。例如，除去区域E是围绕有效区域R的圆环状的部分。除去区域E是从厚度方向看对象物100包括周缘部分(外缘的倾斜部)。除去区域E是成为放射切削加工的对象的放射切削区域。

在对象物100设定有作为剥离预定面的假想面M1。假想面M1是由剥离加工预定形成改质区域的面。假想面M1是与对象物100的激光入射面的背面100b相对的面。假想面M1是与背面100b平行的面，例如呈圆形状。假想面M1为假设性区域，不限于平面，也可以是曲面乃至3维形状的面。有效区域R、除去区域E及假想面M1的设定是可在控制部9中进行。有效区域R、除去区域E及假想面M1也可以是坐标指定。

在对象物100，设定有作为整边预定线的线(环状线)M2。线M2是由整边加工预定形成改质区域的线。线M2是在对象物100的外缘的内侧呈环状延伸。在此的线M2是成圆环状延伸。线M2是在对象物100的内部中较假想面M1更在与激光入射面相对侧的部分，设定于有效区域R及除去区域E的边界。线M2的设定是可在控制部9进行。线M2虽是假设的线，但也可以是实际划出的线。线M2也可以是坐标指定。线M2的设定相关的说明在后述的线M3～M4也相同。

在对象物100，设定有作为放射切削预定线的线(直线形线)M3。线M3是由放射切削加工预定形成改质区域的线。线M3从激光入射面看去，沿着对象物100的径向呈直线形(放射状)延伸。线M3从激光入射面看去，将除去区域E在周围方向设定成等分割(在此四分割)为多个。图标的例中，线M3从激光入射面看去，包括朝一方向延伸的线M3a、M3b及朝着与一方向正交的另一方向延伸的线M3c、M3d。

如图9表示，激光加工装置101具备：载台107、激光加工头10A、第1Z轴轨道106A、Y轴轨道108、摄影部110、GUI(Graphical User Interface)111及控制部9。载台107是支撑对象物100的支撑部。载台107是与上述支撑部7(参阅图1)同样地构成。在载台107的支撑面107a，以对象物100的背面100b为激光入射面的上侧的状态(表面100a为载台107侧的下侧的状态)，载放着对象物100。载台107具有设置在其中心的转轴C。转轴C是朝沿着聚光部14的光轴方向的Z方向延伸的轴。载台107是可以转轴C为中心旋转。载台107是由马达等公知的驱动装置的驱动力所旋转驱动。

激光加工头10A朝着载放于载台107的对象物100经由聚光部14沿着Z方向照射激光L1(参阅图11(a))，在该对象物100的内部形成改质区域。激光加工头10A安装于第1Z轴轨道106A及Y轴轨道108。激光加工头10A是可凭借马达等公知的驱动装置的驱动力，沿第1Z轴轨道106A朝着Z方向直线移动。激光加工头10A是可凭借马达等公知的驱动装置的驱动力，沿Y轴轨道108朝着Y方向直线移动。激光加工头10A构成照射部。聚光部14包括聚光透镜。

激光加工头10A具备：反射型空间光调制器34及测距传感器36。反射型空间光调制器34构成在与激光L1的光轴垂直的面内进行聚光点的形状(以下，也称「光束形状」)成形的成形部。反射型空间光调制器34是以光束形状具有长边方向的方式对激光L1进行成形。例如反射型空间光调制器34将以光束形状为椭圆形状的调制图案显示于液晶层，由此将光束形状成形为椭圆形状。

测距传感器36是相对于对象物100的激光入射面射出测距用激光，检测凭借该激光入射面所反射的测距用的光，取得对象物100的激光入射面的位移数据。作为测距传感器36，在与激光L1不同轴的传感器的情况，可利用三角测距方式、激光共焦点方式、白色共焦点方式、分光干涉方式、非点像差方式等的传感器。作为测距传感器36，在与激光L1同轴的传感器的情况，可利用散光方式等的传感器。激光加工头10A的电路部19(参阅图3)是根据以测距传感器36取得的位移数据，驱动部18驱动使聚光部14追随激光入射面。由此，根据该位移数据沿着Z方向移动聚光部14使对象物100的激光入射面与激光L1的聚光点的距离维持着一定。针对如上述的测距传感器36及其控制(以下，也称「追随控制」)，在其他的激光加工头中也相同。

第1Z轴轨道106A是沿着Z方向延伸的轨道。第1Z轴轨道106A是经由安装部65安装于激光加工头10A。第1Z轴轨道106A是以激光L1的聚光位置沿着Z方向(与假想面M1交叉的方向)移动的方式，使激光加工头10A沿着Z方向移动。Y轴轨道108是沿着Y方向延伸的轨道。Y轴轨道108安装于第1Z轴轨道106A。Y轴轨道108是以激光L1的聚光位置沿着Y方向(沿着假想面M1的方向)移动的方式，使激光加工头10A沿着Y方向移动。第1Z轴106A及Y轴轨道108是对应上述移动机构6(参阅图1)或上述移动机构300(参阅图8)的轨道。第1Z轴106A及Y轴轨道108是以凭借聚光部14进行激光L1的聚光位置移动的方式使载台107及激光加工头10A的至少一方移动。以下，聚光部14的激光L1的聚光位置也有仅称为「聚光位置」。

摄影部110是从沿着激光L1的射入方向的方向进行对象物100的摄影。摄影部110包括调准摄影机AC及摄影单元IR。调准摄影机AC及摄影单元IR是与激光加工头10A一起安装于安装部65。调准摄影机AC是例如使用穿透对象物100的光进行设备图案等的摄影。将由此获得的影像，提供激光L1朝对象物100的照射位置的调准。

摄影单元1R是由穿透对象物100的光进行对象物100的摄影。例如，对象物100为含硅的晶圆的情况，在摄影单元1R中使用近红外线区域的光。摄影单元1R具有光源、物镜及光检测部。光源是朝对象物100输出具有穿透性的光。光源是例如由卤素灯及滤光器所构成，例如输出近红外线区域的光。从光源输出的光是由反射镜等的光学系统导光并通过物镜，照射于对象物100。物镜是使得与对象物100的激光入射面相反侧的面所反射的光通过。即，物镜100是使传送(穿透)对象物的光通过。物镜具有校正环。校正环是例如凭借调整构成物镜的多个透镜的彼此间的距离，校正在对象物100内光产生的像差。光检测部检测通过物镜的光。光检测部是例如由InGaAs摄影机所构成，检测近红外线区域的光。摄影单元1R是可进行形成于对象物100的内部的改质区域，及从改质区域延伸的龟裂的至少其中任一的摄影。激光加工装置101中，使用摄影单元IR，可以非破坏确认激光加工的加工状态。

GUI111表示各种的信息。GUI111是例如包括触控面板显示器。对GUI111由使用者的触控等的操作，输入加工条件相关的各种的设定。GUI111构成接受来自使用者的输入的输入部。

控制部9是构成包括处理器、内存、存储器及通信装置等的计算机装置。控制部9是由处理器执行读入内存等的软件(程序)，进行内存及存储器的数据的读出及写入，并且，通信装置的通信是由处理器进行控制。控制部9控制激光加工装置101的各部，实现各种的功能。

控制部9，至少控制：载台107、激光加工头10A及上述移动机构6(参阅图1)或上述移动机构300(参阅图1)。控制部9，控制：载台107的旋转；来自激光加工头10A的激光L1的照射；及激光L1的聚光位置的移动。控制部9可根据载台107的旋转量相关的旋转信息(以下，也称「θ信息」)，执行各种的控制。θ信息也可以从旋转载台107的驱动装置的驱动量来取得，也可由另外的传感器等取得。θ信息可由公知的种种的手法取得。

控制部9是以在一边旋转载台107，一边将聚光位置定位在对象物100的线M2(有效区域R的周缘)上的状态，根据θ信息控制激光加工头10A的激光L1的照射的开始及停止，由此执行沿着有效区域R的周缘形成改质区域的整边处理。整边处理是实现整边加工的控制部9的处理。

控制部9是以在未旋转载台107，将聚光位置定位在对象物100的线M3上的状态，凭借控制激光加工头10A的激光L1的照射的开始及停止，并沿着线M3移动该激光L1的聚光位置，由此执行沿着线M3在除去区域E形成改质区域的放射切削处理。放射切削处理是实现放射切削加工的控制部9的处理。

控制部9是以在一边旋转载台107，一边从激光加工头10A照射激光L1，并控制聚光位置的Y方向的移动，由此执行在对象物100的内部沿着假想面M1形成改质区域的剥离处理。剥离处理是实现剥离加工的控制部9的处理。控制部9是控制GUI111的显示。根据从GUI111所输入的各种的设定，执行整边处理、放射切削处理及剥离处理。

改质区域的形成及其停止的切换是可如下述加以实现。例如，在激光加工头10A中，切换激光L1的照射(输出)的开始及停止(ON/OFF)，可切换改质区域的形成与该形成的停止。具体而言，在激光振荡器以固体激光构成的情况，切换设置于谐振器内的Q开关(AOM(声光调制器)、EMO(光电调制器)等)的ON/OFF，由此高速地切换激光L1的照射的开使及停止。在激光振荡器以光纤激光构成的情况，切换构成种子源激光、放大(激励用)激光的半导体激光的输出的ON/OFF，可高速切换激光L1的照射的开始及停止。在激光振荡器使用外部调制元件的情况，切换设置在谐振器外的外部调制元件(AOM、EOM等)的ON/OFF，可高速切换激光L1的照射的ON/OFF。

或者，改质区域的形成及其停止的切换也可由下述实现。例如，凭借控制快门(shutter)等的机械式机构开关激光L1的光路，切换改质区域的形成与该形成的停止。也可将激光L1切换成CW光(连续波)，停止改质区域的形成。也可以在反射型空间光调制器34的液晶层，显示激光L1的聚光状态为不能改质的状态的图案(例如，使激光散射的粗皮(pearskin)模样的图案)，以停止改质区域的形成。也可控制衰减器等的输出调整部，降低激光L1的输出以不能形成改质区域，由此停止改质区域的形成。也可切换偏光方向，停止改质区域的形成。也可以将激光L1朝光轴以外的方向散射(飞射)阻断，由此停止改质区域的形成。

接着，使用激光加工装置101，朝对象物100施以整边加工、放射切削加工及剥离加工，针对取得(制造)半导体设备的激光加工方法的一例，进行以下说明。

首先，以背面100b为激光入射面侧的状态将对象物100载放于载台107上。对象物100中搭载功能元件的表面100a侧，粘合支撑基板乃至胶带构件予以保护。

接着，实施整边加工。整边加工是由控制部9执行整边处理(第1处理)。整边加工包括整边工序(第1工序)。具体而言，整边加工是如图11(a)表示，一边以一定的转速旋转载台107，一边以将聚光位置P1定位在线M2上的状态，根据θ信息控制激光加工头10A的激光L1的照射的开始及停止。由此，如图11(b)及图11(c)表示，沿着线M2形成改质区域4。形成的改质区域4包括改质点及从改质点延伸的龟裂。

接着，实施放射切削加工。放射切削加工是由控制部9执行放射切削处理(第2处理)。放射切削加工包括放射切削工序(第2工序)。具体而言，放射切削加工是如图11(b)及图12(a)表示，不旋转载台107，从激光加工头10A照射激光L1，并沿着Y轴轨道108移动激光加工头10A以使得聚光位置P1沿着线M3a、M3b移动。在载台107旋转90度之后，不旋转载台107，从激光加工头10A照射激光L1，并沿着Y轴轨道108移动激光加工头10A以使得聚光位置P1沿着线M3c、M3d移动。由此，如图12(b)表示，沿着线M3形成改质区域4。形成的改质区域4包括改质点及从改质点延伸的龟裂。此龟裂也可到达表面100a及背面100b的至少其中一方，也可不到达表面100a及背面100b的至少其中一方。之后，如图13(a)及图13(b)表示，例如以工具或空气，以改质区域4为界，切开除去区域E予以除去(消除)。

接着，实施剥离加工。具体而言，如图13(c)表示，一边以一定的转速旋转载台107，从激光加工头10A照射激光L1，并沿着Y轴轨道108移动激光加工头10A，使聚光位置P1从假想面M1的外缘侧朝内侧沿着Y方向移动。由此，如图13(a)及图13(b)表示，在对象物100的内部沿着假想面M1，形成以转轴C(参阅图9)的位置为中心呈漩涡状(渐开曲线)延伸的改质区域4。形成后的改质区域4包括多个改质点。

接着，如图14(c)表示，例如由吸附工具，以跨假想面M1的改质区域4为界，将对象物100的一部分剥离。对象物100的剥离也可以在载台107上实施，也可以移动至剥离专用的区域实施。对象物100的剥离也可以利用空气喷射或胶带构件剥离。在仅以外部应力不能剥离对象物100的情况，也可以对象物100反应的蚀刻液(KOH或TMAH等)选择性进行改质区域4的蚀刻。由此，可容易将对象物100剥离。如图14(d)表示，相对于对象物100的剥离面100h由精加工的磨削乃至砂轮等的研磨材KM进行研磨。由蚀刻将对象物100剥离的情况，可简化这些研磨。以上的结果，取得半导体设备100K。

接着，针对剥离加工说明。

激光加工装置101及由其实施的激光加工方法中，将聚光区域的一部分与对象物100对焦照射激光，由此在对象物100的内部沿着假想面M1形成改质区域4。激光加工装置101是如上述，以光束形状具有长边方向的方式具备反射型空间光调制器34作为激光L1成形的成形部。

如图15及图16(a)表示，由反射型空间光调制器34成形的光束形状71为椭圆形状。光束形状71是椭圆率为0.88～0.95的形状。椭圆率为光束形状71的长边方向的长度与短方向的长度的比。并且，光束形状71不限于椭圆形状，只要是长条形状即可。光束形状也可以是扁平圆形状、长圆形状或跑道形状。光束形状也可以是长三角形形状、矩形形状或多角形形状。例如光束形状71也可以是椭圆的一部分缺口的形状(参阅16(b))。实现如此光束形状71的反射型空间光调制器34的调制图案也可以包括缝隙图案及非点图案的至少其中任一方。激光L1由非点像差等具有多个聚光点的情况，多个聚光点之中，激光L1的光路的最上游侧的聚光点的形状也可以是本实施方式的光束形状71。在此的长边方向为光束形状71相关的椭圆形状的长轴方向，也称椭圆长轴方向。

椭圆形状的光束形状71只要是聚光区域(聚光的区域)的一部分的形状即可。光束形状71的平面内的光束强度分布是在长边方向具有强的强度的分布，光束强度强的方向是与长边方向一致。调整反射型空间光调制器34的调制图案，可如期望地控制成为Z方向的光束形状71的位置。作为成形部不限于反射型空间光调制器34，也可以是缝隙光学系(包括机械式缝隙等)或非点像差光学系(包括圆柱形透镜等)。

光束形状71具有的长边方向是相对于加工行进方向倾斜45°以上的方向。加工行进方向是激光L1的聚光区域的一部分的移动方向。加工行进方向为后述的线M4的延伸方向。以下，也称光束形状71的长边方向相对于加工行进方向倾斜的角度为「光束旋转角度」。本实施方式中，光束形状71具有的长边方向是沿着加工行进方向的垂直方向的方向。即，光束旋转角度为90°。

控制部9控制反射型空间光调制器34，将激光L1成形为光束形状具有如上述的长边方向。控制部9是在对象物100中沿着从周缘向内侧呈漩涡状延伸的线(加工用线)M4，使聚光点相对地移动，在对象物100的内部形成改质区域4。线M4是设定在假想面M1上的有效区域R。线M4以对象物100的中心位置为中心呈漩涡状延伸。

GUI111可从使用者接受：与光束形状71相关的信息；与光束旋转角度相关的信息；及反射型空间光调制器34的设定相关的信息的中的至少其中任一的输入。控制部9根据GUI111的输入，控制激光加工装置101的各种的动作。

剥离加工中，首先，以一定的转速旋转载台107。从激光加工头10A照射激光L1(照射工序)。与此同时，将激光加工头10A沿着Y轴轨道108移动，使激光L1的聚光点从假想面M1的外缘侧向内侧沿着Y方向移动(移动工序)。由此，沿着线M4使激光L1的聚光点相对地移动。在此，照相工序是由控制部9控制反射型空间光调制器34，对激光L1进行成形，使光束形状71具有光束1旋转角度成为90°的长边方向(成形工序)。由上述，在对象物100的内部的假想面M1上，沿着线M4形成改质区域4。

图17(a)是说明使用圆形的光束形状的激光的比较例相关的剥离加工结果用的图。图17(b)是说明使用椭圆形且光束旋转角度为90°的光束形状71的激光L1的本实施方式相关的剥离加工结果的图。图17(a)及图17(b)是沿着假想面M1的剖面的剖面图。加工指标方向是从激光入射面看去与线M4的延伸方向正交的方向。在此的加工指标方向是在Y方向从对象物100的周缘朝内侧的方向。

比较例相关的剥离加工结果虽可以少的能量形成圆形的改质点S1，但是如图17(a)表示，从改质点S1沿着假想面M1延伸的龟裂C1的连接困难。另一方面，可发现在本实施方式中，可形成对应光束形状71的椭圆形状的改质点S2，且由此改质点S2沿着假想面M1延伸的龟裂C2容易朝对应光束形状71的长边方向的改质点S2的长边方向延伸。由于该长边方向是与加工行进方向交叉的方向，容易使龟裂C2朝着与加工行进方向交叉的方向延伸，可促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

因此，根据本实施方式，例如即使与加工行进方向交叉的方向(在此为加工指标方向)的改质点S2的间隔(线M4的间隔)较宽，仍可以使沿着假想面M1的龟裂C2充分地进展。其结果，在对象物100的内部沿着假想面M1形成改质区域4的情况，可实现顺畅度的提升。

以下的第1剥离加工结果(参阅表1)为第1比较例及第1实施例相关的剥离加工的结果。第1比较例及第1实施例是以接下来的条件为共同加工条件。即，将激光L1分支为二，设分支距离X为100μm，分支距离Y为60μm。分支距离X是将激光L1分支为二所成的2个光束形状71的加工行进方向的距离，分支距离Y是针对该2个光束形状71的加工指标方向的距离(参阅图18)。激光L1的输出为3.7W，脉冲能量(以分支设定20％损失的换算值)为18.5μJ，脉冲间距为6.25μm，频率为80kHz，脉冲宽为700ns。对象物100是其主面的面方位为[100]的晶圆，对象物100的0°方向对应110面。

[第1剥离加工结果]

[表1]

SFC状态是意味切片全切削状态。切片全切削状态是从沿着假想面M1所形成的改质区域4包括的多个改质点延伸的龟裂，沿着假想面M1伸展且彼此连接的状态。切片全切削状态是使得从改质点延伸的龟裂在摄影部110获得的影像上朝左右上下伸展，跨线M4连接的状态。切片全切削状态是在摄影部110获得的影像上不能确认改质点的状态(确认凭借该龟裂所形成的空间以至于间隙的状态)。

根据上述的第1剥离加工结果，设光束形状71为具有长边方向的形状，并设该长边方向为与加工行进方向交叉的方向(例如，设光束形状71为椭圆形状，光束旋转角度为90°)，光束形状71与圆形的情况比较，可得知龟裂容易朝着与加工行进方向交叉的方向延伸，促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

图19(a)是表示椭圆率及光束形状71的关系的图。图19(b)是表示椭圆率及光束旋转角度与切片全切削状态的产生率的图。图中的「-」是表示不能测量。如图19(a)及图19(b)表示，可发现光束形状71的椭圆率小于0.88的情况，切片全切削状态的产生率极低。例如光束形状71的椭圆率为0.59时，可得知切片全切削状态的产生率为0％。可发现光束形状71的椭圆率大于0.95的情况，切片全切削状态的产生率极低。例如光束形状71的椭圆率为1(正圆)时，可得知切片全切削状态的产生率为40％。

因此，本实施方式中，聚光区域的一部分的形状是椭圆率为0.88～0.95的形状。由此，可进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。使龟裂沿着光束形状71具有的长边方向更为容易延伸，可提升切片全切削状态的产生率。

另外，如图19(b)表示，椭圆形状的光束形状71的光束旋转角度为0°时，可得知切片全切削状态的产生率极低。椭圆形状的光束形状71的光束旋转角度为90°时，可得知切片全切削状态的产生率获得提升。并且，椭圆形状的光束形状71的光束旋转角度为0°的情况，光束形状71的长边方向是沿着加工行进方向的情况(参阅图20)。

以下的第2剥离加工结果(参阅表2)是光束旋转角度变化的情况的剥离加工的结果。针对第2剥离加工结果的共同加工条件是除了脉冲间距为10μm以外皆与上述第1剥离加工结果的共同加工条件相同。椭圆率为0.95。并且，第2剥离加工结果中，例如椭圆形状的光束形状71的光束旋转角度为60°的情况，相对于加工行进方向会有光束形状71的长边方向的倾斜角度为60°的情况(参阅图21)。

[第2剥离加工结果]

[表2]

根据上述第2剥离加工结果，设光束旋转角度为45°以上，可使朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂更容易地延伸，进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。并且，设光束旋转角度为90°时，可得知朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂更为容易延伸，更进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

因此，本实施方式中，光束形状71的长边方向是相对于加工行进方向倾斜45°以上的方向。此时，可进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。本实施方式中，光束形状71的长边方向是沿着加工行进方向的垂直方向的方向。此时，可更进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

以下的第3剥离加工结果(参阅表3及表4)是脉冲间距变化的情况的剥离加工的结果。针对第3剥离加工结果的共同加工条件是除脉冲间距以外皆与上述第1剥离加工结果的共同加工条件相同。椭圆率为0.95，光束旋转角度为90°。

[第3剥离加工结果]

[表3]

[表4]

根据上述第3剥离加工结果，设脉冲间距为6.25μm～10μm，可得知使朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂更容易地延伸，进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

以下的第4剥离加工结果(参阅表5及表6)是脉冲间距变化的情况的剥离加工的结果。针对第4剥离加工结果的共同加工条件是除脉冲能量以外皆与上述第2剥离加工结果的共同加工条件相同。椭圆率为0.95。

[第3剥离加工结果]

[表5]

[表6]

根据上述第4剥离加工结果，设脉冲能量为18.5μJ(比16μJ大且比20μJ小)，可得知使朝着与加工行进方向交叉的方向的龟裂更容易地延伸，进一步促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

本实施方式中，控制部9是在对象物100中沿着从周缘向内侧呈漩涡状延伸的线M4，使聚光区域的一部分相对地移动，在对象物100的内部形成改质区域4。由此，以跨假想面M1的改质区域4及从改质区域4延伸的龟裂为界，可精度良好地剥离对象物100的一部分。

本实施方式中，具备GUI111，该GUI111可从使用者接受：与光束形状71相关的信息；与光束旋转角度相关的信息；及与反射型空间光调制器34的设定相关的信息的中的至少其中任一的输入。控制部9根据GUI111的输入，控制：载台107的旋转；从激光加工头10A的激光L1的照射；及沿着激光加工头10A的Y轴轨道108的移动。由此，在实施剥离加工时，可设定预定的光束形状71相关的信息；光束旋转角度相关的信息；及反射型空间光调制器34的设定相关的信息中的至少其中的一。可容易调整光束形状71及光束旋转角度等，以促进沿着假想面M1的龟裂的进展。

图22是表示在GUI111的触控面板111a显示的设定画面的例的图。根据GUI111的触控面板111a，可显示及输入各种的详细设定。如图22表示，经由GUI111显示及输入的设定的项目例是例如，包括：对象物100的厚度、反射型空间光调制器34的X偏移、反射型空间光调制器34的Y偏移、光束形状、光束旋转角度、加工指标。另外，经由GUI111显示及输入的设定的项目例是例如，包括：焦点数、分支距离X、分支距离Y、激光L1的脉冲宽幅、频率、加工深度、加工速度、激光L1的输出、聚光修正电平。

反射型空间光调制器34的X偏移是使得在液晶层中显示调制图案时的液晶层的基准位置朝预定方向偏移的距离。反射型空间光调制器34的Y偏移是使得在液晶层中显示调制图案时的液晶层的基准位置朝预定方向的正交方向偏移的距离。加工指标是在加工指标方向邻接的一对改质点之间的距离。聚光修正电平为加工位置的像差校正的强度的程度，数字越大像差的校正越大。各种的输入是使用者指定值，使用者下拉选择，或者自动选择加以实现。

光束形状的输入可以指定乃至选择椭圆与正圆，也可以指定乃至选择椭圆率或实现其椭圆率的调制图案名，也可以指定乃至选择调制图案的强度。输出也可以是激光L1的总输出，也可以将激光L1分支而成的各光束的输出，分支距离X及分支距离Y的输入也可以指定值，或选择有无。

图23是表示在GUI111的触控面板111a显示的设定画面的其他例的图。如图23表示，经由GUI111显示及输入的设定的项目例是相对于图22表示的例，不包括光束形状及光束旋转角度，而包括缝隙。缝隙是以光束形状71成为具有上述长边方向的形状的方式对应激光L1成形的成形部的项目。缝隙的输入是可选择有无，也可输入或选择预定的应为所期望的光束形状71的缝隙宽幅。

[变形例]

以上，本发明的一样态不限于上述的实施方式。

上述实施方式是在由玻璃加工剥离对象物100之前，进行形成改质区域4的整边加工及放射切削加工，但剥离加工、整边加工及放射切削加工的实施顺序的顺序不同。也可不实施整边加工及放射切削加工的至少其中任一方。

上述实施方式虽是在剥离加工中作为形成改质区域4用的加工用线而设定成漩涡状的线M4，但不限于此，种种形状的加工用线也可设定于对象物100。例如，也可将直线状的多条线(并行线)排列于预定方向的方式设定于对象物100。

上述实施方式作为照射部也可具备多个激光加工头。作为照射部具备多个激光加工头的情况，也可使用多个激光加工头的至少其中的一者实施上述的激光加工。

上述实施方式虽是采用反射型空间光调制器34，但空间光调制器不限于反射型，也可采用穿透型的空间光调制器。上述实施方式中，对象物100的种类、对象物100的形状、对象物100的尺寸、对象物100具有的结晶方位的数量及方向，及对象物100的主面的面方位不特别限定。

上述实施方式是设对象物100的背面100b为激光入射面，但也可设对象物100的表面100a为激光入射面。上述实施方式中，改质区域4是例如也可以是形成在对象物100的内部的结晶区域、再结晶区域，或聚集区域。结晶区域是维持着对象物100的加工前的构造的区域。再结晶区域是一旦蒸发、等离子化或着熔融之后，再凝固时凝固为单晶或多晶的区域。聚集区域是聚集重金属等的杂质发挥捕获的聚集效果的区域，也可连续地形成，也可断续地形成。上述实施方式也可适用于磨削等的加工。

上述实施方式中，光束旋转角度尤其不加以限定，只要是从加工行进方向倾斜的角度即可。上述实施方式中，照射于对象物100的激光L1的偏光方向虽不加以限定，但例如偏光方向也可以是沿着加工行进方向的方向。激光L1的偏光方向是可由种种的公知技术进行调整。

在上述的实施方式及变形例的各构成不限于上述的材料及形状，可运用种种的材料及形状。并且，上述的实施方式或变形例的各构成可任意运用于其他的实施方式或变形例的各构成。

[符号说明]

1,101:激光加工装置

4:改质区域

6,300:移动机构

9:控制部

10A,10B:激光加工头(照射部)

34:反射型空间光调制器(成形部)

71:光束形状(聚光区域的一部分的形状)

100:对象物

100a:表面

100b:背面(激光入射面)

107:载台(支撑部)

108:Y轴轨道(移动机构)

111:GUI(输入部)

L1:激光(激光)

M1:假想面

M4:线(加工用线)。

Claims (7)

1.一种激光加工装置，是将聚光区域的一部分对准对象物而照射激光，由此在所述对象物的内部沿着假想面形成改质区域的激光加工装置，其具备：

支撑所述对象物的支撑部；

将所述激光照射于所述对象物的照射部；

以所述聚光区域的一部分在所述对象物的内部沿着所述假想面移动的方式，使所述支撑部及所述照射部的至少一方移动的移动机构；及

控制所述支撑部、所述照射部及所述移动机构的控制部，

所述照射部具有以垂直于所述激光的光轴的面内的所述聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式对所述激光进行成形的成形部，

所述长边方向是与所述聚光区域的一部分的移动方向交叉的方向。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其中，所述长边方向是相对于所述聚光区域的一部分的移动方向呈45°以上倾斜的方向。

3.如权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，所述长边方向是沿着所述聚光区域的一部分的移动方向的垂直方向的方向。

4.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工装置，其中，所述聚光区域的一部分的形状是椭圆率为0.88～0.95的形状。

5.如权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置，其中，所述控制部，在所述对象物中沿着从周缘向内侧呈旋涡状延伸的加工用线，使所述聚光区域的一部分相对地移动，在所述对象物的内部形成所述改质区域。

6.如权利要求1至5中任一项所述的激光加工装置，其中，具备输入部，该输入部能够从用户接受：与所述聚光区域的一部分的形状相关的信息；与相对于所述聚光区域的一部分的移动方向的倾斜相关的信息；及与所述成形部的设定相关的信息的中的至少任一的输入，

所述控制部根据所述输入部的输入，控制所述支撑部、所述照射部及所述移动机构。

7.一种激光加工方法，是将聚光区域的一部分对准对象物而照射激光，由此在所述对象物的内部沿着假想面形成改质区域的激光加工方法，其具备：

将所述激光照射于所述对象物的照射工序，及

以所述聚光区域的一部分在所述对象物的内部沿着所述假想面移动的方式，使支撑所述对象物的支撑部及将所述激光照射于所述对象物的照射部的至少一方移动的移动工序，

所述照射工序具有以在垂直于所述激光的光轴的面内的所述聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式对所述激光进行成形的成形工序，

所述长边方向是与所述聚光区域的一部分的移动方向交叉的方向。

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