DE112021003773T5

DE112021003773T5 - Laserbearbeitungsgerät und Laserbearbeitungsverfahren

Info

Publication number: DE112021003773T5
Application number: DE112021003773.0T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakamoto; Katsuhiro Korematsu; Takafumi Ogiwara
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-06-01
Also published as: WO2022014618A1; JP7438046B2; JP2022018509A; CN115803141A; TW202213477A; US20230294212A1; KR20230038510A

Abstract

Die vorliegende Laserbearbeitungsvorrichtung enthält eine Steuereinheit. Die Steuereinheit führt eine erste Steuerung aus, um zu bewirken, dass das Laserlicht so moduliert wird, dass das Laserlicht in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt wird und eine Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Strahlen an verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts positioniert sind. Bei der ersten Steuerung wird das Laserlicht so moduliert, dass in der Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Strahlen auf einer Seite positioniert ist, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Strahlen auf einer Seite positioniert ist, die dem idealen Konvergenzpunkt in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungsgerät und ein Laserbearbeitungsverfahren.
Stand der Technik
In der Patentliteratur 1 wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben, die einen Haltemechanismus, der ein Werkstück hält, und einen Laserbestrahlungsmechanismus umfasst, der das von dem Haltemechanismus gehaltene Werkstück mit Laserlicht bestrahlt. In der in Patentliteratur 1 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung ist ein Laserbestrahlungsmechanismus mit einer Sammellinse an einer Basis befestigt, und die Bewegung des Werkstücks in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Sammellinse wird durch den Haltemechanismus ausgeführt.
Zitationsliste
Patentliteratur
[Patentliteratur 1] Japanisches Patent Nr. 5 456 510
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung kann ein modifizierter Bereich entlang einer virtuellen Ebene in einem Objekt gebildet werden, indem das Objekt mit Laserlicht bestrahlt wird. In diesem Fall wird ein Teil des Objekts geschält bzw. abgelöst, wobei sich der modifizierte Bereich quer zur virtuellen Ebene ausbildet und sich von dem modifizierten Bereich Risse als Grenzen erstrecken. Bei einer solchen Ablösebearbeitung wird manchmal eine so genannte multifokale Laserbearbeitung durchgeführt, bei der das Laserlicht so moduliert wird, dass es sich in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt. Bei der Ablösebearbeitung, bei der die multifokale Laserbearbeitung durchgeführt wird, besteht jedoch die Möglichkeit, dass eine Seite des Objekts, die einer Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt (z. B. eine Funktionselementschicht), durch nicht-moduliertes Licht des Laserlichts erheblich beschädigt wird.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, Schäden an einer Seite eines Objekts, die einer Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt, einzudämmen.
Problemlösung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die einen modifizierten Bereich entlang einer virtuellen Ebene in einem Objekt durch Bestrahlung des Objekts mit Laserlicht bildet, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Stützelement, das so konfiguriert ist, dass es das Objekt trägt; eine Bestrahlungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das von dem Stützelement getragene Objekt mit dem Laserlicht bestrahlt; einen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Stützelement und/oder die Bestrahlungseinheit bewegt; und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Bestrahlungseinheit und den Bewegungsmechanismus steuert, wobei die Bestrahlungseinheit einen räumlichen Lichtmodulator, der das Laserlicht moduliert, und einen Konvergenzabschnitt aufweist, der das durch den räumlichen Lichtmodulator modulierte Laserlicht auf das Objekt konvergiert, wobei die Steuereinheit eine erste Steuerung ausführt, um zu bewirken, dass das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert wird, dass das Laserlicht in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt wird und eine Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen in verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts positioniert sind, und wobei bei der ersten Steuerung das Laserlicht so moduliert wird, dass in der Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung wird das Laserlicht in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt, und die Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen werden in verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung positioniert. Zu diesem Zeitpunkt ist in der Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen ist auf einer Seite positioniert, die dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt. Infolgedessen ist es möglich, den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts von einer Seite entfernt zu halten, die der Einfallseite des Laserlichts im Objekt gegenüberliegt. Daher kann verhindert werden, dass auf der gegenüberliegenden Seite des Objekts aufgrund der Konvergenz des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts Schäden auftreten. Das heißt, es ist möglich, Schäden an einer der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegenden Seite des Objekts einzudämmen.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert werden, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts auf einer Laserlichteinfallsseite im Objekt in Bestrahlungsrichtung positioniert wird. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts effektiv von der gegenüberliegenden Seite des Objekts fernzuhalten.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert werden, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts außerhalb des Objekts und auf einer Seite positioniert wird, die in Bestrahlungsrichtung näher am Konvergenzabschnitt liegt als am Objekt. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts effektiv von der gegenüberliegenden Seite des Objekts fernzuhalten.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert werden, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts außerhalb des Objekts und auf einer Seite positioniert wird, die einer Seite gegenüberliegt, die in Bestrahlungsrichtung näher an dem Konvergenzabschnitt als an dem Objekt liegt. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts effektiv von der gegenüberliegenden Seite des Objekts fernzuhalten.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Objekt ein Substrat und eine Funktionselementschicht umfassen, die auf einer Seite des Substrats vorgesehen ist, die einer Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt. Da in diesem Fall die Funktionselementschicht auf der gegenüberliegenden Seite des Objekts vorgesehen ist, ist der Effekt der Begrenzung von Schäden auf der gegenüberliegenden Seite des Objekts besonders effektiv.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen: eine Eingabeempfangseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe von ersten Daten bezüglich einer Position der virtuellen Ebene und/oder von zweiten Daten bezüglich eines Abstands zwischen dem Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen und dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts empfängt, wobei bei der ersten Steuerung gemäß den ersten Daten und den zweiten Daten der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen von dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts verschoben werden kann. In diesem Fall kann der Bediener die Position der virtuellen Ebene und/oder den Abstand zwischen dem Konvergenzpunkt und dem idealen Konvergenzpunkt wie gewünscht einstellen.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung eine zweite Steuerung ausführen, um zu bewirken, dass das Stützelement und/oder die Bestrahlungseinheit durch den Bewegungsmechanismus so bewegt wird, dass sich die Positionen der Konvergenzpunkte der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen entlang der virtuellen Ebene bewegen. Indem die Positionen der Konvergenzpunkte der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen entlang der virtuellen Ebene auf diese Weise bewegt werden, ist es möglich, die Bildung des modifizierten Bereichs entlang der virtuellen Ebene gezielt zu realisieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Laserbearbeitungsverfahren bereitgestellt, bei dem ein modifizierter Bereich entlang einer virtuellen Ebene in einem Objekt durch Bestrahlung des Objekts mit Laserlicht gebildet wird, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Verzweigens des Laserlichts in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen und des Positionierens einer Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen an verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts, wobei in dem Schritt in der Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt.
Gemäß dem Laserbearbeitungsverfahren ist es, sowie in der obigen Laserbearbeitungsvorrichtung, möglich, den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts von einer Seite entfernt zu halten, die der Laserlichteinfallsseite im Objekt gegenüberliegt. Daher kann verhindert werden, dass auf der gegenüberliegenden Seite des Objekts aufgrund der Konvergenz des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts Schäden entsteht. Das heißt, es ist möglich, Schäden an einer der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegenden Seite des Objekts einzudämmen.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, Schäden auf einer Seite eines Objekts, die einer Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt, einzudämmen.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des in 1 dargestellten räumlichen Lichtmodulators.
3(a) ist eine Draufsicht auf ein Objekt. 3(b) ist eine Querschnittsansicht des Objekts.
4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verzweigung des Laserlichts.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
6 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der allgemeinen multifokalen Bearbeitungssteuerung.
7 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Bewertung der Ablösebearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Anzeige für eine Eingabeempfangseinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform.
10 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Bewertung der Ablösebearbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform.
13 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem weiteren Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform.
14 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform.
15 ist eine Draufsicht auf das Objekt zur Erläuterung der Risse gemäß der dritten Ausführungsform.
16 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Bewertung der Ablösebearbeitung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Gleiche oder ich entsprechende Elemente in den Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine wiederholte Beschreibung derselben entfällt.
[Erste Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform beschrieben. Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ein Stützelement 2, eine Lichtquelle 3, ein Einstellelement 4 für die optische Achse, einen räumlichen Lichtmodulator 5, einen Konvergenzabschnitt 6, ein Überwachungselement 7 für die optische Achse, ein Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht, ein Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B, einen Bewegungsmechanismus 9 und eine Steuereinheit 10. Das Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die einen modifizierten Bereich 12 in einem Objekt 11 durch Bestrahlung des Objekts 11 mit Laserlicht L bildet. In der folgenden Beschreibung werden drei zueinander orthogonale Richtungen als X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die X-Richtung eine erste horizontale Richtung, die Y-Richtung ist eine zweite horizontale Richtung, die senkrecht zur ersten horizontalen Richtung verläuft, und die Z-Richtung ist eine vertikale Richtung.
Das Stützelement 2 stützt das Objekt 11, indem er einen Film (nicht dargestellt), der am Objekt 11 befestigt ist, so adsorbiert, dass eine Vorderfläche 11a und eine Rückfläche 11b des Objekts 11 beispielsweise orthogonal zur Z-Richtung sind. Das Stützelement 2 kann sich sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung bewegen. In dem Stützelement 2 der vorliegenden Ausführungsform ist das Objekt 11 in einem Zustand angeordnet, in dem die Rückfläche 11b des Objekts 11 eine Oberseite ist, die eine Seite einer Laserlichteinfallsfläche ist (ein Zustand, in dem die Vorderfläche 11a eine Unterseite ist, die eine Seite des Stützelements 2 ist). Das Stützelement 2 umfasst eine Drehachse 2R, die sich in Z-Richtung erstreckt. Der Stützelement 2 ist um die Drehachse 2R drehbar.
Die Lichtquelle 3 emittiert das Laserlicht L z. B. durch ein Pulsoszillationsverfahren. Das Laserlicht L hat eine Durchlässigkeit in Bezug auf das Objekt 11. Der Einstellabschnitt 4 für die optische Achse stellt eine optische Achse des von der Lichtquelle 3 emittierten Laserlichts L ein. In der vorliegenden Ausführungsform stellt der Einstellabschnitt 4 für die optische Achse die optische Achse des von der Lichtquelle 3 emittierten Laserlichts L ein, während es die Ausbreitungsrichtung des Laserlichts L in die Z-Richtung ändert. Der Einstellabschnitt 4 für die optische Achse besteht zum Beispiel aus einer Vielzahl von Reflexionsspiegeln, deren Positionen und Winkel eingestellt werden können.
Der räumliche Lichtmodulator 5 ist in einem Laserbearbeitungskopf H angeordnet. Der räumliche Lichtmodulator 5 moduliert das von der Lichtquelle 3 emittierte Laserlicht L. In der vorliegenden Ausführungsform tritt das Laserlicht L, das sich vom Einstellabschnitt 4 für die optische Achse in der Z-Richtung nach unten bewegt, in den Laserbearbeitungskopf H ein. Das in den Laserbearbeitungskopf H eintretende Laserlicht L wird von einem Spiegel H1 horizontal reflektiert, um einen Winkel in Bezug auf die Y-Richtung zu bilden. Das von dem Spiegel H1 reflektierte Laserlicht L tritt in den räumlichen Lichtmodulator 5 ein. Der räumliche Lichtmodulator 5 moduliert das auf diese Weise eintretende Laserlicht L, während er das Laserlicht L horizontal in Y-Richtung reflektiert.
Der Konvergenzabschnitt 6 ist an einer unteren Wand des Laserbearbeitungskopfes H befestigt. Der Konvergenzabschnitt 6 konvergiert das vom räumlichen Lichtmodulator 5 modulierte Laserlicht L auf das vom Stützelement 2 getragene Objekt 11. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Laserlicht L, das vom räumlichen Lichtmodulator 5 horizontal in Y-Richtung reflektiert wurde, von einem dichroitischen Spiegel H2 in Z-Richtung nach unten reflektiert. Dann tritt das vom dichroitischen Spiegel H2 reflektierte Laserlicht L in den Konvergenzabschnitt 6 ein. Der Konvergenzabschnitt 6 konvergiert das auf diese Weise eintretende Laserlicht L auf das Objekt 11. Der Konvergenzabschnitt 6 ist so konfiguriert, dass eine Konvergenzlinseneinheit 61 über einen Antriebsmechanismus 62 an der unteren Wand des Laserbearbeitungskopfes H befestigt ist. Der Antriebsmechanismus 62 bewegt die Sammellinseneinheit 61 in Z-Richtung, z. B. durch die Antriebskraft eines piezoelektrischen Elements.
Im Laserbearbeitungskopf H ist ein optisches Abbildungssystem (nicht dargestellt) zwischen dem räumlichen Lichtmodulator 5 und dem Konvergenzabschnitt 6 angeordnet. Das optische Abbildungssystem stellt ein beidseitig telezentrisches optisches System dar, bei dem eine Reflexionsfläche des räumlichen Lichtmodulators 5 und eine Eintrittspupillenfläche des Konvergenzabschnitts 6 in einer Abbildungsbeziehung stehen. Somit wird ein Bild des Laserlichts L auf der Reflexionsfläche des räumlichen Lichtmodulators 5 (ein Bild des Laserlichts L, das durch den räumlichen Lichtmodulator 5 moduliert wird) auf die Eintrittspupillenfläche des Konvergenzabschnitts 6 übertragen (darauf gebildet). An der unteren Wand des Laserbearbeitungskopfes H sind zwei Abstandsmesssensoren S1 und S2 angebracht, die auf beiden Seiten der Sammellinseneinheit 61 in X-Richtung positioniert sind. Jeder der Abstandsmesssensoren S1 und S2 erfasst Verschiebungsdaten der Rückfläche 11b des Objekts 11, indem er Abstandsmesslicht (z. B. Laserlicht) auf die Rückfläche 11b emittiert und das von der Rückfläche 11b reflektierte Abstandsmesslicht erfasst. Der Laserbearbeitungskopf H bildet eine Bestrahlungseinheit.
Das Überwachungselement 7 für die optische Achse ist im Laserbearbeitungskopf H angeordnet. Das Überwachungselement 7 für die optische Achse erfasst einen Teil des durch den dichroitischen Spiegel H2 übertragenen Laserlichts L. Ein Erfassungsergebnis des Überwachungselements 7 für die optische Achse zeigt beispielsweise eine Beziehung zwischen der optischen Achse des in die Sammellinseneinheit 61 eintretenden Laserlichts L und einer optischen Achse der Sammellinseneinheit 61 an. Das Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht ist im Laserbearbeitungskopf H angeordnet. Das Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht emittiert sichtbares Licht V und nimmt ein Bild des Objekts 11 auf, das mit dem sichtbaren Licht V als Bild erzeugt wurde. In der vorliegenden Ausführungsform wird das sichtbare Licht V, das von dem Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht emittiert wird, über den dichroitischen Spiegel H2 und den Konvergenzabschnitt 6 auf die Rückfläche 11b des Objekts 11 übertragen. Dann wird das von der Rückfläche 11b reflektierte sichtbare Licht V von dem Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht über den Konvergenzabschnitt 6 und den dichroitischen Spiegel H2 erfasst. Das Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B ist an einer Seitenwand des Laserbearbeitungskopfes H angebracht. Das Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B emittiert Infrarotlicht und erfasst ein Bild des Objekts 11, das mit dem Infrarotlicht als Infrarotbild erzeugt wird.
Der Bewegungsmechanismus 9 umfasst einen Mechanismus zum Bewegen des Laserbearbeitungskopfes H in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung. Der Bewegungsmechanismus 9 treibt den Laserbearbeitungskopf H durch eine Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z.B. einem Motor, so an, dass sich ein Konvergenzpunkt C des Laserlichts L in die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung bewegt. Ferner umfasst der Bewegungsmechanismus 9 einen Mechanismus, der das Stützelement 2 um die Drehachse 2R dreht. Der Bewegungsmechanismus 9 dreht den Stützelement 2 durch eine Antriebskraft einer bekannten Antriebsvorrichtung, wie z. B. einem Motor, so dass sich der Konvergenzpunkt C des Laserlichts L in einer θ-Richtung um die Drehachse 2R bewegt.
Die Steuereinheit 10 steuert den Betrieb jedes Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung 1. Die Steuereinheit 10 steuert zumindest den räumlichen Lichtmodulator 5 und den Bewegungsmechanismus 9. Die Steuereinheit 10 umfasst eine Bearbeitungseinheit 101, einen Speicherabschnitt 102 und eine Eingabeempfangseinheit 103. Die Bearbeitungseinheit 101 ist als eine Computervorrichtung konfiguriert, die einen Prozessor, einen Arbeitsspeicher, einen Langzeitspeicher, eine Kommunikationsvorrichtung und dergleichen umfasst. In der Bearbeitungseinheit 101 führt der Prozessor Software (ein Programm) aus, die aus dem Arbeitsspeicher oder dergleichen gelesen wird, und steuert das Lesen von Daten aus und Schreiben von Daten in den Arbeitsspeicher und den Langzeitspeicher sowie die Kommunikation einer Kommunikationsvorrichtung.
Der Speicherabschnitt 102 ist z.B. eine Festplatte oder ähnliches und speichert verschiedene Arten von Daten. Die Eingabeempfangseinheit 103 ist eine Schnittstelle, die eine Eingabe von verschiedenen Arten von Daten von einem Bediener empfängt. In der vorliegenden Ausführungsform stellt die Eingabeempfangseinheit 103 eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) dar. Die Eingabeempfangseinheit 103 empfängt Eingaben einer Schnittposition und eines Verschiebungsbetrags in Z-Richtung, wie später beschrieben wird.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, wird, wenn das Laserlicht L in dem Objekt 11 konvergiert, das Laserlicht L in einem Bereich absorbiert, der dem Konvergenzpunkt C des Laserlichts L entspricht, und somit wird der modifizierte Bereich 12 in dem Objekt 11 gebildet. Der modifizierte Bereich 12 ist ein Bereich, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von denen des umgebenden nicht modifizierten Bereichs unterscheiden. Beispiele für den modifizierten Bereich 12 sind ein Schmelzbehandlungsbereich, ein Rissbereich, ein dielektrischer Durchbruchsbereich, ein Brechungsindexänderungsbereich und dergleichen. Der modifizierte Bereich 12 umfasst eine Vielzahl modifizierter Punkte 12s und Risse, die sich von der Vielzahl der modifizierten Punkte 12s aus erstrecken.
Der räumliche Lichtmodulator 5 wird im Einzelnen beschrieben. Der räumliche Lichtmodulator 5 ist ein räumlicher Lichtmodulator (SLM) mit einem reflektierenden Flüssigkristall (Flüssigkristall auf Silizium (LCOS)). Wie in 2 gezeigt, ist der räumliche Lichtmodulator 5 durch Stapeln einer Treiberschaltungsschicht 52, einer Pixelelektrodenschicht 53, eines Reflexionsfilms 54, eines Ausrichtungsfilms 55, einer Flüssigkristallschicht 56, eines Ausrichtungsfilms 57, eines transparenten leitenden Films 58 und eines transparenten Substrats 59 auf einem Halbleitersubstrat 51 in dieser Reihenfolge aufgebaut.
Das Halbleitersubstrat 51 ist z. B. ein Siliziumsubstrat. Die Treiberschaltungsschicht 52 bildet eine aktive Matrixschaltung auf dem Halbleitersubstrat 51. Die Pixelelektrodenschicht 53 umfasst eine Vielzahl von Pixelelektroden 53a, die in einer Matrix entlang einer Fläche des Halbleitersubstrats 51 angeordnet sind. Jede der Pixelelektroden 53a besteht zum Beispiel aus einem Metallmaterial wie Aluminium. An jede der Pixelelektroden 53a wird von der Treiberschaltungsschicht 52 eine Spannung angelegt.
Der Reflexionsfilm 54 ist beispielsweise ein dielektrischer Mehrschichtfilm. Der Ausrichtungsfilm 55 ist auf einer Fläche der Flüssigkristallschicht 56 auf einer Seite des Reflexionsfilms 54 angebracht. Der Ausrichtungsfilm 57 ist auf einer Fläche der Flüssigkristallschicht 56 auf einer dem Reflexionsfilm 54 gegenüberliegenden Seite angebracht. Jeder der Ausrichtungsfilme 55 und 57 ist beispielsweise aus einem Polymermaterial wie Polyimid gebildet. Die Kontaktfläche der Ausrichtungsfilme 55 und 57 mit der Flüssigkristallschicht 56 wird z. B. durch Reiben behandelt. Die Ausrichtungsfilme 55 und 57 richten die in der Flüssigkristallschicht 56 enthaltenen Flüssigkristallmoleküle 56a in einer vorgegebenen Richtung aus.
Der transparente leitende Film 58 ist auf einer Fläche des transparenten Substrats 59 auf einer Seite des Ausrichtungsfilms 57 vorgesehen und liegt der Pixelelektrodenschicht 53 gegenüber, wobei die Flüssigkristallschicht 56 und ähnliches dazwischen angeordnet ist. Das transparente Substrat 59 ist z. B. ein Glassubstrat. Der transparente leitende Film 58 ist beispielsweise aus einem lichtdurchlässigen und leitfähigen Material wie ITO gebildet. Das transparente Substrat 59 und der transparente leitende Film 58 lassen das Laserlicht L durch.
In dem räumlichen Lichtmodulator 5, der wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, wird, wenn ein Signal, das ein Modulationsmuster anzeigt, von der Steuereinheit 10 in die Treiberschaltungsschicht 52 eingegeben wird, eine dem Signal entsprechende Spannung an jede der Pixelelektroden 53a angelegt. Auf diese Weise wird ein elektrisches Feld zwischen jeder der Pixelelektroden 53a und der transparenten leitfähigen Folie 58 gebildet. Wenn das elektrische Feld gebildet wird, ändert sich in der Flüssigkristallschicht 56 eine Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle 56a für jeden Bereich, der jeder der Pixelelektroden 53a entspricht, und ein Brechungsindex ändert sich für jeden Bereich, der jeder der Pixelelektroden 53a entspricht. Dieser Zustand ist ein Zustand, in dem das Modulationsmuster auf der Flüssigkristallschicht 56 angezeigt wird.
In einem Zustand, in dem das Modulationsmuster auf der Flüssigkristallschicht 56 angezeigt wird, wird das Laserlicht L entsprechend dem auf der Flüssigkristallschicht 56 angezeigten Modulationsmuster moduliert, wenn das Laserlicht L von außen über das transparente Substrat 59 und den transparenten leitenden Film 58 in die Flüssigkristallschicht 56 eintritt, von dem Reflexionsfilm 54 reflektiert wird und dann von der Flüssigkristallschicht 56 über den transparenten leitenden Film 58 und das transparente Substrat 59 nach außen emittiert wird. Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß dem räumlichen Lichtmodulator 5 möglich, die Modulation des Laserlichts L (zum Beispiel die Modulation einer Intensität, einer Amplitude, einer Phase, einer Polarisation und dergleichen des Laserlichts L) durch entsprechendes Einstellen des Modulationsmusters, das auf der Flüssigkristallschicht 56 angezeigt werden soll, durchzuführen.
Im Folgenden wird eine Konfiguration des Objekts 11 beschrieben. Das Objekt 11 der vorliegenden Ausführungsform ist ein scheibenförmiger Wafer, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt. Das Objekt 11 hat eine Vorderfläche (eine erste Fläche) 11a und eine Rückfläche (eine zweite Fläche) 11b auf einer der Vorderfläche 11a gegenüberliegenden Seite. Das Objekt 11 umfasst ein Substrat 21 und eine Geräteschicht (eine Funktionselementschicht) 22, die auf einer Seite des Substrats 21 gegenüber einer Seite einer Laserlichteinfallsfläche vorgesehen ist. Das Objekt 11 wird durch Stapeln der Geräteschicht 22 auf dem Substrat 21 gebildet.
Das Substrat 21 ist beispielsweise ein Halbleitersubstrat, wie z. B. ein Siliziumsubstrat. Das Substrat 21 kann eine Kerbe oder eine Orientierungsfläche aufweisen, die eine Kristallorientierung anzeigt. Die Geräteschicht 22 ist auf einer Seite der Vorderfläche 11a des Objekts 11 angeordnet. Die Geräteschicht 22 umfasst eine Vielzahl von Funktionselementen, die in einer Matrix entlang einer Hauptfläche des Substrats 21 angeordnet sind. Die Geräteschicht 22 umfasst eine Metallschicht wie eine Titanschicht (Ti) und eine Zinnschicht (Sn), die auf dem Substrat 21 abgeschieden sind. Jedes der Funktionselemente ist zum Beispiel ein Lichtempfangselement wie eine Fotodiode, ein Lichtemissionselement wie eine Laserdiode, ein Schaltungselement wie ein Speicher oder ähnliches. Jedes der Funktionselemente kann dreidimensional ausgebildet werden, indem eine Vielzahl von Schichten übereinandergelegt wird.
Im Objekt 11 wird eine virtuelle Ebene M1 als abzulösende Ebene festgelegt. Die virtuelle Ebene M1 ist eine Ebene, entlang der der modifizierte Bereich 12 gebildet werden soll. Die virtuelle Ebene M1 ist eine Ebene, die der Rückfläche 11b des Objekts 11 zugewandt ist, die die Einfallsfläche für das Laserlicht ist. Die virtuelle Ebene M1 ist eine Ebene parallel zur Rückfläche 11b und hat beispielsweise eine kreisförmige Form. Die virtuelle Ebene M1 ist ein virtueller Bereich, ist nicht auf eine flache Form beschränkt und kann eine gekrümmte Form oder eine dreidimensionale Form haben.
In das Objekt 11 wird eine Bearbeitungslinie 15 eingebracht. Die Bearbeitungslinie 15 ist eine Linie, entlang der der modifizierte Bereich 12 gebildet werden soll. Die Bearbeitungslinie 15 erstreckt sich spiralförmig von einer peripheren Seite des Objekts 11 nach innen. Mit anderen Worten, die Bearbeitungslinie 15 erstreckt sich spiralförmig (eine Evolventenkurve) um eine Position der Drehachse 2R (siehe 1) des Stützelements 2. Die Bearbeitungslinie 15 ist eine virtuelle Linie, kann aber auch eine tatsächlich gezeichnete Linie sein. Die Einstellung der virtuellen Ebene M1 und der Bearbeitungslinie 15 kann in der Steuereinheit 10 vorgenommen werden. Die virtuelle Ebene M1 und die Bearbeitungslinie 15 können mit Koordinaten versehen werden. Es kann nur eine der virtuellen Ebenen M1 und der Bearbeitungslinie 15 eingestellt werden.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform bildet den modifizierten Bereich 12 entlang der virtuellen Ebene M1 im Objekt 11 durch Bestrahlung des Objekts 11 mit dem Laserlicht L in Übereinstimmung mit dem Konvergenzpunkt (zumindest einem Teil eines Konvergenzbereichs) C. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 unterzieht das Objekt 11 einer Laserbearbeitung einschließlich einer Ablösebearbeitung, um ein Halbleiterbauelement zu erhalten (herzustellen). Die Ablösebearbeitung ist eine Bearbeitung zum Ablösen eines Teils des Objekts 11.
Die Steuereinheit 10 führt eine multifokale Bearbeitungssteuerung (erste Steuerung) aus, um zu bewirken, dass das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert wird, dass das Laserlicht L in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt wird und eine Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen in verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts L positioniert werden. Zum Beispiel wird bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung der räumliche Lichtmodulator 5 gesteuert und ein vorbestimmtes Modulationsmuster (ein Modulationsmuster einschließlich eines Beugungsmusters oder dergleichen) auf der Flüssigkristallschicht 56 des räumlichen Lichtmodulators 5 angezeigt. In diesem Zustand wird das Laserlicht L von der Lichtquelle 3 emittiert, und das Laserlicht L wird durch den Konvergenzabschnitt 6 von einer Seite der Rückfläche 11b auf das Objekt 11 konvergiert. Das heißt, das Laserlicht L wird durch den räumlichen Lichtmodulator 5 moduliert, und das modulierte Laserlicht L wird durch den Konvergenzabschnitt 6 auf das Objekt 11 konvergiert, wobei die Rückfläche 11b die Laserlichteinfallsfläche ist. Infolgedessen wird das Laserlicht L in zwei Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 verzweigt (gebeugt), und die Konvergenzpunkte C1 und C2 der beiden Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 sind in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet.
In einem in 4 gezeigten Beispiel wird das Laserlicht L in zwei Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 so verzweigt, so dass zwei modifizierte Punkte 12s, die in einer Reihe in einer Neigungsrichtung K2 ausgerichtet sind, die in Bezug auf eine Bearbeitungsverlaufsrichtung K1 (eine Erstreckungsrichtung der Bearbeitungslinie 15) geneigt ist, auf der virtuellen Ebene M1 gebildet werden. Das Bearbeitungslicht L1 ist Licht der -1. Ordnung, und das Bearbeitungslicht ist Licht der +1. Ordnung. In der Vielzahl der gleichzeitig gebildeten modifizierten Spots 12s ist ein Abstand in der X-Richtung ein Verzweigungsabstand BPx und ein Abstand in der Y-Richtung ein Verzweigungsabstand BPy. Bei einem Paar modifizierter Punkten 12s, die durch Emission des Laserlichts L aus zwei kontinuierlichen Pulsen gebildet werden, ist ein Abstand in der Bearbeitungsverlaufsrichtung K1 ein Pulsabstand PP. Ein Winkel zwischen der Bearbeitungsrichtung K1 und der Neigungsrichtung K2 ist ein Verzweigungswinkel α.
Wie in 5 gezeigt, wird bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung das Laserlicht L so moduliert, dass die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 auf einer Seite positioniert sind, die einem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L in Bezug auf ideale Konvergenzpunkte C10 und C20 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in der Z-Richtung gegenüberliegt. Insbesondere wird bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen t L1 und L2 auf einer Seite der Geräteschicht 22 um einen Verschiebungsbetrag in Z-Richtung in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 in der Z-Richtung positioniert sind.
Der ideale Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts ist ein Konvergenzpunkt in einem Fall, in dem angenommen wird, dass es keine sphärische Aberration gibt und das Bearbeitungslicht an einem Punkt im Objekt 11 konvergiert wird. Das nicht-modulierte Licht L0 des Laserlichts L ist das Licht, das vom räumlichen Lichtmodulator 5 emittiert wird, ohne durch den räumlichen Lichtmodulator 5 moduliert zu werden, unter den Laserlichtstrahlen L, die in den räumlichen Lichtmodulator 5 eintreten. Zum Beispiel wird Licht, das an einer äußeren Fläche des transparenten Substrats 59 (einer Fläche auf einer der transparenten leitenden Schicht 58 gegenüberliegenden Seite) von den in den räumlichen Lichtmodulator 5 eintretenden Laserlichtstrahlen L reflektiert wird, zum nicht-modulierten Licht L0. Der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 entspricht einer Brennpunktposition der Sammellinseneinheit 61. Wenn sich das nicht-modulierte Licht L0 im Objekt 11 befindet oder wenn das nicht-modulierte Licht L0 durch das Objekt 11 hindurchgeht und sich auf einer Seite befindet, die einer Einfallseite gegenüberliegt (siehe 9), dehnt sich der Konvergenzbereich aufgrund des Einflusses der sphärischen Aberration und dergleichen in Z-Richtung aus. In diesem Konvergenzbereich wird ein Punkt, der die meisten Schäden verursacht und die höchste Intensität aufweist, als Konvergenzpunkt C0 definiert.
Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung wird das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 auf einer Laserlichteinfallsseite (einer Seite der Rückfläche 11b) im Objekt 11 in Z-Richtung positioniert ist. Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung werden die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 von den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 zu den Positionen entlang der virtuellen Ebene M1 verschoben, basierend auf einer Schneideposition und einem Verschiebungsbetrag in Z-Richtung, die von der Eingabeempfangseinheit 103 empfangen werden. Eine solche Verschiebung der Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 kann durch entsprechende Steuerung des auf der Flüssigkristallschicht 56 des räumlichen Lichtmodulators 5 angezeigten Modulationsmusters realisiert werden.
Die Steuereinheit 10 führt eine Bewegungssteuerung (zweite Steuerung) aus, um zu bewirken, dass das Stützelement 2 und/oder der Laserbearbeitungskopf H durch den Bewegungsmechanismus 9 so bewegt wird, dass sich die Positionen der Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 entlang der virtuellen Ebene M1 zusammen mit der Emission des Laserlichts L von dem Laserbearbeitungskopf H bewegen. Bei der Bewegungssteuerung wird das Stützelement 2 und/oder der Laserbearbeitungskopf H so bewegt, dass sich die Positionen der Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 entlang der Bearbeitungslinie 15 bewegen. Bei der Bewegungssteuerung wird die Bewegung des Laserbearbeitungskopfes H (der Konvergenzpunkte C1 und C2) in der X-Richtung gesteuert, während der Stützelement 2 gedreht wird.
Die Steuereinheit 10 kann verschiedene Arten von Steuerungen auf der Grundlage von Rotationsinformationen (im Folgenden auch als „θ-Informationen“ bezeichnet) über den Betrag der Rotation des Stützelements 2 ausführen. Die θ-Informationen können von der Antriebsgröße des Bewegungsmechanismus 9, der das Stützelement 2 dreht, oder von einem separaten Sensor oder dergleichen erfasst werden. Die θ-Informationen können durch verschiedene bekannte Techniken erfasst werden. Die Steuereinheit 10 steuert die Anzeige der Eingabeempfangseinheit 103. Die Steuereinheit 10 führt die Ablösebearbeitung auf der Grundlage verschiedener Arten von Einstellungseingaben von der Eingabeempfangseinheit 103 aus.
Als nächstes wird ein Laserbearbeitungsverfahren unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beschrieben. Hier wird ein Beispiel für die Durchführung der Ablösebearbeitung am Objekt 11 unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beschrieben.
Zunächst wird das Objekt 11 auf dem Stützelement 2 mit der Rückfläche 11b als einer Seite der Laserlichteinfallsfläche platziert. Eine Seite der Vorderseite 11a des Objekts 11, auf der die Geräteschicht 22 angebracht ist, wird durch ein Trägersubstrat oder ein daran haftendes Bandmaterial geschützt. Anschließend erfolgt die Höheneinstellung durch Bewegen des Laserbearbeitungskopfes H (d. h. des Konvergenzabschnitts 6) in Z-Richtung auf der Grundlage des Bildes (z. B. des Bildes der Rückfläche 11b des Objekts 11), das von dem Bildaufnahmeelement 8A für sichtbares Licht erfasst wurde, so dass der Konvergenzpunkt C des Laserlichts L auf der Rückfläche 11b positioniert wird. Der Laserbearbeitungskopf H wird in der Z-Richtung mit der Position der Höheneinstellung als Referenz bewegt, so dass der Konvergenzpunkt C des Laserlichts L in einer vorbestimmten Tiefe von der Rückfläche 11b positioniert wird.
Im Folgenden wird die Position des Konvergenzabschnitts 6, nachdem der Laserbearbeitungskopf H auf diese Weise von der Position der Höheneinstellung in Z-Richtung bewegt wurde, als „Unschärfeposition“ bezeichnet. Dabei ist die Unschärfeposition ein Parameter, der negativ wird (eine negative Seite), wenn sich das Konvergenzabschnitt 6 dem Objekt 11 mit der Höheneinstellung als Referenz nähert (die Unschärfeposition = 0). Die vorgegebene Tiefe ist eine Tiefe, in der der modifizierte Bereich 12 entlang der virtuellen Ebene M1 des Objekts 11 gebildet werden kann.
Anschließend wird, während das Stützelement 2 mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit gedreht wird, das Laserlicht L von der Lichtquelle 3 emittiert, und der Laserbearbeitungskopf H wird in der X-Richtung bewegt, so dass der Konvergenzpunkt C von einer äußeren Kantenseite der virtuellen Ebene M1 in der X-Richtung nach innen bewegt wird. Infolgedessen wird der modifizierte Bereich 12, der sich spiralförmig um die Position der Drehachse 2R (siehe 1) erstreckt, entlang der Bearbeitungslinie 15 auf der virtuellen Ebene M1 im Objekt 11 gebildet.
Bei der Bildung des modifizierten Bereichs 12 wird die multifokale Bearbeitungssteuerung ausgeführt, das Laserlicht L wird in mehrere Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 verzweigt, und die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 werden an Positionen positioniert, die sich in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung voneinander unterscheiden. Damit einhergehend werden die Positionen der Konvergenzpunkte C1 und C2 der mehreren Lichtstrahlen L1 und L2 entlang der virtuellen Ebene M1 relativ verschoben. Infolgedessen wird die Vielzahl der modifizierten Punkten 12s entlang der virtuellen Ebene M1 gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsmechanismus 62 des Konvergenzabschnitts 6 auf der Grundlage der Verschiebungsdaten der Rückfläche 11b betrieben, die von dem Abstandsmesssensor erfasst werden, der auf der Vorderseite in der Bearbeitungsverlaufsrichtung K1 unter dem Paar von Abstandsmesssensoren S1 und S2 positioniert ist, so dass der Konvergenzpunkt C des Laserlichts L der Rückfläche 11b folgt.
Der gebildete modifizierte Bereich 12 umfasst eine Vielzahl modifizierter Punkte 12s. Ein modifizierter Punkt 12s wird durch die Emission des Laserlichts L eines Pulses gebildet. Der modifizierte Bereich 12 ist ein Satz von mehreren modifizierten Punkten 12s. Benachbarte modifizierte Punkte 12s können miteinander verbunden oder voneinander getrennt sein, abhängig von einem Pulsabstand PP des Laserlichts L (ein Wert, der durch Division einer relativen Bewegungsgeschwindigkeit des Konvergenzpunkts C in Bezug auf das Objekt 11 durch eine Wiederholungsfrequenz des Laserlichts L erhalten wird).
Anschließend wird ein Teil des Objekts 11 abgelöst, wobei der modifizierte Bereich 12 quer zur virtuellen Ebene M1 gebildet wird und die von den modifizierten Punkten 12s des modifizierten Bereichs 12 ausgehenden Risse als Grenzen dienen. Das Schälen des Objekts 11 kann z. B. mit einer Adsorptionsvorrichtung erfolgen. Das Schälen des Objekts 11 kann auf dem Stützelement 2 erfolgen oder indem es in einen für das Schälen bestimmten Bereich gebracht wird. Das Objekt 11 kann mit Hilfe von Luftblasen oder einem Klebeband abgelöst werden. Lässt sich das Objekt 11 nicht allein durch eine äußere Belastung ablösen, kann der modifizierte Bereich 12 selektiv mit einem Ätzmittel (KOH, TMAH o. ä.) geätzt werden, das mit dem Objekt 11 reagiert. Dadurch ist es möglich, das Objekt 11 leicht zu schälen.
Obwohl das Stützelement 2 mit einer konstanten Drehzahl gedreht wird, kann die Drehzahl verändert werden. Beispielsweise kann die Drehgeschwindigkeit des Stützelements 2 so geändert werden, dass der Pulsabstand PP der modifizierten Punkte 12s ein konstantes Intervall wird. Die abgelöste Fläche des Objekts 11 kann mit einem Schleifmittel, wie z. B. einem Schleifstein, fertig geschliffen oder poliert werden. Wenn das Objekt 11 durch Ätzen abgeschält wird, kann das Polieren vereinfacht werden.
Übrigens fallen bei der allgemeinen multifokalen Bearbeitungssteuerung des Standes der Technik die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 mit ihren idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 zusammen, wie in 6 gezeigt. In diesem Fall besteht die Sorge, dass die Geräteschicht 22 durch den Einfluss von Streulicht (Licht, das nicht vom Objekt 11 absorbiert wird) des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L beschädigt werden könnte. Dies liegt daran, dass bei der Ablösebearbeitung auch ein aktiver Bereich der Geräteschicht 22 mit dem Laserlicht L bestrahlt wird und somit das Streulicht des nicht-modulierten Lichts L0 wahrscheinlich zu einer Beschädigung direkt unter der Geräteschicht 22 führt, was wahrscheinlich zu einer Verschlechterung der Vorrichtungseigenschaften führt.
In dieser Hinsicht werden gemäß der multifokalen Bearbeitungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 auf einer Seite positioniert, die dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in der Z-Richtung gegenüberliegt. Insbesondere werden die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 an den Positionen nahe der Geräteschicht 22 um den Verschiebungsbetrag in Z-Richtung in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 positioniert. Die Unschärfeposition wird auf einer von der Geräteschicht 22 entfernten Seite um den Verschiebungsbetrag in Z-Richtung im Vergleich zu einem Fall positioniert, in dem die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 entlang der virtuellen Ebene M1 positioniert sind (siehe Vergleichsbeispiel, das später beschrieben wird). Der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 wird auf einer Seite positioniert, die von der Geräteschicht 22 um den Verschiebungsbetrag in Z-Richtung entfernt ist, verglichen mit einem Fall, in dem die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 entlang der virtuellen Ebene M1 positioniert sind.
Daher ist es gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und dem Laserbearbeitungsverfahren möglich, den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L von der Geräteschicht 22 im Objekt 11 fernzuhalten. Die Energiedichte des auf die Geräteschicht 22 auftreffenden Streulichts lässt sich drosseln. Die Beeinträchtigung der Geräteschicht 22 durch die Konvergenz des nicht-modulierten Lichts L0 kann reduziert werden. Es kann verhindert werden, dass durch die Konvergenz des nicht-modulierten Lichts L0 Schäden in der Geräteschicht 22 des Objekts 11 entstehen. Das heißt, es ist möglich, die Beschädigung der Geräteschicht 22 (eine der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegende Seite) des Objekts 11 einzudämmen.
Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 wird das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 auf der Laserlichteinfallsseite (einer Seite der Rückfläche 11b) im Objekt 11 in der Z-Richtung positioniert wird. Mit anderen Worten wird bei dem Laserbearbeitungsverfahren der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 auf der Laserlichteinfallsseite des Objekts 11 in Z-Richtung positioniert. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 effektiv von der Geräteschicht 22 des Objekts 11 fernzuhalten.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und dem Laserbearbeitungsverfahren umfasst das Objekt 11 das Substrat 21 und die Geräteschichten 22. Da die Geräteschicht 22 auf einer der Laserlichteinfallsseite des Objekts 11 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, zeigt sich ein Effekt zur Eindämmung von Schäden an der Geräteschicht 22 in dem Objekt 11 als ein Effekt zur Eindämmung von Schäden auf einer der Laserlichteinfallsseite des Objekts 11 gegenüberliegenden Seite. Dieser Effekt ist besonders wirksam.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und dem Laserbearbeitungsverfahren wird das Stützelement 2 und/oder der Laserbearbeitungskopf H durch den Bewegungsmechanismus 9 so bewegt, dass sich die Positionen der Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 entlang der virtuellen Ebene M1 bewegen. Indem die Positionen der Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 entlang der virtuellen Ebene M1 auf diese Weise bewegt werden, ist es möglich, die Bildung des modifizierten Bereichs 12 entlang der virtuellen Ebene M1 gezielt zu realisieren.
Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 kann das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert werden, dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 außerhalb des Objekts 11 und auf einer Seite näher am Konvergenzabschnitt 6 als am Objekt 11 in der Z-Richtung positioniert ist. Mit anderen Worten kann bei dem Laserbearbeitungsverfahren der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 außerhalb des Objekts 11 und auf einer Seite positioniert werden, die näher am Konvergenzabschnitt 6 liegt als am Objekt 11 in der Z-Richtung. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 effektiv von der Geräteschicht 22 des Objekts 11 fernzuhalten.
7 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Bewertung der Ablösebearbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. In der Abbildung ist ein Vergleichsbeispiel ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der allgemeinen multifokalen Bearbeitungssteuerung, die zum Beispiel in 6 gezeigt ist. Beispiel 1 ist ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der zuvor beschriebenen multifokalen Bearbeitungssteuerung der ersten Ausführungsform. Der Verschiebungsbetrag in Z-Richtung gibt einen absoluten Wert an. Das Foto zur Beurteilung einer Beschädigung ist eine Fotoansicht des Objekts 11 (der Geräteschicht 22) nach der Laserbearbeitung von der Vorderfläche 11a aus. Die üblichen Bearbeitungsbedingungen sind ein Verzweigungsabstand BPx von 100 µm, ein Verzweigungsabstand BPy von 60 µm, eine Leistung des Laserlichts L von 3,7 W, eine Pulsenergie (ein umgerechneter Wert unter der Annahme eines Verzweigungsverlusts von 20 %) von 18,5 µJ, ein Pulsabstand PP von 6,25 µm, eine Frequenz von 80 kHz und eine Pulsbreite von 700 ns. Bei dem Objekt 11 handelt es sich um einen Wafer, der auf der Vorderseite 11a und der Rückfläche 11b eine Ebenenorientierung von [100] aufweist. In der Fotoansicht in der Figur wird das Objekt 11 mit dem Laserlicht L entlang der sich in Links-/Rechtsrichtung erstreckenden Bearbeitungslinie abgetastet.
Wie in 7 gezeigt, tritt im Vergleichsbeispiel die durch das Streulicht des nicht-modulierten Lichts L0 verursachte Beschädigung intermittierend in der Geräteschicht 22 entlang der Bearbeitungslinie auf (siehe gestrichelte Linie in der Figur). Andererseits wird in Beispiel 1 davon ausgegangen, dass die Beschädigung vermieden werden kann. Es wird auch festgestellt, dass es schwierig ist, die Beschädigung zu vermeiden, wenn der Verschiebungsbetrag in Z-Richtung 5 µm, 10 µm und 15 µm beträgt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Anzeige für die Eingabeempfangseinheit 103 zeigt. Wie in 8 gezeigt, empfängt die Eingabeempfangseinheit 103 eine Eingabe von verschiedenen Arten von Daten von einem Bediener. In der Figur steht „SS1“ für das Bearbeitungslicht L1 und „SS2“ für das Bearbeitungslicht L2. Der Bediener kann die „Anzahl der Verzweigungen“ und eine „Verschiebungsrichtung“, numerische Werte, die sich auf die Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 beziehen, und Ähnliches über die Eingabeempfangseinheit 103 eingeben.
In dem in 8 gezeigten Beispiel wird „2“ als „Anzahl der Verzweigungen“ und die „Z-Richtung“ als „Verschiebungsrichtung“ eingegeben. Das heißt, in einem Zustand, in dem das Laserlicht L in zwei Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 verzweigt ist, wird das Laserbearbeitungsverfahren der Verschiebung in Z-Richtung ausgewählt. Das Laserbearbeitungsverfahren der Verschiebung in Z-Richtung ist ein Laserbearbeitungsverfahren, bei dem die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 an den Positionen nahe der Geräteschicht 22 um den Verschiebungsbetrag in der Z-Richtung in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20, wie zuvor beschrieben, positioniert werden.
Die Schneideposition gibt die Position der virtuellen Ebene M1 im Objekt 11 an (Abstand zur Rückfläche 11b). Die Schneideposition entspricht den ersten Daten. Der Verschiebungsbetrag in Z-Richtung gibt den Abstand zwischen den Konvergenzpunkten C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 und den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 an. Der Verschiebungsbetrag in Z-Richtung entspricht den zweiten Daten. Die als „sphärische Aberration“ eingegebene „Referenz“ gibt einen Korrekturbetrag der sphärischen Aberration jedes der Bearbeitungslichtstrahlen L1, L2 und L3 an. In der Eingabeempfangseinheit 103 kann die Eingabe so begrenzt werden, dass der Verschiebungsbetrag in Z-Richtung gleich oder größer als ein bestimmter Wert ist.
Wie zuvor beschrieben, können in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 von den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 verschoben werden, basierend auf verschiedenen Arten von Daten, einschließlich der Schneideposition und des Verschiebungsbetrags in Z-Richtung, die von der Eingabeempfangseinheit 103 empfangen werden. In diesem Fall kann der Bediener zumindest die Schneideposition und den Betrag der Z-Richtungsverschiebung wie gewünscht einstellen.
9 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts 11 zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform. Wie in 9 gezeigt, kann bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung das Laserlicht L so moduliert werden, dass die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 auf einer Seite positioniert sind, die den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in Bezug auf den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 in der Z-Richtung gegenüberliegt. Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem solchen Modifikationsbeispiel wird das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 auf einer Seite nahe dem Konvergenzabschnitt 6 um den Verschiebungsbetrag in Z-Richtung in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 in der Z-Richtung positioniert werden.
Dadurch ist es auch in diesem Modifikationsbeispiel möglich, den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 von der Bauteilschicht 22 im Objekt 11 fernzuhalten. Es ist möglich, die Energiedichte des Streulichts des nicht-modulierten Lichts L0, das die Geräteschicht 22 erreicht, zu begrenzen, und es ist möglich, die Beschädigung der Geräteschicht 22 (eine der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegende Seite) im Objekt 11 zu begrenzen.
Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß dem Modifikationsbeispiel wird das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 außerhalb des Objekts 11 und auf einer Seite positioniert ist, die einer Seite gegenüberliegt, die näher an dem Konvergenzabschnitt 6 liegt als an dem Objekt 11 in der Z-Richtung. Mit anderen Worten befindet sich bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß dem Modifikationsbeispiel der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 außerhalb des Objekts 11 und auf einer Seite, die einer Seite gegenüberliegt, die dem Konvergenzabschnitt 6 näher ist als dem Objekt 11 in der Z-Richtung. Dadurch ist es möglich, den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 effektiv von der Geräteschicht 22 des Objekts 11 fernzuhalten.
[Zweite Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden Punkte beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, und es wird auf redundante Beschreibungen verzichtet.
Wie in 10 gezeigt, wird bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass das Laserlicht L in drei Bearbeitungslichtstrahlen L1, L2 und L3 verzweigt (gebeugt) wird, und ihre Konvergenzpunkte C1, C2 und C3 an voneinander verschiedenen Positionen in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung positioniert sind. Das Bearbeitungslicht L3 ist Licht 0. Ordnung.
Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung wird das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 so moduliert, dass der modifizierte Bereich 12 (ein modifizierter Punkt 12m), der aufgrund der Konvergenz des Bearbeitungslichts L3 gebildet wird, zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L und der Vorderfläche 11a (eine gegenüberliegende Fläche auf einer Seite gegenüber der Laserlichteinfallsfläche) in der Z-Richtung vorhanden ist. Das heißt, bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung wird der modifizierte Punkt 12m aufgrund der Konvergenz der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 aus den vom Laserlicht L abgezweigten Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 gebildet, und gleichzeitig der modifizierte Punkt 12m zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a in der Z-Richtung (unmittelbar unter dem Konvergenzpunkt C0) aufgrund der Konvergenz des Bearbeitungslichts L3, das das Licht 0. Ordnung ist, aus den Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3, die von dem Laserlicht L abzweigen, gebildet wird.
Die Ausgabe des Bearbeitungslichts L3 des Lichts 0. Ordnung ist die kleinste unter den Ausgaben der Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3. Der modifizierte Punkt 12m, der durch die Konvergenz des Bearbeitungslichts L3 des Lichts 0. Ordnung gebildet wird, ist kleiner als der modifizierte Punkt 12s, der durch die Konvergenz der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 gebildet wird. Der modifizierte Punkt 12m ist kleiner als der modifizierte Punkt 12s in Bezug auf das Ausmaß der Ablösung entlang der virtuellen Ebene M1 des Objekts 11. Zum Beispiel beträgt die Ausgabe bzw. Leistung (die Energie) der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in Bezug auf den modifizierten Punkt 12s 18,5 µJ, und die Ausgabe bzw. Leistung (die Energie) des Bearbeitungslichts L3 in Bezug auf den kleineren modifizierten Punkt 12m als diesen beträgt 8 µJ.
Wie zuvor beschrieben, wird in der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der zweiten Ausführungsform das Laserlicht L in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 verzweigt, und die Vielzahl von Konvergenzpunkte C1 bis C3 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 wird an voneinander verschiedenen Positionen in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung positioniert. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der modifizierte Bereich 12 zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a (der Geräteschicht 22) des Objekts 11. Der modifizierte Bereich 12 kann das nicht-modulierte Licht L0 so blockieren, dass das nicht-modulierte Licht L0 die Geräteschicht 22 auf einer Seite der Vorderfläche 11a des Objekts 11 nicht erreicht. Wenn zum Beispiel eine Temperatur am und um den Konvergenzpunkt C3 des Bearbeitungslichts L3 ansteigt und die Absorption des Bearbeitungslichts L3 beginnt, wird das Streulicht des nicht-modulierten Lichts L0 ebenfalls am und um den Konvergenzpunkt C3 absorbiert. Infolgedessen kann die Menge des Streulichts des nicht-modulierten Lichts L0 auf die Geräteschicht 22 in einem nicht betroffenen Bereich gedämpft werden. Es ist möglich, das Auftreten von Schäden in der Geräteschicht 22 aufgrund des nicht-modulierten Lichts L0 zu verhindern. Das heißt, es ist möglich, Schäden an der Geräteschicht 22 im Objekt 11 einzudämmen.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der zweiten Ausführungsform wird der modifizierte Punkt 12m zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a in der Z-Richtung aufgrund der Konvergenz des Bearbeitungslichts L3 des Lichts 0. Ordnung gebildet, das in der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 enthalten ist. Infolgedessen kann der modifizierte Punkt 12m, der gleichzeitig mit dem modifizierten Punkt 12s gebildet wird, dazu verwendet werden, das nicht-modulierte Licht L0 so zu blockieren, dass das nicht-modulierte Licht L0 die Geräteschicht 22 des Objekts 11 nicht erreicht.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der zweiten Ausführungsform ist die Ausgabe des Bearbeitungslichts L3, d.h., das Licht 0. Ordnung, die kleinste unter den Ausgaben der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3. Infolgedessen kann der modifizierte Bereich 12, der aufgrund der Konvergenz des Bearbeitungslichts L3, das das Licht 0. Ordnung ist, gebildet wird, weniger wahrscheinlich dazu gebracht werden, das Objekts 11 entlang der virtuellen Ebene M1 abzulösen.
11 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Beurteilung der Ablösebearbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. In der Figur ist ein Vergleichsbeispiel ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der allgemeinen multifokalen Bearbeitungssteuerung, die beispielsweise in 6 gezeigt ist. Beispiel 2 ist ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der zuvor beschriebenen multifokalen Bearbeitungssteuerung der zweiten Ausführungsform. Das Infrarotbild ist ein Bild, das mit dem Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B aufgenommen wurde, und ein Bild an der Position der virtuellen Ebene M1. Das Foto zur Schadensbeurteilung ist eine Fotoansicht des Objekts 11 (der Geräteschicht 22) nach der Laserbearbeitung von der Vorderfläche 11a aus. Im Bild und in der Fotoansicht in der Figur wird das Objekt 11 mit dem Laserlicht L entlang der Bearbeitungslinie, die sich in Links-/Rechtsrichtung erstreckt, abgetastet. Wie in 11 gezeigt, treten im Vergleichsbeispiel die durch das Streulicht des nicht-modulierten Lichts L0 verursachten Schäden intermittierend in der Geräteschicht 22 entlang der Bearbeitungslinie auf (siehe gestrichelte Linie). In Beispiel 2 hingegen kann die Beschädigung vermieden werden.
12 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts 11 zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform. Wie in 11 gezeigt, kann bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung die Ausgabe des Bearbeitungslichts L3 des Lichts 0. Ordnung die gleiche sein wie die Ausgabe jedes der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 (mindestens einer aus der Vielzahl der Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 außer dem Bearbeitungslicht L3 des Lichts 0. Ordnung) Folglich ist es möglich, den modifizierten Bereich 12 (den modifizierten Punkt 12m), der aufgrund der Konvergenz des Bearbeitungslichts L3, das das Licht 0. Ordnung ist, gebildet wird, zum Ablösen des Objekts 11 entlang der virtuellen Ebene M1 zu verwenden.
13 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Objekts 11 zur Erläuterung der multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß einem weiteren Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform. Wie in 11 gezeigt, kann bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung das Laserlicht L durch den räumlichen Lichtmodulator 5 moduliert werden, um die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in eine Richtung senkrecht zur Bestrahlungsrichtung des Laserlichts L zu verschieben, so dass der bereits gebildete modifizierte Bereich 12 (im gezeigten Beispiel ein modifizierter Punkt 12r) zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a in Z-Richtung positioniert wird.
Wenn beispielsweise bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung das Laserlicht L in zwei Teile verzweigt wird und die Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 gepulst emittiert werden, können die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 durch den räumlichen Lichtmodulator 5 in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung bewegt werden, so dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 direkt über dem modifizierten Bereich 12 positioniert wird, der bereits aufgrund der Pulsemission des Bearbeitungslichts L1 (oder des Bearbeitungslichts L2) vor der obigen Pulsemission gebildet wurde. Infolgedessen kann der bereits gebildete modifizierte Bereich 12 verwendet werden, um das nicht-modulierte Licht L0 physisch zu blockieren, so dass das nicht-modulierte Licht L0 die Geräteschicht 22 nicht erreicht.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform können die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform umfassen. Das heißt, in der zweiten Ausführungsform sind die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in der Z-Richtung auf einer Seite gegenüber dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 oder auf einer Seite gegenüber den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 in Bezug auf den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 positioniert. Folglich kann in der zweiten Ausführungsform der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 von der Geräteschicht 22 entfernt sein (eine Seite, die der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt).
[Dritte Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung der dritten Ausführungsform werden Punkte beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, und es wird auf redundante Beschreibungen verzichtet.
Wie in 14 gezeigt, wird bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung der dritten Ausführungsform das Laserlicht L so moduliert, dass zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a (eine der Laserlichteinfallsfläche gegenüberliegende Fläche) des Objekts 11 in Z-Richtung Risse FC vorhanden sind, die sich von den modifizierten Punkten 12s aus erstrecken und sich entlang der virtuellen Ebene M1 erstrecken, um miteinander verbunden zu werden.
Die Risse FC sind miteinander verbunden, um sich zweidimensional entlang der virtuellen Ebene M1 auszubreiten (siehe 15). Die risse FC erstrecken sich in einer Richtung entlang der Bearbeitungslinie 15 und in einer Richtung, die die Bearbeitungslinie 15 schneidet (orthogonal dazu), um miteinander verbunden zu werden. Bei den Rissen FC handelt es sich um Schälbrüche. Die Risse FC erstrecken sich links, rechts, oben und unten auf dem Infrarotbild, das von dem Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B an der Position der virtuellen Ebene M1 aufgenommen wird, und sind über die Vielzahl der Bearbeitungslinien 15 miteinander verbunden. Die Risse FC können in einem Fall realisiert werden, in dem der Bearbeitungszustand ein Vollschnitt-Zustand ist. Der Vollschnittzustand ist ein Zustand, in dem sich die Risse FC von den modifizierten Punkten 12s aus erstrecken und die modifizierten Punkte 12s auf dem Infrarotbild nicht überprüft werden können (ein durch die Risse FC gebildeter Raum oder Spalt wird überprüft) (siehe ein Infrarotbild von Beispiel 3 in 16).
Die Bearbeitungsbedingungen für die Realisierung solcher Risse FC sind Bedingungen (Vollschnitt-Schneidebedingungen), bei denen verschiedene Bearbeitungsparameter auf der Grundlage der bekannten Technik geeignet eingestellt werden, so dass der Bearbeitungszustand zum Vollschnitt-Schneidezustand wird. Die Vollschnitt-Schneidebedingungen umfassen beispielsweise eine Leistung des Laserlichts L von 3,7 W, eine Pulsenergie (ein umgerechneter Wert unter Annahme von 20 % Verzweigungsverlust) von 18,5 µJ, eine Pulsbreite von 700 ns, Verzweigungsabstände BPx und BPy von 10 µm bis 30µm (insbesondere ein Verzweigungsabstand BPy von 30 µm), eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 800 mm/s, ein Pulsabstand PP von 10 µm und eine Pulsbreite von 700 ns. Bei der multifokalen Bearbeitungssteuerung wird die Laserbearbeitung unter Verwendung der Vollschnitt-Schneidebedingungen als Bearbeitungsbedingungen durchgeführt.
Wie zuvor beschrieben, wird in der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der dritten Ausführungsform das Laserlicht L in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 verzweigt, und die Vielzahl von Konvergenzpunkte C1 bis C3 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 bis L3 wird an in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung voneinander verschiedenen Positionen positioniert. Zu diesem Zeitpunkt sind zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 des Laserlichts L und der Vorderfläche 11a des Objekts 11 Risse FC vorhanden, die sich von den modifizierten Punkten 12s aus erstrecken und sich entlang der virtuellen Ebene M1 erstrecken, um miteinander verbunden zu werden. Die Risse FC können das nicht-modulierte Licht L0 blockieren, so dass das nicht-modulierte Licht L0 die Geräteschicht 22 auf einer Seite der Vorderfläche 11a des Objekts 11 nicht erreicht. Daher kann verhindert werden, dass in der Geräteschicht 22 des Objekts 11 Schäden durch das nicht-modulierte Licht L0 auftreten. Das heißt, es ist möglich, Schäden an der Geräteschicht 22 im Objekt 11 einzudämmen.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der dritten Ausführungsform sind die Risse FC, die sich von der Vielzahl der modifizierten Punkte 12s erstrecken, miteinander verbunden, um sich zweidimensional entlang der virtuellen Ebene M1 auszubreiten. Solche Risse FC können das nicht-modulierte Licht L0 effektiv blockieren.
In der Laserbearbeitungsvorrichtung und dem Laserbearbeitungsverfahren der dritten Ausführungsform erstrecken sich die Risse FC, die sich von der Vielzahl modifizierter Punkte 12s erstrecken, in einer Richtung entlang der Bearbeitungslinie 15 und einer Richtung, die die Bearbeitungslinie 15 schneidet, um miteinander verbunden zu werden. Solche Risse FC können das nicht-modulierte Licht L0 effektiv blockieren.
In der dritten Ausführungsform können die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 durch den räumlichen Lichtmodulator 5 in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung so verschoben werden, dass der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 an einer beliebigen Position direkt über dem Bereich positioniert wird, solange er sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem sich die Risse FC ausdehnen (siehe einen durchscheinenden Bereich in 15). Das heißt, die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 können in eine Richtung senkrecht zur Bestrahlungsrichtung des Laserlichts L bewegt werden, so dass die Risse FC zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a in Z-Richtung vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, die Risse FC zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a in Z-Richtung sicher zu positionieren.
16 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Bewertungstests zur Bewertung der Ablösebearbeitung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. In der Figur ist ein Vergleichsbeispiel ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der allgemeinen multifokalen Bearbeitungssteuerung, die zum Beispiel in 6 gezeigt ist. Beispiel 3 ist ein Beispiel für eine Ablösebearbeitung gemäß der zuvor beschriebenen multifokalen Bearbeitungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform. Das Infrarotbild ist ein Bild, das mit dem Infrarotbild-Aufnahmeelement 8B aufgenommen wurde, und ein Bild an der Position der virtuellen Ebene M1. Das Foto zur Beurteilung der Schäden ist eine Fotoansicht des Objekts 11 (der Geräteschicht 22) nach der Laserbearbeitung von der Vorderfläche 11a aus. Im Bild und in der Fotoansicht in der Figur wird das Objekt 11 mit dem Laserlicht L entlang der Bearbeitungslinie, die sich in Links-/Rechtsrichtung erstreckt, abgetastet. Wie in 16 gezeigt, treten im Vergleichsbeispiel die durch das Streulicht des nicht-modulierten Lichts L0 verursachten Schäden intermittierend in der Geräteschicht 22 entlang der Bearbeitungslinie auf (siehe gestrichelte Linie in der Figur). Andererseits versteht sich, dass in Beispiel 3 die Schäden vermieden werden können.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform können die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform umfassen. Das heißt, in der dritten Ausführungsform sind die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 in der Z-Richtung auf einer Seite positioniert, die dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 gegenüberliegt, oder auf einer Seite, die den idealen Konvergenzpunkten C10 und C20 in Bezug auf den Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 gegenüberliegt. Folglich kann in der dritten Ausführungsform der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 von der Geräteschicht 22 entfernt positioniert werden (eine der Laserlichteinfallsseite gegenüberliegende Seite). Stattdessen oder zusätzlich dazu können die Laserbearbeitungsvorrichtung und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform die Laserbearbeitungsvorrichtung und das Laserbearbeitungsverfahren gemäß der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform umfassen. Das heißt, bei der dritten Ausführungsform kann der modifizierte Bereich 12 zwischen dem Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 und der Vorderfläche 11a (der Geräteschicht 22) des Objekts 11 vorhanden sein.
[Modifikationsbeispiele]
Wie zuvor beschrieben, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
In den obigen Ausführungsformen ist die Anzahl der Verzweigungen des Laserlichts L (die Anzahl der Bearbeitungslichtstrahlen) nicht begrenzt und kann zusätzlich zu den zuvor beschriebenen zwei Verzweigungen und den drei Verzweigungen vier oder mehr Verzweigungen betragen. Bei den obigen Ausführungsformen können die Abstände zwischen den Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen gleich oder unterschiedlich sein. In den obigen Ausführungsformen werden sowohl der Laserbearbeitungskopf H als auch das Stützelement 2 durch den Bewegungsmechanismus 9 bewegt, aber mindestens einer von ihnen kann durch den Bewegungsmechanismus 9 bewegt werden.
In den obigen Ausführungsformen wird der Effekt der Eindämmung der Schäden in der Geräteschicht 22 auf einer Seite gegenüber der Laserlichteinfallseite im Objekt 11 beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Effekt der Eindämmung der Schäden in der Geräteschicht 22 beschränkt. Gemäß den obigen Ausführungsformen ist es möglich, die Schäden an der Vorderfläche 11a, die eine Fläche gegenüber der Laserlichteinfallsfläche im Objekt 11 ist, einzudämmen. Gemäß den obigen Ausführungen ist es möglich, die Schäden an einem Abschnitt auf einer Seite der Vorderfläche 11a des Objekts 11 zu begrenzen. Kurz gesagt, gemäß den obigen Ausführungen ist es möglich, die Schäden auf einer Seite gegenüber der Laserlichteinfallsseite des Objekts 11 zu begrenzen.
In der obigen Ausführungsform ist die Bearbeitungslinie nicht auf die Spiralform beschränkt, und es können Bearbeitungslinien verschiedener Formen auf das Objekt 11 gesetzt werden. Die Bearbeitungslinie kann zum Beispiel eine Vielzahl von linearen Linien umfassen, die in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind. Die Vielzahl der linearen Linien kann teilweise oder vollständig miteinander verbunden sein oder auch nicht. Die obigen Ausführungsformen können eine Vielzahl von Laserbearbeitungsköpfen als Bestrahlungseinheit umfassen. In den obigen Ausführungsformen ist der räumliche Lichtmodulator 5 nicht auf den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator beschränkt, sondern es kann auch ein übertragender räumlicher Lichtmodulator verwendet werden.
In den obigen Ausführungsformen sind die Art des Objekts 11, die Form des Objekts 11, die Größe des Objekts 11, die Anzahl und Richtung der Kristallorientierungen des Objekts 11 und die Ebenenorientierung der Hauptfläche des Objekts 11 nicht besonders begrenzt. In der obigen Ausführungsform kann das Objekt 11 aus einem kristallinen Material mit einer kristallinen Struktur gebildet werden, oder es kann stattdessen oder zusätzlich dazu aus einem nicht kristallinen Material mit einer nicht kristallinen Struktur (amorphe Struktur) gebildet werden. Das kristalline Material kann entweder ein anisotroper oder ein isotroper Kristall sein. Das Objekt 11 kann beispielsweise ein Substrat aus Galliumnitrid (GaN), Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), LiTaO₃, Diamant, GaOx, Saphir (Al₂O₃), Galliumarsenid, Indiumphosphid, Glas oder alkalifreiem Glas enthalten.
In den obigen Ausführungsformen kann der modifizierte Bereich 12 beispielsweise ein kristalliner Bereich, ein erneut kristallisierter Bereich oder ein im Objekt 11 gebildeter Getter-Bereich sein. Der kristalline Bereich ist ein Bereich, in dem die Struktur des Objekts 11 vor der Bearbeitung erhalten bleibt. Der erneut kristallisierte Bereich ist ein Bereich, der als Einkristall oder Polykristall erstarrt, wenn er wieder erstarrt, nachdem er einmal verdampft, in Plasma umgewandelt oder geschmolzen wurde. Der Getter-Bereich ist ein Bereich, in dem ein Getter-Effekt zum Sammeln und Einfangen von Verunreinigungen wie Schwermetallen auftritt und der durchgehend oder intermittierend gebildet werden kann. Die obigen Ausführungen können auf Verfahren wie die Ablation angewendet werden.
In der ersten Ausführungsform wird der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 als Ergebnis der Z-Richtungsverschiebung, die die Konvergenzpunkte C1 und C2 der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen L1 und L2 um den Verschiebungsbetrag in Z-Richtung in Bezug auf die idealen Konvergenzpunkte C10 und C20 nahe an die Geräteschicht 22 bringt, auf der Laserlichteinfallsseite im Objekt 11 in Z-Richtung positioniert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Infolge der Verschiebung in Z-Richtung kann der Konvergenzpunkt C0 des nicht-modulierten Lichts L0 in einem mittleren Bereich des Objekts 11 in Z-Richtung positioniert werden.
Verschiedene Materialien und Formen können auf jede Konfiguration in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Änderungsbeispielen angewendet werden, ohne auf die zuvor beschriebenen Materialien und Formen beschränkt zu sein. Ferner kann die Konfiguration in jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder Modifikationsbeispiele beliebig auf die Konfiguration in einer anderen Ausführungsform oder einem anderen Modifikationsbeispiel angewendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Laserbearbeitungsvorrichtung
2: Stützelement
5: Räumlicher Lichtmodulator
6: Konvergenzabschnitt
9: Bewegungsmechanismus
10: Steuereinheit
11: Objekt
11a: Vorderfläche (Seite gegenüber der Laserlichteinfallsfläche)
11b: Rückfläche (Laserlichteinfallfläche)
12: Modifizierter Bereich
12s, 12m, 12r: Modifizierter Punkt
15: Bearbeitungslinie
21: Substrat
22: Geräteschicht (Funktionselementschicht)
103: Eingabeempfangseinheit
C0: Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts
C1, C2, C3: Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts
C10, C20: Idealer Konvergenzpunkt
FC: Riss
H: Laserbearbeitungskopf
L: Laserlicht
L0: Nicht-moduliertes Licht
L1, L2: Bearbeitungslicht
L3: Bearbeitungslicht (Licht 0. Ordnung)
M1: Virtuelle Ebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5456510 [0003]

Claims

Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen modifizierten Bereich entlang einer virtuellen Ebene in einem Objekt durch Bestrahlung des Objekts mit Laserlicht bildet, wobei die Vorrichtung umfasst: ein Stützelement, das ausgebildet ist, um das Objekt zu tragen; eine Bestrahlungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das von dem Stützelement getragene Objekt mit dem Laserlicht bestrahlt; einen Bewegungsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Stützelement und/oder die Bestrahlungseinheit bewegt; und eine Steuereinheit, die zum Steuern der Bestrahlungseinheit und des Bewegungsmechanismus ausgebildet ist, wobei die Bestrahlungseinheit einen räumlichen Lichtmodulator, der das Laserlicht moduliert, und einen Konvergenzabschnitt aufweist, der das durch den räumlichen Lichtmodulator modulierte Laserlicht auf das Objekt konvergiert, wobei die Steuereinheit eine erste Steuerung ausführt, um zu bewirken, dass das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert wird, dass das Laserlicht in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen verzweigt wird und eine Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen in verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts positioniert sind, und wobei bei der ersten Steuerung das Laserlicht so moduliert wird, dass in der Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jeder der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert wird, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts auf einer Laserlichteinfallsseite im Objekt in Bestrahlungsrichtung positioniert ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert wird, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts außerhalb des Objekts und auf einer Seite positioniert wird, die in Bestrahlungsrichtung näher an dem Konvergenzabschnitt liegt als an dem Objekt.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei bei der ersten Steuerung das Laserlicht durch den räumlichen Lichtmodulator so moduliert wird, dass der Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts des Laserlichts außerhalb des Objekts und auf einer Seite positioniert ist, die einer Seite gegenüberliegt, die in Bestrahlungsrichtung näher am Konvergenzabschnitt liegt als am Objekt.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Objekt ein Substrat und eine Funktionselementschicht umfasst, die auf einer Seite des Substrats vorgesehen ist, die einer Laserlichteinfallsseite gegenüberliegt.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Eingabeempfangseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe von ersten Daten bezüglich einer Position der virtuellen Ebene und/oder von zweiten Daten bezüglich eines Abstands zwischen dem Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen und dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts empfängt, wobei bei der ersten Steuerung auf der Grundlage der ersten Daten und der zweiten Daten der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen von dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts zu einer Position entlang der virtuellen Ebene verschoben wird.
Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinheit eine zweite Steuerung ausführt, um zu bewirken, dass das Stützelement und/oder die Bestrahlungseinheit durch den Bewegungsmechanismus so bewegt wird, dass sich die Positionen der Konvergenzpunkte der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen entlang der virtuellen Ebene bewegen.
Laserbearbeitungsverfahren, bei dem ein modifizierter Bereich entlang einer virtuellen Ebene in einem Objekt durch Bestrahlung des Objekts mit Laserlicht gebildet wird, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Verzweigens des Laserlichts in eine Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen und des Positionierens einer Vielzahl von Konvergenzpunkten der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen an verschiedenen Positionen in einer Richtung senkrecht zu einer Bestrahlungsrichtung des Laserlichts, wobei in dem Schritt in Bestrahlungsrichtung der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die einem Konvergenzpunkt von nicht-moduliertem Licht des Laserlichts in Bezug auf einen idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts gegenüberliegt, oder der Konvergenzpunkt jedes der Vielzahl von Bearbeitungslichtstrahlen auf einer Seite positioniert ist, die dem idealen Konvergenzpunkt des Bearbeitungslichts in Bezug auf den Konvergenzpunkt des nicht-modulierten Lichts gegenüberliegt.