JP2005193285A5

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Publication number: JP2005193285A5
Application number: JP2004004312A
Authority: JP
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2024-01-09

Claims

第一のレーザ光をレンズで集光して加工対象物の内部に集光点を合わせて照射し、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記加工対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、
前記加工対象物の主面の変位を測定するための第二のレーザ光を前記レンズで集光して前記加工対象物に向けて照射し、当該照射に応じて前記主面で反射される反射光を検出しながら、前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得する変位取得ステップと、
前記第一のレーザ光を照射し、当該取得した変位に基づいて前記レンズと前記主面との間隔を調整しながら、前記レンズと前記加工対象物とを前記主面に沿って相対的に移動させて、前記切断予定ラインに沿って前記改質領域を形成する加工ステップと、
を備えるレーザ加工方法。
前記変位取得ステップでは、前記レンズと前記加工対象物とを第一の速度で前記主面に沿って相対的に移動させながら、第一の時間間隔で前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、
前記加工ステップでは、前記レンズと前記加工対象物とを前記第一の速度よりも速い第二の速度で前記主面に沿って相対的に移動させながら、前記第一の時間間隔よりも短い第二の時間間隔で前記レンズと前記主面との間隔を調整しながら前記改質領域を形成する、
請求項１に記載のレーザ加工方法。
前記変位取得ステップは、
前記第二のレーザ光の集光点が前記加工対象物に対する所定の位置に合うように設定された測定初期位置に前記レンズを保持する測定準備ステップと、
当該レンズを測定初期位置に保持した状態で前記第二のレーザ光の照射を開始し、前記レンズと前記加工対象物とを前記主面に沿って相対的に移動させ、前記主面で反射される前記第二のレーザ光の反射光に応じて、前記レンズを前記測定初期位置に保持した状態を解除する第一測定ステップと、
当該解除後に、前記主面で反射される前記第二のレーザ光の反射光を検出しながら前記レンズと前記主面との距離を調整して前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得する第二測定ステップと、
を有する、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
前記加工ステップは、
前記変位取得ステップにおいて取得された前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位に基づいて前記主面に対して前記レンズを保持する加工初期位置を設定し、当該設定した加工初期位置に前記レンズを保持する加工準備ステップと、
当該レンズを加工初期位置に保持した状態で前記第一のレーザ光の照射を開始し、前記レンズと前記加工対象物とを相対的に移動させて前記切断予定ラインの一端部において前記改質領域を形成する第一加工ステップと、
前記切断予定ラインの一端部において改質領域が形成された後に前記レンズを前記加工初期位置に保持した状態を解除し、当該解除後に前記変位取得ステップにおいて取得された前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位に基づいて前記レンズと前記主面との間隔を調整しながら、前記レンズと前記加工対象物とを相対的に移動させて前記改質領域を形成する第二加工ステップと、
を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
前記変位取得ステップにおいては、前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得する際に併せて前記第一のレーザ光を照射し、前記切断予定ラインに沿って前記改質領域を形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
前記変位取得ステップにおいて形成される改質領域は、前記加工ステップにおいて形成される改質領域と前記主面との間に形成される、請求項５に記載のレーザ加工方法。
前記切断予定ラインは第一の切断予定ライン及び第二の切断予定ラインを含み、
前記変位取得ステップにおいては、前記レンズを前記加工対象物に対して前記第一の切断予定ラインに沿った第一の方向に相対的に移動させて前記第一の切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得した後、前記レンズを前記加工対象物に対して前記第一の方向とは逆の第二の方向に相対的に移動させて前記第二の切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、
前記加工ステップにおいては、前記第一の方向に向かって前記第一の切断予定ラインに沿った改質領域を形成した後、前記第二の方向に向かって前記第二の切断予定ラインに沿った改質領域を形成する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
第一のレーザ光を加工対象物の内部に集光点を合わせて照射し、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記加工対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記第１のレーザ光及び前記加工対象物の主面の変位を測定するための第二のレーザ光を前記加工対象物に向けて集光するレンズと、
前記第二のレーザ光の照射に応じて前記主面で反射される反射光を検出して前記主面の変位を取得する変位取得手段と、
前記加工対象物と前記レンズとを前記加工対象物の主面に沿って移動させる移動手段と、
前記レンズを前記主面に対して進退自在に保持する保持手段と、
前記移動手段及び前記保持手段それぞれの挙動を制御する制御手段と、
を備え、
前記第二のレーザ光を照射しながら、前記制御手段は前記加工対象物と前記レンズとを前記主面に沿って相対的に移動させるように前記移動手段を制御し、前記変位取得手段は前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、
前記第一のレーザ光を照射し、前記制御手段は前記変位取得手段が取得した変位に基づいて前記レンズと前記主面との間隔を調整しながら保持するように前記保持手段を制御し、前記レンズと前記加工対象物とを前記主面に沿って相対的に移動させるように前記移動手段を制御して前記改質領域を形成する、
レーザ加工装置。
前記第二のレーザ光を照射しながら前記制御手段は前記加工対象物と前記レンズとを第一の速度で前記主面に沿って相対的に移動させるように前記移動手段を制御し、前記変位取得手段は第一の時間間隔で前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、
前記第一のレーザ光を照射し、前記制御手段は前記レンズと前記加工対象物とを前記第一の速度よりも速い第二の速度で前記主面に沿って相対的に移動させるように前記移動手段を制御し、前記第一の時間間隔よりも短い第二の時間間隔で前記レンズと前記主面との間隔を調整するように前記保持手段を制御する、請求項８に記載のレーザ加工装置。
前記制御手段は前記第二のレーザ光の集光点が前記加工対象物に対する所定の位置に合うように設定された測定初期位置に前記レンズを保持するように前記保持手段を制御し、
当該レンズを測定初期位置に保持した状態で前記第二のレーザ光の照射を開始し、前記制御手段は前記レンズと前記加工対象物とを前記主面に沿って相対的に移動させるように前記移動手段を制御し、前記主面で反射される前記第二のレーザ光の反射光に応じて、前記レンズを前記測定初期位置に保持した状態を解除するように前記保持手段を制御し、
当該解除後に、前記制御手段は前記主面で反射される前記第二のレーザ光の反射光を検出しながら前記レンズと前記主面との距離を調整するように前記保持手段を制御し、前記変位取得手段は前記切段予定ラインに沿った前記主面の変位を取得する、請求項８又は９に記載のレーザ加工装置。
前記制御手段は前記変位取得手段が取得した前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位に基づいて前記主面に対して前記レンズを保持する加工初期位置を設定し、当該設定した加工初期位置に前記レンズを保持するように前記保持手段を制御し、
当該レンズを加工初期位置に保持した状態で前記第一のレーザ光の照射を開始し、前記制御手段は前記レンズと前記加工対象物とを相対的に移動させるように前記移動手段を制御して前記切断予定ラインの一端部において前記改質領域を形成し、
当該一端部における改質領域の形成後に、前記制御手段は、前記レンズを前記加工初期位置に保持した状態を解除し、前記変位取得手段が取得した前記主面の変位に基づいて前記レンズと前記加工対象物との間隔を調整するように前記保持手段を制御し、前記レンズと前記加工対象物とを相対的に移動させるように前記移動手段を制御して前記改質領域を形成する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記変位取得手段が前記切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得する際に併せて前記第一のレーザ光を照射し、前記切断予定ラインに沿って前記改質領域を形成する、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記移動手段は前記加工対象物を前記レンズに向かう方向に移動させることが可能であり、
前記制御手段は、前記変位取得手段が前記変位を取得する際に前記切断予定ラインに沿って形成される改質領域がその後に前記切断予定ラインに沿って形成される改質領域と前記主面との間に形成されるように前記移動手段を制御する、請求項１２に記載のレーザ加工装置。
前記切断予定ラインは第一の切断予定ライン及び第二の切断予定ラインを含み、
前記制御手段は前記第一の切断予定ラインに沿った第一の方向に前記レンズが前記加工対象物に対して相対的に移動するように前記移動手段を制御し、前記変位取得手段は前記第一の切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、その後前記制御手段は前記第一の方向とは逆の第二の方向に前記レンズが前記加工対象物に対して相対的に移動するように前記移動手段を制御し、前記変位取得手段は前記第二の切断予定ラインに沿った前記主面の変位を取得し、
前記制御手段は、前記第一の方向に向かって前記第一の切断予定ラインに沿った改質領域を形成した後、前記第二の方向に向かって前記第二の切断予定ラインに沿った改質領域を形成するように前記移動手段を制御する、請求項８〜１３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記レンズは、
前記切断予定ラインの一端に相当する位置と、前記切断予定ラインの延長上における前記一端の外側に相当する位置との間、及び
前記切断予定ラインの他端に相当する位置と、前記切断予定ラインの延長上における前記他端の外側に相当する位置との間
において前記測定初期位置に保持される、請求項３に記載のレーザ加工方法。
前記レンズは、
前記切断予定ラインの一端に相当する位置と、前記切断予定ラインの延長上における前記一端の外側に相当する位置との間、及び
前記切断予定ラインの他端に相当する位置と、前記切断予定ラインの延長上における前記他端の外側に相当する位置との間
において前記測定初期位置に保持される、請求項１０に記載のレーザ加工装置。