JP2008087053A5 - - Google Patents

Description

上記課題を達成するために、本発明に係るレーザ加工方法は、板状の加工対象物の内部に集光点を合わせて加工用レーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成するレーザ加工方法であって、切断予定ラインに沿って測定用レーザ光を照射し、加工対象物において測定用レーザ光が照射されるレーザ光照射面で反射する測定用レーザ光の反射光に非点収差を付加し、非点収差が付加された反射光の集光像に応じた検出値を検出し、検出値が反射光の光量に応じた所定値となるように、加工用レーザ光を集光するレンズの加工対象物に対する位置を制御することで、加工用レーザ光の集光点をレーザ光照射面に対して所定の位置に合わせることを特徴とする。

このレーザ加工方法では、測定用レーザ光の照射によって取得された検出値が測定用レーザ光の反射光の光量に応じた所定値となるようにレンズの加工対象物に対する位置を制御することで、加工用レーザ光の集光点がレーザ光照射面から所定の位置に合わせられる。そのため、例えば、測定用レーザ光の反射率の極端に低い領域がレーザ光照射面に部分的に存在し、測定用レーザ光の反射光の光量が低下しても、加工用レーザ光の集光点を加工対象物のレーザ光照射面に精度良く追従させることが可能となる。

また、改質領域を切断の起点として切断予定ラインに沿って加工対象物を切断する工程を含むことが好ましい。これにより、加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。
また、検出値を検出するのに併せて反射光の全光量に相当する全光量値を切断予定ラインに沿って検出し、全光量値が閾値以上の場合には、検出値が予め求められた第１の基準値となるようにレンズをその光軸に沿って移動させ、レンズの移動を制御するための第１の制御値を取得し、全光量値が閾値未満の場合には、閾値未満の全光量値が検出された位置にて検出値及び全光量値を再度検出し、再度検出された検出値及び全光量値との対応関係を取得し、測定用レーザ光を切断予定ラインに沿って再び照射して検出値及び全光量値を再び検出し、閾値以上の全光量値が検出された位置では、検出値が第１の基準値となるようにレンズをその光軸に沿って移動させると共に、閾値未満の全光量値が検出された位置では、検出値が全光量値と対応関係とから算出された第２の基準値となるようにレンズをその光軸に沿って移動させ、レンズの移動を制御するための第２の制御値を取得することが好ましい。
ここで、例えば図１８に示すように、全光量信号が所定値（ここでは、０．５V）以上の領域では、検出値（例えば、フィードバック基準値）も略一定値（ここでは、−０．４Ｖ）であり、全光量信号が所定値よりも低い領域では、全光量信号に応じてフィードバック基準値が所定の対応関係で変化している。よって、上記作用効果を好適に奏するために具体的には、全光量信号が所定値よりも低い領域において全光量信号に応じて検出値を逐次に所定の対応関係で変化させればよいという技術的思想を見出される。
従って、本発明では、上述のように、全光量値が所定値未満の場合、その位置にて検出値及び全光量値を再度検出してこれらの対応関係（例えば、図１８における全光量信号を変数とするフィードバック基準値の関数Ｕ）を取得する。続いて、測定用レーザ光を切断予定ラインに沿って再び照射して検出値及び全光量値を再び検出する。閾値以上の全光量値が検出された位置（例えば、図１９の矢印Ｒ以外の範囲）では、検出値が第１の基準値となるようにレンズをその光軸に沿って移動させる。閾値未満の全光量値が検出された位置（例えば、図１９の矢印Ｒの範囲）では、検出値が上記対応関係により算出された第２の基準値となるようにレンズを移動させる。そして、かかる移動を制御するための制御値（制御信号）を取得する。
また、このとき、第１の制御値又は第２の制御値に基づいてレンズを移動させ、集光点をレーザ光照射面に対して所定の位置に合わせると共に、加工用レーザ光を加工対象物に照射することが好ましい。

Claims (6)

1. 板状の加工対象物の内部に集光点を合わせて加工用レーザ光を照射することにより、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を前記加工対象物の内部に形成するレーザ加工方法であって、
   前記切断予定ラインに沿って測定用レーザ光を照射し、
   前記加工対象物において前記測定用レーザ光が照射されるレーザ光照射面で反射する前記測定用レーザ光の反射光に非点収差を付加し、
   非点収差が付加された前記反射光の集光像に応じた検出値を検出し、
   前記検出値が前記反射光の光量に応じた所定値となるように、前記加工用レーザ光を集光するレンズの前記加工対象物に対する位置を制御することで、前記加工用レーザ光の集光点を前記レーザ光照射面に対して所定の位置に合わせることを特徴とするレーザ加工方法。
2. 前記測定用レーザ光の集光点を前記レーザ光照射面から所定の距離に位置させた状態において前記検出値と前記光量との対応関係を予め取得し、
   前記対応関係に基づいて前記検出値が前記反射光の光量に応じた所定値となるようにすることで、前記加工用レーザ光の集光点を前記レーザ光照射面に対して前記所定の位置に合わせることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
3. 前記加工対象物は半導体基板を備え、前記改質領域は溶融処理領域を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ加工方法。
4. 前記改質領域を切断の起点として前記切断予定ラインに沿って前記加工対象物を切断する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載のレーザ加工方法。
5. 前記検出値を検出するのに併せて前記反射光の全光量に相当する全光量値を前記切断予定ラインに沿って検出し、
   前記全光量値が閾値以上の場合には、前記検出値が予め求められた第１の基準値となるように前記レンズをその光軸に沿って移動させ、前記レンズの移動を制御するための第１の制御値を取得し、
   前記全光量値が前記閾値未満の場合には、前記閾値未満の前記全光量値が検出された位置にて前記検出値及び前記全光量値を再度検出し、再度検出された前記検出値及び前記全光量値との対応関係を取得し、
   前記測定用レーザ光を前記切断予定ラインに沿って再び照射して前記検出値及び前記全光量値を再び検出し、
   前記閾値以上の前記全光量値が検出された位置では、前記検出値が前記第１の基準値となるように前記レンズをその光軸に沿って移動させると共に、前記閾値未満の前記全光量値が検出された位置では、前記検出値が前記全光量値と前記対応関係とから算出された第２の基準値となるように前記レンズをその光軸に沿って移動させ、前記レンズの移動を制御するための第２の制御値を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載のレーザ加工方法。
6. 前記第１の制御値又は前記第２の制御値に基づいて前記レンズを移動させ、前記集光点を前記レーザ光照射面に対して前記所定の位置に合わせると共に、前記加工用レーザ光を前記加工対象物に照射することを特徴とする請求項５記載のレーザ加工方法。