JP2021163914A - レーザ加工装置、レーザ加工方法及びウェハ - Google Patents

Abstract

【課題】III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑える。【解決手段】レーザ加工装置１０１は、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物１００に集光点を合わせて第１レーザ光を照射することにより、対象物１００に改質領域を形成する。レーザ加工装置１０１は、ステージ１０７と、反射型空間光変調器３４を有する第１レーザ加工ヘッド１０Ａと、制御部９と、を備える。制御部９は、ラインＭ３に沿って集光点を相対的に移動させる場合のビーム形状の長手方向の向きを、加工進行方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する決定部９ｂと、ラインＭ３に沿って改質領域を形成させる加工制御部９ｃと、決定部９ｂで決定した所定方向となるようにビーム形状の長手方向の向きを調整する調整部９ｄと、を有する。【選択図】図９

Description

本発明は、レーザ加工装置、レーザ加工方法及びウェハに関する。

特許文献１には、ワークを保持する保持機構と、保持機構に保持されたワークにレーザ光を照射するレーザ照射機構と、を備えるレーザ加工装置が記載されている。特許文献１に記載のレーザ加工装置では、集光レンズを有するレーザ照射機構が基台に対して固定されており、集光レンズの光軸に垂直な方向に沿ったワークの移動が保持機構によって実施される。

特許第５４５６５１０号公報

ところで、例えば半導体デバイスの製造工程では、対象物の有効領域の外縁部分を、除去領域として除去するトリミング加工が実施される。トリミング加工では、対象物からその外縁部分を除去するために、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って、レーザ光の集光領域の一部（例えば集光点）を相対的に移動させることにより、当該ラインに沿って改質領域を形成する。ここで、対象物がIII−Ｖ属化合物半導体を含む場合、トリミング加工の結果、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に、ラインに沿って照射痕が発生することがある。この場合、対象物の有効領域に照射痕が及ぼす悪影響を抑えることが望まれる。

そこで、本発明は、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑えることができるレーザ加工装置、レーザ加工方法及び、照射痕の悪影響が抑えられたウェハを提供することを課題とする。

本発明に係るレーザ加工装置は、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、対象物を支持する支持部と、支持部によって支持された対象物にレーザ光を照射する照射部と、支持部及び照射部を制御する制御部と、を備え、照射部は、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状が長手方向を有するようにレーザ光を成形する成形部を有し、制御部は、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを、集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する決定部と、ラインに沿って、集光領域の一部を相対的に移動させて改質領域を形成させ、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工制御部と、加工制御部によって改質領域を形成させる場合に、決定部で決定した所定方向となるように長手方向の向きを調整する調整部と、を有する。

このレーザ加工装置では、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状（以下、「ビーム形状」とも称する）が長手方向を有するようにレーザ光を成形し、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に発生する照射痕の形状も、ビーム形状と同様な長手方向を有する形状にする。そして、集光領域の一部の移動方向（以下、「加工進行方向」とも称する）とビーム形状の長手方向との間の角度を４５°よりも小さい角度としてビーム形状の長手方向を加工進行方向に沿わせ、照射痕の長手方向も加工進行方向に沿わせる。これにより、照射痕の長手方向が加工進行方向と直交する場合に比べて、照射痕が有効領域の内側に入り込む程度を少なくすることができる。したがって、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑えることが可能となる。

本発明に係るレーザ加工装置では、加工制御部は、ラインの一部に沿って、改質領域から延びる亀裂が対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至るように、当該改質領域を形成させてもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工装置では、加工制御部は、ラインに沿って、対象物の厚さ方向に複数列の改質領域を、厚さ方向において対象物の全域を当該改質領域が占めるように形成させてもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工装置では、加工制御部は、改質領域から延びる亀裂が対象物におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域を形成させてもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工装置では、対象物は、ガリウム砒素を含んでいてもよい。対象物がガリウム砒素を含む場合、トリミング加工の結果、対象物の反対面に照射痕が発生し得ることから、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑える上記効果は有効である。

本発明に係るレーザ加工装置では、成形部は、空間光変調器を含み、調整部は、空間光変調器を制御することにより、長手方向の向きを調整してもよい。これにより、ビーム形状の長手方向の向きを確実に調整することができる。

本発明に係るレーザ加工方法は、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、対象物に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状が長手方向を有するようにレーザ光を成形する成形工程と、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを、集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する決定工程と、ラインに沿って、集光領域の一部を相対的に移動させて改質領域を形成し、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工工程と、加工工程によって改質領域を形成する場合に、決定工程で決定した所定方向となるように長手方向の向きを調整する調整工程と、を備える。

このレーザ加工方法では、ビーム形状が長手方向を有するようにレーザ光を成形し、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に発生する照射痕の形状も、ビーム形状と同様な長手方向を有する形状にする。そして、加工進行方向とビーム形状の長手方向との間の角度を４５°よりも小さい角度としてビーム形状の長手方向を加工進行方向に沿わせ、照射痕の長手方向も加工進行方向に沿わせる。これにより、照射痕の長手方向が加工進行方向と直交する場合に比べて、照射痕が有効領域の内側に入り込む程度を少なくすることができる。したがって、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑えることが可能となる。

本発明に係るレーザ加工方法において、加工工程では、ラインの一部に沿って、改質領域から延びる亀裂が対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至るように、当該改質領域を形成してもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工方法は、加工工程後、反対面に至る亀裂を境界として対象物が開くように対象物に応力を印加し、ラインに沿って対象物を切断する切断工程を備えていてもよい。この場合、ラインに沿った対象物の切断を具体的に実現できる。

本発明に係るレーザ加工方法において、加工工程では、ラインに沿って、対象物の厚さ方向に複数列の改質領域を、厚さ方向において対象物の全域を当該改質領域が占めるように形成してもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工方法において、加工工程では、改質領域から延びる亀裂が対象物におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域を形成してもよい。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合に、ラインに沿って当該対象物を精度よく切断することが可能となる。

本発明に係るレーザ加工方法において、対象物は、ガリウム砒素を含んでいてもよい。対象物がガリウム砒素を含む場合、トリミング加工の結果、対象物の反対面に照射痕が発生し得ることから、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑える上記効果は有効である。

本発明に係るレーザ加工装置は、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、対象物を支持する支持部と、支持部によって支持された対象物にレーザ光を照射する照射部と、支持部及び照射部を制御し、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させて改質領域を形成させ、対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工部と、を備え、加工部は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを、集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定し、決定した所定方向となるように長手方向の向きを調整する。

このレーザ加工装置においても、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑えることが可能となる。

本発明に係るウェハは、III−Ｖ属化合物半導体を含む板状のウェハであって、第１面と、第１面とは反対側の第２面と、を有し、厚さ方向から見て、第２面には、長手方向を有する形状の一部分であって第２面の外縁と重なる形状の照射痕が、外縁に沿って複数形成され、厚さ方向から見て、長手方向の向きは、外縁の接線方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向である。このように、本発明によれば、照射痕の悪影響が抑えられたウェハを提供することが可能となる。

本発明によれば、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物をトリミング加工する場合において、当該対象物に生じる照射痕の悪影響を抑えることができるレーザ加工装置、レーザ加工方法及び、照射痕の悪影響が抑えられたウェハを提供することが可能となる。

図１は、実施形態のレーザ加工装置の斜視図である。 図２は、図１に示されるレーザ加工装置の一部分の正面図である。 図３は、図１に示されるレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドの正面図である。 図４は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの側面図である。 図５は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図６は、変形例のレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図７は、変形例のレーザ加工装置の一部分の正面図である。 図８は、変形例のレーザ加工装置の斜視図である。 図９は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図である。 図１０（ａ）は、対象物の例を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す対象物の側面図である。 図１１（ａ）は、第１実施形態に係るトリミング加工を説明するための対象物の側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。（ｃ）は、図１１（ｂ）に示す対象物の側面図である。 図１２（ａ）は、図１１（ｂ）の続きを示す対象物の側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。 図１３（ａ）は、図１２（ｂ）の続きを示す対象物の平面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す対象物の側面図である。図１３（ｃ）は、第１実施形態に係る研磨加工を説明するための対象物の側面図である。 図１４は、実施形態に係るトリミング加工の対象となる対象物の平面図である。 図１５（ａ）は、決定部で決定する所定方向を説明する図である。図１５（ｂ）は、決定部で決定する所定方向を説明する図である。図１５（ｃ）は、決定部で決定する所定方向を説明する図である。 図１６は、切断工程を説明する図である。 図１７は、照射痕の形状とダメージ抑制の効果と切断可否との関係の一例を示す図である。 図１８は、ビーム角度毎の照射痕及び断面状態の例を示す図である。 図１９は、ビーム角度毎の照射痕及び断面状態の例を示す図である。 図２０は、ビーム角度毎の照射痕及び断面状態の例を示す図である。 図２１は、ビーム角度毎の照射痕及び断面状態の例を示す図である。 図２２（ａ）は、ビーム形状及び全面改質と切断可否との関係の一例を示す図である。図２２（ｂ）は、ビーム形状及び全面改質と切断可否との関係の一例を示す図である。 図２３は、ビーム形状及び全面改質と切断可否との関係の一例を示す図である。 図２３は、実施形態に係るウェハの表面を拡大して示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、レーザ加工装置の基本的な構成、作用、効果及び変形例について説明する。

［レーザ加工装置の構成］
図１に示されるように、レーザ加工装置１は、複数の移動機構５，６と、支持部７と、１対のレーザ加工ヘッド（第１レーザ加工ヘッド、第２レーザ加工ヘッド）１０Ａ，１０Ｂと、光源ユニット８と、制御部９と、を備えている。以下、第１方向をＸ方向、第１方向に垂直な第２方向をＹ方向、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向をＺ方向という。本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

移動機構５は、固定部５１と、移動部５３と、取付部５５と、を有している。固定部５１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。移動部５３は、固定部５１に設けられたレールに取り付けられており、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部５５は、移動部５３に設けられたレールに取り付けられており、Ｘ方向に沿って移動することができる。

移動機構６は、固定部６１と、１対の移動部（第１移動部、第２移動部）６３，６４と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）６５，６６と、を有している。固定部６１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。１対の移動部６３，６４のそれぞれは、固定部６１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部６５は、移動部６３に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。取付部６６は、移動部６４に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。つまり、装置フレーム１ａに対しては、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動することができる。移動部６３，６４のそれぞれは、第１及び第２水平移動機構（水平移動機構）をそれぞれ構成する。取付部６５，６６のそれぞれは、第１及び第２鉛直移動機構（鉛直移動機構）をそれぞれ構成する。

支持部７は、移動機構５の取付部５５に設けられた回転軸に取り付けられており、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。つまり、支持部７は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動することができ、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。支持部７は、対象物１００を支持する。対象物１００は、例えば、ウェハである。

図１及び図２に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構６の取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ１（「第１レーザ光Ｌ１」とも称する）を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構６の取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ２（「第２レーザ光Ｌ２」とも称する）を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂは、照射部を構成する。

光源ユニット８は、１対の光源８１，８２を有している。光源８１は、レーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１は、光源８１の出射部８１ａから出射され、光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ａに導光される。光源８２は、レーザ光Ｌ２を出力する。レーザ光Ｌ２は、光源８２の出射部８２ａから出射され、別の光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ｂに導光される。

制御部９は、レーザ加工装置１の各部（支持部７、複数の移動機構５，６、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂ、及び光源ユニット８等）を制御する。制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。

以上のように構成されたレーザ加工装置１による加工の一例について説明する。当該加工の一例は、ウェハである対象物１００を複数のチップに切断するために、格子状に設定された複数のラインに沿って対象物１００の内部に改質領域を形成する例である。

まず、対象物１００を支持している支持部７がＺ方向において１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと対向するように、移動機構５が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って支持部７を移動させる。続いて、対象物１００において一方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。

続いて、一方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点（集光領域の一部）が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、一方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。

続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、一方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ一方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。

続いて、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。

続いて、他方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、他方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。

続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、他方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ他方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。

なお、上述した加工の一例では、光源８１は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ１を出力し、光源８２は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ２を出力する。そのようなレーザ光が対象物１００の内部に集光されると、レーザ光の集光点に対応する部分においてレーザ光が特に吸収され、対象物１００の内部に改質領域が形成される。改質領域は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。

パルス発振方式によって出力されたレーザ光が対象物１００に照射され、対象物１００に設定されたラインに沿ってレーザ光の集光点が相対的に移動させられると、複数の改質スポットがラインに沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポットは、１パルスのレーザ光の照射によって形成される。１列の改質領域は、１列に並んだ複数の改質スポットの集合である。隣り合う改質スポットは、対象物１００に対するレーザ光の集光点の相対的な移動速度及びレーザ光の繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。設定されるラインの形状は、格子状に限定されず、環状、直線状、曲線状及びこれらの少なくとも何れかを組合せた形状であってもよい。
［レーザ加工ヘッドの構成］

図３及び図４に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、を備えている。

筐体１１は、第１壁部２１及び第２壁部２２、第３壁部２３及び第４壁部２４、並びに、第５壁部２５及び第６壁部２６を有している。第１壁部２１及び第２壁部２２は、Ｘ方向において互いに対向している。第３壁部２３及び第４壁部２４は、Ｙ方向において互いに対向している。第５壁部２５及び第６壁部２６は、Ｚ方向において互いに対向している。

第３壁部２３と第４壁部２４との距離は、第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さい。第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも小さい。なお、第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離と等しくてもよいし、或いは、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも大きくてもよい。

レーザ加工ヘッド１０Ａでは、第１壁部２１は、移動機構６の固定部６１側に位置しており、第２壁部２２は、固定部６１とは反対側に位置している。第３壁部２３は、移動機構６の取付部６５側に位置しており、第４壁部２４は、取付部６５とは反対側であってレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置している（図２参照）。第５壁部２５は、支持部７とは反対側に位置しており、第６壁部２６は、支持部７側に位置している。

筐体１１は、第３壁部２３が移動機構６の取付部６５側に配置された状態で筐体１１が取付部６５に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６５は、ベースプレート６５ａと、取付プレート６５ｂと、を有している。ベースプレート６５ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている（図２参照）。取付プレート６５ｂは、ベースプレート６５ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ｂ側の端部に立設されている（図２参照）。筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６５ｂに接触した状態で、台座２７を介してボルト２８が取付プレート６５ｂに螺合されることで、取付部６５に取り付けられている。台座２７は、第１壁部２１及び第２壁部２２のそれぞれに設けられている。筐体１１は、取付部６５に対して着脱可能である。

入射部１２は、第５壁部２５に取り付けられている。入射部１２は、筐体１１内にレーザ光Ｌ１を入射させる。入射部１２は、Ｘ方向においては第２壁部２２側（一方の壁部側）に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における入射部１２と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における入射部１２と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第３壁部２３との距離よりも小さい。

入射部１２は、光ファイバ２の接続端部２ａが接続可能となるように構成されている。光ファイバ２の接続端部２ａには、ファイバの出射端から出射されたレーザ光Ｌ１をコリメートするコリメータレンズが設けられており、戻り光を抑制するアイソレータが設けられていない。当該アイソレータは、接続端部２ａよりも光源８１側であるファイバの途中に設けられている。これにより、接続端部２ａの小型化、延いては、入射部１２の小型化が図られている。なお、光ファイバ２の接続端部２ａにアイソレータが設けられていてもよい。

調整部１３は、筐体１１内に配置されている。調整部１３は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１を調整する。調整部１３が有する各構成は、筐体１１内に設けられた光学ベース２９に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１内の領域を第３壁部２３側の領域と第４壁部２４側の領域とに仕切るように、筐体１１に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１と一体となっている。調整部１３が有する各構成は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている調整部１３が有する各構成の詳細については後述する。

集光部１４は、第６壁部２６に配置されている。具体的には、集光部１４は、第６壁部２６に形成された孔２６ａに挿通された状態で、第６壁部２６に配置されている。集光部１４は、調整部１３によって調整されたレーザ光Ｌ１を集光しつつ筐体１１外に出射させる。集光部１４は、Ｘ方向においては第２壁部２２側（一方の壁部側）に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における集光部１４と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における集光部１４と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第３壁部２３との距離よりも小さい。

図５に示されるように、調整部１３は、アッテネータ３１と、ビームエキスパンダ３２と、ミラー３３と、を有している。入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３は、Ｚ方向に沿って延在する直線（第１直線）Ａ１上に配置されている。アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２は、直線Ａ１上において、入射部１２とミラー３３との間に配置されている。アッテネータ３１は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１の出力を調整する。ビームエキスパンダ３２は、アッテネータ３１で出力が調整されたレーザ光Ｌ１の径を拡大する。ミラー３３は、ビームエキスパンダ３２で径が拡大されたレーザ光Ｌ１を反射する。

調整部１３は、反射型空間光変調器３４と、結像光学系３５と、を更に有している。調整部１３の反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５、並びに、集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線（第２直線）Ａ２上に配置されている。反射型空間光変調器３４は、ミラー３３で反射されたレーザ光Ｌ１を変調する。反射型空間光変調器３４は、例えば、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。結像光学系３５は、反射型空間光変調器３４の反射面３４ａと集光部１４の入射瞳面１４ａとが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。結像光学系３５は、３つ以上のレンズによって構成されている。

直線Ａ１及び直線Ａ２は、Ｙ方向に垂直な平面上に位置している。直線Ａ１は、直線Ａ２に対して第２壁部２２側（一方の壁部側）に位置している。レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１は、入射部１２から筐体１１内に入射して直線Ａ１上を進行し、ミラー３３及び反射型空間光変調器３４で順次に反射された後、直線Ａ２上を進行して集光部１４から筐体１１外に出射する。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。また、アッテネータ３１は、ミラー３３と反射型空間光変調器３４との間に配置されていてもよい。また、調整部１３は、他の光学部品（例えば、ビームエキスパンダ３２の前に配置されるステアリングミラー等）を有していてもよい。

レーザ加工ヘッド１０Ａは、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を更に備えている。

ダイクロイックミラー１５は、直線Ａ２上において、結像光学系３５と集光部１４との間に配置されている。つまり、ダイクロイックミラー１５は、筐体１１内において、調整部１３と集光部１４との間に配置されている。ダイクロイックミラー１５は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。ダイクロイックミラー１５は、レーザ光Ｌ１を透過させる。ダイクロイックミラー１５は、非点収差を抑制する観点では、例えば、キューブ型、又は、ねじれの関係を有するように配置された２枚のプレート型が好ましい。

測定部１６は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側（一方の壁部側とは反対側）に配置されている。測定部１６は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。測定部１６は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）と集光部１４との距離を測定するための測定光Ｌ１０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０を検出する。つまり、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して測定部１６で検出される。

より具体的には、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられたビームスプリッタ２０及びダイクロイックミラー１５で順次に反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５及びビームスプリッタ２０で順次に反射され、測定部１６に入射し、測定部１６で検出される。

観察部１７は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側（一方の壁部側とは反対側）に配置されている。観察部１７は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。観察部１７は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）を観察するための観察光Ｌ２０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０を検出する。つまり、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して観察部１７で検出される。

より具体的には、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、ビームスプリッタ２０を透過してダイクロイックミラー１５で反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５で反射され、ビームスプリッタ２０を透過して観察部１７に入射し、観察部１７で検出される。なお、レーザ光Ｌ１、測定光Ｌ１０及び観察光Ｌ２０のそれぞれの波長は、互いに異なっている（少なくともそれぞれの中心波長が互いにずれている）。

駆動部１８は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。筐体１１の第６壁部２６に取り付けられている。駆動部１８は、例えば圧電素子の駆動力によって、第６壁部２６に配置された集光部１４をＺ方向に沿って移動させる。

回路部１９は、筐体１１内において、光学ベース２９に対して第３壁部２３側に配置されている。つまり、回路部１９は、筐体１１内において、調整部１３、測定部１６及び観察部１７に対して第３壁部２３側に配置されている。回路部１９は、例えば、複数の回路基板である。回路部１９は、測定部１６から出力された信号、及び反射型空間光変調器３４に入力する信号を処理する。回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。一例として、回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて、対象物１００の表面と集光部１４との距離が一定に維持されるように（すなわち、対象物１００の表面とレーザ光Ｌ１の集光点との距離が一定に維持されるように）、駆動部１８を制御する。なお、筐体１１には、回路部１９を制御部９（図１参照）等に電気的に接続するための配線が接続されるコネクタ（図示省略）が設けられている。

レーザ加工ヘッド１０Ｂは、レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を備えている。ただし、レーザ加工ヘッド１０Ｂの各構成は、図２に示されるように、１対の取付部６５，６６間の中点を通り且つＹ方向に垂直な仮想平面に関して、レーザ加工ヘッド１０Ａの各構成と面対称の関係を有するように、配置されている。

例えば、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体（第１筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。これに対し、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体（第２筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ａ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。

レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付部６６側に配置された状態で筐体１１が取付部６６に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６６は、ベースプレート６６ａと、取付プレート６６ｂと、を有している。ベースプレート６６ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている。取付プレート６６ｂは、ベースプレート６６ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ａ側の端部に立設されている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６６ｂに接触した状態で、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、取付部６６に対して着脱可能である。
［作用及び効果］

レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１を出力する光源が筐体１１内に設けられていないため、筐体１１の小型化を図ることができる。更に、筐体１１において、第３壁部２３と第４壁部２４との距離が第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さく、第６壁部２６に配置された集光部１４がＹ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成（例えば、レーザ加工ヘッド１０Ｂ）が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、レーザ加工ヘッド１０Ａは、集光部１４をその光軸に垂直な方向に沿って移動させるのに好適である。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｙ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側の領域に他の構成（例えば、回路部１９）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、集光部１４が、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第２壁部２２側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、測定部１６及び観察部１７が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に配置されており、回路部１９が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側に配置されており、ダイクロイックミラー１５が、筐体１１内において調整部１３と集光部１４との間に配置されている。これにより、筐体１１内の領域を有効に利用することができる。更に、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいた加工が可能となる。また、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面の観察結果に基づいた加工が可能となる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、回路部１９が、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。これにより、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいてレーザ光Ｌ１の集光点の位置を調整することができる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ１上に配置されており、調整部１３の反射型空間光変調器３４、結像光学系３５及び集光部１４、並びに、集光部１４が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ２上に配置されている。これにより、アッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。

また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、直線Ａ１が、直線Ａ２に対して第２壁部２２側に位置している。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域において、集光部１４を用いた他の光学系（例えば、測定部１６及び観察部１７）を構成する場合に、当該他の光学系の構成の自由度を向上させることができる。

以上の作用及び効果は、レーザ加工ヘッド１０Ｂによっても同様に奏される。

また、レーザ加工装置１では、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に片寄っており、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ａ側に片寄っている。これにより、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢのそれぞれをＹ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４とを互いに近付けることができる。よって、レーザ加工装置１によれば、対象物１００を効率良く加工することができる。

また、レーザ加工装置１では、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。

また、レーザ加工装置１では、支持部７が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。
［変形例］

例えば、図６に示されるように、入射部１２、調整部１３及び集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ上に配置されていてもよい。これによれば、調整部１３をコンパクトに構成することができる。その場合、調整部１３は、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有していなくてもよい。また、調整部１３は、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有していてもよい。これによれば、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。

また、筐体１１は、第１壁部２１、第２壁部２２、第３壁部２３及び第５壁部２５の少なくとも１つがレーザ加工装置１の取付部６５（又は取付部６６）側に配置された状態で筐体１１が取付部６５（又は取付部６６）に取り付けられるように、構成されていればよい。また、集光部１４は、少なくともＹ方向において第４壁部２４側に片寄っていればよい。これらによれば、Ｙ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。また、Ｚ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、対象物１００に集光部１４を近付けることができる。

また、集光部１４は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第１壁部２１側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。その場合、入射部１２は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第２壁部２２側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。

また、光源ユニット８の出射部８１ａからレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２へのレーザ光Ｌ１の導光、及び光源ユニット８の出射部８２ａからレーザ加工ヘッド１０Ｂの入射部１２へのレーザ光Ｌ２の導光の少なくとも１つは、ミラーによって実施されてもよい。図７は、レーザ光Ｌ１がミラーによって導光されるレーザ加工装置１の一部分の正面図である。図７に示される構成では、レーザ光Ｌ１を反射するミラー３が、Ｙ方向において光源ユニット８の出射部８１ａと対向し且つＺ方向においてレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２と対向するように、移動機構６の移動部６３に取り付けられている。

図７に示される構成では、移動機構６の移動部６３をＹ方向に沿って移動させても、Ｙ方向においてミラー３が光源ユニット８の出射部８１ａと対向する状態が維持される。また、移動機構６の取付部６５をＺ方向に沿って移動させても、Ｚ方向においてミラー３がレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２と対向する状態が維持される。したがって、レーザ加工ヘッド１０Ａの位置によらず、光源ユニット８の出射部８１ａから出射されたレーザ光Ｌ１を、レーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２に確実に入射させることができる。しかも、光ファイバ２による導光が困難な高出力長短パルスレーザ等の光源を利用することもできる。

また、図７に示される構成では、ミラー３は、角度調整及び位置調整の少なくとも１つが可能となるように、移動機構６の移動部６３に取り付けられていてもよい。これによれば、光源ユニット８の出射部８１ａから出射されたレーザ光Ｌ１を、レーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２に、より確実に入射させることができる。

また、光源ユニット８は、１つの光源を有するものであってもよい。その場合、光源ユニット８は、１つの光源から出力されたレーザ光の一部を出射部８１ａから出射させ且つ当該レーザ光の残部を出射部８２ｂから出射させるように、構成されていればよい。

また、レーザ加工装置１は、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えていてもよい。１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１でも、集光部１４の光軸に垂直なＹ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１によっても、対象物１００を効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、取付部６５がＺ方向に沿って移動すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、支持部７が、Ｘ方向に沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。

また、レーザ加工装置１は、３つ以上のレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。図８は、２対のレーザ加工ヘッドを備えるレーザ加工装置１の斜視図である。図８に示されるレーザ加工装置１は、複数の移動機構２００，３００，４００と、支持部７と、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと、１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄと、光源ユニット（図示省略）と、を備えている。

移動機構２００は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれの方向に沿って支持部７を移動させ、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。

移動機構３００は、固定部３０１と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）３０５，３０６と、を有している。固定部３０１は、装置フレーム（図示省略）に取り付けられている。１対の取付部３０５，３０６のそれぞれは、固定部３０１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。

移動機構４００は、固定部４０１と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）４０５，４０６と、を有している。固定部４０１は、装置フレーム（図示省略）に取り付けられている。１対の取付部４０５，４０６のそれぞれは、固定部４０１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｘ方向に沿って移動することができる。なお、固定部４０１のレールは、固定部３０１のレールと立体的に交差するように配置されている。

レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構３００の取付部３０５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ａから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構３００の取付部３０６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。

レーザ加工ヘッド１０Ｃは、移動機構４００の取付部４０５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｃは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｃから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。レーザ加工ヘッド１０Ｄは、移動機構４００の取付部４０６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｄは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｄから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。

図８に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成は、図１に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成と同様である。図８に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄの構成は、図１に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢをＺ方向に平行な軸線を中心線として９０°回転した場合の１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成と同様である。

例えば、レーザ加工ヘッド１０Ｃの筐体（第１筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｄ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｃの集光部１４は、Ｙ方向において第４壁部２４側（すなわち、レーザ加工ヘッド１０Ｄ側）に片寄っている。

レーザ加工ヘッド１０Ｄの筐体（第２筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｃ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｄの集光部１４は、Ｙ方向において第４壁部２４側（すなわち、レーザ加工ヘッド１０Ｃ側）に片寄っている。

以上により、図８に示されるレーザ加工装置１では、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢのそれぞれをＹ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４とを互いに近付けることができる。また、１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０ＤのそれぞれをＸ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ｃの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｄの集光部１４とを互いに近付けることができる。

また、レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置は、対象物１００の内部に改質領域を形成するためのものに限定されず、他のレーザ加工を実施するためのものであってもよい。

次に、一実施形態を説明する。以下、上述した実施形態と重複する説明は省略する。

図９に示される実施形態に係るレーザ加工装置１０１は、対象物１００に集光点（少なくとも集光領域の一部）を合わせて第１レーザ光を照射することにより、対象物１００に改質領域を形成する。レーザ加工装置１０１は、対象物１００にトリミング加工を施し、半導体デバイスを取得（製造）する。レーザ加工装置１０１は、対象物１００の外縁の内側において環状に延在するラインＭ３に沿って、改質領域を形成する。レーザ加工装置１０１は、ステージ１０７、第１レーザ加工ヘッド１０Ａ、第１Ｚ軸レール１０６Ａ、Ｙ軸レール１０８、アライメントカメラ１１０、並びに、制御部９を備える。

トリミング加工は、対象物１００において不要部分を除去する加工である。トリミング加工は、対象物１００に集光点を合わせて第１レーザ光を照射することにより、対象物１００に改質領域４を形成するレーザ加工方法を含む。対象物１００は、例えば円板状に形成された半導体ウェハを含む。対象物としては特に限定されず、種々の材料で形成されていてもよいし、種々の形状を呈していてもよい。対象物１００の表面１００ａには、機能素子（不図示）が形成されている。機能素子は、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、対象物１００には、有効領域Ｒ及び除去領域Ｅが設定されている。有効領域Ｒは、取得する半導体デバイスに対応する部分である。ここでの有効領域Ｒは、対象物１００を厚さ方向から見て中央部分を含む円板状の部分である。除去領域Ｅは、対象物１００における有効領域Ｒよりも外側の領域である。除去領域Ｅは、対象物１００において有効領域Ｒ以外の外縁部分である。ここでの除去領域Ｅは、有効領域Ｒを囲う円環状の部分である。除去領域Ｅは、対象物１００を厚さ方向から見て周縁部分（外縁のベベル部）を含む。有効領域Ｒ及び除去領域Ｅの設定は、制御部９において行うことができる。有効領域Ｒ及び除去領域Ｅは、座標指定されたものであってもよい。

ステージ１０７は、対象物１００が載置される支持部である。ステージ１０７は、上記支持部７（図１参照）と同様に構成されている。本実施形態のステージ１０７には、対象物１００の裏面１００ｂをレーザ光入射面側である上側にした状態（表面１００ａをステージ１０７側である下側にした状態）で、対象物１００が載置されている。ステージ１０７は、その中心に設けられた回転軸Ｃを有する。回転軸Ｃは、Ｚ方向に沿って延びる軸である。ステージ１０７は、回転軸Ｃを中心に回転可能である。ステージ１０７は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により回転駆動される。

第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、ステージ１０７に載置された対象物１００に第１レーザ光Ｌ１をＺ方向に沿って照射し、当該対象物１００の内部に改質領域を形成する。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、第１Ｚ軸レール１０６Ａ及びＹ軸レール１０８に取り付けられている。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、第１Ｚ軸レール１０６Ａに沿ってＺ方向に直線的に移動可能である。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、Ｙ軸レール１０８に沿ってＹ方向に直線的に移動可能である。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、照射部を構成する。

第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、上述したように、反射型空間光変調器３４を備えている。反射型空間光変調器３４は、第１レーザ光Ｌ１の光軸に垂直な面内における集光点の形状（以下、「ビーム形状」ともいう）を成形する成形部を構成する。反射型空間光変調器３４は、ビーム形状が長手方向を有するように第１レーザ光Ｌ１を成形する。例えば反射型空間光変調器３４は、ビーム形状を楕円形状とする変調パターンを液晶層に表示させることで、ビーム形状を楕円形状へ成形する。

ビーム形状は、楕円形状に限定されず、長尺形状であればよい。ビーム形状は、扁平円形状、長円形状又はトラック形状であってもよい。ビーム形状は、長尺な三角形形状、矩形形状又は多角形形状であってもよい。このようなビーム形状を実現する反射型空間光変調器３４の変調パターンは、スリットパターン及び非点パターンの少なくとも何れかを含んでいてもよい。なお、第１レーザ光Ｌ１が非点収差等によって複数の集光点を有する場合、複数の集光点のうち、第１レーザ光Ｌ１の光路における最も上流側の集光点の形状が、本実施形態のビーム形状である（その他のレーザ光において同じ）。長手方向は、ビーム形状に係る楕円形状の長軸方向であり、楕円長軸方向とも称される。ビーム形状は、集光点の形状に限定されず、集光点付近の形状であってもよく、要は、集光領域（集光する領域）の一部の形状であればよい。

例えば、非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域では、ビーム形状が長手方向を有する。このビーム形状の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向に強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向と一致している。非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側の領域では、ビーム形状が、レーザ光入射面側の領域の長手方向に対して垂直な長手方向を有する。このビーム形状の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向に強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向と一致している。非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、集光点付近におけるレーザ光入射面側とその反対面側との間の領域では、ビーム形状が長手方向を有さずに円形となる。このような非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合において、本実施形態が対象とする集光領域の一部は、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域を含んでいてもよく、本実施形態が対象とするビーム形状は、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域のビーム形状であってもよい。

なお、反射型空間光変調器３４の変調パターンを調整することによって、長手方向を有するビーム形状の位置を所望に制御してもよい。長手方向を有するビーム形状の位置は、特に限定されず、対象物１００のレーザ光入射面からその反対面までの間の何れかの位置であればよい。

また例えば、変調パターンの制御及び／又は機械式機構によるスリット又は楕円光学系を用いた場合、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域では、ビーム形状が長手方向を有する。スリット又は楕円光学系を用いた場合、集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側の領域では、ビーム形状が、レーザ光入射面側の領域の長手方向と同じ長手方向を有する。スリット又は楕円光学系を用いた場合、集光点では、ビーム形状７１が、レーザ光入射面側の領域の長手方向に対して垂直な長手方向を有する。このようなスリット又は楕円光学系を用いた場合において、本実施形態が対象とする集光領域の一部は、集光点付近におけるレーザ光入射面側及びその反対側の領域を含んでいてもよく、本実施形態が対象とするビーム形状は、集光点付近におけるレーザ光入射面側及びその反対側の領域のビーム形状であってもよい。

第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、測距センサ３６を備えている。測距センサ３６は、対象物１００のレーザ光入射面に対して測距用レーザ光を出射し、当該レーザ光入射面によって反射された測距用の光を検出することで、対象物１００のレーザ光入射面の変位データを取得する。測距センサ３６としては、第１レーザ光Ｌ１と別軸のセンサである場合、三角測距方式、レーザ共焦点方式、白色共焦点方式、分光干渉方式、非点収差方式等のセンサを利用することができる。測距センサ３６としては、第１レーザ光Ｌ１と同軸のセンサである場合、非点収差方式等のセンサを利用することができる。第１レーザ加工ヘッド１０Ａの回路部１９（図３参照）は、測距センサ３６で取得した変位データに基づいて、集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。これにより、対象物１００のレーザ光入射面と第１レーザ光Ｌ１の集光点との距離が一定に維持されるように、当該変位データに基づき集光部１４がＺ方向に沿って移動する。このような測距センサ３６及びその制御（以下、「追従制御」ともいう）については、他のレーザ加工ヘッドにおいても同様である。

第１Ｚ軸レール１０６Ａは、Ｚ方向に沿って延びるレールである。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、取付部６５を介して第１レーザ加工ヘッド１０Ａに取り付けられている。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、第１レーザ光Ｌ１の集光点がＺ方向に沿って移動するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＺ方向に沿って移動させる。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、上記移動機構６（図１参照）又は上記移動機構３００（図８参照）のレールに対応する。

Ｙ軸レール１０８は、Ｙ方向に沿って延びるレールである。Ｙ軸レール１０８は、第１及び第２Ｚ軸レール１０６Ａ，１０６Ｂのそれぞれに取り付けられている。Ｙ軸レール１０８は、第１レーザ光Ｌ１の集光点がＹ方向に沿って移動するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ方向に沿って移動させる。Ｙ軸レール１０８は、集光点が回転軸Ｃ又はその付近を通過するように、第１レーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。Ｙ軸レール１０８は、上記移動機構６（図１参照）又は上記移動機構３００（図８参照）のレールに対応する。

アライメントカメラ１１０は、各種の調整に用いられる画像を取得するカメラである。アライメントカメラ１１０は、対象物１００を撮像する。アライメントカメラ１１０は、第１レーザ加工ヘッド１０Ａが取り付けられた取付部６５に設置されており、第１レーザ加工ヘッド１０Ａと同期して可動する。

制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。

制御部９は、ステージ１０７及び第１レーザ加工ヘッド１０Ａを制御する。制御部９は、ステージ１０７の回転、第１レーザ加工ヘッド１０Ａからの第１レーザ光Ｌ１の照射、ビーム形状、及び、集光点の移動を制御する。制御部９は、ステージ１０７の回転量に関する回転情報（以下、「θ情報」ともいう）に基づいて、各種の制御を実行可能である。θ情報は、ステージ１０７を回転させる駆動装置の駆動量から取得されてもよいし、別途のセンサ等により取得されてもよい。θ情報は、公知の種々の手法により取得することができる。ここでのθ情報は、対象物１００が０°方向の位置に位置するときの状態を基準にした回転角度を含む。

制御部９は、ステージ１０７を回転させながら、対象物１００におけるラインＭ３（有効領域Ｒの周縁）に沿った位置に集光点を位置させた状態で、θ情報に基づいて第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおける第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止を制御することにより、有効領域Ｒの周縁に沿って改質領域を形成させる周縁処理を実行する。制御部９は、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅに第１レーザ光Ｌ１を照射させると共に、当該第１レーザ光Ｌ１の集光点を移動させることにより、除去領域Ｅに改質領域を形成させる除去処理を実行する。

制御部９は、改質領域に含まれる複数の改質スポットのピッチ（加工進行方向に隣接する改質スポットの間隔）が一定になるように、ステージ１０７の回転、第１レーザ加工ヘッド１０Ａからの第１レーザ光Ｌ１の照射、並びに、第１レーザ光Ｌ１の集光点の移動の少なくとも何れかを制御する。制御部９は、アライメントカメラ１１０の撮像画像から、対象物１００の回転方向の基準位置（０°方向の位置）及び対象物１００の直径を取得する。制御部９は、第１レーザ加工ヘッド１０Ａがステージ１０７の回転軸Ｃ上までＹ軸レール１０８に沿って移動できるように、第１レーザ加工ヘッド１０Ａの移動を制御する。

次に、レーザ加工装置１０１を用いて、対象物１００にトリミング加工を施し、半導体デバイスを取得（製造）する方法の一例について、以下に説明する。

まず、裏面１００ｂをレーザ光入射面側にした状態でステージ１０７上に対象物１００を載置する。対象物１００において機能素子が搭載された表面１００ａ側は、支持基板、保持材ないしテープ材が接着されている。

続いて、制御部９により周縁処理を実行する。具体的には、図１１（ａ）に示されるように、ステージ１０７を一定の回転速度で回転しながら、対象物１００における有効領域Ｒの周縁に沿った位置に集光点Ｐ１を位置させた状態で、θ情報に基づいて第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおける第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止を制御する。これにより、図１１（ｂ）及び１１（ｃ）に示されるように、ラインＭ３（有効領域Ｒの周縁）に沿って改質領域４を形成する。形成した改質領域４は、改質スポット及び改質スポットから延びる亀裂を含む。

続いて、制御部９により除去処理を実行する。具体的には、図１２（ａ）に示されるように、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅにおいて第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ軸レール１０８に沿って移動し、当該第１レーザ光Ｌ１の集光点Ｐ１をＹ方向に移動する。ステージ１０７を９０°回転させた後、除去領域Ｅにおいて第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ軸レール１０８に沿って移動し、当該第１レーザ光Ｌ１の集光点Ｐ１をＹ方向に移動する。これにより、図１２（ｂ）に示されるように、Ｚ方向から見て除去領域Ｅに４等分するように延びるラインに沿って、改質領域４を形成する。形成した改質領域４は、改質スポット及び改質スポットから延びる亀裂を含む。この亀裂は、表面１００ａ及び裏面１００ｂの少なくとも何れかに到達していてもよいし、表面１００ａ及び裏面１００ｂの少なくとも何れかに到達していなくてもよい。

その後、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、例えば冶具又はエアーにより、改質領域４を境界として除去領域Ｅを取り除く。図１３（ｃ）に示されるように、対象物１００の剥離面１００ｈに対して仕上げの研削、ないし砥石等の研磨材ＫＭによる研磨を行う。エッチングにより対象物１００を剥離している場合、当該研磨を簡略化してもよい。以上の結果、半導体デバイス１００Ｋが取得される。

次に、本実施形態のトリミング加工に関して、より詳細に説明する。

対象物１００は、III−Ｖ属化合物半導体を含む。対象物１００は、第１レーザ光Ｌ１が透過可能なIII−Ｖ属化合物半導体を含む。例えば対象物１００は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含む。図１４に示されるように、対象物１００は、例えば厚さが３００μｍの板状を呈し、その主面として表面１００ａ及び裏面１００ｂを有する。対象物１００は、（１００）面を主面とするウェハである。対象物１００は、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位Ｋ１と、他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位Ｋ２と、を有する。（１１０）面は、へき開面である。第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２は、へき開方向、すなわち、対象物１００において最も亀裂が延びやすい方向である。第１結晶方位Ｋ１と第２結晶方位Ｋ２とは、互いに直交する。対象物１００は、ガリウム砒素に代えてもしくは加えて、リン化インジウム（ＩｎＰ）を含んでいてもよい。

対象物１００には、アライメント対象１００ｎが設けられている。例えばアライメント対象１００ｎは、対象物１００の０°方向の位置に対してθ方向（ステージ１０７の回転軸Ｃ回りの回転方向）に一定の関係を有する。０°方向の位置とは、θ方向において基準となる対象物１００の位置である。例えばアライメント対象１００ｎは、外縁部に形成されたノッチである。なお、アライメント対象１００ｎは、特に限定されず、対象物１００のオリエンテーションフラットであってもよいし、機能素子のパターンであってもよい。

対象物１００には、トリミング予定ラインとしてのラインＭ３が設定されている。ラインＭ３は、改質領域４の形成を予定するラインである。ラインＭ３は、対象物１００の外縁の内側において環状に延在する。ここでのラインＭ３は、円環状に延在する。ラインＭ３は、対象物１００の有効領域Ｒと除去領域Ｅとの境界に設定されている。ラインＭ３の設定は、制御部９において行うことができる。ラインＭ３は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。ラインＭ３は、座標指定されたものであってもよい。

図９に示されるように、レーザ加工装置１０１の制御部９は、取得部９ａ、決定部９ｂ、加工制御部９ｃ、及び調整部９ｄを有している。取得部９ａは、ラインＭ３に関するライン情報を取得する。ライン情報は、ラインＭ３の情報、及び、ラインＭ３に沿って集光点（集光領域の一部）Ｐ１を相対的に移動させる場合の当該移動の移動方向（「加工進行方向」ともいう）に関する情報を含む。例えば加工進行方向は、ラインＭ３上に位置する集光点Ｐ１を通るラインＭ３の接線方向である。取得部９ａは、ユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、ライン情報を取得することができる。ライン情報としては特に限定されず、その他の種々の情報を含んでいてもよい。

決定部９ｂは、取得部９ａによって取得されたライン情報に基づいて、ラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状の長手方向の向きを、加工進行方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する。

例えば図１５（ａ）に示されるように、決定部９ｂで決定するビーム形状７１の長手方向の向きである所定方向ＮＨは、レーザ光入射面から見て、加工進行方向ＢＤから反時計回りに４５°未満の角度だけ回転させた方向である。例えば図１５（ｂ）に示されるように、所定方向ＮＨは、レーザ光入射面から見て、加工進行方向ＢＤに沿う方向である。例えば図１５（ｃ）に示されるように、所定方向ＮＨは、レーザ光入射面から見て、加工進行方向ＢＤから時計回りに４５°未満の角度だけ回転させた方向である。以下、加工進行方向ＢＤを基準とした所定方向ＮＨの角度を、「ビーム角度β」と称する。ビーム角度βは、レーザ光入射面から見て、加工進行方向ＢＤから反時計回りに向かう角度を正（プラス）の角度とし、加工進行方向ＢＤから時計回りに向かう角度を負（マイナス）の角度とする。なお、決定部９ｂは、取得部９ａによって取得されたライン情報に基づかずに、例えばユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、ビーム形状７１の長手方向の向きを決定してもよい。

加工制御部９ｃは、対象物１００に対するレーザ加工の開始及び停止を制御する。加工制御部９ｃは、第１レーザ光Ｌ１を照射しながらラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を相対的に移動させ、対象物１００の内部にラインＭ３に沿って改質領域４を形成させる。ここでは、加工制御部９ｃは、ラインＭ３に沿った集光点Ｐ１の相対的な移動をＺ方向（対象物１００の厚さ方向）における集光点Ｐ１の位置を変えて複数回繰り返し実行させ、Ｚ方向に複数列の改質領域４をラインＭ３に沿って形成させる。

改質領域４の形成及びその停止の切り替えは、次のようにして実現することができる。例えば、第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおいて、第１レーザ光Ｌ１の照射（出力）の開始及び停止（ＯＮ／ＯＦＦ）を切替えることで、改質領域４の形成と当該形成の停止とを切り替えることが可能である。具体的には、レーザ発振器が固体レーザで構成されている場合、共振器内に設けられたＱスイッチ（ＡＯＭ（音響光学変調器）、ＥＯＭ（電気光学変調器）等）のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止が高速に切り替えられる。レーザ発振器がファイバレーザで構成されている場合、シードレーザ、アンプ（励起用）レーザを構成する半導体レーザの出力のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止が高速に切り替えられる。レーザ発振器が外部変調素子を用いている場合、共振器外に設けられた外部変調素子（ＡＯＭ、ＥＯＭ等）のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射のＯＮ／ＯＦＦが高速に切り替えられる。

或いは、改質領域４の形成及びその停止の切り替えは、次のようにして実現してもよい。例えば、シャッタ等の機械式機構を制御するによって第１レーザ光Ｌ１の光路を開閉し、改質領域４の形成と当該形成の停止とを切り替えてもよい。第１レーザ光Ｌ１をＣＷ光（連続波）へ切り替えることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。反射型空間光変調器３４の液晶層に、第１レーザ光Ｌ１の集光状態を改質できない状態とするパターン（例えば、レーザ散乱させる梨地模様のパターン）を表示することで、改質領域４の形成を停止させてもよい。アッテネータ等の出力調整部を制御し、改質領域が形成できないように第１レーザ光Ｌ１の出力に低下させることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。偏光方向を切り替えることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。第１レーザ光Ｌ１を光軸以外の方向に散乱させて（飛ばして）カットすることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。

加工制御部９ｃは、対象物１００におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に、ビーム形状７１の長手方向と同じ長手方向を有する形状の照射痕を、ラインＭ３に沿って複数発生させる。照射痕の形状は、ビーム形状７１に対応する。照射痕の向きは、ビーム形状７１の向きと揃っている。照射痕の形状は、ビーム形状７１と相似な形状であってもよい。このような照射痕を発生させる場合の加工条件としては、公知の知見等により適宜に設定することができる。例えば、このような照射痕を発生させる場合の加工条件として、ビーム形状７１の第１レーザ光Ｌ１の出力を一定出力以上とし、その集光点Ｐ１を反対面（表面１００ａ）から内側に一定距離以下の位置（反対面の近傍）に位置させる条件が挙げられる。

加工制御部９ｃは、ラインＭ３の一部に沿って、改質領域４から延びる亀裂が対象物１００におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至るように、当該改質領域４を形成させる。対象物１００におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至る亀裂を、以下、ＢＨＣ（Bottom side half-cut）とも称する。ラインＭ３の一部に沿ってＢＨＣを発生させることには、ラインＭ３に沿って断続的にＢＨＣを発生させること、及び、ラインＭ３の一部分に沿ってＢＨＣを発生させることの少なくとも何れかを含む。ラインＭ３の一部に沿ってＢＨＣを発生させる場合のレーザ加工条件としては、公知の知見等により適宜に設定することができる。

加工制御部９ｃは、ラインＭ３に沿って、Ｚ方向に複数列の改質領域４を、Ｚ方向において対象物１００の全域を改質領域４が占めるように形成させる。複数列の改質領域４をＺ方向において対象物１００の全域を改質領域４が占めるように形成することを、以下、単に「全面改質」とも称する。全面改質する場合には、Ｚ方向に隣接する一対の改質領域４が重なる、Ｚ方向に隣接する一対の改質領域４の間に隙間がない、もしくは、当該隙間があっても隙間量が僅か（一定距離以下）である。全面改質の場合には、最もレーザ光入射面側の改質領域４と当該レーザ光入射面との間の隙間量が僅か（一定距離以下）である。全面改質する場合には、最もレーザ光入射面とは反対側の反対面側の改質領域４と当該反対面との間の隙間量が僅か（一定距離以下）である。一定距離は、例えば５０μｍ程度であり、一例として５２μｍである。全面改質する場合には、対象物１００を切断（トリミング加工）した後の切断面に、改質領域４が全面的に形成される。

全面改質する場合、最もレーザ光入射面側に改質領域４を形成する際、Ｚ方向において対象物１００の当該レーザ光入射面から１３μｍ以内の内部位置に集光点Ｐ１を位置させる。全面改質する場合、最もレーザ光入射面とは反対側の反対面側に改質領域４を形成する際、Ｚ方向において対象物１００の当該反対面から１３μｍ以内の内部位置に集光点Ｐ１を位置させる。全面改質する場合、Ｚ方向に隣接する一対の改質領域４のうち、一方の改質領域４を形成する際の集光点Ｐ１の位置と他方の改質領域４を形成する際の集光点Ｐ１の位置との間隔は、Ｚ方向において１３μｍ以内の間隔である。全面改質する場合における集光点Ｐ１の位置に関する当該条件は、第１レーザ光Ｌ１の波長、パルス幅及び出力によらない。

加工制御部９ｃは、改質領域４から延びる亀裂が対象物１００におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域４を形成させる。亀裂がレーザ光入射面に至らないように改質領域４を形成する場合は、例えば、改質領域４を形成することのみによっては、レーザ光入射面に至る（露出する）亀裂が発生しない場合である。亀裂がレーザ光入射面に至らないように改質領域４を形成する場合では、例えば、その後に外部応力等を加えることにより、レーザ光入射面に至る亀裂が発生してもよい。亀裂がレーザ光入射面に至らないように改質領域４を形成する場合のレーザ加工条件としては、公知の知見等により適宜に設定することができる。

調整部９ｄは、反射型空間光変調器３４を制御することにより、ビーム形状７１の向きを調整する。調整部９ｄは、加工制御部９ｃによって改質領域４を形成させる場合に、決定部９ｂで決定した所定方向ＮＨとなるように、ビーム形状７１の長手方向の向きを調整する。換言すると、調整部９ｄは、加工制御部９ｃによって改質領域４を形成させる場合に、ビーム角度βが−４５°よりも大きく４５°よりも小さくなるように、ビーム形状７１の長手方向の向きを調整する。

本実施形態のトリミング加工では、まず、取得部９ａにより、ユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、ライン情報を取得する。取得されたライン情報に基づいて、決定部９ｂにより、ラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状７１の長手方向の向きを、加工進行方向ＢＤとの間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向ＮＨとして決定する（決定工程）。

続いて、ステージ１０７を回転させ、対象物１００を０°方向の位置に位置させる。集光点Ｐ１がトリミング所定位置に位置するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ軸レール１０８及び第１Ｚ軸レール１０６Ａに沿って移動させる。例えばトリミング所定位置は、対象物１００におけるラインＭ３上の所定位置である。続いて、ステージ１０７の回転を開始する。測距センサによる裏面１００ｂの追従を開始する。なお、測距センサの追従開始の前に、集光点Ｐ１の位置が測距センサの測長可能範囲内であることを予め確認する。

ステージ１０７の回転速度が一定（等速）になった時点で、第１レーザ加工ヘッド１０Ａによる第１レーザ光Ｌ１の照射を開始する。このとき、ビーム形状７１が長手方向を有するように第１レーザ光Ｌ１を反射型空間光変調器３４により成形する（成形工程）。ステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射し、ラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成する（加工工程）。加工工程では、改質領域４の形成し、対象物１００におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に、ビーム形状７１の長手方向と同じ長手方向を有する形状の照射痕を、ラインＭ３に沿って複数発生させる。加工工程によって改質領域４を形成する場合に、調整部９ｄにより、決定工程で決定した所定方向ＮＨとなるようにビーム形状７１の長手方向の向きを調整する。つまり、加工工程におけるビーム角度βは、−４５°よりも大きく４５°よりも小さくなる角度で固定されている。

加工工程では、トリミング所定位置のＺ方向位置を変えて、上述したラインＭ３に沿った改質領域４の形成を繰り返し行う。これにより、Ｚ方向に複数列の改質領域４をラインＭ３に沿って形成する。加工工程では、ラインＭ３の一部に沿ってＢＨＣが発生するように、複数列の改質領域４を形成する。加工工程では、全面改質するように複数列の改質領域４を形成する。加工工程では、改質領域４から延びる亀裂が対象物１００におけるレーザ光入射面に至らないように、複数列の改質領域４を形成する。

加工工程におけるレーザ加工条件の例として、第１レーザ光Ｌ１の波長は１０９９ｎｍ、パルス幅は４５ｎｓｅｃ、加工速度は７００ｍｍ／ｓｅｃ、周波数は６０ｋＨｚ、加工エネルギーは１０μＪ、集光補正は有り、パルスピッチは１１．７μｍ、Ｚ方向における改質領域４の列数は７列である。なお、レーザ波長は、１０６４ｎｍ以上であってもよい。パルス幅は、６０ｎｓｅｃ以下であってもよい。加工エネルギーは、５〜２０μＪであってもよい。集光補正は、反射型空間光変調器３４による補正であってもよいし、補正環レンズによる補正であってもよい。パルスピッチは、５〜１５μｍであってもよい。

続いて、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅにおいて、第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ軸レール１０８に沿って移動する。ステージ１０７を一定角度回転させた後に、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅにおいて、第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＹ軸レール１０８に沿って移動する。この加工を繰り返し行い、Ｚ方向から見て除去領域Ｅを分けるように延びるラインに沿って、除去領域Ｅに改質領域４を形成する。その後、図１６に示されるように、対象物１００を保持材ＨＪ上に配置した状態で、ラインＭ３の一部に沿って発生しているＢＨＣを境界として対象物１００が開くように対象物１００に応力を印加し、ラインＭ３に沿って対象物１００を切断する（切断工程）。これにより、対象物１００の除去領域Ｅが除去されて成るウェハＷ１が形成される。

ウェハＷ１は、III−Ｖ属化合物半導体を含む板状の物体である。ウェハＷ１は、レーザ光入射面に対応する裏面１００ｂ（第１面）と、その反対側の反対面に対応する表面１００ａ（第２面）と、を有する。図２４に示されるように、厚さ方向から見て、表面１００ａには、長手方向を有する形状の一部分であって表面１００ａの外縁ＧＥと重なる形状の照射痕ＳＫ１が、外縁ＧＥに沿って複数形成されている。例えば照射痕ＳＫ１の形状は、楕円形状（ビーム形状７１及び照射痕ＳＫに対応する形状）における長手方向の一方側の一部分の形状である。照射痕ＳＫ１の形状は、外縁ＧＥにより画成された形状である。照射痕ＳＫ１の長手方向の向きは、外縁ＧＥの接線方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向ＮＨである。

以上、本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法では、ビーム形状７１が長手方向を有するように第１レーザ光Ｌ１を成形し、対象物１００におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に発生する照射痕の形状も、ビーム形状７１と同様な長手方向を有する形状にする。そして、加工進行方向ＢＤとビーム形状７１の長手方向との間の角度（ビーム角度βの絶対値）を４５°よりも小さい角度としてビーム形状７１の長手方向を加工進行方向ＢＤに沿わせ、照射痕の長手方向も加工進行方向ＢＤに沿わせる。

これにより、照射痕の長手方向が加工進行方向ＢＤと直交する場合（又は加工進行方向ＢＤとの間の角度が４５°以上である場合）に比べて、照射痕が有効領域Ｒの内側に入り込む程度を少なくすることができる。照射痕について、加工進行方向と直交する方向の寸法を、加工進行方向に沿う方向の寸法よりも小さくすることができる。照射痕が有効領域Ｒに与えるダメージを少なくすることができる。したがって、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物１００をトリミング加工する場合において、当該対象物１００に生じる照射痕の悪影響を抑えることが可能となる。

本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法では、ラインＭ３の一部に沿ってＢＨＣが発生するように改質領域４を形成する。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物１００をトリミング加工する場合に、ラインＭ３に沿って当該対象物１００を精度よく切断することが可能となる。

本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法では、ラインＭ３に沿って、複数列の改質領域４を全面改質するように形成する。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物１００をトリミング加工する場合に、ラインＭ３に沿って当該対象物１００を精度よく切断することが可能となる。

本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法では、改質領域４から延びる亀裂が対象物１００におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域４を形成する。これにより、III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物１００をトリミング加工する場合に、ラインＭ３に沿って当該対象物１００を精度よく切断することが可能となる。

本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法では、対象物１００は、ガリウム砒素を含む。対象物１００がガリウム砒素を含む場合、トリミング加工の結果、対象物１００の反対面に照射痕が発生し得ることから、当該対象物１００に生じる照射痕の悪影響を抑える上記効果は有効である。本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工方法は、照射痕が生じるガリウム砒素を含む対象物１００のレーザ加工に、特に有効である。

本実施形態のレーザ加工装置１０１では、反射型空間光変調器３４を制御することにより、ビーム形状７１の長手方向の向きを調整する。これにより、ビーム形状７１の長手方向の向きを確実に調整することができる。

本実施形態のレーザ加工方法では、加工工程後、ＢＨＣを境界として対象物１００が開くように対象物１００に応力を印加し、ラインＭ３に沿って対象物１００を切断する。この場合、ラインＭ３に沿った対象物１００の切断を具体的に実現できる。

本実施形態では、照射痕ＳＫ１の悪影響が抑えられたウェハＷ１を提供することが可能となる。

ちなみに、本実施形態では、長手方向を有する形状のビーム形状７１に係る第１レーザ光Ｌ１を照射し、且つ、改質領域４を全面改質するように形成することで、レーザ光入射面の反対面に発生する照射痕の形状をビーム形状７１と同様な長手方向を有する形状とすることが、効果的に実現できている。

図１７は、照射痕ＳＫの形状とダメージ抑制の効果と切断可否との関係の一例を示す図である。図中の照射痕ＳＫを含む写真図は、加工工程後で且つ切断前の対象物１００におけるレーザ光入射面の反対面を拡大率５０倍で撮像してなる図である（以下の照射痕ＳＫの写真図において同様）。図１７に示されるように、ビーム形状７１が長手方向を有する形状であり、ビーム角度βが０°の場合、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っており、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少なく、ダメージ抑制の効果も高い（図中の「〇」）。また、ビーム形状７０の長手方向が加工進行方向ＢＤに沿うことから、加工進行方向ＢＤに沿って亀裂が進展しやすくなると想定でき、ラインＭ３に沿った切断が可能となる（図中の「〇」）。

一方、ビーム形状７１が長手方向を有する形状であり、ビーム角度βが６０°及び−６０°の場合、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っておらず、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤからずれている。この場合、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少なくなく、ダメージ抑制の効果も十分に得られない結果となる（図中の「△」）。また、ビーム形状７１の長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っていないことから、加工進行方向ＢＤに沿った亀裂の伸展が不十分となると想定でき、ラインＭ３に沿った切断が不能となる（図中の「×」）。

また、ビーム形状７１が真円形状の場合においても、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少なくなく、ダメージ抑制の効果も十分に得られない結果となる（図中の「△」）。また、ビーム形状７１の長手方向が加工進行方向ＢＤに沿うこともないため、加工進行方向ＢＤに沿った亀裂の伸展が不十分となると想定でき、ラインＭ３に沿った切断が不能となる（図中の「×」）。

図１８、図１９、図２０及び図２１は、ビーム角度β毎の照射痕ＳＫ及び断面状態の例を示す図である。図中において、断面状態は、切断後の対象物１００を０°方向の位置で撮影した写真図である（以下の断面状態で同様）。図１８に示されるように、ビーム角度βが−７５、−６０°及び−４５°の場合、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っておらず、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤからずれており、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少なくないことがわかる。またこの場合、ラインＭ３に沿った切断できないことがわかる（図中の「割れず」）。

図１９及び図２０に示されるように、ビーム角度βが−３０、−１５°、０°、１５°及び３０°の場合、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っており、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少ないことがわかる。またこの場合、ラインＭ３に沿った切断が可能となっており、図中に示されるように、切断面において全面改質された複数列の改質領域４を確認することができる。

図２０及び図２１に示されるように、ビーム角度βが４５°、６０°、７５°及び９０°の場合、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤに沿っておらず、照射痕ＳＫの長手方向が加工進行方向ＢＤからずれており、照射痕ＳＫが有効領域Ｒの内側に入り込む程度が少なくないことかがわかる。またこの場合、ラインＭ３に沿った切断できないことがわかる（図中の「割れず」）。

図２２（ａ）、図２２（ｂ）及び図２３は、ビーム形状７１及び全面改質と切断可否との関係の一例を示す図である。図中のレーザ加工のレーザ加工条件として、第１レーザ光Ｌ１の波長は１０９９ｎｍ、パルス幅は４５ｎｓｅｃ、加工速度は７２０ｍｍ／ｓｅｃ、周波数は６０ｋＨｚ、パルスピッチは１２μｍである。図中の集光位置は、対象物１００のレーザ光入射面を基準とした集光点Ｐ１のＺ方向における位置である。楕円ビームが無しの場合には、ビーム形状７１が真円であり、楕円ビームが有りの場合には、ビーム形状７１が楕円である。Ｐｏｗｅｒは、第１レーザ光Ｌ１の出力である。ＨＣ状態が未発生とは、改質領域４から延びる亀裂が対象物１００におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域４が形成されていることを意味する。ＢＨＣ状態が未発生とは、ＢＨＣが発生していないことを意味し、ＢＨＣ状態が３０％発生とは、ラインＭ３の３０％の部分（一部）に沿ってＢＨＣが発生するように改質領域４が形成されていることを意味する。

ビーム形状７１が楕円ではない図２２（ａ）のレーザ加工条件の場合、ＢＨＣが未発生であり、ラインＭ３に沿った切断が不能となることがわかる（図中の「×」）。図２２（ｂ）のレーザ加工条件の場合、ＢＨＣがラインＭ３の一部に沿って発生し、ラインＭ３に沿った切断が確実に可能となることがわかる（図中の「◎」）。レーザ光入射面側で改質領域４を形成しない図２３のレーザ加工条件の場合、ＢＨＣがラインＭ３の一部に沿って発生するが、ラインＭ３に沿った切断が容易ではないことがわかる（図中の「△」）。

レーザ加工装置１０１において、反射型空間光変調器（成形部）３４、決定部９ｂ、加工制御部９ｃ及び調整部９ｄは、加工部を構成する。なお、加工部は、特に限定されない。加工部は、ラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させ、長手方向を有する形状の照射痕ＳＫを発生させると共に、ラインＭ３に沿って集光点Ｐ１を移動させる場合の長手方向の向きを所定方向ＮＨとして決定し、決定した所定方向ＮＨとなるように照射痕ＳＫの長手方向の向きを調整するものであれば、種々の機器ないし装置等で構成されていてもよい。

以上、本発明の一態様は、上述した実施形態に限定されない。

上述した実施形態は、照射部として複数のレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。上述した実施形態では、ラインＭ３の一部に沿ってＢＨＣを発生させているが、ＢＨＣを発生させなくてもよいし、ラインＭ３の全部に沿ってＢＨＣを発生させてもよい。

上述した実施形態では、成形部として反射型空間光変調器３４を採用したが、成形部は空間光変調器に限定されず、種々の装置又は光学系を採用してもよい。例えば、成形部として、楕円ビーム光学系、スリット光学系又は非点収差光学系を採用してもよい。また、グレーティングパターン等を変調パターンに用い、集光点を分岐させて２点以上の集光点を組み合わせることにより、長手方向を有するビーム形状７１を作成してもよい。また、偏光を利用することにより、長手方向を有するビーム形状７１を作成してもよく、偏光方向を回転させる方法は、例えば１／２λ波長板を回転させることで実現できる。また、空間光変調器は反射型のものに限定されず、透過型の空間光変調器を採用してもよい。

上述した実施形態では、加工制御部９ｃにより第１レーザ光Ｌ１又はその光学系を制御することで、改質領域４の形成及びその停止を切り替えたが、これに限定されない。公知の種々の技術を利用して、改質領域４の形成及びその停止の切替えを実現してもよい。例えば、対象物１００上に直接マスクを設けて第１レーザ光Ｌ１を遮光することで、改質領域４の形成及びその停止を切り替えてもよい。

上述した実施形態では、対象物１００の種類、対象物１００の形状、対象物１００のサイズ、対象物１００が有する結晶方位の数及び方向、並びに、対象物１００の主面の面方位は特に限定されない。上述した実施形態では、ラインＭ３の形状は特に限定されない。上述した実施形態では、対象物１００は、結晶構造を有する結晶材料を含んで形成されていてもよいし、これに代えてもしくは加えて、非結晶構造（非晶質構造）を有する非結晶材料を含んで形成されていてもよい。結晶材料は、異方性結晶及び等方性結晶の何れであってもよい。例えば対象物１００は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ＬｉＴａＯ_３、ダイアモンド、ＧａＯｘ、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウム砒素、リン化インジウム、ガラス、及び無アルカリガラスの少なくとも何れかで形成された基板を含んでいてもよい。

上述した実施形態では、対象物１００の裏面１００ｂをレーザ光入射面としたが、対象物１００の表面１００ａをレーザ光入射面としてもよい。上述した実施形態では、改質領域４は、例えば対象物１００の内部に形成された結晶領域、再結晶領域、又は、ゲッタリング領域であってもよい。結晶領域は、対象物１００の加工前の構造を維持している領域である。再結晶領域は、一旦は蒸発、プラズマ化あるいは溶融した後、再凝固する際に単結晶あるいは多結晶として凝固した領域である。ゲッタリング領域は、重金属等の不純物を集めて捕獲するゲッタリング効果を発揮する領域であり、連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。また、例えば加工装置は、アブレーション等の加工へ適用されてもよい。

上述した実施形態に係るレーザ加工装置は、取得部９ａは備えなくてもよい。上述した実施形態に係るレーザ加工方法は、ライン情報を取得する工程（情報取得工程）を含まなくてもよい。この場合、例えばレーザ加工を行う対象物１００等が予め決まっており、ライン情報が予め記憶されていてもよい。上述した実施形態では、対象物１００の厚さ方向に複数列の改質領域４を形成する場合、複数列の改質領域４の少なくとも何れか形成する際に、ビーム形状７１を長手方向を有する形状とすると共に当該長手方向の向きを所定方向ＮＨとする、及び／又は、レーザ光入射面の反対面に長手方向を有する形状の照射痕ＳＫを形成すると共に当該長手方向の向きを所定方向ＮＨとしてもよい。例えば、最も反対面側の改質領域４を形成する際に、ビーム形状７１及び／照射痕ＳＫを楕円形状とし且つその長手方向の向きを所定方向ＮＨとしてもよい。

上述した実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。

１，１０１…レーザ加工装置、４…改質領域、９…制御部、９ａ…取得部、９ｂ…決定部、９ｃ…加工制御部、９ｄ…調整部、１０Ａ…第１レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｂ…第２レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｃ…第３レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｄ…第４レーザ加工ヘッド（照射部）、３４…反射型空間光変調器（成形部）、７１…ビーム形状（集光領域の一部の形状）、１００…対象物、１００ａ…表面（反対面，第２面）、１００ｂ…裏面（レーザ光入射面，第１面）、１０７…ステージ（支持部）、ＢＤ…加工進行方向（集光領域の一部の移動方向）、Ｌ１…第１レーザ光（レーザ光）、Ｌ２…第２レーザ光（レーザ光）、Ｍ３…ライン、ＮＨ…所定方向、Ｐ１…集光点（集光領域の一部）、ＳＫ，ＳＫ１…照射痕、Ｗ１…ウェハ。

Claims (14)

1. III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、前記対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
   前記対象物を支持する支持部と、
   前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
   前記支持部及び前記照射部を制御する制御部と、を備え、
   前記照射部は、
   前記レーザ光の光軸に垂直な面内における前記集光領域の一部の形状が長手方向を有するように前記レーザ光を成形する成形部を有し、
   前記制御部は、
   前記対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを、前記集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する決定部と、
   前記ラインに沿って、前記集光領域の一部を相対的に移動させて前記改質領域を形成させ、前記対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に前記長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工制御部と、
   前記加工制御部によって前記改質領域を形成させる場合に、前記決定部で決定した前記所定方向となるように前記長手方向の向きを調整する調整部と、を有する、レーザ加工装置。
2. 前記加工制御部は、前記ラインの一部に沿って、前記改質領域から延びる亀裂が前記対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至るように、当該改質領域を形成させる、請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記加工制御部は、前記ラインに沿って、前記対象物の厚さ方向に複数列の前記改質領域を、前記厚さ方向において前記対象物の全域を当該改質領域が占めるように形成させる、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記加工制御部は、前記改質領域から延びる亀裂が前記対象物におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域を形成させる、請求項１〜３の何れか一項に記載のレーザ加工装置。
5. 前記対象物は、ガリウム砒素を含む、請求項１〜４の何れか一項に記載のレーザ加工装置。
6. 前記成形部は、空間光変調器を含み、
   前記調整部は、前記空間光変調器を制御することにより、前記長手方向の向きを調整する、請求項１〜５の何れか一項に記載のレーザ加工装置。
7. III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、前記対象物に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、
   前記レーザ光の光軸に垂直な面内における前記集光領域の一部の形状が長手方向を有するように前記レーザ光を成形する成形工程と、
   前記対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを、前記集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定する決定工程と、
   前記ラインに沿って、前記集光領域の一部を相対的に移動させて前記改質領域を形成し、前記対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に前記長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工工程と、
   前記加工工程によって前記改質領域を形成する場合に、前記決定工程で決定した前記所定方向となるように前記長手方向の向きを調整する調整工程と、を備える、レーザ加工方法。
8. 前記加工工程では、前記ラインの一部に沿って、前記改質領域から延びる亀裂が前記対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に至るように、当該改質領域を形成する、請求項７に記載のレーザ加工方法。
9. 前記加工工程後、前記反対面に至る亀裂を境界として前記対象物が開くように前記対象物に応力を印加し、前記ラインに沿って前記対象物を切断する切断工程を備える、請求項８に記載のレーザ加工方法。
10. 前記加工工程では、前記ラインに沿って、前記対象物の厚さ方向に複数列の前記改質領域を、前記厚さ方向において前記対象物の全域を当該改質領域が占めるように形成する、請求項７〜９の何れか一項に記載のレーザ加工方法。
11. 前記加工工程では、前記改質領域から延びる亀裂が前記対象物におけるレーザ光入射面に至らないように、当該改質領域を形成する、請求項７〜１０の何れか一項に記載のレーザ加工方法。
12. 前記対象物は、ＧａＡｓを含む、請求項７〜１１の何れか一項に記載のレーザ加工方法。
13. III−Ｖ属化合物半導体を含む対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、前記対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
    前記対象物を支持する支持部と、
    前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
    前記支持部及び前記照射部を制御し、前記対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させて前記改質領域を形成させ、前記対象物におけるレーザ光入射面とは反対側の反対面に長手方向を有する形状の照射痕を発生させる加工部と、を備え、
    前記加工部は、
    前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを、前記集光領域の一部の移動方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向として決定し、
    決定した前記所定方向となるように前記長手方向の向きを調整する、レーザ加工装置。
14. III−Ｖ属化合物半導体を含む板状のウェハであって、
    第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
    厚さ方向から見て、前記第２面には、長手方向を有する形状の一部分であって前記第２面の外縁と重なる形状の照射痕が、前記外縁に沿って複数形成され、
    厚さ方向から見て、前記長手方向の向きは、前記外縁の接線方向との間の角度が４５°よりも小さい角度となる所定方向である、ウェハ。

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