JP5360266B2 - Laser processing apparatus, the method of division processing method and workpiece of the workpiece - Google Patents

Laser processing apparatus, the method of division processing method and workpiece of the workpiece Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining apparatus that suppresses the formation of machined marks and also forms the starting point of division by which the division of the workpiece is achieved more surely. <P>SOLUTION: The laser beam machining apparatus includes a light source emitting a pulsed laser beam and a stage on which the workpiece is placed. The apparatus further includes a stress applying means which acts tensile stress on an objective position of machining of the workpiece by applying force by three point bending to the workpiece placed on the placing part. In such a state that the stress applying means applies tensile stress to the objective position of machining of the workpiece placed on the stage, the workpiece is irradiated with the pulsed laser beam while moving the stage and the light source continuously and relatively so that the irradiated regions for each individual unit pulse beam of the pulsed laser beam are discretely formed on a surface to be machined which is opposed to the placing face. As a result, the cleavage or the parting of the workpiece is successively generated between irradiated regions, thereby the starting point for division is formed on the workpiece. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、レーザー光を照射して被加工物を加工するレーザー加工方法およびこれに用いるレーザー加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus using a laser processing method and to processing a workpiece by irradiating a laser beam.

パルスレーザー光を照射して被加工物を加工する技術(以下、単にレーザー加工もしくはレーザー加工技術とも称する)として種々のものがすでに公知である(例えば、特許文献1ないし特許文献4参照)。 Techniques for processing the by irradiating the workpiece with a pulsed laser beam (hereinafter, simply referred to as laser processing or laser processing techniques) are already known various ones as (for example, see Patent Documents 1 to 4).

特許文献1に開示されているのは、被加工物たるダイを分割する際に、レーザーアブレーションにより分割予定線に沿って断面V字形の溝(ブレイク溝)を形成し、この溝を起点としてダイを分割する手法である。 Disclosed in Patent Document 1, when dividing a workpiece serving as a die, along the dividing line by laser ablation to form a groove (break groove) of a V-shaped cross section, the die the groove as the starting point it is a technique to split the. 一方、特許文献2に開示されているのは、デフォーカス状態のレーザー光を被加工物(被分割体)の分割予定線に沿って照射することにより被照射領域に周囲よりも結晶状態の崩れた断面略V字形の融解改質領域(変質領域)を生じさせ、この融解改質領域の最下点を起点として被加工物を分割する手法である。 Meanwhile, what is disclosed in the patent document 2, collapse of the crystalline state than in the surrounding the irradiated region by irradiating along the laser beam defocus state the dividing line of the workpiece (object to be divided body) and a substantially cause melting alteration region (modified region) of the V-shape, it is a technique for dividing a workpiece the lowermost point of the melting alteration region as a starting point.

特許文献1および特許文献2に開示の技術を用いて分割起点を形成する場合はいずれも、その後の分割が良好に行われるために、レーザー光の走査方向である分割予定線方向に沿って均一な形状のV字形断面(溝断面もしくは変質領域断面)を形成することが、重要である。 Any case of forming division originating points using the technique disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for subsequent division performed well, along the dividing line direction is the scanning direction of the laser beam uniform it is important to form such a V-shaped cross-sectional shape (groove cross section or altered region cross section). そのための対応として、例えば、1パルスごとのレーザー光の被照射領域(ビームスポット)が前後で重複するようにレーザー光の照射が制御される。 In response to that, for example, irradiation of a laser beam as the irradiated area of ​​the laser beam for each pulse (beam spots) are overlapped before and after is controlled.

例えば、レーザー加工の最も基本的なパラメータである、繰り返し周波数(単位kHz)をRとし、走査速度(単位mm/sec)をVとするとき、両者の比V/Rがビームスポットの中心間隔となるが、特許文献1および特許文献2に開示の技術においては、ビームスポット同士に重なりが生じるよう、V/Rが1μm以下となる条件で、レーザー光の照射および走査が行われる。 For example, the most basic parameters of laser processing, a repetition frequency (unit kHz) and R, when the scanning speed (unit mm / sec) is by V, both of the ratio V / R and the center-to-center spacing of the beam spots made, but in the technique disclosed in Patent documents 1 and 2, so that overlaps the beam spot between occurs under the conditions V / R is 1μm or less, irradiation and scanning of the laser light is performed.

また、特許文献3には、表面に積層部を有する基板の内部に集光点を合わせてレーザー光を照射することによって基板内部に改質領域を形成し、この改質領域を切断の起点とする態様が開示されている。 Further, Patent Document 3, a modified region formed within the substrate by irradiating a laser beam while locating a converging point within the substrate having a laminated portion on the surface, and a starting point for cutting the modified region manner of are disclosed.

また、特許文献4には、1つの分離線に対して複数回のレーザー光走査を繰り返し、分離線方向に連続する溝部および改質部と、分離線方向に連続しない内部改質部とを深さ方向の上下に形成する態様が開示されている。 Further, Patent Document 4, the depth repeated a plurality of times of scanning of laser beam, and the groove portion and the reforming portion continuous to the separation line direction and internal reforming unit to a separation line direction non-contiguous with respect to one separation line It discloses embodiments for forming the vertical direction is.

一方、特許文献5には、パルス幅がpsecオーダーという超短パルスのレーザー光を用いた加工技術であって、パルスレーザー光の集光スポット位置を調整することにより、被加工物(板体)の表層部位から表面に至って微小クラックが群生した微小な溶解痕を形成し、これらの溶解痕の連なった線状の分離容易化領域を形成する態様が開示されている。 On the other hand, Patent Document 5, the pulse width of a processing technique using a laser beam of ultra-short pulses of psec order, by adjusting the focusing spot position of the pulse laser beam, the workpiece (plate member) microcracks form a minute dissolution marks were bunched reached from the surface layer portion on the surface, aspects of forming a linear easily separable region where continuous of these dissolution traces are disclosed.

特開2004−9139号公報 JP 2004-9139 JP 国際公開第2006/062017号 International Publication No. WO 2006/062017 特開2007−83309号公報 JP 2007-83309 JP 特開2008−98465号公報 JP 2008-98465 JP 特開2005−271563号公報 JP 2005-271563 JP

レーザー光により分割起点を形成し、その後、ブレーカーにより分割を行うという手法は、従来より行われている機械的切断法であるダイヤモンドスクライビングと比較して、自動性・高速性・安定性・高精度性において有利である。 Forming division originating points by laser beam, then technique of performing division by breaker, as compared with diamond scribing is a mechanical cutting method which is conventionally performed, automaticity, high speed and stability and high accuracy it is advantageous in sex.

しかしながら、レーザー光による分割起点の形成を従来の手法にて行った場合、レーザー光が照射された部分に、いわゆる加工痕(レーザー加工痕)が形成されることが不可避であった。 However, when performing formation of division originating points by laser light in a conventional technique, the portion irradiated with the laser light, a so-called processing marks (laser processing marks) that is formed was inevitable. 加工痕とは、レーザー光が照射された結果、照射前とは材質や構造が変化した変質領域である。 And processing marks as a result of the laser beam is irradiated, and before irradiation are affected region where the material and structure has changed. 加工痕の形成は、通常、分割されたそれぞれの被加工物(分割素片)の特性等に悪影響を与えるために、なるべく抑制されることが好ましい。 Formation of working mark is generally to adversely affect the characteristics of the divided respective workpiece (divided piece), it is preferable that as much as possible suppressed.

例えば、サファイアなどの硬脆性かつ光学的に透明な材料からなる基板の上にLED構造などの発光素子構造を形成した被加工物を、特許文献2に開示されているような従来のレーザー加工によってチップ単位に分割することで得られた発光素子のエッジ部分(分割の際にレーザー光の照射を受けた部分)においては、幅が数μm程度で深さが数μm〜数十μm程度の加工痕が連続的に形成されてなる。 For example, a workpiece to form a light-emitting element structure such as an LED structure on a substrate made of hard and brittle and optically transparent material such as sapphire, by conventional laser processing as disclosed in Patent Document 2 edge of the light-emitting devices obtained by dividing into chips in (the portion that receives the laser light irradiation at the time of split), the processing width is at a depth of about several μm is about several μm~ several tens μm marks, which are continuously formed. 係る加工痕が、発光素子内部で生じた光を吸収してしまい、素子からの光の取り出し効率を低下させてしまうという問題がある。 Processing trail of the, will absorb the light generated inside the light-emitting element, there is a problem that reduces the efficiency of light extraction from the device. 特に、屈折率の高いサファイア基板を用いた発光素子構造の場合に係る問題が顕著である。 In particular, it is notable problem related to the case of the light emitting element structure using the high refractive index sapphire substrate.

本発明の発明者は、鋭意検討を重ねた結果、被加工物にレーザー光を照射して分割起点を形成するにあたって、該被加工物の劈開性もしくは裂開性を利用することで、加工痕の形成が好適に抑制されるとの知見を得た。 The inventors of the present invention is a result of extensive study, in forming a division starting point by irradiating a laser beam to the workpiece, by utilizing the cleavage or parting of the workpiece, machining traces formation of knowledge was obtained with the appropriately suppressed. 加えて、係る加工には超短パルスのレーザー光を用いることが好適であるとの知見を得た。 In addition, the processing according to obtain a knowledge that it is preferable to use laser beam of ultra-short pulses.

特許文献1ないし特許文献5においては、被加工物の劈開性もしくは裂開性を利用する分割起点の形成態様について、何らの開示も示唆もなされてはいない。 In Patent Documents 1 to 5, the formation of the division originating points utilizing cleavage or parting of the workpiece and are not made or suggested any disclosure.

また、一方で、レーザー光を用いて分割起点を形成した上で、被加工物をチップ単位に分割するプロセスを行うにあたっては、分割起点の先端部分が被加工物のできるだけ深いところまで達している方が、分割の確実性が高まるために好ましい。 Further, on the other hand, after forming the division originating points by using a laser beam, In conducting the process of dividing the workpiece into chips, the tip portion of the division originating points are reached as deep as possible at the workpiece it is preferred for reliability of division is increased. これは、超短パルスのレーザー光を用いる場合も同様である。 This is also the case of using a laser beam of ultra-short pulses.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、加工痕の形成が抑制されるとともに、被加工物の分割がより確実に実現される分割起点の形成が可能となる、被分割体の加工方法、およびこれに用いるレーザー加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, with the formation of machining marks is suppressed, it is possible to form a division starting point divided workpiece is achieved more reliably, the processing of the divided body how and to provide a laser processing apparatus used, and thereto.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、パルスレーザー光を発する光源と、被加工物が載置される載置部と、を備えるレーザー加工装置であって、前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させる応力印加手段、をさらに備え、前記載置部に載置した前記被加工物に対し、前記応力印加手段によって前記加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記パルスレーザー光の個々の単位パルス光ごとの被照射領域が前記被加工面において離散的に形成されるように前記載置部と前記光源とを連続的に相対移動させつつ前記パルスレーザー光を前記被加工物に照射することによって、前記被照射領域同士の間で被加工物の劈開もしく In order to solve the above problems, a first aspect of the invention, a light source for emitting a pulsed laser beam, a laser processing apparatus and a mounting portion for a workpiece is placed, to the mounting section by applying a force in the three-point bending with respect to the placed the workpiece, further comprising a stress applying means, for applying a tensile stress on the processing target position in the workpiece, the mounting section relative to the workpiece placed on the said in a state in which the action of tensile stress with respect to the processing target position, the irradiated area of ​​each individual unit pulsed beams of said pulsed laser beam is the object by the stress applying means by irradiating the pulsed laser beam while continuously moved relative to the light source and the placement section to be discretely formed in the processed surface on the workpiece, between between the irradiation regions as also cleavage of the workpiece 裂開を順次に生じさせることにより、前記被加工物に分割のための起点を形成する、ことを特徴とする。 By giving sequentially rise to dehiscence, the forms the starting point for splitting the workpiece, characterized in that.

請求項2の発明は、パルスレーザー光を発する光源と、被加工物が載置される載置部と、を備えるレーザー加工装置であって、前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させる応力印加手段、をさらに備え、前記載置部に載置した前記被加工物に対し、前記応力印加手段によって前記加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記パルスレーザー光の個々の単位パルス光が前記被加工面に離散的に照射されるように前記載置部と前記光源とを連続的に相対移動させつつ前記パルスレーザー光を前記被加工物に照射し、前記個々の単位パルス光が被照射位置に照射される際の衝撃もしくは応力によって直前にもしくは同時に照射された前 A second aspect of the present invention, a light source for emitting a pulsed laser beam, a laser processing apparatus and a mounting portion for a workpiece is mounted, the workpiece placed on the mounting section against by applying a force in three-point bending, the stress applying means for applying a tensile stress on the processing target position in the workpiece, further wherein the workpiece placed on the placing part to, the processing of tensile stress in a state in which the action for the target position, wherein prior to each unit pulsed beams of said pulsed laser light is discretely irradiated to the surface to be processed by the stress applying means while a portion between the light source is continuously moved relative irradiating the pulsed laser beam on the workpiece, or just prior to an impact or stress when the individual unit pulsed beam is irradiated to the irradiation position before that have been irradiated at the same time 単位パルス光の被照射位置との間に劈開もしくは裂開を生じさせることにより、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する、ことを特徴とする。 By causing cleavage or parting between the irradiated position of a unit pulsed beam, wherein to form the starting point for the division in the workpiece, characterized in that.

請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のレーザー加工装置であって、前記パルスレーザー光が、パルス幅がpsecオーダーの超短パルス光である、ことを特徴とする。 A third aspect of the present invention, there is provided a laser machining apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the pulsed laser light, the pulse width is ultrashort pulse light psec order, characterized in that.

請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、前記応力印加手段が、前記加工対象位置の上方にて離間するように設けられた、前記被加工物を前記被加工面の側から拘束する一対の拘束手段と、前記被加工面とは反対の側から当接して前記被加工物を押圧する押圧手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4, a laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the stress applying means, provided so as to be separated at above the processing target position, the a pair of restraining means for restraining the workpiece from the side of the surface to be processed, characterized in that it comprises a pressing means for pressing the workpiece in contact with the side opposite to the surface of the workpiece .

請求項5の発明は、請求項4に記載のレーザー加工装置であって、前記押圧手段が板状をなしており、前記押圧手段の先端部を前記被加工面に対して略垂直に当接させることによって前記被加工物を押圧する、ことを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention, there is provided a laser machining apparatus according to claim 4, wherein the pressing means has a plate shape, abut substantially perpendicularly to the distal end portion of the pressing means relative to the surface to be processed pressing the workpiece by, characterized in that.

請求項6の発明は、請求項5に記載のレーザー加工装置であって、前記押圧手段の前記先端部が断面視台形形状をなしていることを特徴とする。 The invention of claim 6 is the laser machining apparatus according to claim 5, wherein said distal end portion of the pressing means forms a cross section trapezoidal shape.

請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、異なる前記単位パルス光によって形成する少なくとも2つの被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向において隣り合うように形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 7, The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, by a different said unit pulsed beam at least two irradiation regions are formed, it is formed so as to be adjacent in the cleavage or parting easy direction of the workpiece, characterized in that.

請求項8の発明は、請求項7に記載のレーザー加工装置であって、前記少なくとも2つの被照射領域の形成を、前記被加工物の相異なる2つの前記劈開もしくは裂開容易方向において交互に行う、ことを特徴とする。 The invention of claim 8 is a laser machining apparatus according to claim 7, the formation of the at least two irradiation regions, the alternately in two different said cleaved or parting easy axis of the workpiece carried out, characterized in that.

請求項9の発明は、請求項7に記載のレーザー加工装置であって、全ての前記被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向に沿って形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 9, a laser processing apparatus according to claim 7, all of the irradiation regions are formed along the cleavage or parting easy direction of the workpiece, characterized in that .

請求項10の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、前記被照射領域を、前記被加工物の相異なる2つの劈開もしくは裂開容易方向に対して等価な方向において形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 10 is a laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, the irradiated region, formed in the equivalent direction to the two different cleavage or parting easy direction of the workpiece, characterized in that.

請求項11の発明は、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、前記パルスレーザー光を、前記被加工物の表面における前記個々の単位パルス光の被照射領域の形状が等方的となるように照射する、ことを特徴とする。 The invention of claim 11 is a laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, the pulsed laser beam, the irradiated so that the shape of the irradiation area of ​​the individual unit pulsed light on the surface of the workpiece is isotropic, characterized in that.

請求項12の発明は、請求項11に記載のレーザー加工装置であって、前記パルスレーザー光のビーム径が1μm以上10μm以下である、ことを特徴とする。 The invention of claim 12 is a laser processing apparatus according to claim 11, the beam diameter of the pulsed laser light is 1μm or more 10μm or less, and wherein.

請求項13の発明は、被加工物に分割起点を形成するための加工方法であって、被加工物を載置部に載置する載置工程と、前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記載置部と前記パルスレーザー光の光源とを連続的に相対移動させながら、前記パルスレーザー光を、個々の単位パルス光ごとの被照射領域が前記載置面と対向する被加工面において離散的に形成されるように前記被加工物に照射することによって、前記被照射領域同士の間で前記被加工物の劈開もしくは裂開を順次に生じさせることで、前記被加工物に分割のための起点を形成する照射工程と、を備えることを特徴とする。 The invention of claim 13 is a processing method for forming division originating points in a workpiece, and a placing step of placing the placement portion workpiece placed on the mounting section wherein by applying a force in the three-point bending to the workpiece, the state obtained by applying a tensile stress to the working object position of the workpiece, and a light source and the mounting section said pulse laser beam while continuously moved relative, irradiating said pulsed laser beam, the workpiece to be irradiated area of ​​each individual unit pulsed beam is discretely formed in the processing surface facing the placing surface by the by causing cleavage or parting of said workpiece sequentially between irradiation regions together, by comprising an irradiation step of forming a starting point for splitting the workpiece and features.

請求項14の発明は、被加工物に分割起点を形成するための加工方法であって、被加工物を載置部に載置する載置工程と、前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記載置部と前記パルスレーザー光の光源とを連続的に相対移動させながら、前記パルスレーザー光を、個々の単位パルス光が前記載置面と対向する被加工面に離散的に照射されるように前記被加工物に照射し、前記個々の単位パルス光が被照射位置に照射される際の衝撃もしくは応力によって直前にもしくは同時に照射された前記単位パルス光の被照射位置との間に劈開もしくは裂開を生じさせることにより、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する照射 The invention of claim 14 is a processing method for forming division originating points in a workpiece, and a placing step of placing the placement portion workpiece placed on the mounting section wherein by applying a force in the three-point bending to the workpiece, the state obtained by applying a tensile stress to the working object position of the workpiece, and a light source and the mounting section said pulse laser beam while continuously moved relative, the pulsed laser beam, irradiating the workpiece so that the individual unit pulsed beam is discretely irradiated onto the processing surface facing the placing surface, of the individual by unit pulsed beams causes a cleavage or parting between the irradiated position of the unit pulsed beam irradiated immediately before or simultaneously by impact or stress when it is irradiated to the irradiation position, the workpiece radiation to form a starting point for the division into 程と、を備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a degree, the.

請求項15の発明は、請求項13または請求項14に記載の加工方法であって、前記パルスレーザー光が、パルス幅がpsecオーダーの超短パルス光である、ことを特徴とする。 The invention of claim 15 is a processing method according to claim 13 or claim 14, wherein the pulsed laser light, the pulse width is ultrashort pulse light psec order, characterized in that.

請求項16の発明は、請求項13ないし請求項15のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記加工対象位置の上方に互いの離間部が位置するように設けた一対の拘束部材にて、前記被加工物を前記被加工面の側から拘束したうえで、前記被加工面とは反対の側から押圧手段を前記被加工面に対して当接させることによって前記加工対象位置に引張応力を作用させる、ことを特徴とする。 The invention of claim 16 is a processing method according to any one of claims 13 to 15, in the irradiation step, spaced apart of each other above the processing target position is provided so as to be located by a pair of restraining members, wherein in terms of the workpiece were restrained from the side of the surface to be processed, wherein by abutment of the pressing means from the opposite side with respect to the workpiece surface and the workpiece surface exerting a tensile stress on the processing target position, characterized in that.

請求項17の発明は、請求項16に記載の加工方法であって、前記押圧手段が板状をなしており、前記照射工程においては、前記押圧手段の先端部を前記被加工面に対して略垂直に当接させることによって前記被加工物を押圧する、ことを特徴とする。 The invention of claim 17 is a processing method according to claim 16, wherein the pressing means has a plate shape, in the irradiation step, the distal end portion of the pressing means relative to the surface to be processed pressing the workpiece by contact substantially perpendicularly, characterized in that.

請求項18の発明は、請求項17に記載の加工方法であって、前記押圧手段の前記先端部が断面視台形形状をなしていることを特徴とする。 The invention of claim 18 is a processing method according to claim 17, wherein the tip portion of the pressing means, characterized in that it forms a cross section trapezoidal shape.

請求項19の発明は、請求項13ないし請求項18のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、異なる前記単位パルス光によって形成する少なくとも2つの被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向において隣り合うように形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 19 is a processing method according to any one of claims 13 to 18, in the irradiation step, at least two irradiation regions are formed by different said unit pulsed beams, the object to be formed so as to be adjacent in the cleavage or parting easy direction of the workpiece, characterized in that.

請求項20の発明は、請求項19に記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記少なくとも2つの被照射領域の形成を、前記被加工物の相異なる2つの前記劈開もしくは裂開容易方向において交互に行う、ことを特徴とする。 The invention of claim 20 is a processing method according to claim 19, wherein in the irradiating step, the formation of at least two irradiation regions, two different said cleavage or parting of said workpiece alternately performed in the easy direction, characterized in that.

請求項21の発明は、請求項19に記載の加工方法であって、前記照射工程においては、全ての前記被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向に沿って形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 21 is a processing method according to claim 19, in the irradiation step, all of the irradiation regions are formed along the cleavage or parting easy direction of the workpiece, it is characterized in.

請求項22の発明は、請求項13ないし請求項18のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記被照射領域を、前記被加工物の相異なる2つの劈開もしくは裂開容易方向に対して等価な方向において形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 22 is a processing method according to any one of claims 13 to 18, in the irradiation step, the irradiated region, two different cleavage or cracking of the workpiece formed in the equivalent direction to open the easy axis, characterized in that.

請求項23の発明は、請求項13ないし請求項20のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記パルスレーザー光の出射源と前記被加工物とを相対移動させつつ、前記パルスレーザー光の出射方向を当該相対移動方向と垂直な面内にて周期的に変化させることによって、前記被加工物に千鳥状の配置関係をみたす複数の前記被照射領域を形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 23 is a processing method according to any one of claims 13 to 20, in the irradiation step, while relatively moving the an emission source of the pulsed laser beam and the workpiece by periodically changing the direction of emission of the pulsed laser beam at the relative movement direction perpendicular plane to form a plurality of said irradiation regions satisfying a staggered positional relationship to the workpiece, it is characterized in.

請求項24の発明は、請求項13ないし請求項20のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記パルスレーザー光の複数の出射源と前記被加工物とを相対移動させつつ、前記複数の出射源のそれぞれからの前記単位パルス光の照射タイミングを周期的に変化させることによって、前記被加工物に千鳥状の配置関係をみたす複数の前記被照射領域を形成する、ことを特徴とする。 The invention of claim 24 is a processing method according to any one of claims 13 to 20, in the irradiation step, relative movement between a plurality of emission sources of said pulsed laser beam and the workpiece while, by the periodically changing the irradiation timing of the unit pulsed beam from each of the plurality of emitting sources to form a plurality of said irradiation regions satisfying a staggered positional relationship to the workpiece, it is characterized in.

請求項25の発明は、請求項13ないし請求項24のいずれかに記載の加工方法であって、前記照射工程においては、前記パルスレーザー光を、前記被加工物の表面における前記個々の単位パルス光の被照射領域の形状が等方的となるように照射する、ことを特徴とする。 The invention of claim 25 is a processing method according to any one of claims 13 to 24, in the irradiation step, the pulsed laser beam, the individual unit pulse at the surface of the workpiece irradiated so that the shape of the irradiation area of ​​the light becomes isotropic, characterized in that.

請求項26の発明は、請求項25に記載の加工方法であって、前記パルスレーザー光のビーム径が1μm以上10μm以下である、ことを特徴とする。 The invention of claim 26 is a processing method of claim 25, the beam diameter of the pulsed laser light is 1μm or more 10μm or less, and wherein.

請求項27の発明は、被加工物を分割する方法であって、請求項13ないし請求項26のいずれかに記載の方法によって分割起点が形成された被加工物を、前記分割起点に沿って分割する、ことを特徴とする。 The invention of claim 27 is a method for dividing a workpiece, the workpiece division originating points are formed by the method according to any one of claims 13 to 26, along the division originating points splitting, characterized in that.

請求項1ないし請求項27の発明によれば、被加工物の変質による加工痕の形成や被加工物の飛散などを局所的なものに留める一方、被加工物の劈開もしくは裂開を積極的に生じさせることにより、従来よりも極めて高速に、被加工物に対して分割起点を形成することができる。 According to the invention of claims 1 to 27, while the fastening and scattering of machining mark formation and the workpiece due to deterioration of the workpiece to the local ones, aggressive cleavage or parting of the workpiece by causing the, at very high speed than the conventional, it is possible to form the division originating points to the workpiece. しかも、加工対象位置に引張応力を作用させることで、パルスレーザー光のエネルギーをより効率的に分割起点の形成に寄与させることができるので、分割起点の先端部をより深くまで到達させることができる。 Moreover, by the action of tensile stress in the processing target position, since it is possible to contribute to energy of the pulsed laser light to more efficiently split start point forming, it can reach the distal end portion of the division originating points more deeply .

特に、請求項8、請求項10、請求項20、および、請求項22ないし請求項24の発明によれば、形成した分割起点に沿って被加工物を分割した場合の分割断面であって被加工物の表面近傍に、隣り合う劈開もしくは裂開面同士よる凹凸が形成されるように、分割起点を形成することができる。 In particular, according to claim 8, claim 10, claim 20, and, under a split cross section when according to the invention of claim 22 through claim 24, which along the formed division originating points by dividing the workpiece in the vicinity of the surface of the workpiece, such irregularities by each other cleavage or parting planes adjacent is formed, it is possible to form the division starting point. 被加工物が、サファイアなどの硬脆性かつ光学的に透明な材料からなる基板の上に、LED構造などの発光素子構造を形成したものである場合に、基板の分割断面にこのような凹凸形状を形成することで、発光素子の発光効率を向上させることができる。 Workpiece, if on a substrate made of hard and brittle and optically transparent material such as sapphire, is obtained by forming a light-emitting element structure such as an LED structure, such irregularities in the division section of the substrate by forming the can improve the luminous efficiency of the light emitting element.

第1加工パターンによる加工について説明するための図である。 It is a diagram for explaining processing by the first processing pattern. 第1加工パターンでの劈開/裂開加工により分割起点を形成した被加工物の表面についての光学顕微鏡像である。 By cleavage / parting processing by the first processing pattern is an optical microscope image of a surface of the workpiece in which division originating points are formed. 第1加工パターンに係る加工によって分割起点を形成したサファイアC面基板を、該分割起点に沿って分割した後の、表面(c面)から断面にかけてのSEM像である。 Sapphire C-plane substrate in which division originating points are formed by the processing of the first processing pattern, after dividing along the division originating points are SEM images of the over the cross section from the surface (c plane). 第2加工パターンによる加工態様を模式的に示す図である。 The processing mode by the second processing pattern is a view schematically showing. 第2加工パターンでの劈開/裂開加工により分割起点を形成した被加工物の表面についての光学顕微鏡像である。 By cleavage / parting processing by the second processing pattern is an optical microscope image of a surface of the workpiece in which division originating points are formed. 第2加工パターンに係る加工によって分割起点を形成したサファイアc面基板を、該分割起点に沿って分割した後の、表面(c面)から断面にかけてのSEM像である。 The sapphire c-plane substrate in which division originating points are formed by the processing of the second processing pattern, after dividing along the division originating points are SEM images of the over the cross section from the surface (c plane). 第3加工パターンによる加工態様を模式的に示す図である。 The processing mode by the third processing pattern is a view schematically showing. 第3加工パターンにおける加工予定線と被照射領域の形成予定位置との関係を示す図である。 3 is a diagram showing the relationship between the planned processing line in the processing pattern and the formation planned position of the irradiated region. 本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。 The configuration of the laser processing apparatus 50 according to the embodiment of the present invention is a diagram schematically showing. 光学系5の構成を例示する模式図である。 It is a schematic view illustrating the configuration of an optical system 5. 光路設定手段5cの構成を模式的に示す図である。 The configuration of the optical path setting means 5c is a view schematically showing. 本実施の形態に係るレーザー加工装置50に備わる載置部7および移動機構7mを概略的に示す側面図である。 The laser processing apparatus 50 to the provided mounting portion 7 and the moving mechanism 7m in accordance with the present embodiment is a side view schematically showing. 本実施の形態に係るレーザー加工装置50に備わる載置部7および移動機構7mを概略的に示す側面図である。 The laser processing apparatus 50 to the provided mounting portion 7 and the moving mechanism 7m in accordance with the present embodiment is a side view schematically showing. レーザー加工装置50において被加工面に引張応力を作用させる様子を示す側断面図である。 It is a side sectional view showing the action of tensile stress in the processed surface in the laser processing apparatus 50. レーザー加工装置50において被加工面に引張応力を作用させる様子を示す上面図である。 Is a top view showing a state in which the action of tensile stress in the processed surface in the laser processing apparatus 50. レーザー加工装置50において加工対象位置を違えるときの様子を示す側断面図である。 Is a side sectional view showing a state made different processing target position in the laser processing apparatus 50.

<加工の原理> <Principle of processing>
まず、以下に示す本発明の実施の形態において実現される加工の原理を説明する。 First, the principle of processing that is realized in the embodiment of the invention that follows. 本発明において行われる加工は、概略的に言えば、パルスレーザー光(以下、単にレーザー光とも称する)を走査しつつ被加工物の上面(被加工面)に照射することによって、個々のパルスごとの被照射領域の間で被加工物の劈開もしくは裂開を順次に生じさせていき、それぞれにおいて形成された劈開面もしくは裂開面の連続面として分割のための起点(分割起点)を形成するものである。 Processing performed in the present invention, speaking schematically, pulsed laser beam (hereinafter, simply referred to as laser light) by irradiating the upper surface (surface to be processed) of the workpiece while scanning and each individual pulse to the form will let sequentially generate cleavage or parting of the workpiece between the irradiation regions, the origin for the division as a continuous surface of the cleavage plane or parting surfaces formed in the respective (division originating points) it is intended.

なお、本実施の形態において、裂開とは、劈開面以外の結晶面に沿って被加工物が略規則的に割れる現象を指し示すものとし、当該結晶面を裂開面と称する。 In the present embodiment, the tearing along the crystal face other than cleavage plane shall workpiece points to phenomena crack substantially regularly refers to the crystal surface and parting planes. なお、結晶面に完全に沿った微視的な現象である劈開や裂開以外に、巨視的な割れであるクラックがほぼ一定の結晶方位に沿って発生する場合もある。 In addition to the cleavage or parting a microscopic phenomena completely along a crystal plane, there is a case where cracks are macroscopic crack is generated substantially along a constant crystal orientation. 物質によっては主に劈開、裂開もしくはクラックのいずれか1つのみが起こるものもあるが、以降においては、説明の煩雑を避けるため、劈開、裂開、およびクラックを区別せずに劈開/裂開などと総称する。 Although the material mainly cleaved, some have only one of dehiscence or cracks occur, in the following, to avoid complication of description, the cleavage / crack without distinction cleavage, parting and crack collectively referred to as such open. さらに、上述のような態様の加工を、単に劈開/裂開加工などとも称することがある。 Further, the processing of the embodiments as described above, may be simply be referred to as cleavage / parting processing.

以下においては、被加工物が六方晶の単結晶物質であり、そのa1軸、a2軸、およびa3軸の各軸方向が、劈開/裂開容易方向である場合を例に説明する。 In the following, the workpiece is a single crystal material of hexagonal, the a1 axis, a2 axis and each axial a3 axis, illustrating a case where the easily-cleaved / parted-direction in the example. 例えば、c面サファイア基板などがこれに該当する。 For example, such a c-plane sapphire substrate corresponds to this. 六方晶のa1軸、a2軸、a3軸は、c面内において互いに120°ずつの角度をなして互いに対称の位置にある。 a1 axis of hexagonal crystal, a2 axis, a3 axis is at a position symmetrical to each other at an angle of each 120 ° to one another in the c-plane. 本発明の加工には、これらの軸の方向と加工予定線の方向(加工予定方向)との関係によって、いくつかのパターンがある。 The processing of the present invention, the relationship between the direction (planned processing direction) of the direction and the planned processing line of these axes, there are some patterns. 以下、これらについて説明する。 Below, these will be described. なお、以下においては、個々のパルスごとに照射されるレーザー光を単位パルス光と称する。 In the following, it referred to a laser beam irradiated for each individual pulse and a unit pulsed beam.

<第1加工パターン> <The first processing pattern>
第1加工パターンは、a1軸方向、a2軸方向、a3軸方向のいずれかと加工予定線とが平行な場合の劈開/裂開加工の態様である。 The first processing pattern, a1 axis direction, a2 axis direction and a mode of cleavage / parting processing in a case with any of the a3 axis direction and the planned processing line is parallel. より一般的にいえば、劈開/裂開容易方向と加工予定線の方向とが一致する場合の加工態様である。 More generally, a processing pattern in a case where the direction of the easily-cleaved / parted-direction and the planned processing line coincides.

図1は、第1加工パターンによる加工態様を模式的に示す図である。 Figure 1 is a diagram illustrating a processing mode by the first processing pattern schematically. 図1においては、a1軸方向と加工予定線Lとが平行な場合を例示している。 In Figure 1, the a1-axis direction and the planned processing line L is exemplified a case in parallel. 図1(a)は、係る場合のa1軸方向、a2軸方向、a3軸方向と加工予定線Lとの方位関係を示す図である。 1 (a) is, a1 axial direction when according, a2 axis direction is a diagram showing the orientation relationship between the a3 axis direction and the planned processing line L. 図1(b)は、レーザー光の1パルス目の単位パルス光が加工予定線Lの端部の被照射領域RE1に照射された状態を示している。 FIG. 1 (b) shows a state where unit pulsed beam of the first pulse of the laser beam is irradiated to the irradiated region RE1 at the end of the planned processing line L.

一般に、単位パルス光の照射は、被加工物の極微小領域に対して高いエネルギーを与えることから、係る照射は、被照射面において単位パルス光の(レーザー光の)の被照射領域相当もしくは被照射領域よりも広い範囲において物質の変質・溶融・蒸発除去などを生じさせる。 Generally, irradiation of a unit pulsed beam, since it gives high energy to very small areas of the workpiece, the radiation of, the irradiated area corresponding or be of unit pulsed beam at the irradiated surface (the laser beam) in an area larger than the irradiation area cause such alteration, melting, and evaporation material removal.

ところが、単位パルス光の照射時間つまりはパルス幅を極めて短く設定すると、レーザー光のスポットサイズより狭い、被照射領域RE1の略中央領域に存在する物質が、照射されたレーザー光から運動エネルギーを得ることで被照射面に垂直な方向に飛散したり変質したりする一方、係る飛散に伴って生じる反力を初めとする単位パルス光の照射によって生じる衝撃や応力が、該被照射領域の周囲、特に、劈開/裂開容易方向であるa1軸方向、a2軸方向、a3軸方向に作用する。 However, when the irradiation time of a unit pulsed beam, that is set very short pulse width, narrower than the spot size of the laser beam, material present in the substantially central region of the irradiation region RE1 is, gains kinetic energy from the irradiated laser beam while or altered or scattered in a direction perpendicular to the irradiated surface by impact or stress generated by irradiation of a unit pulsed beam, including the reaction force caused by the scattering of the the surrounding 該被 irradiation region, in particular, a1 axis direction, which is the easily-cleaved / parted-direction, a2 axis direction, acting a3 axially. これにより、当該方向に沿って、見かけ上は接触状態を保ちつつも微小な劈開もしくは裂開が部分的に生じたり、あるいは、劈開や裂開にまでは至らずとも熱的な歪みが内在される状態が生じる。 Thus, along the direction, apparently or even partial minute cleavage or parting occurs while maintaining a contact state, or thermal distortion is inherent even not enough to the cleavage or parting condition occurs that. 換言すれば、超短パルスの単位パルス光の照射が、劈開/裂開容易方向に向かう上面視略直線状の弱強度部分を形成するための駆動力として作用しているともいえる。 In other words, the irradiation of a unit pulsed beam of ultra-short pulses, it can be said that acts as a driving force to form a top view substantially linear low strength portion toward the easily-cleaved / parted-direction.

図1(b)においては、上記各劈開/裂開容易方向において形成される弱強度部分のうち、加工予定線Lの延在方向と合致する+a1方向における弱強度部分W1を破線矢印にて模式的に示している。 Figure in 1 (b), of the low strength portion formed in the respective easily-cleaved / parted-direction, schematically a low strength portion W1 in the extending direction matches + a1 direction of the planned processing line L by a broken line arrow to show basis.

続いて、図1(c)に示すように、レーザー光の2パルス目の単位パルス光が照射されて、加工予定線L上において被照射領域RE1から所定距離だけ離れた位置に被照射領域RE2が形成されると、1パルス目と同様に、この2パルス目においても、劈開/裂開容易方向に沿った弱強度部分が形成されることになる。 Subsequently, as shown in FIG. 1 (c), it is irradiated laser light second unit pulsed beam of the irradiated region at a position from the irradiated region RE1 separated by a predetermined distance on the planned processing line L RE2 There Once formed, similarly to the first pulse, also in this second pulse, so that the low strength portion along the easily-cleaved / parted-direction is formed. 例えば、−a1方向には弱強度部分W2aが形成され、+a1方向には弱強度部分W2bが形成されることになる。 For example, low strength portion W2a is formed in a -a1 direction, so that the low strength portion W2b is formed in the + a1 direction.

ただし、この時点においては、1パルス目の単位パルス光の照射によって形成された弱強度部分W1が弱強度部分W2aの延在方向に存在する。 However, at this point, the low strength portion W1 formed by irradiation of the first pulse of the unit pulsed beam is present in the extending direction of the low strength portion W2a. すなわち、弱強度部分W2aの延在方向は他の箇所よりも小さなエネルギーで劈開または裂開が生じ得る箇所となっている。 That is, the extending direction of the low strength portion W2a is in a location where cleavage or parting may occur with smaller energy than other portions. そのため、実際には、2パルス目の単位パルス光の照射がなされると、その際に生じる衝撃や応力が劈開/裂開容易方向およびその先に存在する弱強度部分に伝播し、弱強度部分W2aから弱強度部分W1にかけて、完全な劈開もしくは裂開が、ほぼ照射の瞬間に生じる。 Therefore, in practice, when the second unit pulsed beam irradiation is performed, it propagates the low strength portion of shock or stress generated at that time is present in the easily-cleaved / parted-direction and beyond, low strength portion over the low strength portion W1 from W2a, complete cleavage or dehiscence occurs at the moment of approximately irradiation. これにより、図1(d)に示す劈開/裂開面C1が形成される。 Thus, the cleavage / parting planes C1 shown in FIG. 1 (d) are formed. なお、劈開/裂開面C1は、被加工物の図面視垂直な方向において数μm〜数十μm程度の深さにまで形成され得る。 Note that the cleavage / parting planes C1 may be formed up to several μm~ several tens μm depth of about In the drawings viewed from the direction perpendicular to the workpiece. しかも、後述するように、劈開/裂開面C1においては、強い衝撃や応力を受けた結果として結晶面の滑りが生じ、深さ方向に起伏が生じる。 Moreover, as will be described later, in the cleavage / parting plane C1, the sliding of the crystal surface occurs, undulation in the depth direction is generated as a result of exposure to extreme stress or stress.

そして、図1(e)に示すように、その後、加工予定線Lに沿ってレーザー光を走査することにより被照射領域RE1、RE2、RE3、RE4・・・・に順次に単位パルス光を照射していくと、これに応じて、劈開/裂開面C2、C3・・・が順次に形成されていくことになる。 The irradiation, as shown in FIG. 1 (e), then irradiated region RE1 by scanning a laser beam along the planned processing line L, RE2, RE3, sequentially a unit pulsed beam to RE4 · · · · When to go, according to this, the cleavage / parting planes C2, C3 · · · is that are sequentially formed. 係る態様にて劈開/裂開面を連続的に形成するのが、第1加工パターンにおける劈開/裂開加工である。 It is to continuously form a cleavage / parting planes in a manner according a cleavage / parting processing in the first processing pattern.

すなわち、第1加工パターンにおいては、加工予定線Lに沿って離散的に存在する複数の被照射領域と、それら複数の被照射領域の間に形成された劈開/裂開面とが、全体として、被加工物を加工予定線Lに沿って分割する際の分割起点となる。 That is, in the first processing pattern, a plurality of irradiation regions discretely present along the planned processing line L, and the cleavage / parting planes formed between the plurality of irradiation regions are, as a whole , the division originating points when breaking along the workpiece planned processing line L. 係る分割起点の形成後は、所定の治具や装置を用いた分割を行うことで、加工予定線Lに概ね沿う態様にて被加工物を分割することができる。 Division originating points after formation of, by performing the division using a predetermined jig or device, it is possible to divide the workpiece at substantially along aspect the planned processing line L.

なお、このような劈開/裂開加工を実現するには、パルス幅の短い、短パルスのレーザー光を照射する必要がある。 Incidentally, in order to realize such a cleavage / parting processing, short pulse width, it is necessary to irradiate a laser beam of short pulse. 具体的には、パルス幅が100psec以下のレーザー光を用いることが必要である。 Specifically, the pulse width is necessary to use the following laser beam 100 psec. 例えば、1psec〜50psec程度のパルス幅を有するレーザー光を用いるのが好適である。 For example, it is preferred to use a laser beam having a pulse width of about 1Psec~50psec.

一方、単位パルス光の照射ピッチ(被照射スポットの中心間隔)は、4μm〜50μmの範囲で定められればよい。 On the other hand, the irradiation pitch (distance between the centers of the irradiated spot) of the unit pulsed beam is only to be determined in the range of 4Myuemu~50myuemu. これよりも照射ピッチが大きいと、劈開/裂開容易方向における弱強度部分の形成が劈開/裂開面を形成し得るほどにまで進展しない場合が生じるため、上述のような劈開/裂開面からなる分割起点を確実に形成するという観点からは、好ましくない。 Above which the irradiation pitch is large, the case where formation of the low strength portion in the easily-cleaved / parted-direction is not progressed to the extent capable of forming a cleavage / parting plane is produced, cleavage / parting planes as described above from the viewpoint of reliably forming division originating points formed of, undesirable. なお、走査速度、加工効率、製品品質の点からは、照射ピッチは大きい方が好ましいが、劈開/裂開面の形成をより確実なものとするには、4μm〜30μmの範囲で定めるのが望ましく、4μm〜15μm程度であるのがより好適である。 The scanning speed, the processing efficiency, from the product quality point, but it is preferable irradiation pitch is large, to the formation of cleavage / parting planes and more reliable is that defined in the range of 4μm~30μm preferably, it is more preferable in the range of about 4Myuemu~15myuemu.

いま、レーザー光の繰り返し周波数がR(kHz)である場合、1/R(msec)ごとに単位パルス光がレーザー光源から発せられることになる。 Now, the repetition frequency of the laser beam may be R (kHz), so that the unit pulsed beams for each 1 / R (msec) is emitted from the laser light source. 被加工物に対してレーザー光が相対的に速度V(mm/sec)で移動する場合、照射ピッチΔ(μm)は、Δ=V/Rで定まる。 When the laser beam to the workpiece is moved at a relatively velocity V (mm / sec), the irradiation pitch delta ([mu] m) is determined by Δ = V / R. 従って、レーザー光の走査速度Vと繰り返し周波数は、Δが数μm程度となるように定められる。 Accordingly, the scanning speed V and the repetition frequency of the laser beam is defined to Δ is about several [mu] m. 例えば、走査速度Vは50mm/sec〜3000mm/sec程度であり、繰り返し周波数Rが1kHz〜200kHz、特には10kHz〜200kHz程度であるのが好適である。 For example, the scanning velocity V is about 50mm / sec~3000mm / sec, repetition frequency R is 1KHz~200kHz, is particularly suitable in the range of about 10KHz~200kHz. VやRの具体的な値は、被加工物の材質や吸収率、熱伝導率、融点などを勘案して適宜に定められてよい。 Specific values ​​of V and R are the material and the absorption rate of the workpiece, the thermal conductivity may be defined appropriately by taking into consideration the like melting point.

レーザー光は、約1μm〜10μm程度のビーム径にて照射されることが好ましい。 Laser light is preferably irradiated by the beam diameter of about 1 m to 10 m. 係る場合、レーザー光の照射におけるピークパワー密度はおおよそ0.1TW/cm 2 〜数10TW/cm 2となる。 A case, a peak power density in the irradiation of the laser light becomes approximately 0.1TW / cm 2 ~ Number 10 TW / cm 2.

また、レーザー光の照射エネルギー(パルスエネルギー)は0.1μJ〜50μJの範囲内で適宜に定められてよい。 The irradiation energy (pulse energy) of the laser light may be suitably determined within a range of 0.1Myujei~50myuJ.

図2は、第1加工パターンでの劈開/裂開加工により分割起点を形成した被加工物の表面についての光学顕微鏡像である。 Figure 2 is an optical microscope image of the surface of the workpiece in which division originating points are formed by cleavage / parting processing by the first processing pattern. 具体的には、サファイアc面基板を被加工物とし、そのc面上に、a1軸方向を加工予定線Lの延在方向として7μmの間隔にて被照射スポットを離散的に形成する加工を行った結果を示している。 Specifically, a sapphire c-plane substrate and the workpiece, on the c-plane, the machining of discretely forming the illuminated spot at 7μm spacing of the a1 axis direction extending direction of the planned processing line L It shows the result of performing. 図2に示す結果は、実際の被加工物が上述したメカニズムで加工されていることを示唆している。 The results shown in FIG. 2, the actual workpiece suggesting that it is processed by the mechanism described above.

また、図3は、第1加工パターンに係る加工によって分割起点を形成したサファイアc面基板を、該分割起点に沿って分割した後の、表面(c面)から断面にかけてのSEM(走査電子顕微鏡)像である。 Further, FIG. 3, a sapphire c-plane substrate in which division originating points are formed by the processing of the first processing pattern, after dividing along the division originating points, from the surface (c plane) of the subjected sectional SEM (scanning electron microscope ) is an image. なお、図3においては、表面と断面との境界部分を破線にて示している。 In FIG. 3, it shows a boundary portion between the surface and the cross section by a broken line.

図3において観察される、当該表面から10μm前後の範囲に略等間隔に存在する、被加工物の表面から内部に長手方向を有する細長い三角形状あるいは針状の領域が、単位パルス光の照射によって直接に変質や飛散除去等の現象が生じた領域(以下、直接変質領域と称する)である。 It observed in FIG. 3, present in approximately equal intervals in the range of about 10μm from the surface, an elongated triangular shape or a needle-like region having a longitudinal direction from the surface to the inside of the workpiece, by irradiation of a unit pulsed beam directly in the region where phenomena such as deterioration or scattering removal has occurred (hereinafter, referred to as direct affected region). そして、それら直接変質領域の間に存在する、図面視左右方向に長手方向を有する筋状部分がサブミクロンピッチで図面視上下方向に多数連なっているように観察される領域が、劈開/裂開面である。 Then, existing between them directly affected region, a region streak portion having a longitudinal direction in the drawing as viewed transverse direction are observed as continuous number in the drawing seen vertically in the sub-micron pitch, cleavage / parting it is a surface. これら直接変質領域および劈開/裂開面よりも下方が、分割によって形成された分割面である。 Lower than those directly altered region and cleavage / parting plane is the division plane formed by division.

劈開/裂開面が形成された領域は、レーザー光の照射を受けた領域ではないので、この第1加工パターンに係る加工においては、離散的に形成された直接変質領域のみが加工痕となっている。 Cleavage / parting planes are formed region is not a region irradiated with laser light, in the process according to the first processing pattern, only the direct affected region discretely formed a processed traces ing. しかも、直接変質領域の被加工面におけるサイズは、数百nm〜1μm程度に過ぎない。 Moreover, the size of the work surface directly affected region is only several hundreds Nm~1myuemu. すなわち、第1加工パターンでの加工を行うことで、従来に比して加工痕の形成が好適に抑制された分割起点の形成が実現される。 In other words, by performing the processing in the first processing pattern, formation of division originating points of formation of the processed traces than conventional it is suitably suppressed is realized.

なお、SEM像において筋状部分として観察されているのは、実際には、劈開/裂開面に形成された、0.1μm〜1μm程度の高低差を有する微小な凹凸である。 Incidentally, what is observed as a streak portions in the SEM image is actually formed on the cleavage / parting planes is a minute irregularities having a difference in height of about 0.1 to 1 m. 係る凹凸は、サファイアのような硬脆性の無機化合物を対象に劈開/裂開加工を行う際に、単位パルス光の照射によって被加工物に強い衝撃や応力が作用することによって、特定の結晶面に滑りが生じることにより形成されたものである。 Irregularities, in performing the cleavage / parting processing in a subject inorganic compounds hard and brittle, such as sapphire, by strong impact or stress to the workpiece acts by irradiation of a unit pulsed beam, a specific crystal plane according and it is formed by the slippage on.

このような微細な凹凸は存在するものの、図3からは、波線部分を境に表面と断面とが概ね直交していると判断されることから、微細な凹凸が加工誤差として許容される限りにおいて、第1加工パターンにより分割起点を形成し、被加工物を、該分割起点に沿って分割することで、被加工物をその表面に対して概ね垂直に分割することできるといえる。 Although such fine irregularities are present, from 3, since it is determined that the front and cross the wavy line portion as a boundary is generally perpendicular, as long as the fine irregularities are acceptable as a processing error , by the first processing pattern forming division originating points, the workpiece, by dividing along the division originating points, said to be possible to divide the workpiece generally perpendicular to its surface.

なお、後述するように、係る微細な凹凸を積極的に形成することが好ましい場合もある。 As described later, aggressively it may be preferable to form fine irregularities according. 例えば、次述する第2加工パターンによる加工によって顕著に得られる光取り出し効率の向上という効果を、第1加工パターンによる加工によってもある程度は奏することがある。 For example, the effect of remarkably obtained improvement in the light extraction efficiency by the processing by the second processing pattern which will be described next, may be to some extent achieved by processing the first processing pattern.

<第2加工パターン> <The second processing pattern>
第2加工パターンは、a1軸方向、a2軸方向、a3軸方向のいずれかと加工予定線とが垂直な場合の劈開/裂開加工の態様である。 The second processing pattern is, a1 axis direction, a2 axis direction and a mode of cleavage / parting processing in a case with any of the a3 axis direction and the planned processing line is vertical. なお、第2加工パターンにおいて用いるレーザー光の条件は、第1加工パターンと同様である。 The conditions of the laser beam used in the second processing pattern is similar to the first processing pattern. より一般的にいえば、相異なる2つの劈開/裂開容易方向に対して等価な方向(2つの劈開/裂開容易方向の対称軸となる方向)が加工予定線の方向となる場合の加工態様である。 More generally, the processing of the case where two different easily-cleaved / parted-direction relative to the direction equivalent (two easily-cleaved / parted-direction of the symmetry axis becomes the direction) is the direction of the planned processing line it is an aspect.

図4は、第2加工パターンによる加工態様を模式的に示す図である。 Figure 4 is a diagram showing the processing mode by the second processing pattern schematically. 図4においては、a1軸方向と加工予定線Lとが直交する場合を例示している。 In FIG. 4 illustrates a case where the a1 axis direction and the planned processing line L is perpendicular. 図4(a)は、係る場合のa1軸方向、a2軸方向、a3軸方向と加工予定線Lとの方位関係を示す図である。 4 (a) is, a1 axial direction when according, a2 axis direction is a diagram showing the orientation relationship between the planned processing line L a3 axially. 図4(b)は、レーザー光の1パルス目の単位パルス光が加工予定線Lの端部の被照射領域RE11に照射された状態を示している。 FIG. 4 (b) shows a state where unit pulsed beam of the first pulse of the laser beam is irradiated to the irradiation regions RE11 end of the planned processing line L.

第2加工パターンの場合も、超短パルスの単位パルス光を照射することで、第1加工パターンと同様に、弱強度部分が形成される。 In the case of the second processing pattern, by irradiating a unit pulsed beam of ultra-short pulses, like the first processing pattern, the low strength portion is formed. 図4(b)においては、上記各劈開/裂開容易方向において形成される弱強度部分のうち、加工予定線Lの延在方向に近い−a2方向および+a3方向における弱強度部分W11a、W12aを破線矢印にて模式的に示している。 Figure in 4 (b), of the low strength portion formed in the respective easily-cleaved / parted-direction, low strength portion W11a in -a2 direction and the + a3 direction close to the extending direction of the planned processing line L, and W12a It shows schematically by a dashed line arrow.

そして、図4(c)に示すように、レーザー光の2パルス目の単位パルス光が照射されて、加工予定線L上において被照射領域RE11から所定距離だけ離れた位置に被照射領域RE12が形成されると、1パルス目と同様に、この2パルス目においても、劈開/裂開容易方向に沿った弱強度部分が形成されることになる。 Then, as shown in FIG. 4 (c), it is irradiated laser light second unit pulsed beam of the irradiated region RE12 at a position from the irradiated region RE11 separated by a predetermined distance on the planned processing line L Once formed, similarly to the first pulse, also in this second pulse, so that the low strength portion along the easily-cleaved / parted-direction is formed. 例えば、−a3方向には弱強度部分W11bが形成され、+a2方向には弱強度部分W12bが形成され、+a3方向には弱強度部分W11cが形成され、−a2方向には弱強度部分W12cが形成されることになる。 For example, low strength portion W11b is formed in a -a3 direction, + a2 in the direction is formed low strength portion W12b, + a3 in the direction low strength portion W11c is formed, low strength portion W12c is formed in the -a2 direction It is is will be.

係る場合も、第1加工パターンの場合と同様、1パルス目の単位パルス光の照射によって形成された弱強度部分W11a、W12aがそれぞれ、弱強度部分W11b、W12bの延在方向に存在するので、実際には、2パルス目の単位パルス光の照射がなされると、その際に生じる衝撃や応力が劈開/裂開容易方向およびその先に存在する弱強度部分に伝播する。 Even a case, as in the case of the first processing pattern, the first pulse of the unit pulsed beam low strength portion W11a formed by irradiation of, W12a respectively, low strength portion W11b, as there in the extending direction of W12b, in fact, when the second unit pulsed beam irradiation is performed to propagate the low strength portion of shock or stress generated at that time it is present in the easily-cleaved / parted-direction and beyond. すなわち、図4(d)に示すように、劈開/裂開面C11a、C11bが形成される。 That is, as shown in FIG. 4 (d), cleavage / parting planes C11a, C11b is formed. なお、係る場合も、劈開/裂開面C11a、C11bは、被加工物の図面視垂直な方向において数μm〜数十μm程度の深さにまで形成され得る。 Even a case, the cleavage / parting planes C11a, C11b can be formed up to several μm~ several tens μm depth of about In the drawings viewed from the direction perpendicular to the workpiece.

引き続き、図4(e)に示すように加工予定線Lに沿ってレーザー光を走査し、被照射領域RE11、RE12、RE13、RE14・・・・に順次に単位パルス光を照射していくと、その照射の際に生じる衝撃や応力によって、図面視直線状の劈開/裂開面C11aおよびC11b、C12aおよびC12b、C13aおよびC13b、C14aおよびC14b・・・が加工予定線Lに沿って順次に形成されていくことになる。 Subsequently, by scanning the laser beam along the planned processing line L as shown in FIG. 4 (e), the irradiated regions RE11, RE12, RE13, RE14 when sequentially irradiating the unit pulsed beam to ... , by impact or stress generated upon the irradiation, drawing viewed straight cleavage / parting planes C11a and C11b, C12a and C12b, C13a and C13b, sequentially and C14a and C14b · · · is along the planned processing line L so that it is formed.

この結果、加工予定線Lに関して対称に劈開/裂開面が位置する状態が実現される。 As a result, the cleavage / parting planes symmetrically with respect to the planned processing line L is a state located realized. 第2加工パターンにおいては、加工予定線Lに沿って離散的に存在する複数の被照射領域と、それら千鳥状に存在する劈開/裂開面とが、全体として、被加工物を加工予定線Lに沿って分割する際の分割起点となる。 In the second processing pattern, a plurality of irradiation regions discretely present along the planned processing line L, and the cleavage / parting planes present in them staggered shape as a whole, the planned processing line a workpiece a division starting point when the divided along the L.

図5は、第2加工パターンでの劈開/裂開加工により分割起点を形成した被加工物の表面についての光学顕微鏡像である。 Figure 5 is an optical microscope image of the surface of the workpiece in which division originating points are formed by cleavage / parting processing by the second processing pattern. 具体的には、サファイアC面基板を被加工物とし、そのC面上に、a1軸方向に直交する方向を加工予定線Lの延在方向として7μmの間隔にて被照射スポットを離散的に形成する加工を行った結果を示している。 Specifically, the sapphire C-plane substrate and workpiece, on its C-plane, discretely an irradiated spot at 7μm distance and a direction perpendicular to the a1 axis direction as the extending direction of the planned processing line L It shows the result of the formation processing. 図5からは、実際の被加工物においても、図4(e)に模式的に示したものと同様に表面視千鳥状の(ジグザグ状の)劈開/裂開面が確認される。 From Figure 5, also in the actual workpiece, FIG. 4 (e) to that schematically shown as well as the surface viewed staggered (zigzag) cleavage / parting plane is confirmed. 係る結果は、実際の被加工物が上述したメカニズムで加工されていることを示唆している。 This result is the actual workpiece suggesting that it is processed by the mechanism described above.

また、図6は、第2加工パターンに係る加工によって分割起点を形成したサファイアC面基板を、該分割起点に沿って分割した後の、表面(c面)から断面にかけてのSEM像である。 FIG. 6 is a sapphire C-plane substrate in which division originating points are formed by the processing of the second processing pattern, after dividing along the division originating points are SEM images of the over the cross section from the surface (c plane). なお、図6においては、表面と断面との境界部分を破線にて示している。 In FIG. 6 shows a boundary portion between the surface and the cross section by a broken line.

図6からは、分割後の被加工物の断面の表面から10μm前後の範囲においては、被加工物の断面が、図4(e)に模式的に示した千鳥状の配置に対応する凹凸を有していることが確認される。 From Figure 6, in a range from the surface 10μm before and after cross-section of the workpiece after division, unevenness section of the workpiece, corresponds to the schematically zigzag arrangement shown in FIG. 4 (e) that it has is confirmed. 係る凹凸を形成しているのが、劈開/裂開面である。 That forms an uneven according a cleavage / parting plane. なお、図6における凹凸のピッチは5μm程度である。 The pitch of the unevenness in Figure 6 is about 5 [mu] m. 第1加工パターンによる加工の場合と同様、劈開/裂開面は平坦ではなく、単位パルス光の照射に起因して特定の結晶面に滑りが生じたことに伴うサブミクロンピッチの凹凸が生じている。 As in the case of processing by the first processing pattern, the cleavage / parting planes are not flat, and unevenness occurs in the sub-micron pitch due to the slippage in specific crystal plane due to the irradiation of a unit pulsed beam is generated there.

また、係る凹凸の凸部の位置に対応して表面部分から深さ方向にかけて延在するのが、直接変質領域の断面である。 Further, to extend toward a depth direction from the surface portion corresponding to the position of the convex portion of the unevenness of is a cross-section of a directly affected region. 図3に示した第1加工パターンによる加工により形成された直接変質領域と比べると、その形状は不均一なものとなっている。 Compared with direct alteration region formed by the process according to the first processing pattern shown in FIG. 3, has the shape of an non-uniform. そして、これら直接変質領域および劈開/裂開面よりも下方が、分割によって形成された分割面である。 Then, lower than those directly altered region and cleavage / parting plane is the division plane formed by division.

第2加工パターンの場合も、離散的に形成された直接変質領域のみが加工痕となっている点では第1加工パターンと同様である。 In the case of the second processing pattern, in that only the direct affected region discretely formed is in the processing marks are the same as in the first processing pattern. そして、直接変質領域の被加工面におけるサイズは、数百nm〜2μm程度に過ぎない。 The size of the work surface directly affected region is only several hundreds Nm~2myuemu. すなわち、第2加工パターンでの加工を行う場合も、加工痕の形成が従来よりも好適にされた分割起点の形成が実現される。 That is, even when performing processing in the second processing pattern, the formation of machining marks formed of division originating points, which is a preferred than conventional is achieved.

第2加工パターンによる加工の場合、劈開/裂開面に形成されたサブミクロンピッチの凹凸に加えて、隣り合う劈開/裂開面同士が数μm程度のピッチで凹凸を形成している。 For processing by the second processing pattern, in addition to the irregularities of the formed the cleavage / parting planes submicron pitch, the cleavage / parting planes between the adjacent form irregularities at a pitch of approximately several [mu] m. このような凹凸形状を有する断面を形成する態様は、サファイアなどの硬脆性かつ光学的に透明な材料からなる基板の上に、LED構造などの発光素子構造を形成した被加工物をチップ(分割素片)単位に分割する場合に有効である。 Manner to form a section having such uneven shape, on a substrate made of hard and brittle and optically transparent material such as sapphire, workpiece chips (division to form a light-emitting element structure such as an LED structure it is effective in the case of dividing the segment) basis. 発光素子の場合、レーザー加工によって基板に形成された加工痕の箇所において、発光素子内部で生じた光が吸収されてしまうと、素子からの光の取り出し効率が低下してしまうことになるが、第2加工パターンによる加工を行うことによって基板の加工断面にこの図6に示したような凹凸を意図的に形成した場合には、当該位置での全反射率が低下し、発光素子においてより高い光取り出し効率が実現されることになる。 For the light emitting element, at a point of processing marks formed in the substrate by laser processing, the light generated inside the light emitting element is absorbed, although the light extraction efficiency from the device would be lowered, when intentionally forming irregularities as shown in FIG. 6 in the processing section of the substrate by performing the processing by the second processing pattern is reduced total reflectance in the position higher in the light emitting element so that the light extraction efficiency is achieved.

<第3加工パターン> <Third processing pattern>
第3加工パターンは、超短パルスのレーザー光を用いる点、a1軸方向、a2軸方向、a3軸方向のいずれかと加工予定線とが垂直である(相異なる2つの劈開/裂開容易方向に対して等価な方向が加工予定線の方向となる)点では、第2加工パターンと同様であるが、レーザー光の照射態様が第2加工パターンと異なる。 The third processing pattern is ultrashort pulse point using a laser beam, a1 axis direction, a2 axis direction and the planned processing line and either a3 axis direction perpendicular (different in two easily-cleaved / parted-direction become) in terms the direction equivalent directions planned processing line for, is similar to the second processing pattern, the irradiation mode of a laser beam is different from the second processing pattern.

図7は、第3加工パターンによる加工態様を模式的に示す図である。 Figure 7 is a diagram showing the processing mode by the third processing pattern schematically. 図7においては、a1軸方向と加工予定線Lとが直交する場合を例示している。 7 illustrates a case where the a1 axis direction and the planned processing line L is perpendicular. 図7(a)は、係る場合のa1軸方向、a2軸方向、a3軸方向と加工予定線Lとの方位関係を示す図である。 7 (a) is, a1 axial direction when according, a2 axis direction is a diagram showing the orientation relationship between the a3 axis direction planned processing line L.

上述した第2加工パターンでは、図7(a)に示したものと同じ方位関係のもと、レーザー光を、加工予定線Lの延在方向である、a2軸方向とa3軸方向のちょうど真ん中の方向(a2軸方向とa3軸方向とに対して等価な方向)に沿って、直線的に走査していた。 In the second processing pattern described above, under the same orientation relationship as that shown in FIG. 7 (a), the laser beam is the extending direction of the planned processing line L, a2 axis direction and a3 axis direction of right in the middle along the direction (a2 axial equivalent direction to the a3 axis direction) of was linearly scanned. 第3加工パターンでは、これに代わり、図7(b)に示すように、個々の被照射領域が、加工予定線Lを挟む2つの劈開/裂開容易方向に交互に沿う態様にて千鳥状に(ジグザグに)形成されるように、それぞれの被照射領域を形成する単位パルス光が照射される。 In the third processing pattern, alternatively, as shown in FIG. 7 (b), each of the irradiated regions, staggered in two easily-cleaved / parted along the direction alternately manner sandwiching the planned processing line L as formed (zigzag), a unit pulsed beam for forming respective irradiation regions is irradiated. 図7の場合であれば、−a2方向と+a3方向とに交互に沿って被照射領域RE21、RE22、RE23、RE24、RE25・・・が形成されている。 In the case of FIG. 7, irradiation regions RE21 along alternately and -a2 direction and the + a3 direction, RE22, RE23, RE24, RE25 ··· are formed.

係る態様にて単位パルス光が照射された場合も、第1および第2加工パターンと同様に、それぞれの単位パルス光の照射に伴って、被照射領域の間に劈開/裂開面が形成される。 Even when the unit pulse beam is irradiated in a manner according, similarly to the first and second processing patterns, with the irradiation of the respective unit pulsed beams, the cleavage / parting planes between the irradiated region is formed that. 図7(b)に示す場合であれば、被照射領域RE21、RE22、RE23、RE24、RE25・・・がこの順に形成されることで、劈開/裂開面C21、C22、C23、C24・・・が順次に形成される。 In the case shown in FIG. 7 (b), the irradiation regions RE21, RE22, RE23, RE24, RE25 ··· is by being formed in this order, the cleavage / parting planes C21, C22, C23, C24 · · - they are sequentially formed.

結果として、第3加工パターンにおいては、加工予定線Lを軸とする千鳥状の配置にて離散的に存在する複数の被照射領域と、それぞれの被照射領域の間に形成される劈開/裂開面とが、全体として、被加工物を加工予定線Lに沿って分割する際の分割起点となる。 As a result, in the third processing pattern, a plurality of irradiation regions exist discretely the planned processing line L at staggered arrangement whose axes, cleavage / cleft formed between the respective irradiation regions and the open surface, as a whole, the division originating points when breaking along the workpiece planned processing line L.

そして、当該分割起点に沿って実際に分割を行った場合には、第2加工パターンと同様に、分割後の被加工物の断面の表面から10μm前後の範囲においては、劈開/裂開面による数μmピッチの凹凸が形成される。 Then, when performing actual divided along the division originating points, as in the second processing pattern, the surface from 10μm before and after the range of the cross-section of the workpiece after the division is by cleavage / parting planes unevenness of several μm pitch is formed. しかも、それぞれの劈開/裂開面には、第1および第2加工パターンの場合と同様に、単位パルス光の照射に起因して特定の結晶面に滑りが生じたことに伴うサブミクロンピッチの凹凸が生じる。 Moreover, each of the cleavage / parting planes, similarly to the first and second processing patterns, the sub-micron pitch due to the slippage occurs in a specific crystal plane due to the irradiation of a unit pulsed beam unevenness occurs. また、直接変質領域の形成態様も第2加工パターンと同様である。 Further, formation of the directly affected region is similar to the second processing pattern. すなわち、第3加工パターにおいても、加工痕の形成は第2加工パターンと同程度に抑制される。 That is, in the third processing pattern, formation of machining marks is suppressed to the same extent as the second processing pattern.

従って、このような第3加工パターンによる加工の場合も、第2パターンによる加工と同様、劈開/裂開面に形成されたサブミクロンピッチの凹凸に加えて、劈開/裂開面同士により数μm程度のピッチの凹凸が形成されるので、第3加工パターンによる加工を、発光素子を対象に行った場合も、得られた発光素子は、上述したような光の取り出し効率の向上という観点からはより好適なものとなる。 Therefore, even if processing by such third processing pattern, similar to the processing by the second pattern, in addition to the irregularities of the formed the cleavage / parting planes submicron pitch, the number by cleavage / parting faces μm since the unevenness of the degree of pitch is formed, a processing by the third processing pattern, even when performing the subject a light emitting element, the light-emitting device obtained is from the viewpoint of improving the light extraction efficiency as described above It becomes more suitable.

なお、被加工物の種類によっては、より確実に劈開/裂開を生じさせるべく、いずれも加工予定線L上の位置である、図7(b)の被照射領域RE21と被照射領域RE22の中点、被照射領域RE22と被照射領域RE23の中点、被照射領域RE23と被照射領域RE24の中点、被照射領域RE24と被照射領域RE25の中点・・・・にも、被照射領域を形成するようにしてもよい。 Depending on the type of the workpiece, to produce a more reliable cleavage / parting each a position on the planned processing line L, the irradiation regions RE21 shown in FIG. 7 (b) of the irradiation region RE22 midpoint, the midpoint of the irradiated region RE23 and the irradiation region RE22, the midpoint of the irradiated region RE24 and the irradiation region RE23, to the midpoint ... of the irradiated region RE25 and the irradiation region RE24, the irradiated it may be formed a region.

ところで、第3加工パターンにおける被照射領域の配置位置は、部分的には劈開/裂開容易方向に沿っている。 Incidentally, the arrangement position of the irradiation regions in the third processing pattern is partly extends along the easily-cleaved / parted-direction. 上述のように加工予定線L上の中点位置にも被照射領域を形成する場合についても同様である。 To the midpoint position on the planned processing line L as described above it is the same for the case of forming the irradiation regions. すなわち、第3加工パターンは、少なくとも2つの被照射領域を、被加工物の劈開/裂開容易方向において隣り合わせて形成する、という点で、第1加工パターンと共通するということもできる。 That is, the third processing pattern, at least two irradiation regions are formed side by side in the easily-cleaved / parted-direction of the workpiece, in that, it is also possible that in common with the first processing pattern. 従って、見方を変えれば、第3加工パターンは、レーザー光を走査する方向を周期的に違えつつ第1加工パターンによる加工を行っているものであると捉えることもできる。 Therefore, a different perspective, the third processing pattern can be regarded as one that has been processed by the first processing pattern while Chigae the direction of scanning the laser beam periodically.

また、第1および第2加工パターンの場合は、被照射領域が一直線上に位置するので、レーザー光の出射源を加工予定線に沿って一直線上に移動させ、所定の形成対象位置に到達するたびに単位パルス光を照射して被照射領域を形成すればよく、係る形成態様が最も効率的である。 In the case of the first and second processing patterns, the irradiation regions are positioned on a straight line, move in a straight line along the emission source of the laser beam to the planned processing line, reaches a predetermined formation target position It may be formed an irradiated area by irradiating a unit pulsed beam each time, forming aspects of is most efficient. ところが、第3加工パターンの場合、被照射領域を一直線上にではなく千鳥状に(ジグザグに)形成するので、レーザー光の出射源を実際に千鳥状に(ジグザグに)移動させる手法だけでなく、種々の手法にて被照射領域を形成することができる。 However, in the case of the third processing pattern, (zigzag) in a zigzag form instead of in a straight line an irradiated area so formed, (zigzag) actually staggered to the emission source of the laser beam as well as technique of moving , it is possible to form the irradiation regions at various techniques. なお、本実施の形態において、出射源の移動とは、被加工物と出射源との相対移動を意味しており、被加工物が固定されて出射源が移動する場合のみならず、出射源が固定されて被加工物が移動する(実際には被加工物を載置する載置部が移動する)態様も含んでいる。 In the present embodiment, the movement of the emission source, means a relative movement of the emission source and the workpiece, not only the workpiece emitted source is fixed is moved, the emission source There (placing portion is moved to place the workpiece in practice) is fixed workpiece moves also includes embodiments.

例えば、出射源と載置部とを加工予定線に平行に等速で相対移動させつつ、レーザー光の出射方向を加工予定線に垂直な面内にて周期的に変化させることなどによって、上述のような千鳥状の配置関係をみたす態様にて被照射領域を形成することも可能である。 For example, while relatively moving in parallel with a constant speed the planned processing line and the platform and the exit sources, such as by periodically changing at the emission direction of the laser beam planned processing line perpendicular plane, above it is also possible to form an irradiated region in a manner that satisfies the staggered arrangement relationship such as.

あるいは、複数の出射源を平行に等速で相対移動させつつ、個々の出射源からの単位パルス光の照射タイミングを周期的に変化させることで、上述のような千鳥状の配置関係をみたす態様にて被照射領域を形成することも可能である。 Alternatively, while relative movement parallel to the constant velocity of the plurality of emission sources, by periodically changing the irradiation timing of the unit pulsed beam from each emitting source, aspects meet staggered arrangement relationship as described above it is also possible to form the irradiation regions at.

図8は、これら2つの場合の加工予定線と被照射領域の形成予定位置との関係を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing the relationship between formation planned position of the planned processing line and the illuminated region of the two cases. いずれの場合も、図8に示すように、被照射領域RE21、RE22、RE23、RE24、RE25・・・の形成予定位置P21、P22、P23、P24、P25・・・をあたかも加工予定線Lに平行な直線Lα、Lβ上に交互に設定し、直線Lαに沿った形成予定位置P21、P23、P25・・・・での被照射領域の形成と、直線Lβに沿った形成予定位置P22、P24・・・・での被照射領域の形成とを、同時並行的に行うものと捉えることができる。 In either case, as shown in FIG. 8, the irradiated regions RE21, RE22, RE23, RE24, RE25 ··· formation planned position of P21, P22, P23, P24, and P25 · · · though the planned processing line L parallel linear L [alpha, set alternately on L?, the straight line L [alpha formation scheduled position along the P21, P23, P25 and formation of the irradiated region in ..., forming predetermined position along the straight line L? P22, P24 and the formation of the irradiation regions at ..., can be viewed as performing concurrently.

なお、出射源を千鳥状に(ジグザグに)移動させる場合、レーザー光の出射源を直接移動させるにせよ、被加工物が載置される載置部を移動させることによってレーザー光を相対的に走査させるにせよ、出射源あるいは載置部の移動は二軸同時動作となる。 Incidentally, (zigzag) the emission source in a zigzag manner when moving, whether to move the emission source of the laser light directly, relatively laser beam by moving the mounting part workpiece is placed Whether to scan the movement of the emission source or mounting portion is a two-axis simultaneous operation. これに対して、出射源あるいは載置部のみを加工予定線に平行に移動させる動作は一軸動作である。 In contrast, the operation of moving in parallel only emission source or mounting portion to the planned processing line is a uniaxial operation. 従って、出射源の高速移動つまりは加工効率の向上を実現するうえにおいては、後者の方がより適しているといえる。 Therefore, high-speed movement, that of the outgoing source in order to realize an improvement in working efficiency can be said to the latter is more suitable.

以上の各加工パターンに示すように、本実施の形態において行われる劈開/裂開加工は、単位パルス光の離散的な照射を、主に被加工物において連続的な劈開/裂開を生じさせるための衝撃や応力を付与する手段として用いる加工態様である。 As shown in each of the above processing pattern, the cleavage / parting processing performed in this embodiment, the discrete irradiation of a unit pulsed beam, gives mainly rise to continuous cleavage / parting in a workpiece a working embodiment used as a means for imparting impact or stress for. 被照射領域における被加工物の変質(つまりは加工痕の形成)や飛散などは、あくまで付随的なものとして局所的に生じるものに過ぎない。 Etc. workpiece alteration (that is, formation of the processed traces) and scattering in the irradiated area, merely caused locally as being only incidental. このような特徴を有する本実施の形態の劈開/裂開加工は、単位パルス光の照射領域をオーバーラップさせつつ、連続的あるいは断続的に変質・溶融・蒸発除去を生じさせることによって加工を行う従来の加工手法とは、そのメカニズムが本質的に異なるものである。 Cleavage / parting processing according to this embodiment having such features, while overlapping the irradiation region of the unit pulsed beam, for machining by producing a continuous or intermittent alteration, melting, and evaporated off the conventional processing techniques, the mechanism is different from the nature.

そして、個々の被照射領域に瞬間的に強い衝撃や応力が加わればよいので、レーザー光を高速で走査しつつ照射することが可能である。 Since it Kuwaware momentarily strong impact or stress on the individual irradiated region, it is possible to irradiate while scanning the laser beam at high speed. 具体的には、最大で1000mm/secという極めて高速走査つまりは高速加工が実現可能である。 Specifically, very fast scan clogging of up to 1000 mm / sec is a high speed machining can be realized. 従来の加工方法での加工速度はせいぜい200mm/sec程度であることを鑑みると、その差異は顕著である。 The processing rate under conventional processing methods Considering that is at most about 200 mm / sec, the difference is significant. 当然ながら、本実施の形態において実現される加工方法は従来の加工方法に比して各段に生産性を向上させるものであるといえる。 Of course, it can be said that the processing method implemented in this embodiment is to improve the productivity of each stage as compared to conventional processing methods.

なお、本実施の形態における劈開/裂開加工は、上述の各加工パターンのように被加工物の結晶方位(劈開/裂開容易方向の方位)と加工予定線とが所定の関係にある場合に特に有効であるが、適用対象はこれらに限られず、原理的には、両者が任意の関係にある場合や被加工物が多結晶体である場合にも適用可能である。 Note that the cleavage / parting processing in this embodiment, if as the processing patterns described above and the crystal orientation of the workpiece (orientation of the easily-cleaved / parted-direction) and the planned processing line is in a predetermined relationship is particularly effective in the application target is not limited to, in principle, or when the workpiece both are in any relationship is also applicable in the case of a polycrystalline body. これらの場合、加工予定線に対して劈開/裂開が生じる方向が必ずしも一定しないため、分割起点に不規則な凹凸が生じ得るが、被照射領域の間隔や、パルス幅を初めとするレーザー光の照射条件を適宜に設定することで、係る凹凸が加工誤差の許容範囲内に留まった実用上問題のない加工が行える。 In these cases, since the direction in which cleavage / parting is generated with respect to the planned processing line is not necessarily constant, but irregular asperity can occur division originating points, and distance of the irradiated region, a laser beam including the pulse width by setting the irradiation conditions of the appropriately, it enables the machining of irregularities no practical problem remained within the acceptable range of processing error of.

<レーザー加工装置の概要> <Outline of the laser processing apparatus>
次に、上述した種々の加工パターンによる加工を実現可能なレーザー加工装置について説明する。 Next, a description will be given laser processing apparatus capable of realizing the processing by various processing patterns described above.

図9は、本実施の形態に係るレーザー加工装置50の構成を概略的に示す模式図である。 Figure 9 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a laser processing apparatus 50 according to this embodiment. レーザー加工装置50は、レーザー光照射部50Aと、観察部50Bと、被加工物10をその上に載置する載置部7と、レーザー加工装置50の種々の動作(観察動作、アライメント動作、加工動作など)を制御するコントローラ1とを主として備える。 The laser processing apparatus 50 includes a laser beam irradiation unit 50A, and the observation unit 50B, a mounting portion 7 for mounting a workpiece 10 thereon, various operations (observation operation of the laser processing apparatus 50, the alignment operation, and a controller 1 for controlling the machining operation, etc.) mainly. レーザー光照射部50Aは、レーザー光源SLと光学系5とを備え、載置部7に載置された被加工物10にレーザー光を照射する部位であり、上述した、レーザー光の出射源に相当する。 Laser light irradiating unit 50A is provided with a laser light source SL and optical system 5, a portion for irradiating a laser beam to the workpiece 10 placed on the placing part 7, described above, the emission source of the laser beam Equivalent to. 観察部50Bは、該被加工物10をレーザー光が照射される側(これを表面と称する)から直接に観測する表面観察と、載置部7に載置された側(これを裏面と称する)から該載置部7を介して観察する裏面観察とを行う部位である。 Observation unit 50B refers to a workpiece 10 and the surface observation to observe directly from the side (referred to as surface) of the laser beam is irradiated, and placed on the side (this is the back surface on the placing part 7 ) from a site at which a back observation for observing through the placing portion 7.

載置部7は、詳細を後述する移動機構7mによってレーザー光照射部50Aと観察部50Bとの間で水平方向に移動可能とされてなる。 Placing part 7 is made to be movable in the horizontal direction between the observation part 50B and the laser beam irradiation part 50A by a moving mechanism 7m to be described later in detail. 移動機構7mは、図示しない駆動手段の作用により水平面内で所定のXY2軸方向に載置部7を移動させる。 Moving mechanism 7m moves the portion 7 mounting a predetermined XY2 axially in a horizontal plane by the action of a driving means (not shown). これにより、レーザー光照射部50A内におけるレーザー光照射位置の移動や、観察部50B内における観察位置の移動や、レーザー光照射部50Aと観察部50Bとの間の載置部7の移動などが実現されてなる。 Thus, the movement and the laser beam irradiation position in the laser beam irradiation unit 50A, the movement and the observation position in the observation part 50B, such movement of the mounting portion 7 between the observation part 50B and the laser light irradiating unit 50A is It is achieved composed. なお、移動機構7mについては、所定の回転軸を中心とした、水平面内における回転(θ回転)動作も、水平駆動と独立に行えるようになっている。 Note that the moving mechanism 7m was centered on a predetermined axis of rotation, the rotation (theta rotation) operation in a horizontal plane, are able to perform independently of horizontal driving. 載置部7および移動機構7mの詳細については後述する。 For details of the bearing member 7 and the moving mechanism 7m below.

また、レーザー加工装置50においては、表面観察と裏面観察とを適宜に切り替え可能に行えるようになっている。 Further, in the laser processing apparatus 50 is adapted to allow to be switchable between surface observation and the rear surface observation as appropriate. これにより、被加工物10の材質や状態に応じた最適な観察を柔軟かつ速やかに行うことができる。 Thus, it is possible to perform optimum observation according to the material and condition of the workpiece 10 flexibly and quickly.

<載置部および移動機構> <Mounting portion and the moving mechanism>
図12および図13は、本実施の形態に係るレーザー加工装置50に備わる載置部7および移動機構7mを、相異なる2つの方向からみた様子を概略的に示す側面図である。 12 and 13, the laser processing apparatus 50 to the provided mounting portion 7 and the moving mechanism 7m in accordance with the present embodiment is a side view schematically showing a state viewed from two different directions. なお、図12および図13には便宜上、図12の図面視左右方向をx軸方向とし、紙面に垂直な方向をy軸方向とし、図面視上下方向をz軸方向とするxyz座標を付している。 For convenience in FIGS. 12 and 13, a drawing viewing the left-right direction in FIG. 12 and the x-axis direction, a y-axis direction and the direction perpendicular to the paper surface, denoted by the xyz coordinates of the drawing as viewed vertically and z-axis ing. x軸方向が、レーザー光LBの走査方向に相当する。 x-axis direction corresponds to a scanning direction of the laser beam LB.

移動機構7mは、x軸方向に進退自在な可動部71aを有するx軸移動機構71と、可動部71aの上に配置され、y軸方向に進退自在な可動部72aを有するy軸移動機構72と、可動部72aの上に配置され、水平面内に回転可能なθ回転機構73とを備える。 Moving mechanism 7m includes a x-axis moving mechanism 71 having a freely movable portion 71a moved in the x-axis direction, disposed on the movable portion 71a, the y-axis moving mechanism having a retractably movable portion 72a in the y-axis direction 72 When disposed on the movable portion 72a, and a rotatable θ rotation mechanism 73 in a horizontal plane. そして、このθ回転機構73の上に、載置部7が設けられている。 Then, on the θ rotation mechanism 73, mounting portion 7 is provided. 係る構成を有することにより、レーザー加工装置50においては、被加工物10を載置部7に載置させた状態で移動機構7mの各移動機構を動作させることで、被加工物10を所望の位置に搬送できるようになっている。 By having the structure according, in the laser processing apparatus 50, by operating the respective moving mechanism of the moving mechanism 7m in a state of being placed on the portion 7 mounting a workpiece 10, the desired workpiece 10 It has to be transported to the location. なお、レーザー光照射部50Aと観察部50Bとの間における被加工物10の搬送は、y軸移動機構72の可動部72aが移動することによって実現される。 The transport of the workpiece 10 between the observation portion 50B and the laser beam irradiation unit 50A, the movable portion 72a of the y-axis moving mechanism 72 is achieved by moving. すなわち、図12および図13に示すy軸方向が、図9におけるレーザー光照射部50Aと観察部50Bとの間の移動方向に相当する。 That is, the y-axis direction shown in FIGS. 12 and 13 correspond to the movement direction between the observation part 50B and the laser beam irradiation unit 50A in FIG.

載置部7は、それぞれがy軸方向に延在する細長形状の部材である一対の支持部材7aと、θ回転機構73の上に配置されてなり、それぞれの支持部7aをz軸方向に昇降させる昇降機構7bとを備える。 Placing part 7, a pair of support members 7a is a member of elongated shape, each of which extends in the y-axis direction, it is placed on the θ rotation mechanism 73, the respective support portions 7a in the z-axis direction and a lifting mechanism 7b for lifting is. 一対の支持部材7aは、被加工物10の対向する端縁部10eのみがそれぞれの支持部材7aに支持されるように、x軸方向において被加工物10のサイズに見合う所定の距離だけ離間させて設けられてなる。 A pair of support members 7a, as only the edge portion 10e facing the workpiece 10 is supported on respective support members 7a, is separated by a predetermined distance commensurate to the size of the workpiece 10 in the x-axis direction thus provided Te. すなわち、本実施の形態において被加工物10が載置部7に載置されている状態とは、厳密には、それぞれの支持部材7aの上に被加工物10の端縁部10eが載置された状態のことを指し示している。 That is, in this embodiment the state of the workpiece 10 is placed on the placing part 7, strictly speaking, the edge portions 10e of the workpiece 10 is placed on the respective support members 7a It points to that of the state.

さらには、図12および図13に示すように、レーザー加工装置50には、載置部7の支持部材7aの上に載置された被加工物10の被加工面10aに対し上方から近接して被加工物10を拘束する、一対の拘束板61が備わる。 Furthermore, as shown in FIGS. 12 and 13, the laser processing apparatus 50, proximate the upper to the processing surface 10a of the workpiece 10 placed on the support member 7a of the mounting part 7 constraining the workpiece 10 Te, it is provided a pair of restraint plates 61. 拘束板61は、x軸移動機構71の可動部71aの上に固設された脚部62によって支持されている。 Constraining plate 61 is supported by legs 62 that are fixed on the movable portion 71a of the x-axis moving mechanism 71. なお、図13に示すように、一対の拘束板61は、y軸方向に互いに離間しており、パルスレーザー光LBが照射される際、被加工物10は、係る離間部分に加工予定線が位置するように配置される。 As shown in FIG. 13, a pair of restraint plates 61 are spaced from each other in the y-axis direction, when the pulsed laser beam LB is irradiated, the workpiece 10, the planned processing line spaced portions of the It is arranged so as to be located. 換言すれば、一対の拘束板61は、光学系5から照射されるレーザー光LBの光路上に位置しないように、配置される。 In other words, a pair of restraint plates 61, so as not located on the optical path of the laser beam LB emitted from the optical system 5 are arranged.

レーザー加工装置50においては、昇降機構7bを動作させることによって、支持部材7a上に載置した被加工物10の被加工面10aを一対の拘束板61の板面に近接させた状態で、パルスレーザー光LBによる加工を行うようになっている。 In the laser processing apparatus 50, by operating the lift mechanism 7b, in a state where the work surface 10a is brought close to the plate surface of the pair of restraining plate 61 of the workpiece 10 being placed on the support member 7a, the pulse It is adapted to perform processing by laser light LB. これにより、加工時における被加工物10の姿勢の安定が確保されてなる。 Thus, stability of the posture of the workpiece 10 is formed by securing during processing. 好ましくは、被加工物10と拘束板61とは、次述するブレード63によって被加工物10が押圧されるときにのみ両者の間に抗力が作用するように配置されるか、あるいは実質的に抗力が作用しない程度に互いに当接される。 Preferably, the constraining plate 61 and the workpiece 10, or the workpiece 10 by the blade 63 which will be described next are positioned such drag acts therebetween only when pressed, or substantially drag is brought into contact with each other so as not to act. 少なくとも、被加工物10に対し拘束板61を圧接させた状態を持続させるのは、被加工物10に破損などの不具合が生じるため好ましくない。 At least, to sustain a state of being pressed against the constraining plate 61 with respect to the workpiece 10 is not preferable because a problem such as damage to the workpiece 10 occurs.

なお、載置部7がレーザー光照射部50Aに位置する状態においては、載置部7の下方にブレード63が配置される。 In the state where the mounting portion 7 is positioned in the laser beam irradiation unit 50A, the blade 63 is disposed below the mounting portion 7. ブレード63は、長手方向(x軸方向)に垂直な断面(yz断面)の先端部分が台形形状を有する板状部材であり、図示しない駆動機構にてz軸方向に進退自在とされてなる。 Blade 63, the tip portion of the longitudinal (x-axis direction) in a cross section perpendicular (yz cross section) is a plate-like member having a trapezoidal shape, formed by the movable back and forth in the z-axis direction by a driving mechanism (not shown). 係るブレード63は、レーザー加工装置50において行う、被加工物10に対する劈開/裂開加工をより効率化させる目的で、パルスレーザー光LBの照射時に被加工物を押圧するための手段である。 Blade 63 according performs the laser processing apparatus 50, for the purpose of more efficient cleavage / parting processing with respect to the workpiece 10, it is a means for pressing the workpiece during the irradiation of the pulsed laser beam LB. ブレード63の動作態様についての詳細は後述する。 For more information about the operation mode of the blade 63 will be described later. なお、ブレード63の先端形状は台形に限られるものではなく、矩形形状などであってもよいが、被加工物10と面接触する形状であるのが好ましい。 Incidentally, the tip shape of the blade 63 is not limited to the trapezoid, it may be a rectangular shape, but is preferably shaped to contact the workpiece 10 surface. 線接触の場合、被加工物10を傷つけるなどの不具合が生じる可能性がある。 For line contact, there is a possibility that a problem may occur such as damaging the workpiece 10.

<照明系および観察系> <Illumination system and the observation system>
観察部50Bは、載置部7に載置された被加工物10に対して載置部7の上方から落射照明光源S1からの落射照明光L1の照射と斜光照明光源S2からの斜光透過照明光L2の照射とを重畳的に行いつつ、載置部7の上方側からの表面観察手段6による表面観察と、載置部7の下方側からの裏面観察手段16による裏面観察とを、行えるように構成されている。 Observation part 50B is oblique transmitted illumination from illumination and oblique illumination light source S2 of the epi-illumination light L1 from the epi-illumination light source S1 to the upper mounting portion 7 to the workpiece 10 placed on the placing part 7 while performing the irradiation of light L2 superimposed manner, a surface observation by surface observation means 6 from the upper side of the placing part 7, a back observation by rear surface observation means 16 from the lower side of the placing part 7, performed It is configured to.

具体的には、落射照明光源S1から発せられた落射照明光L1が、図示を省略する鏡筒内に設けられたハーフミラー9で反射され、被加工物10に照射されるようになっている。 Specifically, the epi-illumination light L1 emitted from the epi-illumination light source S1 is reflected by the half mirror 9 provided in omitted barrel shown, it is irradiated to the workpiece 10 . また、観察部50Bは、ハーフミラー9の上方(鏡筒の上方)に設けられたCCDカメラ6aと該CCDカメラ6aに接続されたモニタ6bとを含む表面観察手段6を備えており、落射照明光L1を照射させた状態でリアルタイムに被加工物10の明視野像の観察を行うことが出来るようになっている。 Also, the observation unit 50B is provided with a surface observation means 6 that includes a monitor 6b connected to the CCD camera 6a and the CCD camera 6a provided above the half mirror 9 (above the lens barrel), epi-illumination is possible to observe a bright field image of the workpiece 10 in real time in a state of being irradiated with the light L1 is made to be able.

また、観察部50Bにおいては、載置部7の下方に、より好ましくは、後述するハーフミラー19の下方(鏡筒の下方)に設けられたCCDカメラ16aと該CCDカメラ16aに接続されたモニタ16bとを含む裏面観察手段16を備えている。 The monitor in the observation unit 50B, below the mounting portion 7, more preferably, connected to the CCD camera 16a and the CCD camera 16a provided below the half mirror 19 described later (below the lens barrel) and a rear surface observation means 16 including a 16b. なお、モニタ16bと表面観察手段6に備わるモニタ6bとは共通のものであってもよい。 Incidentally, it may be common to the monitor 6b included in the monitor 16b and the surface observation means 6.

また、載置部7の下方に備わる同軸照明光源S3から発せられた同軸照明光L3が、図示を省略する鏡筒内に設けられたハーフミラー19で反射され、集光レンズ18にて集光されたうえで、被加工物10に照射されるようになっていてもよい。 Further, mounting the coaxial illumination light L3 emitted from a coaxial illumination light source S3, provided below the portion 7 is reflected by the half mirror 19 provided omitted barrel shown, condensing at condensing lens 18 after having been, or may be adapted to be irradiated to the workpiece 10. さらに好ましくは、載置部7の下方に斜光照明光源S4を備えており、斜光照明光L4を被加工物10に対して照射できるようになっていてもよい。 More preferably includes a oblique illumination light source S4 is below the placing portion 7, the oblique illumination light L4 may be adapted to be irradiated to the workpiece 10. これらの同軸照明光源S3や斜光照明光源S4は、例えば被加工物10の表面側に不透明な金属層などがあって表面側からの観察が該金属層からの反射が生じて困難な場合など、被加工物10を裏面側から観察する際に好適に用いることできる。 Etc. These coaxial illumination light source S3 and oblique illumination light source S4 is for example the case observed from the surface side there is such a surface side of an opaque metal layer of the workpiece 10 is difficult to occur reflected from the metal layer, It can be appropriately used when observing the workpiece 10 from the back side.

<レーザー光源> <Laser light source>
レーザー光源SLとしては、波長が500nm〜1600nmのものを用いる。 As the laser light source SL, a wavelength used ones 500Nm~1600nm. また、上述した加工パターンでの加工を実現するべく、レーザー光LBのパルス幅は1psec〜50psec程度である必要がある。 Further, in order to realize the processing in the processing patterns described above, the pulse width of the laser beam LB is required to be about 1Psec~50psec. また、繰り返し周波数Rは10kHz〜200kHz程度、レーザー光の照射エネルギー(パルスエネルギー)は0.1μJ〜50μJ程度であるのが好適である。 Also, the repetition frequency R about 10KHz~200kHz, irradiation energy (pulse energy) of the laser beam is preferably in the range of about 0.1Myujei~50myuJ.

なお、レーザー光源SLから出射されるレーザー光LBの偏光状態は、円偏光であっても直線偏光であってもよい。 Incidentally, the polarization state of the laser beam LB emitted from the laser beam source SL may be circular polarization a linear polarization. ただし、直線偏光の場合、結晶性被加工材料中での加工断面の曲がりとエネルギー吸収率の観点から、偏光方向が走査方向と略平行にあるように、例えば両者のなす角が±1°以内にあるようにされることが好ましい。 However, in the case of linear polarization, from the viewpoint of bending energy absorption rate of the working cross-section of a crystalline workpiece material, so that the polarization direction is in parallel to the scanning direction and substantially, for example, both the angle of within ± 1 ° it is preferably to be in the.

<光学系> <Optics>
光学系5は、レーザー光が被加工物10に照射される際の光路を設定する部位である。 Optical system 5 is a portion for setting the optical path when the laser beam is irradiated to the workpiece 10. 光学系5によって設定された光路に従って、被加工物の所定の照射位置(被照射領域の形成予定位置)にレーザー光が照射される。 Accordance optical path set by the optical system 5, laser light is irradiated to a predetermined irradiation position of the workpiece (to be formed position of the irradiated region).

図10は、光学系5の構成を例示する模式図である。 Figure 10 is a schematic view illustrating the configuration of an optical system 5. 光学系5は、ビームエキスパンダー51と対物レンズ系52とを主として備える。 Optical system 5 mainly comprises a beam expander 51 and the objective lens system 52. また、光学系5には、レーザー光LBの光路の向きを変換する目的で、適宜の個数のミラー5aが適宜に位置に設けられていてもよい。 Further, the optical system 5, in order to convert the direction of the optical path of the laser beam LB, a mirror 5a appropriate number may be provided at a position appropriately. 図10においては、2つのミラー5aが設けられた場合を例示している。 In Figure 10, two mirrors 5a is exemplified a case provided.

また、出射光が直線偏光の場合、光学系5がアッテネータ5bを備えることが好ましい。 Further, if the emitted light is linearly polarized light, it is preferable that the optical system 5 comprises an attenuator 5b. アッテネータ5bはレーザー光LBの光路上の適宜の位置に配置され、出射されたレーザー光LBの強度を調整する役割を担う。 Attenuator 5b plays a role of adjusting disposed at appropriate positions on the optical path of the laser beam LB, the intensity of the emitted laser beam LB.

なお、図10に例示する光学系5では、加工処理の間、レーザー光源SLから発せられたレーザー光LBは、その光路を固定された状態で被加工物10に照射されるように設けられている。 In the optical system 5 illustrated in FIG. 10, during processing, the laser beam LB emitted from the laser beam source SL is provided so as to be irradiated to the workpiece 10 with its optical path is fixed there. これに加えて、レーザー光源SLから発せられたレーザー光LBが被加工物10に対して照射される際のレーザー光LBの光路を実際にあるいは仮想的に複数設定するとともに、光路設定手段5c(図11)によって、レーザー光LBの個々の単位パルス光が被加工物に対して照射される際の光路を、設定した複数の光路の中で順次に切り替えることが可能に構成されていてもよい。 In addition, laser beam LB emitted from the laser beam source SL is actually or more virtually set the optical path of the laser beam LB at the time of being irradiated to the workpiece 10, the optical path setting means 5c ( by Figure 11), the optical path when the individual unit pulsed beams of the laser beam LB is irradiated to the workpiece, may be configured to be capable of switching sequentially among the plurality of optical paths set . 後者の場合、被加工物10の上面の複数箇所において同時並行的な走査が行われる状態、あるいは、仮想的にそのようにみなされる状態が実現される。 In the latter case, the state concurrent scanning is performed at a plurality of positions of the upper surface of the workpiece 10, or condition virtually so considered can be realized. 換言すれば、これは、レーザー光LBの光路をマルチ化しているといえる。 In other words, this can be said to multiplexing the optical path of the laser beam LB.

なお、図9においては、3つのレーザー光LB0、LB1、LB2により3箇所で走査が行われる場合を例示しているが、光学系5による光路のマルチ化の態様は必ずしもこれには限定されない。 In FIG. 9, although the scanning of three laser beams LB0, LB1, LB2 by three illustrates the case where the performed, aspects of the multiplexing of the optical path by the optical system 5 is not necessarily limited thereto. 光学系5の具体的な構成例については後述する。 Later detailed configuration example of the optical system 5.

<コントローラ> <Controller>
コントローラ1は、上述の各部の動作を制御し、後述する種々の態様での被加工物10の加工処理を実現させる制御部2と、レーザー加工装置50の動作を制御するプログラム3pや加工処理の際に参照される種々のデータを記憶する記憶部3とをさらに備える。 The controller 1 controls the operation of the above-described respective units, a control unit 2 to realize the processing of the workpiece 10 in various aspects, described later, a program 3p and processing for controlling the operation of the laser processing apparatus 50 further comprising a storage unit 3 for storing various data to be referred to when.

制御部2は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータなどの汎用のコンピュータによって実現されるものであり、記憶部3に記憶されているプログラム3pが該コンピュータに読み込まれ実行されることにより、種々の構成要素が制御部2の機能的構成要素として実現される。 Control unit 2, for example, is implemented by a general-purpose computer such as a personal computer or a microcomputer, by a program 3p stored in the storage unit 3 is loaded into and executed by the computer, the various components There are realized as functional components of the control unit 2.

具体的には、制御部2は、移動機構7mによる載置部7の駆動や集光レンズ18の合焦動作など、加工処理に関係する種々の駆動部分の動作を制御する駆動制御部21と、CCDカメラ6aおよび16aによる撮像を制御する撮像制御部22と、レーザー光源SLからのレーザー光LBの照射および光学系5における光路の設定態様を制御する照射制御部23と、与えられた加工位置データD1(後述)および加工モード設定データD2(後述)に従って加工対象位置への加工処理を実行させる加工処理部25とを、主として備える。 Specifically, the control unit 2, such as focusing operation of the drive and the condenser lens 18 of the part 7 the mounting by the moving mechanism 7m, a drive control unit 21 for controlling the operation of the various drive parts related to the processing , an imaging control unit 22 that controls imaging by the CCD cameras 6a and 16a, the irradiation control unit 23 for controlling the mode of setting an optical path in the illumination and optical system 5 of the laser beam LB from the laser source SL, a given working position and a processing unit 25 for executing the processing to the processing target position in accordance with the data D1 (described below) and processing mode setting data D2 (described below), comprising mainly.

記憶部3は、ROMやRAMおよびハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。 Storage unit 3 is realized by a storage medium such as a ROM and a RAM and a hard disk. なお、記憶部3は、制御部2を実現するコンピュータの構成要素によって実現される態様であってもよいし、ハードディスクの場合など、該コンピュータとは別体に設けられる態様であってもよい。 The storage unit 3 may be a mode that is implemented by components of a computer for realizing the control unit 2, such as in the case of a hard disk, or may be a mode that is provided separately from the said computer.

記憶部3には、被加工物10について設定された加工予定線の位置を記述した加工位置データD1が外部から与えられて記憶される。 The storage unit 3, the processing position data D1 which describes the position of the planned processing line set for the workpiece 10 is stored is supplied externally. また、記憶部3には、レーザー光の個々のパラメータについての条件や光学系5における光路の設定条件や載置部7の駆動条件(あるいはそれらの設定可能範囲)などが加工モードごとに記述された、加工モード設定データD2が、あらかじめ記憶されている。 The storage unit 3, a driving condition setting conditions and mounting portion 7 of the optical paths in conditions and optical system 5 for the individual parameters of the laser beam (or settable range thereof) are described for each processing mode and, working mode setting data D2 are stored in advance.

なお、レーザー加工装置50に対してオペレータが与える種々の入力指示は、コントローラ1において実現されるGUIを利用して行われるのが好ましい。 Incidentally, various input instruction by the operator given to the laser processing apparatus 50 is preferably performed by using a GUI implemented in the controller 1. 例えば、加工処理部25の作用により加工処理用メニューがGUIにて提供される。 For example, processing for a menu is provided in GUI by the action of the processing unit 25. オペレータは、係る加工処理用メニューに基づいて、後述する加工モードの選択や、加工条件の入力などを行う。 The operator, according to the basis of the processing for menu selection and processing mode described below, performs an input processing conditions.

<アライメント動作> <Alignment operation>
レーザー加工装置50においては、加工処理に先立ち、観察部50Bにおいて、被加工物10の配置位置を微調整するアライメント動作が行えるようになっている。 In the laser processing apparatus 50, prior to processing, in the observation unit 50B, and able to perform the alignment operation for finely adjusting an arrangement position of the workpiece 10. アライメント動作は、被加工物10に定められているXY座標軸を載置部7の座標軸と一致させるために行う処理である。 Alignment operation is a process to match the coordinate axes of part 7 mounting the XY coordinate axes are defined on the workpiece 10. 係るアライメント処理は、上述した加工パターンでの加工を行う場合に、被加工物の結晶方位と加工予定線とレーザー光の走査方向とが各加工パターンにおいて求められる所定の関係をみたすようにするうえで重要である。 Alignment processing according the the case of processing in the processing patterns described above, ensuring a positive and the scanning direction of the crystal orientation and the planned processing line and the laser beam of the workpiece satisfies a predetermined relationship obtained in each machining pattern in is important.

アライメント動作は、公知の技術を適用して実行することが可能であり、加工パターンに応じて適宜の態様にて行われればよい。 Alignment operation may be performed by applying known techniques, it is sufficient performed in an appropriate manner in accordance with the processing pattern. 例えば、1つの母基板を用いて作製された多数個のデバイスチップを切り出す場合など、被加工物10の表面に繰り返しパターンが形成されているような場合であれば、パターンマッチングなどの手法を用いることで適切なアライメント動作が実現される。 For example, a case of cutting out a large number of device chips manufactured using one mother substrate, in the case such as that repeating pattern is formed on the surface of the workpiece 10, using a technique such as pattern matching it is proper alignment operation is realized. この場合、概略的にいえば、被加工物10に形成されている複数のアライメント用マークの撮像画像をCCDカメラ6aあるいは16aが取得し、それらの撮像画像の撮像位置の相対的関係に基づいて加工処理部25がアライメント量を特定し、駆動制御部21が該アライメント量に応じて移動機構7mにより載置部7を移動させることによって、アライメントが実現される。 In this case, speaking schematically, a plurality of captured images of the alignment marks formed in the workpiece 10 acquires CCD camera 6a or 16a, based on the relative relationship between the imaging positions of those captured images processing unit 25 identifies the alignment amount, the drive control unit 21 by moving the mounting portion 7 by the moving mechanism 7m in accordance with the alignment amount, the alignment is realized.

係るアライメント動作を行うことによって、加工処理における加工位置が正確に特定される。 By performing the alignment operation according, processing position in the processing is accurately specified. なお、アライメント動作終了後、被加工物10を載置した載置部7はレーザー光照射部50Aへと移動し、引き続いてレーザー光LBを照射することによる加工処理が行われることになる。 Note that after the alignment operation is completed, placement portion 7 mounted with the workpiece 10 is moved to the laser beam irradiation unit 50A, so that the processing by irradiating a laser beam LB is performed subsequently. なお、観察部50Bからレーザー光照射部50Aへの載置部7の移動は、アライメント動作時に想定された加工予定位置と実際の加工位置とがずれないように保証されている。 The movement of the bearing member 7 from the observing part 50B to the laser light irradiating unit 50A is guaranteed so as not to shift the actual machining position and the assumed planned processing position during the alignment operation.

<加工処理の概略> <Outline of processing>
次に、本実施の形態に係るレーザー加工装置50における加工処理について説明する。 It will now be described processing in the laser processing apparatus 50 according to this embodiment. レーザー加工装置50においては、レーザー光源SLから発せられ光学系5を経たレーザー光LBの照射と、被加工物10が載置固定された載置部7の移動とを組み合わせることによって、光学系5を経たレーザー光を被加工物10に対して相対的に走査させつつ被加工物10の加工を行えるようになっている。 In the laser processing apparatus 50, by combining the irradiation of the laser beam LB having passed through the optical system 5 is emitted from the laser beam source SL, a movement of the bearing member 7 to the workpiece 10 is placed and fixed, the optical system 5 and able to perform the machining of the workpiece 10 with the laser beam having passed through the while relatively scanning the workpiece 10.

レーザー加工装置50においては、レーザー光LBを(相対的に)走査することによる加工処理のモード(加工モード)として、基本モードとマルチモードとを択一的に選択可能となっている点で特徴的である。 In the laser processing apparatus 50, characterized in that the laser beam LB as (relatively) the processing by scanning mode (working mode), and has a alternatively selectable between fundamental mode and multi-mode is a basis. これらの加工モードは、上述した光学系5における光路の設定態様に応じて設けられてなる。 These processing modes, thus provided according to the setting mode of the optical path in the optical system 5 described above.

基本モードは、レーザー光源SLから発せられたレーザー光LBの光路を固定的に定めるモードである。 The fundamental mode is a mode for determining the optical path of the laser beam LB emitted from the laser beam source SL fixedly. 基本モードでは、レーザー光LBは常に1つの光路を通り、被加工物10を載置した載置部7を所定の速度で移動させることで、レーザー光が被加工物10を一方向に走査する態様での加工が実現される。 In the basic mode, the laser beam LB always passes through one optical path, by moving the mounting portion 7 mounted with the workpiece 10 at a predetermined speed, the laser beam scans the workpiece 10 in one direction processing in a manner can be realized. 図10に例示した光学系5の場合は、係る基本モードでの加工のみが可能である。 For the illustrated optical system 5 in FIG. 10, it can only work in a basic mode of.

基本モードは、上述の第1および第2加工パターンでの加工を行う場合に好適に用いられる。 The fundamental mode is preferably used in case of performing processing in the first and second processing patterns described above. すなわち、加工予定線Lが劈開/裂開容易方向に平行に設定された被加工物10について、該劈開/裂開容易方向と載置部7の移動方向とが一致するように被加工物10をアライメントしたうえで、基本モードでの加工を行うことで、第1加工パターンの加工が行える。 That is, the processing for scheduled lines workpiece 10 L is set parallel to the easily-cleaved / parted-direction, 該劈 open / tear easily so that the direction and the movement direction of the bearing member 7 are identical workpiece 10 after having aligned, and in the processing of the basic mode, it performs the processing of the first processing pattern is. 一方、加工予定線Lが劈開/裂開容易方向に垂直に設定された被加工物10について、該劈開/裂開容易方向と載置部7の移動方向とが直交するように被加工物10をアライメントしたうえで、基本モードでの加工を行うことで、第2加工パターンの加工が行える。 On the other hand, processing for scheduled lines workpiece 10 L is set perpendicular to the easily-cleaved / parted-direction, 該劈 open / tear easily so that the direction and the movement direction of the mounting portion 7 is perpendicular workpiece 10 after having aligned, and in the processing of the basic mode, it performs the processing of the second processing pattern is.

また、原理的には、載置部7の移動方向を適宜変更することで、第3加工パターンでの加工にも適用可能である。 Also, in principle, by changing the direction of movement of the bearing member 7 as appropriate, it is also applicable to the processing by the third processing pattern.

一方、マルチモードは、レーザー光LBの光路を実体的にあるいは仮想的にマルチ化して複数の光路を設定するモードである。 On the other hand, the multi-mode is a mode for setting a plurality of optical paths and tangibly or virtually multiplexing the optical path of the laser beam LB. これは、例えば、図8に示したような、加工予定線Lに平行な直線Lα、Lβあるいはさらに加工予定線L自体に沿って、実体的にあるいは仮想的に複数のレーザー光を走査させることで、結果として、加工予定線Lに繰り返し交差する態様にてレーザー光を走査した場合と同様の加工を実現するモードである。 This, for example, as shown in FIG. 8, a straight line parallel to Lα to the planned processing line L, along the Lβ or even planned processing line L itself, tangibly or virtually by scanning a plurality of laser beams in, as a result, a mode to implement the same processing as in the case of scanning the laser beam in a manner intersecting repeatedly planned processing line L. なお、仮想的に複数のレーザー光を走査させるとは、実際には基本モードと同様に1つの光路にてレーザー光を照射するもののその光路を時間的に変化させることで、複数の光路にてレーザー光を照射する場合と同様の走査態様が実現されることをいう。 Note that the scanning the plurality of laser beams virtually, in fact the fundamental mode and varying the optical path temporally although irradiated with laser light at one light path similar to, by a plurality of optical paths It means that the same scanning manner as in the case of irradiating the laser beam is achieved.

マルチモードは、第3加工パターンでの加工を行う場合に好適に用いられる。 Multimode is preferably used in case of performing processing by the third processing pattern. すなわち、第2加工パターンの場合と同様に、加工予定線Lが劈開/裂開容易方向に垂直に設定された被加工物10について、該劈開/裂開容易方向と載置部7の移動方向とが直交するように被加工物10をアライメントしたうえで、マルチモードでの加工を行うことで、第3加工パターンの加工が行える。 That is, similarly to the second processing pattern, the workpiece 10 which the planned processing line L is set perpendicular to the easily-cleaved / parted-direction, the direction of movement of part 7 mounting the 該劈 open / tear easy direction bets after having aligned the workpiece 10 to be orthogonal, by performing the processing in multi-mode, allows the processing of the third processing pattern is.

加工モードは、例えば、加工処理部25の作用によりコントローラ1においてオペレータに利用可能に提供される加工処理メニューに従って選択できるのが好適である。 Processing mode, for example, it is preferable to be selected according to processing menu provided available to the operator in the controller 1 by the action of the processing unit 25. 加工処理部25は、加工位置データD1を取得するとともに選択された加工パターンに対応する条件を加工モード設定データD2から取得し、当該条件に応じた動作が実行されるよう、駆動制御部21や照射制御部23その他を通じて対応する各部の動作を制御する。 Processing unit 25 obtains the condition corresponding to the machining pattern selected acquires the processing position data D1 from the processing mode setting data D2, so that the operation corresponding to the condition is performed, the drive control unit 21 Ya It controls the operation of each corresponding unit through other emission control unit 23.

例えば、レーザー光源SLから発せられるレーザー光LBの波長や出力、パルスの繰り返し周波数、パルス幅の調整などは、コントローラ1の照射制御部23により実現される。 For example, the wavelength and the output of the laser beam LB emitted from the laser beam source SL, a repetition frequency of the pulse, such as the adjustment of the pulse width is realized by the irradiation control unit 23 of the controller 1. 加工モード設定データD2に従った所定の設定信号が加工処理部25から照射制御部23に対し発せられると、照射制御部23は、該設定信号に従って、レーザー光LBの照射条件を設定する。 When a predetermined setting signal according to processing mode setting data D2 is generated with respect to the irradiation control unit 23 from the processing unit 25, the irradiation control unit 23, in accordance with the setting signal to set the irradiation conditions of the laser beam LB.

また、特にマルチモードで加工を行う場合、照射制御部23は、レーザー光源SLからの単位パルス光の出射タイミングに、光路設定手段5cによる光路の切り替えタイミングを同期させる。 Also, especially when performing processing in multi-mode, the irradiation control unit 23, the emission timing of the unit pulsed beam from the laser light source SL, synchronizing the switching timing of the optical path by the optical path setting means 5c. これにより、個々の被照射領域の形成予定位置に対し、光路設定手段5cが設定した複数の光路のうちの該形成予定位置に対応する光路にて単位パルス光が照射される。 Thus, with respect to formation planned position of each of the irradiated regions, a unit pulsed beam is irradiated by the optical path corresponding to the formation planned positions of the plurality of optical paths whose optical path setting means 5c has set.

なお、レーザー加工装置50においては、加工処理の際、必要に応じて、合焦位置を被加工物10の表面から意図的にずらしたデフォーカス状態で、レーザー光LBを照射することも可能となっている。 Incidentally, in the laser processing apparatus 50, when the processing, if necessary, the focus position in a defocused state that intentionally offset from the surface of the workpiece 10, and also possible to irradiate the laser beam LB going on. これは例えば、載置部7と光学系5との相対距離を調整することによって実現される。 This example is realized by adjusting the relative distance between the mounting portion 7 and the optical system 5.

<光路設定手段の構成例とその動作> <Configuration example of optical path setting means and operation>
次に、光路設定手段5cの具体的構成と、その動作の例について、主にマルチモードにおける動作を対象に説明する。 Next, a specific configuration of the optical path setting means 5c, an example of its operation will be described primarily for operation in multi-mode.

なお、以降の説明では、加工処理に際しては、被加工物10が載置された載置部7を加工予定線Lの延在方向と一致する移動方向Dに沿って移動させつつ加工が行われるものとする。 In the following description, when processing is processing is performed while moving in the movement direction D to match the mounting portion 7 of the workpiece 10 is placed to the extending direction of the planned processing line L and things.

また、マルチモードでの動作においては、加工予定線L上への被照射領域REの形成に際し照射されるのがレーザー光LB0であり、加工予定線Lに平行な直線Lα上への被照射領域REの形成に際し照射されるのがレーザー光LB1であり、同じく加工予定線Lに平行で、加工予定線Lについて対称な位置にある直線Lβ上への被照射領域REの形成に際し照射されるのが、レーザー光LB2であるとする。 Further, in the operation of the multi-mode is a laser beam LB0 is being irradiated upon forming the irradiation regions RE on the planned processing line on L, the irradiated area onto a straight line parallel Lα to the planned processing line L RE is a laser beam LB1 that is irradiated upon the formation of likewise parallel to the planned processing line L, from being irradiated upon the formation of the irradiation regions RE on the straight line Lβ in symmetrical positions about the planned processing line L but it assumed to be a laser beam LB2.

また、マルチモードでの第3加工パターンの加工は、順次にあるいは同時に形成される複数の被照射領域が劈開/裂開容易方向に沿って位置するようにすることで実現される。 Further, the processing of the third processing pattern in the multi mode is realized by a plurality of irradiation regions formed sequentially or simultaneously to be positioned along the easily-cleaved / parted-direction.

図11は、光路設定手段5cの構成を模式的に示す図である。 Figure 11 is a diagram schematically showing the configuration of an optical path setting means 5c. 光路設定手段5cは、光学系5の一構成要素として設けられる。 Optical path setting means 5c is provided as a component of the optical system 5. 光路設定手段5cは、複数のハーフミラー53と、ミラー54と、光路選択機構55とを備える。 Optical path setting means 5c is provided with a plurality of half mirrors 53, a mirror 54, an optical path selecting mechanism 55.

ハーフミラー53とミラー54とは、レーザー光源SLから出射されるレーザー光LBの光路を載置部7の移動方向Dに垂直な面内方向に分岐させて複数の光路(レーザー光LB0、LB1、LB2の光路)を形成させるべく設けられる。 A half mirror 53 and the mirror 54 has a plurality of light path is branched into in-plane direction perpendicular to the moving direction D of the part 7 mounting an optical path of the laser beam LB emitted from the laser beam source SL (laser beam LB0, LB1, It provided in order to form the optical path) of LB2. なお、ハーフミラー53の数は、光路の数に応じて定まる。 The number of half mirrors 53 is determined depending on the number of optical paths. 図11においては3つの光路を得るために2つのハーフミラー53が設けられている。 Two half-mirrors 53 are provided for obtaining three optical paths 11. これらハーフミラー53およびミラー54を備えることにより、レーザー光LBを出射させつつ載置部7を移動させることで、複数のレーザー光が被加工物10を走査する状態が実現される。 By having these half-mirror 53 and the mirror 54, by moving the No置部 7 while emitting a laser beam LB, a plurality of laser light state to scan the workpiece 10 is achieved.

光路選択機構55は、複数の光路における被加工物10へのレーザー光の出射タイミングを制御するために備わる。 Optical path selecting mechanism 55 is provided in order to control the emission timing of the laser light to the workpiece 10 at a plurality of optical paths. より具体的には、光路選択機構55は、ハーフミラー53およびミラー54によって分岐したそれぞれのレーザー光の光路の途中に光学スイッチSWを備えている。 More specifically, the optical path selecting mechanism 55 includes an optical switch SW in the optical path of each laser beam branched by the half mirror 53 and the mirror 54. 光学スイッチSWは、例えばAOM(音響光学変調器)やEOM(電気光学器)などで構成され、ON状態のときに入射したレーザー光を通過させ、OFF状態のときには入射したレーザー光を遮断あるいは減衰させる(非通過状態とさせる)機能を有する。 The optical switch SW is, for example AOM (acousto-optic modulator) or EOM (electro-optics) is constituted by a, is passed through the laser light incident upon the ON state, it shuts off or attenuate the laser beam incident at the time of the OFF state let (is a non-passing state) has a function. これにより、光路選択機構55においては、ON状態となっている光学スイッチSWを通過するレーザー光のみが被加工物10に照射されるようになっている。 Thus, the optical path selecting mechanism 55, only a laser beam passing through the optical switch SW is ON state are irradiated to the workpiece 10.

このような構成を有する光路設定手段5cを備えるレーザー加工装置50のマルチモードでの動作は、照射制御部23が、繰り返し周波数Rに従うレーザー光LBの単位パルス光の出射タイミングに応じてレーザー光LB0、LB1、LB2の光路上の光学スイッチSWが順次にかつ周期的にON状態となるように、それぞれの光学スイッチSWのON/OFF動作を制御することによって実現される。 Such operation in the multi-mode of a laser processing apparatus 50 having the optical path setting means 5c having a configuration, the irradiation control unit 23, in accordance with the emission timing of the unit pulsed beams of the laser beam LB according to the repetition frequency R laser beam LB0 It is realized by the optical switch SW of LB1, LB2 of the optical path so as to sequentially and periodically ON state, to control the ON / OFF operation of each of the optical switch SW. 係る制御によって、各レーザー光LB0、LB1、LB2が被照射領域を形成するタイミングに達するときだけそれぞれのレーザー光LB0、LB1、LB2が光路選択機構55を通過して被加工物10に照射されることになる。 The control of each laser beam LB0, LB1, LB2 is irradiated through the respective laser beams LB0, LB1, LB2 optical path selecting mechanism 55 only when it reaches the timing to form an irradiated region on the workpiece 10 It will be.

すなわち、被加工物10に対して照射されるレーザー光の光路が実際に複数設けられ、これら複数のレーザー光を、それぞれの単位パルス光の照射タイミングを違えつつ同時並行的に走査させることで、マルチモードでの動作が行われている。 That is, the light path of the irradiated is laser light actually provided with a plurality of the workpiece 10, a plurality of laser beams, by concurrently scanned while Chigae the irradiation timing of the respective unit pulsed beams, operation in the multi-mode is being carried out.

なお、基本モードでの動作は、例えば、レーザー光LB0、LB1、LB2のいずれか1つの光路上の光学スイッチSWのみを常にON状態としてレーザー光LBを出射し、載置部7を移動させることによって可能である。 The operation in the fundamental mode, for example, a laser beam LB0, LB1, LB2 any one of the optical path optical switch SW only always the laser beam LB is emitted as an ON state, to move the mounting portion 7 it is possible by.

<劈開/裂開加工の高効率化> <High efficiency of the cleavage / parting processing>
上述の劈開/裂開加工は、単位パルス光の照射によって生じる衝撃や応力を利用して、被加工物に劈開/裂開を生じさせる手法である。 Cleavage / parting processing described above, by utilizing the shock or stress generated by irradiation of a unit pulsed beam, a technique to produce a cleavage / parting in a workpiece. それゆえ、個々の単位パルス光の照射に際してより少ないエネルギー消費にて劈開/裂開面が形成されるほど、与えられるエネルギーが同じであっても被加工物のより深いところまで劈開/裂開が生じ、被加工物のより深い部分にまで分割起点の先端部分が到達することとなり、より効率的に劈開/裂開面が形成されることになる。 Thus, at less energy consumption upon irradiation of an individual unit pulsed beam as the cleavage / parting plane is formed, deeper until cleavage / parting energy workpiece be the same which is given occurs, it is the tip portion of the split starting point to the deeper portion of the workpiece is reached, so that the more efficient the cleavage / parting planes are formed.

以上の観点を踏まえ、本実施の形態においては、被加工面の加工対象位置にあらかじめ引張応力を作用させた状態でパルスレーザー光を照射するようにすることで、より効率的な劈開/裂開加工が実現されるようにする。 Based on the above viewpoint, in the present embodiment, by such irradiation with pulsed laser light in a state in which the action of pre-tensile stress in the processing target position in the processing surface, more efficient cleavage / parting so that processing can be realized. 具体的には、パルスレーザー光を照射するタイミングで被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、加工対象位置に引張応力が作用する状態を実現する。 Specifically, by applying a force in the three-point bending to the workpiece at a timing of irradiating the pulsed laser beam, to achieve a state in which the tensile stress acts on the processing target position.

図14および図15は、それぞれ、レーザー加工装置50において被加工面に引張応力を作用させる様子を示す側断面図と上面図である。 14 and 15, respectively, a side sectional view and a top view showing a state of exerting a tensile stress on the processed surface in the laser processing apparatus 50. 図16は、レーザー加工装置50において加工対象位置を違えるときの様子を示す側断面図である。 Figure 16 is a side sectional view showing a state made different processing target position in the laser processing apparatus 50.

レーザー加工装置50において劈開/裂開加工を行うに際しては、まず、パルスレーザー光LBによる加工対象位置10p(つまりは加工予定線)が一対の拘束板61の離間部分の中央に位置するように被加工物10のy軸方向の配置位置を定める。 In performing the cleavage / parting processing in the laser processing apparatus 50, first, as processing target position 10p by the pulsed laser beam LB (that is, the planned processing line) is positioned at the center of the spacing portion of the pair of restraining plate 61 to be determining the position of the y-axis direction of the workpiece 10. そして、このように配置位置が定められた状態で、被加工物10が載置された載置部7(支持部材7a)を上昇させることによって、図14および図15に示すように、y軸方向に所定間隔で離間させた一対の拘束板61に対して被加工物10の被加工面10aを下方から当接させる。 Then, in a state where the position is determined, by increasing the mounting portion 7 of the workpiece 10 is placed (the support member 7a), as shown in FIGS. 14 and 15, y-axis brought into contact with the processing surface 10a of the workpiece 10 from below the pair of restraining plate 61 which is spaced at predetermined intervals in the direction.

係る状態においてさらに、先端部63eが被加工物10の加工対象位置10pの直下の位置に当接するように、ブレード63を一対の拘束板61の離間部分の下方から略垂直に押し当てる。 Further in the state of, so that the tip portion 63e abuts on the position directly below the processing target position 10p of the workpiece 10 is pressed against a substantially vertical blade 63 from beneath the spaced portions of the pair of restraining plate 61. これにより、被加工物10がブレード63にて押圧され、被加工面10aにおいては、加工対象位置10pからy軸正負方向に向かう引張応力が作用することとなる。 Thus, the workpiece 10 is pressed by the blade 63, in the processing surface 10a, tensile stress toward the y-axis positive and negative directions from the processing object position 10p is to act. この状態において、パルスレーザー光LBを出射するとともにx軸移動機構71の可動部71aを移動させると、拘束板61およびブレード63ともども載置部7がパルスレーザー光LBに対して相対移動する。 In this state, by moving the movable portion 71a of the x-axis moving mechanism 71 while emitting the pulsed laser beam LB, the constraining plate 61 and the blade 63 in company placing part 7 moves relative to the pulsed laser beam LB. これにより、引張応力が作用した状態で、加工対象位置10pがパルスレーザー光LBにて相対的に走査される。 Thus, tensile stress while working, processing target position 10p is relatively scanned by the pulsed laser beam LB. 係る場合、引張応力が作用している分だけ劈開/裂開面の形成に際して消費されるエネルギーが低減されるので、結果として、劈開/裂開面が進展しやすくなる。 A case, since the energy tensile stress which is consumed in the formation of the by cleavage / parting planes min acting is reduced, as a result, the cleavage / parting planes are likely to progress.

なお、図14および図15に示した加工対象位置10pに対するパルスレーザー光LBの照射が完了すると、図16に示すように、ブレード63を下降させた後、載置部7をも下降させた上で、次の加工対象位置10qが一対の拘束板61の離間部分の中央に位置するように移動機構7mが載置部7を移動させる。 Incidentally, the irradiation of the pulsed laser beam LB with respect to the processing object position 10p shown in FIGS. 14 and 15 is completed, as shown in FIG. 16, after lowering the blade 63, on which were also lower the placing part 7 in the next processing target position 10q moves the moving mechanism 7m can placing part 7 so as to be positioned at the center of the spacing portion of the pair of restraining plate 61. その後は、上述の場合と同様の処理が行われる。 Thereafter, processing similar to that described above is performed.

1 コントローラ 2 制御部 3 記憶部 5 光学系 5c 光路設定手段 7 載置部 7a 支持部材 7b 昇降機構 7m 移動機構 10 被加工物 10a (被加工物の)被加工面 10e (被加工物の)端縁部 50 レーザー加工装置 51 ビームエキスパンダー 52 対物レンズ系 53 ハーフミラー 5a、54 ミラー 55 光路選択機構 61 拘束板 63 ブレード 63e (ブレードの)先端部 71 x軸移動機構 72 y軸移動機構 73 θ回転機構 C1〜C3、C11a、C11b、C21〜C24 劈開/裂開面 D (載置部の)移動方向 L 加工予定線 LB、LB0、LB1、LB2 レーザー光 RE、RE1〜RE4、RE11〜RE15、RE21〜RE25 被照射領域 SL レーザー光源 SW 光学スイッチ 1 (workpiece) controller 2 controller 3 storage unit 5 optics 5c optical path setting means 7 mounting portion 7a supporting member 7b elevating mechanism 7m moving mechanism 10 workpiece 10a to be processed surface 10e (the workpiece) end edge 50 laser processing apparatus 51 the beam expander 52 the objective lens system 53 a half mirror 5a, 54 mirror 55 optical path selecting mechanism 61 constraining plate 63 blade 63e (of the blade) tip 71 x-axis moving mechanism 72 y-axis moving mechanism 73 theta rotation mechanism C1~C3, C11a, C11b, C21~C24 cleavage / parting plane D (mounting portion) movement direction L planned processing line LB, LB0, LB1, LB2 laser beam RE, RE1~RE4, RE11~RE15, RE21~ RE25 irradiated region SL laser light source SW optical switch

Claims (27)

  1. パルスレーザー光を発する光源と、 A light source for emitting a pulsed laser beam,
    被加工物が載置される載置部と、 A mounting portion for a workpiece is placed,
    を備えるレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus comprising a,
    前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させる応力印加手段、 By applying a force in the three-point bending to the workpiece placed on the mounting section, the stress applying means for applying a tensile stress on the processing target position of said workpiece,
    をさらに備え、 Further comprising a,
    前記載置部に載置した前記被加工物に対し、前記応力印加手段によって前記加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記パルスレーザー光の個々の単位パルス光ごとの被照射領域が前記被加工面において離散的に形成されるように前記載置部と前記光源とを連続的に相対移動させつつ前記パルスレーザー光を前記被加工物に照射することによって、前記被照射領域同士の間で被加工物の劈開もしくは裂開を順次に生じさせることにより、前記被加工物に分割のための起点を形成する、 Relative to the workpiece placed on the placing part, the machining tensile stress in a state in which the action for the target position, the radiation of each individual unit pulsed beams of said pulsed laser beam by the stress applying means by irradiating continuously said pulsed laser beam while relatively moving the light source and the placement section as regions are discretely formed in the surface to be processed on the workpiece, the irradiation regions by giving sequentially generate cleavage or parting of the workpiece between each other, to form a starting point for splitting the workpiece,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  2. パルスレーザー光を発する光源と、 A light source for emitting a pulsed laser beam,
    被加工物が載置される載置部と、 A mounting portion for a workpiece is placed,
    を備えるレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus comprising a,
    前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させる応力印加手段、 By applying a force in the three-point bending to the workpiece placed on the mounting section, the stress applying means for applying a tensile stress on the processing target position of said workpiece,
    をさらに備え、 Further comprising a,
    前記載置部に載置した前記被加工物に対し、前記応力印加手段によって前記加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記パルスレーザー光の個々の単位パルス光が前記被加工面に離散的に照射されるように前記載置部と前記光源とを連続的に相対移動させつつ前記パルスレーザー光を前記被加工物に照射し、前記個々の単位パルス光が被照射位置に照射される際の衝撃もしくは応力によって直前にもしくは同時に照射された前記単位パルス光の被照射位置との間に劈開もしくは裂開を生じさせることにより、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する、 Relative to the workpiece placed on the placing part, the machining tensile stress in a state in which the action for the target position, each unit pulsed beams of said pulsed laser beam is the processed by the stress applying means while continuously moved relative to the light source and the placement section to be discretely irradiated to the surface irradiated with the pulsed laser light to the workpiece, the individual units pulsed light to be irradiated position by causing cleavage or parting between the irradiated position of the unit pulsed beam irradiated immediately before or simultaneously by impact or stress when irradiated, the starting point for the division into the workpiece Form,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  3. 請求項1または請求項2に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 1 or claim 2,
    前記パルスレーザー光が、パルス幅がpsecオーダーの超短パルス光である、 The pulsed laser light, the pulse width is ultrashort pulse light psec order,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
    前記応力印加手段が、 The stress applying means,
    前記加工対象位置の上方にて離間するように設けられた、前記被加工物を前記被加工面の側から拘束する一対の拘束手段と、 The provided so as to be separated at the upper processing target position, a pair of restraining means for restraining the workpiece from the side of the surface to be processed,
    前記被加工面とは反対の側から当接して前記被加工物を押圧する押圧手段と、 A pressing means for pressing the workpiece in contact with the side opposite to the surface of the workpiece,
    を備えることを特徴とするレーザー加工装置。 Laser processing apparatus comprising: a.
  5. 請求項4に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 4,
    前記押圧手段が板状をなしており、前記押圧手段の先端部を前記被加工面に対して略垂直に当接させることによって前記被加工物を押圧する、 Wherein and pressing means is a plate-like, for pressing the workpiece by abutting substantially vertically tip relative to the surface to be processed of said pressing means,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  6. 請求項5に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 5,
    前記押圧手段の前記先端部が断面視台形形状をなしていることを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that the tip portion of the pressing means forms a cross section trapezoidal shape.
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
    前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、異なる前記単位パルス光によって形成する少なくとも2つの被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向において隣り合うように形成する、 Wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, at least two irradiation regions are formed by different said unit pulsed beams, formed so as to be adjacent in the cleavage or parting easy axis of the workpiece to,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  8. 請求項7に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 7,
    前記少なくとも2つの被照射領域の形成を、前記被加工物の相異なる2つの前記劈開もしくは裂開容易方向において交互に行う、 The formation of the at least two irradiation regions is performed alternately in two different said cleaved or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  9. 請求項7に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 7,
    全ての前記被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向に沿って形成する、 All the irradiation regions are formed along the cleavage or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  10. 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
    前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、前記被照射領域を、前記被加工物の相異なる2つの劈開もしくは裂開容易方向に対して等価な方向において形成する、 Wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, the irradiation regions are formed in the equivalent direction to the two different cleavage or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  11. 請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 10,
    前記被加工物に前記分割のための起点を形成する際に、前記パルスレーザー光を、前記被加工物の表面における前記個々の単位パルス光の被照射領域の形状が等方的となるように照射する、 Wherein when forming the starting point for the division in the workpiece, the pulsed laser beam, so that the shape of the irradiated region of the individual unit pulsed light on the surface of the workpiece becomes isotropic irradiated,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  12. 請求項11に記載のレーザー加工装置であって、 The laser processing apparatus according to claim 11,
    前記パルスレーザー光のビーム径が1μm以上10μm以下である、 Beam diameter of the pulsed laser light is 1μm or more 10μm or less,
    ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser machining device, characterized in that.
  13. 被加工物に分割起点を形成するための加工方法であって、 A processing method for forming division originating points in a workpiece,
    被加工物を載置部に載置する載置工程と、 A placing step of placing the mounting part a workpiece,
    前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記載置部と前記パルスレーザー光の光源とを連続的に相対移動させながら、前記パルスレーザー光を、個々の単位パルス光ごとの被照射領域が前記載置面と対向する被加工面において離散的に形成されるように前記被加工物に照射することによって、前記被照射領域同士の間で前記被加工物の劈開もしくは裂開を順次に生じさせることで、前記被加工物に分割のための起点を形成する照射工程と、 By applying a force in the three-point bending with respect to the mounting section in the placed the workpiece, in a state in which the allowed to act tensile stress on the processing target position in the workpiece, the placement while continuously moved relative parts with a light source of the pulsed laser beam, discretely forming said pulsed laser beam, the workpiece surface to be irradiated region is opposed to the mounting surface of each individual unit pulsed beam by irradiating the workpiece as said by causing cleavage or parting of said workpiece sequentially between irradiation regions together, the starting point for splitting the workpiece an irradiation step of forming,
    を備えることを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that it comprises a.
  14. 被加工物に分割起点を形成するための加工方法であって、 A processing method for forming division originating points in a workpiece,
    被加工物を載置部に載置する載置工程と、 A placing step of placing the mounting part a workpiece,
    前記載置部に載置された前記被加工物に対して3点曲げにて力を加えることにより、前記被加工物の加工対象位置に対して引張応力を作用させた状態で、前記載置部と前記パルスレーザー光の光源とを連続的に相対移動させながら、前記パルスレーザー光を、個々の単位パルス光が前記載置面と対向する被加工面に離散的に照射されるように前記被加工物に照射し、前記個々の単位パルス光が被照射位置に照射される際の衝撃もしくは応力によって直前にもしくは同時に照射された前記単位パルス光の被照射位置との間に劈開もしくは裂開を生じさせることにより、前記被加工物に前記分割のための起点を形成する照射工程と、 By applying a force in the three-point bending with respect to the mounting section in the placed the workpiece, in a state in which the allowed to act tensile stress on the processing target position in the workpiece, the placement while the light source parts and the pulsed laser beam was continuously relative movement, wherein the pulsed laser beam, so that the individual unit pulsed beam is discretely irradiated onto the processing surface facing the placing surface irradiating the workpiece, the individual unit pulsed beam is cleaved or cleavage between the irradiated position of the unit pulsed beam irradiated immediately before or simultaneously by impact or stress when it is irradiated to the irradiation position by causing an irradiation step of forming a starting point for the division into the workpiece,
    を備えることを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that it comprises a.
  15. 請求項13または請求項14に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 13 or claim 14,
    前記パルスレーザー光が、パルス幅がpsecオーダーの超短パルス光である、 The pulsed laser light, the pulse width is ultrashort pulse light psec order,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  16. 請求項13ないし請求項15のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 15,
    前記照射工程においては、前記加工対象位置の上方に互いの離間部が位置するように設けた一対の拘束部材にて、前記被加工物を前記被加工面の側から拘束したうえで、前記被加工面とは反対の側から押圧手段を前記被加工面に対して当接させることによって前記加工対象位置に引張応力を作用させる、 Wherein in the irradiating step, the by a pair of restraining member provided so as to spaced portions of each other above the processing target position is located, the workpiece upon which the restraint from the side of the surface to be processed, the object to be the processed surface exerts a tensile stress on the processing target position by abutment of the pressing means against the surface to be processed from the opposite side,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  17. 請求項16に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 16,
    前記押圧手段が板状をなしており、前記照射工程においては、前記押圧手段の先端部を前記被加工面に対して略垂直に当接させることによって前記被加工物を押圧する、 It said pressing means has a plate shape, in the irradiation step, pressing the workpiece by abutting substantially vertically tip of the pressing means relative to the surface to be processed,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  18. 請求項17に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 17,
    前記押圧手段の前記先端部が断面視台形形状をなしていることを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, wherein the tip portion of the pressing means forms a cross section trapezoidal shape.
  19. 請求項13ないし請求項18のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 18,
    前記照射工程においては、異なる前記単位パルス光によって形成する少なくとも2つの被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向において隣り合うように形成する、 Wherein in the irradiating step, at least two irradiation regions are formed by different said unit pulsed beams are formed so as to be adjacent in the cleavage or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  20. 請求項19に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 19,
    前記照射工程においては、前記少なくとも2つの被照射領域の形成を、前記被加工物の相異なる2つの前記劈開もしくは裂開容易方向において交互に行う、 In the irradiation step, the formation of at least two irradiation regions, alternately in two different said cleaved or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  21. 請求項19に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 19,
    前記照射工程においては、全ての前記被照射領域を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向に沿って形成する、 Wherein in the irradiation step, all of the irradiation regions are formed along the cleavage or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  22. 請求項13ないし請求項18のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 18,
    前記照射工程においては、前記被照射領域を、前記被加工物の相異なる2つの劈開もしくは裂開容易方向に対して等価な方向において形成する、 In the irradiation step, the irradiated region is formed in the equivalent direction to the two different cleavage or parting easy direction of the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  23. 請求項13ないし請求項20のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 20,
    前記照射工程においては、前記パルスレーザー光の出射源と前記被加工物とを相対移動させつつ、前記パルスレーザー光の出射方向を当該相対移動方向と垂直な面内にて周期的に変化させることによって、前記被加工物に千鳥状の配置関係をみたす複数の前記被照射領域を形成する、 Wherein in the irradiating step, while relatively moving the an emission source of the pulsed laser beam and the workpiece, thereby periodically changing the direction of emission of the pulsed laser beam at the relative movement direction perpendicular to plane by forming a plurality of said irradiation regions satisfying a staggered positional relationship to the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  24. 請求項13ないし請求項20のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 20,
    前記照射工程においては、前記パルスレーザー光の複数の出射源と前記被加工物とを相対移動させつつ、前記複数の出射源のそれぞれからの前記単位パルス光の照射タイミングを周期的に変化させることによって、前記被加工物に千鳥状の配置関係をみたす複数の前記被照射領域を形成する、 Wherein in the irradiating step, while relatively moving a plurality of emitting sources of said pulsed laser beam and the workpiece, the irradiation timing of the unit pulsed beams from each of the plurality of emission sources that periodically changing by forming a plurality of said irradiation regions satisfying a staggered positional relationship to the workpiece,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  25. 請求項13ないし請求項24のいずれかに記載の加工方法であって、 The processing method according to any one of claims 13 to 24,
    前記照射工程においては、前記パルスレーザー光を、前記被加工物の表面における前記個々の単位パルス光の被照射領域の形状が等方的となるように照射する、 Wherein in the irradiating step, the pulsed laser beam is irradiated the like shape of the irradiated region of the individual unit pulsed light on the surface of the workpiece is isotropic,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  26. 請求項25に記載の加工方法であって、 The processing method according to claim 25,
    前記パルスレーザー光のビーム径が1μm以上10μm以下である、 Beam diameter of the pulsed laser light is 1μm or more 10μm or less,
    ことを特徴とする被加工物の加工方法。 Method for processing a workpiece, characterized in that.
  27. 被加工物を分割する方法であって、 A method for dividing a workpiece,
    請求項13ないし請求項26のいずれかに記載の方法によって分割起点が形成された被加工物を、前記分割起点に沿って分割する、 The workpiece is divided origin by a method according to any one formed of claims 13 to 26, divided along the division originating points,
    ことを特徴とする被加工物の分割方法。 Dividing method of the workpiece, characterized in that.
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JPH1071483A (en) * 1996-08-29 1998-03-17 Hitachi Constr Mach Co Ltd Method for shearing brittle material
JP2000270833A (en) * 1999-03-19 2000-10-03 Japan Tobacco Inc Laser opening apparatus
JP4659300B2 (en) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 Method for producing a laser processing method and a semiconductor chip
JP2005271563A (en) * 2004-03-26 2005-10-06 Daitron Technology Co Ltd Dividing processing method of hard and brittle plate and apparatus for it
TW200604118A (en) * 2004-04-27 2006-02-01 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Method for forming vertical crack on brittle board and vertical crack forming apparatus
JP4909657B2 (en) * 2006-06-30 2012-04-04 株式会社ディスコ Processing method of the sapphire substrate
JP2009107301A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Lemi Ltd Full body cutting method for brittle material
JP5380986B2 (en) * 2008-09-30 2014-01-08 アイシン精機株式会社 Laser scribing method and laser scribing device

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