KR101167327B1 - 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치 - Google Patents

레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치 Download PDF

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Abstract

가공 대상물의 단부(端部)에 있어서의 레이저광의 집광점의 이탈을 최대한 적게 하면서 효율적으로 레이저 가공을 실시할 수 있는 레이저 가공 방법을 제공한다. 이 레이저 가공 방법은, 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하는 제 2 레이저광을 렌즈로 집광하여 조사하고, 해당 조사에 따른 반사광을 검출하면서, 과혹(過酷) 대상물의 절단 예정 라인 상의 한점으로부터 일단 사이의 변위를 취득하는 변위 취득 스텝(S06~S07)과, 해당 취득한 변위에 근거하여 가공 대상물의 주면에 대하여 렌즈를 유지하는 초기 위치를 설정하고, 해당 설정한 초기 위치에 렌즈를 유지하는 위치 설정 스텝(S08~S09)을 구비하고, 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태에서 가공용의 제 1 레이저광을 조사하여 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 유지한 상태를 해제하여 렌즈의 위치를 조정하면서 개질 영역을 형성한다.

Description

레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치{LASER PROCESSING METHOD AND DEVICE}
본 발명은, 레이저광을 조사함으로써 가공 대상물을 가공하기 위한 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
종래의 레이저 가공 기술에는, 가공 대상물을 가공하기 위한 레이저광을 집광하는 집광 렌즈에 대하여, 가공 대상물의 주면(主面) 높이를 측정하는 측정 수단(접촉식 변위계나 초음파 거리계 등)을 소정의 간격을 가지고 병설시킨 것이 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1의 도 6~ 도 10 참조). 이와 같은 레이저 가공 기술에서는, 가공 대상물의 주면을 따라 레이저광으로 스캔할 때에, 측정 수단에 의해 가공 대상물의 주면 높이를 측정하고, 그 측정점이 집광 렌즈의 바로 아래에 도달했을 때에, 그 주면 높이의 측정치에 근거하여 집광 렌즈와 가공 대상물의 주면과의 거리가 일정해지도록 집광 렌즈를 그 광축(光軸) 방향으로 구동한다.
또, 주면이 요철하고 있는 가공 대상물을 가공하는 기술로서는, 가공 준비로서, 가공을 하는 부분 전부의 평면도(平面度)를 평면도 측정 수단(투광기와 반사광 수광기를 갖는 평면도 측정기)에 의해 측정한 후, 측정한 평면도에 근거하여 가공 대상물을 가공하는 것이 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: 일본 특개2002-219591호 공보
특허문헌 2: 일본 특개평11-345785호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 레이저 가공 기술에 있어서는, 다음과 같은 해결해야 할 과제가 있다. 즉, 가공 대상물의 외측의 위치로부터 레이저광의 조사를 개시하여 레이저광과 가공 대상물을 그 주면을 따라 이동시켜서 가공을 실시하는 경우에, 측정 수단은 가공 대상물의 외측으로부터 측정을 개시하여, 가공 대상물의 내측으로 측정을 실시해 가게 된다. 그리고, 이 측정에 의해 얻어진 주면 높이의 측정치에 근거하여 집광 렌즈를 구동하면, 가공 대상물의 단부(端部)에 있어서 레이저광의 집광점이 이탈하는 경우가 있다.
또, 상기 특허문헌 2에 기재된 기술을 이용한 경우에는, 가공 대상물의 주면의 평면도를 정확하게 파악할 수 있으나, 가공 준비와 실제의 가공에서 동일 부위를 2번 스캔해야 하기 때문에, 시간이 걸려 가공 효율이 저하한다.
따라서, 본 발명에서는, 가공 대상물의 단부에 있어서의 레이저광의 집광점의 이탈을 최대한 적게 하면서 효율적으로 레이저 가공을 실시할 수 있는 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 여러 가지의 검토를 실시하였다. 먼저, 가공용의 제 1 레이저광과 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광을 동일한 축선상에서, 가공 대상물을 향하여 조사하는 가공 방법에 대하여 검토하였다. 이 검토 내용에 대하여 도 10a~도 10c를 참조하면서 설명한다.
도 10a에서는, 다이싱 필름(dicing film)(802)에 고정되어 있는 실리콘 웨이퍼(800)를, 레이저 유니트(804)로부터 레이저광을 조사하여 가공하는 경우로서, 가공 준비 단계를 나타내고 있다. 레이저 유니트(804)는, 레이저광을 실리콘 웨이퍼(800)를 향하여 집광하기 위한 집광 렌즈(804a)와, 집광 렌즈(804a)를 유지하기 위한 렌즈 홀더(804b)와, 렌즈 홀더(804b)를 실리콘 웨이퍼(800)에 대하여 진퇴가 자유롭게 유지하는 피에조 액추에이터(Piezo Actuator)(804c)를 포함한다. 레이저 유니트(804)를 포함하는 레이저 가공 장치에는 이 밖에, 레이저 광원이라고 하는 부위가 있으나 그들 기재는 생략한다. 도 10a의 상태에서, 가공용의 제 1 레이저광(806) 및 실리콘 웨이퍼(800)의 주면(800b)의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광(808)의 조사를 개시하고, 화살표 A의 방향으로 실리콘 웨이퍼(800)가 이동하도록 실리콘 웨이퍼(800)를 실어 놓고 있는 스테이지(도시생략)를 이동시킨다. 실리콘 웨이퍼(800)에 제 1 레이저광(806)으로 가공하려고 하고 있는 것은 절단 예정 라인(800a)에 상당하는 위치이다.
실리콘 웨이퍼(800)가 도 10a의 화살표 A의 방향으로 이동하면, 도 10b에 나타낸 바와 같이 제 1 레이저광(806) 및 제 2 레이저광(808)의 광축이 실리콘 웨이퍼(800)와 교차하는 위치가 된다. 피에조 액추에이터(804c)는, 제 2 레이저광(808)의 반사광으로부터 검출되는 비점 수차 신호가 소정의 값이 되도록 렌즈 홀더(804b)를 실리콘 웨이퍼(800)에 대하여 진퇴시킨다. 따라서, 도 10b의 상태에서는, 피에조 액추에이터(804c)가 줄어들어 렌즈 홀더(804b) 및 집광 렌즈(804a)는 상승한다. 그러나, 실리콘 웨이퍼(800)는 도 10a의 화살표 A의 방향으로 계속 이동하고 있으므로, 렌즈 홀더(804b) 및 집광 렌즈(804a)가 소정의 위치로 상승하여, 절단 예정 라인(800a)에 있어서 제 1 레이저광(806)의 집광점이 맞기까지에는 타임래그가 발생한다. 또, 비점 수차 신호도 크게 흔들리게 되어 제 1 레이저광(806)의 집광점이 이탈하게도 된다.
따라서, 도 10c에 나타낸 바와 같이, 절단 예정 라인(800a)에 있어서 제 1 레이저광(806)의 초점이 맞아 안정 상태가 될 때까지의 구간 B에서는, 절단 예정 라인(800a)이 아닌 부분이 레이저 가공되게 된다. 예를 들면, 실리콘 웨이퍼(800)의 두께가 100μm이며, 15mS의 시간 지연이 발생하는 것으로 하면, 가공 속도가 100mm/S의 경우에는 구간 B의 길이는 이론상 1.5mm가 된다.
또, 도 10a~도 10c에서는 이상적으로 평면도가 높은 실리콘 웨이퍼(800)에 대하여 생각했으나, 예를 들면 단부가 젖혀져 있는 경우도 생각할 수 있다. 단부가 젖혀져 있는 실리콘 웨이퍼의 예에 대하여 도 11a~도 11c를 참조하면서 설명한다.
도 11a에서는, 다이싱 필름(802)에 고정되어 있는 실리콘 웨이퍼(810)를, 레이저 유니트(804)로부터 레이저광을 조사하여 가공하는 경우로서, 가공 준비 단계를 나타내고 있다. 레이저 유니트(804)는 도 10a~도 10c를 참조하면서 설명한 것과 동일하다. 실리콘 웨이퍼(810)는, 그 단부가 젖혀져 있다. 실리콘 웨이퍼(810)의 절단 예정 라인(810a)은 주면(810b)으로부터 등(等)거리에 위치하도록 설정되어 있다.
실리콘 웨이퍼(800)가 도 11a의 화살표 A의 방향으로 이동하면, 도 11b에 나타낸 바와 같이 제 1 레이저광(806) 및 제 2 레이저광(808)의 광축이 실리콘 웨이퍼(810)와 교차하는 위치가 된다. 피에조 액추에이터(804c)는, 제 2 레이저광(808)의 반사광으로부터 검출되는 비점 수차 신호가 소정의 값이 되도록 렌즈 홀더(804b)를 실리콘 웨이퍼(810)에 대하여 진퇴시킨다. 따라서, 도 11b의 상태에서는, 피에조 액추에이터(804c)가 줄어들어 렌즈 홀더(804b) 및 집광 렌즈(804a)는 상승한다. 그러나, 실리콘 웨이퍼(810)는 도 11a의 화살표 A의 방향으로 계속 이동하고 있으므로, 렌즈 홀더(804b) 및 집광 렌즈(804a)가 소정의 위치로 상승하여, 절단 예정 라인(810a)에 있어서 제 1 레이저광(806)의 집광점이 맞기까지에는 타임래그가 발생한다. 또, 실리콘 웨이퍼(810)의 단부가 젖혀져 있기 때문에, 렌즈 홀더(804b) 및 집광 렌즈(804a)가 소정의 위치까지 상승할 때에는, 도 11b의 점선 C의 위치로부터 주면(810b)의 실제의 위치에 대한 갭이 반영되어 오버슈트(overshoot)를 일으키게 된다.
따라서, 도 11c에 나타낸 바와 같이, 절단 예정 라인(810a)에 있어서 제 1 레이저광(806)의 집광점이 맞아 안정 상태가 될 때까지의 구간 D에서는, 절단 예정 라인(800a)이 아닌 부분이 레이저 가공되게 된다. 이 구간 D의 길이는 오버슈트의 부분만큼 도 10c에 있어서의 구간 B의 길이보다 길어지는 경향에 있다. 따라서 본 발명자들은, 가공 대상물의 단부에 있어서의 처리에 주목하였다. 본 발명은 이들 지견(知見)에 근거하여 이루어진 것이다.
본 발명의 레이저 가공 방법은, 제 1 레이저광을 렌즈로 집광하여 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 조사하고, 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 방법으로서, (1) 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광을 가공 대상물을 향하여 조사하고, 해당 조사에 따라 주면에서 반사되는 반사광을 검출하면서, 절단 예정 라인 상의 한점과 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득하는 변위 취득 스텝과, (2) 해당 취득한 변위에 근거하여 가공 대상물의 주면에 대하여 렌즈를 유지하는 초기 위치를 설정하고, 해당 설정한 초기 위치에 렌즈를 유지하는 위치 설정 스텝과, 해당 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태에서 제 1 레이저광을 조사하여 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 개질 영역을 형성하고, 해당 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하여 렌즈의 위치를 조정하면서 개질 영역을 형성하는 가공 스텝을 구비한다.
본 발명의 레이저 가공 방법에 의하면, 절단 예정 라인 상의 한점과 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득하고, 취득한 변위에 근거하여 렌즈를 유지하는 초기 위치를 설정하므로, 예를 들면 가공 대상물의 단부에 만곡(彎曲)이라고 하는 형상 변동이 발생해 있더라도, 이와 같은 단부의 상태에 맞춘 초기 위치에 렌즈를 유지할 수 있다. 또, 초기 위치에 렌즈를 유지한 상태에서 절단 예정 라인의 일단부에 개질 영역을 형성하므로, 가공 대상물의 단부의 형상 변동에 의한 영향을 최대한 배제하여 개질 영역을 형성할 수 있다. 그리고, 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 유지한 상태를 해제하고, 렌즈의 위치를 조정하면서 개질 영역을 형성하므로, 가공 대상물 내부의 소정의 위치에 개질 영역을 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공법에서는, 변위 취득 스텝에 있어서는, 제 1 레이저광을 조사하지 않고 제 2 레이저광을 조사하는 것도 바람직하다. 가공 대상물의 주면의 변위를 취득할 때에 제 1 레이저광을 조사하지 않으므로, 가공 대상물에 개질 영역을 형성하지 않고 주면의 변위를 취득할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 제 1 레이저광과 제 2 레이저광을 렌즈로 집광하여 동일한 축선상에서 가공 대상물을 향하여 조사하는 것도 바람직하다. 제 1 레이저광과 제 2 레이저광이 렌즈로 집광되어 동일한 축선 상에 있어서 조사되기 때문에, 예를 들면 가공 대상물을 실어 놓는 스테이지의 진동을 원인으로 하여, 제 1 레이저광의 집광점의 위치가 가공 대상물의 내부에 있어서의 소정의 위치로부터 이탈해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 변위 취득 스텝에 있어서, 절단 예정 라인 상의 한점으로부터 절단 예정 라인의 일단을 향하여 변위를 취득하는 것도 바람직하다. 절단 예정 라인의 내측으로부터 외측으로 변위를 취득하면 연속적으로 변화하는 면의 변위를 취득하게 되므로, 안정적으로 변위를 취득할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 변위 취득 스텝에 있어서, 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고 있으며, 위치 설정 스텝에 있어서는, 해당 취득한 광량의 변화량이 극치(極値)로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화하므로, 반사광의 광량의 변화량이 극치가 되는 부위의 근방에서는 주면의 변위가 급준(急峻)하게 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 이 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서의 주면의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 변위 취득 스텝에 있어서, 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고 있으며, 위치 설정 스텝에 있어서는, 해당 취득한 광량이 소정의 문턱값으로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화한다. 따라서, 소정의 문턱값을 주면의 높이에 따른 값으로 설정하면, 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 되는 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서의 주면의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 가공 스텝에 있어서, 제 2 레이저광을 가공 대상물의 주면을 향하여 조사하고, 해당 조사에 따라 주면에서 반사되는 반사광의 광량에 근거하여 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화한다. 따라서, 반사광의 광량에 의해 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 부위를 상정할 수 있으며, 그 부위에 있어서 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 가공 스텝에 있어서, 반사광의 광량의 변화량이 극대치로 된 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화하므로, 반사광의 광량의 변화량이 극치로 되는 부위의 근방에서는 주면의 변위가 급준하게 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 이 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 방법에서는, 가공 스텝에 있어서, 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 된 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것이 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화한다. 따라서, 소정의 문턱값을 주면의 높이에 따른 값으로 설정하면, 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 되는 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
본 발명의 레이저 가공 장치는, 제 1 레이저광을 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 조사하고, 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 장치로서, 제 1 레이저광과 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광을 가공 대상물을 향하여 집광하는 렌즈와, 기(記) 제 2 레이저광의 조사에 따라 주면에서 반사되는 반사광을 검출하여 주면의 변위를 취득하는 변위 취득 수단과, 가공 대상물과 렌즈를 주면을 따라 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 렌즈를 주면에 대하여 진퇴가 자유롭게 유지하는 유지 수단과, 이동 수단 및 유지 수단 각각의 거동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 제 2 레이저광을 조사하면서, 제어 수단은 가공 대상물과 렌즈를 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 이동 수단을 제어하고, 변위 취득 수단은 절단 예정 라인의 한점과 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득하고, 제어 수단은 해당 취득한 변위에 근거하여 설정되는 초기 위치에 렌즈가 유지되도록 유지 수단을 제어하고, 해당 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태에서 제 1 레이저광을 조사하면서, 제어 수단은 가공 대상물과 렌즈를 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 이동 수단을 제어하여 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 개질 영역을 형성하고, 해당 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에, 제어 수단은 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하여 렌즈의 위치를 조정하면서 유지하도록 유지 수단을 제어하고, 가공 대상물과 렌즈를 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 이동 수단을 제어하여 개질 영역을 형성한다.
본 발명의 레이저 가공 장치에 의하면, 절단 예정 라인 상의 한점과 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득하고, 해당 취득한 변위에 근거하는 초기 위치에 렌즈가 유지되므로, 예를 들면 가공 대상물의 단부에 만곡이라고 하는 형상 변동이 발생해 있더라도, 이와 같은 단부의 상태에 맞춘 초기 위치에 렌즈를 유지할 수 있다. 또, 초기 위치에 렌즈를 유지한 상태에서 절단 예정 라인의 일단부에 개질 영역을 형성하므로, 가공 대상물의 단부의 형상 변동에 의존하지 않고 개질 영역을 형성할 수 있다. 그리고, 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 유지한 상태를 해제하고, 렌즈의 위치를 조정하면서 개질 영역을 형성하므로, 렌즈와 가공 대상물의 주면과의 거리를 일정하게 유지하여 개질 영역을 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 제어 수단이 가공 대상물과 렌즈를 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 이동 수단을 제어하고, 변위 취득 수단이 절단 예정 라인의 한점과 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득할 때에, 제 1 레이저광을 조사하지 않고 제 2 레이저광을 조사하는 것도 바람직하다. 가공 대상물의 주면의 변위를 취득할 때에 제 1 레이저광을 조사하지 않으므로, 가공 대상물에 개질 영역을 형성하지 않고 주면의 변위를 취득할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 렌즈는 제 1 레이저광과 제 2 레이저광을 동일한 축선상에서 가공 대상물을 향하여 집광하는 것이 바람직하다. 제 1 레이저광과 제 2 레이저광이 동일한 축선 상에 있어서 조사되기 때문에, 예를 들면 가공 대상물을 실어 놓는 스테이지의 진동 등을 원인으로 하여, 제 1 레이저광의 집광점의 위치가 가공 대상물의 내부에 있어서의 소정의 위치로부터 이탈해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 제어 수단은 제 2 레이저광이 절단 예정 라인의 한점으로부터 일단에 걸쳐 조사되도록 이동 수단을 제어하고, 변위 취득 수단은 해당 제 2 레이저광의 조사에 따라 절단 예정 라인의 한점으로부터 일단을 향하여 변위를 취득하는 것도 바람직하다. 절단 예정 라인의 내측으로부터 외측으로 변위를 취득하면 연속적으로 변화하는 면의 변위를 취득하게 되므로, 안정적으로 변위를 취득할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 변위 취득 수단은 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하며, 제어 수단은 해당 취득한 광량의 변화량이 극치로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화하므로, 반사광의 광량의 변화량이 극치로 되는 부위의 근방에서는 주면의 변위가 급준하게 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 이 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서의 주면의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 변위 취득 수단은 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하며, 제어 수단은 해당 취득한 광량이 소정의 문턱값으로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화하므로, 반사광의 광량의 변화량이 극치로 되는 부위의 근방에서는 주면의 변위가 급준하게 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 이 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서의 주면의 변위에 근거하여 초기 위치를 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 제어 수단은 제 2 레이저광의 반사광의 광량에 근거하여 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 유지 수단을 제어하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화한다. 따라서, 반사광의 광량에 의해 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 부위를 상정할 수 있으며, 그 부위에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 제어 수단은, 반사광의 광량의 변화량이 극대치로 된 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 유지 수단을 제어하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화하므로, 반사광의 광량의 변화량이 극치로 되는 부위의 근방에서는 주면의 변위가 급준하게 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 이 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 가공 장치에서는, 제어 수단은, 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 된 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 유지 수단을 제어하는 것도 바람직하다. 반사광의 광량은 반사하는 면과의 거리에 따라 변화한다. 따라서, 소정의 문턱값을 주면의 높이에 따른 값으로 설정하면, 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 되는 부위를 가공 대상물의 주면의 바깥 가장자리에 상당하는 것으로 상정하고, 그 부위에 있어서 개질 영역을 형성한 후에 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태를 해제할 수 있다.
본 발명의 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치에 의하면, 가공 대상물의 단부에 있어서의 레이저광의 집광점의 이탈을 최대한 적게 하면서 효율적으로 레이저 가공을 실시할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태인 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 실시형태의 레이저 가공 장치가 구비하는 제어 장치의 기능적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 실시형태를 설명하기 위한 가공 대상물을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 본 실시형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 발명에 이르는 검토 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 본 발명에 이르는 검토 내용을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호의 설명>
1 : 레이저 가공 장치 2 : 스테이지
3 : 레이저 헤드 유니트 4 : 광학계 본체부
5 : 대물렌즈 유니트 6 : 레이저 출사 장치
7 : 제어 장치 S : 가공 대상물
R : 개질 영역 42 : 가공용 대물렌즈
43 : 액추에이터 13 : 레이저 헤드
44 : 레이저 다이오드 45 : 수광부.
본 발명의 지견은, 예시만을 위하여 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 기술을 고려함으로써 용이하게 이해할 수 있다. 계속해서, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 가능한 경우에는, 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 레이저 가공 장치에 대하여 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 스테이지(2)(이동 수단) 상에 실어 놓여진 평판 형상의 가공 대상물(S)의 내부에 집광점 P를 맞추어 가공용 레이저광 L1(제 1 레이저광)을 조사하고, 가공 대상물(S)의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역(R)을 형성하는 장치이다. 스테이지(2)는, 상하 방향 및 좌우 방향에의 이동 및 회전 이동이 가능한 것이며, 이 스테이지(2)의 위쪽에는, 주로 레이저 헤드 유니트(3), 광학계 본체부(4) 및 대물렌즈 유니트(5)로 이루어진 레이저 출사 장치(6)가 배치되어 있다. 또, 레이저 가공 장치(1)는 제어 장치(7)(제어 수단)를 구비하고 있으며, 제어 장치(7)는 스테이지(2) 및 레이저 출사 장치(6)에 대하여 각각의 거동(스테이지(2)의 이동, 레이저 출사 장치(6)의 레이저광의 출사 등)을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다.
레이저 헤드 유니트(3)는, 광학계 본체부(4)의 상단부에 착탈이 자유롭게 설치되어 있다. 이 레이저 헤드 유니트(3)는 L자 형상의 냉각 재킷(11)을 가지고 있으며, 이 냉각 재킷(11)의 세로 벽(11a) 내에는, 냉각수가 유통(流通)하는 냉각 관(12)이 사행(蛇行)한 상태로 매설되어 있다. 이 세로 벽(11a)의 앞면에는, 가공용 레이저광 L1을 아래쪽을 향하여 출사하는 레이저 헤드(13)와, 이 레이저 헤드(13)로부터 출사된 가공용 레이저광 L1의 광로의 개방 및 폐쇄를 선택적으로 행하는 셔터 유니트(14)가 설치되어 있다. 이에 의해, 레이저 헤드(13) 및 셔터 유니트(14)가 과열하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 레이저 헤드(13)는, 예를 들면 Nd:YAG 레이저를 사용한 것이며, 가공용 레이저광 L1로서 펄스폭 1μs 이하의 펄스 레이저광을 출사한다.
또한, 레이저 헤드 유니트(3)에 있어서, 냉각 재킷(11)의 밑 벽(11b)의 아래 면에는, 냉각 재킷(11)의 기울기 등을 조정하기 위한 조정부(15)가 설치되어 있다. 이 조정부(15)는, 레이저 헤드(13)로부터 출사된 가공용 레이저광 L1의 광축 α를, 상하 방향으로 연장되어 있도록 광학계 본체(4) 및 대물렌즈 유니트(5)에 설정된 축선 β에 일치시키기 위한 것이다. 즉, 레이저 헤드 유니트(3)는 조정부(15)를 통하여 광학계 본체부(4)에 설치된다. 그 후, 조정부(15)에 의해 냉각 재킷(11)의 기울기 등이 조정되면, 냉각 재킷(11)의 움직임에 추종하여 레이저 헤트(13)의 기울기 등도 조정된다. 이에 의해, 가공용 레이저광 L1은, 그 광축 α가 축선 β와 일치한 상태에서 광학계 본체(4) 내에 진행하게 된다. 또한, 냉각 재킷(11)의 밑 벽(11b), 조정부(15) 및 광학계 본체부(4)의 케이스(21)에는, 가공용 레이저광 L1이 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다.
또, 광학계 본체부(4)의 케이스(21) 내의 축선 β 상에는, 레이저 헤드(13)로부터 출사된 가공용 레이저광 L1의 빔 사이즈를 확대하는 빔 익스펜더(beam expander)(22)와, 가공용 레이저광 L1의 출력을 조정하는 광감쇠기(optical attenuator)(23)와, 광감쇠기(23)에 의해 조정된 가공용 레이저광 L1의 출력을 관찰하는 출력 관찰 광학계(24)와, 가공용 레이저광 L1의 편광을 조정하는 편광 조정 광학계(25)가 위에서 아래로 이 순서로 배치되어 있다. 또한, 광감쇠기(23)에는, 제거된 레이저광을 흡수하는 빔 댐퍼(beam damper)(26)가 설치되어 있으며, 이 빔 댐퍼(26)는 히트 파이프(27)를 통하여 냉각 재킷(11)에 접속되어 있다. 이에 의해, 레이저광을 흡수한 빔 댐퍼(26)가 과열하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스테이지(2) 상에 실어 놓여진 가공 대상물(S)을 관찰하도록, 광학계 본체부(4)의 케이스(21)에는, 관찰용 가시광을 도광(導光)하는 라이트 가이드(light guide)(28)가 설치되며, 케이스(21) 내에는 CCD 카메라(29)가 배치되어 있다. 관찰용 가시광은 라이트 가이드(28)에 의해 케이스(21) 내에 유도되어, 시야 조리개(31), 레티클(reticle)(32), 다이크로익 미러(dichroic mirror)33 등을 순차적으로 통과한 후, 축선 β상에 배치된 다이크로익 미러 34에 의해 반사된다.
반사된 관찰용 가시광은, 축선 β상을 아래쪽을 향하여 진행하여 가공 대상물(S)에 조사된다. 또한, 가공용 레이저광 L1은 다이크로익 미러(34)를 투과한다.
그리고, 가공 대상물(S)의 표면 S1에서 반사된 관찰용 가시광의 반사광은, 축선 β을 위쪽을 향하여 진행하고, 다이크로익 미러(34)에 의해 반사된다. 이 다이크로익 미러(34)에 의해 반사된 반사광은, 다이크로익 미러(33)에 의해 다시 반사되어 결상 렌즈(35) 등을 통과하고, CCD 카메라(29)에 입사 한다. 이 CCD 카메라(29)에 의해 촬상된 가공 대상물(S)의 화상은 모니터(도시생략)에 투영된다.
또, 대물렌즈 유니트(5)는, 광학계 본체부(4)의 하단부에 착탈이 자유롭게 설치되어 있다. 대물렌즈 유니트(5)는, 복수의 위치 결정 핀에 의해 광학계 본체부(4)의 하단부에 대하여 위치 결정되기 때문에, 광학계 본체(4)에 설정된 축선 β와 대물렌즈 유니트(5)에 설정된 축선 β를 용이하게 일치시킬 수 있다. 이 대물렌즈 유니트(5)의 케이스(41)의 하단에는, 피에조 소자를 사용한 액추에이터(43)(유 지 수단)를 개재시키고, 축선 β에 광축이 일치한 상태에서 가공용 대물렌즈(42)가 장착되어 있다. 또한, 광학계 본체부(4)의 케이스(21) 및 대물렌즈 유니트(5)의 케이스(41)에는, 가공용 레이저광 L1이 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 또, 가공용 대물렌즈(42)에 의해 집광된 가공용 레이저광 L1의 집광점 P에 있어서의 피크 파워 밀도는 1× 108(W/㎠) 이상이 된다.
또한, 대물렌즈 유니트(5)의 케이스(41) 내에는, 가공 대상물(S)의 표면 S1로부터 소정의 깊이에 가공용 레이저광 L1의 집광점 P를 위치시키도록, 거리측정용 레이저광 L2(제2 레이저광)를 출사하는 레이저 다이오드(44)와 수광부(45)가 배치되어 있다. 거리측정용 레이저광 L2는 레이저 다이오드(44)로부터 출사되어 미러(46), 하프 미러(47)에 의해 순차적으로 반사된 후, 축선 β상에 배치된 다이크로익 미러(48)에 의해 반사된다. 반사된 거리측정용 레이저광 L2는, 축선 β상을 하부를 향하여 진행하고, 가공용 대물렌즈(42)를 통과하여 가공 대상물(S)의 표면 S1에 조사된다. 또한, 가공용 레이저광 L1은 다이크로익 미러(48)를 투과한다.
그리고, 가공 대상물(S)의 표면 S1에서 반사된 거리측정용 레이저광 L2의 반사광은, 가공용 대물렌즈(42)에 재입사하여 축선 β상을 위쪽을 향하여 진행하고, 다이크로익 미러(48)에 의해 반사된다. 이 다이크로익 미러(48)에 의해 반사된 거리측정용 레이저광 L2의 반사광은, 하프 미러(47)를 통과하여 수광부(45) 내에 입사하고, 포토다이오드를 4등분하여 이루어진 4분할 위치 검출 소자 상에 집광된다. 이 4분할 위치 검출 소자 상에 집광된 거리측정용 레이저광 L2의 반사광의 집광상 패턴에 근거하여, 가공용 대물렌즈(42)에 의한 거리측정용 레이저광 L2의 집광점이 가공 대상물(S)의 표면 S1에 대하여 어느 위치에 있는지를 검출할 수 있다. 4분할 위치 검출 소자 상에 집광된 거리측정용 레이저광 L2의 반사광의 집광상 패턴에 관한 정보는, 제어 장치(7)에 출력된다. 제어 장치(7)는 이 정보에 근거하여, 액추에이터(43)에 가공용 대물렌즈(42)를 유지하는 위치를 지시하는 제어 신호를 출력한다.
제어 장치(7)는 물리적으로는, 스테이지(2) 및 레이저 출사 장치(6)와 신호의 수수(授受)를 행하기 위한 인터페이스(interface)와, CPU(중앙 연산 장치)와, 메모리나 HDD라고 하는 기억 장치를 구비하며, 기억 장치에 저장되어 있는 프로그램에 기초하여 CPU가 소정의 정보 처리를 행하고, 그 정보 처리의 결과를 제어 신호로서 인터페이스를 통하여 스테이지(2) 및 레이저 출사 장치(6)에 출력한다.
제어 장치(7)의 기능적인 구성을 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(7)는 기능적으로는, 레이저 출사 제어부(701)와, 스테이지 이동 제어부(702)와, 액추에이터 제어부(703)와, 집광점 연산부(704)와, 단부 판단부(705)를 구비한다. 레이저 출사 제어부(701)는, 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2의 출사를 제어하는 신호를 레이저 헤드 유니트(3)의 레이저 헤드(13) 및 대물렌즈 유니트(5)의 레이저 다이오드(44)에 각각 출력하는 부분이다. 스테이지 이동 제어부(702)는, 스테이지(2)의 이동을 제어하는 제어 신호를 스테이지(2)에 출력하는 부분이다. 액추에이터 제어부(703)는 액추에이터(43)의 구동을 제어하는 제어 신호를 대물렌즈 유니트(5)의 액추에이터(43)에 출력하는 부분이다. 집광점 연산부(704)는 대물렌즈 유니트(5)의 수광부(45)로부터 출력되는 비점 수차 신호에 근거하여, 가공 대상물(S)과 거리측정용 레이저광 L2의 집광점과의 거리를 산출하는 부분이다. 단부 판단부(705)는 수광부(45)가 수광하는 광량에 근거하여, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 단부에 대응하는 위치에 있는지 어떤지를 판단하는 부분이다. 또한, 각 기능적 구성 요소의 동작에 대해서는 후술한다.
이상과 같이 구성된 레이저 가공 장치(1)에 의한 레이저 가공 방법의 개요에 대하여 설명한다. 우선, 스테이지(2) 상에 가공 대상물(S)을 실어 놓고, 스테이지(2)를 이동시켜서 가공 대상물(S)의 내부에 가공용 레이저광 L1의 집광점 P를 맞춘다. 이 스테이지(2)의 초기 위치는, 가공 대상물(S)의 두께나 굴절률, 가공용 대물렌즈(42)의 개구수 등에 근거하여 결정된다.
계속해서, 레이저 헤드(13)로부터 가공용 레이저광 L1을 출사하는 동시에, 레이저 다이오드(44)로부터 거리측정용 레이저광 L2를 출사하고, 가공용 대물렌즈(42)에 의해 집광된 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2가 가공 대상물(S)의 원하는 라인(절단 예정 라인) 위를 스캔하도록 스테이지(2)를 이동시킨다. 이 때, 수광부(45)에 의해 거리측정용 레이저광 L2의 반사광이 검출되고, 가공용 레이저광 L1의 집광점 P의 위치가 가공 대상물(S)의 표면 S1로부터 항상 일정한 깊이가 되도록 액추에이터(43)가 제어 장치(7)에 의해 피드백 제어되어, 가공용 대물렌즈(42)의 위치가 축선 β방향으로 미조정된다.
따라서, 예를 들면 가공 대상물(S)의 표면 S1에 면 편차가 있더라도, 표면 S1로부터 일정한 깊이의 위치에 다광자 흡수에 의한 개질 영역(R)을 형성할 수 있 다. 이와 같이 평판 형상의 가공 대상물(S)의 내부에 라인 형상의 개질 영역(R)을 형성하면, 그 라인 형상의 개질 영역(R)이 기점이 되어 분열이 발생하고, 라인 형상의 개질 영역(R)을 따라 용이하게 또한 고정밀도로 가공 대상물(S)을 절단할 수 있다.
본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)를 사용하는 레이저 가공 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이 레이저 가공 방법의 설명에서는 레이저 가공 장치(1)의 동작도 아울러 설명한다.
본 실시형태의 레이저 가공 방법은, 웨이퍼 형상의 가공 대상물(S)의 표면(주면) S1의 변위를 측정하기 위한 거리측정용 레이저광 L2만을 조사하는 준비 공정과, 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2를 함께 조사하는 가공 공정으로 나눌 수 있으므로, 준비 공정 및 가공 공정에 대하여 각각 설명한다.
(준비 공정) 우선, 거리측정용 레이저광 L2만을 조사하는 준비 공정에 대하여 설명한다.
도 3은 가공 대상물(S)의 평면도이다. 가공 대상물(S)에는 n개의 절단 예정 라인 C1~Cn이 설정되어 있으며, 후에 설명하는 가공 공정에 있어서는 이 절단 예정 라인 C1~Cn 각각에서 레이저 가공을 실시한다. 이 준비 공정에서는 각 절단 예정 라인 C1~Cn 각각의 단부에 있어서의 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위를 취득하고, 그 취득한 변위에 근거하여 가공용 대물렌즈(42)(도 1 참조)의 초기 위치를 설정한다. 예를 들면, 절단 예정 라인 C1에서는, 절단 예정 라인 C1 상의 한점 Q1로부터 도면중 왼쪽을 향하여 절단 예정 라인 C1의 일단까지의 변위를 취득하고, 그 취득한 위치에 근거하여 가공용 대물렌즈(42)(도 1 참조)의 초기 위치를 설정하고, 그 설정한 초기 위치에서 절단 예정 라인 C1의 연장상의 점 X1에 가공용 대물렌즈(42)가 위치하도록 스테이지(2)를 이동시킨다. 보다 상세하게 도 4a~도 4c를 참조하면서 설명한다.
도 4a~도 4c는, 도 3의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 도면이다. 또한, 이해를 용이하게 하기 위해서 도 4a~도 4c에 있어서는 단면을 나타내는 해칭(
hatching)을 생략한다. 도 4a에 나타낸 바와 같이, 가공 대상물(S)는 다이싱 필름(2a)을 통하여 스테이지(2)에 흡착되어 고정되어 있다. 다이싱 필름(2a)은 다이싱 링(dicing ring)(도시 죽게 해)으로 고정되어 있다. 도 A)에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(2)의 절단 예정 라인 C1 상의 한점 Q1에 대응하는 위치에 가공용 대물렌즈(42)가 배치되도록 스테이지(2)가 이동한다. 가공용 대물렌즈(42)를 유지하고 있는 액추에이터(43)는 가장 줄어든 상태로부터 25μm 신장한 상태가 된다. 이 성장량 25μm는, 액추에이터(43)의 최대 성장량 50μm의 절반의 양으로서 설정되어 있다. 이 상태에서 관찰용 가시광의 반사광의 핀트가 맞도록 스테이지(2)를 상하(上下)시킨다.
계속해서, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 도 4a의 상태로부터 스테이지(2)가 더욱 소정의 거리(이하, 가공 높이) 상승하고, 가공 대상물(S)의 표면 S1과 가공용 대물렌즈(42)와의 거리가 도 4a에 있어서의 거리로부터 가공 높이분만큼 가까워지 도록 설정된다. 여기서, 가시역의 핀트 위치와 레이저광의 집광 위치가 일치하는 것으로 하면, 가공용 레이저광 L1은 가공 대상물(S)의 내부로서, 그 표면 S1로부터 가공 높이와 가공 대상물(S)의 레이저 파장에 있어서의 굴절율과의 곱의 값에 상당하는 위치에 집광되게 된다. 예를 들면, 가공 대상물(S)이 실리콘 웨이퍼로서 그 굴절율이 3.6(파장 1.06 μm)이고 가공 높이가 10μm이면, 3.6× 10=36μm의 위치에 집광되게 된다. 도 4b에 나타낸 상태에서 거리측정용 레이저광 L2의 반사광으로부터 비점수차 신호를 얻고, 이 비점 수차 신호의 값을 기준치로 한다. 거리측정용 레이저광 L2의 반사광으로부터 얻어진 비점 수차 신호가 이 기준치가 되도록, 액추에이터(43)의 신축량을 조정하면서 도 4b중 화살표 E의 방향으로 가공용 대물렌즈(42)가 이동하도록 스테이지(2)를 이동시킨다. 즉, 액추에이터(43)의 신축량은 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위에 따라 변화하게 되므로, 이 공정에서는 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위를 취득하게 된다.
도 4b에 도시된 상태로부터 도 4c에 나타낸 상태까지는, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1 상의 한점 Q1로부터 절단 예정 라인 C1의 일단까지 대응하는 위치를 이동한다. 이 사이, 거리측정용 레이저광 L2의 반사광으로부터 얻어진 비점 수차 신호가 상기 기준치가 되도록 액추에이터(43) 가 조정된다. 도 4c에 나타낸 상태로부터 가공용 대물렌즈(42)가 더욱 가공 대상물(S)의 외측에 위치하게 되면, 거리측정용 레이저광 L2는 가공 대상물(S) 이외의 부분, 즉 다이싱 필름(2a) 상에 조사되게 된다. 다이싱 필름(2a)에서는 거리측정용 레이저광 L2의 반사율이 낮기 때문에, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 거리측정용 레이저광 L2의 반사광의 전(全)광량은 작아진다. 따라서, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량이 미리 정해진 문턱값보다 작아진 경우에, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 있는 것으로서 (도 4c에 상당하는 상태가 된 것으로서), 그 시점에서의 액추에이터의 신축량을 유지하여 초기 위치로 한다. 가공용 대물렌즈(42)는 그 초기 위치에서 유지된 상태에서, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 연장상의 점 X1의 위치가 되도록 스테이지(2)를 이동시켜서 대기 상태가 된다.
또한, 상술한 설명에서, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 있는 것을 검출하기 위해서, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량이 미리 정해진 문턱값보다 작아진 것에 근거하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 기준을 적용할 수도 있다. 그 일례를 도 5a~ 도 5b를 참조하면서 설명한다. 도 5a는, 가로 축에 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량을 취하고 가로 축에 시간을 취하여, 도 4b~도 4c 상태에 있어서의 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량의 변화를 기록한 도면이다. 이 경우에는 상술한 바와 같이, 미리 정해진 문턱값 T1을 밑돈 시점에서 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 있다고 판단하고 있다.
도 5a의 그래프로부터, 소정의 간격마다(예를 들면, 각 샘플링 포인트 각각)에, 뒤의 전광량의 값에서 앞의 전광량의 값을 뺀 차분의 변화량을 산출하고, 세로 축에 변화량을 취하고 가로 축에 시간을 취한 도면을 도 5b에 나타낸다. 이 경우에, 마이너스의 피크가 나타나 있는 부분은, 전광량의 변화가 가장 큰 점, 즉 가공 대상물(S)의 엣지(edge)(바깥 가장자리) 중앙 부근에 상당하는 부분이라고 생각된다. 따라서, 이 부분에 상당하는 액추에이터(43)의 신축량으로 고정할 수도 있다.
이 준비 공정에 있어서의 레이저 가공 장치(1)의 동작에 대하여 도 6에 나타낸 플로차트를 참조하면서 설명한다. 제어 장치(7)의 스테이지 제어부(702)가 스테이지(2)에 대하여 가공용 대물렌즈(42)가 C1 상의 한점 Q1로 이동하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S01). 이 제어 신호의 출력에 따라 스테이지(2)가 이동한다. 또한, 제어 장치(7)의 액추에이터 제어부(703)가 액추에이터(43)에 대하여 25μm 신장하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S02). 이 제어 신호의 출력에 따라 액추에이터(43)는 25μm 신장한다. 이 상태에서 가시 관찰광에 의해 핀트가 맞도록 스테이지(2)를 상하시키고, 그 가시 관찰광의 핀트가 맞는 위치를 설정하여, 가공용 대물렌즈(42) 및 가공 대상물(S)은 도 4a에서 설명한 상태가 된다(스텝 S03).
제어 장치(7)의 스테이지 이동 제어부(702)가 스테이지(2)에 대하여 소정의 가공 높이(예를 들면, 10μm) 상승하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S04).이 제어 신호의 출력에 따라 스테이지는 10μm 상승하고, 가공용 대물렌즈(42) 및 가공 대상물(S)는 도 4b에서 설명한 상태가 된다.
제어 장치(7)의 레이저 출사 제어부(701)는 레이저 다이오드(44)에 대하여 거리측정용 레이저광 L2를 출사하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S05). 이 제어 신호의 출력에 따라 레이저 다이오드(44)는 거리측정용 레이저광 L2를 출사하고, 가공 대상물(S)의 표면 S1에서 반사된 반사광은 수광부(45)의 4분할 위치 검출 소자가 수광한다. 이 수광에 따라 출력되는 신호는 집광점 연산부(704) 및 단부 판단부(705)에 출력된다.
집광점 연산부(704)는 이 상태에 있어서의 비점 수차 신호의 값을 기준치로서 유지한다. 이 유지한 기준치가 되도록 액추에이터 제어부(703)에 지시 신호를 출력한다(스텝 S06). 계속해서, 스테이지 이동 제어부(702)로부터 스테이지(2)에 대하여, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 절단 예정 라인 C1 상을 도 4b의 화살표 E 방향으로 이동하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S07). 이 제어 신호의 출력에 따라 스테이지(2)는 이동하고, 액추에이터(43)는 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위에 따라 신축하고, 거리측정용 레이저광 L2의 집광점 위치가 기준 위치가 되도록 가공용 대물렌즈(42) 를 유지한다.
단부 판단부(705)는, 수광부(45)로부터 출력되는 신호에 근거하여, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 단부에 다다랐는지 어떤지를 판단한다(스텝 S08). 단부 판단부(705)는, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 단부에 다다랐다고 판단하면, 액추에이터 제어부(703)에 대하여 액추에이터(43)의 신축을 정지하는 제어 신호를 출력하도록 지시하는 지시 신호를 출력한다. 이 지시 신호의 출 력에 따라, 액추에이터 제어부(703)는 액추에이터(43)에 대하여 신축을 정지하여 유지 상태로 하기 위한 제어 신호를 출력한다(스텝 S09). 이 제어 신호의 출력에 따라 액추에이터(43)는 신축을 정지한다. 스테이지 이동 제어부(702)는, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 연장선상의 점 X1에 다다르면, 스테이지(2)에 대하여 이동을 정지하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S10).
(가공 공정) 이어서, 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2를 조사하는 가공 공정에 대하여 설명한다.
도 4a~도 4c와 동일하게 도 3의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 도 7a~도 7c를 참조하면서 설명한다. 또한, 이해를 용이하게 하기 위해서 도 7a~도 7c에 있어서는 단면을 나타내는 해칭을 생략한다. 도 7a은 도 4c의 상태에 이어서, 절단 예정 라인 C1의 연장선상의 점 X1에서 가공용 대물렌즈(42)가 대기 상태에 있는 모습을 나타내고 있다. 액추에이터(43)는 도 4c에서 설정된 신장량으로 고정되어 있다. 즉, 스텝 S09에서의 유지 상태가 유지되어 있다. 도 7a의 상태에서 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2가 조사된다. 가공용 대물렌즈(42)가 도면중 화살표 F의 방향으로 이동하도록 스테이지(2)가 이동한다.
가공용 대물렌즈(42)가 도 7a중의 화살표 F 방향으로 이동하면, 가공 대상물(S)의 절단 예정 라인 C1과 교차하는 위치에 도달하여, 도 7b에 나타낸 상태가 된다. 거리측정용 레이저광 L2는 다이싱 필름(2a)에 있어서는 반사율이 낮게 반사되는 전광량은 적으나, 가공 대상물(S)에 있어서는 반사되는 전광량이 증대한다. 즉, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 거리측정용 레이저광 L2의 반사광의 전광량이 많아지므로, 반사광의 전광량이 미리 정해진 문턱값을 넘은 경우에 가공 대상물(S)의 절단 예정 라인 C1과 가공용 대물렌즈(42)가 교차하는 위치에 있는 것으로 판단 할 수 있다. 따라서, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량이 미리 정해진 문턱값보다 커진 경우에, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 있는 것으로서(도 7b에 상당하는 상태가 된 것으로서), 그 시점에서의 액추에이터의 신장량의 유지를 해제하여 비점 수차 신호가 기준치가 되도록 액추에이터(43)의 신장량 제어를 개시한다. 또한, 도 7b의 구간 G(일단부)에 있어서는 일정한 가공 높이에서 개질층이 형성되게 된다.
그 후, 가공용 대물렌즈(42)는 절단 예정 라인 C1을 따라 이동하고, 가공용 레이저광 L1에 의해 개질층(R)을 형성한다. 이 사이, 거리측정용 레이저광 L2의 반사광으로부터 얻어진 비점 수차 신호가 상기 기준치가 되도록 액추에이터(43)가 조정된다.
또한, 상술한 설명에서, 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 도달한 것을 검출하기 위해서, 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량이 미리 정해진 문턱값보다 커진 것에 근거하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 기준을 적용할 수도 있다. 그 일례를 도 8a~도 8b를 참조하면서 설명한다. 도 8a은, 세로 축에 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검 출 소자가 검출하는 전광량을 취하고 가로 축에 시간을 취하여, 도 7b~도 7c에 상당하는 수광부(45)(도 1 참조)의 4분할 위치 검출 소자가 검출하는 전광량의 변화를 기록한 도면이다. 이 경우에는 상술한 대로, 미리 정해진 문턱값 T2를 웃돈 시점에서 가공용 대물렌즈(42)가 절단 예정 라인 C1의 일단에 상당하는 위치에 도달했다고 판단하고 있다.
도 8a의 그래프로부터, 소정의 간격마다(예를 들면, 각 샘플링 포인트마다)에, 뒤의 전광량의 값에서 앞의 전광량의 값을 뺀 차분의 변화량을 산출하고, 세로 축에 변화량을 취하고 가로 축에 시간을 취한 도면을 도 8b에 나타낸다. 이 경우에, 마이너스의 피크가 나타나 있는 부분은, 전광량의 변화가 가장 큰 점, 즉 가공 대상물(S)의 엣지 중앙 부근에 상당하는 부분이라고 생각된다. 따라서, 도 8a에 나타낸 전광량이 문턱값 T2로 된 후로서, 도 8b에 나타낸 차분의 피크의 변화가 받아들여진 후에 액추에이터(43)의 추종을 개시할 수도 있다.
이 가공 공정에 있어서의 레이저 가공 장치(1)의 동작에 대하여 도 9에 나타낸 플로차트를 참조하면서 설명한다. 또한, 레이저 가공 장치(1)의 스테이지(2) 및 가공용 대물렌즈(42)는, 준비 공정을 거쳐 도 7a를 참조하면서 설명한 상태에 있는 것으로 한다.
제어부(7)의 레이저 출사 제어부(701)가, 레이저 헤드(13)에 대하여 가공용 레이저광 L1을 출사하도록, 레이저 다이오드(44)에 대해서는 거리측정용 레이저광 L2를 출사하도록, 각각 제어 신호를 출력한다(스텝 S11). 이 제어 신호의 출력에 따라 가공용 레이저광 L1 및 거리측정용 레이저광 L2가 각각 출사된다.
제어 장치(7)의 스테이지 제어부(702)가 스테이지(2)에 대하여 가공용 대물렌즈(42)가 도 7a의 화살표 F 방향으로 이동하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S12). 이 제어 신호의 출력에 따라 스테이지(2)는 이동을 개시한다.
제어 장치(7)의 단부 판단부(705)는, 수광부(45)로부터 출력된 신호에 근거하여, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 단부에 다다랐는지 어떤지를 판단한다(스텝 S13). 단부 판단부(705)는, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 단부에 다다랐다고 판단하면, 액추에이터 제어부(703)에 대하여 액추에이터(43)의 신축을 개시하고, 비점 수차 신호가, 유지하고 있는 기준치와 동일해지도록 제어 신호를 출력하도록 지시하는 지시 신호를 출력한다. 액추에이터 제어부(703)는 액추에이터(43)에 신축을 개시하고, 비점수차 신호가, 유지하고 있는 기준치에 동일해지기 위한 제어 신호를 출력한다(스텝 S14). 이 제어 신호의 출력에 따라 액추에이터(43)는 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위에 따라 신축하고, 거리측정용 레이저광 L2의 집광점 위치가 기준 위치가 되도록 가공용 대물렌즈(42)를 유지한다. 따라서, 가공 대상물(S)의 표면 S1의 변위에 따른 위치에 개질 영역(R)이 형성된다(도 7c 참조). 스테이지 이동 제어부(702)는, 절단 예정 라인 C1을 따른 개질 영역(R)의 형성이 종료하고, 가공용 대물렌즈(42)가 가공 대상물(S)의 외측으로 이동하면, 스테이지(2)에 대하여 이동을 정지하도록 제어 신호를 출력한다(스텝 S15).
상술한 준비 공정 및 가공 공정은, 가공 대상물(S)의 모든 절단 예정 라인 C1~Cn 각각에서 실시되고, 절단 예정 라인 C1~Cn을 따라 개질 영역(R)이 형성된다.
본 실시형태에서는, 가공 대상물(S)의 절단 예정 라인 상의 한점으로부터 절단 예정 라인의 일단을 향하여, 거리측정용 레이저광 L2의 반사광으로부터 취득할 수 있는 비점 수차 신호가 일정한 값이 되도록 가공용 대물렌즈(42)와 가공 대상물(S)과의 거리를 조정하면서 가공용 대물렌즈(42)를 이동시키고, 가공 대상물(S)의 단부에 있어서 가공용 대물렌즈(42)와 가공 대상물(S)과의 거리를 유지하여 초기 위치를 설정한다. 따라서, 가공 대상물(S)의 단부가 만곡해 있거나, 가공 대상물(S)의 두께에 불균형이 있거나 하더라도, 그 형상 변동에 맞춘 초기 위치에 가공용 대물렌즈(42)를 유지할 수 있다.
이 초기 위치에 가공용 대물렌즈(42)를 유지하여 가공용 레이저광 L1을 조사하여 레이저 가공을 개시하므로, 가공 대상물(S)의 단부의 형상 변동의 영향을 최대한 배제할 수 있다.
가공용 대물렌즈(42)를 초기 위치에 유지한 상태에서 가공 대상물(S)의 단부에 개질 영역을 형성한 후에 가공용 대물렌즈(42)를 유지한 상태를 해제하여, 가공용 대물렌즈(42)로 가공 대상물(S)과의 거리가 일정해지도록 조정하면서 개질 영역을 형성하므로, 가공 대상물(S)의 표면 S1로부터 일정한 거리 떨어진 위치에 개질 영역을 안정적으로 형성할 수 있다.
절단 예정 라인을 따라 개질 영역을 안정적으로 형성할 수 있으므로, 개질 영역을 형성한 후에 다이싱 필름(2a)의 확장 등에 의해 가공 대상물로서의 웨이퍼 를 해칭 상태로 분리하는 할단?분리하는 공정에 있어서, 양호한 절단 품질로 또한 대량의 웨이퍼를 할단하는 경우라도 항상 안정적으로 웨이퍼의 할단을 행할 수 있다.
본 발명의 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치에 의하면, 가공 대상물의 단부에 있어서의 레이저광의 집광점의 이탈을 최대한 적게 하면서 효율적으로 레이저 가공을 실시할 수 있다.

Claims (20)

  1. 제 1 레이저광을 렌즈로 집광하여 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 조사하고, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 방법으로서,
    상기 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광을 상기 가공 대상물을 향하여 조사하고, 해당 조사에 따라 상기 주면에서 반사되는 반사광을 검출하면서, 상기 절단 예정 라인 상의 한점과 상기 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득하는 변위 취득 스텝과,
    해당 취득한 변위에 근거하여 상기 가공 대상물의 주면에 대하여 상기 렌즈를 유지하는 초기 위치를 설정하고, 해당 설정한 초기 위치에 상기 렌즈를 유지하는 위치 설정 스텝과,
    해당 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태에서 상기 제 1 레이저광을 조사하여 상기 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 상기 개질 영역을 형성하고, 해당 일단부에 있어서 상기 개질 영역을 형성한 후에 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하여 상기 렌즈의 위치를 조정하면서 상기 개질 영역을 형성하는 가공 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공 스텝 스텝에서는, 상기 가공 대상물의 주면을 향하여 조사된 상기 제2 레이저 광의 반사광에 기초하여 상기 렌즈와 상기 가공 대상물의 주면 사이의 거리가 일정하게 되도록 상기 렌즈의 위치를 조정하면서 상기 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 레이저광과 상기 제 2 레이저광을 상기 렌즈로 집광하여 동일한 축선상에서 상기 가공 대상물을 향하여 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변위 취득 스텝에 있어서는, 상기 절단 예정 라인 상의 한점으로부터 상기 절단 예정 라인의 일단을 향하여 변위를 취득하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변위 취득 스텝에 있어서는, 상기 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고 있으며,
    상기 위치 설정 스텝에 있어서는, 해당 취득한 광량의 변화량이 극치(極値)로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 상기 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변위 취득 스텝에 있어서는, 상기 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고 있으며,
    상기 위치 설정 스텝에 있어서는, 해당 취득한 광량이 소정의 문턱값으로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 상기 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가공 스텝에 있어서는, 상기 제 2 레이저광을 상기 가공 대상물의 주면을 향하여 조사하고, 해당 조사에 따라 상기 주면에서 반사되는 반사광의 광량에 근거하여 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가공 스텝에 있어서는, 상기 반사광의 광량의 변화량이 극대치로 된 후에 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가공 스텝에 있어서는, 상기 반사광의 광량이 소정의 문턱값이 된 후에 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  10. 제 1 레이저광을 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 조사하고, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 장치로서,
    상기 제 1 레이저광과 상기 가공 대상물의 주면의 변위를 측정하기 위한 제 2 레이저광을 상기 가공 대상물을 향하여 집광하는 렌즈와,
    상기 제 2 레이저광의 조사에 따라 상기 주면에서 반사되는 반사광을 검출하여 상기 주면의 변위를 취득하는 변위 취득 수단과,
    상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 주면을 따라 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
    상기 렌즈를 상기 주면에 대하여 진퇴가 자유롭게 유지하는 유지 수단과,
    상기 이동 수단 및 상기 유지 수단 각각의 거동을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제 2 레이저광을 조사하면서, 상기 제어 수단은 상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하고, 상기 변위 취득 수단은 상기 절단 예정 라인의 한점과 상기 절단 예정 라인의 일단과의 사이의 변위를 취득하고, 상기 제어 수단은 해당 취득한 변위에 근거하여 설정되는 초기 위치에 상기 렌즈가 유지되도록 상기 유지 수단을 제어하며,
    해당 렌즈를 초기 위치에 유지한 상태에서 상기 제 1 레이저광을 조사하면서, 상기 제어 수단은 상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하여 상기 절단 예정 라인의 일단부에 있어서 상기 개질 영역을 형성하고,
    해당 일단부에 있어서 개질 영역을 형성한 후에, 상기 제어 수단은 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하여 상기 렌즈의 위치를 조정하면서 유지하도록 상기 유지 수단을 제어하고, 상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하여 상기 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하고, 상기 가공 대상물의 주면을 향하여 조사된 상기 제2 레이저 광의 반사광에 기초하여 상기 렌즈의 위치에 대하여 상기 렌즈와 상기 가공 대상물의 주면 사이의 거리가 일정하게 되도록 조정을 하면서 당해 렌즈의 위치를 유지하도록 상기 유지 수단을 제어하고, 상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하여 상기 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈는, 상기 제 1 레이저광과 상기 제 2 레이저광을 동일한 축선상에서 상기 가공 대상물을 향하여 집광하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 2 레이저광이 상기 절단 예정 라인의 한점으로부터 일단에 걸쳐 조사되도록 상기 이동 수단을 제어하고,
    상기 변위 취득 수단은 해당 제 2 레이저광의 조사에 따라 상기 절단 예정 라인의 한점으로부터 일단을 향하여 변위를 취득하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 변위 취득 수단은 상기 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고,
    상기 제어 수단은 해당 취득한 광량의 변화량이 극치로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 상기 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 변위 취득 수단은 상기 제 2 레이저광의 반사광의 광량도 아울러 취득하고,
    상기 제어 수단은 해당 취득한 광량이 소정의 문턱값으로 된 부위에 있어서의 변위에 근거하여 상기 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 2 레이저광의 반사광의 광량에 근거하여 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 상기 유지 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 반사광의 광량의 변화량이 극대치로 된 후에 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 상기 유지 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 반사광의 광량이 소정의 문턱값으로 된 후에 상기 렌즈를 상기 초기 위치에 유지한 상태를 해제하도록 상기 유지 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 변위 취득 스텝에 있어서는, 상기 제 1 레이저광을 조사하지 않고 상기 제 2 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단이 상기 가공 대상물과 상기 렌즈를 상기 절단 예정 라인을 따라 상대적으로 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하고, 상기 변위 취득 수단이 상기 절단 예정 라인의 한점과 상기 절단 예정 라인의 일단 사이의 변위를 취득할 때에, 상기 제 1 레이저광을 조사하지 않고 상기 제 2 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
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