KR20090073089A - 레이저 가공방법 - Google Patents

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Abstract

가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물의 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종(追從)시킨다. 절단예정라인(5)에 따라서 측정용 레이저광을 조사하고, 가공대상물(1)에서 측정용 레이저광이 조사되는 표면(3)에서 반사하는 반사광에 비점수차(非点收差)를 부가하며, 비점수차가 부가된 반사광의 집광상에 따른 변위센서신호를 검출하여 변위센서신호가 반사광의 광량에 따른 피드백 기준값이 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점을 표면(3)에 대해서 소정의 위치에 맞춘다. 이것에 의해, 측정용 레이저광의 반사율이 극단적으로 낮은 영역이 표면(3)에 부분적으로 존재해 측정용 레이저광의 반사광의 광량이 저하해도 가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물(1)의 표면(3)에 확실하고 또한 정밀도 좋게 추종시킬 수 있다.

Description

레이저 가공방법{LASER WORKING METHOD}
본 발명은 판상(板狀)의 가공대상물을 절단예정라인에 따라서 절단하기 위한 레이저 가공방법에 관한 것이다.
종래의 레이저 가공방법으로서, 판상의 가공대상물의 내부에 집광점을 맞추어 가공용 레이저광을 조사하는 것에 의해, 가공대상물의 절단예정라인에 따라서 절단의 기점(起点)이 되는 개질(改質)영역을 가공대상물의 내부에 형성하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특개2005-150537호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그런데, 상술과 같은 레이저 가공방법에서는 절단예정라인에 따라서 측정용 레이저광을 조사하고, 가공대상물의 레이저광 조사면에서 반사하는 측정용 레이저광의 반사광에 비점수차(非点收差)를 부가하며, 비점수차가 부가된 반사광의 집광상에 따른 검출값을 검출하여 해당 검출값이 일정하게 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점을 레이저광 조사면에 추종(追從)시키는 것이 일반적이다. 그렇지만, 이와 같은 레이저 가공방법에서는 측정용 레이저광의 반사율이 극단적으로 낮은 영역이 레이저광 조사면에 부분적으로 존재하는 경우, 해당 영역에서 검출값에 오차가 생겨 버려 가공용 레이저광의 집광점을 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종시킬 수 없을 우려가 있다.
그래서, 본 발명은 가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물의 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종시킬 수 있는 레이저 가공방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 레이저 가공방법은 판상의 가공대상물의 내부에 집광점을 맞추어 가공용 레이저광을 조사하는 것에 의해, 가공대상물의 절단예정라인에 따라서 절단의 기점이 되는 개질영역을 가공대상물의 내부에 형성하는 레이저 가공방법으로서, 절단예정라인에 따라서 측정용 레이저광을 조사하고, 가공대상물에서 측정용 레이저광이 조사하는 레이저광 조사면에서 반사하는 측정용 레이저광의 반사광에 비점수차를 부가하며, 비점수차가 부가된 반사광의 집광상에 따른 검출값을 검출하여 검출값이 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점을 레이저광 조사면에 대해서 소정의 위치에 맞추는 것을 특징으로 한다.
이 레이저 가공방법에서는, 측정용 레이저광의 조사에 의해서 취득된 검출값이 측정용 레이저광의 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점이 레이저광 조사면으로부터 소정의 위치에 맞춰질 수 있다. 그 때문에, 예를 들면, 측정용 레이저광의 반사율이 극단적으로 낮은 영역이 레이저광 조사면에 부분적으로 존재하여 측정용 레이저광의 반사광의 광량이 저하해도, 가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물의 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종시키는 것이 가능하게 된다.
여기서, 측정용 레이저광의 집광점을 레이저광 조사면으로부터 소정의 거리에 위치시킨 상태에서 검출값과 광량과의 대응 관계를 미리 취득하고, 대응 관계에 근거하여 검출값이 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점을 레이저광 조사면으로부터 소정의 위치에 맞추는 것이 바람직하다. 이 경우, 검출값을 측정용 레이저광의 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 하는 것을 용이하고 또한 확실하게 실현될 수 있다.
또, 가공대상물이 반도체기판을 구비하고, 개질영역이 용융처리영역을 포함한 경우가 있다.
또, 개질영역을 절단의 기점으로 하여 절단예정라인에 따라서 가공대상물을 절단하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가공대상물을 절단예정라인에 따라서 정밀도 좋게 절단할 수 있다.
또, 검출값을 검출함과 함께 반사광의 전(全)광량에 상당하는 전광량값을 절단예정라인에 따라서 검출하고, 전광량값이 문턱값 이상인 경우에는 검출값이 미리 구해진 제1 기준값이 되도록 레이저광을 집광하는 렌즈를 그 광축에 따라 이동시켜 렌즈의 이동을 제어하기 위한 제1 제어값을 취득하고, 전광량값이 문턱값 미만인 경우에는 문턱값 미만의 전광량값이 검출된 위치에서 검출값 및 전광량값을 재차 검출하여 재차 검출된 검출값 및 전광량값의 대응 관계를 취득하며, 측정용 레이저광을 절단예정라인에 따라서 다시 조사하여 검출값 및 전광량값을 다시 검출하고, 문턱값 이상의 전광량값이 검출된 위치에서는 검출값이 제1 기준값이 되도록 렌즈를 그 광축에 따라 이동시킴과 동시에, 문턱값 미만의 전광량값이 검출된 위치에서는 검출값이 전광량값과 대응 관계로부터 산출된 제2 기준값이 되도록 렌즈를 그 광축에 따라 이동시켜 렌즈의 이동을 제어하기 위한 제2 제어값을 취득하는 것이 바람직하다.
또, 제1 제어값 또는 제2 제어값에 근거하여 렌즈를 이동시켜 집광점을 레이저광 조사면에 대해서 소정의 위치에 맞춤과 동시에, 가공용 레이저광을 가공대상물에 조사하는 것이 바람직하다.
<발명의 효과>
가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물의 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에 의한 레이저 가공중의 가공대상물의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 가공대상물의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에 의한 레이저 가공후의 가공대상물의 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 가공대상물의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 가공대상물의 V-V선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에 의해 절단된 가공대상물의 평면도이다.
도 7은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에서의 전계강도와 크랙스폿의 크기와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치의 제1 공정에서의 가공대상물의 단면도이다.
도 9는 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치의 제2 공정에서의 가공대상물의 단면도이다.
도 10은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치의 제3 공정에서의 가공대상물의 단면도이다.
도 11은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치의 제4 공정에서의 가공대상물의 단면도이다.
도 12는 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에 의해 절단된 실리콘웨이퍼의 일부에서의 단면의 사진을 나타내는 도이다.
도 13은 본 실시형태에 관한 레이저 가공장치에서의 레이저광의 파장과 실리콘기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일실시형태에 관한 레이저 가공방법의 대상이 되는 가공대상물을 나타내는 정면도이다.
도 15는 도 14중의 ⅩⅤ-ⅩⅤ선에 따른 부분 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시형태에 관한 레이저 가공방법의 플로우를 나타내는 도이다.
도 17은 본 발명의 일실시형태에 관한 레이저 가공방법에서의 전광량신호와 변위센서신호와의 관계를 나타내는 선도이다.
도 18은 본 발명의 일실시형태에 관한 레이저 가공방법에서의 전광량신호와 피드백 기준값과의 관계를 설명하기 위한 선도이다.
도 19는 본 발명의 일실시형태에 관한 레이저 가공방법에서의 트레이스 기록을 설명하기 위한 도 14중의 ⅩIⅩ-ⅩIⅩ선에 따른 도이다.
<부호의 설명>
1 … 가공대상물, 3 … 표면(레이저광 조사면), 5 … 절단예정라인, L … 레이저광, P … 집광점.
<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 레이저 가공방법에서는 가공대상물의 내부에 개질영역을 형성하기 위해서 다광자 흡수라고 하는 현상을 이용한다. 그래서, 최초로 다광자 흡수에 의해 개질영역을 형성하기 위한 레이저 가공방법에 대해 설명한다.
재료 흡수의 밴드 갭 EG보다도 광자의 에너지 hν가 작으면 광학적으로 투명하게 된다. 따라서, 재료에 흡수가 생기는 조건은 hν > EG이다. 그러나, 광학적으로 투명해도 레이저광의 강도를 매우 크게 하면 nhν > EG의 조건(n = 2, 3, 4, …) 에서 재료에 흡수가 생긴다. 이 현상을 다광자 흡수라고 한다. 펄스파의 경우, 레이저광의 강도는 레이저광의 집광점의 피크파워밀도(W/㎠)로 정해지고, 예를 들면 피크파워밀도가 1 × 108(W/㎠) 이상의 조건에서 다광자 흡수가 생긴다. 피크파워밀도는 (집광점에서의 레이저광의 1펄스당 에너지) ÷ (레이저광의 빔스폿 단면적 × 펄스폭)에 의해 구해진다. 또, 연속파의 경우, 레이저광의 강도는 레이저광의 집광점의 전계강도(W/㎠)로 정해진다.
이와 같은 다광자 흡수를 이용하는 본 실시형태에 관한 레이저 가공방법의 원리에 대해서, 도 1 ~ 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 모양(판상)의 가공대상물(1)의 표면(3)에는 가공대상물(1)을 절단하기 위한 절단예정라인(5)이 있다. 절단예정라인(5)은 직선 모양으로 연장된 가상선이다. 본 실시형태에 관한 레이저 가공방법에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 다광자 흡수가 생기는 조건에서 가공대상물(1)의 내부에 집광점(P)을 맞추어 레이저광(L)을 조사하여 개질영역(7)을 형성한다. 또한, 집광점(P)은 레이저광(L)이 집광하는 개소이다. 또, 절단예정라인(5)은 직선 모양으로 한정하지 않고 곡선 모양이어도 되며, 가상선으로 한정하지 않고 가공대상물(1)에 실제로 그은 선이어도 된다.
그리고, 레이저광(L)을 절단예정라인(5)에 따라서(즉, 도 1의 화살표 A방향으로) 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 집광점(P)을 절단예정라인(5)에 따라서 이동시킨다. 이것에 의해, 도 3 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 개질영역(7)이 절단예정라인(5)에 따라서 가공대상물(1)의 내부에 형성되고, 이 개질영역(7)이 절단기 점영역(8)이 된다. 여기서, 절단기점영역(8)은 가공대상물(1)이 절단될 때에 절단(갈라짐)의 기점이 되는 영역을 의미한다. 이 절단기점영역(8)은 개질영역(7)이 연속적으로 형성됨으로써 형성되는 경우도 있고, 개질영역(7)이 단속적으로 형성됨으로써 형성되는 경우도 있다.
본 실시형태에 관한 레이저 가공방법에서는 가공대상물(1)의 표면(3)에서는 레이저광(L)이 거의 흡수되지 않기 때문에, 가공대상물(1)의 표면(3)이 용융되지 않는다.
가공대상물(1)의 내부에 절단기점영역(8)을 형성하면, 이 절단기점영역(8)을 기점으로 하여 갈라짐이 발생하기 쉬워지기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 비교적 작은 힘으로 가공대상물(1)을 절단할 수 있다. 따라서, 가공대상물(1)의 표면(3)에 불필요한 갈라짐을 발생시키지 않고, 가공대상물(1)을 고정밀도로 절단하는 것이 가능하게 된다.
이 절단기점영역(8)을 기점으로 한 가공대상물(1)의 절단에는 다음의 2가지 방법이 고려된다. 하나는 절단기점영역(8) 형성후, 가공대상물(1)에 인위적인 힘이 인가되는 것에 의해, 절단기점영역(8)을 기점으로 하여 가공대상물(1)이 갈라져 가공대상물(1)이 절단되는 경우이다. 이것은, 예를 들면 가공대상물(1)의 두께가 큰 경우의 절단이다. 인위적인 힘이 인가된다는 것은, 예를 들면, 가공대상물(1)의 절단기점영역(8)에 따라서 가공대상물(1)에 굽힘응력이나 전단응력을 가하거나, 가공대상물(1)에 온도차를 주는 것에 의해 열응력을 발생시키거나 하는 것이다. 다른 하나는 절단기점영역(8)을 형성하는 것에 의해, 절단기점영역(8)을 기점으로 하여 가공대상물(1)의 단면방향(두께방향)을 향하여 자연히 갈라져, 결과적으로 가공대상물(1)이 절단되는 경우이다. 이것은, 예를 들면 가공대상물(1)의 두께가 작은 경우에는 1열의 개질영역(7)에 의해 절단기점영역(8)이 형성되는 것으로 가능하게 되고, 가공대상물(1)의 두께가 큰 경우에는 두께방향으로 복수열 형성된 개질영역(7)에 의해 절단기점영역(8)이 형성되는 것으로 가능하게 된다. 또한, 이 자연히 갈라지는 경우도 절단하는 개소에서 절단기점영역(8)이 형성되어 있지 않은 부위에 대응하는 부분의 표면(3) 위에까지 갈라짐이 앞지르지 않아 절단기점영역(8)을 형성한 부위에 대응하는 부분만을 할단(割斷)할 수 있으므로, 할단제어를 좋게 할 수 있다. 최근, 실리콘웨이퍼 등의 가공대상물(1)의 두께는 얇아지는 경향이 있으므로, 이와 같은 제어성이 좋은 할단방법은 매우 유효하다.
그런데, 본 실시형태에 관한 레이저 가공방법에서 개질영역으로서는 다음의 (1) ~ (3)의 경우가 있다.
(1) 개질영역이 1개 또는 복수의 크랙을 포함한 크랙영역인 경우
가공대상물(예를 들면 유리나 LiTaO3로 이루어진 압전재료)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에서의 전계강도가 1 × 108(W/㎠) 이상이며 또한 펄스폭이 1㎲ 이하의 조건에서 레이저광을 조사한다. 이 펄스폭의 크기는 다광자 흡수를 일으키게 하면서 가공대상물의 표면에 불필요한 데미지를 주지 않고 가공대상물의 내부에만 크랙영역을 형성할 수 있는 조건이다. 이것에 의해, 가공대상물의 내부에는 다광자 흡수에 의한 광학적 손상이라고 하는 현상이 발생한다. 이 광학적 손상에 의 해 가공대상물의 내부에 열변형이 야기되고, 이것에 의해 가공대상물의 내부에 크랙영역이 형성된다. 전계강도의 상한값으로서는, 예를 들면 1 × 1012(W/㎠)이다. 펄스폭은 예를 들면 1㎱ ~ 200㎱가 바람직하다. 또한, 다광자 흡수에 의한 크랙영역의 형성은, 예를 들면, 제45회 레이저열가공 연구회 논문집(1998년. 12월)의 제23 페이지 ~ 제28 페이지의 「고체레이저 고주파에 의한 유리기판의 내부마킹」에 기재되어 있다.
본 발명자는 전계강도와 크랙의 크기와의 관계를 실험에 의해 구했다. 실험 조건은 다음과 같다.
(A) 가공대상물 : 파이렉스(Pyrex)(등록상표) 유리(두께 700㎛)
(B) 레이저
광원 : 반도체 레이저 여기(勵起) Nd : YAG 레이저
파장 : 1064㎚
레이저광 스폿 단면적 : 3. 14 × 10-8㎠
발진(發振)형태 : Q스위치 펄스
반복 주파수 : 100㎑
펄스폭 : 30㎱
출력 : 출력 < 1mJ/펄스
레이저광 품질 : TEM00
편광특성 : 직선 편광
(C) 집광용 렌즈
레이저광 파장에 대한 투과율 : 60퍼센트
(D) 가공대상물이 실려지는 재치대의 이동속도 : 100㎜/초
또한, 레이저광 품질이 TEM00은 집광성이 높고 레이저광의 파장 정도까지 집광가능을 의미한다.
도 7은 상기 실험의 결과를 나타내는 그래프이다. 가로축은 피크파워밀도이며, 레이저광이 펄스 레이저광이므로 전계강도는 피크파워밀도로 나타낸다. 세로축은 1펄스의 레이저광에 의해 가공대상물의 내부에 형성된 크랙부분(크랙스폿)의 크기를 나타내고 있다. 크랙스폿이 모여 크랙영역이 된다. 크랙스폿의 크기는 크랙스폿의 형상 중 최대길이가 되는 부분의 크기이다. 그래프중의 검은점으로 나타내는 데이터는 집광용 렌즈(C)의 배율이 100배, 개구수(NA)가 0.80인 경우이다. 한편, 그래프중의 흰점으로 나타내는 데이터는 집광용 렌즈(C)의 배율이 50배, 개구수(NA)가 0.55인 경우이다. 피크파워밀도가 1011(W/㎠) 정도로부터 가공대상물의 내부에 크랙스폿이 발생하고, 피크파워밀도가 커짐에 따라 크랙스폿도 커지는 것을 알 수 있다.
다음으로, 크랙영역 형성에 의한 가공대상물의 절단 메카니즘에 대해서, 도 8 ~ 도 11을 참조하여 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 다광자 흡수가 생기는 조건에서 가공대상물(1)의 내부에 집광점(P)을 맞추어 레이저광(L)을 조사하여 절단예정라인에 따라서 내부에 크랙영역(9)을 형성한다. 크랙영역(9)은 1개 또는 복수의 크랙을 포함한 영역이다. 이와 같이 형성된 크랙영역(9)이 절단기점영역이 된다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 크랙영역(9)을 기점으로 하여(즉, 절단기점영역을 기점으로 하여) 크랙이 더욱 성장하고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 크랙이 가공대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하며, 도 11에 나타내는 바와 같이, 가공대상물(1)이 갈라지는 것에 의해 가공대상물(1)이 절단된다. 가공대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하는 크랙은 자연히 성장하는 경우도 있고, 가공대상물(1)에 힘이 인가되는 것에 의해 성장하는 경우도 있다.
(2) 개질영역이 용융처리영역인 경우
가공대상물(예를 들면 실리콘과 같은 반도체재료)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에서의 전계강도가 1 × 108(W/㎠) 이상이며 또한 펄스폭이 1㎲ 이하의 조건에서 레이저광을 조사한다. 이것에 의해 가공대상물의 내부는 다광자 흡수에 의해서 국소적으로 가열된다. 이 가열에 의해 가공대상물의 내부에 용융처리영역이 형성된다. 용융처리영역은 일단 용융후 재고화한 영역이나, 확실히 용융상태인 영역이나, 용융상태로부터 재고화하는 상태인 영역이며, 상(相)변화한 영역이나 결정구조가 변화한 영역이라고 할 수도 있다. 또, 용융처리영역은 단결정구조, 비정질구조, 다결정구조에서, 어느 구조가 다른 구조로 변화한 영역이라고 할 수도 있다. 즉, 예를 들면, 단결정구조로부터 비정질구조로 변화한 영역, 단결정구조로부터 다결정구조로 변화한 영역, 단결정구조로부터 비정질구조 및 다결정구조를 포함한 구조로 변화한 영역을 의미한다. 가공대상물이 실리콘 단결정구조인 경우, 용융처리 영역은 예를 들면 비정질 실리콘 구조이다. 전계강도의 상한값으로서는, 예를 들면 1 × 1012(W/㎠)이다. 펄스폭은 예를 들면 1㎱ ~ 200㎱가 바람직하다.
본 발명자는 실리콘웨이퍼(반도체기판)의 내부에서 용융처리영역이 형성되는 것을 실험에 의해 확인했다. 실험 조건은 다음과 같다.
(A) 가공대상물 : 실리콘웨이퍼(두께 350㎛, 외경 4인치)
(B) 레이저
광원 : 반도체 레이저 여기 Nd : YAG 레이저
파장 : 1064㎚
레이저광 스폿 단면적 : 3. 14 × 10-8㎠
발진형태 : Q스위치 펄스
반복 주파수 : 100㎑
펄스폭 : 30㎱
출력 : 20μJ/펄스
레이저광 품질 : TEM00
편광특성 : 직선 편광
(C) 집광용 렌즈
배율 : 50배
N.A. : 0.55
레이저광 파장에 대한 투과율 : 60퍼센트
(D) 가공대상물이 실려지는 재치대의 이동속도 : 100㎜/초
도 12는 상기 조건에서의 레이저 가공에 의해 절단된 실리콘웨이퍼의 일부에서의 단면의 사진을 나타낸 도이다. 실리콘웨이퍼(11)의 내부에 용융처리영역(13)이 형성되어 있다. 또한, 상기 조건에 의해 형성된 용융처리영역(13)의 두께방향의 크기는 100㎛정도이다.
용융처리영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 설명한다. 도 13은 레이저광의 파장과 실리콘기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 다만, 실리콘기판의 표면 측과 이면 측 각각의 반사성분을 제거하여 내부의 투과율만을 나타내고 있다. 실리콘기판의 두께(t)가 50㎛, 100㎛, 200㎛, 500㎛, 1000㎛의 각각에 대해 상기 관계를 나타냈다.
예를 들면, Nd : YAG 레이저의 파장인 1064㎚에서 실리콘기판의 두께가 500㎛이하인 경우, 실리콘기판의 내부에서는 레이저광이 80％이상 투과하는 것을 알 수 있다. 도 12에 나타내는 실리콘웨이퍼(11)의 두께는 350㎛이므로, 다광자 흡수에 의한 용융처리영역(13)은 실리콘웨이퍼(11)의 중심 부근, 즉 표면으로부터 175㎛의 부분에 형성된다. 이 경우의 투과율은 두께 200㎛의 실리콘웨이퍼를 참고로 하면, 90％이상이므로, 레이저광이 실리콘웨이퍼(11)의 내부에서 흡수되는 것은 거의 없으며, 대부분이 투과한다. 이것은 실리콘웨이퍼(11)의 내부에서 레이저광이 흡수되어 용융처리영역(13)이 실리콘웨이퍼(11)의 내부에 형성(즉 레이저광에 의한 통상의 가열로 용융처리영역이 형성)된 것이 아니고, 용융처리영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 의미한다. 다광자 흡수에 의한 용융처리영역의 형성은, 예를 들면, 용접학회 전국대회 강연개요 제66집(2000년 4월)의 제72 페이지 ~ 제73 페이지의 「피코(pico)초펄스 레이저에 의한 실리콘의 가공특성평가」에 기재되어 있다.
또한, 실리콘웨이퍼는 용융처리영역에 의해서 형성되는 절단기점영역을 기점으로 하여 단면방향을 향하여 갈라짐을 발생시키고, 그 갈라짐이 실리콘웨이퍼의 표면과 이면에 도달하는 것에 의해, 결과적으로 절단된다. 실리콘웨이퍼의 표면과 이면에 도달하는 이 갈라짐은 자연히 성장하는 경우도 있고, 실리콘웨이퍼에 힘이 인가되는 것에 의해 성장하는 경우도 있다. 그리고, 절단기점영역으로부터 실리콘웨이퍼의 표면과 이면에 갈라짐이 자연히 성장하는 경우에는 절단기점영역을 형성하는 용융처리영역이 용융하고 있는 상태로부터 갈라짐이 성장하는 경우와, 절단기점영역을 형성하는 용융처리영역이 용융하고 있는 상태로부터 재고화 할 때에 갈라짐이 성장하는 경우의 모두이다. 다만, 어느 쪽의 경우도 용융처리영역은 실리콘웨이퍼의 내부에만 형성되고, 절단후의 절단면에는 도 12와 같이 내부에만 용융처리영역이 형성되어 있다. 이와 같이, 가공대상물의 내부에 용융처리영역에 의해서 절단기점영역을 형성하면, 할단시, 절단기점영역 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐이 생기기 어렵기 때문에, 할단제어가 용이하게 된다. 덧붙여서, 용융처리영역의 형성은 다광자 흡수가 원인인 경우뿐만 아니라, 다른 흡수작용이 원인인 경우도 있다.
(3) 개질영역이 굴절률 변화영역인 경우
가공대상물(예를 들면 유리)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에서의 전계 강도가 1 × 108(W/㎠) 이상이며 또한 펄스폭이 1㎱이하인 조건에서 레이저광을 조사한다. 펄스폭을 지극히 짧게 하여 다광자 흡수를 가공대상물의 내부에 일으키게 하면, 다광자 흡수에 의한 에너지가 열에너지로 바뀌지 않고, 가공대상물의 내부에는 이온가수변화, 결정화 또는 분극배향(分極配向) 등의 영속적인 구조변화가 야기되어 굴절률 변화영역이 형성된다. 전계강도의 상한값으로서는, 예를 들면 1 × 1012(W/㎠)이다. 펄스폭은 예를 들면 1㎱이하가 바람직하고, 1ps이하가 더욱 바람직하다. 다광자 흡수에 의한 굴절률 변화영역의 형성은, 예를 들면, 제42회 레이저열가공 연구회 논문집(1997년. 11월)의 제105페이지 ~ 제111페이지의 「펨토(femto)초 레이저 조사에 의한 유리 내부로의 광야기구조 형성」에 기재되어 있다.
이상, 개질영역으로서 (1) ~ (3)의 경우를 설명했지만, 웨이퍼 모양의 가공대상물의 결정구조나 그 벽개성(劈開性) 등을 고려하여 절단기점영역을 다음과 같이 형성하면, 그 절단기점영역을 기점으로 하여 보다 한층 작은 힘으로, 게다가 정밀도 좋게 가공대상물을 절단하는 것이 가능하게 된다.
즉, 실리콘 등의 다이아몬드 구조의 단결정반도체로 이루어진 기판의 경우는 (111)면(제1 벽개면)이나 (110)면(제2 벽개면)에 따른 방향으로 절단기점영역을 형성하는 것이 바람직하다. 또, GaAs 등의 섬(閃)아연광형 구조의 Ⅲ-V족 화합물 반도체로 이루어진 기판의 경우는 (110)면에 따른 방향으로 절단기점영역을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 사파이어(Al2O3) 등의 육방정계(六方晶系)의 결정구조를 가지는 기판의 경우는 (0001)면(C면)을 주면(主面)으로 하여 (1120)면(A면) 혹은 (1100)면(M면)에 따른 방향으로 절단기점영역을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 절단기점영역을 형성해야 하는 방향(예를 들면, 단결정 실리콘기판에서의 (111)면에 따른 방향) 혹은 절단기점영역을 형성해야 하는 방향에 직교하는 방향에 따라서 기판에 오리엔테이션 플랫(orientation flat)을 형성하면, 그 오리엔테이션 플랫을 기준으로 함으로써, 절단기점영역을 형성해야 하는 방향에 따른 절단기점영역을 용이하고 또한 정확하게 기판에 형성하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.
도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 가공대상물(1)은 실리콘웨이퍼(11)와 복수의 기능소자(15)를 포함하여 실리콘웨이퍼(11)의 표면(11a)에 형성된 기능소자층(16)을 구비하고 있다. 이 가공대상물(1)은 이른바 MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) 웨이퍼이며, 에칭 내성(耐性)의 향상을 위해서 산화막(도시생략)이 표면(3)에 두껍게 형성되어 있다.
기능소자(15)는, 예를 들면, 기계요소부품, 센서, 액츄에이터, 전자회로부품 등이며, 실리콘웨이퍼(11)의 오리엔테이션 플랫(6)에 평행한 방향 및 수직인 방향으로 매트릭스 모양으로 다수 형성되어 있다. 이와 같은 가공대상물(1)은 서로 인접하는 기능소자 사이를 통과하도록 격자모양으로 설정된 절단예정라인(5)에 따라서 절단되어 다수의 반도체 칩이 된다.
다음으로, 이 가공대상물(1)을 절단하는 경우의 일례에 대해 설명한다. 우선, 가공대상물(1)의 이면(21)에 익스팬드 테이프를 부착하여 해당 가공대상물(1)을 재치대 위에 놓는다. 이어서, 집광용 렌즈에 의해 실리콘웨이퍼(11)의 내부에 집광점을 맞추어 가공대상물(1)의 표면(3) 측으로부터 가공용 레이저광을 조사하고, 각 절단예정라인(5)에 따라서, 절단의 기점이 되는 개질영역을 가공대상물(1)의 내부에 형성한다. 그리고, 익스팬드 테이프를 확장시키는 것에 의해, 개질영역을 절단의 기점으로 하여 가공대상물(1)이 절단예정라인(5)에 따라서 기능소자(15)마다 정밀도 좋게 절단되어 복수의 반도체 칩이 서로 떨어지게 된다. 또한, 개질영역은 용융처리영역 외에 크랙영역 등을 포함하는 경우가 있다.
다음으로, 상술한 개질영역의 형성에 대해 보다 상세하게 설명한다. 또한, 여기서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 가공대상물(1)의 절단예정라인(5)에 따른 방향을 X축방향(X좌표), 가공대상물(1)의 두께방향을 Z축방향(Z좌표)으로 하고, X축방향에서는 가공대상물(1)의 좌단으로부터 우단으로 향하는 방향을 정방향, Z축방향에서는 이면(21)으로부터 표면(3)을 향하는 방향을 정방향으로 하여 설명한다.
[높이 설정(height set)]
우선, 절단예정라인(5) 위에서 표면(3)을 예를 들면 CCD 카메라에 의해 집광용 렌즈(렌즈)를 통하여 촬상하고, 투영되는 래티클 패턴의 콘트라스트가 최대가 되도록 재치대를 Z축방향으로 상대이동시킨다. 이 때의 표면(3)의 Z방향 위치를 핀트 위치(표면(3)의 변위가 0㎛)라고 한다.
이어서, 측정용 레이저광을 집광용 렌즈를 통하여 조사하고, 표면(3)에서 반사된 반사광을 예를 들면 4분할 포토다이오드로 수광한다. 이 반사광은, 예를 들면 실린더리컬(cylindrical) 렌즈와 평볼록 렌즈로 이루어지는 정형(整形) 광학계에 의해 비점수차가 부가되며, 4분할 포토다이오드의 수광면에 집광되어 해당 수광면 에 집광상을 형성한다. 그 때문에, 이 집광상은 가공대상물(1)의 표면(3)의 변위(표면(3)에 대한 측정용 레이저광의 집광점의 위치)에 따라 변화하게 되어 있다. 따라서, 이와 같이 4분할 포토다이오드에서 반사광을 수광하는 것에 의해, 표면(3)의 변위가 비점수차 신호로서 취득됨과 동시에, 반사광의 전광량값에 상당하는 전광량신호(전광량값)가 취득된다.
이어서, 예를 들면 콘트롤러에 의해, 비점수차 신호와 전광량신호로부터 변위센서신호를 구하고, 이 변위센서신호를 피드백 기준값(V0)(여기서는 -0.4V : 제1 기준값)으로서 보존한다. 즉, 핀트 위치에서의 변위센서신호를 피드백 기준값으로서 보존한다. 또한, 여기서는 전광량신호가 0.5V이상인 X좌표에서 피드백 기준값(V0)을 구하고 있다. 이것은 전광량신호의 값이 0.5V미만인 X좌표에서는 피드백 기준값을 전광량신호에 따라 변화시키기 때문이다(자세한 것은 후술). 덧붙여서, 변위센서신호는 비점수차 신호를 전광량신호로 나눈 것이고, 수광한 전광량에 대한 비점수차 신호의 상대값이다. 이것에 의해, 광량의 변화량이 비교적 적은 경우에는 표면(3)의 변위를 안정되게 검출할 수 있다.
[트레이스(trace) 기록]
다음으로, 절단예정라인(5)에 따르도록, 예를 들면 300㎜/초의 속도로 재치대를 상대이동시키면서 측정용 레이저광을 조사하고, 상술한 바와 같이 하여 변위센서신호를 산출하며, 해당 변위센서신호가 피드백 기준값(V0)을 유지하도록, 즉, 표면(3)과 집광용 렌즈와의 이간 거리가 핀트 위치에서의 이간 거리가 되도록, 예를 들면 피에조 소자에 의해 집광용 렌즈의 Z축방향 위치를 제어한다(트레이스 ; 도 16의 S1). 여기서는, 위치의 제어는 샘플링 주기를 0.05m초로 하는 피드백 제어로 하고 있다.
여기서, 일반적으로, 가공대상물(1)과 같은 MEMS 웨이퍼에서는, 상술한 바와 같이 형성되는 산화막이 두껍기 때문에, 그 막두께에 불균일이 생기기 쉽고, 측정용 레이저광의 반사율이 극단적으로 낮은 영역이 표면(3)에 부분적으로 존재하기 쉽다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 가공대상물(1)에서는 절단예정라인(5)에 따른 우측 단부에서 반사율이 낮아지고 있기 때문에 전광량신호가 극단적으로 낮아지고 있다.
이와 같이 전광량신호가 극단적으로 낮아지면, S/N비가 극단적으로 나빠져, 비점수차 신호에 오차 성분이 많이 포함되어 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 가공대상물(1)의 표면(3)의 변위를 전광량의 상대값(변위센서신호)으로서 측정하는 경우에서도 변위센서신호에 관한 오차 성분이 크게 나타나 버린다. 즉, 표면(3)의 변위가 같아도 전광량신호가 극단적으로 낮을 때의 변위센서신호가 다른 변위센서신호와 다른 경우가 있다.
특히, 본 실시형태에서는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 측정용 레이저광의 집광점(C)의 위치를 표면(3)으로 하지 않고, 표면(3)보다도 가공대상물(1)의 내부(표면(3)의 변위가 음(-)이 되는 위치)에 맞춰진 위치로 하고 있다(즉, 측정용 레이저광이 가공대상물(1)을 투과한다고 가정했을 때에 집광하는 위치). 이것은, 일반적으로, 집광점(C)의 위치가 표면(3)이면, 4분할 포토다이오드의 수광면에서의 집광상이 원형 모양이 되어 전광량신호가 변화해도 전광량신호가 다르기 어려운 점 에서 바람직하지만, 집광점(C)의 위치가 표면(3)보다도 가공대상물(1)의 내부에 맞춰진 위치인 경우에는 이하의 점에서 보다 한층 바람직하기 때문이다.
즉, 상술한 바와 같이, 표면(3)의 변위가 측정용 레이저광의 반사광의 집광상의 변화에 의해 비점수차 신호로서 취득되기 때문에, 그 취득 가능 레인지(range)가 측정용 레이저광의 집광점을 중심으로 하여 대칭인 일정 범위가 되기 때문에, 이러한 경우에서는 변위센서신호의 취득 가능 레인지가 가공대상물(1)의 내부를 향하는 방향으로 전체적으로 이동하며, 따라서, 보다 깊은 위치에 개질영역을 형성하기 쉬운(즉, 두꺼운 가공대상물에 개질영역을 형성하기 쉬움) 점에서 보다 한층 바람직하기 때문이다. 또한, 측정용 레이저광의 집광점을 표면(3)보다도 가공대상물(1)의 내부에 맞춰지면, 표면(3)에서의 측정용 레이저광의 집광상의 면적이 커지기 때문에, 예를 들면 표면(3)에 절삭흔적 등이 많이 존재하여도 해당 절삭흔적이 집광상에 차지하는 비율이 작게 되기 때문에, 측정용 레이저광의 반사광의 산란이 억제되어 정밀도 좋은 변위센서신호를 취득할 수 있는 점에서도 보다 한층 바람직하기 때문이다.
그래서, 이 전광량신호와 변위센서신호와의 관계에 대해서, 본 발명자 등은 예의연구를 거듭한 결과, 이하의 기술적 사상을 찾아냈다.
도 18은 변위가 동일한 레이저광 조사면에서의 전광량신호와 피드백 기준값과의 관계를 나타내는 선도이다. 실측값(S)보다, 전광량신호가 소정값(여기서는, 0.5V) 이상의 영역에서는 피드백 기준값도 대략 일정값(여기서는, -0.4V)인 것을 알 수 있다. 그리고, 전광량신호가 소정값보다 낮은 영역에서는 전광량신호에 따라 피드백 기준값이 소정의 대응 관계로 변화하고 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 전광량신호가 0.5V미만인 X좌표에서는 표면(3)의 변위가 같아도 전광량신호가 감소함에 따라 변위센서신호가 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 이들에 의해, 전광량신호가 소정값보다 낮은 영역에서는 전광량신호에 따라 피드백 기준값을 순서대로 소정의 대응 관계로 변화시키면 좋다고 하는 기술적 사상을 찾아냈다.
따라서, 본 실시형태에서는, 트레이스시, 전광량신호를 모니터 하고, 0.5V(문턱값) 미만인 전광량신호가 검출되는지를 판단한다(도 16의 S2). 0.5V미만인 전광량신호가 검출되지 않는 경우에는 그대로 제어신호의 기록을 속행한다(S2 → S7). 즉, 이 경우에는 절단예정라인(5)에 따라서 측정용 레이저광을 조사하는 것에 의해, 변위센서신호를 산출하고, 해당 변위센서신호가 피드백 기준값(V0)을 유지하도록 집광용 렌즈의 Z축방향 위치를 제어함과 동시에, 해당 제어의 제어신호(예를 들면, 집광용 렌즈를 그 광축에 따라 구동하는 피에조의 구동신호 : 제1 제어값)를 기록한다.
한편, 0.5V미만인 전광량신호가 검출되었을 경우에는 이하의 동작을 실행한다(S2 → S3). 즉, 트레이스하는 것에 의해 변위센서신호를 산출한 후, 전광량신호가 0.5V미만인 X좌표의 위치에 재치대를 이동시킨다. 그리고, 이 때의 X좌표에서 높이 설정을 재차 실시하여 변위센서값과 전광량값을 취득하고, 이러한 취득한 값을 재설정 기준값으로서 기록한다(S4).
이어서, 이 이동 및 기록을 0.5V미만인 X좌표가 다른 위치에서 복수회 반복하여 실시한다. 그리고, 기록된 복수의 재설정 기준값에 근거하여 전광량이 소정값 보다 낮은 영역에서의 피드백 기준값과 전광량신호와의 소정의 대응 관계를 도출한다(S5). 즉, 전광량신호가 0.5V미만인 X좌표(도 19중의 화살표 R의 범위)에서 전광량신호를 변수로 하는 피드백 기준값의 함수(U)(도 18 참조)를 구한다. 여기서는, 전광량신호가 0.5V, 0.3V, 0.2V에서의 각 X좌표에서 높이 설정을 실시하여 재설정 기준값을 각각 구하고, 이들을 1차 직선 근사하는 것에 의해 함수(U)로서 아래와 같이 (1)식을 구하고 있다.
피드백 기준값 = -1 × 전광량신호 ＋ 0.1 … (1)
단, 전광량신호 < 0.5[V]
이어서, 상기 (1)식에 따라서 다시 트레이스를 실시하고(S6), 절단예정라인(5)에 따라서 제어신호를 기록한다(S7). 구체적으로는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 전광량신호가 0.5V이상인 X좌표에서는 피드백 기준값(V0)으로 피드백 제어를 실시함과 동시에 해당 제어의 제어신호를 기록하는 한편, 전광량신호가 0.5V미만인 X좌표(화살표 R의 범위)에서는 상기 (1)에 의해 피드백 기준값을 전광량신호에 따라 산출하며, 산출된 피드백 기준값(제2 기준값)으로 피드백 제어를 실시함과 동시에 해당 제어의 제어신호(제2 제어값)를 기록한다.
[개질영역 형성]
다음으로, 기록한 제어신호를 피에조 소자로 재생하여 집광용 렌즈를 동작시킴과 동시에, 실리콘웨이퍼(11)의 내부에 집광점을 맞추어 가공용 레이저광을 가공대상물(1)에 조사한다. 이것에 의해, 실리콘웨이퍼(11)의 내부에 개질영역이 형성되게 된다.
이상, 본 실시형태는, 상술한 바와 같이, 측정용 레이저광의 반사광의 광량이 부분적으로 극단적으로 감소해 버리는 가공대상물(1)에 대해서, 변위센서신호에 오차 성분이 크게 나타나지 않는 영역에 상당하는 전광량신호가 0.5V보다 높은 영역에서 높이 설정하고, 그리고, 전광량신호를 모니터하면서 트레이스를 실시한 후, 모니터한 전광량신호가 0.5V이상인 경우에는, 그대로 트레이스 기록을 실시하는 한편, 모니터한 전광량신호에서 오차 성분이 나타나 쉬운 영역에 상당하는 0.5V미만인 전광량신호가 존재하는 경우에는, 전광량신호가 0.5V미만인 영역에서 피드백 기준값과 전광량신호와의 대응 관계를 구하고, 이 대응 관계에 따라서 트레이스 기록을 다시한다.
따라서, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 변위센서신호가 측정용 레이저광의 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 가공용 레이저광의 집광점이 표면(3)으로부터 소정의 위치에 맞춰질 수 있기 때문에, 측정용 레이저광의 반사율이 극단적으로 낮은 영역이 표면(3)에 부분적으로 존재해 측정용 레이저광의 반사광의 광량이 저하해도 가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물(1)의 표면(3)에 확실하고 또한 정밀도 좋게 추종시키는 것이 가능하게 되며, 표면(3)에 대해서 소정의 위치에 개질영역을 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 즉, 산화막이 형성된 가공대상물로서 해당 산화막에 불균일이 있는 것이라도 가공용 레이저광의 집광점을 표면(3)에 안정되게 추종하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 개질영역이 표면(3)에까지 도달하게 되거나, 표면(3)에 가공용 레이저광의 집광점이 가까워져 기능소자(15)에 데미지를 주어 버리거나 하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 상기 (1)식을 미리 도출하고, 이 관계식에 따라서 가공용 레이저광의 집광점을 맞추고 있다. 즉, 상술한 기술적 사상, 즉 전광량신호가 소정값보다 낮은 영역에서는 전광량신호에 따라 피드백 기준값을 순서대로 소정의 대응 관계로 변화시키면 좋다고 하는 기술적 사상을 최적으로 레이저 가공방법에 적용시키고 있으며, 따라서, 변위센서신호가 전광량신호에 따른 피드백 기준값이 되도록 하는 것을 용이하고 또한 확실하게 실현할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 상기 (1)식을 1차 직선으로 근사시켜 구했지만, 곡선 근사, 최소 제곱 근사 등의 여러 가지의 근사 해법에 의해 구해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 트레이스 기록시에, 전광량신호가 0.5V, 0.3V, 0.2V에서의 각 X좌표에서 높이 설정을 실시하여 상기 (1)식을 도출했지만, 전광량신호와 피드백 기준값과의 관계식을 가공대상물의 종류나 특성 등에 의해서 공통으로 하여 이용하는 경우도 있다. 또한, 이 경우에는 레이저광 조사면의 변위를 측정함과 동시에 개질영역을 형성하는 이른바 리얼 타임 가공을 바람직하게 실시 할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는 전광량신호가 0.5V미만인 영역에서 피드백 기준값과 전광량신호와의 대응 관계를 구하고, 이 대응 관계에 따라서 트레이스 기록을 다시 했지만, 전광량신호가 0.5V미만인 영역에서 집광용 렌즈의 Z축방향 위치를 고 정하여, 바꾸어 말하면, 전광량신호가 0.5V미만인 X좌표에서는 제어신호를 일정값으로 하여 트레이스 기록을 다시해도 된다. 또한, 이와 같이 제어신호를 일정값으로 하는 경우에는 리얼 타임 가공을 바람직하게 실시 할 수 있다.
또, 실리콘웨이퍼(11)가 아니어도, 예를 들면, 갈륨(gallium) 비소(砒素) 등의 반도체 화합물 재료, 압전재료, 사파이어, 유리 등이라도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 레이저광의 조사 조건은 펄스 피치폭이나 출력 등에 의해 한정되는 것은 아니고 여러가지 조사 조건으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 가공용 레이저광의 집광점을 가공대상물의 레이저광 조사면에 정밀도 좋게 추종시키는 것이 가능하게 된다.

Claims (6)

  1. 판상(板狀)의 가공대상물의 내부에 집광점을 맞추어 가공용 레이저광을 조사하는 것에 의해, 상기 가공대상물의 절단예정라인에 따라서 절단의 기점(起点)이 되는 개질(改質)영역을 상기 가공대상물의 내부에 형성하는 레이저 가공방법으로서,
    상기 절단예정라인에 따라서 측정용 레이저광을 조사하고,
    상기 가공대상물에서 상기 측정용 레이저광이 조사되는 레이저광 조사면에서 반사하는 상기 측정용 레이저광의 반사광에 비점수차(非点收差)를 부가하며,
    비점수차가 부가된 상기 반사광의 집광상에 따른 검출값을 검출하고,
    상기 검출값이 상기 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 상기 가공용 레이저광의 집광점을 상기 레이저광 조사면에 대해서 소정의 위치에 맞추는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정용 레이저광의 집광점을 상기 레이저광 조사면으로부터 소정의 거리에 위치시킨 상태에서 상기 검출값과 상기 광량과의 대응 관계를 미리 취득하고,
    상기 대응 관계에 근거하여 상기 검출값이 상기 반사광의 광량에 따른 소정값이 되도록 함으로써, 상기 가공용 레이저광의 집광점을 상기 레이저광 조사면에 대해서 상기 소정의 위치에 맞추는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 가공대상물은 반도체기판을 구비하고, 상기 개질영역은 용융처리영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개질영역을 절단의 기점으로 하여 상기 절단예정라인에 따라서 상기 가공대상물을 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출값을 검출함과 동시에, 상기 반사광의 전(全)광량에 상당하는 전광량값을 상기 절단예정라인에 따라서 검출하고,
    상기 전광량값이 문턱값 이상인 경우에는 상기 검출값이 미리 구해진 제1 기준값이 되도록 상기 레이저광을 집광하는 렌즈를 그 광축에 따라 이동시켜 상기 렌즈의 이동을 제어하기 위한 제1 제어값을 취득하며,
    상기 전광량값이 상기 문턱값 미만인 경우에는 상기 문턱값 미만의 상기 전광량값이 검출된 위치에서 상기 검출값 및 상기 전광량값을 재차 검출하여 재차 검출된 상기 검출값 및 상기 전광량값의 대응 관계를 취득하고,
    상기 측정용 레이저광을 상기 절단예정라인에 따라서 다시 조사하여 상기 검출값 및 상기 전광량값을 다시 검출하며,
    상기 문턱값 이상의 상기 전광량값이 검출된 위치에서는 상기 검출값이 상기 제1 기준값이 되도록 상기 렌즈를 그 광축에 따라 이동시킴과 동시에, 상기 문턱값 미만의 상기 전광량값이 검출된 위치에서는 상기 검출값이 상기 전광량값과 상기 대응 관계로부터 산출된 제2 기준값이 되도록 상기 렌즈를 그 광축에 따라 이동시켜 상기 렌즈의 이동을 제어하기 위한 제2 제어값을 취득하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 제어값 또는 상기 제2 제어값에 근거하여 상기 렌즈를 이동시켜 상기 집광점을 상기 레이저광 조사면에 대해서 상기 소정의 위치에 맞춤과 동시에, 상기 가공용 레이저광을 상기 가공대상물에 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
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