TW202243012A - 雷射加工方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

雷射加工裝置所實施之雷射加工方法係包含第1工序及第2工序，第1工序，係對在表面側具有功能元件層之對象物的表面或背面照射第1雷射光，藉由雷射退火進行照射面的平坦化；第2工序，係對在第1工序中被平坦化後的照射面照射第2雷射光，而在對象物的內部形成改質層；且第1雷射光的脈衝節距比第2雷射光的脈衝節距短。

Description

雷射加工方法及雷射加工裝置
本發明的一態樣是關於雷射加工方法及雷射加工裝置。
已知有一種雷射加工裝置，為了將具備半導體基板和形成於半導體基板之一面的功能元件層之晶圓沿著複數條線的每一條切斷，藉由從半導體基板之另一面側對晶圓照射雷射光，而沿著複數條線的每一條在半導體基板的內部形成複數列的改質層(參照例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-64746號公報
[發明所欲解決之問題]
在此，當形成改質層之對象物中的雷射光之照射面不平坦而粗糙的情況，在該照射面可能吸收雷射光或讓雷射光散射，在此情況，有在對象物的內部無法適切地形成改質層的疑慮。
本發明的一態樣是有鑑於上述實情而開發完成的，其目的是為了使對象物的照射面適切地平坦化而在對象物的內部適切地形成改質層。 [解決問題之技術手段]
本發明的一態樣之雷射加工方法係包含第1工序及第2工序，第1工序，係對在表面側具有功能元件層之對象物的表面或背面照射第1雷射光，藉由雷射退火進行照射面的平坦化；第2工序，係對在第1工序中被平坦化後的照射面照射第2雷射光，而在對象物的內部形成改質層；且第1雷射光的脈衝節距比第2雷射光的脈衝節距短。
在本發明的一態樣之雷射加工方法，在為了在對象物的內部形成改質層而照射第2雷射光之前一階段，是對該第2雷射光的照射面，照射用於藉由雷射退火來進行該照射面的平坦化之第1雷射光。當在形成改質層時之雷射光的照射面粗糙而不平坦的情況，會有藉由雷射光的照射無法適切地形成改質層的情況。針對這點，像本發明的雷射加工方法那樣，對於形成改質層時的照射面，事前照射用於進行該照射面的平坦化之第1雷射光(實施雷射退火)，藉此可對被平坦化後的照射面照射第2雷射光，而在對象物的內部適切地形成改質層。又在本發明的一態樣之雷射加工方法，雷射退火用之第1雷射光的脈衝節距是比改質層的形成用之第2雷射光的脈衝節距短。如此般，藉由使雷射退火用之雷射光的脈衝節距較短(比改質層的形成用之雷射光的脈衝節距短)，可將熔融後被再結晶化而被平坦化的區域連續地形成，而能夠更適切地實現基於雷射退火之照射面的平坦化。如以上般，依據本發明的雷射加工方法，可將對象物的照射面適切地平坦化而在對象物的內部適切地形成改質層。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光及第2雷射光可以從共用的光源出射。依據這樣的構成，可以使關於雷射加工的構成變簡單，而能夠實現裝置構造的小型化。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光的頻率可以比第2雷射光的頻率更高。在雷射退火，是在照射雷射光後，在照射區域變冷之前照射下一個雷射光，藉由蓄熱來適切地進行再結晶，而能實現照射面的平坦化。針對這點，藉由使第1雷射光高頻率化(比第2雷射光的頻率更高)，能夠更適切地實現基於雷射退火之照射面的平坦化。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光之加工行進方向上的分歧數可以比第2雷射光之加工行進方向上的分歧數多。藉由使第1雷射光之加工行進方向上的分歧數較多(比第2雷射光的分歧數多)，可縮短雷射退火處理所需的時間。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光之與加工行進方向交叉的方向且與照射面平行的方向上之分歧數，可以比第2雷射光之與加工行進方向交叉的方向且與照射面平行的方向上之分歧數多。藉此，可擴大藉由雷射退火處理而平坦化的寬度。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光之分歧後的各光束，可以在照射面上使彼此的照射範圍之一部分重疊。藉此，縱使每1點的能量較低，仍可進行平坦化。又當雷射光在光束中心和離開光束中心的部位產生凹凸的情況，藉由照射以照射範圍重疊的方式進行分歧後的各光束，可抑制上述凹凸，而更適切地將照射面平坦化。
在上述雷射加工方法中，第1雷射光可以是頂帽(top-hat)形狀的雷射光。藉此，可將照射面上之雷射退火區域擴大。又可將照射面更加平坦化。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以將照射面平坦化並在對象物的內部形成改質層的方式對照射面照射第1雷射光。如此般，藉由將進行平坦化的雷射退火用之第1雷射光還利用於改質層的形成，可將例如改質層的形成用之第2雷射光的道次(pass)數減少，而縮短改質層的形成所需的時間。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以不在對象物的內部形成改質層的方式對照射面照射第1雷射光。藉此，可避免藉由雷射退火用的雷射光無意間形成改質層而變得無法形成所期望的改質層。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，將第1雷射光之聚光點設定在對象物的外部之位置。藉此，可適切地避免藉由雷射退火用的雷射光在對象物的內部形成改質層。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以背面作為照射面來照射第1雷射光，而進行背面的平坦化。對象物的背面，有例如被實施霧面處理或粗糙的情況。若對如此般對象物的背面照射改質層形成用的雷射光，在背面會產生雷射光的吸收或散射，而有無法在對象物的內部適切地形成改質層的情況。針對這點，藉由以背面作為照射面來照射雷射退火用的雷射光，可將粗糙的背面適切地平坦化，而在對象物的內部適切地形成改質層。
上述雷射加工方法，可以在第2工序前進一步具備第1開槽(grooving)工序，第1開槽工序，係藉由從對象物的背面照射第3雷射光而在表面形成弱化區域；在第1工序，係以第1開槽工序前的背面作為照射面來照射第1雷射光而進行背面的平坦化。在第1開槽工序中在具有功能元件層的表面形成了弱化區域之後，在第2工序中對背面照射改質層形成用之第2雷射光，藉此可利用弱化區域，而適切地形成到達形成有功能元件層的表面側之龜裂。在此，若在實施第1開槽工序時在供第3雷射光入射之背面帶有損傷，難以適切地實施表面側的開槽(IR開槽)，會使開槽用之第3雷射光的能量受到限制。針對這點，藉由在第1開槽工序前，實施以背面作為照射面之雷射退火用的第1工序，可在將背面平坦化的狀態下實施第1開槽工序，在第1開槽工序可施加於第3雷射光的能量增加，可對應的對象物(裝置)種類增多。藉此，可更簡易且適切地實施表面側的開槽(IR開槽)。
上述雷射加工方法，可以進一步具備第2開槽工序，第2開槽工序係藉由對對象物的表面照射第4雷射光來將表面的表層除去；在第1工序，係以藉由第2開槽工序而形成於表面之溝槽的底面作為照射面來照射第1雷射光，藉此進行溝槽的底面之平坦化。在第2開槽工序將表面的表層除去之後，在第2工序將改質層形成用的第2雷射光照射於表面，藉此可提高加工處理量(throughput)並抑制膜剝離等之加工品質降低。在此，在第2開槽工序後，藉由開槽而形成於表面之溝槽的底面粗糙。因此，通常，在開槽後無法從表面進行隱形切割(stealth dicing)加工，而是往背面側翻轉而從背面側照射改質層形成用的第2雷射光。在此情況，產生翻轉成本上的問題。針對這點，在第2開槽工序後，實施以形成於表面之溝槽的底面作為照射面之雷射退火用的第1工序，藉此使形成於表面之溝槽的底面平坦化，因此可從開槽面側之表面進行隱形切割加工，使上述翻轉工序變得不需要。如此，可實現加工的迅速化及成本降低。
本發明的一態樣之雷射加工裝置係具備支承部、照射部及控制部，支承部係支承在表面側具有功能元件層之對象物；照射部係對對象物照射雷射光；控制部構成為可實施第1控制及第2控制，第1控制係將照射部控制成，對對象物的表面或背面照射第1雷射光而藉由雷射退火使照射面平坦化；第2控制係將照射部控制成，對被平坦化後的照射面照射具有比第1雷射光的脈衝節距更長的脈衝節距之第2雷射光而在對象物的內部形成改質層。
在上述雷射加工裝置，控制部可以在第1控制中將照射部控制成，以背面作為照射面來照射第1雷射光而使背面平坦化。
在上述雷射加工裝置，控制部可在第2控制實施前進一步實施第1開槽控制，第1開槽控制係將照射部控制成，藉由從對象物背面照射第3雷射光而在表面形成弱化區域；在第1控制中係將照射部控制成，以第1開槽控制實施前的背面作為照射面來照射第1雷射光而使背面平坦化。
在上述雷射加工裝置，控制部可進一步實施第2開槽控制，第2開槽控制係將照射部控制成，藉由對對象物的表面照射第4雷射光而將表面的表層除去；在第1控制中係將照射部控制成，以藉由第2開槽控制而形成於表面之溝槽的底面作為照射面來照射第1雷射光而使溝槽的底面平坦化。 [發明之效果]
依據本發明的一態樣，可使對象物的照射面適切地平坦化而在對象物的內部適切地形成改質層。
以下，針對本發明的實施形態，參照圖式詳細地說明。又在各圖中對同一或相當的部分賦予同一符號，而將重複的說明省略。 [雷射加工裝置之構成]
如圖1所示般，雷射加工裝置1係實施實施形態的雷射加工方法。雷射加工裝置1係具備：複數個移動機構5,6、支承部7、1對的雷射加工頭10A,10B、光源單元8以及控制部9。以下，將第1方向稱為X方向，將與第1方向垂直的第2方向稱為Y方向，將與第1方向及第2方向垂直的第3方向稱為Z方向。在本實施形態，X方向及Y方向為水平方向，Z方向為鉛直方向。
移動機構5係具有：固定部51、移動部53及安裝部55。固定部51安裝於裝置框架1a。移動部53安裝於設置在固定部51之軌道，而可沿Y方向移動。安裝部55安裝於設置在移動部53之軌道，而可沿X方向移動。
移動機構6係具有：固定部61、1對的移動部63,64及1對的安裝部65,66。固定部61安裝於裝置框架1a。1對的移動部63,64分別安裝於設置在固定部61之軌道，而能各自獨立地沿Y方向移動。安裝部65安裝於設置在移動部63之軌道，而可沿Z方向移動。安裝部66安裝於設置在移動部64之軌道，而可沿Z方向移動。亦即，相對於裝置框架1a，1對的安裝部65,66分別可沿Y方向及Z方向的各個方向移動。
支承部7安裝於設置在移動機構5的安裝部55之旋轉軸，而能以與Z方向平行的軸線為中心線進行旋轉。亦即，支承部7可沿X方向及Y方向的各個方向移動，且能以與Z方向平行的軸線為中心線進行旋轉。支承部7係支承對象物100。對象物100是晶圓。對象物100包含半導體基板及複數個功能元件(功能元件層)。半導體基板是例如矽基板。各功能元件是沿著例如半導體基板的表面二維地配置。各功能元件是例如光電二極體等的受光元件、雷射二極體等的發光元件、記憶體等的電路元件等。各功能元件也會有複數層堆疊而構成為3維配置的情況。
如圖1及圖2所示般，雷射加工頭10A安裝於移動機構6的安裝部65。雷射加工頭10A是在Z方向上與支承部7相對向的狀態下，對由支承部7支承之對象物100照射雷射光L1(第1雷射光)。雷射加工頭10B安裝於移動機構6的安裝部66。雷射加工頭10B是在Z方向上與支承部7相對向的狀態下，對由支承部7支承之對象物100照射雷射光L2(第2雷射光)。
光源單元8具有1對的光源81,82。光源81輸出雷射光L1。雷射光L1是從光源81的出射部81a出射，利用光纖2往雷射加工頭10A導光。光源82輸出雷射光L2。雷射光L2是從光源82的出射部82a出射，利用其他的光纖2往雷射加工頭10B導光。
控制部9控制雷射加工裝置1的各部(複數個移動機構5,6、1對的雷射加工頭10A,10B及光源單元8等)。控制部9是以包含處理器、記憶體、儲存器及通訊裝置等之電腦裝置的形式來構成。在控制部9，被記憶體等讀取的軟體(程式)是藉由處理器執行，記憶體及儲存器內之資料的讀取及寫入、以及通訊裝置的通訊，則是藉由處理器來控制。藉此，控制部9可實現各種功能。 [雷射加工頭之構成]
如圖3及圖4所示般，雷射加工頭10A係具備：殼體11、入射部12、調整部13及聚光部14。
殼體11係具有：第1壁部21及第2壁部22、第3壁部23及第4壁部24、以及第5壁部25及第6壁部26。第1壁部21及第2壁部22是在X方向上互相對向。第3壁部23及第4壁部24是在Y方向上互相對向。第5壁部25及第6壁部26是在Z方向上互相對向。
第3壁部23和第4壁部24間的距離比第1壁部21和第2壁部22間的距離小。第1壁部21和第2壁部22間的距離比第5壁部25和第6壁部26間的距離小。又第1壁部21和第2壁部22間的距離，是與第5壁部25和第6壁部26間的距離相等亦可，或是比第5壁部25和第6壁部26間的距離大亦可。
在雷射加工頭10A，第1壁部21位於移動機構6之固定部61側，第2壁部22位於與固定部61相反的一側。第3壁部23位於移動機構6之安裝部65側，第4壁部24位於與安裝部65相反的一側，即雷射加工頭10B側(參照圖2)。第5壁部25位於與支承部7相反的一側，第6壁部26位於支承部7側。
殼體11構成為，以第3壁部23配置於移動機構6之安裝部65側的狀態將殼體11安裝於安裝部65。具體而言如下所述。安裝部65具有底板65a及安裝板65b。底板65a安裝於設置在移動部63之軌道(參照圖2)。安裝板65b豎設於底板65a之雷射加工頭10B側的端部(參照圖2)。在第3壁部23與安裝板65b接觸的狀態下，透過台座27將螺栓28螺合於安裝板65b，藉此將殼體11安裝於安裝部65。台座27設置在第1壁部21及第2壁部22的各個。殼體11相對於安裝部65成為可裝卸自如。
入射部12安裝於第5壁部25。入射部12是讓雷射光L1入射殼體11內。入射部12，在X方向上是靠第2壁部22側(一方的壁部側)，在Y方向上是靠第4壁部24側。亦即，X方向上之入射部12和第2壁部22的距離，是比X方向上之入射部12和第1壁部21的距離小；Y方向上之入射部12和第4壁部24的距離，是比Y方向上之入射部12和第3壁部23的距離小。
入射部12構成為，使光纖2的連接端部2a成為可連接。在光纖2的連接端部2a，設置用於使從光纖的出射端出射之雷射光L1準直之準直透鏡，但未設置用於抑制返回光之隔離器。該隔離器是設置在比連接端部2a更靠光源81側之光纖的途中。如此，可謀求連接端部2a的小型化，進而謀求入射部12的小型化。又在光纖2的連接端部2a設置隔離器亦可。
調整部13配置於殼體11內。調整部13是用於調整從入射部12入射的雷射光L1。調整部13所具有的各結構，是安裝於設置在殼體11內之光學座29。光學座29，是以將殼體11內的區域區隔成第3壁部23側的區域和第4壁部24側的區域的方式安裝於殼體11。光學座29是與殼體11成為一體。調整部13所具有的各結構，是在第4壁部24側安裝於光學座29。關於調整部13所具有的各結構，隨後詳述。
聚光部14配置於第6壁部26。具體而言，聚光部14是以插穿在形成於第6壁部26之孔26a的狀態配置於第6壁部26。聚光部14，是將藉由調整部13調整後的雷射光L1聚光並往殼體11外出射。聚光部14，在X方向上是靠第2壁部22側(一方的壁部側)，在Y方向上是靠第4壁部24側。亦即，X方向上之聚光部14和第2壁部22的距離，是比X方向上之聚光部14和第1壁部21的距離小，Y方向上之聚光部14和第4壁部24的距離，是比Y方向上之聚光部14和第3壁部23的距離小。
如圖5所示般，調整部13係具有：衰減器31、擴束器32、反射鏡33。入射部12、調整部13的衰減器31、擴束器32及反射鏡33，是配置在沿著Z方向延伸的直線(第1直線)A1上。衰減器31及擴束器32，在直線A1上，是配置在入射部12和反射鏡33之間。衰減器31是用於調整從入射部12入射的雷射光L1之功率。擴束器32，是將藉由衰減器31調整功率後之雷射光L1的直徑擴大。反射鏡33，是將藉由擴束器32擴大直徑後的雷射光L1反射。
調整部13進一步具有：反射型空間光調變器34、成像光學系統35。調整部13的反射型空間光調變器34及成像光學系統35、以及聚光部14，是配置在沿著Z方向延伸的直線(第2直線)A2上。反射型空間光調變器34，是將被反射鏡33反射後的雷射光L1調變。反射型空間光調變器34是例如反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。成像光學系統35是構成：使反射型空間光調變器34的反射面34a和聚光部14的入瞳面14a具有成像關係之雙側遠心光學系統。成像光學系統35是由3個以上的透鏡所構成。
直線A1及直線A2是位於與Y方向垂直的平面上。直線A1，相對於直線A2是位於第2壁部22側(一方的壁部側)。在雷射加工頭10A，雷射光L1是從入射部12入射殼體11內而在直線A1上行進，依序被反射鏡33及反射型空間光調變器34反射後，在直線A2上行進而從聚光部14往殼體11外出射。又衰減器31及擴束器32的排列順序是相反亦可。此外，衰減器31亦可配置在反射鏡33和反射型空間光調變器34之間。此外，調整部13亦可具有其他光學零件(例如配置在擴束器32前之偏轉鏡(steering mirror)等)。
雷射加工頭10A進一步具備：雙色鏡15、測定部16、觀察部17、驅動部18及電路部19。
雙色鏡15，在直線A2上，是配置於成像光學系統35和聚光部14之間。亦即，雙色鏡15，是在殼體11內，配置於調整部13和聚光部14之間。雙色鏡15，是在第4壁部24側安裝於光學座29。雙色鏡15是讓雷射光L1穿透。雙色鏡15，基於抑制像散的觀點，是例如立方體型，或配置成具有扭轉的關係之2片板型。
測定部16，在殼體11內，相對於調整部13是配置在第1壁部21側(與一方的壁部側為相反側)。測定部16，是在第4壁部24側安裝於光學座29。測定部16，是輸出用於測定對象物100的表面(例如，雷射光L1入射側的表面)和聚光部14的距離之測定光L10，並偵測透過聚光部14而被對象物100的表面反射後之測定光L10。亦即，從測定部16輸出的測定光L10，透過聚光部14照射於對象物100的表面，被對象物100的表面反射後的測定光L10，是透過聚光部14而由測定部16偵測。
更具體的說，從測定部16輸出的測定光L10，依序被在第4壁部24側安裝於光學座29之光束分離器20及雙色鏡15反射，而從聚光部14往殼體11外出射。被對象物100的表面反射後的測定光L10，從聚光部14往殼體11內入射而依序被雙色鏡15及光束分離器20反射，往測定部16入射而由測定部16偵測。
觀察部17，在殼體11內，相對於調整部13是配置在第1壁部21側(與一方的壁部側為相反的一側)。觀察部17，是在第4壁部24側安裝於光學座29。觀察部17，是輸出用於觀察對象物100的表面(例如，雷射光L1入射側的表面)之觀察光L20，並偵測透過聚光部14而被對象物100的表面反射後之觀察光L20。亦即，從觀察部17輸出的觀察光L20，是透過聚光部14照射於對象物100的表面，被對象物100的表面反射後的觀察光L20，是透過聚光部14而由觀察部17偵測。
更具體的說，從觀察部17輸出的觀察光L20，是穿透光束分離器20而被雙色鏡15反射，並從聚光部14往殼體11外出射。被對象物100的表面反射後的觀察光L20，是從聚光部14往殼體11內入射而被雙色鏡15反射，穿透光束分離器20而往觀察部17入射，由觀察部17偵測。又雷射光L1、測定光L10及觀察光L20各個的波長彼此不同(至少各個的中心波長互相錯開)。
驅動部18，是在第4壁部24側安裝於光學座29，且安裝在殼體11的第6壁部26。驅動部18，是藉由例如壓電元件的驅動力，而讓配置於第6壁部26之聚光部14沿著Z方向移動。
電路部19，在殼體11內，相對於光學座29是配置在第3壁部23側。亦即，電路部19，在殼體11內，相對於調整部13、測定部16及觀察部17是配置在第3壁部23側。電路部19是例如複數個電路基板。電路部19是用於處理從測定部16輸出的信號、及輸入反射型空間光調變器34的信號。電路部19，是根據從測定部16輸出的信號來控制驅動部18。作為一例，電路部19是根據從測定部16輸出的信號，以使對象物100的表面和聚光部14的距離維持一定的方式(亦即，對象物100的表面和雷射光L1之聚光點的距離維持一定的方式)控制驅動部18。又在殼體11設有連接器(圖示省略)，連接器是供用於將電路部19電氣連接於控制部9(參照圖1)等之配線連接。
雷射加工頭10B是與雷射加工頭10A同樣地具備：殼體11、入射部12、調整部13、聚光部14、雙色鏡15、測定部16、觀察部17、驅動部18及電路部19。但雷射加工頭10B的各結構是如圖2所示般配置成，關於通過1對的安裝部65,66間之中點且與Y方向垂直的假想平面，與雷射加工頭10A的各結構具有面對稱的關係。
例如，雷射加工頭10A的殼體(第1殼體)11，是以第4壁部24相對於第3壁部23位於雷射加工頭10B側且第6壁部26相對於第5壁部25位於支承部7側的方式安裝於安裝部65。相對於此，雷射加工頭10B的殼體(第2殼體)11，是以第4壁部24相對於第3壁部23位於雷射加工頭10A側且第6壁部26相對於第5壁部25位於支承部7側的方式安裝於安裝部66。
雷射加工頭10B的殼體11構成為，以第3壁部23配置於安裝部66側的狀態將殼體11安裝於安裝部66。具體而言如下所述。安裝部66係具有：底板66a、安裝板66b。底板66a安裝於設置在移動部63之軌道。安裝板66b豎設於底板66a之雷射加工頭10A側的端部。雷射加工頭10B的殼體11，是以第3壁部23與安裝板66b接觸的狀態安裝於安裝部66。雷射加工頭10B的殼體11，相對於安裝部66成為可裝卸自如。 [基於雷射加工裝置之加工的一例(隱形切割)]
接下來說明，基於雷射加工裝置1之對象物100的加工之一例。在此是說明，雷射加工裝置1對對象物100進行隱形切割加工的例子。
最初，針對隱形切割加工時的課題做說明。圖6及圖7係隱形切割加工時的課題之說明圖。圖6(a)係示意顯示對具有鏡面之對象物1000照射雷射光L而在對象物1000的內部形成改質層之態樣。圖6(b)係顯示雷射光L的入射面(照射面)即背面1000b。圖6(c)係顯示對象物1000的剖面。對象物1000是晶圓，且具有：成為雷射光L的入射面之背面1000b、及形成有功能元件之表面1000a。在圖6(a)所示的例子，對象物1000之雷射光L的入射面即背面1000b是成為鏡面(參照圖6(b))。若對這樣的對象物1000照射雷射光L，如圖6(c)所示般，會在對象物1000的內部適切地形成改質層1050(SD層)。
圖7(a)係示意顯示對背面100b粗糙的對象物100照射雷射光L而在對象物100的內部形成改質層的態樣。圖7(b)係顯示雷射光L的入射面(照射面)即背面100b。圖7(c)係顯示對象物100的剖面。對象物100是晶圓，且具有：成為雷射光L的入射面即背面100b、及形成有功能元件之表面100a。在圖7(a)所示的例子，對象物100之雷射光L的入射面即背面100b成為帶有凹凸之粗糙面(粗面)(參照圖7(b))。粗糙的背面100b，是指例如算術平均粗糙度Ra＞0.02μm的背面100b。作為具有像這樣粗糙的背面100b之對象物100可舉出：例如背面100b實施霧面處理之晶圓(例如8吋等之既定尺寸以下的晶圓)、或未實施充分地磨削之晶圓等。若對這樣的對象物100照射雷射光L，如圖7(a)所示般，在入射面(照射面)會產生雷射光L之無意間的散射等，而有無法在對象物100的內部適切地形成改質層的疑慮。例如圖7(c)所示般，有在對象物100的內部無法充分地形成改質層150的區域的疑慮。為了避免這樣的事態，雖可考慮例如將晶圓充分地磨削，但會有磨削所需的成本增大的問題。
針對這樣的課題，本實施形態之雷射加工裝置1所實施之雷射加工方法，是在對背面100b照射雷射光L來在對象物100的內部形成改質層之改質層形成處理之前，對雷射光L之入射面即背面100b進行基於雷射退火之平坦化處理。雷射退火，是藉由照射雷射光來對照射面進行熔融及再結晶化等的材料改質之技術。在本實施形態的雷射加工方法，是藉由雷射退火將照射面再結晶化且平坦化。藉此，因為是對平坦化後的背面100b照射改質層形成用的雷射光L，可解決上述課題而在對象物100的內部適切地形成改質層。亦即，藉由在平坦化處理後實施改質層形成處理，可在對象物100的內部適切地形成改質層。
圖8係平坦化處理及平坦化處理後的改質層形成處理之說明圖。形成改質層之隱形切割加工，是為了將晶圓即對象物100切斷成複數個晶片而實施的。在此，光源81是輸出雷射退火用的雷射光L1，雷射加工頭10A對對象物100照射雷射光L1。又光源82是輸出改質層形成用的雷射光L2，雷射加工頭10B對對象物100照射雷射光L2。光源81是出射例如超短脈衝雷射的光源。光源82是出射例如奈秒脈衝雷射的光源。從光源81出射之雷射退火用的雷射光L1之脈衝節距，至少比從光源82出射之改質層形成用的雷射光L2之脈衝節距短(詳如後述)。如此般，藉由將平坦化處理用的雷射光L1之光源81及雷射加工頭10A、改質層形成處理用的雷射光L2之光源82及雷射加工頭10B分別獨立地搭載，在平坦化處理之後改質層形成處理的雷射可進行後續(follow-up)加工。再者，將平坦化處理用的雷射切割機和改質層形成處理用的雷射切割機分成2台獨立的裝置來設置亦可。在此情況，因為可使用2台裝置進行並行處理，能謀求產距時間縮短(tact-up)。又在本態樣中，雷射光L1及雷射光L2亦可從共用的光源82出射。亦即，雷射光L1及雷射光L2可以是彼此相同種類的雷射(例如從出射奈秒脈衝雷射的光源82出射之穿透性的雷射)。又在本態樣中，雷射光L1及雷射光L2亦可從共用的雷射加工頭照射。
首先，如圖8(a)所示般，準備對象物100，藉由支承部7(參照圖1)支承對象物100。如圖8(a)所示般，對象物100具有：成為雷射光L的入射面之背面100b、及形成有功能元件之表面100a。接著，如圖8(b)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使雷射光L1的聚光點沿著背面100b之朝一方向延伸之一條線的方式讓雷射加工頭10A移動，使由控制部9所控制的光源81輸出雷射退火用的雷射光L1。亦即，控制部9實施第1控制，第1控制是將光源81及移動機構6控制成，對對象物100的背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火使照射面即背面100b平坦化。該第1控制是關於第1工序(平坦化處理)的控制，第1工序是對背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火進行背面100b的平坦化。在第1工序，以背面100b作為照射面來照射雷射光L1而進行背面100b的平坦化。藉此，上述一條線，成為實施了雷射退火之雷射退火線100x。雷射退火線100x至少包含：後述的改質層形成用之雷射光L2所照射之切割線。又平坦化處理亦可對裝置面側即表面100a之粗糙的區域(例如因蝕刻而變粗糙之切割道(dicing street))實施。
接著，如圖8(c)所示般，藉由控制部9控制之移動機構6，以使雷射光L2的聚光點沿著上述雷射退火線100x的方式讓雷射加工頭10B移動，使藉由控制部9控制之光源82輸出改質層形成用的雷射光L2。亦即，控制部9實施第2控制，第2控制是將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的背面100b(照射面)照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層。該第2控制是關於第2工序(改質層形成處理)的控制，第2工序是對在第1工序中被平坦化後的背面100b照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層。如此般形成了改質層之後，在分割工序實施擴展(expanding)處理(圖8(d))，將對象物100切斷成複數個晶片。又在形成了改質層之後，實施磨削處理(參照圖8(e))，然後實施擴展處理(圖8(f))亦可。
在此，針對平坦化處理用的雷射光L1及改質層形成處理用的雷射光L2之條件，參照圖9所示的實驗結果做說明。如上述般，雷射光L1及雷射光L2可以是從共用的光源出射之相同種類的雷射。圖9顯示，關於從共用的光源(例如光源82)出射之相同種類的雷射光L1及雷射光L2，一邊改變雷射光L1的條件一邊判定基於雷射退火之平坦化處理是否被適切地實施之結果。
上述實驗是對對象物100實施的，對象物100是晶圓厚度300μm的矽晶圓(結晶方位＜100＞)，且磨削號數為2000號。雷射光L1及雷射光L2的波長為1099nm，脈衝寬度為700nsec，能量為90μJ，是共用的。又如圖9所示般，雷射光L2之加工行進方向的分歧數為1，頻率120kHz，加工速度800mm/sec，脈衝節距6.7μm。如此般的雷射光L2之加工條件，是用於對對象物100形成所期望的改質層之條件。而且，如圖9所示般，一邊改變雷射光L1之加工行進方向的分歧數、頻率、加工速度、及脈衝節距之各條件，一邊判定是否藉由雷射光L1適切地進行平坦化處理。在本實驗，是針對雷射退火後的對象物100之背面100b進行鏡面(mirror)化判定，當被鏡面化的情況判定平坦化處理被適切地進行，當未被鏡面化的情況判定平坦化處理未被適切地進行。
如圖9所示般，關於雷射光L1，將加工行進方向的分歧數設為1，將頻率設為80kHz，若改變加工速度而將脈衝節距設為10μm、5μm、2.5μm、1μm、0.2μm，在脈衝節距10μm、5μm、及2.5μm的雷射光L1，鏡面化判定為不合格。另一方面，在脈衝節距1μm及0.2μm的雷射光L1，鏡面化判定為合格。圖10顯示上述各雷射光L1的雷射退火結果。如圖10所示般，在脈衝節距10μm、5μm、及2.5μm的雷射光L1，在雷射退火線100x有波紋形狀產生，無法鏡面化而未適切地進行平坦化處理。另一方面，如圖10所示般，在脈衝節距1μm及0.2μm的雷射光L1，在雷射退火線100x沒有產生波紋形狀，能夠鏡面化而適切地進行平坦化處理。如此般，在能量等共用的條件下，脈衝節距越短，平坦化處理越能適切地實施。這是因為，脈衝節距越短，藉由雷射退火而熔融再結晶化且平坦化的區域越能連續地形成。雷射光L1的脈衝節距設定成，至少比雷射光L2的脈衝節距短。
再者，如圖9所示般，將雷射光L1的頻率設為150kHz，藉由設定成比雷射光L2的頻率120kHz更高，使雷射光L1的鏡面化判定成為合格。在雷射退火，是在雷射光的照射後，在照射區域變冷前照射下一個脈衝，蓄熱而適切地進行再結晶化，藉此可實現照射面的平坦化。針對這點，藉由將雷射光L1的頻率設定成較高(例如比雷射光L2的頻率高)，可適切地實施平坦化處理。
又如圖9所示般，藉由將雷射光L1的加工行進方向之分歧數增多(在此是分歧為2或分歧為4)，可一邊實現短脈衝節距(在此為1μm)一邊讓加工速度提高。雷射光L1的加工行進方向之分歧數，設定成例如比雷射光L2的加工行進方向之分歧數更多。
針對雷射光L1的分歧，參照圖11~圖13做說明。此處的雷射光L1之分歧，不是Z方向的分歧(縱向分歧)，而是指X方向及Y方向的分歧(橫向分歧)。雷射光L1的橫向分歧包含：加工行進方向上的分歧、及與加工行進方向交叉的方向(且與雷射光L1的照射面平行的方向)上的分歧。以下，關於該橫向分歧之2個例子包含：單純加工行進方向上的分歧、以及與加工行進方向交叉的方向上之分歧的情況。
圖11係基於橫向分歧之平坦性提高的說明圖。將雷射光L1橫向分歧後的各光束，為了讓基於雷射退火之平坦化效果提高，在照射面即背面100b中，可彼此使照射範圍的一部分重疊。圖11顯示，一邊改變雷射光L1的條件一邊驗證雷射退火線100x的平坦性之結果。圖11中，在上段顯示將無橫向分歧之36μJ的雷射光L1以彼此不重疊的方式對背面100b照射2次的情況之能否平坦化及平坦性；在中段顯示將無橫向分歧之72μJ的雷射光L1對背面100b照射1次的情況之能否平坦化及平坦性；在下段顯示將有橫向分歧(分歧為36μJ×2，分歧間隔8μm)的雷射光L1以使各光束彼此重疊的方式對背面100b照射1次的情況之能否平坦化及平坦性。在此之能否平坦化，是表示是否有雷射退火線100x的形成，圖11中之「○」表示形成了雷射退火線100x，「×」表示未形成雷射退火線100x。又在此的平坦性表示平坦化區域(雷射退火線100x)之平坦度(無凹凸的程度)，圖11中之「○」表示雷射退火線100x十分平坦，「△」表示雷射退火線100x包含不平坦的區域，「×」表示不平坦到平坦化區域不存在的程度。又在圖11中之表示平坦性的區域，照射面的凹凸用波形表示。如上述般，雷射光L1之能量的合計，在各例中是相同的。
如圖11之上段所示般，當無橫向分歧之36μJ的雷射光L1以彼此不重疊的方式對背面100b照射2次的情況，因為每1點的能量低，雷射退火線100x無法適切地形成(無法平坦化)，結果為能否平坦化「×」、平坦性「×」。如圖11之中段所示般，當無橫向分歧之72μJ的雷射光L1對背面100b照射1次的情況，因為每1點的能量比上述情形高，可形成雷射退火線100x(能否平坦化「○」)。然而，關於雷射光L1，因為具有光束中心的平坦性成為凸、離開光束中心的部位成為凹之特徵，如圖11之中段所示般，在無橫向分歧之72μJ的雷射光L1，平坦性尚嫌不足(平坦性「△」)。針對這點，如圖11之下段所示般，當有橫向分歧(分歧為36μJ×2，分歧間隔8μm)的雷射光L1以使各光束彼此重疊的方式對背面100b照射的情況，縱使每1點的能量低，仍可藉由分歧為2的光束來適切地形成雷射退火線100x(能否平坦化「○」)。又因為以使各光束彼此重疊的方式(照射範圍重疊的方式)進行照射，縱使在光束中心和離開光束中心的部位在平坦性具有凹凸，藉由彼此重疊的光束可抑制該凹凸，因此平坦性也成為「○」。如此般，藉由使雷射光L1之分歧後的各光束在背面100b使彼此的照射範圍之一部分重疊，可讓平坦化處理之平坦性提高。
圖12係基於橫向分歧之產距時間縮短及平坦化寬度的擴大之說明圖。圖12(a)顯示加工行進方向上之分歧為4的例子。在圖12(a)所示的例子，是在實施了用於上述平坦性提高之分歧為2(8μm間隔的分歧為2)的狀態下，進一步實施1μm間隔的分歧為2。亦即，如圖12(a)所示般，關於雷射光L1，以使聚光點L111,L113的間隔成為8μm的方式分歧為2，進一步以使聚光點L111,L112的間隔及聚光點L113,L114的間隔成為1μm的方式分別分歧為2。若照射如此般合計分歧為4的雷射光L1，如上述般藉由使8μm間隔的光束重疊而讓平坦化處理之平坦性提高，進而藉由照射1μm間隔的光束可將脈衝節距拉長，而能將加工速度提高。亦即，例如當加工行進方向上之分歧數為1的情況，為了使光束的間隔成為1μm必須將脈衝節距設為1μm，但如圖12(a)所示般照射在加工行進方向上間隔1μm之分歧後的光束的情況，為了使光束的間隔成為1μm，只要將脈衝節距設為2μm即可。如此般，藉由使脈衝節距變長，可將加工速度提高。亦即，藉由加工行進方向上的分歧，可實現產距時間縮短。
圖12(b)顯示在與加工行進方向交叉的方向上之分歧的例子。更詳細的說，圖12(b)顯示，在加工行進方向上分歧為2且在與加工行進方向交叉的方向上分歧為2，而合計分歧為4的例子。圖12(b)顯示雷射光L1之分歧為4後之各光束的聚光點L115,L116,L117,L118。在圖12(b)所示的例子，雷射光L1被分歧成：使在加工行進方向上相對向的聚光點L115及聚光點L116之間隔、以及在加工行進方向上相對向的聚光點L117及聚光點L118之間隔成為8μm，使在與加工行進方向交叉的方向上相對向的聚光點L115及聚光點L117之間隔、以及在與加工行進方向交叉的方向上相對向的聚光點L116及聚光點L118之間隔成為15μm。如此般，藉由在與加工行進方向交叉的方向上使雷射光L1分歧，可將藉由基於雷射光L1之雷射退火而平坦化之雷射退火線100x的寬度(與加工行進方向交叉的方向之長度)增大。因此，雷射退火用之雷射光L1在與加工行進方向交叉的方向上之分歧數，可以比改質層形成用之雷射光L2在與加工行進方向交叉的方向上之分歧數更多。而且，同樣地基於將雷射退火區域(退火寬度)擴大的觀點，關於雷射光L1的形狀，頂帽形狀是比高斯形狀更佳。又可藉由調整聚光點位置來調整退火寬度。亦即，要擴大退火寬度的情況，使聚光點位置變深；要縮小退火寬度的情況，使聚光點位置變淺。
圖13係在與加工行進方向交叉的方向上之雷射光L1的分歧效果之說明圖。圖13(a)顯示，為了形成具有既定寬度之雷射退火線100x，在與加工行進方向交叉的方向上將雷射光L1分歧之後(實施平坦化處理之後)，藉由雷射光L2進行改質層形成處理的例子。圖13(b)顯示，為了形成具有既定寬度的雷射退火線100x，在與加工行進方向交叉的方向上照射2次雷射光L1之後(實施平坦化處理之後)，藉由雷射光L2進行改質層形成處理的例子。雖然不管是哪一個加工都能藉由雷射光L1來形成具有既定寬度的雷射退火線100x，在圖13(b)所示的例子是照射2次雷射光L1(必須2道次)，相對於此，在圖13(a)所示的例子，藉由在與加工行進方向交叉的方向上將雷射光L1分歧，藉由照射1次雷射光L1就能形成具有既定寬度的雷射退火線100x。如此般，當雷射退火線100x的寬度大到一定程度的情況，藉由在與加工行進方向交叉的方向上將雷射光L1分歧，可將照射雷射光L1的道次數減少，而能夠縮短平坦化處理所需的時間。
在此，當例如雷射光L1為穿透性雷射的情況，縱使是藉由平坦化處理用的雷射光L1，也可能在對象物100的內部形成改質層。圖14顯示每個聚光位置之雷射退火及改質層形成的一例。圖14(a)顯示，以使雷射光L1的聚光點位於對象物100之內部的方式實施雷射退火的情況。在此情況，除了如圖14(b)所示般藉由雷射光L1在背面100b形成雷射退火線100x以外，如圖14(c)所示般，有可能在對象物100的內部形成改質層150。因為雷射退火用的雷射光L1之脈衝節距比改質層形成用的雷射光L2短，縱使形成了改質層150的情況，也難以從改質層150讓龜裂延伸。因此，通常，藉由雷射光L1所形成的改質層本身雖不致成為分割的起點，但之後藉由脈衝節距較長的雷射光L2來形成改質層的情況，從藉由雷射光L2所形成的改質層產生之龜裂會與藉由上述雷射光L1所形成之改質層的龜裂相連，藉由該雷射光L1所形成之改質層的龜裂成為分割的輔助。在此情況，可將改質層形成用之雷射光L2的道次數減少。要期待這樣的效果的情況，是在第1工序(藉由雷射退火進行照射面的平坦化之工序)中，以將照射面平坦化並在對象物100的內部形成改質層的方式對照射面照射雷射光L1。
另一方面，當雷射退火用的雷射光L1僅用於平坦化處理的情況，可在第1工序中，以不在對象物100的內部形成改質層的方式對照射面照射雷射光L1。具體而言，在第1工序，如圖14(d)所示般，可將雷射光L1的聚光點設定在對象物100之外部的位置(例如對象物100之上方的位置)。在此情況，可如圖14(e)所示般藉由雷射光L1在背面100b形成雷射退火線100x，且如圖14(f)所示般避免藉由雷射光L1在對象物100的內部形成改質層。關於這個情況之雷射退火線100x的形成，藉由將照射面積設定成與聚光在對象物100之內部的情況相同程度，可實現與聚光在對象物100之內部的情況同樣的平坦化處理。又縱使將雷射光L1之聚光點設定在對象物100之外部的位置，按照其他的條件仍會有在照射面附近形成改質層的情況。
接下來，針對加工條件的一例做說明。所說明的例子，是對晶圓厚度300μm的矽晶圓(結晶方位＜100＞)進行平坦化處理及改質層形成處理的情況。當雷射光L1及雷射光L2是從共用的光源出射之相同種類的雷射的情況，例如將雷射退火用的雷射光L1設定成：波長1099nm、脈衝寬度700nsec、頻率150kHz、加工速度150mm/sec、脈衝節距1μm，在加工行進方向具有橫向分歧(分歧距離8μm)，聚光點在對象物100的外部(上方)，合計功率設定成14W。又例如將改質層形成用的雷射光L2設定成：波長1099nm、脈衝寬度700nsec、頻率120kHz、加工速度800mm/sec、脈衝節距6.67μm，將不同深度之改質層形成用的功率設定成2.78W及1.85W。當雷射光L1及雷射光L2從不同的光源出射的情況，例如將雷射退火用之雷射光L1設定成：波長1064nm、脈衝寬度9psec、頻率1MHz、加工速度1000mm/sec、脈衝節距1μm、合計功率30W，將叢發脈衝(burst pulse)之叢發數設定成2。在此的叢發，是將各脈衝分割，而獲得與上述雷射光的分歧同樣的效果。又例如將改質層形成用之雷射光L2設定成：波長1099nm、脈衝寬度700nsec、頻率120kHz、加工速度800mm/sec、脈衝節距6.67μm，將不同深度之改質層形成用之功率設定成2.78W及1.85W。
接下來，參照圖15及圖16，針對用於實施關於上述平坦化處理的第1工序及關於改質層形成處理的第2工序之GUI111的設定畫面做說明。在圖15及圖16中，(a)~(d)示意顯示所實施的工序，(e)顯示GUI111的設定畫面。如圖15(a)~圖15(d)所示般，準備對象物100(參照圖15(a))，以使雷射退火線100x形成在所有的切割線上的方式實施平坦化處理(參照圖15(b)及圖15(c))，在形成了全部的雷射退火線100x之後，沿著各雷射退火線100x分別實施隱形切割加工來形成改質層112(參照圖15(d))。在此情況的GUI111之設定畫面，如圖15(e)所示般，是設定關於平坦化處理之配方(recipe)1、關於改質層形成處理之配方2。在配方1，是設定1道次分量的Z高度(height)、功率、加工速度、雷射條件、是否有橫向分歧。Z高度是表示進行雷射加工之加工深度的用語。例如，當不想要藉由雷射退火用的雷射光L1來形成改質層的情況，將雷射光L1的聚光點設定在對象物100之上方的位置。在此情況，Z高度成為例如負值。在配方1設定成：Z高度「-30」、功率「14μJ」、加工速度「150mm/sec」、雷射條件「A」、橫向分歧「有-8μm」。雷射條件「A」是設定成可事先選擇之雷射光L1的條件，例如脈衝寬度700nsec、頻率150kHz等的條件。橫向分歧「有-8μm」表示有橫向分歧且分歧間隔為8μm。又在關於改質層形成處理之配方2是設定：關於不同深度之2個改質層112之2道次分量的Z高度、功率、速度、雷射條件、是否有橫向分歧。在配方2設定成：第1道次的Z高度「64」、功率「2.78μJ」、加工速度「800mm/sec」、雷射條件「B」、橫向分歧「無」。又設定成：第2道次的Z高度「24」、功率「1.85μJ」、加工速度「800mm/sec」、雷射條件「B」、橫向分歧「無」。雷射條件「B」是設定成可事先選擇之雷射光L2的條件，例如脈衝寬度700nsec、頻率120kHz等的條件。又脈衝節距可由加工速度/頻率計算，在圖15(e)所示的例子，未顯示於GUI111的設定畫面。在GUI111的設定畫面，是顯示2個配方的加工順序(配方1先，配方2後)。
如圖16(a)~圖16(d)所示般，準備對象物100(參照圖16(a))，以使1條雷射退火線100x形成在1條切割線上的方式實施平坦化處理(參照圖16(b))，沿著所形成之1條雷射退火線100x實施隱形切割加工來形成改質層112(參照圖16(c))，對所有的切割線實施圖16(b)及圖16(c)所示的處理而在所有的切割線形成改質層112(參照圖16(d))。亦即，對每條切割線反覆實施平坦化處理的掃描及改質層形成處理的掃描。在此情況之GUI111的設定畫面，如圖16(e)所示般，第1道次是作為平坦化處理，第2道次及第3道次是作為改質層形成處理，對於各道次設定Z高度、功率、加工速度、雷射條件、是否有橫向分歧。在圖16(e)所示的配方設定成：第1道次的Z高度「-30」、功率「14μJ」、加工速度「150mm/sec」、雷射條件「A」、橫向分歧「有-8μm」。又設定成：第2道次的Z高度「64」、功率「2.78μJ」、加工速度「800mm/sec」、雷射條件「B」、橫向分歧「無」。又設定成：第3道次的Z高度「24」、功率「1.85μJ」、加工速度「800mm/sec」、雷射條件「B」、橫向分歧「無」。
接下來，參照圖17，針對本實施形態的雷射加工裝置1所實施之包含平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法做說明。圖17係顯示包含平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法的流程圖。
如圖17所示般，在本雷射加工方法，首先，在雷射加工裝置1中將晶圓即對象物100投入，藉由支承部7支承對象物100(步驟S1)。接著，實施雷射光的照射位置之對準(步驟S2)。接下來，根據所設定的配方設置Z高度(步驟S3)。
接下來實施平坦化處理(步驟S4)。具體而言，藉由控制部9將光源81及移動機構6控制成，對對象物100的背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火使照射面即背面100b平坦化。
接下來，實施形成用於將對象物100分割的改質層之改質層形成處理(步驟S5)。具體而言，藉由控制部9將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的背面100b(照射面)照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層。最後，將晶圓即對象物100從雷射加工裝置1取出(步驟S6)。 [基於雷射加工裝置的加工之其他例(IR開槽+隱形切割)]
接下來說明，基於雷射加工裝置1之對象物100的加工之其他例。在此是說明，雷射加工裝置1對對象物100進行IR開槽後再進行隱形切割加工的例子。
在此的IR開槽，是對形成在對象物100的表面100a之功能元件從背面100b側照射雷射光，藉此在該功能元件形成弱化區域的處理。弱化區域是讓功能元件弱化後的區域。讓其弱化是包含使其變脆。弱化區域，也可以說是產生了雷射照射所致的痕跡之區域，是變成比非處理區域更容易切斷或破壞的狀態之區域。又弱化區域，在功能元件之至少一部分的區域，可呈線狀地連續形成，亦可對應於雷射照射的脈衝節距而斷續地形成。
在此，當在IR開槽中在雷射光所照射之背面100b帶有損傷的情況，有藉由從背面100b入射的雷射光無法對表面100a(裝置面)的功能元件適切地進行IR開槽的疑慮，存在可使用的能量受到限制的問題。於是，在本態樣，是在實施IR開槽前，對對象物100的背面100b實施基於雷射退火之平坦化處理。
圖18係平坦化處理、以及平坦化處理後之IR開槽及改質層形成處理的說明圖。如圖18(a)所示般，最初，準備對象物100，藉由支承部7(參照圖1)支承對象物100。接下來，如圖18(b)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使雷射光L1的聚光點沿著背面100b上之朝一方向延伸之一條線的方式讓雷射加工頭10A移動，使由控制部9所控制的光源81輸出雷射退火用的雷射光L1。在此的光源81，是出射例如超短脈衝雷射的光源。亦即，控制部9實施第1控制，第1控制是將光源81及移動機構6控制成，對對象物100的背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火使照射面即背面100b平坦化。該第1控制是關於第1工序(平坦化處理)的控制，第1工序是對背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火進行背面100b的平坦化。在第1工序，以IR開槽(第1開槽)工序前之背面100b作為照射面來照射雷射光L1。藉此，上述一條線成為實施了雷射退火之雷射退火線100x。雷射退火線100x至少包含：在IR開槽中雷射光所照射的線(亦即，切割線)。
接下來，如圖18(c)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使IR開槽用的雷射光L3之聚光點沿著上述雷射退火線100x的方式讓雷射加工頭10A移動，使由控制部9所控制的光源81(例如出射超短脈衝雷射的光源)輸出IR開槽用的雷射光L3。亦即，控制部9實施第1開槽控制，第1開槽控制是將光源81及移動機構6控制成，藉由從對象物100的背面100b照射雷射光L3而在表面100a的功能元件層形成弱化區域100y。該第1開槽控制是關於第1開槽工序(IR開槽)的控制，第1開槽工序是在關於改質層形成處理之第2工序前，藉由從對象物100的背面100b照射雷射光L3來在表面100a形成弱化區域100y。藉此，對表面100a的功能元件進行IR開槽，而在功能元件形成弱化區域100y。
接著，如圖18(d)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使雷射光L2的聚光點沿著上述雷射退火線100x的方式讓雷射加工頭10B移動，使由控制部9所控制的光源82輸出改質層形成用的雷射光L2。在此的光源82，是出射例如奈秒脈衝雷射的光源。控制部9實施第2控制，第2控制是將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的背面100b(照射面)照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層。該第2控制是關於第2工序(改質層形成處理)的控制，第2工序是對在第1工序中被平坦化後的背面100b照射雷射光L2來在對象物100的內部形成改質層。如此般形成了改質層之後，在分割工序實施擴展處理(圖18(e))，將對象物100切斷成複數個晶片。又在形成了改質層之後，實施磨削處理(參照圖18(f))後再實施擴展處理(圖18(g))亦可。
又IR開槽的加工條件之一例如下。例如，在對晶圓厚度300μm的矽晶圓(結晶方位＜100＞)之圖案的膜進行IR開槽的情況，設定成：1道次、叢發脈衝的叢發數15、功率5.6μJ×15=合計84μJ、加工速度500mm/sec、脈衝節距5μm。又在例如對圖案的金屬墊(pad)及膜進行IR開槽的情況，設定成2道次，將第1道次設定成：叢發數2、功率8.5μJ×2=合計17μJ、加工速度300mm/sec、脈衝節距3μm，將第2道次設定成：叢發數15、功率5.6μJ×15=合計84μJ、加工速度500mm/sec、脈衝節距5μm。
在上述例子，平坦化處理用的光源81和IR開槽用的光源81雖是共用的(例如，出射穿透性的超短脈衝雷射之光源)，但並不限定於此，將進行平坦化處理的光源和進行IR開槽的光源分開亦可。在此情況，例如平坦化處理用的光源可以是出射532nsec那樣之吸收性波長的光之光源。又IR開槽用的光源，可以是和改質層形成處理用的光源共用之光源(例如，出射奈秒脈衝雷射的光源)。又當將例如平坦化處理用的光源和IR開槽用的光源共用的情況，平坦化處理及IR開槽之雷射切割機和改質層形成處理用之雷射切割機，可以是共用，也可以作為各自獨立的裝置來設置。
接著，參照圖19及圖20，針對本實施形態的雷射加工裝置1所實施之包含平坦化處理、IR開槽及改質層形成之雷射加工方法做說明。圖19係顯示包含平坦化處理、IR開槽及改質層形成之雷射加工方法的流程圖。圖20係示意顯示平坦化處理、以及平坦化處理後的IR開槽及改質層形成處理之一例。以下是說明，平坦化處理及IR開槽用的裝置和改質層形成處理用的裝置是各自獨立的裝置的情況之處理的一例。又平坦化處理及IR開槽用的光源，是出射超短脈衝雷射之共用的光源，記載為上述「光源81」來做說明。又改質層形成處理用的光源，在此是與平坦化處理及IR開槽用的裝置為不同裝置之光源，為了便於說明，記載為「光源82」。
如圖19所示般，在本雷射加工方法，首先，在雷射加工裝置1中之關於平坦化處理及IR開槽的裝置，將晶圓即對象物100投入(步驟S11)。對象物100被設置成可對背面100b照射雷射光(參照圖20(a))。接著，實施雷射光的照射位置之對準(步驟S12)。接下來，根據所設定的配方設置Z高度(步驟S13)。
接下來實施平坦化處理(步驟S14)。具體而言，藉由控制部9將光源81及移動機構6控制成，對對象物100的背面100b照射雷射光L1而藉由雷射退火使照射面即背面100b平坦化。關於平坦化處理，是1條線1條線地讓所有的雷射退火線100x依序形成(參照圖20(b)及圖20(c))。
接下來，在形成了所有的雷射退火線100x之後，實施IR開槽(步驟S15)。具體而言，藉由控制部9將光源81及移動機構6控制成，從對象物100的背面100b之各雷射退火線100x照射雷射光L3來在表面100a的功能元件層形成弱化區域100y(參照圖20(d))。接著，將晶圓即對象物100，從雷射加工裝置1中之關於平坦化處理及IR開槽的裝置取出(步驟S16)。
又關於平坦化處理及IR開槽，是在形成了所有的雷射退火線100x之後，從背面100b之各雷射退火線100x照射雷射光L3來形成各弱化區域100y，但並不限定於此。亦即，平坦化處理及IR開槽，可對於每一條線反覆實施以下處理，亦即在形成了雷射退火線100x(參照圖20(f))之後，從該雷射退火線100x照射雷射光L3來在表面100a的功能元件層形成弱化區域100y(參照圖20(g))的處理，藉此形成所有的弱化區域100y(參照圖20(h))。
接續於步驟S16，在雷射加工裝置1中之關於改質層形成處理的裝置，將迄步驟S16為止的處理已經完畢之晶圓即對象物100投入(步驟S17)。接著，實施雷射光的照射位置之對準(步驟S18)。接下來，根據所設定的配方設置Z高度(步驟S19)。
接下來，實施形成用於將對象物100分割的改質層之改質層形成處理(步驟S20)。具體而言，藉由控制部9將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的背面100b(照射面)照射雷射光L2來在對象物100的內部形成改質層112(參照圖20(e))。最後，將晶圓即對象物100從雷射加工裝置1取出(步驟S21)。 [基於雷射加工裝置之加工的其他例(表面雷射開槽+隱形切割)]
接下來，針對基於雷射加工裝置1之對象物100的加工之其他例做說明。在此是說明，雷射加工裝置1對對象物100進行了表面雷射開槽後再進行隱形切割加工的例子。
在此的表面雷射開槽，是在改質層形成處理之前，將表面100a上之切割道的表層除去之處理。表層是切割道上的TEG(Test Element Group)、膜。藉由進行如此般的表面雷射開槽，可抑制在將對象物100晶片化成各個功能元件時發生膜剝離等。
在此，在表面雷射開槽後，會有藉由表面雷射開槽形成於表面100a之溝槽的底面粗糙的情況。在此情況，無法在表面雷射開槽後從表面100a進行隱形切割加工，必須一度往背面100b進行翻轉，而從背面100b照射改質層形成用的雷射光。在此情況，存在翻轉成本增大的問題。於是，在本態樣，是在表面雷射開槽後且改質層形成處理前，對對象物100的表面100a實施基於雷射退火之平坦化處理。
圖21係雷射開槽、以及雷射開槽後的平坦化處理及改質層形成處理之說明圖。如圖21(a)所示般，最初，準備對象物100，藉由支承部7(參照圖1)支承對象物100。接下來，如圖21(b)所示般，由控制部9所控制之移動機構6，以使表面雷射開槽用的雷射光L4之聚光點沿著表面100a上之朝一方向延伸之一條線的方式讓雷射加工頭10A移動，使由控制部9所控制的光源81(例如出射超短脈衝雷射之光源)輸出表面雷射開槽用的雷射光L4。亦即，控制部9實施第2開槽控制，第2開槽控制是將光源81及移動機構6控制成，藉由對對象物100的表面100a照射雷射光L4來將表面100a的表層除去。該第2開槽控制是關於第2開槽工序(表面雷射開槽)的控制，第2開槽工序是藉由對對象物100的表面照射雷射光L4來將表面100a的表層除去。實施了表面雷射開槽之溝槽的底面100z成為粗面。
接下來，如圖21(c)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使雷射光L1的聚光點沿著上述溝槽之底面100z的方式讓雷射加工頭10B移動，使由控制部9所控制的光源82輸出雷射退火用的雷射光L1。在此的光源82，是出射例如奈秒脈衝雷射的光源。亦即，控制部9實施第1控制，第1控制是將光源82及移動機構6控制成，對對象物100的表面100a之溝槽的底面100z照射雷射光L1而成為藉由雷射退火使底面100z平坦化後之雷射退火線100x。該第1控制是關於第1工序(平坦化處理)的控制，第1工序是對表面100a照射雷射光L1而藉由雷射退火進行表面100a的平坦化。在第1工序，是以藉由表面雷射開槽(第2開槽)工序而形成在表面100a之溝槽的底面100z作為照射面來照射雷射光L1，藉此進行溝槽的底面100z之平坦化(雷射退火線100x化)。
接下來，如圖21(d)所示般，由控制部9所控制的移動機構6，以使雷射光L2之聚光點沿著雷射退火線100x的方式讓雷射加工頭10B移動，使由控制部9所控制的光源82輸出改質層形成用的雷射光L2。在此的光源82，是出射例如奈秒脈衝雷射的光源。控制部9實施第2控制，第2控制是將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的底面100z(亦即雷射退火線100x)照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層。該第2控制是關於第2工序(改質層形成處理)的控制，第2工序是對在第1工序中被平坦化後的底面100z(亦即雷射退火線100x)照射雷射光L2來在對象物100的內部形成改質層。如此般形成了改質層之後，在分割工序實施擴展處理(圖21(e))，將對象物100切斷成複數個晶片。
在上述例子，表面雷射開槽用的光源81和平坦化處理用的光源82是不同的，但並不限定於此，表面雷射開槽用的光源和平坦化處理用的光源也可以是共用的(例如，出射超短脈衝雷射之光源)。又當例如表面雷射開槽用的光源和平坦化處理用的光源是不同的情況，表面雷射開槽用的雷射切割機和平坦化處理及改質層形成處理用的雷射切割機，可以是共用的，也可以作為各自獨立的裝置來設置。
接著，參照圖22及圖23，針對本實施形態的雷射加工裝置1所實施之包含雷射開槽、平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法做說明。圖22係顯示包含雷射開槽、平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法的流程圖。圖23係示意顯示雷射開槽、以及雷射開槽後的平坦化處理及改質層形成處理的一例。以下是說明，表面雷射開槽用的裝置、和平坦化處理及改質層形成處理用的裝置是各自獨立的裝置的情況之處理的一例。又表面雷射開槽用的光源，是出射超短脈衝雷射之共用的光源，記載為上述「光源81」來做說明。又平坦化處理及改質層形成處理用的光源，在此是與表面雷射開槽用的裝置為不同裝置之光源，為便於說明，記載為「光源82」。
如圖22所示般，在本雷射加工方法，首先，在雷射加工裝置1中之關於表面雷射開槽的裝置，將晶圓即對象物100投入(步驟S101)。對象物100被設置成可對背面100b照射雷射光(參照圖23(a))。接著，實施雷射光的照射位置之對準(步驟S102)。接下來，實施將表面100a的配線及金屬膜等的表層除去之表面雷射開槽(步驟S103)。具體而言，藉由控制部9將光源81及移動機構6控制成，藉由對對象物100的表面100a照射雷射光L4來將表面100a的表層除去。關於表面雷射開槽，是1條線1條線地對所有的線實施(參照圖23(b))。藉此，在所有的線上，實施了表面雷射開槽之溝槽的底面100z成為粗面。接著，將晶圓即對象物100從雷射加工裝置1中之關於表面雷射開槽的裝置取出(步驟S104)。
接下來，在雷射加工裝置1中之關於平坦化處理及改質層形成處理的裝置，將迄步驟S104為止的處理已經完畢之晶圓即對象物100投入(步驟S105)。接著，實施雷射光的照射位置之對準(步驟S106)。接下來，根據所設定的配方設置Z高度(步驟S107)。
接下來實施平坦化處理(步驟S108)。具體而言，藉由控制部9將光源82及移動機構6控制成，對對象物100的表面100a之溝槽的底面100z照射雷射光L1，而藉由雷射退火成為使底面100z平坦化後的雷射退火線100x。關於平坦化處理，是1條線1條線地讓所有的雷射退火線100x依序形成(參照圖23(c))。
接下來，實施形成用於將對象物100分割的改質層之改質層形成處理(步驟S109)。具體而言，藉由控制部9將光源82及移動機構6控制成，對被平坦化後的底面100z(亦即雷射退火線100x)照射雷射光L2而在對象物100的內部形成改質層112(參照圖23(d))。最後，將晶圓即對象物100從雷射加工裝置1取出(步驟S110)。
又關於表面雷射開槽及平坦化處理，是對所有的線進行了表面雷射開槽之後，對各線進行平坦化處理，但並不限定於此。亦即，表面雷射開槽及平坦化處理，可對每一條線反覆實施以下處理，亦即實施表面雷射開槽來將表層除去而使底面100z成為粗面(圖23(e))後，使該底面100z平坦化而成為雷射退火線100x(參照圖23(f))的處理，藉此對所有的線實施表面雷射開槽後的平坦化處理(參照圖23(g))。在此情況，表面雷射開槽及平坦化處理是在同一裝置實施，平坦化完畢後的對象物是在改質層形成處理用的其他裝置實施。或是，所有的處理在同一裝置實施亦可。
接下來，針對本實施形態的雷射加工方法之作用效果做說明。
本實施形態的雷射加工裝置1所實施之雷射加工方法，係包含第1工序及第2工序，第1工序是對在表面100a側具有功能元件層之對象物100的表面100a或背面100b照射雷射光L1，而藉由雷射退火來進行照射面的平坦化；第2工序是對在第1工序中被平坦化後的照射面照射雷射光L2，而在對象物100的內部形成改質層；雷射光L1之脈衝節距比雷射光L2之脈衝節距短。
本實施形態的雷射加工方法，在為了在對象物100的內部形成改質層而照射雷射光L2之前一階段，是對雷射光L2的照射面，照射用於藉由雷射退火來進行該照射面的平坦化之雷射光L1。當在形成改質層時之雷射光L2的照射面粗糙而不平坦的情況，會有藉由雷射光L2的照射無法適切地形成改質層的情況。針對這點，像本實施形態的雷射加工方法那樣，對於形成改質層時的照射面，事前照射用於進行該照射面的平坦化之雷射光L1(實施雷射退火)，藉此可對被平坦化後的照射面照射雷射光L2，而在對象物100的內部適切地形成改質層。又在本實施形態之雷射加工方法，雷射退火用之雷射光L1的脈衝節距是比改質層形成用之雷射光L2的脈衝節距短。如此般，藉由使雷射退火用之雷射光L1的脈衝節距較短(比改質層形成用之雷射光L2的脈衝節距短)，可將熔融後被再結晶化而被平坦化的區域連續地形成，而能夠更適切地實現基於雷射退火之照射面的平坦化。如以上般，依據本實施形態的雷射加工方法，可將對象物100的照射面適切地平坦化而在對象物100的內部適切地形成改質層。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1及雷射光L2可以從共用的光源出射。依據這樣的構成，可以使關於雷射加工的構成變簡單，而能夠實現裝置構造的小型化。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1的頻率可以比雷射光L2的頻率更高。在雷射退火，是在照射雷射光L1後，在照射區域變冷之前照射下一個雷射光L1，藉由蓄熱來適切地進行再結晶，而能實現照射面的平坦化。針對這點，藉由使雷射光L1高頻率化(例如比雷射光L2的頻率更高)，能夠更適切地實現基於雷射退火之照射面的平坦化。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1之加工行進方向上的分歧數，可以比雷射光L2之加工行進方向上的分歧數更多。藉由使雷射光L1之加工行進方向上的分歧數較多(例如比雷射光L2之分歧數更多)，可縮短雷射退火處理所需的時間。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1之與加工行進方向交叉的方向且與照射面平行的方向上之分歧數，可以比雷射光L2之與加工行進方向交叉的方向且與照射面平行的方向上之分歧數多。藉此，可擴大藉由雷射退火處理而平坦化的寬度。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1之分歧後的各光束，可以在照射面上使彼此的照射範圍之一部分重疊。藉此，縱使每1點的能量較低，仍可進行平坦化。又當雷射光在光束中心和離開光束中心的部位產生凹凸的情況，藉由照射以照射範圍重疊的方式進行分歧後的各光束，可抑制上述凹凸，而更適切地將照射面平坦化。
在上述雷射加工方法中，雷射光L1可以是頂帽形狀的雷射光。藉此，可將照射面上之雷射退火區域擴大。又可將照射面更加平坦化。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以將照射面平坦化並在對象物100的內部形成改質層的方式對照射面照射雷射光L1。如此般，藉由將進行平坦化的雷射退火用之雷射光L1還利用於改質層的形成，可將例如改質層形成用之雷射光L2的道次數減少，而縮短改質層的形成所需的時間。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以不在對象物100的內部形成改質層的方式對照射面照射雷射光L1。藉此，可避免藉由雷射退火用的雷射光L1無意間形成改質層而變得無法形成所期望的改質層。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，將雷射光L1之聚光點設定在對象物100的外部之位置。藉此，可適切地避免藉由雷射退火用的雷射光L1在對象物100的內部形成改質層。
在上述雷射加工方法中，可以在第1工序，以背面100b作為照射面來照射雷射光L1，而進行背面100b的平坦化。對象物100的背面100b，有例如被實施霧面處理或粗糙的情況。若對如此般對象物100的背面100b照射改質層形成用的雷射光L2，在背面100b會產生雷射光L2的吸收或散射，而有無法在對象物100的內部適切地形成改質層的情況。針對這點，藉由以背面100b作為照射面來照射雷射退火用的雷射光L1，可將粗糙的背面100b適切地平坦化，而在對象物100的內部適切地形成改質層。
上述雷射加工方法，可以在第2工序前進一步具備第1開槽工序，第1開槽工序，係藉由從對象物100的背面100b照射雷射光L3而在表面100a形成弱化區域100y；在第1工序，係以第1開槽工序前的背面100b作為照射面來照射雷射光L1而進行背面100b的平坦化。在第1開槽工序中在具有功能元件層的表面100a形成了弱化區域100y之後，在第2工序中對背面100b照射改質層形成用之雷射光L2，藉此可利用弱化區域100y，而適切地形成到達形成有功能元件層的表面100a側之龜裂。在此，若在實施第1開槽工序時在供雷射光L3入射之背面100b帶有損傷，難以適切地實施表面100a側的開槽(IR開槽)，會使開槽用之雷射光L3的能量受到限制。針對這點，藉由在第1開槽工序前，實施以背面100b作為照射面之雷射退火用的第1工序，可在將背面100b平坦化的狀態下實施第1開槽工序，因此在第1開槽工序可施加於雷射光L3的能量增加，可對應的對象物100(裝置)種類增多。藉此，可更簡易且適切地實施表面100a側的開槽(IR開槽)。
上述雷射加工方法，可以進一步具備第2開槽工序，第2開槽工序係藉由對對象物100的表面100a照射雷射光L4來將表面100a的表層除去；在第1工序，係以藉由第2開槽工序而形成於表面100a之溝槽的底面100z作為照射面來照射雷射光L1，藉此進行溝槽的底面100z之平坦化。在第2開槽工序中將表面100a的表層除去之後，在第2工序中將改質層形成用的雷射光L2照射於表面100a，藉此可提高加工處理量並抑制膜剝離等之加工品質降低。在此，在第2開槽工序後，藉由開槽而形成於表面100a之溝槽的底面100z粗糙。因此，通常，在開槽後無法從表面100a進行隱形切割加工，而是往背面100b側翻轉而從背面100b側照射改質層形成用的雷射光L2。在此情況，產生翻轉成本上的問題。針對這點，在第2開槽工序後，實施以形成於表面100a之溝槽的底面100z作為照射面之雷射退火用的第1工序，藉此使形成於表面100a之溝槽的底面100z平坦化，因此可從開槽面側之表面100a進行隱形切割加工，使上述翻轉工序變得不需要。如此，可實現加工的迅速化及成本降低。
1:雷射加工裝置 1a:裝置框架 5,6:移動機構 7:支承部 8:光源單元 9:控制部 10A,10B:雷射加工頭 51,61:固定部 53,63,64:移動部 55,65,66:安裝部 81,82:光源 81a,82a:出射部 100:對象物 100a:表面 100b:背面 100y:弱化區域 100z:底面 L1:雷射光 L2:雷射光
[圖1]係一實施形態的雷射加工裝置之立體圖。 [圖2]係圖1所示的雷射加工裝置之一部分的前視圖。 [圖3]係圖1所示的雷射加工裝置之雷射加工頭的前視圖。 [圖4]係圖3所示的雷射加工頭之側視圖。 [圖5]係圖3所示的雷射加工頭之光學系統的構成圖。 [圖6(a)~(c)]係隱形切割加工時的課題之說明圖。 [圖7(a)~(c)]係隱形切割加工時的課題之說明圖。 [圖8(a)~(f)]係平坦化處理及平坦化處理後的改質層形成處理之說明圖。 [圖9]係顯示關於雷射光的條件之實驗結果。 [圖10]係顯示圖9所示的雷射光之各條件的雷射退火結果。 [圖11]係基於橫向分歧之平坦性提高的說明圖。 [圖12(a),(b)]係基於橫向分歧之產距時間縮短及平坦化寬度的擴大之說明圖。 [圖13(a),(b)]係在與加工行進方向交叉的方向上之分歧效果的說明圖。 [圖14(a)~(f)]係顯示每個聚光位置之雷射退火及改質層形成的一例。 [圖15(a)~(e)]係顯示GUI(圖形化使用者介面)的一例。 [圖16(a)~(e)]係顯示GUI的一例。 [圖17]係顯示包含平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法的流程圖。 [圖18(a)~(g)]係平坦化處理、以及平坦化處理後的IR開槽及改質層形成處理之說明圖。 [圖19]係顯示包含平坦化處理、IR開槽及改質層形成處理之雷射加工方法的流程圖。 [圖20(a)~(h)]係示意顯示平坦化處理、以及平坦化處理後的IR開槽及改質層形成處理的一例。 [圖21(a)~(e)]係雷射開槽、以及雷射開槽後的平坦化處理及改質層形成處理之說明圖。 [圖22]係顯示包含雷射開槽、平坦化處理及改質層形成處理之雷射加工方法的流程圖。 [圖23(a)~(g)]係示意顯示雷射開槽、以及雷射開槽後的平坦化處理及改質層形成處理的一例。
1:雷射加工裝置
1a:裝置框架
2:光纖
5,6:移動機構
7:支承部
8:光源單元
9:控制部
10A,10B:雷射加工頭
51,61:固定部
53,63,64:移動部
55,65,66:安裝部
81,82:光源
81a,82a:出射部
100:對象物

Claims (17)

  1. 一種雷射加工方法，係包含第1工序及第2工序， 前述第1工序，係對在表面側具有功能元件層之對象物的表面或背面照射第1雷射光，藉由雷射退火進行照射面的平坦化； 前述第2工序，係對在前述第1工序中被平坦化後的前述照射面照射第2雷射光，而在前述對象物的內部形成改質層； 且前述第1雷射光的脈衝節距比前述第2雷射光的脈衝節距短。
  2. 如請求項1所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光及前述第2雷射光係從共用的光源出射。
  3. 如請求項1或2所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光的頻率係比前述第2雷射光的頻率更高。
  4. 如請求項1至3項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光之加工行進方向上的分歧數係比前述第2雷射光之前述加工行進方向上的分歧數更多。
  5. 如請求項1至4項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光之與加工行進方向交叉的方向且與前述照射面平行的方向上之分歧數，係比前述第2雷射光之與前述加工行進方向交叉的方向且與前述照射面平行的方向上之分歧數更多。
  6. 如請求項4或5所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光之分歧後的各光束，係在前述照射面上使彼此的照射範圍之一部分重疊。
  7. 如請求項1至6項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 前述第1雷射光係頂帽形狀的雷射光。
  8. 如請求項1至7項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 在前述第1工序，係以將前述照射面平坦化並在前述對象物的內部形成改質層的方式，對前述照射面照射前述第1雷射光。
  9. 如請求項1至7項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 在前述第1工序，係以不在前述對象物的內部形成改質層的方式對前述照射面照射前述第1雷射光。
  10. 如請求項9所述之雷射加工方法，其中， 在前述第1工序，係將前述第1雷射光的聚光點設定成前述對象物的外部之位置。
  11. 如請求項1至10項之任一項所述之雷射加工方法，其中， 在前述第1工序，係以前述背面作為前述照射面來照射前述第1雷射光，而進行前述背面的平坦化。
  12. 如請求項11所述之雷射加工方法，其中， 在前述第2工序前進一步具備第1開槽工序， 前述第1開槽工序，係藉由從前述對象物的前述背面照射第3雷射光而在前述表面形成弱化區域； 在前述第1工序，係以前述第1開槽工序前的前述背面作為前述照射面照射前述第1雷射光而進行前述背面的平坦化。
  13. 如請求項1至10項之任一項所述之雷射加工方法，其係進一步具備第2開槽工序， 前述第2開槽工序，係藉由對前述對象物的前述表面照射第4雷射光而將前述表面的表層除去； 在前述第1工序，係以藉由前述第2開槽工序而形成於前述表面之溝槽的底面作為前述照射面來照射前述第1雷射光，而進行前述溝槽的底面之平坦化。
  14. 一種雷射加工裝置，係具備支承部、照射部及控制部， 前述支承部係支承在表面側具有功能元件層之對象物； 前述照射部係對前述對象物照射雷射光； 前述控制部構成為可實施第1控制及第2控制， 前述第1控制係將前述照射部控制成，對前述對象物的前述表面或背面照射第1雷射光而藉由雷射退火使照射面平坦化； 前述第2控制係將前述照射部控制成，對被平坦化後的前述照射面照射具有比前述第1雷射光的脈衝節距更長的脈衝節距之第2雷射光而在前述對象物的內部形成改質層。
  15. 如請求項14所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係在前述第1控制中將前述照射部控制成，以前述背面作為前述照射面來照射前述第1雷射光而使前述背面平坦化。
  16. 如請求項15所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部，係在前述第2控制實施前進一步實施第1開槽控制， 前述第1開槽控制係將前述照射部控制成，藉由從前述對象物的前述背面照射第3雷射光而在前述表面形成弱化區域； 在前述第1控制中係將前述照射部控制成，以前述第1開槽控制實施前的前述背面作為前述照射面來照射前述第1雷射光而使前述背面平坦化。
  17. 如請求項14所述之雷射加工裝置，其中， 前述控制部係進一步實施第2開槽控制， 前述第2開槽控制係將前述照射部控制成，藉由對前述對象物的前述表面照射第4雷射光而將前述表面的表層除去； 在前述第1控制中係將前述照射部控制成，以藉由前述第2開槽控制而形成於前述表面之溝槽的底面作為前述照射面來照射前述第1雷射光而使前述溝槽的底面平坦化。
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