TW202247933A - 雷射加工裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種雷射加工裝置，其是用於藉由對對象物照射雷射光而在前述對象物形成改質區域的雷射加工裝置，前述雷射加工裝置具備：支承部，其用於支承前述對象物；光源，其用於射出前述雷射光；空間光調變器，其用於依據調變圖案對從前述光源射出的前述雷射光進行調變並射出；聚光部，其包含用於將從前述空間光調變器射出的前述雷射光向前述對象物聚光的聚光透鏡；以及控制部，其藉由將圖像訊號輸入前述空間光調變器，使前述空間光調變器顯示與前述圖像訊號相應的前述調變圖案。

Description

雷射加工裝置

本發明係關於雷射加工裝置。

在專利文獻1(日本特開2015-223620號公報)中記載有雷射加工裝置。該雷射加工裝置具備用於對從光源射出的雷射光進行調變的空間光調變器。在空間光調變器中，依據施加於液晶層的電壓使調變圖案顯示於液晶層，藉此對雷射光進行調變。

在專利文獻1中，空間光調變器藉由在半導體基板上依次層積驅動電路層、像素電極層、反射膜、定向膜、液晶層、定向膜、透明導電膜和透明基板而構成。

在這樣的空間光調變器中，當表示調變圖案的訊號輸入驅動電路層時，與該訊號對應的電壓被施加於各像素電極，在各像素電極與透明導電膜之間形成電場。當形成該電場時，在液晶層，在每個與各像素電極對應的區域(以下，亦有稱為“像素”)中液晶分子的排列方向發生變化，在每個與各像素電極對應的區域中折射率發生變化。該狀態是在液晶層顯示調變圖案的狀態。

在液晶層顯示有調變圖案的狀態下，雷射光從外部經由透明基板和透明導電膜射入於液晶層，被反射膜反射，從液晶層經由透明導電膜和透明基板射出到外部時，因應在液晶層顯示的調變圖案，雷射光被調變。如此，若依據空間光調變器，藉由適當設定顯示於液晶層的調變圖案，能夠進行雷射光的調變。

另外，作為用於使空間光調變器顯示調變圖案的訊號，能夠使用圖像訊號。在該情況，對液晶層施加與輸入空間光調變器的圖像訊號的漸變值(gradation value)對應的電壓，產生與該電壓的值對應的折射率變化，藉此顯示調變圖案。並且，對射入到空間光調變器的雷射光進行與該調變圖案相應的相位調變。因此，在該情況，圖像訊號和調變圖案、和藉由圖像訊號的漸變值和調變圖案而對雷射光賦予的相位調變量互相對應。另外，以下，有時將藉由調變圖案賦予雷射光的相位調變量簡稱為調變圖案的相位調變量。

然而，調變圖案的實際的相位調變量有相對於理想的狀態產生鈍化的情況。本發明者獲得了該相位調變量的鈍化有時會產生如下問題的見解。

即，在對於具有上限2π的相位調變能力的空間光調變器，要顯示包含成為大於2π的相位調變量的區域的調變圖案的情況，藉由將超過該2π的區域折返來再現該調變圖案。在該情況，因相位調變量的鈍化，造成有時在調變圖案中的產生了折返的區域(反轉區域)和未產生折返的區域(正轉區域)，雷射光的調變狀態不同。因此，若在調變圖案中反轉區域與正轉區域的比例產生偏差，則在調變圖案變化時該比例的變化變大，結果雷射光的調變狀態的變化也變大。另外，作為一例，在調變圖案為繞射光柵狀的圖案的情況，雷射光的調變狀態是指雷射光的繞射效率。

另一方面，依據本發明者，獲得了因相位調變量的折返部分偏向調變圖案的一部分而存在，造成有產生以下的問題的情況的見解。即，若相位調變量的折返部分偏向調變圖案的一部分而存在，則有時在雷射光中的經由該折返偏向的部分而被調變的部分、和不經由該折返偏向的部分而被調變的部分，雷射光的聚光狀態產生偏差。因此，要求抑制調變圖案的相位調變量的鈍化的影響、和調變圖案中的相位調變量的折返部分的分佈不均。

因此，本發明的目的係在於提供一種雷射加工裝置，其能夠抑制調變圖案的相位調變量的鈍化的影響和調變圖案中的相位調變量的折返部分的分佈不均。

本發明的雷射加工裝置，是用於藉由對對象物照射雷射光而在對象物形成改質區域的雷射加工裝置，該雷射加工裝置具備：支承部，其用於支承對象物；光源，其用於射出雷射光；空間光調變器，其用於依據調變圖案對從光源射出的雷射光進行調變並射出；聚光部，其包含用於將從空間光調變器射出的雷射光向對象物聚光的聚光透鏡；以及控制部，其藉由將圖像訊號輸入到空間光調變器，使空間光調變器顯示與圖像訊號相應的調變圖案，控制部藉由控制支承部和聚光部中的至少一個的移動，執行一邊使雷射光的聚光點沿著沿雷射光射入面的X方向相對於對象物相對移動，一邊對對象物照射雷射光的加工處理，在構成圖像訊號的各個區域，設定有與調變圖案中的相位調變量對應的漸變值，在加工處理中，控制部，藉由將包含第1訊號的圖像訊號輸入空間光調變器，來使空間光調變器顯示包含與第1訊號對應的第1圖案的調變圖案，其中，第1訊號的漸變值從與調變圖案的第1方向上的一端對應的區域向與調變圖案的第1方向上的另一端對應的區域，以一定的斜率從最小值到最大值變化。

在該雷射加工裝置中，控制部，藉由將圖像訊號輸入空間光調變器，使空間光調變器顯示調變圖案，依據該調變圖案進行雷射光的調變並執行加工處理。在圖像訊號中，對構成圖像訊號的各區域，設定與調變圖案的各位置的相位調變量對應的漸變值。即，在空間光調變器中，藉由將調變圖案的各位置的相位調變量設為與圖像訊號的各區域的漸變值相應的量，從而作為整體顯示期望的圖案。並且，該圖像訊號包含漸變值從與調變圖案的一端對應的區域向與調變圖案的另一端對應的區域以一定的斜率變化的第1訊號。其結果是，顯示於空間光調變器的調變圖案，包含相位調變量依據該第1訊號沿著一方向以一定的斜率變化的第1圖案。依據本發明者，在調變圖案包含這樣的第1圖案的情況，能夠抑制調變圖案的相位調變量的鈍化的影響和調變圖案中的相位調變量的折返部分的分佈不均。

在本發明的雷射加工裝置中，亦可為在加工處理中，控制部，以將包含用於將雷射光分歧為複數個加工光的第2圖案的調變圖案顯示於空間光調變器的方式，將包含與第2圖案對應的第2訊號的圖像訊號輸入空間光調變器。在該情況，對調變圖案重疊第2圖案。在這樣的情況，能夠抑制複數個加工光之間的偏差。

在本發明的雷射加工裝置中，亦可為第1方向是與和雷射光的分歧方向交叉的方向對應的方向。在該情況，能夠更有效地抑制加工光之間的偏差。

在本發明的雷射加工裝置中，亦可為在加工處理中，控制部，以將包含第3圖案的調變圖案顯示於空間光調變器的方式，將包含與第3圖案對應的第3訊號的圖像訊號輸入到空間光調變器，其中，第3訊號用於依據聚光透鏡的徑向上的位置而使雷射光的聚光位置變化。在該情況，在第3圖案，能夠抑制相位調變量的折返部分以與聚光透鏡的徑向的特定的位置對應的方式偏向，能夠抑制雷射光的聚光狀態的偏差。

在本發明的雷射加工裝置中，亦可為控制部，在第1訊號中，使漸變值從與調變圖案的和第1方向交叉的第2方向上的一端對應的區域，向與調變圖案的第2方向上的另一端對應的區域，以一定的斜率從最小值到最大值變化。在該情況，圖像訊號的漸變值在互相交叉的2個方向上以一定的斜率變化。因此，在與該2個方向對應的空間光調變器的面內，能夠抑制相位調變量的鈍化的影響和相位調變量的折返部分的分佈不均。

在本發明的雷射加工裝置中，亦可為控制部，在第1訊號中，使漸變值以在至少一個方向上具有複數個週期的方式變化。在該情況，能夠更可靠地抑制相位調變量的鈍化的影響和相位調變量的折返部分的分佈不均。

依據本發明，能夠提供一種雷射加工裝置，其能夠抑制調變圖案的相位調變量的鈍化的影響、以及調變圖案中的相位調變量的折返部分的分佈不均。

以下，參照附圖，對一個實施形態進行詳細說明。另外，在各圖中，對相同或相當的部分標注相同的圖號，並省略重複的說明。 [雷射加工裝置的結構]

圖1是顯示本實施形態的雷射加工裝置的示意圖。如圖1所示，雷射加工裝置1具備：支承部2、光源3、光軸調整部4、空間光調變器5、聚光部6、光軸監視部7、可視攝像部8、紅外線攝像部9和控制部10。雷射加工裝置1是藉由對對象物11照射雷射光L而在對象物11形成改質區域12的裝置。在以下的說明中，將互相正交的3個方向分別稱為X方向、Y方向和Z方向。在本實施形態中，X方向是第1水平方向，Y方向是與第1水平方向垂直的第2水平方向，Z方向是鉛直方向。

支承部2例如藉由吸附黏貼於對象物11的膜(省略圖示)，以對象物11的表面11a與Z方向正交的方式支承對象物11。支承部2能夠沿著著X方向和Y方向中的各方向移動，並且能夠以與Z方向平行的軸線作為中心線進行旋轉。

光源3例如藉由脈衝振盪方式射出雷射光L。雷射光L相對於對象物11具有透過性。

光軸調整部4調整從光源3射出的雷射光L的光軸。在本實施形態中，光軸調整部4一邊將從光源3射出的雷射光L的行進方向變更為沿著著Z方向，一邊調整雷射光L的光軸。光軸調整部4例如由能夠調整位置和角度的複數個反射鏡構成。

空間光調變器5配置在框體H內。空間光調變器5對從光源3射出的雷射光L進行調變。在本實施形態中，從光軸調整部4沿著著Z方向向下側行進的雷射光L射入到框體H內，射入到框體H內的雷射光L被反射鏡M1以相對于Y方向成角度的方式水平地反射，並且被反射鏡M1反射的雷射光L射入到空間光調變器5。空間光調變器5將如此射入的雷射光L一邊沿著著Y方向水平地反射一邊進行調變。

聚光部6安裝於框體H的底壁。聚光部6將由空間光調變器5調變了的雷射光L沿著著Z方向從表面11a側聚光於由支承部2支承的對象物11。在本實施形態中，被空間光調變器5沿著著Y方向水平反射的雷射光L被分色鏡M2沿著著Z方向向下側反射，被分色鏡M2反射的雷射光L射入到聚光部6。聚光部6將如此射入的雷射光L聚光於對象物11。在本實施形態中，聚光部6藉由聚光透鏡單元61經由驅動機構62安裝於框體H的底壁而構成。驅動機構62例如藉由壓電元件的驅動力使聚光透鏡單元61沿著著Z方向移動。

另外，在框體H內，在空間光調變器5與聚光部6之間配置有成像光學系統(省略圖示)。成像光學系統構成空間光調變器5的反射面與聚光部6(後述的聚光透鏡61a)的入瞳面處於成像關係的兩側遠心光學系統。藉此，空間光調變器5的反射面上的雷射光L的像(經空間光調變器5調變的雷射光L的像)被傳像(成像)到聚光部6的入瞳面。

在框體H的底壁，以在X方向上位於聚光透鏡單元61的兩側的方式安裝有1對測距感測器S1、S2。各測距感測器S1、S2對對象物11的表面11a射出測距用的光(例如，雷射光)，藉由檢測由表面11a反射的測距用的光，來取得表面11a的位移資料。

光軸監視部7配置在框體H內。光軸監視部7檢測透過分色鏡M2的雷射光L的一部分(例如，射入到分色鏡M2的雷射光L中的0.5~5%)。由光軸監視部7的檢測結果例如表示射入到聚光透鏡單元61的雷射光L的光軸與聚光透鏡單元61的光軸的關係。

可視攝像部8配置在框體H內。可視攝像部8射出可視光V，取得由可視光V形成的對象物11的像作為圖像。在本實施形態中，從可視攝像部8射出的可視光V經由分色鏡M2和聚光部6照射到對象物11的表面11a，並且由表面11a反射的可視光V經由聚光部6和分色鏡M2而被可視攝像部8檢測。

紅外線攝像部9安裝於框體H的側壁。紅外線攝像部9射出紅外光，取得由紅外光形成的對象物11的像作為圖像。在本實施形態中，框體H和紅外線攝像部9能夠沿著著Z方向一體地移動。

控制部10控制雷射加工裝置1的各部的動作。控制部10具有處理部101、存儲部102和輸入接受部103。處理部101構成為包含處理器、記憶體(memory)、儲存器(storage)及通訊裝置等的電腦裝置。在處理部101中，處理器執行讀入記憶體等的軟體(程式)，控制記憶體和記憶體中的資料的讀出和寫入、以及依據通訊設備的通訊。存儲部102例如是硬碟等，儲存各種資料。輸入接受部103是從操作者接受各種資料的輸入的介面部。在本實施形態中，輸入接受部103構成GUI(Graphical User Interface：圖形化使用者介面)。

在如以上所構成的雷射加工裝置1中，若雷射光L聚光於對象物11的內部，則雷射光L在與雷射光L的聚光點C對應的部分被吸收，在對象物11的內部形成改質區域12。改質區域12是密度、折射率、機械強度、其他物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域12，例如有熔融處理區域、裂紋區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12具有龜裂容易從改質區域12向雷射光L的射入側及其相反側延伸的特性。這樣的改質區域12的特性被用於對象物11的切斷。

作為一例，對沿著著用於切斷對象物11的線15在對象物11的內部形成改質區域12的情況下的雷射加工裝置1的動作進行說明。

首先，雷射加工裝置1以設定於對象物11的線15與X方向平行的方式，以與Z方向平行的軸線為中心線使支承部2旋轉。接著，雷射加工裝置1依據由紅外線攝像部9取得的圖像(例如，對象物11所具有的功能元件層的像)，以在從Z方向觀察的情況下雷射光L的聚光點C位於線15上的方式，使支承部2沿著著X方向和Y方向中的各方向移動。以下，將這樣的“聚光部6相對於線15上的加工開始位置的對位”稱為“對準”(alignment)。

接著，雷射加工裝置1依據由可視攝像部8取得的圖像(例如，對象物11的表面11a的像)，以雷射光L的聚光點C位於表面11a上的方式，使框體H(即，聚光部6)沿著著Z方向移動。以下，將這樣的“聚光部6相對於表面11a的對位”稱為“高度設置”。接著，雷射加工裝置1以該位置為基準，以雷射光L的聚光點C位於距表面11a規定深度的方式，使框體H(即，聚光部6)沿著著Z方向移動。

接著，雷射加工裝置1使雷射光L從光源3射出，並且以雷射光L的聚光點C沿著著線15相對地移動的方式，使支承部2沿著著X方向移動。以下，將“雷射光L相對於對象物11的相對移動方向”稱為“雷射光L的相對移動方向A”。此時，雷射加工裝置1依據由1對測距感測器S1、S2中的位於雷射光L的相對移動方向A上的前側的測距感測器取得的表面11a的位移資料，以雷射光L的聚光點C位於距表面11a規定深度的方式，使聚光部6的驅動機構62動作。

依據以上，沿著著線15且在距對象物11的表面11a一定深度處形成1列改質區域12。當藉由脈衝振盪方式從光源3射出雷射光L時，複數個改質點12s以沿著著X方向排列成1列的方式形成。1個改質點12s藉由1脈衝的雷射光L的照射而形成。1列改質區域12是排列成1列的複數個改質點12s的集合。相鄰的改質點12s依據雷射光L的脈衝間距(聚光點C相對於對象物11的相對移動速度除以雷射光L的重複頻率所得的值)，有時彼此相連，有時彼此分離。 [空間光調變器的結構]

本實施形態的空間光調變器5是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。圖2是圖1所示的空間光調變器的一部分的剖面圖。如圖2所示，空間光調變器5藉由在半導體基板51上依次層積驅動電路層52、像素電極層53、反射膜54、定向膜55、液晶層56、定向膜57、透明導電膜58和透明基板59而構成。

半導體基板51例如是矽基板。驅動電路層52在半導體基板51上構成主動矩陣電路。像素電極層53包含沿著著半導體基板51的表面排列成矩陣狀的複數個像素電極53a。各像素電極53a例如由鋁等金屬材料形成。在各像素電極53a，藉由驅動電路層52施加有電壓。

反射膜54例如是電介質多層膜。定向膜55設置在液晶層56的反射膜54側的表面，定向膜57設置在液晶層56的與反射膜54相反側的表面。各定向膜55、57例如由聚醯亞胺等高分子材料形成，對各定向膜55、57的與液晶層56的接觸面實施例如摩擦(rubbing)處理。定向膜55、57使包含於液晶層56的液晶分子56a沿著一定方向排列。

透明導電膜58設置於透明基板59的定向膜57側的表面，隔著液晶層56等與像素電極層53相對。透明基板59例如是玻璃基板。透明導電膜58例如由ITO等光透過性且導電性材料形成。透明基板59和透明導電膜58使雷射光L透過。

在如以上所構成的空間光調變器5中，當表示調變圖案的圖像訊號從控制部10輸入驅動電路層52時，與該圖像訊號對應的電壓施加於各像素電極53a，在各像素電極53a與透明導電膜58之間形成電場。當形成該電場時，在液晶層56，在每個與各像素電極53a對應的區域(像素56p)中液晶分子216a的排列方向發生變化，在每個與各像素電極53a對應的區域中折射率發生變化。該狀態是在液晶層56顯示有調變圖案的狀態。

當在液晶層56顯示有調變圖案的狀態下，使雷射光L從外部經由透明基板59和透明導電膜58射入到液晶層56，被反射膜54反射，並從液晶層56經由透明導電膜58和透明基板59而射出到外部時，依據顯示於液晶層56的調變圖案，雷射光L被調變。如此，依據空間光調變器5，能夠藉由適當設定顯示於液晶層56的調變圖案，進行雷射光L的調變(例如，雷射光L的強度、振幅、相位、偏振光等的調變)。 [對象物的結構]

圖3是作為一個實施形態的對象物的晶圓的俯視圖。圖4是圖3所示的晶圓的一部分的剖面圖。如圖3和圖4所示，本實施形態的對象物11為晶圓20。晶圓20具有第1表面20a和與第1表面20a為相反側的第2表面(雷射光射入面)20b。晶圓20藉由在半導體基板21上層積功能元件層22而構成。

半導體基板21例如是矽基板。半導體基板21具有第1表面21a和與第1表面21a為相反側的第2表面21b。第2表面21b是晶圓20的第2表面20b。在半導體基板21設置有表示結晶方向的凹槽(notch)21c。此外，也可以在半導體基板21設置定向平面(orientation flat)來代替凹槽21c。

功能元件層22設置在半導體基板21的第1表面21a。功能元件層22具備沿著著半導體基板21的第1表面21a排列成矩陣狀的複數個功能元件22a。各功能元件22a例如是光電二極體等受光元件、雷射光二極體等發光元件、記憶體等電路元件等。各功能元件22a也存在多層堆疊而3維地構成的情況。

對每個功能元件22a，沿著著複數個線15中的各個切斷晶圓20。多條線15以在從晶圓20的厚度方向觀察的情況下藉由複數個功能元件22a中的各個之間(更具體而言，以藉由相鄰的功能元件22a之間的方式延伸的切割紋(street)區域23的中央)的方式，沿著著晶圓20的第2表面21b呈格子狀延伸。各線15是藉由雷射加工裝置1對晶圓20設定的假想的線。此外，各線15也可以是在晶圓20實際引出的線。 [雷射加工裝置的動作的一例]

圖5是用於說明3點分歧的情況下的雷射加工裝置的動作的一例的晶圓的剖面圖。如圖5所示，在雷射加工裝置1中，以晶圓20的第2表面20b與Z方向正交的方式，由支承部2支承晶圓20。而且，藉由控制部10控制空間光調變器5，在空間光調變器5的液晶層56顯示規定的調變圖案(例如，包含繞射圖案的調變圖案)。在該狀態下，從光源3射出雷射光L，藉由聚光部6將雷射光L從第2表面20b側聚光於晶圓20。即，藉由空間光調變器5調變雷射光L，調變了的雷射光L藉由聚光部6從第2表面20b側聚光於晶圓20。

藉此，雷射光L被分歧(繞射)為包含0級光的複數個加工光L1、L2、L3，複數個加工光L1、L2、L3的複數個聚光點C1、C2、C3在Z方向和X方向中的各個方向上位於互相不同的部位。在本實施形態中，加工光L2為0級光。加工光L1的聚光點C1位於比作為0級光的加工光L2的聚光點C2更靠雷射光L的相對移動方向A上的前側，加工光L3的聚光點C3位於比作為0級光的加工光L2的聚光點C2更靠雷射光L的相對移動方向A上的後側。作為一例，加工光L1為+1級光，加工光L3為-1級光。

在本實施形態中，以複數個聚光點C1、C2、C3具有越是雷射光L的相對移動方向A上的前側越位於Z方向上的晶圓20的第1表面20a側的位置關係的方式，藉由空間光調變器5調變雷射光L。即，以聚光點C2位於比聚光點C3更靠Z方向上的晶圓20的第1表面20a側、且聚光點C1位於比聚光點C2更靠Z方向上的晶圓20的第1表面20a側的方式，藉由空間光調變器5調變雷射光L。進而，在本實施形態中，以在複數個加工光L1、L2、L3中向雷射光L的相對移動方向A上的最前側分歧的加工光L1具有最大的輸出(能量、強度)的方式，藉由空間光調變器5調變雷射光L。另外，即使在複數個加工光L1、L2、L3中存在具有與加工光L1的輸出相等的輸出的加工光，除此以外的加工光的輸出小於加工光L1的輸出的情況，也包含於加工光L1具有最大的輸出的情況。

在雷射光L被分歧為包含0級光的複數個加工光L1、L2、L3的狀態下，以X方向與線15的延伸方向一致且複數個聚光點C1、C2、C3沿著著線15相對地移動的方式，藉由控制部10控制支承部2。藉此，沿著著1條線15形成3列改質區域12。從晶圓20的第2表面20b到各改質區域12的距離互相不同，形成有各改質區域12的深度與各聚光點C1、C2、C3匹配的深度對應。以上是雷射加工裝置1的動作的一例，是控制部10執行的加工處理的一例。此外，在上述的例子中，對將雷射光L分歧為3個加工光L1、L2、L3的例子進行了說明，但在加工處理中，並不限定於此，也可以將雷射光L分歧為2個或4個以上的加工光，或者不使雷射光L分歧而使用。 [空間光調變器的問題和解決方法的見解]

接著，對本發明者的與使用了上述那樣的空間光調變器5的情況下的第1問題和該第1問題的解決方法相關的見解進行說明。圖6是顯示顯示於空間光調變器的調變圖案的一例的圖。圖6的(a)示出理想的調變圖案Pi，圖6的(b)示出實際的調變圖案Pr。如圖6所示，例如，在以像素間距D相鄰的像素56p之間，有時相對於理想的調變圖案Pi的相位調變量，實際的調變圖案Pr產生鈍化。本發明者獲得了該相位調變量的鈍化有時產生如下問題的見解。

即，如圖7所示，在對具有上限2π的相位調變能力的空間光調變器5顯示包含成為大於2π的相位調變量(例如2π~6π)的區域的調變圖案Pl的情況下(參照圖7的(a))，藉由將超過該2π的區域折返來再現調變圖案Pl(參照圖7的(b))。在該情況，由於相位調變量的鈍化，有時在調變圖案Pl中的產生了折返的區域(反轉區域)和未產生折返的區域(正轉區域)，雷射光L的調變狀態不同。關於這一點，更具體地進行說明。

首先，作為用於使空間光調變器5顯示調變圖案的訊號，能夠使用圖像訊號。在該情況，對液晶層56施加與輸入空間光調變器5的圖像訊號的漸變值對應的電壓，產生與該電壓的值對應的折射率變化，藉此顯示調變圖案。然後，對射入到空間光調變器5的雷射光進行與該調變圖案相應的相位調變。因此，在該情況，圖像訊號與調變圖案、以及藉由圖像訊號的漸變值與調變圖案對雷射光L賦予的相位調變量互相對應。因此，以下，有時以同樣的意思記載漸變值和相位調變量。

在此，調變圖案包含用於將雷射光L分歧為3個加工光L1、L2、L3的繞射光柵圖案。圖8是顯示包含繞射光柵圖案的調變圖案的一例的示意圖。在圖8的例子中，都是空間光調變器5具有2π的相位調變能力的情況，在漸變值為0時相位調變量(相位差)為0[rad]，在漸變值為256時相位調變量(相位差)為2π[rad]。

在圖8的(a)所示的例子中，僅示出漸變值T1為82的繞射光柵圖案Pg。在該情況，在繞射光柵圖案Pg中，漸變值T1未超過256，即，相位調變量未超過2π，所以不產生反轉區域。

另外，在圖8的(b)所示的例子中，示出：對漸變值T1為82的繞射光柵圖案Pg重疊偏移(offset)值Q1恒定為100的偏移圖案Pb1而構成的調變圖案Pc1。在該情況，調變圖案Pc1中的合計的漸變值T2(漸變值T1+偏移值Q1)為182，也未超過256，即，相位調變量未超過2π，所以不產生反轉區域。另外，偏移圖案是用於示意性地表示對某調變圖案(例如繞射光柵圖案)重疊其他調變圖案(例如空間光調變器5的變形修正圖案、像差修正圖案)的情況的圖案。

另一方面，在圖8的(c)所示的例子中，示出：對漸變值T1為82的繞射光柵圖案Pg重疊偏移值Q2恒定為200的偏移圖案Pb2而構成的調變圖案Pc2。在該情況，調變圖案Pc2中的合計的漸變值(漸變值T1+偏移值Q2)成為282，產生超過256的超過量T3(即，相位調變量超過2π的部分)。該超過量T3計算為“偏移值Q2+漸變值T1-256”。因此，在該調變圖案Pc2中，產生相位調變量的折返而產生反轉區域。

反轉區域中的調變圖案Pc2的漸變值T4藉由從偏移值Q2減去超過量T3而計算。即，調變圖案Pc2的漸變值T4計算為“偏移值Q2-(偏移值Q2+漸變值T1-256)”。藉此，這裡的漸變值T4為174。另外，以下，有時將漸變值T1稱為正轉區域的漸變值，將漸變值T4稱為反轉區域的漸變值。

在將雷射光L分歧為3個加工光L1、L2、L3的情況，在不存在相位調變量的鈍化的情況，在繞射光柵圖案Pg的正轉區域的漸變值T1為82時(相位調變量為0.64π時)，作為±1級光的加工光L1、L3的繞射效率與作為0級光的加工光L2的繞射效率一致，得到加工光L1、L2、L3的輸出平衡(balance)。另外，在同樣的情況，在反轉區域的漸變值T4為174時(相位調變量為1.36π時)，加工光L1、L2、L3的繞射效率也一致而得到輸出平衡。

另一方面，在存在相位調變量的鈍化的實際情況，在正轉區域的漸變值T1為89時(相位調變量為0.70π時)，作為±1級光的加工光L1、L3的繞射效率與作為0級光的加工光L2的繞射效率一致，得到加工光L1、L2、L3的輸出平衡。在正轉區域的漸變值T1為89時，與該漸變值T1相當的反轉區域的漸變值T4為167(參照上述的計算式)。而且，在反轉區域的漸變值T4為167時(相位調變量為1.30π時)，3個加工光L1、L2、L3的輸出平衡大幅崩潰，0級光相對地變弱。即，在存在相位調變量的鈍化的情況，在正轉區域與反轉區域之間繞射效率產生偏差。

在此，在對圖9所示的繞射光柵圖案Pg重疊至少一部分作為上述偏移圖案Pb1、Pb2發揮作用(對繞射光柵圖案Pg附加偏移值Q1、Q2)的變形修正圖案Pd而構成的調變圖案Pc3的情況下(參照圖10)，正轉區域R1和反轉區域R2混合存在。如上前述，即使在正轉區域R1和反轉區域R2繞射效率產生偏差，在單獨使用繞射光柵圖案Pg、或者在調變圖案的整體漸變值為一定的情況下等，也能夠依據實測重新求出漸變值來進行校正。

但是，如圖10所示，實際上將複數個調變圖案合成，或者切換使用各種調變圖案，所以難以進行這樣的修正。另外，在將雷射光L以等比率分歧為2個加工光的情況，在正轉區域R1的漸變值T1和在反轉區域R2的漸變值T4均為128，不會產生問題，但在將雷射光L以不同的比率分歧為2個加工光的情況，產生同樣的問題。

特別是，在對圖11的(a)所示的繞射光柵圖案Pg賦予了比較小的偏移值的調變圖案Pc1中(參照圖11的(b))，正轉區域R1與反轉區域R2的比例為1：0(整體為正轉區域R1)，與此相對，在賦予了比較大的偏移值的調變圖案Pc2中(參照圖11的(c))，正轉區域R1與反轉區域R2的比例為0：1(整體為反轉區域R2)，由於與繞射光柵圖案Pg重疊的圖案、區域，繞射效率的偏差變大。另外，圖11的各曲線圖的橫軸表示液晶層56的像素56p的數(編號)作為調變圖案的位置。即，橫軸的256表示與從液晶層56的一端起第256個像素56p對應的調變圖案的位置。

從這樣的觀點出發，認為：若抑制正轉區域R1與反轉區域R2的比例的偏置，則與合成的調變圖案的種類相應的繞射效率的偏差、與調變圖案的各區域相應的繞射效率的偏差被抑制，相位調變量的鈍化的影響被緩和。因此，在此，利用用於將正轉區域R1與反轉區域R2的比例平均化的平均化圖案。

圖12是顯示平均化圖案的一例的圖。如圖12所示，平均化圖案Ps是從該平均化圖案Ps的一端朝向另一端，漸變值從最小值(0)到最大值(256)(相位調變量從0到2π)以一定的斜率變化的調變圖案。

圖13是顯示對繞射光柵圖案重疊平均化圖案而構成的調變圖案的一例的圖。圖13的(a)示出對繞射光柵圖案Pg重疊平均化圖案Ps而構成的調變圖案Pc4，圖13的(b)示出對繞射光柵圖案Pg重疊偏移圖案Pb1和平均化圖案Ps而構成的調變圖案Pc5，圖13的(c)示出對繞射光柵圖案Pg重疊偏移圖案Pb2和平均化圖案Ps而構成的調變圖案Pc6。

在調變圖案Pc4中，正轉區域R1與反轉區域R2的比例為0.67比0.33，在調變圖案Pc5中，正轉區域R1與反轉區域R2的比例為0.67比0.33，在調變圖案Pc6中，正轉區域R1與反轉區域R2的比例為0.73比0.27，無論在哪種情況，與不使用平均化圖案Ps的情況相比，正轉區域R1與反轉區域R2的比例都被平均化。其結果是，正轉區域R1與反轉區域R2的比例的偏置被抑制，與合成的調變圖案的種類相應的繞射效率的偏差、與調變圖案的各區域相應的繞射效率的偏差被抑制，相位調變量的鈍化的影響被緩和。

在此，藉由變更平均化圖案Ps的漸變值的斜率(折返週期)，能夠調整平均化的程度。圖12的例子是如在平均化圖案Ps的位置在從0變化到512期間漸變值從0增加到256那樣的斜率為0.5、週期為1的例子。另一方面，在週期為2的情況，平均化圖案Ps的漸變值的斜率成為2倍，在平均化圖案Ps的位置在從0變化變化到256的期間，漸變值從0增加到256，在平均化圖案Ps的位置從257變化到512的期間，漸變值再次從0增加到256。

圖14是顯示對變形修正圖案重疊平均化圖案而構成的調變圖案的一例的圖。圖14的(a)示出未使用平均化圖案Ps的情況，圖14的(b)示出使用了週期為1的平均化圖案Ps的情況，圖14的(c)示出使用了週期為2的平均化圖案Ps的情況，圖14的(d)示出使用了週期為4的平均化圖案Ps的情況，圖14的(e)示出使用了週期為8的平均化圖案Ps的情況。如圖14所示，平均化圖案Ps的週期越大(漸變值的斜率越大)，相位調變量的折返越增加，正轉區域R1與反轉區域R2的比例的偏置被分散而平均化。另外，作為一例，平均化圖案Ps是具有使雷射光L的聚光點C移位(shift)的功能的移位圖案。

接著，對本發明者的與使用了空間光調變器5的情況下的第2問題和該第2問題的解決方法相關的見解進行說明。圖15是顯示聚光透鏡與雷射光的關係的示意圖。如圖15所示，聚光部6的聚光透鏡單元61包含用於將雷射光L向晶圓20聚光的聚光透鏡61a。在雷射加工裝置1中，藉由由空間光調變器5對雷射光L進行調變，能夠依據聚光透鏡61a的雷射光L的射入的NA區域(聚光透鏡61a的徑向Kd的位置)來變更雷射光L的聚光位置，將雷射光L的聚光點C整形為長條狀。

在此，藉由使用圖16所示的整形圖案Pf對雷射光L進行調變，以隨著聚光透鏡61a的雷射光L的射入位置在徑向Kd上遠離中心，雷射光L的聚光位置成為Z方向的更深的位置(更遠離聚光透鏡61a的位置)的方式，在Z方向上變更雷射光L的聚光位置，藉此以在Z方向上成為長條狀的方式對雷射光L的聚光點C進行整形。在該整形圖案Pf中，相對於該整形圖案Pf中的雷射光L射入的區域(與聚光透鏡61a的入瞳面對應的區域)，相位調變量的折返部分B形成為同心圓狀。即，在這樣的整形圖案Pf中，相位調變量的折返部分B偏向整形圖案Pf的一部分。

因此，有時在雷射光L中的、經由整形圖案Pf中的折返部分B偏向的部分而被調變的部分和不經由該折返部分B偏向的部分而被調變的部分，雷射光L的聚光狀態產生偏差。其結果是，若對整形圖案Pf重疊其他調變圖案，並對整形圖案Pf的相位調變量賦予偏移，則有時加工結果依據該偏移值的大小而變化。

圖17的(a)是顯示偏移值為64的情況下的加工結果的例子，圖17的(b)是顯示偏移值為96的情況下的加工結果的例子。如圖17所示，加工結果依據偏移值的大小而變化。認為：這是因為在整形圖案Pf中的折返部分B偏向的部分調變了的雷射光L成為不希望的聚光狀態。

與此相對，圖18是顯示對圖16所示的整形圖案重疊圖12所示的平均化圖案而構成的調變圖案的圖。如圖18所示，在對整形圖案Pf重疊平均化圖案Ps而構成的調變圖案Pe中，與整形圖案Pf相比，相位調變量的折返部分B分散到調變圖案Pe中的雷射光L射入的區域的整體，形成折返部分B的位置被平均化。

圖19是顯示分別利用了圖16所示的整形圖案和圖18所示的調變圖案的情況下的加工結果的剖面照片。圖19的(a)示出對整形圖案Pf賦予了64的偏移值的情況下的加工結果，圖19的(b)示出對整形圖案Pf賦予了96的偏移值的情況下的加工結果。另外，圖19的(c)示出對調變圖案Pe賦予了64的偏移值的情況下的加工結果，圖19的(d)示出對調變圖案Pe賦予了96的偏移值的情況下的加工結果。

如圖19的(a)、(b)所示，在對整形圖案Pf未重疊平均化圖案Ps的情況，若偏移值變化，則加工結果也變化。與此相對，如圖19的(c)、(d)所示，在對整形圖案Pf重疊有平均化圖案Ps的情況，相對於偏移值的變化的加工結果的變化小。如此，藉由利用平均化圖案Ps，也能夠抑制調變圖案中的相位調變量的折返部分B的偏向，其結果是，抑制了加工結果的偏差。在本實施形態的雷射加工裝置1中，能夠利用以上的見解進行以下那樣的雷射加工。 [本實施形態的雷射加工的一例]

首先，如上前述，本實施形態的雷射加工裝置1具備：支承部2，其用於支承對象物11(在此為晶圓20)；光源3，其射出雷射光L；空間光調變器5，其用於依據調變圖案對從光源3射出的雷射光L進行調變並射出；聚光部6，其包含用於將從空間光調變器5射出的雷射光L向晶圓20聚光的聚光透鏡61a；和控制部10，其進行雷射加工裝置1的各部的控制。控制部10藉由將圖像訊號輸入空間光調變器5，使空間光調變器5顯示與圖像訊號對應的調變圖案。

在這樣的雷射加工裝置1中，在雷射加工時，首先，以晶圓20的第2表面20b與Z方向正交的方式，藉由支承部2支承晶圓20。接著，控制部10藉由將圖像訊號輸入空間光調變器5，使空間光調變器5的液晶層56顯示規定的調變圖案。在該狀態下，控制部10藉由控制光源3，使雷射光L從光源3射出，藉由聚光透鏡61a使雷射光L從第2表面20b側向晶圓20聚光。即，藉由空間光調變器5對雷射光L進行調變，調變了的雷射光L藉由聚光透鏡61a從第2表面20b側聚光於晶圓20。藉此，在晶圓20的內部形成雷射光L的聚光點C。

與此同時，控制部10，以雷射光L的聚光點C沿著沿X方向的線15相對於晶圓20相對移動的方式，在此控制支承部2的移動。藉此，一邊使雷射光L的聚光點C沿著著X方向相對於晶圓20相對移動，一邊對晶圓20照射雷射光L(執行加工處理)。

在期望對雷射光L進行分歧的加工的情況，控制部10在該加工處理中，能夠以將包含用於將雷射光L分歧為複數個加工光L1、L2、L3的繞射光柵圖案Pg(第2圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器5的方式，將包含與繞射光柵圖案Pg對應的第2訊號的圖像訊號輸入空間光調變器5。此時的雷射光L的分歧方向例如是作為加工進行方向的X方向。另外，與某個調變圖案對應的圖像訊號是指，在與空間光調變器5的液晶層56的各個像素56p對應的該圖像訊號的各個區域，設定了與該各個像素56p的相位調變量對應的漸變值的圖像訊號。

另一方面，在期望將雷射光L的聚光點C設為長條狀的加工的情況，控制部10在加工處理中，能夠以將包含用於依據聚光透鏡61a的徑向Kd上的位置而使雷射光L的聚光位置變化的整形圖案Pf(第3圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器5的方式，將包含與整形圖案Pf對應的第3訊號的圖像訊號輸入空間光調變器5。

控制部10在上述的任一情況，在加工處理中，藉由將包含第1訊號的圖像訊號輸入空間光調變器，使包含與第1訊號對應的平均化圖案Ps(第1圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器5，其中，第1訊號的漸變值從與第1方向上的調變圖案的一端對應的區域向與第1方向上的調變圖案的另一端對應的區域以一定的斜率從最小值到最大值變化。因此，此時，顯示於空間光調變器5的調變圖案成為至少重疊繞射光柵圖案Pg和/或整形圖案Pf與平均化圖案Ps而構成的調變圖案。同樣地，此時，在輸入空間光調變器5的圖像訊號中，設定有至少重疊了第2訊號和/或第3訊號的漸變值與第1訊號的漸變值的漸變值。

特別是，控制部10，在加工處理中，在將雷射光L分歧為複數個加工光L1、L2、L3的情況，能夠將作為平均化圖案Ps的漸變值的變化方向的第1方向設為與和雷射光L的分歧方向交叉的方向對應的方向(也可以是與和分歧方向平行的方向對應的方向)。即，在雷射光L的分歧方向為X方向的情況，第1方向能夠設為與和X方向交叉的Y方向對應的方向(也可為與X方向對應的方向)。

另外，亦可為控制部10，在第1訊號中，使漸變值從和與第1方向交叉的第2方向上的平均化圖案Ps的一端對應的區域，向和第2方向上的平均化圖案Ps的另一端對應的區域，以一定的斜率從最小值到最大值變化。如上前述，在第1方向是與Y方向對應的方向的情況，作為一例，第2方向是與X方向對應的方向。在該情況，能夠使空間光調變器5顯示相位調變量至少在2個方向上以一定的斜率變化的平均化圖案Ps。另外，第1方向上的漸變值的斜率與第2方向上的漸變值的斜率也可以相同，也可以不同。例如，在空間光調變器5的液晶層56的像素56p的數量在2個方向上不同的情況，在使相位調變量從各個方向的一端朝向另一端，以一定的斜率(以同一週期)從最小值到最大值變化的情況，在圖像訊號中，第1方向上的漸變值的斜率與第2方向上的漸變值的斜率不同。

進而，控制部10，在加工處理中，能夠以重疊空間光調變器5的變形修正圖案、像差修正圖案這樣的其他調變圖案的方式生成/輸入圖像訊號。在該情況，在空間光調變器5中，對繞射光柵圖案Pg、整形圖案Pf賦予與這些其他調變圖案對應的偏移，並且進一步重疊平均化圖案Ps。

另外，在加工處理中，在對顯示於空間光調變器5的調變圖案重疊作為移位圖案的平均化圖案Ps時，結果上，有時在晶圓20內雷射光L的聚光點C從線15移位。因此，在該情況，控制部10能夠以雷射光L的聚光點C位於線15上的方式控制光軸調整部4。此時，控制部10能夠參照由可視攝像部8取得的圖像(例如，晶圓20的第2表面20b的像)。

如以上說明的那樣，在雷射加工裝置1中，控制部10藉由將圖像訊號輸入空間光調變器5，使空間光調變器5顯示調變圖案，一邊依據該調變圖案進行雷射光L的調變一邊執行加工處理。在圖像訊號中，對構成圖像訊號的各區域，設定與調變圖案的各位置的相位調變量對應的漸變值。即，在空間光調變器5中，藉由將調變圖案的各位置的相位調變量設為與圖像訊號的各區域的漸變值相應的量，從而作為整體顯示期望的調變圖案。並且，該圖像訊號包含漸變值從與調變圖案的一端對應的區域向與調變圖案的另一端對應的區域以一定的斜率變化的第1訊號。其結果是，顯示於空間光調變器5的調變圖案包含：相位調變量依據該第1訊號沿著一方向以一定的斜率變化的平均化圖案Ps(第1圖案)。如上前述，在調變圖案包含這樣的平均化圖案Ps的情況，能夠抑制調變圖案的相位調變量的鈍化的影響和調變圖案中的相位調變量的折返部分B的偏向。

另外，在雷射加工裝置1中，在加工處理中，亦可為控制部10，以將包含用於將雷射光L分歧為複數個加工光的繞射光柵圖案Pg(第2圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器5的方式，將包含與繞射光柵圖案Pg對應的第2訊號的圖像訊號輸入空間光調變器5。在這種情況，在調變圖案上疊加有繞射光柵圖案Pg。在這樣的情況，能夠抑制複數個加工光L1、L2、L3之間的偏差。

另外，在雷射加工裝置1中，第1方向也可以是與和雷射光L的分歧方向交叉的方向對應的方向。在該情況，能夠更有效地抑制加工光L1、L2、L3之間的偏差。

另外，在雷射加工裝置1中，在加工處理中，亦可為控制部10，以將包含用於依據聚光透鏡61a的徑向Kd上的位置而使雷射光L的聚光位置變化的整形圖案Pf(第3圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器5的方式，將包含與整形圖案Pf對應的第3訊號的圖像訊號輸入空間光調變器5。在該情況，在整形圖案Pf中，能夠抑制相位調變量的折返部分B以與聚光透鏡61a的徑向Kd的特定的位置對應的方式偏向，並且能夠抑制雷射光L的聚光狀態的偏差。

另外，在雷射加工裝置1中，亦可為控制部10，在第1訊號中，使漸變值從和與第1方向交叉的第2方向上的調變圖案的一端對應的區域，向和第2方向上的調變圖案的另一端對應的區域，以一定的斜率從最小值到最大值變化。在該情況，圖像訊號的漸變值在互相交叉的2個方向上以一定的斜率變化。因此，在與該2個方向對應的空間光調變器5的面內，能夠抑制相位調變量的鈍化的影響和相位調變量的折返部分的分佈不均。

並且，在雷射加工裝置1中，亦可為控制部10，在第1訊號中，以至少在一個方向上具有複數個週期的方式使漸變值變化。在該情況，能夠更可靠地抑制相位調變量的鈍化的影響和相位調變量的折返部分的分佈不均。

以上的實施形態對本發明的一個方式進行說明。因此，本發明能夠不限定於上述的方式而進行變形。

例如，在上述實施形態中，在圖12中，列舉了漸變值的斜率為0.5且週期為1的例子。但是，平均化圖案Ps並不限定於此。圖20是顯示平均化圖案的變形例的圖。圖20的(a)的變形例的平均化圖案Ps為：如在平均化圖案Ps的位置從0變化到1024的期間，漸變值從0增加到256那樣斜率為0.25，週期為1的例子。圖20的(b)的變形例的平均化圖案Ps為：如在平均化圖案Ps的位置從0變化到256的期間，漸變值從0增加到256，在平均化圖案Ps的位置從257變化到512的期間，漸變值再次從0增加到256那樣的斜率為1、週期為2的例子。在該例子中，產生1處折返部。同樣地，在圖20的(c)中，示出斜率為2、週期為4的例子。如此，可以任意地設定平均化圖案Ps的斜率和週期。另外，具有週期的方向也不限於1個方向，也可以是2個方向。

另外，在上述實施形態中，在圖16中，例示了用於將雷射光L的聚光點C在Z方向上整形為長條狀的整形圖案Pf。但是，整形圖案Pf並不限定於此，如圖21的各圖所示，能夠以對聚光點C進行整形的方式任意地變形。

在此，在如上述那樣將雷射光L分歧為複數個加工光而進行加工的情況，針對各加工光之間的輸出平衡的偏差的上述對策(第1對策)是有效的。另一方面，在這樣進行分歧加工的情況，對於分歧而生成的各加工光中的0級光(例如加工光L2)，雷射光L中的未被空間光調變器5調變的非調變光對聚光狀態造成的影響的對策(第2對策)是有效的。

平均化圖案Ps具有使雷射光L的聚光點C移位的功能。在加工處理中，以晶圓20的切割紋區域23沿著著X方向的方式配置晶圓20，在該切割紋區域23內使雷射光L的聚光點C在X方向上相對移動的情況，對於上述的第1對策和第2對策這兩者，藉由設置平均化圖案Ps使聚光點C在Y方向上移位，能夠應對。

但是，作為第1對策的應對，平均化圖案Ps可以使聚光點C在Y方向上以2μm程度這樣的比較小的移位量移位，與此相對，作為第2對策的應對，平均化圖案Ps使聚光點C在Y方向上以5μm程度以上的比較大的移位量移位更有效。而且，從抑制0級光與非調變光的干涉的觀點出發，僅在使用0級光的情況下需要第2對策。

因此，在不進行分歧加工的第1情況，在進行分歧加工但不使用0級光的第2情況，在使用0級光並進行分歧加工的第3情況，存在Y方向的移位量的要求不同的情況。更具體而言，在第1情況，不需要為了至少第1對策和第2對策的應對而使聚光點C在Y方向上移位，在第2情況，不需要第2對策，所以能夠為了第1對策而將Y方向的移位量抑制為2μm程度，在第3情況，期望進一步考慮第2對策而將Y方向的移位量設為5μm程度以上。因此，雷射加工裝置1構成為能夠應對這樣的第1~第3情況。

即，在雷射加工裝置1中，將使用了Y方向的移位量為5μm的平均化圖案Ps的狀態作為預設而進行光軸調整，藉此將雷射光L的所有聚光點在Y方向上以5μm的量移位了的狀態作為基準位置。藉此，在第1~第3情況的全部情況，能夠應對第1和第2對策中的必要的對策。

但是，在這樣的情況，可能產生如下的新的問題。即，在切割紋區域23的Y方向上的寬度窄的情況，如圖22所示，若使雷射光L的複數個加工光L1、L2、L3的聚光點C1、C2、C3在Y方向上以6μm程度的移位量Ds移位，則非調變光的聚光點C0位於面向該切割紋區域23的功能元件22a(啟動區域)上，有漏光成為問題之虞。

作為針對這樣的新問題的對策，在雷射加工裝置1中，首先，將使用了Y方向的移位量為2μm的平均化圖案Ps的狀態作為預設而進行光軸調整，藉此能夠應對第1對策。藉此，能夠適當地應對不進行分歧加工的第1情況和不使用0級光的第2情況。另一方面，在雷射加工裝置1中，在進行使用0級光的分歧加工的第3情況，相對於產生2μm程度的Y方向的移位量的預設的平均化圖案Ps，進一步以產生5μm程度的X方向的移位量的方式設定漸變值，藉此，如圖23所示，能夠使聚光點C1、C2、C3向X方向和Y方向雙方移位。在該情況，能夠抑制Y方向的移位量，並且充分增大X方向與Y方向的合計的移位量Ds來應對第2問題。

另外，在雷射加工裝置中，在聚光點C的移動方向(加工進行方向)為X正方向的情況和為X負方向的情況，例如，能夠藉由使平均化圖案Ps的漸變值的斜率的符號反轉，切換聚光點C的X方向上的移位方向。作為一個例子，能夠在加工進行方向為X正方向的情況，將聚光點C的移位方向也設為X正方向，並且在加工進行方向為X負方向的情況，將聚光點C的移位方向也設為X負方向。

進而，在上述實施形態中，說明了平均化圖案Ps具有使雷射光L的聚光點C沿著著X方向或Y方向移位的功能，但平均化圖案Ps也可以具有使雷射光L的聚光點C沿著著Z方向移位的功能。

1:雷射加工裝置 2:支承部 3:光源 4:光軸調整部 5:空間光調變器 6:聚光部 7:光軸監視部 8:可視攝像部 9:紅外線攝像部 10:控制部 11:對象物 11a:表面 12:改質區域 12s:改質點 15:線 20:晶圓 20a:第1表面 20b:第2表面 21:半導體基板 21a:第1表面 21b:第2表面 21c:凹槽 22:功能元件層 22a:功能元件 23:切割紋區域 51:半導體基板 52:驅動電路層 53:像素電極層 53a:像素電極 54:反射膜 55:定向膜 56:液晶層 56p:像素 57:定向膜 58:透明導電膜 59:透明基板 61:聚光透鏡單元 61a:聚光透鏡 62:驅動機構 101:處理部 102:存儲部 103:輸入接受部 216a:液晶分子 C,C0~C3:聚光點 H:框體 L,L1~L3:加工光 Kd:徑向 M1:反射鏡 M2:分色鏡 Pl:調變圖案 Pg:繞射光柵圖案 Pb1,Pb2:偏移值 Pc3~Pc6:調變圖案 Pd:變形修正圖案 Pe:調變圖案 Ps:平均化圖案 Pf:整形圖案 Q1,Q2:偏移值 R1:正轉區域 R2:反轉區域 S1,S2:測距感測器 T1,T2,T4:漸變值 T3:超過量 V:可視光

[圖1]是顯示本實施形態的雷射加工裝置的示意圖。 [圖2]是如圖1所示的空間光調變器的一部分的剖面圖。 [圖3]是作為一個實施形態的對象物的晶圓的俯視圖。 [圖4]是圖3所示的晶圓的一部分的剖面圖。 [圖5]是用於說明3點分歧的情況下的雷射加工裝置的動作的一例的晶圓的剖面圖。 [圖6]是顯示調變圖案的一例的示意圖。 [圖7]是顯示調變圖案的一例的示意圖。 [圖8]是顯示包含繞射光柵圖案的調變圖案的一例的示意圖。 [圖9]是顯示繞射光柵圖案的一例的圖。 [圖10]是顯示對繞射光柵圖案重疊了變形修正圖案的狀態的圖。 [圖11]是顯示繞射光柵圖案的一例的圖。 [圖12]是顯示平均化圖案的一例的圖。 [圖13]是顯示對繞射光柵圖案重疊平均化圖案而構成的調變圖案的一例的圖。 [圖14]是顯示對變形修正圖案重疊平均化圖案而構成的調變圖案的一例的圖。 [圖15]是顯示聚光透鏡與雷射光的關係的示意圖。 [圖16]是顯示整形圖案的一例的圖。 [圖17]是顯示利用圖16所示的整形圖案的情況下的加工結果的剖面照片。 [圖18]是顯示對如圖16所示的整形圖案重疊如圖12所示的平均化圖案而構成的調變圖案的圖。 [圖19]是顯示利用圖16所示的整形圖案和圖18所示的調變圖案的情況下的加工結果的剖面照片。 [圖20]是顯示平均化圖案的變形例的圖。 [圖21]是用於說明整形圖案的變形例的圖。 [圖22]是用於說明變形例的圖。 [圖23]是用於說明變形例的圖。

Pb1,Pb2:偏移值

Pc4~Pc6:調變圖案

Pg:繞射光柵圖案

Ps:平均化圖案

Claims (6)

1. 一種雷射加工裝置，是用於藉由對對象物照射雷射光而在前述對象物形成改質區域的雷射加工裝置， 前述雷射加工裝置具備： 支承部，其用於支承前述對象物； 光源，其用於射出前述雷射光； 空間光調變器，其用於依據調變圖案對從前述光源射出的前述雷射光進行調變並射出； 聚光部，其包含用於將從前述空間光調變器射出的前述雷射光向前述對象物聚光的聚光透鏡；以及 控制部，其藉由將圖像訊號輸入到前述空間光調變器，使前述空間光調變器顯示與前述圖像訊號相應的前述調變圖案， 前述控制部，藉由控制前述支承部和前述聚光部中的至少一個的移動，執行一邊沿著沿前述對象物的雷射光射入面的X方向，使前述雷射光的聚光點相對於前述對象物相對移動，一邊對前述對象物照射前述雷射光的加工處理， 在構成前述圖像訊號的各個區域，設定有與前述調變圖案的相位調變量對應的漸變值， 在前述加工處理中，前述控制部，藉由將包含第1訊號的前述圖像訊號輸入至前述空間光調變器，來使前述空間光調變器顯示包含與前述第1訊號相應的第1圖案的前述調變圖案，其中，前述第1訊號的漸變值從與前述調變圖案的第1方向上的一端對應的前述區域向與前述調變圖案的前述第1方向上的另一端對應的前述區域，以一定的斜率從最小值到最大值進行變化。
2. 如請求項1的雷射加工裝置，其中， 在前述加工處理中，前述控制部，以將包含用於將前述雷射光分歧為複數個加工光的第2圖案的前述調變圖案顯示於前述空間光調變器的方式，將包含與前述第2圖案對應的第2訊號的前述圖像訊號輸入前述空間光調變器。
3. 如請求項2的雷射加工裝置，其中， 前述第1方向是與和前述雷射光的分歧方向交叉的方向對應的方向。
4. 如請求項1至3中任一項的雷射加工裝置，其中， 在前述加工處理中，前述控制部，以將包含第3圖案的前述調變圖案顯示於前述空間光調變器的方式，將包含與前述第3圖案對應的第3訊號的前述圖像訊號輸入到前述空間光調變器，其中，前述第3圖案用於依據前述聚光透鏡的徑向上的位置而使前述雷射光的聚光位置變化。
5. 如請求項1至4中任一項的雷射加工裝置，其中， 前述控制部，在前述第1訊號中，使漸變值從與前述調變圖案的和前述第1方向交叉的第2方向上的一端對應的前述區域，向與前述調變圖案的前述第2方向上的另一端對應的前述區域，以一定的斜率從最小值到最大值變化。
6. 如請求項1至5中任一項的雷射加工裝置，其中， 前述控制部，在前述第1訊號中，使漸變值以在至少一個方向上具有複數個週期的方式變化。

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