TW202313233A - 雷射加工裝置、及雷射加工方法 - Google Patents

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Abstract

一種雷射加工裝置，係具備：支承部，其支承對象物；光源，其輸出雷射光；空間光調變器，其用來將自前述光源所輸出的前述雷射光因應調變圖案進行調變並輸出；聚光透鏡，其用來將自前述空間光調變器所輸出的前述雷射光朝前述對象物聚光，在前述對象物上形成前述雷射光的聚光點；移動部，其用來使前述聚光點對前述對象物相對移動；及控制部，其至少控制前述光源、前述空間光調變器、及前述移動部，以前述聚光點的光束形狀至少在較前述聚光點的中心更靠近第1面側，形成為傾斜形狀的方式，控制前述調變圖案。

Description

雷射加工裝置、及雷射加工方法
本發明係關於雷射加工裝置及雷射加工方法。
在專利文獻1，記載有雷射切割裝置。此雷射切割裝置，具備：使晶圓移動之載置台；對晶圓照射雷射光之雷射頭；及進行各構件的控制之控制部。雷射頭，具有：雷射光源，其用來輸出用來在晶圓的內部形成改質區域之加工用雷射光；依序配置於加工用雷射光的光路上之分光鏡及聚光透鏡；以及AF裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5743123公報
[發明所欲解決之問題]
又，在對晶圓照射雷射光而在晶圓的內部形成改質區域的情況，有雷射光的一部分從晶圓的雷射光射入面相反側的面脫離的情況(有所謂缺光產生的情況)。此缺光，有成為形成於晶圓的雷射光射入面相反側的面之裝置等的損傷的原因之虞。
因此，本發明之目的係在於提供可減低因缺光之損傷的影響的雷射加工裝置、及雷射加工方法。 [解決問題之技術手段]
本發明之雷射加工裝置，係具備： 支承部，其係用來支承對象物； 光源，其係用來輸出雷射光； 空間光調變器，其將自光源所輸出的雷射光因應調變圖案進行調變後輸出； 聚光透鏡，其用來將自空間光調變器所輸出的雷射光朝對象物聚光，在對象物上形成雷射光的聚光點； 移動部，其使聚光點對對象物相對移動；及 控制部，其至少控制光源、空間光調變器及移動部， 對象物包含成為雷射光的射入面之第1面、第1面的相反側之第2面、及排列在第2面排列之第1區域及第2區域，設定有以通過第1區域與第2區域之間的方式使聚光點相對移動之線， 第1區域及第2區域的至少線側之一部分，具有互相不同的構造， 控制部藉由控制光源、空間光調變器、及移動部，執行第1照射處理，其為在針對與第1面及第2面交叉的Z方向，使聚光點位於較第1面更靠近第2面側的第1Z位置之狀態下，一邊讓聚光點沿著線相對移動，一邊將雷射光照射於對象物， 在第1照射處理，控制部以在包含與線及Z方向交叉的Y方向和Z方向的YZ面內之聚光點的光束形狀，至少在較聚光點的中心更靠近第1面側，形成為對Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器之調變圖案。
本發明之雷射加工方法，係對對象物照射雷射光，該對象物包含第1面、與第1面相反側的第2面及沿著第2面排列之第1區域及第2區域，並以通過第1區域與第2區域之間的方式設定有線，其特徵為具備： 第1照射製程，其為在針對與第1面及第2面交叉的Z方向，使雷射光的聚光點位於較第1面更靠近第2面側的第1Z位置之狀態下，一邊讓聚光點沿著線相對移動，一邊將雷射光照射於對象物， 第1區域及第2區域的至少線側之一部分，具有互相不同的構造， 在第1照射製程，以在包含與線及Z方向交叉的Y方向和Z方向的YZ面內之聚光點的光束形狀，至少在較聚光點的中心更靠近第1面側，形成為對Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，將雷射光進行調變。
在此裝置及方法，藉由沿著設定在對象物的線，使雷射光的聚光點相對移動，進行朝對象物之雷射光的照射。對象物包含：成為雷射光的射入面之第1面；第1面的相反側之第2面；及沿著第2面排列的第1區域及第2區域。使聚光點相對移動之線，設定為通過第1區域與第2區域之間。又，當進行雷射光的照射時，作成為YZ面內之聚光點的光束形狀是至少在較聚光點的中心更靠近第1面側，對Z方向形成為傾斜形狀。若依據本案發明者的見解，如此，將光束形狀作成為傾斜形狀的話，則可將因缺光之損傷因應傾斜方向加以分佈。
也就是在使YZ面內之聚光點的傾斜形狀作成為隨著從第1面朝向第2面，自第2區域朝向第1區域的情況，可使因缺光之損傷不均勻分佈於第1區域側。另一方面，在使YZ面內之聚光點的傾斜形狀作成為隨著從第1面朝向第2面，自第1區域朝向第2區域的情況，可使因缺光之損傷不均勻分佈於第2區域側。在此，對象物的第1區域及第2區域，係在至少線側之一部分，具有互相不同的構造。因此，若依據此裝置及方法，藉由控制聚光點的傾斜方向，可使因缺光之損傷不均勻分佈於第1區域及第2區域中該一部分對於缺光相對地脆弱的構造之區域相反的區域。藉此，若依據此裝置及方法，可減低因缺光之損傷的影響。
在本發明之雷射加工裝置，亦可為 控制部藉由控制光源、空間光調變器、及移動部，執行第2照射處理，其為在針對Z方向，使聚光點位於較第1Z位置更靠近遠離第2面的第2Z位置之狀態下，一邊讓聚光點沿著線相對移動，一邊將雷射光照射於對象物， 在第2照射處理，控制部藉由進行空間光調變器的控制，將YZ面內之聚光點的光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀。在此情況，在距離配置有第1區域及第2區域之第2面更遠且朝第2面側之缺光的影響小的第2Z位置，藉由將雷射光的聚光點之光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀，可使龜裂從在該第2Z位置附近所形成的改質區域理想地朝Z方向伸展。
在本發明之雷射加工裝置，亦可為 第1區域及第2區域分別為半導體裝置， 第2區域在一部分設有配線部， 在第1照射處理，控制部，以在YZ面內之聚光點的光束形狀是至少在較聚光點的中心更靠近第1面側，形成為隨著從第1面朝向第2面，從第2區域朝向第1區域之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器之調變圖案。通常，在半導體裝置，配線部分容易因缺光受到損傷。因此，如上述般，藉由控制傾斜形狀，使因缺光之損傷不均勻分佈於與配設有配線部之第2區域相反側的第1區域側的話，則可確實地減低因缺光之損傷。
在本發明之雷射加工裝置，亦可為 第2區域為主動區域(Active area)， 第1區域為與主動區域不同之區域， 在第1照射處理，控制部，以在YZ面內之聚光點的光束形狀是至少在較聚光點的中心更靠近第1面側，形成為隨著從第1面朝向第2面，從第2區域朝向第1區域之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器之調變圖案。在此情況，如上述般，藉由控制傾斜形狀，使因缺光之損傷不均勻分佈於與主動區域之第2區域相反側的第1區域側的話，則可確實地減低因缺光之損傷。
在本發明之雷射加工裝置，亦可為 調變圖案包含彗形像差圖案，其用來對雷射光賦予彗形像差， 在第1照射處理，控制部，藉由控制彗形像差圖案之彗形像差，將光束形狀作成為傾斜形狀。如此，藉由控制賦予雷射光之彗形像差，可控制聚光點的傾斜形狀。 [發明效果]
若依據本發明，能夠提供可減低因缺光之損傷的影響的雷射加工裝置、及雷射加工方法。
以下，參照圖面，詳細地說明關於一實施形態。再者，在各圖中，會有對相同或相當的部分賦予相同的符號，並省略重複之說明之情況。又，在各圖中，有顯示藉由X軸、Y軸及Z軸所規定的正交座標系的情況。
圖1係一實施形態之雷射加工裝置的結構之示意圖。如圖1所示，雷射加工裝置1具備載置台(支承部)2、雷射光照射部3、驅動部(移動部)4、5、及控制部6。雷射加工裝置1係用來藉由對對象物11照射雷射光L，在對象物11形成改質區域12之裝置。
載置台2係例如藉由保持黏貼於對象物11的薄膜，支承對象物11。載置台2係以與Z方向平行的軸線為作為旋轉軸可進行旋轉。載置台2亦可作成為分別沿著X方向及Y方向移動。再者，X方向及Y方向係互相交叉(正交)的第1水平方向及第2水平方向，Z方向係垂直方向。
雷射光照射部3係對對象物11，使具有穿透性的雷射光L聚光而照射於對象物11。若雷射光L聚光於支承在載置台2的對象物11的內部的話，則在與雷射光L的聚光點C(例如，後述的中心Ca)對應之部分，雷射光L會被吸收，使得在對象物11的內部形成改質區域12。再者，聚光點C，雖其詳細的說明如後述，不過，其為自雷射光L的光束強度變得最高的位置或光束強度的重心位置起之預定範圍的區域。
改質區域12係密度、折射率、機械性強度、其他的物理特性等形成為與周圍的非改質區域不同之區域。作為改質區域12，具有例如熔融處理區域、龜裂區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12係可形成為龜裂從改質區域12朝雷射光L的射入側及其相反側延伸。這樣的改質區域12及龜裂，被利用於例如對象物11的切斷。
作為一例，若將載置台2沿著X方向移動，對對象物11使聚光點C沿著X方向相對地移動的話，則複數個改質點12s以沿著X方向排列成1列的方式形成。1個改質點12s係藉由1脈衝的雷射光L的照射所形成。1列的改質區域12係為排列成1列之複數個改質點12s的集合。相鄰的改質點12s係藉由使聚光點C對對象物11之相對的移動速度及雷射光L的反覆頻率，相連的情況或分離的情況皆存在。
驅動部4，包含：使載置台2朝與Z方向交叉(正交)的面內的一方向移動之第1移動部41；及使載置台2朝與Z方向交叉(正交)的面內的其他方向移動之第2移動部42。作為一例，第1移動部41使載置台2沿著X方向移動，第2移動部42使載置台2沿著Y方向移動。又，驅動部4係以與Z方向平行的軸線為作為旋轉軸，使載置台2旋轉。驅動部5係支承雷射光照射部3。驅動部5係使雷射光照射部3沿著X方向、Y方向、及Z方向移動。藉由在形成有雷射光L的聚光點C之狀態，使載置台2及/或雷射光照射部3移動，讓聚光點C對對象物11相對移動。亦即，驅動部4、5係為以對對象物11，雷射光L的聚光點C相對移動的方式，使載置台2及雷射光照射部3中的至少一方移動的移動部。
控制部6係控制載置台2、雷射光照射部3及驅動部4、5。控制部6具有：處理部、記憶部、及輸入接收部(未圖示)。處理部係作為包含處理器、記憶體、儲存器及通訊裝置等之電腦裝置構成。在處理部，處理器執行加載於記憶體等之軟體(程式)，控制記憶體及儲存器之資料的讀取及寫入、以及藉由通訊裝置之通訊。記憶部係為例如硬碟等，儲存各種資料。輸入接收部係為顯示各種資料，並且從使用者接收各種資訊的輸入之介面部。輸入接收部構成GUI(Graphical User Interface)。
圖2係顯示圖1所示的雷射光照射部的結構之示意圖。在圖2，表示顯示雷射加工的預定之假想的線A。如圖2所示，雷射光照射部3具有：光源31、空間光調變器7、聚光透鏡33及4f透鏡單元34。光源31係藉由例如脈衝振盪方式，輸出雷射光L。再者，雷射光照射部3亦可不具有光源31，而是從雷射光照射部3的外部導入雷射光L。空間光調變器7係將從光源31輸出的雷射光L進行調變。聚光透鏡33係將被空間光調變器7進行調變且自空間光調變器7輸出後的雷射光L朝對象物11聚光。
如圖3所示，4f透鏡單元34具有排列於從空間光調變器7朝向聚光透鏡33之雷射光L的光路上的一對透鏡34A、34B。一對透鏡34A、34B構成空間光調變器7的調變面7a與聚光透鏡單元33的入瞳面(瞳面)33a處於成像關係之雙邊遠心光學系統。藉此，在空間光調變器7的調變面7a上之雷射光L的像(在空間光調變器7被調變之雷射光L的像)轉像(成像)於聚光透鏡33之入瞳面33a。再者，圖中的Fs顯示傅里葉面。
如圖4所示，空間光調變器7係例如反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。空間光調變器7係以依次將驅動電路層72、像素電極層73、反射膜74、定向膜75、液晶層76、定向膜77、透明導電膜78及透明基板79層積於半導體基板71上所構成。
半導體基板71為例如矽基板。驅動電路層72係在半導體基板71上，構成主動陣列電路。像素電極層73係包含沿著半導體基板71的表面排列成矩陣狀之複數個像素電極73a。各像素電極73a係例如，由鋁等的金屬材料所形成。在像素電極73a，藉由驅動電路層72施加有電壓。
反射膜74為例如介電質多層膜。定向膜75係設在液晶層76之反射膜74側的表面，定向膜77係設在液晶層76之與反射膜74相反側的面。各定向膜75、77係由例如聚醯亞胺等的高分子材料所構成，在各定向膜75、77之與液晶層76接觸之接觸面，實施有例如摩擦處理。定向膜75、77係將含於液晶層76之液晶分子76a排列於一定方向。
透明導電膜78係設在透明基板79之定向膜77側的表面，隔著液晶層76而與像素電極層73相面對。透明基板79係為例如玻璃基板。透明導電膜78係藉由例如ITO等的透光性且導電性材料所形成。透明基板79及透明導電膜78使雷射光L穿透。
在如以上方式構成的空間光調變器7，若顯示調變圖案的訊號從控制部6輸入於驅動電路層72的話，則因應該訊號之電壓被施加於各像素電極73a，在各像素電極73a與透明導電膜78之間形成電場。若該電場形成，則在液晶層76，在每個與各像素電極73a對應的區域，液晶分子76a的排列方向改變，在每個與各像素電極73a對應的區域，折射率改變。此狀態為調變圖案顯示於液晶層76之狀態。調變圖案係用來調變雷射光L者。
亦即，若在調變圖案已經顯示於液晶層76的狀態下，雷射光L從外部經由透明基板79及透明導電膜78射入液晶層76，再以反射膜74反射，然後從液晶層76經由透明導電膜78及透明基板79朝外部射出，則因應顯示於液晶層76之調變圖案，雷射光L被調變。如此，若藉由空間光調變器7，將顯示於液晶層76之調變圖案加以適宜設定，能夠將雷射光L進行調變(例如，將雷射光L的強度、振幅、相位、偏光等進行調變)。再者，如圖3所示的調變面7a為例如液晶層76。
如以上所述，從光源31輸出的雷射光L經由空間光調變器7及4f透鏡單元34射入聚光透鏡33，再以聚光透鏡33聚光於對象物11內，藉此，在該聚光點C，於對象物11形成從改質區域12及改質區域12延伸的龜裂。且，藉由控制部6控制驅動部4、5，使聚光點C對於對象物11相對移動，使得沿著聚光點C的移動方向形成改質區域12及龜裂。
圖5係顯示對象物的一例之圖。再者，圖5(a)係平面圖，圖5(b)係沿著圖5(a)的Vb-Vb線之剖面圖。在圖5(b)，省略剖面線(在以下的說明，各剖面圖也同樣)。如圖5所示，對象物11，包含：第1面11a；及第1面11a的相反側之第2面11b。對象物11係以第1面11a及第2面11b與Z方向交叉(正交)且第1面11a面臨雷射光照射部3側的方式，支承於載置台2。因此，在對象物11，第1面11a形成為雷射光L的射入面。
對象物11包含沿著第2面11b排列成二維狀之複數個半導體裝置11D。半導體裝置11D包含例如由金屬構成的配線部W。配線部W，是在俯視視角，配置於1個半導體裝置11D內的一方側(在此為Y方向正側)。又，半導體裝置11D分別在在俯視視角，排列成相同方向。因此，在Y方向上相鄰的一對半導體裝置11D中的其中一方的半導體裝置11D，在與另一方的半導體裝置11D相對向的一部分P1未設有配線部W，另一方的半導體裝置11D在與一方的半導體裝置11D相對向的一部分P2設有配線部W。
在此，將設有一方的半導體裝置11D及第2面11b之設有該半導體裝置11D的區域稱為第1區域R1，將另一方的半導體裝置11D及第2面11b之設有該半導體裝置11D的區域稱為第2區域R2。又，在第1區域R1與第2區域R2之間，亦即，互相鄰接的半導體裝置11D之間，中介有切割道區域Rs。線A，以通過第1區域R1與第2區域R2之間的方式，設定於切割道區域Rs。因此，第1區域R1及第2區域R2的線A側之一部分P1、P2，在有無至少包含配線部上，具有互相不同的構造。
對於這樣的對象物11，如以下的方式，實施雷射加工。圖6係一實施形態之雷射加工方法的一製程之圖。再者，圖6(a)係平面圖，圖6(b)係沿著圖6(a)的VIb-VIb線之剖面圖。如圖6所示，首先，使雷射光L從第1面11a側射入至對象物11內，並且在對象物11的內部，於Z方向的第1Z位置形成雷射光L的聚光點C1。第1Z位置為較第1面11a更靠近第2面11b側的位置。在該狀態，一邊使雷射光L的聚光點C1沿著線A朝X方向相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11(製程S101: 第1照射製程)。
作為雷射加工裝置1，在此製程S101，控制部6藉由控制光源31、空間光調變器7、及驅動部4、5，執行第1照射處理，其為在針對Z方向，使聚光點C1位於較第1面11a更靠近第2面11b側的第1Z位置之狀態下，一邊讓聚光點C1沿著線A相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11。如此，在此，X方向作為加工行進方向FD。藉此，沿著線A，在對象物11的內部(在於第1Z位置)形成改質區域12a。此製程S101及第1照射處理，針對複數個線A可依次進行。
圖7係一實施形態之雷射加工方法的其他一製程之圖。圖7(a)係平面圖，圖7(b)係沿著圖7(a)的VIIb-VIIb線之剖面圖。如圖7所示，接著，使雷射光L從第1面11a側射入至對象物11內，並且在對象物11的內部，於Z方向的第2Z位置形成雷射光L的聚光點C2。第2Z位置為較第1Z位置更靠近第1面11a側的位置。在該狀態，一邊使雷射光L的聚光點C2沿著線A朝X方向相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11(製程S102)。
作為雷射加工裝置1，在此製程S102，控制部6藉由控制光源31、空間光調變器7、及驅動部4、5，執行第2照射處理，其為在針對Z方向，使聚光點C2位於較第1Z位置更靠近遠離第2面11b側的第2Z位置之狀態下，一邊讓聚光點C2沿著線A相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11。藉此，沿著線A，在對象物11的內部(在於第2Z位置)形成改質區域12b。此製程S102及第2照射處理，針對複數個線A可依次進行。
再者，在圖7(b)的例子，顯示在較形成於第1Z位置附近的改質區域12a更靠近第1面11a側，形成有2列的改質區域12b的態樣。任一個的改質區域12b也是形成於較第1Z位置更靠近第1面11a側的第2Z位置附近。如此，改質區域12b藉由使雷射光L的聚光點C2位於2個以上的複數個第2Z位置，且進行雷射光L的照射，可形成任意的列數。換言之，第1Z位置，係當形成排列於Z方向的複數列的改質區域12之際，在形成最靠近第2面11b側的改質區域12a時，成為聚光點C1存在之Z方向的位置。
因此，在製程S101及第1照射處理，於複數次的雷射加工中，使聚光點C1位於最靠近第2面11b側再進行加工，因此，需考量從聚光點C1朝第2面11b側，亦即，朝半導體裝置11D側之因缺光之損傷的必要性高。因此，在本實施形態，至少在製程S101及第1照射處理，將聚光點C1的形狀作成為傾斜形狀。接著，詳細地說明關於這一點。
圖8係顯示聚光點的形狀及缺光的影響之圖。圖8(a)顯示在YZ面內之聚光點C1的光束形狀。Y方向為與加工行進方向FD即X方向和Z方向之雙方交叉(正交)的方向。如圖8(a)所示，在製程S101及第1照射處理，藉由使用空間光調變器7調變雷射光L，將聚光點C1在YZ面內的光束形狀至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側作成為對於Z方向傾斜之傾斜形狀。若依據本案發明者的見解，如此，將光束形狀作成為傾斜形狀的話，則可將因缺光之損傷因應傾斜方向加以不均勻分佈。
在本實施形態，聚光點C1的光束形狀，係在較中心Ca更靠近第1面11a側，以對於Z方向朝Y方向的負側傾斜的方式，亦即，隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向的負側)，自第2區域R2朝向第1區域R1的方式傾斜。又，在本實施形態，聚光點C1的光束形狀，係在較中心Ca更靠近第2面11b側，以對於Z方向朝Y方向的負側傾斜的方式，亦即，隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向的負側)，自第1區域R1朝向第2區域R2的方式傾斜。藉此，聚光點C1在YZ面內之光束形狀，全體作成為朝Y方向正側成為凸狀之弧形狀。再者，YZ面內之聚光點C1的光束形狀係指在YZ面內之聚光點C1的雷射光L的強度分佈。
如圖8(b)所示，如以上所述，藉由控制聚光點C1的光束形狀之傾斜形狀，使因缺光Lt之損傷不均勻分佈於與配設有配線部W之第2區域R2相反側的第1區域R1側的話，則可確實地減低因缺光Lt之損傷對容易受到缺光Lt之損傷的配線部W之影響。
接著，說明關於用來將聚光點C1在YZ面內之光束形狀作成為傾斜形狀的見解。首先，具體地說明關於聚光點C1(其他的聚光點也同樣)之定義。在此，聚光點C1係指從中心Ca起之預定範圍(例如針對Z方向，從中心Ca起之±25μm的範圍)的區域。中心Ca係為光束強度變得最高的位置，或，光束強度的重心位置。光束強度的重心位置係為例如，在未進行藉由用來使雷射光L分歧之調變圖案的這種使雷射光L的光軸移位之調變圖案的調變的狀態下之雷射光L的光軸上，光束強度的重心所處的位置。
光束強度變得最高的位置，或，光束強度的重心位置可如以下的方式取得。亦即，在將雷射光L的輸出降低至不會在對象物11形成改質區域12的程度(較加工閾值低)的狀態下，對對象物11照射雷射光L。與此同時，藉由照相機，針對例如圖15所示的Z方向之複數個位置F1~F7，將來自於與對象物11的雷射光L的射入面相反側的面(在此為第2面11b)之雷射光L的反射光進行攝像。藉此，依據所獲得的圖像，能夠取得光束強度變得最高的位置、重心等。再者，改質區域12形成在此中心Ca附近。
為了將在聚光點C1之光束形狀作成為傾斜形狀，有使調變圖案偏移之方法。更具體而言，在空間光調變器7，顯示用來修正波前的應變之應變修正圖案、用來分歧雷射光之光柵圖案、切膜圖案、散光圖案、彗形像差圖案、及球面像差修正圖案等之各種的圖案(顯示該等被重疊的圖案)。該等圖案中，如圖9所示，藉由使球面像差修正圖案Ps偏移，可調整聚光點C1的光束形狀。
在圖9的例子，在於調變面7a，使球面像差修正圖案Ps的中心Pc對於雷射光L的(光束點的)中心Lc朝Y方向的負側偏移偏移量Oy1。如前述般，調變面7a藉由4f透鏡單元34轉像至聚光透鏡33的入瞳面33a。因此，調變面7a之偏移量，在入瞳面33a成為朝Y方向的正側之偏移量。亦即，在入瞳面33a，球面像差修正圖案Ps的中心Pc係從雷射光L的中心Lc、及入瞳面33a的中心(在此，與中心Lc一致)朝Y方向的正側偏移偏移量Oy2。
如此，藉由使球面像差修正圖案Ps偏移，如圖8(a)所示，可使雷射光L的聚光點C1的光束形狀變形為弧狀的傾斜形狀。如以上所述，使球面像差修正圖案Ps偏移係相當於對雷射光L賦予彗形像差一事。因此，亦可藉由使空間光調變器7的調變圖案包含對於雷射光L賦予彗形像差之彗形像差圖案，將聚光點C1的光束形狀作成為傾斜形狀。亦即，調變圖案包含用來對雷射光賦予彗形像差之彗形像差圖案，在製程S101及第1照射處理，控制部6，藉由控制彗形像差圖案之彗形像差，將光束形狀作成為前述傾斜形狀。再者，作為彗形像差圖案，可使用相當於Zernike的多項式的9項(3次的彗形像差的Y成分)之圖案亦即在Y方向上產生彗形像差之圖案。
圖10係顯示以複數個段階，使球面像差修正圖案的偏移量或彗形像差圖案之彗形像差的水平改變時的光束形狀之變化的圖。圖10之「偏移[pixel]SLM平面」係顯示在調變面7a之偏移量。又，「(3次)彗形像差」係顯示對應於球面像差修正圖案Ps的偏移量之3次的彗形像差的大小。如前述般，在此，在調變面7a的球面像差修正圖案Ps之偏移量的符號、和在入瞳面33a的球面像差修正圖案Ps之偏移量的符號成為相反。
又，「BE(μm)」為球面像差修正圖案Ps之修正量，「Z[μm]」為Z方向之雷射光L的聚光位置，「CP[μm]」為聚光修正量。如圖10所示，藉由使球面像差修正圖案Ps(中心Pc)之偏移量階段性地變化，或使彗形像差圖案的彗形像差之水平階段性地變化，能使聚光點C1的光束形狀階段性地變化。
接著，針對在如圖10所示的複數個聚光點中，彗形像差的水平為「4」的情況之聚光點C1a、彗形像差的水平為「1」的情況之聚光點C1b、及彗形像差的水平為「0」的情況(未賦予彗形像差的情況)之聚光點C1c進行比較。圖11係顯示各聚光點的(位置Qa)在XY面內之輪廓。如圖11所示，可知從聚光點C1c到聚光點C1a，隨著彗形像差的水平變大，在XY面內，光束強度分佈從均等的狀態成為不均勻分佈的狀態之態樣。
圖12係顯是因應彗形像差的水平之加工結果的一例之照片。圖12(a)係顯示彗形像差的水平為「4」的情況之在(聚光點C1a)的加工結果，圖12(b)係顯示彗形像差的水平為「1」的情況之在(聚光點C1b)的加工結果，圖12(c)係顯示彗形像差的水平為「0」的情況之在(聚光點C1c)的加工結果。在圖12(a)、(b)的例子，因缺光之損傷Dt確實地不均勻分佈於第1區域R1，在第2區域R2未發生損傷Dt。
另一方面，在圖12(c)的例子，未看到因缺光Lt之損傷Dt的不均勻分佈，在第1區域R1及第2區域R2雙方發生損傷Dt。從該結果可知，如前述般，藉由將聚光點C1的光束形狀作成為傾斜形狀，可控制因缺光Lt之損傷Dt的影響。再者，在圖12的例子，藉由在對象物11的第2面11b上成膜金屬膜而取代半導體裝置11D，將損傷Dt視覺化。又，損傷Dt，被認為是所謂的飛濺。
如以上所述，至少在製程S101及第1照射處理，控制部6以在包含與線A及Z方向交叉的Y方向和Z方向的YZ面內之聚光點C1的光束形狀，至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為對Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。更具體而言，在製程S101及第1照射處理，控制部6，以在YZ面內之聚光點C1的光束形狀是至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。
另一方面，關於製程S102及第2照射處理，控制部6亦與製程S101及第1照射處理同樣地，以雷射光L的聚光點C2之光束形狀成為傾斜形狀的方式，控制空間光調變器7。但，在製程S102及第2照射處理，相對地使聚光點C2位於遠離第2面11b之第2Z位置再進行加工，因此，需考量從聚光點C2朝第2面11b側，亦即，朝半導體裝置11D側之因缺光之損傷的必要性低。因此，在本實施形態，在製程S102及第2照射處理，控制部6藉由進行空間光調變器7的控制，將YZ面內之聚光點C2的光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀。作為一例，非傾斜形狀的聚光點C2可藉由將顯示於空間光調變器7之調變圖案的彗形像差的水平設為「0」，形成為如聚光點C1c這樣的形狀。
如以上所說明，在本實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，藉由沿著設定在對象物11的線A，使雷射光L的聚光點C相對移動，進行朝對象物11之雷射光L的照射。對象物11包含：成為雷射光L的射入面之第1面11a；第1面11a的相反側之第2面11b；及沿著第2面11b排列的第1區域R1及第2區域R2。使聚光點C相對移動之線A，設定為通過第1區域R1與第2區域R2之間。又，當進行雷射光L的照射時，作成為YZ面內之聚光點C1的光束形狀是至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，對Z方向形成為傾斜形狀。如此，將光束形狀作成為傾斜形狀的話，則可將因缺光Lt之損傷Dt因應傾斜方向加以不均勻分佈。
也就是在使YZ面內之聚光點C1的傾斜形狀作成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，自第2區域R2朝向第1區域R1的情況，可使因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於第1區域R1側。另一方面，在使YZ面內之聚光點C1的傾斜形狀作成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，自第1區域R1朝向第2區域R2的情況，可使因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於第2區域R2側。
在此，對象物11的第1區域R1及第2區域R2，係在至少線側之一部分P1、P2，具有互相不同的構造。因此，若依據本實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，藉由控制聚光點C1的傾斜方向，可使因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於第1區域R1域及第2區域R2中該一部分P1、P2對於缺光Lt相對地脆弱的構造之區域相反的區域。藉此，若依據本實施形態之雷射加工裝置1及雷射加工方法，能夠減低因缺光Lt之損傷Dt的影響。
又，在本實施形態之雷射加工裝置1，控制部6藉由控制光源31、空間光調變器7、及驅動部4、5，執行第2照射處理，其為在針對Z方向，使聚光點C2位於較第1Z位置更靠近遠離第2面11b側的第2Z位置之狀態下，一邊讓聚光點C2沿著線A相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11。在第2照射處理，控制部6藉由進行空間光調變器7的控制，將在YZ面內的聚光點C2的光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀。如此，在距離配置有第1區域R1及第2區域R2之第2面11b更遠且朝第2面11b側之缺光Lt的影響小的第2Z位置，藉由將雷射光L的聚光點C2之光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀，可使龜裂(垂直龜裂)從在該第2Z位置附近所形成的改質區域12b理想地朝Z方向伸展。
又，在本實施形態之雷射加工裝置1，第1區域R1及第2區域R2分別為半導體裝置11D，第2區域R2係在一部分P2，設有配線部W。又，在第1照射處理，控制部6，以在YZ面內之聚光點C1的光束形狀是至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。通常，在半導體裝置11D，配線部W容易因缺光Lt受到損傷。因此，如上述般，藉由控制傾斜形狀，使因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於與設有配線部W之第2區域R2相反側的第1區域R1側的話，則可確實地減低因缺光Lt之損傷Dt。
且，在本實施形態之雷射加工裝置1，調變圖案包含用來對雷射光賦予彗形像差之彗形像差圖案，在第1照射處理，控制部6，藉由控制彗形像差圖案之彗形像差，將光束形狀作成為傾斜形狀。如此，藉由控制賦予雷射光L之彗形像差，可控制聚光點C1的傾斜形狀。 [變形例]
以上的實施形態，係用來說明本發明之雷射加工裝置及雷射加工方法的一例。因此，本發明之雷射加工裝置及雷射加工方法可從前述實施形態加以變形。
在前述實施形態，在將雷射光L的聚光點C之光束形狀作成為傾斜形狀之際，利用球面像差修正圖案Ps的偏移、彗形像差等。但，光束形狀的控制不限於前述的例子。接著，說明關於用來將光束形狀作成為傾斜形狀的其他例。亦可如圖13(a)所示，藉由對沿著加工行進方向FD亦即X方向之軸線Ax呈非對稱的調變圖案PG1，將雷射光L進行調變，將聚光點C的光束形狀作成為傾斜形狀。調變圖案PG1，係在較沿著通過Y方向上之雷射光L的光束點的中心Lc之X方向的軸線Ax更靠近Y方向的負側，包含光柵圖案Ga，並且在較軸線Ax更靠近Y方向的正側，包含非調變區域Ba。換言之，調變圖案PG1，僅在較軸線Ax更靠近Y方向的負側包含光柵圖案Ga。再者，圖13(b)係將圖13(a)的調變圖案PG1反轉成對應於聚光透鏡33的入瞳面33a者。
圖14(a)顯示聚光透鏡33的入瞳面33a之雷射光L的強度分佈。如圖14(a)所示，藉由使用這樣的調變圖案PG1，射入到空間光調變器7的雷射光L中之被光柵圖案Ga調變後的部分變得不會射入至聚光透鏡33的入瞳面33a。其結果，如圖14(b)及圖15所示，可將YZ面內之聚光點C的光束形狀的全體作成為對於Z方向，朝一方向傾斜之傾斜形狀。
亦即，在此情況，聚光點C的光束形狀為在較聚光點C的中心Ca更靠近第1面11a側，對於Z方向，朝Y方向的負側傾斜。亦即，在較中心Ca更靠近第1面11a側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第2區域R2朝向第1區域R1的方式傾斜。又，在此情況，在較聚光點C的中心Ca更靠近第2面11b側，對於Z方向，朝Y方向的正側傾斜。亦即，在較中心Ca更靠近第2面11b側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第2區域R2朝向第1區域R1的方式傾斜。
再者，在此情況，因缺光Lt之損傷Dt被不均勻分佈於第1區域R1側。相對於此，在將因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於第2區域R2側的情況，在調變圖案PG1，將光柵圖案Ga與非調變區域Ba之位置置換即可。又，圖15(b)的各圖，顯示圖15(a)所示的Z方向之各位置F1~F7的雷射光L的XY面內的強度分佈，為藉由照相機之實際的觀測結果。
且，作為對軸線Ax呈非對稱的調變圖案，亦可採用如圖16所示的調變圖案PG2、PG3、PG4。調變圖案PG2，係在較軸線Ax更靠近Y方向的負側，包含依序排列於遠離軸線Ax之方向的非調變區域Ba及光柵圖案Ga，在較軸線Ax更靠近Y方向的正側，包含非調變區域Ba。亦即，調變圖案PG2，在較軸線Ax更靠近Y方向的負側之區域的一部分，包含光柵圖案Ga。
調變圖案PG3，係在較軸線Ax更靠近Y方向的負側，包含依序排列於遠離軸線Ax之方向的非調變區域Ba及光柵圖案Ga，並且在較軸線Ax更靠近Y方向的正側，亦包含依序排列於遠離軸線Ax之方向的非調變區域Ba及光柵圖案Ga。在調變圖案PG3，在較軸線Ax更靠近Y方向的正側和Y方向的負側，藉由使非調變區域Ba及光柵圖案Ga的比例不同(在Y方向的負側，相對地使非調變區域Ba變窄)，對於軸線Ax作成為非對稱。
調變圖案PG4，是與調變圖案PG2同樣地，在較軸線Ax更靠近Y方向的負側之區域的一部分，包含光柵圖案Ga。在調變圖案PG4，並針對X方向，設有光柵圖案Ga之區域作為一部分。亦即，在調變圖案PG4，係在較軸線Ax更靠近Y方向的負側之區域，包含依序排列於X方向之非調變區域Ba、光柵圖案Ga及非調變區域Ba。在此，光柵圖案Ga係配置於沿著通過X方向上之雷射光L的光束點的中心Lc之Y方向上的軸線Ay之區域。
藉由以上的任一個調變圖案PG2~PG4，可將聚光點C的光束形狀作成為：至少在較中心Ca更靠近第1面11a側，隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀。亦即，為了將聚光點C的光束形狀控制成至少在較中心Ca更靠近第1面11a側，隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀，使用如調變圖案PG1~PG4，或者不限於調變圖案PG1~PG4，使用包含光柵圖案Ga之非對稱的調變圖案。又，藉由將光柵圖案Ga與非調變區域Ba的位置置換，可形成反向的傾斜形狀。
且，作為用來將聚光點C的光束形狀作成為傾斜形狀之非對稱的調變圖案，不限於利用光柵圖案Ga者。圖17係顯示非對稱的調變圖案的其他例之圖。如圖17(a)所示，調變圖案PE，在較軸線Ax更靠近Y方向的負側包含橢圓圖案Ew，並且在較軸線Ax更靠近Y方向的正側，包含橢圓圖案Es。再者，圖17(b)係將圖17(a)的調變圖案PE反轉成對應於聚光透鏡33的入瞳面33a者。
如圖17(c)所示，橢圓圖案Ew、Es均為將在包含X方向及Y方向之XY面的聚光點C的光束形狀作成為以X方向為長度方向之橢圓形的圖案。但，在橢圓圖案Ew與橢圓圖案Es，調變的強度不同。更具體而言，橢圓圖案Es之調變的強度作成為較橢圓圖案Ew之調變的強度大。亦即，被橢圓圖案Es調變之雷射光L所形成的聚光點Cs是形成為比起被橢圓圖案Ew調變之雷射光L所形成的聚光點Cw，對X方向更長之橢圓形。在此，在較軸線Ax更靠近Y方向的負側，配置有相對較強的橢圓圖案Es。
如圖18(a)所示，藉由使用這樣的調變圖案PE，可將YZ面內之聚光點C的光束形狀作成為：在較中心Ca更靠近第1面11a側，對於Z方向朝Y方向的負側傾斜之傾斜形狀，亦即，作成為：隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1這樣的傾斜形狀。尤其是在此情況，YZ面內之聚光點C的光束形狀，即使在較中心Ca更靠近第1面11a相反側，也對於Z方向朝Y方向的負側傾斜，亦即，隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1這樣的傾斜形狀，藉此全體成為弧狀。
再者，在調變圖案PE，藉由將橢圓圖案Ew與橢圓圖案Es置換，亦可形成反向的傾斜形狀。又，圖18(b)的各圖，顯示圖18(a)所示的Z方向之各位置H1~H8的雷射光L的XY面內的強度分佈，為藉由照相機之實際的觀測結果。
且，作為用來將聚光點C的光束形狀作成為傾斜形狀之調變圖案，不限於利用以上的非對稱的圖案。作為一例，作為這樣的調變圖案，如圖19所示，可舉出以在YZ面E內，於複數個位置形成聚光點CI，藉由複數個聚光點CI的全體(包含複數個聚光點CI)形成傾斜形狀之聚光點C的方式，調變雷射光L之圖案。這樣的調變圖案，作為一例，可依據軸錐鏡圖案形成。在使用這樣的調變圖案的情況，改質區域12本身亦可在YZ面內傾斜地形成。
再者，在進行光束形狀的控制之際，利用球面像差修正圖案的偏移的情況、利用彗形像差圖案的情況、及利用橢圓圖案的情況，比起利用繞射格子圖案而切掉雷射光的一部分的情況，能夠進行高能量的加工。又，在該等情況，對於重視龜裂的形成的情況極為有效。又，在利用彗形像差圖案的情況，在進行多焦點加工時，可僅將一部分的聚光點之光束形狀作成為傾斜形狀。且，在利用軸錐鏡圖案的情況，比起其他的圖案，對於重視改質區域的形成的情況極為有效。
接著，說明關於加工對象物的變形例。圖20係顯示變形例之對象物的圖。圖20(a)係平面圖，圖20(b)係沿著圖20(a)的XXb-XXb線之剖面圖。在這個例子，對於1個對象物11，形成1個大面積的半導體裝置11E(例如Si發光二極體)，以包圍該半導體裝置11E的方式，沿著半導體裝置11E的外緣設定線A。因此，中介設定有線A之切割道區域Rs，使包含半導體裝置11E的第2區域R2和未形成有半導體裝置11E的第1區域R1相對向。在此情況，第2區域R2為主動區域，第1區域R1為與主動區域不同之非主動區域。主動區域係指包含半導體裝置11E之功能元件的區域。又，非主動區域係指未包含半導體裝置11E之功能元件的區域，或者，雖包含具有一定工能的元件但該元件為TEG之測試用元件的區域。
因此，在此情況，第1區域R1及第2區域的線A側之一部分，也具有互相不同的構造。又，在此情況，非為包含半導體裝置11E之第2區域R2，而是使因缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於第1區域R1側為佳。因此，即使在此情況，亦與前述實施形態同樣地，至少在製程S101及第1照射處理，控制部6藉由使用空間光調變器7調變雷射光L，將聚光點C1在YZ面內的光束形狀，至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，作成為對於Z方向傾斜之傾斜形狀。
更具體而言，在此，在製程S101及第1照射處理，亦為控制部6，以在YZ面內之聚光點C1的光束形狀是至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。藉此，因缺光Lt之損傷Dt被不均勻分佈於半導體裝置11E不存在之第1區域R1，可減低因缺光Lt之損傷Dt的影響。再者，在此例的對象物11，有在半導體裝置11E的周圍形成特性確認用TEG感測器11G的情況。在此情況，有線A以部分地通過半導體裝置11E與TEG感測器11G之間的方式被設定的情況。在此情況，亦可使聚光點C1的光束形狀傾斜，讓缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於半導體裝置11E相反側。
圖21係顯示其他變形例之對象物的圖。圖21(a)係平面圖，圖21(b)係沿著圖21(a)的XXIb-XXIb線之剖面圖。在這個例子，沿著對象物11的第2面11b將複數個半導體裝置11D呈二維狀排列的這一點是與前述實施形態相同，但相鄰的半導體裝置11D之間之間隔作成更廣。因此，在這個例子，於相鄰的半導體裝置11D之間的區域，設定有2條線A(進行W線加工)。各自的線A設定成朝較相鄰的半導體裝置11D之間的區域之中心更偏靠一方的半導體裝置11D側。
因此，在這個例子，在包含互相鄰接的一對半導體裝置11D之一對第2區域R2之間，中介有分別設定一對線A之一對切割道區域Rs，並且在一對切割道區域Rs之間，設有1個第1區域R1(未形成有半導體裝置11D之區域)。因此，在此情況，當著眼於1條的線A時，第1區域R1及第2區域R2之該線A側的一部分的構造不同。在此情況，亦第2區域R2為主動區域，第1區域R1為與主動區域不同之非主動區域。又，在這個例子，在任一條的線A的加工時，使缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於未形成有半導體裝置11D之第1區域R11側為佳。
因此，在製程S101及第1照射處理，在將一對線A中之Y方向負側的線A進行加工的情況(亦即，從加工行進方向FD(X方向)觀看時，第2區域R2位於Y方向負側的情況)，如圖22所示，控制部6形成聚光點C11。亦即，在聚光點C11，在較其中心Ca更靠近第1面11a側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第2區域R2朝向第1區域R1的方式傾斜。再者，在聚光點C11，在較中心Ca更靠近第2面11b側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第1區域R1朝向第2區域R2的方式傾斜。藉此，聚光點C11在YZ面內之光束形狀，全體作成為朝Y方向正側成為凸狀之弧形狀。
另一方面，在製程S101及第1照射處理，在將一對線A中之Y方向正側的線A進行加工的情況(亦即，從加工行進方向FD(X方向)觀看時，第2區域R2位於Y方向正側的情況)，如圖23所示，控制部6形成聚光點C12。亦即，在聚光點C12，在較其中心Ca更靠近第1面11a側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第2區域R2朝向第1區域R1的方式傾斜。再者，在聚光點C12，在較中心Ca更靠近第2面11b側，以隨著從第1面11a朝向第2面11b(隨著朝向Z方向負側)，從第1區域R1朝向第2區域R2的方式傾斜。藉此，聚光點C12在YZ面內之光束形狀，全體作成為朝Y方向負側成為凸狀之弧形狀。在形成聚光點C11、C12之際，可利用例如彗形像差。
根據以上說明，如圖24所示，在一對線A中的任一者的加工，藉由使缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於未形成有半導體裝置11D之第1區域R1側，能夠減低缺光Lt之損傷Dt對包含半導體裝置11D之第2區域R2側的影響。再者，如圖24(b)所示，在此變形例之對象物11，有在相鄰的半導體裝置11D之間形成測試用晶片、TEG等的構造體11F的情況。在這種的情況，至少在將與構造體11F中介於相鄰的半導體裝置11D之間的方向(在此為Y方向)交叉的方向作為加工行進方向FD的情況，以跨越構造體11F的方式設定2條的線A，進行W線加工。
在此情況，亦與前述的例子同樣地，將包含構造体11F之區域作為第1區域R1，以缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於該第1區域R1側的方式，控制聚光點C11、C12的光束形狀即可。另一方面，在將造體11F未中介於相鄰的半導體裝置11D之間的方向(在此為X方向)交叉的方向作為加工行進方向FD的情況，相鄰的半導體裝置11D之間隔變窄，有進行沿著1條的線A之加工的情況。在此情況，針對該方向，比較相鄰的半導體裝置11D的構造，以使缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈於具有對於缺光Lt相對脆弱的構造之側相反側的方式，控制聚光點C1的光束形狀即可。
圖25係顯示其他變形例之對象物的圖。圖25(a)係平面圖，圖25(b)係沿著圖25(a)的XXVb-XXVb線之剖面圖。在這個例子，在對象物11，從Z方向觀看時，以呈圓環狀的方式設定有線A。又，對象物11經由裝置層11Q接合於其他的晶圓11Z。對此對象物11，進行修整加工。在修整加工，藉由沿著線A照射雷射光L，以排列於Z方向的方式，形成複數列的改質區域12a、12b、自改質區域12a延伸的龜裂(斜向龜裂13a)、及自改質區域12b延伸的龜裂(垂直龜裂13b)。藉此，將線A的外側之圓環狀的區域從對象物11去除。
在形成改質區域12a之際，實施製程S101及第1照射處理。亦即，在此，首先，使雷射光L從第1面11a側射入至對象物11內，並且在對象物11的內部，於Z方向的第1Z位置形成雷射光L的聚光點C1(參照圖26)。第1Z位置為較第1面11a更靠近第2面11b側的位置，形成最靠近第2面11b側的改質區域12a之位置。在該狀態，一邊使雷射光L的聚光點C1沿著線A相對移動，一邊將雷射光L照射於對象物11。
此時，控制部6以在包含與線A及Z方向交叉的Y方向和Z方向的YZ面內之聚光點C1的光束形狀，至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為對Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。更具體而言，在製程S101及第1照射處理，控制部6，以在YZ面內之聚光點C1的光束形狀是至少在較聚光點C1的中心Ca更靠近第1面11a側，形成為隨著從第1面11a朝向第2面11b，從第2區域R2朝向第1區域R1之傾斜形狀的方式，控制顯示於空間光調變器7之調變圖案。
在此所稱的第2區域R2，包含裝置層11Q的內側之主動區域。又，第1區域R1係未形成有裝置層11Q的區域(裝置層11Q的外部之區域)。也就是，在此，亦第2區域R2為主動區域，第1區域R1為與主動區域不同之非主動區域。在此所稱的主動區域係指裝置層11Q的內部之區域。又，在此所稱的非主動區域係指裝置層11Q的外部之區域。在第1區域R1與第2區域R2之間，中介有第3區域R3，其包含裝置層11Q的外緣部的非主動區域。用來至少形成改質區域12a之線A，當從Z方向觀看時，位於此第3區域R3。因此，在此例子，也為第1區域R1及第2區域R2之該線A側的一部分的構造不同。又，在這個例子，在裝置層11Q的與主動區域亦即第2區域R2相反側之第1區域R1側，使缺光Lt之損傷Dt不均勻分佈。
接著，在修整加工，實施製程S102及第2照射處理。亦即，如圖26所示，使雷射光L從第1面11a側射入至對象物11內，並且在對象物11的內部，於Z方向的第2Z位置形成雷射光L的聚光點C2。第2Z位置係較第1Z位置更靠近相當於移位量Sz之第1面11a側的位置，形成最靠近位於改質區域12a側的改質區域12b之位置。且，在此，聚光點C2作為從聚光點C1的Y方向的位置亦即第1Y位置朝Y方向偏移移位量Sy之第2Y位置。
且，在此，在於製程S102及第2照射處理，以聚光點C2的光束形狀至少在較聚光點C2的中心更靠近第1面11a側朝移位的方向(在此，為Y方向負側)傾斜的傾斜形狀的方式，成形雷射光L2。作為一例，聚光點C2的光束形狀可作成為與聚光點C1相同。藉此，以在YZ面內朝聚光點C2的移位的方向傾斜的方式，形成斜向龜裂13a。斜向龜裂13a，以隨著從第1面11a朝向第2面11b，朝向對象物11的外側的方式傾斜而形成。藉此，能夠抑制從改質區域12朝第2面11b側，龜裂向垂直方向延伸而到達裝置層11Q、其他的晶圓11Z等的情況。
再者，當形成改質區域12b中之最靠近改質區域12a側的改質區域12b以外的改質區域時，能以形成沿著Z方向延伸的垂直龜裂13b的方式，將聚光點C2的光束形狀作成為沿著Z方向之非傾斜形狀。
如以上所述，針對對象物11之修整加工，也可在製程S101及第1照射處理，控制聚光點C1的光束形狀，可減低缺光Lt之損傷Dt的影響，並且朝第2面11b側形成斜向龜裂13a而可抑制龜裂不經意朝裝置層11Q、其他的晶圓11Z的情況。
再者，在以上的例子，說明關於併用修整加工時的斜向龜裂13a的形成和缺光Lt之損傷Dt的影響減低之情況。但，即使為修整加工以外，也有形成斜向龜裂13a之要求。因此，在形成斜向龜裂13a之任意的情況，為了減低缺光Lt之損傷Dt的影響，可控制聚光點C1的光束形狀。
1:雷射加工裝置 2:載置台(支承部) 4,5:驅動部(移動部) 6:控制部 7:空間光調變器 11:對象物 11a:第1面 11b:第2面 31:光源 33:聚光部(聚光透鏡) A:線 C,C1,C2:聚光點 R1:第1區域 R2:第2區域 W:配線部
[圖1]係一實施形態之雷射加工裝置的結構之示意圖。 [圖2]係顯示圖1所示的雷射光照射部的結構之示意圖。 [圖3]係顯示圖2所示的4f透鏡單元等的示意圖。 [圖4]係圖2所示的空間光調變器的剖面之示意圖。 [圖5]係顯示對象物的一例之圖。 [圖6]係一實施形態之雷射加工方法的一製程之圖。 [圖7]係一實施形態之雷射加工方法的其他一製程之圖。 [圖8]係顯示聚光點的形狀及缺光的影響之圖。 [圖9]係使球面像差修正圖案偏移之樣子的圖。 [圖10]係顯示以複數個段階，使球面像差修正圖案的偏移量或彗形像差圖案之彗形像差的水平改變時的光束形狀之變化的圖。 [圖11]係顯示各聚光點在XY面內之量變曲線的圖。 [圖12]係顯是因應彗形像差的水平之加工結果的一例之照片。 [圖13]係顯示調變圖案的一例之圖。 [圖14]係顯示聚光透鏡的入瞳面之強度分佈、及聚光點的光束形狀的圖。 [圖15]係顯示聚光點的光束形狀、及聚光點的強度分佈的觀測結果之圖。 [圖16]係顯示調變圖案的一例之圖。 [圖17]係顯示非對稱的調變圖案的其他例之圖。 [圖18]係顯示聚光透鏡的入瞳面之強度分佈、及聚光點的光束形狀的圖。 [圖19]係顯示變形例之聚光點的示意剖面圖。 [圖20]係顯示變形例之對象物的圖。 [圖21]係顯示其他變形例之對象物的圖。 [圖22]係顯示聚光點的光束形狀的圖。 [圖23]係顯示聚光點的光束形狀的圖。 [圖24]係用來說明加工結果的圖。 [圖25]係顯示其他變形例之對象物的圖。 [圖26]係用來說明形成斜向龜裂的方法的圖。
11:對象物
11a:第1面
11b:第2面
11D:半導體裝置
12,12a:改質區域
C,C1:聚光點
Ca:聚光點C1的中心
L:雷射光
Lt:缺光
R1:第1區域
R2:第2區域
Rs:切割道區域
S101:第1照射製程
W:配線部

Claims (6)

  1. 一種雷射加工方法，係具備：支承部，其係用來支承對象物； 光源，其係用來輸出雷射光； 空間光調變器，其將自前述光源所輸出的前述雷射光因應調變圖案進行調變後輸出； 聚光透鏡，其用來將自前述空間光調變器所輸出的前述雷射光朝前述對象物聚光，在前述對象物上形成前述雷射光的聚光點； 移動部，其使前述聚光點對前述對象物相對移動；及 控制部，其至少控制前述光源、前述空間光調變器及前述移動部， 前述對象物包含成為前述雷射光的射入面之第1面、前述第1面的相反側之第2面、及排列在前述第2面排列之第1區域及第2區域，設定有以通過前述第1區域與前述第2區域之間的方式使前述聚光點相對移動之線， 前述第1區域及前述第2區域的至少前述線側之一部分，具有互相不同的構造， 前述控制部藉由控制前述光源、前述空間光調變器、及前述移動部，執行第1照射處理，其為在針對與前述第1面及前述第2面交叉的Z方向，使前述聚光點位於較前述第1面更靠近前述第2面側的第1Z位置之狀態下，一邊讓前述聚光點沿著前述線相對移動，一邊將前述雷射光照射於前述對象物， 在前述第1照射處理，前述控制部以在包含與前述線及前述Z方向交叉的Y方向和Z方向的YZ面內之前述聚光點的光束形狀，至少在較前述聚光點的中心更靠近前述第1面側，形成為對前述Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，控制顯示於前述空間光調變器之調變圖案。
  2. 如請求項1的雷射加工裝置，其中，前述控制部藉由控制前述光源、前述空間光調變器、及前述移動部，執行第2照射處理，其為在針對前述Z方向，使前述聚光點位於較前述第1Z位置更靠近遠離前述第2面之第2Z位置的狀態下，一邊讓前述聚光點沿著前述線相對移動，一邊將前述雷射光照射於前述對象物， 在前述第2照射處理，前述控制部藉由進行前述空間光調變器的控制，將前述YZ面內之前述聚光點的光束形狀作成為沿著前述Z方向之非傾斜形狀。
  3. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中，前述第1區域及前述第2區域分別為半導體裝置， 前述第2區域在前述一部分設有配線部， 在前述第1照射處理，前述控制部，以在前述YZ面內之前述聚光點的光束形狀是至少在較前述聚光點的中心更靠近前述第1面側，形成為隨著從前述第1面朝向前述第2面，從前述第2區域朝向前述第1區域之傾斜形狀的方式，控制顯示於前述空間光調變器之前述調變圖案。
  4. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中，前述第2區域為主動區域， 前述第1區域為與前述主動區域不同之區域， 在前述第1照射處理，前述控制部，以在前述YZ面內之前述聚光點的光束形狀是至少在較前述聚光點的中心更靠近前述第1面側，形成為隨著從前述第1面朝向前述第2面，從前述第2區域朝向前述第1區域之傾斜形狀的方式，控制顯示於前述空間光調變器之前述調變圖案。
  5. 如請求項1至4中任一項的雷射加工裝置，其中，前述調變圖案包含彗形像差圖案，其用來對前述雷射光賦予彗形像差， 在前述第1照射處理，前述控制部，藉由控制前述彗形像差圖案之前述彗形像差，將前述光束形狀作成為前述傾斜形狀。
  6. 一種雷射加工方法，係對對象物照射雷射光，該對象物包含第1面、與前述第1面相反側的第2面及沿著前述第2面排列之第1區域及第2區域，並以通過前述第1區域與前述第2區域之間的方式設定有線，其特徵為具備： 第1照射製程，其為在針對與前述第1面及前述第2面交叉的Z方向，使前述雷射光的聚光點位於較前述第1面更靠近前述第2面側的第1Z位置之狀態下，一邊讓前述聚光點沿著前述線相對移動，一邊將前述雷射光照射於前述對象物， 前述第1區域及前述第2區域的至少前述線側之一部分，具有互相不同的構造， 在前述第1照射製程，以在包含與前述線及前述Z方向交叉的Y方向和前述Z方向的YZ面內之前述聚光點的光束形狀，至少在較前述聚光點的中心更靠近前述第1面側，形成為對前述Z方向傾斜的傾斜形狀的方式，將前述雷射光進行調變。
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