TW202402438A - 雷射加工裝置及雷射加工方法 - Google Patents

Abstract

本發明的雷射加工裝置的控制部執行如下處理：第1處理，其一邊使照射部沿著線相對移動，一邊以第2雷射光的照射位置位於追隨開始位置時為起點而取得位移資料及驅動資料；第2處理，其一邊使照射部沿著線相對移動，一邊控制第1雷射光的照射，使得在對象物形成改質區域；及第3處理，其當進行第2處理時，依據在第1處理中所取得的驅動資料使聚光透鏡沿著光軸方向移動。在第3處理，能夠執行以第2雷射光的照射位置位於比追隨開始位置更靠近跟前側相當於修正距離的量時為起點，依據在第1處理中所取得的驅動資料來驅動致動器的早期追隨處理。

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。

習知有如下的雷射加工裝置，亦即，一邊對對象物照射第1雷射光，一邊沿著線移動第1雷射光的聚光點，藉此在對象物上沿著線形成改質區域。在這樣的雷射加工裝置，一邊沿著線將第1雷射光經由聚光透鏡向對象物照射，一邊以第1雷射光的聚光點追隨對象物的雷射光入射面的位移的方式由致動器使聚光透鏡沿著光軸方向移動(例如，參照日本專利第5094337號公報)。

在前述這種的雷射加工裝置，例如在對雷射光入射面的位移急劇變化的對象物進行雷射加工的情況，在驅動致動器的驅動資料中產生過沖(超過目標值而急劇變化)，相對於雷射光入射面的位移的變化，該驅動有可能產生延遲。其結果，雷射光入射面的位移與聚光透鏡的光軸方向的移動量之間的誤差變大，對於雷射光入射面的位移的追隨的精度有可能降低。

因此，本發明的目的在於提供一種能夠抑制對雷射光入射面的位移的追隨的精度降低的雷射加工裝置及雷射加工方法。

本發明的一態樣的雷射加工裝置，係一邊對對象物照射第1雷射光，一邊使第1雷射光的聚光點沿著線移動，藉此在對象物沿著線形成改質區域，雷射加工裝置具備：支承對象物的支承部；經由聚光透鏡對對象物照射第1雷射光的照射部；使照射部沿著線相對於支承部相對地移動的移動機構；使聚光透鏡沿著光軸方向移動的致動器；資料取得部，其藉由接收在對象物的雷射光入射面反射的第2雷射光，取得關於雷射光入射面的位移的位移資料，依據位移資料取得以使聚光點追隨雷射光入射面的位移的方式驅動致動器的驅動資料；及控制照射部、移動機構及致動器地控制部，控制部執行：第1處理，其一邊由移動機構使照射部沿著線相對移動，一邊以雷射光入射面上的第2雷射光的照射位置位於追隨開始位置時為起點，由資料取得部取得位移資料及驅動資料；第2處理，其在第1處理之後，一邊由移動機構使照射部沿著線相對移動，一邊控制由照射部進行的第1雷射光的照射的開始及停止，在對象物形成改質區域；及第3處理，其在藉由第2處理沿著線形成改質區域時，依據在第1處理中所取得的驅動資料，執行由致動器使聚光透鏡沿著光軸方向移動，在第3處理，能夠執行：早期追隨處理，其以雷射光入射面上的第2雷射光的照射位置在照射部的相對移動方向上位於比追隨開始位置以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據在第1處理中所取得的驅動資料來驅動致動器。

本發明的一態樣的雷射加工方法，使用雷射加工裝置，藉由一邊對對象物照射第1雷射光，一邊使第1雷射光的聚光點沿著線移動，在對象物沿著線形成改質區域，雷射加工裝置具備：支承對象物的支承部；經由聚光透鏡對對象物照射第1雷射光的照射部；使支承部及/或照射部沿著線移動的移動機構；使聚光透鏡沿著光軸方向移動的致動器；及資料取得部，其藉由接收在對象物的雷射光入射面反射的第2雷射光，取得關於雷射光入射面的位移的位移資料，依據位移資料取得驅動致動器以使聚光點追隨雷射光入射面的位移的驅動資料，雷射加工方法包括：第1步驟，其一邊由移動機構使支承部及/或照射部沿著線移動，一邊以聚光點位於追隨開始位置時為起點，由資料取得部取得位移資料及驅動資料；第2步驟，其在第1步驟之後，一邊由移動機構使支承部及/或照射部沿著線移動，一邊由照射部照射第1雷射光，使得在對象物形成改質區域；及第3步驟，其在藉由第2步驟使改質區域沿著線形成時，依據在第1步驟中所取得的驅動資料，由致動器使聚光透鏡沿著光軸方向移動，第3步驟具有如下的早期追隨步驟：以雷射光入射面上的第2雷射光的照射位置在照射部的相對移動方向上位於比追隨開始位置以修正距離的量靠近跟前側的位置時為起點，依據在第1步驟中所取得的驅動資料來驅動致動器。

在這樣的雷射加工裝置及雷射加工方法，在沿著線在對象物形成改質區域時，能夠使驅動資料的再生的時刻相對於驅動資料的取得時提前。因此，即使在驅動資料中產生了過沖，在形成改質區域時，也能夠縮小伴隨著該過沖的致動器的驅動的延遲，能夠降低雷射光入射面的位移與聚光透鏡的光軸方向的移動量之間的誤差。因此，能夠抑制相對於雷射光入射面的位移的追隨的精度降低。

在本發明的一態樣的雷射加工裝置，控制部亦可執行：第4處理，一邊由移動機構使照射部沿著線相對移動，一邊以雷射光入射面上的第2雷射光的照射位置位於追隨開始位置時為起點，依據在第1處理中所取得的驅動資料來驅動致動器，並且由感測器檢測關於聚光透鏡的光軸方向的移動量的移動量資料；依據在第1處理中所取得的位移資料或驅動資料、及在第4處理中檢測出的移動量資料，計算修正距離及/或經由輸出部輸出關於修正距離的資訊。在該情況，能夠由位移資料或驅動資料及實際的聚光透鏡的移動量資料來計算及/或輸出修正距離。

本發明的一態樣的雷射加工裝置亦可包括從使用者接受執行早期追隨處理的測試的輸入的輸入部，控制部在由輸入部接收到該輸入的情況，執行：第1處理及第4處理；依據在第1處理中所取得的位移資料或驅動資料、及在第4處理中所取得的移動量資料，計算修正距離。在該情況，藉由使用者經由輸入部進行執行早期追隨處理的測試的輸入，能夠自動地計算修正距離。

本發明的一態樣的雷射加工裝置亦可包括從使用者接受執行早期追隨處理的測試的輸入的輸入部，控制部在由輸入部接收到該輸入的情況，執行：第1處理及第4處理；改變修正候補距離來執行多次第5處理，一邊由移動機構使照射部沿著線相對移動，一邊以雷射光入射面上的第2雷射光的照射位置在照射部的相對移動方向上位於比追隨開始位置以修正候補距離的量靠近跟前側時為起點；依據在該第1處理中所取得的驅動資料來驅動致動器，並且由感測器取得關於聚光透鏡的光軸方向的移動量的移動量資料，依據在第1處理中所取得的位移資料或驅動資料、及在第4處理及複數個第5處理中所取得的複數個移動量資料，計算複數個修正候補距離中的一個修正候補距離作為修正距離。在該情況，藉由使用者經由輸入部進行執行早期追隨處理的測試的輸入，能夠自動地計算修正距離。

在本發明的一態樣的雷射加工裝置，對象物亦可具有貫通孔。在第2雷射光跨越貫通孔時，驅動資料容易產生過沖。關於這一點，在本發明，藉由早期追隨處理，能夠縮小第2雷射光跨越貫通孔時的與該過沖相伴的致動器的驅動的延遲。

本發明的一態樣的雷射加工裝置亦可在第3處理，在第2雷射光的照射位置處於貫通孔的範圍內的情況，使聚光透鏡的沿著光軸方向的位置維持在一定位置。一般，若第2雷射光的照射位置在貫通孔的範圍內，則驅動資料容易產生過沖。關於這一點，在本發明，在第2雷射光的照射位置處於貫通孔的範圍內的情況，使聚光透鏡的沿著光軸方向的位置維持在一定位置，所以能夠抑制該過沖。

在本發明的一態樣的雷射加工裝置，亦可為線包含第1線及與第1線交叉的第2線，在第2處理，一邊由移動機構使照射部沿著第1線相對移動，一邊控制由照射部進行的第1雷射光的照射的開始及停止，在對象物形成改質區域，並且形成到達雷射光入射面的龜裂，之後，一邊由移動機構使照射部沿著第2線相對移動，一邊控制由照射部進行的第1雷射光的照射的開始及停止，在對象物形成改質區域，在第3處理，在形成沿著第1線的改質區域之後藉由第2處理沿著第2線形成改質區域時，執行早期追隨處理。在沿著第1線的改質區域及半切割(到達雷射光入射面的龜裂)的形成後沿著第2線形成改質區域時，由於設置於對象物的表面側的功能元件(器件層疊膜及凸塊等)及半切割的影響，對象物容易翹曲，驅動資料容易發生過沖。關於這一點，在本發明，藉由早期追隨處理，能夠縮小沿著第2線形成改質區域時的與該過沖相伴的致動器的驅動的延遲。

在本發明的一態樣的雷射加工裝置，亦可在第3處理，在藉由第2處理沿著第1線形成改質區域時，執行：通常追隨處理，以追隨開始位置為起點，依據在第1處理中所取得的驅動資料來驅動致動器。在該情況，在通常追隨處理的執行，能夠沿著第1線形成改質區域。

本發明的一態樣的雷射加工裝置亦可雷射加工裝置包括：輸入部，其從使用者接受關於修正距離的輸入；及顯示部，其顯示根據輸入部的該輸入來設定修正距離的設定畫面。在該情況，使用者能夠經由輸入部進行關於修正距離的輸入，在設定畫面中設定修正距離。

本發明的一態樣的雷射加工裝置亦可在第3處理，在第2處理的初期及/或末期，使聚光透鏡的沿著光軸方向的位置維持在一定位置。一般，在第2處理的初期及/或末期，第2雷射光跨越對象物的邊緣部，所以驅動資料容易產生過沖。關於這一點，在本發明，在第2處理的初期及/或末期使聚光透鏡的沿著光軸方向的位置維持在一定位置，所以能夠抑制該過沖。

根據本發明的一態樣，能夠提供一種能夠抑制對雷射光入射面的位移的追隨的精度降低的雷射加工裝置及雷射加工方法。

以參照附圖對實施方式進行詳細說明。在各圖，對相同或相當的部分標註相同的圖號，並省略重複的說明。

如圖1所示，雷射加工裝置1是用於對對象物100進行雷射加工的裝置。雷射加工裝置1一邊對對象物100照射加工用雷射光，一邊沿著預定形成改質區域的線使加工用雷射光的聚光點(聚光位置，至少聚光區域的一部分)移動，藉此在對象物100沿著線形成改質區域。雷射加工裝置1具備載置台7、雷射加工頭10A、垂直軸軌道22、水平軸軌道24、攝像部25、GUI9及控制部8。

如圖2所示，在對象物100設定有線5。線5是用於切斷對象物100的假想線。線5不限於直線狀，亦可為曲線狀，亦可為組合了它們的三維狀，還可為座標指定的形狀。線5不限於假想線，亦可為在對象物100的表面實際引出的線。

改質區域有連續地形成的情況，也有斷續地形成的情況。改質區域可為列狀亦可為點狀，也就是只要改質區域至少形成於對象物100的內部即可。另外，存在以改質區域為起點而形成龜裂的情況，龜裂及改質區域亦可露出於對象物100的外表面(表面、背面、或外周面)。形成改質區域時的雷射光入射面可為對象物100的表面100a，亦可為對象物100的背面100b。

改質區域是指密度、折射率、機械強度或其他物理特性成為與周圍不同的狀態的區域。作為改質區域，例如有熔融處理區域(是指暫時熔融後再固化的區域、熔融狀態中的區域及從熔融再固化的狀態中的區域中的至少任一個)、裂紋區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等，也有它們混合存在的區域。作為改質區域，有在對象物100的材料中改質區域的密度與非改質區域的密度相比發生變化的區域、或形成有晶格缺陷的區域。在對象物100的材料為單晶矽的情況，改質區域亦可說是高位錯密度區域。

熔融處理區域、折射率變化區域、改質區域的密度與非改質區域的密度相比發生了變化的區域、及形成有晶格缺陷的區域有時進一步在這些區域的內部或改質區域與非改質區域的介面內含龜裂(裂紋、微裂紋)。內含的龜裂有遍及改質區域的整個面的情況或僅形成於一部分或形成於複數個部分的情況。對象物100包含由具有結晶結構的結晶材料構成的基板。

例如，對象物100包含由氮化鎵(GaN)、矽(Si)、碳化矽(SiC)、LiTaO ₃及藍寶石(Al ₂O ₃)中的至少任一種形成的基板。換言之，對象物100例如包含氮化鎵基板、矽基板、SiC基板、LiTaO ₃基板或藍寶石基板。結晶材料可為各向異性結晶及各向同性結晶中的任一種。另外，對象物100可以包含由具有非結晶結構(非晶質結構)的非結晶材料構成的基板，例如可以包含玻璃基板。

在實施形態，在雷射加工裝置1，藉由沿著線5形成複數個改質點(加工痕)，能夠形成改質區域。在該情況，藉由聚集複數個改質點而成為改質區域。改質點是指，藉由脈衝雷射光的1脈衝的發射(shot)(即1脈衝的雷射光照射：雷射光發射)而形成的改質部分。作為改質點，可列舉出裂紋點、熔融處理點或折射率變化點、或者它們中的至少1個混合存在的點等。關於改質點，可考量所要求的切斷精度、所要求的切斷面的平坦性、對象物100的厚度、種類、晶體取向等，適當控制其大小或產生的龜裂的長度。在實施形態，能夠沿著線5形成改質點作為改質區域。

在圖2所示的一個例子，對象物100例如在由矽等半導體材料構成的基板的表面側呈矩陣狀地形成有複數個功能元件。功能元件例如是光電二極體等受光元件、雷射光二極體等發光元件、或者形成為電路的電路元件等。在對象物100被載置台7(參照圖1)支承時，在被環狀的框架111拉伸的薄膜112上粘貼例如對象物100的表面100a(複數個功能元件側的面)。

在對象物100設置有顯示晶體取向的定向平面。線5以相互平行地延伸的複數條線5a及與線5a垂直且相互平行地延伸的複數條線5b藉由相鄰的功能元件之間(以下，也稱為[分割道])的方式設定為格子狀。在對象物100，以在俯視時以規定間隔排列的方式形成有複數個從表面100a貫通至背面100b的貫通孔H0。對象物100例如是厚度為300μm的晶圓，在邊緣部以外的外表面也存在急劇的位移。

如圖1所示，載置台7是支承對象物100的支承部。載置台7構成為能夠以與垂直方向平行的軸線為中心線旋轉。在載置台7上載置有對象物100。載置台7藉由電動機等習知的驅動裝置的驅動力而被旋轉驅動。載置台7藉由夾具保持框架111(參照圖2)，並且藉由真空吸盤吸附薄膜112(參照圖2)，藉此支承對象物100。

如圖1及圖3所示，雷射加工頭10A經由聚光部14對載置於載置台7的對象物100照射作為第1雷射光的加工用雷射光L1，在該對象物100的內部形成改質區域。雷射加工頭10A能夠藉由電動機等習知的驅動裝置的驅動力而沿著垂直軸軌道22在垂直方向上直線地移動。雷射加工頭10A能夠藉由電動機等習知的驅動裝置的驅動力，沿著水平軸軌道24在一個水平方向上直線地移動。雷射加工頭10A構成照射部。聚光部14包括聚光透鏡。

如圖3所示，雷射加工頭10A包括框體11、入射部12、調整部13及聚光部14。入射部12使從光源(未圖示)輸出的加工用雷射光L1入射到框體11內。光源例如藉由脈衝振盪方式輸出相對於對象物100具有透過性的加工用雷射光L1。調整部13配置在框體11內。調整部13調整從入射部12入射的加工用雷射光L1。調整部13所具有的各結構安裝於在框體11內設置的光學基座29。光學基座29與框體11成為一體。

調整部13具有衰減器31、擴束器32、反射鏡33、反射型空間光調變器34及成像光學系統35。衰減器31調整從入射部12入射的加工用雷射光L1的輸出。擴束器32擴大由衰減器31調整了輸出的加工用雷射光L1的直徑。反射鏡33反射由擴束器32擴大了直徑的加工用雷射光L1。

反射型空間光調變器34對由反射鏡33反射的加工用雷射光L1進行調變。反射型空間光調變器34例如是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。成像光學系統35構成反射型空間光調變器34的反射面34a與聚光部14的入射瞳面14a處於成像關係的兩側遠心光學系統。成像光學系統35由3個以上的透鏡構成。

聚光部14以插通於在框體11的下壁部形成的孔26a的方式配置。聚光部14使由調整部13調整後的加工用雷射光L1一邊聚光一邊向框體11外出射。在這樣的雷射加工頭10A，加工用雷射光L1從入射部12入射到框體11內而行進，在被反射鏡33及反射型空間光調變器34依次反射之後，從聚光部14出射到框體11外。

雷射加工頭10A還包括分色鏡15、測距感測器16、觀察部17、致動器18及電路部19。分色鏡15配置在成像光學系統35與聚光部14之間。分色鏡15使加工用雷射光L1透過。從抑制像散的觀點出發，分色鏡15例如立方體型、或者以具有扭轉的關係的方式配置的2片板型為佳。

測距感測器16對對象物100的雷射光入射面照射作為第2雷射光的測距用雷射光L2，並接收由該雷射光入射面反射的測距用雷射光L2的反射光。測距感測器16取得關於所接收的反射光的資訊，作為關於對象物100的雷射光入射面的位移(包含凹凸及傾斜等)的位移數據。位移資料例如是與接收到的反射光對應的電壓值。

作為測距感測器16，由於是與加工用雷射光L1同軸的感測器，所以能夠利用像散方式等的感測器。另外，在是與加工用雷射光L1不同軸的感測器的情況，作為測距感測器16，能夠利用三角測距方式、雷射光共焦方式、白色共焦方式、分光干涉方式、像散方式等的感測器。測距感測器16的種類沒有特別限定，能夠利用各種感測器。另外，作為與加工用雷射光L1同軸的測距感測器16，能夠利用利用了聚光部14中的測距用雷射光L2及其反射光的偏心的三角測距方式的感測器。測距感測器16構成資料取得部。

觀察部17輸出用於觀察對象物100的雷射光入射面的觀察光L20，檢測由雷射光入射面反射的觀察光L20。即，從觀察部17輸出的觀察光L20經由聚光部14照射到雷射光入射面，被雷射光入射面反射的觀察光L20經由聚光部14被觀察部17檢測。加工用雷射光L1、測距用雷射光L2及觀察光L20各自的波長相互不同(至少各自的中心波長相互錯開)。

致動器18安裝於光學基座29。致動器18例如藉由壓電元件的驅動力使聚光部14沿著其光軸方向(以下，也簡稱為[光軸方向])移動。電路部19例如是複數個電路基板。電路部19對從測距感測器16輸出的訊號、及向反射型空間光調變器34輸入的訊號進行處理。電路部19依據從測距感測器16輸出的訊號來控制致動器18。電路部19與控制部8(參照圖1)電連接。

電路部19依據由測距感測器16取得的位移資料，以使加工用雷射光L1的聚光點(聚光部14)追隨雷射光入射面的方式，取得驅動致動器18的驅動資料。例如，電路部19計算以作為位移資料的電壓值成為目標電壓值的方式驅動致動器18的驅動電壓值(控制指令值)作為驅動資料。電路部19依據驅動資料驅動致動器18，使加工用雷射光L1的聚光點追隨雷射光入射面的位移。驅動資料亦可為以驅動電壓值的橫軸為位置(座標或距離)且以縱軸為驅動電壓值的波形資料。電路部19儲存驅動資料。

目標電壓值是成為用於以追隨雷射光入射面的方式驅動聚光部14的基準(目標)的電壓值，是依據在後述的高度設定時由測距感測器16取得的電壓值的值。以下，將以追隨雷射光入射面的方式驅動致動器18的控制也稱為AF(自動對焦)追隨控制。在AF追隨控制下，聚光部14以對象物100的雷射光入射面與加工用雷射光L1的聚光位置的距離維持為固定的方式，依據該位移資料而沿著光軸方向移動。另外，執行AF追隨控制的功能及儲存驅動資料的功能亦可由控制部8或其他電路部具有。電路部19構成資料取得部。

返回圖1，垂直軸軌道22是沿著垂直方向延伸的軌道。垂直軸軌道22經由安裝部21安裝於雷射加工頭10A。垂直軸軌道22使雷射加工頭10A沿著垂直方向移動，以使加工用雷射光L1的聚光點沿著垂直方向移動。水平軸軌道24是沿水平方向延伸的軌道。水平軸軌道24經由安裝部23安裝於垂直軸軌道22。水平軸軌道24使雷射加工頭10A相對於載置台7沿著線5相對移動，以使加工用雷射光L1的聚光點沿著線5移動。水平軸軌道24構成移動機構。

攝像部25從沿著加工用雷射光L1的入射方向的方向拍攝對象物100。攝像部25包括對準攝像機AC及攝像單元IR。對準攝像機AC及攝像單元IR與雷射加工頭10A一起安裝於安裝部21。對準攝像機AC例如使用透過對象物100的光來拍攝器件圖案等。藉此得到的圖像用於加工用雷射光L1相對於對象物100的照射位置的對準。攝像單元IR使用透過對象物100的光來拍攝對象物100。例如，在對象物100為包含矽的晶圓的情況，在攝像單元IR中使用近紅外區域的光。在雷射加工裝置1，能夠使用攝像單元IR以非破壞的方式確認雷射加工的加工狀態。

控制部8構成為包括處理器、記憶體、儲存裝置及通訊設備等的電腦裝置。在控制部8，由處理器執行讀入到記憶體等的軟體(程式)，由處理器控制記憶體及記憶體中的資料的讀出及寫入、以及依據通訊設備的通訊。控制部8控制雷射加工裝置1的各部，實現各種功能。

控制部8至少控制載置台7的動作、雷射加工頭10A的動作、雷射加工頭10A沿著垂直軸軌道22及水平軸軌道24的移動及致動器18的動作。控制部8一邊沿著線5使雷射加工頭10A相對於載置台7相對移動，一邊在使加工用雷射光L1的聚光點位於對象物100的線5上的狀態，在AF追隨控制下，控制來自雷射加工頭10A的加工用雷射光L1的照射的開始及停止，藉此沿著線5形成改質區域。

改質區域的形成及其停止的切換能夠以如下方式實現。例如，在雷射加工頭10A，藉由切換加工用雷射光L1的照射(輸出)的開始及停止(ON/OFF)，能夠切換改質區域的形成與該形成的停止。具體而言，在雷射光振盪器由固體雷射器構成的情況，藉由切換設置於諧振器內的Q開關(AOM(聲光調變器)、EOM(電光調變器)等)的ON/OFF，從而高速地切換加工用雷射光L1的照射的開始及停止。在雷射光振盪器由光纖雷射器構成的情況，藉由切換構成種子雷射器、放大器(激勵用)雷射器的半導體雷射器的輸出的ON/OFF，高速地切換加工用雷射光L1的照射的開始及停止。在雷射光振盪器使用外部調變元件的情況，藉由切換設置於諧振器外的外部調變元件(AOM、EOM等)的ON/OFF，從而高速地切換加工用雷射光L1的照射的ON/OFF。

或者，改質區域的形成及其停止的切換亦可如下實現。例如，亦可藉由控制閘門等機械式機構來開閉加工用雷射光L1的光路，切換改質區域的形成與該形成的停止。亦可藉由將加工用雷射光L1切換為CW光(連續波)來停止改質區域的形成。亦可藉由在反射型空間光調變器34的液晶層顯示使加工用雷射光L1的聚光狀態成為無法改質的狀態的圖案(例如，雷射光散射的梨皮狀圖案的圖案)，來停止改質區域的形成。亦可控制衰減器等輸出調整部，以無法形成改質區域的方式使加工用雷射光L1的輸出降低，藉此使改質區域的形成停止。亦可藉由切換偏振方向來停止改質區域的形成。亦可藉由使加工用雷射光L1向光軸以外的方向散射(跳過)而進行切割，從而使改質區域的形成停止。

控制部8能夠與電路部19協作地執行跟蹤加工處理及即時加工處理，前述跟蹤加工處理是在沿著線5掃描測距用雷射光L2之後在AF追隨控制下掃描加工用雷射光L1而形成改質區域的處理，前述即時加工處理是一邊沿著線5掃描測距用雷射光L2一邊在AF追隨控制下掃描加工用雷射光L1而形成改質區域的處理。

跟蹤加工處理包括跟蹤處理(第1處理)、改質區域形成處理(第2處理)及追隨處理(第3處理)。跟蹤處理是藉由測距感測器16沿著線5掃描測距用雷射光L2，藉由電路部19取得位移資料及驅動資料。改質區域形成處理在跟蹤處理之後，由雷射加工頭10A沿著線5掃描加工用雷射光L1，在對象物100形成改質區域。追隨處理在形成改質區域時執行AF追隨控制。在追隨處理，能夠執行使驅動資料的再生的起點提前修正距離而進行AF追隨控制的早期追隨處理、及不使驅動資料的再生的起點提前而進行AF追隨控制的通常追隨處理。

在即時加工處理，一邊沿著線5藉由測距感測器16掃描測距用雷射光L2並藉由電路部19取得位移資料及驅動資料，一邊在依據該驅動資料的AF追隨控制下，藉由雷射加工頭10A掃描加工用雷射光L1而在對象物100形成改質區域。在即時加工處理，同時並行地執行跟蹤加工處理的各處理(跟蹤處理、改質區域形成處理及追隨處理)。關於控制部8及電路部19所執行的各處理的詳細內容，容後敘述。

在本實施形態的跟蹤處理，如圖4所示，一邊沿著線5藉由水平軸軌道24使雷射加工頭10A相對移動，一邊以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置位於追隨開始位置TS0時為起點且以追隨結束位置TE0為終點，藉由測距感測器16及電路部19取得及記錄位移資料及驅動資料。從追隨開始位置TS0至追隨結束位置TE0的區間是進行AF追隨控制的追隨區間。

在本實施形態的雷射加工裝置1，能夠任意地設定追隨區間。即，在雷射加工裝置1，能夠任意地設定追隨開始位置TS0及追隨結束位置TE0。追隨開始位置TS0及追隨結束位置TE0可以以光量基準設定，亦可以座標基準設定，還可以從依據光量基準或座標基準的位置有意地錯開規定量地設定。光量基準是指，以測距感測器16的檢測值為基準來檢測對象物100的端部，決定追隨開始位置TS0的基準的方法。座標基準是以所設定的座標為基準來決定追隨開始位置TS0的基準的方法。追隨開始位置TS0及追隨結束位置TE0亦可由控制部8設定及儲存。追隨區間亦可與比對象物100的邊緣部(周緣部)靠內側的有效區域部分對應。這裡的驅動資料亦可為將橫軸設為沿著線5的位置且將縱軸設為致動器18的驅動電壓值的圖表中的波形資料。

在本實施形態的改質區域形成處理，在跟蹤處理之後，如圖5所示，一邊沿著線5藉由水平軸軌道24使雷射加工頭10A從線5的一端側向另一端側相對移動，一邊控制雷射加工頭10A的加工用雷射光L1的照射的開始及停止。藉此，使加工用雷射光L1的聚光點從線5的一端側向另一端側移動，從線5的一端側向另一端側沿著該線5在對象物100的內部形成改質區域6。另外，在改質區域形成處理，在跟蹤處理之後，如圖6所示，沿著線5，一邊藉由水平軸軌道24使雷射加工頭10A從線5的另一端側向一端側相對移動，一邊藉由雷射加工頭10A照射加工用雷射光L1。藉此，使加工用雷射光L1聚光於對象物100的內部，並且使該聚光點從線5的另一端側向一端側移動，在對象物100的內部形成改質區域6。

在本實施形態的追隨處理，在藉由改質區域形成處理沿著線5形成改質區域時，依據在跟蹤處理中所取得的驅動資料，進行藉由致動器18使聚光部14沿著光軸方向移動的AF追隨控制。在此，在藉由追隨處理執行的早期追隨處理，如圖5所示，在使雷射加工頭10A從線5的一端側向另一端側相對移動的情況，以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置在雷射加工頭10A的相對移動方向上位於比追隨開始位置TS0以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據驅動資料來驅動致動器18(即，藉由致動器18再生驅動資料)。

另外，在藉由追隨處理執行的早期追隨處理，如圖6所示，在使雷射加工頭10A從線5的另一端側向一端側相對移動的情況，以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置在雷射加工頭10A的相對移動方向上位於比追隨開始位置TS0以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據驅動資料來驅動致動器18(即，藉由致動器18對驅動資料進行逆再生)。

此外，在早期追隨處理，藉由驅動資料開始驅動致動器18的時刻成為聚光部14的光軸從追隨開始位置TS0向對象物100的邊緣側偏移修正距離的時刻。在早期追隨處理中對驅動資料進行再生及逆再生的情況，與該驅動資料建立對應的座標相對於與跟蹤處理時的驅動資料建立對應的座標，向雷射加工頭10A的相對移動方向的後側偏移修正距離的量。

在追隨處理中執行的通常追隨處理，以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置位於追隨開始位置TS0時為起點，依據驅動資料來驅動致動器18。

在本實施形態的追隨處理，在改質區域形成處理的初期及末期，執行使聚光部14的沿著光軸方向的位置維持在一定位置的AF固定(以下，也簡稱為[AF固定])。在AF固定，固定向致動器18輸入的驅動資料(例如，使致動器18的驅動電壓值在其之前的電壓值不變動)，保持聚光部14的光軸方向的位置。在這裡的追隨處理，在從追隨開始位置TS0至向雷射加工頭10A的相對移動方向的跟前側離開AF固定距離的位置為止的區間，執行AF固定。另外，在追隨處理，在從追隨結束位置TE0至向雷射加工頭10A的相對移動方向的裡側離開AF固定距離的位置為止的區間，執行AF固定。另外，在這裡的AF固定，將聚光部14的沿著光軸方向的位置設為大致固定。所謂大致固定，除了聚光部14不從一定位置進行動作的狀態以外，還包括聚光部14以相對於通常(未執行AF固定的狀態)的致動器18的動作而動作充分變小的方式進行動作的狀態。即，在AD固定，聚光部14亦可緩慢地動作。

控制部8執行如下的透鏡移動量檢測處理(第4處理)：一邊使雷射加工頭10A沿著線5藉由水平軸軌道24相對移動，一邊以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置位於追隨開始位置TS0時為起點，依據藉由跟蹤處理取得的驅動資料來驅動致動器18，並且由感測器檢測關於聚光部14的光軸方向的移動量的移動量資料。透鏡移動量檢測處理可以與跟蹤處理同時並行地執行，亦可與跟蹤處理分開執行。感測器例如是包括設置於致動器18的應變儀等的習知的感測器。移動量資料與致動器18的可動部的當前位置資料對應。此外，也將聚光部14的移動量資料稱為[透鏡移動量]。

控制部8能夠依據在跟蹤處理中所取得的位移資料或驅動資料、及在透鏡移動量檢測處理中檢測出的移動量資料，計算修正距離。圖7是顯示驅動資料及透鏡移動量的圖表，圖8是顯示雷射光入射面的位移及透鏡移動量的圖表。在圖7的圖表，橫軸顯示沿著線5的位置，縱軸顯示與驅動資料及透鏡移動量對應的各值。在圖8的圖表，橫軸顯示沿著線5的位置，縱軸顯示與雷射光入射面的位移及透鏡移動量對應的各值。例如，如圖7所示，控制部8計算驅動資料成為峰值的峰值位置，並且計算透鏡移動量成為峰值的峰值位置。控制部8將這些峰值位置的差量ΔD1計算為與修正距離對應的值。

另外，例如圖8所示，控制部8計算根據位移資料求出的雷射光入射面的位移成為峰值的峰值位置，並且計算透鏡移動量成為峰值的峰值位置。控制部8將這些峰值位置的差量ΔD2計算為與修正距離對應的值。控制部8能夠經由GUI9輸出關於計算出的修正距離的資訊。另外，修正距離也能夠藉由示波器取得各資料的波形，使用掃描速度將各資料的峰值的時間的差量變更為距離而求出。

控制部8可以僅根據差量ΔD1來計算修正距離，亦可僅根據差量ΔD2來計算修正距離，還可以根據差量ΔD1、ΔD2來計算修正距離。在位移資料、驅動資料及移動量資料分別存在複數個峰值的情況，亦可計算複數個修正距離的候補，將其中的一個決定為修正距離。

亦可優先依據複數個峰值中的較高的峰值(產生較大的過沖時)來計算修正距離。亦可優先依據複數個差量ΔD1、ΔD2中的值較大的任一個來計算修正距離。亦可重視峰值的產生次數，使產生頻率低的峰兼具從候補中排除等掩模處理。亦可對修正距離設置限制，將複數個修正距離的候補中超過該限制的至少任意個從候補中排除。亦可沿著不同的複數個線5進行跟蹤處理及透鏡移動量檢測處理，取得複數個修正距離的候補，對它們進行平均而將值用作修正距離。亦可將複數個修正距離的候補作為按複數條線5的每一條而不同的修正距離來使用。

如圖1所示，GUI9顯示各種資訊。GUI9例如包括觸摸面板顯示器。在GUI9，藉由使用者的觸摸等操作，接受各種輸入。GUI9從使用者接受關於早期追隨處理的修正距離的輸入。GUI9顯示關於早期追隨處理的修正距離的信息。GUI9根據接受到的該輸入，顯示設定早期追隨處理的修正距離的設定畫面。GUI9從使用者接受執行早期追隨處理的測試的輸入。GUI9構成輸入部、顯示部及輸出部。

例如GUI9在載置台7上載置並吸附對象物100，輸入雷射加工的各種加工條件，在初始設定完成的狀態，從使用者接受執行早期追隨處理的測試的輸入(例如，後述的追隨測試按鈕94的觸摸操作)。在接受了該輸入的情況，由控制部8執行以下的處理。

即，如圖9所示，首先，執行跟蹤處理。具體而言，沿著線5，依據加工條件的設定速度等掃描測距用雷射光L2(步驟S1)。在前述步驟S1，停止加工用雷射光L1的照射。藉由前述步驟S1，取得追隨範圍內的沿著線5的雷射光入射面的位移資料，根據該位移資料生成並取得驅動資料(步驟S2)。

接著，執行透鏡移動量檢測處理。具體而言，在追隨範圍內沿著線5，依據驅動資料來驅動致動器18(步驟S3)。藉由前述步驟S3，在追隨範圍內，取得藉由致動器18的該驅動而在光軸方向上移動的聚光部14的移動量資料(步驟S4)。然後，依據在前述步驟S1中所取得的位移資料或驅動資料及在前述步驟S4中所取得的移動量資料，計算差量ΔD1或差量ΔD2，根據差量ΔD1或差量ΔD2自動計算修正距離(步驟S5)。

或者，亦可代替圖9所示的處理，而由控制部8執行圖10所示的處理。在圖10所示的處理，在與前述步驟S1~S4同樣的步驟S11-S14之後，作為追隨結果，在GUI9上顯示所取得的位移資料、驅動資料及移動量資料(步驟S15)。藉此，使用者能夠參照GUI9上的顯示，手動地計算修正距離。

或者，亦可取代圖9所示的處理，而由控制部8執行圖11所示的處理。在圖11所示的處理，在與前述步驟S1~S4同樣的步驟S21~S24之後，修正候補距離被設定為初始值，計數器k被設定為1(步驟S25、S26)。

接著，以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置在雷射加工頭10A的相對移動方向上位於比追隨開始位置TS0以修正候補距離的量靠近跟前側時為起點，依據在前述步驟S21中所取得的驅動資料來驅動致動器18(步驟S27)。藉由前述步驟S27，由感測器取得聚光部14的移動量資料(步驟S28)。判定計數器k是否為N，即，是否將前述步驟S27、S28重複了N次(步驟S29)。在前述步驟S29中為[否]的情況，使修正候補距離可變(例如+1mm)，使計數器k遞增計數(步驟S30、S31)。然後，返回前述步驟S27。

另一方面，在前述步驟S29中為[是]的情況，依據在前述步驟S1中所取得的位移資料或驅動資料及在前述步驟S24、S28中所取得的複數個移動量資料，計算在前述步驟S30中可變而得到的複數個修正候補距離中的一個修正候補距離作為修正距離(步驟S30)。例如，在前述步驟S30，亦可計算圖7所示的峰值位置的差量ΔD1最小時的一個修正候補距離作為修正距離。另外，例如，在前述步驟S30，如圖8所示，亦可計算峰值位置的差量ΔD2最小時的一個修正候補距離作為修正距離。

圖12A、圖12B、圖12C及圖12D是顯示顯示於GUI9的設定畫面的例子的圖。在圖，再生修正的距離對應於修正距離，邊緣AF固定的距離對應於執行AF固定時的AF固定距離。如圖12A、圖12B、圖12C及圖12D所示，在GUI9的輸入欄91，使用者能夠在[跟蹤]與[即時]之間切換輸入模式。當在GUI9中選擇了[追蹤]時，能夠藉由控制部8執行跟蹤加工處理。當在GUI9中選擇了[即時]時，能夠藉由控制部8執行即時加工處理。

使用者能夠在GUI9的輸入欄92中輸入修正距離的值。控制部8亦可依據輸入到輸入欄92的值來設定修正距離。此外，在GUI9，若在輸入欄91中選擇輸入[即時]，則不能輸入修正距離的值(參照圖12C)。使用者能夠在GUI9的輸入欄93中輸入AF固定距離的值。控制部8根據輸入到輸入欄93的值來設定AF固定距離。在GUI9，使用者能夠對追隨測試按鈕94進行觸摸操作。追隨測試按鈕94是輸入早期追隨處理的測試的執行的按鈕。當觸摸操作追隨測試按鈕94時，藉由控制部8開始圖9、圖10或圖11所示的一系列的處理，計算修正距離。計算出的修正距離亦可自動輸入到輸入欄92而顯示。

接著，對使用雷射加工裝置1的雷射加工方法的一例進行說明。

以下，對一邊對對象物100照射加工用雷射光L1，一邊沿著線5移動加工用雷射光L1的聚光點，藉此在對象物100沿著線5形成改質區域6的情況的例子進行說明。在這裡的例子，在GUI9的設定畫面，模式被選擇為[跟蹤]，藉由輸入或自動計算來設定修正距離，輸入進行AF固定的邊緣部的距離。

首先，在將背面100b設為雷射光入射面側的狀態，將對象物100載置並吸附在載置台7上。例如，依據由攝像部25取得的對象物100的雷射光入射面的圖像，以加工用雷射光L1的聚光點位於雷射光入射面上的方式藉由控制部8使雷射加工頭10A沿著垂直方向移動，使聚光部14沿著垂直方向移動(高度設定)。將此時由測距感測器16取得的電壓值作為目標電壓值進行儲存。

接著，執行沿著線5的跟蹤處理，取得並儲存從追隨開始位置TS0至追隨結束位置TE0的追隨區間的位移資料及驅動資料(第1步驟)。在跟蹤處理，不從雷射加工頭10A照射加工用雷射光L1，一邊使雷射加工頭10A沿著線5相對移動，一邊從測距感測器16照射測距用雷射光L2，取得作為位移資料的電壓值。在跟蹤處理，測距用雷射光L2可以始終照射，亦可僅對追隨區間的雷射光入射面照射。在跟蹤處理，取得以使由測距感測器16取得的作為位移資料的電壓值成為目標電壓值的方式使致動器18驅動的驅動資料。

接著，沿著複數條線5執行改質區域形成處理，在對象物100的內部沿著複數條線5形成改質區域6(第2步驟)。在改質區域形成處理，在追隨區間將加工用雷射光L1設為ON，在除此以外的區間將加工用雷射光L1設為OFF。在藉由改質區域形成處理形成改質區域6時，執行追隨處理，執行使聚光部14以追隨雷射光入射面的位移的方式在垂直方向移動的回饋控制即AF追隨控制(第3步驟)。在本實施形態的追隨處理，使驅動資料的再生的起點提前修正距離來進行AF追隨控制(早期追隨步驟)。另外，加工用雷射光L1的ON/OFF的時刻並不提前。之後，將貼附於對象物100的切割用帶擴張。藉由以上，沿著各線5將對象物100切斷而晶片化，得到複數個晶片。

以上，在本實施形態的雷射加工裝置1及雷射加工方法，在沿著線5在對象物100形成改質區域6時，能夠使驅動資料的再生的時刻相對於驅動資料的取得時提前。因此，即使在驅動資料中產生了過沖，在形成改質區域6時，也能夠縮小伴隨著該過沖的致動器18的驅動的延遲(聚光部14的光軸方向的移動的延遲)，能夠降低雷射光入射面的位移與聚光部14的光軸方向的移動量之間的誤差。

因此，根據本實施方式，能夠抑制對雷射光入射面的位移的追隨的精度降低。不僅在對象物100的邊緣部，在比對象物100的邊緣部靠內側的有效區域，也能夠抑制伴隨著急劇的位移(過沖的產生)的致動器18的驅動的延遲。換言之，在本實施形態，對於雷射光入射面的位移劇烈的對象物100，在事先測量了位移資料及驅動資料之後，在提前了驅動資料的再生時刻的狀態(施加了關於距離或者時間的方向的控制的狀態)下一邊使致動器18動作一邊由加工用雷射光L1進行雷射加工，藉此能夠改善改質區域6的形成位置精度。也能夠抑制在AF固定中難以應對的致動器18的驅動的延遲。

在雷射加工裝置1，控制部8執行透鏡移動量檢測處理。在透鏡移動量檢測處理，一邊使雷射加工頭10A沿著線5相對移動，一邊以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置位於追隨開始位置TS0時為起點，一邊依據在跟蹤處理中所取得的驅動資料來驅動致動器18，一邊由感測器檢測關於聚光部14的光軸方向的移動量的移動量資料。然後，控制部8依據在跟蹤處理中所取得的位移資料或驅動資料及在透鏡移動量檢測處理中檢測出的移動量資料，計算修正距離並經由GUI9輸出。在該情況，能夠由位移資料或者驅動資料及實際的聚光部14的移動量資料來計算及輸出修正距離。

在雷射加工裝置1，在GUI9的追隨測試按鈕94被使用者觸摸操作，藉由GUI9接受了執行早期追隨處理的測試的輸入的情況，控制部8執行跟蹤處理的前述步驟S1、S2及透鏡移動量檢測處理的前述步驟S3、S4。然後，控制部8依據在前述步驟S1中所取得的位移資料或驅動資料及在前述步驟S4中所取得的移動量資料，計算修正距離。如此，在雷射加工裝置1，使用者經由GUI9進行執行早期追隨處理的測試的輸入，藉此能夠自動地計算修正距離。

此外，如上前述，在雷射加工裝置1，在GUI9的追隨測試按鈕94被使用者觸摸操作，藉由GUI9接受了執行早期追隨處理的測試的輸入的情況，控制部8亦可執行跟蹤處理的前述步驟S21、S22及透鏡移動量檢測處理的前述步驟S23、S24。控制部8亦可執行如下的前述步驟S25~S31：一邊沿著線5藉由移動機構使雷射加工頭10A相對移動，一邊以雷射光入射面上的測距用雷射光L2的照射位置在雷射加工頭10A的相對移動方向上位於比追隨開始位置以修正候補距離的量靠近跟前側時為起點，依據在跟蹤處理中所取得的驅動資料來驅動致動器18，並且改變修正候補距離來多次執行由感測器取得關於聚光部14的光軸方向的移動量的移動量資料的處理(第5處理)。然後，控制部8亦可依據在前述步驟S21中所取得的位移資料或驅動資料、在前述步驟S24中所取得的移動量資料、在前述步驟S25~S31中所取得的複數個移動量資料，執行計算複數個修正候補距離中的一個修正候補距離作為修正距離的前述步驟S32。如此，在雷射加工裝置1，使用者經由GUI9進行執行早期追隨處理的測試的輸入，藉此能夠自動地計算修正距離。

在雷射加工裝置1，對象物100具有貫通孔H0。在測距用雷射光L2跨越貫通孔H0時，在驅動資料中容易產生在鏡面晶圓中看不到的急劇的高低差導致的過沖。關於這一點，在雷射加工裝置1，藉由早期追隨處理，能夠縮小測距用雷射光L2跨越貫通孔H0時的伴隨著該過沖的致動器18的驅動的延遲。另外，亦可考量在測距用雷射光L2跨越貫通孔H0時進行AF固定，但在AF固定中無法充分進行，並不有效。

在雷射加工裝置1，GUI9從使用者接受關於修正距離的輸入，並且顯示根據該輸入來設定修正距離的設定畫面。在該情況，使用者經由GUI9進行關於修正距離的輸入，能夠在設定畫面中設定修正距離。

雷射加工裝置1在追隨處理，在改質區域形成處理的初期及末期，使聚光部14的沿著光軸方向的位置維持在固定位置。一般，在改質區域形成處理的初期及末期，測距用雷射光L2跨越對象物100的邊緣部，驅動資料容易產生過沖。關於這一點，在雷射加工裝置1，在改質區域形成處理的初期及末期使聚光部14的沿著光軸方向的位置維持在一定位置，所以能夠抑制該過沖。能夠進一步抑制對雷射光入射面的位移的追隨的精度降低。

在雷射加工裝置1，能夠在GUI9中設定修正距離。另外，藉由在GUI9中操作追隨測試按鈕94，能夠事先確認是否需要修正，或者自動計算或提示最佳的修正距離。其結果，能夠應對各種對象物100的加工。另外，在GUI9，亦可裝載能夠設定有無執行早期追隨處理的的功能。

圖13A及圖13B是顯示雷射光入射面的位移、驅動資料及透鏡移動量的例子的圖表。在圖13A及圖13B，橫軸顯示沿著線5的位置。圖13A及圖13B的結果是對相同的對象物100進行了雷射加工的一個例子。在圖13A，顯示作為追隨處理而執行包含通常追隨處理的跟蹤加工處理的情況的一例。在圖13B，顯示了作為追隨處理而執行了包含早期追隨處理的跟蹤加工處理的情況的一例。

在圖13A所示的例子，在執行了通常追隨處理的跟蹤加工處理時，相對於雷射光入射面的位移的變化，致動器18的驅動產生延遲，雷射光入射面的位移與聚光部14的移動量之間的誤差變大。在該情況，如圖13B所示，可知藉由執行早期追隨處理的跟蹤加工處理，相對於雷射光入射面的位移的變化，致動器18的驅動的延遲降低，雷射光入射面的位移與聚光部14的移動量之間的誤差降低，相對於雷射光入射面的位移的追隨的精度提高。其，在產生急劇的位移的區域，追隨誤差大幅降低，另一方面，在平緩的位移的區域，追隨誤差有可能惡化，但作為對象物100的整體，可以說降低追隨誤差而穩定化。

此外，在本實施形態，在對厚度50μm的對象物(所謂的極薄晶圓)進行加工的情況，由於加工條件的餘量少，所以不是早期追隨處理而是通常追隨處理是有效的，所以亦可實施通常追隨處理。

以上，本發明的一態樣並不限定於前述實施形態。

在前述實施形態的追隨處理，在測距用雷射光L2的照射位置在貫通孔H0的範圍內的情況，亦可執行AF固定，使聚光部14的沿著光軸方向的位置維持在一定位置。若測距用雷射光L2的照射位置在貫通孔H0的範圍內，則驅動資料容易發生過沖。關於這一點，若在測距用雷射光L2的照射位置在貫通孔H0的範圍內的情況下使聚光部14的沿著光軸方向的位置維持在一定位置，則能夠抑制該過沖。能夠進一步抑制對雷射光入射面的位移的追隨的精度降低。

在前述實施方式及變形例，說明了對形成有貫通孔H0的對象物100進行雷射加工的例子，但並不限定於此。本發明的一態樣也能夠應用於未形成有貫通孔H0的對象物100。在該情況，如圖14所示，在改質區域形成處理，一邊使雷射加工頭10A沿著線(第1線)5a藉由水平軸軌道24相對移動，一邊控制雷射加工頭10A的加工用雷射光L1的照射的開始及停止，在對象物100形成改質區域6，並且從改質區域6形成到達雷射光入射面的龜裂即半切(未圖示)。之後，如圖15所示，一邊沿著與線5a垂直的線(第2線)5b，藉由水平軸軌道24使雷射加工頭10A相對移動，一邊控制雷射加工頭10A的加工用雷射光L1的照射的開始及停止，在對象物100形成改質區域6。

此時，在追隨處理，在沿著線5b形成改質區域6時，亦可執行早期追隨處理。藉由早期追隨處理，能夠縮小與沿著線5b形成改質區域6時的過沖相伴的致動器18的驅動的延遲。抑制相對於雷射光入射面的位移的追隨的精度降低的前述效果特別有效。這是因為，在沿著線5a形成了改質區域6及半切割之後沿著線5b形成改質區域6時，由於功能元件(器件層疊膜及凸塊等)及半切割的影響，對象物100翹曲，例如在跨越線5a的方向的前後位置產生陡峭的凹凸，驅動資料容易產生過沖。另外，在追隨處理，如圖14所示，在沿著線5a形成改質區域6時，亦可執行通常追隨處理。在該情況，在通常追隨處理的執行，能夠沿著線5a形成改質區域6。

此外，線5b亦可不與線5a垂直，只要交叉(相交)即可。在沿著線5a形成改質區域6時，執行了通常追隨處理，但亦可代替於此而執行早期追隨處理。

在前述實施形態及變形例，將計算出的修正資訊顯示於GUI9並輸出，但亦可不輸出到GUI9。GUI9的輸出亦可為利用了聲音等的輸出。輸出到GUI9的資訊不限於修正距離的數值，只要是關於修正距離的資訊即可。例如亦可使GUI9顯示能夠掌握追隨誤差的訊號(位移資料等)，在該情況，使用者能夠一邊觀察該訊號一邊決定修正距離。另外，在該情況，使用者能夠一邊觀察在能夠掌握追隨誤差的訊號中追隨誤差劇烈的部位(過沖的部位)，一邊制定能夠最大程度地降低追隨誤差的修正距離。

在前述實施方式及變形例，作為位移資料，使用與由測距感測器16接收到的反射光對應的電壓值，但位移資料只要是關於雷射光入射面的位移的資料即可，沒有特別限定，這樣的位移資料能夠藉由各種公知技術來取得。位移資料亦可為由在與加工用雷射光L1的光軸不同的軸設置的測距感測器取得的電壓值。在該情況，所取得的該電壓值能夠與前述的測距感測器16的電壓值同樣地處理。位移資料亦可為關於致動器18的可動部的位置的資料。在另外使用能夠測量對象物100的雷射光入射面的表面形狀的感測器的情況，亦可將關於該感測器的檢測結果的資料作為位移資料。位移資料亦可為垂直方向上的聚光部14的絕對位置。位移資料亦可為垂直方向上的相對於聚光部14的高度設定時的位置的相對位置。

在前述實施形態及變形例，亦可代替差量ΔD1及差量ΔD2中的至少任意一個或者在其基礎上，取得AF差量訊號。AF差量訊號是目標電壓值與回饋後電壓值的差量，該回饋後電壓值是在AF追隨控制的結果中由測距感測器16取得的作為電位資料的電壓值。AF差量訊號顯示聚光部14與雷射光入射面從目標距離偏離何種程度。在高精度地實現了依據AF追隨控制的聚光位置的追隨的情況，回饋後電壓值是目標電壓值(此時，AF差量訊號=0)。另一方面，在由於某些情況而無法高精度地實現依據AF追隨控制的聚光位置的追隨的情況，回饋後電壓值成為比目標電壓值偏移的值(此時，AF差量訊號≠0)。作為一例，亦可為在前述步驟S28，代替移動量資料而取得AF差量訊號，在前述步驟S32，計算AF差量訊號為最小時的一個修正係數候選作為修正距離。

在前述實施形態及變形例，將對象物100的背面100b設為雷射光入射面，但亦可將對象物100的其他表面設為雷射光入射面。在前述實施形態及變形例，改質區域6例如亦可為形成於對象物100的內部的結晶區域、再結晶區域、或者吸雜區域。結晶區域是維持對象物100的加工前的結構的區域。再結晶區域是暫時蒸發、等離子體化或熔融後再凝固時作為單晶或多晶凝固的區域。吸雜區域是發揮收集並捕獲重金屬等雜質的吸雜效果的區域，可以連續地形成，亦可斷續地形成。另外，例如雷射加工裝置1亦可應用於燒蝕(Ablation)等加工。

在前述實施形態及變形例，將致動器18的驅動資料固定而實現了AF固定，但亦可取而代之，將作為位移資料的電壓值固定而實現AF固定。在前述實施形態及變形例，移動機構構成為使載置台7及雷射加工頭10A中的至少一方移動即可。在前述實施方式及變形例，控制部8的功能的一部分亦可由電路部19執行。在前述實施形態及變形例，亦可一邊藉由跟蹤處理的執行來取得驅動資料，一邊由該驅動資料來驅動致動器18而取得移動量資料及/或者AF差量訊號。在前述實施形態及變形例，求出距離的差量ΔD1、ΔD2，但亦可取而代之，求出時間的差量。

前述實施形態及變形例中的各結構並不限定於前述的材料及形狀，能夠應用各種材料及形狀。另外，前述實施形態及變形例中的各結構能夠任意地應用於其他的實施方式或者變形例中的各結構。

再者，以下，記載本發明的一態樣的構成要件。 ＜發明1＞ 一種雷射加工裝置，係藉由一邊對對象物照射第1雷射光，一邊使前述第1雷射光的聚光點沿著線移動，在前述對象物沿著前述線形成改質區域， 前述雷射加工裝置具備： 支承部，其支承前述對象物； 照射部，其經由聚光透鏡對前述對象物照射前述第1雷射光； 移動機構，其使前述照射部沿著前述線相對於前述支承部相對地移動； 致動器，其使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動； 資料取得部，其藉由接收在前述對象物的雷射光入射面反射的第2雷射光，取得關於前述雷射光入射面的位移的位移資料，依據前述位移資料取得以使前述聚光點追隨前述雷射光入射面的位移的方式驅動前述致動器的驅動資料；及 控制部，其控制前述照射部、前述移動機構及前述致動器， 前述控制部執行： 第1處理，一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置位於追隨開始位置時為起點，由前述資料取得部取得前述位移資料及前述驅動資料； 第2處理，在前述第1處理之後，一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域；及 第3處理，在藉由前述第2處理使前述改質區域沿著前述線形成改質時，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料，由前述致動器使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動， 在前述第3處理， 能夠執行：早期追隨處理，以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置在前述照射部的相對移動方向上位於比前述追隨開始位置以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器。 ＜發明2＞ 如發明1的雷射加工裝置，其中， 前述控制部執行： 第4處理，一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置位於前述追隨開始位置時為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器，並且由感測器檢測關於前述聚光透鏡的前述光軸方向的移動量的移動量資料； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理中檢測出的前述移動量資料，計算前述修正距離及/或經由輸出部輸出關於前述修正距離的資訊。 ＜發明3＞ 如發明2的雷射加工裝置，其中， 具備：輸入部，其從使用者接受執行前述早期追隨處理的測試的輸入， 前述控制部在由前述輸入部接收到該輸入的情況下： 執行前述第1處理及前述第4處理； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理中所取得的前述移動量資料，計算前述修正距離。 ＜發明4＞ 如發明2的雷射加工裝置，其中， 具備：輸入部，其從從使用者接受執行前述早期追隨處理的測試的輸入， 前述控制部在由前述輸入部接收到該輸入的情況下： 執行前述第1處理及前述第4處理； 改變修正候補距離來執行多次第5處理：一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置在前述照射部的相對移動方向上位於比前述追隨開始位置以前述修正候補距離的量靠近跟前側時為起點，依據在該第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器，並且由感測器取得關於前述聚光透鏡的前述光軸方向的移動量的移動量資料； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理及複數個前述第5處理中所取得的複數個前述移動量資料，計算複數個前述修正候補距離中的一個修正候補距離作為前述修正距離。 ＜發明5＞ 如發明1~4中任一項的雷射加工裝置，其中， 前述對象物具有貫通孔。 ＜發明6＞ 如發明5的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理，在前述第2雷射光的照射位置處於前述貫通孔的範圍內的情況，使前述聚光透鏡的沿著前述光軸方向的位置維持在一定位置。 ＜發明7＞ 如發明1~6中任一項的雷射加工裝置，其中， 前述線包含第1線及與前述第1線交叉的第2線， 在前述第2處理， 一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述第1線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域，並且形成到達前述雷射光入射面的龜裂，之後， 一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述第2線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域， 在前述第3處理， 在形成沿著前述第1線的前述改質區域之後藉由前述第2處理沿著前述第2線形成前述改質區域時，執行前述早期追隨處理。 ＜發明8＞ 如發明7的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理， 在藉由前述第2處理沿著前述第1線形成前述改質區域時，執行：通常追隨處理，以前述追隨開始位置為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器。 ＜發明9＞ 如發明1~8中任一項的雷射加工裝置，其中， 具備： 輸入部，其從使用者接受關於前述修正距離的輸入；及 顯示部，其顯示根據前述輸入部的該輸入來設定前述修正距離的設定畫面。 ＜發明10＞ 如發明1~9中任一項的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理，在前述第2處理的初期及/或末期，使前述聚光透鏡的沿著前述光軸方向的位置維持在一定位置。

1:雷射加工裝置 5:線 5a:線 5b:線 6:改質區域 7:載置台 8:控制部 9:GUI 10A:雷射加工頭 11:框體 12:入射部 13:調整部 14:聚光部 14a:入射瞳面 15:分色鏡 16:測距感測器 17:觀察部 18:致動器 19:電路部 22:垂直軸軌道 24:水平軸軌道 25:攝像部 26a:孔 29:光學基座 31:衰減器 32:擴束器 33:反射鏡 34:反射型空間光調變器 35:成像光學系統 94:追隨測試按鈕 100:對象物 100a:表面 100b:背面 111:框架 112:薄膜 AC:對準攝像機 H0:貫通孔 IR:攝像單元 L1:加工用雷射光 L2:測距用雷射光 L20:觀察光

[圖1]是顯示實施形態的雷射加工裝置的概略平面圖。

[圖2]是顯示實施形態的對象物的立體圖。

[圖3]是顯示實施形態的雷射加工頭的結構圖。

[圖4]是說明實施形態的跟蹤處理的對象物的剖面圖。

[圖5]是說明實施形態的追隨處理的對象物的剖面圖。

[圖6]是說明實施形態的追隨處理的對象物的另一剖面圖。

[圖7]是顯示驅動資料與透鏡移動量的差量的圖表。

[圖8]是顯示雷射光入射面的位移與透鏡移動量的差量的圖表。

[圖9]是顯示在GUI的追隨測試按鈕被操作的情況下的處理例的流程圖。

[圖10]是顯示在GUI的追隨測試按鈕被操作的情況下的另一處理例的流程圖。

[圖11]是顯示在GUI的追隨測試按鈕被操作的情況下的另一處理例的流程圖。

[圖12A]是顯示GUI中顯示的設定畫面的例子的圖，[圖12B]是顯示GUI中顯示的設定畫面的另一例的圖，[圖12C]是顯示GUI中顯示的設定畫面的另一例的圖。[圖12D]是顯示GUI中顯示的設定畫面的另一例的圖。

[圖13A]是顯示雷射光入射面的位移、驅動資料及透鏡移動量的例子的圖表。[圖13B]是顯示雷射光入射面的位移、驅動資料及透鏡移動量的另一例的圖表。

[圖14]是說明變形例的追隨處理的對象物的剖面圖。

[圖15]是說明變形例的追隨處理的對象物的另一剖面圖。

6:改質區域

14:聚光部

18:致動器

100:對象物

100a:表面

100b:背面

H0:貫通孔

L1:加工用雷射光

TE0:結束位置

TS0:開始位置

Claims (11)

1. 一種雷射加工裝置，係藉由一邊對對象物照射第1雷射光，一邊使前述第1雷射光的聚光點沿著線移動，在前述對象物沿著前述線形成改質區域， 前述雷射加工裝置具備： 支承部，其支承前述對象物； 照射部，其經由聚光透鏡對前述對象物照射前述第1雷射光； 移動機構，其使前述照射部沿著前述線相對於前述支承部相對地移動； 致動器，其使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動； 資料取得部，其藉由接收在前述對象物的雷射光入射面反射的第2雷射光，取得關於前述雷射光入射面的位移的位移資料，依據前述位移資料取得以使前述聚光點追隨前述雷射光入射面的位移的方式驅動前述致動器的驅動資料；及 控制部，其控制前述照射部、前述移動機構及前述致動器， 前述控制部執行： 第1處理，其一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置位於追隨開始位置時為起點，由前述資料取得部取得前述位移資料及前述驅動資料； 第2處理，其在前述第1處理之後，一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域；及 第3處理，其在藉由前述第2處理使前述改質區域沿著前述線形成改質時，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料，由前述致動器使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動， 在前述第3處理， 能夠執行早期追隨處理，其以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置在前述照射部的相對移動方向上位於比前述追隨開始位置以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器。
2. 如請求項1的雷射加工裝置，其中， 前述控制部執行第4處理，其一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置位於前述追隨開始位置時為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器，並且由感測器檢測關於前述聚光透鏡的前述光軸方向的移動量的移動量資料； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理中檢測出的前述移動量資料，計算前述修正距離及/或經由輸出部輸出關於前述修正距離的資訊。
3. 如請求項2的雷射加工裝置，其中， 具備：輸入部，其從使用者接受執行前述早期追隨處理的測試的輸入， 前述控制部在由前述輸入部接收到該輸入的情況下： 執行前述第1處理及前述第4處理； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理中所取得的前述移動量資料，計算前述修正距離。
4. 如請求項2的雷射加工裝置，其中， 具備：輸入部，其從使用者接受執行前述早期追隨處理的測試的輸入， 前述控制部在由前述輸入部接收到該輸入的情況下： 執行前述第1處理及前述第4處理； 改變修正候補距離來執行多次第5處理：一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述線相對移動，一邊以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置在前述照射部的相對移動方向上位於比前述追隨開始位置以修正候補距離的量靠近跟前側時為起點，依據在該第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器，並且由感測器取得關於前述聚光透鏡的前述光軸方向的移動量的移動量資料； 依據在前述第1處理中所取得的前述位移資料或前述驅動資料、及在前述第4處理及複數個前述第5處理中所取得的複數個前述移動量資料，計算複數個前述修正候補距離中的一個修正候補距離作為前述修正距離。
5. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中， 前述對象物具有貫通孔。
6. 如請求項5的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理，在前述第2雷射光的照射位置處於前述貫通孔的範圍內的情況，使前述聚光透鏡的沿著前述光軸方向的位置維持在一定位置。
7. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中， 前述線包含第1線及與前述第1線交叉的第2線， 在前述第2處理， 一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述第1線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域，並且形成到達前述雷射光入射面的龜裂，之後， 一邊由前述移動機構使前述照射部沿著前述第2線相對移動，一邊控制由前述照射部進行的前述第1雷射光的照射的開始及停止，在前述對象物形成前述改質區域， 在前述第3處理， 在形成沿著前述第1線的前述改質區域之後藉由前述第2處理沿著前述第2線形成前述改質區域時，執行前述早期追隨處理。
8. 如請求項7的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理， 在藉由前述第2處理沿著前述第1線形成前述改質區域時，執行：通常追隨處理，以前述追隨開始位置為起點，依據在前述第1處理中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器。
9. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中， 還具備： 輸入部，其從使用者接受關於前述修正距離的輸入；及 顯示部，其顯示根據前述輸入部的該輸入來設定前述修正距離的設定畫面。
10. 如請求項1或2的雷射加工裝置，其中， 在前述第3處理，在前述第2處理的初期及/或末期，使前述聚光透鏡的沿著前述光軸方向的位置維持在一定位置。
11. 一種雷射加工方法，係使用雷射加工裝置，藉由一邊對對象物照射第1雷射光，一邊使前述第1雷射光的聚光點沿著線移動，在前述對象物沿著前述線形成改質區域， 前述雷射加工裝置具備： 支承部，其支承前述對象物； 照射部，其經由聚光透鏡對前述對象物照射前述第1雷射光； 移動機構，其使前述支承部及/或前述照射部沿著前述線移動； 致動器，其使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動；及 資料取得部，其藉由接收在前述對象物的雷射光入射面反射的第2雷射光，取得關於前述雷射光入射面的位移的位移資料，依據前述位移資料取得以使前述聚光點追隨前述雷射光入射面的位移的方式驅動前述致動器的驅動資料， 前述雷射加工方法包括： 第1步驟，其一邊由前述移動機構使前述支承部及/或前述照射部沿著前述線移動，一邊以前述聚光點位於追隨開始位置時為起點，由前述資料取得部取得前述位移資料及前述驅動資料； 第2步驟，其在前述第1步驟之後，一邊由前述移動機構使前述支承部及/或前述照射部沿著前述線移動，一邊由前述照射部照射前述第1雷射光，在前述對象物形成前述改質區域；及 第3步驟，其在藉由前述第2步驟使前述改質區域沿著前述線形成改質時，依據在前述第1步驟中所取得的前述驅動資料，由前述致動器使前述聚光透鏡沿著光軸方向移動， 前述第3步驟具有： 早期追隨步驟，以前述雷射光入射面上的前述第2雷射光的照射位置在前述照射部的相對移動方向上位於比前述追隨開始位置以修正距離的量靠近跟前側時為起點，依據在前述第1步驟中所取得的前述驅動資料來驅動前述致動器。

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