WO2013118645A1 - 基板加工方法及び基板加工装置 - Google Patents

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WO2013118645A1
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laser
condensing
laser light
substrate processing
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国司　洋介
鈴木　秀樹
利香 松尾
順一 池野
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信越ポリマー株式会社
国立大学法人埼玉大学
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a silicon single crystal substrate.
  • the semiconductor wafer manufactured in this way is subjected to various processes such as circuit pattern formation in the previous process in order and used in the subsequent process.
  • the back surface is back-grinded and thinned. Accordingly, the thickness is adjusted to about 750 ⁇ m to 100 ⁇ m or less, for example, about 75 ⁇ m or 50 ⁇ m.
  • a conventional semiconductor wafer is manufactured as described above, and an ingot is cut with a wire saw, and a cutting allowance larger than the thickness of the wire saw is required for cutting, so a thin semiconductor wafer with a thickness of 0.1 mm or less It was very difficult to manufacture and the product rate was not improved.
  • a processed layer having a thickness of about 100 ⁇ m was formed inside the silicon substrate. For this reason, when a large number of thin substrates having a thickness of about 0.1 mm are sliced from the crystalline substrate, there is a limit to the material yield. For example, even if the infrared observation aberration enhancing material for silicon is removed, the thickness of the processed layer cannot be reduced greatly.
  • a wafer is referred to as a substrate unless otherwise specified.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a substrate processing apparatus and method for forming an internal processing layer by laser light irradiation inside a crystalline substrate and peeling the internal processing layer as a boundary, It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method for efficiently forming an internal processing layer with a wide selection of laser light sources, a thin internal processing layer, and irradiation with a small number of laser pulses.
  • a substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus for processing a crystal substrate, and irradiates a laser light source and laser light from the laser light source toward the surface of the substrate.
  • the modified layer is formed inside the substrate by moving the laser condensing unit, and the laser condensing unit condenses the laser beam in an axial symmetry with respect to an optical axis, and the laser condensing unit is disposed inside the substrate.
  • the light incident on the outer peripheral part of the laser is condensed on the laser condensing means side from the light incident on the inner peripheral part of the laser condensing means.
  • the laser condensing means preferably has condensing adjusting means for adjusting condensing of the laser light.
  • the condensing adjusting means can adjust the condensing position to a depth from the front surface to the back surface of the substrate.
  • the irradiated laser beam is preferably pulsed.
  • the modified layer is preferably formed in parallel with the surface of the substrate.
  • the surface of the substrate is preferably a mirror surface.
  • the substrate is preferably a silicon single crystal substrate or a silicon carbide single crystal substrate.
  • the apparatus further includes substrate holding means for holding the substrate, and the laser holding means and the substrate held by the substrate holding means are relatively moved.
  • a substrate processing method is a substrate processing method for processing a crystal substrate, wherein the laser light source irradiates a laser beam from the laser light source toward the surface of the substrate and focuses the laser beam inside the substrate.
  • the light means condenses the laser light axially symmetrically with respect to the optical axis, and light incident on the outer peripheral portion of the laser condensing means is incident on the inner peripheral portion of the laser condensing means inside the substrate.
  • the laser is condensed on the laser condensing means side.
  • the method further has a condensing adjustment step of adjusting the condensing of the laser light in the laser condensing means.
  • the condensing position is preferably adjusted to a depth from the front surface to the back surface of the substrate.
  • the laser light is preferably condensed on the surface of the substrate.
  • the condensing adjustment step is adjusted so that the laser beam is condensed on the back surface of the substrate.
  • the modified layer is preferably formed in parallel with the surface of the substrate.
  • the condensing point is moved to the laser condensing unit side by the condensing adjusting unit to form a second modified layer.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the substrate internal processing apparatus 100.
  • the substrate internal processing apparatus 100 includes a stage 110, a stage support unit 120 that supports the stage 110 so as to be movable in the XY directions, and a substrate fixture 130 that is disposed on the stage 110 and fixes the substrate 10. ing.
  • the substrate internal processing apparatus 100 includes a laser light source 150 and a laser condensing unit 160, and the laser condensing unit 160 condenses the laser light 190 emitted from the laser light source 150 and irradiates the substrate 10. To do.
  • the laser condensing unit 160 includes an objective lens 170 and a plano-convex lens 180.
  • FIG. 2 is a top view showing the substrate 10 placed on the stage 110.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the substrate 10 placed on the stage 110.
  • the substrate 10 is held by the substrate fixture 130 on the stage 110.
  • the substrate fixture 130 fixes the substrate 10 by a fixing table 125 provided thereon.
  • a normal adhesive layer, mechanical chuck, electrostatic chuck or the like can be applied to the fixed table 125.
  • the condensing point P of the laser beam 190 focused and irradiated on the substrate 10 forms a locus 12 having a predetermined shape in a region at a predetermined depth from the surface inside the substrate 10, thereby being horizontal to the surface.
  • a two-dimensional internal reforming layer 14 can be formed in the direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the formation of the light condensing point P and the internal modified layer 14 on the substrate 10, and FIG. 5 is a top view thereof.
  • the laser light 190 penetrating into the substrate 10 is irradiated toward the substrate 10 through the laser condensing unit 160, and the thickness direction (optical axis) is applied to a predetermined position inside the substrate 10.
  • a condensing point P in the direction (t) and the width direction (direction orthogonal to the optical axis) w is formed.
  • the substrate 10 In the vicinity of the condensing point P, the substrate 10 is heated by the laser beam, and after the irradiation is completed, the substrate 10 is cooled by heat conduction and heat radiation.
  • the substrate 10 is a single crystal, or a crystalline substrate such as polycrystalline silicon, silicon carbide, or sapphire with sufficiently large crystal grains, the energy and time supplied by the laser beam can be selected appropriately.
  • the crystallinity of the substrate 10 in the vicinity of the light spot P can be changed and polycrystallized.
  • the condensing point P depends on the repetition frequency and the moving speed of the laser light 190.
  • the internal modified layer 14 spreading in a planar shape is formed in parallel with the surface 101 of the substrate 10.
  • the substrate 10 is divided into the substrate front surface side 10a and the back surface side 10b through the internal modified layer 14, and the internal modified layer 14 itself is finally removed for the production of the divided substrate. Since it becomes a loss, the thickness t is preferably small. Further, in order to efficiently form the internal modified layer 14 on the substrate 10, it is preferable that the width w of the condensing point P is large.
  • the laser condensing unit 160 is configured such that the laser light 190 emitted from the laser condensing unit 160 is axially symmetric with respect to its optical axis, and at the condensing point 190 of the laser light 190 inside the substrate 10,
  • the condensing point P2 where the light rays of the component 190b on the outer peripheral side of the laser light 190 intersect is located closer to the laser condensing unit 160 than the condensing point P1 where the light rays of the component on the inner peripheral side 190a of the laser light 190 intersect. It is configured.
  • the condensing point P2 of the component 190b on the outer peripheral side of the laser light 190 is more than the condensing point P1 on the inner peripheral side 190a of the laser light 190.
  • the objective lens 170 and the plano-convex lens 180 are located at a shallow position from the surface of the substrate 10.
  • the laser condensing unit 160 used for forming the condensing point P set in this way inside the substrate 10 having a large refractive index has a condensing point shape adjusting means.
  • the laser condensing unit 160 includes an objective lens 170 and a plano-convex lens 180 as a condensing point shape adjusting unit.
  • the distance between the surface 101 of the substrate 10 and the internal modified layer 14 is set to the distance L1 between the objective lens 170 and the substrate surface by using the laser condensing unit 160 including the objective lens 170 and the plano-convex lens 180 as a focusing point shape adjusting unit. Can be adjusted mainly. Further, by increasing the distance L2 between the plano-convex lens 180 and the surface 101 of the substrate 10, the position of the condensing point P2 is moved further toward the surface 101 of the substrate 10 with respect to the condensing point P1. Can be made.
  • This state can be regarded as a state in which the aberration generated in the laser beam 190 by the substrate 10 is excessively corrected, which can be said to be a “out-of-focus” state in which the focus is excessively corrected.
  • the internal modified layer 14 formed at a predetermined depth of the substrate 10 can reduce the thickness t and increase the processing width w per pulse for unknown reasons. become.
  • the internal reforming layer 14 is subjected to heating and cooling processes by condensing and irradiating the laser beam 190, so that the substrate 10 is polycrystallized when the substrate 10 is single crystal silicon.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the first embodiment.
  • the laser condensing unit 160 is represented by a plano-convex lens 180 and the optical axis A is described in the horizontal direction, but the laser beam is collected by the entire laser condensing unit 160 including the plano-convex lens 180. It is what is said.
  • the present invention will be described by taking a laser beam 190 incident on a laser condensing unit 160 having condensing point shape adjusting means placed in the atmosphere as an example.
  • the laser light 190 is 190-1 to 190-4 in order from the optical axis A.
  • the laser condensing unit 160 include an objective lens having a correction ring corresponding to the refractive index of the substrate 10.
  • the laser light 190 incident on the laser condensing unit 160 in the atmosphere is collected by the laser condensing unit 160 and is condensed inside the substrate 10 through the surface 101 of the substrate 10 that is also placed in the atmosphere.
  • the light rays 190-1 to 190-4 are refracted on the surface 101 of the substrate 10 at different angles by the influence of the refractive index of the substrate 10, respectively, travel inside the substrate 10, and intersect the optical axis A.
  • the light at the outermost periphery of the beam (the light beam incident on the condensing unit 160 at a position farthest from the optical axis A) 190-4 is light at a position shallower from the surface 101 of the substrate 10 than the light beam 190-3 at the inner periphery.
  • the refraction of the substrate 10 is such that 190-3 crosses the optical axis A closer to the surface 101 than 190-2, and 190-2 crosses the optical axis A closer to the surface 101 than 190-1. Design with the rate in mind.
  • the laser condensing unit 160 is set so that the laser light 190 is condensed at a position close to the laser condensing unit 160 as it moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
  • Such a setting can be achieved in the objective lens with a correction ring by setting the thickness of the correction ring larger than the depth of the internal processing region 14 formed at the position of the condensing point P.
  • the position of the laser condensing unit 160 with respect to the substrate 10 can be moved by the condensing adjustment unit.
  • the condensing adjustment unit adjusts the condensing position, condensing shape, and the like of the laser light 190 on the substrate 10 by adjusting the distance between the laser condensing unit 160 and the substrate 10. Adjustment means are included. Such a condensing adjustment part can be easily realized by using a conventional technique.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a second embodiment of laser beam irradiation on a substrate.
  • the laser beam 190 focused by the laser focusing unit 160 is adjusted by the focusing adjustment unit so that the surface of the substrate 10 is focused.
  • the position of the laser condensing unit 190 with respect to the substrate 10 is initially set.
  • the distance between the laser condensing unit 190 and the surface of the substrate 10 is shortened by a predetermined value from the initial state in which the laser light 190 is focused on the surface of the substrate 10 in the second embodiment by a condensing adjusting unit (not shown).
  • a desired condensing point can be formed inside the substrate 10 as in the first embodiment.
  • Such an initial setting can be performed not only on the front surface of the substrate 10 but also on the back surface of the substrate 10.
  • FIG. 8 is a reference diagram for explaining the aberration in the substrate. This reference diagram shows aberrations that occur when the laser condensing unit 160 is not provided for comparison with the first embodiment. For example, the case where only a normal objective lens is installed corresponds.
  • the laser beam 190 is focused on the surface of the substrate 10 as a focal point. From this state, the substrate 10 is moved in the incident direction along the optical axis A so that the laser beam 190 is condensed in the substrate 10. In this case, as shown in FIG. 8B, the light (outer peripheral component) away from the optical axis A is located deeper from the surface of the substrate 10 than the optical axis A (inner peripheral component). To collect light.
  • This state is different from the first embodiment in which the outer peripheral component away from the optical axis A is condensed at a position shallower than the inner peripheral component close to the optical axis A.
  • the depth of the condensing point on the substrate 10 has an inverse relationship.
  • the first embodiment in which the component on the outer peripheral side condenses at a position shallower than the component on the inner peripheral side can be realized only by providing the laser condensing unit 160.
  • FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of laser beam irradiation on the substrate.
  • adjustment is performed by a condensing point adjusting unit (not shown) so that the distance between the laser condensing unit 160 and the surface of the substrate 10 is shortened, and the laser light is close to the back surface 101b of the substrate 10 in the substrate 10. This is adjusted so that 190 condensing points are formed. Due to this condensing point, the internal modified layer 14 is formed near the back surface 101b of the substrate 10 in parallel with the surface of the substrate 10.
  • FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of laser beam irradiation on the substrate.
  • the laser condensing unit 160 and the surface of the substrate 10 are formed by a condensing adjusting means (not shown). Adjustment is made so that the distance of 101 a is increased, and a condensing point of the laser light 190 is formed in the substrate 10 near the surface 101 a of the substrate 10. Due to this condensing point, the second internal modified layer 14 b is formed near the surface 101 a of the substrate 10 in parallel with the surface 101 a of the substrate 10.
  • the internal modified layer 14 is not limited to two layers as in the fourth embodiment, and may be a plurality of layers of two or more layers.
  • FIG. 11 is a front view showing the cleaving device.
  • the substrate 10 on which the internal modified layer 14 is formed according to the third or fourth embodiment is cleaved in the internal modified layer 14 using this cleaving apparatus.
  • the structure body 40 in which the first and second metal plates 20, 21 are bonded to both surfaces of the substrate 10 with an adhesive is placed on the gantry 52.
  • the adhesive may be any adhesive that is stronger than the cohesive strength of the polycrystalline grains forming the region near the inner modified layer 14 of the substrate 10.
  • an anaerobic acrylic type resin that cures using metal ions as a reaction initiator.
  • An adhesive 25 composed of a liquid monomer component can be used.
  • the structure 40 may be fixed to the gantry 52 using a through hole provided in the second metal plate 21. In this state, a downward pressing force is applied to the first metal plate 20 by the cleaving jig 54. As a result, the substrate 10 receives a reverse force in both directions of the upper surface and the lower surface bonded to the first and second metal plates 20, 21, and when the force exceeds a predetermined threshold, the substrate 10 is divided, The structure 40 is separated into two upper and lower parts.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method for peeling the substrate 10 from the metal plate 20 in water.
  • the substrate 10 bonded to the metal plates 20 and 21 with the adhesive 25 is immersed in hot water of 80 to 100 ° C. stored in the water tank 60. After a predetermined time has elapsed, the adhesive 25 reacts with water in a predetermined manner, and the adhesive force is lost from the adhesive 25. Therefore, by peeling the adhesive 25 from the substrate 10 in water, the substrate 10 is removed from the metal plates 20, 21. Can be separated.
  • the final divided substrate can be obtained by drying the substrate 10 from which the adhesive 25 has been peeled.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a specific example of the laser condensing unit.
  • the laser condensing unit 160 is realized by a combination of an objective lens 170 having a high NA and a long working distance, and a plano-convex lens 180 provided on the surface side of the substrate 10, for example.
  • condensing adjusting means (not shown) adjusts the shape of the condensing point by the distance between the plano-convex lens 80 and the surface of the substrate 10, and the distance between the objective lens 170 and the surface of the substrate 10. It can comprise so that the position of a condensing point may be adjusted.
  • FIG. 14 is a diagram showing another specific example of the laser condensing unit.
  • the correction ring is set to 0.6 mm when the internal processing layer 14 is provided at a position of 300 ⁇ m from the surface of the crystal 10. It can be set so that the light incident on the outer peripheral portion of the condensing unit 160 is condensed on the laser condensing 160 side from the light incident on the inner peripheral portion.
  • the internal modified layer 14 when the internal modified layer 14 is formed on the surface side of the substrate 10, it is necessary to increase the distance between the laser focusing means 160 and the surface of the substrate 10.
  • beam diameter adjusting means such as an iris diaphragm and a beam expander is provided on the incident side of the laser condensing unit 160, and the outer peripheral component of the laser beam 190 is reduced. The amount of light may be reduced.
  • irradiation examples 1 to 6 performed under various conditions will be described as examples.
  • a laser light source 150 of the substrate internal processing apparatus 100 was used with a wavelength of 1064 nm, a repetition frequency of 200 kHz, an output of 1.6 W, and a pulse width of 10 nm.
  • the objective lens 200 was moved 0.06 mm toward the surface of the substrate 10 based on this position.
  • the setting of the correction ring 210 is set to 0.0 mm and 0.3 mm
  • the stage 110 is moved at a speed of 200 mm / s in the x direction, and further 10 ⁇ m is sent in the y direction, so that the objective lens 200 is repeated 10 times.
  • the laser beam 190 was radiated from the substrate 10 toward the substrate 10 at intervals of 10 ⁇ m in 10 straight lines.
  • the substrate 10 was cleaved at right angles to the linear irradiation direction, and the cross section was observed. As a result, as shown in FIG. 15, substantially the same processing traces having a processing region length of 70 ⁇ m at a depth of 0.3 mm from the mirror-side surface of the substrate 10 were confirmed. Note that the left and right machining marks in the drawing correspond to the case where the correction ring 210 is set to 0.0 mm and 0.3 mm, respectively. This processing trace corresponds to the periodic structure described above.
  • the substrate 10 obtained by cutting out a 10 mm ⁇ 10 mm region from this sample was fixed and cured between two metal plates (SUS304, thickness 10 mm) that were filed using an adhesive (SOLARLOC HIK-700M20 manufactured by Denki Kagaku Kogyo).
  • SOLARLOC HIK-700M20 manufactured by Denki Kagaku Kogyo
  • the substrate 10 was peeled off at the inner processing region 14, and two substrates 10 having a thickness of 10 ⁇ m ⁇ 10 mm and a thickness of 300 ⁇ m and 400 ⁇ m were obtained. .
  • the silicon single crystal substrate is exemplified.
  • the present invention can be similarly applied to, for example, silicon carbide (SiC).
  • the thinly cut substrate can be applied to a solar cell as long as it is a Si substrate. If it is a sapphire substrate, etc., it can be applied to light emitting diodes, laser diodes, etc. If it is SiC, it can be applied to SiC power devices, etc., and it is widely used in the fields of transparent electronics, lighting, hybrid / electric vehicles, etc. Applicable in the field.

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Abstract

　薄いシリコン基板を製品率を確保して提供する。レーザ光源１５０と、レーザ光源１５０からのレーザ光１９０を基板１０の表面１０１に向けて照射し、基板１０内部にレーザ光を集光するレーザ集光部１６０と、レーザ集光部１６０を基板１０上に非接触に配置する位置決め手段とを有し、レーザ集光部１６０と基板１０を相対的に移動させて、基板１０内部に改質層１４を形成するものであって、レーザ集光部１６０は、レーザ光１９０を光軸に軸対称に集光するとともに、基板１０内部において、レーザ集光部１６０の外周部に入射した光が、レーザ集光部１６０の内周部に入射した光より、レーザ集光部１６０で集光するように構成されている。

Description

基板加工方法及び基板加工装置
　本発明は、シリコン単結晶基板を加工する基板加工方法及び基板加工装置に関する。
　従来、シリコン（Ｓｉ）ウェハに代表される半導体ウェハを製造する場合には、石英るつぼ内に溶融されたシリコン融液から凝固した円柱形のインゴットを適切な長さのブロックに切断して、その周縁部を目標の直径になるよう研削し、その後、ブロック化されたインゴットをワイヤソーによりウェハ形にスライスして半導体ウェハを製造するようにしている（例えば、特許文献１および２参照。）。
　このようにして製造された半導体ウェハは、前工程で回路パターンの形成等、各種の処理が順次施されて後工程に供され、この後工程で裏面がバックグラインド処理されて薄片化が図られることにより、厚さが約７５０μｍから１００μｍ以下、例えば７５μｍや５０μｍ程度に調整される。
　従来における半導体ウェハは、以上のように製造され、インゴットがワイヤソーにより切断され、しかも、切断の際にワイヤソーの太さ以上の切り代が必要となるので、厚さ０．１ｍｍ以下の薄い半導体ウェハを製造することが非常に困難であり、製品率も向上しないという問題があった。
　一方、高開口数の集光レンズにガラス板からなる収差増強材を組み合わせ、波長１０６４ｎｍのパルス状レーザによりシリコンウエハの内部に加工を施した後、これを剛性基板に貼りあわせ、剥離することで薄い単結晶シリコン基板を得る技術が開示されている（特許文献３参照。）。
　この技術によると、シリコン基板内部に厚み１００μｍ程度の加工層が形成されていた。このため、結晶性基板から厚さ０．１ｍｍ程度の薄い基板を多数スライスする場合、材料歩留まりに限界があった。また、例えば、シリコン用の赤外線観察用収差増強材を外しても、加工層の厚みは大きく減少させることができなかった。
　さらに、ＮＡが０．５程度の対物レンズを使用した場合、加工層の厚みは減少するが、光量が減少して加工層の処理が十分に施されず、実際の剥離は困難であった。これに対して、照射回数を増やして加工層の処理を十分に施そうとすると、２次元の加工領域を１μｍピッチの照射で埋め尽くす必要があるため、膨大な回数の照射パルスが必用になり、実用化には照射時間の問題が存在していた。
　なお、この明細書中においては、別記する場合を除いてウェハのことを基板と称することにする。
特開２００８－２００７７２号公報 特開２００５－２９７１５６号公報 特開２０１１－６０８６２号公報
　本発明は、上記課題に対してなされたもので、結晶性基板の内部にレーザ光照射による内部加工層を形成し、内部加工層を境に剥離するための基板加工装置及び方法であって、レーザ光源の選択肢が広く、内部加工層の厚みが薄く、かつ、少ない数のレーザパルス照射で、内部加工層を効率的に形成する基板加工装置および基板加工方法を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明に係る基板加工装置は、結晶基板を加工する基板加工装置であって、レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を基板の表面に向けて照射し、基板内部にレーザ光を集光するレーザ集光手段と、前記レーザ集光手段を前記基板上に非接触に配置する位置決め手段とを有し、前記レーザ集光手段と前記基板を相対的に移動させて、前記基板内部に改質層を形成するものであって、前記レーザ集光手段は、レーザ光を光軸に軸対称に集光するとともに、前記基板内部において、前記レーザ集光手段の外周部に入射した光が、前記レーザ集光手段の内周部に入射した光より、前記レーザ集光手段側で集光するように構成されているものである。
　前記レーザ集光手段は、レーザ光の集光を調整する集光調整手段を有することが好ましい。
　前記集光調整手段は、前記基板における表面から裏面に至るまでの深さに集光位置を調整することができることが好ましい。
　前記照射されるレーザ光は、パルス状であることが好ましい。
　前記改質層は、前記基板の表面と平行に形成されることが好ましい。
　前記基板の表面は、鏡面であることが好ましい。
　前記基板は、シリコン単結晶基板又はシリコンカーバイド単結晶基板であることが好ましい。
　前記基板を保持する基板保持手段をさらに有し、前記レーザ集光手段と前記基板保持手段に保持された前記基板を相対的に移動させることが好ましい。
　本発明に係る基板加工方法は、結晶基板を加工する基板加工方法であって、前記レーザ光源からのレーザ光を基板の表面に向けて照射し、前記基板内部にレーザ光を集光するレーザ集光手段を基板上に非接触に配置する位置決め工程と、前記レーザ集光手段と前記基板を相対的に移動させて、前記基板内部に改質層を形成する工程とを有し、前記レーザ集光手段は、レーザ光を光軸に軸対称に集光するとともに、前記基板内部において、前記レーザ集光手段の外周部に入射した光が、前記レーザ集光手段の内周部に入射した光より、前記レーザ集光手段側で集光するように構成されているものである。
　前記レーザ集光手段におけるレーザ光の集光を調整する集光調整工程をさらに有することが好ましい。
　前記集光調整工程は、前記基板における表面から裏面に至るまでの深さに集光位置を調整することが好ましい。
　前記集光調整工程は、前記レーザ光が前記基板の表面に集光することが好ましい。
　前記集光調整工程は、前記レーザ光が前記基板の裏面に集光するように調整することが好ましい。
　前記改質層は、前記基板の表面と平行に形成されることが好ましい。
　前記改質層を形成した後、前記集光調整手段により集光点を前記レーザ集光手段側に移動し、第２の改質層を形成することが好ましい。
　前記基板を保持する工程をさらに有することが好ましい。
基板内部加工装置の斜視図である。 基板を載置したステージの上面図である。 基板を載置したステージの断面図である。 基板に対するレーザ光の照射を説明する断面図である。 基板に対するレーザ光の照射を説明する上面図である。 基板に対するレーザ光の照射の第１の実施の形態を示す図である。 基板に対するレーザ光の照射の第２の実施の形態を示す図である。 基板における収差を説明する参考図である。 基板に対するレーザ光の照射の第３の実施の形態を示す図である。 基板に対するレーザ光の照射の第４の実施の形態を示す図である。 割断装置を示す正面図である。 金属板から基板を水中剥離することを説明する図である。 レーザ集光部の具体例を示す図である。 レーザ集光部の他の具体例を示す図である。 照射例１の内部改質層を示す写真である。 照射例２の内部改質層を示す写真である。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
　又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
（基板内部加工装置の構成）
　図１は、基板内部加工装置１００の構成を示す斜視図である。基板内部加工装置１００は、ステージ１１０と、ステージ１１０がＸＹ方向に移動可能なように支持するステージ支持部１２０と、ステージ１１０上に配置され、基板１０を固定する基板固定具１３０とを有している。
　また、基板内部加工装置１００は、レーザ光源１５０と、レーザ集光部１６０を有し、レーザ集光部１６０は、レーザ光源１５０から発したレーザ光１９０を集光して基板１０に向けて照射する。レーザ集光部１６０は、対物レンズ１７０及び平凸レンズ１８０を有している。
　図２は、ステージ１１０上に置いた基板１０を示す上面図である。図３は、ステージ１１０上に置いた基板１０を示す断面図である。
　基板１０は、ステージ１１０上において基板固定具１３０によって保持されている。基板固定具１３０は、その上に設けられた固定テーブル１２５によって基板１０を固定している。固定テーブル１２５には、通常の粘着層、機械的なチャック、静電チャックなどが適用可能である。
　基板１０に集光して照射されるレーザ光１９０の集光点Ｐは、基板１０の内部において、表面から所定の深さの領域に所定の形状の軌跡１２を形成することで、表面に水平方向に２次元状の内部改質層１４を形成することができる。
　図４は、基板１０における集光点Ｐと内部改質層１４の形成を説明する断面図、図５は、その上面図である。基板内部加工装置１００においては、基板１０の内部に浸透するレーザ光１９０は、レーザ集光部１６０を介して基板１０に向けて照射され、基板１０内部の所定位置に、厚さ方向（光軸方向）ｔ、幅方向（光軸と直交方向）ｗの集光点Ｐを形成する。
　集光点Ｐの近傍では、基板１０はレーザ光により加熱され、照射終了後は基板１０の熱伝導および熱輻射により冷却される。基板１０が単結晶、若しくは十分に結晶粒の大きな多結晶のシリコンや炭化ケイ素、あるいはサファイアのような結晶性基板の場合、レーザ光で供給されるエネルギーと時間を適切に選択することで、集光点Ｐ近傍の基板１０の結晶性を変化させ、多結晶化させることができる。
　また、レーザ光１９０としてパルス状のレーザを使用し、基板１０をレーザ集光部１６０に対して相対的に移動させると、集光点Ｐは、レーザ光１９０の繰返し周波数と、移動速度に応じ、基板１０の表面１０１と並行に並ぶ列を形成し、さらにこの列を複数、配列することで、基板１０の表面１０１と平行に、面状に広がった内部改質層１４が形成される。
　レーザ光１９０に適切なパルス状レーザを採用し、適切な条件で基板１０と集光手段１６０を相対的に移動させることで、基板１０の表面１０１にダメージを与えることなく、他の領域と結晶状態の変化させた表面１０１に平行な２次元状の内部改質層１４は、単結晶状態の他の領域と物性が異なるため、比較的小さな力でこの領域を境に、基板１０を分割することができる。
　内部改質層１４を介して基板１０を基板表面側１０ａと裏面側１０ｂに分割し、利用することを考えるとき、内部改質層１４自体は分割基板の作成のために最終的に除去されて損失となるため、その厚さｔは小さいことが好ましい。また、基板１０に内部改質層１４を効率よく形成するためには集光点Ｐの幅ｗは大きいことが好ましい。
　本実施の形態においては、レーザ集光部１６０は、レーザ集光部１６０の出射するレーザ光１９０がその光軸について軸対称であり、基板１０の内部のレーザ光１９０の集光点１９０において、レーザ光１９０の外周側の成分１９０ｂの光線が交差する集光点Ｐ２が、レーザ光１９０の内周側１９０ａの成分の光線が交差する集光点Ｐ１よりもレーザ集光部１６０側にあるように構成されている。
　換言すると、基板１０の表面はレーザ集光部１６０に対向しているので、レーザ光１９０の外周側の成分１９０ｂの集光点Ｐ２は、レーザ光１９０の内周側１９０ａの集光点Ｐ１よりも、対物レンズ１７０及び平凸レンズ１８０側、すなわち基板１０の表面から浅い位置にある。
　このような、屈折率の大きな基板１０内部にこのように設定される集光点Ｐを形成するために使用されるレーザ集光部１６０は、集光点形状調整手段を有する。図４では、レーザ集光部１６０は、対物レンズ１７０及び集光点形状調整手段として平凸レンズ１８０で構成される。
　大気中で、収差なく集光する対物レンズ１７０で集光されるレーザ光１９０で、外周部の光ほど平凸レンズ１８０で大きく曲げることで、シリコンのような屈折率の大きな素材で形成された基板１０の内部に集光することが可能になる。
　この対物レンズ１７０及び集光点形状調整手段としての平凸レンズ１８０からなるレーザ集光部１６０を用いて、基板１０の表面１０１と内部改質層１４の距離を対物レンズ１７０と基板表面の距離Ｌ１で主に調整することができる。また、平凸レンズ１８０と基板１０の表面１０１の距離Ｌ２を大きくすることで、集光点Ｐにおいて、集光点Ｐ１を基準に、集光点Ｐ２の位置をより基板１０の表面１０１側に移動させることができる。
　この状態は、基板１０によりレーザ光１９０に生じた収差が過剰に補正された状態であると見なすことができ、いわばピントを過剰に補正した「ピンボケ」状態であるということができる。このような状態で、基板１０の所定の深さに形成される内部改質層１４は厚さｔを小さくし、かつ、理由は不明であるがパルスあたりの加工幅ｗを大きくすることが可能になる。
　内部改質層１４は、レーザ光１９０を集光して照射することによって、加熱と冷却のプロセスを経るため、基板１０が、単結晶シリコンの場合、多結晶化する。
　このようなレーザ集光部１６０を用い、基板１０に対してレーザ光１９０を照射する実施の形態について説明する。図６は、第１の実施の形態を示す図である。図６においては、便宜上、レーザ集光部１６０を平凸レンズ１８０により代表し、光軸Ａを横方向に記載するが、レーザ光の集光は平凸レンズ１８０を含むレーザ集光部１６０全体によって行われるものである。
　この第１の実施の形態では、大気中に置かれた集光点形状調整手段を有するレーザ集光部１６０に入射するレーザ光１９０を例に本発明を説明する。レーザ光１９０は便宜上、光軸Ａに近い順に１９０－１～１９０－４とする。レーザ集光部１６０としては、例えば基板１０の屈折率に対応した補正環を有する対物レンズが例示される。
　大気中で、レーザ集光部１６０に入射したレーザ光１９０は、レーザ集光部１６０によって集光され、同じく大気中に置かれた基板１０の表面１０１を介して基板１０の内部に集光される。光線１９０－１～４は、それぞれ基板１０の屈折率の影響で、異なる角度で基板１０の表面１０１で屈折し基板１０の内部を進んで、光軸Ａと交差する。
　ビーム最外周の光（光軸Ａから最も遠い位置で、集光部１６０に入射する光線）１９０－４は、その内周にある光線１９０－３よりも基板１０の表面１０１から浅い位置で光軸Ａと交差するし、さらに、１９０－３は１９０－２よりも表面１０１側で、さらに１９０－２は１９０－１よりも表面１０１側で光軸Ａと交差するように、基板１０の屈折率を考慮して設計する。
　換言すると、レーザ光１９０は内周側から外周側に移るに従い、レーザ集光部１６０に近い位置で集光するように、レーザ集光部１６０を設定する。このような設定は、補正環付き対物レンズでは、補正環の厚さ設定を、集光点Ｐの位置に形成される内部加工領域１４の深さより大きく設定することで達成することができる。
　なお、レーザ集光部１６０の基板１０に対する位置は、集光調整部によって移動することができる。この集光調整部は、レーザ集光部１６０と基板１０の距離等を調整することにより基板１０におけるレーザ光１９０の集光位置、集光形状等を調整するものであり、前述の集光形状調整手段を含むものである。このような集光調整部は従来技術を用いて容易に実現することができる。
　図７は、基板に対するレーザ光の照射の第２の実施の形態を説明する図である。第２の実施の形態では、レーザ集光部１６０によって集光されたレーザ光１９０が基板１０の表面を焦点とするように集光調整部によって調整されている。
　この第２の実施の形態は、例えば、第１の実施の形態で示したように基板１０内部に集光点を設定する前に、レーザ集光部１９０の基板１０に対する位置を初期設定するときに使用することができる。すなわち、図示しない集光調整部によって、第２の実施の形態においてレーザ光１９０が基板１０の表面を焦点とする初期状態からレーザ集光部１９０と基板１０の表面の距離を所定値にわたって短縮することにより、第１の実施の形態のように基板１０内部に所望の集光点を形成することができる。なお、このような初期設定は、基板１０の表面に限らず、基板１０の裏面に焦点を合わせて行うこともできる。
　図８は、基板における収差を説明する参考図である。この参考図は、第１の実施の形態と対比するために、レーザ集光部１６０を設けない場合に生じる収差を示すものである。例えば、通常の対物レンズのみを設置した場合が相当する。
　図８（ａ）においては、第２の実施の形態と同様に、基板の１０の表面を焦点としてレーザ光１９０が集光されている。この状態から基板１０を光軸Ａに沿って入射方向に移動してレーザ光１９０が基板１０内で集光するようにする。この場合、図８（ｂ）に示すように、光軸Ａから離れた光（外周側の成分）のが、光軸Ａに近い（内周側の成分）よりも基板１０の表面から深い位置で集光するようになる。
　この状態は、光軸Ａから離れた外周側の成分が光軸Ａに近い内周側の成分より浅い位置に集光する第１の実施の形態とは、光線の光軸Ａからの距離と基板１０における集光点の深さが逆の関係となっている。換言すると、外周側の成分が内周側の成分より浅い位置に集光する第１の実施の形態は、レーザ集光部１６０を設けることによって初めて実現が可能となるものである。
　図９は、基板に対するレーザ光の照射の第３の実施の形態を示す図である。第３の実施の形態においては、図示しない集光点調整部によってレーザ集光部１６０と基板１０の表面の距離を短縮するように調整し、基板１０内において基板１０の裏面１０１ｂ近くにレーザ光１９０の集光点が形成されるように調整したものである。この集光点によって、基板の１０の裏面１０１ｂ近くに基板１０の表面に平行に内部改質層１４が形成される。
　図１０は、基板に対するレーザ光の照射の第４の実施の形態を示す図である。第４の実施の形態においては、第３の実施の形態により基板１０の裏面１０１ｂ近くに内部改質層１４ａを形成した後、図示しない集光調整手段によってレーザ集光部１６０と基板１０の表面１０１ａの距離が拡大するように調整し、基板１０内において基板１０の表面１０１ａ近くにレーザ光１９０の集光点が形成されるようにしたものである。この集光点によって、基板１０の表面１０１ａ近くに基板１０の表面１０１ａに平行に第２の内部改質層１４ｂが形成される。なお、内部改質層１４は、この第４の実施例のように２層に限らず、２層以上の複数層であってもよい。
（基板の割断）
　図１１は、割断装置を示す正面図である。第３又は第４の実施の形態によって内部改質層１４が形成された基板１０は、この割断装置を用いて内部改質層１４において割断される。
　この割断装置５０において、架台５２上に、基板１０の両面に第１及び第２の金属板２０、２１が接着剤にて接着されてなる構造体４０が載置される。この接着剤としては、基板１０の内部改質層１４近傍領域を形成する多結晶粒の凝集力よりも強い接着剤であればよく、例えば金属イオンを反応開始剤として硬化する嫌気性アクリル系二液モノマー成分からなる接着剤２５を使用することができる。
　構造体４０は、第２の金属板２１に設けられた貫孔を利用して架台５２に固定してよい。この状態において、第１の金属板２０に割断冶具５４によって下向きの押圧力を印加する。これによって、基板１０は第１及び第２の金属板２０、２１に接着した上面及び下面の両面の方向に逆向きの力を受け、力が所定の閾値を越えると、基板１０は分割され、構造体４０は上下２つに分離される。
（基板の剥離）
　図１２は、水中で金属板２０から基板１０を剥離する方法を説明する図である。水槽６０に蓄えた８０～１００℃の温水に、金属板２０、２１に接着剤２５で接着された基板１０を浸す。所定時間経過すると接着剤２５が水と所定の反応を生じ、接着剤２５から接着力が失われるので、水中で基板１０から接着剤２５を剥離することにより、金属板２０、２１から基板１０を分離することができる。
　このように接着剤２５が剥離された基板１０を乾燥することによって、最終的な分割した基板を得ることができる。なお、第４の実施の形態のように内部改質層１４ａ、１４ｂが複数存在する場合には、基板１０の割断の工程を複数回繰り返すことにより複数の内部改質層ごとに分割することができる。
（レーザ集光部の具体例）
　図１３は、レーザ集光部の具体例を示す図である。この具体例において、レーザ集光部１６０は、例えば高ＮＡで作動距離の長い対物レンズ１７０と基板１０の表面側に設けた平凸レンズ１８０との組み合わせによって実現している。
　具体的には、厚み１ｍｍの単結晶シリコンからなる基板１０の内部加工については、基板１０の表面側より、０．１４ｍｍの位置に焦点距離１５ｍｍのガラス製の平凸レンズ１８０（シグマ光機：ＳＬＢ－１０－１５Ｐ）を置き、ＮＡ＝０．３の対物レンズ１７０（シグマ光機：ＥＰＬ－１０）に組み合わせることができる。
　このようなレーザ集光部１６０においては、図示しない集光調整手段は、平凸レンズ８０と基板１０の表面の距離で集光点の形状を調整し、対物レンズ１７０と基板１０の表面の距離で集光点の位置を調整するように構成することができる。
　図１４は、レーザ集光部の他の具体例を示す図である。他の具体例では、ＮＡ＝０．５～０．９の補正環を有するシリコン用の赤外線対物レンズにより実現している。具体的には、例えばオリンパス製レンズＬＣＰＬＮ１００ＸＩＲを使用する場合、内部加工層１４を結晶１０の表面から３００μｍの位置に設けるときに補正環を０．６ｍｍに設定することで、基板１０内において、レーザ集光部１６０の外周部に入射した光が、内周部に入射した光より、レーザ集光１６０側で集光するように設定することができる。
　この他の実施例によると、前述の実施例のように対物レンズ１７０及び平凸レンズ１８０という複数の構成部材を必要とすることなく、単一の補正環付き対物レンズにより構成できるので、装置の構成が簡単になり、操作が容易になる。
　なお、この他の具体例においては、基板１０のより表面側に内部改質層１４を形成する場合、レーザ集光手段１６０と基板１０の表面との距離を大きくする必要がある。この場合、レーザ光１９０が基板１０の表面に及ぼす影響を抑制するため、虹彩絞りやビームエクスパンダなどのビーム径調整手段をレーザ集光部１６０の入射側に設けレーザ光１９０の外周側成分の光量を低減することがある。
　以下、実施例として各種条件について実施した照射例１～６について説明する。これらの照射例１～６においては、基板内部加工装置１００のレーザ光源１５０としては、波長１０６４ｎｍ、繰り返し周波数２００ｋＨｚ、出力１．６Ｗ、パルス幅１０ｎｍのものを使用した。
〔照射例１〕
　基板内部加工装置１００において、ｘ軸、ｙ軸方向にそれぞれ最大速度２００ｍｍ／ｓで移動可能なｘｙステージ１１０上に、大きさ５０×５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍ、表面が鏡面加工された単結晶シリコンからなる基板１０を載置固定した。
　レーザ集光部１６０は、ＮＡ＝０．８５のシリコン用補正環２１０付の顕微鏡用赤外対物レンズ２００（オリンパス製ＬＣＰＬＮ１００ＸＩＲ）を用いた。そして、補正環２１０を０ｍｍに設定した上、参照光により観察し、対物レンズ２００から照射される光が基板１０の表面上に焦点を形成するように、対物レンズ２００を基板１０の表面に対して位置決めをした。
　ついで、この位置を基準に対物レンズ２００を基板１０の表面に向けて０．０６ｍｍ移動させた。この状態で補正環２１０の設定を０．０ｍｍ、０．３ｍｍとし、ステージ１１０をｘ方向に２００ｍｍ／ｓの速度で移動させ、さらにｙ方向に１０μｍ送ることを１０回繰り返すことで、対物レンズ２００から基板１０に向けてレーザ光１９０を１０μｍ間隔でそれぞれ１０本の直線状に照射した。
　この基板１０を直線状の照射方向に直角に劈開を行い、断面を観察した。この結果、図１５に示すように、基板１０鏡面側表面から０．３ｍｍの深さにそれぞれ加工領域の長さが７０μｍのほぼ同じ加工痕を確認した。なお、図中の左側及び右側の加工痕は、それぞれ補正環２１０を０．０ｍｍ及び０．３ｍｍを設定したときに対応している。なお、この加工跡は、前述した周期的構造に相当するものである。
〔照射例２〕
　この照射例２においては、対物レンズ２００の補正環２１０を０．６ｍｍに設定した。他の条件は照射例１と同様である。この照射例２では、図１６に示すように、基板１０における加工痕の長さは３０μｍに減少し、かつ隣接する加工痕同士が連結する状態が確認できた。
〔照射例３〕
　この照射例３においては、照射例２と同様に対物レンズ２００補正環２１０を０．６ｍｍに設定した。そして、基板１０を載置したステージ１１０のｙ方向送りを１μｍピッチで５００００回とすることで、基板１０の５０×５０ｍｍの領域を加工したサンプルを作成した。他の条件は照射例１と同様である。
　このサンプルから１０ｍｍ×１０ｍｍの領域を切り出した基板１０を、接着剤（電気化学工業製　ＳＯＬＡＲＬＯＣ　ＨＩＫ－７００Ｍ２０）を用いてヤスリかけした２枚の金属板（ＳＵＳ３０４、厚み１０ｍｍ）板の間に固定硬化後、２枚の金属板を剥離したところ、上下面の金属板に内部加工領域を境に剥離した基板１０が接着した状態で得られた。
　これを１００℃の熱水中に４時間放置することで、内部加工領域１４を境に基板１０が剥離し、１０ｍｍ×１０ｍｍでそれぞれ厚さ３００μｍ、４００μｍ厚の２枚の基板１０が得られた。
〔照射例４〕
　この照射例４においては、対物レンズ２００の補正環２１０を０．６ｍｍに設定し、ステージ１１０の７方向への送りを２μｍピッチで２５０００回とした。他の条件は照射例３と同様である。この照射例４においても、内部加工領域１４を境に基板１０が剥離し、１０ｍｍ×１０ｍｍでそれぞれ厚さ３００μｍ、４００μｍ厚の２枚のシリコン基板が得られた。
〔照射例５〕
　この照射例５においては、対物レンズ２００の補正環２１０を０．３ｍｍに設定した。他の条件は、照射例３と同様である。この照射例５においても、照射例３と同様の処理によって基板１０を内部改質層１４を境に剥離することを試みた。しかしながら、基板１０と接着剤層の界面で剥離が発生し、内部改質層１４を境として剥離することはできなかった。
〔照射例６〕
　この照射例６においては、対物レンズ２００の補正環２１０を０．０ｍｍにした。他の条件は、照射例５と同様である。この照射例６においても、基板１０と接着剤層の界面で剥離が発生し、内部改質層１４を境として剥離することはできなかった。
　なお、上記の実施の形態においてはシリコン単結晶基板について例示したが、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等にも同様に適用することができる。
　本発明の基板加工装置及び方法により基板を効率良く薄く形成することができることから、薄く切り出された基板は、Ｓｉ基板であれば、太陽電池に応用可能であり、また、ＧａＮ系半導体デバイスなどのサファイア基板などであれば、発光ダイオード、レーザダイオードなどに応用可能であり、ＳｉＣなどであれば、ＳｉＣ系パワーデバイスなどに応用可能であり、透明エレクトロニクス分野、照明分野、ハイブリッド／電気自動車分野など幅広い分野において適用可能である。
１０　基板
１４　内部改質層
１００　基板内部加工装置
１１０　ステージ
１２０　ステージ支持部
１５０　レーザ光源
１６０　レーザ集光部
１７０　対物レンズ
１８０　平凸レンズ
１９０　レーザ光

Claims (16)

  1. 　結晶基板を加工する基板加工装置であって、
    　レーザ光源と、
    　前記レーザ光源からのレーザ光を基板の表面に向けて照射し、基板内部にレーザ光を集光するレーザ集光手段と、
    　前記レーザ集光手段を前記基板上に非接触に配置する位置決め手段とを有し、
    　前記レーザ集光手段と前記基板を相対的に移動させて、前記基板内部に改質層を形成するものであって、
    　前記レーザ集光手段は、レーザ光を光軸に軸対称に集光するとともに、前記基板内部において、前記レーザ集光手段の外周部に入射した光が、前記レーザ集光手段の内周部に入射した光より、前記レーザ集光手段側で集光するように構成されていることを特徴とする基板加工装置。
  2. 　前記レーザ集光手段は、レーザ光の集光を調整する集光調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
  3. 　前記集光調整手段は、前記基板における表面から裏面に至るまでの深さに集光位置を調整することができることを特徴とする請求項２記載の基板加工装置。
  4. 　前記照射されるレーザ光は、パルス状であることを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
  5. 　前記改質層は、前記基板の表面と平行に形成されることを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
  6. 　前記基板の表面は、鏡面であることを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
  7. 　前記基板は、シリコン単結晶基板又はシリコンカーバイド単結晶基板である請求項１記載の基板加工装置。
  8. 　前記基板を保持する基板保持手段をさらに有し、前記レーザ集光手段と前記基板保持手段に保持された前記基板を相対的に移動させることを特徴とする請求項１記載の基板加工装置。
  9. 　結晶基板を加工する基板加工方法であって、
    　レーザ光源からのレーザ光を基板の表面に向けて照射し、前記基板内部にレーザ光を集光するレーザ集光手段を基板上に非接触に配置する位置決め工程と、
    　前記レーザ集光手段と前記基板を相対的に移動させて、前記基板内部に改質層を形成する工程とを有し、
    　前記レーザ集光手段は、レーザ光を光軸に軸対称に集光するとともに、前記基板内部において、前記レーザ集光手段の外周部に入射した光が、前記レーザ集光手段の内周部に入射した光より、前記レーザ集光手段側で集光するように構成されていることを特徴とする基板加工方法。
  10. 　前記レーザ集光手段におけるレーザ光の集光を調整する集光調整工程をさらに有することを特徴とする請求項９記載の基板加工方法。
  11. 　前記集光調整工程は、前記基板における表面から裏面に至るまでの深さに集光位置を調整することができることを特徴とする請求項１０記載の基板加工方法。
  12. 　前記集光調整工程は、前記レーザ光が前記基板の表面に集光するように調整することを特徴とする請求項１１記載の基板加工方法。
  13. 　前記集光調整工程は、前記レーザ光が前記基板の裏面に集光するように調整することを特徴とする請求項１１記載の基板加工方法。
  14. 　前記改質層は、前記基板の表面と平行に形成されることを特徴とする請求項１０記載の基板加工方法。
  15. 　前記改質層を形成した後、前記集光調整工程により集光点を前記レーザ集光手段側に移動し、第２の改質層を形成することを特徴とする請求項１４記載の基板加工方法。
  16. 　前記基板を保持する工程をさらに有することを特徴とする請求項９記載の基板加工方法。
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