WO2020090905A1 - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

レーザ加工装置及びレーザ加工方法 Download PDF

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WO2020090905A1
WO2020090905A1 PCT/JP2019/042610 JP2019042610W WO2020090905A1 WO 2020090905 A1 WO2020090905 A1 WO 2020090905A1 JP 2019042610 W JP2019042610 W JP 2019042610W WO 2020090905 A1 WO2020090905 A1 WO 2020090905A1
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region
line
laser
laser processing
light
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PCT/JP2019/042610
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛志 坂本
克洋 是松
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
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Application filed by 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method.
  • Patent Document 1 describes a laser processing apparatus that includes a holding mechanism that holds a work, and a laser irradiation mechanism that irradiates the work held by the holding mechanism with laser light.
  • a laser irradiation mechanism having a condenser lens is fixed to a base, and movement of a work along a direction perpendicular to the optical axis of the condenser lens is performed by a holding mechanism. Be implemented.
  • a trimming process may be performed to remove the outer edge portion of a semiconductor wafer as an unnecessary portion.
  • a trimming process may be performed to remove the outer edge portion from the object, by relatively moving the condensing point of the laser light along a line that extends annularly inside the outer edge of the object, It has been found that when the modified region is formed, the quality of the trim surface of the object whose outer edge portion is removed may deteriorate depending on the location.
  • an object of one aspect of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a laser processing method capable of suppressing deterioration in quality of a trim surface of an object from which an outer edge portion is removed depending on a location.
  • a laser processing apparatus is a laser processing apparatus that forms a modified region on an object by irradiating the object with at least a part of a condensing area and irradiating the object with laser light.
  • An irradiation unit for irradiating the object supported by the support unit with a laser beam, and a control unit for controlling the support unit and the irradiation unit are provided, and the irradiation unit is an optical axis of the laser beam.
  • the control unit has a shaping unit that shapes the laser light so that the shape of a part of the condensing region in the plane perpendicular to the has a longitudinal direction, and the control unit controls the target object information regarding the target object and the outer edge of the target object.
  • the longitudinal direction may intersect the moving direction of the part of the light collecting area. , Part of the light collection area along the line.
  • the deciding unit that decides the longitudinal direction when moving in a pair, and the direction that is decided by the deciding unit while relatively moving a part of the light collecting region along the line.
  • an adjusting unit that adjusts the direction in the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction of the "beam shape” is the direction that intersects with the moving direction (hereinafter also referred to as "machining direction") of a part of the condensing area, and is determined based on the object information and the line information. It will be adjusted to the specified direction.
  • the trim surface of the trim surface may vary depending on the location.
  • the quality deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object from which the outer edge portion is removed from being deteriorated depending on the place.
  • the object information may include information regarding the crystal orientation of the object
  • the line information may include information regarding a moving direction of a part of the light collecting region. Accordingly, even when the object has a crystal orientation, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object from deteriorating depending on the location.
  • the shaping unit may include the spatial light modulator, and the adjusting unit may adjust the longitudinal direction by controlling the spatial light modulator. This makes it possible to reliably adjust the longitudinal direction of the shape of a part of the condensing region in the plane perpendicular to the optical axis of the laser light.
  • the determining unit includes a first direction, which is a direction in the longitudinal direction when a part of the condensing region is relatively moved along the first region of the line, and the line.
  • the second direction which is the longitudinal direction when a part of the light collecting area is relatively moved along the second area, and the adjusting unit determines a part of the light collecting area along the line. While a part of the light collecting region is located in the first region while the is relatively moved, the longitudinal direction is adjusted so as to be the first direction, and the light collecting region is arranged in the second region. When a part is located, the longitudinal direction may be adjusted to be the second direction. As a result, it is possible to more reliably prevent the quality of the trim surface of the object from decreasing in each of the first region and the second region.
  • the object has a (100) plane as a main surface, a first crystal orientation perpendicular to one (110) plane, and a second crystal orientation perpendicular to the other (110) plane.
  • the wafer has a crystal orientation
  • the line extends in an annular shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface
  • the first region relatively extends a part of the light collecting region along the line.
  • the second region includes a region in which a processing angle, which is an angle in a moving direction of a part of the light collecting region with respect to the first crystal orientation, is 0 ° or more and less than 45 °, and the second region is a light collecting region along the line.
  • a processing angle may include a region of 45 ° or more and less than 90 °. Accordingly, when the object is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object from deteriorating depending on the location.
  • the first direction and the second direction are set in the moving direction so as to approach one of the first crystal orientation and the second crystal orientation having a large angle with the moving direction. It may be oriented in an inclined direction.
  • the object is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to more reliably suppress deterioration of the quality of the trim surface of the object in each of the first region and the second region. it can.
  • the first direction and the second direction are 10 degrees from the moving direction so as to approach one of the first crystal orientation and the second crystal orientation having a large angle with the moving direction. It may be oriented in a direction inclined by ° to 35 °.
  • the object is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to more reliably suppress deterioration of the quality of the trim surface of the object in each of the first region and the second region. it can.
  • the adjustment unit adjusts the longitudinal direction so as to continuously change while relatively moving a part of the condensing region along the line. Good. As a result, it is possible to more reliably prevent the quality of the trim surface of the object from deteriorating at each position on the line.
  • the object has a (100) plane as a main surface, a first crystal orientation perpendicular to one (110) plane, and a second crystal orientation perpendicular to the other (110) plane.
  • the wafer has a crystal orientation
  • the determination unit determines the longitudinal direction when relatively moving a part of the light collecting area along the line, in the moving direction of the part of the light collecting area with respect to the first crystal orientation.
  • the angle is determined for each processing angle, and the adjusting unit adjusts the orientation determined by the determining unit according to the processing angle while relatively moving a part of the light-collecting region along the line. You may change continuously so that it becomes. Accordingly, when the object is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to more reliably prevent the quality of the trim surface of the object from deteriorating at each position of the line.
  • a laser processing method is a laser processing method for forming a modified region on an object by irradiating the object with at least a part of a converging region and irradiating a laser beam.
  • the light of the laser light is based on the object information about the object and the line information about the line when a part of the condensing area is relatively moved along a line that extends annularly inside the outer edge of the object. Relatively move a part of the light collecting area along the line so that the longitudinal direction of the shape of the light collecting area in the plane perpendicular to the axis intersects the moving direction of the light collecting area.
  • the direction of the beam shape in the longitudinal direction is a direction intersecting with the processing progressing direction and the object information and The orientation is adjusted based on the line information. Therefore, if only a part of the condensing area is relatively moved along the line in a state where the longitudinal direction of the beam shape coincides with the machining progress direction, for example, due to the physical properties of the target object, the trim surface of the trim surface may vary depending on the location. When the quality deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object from which the outer edge portion is removed from being deteriorated depending on the place.
  • a laser processing apparatus and a laser processing method capable of suppressing deterioration in quality of a trim surface of an object from which an outer edge portion has been removed depending on a location.
  • FIG. 1 is a perspective view of the laser processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of a part of the laser processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the laser processing head of the laser processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the laser processing head shown in FIG.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system of the laser processing head shown in FIG.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of an optical system of a laser processing head of a modified example.
  • FIG. 7 is a front view of a part of the laser processing apparatus of the modified example.
  • FIG. 8 is a perspective view of a laser processing apparatus of a modified example.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of the laser processing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of the laser processing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 10A is a plan view showing an example of the object.
  • FIG. 10B is a side view of the object shown in FIG.
  • FIG. 11A is a side view of the object for explaining the trimming process according to the first embodiment.
  • FIG. 11B is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a side view of the object shown in FIG. 11B.
  • FIG. 12A is a side view of the object showing the continuation of FIG. 11B.
  • FIG. 12B is a plan view of the object showing the continuation of FIG.
  • FIG. 13A is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 12B.
  • FIG. 13B is a side view of the object shown in FIG. FIG.
  • FIG. 13C is a side view of the object for explaining the polishing process according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of an object to be trimmed according to the first embodiment.
  • FIG. 15A is a plan view of an object for explaining a main part of trimming processing according to the first embodiment.
  • FIG. 15B is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG.
  • FIG. 16A is a plan view of the object showing the continuation of FIG.
  • FIG. 16B is a diagram showing the beam shape at the time of laser processing of FIG.
  • FIG. 17 is a time table showing a first operation example when performing laser processing with the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 18 is a time table showing a second operation example when performing laser processing with the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 19 is a time table showing a third operation example when performing laser processing with the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 20 is a time table showing a fourth operation example when performing laser processing with the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 21A is a photographic view showing a part of the object after the trimming process when the longitudinal direction of the beam shape is made coincident with the machining progress direction.
  • FIG. 21B is a photograph showing a part of the object after the trimming processing by the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 22A is a photographic view showing a part of the object after the trimming process in the case where the longitudinal direction of the beam shape coincides with the machining progress direction.
  • FIG. 22B is a photographic view showing a part of the object after the trimming processing by the laser processing apparatus of FIG.
  • FIG. 21A is a photographic view showing a part of the object after the trimming process when the longitudinal direction of the beam shape is made coincident with the machining progress direction.
  • FIG. 22A is a photographic view showing a part
  • FIG. 23 is a diagram showing a part of the object after the trimming process.
  • FIG. 24 is a table showing experimental results for evaluating the processing quality when the beam angle and the processing angle are changed.
  • FIG. 25 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 26 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 27 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 28 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 29 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 30 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 25 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 26 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 27 is a photograph showing the trim surface of
  • FIG. 31 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental results of FIG.
  • FIG. 32 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 33 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 34 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 35 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 36 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 37 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 38 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG. FIG.
  • FIG. 39 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 40 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG. 41 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG. 42 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 43 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 44 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 45 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 46 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 47 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 48 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 49 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 50 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 51 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG. 52 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 53 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 54 is a photograph showing the trim surface of the object according to the experimental result of FIG.
  • FIG. 55A is a plan view of the object for explaining the main part of the trimming process according to the second embodiment.
  • FIG. 55A is a plan view of the object for explaining the main part of the trimming process according to the second embodiment.
  • FIG. 55 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 55 (a).
  • FIG. 56 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 55 (a).
  • FIG. 56 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 56 (a).
  • 57 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 56 (a).
  • FIG. 57 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 57 (a).
  • FIG. 58 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 57 (a).
  • FIG. 58 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 58 (a).
  • FIG. 60A is a plan view of an object for explaining a main part of trimming processing according to the third embodiment.
  • FIG. 60 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 60 (a).
  • FIG. 61 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 60 (a).
  • FIG. 61 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 61 (a).
  • FIG. 62 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 61 (a).
  • FIG. 60A is a diagram for explaining switching of beam shape directions.
  • FIG. 59 (b) is another diagram for explaining switching of beam shape directions.
  • FIG. 60A is a plan view of an object for explaining a main part of trimming processing according to the third embodiment.
  • FIG. 60 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 60 (a).
  • FIG. 61 (a) is a plan
  • FIG. 62 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 62 (a).
  • FIG. 63 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 62 (a).
  • FIG. 63 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 63 (a).
  • FIG. 64 (a) is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 63 (a).
  • FIG. 64 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 64 (a).
  • FIG. 65 is a plan view of an object to be trimmed according to the fourth embodiment.
  • FIG. 66A is a partial plan view of the object for explaining the main part of the trimming process according to the fourth embodiment.
  • FIG. 66 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 66 (a).
  • 67 (a) is a partial plan view of the object showing the continuation of FIG. 66 (a).
  • 67 (b) is a diagram showing a beam shape during laser processing of FIG. 67 (a).
  • 68 (a) is a partial plan view of the object showing the continuation of FIG. 67 (a).
  • FIG. 68 (b) is a diagram showing a beam shape at the time of laser processing of FIG. 68 (a).
  • FIG. 69 is a plan view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus according to a modification.
  • FIG. 70 is a plan view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus according to another modification.
  • FIG. 71A is a diagram showing the beam shape on the laser light incident surface side in the vicinity of the focal point of the first laser light having astigmatism.
  • FIG. 71B is a diagram showing a beam shape between the laser light incident surface side and the opposite surface side in the vicinity of the converging point for the first laser light having astigmatism.
  • FIG. 71C is a diagram showing the beam shape on the side opposite to the laser light incident surface in the vicinity of the converging point for the first laser light having astigmatism.
  • FIG. 72A is a diagram showing a beam shape on the laser light incident surface side in the vicinity of the converging point of the first laser light when a slit or an elliptic optical system is used.
  • FIG. 72B is a diagram showing the beam shape of the focal point of the first laser light when the slit or the elliptical optical system is used.
  • FIG. 72C is a diagram showing a beam shape on the side opposite to the laser light incident surface in the vicinity of the converging point of the first laser light when using the slit or the elliptic optical system.
  • the laser processing apparatus 1 includes a plurality of moving mechanisms 5 and 6, a supporting portion 7, and a pair of laser processing heads (first laser processing head, second laser processing head) 10A and 10B. And a light source unit 8 and a control unit 9.
  • the first direction will be referred to as the X direction
  • the second direction perpendicular to the first direction will be referred to as the Y direction
  • the third direction perpendicular to the first and second directions will be referred to as the Z direction.
  • the X direction and the Y direction are horizontal directions
  • the Z direction is a vertical direction.
  • the moving mechanism 5 has a fixed portion 51, a moving portion 53, and a mounting portion 55.
  • the fixed portion 51 is attached to the device frame 1a.
  • the moving unit 53 is attached to a rail provided on the fixed unit 51, and can move along the Y direction.
  • the attachment portion 55 is attached to a rail provided on the moving portion 53 and can move along the X direction.
  • the moving mechanism 6 includes a fixed part 61, a pair of moving parts (first moving part, second moving part) 63, 64, and a pair of mounting parts (first mounting part, second mounting part) 65, 66. And have.
  • the fixed portion 61 is attached to the device frame 1a.
  • Each of the pair of moving portions 63 and 64 is attached to a rail provided on the fixed portion 61, and each of them can move independently along the Y direction.
  • the attachment portion 65 is attached to a rail provided on the moving portion 63 and can move along the Z direction.
  • the attachment portion 66 is attached to a rail provided on the moving portion 64 and can move along the Z direction.
  • each of the pair of mounting portions 65 and 66 can move along the Y direction and the Z direction.
  • Each of the moving units 63 and 64 constitutes a first and second horizontal moving mechanism (horizontal moving mechanism).
  • Each of the mounting portions 65 and 66 constitutes a first and second vertical movement mechanism (vertical movement mechanism).
  • the support portion 7 is attached to a rotary shaft provided on the attachment portion 55 of the moving mechanism 5, and can rotate about an axis parallel to the Z direction as a center line. That is, the support part 7 can move along each of the X direction and the Y direction, and can rotate about the axis parallel to the Z direction as the center line.
  • the support part 7 supports the object 100.
  • the object 100 is, for example, a wafer.
  • the laser processing head 10A is attached to the attachment portion 65 of the moving mechanism 6.
  • the laser processing head 10A irradiates the object 100 supported by the support 7 with the laser light L1 (also referred to as “first laser light L1”) while facing the support 7 in the Z direction.
  • the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 66 of the moving mechanism 6.
  • the laser processing head 10B irradiates the object 100 supported by the support 7 with the laser light L2 (also referred to as “second laser light L2”) while facing the support 7 in the Z direction.
  • the laser processing heads 10A and 10B form an irradiation unit.
  • the light source unit 8 has a pair of light sources 81 and 82.
  • the light source 81 outputs laser light L1.
  • the laser light L1 is emitted from the emitting portion 81a of the light source 81 and guided to the laser processing head 10A by the optical fiber 2.
  • the light source 82 outputs laser light L2.
  • the laser light L2 is emitted from the emitting portion 82a of the light source 82, and is guided to the laser processing head 10B by another optical fiber 2.
  • the control unit 9 controls each unit of the laser processing apparatus 1 (the supporting unit 7, the plurality of moving mechanisms 5, 6, the pair of laser processing heads 10A and 10B, the light source unit 8 and the like).
  • the control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like.
  • the software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and the reading and writing of data in the memory and the storage and the communication by the communication device are controlled by the processor. Thereby, the control unit 9 realizes various functions.
  • An example of processing by the laser processing apparatus 1 configured as above will be described.
  • An example of the processing is an example in which a modified region is formed inside the object 100 along a plurality of lines set in a grid pattern in order to cut the object 100, which is a wafer, into a plurality of chips.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction and the Y direction so that the supporting portion 7 supporting the object 100 faces the pair of laser processing heads 10A and 10B in the Z direction. To move. Then, the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with the axis line parallel to the Z direction as the center line so that the plurality of lines extending in one direction on the object 100 are along the X direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the focus point (a part of the focus area) of the laser beam L1 is located on one line extending in one direction. To move. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the focal point of the laser light L2 is located on the other line extending in one direction. Then, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the focusing point of the laser beam L1 is located inside the object 100. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the focal point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, and the light source 82 outputs the laser light L2 and the laser processing head 10B lasers the object 100.
  • the light L2 is emitted.
  • the focal point of the laser light L1 relatively moves along one line extending in one direction
  • the focal point of the laser light L2 relatively moves along another line extending in one direction.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction so that the supporting portion 7 moves in the X direction. In this way, the laser processing apparatus 1 forms the modified region inside the object 100 along each of the plurality of lines extending in one direction on the object 100.
  • the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with the axis line parallel to the Z direction as the center line so that the plurality of lines extending in the other direction orthogonal to the one direction in the object 100 are along the X direction. ..
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the focus point of the laser light L1 is located on one line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the focus point of the laser light L2 is located on another line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the focusing point of the laser beam L1 is located inside the object 100.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the focal point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, and the light source 82 outputs the laser light L2 and the laser processing head 10B lasers the object 100.
  • the light L2 is emitted.
  • the focal point of the laser beam L1 moves relatively along one line extending in the other direction
  • the focal point of the laser beam L2 moves relatively along the other line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction so that the supporting portion 7 moves in the X direction. In this way, the laser processing apparatus 1 forms the modified region inside the object 100 along each of the plurality of lines extending in the other direction orthogonal to the one direction in the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 that is transmissive to the target object 100, for example, by the pulse oscillation method, and the light source 82 outputs the laser light L1 to the target object 100, for example, by the pulse oscillation method.
  • the laser beam L2 having transparency is output.
  • the laser light is condensed inside the object 100, the laser light is particularly absorbed in a portion corresponding to the condensing point of the laser light, and a modified region is formed inside the object 100.
  • the modified region is a region where the density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties are different from the surrounding unmodified region.
  • the modified region includes, for example, a melt-processed region, a crack region, a dielectric breakdown region, and a refractive index change region.
  • a plurality of modified spots are lined up. Are formed so as to be lined up in a row along the line.
  • One modified spot is formed by irradiation with one pulse of laser light.
  • the one-row reforming region is a set of a plurality of reforming spots arranged in one row. Adjacent modified spots may be connected to each other or may be separated from each other depending on the relative moving speed of the condensing point of the laser light with respect to the object 100 and the repetition frequency of the laser light.
  • the shape of the line to be set is not limited to the grid shape, and may be a ring shape, a straight line shape, a curved shape, or a shape in which at least one of these is combined. [Configuration of laser processing head]
  • the laser processing head 10A includes a housing 11, an incident section 12, an adjusting section 13, and a condensing section 14.
  • the housing 11 has a first wall portion 21 and a second wall portion 22, a third wall portion 23 and a fourth wall portion 24, and a fifth wall portion 25 and a sixth wall portion 26.
  • the first wall portion 21 and the second wall portion 22 face each other in the X direction.
  • the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 face each other in the Y direction.
  • the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26 face each other in the Z direction.
  • the distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22.
  • the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 is smaller than the distance between the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26.
  • the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 may be equal to the distance between the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26, or alternatively, the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26. It may be larger than the distance to the portion 26.
  • the first wall portion 21 is located on the fixed portion 61 side of the moving mechanism 6, and the second wall portion 22 is located on the opposite side to the fixed portion 61.
  • the third wall portion 23 is located on the mounting portion 65 side of the moving mechanism 6, and the fourth wall portion 24 is located on the side opposite to the mounting portion 65 and on the laser processing head 10B side (FIG. 2).
  • the fifth wall portion 25 is located on the side opposite to the support portion 7, and the sixth wall portion 26 is located on the support portion 7 side.
  • the housing 11 is configured such that the housing 11 is attached to the mounting portion 65 with the third wall portion 23 arranged on the mounting portion 65 side of the moving mechanism 6. Specifically, it is as follows.
  • the mounting portion 65 has a base plate 65a and a mounting plate 65b.
  • the base plate 65a is attached to a rail provided on the moving unit 63 (see FIG. 2).
  • the mounting plate 65b is erected on the end of the base plate 65a on the laser processing head 10B side (see FIG. 2).
  • the casing 11 is attached to the attachment portion 65 by screwing the bolt 28 to the attachment plate 65b via the pedestal 27 while the third wall portion 23 is in contact with the attachment plate 65b.
  • the pedestal 27 is provided on each of the first wall portion 21 and the second wall portion 22.
  • the housing 11 is attachable to and detachable from the mounting portion 65.
  • the incident part 12 is attached to the fifth wall part 25.
  • the incident unit 12 causes the laser light L1 to enter the housing 11.
  • the incident portion 12 is offset to the second wall portion 22 side (one wall portion side) in the X direction and is offset to the fourth wall portion 24 side in the Y direction. That is, the distance between the incident portion 12 and the second wall portion 22 in the X direction is smaller than the distance between the incident portion 12 and the first wall portion 21 in the X direction, and the incident portion 12 and the fourth wall portion 24 in the Y direction. Is smaller than the distance between the incident portion 12 and the third wall portion 23 in the X direction.
  • the incident portion 12 is configured so that the connection end portion 2a of the optical fiber 2 can be connected.
  • the connection end portion 2a of the optical fiber 2 is provided with a collimator lens that collimates the laser light L1 emitted from the emission end of the fiber, and is not provided with an isolator that suppresses return light.
  • the isolator is provided in the middle of the fiber on the light source 81 side with respect to the connection end portion 2a. As a result, the connection end portion 2a is downsized, and the incident portion 12 is downsized.
  • An isolator may be provided at the connection end 2a of the optical fiber 2.
  • the adjusting unit 13 is arranged in the housing 11.
  • the adjusting unit 13 adjusts the laser light L1 incident from the incident unit 12.
  • Each component of the adjusting unit 13 is attached to an optical base 29 provided inside the housing 11.
  • the optical base 29 is attached to the housing 11 so as to partition the area inside the housing 11 into an area on the third wall portion 23 side and an area on the fourth wall portion 24 side.
  • the optical base 29 is integrated with the housing 11. The details of the components included in the adjusting unit 13 will be described later, which are included in the adjusting unit 13 attached to the optical base 29 on the fourth wall 24 side.
  • the light collector 14 is arranged on the sixth wall 26. Specifically, the light collecting section 14 is arranged in the sixth wall section 26 in a state of being inserted into the hole 26 a formed in the sixth wall section 26.
  • the condensing unit 14 condenses the laser light L1 adjusted by the adjusting unit 13 and emits it to the outside of the housing 11.
  • the light collecting section 14 is offset to the second wall section 22 side (one wall section side) in the X direction and is biased to the fourth wall section 24 side in the Y direction. That is, the distance between the light collecting section 14 and the second wall section 22 in the X direction is smaller than the distance between the light collecting section 14 and the first wall section 21 in the X direction, and the light collecting section 14 and the fourth wall in the Y direction are fourth.
  • the distance from the wall portion 24 is smaller than the distance between the light collecting portion 14 and the third wall portion 23 in the X direction.
  • the adjusting unit 13 has an attenuator 31, a beam expander 32, and a mirror 33.
  • the incident unit 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting unit 13 are arranged on a straight line (first straight line) A1 extending along the Z direction.
  • the attenuator 31 and the beam expander 32 are arranged between the incident part 12 and the mirror 33 on the straight line A1.
  • the attenuator 31 adjusts the output of the laser light L1 incident from the incident unit 12.
  • the beam expander 32 expands the diameter of the laser light L1 whose output is adjusted by the attenuator 31.
  • the mirror 33 reflects the laser light L1 whose diameter has been expanded by the beam expander 32.
  • the adjusting unit 13 further includes a reflective spatial light modulator 34 and an image forming optical system 35.
  • the reflective spatial light modulator 34 of the adjustment unit 13, the imaging optical system 35, and the condensing unit 14 are arranged on a straight line (second straight line) A2 extending along the Z direction.
  • the reflective spatial light modulator 34 modulates the laser light L1 reflected by the mirror 33.
  • the reflective spatial light modulator 34 is, for example, a reflective liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal on Silicon) spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator).
  • the image forming optical system 35 constitutes a double-sided telecentric optical system in which the reflecting surface 34a of the reflective spatial light modulator 34 and the entrance pupil surface 14a of the condensing unit 14 are in an image forming relationship.
  • the image forming optical system 35 is composed of three or more lenses.
  • the straight line A1 and the straight line A2 are located on a plane perpendicular to the Y direction.
  • the straight line A1 is located on the second wall portion 22 side (one wall portion side) with respect to the straight line A2.
  • the laser beam L1 enters the housing 11 from the incident part 12, travels on the straight line A1, is sequentially reflected by the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34, and then the straight line A2.
  • the light travels upward and is emitted from the light collecting unit 14 to the outside of the housing 11.
  • the order of arrangement of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.
  • the attenuator 31 may be arranged between the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34.
  • the adjusting unit 13 may have other optical components (for example, a steering mirror arranged in front of the beam expander 32).
  • the laser processing head 10A further includes a dichroic mirror 15, a measurement unit 16, an observation unit 17, a drive unit 18, and a circuit unit 19.
  • the dichroic mirror 15 is arranged on the straight line A2 between the imaging optical system 35 and the condensing unit 14. That is, the dichroic mirror 15 is arranged in the housing 11 between the adjusting unit 13 and the light collecting unit 14. The dichroic mirror 15 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall portion 24. The dichroic mirror 15 transmits the laser light L1. From the viewpoint of suppressing astigmatism, the dichroic mirror 15 may be, for example, a cube type or two plate types arranged so as to have a twist relationship.
  • the measuring unit 16 is arranged inside the housing 11 with respect to the adjusting unit 13 on the first wall 21 side (the side opposite to the one wall side).
  • the measuring unit 16 is attached to the optical base 29 on the fourth wall 24 side.
  • the measurement unit 16 outputs measurement light L10 for measuring the distance between the surface of the object 100 (for example, the surface on the side on which the laser light L1 is incident) and the light condensing unit 14, and through the light condensing unit 14.
  • the measurement light L10 reflected by the surface of the object 100 is detected. That is, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is applied to the surface of the object 100 via the light condensing unit 14, and the measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 passes through the light condensing unit 14. And is detected by the measuring unit 16.
  • the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is sequentially reflected by the beam splitter 20 and the dichroic mirror 15 attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall 24, and then the light collection unit 14 outputs the light. It goes out of the housing 11.
  • the measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 enters the housing 11 from the light condensing unit 14, is sequentially reflected by the dichroic mirror 15 and the beam splitter 20, enters the measuring unit 16, and then the measuring unit 16 Detected in.
  • the observing unit 17 is arranged in the housing 11 on the first wall 21 side (the side opposite to the one wall side) with respect to the adjusting unit 13.
  • the observation section 17 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall section 24.
  • the observation unit 17 outputs the observation light L20 for observing the surface of the object 100 (for example, the surface on the side where the laser light L1 is incident), and is reflected by the surface of the object 100 via the light condensing unit 14.
  • the observation light L20 thus generated is detected. That is, the observation light L20 output from the observation unit 17 is applied to the surface of the object 100 via the light condensing unit 14, and the observation light L20 reflected by the surface of the object 100 passes through the light condensing unit 14. And is detected by the observation unit 17.
  • the observation light L20 output from the observation unit 17 passes through the beam splitter 20, is reflected by the dichroic mirror 15, and is emitted from the condensing unit 14 to the outside of the housing 11.
  • the observation light L20 reflected on the surface of the object 100 enters the housing 11 from the light condensing unit 14, is reflected by the dichroic mirror 15, passes through the beam splitter 20, and enters the observation unit 17, Detected at 17.
  • the wavelengths of the laser light L1, the measurement light L10, and the observation light L20 are different from each other (at least the respective central wavelengths are deviated from each other).
  • the drive section 18 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall section 24. It is attached to the sixth wall portion 26 of the housing 11.
  • the driving unit 18 moves the condensing unit 14 arranged on the sixth wall unit 26 along the Z direction by the driving force of the piezoelectric element, for example.
  • the circuit portion 19 is arranged on the third wall portion 23 side with respect to the optical base 29 in the housing 11. That is, the circuit unit 19 is arranged on the third wall 23 side with respect to the adjustment unit 13, the measurement unit 16, and the observation unit 17 in the housing 11.
  • the circuit unit 19 is, for example, a plurality of circuit boards.
  • the circuit unit 19 processes the signal output from the measurement unit 16 and the signal input to the reflective spatial light modulator 34.
  • the circuit unit 19 controls the drive unit 18 based on the signal output from the measurement unit 16.
  • the circuit unit 19 maintains the distance between the surface of the object 100 and the light condensing unit 14 constant based on the signal output from the measurement unit 16 (that is, the surface of the object 100).
  • the drive unit 18 is controlled so that the distance from the condensing point of the laser light L1 is kept constant).
  • the housing 11 is provided with a connector (not shown) to which wiring for electrically connecting the circuit unit 19 to the control unit 9 (see FIG. 1) and the like is connected.
  • the laser processing head 10B includes a housing 11, an incident section 12, an adjusting section 13, a condensing section 14, a dichroic mirror 15, a measuring section 16, and an observing section 17,
  • the drive unit 18 and the circuit unit 19 are provided.
  • each configuration of the laser processing head 10B is, as shown in FIG. 2, each configuration of the laser processing head 10A with respect to a virtual plane that passes through the midpoint between the pair of mounting portions 65 and 66 and is perpendicular to the Y direction. Are arranged so as to have a plane symmetry relationship with.
  • the fourth wall portion 24 is located closer to the laser processing head 10B side than the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is the fifth wall. It is attached to the attachment portion 65 so as to be located on the support portion 7 side with respect to the portion 25.
  • the fourth wall portion 24 is located closer to the laser processing head 10A side than the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is the second wall portion. It is attached to the attachment portion 66 so as to be located on the support portion 7 side with respect to the five wall portion 25.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B is configured such that the housing 11 is attached to the mounting portion 66 with the third wall portion 23 arranged on the mounting portion 66 side. Specifically, it is as follows.
  • the mounting portion 66 has a base plate 66a and a mounting plate 66b.
  • the base plate 66a is attached to a rail provided on the moving unit 63.
  • the mounting plate 66b is erected at the end of the base plate 66a on the laser processing head 10A side.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 66 with the third wall portion 23 in contact with the attachment plate 66b.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B can be attached to and detached from the mounting portion 66. [Action and effect]
  • the housing 11 can be downsized. Further, in the housing 11, the distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22, and the collection disposed on the sixth wall portion 26.
  • the light portion 14 is biased toward the fourth wall portion 24 side in the Y direction.
  • another configuration for example, the laser processing head 10B
  • the condensing unit 14 can be brought close to the other configuration. Therefore, the laser processing head 10A is suitable for moving the condensing unit 14 along the direction perpendicular to the optical axis thereof.
  • the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25 and is offset to the fourth wall portion 24 side in the Y direction.
  • the region such as disposing another configuration (for example, the circuit unit 19) in a region on the third wall 23 side with respect to the adjustment unit 13 in the region inside the housing 11. it can.
  • the condensing portion 14 is offset to the second wall portion 22 side in the X direction. Accordingly, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the light condensing unit 14, for example, even if another configuration exists on the second wall 22 side, the other configuration is collected. The light unit 14 can be brought closer.
  • the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25 and is offset to the second wall portion 22 side in the X direction.
  • other regions for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17
  • the measuring unit 16 and the observing unit 17 are arranged in the region on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the region inside the housing 11, and the circuit unit 19 is
  • the dichroic mirror 15 is arranged on the side of the third wall portion 23 with respect to the adjustment unit 13 in the area inside the housing 11, and the dichroic mirror 15 is arranged between the adjustment unit 13 and the light collection unit 14 in the housing 11. ing. Thereby, the area in the housing 11 can be effectively used.
  • the laser processing apparatus 1 can perform processing based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the light condensing unit 14. Further, the laser processing apparatus 1 can perform processing based on the observation result of the surface of the object 100.
  • the circuit section 19 controls the drive section 18 based on the signal output from the measuring section 16. Thereby, the position of the condensing point of the laser beam L1 can be adjusted based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the condensing unit 14.
  • the incident section 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting section 13 are arranged on the straight line A1 extending along the Z direction, and the adjusting section 13 is provided.
  • the reflective spatial light modulator 34, the imaging optical system 35, the condensing unit 14, and the condensing unit 14 are arranged on a straight line A2 extending along the Z direction. Accordingly, the adjusting unit 13 including the attenuator 31, the beam expander 32, the reflective spatial light modulator 34, and the imaging optical system 35 can be configured compactly.
  • the straight line A1 is located closer to the second wall portion 22 than the straight line A2.
  • another optical system for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17
  • the light condensing unit 14 is provided in the region on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the region in the housing 11.
  • the light condensing unit 14 of the laser processing head 10A is offset to the laser processing head 10B side in the housing 11 of the laser processing head 10A, and the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is The housing 11 of the processing head 10B is offset to the laser processing head 10A side.
  • each of the pair of mounting portions 65 and 66 moves along each of the Y direction and the Z direction. Thereby, the object 100 can be processed more efficiently.
  • the support portion 7 moves along each of the X direction and the Y direction, and rotates about an axis parallel to the Z direction as a center line. Thereby, the object 100 can be processed more efficiently.
  • the incident section 12, the adjusting section 13, and the light condensing section 14 may be arranged on a straight line A extending along the Z direction.
  • the adjusting unit 13 can be configured compactly.
  • the adjusting unit 13 may not include the reflective spatial light modulator 34 and the imaging optical system 35.
  • the adjusting unit 13 may include an attenuator 31 and a beam expander 32.
  • the adjusting unit 13 including the attenuator 31 and the beam expander 32 can be configured compactly. The order of arrangement of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.
  • the housing 11 at least one of the first wall portion 21, the second wall portion 22, the third wall portion 23, and the fifth wall portion 25 is on the mounting portion 65 (or mounting portion 66) side of the laser processing apparatus 1. It suffices that the housing 11 is configured to be attached to the attachment portion 65 (or the attachment portion 66) in the arranged state. Further, the light collecting section 14 may be offset to the fourth wall section 24 side at least in the Y direction. According to these, when the housing 11 is moved along the Y direction, even if there is another configuration on the fourth wall 24 side, for example, the light collection unit 14 can be brought close to the other configuration. it can. Further, when the housing 11 is moved along the Z direction, for example, the light condensing unit 14 can be brought close to the object 100.
  • the light collecting section 14 may be offset toward the first wall section 21 side in the X direction. According to this, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, even if there is another configuration on the first wall 21 side, the other configuration is present.
  • the light condensing unit 14 can be brought close to. In that case, the incident portion 12 may be offset toward the first wall portion 21 side in the X direction.
  • another region (for example, the measurement unit 16 and the observation unit 17) is arranged in the region on the second wall 22 side with respect to the adjustment unit 13 in the region inside the housing 11, and the region is adjusted. It can be used effectively.
  • FIG. 7 is a front view of a part of the laser processing apparatus 1 in which the laser light L1 is guided by the mirror.
  • the mirror 3 that reflects the laser light L1 moves so as to face the emitting portion 81a of the light source unit 8 in the Y direction and face the incident portion 12 of the laser processing head 10A in the Z direction. It is attached to the moving portion 63 of the mechanism 6.
  • the mirror 3 may be attached to the moving unit 63 of the moving mechanism 6 so that at least one of the angle adjustment and the position adjustment can be performed. According to this, the laser light L1 emitted from the emission portion 81a of the light source unit 8 can be more reliably incident on the incidence portion 12 of the laser processing head 10A.
  • the light source unit 8 may have one light source. In that case, the light source unit 8 may be configured so that a part of the laser light output from one light source is emitted from the emitting portion 81a and the rest of the laser light is emitted from the emitting portion 82b.
  • the laser processing apparatus 1 may include one laser processing head 10A. Even in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, when the housing 11 is moved along the Y direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, another configuration is provided on the fourth wall 24 side. Even if there is, the condensing unit 14 can be brought close to the other configuration. Therefore, the object 100 can be efficiently processed even by the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A. Further, in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, if the attachment portion 65 moves along the Z direction, the object 100 can be processed more efficiently. Further, in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, if the support portion 7 moves along the X direction and rotates about the axis parallel to the Z direction as the center line, the object 100 can be more efficiently processed. It can be processed.
  • the laser processing apparatus 1 may include three or more laser processing heads.
  • FIG. 8 is a perspective view of a laser processing apparatus 1 including two pairs of laser processing heads.
  • the laser processing apparatus 1 shown in FIG. 8 includes a plurality of moving mechanisms 200, 300 and 400, a support 7, a pair of laser processing heads 10A and 10B, a pair of laser processing heads 10C and 10D, and a light source. And a unit (not shown).
  • the moving mechanism 200 moves the support portion 7 along each of the X direction, the Y direction, and the Z direction, and rotates the support portion 7 with the axis parallel to the Z direction as the center line.
  • the moving mechanism 300 has a fixed portion 301 and a pair of mounting portions (first mounting portion, second mounting portion) 305 and 306.
  • the fixed portion 301 is attached to a device frame (not shown).
  • Each of the pair of attachment portions 305 and 306 is attached to a rail provided on the fixed portion 301, and each of them can independently move along the Y direction.
  • the moving mechanism 400 has a fixed portion 401 and a pair of mounting portions (first mounting portion, second mounting portion) 405, 406.
  • the fixed portion 401 is attached to a device frame (not shown).
  • Each of the pair of attachment portions 405 and 406 is attached to a rail provided on the fixed portion 401, and each of them can independently move along the X direction.
  • the rails of the fixed portion 401 are arranged so as to three-dimensionally intersect the rails of the fixed portion 301.
  • the laser processing head 10A is attached to the attachment portion 305 of the moving mechanism 300.
  • the laser processing head 10A irradiates the object 100 supported by the support 7 with laser light while facing the support 7 in the Z direction.
  • Laser light emitted from the laser processing head 10A is guided by an optical fiber 2 from a light source unit (not shown).
  • the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 306 of the moving mechanism 300.
  • the laser processing head 10B irradiates the object 100 supported by the support 7 with laser light in a state of facing the support 7 in the Z direction.
  • the laser light emitted from the laser processing head 10B is guided by the optical fiber 2 from a light source unit (not shown).
  • the laser processing head 10C is attached to the attachment portion 405 of the moving mechanism 400.
  • the laser processing head 10C irradiates the object 100 supported by the support 7 with laser light in a state of facing the support 7 in the Z direction.
  • Laser light emitted from the laser processing head 10C is guided by an optical fiber 2 from a light source unit (not shown).
  • the laser processing head 10D is attached to the attachment portion 406 of the moving mechanism 400.
  • the laser processing head 10D irradiates the object 100 supported by the support 7 with laser light in a state of facing the support 7 in the Z direction.
  • Laser light emitted from the laser processing head 10D is guided by an optical fiber 2 from a light source unit (not shown).
  • the configuration of the pair of laser processing heads 10A and 10B in the laser processing apparatus 1 shown in FIG. 8 is the same as the configuration of the pair of laser processing heads 10A and 10B in the laser processing apparatus 1 shown in FIG.
  • the configuration of the pair of laser processing heads 10C and 10D in the laser processing apparatus 1 shown in FIG. 8 is the same as that of the pair of laser processing heads 10A and 10B in the laser processing apparatus 1 shown in FIG.
  • the configuration is the same as that of the pair of laser processing heads 10A and 10B when rotated by 90 ° as the center line.
  • the fourth wall portion 24 is located on the laser processing head 10D side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is the fifth wall. It is attached to the attachment portion 65 so as to be located on the support portion 7 side with respect to the portion 25.
  • the condensing portion 14 of the laser processing head 10C is offset to the fourth wall portion 24 side (that is, the laser processing head 10D side) in the Y direction.
  • the fourth wall portion 24 is located on the laser processing head 10C side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is the fifth wall portion 25. It is attached to the attachment portion 66 so as to be located on the side of the support portion 7.
  • the condensing portion 14 of the laser processing head 10D is offset to the fourth wall portion 24 side (that is, the laser processing head 10C side) in the Y direction.
  • the condensing portion 14 of the laser processing head 10A and the laser processing head 10B are moved.
  • the light condensing section 14 of the above can be brought close to each other.
  • the condensing portion 14 of the laser processing head 10C and the condensing portion 14 of the laser processing head 10D can be brought close to each other. ..
  • the laser processing head and the laser processing apparatus are not limited to those for forming the modified region inside the object 100, and may be those for performing other laser processing.
  • the laser processing apparatus 1 irradiates the object 100 with the first laser beam L1 by aligning the focus point (at least a part of the focus area). As a result, a modified region is formed on the object 100.
  • the laser processing apparatus 101 performs trimming processing on the object 100 and acquires (manufactures) a semiconductor device.
  • the laser processing apparatus 101 forms a modified region along a line M3 that extends annularly inside the outer edge of the object 100.
  • the laser processing apparatus 101 includes a stage 107, a first laser processing head 10A, a first Z-axis rail 106A, an X-axis rail 108, an alignment camera 110, and a control unit 9.
  • the trimming process is a process for removing an unnecessary portion of the object 100.
  • the trimming process includes a laser processing method of forming the modified region 4 on the target object 100 by aligning the focus point (at least a part of the focus region) on the target object 100 and irradiating the first laser beam L1. ..
  • the target object 100 includes, for example, a disc-shaped semiconductor wafer.
  • the object is not particularly limited, and may be formed of various materials and may have various shapes.
  • a functional element (not shown) is formed on the surface 100a of the object 100.
  • the functional element is, for example, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, a circuit element such as a memory, or the like.
  • the X direction corresponds to the Y direction of the laser processing apparatus 1 (see FIG. 1)
  • the Y direction corresponds to the X direction of the laser processing apparatus 1 (see FIG. 1).
  • an effective area R and a removal area E are set in the object 100.
  • the effective region R is a portion corresponding to the semiconductor device to be acquired.
  • the effective area R here is a disk-shaped portion including the central portion when the object 100 is viewed from the thickness direction.
  • the removal area E is an area outside the effective area R of the object 100.
  • the removal area E is an outer edge portion of the object 100 other than the effective area R.
  • the removal area E here is an annular portion surrounding the effective area R.
  • the removal area E includes a peripheral edge portion (outer edge bevel portion) when the object 100 is viewed from the thickness direction.
  • the control unit 9 can set the effective area R and the removal area E.
  • the effective area R and the removal area E may have coordinates specified.
  • the stage 107 is a support part on which the object 100 is placed.
  • the stage 107 has the same structure as the supporting portion 7 (see FIG. 1).
  • the target object 100 is placed with the back surface 100b of the target object 100 on the upper side which is the laser light incident surface side (the front surface 100a is on the lower side which is the stage 107 side).
  • the stage 107 has a rotation axis C provided at the center thereof.
  • the rotation axis C is an axis extending along the Z direction.
  • the stage 107 can rotate around the rotation axis C.
  • the stage 107 is rotationally driven by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the first laser processing head 10A irradiates the object 100 placed on the stage 107 with the first laser light L1 along the Z direction to form a modified region inside the object 100.
  • the first laser processing head 10A is attached to the first Z-axis rail 106A and the X-axis rail 108.
  • the first laser processing head 10A is linearly movable in the Z direction along the first Z-axis rail 106A by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the first laser processing head 10A is linearly movable in the X direction along the X-axis rail 108 by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the first laser processing head 10A constitutes an irradiation unit.
  • the first laser processing head 10A includes the reflective spatial light modulator 34, as described above.
  • the reflective spatial light modulator 34 constitutes a molding unit that shapes the shape of the focal point (hereinafter, also referred to as “beam shape”) in the plane perpendicular to the optical axis of the first laser light L1.
  • the reflective spatial light modulator 34 shapes the first laser light L1 so that the beam shape has a longitudinal direction.
  • the reflective spatial light modulator 34 shapes the beam shape into an elliptical shape by displaying a modulation pattern in which the beam shape is an elliptical shape on the liquid crystal layer.
  • the beam shape is not limited to an elliptical shape and may be a long shape.
  • the beam shape may be a flat circular shape, an oval shape, or a track shape.
  • the beam shape may be an elongated triangular shape, a rectangular shape or a polygonal shape.
  • the modulation pattern of the reflective spatial light modulator 34 that realizes such a beam shape may include at least one of a slit pattern and an astigmatism pattern.
  • the shape of the converging point on the most upstream side in the optical path of the first laser light L1 is the main one among the plurality of converging points. It is a beam shape of the embodiment (same for other laser lights).
  • the longitudinal direction here is the major axis direction of the elliptical shape related to the beam shape, and is also called the elliptical major axis direction.
  • the beam shape is not limited to the shape of the condensing point, and may be a shape in the vicinity of the condensing point.
  • the point is that the shape of a part of the condensing area (condensing area) may be used.
  • the beam shape 71 in the case of the first laser light L1 having astigmatism, as shown in FIG. 71A, the beam shape 71 has the longitudinal direction NH in the region on the laser light incident surface side near the converging point.
  • the beam intensity distribution in the plane of the beam shape 71 of FIG. 71A (in the plane at the position in the Z direction on the laser light incident surface side near the converging point) has a strong intensity in the longitudinal direction NH. And the direction in which the beam intensity is strong coincides with the longitudinal direction NH.
  • the beam shape 71 is the laser light incident surface in the region on the opposite side of the laser light incident surface in the vicinity of the converging point. It has a longitudinal direction NH0 perpendicular to the longitudinal direction NH of the side region (see FIG. 71A).
  • a distribution having a strong intensity in the longitudinal direction NH0 In the beam intensity distribution in the plane of the beam shape 71 of FIG. 71 (c) (in the plane at the Z direction position on the side opposite to the laser light incident surface in the vicinity of the converging point), a distribution having a strong intensity in the longitudinal direction NH0. The direction in which the beam intensity is strong coincides with the longitudinal direction NH0.
  • the beam shape 71 is It has a circular shape with no longitudinal direction.
  • a part of the condensing region targeted by the present embodiment includes a region on the laser light incident surface side near the condensing point, and the present embodiment
  • the beam shape targeted by is the beam shape 71 shown in FIG.
  • the position of the beam shape 71 shown in FIG. 71A in the condensing region can be controlled as desired.
  • the position of a part of the condensing region is not particularly limited and may be any position between the laser light incident surface of the object 100 and the opposite surface.
  • the shape 71 has a longitudinal direction NH.
  • the beam intensity distribution in the plane of the beam shape 71 of FIG. 72 (a) (in the plane at the position in the Z direction on the laser light incident surface side near the converging point) has a strong intensity in the longitudinal direction NH.
  • the direction in which the beam intensity is strong coincides with the longitudinal direction NH.
  • the beam shape 71 is the region on the laser light incident surface side. 71 has the same longitudinal direction NH (see FIG. 71A).
  • a distribution having a strong intensity in the longitudinal direction NH In the beam intensity distribution in the plane of the beam shape 71 of FIG. 72C (in the plane at the Z direction position on the opposite surface side of the laser light incident surface in the vicinity of the converging point), a distribution having a strong intensity in the longitudinal direction NH. And the direction in which the beam intensity is strong coincides with the longitudinal direction NH.
  • the beam shape 71 is in the longitudinal direction NH of the region on the laser light incident surface side (see FIG. 72 (a)).
  • the beam intensity distribution in the plane of the beam shape 71 of FIG. 72B (in the plane at the position of the focal point in the Z direction) has a strong intensity in the longitudinal direction NH0. Coincides with the longitudinal direction NH0.
  • the beam shape 71 other than the converging point has a shape having a longitudinal direction, and the beam shape 71 other than the converging point is the beam shape targeted by this embodiment.
  • a part of the condensing region targeted by the present embodiment includes a region on the laser light incident surface side in the vicinity of the converging point, and the beam shape targeted by the present embodiment is shown in FIG.
  • the beam shape 71 is shown.
  • the first laser processing head 10A includes a distance measuring sensor 36.
  • the distance measuring sensor 36 emits distance-measuring laser light to the laser light incident surface of the object 100 and detects the distance measuring light reflected by the laser light incident surface to detect the object 100.
  • the displacement data of the laser light incident surface is acquired.
  • a sensor of a triangulation distance measuring method, a laser confocal method, a white confocal method, a spectral interference method, an astigmatism method or the like is used. be able to.
  • the distance measuring sensor 36 is a sensor coaxial with the first laser beam L1, a sensor of an astigmatism type or the like can be used.
  • the circuit unit 19 (see FIG. 3) of the first laser processing head 10A uses the drive unit 18 (see FIG. 5) so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface based on the displacement data acquired by the distance measuring sensor 36. Drive). As a result, the light condensing unit 14 is based on the displacement data so that the distance between the laser light incident surface of the object 100 and the first light condensing point that is the light condensing point of the first laser light L1 is maintained constant. Move along the Z direction.
  • the distance measuring sensor 36 and its control hereinafter, also referred to as "following control" are the same in other laser processing heads.
  • the first Z-axis rail 106A is a rail extending along the Z direction.
  • the first Z-axis rail 106A is attached to the first laser processing head 10A via the attachment portion 65.
  • the first Z-axis rail 106A moves the first laser processing head 10A along the Z direction so that the first focus point of the first laser light L1 moves along the Z direction.
  • the first Z-axis rail 106A corresponds to the rail of the moving mechanism 6 (see FIG. 1) or the moving mechanism 300 (see FIG. 8).
  • the first Z-axis rail 106A constitutes a vertical movement mechanism.
  • the X-axis rail 108 is a rail extending along the X direction.
  • the X-axis rail 108 is attached to each of the first and second Z-axis rails 106A and 106B.
  • the X-axis rail 108 moves the first laser processing head 10A along the X direction so that the first focus point of the first laser light L1 moves along the X direction.
  • the X-axis rail 108 moves the first laser processing head 10A so that the first focus point passes through the rotation axis C or its vicinity.
  • the X-axis rail 108 corresponds to the rail of the moving mechanism 6 (see FIG. 1) or the moving mechanism 300 (see FIG. 8).
  • the X-axis rail 108 constitutes a horizontal movement mechanism.
  • the alignment camera 110 is a camera that acquires images used for various adjustments.
  • the alignment camera 110 images the object 100.
  • the alignment camera 110 is installed in the mounting portion 65 to which the first laser processing head 10A is mounted, and moves in synchronization with the first laser processing head 10A.
  • the control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like.
  • the software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and the reading and writing of data in the memory and the storage and the communication by the communication device are controlled by the processor. Thereby, the control unit 9 realizes various functions.
  • the control unit 9 controls the stage 107 and the first laser processing head 10A.
  • the controller 9 controls the rotation of the stage 107, the irradiation of the first laser beam L1 from the first laser processing head 10A, the beam shape, and the movement of the first focus point.
  • the control unit 9 can execute various controls based on rotation information (hereinafter, also referred to as “ ⁇ information”) regarding the rotation amount of the stage 107.
  • the ⁇ information may be acquired from the driving amount of the driving device that rotates the stage 107, or may be acquired by a separate sensor or the like.
  • the ⁇ information can be acquired by various known methods.
  • the ⁇ information here includes the rotation angle based on the state when the object 100 is located at the position in the 0 ° direction.
  • the control unit 9 rotates the stage 107 and positions the first condensing point at a position along the line M3 (peripheral edge of the effective region R) on the object 100, while the first laser is based on the ⁇ information.
  • the peripheral edge process for forming the modified region along the peripheral edge of the effective region R is executed.
  • the control unit 9 irradiates the removal region E with the first laser light L1 without rotating the stage 107, and moves the first focus point of the first laser light L1 to change the removal region E to the removal region E.
  • a removal process for forming a quality region is executed.
  • the control unit 9 rotates the stage 107 and controls the first laser processing head 10A so that the pitches of the plurality of reforming spots included in the reforming region (the intervals between the reforming spots adjacent in the machining progress direction) are constant. At least one of irradiation of the first laser light L1 and movement of the first focus point is controlled.
  • the control unit 9 acquires the reference position (position in the 0 ° direction) of the object 100 in the rotation direction and the diameter of the object 100 from the image captured by the alignment camera 110.
  • the control unit 9 controls the movement of the first laser processing head 10A so that the first laser processing head 10A can move along the X-axis rail 108 onto the rotation axis C of the stage 107.
  • the target object 100 is placed on the stage 107 with the back surface 100b facing the laser light incident surface side.
  • the surface 100a side of the object 100 on which the functional element is mounted is protected by a support substrate or a tape material adhered thereto.
  • the control unit 9 executes the peripheral processing. Specifically, as shown in FIG. 11A, while rotating the stage 107 at a constant rotation speed, the first focus point (focus point) (focus point) is set at a position along the periphery of the effective region R in the object 100. (Point) With the P1 positioned, the start and stop of the irradiation of the first laser beam L1 in the first laser processing head 10A are controlled based on the ⁇ information. Thereby, as shown in FIGS. 11B and 11C, the modified region 4 is formed along the line M3 (periphery of the effective region R). The formed modified region 4 includes a modified spot and a crack extending from the modified spot.
  • the control unit 9 executes the removal process. Specifically, as shown in FIG. 12A, the first laser beam L1 is irradiated in the removal area E without rotating the stage 107, and the first laser processing head 10A is attached to the X-axis rail 108. The first focus point P1 of the first laser light L1 moves away from the center of the object 100. After rotating the stage 107 by 90 °, the first laser beam L1 is irradiated in the removal region E, and the first laser processing head 10A is moved in a direction away from each other along the X-axis rail 108, and the first laser beam L1 is moved. The first focus point P1 of L1 is moved in a direction away from the center of the object 100.
  • the modified region 4 is formed along the line extending so as to be divided into four equal parts in the removal region E when viewed from the Z direction.
  • the formed modified region 4 includes a modified spot and a crack extending from the modified spot.
  • the crack may reach at least one of the front surface 100a and the back surface 100b, or may not reach at least one of the front surface 100a and the back surface 100b.
  • the removal region E is removed with the modified region 4 as a boundary by, for example, a jig or air.
  • the separation surface 100h of the object 100 is subjected to finish grinding or polishing with an abrasive KM such as a grindstone.
  • an abrasive KM such as a grindstone.
  • the object 100 has a plate shape and has a front surface 100a and a back surface 100b (see FIG. 10) as its main surfaces.
  • the object 100 is a wafer having a (100) plane as a main surface.
  • the target object 100 is a silicon wafer formed of silicon.
  • the object 100 has a first crystal orientation K1 perpendicular to one (110) plane and a second crystal orientation K2 perpendicular to the other (110) plane.
  • the (110) plane is a cleavage plane.
  • the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 are cleavage directions, that is, directions in which cracks are most likely to extend in the object 100.
  • the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 are orthogonal to each other.
  • the target object 100 is provided with an alignment target 100n.
  • the alignment target 100n has a fixed relationship in the ⁇ direction (the rotation direction around the rotation axis C of the stage 107) with respect to the position of the target object 100 in the 0 ° direction.
  • the position in the 0 ° direction is the position of the reference object 100 in the ⁇ direction.
  • the alignment target 100n is a notch formed in the outer edge portion.
  • the alignment target 100n is not particularly limited, and may be the orientation flat of the target 100 or the pattern of the functional element.
  • the alignment target 100n is provided at a position of the target 100 in the 0 ° direction.
  • the alignment target 100n is provided at a diametrical position on the target 100 that extends in the direction of the second crystal orientation K2.
  • the object 100 has a line M3 as a planned trimming line.
  • the line M3 is a line for forming the modified region 4.
  • the line M3 extends annularly inside the outer edge of the object 100.
  • the line M3 here extends in an annular shape.
  • the line M3 is set at the boundary between the effective area R and the removal area E of the object 100.
  • the setting of the line M3 can be performed by the control unit 9.
  • the line M3 is a virtual line, but may be an actually drawn line.
  • the line M3 may have coordinates designated.
  • the control unit 9 of the laser processing apparatus 101 has an acquisition unit 9a, a determination unit 9b, a processing control unit 9c, and an adjustment unit 9d.
  • the acquisition unit 9a acquires target object information regarding the target object 100.
  • the target information includes, for example, information about the crystal orientation of the target 100 (first crystal orientation K1 and second crystal orientation K2) and alignment information about the position of the target 100 in the 0 ° direction and the diameter of the target 100. Including. including.
  • the acquisition unit 9a can acquire the target object information based on a captured image of the alignment camera 110 and an input by a user operation or communication from the outside.
  • the acquisition unit 9a acquires line information regarding the line M3.
  • the line information includes information on the line M3 and information on a moving direction of the movement (also referred to as a “machining advancing direction”) when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the processing progress direction is the tangential direction of the line M3 passing through the first focus point P1 located on the line M3.
  • the acquisition unit 9a can acquire the line information based on an operation by a user or an input from the outside such as communication.
  • the determination unit 9b Based on the object information and the line information acquired by the acquisition unit 9a, the determination unit 9b relatively sets the first focus point P1 along the line M3 so that the longitudinal direction of the beam shape intersects the processing progress direction.
  • the direction of the longitudinal direction in the case of mechanical movement is determined.
  • the determination unit 9b determines the orientation of the longitudinal direction NH to be the first orientation and the second orientation based on the object information and the line information.
  • the first direction is the direction of the beam shape in the longitudinal direction when the first focus point P1 is relatively moved along the first region M31 of the line M3.
  • the second direction is the longitudinal direction of the beam shape when the first focus point P1 is relatively moved along the second region M32 of the line M3.
  • the “direction of the beam shape in the longitudinal direction” is also simply referred to as the “direction of the beam shape”.
  • the first region M31 is a portion between the point of 0 ° and the point before 45 ° when the point at which the line M3 is orthogonal to the second crystal orientation K2 of the object 100 is the point of 0 °. Between the 90 ° point and before the 135 ° point, between the 180 ° point and before the 225 ° point, and between the 270 ° point and before the 315 ° point Including parts.
  • the second region M32 is a portion between the point of 45 ° and the point before the point of 90 ° when the point where the line M3 is orthogonal to the second crystal orientation K2 of the object 100 is a point of 0 °.
  • the first region M31 is a region where a processing angle described later is 0 ° or more and less than 45 ° or ⁇ 90 ° or more and less than ⁇ 45 ° when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the second region M32 includes a region where a processing angle described later is 45 ° or more and less than 90 ° or ⁇ 45 ° or more and less than 0 ° when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. ..
  • each of the first region M31 and the second region M32 on the line M3 corresponds to a first portion of a fourth embodiment described later.
  • the processing angle ⁇ is the angle of the processing progressing direction BD with respect to the first crystal orientation K1.
  • the angle that goes counterclockwise is a positive (plus) angle
  • the angle that goes clockwise is a negative (minus) angle.
  • the processing angle ⁇ can be acquired based on the ⁇ information of the stage 107, the object information, and the line information.
  • the processing angle ⁇ is 0 ° or more and less than 45 ° or ⁇ 90 ° or more and less than ⁇ 45 °. it can.
  • the processing angle ⁇ is 45 ° or more and less than 90 ° or ⁇ 45 ° or more and less than 0 °.
  • the first direction and the second direction are the process advancing direction BD so as to approach one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a larger angle with the process advancing direction BD (one that is farther away). It is the direction of the direction inclined with respect to.
  • the first and second orientations are as follows when the processing angle ⁇ is 0 ° or more and less than 90 °.
  • the first direction is a direction in which the longitudinal direction NH is inclined with respect to the processing progress direction BD toward the side closer to the second crystal orientation K2.
  • the second direction is a direction in which the longitudinal direction NH is inclined with respect to the processing progress direction BD toward the side closer to the first crystal orientation K1.
  • the first direction is a direction inclined by 10 ° to 35 ° from the working direction BD toward the side closer to the second crystal orientation K2.
  • the second direction is a direction tilted by 10 ° to 35 ° from the working direction BD toward the side closer to the first crystal orientation K1.
  • the first direction is the direction of the beam shape 71 when the beam angle ⁇ is + 10 ° to + 35 °.
  • the second direction is the direction of the beam shape 71 when the beam angle ⁇ is ⁇ 35 ° to ⁇ 10 °.
  • the beam angle ⁇ is an angle between the processing progressing direction BD and the longitudinal direction NH.
  • the angle going counterclockwise is a positive (plus) angle
  • the angle going clockwise is a negative (minus) angle.
  • the beam angle ⁇ can be acquired based on the direction of the beam shape 71 and the processing advancing direction BD.
  • the processing control unit 9c controls start and stop of laser processing on the object 100.
  • the processing control unit 9c relatively moves the first converging point P1 along the first region M31 of the line M3 to form the modified region 4, and also in the region other than the first region M31 of the line M3.
  • the first process of stopping the formation of the modified region 4 is executed.
  • the processing control unit 9c relatively moves the first condensing point P1 along the second region M32 of the line M3 to form the modified region 4, and also in the region other than the second region M32 of the line M3.
  • the second process of stopping the formation of the modified region 4 is executed.
  • the formation of the modified region 4 and the switching of its stop by the processing control unit 9c can be realized as follows.
  • the first laser processing head 10A by switching start and stop (ON / OFF) of irradiation (output) of the first laser light L1, it is possible to switch between formation of the modified region 4 and stop of the formation. It is possible.
  • the laser oscillator is composed of a solid-state laser
  • ON / OFF of the Q switch AOM (acousto-optic modulator), EOM (electro-optic modulator), etc.
  • the ON / OFF of the output of the semiconductor laser that constitutes the seed laser and the amplifier (for excitation) laser is switched to start and stop the irradiation of the first laser light L1.
  • the ON / OFF of the irradiation of the first laser light L1 is turned on / off by switching the ON / OFF of the external modulation element (AOM, EOM, etc.) provided outside the resonator. Can be switched at high speed.
  • the formation of the modified region 4 and the switching of the stop thereof by the processing control unit 9c may be realized as follows.
  • the optical path of the first laser light L1 may be opened / closed by controlling a mechanical mechanism such as a shutter to switch between the formation of the modified region 4 and the stop of the formation.
  • the formation of the modified region 4 may be stopped by switching the first laser light L1 to CW light (continuous wave).
  • a modified region 4 is displayed by displaying a pattern (for example, a satin pattern for laser scattering) that makes the condensed state of the first laser light L1 unmodifiable. Formation may be stopped.
  • the formation of the modified region 4 may be stopped by controlling the output adjusting unit such as an attenuator and lowering the output of the first laser beam L1 so that the modified region cannot be formed.
  • the formation of the modified region 4 may be stopped by switching the polarization direction.
  • the formation of the modified region 4 may be stopped by scattering (flying) the first laser light L1 in a direction other than the optical axis and cutting it.
  • the adjusting unit 9d adjusts the direction of the beam shape 71 by controlling the reflective spatial light modulator 34.
  • the adjustment unit 9d adjusts the orientation of the beam shape 71 so as to be the first orientation when the processing control unit 9c executes the first process.
  • the adjustment unit 9d adjusts the direction of the beam shape 71 so as to be the second direction when the processing control unit 9c executes the second process.
  • the adjustment unit 9d adjusts the longitudinal direction NH of the beam shape 71 so as to change within a range of ⁇ 35 ° with respect to the machining progress direction BD.
  • the laser processing apparatus 101 described above performs the following trimming processing (laser processing method).
  • the stage 107 is rotated and the alignment camera 110 is mounted so that the alignment camera 110 is located directly above the alignment target 100n of the object 100 and the alignment camera 110 is in focus.
  • the first laser processing head 10A is moved along the X-axis rail 108 and the first Z-axis rail 106A.
  • the image is taken by the alignment camera 110.
  • the position of the object 100 in the 0 ° direction is acquired based on the image captured by the alignment camera 110.
  • the acquisition unit 9a acquires the object information and the line information based on the captured image of the alignment camera 110 and the input by the user's operation or communication from the outside (information acquisition step).
  • the object information includes alignment information regarding the position and diameter of the object 100 in the 0 ° direction.
  • the position in the 0 ° direction can be acquired by obtaining the position of the alignment target 100n from the captured image.
  • the diameter of the object 100 can be acquired based on the image captured by the alignment camera 110.
  • the diameter of the target object 100 may be set by an input from the user.
  • the determining unit 9b Based on the acquired object information and line information, the determining unit 9b makes the first direction as the direction of the longitudinal direction NH of the beam shape 71 when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. And the second orientation (determination step).
  • the stage 107 is rotated to position the object 100 at the 0 ° position.
  • the first laser processing head 10A is moved along the X-axis rail 108 and the first Z-axis rail 106A so that the first focus point P1 is located at the predetermined trimming position.
  • the predetermined trimming position is a predetermined position on the line M3 of the object 100.
  • the rotation of the stage 107 is started.
  • the tracking of the back surface 100b by the distance measuring sensor is started.
  • the rotational speed of the stage 107 becomes constant (constant speed)
  • irradiation of the first laser light L1 by the first laser processing head 10A is started.
  • the adjustment unit 9d adjusts the orientation of the beam shape 71 so as to be the first orientation. That is, the orientation of the beam shape 71 in the first processing step is fixed in the first orientation.
  • the processing control unit 9c switches ON / OFF of the irradiation of the first laser beam L1, so that as shown in FIG. 16A, the second region M32 of the line M3.
  • the first converging point P1 is relatively moved along the line to form the modified region 4 and the formation of the modified region 4 in the region other than the first region M31 of the line M3 is stopped (second processing). Process).
  • the adjustment unit 9d adjusts the orientation of the beam shape 71 so as to be the second orientation. That is, the beam shape 71 in the second processing step is fixed in the second direction.
  • the above-described first and second machining steps are repeated by changing the Z direction position of the trimming predetermined position.
  • a plurality of rows of modified regions 4 are formed in the Z direction along the line M3 on the periphery of the effective region R.
  • the modified region 4 is formed by relatively moving the first focus point P1 along the first region M31 of the line M3, and the first region of the line M3 is formed.
  • the first process of stopping the formation of the modified region 4 in the region other than M31 is executed.
  • the direction of the beam shape 71 in the longitudinal direction NH is adjusted to the first direction that intersects with the machining proceeding direction BD and is determined based on the object information and the line information.
  • the modified region 4 is formed by relatively moving the first condensing point P1 along the second region M32 of the line M3, and the modified region 4 in the region other than the second region M32 of the line M3.
  • the second process is executed to stop the formation of.
  • the direction of the beam shape 71 in the longitudinal direction NH is adjusted to the second direction that intersects the machining proceeding direction BD and is determined based on the object information and the line information. Therefore, if the first condensing point P1 is relatively moved along the line M3 in a state where the longitudinal direction NH coincides with the processing progressing direction BD, for example, due to the physical properties of the object 100, the first region M31.
  • the quality of the trim surface of the second region M32 deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, in the laser processing apparatus 101, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal region E, which is the outer edge portion, is removed from being deteriorated depending on the location.
  • the first focus point P1 is relatively moved along the first area M31 of the line M3 to form the modified area 4, and the first area M3 of the line M3 is formed.
  • the first processing step of stopping the formation of the modified region 4 is performed.
  • the direction of the longitudinal direction NH is adjusted to the first direction that intersects the processing progress direction BD and is determined based on the object information and the line information.
  • the modified region 4 is formed by relatively moving the first focus point P1 along the second region M32 of the line M3, and the modified region 4 is formed in regions other than the second region M32 of the line M3.
  • a second processing step is performed to stop the formation of.
  • the direction of the longitudinal direction NH is adjusted to the second direction that intersects the processing progress direction BD and is determined based on the object information and the line information. Therefore, if the first converging point P1 is relatively moved along the line M3 in a state where the longitudinal direction NH of the beam shape 71 matches the machining progress direction BD, for example, due to the physical properties of the target object 100.
  • the quality of the trim surface of the first region M31 and the second region M32 is deteriorated, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, in the laser processing method performed by the laser processing apparatus 101, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal region E, which is the outer edge portion, is removed from decreasing depending on the location.
  • the beam shape 71 is fixed in the first orientation in the first processing (first processing step), and similarly, in the second processing (second processing step), the beam shape 71 is fixed. Is fixed in the second direction. In each of the first processing and the second processing (first processing step and second processing step), the beam shape 71 does not change and becomes constant, so that stable laser processing can be realized.
  • the object information includes information on the crystal orientation (first crystal orientation K1 and second crystal orientation K2) of the object 100.
  • the line information includes information about the machining advancing direction BD.
  • the reflective spatial light modulator 34 is included as a shaping unit, and the adjusting unit 9d adjusts the direction of the longitudinal direction NH by controlling the reflective spatial light modulator 34. .. Thereby, the direction of the longitudinal direction NH can be adjusted reliably.
  • the object 100 has the (100) plane as the main surface, the first crystal orientation K1 perpendicular to one (110) plane, and the second crystal orientation K1 perpendicular to the other (110) plane. It is a wafer having a crystal orientation K2.
  • the line M3 extends in an annular shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the object 100.
  • the first region M31 includes a region where the processing angle ⁇ is 0 ° or more and less than 45 ° when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the second region M32 includes a region where the processing angle ⁇ is 45 ° or more and less than 90 ° when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. Accordingly, when the object 100 is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from deteriorating depending on the location.
  • the first direction and the second direction are processed so as to approach one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a large angle with the processing progress direction BD. It is a direction inclined with respect to the traveling direction BD. Accordingly, when the object 100 is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is more sure that the quality of the trim surface of the object 100 is deteriorated in each of the first region M31 and the second region M32. Can be suppressed.
  • the crack when the crack is pulled in the first crystal orientation K1, rather than the direction of the beam shape 71 in the processing advancing direction BD, the direction opposite to the first crystal orientation K1 side with respect to the processing advancing direction BD is set. It is tilted so as to approach the second crystal orientation K2. As a result, as shown in FIG. 15B, the crack extension force W2 due to the elongated beam shape 71 acts to cancel out the crack extension force W1 due to the crystal orientation (crystal axis). , The crack extends along the machining progress direction BD with high accuracy.
  • the direction of the beam shape 71 is not the direction of the processing advancing direction BD, but rather the direction of the side opposite to the second crystal orientation K2 side with respect to the processing advancing direction BD. It is tilted so as to approach the first crystal orientation K1.
  • the crack extension force W2 due to the elongated beam shape 71 acts against the crack extension force W1 due to the crystal orientation, and the crack is processed. It comes to extend along the traveling direction BD with accuracy.
  • the first direction is closer to one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a larger angle with the processing advancing direction BD from the processing advancing direction BD.
  • the direction is a direction inclined by 10 ° to 35 °.
  • the second direction is a direction inclined by 10 ° to 35 ° from the working direction BD toward the side closer to one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a larger angle with the working direction BD.
  • the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is the processing progress direction BD.
  • the first converging point P1 is relatively moved along the line M3 in the state of intersecting with.
  • the line M3 is caused due to the physical properties of the target object 100.
  • FIG. 17 is a time table showing a specific first operation example when the laser processing apparatus 101 of FIG. 9 performs laser processing.
  • the trace processing in FIG. 17 means that the distance measuring sensor 36 emits distance measuring laser light to the laser light incident surface of the object 100, and detects the distance measuring light reflected by the laser light incident surface. This is the process of acquiring the displacement data of the laser light incident surface.
  • the follow-up control in FIG. 17 is the above-mentioned control by the distance measuring sensor 36.
  • the recording of the follow-up control is a control of acquiring the displacement data
  • the reproduction of the follow-up control is the reproduction of the drive unit 18 (see FIG. 5) so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface based on the displacement data. )
  • Driving control The “processing position in the Z direction” is the light collecting position (focus) of the light collecting unit 14 (see FIG. 5).
  • the “irradiation of laser light” is irradiation of the first laser light L1.
  • the laser processing shown in FIG. 17 seven rows of modified regions 4 in the Z direction are formed inside the object 100.
  • the seven rows of modified regions 4 are referred to as “SD1”, “SD2”, “SD3”, “SD4”, “SD5”, “SD6”, and “SD7” in order from the position farthest from the laser light incident surface. (Hereinafter the same).
  • SD1 to SD3 the direction of the beam shape 71 is adjusted to the first direction and the second direction, and during the formation of SD4 to SD7, the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is made to coincide with the machining advancing direction BD. ing.
  • time progresses in the order of time T1 to T10.
  • Various processes shown in FIG. 17 are performed after the completion of calibration, alignment, and height setting.
  • the calibration is a calibration process of various measured values.
  • Alignment is an adjustment process for various parts.
  • the height set images the laser light incident surface and relatively moves the stage 107 in the Z direction so that the contrast of the projected reticle pattern is maximized, and the Z direction position of the laser light incident surface at this time is set to the focus position ( This is a process for making the displacement 0 ⁇ m).
  • Timings of various processes are based on, for example, ⁇ information and rotation speed of the stage 107.
  • the above points regarding FIG. 17 are the same in FIGS. 18 to 20.
  • the laser processing apparatus 101 can execute various kinds of processing according to the procedure illustrated in the time table of FIG. In the example of FIG. 17, the stage 107 does not continuously rotate in one direction of the ⁇ direction (rotational direction around the rotation axis C) but rotates in one direction of the ⁇ direction and in the other direction.
  • the laser processing apparatus 101 performs the trace processing until time T1 as shown in FIG.
  • the stage 107 is accelerated in one rotation direction.
  • the processing position in the Z direction is set as the laser light incident surface, and the tracking control is stopped.
  • the direction of the beam shape 71 is switched to the first direction.
  • the irradiation of the first laser light L1 is stopped.
  • the trace processing is continued.
  • the stage 107 is rotated at a constant speed in one direction, and the displacement data of the laser light incident surface is acquired by the follow-up control.
  • the processing content of the time T2 is the same as the processing content of the time T1.
  • the stage 107 is rotated at the same speed in the other direction, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when the SD1 is formed, and the orientation of the beam shape 71 is the first orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the second region M32 of the line M3 the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF).
  • SD1 processing will continue.
  • the rotation of the stage 107 in the other direction is decelerated, the tracking control is stopped, the direction of the beam shape 71 is switched to the second direction, and the irradiation of the first laser beam L1 is stopped.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when SD1 is formed.
  • SD1 processing is continued.
  • the stage 107 is accelerated in one rotation direction.
  • the processing content of time T7 is the same as the processing content of time T6.
  • SD1 processing will continue.
  • the stage 107 is rotated in one direction at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface by follow-up control.
  • the processing position in the Z direction is the processing position at the time of forming SD1
  • the orientation of the beam shape 71 is the second orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the second region M32 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the first laser beam L1 is not emitted (OFF), and the formation of the modified region 4 is stopped.
  • constant velocity includes the meaning of approximately constant velocity.
  • the rotation speed may be different between the constant speed rotation in the trace processing and the constant speed rotation in the formation of the modified region 4.
  • the constant-speed rotation during the formation of the modified region 4 is the rotation at which the processing speed (pulse pitch) is constant.
  • the laser processing at the time of constant speed rotation may be started from the position of designated coordinates (for example, the ⁇ direction position where a notch or the like is provided) after the constant speed rotation.
  • the stage 107 may be stopped once between the deceleration and acceleration of the rotation, or the processing position in the Z direction or the direction of the beam shape 71 may be changed during the stop. These are the same in the following.
  • FIG. 18 is a time table showing a specific second operation example when the laser processing apparatus 101 of FIG. 9 performs laser processing.
  • the laser processing apparatus 101 can execute various kinds of processing according to the procedure illustrated in the time table of FIG. In the example of FIG. 18, the stage 107 does not continuously rotate in one direction of the ⁇ direction but rotates in one direction of the ⁇ direction and the other direction.
  • SD1 processing is performed until time T1.
  • the stage 107 is accelerated in one rotation direction.
  • the processing position in the Z direction is set to the processing position when SD1 is formed, and the tracking control is stopped.
  • the direction of the beam shape 71 is switched to the first direction.
  • the irradiation of the first laser light L1 is stopped.
  • the stage 107 is rotated in one direction at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when SD1 is formed, and the orientation of the beam shape 71 is the first orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the second region M32 of the line M3 the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF).
  • the stage 107 is rotated at the same speed in the other direction, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position at the time of forming SD1
  • the orientation of the beam shape 71 is the second orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the second region M32 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the first laser beam L1 is not emitted (OFF), and the formation of the modified region 4 is stopped.
  • SD1 processing will continue.
  • the rotation of the stage 107 in the other direction is decelerated, the processing position in the Z direction is moved to the processing position when SD2 is formed, the follow-up control is stopped, and the direction of the beam shape 71 is switched to the first direction.
  • the irradiation of the first laser light L1 is stopped.
  • SD2 processing is performed.
  • the stage 107 is accelerated in one rotation direction.
  • the processing content of time T7 is the same as the processing content of time T6. After that, the same processing is repeated until the laser processing is completed.
  • the follow-up control of time T2 in FIG. 18 the follow-up operation is performed when the length measuring range is long, but the record or reproduction operation may be performed when the length measuring range is narrow.
  • FIG. 19 is a time table showing a specific third operation example when the laser processing apparatus 101 of FIG. 9 executes laser processing.
  • the laser processing apparatus 101 can execute various kinds of processing according to the procedure illustrated in the time table of FIG. In the example of FIG. 19, the stage 107 continuously rotates in one direction of the ⁇ direction or the other direction.
  • trace processing is performed until time T1.
  • the stage 107 is accelerated.
  • the processing position in the Z direction is set as the laser light incident surface, and the tracking control is stopped.
  • the direction of the beam shape 71 is switched to the first direction.
  • the irradiation of the first laser light L1 is stopped.
  • the trace processing is continued.
  • the stage 107 is rotated at a constant speed, and the displacement data of the laser light incident surface is acquired by the follow-up control.
  • the processing content of the time T2 is the same as the processing content of the time T1.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF).
  • the stage 107 is rotated at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position at the time of forming SD1
  • the orientation of the beam shape 71 is the second orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the second region M32 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the first laser beam L1 is not emitted (OFF), and the formation of the modified region 4 is stopped.
  • SD2 processing is performed.
  • the stage 107 is rotated at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position at the time of forming SD2, and the orientation of the beam shape 71 is the first orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the second region M32 of the line M3 the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF). After that, the same processing is repeated until the laser processing is completed.
  • the rotation speed does not have to be a uniform speed, the rotation speed may be variable, and the point is that the rotation is not stopped.
  • the stage 107 may rotate two or more times during that time.
  • FIG. 20 is a time table showing a specific fourth operation example when the laser processing device 101 of FIG. 9 performs laser processing.
  • the laser processing apparatus 101 can execute various kinds of processing according to the procedure illustrated in the time table of FIG. In the example of FIG. 20, the stage 107 continuously rotates in one direction of the ⁇ direction or the other direction.
  • SD1 processing is performed until time T1.
  • the stage 107 is accelerated.
  • the processing position in the Z direction is set to the processing position when SD1 is formed, and the tracking control is stopped.
  • the direction of the beam shape 71 is switched to the first direction.
  • the irradiation of the first laser light L1 is stopped.
  • the stage 107 is rotated at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when SD1 is formed, and the orientation of the beam shape 71 is the first orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the second region M32 of the line M3 the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF).
  • the stage 107 is rotated at a constant speed in the other direction, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when SD1 is formed, and the orientation of the beam shape 71 is the second orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the second region M32 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the first laser beam L1 is not emitted (OFF), and the formation of the modified region 4 is stopped.
  • SD2 processing is performed.
  • the stage 107 is rotated at a constant speed, and the drive unit 18 (see FIG. 5) is driven by the follow-up control so that the condensing unit 14 follows the laser light incident surface.
  • the processing position in the Z direction is the processing position when the SD2 is formed, and the orientation of the beam shape 71 is the first orientation.
  • the first laser beam L1 is irradiated (ON) along the first region M31 of the line M3 to move the first focus point P1 to form the modified region 4.
  • the second region M32 of the line M3 the formation of the modified region 4 is stopped without irradiating the first laser beam L1 (OFF). After that, the same processing is repeated until the laser processing is completed.
  • the modified region 4 is formed along the first region M31 of the line M3 and then the modified region 4 is formed along the second region M32 of the line M3.
  • the modified region 4 may be formed along the first region M31 after the modified region 4 is formed along the second region M32. Further, after the modified region 4 related to SD1 is formed along the second region M32, the modified region 4 related to SD2 is formed along the second region M32, and the modified region 4 related to SD2 is formed along the first region M31.
  • the quality region 4 may be formed. Further, after forming the modified region 4 related to SD1 along the first region M31 and the modified region 4 related to SD2 along the first region M31, the modified region 4 related to SD1 along the second region M32.
  • the quality region 4 may be formed, and the modified region 4 related to SD2 may be formed along the second region M32.
  • FIG. 21 (a) is a photograph showing a part of the object 100 after trimming when the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is made to coincide with the machining advancing direction BD.
  • FIG. 21B is a photographic view showing a part of the object 100 after the trimming processing by the laser processing apparatus 101 of FIG. 21A and 21B are trim surfaces that are cut surfaces when the object 100 is cut with the modified region 4 formed along the first region M31 of the line M3 as a boundary. Indicates. In the laser processing of FIGS. 21A and 21B, seven rows of modified regions 4 are formed in the object 100 in the Z direction.
  • the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is made coincident with the processing progressing direction BD during the formation of SD1 to SD7.
  • the orientation of the beam shape 71 is adjusted so as to be the first direction in the first processing step, and when forming SD4 to SD7, the longitudinal direction of the beam shape 71 is adjusted.
  • NH is made to coincide with the working direction BD.
  • the object 100 is a mirror wafer made of silicon and has a thickness of 775 ⁇ m.
  • the object 100 has a (100) plane as a main surface and a resistivity of 1 ⁇ ⁇ cm.
  • the laser light incident surface is the back surface 100b, and the distance from the front surface 100a to SD1 is 60 ⁇ m.
  • FIG. 22 (a) is a photograph showing a part of the object 100 after trimming when the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is made to coincide with the machining advancing direction BD.
  • FIG. 22B is a photographic view showing a part of the object 100 after the trimming processing by the laser processing apparatus 101 of FIG. 22A and 22B are trim surfaces that are cut surfaces when the object 100 is cut with the modified region 4 formed along the second region M32 of the line M3 as a boundary. Indicates.
  • the longitudinal direction NH of the beam shape 71 is made to coincide with the processing progressing direction BD during the formation of SD1 to SD7.
  • the direction of the beam shape 71 is adjusted so as to be the second direction in the second processing step, and when forming SD4 to SD7, the longitudinal direction of the beam shape 71 is adjusted.
  • NH is made to coincide with the working direction BD.
  • the object 100 is a mirror wafer made of silicon and has a thickness of 775 ⁇ m.
  • the object 100 has a (100) plane as a main surface and a resistivity of 1 ⁇ ⁇ cm.
  • the laser light incident surface is the back surface 100b, and the distance from the front surface 100a to SD1 is 60 ⁇ m.
  • FIG. 23 is a diagram showing a part of the object 100 after trimming processing.
  • the photograph in FIG. 23 shows a trim surface which is a cut surface when the object 100 is cut with the modified region 4 formed along the line M3 as a boundary.
  • 23A and 23B show the case where the beam angle ⁇ is set to 0 ° when forming the modified regions 4 of all rows (SD1 to SD7) and the beam angle ⁇ when the modified regions 4 of SD1 are formed. Is + 15 ° and the beam angle ⁇ is 0 ° when the other modified regions 4 are formed, and the beam angle ⁇ is + 15 ° when the modified regions 4 of SD1 and SD2 are formed.
  • the beam angle ⁇ is set to 0 ° when forming the modified region 4, and the beam angle ⁇ is set to + 15 ° and other modified regions 4 are formed when forming the modified regions 4 of SD1 to SD3. At that time, the results of the case where the beam angle ⁇ is set to 0 ° are shown.
  • the processing quality deteriorates, and the modified regions 4 formed by adjusting the beam angle ⁇ are formed. It can be confirmed that the processing quality becomes better as the number of rows of is increased.
  • the number of rows of the modified regions 4 formed by adjusting the beam angle ⁇ is effective from one row, and if three rows of the modified regions 4 formed by adjusting the beam angle ⁇ are formed, more optimal laser processing is realized. You can see that it is possible.
  • FIG. 24 is a table summarizing the experimental results for evaluating the processing quality when the beam angle ⁇ and the processing angle ⁇ are changed.
  • 25 to 54 are photographs showing the trim surface of each object 100 according to the experimental result of FIG. In the evaluation experiment here, a plurality of rows of modified regions 4 are formed on the object 100.
  • the object 100 is a mirror wafer made of silicon, and has a (100) plane as a main surface and a resistivity of 1 ⁇ ⁇ cm.
  • the laser light incident surface is the back surface 100b.
  • very good processing quality is shown as “ ⁇ ”
  • good (almost good) processing quality is shown as “ ⁇ ”
  • deteriorated processing quality is shown as “x”.
  • the processing angle ⁇ at which the quality slightly deteriorates when the longitudinal direction NH of the beam shape 71 coincides with the processing direction BD is 15 ° to 30 ° and 60 °. It can be seen that it is 75 °. It can be seen that the beam angle ⁇ at which the processing quality improving effect is particularly exerted in this processing angle range (15 ° to 30 ° and 60 ° to 75 °) is 0 ° to 35 °. Further, it can be seen that the processing angles ⁇ whose quality deterioration is particularly severe when the longitudinal direction NH of the beam shape 71 coincides with the processing progressing direction BD are 5 ° to 15 ° and 75 ° to 85 °.
  • the beam angle ⁇ at which the processing quality improving effect is particularly exerted in this processing angle range is 10 ° to 35 ° and ⁇ 35 ° to ⁇ 10 °. ..
  • the beam angle ⁇ is particularly effective. It may be set to 10 ° to 35 °.
  • the processing angle ⁇ is 45 ° or more and less than 90 °, it is important to improve the processing quality in the processing angle ⁇ of 75 ° to 85 ° where the quality deterioration is particularly severe. Therefore, the beam angle ⁇ is particularly effective. It may be set to ⁇ 35 ° to ⁇ 10 °.
  • the processing control unit 9c of the present embodiment forms the annular modified region 4 along the line M3 by relatively moving the first condensing point P1 along the line M3 by one round in the object 100. Execute the orbit processing. In the orbiting process, while rotating the stage 107, the first laser light L1 is irradiated so that the first focus point P1 is located at a predetermined position in the Z direction of the object 100, and the irradiation of the first laser light L1 is performed. When the stage 107 makes one rotation (360 ° rotation) from the start, the irradiation is stopped to form the annular modified region 4 along the line M3.
  • the adjusting unit 9d of the present embodiment adjusts the direction of the longitudinal direction NH so as to be the direction determined by the determining unit 9b while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. To do. Specifically, the adjusting unit 9d executes the orbiting process by the processing control unit 9c and moves the first converging point P1 relative to the first region M31 along the line M3 by one revolution.
  • the direction of the longitudinal direction NH is switched in real time so as to be the first direction (see FIG. 55B and FIG. 57B), and the first area is set to the second region M32.
  • the focal point P1 is located, the direction of the longitudinal direction NH is switched in real time so as to be the second direction (see FIGS. 56B and 58B).
  • the following trimming processing is performed.
  • the first laser beam L1 is irradiated while rotating the stage 107 to relatively move the first focus point P1 along the first region M31 of the line M3.
  • the modified region 4 is formed along the first region M31 at the predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the direction of the beam shape 71 is adjusted by the adjusting unit 9d to be the first direction shown in FIG. 55 (b).
  • the adjustment unit 9d adjusts the orientation of the beam shape 71 to the second orientation shown in FIG. 56 (b) ( Adjustment process).
  • the first laser beam L1 is irradiated while continuously rotating the stage 107 to relatively move the first focus point P1 along the second region M32 of the line M3. ..
  • the modified region 4 is formed along the second region M32 at a predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the adjusting unit 9d adjusts the direction of the beam shape 71 to be the first direction shown in FIG. 57 (b) ( Adjustment process).
  • the first laser beam L1 is irradiated to relatively move the first focus point P1 along the first region M31 of the line M3. ..
  • the modified region 4 is formed along the first region M31 at the predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the adjustment unit 9d adjusts the direction of the beam shape 71 to the second direction shown in FIG. 58 (b) ( Adjustment process).
  • the first laser beam L1 is irradiated to relatively move the first focus point P1 along the second region M32 of the line M3. ..
  • the modified region 4 is formed along the second region M32 at a predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the above laser processing is repeated by changing the Z direction position of the trimming predetermined position.
  • a plurality of rows of modified regions 4 are formed in the Z direction along the line M3 on the periphery of the effective region R.
  • the direction of the beam shape 71 in the longitudinal direction NH is the processing progressing direction BD while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. It is adjusted to the intersecting direction which is determined based on the object information and the line information. Therefore, if the first converging point P1 is relatively moved along the line M3 in a state where the longitudinal direction NH coincides with the machining progress direction BD, for example, due to the physical properties of the object 100, the trim surface may be changed depending on the location. When the quality of the trim surface deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal region E, which is the outer edge portion, is removed from decreasing depending on the location.
  • the direction of the longitudinal direction NH can be changed in real time to the direction determined based on the object information and the line information while forming the modified region 4 along the line M3. It is possible to suppress deterioration of the quality of the trim surface while improving the tact time.
  • the determination unit 9b sets the first direction, which is the direction of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the first region M31 of the line M3.
  • a second direction which is the direction of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the second region M32 of the line M3.
  • the adjusting unit 9d has a first orientation when the first focus point P1 is located in the first region M31 while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the direction of the longitudinal direction NH is adjusted.
  • the adjusting unit 9d adjusts the direction of the longitudinal direction NH so as to be the second direction when the first focus point P1 is located in the second region M32. Accordingly, it is possible to more reliably prevent the quality of the trim surface of the object 100 from being deteriorated in each of the first region M31 and the second region M32.
  • the direction of the beam shape 71 in the longitudinal direction NH intersects the processing progress direction BD while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the orientation is adjusted to the orientation determined based on the object information and the line information. Therefore, if the first converging point P1 is relatively moved along the line M3 in a state where the longitudinal direction NH coincides with the machining progress direction BD, for example, due to the physical properties of the object 100, the trim surface may be changed depending on the location.
  • the quality of the trim surface deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the quality of the trim surface. Therefore, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal region E, which is the outer edge portion, is removed from decreasing depending on the location.
  • the timing for switching the direction of the beam shape 71 is 0 °, 45 °, 90 ° of the line M3 when the point at which the line M3 is orthogonal to the second crystal orientation K2 is 0 °.
  • the timing is such that the first converging point P1 is located at each point of °, 135 °, 180 ° and 225 ° and in the vicinity thereof.
  • the direction of the beam shape 71 can be switched at a timing when the influence of the beam angle ⁇ is relatively difficult to affect the processing quality.
  • the switching of the direction of the beam shape 71 is executed so that the beam angle ⁇ does not change by ⁇ 35 ° or more. That is, when changing the direction of the beam shape 71, there are cases where the beam shape 71 is rotated clockwise and cases where the beam shape 71 is rotated counterclockwise. Among them, FIG. In the above example, the beam shape 71 is rotated clockwise so that the beam angle ⁇ does not change by ⁇ 35 ° or more. This is because when the beam angle ⁇ is changed by ⁇ 35 ° or more to switch the direction of the beam shape 71 as in the example of FIG. 59B, the processing quality deteriorates. Note that when the direction of the beam shape 71 is switched using the reflective spatial light modulator 34, the beam angle ⁇ changes instantaneously, so the above-described restriction of switching the beam angle ⁇ may not be necessary.
  • the determination unit 9b of the present embodiment uses the direction of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3 based on the object information and the line information acquired by the acquisition unit 9a. Is determined for each processing angle ⁇ . As an example, the determination unit 9b sets the direction of the longitudinal direction NH with respect to the processing progressing direction BD so as to approach one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a larger angle with the processing progressing direction BD. Is determined as a tilted direction corresponding to the processing angle ⁇ .
  • the determining unit 9b determines the direction of the longitudinal direction NH so that the beam angle ⁇ increases toward the positive side as the processing angle ⁇ increases. ..
  • the direction of the longitudinal direction NH is determined so that the beam angle ⁇ on the positive side becomes smaller as the processing angle ⁇ becomes larger.
  • the direction of the longitudinal direction NH is determined so that the beam angle ⁇ increases to the negative side as the processing angle ⁇ increases.
  • the direction of the longitudinal direction NH is set so that the beam angle ⁇ on the negative side becomes smaller as the processing angle ⁇ becomes larger (the beam angle ⁇ becomes 0). Decide to approach).
  • the adjusting unit 9d of the present embodiment adjusts the direction of the longitudinal direction NH so as to continuously change while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the adjusting unit 9d continuously changes so as to be in the direction determined by the determining unit 9b according to the processing angle ⁇ while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the following trimming processing is performed.
  • the direction of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3 is determined by the determining unit 9b for each processing angle ⁇ according to the processing angle ⁇ (determination step).
  • the first laser beam L1 is emitted while rotating the stage 107, and the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the modified region 4 is formed along the line M3 at the predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the direction of the longitudinal direction NH is continuously changed so that the direction is determined according to the processing angle ⁇ (adjustment process).
  • the processing angle ⁇ is 0 ° (when the first converging point P1 is located at the point Q1 of 0 ° of the line M3)
  • the beam shape The direction of 71 is adjusted so that the beam angle ⁇ becomes 0 °.
  • FIGS. 61 (a) and 61 (b) for example, when the processing angle ⁇ is 5 ° to 15 ° (the first converging point P1 is located at the point Q2 of 5 ° to 15 ° of the line M3). If so, the direction of the beam shape 71 is adjusted so that the beam angle ⁇ is in the direction of 10 ° to 35 °.
  • the processing angle ⁇ is 75 ° to 85 ° (the first converging point P1 is located at the point Q4 of 75 ° to 85 ° on the line M3). If so, the direction of the beam shape 71 is adjusted so that the beam angle ⁇ is in the direction of ⁇ 35 ° to ⁇ 10 °.
  • the processing angle ⁇ is 90 ° (when the first focus point P1 is located at the point Q5 of 90 ° of the line M3)
  • the beam shape The direction of 71 is adjusted so that the beam angle ⁇ becomes 0 °.
  • Such movement of the first focus point P1 along the line M3 is repeated until the stage 107 makes one rotation (360 ° rotation) from the start of the irradiation of the first laser light L1, and then the irradiation is stopped.
  • the above laser processing is repeated by changing the Z direction position of the trimming predetermined position.
  • a plurality of rows of modified regions 4 are formed in the Z direction along the line M3 on the periphery of the effective region R.
  • the adjusting unit 9d changes the direction of the longitudinal direction NH so as to continuously change while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3. adjust. As a result, it is possible to more reliably prevent the quality of the trim surface of the object 100 from deteriorating at each position of the line M3.
  • the object is a wafer having the (100) plane as the main surface and having the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2.
  • the determining unit 9b determines, for each processing angle ⁇ , the direction of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the adjusting unit 9d continuously changes so as to be in the direction determined by the determining unit 9b according to the processing angle ⁇ while the first focus point P1 is relatively moved along the line M3.
  • the line M3 includes a first portion M3A, a second portion M3B and a third portion M3C.
  • the first portion M3A is a portion between a point of 5 ° and a point of 15 °, and a point of 95 ° to 105 when the point where the line M3 is orthogonal to the second crystal orientation K2 is a point of 0 °.
  • the second portion M3B is a portion of the line M3 distant from the first portion M3A.
  • the second portion M3B is a portion between a point of 75 ° and a point of 85 °, and a point of 175 ° from a point of 145 ° when the line M3 is a point of 0 ° which is orthogonal to the second crystal orientation K2. It includes a portion between the points of 55 °, a portion between the points of 55 ° and 85 °, and a portion between the points of 55 ° and 85 °.
  • the third portion M3C is a portion located between the first portion M3A and the second portion M3B.
  • the determination unit 9b of the present embodiment based on the object information and the line information acquired by the acquisition unit 9a, the orientation of the longitudinal direction NH in the first portion M3A so that the longitudinal direction NH intersects the machining proceeding direction BD. To the first direction.
  • the determining unit 9b determines the orientation of the longitudinal direction NH in the second portion M3B to be the second orientation, based on the object information and the line information, so that the longitudinal direction NH intersects with the machining progress direction BD.
  • the adjusting unit 9d of the present embodiment adjusts the direction of the longitudinal direction NH in the first portion M3A so as to be the determined first direction.
  • the adjustment unit 9d adjusts the direction of the longitudinal direction NH in the second portion M3B so as to be the determined second direction.
  • the adjusting unit 9d moves the first focus point P1 relatively along the first portion M3A and then moves the first focus point P1 relatively along the second portion M3B.
  • the direction of the longitudinal direction NH is changed from the first direction to the second direction.
  • the laser processing apparatus 101 of this embodiment performs the following trimming processing, for example.
  • the determining unit 9b determines the orientation of the longitudinal direction NH in the first portion M3A of the line M3 to be the first orientation, and determines the orientation of the longitudinal direction NH in the second portion M3B of the line M3. Decide in the second direction.
  • the adjustment unit 9d adjusts the direction of the longitudinal direction NH to the first direction (see FIG. 66 (b)).
  • the stage 107 is rotated to irradiate the first laser beam L1, and along the first portion M3A of the line M3, the direction of the longitudinal direction NH is the beam shape having the first direction.
  • the first focus point P1 of 71 is relatively moved.
  • the modified region 4 is formed along the first portion M3A at a predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the first laser beam L1 is irradiated while continuously rotating the stage 107, and the first focus point P1 is relatively moved along the third portion M3C of the line M3. Move to.
  • the modified region 4 is formed at the predetermined position in the Z direction on the object 100 along the third portion M3C of the line M3.
  • the adjustment unit 9d changes the direction of the longitudinal direction NH from the first direction to the second direction.
  • the first laser light L1 is irradiated while continuously rotating the stage 107, and the direction of the longitudinal direction NH is the second direction along the second portion M3B of the line M3.
  • the first converging point P1 of the oriented beam shape 71 is relatively moved.
  • the modified region 4 is formed along the second portion M3B at a predetermined position in the Z direction on the object 100.
  • the first laser beam L1 is irradiated while continuously rotating the stage 107, and the first focus point P1 is relatively moved along the third portion M3C of the line M3.
  • the modified region 4 is formed at the predetermined position in the Z direction on the object 100 along the third portion M3C of the line M3.
  • the adjustment portion 9d changes the direction of the longitudinal direction NH from the second direction to the first direction.
  • the movement of the first focus point P1 along the line M3 is repeated until the stage 107 makes one rotation (360 ° rotation) from the start of the irradiation of the first laser light L1, and then the irradiation is stopped.
  • the laser processing described above is repeated by changing the Z-direction position of the trimming predetermined position.
  • a plurality of rows of modified regions 4 are formed in the Z direction along the line M3 on the periphery of the effective region R.
  • the first converging point P1 along the line M3. can be moved relatively. Thereby, for example, if the first converging point P1 is relatively moved along the line M3 in a state where the longitudinal direction NH of the beam shape 71 coincides with the processing advancing direction BD, the physical properties of the target object 100 will be improved.
  • the quality of the trim surface is deteriorated in the first portion M3A of the line M3 due to this, such deterioration of the quality of the trim surface can be suppressed. Therefore, according to the laser processing apparatus 101 of the present embodiment, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal area E as the outer edge portion is removed from being deteriorated depending on the location.
  • the determination unit 9b based on the object information and the line information acquired by the acquisition unit 9a, the first portion M3A so that the longitudinal direction NH intersects the processing progress direction BD.
  • the direction of the longitudinal direction NH in the second portion M3B away from is determined to be the second direction.
  • the adjusting unit 9d adjusts the direction of the longitudinal direction NH in the second portion M3B so as to be the second direction determined by the determining unit 9b. Accordingly, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from being deteriorated in each of the first portion M3A and the second portion M3B that are separated from each other.
  • the first focus point P1 is relatively moved along the first portion M3A, and then the first focus point P1 is relatively moved along the second portion M3B.
  • the adjusting unit 9d changes the orientation of the longitudinal direction NH from the first orientation to the second orientation in the third portion M3C located between the first portion M3A and the second portion M3B.
  • the adjustment unit 9d Changes the direction of the longitudinal direction NH from the second direction to the first direction in the third portion M3C located between the second portion M3B and the first portion M3A.
  • the beam angle ⁇ is set to an optimum angle in the first portion M3A and the second portion M3B as an important angle region, and is relatively insensitive to the beam angle ⁇ between the first portion M3A and the second portion M3B.
  • the switching can be performed in the third portion M3C. It is possible to achieve both high takt time and high processing quality.
  • the object 100 has the (100) plane as the main surface, the first crystal orientation K1 perpendicular to one (110) plane, and the second crystal orientation K1 perpendicular to the other (110) plane.
  • the line M3, which is a wafer having the crystal orientation K2 extends in an annular shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface.
  • the point at which the line M3 is orthogonal to the second crystal orientation K2 is a 0 ° point
  • the first portion M3A includes a portion between the 5 ° point and the 15 ° point.
  • the second portion M3B includes a portion between the 55 ° point and the 85 ° point. Accordingly, when the object 100 is a wafer having the (100) plane as the main surface, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from deteriorating depending on the location.
  • the first direction and the second direction have a larger angle between the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 and the processing proceeding direction BD (one that is farther away). ),
  • the orientation is in a direction inclined with respect to the machining progress direction BD. Accordingly, when the object 100 is a wafer having the (100) plane as the main surface, the quality of the trim surface of the object 100 is reduced in each of the first portion M3A and the second portion M3B that are separated from each other. It can be suppressed more reliably.
  • the first and second directions are processed so as to approach one of the first crystal orientation K1 and the second crystal orientation K2 having a larger angle with the processing progress direction BD.
  • the direction is a direction inclined by 10 ° to 35 ° from the direction BD. Accordingly, when the object 100 is a wafer having the (100) plane as the main surface, the quality of the trim surface of the object 100 is reduced in each of the first portion M3A and the second portion M3B that are separated from each other. It can be suppressed more reliably.
  • the focus point P1 is moved relatively.
  • the quality of the trim surface is degraded in each of the first portion M3A and the second portion M3B due to this, it is possible to suppress the degradation of the quality of the trim surface. Therefore, it is possible to prevent the quality of the trim surface of the object 100 from which the removal area E has been removed from decreasing depending on the location.
  • the target object information includes information about the crystal orientation of the target object 100, but may include other various kinds of information as long as it is information about the target object.
  • the target object information may further include other information related to the physical properties of the target object 100, and may further include information related to the shape and size of the target object 100.
  • the line information includes information about the machining progress direction BD (moving direction of the focal point) along the line M3, but the line M3 when the focal point is moved along the line M3. Any other information may be included as long as the information is related to.
  • information regarding the direction (beam angle ⁇ ) of the beam shape 71 in the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along the line M3 is a user operation or communication from the outside. It may be input to the control unit 9 depending on the circumstances.
  • the acquisition unit 9a acquires input information regarding the direction of the longitudinal direction NH.
  • the determining unit 9b determines the direction of the longitudinal direction NH based on the input information.
  • the input direction of the longitudinal direction NH depends on the extending direction of the line M3, the physical properties of the object 100, and the like, and is information about the line M3 and the object 100. That is, the input information regarding the direction of the longitudinal direction NH may correspond to the object information and the line information.
  • the input direction of the longitudinal direction NH may be input for each region (each portion) of the line M3, each processing angle ⁇ or each processing angle region, or may be input as a numerical value, a range, or an arithmetic expression. ..
  • the first to Nth directions which are the directions of the longitudinal direction NH when the first focus point P1 is relatively moved along each of the N regions (portions) in the line M3, are determined. It is good (N is an integer of 3 or more). Then, when the first converging point P1 is relatively moved along each of the first to Nth regions to form the modified region 4, the direction of the longitudinal direction NH is adjusted to each of the first to Nth directions. You may.
  • the above embodiment may include a plurality of laser processing heads as the irradiation unit.
  • a second laser processing head 10B for irradiating the second laser light may be provided.
  • the second laser processing head 10B irradiates the object 100 placed on the stage 107 with the second laser light along the Z direction to form a modified region inside the object 100.
  • the second laser processing head 10B is attached to the second Z-axis rail 106B and the X-axis rail 108.
  • the second laser processing head 10B can be linearly moved in the Z direction along the second Z-axis rail 106B by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the second laser processing head 10B is linearly movable in the X direction along the X-axis rail 108 by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the internal structures of the first laser processing head 10A and the second laser processing head 10B are mirror images of each other via the rotation axis C. Regarding other configurations, the second laser processing head 10B has the same configuration as the first laser processing head 10A.
  • the second Z-axis rail 106B is a rail extending along the Z direction.
  • the second Z-axis rail 106B is attached to the second laser processing head 10B via the attachment portion 66.
  • the second Z-axis rail 106B moves the second laser processing head 10B along the Z direction so that the second focus point of the second laser light moves along the Z direction.
  • the second Z-axis rail 106B corresponds to the rail of the moving mechanism 6 (see FIG. 1) or the moving mechanism 300 (see FIG. 8).
  • the second Z-axis rail 106B constitutes a vertical movement mechanism.
  • the first focus point P1 of the first laser light L1 is relatively moved along the first region M31 of the line M3.
  • the second converging point of the second laser light is relatively moved along the second region M32 of the line M3 to form the modified region, and the second region M32 other than the second region M32 of the line M3 is formed. The formation of the modified region in the region is stopped.
  • the adjustment unit 9d adjusts the direction of the beam shape 71 of the first laser beam L1 in the longitudinal direction NH to be the first direction when performing the first process, and when performing the second process, 2
  • the longitudinal direction of the beam shape of the laser light is adjusted to be the second direction.
  • the first and second laser processing heads 10A and 10B When the first and second laser processing heads 10A and 10B are provided as the irradiation unit, the first processing and the second processing may be executed in parallel (simultaneously). As a result, tact-up can be realized.
  • the first and second laser processing heads 10A and 10B are provided as the irradiation unit, the first processing and the second processing may be performed separately in time (at different times).
  • the first and second laser processing heads 10A and 10B When the first and second laser processing heads 10A and 10B are provided as the irradiation units, the first and second laser processing heads 10A and 10B cooperate with each other to form the reformed regions 4 in a row at a predetermined position in the Z direction. Good.
  • the first laser processing head 10A forms the modified regions 4 in a row
  • the second laser processing head 10B modifies the modified region 4 at a different Z direction position.
  • the quality regions 4 may be formed in one row.
  • the laser processing apparatus 800 further includes third and fourth laser processing heads 10C and 10D, third and fourth Z-axis rails 106C and 106D, and a Y-axis rail 109 in addition to the laser processing apparatus 101 shown in FIG. I have it.
  • the third laser processing head 10C irradiates the target object 100 placed on the stage 107 with the third laser light along the Z direction, and forms the modified region 4 inside the target object 100.
  • the third laser processing head 10C is attached to the third Z-axis rail 106C and the Y-axis rail 109.
  • the third laser processing head 10C is linearly movable in the Z direction along the third Z-axis rail 106C by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the third laser processing head 10C is linearly movable in the Y direction along the Y-axis rail 109 by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the third laser processing head 10C is configured similarly to the first laser processing head 10A.
  • the fourth laser processing head 10D irradiates the object 100 placed on the stage 107 with the fourth laser light along the Z direction, and forms the modified region 4 inside the object 100.
  • the fourth laser processing head 10D is attached to the fourth Z-axis rail 106D and the Y-axis rail 109.
  • the fourth laser processing head 10D is linearly movable in the Z direction along the fourth Z-axis rail 106D by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the fourth laser processing head 10D is linearly movable in the Y direction along the Y-axis rail 109 by the driving force of a known driving device such as a motor.
  • the fourth laser processing head 10D has the same configuration as the first laser processing head 10A.
  • the internal structures of the third laser processing head 10C and the fourth laser processing head 10D are mirror images of each other via the rotation axis C.
  • the third Z-axis rail 106C is a rail extending along the Z direction.
  • the third Z-axis rail 106C is attached to the third laser processing head 10C via an attachment portion 865 similar to the attachment portion 65.
  • the third Z-axis rail 106C moves the third laser processing head 10C along the Z direction so that the third converging point of the third laser light moves along the Z direction.
  • the third Z-axis rail 106C constitutes a vertical movement mechanism.
  • the fourth Z-axis rail 106D is a rail extending along the Z direction.
  • the fourth Z-axis rail 106D is attached to the fourth laser processing head 10D via an attachment portion 866 similar to the attachment portion 66.
  • the fourth Z-axis rail 106D moves the fourth laser processing head 10D along the Z direction so that the fourth focus point of the fourth laser light moves along the Z direction.
  • the fourth Z-axis rail 106D constitutes a vertical movement mechanism.
  • the Y-axis rail 109 is a rail extending along the Y direction.
  • the Y-axis rail 109 is attached to each of the third and fourth Z-axis rails 106C and 106D.
  • the Y-axis rail 109 moves the third laser processing head 10C along the Y direction so that the third converging point of the third laser light moves along the Y direction.
  • the Y-axis rail 109 moves the fourth laser processing head 10D along the Y direction so that the fourth focus point of the fourth laser light moves along the Y direction.
  • the Y-axis rail 109 moves the third and fourth laser processing heads 10C and 10D so that the third and fourth converging points pass through the rotation axis C or its vicinity.
  • the Y-axis rail 109 corresponds to the rail of the moving mechanism 400 (see FIG. 8).
  • the Y-axis rail 109 constitutes a horizontal movement mechanism.
  • the X-axis rail 108 and the Y-axis rail 109 are installed at different height positions.
  • the X-axis rail 108 is installed on the lower side and the Y-axis rail 109 is installed on the upper side.
  • the reflective spatial light modulator 34 is used as the molding unit, but the molding unit is not limited to the spatial light modulator, and various devices or optical systems may be adopted.
  • an elliptical beam optical system, a slit optical system, or an astigmatism optical system may be adopted as the shaping unit.
  • the beam shape 71 having the longitudinal direction NH may be created by using a grating pattern or the like as a modulation pattern and branching the converging points to combine two or more converging points.
  • the beam shape 71 having the longitudinal direction NH may be created by utilizing polarized light, and the method of rotating the polarization direction can be realized by, for example, rotating a 1 / 2 ⁇ wavelength plate.
  • the spatial light modulator is not limited to the reflective type, and a transmissive spatial light modulator may be adopted.
  • the processing control unit 9c controls the first laser beam L1 or its optical system to switch the formation of the modified region 4 and its stop, but the present invention is not limited to this.
  • Various known techniques may be used to realize the formation of the modified region 4 and the switching of the stop thereof.
  • the formation of the modified region 4 and the stop thereof may be switched by directly providing a mask on the object 100 to block the first laser light L1.
  • the type of the target object 100, the shape of the target object 100, the size of the target object 100, the number and direction of crystal orientations of the target object 100, and the plane orientation of the main surface of the target object 100 are not particularly limited. ..
  • the shape of the line M3 is not particularly limited.
  • the determining unit 9b may determine only one of the first direction and the second direction, and the adjusting unit 9d may adjust the direction of the longitudinal direction NH so that the adjusting unit 9d is in the one direction.
  • the back surface 100b of the object 100 is the laser light incident surface, but the front surface 100a of the object 100 may be the laser light incident surface.
  • the modified region 4 may be, for example, a crystal region, a recrystallized region, or a gettering region formed inside the object 100.
  • the crystal region is a region in which the structure of the object 100 before processing is maintained.
  • the recrystallized region is a region which is once solidified as a single crystal or a polycrystal when it is solidified again after being vaporized, turned into plasma or melted.
  • the gettering region is a region that exhibits a gettering effect of collecting and trapping impurities such as heavy metals, and may be formed continuously or intermittently.
  • the processing device may be applied to processing such as ablation.
  • the laser processing apparatus may not include the acquisition unit 9a.
  • the laser processing method according to the above-described embodiment may not include the step of acquiring the object information and the line information (information acquisition step).
  • the object 100 to be laser-processed is predetermined, and the object information and the line information are stored in advance.

Abstract

レーザ加工装置は、支持部と、照射部と、制御部と、を備える。照射部は、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状が長手方向を有するようにレーザ光を成形する成形部を有する。制御部は、長手方向が集光領域の一部の移動方向と交差するように、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを決定する決定部と、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間に、決定部によって決定された向きとなるように長手方向の向きを調整する調整部と、を有する。

Description

レーザ加工装置及びレーザ加工方法
　本発明の一側面は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
　特許文献１には、ワークを保持する保持機構と、保持機構に保持されたワークにレーザ光を照射するレーザ照射機構と、を備えるレーザ加工装置が記載されている。特許文献１に記載のレーザ加工装置では、集光レンズを有するレーザ照射機構が基台に対して固定されており、集光レンズの光軸に垂直な方向に沿ったワークの移動が保持機構によって実施される。
特許第５４５６５１０号公報
　ところで、例えば半導体デバイスの製造工程では、半導体ウェハからその外縁部分を不要部分として除去するトリミング加工が実施される場合がある。しかし、対象物からその外縁部分を除去するために、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿ってレーザ光の集光点を相対的に移動させることにより、当該ラインに沿って改質領域を形成すると、外縁部分が除去された対象物のトリム面の品質が場所によって低下するおそれがあることが分かった。
　そこで、本発明の一側面は、外縁部分が除去された対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを課題とする。
 本発明の一側面に係るレーザ加工装置は、対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、対象物を支持する支持部と、支持部によって支持された対象物にレーザ光を照射する照射部と、支持部及び照射部を制御する制御部と、を備え、照射部は、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状が長手方向を有するようにレーザ光を成形する成形部を有し、制御部は、対象物に関する対象物情報、及び、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合のラインに関するライン情報に基づいて、長手方向が集光領域の一部の移動方向と交差するように、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを決定する決定部と、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間に、決定部によって決定された向きとなるように長手方向の向きを調整する調整部と、を有する。
　このレーザ加工装置では、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間に、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状（以下、「ビーム形状」ともいう）の長手方向の向きが、集光領域の一部の移動方向（以下、「加工進行方向」ともいう）と交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された向きへ調整される。したがって、ビーム形状の長手方向が加工進行方向と一致した状態でラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させただけでは、例えば対象物の物性に起因して場所によってトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、外縁部分が除去された対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、対象物情報は、対象物の結晶方位に関する情報を含み、ライン情報は、集光領域の一部の移動方向に関する情報を含んでいてもよい。これにより、対象物が結晶方位を有する場合にも、対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、成形部は、空間光変調器を含み、調整部は、空間光変調器を制御することにより、長手方向の向きを調整してもよい。これにより、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状の長手方向の向きを確実に調整することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、決定部は、ラインの第１領域に沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きである第１向きと、ラインの第２領域に沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きである第２向きと、を決定し、調整部は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間において、第１領域に集光領域の一部が位置する場合には第１向きとなるように長手方向の向きを調整し、第２領域に集光領域の一部が位置する場合には第２向きとなるように長手方向の向きを調整してもよい。これにより、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて対象物のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、対象物は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位を有するウェハであり、ラインは、主面に垂直な方向から見た場合に円環状に延在しており、第１領域は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合に、第１結晶方位に対する集光領域の一部の移動方向の角度である加工角度が０°以上４５°未満となる領域を含み、第２領域は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合に、加工角度が４５°以上９０°未満となる領域を含んでいてもよい。これにより、対象物が（１００）面を主面とするウェハである場合に、対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、第１向き及び第２向きは、第１結晶方位及び第２結晶方位のうち移動方向との間の角度が大きい一方に近づくように、移動方向に対して傾斜した方向の向きであってもよい。これにより、対象物が（１００）面を主面とするウェハである場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて対象物のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、第１向き及び第２向きは、第１結晶方位及び第２結晶方位のうち移動方向との間の角度が大きい一方に近づくように移動方向から１０°～３５°傾斜した方向の向きであってもよい。これにより、対象物が（１００）面を主面とするウェハである場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて対象物のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本発明に係るレーザ加工装置では、調整部は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間において、連続的に変化するように長手方向の向きを調整してもよい。これにより、ラインの各場所において対象物のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、対象物は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位を有するウェハであり、決定部は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを、第１結晶方位に対する集光領域の一部の移動方向の角度である加工角度毎に決定し、調整部は、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間において、加工角度に応じて、決定部によって決定された向きとなるように連続的に変化させてもよい。これにより、対象物が（１００）面を主面とするウェハである場合に、ラインの各場所において対象物のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工方法は、対象物に少なくとも集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、対象物に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、対象物に関する対象物情報、及び、対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合のラインに関するライン情報に基づいて、レーザ光の光軸に垂直な面内における集光領域の一部の形状が有する長手方向が集光領域の一部の移動方向と交差するように、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを決定する決定工程と、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間に、決定された向きとなるように長手方向の向きを調整する調整工程と、を備える。
　このレーザ加工方法では、ラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させている間に、ビーム形状の長手方向の向きが、加工進行方向と交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された向きへ調整される。したがって、ビーム形状の長手方向が加工進行方向と一致した状態でラインに沿って集光領域の一部を相対的に移動させただけでは、例えば対象物の物性に起因して場所によってトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、外縁部分が除去された対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本発明の一側面によれば、外縁部分が除去された対象物のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することが可能となる。
図１は、実施形態のレーザ加工装置の斜視図である。 図２は、図１に示されるレーザ加工装置の一部分の正面図である。 図３は、図１に示されるレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドの正面図である。 図４は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの側面図である。 図５は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図６は、変形例のレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図７は、変形例のレーザ加工装置の一部分の正面図である。 図８は、変形例のレーザ加工装置の斜視図である。 図９は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図である。 図１０（ａ）は、対象物の例を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す対象物の側面図である。 図１１（ａ）は、第１実施形態に係るトリミング加工を説明するための対象物の側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）に示す対象物の側面図である。 図１２（ａ）は、図１１（ｂ）の続きを示す対象物の側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。 図１３（ａ）は、図１２（ｂ）の続きを示す対象物の平面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す対象物の側面図である。図１３（ｃ）は、第１実施形態に係る研磨加工を説明するための対象物の側面図である。 図１４は、第１実施形態に係るトリミング加工の対象となる対象物の平面図である。 図１５（ａ）は、第１実施形態に係るトリミング加工の要部を説明するための対象物の平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図１６（ａ）は、図１５（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図１７は、図９のレーザ加工装置でレーザ加工を実行する場合の第１運用例を示すタイムテーブルである。 図１８は、図９のレーザ加工装置でレーザ加工を実行する場合の第２運用例を示すタイムテーブルである。 図１９は、図９のレーザ加工装置でレーザ加工を実行する場合の第３運用例を示すタイムテーブルである。 図２０は、図９のレーザ加工装置でレーザ加工を実行する場合の第４運用例を示すタイムテーブルである。 図２１（ａ）は、ビーム形状の長手方向を加工進行方向と一致させた場合のトリミング加工後の対象物の一部を示す写真図である。図２１（ｂ）は、図９のレーザ加工装置によるトリミング加工後の対象物の一部を示す写真図である。 図２２（ａ）は、ビーム形状の長手方向を加工進行方向と一致させた場合のトリミング加工後の対象物の一部を示す写真図である。図２２（ｂ）は、図９のレーザ加工装置によるトリミング加工後の対象物の一部を示す写真図である。 図２３は、トリミング加工後の対象物の一部を示す図である。 図２４は、ビーム角度及び加工角度を変化させた場合の加工品質を評価した実験結果を示す表である。 図２５は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図２６は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図２７は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図２８は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図２９は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３０は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３１は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３２は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３３は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３４は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３５は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３６は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３７は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３８は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図３９は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４０は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４１は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４２は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４３は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４４は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４５は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４６は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４７は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４８は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図４９は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５０は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５１は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５２は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５３は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５４は、図２４の実験結果に係る対象物のトリム面を示す写真図である。 図５５（ａ）は、第２実施形態に係るトリミング加工の要部を説明するための対象物の平面図である。図５５（ｂ）は、図５５（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図５６（ａ）は、図５５（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図５６（ｂ）は、図５６（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図５７（ａ）は、図５６（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図５７（ｂ）は、図５７（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図５８（ａ）は、図５７（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図５８（ｂ）は、図５８（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図５９（ａ）は、ビーム形状の向きの切り替えを説明するための図である。図５９（ｂ）は、ビーム形状の向きの切り替えを説明するための他の図である。 図６０（ａ）は、第３実施形態に係るトリミング加工の要部を説明するための対象物の平面図である。図６０（ｂ）は、図６０（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６１（ａ）は、図６０（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図６１（ｂ）は、図６１（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６２（ａ）は、図６１（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図６２（ｂ）は、図６２（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６３（ａ）は、図６２（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図６３（ｂ）は、図６３（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６４（ａ）は、図６３（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図６４（ｂ）は、図６４（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６５は、第４実施形態に係るトリミング加工の対象となる対象物の平面図である。 図６６（ａ）は、第４実施形態に係るトリミング加工の要部を説明するための対象物の一部平面図である。図６６（ｂ）は、図６６（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６７（ａ）は、図６６（ａ）の続きを示す対象物の一部平面図である。図６７（ｂ）は、図６７（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６８（ａ）は、図６７（ａ）の続きを示す対象物の一部平面図である。図６８（ｂ）は、図６８（ａ）のレーザ加工時のビーム形状を示す図である。 図６９は、変形例に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図である。 図７０は、他の変形例に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図である。 図７１（ａ）は、非点収差を有する第１レーザ光についての集光点付近におけるレーザ光入射面側のビーム形状を示す図である。図７１（ｂ）は、非点収差を有する第１レーザ光についての集光点付近におけるレーザ光入射面側とその反対面側との間のビーム形状を示す図である。図７１（ｃ）は、非点収差を有する第１レーザ光についての集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側のビーム形状を示す図である。 図７２（ａ）は、スリット又は楕円光学系を用いた場合の第１レーザ光についての集光点付近におけるレーザ光入射面側のビーム形状を示す図である。図７２（ｂ）は、スリット又は楕円光学系を用いた場合の第１レーザ光についての集光点のビーム形状を示す図である。図７２（ｃ）は、スリット又は楕円光学系を用いた場合の第１レーザ光についての集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側のビーム形状を示す図である。
　以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　まず、レーザ加工装置の基本的な構成、作用、効果及び変形例について説明する。
［レーザ加工装置の構成］
　図１に示されるように、レーザ加工装置１は、複数の移動機構５，６と、支持部７と、１対のレーザ加工ヘッド（第１レーザ加工ヘッド、第２レーザ加工ヘッド）１０Ａ，１０Ｂと、光源ユニット８と、制御部９と、を備えている。以下、第１方向をＸ方向、第１方向に垂直な第２方向をＹ方向、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向をＺ方向という。本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
　移動機構５は、固定部５１と、移動部５３と、取付部５５と、を有している。固定部５１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。移動部５３は、固定部５１に設けられたレールに取り付けられており、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部５５は、移動部５３に設けられたレールに取り付けられており、Ｘ方向に沿って移動することができる。
　移動機構６は、固定部６１と、１対の移動部（第１移動部、第２移動部）６３，６４と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）６５，６６と、を有している。固定部６１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。１対の移動部６３，６４のそれぞれは、固定部６１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部６５は、移動部６３に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。取付部６６は、移動部６４に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。つまり、装置フレーム１ａに対しては、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動することができる。移動部６３，６４のそれぞれは、第１及び第２水平移動機構（水平移動機構）をそれぞれ構成する。取付部６５，６６のそれぞれは、第１及び第２鉛直移動機構（鉛直移動機構）をそれぞれ構成する。
　支持部７は、移動機構５の取付部５５に設けられた回転軸に取り付けられており、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。つまり、支持部７は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動することができ、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。支持部７は、対象物１００を支持する。対象物１００は、例えば、ウェハである。
　図１及び図２に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構６の取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ１（「第１レーザ光Ｌ１」とも称する）を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構６の取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ２（「第２レーザ光Ｌ２」とも称する）を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂは、照射部を構成する。
　光源ユニット８は、１対の光源８１，８２を有している。光源８１は、レーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１は、光源８１の出射部８１ａから出射され、光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ａに導光される。光源８２は、レーザ光Ｌ２を出力する。レーザ光Ｌ２は、光源８２の出射部８２ａから出射され、別の光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ｂに導光される。
　制御部９は、レーザ加工装置１の各部（支持部７、複数の移動機構５，６、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂ、及び光源ユニット８等）を制御する。制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。
　以上のように構成されたレーザ加工装置１による加工の一例について説明する。当該加工の一例は、ウェハである対象物１００を複数のチップに切断するために、格子状に設定された複数のラインに沿って対象物１００の内部に改質領域を形成する例である。
　まず、対象物１００を支持している支持部７がＺ方向において１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと対向するように、移動機構５が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って支持部７を移動させる。続いて、対象物１００において一方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
　続いて、一方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点（集光領域の一部）が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、一方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
　続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、一方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ一方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。
　続いて、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
　続いて、他方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、他方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
　続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、他方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ他方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。
　なお、上述した加工の一例では、光源８１は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ１を出力し、光源８２は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ２を出力する。そのようなレーザ光が対象物１００の内部に集光されると、レーザ光の集光点に対応する部分においてレーザ光が特に吸収され、対象物１００の内部に改質領域が形成される。改質領域は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。
　パルス発振方式によって出力されたレーザ光が対象物１００に照射され、対象物１００に設定されたラインに沿ってレーザ光の集光点が相対的に移動させられると、複数の改質スポットがラインに沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポットは、１パルスのレーザ光の照射によって形成される。１列の改質領域は、１列に並んだ複数の改質スポットの集合である。隣り合う改質スポットは、対象物１００に対するレーザ光の集光点の相対的な移動速度及びレーザ光の繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。設定されるラインの形状は、格子状に限定されず、環状、直線状、曲線状及びこれらの少なくとも何れかを組合せた形状であってもよい。
［レーザ加工ヘッドの構成］
　図３及び図４に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、を備えている。
　筐体１１は、第１壁部２１及び第２壁部２２、第３壁部２３及び第４壁部２４、並びに、第５壁部２５及び第６壁部２６を有している。第１壁部２１及び第２壁部２２は、Ｘ方向において互いに対向している。第３壁部２３及び第４壁部２４は、Ｙ方向において互いに対向している。第５壁部２５及び第６壁部２６は、Ｚ方向において互いに対向している。
　第３壁部２３と第４壁部２４との距離は、第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さい。第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも小さい。なお、第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離と等しくてもよいし、或いは、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも大きくてもよい。
　レーザ加工ヘッド１０Ａでは、第１壁部２１は、移動機構６の固定部６１側に位置しており、第２壁部２２は、固定部６１とは反対側に位置している。第３壁部２３は、移動機構６の取付部６５側に位置しており、第４壁部２４は、取付部６５とは反対側であってレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置している（図２参照）。第５壁部２５は、支持部７とは反対側に位置しており、第６壁部２６は、支持部７側に位置している。
　筐体１１は、第３壁部２３が移動機構６の取付部６５側に配置された状態で筐体１１が取付部６５に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６５は、ベースプレート６５ａと、取付プレート６５ｂと、を有している。ベースプレート６５ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている（図２参照）。取付プレート６５ｂは、ベースプレート６５ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ｂ側の端部に立設されている（図２参照）。筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６５ｂに接触した状態で、台座２７を介してボルト２８が取付プレート６５ｂに螺合されることで、取付部６５に取り付けられている。台座２７は、第１壁部２１及び第２壁部２２のそれぞれに設けられている。筐体１１は、取付部６５に対して着脱可能である。
　入射部１２は、第５壁部２５に取り付けられている。入射部１２は、筐体１１内にレーザ光Ｌ１を入射させる。入射部１２は、Ｘ方向においては第２壁部２２側（一方の壁部側）に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における入射部１２と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における入射部１２と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第３壁部２３との距離よりも小さい。
　入射部１２は、光ファイバ２の接続端部２ａが接続可能となるように構成されている。光ファイバ２の接続端部２ａには、ファイバの出射端から出射されたレーザ光Ｌ１をコリメートするコリメータレンズが設けられており、戻り光を抑制するアイソレータが設けられていない。当該アイソレータは、接続端部２ａよりも光源８１側であるファイバの途中に設けられている。これにより、接続端部２ａの小型化、延いては、入射部１２の小型化が図られている。なお、光ファイバ２の接続端部２ａにアイソレータが設けられていてもよい。
　調整部１３は、筐体１１内に配置されている。調整部１３は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１を調整する。調整部１３が有する各構成は、筐体１１内に設けられた光学ベース２９に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１内の領域を第３壁部２３側の領域と第４壁部２４側の領域とに仕切るように、筐体１１に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１と一体となっている。調整部１３が有する各構成は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている調整部１３が有する各構成の詳細については後述する。
　集光部１４は、第６壁部２６に配置されている。具体的には、集光部１４は、第６壁部２６に形成された孔２６ａに挿通された状態で、第６壁部２６に配置されている。集光部１４は、調整部１３によって調整されたレーザ光Ｌ１を集光しつつ筐体１１外に出射させる。集光部１４は、Ｘ方向においては第２壁部２２側（一方の壁部側）に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における集光部１４と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における集光部１４と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第３壁部２３との距離よりも小さい。
　図５に示されるように、調整部１３は、アッテネータ３１と、ビームエキスパンダ３２と、ミラー３３と、を有している。入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３は、Ｚ方向に沿って延在する直線（第１直線）Ａ１上に配置されている。アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２は、直線Ａ１上において、入射部１２とミラー３３との間に配置されている。アッテネータ３１は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１の出力を調整する。ビームエキスパンダ３２は、アッテネータ３１で出力が調整されたレーザ光Ｌ１の径を拡大する。ミラー３３は、ビームエキスパンダ３２で径が拡大されたレーザ光Ｌ１を反射する。
　調整部１３は、反射型空間光変調器３４と、結像光学系３５と、を更に有している。調整部１３の反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５、並びに、集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線（第２直線）Ａ２上に配置されている。反射型空間光変調器３４は、ミラー３３で反射されたレーザ光Ｌ１を変調する。反射型空間光変調器３４は、例えば、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid　Crystal　on　Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial　Light　Modulator）である。結像光学系３５は、反射型空間光変調器３４の反射面３４ａと集光部１４の入射瞳面１４ａとが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。結像光学系３５は、３つ以上のレンズによって構成されている。
　直線Ａ１及び直線Ａ２は、Ｙ方向に垂直な平面上に位置している。直線Ａ１は、直線Ａ２に対して第２壁部２２側（一方の壁部側）に位置している。レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１は、入射部１２から筐体１１内に入射して直線Ａ１上を進行し、ミラー３３及び反射型空間光変調器３４で順次に反射された後、直線Ａ２上を進行して集光部１４から筐体１１外に出射する。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。また、アッテネータ３１は、ミラー３３と反射型空間光変調器３４との間に配置されていてもよい。また、調整部１３は、他の光学部品（例えば、ビームエキスパンダ３２の前に配置されるステアリングミラー等）を有していてもよい。
　レーザ加工ヘッド１０Ａは、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を更に備えている。
　ダイクロイックミラー１５は、直線Ａ２上において、結像光学系３５と集光部１４との間に配置されている。つまり、ダイクロイックミラー１５は、筐体１１内において、調整部１３と集光部１４との間に配置されている。ダイクロイックミラー１５は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。ダイクロイックミラー１５は、レーザ光Ｌ１を透過させる。ダイクロイックミラー１５は、非点収差を抑制する観点では、例えば、キューブ型、又は、ねじれの関係を有するように配置された２枚のプレート型であってもよい。
　測定部１６は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側（一方の壁部側とは反対側）に配置されている。測定部１６は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。測定部１６は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）と集光部１４との距離を測定するための測定光Ｌ１０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０を検出する。つまり、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して測定部１６で検出される。
　より具体的には、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられたビームスプリッタ２０及びダイクロイックミラー１５で順次に反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５及びビームスプリッタ２０で順次に反射され、測定部１６に入射し、測定部１６で検出される。
　観察部１７は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側（一方の壁部側とは反対側）に配置されている。観察部１７は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。観察部１７は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）を観察するための観察光Ｌ２０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０を検出する。つまり、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して観察部１７で検出される。
　より具体的には、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、ビームスプリッタ２０を透過してダイクロイックミラー１５で反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５で反射され、ビームスプリッタ２０を透過して観察部１７に入射し、観察部１７で検出される。なお、レーザ光Ｌ１、測定光Ｌ１０及び観察光Ｌ２０のそれぞれの波長は、互いに異なっている（少なくともそれぞれの中心波長が互いにずれている）。
　駆動部１８は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。筐体１１の第６壁部２６に取り付けられている。駆動部１８は、例えば圧電素子の駆動力によって、第６壁部２６に配置された集光部１４をＺ方向に沿って移動させる。
　回路部１９は、筐体１１内において、光学ベース２９に対して第３壁部２３側に配置されている。つまり、回路部１９は、筐体１１内において、調整部１３、測定部１６及び観察部１７に対して第３壁部２３側に配置されている。回路部１９は、例えば、複数の回路基板である。回路部１９は、測定部１６から出力された信号、及び反射型空間光変調器３４に入力する信号を処理する。回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。一例として、回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて、対象物１００の表面と集光部１４との距離が一定に維持されるように（すなわち、対象物１００の表面とレーザ光Ｌ１の集光点との距離が一定に維持されるように）、駆動部１８を制御する。なお、筐体１１には、回路部１９を制御部９（図１参照）等に電気的に接続するための配線が接続されるコネクタ（図示省略）が設けられている。
　レーザ加工ヘッド１０Ｂは、レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を備えている。ただし、レーザ加工ヘッド１０Ｂの各構成は、図２に示されるように、１対の取付部６５，６６間の中点を通り且つＹ方向に垂直な仮想平面に関して、レーザ加工ヘッド１０Ａの各構成と面対称の関係を有するように、配置されている。
　例えば、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体（第１筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。これに対し、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体（第２筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ａ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。
　レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付部６６側に配置された状態で筐体１１が取付部６６に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６６は、ベースプレート６６ａと、取付プレート６６ｂと、を有している。ベースプレート６６ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている。取付プレート６６ｂは、ベースプレート６６ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ａ側の端部に立設されている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６６ｂに接触した状態で、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、取付部６６に対して着脱可能である。
［作用及び効果］
　レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１を出力する光源が筐体１１内に設けられていないため、筐体１１の小型化を図ることができる。更に、筐体１１において、第３壁部２３と第４壁部２４との距離が第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さく、第６壁部２６に配置された集光部１４がＹ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成（例えば、レーザ加工ヘッド１０Ｂ）が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、レーザ加工ヘッド１０Ａは、集光部１４をその光軸に垂直な方向に沿って移動させるのに好適である。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｙ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側の領域に他の構成（例えば、回路部１９）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、集光部１４が、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第２壁部２２側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、測定部１６及び観察部１７が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に配置されており、回路部１９が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側に配置されており、ダイクロイックミラー１５が、筐体１１内において調整部１３と集光部１４との間に配置されている。これにより、筐体１１内の領域を有効に利用することができる。更に、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいた加工が可能となる。また、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面の観察結果に基づいた加工が可能となる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、回路部１９が、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。これにより、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいてレーザ光Ｌ１の集光点の位置を調整することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ１上に配置されており、調整部１３の反射型空間光変調器３４、結像光学系３５及び集光部１４、並びに、集光部１４が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ２上に配置されている。これにより、アッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、直線Ａ１が、直線Ａ２に対して第２壁部２２側に位置している。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域において、集光部１４を用いた他の光学系（例えば、測定部１６及び観察部１７）を構成する場合に、当該他の光学系の構成の自由度を向上させることができる。
　以上の作用及び効果は、レーザ加工ヘッド１０Ｂによっても同様に奏される。
　また、レーザ加工装置１では、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に片寄っており、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ａ側に片寄っている。これにより、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢのそれぞれをＹ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４とを互いに近付けることができる。よって、レーザ加工装置１によれば、対象物１００を効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工装置１では、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工装置１では、支持部７が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。
［変形例］
　例えば、図６に示されるように、入射部１２、調整部１３及び集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ上に配置されていてもよい。これによれば、調整部１３をコンパクトに構成することができる。その場合、調整部１３は、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有していなくてもよい。また、調整部１３は、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有していてもよい。これによれば、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。
　また、筐体１１は、第１壁部２１、第２壁部２２、第３壁部２３及び第５壁部２５の少なくとも１つがレーザ加工装置１の取付部６５（又は取付部６６）側に配置された状態で筐体１１が取付部６５（又は取付部６６）に取り付けられるように、構成されていればよい。また、集光部１４は、少なくともＹ方向において第４壁部２４側に片寄っていればよい。これらによれば、Ｙ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。また、Ｚ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、対象物１００に集光部１４を近付けることができる。
　また、集光部１４は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第１壁部２１側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。その場合、入射部１２は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第２壁部２２側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、光源ユニット８の出射部８１ａからレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２へのレーザ光Ｌ１の導光、及び光源ユニット８の出射部８２ａからレーザ加工ヘッド１０Ｂの入射部１２へのレーザ光Ｌ２の導光の少なくとも１つは、ミラーによって実施されてもよい。図７は、レーザ光Ｌ１がミラーによって導光されるレーザ加工装置１の一部分の正面図である。図７に示される構成では、レーザ光Ｌ１を反射するミラー３が、Ｙ方向において光源ユニット８の出射部８１ａと対向し且つＺ方向においてレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２と対向するように、移動機構６の移動部６３に取り付けられている。
　図７に示される構成では、移動機構６の移動部６３をＹ方向に沿って移動させても、Ｙ方向においてミラー３が光源ユニット８の出射部８１ａと対向する状態が維持される。また、移動機構６の取付部６５をＺ方向に沿って移動させても、Ｚ方向においてミラー３がレーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２と対向する状態が維持される。したがって、レーザ加工ヘッド１０Ａの位置によらず、光源ユニット８の出射部８１ａから出射されたレーザ光Ｌ１を、レーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２に確実に入射させることができる。しかも、光ファイバ２による導光が困難な高出力長短パルスレーザ等の光源を利用することもできる。
　また、図７に示される構成では、ミラー３は、角度調整及び位置調整の少なくとも１つが可能となるように、移動機構６の移動部６３に取り付けられていてもよい。これによれば、光源ユニット８の出射部８１ａから出射されたレーザ光Ｌ１を、レーザ加工ヘッド１０Ａの入射部１２に、より確実に入射させることができる。
　また、光源ユニット８は、１つの光源を有するものであってもよい。その場合、光源ユニット８は、１つの光源から出力されたレーザ光の一部を出射部８１ａから出射させ且つ当該レーザ光の残部を出射部８２ｂから出射させるように、構成されていればよい。
　また、レーザ加工装置１は、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えていてもよい。１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１でも、集光部１４の光軸に垂直なＹ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１によっても、対象物１００を効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、取付部６５がＺ方向に沿って移動すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、支持部７が、Ｘ方向に沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工装置１は、３つ以上のレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。図８は、２対のレーザ加工ヘッドを備えるレーザ加工装置１の斜視図である。図８に示されるレーザ加工装置１は、複数の移動機構２００，３００，４００と、支持部７と、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと、１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄと、光源ユニット（図示省略）と、を備えている。
　移動機構２００は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれの方向に沿って支持部７を移動させ、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
　移動機構３００は、固定部３０１と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）３０５，３０６と、を有している。固定部３０１は、装置フレーム（図示省略）に取り付けられている。１対の取付部３０５，３０６のそれぞれは、固定部３０１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。
　移動機構４００は、固定部４０１と、１対の取付部（第１取付部、第２取付部）４０５，４０６と、を有している。固定部４０１は、装置フレーム（図示省略）に取り付けられている。１対の取付部４０５，４０６のそれぞれは、固定部４０１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｘ方向に沿って移動することができる。なお、固定部４０１のレールは、固定部３０１のレールと立体的に交差するように配置されている。
　レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構３００の取付部３０５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ａから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構３００の取付部３０６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。
　レーザ加工ヘッド１０Ｃは、移動機構４００の取付部４０５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｃは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｃから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。レーザ加工ヘッド１０Ｄは、移動機構４００の取付部４０６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｄは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｄから出射されるレーザ光は、光源ユニット（図示省略）から光ファイバ２によって導光される。
　図８に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成は、図１に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成と同様である。図８に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄの構成は、図１に示されるレーザ加工装置１における１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢをＺ方向に平行な軸線を中心線として９０°回転した場合の１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの構成と同様である。
　例えば、レーザ加工ヘッド１０Ｃの筐体（第１筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｄ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｃの集光部１４は、Ｙ方向において第４壁部２４側（すなわち、レーザ加工ヘッド１０Ｄ側）に片寄っている。
　レーザ加工ヘッド１０Ｄの筐体（第２筐体）１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｃ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｄの集光部１４は、Ｙ方向において第４壁部２４側（すなわち、レーザ加工ヘッド１０Ｃ側）に片寄っている。
　以上により、図８に示されるレーザ加工装置１では、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢのそれぞれをＹ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４とを互いに近付けることができる。また、１対のレーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０ＤのそれぞれをＸ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ｃの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｄの集光部１４とを互いに近付けることができる。
　また、レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置は、対象物１００の内部に改質領域を形成するためのものに限定されず、他のレーザ加工を実施するためのものであってもよい。
　次に、各実施形態を説明する。以下、上述した実施形態と重複する説明は省略する。
［第１実施形態］
　図９に示される第１実施形態に係るレーザ加工装置１０１は、レーザ加工装置１は、対象物１００に集光点（少なくとも集光領域の一部）を合わせて第１レーザ光Ｌ１を照射することにより、対象物１００に改質領域を形成する。レーザ加工装置１０１は、対象物１００にトリミング加工を施し、半導体デバイスを取得（製造）する。レーザ加工装置１０１は、対象物１００の外縁の内側において環状に延在するラインＭ３に沿って、改質領域を形成する。レーザ加工装置１０１は、ステージ１０７、第１レーザ加工ヘッド１０Ａ、第１Ｚ軸レール１０６Ａ、Ｘ軸レール１０８、アライメントカメラ１１０、並びに、制御部９を備える。
　トリミング加工は、対象物１００において不要部分を除去する加工である。トリミング加工は、対象物１００に集光点（少なくとも集光領域の一部）を合わせて第１レーザ光Ｌ１を照射することにより、対象物１００に改質領域４を形成するレーザ加工方法を含む。対象物１００は、例えば円板状に形成された半導体ウェハを含む。対象物としては特に限定されず、種々の材料で形成されていてもよいし、種々の形状を呈していてもよい。対象物１００の表面１００ａには、機能素子（不図示）が形成されている。機能素子は、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。なお、以下においては、Ｘ方向が上記レーザ加工装置１（図１参照）のＹ方向に対応し、Ｙ方向が上記レーザ加工装置１（図１参照）のＸ方向に対応する。
　図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、対象物１００には、有効領域Ｒ及び除去領域Ｅが設定されている。有効領域Ｒは、取得する半導体デバイスに対応する部分である。ここでの有効領域Ｒは、対象物１００を厚さ方向から見て中央部分を含む円板状の部分である。除去領域Ｅは、対象物１００における有効領域Ｒよりも外側の領域である。除去領域Ｅは、対象物１００において有効領域Ｒ以外の外縁部分である。ここでの除去領域Ｅは、有効領域Ｒを囲う円環状の部分である。除去領域Ｅは、対象物１００を厚さ方向から見て周縁部分（外縁のベベル部）を含む。有効領域Ｒ及び除去領域Ｅの設定は、制御部９において行うことができる。有効領域Ｒ及び除去領域Ｅは、座標指定されたものであってもよい。
　ステージ１０７は、対象物１００が載置される支持部である。ステージ１０７は、上記支持部７（図１参照）と同様に構成されている。本実施形態のステージ１０７には、対象物１００の裏面１００ｂをレーザ光入射面側である上側にした状態（表面１００ａをステージ１０７側である下側にした状態）で、対象物１００が載置されている。ステージ１０７は、その中心に設けられた回転軸Ｃを有する。回転軸Ｃは、Ｚ方向に沿って延びる軸である。ステージ１０７は、回転軸Ｃを中心に回転可能である。ステージ１０７は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により回転駆動される。
　第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、ステージ１０７に載置された対象物１００に第１レーザ光Ｌ１をＺ方向に沿って照射し、当該対象物１００の内部に改質領域を形成する。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、第１Ｚ軸レール１０６Ａ及びＸ軸レール１０８に取り付けられている。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、第１Ｚ軸レール１０６Ａに沿ってＺ方向に直線的に移動可能である。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、Ｘ軸レール１０８に沿ってＸ方向に直線的に移動可能である。第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、照射部を構成する。
　第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、上述したように、反射型空間光変調器３４を備えている。反射型空間光変調器３４は、第１レーザ光Ｌ１の光軸に垂直な面内における集光点の形状（以下、「ビーム形状」ともいう）を成形する成形部を構成する。反射型空間光変調器３４は、ビーム形状が長手方向を有するように第１レーザ光Ｌ１を成形する。例えば反射型空間光変調器３４は、ビーム形状を楕円形状とする変調パターンを液晶層に表示させることで、ビーム形状を楕円形状へ成形する。
　ビーム形状は、楕円形状に限定されず、長尺形状であればよい。ビーム形状は、扁平円形状、長円形状又はトラック形状であってもよい。ビーム形状は、長尺な三角形形状、矩形形状又は多角形形状であってもよい。このようなビーム形状を実現する反射型空間光変調器３４の変調パターンは、スリットパターン及び非点パターンの少なくとも何れかを含んでいてもよい。なお、第１レーザ光Ｌ１が非点収差等によって複数の集光点を有する場合、複数の集光点のうち、第１レーザ光Ｌ１の光路における最も上流側の集光点の形状が、本実施形態のビーム形状である（その他のレーザ光において同じ）。ここでの長手方向は、ビーム形状に係る楕円形状の長軸方向であり、楕円長軸方向とも称される。
　ビーム形状は、集光点の形状に限定されず、集光点付近の形状であってもよく、要は、集光領域（集光する領域）の一部の形状であればよい。例えば、非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、図７１（ａ）に示されるように、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域では、ビーム形状７１が長手方向ＮＨを有する。図７１（ａ）のビーム形状７１の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向ＮＨに強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向ＮＨと一致している。
　非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、図７１（ｃ）に示されるように、集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側の領域では、ビーム形状７１が、レーザ光入射面側の領域の長手方向ＮＨ（図７１（ａ）参照）に対して垂直な長手方向ＮＨ０を有する。図７１（ｃ）のビーム形状７１の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向ＮＨ０に強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向ＮＨ０と一致している。非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合、図７１（ｂ）に示されるように、集光点付近におけるレーザ光入射面側とその反対面側との間の領域では、ビーム形状７１が長手方向を有さずに円形となる。
　このような非点収差を有する第１レーザ光Ｌ１の場合において、本実施形態が対象とする集光領域の一部は、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域を含み、本実施形態が対象とするビーム形状は、図７１（ａ）に示されるビーム形状７１である。
　なお、反射型空間光変調器３４の変調パターンを調整することによって、集光領域における図７１（ａ）に示されるビーム形状７１となる位置を、所望に制御することができる。例えば、集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側の領域にて図７１（ａ）に示されるビーム形状７１を有するように制御することができる。また例えば、集光点付近におけるレーザ光入射面側とその反対面側との間の領域にて図７１（ａ）に示されるビーム形状７１を有するように制御することができる。集光領域の一部の位置は、特に限定されず、対象物１００のレーザ光入射面からその反対面までの間の何れかの位置であればよい。
　また例えば、変調パターンの制御及び／又は機械式機構によるスリット又は楕円光学系を用いた場合、図７２（ａ）に示されるように、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域では、ビーム形状７１が長手方向ＮＨを有する。図７２（ａ）のビーム形状７１の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向ＮＨに強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向ＮＨと一致している。
　スリット又は楕円光学系を用いた場合、図７２（ｃ）に示されるように、集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側の領域では、ビーム形状７１が、レーザ光入射面側の領域の長手方向ＮＨ（図７１（ａ）参照）と同じ長手方向ＮＨを有する。図７２（ｃ）のビーム形状７１の平面内（集光点付近におけるレーザ光入射面の反対面側のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向ＮＨに強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向ＮＨと一致している。スリット又は楕円光学系を用いた場合、図７２（ｂ）に示されるように、集光点では、ビーム形状７１が、レーザ光入射面側の領域の長手方向ＮＨ（図７２（ａ）参照）に対して垂直な長手方向ＮＨ０を有する。図７２（ｂ）のビーム形状７１の平面内（集光点のＺ方向位置での平面内）のビーム強度分布では、長手方向ＮＨ０に強い強度を持つ分布になっており、ビーム強度の強い方向が長手方向ＮＨ０と一致している。
　このようなスリット又は楕円光学系を用いた場合には、集光点以外のビーム形状７１が長手方向を有する形状となり、集光点以外のビーム形状７１は、本実施形態が対象とするビーム形状である。すなわち、本実施形態が対象とする集光領域の一部は、集光点付近におけるレーザ光入射面側の領域を含み、本実施形態が対象とするビーム形状は、図７２（ａ）に示されるビーム形状７１である。
　第１レーザ加工ヘッド１０Ａは、測距センサ３６を備えている。測距センサ３６は、対象物１００のレーザ光入射面に対して測距用レーザ光を出射し、当該レーザ光入射面によって反射された測距用の光を検出することで、対象物１００のレーザ光入射面の変位データを取得する。測距センサ３６としては、第１レーザ光Ｌ１と別軸のセンサである場合、三角測距方式、レーザ共焦点方式、白色共焦点方式、分光干渉方式、非点収差方式等のセンサを利用することができる。測距センサ３６としては、第１レーザ光Ｌ１と同軸のセンサである場合、非点収差方式等のセンサを利用することができる。第１レーザ加工ヘッド１０Ａの回路部１９（図３参照）は、測距センサ３６で取得した変位データに基づいて、集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。これにより、対象物１００のレーザ光入射面と第１レーザ光Ｌ１の集光点である第１集光点との距離が一定に維持されるように、当該変位データに基づき集光部１４がＺ方向に沿って移動する。このような測距センサ３６及びその制御（以下、「追従制御」ともいう）については、他のレーザ加工ヘッドにおいても同様である。
　第１Ｚ軸レール１０６Ａは、Ｚ方向に沿って延びるレールである。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、取付部６５を介して第１レーザ加工ヘッド１０Ａに取り付けられている。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、第１レーザ光Ｌ１の第１集光点がＺ方向に沿って移動するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＺ方向に沿って移動させる。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、上記移動機構６（図１参照）又は上記移動機構３００（図８参照）のレールに対応する。第１Ｚ軸レール１０６Ａは、鉛直移動機構を構成する。
　Ｘ軸レール１０８は、Ｘ方向に沿って延びるレールである。Ｘ軸レール１０８は、第１及び第２Ｚ軸レール１０６Ａ，１０６Ｂのそれぞれに取り付けられている。Ｘ軸レール１０８は、第１レーザ光Ｌ１の第１集光点がＸ方向に沿って移動するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＸ方向に沿って移動させる。Ｘ軸レール１０８は、第１集光点が回転軸Ｃ又はその付近を通過するように、第１レーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。Ｘ軸レール１０８は、上記移動機構６（図１参照）又は上記移動機構３００（図８参照）のレールに対応する。Ｘ軸レール１０８は、水平移動機構を構成する。
　アライメントカメラ１１０は、各種の調整に用いられる画像を取得するカメラである。アライメントカメラ１１０は、対象物１００を撮像する。アライメントカメラ１１０は、第１レーザ加工ヘッド１０Ａが取り付けられた取付部６５に設置されており、第１レーザ加工ヘッド１０Ａと同期して可動する。
　制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。
　制御部９は、ステージ１０７及び第１レーザ加工ヘッド１０Ａを制御する。制御部９は、ステージ１０７の回転、第１レーザ加工ヘッド１０Ａからの第１レーザ光Ｌ１の照射、ビーム形状、及び、第１集光点の移動を制御する。制御部９は、ステージ１０７の回転量に関する回転情報（以下、「θ情報」ともいう）に基づいて、各種の制御を実行可能である。θ情報は、ステージ１０７を回転させる駆動装置の駆動量から取得されてもよいし、別途のセンサ等により取得されてもよい。θ情報は、公知の種々の手法により取得することができる。ここでのθ情報は、対象物１００が０°方向の位置に位置するときの状態を基準にした回転角度を含む。
　制御部９は、ステージ１０７を回転させながら、対象物１００におけるラインＭ３（有効領域Ｒの周縁）に沿った位置に第１集光点を位置させた状態で、θ情報に基づいて第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおける第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止を制御することにより、有効領域Ｒの周縁に沿って改質領域を形成させる周縁処理を実行する。
　制御部９は、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅに第１レーザ光Ｌ１を照射させると共に、当該第１レーザ光Ｌ１の第１集光点を移動させることにより、除去領域Ｅに改質領域を形成させる除去処理を実行する。
　制御部９は、改質領域に含まれる複数の改質スポットのピッチ（加工進行方向に隣接する改質スポットの間隔）が一定になるように、ステージ１０７の回転、第１レーザ加工ヘッド１０Ａからの第１レーザ光Ｌ１の照射、並びに、第１集光点の移動の少なくとも何れかを制御する。
　制御部９は、アライメントカメラ１１０の撮像画像から、対象物１００の回転方向の基準位置（０°方向の位置）及び対象物１００の直径を取得する。制御部９は、第１レーザ加工ヘッド１０Ａがステージ１０７の回転軸Ｃ上までＸ軸レール１０８に沿って移動できるように、第１レーザ加工ヘッド１０Ａの移動を制御する。
　次に、レーザ加工装置１０１を用いて、対象物１００にトリミング加工を施し、半導体デバイスを取得（製造）する方法の一例について、以下に説明する。
　まず、裏面１００ｂをレーザ光入射面側にした状態でステージ１０７上に対象物１００を載置する。対象物１００において機能素子が搭載された表面１００ａ側は、支持基板ないしテープ材が接着されて保護されている。
　続いて、トリミング加工を実施する。トリミング加工では、制御部９により周縁処理を実行する。具体的には、図１１（ａ）に示されるように、ステージ１０７を一定の回転速度で回転しながら、対象物１００における有効領域Ｒの周縁に沿った位置に第１集光点（集光点）Ｐ１を位置させた状態で、θ情報に基づいて第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおける第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止を制御する。これにより、図１１（ｂ）及び１１（ｃ）に示されるように、ラインＭ３（有効領域Ｒの周縁）に沿って改質領域４を形成する。形成した改質領域４は、改質スポット及び改質スポットから延びる亀裂を含む。
　トリミング加工では、制御部９により除去処理を実行する。具体的には、図１２（ａ）に示されるように、ステージ１０７を回転させずに、除去領域Ｅにおいて第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＸ軸レール１０８に沿って互いに離れる方向に移動し、当該第１レーザ光Ｌ１の第１集光点Ｐ１を対象物１００の中心から離れる方向に移動する。ステージ１０７を９０°回転させた後、除去領域Ｅにおいて第１レーザ光Ｌ１を照射すると共に、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＸ軸レール１０８に沿って互いに離れる方向に移動し、当該第１レーザ光Ｌ１の第１集光点Ｐ１を対象物１００の中心から離れる方向に移動する。
　これにより、図１２（ｂ）に示されるように、Ｚ方向から見て除去領域Ｅに４等分するように延びるラインに沿って、改質領域４を形成する。形成した改質領域４は、改質スポット及び改質スポットから延びる亀裂を含む。この亀裂は、表面１００ａ及び裏面１００ｂの少なくとも何れかに到達していてもよいし、表面１００ａ及び裏面１００ｂの少なくとも何れかに到達していなくてもよい。その後、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、例えば冶具又はエアーにより、改質領域４を境界として除去領域Ｅを取り除く。
　続いて、図１３（ｃ）に示されるように、対象物１００の剥離面１００ｈに対して仕上げの研削、ないし砥石等の研磨材ＫＭによる研磨を行う。エッチングにより対象物１００を剥離している場合、当該研磨を簡略化することができる。以上の結果、半導体デバイス１００Ｋが取得される。
　次に、本実施形態のトリミング加工に関して、より詳細に説明する。
　図１４に示されるように、対象物１００は、板状を呈し、その主面として表面１００ａ及び裏面１００ｂ（図１０参照）を有する。対象物１００は、（１００）面を主面とするウェハである。対象物１００は、シリコンで形成されたシリコンウェハである。対象物１００は、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位Ｋ１と、他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位Ｋ２と、を有する。（１１０）面は、へき開面である。第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２は、へき開方向、すなわち、対象物１００において最も亀裂が延びやすい方向である。第１結晶方位Ｋ１と第２結晶方位Ｋ２とは、互いに直交する。
　対象物１００には、アライメント対象１００ｎが設けられている。例えばアライメント対象１００ｎは、対象物１００の０°方向の位置に対してθ方向（ステージ１０７の回転軸Ｃ回りの回転方向）に一定の関係を有する。０°方向の位置とは、θ方向において基準となる対象物１００の位置である。例えばアライメント対象１００ｎは、外縁部に形成されたノッチである。なお、アライメント対象１００ｎは、特に限定されず、対象物１００のオリエンテーションフラットであってもよいし、機能素子のパターンであってもよい。図示する例では、アライメント対象１００ｎは、対象物１００の０°方向の位置に設けられている。換言すると、アライメント対象１００ｎは、対象物１００における第２結晶方位Ｋ２の方向に延びる直径上の位置に設けられている。
　対象物１００には、トリミング予定ラインとしてのラインＭ３が設定されている。ラインＭ３は、改質領域４の形成を予定するラインである。ラインＭ３は、対象物１００の外縁の内側において環状に延在する。ここでのラインＭ３は、円環状に延在する。ラインＭ３は、対象物１００の有効領域Ｒと除去領域Ｅとの境界に設定されている。ラインＭ３の設定は、制御部９において行うことができる。ラインＭ３は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。ラインＭ３は、座標指定されたものであってもよい。
　図９に示されるように、レーザ加工装置１０１の制御部９は、取得部９ａ、決定部９ｂ、加工制御部９ｃ、及び調整部９ｄを有している。取得部９ａは、対象物１００に関する対象物情報を取得する。対象物情報は、例えば対象物１００の結晶方位（第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２）に関する情報と、対象物１００の０°方向の位置及び対象物１００の直径に関するアライメント情報と、を含む。を含む。取得部９ａは、アライメントカメラ１１０の撮像画像、並びに、ユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、対象物情報を取得することができる。
　取得部９ａは、ラインＭ３に関するライン情報を取得する。ライン情報は、ラインＭ３の情報、及び、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の当該移動の移動方向（「加工進行方向」ともいう）に関する情報を含む。例えば加工進行方向は、ラインＭ３上に位置する第１集光点Ｐ１を通るラインＭ３の接線方向である。取得部９ａは、ユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、ライン情報を取得することができる。
　決定部９ｂは、取得部９ａによって取得された対象物情報及びライン情報に基づいて、ビーム形状の長手方向が加工進行方向と交差するように、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向の向きを決定する。具体的には、決定部９ｂは、対象物情報及びライン情報に基づいて、長手方向ＮＨの向きを第１向き及び第２向きに決定する。第１向きは、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状の長手方向の向きである。第２向きは、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状の長手方向の向きである。以下、「ビーム形状の長手方向の向き」を、単に「ビーム形状の向き」ともいう。
　第１領域Ｍ３１は、ラインＭ３が対象物１００の第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合に、０°の点から４５°の点の前までの間の部分、９０°の点から１３５°の点の前までの間の部分、１８０°の点から２２５°の点の前までの間の部分、及び２７０°の点から３１５°の点の前までの間の部分を含む。第２領域Ｍ３２は、ラインＭ３が対象物１００の第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合に、４５°の点から９０°の点の前までの間の部分、１３５°の点から１８０°の点の前までの間の部分、２２５°の点から２７０°の点の前までの間の部分、及び３１５°の点から３６０°の点の前までの間の部分を含む。以下、このようなラインＭ３上における各点の角度の定義について同様である。
　第１領域Ｍ３１は、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、後述の加工角度が０°以上４５°未満もしくは－９０°以上－４５°未満となる領域を含む。第２領域Ｍ３２は、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、後述の加工角度が４５°以上９０°未満もしくは－４５°以上０°未満となる領域を含む。ちなみに、ラインＭ３における第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のそれぞれは、後述の第４実施形態の第１部分に対応する。
　図１５（ｂ）に示されるように、加工角度αは、第１結晶方位Ｋ１に対する加工進行方向ＢＤの角度である。加工角度αは、レーザ光入射面である裏面１００ｂから見て、反時計回りに向かう角度を正（プラス）の角度とし、時計回りに向かう角度を負（マイナス）の角度とする。加工角度αは、ステージ１０７のθ情報、対象物情報及びライン情報に基づき取得できる。第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動している場合は、加工角度αが０°以上４５°未満もしくは－９０°以上－４５°未満の場合として認識することができる。第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動する場合は、加工角度αが４５°以上９０°未満もしくは－４５°以上０°未満の場合として認識することができる。
　第１向き及び第２向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方（より離れている一方）に近づくように、加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向の向きである。
　第１向き及び第２向きは、加工角度αが０°以上９０°未満の場合、次のとおりである。第１向きは、第２結晶方位Ｋ２に近づく側へ長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向の向きである。第２向きは、第１結晶方位Ｋ１に近づく側へ長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向の向きである。第１向きは、加工進行方向ＢＤから第２結晶方位Ｋ２に近づく側へ１０°～３５°傾斜した方向の向きである。第２向きは、加工進行方向ＢＤから第１結晶方位Ｋ１に近づく側へ１０°～３５°傾斜した方向の向きである。
　第１向きは、ビーム角度βが＋１０°～＋３５°の場合のビーム形状７１の向きである。第２向きは、ビーム角度βが－３５°～－１０°の場合のビーム形状７１の向きである。ビーム角度βは、加工進行方向ＢＤと長手方向ＮＨとの間の角度である。ビーム角度βは、レーザ光入射面である裏面１００ｂから見て、反時計回りに向かう角度を正（プラス）の角度とし、時計回りに向かう角度を負（マイナス）の角度とする。ビーム角度βは、ビーム形状７１の向きと加工進行方向ＢＤとに基づき取得できる。
　加工制御部９ｃは、対象物１００に対するレーザ加工の開始及び停止を制御する。加工制御部９ｃは、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域での改質領域４の形成を停止させる第１処理を実行する。加工制御部９ｃは、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させると共に、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２以外の領域での改質領域４の形成を停止させる第２処理と、を実行する。
　加工制御部９ｃによる改質領域４の形成及びその停止の切り替えは、次のようにして実現することができる。例えば、第１レーザ加工ヘッド１０Ａにおいて、第１レーザ光Ｌ１の照射（出力）の開始及び停止（ＯＮ／ＯＦＦ）を切替えることで、改質領域４の形成と当該形成の停止とを切り替えることが可能である。具体的には、レーザ発振器が固体レーザで構成されている場合、共振器内に設けられたＱスイッチ（ＡＯＭ（音響光学変調器）、ＥＯＭ（電気光学変調器）等）のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止が高速に切り替えられる。レーザ発振器がファイバレーザで構成されている場合、シードレーザ、アンプ（励起用）レーザを構成する半導体レーザの出力のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始及び停止が高速に切り替えられる。レーザ発振器が外部変調素子を用いている場合、共振器外に設けられた外部変調素子（ＡＯＭ、ＥＯＭ等）のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、第１レーザ光Ｌ１の照射のＯＮ／ＯＦＦが高速に切り替えられる。
　或いは、加工制御部９ｃによる改質領域４の形成及びその停止の切り替えは、次のようにして実現してもよい。例えば、シャッタ等の機械式機構を制御するによって第１レーザ光Ｌ１の光路を開閉し、改質領域４の形成と当該形成の停止とを切り替えてもよい。第１レーザ光Ｌ１をＣＷ光（連続波）へ切り替えることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。反射型空間光変調器３４の液晶層に、第１レーザ光Ｌ１の集光状態を改質できない状態とするパターン（例えば、レーザ散乱させる梨地模様のパターン）を表示することで、改質領域４の形成を停止させてもよい。アッテネータ等の出力調整部を制御し、改質領域が形成できないように第１レーザ光Ｌ１の出力に低下させることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。偏光方向を切り替えることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。第１レーザ光Ｌ１を光軸以外の方向に散乱させて（飛ばして）カットすることで、改質領域４の形成を停止させてもよい。
　調整部９ｄは、反射型空間光変調器３４を制御することにより、ビーム形状７１の向きを調整する。調整部９ｄは、加工制御部９ｃによって第１処理を実行する場合に、第１向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整する。調整部９ｄは、加工制御部９ｃによって第２処理を実行する場合に、第２向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整する。調整部９ｄは、加工進行方向ＢＤに対して±３５°の範囲で変化するように、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを調整する。
　上述したレーザ加工装置１０１では、以下のトリミング加工（レーザ加工方法）を実施する。
　トリミング加工では、まず、アライメントカメラ１１０が対象物１００のアライメント対象１００ｎの直上に位置し且つアライメント対象１００ｎにアライメントカメラ１１０のピントが合うように、ステージ１０７を回転させると共にアライメントカメラ１１０が搭載されている第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＸ軸レール１０８及び第１Ｚ軸レール１０６Ａに沿って移動させる。
　アライメントカメラ１１０により撮像を行う。アライメントカメラ１１０の撮像画像に基づいて、対象物１００の０°方向の位置を取得する。取得部９ａにより、アライメントカメラ１１０の撮像画像、並びに、ユーザの操作又は外部からの通信等による入力に基づいて、対象物情報及びライン情報を取得する（情報取得工程）。対象物情報は、対象物１００の０°方向の位置及び直径に関するアライメント情報を含む。上述したように、アライメント対象１００ｎは０°方向の位置に対してθ方向に一定の関係を有することから、撮像画像からアライメント対象１００ｎの位置を得ることで、０°方向の位置を取得できる。アライメントカメラ１１０の撮像画像に基づくことで、対象物１００の直径を取得できる。なお、対象物１００の直径は、ユーザからの入力により設定されてもよい。
　取得された対象物情報及びライン情報に基づいて、決定部９ｂにより、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きとして第１向き及び第２向きを決定する（決定工程）。
　続いて、ステージ１０７を回転させ、対象物１００を０°方向の位置に位置させる。Ｘ方向において、第１集光点Ｐ１がトリミング所定位置に位置するように、第１レーザ加工ヘッド１０ＡをＸ軸レール１０８及び第１Ｚ軸レール１０６Ａに沿って移動させる。例えばトリミング所定位置は、対象物１００におけるラインＭ３上の所定位置である。
　続いて、ステージ１０７の回転を開始する。測距センサによる裏面１００ｂの追従を開始する。なお、測距センサの追従開始の前に、第１集光点Ｐ１の位置が測距センサの測長可能範囲内であることを予め確認する。ステージ１０７の回転速度が一定（等速）になった時点で、第１レーザ加工ヘッド１０Ａによる第１レーザ光Ｌ１の照射を開始する。
　ステージ１０７を回転させながら、加工制御部９ｃにより第１レーザ光Ｌ１の照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、図１５（ａ）に示されるように、ラインＭ３のうち第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域での改質領域４の形成を停止させる（第１加工工程）。図１５（ｂ）に示されるように、第１加工工程を実行する場合、調整部９ｄにより、第１向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整する。つまり、第１加工工程におけるビーム形状７１の向きは、第１向きで固定されている。
　続いて、ステージ１０７を回転させながら、加工制御部９ｃにより第１レーザ光Ｌ１の照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、図１６（ａ）に示されるように、ラインＭ３のうち第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域での改質領域４の形成を停止させる（第２加工工程）。図１６（ｂ）に示されるように、第２加工工程を実行する場合、調整部９ｄにより、第２向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整する。つまり、第２加工工程におけるビーム形状７１の向きは、第２向きで固定されている。
　上述した第１加工工程及び第２加工工程を、トリミング所定位置のＺ方向位置を変えて繰り返し行う。以上により、対象物１００の内部において、有効領域Ｒの周縁のラインＭ３に沿って、Ｚ方向に複数列の改質領域４を形成する。
　以上、本実施形態のレーザ加工装置１０１では、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域での改質領域４の形成を停止させる第１処理を実行する。第１処理では、ビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された第１向きへ調整される。また、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成すると共に、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２以外の領域での改質領域４の形成を停止させる第２処理を実行する。第２処理では、ビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された第２向きへ調整される。したがって、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態でラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、例えば対象物１００の物性に起因して第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、レーザ加工装置１０１では、外縁部分である除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１によるレーザ加工方法では、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成すると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域では、改質領域４の形成を停止する第１加工工程を実施する。第１加工工程では、長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された第１向きへ調整される。また、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成すると共に、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２以外の領域では、改質領域４の形成を停止する第２加工工程を実施する。第２加工工程では、長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された第２向きへ調整される。したがって、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態でラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、例えば対象物１００の物性に起因して第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、レーザ加工装置１０１によるレーザ加工方法では、外縁部分である除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が、場所によって低下するのを抑制することができる。
　特に本実施形態においては、第１処理（第１加工工程）では、ビーム形状７１の向きが第１向きで固定されており、同様に、第２処理（第２加工工程）では、ビーム形状７１の向きが第２向きで固定されている。第１処理及び第２処理（第１加工工程及び第２加工工程）のそれぞれにおいて、ビーム形状７１が変動せずに一定となることから、安定したレーザ加工を実現することが可能となる。
　ところで、改質領域４が形成される場所によっては、改質領域４から延びる亀裂が、へき開しやすい結晶方位の影響で加工進行方向ＢＤに伸展し難くなり、トリム面の品質が悪化してしまうおそれがある。この点、レーザ加工装置１０１では、対象物情報は、対象物１００の結晶方位（第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２）に関する情報を含む。ライン情報は、加工進行方向ＢＤに関する情報を含む。これにより、対象物１００が結晶方位を有する場合にも、対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、反射型空間光変調器３４が成形部として含まれ、調整部９ｄは、反射型空間光変調器３４を制御することにより、長手方向ＮＨの向きを調整する。これにより、長手方向ＮＨの向きを確実に調整することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、対象物１００は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位Ｋ１及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位Ｋ２を有するウェハである。ラインＭ３は、対象物１００の主面に垂直な方向から見た場合に円環状に延在する。第１領域Ｍ３１は、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、加工角度αが０°以上４５°未満となる領域を含む。第２領域Ｍ３２は、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、加工角度αが４５°以上９０°未満となる領域を含む。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、第１向き及び第２向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方に近づくように、加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向の向きである。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　例えば第１結晶方位Ｋ１に亀裂が引っ張れる場合には、ビーム形状７１の向きを加工進行方向ＢＤの向きにするのではなく、加工進行方向ＢＤに対して第１結晶方位Ｋ１側とは反対側の第２結晶方位Ｋ２に近づくように傾斜させる。これにより、図１５（ｂ）に示されるように、結晶方位（結晶軸）による亀裂伸展力Ｗ１に対して、ビーム形状７１を長尺状にしたことによる亀裂伸展力Ｗ２が打ち消すように作用し、亀裂が加工進行方向ＢＤに精度よく沿って伸びるようになる。
　例えば第２結晶方位Ｋ２に亀裂が引っ張れる場合には、ビーム形状７１の向きを加工進行方向ＢＤの向きにするのではなく、加工進行方向ＢＤに対して第２結晶方位Ｋ２側とは反対側の第１結晶方位Ｋ１に近づくように傾斜させる。これにより、図１６（ｂ）に示されるように、結晶方位による亀裂伸展力Ｗ１に対して、ビーム形状７１を長尺状にしたことによる亀裂伸展力Ｗ２が打ち消すように作用し、亀裂が加工進行方向ＢＤに精度よく沿って伸びるようになる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、第１向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方に近づく側へ、加工進行方向ＢＤから１０°～３５°傾斜した方向の向きである。第２向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方に近づく側へ、加工進行方向ＢＤから１０°～３５°傾斜した方向の向きである。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１及びレーザ加工装置１０１によるレーザ加工方法では、ラインＭ３の第１部分（第１領域Ｍ３１又は第２領域Ｍ３２）において、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差した状態で、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１が相対的に移動させられる。これにより、例えば、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態でラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、対象物１００の物性に起因してラインＭ３の第１部分においてトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。トリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　図１７は、図９のレーザ加工装置１０１でレーザ加工を実行する場合の、具体的な第１運用例を示すタイムテーブルである。図１７中のトレース加工とは、測距センサ３６により対象物１００のレーザ光入射面に対して測距用レーザ光を出射し、レーザ光入射面によって反射された測距用の光を検出することで、レーザ光入射面の変位データを取得する処理である。図１７中の追従制御とは、測距センサ３６による上述の制御である。追従制御の記録とは、当該変位データを取得する制御であり、追従制御の再生とは、当該変位データに基づき集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる制御である。「Ｚ方向の加工位置」は、集光部１４（図５参照）の集光位置（焦点）である。「レーザ光の照射」は、第１レーザ光Ｌ１の照射である。
　図１７中のレーザ加工では、Ｚ方向に７列の改質領域４を対象物１００の内部に形成する。７列の改質領域４は、レーザ光入射面から最も遠い位置から順に、「ＳＤ１」、「ＳＤ２」、「ＳＤ３」、「ＳＤ４」、「ＳＤ５」、「ＳＤ６」及び「ＳＤ７」と称される（以下、同様）。ＳＤ１～ＳＤ３の形成時においては、第１向き及び第２向きへビーム形状７１の向きを調整し、ＳＤ４～ＳＤ７の形成時においては、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させている。
　図１７では、時間Ｔ１～Ｔ１０の順に時間が進展する。図１７に示される各種の処理は、キャリブレーション、アライメント及びハイトセットの終了後に実施される。キャリブレーションは、各種の計測値の較正処理である。アライメントは、各種部品の調整処理である。ハイトセットは、レーザ光入射面を撮像し、投影されるレチクルパターンのコントラストが最大になるようにステージ１０７をＺ方向に相対移動させ、このときのレーザ光入射面のＺ方向位置をピント位置（変位が０μｍ）とする処理である。各種の処理のタイミングは、例えばステージ１０７のθ情報及び回転速度等に基づいている。図１７に関する以上の点については、図１８～図２０においても同様である。
　レーザ加工装置１０１では、図１７のタイムテーブルに例示される手順で各種の処理を実行することができる。図１７の例では、ステージ１０７は、θ方向（回転軸Ｃ回りの回転方向）の一方向に連続回転せず、θ方向の一方向と他方向とに回転する。
　具体的には、レーザ加工装置１０１では、図１７に示されるように、時間Ｔ１までトレース加工を実施する。時間Ｔ１まででは、ステージ１０７を一方向の回転方向に加速する。Ｚ方向の加工位置をレーザ光入射面とし、追従制御は停止する。ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替える。第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。時間Ｔ２では、引き続きトレース加工を実施する。時間Ｔ２では、ステージ１０７を一方向に等速回転し、追従制御によりレーザ光入射面の変位データを取得する。それ以外の時間Ｔ２の処理内容は、時間Ｔ１の処理内容と同様である。
　時間Ｔ３では、引き続きトレース加工を実施する。時間Ｔ３では、ステージ１０７の一方向の回転を減速し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止する。それ以外の時間Ｔ３の処理内容は、時間Ｔ２の処理内容と同様である。時間Ｔ４では、ＳＤ１の形成に係るレーザ加工（ＳＤ１加工）を実施する。時間Ｔ４では、ステージ１０７を他方向の回転方向に加速する。それ以外の時間Ｔ４の処理内容は、時間Ｔ３の処理内容と同様である。
　時間Ｔ５では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ５では、ステージ１０７を他方向に等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ５では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ６では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ６では、ステージ１０７の他方向の回転を減速し、追従制御を停止し、ビーム形状７１の向きを第２向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。時間Ｔ６では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置である。時間Ｔ７では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ７では、ステージ１０７を一方向の回転方向に加速する。それ以外の時間Ｔ７の処理内容は、時間Ｔ６の処理内容と同様である。
　時間Ｔ８では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ８では、ステージ１０７を一方向に等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ８では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第２向きである。ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ９では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ９では、ステージ１０７の一方向の回転を減速し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ２の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止する。時間Ｔ９では、ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ１０では、ＳＤ２の形成に係るレーザ加工（ＳＤ２加工）を実施する。時間Ｔ１０では、ステージ１０７を他方向の回転方向に加速する。それ以外の時間Ｔ１０の処理内容は、時間Ｔ９の処理内容と同様である。以降、レーザ加工が完了するまで、同様に処理を繰り返す。
　なお、等速には、おおよそ等速の意味が含まれる。トレース加工における等速回転と改質領域４の形成時における等速回転とでは、回転速度は異なっていてもよい。改質領域４の形成時における等速回転は、加工速度（パルスピッチ）が一定となる回転である。等速回転時におけるレーザ加工は、等速回転になった後に指定座標の位置（例えばノッチ等が設けられたθ方向位置）から開始してもよい。回転の減速と加速との間で、ステージ１０７が一度停止してもよいし、当該停止中にＺ方向の加工位置又はビーム形状７１の向きを変更してもよい。これらは、以下においても同様である。
　図１８は、図９のレーザ加工装置１０１でレーザ加工を実行する場合の、具体的な第２運用例を示すタイムテーブルである。レーザ加工装置１０１では、図１８のタイムテーブルに例示される手順で各種の処理を実行することができる。図１８の例では、ステージ１０７は、θ方向の一方向に連続回転せず、θ方向の一方向と他方向とに回転する。
　図１８に示されるように、時間Ｔ１まで、ＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ１まででは、ステージ１０７を一方向の回転方向に加速する。Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置とし、追従制御は停止する。ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替える。第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ２では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ２では、ステージ１０７を一方向に等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ２では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ３では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ３では、ステージ１０７の一方向の回転を減速し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止する。時間Ｔ３では、ビーム形状７１の向きを第２向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。時間Ｔ４では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ４では、ステージ１０７を他方向の回転方向に加速する。それ以外の時間Ｔ４の処理内容は、時間Ｔ３の処理内容と同様である。
　時間Ｔ５では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ５では、ステージ１０７を他方向に等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ５では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第２向きである。ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ６では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ６では、ステージ１０７の他方向の回転を減速し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ２の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止し、ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。時間Ｔ７では、ＳＤ２加工を実施する。時間Ｔ７では、ステージ１０７を一方向の回転方向に加速する。それ以外の時間Ｔ７の処理内容は、時間Ｔ６の処理内容と同様である。以降、レーザ加工が完了するまで、同様に処理を繰り返す。なお、図１８の時間Ｔ２の追従制御では、測長範囲が長い場合として、追従動作を実施したが、測長範囲が狭い場合には、記録又は再生の動作を実施してもよい。
　図１９は、図９のレーザ加工装置１０１でレーザ加工を実行する場合の、具体的な第３運用例を示すタイムテーブルである。レーザ加工装置１０１では、図１９のタイムテーブルに例示される手順で各種の処理を実行することができる。図１９の例では、ステージ１０７は、θ方向の一方向又は他方向に連続回転する。
　図１９に示されるように、時間Ｔ１まで、トレース加工を実施する。時間Ｔ１まででは、ステージ１０７を加速する。Ｚ方向の加工位置をレーザ光入射面とし、追従制御は停止する。ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替える。第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。時間Ｔ２では、引き続きトレース加工を実施する。時間Ｔ２では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御によりレーザ光入射面の変位データを取得する。それ以外の時間Ｔ２の処理内容は、時間Ｔ１の処理内容と同様である。
　時間Ｔ３では、引き続きトレース加工を実施する。時間Ｔ３では、ステージ１０７の回転を維持し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止する。それ以外の時間Ｔ３の処理内容は、時間Ｔ２の処理内容と同様である。時間Ｔ４では、ＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ４では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ４では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ５では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ５では、ステージ１０７の回転を維持し、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置のままとし、追従制御を停止し、ビーム形状７１の向きを第２向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ６では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ６では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ６では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第２向きである。ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ７では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ７では、ステージ１０７の回転を維持し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ２の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止する。時間Ｔ７では、ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ８では、ＳＤ２加工を実施する。時間Ｔ８では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ８では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ２の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。以降、レーザ加工が完了するまで、同様に処理を繰り返す。
　なお、時間Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７における回転の維持では、回転速度は等速でなくてもよいし、回転速度を可変してよいし、要は、回転が停止していなければよい。時間Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７における回転の維持では、ビーム形状７１の向きを切り替えるに要する時間が長い場合には、その間に２回転以上ステージ１０７が回転していてもよい。これらは、以下においても同様である。
　図２０は、図９のレーザ加工装置１０１でレーザ加工を実行する場合の、具体的な第４運用例を示すタイムテーブルである。レーザ加工装置１０１では、図２０のタイムテーブルに例示される手順で各種の処理を実行することができる。図２０の例では、ステージ１０７は、θ方向の一方向又は他方向に連続回転する。
　図２０に示されるように、時間Ｔ１まで、ＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ１まででは、ステージ１０７を加速する。Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置とし、追従制御は停止する。ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替える。第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ２では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ２では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ２では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ３では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ３では、ステージ１０７の回転を維持し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ１の形成時の加工位置のままとし、追従制御を停止する。時間Ｔ３では、ビーム形状７１の向きを第２向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ４では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ４では、ステージ１０７を他方向に等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ４では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ１の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第２向きである。ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。
　時間Ｔ５では、引き続きＳＤ１加工を実施する。時間Ｔ６では、ステージ１０７の回転を維持し、Ｚ方向の加工位置をＳＤ２の形成時の加工位置へ移動し、追従制御を停止し、ビーム形状７１の向きを第１向きへ切り替え、第１レーザ光Ｌ１の照射は停止する。
　時間Ｔ６では、ＳＤ２加工を実施する。時間Ｔ６では、ステージ１０７を等速回転し、追従制御により集光部１４がレーザ光入射面に追従するように駆動部１８（図５参照）を駆動させる。時間Ｔ６では、Ｚ方向の加工位置はＳＤ２の形成時の加工位置であり、ビーム形状７１の向きは第１向きである。ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って、第１レーザ光Ｌ１を照射（ＯＮ）して第１集光点Ｐ１を移動し、改質領域４を形成する。一方、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿っては、第１レーザ光Ｌ１を照射せず（ＯＦＦ）、改質領域４の形成を停止する。以降、レーザ加工が完了するまで、同様に処理を繰り返す。
　ちなみに、上記第１～第４運用例では、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って改質領域４を形成した後にラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って改質領域４を形成したが、第２領域Ｍ３２に沿って改質領域４を形成した後に第１領域Ｍ３１に沿って改質領域４を形成してもよい。また、第２領域Ｍ３２に沿ってＳＤ１に係る改質領域４を形成した後、第２領域Ｍ３２に沿ってＳＤ２に係る改質領域４を形成し、第１領域Ｍ３１に沿ってＳＤ２に係る改質領域４を形成してもよい。また、第１領域Ｍ３１に沿ってＳＤ１に係る改質領域４を形成し、第１領域Ｍ３１に沿ってＳＤ２に係る改質領域４を形成した後に、第２領域Ｍ３２に沿ってＳＤ１に係る改質領域４を形成し、第２領域Ｍ３２に沿ってＳＤ２に係る改質領域４を形成してもよい。
　図２１（ａ）は、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させた場合のトリミング加工後の対象物１００の一部を示す写真図である。図２１（ｂ）は、図９のレーザ加工装置１０１によるトリミング加工後の対象物１００の一部を示す写真図である。図２１（ａ）及び図２１（ｂ）の写真図は、対象物１００においてラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って形成された改質領域４を境界として切断した場合の切断面であるトリム面を示す。図２１（ａ）及び図２１（ｂ）のレーザ加工では、対象物１００においてＺ方向に７列の改質領域４を形成している。
　図２１（ａ）では、ＳＤ１～ＳＤ７の形成時において、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させている。図２１（ｂ）では、ＳＤ１～ＳＤ３の形成時において、第１加工工程で第１向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整し、ＳＤ４～ＳＤ７の形成時において、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させている。対象物１００は、シリコンで形成されたミラーウェハであり、厚さが７７５μｍである。対象物１００は、（１００）面を主面とし、抵抗率が１Ω・ｃｍである。レーザ光入射面を裏面１００ｂとし、表面１００ａからＳＤ１までの距離が６０μｍである。
　図２１（ａ）及び図２１（ｂ）の対比からわかるように、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って改質領域４を形成する場合、加工進行方向ＢＤであったビーム形状７１の向きが第１向きとなるように調整することで、ＳＤ１から表面１００ａにまで到達するツイストハックルを抑え、品質悪化を抑制できるということが確認できる。
　図２２（ａ）は、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させた場合のトリミング加工後の対象物１００の一部を示す写真図である。図２２（ｂ）は、図９のレーザ加工装置１０１によるトリミング加工後の対象物１００の一部を示す写真図である。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の写真図は、対象物１００においてラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って形成された改質領域４を境界として切断した場合の切断面であるトリム面を示す。
　図２２（ａ）では、ＳＤ１～ＳＤ７の形成時において、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させている。図２２（ｂ）では、ＳＤ１～ＳＤ３の形成時において、第２加工工程で第２向きとなるようにビーム形状７１の向きを調整し、ＳＤ４～ＳＤ７の形成時において、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させている。対象物１００は、シリコンで形成されたミラーウェハであり、厚さが７７５μｍである。対象物１００は、（１００）面を主面とし、抵抗率が１Ω・ｃｍである。レーザ光入射面を裏面１００ｂとし、表面１００ａからＳＤ１までの距離が６０μｍである。
　図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の対比からわかるように、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って改質領域４を形成する場合、加工進行方向ＢＤに向いていたビーム形状の向きを第２向きとなるように調整することで、ＳＤ１から表面１００ａにまで到達するツイストハックルを抑え、品質悪化を抑制できるということが確認できる。
　図２３は、トリミング加工後の対象物１００の一部を示す図である。図２３中の写真図は、対象物１００においてラインＭ３に沿って形成された改質領域４を境界として切断した場合の切断面であるトリム面を示す。図２３の各写真図は、全列（ＳＤ１～ＳＤ７）の改質領域４を形成する際にビーム角度βを０°にした場合と、ＳＤ１の改質領域４を形成する際にビーム角度βを＋１５°にし且つその他の改質領域４を形成する際にビーム角度βを０°にした場合と、ＳＤ１及びＳＤ２の改質領域４を形成する際にビーム角度βを＋１５°にし且つその他の改質領域４を形成する際にビーム角度βを０°にした場合と、ＳＤ１～ＳＤ３の改質領域４を形成する際にビーム角度βを＋１５°にし且つその他の改質領域４を形成する際にビーム角度βを０°にした場合と、の結果を示す。
　図２３に示されるように、全列の改質領域４を形成する際にビーム角度βを０°にした場合には加工品質が悪化し、ビーム角度βを調整して形成した改質領域４の列数が増えるほど、加工品質が良好になることを確認できる。ビーム角度βを調整して形成した改質領域４の列数は１列から効果あり、ビーム角度βを調整して形成した改質領域４を３列形成すれば、一層最適なレーザ加工が実現可能であることを確認できる。
　図２４は、ビーム角度β及び加工角度αを変化させた場合の加工品質を評価した実験結果をまとめた表である。図２５～図５４は、図２４の実験結果に係る各対象物１００のトリム面を示す写真図である。ここでの評価実験では、対象物１００に複数列の改質領域４を形成している。対象物１００は、シリコンで形成されたミラーウェハであり、（１００）面を主面とし、抵抗率が１Ω・ｃｍである。レーザ光入射面は裏面１００ｂである。図２４中では、大変良好な加工品質を「○」、良好（ほぼ良好）な加工品質を「△」、悪化している加工品質を「×」として示す。ＳＤ１（レーザ光入射面から最も遠い位置の改質領域４）の下にツイストハックルが生じていても、それがレーザ光入射面とは反対側の面である表面１００ａまで到達していないような場合には、良好な加工品質（図２４中の「△」）となる。
　図２４、図２５及び図４０に示されるように、加工角度αが０°の場合においては、ビーム角度βが５°～３０°及び－５°～－３０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図２６及び図４１に示されるように、加工角度αが５°の場合においては、ビーム角度βが１０°～３５°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図２７及び図４２に示されるように、加工角度αが１０°の場合においては、ビーム角度βが１０°～３５°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図２８及び図４３に示されるように、加工角度αが１５°の場合においては、ビーム角度βが５°～１０°及び２０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図２９及び図４４に示されるように、加工角度αが２０°の場合においては、ビーム角度βが０°～３５°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図３０及び図４５に示されるように、加工角度αが２２．５°の場合においては、ビーム角度βが－５°～３０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図３１及び図４６に示されるように、加工角度αが２５°の場合においては、ビーム角度βが０°～３０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図３２及び図４７に示されるように、加工角度αが３０°の場合においては、ビーム角度βが０°～１０°及び２２°～２５°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図３３及び図４８に示されるように、加工角度αが３５°の場合においては、ビーム角度βが０°～２２°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図３４及び図４９に示されるように、加工角度αが４０°の場合においては、ビーム角度βが０°～１０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図３５及び図５０に示されるように、加工角度αが４５°の場合においては、ビーム角度βが－５°～１０°、－１５°及び－２２°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図３６及び図５１に示されるように、加工角度αが５０°の場合においては、ビーム角度βが－５°～０°、－１５°及び－２２°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図３７及び図５２に示されるように、加工角度αが５５°の場合においては、ビーム角度βが－３０°～０°及び－５のときに加工品質が大変良好になることがわかる。図２４、図３８及び図５３に示されるように、加工角度αが８０°の場合においては、ビーム角度βが－３５°～－１５°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４、図３９及び図５４に示されるように、加工角度αが８５°の場合においては、ビーム角度βが－３５°～－１０°のときに加工品質が大変良好になることがわかる。
　図２４～図５４の結果に示されるように、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させた場合に少し品質が悪化する加工角度αは、１５°～３０°及び６０°～７５°であることがわかる。この加工角度域（１５°～３０°及び６０°～７５°）で加工品質改善効果が特に奏されるビーム角度βは、０°～３５°であることがわかる。また、ビーム形状７１の長手方向ＮＨを加工進行方向ＢＤと一致させた場合に品質悪化が特に激しい加工角度αは、５°～１５°及び７５°～８５°であることがわかる。この加工角度域（５°～１５°及び７５°～８５°）で加工品質改善効果が特に奏されるビーム角度βは、１０°～３５°及び－３５°～－１０°であることがわかる。
　加工角度αが０°以上４５°では、品質悪化が特に激しい加工角度αである５°～１５°においての加工品質改善が重要となるため、ビーム角度βは、そのときの改善効果が特に奏されるである１０°～３５°としてもよい。加工角度αが４５°以上９０°未満では、品質悪化が特に激しい加工角度αである７５°～８５°においての加工品質改善が重要となるため、ビーム角度βは、そのときの改善効果が特に奏されるである－３５°～－１０°としてもよい。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。第２実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点を説明し、第１実施形態と重複する説明を省略する。
　本実施形態の加工制御部９ｃは、対象物１００において、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に１周移動させることで、ラインＭ３に沿った環状の改質領域４を形成させる周回処理を実行する。周回処理では、ステージ１０７を回転させながら、対象物１００のＺ方向における所定位置に第１集光点Ｐ１が位置するように第１レーザ光Ｌ１を照射し、第１レーザ光Ｌ１の当該照射の開始からステージ１０７が１回転（３６０°回転）したときに当該照射を停止させることで、ラインＭ３に沿った環状の改質領域４を形成させる。
　本実施形態の調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間に、決定部９ｂによって決定された向きとなるように長手方向ＮＨの向きを調整する。具体的には、調整部９ｄは、加工制御部９ｃで周回処理を実行し、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に１周移動させている間において、第１領域Ｍ３１に第１集光点Ｐ１が位置する場合には第１向き（図５５（ｂ）及び図５７（ｂ）参照）となるように長手方向ＮＨの向きをリアルタイムに切り替え、第２領域Ｍ３２に第１集光点Ｐ１が位置する場合には第２向き（図５６（ｂ）及び図５８（ｂ）参照）となるように長手方向ＮＨの向きをリアルタイムに切り替える。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、例えば以下のトリミング加工を実施する。
　図５５（ａ）に示されるように、ステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第１領域Ｍ３１に沿って改質領域４を形成する。このとき、ビーム形状７１の向きは、調整部９ｄにより、図５５（ｂ）に示される第１向きとなるように調整されている。
　第１領域Ｍ３１から第２領域Ｍ３２へ第１集光点Ｐ１が移動するとき、調整部９ｄにより、ビーム形状７１の向きを図５６（ｂ）に示される第２向きとなるように調整する（調整工程）。図５６（ａ）に示されるように、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第２領域Ｍ３２に沿って改質領域４を形成する。
　第２領域Ｍ３２から第１領域Ｍ３１へ第１集光点Ｐ１が移動するとき、調整部９ｄにより、ビーム形状７１の向きを図５７（ｂ）に示される第１向きとなるように調整する（調整工程）。図５７（ａ）に示されるように、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第１領域Ｍ３１に沿って改質領域４を形成する。
　第１領域Ｍ３１から第２領域Ｍ３２へ第１集光点Ｐ１が移動するとき、調整部９ｄにより、ビーム形状７１の向きを図５８（ｂ）に示される第２向きとなるように調整する（調整工程）。図５８（ａ）に示されるように、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第２領域Ｍ３２に沿って改質領域４を形成する。このような第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２に沿った第１集光点Ｐ１の移動を、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始からステージ１０７が１回転（３６０°回転）するまで繰り返した後、当該照射を停止する。
　上述したレーザ加工を、トリミング所定位置のＺ方向位置を変えて繰り返し行う。以上により、対象物１００の内部において、有効領域Ｒの周縁のラインＭ３に沿って、Ｚ方向に複数列の改質領域４を形成する。
　以上、本実施形態のレーザ加工装置１０１では、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間に、ビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された向きへ調整される。したがって、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態でラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、例えば対象物１００の物性に起因して場所によってトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、外縁部分である除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　特に本実施形態では、ラインＭ３に沿って改質領域４を形成しながら、長手方向ＮＨの向きを対象物情報及びライン情報に基づき決定された向きへリアルタイムに可変することができる。タクトアップを図りながら、トリム面の品質の低下を抑制することが可能となる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、決定部９ｂは、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きである第１向きと、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きである第２向きと、を決定する。調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間において、第１領域Ｍ３１に第１集光点Ｐ１が位置する場合には第１向きとなるように長手方向ＮＨの向きを調整する。調整部９ｄは、第２領域Ｍ３２に第１集光点Ｐ１が位置する場合には第２向きとなるように長手方向ＮＨの向きを調整する。これにより、第１領域Ｍ３１及び第２領域Ｍ３２のそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　レーザ加工装置１０１によるレーザ加工方法では、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間に、ビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きが、加工進行方向ＢＤと交差する向きであって対象物情報及びライン情報に基づいて決定された向きへ調整される。したがって、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態でラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、例えば対象物１００の物性に起因して場所によってトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、外縁部分である除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　ちなみに、本実施形態において、ビーム形状７１の向きを切り替えるタイミングは、ラインＭ３が第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合において、ラインＭ３の０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°及び２２５°の各点及びその付近に第１集光点Ｐ１が位置するタイミングである。これにより、ビーム角度βの影響が加工品質に比較的及び難いタイミングで、ビーム形状７１の向きを切り替えることができる。
　ビーム形状７１の向きの切り替えは、ビーム角度βが±３５°以上変化しないように実行される。つまり、ビーム形状７１の向きを変化させる場合には、時計回りにビーム形状７１を回転させる場合と反時計回りにビーム形状７１を回転させる場合とがあるが、その中で、図５９（ａ）の例では、時計回りにビーム形状７１を回転させ、ビーム角度βが±３５°以上変化しないようにしている。これは、図５９（ｂ）の例のように、ビーム角度βを±３５°以上変化させてビーム形状７１の向きを切り替えると、加工品質が悪化するためである。なお、反射型空間光変調器３４を用いてビーム形状７１の向きを切り替える場合には、瞬時にビーム角度βが変化するため、上述したビーム角度βの切り替えの制限はなくてもよい。
［第３実施形態］
　次に、第３実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。第３実施形態の説明では、第２実施形態と異なる点を説明し、第２実施形態と重複する説明を省略する。
　本実施形態の決定部９ｂは、取得部９ａによって取得された対象物情報及びライン情報に基づいて、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きを加工角度α毎に決定する。一例として、決定部９ｂは、長手方向ＮＨの向きを、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方に近づくように加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向であって加工角度αに応じた方向の向きに決定する。決定部９ｂは、加工角度αが０°以上２２．５°未満の間では、長手方向ＮＨの向きを、加工角度αが大きくなるに連れてビーム角度βが正側へ大きくなるように決定する。加工角度αが２２．５°以上４５°未満の間では、長手方向ＮＨの向きを、加工角度αが大きくなるに連れて正側のビーム角度βが小さくなるように決定する。加工角度αが４５°以上６７．５°未満の間では、長手方向ＮＨの向きを、加工角度αが大きくなるに連れてビーム角度βが負側へ大きくなるように決定する。加工角度αが６７．５°以上９０°未満の間では、長手方向ＮＨの向きを、加工角度αが大きくなるに連れて負側のビーム角度βが小さくなるように（ビーム角度βが０に近づくように）決定する。
　本実施形態の調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間において、連続的に変化するように長手方向ＮＨの向きを調整する。調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間において、加工角度αに応じて、決定部９ｂによって決定された向きとなるように連続的に変化させる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、例えば以下のトリミング加工を実施する。
　ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きを、決定部９ｂにより加工角度α毎に当該加工角度αに応じて決定する（決定工程）。ステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、ラインＭ３に沿って改質領域４を形成する。
　このとき、加工角度αに応じて決定された向きとなるように、長手方向ＮＨの向きを連続的に変化させる（調整工程）。図６０（ａ）及び図６０（ｂ）に示されるように、例えば加工角度αが０°の場合（ラインＭ３の０°の点Ｑ１に第１集光点Ｐ１が位置する場合）、ビーム形状７１の向きを、ビーム角度βが０°の向きとなるように調整する。図６１（ａ）及び図６１（ｂ）に示されるように、例えば加工角度αが５°～１５°の場合（ラインＭ３の５°～１５°の点Ｑ２に第１集光点Ｐ１が位置する場合）、ビーム形状７１の向きを、ビーム角度βが１０°～３５°の向きとなるように調整する。
　図６２（ａ）及び図６２（ｂ）に示されるように、例えば加工角度αが４５°の場合（ラインＭ３の０°の点Ｑ３に第１集光点Ｐ１が位置する場合）、ビーム形状７１の向きを、ビーム角度βが０°の向きとなるように調整する。加工角度αが４５°の場合には、第１結晶方位Ｋ１による亀裂伸展力と第２結晶方位Ｋ２による亀裂伸展力とが釣り合うため（互いに引っ張り合うため）、ビーム形状７１の向きを加工進行方向ＢＤから傾けることは不要である。
　図６３（ａ）及び図６３（ｂ）に示されるように、例えば加工角度αが７５°～８５°の場合（ラインＭ３の７５°～８５°の点Ｑ４に第１集光点Ｐ１が位置する場合）、ビーム形状７１の向きを、ビーム角度βが－３５°～－１０°の向きとなるように調整する。
　図６４（ａ）及び図６４（ｂ）に示されるように、例えば加工角度αが９０°の場合（ラインＭ３の９０°の点Ｑ５に第１集光点Ｐ１が位置する場合）、ビーム形状７１の向きを、ビーム角度βが０°の向きとなるように調整する。このようなラインＭ３に沿った第１集光点Ｐ１の移動を、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始からステージ１０７が１回転（３６０°回転）するまで繰り返した後、当該照射を停止する。
　上述したレーザ加工を、トリミング所定位置のＺ方向位置を変えて繰り返し行う。以上により、対象物１００の内部において、有効領域Ｒの周縁のラインＭ３に沿って、Ｚ方向に複数列の改質領域４を形成する。
　以上、本実施形態のレーザ加工装置１０１においても、外縁部分である除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間において、連続的に変化するように長手方向ＮＨの向きを調整する。これにより、ラインＭ３の各場所において対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、対象物は、（１００）面を主面とし、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２を有するウェハである。決定部９ｂは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きを加工角度α毎に決定する。調整部９ｄは、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させている間において、加工角度αに応じて、決定部９ｂによって決定された向きとなるように連続的に変化させる。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、ラインＭ３の各場所において対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
［第４実施形態］
　次に、第４実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。第４実施形態の説明では、第３実施形態と異なる点を説明し、第３実施形態と重複する説明を省略する。
　図６５に示されるように、ラインＭ３は、第１部分Ｍ３Ａ、第２部分Ｍ３Ｂ及び第３部分Ｍ３Ｃを含む。第１部分Ｍ３Ａは、ラインＭ３が第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合に、５°の点から１５°の点までの間の部分、９５°の点から１０５°の点までの間の部分、１８５°の点から１９５°の点までの間の部分、及び、２７５°の点から２８５°の点までの間の部分を含む。第２部分Ｍ３Ｂは、第１部分Ｍ３Ａから離れたラインＭ３の部分である。第２部分Ｍ３Ｂは、ラインＭ３が第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合に、７５°の点から８５°の点までの間の部分、１４５°の点から１７５°の点までの間の部分、５５°の点から８５°の点までの間の部分、及び、５５°の点から８５°の点までの間の部分を含む。第３部分Ｍ３Ｃは、第１部分Ｍ３Ａと第２部分Ｍ３Ｂとの間に位置する部分である。
　本実施形態の決定部９ｂは、取得部９ａによって取得された対象物情報及びライン情報に基づいて、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差するように、第１部分Ｍ３Ａにおける長手方向ＮＨの向きを第１向きに決定する。決定部９ｂは、対象物情報及びライン情報に基づいて、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差するように、第２部分Ｍ３Ｂにおける長手方向ＮＨの向きを第２向きに決定する。
　本実施形態の調整部９ｄは、決定された第１向きになるように第１部分Ｍ３Ａにおける長手方向ＮＨの向きを調整する。調整部９ｄは、決定された第２向きになるように第２部分Ｍ３Ｂにおける長手方向ＮＨの向きを調整する。調整部９ｄは、第１部分Ｍ３Ａに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させた後に第２部分Ｍ３Ｂに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、ラインＭ３の第３部分Ｍ３Ｃにおいて長手方向ＮＨの向きを第１向きから第２向きに変化させる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１は、例えば以下のトリミング加工を実施する。
　対象物情報及びライン情報に基づいて、決定部９ｂにより、ラインＭ３の第１部分Ｍ３Ａにおける長手方向ＮＨの向きを第１向きに決定し、ラインＭ３の第２部分Ｍ３Ｂにおける長手方向ＮＨの向きを第２向きに決定する。
　調整部９ｄにより長手方向ＮＨの向きを第１向き（図６６（ｂ）参照）へ調整する。図６６（ａ）に示されるように、ステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第１部分Ｍ３Ａに沿って、長手方向ＮＨの向きが第１向きのビーム形状７１の第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第１部分Ｍ３Ａに沿って改質領域４を形成する。
　続いて、図６７（ａ）に示されるように、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第３部分Ｍ３Ｃに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、ラインＭ３の第３部分Ｍ３Ｃに沿って改質領域４を形成する。第３部分Ｍ３Ｃに沿って改質領域４を形成している間には、図６７（ｂ）に示されるように、調整部９ｄにより長手方向ＮＨの向きを第１向きから第２向きに変化させる。
　続いて、図６８（ａ）に示されるように、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第２部分Ｍ３Ｂに沿って、長手方向ＮＨの向きが第２向きのビーム形状７１の第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、第２部分Ｍ３Ｂに沿って改質領域４を形成する。
　続いて、引き続きステージ１０７を回転させながら第１レーザ光Ｌ１を照射して、ラインＭ３の第３部分Ｍ３Ｃに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる。これにより、対象物１００におけるＺ方向の所定位置に、ラインＭ３の第３部分Ｍ３Ｃに沿って改質領域４を形成する。第３部分Ｍ３Ｃに沿って改質領域４を形成している間には、調整部９ｄにより長手方向ＮＨの向きを第２向きから第１向きに変化させる。
　このようなラインＭ３に沿った第１集光点Ｐ１の移動を、第１レーザ光Ｌ１の照射の開始からステージ１０７が１回転（３６０°回転）するまで繰り返した後、当該照射を停止する。上述したレーザ加工を、トリミング所定位置のＺ方向位置を変えて繰り返し行う。以上により、対象物１００の内部において、有効領域Ｒの周縁のラインＭ３に沿って、Ｚ方向に複数列の改質領域４を形成する。
　以上、本実施形態のレーザ加工装置１０１では、ラインＭ３の第１部分Ｍ３Ａにおいて、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差した状態で、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１が相対的に移動させられる。これにより、例えば、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態で、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、対象物１００の物性に起因してラインＭ３の第１部分Ｍ３Ａにおいてトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、本実施形態のレーザ加工装置１０１によれば、外縁部分としての除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、決定部９ｂは、取得部９ａによって取得された対象物情報及びライン情報に基づいて、長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差するように、第１部分Ｍ３Ａから離れた第２部分Ｍ３Ｂにおける長手方向ＮＨの向きを第２向きに決定する。調整部９ｄは、決定部９ｂによって決定された第２向きになるように、第２部分Ｍ３Ｂにおける長手方向ＮＨの向きを調整する。これにより、互いに離れた第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、第１部分Ｍ３Ａに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させた後に第２部分Ｍ３Ｂに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、調整部９ｄは、第１部分Ｍ３Ａと第２部分Ｍ３Ｂとの間に位置する第３部分Ｍ３Ｃにおいて、長手方向ＮＨの向きを第１向きから第２向きに変化させる。また同様に、第２部分Ｍ３Ｂに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させた後に第１部分Ｍ３Ａに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合に、調整部９ｄは、第２部分Ｍ３Ｂと第１部分Ｍ３Ａとの間に位置する第３部分Ｍ３Ｃにおいて、長手方向ＮＨの向きを第２向きから第１向きに変化させる。
　これにより、互いに離れた第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。ビーム角度βについて、重要な角度領域としての第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂでは最適角度とし、第１部分Ｍ３Ａと第２部分Ｍ３Ｂとの間であってビーム角度βの影響を比較的受けにくい第３部分Ｍ３Ｃでは、その切り替えを実施することができる。タクトアップと高い加工品質との両立を図ることが可能となる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、対象物１００は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位Ｋ１及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位Ｋ２を有するウェハである、ラインＭ３は、当該主面に垂直な方向から見た場合に円環状に延在する。ラインＭ３が第２結晶方位Ｋ２と直交する１点を０°の点とした場合に、第１部分Ｍ３Ａは、５°の点から１５°の点までの間の部分を含む。第２部分Ｍ３Ｂは、５５°の点から８５°の点までの間の部分を含む。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、第１向き及び第２向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方（より離れている一方）に近づくように、加工進行方向ＢＤに対して傾斜した方向の向きである。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、互いに離れた第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工装置１０１では、第１向き及び第２向きは、第１結晶方位Ｋ１及び第２結晶方位Ｋ２のうち加工進行方向ＢＤとの間の角度が大きい一方に近づくように加工進行方向ＢＤから１０°～３５°傾斜した方向の向きである。これにより、対象物１００が（１００）面を主面とするウェハである場合に、互いに離れた第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいて対象物１００のトリム面の品質が低下するのをより確実に抑制することができる。
　本実施形態のレーザ加工方法では、互いに離れた第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいて、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと交差した状態で、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１が相対的に移動させられる。これにより、例えば、ビーム形状７１の長手方向ＮＨが加工進行方向ＢＤと一致した状態で、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させただけでは、対象物１００の物性に起因して第１部分Ｍ３Ａ及び第２部分Ｍ３Ｂのそれぞれにおいてトリム面の品質が低下するような場合に、そのようなトリム面の品質の低下を抑制することができる。よって、除去領域Ｅが除去された対象物１００のトリム面の品質が場所によって低下するのを抑制することができる。
［変形例］
　以上、本発明の一態様は、上述した実施形態に限定されない。
　上記実施形態では、対象物情報は、対象物１００の結晶方位に関する情報を含んでいるが、対象物に関する情報であれば、その他の種々の情報を含んでいてもよい。対象物情報は、対象物１００の物性に係る他の情報を更に含んでいてもよいし、対象物１００の形状及びサイズに係る情報を更に含んでいてもよい。上記実施形態では、ライン情報は、ラインＭ３に沿った加工進行方向ＢＤ（集光点の移動方向）に関する情報を含んでいるが、ラインＭ３に沿って集光点を移動させる場合の当該ラインＭ３に関する情報であれば、その他の種々の情報を含んでいてもよい。
　上記実施形態では、ラインＭ３に沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合のビーム形状７１の長手方向ＮＨの向き（ビーム角度β）に関する情報が、ユーザの操作又は外部からの通信等によって制御部９に入力される場合がある。この場合、取得部９ａは、長手方向ＮＨの向きに関する入力情報を取得する。決定部９ｂは、当該入力情報に基づいて長手方向ＮＨの向きを決定する。入力される長手方向ＮＨの向きは、ラインＭ３の延在方向及び対象物１００の物性等に依拠するものであるところ、ラインＭ３及び対象物１００に関する情報である。すなわち、長手方向ＮＨの向きに関する入力情報は、対象物情報及びライン情報に対応し得る。なお、入力される長手方向ＮＨの向きは、ラインＭ３の各領域（各部分）、加工角度α又は加工角度域毎に入力されてもよいし、数値、範囲又は演算式として入力されてもよい。
　上記実施形態では、ラインＭ３におけるＮ個の領域（部分）それぞれに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させる場合の長手方向ＮＨの向きである第１～第Ｎ向きを決定してもよい（Ｎは３以上の整数）。そして、第１～第Ｎ領域それぞれに沿って第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域４を形成させる場合に、長手方向ＮＨの向きを第１～第Ｎ向きそれぞれへ調整してもよい。
　上記実施形態は、照射部として複数のレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。例えば図６９に示されるように、第１レーザ光を照射する第１レーザ加工ヘッド１０Ａに加えて、第２レーザ光を照射する第２レーザ加工ヘッド１０Ｂを有していてもよい。
　第２レーザ加工ヘッド１０Ｂは、ステージ１０７に載置された対象物１００に第２レーザ光をＺ方向に沿って照射し、当該対象物１００の内部に改質領域を形成する。第２レーザ加工ヘッド１０Ｂは、第２Ｚ軸レール１０６Ｂ及びＸ軸レール１０８に取り付けられている。第２レーザ加工ヘッド１０Ｂは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、第２Ｚ軸レール１０６Ｂに沿ってＺ方向に直線的に移動可能である。第２レーザ加工ヘッド１０Ｂは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、Ｘ軸レール１０８に沿ってＸ方向に直線的に移動可能である。第１レーザ加工ヘッド１０Ａと第２レーザ加工ヘッド１０Ｂとは、内部構造が回転軸Ｃを介して互いに鏡像となっている。その他の構成については、第２レーザ加工ヘッド１０Ｂは、第１レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に構成されている。
　第２Ｚ軸レール１０６Ｂは、Ｚ方向に沿って延びるレールである。第２Ｚ軸レール１０６Ｂは、取付部６６を介して第２レーザ加工ヘッド１０Ｂに取り付けられている。第２Ｚ軸レール１０６Ｂは、第２レーザ光の第２集光点がＺ方向に沿って移動するように、第２レーザ加工ヘッド１０ＢをＺ方向に沿って移動させる。第２Ｚ軸レール１０６Ｂは、上記移動機構６（図１参照）又は上記移動機構３００（図８参照）のレールに対応する。第２Ｚ軸レール１０６Ｂは、鉛直移動機構を構成する。
　照射部として第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂを備える場合、上述の第１処理では、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１に沿って第１レーザ光Ｌ１の第１集光点Ｐ１を相対的に移動させて改質領域を形成させると共に、ラインＭ３の第１領域Ｍ３１以外の領域での改質領域の形成を停止させる。上述の第２処理では、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２に沿って第２レーザ光の第２集光点を相対的に移動させて改質領域を形成させると共に、ラインＭ３の第２領域Ｍ３２以外の領域での改質領域の形成を停止させる。調整部９ｄは、第１処理を実行する場合に、第１レーザ光Ｌ１のビーム形状７１の長手方向ＮＨの向きを第１向きとなるように調整し、第２処理を実行する場合に、第２レーザ光のビーム形状の長手方向の向きを第２向きとなるように調整する。
　照射部として第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂを備える場合、第１処理と第２処理とを並列的に（同時に）に実行してもよい。これにより、タクトアップを実現することができる。照射部として第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂを備える場合、第１処理と第２処理とを時間的に別で（異時に）実行してもよい。照射部として第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂを備える場合、第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂが協働してＺ方向の所定位置に改質領域４を一列形成してもよい。照射部として第１及び第２レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂを備える場合、第１レーザ加工ヘッド１０Ａによって改質領域４を一列形成すると共に、それとは異なるＺ方向位置に第２レーザ加工ヘッド１０Ｂによって改質領域４を一列形成してもよい。
　また、例えば図７０に示されるレーザ加工装置８００のように、４つのレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。レーザ加工装置８００は、図６９に示されるレーザ加工装置１０１に対して、第３及び第４レーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄ、第３及び第４Ｚ軸レール１０６Ｃ，１０６Ｄ、並びに、Ｙ軸レール１０９を更に備えている。
　第３レーザ加工ヘッド１０Ｃは、ステージ１０７に載置された対象物１００に第３レーザ光をＺ方向に沿って照射し、当該対象物１００の内部に改質領域４を形成する。第３レーザ加工ヘッド１０Ｃは、第３Ｚ軸レール１０６Ｃ及びＹ軸レール１０９に取り付けられている。第３レーザ加工ヘッド１０Ｃは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、第３Ｚ軸レール１０６Ｃに沿ってＺ方向に直線的に移動可能である。第３レーザ加工ヘッド１０Ｃは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、Ｙ軸レール１０９に沿ってＹ方向に直線的に移動可能である。その他の構成については、第３レーザ加工ヘッド１０Ｃは、第１レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に構成されている。
　第４レーザ加工ヘッド１０Ｄは、ステージ１０７に載置された対象物１００に第４レーザ光をＺ方向に沿って照射し、当該対象物１００の内部に改質領域４を形成する。第４レーザ加工ヘッド１０Ｄは、第４Ｚ軸レール１０６Ｄ及びＹ軸レール１０９に取り付けられている。第４レーザ加工ヘッド１０Ｄは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、第４Ｚ軸レール１０６Ｄに沿ってＺ方向に直線的に移動可能である。第４レーザ加工ヘッド１０Ｄは、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、Ｙ軸レール１０９に沿ってＹ方向に直線的に移動可能である。その他の構成については、第４レーザ加工ヘッド１０Ｄは、第１レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に構成されている。第３レーザ加工ヘッド１０Ｃと第４レーザ加工ヘッド１０Ｄとは、内部構造が回転軸Ｃを介して互いに鏡像となっている。
　第３Ｚ軸レール１０６Ｃは、Ｚ方向に沿って延びるレールである。第３Ｚ軸レール１０６Ｃは、取付部６５と同様な取付部８６５を介して第３レーザ加工ヘッド１０Ｃに取り付けられている。第３Ｚ軸レール１０６Ｃは、第３レーザ光の第３集光点がＺ方向に沿って移動するように、第３レーザ加工ヘッド１０ＣをＺ方向に沿って移動させる。第３Ｚ軸レール１０６Ｃは、鉛直移動機構を構成する。
　第４Ｚ軸レール１０６Ｄは、Ｚ方向に沿って延びるレールである。第４Ｚ軸レール１０６Ｄは、取付部６６と同様な取付部８６６を介して第４レーザ加工ヘッド１０Ｄに取り付けられている。第４Ｚ軸レール１０６Ｄは、第４レーザ光の第４集光点がＺ方向に沿って移動するように、第４レーザ加工ヘッド１０ＤをＺ方向に沿って移動させる。第４Ｚ軸レール１０６Ｄは、鉛直移動機構を構成する。
　Ｙ軸レール１０９は、Ｙ方向に沿って延びるレールである。Ｙ軸レール１０９は、第３及び第４Ｚ軸レール１０６Ｃ，１０６Ｄのそれぞれに取り付けられている。Ｙ軸レール１０９は、第３レーザ光の第３集光点がＹ方向に沿って移動するように、第３レーザ加工ヘッド１０ＣをＹ方向に沿って移動させる。Ｙ軸レール１０９は、第４レーザ光の第４集光点がＹ方向に沿って移動するように、第４レーザ加工ヘッド１０ＤをＹ方向に沿って移動させる。Ｙ軸レール１０９は、第３及び第４集光点が回転軸Ｃ又はその付近を通過するように、第３及び第４レーザ加工ヘッド１０Ｃ，１０Ｄを移動させる。Ｙ軸レール１０９は、移動機構４００（図８参照）のレールに対応する。Ｙ軸レール１０９は、水平移動機構を構成する。Ｘ軸レール１０８とＹ軸レール１０９とは、高さ位置が異なるように設置されている。例えばＸ軸レール１０８が下側で、Ｙ軸レール１０９が上側に設置されている。
　上記実施形態では、成形部として反射型空間光変調器３４を採用したが、成形部は空間光変調器に限定されず、種々の装置又は光学系を採用してもよい。例えば、成形部として、楕円ビーム光学系、スリット光学系又は非点収差光学系を採用してもよい。また、グレーティングパターン等を変調パターンに用い、集光点を分岐させて２点以上の集光点を組み合わせることにより、長手方向ＮＨを有するビーム形状７１を作成してもよい。また、偏光を利用することにより、長手方向ＮＨを有するビーム形状７１を作成してもよく、偏光方向を回転させる方法は、例えば１／２λ波長板を回転させることで実現できる。また、空間光変調器は反射型のものに限定されず、透過型の空間光変調器を採用してもよい。
　上記実施形態では、加工制御部９ｃにより第１レーザ光Ｌ１又はその光学系を制御することで、改質領域４の形成及びその停止を切り替えたが、これに限定されない。公知の種々の技術を利用して、改質領域４の形成及びその停止の切替えを実現してもよい。例えば、対象物１００上に直接マスクを設けて第１レーザ光Ｌ１を遮光することで、改質領域４の形成及びその停止を切り替えてもよい。
　上記実施形態では、対象物１００の種類、対象物１００の形状、対象物１００のサイズ、対象物１００が有する結晶方位の数及び方向、並びに、対象物１００の主面の面方位は特に限定されない。上記実施形態では、ラインＭ３の形状は特に限定されない。上記実施形態では、決定部９ｂが第１向き及び第２向きのうち何れか一方のみを決定し、調整部９ｄが当該何れか一方となるように長手方向ＮＨの向きを調整してもよい。
　上述した実施形態では、対象物１００の裏面１００ｂをレーザ光入射面としたが、対象物１００の表面１００ａをレーザ光入射面としてもよい。上述した実施形態では、改質領域４は、例えば対象物１００の内部に形成された結晶領域、再結晶領域、又は、ゲッタリング領域であってもよい。結晶領域は、対象物１００の加工前の構造を維持している領域である。再結晶領域は、一旦は蒸発、プラズマ化あるいは溶融した後、再凝固する際に単結晶あるいは多結晶として凝固した領域である。ゲッタリング領域は、重金属等の不純物を集めて捕獲するゲッタリング効果を発揮する領域であり、連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。また、例えば加工装置は、アブレーション等の加工へ適用されてもよい。
　上述した実施形態に係るレーザ加工装置は、取得部９ａは備えなくてもよい。上述した実施形態に係るレーザ加工方法は、対象物情報及びライン情報を取得する工程（情報取得工程）を含まなくてもよい。この場合、例えばレーザ加工を行う対象物１００等が予め決まっており、対象物情報及びライン情報が予め記憶されている。
　上述した実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
　１，１０１，８００…レーザ加工装置、４…改質領域、９…制御部、９ａ…取得部、９ｂ…決定部、９ｃ…加工制御部、９ｄ…調整部、１０Ａ…第１レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｂ…第２レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｃ…第３レーザ加工ヘッド（照射部）、１０Ｄ…第４レーザ加工ヘッド（照射部）、３４…反射型空間光変調器（成形部）、７１…ビーム形状（集光領域の一部の形状）、１００…対象物、１００ａ…表面（主面）、１００ｂ…裏面（主面，レーザ光入射面）、１０７…ステージ（支持部）、Ｋ１…第１結晶方位（結晶方位）、Ｋ２…第２結晶方位（結晶方位）、Ｌ１…第１レーザ光（レーザ光）、Ｌ２…第２レーザ光（レーザ光）、Ｍ３…ライン、Ｍ３１…第１領域（第１部分）、Ｍ３２…第２領域（第１部分）、Ｍ３Ａ…第１部分、Ｍ３Ｂ…第２部分、Ｍ３Ｃ…第３部分、ＮＨ…長手方向、Ｐ１…第１集光点（集光領域の一部）。

Claims (10)

  1. 　対象物に集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、前記対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
    　前記対象物を支持する支持部と、
    　前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
    　前記支持部及び前記照射部を制御する制御部と、を備え、
    　前記照射部は、
    　前記レーザ光の光軸に垂直な面内における前記集光領域の一部の形状が長手方向を有するように前記レーザ光を成形する成形部を有し、
    　前記制御部は、
    　　前記対象物に関する対象物情報、及び、前記対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記ラインに関するライン情報に基づいて、前記長手方向が前記集光領域の一部の移動方向と交差するように、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを決定する決定部と、
    　前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させている間に、前記決定部によって決定された向きとなるように前記長手方向の向きを調整する調整部と、を有する、レーザ加工装置。
  2. 　前記対象物情報は、前記対象物の結晶方位に関する情報を含み、
    　前記ライン情報は、前記集光領域の一部の移動方向に関する情報を含む、請求項１に記載のレーザ加工装置。
  3. 　前記成形部は、空間光変調器を含み、
    　前記調整部は、前記空間光変調器を制御することにより、前記長手方向の向きを調整する、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
  4. 　前記決定部は、前記ラインの第１領域に沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きである第１向きと、前記ラインの第２領域に沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きである第２向きと、を決定し、
    　前記調整部は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させている間において、前記第１領域に前記集光領域の一部が位置する場合には前記第１向きとなるように前記長手方向の向きを調整し、前記第２領域に前記集光領域の一部が位置する場合には前記第２向きとなるように前記長手方向の向きを調整する、請求項１～３の何れか一項に記載のレーザ加工装置。
  5. 　前記対象物は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位を有するウェハであり、
    　前記ラインは、前記主面に垂直な方向から見た場合に円環状に延在しており、
    　前記第１領域は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合に、前記第１結晶方位に対する前記集光領域の一部の移動方向の角度である加工角度が０°以上４５°未満となる領域を含み、
    　前記第２領域は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合に、前記加工角度が４５°以上９０°未満となる領域を含む、請求項４に記載のレーザ加工装置。
  6. 　前記第１向き及び前記第２向きは、前記第１結晶方位及び前記第２結晶方位のうち前記移動方向との間の角度が大きい一方に近づくように、前記移動方向に対して傾斜した方向の向きである、請求項５に記載のレーザ加工装置。
  7. 　前記第１向き及び前記第２向きは、前記第１結晶方位及び前記第２結晶方位のうち前記移動方向との間の角度が大きい一方に近づくように前記移動方向から１０°～３５°傾斜した方向の向きである、請求項６に記載のレーザ加工装置。
  8. 　前記調整部は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させている間において、連続的に変化するように前記長手方向の向きを調整する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
  9. 　前記対象物は、（１００）面を主面とし、一方の（１１０）面に垂直な第１結晶方位及び他方の（１１０）面に垂直な第２結晶方位を有するウェハであり、
    　前記決定部は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを、前記第１結晶方位に対する前記集光領域の一部の移動方向の角度である加工角度毎に決定し、
    　前記調整部は、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させている間において、前記加工角度に応じて、前記決定部によって決定された向きとなるように連続的に変化させる、請求項８に記載のレーザ加工装置。
  10. 　対象物に集光領域の一部を合わせてレーザ光を照射することにより、前記対象物に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、
    　前記対象物に関する対象物情報、及び、前記対象物の外縁の内側において環状に延在するラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記ラインに関するライン情報に基づいて、前記レーザ光の光軸に垂直な面内における前記集光領域の一部の形状が有する長手方向が前記集光領域の一部の移動方向と交差するように、前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させる場合の前記長手方向の向きを決定する決定工程と、
    　前記ラインに沿って前記集光領域の一部を相対的に移動させている間に、決定された向きとなるように前記長手方向の向きを調整する調整工程と、を備える、レーザ加工方法。
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