WO2021220607A1 - Laser processing apparatus - Google Patents

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剛志 坂本
克洋 是松
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浜松ホトニクス株式会社
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Abstract

A laser processing apparatus focuses a portion of a light-condensing region onto an object and irradiates the object with a laser beam, thereby forming a modified region on the object. The laser processing apparatus comprises: a support unit that supports the object, the support unit being configured to be capable of rotating about an axis that follows the vertical direction; an irradiation unit that irradiates the object supported by the support unit with a laser beam in which a first horizontal direction is a polarizing direction; a first movement mechanism that causes the irradiation unit to move along the first horizontal direction, which is the polarizing direction; a second movement mechanism that causes the support unit and/or the irradiation unit to move in a second horizontal direction, which is a horizontal direction perpendicular to the polarizing direction; and a control unit that controls operations of the support unit, the irradiation unit, the first movement mechanism, and the second movement mechanism.

Description

レーザ加工装置Laser processing equipment
 本開示は、レーザ加工装置に関する。 This disclosure relates to a laser processing apparatus.
 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、対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置が知られている。この種の技術として、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。 There is known a laser processing device that forms a modified region on an object by irradiating the object with a part of the condensing region and irradiating it with laser light. As a technique of this type, Patent Document 1 describes a laser processing device including a holding mechanism for holding a work and a laser irradiation mechanism for irradiating a work held by the holding mechanism with a laser beam. In the laser processing apparatus described in Patent Document 1, a laser irradiation mechanism having a condensing lens is fixed to the base, and the movement of the work along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing lens is performed by the holding mechanism. Will be implemented.
特許第5456510号公報Japanese Patent No. 5456510
 上述したようなレーザ加工装置では、対象物に照射するレーザ光の集光領域の一部を相対的に移動することで、対象物に改質領域を形成する。このようなレーザ加工装置では、例えば効率よいレーザ加工を実現するために、集光領域の一部の移動方向(以下、「加工進行方向」とも称する)に沿って改質領域から亀裂を伸びやすくすることが望まれる場合がある。 In the laser processing apparatus as described above, a modified region is formed on the object by relatively moving a part of the condensing region of the laser light irradiating the object. In such a laser machining apparatus, for example, in order to realize efficient laser machining, cracks are likely to grow from the modified region along a part of the moving direction of the condensing region (hereinafter, also referred to as "machining progress direction"). It may be desirable to do so.
 また、上述したようなレーザ加工装置では、例えば対象物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等の種々のレーザ加工に利用できることが要望される。しかし当該要望に対応しようとすると、レーザ光の集光領域の一部を移動させる機構が大型化し、ひいては、装置構成が大型化するおそれがある。 Further, it is required that the laser processing apparatus as described above can be used for various laser processing such as trimming processing for removing the outer edge portion from the object as an unnecessary portion. However, in order to meet the demand, the mechanism for moving a part of the condensing region of the laser beam may become large, and the device configuration may become large.
 そこで、本開示は、装置構成の大型化を抑制しつつ、レーザ光の移動方向に沿って改質領域から亀裂を伸びやすくすることが可能なレーザ加工装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a laser processing apparatus capable of easily extending cracks from a modified region along a moving direction of a laser beam while suppressing an increase in the size of the apparatus configuration.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置は、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、対象物に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、鉛直方向に沿う軸を中心に回転可能に構成され、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対して、第1の水平方向を偏光方向としたレーザ光を照射する照射部と、偏光方向である第1の水平方向に沿って照射部を第1の水平方向に沿って移動させる第1移動機構と、偏光方向に垂直な水平方向である第2の水平方向に沿って支持部及び照射部の少なくとも一方を第2の水平方向に沿って移動させる第2移動機構と、支持部、照射部、第1移動機構及び第2移動機構の動作を制御する制御部と、を備える。 The laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure is a laser processing apparatus that forms a modified region on an object by irradiating the object with a part of a condensing region and irradiating the laser beam. A support portion that is rotatably configured around an axis along the axis and supports the object, and an irradiation unit that irradiates the object supported by the support with a laser beam whose polarization direction is the first horizontal direction. Along the first horizontal direction that moves the irradiation unit along the first horizontal direction along the first horizontal direction that is the polarization direction, and the second horizontal direction that is the horizontal direction perpendicular to the polarization direction. A second moving mechanism that moves at least one of the support part and the irradiation part along the second horizontal direction, and a control part that controls the operation of the support part, the irradiation part, the first moving mechanism, and the second moving mechanism. Be prepared.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置の構成では、支持部を回転させると共に、当該回転の接線方向をレーザ光の偏光方向(以下、単に「偏光方向」という)とするレーザ加工が可能となる。また、偏光方向に沿って集光領域の一部を直線的に移動させるレーザ加工が可能となる。すなわち、偏光方向を加工進行方向に沿わせた種々のレーザ加工が可能となり、加工進行方向に沿って亀裂を伸びやすくすることができる。また、このような偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工を実現するにあたり、本開示の一側面に係るレーザ加工装置の構成では、支持部の駆動方向が回転方向のみ(1軸構成)、あるいは、回転方向及び第2の水平方向のみ(2軸構成)と少なくなっている。一般的に支持部は重く且つ大きいことから、支持部の駆動方向の数(駆動軸数)を少なくすることにより、装置構成の大型化を抑制することが可能となる。したがって、本開示の一側面によれば、装置構成の大型化を抑制しつつレーザ光の移動方向に沿って改質領域から亀裂を伸びやすくすることが可能となる。 In the configuration of the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, it is possible to rotate the support portion and perform laser processing in which the tangential direction of the rotation is the polarization direction of the laser light (hereinafter, simply referred to as "polarization direction"). .. In addition, laser processing that linearly moves a part of the condensing region along the polarization direction becomes possible. That is, various laser machining in which the polarization direction is aligned with the machining progress direction becomes possible, and cracks can be easily extended along the machining progress direction. Further, in order to realize laser processing in which the polarization direction is aligned with the processing progress direction, in the configuration of the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the drive direction of the support portion is only the rotation direction (uniaxial configuration). Or, it is reduced to only the rotation direction and the second horizontal direction (two-axis configuration). Since the support portion is generally heavy and large, it is possible to suppress an increase in the size of the device configuration by reducing the number of support portions in the drive direction (number of drive shafts). Therefore, according to one aspect of the present disclosure, it is possible to easily extend cracks from the modified region along the moving direction of the laser beam while suppressing an increase in the size of the apparatus configuration.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置では、制御部は、対象物において支持部の軸に対して第2の水平方向に離れた位置に集光領域の一部を合わせた状態で、照射部から第1の水平方向を偏光方向としたレーザ光を対象物に照射させながら支持部を回転させることで、環状ラインに沿って改質領域を対象物に形成させる第1処理を実行してもよい。この場合、環状ラインに沿った改質領域を、偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the control unit is an irradiation unit in a state where a part of the condensing region is aligned with a position separated from the axis of the support unit in the second horizontal direction in the object. Even if the first process of forming a modified region on the object along the annular line by rotating the support portion while irradiating the object with a laser beam having the first horizontal direction as the polarization direction is executed. good. In this case, the modified region along the annular line can be formed by laser machining in which the polarization direction is along the machining progress direction.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置では、制御部は、照射部から第1の水平方向を偏光方向としたレーザ光を対象物に照射させながら、第1の水平方向に沿って第1移動機構により照射部を移動させることで、第1の水平方向に延在する直線状ラインに沿って改質領域を対象物に形成させる第2処理を実行してもよい。この場合、直線状ラインに沿った改質領域を、偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the control unit moves first along the first horizontal direction while irradiating the object with a laser beam having the first horizontal direction as the polarization direction from the irradiation unit. By moving the irradiation unit by the mechanism, the second process of forming the modified region on the object along the first horizontal linear line may be executed. In this case, the modified region along the linear line can be formed by laser machining in which the polarization direction is along the machining progress direction.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置では、制御部は、第2処理の実行後、支持部を回転させて対象物を一定角度回転させた後に、再び第2処理を実行してもよい。この場合、互いに異なる方向に延びる複数の直線状ラインに沿った改質領域を、偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the control unit may execute the second process again after executing the second process, rotating the support unit to rotate the object by a certain angle, and then executing the second process again. In this case, a modified region along a plurality of linear lines extending in different directions can be formed by laser machining in which the polarization direction is along the machining progress direction.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置では、第2移動機構は、照射部のみを移動させてもよい。この場合、支持部の駆動方向を回転方向のみ(1軸構成)とすることができ、装置構成の大型化を一層抑制することが可能となる。また、支持部の駆動方向の数が少なくなる分、支持部の設計自由度を高めることができる。また、支持部の軽量化ができ、支持部の回転速度及び回転精度の向上が可能になる。 In the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the second moving mechanism may move only the irradiation unit. In this case, the drive direction of the support portion can be set to only the rotation direction (uniaxial configuration), and it is possible to further suppress the increase in size of the device configuration. Further, as the number of driving directions of the supporting portion is reduced, the degree of freedom in designing the supporting portion can be increased. In addition, the weight of the support portion can be reduced, and the rotation speed and rotation accuracy of the support portion can be improved.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置では、第2移動機構は、支持部のみを移動させてもよい。この場合、照射部の駆動方向の数が少なくなる分、照射部の設計自由度を高めることができる。また、照射部のレーザ光照射中の移動が無くなるため、レーザ光及びその光学系に加わる振動を低減させることが可能となる。 In the laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure, the second moving mechanism may move only the support portion. In this case, the degree of freedom in designing the irradiation unit can be increased as the number of driving directions of the irradiation unit decreases. Further, since the irradiation unit does not move during irradiation with the laser beam, it is possible to reduce the vibration applied to the laser beam and its optical system.
 本開示の一側面に係るレーザ加工装置は、鉛直方向に沿って照射部を移動させる第3移動機構を更に備え、制御部は、第3移動機構の動作を更に制御してもよい。この場合、第3移動機構により照射部を移動させることで、レーザ光の集光領域の一部を鉛直方向に移動させることが可能となる。 The laser processing apparatus according to one aspect of the present disclosure further includes a third moving mechanism for moving the irradiation unit along the vertical direction, and the control unit may further control the operation of the third moving mechanism. In this case, by moving the irradiation unit by the third moving mechanism, it is possible to move a part of the condensing region of the laser beam in the vertical direction.
 本開示によれば、装置構成の大型化を抑制しつつ、レーザ光の移動方向に沿って改質領域から亀裂を伸びやすくすることが可能なレーザ加工装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a laser processing apparatus capable of easily extending cracks from a modified region along a moving direction of a laser beam while suppressing an increase in the size of the apparatus configuration.
図1は、一実施形態のレーザ加工装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the laser processing apparatus of one embodiment. 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。FIG. 2 is a front view of a part of the laser processing apparatus shown in FIG. 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。FIG. 3 is a front view of the laser processing head of the laser processing apparatus shown in FIG. 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。FIG. 4 is a side view of the laser machining head shown in FIG. 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。FIG. 5 is a block diagram of the optical system of the laser processing head shown in FIG. 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。FIG. 6 is a block diagram of the optical system of the laser processing head of the modified example. 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。FIG. 7 is a front view of a part of the laser processing apparatus of the modified example. 図8は、第1実施形態に係るレーザ加工装置の要部を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a main part of the laser processing apparatus according to the first embodiment. 図9(a)は、レーザ加工の対象となる対象物を示す平面図である。図9(b)は、レーザ加工の対象となる対象物を示す側面図である。FIG. 9A is a plan view showing an object to be laser machined. FIG. 9B is a side view showing an object to be laser machined. 図10は、図8のレーザ加工装置によるレーザ加工を説明する平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating laser processing by the laser processing apparatus of FIG. 図11は、図10の続きを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a continuation of FIG. 図12は、図11の続きを示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a continuation of FIG. 図13は、図12の続きを示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a continuation of FIG. 図14は、図13の続きを示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing the continuation of FIG. 図15は、図14の続きを示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing the continuation of FIG. 図16は、図15の続きを示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing a continuation of FIG. 図17は、図16の続きを示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a continuation of FIG. 図18は、第2実施形態に係るレーザ加工装置の要部を示す構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram showing a main part of the laser processing apparatus according to the second embodiment. 図19は、図18のレーザ加工装置によるレーザ加工を説明する平面図である。FIG. 19 is a plan view illustrating laser processing by the laser processing apparatus of FIG. 図20は、図19の続きを示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing a continuation of FIG. 図21は、図20の続きを示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a continuation of FIG. 20. 図22は、図21の続きを示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing a continuation of FIG. 21.
 以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。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。
[レーザ加工装置の構成]
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
[Construction of laser processing equipment]
 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の水平方向をX方向、第1の水平方向に垂直な水平方向である第2の水平方向をY方向、鉛直方向をZ方向という。 As shown in FIG. 1, the laser machining apparatus 1 includes a plurality of moving mechanisms 5 and 6, a support portion 7, a pair of laser machining heads 10A and 10B, a light source unit 8, and a control unit 9. I have. Hereinafter, the first horizontal direction is referred to as an X direction, the second horizontal direction which is a horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction is referred to as a Y direction, and the vertical direction is referred to as a Z direction.
 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。 The moving mechanism 5 has a fixed portion 51, a moving portion 53, and a mounting portion 55. The fixing portion 51 is attached to the device frame 1a. The moving portion 53 is attached to a rail provided on the fixed portion 51, and can move along the Y direction. The mounting portion 55 is mounted on a rail provided on the moving portion 53, and can move along the X direction.
 移動機構6は、固定部61と、1対の移動部63,64と、1対の取付部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。 The moving mechanism 6 has a fixed portion 61, a pair of moving portions 63, 64, and a pair of mounting portions 65, 66. The fixing 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 in the Y direction. The mounting portion 65 is mounted on a rail provided on the moving portion 63, and can move along the Z direction. The mounting portion 66 is mounted on a rail provided on the moving portion 64 and can move along the Z direction. That is, with respect to the device frame 1a, each of the pair of mounting portions 65 and 66 can move along the Y direction and the Z direction, respectively.
 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、X方向及びY方向に沿って対象物100を支持する。対象物100は、例えば、ウェハである。 The support portion 7 is attached to a rotating shaft provided in the mounting portion 55 of the moving mechanism 5, and can rotate with an axis parallel to the Z direction as the center line. That is, the support portion 7 can move along each of the X direction and the Y direction, and can rotate with the axis parallel to the Z direction as the center line. The support portion 7 supports the object 100 along the X and Y directions. The object 100 is, for example, a wafer.
 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を照射するためのものである。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を照射するためのものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the laser machining head 10A is attached to the attachment portion 65 of the moving mechanism 6. The laser processing head 10A is for irradiating the object 100 supported by the support portion 7 with the laser beam L1 in a state of facing the support portion 7 in the Z direction. The laser machining head 10B is attached to the attachment portion 66 of the moving mechanism 6. The laser processing head 10B is for irradiating the object 100 supported by the support portion 7 with the laser beam L2 in a state of facing the support portion 7 in the Z direction.
 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。 The light source unit 8 has a pair of light sources 81 and 82. The light source 81 outputs the laser beam L1. The laser beam L1 is emitted from the exit portion 81a of the light source 81, and is guided to the laser processing head 10A by the optical fiber 2. The light source 82 outputs the laser beam L2. The laser beam L2 is emitted from the exit portion 82a of the light source 82, and is guided to the laser processing head 10B by another optical fiber 2.
 制御部9は、レーザ加工装置1の各部(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。 The control unit 9 controls each unit of the laser processing device 1 (a plurality of moving mechanisms 5, 6, a pair of laser processing heads 10A, 10B, a light source unit 8, etc.). The control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like. In the control unit 9, software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and reading and writing of data in the memory and storage and communication by the communication device are controlled by the processor. As a result, the control unit 9 realizes various functions.
 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例である。 An example of processing by the laser processing apparatus 1 configured as described above will be described. An example of this processing is an example in which a modification region is formed inside the object 100 along each of 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. be.
 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。 First, the moving mechanism 5 moves the support portion 7 along the X direction and the Y direction so that the support portion 7 supporting the object 100 faces the pair of laser machining heads 10A and 10B in the Z direction. To move. Subsequently, the moving mechanism 5 rotates the support portion 7 with the axis parallel to the Z direction as the center line so that the plurality of lines extending in one direction in the object 100 are along the X direction.
 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。 Subsequently, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L1 is located on one line extending in one direction. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L2 is located on another line extending in one direction. Subsequently, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the condensing 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 focusing point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
 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(レーザ光L1がスキャンされ)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(レーザ光L2がスキャンされる)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。 Subsequently, the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, the light source 82 outputs the laser light L2, and the laser processing head 10B lasers the object 100. Irradiate light L2. At the same time, the focusing point of the laser beam L1 moves relatively along one line extending in one direction (the laser beam L1 is scanned), and the laser along the other line extending in one direction. The moving mechanism 5 moves the support portion 7 along the X direction so that the focusing point of the light L2 moves relatively (the laser light L2 is scanned). In this way, the laser machining apparatus 1 forms a modified region inside the object 100 along each of the plurality of lines extending in one direction in the object 100.
 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。 Subsequently, the moving mechanism 5 rotates the support portion 7 with the axis parallel to the Z direction as the center line so that a plurality of lines extending in the other direction orthogonal to one direction of the object 100 are along the X direction. ..
 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。 Subsequently, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L1 is located on one line extending in the other direction. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L2 is located on another line extending in the other direction. Subsequently, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the condensing 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 focusing point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
 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(レーザ光L1がスキャンされ)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(レーザ光L2がスキャンされる)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。 Subsequently, the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, the light source 82 outputs the laser light L2, and the laser processing head 10B lasers the object 100. Irradiate light L2. At the same time, the focusing point of the laser beam L1 moves relatively along one line extending in the other direction (the laser beam L1 is scanned), and the laser along the other line extending in the other direction. The moving mechanism 5 moves the support portion 7 along the X direction so that the focusing point of the light L2 moves relatively (the laser light L2 is scanned). In this way, the laser machining apparatus 1 forms a modified region inside the object 100 along each of a plurality of lines extending in the other direction orthogonal to one direction in the object 100.
 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。 In one example of the above-mentioned processing, the light source 81 outputs the laser beam L1 having transparency to the object 100 by, for example, a pulse oscillation method, and the light source 82 is directed to the object 100 by, for example, a pulse oscillation method. On the other hand, the laser beam L2 having transparency is output. When such laser light is focused inside the object 100, the laser light is particularly absorbed at the portion corresponding to the focusing point of the laser light, and a modified region is formed inside the object 100. The modified region is a region in which the density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties are different from those of the surrounding non-modified region. Examples of the modified region include a melting treatment region, a crack region, a dielectric breakdown region, a refractive index change region, and the like.
 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。
[レーザ加工ヘッドの構成]
When the laser beam output by the pulse oscillation method is applied to the object 100 and the focusing point of the laser light is relatively moved along the line set on the object 100, a plurality of modified spots are lined up. It is formed so as to line up in a row along the line. One modified spot is formed by irradiation with one pulse of laser light. A modification region in one row is a set of a plurality of modification spots arranged in one row. Adjacent modified spots may be connected to each other or separated from each other depending on the relative moving speed of the focusing point of the laser light with respect to the object 100 and the repetition frequency of the laser light.
[Laser machining head configuration]
 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。 As shown in FIGS. 3 and 4, the laser processing head 10A includes a housing 11, an incident portion 12, an adjusting portion 13, and a condensing portion 14.
 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。 The housing 11 has a first wall portion 21, 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.
 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。 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 the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26. It may be larger than the distance to the part 26.
 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)。すなわち、第4壁部24は、レーザ加工ヘッド10Bの筐体にY方向に沿って対向する対向壁部である。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。 In the laser machining head 10A, 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 of 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 opposite side of the mounting portion 65 and on the laser machining head 10B side (FIG. 6). 2). That is, the fourth wall portion 24 is an opposing wall portion that faces the housing of the laser processing head 10B along the Y direction. 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.
 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。 The housing 11 is configured so that the housing 11 can be mounted on 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 includes a base plate 65a and a mounting plate 65b. The base plate 65a is attached to a rail provided on the moving portion 63 (see FIG. 2). The mounting plate 65b is erected at the end of the base plate 65a on the laser machining head 10B side (see FIG. 2). The housing 11 is attached to the mounting portion 65 by screwing the bolt 28 into the mounting plate 65b via the pedestal 27 in a state where the third wall portion 23 is in contact with the mounting 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 removable from the mounting portion 65.
 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。 The incident portion 12 is attached to the fifth wall portion 25. The incident portion 12 causes the laser beam L1 to enter the housing 11. The incident portion 12 is offset toward the second wall portion 22 in the X direction, and is offset toward the fourth wall portion 24 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. The distance to and from is smaller than the distance between the incident portion 12 and the third wall portion 23 in the X direction.
 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。 The incident portion 12 is configured so that the connection end portion 2a of the optical fiber 2 can be connected. The connection end 2a of the optical fiber 2 is provided with a collimator lens that collimates the laser beam L1 emitted from the emission end of the fiber, and is not provided with an isolator that suppresses the return light. The isolator is provided in the middle of the fiber which is closer to the light source 81 than the connection end 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.
 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。 The adjusting unit 13 is arranged in the housing 11. The adjusting unit 13 adjusts the laser beam L1 incident from the incident unit 12. Each configuration of the adjusting unit 13 is attached to an optical base 29 provided in the housing 11. The optical base 29 is attached to the housing 11 so as to partition the region inside the housing 11 into a region on the third wall portion 23 side and a region on the fourth wall portion 24 side. The optical base 29 is integrated with the housing 11. Each configuration of the adjusting portion 13 is attached to the optical base 29 on the fourth wall portion 24 side. Details of each configuration of the adjusting unit 13 will be described later.
 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。すなわち、集光部14は、Z方向からみて、筐体11における第4壁部24側に偏って配置されている。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。 The light collecting portion 14 is arranged on the sixth wall portion 26. Specifically, the light collecting portion 14 is arranged in the sixth wall portion 26 in a state of being inserted into the hole 26a formed in the sixth wall portion 26. The condensing unit 14 condenses the laser beam L1 adjusted by the adjusting unit 13 and emits it to the outside of the housing 11. The light collecting portion 14 is biased toward the second wall portion 22 in the X direction, and is offset toward the fourth wall portion 24 in the Y direction. That is, the light collecting portion 14 is arranged unevenly toward the fourth wall portion 24 side of the housing 11 when viewed from the Z direction. That is, the distance between the condensing unit 14 and the second wall portion 22 in the X direction is smaller than the distance between the condensing unit 14 and the first wall portion 21 in the X direction, and the condensing unit 14 and the fourth in the Y direction. The distance to the wall portion 24 is smaller than the distance between the condensing portion 14 and the third wall portion 23 in the X direction.
 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。 As shown in FIG. 5, the adjusting unit 13 has an attenuator 31, a beam expander 32, and a mirror 33. The incident portion 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting portion 13 are arranged on a straight line A1 extending along the Z direction. The attenuator 31 and the beam expander 32 are arranged between the incident portion 12 and the mirror 33 on the straight line A1. The attenuator 31 adjusts the output of the laser beam L1 incident from the incident portion 12. The beam expander 32 expands the diameter of the laser beam L1 whose output is adjusted by the attenuator 31. The mirror 33 reflects the laser beam L1 whose diameter has been expanded by the beam expander 32.
 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。 The adjusting unit 13 further includes a reflective spatial light modulator 34 and an imaging optical system 35. The reflective spatial light modulator 34 and the imaging optical system 35 of the adjusting unit 13 and the condensing unit 14 are arranged on a straight line A2 extending along the Z direction. The reflective spatial light modulator 34 modulates the laser beam L1 reflected by the mirror 33. The reflective spatial light modulator 34 is, for example, a spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator) of a reflective liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal on Silicon). The imaging optical system 35 constitutes a bilateral 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 imaging relationship. The imaging optical system 35 is composed of three or more lenses.
 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。 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 with respect to the straight line A2. In the laser processing head 10A, the laser beam L1 enters the housing 11 from the incident portion 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. Proceeding upward, the light 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. Further, the attenuator 31 may be arranged between the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34. Further, the adjusting unit 13 may have other optical components (for example, a steering mirror arranged in front of the beam expander 32).
 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。 The laser processing head 10A further includes a dichroic mirror 15, a measuring unit 16, an observing unit 17, a driving unit 18, and a circuit unit 19.
 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。 The dichroic mirror 15 is arranged between the imaging optical system 35 and the condensing unit 14 on the straight line A2. That is, the dichroic mirror 15 is arranged between the adjusting unit 13 and the condensing unit 14 in the housing 11. The dichroic mirror 15 is attached to the optical base 29 on the fourth wall portion 24 side. The dichroic mirror 15 transmits the laser beam L1. From the viewpoint of suppressing astigmatism, the dichroic mirror 15 may be, for example, a cube type or a two-plate type arranged so as to have a twisting relationship.
 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。 The measuring unit 16 is arranged on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the housing 11. The measuring unit 16 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall unit 24. The measuring unit 16 outputs the measuring light L10 for measuring the distance between the surface of the object 100 (for example, the surface on the side where the laser light L1 is incident) and the condensing unit 14, and outputs the measuring light L10 via the condensing unit 14. , The measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 is detected. That is, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 irradiates the surface of the object 100 via the condensing unit 14, and the measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 passes through the condensing unit 14. Is detected by the measuring unit 16.
 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。 More specifically, 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 fourth wall portion 24 side, and is reflected from the condensing unit 14. It is emitted to the outside of the housing 11. The measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 is incident on the housing 11 from the condensing unit 14 and is sequentially reflected by the dichroic mirror 15 and the beam splitter 20, and is incident on the measurement unit 16 and is incident on the measurement unit 16. Is detected by.
 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。 The observation unit 17 is arranged on the first wall 21 side with respect to the adjustment unit 13 in the housing 11. The observation unit 17 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall unit 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 beam L1 is incident) and reflects the light L20 on the surface of the object 100 via the condensing unit 14. The observed light L20 is detected. That is, the observation light L20 output from the observation unit 17 irradiates the surface of the object 100 via the condensing unit 14, and the observation light L20 reflected on the surface of the object 100 passes through the condensing unit 14. Is detected by the observation unit 17.
 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)。 More specifically, the observation light L20 output from the observation unit 17 passes through the beam splitter 20 and is reflected by the dichroic mirror 15, and is emitted from the light collection 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 condensing unit 14, is reflected by the dichroic mirror 15, passes through the beam splitter 20 and is incident on the observation unit 17, and is incident on 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 center wavelengths of the laser light L1 are deviated from each other).
 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。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。 The drive unit 18 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall unit 24. The driving unit 18 moves the condensing unit 14 arranged on the sixth wall unit 26 along the Z direction by, for example, the driving force of the piezoelectric element.
 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。 The circuit unit 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 in the housing 11 on the third wall portion 23 side with respect to the adjusting unit 13, the measuring unit 16, and the observing unit 17. 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. As an example, the circuit unit 19 is such that the distance between the surface of the object 100 and the condensing unit 14 is kept constant (that is, with the surface of the object 100) based on the signal output from the measuring unit 16. The drive unit 18 is controlled so that the distance of the laser beam L1 from the condensing point 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) or the like is connected.
 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。 Similar to the laser processing head 10A, the laser processing head 10B includes a housing 11, an incident unit 12, an adjusting unit 13, a condensing unit 14, a dichroic mirror 15, a measuring unit 16, and an observing unit 17. A drive unit 18 and a circuit unit 19 are provided. However, as shown in FIG. 2, each configuration of the laser machining head 10B is a configuration of the laser machining head 10A with respect to a virtual plane passing through the midpoint between the pair of mounting portions 65 and 66 and perpendicular to the Y direction. It is arranged so as to have a plane-symmetrical relationship with.
 例えば、レーザ加工ヘッド10Aの筐体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。すなわち、レーザ加工ヘッド10Bにおいても、第4壁部24は、レーザ加工ヘッド10Aの筐体にY方向に沿って対向する対向壁部である。またレーザ加工ヘッド10Bにおいても、集光部14は、Z方向からみて、その筐体11における第4壁部(対向壁部)24側に偏って配置されている。 For example, in the housing 11 of the laser machining head 10A, the fourth wall portion 24 is located on the laser machining head 10B side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 supports the fifth wall portion 25. It is attached to the attachment portion 65 so as to be located on the portion 7 side. On the other hand, in the housing 11 of the laser machining head 10B, the fourth wall portion 24 is located on the laser machining head 10A side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is relative to the fifth wall portion 25. It is attached to the attachment portion 66 so as to be located on the support portion 7 side. That is, also in the laser machining head 10B, the fourth wall portion 24 is a facing wall portion facing the housing of the laser machining head 10A along the Y direction. Further, also in the laser processing head 10B, the condensing portion 14 is unevenly arranged on the fourth wall portion (opposing wall portion) 24 side of the housing 11 when viewed from the Z direction.
 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。
[レーザ加工ヘッドの作用及び効果]
The housing 11 of the laser machining head 10B is configured so that the housing 11 can be mounted on 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 portion 63. The mounting plate 66b is erected at the end of the base plate 66a on the laser machining head 10A side. The housing 11 of the laser machining head 10B is attached to the mounting portion 66 with the third wall portion 23 in contact with the mounting plate 66b. The housing 11 of the laser machining head 10B is removable from the mounting portion 66.
[Action and effect of laser machining head]
 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てもよい。 In the laser processing head 10A, since the light source for outputting the laser beam L1 is not provided in the housing 11, the size of the housing 11 can be reduced. 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 is arranged on the sixth wall portion 26. The light portion 14 is offset toward the fourth wall portion 24 in the Y direction. As a result, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, if another configuration (for example, the laser processing head 10B) is present on the fourth wall portion 24 side. Also, the condensing unit 14 can be brought closer to the other configuration. Therefore, the laser processing head 10A may move the condensing unit 14 along the direction perpendicular to its optical axis.
 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。 Further, in the laser processing head 10A, the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25, and is offset toward the fourth wall portion 24 in the Y direction. As a result, it is possible to effectively use the area such as arranging another configuration (for example, the circuit unit 19) in the area on the third wall portion 23 side with respect to the adjusting portion 13 in the region in the housing 11. can.
 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。 Further, in the laser processing head 10A, the condensing portion 14 is offset toward the second wall portion 22 in the X direction. As a result, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, even if another configuration exists on the second wall portion 22 side, it is concentrated in the other configuration. The optical unit 14 can be brought closer.
 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側に片寄っていると共に、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。更に、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。 Further, in the laser machining head 10A, the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25 and is offset toward the fourth wall portion 24 in the Y direction and is offset toward the second wall portion 22 in the X direction. ing. As a result, it is possible to effectively use the area such as arranging another configuration (for example, the circuit unit 19) in the area on the third wall portion 23 side with respect to the adjusting portion 13 in the region in the housing 11. can. Further, other configurations (for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17) are arranged in the area on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the area in the housing 11, and the area is effectively used. can do.
 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。 Further, in the laser machining head 10A, the measuring unit 16 and the observing unit 17 are arranged in a region on the first wall portion 21 side of the region in the housing 11 with respect to the adjusting portion 13, and the circuit unit 19 is arranged. Of the area inside the housing 11, the dichroic mirror 15 is arranged on the third wall portion 23 side with respect to the adjusting portion 13, and the dichroic mirror 15 is arranged between the adjusting portion 13 and the condensing portion 14 in the housing 11. ing. As a result, the area inside the housing 11 can be effectively used. Further, in the laser processing apparatus 1, processing based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the condensing unit 14 becomes possible. Further, in the laser processing apparatus 1, processing based on the observation result of the surface of the object 100 becomes possible.
 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。 Further, in the laser machining head 10A, the circuit unit 19 controls the drive unit 18 based on the signal output from the measurement unit 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 portion 14.
 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。 Further, in the laser processing head 10A, the incident portion 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting portion 13 are arranged on the straight line A1 extending along the Z direction, and the adjusting portion 13 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. As a result, the adjusting unit 13 having the attenuator 31, the beam expander 32, the reflective spatial light modulator 34, and the imaging optical system 35 can be compactly configured.
 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。 Further, in the laser processing head 10A, the straight line A1 is located on the second wall portion 22 side with respect to the straight line A2. As a result, in the region on the first wall portion 21 side with respect to the adjusting portion 13 in the region inside the housing 11, another optical system using the condensing unit 14 (for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17) is provided. When it is configured, the degree of freedom in the configuration of the other optical system can be improved.
 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。
[レーザ加工ヘッドの変形例]
The above actions and effects are similarly exhibited by the laser processing head 10B.
[Variation example of laser processing head]
 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。 As shown in FIG. 6, the incident portion 12, the adjusting portion 13, and the condensing portion 14 may be arranged on a straight line A extending along the Z direction. According to this, the adjusting unit 13 can be configured compactly. In that case, the adjusting unit 13 may not have the reflective spatial light modulator 34 and the imaging optical system 35. Further, the adjusting unit 13 may have an attenuator 31 and a beam expander 32. According to this, the adjusting unit 13 having the attenuator 31 and the beam expander 32 can be compactly configured. The order of arrangement of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.
 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。 Further, the light guide of the laser beam L1 from the exit portion 81a of the light source unit 8 to the incident portion 12 of the laser processing head 10A, and the laser beam L2 from the exit portion 82a of the light source unit 8 to the incident portion 12 of the laser processing head 10B. At least one of the light guides may be carried out by a mirror. FIG. 7 is a front view of a part of the laser processing apparatus 1 in which the laser beam L1 is guided by a mirror. In the configuration shown in FIG. 7, the mirror 3 that reflects the laser beam L1 moves so as to face the emitting portion 81a of the light source unit 8 in the Y direction and 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.
 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。 In the configuration shown in FIG. 7, even if the moving portion 63 of the moving mechanism 6 is moved along the Y direction, the state in which the mirror 3 faces the emitting portion 81a of the light source unit 8 in the Y direction is maintained. Further, even if the mounting portion 65 of the moving mechanism 6 is moved along the Z direction, the state in which the mirror 3 faces the incident portion 12 of the laser processing head 10A in the Z direction is maintained. Therefore, regardless of the position of the laser processing head 10A, the laser light L1 emitted from the emitting portion 81a of the light source unit 8 can be reliably incident on the incident portion 12 of the laser processing head 10A. Moreover, a light source such as a high-output long-short pulse laser, which is difficult to guide by the optical fiber 2, can also be used.
 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。 Further, in the configuration shown in FIG. 7, the mirror 3 may be attached to the moving portion 63 of the moving mechanism 6 so that at least one of angle adjustment and position adjustment is possible. According to this, the laser beam L1 emitted from the emitting portion 81a of the light source unit 8 can be more reliably incident on the incident portion 12 of the laser processing head 10A.
 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82aから出射させるように、構成されていればよい。 Further, 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 unit 81a and the remaining portion of the laser light is emitted from the emitting unit 82a.
<第1実施形態>
 次に、第1実施形態について説明する。以下、上述した実施形態と重複する説明は省略する。
<First Embodiment>
Next, the first embodiment will be described. Hereinafter, the description overlapping with the above-described embodiment will be omitted.
 図8に示されるように、第1実施形態に係るレーザ加工装置101は、対象物100に集光領域の一部(以下、「集光点」ともいう)を合わせてレーザ光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装置である。レーザ加工装置101は、対象物100にトリミング加工及び放射カット加工を含むレーザ加工を施し、半導体デバイスを取得(製造)する装置である。 As shown in FIG. 8, the laser processing apparatus 101 according to the first embodiment irradiates the object 100 with a part of the condensing region (hereinafter, also referred to as a “condensing point”) and irradiates the laser beam L1. This is an apparatus for forming a modified region on the object 100. The laser processing apparatus 101 is an apparatus for acquiring (manufacturing) a semiconductor device by performing laser processing including trimming processing and radiation cutting processing on an object 100.
 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。放射カット加工は、トリミング加工で除去する当該不要部分を分離するための加工である。トリミング加工及び放射カット加工は、対象物100に集光点を合わせてレーザ光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方法を含む。 The trimming process is a process for removing unnecessary parts in the object 100. The radiant cut process is a process for separating the unnecessary portion to be removed by the trimming process. The trimming process and the radiation cutting process include a laser processing method for forming a modified region on the object 100 by aligning a condensing point on the object 100 and irradiating the object 100 with laser light L1.
 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100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。 The object 100 includes, for example, a semiconductor wafer formed in a disk shape. The object 100 is not particularly limited, and may be formed of various materials or 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.
 図9(a)及び図9(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。 As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), an effective region R and a removal region E are set in the object 100. The effective domain R is a portion corresponding to the semiconductor device to be acquired. The effective region R here is a disk-shaped portion including a central portion when the object 100 is viewed from the thickness direction. The removal region E is a region outside the effective region R of the object 100. The removal region E is an outer edge portion of the object 100 other than the effective region R. The removal region E here is an annular portion surrounding the effective region R. The removal region E includes a peripheral portion (bevel portion of the outer edge) when the object 100 is viewed from the thickness direction. The effective region R and the removal region E can be set by the control unit 9. The effective region R and the removal region E may have coordinates specified.
 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環状ラインである。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。また、対象物100には、放射カット予定ラインとしてのラインM4が設定されている。ラインM4は、放射カット加工による改質領域の形成を予定するラインである。ラインM4は、レーザ光入射面から見て、対象物100の径方向に沿う直線状(放射状)に延在する直線状ラインである。例えばラインM4は、レーザ光入射面から見て、除去領域Eが周方向に等分割(ここでは四分割)するように複数設定されている。ラインM3,M4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,M4の設定は、制御部9において行うことができる。ラインM3,M4は、座標指定されたものであってもよい。 A line M3 as a trimming scheduled line is set for the object 100. The line M3 is a line scheduled to form the modified region 4. The line M3 is an annular line extending in an annular shape 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 region R and the removal region E of the object 100. Further, the object 100 is set with a line M4 as a planned radiation cut line. Line M4 is a line scheduled to form a modified region by radiation cutting. The line M4 is a linear line extending linearly (radially) along the radial direction of the object 100 when viewed from the laser beam incident surface. For example, a plurality of lines M4 are set so that the removal region E is equally divided (here, divided into four) in the circumferential direction when viewed from the laser beam incident surface. The lines M3 and M4 are virtual lines, but may be lines actually drawn. The lines M3 and M4 can be set by the control unit 9. The lines M3 and M4 may have coordinates specified.
 対象物100には、アライメント対象(不図示)が設けられていてもよい。例えばアライメント対象は、対象物100の0°方向の位置に対してθ方向(支持部7の軸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としては、外縁部に形成されたノッチ、オリエンテーションフラット又は機能素子のパターンが挙げられる。 The object 100 may be provided with an alignment target (not shown). For example, the alignment target has a certain relationship in the θ direction (rotational direction around the axis C of the support portion 7) with respect to the position of the object 100 in the 0 ° direction. The position in the 0 ° direction is the position of the reference object 100 in the θ direction. For example, the alignment target includes a notch formed on the outer edge portion, an orientation flat, or a pattern of a functional element.
 図8に示されるように、レーザ加工装置101は、支持部7、レーザ加工ヘッド(照射部)10A、X方向移動機構(第1移動機構)110、Y方向移動機構(第2移動機構)120、Z方向移動機構(第3移動機構)130、及び制御部9を備える。 As shown in FIG. 8, the laser processing apparatus 101 includes a support portion 7, a laser processing head (irradiation portion) 10A, an X-direction moving mechanism (first moving mechanism) 110, and a Y-direction moving mechanism (second moving mechanism) 120. , Z-direction moving mechanism (third moving mechanism) 130, and control unit 9.
 支持部7は、対象物100を支持する。例えば支持部7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が載置される。支持部7は、その中心に設けられZ方向に沿う軸C(図9参照)を有する。支持部7は、軸Cを中心にθ方向に回転可能である。支持部7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。 The support unit 7 supports the object 100. For example, the object 100 is placed on the support portion 7 with the back surface 100b of the object 100 on the upper side on the laser beam incident surface side (the surface 100a on the lower side on the stage 107 side). .. The support portion 7 has an axis C (see FIG. 9) provided at the center thereof and along the Z direction. The support portion 7 can rotate in the θ direction about the axis C. The support portion 7 is rotationally driven by the driving force of a known driving device such as a motor.
 レーザ加工ヘッド10Aは、支持部7によって支持された対象物100に対して、X方向を偏光方向としたレーザ光L1をZ方向に照射し、当該対象物100の内部に改質領域を形成する。レーザ光L1の偏光方向(以下、単に「偏光方向」ともいう)は、レーザ加工ヘッド10Aが有する反射型空間光変調器34により制御することができる。具体的には、反射型空間光変調器34の液晶層に、所定のスリットパターンを含む変調パターンを表示することにより、反射型空間光変調器34が偏光子として機能し、レーザ光L1の偏光方向がX方向に調整される。変調パターンとは、変調を付与するホログラムパターンである。所定のスリットパターンは、予め設定されて制御部9に記憶されている。なお、レーザ光L1の偏光方向については、反射型空間光変調器34を利用して制御することに限定されず、公知の種々の技術を利用して制御してもよい。例えば、λ/2波長板を用いて、レーザ光L1の偏光方向をX方向へ調整してもよい。レーザ加工ヘッド10Aは、照射部を構成する。 The laser processing head 10A irradiates the object 100 supported by the support portion 7 with laser light L1 having the X direction as the polarization direction in the Z direction to form a modified region inside the object 100. .. The polarization direction of the laser beam L1 (hereinafter, also simply referred to as “polarization direction”) can be controlled by the reflection type spatial light modulator 34 included in the laser processing head 10A. Specifically, by displaying a modulation pattern including a predetermined slit pattern on the liquid crystal layer of the reflective spatial light modulator 34, the reflective spatial light modulator 34 functions as a polarizer, and the polarized light L1 is polarized. The direction is adjusted to the X direction. The modulation pattern is a hologram pattern that imparts modulation. The predetermined slit pattern is preset and stored in the control unit 9. The polarization direction of the laser beam L1 is not limited to the control using the reflective spatial light modulator 34, and may be controlled by using various known techniques. For example, the polarization direction of the laser beam L1 may be adjusted in the X direction by using a λ / 2 wave plate. The laser processing head 10A constitutes an irradiation unit.
 図8及び図10に示されるように、Z方向移動機構130は、Z方向に沿ってレーザ加工ヘッド10Aを移動させる機構である。Z方向移動機構130は、Z軸レール130Aを有する。Z軸レール130Aは、Z方向に沿って延びるレールである。Z軸レール130Aは、取付部65を介してレーザ加工ヘッド10Aに取り付けられている。このようなZ方向移動機構130は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、レーザ光L1の集光点がZ方向に沿って移動するように、レーザ加工ヘッド10AをZ軸レール130Aに沿ってZ方向に移動させる。Z方向移動機構130は、上記移動機構6(図1参照)の一部に対応する。 As shown in FIGS. 8 and 10, the Z direction moving mechanism 130 is a mechanism for moving the laser machining head 10A along the Z direction. The Z-direction moving mechanism 130 has a Z-axis rail 130A. The Z-axis rail 130A is a rail extending along the Z direction. The Z-axis rail 130A is attached to the laser machining head 10A via the attachment portion 65. In such a Z-direction moving mechanism 130, the laser processing head 10A is moved to the Z-axis rail 130A so that the condensing point of the laser light L1 moves along the Z direction by the driving force of a known driving device such as a motor. Move along the Z direction. The Z-direction moving mechanism 130 corresponds to a part of the moving mechanism 6 (see FIG. 1).
 X方向移動機構110は、偏光方向であるX方向に沿ってレーザ加工ヘッド10Aを移動させる機構である。X方向移動機構110は、X軸レール110Aを有する。X軸レール110Aは、X方向に沿って延びるレールである。X軸レール110Aは、Z軸レール130A及び取付部65を介して、レーザ加工ヘッド10Aに取り付けられている。このようなX方向移動機構110は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、レーザ光L1の集光点がX方向に沿って移動するように、レーザ加工ヘッド10AをX軸レール110Aに沿ってX方向に移動させる。 The X-direction moving mechanism 110 is a mechanism for moving the laser processing head 10A along the X direction, which is the polarization direction. The X-direction moving mechanism 110 has an X-axis rail 110A. The X-axis rail 110A is a rail extending along the X direction. The X-axis rail 110A is attached to the laser machining head 10A via the Z-axis rail 130A and the attachment portion 65. In such an X-direction moving mechanism 110, the laser processing head 10A is moved to the X-axis rail 110A so that the condensing point of the laser light L1 moves along the X direction by the driving force of a known driving device such as a motor. Move along the X direction.
 Y方向移動機構120は、Y方向に沿ってレーザ加工ヘッド10Aを移動させる機構である。Y方向移動機構120は、Y軸レール120Aを有する。Y軸レール120Aは、Y方向に沿って延びるレールである。Y軸レール120Aは、X軸レール110A、Z軸レール130A及び取付部65を介して、レーザ加工ヘッド10Aに取り付けられている。このようなY方向移動機構120は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、レーザ光L1の集光点がY方向に沿って移動するように、レーザ加工ヘッド10AをY軸レール120Aに沿ってY方向に移動させる。Y方向移動機構120は、上記移動機構6(図1参照)の一部に対応する。 The Y-direction moving mechanism 120 is a mechanism for moving the laser machining head 10A along the Y-direction. The Y-direction moving mechanism 120 has a Y-axis rail 120A. The Y-axis rail 120A is a rail extending along the Y direction. The Y-axis rail 120A is attached to the laser machining head 10A via the X-axis rail 110A, the Z-axis rail 130A, and the attachment portion 65. In such a Y-direction moving mechanism 120, the laser processing head 10A is moved to the Y-axis rail 120A so that the condensing point of the laser light L1 moves along the Y direction by the driving force of a known driving device such as a motor. Move along the Y direction. The Y-direction moving mechanism 120 corresponds to a part of the moving mechanism 6 (see FIG. 1).
 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。 The control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like. In the control unit 9, software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and reading and writing of data in the memory and storage and communication by the communication device are controlled by the processor. As a result, the control unit 9 realizes various functions.
 制御部9は、支持部7、レーザ加工ヘッド10A、X方向移動機構110、Y方向移動機構120及びZ方向移動機構130の動作を制御する。制御部9は、支持部7の回転、レーザ加工ヘッド10Aからのレーザ光L1の照射、及び、レーザ光L1の集光点の移動を制御する。制御部9は、支持部7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、支持部7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。 The control unit 9 controls the operations of the support unit 7, the laser machining head 10A, the X-direction moving mechanism 110, the Y-direction moving mechanism 120, and the Z-direction moving mechanism 130. The control unit 9 controls the rotation of the support unit 7, the irradiation of the laser beam L1 from the laser processing head 10A, and the movement of the focusing point of the laser beam L1. The control unit 9 can execute various controls based on the rotation information (hereinafter, also referred to as “θ information”) regarding the rotation amount of the support unit 7. The θ information may be acquired from the driving amount of the driving device that rotates the support portion 7, or may be acquired by a separate sensor or the like. θ information can be obtained by various known methods. The θ information here includes a rotation angle based on the state when the object 100 is located at a position in the 0 ° direction.
 制御部9は、支持部7を回転させながら、対象物100におけるラインM3に沿った位置に集光点を位置させた状態で、θ情報に基づいてレーザ加工ヘッド10Aにおけるレーザ光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トリミング処理(第1処理)を実行する。トリミング処理では、対象物100において支持部7の軸Cに対してY方向に離れたラインM3上の位置に集光点を合わせた状態で、レーザ加工ヘッド10AからX方向を偏光方向としたレーザ光L1を対象物100に照射させながら支持部7を回転させることで、ラインM3に沿って改質領域を対象物100に形成させる。制御部9は、トリミング処理をZ方向における集光点の位置を変えて複数回繰り返し実行し、Z方向に複数列の改質領域をラインM3に沿って形成させる。 The control unit 9 irradiates the laser beam L1 on the laser processing head 10A based on the θ information in a state where the condensing point is positioned along the line M3 on the object 100 while rotating the support unit 7. By controlling the start and stop, a trimming process (first process) for forming a modified region along the peripheral edge of the effective region R is executed. In the trimming process, a laser in which the X direction is the polarization direction from the laser processing head 10A in a state where the condensing point is aligned with the position on the line M3 separated from the axis C of the support portion 7 in the Y direction in the object 100. By rotating the support portion 7 while irradiating the object 100 with the light L1, a modified region is formed on the object 100 along the line M3. The control unit 9 repeatedly executes the trimming process a plurality of times by changing the position of the condensing point in the Z direction to form a plurality of rows of modified regions along the line M3 in the Z direction.
 制御部9による改質領域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、レーザ加工ヘッド10Aにおいて、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、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、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、レーザ光L1の照射のON/OFFが高速に切り替えられる。 The formation of the modified region and the switching of its stop by the control unit 9 can be realized as follows. For example, in the laser processing head 10A, by switching the start and stop (ON / OFF) of the irradiation (output) of the laser beam L1, it is possible to switch between the formation of the modified region and the stop of the formation. Specifically, when the laser oscillator is composed of a solid-state laser, the Q-switch (AOM (acousto-optic modulator), EOM (electro-optical modulator), etc.) provided in the resonator can be switched ON / OFF. By doing so, the start and stop of the irradiation of the laser beam L1 can be switched at high speed. When the laser oscillator is composed of a fiber laser, the output of the semiconductor laser that constitutes the seed laser and the amplifier (excitation) laser can be switched ON / OFF, so that the irradiation of the laser beam L1 can be started and stopped at high speed. Can be switched. When the laser oscillator uses an external modulation element, the external modulation element (AOM, EOM, etc.) provided outside the resonator can be switched ON / OFF, so that the irradiation of the laser beam L1 can be turned ON / OFF at high speed. Can be switched.
 或いは、制御部9による改質領域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レーザ光L1の光路を開閉し、改質領域の形成と当該形成の停止とを切り替えてもよい。レーザ光L1をCW光(連続波)へ切り替えることで、改質領域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、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レーザ光L1の出力に低下させることで、改質領域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。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、改質領域の形成を停止させてもよい。 Alternatively, the formation of the modified region and the switching of its stop by the control unit 9 may be realized as follows. For example, the optical path of the laser beam L1 may be opened and closed by controlling a mechanical mechanism such as a shutter, and the formation of the modified region and the stop of the formation may be switched. By switching the laser light L1 to CW light (continuous wave), the formation of the modified region may be stopped. By displaying a pattern (for example, a satin pattern that scatters the laser) on the liquid crystal layer of the reflective spatial light modulator 34 so that the condensing state of the laser light L1 cannot be modified, the modified region can be formed. You may stop it. The formation of the modified region may be stopped by controlling an output adjusting unit such as an attenuator and reducing the output of the 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 may be stopped by scattering (skipping) the laser beam L1 in a direction other than the optical axis and cutting the laser beam L1.
 制御部9は、ステージ107を回転させずに、除去領域Eにレーザ光L1を照射させると共に、当該レーザ光L1の集光点をX方向に移動させることにより、除去領域Eに改質領域をX方向に沿って形成させる放射カット処理(第2処理)を実行する。放射カット処理では、レーザ加工ヘッド10AからのX方向を偏光方向としたレーザ光L1の照射を適宜制御しながら、X方向に沿ってX方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10Aを適宜移動させることで、X方向に延在するラインM4に沿って、改質領域を除去領域Eに形成させる。制御部9は、放射カット処理の実行後、支持部7をθ方向に回転させて対象物100をθ方向に一定角度回転させた後に、再び放射カット処理を実行する。一定角度は、例えば90°である。一定角度は、特に限定されない。対象物100のθ方向の回転及び再度の放射カット処理を実行は、例えば一定角度に応じた複数回行ってもよい。 The control unit 9 irradiates the removal region E with the laser beam L1 without rotating the stage 107, and moves the condensing point of the laser beam L1 in the X direction to create a modified region in the removal region E. The radiation cut process (second process) formed along the X direction is executed. In the radiation cut processing, the laser processing head 10A is appropriately moved by the X direction moving mechanism 110 along the X direction while appropriately controlling the irradiation of the laser beam L1 from the laser processing head 10A with the X direction as the polarization direction. , A modified region is formed in the removal region E along the line M4 extending in the X direction. After executing the radiation cut process, the control unit 9 rotates the support unit 7 in the θ direction to rotate the object 100 by a certain angle in the θ direction, and then executes the radiation cut process again. The constant angle is, for example, 90 °. The constant angle is not particularly limited. The rotation of the object 100 in the θ direction and the re-radiation cut process may be performed a plurality of times according to a certain angle, for example.
 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が一定になるように、支持部7の回転、レーザ加工ヘッド10Aからのレーザ光L1の照射、並びに、レーザ光L1の集光点における移動の少なくとも何れかを制御する。改質スポットのピッチは、レーザ光L1の集光点の移動方向(以下、「加工進行方向」とも称する)に隣接する改質スポットの間隔である。 The control unit 9 rotates the support unit 7, irradiates the laser beam L1 from the laser processing head 10A, and collects the laser beam L1 so that the pitches of the plurality of modification spots included in the modification region are constant. Controls at least one of the movements at the light spot. The pitch of the reforming spots is the interval between the reforming spots adjacent to the moving direction of the condensing point of the laser beam L1 (hereinafter, also referred to as “machining progress direction”).
 レーザ加工装置101は、倍率の異なる一対のアライメントカメラACを備えている。アライメントカメラACは、レーザ加工ヘッド10Aと共に取付部65に取り付けられている。アライメントカメラACは、例えば、対象物100を透過する光を用いたデバイスパターン等を撮像する。これにより得られる画像は、対象物100に対するレーザ光L1の照射位置のアライメントに供される。 The laser processing device 101 includes a pair of alignment cameras AC having different magnifications. The alignment camera AC is attached to the attachment portion 65 together with the laser processing head 10A. The alignment camera AC, for example, captures a device pattern or the like using light transmitted through the object 100. The image thus obtained is subjected to alignment of the irradiation position of the laser beam L1 with respect to the object 100.
 次に、レーザ加工装置101を用いて対象物100に対してトリミング加工及び放射カット加工を行う方法の一例について、以下に説明する。 Next, an example of a method of performing trimming processing and radiation cutting processing on the object 100 using the laser processing device 101 will be described below.
 まず、裏面100bをレーザ光入射面側にした状態で支持部7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。 First, the object 100 is placed on the support portion 7 with the back surface 100b facing the laser beam incident surface side. The surface 100a side on which the functional element is mounted in the object 100 is protected by adhering a support substrate or a tape material.
 続いて、制御部9によりトリミング処理を実行し、トリミング加工を行う。トリミング加工では、支持部7を回転させ、対象物100を0°方向の位置に位置させる。図10に示されるように、レーザ光L1の集光点がトリミング開始位置に位置するように、X方向移動機構110及びY方向移動機構120によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させる。例えばトリミング開始位置は、対象物100におけるラインM3上であって、軸CからY方向に離れた位置である。続いて、ステージ107の回転を開始する。 Subsequently, the control unit 9 executes a trimming process to perform the trimming process. In the trimming process, the support portion 7 is rotated to position the object 100 at a position in the 0 ° direction. As shown in FIG. 10, the laser processing head 10A is moved by the X-direction moving mechanism 110 and the Y-direction moving mechanism 120 so that the condensing point of the laser beam L1 is located at the trimming start position. For example, the trimming start position is on the line M3 of the object 100 and is a position separated from the axis C in the Y direction. Subsequently, the rotation of the stage 107 is started.
 支持部7の回転速度が一定(等速)になった時点で、レーザ加工ヘッド10Aによるレーザ光L1の照射を開始する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、図11に示されるように、支持部7を回転させながら、当該回転の接線方向であるX方向を偏光方向とするレーザ光L1を照射する。これにより、加工進行方向をX方向としてラインM3に沿って集光点を相対的に移動させ、ラインM3に沿って対象物100に改質領域4を形成する。このようなラインM3に沿った改質領域4の形成を、Z方向移動機構130によりトリミング開始位置のZ方向の位置を変えて、繰り返し行う。これにより、Z方向に複数列の改質領域4をラインM3に沿って形成する。 When the rotation speed of the support portion 7 becomes constant (constant speed), the laser processing head 10A starts irradiating the laser beam L1. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, as shown in FIG. 11, while rotating the support portion 7, the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction, which is the tangential direction of the rotation, is irradiated. As a result, the focusing point is relatively moved along the line M3 with the processing progress direction as the X direction, and the modified region 4 is formed in the object 100 along the line M3. The formation of the modified region 4 along the line M3 is repeated by changing the position of the trimming start position in the Z direction by the Z direction moving mechanism 130. As a result, a plurality of rows of modified regions 4 are formed along the line M3 in the Z direction.
 続いて、制御部9により放射カット処理を実行し、放射カット加工を行う。放射カット加工では、図12に示されるように、X方向に延びるラインM4とレーザ光L1の集光点とのY方向の位置が同じになるように、Y方向移動機構120によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させる。換言すると、ラインM4の延長線上にレーザ光L1の集光点が位置するように(ここでは、レーザ光L1の集光点が軸C上に位置するように)、Y方向移動機構120によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させる。 Subsequently, the control unit 9 executes the radiant cut process to perform the radiant cut process. In the radiation cut processing, as shown in FIG. 12, the laser processing head 10A is provided by the Y direction moving mechanism 120 so that the position in the Y direction of the line M4 extending in the X direction and the condensing point of the laser beam L1 are the same. To move. In other words, the laser is driven by the Y-direction moving mechanism 120 so that the focusing point of the laser beam L1 is located on the extension line of the line M4 (here, the focusing point of the laser beam L1 is located on the axis C). The processing head 10A is moved.
 図13に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って直線的に移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向の一方側(図示では上側)に移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、X方向の一方側のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。 As shown in FIG. 13, the laser processing head 10A is moved by the X-direction moving mechanism 110 so that the focusing point of the laser beam L1 moves linearly along the line M4 without rotating the support portion 7. Move to one side of the direction (upper side in the figure). At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the line M4 on one side in the X direction.
 図14に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って直線的に移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向の他方側(図示では下側)に移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、X方向の他方側のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。このような同じ直線上の一対のラインM4に沿った改質領域4の形成を、Z方向移動機構130により集光点のZ方向の位置を変えて、繰り返し行う。これにより、Z方向に複数列の改質領域4を、当該一対のラインM4に沿って形成する。 As shown in FIG. 14, the laser processing head 10A is moved by the X-direction moving mechanism 110 so that the focusing point of the laser beam L1 moves linearly along the line M4 without rotating the support portion 7. Move to the other side of the direction (lower side in the figure). At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the line M4 on the other side in the X direction. The formation of the modified region 4 along the pair of lines M4 on the same straight line is repeated by changing the position of the focusing point in the Z direction by the Z direction moving mechanism 130. As a result, a plurality of rows of modified regions 4 in the Z direction are formed along the pair of lines M4.
 続いて、図15に示されるように、支持部7を90°回転させた後に、上述した放射カット加工を再び実施する。再度の放射カット加工では、図16に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向の一方側(図示では上側)に移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、X方向の一方側のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 15, after rotating the support portion 7 by 90 °, the above-mentioned radiation cutting process is performed again. In the second radiation cut processing, as shown in FIG. 16, the laser processing is performed by the X-direction moving mechanism 110 so that the condensing point of the laser light L1 moves along the line M4 without rotating the support portion 7. The head 10A is moved to one side (upper side in the drawing) in the X direction. At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the line M4 on one side in the X direction.
 図17に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向の他方側(図示では下側)に移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、X方向の他方側のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。このような同じ直線上の一対のラインM4に沿った改質領域4の形成を、Z方向移動機構130により集光点のZ方向の位置を変えて、繰り返し行う。これにより、Z方向に複数列の改質領域4を、当該一対のラインM4に沿って形成する。 As shown in FIG. 17, the laser processing head 10A is moved to the other side in the X direction by the X-direction moving mechanism 110 so that the condensing point of the laser beam L1 moves along the line M4 without rotating the support portion 7. Move to the side (lower side in the figure). At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the line M4 on the other side in the X direction. The formation of the modified region 4 along the pair of lines M4 on the same straight line is repeated by changing the position of the focusing point in the Z direction by the Z direction moving mechanism 130. As a result, a plurality of rows of modified regions 4 in the Z direction are formed along the pair of lines M4.
 その後、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を切り分けて除去する(取り除く)。以上の結果、対象物100の除去領域Eが除去されて成る半導体デバイス(ウェハ)が取得される。 After that, the removal region E is cut and removed (removed) with the modified region 4 as a boundary, for example, with a jig or air. As a result of the above, a semiconductor device (wafer) in which the removal region E of the object 100 is removed is acquired.
 以上、レーザ加工装置101の構成では、支持部7を回転させると共に、当該回転の接線方向を偏光方向とするトリミング加工が可能となる。また、偏光方向に沿って集光点を直線的に移動させる放射カット加工が可能となる。すなわち、偏光方向を加工進行方向に沿わせたトリミング加工及び放射カット加工が可能となる。トリミング加工及び放射カット加工において、加工進行方向に沿って改質領域4から亀裂を伸びやすくすることができ、加工進行方向に沿って改質領域4から延びる亀裂の延び量を大きくすることができる。レーザ光L1のスキャン数を抑制することができ、効率よいレーザ加工が可能となる。 As described above, in the configuration of the laser processing apparatus 101, it is possible to rotate the support portion 7 and perform trimming processing in which the tangential direction of the rotation is the polarization direction. In addition, radiation cut processing that linearly moves the condensing point along the polarization direction becomes possible. That is, it is possible to perform trimming processing and radiation cutting processing in which the polarization direction is along the processing progress direction. In the trimming process and the radial cutting process, the cracks can be easily extended from the modified region 4 along the processing progress direction, and the amount of crack extension extending from the modified region 4 along the processing progress direction can be increased. .. The number of scans of the laser beam L1 can be suppressed, and efficient laser processing becomes possible.
 また、このような偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工を実現するにあたり、レーザ加工装置101の構成では、支持部7の駆動方向がθ方向のみ(1軸構成)と少なくなっている。一般的に支持部7は重く且つ大きいことから、このように支持部7の駆動方向の数(駆動軸数)を少なくし、その分、軽いレーザ加工ヘッド10A側を可動することにより、装置構成の大型化を抑制することが可能となる。したがって、レーザ加工装置101によれば、装置構成の大型化を抑制しつつ、加工進行方向に沿って改質領域4から亀裂を伸びやすくすることが可能となる。装置コスト及び装置面積が大きくなることを抑制することが可能となる。 Further, in realizing laser machining in which the polarization direction is aligned with the machining progress direction, in the configuration of the laser machining device 101, the drive direction of the support portion 7 is as small as only the θ direction (uniaxial configuration). .. Since the support portion 7 is generally heavy and large, the number of drive directions (number of drive shafts) of the support portion 7 is reduced in this way, and the light laser processing head 10A side can be moved by that amount to configure the device. It is possible to suppress the increase in size. Therefore, according to the laser machining apparatus 101, it is possible to easily extend cracks from the modified region 4 along the machining progress direction while suppressing an increase in the size of the apparatus configuration. It is possible to suppress an increase in device cost and device area.
 レーザ加工装置101では、制御部9は、対象物100において軸Cに対してY方向に離れた位置に集光点を合わせた状態で、レーザ加工ヘッド10AからX方向を偏光方向としたレーザ光L1を対象物100に照射させながら支持部7を回転させることで、環状のラインM3に沿って改質領域4を対象物100に形成させるトリミング処理を実行する。この場合、環状のラインM3に沿った改質領域4を、偏光方向を加工進行方向に沿わせたトリミング加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus 101, the control unit 9 sets the condensing point at a position distant from the axis C in the Y direction on the object 100, and the laser light with the X direction as the polarization direction from the laser processing head 10A. By rotating the support portion 7 while irradiating the object 100 with L1, a trimming process for forming the modified region 4 on the object 100 along the annular line M3 is executed. In this case, the modified region 4 along the annular line M3 can be formed by trimming with the polarization direction along the processing progress direction.
 レーザ加工装置101では、制御部9は、レーザ加工ヘッド10AからX方向を偏光方向としたレーザ光L1を対象物100に照射させながら、X方向に沿ってX方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させることで、X方向に延在するラインM4に沿って改質領域4を対象物100に形成させる放射カット処理を実行する。この場合、直線状のラインM4に沿った改質領域4を、偏光方向を加工進行方向に沿わせた放射カット加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus 101, the control unit 9 irradiates the object 100 with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction from the laser processing head 10A, and the laser processing head 10A is moved along the X direction by the X direction moving mechanism 110. Is moved to perform a radiation cut process for forming the modified region 4 on the object 100 along the line M4 extending in the X direction. In this case, the modified region 4 along the linear line M4 can be formed by radiation cutting processing in which the polarization direction is along the processing progress direction.
 レーザ加工装置101では、制御部9は、放射カット処理の実行後、支持部7を回転させて対象物100をθ方向に90°回転させた後に、再び放射カット処理を実行する。この場合、異なる方向に延びる複数のラインM4(ここでは、一の方向に延びる一対のラインM4と一の方向に直交する他の方向に延びる一対のラインM4と)に沿った改質領域4を、偏光方向を加工進行方向に沿わせた放射カット加工により形成することができる。 In the laser processing apparatus 101, the control unit 9 executes the radiation cut process again, rotates the support unit 7 to rotate the object 100 by 90 ° in the θ direction, and then executes the radiation cut process again. In this case, the modified region 4 is formed along a plurality of lines M4 extending in different directions (here, a pair of lines M4 extending in one direction and a pair of lines M4 extending in another direction orthogonal to one direction). , It can be formed by radiation cutting processing in which the polarization direction is along the processing progress direction.
 レーザ加工装置101では、Y方向移動機構120は、レーザ加工ヘッド10Aのみを移動させる。この場合、支持部7の駆動方向をθ方向のみ(1軸構成)とすることができ、装置構成の大型化を一層抑制することが可能となる。また、支持部7の駆動軸数が少なくなる分、支持部7の設計自由度を高めることができる。また、支持部7の軽量化ができ、支持部7の回転速度及び回転精度の向上が可能になる。 In the laser machining apparatus 101, the Y-direction moving mechanism 120 moves only the laser machining head 10A. In this case, the drive direction of the support portion 7 can be set to only the θ direction (uniaxial configuration), and it is possible to further suppress the increase in size of the device configuration. Further, as the number of drive shafts of the support portion 7 is reduced, the degree of freedom in designing the support portion 7 can be increased. Further, the weight of the support portion 7 can be reduced, and the rotation speed and rotation accuracy of the support portion 7 can be improved.
 レーザ加工装置101は、Z方向移動機構130を更に備え、制御部9は、Z方向移動機構130の動作を更に制御する。この場合、Z方向移動機構130によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させることで、レーザ光L1の集光点をZ方向に移動させることが可能となる。 The laser processing device 101 further includes a Z-direction moving mechanism 130, and the control unit 9 further controls the operation of the Z-direction moving mechanism 130. In this case, the focusing point of the laser beam L1 can be moved in the Z direction by moving the laser processing head 10A by the Z direction moving mechanism 130.
<第2実施形態>
 次に、第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態と重複する説明は省略する。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described. Hereinafter, the description overlapping with the first embodiment will be omitted.
 図18及び図19に示されるように、第2実施形態に係るレーザ加工装置201は、Y方向移動機構120(図8)に代えてY方向移動機構220を備える点で、第1実施形態と異なる。Y方向移動機構220は、Y方向に沿って支持部7を移動させる機構である。Y方向移動機構120は、Y軸レール220Aを有する。Y軸レール220Aは、Y方向に沿って延びるレールである。Y軸レール220Aは、支持部7に取り付けられている。このようなY方向移動機構220は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により、レーザ光L1の集光点がY方向に沿って移動するように、支持部7をY軸レール120Aに沿ってY方向に移動させる。Y方向移動機構220は、上記移動機構5(図1参照)の一部に対応する。 As shown in FIGS. 18 and 19, the laser machining apparatus 201 according to the second embodiment includes the Y-direction moving mechanism 220 instead of the Y-direction moving mechanism 120 (FIG. 8), and is different from the first embodiment. different. The Y-direction moving mechanism 220 is a mechanism for moving the support portion 7 along the Y-direction. The Y-direction moving mechanism 120 has a Y-axis rail 220A. The Y-axis rail 220A is a rail extending along the Y direction. The Y-axis rail 220A is attached to the support portion 7. In such a Y-direction moving mechanism 220, the support portion 7 is moved along the Y-axis rail 120A so that the condensing point of the laser beam L1 moves along the Y direction by the driving force of a known driving device such as a motor. And move it in the Y direction. The Y-direction moving mechanism 220 corresponds to a part of the moving mechanism 5 (see FIG. 1).
 次に、レーザ加工装置201を用いて対象物100に対してトリミング加工及び放射カット加工を行う方法の一例について、以下に説明する。 Next, an example of a method of performing trimming processing and radiation cutting processing on the object 100 using the laser processing apparatus 201 will be described below.
 トリミング加工では、図19に示されるように、レーザ光L1の集光点がトリミング開始位置に位置するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10Aを移動させると共にY方向移動機構220により支持部7を移動させる。支持部7を回転させながら、当該回転の接線方向であるX方向を偏光方向とするレーザ光L1を照射する。これにより、加工進行方向をX方向としてラインM3に沿って集光点を相対的に移動させ、ラインM3に沿って対象物100に改質領域4を形成する。 In the trimming process, as shown in FIG. 19, the laser processing head 10A is moved by the X-direction moving mechanism 110 and supported by the Y-direction moving mechanism 220 so that the condensing point of the laser beam L1 is located at the trimming start position. Move the part 7. While rotating the support portion 7, the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction, which is the tangential direction of the rotation, is irradiated. As a result, the focusing point is relatively moved along the line M3 with the processing progress direction as the X direction, and the modified region 4 is formed in the object 100 along the line M3.
 放射カット加工では、図20に示されるように、X方向に延びるラインM4とレーザ光L1の集光点とのY方向の位置が同じになるように(つまり、ラインM4の延長線上にレーザ光L1の集光点が位置するように)、Y方向移動機構220により支持部7を移動させる。図21に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って直線的に移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向に沿って移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、同じ直線上の一対のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。 In the radiation cut processing, as shown in FIG. 20, the position of the line M4 extending in the X direction and the condensing point of the laser beam L1 in the Y direction are the same (that is, the laser beam is on the extension line of the line M4). The support portion 7 is moved by the Y-direction moving mechanism 220 (so that the condensing point of L1 is located). As shown in FIG. 21, the laser processing head 10A is moved by the X-direction moving mechanism 110 so that the focusing point of the laser beam L1 moves linearly along the line M4 without rotating the support portion 7. Move along the direction. At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the pair of lines M4 on the same straight line.
 続いて、支持部7を90°回転させた後に、上述した放射カット加工を再び実施する。再度の放射カット加工では、図22に示されるように、支持部7を回転させずに、レーザ光L1の集光点がラインM4に沿って直線的に移動するように、X方向移動機構110によりレーザ加工ヘッド10AをX方向に沿って移動させる。これと共に、レーザ加工ヘッド10Aから対象物100の除去領域Eにレーザ光L1を照射する。このとき、反射型空間光変調器34により、レーザ光L1の偏光方向はX方向に沿うように調整される。すなわち、加工進行方向をX方向としてラインM4に沿って集光点を相対的に移動させながら、偏光方向をX方向とするレーザ光L1を除去領域Eに照射する。これにより、同じ直線上の一対のラインM4に沿って除去領域Eに改質領域4を形成する。 Subsequently, after rotating the support portion 7 by 90 °, the above-mentioned radiation cutting process is performed again. In the second radiation cut processing, as shown in FIG. 22, the X-direction moving mechanism 110 is such that the focusing point of the laser beam L1 moves linearly along the line M4 without rotating the support portion 7. Moves the laser processing head 10A along the X direction. At the same time, the laser beam L1 is irradiated from the laser processing head 10A to the removal region E of the object 100. At this time, the polarization direction of the laser beam L1 is adjusted along the X direction by the reflection type spatial light modulator 34. That is, the removal region E is irradiated with the laser beam L1 whose polarization direction is the X direction while the focusing point is relatively moved along the line M4 with the processing progress direction as the X direction. As a result, the modified region 4 is formed in the removal region E along the pair of lines M4 on the same straight line.
 以上、レーザ加工装置201においても、偏光方向を加工進行方向に沿わせたレーザ加工を実現するにあたり、支持部7の駆動方向が回転方向及びY方向のみ(2軸構成)と少なくなっており、装置構成の大型化を抑制することが可能となる。よって、装置構成の大型化を抑制しつつ加工進行方向に沿って改質領域4から亀裂を伸びやすくするという上記作用効果が奏される。また、レーザ加工装置201では、Y方向移動機構220は、支持部7のみを移動させる。この場合、レーザ加工ヘッド10Aの駆動軸数が少なくなる分、レーザ加工ヘッド10Aの設計自由度を高めることができる。また、レーザ加工ヘッド10Aのレーザ光照射中の高速移動が無くなるため、レーザ光L1及びその光学系に加わる振動を低減させることが可能となる。 As described above, also in the laser processing apparatus 201, in order to realize laser processing in which the polarization direction is along the processing progress direction, the drive direction of the support portion 7 is reduced to only the rotation direction and the Y direction (two-axis configuration). It is possible to suppress an increase in the size of the device configuration. Therefore, the above-mentioned effect of making it easier for cracks to grow from the modified region 4 along the machining progress direction while suppressing an increase in the size of the apparatus configuration is achieved. Further, in the laser processing device 201, the Y-direction moving mechanism 220 moves only the support portion 7. In this case, the number of drive shafts of the laser processing head 10A is reduced, so that the degree of freedom in designing the laser processing head 10A can be increased. Further, since the high-speed movement of the laser processing head 10A during laser light irradiation is eliminated, it is possible to reduce the vibration applied to the laser light L1 and its optical system.
<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。
<Modification example>
As described above, one aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
 上述した実施形態では、レーザ加工ヘッドが用いられる数は特に限定されず、一対のレーザ加工ヘッドを用いてもよいし、1つのレーザ加工ヘッドを用いてもよいし、3つ以上のレーザ加工ヘッドを用いてもよい。上述した実施形態では、ラインM3,M4に沿って複数列の改質領域4を形成したが、改質領域4を1列のみ形成してもよい。 In the above-described embodiment, the number of laser machining heads used is not particularly limited, and a pair of laser machining heads may be used, one laser machining head may be used, or three or more laser machining heads may be used. May be used. In the above-described embodiment, a plurality of rows of modified regions 4 are formed along the lines M3 and M4, but only one row of modified regions 4 may be formed.
 上述した実施形態では、トリミング加工及び放射カット加工の実施順は順不同である。上述した実施形態では、トリミング加工及び放射カット加工をレーザ加工の例として説明したが、これに限定されない。上述した実施形態は、対象物100の一部分を剥離するための剥離加工に適用してもよい。剥離加工は、対象物の内部において仮想面に沿って改質領域を形成するレーザ加工である。また、上述した実施形態は、格子状に並ぶ複数のラインに沿って対象物100を切断するためのレーザ加工に適用してもよい。 In the above-described embodiment, the order of trimming and radiant cutting is in no particular order. In the above-described embodiment, trimming processing and radiation cutting processing have been described as examples of laser processing, but the present invention is not limited thereto. The above-described embodiment may be applied to a peeling process for peeling a part of the object 100. The peeling process is a laser process that forms a modified region along a virtual surface inside the object. Further, the above-described embodiment may be applied to laser processing for cutting the object 100 along a plurality of lines arranged in a grid pattern.
 上述した実施形態では、放射カット加工におけるレーザ光L1の集光点の移動方向は特に限定されず、X方向に沿って対象物100の内側から外側又は外側から内側に向かって当該集光点を移動させてもよいし、X方向の一方向又は他方向に向かって当該集光点を移動させてもよい。 In the above-described embodiment, the moving direction of the focusing point of the laser beam L1 in the radiation cutting process is not particularly limited, and the focusing point is moved from the inside to the outside or from the outside to the inside of the object 100 along the X direction. It may be moved, or the focusing point may be moved in one direction in the X direction or in the other direction.
 上述した実施形態では、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。上述した実施形態では、ラインM3の形状は特に限定されない。上述した実施形態では、対象物100は、結晶構造を有する結晶材料を含んで形成されていてもよいし、これに代えてもしくは加えて、非結晶構造(非晶質構造)を有する非結晶材料を含んで形成されていてもよい。結晶材料は、異方性結晶及び等方性結晶の何れであってもよい。例えば対象物100は、窒化ガリウム(GaN)、シリコン(Si)、シリコンカーバイド(SiC)、LiTaO、ダイアモンド、GaOx、サファイア(Al)、ガリウム砒素、リン化インジウム、ガラス、及び無アルカリガラスの少なくとも何れかで形成されていてもよい。 In the above-described embodiment, the type of the object 100, the shape of the object 100, the size of the object 100, the number and directions of crystal orientations of the object 100, and the plane orientation of the main surface of the object 100 are particularly limited. Not done. In the above-described embodiment, the shape of the line M3 is not particularly limited. In the above-described embodiment, the object 100 may be formed by including a crystalline material having a crystalline structure, or in place of or in addition to the crystalline material having a non-crystalline structure (amorphous structure). It may be formed including. The crystal material may be either an anisotropic crystal or an isotropic crystal. For example the object 100 is gallium nitride (GaN), silicon (Si), silicon carbide (SiC), LiTaO 3, diamond, GaOx, sapphire (Al 2 O 3), gallium arsenide, indium phosphide, glass, and alkali-free It may be formed of at least one of glass.
 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、上述した実施形態は、アブレーション等の加工へ適用されてもよい。 In the above-described embodiment, the back surface 100b of the object 100 is used as the laser beam incident surface, but the surface 100a of the object 100 may be used as the laser light incident surface. In the above-described embodiment, 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 that maintains the structure of the object 100 before processing. The recrystallized region is a region that is once evaporated, turned into plasma, or melted, and then solidified as a single crystal or a polycrystal when resolidified. The gettering region is a region that exerts a gettering effect of collecting and capturing impurities such as heavy metals, and may be formed continuously or intermittently. Further, the above-described embodiment may be applied to processing such as ablation.
 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。 Not limited to the above-mentioned materials and shapes, various materials and shapes can be applied to each configuration in the above-described embodiments and modifications. In addition, each configuration in the above-described embodiment or modification can be arbitrarily applied to each configuration in another embodiment or modification.
 1,101,201…レーザ加工装置、4…改質領域、7…支持部、9…制御部、100…対象物、10A,10B…レーザ加工ヘッド(照射部)、110…X方向移動機構(第1移動機構)、120…Y方向移動機構(第2移動機構)、130…Z方向移動機構(第3移動機構)、C…軸、L1,L2…レーザ光、M3…ライン(環状ライン)、M4…ライン(直線状ライン)。 1,101,201 ... Laser processing device, 4 ... Modification region, 7 ... Support part, 9 ... Control part, 100 ... Object, 10A, 10B ... Laser processing head (irradiation part), 110 ... X direction moving mechanism ( 1st moving mechanism), 120 ... Y direction moving mechanism (2nd moving mechanism), 130 ... Z direction moving mechanism (3rd moving mechanism), C ... axis, L1, L2 ... laser beam, M3 ... line (annular line) , M4 ... Line (straight line).

Claims (7)

  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、
     鉛直方向に沿う軸を中心に回転可能に構成され、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対して、第1の水平方向を偏光方向とした前記レーザ光を照射する照射部と、
     前記偏光方向である前記第1の水平方向に沿って前記照射部を移動させる第1移動機構と、
     前記偏光方向に垂直な水平方向である第2の水平方向に沿って前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる第2移動機構と、
     前記支持部、前記照射部、前記第1移動機構及び前記第2移動機構の動作を制御する制御部と、を備える、レーザ加工装置。
    A laser processing apparatus that forms a modified region on an object by irradiating the object with a part of the condensing region and irradiating it with laser light.
    A support portion that is rotatably configured around an axis along the vertical direction and supports the object, and a support portion that supports the object.
    An irradiation unit that irradiates the object supported by the support unit with the laser beam whose polarization direction is the first horizontal direction, and an irradiation unit.
    A first moving mechanism that moves the irradiation unit along the first horizontal direction, which is the polarization direction,
    A second moving mechanism that moves at least one of the support portion and the irradiation portion along a second horizontal direction that is a horizontal direction perpendicular to the polarization direction.
    A laser processing apparatus including the support unit, the irradiation unit, a control unit that controls the operation of the first movement mechanism and the second movement mechanism.
  2.  前記制御部は、
      前記対象物において前記支持部の前記軸に対して前記第2の水平方向に離れた位置に前記集光領域の一部を合わせた状態で、前記照射部から前記第1の水平方向を偏光方向とした前記レーザ光を前記対象物に照射させながら前記支持部を回転させることで、環状ラインに沿って前記改質領域を前記対象物に形成させる第1処理を実行する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
    The control unit
    In the object, in a state where a part of the light collecting region is aligned with the position separated from the axis of the support portion in the second horizontal direction, the first horizontal direction from the irradiation portion is the polarization direction. The first process for forming the modified region on the object along an annular line is executed by rotating the support portion while irradiating the object with the laser beam. Laser processing equipment.
  3.  前記制御部は、
      前記照射部から前記第1の水平方向を偏光方向とした前記レーザ光を前記対象物に照射させながら、前記第1の水平方向に沿って前記第1移動機構により前記照射部を移動させることで、前記第1の水平方向に延在する直線状ラインに沿って前記改質領域を前記対象物に形成させる第2処理を実行する、請求項1又は2に記載のレーザ加工装置。
    The control unit
    By irradiating the object with the laser beam having the first horizontal direction as the polarization direction from the irradiation unit, the irradiation unit is moved by the first moving mechanism along the first horizontal direction. The laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second process of forming the modified region on the object along the linear line extending in the first horizontal direction is executed.
  4.  前記制御部は、
      前記第2処理の実行後、前記支持部を回転させて前記対象物を一定角度回転させた後に、再び前記第2処理を実行する、請求項3に記載のレーザ加工装置。
    The control unit
    The laser processing apparatus according to claim 3, wherein after executing the second process, the support portion is rotated to rotate the object by a certain angle, and then the second process is executed again.
  5.  前記第2移動機構は、前記照射部のみを移動させる、請求項1~4の何れか一項に記載のレーザ加工装置。 The laser processing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second moving mechanism moves only the irradiation unit.
  6.  前記第2移動機構は、前記支持部のみを移動させる、請求項1~4の何れか一項に記載のレーザ加工装置。 The laser processing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second moving mechanism moves only the support portion.
  7.  前記鉛直方向に沿って前記照射部を移動させる第3移動機構を更に備え、
     前記制御部は、前記第3移動機構の動作を更に制御する、請求項1~6の何れか一項に記載のレーザ加工装置。
    A third moving mechanism for moving the irradiation unit along the vertical direction is further provided.
    The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit further controls the operation of the third moving mechanism.
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