TW202025256A - 雷射加工裝置 - Google Patents

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是松克洋
坂本剛志
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Abstract

雷射加工裝置，是對於對象物照射雷射光，藉此在對象物之包含側面的周緣部分之內部形成改質區域，其具備：支撐部、第1照射部、使支撐部及第1照射部的至少一個移動的移動機構、以及用來控制支撐部、第1照射部及移動機構的控制部。第1照射部，具有將雷射光予以聚光並射出的第1聚光部。控制部，控制支撐部、第1照射部及移動機構，而在第1聚光部的光軸沿著交錯於與表面垂直之方向的第1方向的狀態下，在周緣部分的內部形成改質區域。

Description

雷射加工裝置
本發明之一側面是關於雷射加工裝置。
於專利文獻1，記載有雷射加工裝置，其具備：保持工件的保持機構、對保持機構所保持之工件照射雷射光的雷射照射機構。專利文獻1所記載的雷射加工裝置，是使具有聚光透鏡的雷射照射機構對基台固定，藉由保持機構來實施沿著與聚光透鏡之光軸垂直的方向之工件的移動。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第5456510號公報
[發明所欲解決的課題]
不過，為了在具有表面、以及與該表面交錯之側面的對象物之內部，以與該表面相對的虛擬面為邊界來剝離對象物的一部分，有著對於對象物照射雷射光，藉此沿著虛擬面形成改質區域的情況。在這種情況時，例如，為了提升強度而使對象物的側面含有倒角面的話，在對象物之中包含該側面之周緣部分的內部無法使雷射光適當地聚光，有著無法在該周緣部分的內部形成改質區域之虞。
於是，本發明的一側面，是以提供雷射加工裝置為目的，其可對於對象物之周緣部分的內部精度良好地形成改質區域。 [用以解決課題的手段]
本發明之一側面的雷射加工裝置，是對具有表面、以及與表面交錯之側面的對象物照射雷射光，藉此在對象物之中包含側面的周緣部分之內部形成改質區域，該雷射加工裝置具備：支撐對象物的支撐部；對於對象物照射雷射光的第1照射部；使支撐部及第1照射部的至少一個移動的移動機構；以及控制支撐部、第1照射部及移動機構的控制部，第1照射部，具有將雷射光予以聚光並射出的第1聚光部，控制部，控制支撐部、第1照射部及移動機構，而在第1聚光部的光軸沿著交錯於與表面垂直之方向的第1方向的狀態下，在周緣部分的內部形成改質區域。
在該雷射加工裝置，是在第1照射部之第1聚光部的光軸沿著交錯於與對象物之表面垂直之方向的第1方向的狀態下，從該第1聚光部使雷射光聚光並射出，藉此在對象物之周緣部分的內部形成改質區域。藉此，例如，即使是為了提升強度而使對象物的側面含有倒角面的情況，亦可在對象物之中包含該側面之周緣部分的內部適當地使雷射光聚光。因此，根據該雷射加工裝置，可在對象物之周緣部分的內部精度良好地形成改質區域。
在本發明之一側面的雷射加工裝置，移動機構，改變第1照射部的朝向，來使第1聚光部的光軸成為沿著第1方向的狀態，或是使第1聚光部的光軸成為沿著與表面垂直之第2方向的狀態，控制部，控制支撐部、第1照射部及移動機構，來在第1聚光部的光軸沿著第2方向的狀態下，在周緣部分之內側沿著與表面相面對的虛擬面形成改質區域亦可。藉此，可在周緣部分之內側沿著與表面相面對的虛擬面精度良好地形成改質區域。
本發明之一側面的雷射加工裝置，進一步具備對於對象物照射雷射光的第2照射部，第2照射部，具有將雷射光予以聚光並射出的第2聚光部，控制部，控制支撐部、第2照射部及移動機構，來在第2聚光部的光軸沿著與表面垂直之第2方向的狀態下，在周緣部分之內側沿著與表面相面對的虛擬面形成改質區域亦可。藉此，可在周緣部分之內側沿著與表面相面對的虛擬面精度良好地形成改質區域。
在本發明之一側面的雷射加工裝置，控制部控制移動機構，而在第1聚光部的光軸沿著第1方向的狀態下，以垂直於表面的軸線為中心線來使支撐部旋轉亦可。藉此，可在對象物之周緣部分的內部效率良好地形成改質區域。
在本發明之一側面的雷射加工裝置，在第1聚光部的光軸沿著第1方向的狀態中，從第1聚光部射出之雷射光的偏光方向，是沿著從第1聚光部射出之雷射光的聚光點對於對象物移動的方向亦可。藉此，在對象物之周緣部分的內部，可使從改質區域往與對象物之表面平行之方向延伸的龜裂之延伸量變大。 [發明的效果]
根據本發明之一側面，可提供雷射加工裝置，其可在對象物之周緣部分的內部形成改質區域。
以下，針對實施形態，參照圖式來詳細說明。又，在各圖中對相同或相當的部分附上相同符號，並省略重複的說明。 [基礎的雷射加工裝置]
首先，針對基礎的雷射加工裝置的構造、雷射加工頭的構造、作用及效果、以及變形例進行說明。 [基礎的雷射加工裝置的構造]
如圖1所示般，雷射加工裝置1，具備：複數個移動機構5、6、支撐部7、一對雷射加工頭10A、10B、光源單元8、控制部9。以下，將第1方向稱為X方向，將與第1方向垂直的第2方向稱為Y方向，將與第1方向及第2方向垂直的第3方向稱為Z方向。在本實施形態，X方向及Y方向為水平方向，Z方向為鉛直方向。
移動機構5，具有：固定部51、移動部53、安裝部55。固定部51，安裝於裝置框架1a。移動部53，安裝於設在固定部51的軌道，可延著Y方向移動。安裝部55，安裝於設在移動部53的軌道，可延著X方向移動。
移動機構6，具有：固定部61、一對移動部63、64、一對安裝部65、66。固定部61，安裝於裝置框架1a。一對移動部63、64的各個，安裝於設在固定部61的軌道，可各自獨立地沿著Y方向移動。安裝部65，安裝於設在移動部63的軌道，可延著Z方向移動。安裝部66，安裝於設在移動部64的軌道，可延著Z方向移動。也就是說，可對於裝置框架1a，使一對安裝部65、66的各個分別沿著Y方向及Z方向來移動。
支撐部7，安裝於設在移動機構5之安裝部55的旋轉軸，可以平行於Z方向的軸線為中心線來旋轉。也就是說，支撐部7，可延著X方向及Y方向的各個來移動，可以平行於Z方向的軸線為中心線來旋轉。支撐部7，支撐對象物100。對象物100，例如為晶圓。
如圖1及圖2所示般，雷射加工頭10A，安裝在移動機構6的安裝部65。雷射加工頭10A，是在Z方向上與支撐部7對向的狀態下，對支撐部7所支撐的對象物100照射雷射光L1。雷射加工頭10B，安裝於移動機構6的安裝部66。雷射加工頭10B，是在Z方向上與支撐部7對向的狀態下，對支撐部7所支撐的對象物100照射雷射光L2。
光源單元8，具有一對光源81、82。一對光源81、82，安裝於裝置框架1a。光源81，輸出雷射光L1。雷射光L1，從光源81的射出部81a射出，藉由光纖2導光至雷射加工頭10A。光源82，輸出雷射光L2。雷射光L2，從光源82的射出部82a射出，藉由其他的光纖2導光至雷射加工頭10B。
控制部9，控制雷射加工裝置1的各部(支撐部7、複數個移動機構5、6、一對雷射加工頭10A、10B、及光源單元8等)。控制部9，是構成為含有處理器、記憶體、儲存部及通訊元件等的電腦裝置。在控制部9，讀取至記憶體等的軟體(程式)，被處理器所執行，記憶體及儲存部之資料的讀取及寫入，以及通訊元件的通訊，是由處理器所控制。藉此，控制部9，實現各種功能。
針對如上述般構成的雷射加工裝置1所致之加工的一例進行說明。該加工的一例，是為了將晶圓亦即對象物100切斷成複數個晶片，沿著設定成格子狀之複數條線的各個，在對象物100的內部形成改質區域的例子。
首先，移動機構5沿著X方向及Y方向的各個使支撐部7移動，而使支撐著對象物100的支撐部7在Z方向上與一對雷射加工頭10A、10B相對向。接著，移動機構5以平行於Z方向的軸線為中心線使支撐部7旋轉，而使對象物100之往一方向延伸的複數條線沿著X方向。
接著，移動機構6沿著Y方向使雷射加工頭10A移動，而使雷射光L1的聚光點位在往一方向延伸的一條線上。另一方面，移動機構6沿著Y方向使雷射加工頭10B移動，而使雷射光L2的聚光點位在往一方向延伸的其他線上。接著，移動機構6沿著Z方向使雷射加工頭10A移動，而使雷射光L1的聚光點位在對象物100的內部。另一方面，移動機構6沿著Z方向使雷射加工頭10B移動，而使雷射光L2的聚光點位在對象物100的內部。
接著，光源81輸出雷射光L1而使雷射加工頭10A對於對象物100照射雷射光L1，且光源82輸出雷射光L2而使雷射加工頭10B對於對象物100照射雷射光L2。與此同時，移動機構5沿著X方向使支撐部7移動，而使雷射光L1的聚光點沿著往一方向延伸的一條線相對地移動且使雷射光L2的聚光點沿著往一方向延伸的其他線相對地移動。如此一來，雷射加工裝置1，會沿著對象物100之往一方向延伸的複數條線的各個，在對象物100的內部形成改質區域。
接著，移動機構5以平行於Z方向的軸線為中心線使支撐部7旋轉，而使對象物100之往與一方向正交之另一方向延伸的複數條線沿著X方向。
接著，移動機構6沿著Y方向使雷射加工頭10A移動，而使雷射光L1的聚光點位在往另一方向延伸的一條線上。另一方面，移動機構6沿著Y方向使雷射加工頭10B移動，而使雷射光L2的聚光點位在往另一方向延伸的其他線上。接著，移動機構6沿著Z方向使雷射加工頭10A移動，而使雷射光L1的聚光點位在對象物100的內部。另一方面，移動機構6沿著Z方向使雷射加工頭10B移動，而使雷射光L2的聚光點位在對象物100的內部。
接著，光源81輸出雷射光L1而使雷射加工頭10A對於對象物100照射雷射光L1，且光源82輸出雷射光L2而使雷射加工頭10B對於對象物100照射雷射光L2。與此同時，移動機構5沿著X方向使支撐部7移動，而使雷射光L1的聚光點沿著往另一方向延伸的一條線相對地移動且使雷射光L2的聚光點沿著往另一方向延伸的其他線相對地移動。如此一來，雷射加工裝置1，會沿著對象物100之往與一方向正交之另一方向延伸的複數條線的各個，在對象物100的內部形成改質區域。
又，在上述之加工的一例，光源81例如是藉由脈衝振盪方式，來對於對象物100輸出具有穿透性的雷射光L1，光源82，例如是藉由脈衝振盪方式，來對於對象物100輸出具有穿透性的雷射光L2。使這種雷射光在對象物100的內部聚光時，在雷射光之聚光點所對應的部分會特別吸收到雷射光，而在對象物100的內部形成改質區域。改質區域，是指密度、折射率、機械性強度、其他的物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域，例如有，溶融處理區域、裂紋區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。
使藉由脈衝振盪方式來輸出的雷射光照射至對象物100，並沿著設定在對象物100的線使雷射光的聚光點相對地移動的話，複數個改質點會沿著線並排成一列地形成。一個改質點，是藉由一脈衝之雷射光的照射而形成。一列的改質區域，是並排成一列之複數個改質點的集合。相鄰的改質點，是因雷射光的聚光點對於對象物100的相對移動速度及雷射光的重複頻率，而有彼此相連的情況，也有彼此分離的情況。 [雷射加工頭的構造]
如圖3及圖4所示般，雷射加工頭10A，具備：筐體11、射入部12、調整部13、聚光部14。
筐體11，具有：第1壁部21及第2壁部22、第3壁部23及第4壁部24、還有第5壁部25及第6壁部26。第1壁部21及第2壁部22，在X方向互相對向。第3壁部23及第4壁部24，在Y方向互相對向。第5壁部25及第6壁部26，在Z方向互相對向。
第3壁部23與第4壁部24的距離，比第1壁部21與第2壁部22的距離還小。第1壁部21與第2壁部22的距離，比第5壁部25與第6壁部26的距離還小。又，第1壁部21與第2壁部22的距離，跟第5壁部25與第6壁部26的距離相等亦可，或是，比第5壁部25與第6壁部26的距離還大亦可。
在雷射加工頭10A，第1壁部21，位在與移動機構6的固定部61相反之側，第2壁部22，位在固定部61側。第3壁部23，位在移動機構6的安裝部65側，第4壁部24，位在與安裝部65相反之側亦即雷射加工頭10B側(參照圖2)。第5壁部25，位在與支撐部7相反之側，第6壁部26，位在支撐部7側。
筐體11，構成為：在使第3壁部23配置於移動機構6之安裝部65側的狀態下使筐體11安裝於安裝部65。具體來說是如下。安裝部65，具有基座板65a、安裝板65b。基座板65a，安裝於設在移動部63的軌道(參照圖2)。安裝板65b，在基座板65a豎立設置於雷射加工頭10B側的端部(參照圖2)。筐體11，在第3壁部23接觸於安裝板65b的狀態下，透過台座27以螺栓28螺合於安裝板65b，藉此安裝於安裝部65。台座27，分別設在第1壁部21及第2壁部22。筐體11，可對安裝部65裝卸。
射入部12，安裝於第5壁部25。射入部12，使雷射光L1射入筐體11內。射入部12，在X方向上偏靠第2壁部22側，在Y方向上偏靠第4壁部24側。也就是說，X方向之射入部12與第2壁部22的距離，比X方向之射入部12與第1壁部21的距離還小，Y方向之射入部12與第4壁部24的距離，比X方向之射入部12與第3壁部23的距離還小。
射入部12，構成為可供光纖2的連接端部2a連接。於光纖2的連接端部2a，設有將從纖線的射出端射出的雷射光L1予以準直的準直透鏡，並未設有抑制回射光的隔離器。該隔離器，是設在比連接端部2a還靠光源81側的纖線之途中。藉此，來謀求連接端部2a的小型化，甚至射入部12的小型化。又，在光纖2的連接端部2a設有隔離器亦可。
調整部13，配置在筐體11內。調整部13，調整從射入部12射入的雷射光L1。調整部13所具有的各構件，安裝於設在筐體11內的光學基座29。光學基座29，是以將筐體11內的區域分隔成第3壁部23側的區域與第4壁部24側的區域之方式，來安裝於筐體11。光學基座29，與筐體11成為一體。調整部13所具有的各構件，在第4壁部24側安裝於光學基座29。關於調整部13所具有的各構件之詳細暫待後述。
聚光部14，配置在第6壁部26。具體來說，聚光部14，是在插通於形成在第6壁部26的孔26a的狀態下(參照圖5)，配置於第6壁部26。聚光部14，是將被調整部13調整過的雷射光L1予以聚光並射出至筐體11外。聚光部14，在X方向上偏靠第2壁部22側，在Y方向上偏靠第4壁部24側。也就是說，X方向之聚光部14與第2壁部22的距離，比X方向之聚光部14與第1壁部21的距離還小，Y方向之聚光部14與第4壁部24的距離，比X方向之聚光部14與第3壁部23的距離還小。
如圖5所示般，調整部13，具有：衰減器31、擴束器32、鏡子33。射入部12，還有調整部13的衰減器31、擴束器32及鏡子33，配置在沿著Z方向延伸的直線A1上。衰減器31及擴束器32，在直線A1上，配置在射入部12與鏡子33之間。衰減器31，調整從射入部12射入之雷射光L1的輸出。擴束器32，將以衰減器31調整過輸出的雷射光L1之徑予以擴大。鏡子33，將以擴束器32擴大過徑的雷射光L1予以反射。
調整部13，進一步具有：反射型空間光調變器34、成像光學系統35。調整部13的反射型空間光調變器34及成像光學系統35，還有聚光部14，是配置在沿著Z方向延伸的直線A2上。反射型空間光調變器34，是將以鏡子33反射的雷射光L1予以調變。反射型空間光調變器34，例如為反射型液晶(LCOS：Liquid Crystalon Silicon)的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。成像光學系統35，是構成使反射型空間光調變器34的反射面34a與聚光部14的入瞳面14a成為成像關係的兩側遠心光學系統。成像光學系統35，是由三個以上的透鏡所構成。
直線A1及直線A2，位在與Y方向垂直的平面上。直線A1，對於直線A2位在第2壁部22側。在雷射加工頭10A，雷射光L1，是從射入部12射入至筐體11內而在直線A1上進行，依序以鏡子33及反射型空間光調變器34反射之後，在直線A2上進行而從聚光部14射出至筐體11外。又，衰減器31及擴束器32的配列順序顛倒亦可。且，衰減器31，配置在鏡子33與反射型空間光調變器34之間亦可。且，調整部13，具有其他的光學零件(例如在配置在擴束器32之前的轉向鏡等)亦可。
雷射加工頭10A，進一步具備：二向分色鏡15、測定部16、觀察部17、驅動部18、電路部19。
二向分色鏡15，在直線A2上配置於成像光學系統35與聚光部14之間。也就是說，二向分色鏡15，在筐體11內配置於調整部13與聚光部14之間。二向分色鏡15，在第4壁部24側安裝於光學基座29。二向分色鏡15，供雷射光L1穿透。二向分色鏡15，就抑制散光的觀點來看，例如為方體型，或是配置成具有扭曲關係的兩片之板型皆可。
測定部16，在筐體11內，對於調整部13配置在第1壁部21側。測定部16，在第4壁部24側安裝於光學基座29。測定部16，輸出用來測定對象物100之表面(例如雷射光L1射入之側的表面)與聚光部14之距離的測定光L10，透過聚光部14，檢測出在對象物100的表面反射的測定光L10。也就是說，從測定部16輸出的測定光L10，透過聚光部14照射至對象物100的表面，在對象物100的表面反射的測定光L10，透過聚光部14而被測定部16檢測到。
更具體來說，從測定部16輸出的測定光L10，是被在第4壁部24側安裝於光學基座29的分束鏡20及二向分色鏡15依序反射，而從聚光部14射出至筐體11外。在對象物100的表面反射的測定光L10，是從聚光部14射入至筐體11內而被二向分色鏡15及分束鏡20依序反射，並射入至測定部16，而被測定部16檢測到。
觀察部17，在筐體11內，對於調整部13配置在第1壁部21側。觀察部17，在第4壁部24側安裝於光學基座29。觀察部17，輸出用來觀察對象物100之表面(例如雷射光L1射入之側的表面)的觀察光L20，透過聚光部14，檢測出在對象物100的表面反射的觀察光L20。也就是說，從觀察部17輸出的觀察光L20，透過聚光部14照射至對象物100的表面，在對象物100的表面反射的觀察光L20，透過聚光部14而被觀察部17檢測到。
更具體來說，從觀察部17輸出的觀察光L20，穿過分束鏡20而被二向分色鏡15反射，而從聚光部14射出至筐體11外。在對象物100的表面反射的觀察光L20，是從聚光部14射入至筐體11內而被二向分色鏡15反射，並穿過分束鏡20射入至觀察部17，而被觀察部17檢測到。又，雷射光L1、測定光L10及觀察光L20之各自的波長互相不同(至少各自的中心波長互相錯開)。
驅動部18，在第4壁部24側安裝於光學基座29。驅動部18，例如藉由壓電元件的驅動力，使配置在第6壁部26的聚光部14沿著Z方向移動。
電路部19，在筐體11內，對於光學基座29配置在第3壁部23側。也就是說，電路部19，在筐體11內，對於調整部13、測定部16及觀察部17配置在第3壁部23側。電路部19，例如為複數片電路基板。電路部19，處理從測定部16輸出的訊號、以及輸入至反射型空間光調變器34的訊號。電路部19，基於從測定部16輸出的訊號來控制驅動部18。作為一例，電路部19，基於從測定部16輸出的訊號來控制驅動部18，使對象物100之表面與聚光部14的距離維持成一定(亦即，使對象物100之表面與雷射光L1之聚光點的距離維持成一定)。又，於筐體11，設有連接器(圖示省略)，其連接有用來將電路部19電性連接於控制部9(參照圖1)等的配線。
雷射加工頭10B，與雷射加工頭10A同樣地，具備：筐體11、射入部12、調整部13、聚光部14、二向分色鏡15、測定部16、觀察部17、驅動部18、電路部19。但是，雷射加工頭10B的各構件，如圖2所示般，關於通過一對安裝部65、66間的中點且與Y方向垂直的虛擬平面，是配置成與雷射加工頭10A之各構件具有面對稱的關係。
例如，雷射加工頭10A的筐體11，安裝於安裝部65，而使第4壁部24對於第3壁部23位在雷射加工頭10B側且使第6壁部26對於第5壁部25位在支撐部7側。相對地，雷射加工頭10B的筐體11，安裝於安裝部66，而使第4壁部24對於第3壁部23位在雷射加工頭10A側且使第6壁部26對於第5壁部25位在支撐部7側。
雷射加工頭10B的筐體11，是在第3壁部23配置於安裝部66側的狀態下使筐體11安裝於安裝部66而構成。具體來說是如下。安裝部66，具有基座板66a、安裝板66b。基座板66a，安裝於設在移動部63的軌道。安裝板66b，在基座板66a豎立設置於雷射加工頭10A側的端部。雷射加工頭10B的筐體11，是在第3壁部23接觸於安裝板66b的狀態下，安裝於安裝部66。雷射加工頭10B的筐體11，可對安裝部66裝卸。 [作用及效果]
在雷射加工頭10A，由於輸出雷射光L1的光源並未設在筐體11內，故可謀求筐體11的小型化。此外，筐體11中，第3壁部23與第4壁部24的距離比第1壁部21與第2壁部22的距離還小，配置在第6壁部26的聚光部14在Y方向上偏靠第4壁部24側。藉此，在沿著與聚光部14的光軸垂直的方向來使筐體11移動的情況，例如，即使在第4壁部24側存在有其他的構件(例如雷射加工頭10B)，亦可使聚光部14靠近該其他的構件。因此，雷射加工頭10A，適合使聚光部14沿著與其光軸垂直的方向移動。
且，在雷射加工頭10A，射入部12設在第5壁部25，在Y方向上偏靠第4壁部24側。藉此，可在筐體11內之區域之中對於調整部13在第3壁部23側的區域配置其他構件(例如電路部19)等，有效利用該區域。
且，在雷射加工頭10A，聚光部14在X方向上偏靠第2壁部22側。藉此，在沿著與聚光部14的光軸垂直的方向來使筐體11移動的情況，例如，即使在第2壁部22側存在有其他的構件，亦可使聚光部14靠近該其他的構件。
且，在雷射加工頭10A，射入部12設在第5壁部25，在X方向上偏靠第2壁部22側。藉此，可在筐體11內之區域之中對於調整部13在第1壁部21側的區域配置其他構件(例如測定部16及觀察部17)等，有效利用該區域。
且，在雷射加工頭10A，測定部16及觀察部17是在筐體11內的區域之中對於調整部13配置在第1壁部21側的區域，電路部19是在筐體11內的區域之中對於調整部13配置在第3壁部23側，二向分色鏡15是在筐體11內配置在調整部13與聚光部14之間。藉此，可有效地利用筐體11內的區域。此外，在雷射加工裝置1中，可基於對象物100之表面與聚光部14的距離之測定結果來加工。且，在雷射加工裝置1中，可基於對象物100之表面的觀察結果來加工。
且，在雷射加工頭10A，電路部19，基於由測定部16所輸出的訊號來控制驅動部18。藉此，可基於對象物100之表面與聚光部14的距離之測定結果，來調整雷射光L1之聚光點的位置。
且，在雷射加工頭10A，射入部12，還有調整部13的衰減器31、擴束器32及鏡子33，是配置在沿著Z方向延伸的直線A1上，調整部13的反射型空間光調變器34、成像光學系統35及聚光部14，還有聚光部14，是配置在沿著Z方向延伸的直線A2上。藉此，可緊湊地構成具有衰減器31、擴束器32、反射型空間光調變器34及成像光學系統35的調整部13。
且，在雷射加工頭10A，直線A1相對於直線A2位在第2壁部22側。藉此，在筐體11內之區域之中相對於調整部13在第1壁部21側的區域處，構成使用聚光部14之其他的光學系統(例如測定部16及觀察部17)的情況時，可提升該其他的光學系統的構成之自由度。
以上的作用及效果，亦可藉由雷射加工頭10B來同樣地發揮。
且，在雷射加工裝置1，雷射加工頭10A的聚光部14，是在雷射加工頭10A的筐體11中偏靠雷射加工頭10B側，雷射加工頭10B的聚光部14，是在雷射加工頭10B的筐體11中偏靠雷射加工頭10A側。藉此，在一對雷射加工頭10A、10B各自沿著Y方向移動的情況，雷射加工頭10A的聚光部14與雷射加工頭10B的聚光部14可互相靠近。因此，根據雷射加工裝置1，可效率良好地加工對象物100。
且，在雷射加工裝置1，一對安裝部65、66的各個，是各自沿著Y方向及Z方向來移動。藉此，可更效率良好地加工對象物100。
且，在雷射加工裝置1，支撐部7，沿著X方向及Y方向的各個來移動，以平行於Z方向的軸線為中心線來旋轉。藉此，可更效率良好地加工對象物100。 [變形例]
例如圖6所示般，射入部12、調整部13及聚光部14，配置在沿著Z方向延伸的直線A上亦可。藉此，可緊湊地構成調整部13。該情況時，調整部13，有沒有反射型空間光調變器34及成像光學系統35皆可。且，調整部13，具有衰減器31及擴束器32亦可。藉此，可緊湊地構成具有衰減器31及擴束器32的調整部13。又，衰減器31及擴束器32的配列順序顛倒亦可。
且，筐體11，只要構成為：在第1壁部21、第2壁部22、第3壁部23及第5壁部25之至少一個配置在雷射加工裝置1之安裝部65(或安裝部66)側的狀態下，使筐體11安裝於安裝部65(或安裝部66)即可。且，聚光部14，至少在Y方向上偏靠第4壁部24側即可。根據該等，在使筐體11沿著Y方向移動的情況，例如，即使在第4壁部24側存在其他的構件，亦可使聚光部14靠近該其他的構件。且，在使筐體11沿著Z方向移動的情況，例如，可使聚光部14靠近對象物100。
且，聚光部14，在X方向上偏靠第1壁部21側亦可。藉此，在沿著與聚光部14的光軸垂直的方向來使筐體11移動的情況，例如，即使在第1壁部21側存在有其他的構件，亦可使聚光部14靠近該其他的構件。該情況時，射入部12，在X方向上偏靠第1壁部21側亦可。藉此，在筐體11內之區域之中對於調整部13在第2壁部22側的區域配置其他構件(例如測定部16及觀察部17)等，可有效利用該區域。
且，光源單元8，是具有一個光源者亦可。該情況時，光源單元8亦可構成為：將從一個光源輸出之雷射光的一部分從射出部81a射出且將該雷射光的剩餘部分從射出部82b射出。
且，雷射加工裝置1，具備一個雷射加工頭10A亦可。即使是具備一個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1也一樣，在沿著與聚光部14的光軸垂直的Y方向來使筐體11移動的情況，例如，即使在第4壁部24側存在有其他的構件，亦可使聚光部14靠近該其他的構件。因此，即使是具備一個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1，亦可效率良好地加工對象物100。且，具備一個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1中，只要安裝部65沿著Z方向移動的話，可更效率良好地加工對象物100。且，具備一個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1中，只要支撐部7沿著X方向移動，以平行於Z方向的軸線為中心線來旋轉的話，可更效率良好地加工對象物100。
且，雷射加工頭10A、10B及雷射加工裝置1，並不限定於在對象物100的內部形成改質區域者，為實施其他雷射加工者亦可。且，雷射加工裝置1，具備三個以上的雷射加工頭亦可。 [實施形態的雷射加工裝置]
接著，針對實施形態之雷射加工裝置的構造及動作、作用及效果、以及變形例進行說明。 [實施形態之雷射加工裝置的構造及動作]
如圖7所示般，雷射加工裝置1A，主要在具備校準攝影機AC及攝影單元IR這點，以及雷射加工頭(第1照射部)10B透過旋轉機構67來安裝於安裝部66這點，與上述的雷射加工裝置1不同。在本實施形態，雷射加工裝置1A，是對具有第1主面100a及第2主面(表面)100b的對象物100施以修整加工及剝離加工，來取得(製造)半導體元件。修整加工，是用來將對象物100中的不要部分予以除去的加工。剝離加工，是用來將對象物100的一部分予以剝離的加工。首先，針對雷射加工裝置1A的構造，以與上述之雷射加工裝置1相異之處為中心來說明。又，圖7中，裝置框架1a、光源單元8等的圖示被省略。
如圖7所示般，校準攝影機AC及攝影單元IR，是與雷射加工頭(第2照射部)10A一起安裝於安裝部65。校準攝影機AC，例如，使用穿透對象物100的光來拍攝元件圖形等。基於由校準攝影機AC所得到的圖像，來實施對於對象物100之雷射光L1之照射位置的校準等。攝影單元IR，藉由穿透對象物100的光來拍攝對象物100。例如，在對象物100是含有矽之晶圓的情況，在攝影單元IR，使用近紅外線區域的光。基於由攝影單元IR所得到的圖像，來實施在對象物100之內部所形成之改質區域及從該改質區域延伸之龜裂之狀態的確認等。
雷射加工頭10B，透過旋轉機構67安裝於安裝部66。旋轉機構67，是以平行於X方向的軸線為中心線而可旋轉地安裝於安裝部66。藉此，移動機構6，可改變雷射加工頭10B的朝向，來使雷射加工頭10B之聚光部(第1聚光部)14的光軸成為沿著與對象物100之第2主面100b平行之Y方向(與垂直於對象物之表面的方向交錯的第1方向)的狀態，或是使雷射加工頭10B之聚光部14的光軸成為沿著與第2主面100b垂直之Z方向(第2方向)的狀態。
接著，針對雷射加工裝置1A之加工對象亦即對象物100進行說明。對象物100，例如包含形成為圓板狀的半導體晶圓。對象物100，以各種材料來形成亦可，呈現各種形狀亦可。於對象物100的第1主面100a，形成有功能元件(圖示省略)。功能元件，例如光二極體等之受光元件、雷射二極體等之發光元件、記憶體等之電路元件等。
如圖8(a)及(b)所示般，在對象物100設定有有效部分R及周緣部分E。有效部分R，是對應於所取得之半導體元件的部分。有效部分R，例如是從厚度方向觀看對象物100的情況之包含中央部分的圓板狀之部分。周緣部分E，是對象物100之比有效部分R還外側的區域。周緣部分E，是對象物100之有效部分R以外的外緣部分。周緣部分E，例如是包圍有效部分R的圓環狀之倒角部分。
於對象物100，設定有作為剝離預定面的虛擬面M1。虛擬面M1，是預定形成改質區域的面。虛擬面M1，是與對象物100之雷射光射入面亦即第2主面100b面對的面(亦即與第2主面100b相對向的面)。虛擬面M1，包含第1區域M1a及第2區域M1b。第1區域M1a，是虛擬面M1之中位在有效部分R的區域。第2區域M1b，是虛擬面M1之中位在周緣部分E的區域。虛擬面M1，是與第2主面100b平行的面，例如呈圓形狀。虛擬面M1，為虛擬的區域，不限定於平面，為曲面乃至三維狀的面亦可。有效部分R、周緣部分E及虛擬面M1的設定，可在控制部9進行。有效部分R、周緣部分E及虛擬面M1，為座標指定者亦可。
於對象物100，設定有作為修整預定線的線M3。線M3，是預定形成改質區域的線。線M3，是在對象物100之外緣的內側延伸成環狀。線M3，例如延伸成圓環狀。線M3，是在對象物100之內部之比虛擬面M1還靠與雷射光射入面相反之側的部分，設定在有效部分R與周緣部分E的邊界。線M3的設定，可在控制部9進行。線M3，為座標指定者亦可。
接著，說明使用雷射加工裝置1A，來對於對象物100施以修整加工及剝離加工，而製造(取得)半導體元件之方法的一例。以下所說明的製造方法，是針對藉由修整加工及剝離加工而從對象物100去除的除去部分(在對象物100中無法作為半導體元件來使用的部分)，可再利用的方法。
首先，如圖7所示般，在以第2主面100b為雷射光射入面側的狀態，將對象物100支撐於支撐部7。在對象物100之形成有功能元件的第1主面100a側，黏接有支撐基板等之基板，或是黏貼有膠帶材。
接著，如圖9及圖10(a)所示般，在對象物100施以修整加工。具體來說，移動機構5使支撐部7移動且移動機構6使雷射加工頭10A移動，來使雷射加工頭10A的聚光部(第2聚光部)14位在線M3的上方，且使雷射光L1的聚光點P1位在線M3上的位置。然後，移動機構5以軸線C為中心線來使支撐部7以一定的旋轉速度旋轉，並以雷射光L1的聚光點P1位在線M3上的位置的狀態下，從雷射加工頭10A射出雷射光L1。這種雷射光L1的照射，是改變聚光點P1之Z方向的位置而重複進行。藉此，如圖10(b)所示般，在剝離處理之前，在對象物100之內部之比虛擬面M1(參照圖8)還靠與雷射光射入面相反之側的部分，沿著線M3(參照圖8)形成改質區域43。又，在對於對象物100的修整加工，是使雷射加工頭10A之聚光部14的光軸沿著Z方向，使對象物100之第2主面100b為雷射光L1的射入面。
接著，如圖9及圖11(a)所示般，在對象物100的有效部分R施以剝離加工。具體來說。是移動機構5以軸線C為中心線來使支撐部7以一定的旋轉速度旋轉，並從雷射加工頭10A射出雷射光L1，且移動機構6使雷射加工頭10A移動，而在虛擬面M1的第1區域M1a(參照圖8)使聚光點P1從外側往內側沿著Y方向移動。藉此，如圖11(b)及(c)所示般，在對象物100的內部，沿著第1區域M1a(參照圖8)，形成延伸成漩渦狀(漸伸曲線)的改質區域4。又，在對於對象物100之有效部分R的剝離加工，是使雷射加工頭10A之聚光部14的光軸沿著Z方向，使對象物100之第2主面100b為雷射光L1的射入面。如上述般，在對於對象物100之有效部分R的剝離加工，控制部9，是控制支撐部7、雷射加工頭10A、及複數個移動機構5、6，而在雷射加工頭10A之聚光部14的光軸沿著Z方向的狀態下，在有效部分R的內部沿著第1區域M1a形成改質區域4。
接著，如圖12及圖13所示般，在對象物100的周緣部分E施以剝離加工。具體來說，移動機構6改變雷射加工頭10B的朝向，而使雷射加工頭10B之聚光部14的光軸成為沿著Y方向的狀態，如圖8及圖14所示般，移動機構5使支撐部7移動且移動機構6使雷射加工頭10B移動，而使雷射光L2的聚光點P2位在虛擬面M1之第2區域M1b上的位置。然後，移動機構5以軸線C為中心線來使支撐部7以一定的旋轉速度旋轉，並以雷射光L2的聚光點P2位在第2區域M1b上的位置的狀態下，從雷射加工頭10B射出雷射光L2。藉此，在周緣部分E的內部，沿著第2區域M1b形成改質區域4a。從該改質區域4a，使龜裂4b延伸至內側(亦即，沿著第1區域M1a的改質區域4側)及外側(亦即，對象物100的側面E1側)。
又，在對於對象物100之周緣部分E的剝離加工，是使雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向，使對象物100的側面E1為雷射光L2的射入面。如圖13及圖14所示般，側面E1，是在與第1主面100a及第2主面100b交錯的側面之中，與第1主面100a及第2主面100b垂直的面(從平行於第1主面100a及第2主面100b的方向來觀看時的垂直之面)。側面E2，是在與第1主面100a及第2主面100b交錯的側面之中，在第1主面100a與側面E1之間及第2主面100b與側面E1之間所形成的倒角面，例如，呈現往外側凸出的曲線狀。側面E1、E2，包含在周緣部分E。在本實施形態，側面E1、E2，構成倒角部分。
如以上所述，在對於對象物100之周緣部分E的剝離加工，控制部9，是控制支撐部7、雷射加工頭10B、及複數個移動機構5、6，而在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態下，在周緣部分E的內部形成改質區域4a。且，控制部9，控制移動機構5，而在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態下，以與對象物100之第2主面100b垂直的軸線C為中心線來使支撐部7旋轉。又，在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態中，從雷射加工頭10B之聚光部14所射出之雷射光L2的偏光方向，是沿著雷射光L2的聚光點P2對於對象物100的移動方向。
接著，如圖15(a)所示般，以遍及虛擬面M1(參照圖8)之改質區域以及從改質區域延伸的龜裂為邊界，剝離對象物100的一部分。伴隨於此，以沿著線M3(參照圖8)的改質區域以及從改質區域延伸的龜裂為邊界，去除周緣部分E。又，對象物100之部分的剝離及周緣部分E的去除，例如使用吸附治具來實施亦可。對象物100之部分的剝離，在支撐部7上實施亦可，移動至剝離專用的區域來實施亦可。對象物100之部分的剝離，是利用吹氣或膠帶材來實施亦可。在無法僅以外部應力來剝離對象物100的情況時，可用與對象物100反應的蝕刻液(KOH或TMAH等)來選擇性蝕刻改質區域4、43亦可。藉此，可容易剝離對象物100。雖使支撐部7以一定的旋轉速度旋轉，但該旋轉速度亦可變化。例如支撐部7的旋轉速度，變化成使包含在改質區域4的改質點之間距成為一定間隔亦可。
接著，如圖15(b)所示般，對於對象物100的剝離面100h，實施收尾的研削或礪石等之研磨材的研磨。以蝕刻來剝離對象物100的情況，可使該研磨簡略化。以上的結果，取得半導體元件100K。
又，在一般的剝離加工中，有著使所形成之改質區域4內所含的複數個改質點之間距變密，在作為剝離預定面的虛擬面M1塞滿改質點，藉此剝離對象物100的情況。該情況時，作為加工條件，是選擇從改質點的龜裂比較不會延伸的條件(例如，雷射光的波長為短波長(1028nm)、脈衝寬度為50nsec、脈衝間距為1～10μm(特別是1.5～3.5μm))。相對於此，在本實施形態，作為加工條件，選擇沿著虛擬面M1使龜裂延伸的條件。例如，用來在沿著虛擬面M1的第1區域M1a形成改質區域4的雷射光L1之加工條件，是選擇雷射光L1的波長為長波長(例如1099nm)、脈衝寬度為700nsec。 [作用及效果]
在雷射加工裝置1A，是在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著交錯於與對象物100之第2主面100b垂直之方向的Y方向的狀態下，從雷射加工頭10B的聚光部14使雷射光L2聚光並射出，藉此在對象物100之周緣部分E的內部形成改質區域4a。藉此，例如，即使是為了提升強度而使對象物100的側面E1、E2含有倒角面的情況，亦可在對象物100之中包含該側面E1、E2之周緣部分E的內部適當地使雷射光L2聚光。因此，根據雷射加工裝置1A，可在對象物100之周緣部分E的內部精度良好地形成改質區域4a。
圖16(a)，是表示對象物之周緣部分之剖面照片的圖，圖16(b)，是表示將圖16(a)的一部分予以擴大之剖面照片的圖。在圖16(a)及(b)所示之例，對象物為矽晶圓，周緣部分為倒角部分。該倒角部分之水平方向(與矽晶圓的主面平行的方向)的寬度，為200～300μm左右，構成該倒角部分的側面之中，與矽晶圓的主面垂直之面之垂直方向(與矽晶圓的主面垂直的方向)的寬度，為100μm左右。在圖16(a)及(b)所示之例，在構成倒角部分的側面之中將與矽晶圓的主面垂直之面作為雷射光射入面，使雷射光從倒角部分的外側往倒角部分的內部沿著水平方向聚光。其結果，在周緣部分的內部，形成有改質區域，以及從該改質區域往內側及外側沿著水平方向延伸的龜裂。該龜裂的延伸量，為120μm左右。
且，在雷射加工裝置1A，是在雷射加工頭10A之聚光部14的光軸沿著與對象物100之第2主面100b垂直的Z方向的狀態下，從雷射加工頭10A的聚光部14使雷射光L1聚光並射出，藉此在對象物100之有效部分R的內部沿著虛擬面M1形成改質區域4。藉此，可在對象物100之有效部分R的內部沿著虛擬面M1精度良好地形成改質區域4。
且，在雷射加工裝置1A，是在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態下，使支撐部7以垂直於第2主面100b的軸線C為中心線來旋轉，而在對象物100之周緣部分E的內部形成改質區域4a。藉此，可在對象物100之周緣部分E的內部效率良好地形成改質區域4a。
且，在雷射加工裝置1A，在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態中，從雷射加工頭10B之聚光部14所射出之雷射光L2的偏光方向，是沿著雷射光L2的聚光點P2對於對象物100的移動方向。藉此，在對象物100之周緣部分E的內部，可使從改質區域4a往與對象物100之第2主面100b平行之方向延伸的龜裂4b之延伸量變大。 [變形例]
本發明的一態樣，並不限定於上述實施形態。例如，移動機構5、6，構成為使支撐部7及雷射加工頭10A的至少一個移動即可。同樣地，移動機構5、6，構成為使支撐部7及雷射加工頭10B的至少一個移動即可。
且，控制部9，是控制支撐部7、雷射加工頭10B及移動機構5、6，而在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著Z方向的狀態下，在對象物100之有效部分R的內部沿著虛擬面M1形成改質區域4亦可。藉此，可與雷射加工頭10A一起或取代雷射加工頭10A，在對象物100之有效部分R的內部沿著虛擬面M1精度良好地形成改質區域4。
且，雷射加工頭10B，在其聚光部14的光軸沿著Z方向的狀態及其聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態之雙方的狀態下，在對象物100形成改質區域4的情況時，雷射加工裝置1A，不具備雷射加工頭10A亦可。
且，雷射加工頭10B，在其聚光部14的光軸沿著Y方向的狀態下，在對象物100的周緣部分E形成改質區域4a的狀況，是作為專用狀況來實施亦可。在該情況也是，雷射加工裝置1A在對象物100的周緣部分E形成改質區域4a的狀況，是作為專用狀況來實施時，雷射加工裝置1A，不具備雷射加工頭10A亦可。
且，在雷射加工裝置1A，如圖17所示般，在雷射加工頭10B之聚光部14的光軸沿著交錯於與對象物100的第2主面100b垂直的方向(亦即Z方向)的方向中之Y方向以外之方向的狀態下，以在對象物100之周緣部分E的內部形成改質區域4a的方式，從雷射加工頭10B的聚光部14使雷射光L2聚光並射出亦可。藉此，可調整雷射加工頭10B之聚光部14之光軸的角度，來因應構成周緣部分E的側面E1、E2之形狀等，使雷射光L2適當地在周緣部分E的內部聚光。又，雷射加工頭10B之聚光部14的光軸交錯於與對象物100的第2主面100b垂直的方向之方向(交錯於與對象物的表面垂直之方向的第1方向)，例如，是對於與對象物100的第2主面100b垂直的方向夾成10～90°之角度的方向，或是對於與對象物100的第2主面100b垂直的方向夾成30～90°之角度的方向。
且，在上述實施形態，在藉由剝離加工來剝離對象物100的一部分之前，是進行形成改質區域43的修整加工，如圖18(a)及(b)所示般，在藉由剝離加工來剝離對象物100的一部分之後，藉由修整加工來去除周緣部分E亦可。在該情況也是，針對藉由剝離加工來從對象物100去除的除去部分，可再利用。
且，在上述實施形態，在對於對象物100的有效部分R施以剝離加工之後，對於對象物100的周緣部分E施以剝離加工，但在對於對象物100的周緣部分E施以剝離加工之後，對於對象物100的有效部分R施以剝離加工亦可。且，在上述實施形態，雖將對象物100的第2主面100b作為雷射光射入面，但亦可將對象物100的第1主面100a作為雷射光射入面。且，雷射加工裝置1A，適用於融磨等之加工亦可。
且，對象物100的種類、對象物100的形狀、對象物100的尺寸、對象物100所具有之晶體方向的數量及方向、以及對象物100之主面的面方位，並無特別限定。且，改質區域，是形成在對象物100之內部的結晶區域、再結晶區域、或是吸雜區域等亦可。結晶區域，是維持著對象物100之加工前之構造的區域。再結晶區域，是蒸發、電漿化或融化之後，在再凝固之際作為單結晶或多結晶來凝固的區域。吸雜領域，是收集重金屬等之雜質之發揮出吸雜效果的區域。
上述之實施形態及變形例的各構造，不限定於上述的材料及形狀，可適用各式各樣的材料及形狀。且，上述之實施形態或變形例的各構造，可任意適用於其他實施形態或變形例的各構造。
圖19～圖21，是用來說明其他變形例之雷射加工裝置及使用此之製造半導體元件的方法(雷射加工方法)的對象物的側視圖。在本發明之一態樣，亦可如下加工。
亦即，首先，在以第2主面100b為雷射光射入面側的狀態下，支撐對象物100。在對象物100之形成有功能元件的第1主面100a側，黏接有支撐基板等之基板，或是黏貼有膠帶材。
接著，如圖19(a)所示般，一邊使對象物100以一定的旋轉速度旋轉，一邊以雷射光L1的聚光點P1位在線M3(參照圖8)上的位置之狀態下照射雷射光L1。線M3，如上述般，為修整預定線，在對象物100之外緣的內側延伸成環狀。這種雷射光L1的照射，是改變聚光點P1之Z方向的位置而重複進行。藉此，如圖19(b)所示般，在對象物100之內部之比虛擬面M1(參照圖8)還靠與雷射光射入面相反之側的部分，沿著線M3形成改質區域43。虛擬面M1，如上述般，為剝離預定面，與對象物100的第2主面100b相對向。
接著，如圖20(a)所示般，在對象物100之除了周緣部分(外緣的倒角部)EE以外的外周部分亦即第1部分NR1，以弱分斷力條件(第1加工條件)照射雷射光L1。具體來說，一邊使對象物100以一定的旋轉速度旋轉，一邊在第1部分NR1使聚光點P1在虛擬面M1(參照圖8)上位在比線M3(參照圖8)還靠內側的位置，以弱分斷力條件照射雷射光L1。並且，使該聚光點P1沿著虛擬面M1移動。藉此，在第1部分NR1沿著虛擬面M1(參照圖8)形成改質區域4a。龜裂不會從改質區域4a延伸到比線M3還外側(周緣部分EE)。
弱分斷力條件，是比第1規定量還多的第2規定量之雷射加工後之加工狀態成為第1切割狀態的條件。又，此時，取代弱分斷力條件，而為中分斷力條件(第1加工條件)亦可。中分斷力條件，是第2規定量之雷射加工後之加工狀態成為第2切割狀態的條件。
第1規定量的雷射加工，是例如沿著未達100條複數個並行線(並排配置的複數個加工用線)來照射雷射光L1而形成改質區域4的情況。第1規定量的雷射加工，例如是在對象物100之形成改質區域4的區域之預設方向的寬度未達12mm的情況。預設方向，是從雷射光射入面來觀看時與加工用線的延伸方向正交的方向。第2規定量的雷射加工，例如是沿著100條以上的複數個加工用線來照射雷射光L1而形成改質區域4的情況。第2規定量的雷射加工，例如是在對象物100之形成改質區域4的區域之預設方向的寬度為12mm以上的情況。第1規定量及第2規定量並無特別限定，為各種參數量皆可。第1規定量及第2規定量，例如為加工時間亦可。第1規定量及第2規定量，為複數個參數量的組合亦可。
第1切割狀態，是半切割狀態。半切割(SHC)狀態，是從包含在改質區域4的複數個改質點延伸的龜裂，往沿著加工用線的方向(掃描方向)伸展的狀態。在取得圖像的情況，在圖像中，半切割狀態，可確認到改質點與沿著加工用線的痕跡。以加工狀態成為半切割狀態的方式增加加工用線的數量，藉此變化成後述的全切割狀態，但因加工條件而變化成全切割狀態的該加工用線之數量會變化。且，為了發生全切割狀態，作為沿著一條加工用線來照射雷射光L1而形成改質區域4之情況的加工狀態，是必須要有半切割狀態。
第2切割狀態，是全切割狀態。全切割(SFC)狀態，是從包含在改質區域4的複數個改質點延伸的龜裂，往沿著複數個加工用線的方向及與加工用線交錯的方向伸展而互相連接的狀態。在取得圖像的情況，在圖像中，全切割狀態，是從改質點延伸的龜裂，往上下左右伸展，跨越複數個加工用線而連接的狀態。全切割狀態，是在圖像上無法確認改質點的狀態(確認到由該龜裂所形成之空間乃至間隙的狀態)。全切割狀態，是藉由跨越複數個加工用線之間的龜裂之連接所發生的狀態，因此在沿著一條加工用線來照射雷射光L1而形成改質區域4的情況時，並無法發生。
接著，如圖20(b)及圖20(c)所示般，在對象物100之比第1部分NR1還內側的第2部分NR2，以強分斷力條件(第2加工條件)照射雷射光L1。具體來說，一邊使對象物100以一定的旋轉速度旋轉，一邊在對象物100之中央部分的第2部分NR2，使聚光點P1位在虛擬面M1(參照圖8)上的位置，來以強分斷力條件照射雷射光L1。並且，使該聚光點P1沿著虛擬面M1移動。藉此，在第2部分NR2沿著虛擬面M1(參照圖8)形成改質區域4c。龜裂從改質區域4c積極地往外側(亦即對象物100的側面側)延伸。強分斷力條件，是第1規定量之雷射加工後之加工狀態成為第2切割狀態的條件。
接著，以改質區域4及／或從改質區域4的改質點延伸的龜裂、改質區域43及／或從改質區域43的改質點延伸的龜裂作為邊界，來剝離對象物100的一部分(參照圖21)。對象物100之部分的剝離，例如利用吸附治具、吹氣及膠帶材來實施亦可。在無法僅以外部應力來剝離對象物100的情況時，可用與對象物100反應的蝕刻液(KOH或TMAH等)來選擇性蝕刻改質區域4、43亦可。
如以上所說明般，在其他的變形例，是實行：在對象物100的第1部分NR1以第1加工條件進行雷射加工的第1加工處理、在對象物100之比第1部分NR1還內側的第2部分NR2以第2加工條件進行雷射加工的第2加工處理。第1加工條件，是第2規定量之雷射加工後的加工狀態成為第1切割狀態或第2切割狀態的條件，第2加工條件，是第1規定量之雷射加工後的加工狀態成為第2切割狀態的條件，第1部分NR1，是除了周緣部分EE以外的部分。這種雷射加工，在將對象物100的一部分如圖21所示般剝離(將對象物100之不包含周緣部分EE的一部分予以剝離)的情況時特別有效。也就是說，可有效地進行龜裂不延伸至周緣部分EE的剝離加工。所剝離之對象物100的一部分，由於不包含周緣部分EE，故可容易對位及其他的加工。所剝離之對象物100的一部分，在後段有貼合工程的情況時，可容易進行該貼合工程的對位。
1A:雷射加工裝置 4,4a:改質區域 5,6:移動機構 7:支撐部 9:控制部 10A:雷射加工頭(第2照射部) 10B:雷射加工頭(第1照射部) 14:聚光部(第1聚光部、第2聚光部) 100:對象物 100a:第1主面 100b:第2主面(表面) C:軸線 E:周緣部分 E1,E2:側面 L1,L2:雷射光 P1,P2:聚光點 M1:虛擬面
[圖1]，是基礎的雷射加工裝置的立體圖。 [圖2]，是圖1所示之雷射加工裝置之一部分的前視圖。 [圖3]，是圖1所示之雷射加工裝置之雷射加工頭的前視圖。 [圖4]，是圖3所示之雷射加工頭的側視圖。 [圖5]，是圖3所示之雷射加工頭之光學系統的構成圖。 [圖6]，是變形例之雷射加工頭之光學系統的構成圖。 [圖7]，是實施形態之雷射加工裝置的俯視圖。 [圖8(a)]，是表示對象物之例的俯視圖。[圖8(b)]，是圖8(a)所示之對象物的側視圖。 [圖9]，是用來說明使用實施形態之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的雷射加工裝置的俯視圖。 [圖10(a)]，是用來說明使用實施形態之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的對象物的側視圖。[圖10(b)]，是表示圖10(a)之後續之對象物的側視圖。 [圖11(a)]，是表示圖10(b)之後續之對象物的側視圖。[圖11(b)]，是表示圖11(a)之後續之對象物的俯視圖。[圖11(c)]，是圖11(b)所示之對象物的側視圖。 [圖12]，是用來說明使用實施形態之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的雷射加工裝置的俯視圖。 [圖13]，是用來說明使用實施形態之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的雷射加工裝置的部分側視圖。 [圖14]，是表示圖11(b)及(c)之後續之對象物之周緣部分的側視圖。 [圖15(a)]，是表示圖14之後續之對象物的側視圖。[圖15(b)]，是表示圖15(a)之後續之對象物的側視圖。 [圖16(a)]，是表示對象物之周緣部分之剖面照片的圖。[圖16(b)]，是表示將圖16(a)的一部予以擴大之剖面照片的圖。 [圖17]，是用來說明使用實施形態之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的雷射加工裝置的部分側視圖。 [圖18(a)]，是用來說明變形例之製造半導體元件之方法的對象物的側視圖。[圖18(b)]，是表示圖18(a)之後續之對象物的側視圖。 [圖19(a)]，是用來說明使用其他變形例之雷射加工裝置來製造半導體元件之方法的對象物的側視圖。[圖19(b)]，是表示圖19(a)之後續之對象物的側視圖。 [圖20(a)]，是表示圖19(b)之後續之對象物的側視圖。[圖20(b)]，是表示圖20(a)之後續之對象物的側視圖。[圖20(c)]，是表示圖20(b)之後續之對象物的側視圖。 [圖21]，是表示圖20(c)之後續之對象物的側視圖。
1A:雷射加工裝置
5,6:移動機構
7:支撐部
9:控制部
10A:雷射加工頭(第2照射部)
10B:雷射加工頭(第1照射部)
14:聚光部(第1聚光部、第2聚光部)
61:固定部
63,64:移動部
65,66:安裝部
65a:基座板
65b:安裝板
67:旋轉機構
100:對象物
100a:第1主面
100b:第2主面(表面)
AC:校準攝影機
C:軸線
E:周緣部分
IR:攝影單元
M3:線
R:有效部分

Claims (5)

  1. 一種雷射加工裝置，是對具有表面、以及與前述表面交錯之側面的對象物照射雷射光，藉此在前述對象物之中包含前述側面的周緣部分之內部形成改質區域，該雷射加工裝置具備： 支撐前述對象物的支撐部； 對於前述對象物照射前述雷射光的第1照射部； 使前述支撐部及前述第1照射部的至少一個移動的移動機構；以及 控制前述支撐部、前述第1照射部及前述移動機構的控制部， 前述第1照射部，具有將前述雷射光予以聚光並射出的第1聚光部， 前述控制部，控制前述支撐部、前述第1照射部及前述移動機構，而在前述第1聚光部的光軸沿著交錯於與前述表面垂直之方向的第1方向的狀態下，在前述周緣部分的內部形成前述改質區域。
  2. 如請求項1所述之雷射加工裝置，其中， 前述移動機構，改變前述第1照射部的朝向，來使前述第1聚光部的前述光軸成為沿著前述第1方向的前述狀態，或是使前述第1聚光部的前述光軸成為沿著與前述表面垂直之第2方向的狀態， 前述控制部，控制前述支撐部、前述第1照射部及前述移動機構，來在前述第1聚光部的前述光軸沿著前述第2方向的前述狀態下，在前述周緣部分之內側沿著與前述表面相面對的虛擬面形成前述改質區域。
  3. 如請求項1或2所述之雷射加工裝置，其中， 進一步具備對於前述對象物照射前述雷射光的第2照射部， 前述第2照射部，具有將前述雷射光予以聚光並射出的第2聚光部， 前述控制部，控制前述支撐部、前述第2照射部及前述移動機構，來在前述第2聚光部的光軸沿著與前述表面垂直之第2方向的狀態下，在前述周緣部分之內側沿著與前述表面相面對的虛擬面形成前述改質區域。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之雷射加工裝置，其中，前述控制部，控制前述移動機構，而在前述第1聚光部的前述光軸沿著前述第1方向的前述狀態下，以垂直於前述表面的軸線為中心線來使前述支撐部旋轉。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之雷射加工裝置，其中，在前述第1聚光部的前述光軸沿著前述第1方向的前述狀態中，從前述第1聚光部射出之前述雷射光的偏光方向，是沿著從前述第1聚光部射出之前述雷射光的聚光點對於前述對象物移動的方向。
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