TWI837206B - 雷射加工裝置 - Google Patents
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Abstract
雷射加工裝置,是具備:支撐部、及雷射加工頭、及垂直移動機構、及水平移動機構、及控制部。控制部,是在一邊將支撐部旋轉,一邊將集光點位置在沿著對象物中的有效領域的周緣的位置的狀態下,藉由依據旋轉資訊來控制雷射加工頭中的雷射光的照射的開始及停止,實行沿著對象物中的有效領域的周緣形成改質領域的周緣處理。
Description
本發明的一態樣,是有關於雷射加工裝置。
在專利文獻1中記載了一種雷射加工裝置,具備:將工件保持的保持機構、及將雷射光照射在被保持在保持機構的工件的雷射照射機構。在專利文獻1的雷射加工裝置中,具有集光透鏡的雷射照射機構是被固定於基台,沿著與集光透鏡的光軸垂直的方向的工件的移動是藉由保持機構而被實施。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第5456510號公報
[本發明所欲解決的課題]
但是例如在影像檢測器等的半導體設備的製造中,會進行對象物的不要部分的除去等的整修加工。在這種整修加工中,通常使用刀片切丁機,此情況,在對象物會產生以削片為起點的破裂等,而具有精度良好的整修加工成為困難的可能性。
在此,本發明的一態樣,其課題是提供一種可將整修加工精度佳地進行的雷射加工裝置。
[用以解決課題的手段]
本發明的一態樣的雷射加工裝置,是具備:載置對象物,以沿著垂直方向的軸為中心可旋轉的支撐部;及將雷射光照射在被載置於支撐部的對象物,在該對象物的內部形成改質領域的雷射加工頭;及以使雷射光的集光點沿著垂直方向移動的方式將支撐部及雷射加工頭的至少一方移動的垂直移動機構;及以使集光點沿著水平方向移動的方式將支撐部及雷射加工頭的至少一方移動的水平移動機構;及控制部,是依據有關於支撐部的旋轉量的旋轉資訊,控制:支撐部的旋轉、來自雷射加工頭的雷射光的照射、集光點的移動;控制部,是對於整修加工的處理,在一邊將支撐部旋轉,一邊將集光點位置在沿著對象物中的有效領域的周緣的位置的狀態下,藉由依據旋轉資訊來控制雷射加工頭中的雷射光的照射的開始及停止,實行使沿著對象物中的有效領域的周緣形成改質領域的周緣處理。
在此雷射加工裝置中,在周緣處理中,利用有關於支撐部的旋轉量的旋轉資訊將雷射光的照射開始及停止。由此,在沿著對象物中的有效領域的周緣形成改質領域的情況,其改質領域不會重疊(即,雷射光不會重複朝同處照射)而成為可精度佳控制。成為可將整修加工精度佳地進行。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,在周緣處理中,以使集光點位置在從對象物中的外緣至內側的位置的方式將水平移動機構驅動之後,開始來自雷射加工頭的雷射光的照射也可以。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,周緣處理,是具有至少支撐部是從雷射光的照射的開始旋轉1圈時,將雷射光的該照射成為停止狀態的處理也可以。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,控制部,是可設定有關於對象物中的有效領域的周緣的位置的資訊地構成也可以。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,在周緣處理中,在支撐部的旋轉速度是成為一定的狀態下,開始及停止雷射加工頭中的雷射光的照射也可以。由此,成為可將被包含於由周緣處理所形成的改質領域的複數改質束點的間距(相鄰接的改質束點的間隔),成為一定地對齊。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,周緣處理,是具有在一邊將支撐部旋轉,一邊將雷射光的集光點位置在垂直方向中的規定位置的狀態下將雷射光照射,從雷射光的該照射的開始至支撐部旋轉1圈時藉由停止雷射光的該照射,使沿著有效領域的周緣形成環狀的改質領域的第1周轉處理也可以。依據第1周轉處理的話,成為可在對象物的垂直方向中的規定位置,沿著有效領域的周緣且橫跨該周緣的1周分,不會重疊地形成環狀的改質領域。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,第1周轉處理,是包含:使沿著有效領域的垂直方向的雷射光入射側的相反側的周緣形成環狀的改質領域的第1處理、及使沿著有效領域的垂直方向中的雷射光入射側的周緣形成環狀的改質領域的第2處理,的至少其中任一也可以。由此,可以在有效領域的垂直方向中的一方側及另一方側的至少其中任一,將從改質領域延伸的龜裂到達對象物的外面,可以確實地形成露出外面的龜裂。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,周緣處理,是具有藉由一邊將支撐部旋轉,一邊將集光點在垂直方向移動,使沿著有效領域的垂直方向中的一方側及另一方側之間的周緣,形成螺旋狀的改質領域的螺旋處理也可以。由此,成為可在有效領域的垂直方向中的一方側及另一方側之間,將螺旋狀的改質領域沿著周緣不會重疊地形成,可效率良好地整修加工。
本發明的一態樣的雷射加工裝置,是具備複數雷射加工頭,周緣處理,是具有藉由一邊將支撐部旋轉,一邊對於對象物從複數雷射加工頭的各個將雷射光照射,沿著有效領域的周緣形成環狀的改質領域的第2周轉處理,在第2周轉處理中,將複數雷射光的集光點,位置在垂直方向中的同位置,以由複數雷射光的照射所形成的複數改質領域的各個是彼此之間不會重疊的方式,控制複數雷射加工頭的各個中的雷射光的照射的開始及停止也可以。由此,可以使用複數雷射加工頭將環狀的改質領域效率佳地形成。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,具備複數雷射加工頭,複數雷射加工頭,是至少包含:將第1雷射光照射在對象物的第1雷射加工頭、及將第2雷射光照射在對象物的第2雷射加工頭,周緣處理,是包含:在一邊將支撐部旋轉,一邊將第1雷射光的第1集光點位置在垂直方向中的第1位置的狀態下將第1雷射光照射,從第1雷射光的該照射的開始至支撐部旋轉1圈時藉由停止第1雷射光的該照射,沿著有效領域的周緣形成環狀的改質領域的處理;及在一邊將支撐部旋轉,一邊將第2雷射光的第2集光點位置在比垂直方向中的第1位置更靠雷射光入射面側的第2位置的狀態下將第2雷射光照射,從第2雷射光的該照射的開始至支撐部旋轉1圈時藉由停止第2雷射光的該照射,使沿著有效領域的周緣形成環狀的改質領域的處理;第2雷射光的第2集光點,是對於第1雷射光的第1集光點,在支撐部的旋轉方向的順方向遠離規定角度,第2雷射光的照射,是從第1雷射光的照射的開始至支撐部旋轉了規定角度之後開始也可以。由此,在垂直方向的位置不同的複數位置形成環狀的改質領域的情況時,雷射光入射側的改質領域的存在,可以防止對於雷射光入射側的相反側的改質領域的形成造成不良影響。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,控制部,是藉由不將支撐部旋轉,將雷射光照射在比對象物中的有效領域更靠外側的除去領域,並且將該雷射光的集光點移動,來實行在除去領域形成改質領域的除去處理也可以。由此,成為可將除去領域容易地分斷地除去。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,控制部,是藉由一邊將支撐部旋轉,一邊將雷射光照射在比對象物中的有效領域更靠外側的除去領域,並且將該雷射光的集光點移動,來實行在除去領域形成改質領域的除去處理也可以。由此,成為可將除去領域細分化地除去。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,在除去處理中,在雷射光的集光點的移動速度成為一定的狀態下,開始及停止雷射加工頭中的雷射光的照射也可以。由此,成為可將被包含於由除去處理所形成的改質領域的複數改質束點的間距,成為一定地對齊。
在本發明的一態樣的雷射加工裝置中,在除去處理中,朝遠離或是接近前述對象物的中心的方向將前述雷射光的集光點移動也可以。此情況,可以將上述的除去領域的分斷甚至細分化具體地實現。
[發明的效果]
依據本發明的一態樣的話,成為可提供可將整修加工精度佳地進行的雷射加工裝置。
以下,對於實施例,參照圖面詳細說明。又,在各圖中對於同一或是相當部分附加同一符號,並省略重複的說明。
首先說明,雷射加工裝置的基本的構成、作用、效果及變形例。
[雷射加工裝置的構成]
如第1圖所示,雷射加工裝置1,是具備:複數移動機構5、6、及支撐部7、及1對的雷射加工頭(第1雷射加工頭、第2雷射加工頭)10A、10B、及光源單元8、及控制部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。在本實施例中,X方向及Y方向是水平方向,Z方向是垂直方向。
移動機構5,是具有:固定部51、及移動部53、及安裝部55。固定部51,是被安裝於裝置框架1a。移動部53,是被安裝於被設於固定部51的軌道,可以沿著Y方向移動。安裝部55,是被安裝於被設於移動部53的軌道,可以沿著X方向移動。
移動機構6,是具有:固定部61、及1對的移動部(第1移動部,第2移動部)63、64、及1對的安裝部(第1安裝部、第2安裝部)65、66。固定部61,是被安裝於裝置框架1a。1對的移動部63、64的各個,是被安裝於被設於固定部61的軌道,各別獨立,可以沿著Y方向移動。安裝部65,是被安裝於被設於移動部63的軌道,可以沿著Z方向移動。安裝部66,是被安裝於被設於移動部64的軌道,可以沿著Z方向移動。即,對於裝置框架1a,1對的安裝部65、66的各個,可以沿著Y方向及Z方向的各個移動。移動部63、64的各個,是將第1及第2水平移動機構(水平移動機構)各別構成。安裝部65、66的各個,是將第1及第2垂直移動機構(垂直移動機構)各別構成。
支撐部7,是被安裝於被設於移動機構5的安裝部55的旋轉軸,可以以與Z方向平行的軸線為中心線旋轉。即,支撐部7,可以沿著X方向及Y方向的各個移動,可以以與Z方向平行的軸線為中心線旋轉。支撐部7,是將對象物100支撐。對象物100,是例如,晶圓。
如第1圖及第2圖所示,雷射加工頭10A,是被安裝於移動機構6的安裝部65。雷射加工頭10A,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光L1(也稱為「第1雷射光L1」)照射在被支撐於支撐部7的對象物100。雷射加工頭10B,是被安裝於移動機構6的安裝部66。雷射加工頭10B,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光L2(也稱為「第2雷射光L2」)照射在被支撐於支撐部7的對象物100。
光源單元8,是具有1對的光源81、82。光源81,是將雷射光L1輸出。雷射光L1,是從光源81的射出部81a被射出,藉由光纖2而朝雷射加工頭10A被導光。光源82,是將雷射光L2輸出。雷射光L2,是從光源82的射出部82a被射出,藉由別的光纖2而朝雷射加工頭10B被導光。
控制部9,是將雷射加工裝置1的各部(複數移動機構5、6、1對的雷射加工頭10A、10B、及光源單元8等)控制。控制部9,是作為包含處理器、記憶體、儲存器及通訊設備等的電腦裝置地構成。在控制部9中,被讀入記憶體等的軟體(程式),是藉由處理器而被實行,記憶體及儲存器中的資料的讀出及寫入、以及、由通訊設備所產生的通訊,是藉由處理器而被控制。由此,控制部9,可實現各種功能。
說明由如以上構成的雷射加工裝置1進行加工的一例。該加工的一例,是為了將晶圓也就是對象物100切斷成複數晶片,而沿著被設定成格子狀的複數線的各個在對象物100的內部形成改質領域的例。
首先,以使將對象物100支撐的支撐部7在Z方向與1對的雷射加工頭10A、10B相面對的方式,移動機構5,是沿著X方向及Y方向的各個將支撐部7移動。接著,移動機構5,是以使在對象物100中朝一方向延伸的複數線沿著X方向的方式,以與Z方向平行的軸線作為中心線將支撐部7旋轉。
接著,移動機構6,是以使雷射光L1的集光點位置在朝一方向延伸的一條線上的方式,沿著Y方向將雷射加工頭10A移動。另一方面,移動機構6,是以使雷射光L2的集光點位置在朝一方向延伸的其他的線上的方式,沿著Y方向將雷射加工頭10B移動。接著,移動機構6,是以使雷射光L1的集光點位置在對象物100的內部的方式,沿著Z方向將雷射加工頭10A移動。另一方面,移動機構6,是以使雷射光L2的集光點位置在對象物100的內部的方式,沿著Z方向將雷射加工頭10B移動。
接著,光源81將雷射光L1輸出使雷射加工頭10A朝對象物100將雷射光L1照射,並且光源82將雷射光L2輸出使雷射加工頭10B朝對象物100將雷射光L2照射。與其同時,移動機構5,是以使沿著朝一方向延伸的一條線雷射光L1的集光點相對地移動且使沿著朝一方向延伸的其他的線雷射光L2的集光點相對地移動的方式,沿著X方向將支撐部7移動。如此,雷射加工裝置1,是在對象物100中沿著朝一方向延伸的複數線的各個,在對象物100的內部形成改質領域。
接著,移動機構5,是以使在對象物100中朝與一方向垂直交叉的另一方向延伸的複數線沿著X方向的方式,以與Z方向平行的軸線作為中心線將支撐部7旋轉。
接著,移動機構6,是以使雷射光L1的集光點位置在朝另一方向延伸的一條線上的方式,沿著Y方向將雷射加工頭10A移動。另一方面,移動機構6,是以使雷射光L2的集光點位置在朝另一方向延伸的其他的線上的方式,沿著Y方向將雷射加工頭10B移動。接著,移動機構6,是以使雷射光L1的集光點位置在對象物100的內部的方式,沿著Z方向將雷射加工頭10A移動。另一方面,移動機構6,是以使雷射光L2的集光點位置在對象物100的內部的方式,沿著Z方向將雷射加工頭10B移動。
接著,光源81將雷射光L1輸出使雷射加工頭10A朝對象物100將雷射光L1照射,並且光源82將雷射光L2輸出使雷射加工頭10B朝對象物100將雷射光L2照射。與其同時,移動機構5,是以使沿著朝另一方向延伸的一條線雷射光L1的集光點相對地移動且使沿著朝另一方向延伸的其他的線雷射光L2的集光點相對地移動的方式,沿著X方向將支撐部7移動。如此,雷射加工裝置1,是在對象物100中沿著朝與一方向垂直交叉的另一方向延伸的複數線的各個,在對象物100的內部形成改質領域。
又,在上述的加工的一例中,光源81,是例如藉由脈衝振盪方式,而將對於對象物100具有透過性的雷射光L1輸出,光源82,是例如藉由脈衝振盪方式,而將對於對象物100具有透過性的雷射光L2輸出。如此的雷射光是被集光在對象物100的內部的話,在對應雷射光的集光點的部分中雷射光是特別被吸收,在對象物100的內部形成改質領域。改質領域,是密度、曲折率、機械的強度、其他的物理的特性是與周圍的非改質領域不同的領域。改質領域,是例如具有熔融處理領域、龜裂領域、絕緣破壞領域、曲折率變化領域等。
藉由脈衝振盪方式而被輸出的雷射光是被照射在對象物100,沿著被設定於對象物100的線使雷射光的集光點相對地移動的話,複數改質束點是沿著線呈一列地並列地形成。1個改質束點,是藉由1脈衝的雷射光的照射而被形成。1列的改質領域,是並列在1列的複數改質束點的集合。相鄰接的改質束點,即使是藉由對於對象物100的雷射光的集光點的相對的移動速度及雷射光的反覆頻率,而彼此連接的情況,也有彼此遠離的情況。
[雷射加工頭的構成]
如第3圖及第4圖所示,雷射加工頭10A,是具備:框體11、及入射部12、及調整部13、及集光部14。
框體11,是具有:第1壁部21及第2壁部22、第3壁部23及第4壁部24、以及、第5壁部25及第6壁部26。第1壁部21及第2壁部22,是在X方向彼此相面對。第3壁部23及第4壁部24,是在Y方向彼此相面對。第5壁部25及第6壁部26,是在Z方向彼此相面對。
第3壁部23及第4壁部24之間的距離,是比第1壁部21及第2壁部22之間的距離更小。第1壁部21及第2壁部22之間的距離,是比第5壁部25及第6壁部26之間的距離更小。又,第1壁部21及第2壁部22之間的距離,是與第5壁部25及第6壁部26之間的距離相等也可以,或是比第5壁部25及第6壁部26之間的距離更大也可以。
在雷射加工頭10A中,第1壁部21,是位於移動機構6的固定部61側,第2壁部22,是位於與固定部61相反側。第3壁部23,是位於移動機構6的安裝部65側,第4壁部24,是位於與安裝部65相反側且雷射加工頭10B側(第2圖參照)。第5壁部25,是位於與支撐部7相反側,第6壁部26,是位於支撐部7側。
框體11,是在第3壁部23被配置於移動機構6的安裝部65側的狀態下使框體11被安裝於安裝部65地構成。具體而言,如以下。安裝部65,是具有:基座托板65a、及安裝托板65b。基座托板65a,是被安裝於被設於移動部63的軌道(第2圖參照)。安裝托板65b,是被立設在基座托板65a中的雷射加工頭10B側的端部(第2圖參照)。框體11,是在第3壁部23與安裝托板65b接觸的狀態下,藉由透過台座27使螺栓28被螺合在安裝托板65b,而被安裝於安裝部65。台座27,是被設置在第1壁部21及第2壁部22的各個。框體11,是可裝卸於安裝部65。
入射部12,是被安裝於第5壁部25。入射部12,是朝框體11內將雷射光L1入射。入射部12,是在X方向朝第2壁部22側(一方的壁部側)偏移,在Y方向朝第4壁部24側偏移。即,X方向中的入射部12及第2壁部22之間的距離,是比X方向中的入射部12及第1壁部21之間的距離更小,Y方向中的入射部12及第4壁部24之間的距離,是比X方向中的入射部12及第3壁部23之間的距離更小。
入射部12,是使光纖2的連接端部2a可連接地構成。在光纖2的連接端部2a中,設有將從纖維的射出端被射出的雷射光L1準直(校準)的準直透鏡,未設有抑制返回光的絕緣體。該絕緣體,是被設置在比連接端部2a更靠光源81側的纖維的中途處。由此,可達成連接端部2a的小型化,進一步,入射部12的小型化。又,絕緣體是設置在光纖2的連接端部2a也可以。
調整部13,是被配置於框體11內。調整部13,是調整從入射部12入射的雷射光L1。調整部13所具有的各構成,是被安裝於被設於框體11內的光學基座29。光學基座29,是以將框體11內的領域分隔成第3壁部23側的領域及第4壁部24側的領域的方式,被安裝於框體11。光學基座29,是與框體11成為一體。調整部13所具有的各構成,是對於在第4壁部24側被安裝於光學基座29的調整部13所具有的各構成的詳細是如後述。
集光部14,是被配置於第6壁部26。具體而言,集光部14,是在插通形成於第6壁部26的孔26a的狀態下,被配置於第6壁部26。集光部14,是將藉由調整部13被調整的雷射光L1集光且朝框體11外射出。集光部14,是在X方向朝第2壁部22側(一方的壁部側)偏移,在Y方向朝第4壁部24側偏移。即,X方向中的集光部14及第2壁部22之間的距離,是比X方向中的集光部14及第1壁部21之間的距離更小,Y方向中的集光部14及第4壁部24之間的距離,是比X方向中的集光部14及第3壁部23之間的距離更小。
如第5圖所示,調整部13,是具有:衰減器31、及射束擴大器32、及鏡子33。入射部12、以及、調整部13的衰減器31、射束擴大器32及鏡子33,是被配置於沿著Z方向延伸的直線(第1直線)A1上。衰減器31及射束擴大器32,是在直線A1上,被配置於入射部12及鏡子33之間。衰減器31,是調整從入射部12入射的雷射光L1的輸出。射束擴大器32,是擴大由衰減器31使輸出被調整的雷射光L1的徑。鏡子33,是將由射束擴大器32使徑被擴大的雷射光L1反射。
調整部13,是進一步具有:反射型空間光變調器34、及成像光學系35。調整部13的反射型空間光變調器34及成像光學系35、以及、集光部14,是被配置於沿著Z方向延伸的直線(第2直線)A2上。反射型空間光變調器34,是將由鏡子33被反射的雷射光L1變調。反射型空間光變調器34,是例如,反射型液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)的空間光變調器(SLM:Spatial Light Modulator)。成像光學系35,是構成反射型空間光變調器34的反射面34a及集光部14的入射瞳面14a是成像關係中的兩側遠心光學系。成像光學系35,是由3個以上的透鏡所構成。
直線A1及直線A2,是位於與Y方向垂直的平面上。直線A1,是對於直線A2位於第2壁部22側(一方的壁部側)。在雷射加工頭10A中,雷射光L1,是從入射部12入射至框體11內在直線A1上前進,由鏡子33及反射型空間光變調器34依序地被反射之後,在直線A2上前進並從集光部14朝框體11外射出。又,衰減器31及射束擴大器32的配列的順序,是相反也可以。且,衰減器31,是被配置於鏡子33及反射型空間光變調器34之間也可以。且,調整部13,是即使具有被配置於其他的光學零件(例如射束擴大器32之前的轉向鏡子等)也可以。
雷射加工頭10A,是進一步具備:分色鏡15、及測量部16、及觀察部17、及驅動部18、及電路部19。
分色鏡15,是在直線A2上,被配置於成像光學系35及集光部14之間。即,分色鏡15,是在框體11內,被配置於調整部13及集光部14之間。分色鏡15,是在第4壁部24側被安裝於光學基座29。分色鏡15,是讓雷射光L1透過。分色鏡15,是在抑制散光像差的觀點中,例如,立方體型,或是具有扭轉的關係地配置的2枚的托板型也可以。
測量部16,是在框體11內,對於調整部13被配置於第1壁部21側(與一方的壁部側是相反側)。測量部16,是在第4壁部24側被安裝於光學基座29。測量部16,是輸出將對象物100的表面(例如雷射光L1入射的側的表面)及集光部14之間的距離測量用的測量光L10,透過集光部14,檢出由對象物100的表面被反射的測量光L10。即,從測量部16被輸出的測量光L10,是透過集光部14被照射在對象物100的表面,由對象物100的表面被反射的測量光L10,是透過集光部14由測量部16被檢出。
更具體而言,從測量部16被輸出的測量光L10,是在第4壁部24側由被安裝於光學基座29的光分配器20及分色鏡15依序地被反射,從集光部14朝框體11外射出。由對象物100的表面被反射的測量光L10,是從集光部14入射至框體11內由分色鏡15及光分配器20依序地被反射,入射至測量部16,由測量部16被檢出。
觀察部17,是在框體11內,對於調整部13被配置於第1壁部21側(與一方的壁部側是相反側)。觀察部17,是在第4壁部24側被安裝於光學基座29。觀察部17,是輸出將對象物100的表面(例如雷射光L1是入射的側的表面)觀察用的觀察光L20,透過集光部14,檢出由對象物100的表面被反射的觀察光L20。即,從觀察部17被輸出的觀察光L20,是透過集光部14被照射在對象物100的表面,由對象物100的表面被反射的觀察光L20,是透過集光部14由觀察部17被檢出。
更具體而言,從觀察部17被輸出的觀察光L20,是透過光分配器20並由分色鏡15被反射,從集光部14朝框體11外射出。由對象物100的表面被反射的觀察光L20,是從集光部14入射至框體11內並由分色鏡15被反射,透過光分配器20並入射至觀察部17,由觀察部17被檢出。又,雷射光L1、測量光L10及觀察光L20的各個的波長,是彼此相異(至少各個的中心波長是彼此偏離)。
驅動部18,是在第4壁部24側被安裝於光學基座29。被安裝於框體11的第6壁部26。驅動部18,是例如藉由壓電元件的驅動力,而將被配置於第6壁部26的集光部14沿著Z方向移動。
電路部19,是在框體11內,對於光學基座29被配置於第3壁部23側。即,電路部19,是在框體11內,對於調整部13、測量部16及觀察部17被配置於第3壁部23側。電路部19,是例如,複數電路基板。電路部19,是處理:從測量部16被輸出的訊號、及朝反射型空間光變調器34輸入的訊號。電路部19,是依據從測量部16被輸出的訊號將驅動部18控制。其中一例,電路部19,是依據從測量部16被輸出的訊號,以使對象物100的表面及集光部14之間的距離被一定地維持的方式(即以使對象物100的表面及雷射光L1的集光點之間的距離被一定地維持的方式),將驅動部18控制。又,在框體11中,設有連接有將電路部19與控制部9(第1圖參照)等電連接用的配線的連接器(圖示省略)。
雷射加工頭10B,是與雷射加工頭10A同樣地,具備:框體11、及入射部12、及調整部13、及集光部14、及分色鏡15、及測量部16、及觀察部17、及驅動部18、及電路部19。但是,雷射加工頭10B的各構成,是如第2圖所示,對於通過1對的安裝部65、66間的中點且與Y方向垂直的假想平面,具有與雷射加工頭10A的各構成面對稱的關係地配置。
例如,雷射加工頭10A的框體(第1框體)11,是以使第4壁部24對於第3壁部23位於雷射加工頭10B側且使第6壁部26對於第5壁部25位於支撐部7側的方式,被安裝於安裝部65。對於此,雷射加工頭10B的框體(第2框體)11,是以使第4壁部24對於第3壁部23位於雷射加工頭10A側且使第6壁部26對於第5壁部25位於支撐部7側的方式,被安裝於安裝部66。
雷射加工頭10B的框體11,是在第3壁部23被配置於安裝部66側的狀態下使框體11被安裝於安裝部66地構成。具體而言,如以下。安裝部66,是具有:基座托板66a、及安裝托板66b。基座托板66a,是被安裝於被設於移動部63的軌道。安裝托板66b,是被立設在基座托板66a中的雷射加工頭10A側的端部。雷射加工頭10B的框體11,是在第3壁部23與安裝托板66b接觸的狀態下,被安裝於安裝部66。雷射加工頭10B的框體11,是可裝卸於安裝部66。
[作用及效果]
在雷射加工頭10A中,因為未將雷射光L1輸出的光源設置在框體11內,所以可以達成框體11的小型化。進一步,在框體11中,第3壁部23及第4壁部24之間的距離是比第1壁部21及第2壁部22之間的距離更小,被配置於第6壁部26的集光部14是在Y方向朝第4壁部24側偏移。由此,沿著與集光部14的光軸垂直的方向將框體11移動的情況時,例如,在第4壁部24側即使其他的構成(例如雷射加工頭10B)存在,仍可以將集光部14靠近該其他的構成。因此,雷射加工頭10A,是將集光部14沿著與其光軸垂直的方向移動時最佳。
且在雷射加工頭10A中,入射部12,是被設於第5壁部25,在Y方向朝第4壁部24側偏移。由此,可以在框體11內的領域之中對於調整部13在第3壁部23側的領域配置其他的構成(例如電路部19)等,可以將該領域有效地利用。
且在雷射加工頭10A中,集光部14,是在X方向朝第2壁部22側偏移。由此,沿著與集光部14的光軸垂直的方向將框體11移動的情況時,例如,即使在第2壁部22側存在了其他的構成,仍可以將集光部14靠近該其他的構成。
且在雷射加工頭10A中,入射部12,是被設於第5壁部25,在X方向朝第2壁部22側偏移。由此,框體11內的領域之中可以對於調整部13將其他的構成(例如測量部16及觀察部17)配置在第1壁部21側的領域等,可以將該領域有效地利用。
且在雷射加工頭10A中,測量部16及觀察部17,是框體11內的領域之中對於調整部13被配置於第1壁部21側的領域,電路部19,是框體11內的領域之中對於調整部13被配置於第3壁部23側,分色鏡15,是在框體11內被配置於調整部13及集光部14之間。由此,可以將框體11內的領域有效地利用。進一步,在雷射加工裝置1中,依據對象物100的表面及集光部14之間的距離的測量結果的加工是成為可能。且,在雷射加工裝置1中,依據對象物100的表面的觀察結果的加工是成為可能。
且在雷射加工頭10A中,電路部19,是依據從測量部16被輸出的訊號將驅動部18控制。由此,可以依據對象物100的表面及集光部14之間的距離的測量結果將雷射光L1的集光點的位置調整。
且在雷射加工頭10A中,入射部12、以及、調整部13的衰減器31、射束擴大器32及鏡子33,是被配置於沿著Z方向延伸的直線A1上,調整部13的反射型空間光變調器34、成像光學系35及集光部14、以及、集光部14,是被配置於沿著Z方向延伸的直線A2上。由此,可以將具有衰減器31、射束擴大器32、反射型空間光變調器34及成像光學系35的調整部13小型地構成。
且在雷射加工頭10A中,直線A1,是對於直線A2位於第2壁部22側。由此,在框體11內的領域之中對於調整部13的第1壁部21側的領域中,構成使用集光部14的其他的光學系(例如測量部16及觀察部17)的情況時,可以提高該其他的光學系的構成的自由度。
以上的作用及效果,是藉由雷射加工頭10B也可同樣地達成。
且在雷射加工裝置1中,雷射加工頭10A的集光部14,是在雷射加工頭10A的框體11中朝雷射加工頭10B側偏移,雷射加工頭10B的集光部14,是在雷射加工頭10B的框體11中朝雷射加工頭10A側偏移。由此,將1對的雷射加工頭10A、10B的各個沿著Y方向移動的情況時,可以將雷射加工頭10A的集光部14及雷射加工頭10B的集光部14彼此靠近。因此,依據雷射加工裝置1的話,可以將對象物100效率良好地加工。
且在雷射加工裝置1中,1對的安裝部65、66的各個,是沿著Y方向及Z方向的各個移動。由此,可以將對象物100更效率良好地加工。
且在雷射加工裝置1中,支撐部7,是沿著X方向及Y方向的各個移動,以與Z方向平行的軸線作為中心線旋轉。由此,可以將對象物100更效率良好地加工。
[變形例]
例如,如第6圖所示,入射部12、調整部13及集光部14,是被配置於沿著Z方向延伸的直線A上也可以。由此,可以將調整部13小型地構成。該情況,調整部13,是即使沒有反射型空間光變調器34及成像光學系35也可以。且,調整部13,是即使具有衰減器31及射束擴大器32也可以。由此,可以將具有衰減器31及射束擴大器32的調整部13小型地構成。又,衰減器31及射束擴大器32的配列的順序,是相反也可以。
且框體11,是第1壁部21、第2壁部22、第3壁部23及第5壁部25的至少1個是在被配置於雷射加工裝置1的安裝部65(或是安裝部66)側的狀態下使框體11被安裝於安裝部65(或是安裝部66)地構成即可。且,集光部14,是至少在Y方向朝第4壁部24側偏移即可。依據這些的話,沿著Y方向將框體11移動的情況時,例如,即使在第4壁部24側存在了其他的構成,仍可以將集光部14靠近該其他的構成。且,沿著Z方向將框體11移動的情況時,例如,可以將集光部14靠近對象物100。
且集光部14,是在X方向朝第1壁部21側偏移也可以。由此,沿著與集光部14的光軸垂直的方向將框體11移動的情況時,例如,即使在第1壁部21側作為其他的構成存在,仍可以將集光部14靠近該其他的構成。該情況,入射部12,是在X方向朝第1壁部21側偏移也可以。由此,框體11內的領域之中對於調整部13將其他的構成(例如測量部16及觀察部17)配置在第2壁部22側的領域等,可以將該領域有效地利用。
且從光源單元8的射出部81a朝雷射加工頭10A的入射部12的雷射光L1的導光、及從光源單元8的射出部82a朝雷射加工頭10B的入射部12的雷射光L2的導光的至少1個,是藉由鏡子而被實施也可以。第7圖,是雷射光L1藉由鏡子被導光的雷射加工裝置1的一部分的前視圖。在如第7圖所示的構成中,將雷射光L1反射的鏡子3,是以在Y方向與光源單元8的射出部81a相面對且在Z方向與雷射加工頭10A的入射部12相面對的方式,被安裝於移動機構6的移動部63。
在如第7圖所示的構成中,即使將移動機構6的移動部63沿著Y方向移動,也可在Y方向使鏡子3與光源單元8的射出部81a相面對的狀態被維持。且,即使將移動機構6的安裝部65沿著Z方向移動,也可在Z方向使鏡子3與雷射加工頭10A的入射部12相面對的狀態被維持。因此,可以無關於雷射加工頭10A的位置,將從光源單元8的射出部81a被射出的雷射光L1,確實地入射至雷射加工頭10A的入射部12。且,利用由光纖2所產生的導光困難的高輸出長短脈衝雷射等的光源也可以。
且在如第7圖所示的構成中,鏡子3,是以成為可角度調整及位置調整的至少1個的方式,安裝在移動機構6的移動部63也可以。由此,可以將從光源單元8的射出部81a被射出的雷射光L1,更確實地入射至雷射加工頭10A的入射部12。
且光源單元8,是具有1個光源者也可以。該情況,光源單元8,是將從1個光源被輸出的雷射光的一部分從射出部81a射出且將該雷射光的殘部從射出部82b射出地構成即可。
且雷射加工裝置1,是具備1個雷射加工頭10A也可以。由具備1個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1,沿著與集光部14的光軸垂直的Y方向將框體11移動的情況時,例如,即使在第4壁部24側存在了其他的構成,仍可以將集光部14靠近該其他的構成。因此,藉由具備1個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1,就可以將對象物100效率良好地加工。且,在具備1個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1中,安裝部65是沿著Z方向移動的話,可以將對象物100更效率良好地加工。且,在具備1個雷射加工頭10A的雷射加工裝置1中,支撐部7,是沿著X方向移動,以與Z方向平行的軸線作為中心線旋轉的話,可以將對象物100更效率良好地加工。
且雷射加工裝置1,是具備3個以上的雷射加工頭也可以。第8圖,是具備2對的雷射加工頭的雷射加工裝置1的立體圖。如第8圖所示的雷射加工裝置1,是具備:複數移動機構200、300、400、及支撐部7、及1對的雷射加工頭10A、10B、及1對的雷射加工頭10C、10D、及光源單元(圖示省略)。
移動機構200,是沿著X方向、Y方向及Z方向的各個的方向將支撐部7移動,以與Z方向平行的軸線作為中心線將支撐部7旋轉。
移動機構300,是具有:固定部301、及1對的安裝部(第1安裝部、第2安裝部)305、306。固定部301,是被安裝於裝置框架(圖示省略)。1對的安裝部305、306的各個,是被安裝於被設於固定部301的軌道,各別獨立,可以沿著Y方向移動。
移動機構400,是具有:固定部401、及1對的安裝部(第1安裝部、第2安裝部)405、406。固定部401,是被安裝於裝置框架(圖示省略)。1對的安裝部405、406的各個,是被安裝於被設於固定部401的軌道,各別獨立,可以沿著X方向移動。又,固定部401的軌道,是與固定部301的軌道立體地交叉地配置。
雷射加工頭10A,是被安裝於移動機構300的安裝部305。雷射加工頭10A,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光照射在被支撐於支撐部7的對象物100。從雷射加工頭10A被射出的雷射光,是從光源單元(圖示省略)藉由光纖2而被導光。雷射加工頭10B,是被安裝於移動機構300的安裝部306。雷射加工頭10B,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光照射在被支撐於支撐部7的對象物100。從雷射加工頭10B被射出的雷射光,是從光源單元(圖示省略)藉由光纖2而被導光。
雷射加工頭10C,是被安裝於移動機構400的安裝部405。雷射加工頭10C,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光照射在被支撐於支撐部7的對象物100。從雷射加工頭10C被射出的雷射光,是從光源單元(圖示省略)藉由光纖2而被導光。雷射加工頭10D,是被安裝於移動機構400的安裝部406。雷射加工頭10D,是在Z方向與支撐部7相面對的狀態下,將雷射光照射在被支撐於支撐部7的對象物100。從雷射加工頭10D被射出的雷射光,是從光源單元(圖示省略)藉由光纖2而被導光。
如第8圖所示的雷射加工裝置1中的1對的雷射加工頭10A、10B的構成,是與如第1圖所示的雷射加工裝置1中的1對的雷射加工頭10A、10B的構成同樣。如第8圖所示的雷射加工裝置1中的1對的雷射加工頭10C、10D的構成,是將如第1圖所示的雷射加工裝置1中的1對的雷射加工頭10A、10B和以與Z方向平行的軸線作為中心線旋轉90度的情況的1對的雷射加工頭10A、10B的構成同樣。
例如,雷射加工頭10C的框體(第1框體)11,是以使第4壁部24對於第3壁部23位於雷射加工頭10D側且使第6壁部26對於第5壁部25位於支撐部7側的方式,被安裝於安裝部65。雷射加工頭10C的集光部14,是在Y方向朝第4壁部24側(即雷射加工頭10D側)偏移。
雷射加工頭10D的框體(第2框體)11,是以使第4壁部24對於第3壁部23位於雷射加工頭10C側且使第6壁部26對於第5壁部25位於支撐部7側的方式,被安裝於安裝部66。雷射加工頭10D的集光部14,是在Y方向朝第4壁部24側(即雷射加工頭10C側)偏移。
藉由以上,在如第8圖所示的雷射加工裝置1中,將1對的雷射加工頭10A、10B的各個沿著Y方向移動的情況時,可以將雷射加工頭10A的集光部14及雷射加工頭10B的集光部14彼此靠近。且,將1對的雷射加工頭10C、10D的各個沿著X方向移動的情況時,可以將雷射加工頭10C的集光部14及雷射加工頭10D的集光部14彼此靠近。
且雷射加工頭及雷射加工裝置,不限定於在對象物100的內部形成改質領域用者,實施其他的雷射加工用者也可以。
接著,說明各實施例。以下,省略與上述的實施例重複的說明。
[第1實施例]
如第9圖所示的第1實施例的雷射加工裝置101,是在對象物100施加整修加工及剝離加工,將半導體設備取得(製造)的裝置。雷射加工裝置101,是具備:載台107、第1及第2雷射加工頭10A、10B、第1及第2Z軸軌道106A、106B、X軸軌道108、定位照相機110、以及、控制部9。
整修加工,是在對象物100中將不要部分除去的加工。剝離加工,是將對象物100的一部分剝離的加工。對象物100,是例如包含形成圓板狀的半導體晶圓。對象物並無特別限定,由各種的材料形成也可以,形成各種的形狀也可以。在對象物100的表面100a中,形成有功能元件(未圖示)。功能元件,是例如,光二極管等的受光元件、雷射二極管等的發光元件、記憶體等的電路元件等。又,在以下,X方向是對應上述雷射加工裝置1(第1圖參照)的Y方向,Y方向是對應上述雷射加工裝置1(第1圖參照)的X方向。
如第10圖(a)及第10圖(b)所示,在對象物100中,設定有效領域R及除去領域E。有效領域R,是對應取得的半導體設備的部分。在此的有效領域R,是將對象物100從厚度方向所見包含中央部分的圓板狀的部分。除去領域E,是比對象物100中的有效領域R更外側的領域。除去領域E,是在對象物100中有效領域R以外的部分。在此的除去領域E,是將有效領域R包圍的圓環狀的部分。除去領域E,是將對象物100從厚度方向所見包含周緣部分(外緣的斜面部)。
在對象物100中,設定假想面M1。假想面M1,是與對象物100的雷射光入射面也就是背面100b相面對的面。假想面M1,是與背面100b平行的面,例如呈圓形狀。假想面M1,是設定於有效領域R。假想面M1,是假想的領域,不限定於平面、曲面甚至3次元狀的面也可以。有效領域R、除去領域E及假想面M1的設定,是可以在控制部9中進行。有效領域R、除去領域E及假想面M1,是被座標指定者也可以。
載台107,是載置對象物100的支撐部。載台107,是與上述支撐部7(第1圖參照)同樣地構成。在本實施例的載台107中,由將對象物100的背面100b成為雷射入射面側也就是上側的狀態(將表面100a成為載台107側也就是下側的狀態),使對象物100被載置。載台107,是具有被設於其中心的旋轉軸C。旋轉軸C,是沿著Z方向延伸的軸。載台107,是以旋轉軸C為中心可旋轉。載台107,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力被旋轉驅動。
第1雷射加工頭10A,是將第1雷射光L1沿著Z方向照射在被載置於載台107的對象物100,在該對象物100的內部形成第1改質領域。第1雷射加工頭10A,是被安裝於第1Z軸軌道106A及X軸軌道108。第1雷射加工頭10A,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著第1Z軸軌道106A朝Z方向直線地移動。第1雷射加工頭10A,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著X軸軌道108朝X方向直線地移動。
在第1雷射加工頭10A中,如下地,可切換第1雷射光L1的照射(輸出)的開始及停止(導通(ON)/斷開(OFF))。雷射振盪器是由固體雷射所構成的情況,藉由使被設於共振器內的Q開關(AOM(音響光學變調器)、EOM (電氣光學變調器)等)的導通(ON)/斷開(OFF)被切換,而使第1雷射光L1的照射的開始及停止高速地被切換。雷射振盪器是由光纖雷射所構成的情況,藉由使構成種子雷射、擴大(激磁用)雷射的半導體雷射的輸出的導通(ON)/斷開(OFF)被切換,而使第1雷射光L1的照射的開始及停止高速地被切換。雷射振盪器是使用外部變調元件的情況,藉由使被設於共振器外的外部變調元件(AOM、EOM等)的導通(ON)/斷開(OFF)被切換,而使第1雷射光L1的照射的導通(ON)/斷開(OFF)高速地被切換。且,在第1雷射加工頭10A中,藉由快門等的機械式的機構而將第1雷射光L1的光路開閉也可以,此情況可防止,第1雷射光L1突然地被射出。對於這種切換,在其他的雷射加工頭中也同樣。
第1雷射加工頭10A,是具備測距感測器。測距感測器,是對於對象物100的雷射光入射面將測距用雷射光射出,藉由檢出藉由該雷射光入射面而被反射的測距用的光,而將對象物100的雷射光入射面的變位資料取得。測距感測器,是與第1雷射光L1別軸的感測器的情況,可以利用三角測距方式、雷射共焦點方式、白色共焦點方式、分光干涉方式、散光像差方式等的感測器。測距感測器,是與第1雷射光L1同軸的感測器的情況,可以利用散光像差方式等的感測器。第1雷射加工頭10A的電路部19(第3圖參照),是依據由測距感測器所取得的變位資料,使集光部14追從雷射光入射面地將驅動部18(第5圖參照)驅動。由此,以使對象物100的雷射光入射面及第1雷射光L1的第1集光點之間的距離被一定地維持的方式,依據該變位資料使集光部14沿著Z方向移動。對於這種測距用感測器及其控制,是在其他的雷射加工頭中也同樣。
第2雷射加工頭10B,是將第2雷射光L2沿著Z方向照射在被載置於載台107的對象物100,在該對象物100的內部形成第2改質領域。第2雷射加工頭10B,是被安裝於第2Z軸軌道106B及X軸軌道108。第2雷射加工頭10B,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著第2Z軸軌道106B朝Z方向直線地移動。第2雷射加工頭10B,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著X軸軌道108朝X方向直線地移動。第1雷射加工頭10A及第2雷射加工頭,是使內部構造透過旋轉軸C成為彼此鏡像。
第1Z軸軌道106A,是沿著Z方向延伸的軌道。第1Z軸軌道106A,是透過安裝部65被安裝於第1雷射加工頭10A。第1Z軸軌道106A,是以使第1雷射光L1的第1集光點沿著Z方向移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著Z方向移動。第1Z軸軌道106A,是對應上述移動機構6(第1圖參照)或是上述移動機構300(第8圖參照)的軌道。第1Z軸軌道106A,是構成第1垂直移動機構(垂直移動機構)。
第2Z軸軌道106B,是沿著Z方向延伸的軌道。第2Z軸軌道106B,是透過安裝部66被安裝於第2雷射加工頭10B。第2Z軸軌道106B,是以使第2雷射光L2的第2集光點沿著Z方向移動的方式,將第2雷射加工頭10B沿著Z方向移動。第2Z軸軌道106B,是對應上述移動機構6(第1圖參照)或是上述移動機構300(第8圖參照)的軌道。第2Z軸軌道106B,是構成第2垂直移動機構(垂直移動機構)。
X軸軌道108,是沿著X方向延伸的軌道。X軸軌道108,是被安裝於第1及第2Z軸軌道106A、106B的各個。X軸軌道108,是以使第1雷射光L1的第1集光點沿著X方向移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著X方向移動。X軸軌道108,是以使第2雷射光L2的第2集光點沿著X方向移動的方式,將第2雷射加工頭10B沿著X方向移動。X軸軌道108,是以使第1及第2集光點通過旋轉軸C或是其附近的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B移動。X軸軌道108,是對應上述移動機構6(第1圖參照)或是上述移動機構300(第8圖參照)的軌道。X軸軌道108,是構成第1及第2水平移動機構(水平移動機構)。
定位照相機110,是將使用於各種的調整用的畫像取得的照相機。定位照相機110,是將對象物100攝像。定位照相機110,是被設置在安裝有第1雷射加工頭10A的安裝部65,與第1雷射加工頭10A同期地可動。
控制部9,是作為包含處理器、記憶體、儲存器及通訊設備等的電腦裝置地構成。在控制部9中,被讀入記憶體等的軟體(程式),是藉由處理器而被實行,記憶體及儲存器中的資料的讀出及寫入、以及、由通訊設備所產生的通訊,是藉由處理器而被控制。由此,控制部9,可實現各種功能。
控制部9,是控制:載台107的旋轉、來自第1及第2雷射加工頭10A、10B的第1及第2雷射光L1、L2的照射、及第1及第2集光點的移動。控制部9,可依據有關於載台107的旋轉量的旋轉資訊(以下也稱為「θ資訊」),實行各種的控制。θ資訊,是從將載台107旋轉的驅動裝置的驅動量取得也可以,藉由另外的感測器等取得也可以。θ資訊,可以藉由公知的各種的手法取得。在此的θ資訊,是以對象物100是位於0度方向的位置時的狀態為基準的旋轉角度。
控制部9,是在一邊將載台107旋轉,一邊將第1及第2集光點位置在沿著對象物100中的有效領域R的周緣的位置的狀態下,藉由依據θ資訊來控制第1及第2雷射加工頭10A、10B中的第1及第2雷射光L1、L2的照射的開始及停止,實行沿著有效領域R的周緣形成改質領域的周緣處理。周緣處理的詳細如後述。
控制部9,是藉由不將載台107旋轉,將第1及第2雷射光L1、L2照射在除去領域E,並且將該第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點移動,來實行在除去領域E形成改質領域的除去處理。除去處理的詳細如後述。
控制部9,是藉由一邊將載台107旋轉,一邊從第1及第2雷射加工頭10A、10B將第1及第2雷射光L1、L2各別照射,並且將第1及第2集光點的各個的X方向的移動控制,來實行在對象物100的內部中沿著假想面M1形成第1及第2改質領域的第1剝離處理。第1剝離處理的詳細如後述。
控制部9,是以在被包含於第1及第2改質領域的複數改質束點的間距(加工前進方向相鄰接的改質束點的間隔)是成為一定的方式,控制:載台107的旋轉、來自第1及第2雷射加工頭10A、10B的第1及第2雷射光L1、L2的照射、以及、第1及第2集光點的移動的至少其中任一。
控制部9,是從定位照相機110的攝像畫像,將對象物100的旋轉方向的基準位置(0度方向的位置)及對象物100的直徑取得。控制部9,是以只有使第1雷射加工頭10A可以直到載台107的旋轉軸C上為止沿著X軸軌道108移動(使第2雷射加工頭10B直到載台107的旋轉軸C上為止不沿著X軸軌道108移動)的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B的移動控制。
接著對於,使用雷射加工裝置101,在對象物100施加整修加工及剝離加工,將半導體設備取得(製造)的方法的一例,以下說明。
首先,在將背面100b成為雷射入射面側的狀態下將對象物100載置在載台107上。在對象物100中搭載了功能元件的表面100a側,是被黏著了支撐基板甚至膠帶材地被保護。
接著,實施整修加工。在整修加工中,藉由控制部9實行周緣處理。具體而言,如第11圖(a)所示,在一邊將載台107由一定的旋轉速度旋轉,一邊將第1及第2集光點P1、P2位置在沿著對象物100中的有效領域R的周緣的位置的狀態下,依據θ資訊將第1及第2雷射加工頭10A、10B中的第1及第2雷射光L1、L2的照射的開始及停止控制。此時的第1及第2集光點P1、P2是不移動。由此,如第11圖(b)及11(c)所示,沿著有效領域R的周緣形成改質領域4。形成的改質領域4,是包含從改質束點及改質束點延伸的龜裂。
在整修加工中,藉由控制部9實行除去處理。具體而言,如第12圖(a)所示,不將載台107旋轉,將第1及第2雷射光L1、L2照射在除去領域E,並且將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108朝彼此遠離的方向移動,將該第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2朝遠離對象物100的中心的方向移動。將載台107旋轉90度之後,將第1及第2雷射光L1、L2照射在除去領域E,並且將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108朝彼此遠離的方向移動,將該第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2朝遠離對象物100的中心的方向移動。
由此,如第12圖(b)所示,沿著從Z方向所見將除去領域E4等分地延伸的線,形成改質領域4。線,雖是假想的線,但是實際被劃的線也可以。形成的改質領域4,是包含從改質束點及改質束點延伸的龜裂。此龜裂,是即使到達表面100a及背面100b的至少其中任一也可以,即使未到達表面100a及背面100b的至少其中任一也可以。其後,如第13圖(a)及第13圖(b)所示,藉由例如冶具或是空氣,將改質領域4作為交界將除去領域E去除。
接著,實施剝離加工。在剝離加工中,藉由控制部9實行第1剝離處理。具體而言,如第13圖(c)所示,一邊將載台107由一定的旋轉速度旋轉,一邊從第1及第2雷射加工頭10A、10B將第1及第2雷射光L1、L2各別照射,並且以使第1及第2集光點P1、P2從假想面M1的外緣側沿著X方向彼此接近的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。由此,如第14圖(a)及第14圖(b)所示,在對象物100的內部沿著假想面M1,形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀(漸開線曲線)且彼此之間不重複的第1及第2改質領域4A、4B。又,以下,對於第1及第2改質領域4A、4B,也有各別只稱為改質領域4的情況。
接著,如第14圖(c)所示,例如藉由吸附冶具,將橫跨假想面M1的第1及第2改質領域4A、4B作為交界,將對象物100的一部分剝離。對象物100的剝離,是在載台107上實施也可以,朝剝離專用的區域移動後實施也可以。對象物100的剝離,是利用空氣吹除或是膠帶材剝離也可以。無法只由外部應力將對象物100剝離的情況時,由對於對象物100反應的蝕刻液(KOH或是TMAH等)將第1及第2改質領域4A、4B選擇性地蝕刻也可以。由此,成為可將對象物100容易地剝離。如第14圖(d)所示,對於對象物100的剝離面100h進行精加工的磨削,甚至由磨石等的研磨材KM所產生的研磨。藉由蝕刻將對象物100剝離的情況,可以將該研磨簡略化。以上的結果,可取得半導體設備100K。
接著,對於上述的剝離加工的第1剝離處理,更詳細說明。
首先,如第15圖(a)所示,以使定位照相機110位於對象物100的定位對象100n的正上方且使定位照相機110的對焦聚焦在定位對象100n的方式,將載台107旋轉並且使定位照相機110被搭載的第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108及第1Z軸軌道106A移動。在此的定位對象100n,是V形缺口。又,定位對象100n,並無特別限定,對象物100的定向平面也可以,功能元件的模式圖也可以。
藉由定位照相機110進行攝像。依據定位照相機110的攝像畫像,將對象物100的0度方向的位置取得。0度方向的位置,是指在繞載台107的旋轉軸C周圍的旋轉方向(以下,也稱為「θ方向」)中,成為基準的對象物100的位置。例如定位對象100n,因為是對於0度方向的位置在θ方向具有一定的關係,所以藉由從攝像畫像將定位對象100n的位置取得,就可以將0度方向的位置取得。且,依據定位照相機110的攝像畫像,將對象物100的直徑取得。又,對象物100的直徑,是藉由來自使用者的輸入而被設定也可以。
接著,如第15圖(b)所示,將載台107旋轉,將對象物100位置在0度方向的位置。在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。以在Z方向使第1及第2集光點P1、P2是位於假想面M1的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著Z軸軌道移動。例如剝離開始規定位置,是對象物100中的外周部的規定位置。
接著,開始載台107的旋轉。開始由測距感測器追從背面100b。又,在測距感測器的追從開始之前,預先確認第1及第2集光點P1、P2的位置,是在測距感測器的測長可能範圍內。在載台107的旋轉速度成為一定(等速)的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。
如第16圖(a)所示,在從Z方向所見遠離對象物100中的旋轉軸C外周側的第1領域G1中,以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此接近的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。此時,一邊將從旋轉軸C至第1集光點P1為止之間及從旋轉軸C至第2集光點P2為止之間等距離地維持,一邊將第1及第2集光點P1、P2的各個朝X方向移動。
接著,如第16圖(b)所示,在第1及第2雷射加工頭10A、10B彼此接觸之前,在從Z方向所見與對象物100中的旋轉軸C接近的內側的第2領域G2,以只有第1集光點P1接近旋轉軸C的位置的方式只有將第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108移動。此時,第2雷射加工頭10B的第2雷射光L2的照射是停止。在第2雷射加工頭10B安裝有觀察用的IR照相機的情況,依據該IR照相機的觀察結果,實施目的之剝離加工是否被實施的評價也可以。
順便一提,在剝離加工之前未由整修加工將除去領域E除去的情況時,只有將第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108移動將第2領域G2加工時,藉由第2雷射加工頭10B進行整修加工也可以。即,在一邊將載台107旋轉,一邊將第2集光點P2位置在沿著對象物100中的有效領域R的周緣的位置的狀態下,依據θ資訊來控制第2雷射加工頭10B中的第2雷射光L2的照射的開始及停止,沿著有效領域R的周緣形成改質領域4也可以。
第1集光點P1到達旋轉軸C的位置或是其周邊的情況,將第1雷射光L1的照射停止,其後,將載台107的旋轉停止。藉由以上,如第17圖所示,將:從Z方向所見以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1改質領域4A、及從Z方向所見形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且不對於第1改質領域4A重疊的第2改質領域4B,沿著對象物100的內部的假想面M1形成。
以上,在雷射加工裝置101中,對於對象物100進行各種的加工時,可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。
在雷射加工裝置101中,控制部9,是藉由一邊將載台107旋轉,一邊從第1及第2雷射加工頭10A、10B將第1及第2雷射光L1、L2各別照射,並且將第1及第2集光點P1、P2的各個的X方向中的移動控制,來實行在對象物100的內部中沿著假想面M1形成第1及第2改質領域4A、4B的第1剝離處理。此情況,成為可使用第1及第2雷射加工頭10A、10B,進行效率良好的剝離加工。
在雷射加工裝置101中,在第1剝離處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊以將第1及第2集光點P1、P2的各個彼此接近的方式朝X方向移動,形成以載台107的旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1改質領域4A,並且形成以載台107的旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且不與第1改質領域4A重疊的第2改質領域4B。由此,可以將這些第1及第2改質領域4A、4B作為交界將對象物100的一部分剝離。成為可具體實現效率良好的剝離加工。
在雷射加工裝置101中,控制部9,是以使被包含於第1改質領域4A的複數第1改質束點的間距及被包含於第2改質領域4B的複數第2改質束點的間距成為一定的方式,控制:載台107的旋轉、來自第1及第2雷射加工頭10A、10B的第1及第2雷射光L1、L2的照射、以及、第1及第2集光點P1、P2的移動的至少其中任一。由此,以將複數第1及第2改質束點的間距成為一定的方式對齊,就可防止例如利用第1及第2改質領域4A、4B分割時產生的未分割等的加工不良。
在雷射加工裝置101中,在第1剝離處理中,一邊將從載台107的旋轉軸C至第1集光點P1為止之間及從載台107的旋轉軸C至第2集光點P2為止之間等距離地維持,一邊將第1及第2集光點P1、P2的各個朝X方向移動。由此,對象物100中的第1集光點P1的位置中的周速度及第2集光點P2的位置中的周速度是相等。進行剝離加工時,成為可將複數第1及第2改質束點的間距成為一定地對齊(一定化、一樣化)。
在雷射加工裝置101中,控制部9,是在載台107的旋轉速度成為一定的狀態下,將第1及第2雷射加工頭10A、10B中的第1及第2雷射光L1、L2的照射開始及停止。由此,成為可將複數第1及第2改質束點的間距成為一定地對齊。
在雷射加工裝置101中,藉由在整修加工及剝離加工之前將0度方向的位置取得,就可以將整修加工及剝離加工品質良好地進行。且,因為在對象物100的***面等的結晶面及0度方向的位置(定位對象100n的位置)中具有一定的相關,所以藉由將0度方向的位置取得,考慮了對象物100的結晶面的加工(配合結晶面的加工)加工成為可能。
且在雷射加工裝置101中,在周緣處理中,利用θ資訊將第1及第2雷射光L1、L2的照射開始及停止。由此,在沿著對象物100中的有效領域R的周緣形成改質領域4的情況,其改質領域4不會重疊(即,不會對於第1及第2雷射光L1、L2的各個朝同處重複照射)而成為可精度佳控制。成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置101中,在周緣處理中,在載台107的旋轉速度成為一定的狀態下,將第1及第2雷射加工頭10A、10B中的第1及第2雷射光L1、L2各個的照射開始及停止。由此,成為可將被包含於由周緣處理所形成的改質領域4的複數改質束點的間距,成為一定地對齊。
在雷射加工裝置101中,控制部9,是藉由不將載台107旋轉地將第1及第2雷射光L1、L2照射在除去領域E並且將第1及第2集光點P1、P2移動,來實行在除去領域E形成改質領域4的除去處理。由此,成為可將除去領域E容易地分斷地除去。
在雷射加工裝置101中,在除去處理中,朝遠離對象物100的中心的方向將第1及第2集光點P1、P2移動。此情況,可以具體地實現上述的除去領域的分斷。又,在除去處理中,朝接近對象物100的中心的方向將第1及第2集光點P1、P2移動也可以。
第18圖(a),是說明將第1及第2雷射光L1、L2分歧的情況的例的圖。第18圖(b),是說明將第1及第2雷射光L1、L2分歧的情況的其他例的圖。第18圖(a)及第18圖(b),是對象物100的橫跨面,顯示在剝離加工中在假想面M1形成改質領域4的情況的例。圖中的虛線箭頭是加工前進方向(被照射的第1及第2雷射光L1、L2前進的方向、掃描的方向)。
如第18圖(a)及第18圖(b)所示,第1雷射光L1是被分歧成複數分歧第1雷射光,對應複數分歧的第1雷射光的集光使複數第1改質束點(改質束點)SA形成於假想面M1上也可以。第2雷射光L2是被分歧成複數分歧第2雷射光,對應複數分歧的第2雷射光的集光使複數第2改質束點(改質束點)SB形成於假想面M1上也可以。第1及第2雷射光L1、L2的分歧,是例如可以利用反射型空間光變調器34(第5圖參照)實現。
尤其是,如第18圖(a)所示,以使沿著與加工前進方向垂直交叉的垂直交叉方向呈一列地並列的第1改質束點SA形成於假想面M1上的方式,將第1雷射光L1分歧也可以。以使沿著與加工前進方向垂直交叉的垂直交叉方向呈一列地並列的第2改質束點SB形成於假想面M1上的方式,將第2雷射光L2分歧也可以。或是如第18圖(b)所示,以使沿著對於該垂直交叉方向傾斜的方向呈一列地並列的第1改質束點SA形成於假想面M1上的方式,將第1雷射光L1分歧也可以。以使沿著對於該垂直交叉方向傾斜的方向呈一列地並列的第2改質束點SB形成於假想面M1上的方式,將第2雷射光L2分歧也可以。將這種第1及第2雷射光L1、L2分歧,也可以適用在由剝離加工照射的其中任一的雷射光。
在本實施例中,在整修加工中,以在Z方向形成複數集光點的方式將第1雷射光L1分岐,在Z方向將複數改質束點同時形成也可以。第1雷射光L1的分歧,是例如可以利用反射型空間光變調器34(第5圖參照)實現。將這種第1雷射光L1分歧,也可以適用在由整修加工照射的其中任一的雷射光。
在本實施例中,雷射加工頭是1個也可以,3個以上也可以。雷射加工頭是1個情況,該1個雷射加工頭是將與第1及第2雷射加工頭10A、10B同樣的動作依序地進行也可以。雷射加工頭是3個以上的情況時,其一部分的雷射加工頭是進行與第1雷射加工頭10A同樣的動作,並且其他部的雷射加工頭是進行與第2雷射加工頭10B同樣的動作也可以。
在本實施例中,只有實施剝離加工也可以,只有實施整修加工也可以。只有實施剝離加工的情況,因為在θ方向從對象物100的其中任一的位置開始加工也可以實現相同加工,所以不包含:從定位照相機110的攝像畫像將0度方向的位置取得的過程、及將載台107旋轉將對象物100位置在0度方向的位置的過程也可以。同樣的理由,只有實施剝離加工的情況,沒有定位照相機110也可以。
在本實施例的第1剝離處理中,雖是一邊將載台107旋轉,一邊以將第1及第2集光點P1、P2的各個彼此接近的方式朝X方向移動(從外側朝內側移動),但是以將第1及第2集光點P1、P2的各個彼此遠離的方式朝X方向移動(從內側朝外側移動)也可以。
在本實施例中,在測距感測器是別軸的感測器的情況中,另外實施進行由測距感測器所產生的雷射光入射面的追從將雷射光入射面的變位資料取得的處理(追蹤加工)也可以。在本實施例中,在第1及第2雷射加工頭10A、10B中,將上述的雷射加工中的輸出調整等的各種調整(校正),在上述的雷射加工的實施前進行也可以。
在本實施例中,在剝離加工中,雖是以使第1及第2改質束點SA、SB的間距成為一定的方式控制,但是在對象物100可剝離的界限的範圍內可容許該間距變動(晃動)。
在本實施例中,雖是以使第1及第2集光點P1、P2移動的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B移動,但是不限定於此。以使第1集光點P1沿著垂直方向移動的方式將載台107及第1雷射加工頭10A的至少一方移動即可。以使第2集光點P2沿著垂直方向移動的方式將載台107及第2雷射加工頭10B的至少一方移動即可。以使第1集光點P1沿著水平方向移動的方式將載台107及第1雷射加工頭10A的至少一方移動即可。以使第2集光點P2沿著水平方向移動的方式將載台107及第2雷射加工頭10B的至少一方移動即可。
[第2實施例]
接著,說明第2實施例的雷射加工裝置。在第2實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第2實施例中,控制部9實行的周緣處理,是具有第1周轉處理及螺旋處理。在第1周轉處理中,在一邊將載台107旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2位置在Z方向中的規定位置的狀態下將第1及第2雷射光L1、L2照射,從第1及第2雷射光L1、L2的該照射的開始至載台107是旋轉1圈(360度旋轉)時藉由停止第1及第2雷射光L1、L2的該照射,使沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4。
第1周轉處理,是包含:沿著有效領域R的表面100a側(Z方向中的雷射光入射面側的相反側)的周緣形成環狀的改質領域41的第1處理、及沿著有效領域R的背面100b側(Z方向中的雷射光入射面側)的周緣形成環狀的改質領域42的第2處理。在螺旋處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊將照射的第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2朝Z方向移動,使沿著有效領域R的表面100a側及背面100b側之間的周緣,形成螺旋狀的改質領域43。
在第2實施例的雷射加工裝置中,將施加整修加工時的動作的一例具體說明。
首先,藉由控制部9實行第1周轉處理的第1處理。在第1處理中,具體而言,如第19圖(a)所示,將第1集光點P1位置在對象物100中的有效領域R的表面100a側的位置,並且將第2集光點P2位置在對象物100中的有效領域R的表面100a側且在Z方向遠離(偏離)第1集光點P1的位置。在此狀態下一邊將載台107由一定的旋轉速度旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2照射。從第1及第2雷射光L1、L2的該照射的開始至載台107旋轉1圈時,將第1及第2雷射光L1、L2的該照射停止。此時,第1及第2集光點P1、P2不移動。由此,沿著有效領域R的表面100a側的周緣將環狀的改質領域41形成2列。
接著,藉由控制部9實行螺旋處理。在螺旋處理中,具體而言,如第19圖(b)所示,一邊將載台107由一定的旋轉速度旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2照射,並且以在有效領域R的表面100a側及背面100b側之間的周緣中使第1及第2集光點P1、P2朝背面100b側移動的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著第1及第2Z軸軌道106A、106B各別移動。在此,將第1及第2集光點P1、P2,在有效領域R的Z方向的中央從靠近表面100a的位置至靠近背面100b的位置為止移動。由此,沿著有效領域R的表面100a側及背面100b側之間的周緣,形成2重螺旋狀的改質領域43。
接著,藉由控制部9實行第1周轉處理的第2處理。在第2處理中,具體而言,如第19圖(c)所示,將第1集光點P1位置在對象物100中的有效領域R的背面100b側的位置,並且將第2集光點P2位置在對象物100中的有效領域R的背面100b側且在Z方向遠離(偏離)第1集光點P1的位置。在此狀態下一邊將載台107由一定的旋轉速度旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2照射。從第1及第2雷射光L1、L2的該照射的開始至載台107旋轉1圈時,將第1及第2雷射光L1、L2的該照射停止。此時,第1及第2集光點P1、P2不移動。由此,沿著有效領域R的背面100b側的周緣將環狀的改質領域42形成2列。
藉由以上,如第20圖所示,沿著對象物100的有效領域R的周緣,形成改質領域4。有效領域R的周緣的表面100a側及背面100b側的改質領域41、42,是圓環狀。有效領域R的周緣的表面100a及背面100b側之間的改質領域43,是雙重螺旋狀。從有效領域R的周緣的表面100a側及背面100b側的改質領域41、42延伸的龜裂,是一邊沿著有效領域R的周緣一邊到達表面100a及背面100b地露出。
以上,在第2實施例的雷射加工裝置中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在第2實施例的雷射加工裝置中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在第2實施例的雷射加工裝置中,周緣處理,是具有:在一邊將載台107旋轉,一邊將第1及第2集光點P1、P2位置在Z方向中的規定位置的狀態下將第1及第2雷射光L1、L2照射,從第1及第2雷射光L1、L2的該照射的開始至支撐部旋轉1圈時藉由停止第1及第2雷射光L1、L2的該照射,使沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域41、42的第1周轉處理。依據第1周轉處理的話,成為可在對象物100的Z方向中的規定位置,沿著有效領域R的周緣且橫跨該周緣的1周分,不會重疊地形成環狀的改質領域41、42的各個。
在第2實施例的雷射加工裝置中,第1周轉處理,是包含:沿著有效領域R的表面100a側的周緣形成環狀的改質領域41的第1處理、及沿著有效領域R的背面100b側的周緣形成環狀的改質領域42的第2處理。由此,可以在有效領域R的表面100a側及背面100b側中,使從改質領域4延伸的龜裂到達表面100a及背面100b,在表面100a及背面100b將露出的龜裂(半切甚至全切斷)確實地形成。
在第2實施例的雷射加工裝置中,周緣處理,是具有:藉由一邊將載台107旋轉,一邊將第1及第2集光點P1、P2朝Z方向移動,使沿著有效領域R的表面100a側及背面100b側之間的周緣,形成螺旋狀的改質領域43的螺旋處理。由此,成為可在有效領域R的表面100a側及背面100b側之間,沿著周緣不會重疊地形成螺旋狀的改質領域43,效率良好地整修加工。
又,在對象物100中的表面100a側形成1列或是3列以上的環狀的改質領域41也可以。在對象物100中的表面100a側即使未形成環狀的改質領域41也可以。在對象物100中的背面100b側形成1列或是3列以上的環狀的改質領域42也可以。在對象物100中的背面100b側即使未形成環狀的改質領域42也可以。在對象物100中的表面100a側及背面100b側之間即使未形成螺旋狀的改質領域43也可以。從改質領域41、43延伸的龜裂,是依據情況,即使未到達表面100a及背面100b的至少其中任一也可以。
[第3實施例]
接著,說明第3實施例的雷射加工裝置。在第3實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第3實施例的雷射加工裝置中,在控制部9實行的第1剝離處理中,在第1領域G1形成改質領域4的情況,由第1旋轉速度v將載台107旋轉。在第2領域G2形成改質領域4的情況,由比第1旋轉速度v更快的第2旋轉速度v'使載台107旋轉。即,控制部9,是滿足下式地將載台107的旋轉速度控制。控制部9,是以使第1及第2改質領域4A、4B的改質束點的間距大約成為一定的方式,將第2旋轉速度v'比第1旋轉速度v更快。
第1旋轉速度v<第2旋轉速度v'
如第21圖(a)所示,第1領域G1,是從Z方向所見遠離對象物100中的旋轉軸C外側的環狀的領域。第2領域G2,是從Z方向所見接近對象物100中的旋轉軸C內側的圓形狀的領域。第1及第2領域G1、G2的設定,可以在控制部9中進行。第1及第2領域G1、G2,是座標被指定者也可以。
控制部9,是將第1及第2雷射光L1、L2的加工條件如下地設定。即,在第1領域G1形成改質領域4的情況中的第1及第2雷射光L1、L2的頻率、及在第2領域G2形成改質領域4的情況中的第1及第2雷射光L1、L2的頻率,是等同。在第1領域G1形成改質領域4的情況中的第1及第2雷射光L1、L2的脈衝的間拔間隔、及在第2領域G2形成改質領域4的情況中的第1及第2雷射光L1、L2的脈衝的間拔間隔,是等同。又,在第2領域G2形成改質領域4的情況,與在第1領域G1形成改質領域4的情況相比,第1及第2雷射光L1、L2的頻率較低也可以,第1及第2雷射光L1、L2的脈衝的間拔間隔較多也可以。
對於在第3實施例的雷射加工裝置中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
首先,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。例如剝離開始規定位置,是在第2領域G2的中央且在X方向接近的一對的規定位置。
接著,開始載台107的旋轉。在載台107的旋轉速度是成為固定在第2旋轉速度v'的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。如第21圖(b)所示,在第2領域G2中,第1及第2集光點P1、P2是沿著X方向彼此遠離地將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。
如第21圖(c)所示,第1及第2集光點P1、P2若到達了第1領域G1的情況,將載台107的旋轉速度固定在第1旋轉速度v,在第1領域G1中,接著以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此遠離的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。藉由以上,沿著對象物100的內部的假想面M1(第10圖參照)形成:從Z方向所見以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1改質領域4A、及從Z方向所見形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且不對於第1改質領域4A重疊的第2改質領域4B。
以上,在第3實施例的雷射加工裝置中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在第3實施例的雷射加工裝置中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在第3實施例的雷射加工裝置中,在第1剝離處理中,在從Z方向所見遠離對象物100中的載台107的旋轉軸C側的第1領域G1形成第1及第2改質領域4A、4B的情況,由第1旋轉速度v將載台107旋轉。在第1剝離處理中,在從Z方向所見對象物100中的接近載台107的旋轉軸C側的第2領域G2形成第1及第2改質領域4A、4B的情況,由比第1旋轉速度v更快的第2旋轉速度v'使載台107旋轉。由此,進行剝離加工時,第1及第2集光點P1、P2是位置在第1領域G1的情況的該位置中的周速度、及第1及第2集光點P1、P2是位置在第2領域G2的情況的該位置中的周速度,是成為接近的速度。成為可將第1改質領域4A的第1改質束點的間距及第2改質領域4B的第2改質束點的間距,成為一定地對齊。
在本實施例中,將下一個的變形例的第1剝離處理藉由控制部9實行也可以。即,在第1領域G1形成第1改質領域4A的同時,在第2領域G2形成第2改質領域4B也可以。此時,載台107的旋轉速度是一定也可以。進一步,以使第1及第2改質領域4A、4B的改質束點的間距大約成為一定的方式,第1雷射光L1的頻率是比第2雷射光L2的頻率更高也可以,第1雷射光L1的脈衝不被間拔且第2雷射光L2的脈衝被間拔也可以,第1雷射光L1的脈衝被間拔的間拔量是比第2雷射光L2的脈衝被間拔的間拔量更小也可以。脈衝的間拔,可以藉由EOM或是AOM實現。
在這種變形例的第1剝離處理中,具體而言,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。例如第1集光點P1的剝離開始規定位置,是第1領域G1的內緣側的規定位置。例如第2集光點P2的剝離開始規定位置,是位於第2領域G2的中心的規定位置。
接著,開始載台107的旋轉。在載台107的旋轉速度成為一定的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。此時,將第1雷射光L1的頻率比第2雷射光L2的頻率更高。或是不將第1雷射光L1的脈衝間拔,將第2雷射光L2的脈衝間拔。進一步或是將第1雷射光L1的脈衝被間拔的間拔量比第2雷射光L2的脈衝被間拔的間拔量更小。
第1及第2集光點P1、P2是沿著X方向彼此遠離地將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。第1集光點P1到達第1領域G1的外緣側的情況,將第1雷射光L1的照射停止。第2集光點P到達第2領域G2的外緣側的情況,將第2雷射光L2的照射停止。藉由以上,如第22圖所示,將從Z方向所見以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1改質領域4A形成於第1領域G1,將從Z方向所見以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第2改質領域4B形成於第2領域G2。
藉由變形例的第1剝離處理,進行剝離加工時,也成為能以將第1及第2改質領域4A、4B中的改質束點的間距成為一定的方式對齊。又,此時,可以將第1改質領域4A及第2改質領域4B接通,形成連續的渦捲狀的改質領域4。即,在第1剝離處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊將第1及第2集光點P1、P2的各個朝X方向移動,就可以形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1改質領域4A,並且可以形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且與第1改質領域4A連續地連接的第2改質領域4B。此情況,也成為可具體實現效率良好的剝離加工。
[第4實施例]
接著,說明第4實施例的雷射加工裝置。在第4實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
如第23圖所示,第4實施例的雷射加工裝置410,是載台107進一步具有XY載置台415。XY載置台415,是被設於載台107上,與載台107一體旋轉。XY載置台415,是將被載置的對象物100,對於旋轉軸C接近及分離地朝X方向及Y方向可移動。XY載置台415,並無特別限定,可以使用公知的各種的XY載置台。XY載置台415,其動作是藉由控制部9被控制。
對象物100,是從Z方向所見,包含:被設定於對象物100的中央的中央領域100d、及中央領域100d以外的主領域100e。中央領域100d,是圓形狀的領域。主領域100e,是比中央領域100d更大範圍,將中央領域100d包圍的圓環狀的領域。中央領域100d,是可如下地定義的領域。即,在中央領域100d位於旋轉軸C上的狀態下將對象物100旋轉的情況時,中央領域100d的最外位置的周速度,是成為不可能實現在剝離加工所需要的最低周速度的周速度的領域。例如對象物是12英吋晶圓的情況時,中央領域100d是ϕ10mm的領域。對於中央領域100d及主領域100e,是在第5及第6實施例中也同樣。
控制部9,是在對象物100的中央領域100d位於旋轉軸C上的狀態下,對於主領域100e實行第1剝離處理。且,控制部9,是在對象物100的主領域100e位於旋轉軸C上的狀態下對於中央領域100d實行第1剝離處理。在此的第1剝離處理,如上述,是以一邊將載台107旋轉,一邊將照射的第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2彼此接近或是遠離的方式朝X方向移動的處理。
對於在第4實施例的雷射加工裝置410中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
首先,將XY載置台415驅動,使對象物100的主領域100e成為位於旋轉軸C上的狀態,即,對象物100的中央領域100d是成為遠離旋轉軸C上的狀態。將載台107由一定速度旋轉。以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此接近的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。
此時,第1及第2集光點P1、P2是位置在主領域100e的情況時,將由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射停止,在第1及第2集光點P1、P2是位置在中央領域100d的情況時,實行由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。由此,如第24圖所示,在中央領域100d中,形成使以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的一部分形狀呈曲線狀延伸的第1及第2改質領域4A、4B。又,在第24圖中,渦捲狀的線中的灰色的領域,是將第1及第2雷射光L1、L2的照射停止時的第1及第2集光點P1、P2的軌跡。
接著,如第25圖所示,將XY載置台415驅動,使對象物100的中央領域100d成為位於旋轉軸C上的狀態,具體而言,對象物100的中心是位於旋轉軸C上的狀態。將載台107由一定速度旋轉。以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此接近的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。
此時,在第1及第2集光點P1、P2是位置在主領域100e的情況時,實行由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射,在第1及第2集光點P1、P2是位置在中央領域100d的情況時,將由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射停止。由此,如第26圖所示,在主領域100e中,形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1及第2改質領域4A、4B。
以上,在雷射加工裝置410中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置410中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
但是為了使被包含於改質領域4的改質束點的間距成為一定,有必要將周速度成為一定。周速度,可以由以下的式定義。
周速度=(旋轉數N[rpm]/60)・(π・直徑D)
例如利用旋轉數最大是500rpm的載台107的情況,在12英吋晶圓的對象物100中,在外周部中可以將最大周速度成為7850mm/sec,可以充分地達成在剝離加工至少必要的最低周速度(例如800mm/sec)。對象物100的ϕ30mm的範圍的外緣附近位置為止,可以藉由提高載台的旋轉數,來達成最低周速度。對象物100的ϕ10mm的範圍的外緣附近位置為止,周速度是下降至最低周速度以下的話,可以藉由改變第1及第2雷射光L1、L2的頻率等的加工條件來對應。但是,在對象物100的中央領域100d(在此為ϕ10mm的範圍)中,會擔心周速度會大幅地下降,也藉由加工條件的變更而使周速度成為最低周速度以下,將被包含於改質領域4的改質束點的間距成為一定是成為困難,具有被形成的改質束點是成為過密的可能性。
此點,在雷射加工裝置410中,在對象物100的中央領域100d是位於載台107的旋轉軸C上的狀態下,對於主領域100e實行第1剝離處理。在對象物100的主領域100e是位於載台107的旋轉軸C上的狀態下,對於中央領域100d實行第1剝離處理。由此,在中央領域100d實行第1剝離處理時,因為對象物100是成為對於旋轉軸C偏心的狀態,所以可以消解中央領域100d的周速度大幅地下降的上述擔心。成為可迴避形成於中央領域100d的改質領域4的改質束點過密。且,成為可抑制改質領域4的改質束點的間距變窄使由透過對象物100的第1及第2雷射光L1、L2所產生的損傷(光損失)變大。
[第5實施例]
接著,說明第5實施例的雷射加工裝置。在第5實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第5實施例的雷射加工裝置500中,控制部9,是對於主領域100e實行第1剝離處理。且,控制部9,是至少對於中央領域100d,不將載台107旋轉地將第1雷射光L1照射,並且藉由控制第1集光點P1的移動,實行在對象物100的內部沿著假想面M1形成第1改質領域4A的第2剝離處理。在第2剝離處理中,將第1集光點P1直線地移動,使形成呈直線狀延伸的第1改質領域4A。
對於在第5實施例的雷射加工裝置500中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
在將第1集光點P1位置在假想面M1的狀態下,不將載台107旋轉,沿著被設定於至少中央領域100d的複數線,一邊將第1雷射光L1照射一邊將第1集光點P1移動。線,是在Y方向並列且朝X方向延伸。由此,如第27圖所示,在中央領域100d形成呈直線狀延伸的複數第1改質領域4A。又,直線狀的第1改質領域4A即使是伸出至主領域100e中的中央領域100d的周邊為止也可以。
接著,將載台107由一定速度旋轉,以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此接近的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。此時,在第1及第2集光點P1、P2是位置在主領域100e的情況時,實行由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射,在第1及第2集光點P1、P2是位置在中央領域100d的情況時,將由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射停止。由此,如第28圖所示,在主領域100e中,形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的第1及第2改質領域4A、4B。
以上,在雷射加工裝置500中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置500中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置500中,對於主領域100e實行第1剝離處理。對於中央領域100d,不將載台107旋轉地將第1雷射光L1照射,並且藉由控制第1集光點P1的移動,實行在對象物100的內部沿著假想面M1形成第1改質領域4A的第2剝離處理。在第2剝離處理中,將第1集光點P1直線地移動,使形成朝直線狀延伸的第1改質領域4A。此情況,形成於中央領域100d的第1改質領域4A的改質束點的間距,是成為可依據將第1集光點P1直線地移動的速度及第1雷射光L1的頻率等的加工條件進行控制。因此,成為可迴避形成於中央領域100d的改質束點是過密。
又,本實施例的控制部9,是將第1及第2雷射光L1、L2對於中央領域100d的照射停止也可以。即,在中央領域100d中,不施加雷射加工也可以。此情況,因為在中央領域100d中未形成有改質領域4,所以成為可迴避形成於中央領域100d的改質束點是過密。
[第6實施例]
接著,說明第6實施例的雷射加工裝置。在第6實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
如第29圖所示,第6實施例的雷射加工裝置600,是可取代載台107(第9圖參照)而具備載台607。載台607,是支撐部。在旋轉軸C上以外的位置使複數對象物100被載置在載台607。即,載台607,是比載台107更大型。在載台607中,可將複數(在圖示的例中為4個)的對象物100,配置成不會被載置在包含旋轉軸C的位置的一定領域中。在載台107中,可將複數對象物100的各個,配置成位於從旋轉軸C的位置等同距離的位置。
控制部9,是在旋轉軸C上以外的位置使複數對象物100被載置於載台607的狀態下,實行第1剝離處理。在此的第1剝離處理,如上述,是以一邊將載台107旋轉,一邊將照射的第1及第2雷射光L1、L2的第1及第2集光點P1、P2彼此接近或是遠離的方式朝X方向移動的處理。
在第6實施例的雷射加工裝置600中,將第1剝離處理的實行時的動作的一例具體說明。
首先,將複數對象物100載置在載台107的旋轉軸C上以外的位置。在複數對象物100被載置於載台107的旋轉軸C上以外的位置的狀態下,藉由控制部9實行第1剝離處理。即,將載台107由一定速度旋轉,以使第1及第2集光點P1、P2沿著X方向彼此接近的方式將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。此時,第1及第2集光點P1、P2是位置在對象物100以外的情況時,將由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射停止,第1及第2集光點P1、P2是位置在對象物100的情況時,實行由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。
由此,將以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀的一部分形狀呈曲線狀延伸的第1及第2改質領域4A、4B,形成於複數對象物100的各個。又,在第29圖中,渦捲狀的線中的灰色的領域,是將第1及第2雷射光L1、L2的照射停止時的第1及第2集光點P1、P2的軌跡。
以上,在雷射加工裝置600中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置600中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置600中,在載台107中,複數對象物100是被載置在載台107的旋轉軸C上以外的位置。此情況時,也可以消解在對象物100的中央領域100d周速度大幅地下降的上述擔心,成為可迴避形成於中央領域100d的改質束點過密。
[第7實施例]
接著,說明第7實施例的雷射加工裝置。在第7實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
如第30圖所示,第7實施例的雷射加工裝置700,可取代X軸軌道108(第9圖參照),而具備第1及第2X軸軌道108A、108B。第1X軸軌道108A,是沿著X方向延伸的軌道。第1X軸軌道108A,是被安裝於第1Z軸軌道106A。第1X軸軌道108A,是以使第1雷射光L1的第1集光點P1沿著X方向移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著X方向移動。第1X軸軌道108A,是以使第1集光點P1(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第1雷射加工頭10A沿著X方向移動。第1X軸軌道108A,是對應上述移動機構6(第1圖參照)或是上述移動機構300(第8圖參照)的軌道。第1X軸軌道108A,是構成第1水平移動機構(水平移動機構)。
第2X軸軌道108B,是沿著X方向延伸的軌道。第2X軸軌道108B,是被安裝於第2Z軸軌道106B。第2X軸軌道108B,是以使第2雷射光L2的第2集光點P2沿著X方向移動的方式,將第2雷射加工頭10B沿著X方向移動。第2X軸軌道108B,是以使第2集光點P2(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第2雷射加工頭10B沿著X方向移動。第2X軸軌道108B,是對應上述移動機構6(第1圖參照)或是上述移動機構300(第8圖參照)的軌道。第2X軸軌道108B,是構成第2水平移動機構(水平移動機構)。
第1X軸軌道108A,是從載台107的X方向的一方側,朝另一方側延伸至超過旋轉軸C的位置的位置為止。第2X軸軌道108B,是從載台107的X方向的另一方側,朝一方向側延伸至未超過旋轉軸C的位置的位置為止。即,只有第1雷射加工頭10A進而第1集光點P1,可以朝X方向直到載台107的旋轉軸C的位置為止移動。第1X軸軌道108A及第2X軸軌道108B,是在Y方向彼此偏離配置。在圖示的例中,第1雷射加工頭10A及第2雷射加工頭,其內部構造雖不是透過旋轉軸C彼此鏡像,但是鏡像也可以。
在第7實施例的雷射加工裝置700中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置700中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
[第8實施例]
接著,說明第8實施例的雷射加工裝置。在第8實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
如第31圖所示,第8實施例的雷射加工裝置800,是進一步具備:第3及第4雷射加工頭10C、10D、第3及第4Z軸軌道106C、106D、以及、Y軸軌道109。
第3雷射加工頭10C,是將第3雷射光L3(第33圖(c)參照)沿著Z方向照射在被載置於載台107的對象物100,在該對象物100的內部形成第3改質領域4C(第33圖(a)參照)。第3雷射加工頭10C,是被安裝於第3Z軸軌道106C及Y軸軌道109。第3雷射加工頭10C,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著第3Z軸軌道106C朝Z方向直線地移動。第3雷射加工頭10C,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著Y軸軌道109朝Y方向直線地移動。
第4雷射加工頭10D,是將第4雷射光L4(第33圖(c)參照)沿著Z方向照射在被載置於載台107的對象物100,在該對象物100的內部形成第4改質領域4D(第33圖(a)參照)。第4雷射加工頭10D,是被安裝於第4Z軸軌道106D及Y軸軌道109。第4雷射加工頭10D,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著第4Z軸軌道106D朝Z方向直線地移動。第4雷射加工頭10D,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,可沿著Y軸軌道109朝Y方向直線地移動。第3雷射加工頭10C及第4雷射加工頭10D,其內部構造是透過旋轉軸C彼此成為鏡像。
第3Z軸軌道106C,是沿著Z方向延伸的軌道。第3Z軸軌道106C,是透過與安裝部65同樣的安裝部865被安裝於第3雷射加工頭10C。第3Z軸軌道106C,是以使第3雷射光L3的第3集光點P3(第33圖(c)參照)沿著Z方向移動的方式,將第3雷射加工頭10C沿著Z方向移動。第3Z軸軌道106C,是構成第3垂直移動機構(垂直移動機構)。
第4Z軸軌道106D,是沿著Z方向延伸的軌道。第4Z軸軌道106D,是透過與安裝部66同樣的安裝部866被安裝於第4雷射加工頭10D。第4Z軸軌道106D,是以使第4雷射光L4的第4集光點P4(第33圖(c)參照)沿著Z方向移動的方式,將第4雷射加工頭10D沿著Z方向移動。第4Z軸軌道106D,是構成第4垂直移動機構(垂直移動機構)。
Y軸軌道109,是沿著Y方向延伸的軌道。Y軸軌道109,是被安裝於第3及第4Z軸軌道106C、106D的各個。Y軸軌道109,是以使第3雷射光L3的第3集光點P3沿著Y方向移動的方式,將第3雷射加工頭10C沿著Y方向移動。Y軸軌道109,是以使第4雷射光L4的第4集光點P4沿著Y方向移動的方式,將第4雷射加工頭10D沿著Y方向移動。Y軸軌道109,是以使第3及第4集光點通過旋轉軸C或是其附近的方式,將第3及第4雷射加工頭10C、10D移動。Y軸軌道109,是對應移動機構400(第8圖參照)的軌道。Y軸軌道109,是構成水平移動機構(第3及第4水平移動機構)。X軸軌道108及Y軸軌道109,是高度位置不同地被設置。例如X軸軌道108是被設置在下側,Y軸軌道109是被設置在上側。
在第8實施例中,控制部9實行的周緣處理,是如第31圖、第32圖及第33圖(a)~第33圖(c)所示,具有:藉由一邊將載台107旋轉,一邊從第1~第4雷射加工頭10A~10D的各個將第1~第4雷射光L1~L4照射於對象物100,使沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的第2周轉處理。在第2周轉處理中,將第1~第4雷射光L1~L4的第1~第4集光點P1~P4,在Z方向中位置在同位置,以使由第1~第4雷射光L1~L4的照射所形成的第1~第4改質領域4A~4D彼此不會重疊的方式,控制第1~第4雷射加工頭10A~10D的各個中的第1~第4雷射光L1~L4各個的照射的開始及停止。
在第8實施例的雷射加工裝置800中,將施加整修加工時的動作的一例具體說明。
首先,如第32圖(a)所示,以使定位照相機110位於對象物100的定位對象100n的正上方且使定位照相機110的對焦聚焦在定位對象100n的方式,藉由控制部9,將載台107旋轉並且使定位照相機110被搭載的第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108及第1Z軸軌道106A移動。
藉由定位照相機110進行攝像。藉由控制部9,依據定位照相機110的攝像畫像,將對象物100的0度方向的位置取得。藉由控制部9,依據定位照相機110的攝像畫像,將對象物100的直徑取得。藉由控制部9將載台107旋轉,在θ方向將對象物100位置在基準位置(第3雷射加工頭10C的加工位置(第3集光點P3的位置)是成為0度方向的位置)。
接著,藉由控制部9實行第2周轉處理。在第2周轉處理中,如第32圖(b)所示,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於整修規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。在Y方向,以使第3及第4集光點P3、P4位於整修規定位置的方式,將第3及第4雷射加工頭10C、10D沿著Y軸軌道109移動。以在Z方向使第1~第4集光點P1~P4位於Z方向的同位置的方式,將第1~4雷射加工頭10A~10D沿著第1~第4Z軸軌道106A~106D移動。例如整修規定位置,是有效領域R的外緣,從對象物100的外周朝徑方向內側進入規定距離的位置。又,在第32圖(b)中,將有效領域R及除去領域E的交界由虛線顯示(在第33圖(b)及第33圖(c)中同樣)。
接著,如第33圖(a)~第33圖(c)所示,開始載台107的旋轉。開始由測距感測器追從背面100b。載台107的旋轉速度是成為一定(等速),且,在θ方向中的對象物100的位置是成為基準位置(例如品質穩定的0度、90度、180度或是270度)的時點,開始由第1~第4雷射加工頭10A~10D所產生的第1~第4雷射光L1~L4的照射。
如第34圖(a)所示,從第1~第4雷射光L1~L4的該照射的開始至載台107旋轉1/4圈時,停止第1~第4雷射光L1~L4的該照射。由此,沿著有效領域R的周緣,形成第1~第4改質領域4A~4D連繋形成的1個環狀的改質領域4。停止測距感測器,並且在θ方向中在對象物100位於基準位置的狀態下停止載台107的旋轉。
接著,藉由控制部9,實行在除去領域E形成改質領域4的除去處理(外周部的切除處理)。在除去處理中,從有效領域R的外緣只有助走距離朝徑方向內側的位置,將第1~第4雷射加工頭10A~10D朝X方向及Y方向移動。以使第1~第4集光點P1~P4位於由加工條件被指定的Z方向的位置的方式,將第1~第4雷射加工頭10A~10D朝Z方向移動。開始由測距感測器追從背面100b。
在將載台107的旋轉停止的狀態下,第1~第4集光點P1~P4是朝徑方向外側由一定速度移動,而將第1及第2雷射加工頭10A、10B朝X方向移動並且將第3及第4雷射加工頭10C、10D朝Y方向移動。此時,第1~第4集光點P1~P4位置在除去領域E時,是實行第1~第4雷射光L1~L4的照射,第1~第4集光點P1~P4位置在其以外時,是將第1~第4雷射光L1~L4的照射停止。將這種第1~第4雷射光L1~L4的掃描,改變第1~第4集光點P1~P4的Z方向的位置並反覆複數次。由此,如第34圖(b)所示,沿著從Z方向所見將除去領域E分成4等分的線M2(第34圖(a)參照),形成改質領域4J。使一邊沿著線M2一邊到達表面100a及背面100b的至少其中任一的龜裂從形成的改質領域4J延伸也可以。且,如第35圖所示,藉由冶具或是空氣等,將改質領域4A~4D、4J作為交界,將除去領域E去除。
以上,在第8實施例的雷射加工裝置800中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置800中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置800中,藉由第2周轉處理,將第1~第4集光點P1~P4位置在Z方向中的同位置,以由第1~第4雷射光L1~L4的照射而形成的複數改質領域4的各個是彼此之間不會重疊的方式,控制第1~第4雷射加工頭10A~10D的各個中的第1~第4雷射光L1~L4的照射的開始及停止。由此,使用第1~第4雷射加工頭10A~10D就可以將環狀的改質領域4效率佳地形成。
特別是在本實施例中,從複數雷射加工頭的各個至將雷射光照射之後,載台107旋轉了360度/(雷射加工頭的數)時,將該雷射光的照射停止。成為可沿著對象物100中的有效領域R的周緣,將複數改質領域4連接形成1個環狀的改質領域4。又,此情況中的改質領域4連接,未包含改質領域4重疊。
在雷射加工裝置800中,在除去處理中,在第1~第4集光點P1~P4的移動速度成為一定的狀態下,開始及停止第1~第4雷射加工頭10A~10D中的第1~第4雷射光L1~L4的照射。由此,成為可將被包含於由除去處理形成的改質領域4的複數改質束點的間距,成為一定地對齊。
在雷射加工裝置800中,在除去處理中,朝遠離對象物100的中心的方向將第1~第4集光點P1~P4移動。此情況,可以具體地實現上述的除去領域E的細分化。又,在除去處理中,朝接近對象物100的中心的方向將第1~第4集光點P1~P4移動也可以。
在本實施例中,在除去處理中,在停止載台107的旋轉的狀態下在除去領域E形成了改質領域4,但是一邊將載台107旋轉一邊在除去領域E形成改質領域4也可以。由此,如第36圖所示可以將改質領域4在除去領域E形成。成為可將除去領域E細分化,可以將其後的磨削時碎片甩開。藉由調整除去處理中的各種的條件,使該碎片的控制(碎片控制)成為可能。
在本實施例中,雖設置了X軸軌道108及Y軸軌道109,但是在這種構成並無特別限定,設置從Z方向所見彼此交叉的第1軸及第2軸即可。又,例如對象物100是包含矽地形成的情況中,若從結晶方位及切斷品質的觀點,如上述具備由90度交叉的X軸軌道108及Y軸軌道109也可以。
在本實施例中,除了X軸軌道108及Y軸軌道109以外,進一步具備將第1~第4雷射加工頭10A~10D的至少其中任一移動的1或是複數水平軸也可以。例如,除了X軸軌道108(第一軸)及Y軸軌道109(第二軸)以外,設置第三軸也可以,此情況的第三軸,是對於X軸軌道108由45度交叉也可以。
在本實施例中,雖只有第1雷射加工頭10A進而第1集光點P1,可以朝X方向直到載台107的旋轉軸C的位置為止移動地被控制,但是不限定於此。例如第1及第2雷射加工頭10A、10B的雙方進而第1及第2集光點P1、P2的雙方,可以朝X方向直到載台107的旋轉軸C的位置為止移動地被控制也可以。在本實施例中,載台107是朝X方向及Y方向的至少其中任一可移動地構成也可以。在本實施例中,第3雷射加工頭10C及第4雷射加工頭10D的內部構造不是鏡像也可以。
又,第1~第4集光點P1~P4中的射束形狀,不是正圓形狀,而是橢圓形狀。通常,沿著0度或是90度等的***方向在對象物100形成改質領域4時,與射束形狀有關的橢圓形狀的長軸方向(以下也稱為「橢圓長軸方向」),是與加工前進方向一致。但是,在圓周狀形成改質領域4時,依據對於定向平面的角度等,因為橢圓長軸方向從***方向偏離,所以加工品質惡化。為了抑制加工品質的惡化,將橢圓長軸方向,由對於加工前進方向不同的角度進行加工即可。此情況,具有:將橢圓長軸方向可變的方法、及由全方位的加工使品質平均地將橢圓長軸方向固定的方法。
[第9實施例]
接著,說明第9實施例的雷射加工裝置。在第9實施例的說明中,說明與第8實施例相異的點,並省略與第8實施例重複的說明。
在第9實施例中,周緣處理,是在一邊將載台107旋轉,一邊將第1雷射光L1的第1集光點P1位置在Z方向中的第1位置的狀態下將第1雷射光L1照射,從第1雷射光L1的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第1雷射光L1的該照射,來實行沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。
周緣處理,是在一邊將載台107旋轉,一邊將第2雷射光L2的第2集光點P2位置在Z方向中的比第1位置更靠雷射光入射面側的第2位置的狀態下將第2雷射光L2照射,從第2雷射光L2的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第2雷射光L2的該照射,來實行沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。
周緣處理,是在一邊將載台107旋轉,一邊將第3雷射光L3的第3集光點P3位置在Z方向中的比第2位置更靠雷射光入射面側的第3位置的狀態下將第3雷射光L3照射,從第3雷射光L3的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第3雷射光L3的該照射,來實行沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。
周緣處理,是在一邊將載台107旋轉,一邊將第4雷射光L4的第4集光點P4位置在Z方向中的比第3位置更靠雷射光入射面側的第4位置的狀態下將第4雷射光L4照射,從第4雷射光L4的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第4雷射光L4的該照射,來實行沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。
在周緣處理中,第2集光點P2是對於第1集光點P1朝載台107的旋轉方向的順方向遠離90度,第3集光點P3是對於第2集光點P2朝載台107的旋轉方向的順方向遠離90度,第4集光點P4是對於第3集光點P3朝載台107的旋轉方向的順方向遠離90度,第1集光點P1是對於第4集光點P4朝載台107的旋轉方向的順方向遠離90度。
在周緣處理中,如第37圖所示,第2雷射光L2的照射,是從第1雷射光L1的照射的開始至載台107旋轉90度之後開始。在周緣處理中,第3雷射光L3的照射,是從第2雷射光L2的照射的開始至載台107旋轉90度之後開始。在周緣處理中,第4雷射光L4的照射,是從第3雷射光L3的照射的開始至載台107旋轉90度之後開始。
在第9實施例的雷射加工裝置中,對於施加整修加工時的動作,以下的點是與第8實施例相異。即,以在Z方向使第1~第4集光點P1~P4位於由此順序遠離Z方向中的雷射光入射面(背面100b)位置的方式,藉由控制部9將第1~4雷射加工頭10A~10D沿著第1~第4Z軸軌道106A~106D移動。將載台107的旋轉開始,載台107的旋轉速度是成為一定(等速),且,θ方向中的對象物100的位置是成為基準位置的時點,開始由第1雷射加工頭10A所產生的第1雷射光L1的照射。從第1雷射光L1的照射的開始至載台107旋轉了90度的時點,開始第2雷射光L2的照射。從第2雷射光L2的照射的開始至載台107旋轉了90度的時點,開始第3雷射光L3的照射。從第3雷射光L3的照射的開始至載台107旋轉了90度的時點,開始第3雷射光L3的照射。
以上,在第9實施例的雷射加工裝置中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在第9實施例的雷射加工裝置中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在第9實施例的雷射加工裝置中,周緣處理,是包含:在一邊將載台107旋轉,一邊將第1集光點P1位置在第1位置的狀態下將第1雷射光L1照射,從第1雷射光L1的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第1雷射光L1的該照射,沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。周緣處理,是包含:在一邊將載台107旋轉,一邊將第2集光點P2位置在比第1位置更靠背面100b側的第2位置的狀態下將第2雷射光L2照射,從第2雷射光L2的該照射的開始至載台107旋轉1圈時藉由停止第2雷射光L2的該照射,使沿著有效領域R的周緣形成環狀的改質領域4的處理。第2集光點P2是對於第1集光點P1,朝θ方向的順方向規定角度(在此90度)遠離,第2雷射光L2的照射是從第1雷射光L1的照射的開始至載台107旋轉了規定角度之後開始。由此,在Z方向的位置不同的複數位置形成環狀的改質領域4的情況時,雷射光入射面也就是背面100b側的改質領域4的存在,可以防止對於雷射光入射面的相反面也就是表面100a側的改質領域4的形成造成不良影響。
[第10實施例]
接著,說明第10實施例的雷射加工裝置。在第10實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第10實施例中,在控制部9實行的第1剝離處理中,如第38圖所示,藉由一邊將載台107旋轉,一邊將第1集光點P1朝X方向的一方向及另一方向往復地反覆移動,使形成沿著載台107的旋轉方向呈波狀延伸的第1改質領域4A。且,在第1剝離處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊將第2集光點P2朝X方向的一方向移動,使形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且與第1改質領域4A交叉的第2改質領域4B。
對於在第10實施例的雷射加工裝置1000中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
首先,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。例如剝離開始規定位置,是對象物100中的外周部的規定位置。接著,開始載台107的旋轉。在載台107的旋轉速度成為一定的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。以在X方向使第1集光點P1在規定範圍內往復的方式將第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108往復移動。以在X方向使第2集光點P2接近旋轉軸C的位置的方式將第2雷射加工頭10B沿著X軸軌道108移動。
藉由以上,從Z方向所見,沿著載台107的旋轉方向呈波狀延伸的第1改質領域4A、及以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且與第1改質領域4A交叉的第2改質領域4B,是沿著對象物100的內部的假想面M1(第10圖參照)形成。
以上,在第10實施例的雷射加工裝置1000中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置1000中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置1100中,藉由第1剝離處理,可以沿著假想面M1形成:沿著θ方向呈波狀延伸的第1改質領域4A、及渦捲狀且與第1改質領域4A交叉的第2改質領域4B。由此,可以將這些第1及第2改質領域4A、4B作為交界將對象物100的一部分剝離。成為可具體實現效率良好的剝離加工。
[第11實施例]
接著,說明第11實施例的雷射加工裝置。在第11實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第11實施例的雷射加工裝置1100中,第1雷射加工頭10A,是以在Y方向使第1集光點P1的位置遠離旋轉軸C的方式,對於旋轉軸C朝Y方向偏離配置。這種配置,是例如,藉由進一步具備將第1雷射加工頭10A朝Y方向移動的Y軸軌道就可以實現。或是這種配置,是例如,藉由可改變將第1雷射加工頭10A朝X方向移動的X軸軌道108(第9圖參照)的Y方向的固定位置就可以實現。
在第11實施例中,在控制部9實行的第1剝離處理中,如第39圖所示,一邊將載台107旋轉,一邊沿著從Z方向所見對於與對象物100同心的假想圓M3的切線在X方向將第1集光點P1往復移動,使形成第1改質領域。且,在第1剝離處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊將第2集光點P2朝X方向的一方向移動,使形成以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且與第1改質領域交叉的第2改質領域4B。
對於在第11實施例的雷射加工裝置1100中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
首先,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。例如剝離開始規定位置,是對象物100中的外周部的規定位置。接著,開始載台107的旋轉。在載台107的旋轉速度成為一定的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。以沿著對於假想圓M3的切線在X方向使第1集光點P1往復移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108往復移動。以在X方向使第2集光點P2接近旋轉軸C的位置的方式,將第2雷射加工頭10B沿著X軸軌道108朝旋轉軸C側移動。藉由以上,從Z方向所見,由比對象物100的假想圓M3更外周側與假想圓M3接觸的呈曲線狀延伸的第1改質領域(未圖示)、及以旋轉軸C的位置為中心的渦捲狀且與第1改質領域交叉的第2改質領域4B,是沿著對象物100的內部的假想面M1(第10圖參照)形成。
以上,在第11實施例的雷射加工裝置1100中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置1100中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置1100中,藉由第1剝離處理,就可以沿著假想面M1形成:由比假想圓M3更外周側與假想圓M3接觸的呈曲線狀的第1改質領域、及渦捲狀且與第1改質領域交叉的第2改質領域4B。由此,可以將這些的改質領域4作為交界將對象物100的一部分剝離。成為可具體實現效率良好的剝離加工。
[第12實施例]
接著,說明第12實施例的雷射加工裝置。在第12實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
在第12實施例的雷射加工裝置1200中,第1雷射加工頭10A,是以在Y方向使第1集光點P1的位置從旋轉軸C朝一方側遠離的方式,對於旋轉軸C朝Y方向的一方側偏離配置。這種配置,是例如,藉由進一步具備將第1雷射加工頭10A朝Y方向移動的Y軸軌道就可以實現。或是這種配置,是例如,藉由可改變將第1雷射加工頭10A朝X方向移動的X軸軌道108(第9圖參照)的Y方向的固定位置就可以實現。
在第12實施例的雷射加工裝置1200中,第2雷射加工頭10B,是以在Y方向使第2集光點P2的位置從旋轉軸C朝另一方側遠離的方式,對於旋轉軸C朝Y方向的另一方側偏離配置。這種配置,是例如,可以藉由進一步具備將第2雷射加工頭10B朝Y方向移動的Y軸軌道而實現。或是這種配置,是例如,可以藉由可改變將第2雷射加工頭10B朝X方向移動的X軸軌道108(第9圖參照)的Y方向的固定位置而實現。
在第12實施例中,在控制部9實行的第1剝離處理中,如第40圖所示,藉由一邊將載台107旋轉,一邊沿著從Z方向所見對於與對象物100同心的假想圓M4的切線朝X方向將第1集光點P1往復移動,使形成第1改質領域。且,在第1剝離處理中,藉由一邊將載台107旋轉,一邊沿著對於假想圓M4的切線朝X方向將第2集光點P2往復移動,使形成第2改質領域。
對於在第12實施例的雷射加工裝置1200中實施的第1剝離處理的一例,具體說明。
首先,在X方向,以使第1及第2集光點P1、P2位於剝離開始規定位置的方式,將第1及第2雷射加工頭10A、10B沿著X軸軌道108移動。例如剝離開始規定位置,是對象物100的外周部的規定位置。接著,開始載台107的旋轉。在載台107的旋轉速度成為一定的時點,開始由第1及第2雷射加工頭10A、10B所產生的第1及第2雷射光L1、L2的照射。以沿著對於假想圓M4的切線朝X方向使第1集光點P1往復移動的方式將第1雷射加工頭10A沿著X軸軌道108往復移動。以沿著對於假想圓M4的切線朝X方向使第2集光點P2往復移動的方式將第2雷射加工頭10B沿著X軸軌道108往復移動。藉由以上,從Z方向所見,以比對象物100的假想圓M4更外周側與假想圓M4接觸的呈曲線狀延伸的第1及第2改質領域(未圖示)是沿著對象物100的內部的假想面M1(第10圖參照)形成。
以上,在第12實施例的雷射加工裝置1200中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置1200中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
在雷射加工裝置1200中,藉由第1剝離處理,就可以形成以比假想圓M4更外周側與假想圓M4接觸的曲線狀的第1及第2改質領域。由此,可以將這些的改質領域作為交界將對象物100的一部分剝離。成為可具體實現效率良好的剝離加工。
[第13實施例]
接著,說明第13實施例的雷射加工裝置。在第13實施例的說明中,說明與第8實施例相異的點,並省略與第8實施例重複的說明。
如第41圖所示,第13實施例的雷射加工裝置1300,可取代X軸軌道108,而具備第1及第2X軸軌道108A、108B。第1X軸軌道108A,是沿著X方向延伸的軌道。第1X軸軌道108A,是被安裝於第1Z軸軌道106A。第1X軸軌道108A,是以使第1雷射光L1的第1集光點P1沿著X方向移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著X方向移動。第1X軸軌道108A,是以使第1集光點P1(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第1雷射加工頭10A沿著X方向移動。第1X軸軌道108A,是構成第1水平移動機構(水平移動機構)。
第2X軸軌道108B,是沿著X方向延伸的軌道。第2X軸軌道108B,是被安裝於第2Z軸軌道106B。第2X軸軌道108B,是以使第2雷射光L2的第2集光點P2沿著X方向移動的方式,將第2雷射加工頭10B沿著X方向移動。第2X軸軌道108B,是以使第2集光點P2(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第2雷射加工頭10B沿著X方向移動。第2X軸軌道108B,是構成第2水平移動機構(水平移動機構)。
第13實施例的雷射加工裝置1300,是可取代Y軸軌道109,而具備第1及第2Y軸軌道109A、109B。第1Y軸軌道109A,是沿著Y方向延伸的軌道。第1Y軸軌道109A,是被安裝於第3Z軸軌道106C。第1Y軸軌道109A,是以使第3雷射光L3的第3集光點P3沿著Y方向移動的方式,將第3雷射加工頭10C沿著Y方向移動。第1Y軸軌道109A,是以使第3集光點P3(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第3雷射加工頭10C沿著Y方向移動。第1Y軸軌道109A,是對應移動機構400的軌道。第1Y軸軌道109A,是構成第3水平移動機構(水平移動機構)。
第2Y軸軌道109B,是沿著Y方向延伸的軌道。第2Y軸軌道109B,是被安裝於第4Z軸軌道106D。第2Y軸軌道109B,是以使第4雷射光L4的第4集光點P4沿著Y方向移動的方式,將第4雷射加工頭10D沿著Y方向移動。第2Y軸軌道109B,是以使第4集光點P4(集光部14)通過旋轉軸C或是其附近的方式將第4雷射加工頭10D沿著Y方向移動。第2Y軸軌道109B,是對應移動機構400的軌道。第2Y軸軌道109B,是構成第4水平移動機構(水平移動機構)。
第1X軸軌道108A,是從載台107的X方向的一方側,朝另一方側延伸至超過旋轉軸C的位置的位置為止。第2X軸軌道108B,是從載台107的X方向的另一方側,朝一方向側延伸至未超過旋轉軸C的位置的位置為止。第1Y軸軌道109A,是從載台107的Y方向的一方側,朝另一方側延伸至超過旋轉軸C的位置的位置為止。第2Y軸軌道109B,是從載台107的Y方向的另一方側,朝一方向側延伸至未超過旋轉軸C的位置的位置為止。
第1X軸軌道108A及第2X軸軌道108B,是在Y方向彼此偏離配置。第1Y軸軌道109A及第2Y軸軌道109B,是在X方向彼此偏離配置。在圖示的例中,第1雷射加工頭10A及第2雷射加工頭10B的內部構造雖不是透過旋轉軸C彼此鏡像,但是鏡像也可以。第3雷射加工頭10C及第4雷射加工頭10D的內部構造雖不是透過旋轉軸C彼此鏡像,但是鏡像也可以。
以上,在第13實施例的雷射加工裝置1300中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置1300中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
[第14實施例]
接著,說明第14實施例的雷射加工裝置。在第14實施例的說明中,說明與第1實施例相異的點,省略與第1實施例重複的說明。
如第42圖所示,第14實施例的雷射加工裝置1400,是可取代X軸軌道108,具備第1及第2旋轉臂141A、141B。第1旋轉臂141A的先端側,是被安裝於第1Z軸軌道106A。第1旋轉臂141A的基端側,是被設於載台107外且被固定於沿著Z方向的軸142A。第1旋轉臂141A,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,以軸142A為中心旋轉。第1旋轉臂141A,是朝以軸142A為中心的旋轉方向沿著圓弧狀的軌跡K1使第1集光點P1移動的方式,將第1雷射加工頭10A沿著軌跡K1移動。軌跡K1,是通過旋轉軸C或是其附近。第1旋轉臂141A,是構成第1水平移動機構(水平移動機構)。
第2旋轉臂141B的先端側,是被安裝於第2Z軸軌道106B。第2旋轉臂141B的基端側,是被設於載台107外且被固定於沿著Z方向的軸142B。第2旋轉臂141B,是藉由馬達等的公知的驅動裝置的驅動力,以軸142B為中心旋轉。第2旋轉臂141B,是以朝以軸142B為中心的旋轉方向沿著圓弧狀的軌跡K2使第2集光點P2移動的方式,將第2雷射加工頭10B沿著軌跡K2移動。軌跡K2,是不通過旋轉軸C或是其附近。第2旋轉臂141B,是構成第2水平移動機構(水平移動機構)。
以上,在第14實施例的雷射加工裝置1400中,對於對象物100進行各種的加工時,也可增加同時甚至並列形成的改質領域4,可以實現時間短縮。成為可效率佳地進行對於對象物100的各種的加工。在雷射加工裝置1400中,也成為可將整修加工精度佳地進行。
以上,本發明的一態樣,不限定於上述的實施例。
在上述的實施例中,雖將對象物100的背面100b設成雷射光入射面,但是將對象物100的表面100a設成雷射光入射面也可以。在上述的實施例中,改質領域4,是形成於例如對象物100的內部的結晶領域、再結晶領域、或是吸除(gettering)領域也可以。結晶領域,是將對象物100的加工前的構造維持的領域。再結晶領域,是一旦蒸發、等離子化或是熔融之後,再凝固時作為單結晶或是多結晶凝固的領域。吸除(gettering)領域,是發揮將重金屬等的不純物收集捕獲的吸除(gettering)效果的領域,連續形成也可以,間斷形成也可以。且,例如加工裝置,是適用於切斷(剝離)等的加工也可以。
在上述的實施例中,如前述,可容許剝離加工中的第1及第2改質束點SA、SB的間距變動。將其例如以下說明。
例如,控制部9,是以對於主領域100e,使該間距由第1間距成為一定的方式實行上述第1剝離處理也可以。控制部9,是藉由對於中央領域100d,將載台107、607一邊旋轉或是不旋轉,將第1及第2雷射光L1、L2的至少一方照射在對象物100,並且將第1及第2集光點P1、P2的至少一方的移動地控制,來實行沿著對象物100的內部中的假想面M1,以使該間距成為未滿第1間距的方式使形成第1及第2改質領域4A、4B的至少一方的第3剝離處理也可以。
由此,在中央領域100d中,可以實施該間距比主領域100e更窄的加工控制。成為可具體實現效率良好的剝離加工。間距成為一定,是包含間距在規定的誤差範圍內變動。
例如在上述第3剝離處理中,以使所包含的複數改質束點的間距不會成為一定的方式,將第1及第2改質領域4A、4B的至少一方在中央領域100d形成也可以。此情況,可以將剝離加工具體地實現,且不需要在中央領域100d中將該間距一定地控制。間距不會成為一定,是包含:間距不會成為一定值(某決定的值)、及間距是由超過此一定值的誤差範圍的範圍變動。順便一提,在上述第3剝離處理中,以該間距成為一定的方式將第1及第2改質領域4A、4B的至少一方在中央領域100d形成也當然可以。
例如控制部9,是將載台107、607的旋轉速度,從最低旋轉速度至最大旋轉速度為止可變更也可以。控制部9,是對於中央領域100d,是實行一邊由最大旋轉速度將載台107、607旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2照射的第1剝離處理也可以。控制部9,是對於主領域100e,實行由在中央領域100d隨著第1及第2集光點P1、P2接近而台階地變大的旋轉速度,一邊將載台107、607旋轉,一邊將第1及第2雷射光L1、L2照射的第1剝離處理也可以。此情況時,也成為可具體實現效率良好的剝離加工。
如上述,周緣處理,是整修加工中的處理。如上述,整修加工,是將從晶圓端緣(外緣)的規定距離內側的領域除去的加工。如上述,周緣處理,是在對象物100中將不要部分除去用的處理。如上述,在周緣處理中,以使集光點位置在從對象物100中的外緣至內側的位置的方式將水平移動機構驅動之後,開始來自雷射加工頭的雷射光的照射,但是其具體態樣不被限定。例如,一邊由水平移動機構將雷射加工頭朝X方向移動,一邊將定位照相機110的攝像畫像取得。以依據攝像畫像所辨認的集光點位置在對象物100的外緣(端緣)上的時間點為基準,接著由水平移動機構將雷射加工頭朝X方向移動,當集光點位於有效領域R的周緣的情況時將該移動停止。且,開始從雷射加工頭的雷射光的照射。由此,可實現一態樣的整修加工。
如上述,周緣處理,是具有至少支撐部從雷射光的照射的開始旋轉1圈時,將雷射光的該照射成為停止狀態的處理(例如第1周轉處理)。由此,可實現一態樣的整修加工。雷射光的照射的停止狀態,是雷射光未被照射在對象物100的狀態。在此,支撐部旋轉1圈時是停止狀態即可,在支撐部未旋轉1圈時及旋轉超過1圈時,停止狀態也可以、雷射光被照射的狀態也可以。
如上述,控制部9,是可設定有關於對象物100中的有效領域R的周緣的位置的資訊的構成,其具體態樣並不被限定。例如,有關於有效領域R的周緣的位置的資訊的除去領域E的寬度,是透過輸入部藉由使用者被輸入控制部9而被設定也可以。且例如,在定位時,有關於有效領域R的周緣的位置的資訊的除去領域E的寬度,是依據定位照相機110的攝像畫像自動地在控制部9設定也可以。由此,可實現一態樣的整修加工。
在上述的實施例及變形例中的各構成中,不限定於上述的材料及形狀,可以適用各式各樣的材料及形狀。且,上述的實施例或是變形例中的各構成,可以任意地適用在其他的實施例或是變形例中的各構成。
1:雷射加工裝置
1a:裝置框架
2:光纖
2a:連接端部
3:鏡子
4:改質領域
4A:第1改質領域(改質領域)
4B:第2改質領域(改質領域)
4C:第3改質領域(改質領域)
4D:第4改質領域(改質領域)
4J:改質領域
5,6:移動機構
7:支撐部
8:光源單元
9:控制部
10A:第1雷射加工頭
10B:第2雷射加工頭
10C:第3雷射加工頭
10D:第4雷射加工頭
11:框體
12:入射部
13:調整部
14:集光部
14a:入射瞳面
15:分色鏡
16:測量部
17:觀察部
18:驅動部
19:電路部
20:光分配器
21:第1壁部
22:第2壁部
23:第3壁部
24:第4壁部
25:第5壁部
26:第6壁部
26a:孔
27:台座
28:螺栓
29:光學基座
31:衰減器
32:射束擴大器
33:鏡子
34:反射型空間光變調器
34a:反射面
35:成像光學系
41:改質領域
42:改質領域
43:改質領域
51:固定部
53:移動部
55:安裝部
61:固定部
63,64:移動部
65,66:安裝部
65a:基座托板
65b:安裝托板
66a:基座托板
66b:安裝托板
81,82:光源
81a:射出部
82a:射出部
82b:射出部
100:對象物
100a:表面
100b:背面
100d:中央領域
100e:主領域
100h:剝離面
100K:半導體設備
100n:定位對象
101,410,500,600,700,800,1000,1100,1200,1300,1400:雷射加工裝置
106A:第1Z軸軌道(第1垂直移動機構、垂直移動機構)
106B:第2Z軸軌道(第2垂直移動機構、垂直移動機構)
106C:第3Z軸軌道
106D:第4Z軸軌道
107,607:載台(支撐部)
108:X軸軌道(第1水平移動機構、第2水平移動機構、水平移動機構)
108A:第1X軸軌道
108B:第2X軸軌道
109:Y軸軌道(水平移動機構)
109A:第1Y軸軌道
109B:第2Y軸軌道
110:定位照相機
141A:第1旋轉臂
141B:第2旋轉臂
142A:軸
142B:軸
200,300,400:移動機構
301:固定部
305,306:安裝部
401:固定部
405,406:安裝部
415:XY載置台
865:安裝部
866:安裝部
G1:第1領域
G2:第2領域
C:旋轉軸(軸)
E:除去領域
L1:第1雷射光(雷射光)
L2:第2雷射光(雷射光)
M1:假想面
P1:第1集光點(集光點)
P2:第2集光點(集光點)
R:有效領域
SA:第1改質束點(改質束點)
SB:第2改質束點(改質束點)
[第1圖] 實施例的雷射加工裝置的立體圖。
[第2圖] 如第1圖所示的雷射加工裝置的一部分的前視圖。
[第3圖] 如第1圖所示的雷射加工裝置的雷射加工頭的前視圖。
[第4圖] 如第3圖所示的雷射加工頭的側面圖。
[第5圖] 如第3圖所示的雷射加工頭的光學系的構成圖。
[第6圖] 變形例的雷射加工頭的光學系的構成圖。
[第7圖] 變形例的雷射加工裝置的一部分的前視圖。
[第8圖] 變形例的雷射加工裝置的立體圖。
[第9圖] 顯示第1實施例的雷射加工裝置的概略構成的俯視圖。
[第10圖] (a),是顯示對象物的例的俯視圖。(b),是(a)所示的對象物的側面圖。
[第11圖] (a),是說明第1實施例的整修加工用的對象物的側面圖。(b),是顯示(a)的對象物的俯視圖。(c),是(b)所示的對象物的側面圖。
[第12圖] 第12圖(a),是顯示第11圖(b)的對象物的側面圖。(b),是顯示第12圖(a)的對象物的俯視圖。
[第13圖] (a),是顯示第12圖(b)的對象物的俯視圖。(b),是第13圖(a)所示的對象物的側面圖。(c),是說明第1實施例的剝離加工用的對象物的側面圖。
[第14圖] (a),是顯示第13圖(c)的對象物的俯視圖。(b),是第14圖(a)所示的對象物的側面圖。(c),是顯示第14圖(a)的對象物的側面圖。(d),是說明第1實施例的研磨加工用的對象物的側面圖。
[第15圖] (a),是說明第1實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。(b),是顯示第15圖(a)的對象物的俯視圖。
[第16圖] (a),是顯示第15圖(b)的對象物的俯視圖。(b),是顯示第16圖(a)的對象物的俯視圖。
[第17圖] 顯示第16圖(b)的對象物的俯視圖。
[第18圖] (a),是說明將第1及第2雷射光分歧的情況的例的圖。(b),是說明將第1及第2雷射光分歧的情況的其他例的圖。
[第19圖] (a),是說明第2實施例的整修加工用的對象物的側面圖。(b),是顯示第19圖(a)的對象物的側面圖。(c),是顯示第19圖(b)的對象物的側面圖。
[第20圖] 顯示第19圖(c)的對象物的立體圖。
[第21圖] (a),是顯示對象物的例的俯視圖。(b),是說明第3實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。(c),是顯示第21圖(b)的對象物的俯視圖。
[第22圖] 說明變形例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。
[第23圖] 說明第4實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。
[第24圖] 顯示第23圖的對象物的俯視圖。
[第25圖] 顯示第24圖的對象物的俯視圖。
[第26圖] 顯示第25圖的對象物的俯視圖。
[第27圖] 說明第5實施例的剝離加工用的對象物的俯視圖。
[第28圖] 顯示第27圖的對象物的俯視圖。
[第29圖] 說明第6實施例的剝離加工用的對象物的俯視圖。
[第30圖] 顯示第7實施例的雷射加工裝置的概略構成的俯視圖。
[第31圖] 顯示第8實施例的雷射加工裝置的概略構成的俯視圖。
[第32圖] (a),是說明第8實施例的周緣處理用的對象物的俯視圖。(b),是顯示第32圖(a)的對象物的俯視圖。
[第33圖] (a),是顯示第32圖(b)的對象物的俯視圖。(b),是第33圖(a)所示的對象物的側面圖。(c),是第33圖(a)所示的對象物的其他的側面圖。
[第34圖] (a),是說明第8實施例的除去處理用的對象物的俯視圖。(b),是顯示第34圖(a)的對象物的俯視圖。
[第35圖] 顯示第34圖(b)的對象物的俯視圖。
[第36圖] 說明變形例的除去處理用的對象物的俯視圖。
[第37圖] 顯示第9實施例的周緣處理中的第1~第4雷射光的照射及停止的時間點的圖表。
[第38圖] 說明第10實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。
[第39圖] 說明第11實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。
[第40圖] 說明第12實施例的第1剝離處理用的對象物的俯視圖。
[第41圖] 顯示第13實施例的雷射加工裝置的概略構成的俯視圖。
[第42圖] 顯示第14實施例的雷射加工裝置的概略構成的俯視圖。
9:控制部
10A:第1雷射加工頭
10B:第2雷射加工頭
14:集光部
65:安裝部
66:安裝部
100:對象物
100a:表面
100b:背面
101:雷射加工裝置
106A:第1Z軸軌道(第1垂直移動機構、垂直移動機構)
106B:第2Z軸軌道(第2垂直移動機構、垂直移動機構)
107:載台(支撐部)
108:X軸軌道(第1水平移動機構、第2水平移動機構、水平移動機構)
110:定位照相機
C:旋轉軸(軸)
Claims (14)
- 一種雷射加工裝置,具備:載置對象物,以沿著垂直方向的軸為中心可旋轉的支撐部;及將雷射光照射在被載置於前述支撐部的前述對象物,在該對象物的內部形成改質領域的雷射加工頭;及以使前述雷射光的集光點沿著前述垂直方向移動的方式將前述支撐部及前述雷射加工頭的至少一方移動的垂直移動機構;及以使前述集光點沿著水平方向移動的方式將前述支撐部及前述雷射加工頭的至少一方移動的水平移動機構;及控制部,是依據有關於前述支撐部的旋轉量的旋轉資訊,控制:前述支撐部的旋轉、來自前述雷射加工頭的前述雷射光的照射、將前述集光點的移動;前述控制部,是對於整修加工的處理,在一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述集光點位置在沿著前述對象物中的有效領域的周緣的位置的狀態下,藉由依據從定位照相機的攝像畫像取得的基準位置的前述旋轉資訊,控制前述雷射加工頭中的前述雷射光的照射的開始及停止,實行使沿著前述對象物中的前述有效領域的周緣形成前述改質領域的周緣處理。
- 如申請專利範圍第1項的雷射加工裝置,其中, 在前述周緣處理中,以使前述集光點位置在從前述對象物中的外緣至內側的位置的方式將前述水平移動機構驅動之後,開始來自前述雷射加工頭的前述雷射光的照射。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,前述周緣處理,是具有至少從前述雷射光的照射的開始至前述支撐部旋轉1圈時,將前述雷射光的該照射成為停止狀態的處理。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,前述控制部,是可設定有關於前述對象物中的前述有效領域的周緣的位置的資訊地構成。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,在前述周緣處理中,在前述支撐部的旋轉速度成為一定的狀態下,開始及停止前述雷射加工頭的前述雷射光的照射。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,前述周緣處理,是具有:在一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述雷射光的前述集光點位置在前述垂直方向中的規定位置的狀態下將前述雷射光照射,從前述雷射光的該照射的開始至前述支撐部旋轉1圈時藉由停止前述雷射光的該照射,使沿著前述有效領域的周緣形成環狀的前述改 質領域的第1周轉處理。
- 如申請專利範圍第6項的雷射加工裝置,其中,前述第1周轉處理,是包含:使沿著前述有效領域的垂直方向中的雷射光入射側的相反側的周緣形成環狀的前述改質領域的第1處理、及使沿著前述有效領域的垂直方向的雷射光入射側的周緣形成環狀的前述改質領域的第2處理,的至少其中任一。
- 如申請專利範圍第6項的雷射加工裝置,其中,前述周緣處理,是具有藉由一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述集光點朝前述垂直方向移動,使沿著前述有效領域的垂直方向中的一方側及另一方側之間的周緣,形成螺旋狀的前述改質領域的螺旋處理。
- 如申請專利範圍第6項的雷射加工裝置,其中,具備複數前述雷射加工頭,前述周緣處理,是具有藉由一邊將前述支撐部旋轉,一邊對於前述對象物從複數前述雷射加工頭的各個將前述雷射光照射,使沿著前述有效領域的周緣形成環狀的前述改質領域的第2周轉處理,在前述第2周轉處理中,將複數前述雷射光的集光點,位置在前述垂直方向中的同位置, 以使由複數前述雷射光的照射所形成的複數前述改質領域的各個彼此不會重疊的方式,控制複數前述雷射加工頭的各個的前述雷射光的照射的開始及停止。
- 如申請專利範圍第6項的雷射加工裝置,其中,具備複數前述雷射加工頭,複數前述雷射加工頭,是至少包含:朝前述對象物將第1雷射光照射的第1雷射加工頭、及朝前述對象物將第2雷射光照射的第2雷射加工頭,前述周緣處理,是包含:在一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述第1雷射光的第1集光點位置在前述垂直方向中的第1位置的狀態下將前述第1雷射光照射,從前述第1雷射光的該照射的開始至前述支撐部旋轉1圈時藉由停止前述第1雷射光的該照射,使沿著前述有效領域的周緣形成環狀的前述改質領域的處理;及在一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述第2雷射光的第2集光點位置在比前述垂直方向中的前述第1位置更靠雷射光入射面側的第2位置的狀態下將前述第2雷射光照射,從前述第2雷射光的該照射的開始至前述支撐部旋轉1圈時藉由停止前述第2雷射光的該照射,使沿著前述有效領域的周緣形成環狀的前述改質領域的處理;前述第2雷射光的第2集光點,是對於前述第1雷射光的第1集光點,朝前述支撐部的旋轉方向的順方向遠離規 定角度,前述第2雷射光的照射,是從前述第1雷射光的照射的開始至前述支撐部旋轉了規定角度之後開始。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,前述控制部,是藉由不將前述支撐部旋轉,將前述雷射光照射在比前述對象物中的前述有效領域更靠外側的除去領域,並且將該雷射光的集光點移動,來實行在前述除去領域形成前述改質領域的除去處理。
- 如申請專利範圍第1或2項的雷射加工裝置,其中,前述控制部,是藉由一邊將前述支撐部旋轉,一邊將前述雷射光照射在比前述對象物中的前述有效領域更靠外側的除去領域,並且將該雷射光的集光點移動,來實行在前述除去領域形成前述改質領域的除去處理。
- 如申請專利範圍第11項的雷射加工裝置,其中,在前述除去處理中,在前述雷射光的集光點的移動速度成為一定的狀態下,開始及停止前述雷射加工頭的前述雷射光的照射。
- 如申請專利範圍第11項的雷射加工裝置,其中,在前述除去處理中,朝遠離或是接近前述對象物的中心的方向將前述雷射光的集光點移動。
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