專利名稱：激光加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在加工對(duì)象物形成改質(zhì)區(qū)域的激光加工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為以往的激光加工裝置，在專利文獻(xiàn)I中記載有，通過激光發(fā)散點(diǎn)移動(dòng)單元使得從激光光源所射出的激光發(fā)散，將發(fā)散后的激光通過聚光光學(xué)系統(tǒng)聚光于加工對(duì)象物內(nèi)部的規(guī)定位置。根據(jù)該激光加工裝置，可降低加工對(duì)象物內(nèi)部的規(guī)定位置所產(chǎn)生激光的像差。再者，專利文獻(xiàn)2記載有通過由空間光調(diào)制器對(duì)激光進(jìn)行調(diào)制、從而進(jìn)行激光的波陣面補(bǔ)償?shù)牟嚸嫜a(bǔ)償裝置。另外，在專利文獻(xiàn)3中，記載有由空間光調(diào)制器對(duì)激光進(jìn)行調(diào)制、從而將激光聚光于加工對(duì)象物內(nèi)部的多個(gè)位置的激光加工裝置。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :國際公開第2005/106564號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-292662號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2006-68762號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，對(duì)加工對(duì)象物照射激光，由此在加工對(duì)象物形成多種的改質(zhì)區(qū)域的情況下，對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域的種類使得形成條件(例如，從加工對(duì)象物的激光入射面到激光的聚光點(diǎn)為止的距離等)不同，針對(duì)所有種類形成所期望的改質(zhì)區(qū)域較為困難。因此，本發(fā)明的課題是提供可效率良好形成所期望的改質(zhì)區(qū)域的激光加工系統(tǒng)。解決課題的手段為解決上述課題，本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)，其特征為，具備激光加工裝置，將由空間光調(diào)制器調(diào)制的激光照射在加工對(duì)象物，由此在加工對(duì)象物形成改質(zhì)區(qū)域；圖案儲(chǔ)存單元，儲(chǔ)存成為調(diào)制圖案的要素的多種要素圖案，該調(diào)制圖案的要素用于對(duì)空間光調(diào)制器中的激光實(shí)施規(guī)定的調(diào)制；及圖案作成單元，根據(jù)對(duì)于加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成條件，對(duì)于改質(zhì)區(qū)域從圖案儲(chǔ)存單元取得的一種或多種要素圖案，在取得一種要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域的形成以該一種要素圖案作為調(diào)制圖案賦予激光加工裝置，在取得多種要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域的形成，以合成該多種要素圖案的合成圖案作為調(diào)制圖案賦予激光加工裝置。該激光加工系統(tǒng)中，準(zhǔn)備多種用于作成調(diào)制圖案的要素圖案，根據(jù)對(duì)于加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成條件，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域的形成而從要素圖案作成調(diào)制圖案。并且，根據(jù)所作成的調(diào)制圖案來調(diào)制激光，并通過已調(diào)制激光的照射在加工對(duì)象物形成有改質(zhì)區(qū)域。由此，根據(jù)對(duì)于加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成條件，從預(yù)先所準(zhǔn)備的要素圖案作成調(diào)制圖案。因此，根據(jù)該激光加工系統(tǒng)，可效率良好地形成所期望的改質(zhì)區(qū)域。此外，優(yōu)選為，在加工對(duì)象物形成多種改質(zhì)區(qū)域的情況下，圖案作成單元以針對(duì)所有種類的改質(zhì)區(qū)域在各改質(zhì)區(qū)域作成調(diào)制圖案之后，將該調(diào)制圖案賦予激光加工裝置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于預(yù)先針對(duì)所有種類的改質(zhì)區(qū)域準(zhǔn)備調(diào)制圖案，在激光加工裝置中，可更為有效形成多種的改質(zhì)區(qū)域。另外，優(yōu)選為進(jìn)一步具備圖案指定單元，其在對(duì)加工對(duì)象物賦予改質(zhì)區(qū)域的形成條件時(shí)，對(duì)應(yīng)于該形成條件，對(duì)改質(zhì)區(qū)域選定一種或多種的要素圖案，將此要素圖案向圖案作成單元指定。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，圖案作成單元可容易并切實(shí)地取得適當(dāng)?shù)囊貓D案。在此，優(yōu)選為，圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為要素圖案的個(gè)體差修正圖案，該個(gè)體差修正圖案用于修正激光加工裝置所產(chǎn)生個(gè)體差。通過使用這樣的個(gè)體差修正圖案來調(diào)制激光，可抑制由激光加工裝置的個(gè)體差引起的改質(zhì)區(qū)域的形成狀態(tài)的偏差。另外，優(yōu)選為，圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為要素圖案的球面像差修正圖案，該球面像差 修正圖案用于修正對(duì)應(yīng)于加工對(duì)象物的材料及從加工對(duì)象物的激光入射面到激光的聚光點(diǎn)的距離所產(chǎn)生球面像差。通過使用這樣的球面像差修正圖案來調(diào)制激光，可抑制由球面像差引起的改質(zhì)區(qū)域的形成狀態(tài)的偏差。此外，優(yōu)選為，以板狀的加工對(duì)象物的一個(gè)主面作為激光入射面而使激光的聚光點(diǎn)沿著加工對(duì)象物的切斷預(yù)定線相對(duì)地移動(dòng)，在加工對(duì)象物的另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢谩⒁粋€(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眉傲硪粋€(gè)主面?zhèn)鹊奈恢门c一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢弥g的中間位置，形成成為切斷起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域的情況下，在另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬筛馁|(zhì)區(qū)域之后，并在一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬筛馁|(zhì)區(qū)域之前，為了在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域時(shí)，圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為要素圖案的品質(zhì)圖案，該品質(zhì)圖案具有沿著與切斷預(yù)定線交叉的方向延伸的第I亮度區(qū)域，及在切斷預(yù)定線的延伸方向上位于第I亮度區(qū)域兩側(cè)的第2亮度區(qū)域。通過使用這樣的品質(zhì)圖案來調(diào)制激光，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域，可防止在加工對(duì)象物的厚度方向形成多列改質(zhì)區(qū)域時(shí)，龜裂朝著加工對(duì)象物的厚度方向連續(xù)地行進(jìn)。并且，例如使加工對(duì)象物產(chǎn)生應(yīng)力的話，與中間位置未產(chǎn)生改質(zhì)區(qū)域的情況相比，以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的龜裂會(huì)容易地在加工對(duì)象物的厚度方向上伸展，因此可以使加工對(duì)象物沿著切斷預(yù)定線精度良好地加以切斷。再者，在另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬筛馁|(zhì)區(qū)域是指，在加工對(duì)象物的厚度方向上，以改質(zhì)區(qū)域的中心位置從加工對(duì)象物的中心位置偏向加工對(duì)象物的另一個(gè)主面?zhèn)鹊姆绞叫纬筛馁|(zhì)區(qū)域。而在一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬筛馁|(zhì)區(qū)域則是指，在加工對(duì)象物的厚度方向上，以改質(zhì)區(qū)域的中心位置從加工對(duì)象物的中心位置偏向加工對(duì)象物的一個(gè)主面?zhèn)鹊姆绞叫纬筛馁|(zhì)區(qū)域。并且，在另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢门c一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢弥g的中間位置形成改質(zhì)區(qū)域則是指，在形成于另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢玫母馁|(zhì)區(qū)域與形成于一個(gè)主面?zhèn)任恢玫母馁|(zhì)區(qū)域之間形成改質(zhì)區(qū)域(即，并非是指，在加工對(duì)象物的厚度方向上，以改質(zhì)區(qū)域的中心位置與加工對(duì)象物的中心位置一致的方式形成改質(zhì)區(qū)域)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可效率良好地形成所期望的改質(zhì)區(qū)域。


圖I為改質(zhì)區(qū)域的形成所使用的激光加工裝置的構(gòu)成圖。圖2是成為改質(zhì)區(qū)域的形成對(duì)象的加工對(duì)象物的平面圖。圖3是沿著圖2的III - III線的截面圖。圖4為改質(zhì)區(qū)域的形成后的加工對(duì)象物的平面圖。
圖5是沿著圖4的V - V線的截面圖。圖6是沿著圖4的VI-VI線的截面圖。圖7為本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的一實(shí)施方式的加工對(duì)象物的平面圖。圖8為本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的一實(shí)施方式的激光加工裝置的構(gòu)成圖。圖9為圖8的反射型空間光調(diào)制器的部分截面圖。圖10為具備圖8的激光加工裝置的激光加工系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖11是表示圖10的激光加工系統(tǒng)中所使用的品質(zhì)圖案的圖。圖12是表示圖10的激光加工系統(tǒng)中所實(shí)施的激光加工方法的一例的流程圖。圖13是表示圖10的激光加工系統(tǒng)中所實(shí)施激光加工方法的其它例的流程圖。圖14是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第I圖。圖15是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第2圖。圖16是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第3圖。圖17是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第4圖。圖18是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第5圖。圖19為形成改質(zhì)區(qū)域用的激光的聚光點(diǎn)的模式圖。圖20是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第6圖。符號(hào)說明I :加工對(duì)象物3 :表面5 :切斷預(yù)定線7 :改質(zhì)區(qū)域21 :背面203 :反射型空間光調(diào)制器300 :激光加工裝置402 :PC (圖案作成單元)402a:儲(chǔ)存部(圖案儲(chǔ)存單元)403 :控制器(圖案指定單元)Rl :第I亮度區(qū)域R2 :第2亮度區(qū)域L :激光P :聚光點(diǎn)
具體實(shí)施例方式以下，針對(duì)本發(fā)明的適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式，參照附圖詳細(xì)加以說明。并且，各圖中，對(duì)于相同或相當(dāng)組件賦予相同符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。
在本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的實(shí)施方式的說明之前，針對(duì)加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成，參照?qǐng)DI飛加以說明。如圖I表示，激光加工裝置100，具備使激光L脈沖振蕩的激光光源101 ;配置使激光L的光軸(光路)方向改變90°的分色鏡103 ;及激光L聚光用的聚光用透鏡105。另外，激光加工裝置100，具備以聚光用透鏡105所聚光的激光L照射的加工對(duì)象物I支撐用的支撐臺(tái)107 ;使支撐臺(tái)107移動(dòng)用的載臺(tái)111 ;用于調(diào)節(jié)激光L的輸出與脈沖寬度等而控制激光光源101的激光光源控制部102 ;及控制載臺(tái)111的移動(dòng)的載臺(tái)控制部115。該激光加工裝置100中，從激光光源101所射出的激光L是由分色鏡103使其光軸方向改變90°，由聚光用透鏡105聚光于載放在支撐臺(tái)107上的加工對(duì)象物I的內(nèi)部。與此同時(shí)，移動(dòng)載臺(tái)111，使加工對(duì)象物I相對(duì)于激光L沿著切斷預(yù)定線5相對(duì)移動(dòng)。由此，可使沿著切斷預(yù)定線5的改質(zhì)區(qū)域形成于加工對(duì)象物I。加工對(duì)象物I的材料是使用半導(dǎo)體材料或壓電材料等，如圖2所示，在加工對(duì)象物I設(shè)定有用于切斷加工對(duì)象物I的切斷預(yù)定線5。切斷預(yù)定線5為直線形延伸的虛擬線。加工對(duì)象物I的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域的情況下，如圖3所示，將聚光點(diǎn)(聚光位置)P對(duì)準(zhǔn)加工對(duì)象物I的內(nèi)部的狀態(tài)下，使激光L沿著切斷預(yù)定線5 (S卩，圖2的箭頭A方向)相對(duì)移動(dòng)。由此，如圖4飛所示，改質(zhì)區(qū)域7是沿著切斷預(yù)定線5形成于加工對(duì)象物I的內(nèi)部，沿著切斷預(yù)定線5形成的改質(zhì)區(qū)域7成為切斷起點(diǎn)區(qū)域8。此外，聚光點(diǎn)P為激光L的聚光處。另外，切斷預(yù)定線5不限于直線形也可以是曲線形，不限于虛擬線也可以是在加工對(duì)象物I的表面3實(shí)際描繪的線。并且，改質(zhì)區(qū)域7有連續(xù)形成的情況，也有斷續(xù)形成的情況。而且，改質(zhì)區(qū)域7可以是列狀或點(diǎn)狀，改質(zhì)區(qū)域7也可以是至少形成在加工對(duì)象物I的內(nèi)部。另外，有改質(zhì)區(qū)域7在起點(diǎn)形成龜裂的情況，龜裂及改質(zhì)區(qū)域7也可露出于加工對(duì)象物I的外表面(表面、背面或外圍面)。在此，激光L透過加工對(duì)象I并特別在加工對(duì)象物I內(nèi)部的聚光點(diǎn)附近被吸收，由此,在加工對(duì)象物I形成有改質(zhì)區(qū)域7 (S卩，內(nèi)部吸收型激光加工)。因此,加工對(duì)象物I的表面3幾乎不會(huì)吸收激光L，因此不會(huì)使加工對(duì)象物I的表面3熔融。一般，從表面3熔融并去除而形成孔或溝槽等去除部(表面吸收型激光加工)的情況下，加工區(qū)域從表面3側(cè)緩緩朝內(nèi)面?zhèn)刃羞M(jìn)。但是，改質(zhì)區(qū)域?yàn)槊芏取⒄凵渎?、機(jī)械強(qiáng)度或其它物理特性與周圍成不同狀態(tài)的區(qū)域。改質(zhì)區(qū)域例如有熔融處理區(qū)域、龜裂區(qū)域、絕緣破壞區(qū)域、折射率變化區(qū)域等，也有這些混合的區(qū)域。此外，作為改質(zhì)區(qū)域有加工對(duì)象物的材料中改質(zhì)區(qū)域的密度與非改質(zhì)區(qū)域的密度比較發(fā)生變化的區(qū)域，及形成有晶格缺陷的區(qū)域(這些可統(tǒng)稱為高密度轉(zhuǎn)移區(qū)域)。另外，熔融處理區(qū)域或折射率變化區(qū)域、改質(zhì)區(qū)域的密度與非改質(zhì)區(qū)域的密度比較發(fā)生變化的區(qū)域、形成晶格缺陷的區(qū)域，有進(jìn)一步在這些區(qū)域的內(nèi)部或改質(zhì)區(qū)域和非改質(zhì)區(qū)域的界面內(nèi)含有龜裂(破裂、微裂縫)的情況。內(nèi)含的龜裂有遍及改質(zhì)區(qū)域全體的情況及僅一部分或多部分形成的情況。作為加工對(duì)象物I可舉例如含硅、玻璃、LiTaO3或藍(lán)寶石(Al2O3)的材料或由這些構(gòu)成的材料。另外，在此，沿著切斷預(yù)定線5形成多個(gè)改質(zhì)點(diǎn)(加工痕)，由此形成改質(zhì)區(qū)域7。改質(zhì)點(diǎn)是以脈沖激光的I脈沖的發(fā)射(即I脈沖的激光照射激光發(fā)射)所形成的改質(zhì)部份，改質(zhì)點(diǎn)聚集而成為改質(zhì)區(qū)域7。作為改質(zhì)點(diǎn)可舉例如龜裂點(diǎn)、熔融處理點(diǎn)或折射率變化點(diǎn)或至、少混合這些中的一種的點(diǎn)等。優(yōu)選為，關(guān)于該改質(zhì)點(diǎn)，以考慮所要求的切斷精度、所要求切斷面的平坦性、加工對(duì)象物的厚度、種類、結(jié)晶方位等，適當(dāng)控制其大小與產(chǎn)生龜裂的長度。接著，針對(duì)本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的實(shí)施方式說明如下。圖7為本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的一實(shí)施方式的加工對(duì)象物的平面圖。如圖7表示，板狀的加工對(duì)象物1，具備硅基板11，及形成在硅基板11的表面Ila上的功能元件層16。功能元件層16包含在與硅基板11的定向平面6平行的方向及垂直方向形成的多個(gè)呈矩陣狀的功能元件15。功能元件15是例如作為由結(jié)晶生長所形成的半導(dǎo)體工作層、光電二極管等的受光元件、激光二極管等的發(fā)光元件或作為電路而形成的電路元件等。在加工對(duì)象物I設(shè)定有通過相鄰功能元件15、15間的格子狀的切斷預(yù)定線5。力口工對(duì)象物I被沿著切斷預(yù)定線5切斷，將切斷后的各個(gè)芯片，形成具有I個(gè)功能元件15的半導(dǎo)體裝置。圖8為本發(fā)明所涉及的激光加工系統(tǒng)的一實(shí)施方式的激光加工裝置的構(gòu)成圖。如圖8表示，激光加工裝置300具備激光光源202、反射型空間光調(diào)制器203、4f光學(xué)系統(tǒng)241及聚光光學(xué)系統(tǒng)204。反射型空間光調(diào)制器203、4f光學(xué)系統(tǒng)241及聚光光學(xué)系統(tǒng)204被收容在框體234內(nèi)，激光光源202被收容于含框體234的框體231內(nèi)。激光光源202是例如射出波長1080nm以上的脈沖激光即激光L，例如使用光纖激光。在此的激光光源202以激光L在水平方向出射的方式通過螺絲等固定在框體234的頂板236上。反射型空間光調(diào)制器203調(diào)制從激光光源202所射出的激光L，例如使用反身寸型液晶(LCOS :Liquid Crystal on Silicon)的空間光調(diào)制器(SLM :Spatial LightModulator)。在此的反射型空間光調(diào)制器203 —邊將水平方向所射入的激光L相對(duì)于水平方向朝斜向上方反射一邊調(diào)制。圖9為圖8的反射型空間光調(diào)制器的部分截面圖。如圖9表示，反射型空間光調(diào)制器203，具備硅基板213、驅(qū)動(dòng)電路層914、多個(gè)像素電極214、電介質(zhì)多層膜鏡等的反射膜215、定向膜999a、液晶層216、定向膜999b、透明導(dǎo)電膜217及玻璃基板等的透明基板218， 將這些依此順序加以層迭。透明基板218具有沿著XY平面的表面218a，該表面218a構(gòu)成反射型空間光調(diào)制器203的表面。透明基板218主要是包含例如玻璃等的光透過性材料，使從反射型空間光調(diào)制器203的表面218a射入的規(guī)定波長的激光L透過反射型空間光調(diào)制器203的內(nèi)部。透明導(dǎo)電膜217形成于透明基板218的背面218b上，被構(gòu)成為主要包含使激光L透過的導(dǎo)電性材料(例如IT0)。多個(gè)像素電極214是根據(jù)多個(gè)像素的排列而成二維狀排列，沿著透明導(dǎo)電膜217排列在硅基板213上。各像素電極214例如由鋁等的金屬材料構(gòu)成，這些表面214a被加工成平坦且平滑。多個(gè)像素電極214由設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路層914的有源矩陣電路來驅(qū)動(dòng)。有源矩陣電路是設(shè)置在多個(gè)像素電極214與硅基板213之間，對(duì)應(yīng)于從反射型空間光調(diào)制器203將要輸出的光像控制對(duì)各像素電極214的外加電壓。上述的有源矩陣電路，具有例如控制排列于未圖示的X軸方向的各像素列的外加電壓的第I驅(qū)動(dòng)電路，及控制排列于Y軸方向的各像素列的外加電壓的第2驅(qū)動(dòng)電路，該有源矩陣電路被構(gòu)成為，由控制部250將規(guī)定電壓施加于兩者的驅(qū)動(dòng)電路所指定的像素的像素電極214。
再者，定向膜999a、999b是配置在液晶層216的兩端面，將液晶分子群排列于一定方向。定向膜999a、999b例如由聚酰亞胺等的高分子材料所構(gòu)成，可適用在與液晶層216的接觸面上實(shí)施了拋光處理等的膜。液晶層216被配置在多個(gè)像素電極214與透明導(dǎo)電膜217之間，對(duì)應(yīng)各像素電極214與透明導(dǎo)電膜217所形成的電場來調(diào)制激光L。S卩，由有源矩陣電路對(duì)某像素電極214施加電壓時(shí)，在透明導(dǎo)電膜217與該像素電極214之間形成電場。該電場是分別對(duì)反射膜215及液晶層216，以對(duì)應(yīng)各厚度的比例施加。而且,對(duì)應(yīng)施加于液晶層216的電場大小使液晶分子216a的排列方向變化。激光L透過透明基板218及透明導(dǎo)電膜217而射入到液晶層216時(shí)，該激光L在通過液晶層216的期間由液晶分子216a來調(diào)制，在反射I吳215中反射之后，再次由液晶層216調(diào)制后取出。由此，射入至調(diào)制圖案(調(diào)制用圖像)后透過的激光L，調(diào)整其波陣面，使在構(gòu)成該激光L的各光線中的與行進(jìn)方向正交的規(guī)定方向的成分相位產(chǎn)生偏移。
回到圖8，4f光學(xué)系統(tǒng)241是作為調(diào)整由反射型空間光調(diào)制器203所調(diào)制的激光L的波陣面形狀的光學(xué)系統(tǒng)。該4f光學(xué)系統(tǒng)241具有第I透鏡241a及第2透鏡241b。透鏡241a、241b配置在反射型空間光調(diào)制器203與聚光光學(xué)系統(tǒng)204之間，使得反射型空間光調(diào)制器203與第I透鏡241a的距離(光路長)成為第I透鏡241a的焦點(diǎn)距離H，聚光光學(xué)系統(tǒng)204與透鏡241b的距離(光路長)成為透鏡241b的焦點(diǎn)距離f2，第I透鏡241a與第2透鏡241b的距離(光路長)成為f l+f2，且第I透鏡241a與第2透鏡241b成為兩側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)該4f光學(xué)系統(tǒng)241，能夠抑制反射型空間光調(diào)制器203所調(diào)制的激光L的波陣面形狀因空間傳播而變化而增大像差。聚光光學(xué)系統(tǒng)204將4f光學(xué)系統(tǒng)241所調(diào)制的激光L聚光于加工對(duì)象物I的內(nèi)部。該聚光光學(xué)系統(tǒng)204被構(gòu)成為包含多個(gè)透鏡，經(jīng)由被構(gòu)成為包含壓電元件等的驅(qū)動(dòng)單元232而設(shè)置在框體234的底板233上。另外，激光加工裝置300，在框體231內(nèi)具備用于觀察加工對(duì)象物I的表面3的表面觀察單元211，及用于微調(diào)整聚光光學(xué)系統(tǒng)204與加工對(duì)象物I的距離的AF(AutoFocus)單元212。表面觀察單元211，具有射出可視光VLl的觀察用光源211a，及接收加工對(duì)象物I的表面3所反射的可視光VLl的反射光VL2并進(jìn)行檢測的檢測器211b。表面觀察單元211中，使得從觀察用光源211a所射出的可視光VLl由鏡子208及分色鏡209、210、238反射 透過,并由聚光光學(xué)系統(tǒng)204聚光于加工對(duì)象物。并且，以加工對(duì)象物I的表面3所反射的反射光VL2，由聚光光學(xué)系統(tǒng)204聚光并由分色鏡238、210透過 反射之后，透過分色鏡209而由檢測器211b受光。AF單元212射出AF用激光LB1，接收由加工對(duì)象物I的表面3所反射的AF用激光LBl的反射光LB2并檢測，從而取得沿著切斷預(yù)定線5的表面3的位移數(shù)據(jù)(加工對(duì)象物I的厚度方向的表面3的位置(高度)數(shù)據(jù))。并且，AF單元212在形成改質(zhì)區(qū)域7時(shí)，使驅(qū)動(dòng)單元232根據(jù)已取得的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以沿著加工對(duì)象物I的表面3的起伏的方式，使聚光光學(xué)系統(tǒng)204在其光軸方向往返移動(dòng)。此外，激光加工裝置300中，作為用于控制該激光加工裝置300的部件，具備由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成的控制部250。該控制部250控制激光光源202，調(diào)節(jié)從激光光源202所射出的激光L的輸出或脈沖寬度等。另外，控制部250在形成改質(zhì)區(qū)域7時(shí)，控制框體231或載臺(tái)111的位置及驅(qū)動(dòng)單元232的驅(qū)動(dòng)，使得激光L的同時(shí)聚光位置位于與加工對(duì)象物I的表面3相距規(guī)定距離的位置，并沿著切斷預(yù)定線5相對(duì)地移動(dòng)。另外，控制部250在形成改質(zhì)區(qū)域7時(shí)，在反射型空間光調(diào)制器203的各像素電極214與透明導(dǎo)電膜217之間施加規(guī)定電壓，在液晶層216顯示規(guī)定的調(diào)制圖案。由此，可以由反射型空間光調(diào)制器203對(duì)激光L進(jìn)行所期望的調(diào)制。在此，使用激光加工裝置300針對(duì)加工對(duì)象物I加工的情況予以說明。作為一例，將聚光點(diǎn)P對(duì)準(zhǔn)板狀的加工對(duì)象物I的內(nèi)部而進(jìn)行激光L的照射，由此針對(duì)沿著切斷預(yù)定線5，在加工對(duì)象物I的內(nèi)部形成成為切斷起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域7的情況說明如下。首先，在加工對(duì)象物I的背面21貼付伸縮帶，將該加工對(duì)象物I載放于載臺(tái)111上。接著，以加工對(duì)象物I的表面3為激光照射面對(duì)加工對(duì)象物I一邊進(jìn)行激光L的脈沖 照射，一邊使加工對(duì)象物I與激光L沿著切斷預(yù)定線5相對(duì)移動(dòng)(掃描)，從而形成改質(zhì)區(qū)域7。S卩，激光加工裝置300中，從激光光源202所射出的激光L在框體231內(nèi)朝水平方向行進(jìn)之后，利用鏡子205a向下方反射，由衰減器207來調(diào)整光強(qiáng)度。該激光L由鏡子205b被朝著水平方向反射，由光束均勻器(beam homogenizer)260使強(qiáng)度分布均一化并射入至反射型空間光調(diào)制器203。射入至反射型空間光調(diào)制器203的激光L在透過顯示于液晶層216的調(diào)制圖案并對(duì)應(yīng)該調(diào)制圖案調(diào)制之后，朝相對(duì)于水平方向的斜向上方射出。接著，激光L由鏡子206a向上方反射之后，由X /2波長板228使偏振光方向變更為沿著切斷預(yù)定線5的方向，并由鏡子206b朝著水平方向反射而射入至4f光學(xué)系統(tǒng)241。其次，調(diào)整波陣面形狀使射入至聚光光學(xué)系統(tǒng)204的激光L成為平行光。具體而言，激光L透過第I透鏡241a而聚光，由鏡子219朝向下方反射，經(jīng)共聚焦點(diǎn)0而發(fā)散。發(fā)散后的激光L透過第2透鏡241b，以成為平行光的方式再次聚光。接著，激光L依次透過分色鏡210、218而射入到聚光光學(xué)系統(tǒng)204，由聚光光學(xué)系統(tǒng)204聚光于載放在載臺(tái)111上的加工對(duì)象物I的內(nèi)部。其結(jié)果，在加工對(duì)象物I內(nèi)的厚度方向的規(guī)定深度形成有改質(zhì)點(diǎn)。而且，使激光L的聚光點(diǎn)P沿著切斷預(yù)定線5相對(duì)移動(dòng)，由多個(gè)改質(zhì)點(diǎn)形成改質(zhì)區(qū)域7。之后，擴(kuò)張伸縮帶，以改質(zhì)區(qū)域7為切斷的起點(diǎn)而沿著切斷預(yù)定線5切斷加工對(duì)象物1，獲得切斷后的多個(gè)芯片以作為半導(dǎo)體裝置(例如儲(chǔ)存體、1C、發(fā)光元件、受光元件等)。接著，針對(duì)具備上述激光加工裝置300的激光加工系統(tǒng)400說明如下。如圖10所示，激光加工系統(tǒng)400，具備個(gè)人計(jì)算機(jī)(以下，稱「PC」)401、402、控制器403及激光加工裝置300。激光加工裝置300是如上述，通過將反射型空間光調(diào)制器203所調(diào)制的激光L照射于加工對(duì)象物1，由此在加工對(duì)象物I形成改質(zhì)區(qū)域7的加工裝置。將對(duì)加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件作為數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存在PC401的儲(chǔ)存部(儲(chǔ)存體或硬盤等)401a。使用者操作PC401輸入所期望的形成條件時(shí)，該形成條件經(jīng)由LAN(Local Area Network)而輸入至控制器 403?？刂破?圖案指定單元)403在輸入對(duì)加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件時(shí)，對(duì)應(yīng)于該形成條件，對(duì)改質(zhì)區(qū)域7選定一種或多種要素圖案，經(jīng)由LAN將該要素圖案向PC402指定。在此，要素圖案是在激光加工裝置300的反射型空間光調(diào)制器203中對(duì)激光L施以規(guī)定調(diào)制用的成為調(diào)制圖案的要素的圖案，將多種的要素圖案作為數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存于PC402的儲(chǔ)存部(儲(chǔ)存體或硬盤等)402a。儲(chǔ)存部(圖案儲(chǔ)存單元)402a儲(chǔ)存作為要素圖案的個(gè)體差修正圖案(D-01)，該個(gè)體差修正圖案(D-Ol)用于修正激光加工裝置300所產(chǎn)生的個(gè)體差(例如，反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216產(chǎn)生的應(yīng)變)。并且儲(chǔ)存部402a儲(chǔ)存作為要素圖案的球面像差修正圖案(S-OOOf S-1000)，該球面像差修正圖案(S-OOOfS-IOOO)用于修正激光L的聚光點(diǎn)P所產(chǎn)生的球面像差。激光L的聚光點(diǎn)P產(chǎn)生的球面像差對(duì)應(yīng)于加工對(duì)象物I的材料、或從加工對(duì)象物I的激光入射面到激光L的聚光點(diǎn)P的距離而變化，因此球面像差修正圖案是以這些材料與這些距離作為參數(shù)而設(shè)定，并儲(chǔ)存于儲(chǔ)存部402a。另外，儲(chǔ)存部402a儲(chǔ)存作為要素圖案的品質(zhì)圖案(J-Of J-10)。如圖11所示，品質(zhì)圖案，具有朝著與切斷預(yù)定線5大致正交的方向延伸的第I亮度區(qū)域R1，及在切斷預(yù)定線5的延伸方向上位于第I亮度區(qū)域Rl兩側(cè)的第2亮度區(qū)域R2。
品質(zhì)圖案是在加工對(duì)象物I的背面21側(cè)的位置、加工對(duì)象物I的表面3側(cè)的位置及背面21側(cè)的位置與表面3側(cè)的位置之間的中間位置，以背面21側(cè)的位置、中間位置、表面3側(cè)的位置的順序(或表面3側(cè)的位置、中間位置、背面21側(cè)的位置的順序)形成改質(zhì)區(qū)域7的情況下，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域7時(shí)使用。也就是說，品質(zhì)圖案是在背面21側(cè)的位置形成改質(zhì)區(qū)域7之后，并在表面3側(cè)的位置形成改質(zhì)區(qū)域7之前(或是在表面3側(cè)的位置形成改質(zhì)區(qū)域7之后，并在背面21側(cè)的位置形成改質(zhì)區(qū)域7之前)，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域7時(shí)使用。回到圖10，PC (圖案作成單元)402根據(jù)由控制器403進(jìn)行的要素圖案的指定，對(duì)改質(zhì)區(qū)域7從儲(chǔ)存部402a讀取一種或多種要素圖案。即，PC402是根據(jù)對(duì)加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件，對(duì)改質(zhì)區(qū)域7從儲(chǔ)存部402a讀取一種或多種要素圖案。而且，PC402在取得一種要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域7的形成而以該一種要素圖案作為調(diào)制圖案。并且，PC402在取得多種要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域7的形成，以合成該多種要素圖案的合成圖案作為調(diào)制圖案。PC402作成這樣的調(diào)制圖案之后，經(jīng)由DVI (Digital Visual Interface)使該調(diào)制圖案對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域7而輸出至激光加工裝置300。再者，在加工對(duì)象物I形成多種改質(zhì)區(qū)域7的情況(例如，相對(duì)于I條切斷預(yù)定線5，形成排列于加工對(duì)象物I厚度方向的多列改質(zhì)區(qū)域7的情況)，PC402是針對(duì)所有種類的改質(zhì)區(qū)域7對(duì)各改質(zhì)區(qū)域7作成調(diào)制圖案之后，將這些調(diào)制圖案對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域7輸出至激光加工裝置300。在此，針對(duì)上述的品質(zhì)圖案，進(jìn)一步詳細(xì)說明如下。如圖11所示，在切斷預(yù)定線5的延伸方向中，第I亮度區(qū)域Rl的寬度，相對(duì)于在調(diào)制圖案中的用于調(diào)制激光L的有效區(qū)域R的寬度為209^50%的比例。但是，切斷預(yù)定線5的延伸方向上，第I亮度區(qū)域Rl的寬度也可以比第2亮度區(qū)域R2的各個(gè)寬度窄(例如，參照?qǐng)D10的J-Ol )，也可以比第2亮度區(qū)域R2的各個(gè)寬度寬(例如，參照?qǐng)D10的J-10)。再者，品質(zhì)圖案的有效區(qū)域R相當(dāng)于激光L中的射入到聚光光學(xué)系統(tǒng)204的量(射入至聚光光學(xué)系統(tǒng)204的入瞳的量)的區(qū)域。并且，第I亮度區(qū)域Rl的平均亮度與第2亮度區(qū)域R2的平均亮度也可以彼此不同，其中任一方較亮皆可。但是，從增加第I亮度區(qū)域Rl與第2亮度區(qū)域R2的亮度差的觀點(diǎn)來看，以256色調(diào)表示構(gòu)成品質(zhì)圖案的各像素亮度的情況，優(yōu)選第I亮度區(qū)域Rl的平均亮度與第2亮度區(qū)域R2的平均亮度相差128色調(diào)。接著，針對(duì)上述激光加工系統(tǒng)400中所實(shí)施的激光加工方法的一例，參閱圖12說明如下。首先，使用者操作PC401，輸入對(duì)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件(步驟S01)。在此，將加工對(duì)象物I的厚度設(shè)定成200 iim，將加工對(duì)象物I的材料設(shè)定為硅。并對(duì)I條的切斷預(yù)定線5設(shè)定2列的改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2，作為以在加工對(duì)象物I厚度方向上排列的方式形成的多列改質(zhì)區(qū)域7。并且，對(duì)于改質(zhì)區(qū)域SDl的形成，從加工對(duì)象物I的激光入射面到激光L的聚光點(diǎn)P的距離(深度)設(shè)定為180iim，激光L的輸出設(shè)定為0.6W。另外，關(guān)于改質(zhì)區(qū)域SD2的形成，該距離設(shè)定為70 u m,而該輸出則是設(shè)定為0. 6W。其次，將對(duì)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件輸入控制器403時(shí)，控制器403對(duì)應(yīng)該形成條件對(duì)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2選定一種或多種要素圖案，使該要素圖案對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2并向PC402指定(步驟S02)。由此，在PC402可容易且切實(shí)地取得適 當(dāng)?shù)囊貓D案。接著，對(duì)于各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2指定要素圖案時(shí)，PC402對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2從儲(chǔ)存部402a選擇該要素圖案(步驟S03)。在此，對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域SD2選擇個(gè)體差修正圖案D-Ol及球面像差修正圖案S-0025作為要素圖案，對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域SDl選擇個(gè)體差修正圖案D-Ol及球面像差修正圖案S-0060作為要素圖案。接著，PC402為了改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2的形成，合成對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2的多種要素圖案，以其合成圖案作為調(diào)制圖案(步驟S04)。在此，為了改質(zhì)區(qū)域SD2的形成而合成個(gè)體差修正圖案D-Ol與球面像差修正圖案S-0025，作成調(diào)制圖案SD-002，并為了改質(zhì)區(qū)域SDl的形成而合成個(gè)體差修正圖案D-Ol與球面像差修正圖案S-0060，作成調(diào)制圖案SD-OOI。接著，PC402將作成后的調(diào)制圖案SD-OOI、SD-002對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SDl、SD2輸出至激光加工裝置300 (步驟S05)。并對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2輸入調(diào)制圖案SD-001、SD-002時(shí)，使激光加工裝置300實(shí)施激光加工(步驟S06)。更具體而言，在激光加工裝置300形成改質(zhì)區(qū)域SDl時(shí)，經(jīng)由控制部250將調(diào)制圖案SD-001顯示在反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216。由調(diào)制圖案SD-001來調(diào)制激光L0其次，在形成改質(zhì)區(qū)域SD2時(shí)，經(jīng)由控制部250將調(diào)制圖案SD-002顯示在反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216，由調(diào)制圖案SD-002來調(diào)制激光L。如上述，在形成改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2時(shí)，調(diào)制圖案包含個(gè)體差修正圖案及球面像差修正圖案，因此可抑制起因于激光加工裝置300所產(chǎn)生的個(gè)體差或激光L的聚光點(diǎn)P所產(chǎn)生球面像差的改質(zhì)區(qū)域的形成狀態(tài)的偏差。再者，優(yōu)選在形成遠(yuǎn)離加工對(duì)象物I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SDl之后，形成接近加工對(duì)象物I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SD2。接著，針對(duì)上述激光加工系統(tǒng)400中所實(shí)施激光加工方法的其它例，參照?qǐng)D13說明如下。首先，使用者操作PC401，輸入對(duì)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件(步驟SI I)。在此，將加工對(duì)象物I的厚度設(shè)定成300 iim，將加工對(duì)象物I的材料設(shè)定為硅。并對(duì)I條切斷預(yù)定線5設(shè)定3列改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3，作為形成排列于加工對(duì)象物I厚度方向的多列改質(zhì)區(qū)域7。并且，對(duì)于改質(zhì)區(qū)域SDl的形成，從加工對(duì)象物I的激光入射面到激光L的聚光點(diǎn)P的距離(深度)設(shè)定為260 u m,激光L的輸出設(shè)定為0. 6W。此外，針對(duì)改質(zhì)區(qū)域SD2的形成，該距離設(shè)定為18011111，而該輸出設(shè)定為0.61。另外，針對(duì)改質(zhì)區(qū)域SD3的形成，該距離設(shè)定為70 ii m，而該輸出設(shè)定為0. 6W。再者，針對(duì)改質(zhì)區(qū)域SD2的形成，將品質(zhì)圖案設(shè)定為「有」。
其次，將對(duì)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件輸入控制器403時(shí)，控制器403對(duì)應(yīng)該形成條件對(duì)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3選定一種或多種要素圖案，使該要素圖案對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3向PC402指定(步驟S12)。由此，在PC402可容易且切實(shí)地取得適當(dāng)?shù)囊貓D案。接著，對(duì)于各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3指定要素圖案時(shí)，PC402對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3從儲(chǔ)存部402a選擇該要素圖案(步驟S13)。在此，對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域SD3選擇個(gè)體差修正圖案D-Ol及球面像差修正圖案S-0025作為要素圖案。并對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域SD2選擇個(gè)體差修正圖案D-Ol及球面像差修正圖案S-0060及品質(zhì)圖案J-03作為要素圖案。另外，對(duì)應(yīng)改質(zhì)區(qū)域SDl選擇個(gè)體差修正圖案D-Ol及球面像差修正圖案S-0100作為要素圖案。接著，PC402為了改質(zhì)區(qū)域SDI、SD2、SD3的形成，合成對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SDI、SD2、SD3的多種要素圖案，以其合成圖案作為調(diào)制圖案(步驟S 14)。在此，為了改質(zhì)區(qū)域SD3的形成而合成個(gè)體差修正圖案D-Ol與球面像差修正圖案S-0025，作成調(diào)制圖案SD-003。并為了改質(zhì)區(qū)域SD2的形成而合成個(gè)體差修正圖案D-Ol與球面像差修正圖案S-0060與品質(zhì)圖案J-03，作成調(diào)制圖案SD-002。另外，為了改質(zhì)區(qū)域SDl的形成而合成個(gè)體差修正圖案D-Ol與球面像差修正圖案S-0100，作成調(diào)制圖案SD-001。接著，PC402將作成后的調(diào)制圖案SD-001、SD-002、SD-003對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3輸出至激光加工裝置300 (步驟S15)。并對(duì)應(yīng)各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3輸入調(diào)制圖案SD-001、SD-002、SD-003時(shí)，使激光加工裝置300實(shí)施激光加工(步驟S16)。更具體而言，在激光加工裝置300形成改質(zhì)區(qū)域SDl時(shí)，經(jīng)由控制部250將調(diào)制圖案SD-001顯示在反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216，由調(diào)制圖案SD-001來調(diào)制激光L。其次，在形成改質(zhì)區(qū)域SD2時(shí)，經(jīng)由控制部250將調(diào)制圖案SD-002顯示在反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216，由調(diào)制圖案SD-002來調(diào)制激光L。接著，在形成改質(zhì)區(qū)域SD3時(shí)，經(jīng)由控制部250將調(diào)制圖案SD-003顯示在反射型空間光調(diào)制器203的液晶層216，由調(diào)制圖案SD-003來調(diào)制激光L。如上述，在形成改質(zhì)區(qū)域SDl、SD2、SD3時(shí)，調(diào)制圖案包含個(gè)體差修正圖案及球面像差修正圖案，因此可抑制起因于激光加工裝置300所產(chǎn)生的個(gè)體差或激光L的聚光點(diǎn)P所產(chǎn)生球面像差的改質(zhì)區(qū)域的形成狀態(tài)的偏差。再者，優(yōu)選為依序形成遠(yuǎn)離加工對(duì)象物I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SD1、位于中間位置的改質(zhì)區(qū)域SD2、接近加工對(duì)象物I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SD3。接著，以改質(zhì)區(qū)域SD1、改質(zhì)區(qū)域SD2、改質(zhì)區(qū)域SD3的順序形成改質(zhì)區(qū)域的情況下，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域SD2時(shí)，調(diào)制圖案除了個(gè)體差修正圖案及球面像差修正圖案外還包含品質(zhì)圖案。這樣，使用品質(zhì)圖案進(jìn)行激光L的調(diào)制，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域SD2，可防止在加工對(duì)象物I的厚度方向上形成改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2、SD3時(shí)，加工對(duì)象物I的厚度方向上龜裂連續(xù)地行進(jìn)。并且，在加工對(duì)象物I產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，與在中間位置未形成改質(zhì)區(qū)域SD2的情況比較，以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)所產(chǎn)生的龜裂容易在加工對(duì)象物I的厚度方向上伸展，因此可沿著切斷預(yù)定線5精度良好地切斷加工對(duì)象物I。另外，也可依序形成接近加工對(duì)象I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SD3、位于中間的改質(zhì)區(qū)域SD2、遠(yuǎn)離加工對(duì)象物I的激光入射面的位置的改質(zhì)區(qū)域SDl。接著，針對(duì)調(diào)制圖案(個(gè)體差修正圖案、球面像差修正圖案及品質(zhì)圖案)說明如下。圖14是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第I圖。在此，由硅構(gòu)成的厚度625 ii m的加工對(duì)象物I的表面3作為激光入射面，依遠(yuǎn)離表面3的順序，形成改質(zhì)區(qū)域SDf SD7。在各改質(zhì)區(qū)域SDf SD7的形成時(shí)，在形成最接近激光入射面的表面3的改質(zhì)區(qū)域SD7時(shí)使用可以在激光L的聚光點(diǎn)P修正球面像差的球面像差修正圖案，以除個(gè)體差修正圖案外還包含該球面像差修正圖案的調(diào)制圖案進(jìn)行激光L的調(diào)制。其結(jié)果，如圖14中右側(cè)的箭頭表示，在形成各改質(zhì)區(qū)域SDf SD7的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂，尤其針對(duì)改質(zhì)區(qū)域SDf SD5，可得知在加工對(duì)象物I的厚度方向上的伸展困難。圖15是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第2圖。在此，由硅 構(gòu)成的厚度625 u m的加工對(duì)象物I的表面3作為激光入射面，依遠(yuǎn)離表面3的順序，形成改質(zhì)區(qū)域SDfSD7。在各改質(zhì)區(qū)域SDf SD7的形成時(shí)，在形成最遠(yuǎn)離作為激光入射面的表面3的改質(zhì)區(qū)域SDl時(shí)使用可以在激光L的聚光點(diǎn)P修正球面像差的球面像差修正圖案，以除個(gè)體差修正圖案外還包含該球面像差修正圖案的調(diào)制圖案進(jìn)行激光L的調(diào)制。其結(jié)果，如圖15中右側(cè)的箭頭表示，在形成各改質(zhì)區(qū)域SDf SD7的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂，尤其針對(duì)改質(zhì)區(qū)域SD3 SD7，可得知在加工對(duì)象物I的厚度方向上的伸展困難。由圖14、圖15的結(jié)果，形成各個(gè)改質(zhì)區(qū)域時(shí)使用可以在激光L的聚光點(diǎn)P修正球面像差的球面像差修正圖案(即，對(duì)應(yīng)各個(gè)改質(zhì)區(qū)域使球面像差修正圖案變化)。圖16是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第3圖。在此，由硅構(gòu)成的厚度400 iim的加工對(duì)象物I的表面3作為激光入射面，依遠(yuǎn)離表面3的順序，形成改質(zhì)區(qū)域SDf SD4。在各改質(zhì)區(qū)域SDf SD4的形成時(shí)，分別使用可以在激光L的聚光點(diǎn)P修正球面像差的球面像差修正圖案，以除個(gè)體差修正圖案外還包含該球面像差修正圖案的調(diào)制圖案進(jìn)行激光L的調(diào)制。其結(jié)果，如圖16中右側(cè)的箭頭表示，在形成各改質(zhì)區(qū)域SDf SD4的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂，在各改質(zhì)區(qū)域SDf SD4中形成相同的長度，與圖14、圖15的情況比較即可得知在加工對(duì)象物I的厚度方向上的伸展容易。但是，切斷面的一部份會(huì)有發(fā)生以下問題的情況。圖17是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第4圖。在此，雖是以和圖16的情況相同的形成條件形成改質(zhì)區(qū)域SDf SD4，但是如圖17中右側(cè)的箭頭表示，在依序形成改質(zhì)區(qū)域SDf SD4的過程中，在加工對(duì)象物I的厚度方向是會(huì)導(dǎo)致龜裂連續(xù)地行進(jìn)。其結(jié)果，在加工對(duì)象物I的切斷面產(chǎn)生扭梳紋(twist hackle)T等,尤其在表面3側(cè)中會(huì)導(dǎo)致切斷面的蛇行。因此，在中間位置形成改質(zhì)區(qū)域時(shí)，除個(gè)體差修正圖案及球面像差修正圖案外還使用品質(zhì)圖案。圖18是表示以改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)切斷加工對(duì)象物時(shí)的切斷面的第5圖。在此，由硅構(gòu)成的厚度400 u m的加工對(duì)象物I的表面3作為激光入射面，依遠(yuǎn)離表面3的順序，形成改質(zhì)區(qū)域SDf SD5。表面21側(cè)的位置的各改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2的形成及表面3側(cè)的位置的各改質(zhì)區(qū)域SD4、SD5的形成時(shí)，分別使用可以在激光L的聚光點(diǎn)P修正球面像差的球面像差修正圖案S，以除個(gè)體差修正圖案D外還包含該球面像差修正圖案S的調(diào)制圖案進(jìn)行激光L的調(diào)制。而且，在背面21側(cè)的位置與表面3側(cè)的位置之間的中間位置的改質(zhì)區(qū)域SD3的形成時(shí)，以除個(gè)體差修正圖案D及球面像差修正圖案S外還包含品質(zhì)圖案J的調(diào)制圖案來調(diào)制激光L。其結(jié)果，在形成改質(zhì)區(qū)域SD1、SD2的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂會(huì)到達(dá)加工對(duì)象物I的背面21，但是與形成改質(zhì)區(qū)域SD3的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂不連續(xù)。并且，在形成改質(zhì)區(qū)域SD4、SD5的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂會(huì)到達(dá)加工對(duì)象物I的表面3，但與形成改質(zhì)區(qū)域SD3的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的龜裂不連續(xù)。由此，可一邊防止加工對(duì)象物I切斷精度的降低，并可減少沿著切斷預(yù)定線5在加工對(duì)象物I厚度方向上形成的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)。圖19為形成改質(zhì)區(qū)域用的激光的聚光點(diǎn)的模式圖。以含個(gè)體差修正圖案及球面像差圖案的調(diào)制圖案調(diào)制激光L時(shí)，如圖19 (a)表示，激光L的聚光點(diǎn)CSl是成為圓形的區(qū)域。另一方面，以除個(gè)體差修正圖案及球面像差圖案外還包含品質(zhì)圖案的調(diào)制圖案調(diào)制激光L時(shí)，如圖19 (b)所示，激光L的聚光點(diǎn)CS2是成為多個(gè)點(diǎn)狀區(qū)域沿著切斷預(yù)定線5的延伸方向(即，激光L的相對(duì)移動(dòng)方向)A排列設(shè)置的形狀。再者，相鄰的點(diǎn)狀區(qū)域存在一部份成重疊的情況以及隔著間隙分離的情況。 這是假設(shè)由于通過具有在與切斷預(yù)定線5大致正交的方向上延伸的第I亮度區(qū)域Rl，及切斷預(yù)定線5的延伸方向上位于第I亮度區(qū)域Rl兩側(cè)的第2亮度區(qū)域R2的品質(zhì)圖案，在反射型空間光調(diào)制器203中使激光L衍射所造成。如果照射具有以上聚光點(diǎn)CS2的激光L，可在加工對(duì)象物I形成改質(zhì)區(qū)域7，該改質(zhì)區(qū)域可防止在加工對(duì)象物I的厚度方向上形成多列改質(zhì)區(qū)域7時(shí)在加工對(duì)象物I厚度方向上龜裂連續(xù)地行進(jìn)。如以上說明，激光加工系統(tǒng)400中，準(zhǔn)備用于作成調(diào)制圖案的多種要素圖案，對(duì)應(yīng)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件，為了對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域7的形成從要素圖案作成調(diào)制圖案。而且，根據(jù)所作成的調(diào)制圖案來調(diào)制激光L，由調(diào)制后的激光L的照射在加工對(duì)象物I形成改質(zhì)區(qū)域7。這樣，對(duì)于加工對(duì)象物I的改質(zhì)區(qū)域7的形成條件，從預(yù)先所準(zhǔn)備的要素圖案作成調(diào)制圖案。因此，根據(jù)激光加工系統(tǒng)400，可有效形成所希望的改質(zhì)區(qū)域7。并且，在加工對(duì)象物I形成多種改質(zhì)區(qū)域7的情況下，PC402針對(duì)所有種類的改質(zhì)區(qū)域7對(duì)各改質(zhì)區(qū)域7作成調(diào)制圖案之后，將這些調(diào)制圖案賦予激光加工裝置300。由此，可預(yù)先針對(duì)所有種類的改質(zhì)區(qū)域7準(zhǔn)備調(diào)制圖案，因此在激光加工裝置300中，可更有效地形成多種改質(zhì)區(qū)域7。此外，優(yōu)選激光L的波長為1080nm以上。此時(shí)，會(huì)提高激光L相對(duì)于加工對(duì)象物I的的透過率，使形成在中間位置、背面21側(cè)的位置及表面3側(cè)的位置的改質(zhì)區(qū)域7容易產(chǎn)生龜裂，因此可更為切實(shí)地減少沿著切斷預(yù)定線5形成在加工對(duì)象物I厚度方向的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)。而且，以上述的改質(zhì)區(qū)域7為起點(diǎn)沿著切斷預(yù)定線5切斷加工對(duì)象物1，可以沿著切斷預(yù)定線5精度良好地切斷加工對(duì)象物I。并且，通過切斷加工對(duì)象物I來制造半導(dǎo)體裝置，可獲得可靠性高的半導(dǎo)體裝置。以上，雖針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式已作說明，但本發(fā)明不限于以上的實(shí)施方式。例如，如圖20所示，加工對(duì)象物I中，形成于背面21側(cè)的位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)、形成在表面3側(cè)的位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)及形成在中間位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)可對(duì)應(yīng)加工對(duì)象物I的厚度及材料而變化。形成在背面21側(cè)的位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)，可以以從該改質(zhì)區(qū)域7朝著背面21產(chǎn)生龜裂的方式?jīng)Q定，形成在表面3側(cè)的位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)，則可以以從該改質(zhì)區(qū)域7朝著表面3產(chǎn)生龜裂的方式?jīng)Q定。此外，形成在中間位置的改質(zhì)區(qū)域7的列數(shù)，可以以在加工對(duì)象物I的厚度方向上形成多列改質(zhì)區(qū)域7時(shí)，能夠防止在加工對(duì)象I厚度方向上的龜裂的連續(xù)行進(jìn)的方式?jīng)Q定。另外，作為成為調(diào)制圖案的要素的要素圖案，除了品質(zhì)圖案、個(gè)體差修正圖案及球面像差修正圖案的外，也可使用在激光L的聚光點(diǎn)P的非點(diǎn)像差修正用的非點(diǎn)像差修正圖案等。另外，空間光調(diào)制器不限于LC0S-SLM，也可以是MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))-SLM或DMD(可變形鏡裝置)等。而且，空間光調(diào)制器不限于反射型，也可以是透過型。作為空間調(diào)制器，可舉例如液晶單元(cell)型或IXD型等。并在反射型空間光調(diào)制器203中，也可利用硅基板的像素電極的反射來代替電介質(zhì)多層膜鏡。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可效率良好地形成所期望的改質(zhì)區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種激光加工系統(tǒng),其特征在于， 具備 激光加工裝置，將由空間光調(diào)制器調(diào)制的激光照射于加工對(duì)象物，由此在所述加工對(duì)象物形成改質(zhì)區(qū)域； 圖案儲(chǔ)存單元，儲(chǔ)存成為調(diào)制圖案的要素的多種要素圖案，該調(diào)制圖案的要素用于對(duì)所述空間光調(diào)制器中的所述激光實(shí)施規(guī)定的調(diào)制；及 圖案作成單元，根據(jù)對(duì)于所述加工對(duì)象物的所述改質(zhì)區(qū)域的形成條件，從所述圖案儲(chǔ)存單元取得對(duì)所述改質(zhì)區(qū)域的一種或多種所述要素圖案，在取得一種所述要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的所述改質(zhì)區(qū)域的形成以該一種所述要素圖案作為所述調(diào)制圖案賦予所述激光加工裝置，在取得多種所述要素圖案的情況下，為了所對(duì)應(yīng)的所述改質(zhì)區(qū)域的形成，以合成該多種所述要素圖案的合成圖案作為所述調(diào)制圖案賦予所述激光加工裝置。
2.如權(quán)利要求I所記載的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 在所述加工對(duì)象物形成多種所述改質(zhì)區(qū)域的情況下， 所述圖案作成單元在針對(duì)所有種類的所述改質(zhì)區(qū)域?qū)γ總€(gè)所述改質(zhì)區(qū)域作成所述調(diào)制圖案之后，將該調(diào)制圖案賦予所述激光加工裝置。
3.如權(quán)利要求I所記載的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 進(jìn)一步具備圖案指定單元，其在對(duì)所述加工對(duì)象物賦予所述改質(zhì)區(qū)域的所述形成條件時(shí)，對(duì)應(yīng)于該形成條件，對(duì)所述改質(zhì)區(qū)域選定一種或多種所述要素圖案，將該要素圖案向所述圖案作成單元指定。
4.如權(quán)利要求I所記載的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為所述要素圖案的個(gè)體差修正圖案，該個(gè)體差修正圖案用于修正所述激光加工裝置所產(chǎn)生個(gè)體差。
5.如權(quán)利要求I所記載的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為所述要素圖案的球面像差修正圖案，該球面像差修正圖案用于修正對(duì)應(yīng)于所述加工對(duì)象物的材料及從所述加工對(duì)象物的激光入射面到所述激光的聚光點(diǎn)的距離所產(chǎn)生球面像差。
6.如權(quán)利要求I所記載的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 以板狀的所述加工對(duì)象物的一個(gè)主面作為激光入射面而使所述激光的聚光點(diǎn)沿著所述加工對(duì)象物的切斷預(yù)定線相對(duì)地移動(dòng)，在所述加工對(duì)象物的另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢?、所述一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眉八隽硪粋€(gè)主面?zhèn)鹊奈恢门c所述一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢弥g的中間位置，形成成為切斷起點(diǎn)的所述改質(zhì)區(qū)域的情況下，在所述另一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬伤龈馁|(zhì)區(qū)域之后且在所述一個(gè)主面?zhèn)鹊奈恢眯纬伤龈馁|(zhì)區(qū)域之前，為了在所述中間位置形成所述改質(zhì)區(qū)域時(shí)， 所述圖案儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存作為所述要素圖案的品質(zhì)圖案，該品質(zhì)圖案具有沿著與所述切斷預(yù)定線交叉的方向延伸的第I亮度區(qū)域、及在所述切斷預(yù)定線的延伸方向上位于所述第I亮度區(qū)域的兩側(cè)的第2亮度區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明的激光加工系統(tǒng)(400)中，準(zhǔn)備多種用于作成調(diào)制圖案的要素圖案，對(duì)應(yīng)于加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成條件，為了所對(duì)應(yīng)的改質(zhì)區(qū)域的形成從要素圖案作成調(diào)制圖案。而且，根據(jù)所作成的調(diào)制圖案來調(diào)制激光，由所調(diào)制的激光的照射而在對(duì)象加工物形成改質(zhì)區(qū)域。這樣，對(duì)應(yīng)于加工對(duì)象物的改質(zhì)區(qū)域的形成條件，從預(yù)先準(zhǔn)備的要素圖案作成調(diào)制圖案。
文檔編號(hào)B23K26/38GK102741011SQ20118000758
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者坂本剛志, 荻原孝文 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社