激光加工方法以及激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够在加工对象物的表面上不发生熔融或者偏离切割预定线的分割而切割加工对象物的激光加工方法以及激光加工装置，其中，在引起多光子吸收的条件下而且在加工对象物(1)的内部对准聚光点(P)，在加工对象物(1)的表面(3)的切割预定线(5)上照射脉冲激光(L)，通过使聚光点(P)沿着切割预定线(5)移动，沿着切割预定线(5)在加工对象物(1)的内部形成改质区，通过从改质区开始，沿着切割预定线(5)分割加工对象物(1)，能够用比较小的力切割加工对象物(1)，由于在激光(L)的照射过程中，在加工对象物(1)的表面(3)上几乎不吸收脉冲激光(L)，因此即使形成改质区也不会熔融表面(3)。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法以及激光加工装置(本申请是申请日为2001年9月13日、申请号为201611139280.X、专利技术名称为“激光加工方法以及激光加工装置”的专利申请的分案申请。)
本专利技术涉及在半导体材料基板，压电材料基板或者玻璃基板等加工对象物的切割中使用的激光加工方法以及激光加工装置。
技术介绍
激光的应用之一是切割，由激光进行的一般的切割如下。例如，在半导体晶片或者玻璃基板这样的加工对象物的切割位置，照射加工对象物吸收的波长的激光，通过激光的吸收在切割的位置从切割对象物的表面向背面进行加热熔融，切割加工对象物。但是，在该方法中，在加工对象物的表面中成为切割位置的区域周围也被熔融。由此，在加工对象物是半导体晶片的情况下，在形成于半导体晶片的表面的半导体元件中，有可能熔融位于上述区域附近的半导体元件。作为防止加工对象物的表面熔融的方法，例如有在特开2000—219528号公报或者特开2000—15467号公报中公开的由激光进行的切割方法。在这些公报的切割方法中，通过激光加热加工对象物的切割位置，然后通过冷却加工对象物，使在加工对象物的切割位置中产生热冲击，切割加工对象物。但是，在这些公报的切割方法中，如果在加工对象物中产生的热冲击大，则在加工对象物的表面，有可能发生偏离了切割预定线的切割或者切割到没有进行激光照射的位置等的不必要的切割。由此，在这些切割方法中不能够进行精密切割。特别是，在加工对象物是半导体晶片、形成了液晶显示装置的玻璃基板或者形成了电极图形的玻璃基板情况下，由于这些不必要的切割，有可能损伤半导体芯片、液晶显示装置或者电极图形。另外，在这些切割方法中，由于平均输入功率大，因此对于半导体芯片等的热损伤也大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供在加工对象物的表面不发生不必要的切割而且不熔融其表面的激光加工方法以及激光加工装置。(1)本专利技术的激光加工方法特征在于具备在加工对象物的内部对准聚光点照射激光，沿着加工对象物的切割预定线，在加工对象物的内部形成由多光子吸收产生的改质区的工序。如果依据本专利技术的激光加工方法，则通过在加工对象物的内部对准聚光点照射激光，而且利用多光子吸收这样的现象，在加工对象物的内部形成改质区。如果在加工对象物的切割位置有某些起点，则能够用比较小的力分割加工对象物进行切割。如果依据本专利技术的激光加工方法，则通过把改质区作为起点，沿着切割预定线分割加工对象物，能够切割加工对象物。由此，由于能够用比较小的力切割加工对象物，因此能够在加工对象物的表面不发生偏离切割预定线的不必要的切割而进行加工对象物的切割。另外，如果依据本专利技术的激光加工方法，则在加工对象物的内部局部地发生多光子吸收形成改质区。由此，由于在加工对象物的表面几乎不吸收激光，因此不会熔融加工对象物的表面。另外，所谓聚光点是激光聚光的位置。切割预定线既可以是在加工对象物的表面或者内部实际引出的线，也可以是假设的线。以上说明(1)在后面说明的(2)～(6)中也将涉及。本专利技术的激光加工方法特征在于具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，沿着加工对象物的切割预定线在加工对象物的内部形成包括裂纹区的改质区的工序。如果依据本专利技术的激光加工方法，则在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。因此，在加工对象物的内部发生由多光子吸收引起的光损伤的现象。由于该光损伤在加工对象物的内部感应热畸变，由此在加工对象物的内部形成裂纹区。由于该裂纹区是上述改质区的一个例子，因此如果依据本专利技术的激光加工方法，则能够进行在加工对象物的表面不会发生熔融或者偏离切割预定线的不必要的分割的激光加工。作为该激光加工方法的加工对象物，例如是包括玻璃的部件。另外，所谓峰值功率密度指的是脉冲激光的聚光点的电场强度。本专利技术的激光加工方法的特征在于具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，沿着加工对象物的切割预定线在加工对象物的内部形成包括熔融处理区的改质区的工序。如果依据本专利技术的激光加工方法，则在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。由此，加工对象物的内部通过多光子吸收局部地进行加热。通过该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区。由于该熔融处理区是上述改质区的一个例子，因此如果依据本专利技术的激光加工方法，则能够进行在加工对象物的表面不会发生熔融或者偏离切割预定线的不必要的分割的激光加工。作为该激光加工方法的加工对象物，例如是包括半导体材料的部件。本专利技术的激光加工方法的特征在于具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，沿着加工对象物的切割预定线在加工对象物的内部形成包括作为折射率发生变化的区域的折射率变化区的改质区的工序。如果依据本专利技术的激光加工方法，则在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。像本专利技术这样，如果使脉冲宽度极短，使得在加工对象物的内部引起多光子吸收，则由多光子吸收产生的功率不转化为热能，在加工对象物的内部形成感应离子价变化、结晶或者分极取向等永久的构造变化，形成折射率变化区。该折射率变化区由于是上述改质区的一个例子，因此如果依据本专利技术的激光加工方法，则能够进行在加工对象物的表面不会发生熔融或者偏离切割预定线的不必要的分割的激光加工。作为该激光加工方法的加工对象物，例如是包括玻璃的部件。能够在上述本专利技术的激光加工方法中适用的形态如下。从激光光源出射的激光能够包含脉冲激光。如果依据脉冲激光，则由于在空间而且时间上使激光的功率集中，因此即使激光光源是1个，也能够使激光的聚光点的电场强度(峰值功率密度)成为能够发生多光子吸收的大小。所谓在加工对象物的内部激光的照射激光，能够例示把从1个激光光源出射的激光聚光，在加工对象物的内部聚光照射激光。如果这样做，则由于使激光聚光，因此即使激光光源是1个，也能够使激光的聚光点的电场强度成为能够发生多光子吸收的大小。所谓在加工对象物的内部聚光照射激光，能够例示把从多个激光光源出射的各个激光在加工对象物的内部对准聚光点，从不同方向进行照射。如果这样做，则由于使用多个激光光源，则能够使激光的聚光点的电场强度成为能够发生多光子吸收的大小。由此，与脉冲激光相比较，即使是瞬时功率小的连续波激光也能够形成改质区。从多个激光光源出射的各个激光也可以从加工对象物的表面入射。另外，多个激光光源也可以包括出射从加工对象物的表面入射的激光的激光光源和出射从加工对象物的背面入射的激光的激光光源。多个激光光源也可以包括沿着切割预定线阵列形地配置了激光光源的光源单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光加工方法，特征在于：/n具备：在加工对象物的内部对准聚光点照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成由多光子吸收产生的改质区的工序，/n所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。/n

【技术特征摘要】
20000913 JP 2000-2783061.一种激光加工方法，特征在于：
具备：在加工对象物的内部对准聚光点照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成由多光子吸收产生的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


2.一种激光加工方法，特征在于：
具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括裂纹区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


3.一种激光加工方法，特征在于：
具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括熔融处理区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


4.一种激光加工方法，特征在于：
具备在加工对象物的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1ns以下的条件下照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括作为折射率发生了变化的区域的折射率变化区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


5.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
从所述激光光源出射的激光包含脉冲激光。


6.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所谓在所述加工对象物的内部对准聚光点照射激光，是把从1个激光光源出射的激光聚光，将聚光点对准所述加工对象物的内部而照射激光。


7.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所谓在所述加工对象物的内部对准聚光点照射激光，是把从多个激光光源出射的各个激光在所述加工对象物的内部对准聚光点，从不同方向进行照射。


8.根据权利要求7所述的激光加工方法，特征在于：
从所述多个激光光源出射的各个激光从所述加工对象物的所述表面入射。


9.根据权利要求7所述的激光加工方法，特征在于：
所述多个激光光源包括：出射从所述加工对象物的所述表面入射的激光的激光光源，和出射从所述加工对象物的背面入射的激光的激光光源。


10.根据权利要求7所述的激光加工方法，特征在于：
所述多个激光光源包括沿着所述切割预定线阵列形地配置了激光光源的光源单元。


11.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
通过相对于对准了所述加工对象物的内部的激光的聚光点，相对地移动所述加工对象物，来形成所述改质区。


12.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所述加工对象物包括玻璃。


13.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所述加工对象物包括压电材料。


14.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所述加工对象物包括半导体材料。


15.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所述加工对象物是对所照射的激光具有透射性的材料。


16.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
在所述加工对象物的所述表面形成了电子器件或者电极图形。


17.根据权利要求1～4的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
在所述加工对象物的表面上形成有多个电路部分，
向与所述多个电路部分中邻接的电路部分之间的间隙面临的所述加工对象物的内部，对准激光的聚光点。


18.一种切割方法，特征在于：
具备切割工序，该切割工序是根据权利要求1～11的任一项所述的激光加工方法，形成切割起点，然后，沿着所述切割预定线切割所述加工对象物。


19.一种激光加工方法，特征在于：
具备在半导体材料的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，不使所述半导体材料的激光入射面熔融，而仅在所述半导体材料的内部沿着切割预定线形成改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述半导体材料的表面和背面从而切割所述半导体材料的起点。


20.一种激光加工方法，特征在于：
具备在压电材料的内部对准聚光点，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，不使所述压电材料的激光入射面熔融，而仅在所述压电材料的内部沿着切割预定线形成改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述压电材料的表面和背面从而切割所述压电材料的起点。


21.根据权利要求17所述的激光加工方法，特征在于：
以使所述多个电路部分中不被激光照射到的角度聚光激光。


22.一种激光加工方法，特征在于：
具备在半导体材料的内部对准聚光点照射激光，不使所述半导体材料的激光入射面熔融，而仅在所述半导体材料的内部沿着切割预定线形成熔融处理区的工序，
所述熔融处理区是：用于在沿着切割预定线形成熔融处理区后、以所述熔融处理区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述半导体材料的表面和背面从而切割所述半导体材料的起点。


23.一种激光加工方法，特征在于：
具备通过使得成为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的激光的聚光点对准加工对象物的内部，而且沿着表示激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴，在所述加工对象物上照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成由多光子吸收产生的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


24.一种激光加工方法，特征在于：
具备通过使得成为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的激光的聚光点对准加工对象物的内部，而且沿着表示激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下移动照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括裂纹区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


25.一种激光加工方法，特征在于：
具备通过使得成为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的激光的聚光点对准加工对象物的内部，而且沿着表示激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1μs以下的条件下移动照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括熔融处理区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


26.一种激光加工方法，特征在于：
具备通过使得成为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的激光的聚光点对准加工对象物的内部，而且沿着表示激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上而且脉冲宽度为1ns以下的条件下移动照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部沿着切割预定线形成包括作为折射率变化了的区域的折射率变化区的改质区的工序，
所述改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


27.根据权利要求23～26的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
所述椭圆偏振光是椭圆率为0的线偏振光。


28.根据权利要求23～26的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
根据1/4波长板的方位角变化调节所述椭圆偏振光的椭圆率。


29.根据权利要求23～26的任一项所述的激光加工方法，特征在于：
在所述切割预定线形成以后，
具备通过1/2波长板使激光的偏振光旋转大致90°，在所述加工对象物上照射激光的工序。


30.一种激光加工方法，特征在于：
具备
在根据权利要求23～28的任一项所述的激光加工方法形成切割起点以后，
以所述加工对象物的厚度方向为轴，使所述加工对象物旋转大致90°，在所述加工对象物上照射激光的工序。


31.一种切割方法，特征在于：
具备通过使得成为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的激光的聚光点对准加工对象物的内部，而且沿着表示激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴，在所述加工对象物上移动照射激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在所述加工对象物的内部形成改质区，并且在由该改质区构成的、从加工对象物的激光入射面一侧的所述加工对象物表面离开预定距离的内侧的区域，沿着切割预定线形成切割加工对象物时的起点，沿着所述切割预定线切割所述加工对象物的工序。


32.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
使所述脉冲激光相对于加工对象物的切割预定线移动的移动装置；
把从所述激光光源出射的脉冲激光调节为1以外的椭圆率的椭圆偏振光的椭圆率调节装置；
相对于所述移动装置，把表示由所述椭圆率调节装置调节了的脉冲激光的椭圆偏振光的椭圆的长轴调节为预定方向的长轴调节装置；
聚光脉冲激光，使得由所述长轴调节装置调节了的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上的聚光装置；
把由所述聚光装置聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的聚焦装置；
控制所述移动装置、所述聚光装置以及所述聚焦装置，不使所述加工对象物的激光入射面熔融，而仅在加工对象物的内部，沿着所述移动装置的移动方向形成改质区，并且在由该改质区构成的、从加工对象物的激光入射面一侧的所述加工对象物表面离开预定距离的内侧的区域，沿着切割预定线形成切割加工对象物时的起点的控制装置。


33.根据权利要求32所述的激光加工装置，特征在于：
具备把由所述椭圆率调节装置调节了的脉冲激光的偏振光旋转调节大致90°的90°旋转调节装置。


34.根据权利要求32所述的激光加工装置，特征在于：
具备以所述加工对象物的厚度方向为轴使放置所述加工对象物的载置台旋转大致90°的旋转装置。


35.一种激光加工装置，特征在于：
具备
出射脉冲宽度为1μs以下而且具有线偏振光的脉冲激光的激光光源；
使所述脉冲激光相对于加工对象物的切割预定线相对移动的移动装置；
相对于所述移动装置，把从所述激光光源出射的脉冲激光的线偏振光的朝向调节为预定方向的线偏振光调节装置；
聚光脉冲激光使得由所述线偏振光调节装置调节了的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上的聚光装置；
把由所述聚光装置聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的聚焦装置；
控制所述移动装置、所述线偏振光调节装置以及所述聚焦装置，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述加工对象物的内部，沿着所述移动装置的移动方向形成改质区，并且在由该改质区构成的、从加工对象物的脉冲激光入射面一侧的所述加工对象物表面离开预定距离的内侧的区域，沿着切割预定线形成切割加工对象物时的起点的控制装置。


36.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
根据脉冲激光功率大小的输入，调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率的大小的功率调节装置；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光装置；
把由所述聚光装置聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光的功率大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据所述输入的脉冲激光的功率大小，从所述相关关系存储装置中选择以该大小的功率形成的改质点的尺寸的尺寸选择装置；
显示由所述尺寸选择装置选择了的改质点的尺寸的尺寸显示装置。


37.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光用透镜；
根据数值孔径的大小的输入，调节包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径大小的数值孔径调节装置；
把由所述聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述数值孔径调节装置调节的数值孔径的大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据所述输入的数值孔径的大小，从所述相关关系存储装置中选择以该大小的数值孔径形成的改质点的尺寸的尺寸选择装置；
显示由所述尺寸选择装置选择了的改质点的尺寸的尺寸显示装置。


38.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；和
透镜选择装置，包括多个使从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上那样把脉冲激光进行聚光的聚光用透镜，而且能够选择所述多个聚光用透镜，
包括所述多个聚光用透镜的光学系统的各个数值孔径不同，
还具备：
把由所述透镜选择装置选择的聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了包括所述多个聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据所选择的包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小，从所述相关关系存储装置中选择以该大小的数值孔径形成的改质点的尺寸的尺寸选择装置；
显示由所述尺寸选择装置选择了的改质点的尺寸的尺寸显示装置。


39.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
根据脉冲激光的功率大小的输入，调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率的大小的功率调节装置；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光用透镜；
根据数值孔径的大小的输入，调节包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小的数值孔径调节装置；
把由所述聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光的功率的大小以及由所述数值孔径调节装置调节的数值孔径的大小的组合与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据所述输入的脉冲激光的功率的大小以及所述输入的数值孔径的大小，从所述相关关系存储装置中选择以这些大小形成的改质点的尺寸的尺寸选择装置；
显示由所述尺寸选择装置选择的改质点的尺寸的尺寸显示装置。


40.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
根据脉冲激光的功率大小的输入，调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率的大小的功率调节装置；
透镜选择装置，包括多个使从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上那样把脉冲激光进行聚光的聚光用透镜，而且能够选择所述多个聚光用透镜，
包括所述多个聚光用透镜的光学系统的各个数值孔径不同，
还具备：
把由所述透镜选择装置选择的聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光的功率的大小以及包括所述多个聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小的组合与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据所述输入的脉冲激光的功率的大小以及包括所选择的所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小，从所述相关关系存储装置中选择以这些大小形成的改质点的尺寸的尺寸选择装置；
显示由所述尺寸选择装置选择了的改质点的尺寸的尺寸显示装置。


41.根据权利要求36～40的任一项所述的激光加工装置，特征在于：
具备生成由所述尺寸选择装置选择了的尺寸的改质点的图像的图像生成装置；
显示由所述图像生成装置生成的图像的图像显示装置。


42.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率大小的功率调节装置；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光装置；
把由所述聚光装置聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光功率的大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据改质点的尺寸的输入，从所述相关关系存储装置中选择能够形成该尺寸的脉冲激光的功率的大小的功率选择装置，
所述功率调节装置调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率的大小，使其成为由所述功率选择装置选择的功率的大小。


43.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光用透镜；
调节包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小的数值孔径调节装置；
把由所述聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成l个改质点，
还具备：
预先存储了由所述数值孔径调节装置调节的数值孔径的大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据改质点的尺寸的输入，从所述相关关系存储装置中选择能够形成该尺寸的数值孔径的大小的数值孔径选择装置，
所述数值孔径调节装置调节包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小使其成为由所述数值孔径选择装置选择了的数值孔径的大小。


44.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
透镜选择装置，包括多个使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上那样聚光脉冲激光的聚光用透镜，而且能够选择所述多个聚光用透镜，
包括所述多个聚光用透镜的光学系统的各个数值孔径不同，
还具备：
把由所述透镜选择装置选择了的所述聚光用透镜聚光的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了所述多个聚光用透镜的数值孔径的大小与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据改质点的尺寸的输入，从所述相关关系存储装置中选择能够形成该尺寸的数值孔径的大小的数值孔径选择装置，
所述透镜选择装置进行所述多个聚光用透镜的选择，使得成为由所述数值孔径选择装置所选择的数值孔径的大小。


45.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率大小的功率调节装置；
聚光脉冲激光使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的聚光用透镜；
调节包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小的数值孔径调节装置；
把由所述聚光用透镜聚光的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光的功率的大小以及由所述数值孔径调节装置调节的数值孔径的大小的组与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据改质点的尺寸的输入，从所述相关关系存储装置中选择能够形成该尺寸的功率以及数值孔径的大小的组的组选择装置，
所述功率调节装置以及所述数值孔径调节装置调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率大小以及包括所述聚光用透镜的光学系统的数值孔径的大小，使其成为由所述组选择装置所选择的功率以及数值孔径的大小。


46.一种激光加工装置，特征在于：
具备：
出射脉冲宽度为1μs以下的脉冲激光的激光光源；
调节从所述激光光源出射的脉冲激光的功率大小的功率调节装置；
透镜选择装置，包括多个使得从所述激光光源出射的脉冲激光的聚光点的峰值功率密度成为1×108(W/cm2)以上那样聚光脉冲激光的聚光用透镜，而且能够选择所述多个聚光用透镜，
包括所述多个聚光用透镜的光学系统的每一个数值孔径不同，
还具备：
把由所述透镜选择装置所选择的所述聚光用透镜聚光了的脉冲激光的聚光点对准加工对象物的内部的装置；
沿着所述加工对象物的切割预定线使脉冲激光的聚光点相对移动的移动装置，
通过在所述内部对准聚光点，在所述加工对象物上照射1个脉冲的脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述内部形成1个改质点，
还具备：
预先存储了由所述功率调节装置调节的脉冲激光的功率大小以及所述多个聚光用透镜的数值孔径的大小的组与改质点的尺寸的相关关系的相关关系存储装置；
根据改质点的尺寸的输入，从所述相关关系存储装置中选择能够形成该尺寸的功率以及数值孔径的大小的组的组选择装置，
所述功率调节装置以及所述透镜选择装置进行从所述激光光源出射的脉冲激光的功率大小的调节以及所述多个聚光用透镜的选择，使得成为由所述组选择装置所选择的功率以及数值孔径的大小。


47.根据权利要求42所述的激光加工装置，特征在于：
具备显示由所述功率选择装置所选择的功率大小的显示装置。


48.根据权利要求43或44所述的激光加工装置，特征在于：
具备显示由所述数值孔径选择装置所选择的数值孔径的大小的显示装置。


49.根据权利要求45或46所述的激光加工装置，特征在于：
具备显示由所述组选择装置所选择的组的功率大小以及数值孔径的大小的显示装置。


50.根据权利要求36～46的任一项所述的激光加工装置，特征在于：
由沿着所述切割预定线在所述加工对象物的所述内部形成的多个所述改质点规定改质区，
所述改质区包括在所述内部作为发生了裂纹的区域的裂纹区、在所述内部作为熔融处理了的区域的熔融处理区以及在所述内部作为折射率变化了的区域的折射率变化区中的至少任一种。


51.一种激光加工方法，特征在于：
具备：
第1工序，通过在加工对象物的内部对准脉冲激光的聚光点，在所述加工对象物上照射脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述加工对象物的内部形成由多光子吸收产生的第1改质区；
第2工序，在所述加工对象物的内部对准脉冲激光的聚光点，在所述加工对象物上以与所述第1工序中的脉冲激光的功率不同的功率照射脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在作为与所述第1工序中形成的所述第1改质区不同的区域而且在所述加工对象物的内部，形成由多光子吸收产生的第2改质区，
所述第1和第2改质区是：用于在沿着切割预定线形成改质区后、以所述改质区为起点生长裂纹并使所述裂纹到达所述加工对象物的表面和背面从而切割所述加工对象物的起点。


52.一种激光加工方法，特征在于：
具备：
第1工序，在加工对象物的内部对准脉冲激光的聚光点，在所述加工对象物上照射脉冲激光，不使所述加工对象物的激光入射面熔融而仅在所述加工对象物的内部形成由多光子吸收产生的第1改质区；
第2工序，用与包括聚光脉冲激光的聚光用透镜的光学系统的数值孔径不同数值孔径的光学系统在所述加工对象物的内部对准脉冲激光的聚光点，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：福世文嗣，福满宪志，内山直己，和久田敏光，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP