激光加工方法技术

本发明专利技术涉及在加工对象物的激光照射面上高精度地将改质区域形成于所期望的位置。在追踪记录时，在平均差分（γ）具有超过特定阈值的值的情况下，确定包含有平均差分（γ）超过特定阈值的线区间（Ｓ）的粒子区间（Ｚ）。由此，可判断出于切断预定线（５）上存在有粒子且因该粒子使测定用激光产生漫反射，并检测出在切断预定线区间中因粒子的存在而对控制信号产生影响的区间，作为粒子区间（Ｚ）。于是，通过在粒子区间（Ｚ）中校正控制信号，可防止因粒子存在的影响造成在控制信号中包含误差从而导致聚光用透镜的过度移动，因此可使加工用激光的聚光点高精度地对表面（３）进行追踪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及沿着切断预定线将板状加工对象物切断的。
技术介绍
以往的有通过将聚光点对准板状加工对象物的内 部并照射加工用激光，沿着加工对象物的切断预定线，将成为切断的 起点的改质区域形成于加工对象物的内部的(例如参照 专利文献l)。在这样的中，对于加工对象物的激光照射面，为了 能够高精度地将改质区域形成于所期望的位置，沿着切断预定线照射 用以测定激光照射面的位移的测定用激光，对应于该照射而检测在激 光照射面上产生反射的反射光。专利文献l:日本特开2004-343008号公报
技术实现思路
然而，在上述中，存在例如如下问题，即若在切断 预定线上存在有灰尘或尘埃等粒子，则由于该粒子而使得测定用激光 产生漫反射从而无法高精度地检测该反射光，因而产生无法在激光照 射面上将改质区域高精度地形成于所期望的位置的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够相对于加工对象物的激光 照射面而将改质区域高精度地形成于所期望的位置的。为了解决上述课题，本专利技术的为通过将聚光点对准 板状加工对象物的内部并照射加工用激光、沿着加工对象物的切断预 定线，将成为切断的起点的改质区域形成于加工对象物的内部的，其特征在于，包括取得信号值的工序，通过沿着切断预 定线并照射测定用激光，检测出对应于测定用激光的反射光的检测值，4并且以使该检测值成为特定值的方式，将使加工用激光聚光的聚光用 透镜相对于激光照射面移动至特定位置，由此取得用以使聚光用透镜 移动的信号值，其中该反射光在加工对象物中在测定用激光所照射的 激光照射面上产生反射、以及改质区域形成工序，根据信号值，将聚 光用透镜相对于激光照射面移动至特定位置，由此， 一边使加工用激 光的聚光点相对于激光照射面对准特定位置， 一边沿着切断预定线使 聚光用透镜相对地移动，而将改质区域形成于加工对象物的内部；在 取得信号值的工序中，在检测值具有超过特定阈值的值的情况下，确 定包含有检测值超过特定阈值的线区间的特定线区间，并在该特定线 区间中校正信号值。在本专利技术的中，通过沿着切断预定线照射测定用激 光，检测在加工对象物的激光照射面上产生反射的测定用激光的反射 光所对应的检测值，在该检测值具有超过特定阈值的值的情况下，确 定包含有检测值超过特定阈值的线区间的特定线区间，并在该特定线 区间中校正信号值。由此，可判断出在切断预定在线存在粒子且由于 该粒子使测定用激光产生漫反射，并且可以检测出由于粒子的存在而 对检测值产生影响的区间，作为特定线区间。此外，通过在特定线区 间中校正信号值，可抑制因粒子存在的影响使信号值包含误差从而导 致聚光用透镜过度移动，因此可使加工用激光的聚光点高精度地对激 光照射面进行追踪。因此，根据本专利技术，对于加工对象物的激光照射 面，可以高精度地将改质区域形成在所期望的位置。所谓的线区间， 是指在沿着加工对象物的切断预定线的切断预定线区间中检测值超过 特定阈值的区间。此外，在取得信号值的工序中，优选在检测值具有超过特定阈值 的值的情况下，沿着切断预定线，再次取得特定线区间以外的信号值。 在此，由于信号值对检测值的响应性的延迟，因此在由于粒子的存在 而对检测值产生影响的特定线区间的附近，可能无法高精度地取得信 号值。因此，通过再次取得特定线区间以外的信号值，即使在特定线 区间的附近，也可以使加工用激光的聚光点高精度地对激光照射面进 行追踪。此外存在以下情况，即通过在特定线区间中将信号值设定为一定， 由此在特定线区间中校正信号值；或是在特定线区间中，利用该特定 线区间附近的信号值使信号值平滑化，由此在特定线区间中校正信号 值。此时，可使加工用激光的聚光点流畅地对激光照射面进行追踪。此外，也存在加工对象物具备半导体基板、改质区域包含熔融处 理区域的情况。此外，优选包含以改质区域作为切断的起点、沿着切断预定线将 加工对象物切断的工序。由此，可高精度地沿着切断预定线将加工对 象物切断。根据本专利技术，能够高精度地将改质区域形成在距离加工对象物的 激光照射面的期望的位置。附图说明图1为利用本实施方式的激光加工装置进行激光加工时的加工对 象物的俯视图。图2为图i所示的加工对象物的沿着n—n线的剖面图。图3为利用本实施方式的激光加工装置进行激光加工后的加工对象物的俯视图。图4为图3所示的加工对象物的沿着IV—IV线的剖面图。图5为图3所示的加工对象物的沿着V—V线的剖面图。图6为被本实施方式的激光加工装置切断后的加工对象物的俯视图。图7为示意本实施方式的激光加工装置的电场强度与裂纹点大小 的关系的曲线图。图8为本实施方式的激光加工装置的第1工序中的加工对象物的 剖面图。图9为本实施方式的激光加工装置的第2工序中的加工对象物的 剖面图。图10为本实施方式的激光加工装置的第3工序中的加工对象物的 剖面图。图11为本实施方式的激光加工装置的第4工序中的加工对象物的剖面图。图12为被本实施方式的激光加工装置切断后的硅晶片的一部分的 剖面照片。图13为示意本实施方式的激光加工装置的激光的波长与硅基板的内部透射率之间关系的曲线图。图14为示意加工对象物的正视图。 图15为图14中沿着XV—XV线的部分的剖面图。 图16为用于说明本专利技术的一个实施方式的的平均差 分的图。图17为用于说明本专利技术的一个实施方式的的粒子区 间的图。图18为用于说明本专利技术的一个实施方式的的粒子区 间中的控制信号的图。图19为用于说明以往的的粒子区间中的控制信号的图。符号的说明1:加工对象物；3:表面(激光照射面)；5:切断预定线；L:激光；P:聚光点；S:线区间；V0:反馈基准值(特定值)；Z:粒子区间(特定的线区间)具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的优选的实施方式。在本实施方 式的中，为了将改质区域形成在加工对象物的内部，利 用了多光子吸收的现象。因此，首先说明利用多光子吸收而形成改质 区域的。若光子的能量hv小于材料的吸收的带隙Ec，则成为光学透明。因 此，在材料中产生吸收的条件为1w〉Eg。然而，即使为光学透明，若 使激光的强度极大，则在nhv〉Ec的条件(n=2,3，4，...)下，会在材料 中产生吸收。此现象被称为多光子吸收。在脉冲波的情况下，激光的 强度由激光的聚光点的峰值功率密度(W/cm2)决定，例如在峰值功率密度为1X108 (W/cm2)以上的条件下，会产生多光子吸收。峰值功率 密度由(聚光点的激光的每1脉冲的能量)+ (激光的束斑剖面积X 脉冲宽度)求出。此外，在连续波的情况下，激光的强度由激光的聚 光点的电场强度(W/cm2)所决定。以下，参照图1 图6，说明利用这样的多光子吸收的本实施方式 的的原理。如图1所示，在晶片状(板状)的加工对象 物1的表面3上，具有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预 定线5为以直线状延伸的虚拟线。在本实施方式的中， 如图2所示，在产生多光子吸收的条件下，将聚光点P对准加工对象 物1的内部并照射激光L，从而形成改质区域7。所谓的聚光点P，是 指激光L的聚光处。此外，切断预定线5并不局限于直线，也可以为 曲线，且不局限于虚拟线，也可以为实际描绘在加工对象物l上的线。此外，通过使激光L沿着切断预定线5 (亦即沿着图1的A方向) 相对地移动，而使聚光点P沿着切断预定线5移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工方法，其特征在于，　通过将聚光点对准板状加工对象物的内部并照射加工用激光，沿着所述加工对象物的切断预定线，将成为切断的起点的改质区域形成于所述加工对象物的内部，　包括：　取得信号值的工序，通过沿着所述切断预定线 并照射测定用激光，检测对应于所述测定用激光的反射光的检测值，并以使该检测值成为特定值的方式，将使所述加工用激光聚光的聚光用透镜相对于所述激光照射面移动至特定位置，由此取得用于使所述聚光用透镜移动的信号值，其中所述反射光在所述加工对象物中在所述测定用激光所照射的激光照射面上产生反射；以及　改质区域形成工序，根据所述信号值，将所述聚光用透镜相对于所述激光照射面移动至特定位置，由此，一边将所述加工用激光的聚光点相对于对所述激光照射面对准特定位置，一边使所述聚光用透镜沿着所述切 断预定线相对移动，从而将所述改质区域形成于所述加工对象物的内部，　在所述取得信号值的工序中，在所述检测值具有超过特定阈值的值的情况下，确定包含有所述检测值超过所述特定阈值的线区间的特定线区间，并在该特定线区间中校正所述信号值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-3 271986/20061. 一种激光加工方法，其特征在于，通过将聚光点对准板状加工对象物的内部并照射加工用激光，沿着所述加工对象物的切断预定线，将成为切断的起点的改质区域形成于所述加工对象物的内部，包括取得信号值的工序，通过沿着所述切断预定线并照射测定用激光，检测对应于所述测定用激光的反射光的检测值，并以使该检测值成为特定值的方式，将使所述加工用激光聚光的聚光用透镜相对于所述激光照射面移动至特定位置，由此取得用于使所述聚光用透镜移动的信号值，其中所述反射光在所述加工对象物中在所述测定用激光所照射的激光照射面上产生反射；以及改质区域形成工序，根据所述信号值，将所述聚光用透镜相对于所述激光照射面移动至特定位置，由此，一边将所述加工用激光的聚光点相对于对所述激光照射面对准特定位置，一边使所述聚光用透镜沿着所述切断预定线相对移动，从而将所述改质区域形成于所述加工对象物的内部，在所述取得信号值的工序中，在所述检...

【专利技术属性】
技术研发人员：渥美一弘，久野耕司，铃木达也，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]