激光加工方法技术

一种激光加工方法，使聚光用透镜(108)沿着含切割预定线(5)的线(50)相对地移动，透镜(108)位于在加工对象物(1)与外框(22)之间具有外形的加工区域(30)上时，将测定用激光(L2)以透镜(108)聚光，检测加工对象物(1)的表面(3)所反射的激光(L2)的反射光。通过该检测，将表面(3)与透镜(108)的距离一边调整为大致一定的方式，一边以透镜(108)将激光(L1)聚光，以使加工用激光(L1)的聚光点(P)对焦在距表面(3)一定距离的位置，在加工对象物(1)的内部形成熔融处理区域(13)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于沿着切割预定线切割板状加工对象物的。
技术介绍
作为沿着切割预定线切割板状加工对象物的技术有称为刀具划片(^ > 一 F夕' ^ > V )法的技术(例如，参照专利文献1)。刀具划片法中，在设于环形外框的可扩张薄片上粘贴板状的加工对象物，将其固定在载放台上，通过高速旋转的划片刀具沿着切割预定线切割加工对象物。此时，为了防止对包围加工对象物的外框造成损伤，仅在外框内侧的区域，使划片刀具对于加工对象物进行相对移动。另一方面，作为用于沿着切割预定线切割板状加工对象物的，存在以下方法，即，在设于环形外框的可扩张薄片上粘贴板状加工对象物，将其固定在载放台上，以聚光用透镜将聚光点对焦在加工对象物的内部而照射加工用激光，从而沿着切割预定线在加工对象物的内部形成构成切割起点的改性区域(例如，参照专利文献2)。这样的中，与刀具划片法不同，有使聚光用透镜对于加工对象物在包含外框外侧的区域进行相对移动的必要性。其理由如下。即，为了在聚光用透镜对于加工对象物的相对移动速度成为等速的状态下对加工对象物照射加工用激光，需要在聚光用透镜对于加工对象物的相对移动距离中，加上相对移动距离成为等速为止的加速距离。另外，具有例如通过使可扩张薄片向着周围扩张而将改性区域作为切割的起点沿着切割预定线切割加工对象物的情况，为了实现可靠的切割，需要尽可能相对于加工对象物减小外框。专利文献1 日本特开2006-13312号公报专利文献2 日本特开2004-273895号公报
技术实现思路
但是，在上述的中，存在有以下的问题。例如，用聚光用透镜将测定用激光聚光，检测测定用激光的反射光的光量，该光量超过预定临界值时，为了在加工对象物的内部形成改性区域，有时用聚光用透镜将加工用激光聚光。此时，使聚光用透镜对于加工对象物在包含外框外侧的区域相对地移动，因此会将具有与加工对象物相同的高反射率的外框误辨识为加工对象物，而对外框照射加工用激光造成外框的损伤，以至于会有对加工对象物造成损伤的危险。因此，本专利技术是有鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供在设于环形外框的可扩张薄片上所粘贴的板状加工对象物的内部形成改性区域时，防止对外框照射加工用激光而给外框造成损伤的。为了达成上述目的，本专利技术涉及的，在设于环形外框的可扩张薄片上所粘贴的板状加工对象物的内部，将聚光点以聚光用透镜对焦照射加工用激光，由此沿着加工对象物的切割预定线，在加工对象物的内部形成成为切割起点的改性区域的，其特征为，包含设定在加工对象物与外框之间具有外形的加工区域的工序；及使聚光用透镜及加工对象物的至少一方沿着含切割预定线的线上相对移动，聚光用透镜位于加工区域时，以聚光用透镜将测定用激光朝着加工区域聚光，检测加工对象物的透镜光照射面所反射的测定用激光的反射光，一边调整激光照射面与聚光用透镜的距离，以使加工用激光的聚光点以激光照射面为基准对焦在预定的位置，一边将加工用激光以聚光用透镜朝着加工对象物聚光，在加工对象物的内部形成改性区域的工序。又，本专利技术涉及的，在设于环形外框的可扩张薄片上所粘贴的板状加工对象物的内部，将聚光点以聚光用透镜对焦照射加工用激光，由此沿着加工对象物的切割预定线，在加工对象物的内部形成成为切割起点的改性区域的，其特征为，包含设定在加工对象物与外框之间具有外型的加工区域的工序；使聚光用透镜及加工对象物的至少一方沿着含切割预定线的在线相对移动，聚光用透镜位在加工区域时，以聚光用透镜将测定用激光朝着加工区域聚光，检测加工对象物的激光照射面所反射的测定用激光的反射光，由此将加工用激光的聚光点以激光照射面为基准对焦在预定的位置，调整激光照射面与聚光用透镜的距离，取得相关该调整的调整信息的工序；沿着含切割预定线的在线相对地移动聚光用透镜及加工对象物的至少一方，聚光用透镜位在加工区域上时，根据调整信息，一边调整激光照射面与聚光用透镜的距离，一边将加工用激光以聚光用透镜朝着加工对象物聚光，在加工对象物的内部形成改性区域的工序。该等中，沿着含加工对象物的切割预定线的线上相对地移动聚光用透镜及加工对象物的至少一方，聚光用透镜位在加工对象物与外框之间具有外形的加工区域上时，以聚光用透镜将测定用激光朝着加工区域聚光，检测加工对象物的激光照射面所反射的测定用激光的反射光。并且，根据，测定用激光的反射光的检测结果，一边调整激光照射面与聚光用透镜的距离，以使加工用激光的聚光点以激光照射面为基准对焦在预定的位置，一边将加工用激光以聚光用透镜朝着加工对象物聚光，在加工对象物的内部形成改性区域。如上述，该等中，聚光用透镜位于加工对象物与外框之间具有外型的加工区域上时，以聚光用透镜将加工用激光朝着加工对象物聚光，在加工对象物的内部形成改性区域。因此，聚光用透镜即使在包含外框外侧的区域相对于加工对象物相对地移动， 仍可防止将外框误辨识为加工对象物，对于外框照射加工用激光而导致外框的损伤。再者，改性区域是将聚光点对焦在加工对象物的内部照射激光，由此在加工对象物的内部产生多光子吸收其它的光吸收所形成的。本专利技术所涉及的中，在聚光用透镜位于加工区域上时，将测定用激光以聚光用透镜朝着加工区域聚光，检测加工区域所反射测定用激光的反射光的光量，当光量超过预定的临界值时，调整激光照射面与聚光用透镜的距离，使加工用激光的聚光点以激光照射面为基准对焦在预定的位置为佳。由此可以激光照射面为基准在预定的位置精度良好地形成改性区域。本专利技术所涉及的中，在聚光用透镜位于加工区域上时，将测定用激光以聚光用透镜朝着加工区域聚光，检测加工区域所反射的测定用激光之反射光的光量， 当光量超过预定的临界值时，调整激光照射面与聚光用透镜的距离，以使附加有像散的测定用激光的反射光的聚光像一定地形成为佳。由此，加工对象物的激光照射面即使形成面震颤时，从激光照射面到一定距离的位置上仍可精度良好地形成改性区域。本专利技术所涉及的中，优选以改性区域作为切割的起点，沿着切割预定线切割加工对象物。由此可沿着切割预定线精度良好地切割加工对象物。本专利技术所涉及的中，加工对象物具备半导体基板，改性区域包含熔融处理区域。根据本专利技术，在设于环形外框的可扩张薄片上所粘贴的板状加工对象物的内部形成改性区域时，能够防止对外框照射加工用激光而造成损伤。附图说明图1为本实施方式所涉及的激光加工中的加工对象物的平面图。图2为沿着图1表示的加工对象物的II - II线的剖视图。图3为本实施方式所涉及的激光加工后的加工对象物的平面图。图4为沿着图3表示加工对象物的IV - IV线的剖视图。图5为沿着图3表示加工对象物的V - V线的剖视图。图6是通过本实施方式所涉及而切割的加工对象物的平面图。图7为本实施方式所涉及的峰值功率密度与裂斑大小的关系图表。图8为本实施方式所涉及的第1工序中的加工对象物的剖视图。图9为本实施方式所涉及的第2工序中的加工对象物的剖视图。图10为本实施方式所涉及的第3工序中的加工对象物的剖视图。图11为本实施方式所涉及的第4工序中的加工对象物的剖视图。图12是表示通过本实施方式所涉及而切割的硅晶片部分剖面的照片的图。图13是表示本实施方式所涉及的激光的波长与硅基板内部透射率的关系图表。图14是表示构成本实施方式的的对象的加工对象物的平面图。图15是沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种激光加工装置，将聚光点对焦在板状加工对象物的内部，照射加工用激光，由此沿着上述加工对象物的切割预定线，在上述加工对象物的内部形成成为切割起点的改性区域，其特征为，具备：载放台，载放设于环形外框的可扩张薄片所粘贴的上述加工对象物；激光单元，具有射出上述加工用激光的加工用激光源以及射出测定用激光的测定用激光源；以及聚光用透镜，使上述加工用激光和上述测定用激光聚光，设定在上述加工对象物与上述外框之间具有外形的加工区域，取得包含上述切割预定线的线与上述加工区域的上述外形的一方的交点和另一方的交点的坐标，使上述聚光用透镜和上述加工对象物的至少一方沿着上述线上相对地移动，在从上述聚光用透镜到达上述一方的交点上开始到上述聚光用透镜到达上述另一方的交点上为止之间，在上述聚光用透镜位于上述加工区域上时，用上述聚光用透镜将上述测定用激光朝着上述加工区域聚光，检测在上述加工对象物的激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，由此一边调整上述激光照射面与上述聚光用透镜的距离，以使上述加工用激光的聚光点以上述激光照射面为基准对焦在预定的位置，一边用上述聚光用透镜使上述加工用激光朝着上述加工对象物聚光，在上述加工对象物的内部形成上述改性区域。...

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