專利名稱：激光加工裝置、被加工物的加工方法及被加工物的分割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照射激光而對被加工物進(jìn)行加工的激光加工方法及使用該激光加工方法的激光加工裝置。
背景技術(shù)：
作為照射脈沖激光而對被加工物進(jìn)行加工的技術(shù)(下面也僅稱為激光加工或激光加工技術(shù))，已知業(yè)已存在各種(例如參照專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)4)。專利文獻(xiàn)1中公開的內(nèi)容，是一種分割被加工物槽模時，利用激光剝蝕沿著分割預(yù)定線形成截面V字形的槽(斷開槽)，并以此槽為起點(diǎn)而分割模具的手法。另一方面，專利文獻(xiàn)2中公開的內(nèi)容，是一種將散焦?fàn)顟B(tài)的激光沿著被加工物(被分割體)的分割預(yù)定線照射，而于被照射區(qū)域產(chǎn)生結(jié)晶狀態(tài)比周圍更潰散的截面大致V字形的融解改質(zhì)區(qū)域(變質(zhì)區(qū)域)，并以此融解改質(zhì)區(qū)域的最下點(diǎn)為起點(diǎn)而分割被加工物的手法。使用專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)而形成分割起點(diǎn)時，為了良好地進(jìn)行后面的分割，重要之處均為沿著激光的掃描方向即分割預(yù)定線方向而形成形狀均勻的V字形截面(槽截面或變質(zhì)區(qū)域截面)。作為應(yīng)對此的方法，例如有以每1脈沖的激光的被照射區(qū)域(光束點(diǎn))前后重復(fù)的方式，控制激光的照射。例如，將激光加工的最基本的參數(shù)重復(fù)頻率(單位kHz)設(shè)為R，將掃描速度(單位 mm/sec)設(shè)為V時，兩者的比V/R變成光束點(diǎn)的中心間隔，在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，為了使光束點(diǎn)彼此產(chǎn)生重疊，而以V/R為1 μ m以下的條件進(jìn)行激光的照射及掃描。此外，在專利文獻(xiàn)3中公開了如下態(tài)樣于表面具有積層部的基板內(nèi)部使聚光點(diǎn)對準(zhǔn)而照射激光，由此在基板內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，并將此改質(zhì)區(qū)域設(shè)為切斷起點(diǎn)。而且，在專利文獻(xiàn)4中公開了如下態(tài)樣相對于1個分離線而重復(fù)多次激光掃描， 在深度方向的上下形成于分離線方向上連續(xù)的槽部及改質(zhì)部、以及于分離線方向上不連續(xù)的內(nèi)部改質(zhì)部。另一方面，在專利文獻(xiàn)5中公開了一種使用脈寬為psec級的超短脈沖激光的加工技術(shù)，且公開了如下態(tài)樣通過調(diào)整脈沖激光的聚光點(diǎn)位置，形成從被加工物(板體)的表層部位遍及表面的微小龜裂簇生而成的微小熔痕，從而形成由所述多個熔痕連接而成的線狀易分離區(qū)域。[先行技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2004-9139號公報專利文獻(xiàn)2 國際公開第2006/062017號專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2007-83309號公報專利文獻(xiàn)4 日本專利特開2008-98465號公報
專利文獻(xiàn)5 日本專利特開2005-271563號公報

發(fā)明內(nèi)容
利用激光形成分割起點(diǎn)后通過斷開器進(jìn)行分割的手法，與以往使用的機(jī)械切斷法即金剛石劃線相比，在自動性·高速性·穩(wěn)定性·高精度性方面更有利。然而，通過以往手法利用激光形成分割起點(diǎn)時，將不可避免地在照射激光的部分形成所謂的加工痕(激光加工痕)。所謂加工痕，是指照射激光后材質(zhì)或構(gòu)造與照射前相比發(fā)生變化的變質(zhì)區(qū)域。加工痕的形成通常會對經(jīng)分割的各被加工物(分割素片)的特性等帶來惡劣影響，因此優(yōu)選為盡可能抑制。例如，通過如專利文獻(xiàn)2公開的以往激光加工，將由藍(lán)寶石等具有硬脆性且光學(xué)透明的材料而成的基板上形成LED構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物，以芯片單位分割所得的發(fā)光元件的邊緣部分(分割時受到激光照射的部分)，連續(xù)形成著寬度數(shù)μ m左右、深度數(shù)ym 數(shù)十ym左右的加工痕。該加工痕會吸收發(fā)光元件內(nèi)部產(chǎn)生的光，存在使元件的光掠出效率降低的問題。在使用折射率高的藍(lán)寶石基板的發(fā)光元件構(gòu)造的情況下該問題尤其顯著。本發(fā)明的發(fā)明者經(jīng)過反復(fù)銳意研究后發(fā)現(xiàn)對被加工物照射激光而形成分割起點(diǎn)時，通過利用該被加工物的劈開性或裂開性，可以適宜地抑制加工痕的形成。此外，發(fā)現(xiàn)該加工使用超短脈沖的激光時較為適宜。專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5中，關(guān)于利用被加工物的劈開性或裂開性而形成分割起點(diǎn)的態(tài)樣，并未進(jìn)行任何公開。此外，當(dāng)利用激光形成分割起點(diǎn)時，通過激光照射而形成的被加工區(qū)域(專利文獻(xiàn)1的分割槽或?qū)＠墨I(xiàn)2的變質(zhì)區(qū)域等)在被分割體厚度方向上形成的深度越深，則之后垂直于被分割體表面進(jìn)行分割時的良率越高。然而，存在如下問題當(dāng)如具有所述發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物這樣，在藍(lán)寶石等具有硬脆性的基板上形成著金屬薄膜層或半導(dǎo)體層等異質(zhì)材料層時，難以在厚度方向上足夠深地形成被加工區(qū)域。本發(fā)明是鑒于所述問題研究而成，其目的在于提供一種能夠抑制加工痕形成、并且對于基板上形成著異質(zhì)材料層的被分割體能夠形成更切實地實現(xiàn)其分割的分割起點(diǎn)的被分割體的加工方法、及該加工方法所使用的激光加工裝置。為了解決所述問題，第1技術(shù)方案的發(fā)明是一種激光加工裝置，其特征在于包含出射第1激光的第1光源、出射第2激光的第2光源、及載置被加工物的載物臺；從所述第 2光源出射的所述第2激光是脈寬為psec級的超短脈沖光；當(dāng)所述被加工物是在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板時，通過在使所述載物臺向第1方向移動期間，進(jìn)行第1預(yù)加工及第1正式加工，而在所述被加工物上形成沿著所述第1加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第1預(yù)加工是通過將所述第1激光沿著所述被加工物的第1加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第1加工預(yù)定線的位置處露出，所述第1正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第 2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。第2技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第1技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為psec級的超短脈沖光；所述激光加工裝置更包含第1物鏡系統(tǒng)，該第1物鏡系統(tǒng)設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上，可對所述第1激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第3技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第2技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于更包含第2物鏡系統(tǒng)，其設(shè)置在從所述第2光源直到所述載物臺的所述第2激光的光路上，可對所述第2激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；在使所述載物臺向第1方向移動期間，形成沿著所述第 1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，在使所述載物臺向第2方向移動期間，通過進(jìn)行第2預(yù)加工及第2正式加工，而在所述被加工物上形成沿著所述第2加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第2預(yù)加工是通過將所述第2激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第1激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致，在此狀態(tài)下將所述第2激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，由此使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；所述第2正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第1激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。第4技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第1技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于在使所述載物臺向第1方向移動期間，形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，在使所述載物臺向第2方向移動期間，進(jìn)行第2預(yù)加工及第2正式加工，而在所述被加工物上形成沿著所述第2加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第2預(yù)加工是通過將所述第1 激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；所述第2正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。第5技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第4技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于從所述第1光源直到所述載物臺的光路在途中分支為兩個；在所述第1預(yù)加工與所述第2預(yù)加工中，以不同光路將所述第1激光照射到所述被加工物。第6技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第4或5技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于 從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為Psec級的超短脈沖光；所述激光加工裝置更包含第1物鏡系統(tǒng)，該第1物鏡系統(tǒng)設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上，可對所述第1激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第7技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第3至5技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于所述第1方向與所述第2方向是彼此相反的朝向。第8技術(shù)方案的發(fā)明是一種激光加工裝置，其包含發(fā)出激光的至少一個光源、及載置被加工物的載物臺；其特征在于作為所述激光可以選擇性照射預(yù)加工用激光和正式加工用激光；所述正式加工用激光是脈寬為Psec級的超短脈沖光；所述載物臺可以在第1 方向和第2方向上移動；當(dāng)所述被加工物是在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板時，通過進(jìn)行預(yù)加工及正式加工，而在所述被加工物形成用于分割的起點(diǎn)，所述預(yù)加工是通過一邊使所述載物臺向所述第1方向移動，一邊照射所述預(yù)加工用激光，而使所述基底基板在被照射區(qū)域露出；所述正式加工是通過以所述正式加工用激光的各單位脈沖光的被照射區(qū)域在所述基底基板的露出部分離散形成的方式，一邊使所述載物臺向所述第 2方向移動一邊將所述正式加工用激光照射到所述被加工物，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。第9技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第8技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于所述至少一個光源是能夠通過改變照射條件而選擇性出射所述預(yù)加工用激光和所述正式加工用激光的單一光源。第10技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第9技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于更包含物鏡系統(tǒng)，其設(shè)置在從所述光源直到所述載物臺的所述激光的光路上，可對所述激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；在所述預(yù)加工期間將所述預(yù)加工用激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，在所述正式加工期間，使所述正式加工用激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第11技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第8技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于所述至少一個光源是出射所述預(yù)加工用激光的第1光源和出射所述正式加工用激光的第2光源；在載置著所述被加工物的所述載物臺向所述第1方向移動期間，從所述第1光源出射所述預(yù)加工用激光而進(jìn)行所述預(yù)加工；在載置著所述被加工物的所述載物臺向所述第2方向移動期間，從所述第2光源出射所述正式加工用激光而進(jìn)行所述正式加工。第12技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第11技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于更包含光路切換機(jī)構(gòu)，可以對從所述第1光源直到所述載物臺的第1光路上的所述預(yù)加工用激光的照射、和從所述第2光源直到所述載物臺的第2光路上的所述正式加工用激光的照射進(jìn)行切換；且從所述光路切換機(jī)構(gòu)直到所述載物臺為止的所述第1光路和第2光路為共
ο第13技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第1至5、8至12技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，利用不同的所述單位脈沖光形成的至少兩個被照射區(qū)域是以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上相鄰的方式形成。第14技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第13技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于所有的所述被照射區(qū)域是沿著所述被加工物的劈開或裂開容易方向形成。第15技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第1至5、8至12技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，所述被照射區(qū)域是在相對于所述被加工物的不同的兩個劈開或裂開容易方向為等價的方向上形成。第16技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第8至12技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，利用不同的所述單位脈沖光的至少兩個被照射區(qū)域的形成是以相對于所述被加工物的不同的兩個所述劈開或裂開容易方向交替、且所述至少兩個被照射區(qū)域在所述劈開或裂開容易方向上相鄰的方式進(jìn)行。第17技術(shù)方案的發(fā)明是一種被加工物的加工方法，用于在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板的被加工物上形成分割起點(diǎn)；其特征在于包含載置步驟，將被加工物載置到載物臺上；第1預(yù)加工步驟，通過從第1光源將第1激光沿著所述被加工物的第1加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第1加工預(yù)定線的位置處露出；第1正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式從第2光源照射脈寬為psec級的超短脈沖光的第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；一邊使所述載物臺向第1方向移動，一邊進(jìn)行所述第1預(yù)加工步驟與所述第1正式加工步驟。第18技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第17技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為psec級的超短脈沖光；通過設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上的第1物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述第 1激光的焦點(diǎn)位置；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第19技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第18技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過設(shè)置在從所述第2光源直到所述載物臺的所述第2激光的光路上的第2物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述第2激光的焦點(diǎn)位置；所述加工方法更包含第2預(yù)加工步驟，通過將所述第2激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；及第2正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第1激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；在使所述載物臺向第1方向移動期間，進(jìn)行所述第1預(yù)加工步驟及所述第1正式加工步驟而形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)后，將所述第2激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第1激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致，在此狀態(tài)下一邊使所述載物臺向第2方向移動，一邊進(jìn)行所述第2預(yù)加工步驟與所述第2正式加工步驟。第20技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第17技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于更包含第2預(yù)加工步驟，通過將所述第1激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；及第2正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；在使所述載物臺向第 1方向移動期間，進(jìn)行所述第1預(yù)加工步驟和所述第1正式加工步驟而形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)后，一邊使所述載物臺向第2方向移動，一邊進(jìn)行所述第2 預(yù)加工步驟與所述第2正式加工步驟。第21技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第20技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過將從所述第1光源直到所述載物臺的光路在途中分支為兩個，而在所述第1預(yù)加工步驟與所述第2預(yù)加工步驟中，以不同光路將所述第1激光照射到所述被加工物。第22技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第20或21技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為psec級的超短脈沖光；通過設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上的第1物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述第1激光的焦點(diǎn)位置；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第23技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第19至21技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述第1方向和所述第2方向是彼此相反的朝向。第M技術(shù)方案的發(fā)明是一種被加工物的加工方法，用于在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板的被加工物上形成分割起點(diǎn)，其特征在于包含載置步驟， 將被加工物載置到能向第1方向和第2方向移動的載物臺上；預(yù)加工步驟，一邊使所述載物臺向所述第1方向移動，一邊照射從特定光源出射的預(yù)加工用激光，由此使基底基板在被照射區(qū)域露出；及正式加工步驟，以從特定光源出射的脈寬為psec級的超短脈沖光即正式加工用激光的各單位脈沖光的被照射區(qū)域在所述基底基板的露出部分離散形成的方式，一邊使所述載物臺向所述第2方向移動，一邊將所述正式加工用激光照射到所述被加工物， 由此使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。第25技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第M技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述預(yù)加工用激光和所述正式加工用激光可以通過改變照射條件而從單一光源選擇性地出射。第沈技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第25技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過設(shè)置在從所述單一光源直到所述載物臺的所述激光的光路上的物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述激光的焦點(diǎn)位置；在所述預(yù)加工步驟期間將所述預(yù)加工用激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，在所述正式加工步驟期間，使所述正式加工用激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。第27技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第M技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述預(yù)加工步驟中，從第1光源出射所述預(yù)加工用激光而進(jìn)行所述預(yù)加工，在所述正式加工步驟中，從與所述第1光源不同的第2光源出射所述正式加工用激光而進(jìn)行所述正式加工。第觀技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第27技術(shù)方案所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過特定的光路切換機(jī)構(gòu)，可以對從所述第1光源直到所述載物臺的第1光路上的所述預(yù)加工用激光的照射、及從所述第2光源直到所述載物臺的第2光路上的所述正式加工用激光的照射進(jìn)行切換；且從所述光路切換機(jī)構(gòu)直到所述載物臺為止的所述第1光路和第 2光路為共通。第四技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第17至21J4至觀技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的加工方法，其特征在于利用不同的所述單位脈沖光形成的至少兩個被照射區(qū)域是以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上相鄰的方式形成。第30技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第四技術(shù)方案所述的加工方法，其特征在于所有的所述被照射區(qū)域是沿著所述被加工物的劈開或裂開容易方向形成。第31技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第17至21J4至觀技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的加工方法，其特征在于所述被照射區(qū)域是在相對于所述被加工物的不同的兩個劈開或裂開容易方向為等價的方向上形成。第32技術(shù)方案的發(fā)明是根據(jù)第M至觀技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的加工方法，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，利用不同的所述單位脈沖光的至少兩個被照射區(qū)域的形成是以相對于所述被加工物的不同的兩個所述劈開或裂開容易方向而交替、且所述至少兩個被照射區(qū)域在所述劈開或裂開容易方向上相鄰的方式進(jìn)行。第33技術(shù)方案的發(fā)明是一種被加工物的分割方法，其特征在于將通過根據(jù)第17 至21J4至觀技術(shù)方案中任一技術(shù)方案所述的方法，而形成著分割起點(diǎn)的被加工物沿著所
13述分割起點(diǎn)進(jìn)行分割。[發(fā)明的效果]根據(jù)第1至33技術(shù)方案的發(fā)明，對于在基底基板上形成著金屬層或半導(dǎo)體層等異質(zhì)材料層的被加工物，也可以恰當(dāng)?shù)匦纬煞指钇瘘c(diǎn)，還可以恰當(dāng)?shù)胤指钤摫患庸の?。此外?可以將被加工物變質(zhì)引起的加工痕形成或被加工物的飛散等控制在局部范圍內(nèi)。


圖1 (a) (e)是示意性表示第1加工圖案的加工形態(tài)的圖。圖2是通過第1加工圖案的劈開/裂開加工而形成著分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡圖像。圖3是將利用第1加工圖案的加工而形成著分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板沿著該分割起點(diǎn)分割后的表面(C面)直至截面的SEM圖像。圖4(a) (e)是示意性表示第2加工圖案的加工形態(tài)的圖。圖5是通過第2加工圖案的劈開/裂開加工而形成著分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡圖像。圖6是將利用第2加工圖案的加工形成著分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板沿著該分割起點(diǎn)分割后的表面(C面)直至截面的SEM圖像。圖7(a)、(b)是示意性表示第3加工圖案的加工形態(tài)的圖。圖8是表示第3加工圖案的加工預(yù)定線和被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖。圖9 (a) (d)是示意性表示當(dāng)被加工物10是在基底基板101上形成著金屬薄膜層2的附有異質(zhì)材料的基板時的加工狀況的側(cè)截面圖。圖10(a) (d)是示意性表示當(dāng)被加工物10是在基底基板101上形成著半導(dǎo)體層103的附有異質(zhì)材料的基板時的加工狀況的側(cè)截面圖。圖11(a) (d)是示意性表示伴隨加工進(jìn)展的預(yù)加工用激光LBa和正式加工用激光LBb的照射狀況的變化的側(cè)視圖。圖12是概括地表示本實施方式的激光加工裝置50的構(gòu)成的示意圖。圖13是表示組合加工的第1形態(tài)的狀況的圖。圖14是表示組合加工的第2形態(tài)的狀況的圖。圖15是表示組合加工的第2形態(tài)的狀況的圖。圖16是表示組合加工的第3形態(tài)的狀況的圖。圖17是表示兩階段加工的第1形態(tài)的狀況的圖。圖18是表示兩階段加工的第2形態(tài)的狀況的圖。[符號的說明]1控制器2控制部3存儲部4固定片5光學(xué)系統(tǒng)
7載物臺
7m移動機(jī)構(gòu)
10被加工物
IOa(被加工物的)載置面
50激光加工裝置
50A激光照射部
51擴(kuò)束器
52物鏡系統(tǒng)
53物鏡升降機(jī)構(gòu)
54半反射鏡
55光路選擇機(jī)構(gòu)
56光路切換機(jī)構(gòu)
101基底基板
102金屬薄膜層
103半導(dǎo)體層
Cl ‘C3、Clla、Cllb、C21 C24劈開/裂開面
Ea(預(yù)加工用激光的)出射源
Eb(正式加工用激光的)出射源
L加工預(yù)定線
LB激光
LBa預(yù)加工用激光
LBb正式加工用激光
OP光路
RE, REl RE4、RE11 RE15、RE21 RE25被照射區(qū)域
SL激光源
具體實施例方式〈加工對象〉在本實施方式中，說明對附有異質(zhì)材料的基板形成分割起點(diǎn)的情況。于此，所謂附有異質(zhì)材料的基板，是指在基底基板(具體來說是藍(lán)寶石等硬脆性基板)上形成著金屬薄膜層或半導(dǎo)體層等異質(zhì)材料層的基板?；谆宓暮穸燃爱愘|(zhì)材料層的厚度并無特別限制，但通常從易操作性觀點(diǎn)來說，前者具有數(shù)百μ m 數(shù)mm左右的厚度，而后者形成為nm 級至μm級左右的厚度。即，基底基板的厚度相對大于異質(zhì)材料層的基板是附有異質(zhì)材料的基板的通常形態(tài)。<劈開/裂開加工的原理>首先，說明本發(fā)明實施方式中進(jìn)行的一加工形態(tài)即劈開/裂開加工的原理。所謂劈開/裂開加工，簡而言之是一邊掃描脈沖激光(下面也僅稱為激光)，一邊將其照射到被加工物的上表面(被加工面)，由此使各脈沖的被照射區(qū)域之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，作為各個上形成的劈開面或裂開面的連續(xù)面而形成用于分割的起點(diǎn)(分割起點(diǎn))。
還有，在本實施方式中，所謂裂開是指被加工物沿著劈開面以外的結(jié)晶面大體規(guī)則地斷裂的現(xiàn)象，將此結(jié)晶面稱為裂開面。還有，除了完全沿著結(jié)晶面的圍觀現(xiàn)象的劈開及裂開以外，有時也會沿著大致固定的結(jié)晶方位而產(chǎn)生宏觀斷裂即龜裂。因物質(zhì)不同，有時主要僅產(chǎn)生劈開、裂開或龜裂中任一者，但下面為了避免說明繁雜，不區(qū)別劈開、裂開、及龜裂而統(tǒng)稱為劈開/裂開等。另外，將如上所述的形態(tài)的加工僅稱為劈開/裂開加工。下面，以被加工物為六方晶體的單晶物質(zhì)、其al軸、a2軸、及a3軸的各軸方向為劈開/裂開容易方向的情況為例進(jìn)行說明。例如，C面藍(lán)寶石基板等符合此情況。六方晶體的al軸、a2軸、a3軸在C面內(nèi)相互各成120°的角度而位于彼此對稱的位置上。本發(fā)明的加工中，根據(jù)所述多個軸的方向和加工預(yù)定線的方向(加工預(yù)定方向)的關(guān)系，而存在若干圖案。下面，對這些進(jìn)行說明。還有，下面將對應(yīng)各脈沖而照射的激光稱為單位脈沖光?！吹?加工圖案〉第1加工圖案是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向的任一者與加工預(yù)定線平行時的劈開/裂開加工的態(tài)樣。更簡單來說，是劈開/裂開容易方向與加工預(yù)定線的方向一致時的加工態(tài)樣。圖1是表示第1加工圖案的加工態(tài)樣的示意圖。圖1中例示了 al軸方向與加工預(yù)定線L平行的情況。圖1(a)表示此情況下的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系。圖1 (b)表示激光的第1脈沖的單位脈沖光照射于加工預(yù)定線L端部的被照射區(qū)域REl的狀態(tài)。通常來說，單位脈沖光的照射會對被加工物的極微小區(qū)域賦予高能量，故該照射會于被照射面上與單位脈沖光的(激光的)被照射區(qū)域相當(dāng)或比被照射區(qū)域更廣的范圍內(nèi)產(chǎn)生物質(zhì)的變質(zhì)·熔融·蒸發(fā)除去等。但是，若單位脈沖光的照射時間即脈寬設(shè)定地極短，則比激光的點(diǎn)尺寸更小且存在于被照射區(qū)域REl的大致中央?yún)^(qū)域的物質(zhì)，會因從照射的激光中獲得運(yùn)動能量而向與被照射面垂直的方向飛散或者變質(zhì)，另一方面，以伴隨該飛散產(chǎn)生的反力為首的因照射單位脈沖光而產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力，會作用于該被照射區(qū)域的周圍、尤其是劈開/裂開容易方向即al軸方向、a2軸方向、a3軸方向。借此，產(chǎn)生沿著相應(yīng)方向，外觀上雖保持接觸狀態(tài)但部分產(chǎn)生微小的劈開或裂開，或者未達(dá)到劈開或裂開程度且內(nèi)部存在熱畸變的狀態(tài)。換言之，也可以說超短脈沖的單位脈沖光的照射是作為用來形成朝向劈開/裂開容易方向的俯視大致直線狀的弱強(qiáng)度部分的驅(qū)動力發(fā)揮作用。在圖1(b)中，以虛線箭頭示意性表示所述各劈開/裂開容易方向上形成的弱強(qiáng)度部分中的、與加工預(yù)定線L的延伸方向吻合的+al方向的弱強(qiáng)度部分W1。接著，如圖1(c)所示，若照射激光的第2脈沖的單位脈沖光，于加工預(yù)定線L上與被照射區(qū)域REl相距特定距離的位置處形成被照射區(qū)域RE2，則與第1脈沖同樣地，此第2 脈沖也形成沿著劈開/裂開容易方向的弱強(qiáng)度部分。例如，在方向上形成弱強(qiáng)度部分 W2a，在+al方向上形成弱強(qiáng)度部分W2b。然而，在此時刻，因第1脈沖的單位脈沖光的照射而形成的弱強(qiáng)度部分Wl是存在于弱強(qiáng)度部分Wh的延伸方向上。即，弱強(qiáng)度部分Wh的延伸方向變成利用比其他部位小的能量而能產(chǎn)生劈開或裂開的部位。因此，實際上，若照射第2脈沖的單位脈沖光，則這時產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力傳播到劈開/裂開容易方向及之前存在的弱強(qiáng)度部分，從弱強(qiáng)度部分Wh至弱強(qiáng)度部分W1，在大致照射瞬間產(chǎn)生完全的劈開或裂開。借此，形成圖1(d)所示的劈開/ 裂開面Cl。還有，劈開/裂開面Cl在被加工物的圖式俯視垂直方向上可以形成為數(shù)μπι 數(shù)十μ m左右的深度。而且，如下所述，在劈開/裂開面Cl上受到強(qiáng)沖擊或應(yīng)力而產(chǎn)生結(jié)晶面的滑動，從而在深度方向上產(chǎn)生起伏。而且，如圖1(e)所示，之后通過沿著加工預(yù)定線L掃描激光，依次對被照射區(qū)域 RE1、RE2、RE3、RE4···照射單位脈沖光，相對應(yīng)地，依次形成劈開/裂開面C2、C3···。該態(tài)樣中是連續(xù)形成劈開/裂開面，稱為第1加工圖案的劈開/裂開加工。換個觀點(diǎn)來看，也可以認(rèn)為是利用單位脈沖光的照射而提供熱能，使得被加工物的表層部分膨脹，在被照射區(qū)域RE1、RE2、RE3、RE4···各自的比大致中央?yún)^(qū)域更靠外側(cè)處，劈開/裂開面Cl、C2、C3…上作用垂直拉伸應(yīng)力，由此使劈開/裂開不斷進(jìn)展。S卩，在第1加工圖案中，沿著加工預(yù)定線L而離散存在的多個被照射區(qū)域、與所述多個被照射區(qū)域之間形成的劈開/裂開面就整體來說，成為沿著加工預(yù)定線L分割被加工物時的分割起點(diǎn)。形成該分割起點(diǎn)之后，使用特定夾具或裝置進(jìn)行分割，借此能夠以大致沿著加工預(yù)定線L的態(tài)樣分割被加工物。還有，為了實現(xiàn)此種劈開/裂開加工，需要照射脈寬短、且短脈沖的激光。具體來說，必須使用脈寬為lOOpsec以下的激光。例如，優(yōu)選使用具有Ipsec 50pSec左右的脈寬的激光。另一方面，單位脈沖光的照射間距(被照射點(diǎn)的中心間隔)規(guī)定在4 μ m 50 μ m 的范圍內(nèi)便可。若照射間距大于該范圍，則劈開/裂開容易方向的弱強(qiáng)度部分的形成有時會跟不上劈開/裂開面的形成，因此就確實地形成由如上所述的劈開/裂開面構(gòu)成的分割起點(diǎn)的觀點(diǎn)來說，不夠優(yōu)選。還有，就掃描速度、加工效率、產(chǎn)品品質(zhì)方面來說，照射間距越大越好，但為了更確實地形成劈開/裂開面，理想的是規(guī)定在4 μ m 30 μ m的范圍，更優(yōu)選
4μ m ~ 15ym&^"。下面當(dāng)激光的重復(fù)頻率為R(kHz)時，每1/R(msec)時從激光源發(fā)出單位脈沖光。 當(dāng)激光相對于被加工物而以相對速度V(mm/Sec)移動時，照射間距Δ (ym)是通過A=V/ R規(guī)定。因此，激光的掃描速度V與重復(fù)頻率是以Δ為數(shù)μπι左右的方式規(guī)定。例如，優(yōu)選的是掃描速度V為50mm/sec 3000mm/sec左右，重復(fù)頻率R為IkHz 200kHz，尤其是 IOkHz 200kHz左右。V或R的具體值只要考慮被加工物的材質(zhì)或吸收率、導(dǎo)熱率、熔點(diǎn)等而適當(dāng)規(guī)定便可。激光連續(xù)的是以約Iym ΙΟμπι左右的光束直徑照射。此時，激光的照射的峰值功率密度約為0. lTW/cm2 數(shù)10TW/cm2。此外，激光的照射能量(脈沖能量)在0. IyJ 50 μ J的范圍內(nèi)適當(dāng)規(guī)定便可。圖2是利用第1加工圖案的劈開/裂開加工而形成分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡圖像。具體來說，表示將藍(lán)寶石C面基板設(shè)為被加工物，于其C面上將al軸方向設(shè)為加工預(yù)定線L的延伸方向而以7μπι間隔離散形成被照射點(diǎn)的加工的結(jié)果。圖2所示的結(jié)果示意實際的被加工物通過所述機(jī)制而被加工。而且，圖3是將利用第1加工圖案的加工而形成分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板，沿著該分割起點(diǎn)分割之后的表面(C面)至截面的SEM(掃描電子顯微鏡)圖像。還有，圖3中以虛線表示表面與截面的邊界部分。
圖3中觀察到的與相應(yīng)表面相距10 μ m前后的范圍內(nèi)大致等間隔存在的、具有從被加工物表面到內(nèi)部的長度方向的細(xì)長三角形狀或針狀區(qū)域，是通過單位脈沖光的照射而直接變質(zhì)或產(chǎn)生飛散除去等現(xiàn)象的區(qū)域(下面稱為直接變質(zhì)區(qū)域)。而且，所述多個直接變質(zhì)區(qū)域之間存在的、觀察到圖紙俯視左右方向上具有長度方向的筋狀部分以次微米間距在圖紙俯視上下方向連續(xù)多個的區(qū)域是劈開/裂開面。所述多個直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面的更下方，是因分割而形成的分割面。形成著劈開/裂開面的區(qū)域并非受到激光照射的區(qū)域，故所述第1加工圖案的加工中，進(jìn)行離散形成的直接變質(zhì)區(qū)域變成加工痕。而且，直接變質(zhì)區(qū)域的被加工面的尺寸僅為數(shù)百nm Ιμπι左右。即，通過進(jìn)行第1加工圖案的加工，可以形成與以往相比能適當(dāng)抑制加工痕的形成的分割起點(diǎn)。還有，SEM圖像中觀察到的筋狀部分實際上是劈開/裂開面上形成的具有 0. Ιμπι Ιμπι左右高低差的微小凹凸。該凹凸是在以如藍(lán)寶石的硬脆性無機(jī)化合物作為對象而進(jìn)行劈開/裂開加工時，因單位脈沖光的照射而對被加工物作用強(qiáng)沖擊或應(yīng)力，且因特定的結(jié)晶面產(chǎn)生滑動而形成的。此種微細(xì)凹凸雖然存在，但根據(jù)圖3判斷表面與截面以波線部分為邊界大致正交，故只要微細(xì)凹凸位于加工誤差的容許范圍，則可以說能夠通過第1加工圖案形成分割起點(diǎn)，沿著該分割起點(diǎn)分割被加工物，借此將被加工物相對于其表面大致垂直地進(jìn)行分割。還有，如下所述，也存在積極形成該微細(xì)凹凸為佳的情況。例如，通過第1加工圖案的加工，也可以在某種程度上獲得通過下述第2加工圖案的加工而顯著獲得的光掠出效率提高的效果。〈第2加工圖案〉第2加工圖案是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向中的任一個與加工預(yù)定線垂直時的劈開/裂開加工的態(tài)樣。還有，第2加工圖案使用的激光的條件與第1加工圖案相同。 更簡單來說，是相對于相異的2個劈開/裂開容易方向為等價的方向(成為2個劈開/裂開容易方向的對稱軸的方向)變成加工預(yù)定線的方向時的加工態(tài)樣。圖4是表示第2加工圖案的加工態(tài)樣的示意圖。圖4中例示了 al軸方向與加工預(yù)定線L正交的情況。圖4(a)表示此時的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線 L的方位關(guān)系。圖4(b)表示激光的第1脈沖的單位脈沖光照射于加工預(yù)定線L的端部的被照射區(qū)域REll的狀態(tài)。第2加工圖案也是通過照射超短脈沖的單位脈沖光，與第1加工圖案同樣地形成弱強(qiáng)度部分。圖4(b)中，以虛線箭頭示意性表示了所述各劈開/裂開容易方向上形成的弱強(qiáng)度部分中的、接近加工預(yù)定線L的延伸方向的_a2方向及+a3方向上的弱強(qiáng)度部分Wlla、 W12a0而且，如圖4 (c)所示，若照射激光的第2脈沖的單位脈沖光，于加工預(yù)定線L上在與被照射區(qū)域REll相距特定距離的位置處形成被照射區(qū)域RE12，則與第1脈沖同樣地，此第2脈沖亦形成沿著劈開/裂開容易方向的弱強(qiáng)度部分。例如，在_a3方向上形成弱強(qiáng)度部分Wllb，在+a2方向上形成弱強(qiáng)度部分W12b，在+a3方向上形成弱強(qiáng)度部分Wllc，在_a2 方向上形成弱強(qiáng)度部分W12c。此情況與第1加工圖案同樣地，因第1脈沖的單位脈沖光的照射而形成的弱強(qiáng)度部分Wlla、WUa分別存在于弱強(qiáng)度部分Wllb、W12b的延伸方向上，實際上若照射第2脈沖的單位脈沖光，則這時產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力會于劈開/裂開容易方向及之前存在的弱強(qiáng)度部分傳播。即，如圖4(d)所示，形成劈開/裂開面Clla、Cllb。還有，此情況下，劈開/裂開面Clla、Cllb在被加工物的圖紙俯視垂直方向上可形成為數(shù)μπι 數(shù)十μ m左右的深度。接著，如圖4(e)所示，沿著加工預(yù)定線L掃描激光，對被照射區(qū)域RE11、RE12、 RE13、RE14…依次照射單位脈沖光，則因這時產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力，沿著加工預(yù)定線L而依次形成圖紙俯視直線狀的劈開/裂開面Clla及Cllb、C12a及C12b、C13a及C13b、C14a及 C14b …。如此一來，實現(xiàn)劈開/裂開面相對于加工預(yù)定線L而對稱的狀態(tài)。第2加工圖案中，沿著加工預(yù)定線L離散存在的多個被照射區(qū)域、與所述多個鋸齒狀存在的劈開/裂開面就整體來說，成為沿著加工預(yù)定線L分割被加工物時的分割起點(diǎn)。圖5是利用第2加工圖案的劈開/裂開加工而形成分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡圖像。具體來說，表示將藍(lán)寶石C面基板設(shè)為被加工物，且于其C面上將與al 軸方向正交的方向設(shè)為加工預(yù)定線L的延伸方向而以7 μ m間隔離散形成被照射點(diǎn)的加工。 根據(jù)圖5，實際的被加工物也與圖4(e)的示意圖同樣地，確認(rèn)表面視鋸齒狀的(Z字狀的) 劈開/裂開面。此結(jié)果暗示實際的被加工物是通過所述機(jī)制而加工。此外，圖6是將通過第2加工圖案的加工而形成分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板沿著該分割起點(diǎn)分割之后的、表面(C面)至截面的SEM圖像。還有，圖6中以虛線表示表面與截面的邊界部分。根據(jù)圖6，確認(rèn)在分割后的被加工物的截面的與表面相距ΙΟμπι前后的范圍內(nèi)，被加工物的截面具有與圖4(e)示意性表示的鋸齒狀配置相對應(yīng)的凹凸。形成此凹凸的是劈開/裂開面。還有，圖6中的凹凸的間距是5μπι左右。與第1加工圖案的加工的情況同樣地，劈開/裂開面并不平坦，而是因單位脈沖光的照射導(dǎo)致特定的結(jié)晶面產(chǎn)生滑動，且伴隨此而產(chǎn)生次微米間距的凹凸。而且，對應(yīng)于此凹凸的凸部的位置而從表面部分向深度方向延伸的是直接變質(zhì)區(qū)域的截面。與圖3所示的第1加工圖案的加工所形成的直接變質(zhì)區(qū)域相比，其形狀不均勻。 而且，所述多個直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面的更下方是因分割而形成的分割面。第2加工圖案的情況與第1加工圖案相同，僅離散形成的直接變質(zhì)區(qū)域變成加工痕。而且，直接變質(zhì)區(qū)域的被加工面的尺寸僅為數(shù)百nm 2μπι程度。即，進(jìn)行第2加工圖案的加工時，也能實現(xiàn)加工痕的形成比以往更好的分割起點(diǎn)的形成。在第2加工圖案的加工的情況下，除了劈開/裂開面上形成的次微米間距的凹凸， 還以相鄰的劈開/裂開面彼此為數(shù)Pm左右的間距形成凹凸。形成具有此種凹凸形狀的截面的態(tài)樣，在由藍(lán)寶石等具有硬脆性且光學(xué)透明的材料構(gòu)成的基板上，將形成LED構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物以芯片(分割素片)單位分割的情況下有效。在發(fā)光元件的情況下，利用激光加工而于基板上形成的加工痕的部位，會吸收發(fā)光元件內(nèi)部產(chǎn)生的光，使得元件的光掠出效率降低，但通過進(jìn)行第2加工圖案的加工而在基板加工截面上有意形成如此圖6所示的凹凸的情況下，相應(yīng)位置的全反射率下降，發(fā)光元件實現(xiàn)更高的光掠出效率?！吹?加工圖案〉第3加工圖案與第2加工圖案的相同之處在于使用超短脈沖的激光、及al軸方向、a2軸方向、a3軸方向的任一個與加工預(yù)定線垂直(相對于相異的2個劈開/裂開容易方向為等價的方向成為加工預(yù)定線的方向)，而與第2加工圖案的不同之處在于激光的照射態(tài)樣。圖7是表示第3加工圖案的加工態(tài)樣的示意圖。圖7中例示了 al軸方向與加工預(yù)定線L正交的情況。圖7(a)表示此時的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線 L的方位關(guān)系。在所述第2加工圖案中，是根據(jù)與圖7(a)所示相同的方位關(guān)系，將激光沿著加工預(yù)定線L的延伸方向、即a2軸方向與a3軸方向的正中的方向(相對于a2軸方向與a3軸方向為等價的方向)而直線地掃描。在第3加工圖案中，代替于此，如圖7(b)所示，是以各被照射區(qū)域以交替沿著與夾持加工預(yù)定線L的2個劈開/裂開容易方向的態(tài)樣鋸齒狀(Z 字)形成的方式，照射形成各被照射區(qū)域的單位脈沖光。若為圖7的情況，則交替沿著_a2 方向與+a3方向而形成被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、RE24, RE25…。以此態(tài)樣照射單位脈沖光時，也與第1及第2加工圖案同樣地，伴隨各單位脈沖光的照射而在被照射區(qū)域之間形成劈開/裂開面。若為圖7(b)所示的情況，通過依次形成被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、RE24、RE25…，而依次形成劈開/裂開面C21、C22、C23、C24…。如此一來，第3加工圖案中，以加工預(yù)定線L為軸而鋸齒狀配置的離散存在的多個被照射區(qū)域、與各被照射區(qū)域之間形成的劈開/裂開面就整體來說，成為沿著加工預(yù)定線L 分割被加工物時的分割起點(diǎn)。而且，沿著相應(yīng)分割起點(diǎn)實際進(jìn)行分割時，與第2加工圖案同樣地，在分割后的被加工物的截面的與表面相距10 μ m前后的范圍內(nèi)，形成劈開/裂開面導(dǎo)致的數(shù)μ m間距的凹凸。而且，各劈開/裂開面上，與第1及第2加工圖案的情況同樣地，因單位脈沖光的照射而于特定的結(jié)晶面產(chǎn)生，且伴隨此而產(chǎn)生次微米間距的凹凸。此外，直接變質(zhì)區(qū)域的形成態(tài)樣也與第2加工圖案相同。即，第3加工圖案中，也可以將加工痕的形成抑制為與第2加工圖案相同程度。因此，在此種第3加工圖案的加工的情況下，與第2圖案的加工同樣地，除了劈開 /裂開面上形成的次微米間距的凹凸以外，還通過劈開/裂開面彼此而形成數(shù)μ m左右的間距的凹凸，故以發(fā)光元件為對象時就所得發(fā)光元件提高如上所述的光掠出效率的觀點(diǎn)來說，第3加工圖案的加工更適宜。還有，根據(jù)被加工物的種類不同，為了更確實地產(chǎn)生劈開/裂開，也可以在任一加工預(yù)定線L上的位置即圖7(b)的被照射區(qū)域RE21與被照射區(qū)域RE22的中點(diǎn)、被照射區(qū)域 RE22與被照射區(qū)域RE23的中點(diǎn)、被照射區(qū)域RE23與被照射區(qū)域REM的中點(diǎn)、被照射區(qū)域 RE24與被照射領(lǐng)城RE25的中點(diǎn)…上形成被照射區(qū)域。但是，第3加工圖案的被照射區(qū)域的配置位置是部分沿著劈開/裂開容易方向。與如上述般在加工預(yù)定線L上的中點(diǎn)位置也形成被照射區(qū)域的情況相同。即，第3加工圖案與第1加工圖案的共通之處可以是，至少2個被照射區(qū)域在被加工物的劈開/裂開容易方向上相鄰形成。因此，換而言之，第3加工圖案也可以認(rèn)為是周期性改變掃描激光的方向而進(jìn)行第1加工圖案的加工。此外，在第1及第2加工圖案的情況下，被照射區(qū)域是位于一直線上，故使激光出射源沿著加工預(yù)定線而在一直線上移動，且每當(dāng)?shù)竭_(dá)特定的形成對象位置時照射單位脈沖光而形成被照射區(qū)域便可，此形成態(tài)樣最為有效。但是，在第3加工圖案的情況下，被照射區(qū)域并非位于一直線上而是形成為鋸齒狀(Z字)，故不僅可以利用使激光出射源實際上鋸齒狀(Z字)移動的手法，還可以利用各種手法來形成被照射區(qū)域。還有，在本實施方式中， 所謂出射源的移動是指被加工物與出射源的相對移動，不僅包含被加工物固定而出射源移動的情況，還包含出射源固定而被加工物移動(實際上是載置被加工物的載物臺移動)的態(tài)樣。例如，使出射源與載物臺和加工預(yù)定線平行地等速相對移動，且使激光的出射方向在與加工預(yù)定線垂直的面內(nèi)周期性變化等，由此也能夠以滿足如上所述的鋸齒狀配置關(guān)系的態(tài)樣形成被照射區(qū)域?；蛘?，使多個出射源平行地等速相對移動，且使各出射源的單位脈沖光的照射時序周期性變化，由此也能夠以滿足如上所述的鋸齒狀配置關(guān)系的態(tài)樣形成被照射區(qū)域。圖8是表示所述2個情況下的加工預(yù)定線與被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖。任一情況下，如圖8所示，將被照射區(qū)域1^21、1 22、1 23、1 對、1 25丨的形成預(yù)定位置卩21、？22、？23、？24、？25丨在恰好與加工預(yù)定線1^平行的直線1^、1^ β上交替設(shè)定，沿著直線L α的形成預(yù)定位置Ρ21、Ρ23、Ρ25…的被照射區(qū)域的形成、與沿著直線L β的形成預(yù)定位置Ρ22、PM…的被照射區(qū)域的形成，也可以看成是同時并列進(jìn)行。還有，使出射源鋸齒狀(Ζ字)移動的情況下，不論是使激光出射源直接移動，還是使載置被加工物的載物臺移動而使激光相對掃描，出射源或者載物臺的移動均為二軸同時動作。相對于此，僅使出射源或者載物臺與加工預(yù)定線平行地移動的動作是一軸動作。因此，就實現(xiàn)出射源的高速移動即加工效率提高方面來說，后者更適宜。如以上的各加工圖案所示，本實施方式中進(jìn)行的劈開/裂開加工是將單位脈沖光的離散照射作為主要用來對被加工物賦予產(chǎn)生連續(xù)劈開/裂開的沖擊或應(yīng)力的機(jī)構(gòu)而使用的加工態(tài)樣。被照射區(qū)域的被加工物的變質(zhì)(即加工痕的形成)或飛散等僅是隨附物而局部產(chǎn)生。具有此種特征的本實施方式的劈開/裂開加工，與通過使單位脈沖光的照射區(qū)域重疊并連續(xù)或者間斷地產(chǎn)生變質(zhì)·熔融·蒸發(fā)除去而進(jìn)行加工的以往加工手法相比，其機(jī)制存在本質(zhì)上的不同。而且，對各被照射區(qū)域瞬間施加強(qiáng)沖擊或應(yīng)力便可，故可高速掃描激光并照射。具體來說，可以實現(xiàn)最大lOOOmm/sec的極高速掃描即高速加工。以往的加工方法的加工速度最多為200mm/sec左右，其差異顯著。當(dāng)然，本實施方式中實現(xiàn)的加工方法與以往的加工方法相比顯著提高生產(chǎn)性。還有，本實施方式的劈開/裂開加工在如所述各加工圖案般被加工物的結(jié)晶方位 (劈開/裂開容易方向的方位)與加工預(yù)定線滿足特定關(guān)系時特別有效，但適用對象并不限于此，原理上也可以適用于兩者滿足任意關(guān)系的情況或被加工物為多晶體的情況。這些情況下，相對于加工預(yù)定線而產(chǎn)生劈開/裂開的方向并非必須固定，故分割起點(diǎn)可以產(chǎn)生不規(guī)則凹凸，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定被照射區(qū)域的間隔、或以脈寬為首的激光的照射條件，而進(jìn)行該凹凸控制在加工誤差的容許范圍內(nèi)的實用上無問題的加工。<附有異質(zhì)材料的基板的加工>接下來，說明將所述劈開/裂開加工應(yīng)用在對附有異質(zhì)材料的基板形成分割起點(diǎn)的情況。具體來說，以相對于附有異質(zhì)材料的基板而從金屬薄膜層或半導(dǎo)體層一側(cè)形成分割起點(diǎn)的情況為對象進(jìn)行說明。此時，即便嘗試從異質(zhì)材料層的表面?zhèn)纫运龅?至第3加工圖案進(jìn)行劈開/裂開加工，由于異質(zhì)材料層自身的材質(zhì)問題、及因橫切不同材質(zhì)的界面的形態(tài)導(dǎo)致劈開/裂開面難以形成這樣的理由，難以恰當(dāng)?shù)匦纬芍钡秸紦?jù)附有異質(zhì)材料的基板的大部分厚度的基底基板為止的劈開/裂開面。所以，在本實施方式中，預(yù)先除去分割預(yù)定位置上存在的異質(zhì)材料，然后僅對基底基板進(jìn)行所述劈開/裂開加工，由此對附有異質(zhì)材料的基板形成分割起點(diǎn)。即，本實施方式中進(jìn)行的對于附有異質(zhì)材料的基板的分割起點(diǎn)的形成，簡而言之包含預(yù)加工，將基底基板上存在的異質(zhì)材料層除去，使基底基板露出；及正式加工，利用所述劈開/裂開加工而對通過預(yù)加工所露出的基底基板形成分割起點(diǎn)。首先，對預(yù)加工和正式加工的基本加工形態(tài)進(jìn)行說明。圖9是示意性表示被加工物10是在基底基板101上形成金屬薄膜層102的附有異質(zhì)材料的基板時的加工狀況的側(cè)截面圖。圖10是示意性表示當(dāng)被加工物10是在基底基板101上形成半導(dǎo)體層103的附有異質(zhì)材料的基板時的加工狀況的側(cè)截面圖。圖9、圖10均是在被加工物10的表面(具體來說是金屬薄膜層102的表面10 或半導(dǎo)體層103的表面103a)上、即垂直于圖式的方向上設(shè)定加工預(yù)定線L。任一情況下，均先從特定出射源fe將預(yù)加工用激光LBa照射到被加工物10，并利用該預(yù)加工用激光LBa對加工預(yù)定線L上進(jìn)行掃描(圖9(a)、圖10(a))。借此，沿著加工預(yù)定線L上而逐漸除去金屬薄膜層102或半導(dǎo)體層103的該加工預(yù)定線L的附近部分，逐漸形成以基底基板101的上表面IOls為底部的第1槽部102g或103g (圖9 (b)、圖10 (b))。 即，露出基底基板101的上表面101s。這是預(yù)加工。進(jìn)行所述預(yù)加工時，預(yù)加工用激光LBa是以各單位脈沖光的光束點(diǎn)彼此產(chǎn)生重疊 (覆蓋)這樣的條件下照射到被加工面。若將激光的光束點(diǎn)徑設(shè)為Φ ( μ m)、將掃描速度設(shè)為V(mm/Sec)、重復(fù)頻率設(shè)為R(kHz)，則激光照射到同一位置的次數(shù)N是通過N= Φ XR/V 而概略算出。預(yù)加工用激光LBa的照射是在利用該式所得的次數(shù)N值最低為2這樣的照射條件下進(jìn)行。更優(yōu)選在N > 10這樣的照射條件下進(jìn)行。尤其是將重復(fù)頻率R設(shè)定地較高為宜。另一方面，預(yù)加工用激光LBa只要以能夠部分除去金屬薄膜層102或半導(dǎo)體層103 這一程度的能量照射便可。不宜進(jìn)行必要以上的能量的照射，會對基底基板101的上表面 IOls造成損傷，導(dǎo)致預(yù)加工后的正式加工的劈開/裂開加工無法良好進(jìn)行。此外，第1槽部102g或103g的寬度只要是能夠讓進(jìn)行預(yù)加工后的正式加工時照射的正式加工用激光LBb的光束無阻擋地通過第1槽部102g或103g的程度便足夠。具體值雖然也依賴于對基底基板101照射的激光的聚光NA值、第1槽部102g或103g的厚度 (即金屬薄膜層102或半導(dǎo)體層103的厚度)、及使用所述第1至第3加工圖案中的哪一個， 但如果是在包含藍(lán)寶石的基底基板101上設(shè)置包含III族氮化物的半導(dǎo)體層103的被加工物時，優(yōu)選為10 μ m左右，最大為25 μ m左右。只要滿足所述多個條件，則預(yù)加工用激光LBa可以使用UV激光、半導(dǎo)體激光、CO2 激光等以往眾所周知的各種激光種類。還有，若在使用進(jìn)行所述劈開/裂開加工時使用的具有psec級脈寬的激光作為預(yù)加工用激光LBa的情況下，如圖9 (a)、圖10 (a)所示，預(yù)加工用激光LBa優(yōu)選是以其焦點(diǎn)位置位于被加工物10的表面上方這樣的照射條件下進(jìn)行照射。 借此，即便預(yù)加工用激光LBa的脈寬、重復(fù)頻率、照射能量(脈沖能量)等和正式加工用激光LBb相同，也能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)加工。然后，對通過預(yù)加工而沿著加工預(yù)定線L呈線狀露出的基底基板101的上表面 101s，將從特定出射源肪出射的正式加工用激光LBb —邊沿著該上表面IOls的延伸方向掃描一邊照射(圖9 (c)、圖10 (c))，由此對基底基板101進(jìn)行沿著加工預(yù)定線L上的劈開 /裂開加工。借此，在基底基板101上沿著加工預(yù)定線L而形成具有劈開·裂開面IOlw的第2槽部IOlg(圖9(d)、圖10(d))。這是正式加工。正式加工是使基底基板101產(chǎn)生沿著加工預(yù)定線L的劈開/裂開的加工，所以正式加工用激光LBb以能夠?qū)崿F(xiàn)所述第1至第3加工圖案的任一種的條件進(jìn)行照射便可。正式加工后獲得的第2槽部IOlg(更具體來說是其前端部)稱為附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10的分割起點(diǎn)。正式加工僅對具有硬脆性的基底基板101實施劈開/裂開加工，所以能夠在分割預(yù)定線的位置上恰當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生劈開/裂開。這樣，在基底基板101形成前端部到達(dá)足夠深的部位的第2槽部101g。即，在附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10上形成良好的分割起點(diǎn)。以上是對附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10形成分割起點(diǎn)時進(jìn)行的加工的基本內(nèi)容，但實際的加工形態(tài)根據(jù)將預(yù)加工及正式加工的執(zhí)行時間如何與被加工物10對于激光出射源的相對移動進(jìn)行組合，而分為下面兩種。第1加工形態(tài)是在被加工物10對于激光出射源的相對移動進(jìn)行一次期間，將對于一個加工預(yù)定線的預(yù)加工和正式加工一起進(jìn)行。下面，將其稱為組合加工。第2加工形態(tài)是通過使被加工物10對于激光出射源相對移動而對一個加工預(yù)定線進(jìn)行預(yù)加工之后，再次使被加工物10相對移動，對該加工預(yù)定線進(jìn)行正式加工。下面，將其稱為兩階段加工?！唇M合加工〉接下來，更詳細(xì)地說明組合加工。還有，之后的說明是以在基底基板101上形成著金屬薄膜層102的附有異質(zhì)材料的基板為被加工物10的情況作為對象而進(jìn)行，形成半導(dǎo)體層103代替金屬薄膜層102的附有異質(zhì)材料的基板為被加工物10時也相同。圖11是示意性表示伴隨組合加工進(jìn)展的預(yù)加工用激光LBa與正式加工用激光LBb 的照射狀況的變化的側(cè)視圖。在圖11中，以箭頭ARl表示的朝向(圖式中水平方向右朝向)是被加工物10在加工時移動的朝向(移動方向)，預(yù)加工用激光LBa的出射源fe和正式加工用激光LBb的出射源肪在被加工物10的移動范圍上方位置處，在圖式水平方向上以特定間隔而隔開配置，并從各出射源向鉛垂下方出射激光。首先，如圖11 (a)所示，將被加工物10配置在比出射源Ea、Eb的配置位置更靠水平方向左側(cè)的位置(加工開始位置)，以便使加工預(yù)定線與移動方向一致。若從該狀態(tài)起使被加工物10向箭頭ARl所示的朝向移動，則如圖11(b)所示，被加工物10的加工預(yù)定線首先到達(dá)預(yù)加工用激光LBa的出射源fe的正下方。最遲直到該時間為止從出射源fe出射預(yù)加工用激光LBa，伴隨之后的被加工物的10的移動，第1槽部102g沿著加工預(yù)定線而不斷形成。另外，若被加工物10移動，則如圖11(c)所示，被加工物10的加工預(yù)定線到達(dá)正式加工用激光LBb的出射源肪的正下方。最遲直到該時間為止從出射源肪出射正式加工用激光LBb，則伴隨之后的被加工物的10的移動，如圖11(d)所示，在已經(jīng)形成第1槽部102g 的位置上，第2槽部IOlg沿著加工預(yù)定線而不斷形成。通過以上動作，在使被加工物10向箭頭ARl所示的朝向移動一次期間，在加工預(yù)定線上的各位置上依次進(jìn)行預(yù)加工和正式加工這兩者。即，實現(xiàn)組合加工。設(shè)定多個加工預(yù)定線時，只要對所述多個加工預(yù)定線重復(fù)進(jìn)行所述組合加工便可?！醇す饧庸ぱb置概要〉接下來，對能夠?qū)崿F(xiàn)所述兩階段加工及組合加工的激光加工裝置進(jìn)行說明。圖12是概略地表示本實施方式的激光加工裝置50的基本構(gòu)成的示意圖。激光加工裝置50主要包括激光照射部50A、觀察部50B、例如含有石英等透明部件且其上載置被加工物10的載物臺7、控制激光加工裝置50的各種動作(觀察動作、對準(zhǔn)動作、加工動作等) 的控制器1。激光照射部50A包括出射激光的激光源SL、及設(shè)定激光照射到被加工物10時的光路的光學(xué)系統(tǒng)5，它是對載物臺7上載置的被加工物10照射激光的部位。還有，在圖12中， 為了簡化圖示，僅表示了一個激光源SL，但本實施方式的激光加工裝置50有時實際上包括兩個激光源SL (第1激光源SLl、第2激光源SU)，這種情況下光學(xué)系統(tǒng)5也具有相對應(yīng)的構(gòu)成。包含激光源SL的光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成詳情將在下文敘述。載物臺7可以通過移動機(jī)構(gòu)7m而在激光照射部50A和觀察部50B之間向水平方向移動。移動機(jī)構(gòu)7m通過未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用而使載物臺7在水平面內(nèi)向特定的XY2 軸方向移動。借此，實現(xiàn)激光照射部50A內(nèi)的激光照射位置的移動、觀察部50B內(nèi)的觀察位置的移動、及激光照射部50A和觀察部50B之間的載物臺7的移動等。還有，移動機(jī)構(gòu)7m 也可以在水平驅(qū)動以外獨(dú)立地進(jìn)行將特定旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為中心的水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(θ旋轉(zhuǎn))動作。此外，激光加工裝置50中可以適當(dāng)?shù)厍袚Q表面觀察與背面觀察。借此，可以靈活且迅速地進(jìn)行對應(yīng)于被加工物10的材質(zhì)或狀態(tài)的最佳觀察。載物臺7是由石英等透明部件形成，其內(nèi)部設(shè)置著作為用來將被加工物10吸附固定的吸氣通道的未圖示的抽吸用配管。抽吸用配管例如通過機(jī)械加工在載物臺7的特定位置削孔而設(shè)置。在被加工物10載置到載物臺7上的狀態(tài)下，利用例如抽吸泵等抽吸機(jī)構(gòu)11對抽吸用配管進(jìn)行抽吸，而對抽吸用配管的載物臺7載置面?zhèn)惹岸怂O(shè)的抽吸孔賦予負(fù)壓，借此將被加工物10 (及固定片4)固定在載物臺7上。還有，在圖12中，例示了作為加工對象的被加工物10黏貼在固定片4上的情況，優(yōu)選為在固定片4的外邊緣部配置用來固定該固定片4的未圖示的固定環(huán)?！凑彰飨到y(tǒng)及觀察系統(tǒng)〉觀察部50Β構(gòu)成為相對于載物臺7上載置的被加工物10而重疊進(jìn)行從載物臺7 上方照射落射照明光源Sl的落射照明光Ll以及從斜光照明光源S2照射斜光透過照明光 L2，且進(jìn)行從載物臺7的上方側(cè)利用表面觀察機(jī)構(gòu)6的表面觀察、以及從載物臺7下方側(cè)利用背面觀察機(jī)構(gòu)16的背面觀察。具體來說，從落射照明光源Sl發(fā)出的落射照明光Ll由省略圖示的鏡筒內(nèi)所設(shè)的半反射鏡9反射后，照射于被加工物10。而且，觀察部50Β包含表面觀察機(jī)構(gòu)6，此表面觀察機(jī)構(gòu)6包含設(shè)于半反射鏡9上方(鏡筒上方)的CXD相機(jī)6a及連接于該CXD相機(jī)6a的監(jiān)視器6b，可以在照射落射照明光Ll的狀態(tài)下即時地觀察被加工物10的明視野像。此外，在觀察部50B中，載物臺7下方更優(yōu)選包含背面觀察機(jī)構(gòu)16，此背面觀察機(jī)構(gòu)16包含設(shè)于下述半反射鏡19下方(鏡筒下方)的CCD相機(jī)16a及連接于該CCD相機(jī) 16a的監(jiān)視器16b。還有，監(jiān)視器16b與表面觀察機(jī)構(gòu)6包含的監(jiān)視器6b也可以通用。而且，從載物臺7下方包含的同軸照明光源S3發(fā)出的同軸照明光L3由省略圖示的鏡筒內(nèi)所設(shè)的半反射鏡19反射，并被聚光透鏡18聚光之后，可以透過載物臺7而照射于被加工物10。更優(yōu)選的是，在載物臺7下方包含斜光照明光源S4，可以將斜光照明光L4透過載物臺7而照射于被加工物10。這些同軸照明光源S3及斜光照明光源S4優(yōu)選為在例如被加工物10的表面?zhèn)扔胁煌该鹘饘賹拥惹冶砻鎮(zhèn)鹊挠^察因該金屬層產(chǎn)生反射而困難的情況等、從背面?zhèn)扔^察被加工物10時使用。<控制器>控制器1還包含控制上述各部的動作而實現(xiàn)被加工物10的加工處理的控制部2、 及存儲控制激光加工裝置50的動作的程序3p及加工處理時參照的各種數(shù)據(jù)的存儲部3?？刂撇?是利用例如個人電腦或微電腦等通用電腦而實現(xiàn)，通過將存儲部3中存儲的程序3p讀入該電腦并加以執(zhí)行，而實現(xiàn)各種構(gòu)成要素作為控制部2的功能性構(gòu)成要
ο具體來說，控制部2主要包含驅(qū)動控制部21，控制移動機(jī)構(gòu)7m的載物臺7的驅(qū)動及聚光透鏡18的合焦動作等、與加工處理相關(guān)的各種驅(qū)動部分的動作；攝像控制部22， 控制CCD相機(jī)6a及16a的攝像；照射控制部23，控制激光源SL的激光LB的照射及光學(xué)系統(tǒng)5的光路設(shè)定態(tài)樣；吸附控制部M，控制利用抽吸機(jī)構(gòu)11將被加工物10向載物臺7吸附固定的動作；及加工處理部25，根據(jù)提供的加工位置數(shù)據(jù)Dl (下述)及加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2(下述)，執(zhí)行對加工對象位置的加工處理。存儲部3是利用ROM或RAM及硬盤等存儲媒體而實現(xiàn)。還有，存儲部3可以是由實現(xiàn)控制部2的電腦的構(gòu)成要素實現(xiàn)的態(tài)樣，在硬盤的情況下也可以是設(shè)置在該電腦以外的態(tài)樣。存儲部3中存儲著從外部提供的描述了對被加工物10設(shè)定的加工預(yù)定線的位置的加工位置數(shù)據(jù)D1。而且，存儲部3中預(yù)先存儲著加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2，其中按各加工模式而描述了激光的各參數(shù)相關(guān)的條件或光學(xué)系統(tǒng)5的光路的設(shè)定條件或載物臺7的驅(qū)動條件(或者它們的可設(shè)定范圍)等。還有，由操作員提供給激光加工裝置50的各種輸入指示優(yōu)選利用控制器1中實現(xiàn)的⑶I來進(jìn)行。例如，根據(jù)加工處理部25的作用而由⑶I提供加工處理用菜單。操作員根據(jù)該加工處理用菜單，進(jìn)行下述加工模式的選擇、或加工條件的輸入等。在具有如上構(gòu)成的激光加工裝置50中，通過將從激光源SL發(fā)出并經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng) 5的激光LB的照射、和載置并固定著被加工物10的載物臺7的移動加以組合，而一邊使經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)5的激光LB相對于被加工物10相對掃描，一邊進(jìn)行被加工物10的加工。原理上來說，可以實現(xiàn)所述第1至第3加工圖案的全部?！磳?zhǔn)動作〉在激光加工裝置50中，實施加工處理之前，利用觀察部50B進(jìn)行微調(diào)整被加工物10的配置位置的對準(zhǔn)動作。對準(zhǔn)動作是為了使被加工物10規(guī)定的XY坐標(biāo)軸與載物臺7的坐標(biāo)軸一致而進(jìn)行的處理。在進(jìn)行所述加工圖案的加工的情況下，為了使被加工物的結(jié)晶方位、加工預(yù)定線及激光的掃描方向滿足各加工圖案中求出的特定關(guān)系，該對準(zhǔn)處理較為重要。對準(zhǔn)動作可以應(yīng)用周知技術(shù)而執(zhí)行，只要對應(yīng)于加工圖案以適當(dāng)態(tài)樣進(jìn)行便可。 例如，將使用1個母板制作出的多個元件芯片切出等情況下，若為被加工物10的表面形成著重復(fù)圖案的情況，則通過使用圖案匹配等手法而實現(xiàn)適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)動作。這種情況下，簡單來說，由CXD相機(jī)6a或者16a取得被加工物10上形成的多個對準(zhǔn)用標(biāo)記的攝像圖像，根據(jù)這些攝像圖像的攝像位置的相對關(guān)系，加工處理部25確定對準(zhǔn)量，驅(qū)動控制部21根據(jù)該對準(zhǔn)量，通過移動機(jī)構(gòu)7m而使載物臺7移動，由此實現(xiàn)對準(zhǔn)。通過進(jìn)行該對準(zhǔn)動作，可以準(zhǔn)確地確定加工處理的加工位置。還有，對準(zhǔn)動作結(jié)束之后，載置著被加工物10的載物臺7向激光照射部50A移動，然后進(jìn)行照射激光LB的加工處理。還有，載物臺7從觀察部50B向激光照射部50A的移動，是為了保證對準(zhǔn)動作時假定的加工預(yù)定位置與實際加工位置不發(fā)生偏差。<面向組合加工的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成和激光加工裝置的動作形態(tài)>接下來，對激光加工裝置50為了實現(xiàn)對于附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10的組合加工而具備的具體構(gòu)成(主要是包含激光源SL的光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成)、和基于該構(gòu)成的激光加工裝置50的動作形態(tài)進(jìn)行說明。用來實現(xiàn)組合加工的光學(xué)系統(tǒng)5的具體構(gòu)成主要有三種，用來實現(xiàn)組合加工的動作形態(tài)各不相同。圖13是表示組合加工的第1形態(tài)的狀況的圖。圖14及圖15是表示組合加工的第2形態(tài)的狀況的圖。圖16是表示組合加工的第3形態(tài)的狀況的圖。這些第1至第3形態(tài)的激光加工裝置50的光學(xué)系統(tǒng)5的共通方面在于構(gòu)成為形成著從第1激光源SLl直到載物臺7的第1光路0P1、和從第2激光源SL2直到載物臺7 的第2光路0P2。還有，將從第1激光源SLl發(fā)出并在第1光路OPl上前進(jìn)的激光LB設(shè)為第1激光LB1，將從第2激光源SL2發(fā)出并在第2光路0P2上前進(jìn)的激光LB設(shè)為第2激光 LB2。此外，在圖13至圖16中，圖式左右方向設(shè)為對一個加工預(yù)定線進(jìn)行加工時的載物臺 7的移動方向。另外，第1至第3形態(tài)的任意形態(tài)中，均在第1光路OPl及第2光路0P2的途中具備擴(kuò)束器51(511，512)、及物鏡系統(tǒng)52(521、522)。為了轉(zhuǎn)換激光LB(第1激光LBl及第2激光LB》的光路朝向，光學(xué)系統(tǒng)5中也可以在適當(dāng)位置處設(shè)置恰當(dāng)個數(shù)的反射鏡如。圖13至圖16中例示了在第1光路OPl上設(shè)置一個反射鏡fe，在第2光路0P2上設(shè)置兩個反射鏡fe的情況。還有，在本實施方式的激光加工裝置50中，從激光源SL出射的激光LB的偏光狀態(tài)既可以是圓偏光，也可以是直線偏光。其中，在直線偏光的情況下，從結(jié)晶性被加工材料中的加工截面的彎曲和能量吸收率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的是偏光方向與掃描方向大體平行， 例如兩者所成角處在士 1°以內(nèi)。此外，當(dāng)出射光是直線偏光時，光學(xué)系統(tǒng)5優(yōu)選具備衰減器恥。衰減器恥是配置在激光LB的光路上的適當(dāng)位置處，擔(dān)當(dāng)調(diào)整出射激光LB的強(qiáng)度的作用。下面，依次說明各形態(tài)的詳細(xì)內(nèi)容。
(第1形態(tài))圖13所示的第1形態(tài)是使用第1激光LBl作為預(yù)加工用激光LBa，使用第2激光 LB2作為正式加工用激光LBb，借此進(jìn)行組合加工。所以，至少第2激光源SL2需要使用發(fā)出脈寬為psec級的激光的光源(也稱為 psec激光源)，以便能夠適當(dāng)?shù)卦谡郊庸ぶ羞M(jìn)行所述劈開/裂開加工。更具體來說，使用發(fā)出波長為500nm 1600nm、且脈寬為Ipsec 50psec左右的激光。此外，第2激光LB2 的重復(fù)頻率R優(yōu)選為IOkHz 200kHz左右、激光的照射能量(脈沖能量)優(yōu)選為0. 1 μ J 50 μ J左右。另一方面，第1激光源SLl既可以使用和第2激光源SL2相同的光源，也可以像所述一樣使用發(fā)出UV激光、半導(dǎo)體激光、CO2激光等以往眾所周知的各種激光的光源。無論哪種情況下，都是從第1激光源SLl以能夠良好形成第1槽部102g及103g的照射條件出射第1激光LBl。此外，在第1形態(tài)中，如圖13所示，第1光路OPl上具備的物鏡系統(tǒng)521中配置在最接近載物臺7的位置的物鏡521e、和第2光路0P2上具備的物鏡系統(tǒng)522中配置在最接近載物臺7的位置的物鏡52 ，在載物臺7的圖式水平方向上的移動范圍的上方位置，是以特定間隔而隔開配置。借此，第1光路OPl上具備的物鏡521e相當(dāng)于預(yù)加工用激光LBa 的直接出射源Ea，第2光路0P2上具備的物鏡52 相當(dāng)于正式加工用激光LBb的直接出射源Eb。還有，在圖13中，物鏡521e是配置在比物鏡52 高的位置上，該例示和圖9 (a)、圖 10(a)所示內(nèi)容同樣地，是在使用具有psec級脈寬的第1激光LBl作為預(yù)加工用激光LBa 時，使其焦點(diǎn)位置位于被加工物10的表面的上方。而且，對一個加工預(yù)定線進(jìn)行組合加工時，以與圖11 (a)所示的預(yù)加工用激光LBa 的出射源Ea、正式加工用激光LBb的出射源KK及被加工物10的配置位置吻合的方式，分別配置物鏡521e、物鏡52 、及載物臺7上載置的被加工物10。從該狀態(tài)開始，使載置著被加工物10的載物臺7向箭頭AR2所示的朝向移動。然后，如圖11所示，當(dāng)被加工物10到達(dá)物鏡521e及物鏡52 時，以能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)加工及正式加工的照射條件，分別照射相當(dāng)于預(yù)加工用激光LBa的第1激光LB1、及對應(yīng)于正式加工用激光LBb的第2激光LB2。借此，實現(xiàn)沿著加工預(yù)定線的組合加工。對彼此平行的多個加工預(yù)定線進(jìn)行組合加工時，只要在一個加工預(yù)定線的加工結(jié)束之后，對下一加工預(yù)定線重復(fù)所述處理次序便可。(第2形態(tài))在所述第1形態(tài)的情況下，僅在載物臺7向箭頭AR2所示的朝向移動期間，照射作為預(yù)加工用激光LBa的第1激光LBl和作為正式加工用激光LBb的第2激光LB2，以便進(jìn)行組合加工。由此，進(jìn)行組合加工時的載物臺7和出射源權(quán)及肪的相對移動方向僅為一個方向。此時的激光LB(第1激光LBl及第2激光LB2)的掃描也稱為單向掃描。相對于此，在第2形態(tài)中，使載物臺7向一個方向移動并完成對于一個加工預(yù)定線的加工之后，使載物臺7向相反方向移動時，以其他加工預(yù)定線為對象而進(jìn)行激光LB的掃描。此時的激光LB的掃描也稱為雙向掃描。圖14表示在第2形態(tài)中通過使載物臺7向與第1形態(tài)相同的朝向移動而進(jìn)行加工時的狀況，圖15表示通過使載物臺7向與圖14所示朝向相反的朝向移動而進(jìn)行加工時的狀況。根據(jù)圖14及圖15可知，第2形態(tài)中使用的激光加工裝置50的構(gòu)成要素的大部分是與第1形態(tài)中使用的激光加工裝置50共通的。其中，第2形態(tài)和第1形態(tài)的不同點(diǎn)在于 具備物鏡升降機(jī)構(gòu)53 ；及第1激光源SLl和第2激光源SL2均為psec激光源。于此，物鏡升降機(jī)構(gòu)53通過基于驅(qū)動控制部21的控制而動作的未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使第1光路OPl 具備的物鏡系統(tǒng)521和第2光路0P2具備的物鏡系統(tǒng)522自由升降。還有，從第1激光源SLl發(fā)出的第1激光LB1、和從第2激光源SL2發(fā)出的第2激光LB2的發(fā)光波長是設(shè)定為相同值。另一方面，第1激光LBl和第2激光LB2的其他照射條件可以在作為預(yù)加工用激光LBa照射時和作為正式加工用激光LBb照射時，周期性地更替。通過具有所述構(gòu)成，而實現(xiàn)雙向掃描的組合加工。即，當(dāng)使載物臺7向圖14中以箭頭AR3所示的朝向(圖式水平方向右向)移動(下面稱為順向移動)時，與第1形態(tài)同樣地，照射第1激光LBl作為預(yù)加工用激光LBa，照射第2激光LB2作為正式加工用激光LBb。 另一方面，當(dāng)使載物臺7向反方向即圖15中以箭頭AR4所示的朝向(圖式水平方向左向) 移動(下面稱為逆向移動)時，照射第2激光LB2作為預(yù)加工用激光LBa，并照射第1激光 LBl作為正式加工用激光LBb。從其他觀點(diǎn)來看，每當(dāng)切換順向移動和逆向移動時，預(yù)加工用激光LBa的出射源 Ea和正式加工用激光LBb的出射源肪是在物鏡521e與物鏡52 之間更替。這些是通過使利用物鏡升降機(jī)構(gòu)53的作用進(jìn)行的物鏡系統(tǒng)521、522的配置位置的調(diào)整、和基于照射控制部23的控制進(jìn)行的對應(yīng)于各激光LB的作用的照射條件的設(shè)定，與載物臺7的移動同步進(jìn)行而實現(xiàn)。更詳細(xì)來說，此時物鏡升降機(jī)構(gòu)53在順向移動及逆向移動時，是以作為正式加工用激光LBb的激光LB的焦點(diǎn)位置與被加工物10的表面(更詳細(xì)來說是基底基板101的上表面)吻合的方式，作為預(yù)加工用激光LBa的激光LB的焦點(diǎn)位置位于被加工物10上方的方式，來調(diào)整物鏡系統(tǒng)521及522的配置位置。當(dāng)設(shè)定彼此平行的多個加工預(yù)定線時，只要重復(fù)進(jìn)行順向移動的加工和逆向移動的加工便可。通過這種方式利用雙向掃描來進(jìn)行組合加工，所以在進(jìn)行第2形態(tài)的加工的情況下，與第1形態(tài)那樣通過單向掃描進(jìn)行組合加工的情況相比，能夠縮短加工時間。(第3形態(tài))第3形態(tài)通過與第2形態(tài)不同的構(gòu)成來實現(xiàn)雙向掃描。具體來說，它與第1形態(tài)的相同之處在于使用通過第1光路OPl的第1激光LBl 作為預(yù)加工用激光LBa，使用通過第2光路0P2的第2激光LB2作為正式加工用激光LBb， 借此進(jìn)行組合加工。另一方面，如圖16所示，在第3形態(tài)的激光加工裝置50的光學(xué)系統(tǒng)5中，第1光路OPl利用半反射鏡M而分支順向用第1光路OPl α和逆向用第1光路OPl β這兩個光路，且分別設(shè)置在物鏡系統(tǒng)521 (521 α、521 β)上。此外，光學(xué)系統(tǒng)5中具備光路選擇機(jī)構(gòu) 55。光路選擇機(jī)構(gòu)55基于照射控制部23的控制而進(jìn)行動作，當(dāng)載物臺7如箭頭AR5所示進(jìn)行順向移動時二選一地選擇順向用第1光路OPl α作為第1激光LBl的光路，當(dāng)載物臺7 進(jìn)行逆向移動時二選一地選擇逆向用第1光路OPl β作為第1激光LBl的光路。還有，光路選擇機(jī)構(gòu)陽是通過眾所周知的切換擋閘等來實現(xiàn)。S卩，在第3形態(tài)中，正式加工用激光LBb的出射源肪始終是設(shè)置在第2光路0P2 上的物鏡52 ，與此相對，預(yù)加工用激光LBa的出射源fe因載物臺7的移動方向不同而不同。當(dāng)載物臺7進(jìn)行順向移動時，設(shè)置在順向用第1光路OPl α上的物鏡521ea變成預(yù)加工用激光LBa的出射源Ea，當(dāng)載物臺7進(jìn)行逆向移動時，設(shè)置在逆向用第1光路OPl β上的物鏡521ei3變成預(yù)加工用激光LBa的出射源fe。即，在第3形態(tài)中，以與載物臺7的移動同步的形態(tài)，來切換預(yù)加工用激光LBa的出射源fe。此外，第3形態(tài)也與第1形態(tài)同樣地，至少第2激光源SL2是使用psec激光源，以便能夠在正式加工恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行所述劈開/裂開加工。具體要件是與第1形態(tài)相同。另一方面，第1激光源SLl也與第1形態(tài)同樣地，既可使用與第2激光源SL2相同的光源，也可以使用所述那樣發(fā)出UV激光、半導(dǎo)體激光、CO2激光等以往眾所周知的激光的光源。無論哪種情況下，都是從第1激光源SLl以能夠良好形成第1槽部102g及103g的照射條件出射第 1激光LBl。還有，在圖16中，是將物鏡521α、521β配置在比物鏡52 高的位置上，該例示與圖9 (a)、圖10 (a)所示相同，使用具有psec級脈寬的第1激光LBl作為預(yù)加工用激光LBa 時，使其焦點(diǎn)位置位于被加工物10的表面的上方。通過具有如上所述的構(gòu)成，第3形態(tài)也與第2形態(tài)同樣地實現(xiàn)雙向掃描的組合加工。所以，當(dāng)設(shè)定彼此平行的多個加工預(yù)定線時，只要重復(fù)進(jìn)行順向移動的加工和逆向移動的加工便可。在所述第2形態(tài)的情況下，每當(dāng)一個加工預(yù)定線的加工結(jié)束之后，需要使物鏡系統(tǒng)521、522交替移動，還有，尤其是關(guān)于正式加工用激光LBb，必須高精度地調(diào)整其焦點(diǎn)位置。相對于此，在第3形態(tài)的情況下，光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成雖然變得復(fù)雜，但只要利用光路選擇機(jī)構(gòu)55切換光路便可實現(xiàn)雙向掃描，所以能夠確保焦點(diǎn)位置精度，這一點(diǎn)比第2形態(tài)更有利。<面向兩階段加工的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成和激光加工裝置的動作形態(tài)>接下來，對激光加工裝置50為了對附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10實現(xiàn)兩階段加工而具備的具體構(gòu)成(主要是包含激光源SL的光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成)、和基于該構(gòu)成的激光加工裝置50的動作形態(tài)進(jìn)行說明。用來實現(xiàn)兩階段加工的光學(xué)系統(tǒng)5的具體構(gòu)成主要有兩種，分別在用來實現(xiàn)兩階段加工的動作形態(tài)方面不同。下面，依次說明各形態(tài)的詳細(xì)內(nèi)容。(第1形態(tài))圖17是表示兩階段加工的第1形態(tài)的狀況的圖。還有，在圖17中，圖式左右方向是對一個加工預(yù)定線進(jìn)行加工時的載物臺7的移動方向。第1形態(tài)的激光加工裝置50使用發(fā)出脈寬為psec級的激光的光源(也稱為psec 激光源)作為激光源SL。更具體來說，使用發(fā)出波長為500nm 1600nm、且脈寬為Ipsec 50psec左右的激光的光源。此外，第2激光LB2的重復(fù)頻率R優(yōu)選為IOkHz 200kHz左右，激光的照射能量(脈沖能量)優(yōu)選為O.lyj 50yJ左右。此外，第1形態(tài)的激光加工裝置50的光學(xué)系統(tǒng)5在從激光源SL直到載物臺7的光路OP的途中具備擴(kuò)束器51、及物鏡系統(tǒng)52。此外，第1形態(tài)的激光加工裝置50具備物鏡升降機(jī)構(gòu)53，該物鏡升降機(jī)構(gòu)53通過基于驅(qū)動控制部21的控制而動作的未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使物鏡系統(tǒng)52自由地升降。另外，為了轉(zhuǎn)換激光LB的光路朝向，光學(xué)系統(tǒng)5中也可以在適當(dāng)位置上設(shè)置適當(dāng)個數(shù)的反射鏡如。圖17中例示了設(shè)置兩個反射鏡fe的情況。還有，包括下述第2形態(tài)在內(nèi)，本實施方式的激光加工裝置50中，從激光源SL出射的激光LB的偏光狀態(tài)既可以是圓偏光也可以是直線偏光。其中，在直線偏光的情況下， 從結(jié)晶性被加工材料中的加工截面的彎曲和能量吸收率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的是偏光方向與掃描方向大體平行，例如兩者所成角處在士 1°以內(nèi)。此外，當(dāng)出射光是直線偏光的情況下，光學(xué)系統(tǒng)5優(yōu)選具備衰減器恥。衰減器恥是配置在激光LB的光路上的適當(dāng)位置上，擔(dān)當(dāng)調(diào)整出射激光LB的強(qiáng)度的作用。此外，在第1形態(tài)中，光路OP上具備的物鏡系統(tǒng)52中配置在最接近載物臺7的位置上的物鏡5 是配置在載物臺7的圖式水平方向上移動范圍的上方位置。借此，物鏡52e 變成激光LB的直接出射源。對一個加工預(yù)定線進(jìn)行兩階段加工時，首先，將被加工物10以其加工預(yù)定線與載物臺7的移動方向吻合的形態(tài)載置到載物臺7上。從該狀態(tài)開始，一邊使載置著被加工物 10的載物臺7向一個方向移動(將其稱為順向移動)，一邊從激光源SL以預(yù)加工用激光 LBa的照射條件對一個加工預(yù)定線照射激光LB，借此進(jìn)行預(yù)加工，使基底基板101露出。之后，一邊使載物臺7向相反方向移動(將其稱為逆向移動)，一邊對沿著該加工預(yù)定線的基底基板101的露出部位，從激光源SL以正式加工用激光LBb的照射條件照射激光LB，借此進(jìn)行正式加工。即，在第1形態(tài)中，照射到被加工物10的預(yù)加工用激光LBa和正式加工用激光LBb是以與載物臺7的移動同步的形態(tài)，從一個激光源SL交替地出射。更詳細(xì)來說，利用物鏡升降機(jī)構(gòu)53的作用進(jìn)行的物鏡系統(tǒng)52的配置位置的調(diào)整也與載物臺7的移動同步而進(jìn)行。在進(jìn)行預(yù)加工時，作為預(yù)加工用激光LBa的激光LB的焦點(diǎn)是規(guī)定在被加工物10的上方的位置上。另一方面，進(jìn)行正式加工時，是以作為正式加工用激光LBb的激光的焦點(diǎn)與被加工物10的表面(更詳細(xì)來說是基底基板101的上表面) 吻合的方式，利用物鏡升降機(jī)構(gòu)53的作用而調(diào)整物鏡系統(tǒng)52的配置位置。當(dāng)對彼此平行的多個加工預(yù)定線進(jìn)行兩階段加工時，只要在一個加工預(yù)定線的加工結(jié)束之后，對下一加工預(yù)定線重復(fù)所述次序便可。還有，通過逆向移動進(jìn)行正式加工并不是必需的形態(tài)，也可以使預(yù)加工及正式加工均只通過順向移動來進(jìn)行。(第2形態(tài))第2形態(tài)是通過與第1形態(tài)不同的構(gòu)成而實現(xiàn)兩階段加工。圖18是表示兩階段加工的第2形態(tài)的狀況的圖。圖18所示的第2形態(tài)的激光加工裝置50包括兩個激光源SL (第1激光源SLl、第 2激光源SU)和兩個擴(kuò)束器51 (511、512)，另一方面只具備一個物鏡系統(tǒng)52。以第1激光源SLl為出發(fā)點(diǎn)的第1光路OPl、和以第2激光源SL2為出發(fā)點(diǎn)的第2光路0P2是利用光路切換機(jī)構(gòu)56進(jìn)行切換，且僅其中任一光路與到物鏡系統(tǒng)52進(jìn)而直到載物臺7的光路OP形成一個光路。光路切換機(jī)構(gòu)56是通過眾所周知的切換反射鏡機(jī)構(gòu)等來實現(xiàn)，并基于照射控制部23的控制而進(jìn)行動作。還有，第2形態(tài)中的物鏡系統(tǒng)52及載物臺7的配置關(guān)系是和第1形態(tài)共通的。以第2形態(tài)進(jìn)行兩階段加工時，相對于第1激光源SLl設(shè)定預(yù)加工用激光LBa的照射條件，相對于第2激光源SL2而設(shè)定正式加工用激光LBb的照射條件。并且，當(dāng)載物臺7 順向移動時使通過第1光路OPl的第1激光LBl通過光路0P，當(dāng)載物臺7逆向移動時使通過第2光路0P2的第2激光LB2通過光路0P，以此方式使光路切換機(jī)構(gòu)56進(jìn)行動作。艮口， 利用光路切換機(jī)構(gòu)56切換光路是與載物臺7的移動同步進(jìn)行。如此一來，在順向移動時作為預(yù)加工用激光LBa的第1激光LBl是照射到被加工物10的加工預(yù)定線的位置上，所以能實現(xiàn)使基底基板101在加工預(yù)定線的位置處露出的預(yù)加工。當(dāng)接著進(jìn)行逆向移動時，作為正式加工用激光Lm3的第2激光LB2是照射在通過預(yù)加工而形成的基底基板101的露出部位，所以能實現(xiàn)在該部位產(chǎn)生劈開/裂開的正式加工。 即，能實現(xiàn)雙向掃描的兩階段加工。當(dāng)對彼此平行的多個加工預(yù)定線進(jìn)行兩階段加工時，只要在一個加工預(yù)定線的加工結(jié)束之后，對下一加工預(yù)定線重復(fù)所述次序便可?！锤骷庸D案的處理推進(jìn)方法〉以上說明了伴隨加工手法及光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的不同而帶來的動作形態(tài)的不同，實際上在對附有異質(zhì)材料的基板即被加工物10進(jìn)行組合加工或兩階段加工時，有必要根據(jù)正式加工中的劈開/裂開加工所采用的加工圖案(所述第1至第3加工圖案的任一個)，而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加工預(yù)定線的設(shè)定或?qū)?zhǔn)等。或者，有必要根據(jù)正式加工的加工圖案而調(diào)整預(yù)加工的條件等。下面，對該點(diǎn)進(jìn)行說明。首先，在以第1加工圖案進(jìn)行正式加工時，將加工預(yù)定線設(shè)定為與基底基板101的劈開/裂開容易方向平行。然后，以該劈開/裂開容易方向與載物臺7的移動方向一致的方式將被加工物10對準(zhǔn)之后，對各加工預(yù)定線進(jìn)行組合加工或兩階段加工便可。在以第2加工圖案進(jìn)行正式加工時，將加工預(yù)定線設(shè)定為與基底基板101的劈開/ 裂開容易方向垂直。然后，以該劈開/裂開容易方向與載物臺7的移動方向正交的方式將被加工物10對準(zhǔn)之后，對各加工預(yù)定線進(jìn)行組合加工或兩階段加工便可。在以第3加工圖案進(jìn)行正式加工時，亦可沿著如圖8所示的與加工預(yù)定線L平行的直線L α、L β或者還沿著加工預(yù)定線L自身，實體地或虛擬地掃描多個激光LB (正式加工用激光LBb)。還有，所謂虛擬地掃描多個激光，是指雖然實際上以一個光路照射激光，但通過使其光路時間性地變化，而實現(xiàn)與以多個光路照射激光的情況相同的掃描形態(tài)。此時， 在預(yù)加工中，有必要在包含直線La、Li3的位置在內(nèi)的更廣區(qū)域使基底基板101露出?；蛘撸趦呻A段加工時，亦可以加工預(yù)定線位于相對于基底基板101的兩個劈開/ 裂開方向為等價的位置的方式，將被加工物10對準(zhǔn)之后，在預(yù)加工中如上所述形成寬度大的露出部分，在正式加工中，為了在各劈開/裂開方向上交替地進(jìn)行正式加工用激光Lm3的掃描，而使載物臺7的移動方向以特定周期交替不同。
3權(quán)利要求
1.一種激光加工裝置，其特征在于包含 第1光源，出射第1激光；第2光源，出射第2激光；及載物臺，載置著被加工物；從所述第2光源出射的所述第2激光是脈寬為psec級的超短脈沖光， 當(dāng)所述被加工物是在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板時， 在使所述載物臺向第1方向移動期間，通過執(zhí)行第1預(yù)加工及第1正式加工而在所述被加工物上形成沿著所述第1加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第1預(yù)加工是通過沿著所述被加工物的第1加工預(yù)定線照射所述第1激光，而使所述基底基板在所述第1加工預(yù)定線的位置處露出，所述第1正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第2激光，從而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為psec級的超短脈沖光； 所述激光加工裝置更包含第1物鏡系統(tǒng)，該第1物鏡系統(tǒng)是設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上，可對所述第1激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工裝置，其特征在于更包含第2物鏡系統(tǒng)，設(shè)置在從所述第2光源直到所述載物臺的所述第2激光的光路上，可對所述第2激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；在使所述載物臺向第1方向移動期間，形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，在使所述載物臺向第2方向移動期間，將所述第2激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第1激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致，在此狀態(tài)下通過進(jìn)行第2預(yù)加工及第2正式加工，而在所述被加工物上形成沿著所述第2加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第2預(yù)加工是通過沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射所述第2激光，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出，所述第2正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第1激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于在使所述載物臺向第1方向移動期間，形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，在使所述載物臺向第2方向移動期間，通過進(jìn)行第2預(yù)加工及第2正式加工，而在所述被加工物上形成沿著所述第2加工預(yù)定線的用于分割的起點(diǎn)，所述第2預(yù)加工是通過沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射所述第1激光，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出，所述第2正式加工是通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工裝置，其特征在于從所述第1光源直到所述載物臺的光路在途中分支為兩個；在所述第1預(yù)加工與所述第2預(yù)加工中，是以不同光路對所述被加工物照射所述第1激光。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的激光加工裝置，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為Psec級的超短脈沖光； 所述激光加工裝置更包含第1物鏡系統(tǒng)，該第1物鏡系統(tǒng)是設(shè)置在從所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上，可對所述第1激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)利要求所述的激光加工裝置，其特征在于 所述第1方向與所述第2方向是彼此相反的朝向。
8.一種激光加工裝置，包含 發(fā)出激光的至少一個光源；及載物臺，載置著被加工物；其特征在于 所述激光可以選擇性地照射預(yù)加工用激光和正式加工用激光； 所述正式加工用激光是脈寬為Psec級的超短脈沖光； 所述載物臺可以向第1方向與第2方向移動；當(dāng)所述被加工物是在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板時，通過進(jìn)行預(yù)加工及正式加工，而在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)，所述預(yù)加工是通過一邊使所述載物臺向所述第1方向移動一邊照射所述預(yù)加工用激光，而使所述基底基板在被照射區(qū)域露出，所述正式加工是通過以在所述基底基板的露出部分離散形成所述正式加工用激光的各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式，一邊使所述載物臺向所述第2方向移動一邊對所述被加工物照射所述正式加工用激光，從而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光加工裝置，其特征在于所述至少一個光源是可以通過改變照射條件而選擇性出射所述預(yù)加工用激光與所述正式加工用激光的單一光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光加工裝置，其特征在于更包含物鏡系統(tǒng)，該物鏡系統(tǒng)設(shè)置在從所述光源直到所述載物臺的所述激光的光路上，可對所述激光的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；在所述預(yù)加工期間，將所述預(yù)加工用激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，在所述正式加工期間，使所述正式加工用激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光加工裝置，其特征在于所述至少一個光源是出射所述預(yù)加工用激光的第1光源及出射所述正式加工用激光的第2光源；在載置著所述被加工物的所述載物臺向所述第1方向移動期間，從所述第1光源出射所述預(yù)加工用激光而進(jìn)行所述預(yù)加工，在載置著所述被加工物的所述載物臺向所述第2方向移動期間，從所述第2光源出射所述正式加工用激光而進(jìn)行所述正式加工。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光加工裝置，其特征在于更包含光路切換機(jī)構(gòu)，該光路切換機(jī)構(gòu)可以對從所述第1光源直到所述載物臺的第1 光路上的所述預(yù)加工用激光的照射、和從所述第2光源直到所述載物臺的第2光路上的所述正式加工用激光的照射進(jìn)行切換；從所述光路切換機(jī)構(gòu)直到所述載物臺為止的所述第1光路與第2光路為共通。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至5、8至12中任一權(quán)利要求所述激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，將利用不同的所述單位脈沖光形成的至少兩個被照射區(qū)域以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上相鄰的方式形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的激光加工裝置，其特征在于所有的所述被照射區(qū)域是沿著所述被加工物的劈開或裂開容易方向而形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至5、8至12中任一權(quán)利要求所述的激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，將所述被照射區(qū)域形成在相對于所述被加工物的不同兩個劈開或裂開容易方向為等價的方向上。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一權(quán)利要求所述的激光加工裝置，其特征在于在所述被加工物形成所述用于分割的起點(diǎn)時，利用不同的所述單位脈沖光的至少兩個被照射區(qū)域的形成，是以相對于所述被加工物的不同的兩個所述劈開或裂開容易方向而交替地、且所述至少兩個被照射區(qū)域在所述劈開或裂開容易方向上相鄰的方式而進(jìn)行。
17.一種被加工物的加工方法，用于在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板的被加工物上形成分割起點(diǎn)，其特征在于包含載置步驟，將被加工物載置到載物臺；第1預(yù)加工步驟，通過從第1光源將第1激光沿著所述被加工物的第1加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第1加工預(yù)定線的位置處露出；及第1正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式從第2光源照射脈寬為psec級的超短脈沖光即第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；所述第1預(yù)加工步驟與所述第1正式加工步驟是一邊使所述載物臺向第1方向移動一邊進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的被加工物的加工方法，其特征在于從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為psec級的超短脈沖光；通過設(shè)置在所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上的第1物鏡系統(tǒng)， 而可調(diào)整所述第1激光的焦點(diǎn)位置；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過設(shè)置在所述第2光源直到所述載物臺的所述第2激光的光路上的第2物鏡系統(tǒng)， 而可調(diào)整所述第2激光的焦點(diǎn)位置； 所述被加工物的加工方法更包含第2預(yù)加工步驟，通過將所述第2激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；及第2正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第1激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；在使所述載物臺向第1方向移動期間，進(jìn)行所述第1預(yù)加工步驟和所述第1正式加工步驟而形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，將所述第2激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第1激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致的狀態(tài)下，所述第2預(yù)加工步驟與所述第2正式加工步驟是一邊使所述載物臺向第2方向移動一邊進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的被加工物的加工方法，其特征在于更包含第2預(yù)加工步驟，通過將所述第1激光沿著所述被加工物的第2加工預(yù)定線照射，而使所述基底基板在所述第2加工預(yù)定線的位置處露出；及第2正式加工步驟，通過在所述基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式照射所述第2激光，而使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開；在使所述載物臺向第1方向移動期間，進(jìn)行所述第1預(yù)加工步驟和所述第1正式加工步驟而形成沿著所述第1加工預(yù)定線的所述用于分割的起點(diǎn)之后，一邊使所述載物臺向第2方向移動，一邊進(jìn)行所述第2預(yù)加工步驟與所述第2正式加工步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過使從所述第1光源直到所述載物臺的光路在途中分支為兩個，而在所述第1預(yù)加工步驟和所述第2預(yù)加工步驟中，以不同光路將所述第1激光照射到所述被加工物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的被加工物的加工方法，其特征在于 從所述第1光源出射的所述第1激光是脈寬為Psec級的超短脈沖光；通過設(shè)置在所述第1光源直到所述載物臺的所述第1激光的光路上的第1物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述第1激光的焦點(diǎn)位置；將所述第1激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，并使所述第2激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。
23.根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一權(quán)利要求所述的被加工物的加工方法，其特征在于 所述第1方向與所述第2方向為彼此相反的朝向。
24.一種被加工物的加工方法，用于在基底基板上形成著異質(zhì)材料層的附有異質(zhì)材料的基板的被加工物上形成分割起點(diǎn)，其特征在于包含載置步驟，將被加工物載置到能夠向第1方向和第2方向移動的載物臺上； 預(yù)加工步驟，通過一邊使所述載物臺向所述第1方向移動，一邊照射從特定光源出射的預(yù)加工用激光，從而使基底基板在被照射區(qū)域露出；及正式加工步驟，以從特定光源出射的脈寬為psec級的超短脈沖光即正式加工用激光的各單位脈沖光的被照射區(qū)域，在所述基底基板的露出部分離散形成的方式，一邊使所述載物臺向所述第2方向移動一邊將所述正式加工用激光照射到所述被加工物，由此使所述被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生所述基底基板的劈開或裂開。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述預(yù)加工用激光和所述正式加工用激光可以通過改變照射條件而從單一光源選擇性地出射。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的被加工物的加工方法，其特征在于通過設(shè)置在所述單一光源直到所述載物臺的所述激光的光路上的物鏡系統(tǒng)，而可調(diào)整所述激光的焦點(diǎn)位置；在所述預(yù)加工步驟期間將所述預(yù)加工用激光的焦點(diǎn)位置設(shè)定在所述被加工物的表面的上方，在所述正式加工步驟期間使所述正式加工用激光的焦點(diǎn)位置與所述基底基板的露出部分一致。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述預(yù)加工步驟中，從第1光源出射所述預(yù)加工用激光而進(jìn)行所述預(yù)加工，在所述正式加工步驟中，從與所述第1光源不同的第2光源出射所述正式加工用激光而進(jìn)行所述正式加工。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的被加工物的加工方法，其特征在于可以通過特定的光路切換機(jī)構(gòu)，對從所述第1光源直到所述載物臺的第1光路上的所述預(yù)加工用激光的照射、及從所述第2光源直到所述載物臺的第2光路上的所述正式加工用激光的照射進(jìn)行切換；從所述光路切換機(jī)構(gòu)直到所述載物臺為止的所述第1光路和第2光路為共通。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至21J4至觀中任一權(quán)利要求所述的被加工物的加工方法，其特征在于利用不同的所述單位脈沖光形成的至少兩個被照射區(qū)域是以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上相鄰的方式形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的被加工物的加工方法，其特征在于所有的所述被照射區(qū)域是沿著所述被加工物的劈開或裂開容易方向而形成。
31.根據(jù)權(quán)利要求17至21、對至觀中任一權(quán)利要求所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述被照射區(qū)域是形成在相對于所述被加工物的不同的兩個劈開或裂開容易方向為等價的方向上。
32.根據(jù)權(quán)利要求M至觀中任一權(quán)利要求所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述被加工物上形成所述用于分割的起點(diǎn)時，不同的所述單位脈沖光的至少兩個被照射區(qū)域的形成是以相對于所述被加工物的不同的兩個所述劈開或裂開容易方向而交替地、且所述至少兩個被照射區(qū)域在所述劈開或裂開容易方向上相鄰的方式而進(jìn)行。
33.一種被加工物的分割方法，對被加工物進(jìn)行分割，其特征在于將通過根據(jù)權(quán)利要求17至21J4至28中任一權(quán)利要求所述的被加工物的加工方法，而形成著分割起點(diǎn)的被加工物沿著所述分割起點(diǎn)進(jìn)行分割。
全文摘要
本發(fā)明是一種激光加工裝置、被加工物的加工方法及被加工物的分割方法。對于在基板上形成著異質(zhì)材料層而成的被加工物，更確實地實現(xiàn)其分割。用來在被加工物上形成分割起點(diǎn)的加工方法包含載置步驟，將被加工物載置到載物臺上；預(yù)加工步驟，從第1光源將第1激光沿著被加工物的第1加工預(yù)定線照射，借此使基底基板在第1加工預(yù)定線的位置處露出；及正式加工步驟，在基底基板的露出部分，以離散形成各單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式，從第2光源照射脈寬為psec級的超短脈沖光的第2激光，借此使被照射區(qū)域彼此之間產(chǎn)生基底基板的劈開或裂開；且預(yù)加工步驟與正式加工步驟是一邊使載物臺向一個方向移動一邊進(jìn)行。
文檔編號B23K26/36GK102441739SQ201110253919
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者中谷郁祥, 菅田充, 長友正平 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司