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WO2020090918A1 - レーザ加工装置 - Google Patents

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WO2020090918A1
WO2020090918A1 PCT/JP2019/042635 JP2019042635W WO2020090918A1 WO 2020090918 A1 WO2020090918 A1 WO 2020090918A1 JP 2019042635 W JP2019042635 W JP 2019042635W WO 2020090918 A1 WO2020090918 A1 WO 2020090918A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
laser processing
laser
along
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/042635
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
克洋 是松
剛志 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2020553992A priority Critical patent/JPWO2020090918A1/ja
Publication of WO2020090918A1 publication Critical patent/WO2020090918A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a laser processing device.
  • Patent Document 1 describes a laser processing apparatus that includes a holding mechanism that holds a work, and a laser irradiation mechanism that irradiates the work held by the holding mechanism with laser light.
  • a laser irradiation mechanism having a condenser lens is fixed to a base, and movement of a work along a direction perpendicular to the optical axis of the condenser lens is performed by a holding mechanism. Be implemented.
  • a modified region may be formed along the surface.
  • the laser light can be appropriately focused inside the peripheral portion of the object including the side surface. Therefore, there is a possibility that the modified region cannot be formed inside the peripheral portion.
  • an object of one aspect of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of accurately forming a modified region inside a peripheral portion of an object.
  • a laser processing apparatus forms a modified region inside a peripheral portion including a side surface of an object by irradiating an object having a surface and a side surface intersecting the surface with laser light.
  • the support part, the first irradiation part, and the movement mechanism are controlled so that the modified region is formed inside the peripheral part in a state where the optical axis of the light part is along the first direction intersecting the direction perpendicular to the surface. To do.
  • the laser beam is emitted from the first condensing unit in a state where the optical axis of the first condensing unit of the first irradiation unit is along the first direction intersecting the direction perpendicular to the surface of the object.
  • a modified region is formed inside the peripheral portion of the object.
  • the moving mechanism is configured such that the optical axis of the first condensing unit is along the first direction or the optical axis of the first condensing unit is in the second direction perpendicular to the surface.
  • the direction of the first irradiation unit is changed so that the optical axis of the first condensing unit is along the second direction, and the control unit controls the virtual surface facing the surface inside the peripheral portion.
  • You may control a support part, a 1st irradiation part, and a moving mechanism so that a modified region may be formed along it. Thereby, the modified region can be accurately formed along the virtual surface facing the surface inside the peripheral portion.
  • a laser processing apparatus further includes a second irradiation unit that irradiates an object with laser light, and the second irradiation unit has a second condensing unit that condenses and emits laser light.
  • the controller controls the modified region to be formed along an imaginary surface facing the surface inside the peripheral portion in a state where the optical axis of the second light collecting unit is along the second direction perpendicular to the surface.
  • the support unit, the second irradiation unit, and the moving mechanism may be controlled. Thereby, the modified region can be accurately formed along the virtual surface facing the surface inside the peripheral portion.
  • control unit controls the support unit to rotate about the axis perpendicular to the surface as the center line in a state where the optical axis of the first light collection unit is along the first direction.
  • the movement mechanism may be controlled. Thereby, the modified region can be efficiently formed inside the peripheral portion of the object.
  • the polarization direction of the laser light emitted from the first condensing unit is the first condensing unit when the optical axis of the first converging unit is along the first direction.
  • the condensing point of the laser light emitted from the part may be along the direction in which the laser light moves with respect to the object.
  • FIG. 1 is a perspective view of a basic laser processing apparatus.
  • FIG. 2 is a front view of a part of the laser processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the laser processing head of the laser processing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the laser processing head shown in FIG.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system of the laser processing head shown in FIG.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of an optical system of a laser processing head of a modified example.
  • FIG. 7 is a plan view of the laser processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 8A is a plan view showing an example of the object.
  • FIG. 8B is a side view of the object shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a plan view of a laser processing apparatus for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 10A is a side view of an object for explaining a method for manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 10B is a side view of the object showing the continuation of FIG.
  • FIG. 11A is a side view of the object showing the continuation of FIG. 10B.
  • FIG. 11B is a plan view of the object showing the continuation of FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a side view of the object shown in FIG. 11B.
  • FIG. 12 is a plan view of a laser processing apparatus for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of a laser processing apparatus for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 13 is a side view of a part of the laser processing apparatus for explaining the method of manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 14 is a side view of the peripheral portion of the object showing the continuation of FIGS. 11B and 11C.
  • FIG. 15A is a side view of the object showing the continuation of FIG.
  • FIG. 15 (b) is a side view of the object showing the continuation of FIG. 15 (a).
  • FIG. 16A is a diagram showing a cross-sectional photograph of the peripheral portion of the object.
  • FIG. 16B is a diagram showing an enlarged cross-sectional photograph of a part of FIG.
  • FIG. 17 is a side view of a part of the laser processing apparatus for explaining the method of manufacturing a semiconductor device using the laser processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 18A is a side view of the object for explaining the method of manufacturing the semiconductor device of the modified example.
  • FIG. 18B is a side view of the object showing the continuation of FIG.
  • FIG. 19A is a side view of an object for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using a laser processing apparatus of another modification.
  • FIG. 19 (b) is a side view of the object showing the continuation of FIG. 19 (a).
  • FIG. 20A is a side view of the object showing the continuation of FIG. 19B.
  • 20B is a side view of the object showing the continuation of FIG. 20A.
  • FIG. 20 (c) is a side view of the object showing the continuation of FIG. 20 (b).
  • FIG. 21 is a side view of the object showing the continuation of FIG.
  • the laser processing apparatus 1 includes a plurality of moving mechanisms 5 and 6, a support 7, a pair of laser processing heads 10A and 10B, a light source unit 8, and a controller 9.
  • the first direction will be referred to as the X direction
  • the second direction perpendicular to the first direction will be referred to as the Y direction
  • the third direction perpendicular to the first and second directions will be referred to as the Z direction.
  • the X direction and the Y direction are horizontal directions
  • the Z direction is a vertical direction.
  • the moving mechanism 5 has a fixed portion 51, a moving portion 53, and a mounting portion 55.
  • the fixed portion 51 is attached to the device frame 1a.
  • the moving unit 53 is attached to a rail provided on the fixed unit 51, and can move along the Y direction.
  • the attachment portion 55 is attached to a rail provided on the moving portion 53 and can move along the X direction.
  • the moving mechanism 6 has a fixed portion 61, a pair of moving portions 63 and 64, and a pair of mounting portions 65 and 66.
  • the fixed portion 61 is attached to the device frame 1a.
  • Each of the pair of moving portions 63 and 64 is attached to a rail provided on the fixed portion 61, and each of them can move independently along the Y direction.
  • the attachment portion 65 is attached to a rail provided on the moving portion 63 and can move along the Z direction.
  • the attachment portion 66 is attached to a rail provided on the moving portion 64 and can move along the Z direction. That is, with respect to the device frame 1a, each of the pair of mounting portions 65 and 66 can move along the Y direction and the Z direction.
  • the support portion 7 is attached to a rotary shaft provided on the attachment portion 55 of the moving mechanism 5, and can rotate about an axis parallel to the Z direction as a center line. That is, the support part 7 can move along each of the X direction and the Y direction, and can rotate about the axis parallel to the Z direction as the center line.
  • the support part 7 supports the object 100.
  • the object 100 is, for example, a wafer.
  • the laser processing head 10A is attached to the attachment portion 65 of the moving mechanism 6.
  • the laser processing head 10A irradiates the object 100 supported by the support 7 with the laser beam L1 while facing the support 7 in the Z direction.
  • the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 66 of the moving mechanism 6.
  • the laser processing head 10B irradiates the object 100 supported by the support 7 with the laser beam L2 while facing the support 7 in the Z direction.
  • the light source unit 8 has a pair of light sources 81 and 82.
  • the pair of light sources 81 and 82 are attached to the device frame 1a.
  • the light source 81 outputs laser light L1.
  • the laser light L1 is emitted from the emitting portion 81a of the light source 81 and guided to the laser processing head 10A by the optical fiber 2.
  • the light source 82 outputs laser light L2.
  • the laser light L2 is emitted from the emitting portion 82a of the light source 82, and is guided to the laser processing head 10B by another optical fiber 2.
  • the control unit 9 controls each unit of the laser processing apparatus 1 (the supporting unit 7, the plurality of moving mechanisms 5, 6, the pair of laser processing heads 10A and 10B, the light source unit 8 and the like).
  • the control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like.
  • the software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and the reading and writing of data in the memory and the storage and the communication by the communication device are controlled by the processor. Thereby, the control unit 9 realizes various functions.
  • An example of processing by the laser processing apparatus 1 configured as above will be described.
  • An example of the processing is an example in which a modified region is formed inside the object 100 along each of a plurality of lines set in a grid pattern in order to cut the object 100, which is a wafer, into a plurality of chips. is there.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction and the Y direction so that the supporting portion 7 supporting the object 100 faces the pair of laser processing heads 10A and 10B in the Z direction. To move. Then, the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with the axis line parallel to the Z direction as the center line so that the plurality of lines extending in one direction on the object 100 are along the X direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the focus point of the laser beam L1 is located on one line extending in one direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the focal point of the laser light L2 is located on the other line extending in one direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the focusing point of the laser beam L1 is located inside the object 100.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the focal point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, and the light source 82 outputs the laser light L2 and the laser processing head 10B lasers the object 100.
  • the light L2 is emitted.
  • the focal point of the laser light L1 relatively moves along one line extending in one direction
  • the focal point of the laser light L2 relatively moves along another line extending in one direction.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction so that the supporting portion 7 moves in the X direction. In this way, the laser processing apparatus 1 forms the modified region inside the object 100 along each of the plurality of lines extending in one direction on the object 100.
  • the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with the axis line parallel to the Z direction as the center line so that the plurality of lines extending in the other direction orthogonal to the one direction in the object 100 are along the X direction. ..
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the focus point of the laser light L1 is located on one line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the focus point of the laser light L2 is located on another line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the focusing point of the laser beam L1 is located inside the object 100.
  • the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the focal point of the laser beam L2 is located inside the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 and the laser processing head 10A irradiates the object 100 with the laser light L1, and the light source 82 outputs the laser light L2 and the laser processing head 10B lasers the object 100.
  • the light L2 is emitted.
  • the focal point of the laser beam L1 moves relatively along one line extending in the other direction
  • the focal point of the laser beam L2 moves relatively along the other line extending in the other direction.
  • the moving mechanism 5 moves the supporting portion 7 along the X direction so that the supporting portion 7 moves in the X direction. In this way, the laser processing apparatus 1 forms the modified region inside the object 100 along each of the plurality of lines extending in the other direction orthogonal to the one direction in the object 100.
  • the light source 81 outputs the laser light L1 that is transmissive to the target object 100, for example, by the pulse oscillation method, and the light source 82 outputs the laser light L1 to the target object 100, for example, by the pulse oscillation method.
  • the laser beam L2 having transparency is output.
  • the laser light is condensed inside the object 100, the laser light is particularly absorbed in a portion corresponding to the condensing point of the laser light, and a modified region is formed inside the object 100.
  • the modified region is a region where the density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties are different from the surrounding unmodified region.
  • the modified region includes, for example, a melt-processed region, a crack region, a dielectric breakdown region, and a refractive index change region.
  • a plurality of modified spots are lined up. Are formed so as to be lined up in a row along the line.
  • One modified spot is formed by irradiation with one pulse of laser light.
  • the one-row reforming region is a set of a plurality of reforming spots arranged in one row. Adjacent modified spots may be connected to each other or may be separated from each other depending on the relative moving speed of the condensing point of the laser light with respect to the object 100 and the repetition frequency of the laser light.
  • the laser processing head 10A includes a housing 11, an incident section 12, an adjusting section 13, and a condensing section 14.
  • the housing 11 has a first wall portion 21 and a second wall portion 22, a third wall portion 23 and a fourth wall portion 24, and a fifth wall portion 25 and a sixth wall portion 26.
  • the first wall portion 21 and the second wall portion 22 face each other in the X direction.
  • the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 face each other in the Y direction.
  • the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26 face each other in the Z direction.
  • the distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22.
  • the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 is smaller than the distance between the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26.
  • the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 may be equal to the distance between the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26, or alternatively, the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26. It may be larger than the distance to the portion 26.
  • the first wall portion 21 is located on the side opposite to the fixed portion 61 of the moving mechanism 6, and the second wall portion 22 is located on the fixed portion 61 side.
  • the third wall portion 23 is located on the mounting portion 65 side of the moving mechanism 6, and the fourth wall portion 24 is located on the side opposite to the mounting portion 65 and on the laser processing head 10B side (FIG. 2).
  • the fifth wall portion 25 is located on the side opposite to the support portion 7, and the sixth wall portion 26 is located on the support portion 7 side.
  • the housing 11 is configured such that the housing 11 is attached to the mounting portion 65 with the third wall portion 23 arranged on the mounting portion 65 side of the moving mechanism 6. Specifically, it is as follows.
  • the mounting portion 65 has a base plate 65a and a mounting plate 65b.
  • the base plate 65a is attached to a rail provided on the moving unit 63 (see FIG. 2).
  • the mounting plate 65b is erected on the end of the base plate 65a on the laser processing head 10B side (see FIG. 2).
  • the casing 11 is attached to the attachment portion 65 by screwing the bolt 28 to the attachment plate 65b via the pedestal 27 while the third wall portion 23 is in contact with the attachment plate 65b.
  • the pedestal 27 is provided on each of the first wall portion 21 and the second wall portion 22.
  • the housing 11 is attachable to and detachable from the mounting portion 65.
  • the incident part 12 is attached to the fifth wall part 25.
  • the incident unit 12 causes the laser light L1 to enter the housing 11.
  • the incident portion 12 is offset toward the second wall portion 22 side in the X direction and is offset toward the fourth wall portion 24 side in the Y direction. That is, the distance between the incident portion 12 and the second wall portion 22 in the X direction is smaller than the distance between the incident portion 12 and the first wall portion 21 in the X direction, and the incident portion 12 and the fourth wall portion 24 in the Y direction. Is smaller than the distance between the incident portion 12 and the third wall portion 23 in the X direction.
  • the incident portion 12 is configured so that the connection end portion 2a of the optical fiber 2 can be connected.
  • the connection end portion 2a of the optical fiber 2 is provided with a collimator lens that collimates the laser light L1 emitted from the emission end of the fiber, and is not provided with an isolator that suppresses return light.
  • the isolator is provided in the middle of the fiber on the light source 81 side with respect to the connection end portion 2a. As a result, the connection end portion 2a is downsized, and the incident portion 12 is downsized.
  • An isolator may be provided at the connection end 2a of the optical fiber 2.
  • the adjusting unit 13 is arranged in the housing 11.
  • the adjusting unit 13 adjusts the laser light L1 incident from the incident unit 12.
  • Each component of the adjusting unit 13 is attached to an optical base 29 provided inside the housing 11.
  • the optical base 29 is attached to the housing 11 so as to partition the area inside the housing 11 into an area on the third wall portion 23 side and an area on the fourth wall portion 24 side.
  • the optical base 29 is integrated with the housing 11.
  • the components included in the adjusting unit 13 are attached to the optical base 29 on the fourth wall 24 side. Details of each configuration of the adjustment unit 13 will be described later.
  • the light collector 14 is arranged on the sixth wall 26. Specifically, the light collecting section 14 is arranged in the sixth wall section 26 while being inserted into the hole 26 a formed in the sixth wall section 26 (see FIG. 5).
  • the condensing unit 14 condenses the laser light L1 adjusted by the adjusting unit 13 and emits it to the outside of the housing 11.
  • the light collecting unit 14 is offset to the second wall portion 22 side in the X direction and is offset to the fourth wall portion 24 side in the Y direction. That is, the distance between the light collecting section 14 and the second wall section 22 in the X direction is smaller than the distance between the light collecting section 14 and the first wall section 21 in the X direction, and the light collecting section 14 and the fourth wall in the Y direction are fourth.
  • the distance from the wall portion 24 is smaller than the distance between the light collecting portion 14 and the third wall portion 23 in the X direction.
  • the adjusting unit 13 has an attenuator 31, a beam expander 32, and a mirror 33.
  • the incident unit 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting unit 13 are arranged on the straight line A1 extending along the Z direction.
  • the attenuator 31 and the beam expander 32 are arranged between the incident part 12 and the mirror 33 on the straight line A1.
  • the attenuator 31 adjusts the output of the laser light L1 incident from the incident unit 12.
  • the beam expander 32 expands the diameter of the laser light L1 whose output is adjusted by the attenuator 31.
  • the mirror 33 reflects the laser light L1 whose diameter has been expanded by the beam expander 32.
  • the adjusting unit 13 further includes a reflective spatial light modulator 34 and an image forming optical system 35.
  • the reflective spatial light modulator 34 of the adjustment unit 13, the imaging optical system 35, and the condensing unit 14 are arranged on a straight line A2 extending along the Z direction.
  • the reflective spatial light modulator 34 modulates the laser light L1 reflected by the mirror 33.
  • the reflective spatial light modulator 34 is, for example, a reflective liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal on Silicon) spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator).
  • the image forming optical system 35 constitutes a double-sided telecentric optical system in which the reflecting surface 34a of the reflective spatial light modulator 34 and the entrance pupil surface 14a of the condensing unit 14 are in an image forming relationship.
  • the image forming optical system 35 is composed of three or more lenses.
  • the straight line A1 and the straight line A2 are located on a plane perpendicular to the Y direction.
  • the straight line A1 is located closer to the second wall portion 22 than the straight line A2.
  • the laser beam L1 enters the housing 11 from the incident part 12, travels on the straight line A1, is sequentially reflected by the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34, and then the straight line A2.
  • the light travels upward and is emitted from the light collecting unit 14 to the outside of the housing 11.
  • the order of arrangement of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.
  • the attenuator 31 may be arranged between the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34.
  • the adjusting unit 13 may have other optical components (for example, a steering mirror arranged in front of the beam expander 32).
  • the laser processing head 10A further includes a dichroic mirror 15, a measurement unit 16, an observation unit 17, a drive unit 18, and a circuit unit 19.
  • the dichroic mirror 15 is arranged on the straight line A2 between the imaging optical system 35 and the condensing unit 14. That is, the dichroic mirror 15 is arranged in the housing 11 between the adjusting unit 13 and the light collecting unit 14. The dichroic mirror 15 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall portion 24. The dichroic mirror 15 transmits the laser light L1. From the viewpoint of suppressing astigmatism, the dichroic mirror 15 may be, for example, a cube type or two plate types arranged so as to have a twist relationship.
  • the measuring unit 16 is arranged on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the housing 11.
  • the measuring unit 16 is attached to the optical base 29 on the fourth wall 24 side.
  • the measurement unit 16 outputs measurement light L10 for measuring the distance between the surface of the object 100 (for example, the surface on the side on which the laser light L1 is incident) and the light condensing unit 14, and through the light condensing unit 14.
  • the measurement light L10 reflected by the surface of the object 100 is detected. That is, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is applied to the surface of the object 100 via the light condensing unit 14, and the measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 passes through the light condensing unit 14. And is detected by the measuring unit 16.
  • the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is sequentially reflected by the beam splitter 20 attached to the optical base 29 and the dichroic mirror 15 on the side of the fourth wall 24, and the condensing unit 14 is provided. Is emitted from the housing 11.
  • the measurement light L10 reflected on the surface of the object 100 enters the housing 11 from the light condensing unit 14, is sequentially reflected by the dichroic mirror 15 and the beam splitter 20, enters the measuring unit 16, and then the measuring unit 16 Detected in.
  • the observation unit 17 is arranged inside the housing 11 on the first wall 21 side with respect to the adjustment unit 13.
  • the observation section 17 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall section 24.
  • the observation unit 17 outputs the observation light L20 for observing the surface of the object 100 (for example, the surface on the side where the laser light L1 is incident), and is reflected by the surface of the object 100 via the light condensing unit 14.
  • the observation light L20 thus generated is detected. That is, the observation light L20 output from the observation unit 17 is applied to the surface of the object 100 via the light condensing unit 14, and the observation light L20 reflected by the surface of the object 100 passes through the light condensing unit 14. And is detected by the observation unit 17.
  • the observation light L20 output from the observation unit 17 passes through the beam splitter 20, is reflected by the dichroic mirror 15, and is emitted from the condensing unit 14 to the outside of the housing 11.
  • the observation light L20 reflected on the surface of the object 100 enters the housing 11 from the light condensing unit 14, is reflected by the dichroic mirror 15, passes through the beam splitter 20, and enters the observation unit 17, Detected at 17.
  • the wavelengths of the laser light L1, the measurement light L10, and the observation light L20 are different from each other (at least the respective central wavelengths are deviated from each other).
  • the drive section 18 is attached to the optical base 29 on the side of the fourth wall section 24.
  • the driving unit 18 moves the condensing unit 14 arranged on the sixth wall unit 26 along the Z direction by the driving force of the piezoelectric element, for example.
  • the circuit portion 19 is arranged on the third wall portion 23 side with respect to the optical base 29 in the housing 11. That is, the circuit unit 19 is arranged on the third wall 23 side with respect to the adjustment unit 13, the measurement unit 16, and the observation unit 17 in the housing 11.
  • the circuit unit 19 is, for example, a plurality of circuit boards.
  • the circuit unit 19 processes the signal output from the measurement unit 16 and the signal input to the reflective spatial light modulator 34.
  • the circuit unit 19 controls the drive unit 18 based on the signal output from the measurement unit 16.
  • the circuit unit 19 maintains the distance between the surface of the object 100 and the light condensing unit 14 constant based on the signal output from the measurement unit 16 (that is, the surface of the object 100).
  • the drive unit 18 is controlled so that the distance from the condensing point of the laser light L1 is kept constant).
  • the housing 11 is provided with a connector (not shown) to which wiring for electrically connecting the circuit unit 19 to the control unit 9 (see FIG. 1) and the like is connected.
  • the laser processing head 10B includes a housing 11, an incident section 12, an adjusting section 13, a condensing section 14, a dichroic mirror 15, a measuring section 16, and an observing section 17,
  • the drive unit 18 and the circuit unit 19 are provided.
  • each configuration of the laser processing head 10B is, as shown in FIG. 2, each configuration of the laser processing head 10A with respect to a virtual plane that passes through the midpoint between the pair of mounting portions 65 and 66 and is perpendicular to the Y direction. Are arranged so as to have a plane symmetry relationship with.
  • the fourth wall portion 24 is located on the laser processing head 10B side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is supported with respect to the fifth wall portion 25. It is attached to the attachment portion 65 so as to be located on the side of the portion 7.
  • the fourth wall portion 24 is located on the laser processing head 10A side with respect to the third wall portion 23, and the sixth wall portion 26 is with respect to the fifth wall portion 25. Is attached to the attachment portion 66 so as to be located on the support portion 7 side.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B is configured such that the housing 11 is attached to the mounting portion 66 with the third wall portion 23 arranged on the mounting portion 66 side. Specifically, it is as follows.
  • the mounting portion 66 has a base plate 66a and a mounting plate 66b.
  • the base plate 66a is attached to a rail provided on the moving unit 63.
  • the mounting plate 66b is erected at the end of the base plate 66a on the laser processing head 10A side.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 66 with the third wall portion 23 in contact with the attachment plate 66b.
  • the housing 11 of the laser processing head 10B can be attached to and detached from the mounting portion 66. [Action and effect]
  • the housing 11 can be downsized. Further, in the housing 11, the distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22, and the collection disposed on the sixth wall portion 26.
  • the light portion 14 is biased toward the fourth wall portion 24 side in the Y direction.
  • another configuration for example, the laser processing head 10B
  • the condensing unit 14 can be brought close to the other configuration. Therefore, the laser processing head 10A is suitable for moving the condensing unit 14 along the direction perpendicular to the optical axis thereof.
  • the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25 and is offset to the fourth wall portion 24 side in the Y direction.
  • the region such as disposing another configuration (for example, the circuit unit 19) in a region on the third wall 23 side with respect to the adjustment unit 13 in the region inside the housing 11. it can.
  • the condensing portion 14 is offset to the second wall portion 22 side in the X direction. Accordingly, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the light condensing unit 14, for example, even if another configuration exists on the second wall 22 side, the other configuration is collected. The light unit 14 can be brought closer.
  • the incident portion 12 is provided on the fifth wall portion 25 and is offset to the second wall portion 22 side in the X direction.
  • other regions for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17
  • the measuring unit 16 and the observing unit 17 are arranged in the region on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the region inside the housing 11, and the circuit unit 19 is
  • the dichroic mirror 15 is arranged on the side of the third wall portion 23 with respect to the adjustment unit 13 in the area inside the housing 11, and the dichroic mirror 15 is arranged between the adjustment unit 13 and the light collection unit 14 in the housing 11. ing. Thereby, the area in the housing 11 can be effectively used.
  • the laser processing apparatus 1 can perform processing based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the light condensing unit 14. Further, the laser processing apparatus 1 can perform processing based on the observation result of the surface of the object 100.
  • the circuit section 19 controls the drive section 18 based on the signal output from the measuring section 16. Thereby, the position of the condensing point of the laser beam L1 can be adjusted based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the condensing unit 14.
  • the incident section 12, the attenuator 31, the beam expander 32, and the mirror 33 of the adjusting section 13 are arranged on the straight line A1 extending along the Z direction, and the adjusting section 13 is provided.
  • the reflective spatial light modulator 34, the imaging optical system 35, the condensing unit 14, and the condensing unit 14 are arranged on a straight line A2 extending along the Z direction. Accordingly, the adjusting unit 13 including the attenuator 31, the beam expander 32, the reflective spatial light modulator 34, and the imaging optical system 35 can be configured compactly.
  • the straight line A1 is located closer to the second wall portion 22 than the straight line A2.
  • another optical system for example, the measuring unit 16 and the observing unit 17
  • the light condensing unit 14 is provided in the region on the first wall 21 side with respect to the adjusting unit 13 in the region in the housing 11.
  • the light condensing unit 14 of the laser processing head 10A is offset to the laser processing head 10B side in the housing 11 of the laser processing head 10A, and the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is The housing 11 of the processing head 10B is offset to the laser processing head 10A side.
  • each of the pair of mounting portions 65 and 66 moves along each of the Y direction and the Z direction. Thereby, the object 100 can be processed more efficiently.
  • the support portion 7 moves along each of the X direction and the Y direction, and rotates about an axis parallel to the Z direction as a center line. Thereby, the object 100 can be processed more efficiently.
  • the incident section 12, the adjusting section 13, and the light condensing section 14 may be arranged on a straight line A extending along the Z direction.
  • the adjusting unit 13 can be configured compactly.
  • the adjusting unit 13 may not include the reflective spatial light modulator 34 and the imaging optical system 35.
  • the adjusting unit 13 may include an attenuator 31 and a beam expander 32.
  • the adjusting unit 13 including the attenuator 31 and the beam expander 32 can be configured compactly. The order of arrangement of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.
  • the housing 11 at least one of the first wall portion 21, the second wall portion 22, the third wall portion 23, and the fifth wall portion 25 is on the mounting portion 65 (or mounting portion 66) side of the laser processing apparatus 1. It suffices that the housing 11 is configured to be attached to the attachment portion 65 (or the attachment portion 66) in the arranged state. Further, the light collecting section 14 may be offset to the fourth wall section 24 side at least in the Y direction. According to these, when the housing 11 is moved along the Y direction, even if there is another configuration on the fourth wall 24 side, for example, the light collection unit 14 can be brought close to the other configuration. it can. Further, when the housing 11 is moved along the Z direction, for example, the light condensing unit 14 can be brought close to the object 100.
  • the light collecting section 14 may be offset toward the first wall section 21 side in the X direction. According to this, when the housing 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, even if there is another configuration on the first wall 21 side, the other configuration is present.
  • the light condensing unit 14 can be brought close to. In that case, the incident portion 12 may be offset toward the first wall portion 21 side in the X direction.
  • another region (for example, the measurement unit 16 and the observation unit 17) is arranged in the region on the second wall 22 side with respect to the adjustment unit 13 in the region inside the housing 11, and the region is adjusted. It can be used effectively.
  • the light source unit 8 may have one light source. In that case, the light source unit 8 may be configured so that a part of the laser light output from one light source is emitted from the emitting portion 81a and the rest of the laser light is emitted from the emitting portion 82b.
  • the laser processing apparatus 1 may include one laser processing head 10A. Even in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, when the housing 11 is moved along the Y direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, another configuration is provided on the fourth wall 24 side. Even if there is, the condensing unit 14 can be brought close to the other configuration. Therefore, the object 100 can be efficiently processed even by the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A. Further, in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, if the attachment portion 65 moves along the Z direction, the object 100 can be processed more efficiently. Further, in the laser processing apparatus 1 including one laser processing head 10A, if the support portion 7 moves along the X direction and rotates about the axis parallel to the Z direction as the center line, the object 100 can be more efficiently processed. It can be processed.
  • the laser processing heads 10A and 10B and the laser processing apparatus 1 are not limited to those for forming the modified region inside the object 100, and may be those for performing other laser processing. . Further, the laser processing device 1 may include three or more laser processing heads. [Laser Processing Device of Embodiment]
  • the laser processing apparatus 1A is provided with an alignment camera AC and an imaging unit IR, and the laser processing head (first irradiation unit) 10B is attached to a mounting portion 66 via a turning mechanism 67.
  • the point of attachment is mainly different from the laser processing apparatus 1 described above.
  • the laser processing apparatus 1A performs trimming processing and peeling processing on the object 100 having the first main surface 100a and the second main surface (front surface) 100b to obtain (manufacture) a semiconductor device.
  • the trimming process is a process for removing an unnecessary portion of the object 100.
  • the peeling process is a process for peeling a part of the object 100.
  • the alignment camera AC and the imaging unit IR are attached to the attachment portion 65 together with the laser processing head (second irradiation portion) 10A.
  • the alignment camera AC images, for example, a device pattern or the like using light that passes through the target object 100.
  • alignment of the irradiation position of the laser light L1 with respect to the target object 100 is performed.
  • the imaging unit IR images the object 100 with light that passes through the object 100. For example, when the object 100 is a wafer containing silicon, light in the near infrared region is used in the imaging unit IR. Based on the image obtained by the imaging unit IR, confirmation of the modified region formed inside the object 100 and the state of cracks extending from the modified region are performed.
  • the laser processing head 10B is attached to the attachment portion 66 via the turning mechanism 67.
  • the turning mechanism 67 is attached to the mounting portion 66 so as to turn about an axis parallel to the X direction as a center line.
  • the moving mechanism 6 causes the optical axis of the condensing part (first condensing part) 14 of the laser processing head 10B to be parallel to the second main surface 100b of the object 100 in the Y direction (perpendicular to the surface of the object. So that the optical axis of the condensing part 14 of the laser processing head 10B is along the Z direction (second direction) perpendicular to the second main surface 100b.
  • the direction of the laser processing head 10B can be changed.
  • the target object 100 includes, for example, a disc-shaped semiconductor wafer.
  • the object 100 may be formed of various materials and may have various shapes.
  • a functional element (not shown) is formed on the first main surface 100a of the object 100.
  • the functional element is, for example, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, a circuit element such as a memory, or the like.
  • an effective portion R and a peripheral portion E are set in the object 100.
  • the effective portion R is a portion corresponding to the semiconductor device to be acquired.
  • the effective portion R is, for example, a disk-shaped portion including a central portion when the object 100 is viewed from the thickness direction.
  • the peripheral portion E is an area outside the effective portion R of the object 100.
  • the peripheral edge portion E is an outer edge portion of the object 100 other than the effective portion R.
  • the peripheral portion E is, for example, an annular bevel portion that surrounds the effective portion R.
  • a virtual surface M1 as a planned separation surface is set on the object 100.
  • the virtual surface M1 is a surface where the modified region is to be formed.
  • the virtual surface M1 is a surface that faces the second main surface 100b that is the laser light incident surface of the object 100 (that is, a surface that faces the second main surface 100b).
  • the virtual surface M1 includes a first area M1a and a second area M1b.
  • the first area M1a is an area located in the effective portion R of the virtual surface M1.
  • the second area M1b is an area located on the peripheral edge portion E of the virtual surface M1.
  • the virtual surface M1 is a surface parallel to the second principal surface 100b and has, for example, a circular shape.
  • the virtual surface M1 is a virtual area and is not limited to a flat surface, and may be a curved surface or a three-dimensional surface.
  • the control unit 9 can set the effective portion R, the peripheral portion E, and the virtual surface M1.
  • the effective portion R, the peripheral portion E, and the virtual surface M1 may have coordinate designations.
  • the object 100 has a line M3 as a planned trimming line.
  • the line M3 is a line which is scheduled to form the modified region.
  • the line M3 extends annularly inside the outer edge of the object 100.
  • the line M3 extends, for example, in an annular shape.
  • the line M3 is set at the boundary between the effective portion R and the peripheral portion E in the portion of the inside of the object 100 on the side opposite to the laser light incident surface with respect to the virtual surface M1.
  • the setting of the line M3 can be performed by the control unit 9.
  • the line M3 may have coordinates designated.
  • the manufacturing method described below is a method in which a removed portion (a portion that is not used as a semiconductor device in the target object 100) removed from the target object 100 by the trimming process and the peeling process can be reused.
  • the object 100 is supported by the support portion 7 with the second main surface 100b facing the laser light incident surface side.
  • a substrate such as a support substrate is bonded or a tape material is attached to the first main surface 100a side of the object 100 on which the functional element is formed.
  • the object 100 is trimmed.
  • the condensing part (second condensing part) 14 of the laser processing head 10A is located above the line M3, and the condensing point P1 of the laser beam L1 is located at a position on the line M3.
  • the moving mechanism 5 moves the support portion 7, and the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A.
  • the laser processing head 10A is positioned with the focus point P1 of the laser light L1 positioned at the position on the line M3.
  • the laser beam L1 is emitted from.
  • Such irradiation of the laser beam L1 is repeated by changing the position of the condensing point P1 in the Z direction.
  • the line M3 is formed inside the object 100 on the side opposite to the laser light incident surface with respect to the virtual surface M1 (see FIG. 8).
  • the modified region 43 is formed along the line (see FIG. 8).
  • the optical axis of the light condensing unit 14 of the laser processing head 10A is along the Z direction
  • the second main surface 100b of the object 100 is the incident surface of the laser beam L1.
  • the moving mechanism 5 causes the laser processing head 10A to emit the laser beam L1 while rotating the support portion 7 around the axis C as the center line at a constant rotation speed, and at the same time, the first region M1a (of the virtual surface M1 ( In FIG. 8), the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A so that the condensing point P1 moves from the outer side to the inner side along the Y direction.
  • the reformed region 4 that extends in a spiral shape (involute curve) along the first region M1a (see FIG.
  • the control unit 9 places the first inside the effective portion R in a state where the optical axis of the condensing unit 14 of the laser processing head 10A is along the Z direction.
  • the support 7, the laser processing head 10A, and the plurality of moving mechanisms 5 and 6 are controlled so that the modified region 4 is formed along the region M1a.
  • the moving mechanism 6 changes the direction of the laser processing head 10B so that the optical axis of the condensing portion 14 of the laser processing head 10B is in the Y direction, and is shown in FIGS. 8 and 14.
  • the moving mechanism 5 moves the support portion 7 and the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B so that the focus point P2 of the laser light L2 is located at the position on the second area M1b of the virtual surface M1.
  • the laser processing is performed with the focus point P2 of the laser light L2 positioned at the position on the second region M1b.
  • the laser beam L2 is emitted from the head 10B.
  • the modified region 4a is formed inside the peripheral portion E along the second region M1b.
  • a crack 4b extends from the modified region 4a to the inside (that is, the modified region 4 side along the first region M1a) and the outside (that is, the side face E1 side of the object 100).
  • the optical axis of the condensing portion 14 of the laser processing head 10B is along the Y direction, and the side surface E1 of the object 100 is the incident surface of the laser light L2.
  • the side surface E1 is a surface perpendicular to the first main surface 100a and the second main surface 100b among the side surfaces intersecting the first main surface 100a and the second main surface 100b (the first main surface 100a and the second main surface 100b). It is a surface perpendicular to the first main surface 100a and the second main surface 100b when viewed from a direction parallel to the first main surface 100a and the second main surface 100b.
  • the side surface E2 is a chamfer formed between the first main surface 100a and the side surface E1 and between the second main surface 100b and the side surface E1 among the side surfaces intersecting with the first main surface 100a and the second main surface 100b.
  • the surface is, for example, a round shape that is convex outward.
  • the side surfaces E1 and E2 are included in the peripheral edge portion E. In the present embodiment, the side surfaces E1 and E2 form a bevel portion.
  • the control unit 9 changes the inside of the peripheral edge E with the optical axis of the condensing unit 14 of the laser processing head 10B along the Y direction.
  • the support portion 7, the laser processing head 10B, and the plurality of moving mechanisms 5 and 6 are controlled so that the quality region 4a is formed.
  • the control unit 9 controls the support unit 7 with the axis C perpendicular to the second main surface 100b of the object 100 as a center line in a state where the optical axis of the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is along the Y direction.
  • the moving mechanism 5 is controlled so as to rotate.
  • the polarization direction of the laser light L2 emitted from the condensing part 14 of the laser processing head 10B is the condensing of the laser light L2.
  • the point P2 is along the moving direction of the object 100.
  • a part of the object 100 is peeled off with the modified region across the virtual plane M1 (see FIG. 8) and the crack extending from the modified region as boundaries.
  • the peripheral edge portion E is removed with the modified region along the line M3 (see FIG. 8) and the crack extending from the modified region as boundaries.
  • the peeling of a part of the object 100 and the removal of the peripheral edge portion E may be performed using, for example, a suction jig.
  • Part of the object 100 may be peeled off on the support portion 7 or may be moved to an area dedicated to peeling.
  • a part of the object 100 may be peeled off by using an air blow or a tape material.
  • the modified regions 4 and 43 may be selectively etched with an etching solution (KOH, TMAH, or the like) that reacts with the object 100. Thereby, the object 100 can be easily peeled off.
  • an etching solution KOH, TMAH, or the like
  • the support portion 7 is rotated at a constant rotation speed, the rotation speed may be changed.
  • the rotation speed of the support portion 7 may be changed so that the pitch of the reforming spots included in the reforming region 4 is constant.
  • the separation surface 100h of the object 100 is subjected to finish grinding or polishing with an abrasive such as a grindstone.
  • an abrasive such as a grindstone.
  • the pitch of a plurality of reforming spots included in the reforming region 4 to be formed is made dense, and the reforming spots are spread on the virtual plane M1 as the planned peeling surface, thereby reducing the target object. 100 may be peeled off.
  • the processing conditions are such that the cracks do not relatively extend from the modified spot (for example, the wavelength of the laser light is a short wavelength (1028 nm), the pulse width is 50 nsec, and the pulse pitch is 1 to 10 ⁇ m (particularly, 1.5 ⁇ m). .About.3.5 ⁇ m)) is selected.
  • the processing condition the condition that the crack extends along the virtual plane M1 is selected.
  • the wavelength of the laser beam L1 is long wavelength (for example, 1099 nm), and the pulse width is 700 nsec. ing.
  • the laser processing head 10B collects light in a state where the optical axis of the condensing unit 14 of the laser processing head 10B is along the Y direction intersecting the direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100.
  • the modified region 4a is formed inside the peripheral edge portion E of the object 100 by the laser beam L2 being emitted while being collected from the portion 14.
  • the laser is provided inside the peripheral portion E of the object 100 including the side surfaces E1 and E2.
  • the light L2 can be condensed appropriately. Therefore, according to the laser processing apparatus 1A, the modified region 4a can be accurately formed inside the peripheral portion E of the object 100.
  • FIG. 16 (a) is a diagram showing a cross-sectional photograph of the peripheral portion of the object
  • FIG. 16 (b) is a diagram showing a partially enlarged cross-sectional photograph of FIG. 16 (a).
  • the object is a silicon wafer and the peripheral portion is a bevel portion.
  • the width of the bevel portion in the horizontal direction (direction parallel to the main surface of the silicon wafer) is about 200 to 300 ⁇ m, and the vertical direction of the side surface of the bevel portion which is perpendicular to the main surface of the silicon wafer ( The width in the direction perpendicular to the main surface of the silicon wafer) was about 100 ⁇ m.
  • the surface perpendicular to the main surface of the silicon wafer is used as the laser light incident surface, and the laser light is incident horizontally from the outside of the bevel portion to inside the bevel portion.
  • the laser light was focused along the direction. As a result, a modified region and a crack extending horizontally inward and outward from the modified region were formed inside the peripheral portion.
  • the extension amount of the crack was about 120 ⁇ m.
  • the condensing unit 14 of the laser processing head 10A With the optical axis of the condensing unit 14 of the laser processing head 10A being along the Z direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100, the condensing unit 14 of the laser processing head 10A.
  • the laser light L1 is emitted while being condensed from the laser light L1, so that the modified region 4 is formed inside the effective portion R of the object 100 along the virtual surface M1.
  • the modified region 4 can be accurately formed inside the effective portion R of the object 100 along the virtual surface M1.
  • the support portion 7 is rotated about the axis C perpendicular to the second main surface 100b as a center line.
  • the modified region 4a is formed inside the peripheral portion E of the object 100.
  • the modified region 4a can be efficiently formed inside the peripheral portion E of the object 100.
  • the polarization direction of the laser light L2 emitted from the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is in the state where the optical axis of the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is along the Y direction.
  • the condensing point P2 of the laser light L2 is along the direction in which it moves with respect to the object 100.
  • the moving mechanisms 5 and 6 may be configured to move at least one of the support 7 and the laser processing head 10A.
  • the moving mechanisms 5 and 6 may be configured to move at least one of the support portion 7 and the laser processing head 10B.
  • control unit 9 forms the modified region 4 along the virtual surface M1 inside the effective portion R of the object 100 in a state where the optical axis of the condensing unit 14 of the laser processing head 10B is along the Z direction.
  • the support 7, the laser processing head 10B, and the moving mechanisms 5 and 6 may be controlled.
  • the modified region 4 can be accurately formed along the virtual surface M1 inside the effective portion R of the object 100 together with or instead of the laser processing head 10A.
  • the laser processing head 10B is changed to the object 100 in both the state where the optical axis of the light condensing portion 14 is along the Z direction and the state where the optical axis of the light condensing portion 14 is along the Y direction.
  • the laser processing apparatus 1A may not include the laser processing head 10A.
  • the laser processing head 10B is dedicated to forming the modified region 4a in the peripheral edge portion E of the object 100 in a state where the optical axis of the condensing portion 14 is along the Y direction. May be. Also in that case, when the laser processing apparatus 1A is dedicated to forming the modified region 4a in the peripheral portion E of the object 100, the laser processing apparatus 1A includes the laser processing head 10A. You don't have to.
  • the optical axis of the condensing portion 14 of the laser processing head 10B intersects the direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100 (that is, the Z direction).
  • the laser beam L2 is emitted from the condensing part 14 of the laser processing head 10B so that the modified region 4a is formed inside the peripheral edge portion E of the object 100 in a direction other than the Y direction among the directions. It may be emitted while being collected.
  • the light of the light condensing unit 14 of the laser processing head 10B is appropriately focused so that the laser light L2 is focused inside the peripheral edge portion E.
  • the angle of the axis can be adjusted.
  • the direction in which the optical axis of the condensing part 14 of the laser processing head 10B intersects the direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100 (the first direction intersecting the direction perpendicular to the surface of the object) is: For example, a direction forming an angle of 10 to 90 ° with respect to a direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100, or a direction of 30 to 90 ° with respect to a direction perpendicular to the second main surface 100b of the object 100. It is a direction that forms an angle.
  • the trimming process for forming the modified region 43 is performed before a part of the object 100 is peeled by the peeling process.
  • the peripheral edge portion E may be removed by trimming after the object 100 is partially peeled by the peeling process.
  • the removed portion removed from the object 100 by the peeling process can be reused.
  • the peripheral edge portion E of the target object 100 is subjected to the peeling process, but the peripheral edge portion E of the target object 100 is subjected to the peeling process.
  • the effective portion R of the object 100 may be subjected to a peeling process.
  • the second main surface 100b of the object 100 is the laser light incident surface, but the first main surface 100a of the object 100 may be the laser light incident surface.
  • the laser processing device 1A may be applied to processing such as ablation.
  • the type of the target object 100, the shape of the target object 100, the size of the target object 100, the number and direction of crystal orientations of the target object 100, and the plane orientation of the main surface of the target object 100 are not particularly limited.
  • the modified region may be a crystal region, a recrystallization region, a gettering region, or the like formed inside the object 100.
  • the crystal region is a region in which the structure of the object 100 before processing is maintained.
  • the recrystallized region is a region which is solidified as a single crystal or a polycrystal when re-solidified after being evaporated, turned into plasma or melted.
  • the gettering region is a region that exhibits a gettering effect of collecting and trapping impurities such as heavy metals.
  • 19 to 21 are side views of an object for explaining a laser processing apparatus according to another modification and a method of manufacturing a semiconductor device (laser processing method) using the same.
  • the following processing may be performed.
  • the object 100 is supported with the second main surface 100b facing the laser light incident surface side.
  • a substrate such as a support substrate is bonded or a tape material is attached to the first main surface 100a side of the object 100 on which the functional element is formed.
  • the condensing point P1 of the laser light L1 is positioned at the position on the line M3 (see FIG. 8).
  • the laser beam L1 is emitted in this state.
  • the line M3 is a line to be trimmed and extends annularly inside the outer edge of the object 100.
  • Such irradiation of the laser beam L1 is repeated by changing the position of the condensing point P1 in the Z direction.
  • the modified region along the line M3 is located inside the object 100 on the side opposite to the laser light incident surface with respect to the virtual surface M1 (see FIG. 8). 43 is formed.
  • the virtual surface M1 is a planned separation surface and faces the second main surface 100b of the object 100.
  • the dividing force is weak (first processing condition).
  • the laser beam L1 is emitted.
  • a condensing point is located inside the line M3 (see FIG. 8) on the virtual plane M1 (see FIG. 8).
  • the condensing point P1 is moved along the virtual plane M1.
  • the modified region 4a is formed in the first portion NR1 along the virtual plane M1 (see FIG. 8). No crack extends from the modified region 4a to the outside of the line M3 (peripheral edge portion EE).
  • the weak dividing force condition is a condition in which the processing state after laser processing of the second specified amount, which is larger than the first specified amount, becomes the first slicing state.
  • the dividing force weak condition may be replaced with an intermediate dividing force condition (first processing condition).
  • the intermediate cutting force condition is a condition in which the processing state after the laser processing of the second specified amount becomes the second slicing state.
  • the first prescribed amount of laser processing is performed, for example, when the modified region 4 is formed by irradiating the laser light L1 along a plurality of parallel lines (a plurality of processing lines arranged side by side) of less than 100 lines. is there.
  • the first prescribed amount of laser processing is, for example, the case where the width of the region forming the modified region 4 in the object 100 in the index direction is less than 12 mm.
  • the index direction is a direction orthogonal to the extending direction of the processing line when viewed from the laser light incident surface.
  • the second prescribed amount of laser processing is, for example, a case where the modified region 4 is formed by irradiating the laser light L1 along a plurality of 100 or more processing lines.
  • the second prescribed amount of laser processing is, for example, a case where the width of the region forming the modified region 4 in the object 100 in the index direction is 12 mm or more.
  • the first specified amount and the second specified amount are not particularly limited and may be various parameter amounts.
  • the first specified amount and the second specified amount may be processing time, for example.
  • the first prescribed amount and the second prescribed amount may be a combination of a plurality of parameter amounts.
  • the first slicing state is a slicing half cut state.
  • the slicing half cut (SHC) state is a state in which cracks extending from a plurality of modified spots included in the modified region 4 extend in a direction (scan direction) along the processing line.
  • the modified spot and the stain along the processing line can be confirmed in the slicing half-cut state in the image.
  • the slicing half cut state is indispensable as the processing state when the modified region 4 is formed by irradiating the laser beam L1 along one processing line. Become.
  • the second slicing state is a slicing full cut state.
  • the slicing full cut (SFC) state is a state in which cracks extending from a plurality of reforming spots included in the reforming region 4 extend and are connected to each other along a plurality of processing lines and in a direction intersecting the processing lines. is there.
  • the slicing full cut state in the image is a state in which cracks extending from the modified spot extend vertically and horizontally and are connected across a plurality of processing lines.
  • the slicing full cut state is a state in which the modified spot cannot be confirmed on the image (a state in which a space or a gap formed by the crack is confirmed). Since the slicing full-cut state is a state caused by the connection of cracks across a plurality of processing lines, the modified region 4 is formed by irradiating the laser beam L1 along one processing line. In some cases, it cannot happen.
  • a laser is applied to the second portion NR2 inside the first portion NR1 of the object 100 under the strong dividing force condition (second processing condition).
  • the light L1 is emitted.
  • the condensing point P1 is located at a position on the virtual plane M1 (see 8) in the second portion NR2 which is the central portion of the object 100.
  • the laser light L1 is emitted under the condition that the dividing force is strong.
  • the condensing point P1 is moved along the virtual plane M1.
  • the modified region 4c is formed in the second portion NR2 along the virtual plane M1 (see FIG. 8). From the modified region 4c, the crack is positively extended to the outside (that is, the side surface side of the object 100).
  • the strong cutting force condition is a condition in which the processing state after the laser processing of the first specified amount becomes the second slicing state.
  • KOH etching solution
  • the first processing process of laser processing the first portion NR1 of the object 100 under the first processing condition and the second processing inside the first portion NR1 of the object 100 are performed.
  • the second processing process of performing laser processing on the partial NR2 under the second processing condition is executed.
  • the first processing condition is a condition in which the processing state after the laser processing of the second specified amount becomes the first slicing state or the second slicing state
  • the second processing condition is the processing state after the laser processing of the first specified amount. Is a condition for becoming the second slicing state
  • the first portion NR1 is a portion excluding the peripheral edge portion EE.
  • Such laser processing is particularly effective when a part of the object 100 is peeled as shown in FIG.

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Abstract

対象物にレーザ光を照射することにより、対象物の側面を含む周縁部分の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、支持部と、第１照射部と、支持部及び第１照射部の少なくとも１つを移動させる移動機構と、支持部、第１照射部及び移動機構を制御する制御部と、を備える。第１照射部は、レーザ光を集光しつつ出射させる第１集光部を有する。制御部は、第１集光部の光軸が表面に垂直な方向と交差する第１方向に沿った状態で、周縁部分の内部に改質領域が形成されるように、支持部、第１照射部及び移動機構を制御する。

Description

レーザ加工装置
　本発明の一側面は、レーザ加工装置に関する。
　特許文献１には、ワークを保持する保持機構と、保持機構に保持されたワークにレーザ光を照射するレーザ照射機構と、を備えるレーザ加工装置が記載されている。特許文献１に記載のレーザ加工装置では、集光レンズを有するレーザ照射機構が基台に対して固定されており、集光レンズの光軸に垂直な方向に沿ったワークの移動が保持機構によって実施される。
特許第５４５６５１０号公報
　ところで、表面、及び当該表面と交差する側面を有する対象物の内部において当該表面と向かい合う仮想面を境界として対象物の一部を剥離するために、対象物にレーザ光を照射することにより、仮想面に沿って改質領域を形成する場合がある。そのような場合に、例えば、強度向上のために対象物の側面が面取り面を含んでいると、対象物のうち当該側面を含む周縁部分の内部にレーザ光を適切に集光させることができず、当該周縁部分の内部に改質領域を形成することができないおそれがある。
　そこで、本発明の一側面は、対象物の周縁部分の内部に改質領域を精度良く形成することができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置は、表面、及び表面と交差する側面を有する対象物にレーザ光を照射することにより、対象物のうち側面を含む周縁部分の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、対象物を支持する支持部と、対象物にレーザ光を照射する第１照射部と、支持部及び第１照射部の少なくとも１つを移動させる移動機構と、支持部、第１照射部及び移動機構を制御する制御部と、を備え、第１照射部は、レーザ光を集光しつつ出射させる第１集光部を有し、制御部は、第１集光部の光軸が表面に垂直な方向と交差する第１方向に沿った状態で、周縁部分の内部に改質領域が形成されるように、支持部、第１照射部及び移動機構を制御する。
　このレーザ加工装置では、第１照射部の第１集光部の光軸が対象物の表面に垂直な方向と交差する第１方向に沿った状態で、当該第１集光部からレーザ光が集光されつつ出射させられることにより、対象物の周縁部分の内部に改質領域が形成される。これにより、例えば、強度向上のために対象物の側面が面取り面を含んでいるような場合にも、対象物のうち当該側面を含む周縁部分の内部にレーザ光を適切に集光させることができる。よって、このレーザ加工装置によれば、対象物の周縁部分の内部に改質領域を精度良く形成することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、移動機構は、第１集光部の光軸が第１方向に沿った状態、又は第１集光部の光軸が表面に垂直な第２方向に沿った状態となるように、第１照射部の向きを変え、制御部は、第１集光部の光軸が第２方向に沿った状態で、周縁部分の内側において表面と向かい合う仮想面に沿って改質領域が形成されるように、支持部、第１照射部及び移動機構を制御してもよい。これにより、周縁部分の内側において表面と向かい合う仮想面に沿って改質領域を精度良く形成することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置は、対象物にレーザ光を照射する第２照射部を更に備え、第２照射部は、レーザ光を集光しつつ出射させる第２集光部を有し、制御部は、第２集光部の光軸が表面に垂直な第２方向に沿った状態で、周縁部分の内側において表面と向かい合う仮想面に沿って改質領域が形成されるように、支持部、第２照射部及び移動機構を制御してもよい。これにより、周縁部分の内側において表面と向かい合う仮想面に沿って改質領域を精度良く形成することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、制御部は、第１集光部の光軸が第１方向に沿った状態で、表面に垂直な軸線を中心線として支持部が回転するように、移動機構を制御してもよい。これにより、対象物の周縁部分の内部に改質領域を効率良く形成することができる。
　本発明の一側面に係るレーザ加工装置では、第１集光部の光軸が第１方向に沿った状態において、第１集光部から出射されるレーザ光の偏光方向は、第１集光部から出射されるレーザ光の集光点が対象物に対して移動する方向に沿っていてもよい。これにより、対象物の周縁部分の内部において改質領域から対象物の表面に平行な方向に延びる亀裂の延び量を大きくすることができる。
　本発明の一側面によれば、対象物の周縁部分の内部に改質領域を形成することができるレーザ加工装置を提供することが可能となる。
図１は、基礎のレーザ加工装置の斜視図である。 図２は、図１に示されるレーザ加工装置の一部分の正面図である。 図３は、図１に示されるレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドの正面図である。 図４は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの側面図である。 図５は、図３に示されるレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図６は、変形例のレーザ加工ヘッドの光学系の構成図である。 図７は、実施形態のレーザ加工装置の平面図である。 図８（ａ）は、対象物の例を示す平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す対象物の側面図である。 図９は、実施形態のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するためのレーザ加工装置の平面図である。 図１０（ａ）は、実施形態のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するための対象物の側面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の続きを示す対象物の側面図である。 図１１（ａ）は、図１０（ｂ）の続きを示す対象物の側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の続きを示す対象物の平面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）に示す対象物の側面図である。 図１２は、実施形態のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するためのレーザ加工装置の平面図である。 図１３は、実施形態のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するためのレーザ加工装置の一部分の側面図である。 図１４は、図１１（ｂ）及び（ｃ）の続きを示す対象物の周縁部分の側面図である。 図１５（ａ）は、図１４の続きを示す対象物の側面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の続きを示す対象物の側面図である。 図１６（ａ）は、対象物の周縁部分の断面写真を示す図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の一部を拡大した断面写真を示す図である。 図１７は、実施形態のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するためのレーザ加工装置の一部分の側面図である。 図１８（ａ）は、変形例の半導体デバイスを製造する方法を説明するための対象物の側面図である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の続きを示す対象物の側面図である。 図１９（ａ）は、他の変形例のレーザ加工装置を用いて半導体デバイスを製造する方法を説明するための対象物の側面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の続きを示す対象物の側面図である。 図２０（ａ）は、図１９（ｂ）の続きを示す対象物の側面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の続きを示す対象物の側面図である。図２０（ｃ）は、図２０（ｂ）の続きを示す対象物の側面図である。 図２１は、図２０（ｃ）の続きを示す対象物の側面図である。
　以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［基礎のレーザ加工装置］
　まず、基礎のレーザ加工装置の構成、レーザ加工ヘッドの構成、作用及び効果、並びに、変形例について、説明する。
［基礎のレーザ加工装置の構成］
　図１に示されるように、レーザ加工装置１は、複数の移動機構５，６と、支持部７と、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと、光源ユニット８と、制御部９と、を備えている。以下、第１方向をＸ方向、第１方向に垂直な第２方向をＹ方向、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向をＺ方向という。本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
　移動機構５は、固定部５１と、移動部５３と、取付部５５と、を有している。固定部５１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。移動部５３は、固定部５１に設けられたレールに取り付けられており、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部５５は、移動部５３に設けられたレールに取り付けられており、Ｘ方向に沿って移動することができる。
　移動機構６は、固定部６１と、１対の移動部６３，６４と、１対の取付部６５，６６と、を有している。固定部６１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。１対の移動部６３，６４のそれぞれは、固定部６１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部６５は、移動部６３に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。取付部６６は、移動部６４に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。つまり、装置フレーム１ａに対しては、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動することができる。
　支持部７は、移動機構５の取付部５５に設けられた回転軸に取り付けられており、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。つまり、支持部７は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動することができ、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。支持部７は、対象物１００を支持する。対象物１００は、例えば、ウェハである。
　図１及び図２に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構６の取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構６の取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。
　光源ユニット８は、１対の光源８１，８２を有している。１対の光源８１，８２は、装置フレーム１ａに取り付けられている。光源８１は、レーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１は、光源８１の出射部８１ａから出射され、光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ａに導光される。光源８２は、レーザ光Ｌ２を出力する。レーザ光Ｌ２は、光源８２の出射部８２ａから出射され、別の光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ｂに導光される。
　制御部９は、レーザ加工装置１の各部（支持部７、複数の移動機構５，６、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂ、及び光源ユニット８等）を制御する。制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。
　以上のように構成されたレーザ加工装置１による加工の一例について説明する。当該加工の一例は、ウェハである対象物１００を複数のチップに切断するために、格子状に設定された複数のラインのそれぞれに沿って対象物１００の内部に改質領域を形成する例である。
　まず、対象物１００を支持している支持部７がＺ方向において１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと対向するように、移動機構５が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って支持部７を移動させる。続いて、対象物１００において一方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
　続いて、一方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、一方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
　続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、一方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ一方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。
　続いて、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
　続いて、他方向に延在する一のライン上にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、他方向に延在する他のライン上にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ１の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物１００の内部にレーザ光Ｌ２の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
　続いて、光源８１がレーザ光Ｌ１を出力してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物１００にレーザ光Ｌ１を照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌ２を出力してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物１００にレーザ光Ｌ２を照射する。それと同時に、他方向に延在する一のラインに沿ってレーザ光Ｌ１の集光点が相対的に移動し且つ他方向に延在する他のラインに沿ってレーザ光Ｌ２の集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物１００において一方向と直交する他方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物１００の内部に改質領域を形成する。
　なお、上述した加工の一例では、光源８１は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ１を出力し、光源８２は、例えばパルス発振方式によって、対象物１００に対して透過性を有するレーザ光Ｌ２を出力する。そのようなレーザ光が対象物１００の内部に集光されると、レーザ光の集光点に対応する部分においてレーザ光が特に吸収され、対象物１００の内部に改質領域が形成される。改質領域は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。
　パルス発振方式によって出力されたレーザ光が対象物１００に照射され、対象物１００に設定されたラインに沿ってレーザ光の集光点が相対的に移動させられると、複数の改質スポットがラインに沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポットは、１パルスのレーザ光の照射によって形成される。１列の改質領域は、１列に並んだ複数の改質スポットの集合である。隣り合う改質スポットは、対象物１００に対するレーザ光の集光点の相対的な移動速度及びレーザ光の繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。
［レーザ加工ヘッドの構成］
　図３及び図４に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、を備えている。
　筐体１１は、第１壁部２１及び第２壁部２２、第３壁部２３及び第４壁部２４、並びに、第５壁部２５及び第６壁部２６を有している。第１壁部２１及び第２壁部２２は、Ｘ方向において互いに対向している。第３壁部２３及び第４壁部２４は、Ｙ方向において互いに対向している。第５壁部２５及び第６壁部２６は、Ｚ方向において互いに対向している。
　第３壁部２３と第４壁部２４との距離は、第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さい。第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも小さい。なお、第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離と等しくてもよいし、或いは、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも大きくてもよい。
　レーザ加工ヘッド１０Ａでは、第１壁部２１は、移動機構６の固定部６１とは反対側に位置しており、第２壁部２２は、固定部６１側に位置している。第３壁部２３は、移動機構６の取付部６５側に位置しており、第４壁部２４は、取付部６５とは反対側であってレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置している（図２参照）。第５壁部２５は、支持部７とは反対側に位置しており、第６壁部２６は、支持部７側に位置している。
　筐体１１は、第３壁部２３が移動機構６の取付部６５側に配置された状態で筐体１１が取付部６５に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６５は、ベースプレート６５ａと、取付プレート６５ｂと、を有している。ベースプレート６５ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている（図２参照）。取付プレート６５ｂは、ベースプレート６５ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ｂ側の端部に立設されている（図２参照）。筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６５ｂに接触した状態で、台座２７を介してボルト２８が取付プレート６５ｂに螺合されることで、取付部６５に取り付けられている。台座２７は、第１壁部２１及び第２壁部２２のそれぞれに設けられている。筐体１１は、取付部６５に対して着脱可能である。
　入射部１２は、第５壁部２５に取り付けられている。入射部１２は、筐体１１内にレーザ光Ｌ１を入射させる。入射部１２は、Ｘ方向においては第２壁部２２側に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における入射部１２と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における入射部１２と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第３壁部２３との距離よりも小さい。
　入射部１２は、光ファイバ２の接続端部２ａが接続可能となるように構成されている。光ファイバ２の接続端部２ａには、ファイバの出射端から出射されたレーザ光Ｌ１をコリメートするコリメータレンズが設けられており、戻り光を抑制するアイソレータが設けられていない。当該アイソレータは、接続端部２ａよりも光源８１側であるファイバの途中に設けられている。これにより、接続端部２ａの小型化、延いては、入射部１２の小型化が図られている。なお、光ファイバ２の接続端部２ａにアイソレータが設けられていてもよい。
　調整部１３は、筐体１１内に配置されている。調整部１３は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１を調整する。調整部１３が有する各構成は、筐体１１内に設けられた光学ベース２９に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１内の領域を第３壁部２３側の領域と第４壁部２４側の領域とに仕切るように、筐体１１に取り付けられている。光学ベース２９は、筐体１１と一体となっている。調整部１３が有する各構成は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。調整部１３が有する各構成の詳細については後述する。
　集光部１４は、第６壁部２６に配置されている。具体的には、集光部１４は、第６壁部２６に形成された孔２６ａに挿通された状態で（図５参照）、第６壁部２６に配置されている。集光部１４は、調整部１３によって調整されたレーザ光Ｌ１を集光しつつ筐体１１外に出射させる。集光部１４は、Ｘ方向においては第２壁部２２側に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における集光部１４と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における集光部１４と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における集光部１４と第３壁部２３との距離よりも小さい。
　図５に示されるように、調整部１３は、アッテネータ３１と、ビームエキスパンダ３２と、ミラー３３と、を有している。入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３は、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ１上に配置されている。アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２は、直線Ａ１上において、入射部１２とミラー３３との間に配置されている。アッテネータ３１は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌ１の出力を調整する。ビームエキスパンダ３２は、アッテネータ３１で出力が調整されたレーザ光Ｌ１の径を拡大する。ミラー３３は、ビームエキスパンダ３２で径が拡大されたレーザ光Ｌ１を反射する。
　調整部１３は、反射型空間光変調器３４と、結像光学系３５と、を更に有している。調整部１３の反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５、並びに、集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ２上に配置されている。反射型空間光変調器３４は、ミラー３３で反射されたレーザ光Ｌ１を変調する。反射型空間光変調器３４は、例えば、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid　Crystal　on　Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial　Light　Modulator）である。結像光学系３５は、反射型空間光変調器３４の反射面３４ａと集光部１４の入射瞳面１４ａとが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。結像光学系３５は、３つ以上のレンズによって構成されている。
　直線Ａ１及び直線Ａ２は、Ｙ方向に垂直な平面上に位置している。直線Ａ１は、直線Ａ２に対して第２壁部２２側に位置している。レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１は、入射部１２から筐体１１内に入射して直線Ａ１上を進行し、ミラー３３及び反射型空間光変調器３４で順次に反射された後、直線Ａ２上を進行して集光部１４から筐体１１外に出射する。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。また、アッテネータ３１は、ミラー３３と反射型空間光変調器３４との間に配置されていてもよい。また、調整部１３は、他の光学部品（例えば、ビームエキスパンダ３２の前に配置されるステアリングミラー等）を有していてもよい。
　レーザ加工ヘッド１０Ａは、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を更に備えている。
　ダイクロイックミラー１５は、直線Ａ２上において、結像光学系３５と集光部１４との間に配置されている。つまり、ダイクロイックミラー１５は、筐体１１内において、調整部１３と集光部１４との間に配置されている。ダイクロイックミラー１５は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。ダイクロイックミラー１５は、レーザ光Ｌ１を透過させる。ダイクロイックミラー１５は、非点収差を抑制する観点では、例えば、キューブ型、又は、ねじれの関係を有するように配置された２枚のプレート型であってもよい。
　測定部１６は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側に配置されている。測定部１６は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。測定部１６は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）と集光部１４との距離を測定するための測定光Ｌ１０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０を検出する。つまり、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４を介して測定部１６で検出される。
　より具体的には、測定部１６から出力された測定光Ｌ１０は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられたビームスプリッタ２０、及びダイクロイックミラー１５で順次に反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された測定光Ｌ１０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５及びビームスプリッタ２０で順次に反射され、測定部１６に入射し、測定部１６で検出される。
　観察部１７は、筐体１１内において、調整部１３に対して第１壁部２１側に配置されている。観察部１７は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。観察部１７は、対象物１００の表面（例えば、レーザ光Ｌ１が入射する側の表面）を観察するための観察光Ｌ２０を出力し、集光部１４を介して、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０を検出する。つまり、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して対象物１００の表面に照射され、対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４を介して観察部１７で検出される。
　より具体的には、観察部１７から出力された観察光Ｌ２０は、ビームスプリッタ２０を透過してダイクロイックミラー１５で反射され、集光部１４から筐体１１外に出射する。対象物１００の表面で反射された観察光Ｌ２０は、集光部１４から筐体１１内に入射してダイクロイックミラー１５で反射され、ビームスプリッタ２０を透過して観察部１７に入射し、観察部１７で検出される。なお、レーザ光Ｌ１、測定光Ｌ１０及び観察光Ｌ２０のそれぞれの波長は、互いに異なっている（少なくともそれぞれの中心波長が互いにずれている）。
　駆動部１８は、第４壁部２４側において光学ベース２９に取り付けられている。駆動部１８は、例えば圧電素子の駆動力によって、第６壁部２６に配置された集光部１４をＺ方向に沿って移動させる。
　回路部１９は、筐体１１内において、光学ベース２９に対して第３壁部２３側に配置されている。つまり、回路部１９は、筐体１１内において、調整部１３、測定部１６及び観察部１７に対して第３壁部２３側に配置されている。回路部１９は、例えば、複数の回路基板である。回路部１９は、測定部１６から出力された信号、及び反射型空間光変調器３４に入力する信号を処理する。回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。一例として、回路部１９は、測定部１６から出力された信号に基づいて、対象物１００の表面と集光部１４との距離が一定に維持されるように（すなわち、対象物１００の表面とレーザ光Ｌ１の集光点との距離が一定に維持されるように）、駆動部１８を制御する。なお、筐体１１には、回路部１９を制御部９（図１参照）等に電気的に接続するための配線が接続されるコネクタ（図示省略）が設けられている。
　レーザ加工ヘッド１０Ｂは、レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に、筐体１１と、入射部１２と、調整部１３と、集光部１４と、ダイクロイックミラー１５と、測定部１６と、観察部１７と、駆動部１８と、回路部１９と、を備えている。ただし、レーザ加工ヘッド１０Ｂの各構成は、図２に示されるように、１対の取付部６５，６６間の中点を通り且つＹ方向に垂直な仮想平面に関して、レーザ加工ヘッド１０Ａの各構成と面対称の関係を有するように、配置されている。
　例えば、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。これに対し、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ａ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。
　レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付部６６側に配置された状態で筐体１１が取付部６６に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６６は、ベースプレート６６ａと、取付プレート６６ｂと、を有している。ベースプレート６６ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている。取付プレート６６ｂは、ベースプレート６６ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ａ側の端部に立設されている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６６ｂに接触した状態で、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、取付部６６に対して着脱可能である。
［作用及び効果］
　レーザ加工ヘッド１０Ａでは、レーザ光Ｌ１を出力する光源が筐体１１内に設けられていないため、筐体１１の小型化を図ることができる。更に、筐体１１において、第３壁部２３と第４壁部２４との距離が第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さく、第６壁部２６に配置された集光部１４がＹ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成（例えば、レーザ加工ヘッド１０Ｂ）が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、レーザ加工ヘッド１０Ａは、集光部１４をその光軸に垂直な方向に沿って移動させるのに好適である。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｙ方向において第４壁部２４側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側の領域に他の構成（例えば、回路部１９）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、集光部１４が、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第２壁部２２側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２が、第５壁部２５に設けられており、Ｘ方向において第２壁部２２側に片寄っている。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、測定部１６及び観察部１７が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域に配置されており、回路部１９が、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第３壁部２３側に配置されており、ダイクロイックミラー１５が、筐体１１内において調整部１３と集光部１４との間に配置されている。これにより、筐体１１内の領域を有効に利用することができる。更に、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいた加工が可能となる。また、レーザ加工装置１において、対象物１００の表面の観察結果に基づいた加工が可能となる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、回路部１９が、測定部１６から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。これにより、対象物１００の表面と集光部１４との距離の測定結果に基づいてレーザ光Ｌ１の集光点の位置を調整することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、入射部１２、並びに、調整部１３のアッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２及びミラー３３が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ１上に配置されており、調整部１３の反射型空間光変調器３４、結像光学系３５及び集光部１４、並びに、集光部１４が、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ２上に配置されている。これにより、アッテネータ３１、ビームエキスパンダ３２、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａでは、直線Ａ１が、直線Ａ２に対して第２壁部２２側に位置している。これにより、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第１壁部２１側の領域において、集光部１４を用いた他の光学系（例えば、測定部１６及び観察部１７）を構成する場合に、当該他の光学系の構成の自由度を向上させることができる。
　以上の作用及び効果は、レーザ加工ヘッド１０Ｂによっても同様に奏される。
　また、レーザ加工装置１では、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に片寄っており、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４が、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１においてレーザ加工ヘッド１０Ａ側に片寄っている。これにより、１対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０ＢのそれぞれをＹ方向に沿って移動させる場合に、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４とレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４とを互いに近付けることができる。よって、レーザ加工装置１によれば、対象物１００を効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工装置１では、１対の取付部６５，６６のそれぞれが、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれに沿って移動する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工装置１では、支持部７が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転する。これにより、対象物１００をより効率良く加工することができる。
［変形例］
　例えば、図６に示されるように、入射部１２、調整部１３及び集光部１４は、Ｚ方向に沿って延在する直線Ａ上に配置されていてもよい。これによれば、調整部１３をコンパクトに構成することができる。その場合、調整部１３は、反射型空間光変調器３４及び結像光学系３５を有していなくてもよい。また、調整部１３は、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有していてもよい。これによれば、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２を有する調整部１３をコンパクトに構成することができる。なお、アッテネータ３１及びビームエキスパンダ３２の配列の順序は、逆であってもよい。
　また、筐体１１は、第１壁部２１、第２壁部２２、第３壁部２３及び第５壁部２５の少なくとも１つがレーザ加工装置１の取付部６５（又は取付部６６）側に配置された状態で筐体１１が取付部６５（又は取付部６６）に取り付けられるように、構成されていればよい。また、集光部１４は、少なくともＹ方向において第４壁部２４側に片寄っていればよい。これらによれば、Ｙ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。また、Ｚ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、対象物１００に集光部１４を近付けることができる。
　また、集光部１４は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、集光部１４の光軸に垂直な方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第１壁部２１側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。その場合、入射部１２は、Ｘ方向において第１壁部２１側に片寄っていてもよい。これによれば、筐体１１内の領域のうち調整部１３に対して第２壁部２２側の領域に他の構成（例えば、測定部１６及び観察部１７）を配置する等、当該領域を有効に利用することができる。
　また、光源ユニット８は、１つの光源を有するものであってもよい。その場合、光源ユニット８は、１つの光源から出力されたレーザ光の一部を出射部８１ａから出射させ且つ当該レーザ光の残部を出射部８２ｂから出射させるように、構成されていればよい。
　また、レーザ加工装置１は、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えていてもよい。１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１でも、集光部１４の光軸に垂直なＹ方向に沿って筐体１１を移動させる場合に、例えば、第４壁部２４側に他の構成が存在したとしても、当該他の構成に集光部１４を近付けることができる。よって、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１によっても、対象物１００を効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、取付部６５がＺ方向に沿って移動すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。また、１つのレーザ加工ヘッド１０Ａを備えるレーザ加工装置１において、支持部７が、Ｘ方向に沿って移動し、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転すれば、対象物１００をより効率良く加工することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂ及びレーザ加工装置１は、対象物１００の内部に改質領域を形成するためのものに限定されず、他のレーザ加工を実施するためのものであってもよい。また、レーザ加工装置１は、３つ以上のレーザ加工ヘッドを備えていてもよい。
［実施形態のレーザ加工装置］
　次に、実施形態のレーザ加工装置の構成及び動作、作用及び効果、並びに、変形例について説明する。
［実施形態のレーザ加工装置の構成及び動作］
　図７に示されるように、レーザ加工装置１Ａは、アライメントカメラＡＣ及び撮像ユニットＩＲを備えている点、並びに、レーザ加工ヘッド（第１照射部）１０Ｂが旋回機構６７を介して取付部６６に取り付けられている点で、上述したレーザ加工装置１と主に相違している。本実施形態では、レーザ加工装置１Ａは、第１主面１００ａ及び第２主面（表面）１００ｂを有する対象物１００にトリミング加工及び剥離加工を施し、半導体デバイスを取得（製造）する。トリミング加工は、対象物１００において不要部分を除去するための加工である。剥離加工は、対象物１００の一部分を剥離するための加工である。まず、レーザ加工装置１Ａの構成について、上述したレーザ加工装置１との相違点を中心に説明する。なお、図７においては、装置フレーム１ａ、光源ユニット８等の図示が省略されている。
　図７に示されるように、アライメントカメラＡＣ及び撮像ユニットＩＲは、レーザ加工ヘッド（第２照射部）１０Ａと共に取付部６５に取り付けられている。アライメントカメラＡＣは、例えば、対象物１００を透過する光を用いてデバイスパターン等を撮像する。アライメントカメラＡＣにより得られる画像に基づいて、対象物１００に対するレーザ光Ｌ１の照射位置のアライメント等が実施される。撮像ユニットＩＲは、対象物１００を透過する光により対象物１００を撮像する。例えば、対象物１００がシリコンを含むウェハである場合、撮像ユニットＩＲにおいては、近赤外領域の光が用いられる。撮像ユニットＩＲにより得られる画像に基づいて、対象物１００の内部に形成された改質領域及び当該改質領域から延びる亀裂の状態の確認等が実施される。
　レーザ加工ヘッド１０Ｂは、旋回機構６７を介して取付部６６に取り付けられている。旋回機構６７は、Ｘ方向に平行な軸線を中心線として旋回可能となるように取付部６６に取り付けられている。これにより、移動機構６は、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部（第１集光部）１４の光軸が対象物１００の第２主面１００ｂに平行なＹ方向（対象物の表面に垂直な方向と交差する第１方向）に沿った状態、又はレーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸が第２主面１００ｂに垂直なＺ方向（第２方向）に沿った状態となるように、レーザ加工ヘッド１０Ｂの向きを変えることができる。
　次に、レーザ加工装置１Ａの加工対象である対象物１００について説明する。対象物１００は、例えば円板状に形成された半導体ウェハを含む。対象物１００は、種々の材料で形成されていてもよいし、種々の形状を呈していてもよい。対象物１００の第１主面１００ａには、機能素子（図示省略）が形成されている。機能素子は、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。
　図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、対象物１００には、有効部分Ｒ及び周縁部分Ｅが設定されている。有効部分Ｒは、取得する半導体デバイスに対応する部分である。有効部分Ｒは、例えば、対象物１００を厚さ方向から見た場合に中央部分を含む円板状の部分である。周縁部分Ｅは、対象物１００における有効部分Ｒよりも外側の領域である。周縁部分Ｅは、対象物１００において有効部分Ｒ以外の外縁部分である。周縁部分Ｅは、例えば、有効部分Ｒを囲う円環状のベベル部分である。
　対象物１００には、剥離予定面としての仮想面Ｍ１が設定されている。仮想面Ｍ１は、改質領域の形成を予定する面である。仮想面Ｍ１は、対象物１００のレーザ光入射面である第２主面１００ｂと向かい合う面（すなわち、第２主面１００ｂに対向する面）である。仮想面Ｍ１は、第１領域Ｍ１ａ及び第２領域Ｍ１ｂを含んでいる。第１領域Ｍ１ａは、仮想面Ｍ１のうち有効部分Ｒに位置する領域である。第２領域Ｍ１ｂは、仮想面Ｍ１のうち周縁部分Ｅに位置する領域である。仮想面Ｍ１は、第２主面１００ｂに平行な面であり、例えば円形状を呈している。仮想面Ｍ１は、仮想的な領域であり、平面に限定されず、曲面ないし３次元状の面であってもよい。有効部分Ｒ、周縁部分Ｅ及び仮想面Ｍ１の設定は、制御部９において行うことができる。有効部分Ｒ、周縁部分Ｅ及び仮想面Ｍ１は、座標指定されたものであってもよい。
　対象物１００には、トリミング予定ラインとしてのラインＭ３が設定されている。ラインＭ３は、改質領域の形成を予定するラインである。ラインＭ３は、対象物１００の外縁の内側において環状に延在する。ラインＭ３は、例えば、円環状に延在する。ラインＭ３は、対象物１００の内部における仮想面Ｍ１よりもレーザ光入射面とは反対側の部分にて、有効部分Ｒと周縁部分Ｅとの境界に設定されている。ラインＭ３の設定は、制御部９において行うことができる。ラインＭ３は、座標指定されたものであってもよい。
　次に、レーザ加工装置１Ａを用いて、対象物１００にトリミング加工及び剥離加工を施し、半導体デバイスを製造（取得）する方法の一例について、説明する。以下に説明する製造方法は、トリミング加工及び剥離加工によって対象物１００から取り除く除去部分（対象物１００において半導体デバイスとして用いられない部分）について、リユース可能な方法である。
　まず、図７に示されるように、第２主面１００ｂをレーザ光入射面側にした状態で、支持部７に対象物１００を支持させる。対象物１００において機能素子が形成された第１主面１００ａ側には、支持基板等の基板が接合されているか、或いはテープ材が貼り付けられている。
　続いて、図９及び図１０（ａ）に示されるように、対象物１００にトリミング加工を施す。具体的には、ラインＭ３の上方にレーザ加工ヘッド１０Ａの集光部（第２集光部）１４が位置し、且つラインＭ３上の位置にレーザ光Ｌ１の集光点Ｐ１が位置するように、移動機構５が支持部７を移動させると共に移動機構６がレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。そして、移動機構５が軸線Ｃを中心線として支持部７を一定の回転速度で回転させながら、ラインＭ３上の位置にレーザ光Ｌ１の集光点Ｐ１を位置させた状態で、レーザ加工ヘッド１０Ａからレーザ光Ｌ１を出射させる。このようなレーザ光Ｌ１の照射を、集光点Ｐ１のＺ方向の位置を変えて繰り返し行う。これにより、図１０（ｂ）に示されるように、剥離処理の前に、対象物１００の内部における仮想面Ｍ１（図８参照）よりもレーザ光入射面とは反対側の部分に、ラインＭ３（図８参照）に沿って改質領域４３を形成する。なお、対象物１００に対するトリミング加工では、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４の光軸がＺ方向に沿っており、対象物１００の第２主面１００ｂがレーザ光Ｌ１の入射面である。
　続いて、図９及び図１１（ａ）に示されるように、対象物１００の有効部分Ｒに剥離加工を施す。具体的には、移動機構５が軸線Ｃを中心線として支持部７を一定の回転速度で回転させながら、レーザ加工ヘッド１０Ａからレーザ光Ｌ１を出射させると共に、仮想面Ｍ１の第１領域Ｍ１ａ（図８参照）において集光点Ｐ１が外側から内側にＹ方向に沿って移動するように、移動機構６がレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。これにより、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、対象物１００の内部に、第１領域Ｍ１ａ（図８参照）に沿って、渦巻き状（インボリュート曲線）に延びる改質領域４を形成する。なお、対象物１００の有効部分Ｒに対する剥離加工では、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４の光軸がＺ方向に沿っており、対象物１００の第２主面１００ｂがレーザ光Ｌ１の入射面である。このように、対象物１００の有効部分Ｒに対する剥離加工では、制御部９は、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４の光軸がＺ方向に沿った状態で、有効部分Ｒの内部に第１領域Ｍ１ａに沿って改質領域４が形成されるように、支持部７、レーザ加工ヘッド１０Ａ、及び複数の移動機構５，６を制御する。
　続いて、図１２及び図１３に示されるように、対象物１００の周縁部分Ｅに剥離加工を施す。具体的には、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態となるように、移動機構６がレーザ加工ヘッド１０Ｂの向きを変え、図８及び図１４に示されるように、仮想面Ｍ１の第２領域Ｍ１ｂ上の位置にレーザ光Ｌ２の集光点Ｐ２が位置するように、移動機構５が支持部７を移動させると共に移動機構６がレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。そして、移動機構５が軸線Ｃを中心線として支持部７を一定の回転速度で回転させながら、第２領域Ｍ１ｂ上の位置にレーザ光Ｌ２の集光点Ｐ２を位置させた状態で、レーザ加工ヘッド１０Ｂからレーザ光Ｌ２を出射させる。これにより、周縁部分Ｅの内部に、第２領域Ｍ１ｂに沿って改質領域４ａを形成する。この改質領域４ａからは、内側（すなわち、第１領域Ｍ１ａに沿った改質領域４側）及び外側（すなわち、対象物１００の側面Ｅ１側）に亀裂４ｂが延びる。
　なお、対象物１００の周縁部分Ｅに対する剥離加工では、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿っており、対象物１００の側面Ｅ１がレーザ光Ｌ２の入射面である。図１３及び図１４に示されるように、側面Ｅ１は、第１主面１００ａ及び第２主面１００ｂと交差する側面のうち、第１主面１００ａ及び第２主面１００ｂに垂直な面（第１主面１００ａ及び第２主面１００ｂに平行な方向から見た場合に垂直な面）である。側面Ｅ２は、第１主面１００ａ及び第２主面１００ｂと交差する側面のうち、第１主面１００ａと側面Ｅ１との間及び第２主面１００ｂと側面Ｅ１との間に形成された面取り面であり、例えば、外側に凸のラウンド状を呈している。側面Ｅ１，Ｅ２は、周縁部分Ｅに含まれている。本実施形態では、側面Ｅ１，Ｅ２は、ベベル部分を構成している。
　以上のように、対象物１００の周縁部分Ｅに対する剥離加工では、制御部９は、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態で、周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａが形成されるように、支持部７、レーザ加工ヘッド１０Ｂ、及び複数の移動機構５，６を制御する。また、制御部９は、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態で、対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な軸線Ｃを中心線として支持部７が回転するように、移動機構５を制御する。なお、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態において、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４から出射されるレーザ光Ｌ２の偏光方向は、レーザ光Ｌ２の集光点Ｐ２が対象物１００に対して移動する方向に沿っている。
　続いて、図１５（ａ）に示されるように、仮想面Ｍ１（図８参照）に渡る改質領域及び改質領域から延びる亀裂を境界として、対象物１００の一部を剥離する。これと共に、ラインＭ３（図８参照）に沿う改質領域及び改質領域から延びる亀裂を境界として、周縁部分Ｅを取り除く。なお、対象物１００の一部の剥離及び周縁部分Ｅの除去は、例えば吸着治具を用いて実施してもよい。対象物１００の一部の剥離は、支持部７上で実施してもよいし、剥離専用のエリアに移動させて実施してもよい。対象物１００の一部の剥離は、エアーブロー又はテープ材を利用して実施してもよい。外部応力だけで対象物１００を剥離することができない場合には、対象物１００に反応するエッチング液（ＫＯＨ又はＴＭＡＨ等）で改質領域４，４３を選択的にエッチングしてもよい。これにより、対象物１００を容易に剥離することができる。支持部７を一定の回転速度で回転させたが、当該回転速度は変化させてもよい。例えば支持部７の回転速度は、改質領域４に含まれる改質スポットのピッチが一定間隔となるように変化させてもよい。
　続いて、図１５（ｂ）に示されるように、対象物１００の剥離面１００ｈに対して、仕上げの研削又は砥石等の研磨材による研磨を実施する。エッチングにより対象物１００を剥離している場合、当該研磨を簡略化することができる。以上の結果、半導体デバイス１００ｋが取得される。
　なお、一般的な剥離加工においては、形成される改質領域４に含まれる複数の改質スポットのピッチを密にし、剥離予定面としての仮想面Ｍ１に改質スポットを敷き詰めることで、対象物１００を剥離する場合がある。この場合、加工条件としては、改質スポットから亀裂が比較的伸びない条件（例えば、レーザ光の波長が短波長（１０２８ｎｍ）、パルス幅が５０ｎｓｅｃ、パルスピッチが１～１０μｍ（特に、１．５～３．５μｍ））が選択される。これに対し、本実施形態では、加工条件として、仮想面Ｍ１に沿って亀裂が伸びる条件を選択している。例えば、仮想面Ｍ１の第１領域Ｍ１ａに沿って改質領域４を形成するためのレーザ光Ｌ１の加工条件として、レーザ光Ｌ１の波長が長波長（例えば１０９９ｎｍ）、パルス幅が７００ｎｓｅｃを選択している。
［作用及び効果］
　レーザ加工装置１Ａでは、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸が対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な方向と交差するＹ方向に沿った状態で、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４からレーザ光Ｌ２が集光されつつ出射させられることにより、対象物１００の周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａが形成される。これにより、例えば、強度向上のために対象物１００の側面Ｅ１，Ｅ２が面取り面を含んでいるような場合にも、対象物１００のうち当該側面Ｅ１，Ｅ２を含む周縁部分Ｅの内部にレーザ光Ｌ２を適切に集光させることができる。よって、レーザ加工装置１Ａによれば、対象物１００の周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａを精度良く形成することができる。
　図１６（ａ）は、対象物の周縁部分の断面写真を示す図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の一部を拡大した断面写真を示す図である。図１６（ａ）及び（ｂ）に示される例では、対象物はシリコンウェハであり、周縁部分はベベル部分である。当該ベベル部分の水平方向（シリコンウェハの主面に平行な方向）の幅は、２００～３００μｍ程度であり、当該ベベル部分を構成する側面のうちシリコンウェハの主面に垂直な面の垂直方向（シリコンウェハの主面に垂直な方向）の幅は、１００μｍ程度であった。図１６（ａ）及び（ｂ）に示される例では、ベベル部分を構成する側面のうちシリコンウェハの主面に垂直な面をレーザ光入射面として、ベベル部分の外側からベベル部分の内部に水平方向に沿ってレーザ光を集光させた。その結果、周縁部分の内部に、改質領域、並びに、当該改質領域から内側及び外側に水平方向に沿って延びる亀裂が形成された。当該亀裂の延び量は、１２０μｍ程度であった。
　また、レーザ加工装置１Ａでは、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４の光軸が対象物１００の第２主面１００ｂに垂直なＺ方向に沿った状態で、レーザ加工ヘッド１０Ａの集光部１４からレーザ光Ｌ１が集光されつつ出射させられることにより、対象物１００の有効部分Ｒの内部に仮想面Ｍ１に沿って改質領域４が形成される。これにより、対象物１００の有効部分Ｒの内部に仮想面Ｍ１に沿って改質領域４を精度良く形成することができる。
　また、レーザ加工装置１Ａでは、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態で、第２主面１００ｂに垂直な軸線Ｃを中心線として支持部７が回転させられて、対象物１００の周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａが形成される。これにより、対象物１００の周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａを効率良く形成することができる。
　また、レーザ加工装置１Ａでは、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態において、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４から出射されるレーザ光Ｌ２の偏光方向が、レーザ光Ｌ２の集光点Ｐ２が対象物１００に対して移動する方向に沿っている。これにより、対象物１００の周縁部分Ｅの内部において改質領域４ａから対象物１００の第２主面１００ｂに平行な方向に延びる亀裂４ｂの延び量を大きくすることができる。
［変形例］
　本発明の一態様は、上記実施形態に限定されない。例えば、移動機構５，６は、支持部７及びレーザ加工ヘッド１０Ａの少なくとも１つを移動させるように構成されていればよい。同様に、移動機構５，６は、支持部７及びレーザ加工ヘッド１０Ｂの少なくとも１つを移動させるように構成されていればよい。
　また、制御部９は、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸がＺ方向に沿った状態で、対象物１００の有効部分Ｒの内部に仮想面Ｍ１に沿って改質領域４が形成されるように、支持部７、レーザ加工ヘッド１０Ｂ及び移動機構５，６を制御してもよい。これにより、レーザ加工ヘッド１０Ａと共に或いはレーザ加工ヘッド１０Ａに代わって、対象物１００の有効部分Ｒの内部に仮想面Ｍ１に沿って改質領域４を精度良く形成することができる。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ｂが、その集光部１４の光軸がＺ方向に沿った状態及びその集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態の両方の状態で、対象物１００に改質領域４を形成する場合には、レーザ加工装置１Ａは、レーザ加工ヘッド１０Ａを備えていなくてもよい。
　また、レーザ加工ヘッド１０Ｂは、その集光部１４の光軸がＹ方向に沿った状態で、対象物１００の周縁部分Ｅに改質領域４ａを形成することを、専用として実施するものであってもよい。その場合にも、レーザ加工装置１Ａが対象物１００の周縁部分Ｅに改質領域４ａを形成することを、専用として実施するものであるときには、レーザ加工装置１Ａは、レーザ加工ヘッド１０Ａを備えていなくてもよい。
　また、レーザ加工装置１Ａでは、図１７に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸が対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な方向（すなわち、Ｚ方向）と交差する方向のうちＹ方向以外の方向に沿った状態で、対象物１００の周縁部分Ｅの内部に改質領域４ａが形成されるように、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４からレーザ光Ｌ２が集光されつつ出射させられてもよい。これにより、周縁部分Ｅを構成する側面Ｅ１，Ｅ２の形状等に応じて、レーザ光Ｌ２が周縁部分Ｅの内部に適切に集光されるように、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸の角度を調整することができる。なお、レーザ加工ヘッド１０Ｂの集光部１４の光軸が対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な方向と交差する方向（対象物の表面に垂直な方向と交差する第１方向）は、例えば、対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な方向に対して１０～９０°の角度を成す方向、又は対象物１００の第２主面１００ｂに垂直な方向に対して３０～９０°の角度を成す方向である。
　また、上記実施形態では、剥離加工により対象物１００の一部を剥離する前に、改質領域４３を形成するトリミング加工を行ったが、図１８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、剥離加工により対象物１００の一部を剥離した後に、トリミング加工により周縁部分Ｅを除去してもよい。この場合においても、剥離加工によって対象物１００から取り除く除去部分について、リユース可能である。
　また、上記実施形態では、対象物１００の有効部分Ｒに剥離加工を施した後に、対象物１００の周縁部分Ｅに剥離加工を施したが、対象物１００の周縁部分Ｅに剥離加工を施した後に、対象物１００の有効部分Ｒに剥離加工を施してもよい。また、上記実施形態では、対象物１００の第２主面１００ｂをレーザ光入射面としたが、対象物１００の第１主面１００ａをレーザ光入射面としてもよい。また、レーザ加工装置１Ａは、アブレーション等の加工に適用されてもよい。
　また、対象物１００の種類、対象物１００の形状、対象物１００のサイズ、対象物１００が有する結晶方位の数及び方向、並びに、対象物１００の主面の面方位は、特に限定されない。また、改質領域は、対象物１００の内部に形成された結晶領域、再結晶領域又はゲッタリング領域等であってもよい。結晶領域は、対象物１００の加工前の構造を維持している領域である。再結晶領域は、蒸発、プラズマ化又は溶融した後に再凝固する際に、単結晶又は多結晶として凝固した領域である。ゲッタリング領域は、重金属等の不純物を集めて捕獲するゲッタリング効果を発揮する領域である。
　上述した実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
　図１９～図２１は、他の変形例に係るレーザ加工装置及びそれを用いて半導体デバイスを製造する方法（レーザ加工方法）を説明するための対象物の側面図である。本発明の一態様では、以下のように加工してもよい。
　すなわち、まず、第２主面１００ｂをレーザ光入射面側にした状態で、対象物１００を支持する。対象物１００において機能素子が形成された第１主面１００ａ側には、支持基板等の基板が接合されているか、或いはテープ材が貼り付けられている。
　続いて、図１９（ａ）に示されるように、対象物１００を一定の回転速度で回転させながら、ラインＭ３（図８参照）上の位置にレーザ光Ｌ１の集光点Ｐ１を位置させた状態でレーザ光Ｌ１を照射する。ラインＭ３は、上述したように、トリミング予定ラインであって、対象物１００の外縁の内側において環状に延在する。このようなレーザ光Ｌ１の照射を、集光点Ｐ１のＺ方向の位置を変えて繰り返し行う。これにより、図１９（ｂ）に示されるように、対象物１００の内部における仮想面Ｍ１（図８参照）よりもレーザ光入射面とは反対側の部分に、ラインＭ３に沿って改質領域４３を形成する。仮想面Ｍ１は、上述したように、剥離予定面であって、対象物１００の第２主面１００ｂに対向する。
　続いて、図２０（ａ）に示されるように、対象物１００において周縁部分（外縁のベベル部）ＥＥを除く外周部分である第１部分ＮＲ１に、分断力弱条件（第１加工条件）でレーザ光Ｌ１を照射する。具体的には、対象物１００を一定の回転速度で回転させながら、第１部分ＮＲ１において、仮想面Ｍ１（図８参照）上でラインＭ３（図８参照）よりも内側の位置に集光点Ｐ１を位置させ、分断力弱条件でレーザ光Ｌ１を照射する。これと共に、当該集光点Ｐ１を仮想面Ｍ１に沿って移動させる。これにより、第１部分ＮＲ１に仮想面Ｍ１（図８参照）に沿って改質領域４ａを形成する。改質領域４ａからラインＭ３よりも外側（周縁部分ＥＥ）には、亀裂が延びていない。
　分断力弱条件は、第１規定量よりも多い第２規定量のレーザ加工後の加工状態が第１スライシング状態になる条件である。なお、このとき、分断力弱条件に代えて、分断力中条件（第１加工条件）としてもよい。分断力中条件は、第２規定量のレーザ加工後の加工状態が第２スライシング状態になる条件である。
　第１規定量のレーザ加工は、例えば１００本未満の複数の並行ライン（並ぶように配された複数の加工用ライン）に沿ってレーザ光Ｌ１を照射して改質領域４を形成した場合である。第１規定量のレーザ加工とは、例えば、対象物１００における改質領域４を形成する領域のインデックス方向の幅が１２ｍｍ未満の場合である。インデックス方向は、レーザ光入射面から見て加工用ラインの延在方向に直交する方向である。第２規定量のレーザ加工とは、例えば１００本以上の複数の加工用ラインに沿ってレーザ光Ｌ１を照射して改質領域４を形成した場合である。第２規定量のレーザ加工とは、例えば、対象物１００における改質領域４を形成する領域のインデックス方向の幅が１２ｍｍ以上の場合である。第１規定量及び第２規定量は特に限定されず、種々のパラメータ量であってもよい。第1規定量及び第２規定量は、例えば加工時間であってもよい。第１規定量及び第２規定量は、複数のパラメータ量の組合せであってもよい。
　第１スライシング状態は、スライシングハーフカット状態である。スライシングハーフカット（ＳＨＣ）状態は、改質領域４に含まれる複数の改質スポットから延びる亀裂が、加工用ラインに沿う方向（スキャン方向）に伸展する状態である。画像を取得した場合、画像においては、スライシングハーフカット状態では、改質スポットと加工用ラインに沿った染みとが確認できる。加工状態がスライシングハーフカット状態となるように加工用ラインの数を増加させることで、後述のスライシングフルカット状態に変化するが、加工条件によってスライシングフルカット状態に変化する当該加工用ラインの数が変化する。また、スライシングフルカット状態を発生させるためには、一本の加工用ラインに沿ってレーザ光Ｌ１を照射して改質領域４を形成した場合の加工状態として、スライシングハーフカット状態が必要不可欠となる。
　第２スライシング状態は、スライシングフルカット状態である。スライシングフルカット（ＳＦＣ）状態は、改質領域４に含まれる複数の改質スポットから延びる亀裂が、複数の加工用ラインに沿う方向及び加工用ラインと交差する方向に伸展して互いに繋がる状態である。画像を取得した場合、画像においては、スライシングフルカット状態は、改質スポットから延びる亀裂が、左右上下に伸展し、複数の加工用ラインを跨いで繋がっている状態である。スライシングフルカット状態は、画像上において改質スポットが確認できない状態（当該亀裂により形成された空間ないし隙間が確認される状態）である。スライシングフルカット状態は、複数の加工用ラインの間を跨ぐ亀裂の繋がりによって発生する状態であることから、一本の加工用ラインに沿ってレーザ光Ｌ１を照射して改質領域４を形成した場合には、発生し得ない。
　続いて、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）に示されるように、対象物１００において第１部分ＮＲ１よりも内側の第２部分ＮＲ２に、分断力強条件（第２加工条件）でレーザ光Ｌ１を照射させる。具体的には、対象物１００を一定の回転速度で回転させながら、対象物１００の中央部分である第２部分ＮＲ２において、仮想面Ｍ１（８参照）上の位置に集光点Ｐ１を位置させ、分断力強条件でレーザ光Ｌ１を照射する。これと共に、当該集光点Ｐ１を仮想面Ｍ１に沿って移動させる。これにより、第２部分ＮＲ２に仮想面Ｍ１（図８参照）に沿って改質領域４ｃを形成する。改質領域４ｃからは、外側（すなわち、対象物１００の側面側）に亀裂が積極的に伸ばされる。分断力強条件は、第１規定量のレーザ加工後の加工状態が第２スライシング状態になる条件である。
　続いて、改質領域４及び／又は改質領域４の改質スポットから延びる亀裂と、改質領域４３及び／又は改質領域４３の改質スポットから延びる亀裂と、を境界として、対象物１００の一部を剥離する（図２１参照）。対象物１００の一部の剥離は、例えば吸着冶具、エアーブロー及びテープ材を利用して実施してもよい。外部応力だけで対象物１００を剥離することができない場合には、対象物１００に反応するエッチング液（ＫＯＨ又はＴＭＡＨ等）で改質領域４，４３を選択的にエッチングしてもよい。
　以上に説明したように、他の変形例では、対象物１００における第１部分ＮＲ１に第１加工条件でレーザ加工する第１加工処理と、対象物１００において第１部分ＮＲ１よりも内側の第２部分ＮＲ２に第２加工条件でレーザ加工する第２加工処理と、を実行する。第１加工条件は、第２規定量のレーザ加工後の加工状態が第１スライシング状態又は第２スライシング状態になる条件であり、第２加工条件は、第１規定量のレーザ加工後の加工状態が第２スライシング状態になる条件であり、第１部分ＮＲ１は、周縁部分ＥＥを除く部分である。このようなレーザ加工は、対象物１００の一部を、図２１に示されるように剥離する（対象物１００において周縁部分ＥＥを含まない一部を剥離する）場合に特に有効である。つまり、周縁部分ＥＥに亀裂を延ばさない剥離加工を効果的に行うことができる。剥離した対象物１００の一部では、周縁部分ＥＥが含まれないことから、位置合わせ及びその他の加工が容易になる。剥離した対象物１００の一部では、後段に貼り合わせ工程がある場合、その張り合わせ工程での位置合わせが容易になる。
　１Ａ…レーザ加工装置、４，４ａ…改質領域、５，６…移動機構、７…支持部、９…制御部、１０Ａ…レーザ加工ヘッド（第２照射部）、１０Ｂ…レーザ加工ヘッド（第１照射部）、１４…集光部（第１集光部、第２集光部）、１００…対象物、１００ａ…第１主面、１００ｂ…第２主面（表面）、Ｃ…軸線、Ｅ…周縁部分、Ｅ１，Ｅ２…側面、Ｌ１，Ｌ２…レーザ光、Ｐ１，Ｐ２…集光点、Ｍ１…仮想面。

Claims (5)

  1. 　表面、及び前記表面と交差する側面を有する対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物のうち前記側面を含む周縁部分の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
    　前記対象物を支持する支持部と、
    　前記対象物に前記レーザ光を照射する第１照射部と、
    　前記支持部及び前記第１照射部の少なくとも１つを移動させる移動機構と、
    　前記支持部、前記第１照射部及び前記移動機構を制御する制御部と、を備え、
    　前記第１照射部は、前記レーザ光を集光しつつ出射させる第１集光部を有し、
    　前記制御部は、前記第１集光部の光軸が前記表面に垂直な方向と交差する第１方向に沿った状態で、前記周縁部分の内部に前記改質領域が形成されるように、前記支持部、前記第１照射部及び前記移動機構を制御する、レーザ加工装置。
  2. 　前記移動機構は、前記第１集光部の前記光軸が前記第１方向に沿った前記状態、又は前記第１集光部の前記光軸が前記表面に垂直な第２方向に沿った状態となるように、前記第１照射部の向きを変え、
    　前記制御部は、前記第１集光部の前記光軸が前記第２方向に沿った前記状態で、前記周縁部分の内側において前記表面と向かい合う仮想面に沿って前記改質領域が形成されるように、前記支持部、前記第１照射部及び前記移動機構を制御する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
  3. 　前記対象物に前記レーザ光を照射する第２照射部を更に備え、
    　前記第２照射部は、前記レーザ光を集光しつつ出射させる第２集光部を有し、
    　前記制御部は、前記第２集光部の光軸が前記表面に垂直な第２方向に沿った状態で、前記周縁部分の内側において前記表面と向かい合う仮想面に沿って前記改質領域が形成されるように、前記支持部、前記第２照射部及び前記移動機構を制御する、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
  4. 　前記制御部は、前記第１集光部の前記光軸が前記第１方向に沿った前記状態で、前記表面に垂直な軸線を中心線として前記支持部が回転するように、前記移動機構を制御する、請求項１～３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
  5. 　前記第１集光部の前記光軸が前記第１方向に沿った前記状態において、前記第１集光部から出射される前記レーザ光の偏光方向は、前記第１集光部から出射される前記レーザ光の集光点が前記対象物に対して移動する方向に沿っている、請求項１～４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
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