特許 6039306 レーザ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039306

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】レーザ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/36 20140101AFI20161128BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20161128BHJP

   B28D 5/00 20060101ALI20161128BHJP

   C03C 23/00 20060101ALI20161128BHJP

   B23K 26/60 20140101ALI20161128BHJP

   C03B 33/09 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/36

   B23K26/53

   B28D5/00 Z

   C03C23/00 D

   B23K26/60

   C03B33/09

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-185679(P2012-185679)

(22)【出願日】2012年8月24日

(65)【公開番号】特開2014-42921(P2014-42921A)

(43)【公開日】2014年3月13日

【審査請求日】2015年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124291

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 悟

(72)【発明者】

【氏名】下井 英樹

(72)【発明者】

【氏名】荒木 佳祐

【審査官】 篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１４４３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９８３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０５０９３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０６６８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６８７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１８５４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／３６

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

Ｂ２３Ｋ ２６／６０

Ｂ２８Ｄ ５／００

Ｃ０３Ｂ ３３／０９

Ｃ０３Ｃ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

剥離予定部分を含む加工対象物を用意する工程と、
前記加工対象物を用意した後に、前記剥離予定部分を規定する基準線に沿って前記加工対象物に亀裂を形成する工程と、
前記加工対象物に前記亀裂を形成した後に、前記剥離予定部分に第１のレーザ光を照射することによって、前記加工対象物から前記剥離予定部分を剥離する工程と、
を備え、
前記剥離予定部分は、前記加工対象物の縁部を含み、
前記基準線は、前記加工対象物の前記縁部を形成する表面及び側面に設定されており、
前記剥離予定部分を剥離する工程においては、前記加工対象物の前記縁部に沿って前記剥離予定部分に前記第１のレーザ光を照射することによって前記剥離予定部分を剥離し、
前記加工対象物の面取りを行い、
前記亀裂を形成する工程においては、前記加工対象物の面取り形状が前記基準線に沿って延びる複数の面から構成されるように複数列の前記亀裂を形成する、
ことを特徴とするレーザ加工方法。

【請求項2】

前記亀裂を形成する工程においては、第２のレーザ光の集光点を前記加工対象物の内部に位置させた状態で前記基準線に沿って前記第２のレーザ光を前記加工対象物に照射することにより、前記基準線に沿って前記加工対象物の少なくとも内部に前記亀裂を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。

【請求項3】

前記亀裂を形成する工程においては、前記基準線に沿って連続的に前記亀裂を形成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項4】

前記亀裂を形成する工程においては、前記基準線に沿って断続的に前記亀裂を形成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ光の照射によって加工対象物の一部分を剥離するレーザ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記技術分野の従来の技術として、例えば、特許文献１に記載のＵ字状溝加工方法が知られている。このＵ字状溝加工方法においては、ガラス基板の表面にレーザビームを走査してガラス基板を急加熱することによって、加熱部分の熱膨張により非加熱部分との境界近傍から加熱部分を剥離し、ガラス基板の表面に断面Ｕ字状の溝を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】再公表特許ＷＯ２００９／０５０９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したように、特許文献１に記載の方法によれば、レーザ光の照射によってガラス基板等の加工対象物の一部分を剥離することができる。しかしながら、特許文献１に記載の方法にあっては、加工対象物から一部分を剥離して形成される溝の断面形状がＵ字状に限定されたり、剥離される部分の幅にばらつきが生じたりするため、所望する形状の加工を行うことができないという問題がある。

【0005】

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の照射により加工対象物の一部分を所望の形状に剥離可能なレーザ加工方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工方法は、剥離予定部分を含む加工対象物を用意する工程と、加工対象物を用意した後に、剥離予定部分を規定する基準線に沿って加工対象物に亀裂を形成する工程と、加工対象物に亀裂を形成した後に、剥離予定部分に第１のレーザ光を照射することによって、加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程と、を備えることを特徴とする。

【0007】

このレーザ加工方法においては、第１のレーザ光の照射により加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程に先だって、剥離予定部分を規定する基準線に沿って亀裂を形成する。このようにすると、剥離予定部分を剥離する工程において、その亀裂に沿って剥離予定部分の剥離を生じさせることができる。よって、このレーザ加工方法によれば、基準線及び亀裂の態様を制御することによって、所望の形状に剥離予定部分を剥離することが可能となる。

【0008】

本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、第２のレーザ光の集光点を加工対象物の内部に位置させた状態で基準線に沿って第２のレーザ光を加工対象物に照射することにより、基準線に沿って加工対象物の少なくとも内部に亀裂を形成することができる。この場合には、例えばスクライブ等の方法によって表面に亀裂を形成することが困難な材料からなる加工対象物に対しても、基準線に沿って好適に亀裂を形成することができる。

【0009】

本発明に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分は、加工対象物の表面を含み、基準線は、加工対象物の表面に沿って複数設定されており、亀裂を形成する工程においては、複数の基準線のそれぞれに沿って加工対象物に亀裂を形成し、剥離予定部分を剥離する工程においては、複数の基準線のそれぞれに沿って剥離予定部分に第１のレーザ光を照射することによって、加工対象物から剥離予定部分を剥離することができる。この場合には、加工対象物の表面を含む剥離予定部分を剥離して加工対象物の平滑な面を露出させることにより、加工対象物の表面平滑化を行うことができる。

【0010】

本発明に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分は、加工対象物の縁部を含み、基準線は、加工対象物の縁部を形成する表面及び側面に設定されており、剥離予定部分を剥離する工程においては、加工対象物の縁部に沿って剥離予定部分に第１のレーザ光を照射することによって剥離予定部分を剥離し、加工対象物の面取りを行うことができる。この場合には、加工対象物の縁部を含む剥離予定部分を剥離することにより、加工対象物の面取りを行うことができる。特に、上述したように、亀裂に沿って剥離予定部分の剥離を生じさせることができるので、基準線及び亀裂の態様を制御することによって、所望の形状に面取り加工を行うことができる。

【0011】

本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、加工対象物の面取り形状が基準線に沿って延びる複数の面から構成されるように複数列の亀裂を形成することができる。このようにすれば、加工対象物の面取り形状を複数の面から構成される形状にすることができる。

【0012】

本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、基準線に沿って連続的に亀裂を形成することができる。この場合、剥離予定部分の剥離を、基準線及び亀裂に確実に沿うように生じさせることができる。

【0013】

本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、基準線に沿って断続的に亀裂を形成することができる。この場合、亀裂の形成量を低減させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、レーザ光の照射により加工対象物の一部分を所望の形状に剥離可能なレーザ加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係るレーザ加工方法における加工対象物の斜視図である。

【図2】加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。

【図3】加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。

【図4】加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。

【図5】加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程の要部を示す図である。

【図6】加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程の要部を示す図である。

【図7】第１実施形態に係るレーザ加工方法の変形例を説明するための図である。

【図8】第１実施形態に係るレーザ加工方法の変形例を説明するための図である。

【図9】本実施形態における亀裂の変形例を示す図である。

【図10】本実施形態における亀裂の変形例を示す図である。

【図11】第２実施形態に係るレーザ加工方法における加工対象物の斜視図である。

【図12】加工対象物に亀裂を形成する工程を示す図である。

【図13】加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程を示す図である。

【図14】第３実施形態に係るレーザ加工方法における加工対象物の斜視図である。

【図15】加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。

【図16】加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。

【図17】加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程を示す図である。

【図18】第３実施形態に係るレーザ加工方法の変形例を説明するための図である。

【図19】第３実施形態に係るレーザ加工方法の変形例を説明するための図である。

【図20】本実施形態に係るレーザ加工方法の変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法について、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の符号を付し、重複する説明を省略する。以下に説明するレーザ加工方法では、レーザ光の照射によって加工対象物の一部分を剥離する。
［第１実施形態］

【0017】

まず、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図１の（ａ）に示されるように、加工対象物１を用意する。加工対象物１は、例えば、ガラス（強化ガラスを含む）、ＳｉＣ、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物１は、矩形板状を呈している。加工対象物１は、表面３と、表面３の反対側の裏面４と、表面３と裏面４とを互いに接続する側面６とを有している。加工対象物１は剥離予定部分１０を含む。剥離予定部分１０は、加工対象物１の表面３に設定された一対の基準線ＢＬによって規定されている。

【0018】

基準線ＢＬは、所定の間隔をもって互いに平行になるように、加工対象物１の一端から他端にわたって延在する仮想線である。したがって、剥離予定部分１０は、加工対象物１の表面３の一部分を含むように、加工対象物１の一端から他端にわたって一定の幅で延在するストライプ状に設定されている。後に、この剥離予定部分１０にレーザ光を照射して加工対象物１から剥離予定部分１０を剥離（除去）し、図１の（ｂ）に示されるように加工対象物１の表面３に溝１１を形成する。

【0019】

続く工程では、基準線ＢＬに沿って加工対象物１に亀裂（初亀裂）を形成する。この工程について詳細に説明する。図２〜図４は、加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。特に、図２の（ｂ）は図２の（ａ）のII−II線に沿って部分断面図であり、図３の（ｂ）は図３の（ａ）のIII−III線に沿っての部分断面図であり、図４の（ｂ）は図４の（ａ）のIV−IV線に沿っての部分断面図である。

【0020】

この工程では、まず、図２に示されるように、一方の基準線ＢＬに沿ってレーザ光（第２のレーザ光）Ｌ２を照射する。より具体的には、加工対象物１の表面３をレーザ光Ｌ２の入射面としてレーザ光Ｌ２の集光点Ｐを加工対象物１の内部に位置させた状態において、一方の基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ２の方向に）集光点Ｐを相対移動させることにより、その基準線ＢＬに沿って加工対象物１にレーザ光Ｌ２を照射（走査）する。これにより、図３に示されるように、一方の基準線ＢＬに沿って加工対象物１の内部に改質領域７が形成される。

【0021】

レーザ光Ｌ２は、加工対象物１を透過すると共に加工対象物１の内部の集光点Ｐ近傍において特に吸収され、これにより、加工対象物１に改質領域７が形成される。改質領域７は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理特性が周囲と異なる状態になった領域を含む。改質領域７としては、例えば、溶融処理領域（一旦溶融後に再固化した領域、溶融状態にある領域、及び溶融状態から再固化する途中の状態にある領域の少なくとも一つを含む領域を意味する）、クラック領域、絶縁破壊領域、及び、屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。

【0022】

さらに、改質領域７としては、加工対象物１の材料において改質領域７の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域や、格子欠陥が形成された領域がある（これらをまとめて高密転移領域ともいう）。また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域７の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、さらに、それらの領域の内部や改質領域７と非改質領域との界面に亀裂（割れ、マイクロクラック等）を内包している場合がある。内包される亀裂は、改質領域７の全体に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。

【0023】

また、レーザ光Ｌ２がパルスレーザ光である場合には、改質領域７は、１パルスのショット（つまり１パルスのレーザ照射：レーザショット）によって形成される改質スポットの集合として構成される。さらに、改質領域７は、改質スポットから延びる複数の亀裂を含む場合がある。改質スポットとしては、クラックスポット、溶融処理スポット、若しくは屈率変化スポット、またはそれらの少なくとも２つが混在するもの等が挙げられる。

【0024】

ここでは、レーザ光Ｌ２の照射条件を、例えば以下のように設定することができる。
波長：５３２ｎｍ
エネルギー：１８μＪ
パルス幅：５００ｐｓ
走査速度：５００ｍｍ／ｓ

【0025】

これにより、加工対象物１の内部に上述したように改質領域７を形成すると共に、改質領域７から亀裂８を生じさせる。亀裂８は、基準線ＢＬに沿うように加工対象物１の一端から他端にわたって連続的に形成されている。また、亀裂８は、加工対象物１の表面３に至っている。そして、同様の手順で他方の基準線ＢＬに沿ってレーザ光Ｌ２を照射することにより、図４に示されるように、その基準線ＢＬに沿って改質領域７及び亀裂８を形成する。

【0026】

続く工程では、剥離予定部分１０にレーザ光を照射することによって、加工対象物１から剥離予定部分１０を剥離する。この工程について詳細に説明する。図５は、加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程の要部を示す図である。特に、図５の（ｂ）は図５の（ａ）のV−V線に沿っての部分断面図であり、図６の（ｂ）は図６の（ａ）のVI−VI線に沿っての部分断面図である。

【0027】

この工程では、まず、図５に示されるように、加工対象物１の表面３をレーザ光（第１のレーザ光）Ｌ１の入射面としてレーザ光Ｌ１のビームスポットＳＰを剥離予定部分１０に位置させた状態において、ビームスポットＳＰを基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ１の方向に）相対移動させることにより、加工対象物１の一端から他端にわたって基準線ＢＬに沿って剥離予定部分１０にレーザ光Ｌ１を照射（走査）する。

【0028】

これにより、図６に示されるように、レーザ光Ｌ１のビームスポットＳＰの移動に伴って（すなわち、レーザ光Ｌ１の走査に伴って）、加工対象物１から剥離予定部分１０がめくり上がるようにして剥離される。このとき、加工対象物１には、基準線ＢＬに沿って亀裂８が形成されているので、剥離予定部分１０の剥離は亀裂８によって規定され、亀裂８に沿って（基準線ＢＬに沿って）進行することとなる。これにより、先に図１の（ｂ）にて示したように、基準線ＢＬに沿って加工対象物１から剥離予定部分１０が剥離され、剥離予定部分１０の表面３にストライプ状の溝１１が形成される。

【0029】

なお、剥離予定部分１０の剥離は、レーザ光Ｌ１の照射で加工対象物１が加熱され、その加熱によって生じるせん断力に応じてビームスポットＳＰの移動方向（レーザ光Ｌ１の走査方向）に連続的に加工対象物１に亀裂が生じ、その後に、加工対象物１の表面３が自然空冷により収縮することによって生じるものと考えられる。このような剥離を生じさせるためのレーザ光Ｌ１の照射条件は、例えば以下のように設定することがきる。レーザ光Ｌ１の光源としては例えばＣＯ_２レーザ等を用いることができる。
ビームスポット径φ：１．０ｍｍ
出力：１００Ｗ
走査速度：１０００ｍｍ／ｓ

【0030】

以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、レーザ光Ｌ１の照射により加工対象物１から剥離予定部分１０を剥離する工程に先だって、剥離予定部分１０を規定する基準線ＢＬに沿って亀裂８を形成する。このようにすると、剥離予定部分１０を剥離する工程において、その亀裂８に沿って剥離予定部分１０の剥離を生じさせることができる。よって、このレーザ加工方法によれば、基準線ＢＬ及び亀裂８を所望の態様（位置・形状等）に制御することによって、例えば加工形状の直線性を向上させる等、所望の形状に剥離予定部分１０を剥離することが可能となる。

【0031】

なお、上述したように、基準線ＢＬ及び亀裂８の形状は、所望する加工形状に応じて任意に設定することができる。例えば、図７の（ａ）に示されるように、基準線ＢＬを、加工対象物１の外周部から所定距離内側において矩形環状に設定すると共に、その基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ２の方向に）レーザ光Ｌ２を照射して亀裂８を形成することができる。この場合には、図７の（ｂ）に示されるように、その基準線ＢＬ及び亀裂８で規定される矩形の剥離予定部分１０に対してレーザ光Ｌ１を照射することにより剥離予定部分１０を剥離し、図７の（ｃ）に示されるように、加工対象物１の表面３に矩形の溝１１を形成することができる。

【0032】

同様にして、基準線ＢＬを円環状に設定して円環状の亀裂８を形成することもできるが、例えば、図８の（ａ）に示されるように、剥離予定部分１０を剥離するためのレーザ光Ｌ１のビームスポットＳＰの径に対して、基準線ＢＬで規定された剥離予定部分１０が広い場合には、図８の（ｂ）に示されるように、剥離予定部分１０を複数（ここでは２つ）の領域１０ａに分割するように亀裂８を形成することができる。このようにすれば、その複数の領域１０ａのそれぞれにレーザ光Ｌ１を照射して剥離し、剥離予定部分１０の全体を剥離することができる。

【0033】

また、亀裂８は、上述したものに限定されず、以下のようなものを含む。すなわち、亀裂８は、図９の（ａ）に示されるように、加工対象物１の表面３に到達していなくてもよい。この場合には、レーザ光Ｌ１の照射によって、亀裂８が加工対象物１の表面３に到達し、剥離予定部分１０の剥離を生じさせることができる。このように、亀裂８は、加工対象物１の少なくとも内部に形成されていればよい。

【0034】

また、亀裂８は、図９の（ｂ）に示されるように、加工対象物１の表面３及び裏面４に垂直な方向に対して傾斜するように形成されてもよい。この場合には、断面台形状の剥離予定部分１０が剥離され、加工対象物１に断面台形状の溝が形成されることとなる。また、亀裂８は、上述したように改質領域７から生じるものに限定されない。つまり、亀裂８は、所定のレーザ光の照射により改質領域７の形成を伴わずに形成されたものであってもよいし、図９の（ｃ）に示されるように、工具切削やレーザスクライブ等によって加工対象物１の表面３に形成されたスクライブ溝であってもよい。

【0035】

また、亀裂８は、図９の（ｄ）に示されるように、剥離される剥離予定部分１０の断面形状の外形が直線と曲線とで形成されるように形成することができる。さらに、亀裂８は、基準線ＢＬに沿って連続的に形成されるものに限定されず、図１０に示されるように、基準線ＢＬに沿って断続的に形成されるものであってもよい。以上の亀裂８の変形例については、以下の実施形態においても同様に適用することができる。
［第２実施形態］

【0036】

引き続いて、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図１１の（ａ）に示されるように、加工対象物１Ａを用意する。加工対象物１Ａは、例えば、ガラス（強化ガラスを含む）、ＳｉＣ、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物１Ａは剥離予定部分１０Ａを含む。剥離予定部分１０Ａは、複数（ここでは５つ）の基準線ＢＬによって規定されている。

【0037】

基準線ＢＬは、所定の間隔をもって互いに平行となるように加工対象物１Ａの一端から他端にわたって延在する仮想線であり、加工対象物１Ａの表面３に沿って（表面３の全体にわたって）配列されている。したがって、剥離予定部分１０Ａは、一対の基準線ＢＬで規定されるストライプ状の領域１０ａの集合として、加工対象物１の表面３の全体を含むように設定されている。後の工程においては、図１１の（ｂ）に示されるように、この剥離予定部分１０Ａにレーザ光を照射して加工対象物１Ａから剥離予定部分１０Ａを剥離（除去）し、加工対象物１Ａの加工面３Ａを露出させる。

【0038】

続く工程では、上記第１実施形態と同様にして、基準線ＢＬのそれぞれに沿ってレーザ光Ｌ２を照射することにより、図１２に示されるように、基準線ＢＬのそれぞれに沿って加工対象物１Ａの内部に改質領域７を形成すると共に、改質領域７から亀裂８を生じさせる。これにより、加工対象物１Ａの内部から加工対象物１Ａの表面３に至る亀裂８を、基準線ＢＬのそれぞれに沿って加工対象物１Ａの一端から他端にわたって連続的に形成する。なお、図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）のXII−XII線に沿っての断面図である。

【0039】

続いて、剥離予定部分１０Ａにレーザ光Ｌ１を照射することによって、加工対象物１Ａから剥離予定部分１０Ａを剥離する。より具体的には、図１３の（ａ）に示されるように、加工対象物１Ａの表面３をレーザ光Ｌ１の入射面として、剥離予定部分１０Ａのうちの１つの領域１０ａにレーザ光Ｌ１のビームスポットＳＰを位置させる。その状態において、ビームスポットＳＰを基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ１の方向に）相対移動させることにより、その領域１０ａにレーザ光Ｌ１を照射（走査）する。これにより、図１３の（ｂ）に示されるように、その領域１０ａを加工対象物１Ａから剥離する。

【0040】

同様の手順を他の領域１０ａに対して繰り返し行うことにより、全ての領域１０ａを剥離して、図１１の（ｂ）に示されるように、剥離予定部分１０Ａ全体を剥離する。これにより、加工対象物１Ａの表面３の全体が剥離され、加工対象物１Ａの加工面３Ａが露出する。

【0041】

以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、加工対象物１Ａの表面３の全体を含む剥離予定部分１０Ａを剥離することにより、加工対象物１の平滑な加工面３Ａを露出させて、加工対象物１Ａの表面平滑化を行うことができる。
［第３実施形態］

【0042】

引き続いて、本発明の第３実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図１４の（ａ）に示されるように、加工対象物１Ｂを用意する。加工対象物１Ｂは、例えば、ガラス（強化ガラスを含む）、ＳｉＣ、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物１Ｂは剥離予定部分１０Ｂを含む。剥離予定部分１０Ｂは、一対の基準線ＢＬによって規定されている。

【0043】

基準線ＢＬは、加工対象物１Ｂの縁部１２を形成する加工対象物１Ｂの表面３及び側面６のそれぞれに設定されている。基準線ＢＬのそれぞれは、加工対象物１Ｂの一端から他端にわたって延在している。したがって、剥離予定部分１０Ｂは、加工対象物１Ｂの一端から他端にわたって、加工対象物１Ｂの縁部１２を含むように延在している。後に、図１４の（ｂ）に示されるように、この剥離予定部分１０Ｂにレーザ光を照射して加工対象物１Ｂから剥離予定部分１０Ｂ（及び縁部１２）を剥離（除去）し、加工対象物１Ｂの面取りを行う。

【0044】

続く工程では、図１５，１６に示されるように、基準線ＢＬに沿ってレーザ光Ｌ２を照射して、加工対象物１の内部に改質領域７を形成する。より具体的には、まず、図１５に示されるように、加工対象物１Ｂの表面３をレーザ光Ｌ２の入射面としてレーザ光Ｌ２の集光点Ｐを加工対象物１Ｂの内部に位置させた状態において、基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ２の方向に）集光点Ｐを相対移動させることにより、基準線ＢＬに沿って加工対象物１Ｂにレーザ光Ｌ２を照射（走査）する。

【0045】

これにより、図１６に示されるように、基準線ＢＬに沿って一列の改質領域７が形成される。ここでは、改質領域７は、上述したような亀裂を内包しているので、この工程においては、基準線ＢＬに沿って一列の亀裂が形成されることとなる。なお、図１５の（ｂ）は、図１５の（ａ）のXV−XV線に沿っての部分断面図であり、図１６の（ｂ）は、図１６の（ａ）のXVI−XVI線に沿っての部分断面図である。

【0046】

続いて、図１７に示されるように、剥離予定部分１０Ｂにレーザ光Ｌ１を照射し、加工対象物１Ｂから剥離予定部分１０Ｂを剥離する。より具体的には、図１７の（ａ）に示されるように、加工対象物１Ｂの表面３をレーザ光Ｌ１の入射面として、レーザ光Ｌ１のビームスポットＳＰの少なくとも一部分を剥離予定部分１０Ｂに位置させた状態において、ビームスポットＳＰを基準線ＢＬに沿って（矢印Ａ１の方向に）相対移動させることにより、縁部１２に沿って剥離予定部分１０Ｂにレーザ光Ｌ１を照射（走査）する。

【0047】

これにより、図１７の（ｂ）及び図１４の（ｂ）に示されるように、加工対象物１Ｂの縁部１２を含む剥離予定部分１０Ｂを加工対象物１Ｂから剥離し、加工対象物１Ｂの面取りを行う。その後、必要に応じて、剥離予定部分１０Ｂの他の縁部を含む剥離予定部分に対して同様の手順を繰り返し行うことによって、加工対象物１Ｂの全体の面取りを行うことができる。

【0048】

なお、ここでのレーザ光Ｌ１の照射条件は、例えば以下のように設定することができる。
ビームスポット径：０．３４ｍｍ
出力：１００Ｗ
走査速度：３００ｍｍ／ｓ

【0049】

以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、加工対象物１Ｂの面取り加工を行うことができる。特に、剥離予定部分１０Ｂの剥離が改質領域７（改質領域７に内包される亀裂）によって規定されることとなるので、改質領域７の形成位置を制御することによって、加工対象物１Ｂの面取り形状（例えば深さ）を制御することができる。

【0050】

なお、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分１０Ｂの剥離を規定する改質領域７の形成の態様は、上述したものに限定されない。例えば、図１８に示されるように、一対の基準線ＢＬのそれぞれに沿って改質領域７を形成してもよい。この場合、２列の改質領域７及び亀裂８が形成されることとなる。図１８の（ｂ）は、図１８の（ａ）のXVIII−XVIII線に沿っての部分断面図である。

【0051】

これにより、図１９の（ａ）に示されるように、加工対象物１Ｂの面取り形状Ｆが、２列の亀裂８のそれぞれによって規定されることとなるので、基準線ＢＬに沿って延びる２つの面から形成されることとなる。このように、このレーザ加工方法においては、加工対象物１Ｂの面取り形状が基準線ＢＬに沿って延びる任意の複数の面から構成されるように、加工対象物１Ｂに複数列の改質領域７及び亀裂８を形成することができる。なお、面取り形状Ｆを形成する各面の基準線ＢＬに直交する面内（図中の紙面内）における延在方向は、基準線ＢＬに直交する面内における亀裂８の延在方向に対応している。

【0052】

また、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、図１９の（ｂ）に示されるように、レーザ光Ｌ２の入射面として、表面３に比べて改質領域７の形成位置に近い側面６を用いてもよい。このように、このレーザ加工方法においては、改質領域７の形成の態様に応じて、任意の面をレーザ光Ｌ２の入射面とすることができる。

【0053】

以上の実施形態は、本発明に係るレーザ加工方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係るレーザ加工方法は、上述したものに限定されない。本発明に係るレーザ加工方法は、特許請求の範囲に記した各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したものを任意に変更することができる。

【0054】

例えば、図２０に示されるように、加工対象物の表面３が３次元的に湾曲している場合、上記実施形態における亀裂８を形成する工程において、加工対象物の厚さ方向についてのレーザ光Ｌ２の集光点Ｐの位置を表面３の変位に応じて変更しながら（すなわち、加工対象物の厚さ方向における集光点Ｐの表面３からの距離を一定に保ちながら）レーザ光Ｌ２を加工対象物に照射することによって、加工対象物の厚さ方向において表面３から一定の位置に亀裂８を形成することができる。

【符号の説明】

【0055】

１，１Ａ，１Ｂ…加工対象物、３…表面、６…側面、８…亀裂、１０，１０Ａ，１０Ｂ…剥離予定部分、１２…縁部、Ｌ１…レーザ光（第１のレーザ光）、Ｌ２…レーザ光（第２のレーザ光）、Ｐ…集光点、Ｆ…面取り形状、ＢＬ…基準線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】