特開 2023-183070 レーザ加工方法、半導体デバイスの製造方法、及びレーザ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183070

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】レーザ加工方法、半導体デバイスの製造方法、及びレーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231220BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231220BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20231220BHJP

   B23K 26/067 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 611Z

H01L21/78 B

B23K26/53

B23K26/067

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096476

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(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】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100177910

【弁理士】

【氏名又は名称】木津 正晴

(72)【発明者】

【氏名】河口 大祐

(72)【発明者】

【氏名】田中 敦之

(72)【発明者】

【氏名】油井 俊樹

(72)【発明者】

【氏名】荒谷 知巳

【テーマコード（参考）】

4E168

5F057

5F063

【Ｆターム（参考）】

4E168AE01

4E168CB07

4E168CB15

4E168EA05

4E168JA12

4E168JA13

5F057AA03

5F057AA14

5F057BA01

5F057BA11

5F057BA30

5F057BB03

5F057BB06

5F057BB07

5F057BB09

5F057BB12

5F057CA02

5F057CA14

5F057DA19

5F057DA22

5F057DA31

5F057FA13

5F057FA28

5F063AA01

5F063AA11

5F063AA37

5F063CC49

5F063DD25

(57)【要約】

【課題】加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができるレーザ加工方法、半導体デバイスの製造方法、及びレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工方法は、加工対象物１０の表面１０ａから内部にレーザ光を照射することにより、加工対象物１０内の仮想面に沿って複数の改質スポットを形成する形成工程を備える。加工対象物１０は、表面１０ａに垂直な方向から見た場合に、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを有する。形成工程では、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の境界Ｂに沿って並ぶ複数の改質スポットからなる改質スポット列１３を第２領域Ｒ２に複数形成し、複数の改質スポット列１３は、複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並んでおり、複数の改質スポット列１３が形成されることにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工対象物の内部において前記加工対象物の表面と向かい合う仮想面に沿って、前記加工対象物を切断するためのレーザ加工方法であって、
前記表面から前記加工対象物の内部にレーザ光を照射することにより、前記仮想面に沿って複数の改質スポットを形成する形成工程を備え、
前記加工対象物は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、第１領域と第２領域とを有し、
前記形成工程では、前記第１領域と前記第２領域との間の境界に沿って並ぶ前記複数の改質スポットからなる改質スポット列を前記第２領域に複数形成し、前記複数の改質スポット列は、前記複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並んでおり、前記複数の改質スポット列が形成されることにより、前記第２領域から前記第１領域に延びる亀裂が形成される、レーザ加工方法。

【請求項2】

前記形成工程では、前記第１領域の全体にわたって前記亀裂が形成されるように、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、請求項１に記載のレーザ加工方法。

【請求項3】

前記複数の改質スポット列は、第１改質スポット列と、前記第１改質スポット列よりも前記第１領域の近くに配置された第２改質スポット列と、を含み、
前記形成工程では、前記第１改質スポット列を形成した後に、前記第２改質スポット列を形成する、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項4】

前記第２領域は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、前記第１領域を囲む部分を有している、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項5】

前記形成工程では、前記レーザ光を分岐させて照射することにより、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも２つの改質スポット列を同時に形成する、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項6】

前記第２領域は、複数の直線状部分を含む格子状部分を有し、
前記第１領域は、前記複数の直線状部分により囲まれた矩形状部分を複数有している、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項7】

前記複数の直線状部分に含まれる一の直線状部分を参照直線部分とし、
前記参照直線部分のうち、前記表面に垂直な方向から見た場合に、前記参照直線部分の延在方向に沿って延在する前記参照直線部分の中心線に対して一方側の領域を第１部分、前記中心線に対して他方側の領域を第２部分とすると、
前記形成工程では、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも１つの改質スポット列を前記第１部分に形成すると共に、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも１つの改質スポット列を前記第２部分に形成する、請求項６に記載のレーザ加工方法。

【請求項8】

前記第１部分に形成される前記少なくとも１つの改質スポット列は、複数の第１改質スポット列を含み、前記第２部分に形成される前記少なくとも１つの改質スポット列は、複数の第２改質スポット列を含み、
前記形成工程では、前記中心線に近い順に前記複数の第１改質スポット列を前記第１部分に形成すると共に、前記中心線に近い順に前記複数の第２改質スポット列を前記第２部分に形成する、請求項７に記載のレーザ加工方法。

【請求項9】

前記加工対象物の材料は、窒化ガリウム、炭化ケイ素、サファイア、シリコン、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム又は雲母を含む、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項10】

前記加工対象物は、チップ形状、ウェハ形状又はインゴット形状を有する、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項11】

前記加工対象物は、半導体材料により形成されている、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項12】

前記第１領域は、デバイス部を形成するための領域であり、前記第２領域は、デバイス部が形成されない領域である、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項13】

前記形成工程では、前記第１領域にデバイス部が形成されている状態において、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、請求項１２に記載のレーザ加工方法。

【請求項14】

前記形成工程では、前記第１領域にデバイス部が形成されていない状態において、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、請求項１２に記載のレーザ加工方法。

【請求項15】

前記形成工程の後に、前記仮想面を境界として前記加工対象物を分離させる工程を更に備える、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。

【請求項16】

請求項１又は２に記載のレーザ加工方法を用いた半導体デバイスの製造方法であって、
前記加工対象物は、半導体材料により形成されており、
前記半導体デバイスの製造方法は、
前記形成工程と、
前記第１領域にデバイス部を形成する工程と、を備える、半導体デバイスの製造方法。

【請求項17】

加工対象物の内部において前記加工対象物の表面と向かい合う仮想面に沿って、前記加工対象物を切断するためのレーザ加工装置であって、
前記加工対象物を支持するステージと、
前記表面から前記加工対象物の内部にレーザ光を照射することにより、前記仮想面に沿って複数の改質スポットを形成するレーザ照射ユニットと、を備え、
前記加工対象物は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、第１領域と第２領域とを有し、
前記レーザ照射ユニットは、前記第１領域と前記第２領域との間の境界に沿って並ぶ前記複数の改質スポットからなる改質スポット列を前記第２領域に複数形成し、前記複数の改質スポット列は、前記複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並んでおり、前記複数の改質スポット列が形成されることにより、前記第２領域から前記第１領域に延びる亀裂が形成される、レーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工方法、半導体デバイスの製造方法、及びレーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェハ等の加工対象物にレーザ光を照射することにより加工対象物の内部に改質領域を形成し、改質領域を境界として分離させることにより加工対象物から半導体基板等の半導体部材を切り出す加工方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１８３６００号公報

【特許文献2】特開２０１７－０５７１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような加工方法においては、加工時間が短いことが好ましく、また、切断面が平坦であることが好ましい。また、レーザ照射の加工対象物に対する影響が小さいことが好ましい。

【0005】

そこで、本発明は、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができるレーザ加工方法、半導体デバイスの製造方法、及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のレーザ加工方法は、［１］「加工対象物の内部において前記加工対象物の表面と向かい合う仮想面に沿って、前記加工対象物を切断するためのレーザ加工方法であって、前記表面から前記加工対象物の内部にレーザ光を照射することにより、前記仮想面に沿って複数の改質スポットを形成する形成工程を備え、前記加工対象物は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、第１領域と第２領域とを有し、前記形成工程では、前記第１領域と前記第２領域との間の境界に沿って並ぶ前記複数の改質スポットからなる改質スポット列を前記第２領域に複数形成し、前記複数の改質スポット列は、前記複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並んでおり、前記複数の改質スポット列が形成されることにより、前記第２領域から前記第１領域に延びる亀裂が形成される、レーザ加工方法」である。

【0007】

このレーザ加工方法では、複数の改質スポット列を第２領域に形成することにより、第２領域から第１領域に延びる亀裂が形成される。このように第２領域から第１領域へ伸展させて亀裂を形成することで、例えば第１領域に改質スポットを形成することにより第１領域に亀裂を形成する場合と比べて、加工時間を短縮することができると共に、切断面の平坦度を向上することができる。また、このレーザ加工方法では、第２領域に複数の改質スポット列を形成することにより、第２領域から第１領域に延びる亀裂を形成する。これにより、第１領域に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。その結果、例えば、第１領域にデバイス部が形成される場合に、デバイス部に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。よって、このレーザ加工方法によれば、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができる。なお、第１領域と第２領域との間の境界に沿って並ぶ複数の改質スポットからなる改質スポット列を、複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並ぶように第２領域に形成することにより、第２領域から第１領域に延びる亀裂を形成することができるとの知見は、本発明者らが見出した知見である。

【0008】

本発明のレーザ加工方法は、［２］「前記形成工程では、前記第１領域の全体にわたって前記亀裂が形成されるように、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、［１］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0009】

本発明のレーザ加工方法は、［３］「前記複数の改質スポット列は、第１改質スポット列と、前記第１改質スポット列よりも前記第１領域の近くに配置された第２改質スポット列と、を含み、前記形成工程では、前記第１改質スポット列を形成した後に、前記第２改質スポット列を形成する、［１］又は［２］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。なお、第１領域から遠い順に複数の改質スポット列を形成すると第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすいとの知見は、本発明者らが見出した知見である。

【0010】

本発明のレーザ加工方法は、［４］「前記第２領域は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、前記第１領域を囲む部分を有している、［１］～［３］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂を好適に伸展させることができ、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0011】

本発明のレーザ加工方法は、［５］「前記形成工程では、前記レーザ光を分岐させて照射することにより、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも２つの改質スポット列を同時に形成する、［１］～［４］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。なお、レーザ光を分岐させて照射して少なくとも２つの改質スポット列を同時に形成すると第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすいとの知見は、本発明者らが見出した知見である。

【0012】

本発明のレーザ加工方法は、［６］「前記第２領域は、複数の直線状部分を含む格子状部分を有し、前記第１領域は、前記複数の直線状部分により囲まれた矩形状部分を複数有している、［１］～［５］のいずれかに記載のレーザ加工方法。」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。また、例えば、半導体ウェハを個片化するための格子状の切断領域を第２領域として利用することができる。

【0013】

本発明のレーザ加工方法は、［７］「前記複数の直線状部分に含まれる一の直線状部分を参照直線部分とし、前記参照直線部分のうち、前記表面に垂直な方向から見た場合に、前記参照直線部分の延在方向に沿って延在する前記参照直線部分の中心線に対して一方側の領域を第１部分、前記中心線に対して他方側の領域を第２部分とすると、前記形成工程では、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも１つの改質スポット列を前記第１部分に形成すると共に、前記複数の改質スポット列に含まれる少なくとも１つの改質スポット列を前記第２部分に形成する、［６］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0014】

本発明のレーザ加工方法は、［８］「前記第１部分に形成される前記少なくとも１つの改質スポット列は、複数の第１改質スポット列を含み、前記第２部分に形成される前記少なくとも１つの改質スポット列は、複数の第２改質スポット列を含み、前記形成工程では、前記中心線に近い順に前記複数の第１改質スポット列を前記第１部分に形成すると共に、前記中心線に近い順に前記複数の第２改質スポット列を前記第２部分に形成する、［７］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第２領域から第１領域へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0015】

本発明のレーザ加工方法は、［９］「前記加工対象物の材料は、窒化ガリウム、炭化ケイ素、サファイア、シリコン、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム又は雲母を含む、［１］～［８］のいずれかに記載のレーザ加工方法。」であってもよい。この場合にも、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができる。

【0016】

本発明のレーザ加工方法は、［１０］「前記加工対象物は、チップ形状、ウェハ形状又はインゴット形状を有する、［１］～［９］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合にも、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができる。

【0017】

本発明のレーザ加工方法は、［１１］「前記加工対象物は、半導体材料により形成されている、［１］～［１０］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、半導体材料により形成された半導体対象物を加工対象物として好適に切断することができる。

【0018】

本発明のレーザ加工方法は、［１２］「前記第１領域は、デバイス部を形成するための領域であり、前記第２領域は、デバイス部が形成されない領域である、［１］～［１１］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、デバイス部に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。

【0019】

本発明のレーザ加工方法は、［１３］「前記形成工程では、前記第１領域にデバイス部が形成されている状態において、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、［１２］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、第１領域に形成されたデバイス部に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。

【0020】

本発明のレーザ加工方法は、［１４］「前記形成工程では、前記第１領域にデバイス部が形成されていない状態において、前記第２領域に前記複数の改質スポット列を形成する、［１２］に記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、デバイス部を形成する前の第１領域に対してレーザ照射が与える影響を低減することができ、その結果、第１領域に形成されるデバイス部に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。

【0021】

本発明のレーザ加工方法は、［１５］「前記形成工程の後に、前記仮想面を境界として前記加工対象物を分離させる工程を更に備える、［１］～［１４］のいずれかに記載のレーザ加工方法」であってもよい。この場合、加工対象物を好適に分離させることができる。

【0022】

本発明の半導体デバイスの製造方法は、［１６］「［１］～［１５］のいずれかに記載のレーザ加工方法を用いた半導体デバイスの製造方法であって、前記加工対象物は、半導体材料により形成されており、前記半導体デバイスの製造方法は、前記形成工程と、前記第１領域にデバイス部を形成する工程と、を備える、半導体デバイスの製造方法」である。この半導体デバイスの製造方法によれば、上述した理由により、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができる。

【0023】

本発明のレーザ加工装置は、［１７］「加工対象物の内部において前記加工対象物の表面と向かい合う仮想面に沿って、前記加工対象物を切断するためのレーザ加工装置であって、前記加工対象物を支持するステージと、前記表面から前記加工対象物の内部にレーザ光を照射することにより、前記仮想面に沿って複数の改質スポットを形成するレーザ照射ユニットと、を備え、前記加工対象物は、前記表面に垂直な方向から見た場合に、第１領域と第２領域とを有し、前記レーザ照射ユニットは、前記第１領域と前記第２領域との間の境界に沿って並ぶ前記複数の改質スポットからなる改質スポット列を前記第２領域に複数形成し、前記複数の改質スポット列は、前記複数の改質スポットの並び方向と交差する方向に沿って並んでおり、前記複数の改質スポット列が形成されることにより、前記第２領域から前記第１領域に延びる亀裂が形成される、レーザ加工装置」である。このレーザ加工装置によれば、上述した理由により、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物に対する影響の低減を図ることができるレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係るレーザ加工装置の構成図である。

【図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平面図である。

【図3】加工対象物の断面図である。

【図4】（ａ）は、改質スポット形成工程の一例を説明するための図であり、（ｂ）は、改質スポット形成工程の別の例を説明するための図である。

【図5】加工対象物を実際に加工した結果の例を示す図である。

【図6】第１変形例に係るレーザ加工方法の加工対象物の平面図である。

【図7】（ａ）は、第１変形例に係る改質スポット形成工程の一例を説明するための図であり、（ｂ）は、第１変形例に係る改質スポット形成工程の別の例を説明するための図である。

【図8】第２変形例に係るレーザ加工方法の加工対象物の斜視図である。

【図9】図８の加工対象物の断面図である。

【図10】図８の加工対象物の底面図である。

【図11】（ａ）は、第３変形例に係る改質スポット形成工程の第１例を説明するための図であり、（ｂ）は、第３変形例に係る改質スポット形成工程の第２例を説明するための図である。

【図12】第４変形例に係るレーザ加工方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［レーザ加工装置の構成］

【0027】

図１に示されるように、レーザ加工装置１は、ステージ２と、光源３と、空間光変調器４と、集光レンズ５と、制御部６と、を備えている。レーザ加工装置１は、加工対象物１０にレーザ光Ｌを照射することにより、加工対象物１０に改質領域１１を形成する装置である。以下、第１水平方向をＸ方向といい、第１水平方向に垂直な第２水平方向をＹ方向という。また、鉛直方向をＺ方向という。

【0028】

ステージ２は、例えば、加工対象物１０に貼り付けられたフィルムを吸着することにより、加工対象物１０を支持する。この例では、ステージ２は、Ｘ方向及びＹ方向の各々に沿って移動可能である。また、ステージ２は、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。

【0029】

光源３は、例えばパルス発振方式によって、加工対象物１０に対して透過性を有するレーザ光Ｌを出力する。空間光変調器４は、光源３から出力されたレーザ光Ｌを変調する。空間光変調器４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。集光レンズ５は、空間光変調器４によって変調されたレーザ光Ｌを集光する。この例では、空間光変調器４及び集光レンズ５は、レーザ照射ユニットとして、Ｚ方向に沿って移動可能である。

【0030】

ステージ２に支持された加工対象物１０の内部にレーザ光Ｌが集光されると、レーザ光Ｌの集光点Ｃに対応する部分においてレーザ光Ｌが特に吸収され、加工対象物１０の内部に改質領域１１が形成される。改質領域１１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１１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。

【0031】

一例として、ステージ２をＸ方向に沿って移動させ、加工対象物１０に対して集光点ＣをＸ方向に沿って相対的に移動させると、複数の改質スポット１２がＸ方向に沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポット１２は、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域１１は、１列に並んだ複数の改質スポット１２の集合である。隣り合う改質スポット１２は、加工対象物１０に対する集光点Ｃの相対的な移動速度及びレーザ光Ｌ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。

【0032】

制御部６は、ステージ２、光源３、空間光変調器４及び集光レンズ５を制御する。制御部６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６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６は各種機能を実現する。
［レーザ加工方法及び半導体デバイスの製造方法］

【0033】

図２は、実施形態に係るレーザ加工方法及び半導体デバイスの製造方法における加工対象物１０の平面図であり、図３は、加工対象物１０の断面図である。このレーザ加工方法では、加工対象物１０の内部において加工対象物１０の表面１０ａと向かい合う仮想面Ｓに沿って、加工対象物１０が切断（スライス／剥離）される。この例では、加工対象物１０は、半導体材料により形成された半導体対象物である。加工対象物１０はチップ形状を有しており、加工後に１つの半導体デバイス（半導体チップ）を構成する。この例では、加工対象物１０は、矩形板状に形成されている。加工対象物１０を構成する半導体材料としては、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、サファイア、シリコン（Ｓｉ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等が挙げられる。

【0034】

実施形態に係るレーザ加工方法は、加工対象物１０の表面１０ａから加工対象物１０の内部にレーザ光Ｌを照射することにより、仮想面Ｓに沿って複数の改質スポット１２を形成する改質スポット形成工程を備えている。改質スポット形成工程は、レーザ加工装置１により実施される。この例では、仮想面Ｓは、加工対象物１０の内部において表面１０ａと向かい合う矩形状の面であり、表面１０ａと平行に、加工対象物１０の側面１０ｃに至るように延在している。加工対象物１０は、表面１０ａと、表面１０ａとは反対側の表面１０ｂと、を有している。表面１０ａは、レーザ加工装置１から出力されたレーザ光Ｌが入射する表面である。

【0035】

加工対象物１０は、平面視において（表面１０ａ，１０ｂに垂直な方向（加工対象物１０の厚さ方向）から見た場合に）、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２と、を有している。この例では、第１領域Ｒ１は矩形状であり、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を囲む矩形リング状である。第２領域Ｒ２は、加工対象物１０の外縁に沿って延在しており、加工対象物１０の周縁部を構成している。

【0036】

第１領域Ｒ１は、デバイス部２０を形成するために用いられる有効領域である。一方、第２領域Ｒ２は、デバイス部２０が形成されない非有効領域である。デバイス部２０は、例えば、第１領域Ｒ１における加工対象物１０の表面１０ｂに形成される。デバイス部２０は、例えば任意の機能を奏するための素子部であり、例えば発光素子、受光素子、回路素子等である。第１領域Ｒ１には、複数のデバイス部２０が形成されていてもよい。デバイス部２０は、改質スポット形成工程の前に形成されてもよいし、改質スポット形成工程の後に形成されてもよい。すなわち、第１領域Ｒ１にデバイス部２０を形成するデバイス形成工程は、改質スポット形成工程の前に実施されてもよいし、改質スポット形成工程の後に実施されてもよい。以下では、前者の場合を例に挙げて説明する。この場合、改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成されている状態において、加工対象物１０に改質スポット１２が形成される。

【0037】

図４（ａ）に示されるように、改質スポット形成工程では、複数（この例では３列）の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成される。各改質スポット列１３は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の境界Ｂに沿って並ぶ複数の改質スポット１２からなる。図４（ａ）には、各改質スポット列１３を構成する複数の改質スポット１２の配置及び形成順序が矢印で示されている。この点は後述する図４（ｂ）、図７及び図１１についても同様である。複数の改質スポット列１３は、複数の改質スポット１２の並び方向と交差する方向（この例では当該並び方向と垂直な方向）に沿って並んでいる。すなわち、この例では、境界Ｂは矩形状であり、第１辺Ｂ１、第２辺Ｂ２、第３辺Ｂ３及び第４辺Ｂ４を有している。第１辺Ｂ１は第３辺Ｂ３と平行であり、第２辺Ｂ２は第４辺Ｂ４と平行である。各改質スポット列１３は、第１辺Ｂ１～第４辺Ｂ４の各々に沿って並ぶ複数の改質スポット１２により構成されている。各改質スポット列１３を構成する複数の改質スポット１２は、平面視において矩形状に並んでいる。第１辺Ｂ１に沿う部分において、複数の改質スポット列１３は、複数の改質スポット１２の並び方向（第１辺Ｂ１に平行な方向）と垂直な方向（第１辺Ｂ１に垂直な方向）に沿って並んでいる。第２辺Ｂ２～第４辺Ｂ４に沿う部分においても同様である。

【0038】

図４（ａ）の例では、複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含んでいる。第３改質スポット列１３Ｃ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第１改質スポット列１３Ａは、この順に第１領域Ｒ１（境界Ｂ）の近くに配置されている。改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１から遠い順に複数の改質スポット列１３が形成される。この例では、複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ、第３改質スポット列１３Ｃの順に形成される。

【0039】

改質スポット形成工程では、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成される。より具体的には、第２領域Ｒ２に形成された改質スポット１２から延びる亀裂（クラック）が第１領域Ｒ１の側に向けて（加工対象物１０の中心側に向けて）伸展することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成される。図２及び図３には、亀裂が伸展する方向が矢印で示されている。この点は後述する図６についても同様である。この例では、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより、第１領域Ｒ１の全体にわたって亀裂が形成される。

【0040】

改質スポット形成工程では、図４（ｂ）に示されるように複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されてもよい。この例では、複数の改質スポット１２が、平面視において略渦巻き状（螺旋状）に一繋がりに並ぶように配置されている。この場合においても、複数の改質スポット１２の並び方向と垂直な方向に沿って並ぶ複数の改質スポット列１３が形成されているとみなすことができる。すなわち、複数の改質スポット列１３は、図４（ａ）の例と同様に、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含むとみなすことができる。

【0041】

図５は、加工対象物１０を実際に加工した結果の例を示す図である。図５には、表面１０ａ側から見た加工対象物１０が示されている。この例では、加工対象物１０として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）により矩形板状に形成された部材を用いた。加工対象物１０の表面１０ａの面方位は＜１００＞であり、表面１０ａの一辺の長さは５ｍｍであり、加工対象物１０の厚さは５００μｍであった。第２領域Ｒ２として、幅１ｍｍの領域を設定した。したがって、第１領域Ｒ１は、一辺が３ｍｍの正方形状の領域である。第２領域Ｒ２に、図４（ａ）の例と同様に、３列の改質スポット列１３を形成した。図５中の矢印は、複数の改質スポット列１３が形成される順序を示している。この例では、図４（ａ）と同様に、第１領域Ｒ１から遠い順に複数の改質スポット列１３を形成した。加工後の加工対象物１０においては、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成されていた。当該亀裂は、第１領域Ｒ１の全体にわたって形成されていた。第２領域Ｒ２の４つの辺部に形成された改質スポット１２から延びる亀裂が第１領域Ｒ１の中央部において繋がることで、第２領域Ｒ２の内側に、亀裂が繋がった閉領域（閉空間）が形成されていた。

【0042】

実施形態に係るレーザ加工方法は、改質スポット形成工程の後に、仮想面Ｓを境界として加工対象物１０を分離させる分離工程を更に備えている。分離工程では、例えば、加工対象物１０の表面１０ａ，１０ｂに両面テープを貼り付け、表面１０ａ，１０ｂが互いに離れるように加工対象物１０に力を作用させることにより、仮想面Ｓを境界として加工対象物１０を２つの部分に分離させる。分離された２つの部分のうち、表面１０ｂを含んでデバイス部２０が形成された部分が、半導体デバイスを構成する。以上の工程により、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成された半導体デバイスが得られる。なお、分離工程は上記の態様に限定されず、例えば、表面１０ａ，１０ｂに両面テープを貼り付けることなく、加工対象物１０に何らかの力を作用させることにより、加工対象物１０を分離させてもよい。
［作用及び効果］

【0043】

実施形態に係るレーザ加工方法では、複数の改質スポット列１３を第２領域Ｒ２に形成することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成される。このように第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ伸展（伝播）させて亀裂を形成することで（すなわち、加工対象物１０の劈開性を利用して亀裂を伸展させることで）、例えば第１領域Ｒ１に改質スポット１２を形成することにより第１領域Ｒ１に亀裂を形成する場合と比べて、加工時間を短縮することができると共に、切断面の平坦度を向上することができる。すなわち、第１領域Ｒ１に改質スポット１２を形成することにより第１領域Ｒ１に亀裂を形成する場合、切断面上にレーザ加工痕（改質スポット１２）が残存することにより切断面に凹凸が発生し得るのに対し、実施形態に係るレーザ加工方法では、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ伸展させて亀裂を形成するため、そのような凹凸の発生を抑制して切断面の平坦度を向上することができる。また、実施形態に係るレーザ加工方法では、第２領域Ｒ２に複数の改質スポット列１３を形成することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂を形成する。これにより、第１領域Ｒ１に対してレーザ照射が与える影響を低減することができ、その結果、第１領域Ｒ１に形成されるデバイス部２０に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。例えば、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成されている状態において第１領域Ｒ１にレーザ光Ｌを照射して改質スポット１２を形成すると、加工対象物１０を透過したレーザ光Ｌがデバイス部２０に入射することでデバイス部２０に好ましくない影響が生じる可能性がある。或いは、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成される前の状態において第１領域Ｒ１にレーザ光Ｌを照射して改質スポット１２を形成し、改質スポット１２の形成後に第１領域Ｒ１にデバイス部２０を形成する場合にも、レーザ照射によりダメージを受けた第１領域Ｒ１にデバイス部２０を形成することになるため、デバイス部２０に好ましくない影響が生じる可能性がある。これに対し、実施形態に係るレーザ加工方法では、第２領域Ｒ２に複数の改質スポット列１３を形成することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂を形成するため、上記のような事態の発生を抑制することができ、第１領域Ｒ１に形成されるデバイス部２０に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。よって、実施形態に係るレーザ加工方法によれば、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。なお、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の境界Ｂに沿って並ぶ複数の改質スポット１２からなる改質スポット列１３を、複数の改質スポット１２の並び方向と交差する方向に沿って並ぶように第２領域Ｒ２に形成することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂を形成することができるとの知見は、本発明者らが見出した知見である。

【0044】

改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１の全体にわたって亀裂が形成されるように、第２領域Ｒ２に複数の改質スポット列１３が形成される。これにより、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0045】

改質スポット形成工程では、第１改質スポット列１３Ａを形成した後に、第１改質スポット列１３Ａよりも第１領域Ｒ１の近くに配置された第２改質スポット列１３Ｂが形成される。これにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。なお、第１領域Ｒ１から遠い順に複数の改質スポット列１３を形成すると第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすいとの知見は、本発明者らが見出した知見である。

【0046】

第２領域Ｒ２が、平面視において第１領域Ｒ１を囲んでいる。これにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂を好適に伸展させることができ、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0047】

加工対象物１０の材料が、窒化ガリウム、炭化ケイ素、サファイア、シリコン又はヒ化ガリウムを含んでいる。実施形態に係るレーザ加工方法では、このような場合にも、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。

【0048】

加工対象物１０が、チップ形状を有している。実施形態に係るレーザ加工方法では、このような場合にも、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。

【0049】

加工対象物１０が、半導体材料により形成されている。実施形態に係るレーザ加工方法では、半導体材料により形成された半導体対象物を加工対象物１０として好適に切断することができる。

【0050】

第１領域Ｒ１が、デバイス部２０を形成するための領域であり、第２領域Ｒ２が、デバイス部２０が形成されない領域である。実施形態に係るレーザ加工方法では、デバイス部２０に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。

【0051】

改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成されている状態において、第２領域Ｒ２に複数の改質スポット列１３が形成される。この場合、第１領域Ｒ１に形成されたデバイス部２０に対してレーザ照射が与える影響を低減することができる。

【0052】

改質スポット形成工程の後に、仮想面Ｓを境界として加工対象物１０を分離させる分離工程が実施される。これにより、加工対象物１０を好適に分離させることができる。
［変形例］

【0053】

図６及び図７に示される第１変形例のように、加工対象物１０は、平面視において円形状に形成されていてもよい。この場合、仮想面Ｓは、加工対象物１０の内部において表面１０ａと向かい合う円形状の面である。この例では、第１領域Ｒ１は円形状であり、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を囲む円形リング状（円環状）である。第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の境界Ｂは円形状である。

【0054】

図７（ａ）に示されるように、改質スポット形成工程では、複数（この例では３列）の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成される。複数の改質スポット列１３は、複数の改質スポット１２の並び方向と交差する方向（この例では径方向）に沿って並んでおり、同心円状に配置されている。複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含んでいる。第３改質スポット列１３Ｃ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第１改質スポット列１３Ａは、この順に第１領域Ｒ１（境界Ｂ）の近くに配置されている。改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１から遠い順に複数の改質スポット列１３が形成される。この例では、複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ、第３改質スポット列１３Ｃの順に形成される。第１変形例の改質スポット形成工程においても、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が、第１領域Ｒ１の全体にわたって形成される。

【0055】

第１変形例の改質スポット形成工程では、図７（ｂ）に示されるように複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されてもよい。この例では、複数の改質スポット１２が、平面視において渦巻き状に一繋がりに並ぶように配置されている。この場合においても、複数の改質スポット１２の並び方向と垂直な方向に沿って並ぶ複数の改質スポット列１３が形成されているとみなすことができる。すなわち、複数の改質スポット列１３は、図７（ａ）の例と同様に、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含むとみなすことができる。

【0056】

このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。

【0057】

図８、図９及び図１０に示される第２変形例のように、加工対象物１０は、ウェハ形状を有していてもよい。第２変形例の加工対象物１０は、例えば、半導体材料により円板状に形成された半導体ウェハである。加工対象物１０を後述する直線状部分３３において切断して個片化することにより、複数の半導体デバイス（半導体チップ）が得られる。

【0058】

第２変形例の第２領域Ｒ２は、加工対象物１０の周縁部を構成する円形リング状の周縁部３１と、格子状の格子状部分３２と、を有している。格子状部分３２は、複数の直線状部分３３を含んでいる。複数の直線状部分３３の幾つかは、一の方向に沿って並んでおり、複数の直線状部分３３の残りは、当該一の方向と垂直な方向に沿って並んでいる。格子状部分３２は、加工対象物１０を切断するための切断領域（ダイシングストリート）である。第１領域Ｒ１は、複数の直線状部分３３により囲まれた複数の矩形状部分４１を有している。各矩形状部分４１には、デバイス部２０が形成されている。

【0059】

各直線状部分３３（参照直線部分）について、平面視において当該直線状部分３３の中心線ＣＬに対して一方側の領域を第１部分Ｐ１とし、中心線ＣＬに対して他方側の領域を第２部分Ｐ２とする。中心線ＣＬは、平面視において直線状部分３３の幅方向の中心を通り且つ直線状部分３３の延在方向に沿って延在する直線である。

【0060】

改質スポット形成工程では、周縁部３１に複数の改質スポット列１３を形成する。周縁部３１に複数の改質スポット列１３を形成する態様は、例えば、第１変形例において第２領域Ｒ２に複数の改質スポット列１３を形成する態様と同様である。また、第１部分Ｐ１に複数（この例では２列）の第１改質スポット列１３Ｄを形成すると共に、第２部分Ｐ２に複数（この例では２列）の第２改質スポット列１３Ｅを形成する。より具体的には、中心線ＣＬに近い順に（すなわち第１領域Ｒ１から遠い順に）複数の第１改質スポット列１３Ｄを形成すると共に、中心線ＣＬに近い順に複数の第２改質スポット列１３Ｅを形成する。第２変形例の改質スポット形成工程においても、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が、第１領域Ｒ１（矩形状部分４１）の全体にわたって形成される。

【0061】

このような第２変形例によっても、上記実施形態と同様に、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。

【0062】

また、第２変形例では、第２領域Ｒ２が、複数の直線状部分３３を含む格子状部分３２を有し、第１領域Ｒ１が、複数の直線状部分３３により囲まれた複数の矩形状部分４１を有している。この場合、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。また、例えば、半導体ウェハを個片化するための格子状の切断領域を第２領域Ｒ２として利用することができる。

【0063】

第２変形例の改質スポット形成工程では、第１改質スポット列１３Ｄが第１部分Ｐ１に形成されると共に、第２改質スポット列１３Ｅが第２部分Ｐ２に形成される。これにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0064】

第２変形例の改質スポット形成工程では、中心線ＣＬに近い順に複数の第１改質スポット列１３Ｄが第１部分Ｐ１に形成されると共に、中心線ＣＬに近い順に複数の第２改質スポット列１３Ｅが第２部分Ｐ２に形成される。これにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。

【0065】

図１１に示される第３変形例のように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２が設定されてもよい。第３変形例では、第２領域Ｒ２は矩形状であり、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２を囲む矩形リング状である。第１領域Ｒ１は、加工対象物１０の外縁に沿って延在しており、加工対象物１０の周縁部を構成している。第１領域Ｒ１には、デバイス部２０が形成されてもよいし、デバイス部２０が形成されなくてもよい。

【0066】

図１１（ａ）に示されるように、改質スポット形成工程では、複数（この例では３列）の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成される。複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含んでいる。第３改質スポット列１３Ｃ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第１改質スポット列１３Ａは、この順に第１領域Ｒ１（境界Ｂ）の近くに配置されている。改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１から遠い順に複数の改質スポット列１３が形成される。この例では、複数の改質スポット列１３は、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ、第３改質スポット列１３Ｃの順に形成される。第３変形例の改質スポット形成工程においても、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が、第１領域Ｒ１の全体にわたって形成される。第３変形例では、第２領域Ｒ２に形成された改質スポット１２から延びる亀裂が第１領域Ｒ１の側に向けて（加工対象物１０の外縁側に向けて）伸展することにより、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に延びる亀裂が形成される。

【0067】

第３変形例の改質スポット形成工程では、図１１（ｂ）に示されるように複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されてもよい。この例では、複数の改質スポット１２が、平面視において略渦巻き状に一繋がりに並ぶように配置されている。この場合においても、複数の改質スポット１２の並び方向と垂直な方向に沿って並ぶ複数の改質スポット列１３が形成されているとみなすことができる。すなわち、複数の改質スポット列１３は、図１１（ａ）の例と同様に、第１改質スポット列１３Ａ、第２改質スポット列１３Ｂ及び第３改質スポット列１３Ｃを含むとみなすことができる。

【0068】

このような第３変形例によっても、上記実施形態と同様に、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。

【0069】

第４変形例として、改質スポット形成工程では、レーザ光Ｌを分岐させて照射することにより、複数の改質スポット列１３を同時に形成してもよい。この場合、例えば、光源３によりパルス発振されたレーザ光Ｌが、Ｙ方向に並ぶ複数（例えば６つ）の集光点Ｃに集光されるように、空間光変調器４によって変調される。そして、複数の集光点Ｃが、Ｘ方向に沿って仮想面Ｓ上を相対的に移動させられる。これにより、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の改質スポット１２からなる複数の改質スポット列１３が、Ｙ方向に等間隔で並ぶように、同時に形成される。

【0070】

図１２は、レーザ光Ｌを６点分岐させて照射することにより６列の改質スポット列１３を同時に形成した結果を示す図である。この例では、加工対象物として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる部材を用いた。図１２には、表面から見た加工対象物が示されている。図１２では、６列の改質スポット列１３が、図中上下方向に並ぶように形成されている。加工後の加工対象物においては、６列の改質スポット列１３が形成された領域（第２領域Ｒ２）から、当該領域に隣接する一対の領域Ａ（第１領域Ｒ１）の各々に延びる亀裂が形成されていた。また、加工対象物の表面には亀裂が形成されておらず、加工対象物の内部のみに亀裂が形成されていた。

【0071】

このような第４変形例によっても、上記実施形態と同様に、加工時間の短縮、切断面の平坦度の向上、及びレーザ照射の加工対象物１０に対する影響の低減を図ることができる。また、第４変形例の改質スポット形成工程では、レーザ光Ｌを分岐させて照射することにより、複数の改質スポット列１３が同時に形成される。この場合、第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすく、加工時間を一層短縮することができると共に、切断面の平坦度を一層向上することができる。なお、レーザ光Ｌを分岐させて照射して複数の改質スポット列１３を同時に形成すると第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１へ亀裂が伸展しやすいとの知見は、本発明者らが見出した知見である。第４変形例では、レーザ光Ｌを分岐させて照射することにより、少なくとも２つの改質スポット列１３が同時に形成されればよく、例えばレーザ光Ｌを２点分岐させて照射することにより２列の改質スポット列１３が同時に形成されてもよい。

【0072】

本発明は、上記実施形態及び変形例に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。加工対象物１０の材料は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）又は雲母等の非半導体材料であってもよい。加工対象物１０は、インゴット形状を有していてもよい。例えば、加工対象物１０は、半導体材料により円板状に形成された半導体インゴットであってもよい。半導体インゴットを表面と向かい合う仮想面Ｓに沿って切断することにより、半導体インゴットから半導体ウェハを切り出すことができる。

【0073】

上記実施形態及び変形例では加工対象物１０の内部に１つの仮想面Ｓが設定され、加工対象物１０が２つの部分に分離されたが、加工対象物１０の内部に厚さ方向に並ぶ２つ以上の仮想面Ｓが設定され、加工対象物１０が３つ以上の部分に分離されてもよい。上記実施形態及び変形例ではデバイス形成工程の後に改質スポット形成工程が実施されたが、デバイス形成工程は改質スポット形成工程の後に実施されてもよい。この場合、改質スポット形成工程では、第１領域Ｒ１にデバイス部２０が形成されていない状態において、加工対象物１０に複数の改質スポット列１３が形成される。

【0074】

上記実施形態及び変形例の改質スポット形成工程では複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより第１領域Ｒ１の全体にわたって亀裂が形成されたが、複数の改質スポット列１３が第２領域Ｒ２に形成されることにより第１領域Ｒ１に部分的に亀裂が形成されてもよい。この場合にも、分離工程において例えば加工対象物１０に力を作用させることにより、仮想面Ｓを境界として加工対象物１０を２つの部分に分離させることができる。

【0075】

上記実施形態及び変形例では加工対象物１０のうち平面視においてデバイス部２０が形成される部分には改質スポット列１３が形成されていなかったが、当該部分の一部に改質スポット列１３が形成されてもよい。すなわち、第２領域Ｒ２にデバイス部２０が形成されてもよい。上記実施形態及び変形例ではデバイス部２０が第１領域Ｒ１における加工対象物１０の表面１０ｂに形成されていたが、これに代えて又は加えて、デバイス部２０は第１領域Ｒ１における加工対象物１０の表面１０ａに形成されてもよい。

【符号の説明】

【0076】

１…レーザ加工装置、２…ステージ、１０…加工対象物、１０ａ，１０ｂ…表面、１２…改質スポット、１３…改質スポット列、１３Ａ，１３Ｄ…第１改質スポット列、１３Ｂ，１３Ｅ…第２改質スポット列、２０…デバイス部、３２…格子状部分、３３…直線状部分、４１…矩形状部分、Ｂ…境界、ＣＬ…中心線、Ｌ…レーザ光、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｓ…仮想面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】