特許 7368205 レーザ加工装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】レーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/53 20140101AFI20231017BHJP

   B23K 26/064 20140101ALI20231017BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231017BHJP

【ＦＩ】

B23K26/53

B23K26/064 Z

H01L21/78 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019219470

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021087974

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-12-05

(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】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】荻原 孝文

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 翼

(72)【発明者】

【氏名】坂本 剛志

【審査官】松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５１０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６４７４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００－２６／７０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を出力する光源と、
前記光源から出力された前記レーザ光を変調するための変調パターンを表示する空間光変調器と、
前記空間光変調器により変調された前記レーザ光を対象物に集光する集光レンズと、
前記対象物に対する前記レーザ光の集光点の進行方向に応じて前記変調パターンを調整するように前記空間光変調器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記集光点が、前記進行方向に凸となる弧状、又は、前記進行方向と反対方向に凸となる弧状となるように、前記変調パターンを調整する、
レーザ加工装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記集光点が前記対象物に対して第１方向に進行する第１の場合と、前記集光点が前記対象物に対して前記第１方向の反対の第２方向に進行する第２の場合とで、個別に、前記変調パターンを調整する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１の場合に、前記集光点の形状が前記第１方向に凸となる弧状となるように前記変調パターンを調整すると共に、前記第２の場合に、前記集光点の形状が前記第２方向に凸となる弧状となるように前記変調パターンを調整する、
請求項２に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１の場合に、前記集光点の形状が前記第２方向に凸となる弧状となるように前記変調パターンを調整すると共に、前記第２の場合に、前記集光点の形状が前記第１方向に凸となる弧状となるように前記変調パターンを調整する、
請求項２に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

情報を表示するための表示部と、
入力を受け付ける入力部と、
を備え、
前記表示部は、前記変調パターンを調整するためのパラメータの入力を促すための情報を表示し、
前記入力部は、前記パラメータの入力を受け付け、
前記制御部は、前記入力部が受け付けた前記パラメータに基づいて、前記変調パターンを調整する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記変調パターンは、前記レーザ光の球面収差を補正するための球面収差補正パターンを含み、
前記パラメータは、前記集光レンズの瞳面の中心に対する前記球面収差補正パターンの中心の前記進行方向に沿ったオフセット量を含む、
請求項５に記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記変調パターンは、前記レーザ光に対して正のコマ収差を付与するためのコマ収差パターンを含み、
前記パラメータは、前記コマ収差の大きさを含む、
請求項５又は６に記載のレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、レーザダイシング装置が記載されている。このレーザダイシング装置は、ウェハを移動させるステージと、ウェハにレーザ光を照射するレーザヘッドと、各部の制御を行う制御部と、を備えている。レーザヘッドは、ウェハの内部に改質領域を形成するための加工用レーザ光を出射するレーザ光源と、加工用レーザ光の光路上に順に配置されたダイクロイックミラー及び集光レンズと、ＡＦ装置と、を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５７４３１２３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば上述したようなレーザダイシング装置において、レーザ光の集光点の形状（以下、「集光形状」という場合がある）が、改質領域からの亀裂の伸展量といった加工結果に影響を及ぼす。また、集光形状を一定に維持した場合には、ウェハといった対象物に対するレーザ光の集光点の進行方向（以下、「レーザ進行方向」という場合がある）が加工結果に影響を及ぼす。したがって、上記技術分野にあっては、レーザ進行方向に応じて集光形状が調整可能とされることが望ましい。

【0005】

そこで、本発明は、レーザ光の集光点の進行方向に応じてレーザ光の集光形状を調整可能な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】

すなわち、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光を出力する光源と、光源から出力されたレーザ光を変調するための変調パターンを表示する空間光変調器と、空間光変調器により変調されたレーザ光を対象物に集光する集光レンズと、対象物に対するレーザ光の集光点の進行方向に応じて変調パターンを調整するように空間光変調器を制御する制御部と、を備える。

【0007】

このレーザ加工装置は、空間光変調器を備えている。したがって、制御部が、空間光変調器に表示する変調パターンを調整することにより、集光形状を調整できる。特に、このレーザ加工装置では、制御部が、レーザ進行方向に応じて変調パターンを調整して空間光変調器に表示させる。このように、このレーザ加工装置によれば、レーザ進行方向に応じて集光形状が調整可能である。

【0008】

ところで、集光形状は、上記のとおり空間光変調器に表示させる変調パターンの調整によって調整できる。したがって、所望の加工結果を得るためには、変調パターンの調整のマージンが十分に確保されることが望ましい。一方で、本発明者は、レーザ光の集光点をウェハに対して一方向に移動させて加工を行う場合と、レーザ光の集光点を反対方向に移動させて加工を行う場合とで、変調パターン（すなわち集光形状）を一括して（一定に維持しながら）調整しようとすると、調整のマージンがわずかであるとの問題を見出した。

【0009】

本発明者は、上記問題の解決のために検討を進めることにより、ウェハに対するレーザ光の集光点の進行方向（レーザ進行方向）に応じて変調パターンを調整するようにすれば、変調パターンの調整のマージンが拡大されることを見出した。その結果、レーザ進行方向によらず、所望の加工結果を得ることが可能となるのである。本発明者は、当該知見に基づいてさらなる研究を進めた結果、次の発明を完成させるに至った。

【0010】

すなわち、本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、集光点が対象物に対して第１方向に進行する第１の場合と、集光点が対象物に対して第１方向の反対の第２方向に進行する第２の場合とで、個別に、変調パターンを調整してもよい。このように、レーザ進行方向が第１方向とその反対の第２方向とで、個別に変調パターンを調整することにより、変調パターンの調整のマージンが拡大される。

【0011】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、第１の場合に集光点の形状が第１方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点の形状が第２方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整してもよい。このように、レーザ光の集光形状が進行方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することにより、レーザ光の集光点に形成される改質領域からの亀裂の進展量を増大させることができる。

【0012】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、第１の場合に、集光点の形状が第２方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点の形状が第１方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整してもよい。このように、レーザ光の集光形状が進行方向と反対に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することにより、レーザ光の集光点に形成される形質領域からの亀裂の進展を抑えることができる。

【0013】

本発明に係るレーザ加工装置は、情報を表示するための表示部と、入力を受け付ける入力部と、を備え、表示部は、変調パターンを調整するためのパラメータの入力を促すための情報を表示し、入力部は、パラメータの入力を受け付け、制御部は、入力部が受け付けたパラメータに基づいて、変調パターンを調整してもよい。この場合、ユーザの入力に応じた変調パターンの調整が可能となる。

【0014】

本発明に係るレーザ加工装置では、変調パターンは、レーザ光の球面収差を補正するための球面収差補正パターンを含み、パラメータは、集光レンズの瞳面の中心に対する球面収差補正パターンの中心の進行方向に沿ったオフセット量を含んでもよい。このように、球面収差補正パターンのオフセット量をパラメータとして設定することにより、亀裂の伸展量が制御されるようにレーザ光の集光形状を調整できる（例えば、上記の弧状に調整できる）。

【0015】

本発明に係るレーザ加工装置では、変調パターンは、レーザ光に対して正のコマ収差を付与するためのコマ収差パターンを含み、パラメータは、コマ収差の大きさを含んでもよい。このように、レーザ光に付与するコマ収差の大きさをパラメータとして設定しても、球面収差補正パターンのオフセット量をパラメータとする場合と同様に、亀裂の伸展量が制御されるようにレーザ光の集光形状を調整できる（例えば、上記の弧状に調整できる）。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、レーザ光の集光点の進行方向に応じてレーザ光の集光形状を調整可能なレーザ加工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。

【図2】一実施形態のウェハの平面図である。

【図3】図２に示されるウェハの一部分の断面図である。

【図4】図１に示されたレーザ照射ユニットの構成を示す模式図である。

【図5】図４に示されたリレーレンズユニットを示す図である。

【図6】図４に示された空間光変調器の部分的な断面図である。

【図7】集光形状の調整の一例を説明するための模式図である。

【図8】集光形状の一例を示す図である。

【図9】球面収差補正パターンのオフセット量を複数段階で変化させたときの集光形状の変化を示す図である。

【図10】球面収差補正パターンをオフセットさせた状態でのレーザ加工の様子を示す模式図である。

【図11】球面収差補正パターンのオフセット量と加工結果との関係を示す表である。

【図12】球面収差補正パターンのオフセット量と加工結果との関係を示す断面写真である。

【図13】変調パターンと集光形状との関係を示す図である。

【図14】情報を表示した状態の入力受付部を示す図である。

【図15】情報を表示した状態の入力受付部を示す図である。

【図16】レーザ加工の一例を示す模式的な平面図である。

【図17】奇数階の走査が行われた場合の半導体基板の断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。

【0019】

図１は、一実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。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、レーザ照射ユニット３と、駆動ユニット９と、制御部１０と、を備えている。レーザ加工装置１は、対象物１１にレーザ光Ｌを照射することにより、対象物１１に改質領域１２を形成する装置である。

【0020】

ステージ２は、例えば対象物１１に貼り付けられたフィルムを吸着することにより、対象物１１を支持する。ステージ２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って移動可能であり、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに交差（直交）する第１水平方向及び第２水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

【0021】

レーザ照射ユニット３は、対象物１１に対して透過性を有するレーザ光Ｌを集光して対象物１１に照射する。ステージ２に支持された対象物１１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、対象物１１の内部に改質領域１２が形成される。

【0022】

改質領域１２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１２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。改質領域１２は、改質領域１２からレーザ光Ｌの入射側及びその反対側に亀裂が延びるように形成され得る。そのような改質領域１２及び亀裂は、例えば対象物１１の切断に利用される。

【0023】

一例として、ステージ２をＸ方向に沿って移動させ、対象物１１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１２ｓ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１２ｓ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１２は、１列に並んだ複数の改質スポット１２ｓの集合である。隣り合う改質スポット１２ｓは、対象物１１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。

【0024】

駆動ユニット９は、レーザ照射ユニット３を支持している。駆動ユニット９は、レーザ照射ユニット３をＺ方向に沿って移動させる。

【0025】

制御部１０は、ステージ２、レーザ照射ユニット３、及び駆動ユニット９の動作を制御する。制御部１０は、処理部１０１と、記憶部１０２と、入力受付部（表示部、入力部）１０３と、を有している。処理部１０１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。処理部１０１では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、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を制御する。記憶部１０２は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。入力受付部１０３は、各種情報を表示すると共に、ユーザから各種情報の入力を受け付けるインターフェース部である。本実施形態では、入力受付部１０３は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成している。
［対象物の構成］

【0026】

図２は、一実施形態のウェハの平面図である。図３は、図２に示されたウェハの一部分の断面図である。本実施形態の対象物１１は、一例として図２，３に示されるウェハ２０である。ウェハ２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を備えている。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。一例として、裏面２１ｂは、レーザ光Ｌ等の入射面となる第１表面であり、表面２１ａは、当該第１表面の反対側の第２表面である。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、表面２１ａに沿って２次元に配列された複数の機能素子２２ａを含んでいる。

【0027】

機能素子２２ａ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。機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。なお、半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられているが、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。

【0028】

ウェハ２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断される。複数のライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に複数の機能素子２２ａのそれぞれの間を通っている。より具体的には、ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合にストリート領域２３の中心（幅方向における中心）を通っている。ストリート領域２３は、機能素子層２２において、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように延在している。本実施形態では、複数の機能素子２２ａは、表面２１ａに沿ってマトリックス状に配列されており、複数のライン１５は、格子状に設定されている。なお、ライン１５は、仮想的なラインであるが、実際に引かれたラインであってもよい。
［レーザ照射ユニットの構成］

【0029】

図４は、図１に示されたレーザ照射ユニットの構成を示す模式図である。図５は、図４に示されたリレーレンズユニットを示す図である。図６は、図４に示された空間光変調器の部分的な断面図である。レーザ照射ユニット３は、光源３１と、空間光変調器５と、集光レンズ３３と、４ｆレンズユニット３４と、を有している。光源３１は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌを出力する。なお、レーザ照射ユニット３は、光源３１を有さず、レーザ照射ユニット３の外部からレーザ光Ｌを導入するように構成されてもよい。

【0030】

空間光変調器５は、光源３１から出力されたレーザ光Ｌを変調する。集光レンズ３３は、空間光変調器５によって変調されたレーザ光Ｌを対象物１１（半導体基板２１）に向けて集光する。４ｆレンズユニット３４は、空間光変調器５から集光レンズ３３に向かうレーザ光Ｌの光路上に配列された一対のレンズ３４Ａ，３４Ｂを有している。一対のレンズ３４Ａ，３４Ｂは、空間光変調器５の変調面５ａと集光レンズ３３の入射瞳面（瞳面）３３ａ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。これにより、空間光変調器５の変調面５ａでのレーザ光Ｌの像（空間光変調器５において変調されたレーザ光Ｌの像）が、集光レンズ３３の入射瞳面３３ａに転像（結像）される。なお、図中のＦｓはフーリエ面を示す。

【0031】

空間光変調器５は、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。空間光変調器５は、半導体基板５１上に、駆動回路層５２、画素電極層５３、反射膜５４、配向膜５５、液晶層５６、配向膜５７、透明導電膜５８及び透明基板５９がこの順序で積層されることで、構成されている。

【0032】

半導体基板５１は、例えば、シリコン基板である。駆動回路層５２は、半導体基板５１上において、アクティブ・マトリクス回路を構成している。画素電極層５３は、半導体基板５１の表面に沿ってマトリックス状に配列された複数の画素電極５３ａを含んでいる。各画素電極５３ａは、例えば、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。各画素電極５３ａには、駆動回路層５２によって電圧が印加される。

【0033】

反射膜５４は、例えば、誘電体多層膜である。配向膜５５は、液晶層５６における反射膜５４側の表面に設けられており、配向膜５７は、液晶層５６における反射膜５４とは反対側の表面に設けられている。各配向膜５５，５７は、例えば、ポリイミド等の高分子材料によって形成されており、各配向膜５５，５７における液晶層５６との接触面には、例えば、ラビング処理が施されている。配向膜５５，５７は、液晶層５６に含まれる液晶分子５６ａを一定方向に配列させる。

【0034】

透明導電膜５８は、透明基板５９における配向膜５７側の表面に設けられており、液晶層５６等を挟んで画素電極層５３と向かい合っている。透明基板５９は、例えば、ガラス基板である。透明導電膜５８は、例えば、ＩＴＯ等の光透過性且つ導電性材料によって形成されている。透明基板５９及び透明導電膜５８は、レーザ光Ｌを透過させる。

【0035】

以上のように構成された空間光変調器５では、変調パターンを示す信号が制御部１０から駆動回路層５２に入力されると、当該信号に応じた電圧が各画素電極５３ａに印加され、各画素電極５３ａと透明導電膜５８との間に電界が形成される。当該電界が形成されると、液晶層５６において、各画素電極５３ａに対応する領域ごとに液晶分子２１６ａの配列方向が変化し、各画素電極５３ａに対応する領域ごとに屈折率が変化する。この状態が、液晶層５６に変調パターンが表示された状態である。変調パターンは、レーザ光Ｌを変調するためのものである。

【0036】

すなわち、液晶層５６に変調パターンが表示された状態で、レーザ光Ｌが、外部から透明基板５９及び透明導電膜５８を介して液晶層５６に入射し、反射膜５４で反射されて、液晶層５６から透明導電膜５８及び透明基板５９を介して外部に出射させられると、液晶層５６に表示された変調パターンに応じて、レーザ光Ｌが変調される。このように、空間光変調器５によれば、液晶層５６に表示する変調パターンを適宜設定することで、レーザ光Ｌの変調（例えば、レーザ光Ｌの強度、振幅、位相、偏光等の変調）が可能である。なお、図５に示された変調面５ａは、例えば液晶層５６である。

【0037】

本実施形態では、レーザ照射ユニット３は、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することにより、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の内部に２列の改質領域１２ａ，１２ｂを形成する。改質領域（第１改質領域）１２ａは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち表面２１ａに最も近い改質領域である。改質領域（第２改質領域）１２ｂは、２列の改質領域１２ａ，１２ｂのうち、改質領域１２ａに最も近い改質領域であって、裏面２１ｂに最も近い改質領域である。

【0038】

２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、ウェハ２０の厚さ方向（Ｚ方向）において隣り合っている。２列の改質領域１２ａ，１２ｂは、半導体基板２１に対して２つの集光点Ｃ１，Ｃ２がライン１５に沿って相対的に移動させられることにより形成される。レーザ光Ｌは、例えば集光点Ｃ１に対して集光点Ｃ２が進行方向の後側且つレーザ光Ｌの入射側に位置するように、空間光変調器５によって変調される。

【0039】

レーザ照射ユニット３は、一例として、２列の改質領域１２ａ，１２ｂに渡る亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに至る条件で、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射することができる。一例として、厚さ７７５μｍの単結晶シリコン基板である半導体基板２１に対し、表面２１ａから５４μｍの位置及び１２８μｍの位置に２つの集光点Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ合わせて、複数のライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１の裏面２１ｂ側からウェハ２０にレーザ光Ｌを照射する。

【0040】

このとき、レーザ光Ｌの波長は１０９９ｎｍ、パルス幅は７００ｎ秒、繰り返し周波数は１２０ｋＨｚである。また、集光点Ｃ１におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗ、集光点Ｃ２におけるレーザ光Ｌの出力は２．７Ｗであり、半導体基板２１に対する２つの集光点Ｃ１，Ｃ２の相対的な移動速度は８００ｍｍ／秒である。

【0041】

このような２列の改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４の形成は、次のような場合に実施される。すなわち、後の工程において、半導体基板２１の裏面２１ｂを研削することにより半導体基板２１を薄化すると共に亀裂１４を裏面２１ｂに露出させ、複数のライン１５のそれぞれに沿ってウェハ２０を複数の半導体デバイスに切断する場合である。
［集光形状の調整］

【0042】

上述したように、レーザ加工装置１では、光源３１から出力されたレーザ光Ｌは、空間光変調器５に入射する。空間光変調器５には、変調パターンが表示される。このため、空間光変調器５に入射したレーザ光Ｌは、変調パターンにより変調された後に、４ｆレンズユニット３４を介して集光レンズ３３に入射し、対象物１１に集光される。したがって、空間光変調器５に表示される変調パターンを調整することにより、レーザ光Ｌの集光点の形状（以下、「集光形状」という場合がある）を調整できる。以下、集光形状の調整の一例について説明する。

【0043】

図７は、集光形状の調整の一例を説明するための模式図である。図７に示された例では、変調パターンをオフセットさせる。より具体的には、空間光変調器５には、波面の歪を補正するための歪補正パターン、レーザ光を分岐するためのグレーティングパターン、スリットパターン、非点収差パターン、コマ収差パターン、及び、球面収差補正パターン等の種々のパターンが表示される（これらが重畳されたパターンが表示される）。このうち、球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせることにより、集光形状を調整可能である。

【0044】

図７の例では、変調面５ａにおいて、球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃを、レーザ光Ｌの（ビームスポットの）中心Ｌｃに対して、Ｘ方向の負側にオフセット量Ｏｘ１だけオフセットさせている。上述したように、変調面５ａは、４ｆレンズユニット３４によって、集光レンズ３３の入射瞳面３３ａに転像される。したがって、変調面５ａにおけるオフセットは、入射瞳面３３ａでは、Ｘ方向の正側へのオフセットになる。すなわち、入射瞳面３３ａでは、球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃは、レーザ光Ｌの中心Ｌｃ、及び入射瞳面３３ａの中心（ここでは、中心Ｌｃと一致している）からＸ方向の正側にオフセット量Ｏｘ２だけオフセットされる。

【0045】

これに対して、変調面５ａにおいて、球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃを、レーザ光Ｌの中心Ｌｃに対してＸ方向の正側にオフセットさせると、入射瞳面３３ａでは、球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃが、レーザ光Ｌの中心Ｌｃ、及び入射瞳面３３ａの中心からＸ方向の負側にオフセットされることとなる。このように、球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせることにより、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１（及び集光点Ｃ２）の形状が、オフセットがない場合と比較して変形される。

【0046】

図８は、集光形状（強度分布）の一例を示す図である。図８の各図は、Ｘ方向及びＺ方向を含む断面での集光形状を示す。図８の（ａ）は、入射瞳面３３ａでＸ方向の負側（すなわち、変調面５ａでＸ方向の正側）に球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせた場合の集光形状を示しており、図８の（ｃ）は、入射瞳面３３ａでＸ方向の正側（すなわち、変調面５ａでＸ方向の負側）に球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせた場合の集光形状を示している。図８の（ｂ）は、オフセットがない場合の集光形状である。

【0047】

図８に示されるように、球面収差補正パターンＰｓをＸ方向にオフセットさせることにより、集光形状が光軸中心Ａｘに対して非対称となる。特に、図８の（ａ）に示されるように、入射瞳面３３ａを基準として、Ｘ方向の負側に球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせると、光軸中心Ａｘに対してＸ方向の正側に偏った強度分布（Ｘ方向の負側に凸となる弧状の強度分布）となる。また、図８の（ｃ）に示されるように、入射瞳面３３ａを基準として、Ｘ方向の正側に球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせると、光軸中心Ａｘに対してＸ方向の負側に偏った強度分布（Ｘ方向の正側に凸となる弧状の強度分布）となる。

【0048】

図９は、球面収差補正パターンのオフセット量を複数段階で変化させたときの集光形状の変化を示す図である。図９における「オフセット［ｐｉｘｅｌ］ＳＬＭ平面」は、変調面５ａでのオフセット量を示しており、マイナスがＸ方向の負側を示している。上述したように、ここでは、変調面５ａでの球面収差補正パターンＰｓをオフセット量の符号と、入射瞳面３３ａでの球面収差補正パターンＰｓをオフセット量の符号とが逆になっている。

【0049】

また、「ＢＥ（μｍ）」は、球面収差補正パターンＰｓの補正量であり、「Ｚ［μｍ］」はＺ方向におけるレーザ光Ｌの集光位置であり、「ＣＰ［μｍ］」は集光補正量である。図９に示されるように、球面収差補正パターンＰｓの（中心Ｐｃの）オフセット量を段階的に変化させることにより、集光形状を段階的に変化させることができる。なお、図９における「（３次）コマ収差」は、各集光形状に対応する３次のコマ収差の大きさを示している。

【0050】

以上のように、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量を調整して集光形状を調整することにより、例えば亀裂１４の伸展量といった加工結果を制御することが可能である。図１０は、球面収差補正パターンをオフセットさせた状態でのレーザ加工の様子を示す模式図である。図１０の（ａ）は、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１（図示しない集光点Ｃ２も同様）を半導体基板２１（ウェハ２０）に対してＸ正方向である第１方向Ｄ１に進行させて加工を行う第１の場合（以下、「往路加工」という場合がある）を示している。ここでは、ステージ２及び半導体基板２１を第１方向Ｄ１の反対方向（Ｘ負方向）である第２方向に移動させることにより、集光点Ｃ１を相対的に第１方向Ｄ１に進行させている。

【0051】

図１０の（ｂ）は、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１を半導体基板２１に対してＸ負方向である第２方向Ｄ２に進行させて加工を行う第２の場合（以下、「復路加工」という場合がある）を示している。ここでは、ステージ２及び半導体基板２１を第１方向Ｄ１に移動させることにより、集光点Ｃ１を相対的に第２方向Ｄ２に進行させている。なお、図１０では、集光点Ｃ１の形状が、集光点Ｃ１の進行方向に凸である弧状となるように、第１の場合と第２の場合とで個別に調整されている場合を図示している。すなわち、図１０の例は、第１の場合には第１方向Ｄ１に凸となる弧状となり、第２の場合には第２方向Ｄ２に凸となる弧状となるように個別に調整されている例である。一方で、第１の場合と第２の場合とで、集光形状を一定に維持しながら加工を行うと、次のような問題が生じる。なお、ここでは、集光形状を調整すること（或いは一定に維持すること）は、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量を調整すること（或いは一定に維持すること）を意味する。

【0052】

図１１の（ａ）は、第１の場合（往路加工）と第２の場合（復路加工）とで、集光形状を一定に維持しながら加工を行った場合の加工結果（亀裂の伸展量）を示している。ここでは、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量（Ｘ－ｏｆｆｓｅｔ（ｐｉｘｅｌ））を、往路加工と復路加工とで一定としつつ、＋６．５から－６．５まで２ピクセル刻みで変化させている。加工結果のＡは、亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに到達している状態を示しており、望ましい加工結果の一例である。加工結果のＢは、亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに到達しているものの、改質領域１２ａと改質領域１２ｂとの間に黒スジ（亀裂が繋がっていない領域）が発生している状態を示している。加工結果のＣは、亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａに到達していない状態を示している。

【0053】

図１１の（ａ）に示されるように、往路加工と復路加工とでオフセット量（集光形状）を一定とした場合には、往路加工と復路加工との両方でＡの加工結果が得られるオフセット量が、「基準」（オフセット量が０である場合）のみである。換言すれば、往路加工と復路加工とでオフセット量（集光形状）を一定とした場合には、例えば他の加工結果の制御のためにオフセット量を調整しようとしても、調整のマージンがない（少なくとも±２．５未満となる）。

【0054】

これに対して、図１０に示されるように、往路加工と復路加工とで、個別に、オフセット量（集光形状）を調整した場合の加工結果を図１１の（ｂ）及び図１２（図１２は断面写真である）に示す。図１１の（ｂ）及び図１２に示されるように、この場合には、往路加工では、基準から－４．５のオフセット量の範囲でＡの加工結果が得られており、復路加工では、基準から＋４．５のオフセット量の範囲でＡの加工結果が得られている。したがって、例えば他の加工結果の制御のためにオフセット量を調整しようとした場合には、往路加工及び復路加工のそれぞれについて、４．５のオフセット量の調整のマージンが得られることとなる。

【0055】

なお、以上の例では、集光形状の調整のために、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量を調整している。しかしながら、空間光変調器５を用いた別の方法でも集光形状を調整することも可能である。

【0056】

図１３の（ａ）は、上述したように球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせた場合に得られる集光形状を示している。これに対して、図１３の（ｂ）の「コマ」は、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量を０としつつ、空間光変調器５にコマ収差パターンを表示させ、レーザ光Ｌに対して正のコマ収差を付与した場合に得られる集光形状を示している。図１３の（ｂ）に示されるように、レーザ光Ｌに対して正のコマ収差を付与することによっても、球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせた場合と同等の集光形状が得られる。これは、球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせることが、レーザ光Ｌにコマ収差を与えることと同義であるからであると考えられる。

【0057】

なお、正のコマ収差とは、Ｚｅｒｎｉｋｅの多項式において、正の係数が与えられるコマ収差であり、主に、当該多項式の３次の項が影響するが、より高次の項（例えば５次の項）の影響も含まれる。また、変調面５ａを基準として－５のオフセット量で球面収差補正パターンＰｓのオフセットした場合に対して、コマ収差（３次）をＬｖ７とした場合が相当する。また、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量と、コマ収差の大きさとは比例し、二次関数で増加する。さらに、球面収差補正パターンＰｓの補正量（ＢＥ［μｍ］）とコマ収差の大きさとは比例し、二次関数で増加する。

【0058】

さらに、図１３の（ｂ）の「Ａｉｒｙ Ｂｅａｍ」に示されるように、レーザ光Ｌをエアリービームとするための変調パターンでも、球面収差補正パターンＰｓをオフセットさせた場合と同等の集光形状が得られる。この変調パターンによれば、コマ収差と非点収差（３次）とが重畳されてレーザ光Ｌに付与される。以上のいずれの場合であっても、往路加工と復路加工とで、個別に、変調パターンを調整することにより、変調パターンの調整のマージンが拡大される。
［レーザ加工装置の実施形態］

【0059】

以上の知見に基づいて、本実施形態に係るレーザ加工装置１は、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１の進行方向に応じてレーザ光Ｌの集光形状を調整可能とする。そのために、レーザ加工装置１では、制御部１０が、入力受付部１０３の制御により、半導体基板２１（ウェハ２０）に対するレーザ光Ｌの集光点Ｃ１（集光点Ｃ２）の進行方向に応じて変調パターンが調整されるように、変調パターンのパラメータの入力をユーザに促すための情報を入力受付部１０３に表示させる。

【0060】

図１４の（ａ）は、入力受付部１０３に表示される情報Ｋ１の一例である。情報Ｋ１では、変調パターンのパラメータとして、往路加工での球面収差補正パターンＰｓの（中心Ｐｃ）のオフセット量（ＬＢＡオフセット量）と、復路加工での球面収差補正パターンＰｓの（中心Ｐｃの）オフセット量と、を表示している。

【0061】

つまり、ここでは、制御部１０は、入力受付部１０３の制御により、半導体基板２１のレーザ光Ｌの入射面（ここでは裏面２１ｂ）に交差する方向（ここではＺ方向）からみたとき、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向（例えばＸ正方向）に進行する第１の場合（往路加工）と、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向の反対の第２方向（例えばＸ負方向）に進行する第２の場合（復路加工）とで、個別に、変調パターンが調整されるように、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量（パラメータ）の入力をユーザに促すための情報を入力受付部１０３に表示させることとなる。

【0062】

ここでは、一例として、往路加工で－２．５、復路加工で＋２．５のオフセット量が入力された例が示されている。これに対して、入力受付部１０３は、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量のユーザからの入力を受け付ける。そして、制御部１０は、入力受付部１０３が受け付けたオフセット量に基づいて、変調パターンを調整して空間光変調器５に表示させる。

【0063】

図１４の（ｂ）は、制御部１０の空間光変調器５に対する指示値であって、空間光変調器５に表示させる球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃの変調面５ａでのアドレスを示している。図１４の（ｂ）に示される各値は、入力受付部１０３に表示されるものではない。上述したように、入力受付部１０３では、単に、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量が入力される。これに対して、制御部１０は、入力されたオフセット量を実現するための具体的なアドレスを空間光変調器５に出力する。

【0064】

一例として、制御部１０は、集光レンズ３３の入射瞳面３３ａの中心のＸ方向及びＹ方向のアドレス（Ｘ：－１５．５、Ｙ：－２３．５）であるとき、往路加工では球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃの変調面５ａでのアドレスを（Ｘ：－１８．０、Ｙ：－２３．５）と指定し、復路加工では球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃの変調面５ａでのアドレスを（Ｘ：－１３．０、Ｙ：－２３．５）と指定する。これは、上記の例で、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量が往路加工で－２．５、復路加工で＋２．５であったためである。

【0065】

このように、空間光変調器５に表示される変調パターンは、球面収差補正パターンＰｓを含み、変調パターンのパラメータとしては、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量が含まれる。

【0066】

一方、図１５の（ａ）は、入力受付部１０３に表示される別の情報Ｋ２の一例である。また、図１５の（ｂ）は、制御部１０の空間光変調器５に対する指示値であって、空間光変調器５に表示させるコマ収差パターンのコマ収差の大きさを示している。図１５の（ａ）に示されるように、ここでは、入力受付部１０３には、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量に代えて、コマ収差の大きさの入力を促す情報が表示される。

【0067】

ここでは、コマ収差の大きさの入力を促すための情報として、入力受付部１０３に「コマパターン」と表示させることにより、ユーザに対してコマ収差パターンを調整するモードであることが認識され易いようにしてもよい。特に、ここでは、図１５の（ｂ）に示される空間光変調器５に表示させるコマ収差パターンの実際の値（ここでは、＋０．０３７及び－０．０３７）値に代えて、当該実際の値に対応しつつユーザが認識易い値（ここでは＋３７及び－２．５）を入力させるようにすることができる。なお、図１５の（ｂ）に示される各値は、入力受付部１０３に表示されるものではない。

【0068】

一方、制御部１０が空間光変調器５に表示されたコマ収差パターンを調整する場合であっても、上述したように入力受付部１０３に「コマパターン」と表示させずに、「往復路抑制パターン」と表示させてもよいし、「亀裂傾きＸ」と表示させてもよい（或いは他の表示であってもよい）。すなわち、ここでは、ユーザが加工結果を制御するに際して認識しやすい任意の表示を行うことができる。

【0069】

以上のように、空間光変調器５に表示される変調パターンは、コマ収差パターンを含み、変調パターンのパラメータとしては、コマ収差の大きさが含まれる。

【0070】

レーザ加工装置１は、以上のように、入力受付部１０３が受け付けたパラメータに基づいて変調パターンが空間光変調器５に表示された状態において、実際のレーザ加工を行う。レーザ加工装置１では、例えば図１６に示されるように、種々のレーザ加工が可能である。図１６の（ａ）に示される例では、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１（集光点Ｃ２）を半導体基板２１（ウェハ２０）の外縁に沿って周回移動させることにより、半導体基板２１の外縁に沿って改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４を形成する。

【0071】

これにより、改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４を起点として、半導体基板２１の外縁に沿った環状の領域を半導体基板２１から切除することができる（トリミング加工が可能となる）。この場合には、例えばステージ２及びウェハ２０をＺ方向に平行な軸線を中心として回転させることにより、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１を周回させることができる。この場合には、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１の進行方向（レーザ進行方向）は、半導体基板２１に対して例えばＸ正方向である第１方向Ｄ１のみとなる。

【0072】

したがって、この場合には、レーザ加工装置１は、以下の動作を行う。入力受付部１０３が、半導体基板２１に対するレーザ光Ｌの集光点Ｃ１の進行方向である第１方向Ｄ１に応じて変調パターンが調整されるように、変調パターンのパラメータの入力を促すための情報を表示する。また、入力受付部１０３が、当該パラメータの入力を受け付け、制御部１０は、入力受付部１０３が受け付けたパラメータに基づいて、変調パターンを調整して空間光変調器５に表示させる。

【0073】

一方、図１６の（ｂ），（ｃ）に示される例では、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１をライン１５のそれぞれに沿って半導体基板２１に対して相対移動させることにより（走査することにより）、ライン１５のそれぞれに沿って改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４を形成する。これにより、改質領域１２ａ，１２ｂ及び亀裂１４を起点として、半導体基板２１をライン１５のそれぞれに沿って切断することができる（ダイシングできる）。

【0074】

これらの場合には、１つのライン１５に対して、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１のＺ方向の位置を変更しつつ奇数回の走査が行われる場合と、偶数回の走査が行われる場合とがある。奇数回の走査が行われる場合には、図１６の（ｂ）に示されるように、少なくとも、１つのライン１５の走査と当該１つのラインに隣接する別のライン１５に対する走査とにおいて、レーザ進行方向が異なることとなる。すなわち、この場合には、レーザ進行方向がＸ正方向である第１方向Ｄ１である第１の場合（往路加工）と、レーザ進行方向がＸ負方向である第２方向Ｄ２である第２の場合（復路加工）とが、少なくともライン１５ごとに入れ替わる（奇数が３以上である場合には、１つのライン内でも入れ替わる）。

【0075】

一方、偶数回の走査が行われる場合には、図１６の（ｃ）に示されるように、複数のライン１５に渡ってレーザ進行方向が同一であり、１つのライン１５内において第１の場合と第２の場合とが入れ替わることとなる。いずれの場合であっても、第１の場合と第２の場合とが混在することから、レーザ加工装置１は、以下の動作を行う。

【0076】

すなわち、入力受付部１０３が、半導体基板２１のレーザ光Ｌの入射面（ここでは裏面２１ｂ）に交差する方向（Ｚ方向）からみたとき、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１に進行する第１の場合と、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１の反対の第２方向Ｄ２に進行する第２の場合とで、個別に、変調パターンが調整されるように、パラメータの入力を促すための情報を表示する。また、入力受付部１０３は、パ当該パラメータの入力を受け付ける。そして、制御部１０は、入力受付部１０３が受け付けたパラメータに基づいて、第１の場合と第２の場合とで、個別に、変調パターンを調整して空間光変調器５に表示させる。

【0077】

換言すれば、制御部１０は、半導体基板２１に対するレーザ光Ｌの集光点Ｃ１の進行方向に応じて変調パターンを調整するように空間光変調器５を制御する。より具体的には、制御部１０は、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１に進行する第１の場合と、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１の反対の第２方向Ｄ２に進行する第２の場合とで、個別に、変調パターンを調整する。上述したように、制御部１０は、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量及び/又はコマ収差の大きさをパラメータとして、変調パターンを調整することができる。この場合、集光点Ｃ１の形状が第１方向Ｄ１又は第２方向に凸となるように制御される。

【0078】

したがって、制御部１０は、第１の場合に、集光点Ｃ１の形状が第１方向Ｄ１に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点Ｃ１の形状が第２方向Ｄ２に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することができる。或いは、制御部１０は、第１の場合に、集光点Ｃ１の形状が第２方向Ｄ２に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点Ｃ１の形状が第１方向Ｄ１に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することができる。

【0079】

図１７は、奇数階の走査が行われた場合の半導体基板の断面を示す図である。ここでは、レーザ光Ｌの集光点を集光点Ｃ１のみとし（１焦点とし）、表面２１ａ側から５回の走査（５パス加工）を行った。複数のライン１５のうちのある１つのライン１５では、１回目、３回目、及び、５回目の走査が、レーザ進行方向が第１方向Ｄ１である第１の場合（往路加工）に相当し、それぞれ、改質領域１２ａ、改質領域１２ｃ、及び、改質領域１２ｅが形成される。同様に、２回目及び４回目の走査が、レーザ進行方向が第２方向Ｄ２である第２の場合（復路加工）に相当し、改質領域１２ｂ及び改質領域１２ｄが形成される。

【0080】

一方、複数のライン１５のうちの上記の１つのライン１５に隣接する別のライン１５では、１回目、３回目、及び、５回目の走査が、レーザ進行方向が第２方向Ｄ２である第２の場合（復路加工）に相当し、それぞれ、改質領域１２ａ、改質領域１２ｃ、及び、改質領域１２ｅが形成される。同様に、２回目及び４回目の走査が、レーザ進行方向が第１方向Ｄ１である第１の場合（往路加工）に相当し、改質領域１２ｂ及び改質領域１２ｄが形成される。

【0081】

このときのレーザ光Ｌの波長を１０９９ｎｍとし、パルス幅は４００ｎ秒、繰り返し周波数は１００ｋＨｚとした。また、集光点Ｃ１におけるレーザ光Ｌの出力を、１～４回目の走査では１．５Ｗとし、５回目の走査では１．３Ｗとした。さらに、半導体基板２１に対する集光点Ｃ１の相対的な移動速度を、４９０ｍｍ／秒とした。

【0082】

さらに、ここでは、変調パターンのパラメータの調整として、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量及びコマ収差の大きさを調整している。それぞれのパラメータは、以下のとおりである。

【0083】

１回目：往路加工では、オフセット量が－３．５でありコマ収差がＬｖ３、復路加工では、オフセット量が＋３．５でありコマ収差がＬｖ－３。
２回目：往路加工では、オフセット量が－４．５でありコマ収差がＬｖ３、復路加工では、オフセット量が＋４．５であり、コマ収差がＬｖ－３。
３回目：往路加工では、オフセット量が－２５であり、コマ収差がＬｖ３、復路加工では、オフセット量が＋２５であり、コマ収差がＬｖ－３。
４回目：往路加工では、オフセット量が－２５でありコマ収差がＬｖ３、復路加工では、オフセット量が＋２５であり、コマ収差がＬｖ－３。
５回目：往路加工では、オフセット量が－２５でありコマ収差がＬｖ３、復路加工では、オフセット量が＋２５であり、コマ収差がＬｖ－３。

【0084】

これにより、改質領域１２ａから延びる亀裂１４が表面２１ａに到達する加工結果が得られた。

【0085】

以上説明したように、レーザ加工装置１は、空間光変調器５を備えている。したがって、制御部１０が、空間光変調器５に表示する変調パターンを調整することにより、集光形状を調整できる。特に、レーザ加工装置１では、制御部１０が、レーザ進行方向に応じて変調パターンを調整して空間光変調器５に表示させる。このように、このレーザ加工装置１によれば、レーザ進行方向に応じて集光形状が調整可能である。

【0086】

また、レーザ加工装置１では、制御部１０が、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１に進行する第１の場合と、集光点Ｃ１が半導体基板２１に対して第１方向Ｄ１の反対の第２方向Ｄ２に進行する第２の場合とで、個別に、変調パターンを調整する。このように、レーザ進行方向が第１方向とその反対の第２方向とで、個別に変調パターンを調整することにより、変調パターンの調整のマージンが拡大される。

【0087】

また、レーザ加工装置１では、制御部１０は、第１の場合に、集光点Ｃ１の形状が第１方向Ｄ１に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点Ｃ１の形状が第２方向Ｄ２に凸となる弧状となるように変調パターンを調整してもよい。このように、レーザ光Ｌの集光形状が進行方向に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することにより、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１に形成される改質領域からの亀裂の進展量を増大させることができる。

【0088】

また、レーザ加工装置１では、制御部１０は、第１の場合に、集光点Ｃ１の形状が第２方向Ｄ２に凸となる弧状となるように変調パターンを調整すると共に、第２の場合に、集光点Ｃ１の形状が第１方向Ｄ１に凸となる弧状となるように変調パターンを調整してもよい。このように、レーザ光Ｌの集光形状が進行方向と反対に凸となる弧状となるように変調パターンを調整することにより、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１に形成される形質領域からの亀裂の進展を抑えることができる。

【0089】

また、レーザ加工装置１は、情報を表示すると共に入力を受け付ける入力受付部１０３を備えている。入力受付部１０３は、変調パターンを調整するためのパラメータの入力を促すための情報を表示すると共に、当該パラメータの入力を受け付ける。そして、制御部１０は、入力受付部１０３が受け付けたパラメータに基づいて、変調パターンを調整する。このため、ユーザの入力に応じた変調パターンの調整が可能である。

【0090】

また、レーザ加工装置１では、変調パターンは、レーザ光Ｌの球面収差を補正するための球面収差補正パターンＰｓを含む。そして、パラメータは、集光レンズ３３の入射瞳面３３ａの中心に対する球面収差補正パターンＰｓの中心Ｐｃの第１方向Ｄ１に沿ったオフセット量を含む。このように、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量をパラメータとして設定することにより、亀裂１４の伸展量が制御されるようにレーザ光Ｌの集光形状を調整できる。

【0091】

さらに、レーザ加工装置１では、変調パターンは、レーザ光Ｌに対して正のコマ収差を付与するためのコマ収差パターンを含む。そして、パラメータは、コマ収差の大きさを含む。このように、レーザ光Ｌに付与するコマ収差の大きさをパラメータとして設定しても、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量をパラメータとする場合と同様に、亀裂１４の伸展量が制御されるようにレーザ光Ｌの集光形状を調整できる。

【0092】

以上の実施形態は、本発明の一態様を示すものである。したがって、本発明は、上述したレーザ加工装置１に限定されることなく、変形され得る。

【0093】

例えば、上記実施形態においては、加工結果のうち、亀裂１４が半導体基板２１の表面２１ａ（入射面と反対側の面）に到達する場合を望ましい加工結果の一例として挙げた。これは、亀裂１４の伸展量が大きい（積極的に亀裂１４を伸ばす）ことが望ましい一例である。この場合には、上述したように、集光形状がレーザ進行方向に凸となる弧状となるように変調パターンのパラメータを調整する。これに対して、亀裂１４の伸展量が小さい（積極的に亀裂１４を伸ばさない）ことが望ましい場合もある。この場合には、集光形状がレーザ進行方向と反対方向に凸となる弧状となるように、変調パターンのパラメータを調整すればよい。

【0094】

また、上記実施形態においては、ユーザからのパラメータの入力を受け、制御部１０が空間光変調器５に表示させる変調パターンを調整する例について説明した。しかし、ユーザからのパラメータの入力は必須でなく、制御部１０が、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１の進行方向に応じた変調パターンのパラメータを予め保持しており、当該パラメータに応じて変調パターンを調整してもよい。

【0095】

さらに、入力受付部１０３は、球面収差補正パターンＰｓのオフセット量、及び/又はコマ収差の大きさの入力を促すための情報を表示する（及び、入力を受け付ける）ことに代えて（或いは加えて）、レーザ光Ｌの集光点Ｃ１（集光点Ｃ２）の形状の弧状の度合いや、凸となる方向の選択等の入力を促すための情報を表示する（及び、入力を受け付ける）ように構成されてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１…レーザ加工装置、５…空間光変調器、１０…制御部、３１…光源、３３…集光レンズ、３３ａ…入射瞳面（瞳面）、１０３…入力受付部（表示部、入力部）、Ｐｓ…球面収差補正パターン。

【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】