激光加工方法以及激光加工裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供能夠在加工對象物的表面上不發生熔融或者偏離切割預定線的分割而切割加工對象物的激光加工方法以及激光加工裝置，其中，在引起多光子吸收的條件下而且在加工對象物(1)的內部對準聚光點(P)，在加工對象物(1)的表面(3)的切割預定線(5)上照射脈沖激光(L)，通過使聚光點(P)沿著切割預定線(5)移動，沿著切割預定線(5)在加工對象物(1)的內部形成改質區，通過從改質區開始，沿著切割預定線(5)分割加工對象物(1)，能夠用比較小的力切割加工對象物(1)，由于在激光(L)的照射過程中，在加工對象物(1)的表面(3)上幾乎不吸收脈沖激光(L)，因此即使形成改質區也不會熔融表面(3)。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

Laser processing method and laser processing device

\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u4f9b\u80fd\u591f\u5728\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269\u7684\u8868\u9762\u4e0a\u4e0d\u53d1\u751f\u7194\u878d\u6216\u8005\u504f\u79bb\u5207\u5272\u9884\u5b9a\u7ebf\u7684\u5206\u5272\u800c\u5207\u5272\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269\u7684\u6fc0\u5149\u52a0\u5de5\u65b9\u6cd5\u4ee5\u53ca\u6fc0\u5149\u52a0\u5de5\u88c5\u7f6e\uff0c\u5176\u4e2d\uff0c\u5728\u5f15\u8d77\u591a\u5149\u5b50\u5438\u6536\u7684\u6761\u4ef6\u4e0b\u800c\u4e14\u5728\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\u7684\u5185\u90e8\u5bf9\u51c6\u805a\u5149\u70b9(P)\uff0c\u5728\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\u7684\u8868\u9762(3)\u7684\u5207\u5272\u9884\u5b9a\u7ebf(5)\u4e0a\u7167\u5c04\u8109\u51b2\u6fc0\u5149(L)\uff0c\u901a\u8fc7\u4f7f\u805a\u5149\u70b9(P)\u6cbf\u7740\u5207\u5272\u9884\u5b9a\u7ebf(5)\u79fb\u52a8\uff0c\u6cbf\u7740\u5207\u5272\u9884\u5b9a\u7ebf(5)\u5728\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\u7684\u5185\u90e8\u5f62\u6210\u6539\u8d28\u533a\uff0c\u901a\u8fc7\u4ece\u6539\u8d28\u533a\u5f00\u59cb\uff0c\u6cbf\u7740\u5207\u5272\u9884\u5b9a\u7ebf(5)\u5206\u5272\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\uff0c\u80fd\u591f\u7528\u6bd4\u8f83\u5c0f\u7684\u529b\u5207\u5272\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\uff0c\u7531\u4e8e\u5728\u6fc0\u5149(L)\u7684\u7167\u5c04\u8fc7\u7a0b\u4e2d\uff0c\u5728\u52a0\u5de5\u5bf9\u8c61\u7269(1)\u7684\u8868\u9762(3)\u4e0a\u51e0\u4e4e\u4e0d\u5438\u6536\u8109\u51b2\u6fc0\u5149(L)\uff0c\u56e0\u6b64\u5373\u4f7f\u5f62\u6210\u6539\u8d28\u533a Nor melted surface (3).

【技術實現步驟摘要】
激光加工方法以及激光加工裝置(本申請是申請日為2001年9月13日、申請號為201510440110.4、專利技術名稱為“激光加工方法以及激光加工裝置”的專利申請的分案申請。)
本專利技術涉及在半導體材料基板，壓電材料基板或者玻璃基板等加工對象物的切割中使用的激光加工方法以及激光加工裝置。
技術介紹
激光的應用之一是切割，由激光進行的一般的切割如下。例如，在半導體晶片或者玻璃基板這樣的加工對象物的切割位置，照射加工對象物吸收的波長的激光，通過激光的吸收在切割的位置從切割對象物的表面向背面進行加熱熔融，切割加工對象物。但是，在該方法中，在加工對象物的表面中成為切割位置的區域周圍也被熔融。由此，在加工對象物是半導體晶片的情況下，在形成于半導體晶片的表面的半導體元件中，有可能熔融位于上述區域附近的半導體元件。作為防止加工對象物的表面熔融的方法，例如有在特開2000—219528號公報或者特開2000—15467號公報中公開的由激光進行的切割方法。在這些公報的切割方法中，通過激光加熱加工對象物的切割位置，然后通過冷卻加工對象物，使在加工對象物的切割位置中產生熱沖擊，切割加工對象物。但是，在這些公報的切割方法中，如果在加工對象物中產生的熱沖擊大，則在加工對象物的表面，有可能發生偏離了切割預定線的切割或者切割到沒有進行激光照射的位置等的不必要的切割。由此，在這些切割方法中不能夠進行精密切割。特別是，在加工對象物是半導體晶片、形成了液晶顯示裝置的玻璃基板或者形成了電極圖形的玻璃基板情況下，由于這些不必要的切割，有可能損傷半導體芯片、液晶顯示裝置或者電極圖形。另外，在這些切割方法中，由于平均輸入功率大，因此對于半導體芯片等的熱損傷也大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供在加工對象物的表面不發生不必要的切割而且不熔融其表面的激光加工方法以及激光加工裝置。(1)本專利技術的激光加工方法特征在于具備在加工對象物的內部對準聚光點照射激光，沿著加工對象物的切割預定線，在加工對象物的內部形成由多光子吸收產生的改質區的工序。如果依據本專利技術的激光加工方法，則通過在加工對象物的內部對準聚光點照射激光，而且利用多光子吸收這樣的現象，在加工對象物的內部形成改質區。如果在加工對象物的切割位置有某些起點，則能夠用比較小的力分割加工對象物進行切割。如果依據本專利技術的激光加工方法，則通過把改質區作為起點，沿著切割預定線分割加工對象物，能夠切割加工對象物。由此，由于能夠用比較小的力切割加工對象物，因此能夠在加工對象物的表面不發生偏離切割預定線的不必要的切割而進行加工對象物的切割。另外，如果依據本專利技術的激光加工方法，則在加工對象物的內部局部地發生多光子吸收形成改質區。由此，由于在加工對象物的表面幾乎不吸收激光，因此不會熔融加工對象物的表面。另外，所謂聚光點是激光聚光的位置。切割預定線既可以是在加工對象物的表面或者內部實際引出的線，也可以是假設的線。以上說明(1)在后面說明的(2)～(6)中也將涉及。本專利技術的激光加工方法特征在于具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，沿著加工對象物的切割預定線在加工對象物的內部形成包括裂紋區的改質區的工序。如果依據本專利技術的激光加工方法，則在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光。因此，在加工對象物的內部發生由多光子吸收引起的光損傷的現象。由于該光損傷在加工對象物的內部感應熱畸變，由此在加工對象物的內部形成裂紋區。由于該裂紋區是上述改質區的一個例子，因此如果依據本專利技術的激光加工方法，則能夠進行在加工對象物的表面不會發生熔融或者偏離切割預定線的不必要的分割的激光加工。作為該激光加工方法的加工對象物，例如是包括玻璃的部件。另外，所謂峰值功率密度指的是脈沖激光的聚光點的電場強度。本專利技術的激光加工方法的特征在于具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，沿著加工對象物的切割預定線在加工對象物的內部形成包括熔融處理區的改質區的工序。如果依據本專利技術的激光加工方法，則在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光。由此，加工對象物的內部通過多光子吸收局部地進行加熱。通過該加熱在加工對象物的內部形成熔融處理區。由于該熔融處理區是上述改質區的一個例子，因此如果依據本專利技術的激光加工方法，則能夠進行在加工對象物的表面不會發生熔融或者偏離切割預定線的不必要的分割的激光加工。作為該激光加工方法的加工對象物，例如是包括半導體材料的部件。本專利技術的激光加工方法的特征在于具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，沿著加工對象物的切割預定線在加工對象物的內部形成包括作為折射率發生變化的區域的折射率變化區的改質區的工序。如果依據本專利技術的激光加工方法，則在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光。像本專利技術這樣，如果使脈沖寬度極短，使得在加工對象物的內部引起多光子吸收，則由多光子吸收產生的功率不轉化為熱能，在加工對象物的內部形成感應離子價變化、結晶或者分極取向等永久的構造變化，形成折射率變化區。該折射率變化區由于是上述改質區的一個例子，因此如果依據本專利技術的激光加工方法，則能夠進行在加工對象物的表面不會發生熔融或者偏離切割預定線的不必要的分割的激光加工。作為該激光加工方法的加工對象物，例如是包括玻璃的部件。能夠在上述本專利技術的激光加工方法中適用的形態如下。從激光光源出射的激光能夠包含脈沖激光。如果依據脈沖激光，則由于在空間而且時間上使激光的功率集中，因此即使激光光源是1個，也能夠使激光的聚光點的電場強度(峰值功率密度)成為能夠發生多光子吸收的大小。所謂在加工對象物的內部激光的照射激光，能夠例示把從1個激光光源出射的激光聚光，在加工對象物的內部聚光照射激光。如果這樣做，則由于使激光聚光，因此即使激光光源是1個，也能夠使激光的聚光點的電場強度成為能夠發生多光子吸收的大小。所謂在加工對象物的內部聚光照射激光，能夠例示把從多個激光光源出射的各個激光在加工對象物的內部對準聚光點，從不同方向進行照射。如果這樣做，則由于使用多個激光光源，則能夠使激光的聚光點的電場強度成為能夠發生多光子吸收的大小。由此，與脈沖激光相比較，即使是瞬時功率小的連續波激光也能夠形成改質區。從多個激光光源出射的各個激光也可以從加工對象物的表面入射。另外，多個激光光源也可以包括出射從加工對象物的表面入射的激光的激光光源和出射從加工對象物的背面入射的激光的激光光源。多個激光光源也可以包括沿著切割預定線陣列形地配置了激光光源的光源單元。如果這樣做，則由于沿著切割預定線同時形成多個聚光點，因此能夠使加工速度提高。改質區通過對于在加工對象物的內部對準了的激光點的聚光點，相對地移動加工對象物而形成。如果這樣做，則通過上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光加工方法，特征在于：具備：在加工對象物的內部對準聚光點照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成由多光子吸收產生的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。

【技術特征摘要】
2000.09.13 JP 2000-2783061.一種激光加工方法，特征在于：具備：在加工對象物的內部對準聚光點照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成由多光子吸收產生的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。2.一種激光加工方法，特征在于：具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括裂紋區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。3.一種激光加工方法，特征在于：具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括熔融處理區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。4.一種激光加工方法，特征在于：具備在加工對象物的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1ns以下的條件下照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括作為折射率發生了變化的區域的折射率變化區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。5.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：從所述激光光源出射的激光包含脈沖激光。6.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所謂在所述加工對象物的內部對準聚光點照射激光，是把從1個激光光源出射的激光聚光，將聚光點對準所述加工對象物的內部而照射激光。7.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所謂在所述加工對象物的內部對準聚光點照射激光，是把從多個激光光源出射的各個激光在所述加工對象物的內部對準聚光點，從不同方向進行照射。8.根據權利要求7所述的激光加工方法，特征在于：從所述多個激光光源出射的各個激光從所述加工對象物的所述表面入射。9.根據權利要求7所述的激光加工方法，特征在于：所述多個激光光源包括：出射從所述加工對象物的所述表面入射的激光的激光光源，和出射從所述加工對象物的背面入射的激光的激光光源。10.根據權利要求7所述的激光加工方法，特征在于：所述多個激光光源包括沿著所述切割預定線陣列形地配置了激光光源的光源單元。11.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：通過相對于對準了所述加工對象物的內部的激光的聚光點，相對地移動所述加工對象物，來形成所述改質區。12.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所述加工對象物包括玻璃。13.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所述加工對象物包括壓電材料。14.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所述加工對象物包括半導體材料。15.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所述加工對象物是對所照射的激光具有透射性的材料。16.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：在所述加工對象物的所述表面形成了電子器件或者電極圖形。17.根據權利要求1～4的任一項所述的激光加工方法，特征在于：在所述加工對象物的表面上形成有多個電路部分，向與所述多個電路部分中鄰接的電路部分之間的間隙面臨的所述加工對象物的內部，對準激光的聚光點。18.一種切割方法，特征在于：具備切割工序，該切割工序是根據權利要求1～11的任一項所述的激光加工方法，形成切割起點，然后，沿著所述切割預定線切割所述加工對象物。19.一種激光加工方法，特征在于：具備在半導體材料的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，不使所述半導體材料的激光入射面熔融，而僅在所述半導體材料的內部沿著切割預定線形成改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述半導體材料的表面和背面從而切割所述半導體材料的起點。20.一種激光加工方法，特征在于：具備在壓電材料的內部對準聚光點，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下照射激光，不使所述壓電材料的激光入射面熔融，而僅在所述壓電材料的內部沿著切割預定線形成改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述壓電材料的表面和背面從而切割所述壓電材料的起點。21.根據權利要求17所述的激光加工方法，特征在于：以使所述多個電路部分中不被激光照射到的角度聚光激光。22.一種激光加工方法，特征在于：具備在半導體材料的內部對準聚光點照射激光，不使所述半導體材料的激光入射面熔融，而僅在所述半導體材料的內部沿著切割預定線形成熔融處理區的工序，所述熔融處理區是：用于在沿著切割預定線形成熔融處理區后、以所述熔融處理區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述半導體材料的表面和背面從而切割所述半導體材料的起點。23.一種激光加工方法，特征在于：具備通過使得成為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的激光的聚光點對準加工對象物的內部，而且沿著表示激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸，在所述加工對象物上照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成由多光子吸收產生的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。24.一種激光加工方法，特征在于：具備通過使得成為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的激光的聚光點對準加工對象物的內部，而且沿著表示激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下移動照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括裂紋區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。25.一種激光加工方法，特征在于：具備通過使得成為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的激光的聚光點對準加工對象物的內部，而且沿著表示激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1μs以下的條件下移動照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括熔融處理區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。26.一種激光加工方法，特征在于：具備通過使得成為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的激光的聚光點對準加工對象物的內部，而且沿著表示激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸，在聚光點中的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上而且脈沖寬度為1ns以下的條件下移動照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部沿著切割預定線形成包括作為折射率變化了的區域的折射率變化區的改質區的工序，所述改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。27.根據權利要求23～26的任一項所述的激光加工方法，特征在于：所述橢圓偏振光是橢圓率為0的線偏振光。28.根據權利要求23～26的任一項所述的激光加工方法，特征在于：根據1/4波長板的方位角變化調節所述橢圓偏振光的橢圓率。29.根據權利要求23～26的任一項所述的激光加工方法，特征在于：在所述切割預定線形成以后，具備通過1/2波長板使激光的偏振光旋轉大致90°，在所述加工對象物上照射激光的工序。30.一種激光加工方法，特征在于：具備在根據權利要求23～28的任一項所述的激光加工方法形成切割起點以后，以所述加工對象物的厚度方向為軸，使所述加工對象物旋轉大致90°，在所述加工對象物上照射激光的工序。31.一種切割方法，特征在于：具備通過使得成為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的激光的聚光點對準加工對象物的內部，而且沿著表示激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸，在所述加工對象物上移動照射激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在所述加工對象物的內部形成改質區，并且在由該改質區構成的、從加工對象物的激光入射面一側的所述加工對象物表面離開預定距離的內側的區域，沿著切割預定線形成切割加工對象物時的起點，沿著所述切割預定線切割所述加工對象物的工序。32.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；使所述脈沖激光相對于加工對象物的切割預定線移動的移動裝置；把從所述激光光源出射的脈沖激光調節為1以外的橢圓率的橢圓偏振光的橢圓率調節裝置；相對于所述移動裝置，把表示由所述橢圓率調節裝置調節了的脈沖激光的橢圓偏振光的橢圓的長軸調節為預定方向的長軸調節裝置；聚光脈沖激光，使得由所述長軸調節裝置調節了的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上的聚光裝置；把由所述聚光裝置聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的聚焦裝置；控制所述移動裝置、所述聚光裝置以及所述聚焦裝置，不使所述加工對象物的激光入射面熔融，而僅在加工對象物的內部，沿著所述移動裝置的移動方向形成改質區，并且在由該改質區構成的、從加工對象物的激光入射面一側的所述加工對象物表面離開預定距離的內側的區域，沿著切割預定線形成切割加工對象物時的起點的控制裝置。33.根據權利要求32所述的激光加工裝置，特征在于：具備把由所述橢圓率調節裝置調節了的脈沖激光的偏振光旋轉調節大致90°的90°旋轉調節裝置。34.根據權利要求32所述的激光加工裝置，特征在于：具備以所述加工對象物的厚度方向為軸使放置所述加工對象物的載置臺旋轉大致90°的旋轉裝置。35.一種激光加工裝置，特征在于：具備出射脈沖寬度為1μs以下而且具有線偏振光的脈沖激光的激光光源；使所述脈沖激光相對于加工對象物的切割預定線相對移動的移動裝置；相對于所述移動裝置，把從所述激光光源出射的脈沖激光的線偏振光的朝向調節為預定方向的線偏振光調節裝置；聚光脈沖激光使得由所述線偏振光調節裝置調節了的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上的聚光裝置；把由所述聚光裝置聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的聚焦裝置；控制所述移動裝置、所述線偏振光調節裝置以及所述聚焦裝置，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述加工對象物的內部，沿著所述移動裝置的移動方向形成改質區，并且在由該改質區構成的、從加工對象物的脈沖激光入射面一側的所述加工對象物表面離開預定距離的內側的區域，沿著切割預定線形成切割加工對象物時的起點的控制裝置。36.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；根據脈沖激光功率大小的輸入，調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率的大小的功率調節裝置；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光裝置；把由所述聚光裝置聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光的功率大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據所述輸入的脈沖激光的功率大小，從所述相關關系存儲裝置中選擇以該大小的功率形成的改質點的尺寸的尺寸選擇裝置；顯示由所述尺寸選擇裝置選擇了的改質點的尺寸的尺寸顯示裝置。37.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光用透鏡；根據數值孔徑的大小的輸入，調節包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑大小的數值孔徑調節裝置；把由所述聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述數值孔徑調節裝置調節的數值孔徑的大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據所述輸入的數值孔徑的大小，從所述相關關系存儲裝置中選擇以該大小的數值孔徑形成的改質點的尺寸的尺寸選擇裝置；顯示由所述尺寸選擇裝置選擇了的改質點的尺寸的尺寸顯示裝置。38.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；和透鏡選擇裝置，包括多個使從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上那樣把脈沖激光進行聚光的聚光用透鏡，而且能夠選擇所述多個聚光用透鏡，包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的各個數值孔徑不同，還具備：把由所述透鏡選擇裝置選擇的聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據所選擇的包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小，從所述相關關系存儲裝置中選擇以該大小的數值孔徑形成的改質點的尺寸的尺寸選擇裝置；顯示由所述尺寸選擇裝置選擇了的改質點的尺寸的尺寸顯示裝置。39.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；根據脈沖激光的功率大小的輸入，調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率的大小的功率調節裝置；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光用透鏡；根據數值孔徑的大小的輸入，調節包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小的數值孔徑調節裝置；把由所述聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光的功率的大小以及由所述數值孔徑調節裝置調節的數值孔徑的大小的組合與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據所述輸入的脈沖激光的功率的大小以及所述輸入的數值孔徑的大小，從所述相關關系存儲裝置中選擇以這些大小形成的改質點的尺寸的尺寸選擇裝置；顯示由所述尺寸選擇裝置選擇的改質點的尺寸的尺寸顯示裝置。40.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；根據脈沖激光的功率大小的輸入，調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率的大小的功率調節裝置；透鏡選擇裝置，包括多個使從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上那樣把脈沖激光進行聚光的聚光用透鏡，而且能夠選擇所述多個聚光用透鏡，包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的各個數值孔徑不同，還具備：把由所述透鏡選擇裝置選擇的聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光的功率的大小以及包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小的組合與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據所述輸入的脈沖激光的功率的大小以及包括所選擇的所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小，從所述相關關系存儲裝置中選擇以這些大小形成的改質點的尺寸的尺寸選擇裝置；顯示由所述尺寸選擇裝置選擇了的改質點的尺寸的尺寸顯示裝置。41.根據權利要求36～40的任一項所述的激光加工裝置，特征在于：具備生成由所述尺寸選擇裝置選擇了的尺寸的改質點的圖像的圖像生成裝置；顯示由所述圖像生成裝置生成的圖像的圖像顯示裝置。42.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率大小的功率調節裝置；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光裝置；把由所述聚光裝置聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光功率的大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據改質點的尺寸的輸入，從所述相關關系存儲裝置中選擇能夠形成該尺寸的脈沖激光的功率的大小的功率選擇裝置，所述功率調節裝置調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率的大小，使其成為由所述功率選擇裝置選擇的功率的大小。43.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光用透鏡；調節包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小的數值孔徑調節裝置；把由所述聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成l個改質點，還具備：預先存儲了由所述數值孔徑調節裝置調節的數值孔徑的大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據改質點的尺寸的輸入，從所述相關關系存儲裝置中選擇能夠形成該尺寸的數值孔徑的大小的數值孔徑選擇裝置，所述數值孔徑調節裝置調節包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小使其成為由所述數值孔徑選擇裝置選擇了的數值孔徑的大小。44.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；透鏡選擇裝置，包括多個使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上那樣聚光脈沖激光的聚光用透鏡，而且能夠選擇所述多個聚光用透鏡，包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的各個數值孔徑不同，還具備：把由所述透鏡選擇裝置選擇了的所述聚光用透鏡聚光的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了所述多個聚光用透鏡的數值孔徑的大小與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據改質點的尺寸的輸入，從所述相關關系存儲裝置中選擇能夠形成該尺寸的數值孔徑的大小的數值孔徑選擇裝置，所述透鏡選擇裝置進行所述多個聚光用透鏡的選擇，使得成為由所述數值孔徑選擇裝置所選擇的數值孔徑的大小。45.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率大小的功率調節裝置；聚光脈沖激光使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度為1×108(W/cm2)以上的聚光用透鏡；調節包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小的數值孔徑調節裝置；把由所述聚光用透鏡聚光的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光的功率的大小以及由所述數值孔徑調節裝置調節的數值孔徑的大小的組與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據改質點的尺寸的輸入，從所述相關關系存儲裝置中選擇能夠形成該尺寸的功率以及數值孔徑的大小的組的組選擇裝置，所述功率調節裝置以及所述數值孔徑調節裝置調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率大小以及包括所述聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑的大小，使其成為由所述組選擇裝置所選擇的功率以及數值孔徑的大小。46.一種激光加工裝置，特征在于：具備：出射脈沖寬度為1μs以下的脈沖激光的激光光源；調節從所述激光光源出射的脈沖激光的功率大小的功率調節裝置；透鏡選擇裝置，包括多個使得從所述激光光源出射的脈沖激光的聚光點的峰值功率密度成為1×108(W/cm2)以上那樣聚光脈沖激光的聚光用透鏡，而且能夠選擇所述多個聚光用透鏡，包括所述多個聚光用透鏡的光學系統的每一個數值孔徑不同，還具備：把由所述透鏡選擇裝置所選擇的所述聚光用透鏡聚光了的脈沖激光的聚光點對準加工對象物的內部的裝置；沿著所述加工對象物的切割預定線使脈沖激光的聚光點相對移動的移動裝置，通過在所述內部對準聚光點，在所述加工對象物上照射1個脈沖的脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述內部形成1個改質點，還具備：預先存儲了由所述功率調節裝置調節的脈沖激光的功率大小以及所述多個聚光用透鏡的數值孔徑的大小的組與改質點的尺寸的相關關系的相關關系存儲裝置；根據改質點的尺寸的輸入，從所述相關關系存儲裝置中選擇能夠形成該尺寸的功率以及數值孔徑的大小的組的組選擇裝置，所述功率調節裝置以及所述透鏡選擇裝置進行從所述激光光源出射的脈沖激光的功率大小的調節以及所述多個聚光用透鏡的選擇，使得成為由所述組選擇裝置所選擇的功率以及數值孔徑的大小。47.根據權利要求42所述的激光加工裝置，特征在于：具備顯示由所述功率選擇裝置所選擇的功率大小的顯示裝置。48.根據權利要求43或44所述的激光加工裝置，特征在于：具備顯示由所述數值孔徑選擇裝置所選擇的數值孔徑的大小的顯示裝置。49.根據權利要求45或46所述的激光加工裝置，特征在于：具備顯示由所述組選擇裝置所選擇的組的功率大小以及數值孔徑的大小的顯示裝置。50.根據權利要求36～46的任一項所述的激光加工裝置，特征在于：由沿著所述切割預定線在所述加工對象物的所述內部形成的多個所述改質點規定改質區，所述改質區包括在所述內部作為發生了裂紋的區域的裂紋區、在所述內部作為熔融處理了的區域的熔融處理區以及在所述內部作為折射率變化了的區域的折射率變化區中的至少任一種。51.一種激光加工方法，特征在于：具備：第1工序，通過在加工對象物的內部對準脈沖激光的聚光點，在所述加工對象物上照射脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述加工對象物的內部形成由多光子吸收產生的第1改質區；第2工序，在所述加工對象物的內部對準脈沖激光的聚光點，在所述加工對象物上以與所述第1工序中的脈沖激光的功率不同的功率照射脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在作為與所述第1工序中形成的所述第1改質區不同的區域而且在所述加工對象物的內部，形成由多光子吸收產生的第2改質區，所述第1和第2改質區是：用于在沿著切割預定線形成改質區后、以所述改質區為起點生長裂紋并使所述裂紋到達所述加工對象物的表面和背面從而切割所述加工對象物的起點。52.一種激光加工方法，特征在于：具備：第1工序，在加工對象物的內部對準脈沖激光的聚光點，在所述加工對象物上照射脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述加工對象物的內部形成由多光子吸收產生的第1改質區；第2工序，用與包括聚光脈沖激光的聚光用透鏡的光學系統的數值孔徑不同數值孔徑的光學系統在所述加工對象物的內部對準脈沖激光的聚光點，在所述加工對象物上照射脈沖激光，不使所述加工對象物的激光入射面熔融而僅在所述加工對象物的內部與由多光子吸收產生的第1改質區不同的位置，形成第2改質區，所述第1和第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：福世文嗣，福滿憲志，內山直己，和久田敏光，
申請(專利權)人：浜松光子學株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP