專利名稱：被加工物的加工方法、分割方法及雷射加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照射雷射光以加工被加工物的雷射加工方法，特別是指一種被加工物的加工方法、被加工物的分割方法及雷射加工裝置。
背景技術(shù)：
做為照射脈沖雷射光以加工被加工物的技術(shù)(以下亦僅稱為雷射加工或雷射加工技術(shù))，各種技術(shù)已為公知(例如參照專利文獻(xiàn)1至4)。揭示于專利文獻(xiàn)1的技術(shù)是于分割為被加工物的芯片之際，以雷射消熔沿分割預(yù)定線形成剖面V字形的槽(折斷槽)，以此槽為起點分割芯片的手法。另外，揭示于專利文獻(xiàn)2的技術(shù)是通過沿被加工物(被分割體)的分割預(yù)定線照射散焦?fàn)顟B(tài)的雷射光使被照射區(qū)域產(chǎn)生結(jié)晶狀態(tài)比周圍差的剖面大致V字形的熔解改質(zhì)區(qū)域(變質(zhì)區(qū)域)，以此熔解改質(zhì)區(qū)域的最下點為起點分割被加工物的手法。在使用于專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2揭示的技術(shù)形成分割起點的場合，不論何者，為了使其后的分割良好地進(jìn)行，沿雷射光的掃瞄方向即分割預(yù)定線方向形成均一形狀的V字形剖面(槽剖面或變質(zhì)區(qū)域剖面)皆為重要。做為對應(yīng)該目的，是控制雷射光的照射以使例如每1脈沖的雷射光的被照射區(qū)域(光束點)前后重復(fù)。在例如設(shè)雷射加工的最基本的參數(shù)即重復(fù)頻率(單位kHz)為R、掃瞄速度(單位 mm/sec)為V時兩者的比V/R為光束點的中心間隔，在于專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2揭示的技術(shù)中，為了于光束點間產(chǎn)生重迭而以V/R為1 μ m以下的條件進(jìn)行雷射光的照射及掃瞄。此外，于專利文獻(xiàn)3有揭示通過使聚光點配合于表面具有積層部的基板的內(nèi)部照射雷射光而于基板內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，以此改質(zhì)區(qū)域為切斷的起點的態(tài)樣。此外，于專利文獻(xiàn)4有揭示對1個分離線重復(fù)復(fù)數(shù)次的雷射光掃瞄，于深度方向的上下形成于分離線方向連續(xù)的槽部及改質(zhì)部、于分離線方向不連續(xù)的內(nèi)部改質(zhì)部的態(tài)樣。另一方面，于專利文獻(xiàn)5有揭示使用脈沖寬度為psec數(shù)量級的超短脈沖的雷射光的加工技術(shù)，通過調(diào)整脈沖雷射光的聚光點位置，從被加工物(板體)的表層部位至表面形成微小裂痕群生的微小融解痕，形成此等融解痕相連的線狀的分離容易化區(qū)域的態(tài)樣。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-9139號公報專利文獻(xiàn)2 國際公開第2006/062017號專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-83309號公報專利文獻(xiàn)4 日本特開2008-98465號公報專利文獻(xiàn)5 日本特開2005-271563號公報

發(fā)明內(nèi)容
以雷射光形成分割起點，其后以折斷器進(jìn)行分割的手法比起以往的為機械性切斷法的鉆石刻劃，于自動性、高速性、安定性、高精度性方面有利。然而，在將于由藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)上透明的材料構(gòu)成的基板上形成有LED構(gòu)造等發(fā)光組件構(gòu)造的被加工物分割為芯片(分割素片)單位的場合，雷射加工的結(jié)果所產(chǎn)生的加工痕會吸收在發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光而有使來自組件的光的取出效率降低的問題。 特別是在使用折射率較高的藍(lán)寶石基板的發(fā)光組件構(gòu)造的場合該問題更加顯著。本發(fā)明的發(fā)明人累積銳意檢討的結(jié)果，得知于被加工物的被加工位置形成利用該被加工物的劈開性或裂開性的微細(xì)的凹凸以使在該位置的全反射率降低的做法在解決上述問題點并即使與雷射加工痕不存在的鉆石刻劃比較亦實現(xiàn)更高的光的取出效率上甚為有效，且該凹凸的形成可通過使用超短脈沖的雷射光而非常合適地進(jìn)行。于專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5中，未見對該問題有所認(rèn)知，針對利用被加工物的劈開性或裂開性的態(tài)樣沒有任何揭示或隱含。本發(fā)明是鑒于上述課題而為，以提供減少于加工痕的光吸收、提高來自藍(lán)寶石的光的取出效率、可高速處理于被加工物形成分割起點的加工方法及實現(xiàn)該方法的雷射加工裝置為目的。[解決課題的手段]為了解決上述課題，1的發(fā)明是一種被加工物的加工方法，用于被加工物形成分割起點，其特征在于通過以脈沖雷射光的個別的單位脈沖光的被照射區(qū)域于被加工物被離散形成的方式對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，在前述被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以于前述被加工物形成分割的起點。2的發(fā)明是一種被加工物的加工方法，用于被加工物形成分割起點，其特征在于 以脈沖雷射光的個別的單位脈沖光被離散照射于被加工物的方式對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，通過前述個別的單位脈沖光被照射于被照射位置時的沖擊或應(yīng)力在與前一刻或同時被照射的前述單位脈沖光的被照射位置之間使劈開或裂開產(chǎn)生，以于前述被加工物形成為了前述分割的起點。3的發(fā)明是如1或2所述的被加工物的加工方法，其中，前述脈沖雷射光是脈沖寬度為psec數(shù)量級的超短脈沖光。4的發(fā)明是如1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其中，將至少2個前述被照射區(qū)域形成為于前述被加工物的劈開或裂開容易方向相鄰。5的發(fā)明是如4所述的被加工物的加工方法，其中，于前述被加工物的相異的2個前述劈開或裂開容易方向交互進(jìn)行前述至少2個前述被照射區(qū)域的形成。6的發(fā)明是如4所述的被加工物的加工方法，其中，沿前述被加工物的劈開或裂開容易方向形成所有前述被照射區(qū)域。7的發(fā)明是如1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其中，于對前述被加工物的相異的2個劈開或裂開容易方向等價的方向形成前述被照射區(qū)域。8的發(fā)明是如1至5中任一項所述的被加工物的加工方法，其中，通過使前述脈沖雷射光的射出源與前述被加工物相對移動并同時使前述脈沖雷射光的射出方向在與該相對移動方向垂直的面內(nèi)周期性變化而于前述被加工物形成滿足交錯狀的配置關(guān)系的復(fù)數(shù)前述被照射區(qū)域。9的發(fā)明是如1至5中任一項所述的被加工物的加工方法，其中，通過使前述脈沖雷射光的復(fù)數(shù)射出源與前述被加工物相對移動并同時使來自前述復(fù)數(shù)射出源的各自的前述單位脈沖光的照射時機周期性變化而于前述被加工物形成滿足交錯狀的配置關(guān)系的復(fù)數(shù)前述被照射區(qū)域。10的發(fā)明是一種被加工物的分割方法，用于分割被加工物，其特征在于沿前述分割起點分割以1至9中任一項所述的被加工物的加工方法形成有分割起點的被加工物。11發(fā)明是一種雷射加工裝置，具備發(fā)出脈沖雷射光的光源；載置被加工物的載臺；其特征在于通過以前述脈沖雷射光的個別的單位脈沖光的被照射區(qū)域于載置于前述載臺的前述被加工物被離散形成的方式使前述載臺移動并同時對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，在前述被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以于前述被加工物形成分割的起點。12的發(fā)明是一種雷射加工裝置，具備發(fā)出脈沖雷射光的光源；載置被加工物的載臺；其特征在于以前述脈沖雷射光的個別的單位脈沖光被離散照射于載置于前述載臺的被加工物的方式使前述載臺移動并同時對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，通過前述個別的單位脈沖光被照射于被照射位置時的沖擊或應(yīng)力在與前一刻或同時被照射的前述單位脈沖光的被照射位置之間使劈開或裂開產(chǎn)生，以于前述被加工物形成為了前述分割的起點ο13的發(fā)明是如11或12所述的雷射加工裝置，其中，進(jìn)一步具備光路設(shè)定手段，實際或假想設(shè)定復(fù)數(shù)從前述光源被發(fā)出的前述脈沖雷射光被對前述被加工物照射時的前述脈沖雷射光的光路，并在已設(shè)定的復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。14的發(fā)明是如13所述的雷射加工裝置，其中，通過使前述由光路設(shè)定手段進(jìn)行的光路的切換時機與來自前述光源的前述單位脈沖光的射出時機同步，對個別的前述單位脈沖光的被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置以前述復(fù)數(shù)光路之中的對應(yīng)于前述形成預(yù)定位置的光路照射前述單位脈沖光。15的發(fā)明是如13或14所述的雷射加工裝置，其中，前述光路設(shè)定手段是通過使從前述光源被發(fā)出的前述脈沖雷射光的光路分歧為復(fù)數(shù)來設(shè)定前述復(fù)數(shù)光路，在復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。16的發(fā)明是如15所述的雷射加工裝置，其中，前述光路設(shè)定手段是通過在通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光之中僅使已達(dá)于前述被加工物形成被照射區(qū)域的時機的前述脈沖雷射光對前述被加工物射出并使未達(dá)前述時機的前述脈沖雷射光遮斷或減衰，在復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。17的發(fā)明是如16所述的雷射加工裝置，其中，前述光路設(shè)定手段具備可對通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光的各光設(shè)定使對前述被加工物照射的通過狀態(tài)與使遮斷或減衰的非通過狀態(tài)的光路選擇機構(gòu)；前述光路選擇機構(gòu)是在通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光之中僅使已達(dá)于前述被加工物形成被照射區(qū)域的時機的前述脈沖雷射光為通過狀態(tài)并使對前述被加工物射出，使未達(dá)前述時機的前述脈沖雷射光為非通過狀態(tài)。[發(fā)明的效果]利用1至17的發(fā)明，通過將被加工物的變質(zhì)或飛散等的產(chǎn)生限制為局部性且使被加工物的劈開或裂開積極生成，可比以往極高速對被分割體形成分割起點。特別是利用5及7至9的發(fā)明，于在沿形成的分割起點分割被加工物的場合的分割剖面即被分割體的表面附近可形成分割起點以形成相鄰的劈開或裂開面所導(dǎo)致的凹凸。在被加工物為于由藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)透明的材料構(gòu)成的基板上形成有LED構(gòu)造等發(fā)光組件構(gòu)造者的場合，于基板的分割剖面形成此種凹凸形狀可使發(fā)光組件的發(fā)光效率提升。特別是利用13至17的發(fā)明，可更高速且有效率地進(jìn)行成為相異的2個劈開或裂開容易方向的對稱軸的方向成為加工預(yù)定線的方向的加工。


圖1是針對第1加工模式的加工說明的圖；圖2是關(guān)于在第1加工模式的以劈開/裂開加工形成分割起點的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像；圖3是將以第1加工模式的加工形成分割起點的藍(lán)寶石C面基板沿該分割起點分割后的從表面(C面)至剖面的SEM像；圖4是示意顯示第2加工模式的加工態(tài)樣的圖；圖5是關(guān)于在第2加工模式的以劈開/裂開加工形成分割起點的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像；圖6是將以第2加工模式的加工形成分割起點的藍(lán)寶石C面基板沿該分割起點分割后的從表面(C面)至剖面的SEM像；圖7是示意顯示第3加工模式的加工態(tài)樣的圖；圖8是顯示第3加工模式中的加工預(yù)定線與被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖；圖9是概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)的雷射加工裝置50的構(gòu)成的示意圖；圖10是示意顯示光路設(shè)定手段5的構(gòu)成的圖。主要組件符號說明1控制器2控制部3記錄部4透明片5光路設(shè)定手段7 載臺7m 移動機構(gòu)10 被加工物50雷射加工裝置53半反射鏡54 反射鏡55光路選擇機構(gòu)Cl C3、Clla、Cllb、C21 C24 劈開 / 裂開面D (載臺7的)移動方向L加工預(yù)定線LB、LB0、LB1、LB2 雷射光
M1、M2、M3 力口工痕RE、REl RE4、REll RE15、RE21 RE25 被照射區(qū)域SL雷射光源Sff光學(xué)開關(guān)
具體實施例方式〈加工的原理〉首先說明以下顯示的各實施形態(tài)中被實現(xiàn)的加工的原理。于本發(fā)明中被進(jìn)行的加工概略而言是通過掃瞄脈沖雷射光(以下亦僅稱為雷射光)并同時對被加工物的上面照射，在個別的脈沖的被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以形成分割的起點(分割起點)做為于各自被形成的劈開面或裂開面的連續(xù)面。另外，于本實施形態(tài)中，所謂裂開是指被加工物沿劈開面以外的結(jié)晶面大致規(guī)則產(chǎn)生裂痕的現(xiàn)象，將該結(jié)晶面稱為裂開面。另外，除完全沿結(jié)晶面的微觀現(xiàn)象的劈開或裂開以外，亦可能有巨觀的裂痕沿大致一定的結(jié)晶方位產(chǎn)生。隨物質(zhì)不同而主要可能只有劈開、 裂開、裂痕其中之一產(chǎn)生，但以下為了避免說明的煩雜，不區(qū)別劈開、裂開、裂痕而以劈開/ 裂開等總稱。另外，如上述的態(tài)樣的加工亦可能僅以劈開/裂開加工總稱。于以下是以被加工物為六方晶的單結(jié)晶物質(zhì)，其al軸、a2軸、a3軸的各軸方向為劈開/裂開容易方向的場合為例說明。例如，C面藍(lán)寶石基板等即該當(dāng)于此。六方晶的al 軸、a2軸、a3軸是于C面內(nèi)呈各120度的角度而位于彼此對稱的位置。于本發(fā)明的加工中， 因此等軸的方向與加工預(yù)定線的方向(加工預(yù)定方向)的關(guān)系而有數(shù)種模式。以下針對此等說明。另外，于以下的說明中，將以個別的脈沖被照射的雷射光稱為單位脈沖光。<第1加工模式>第1加工模式是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向其中之一與加工預(yù)定線平行的場合的劈開/裂開加工的態(tài)樣。更一般而言，是劈開/裂開容易方向與加工預(yù)定線的方向一致的場合的加工態(tài)樣。圖1是示意顯示第1加工模式的加工態(tài)樣的圖。于圖1中是顯示al軸方向與加工預(yù)定線L平行的場合。圖1(a)是顯示該場合的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。圖1 (b)是顯示雷射光的第1脈沖的單位脈沖光被照射于加工預(yù)定線L的端部的被照射區(qū)域REl的狀態(tài)?！愣?，單位脈沖光的照射是對被加工物的極微小區(qū)域給予高能量，故該照射會于被照射面于單位脈沖光的(雷射光的)被照射區(qū)域相當(dāng)或比被照射區(qū)域更廣的范圍使物質(zhì)的變質(zhì)、熔融、蒸發(fā)除去等產(chǎn)生。然而，若將單位脈沖光的照射時間亦即脈沖寬度設(shè)定為極短，存在于比雷射光的光點尺寸小的被照射區(qū)域REl的大致中央?yún)^(qū)域的物質(zhì)因從被照射的雷射光獲得運動能量而往垂直于被照射面的方向飛散或變質(zhì)，另一方面，以伴隨該飛散而產(chǎn)生的反作用力為首的因單位脈沖光的照射而產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力作用于該被照射區(qū)域的周圍，特別是劈開/裂開容易方向即al軸方向、a2軸方向、a3軸方向。藉此，沿該方向雖看似保持接觸狀態(tài)但有微小的劈開或裂開局部產(chǎn)生，或產(chǎn)生雖未達(dá)劈開或裂開但內(nèi)部存在熱變形的狀態(tài)。換言之， 超短脈沖的單位脈沖光的照射可謂發(fā)揮做為形成往劈開/裂開容易方向的俯視大致直線狀的低強度部分的驅(qū)動力的作用。于圖1(b)中，形成于上述各劈開/裂開容易方向的低強度部分之中，將與加工預(yù)定線L的延在方向一致的+al方向的低強度部分Wl以虛線箭頭示意表示。接著，如圖1 (c)所示，雷射光的第2脈沖的單位脈沖光被照射，于加工預(yù)定線L上被照射區(qū)域RE2于從被照射區(qū)域REl離開既定距離的位置被形成后，與第1脈沖同樣地，于此第2脈沖低強度部分亦沿劈開/裂開容易方向被形成。例如，于方向是低強度部分 W2a被形成，于+al方向是低強度部分W2b被形成。然而，于此時點，因第1脈沖的單位脈沖光的照射而被形成的低強度部分Wl存在于低強度部分Wh的延在方向。亦即，低強度部分Wh的延在方向成為以比其它位置小的能量便可產(chǎn)生劈開或裂開的位置。因此，實際上，在第2脈沖的單位脈沖光的照射被進(jìn)行后， 當(dāng)時產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力往劈開/裂開容易方向及存在于其前方的低強度部分傳播，完全的劈開或裂開從低強度部分Wh至低強度部分Wl大致于照射的瞬間產(chǎn)生。藉此，于圖1(d) 顯示的劈開/裂開面Cl被形成。另外，劈開/裂開面Cl可于被加工物的圖面視垂直方向被形成至數(shù)ym至數(shù)十ym程度的深度。且如后述，于劈開/裂開面Cl，受到強沖擊或應(yīng)力的結(jié)果而產(chǎn)生結(jié)晶面的滑動，于深度方向有起伏產(chǎn)生。之后，如圖1(e)所示，之后，通過沿加工預(yù)定線L掃瞄雷射光而依序?qū)Ρ徽丈鋮^(qū)域 RE1、RE2、RE3、RE4...照射單位脈沖光后，對應(yīng)于此行為，劈開/裂開面C2、C3...依序被形成。以該態(tài)樣連續(xù)形成劈開/裂開面即為第1加工模式中的劈開/裂開加工。亦即，于第1加工模式中，沿加工預(yù)定線L離散存在的復(fù)數(shù)被照射區(qū)域與形成于此等復(fù)數(shù)被照射區(qū)域之間的劈開/裂開面整體上成為沿加工預(yù)定線L分割被加工物時的分割起點。該分割起點的形成后，通過進(jìn)行使用既定的治具或裝置的分割，可以大致沿加工預(yù)定線L的態(tài)樣分割被加工物。另外，欲實現(xiàn)此種劈開/裂開加工必須照射脈沖寬度短的短脈沖的雷射光。具體而言，必須使用脈沖寬度為lOOpsec以下的雷射光。例如，使用具有Ipsec 50pSec程度的脈沖寬度的雷射光較理想。另外，單位脈沖光的照射節(jié)距(被照射點的中心間隔)最大亦為4μπι 15μπι程度較理想。若照射節(jié)距彼此范圍大，會有劈開/裂開容易方向的低強度部分的形成不進(jìn)展至足以形成劈開/裂開面的程度的場合產(chǎn)生，故從確實形成由如上述的劈開/裂開面構(gòu)成的分割起點的觀點來看并不理想?，F(xiàn)在，在雷射光的重復(fù)頻率為R(kHz)的場合，每l/R(mSeC)會有單位脈沖光從雷射光源被發(fā)出。在雷射光對被加工物相對地以速度V移動的場合，照射節(jié)距△ (ym)是以 Δ =V/R決定。因此，雷射光的掃瞄速度V重復(fù)頻率被決定為Δ為數(shù)ym程度。例如，掃瞄速度V為50mm/sec 3000mm/sec程度，重復(fù)頻率R為IOkHz 200kHz程度較理想。V 或R的具體的值可考慮被加工物的材質(zhì)或吸收率、熱傳導(dǎo)率、熔點等適當(dāng)決定。雷射光以約Iym ΙΟμπι程度的光束徑被照射較理想。在此場合，雷射光的照射的峰值功率密度為大約0. ITff/cm2 數(shù)十TW/cm2。此外，雷射光的照射能量(脈沖能量)在0. 1 μ J 50 μ J的范圍內(nèi)適當(dāng)決定即可。圖2是關(guān)于以在第1加工模式的劈開/裂開加工形成分割起點后的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。具體而言，是顯示進(jìn)行以藍(lán)寶石C面基板為被加工物，于該C面上以al 軸方向為加工預(yù)定線L的延在方向并以7μπι的間隔離散形成被照射點的加工的結(jié)果。于圖2顯示的結(jié)果暗示實際的被加工物已被以上述的機制加工。此外，圖3是將以第1加工模式的加工形成分割起點的藍(lán)寶石C面基板沿該分割起點分割后的從表面(C面)至剖面的SEM(掃瞄電子顯微鏡)像。另外，于圖3中，將表面與剖面的境界部分以虛線顯示。于圖3被觀察的大致等間隔存在于離該表面10 μ m前后的范圍的從被加工物的表面往內(nèi)部具有長度方向的細(xì)長三角形狀或針狀的區(qū)域，是因單位脈沖光的照射而有直接變質(zhì)或飛散除去等現(xiàn)象產(chǎn)生的區(qū)域(以下稱為直接變質(zhì)區(qū)域)。此外，存在于此等直接變質(zhì)區(qū)域之間的呈于圖面視左右方向具有長度方向的筋狀部分以次微米節(jié)距于圖面視上下方向多數(shù)相連的區(qū)域是劈開/裂開面。比此等直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面更下方是通過分割而被形成的分割面。另外，于SEM像中做為筋狀部分被觀察者實際上是形成于劈開/裂開面的具有 0. 1 μ m 1 μ m程度的高低差的微小凹凸。該凹凸是于以如藍(lán)寶石等硬脆性的無機化合物為對象進(jìn)行劈開/裂開加工之際，通過單位脈沖光的照射而使強沖擊或應(yīng)力作用于被加工物，使滑動于特定結(jié)晶面產(chǎn)生而被形成者。此種微細(xì)凹凸雖存在，但由于從圖3判斷表面與剖面是以波線部分為界大概正交，故只要微細(xì)凹凸做為加工誤差被容許，即可謂可通過以第1加工模式形成分割起點，沿該分割起點分割被加工物，將被加工物對其表面大概垂直分割。另外，如后述，亦有積極形成該微細(xì)凹凸較理想的場合。例如，通過第1加工模式的加工亦可能一定程度達(dá)成通過后述的第2加工模式的加工而可顯著獲得的光取出效率的提升的效果。<第2加工模式>第2加工模式是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向其中之一與加工預(yù)定線垂直的場合的劈開/裂開加工的態(tài)樣。另外，于第2加工模式使用的雷射光的條件與第1加工模式為相同。更一般而言，是相對相異的2個劈開/裂開容易方向為等價的方向(成為2個劈開/裂開容易方向的對稱軸的方向)成為加工預(yù)定線的方向的場合的加工態(tài)樣。圖4是示意顯示第2加工模式的加工態(tài)樣的圖。于圖4中是顯示al軸方向與加工預(yù)定線L正交的場合。圖4(a)是顯示該場合的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。圖4(b)是顯示雷射光的第1脈沖的單位脈沖光被照射于加工預(yù)定線L的端部的被照射區(qū)域REll的狀態(tài)。第2加工模式的場合亦通過照射超短脈沖的單位脈沖光而與第1加工模式同樣地形成低強度部分。于圖4(b)中，形成于上述各劈開/裂開容易方向的低強度部分之中，將接近加工預(yù)定線L的延在方向的_a2方向及+a3方向的低強度部分Wlla、W12a以虛線箭頭
不意表不。接著，如圖4 (c)所示，雷射光的第2脈沖的單位脈沖光被照射，于加工預(yù)定線L上被照射區(qū)域RE12于從被照射區(qū)域REll離開既定距離的位置被形成后，與第1脈沖同樣地， 于此第2脈沖低強度部分亦沿劈開/裂開容易方向被形成。例如，于_a3方向是低強度部分Wllb被形成，于+a3方向是低強度部分Wllc被形成，于_a2方向是低強度部分W12c被形成。在該場合亦與第1加工模式的場合同樣，由于因第1脈沖的單位脈沖光的照射而被形成的低強度部分Wlla、wua分別存在于低強度部分Wllb、W12b的延在方向，故實際上在第2脈沖的單位脈沖光的照射被進(jìn)行后，當(dāng)時產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力往劈開/裂開容易方向及存在于其前方的低強度部分傳播，亦即，如圖4(d)所示，劈開/裂開面Clla、Cllb被形成。另外，于該場合，劈開/裂開面Clla、Cllb亦可于被加工物的圖面視垂直方向被形成至數(shù)Pm至數(shù)十μ m程度的深度。接著，如圖4(e)所示，沿加工預(yù)定線L掃瞄雷射光而依序?qū)Ρ徽丈鋮^(qū)域RE11、 RE12、RE13、RE14...照射單位脈沖光后，通過于該照射之際產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力，圖面視直線狀的劈開/裂開面Clla及Cllb、C12a及C12b、C13a及C13b、CHa及C14b、...沿加工預(yù)定線L依序被形成。其結(jié)果，劈開/裂開面相對加工預(yù)定線L對稱存在的狀態(tài)被實現(xiàn)。于第2加工模式中，沿加工預(yù)定線L離散存在的復(fù)數(shù)被照射區(qū)域與其交錯狀存在的劈開/裂開面整體上成為沿加工預(yù)定線L分割被加工物時的分割起點。圖5是關(guān)于以在第2加工模式的劈開/裂開加工形成分割起點后的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。具體而言，是顯示進(jìn)行以藍(lán)寶石C面基板為被加工物，于該C面上以正交于al軸方向的方向為加工預(yù)定線L的延在方向并以7 μ m的間隔離散形成被照射點的加工的結(jié)果。根據(jù)圖5，于實際的被加工物中亦與于圖4(e)示意顯示者同樣地有表面視交錯狀的(鋸齒狀的)劈開/裂開面被確認(rèn)。該結(jié)果是暗示實際的被加工物已被以上述的機制加工。此外，圖6是將以第2加工模式的加工形成分割起點的藍(lán)寶石C面基板沿該分割起點分割后的從表面(C面)至剖面的SEM像。另外，于圖6中，將表面與剖面的境界部分以虛線顯示。由圖6確認(rèn)于離被加工物的剖面的表面10 μ m前后的范圍中被加工物的剖面具有對應(yīng)于于圖4(e)示意顯示的交錯狀的配置的凹凸。形成該凹凸者是劈開/裂開面。另外， 圖6中的凹凸的節(jié)距為5 μ m程度。與第1加工模式的加工的場合同樣，劈開/裂開面并非平坦，是伴隨起因于單位脈沖光的照射而于特定的結(jié)晶面有滑動產(chǎn)生的次微米節(jié)距的凹凸產(chǎn)生。此外，對應(yīng)于該凹凸的凸部的位置而從表面部分往深度方向延在者是直接變質(zhì)區(qū)域的剖面。比起于圖3顯示的被以第1加工模式的加工形成的直接變質(zhì)區(qū)域其形狀較不均勻。且比此等直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面下方是被以分割形成的分割面。在第2加工模式的加工的場合，除形成于劈開/裂開面的次微米節(jié)距的凹凸外，相鄰的劈開/裂開面以數(shù)Pm程度的節(jié)距形成有凹凸。此種形成具有凹凸形狀的剖面的態(tài)樣在于由藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)上透明的材料構(gòu)成的基板之上將形成有LED構(gòu)造等發(fā)光組件構(gòu)造的被加工物分割為芯片(分割素片)單位的場合特別有效。在發(fā)光組件的場合，于被以雷射加工形成于基板的加工痕的位置，若在發(fā)光組件內(nèi)部產(chǎn)生的光被吸收，來自組件的光的取出效率雖會降低，但在通過進(jìn)行第2加工模式的加工而于基板的加工剖面刻意形成有如圖6所示的凹凸的場合，在該位置的全反射率降低，于發(fā)光組件更高的光取出效率被實現(xiàn)。
〈第3加工模式〉第3加工模式雖在使用超短脈沖的雷射光的方面、al軸方向、a2軸方向、a3軸方向其中之一與加工預(yù)定線為垂直(相對相異的2個劈開/裂開容易方向為等價的方向成為加工預(yù)定線的方向)的方面與第2加工模式相同，但雷射光的照射態(tài)樣與第2加工模式相異。圖7是示意顯示第3加工模式的加工態(tài)樣的圖。于圖7中是顯示al軸方向與加工預(yù)定線L正交的場合。圖7(a)是顯示該場合的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。在上述的第2加工模式是在與于圖7 (a)顯示者相同方位關(guān)系的前提下，沿加工預(yù)定線L的延在方向即a2軸方向、a3軸方向的剛好中間的方向(相對a2軸方向、a3軸方向為等價的方向)直線掃瞄雷射光。在第3加工模式是如圖7(b)所示，形成各被照射區(qū)域的單位脈沖光被照射，以使個別的被照射區(qū)域以交互沿夾加工預(yù)定線L的2個劈開/裂開容易方向的態(tài)樣形成為交錯狀(鋸齒)。若為圖7的場合，交互沿_a2方向及+a3方向形成有被照射區(qū)域 RE21、RE22、RE23、RE24、RE25...。在被以該態(tài)樣照射單位脈沖光的場合亦與第1加工模式、第2加工模式同樣，伴隨各單位脈沖光的照射，劈開/裂開面于被照射區(qū)域之間被形成。若為于圖7(b)顯示的場合， 被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、RE24, RE25...依序被形成，使劈開/裂開面C21、C22、C23、 C24...依序被形成。其結(jié)果，于第3加工模式中，通過以加工預(yù)定線L為軸的交錯狀的配置離散存在的復(fù)數(shù)被照射區(qū)域、形成于各自的被照射區(qū)域之間劈開/裂開面整體上成為沿加工預(yù)定線L 分割被加工物時的分割起點。此外在沿該分割起點實際進(jìn)行分割的場合，與第2加工模式同樣于離分割后的被加工物的剖面的表面IOym前后的范圍中劈開/裂開面的數(shù)μ m的凹凸被形成。且于各自的劈開/裂開面與第1加工模式及第2加工模式的場合同樣，有伴隨起因于單位脈沖光的照射而于特定的結(jié)晶面有滑動產(chǎn)生的次微米節(jié)距的凹凸產(chǎn)生。因此，此種第3加工模式的加工的場合亦與第2加工模式的加工同樣，除形成于劈開/裂開面的次微米節(jié)距的凹凸外，劈開/裂開面使數(shù)μ m程度的節(jié)距的凹凸被形成，故在以發(fā)光組件為對象進(jìn)行第3加工模式的加工的場合，可獲得的發(fā)光組件從如上述的光的取出效率的提升的觀點來看亦成為較理想者。另外，隨被加工物的種類，為了更確實使劈開/裂開產(chǎn)生，皆于加工預(yù)定線L上的位置即圖7(b)的被照射區(qū)域RE21與被照射區(qū)域RE22的中點、被照射區(qū)域RE22與被照射區(qū)域RE23的中點、被照射區(qū)域RE23與被照射區(qū)域REM的中點、被照射區(qū)域REM與被照射區(qū)域RE25的中點...形成被照射區(qū)域亦可。第3加工模式中的被照射區(qū)域的配置位置是部分沿劈開/裂開容易方向。如上述于加工預(yù)定線L上的中點位置亦形成被照射區(qū)域的場合亦同。亦即，亦可謂第3加工模式在使至少2個被照射區(qū)域于被加工物的劈開/裂開容易方向相鄰形成的方面與第1加工模式共通。因此，若改變看法，第3加工模式可認(rèn)為是使掃瞄雷射光的方向周期性不同并進(jìn)行第1加工模式的加工者。此外，第1加工模式及第2加工模式的場合，被照射區(qū)域位于一直在線，故使雷射光的射出源沿加工預(yù)定線于一直在線移動，每到達(dá)既定的形成對象位置便照射單位脈沖光以形成被照射區(qū)域即可，該形成態(tài)樣是最有效率。但在第3加工模式的場合，是將被照射區(qū)域形成為非一直在線的交錯狀(鋸齒)，故不僅使雷射光的射出源實際上交錯狀(鋸齒) 移動的手法，可以各種手法形成被照射區(qū)域。另外，本實施形態(tài)中，所謂射出源的移動是指被加工物與射出源的相對移動，不僅被加工物被固定而射出源移動的場合，亦包含射出源被固定而被加工物移動(實際上是載置被加工物的載臺移動)的態(tài)樣。例如，通過使射出源與載臺平行于加工預(yù)定線L以等速相對移動并同時使雷射光的射出方向在垂直于加工預(yù)定線L的面內(nèi)周期性變化，即亦可以滿足如上述的交錯狀的配置關(guān)系的態(tài)樣形成被照射區(qū)域?；蛘撸ㄟ^使復(fù)數(shù)射出源平行地以等速相對移動并同時使從個別的射出源的單位脈沖光的照射時機周期性變化，即亦可以滿足如上述的交錯狀的配置關(guān)系的態(tài)樣形成被照射區(qū)域。圖8是顯示此等2個場合的加工預(yù)定線與被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖。不論任一場合皆可理解為如圖8所示，將被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、REM、RE25...的形成預(yù)定位置P21、P22、P23、P24、P25...交互設(shè)定于恰平行于加工預(yù)定線L的直線L α、 L3上，同時并行進(jìn)行在沿直線La的形成預(yù)定位置？21、？23125...的被照射區(qū)域的形成與在沿直線Li3的形成預(yù)定位置P22、P24...的被照射區(qū)域的形成。另外，在使射出源交錯狀(鋸齒)移動的場合，不論使雷射光的射出源直接移動或通過使被加工物被載置的載臺移動而使雷射光相對掃瞄，射出源或載臺的移動皆為二軸同時動作。相對于此，僅使射出源或載臺平行于加工預(yù)定線L移動的動作是一軸動作。因此， 于射出源的高速移動亦即實現(xiàn)加工效率的提升方面，后者可謂更適合。如于以上的各加工模式顯示般，于本實施形態(tài)中被進(jìn)行的劈開/裂開加工是以單位脈沖光的離散照射主要做為賦予為了于被加工物使連續(xù)的劈開/裂開產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力的手段而使用的加工態(tài)樣。被照射區(qū)域中的被加工物的變質(zhì)或飛散等充其量僅是做為附加物而于局部產(chǎn)生者。具有此種特征的本實施形態(tài)的劈開/裂開加工是與通過使單位脈沖光的照射區(qū)域重迭并連續(xù)或斷續(xù)使變質(zhì)、熔融、蒸發(fā)除去產(chǎn)生來進(jìn)行加工的以往的加工手法為其機制本質(zhì)上不同。此外，只要對個別的被照射區(qū)域有瞬間強沖擊或應(yīng)力作用即可，故可將雷射光以高速掃瞄并照射。具體而言，可實現(xiàn)最大lOOOmm/sec的極高速掃瞄亦即高速加工。相較于在以往的加工方法的加工速度頂多200mm/sec程度，其差異顯著。當(dāng)然，于本實施形態(tài)中被實現(xiàn)的加工方法比起以往的加工方法可謂使生產(chǎn)性大幅提升。另外，本實施形態(tài)中的劈開/裂開加工雖如上述的各加工模式般在被加工物的結(jié)晶方位(劈開/裂開容易方向的方位)與加工預(yù)定線L處于既定的關(guān)系的場合特別有效， 但適用對象并不受限于此，原理上，于兩者處于任意的關(guān)系的場合或被加工物為多結(jié)晶體的場合亦可適用。在此等場合，雖因劈開/裂開產(chǎn)生的方向?qū)庸ゎA(yù)定線L并不一定而于分割起點有不規(guī)則的凹凸產(chǎn)生，但通過適當(dāng)設(shè)定以被照射區(qū)域的間隔、脈沖寬度為首的雷射光的照射條件，可進(jìn)行該凹凸維持在加工誤差的容許范圍內(nèi)的實用上沒問題的加工?！蠢咨浼庸ぱb置的概要〉其次，針對可實施上述的各種加工模式的加工的雷射加工裝置說明。
圖9是概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)的雷射加工裝置50的構(gòu)成的示意圖。雷射加工裝置50主要具備雷射光照射部50A、觀察部50B、由例如石英等透明的構(gòu)件構(gòu)成并將被加工物10載置于其上的載臺7、控制雷射加工裝置50的各種動作(觀察動作、對準(zhǔn)動作、加工動作等)的控制器1。雷射光照射部50A具備雷射光源SL與光路設(shè)定手段5，是對載置于載臺7的被加工物10照射雷射光的部位，相當(dāng)于上述的雷射光的射出源。觀察部50B是進(jìn)行從被照射雷射光之側(cè)(將此側(cè)稱為表面)直接觀察該被加工物10的表面觀察、從載置于載臺7之側(cè)(將此側(cè)稱為背面)隔著該載臺7觀察的背面觀察的部位。載臺7是通過移動機構(gòu)7m而可在雷射光照射部50A與觀察部50B之間于水平方向移動。移動機構(gòu)7m是通過未圖標(biāo)的驅(qū)動手段的作用而在水平面內(nèi)使載臺7于既定的XY 2軸方向移動。藉此，實現(xiàn)雷射光照射部50A內(nèi)的雷射光照射位置的移動或觀察部50B內(nèi)的觀察位置的移動或雷射光照射部50A與觀察部50B之間的載臺7的移動等。另外，關(guān)于移動機構(gòu)7m，亦可與水平驅(qū)動獨立進(jìn)行以既定的旋轉(zhuǎn)軸為中心的水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(Θ旋轉(zhuǎn)) 動作。此外，于雷射加工裝置50中，是可適當(dāng)切換地可進(jìn)行表面觀察與背面觀察。藉此， 可靈活且迅速進(jìn)行對應(yīng)于被加工物10的材質(zhì)或狀態(tài)的最佳的觀察。載臺7雖是如上述以石英等透明的構(gòu)件形成，但是于其內(nèi)部設(shè)有為了吸附固定被加工物10的吸氣通路的不圖示的吸引用配管而成。吸引用配管是例如通過將載臺7的既定位置以機械加工等削孔而被設(shè)置。在將被加工物10載置于載臺7上的狀態(tài)下，以例如吸引泵等吸引手段11對吸引用配管進(jìn)行吸引，對設(shè)于吸引用配管的載臺7載置面?zhèn)惹岸说奈捉o予負(fù)壓，使被加工物10 (及透明片4)固定于載臺7。另外，于圖9中雖是例示為加工對象的被加工物10貼付于透明片4的場合，但透明基板保護(hù)片4的貼付并非必要。<照明系統(tǒng)及觀察系統(tǒng)>觀察部50B是對載置于載臺7的被加工物10重迭進(jìn)行從載臺7的上方來自落射照明光源Sl的落射照明光Ll的照射與來自斜光照明光源S2的斜光透射照明光L2的照射， 并構(gòu)成為可進(jìn)行從載臺7的上方側(cè)的使用表面觀察手段6的表面觀察與從載臺7的下方側(cè)的使用背面觀察手段16的背面觀察。具體而言，從落射照明光源Sl被發(fā)出的落射照明光Ll在設(shè)于省略圖示的鏡筒內(nèi)的半反射鏡9被反射，照射于被加工物10。此外，觀察部50B具備包含設(shè)于半反射鏡9的上方(鏡筒的上方)的CCD攝影機6a、連接于該CCD攝影機6a的屏幕6b的表面觀察手段6， 可在使落射照明光Ll照射的狀態(tài)下實時進(jìn)行被加工物10的明視野像的觀察。此外，于觀察部50B中，于載臺7的下方，更理想為具備設(shè)于后述的半反射鏡19的下方(鏡筒的下方)的CCD攝影機16a、連接于該CCD攝影機16a的屏幕16b的背面觀察手段16。另外，屏幕16b與于表面觀察手段6具備的屏幕6b為共通亦可。此外，從于載臺7的下方具備的同軸照明光源S3被發(fā)出的同軸照明光L3在設(shè)于省略圖示的鏡筒內(nèi)的半反射鏡19被反射，在聚光透鏡18被聚光后，透過載臺7照射于被加工物10亦可。更理想者是于載臺7的下方具備斜光照明光源S4，可透過載臺7對被加工物 10照射斜光透射照明光L4。此等同軸照明光源S3或斜光照明光源S4在例如于被加工物 10的表面?zhèn)扔胁煌该鞯慕饘賹拥榷鴱谋砻鎮(zhèn)鹊挠^察會因由該金屬層的反射產(chǎn)生而困難的場合等，可適合用于從背面?zhèn)扔^察被加工物10之際?！蠢咨涔庠础底鰹槔咨涔庠碨L是使用波長為500nm ieOOnm者。此外，為了實現(xiàn)以上述的加工模式的加工，雷射光LB的脈沖寬度必須為Ipsec 50pSec程度。此外，重復(fù)頻率R為 IOkHz 200kHz程度，雷射光的照射能量(脈沖能量)為0. 1 μ J 50 μ J程度較理想。另外，從雷射光源SL被射出的雷射光LB的偏光狀態(tài)可為圓偏光亦可為直線偏光。 但直線偏光的場合，由在結(jié)晶性被加工材料中的加工剖面的彎曲與能量吸收率的觀點，使偏光方向與掃瞄方向大致平行，例如兩者的所成角度為士 1度以內(nèi)較理想。此外，出射光為直線偏光的場合，雷射加工裝置50具備不圖標(biāo)的衰減器較理想。衰減器是配置于雷射光LB 的光路上的適當(dāng)?shù)奈恢?，?fù)責(zé)調(diào)整被射出的雷射光LB的強度?！垂饴吩O(shè)定手段〉光路設(shè)定手段5是設(shè)定雷射光LB被照射于被加工物10時的光路的部位。依照被光路設(shè)定手段5設(shè)定的光路，雷射光LB被照射于被加工物10的既定的照射位置(被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置)。光路設(shè)定手段5是構(gòu)成為不僅在加工處理的期間使從雷射光源SL被發(fā)出的雷射光LB在其光路被固定的狀態(tài)下照射于被加工物10，亦可實際或假想設(shè)定復(fù)數(shù)從雷射光源 SL發(fā)出的雷射光LB被對被加工物10照射時的雷射光LB的光路，并在已設(shè)定的復(fù)數(shù)光路之中依序切換雷射光LB的個別的單位脈沖光被對被加工物10照射時的光路。在后者的場合，于被加工物10的上面的復(fù)數(shù)位置同時進(jìn)行的掃瞄被進(jìn)行的狀態(tài)，或假想被視為如上的狀態(tài)被實現(xiàn)。換言之，此是可謂已將雷射光LB的光路多數(shù)化。另外，于圖9中雖是例示通過3個雷射光LB O、LB 1、LB2在3處掃瞄被進(jìn)行的場合，但光路設(shè)定手段5的光路的多數(shù)化的態(tài)樣并不受限于此。關(guān)于光路設(shè)定手段5的具體的構(gòu)成是后述。〈控制器〉控制器1是控制上述的各部的動作，進(jìn)一步具備使在后述的各種態(tài)樣的被加工物 10的加工處理實現(xiàn)的控制部2、記錄控制雷射加工裝置50的動作的程序3ρ或于加工處理之際被參照的各種數(shù)據(jù)的記錄部3?？刂撇?是以例如個人計算機或微電腦等泛用的計算機實現(xiàn)，通過記錄于記錄部 3的程序3ρ被讀入該計算機并被實行，各種構(gòu)成要素做為控制部2的機能性構(gòu)成要素被實現(xiàn)。具體而言，控制部2主要具備控制使用移動機構(gòu)7m的載臺7的驅(qū)動或聚光透鏡18 的對焦動作等關(guān)于加工處理的各種驅(qū)動部分的動作的驅(qū)動控制部21、控制使用CCD攝影機 6a及CCD攝影機16a的攝影的攝影控制部22、控制來自雷射光源SL的雷射光LB的照射的照射控制部23、控制使用吸引手段11的往載臺7的被加工物10的吸附固定動作的吸附控制部M、依被給予的加工位置數(shù)據(jù)Dl (后述)及加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2 (后述)使對加工對象位置的加工處理實行的加工處理部25。記錄部3是以ROM或RAM及硬盤等記錄媒體實現(xiàn)。另外，記錄部3可為以實現(xiàn)控制部2的計算機的構(gòu)成要素實現(xiàn)的態(tài)樣，于硬盤的場合等，為設(shè)為與該計算機不同體的態(tài)樣亦可。
于記錄部3是記述關(guān)于被加工物10被設(shè)定的加工預(yù)定線L的位置的加工位置數(shù)據(jù)Dl從外部被給予并被記錄。此外，于記錄部3事先記錄有關(guān)于雷射光的個別的參數(shù)的條件或光路設(shè)定手段5中的光路的設(shè)定條件或載臺7的驅(qū)動條件(或此等的可設(shè)定范圍)等于各加工模式被記述的加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2。另外，操作者對雷射加工裝置50給予的各種輸入指示利用于控制器1被實現(xiàn)的 ⑶I被進(jìn)行較理想。例如，以加工處理部25的作用以⑶I提供加工處理用選單。操作者基于該加工處理用選單進(jìn)行后述的加工模式的選擇或加工條件的輸入等?！磳?zhǔn)動作〉于雷射加工裝置50中，在加工處理前是先于觀察部50B進(jìn)行微調(diào)被加工物10的配置位置的對準(zhǔn)動作。對準(zhǔn)動作是為了使被決定于被加工物10的XY坐標(biāo)軸與載臺7的坐標(biāo)軸一致而進(jìn)行的處理。該對準(zhǔn)處理是于進(jìn)行以上述的加工模式的加工的場合在使被加工物10的結(jié)晶方位與加工預(yù)定線L與雷射光LB的掃瞄方向滿足于各加工模式中被要求的既定的關(guān)系上甚重要。對準(zhǔn)動作可適用并實行公知的技術(shù)，只要對應(yīng)于加工形態(tài)以適當(dāng)?shù)膽B(tài)樣進(jìn)行即可。例如，若為使用1個母基板切出被制作的多數(shù)個組件芯片的場合等，于被加工物10的表面形成有重復(fù)圖案的場合，以使用型樣匹配等手法實現(xiàn)適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)動作。在此場合，概略而言，CCD攝影機6a或CCD攝影機16a取得形成于被加工物10的復(fù)數(shù)對準(zhǔn)用標(biāo)記的攝影影像，加工處理部25基于此等攝影影像的攝影位置的相對關(guān)系特定對準(zhǔn)量，驅(qū)動控制部21 對應(yīng)于該對準(zhǔn)量以移動機構(gòu)7m使載臺7移動，實現(xiàn)對準(zhǔn)。通過進(jìn)行該對準(zhǔn)動作，加工處理的加工位置被正確特定。另外，對準(zhǔn)動作結(jié)束后， 載置有被加工物10的載臺7往雷射光照射部50A移動，繼續(xù)進(jìn)行照射雷射光LB的加工處理。另外，從觀察部50B往雷射光照射部50A的載臺7的移動是被保證為于對準(zhǔn)動作時被想定的加工預(yù)定位置與實際的加工位置不會偏離。〈加工處理的概略〉其次，針對本實施形態(tài)的雷射加工裝置50中的加工處理說明。于雷射加工裝置50 中是通過組合從雷射光源SL被發(fā)出并經(jīng)過光路設(shè)定手段5的雷射光LB的照射與載置固定有被加工物10的載臺7的移動而可使經(jīng)過光路設(shè)定手段5的雷射光LB對被加工物10相對掃瞄并進(jìn)行被加工物10的加工。于雷射加工裝置50中，在做為(相對)掃瞄雷射光LB的加工處理模式(加工模式)，可擇一選擇基本模式與多數(shù)模式方面為特征。此等加工模式是對應(yīng)于上述的光路設(shè)定手段5中的光路設(shè)定態(tài)樣被設(shè)置而成?；灸Ｊ绞枪饴吩O(shè)定手段5將從雷射光源SL被發(fā)出的雷射光LB的光路固定地決定的模式。在基本模式中，雷射光LB始終通過1個光路，通過使載置有被加工物10的載臺 7以既定的速度移動，以雷射光LB往一方向掃瞄被加工物10的態(tài)樣的加工被實現(xiàn)?；灸Ｊ竭m合用于在進(jìn)行以上述的第1加工模式及第2加工模式的加工的場合。 亦即，關(guān)于加工預(yù)定線L被設(shè)定為平行于劈開/裂開容易方向的被加工物10，通過對準(zhǔn)被加工物10以使該劈開/裂開容易方向與載臺7的移動方向一致而進(jìn)行以基本模式的加工，可進(jìn)行第1加工模式的加工。另外，關(guān)于加工預(yù)定線L被設(shè)定為垂直于劈開/裂開容易方向的被加工物10，通過對準(zhǔn)被加工物10以使該劈開/裂開容易方向與載臺7的移動方向正交而進(jìn)行以基本模式的加工，可進(jìn)行第2加工模式的加工。此外，原理上，通過適當(dāng)變更載臺7的移動方向亦可適用于第3加工模式的加工。另一方面，多數(shù)模式是將雷射光LB的光路實際或假想多數(shù)化而設(shè)定復(fù)數(shù)的光路的模式。此是例如圖8所示的通過沿平行于加工預(yù)定線L的直線La、Li3或甚至加工預(yù)定線L本身使雷射光LB實際或假想掃瞄而結(jié)果實現(xiàn)與以重復(fù)交叉于加工預(yù)定線L的態(tài)樣掃瞄雷射光LB的場合同樣的加工的模式。另外，使復(fù)數(shù)雷射光LB假想掃瞄是指實際上雖與基本模式同樣以1個光路照射雷射光LB，但通過使該光路隨時間變化而實現(xiàn)與以復(fù)數(shù)光路照射雷射光LB的場合同樣的掃瞄態(tài)樣。多數(shù)模式適合用于進(jìn)行以第3加工模式的加工的場合。亦即，與第2加工模式的場合同樣地，關(guān)于加工預(yù)定線L被設(shè)定為垂直于劈開/裂開容易方向的被加工物10，通過對準(zhǔn)被加工物10以使該劈開/裂開容易方向與載臺7的移動方向正交而進(jìn)行以多數(shù)模式的加工，可進(jìn)行第3加工模式的加工。加工模式是例如通過加工處理部25的作用而于控制器1可依照被對操作者提供為可利用的加工處理選單選擇較理想。加工處理部25是取得加工位置數(shù)據(jù)Dl并從加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2取得對應(yīng)于被選擇的加工模式的條件，透過驅(qū)動控制部21或照射控制部23 其它控制對應(yīng)的各部的動作以使對應(yīng)于該條件的動作被實行。例如，從雷射光源SL被發(fā)出的雷射光LB的波長、輸出、脈沖的重復(fù)頻率、脈沖寬度的調(diào)整等是被控制器1的照射控制部23實現(xiàn)。依照加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2的既定的設(shè)定信號被從加工處理部25對照射控制部23發(fā)出后，照射控制部23依照該設(shè)定信號設(shè)定雷射光 LB的照射條件。此外，特別是在以多數(shù)模式進(jìn)行加工的場合，照射控制部23是使光路設(shè)定手段5 的光路的切換時機同步于來自雷射光源SL的單位脈沖光的射出時機。藉此，對個別的被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置以光路設(shè)定手段5設(shè)定的復(fù)數(shù)光路之中的對應(yīng)于該形成預(yù)定位置的光路照射單位脈沖光。另外，于雷射加工裝置50中，于加工處理時，亦可視需要在刻意使對焦位置從被加工物10的表面偏離的散焦?fàn)顟B(tài)下照射雷射光LB。此是例如通過調(diào)整載臺7與光路設(shè)定手段5的相對距離而被實現(xiàn)。<光路設(shè)定手段的構(gòu)成例與其動作>其次，針對光路設(shè)定手段5的具體的構(gòu)成與其動作的例，主要以多數(shù)模式中的動作為對象說明。另外，在以下的說明中，于加工處理時，是使載置有被加工物10的載臺7沿與加工預(yù)定線L的延在方向一致的移動方向D移動并同時進(jìn)行加工。此外，于以多數(shù)模式的動作中，于被照射區(qū)域RE往加工預(yù)定線L上形成時被照射者是雷射光LB0，于被照射區(qū)域RE往平行于加工預(yù)定線L的直線L α上形成時被照射者是雷射光LB1，于被照射區(qū)域RE往同樣平行于加工預(yù)定線L且相對加工預(yù)定線L位于對稱位置的直線Li3上形成時被照射者是雷射光LB2。此外，以多數(shù)模式的第3加工模式的加工是通過使依序或同時被形成的復(fù)數(shù)被照射區(qū)域沿劈開/裂開容易方向存在而被實現(xiàn)。圖10是示意顯示光路設(shè)定手段5的構(gòu)成的圖。光路設(shè)定手段5具備復(fù)數(shù)半反射鏡53、鏡M、光路選擇機構(gòu)55、透鏡系統(tǒng)52。半反射鏡53、鏡M是為使了從雷射光源SL被射出的雷射光LB的光路于垂直于載臺7的移動方向的面內(nèi)方向分歧而使復(fù)數(shù)光路(雷射光LB0、LB1、LB2的光路)形成而被設(shè)置。另外，半反射鏡53的數(shù)量是對應(yīng)于光路的數(shù)量決定。圖10中是為了獲得3個光路而設(shè)有2個半反射鏡53。通過具備此等半反射鏡53與鏡54，以使雷射光LB射出并使載臺7 移動來使復(fù)數(shù)雷射光LB掃瞄被加工物10的狀態(tài)被實現(xiàn)。光路選擇機構(gòu)55是為了控制復(fù)數(shù)光路中的往被加工物10的雷射光LB的射出時機而具備。更具體而言，光路選擇機構(gòu)陽于因半反射鏡53、鏡M而分歧的各雷射光LB的光路的途中具備光學(xué)開關(guān)SW。光學(xué)開關(guān)SW是以例如AOM (聲音光學(xué)調(diào)變器)或EOM (電氣光學(xué)器)等構(gòu)成，具有ON狀態(tài)時使入射的雷射光LB通過，OFF狀態(tài)時使入射的雷射光LB遮斷或減衰(使成為非通過狀態(tài))的機能。藉此，于光路選擇機構(gòu)55中，僅通過ON狀態(tài)的光學(xué)開關(guān)SW的雷射光LB被照射于被加工物10。以具備具有此種構(gòu)成的光路設(shè)定手段5的雷射加工裝置50的多數(shù)模式的動作是通過照射控制部23控制各光學(xué)開關(guān)SW的0N/0FF動作以使雷射光LBO、LBU LB2的光路上的光學(xué)開關(guān)SW對應(yīng)于依照重復(fù)頻率R的雷射光LB的單位脈沖光的射出時機依序且周期性成為ON狀態(tài)而被實現(xiàn)。通過該控制，各雷射光LB0、LB1、LB2僅在到達(dá)形成被照射區(qū)域的時機各雷射光LBO、LB1、LB2通過光路選擇機構(gòu)55被照射于被加工物10。亦即，通過被對被加工物10照射的雷射光LB的光路實際上被設(shè)置復(fù)數(shù)個，使此等復(fù)數(shù)雷射光LB使各自的單位脈沖光的照射時機不同并同時并行掃瞄，進(jìn)行以多數(shù)模式的動作。另外，以基本模式的動作是例如通過僅使雷射光LBO、LBU LB2其中之一個的光路上的光學(xué)開關(guān)SW始終為ON狀態(tài)射出雷射光LB并使載臺7移動而為可能。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種被加工物的加工方法，用于被加工物形成分割起點，其特征在于通過以脈沖雷射光的個別的單位脈沖光的被照射區(qū)域于被加工物被離散形成的方式對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，在前述被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以于前述被加工物形成分割的起點。
2.一種被加工物的加工方法，用于被加工物形成分割起點，其特征在于以脈沖雷射光的個別的單位脈沖光被離散照射于被加工物的方式對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，通過前述個別的單位脈沖光照射于被照射位置時的沖擊或應(yīng)力在與前一刻或同時被照射的前述單位脈沖光的被照射位置之間使劈開或裂開產(chǎn)生，以于前述被加工物形成為了前述分割的起點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被加工物的加工方法，其特征在于，前述脈沖雷射光是脈沖寬度為Psec數(shù)量級的超短脈沖光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其特征在于，將至少2個前述被照射區(qū)域形成為于前述被加工物的劈開或裂開容易方向相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的被加工物的加工方法，其特征在于，于前述被加工物的相異的2個前述劈開或裂開容易方向交互進(jìn)行前述至少2個前述被照射區(qū)域的形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的被加工物的加工方法，其特征在于，沿前述被加工物的劈開或裂開容易方向形成所有前述被照射區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其特征在于，于相對前述被加工物的相異的2個劈開或裂開容易方向為等價的方向形成前述被照射區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其特征在于，通過使前述脈沖雷射光的射出源與前述被加工物相對移動并同時使前述脈沖雷射光的射出方向在與該相對移動方向垂直的面內(nèi)周期性變化而于前述被加工物形成滿足交錯狀的配置關(guān)系的復(fù)數(shù)前述被照射區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的被加工物的加工方法，其特征在于，通過使前述脈沖雷射光的復(fù)數(shù)射出源與前述被加工物相對移動并同時使來自前述復(fù)數(shù)射出源的各自的前述單位脈沖光的照射時機周期性變化而于前述被加工物形成滿足交錯狀的配置關(guān)系的復(fù)數(shù)前述被照射區(qū)域。
10.一種被加工物的分割方法，用于分割被加工物，其特征在于沿前述分割起點分割以權(quán)利要求第1至9中任一項所述的被加工物的加工方法形成有分割起點的被加工物。
11.一種雷射加工裝置，具備發(fā)出脈沖雷射光的光源；載置被加工物的載臺；其特征在于通過以前述脈沖雷射光的個別的單位脈沖光的被照射區(qū)域于載置于前述載臺的前述被加工物被離散形成的方式使前述載臺移動并同時對前述被加工物照射前述脈沖雷射光， 在前述被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以于前述被加工物形成分割的起點。
12.—種雷射加工裝置，具備發(fā)出脈沖雷射光的光源；載置被加工物的載臺；其特征在于以前述脈沖雷射光的個別的單位脈沖光被離散照射于載置于前述載臺的被加工物的方式使前述載臺移動并同時對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，通過前述個別的單位脈沖光被照射于被照射位置時的沖擊或應(yīng)力在與前一刻或同時被照射的前述單位脈沖光的被照射位置之間使劈開或裂開產(chǎn)生，以于前述被加工物形成為了前述分割的起點。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的雷射加工裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備光路設(shè)定手段，實際或假想設(shè)定復(fù)數(shù)從前述光源發(fā)出的前述脈沖雷射光被對前述被加工物照射時的前述脈沖雷射光的光路，并在已設(shè)定的復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雷射加工裝置，其特征在于，通過使前述由光路設(shè)定手段進(jìn)行的光路的切換時機與來自前述光源的前述單位脈沖光的射出時機同步，對個別的前述單位脈沖光對被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置以前述復(fù)數(shù)光路之中的對應(yīng)于前述形成預(yù)定位置的光路照射前述單位脈沖光。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雷射加工裝置，其特征在于，前述光路設(shè)定手段是通過使從前述光源發(fā)出的前述脈沖雷射光的光路分歧為復(fù)數(shù)來設(shè)定前述復(fù)數(shù)光路，在前述復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的雷射加工裝置，其特征在于，前述光路設(shè)定手段是通過在通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光之中僅使已達(dá)于前述被加工物形成被照射區(qū)域的時機的前述脈沖雷射光對前述被加工物射出并使未達(dá)前述時機的前述脈沖雷射光遮斷或減衰，以在復(fù)數(shù)光路之中依序切換前述脈沖雷射光的前述個別的單位脈沖光被對前述被加工物照射時的光路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雷射加工裝置，其特征在于，前述光路設(shè)定手段具備可對通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光的各光設(shè)定使對前述被加工物照射的通過狀態(tài)與使遮斷或減衰的非通過狀態(tài)的光路選擇機構(gòu)；前述光路選擇機構(gòu)是在通過前述復(fù)數(shù)光路的前述脈沖雷射光之中僅將已達(dá)于前述被加工物形成被照射區(qū)域的時機的前述脈沖雷射光設(shè)為通過狀態(tài)并使對前述被加工物射出， 將未達(dá)前述時機的前述脈沖雷射光設(shè)為非通過狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少于加工痕的光吸收、提高來自藍(lán)寶石的光的取出效率、可高速處理的于被加工物形成分割起點的加工方法及實現(xiàn)該方法的雷射加工裝置。該被加工物的加工方法包括通過以脈沖雷射光的個別的單位脈沖光的被照射區(qū)域于被加工物被離散形成的方式對前述被加工物照射前述脈沖雷射光，在前述被照射區(qū)域之間使被加工物的劈開或裂開依序產(chǎn)生，以于前述被加工物形成分割的起點。
文檔編號B23K26/08GK102233484SQ20101061760
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者中谷郁祥, 菅田充, 長友正平 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司