CN1758986B - 激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光加工方法，可以沿着切断预定线以良好的精确度切断加工对象物。利用多光子吸收所形成的改质区域(7)，沿着切断预定线(5)，在加工对象物(1)的内部形成切断起点区域(8)。然后，使对加工对象物(1)的非改质区域具有吸收性的激光(L2)，沿着切断预定线(5)照射加工对象物(1)，以切断起点区域(8)作为起点，在加工对象物(1)产生裂缝(24)，可以以良好的精确度沿着切断预定线(5)切断加工对象物(1)。此外，使固定有加工对象物(1)的扩张薄膜(19)扩张来使各个芯片(25)分离，所以沿着切断预定线(5)的加工对象物(1)的切断的可靠性可以进一步的提高。

Description

激光加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工方法，用来切断半导体材料基板、压电材料基板或者玻璃基板等的加工对象物。

背景技术

公知的揭示这种技术的文献可以以国际公开第02/22301号小册子为例。在该文献的说明书中，所记载的技术是通过照射激光而在加上对象物的内部，沿着切断预定线而形成改质区域，以该改质区域作为起点来切断加工对象物。

发明内容

因为上述文献所记载的技术是可以沿着切断预定线来以良好的精确度切断加工对象物而成为有效的技术，所以最好的技术是以改质区域作为起点，以更进一层的精确度切断加工对象物。

因此，本发明针对这种情况，其目的在于提供一种激光加工方法，可以沿着切断预定线而以良好的精确度切断加工对象物。

用以达成上述目的的本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，利用多光子吸收在该加工对象物的内部形成改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和第二工序，在该第一工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性，而且对该改质区域具有比该非改质区域高的吸收性的激光，照射在该改质区域，沿着该切断预定线，在该加工对象物被切断的位置产生应力。

依照此种激光加工方法，在第一工序，使聚光点对准在加工对象物的内部，对其照射激光和利用多光子吸收的现象，在加工对象物的内部形成改质区域。当在加工对象物的切断位置有任何起点时，可以以比较小的力量切断加工对象物。依照该激光加工方法，在第二工序，沿着切断预定线，照射对加工对象物的非改质区域具有透过性，而且对改质区域具有吸收性比非改质区域高的激光，沿着改质区域对加工对象物进行加热，利用温度差用来产生热应力等的应力。利用该应力，以改质区域作为起点，使裂缝在加工对象物的厚度方向成长，可以切断加工对象物。因此，利用温度差所产生的热应力等的应力比较小的力量，就可以切断加工对象物，所以在加工对象物的表面，不会发生偏离切断预定线的不必要的裂缝，可以达成加工对象物的高精确度的切断。

此外，依照此种激光加工方法，在第一工序，在加工对象物的内部，局部的产生多光子吸收藉以形成改质区域。在第二工序对加工对象物的非改质区域照射具有透过性的激光。因此，在加工对象物的表面，激光大致完全不被吸收，所以在该两个工序，加工对象物的表面不会进行熔融。此外，非改质区域是在第一工序后，在加工对象物未形成有改质区域的区域。此外，聚光点是使激光聚光的位置。切断预定线可以是加工对象物的表面或内部的实际引线，也可以是假想线。

此外，本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1μs以下的条件，照射激光，在该加工对象物的内部形成包含有裂缝区域的改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和第二工序，在该第一工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性，而且对该改质区域具有比该非改质区域高的吸收性的激光，照射在该改质区域，沿着该切断预定线，在该加工对象物被切断的位置产生应力。

依照此种激光加工方法，在第一工序，使聚光点对准在加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1μs以下的条件，照射激光。因此，在加工对象物的内部由于多光子吸收而产生光学损失的现象。利用该光学损失在加工对象物的内部产生热畸变，用来在加工对象物的内部形成裂缝区域。该裂缝区域是该改质区域的一个实例，而且因为第二工序与上述者相同，所以依照此种激光加工方法，在加工对象物的表面不会发生熔融，和不会偏离切断预定线的发生不必要的裂缝，可以以此方式进行激光加工。该激光加工方法的加工对象物例如使用包含玻璃的构件。此外，尖峰功率密度表示脉冲激光的聚光点的电场强度。

此外，本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1μs以下的条件，照射激光，在该加工对象物的内部形成包含有熔融处理区域的改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和第二工序，在该第一工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性，而且对该改质区域具有比该非改质区域高的吸收性的激光，照射在该改质区域，沿着该切断预定线，在该加工对象物被切断的位置产生应力。

依照此种激光加工方法，在第一工序，使聚光点对准加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1μs以下的条件，照射激光。因此，加工对象物的内部被多光子吸收局部的加热。利用该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区域。该熔融处理区域是该改质区域的一个实例，而且因为第二工序与上述者相同，所以依照此种加工方法，在加工对象物的表面不会发生熔融，和不会偏离切断预定线的发生不必要的裂缝，可以以此方式进行激光加工。该激光加工方法的加工对象物例如使用包含半导体装置的构件。

此外，本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1ns以下的条件，照射激光，在该加工对象物的内部形成包含有使折射率变化的区域的折射率变化区域的改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和第二工序，在该第一工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性，而且对该改质区域具有比该非改质区域高的吸收性的激光，照射在该改质区域，沿着该切断预定线，在该加工对象物被切断的位置产生应力。

依照此种激光加工方法，在第一工序，使聚光点对准加工对象物的内部，在聚光点的最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1ns以下的条件，照射激光。依照此种方式，使脉冲幅度成为极短，当在加工对象物内发生多光子吸收时，由于多光子吸收的能量不会转化成热能，在加工对象物内产生离子价数变化、结晶化、或分极定向等的永续的构造变化，形成折射率变化区域。该折射率变化区域是该改质区域的一个实例，而且因为第二工序与上述者相同，所以依照此种激光加工方法，在加工对象物的表面不会发生熔融，和不会偏离切断预定线的发生不必要的裂缝，可以进行激光加工。该激光加工方法的加工对象物例如使用包含玻璃的构件。

此外，最好在该第二工序使聚光点对准在该改质区域，进行与该第一工序相同的激光照射。在该第二工序即使进行与第一工序相同的激光照射时，也不会因为改质区域的散射或改质区域的物性的变化等，发生激光的吸收或改质区域的多光子吸收而使加工对象物的表面熔融，可以沿着改质区域对加工对象物加热，可以利用温度差产生热应力等的应力。

此外，本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，用来在该加工对象物的内部形成改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；在形成该切断起点区域的工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性的激光照射该改质区域，沿着该切断预定线，切断该加工对象物；和在切断该加工对象物的工序之后，使该保持构件扩张，用来使被切断的该加工对象物的各个部分分离。

依照此种激光加工方法，利用多光子吸收所形成的改质区域，可以在加工对象物的内部，沿着欲切断加工对象物的所希望的切断预定线，形成切断起点区域。然后使对非改质区域(加工对象物中的改质区域以外的部分)具有透过性的激光，沿着切断预定线，照射加工对象物，用来以切断起点区域作为起点，在加工对象物产生裂缝，可以以良好的精确度，沿着切断预定线切断加工对象物。此外，经由使固定有加工对象物的保持构件扩张，用来使加工对象物的各个部分分离，所以可以更进一层的提高沿着切断预定线的加工对象物的切断的确实性。

此外，本发明的激光加工方法，其特征是所具备的工序包含有：使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，用来在该加工对象物的内部形成改质区域，利用该改质区域，沿着该加工对象物的切断预定线，在离开该加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；在形成该切断起点区域的工序之后，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性的激光，照射该改质区域；和在照射该加工对象物的工序的后，使该保持构件扩张，用来切断该加工对象物和使被切断的该加工对象物的各个部分分离。

在此种激光加工方法中，与上述的激光加工方法同样的，可以沿着切断预定线，在加工对象物的内部形成切断起点区域。使对非改质区域具有透过性的激光，沿着切断预定线，照射加工对象物，当与未进行此种照射的情况比较时，可以利用较小的力量，使以切断起点区域作为起点的裂缝达到加工对象物的表面和背面。因此，可以较小的力量使固定有加工对象物的保持构件扩张，可以良好的精确度沿着切断预定线切断加工对象物。此外，因为经由使该保持构件扩张用来使加工对象物的各个部分分离，所以可以更进一层的提高沿着切断预定线的加工对象物的切断的确实性。

此外，切断起点区域是指加工对象物被切断时的成为切断的起点的区域。因此，切断起点区域是加工对象物中的预定切断的切断预定部。此外，切断起点区域的形成可以经由改质区域的连续形成，也可以经由改质区域的断续形成。此外，加工对象物也可以由半导体材料形成，改质区域成为熔融处理区域。

附图说明

图1是利用本实施方式的激光加工方法的激光加工中的加工对象物的平面图。

图2是沿着图1所示的加工对象物的II-II线的截面图。

图3是利用本实施方式的激光加工方法的激光加工后的加工对象物的平面图。

图4是沿着图3所示的加工对象物的IV-IV线的截面图。

图5是沿着图3所示的加工对象物的V-V线的截面图。

图6是利用本实施方式的激光加工方法的切断后的加工对象物的平面图。

图7的图表是表示本实施方式的激光加工方法的电场强度和裂缝的大小的关系。

图8是本实施方式的激光加工方法的第一工序的加工对象物的截面图。

图9是本实施方式的激光加工方法的第二工序的加工对象物的截面图。

图10是本实施方式的激光加工方法的第三工序的加工对象物的截面图。

图11是本实施方式的激光加工方法的第四工序的加工对象物的截面图。

图12表示利用本实施方式的激光加工方法的切断后的硅晶片的一部分的截面的照片。

图13的图表是表示本实施方式的激光加工方法的激光的波长和硅基板的内部的透过率的关系。

图14是第一实施方式的激光加工装置的简要构造图。

图15是流程图，用来说明第一实施方式的激光加工方法。

图16是在第一实施方式的改质区域形成工序中，激光加工中的包含裂缝区域的加工对象物的截面图。

图17是在第一实施方式的应力工序中，激光加工中的包含裂缝区域的加工对象物的截面图。

图18是加工对象物的平面图，用来说明利用第一实施方式的激光加工方法可切断的图。

图19是第二实施方式的加工对象物的平面图。

图20是截面图，用来表示在第二实施方式的加工对象物形成切断起点区域的方式。

图21是截面图，用米表示在第二实施方式的加工对象物照射具有吸收性的激光的方式。

图22是截面图，用来表示将第二实施方式的加工对象物设定在薄膜扩张装置的方式。

图23是截面图，用来表示使固定有第二实施方式的加工对象物的扩张薄膜进行扩张的方式。

图24是截面图，用来表示照射激光的方式，该激光对第三实施例的加工对象物的非改质区域具有透过性，而且当与非改质区域比较时，对改质区域具有高吸收性。

具体实施方式

下面，将参照附图用来详细的说明本发明的优选实施方式。本实施方式的激光加工方法利用多光子吸收而形成改质区域，多光子吸收是激光的强度非常大时所产生的现象。首先，简单对多光子吸收进行说明。

当光子的能量hv小于材料的吸收的带隙E_G时，就成为光学式的透明。因此，在材料产生吸收的条件是hv＞E_G。但是，即使是光学式透明，当激光的强度非常大时，在nhv＞E_G的条件下(n＝2、3、4、…)，也在材料产生吸收。这种现象称为多光子吸收。在脉冲的情况，激光的强度由激光的聚光点的最大功率密度(W/cm²)所决定，例如在最大密度为1×10⁸(W/cm²)以上的条件下，产生多光子吸收。最大功率密度的求得是利用(聚光点的激光的每1个脉冲的能量)÷(激光的射束点截面积×脉冲幅度)而实现的。此外，在连续波的情况时，激光的强度由激光的聚光点的电场强度(W/cm²)所决定。

下面，参照图1～图6来说明利用这种多光子吸收的本实施方式的激光加工的原理。图1是激光加工中的加工对象物1的平面图，图2是沿着图1所示的加工对象物1的II-II线的截面图，图3是激光加工后的加工对象物1的平面图，图4是沿着图3所示的加工对象物1的IV-IV线的截面图，图5是沿着图3所示的加工对象物1的V-V线的截面图，图6是被切断的加工对象物1的平面图。

如图1和图2所示，在加工对象物1的表面3形成切断预定线5。切断预定线5是直线状延伸的假想线。本实施方式的激光加工是在产生多光子吸收的条件下，使聚光点P对准在加工对象物1的内部，将激光L照射在加工对象物1上来形成改质区域7。此外，聚光点是指激光L聚光的位置。

使激光L沿着切断预定线5(也即沿着箭头A方向)进行相对的移动，来使聚光点P沿着切断预定线5移动。利用这种方式，如图3～图5所示，只在沿着切断预定线5的加工对象物1的内部，形成改质区域7。本实施方式的激光加工方法不是由加工对象物1吸收激光L来使加工对象物1发热而形成改质区域7。而是使激光L透过加工对象物1，在内部产生多光子吸收用来形成改质区域7。因此，在加工对象物1的表面3大致不吸收激光L，所以加工对象物1的表面3不会熔融。

在加工对象物1的切断时，假如在切断的位置为起点时，因为加工对象物1从该起点切割，所以如图6所示，可以以比较小的力量将加工对象物1切断。因此，加工对象物1的表面3不会产生不必要的裂缝，可以简单的进行加工对象物1的切断。

其中，要以切断起点区域作为起点进行加工对象物的切断时，可以使用下列的两种方法。其中之一是在切断起点区域形成后，对加工对象物施加人为的力量，以切断起点区域作为起点，切割加工对象物，从而切断加工对象物。这种适于用在例如加工对象物的厚度很大的情况的切断。当施加人为的力量时，例如，会沿着加工对象物的切断起点区域，对加工对象物施加弯曲应力和剪切应力，和由于加工对象物具有温度差而产生热应力。此外一种方法是形成切断起点区域，以该切断起点区域作为起点，朝向加工对象物的截面方向(厚度方向)自然切割，其结果是将加工对象物切断。例如，在加工对象物的厚度很小的情况时，可以利用一个改质区域，在加工对象物的厚度很大的情况时，经由在厚度方向形成多个改质区域。此外，在该自然切割的情况时，在进行切断的位置，因为不会切割到未形成有改质区域的部分上的表面，可以只割断形成有改质区域的部分上的表面，所以可以良好的控制其割断。近年来，硅晶片等的加工对象物的厚度有变薄的倾向，所以这种控制效率良好的割断方法非常有效。

此外，利用本实施方式的多光子吸收所形成的改质区域有下列的(1)～(3)。

(1)在改质区域是包括一个或者多个裂缝点的裂缝区域的情况使激光的聚光点对准加工对象物(例如由玻璃或者LiTaO₃构成的压电材料)的内部，在聚光点的电场强度为1×10⁸(W/cm²)以上，而且脉冲幅度为1μs以下的条件下，照射激光。该脉冲幅度的大小的条件是可以产生多光子吸收，但是不会给加工对象物的表面带来多余的损坏，而仅在加工对象物的内部形成裂缝区域。利用这种方式，在加工对象物的内部，利用多光子吸收产生光学式损伤的现象。利用该光学式损伤在加工对象物的内部引起热变形，用来在加工对象物的内部形成裂缝区域。电场强度的上限值为例如1×10¹²(W/cm²)。脉冲幅度优选为例如1ns～200ns。其中，利用多光子吸收的裂缝区域的形成，被记载在例如第45次激光热加工研究会论文集(1998年，12月)的第23页～第28页的“利用固体激光高谐波的玻璃基板的内部标号”。

本发明人利用实验求得电场强度和裂缝的大小的关系，实验的条件如下所示。

(A)加工对象物：派勒克斯(注册商标)玻璃(厚度700μm，外径4英寸)

(B)激光

光源：半导体激光激励Nd：YAG激光

波长：1064nm

激光点截面积：3.14×10^-8cm²

振荡形态：Q开关脉冲

重复频率：100kHz

脉冲幅度；30ns

输出：输出＜1mJ/脉冲

激光品质：TEM₀₀

偏光特性：直线偏光

(C)聚光用透镜

对激光波长的透过率：60％

(D)装载有加工对象物的装载台的移动速度：100mm/秒

此外，激光品质为TEM₀₀是指可聚光到高集光性的激光的波长程度。

图7的图表是表示该实验的结果。横轴是最大功率密度，因为激光是脉冲激光，所以电场强度以最大功率密度表示。纵轴表示利用一个脉冲的激光在加工对象物的内部形成的裂缝部分(裂缝点)的大小。裂缝点的大小是裂缝点的形状中的形成最大长度的部分的大小。图表中的黑圆所示的数据是聚光用透镜(C)的倍率为100倍，开口数(NA)为0.80的情况。另一方面，图表中的白圆所示的数据是聚光用透镜(C)的倍率为50倍、开口数(NA)为0.55的情况。最大功率密度从10¹¹(W/cm²)程度开始，可知在加工对象物的内部产生裂缝点，随着功率密度的变大，裂缝点也变大。

下面，使用图8～图11来说明在本实施方式的激光加工时，利用裂缝区域切断加工对象物的机构。如图8所示，利用产生多光子吸收的条件，使聚光点P对准在加工对象物1的内部，对加工对象物1照射激光L，沿着规定切断线，在内部形成裂缝区域9。该裂缝区域9是包括一个或者多个裂缝点的区域。如图9所示，以裂缝区域9作为起点，使裂缝更进一步的成长，如图10所示，使裂缝达到加工对象物1的表面3和背面21，如图11所示，经由切割加工对象物1，来切断加工对象物1。达到加工对象物的表面和背面的裂缝也可以自然成长，也可以经由对加工对象物施加力量使其进行成长。

(2)改质区域为熔融处理区域的情况

使聚光点对准在加工对象物(例如硅的半导体材料)的内部，利用聚光点的电场强度为1×10⁸(W/cm²)以上而且脉冲幅度为1μs以下的条件，照射激光。依照这种方式，加工对象物的内部由于多光子吸收而被局部加热。利用该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区域。熔融处理区域是暂时熔融后再固化的区域，或者熔融状态的区域，或者从熔融状态再固化的状态的区域，也可以称为相变化后的区域，或者结晶构造变化后的区域。此外，熔融处理区域在单结晶构造、非晶质构造、多结晶构造中，也可以是某一构造变化成为另一构造的区域。即，例如表示从单结晶构造变化成为非晶质构造的区域、从单结晶构造变化成多结晶构造的区域、或者从单结晶构造变化成为包括非晶质构造和多结晶构造的区域。在加工对象物为硅单结晶构造的情况时，熔融处理区域例如成为非晶质硅构造。电场强度的上限值例如成为1×10¹²(W/cm²)。脉冲幅度例如优选成为1ns～200ns。

本发明人经由实验确认在硅晶片的内部形成熔融处理区域。实验条件如下列所示。

(A)加工对象物：硅晶片(厚度350μm，外径4英寸)

(B)激光

光源：半导体激光激励Nd：YAG激光

波长：1064nm

激光点截面积：3.14×10^-8cm²

振荡形态：Q开关脉冲

重复频率：100kHz

脉冲幅度；30ns

输出：20μJ/脉冲

激光品质：TEM₀₀

偏光特性：直线偏光

(C)聚光用透镜

倍率：50倍

N.A.：0.55

对激光波长的透过率：60％

(D)装载有加工对象物的装载台的移动速度：100mm/秒

图12表示的是利用该条件的激光加工所切断的硅晶片的一部分的截面的照片。在硅晶片11的内部形成有熔融处理区域13。此外，利用该条件所形成的熔融处理区域13的厚度方向的大小为100μm程度。

下面，将说明利用多光子吸收而形成熔融处理区域13。图13的图表为表示激光的波长和硅基板的内部的透过率的关系。但是，将硅基板的表面侧和背面侧的各个反射部分除去，只显示内部的透过率。对于硅基板的厚度t分别为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm，来显示上述的关系。

例如，当Nd：YAG激光的波长为1064nm，硅基板的厚度为500μm以下的情况时，可以得知在硅基板的内部，激光有80％以上透过。因为图12所示的硅晶片11的厚度为350μm，所以由于多光子吸收产生的熔融处理区域13形成在硅晶片的中心附近，也即是离开表面175μm的部分。这种情况的透过率，当以厚度200μm的硅晶片作为基准时，成为90％以上，所以激光在硅晶片11的内部只有微少量被吸收，大部分均透过。因此，不是在硅晶片11的内部吸收激光来在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13(即利用激光的通常的加热来形成熔融处理区域)，而是利用多光子吸收来形成熔融区域13。利用多光子吸收的熔融处理区域的形成被记载在例如熔接学会全国大会演讲概要第66集(2000年4月)的第72页～第73页的“利用微微秒脉冲激光的硅的加工特性评估”。

此外，硅晶片以利用熔融处理区域形成的切断起点区域作为起点，朝向截面方向产生裂缝，经由使该裂缝达到硅晶片的表面和背面，来产生切断的结果。达到硅晶片的表面和背面的该裂缝也可以经由自然成长产生。此外，从切断起点区域到硅晶片的表面和背面的裂缝是由自然成长产生的情况时，可以是使形成切断起点区域的熔融处理区域熔融，从这种状态使裂缝成长，或者是使形成切断起点区域的熔融处理区域熔融，从这种状态在再固化时使裂缝成长。但是，在任何一种情况均是使熔融处理区域只形成在硅晶片的内部，在切断后的切断面，如图12所示，只在内部形成熔融处理区域。当在加工对象物的内部，利用熔融处理区域形成切断起点区域时，在切断时难以产生从切断起点区域线向外延伸的不必要的裂缝，所以切断控制变为容易。

(3)改质区域为折射率变化区域的情况

使聚光点对准在加工对象物(例如玻璃)的内部，利用聚光点的电场强度为1×10⁸(W/cm²)以上，而且脉冲幅度为1ns以下的条件，照射激光。使脉冲幅度成为极短，当在加工对象物的内部产生多光子吸收时，多光子吸收的能量不会转化成热能，在加工对象物的内部引起离子价数变化、结晶化或者分极定向等的永续的构造变化，因而形成折射率变化区域。电场强度的上限值例如成为1×10¹²(W/cm²)。脉冲幅度例如优选为1ns以下，更好为1ps以下。利用多光子吸收的折射率变化区域的形成，例如被记载在第42次激光热加工研究会论文集(1997年11月)的第105页～第111页的“毫微微秒激光照射玻璃内部的光感应构造的形成”。

以上所说明的是利用多光子吸收形成的改质区域的(1)～(3)的情况，但是，假如考虑到晶片状的加工对象物的结晶构造或者其劈开性等，以下面所述的方式形成切断起点区域时，以该切断起点区域作为起点，可以以更小的力量和良好的精确度切断该加工对象物。

即，在由硅等的钻石构造的单结晶半导体构成的基板的情况时，最好沿着(111)面(第一劈开面)或者(110)面(第二劈开面)的方向形成切断起点区域。此外，在由GaAs等的闪锌矿型构造的III-V族化合物半导体构成的基板的情况时，优选沿着(110)面的方向形成切断起点区域。此外，在具有蓝宝石(Al₂O₃)等的六方晶系的结晶构造的基板的情况时，优选以(0001)面的(C面)作为主面，沿着(1120)面(A面)或者(1100)面(M面)的方向形成切断起点区域。

此外，假如沿着要形成上述的切断起点区域的方向(例如沿着在单结晶硅基板中的(111)面的方向)，或者要形成切断起点区域的方向的正交方向，在基板形成定向平坦部时，经由以该定向平坦部作为基准，可以容易而且正确的在基板形成沿着要形成切断起点区域的方向的切断起点区域。

下面，利用实施例更具体地说明本发明。

(第一实施例)

下面说明本发明的第一实施例。第一实施例的激光加工方法所具备的工序包括：改质区域形成工序(第一工序)，利用多光子吸收在加工对象物的内部形成改质区域；和应力工序(第二工序)，在加工对象物被切断的位置产生应力。在第一实施例中，在改质区域形成工序和应力工序进行相同的激光照射。因此，利用后面所述的激光加工装置，在改质区域形成工序和应力工序，以相同的条件进行两次激光照射。

下面说明第一实施例的激光加工装置。图14是改质区域形成工序所使用的激光加工装置100的简要构造图。如图所示，激光加工装置100包括：激光光源101，用来产生激光L；激光光源控制部102，用来控制激光光源101从而调节激光L的输出和脉冲幅度等；双向色镜103，被配置成具有激光L的反射功能和使激光L的光轴的方向变化90°；聚光用透镜105，用来对被双向色镜103反射的激光L进行聚光；装载台107，用来装载被聚光用透镜105所聚光的激光L照射的加工对象物；X轴载物台109，用来使装载台107依照X轴方向移动；Y轴载物台111，用来使装载台107依照与X轴方向正交的Y轴方向移动；Z轴载物台113，用来使装载台107依照与X轴方向和Y轴方向正交的Z轴方向移动；和载物台控制部115，用来控制该三个载物台109、111、113的移动。此外，在第一实施方式中，加工对象物1是派勒克斯(注册商标)玻璃晶片。

Z轴方向因为是与加工对象物1的表面3正交的方向，所以成为射入到加工对象物1的激光L的焦点深度的方向。因此，经由使Z轴载物台113在Z轴方向移动，而可以使激光L的聚光点P对准在加工对象物1的内部。此外，该聚光点P的X(Y)轴方向的移动的进行是利用X(Y)轴载物台109(111)使加工对象物1在X(Y)轴方向移动。

激光光源101是用来产生脉冲激光的Nd：YAG激光。可使用在激光光源101的激光，也可以使用其它的Nd：YVO₄激光，或者Nd：YLF激光。当形成裂缝区域、熔融处理区域时，激光光源优选使用上述的激光光源，当形成折射率变化区域时，优选使用钛蓝宝石激光。在本第一实施方式中，加工对象物1的加工是使用脉冲激光，但是假如可以产生多光子吸收时，也可以使用连续波激光。

激光加工装置100还包括：观察用光源117，用来产生可视光线，从而通过可视光线照明被装载在装载台107的加工对象物1；和可视光用的射束分裂器119，被配置在与双向色镜103和聚光用透镜105相同的光轴上。在射束分裂器119和聚光用透镜105之间，配置有双向色镜103。射束分裂器119被配置成具有使可视光线的大约一半进行反射，和其余的一半进行透过的功能，和使可视光线的光轴的方向变化90°。从观察用光源117产生的可视光线大约有一半被射束分裂器119所反射，该被反射的可视光线透过双向色镜103和聚光用透镜105，照明包含加工对象物1的切断预定线5等的表面3。

激光加工装置100还包括摄影组件121和成像透镜123，被配置在与射束分裂器119、双向色镜103和聚光用透镜105相同的光轴上。摄影组件121使用例如CCD(charge-coupled device)摄影机。照明包含切断预定线5等的表面3的可视光线的反射光，透过聚光用透镜105、双向色镜103、射束分裂器119，被成像透镜123成像，成为摄影组件121所摄影到的摄影资料。

激光加工装置100还包括：摄影数据处理部125，被输入有从摄影组件121输出的摄影资料；整体控制部127，用来控制激光加工装置100的整体；和监视器129。摄影数据处理部125根据摄影资料进行焦点资料演算，用来使观察用光源117所产生的焦点对准加工的表面3上。根据该焦点资料，载物台控制部115对Z轴载物台113进行移动控制，用来使可视光焦点对准加工的表面3。因此，摄影数据处理部125具有作为自动聚焦单位的功能。其中，可视光的焦点与激光L的聚光点一致。此外，摄影数据处理部125根据摄影资料，演算表面3的扩大图像等的图像数据。该图像数据发送到整体控制部127，在整体控制部接受各种处理，然后被发送到监视器129。利用这种方式，在监视器129显示扩大图像等。

在整体控制部127被输入有来自载物台控制部115的数据和来自摄影数据处理部125的图像数据等，根据该数据来控制激光光源控制部102、观察用光源117和载物台控制部115，从而控制激光加工装置100全体。因此，整体控制部127具有作为计算机单元的功能。

下面，参照图14和图15来说明第一实施方式的激光加工方法。图15是流程图，用来说明激光加工方法。

首先，利用图未示出的分光光度计等来测定加工对象物1的光吸收特性。根据其测定结果来选定激光光源101，用来产生相对加工对象物1为透明的波长或者吸收很少的波长的激光L(S101)。其次，测定加工对象物1的厚度。根据厚度的测定结果和加工对象物1的折射率，来决定激光加工装置100的加工对象物1的Z轴方向的移动量(S103)。即，因为使激光L的聚光点P位于加工对象物1的内部，所以成为以位于加工对象物1的表面3的激光L的聚光点作为基准的加工对象物1的Z轴方向的移动量。该移动量被输入到改质区域形成工序所使用的激光加工装置100的整体控制部127。

将加工对象物1装载在激光加工装置100的装载台107。然后利用从观察用光源117产生的可视光，照明加工对象物1(S105)。利用摄影组件121，对包含被照明的切断预定线5的加工对象物1的表面3进行摄影。将该摄影数据发送到摄影数据处理部125。根据该摄影资料，摄影数据处理部125演算焦点数据，来使观察用光源117的可视光的焦点位于表面3(S107)。

该焦点资料被发送到载物台控制部115。载物台控制部115根据该焦点资料，使Z轴载物台113进行Z轴方向的移动(S109)。利用这种方式使观察用光源117的可视光的焦点位于表面3。然后，摄影数据处理部125根据摄影资料，对包含切断预定线5的加工对象物1的表面3的扩大图像数据进行演算。该扩大图像数据经由整体控制部127被发送到监视器129，在监视器129显示切断预定线5附近的扩大图像。

在整体控制部127被输入有在工序S103预先决定的移动量资料，将该移动量资料发送到载物台控制部115。载物台控制部115根据该移动量资料，利用Z轴载物台113使加工对象物1在Z轴方向，移动到使激光L的聚光点P在加工对象物1的内部的位置(S111)。

其次，从激光光源101产生激光L，使激光L照射在加工对象物1的表面3的切断预定线5。图16是改质区域形成工序的激光加工中的包含裂缝区域9的加工对象物1的截面图。如图所示，因为激光L的聚光点P位于加工对象物1的内部，所以裂缝区域9只形成在加工对象物1的内部。然后，使X轴载物台109或者Y轴载物台111沿着切断预定线5移动，使裂缝区域9沿着切断预定线5形成在加工对象物1的内部(S113)。

在形成改质区域之后，以相同的条件再次地(即使聚光点P对准改质区域的裂缝区域9)，使激光L沿着加工对象物1的表面3的切断预定线5，来照射裂缝区域9。利用这种方式，由于裂缝区域9的散射等的激光L的吸收，或者裂缝区域9的多光子吸收的发生，加工对象物1沿着裂缝区域9被加热，由于温度差产生热应力等的应力(S114)。第17图是应力工序中的激光加工中的包含裂缝区域9的加工对象物1的截面图。如图所示，利用应力工序，以裂缝区域9作为起点使裂缝进一步成长，用来使裂缝达到加工对象物1的表面3和背面21，在加工对象物1形成切断面10，从而将加工对象物1切断(S115)。利用这种方式将加工对象物1分割成硅芯片。

此外，在第一实施例中，在应力工序是进行与改质区域形成工序相同的激光照射，但是也可以照射对加工对象物的未形成有裂缝区域的区域的非改质区域具有透过性的激光，或者照射对裂缝区域的吸收性比非改质区域高的激光。在此此时，在加工对象物的表面基本完全不吸收激光，加工对象物沿着裂缝区域被加热，由于温度差而产生热应力等的应力。

此外，在第一实施例中，所说明的情况是形成裂缝区域作为改质区域，但是也可以形成上述方式的熔融处理区域或者折射率变化区域作为改质区域，利用吸收性激光的照射产生应力，以熔融处理区域或折射率变化区域作为起点，来使裂缝产生和成长，从而能够切断加工对象物。

此外，在加工对象物的厚度很大的情况下，也可以利用应力工序以改质区域作为起点，使成长的裂缝不达到加工对象物的表面和背面，经由施加弯曲应力或者剪断应力等人为力量，来切断加工对象物。因为该人为力量只要较小力即可，所以可以防止在加工对象物的表面发生偏离切断预定线的不必要的裂缝。

下面说明第一实施例的效果。当依照这种方式时，在改质区域形成工序，在产生多光子吸收的条件下，使聚光点P对准在加工对象物1的内部，使脉冲激光L照射在切断预定线5。然后，使X轴载物台109或者Y轴载物台111移动，使聚光点P沿着切断预定线5移动。利用这种方式，沿着切断预定线5，在加工对象物1的内部，形成改质区域(例如裂缝区域、熔融处理区域、折射率变化区域)。当在加工对象物的切断位置有任何的起点时，可以以比较小的力量切断加工对象物。当根据第一实施例时，在应力工序进行与改质区域形成工序相同的激光照射，利用温度差产生热应力等应力。因此，利用温度差产生热应力等应力比较小的力量，从而能够可以切断加工对象物。利用此种方式，在加工对象物1的表面3不会产生偏离切断预定线5的不必要的裂缝，可以切断加工对象物1。

此外，当根据第一实施例时，在改质区域形成工程，因为利用在加工对象物1发生多光子吸收的条件，使得聚光点P对准在加工对象物1得内部，来照射激光L，所以脉冲激光L透过加工对象物1，在加工对象物1得表面3，脉冲激光L几乎完全不被吸收。此外，在应力工序，吸收性激光得强度是对加工对象物1加热但是不到熔融的程度。因此，不会由于激光的照射而使表面3受到熔融等损坏。

当依照以上所说明的第一实施例时，在加工对象物1的表面3，不会产生偏离切断预定线5的不必要的裂缝或者熔融，就可以切断预定线加工对象物1。因此，当加工对象物1例如为半导体晶片的情况时，半导体芯片不会产生偏离切断预定线的不必要的裂缝或者熔融，可以从半导体晶片切出半导体芯片。对于在表面形成有电极图案的加工对象物，或者如同形成有压电组件晶片或者液晶等的显示装置的玻璃基板，在表面形成有电子装置的加工对象物也相同。因此，在依照第一实施方式时，可以提高经由切断加工对象物所制成的制品(例如半导体芯片、压电装置芯片、液晶等的显示装置)的效率。

此外，在依照第一实施例时，因为加工对象物1的表面3的切断预定线5不会熔融，所以切断预定线5的幅度(例如在半导体晶片的情况，该幅度是指成为半导体芯片的区域间的间隔)可以变小。利用这种方式，可以增加由一片的加工对象物1所制成的制品的数目，可以提高制品的生产效率。

此外，当依照第一实施方式时，因为加工对象物1的切断加工使用激光，所以当与使用钻石切割器的切片比较时，可以进行更复杂的加工。例如，如图18所示，即使切断预定线5为复杂的形状时，也可以进行切断加工。

(第二实施例)

下面，说明本发明的第二实施例。此外，图20～图23是沿着图19所示的加工对象物1的XX-XX线的部分截面图。

如图19和图20所示，在加工对象物1的背面21粘贴有可扩张的扩张薄膜(保持构件)19，在该扩张薄膜19的表面19a上固定加工对象物1。扩张薄膜19以外周部分贴着在环状的薄膜固定框架20，而被固定在该薄膜固定框架20。此外，该加工对象物1是厚度200μm的硅晶片。

依照这种方式，将由加工对象物1、扩张薄膜19和薄膜固定框架20构成的单位U，装载在例如上述激光加工装置100的装载台107上，使加工对象物1的表面3侧面对聚光用透镜105。然后，利用按压构件107a将薄膜固定框架20固定在装载台107，和将扩张薄膜19真空吸附在装载台107。

然后，如图19所示，将依照加工对象物1的定向平坦部16的平行方向和垂直方向延伸的切断预定线5，设定成为格子状。该切断预定线被设定在形成于晶片上的电路组件或者受光面等的功能组件所构成的装置形成面700之间。此外，在附图中为了简化，只显示装置形成面700的一部分。

此外，如图20所示，使聚光点P1对准在加工对象物1的内部，照射激光L1，使该聚光点P1沿着切断预定线5移动，来在加工对象物1的内部形成改质区域7。利用该改质区域7，在离开加工对象物1的表面(激光入射面)3规定距离的内侧，沿着切断预定线5形成切断起点区域8。此外，因为加工对象物1是硅晶片，所以形成熔融处理区域作为改质区域7。

然后，如第21图所示，使聚光点P2对准加工对象物1的改质区域7内来照射激光L2，该激光L2对加工对象物1的非改质区域(加工对象物1的改质区域7以外的部分)具有透过性，和最好是对改质区域7具有比非改质区域高的吸收性，使该聚光点P2沿着切断预定线5移动。利用该激光L2的照射，以切断起点区域8作为起点，产生裂缝24，使该裂缝24达到加工对象物1的表面3和背面21。利用这种方式，沿着切断预定线5将加工对象物1分割成为多个芯片25。此外，在第二实施例中，激光L2使用波长为1064nm的YAG激光。

这种裂缝24的主要的发生原因是因为利用激光L2的照射，沿着切断预定线5，对加工对象物1加热，在加工对象物1产生热应力。其一实例是利用激光L2的照射，在改质区域7和非改质区域的界面，例如产生图12所示的连续凹凸状而不是平滑面，所以在改质区域7和非改质区域的界面，激光L2发生散射，用来对改质区域7的周围部分加热。利用该加热而在改质区域7和非改质区域的界面产生微细的龟裂或者畸变，以该龟裂或畸变作为起点，而产生拉伸应力，用来使裂缝24从改质区域7朝向表面3或者背面21生长。

在将加工对象物1切断成多个芯片25之后，将单元U搬运到薄膜扩张装置200。如图22所示，单元U的薄膜固定框架20被环状的承接构件201和环状的按压构件202所包夹，从而被固定在薄膜扩张装置200。然后，将被配置在承接构件201的内侧的圆柱状的按压构件203，从单元U的下侧按压到扩张薄膜19的背面19b，然后，如图23所示的使按压构件203上升。利用这种方式，使扩张薄膜19的各个芯片25的接触部分扩张到外方，用来使各个芯片25互相分离，可以容易且可靠地拾取各个芯片25。

在以上第二实施例的激光加工方法中，利用多光子吸收所形成的改质区域7，可以沿着切断预定线5，在加工对象物1的内部形成切断起点区域8。然后，使激光L2沿着切断预定线5照射加工对象物1，该激光L2对加工对象物1的非改质区域具有透过性(最好对改质区域7的吸收性高于非改质区域)，以切断起点区域8作为起点，在加工对象物1产生裂缝24，可以以良好的精确度沿着切断预定线5来切断加工对象物1。此外，使固定有加工对象物1的扩张薄膜19扩张，用来使各个芯片25分离，所以能够更进一步提高沿着切断预定线5的加工对象物1的切断的可靠性。

(第三实施例)

下面，说明本发明的第三实施例。第三实施例的与第二实施例的不同部分是当照射激光L2时所产生的裂缝24达到加工对象物1的表面3和背面21。下面将以与第二实施例不同的部分作为重点进行说明。此外，图24是沿着图19所示的加工对象物1的XX-XX线的部分截面图。

与第二实施例相同，准备由加工对象物1、扩张薄膜19和薄膜固定框架20所构成的单元21，例如使用上述的激光加工装置100，在加工对象物1的内部，形成改质区域7，利用该改质区域7，沿着切断预定线5，在离开加工对象物1的表面3规定距离的内侧，形成切断起点区域8。此外，加工对象物1是厚度为300μm的硅晶片。

然后，如图24所示，使聚光点P2对准在加工对象物1的表面3，照射对加工对象物1具有吸收性的激光L2，使该聚光点P2沿着切断预定线5移动。利用该激光L2的照射，以切断起点区域8作为起点，产生裂缝24。但是，因为第三实施例的加工对象物1的厚度(300μm)比第二实施方式的加工对象物1的厚度(200μm)厚，所以裂缝24不会达到加工对象物1的表面3和背面21，只停留在加工对象物1的内部。此外，激光L2的照射条件与第二实施例相同。

然后，与第二实施例相同，将单元U搬运到薄膜扩张装置200。然后，在薄膜扩张装置200，从单元U的下侧将按压构件203按压到扩张薄膜19的背面19b，然后使按压构件203上升。由此，扩张薄膜19的加工对象物1的接触部分的外侧扩张。随着该扩张薄膜19的扩张，使加工对象物1内的裂缝24的前端到达加工对象物1的表面3和背面21，沿着切断预定线5将加工对象物1分割成多个芯片25，使各个芯片25互相分离。

此外，利用激光L2的照射条件，也可以在激光L2的照射时不会发生裂缝24。在这种情况下，当与不照射激光L2的情况比较时，利用扩张薄膜19的扩张，可以沿着切断预定线5，更容易和更高精确度地分割加工对象物1。

在以上的第三实施例的激光加工方法中，与上述第二实施例的激光加工方法相同，都可以沿着切断预定线5在加工对象物1的内部形成切断起点区域8。然后，沿着切断预定线5对加工对象物1照射激光L2，该激光L2对加工对象物1的非改质区域具有透过性(最好对改质区域7的吸收性高于非改质区域)，当与未进行这种照射的情况相比时，可以以较小的力量，使得以切断起点区域8作为起点的裂缝24达到加工对象物1的表面3和背面21。因此，可以以较小的力量使固定有加工对象物1的扩张薄膜19扩张，可以沿着切断预定线5以良好的精确度切断加工对象物1。此外，因为利用该扩张薄膜19的扩张使各个芯片25分离，所以可以更进一层地提高沿着切断预定线5的加工对象物1的切断的可靠性。

本发明并不只局限于上述的第一实施例～第三实施例。

例如，加工对象物1的材料，对加工对象物1的非改质区域具有透过性，而且对改质区域7的吸收性高于非改质区域的激光L2的种类，最好使用下述物质。即，在加工对象物1为硅晶片或GaAs系晶片的情况时，激光L2最好使用波长为900nm～1100nm的激光。实质上使用YAG激光(波长1064nm)。

此外，由于激光L2的照射所产生的裂缝24也可以达到加工对象物1表面3或者背面21的任何一方。这种控制可以形成改质区域7使其从加工对象物1的厚度方向的中心位置偏向表面3或者背面21的任何一方。特别是激光L2的照射所产生的裂缝24，当达到加工对象物1的扩张薄膜19侧的面时，利用扩张薄膜19的扩张的加工对象物1的切断精确度可以更进一层地提高。

此外，“形成改质区域7使其从加工对象物1的厚度方向的中心位置偏向加工对象物1的表面3侧”是指构成切断起点区域8的改质区域7形成从加工对象物1的厚度方向的厚度一半的位置，偏向表面3侧。即，加工对象物1的厚度方向的改质区域7的宽度的中心位置，位于从加工对象物1的厚度方向的中心位置偏向表面3侧的位置，不只限于改质区域7的全部的部分相对加工对象物1的厚度方向的中心位置，成为位于表面3侧。对于使改质区域7形成偏向加工对象物1的背面21侧的情况也相同。

此外，上述激光L2的聚光点P2的位置是在加工对象物1的改质区域7内，但是假如激光L2照射在改质区域时，也可以在改质区域7的近傍。

根据以上所说明的本发明的激光加工方法，可以沿着切断预定线，以良好的精确度切断加工对象物。

Claims (24)

1.一种激光加工方法，其特征在于，所具备的工序包括：

第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，在聚光点的最大功率密度为1×10⁸W/cm²以上且脉冲幅度为1μs以下的条件下来照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成包含有熔融处理区域的改质区域，利用所述改质区域，沿着所述加工对象物的切断预定线，在离开所述加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和

第二工序，在所述第一工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述改质区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性而且对所述改质区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光，照射在所述改质区域，透过所述非改质区域并被所述改质区域吸收，沿着所述切断预定线，在所述加工对象物被切断的位置产生应力。

2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于：

在所述第二工序中，使聚光点对准在所述改质区域，进行与所述第一工序相同的激光照射。

3.一种激光加工方法，其特征在于，所具备的工序包含有：

使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，用来仅在所述加工对象物的内部形成作为改质区域的熔融处理区域，利用该熔融处理区域，沿着所述加工对象物的切断预定线，在离开所述加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性的激光照射所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收，沿着所述切断预定线，切断所述加工对象物；和 

在切断所述加工对象物的工序之后，使所述保持构件扩张，用来使被切断的所述加工对象物的各个部分分离。

4.一种激光加工方法，其特征在于，所具备的工序包括：

使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，用来仅在所述加工对象物的内部形成作为改质区域的熔融处理区域，利用所述熔融处理区域，沿着所述加工对象物的切断预定线，在离开所述加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性的激光，照射所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收；和

在照射所述加工对象物的工序之后，使所述保持构件扩张，用来切断所述加工对象物和使被切断的所述加工对象物的各个部分分离。

5.如权利要求3或4所述的激光加工方法，其特征在于：

所述加工对象物由半导体材料形成。

6.一种激光加工方法，其特征在于，所具备的工序包括：

使聚光点对准在由半导体材料构成的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成作为改质区域的熔融处理区域，利用该熔融处理区域，在离开所述加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域；和

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对该加工对象物的非改质区域具有透过性的激光，照射在所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收。

7.一种激光加工方法，其特征在于，包括：

第一工序，使聚光点对准在晶片状的加工对象物的内部，在聚光 点的最大功率密度为1×10⁸W/cm²以上且脉冲幅度为1μs以下的条件下照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成包含有熔融处理区域的改质区域，利用所述改质区域，沿着所述加工对象物的切断预定线，在距离所述加工对象物的激光入射面规定距离的内侧，形成切断起点区域；和

第二工序，在所述第一工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述改质区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性且对所述改质区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光，照射在所述改质区域，透过所述非改质区域并被所述改质区域吸收，沿着所述切断预定线，在所述加工对象物被切断的位置产生应力，与不进行对所述非改质区域具有透过性且对所述改质区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光的照射的情况相比，以较小的力量，使得以所述切断起点区域作为起点的裂缝达到所述加工对象物的表面和背面。

8.如权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于：

在所述第二工序中，使聚光点对准在所述改质区域，进行与所述第一工序相同的激光照射。

9.如权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于：

在所述第一工序中所照射的激光和在所述第二工序中所照射的激是通过相同的激光源产生的。

10.如权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于：

在所述第一工序中所照射的激光和在所述第二工序中所照射的激光是脉冲激光，通过相同的激光源产生。

11.一种激光加工方法，其特征在于，包括：

使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部并照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成作为改质区域的熔融处理区域，利用该熔融处理区域，沿着所述加工对象物的 切断预定线，在距离所述加工对象物的激光入射面规定距离的内侧，形成切断起点区域的工序；

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性的激光照射所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收，与不进行对所述非改质区域具有透过性且对所述熔融处理区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光的照射的情况相比，以较小的力量，使得以所述切断起点区域作为起点的裂缝达到所述加工对象物的表面和背面，沿着所述切断预定线切断所述加工对象物的工序；和

在切断所述加工对象物的工序之后，通过使所述保持构件扩张，使被切断的所述加工对象物的各个部分分离的工序。

12.如权利要求11所述的激光加工方法，其特征在于：

在切断所述加工对象物的工序中，使聚光点对准在所述熔融处理区域，进行与形成切断起点区域的工序相同的激光照射。

13.如权利要求11所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在切断所述加工对象物的工序中所照射的激光，是通过相同的激光源产生的。

14.如权利要求11所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在切断所述加工对象物的工序中所照射的激光是脉冲激光，通过相同的激光源产生。

15.如权利要求11所述的激光加工方法，其特征在于：

所述加工对象物由半导体材料形成。

16.一种激光加工方法，其特征在于，包括：

使聚光点对准在被固定于可扩张保持构件的表面的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成作为 改质区域的熔融处理区域，利用所述熔融处理区域，沿着所述加工对象物的切断预定线，在离开所述加工对象物的激光入射面指定距离的内侧，形成切断起点区域的工序；

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性的激光照射所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收的工序；和

在使所述切断起点区域变化的工序之后，通过使所述保持构件扩张，与不进行对所述非改质区域具有透过性且对所述熔融处理区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光的照射的情况相比，以较小的力量，使得以所述切断起点区域作为起点的裂缝达到所述加工对象物的表面和背面，切断所述加工对象物并且使被切断的所述加工对象物的各个部分分离的工序。

17.如权利要求16所述的激光加工方法，其特征在于：

在使所述切断起点区域变化的工序中，使聚光点对准在所述熔融处理区域，进行与形成所述切断起点区域的工序相同的激光照射。

18.如权利要求16所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在使所述切断起点区域变化的工序中所照射的激光，是通过相同的激光源产生的。

19.如权利要求16所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在使所述切断起点区域变化的工序中所照射的激光是脉冲激光，通过相同的激光源产生。

20.如权利要求16所述的激光加工方法，其特征在于：

所述加工对象物由半导体材料形成。

21.一种激光加工方法，其特征在于，所具备的工序包括： 

使聚光点对准在由半导体材料构成的晶片状的加工对象物的内部，对其照射激光，仅在所述加工对象物的内部形成作为改质区域的熔融处理区域，利用该熔融处理区域，在离开所述加工对象物的激光入射面规定距离的内侧，形成切断起点区域的工序；和

在形成所述切断起点区域的工序之后，使聚光点对准在仅在所述加工对象物的内部形成的所述熔融处理区域，使对所述加工对象物的非改质区域具有透过性的激光照射在所述熔融处理区域，透过所述非改质区域并被所述熔融处理区域吸收，与不进行对所述非改质区域具有透过性且对所述熔融处理区域具有比所述非改质区域高的吸收性的激光的照射的情况相比，以较小的力量，使得以所述切断起点区域作为起点的裂缝达到所述加工对象物的表面和背面的工序。

22.如权利要求21所述的激光加工方法，其特征在于：

在使所述切断起点区域变化的工序中，使聚光点对准在所述熔融处理区域，进行与形成所述切断起点区域的工序相同的激光照射。

23.如权利要求21所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在使所述切断起点区域变化的工序中所照射的激光，是通过相同的激光源产生的。

24.如权利要求21所述的激光加工方法，其特征在于：

在形成所述切断起点区域的工序中所照射的激光和在使所述切断起点区域变化的工序中所照射的激光是脉冲激光，通过相同的激光源产生。 

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