(57)【要約】【課題】加工対象物から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができるレーザ加工方法を提供する。【解決手段】加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工方法であって、平面視において加工対象物よりも大きい外形を有する保持プレートに加工対象物を保持させるとともに、平面視において加工対象物と重複しない保持プレートの表面を透過率制御カバーで覆った状態で、レーザ光を内部領域で集光するように加工対象物に向けて照射するとともに、レーザ光に対して加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させることを含み、透過率制御カバーは、レーザ光の一部を反射し、保持プレートに達するレーザ光のエネルギ密度を保持プレートの加工閾値以下にするように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工方法であって、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有する保持プレートに前記加工対象物を保持させるとともに、平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を透過率制御カバーで覆った状態で、前記レーザ光を前記内部領域で集光するように前記加工対象物に向けて照射するとともに、前記レーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させることを含み、
前記透過率制御カバーは、前記レーザ光の一部を反射し、前記保持プレートに達する前記レーザ光のエネルギ密度を前記保持プレートの加工閾値以下にするように構成されている、レーザ加工方法。
【請求項２】
前記透過率制御カバーは、非金属製のカバーである、請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
前記透過率制御カバーの厚さは、前記改質層の外側表面から前記保持プレートまでの距離以下である、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
前記透過率制御カバーは、前記加工対象物から離れるに従い、前記レーザ光の透過率が低くなるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を前記加工対象物の表面に向けて照射するとともに、前記内部領域で前記レーザ光を集光させるレーザ集光部と、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有し、前記加工対象物を保持する保持プレートと、
前記レーザ集光部から照射されたレーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させる移動装置と、
平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を覆い、前記レーザ光の一部を反射するように構成されている非金属製の透過率制御カバーと、
を備える、レーザ加工装置。
【請求項６】
前記透過率制御カバーは、非金属製のカバーである、請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記透過率制御カバーの厚さは、前記改質層の外側表面から前記保持プレートまでの距離以下である、請求項５又は６に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記透過率制御カバーは、前記加工対象物から離れるに従い、前記レーザ光の透過率が低くなるように構成されている、請求項５〜７のいずれか１つ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、レーザ加工方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン（Ｓｉ）ウエハなどの基板（ウエハ）を製造する方法として、例えば、以下の方法が知られている。まず、石英るつぼ内に溶融されたシリコン融液から凝固させた円柱形のインゴットを引き上げる。その後、引き上げたインゴットを適切な長さのブロックに切断し、目標の形状及び直径になるよう研削する。その後、ブロック化されたインゴットをワイヤソーにより切断（スライス）する。これにより、基板が製造される。
【０００３】
前記従来の製造方法においては、ワイヤソーによる切断の際に、ワイヤ径やワイヤの反りなどにより、ワイヤ径以上の切り代が必要となる。このため、材料ロスが大きく、厚さ０．１ｍｍ以下の薄い基板を製造することが困難である。特に、基板の材料として、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、サファイアなどの硬脆性材料を用いた場合には、ワイヤソーによる切断がシリコンに比べて困難であるため、切り代が大きくなるとともに、薄く切断することが困難である。また、これらの硬脆性材料はコストが高い材料であるため、材料ロスが基板の製造コストに及ぼす影響が大きい。
【０００４】
このため、１つの加工対象物から製造できる基板の枚数を増加させて、基板の製造コストを低減することが求められている。１つの加工対象物から製造できる基板の枚数を増加させる方法として、例えば、加工対象物の内部にレーザを用いて改質層を形成し、当該改質層を界面として少なくとも２枚以上の基板に分離する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図７は、従来のレーザ加工装置の概略構成を示す斜視図である。
【０００６】
図７に示すように、従来のレーザ加工装置は、レーザ光源１０１と、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光を加工対象物１０２に向けて照射し、加工対象物１０２の表面から所定の深さの内部領域にレーザ光を集光するレーザ集光部１０３とを備えている。この集光されたレーザ光により、前記内部領域に改質層が形成される。
【０００７】
加工対象物１０２は、保持プレート１０４に保持されている。保持プレート１０４は、移動装置１０５上に載置されている。移動装置１０５は、レーザ集光部１０３に対して加工対象物１０２を面方向に相対移動させるように構成されている。
【０００８】
レーザ集光部１０３は、照射するレーザ光の収差を補正する収差補正部１０６を備えている。収差補正部１０６は、収差補正量を記載したデータテーブルを有し、当該データテーブルに基づいて照射するレーザ光の収差を補正するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１２３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
加工対象物１０２の内部領域に形成する改質層は、少なくとも２枚以上の基板に分離するときの界面となるため、加工対象物１０２の内部領域の全体又は略全体に形成することが求められる。また、加工対象物１０２は、図８に示すように、保持プレート１０４よりも小さい外形を有することがある。
【００１１】
前記従来の構成では、加工対象物１０２の内部領域の外周端部までレーザ光の集光点を相対移動させるときに、平面視において加工対象物１０２の外側で露出する保持プレート１０４の表面にレーザ光が直接照射されることが起こり得る。その結果、保持プレート１０４に達するレーザ光のエネルギ密度が、保持プレート１０４の加工閾値を超え、図９に示すように、保持プレート１０４の表面に凹凸状の傷１０４Ａが形成されることが起こり得る。この傷１０４Ａに起因して、加工対象物１０２から分離して得られる基板の厚さにバラツキが発生することが起こり得る。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加工対象物から分離して得られる基板の厚さをより均一にす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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、
加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工方法であって、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有する保持プレートに前記加工対象物を保持させるとともに、平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を透過率制御カバーで覆った状態で、前記レーザ光を前記内部領域で集光するように前記加工対象物に向けて照射するとともに、前記レーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させることを含み、
前記透過率制御カバーは、前記レーザ光の一部を反射し、前記保持プレートに達する前記レーザ光のエネルギ密度を前記保持プレートの加工閾値以下にするように構成されている。
【００１４】
本発明の別の態様に係るレーザ加工装置は、
加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を前記加工対象物の表面に向けて照射するとともに、前記内部領域で前記レーザ光を集光させるレーザ集光部と、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有し、前記加工対象物を保持する保持プレートと、
前記レーザ集光部から照射されたレーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させる移動装置と、
平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を覆い、前記レーザ光の一部を反射するように構成されている非金属製の透過率制御カバーと、
を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレーザ加工方法及びレーザ加工装置によれば、加工対象物から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置における加工対象物と透過率制御カバーとの接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置における加工対象物と透過率制御カバーとの接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。
【図４】図３のレーザ加工装置の透過率制御カバーにおける、レーザ光の透過率の大きさと加工対象物からの距離との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第３実施形態に係るレーザ加工装置における加工対象物と透過率制御カバーとの接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。
【図６】図５のレーザ加工装置の透過率制御カバーにおける、表面粗さの大きさと加工対象物からの距離との関係を示すグラフである。
【図７】従来のレーザ加工装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】従来のレーザ加工装置における加工対象物と保持プレートと移動装置との位置関係を示す側面図である。
【図９】従来のレーザ加工装置において、保持プレートの表面に凹凸状の傷が形成された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の第１実施形態によれば、加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工方法であって、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有する保持プレートに前記加工対象物を保持させるとともに、平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を透過率制御カバーで覆った状態で、前記レーザ光を前記内部領域で集光するように前記加工対象物に向けて照射するとともに、前記レーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させることを含み、
前記透過率制御カバーは、前記レーザ光の一部を反射し、前記保持プレートに達する前記レーザ光のエネルギ密度を前記保持プレートの加工閾値以下にするように構成されている、レーザ加工方法を提供する。
【００１８】
本発明の第２態様によれば、前記透過率制御カバーは、非金属製のカバーである、第１態様に記載のレーザ加工方法を提供する。
【００１９】
本発明の第３態様によれば、前記透過率制御カバーの厚さは、前記改質層の外側表面から前記保持プレートまでの距離以下である、第１又は２態様に記載のレーザ加工方法を提供する。
【００２０】
本発明の第４態様によれば、前記透過率制御カバーは、前記加工対象物から離れるに従い、前記レーザ光の透過率が低くなるように構成されている、第１〜３態様のいずれか１つに記載のレーザ加工方法を提供する。
【００２１】
本発明の第５態様によれば、加工対象物の表面から予め決められた深さの内部領域に、前記加工対象物を２以上の基板に分離するときの界面となる改質層をレーザ光により形成するレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を前記加工対象物の表面に向けて照射するとともに、前記内部領域で前記レーザ光を集光させるレーザ集光部と、
平面視において前記加工対象物よりも大きい外形を有し、前記加工対象物を保持する保持プレートと、
前記レーザ集光部から照射されたレーザ光に対して前記加工対象物を少なくとも面方向に相対移動させる移動装置と、
平面視において前記加工対象物と重複しない前記保持プレートの表面を覆い、前記レーザ光の一部を反射するように構成されている非金属製の透過率制御カバーと、
を備える、レーザ加工装置を提供する。
【００２２】
本発明の第６態様によれば、前記透過率制御カバーは、非金属製のカバーである、第５態様に記載のレーザ加工装置を提供する。
【００２３】
本発明の第７態様によれば、前記透過率制御カバーの厚さは、前記改質層の外側表面から前記保持プレートまでの距離以下である、第５又は６態様に記載のレーザ加工装置を提供する。
【００２４】
本発明の第８態様によれば、前記透過率制御カバーは、前記加工対象物から離れるに従い、前記レーザ光の透過率が低くなるように構成されている、第５〜７態様のいずれか１つに記載のレーザ加工装置を提供する。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す側面図である。
【００２７】
図１に示すように、本第１実施形態に係るレーザ加工装置１は、加工対象物２の表面から予め決められた深さの内部領域に、加工対象物２を２以上に分離するときの界面となる改質層２Ａをレーザ光Ｌにより形成する装置である。
【００２８】
加工対象物２は、例えば、円柱状又は薄い板状の脆性材である。本第１実施形態においいて、加工対象物２は、予め表面が鏡面加工されるとともに平坦化された、直径２インチの窒化ガリウムインゴットである。
【００２９】
レーザ加工装置１は、レーザ光Ｌを出射するレーザ光源３と、レーザ光Ｌを加工対象物２に向けて照射するとともに、加工対象物２の表面から予め決められた深さの内部領域にレーザ光Ｌを集光するレーザ集光部４とを備えている。
【００３０】
レーザ光源３は、例えば、加工対象物２を透過する波長を有するレーザ光Ｌを発振させるレーザ発振器である。レーザ光Ｌは、例えば、ビーム径が６ｍｍの平行光である。
【００３１】
本第１実施形態において、レーザ集光部４は、ミラー４１と、集光レンズ４２とを備えている。
【００３２】
ミラー４１は、レーザ光源３から出射されたレーザ光Ｌを加工対象物２に向けて反射させる。ミラー４１は、例えば、レーザ光Ｌの波長に対して、９０％以上の反射率を有するミラーである。
【００３３】
集光レンズ４２は、ミラー４１と加工対象物２との間に配置され、ミラー４１で反射されたレーザ光Ｌを、加工対象物２の表面から予め決められた深さの内部領域に集光させるレンズである。集光レンズ４２がレーザ光Ｌの集光点を前記内部領域上に位置させることにより、前記内部領域に改質層２Ａが形成される。本第１実施形態において、改質層２Ａは、窒化ガリウムの改質成分で形成されている。集光レンズ４２の開口数は、例えば、０．９５である。
【００３４】
また、図１に示すように、加工対象物２は、保持プレート５に保持されている。保持プレート５は、平面視において加工対象物２よりも大きい外形を有している。保持プレート５は、例えば、多孔質吸着プレートである。平面視において加工対象物２と重複しない保持プレート５の表面は、透過率制御カバー６で覆われている。
【００３５】
透過率制御カバー６は、レーザ光Ｌの一部を反射し、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を保持プレート５の加工閾値以下にするように構成されている。透過率制御カバー６の構成については、後で詳しく説明する。
【００３６】
保持プレート５は、移動装置７上に載置されている。移動装置７は、レーザ集光部４から照射されたレーザ光Ｌに対して加工対象物２を少なくとも面方向（Ｘ方向及びＹ方向）に相対移動させるように構成されている。本第１実施形態において、移動装置７は、Ｚステージ７１と、ＸＹステージ７２とを備えている。
【００３７】
Ｚステージ７１は、保持プレート５をＺ方向（例えば、上下方向）に移動させて、加工対象物２のＺ方向の位置決めを行うように構成されている。Ｚステージ７１の位置決め精度は、例えば、１μｍに設定されている。Ｚステージ７１のＺ方向の移動ストロークは、例えば、１０ｍｍに設定されている。
【００３８】
ＸＹステージ７２は、保持プレート５をＺ方向と直交するＸ方向及びＹ方向（例えば、水平方向）に移動させて、加工対象物２のＸ方向及びＹ方向の位置決めを行うように構成されている。ＸＹステージ７２の位置決め精度は、例えば、１μｍに設定されている。ＸＹステージ７２のＸ方向及びＹ方向の移動ストロークは、例えば、２００ｍｍに設定されている。ＸＹステージ７２の移動速度は、例えば、０．１ｍｍ／ｓ以上３ｍ／ｓ以下の範囲で設定されている。
【００３９】
Ｚステージ７１及びＸＹステージ７２は、制御部８に無線又は有線により接続されている。また、制御部８には、無線又は有線よりレーザ光源３が接続されている。制御部８は、例えば、外部から入力されたユーザの指示に基づいて、加工対象物２の前記内部領域に改質層２Ａが形成されるように、レーザ光源３のレーザ光Ｌの出射動作、Ｚステージ７１及びＸＹステージ７２の駆動を制御する。
【００４０】
次に、透過率制御カバー６の構成について、より詳しく説明する。図２は、加工対象物２と透過率制御カバー６との接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。
【００４１】
図２に示すように、透過率制御カバー６は、加工対象物２の外周側面に接するように設けられている。本第１実施形態において、透過率制御カバー６は、ガラスなどの透明体の表面に反射膜６ａを有する非金属製のカバーである。透過率制御カバー６は、反射膜６ａによってレーザ光Ｌの一部を反射し、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を保持プレート５の加工閾値以下にするように構成されている。
【００４２】
レーザ光Ｌは、加工対象物２を透過する波長を有する。このため、図２に示すように、加工対象物２の内部に透過したレーザ光Ｌは、改質層２Ａ内の集光点Ａ１で集光される。本第１実施形態において、集光点Ａ１から保持プレート５までの距離ｔ２は、加工対象物２の屈折率と加工対象物２の表面から集光点Ａ１までの距離ｔ１に応じて設定されている。
【００４３】
一方、透過率制御カバー６に直接照射されるレーザ光Ｌは、加工対象物２の屈折率が空気の屈折率よりも大きいので、集光点Ａ１よりも上方に位置する集光点Ａ２で集光される。例えば、加工対象物２が窒化ガリウムである場合、窒化ガリウムの屈折率は約２．５である。空気の屈折率は約１．０である。
【００４４】
すなわち、透過率制御カバー６に直接照射されるレーザ光Ｌの一部は、デフォーカス位置で、透過率制御カバー６の反射膜６ａによって反射される。これにより、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減することができる。例えば、１０％以上のレーザ光Ｌを反射するように反射膜６ａを構成した場合、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を１０％以上低減することができる。本第１実施形態においては、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度が保持プレート５の加工閾値以下になるように、透過率制御カバー６におけるレーザ光Ｌの透過率が設定されている。これにより、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することが抑えられている。
【００４５】
本第１実施形態によれば、平面視において加工対象物２と重複しない保持プレート５の表面を透過率制御カバー６で覆っているので、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することを抑えることができる。また、異なる加工対象物２に対して長期間繰り返し、改質層２Ａを形成するレーザ加工を行った場合でも、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することを抑えることができる。これにより、保持プレート５の表面の平坦度を維持して、改質層２Ａの厚さをより均一にすることができる。その結果、加工対象物２から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができる。また、保持プレート５の交換等のメンテナンスに要する費用を低減することができる。
【００４６】
また、本第１実施形態によれば、透過率制御カバー６として、非金属製のカバーが用いているので、保持プレート５と透過率制御カバー６との間に異物が侵入することを抑えることができる。その結果、加工対象物２から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができる。なお、透過率制御カバー６として金属製カバーを用いた場合には、レーザ光Ｌが金属製カバーの金属表面で吸収され、金属製カバーの加工カスが保持プレート５上に飛散することが起こり得る。その結果、加工対象物２と保持プレート５との間に加工カスが入り込み、加工対象物２から分離して得られる基板の厚さが不均一になることが起こり得る。
【００４７】
なお、透過率制御カバー６の厚さは、改質層２Ａの外側表面から保持プレート５までの距離以下であることが好ましい。この構成によれば、透過率制御カバー６の表面をより確実にデフォーカス位置に位置させることができる。また、透過率制御カバー６が改質層２Ａの端部へのレーザ光Ｌの集光性に影響を与えることを抑えることができる。なお、図２は、透過率制御カバー６の厚さが、改質層２Ａの外側表面から保持プレート５までの距離と同じである例を示している。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。本第２実施形態に係るレーザ加工装置が前記第１実施形態に係るレーザ加工装置と異なる点は、透過率制御カバー６Ａが、加工対象物２から離れるに従い、レーザ光Ｌの透過率が低くなるように構成されている点である。図３は、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置における加工対象物２と透過率制御カバー６Ａとの接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。図４は、透過率制御カバー６Ａにおける、レーザ光Ｌの透過率の大きさと加工対象物２からの距離との関係を示すグラフである。
【００４９】
本第２実施形態において、加工対象物２は、移動装置７によってレーザ集光部４から照射されたレーザ光Ｌに対して面方向に相対移動される。このとき、レーザ光Ｌは、改質層２Ａ上で走査されるのみならず、透過率制御カバー６Ａの反射膜６Ａａ上において、加工対象物２の近傍の点Ｐ１を面方向に通過するとともに、点Ｐ１よりも加工対象物２から離れた点Ｐ２で折り返すように走査される。
【００５０】
本第２実施形態において、透過率制御カバー６Ａの反射膜６Ａａは、図４に示すように、点Ｐ２におけるレーザ光Ｌの透過率Ｔ２が、点Ｐ１におけるレーザ光Ｌの透過率Ｔ１よりも低くなるように構成されている。
【００５１】
本第２実施形態によれば、点Ｐ１における透過率Ｔ１が高いので、点Ｐ１で反射されたレーザ光Ｌによって加工対象物２の意図しない部分に改質層２Ａが形成されてしまうことを抑えることができる。
【００５２】
また、点Ｐ２はレーザ光Ｌが反射膜６Ａａ上で走査される際の折り返し点であるため、点Ｐ１から点Ｐ２に近づくに従い、レーザ光Ｌに対する保持プレート５の面方向の相対速度が０に近づくことになる。その結果、点Ｐ１から点Ｐ２に近づくに従い、レーザ光Ｌの照射時間が長くなり、レーザ光Ｌから受けるエネルギが大きくなる。
【００５３】
これに対して、本第２実施形態によれば、点Ｐ２における透過率Ｔ２が低いので、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減することができる。その結果、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することを一層抑えることができ、加工対象物２から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができる。また、保持プレート５の交換等のメンテナンスに要する費用を低減することができる。
【００５４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。本第３実施形態に係るレーザ加工装置が前記第１実施形態に係るレーザ加工装置と異なる点は、透過率制御カバー６Ｂが、加工対象物２から離れるに従って表面粗さＲａを大きくすることで、レーザ光Ｌの透過率が低くなるように構成されている点である。図５は、本発明の第３実施形態に係るレーザ加工装置における加工対象物２と透過率制御カバー６Ｂとの接触部分の近傍の概略構成を示す断面図である。図６は、透過率制御カバー６Ｂにおける、表面粗さＲａの大きさと加工対象物２からの距離との関係を示すグラフである。
【００５５】
本第３実施形態において、透過率制御カバー６Ｂは、反射膜６ａに代えて、ガラスなどの透明体の表面にレーザ光Ｌを拡散させる拡散面６Ｂａ（又は拡散膜）を有している。本第３実施形態においては、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度が保持プレート５の加工閾値以下になるように、拡散面６Ｂａの表面粗さＲａが設定されている。拡散面６Ｂａは、例えば、表面粗さＲａが１μｍ以上に設定され、デフォーカス位置で１０％以上のレーザ光Ｌを反射し、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を１０％以上低減するように構成されている。これにより、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することが抑えられている。
【００５６】
また、本第３実施形態において、拡散面６Ｂａは、図６に示すように、点Ｐ２における表面粗さＲ２が、点Ｐ１における表面粗さＲ１よりも高くなるように構成されている。すなわち、拡散面６Ｂａは、加工対象物２から離れるに従って表面粗さＲａを大きくすることで、レーザ光Ｌの透過率が低くなるように構成されている。
【００５７】
本第３実施形態によれば、点Ｐ１における表面粗さＲ１が低いので、点Ｐ１で反射されたレーザ光Ｌによって加工対象物２の意図しない部分に改質層２Ａが形成されてしまうことを抑えることができる。
【００５８】
また、本第３実施形態によれば、点Ｐ２における表面粗さＲ２が高いので、保持プレート５に達するレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減することができる。その結果、保持プレート５に凹凸状の傷が発生することを一層抑えることができ、加工対象物２から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができる。また、保持プレート５の交換等のメンテナンスに要する費用を低減することができる。
【００５９】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、透過率制御カバー６が、透明体の表面に反射膜又は拡散面を有するカバーであるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、透過率制御カバー６は、半透明体又は不透明体（透過率０％）で構成されてもよい。但し、この場合、レーザ光Ｌによって半透明体又は不透明体がダメージを受けないように留意する必要がある。
【００６０】
また、前記では、移動装置７は、保持プレート５を移動させることで、レーザ集光部４から照射されたレーザ光Ｌに対して加工対象物２を面方向に相対移動させるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動装置７は、レーザ集光部４を移動させることで、レーザ集光部４から照射されたレーザ光Ｌに対して加工対象物２を面方向に相対移動させてもよい。
【００６１】
また、前記では、移動装置７は、保持プレート５をＺ方向に移動させるＺステージ７１を備えるものとしたが、本発明はこれに限定されない。移動装置７は、Ｚステージ７１を備えなくてもよい。
【００６２】
なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係るレーザ加工方法及びレーザ加工装置は、加工対象物から分離して得られる基板の厚さをより均一にすることができるので、ＬＥＤ、半導体レーザ、パワーデバイスなどに用いられる基板の製造に有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１    レーザ加工装置
２    加工対象物
２Ａ  改質層
３    レーザ光源
４    レーザ集光部
５    保持プレート
６，６Ａ，６Ｂ  透過率制御カバー
６ａ，６Ａａ  反射膜
６Ｂａ  拡散面
７    移動装置
８    制御部
４１    ミラー
４２    集光レンズ
７１    Ｚステージ
７２    ＸＹステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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