(57)【要約】【課題】加工品質が向上した被加工物の加工方法を提供する。【解決手段】被加工物の加工方法は、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層７０を形成する改質層形成工程と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝７４を形成して溝７４と改質層７０とを連結させる溝形成工程と、被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程とから少なくとも構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインを有する被加工物の加工方法であって、
被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成する改質層形成工程と、
被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成して該溝と該改質層とを連結させる溝形成工程と、
被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、
から少なくとも構成される被加工物の加工方法。
【請求項２】
分割予定ラインを有する被加工物の加工方法であって、
被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成する溝形成工程と、
被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該溝が形成された反対側から被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成して該改質層と該溝とを連結させる改質層形成工程と、
被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、
から少なくとも構成される被加工物の加工方法。
【請求項３】
被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の波長と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の波長とは共に５３２ｎｍであり、被加工物は、ガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）のいずれかである請求項１又は２記載の被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割予定ラインを有する被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスに分割される。分割された各デバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
レーザー加工装置は下記（１）及び（２）のタイプのものが存在し、被加工物の種類や加工品質等を考慮して適宜選択される。
（１）被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけてレーザー光線を被加工物に照射しアブレーション加工を施して被加工物の上面に溝を形成するタイプ（たとえば特許文献１参照。）
（２）被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置づけてレーザー光線を被加工物に照射し被加工物の内部に改質層を形成するタイプ（たとえば特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、多結晶構造のガラス板を分割する際に、分割予定ラインに沿ってアブレーション加工を施して分割の起点となる溝を形成し、その後外力を付与して分割すると分割面に微細な凹凸が生じてしまい加工品質が悪いという問題がある。
【０００６】
また、多結晶構造のガラス板を分割する際に、分割予定ラインに沿って内部に分割の起点となる改質層を形成し、その後外力を付与して分割すると分割面の品質は向上するものの上面のコーナー部がきれいに形成されない（たとえば、分割面の上端側部分が上面に対して傾斜してしまう等）の問題がある。
【０００７】
上記した問題は、結晶方位に強い癖があるサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）を加工する際にも起こり得る。
【０００８】
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、加工品質が向上した被加工物の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の第一の局面が提供するのは以下の被加工物の加工方法である。すなわち、分割予定ラインを有する被加工物の加工方法であって、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成する改質層形成工程と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成して該溝と該改質層とを連結させる溝形成工程と、被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、から少なくとも構成される被加工物の加工方法である。
【００１０】
本発明の第一の局面に係る被加工物の加工方法においては、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の波長と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の波長とは共に５３２ｎｍであり、被加工物は、ガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）のいずれかであるのが好ましい。
【００１１】
本発明の第二の局面が提供するのは以下の被加工物の加工方法である。すなわち、分割予定ラインを有する被加工物の加工方法であって、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成する溝形成工程と、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該溝が形成された反対側から被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成して該改質層と該溝とを連結させる改質層形成工程と、被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、から少なくとも構成される被加工物の加工方法である。
【００１２】
本発明の第二の局面に係る被加工物の加工方法においても、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の波長と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の波長とは共に５３２ｎｍであり、被加工物は、ガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）のいずれかであるのが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第一の局面が提供する被加工物の加工方法においては、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成する改質層形成工程と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成して該溝と該改質層とを連結させる溝形成工程と、被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、から少なくとも構成されているので、被加工物の内部に形成された改質層と被加工物の上面に形成された溝とが連結して分割面に微細な凹凸が生じることがないと共に、アブレーション加工が施された被加工物の上面のコーナー部がきれいに加工され、したがって加工品質が向上する。
【００１４】
本発明の第二の局面が提供する被加工物の加工方法においては、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置づけて、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成する溝形成工程と、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該溝が形成された反対側から被加工物の内部に位置づけて、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し改質層を形成して該改質層と該溝とを連結させる改質層形成工程と、被加工物に外力を付与して分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割工程と、から少なくとも構成されているので、被加工物の内部に形成された改質層と被加工物の上面に形成された溝とが連結して分割面に微細な凹凸が生じることがないと共に、アブレーション加工が施された被加工物の上面のコーナー部がきれいに加工され、したがって加工品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】レーザー加工装置の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー光線照射手段の構成を示すブロック図。
【図３】ウエーハの斜視図。
【図４】改質層形成工程が実施されている状態を示す模式図。
【図５】改質層形成工程が実施された後に溝形成工程が実施されている状態を示す模式図。
【図６】分割予定ラインに沿って改質層及び溝が形成されたウエーハの斜視図。
【図７】分割工程が実施されている状態を示す分割装置及びウエーハの断面図。
【図８】溝形成工程が実施された後に改質層形成工程が実施される場合において、溝形成工程が実施されている状態を示す模式図。
【図９】溝形成工程が実施された後に改質層形成工程が実施されている状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の被加工物の加工方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１に示すレーザー加工装置２は、被加工物を保持する保持手段４と、保持手段４に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６と、保持手段４とレーザー光線照射手段６とを相対的に加工送りする加工送り手段８と、を少なくとも含む。
【００１８】
図１に示すとおり、保持手段４は、Ｘ軸方向において移動自在に基台１０に搭載された矩形状のＸ軸方向可動板１２と、Ｙ軸方向において移動自在にＸ軸方向可動板１２に搭載された矩形状のＹ軸方向可動板１４と、Ｙ軸方向可動板１４の上面に固定された円筒状の支柱１６と、支柱１６の上端に固定された矩形状のカバー板１８とを含む。カバー板１８にはＹ軸方向に延びる長穴１８ａが形成され、長穴１８ａを通って上方に延びる円形状のチャックテーブル２０が支柱１６の上端に回転自在に搭載されている。チャックテーブル２０の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック２２が配置され、吸着チャック２２は流路によって吸引手段（図示していない。）に接続されている。そして、チャックテーブル２０においては、吸引手段によって吸着チャック２２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック２２の上面に載置された被加工物を吸着して保持することができる。また、チャックテーブル２０の周縁には、周方向に間隔をおいて複数のクランプ２４が配置されている。なお、Ｘ軸方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は図１に矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。
【００１９】
図１及び図２を参照してレーザー光線照射手段６について説明する。レーザー光線照射手段６は、基台１０の上面から上方に延び次いで実質上水平に延びる枠体２６（図１参照。）と、枠体２６に内蔵された発振器２８（図２参照。）と、枠体２６の先端下面に配置された集光器３０（図１参照。）とを含む。発振器２８は、被加工物に対して透過性を有すると共に吸収性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振するように構成されている。たとえば、被加工物がガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）のいずれかである場合に発振器２８が発振するパルスレーザー光線ＬＢの波長は、ガラス、サファイア、炭化ケイ素、リチウムタンタレート及びリチウムナイオベートのいずれに対しても透過性を有すると共に吸収性を有する波長である５３２ｎｍに設定される。
【００２０】
図１を参照してレーザー光線照射手段６についての説明を続けると、レーザー光線照射手段６の集光器３０は、枠体２６の先端下面に昇降自在に装着された円筒状のケーシング３２と、ケーシング３２に内蔵され発振器２８が発振したパルスレーザー光線ＬＢを集光する集光レンズ３４と、集光レンズ３４で集光するパルスレーザー光線ＬＢの集光点を上下方向に移動させる集光点位置調整手段（図示していない。）とを含む。集光点位置調整手段は、たとえば、ナット部が集光器３０のケーシング３２に固定され上下方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ（図示していない。）とを有する構成でよい。このような構成の集光点位置調整手段においては、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換してケーシング３２に伝達し、上下方向に延びる案内レール（図示していない。）に沿ってケーシング３２を昇降させ、これによって集光レンズ３４で集光するパルスレーザー光線ＬＢの集光点を上下方向に移動させる。そして集光器３０においては、集光点位置調整手段でパルスレーザー光線ＬＢの集光点を上下方向に移動させることにより、保持手段４に保持された被加工物の内部にパルスレーザー光線ＬＢの集光点を位置づけることができると共に、保持手段４に保持された被加工物の上面にパルスレーザー光線ＬＢの集光点を位置づけることができる。
【００２１】
レーザー光線照射手段６においては、集光器３０を保護するカバーガラスが選択的に位置づけられ、レーザー光線を透過して被加工物の内部に改質層が形成される内部加工が施される際は、カバーガラスが集光器３０の端部から外され、レーザー光線を吸収して被加工物の上面にアブレーション加工が施される際は、カバーガラスが集光器３０の端部に位置づけられるのが好ましい。図示の実施形態では図１に示すとおり、レーザー光線照射手段６は、集光器３０に隣接して枠体２６の先端下面から下方に延びる支持棒３６と、支持棒３６の軸線を中心として回転自在に支持棒３６の下端に支持されたカバーガラス３８とを含む。カバーガラス３８は、上下方向に延びる支持棒３６の軸線を中心として回転することにより、集光器３０のケーシング３２の下端部から遠ざかる非作用位置（図１に実線で示す位置）と、集光器３０のケーシング３２の下端部に位置する作用位置（図１に二点鎖線で示す位置）との間を移動自在に構成されている。そしてカバーガラス３８は、被加工物の内部に改質層が形成される内部加工が施される際には加工領域からデブリが飛散することがないので非作用位置に位置づけられる。一方、被加工物の上面にアブレーション加工が施される際には加工領域からデブリが飛散するため、カバーガラス３８が作用位置に位置づけられることにより、カバーガラス３８によって集光器３０が保護され、すなわち、カバーガラス３８によって集光器３０へのデブリの付着が防止される。また、図示の実施形態では図２に示すとおり、レーザー光線照射手段６は、更に、発振器２８が発振したパルスレーザー光線ＬＢの出力を調整するアッテネーター４０と、アッテネーター４０によって出力が調整されたパルスレーザー光線ＬＢを反射して集光器３０の集光レンズ３４に導くミラー４２とを含む。
【００２２】
図１に示すとおり、レーザー光線照射手段６の枠体２６の先端下面には、保持手段４に保持された被加工物を撮像してレーザー加工すべき領域を検出するための撮像手段４４が集光器３０とＸ軸方向に間隔をおいて装着されている。撮像手段４４は、可視光線により被加工物を撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系と、光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含む（いずれも図示していない。）。
【００２３】
図１を参照して加工送り手段８について説明する。図示の実施形態における加工送り手段８は、レーザー光線照射手段６に対して保持手段４のチャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段４６と、レーザー光線照射手段６に対して保持手段４のチャックテーブル２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段４８と、保持手段４の支柱１６に対してチャックテーブル２０を回転させる回転手段（図示していない。）とを含む。Ｘ軸方向移動手段４６は、基台１０上においてＸ軸方向に延びるボールねじ５０と、ボールねじ５０の片端部に連結されたモータ５２とを有する。ボールねじ５０のナット部（図示していない。）は、Ｘ軸方向可動板１２の下面に固定されている。そしてＸ軸方向移動手段４６は、ボールねじ５０によりモータ５２の回転運動を直線運動に変換してＸ軸方向可動板１２に伝達し、基台１０上の案内レール１０ａに沿ってＸ軸方向可動板１２をＸ軸方向に進退させ、これによってレーザー光線照射手段６に対してチャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸方向移動手段４８は、Ｘ軸方向可動板１２上においてＹ軸方向に延びるボールねじ５４と、ボールねじ５４の片端部に連結されたモータ５６とを有する。ボールねじ５４のナット部（図示していない。）は、Ｙ軸方向可動板１４の下面に固定されている。そしてＹ軸方向移動手段４８は、ボールねじ５４によりモータ５６の回転運動を直線運動に変換してＹ軸方向可動板１４に伝達し、Ｘ軸方向可動板１２上の案内レール１２ａに沿ってＹ軸方向可動板１４をＹ軸方向に進退させ、これによってレーザー光線照射手段６に対してチャックテーブル２０をＹ軸方向に移動させる。回転手段は、支柱１６に内蔵されたモータ（図示していない。）を有し、上下方向に延びる軸線を中心として支柱１６に対してチャックテーブル２０を回転させる。
【００２４】
図３には、被加工物の一例としてのウエーハ６０が示されている。円盤状のウエーハ６０は、ガラス、サファイア、炭化ケイ素、リチウムタンタレート又はリチウムナイオベートから形成されている。ウエーハ６０の表面６０ａは、格子状の分割予定ライン６２によって複数の矩形領域に区画され、複数の矩形領域のそれぞれにはデバイス６４が形成されている。図示の実施形態では、周縁が環状フレーム６６に固定された粘着テープ６８にウエーハ６０の裏面６０ｂが貼り付けられている。なお、ウエーハ６０の表面６０ａが粘着テープ６８に貼り付けられていてもよい。
【００２５】
被加工物をウエーハ６０として、上述のレーザー加工装置２を用いてウエーハ６０の分割予定ライン６２に沿ってレーザー加工を施すと共に、ウエーハ６０に外力を付与して分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０を個々のデバイス６４に分割する被加工物の加工方法について説明する。図示の実施形態では、まず、ウエーハ６０に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハ６０の内部に位置づけて、ウエーハ６０に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン６２に沿って照射し改質層を形成する改質層形成工程を実施する。分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０の内部に改質層を形成する内部加工を施す改質層形成工程では、加工領域からデブリが飛散することがないことから、まず、集光器３０のケーシング３２の下端部から遠ざかる非作用位置にカバーガラス３８を位置づける。次いで、ウエーハ６０の表面６０ａを上に向けて、保持手段４のチャックテーブル２０の上面にウエーハ６０を吸着させる。また、環状フレーム６６の外周縁部を複数のクランプ２４で固定する。次いで、撮像手段４４で上方からウエーハ６０を撮像する。次いで、撮像手段４４で撮像したウエーハ６０の画像に基づいて、加工送り手段８のＸ軸方向移動手段４６、Ｙ軸方向移動手段４８及び回転手段でチャックテーブル２０を移動及び回転させることにより、格子状の分割予定ライン６２をＸ軸方向及びＹ軸方向に整合させると共に、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン６２の片端部の上方に集光器３０を位置づける。次いで、集光点位置調整手段でパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを上下方向に移動させることにより、図４に示すとおり、ウエーハ６０の内部にパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づける。次いで、ウエーハ６０と集光点ＦＰとを相対的にＸ軸方向に移動させながら、ウエーハ６０に対して透過性を有する波長（図示の実施形態では、ガラス、サファイア、炭化ケイ素、リチウムタンタレート及びリチウムナイオベートのいずれに対しても透過性を有すると共に吸収性を有する波長である５３２ｎｍ）のパルスレーザー光線ＬＢを分割予定ライン６２に沿って照射する改質層形成加工を施す。図示の実施形態では改質層形成加工において、集光点ＦＰを移動させずに集光点ＦＰに対してチャックテーブル２０を所定の加工送り速度でＸ軸方向移動手段４６によってＸ軸方向に加工送りする。改質層形成加工を行うと、図４に示すとおり、分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０の内部に改質層７０が形成されると共に、改質層７０から上方及び下方に向かって延びるクラック７２が形成される。図示の実施形態では、改質層形成加工において照射するパルスレーザー光線ＬＢの波長はウエーハ６０に対して透過性を有すると共に吸収性を有する波長であるが、ウエーハ６０の内部に集光点ＦＰを位置づけることで、ウエーハ６０の表面６０ａに形成されるスポットの径がウエーハ６０の内部に位置づけられた集光点ＦＰの径よりも大きく、ウエーハ６０の表面６０ａにおけるスポットのエネルギー密度は集光点ＦＰのエネルギー密度よりも小さくなることから、ウエーハ６０の内部に分割の起点となる改質層７０及びクラック７２が形成される一方、ウエーハ６０の上面にアブレーション加工が施されることはない。次いで、分割予定ライン６２の間隔の分だけウエーハ６０と集光点ＦＰとを相対的にＹ軸方向にインデックス送りする。図示の実施形態ではインデックス送りにおいて、分割予定ライン６２の間隔の分だけ、集光点ＦＰを移動させずに集光点ＦＰに対してチャックテーブル２０をＹ軸方向移動手段４８でＹ軸方向にインデックス送りする。そして、改質層形成加工とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン６２のすべてに改質層形成加工を施す。また、加工送り手段８の回転手段によってチャックテーブル２０を９０度回転させた上で、改質層形成加工とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、先に改質層形成加工を施した分割予定ライン６２と直交する分割予定ライン６２のすべてにも改質層形成加工を施し、格子状の分割予定ライン６２に沿って改質層７０及びクラック７２を形成する。このような改質層形成工程は、たとえば以下の加工条件で実施することができる。
集光レンズの開口数（ＮＡ）  ：０．８
繰り返し周波数              ：１５ｋＨｚ
平均出力                    ：０．８Ｗ
加工送り速度                ：１５０ｍｍ／ｓ
【００２６】
改質層形成工程を実施した後、ウエーハ６０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハ６０の上面に位置づけて、ウエーハ６０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン６２に沿って照射しアブレーション加工によって溝を形成して溝と改質層７０とを連結させる溝形成工程を実施する。分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０の上面にアブレーション加工を施す溝形成工程では、カバーガラス３８によって集光器３０を保護すべく、まず、集光器３０のケーシング３２の下端部に位置する作用位置にカバーガラス３８を位置づける。次いで、改質層形成工程において撮像手段４４で撮像したウエーハ６０の画像に基づいて、改質層７０が形成されたウエーハ６０を吸着しているチャックテーブル２０を加工送り手段８で適宜移動させることにより、Ｘ軸方向に整合している分割予定ライン６２の片端部の上方に集光器３０を位置づける。次いで、集光点位置調整手段でパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを上下方向に移動させることにより、図５に示すとおり、ウエーハ６０の表面６０ａにパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づける。次いで、ウエーハ６０と集光点ＦＰとを相対的にＸ軸方向に移動させながら、ウエーハ６０に対して吸収性を有する波長（図示の実施形態では、ガラス、サファイア、炭化ケイ素、リチウムタンタレート及びリチウムナイオベートのいずれに対しても透過性を有すると共に吸収性を有する波長である５３２ｎｍ）のパルスレーザー光線ＬＢを分割予定ライン６２に沿って照射するアブレーション加工を施す。図示の実施形態ではアブレーション加工において、集光点ＦＰを移動させずに集光点ＦＰに対してチャックテーブル２０を所定の加工送り速度でＸ軸方向移動手段４６によってＸ軸方向に加工送りする。アブレーション加工を行うと、図５に示すとおり、分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０の表面６０ａに溝７４が形成されると共に、改質層７０から上方に向かって延びるクラック７２を介して溝７４と改質層７０とが連結される。図示の実施形態では、アブレーション加工において照射するパルスレーザー光線ＬＢの波長はウエーハ６０に対して透過性を有すると共に吸収性を有する波長であるが、スポット径が小さくエネルギー密度が高い集光点ＦＰをウエーハ６０の表面６０ａに位置づけることで、集光点ＦＰが位置づけられたウエーハ６０の表面６０ａにおいてパルスレーザー光線ＬＢが吸収されアブレーション加工が施されて分割の起点となる溝７４が形成される一方、ウエーハ６０の内部に改質層７０及びクラック７２が形成されることはない。また、アブレーション加工の際には加工領域からデブリが飛散するが、カバーガラス３８が作用位置に位置づけられているので、集光器３０へのデブリの付着が防止される。次いで、分割予定ライン６２の間隔の分だけウエーハ６０と集光点ＦＰとを相対的にＹ軸方向にインデックス送りする。図示の実施形態ではインデックス送りにおいて、分割予定ライン６２の間隔の分だけ、集光点ＦＰを移動させずに集光点ＦＰに対してチャックテーブル２０をＹ軸方向移動手段４８でＹ軸方向にインデックス送りする。そして、アブレーション加工とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン６２のすべてにアブレーション加工を施す。また、加工送り手段８の回転手段によってチャックテーブル２０を９０度回転させた上で、アブレーション加工とインデックス送りとを交互に繰り返すことにより、先にアブレーション加工を施した分割予定ライン６２と直交する分割予定ライン６２のすべてにもアブレーション加工を施し、図６に示すとおり、格子状の分割予定ライン６２に沿って溝７４を形成する。なお、図６においては分割予定ライン６２、改質層７０及びクラック７２の符号を省略している。このような溝形成工程は、たとえば以下の加工条件で実施することができる。
集光レンズの開口数（ＮＡ）  ：０．８
繰り返し周波数              ：１５ｋＨｚ
平均出力                    ：０．８Ｗ
加工送り速度                ：９０ｍｍ／ｓ
【００２７】
上述のレーザー加工装置２を用いてウエーハ６０の分割予定ライン６２に沿ってレーザー加工を施した後、ウエーハ６０に外力を付与して分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０を個々のデバイス６４に分割する分割工程を実施する。分割工程は、たとえば、図７に示す分割装置８０を用いて実施することができる。分割装置８０は、上下方向に延びる円筒状の拡張ドラム８２と、拡張ドラム８２の径方向外方において昇降自在に配置された環状の保持部材８４と、拡張ドラム８２に対して相対的に保持部材８４を昇降させる複数のエアシリンダ８６と、保持部材８４の外周縁に周方向に間隔をおいて付設された複数のクランプ８８とを含む。拡張ドラム８２の内径はウエーハ６０の外径よりも大きく、拡張ドラム８２の外径は環状フレーム６６の内径よりも小さい。保持部材８４の外径及び内径は環状フレーム６６の外径及び内径に対応しており、保持部材８４の上面に環状フレーム６６が載せられるようになっている。また、拡張ドラム８２の外周面と保持部材８４の内周面との間には間隙が存在する。図７に示すとおり、上下方向に延びる複数のエアシリンダ８６のピストンロッド８６ａは、保持部材８４の周方向に間隔をおいて保持部材８４の下面に連結されている。そして複数のエアシリンダ８６は、保持部材８４の上面が拡張ドラム８２の上端とほぼ同じ高さの基準位置（図７において実線で示す位置）と、保持部材８４の上面が拡張ドラム８２の上端よりも下方に位置する拡張位置（図７において二点鎖線で示す位置）との間で、拡張ドラム８２に対して相対的に保持部材８４を昇降させる。
【００２８】
図７を参照して説明を続けると、分割工程では、まず、各エアシリンダ８６を作動させ、保持部材８４を基準位置に位置づける。次いで、改質層７０及び溝７４が形成されたウエーハ６０を上に向けて、粘着テープ６８を介してウエーハ６０を保持している環状フレーム６６を保持部材８４の上面に載せる。次いで、環状フレーム６６の外周縁部を複数のクランプ８８で固定する。次いで、各エアシリンダ８６を作動させ、保持部材８４を基準位置から拡張位置まで下降させる。そうすると、保持部材８４と共に環状フレーム６６も下降するので、図７に二点鎖線で示すとおり、環状フレーム６６に周縁が固定されている粘着テープ６８は相対的に上昇する拡張ドラム８２によって拡張される。これによって、粘着テープ６８に貼り付けられているウエーハ６０には放射状張力が作用するので、改質層７０及び溝７４が形成された分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０を個々のデバイス６４に分割することができる。
【００２９】
以上のとおり、図示の実施形態における被加工物の加工方法では、改質層形成工程において被加工物としてのウエーハ６０の内部に分割予定ライン６２に沿って形成した改質層７０と、溝形成工程においてウエーハ６０の表面６０ａに分割予定ライン６２に沿って形成した溝７４とが、改質層７０からウエーハ６０の表面６０ａに向かって延びるクラック７２を介して連結するので、分割工程において分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０を個々のデバイス６４に分割した際には、デバイス６４の分割面に微細な凹凸が生じることがないと共にアブレーション加工が施されたウエーハ６０の表面６０ａのコーナー部がきれいに（すなわち、分割面の上端側部分が上面に対して傾斜してしまうことなく）加工され、したがって加工品質が向上する。また、上述のレーザー加工装置２は、ガラス、サファイア、炭化ケイ素、リチウムタンタレート又はリチウムナイオベートから形成されているウエーハ６０（被加工物）に対して透過性を有すると共に吸収性を有する波長（５３２ｎｍ）のパルスレーザー光線ＬＢを発振するように発振器２８が構成されているので、ウエーハ６０の上面に溝７４を形成するアブレーション加工を施すことができると共に、ウエーハ６０の内部に改質層７０を形成する内部加工を施すことができ、したがって、アブレーション加工を施すレーザー加工装置と改質層を形成するレーザー加工装置との２種類のレーザー加工装置を準備しなければならず不経済であるという問題がない。
【００３０】
なお、上述の被加工物の加工方法では、改質層形成工程を実施した後に溝形成工程を実施する例を説明したが、溝形成工程を実施した後に改質層形成工程を実施してもよい。たとえば、図８に示すとおり、まず、ウエーハ６０の表面６０ａを上に向けて溝形成工程を実施し、次いで、図９に示すとおり、ウエーハ６０の裏面６０ｂを上に向けて改質層形成工程を実施してもよく、この場合においても、溝形成工程においてウエーハ６０の表面６０ａに分割予定ライン６２に沿って形成した溝７４と、ウエーハ６０の内部に分割予定ライン６２に沿って形成した改質層７０とが、改質層７０からウエーハ６０の表面６０ａに向かって延びるクラック７２を介して連結するので、分割工程において分割予定ライン６２に沿ってウエーハ６０を個々のデバイス６４に分割した際には、デバイス６４の分割面に微細な凹凸が生じることがないと共にアブレーション加工が施されたウエーハ６０の表面６０ａのコーナー部がきれいに加工され、したがって加工品質が向上する。溝形成工程を実施した後に改質層形成工程を実施する場合は、改質層形成工程において、ウエーハ６０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを溝７４が形成された反対側（図８及び図９に示す例のようにウエーハ６０の表面６０ａに溝７４を形成した場合には、ウエーハ６０の裏面６０ｂ側）からウエーハ６０の内部に位置づけて、ウエーハ６０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを分割予定ライン６２に沿って照射することによりウエーハ６０の内部に改質層７０を形成して改質層７０と溝７４とを連結させる。これによって、改質層形成工程においてウエーハ６０に照射するパルスレーザー光線ＬＢが溝形成工程で形成した溝７４で乱反射せず、意図したとおりの改質層７０及びクラック７２がウエーハ６０の内部に形成され、改質層７０と溝７４とがクラック７２を介して連結され得る。また、ウエーハ６０の裏面６０ｂを上に向けて改質層形成工程を実施する場合は、チャックテーブル２０に保持されたウエーハ６０を撮像手段４４で撮像してレーザー加工すべき領域を検出する際に、分割予定ライン６２が形成されているウエーハ６０の表面６０ａが下を向いているが、上述のとおり、撮像手段４４は、赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系と、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含むので、ウエーハ６０の裏面６０ｂから透かして表面６０ａの分割予定ライン６２を撮像することができる。
【００３１】
なお、図示の実施形態では、ウエーハ６０に対して透過性を有すると共に吸収性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振する発振器２８を備える１台のレーザー加工装置２を用いて改質層形成工程とアブレーション加工による溝形成工程とを実施する例を説明したが、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器を備えるレーザー加工装置を用いて改質層形成工程を実施すると共に、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器を備える他のレーザー加工装置を用いて溝形成工程を実施してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
６０：ウエーハ（被加工物）
６２：分割予定ライン
７０：改質層
７２：クラック
７４：溝
ＬＢ：パルスレーザー光線
ＦＰ：集光点
【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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