(57)【要約】【課題】本発明は、レーザ加工またはスクライビングによって生じる切り溝のテーパを減らすことにある。【解決手段】基板におけるレーザスクライブのテーパを減らすための方法と装置を説明する。１つの方法は、ビームの第１の切断方向と垂直な第１の方向に、レーザビームを基板の表面に対して照射することと、レーザビームを第１の切断方向に垂直な第２の方向に照射することとを含む。各位置において、表面と垂直な線に対してビームチルト角でレーザビームは傾けられる。レーザビームを第１の方向に照射しつつ、レーザビームを表面に対して印加し、かつ第１の切断方向で切断し、レーザビームを第２の方向に照射しつつ、表面に対してレーザビームを印加し、第１の切断方向と第１の切断方向とは逆の第２の切断方向のうちのいずれかの方向で切断することにより、表面には単一のスクライブラインが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のレーザスクライブのテーパを減らす方法であって、前記方法は、
前記レーザビームの第１の切断方向に垂直な第１の方向に前記基板の表面に対して前記レーザビームを照射し、かつ前記基板の前記表面から垂直に延在する線に対してビームチルト角で前記レーザビームを傾けることと、
前記レーザビームの前記第１の切断方向に垂直な第２の方向に前記基板の表面に対して前記レーザビームを照射し、かつ前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを傾けることと、
前記基板の前記表面に単一のスクライブラインを形成することとを含み、
前記基板の前記表面に前記単一のスクライブラインを形成することは、
前記第１の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向に切断することと、
前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向と前記第１の切断方向とは逆の第２の切断方向とのいずれかの方向に切断することとによって行われる方法。
【請求項２】
前記第１の方向に前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを照射することおよび前記第２の方向に前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを照射することは、前記第１の方向の前記ビームチルト角と前記第２の方向の前記ビームチルト角との間で、前記レーザビームをディザリングすることを含み、
前記基板の前記表面に前記単一のスクライブラインを形成することは、前記第１の切断方向のみで切断することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向と前記第１の切断方向とは逆の第２の切断方向とのいずれかの方向に切断することは、
前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向に切断することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ビームチルト角は、前記単一のスクライブラインに対し略垂直な側壁を形成するには十分な角度である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに前記ビームチルト角を決定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ビームチルト角を決定することは、
試験基板の表面から垂直に延在する線に沿って照射される前記レーザビームを用いて、前記試験基板の前記表面に試験用スクライブラインを穿設することと、
前記試験用スクライブラインの側壁のテーパ角を測定することと、
前記テーパ角を、前記基板を加工する際の前記ビームチルト角として用いることとを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の切断方向と前記第２の切断方向とのうちの少なくとも一つの方向に前記レーザビームを照射しながら、前記試験基板の前記表面に切り溝の線を切断し、前記試験基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して、前記テーパ角で前記レーザビームを傾斜させることと、
前記基板を加工する際に、前記テーパ角を前記ビームチルト角として用いる前に、前記テーパ角を調整することとをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ビームチルト角を決定することは、
前記レーザビームのテーパ角を決定することと、
前記テーパ角に基づいて前記ビームチルト角を決定することとを含む請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向に切断することは、
前記単一のスクライブラインの始点から前記単一のスクライブラインの終点に至るまで、前記第１の方向に切断しつつ、前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを維持することを含み、
前記方法は、
前記単一のスクライブラインの前記終点に至った後に、前記第２の方向に前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを照射するために前記レーザビームの位置を切替えることを更に含み、
前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向と前記第２の切断方向とのうちのいずれかの方向に切断することは、
前記単一のスクライブラインの前記終点から、前記単一のスクライブラインの前記始点に至るまでの前記第２の方向に切断しつつ、前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを維持することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
基板のレーザスクライブのテーパを減らすための装置は、
レーザと、
前記基板を支持するための固定具と、
前記レーザからのレーザビームを前記基板の表面から垂直に延在する線に対してビームチルト角で傾けつつ、前記レーザビームの第１の切断方向に垂直な第１の方向に、前記レーザビームを前記基板の前記表面に対して照射し、かつ、前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを傾けつつ、前記レーザビームの前記第１の切断方向に垂直な第２の方向に前記レーザビームを前記基板の前記表面に対して照射するように構成されたビームステアリング光学部品と、
前記第１の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、前記第１の切断方向に切断することと、前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、前記第１の切断方向と前記第１の切断方向とは反対の第２の切断方向とのうちの一方向に切断することとにより、前記基板の前記表面に単一のスクライブラインを形成するように構成されたコントローラとを備える装置。
【請求項１１】
前記固定具に機械的に連結されるリニアモータをさらに備え、
前記コントローラは、前記第１の切断方向および前記第２の切断方向によって定義される軸に沿って移動するように前記リニアモータを制御することにより、前記単一のスクライブラインを形成するように構成される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ビームステアリング光学部品は、少なくとも１つのガルバノメータを備える請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ビームステアリング光学部品は、
ビームステアリングコンポーネントを支持するハウジングと、
チルトミラーを支持するアセンブリと、
前記ハウジングおよび前記アセンブリとの間で前記ハウジングに搭載される走査レンズとを備え、
前記ビームステアリングコンポーネントは、前記レーザビームを前記走査レンズから前記基板に導くために、前記レーザから前記走査レンズおよび角度のついた前記チルトミラーに前記レーザビームを導くように構成される請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にレーザ加工に関し、特にレーザスクライブのテーパを減らす方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガウスビームレーザ加工（Gaussian beam laser processing）が、ウェーハスクライビング（wafer scribing）および他のレーザ切断方法に用いられる場合、通常は、結果として、テーパ形状の切り溝（tapered kerf）ができる。この問題への解決方法の１つとして、例えば、矩形の頂冠（top hat）形状に成形されたレーザビームを使用することがあげられる。このようにして成形されたレーザビームは、完全に成形された側部を有しているわけではないので、この結果、依然として一定の量のテーパ（taper）を有することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開番号２００９／０２４５３０２
【特許文献２】米国特許番号６，４３３，３０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ加工またはスクライビングによって生じる切り溝のテーパを減らすことを課題とする。上述したように、典型的なレーザ加工では、テーパ形状の切り溝ができる結果となる。すなわち、切り溝の底面の幅は、切断経路のいかなる点においても切り溝の上面の幅より小さい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書において、基板のレーザスクライブのテーパを減らす１つの方法は、前記レーザビームの第１の切断方向に垂直な第１の方向に前記基板の表面に対して前記レーザビームを照射し、かつ前記基板の前記表面から垂直に延在する線に対してビームチルト角で前記レーザビームを傾けることと、前記レーザビームの前記第１の切断方向に垂直な第２の方向に前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを照射し、かつ前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを傾けることと、前記基板の前記表面に単一のスクライブラインを形成することとを含み、前記基板の前記表面に前記単一のスクライブラインを形成することは、前記第１の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向に切断することと、前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、かつ前記第１の切断方向と前記第１の切断方向とは逆の第２の切断方向とのいずれかの方向に切断することとによって行われる方法である。
【０００６】
基板のレーザスクライブのテーパを減らすための装置は、レーザと、前記基板を支持するための固定具と、前記レーザからのレーザビームを前記基板の表面から垂直に延在する線に対してビームチルト角で傾けつつ、前記レーザビームの第１の切断方向に垂直な第１の方向に、前記レーザビームを前記基板の前記表面に対して照射し、かつ、前記基板の前記表面から垂直に延在する前記線に対して前記ビームチルト角で前記レーザビームを傾けつつ、前記レーザビームの前記第１の切断方向に垂直な第２の方向に前記レーザビームを前記基板の前記表面に対して照射するように構成されたビームステアリング光学部品と、コントローラとを備える。前記コントローラは、前記第１の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、前記第１の切断方向に切断することと、前記第２の方向に前記レーザビームを照射しつつ、前記基板の前記表面に対して前記レーザビームを印加し、前記第１の切断方向と前記第１の切断方向とは反対の第２の切断方向とのうちの一方向に切断することとにより、前記基板の前記表面に単一のスクライブラインを形成するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レーザスクライブまたはレーザ切断によるテーパを減らすために、戦略的なレーザの位置決め方法を取り入れている。より直線的な切断を行うことにより、切断後の処理を減らし、切断の予測性を考慮して、基板の実質的な利用価値を最大限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】正方形のビームにより生じる切り溝を含む基板の一部側面図である。
【０００９】
【図２】本発明の教示する２つの位置における正方形のビームの模式的側面図である。
【００１０】
【図３】レーザ加工システムがディザリングを取り入れて、単一のスクライブラインを形成しているレーザの経路の平面図である。
【００１１】
【図４】図３に示す方法を実行するレーザ加工システムの模式図である。
【００１２】
【図５】本発明の別の実施形態を実現するために、図４のレーザ加工システムを変更した構成の模式図である。
【００１３】
【図６】図５の構成においてとりうる変更を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態および他の実施形態の詳細および変形例を、以下に更に詳細に述べる。
本願明細書では添付の図面を参照する。複数の図において、同様の構成には同様の参照番号が付される。
まず、図１および図２を参照し、レーザスクライビングにより生ずるテーパの課題に対処する独自な方法と装置を説明する。ビーム１０、本明細書では、正方形に成形されたビーム１０または正方形のビーム１０は、基板１２を深さＨまで貫通する。この結果、切り溝１４は、切り溝１４の頂部の幅Ｗ１が切り溝１４の底部の幅Ｗ２より広くなるようなテーパ側壁（taper side wall）１６を有する。本発明の実施形態では、基板１２の材料を特定しないが、一般に非金属および／または脆性のあるもので、複数の層で構成することができる。本願明細書において、基板１２を加工物（workpiece）１２とも呼ぶ。基板１２はいかなるサイズでもよいが、比較的厚い基板１２の場合は約５００μｍ〜８００のμｍであり、比較的薄い基板１２の場合は１００μｍ未満である。
【００１５】
正方形ビーム等に成形されたビームを生成する周知の技術がある。例えば、２００９年１０月１日に公開された米国特許公開番号２００９／０２４５３０２は、本発明の譲受人に譲渡されるが、レーザパルスを動的に生成する方法およびシステムについて説明している。２００２年８月１３日に発行された米国特許番号６，４３３，３０１も本発明の譲受人に譲渡されているが、レーザパルス成形の別の方法およびシステムについて説明している。なお、図示される正方形のビームの典型的なプロファイルでは、ビーム１０の外縁１８はテーパ形状をしている。したがって、図２に示すように、各外縁１８が基板１２に対してより垂直となるようにビーム１０の再位置決めを行うことで、より直線状の側壁１６を実現できる。このことは、本願明細書においてビームチルト（beam tilt）と呼ぶ。図２から分かるように、ビームチルトを取り入れつつ、ビーム１２を同じビームサイズで維持することにより、切り溝１４の頂部の所望の幅Ｗ１よりも切り溝１４全体の幅が大きくなる。特定の切り溝の幅を実現するためには、以下にさらに詳しく説明するように、より直線状の側壁１６を実現するために用いられるチルト量に従ってビームサイズを小さくする必要がある。側壁１６のテーパを減らすという技術を用いることにより、ビームサイズが小さくなるにつれて流束量（fluence）が増加するので、加工速度が速くなるという付加的な利点が得られる。本発明では、正方形のビーム１０を例示しているが、他の形状を有するビーム１０によって生じるテーパの課題についても、本願明細書の教示を用いて対処することができる。
【００１６】
チルトを用いてより直線状の側壁１６を実現するために、ビーム１０を位置決めする方法の１つとして、図３に示すようなディザリング技術（dithering technique）を適用する。ディザリングは、軸上方向（on-axis direction）に移動させつつ、交差軸方向（cross-axis direction）に、ビーム１０を急速に移動させることを含む。図３において、矢印は軸上方向を示し、切断方向とも呼ばれる。図３は、ビーム１０のとりうる１つの経路２０についても図示している。なお、経路２０の通過路（pass）間の間隔が誇張され、通常、ビーム１０の移動により、あるいは基板１２の移動により、ビーム１０が切断方向に移動するにつれて、経路は通過路間であまり違いがないことに注意されたい。経路２０の外縁は、基板１２におけるレーザビーム１０により生じるスクライブライン（scribe line）２２を画定する。スクライブライン２２は、この場合ｙ軸に沿って延在する。
【００１７】
図４は、図３を参照して説明する方法を実行するために用いることができるレーザ加工システム４０を示す。レーザ加工システム４０はレーザ４２を有し、レーザ４２は、固体状態（solid state）でも、ファイバレーザ（fiber laser）または他のレーザでもよく、用途によって異なる。レーザ４２はレーザパルス光学部品（laser pulse optics）４４によって加工されるパルスを発する。レーザパルス光学部品４４は、レンズ等の簡単な光学コンポーネントでもよいし、あるいは所望のレーザパラメータに応じて、時間的かつ空間的な（temporal and spatial）ビームを成形する光学部品を含むさらに複雑なものでもよい。本実施例では、成形されたビームが望ましいので、開口（apertures）および／または回折光学素子（diffractive optics）が含まれる。レーザパルスは、次に、レーザステアリング光学部品（laser steering optics）４６により、任意の視野光学部品（field optics）４８を介して基板１２に向けられる。基板１２は、運動台（motion stage）５２に取り付けられる固定具（chuck）５０に支持される。本実施例では、運動台５２は、ｘ軸リニアモータ５４およびｙ軸リニアモータ５６によって制御される。
【００１８】
コントローラ５８は、リニアモータ５４、５６を介して、レーザ４２、レーザパルス光学部品４４、ステアリング光学部品４６および運動台５２を制御し、パルスレーザビーム１０を加工物または基板１２に向ける。コントローラ５８は、いかなるコントローラでもよい。例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、および入力信号を受信しコマンド信号をこれらのコンポーネントに送信する入出力ポートを含むマイクロコントローラとすることができる。コマンド信号は、通常、メモリに保存されるプログラミング命令に基づいて出力され、プログラミング命令の各々の機能はＣＰＵの論理演算により実行される。種々のコンポーネントは、通信経路上に、メインコントローラとしてのコントローラ５８に対してデータを送受信するコントローラを含むことができる。さらに、コントローラ５８を、パーソナルコンピュータ等のコンピュータに組み込むことができる。コントローラ５８は、外部記憶装置を使用する１つ以上のマイクロプロセッサによって実行することもできる。
【００１９】
運動台５２には、いかなる数の周知のデザインも用いることができる。本実施例では、ｙ軸リニアモータ５６は、ｙ軸に沿って方位が決定された（図示しない）レールに沿って固定具５０を動かしてスクライブライン２２を作成する。ｘ軸に沿ってスクライブラインを作成するためには、ｘ軸リニアモータ５４は、ｘ軸に沿って方位が決定された（図示しない）レールに沿って固定具５０およびレールを含む運動台を動かすことになる。上述の構成の代わりに、レーザ４２、レーザパルス光学部品４４、ステアリング光学部品４６および／または視野光学部品４８を、ｘ軸およびｙ軸（そして、任意にｚ軸）の一方に沿って移動可能なヘッドに搭載することができる。その一方で、単一の運動台５２は、例えば、固定具５０をレールに沿って動かすリニアモータを用いて、ｘ軸およびｙ軸の他方に沿って移動するように構成される。別の選択肢として、固定具５０を固定された基部に搭載する一方で、ヘッド支持レーザ４２、レーザパルス光学部品４４、ステアリング光学部品４６および視野光学部品４８を搭載し、ｘ軸およびｙ軸（そして、任意にｚ軸）の各々に沿って移動可能とすることもできる。回転運動をレーザ加工システム４０に含めるよう構成することもできる。
【００２０】
ビームステアリング光学部品４６は、一般に、ガルバノメータ（galvanometer）、高速ステアリングミラー（steering mirror）、圧電装置（piezo-electric device）、電気光学変調器（electro-optical modulator）、音響光学変調器（acousto-optical modulator）等を含む。ビームステアリング光学部品４６等のビーム位置決め機器（beam positioning equipment）が比較的高速な位置決めを実行可能な場合、図３を参照して説明したようにディザリングを行うことができる。例えば、ビームステアリング光学部品４６の一実施態様には、ｘ軸およびｙ軸上にそれぞれ１つずつ配置され、一般に「検流計（galvo）」と呼ばれる２つのガルバノメータを基にしたスキャナを含めることができる。各検流計は、ガルバノメータ、ミラーおよびシステムを制御するサーボドライバボード（servo driver board）の３つの主要なコンポーネントを含む。基本的に、一方向に連続的に回転するのではなく、検流計はそれぞれの軸に沿って配置され、左右に高速でそれぞれのミラーを回転させるので、左右にレーザ経路を作成することができる。検流計は、ミリ秒範囲の比較的大きい掃引（sweep）および応答時間を伴う用途で有用な場合が多い。ほぼμｓ程度の応答時間を有する１００μｍに満たない動作等の小さい動作に対して、ディザリングの効果を得るには、一般に、１つ以上の音響光学偏向器（acousto-optical deflector）を備えることがより好ましい。
【００２１】
また、その他の実施形態もとりうる。例えば、ビームステアリング光学部品４６は、２００８年４月２４日に公開され、本出願の譲受人に譲渡される米国特許公開番号２００８／００９３３４９に記載されるように、圧電アクチュエータ（piezoelectric actuator）によって２本の軸に対して傾斜可能な単一のミラーを含めることができる。このような実施形態では、検流計を使用するよりも時間がかかるが、検流計と音響光学偏向器との間の掃引範囲はより正確となる。ディザリングを用いる実施形態を実行する際に、視野光学部品４８として、焦点の小さい非テレセントリックレンズ（non-telecentric lens）を組み込むことが望ましい。
【００２２】
本実施形態において、必要とするビームチルトの量が少なくなるにつれて、必要とするディザリングの量がより少なくなるので、制御はより難しくなる。すなわち、いかなるアクチュエータでも、有効解像度によって小さい角度を解像する性能は制限されてしまう。例えば、切り溝幅Ｗ１が２０μｍ〜８０μｍの間、特に４０μｍ〜４５μｍ以下の間の場合、ディザリングの量は使用するレーザによって２μｍの範囲内とすることができる。したがって、ディザリングをレーザ位置決めに用いることは可能でなく、望ましくもない。この場合、図２に示すように、ビーム１０を一方に位置決めして一方向に切断し、ビーム１２を他方に位置決めして他方向に切断することが可能である。ディザリングを含む実施形態と同様に、ビーム１０のサイズを小さくする必要がある。
【００２３】
図５および図６は、この技術を実施するために用いることができる装置の一例を示す。図５において、ステアリング光学部品４６は、図４を参照して説明したように、ハウジング６０内のｘ軸およびｚ軸に沿って連結されたミラーの動作のために搭載された２つの検流計を組み込んでいる。ハウジング６０の外側に延在するのは、２つの検流計の各々のための検流計ドライバ６２である。前述したようにディザリングの代わりに、これらの検流計の直線的なビーム１０を、走査レンズ６４を介して調節可能なチルトミラー（tilt mirror）６６に照射する。本実施例では、走査レンズ６４は、テレセントリック走査レンズ（telecentric scan lens）とすることが望ましい。本実施形態では、図４の集束レンズ６０を除く。ビームチルトが基板１２の平面から延在する垂直な線に対して角度αと等しくなるように、チルトミラー６６はビーム１０を基板１２に照射する。装着アセンブリ（mounting assembly）６８の一面に搭載され、走査レンズ６４の中心から外して（offset）図示しているが、チルトミラー６６を構成の中心部とすることができる。ビーム１０がその切断方向に沿って第１の切断をｙ軸に沿って実行する際に、図５の左側壁１６に沿ったテーパが最小化される。第２の切断には、いくつか選択肢がある。コントローラ５８により制御されるモータにより、基板１２を１８０度回転させることができる。ビームチルトは角度αに等しい状態であり、ビーム１０が本来の切断方向に沿って、あるいは速度処理とは反対の方向に、第２の切断を実行する場合、図５の右側壁１６に沿ったテーパが最小化される。あるいは、回転用の搭載アセンブリ６８等の走査レンズ６４によって定義される軸に対して回転運動するように、チルトミラー６６を搭載することができる。この回転運動は、コントローラ５８によって制御されるか、または手動によって実行される。ビーム１０は、次に、アセンブリ６８が１８０度回転した後、再びチルトミラー６６に向けて照射される。この選択肢をとりうる場合は、チルトミラー６６を回転させる性能を追加する必要があるため、移動中の基板１２ほどは望ましくない。更に、スクライブライン２２を所望の幅Ｗ１で形成するために、基板１２およびステアリング光学部品４６の相対位置およびｘ軸および／またはｙ軸に沿った走査レンズ６４の調整が必要となってもよい。
【００２４】
本実施形態では、小さいチルト角を用いることで効果を有することを説明したが、比較的大きいチルト角を用いることもできる。
【００２５】
第２の切断を実行するための別の選択肢は、図６に模式的に示すように、アセンブリ６８がＵ字形状であるという構造を利用することである。この例では、アセンブリ６８は、Ｕ字形状の対向する脚部のチルトミラー６６と同じビームチルト角度αとなるように傾けられた第２のチルトミラー７０を支持している。この構成により、スクライブライン２２を所望の幅Ｗ１で形成するためには、コントローラ５８の制御中に、例えば、ｘ軸およびｙ軸のリニアモータ５４、５６により、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って基板１２およびステアリング光学部品４６および走査レンズ６４の相対位置の調整が必要となってもよい。
【００２６】
スクライブライン２２の２つの経路の作成を可能とする別のとりうる構造として、アセンブリ６８が省略されることを除いて、図５と類似の構成が考えられる。検流計ドライバ６２あるいはハウジング６０の他のビームステアリング部品を制御することで、ハウジング６０から走査レンズ６４の非線形領域（例えば、その外縁）へ故意にビーム１０を照射すると、この結果、走査レンズ６４から発生しているような「傾きのある」ビーム１０になる。多くの用途において必要とされるのはビームチルトのわずかな変化なので、走査レンズ６４単独の使用は、走査レンズ６４がテレセントリック（telecentric）の場合、コントローラ５８による制御と組合せて所望の角度を実現してもよい。より大きい傾斜角を所望の場合は、非テレセントリックな（non-telecentric）走査レンズ６４を組み込んで、ビームが走査レンズ６４の端部を通過するときに付加される非線形特性を利用することができる。他の実施形態と同様に、スクライブライン２２を所望の幅Ｗ１に形成するために、基板１２およびステアリング光学部品４６およびｘ軸および／またはｙ軸に沿った走査レンズ６４の相対位置の調整が必要となってもよい。
【００２７】
角度αは、図２を参照して述べたように、切り溝１４の側壁１６をより直線状にするために、ビーム１０の端部が加工物１２に対してより垂直となるよう必要とされるビームチルトである。角度αは、レーザ加工システム１０の他の部品に対してディザリング範囲を設定する、あるいはチルトミラー６６、７０の位置を設定する際に用いられる複数の方法で決定することができる。例えば、図１を参照し、１つの例示的な方法として、基板１２と同じ特性を有する試験基板において従来のビーム１０を用いて試験用スクライブを準備する方法がある。本願明細書において試験基板について言及する場合、基板１２の必要とされない部分をも包含している。試験用スクライブを準備してから、試験基板の表面で定義される垂直線に対する側壁１６の勾配は、角度αにはよい基準となる角度βを提供する。ビーム１０の光学部品に対する位置決めが変化したため、角度βは、その角度が大きくなればなるほど、必ずしも角度αと関連しなくなる。したがって、角度αの決定は、とりうるビームチルトを試験基板においてテストし、かつ、必要に応じて角度βから始めて、結果として生じるテーパに基づいて調整する、という繰り返しの処理とすることができる。
【００２８】
角度αの別の決定方法として、画像形成ビーム１０または図２に示す角度γを決定するための数学的モデル化ビーム１０により、ビーム１０のビームプロファイル（beam profile）を分析する方法がある。角度γは、ビーム１０の外縁１８が、ビーム１０によって定義される正方形の形状からテーパ形状となる角度である。角度γは、角度βと比較すると、測定または算出が困難であるが、角度αに対する基準を提供することもできる。また、繰り返しの処理は、上述したのと同様のものが必要となってもよい。
【００２９】
しかしながら、前述のように、大きいビームチルトが導入されれば、ビーム１０のサイズ（より詳しくは、例えば、図３に示す幅またはスポットサイズ）は、それに対応して小さくする必要がある。小さくする程度は、角度α、切り溝１４が延在する深さＨおよび切り溝１４の所望の幅Ｗ１により、数学的に決定することができる。
【００３０】
上記した実施形態は、本発明の容易な理解のためであり、本発明を限定するものではない。また、本発明は、添付の請求の範囲の範囲内に含まれるさまざまな変更および等価な配置を含めることを意図し、請求の範囲は、法律によって許容されるすべてのこの種の変更および等価な構成を含めるよう最も広義な解釈が与えられるべきである。
【図１】
2013544193.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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