(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性基板の内部にレーザ光を集光し、改質層を設けることで、前記脆性基板をスライスする装置であって、
前記脆性基板に対して前記レーザ光の光軸を内周側から傾斜させて入射させる光学系と、
前記レーザ光を前記脆性基板の所定の深さに集光させる集光レンズと、
前記集光レンズにより前記レーザ光を前記脆性基板の内部で集光させた集光点を前記脆性基板の全域にわたって走査させる駆動装置とを有し、
前記傾斜は、前記レーザ光のすべてが前記脆性基板の内部を通って集光する傾斜とする脆性基板のスライス装置。
【請求項２】
パルス幅１ｆｓ以上１μｓ以下の前記レーザ光を発振する短パルスレーザ発振器をさらに備える、請求項１に記載の脆性基板のスライス装置。
【請求項３】
前記駆動装置は、
前記脆性基板を回転させる回転ステージと、
前記脆性基板を互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向とに進退移動可能なＸＹステージとを有して、
前記回転ステージで前記脆性基板を回転させると共に前記ＸＹステージで前記脆性基板を前記Ｘ軸方向又は前記Ｙ軸方向に進退移動させることにより、回転した前記脆性基板の外周から中心に向かって前記集光点を渦巻状に走査させる、請求項１又は２に記載の脆性基板のスライス装置。
【請求項４】
前記光学系は、傾斜による前記レーザ光の光路長差によって発生する収差を補正する空間光位相変調器をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の脆性基板のスライス装置。
【請求項５】
脆性基板の内部にレーザ光を集光し、改質層を設けることで、前記脆性基板をスライスする脆性基板のスライス方法であって、
光学系で前記脆性基板に対して前記レーザ光の光軸を内周側から傾斜させて入射させ、集光レンズで前記レーザ光を前記脆性基板の所定の深さに集光させる集光工程と、
前記集光レンズにより前記レーザ光を前記脆性基板の内部で集光させた集光点を前記脆性基板の全域にわたって走査させる走査工程とを有し、
前記集光工程において、前記傾斜によって前記レーザ光のすべてが前記脆性基板の内部を通って集光する脆性基板のスライス方法。
【請求項６】
前記走査工程は、
前記脆性基板を回転させる工程と、
回転している前記脆性基板の外周から中心に向かって前記集光点を渦巻状に走査させる工程とを有する請求項５に記載の脆性基板のスライス方法。
【請求項７】
前記集光工程と前記走査工程との間に、
前記脆性基板を回転させる工程と、
前記脆性基板を回転させつつ、前記レーザ光の集光位置を前記脆性基板の縁になるように前記レーザ光を前記脆性基板に照射して、事前に前記脆性基板の縁の加工を行う工程とを有する、請求項５又は６に記載の脆性基板のスライス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ照射により脆性基板をスライスする脆性基板のスライス装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、シリコン（Ｓｉ）ウエハに代表される脆性ウエハを製造する場合には、図示しないが、石英るつぼ内に溶融されたシリコン融液から、凝固した円柱形のインゴットを適切な長さのブロックに切断する。そして、切断されたブロックの周縁部を、目標の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（基板）を、ワイヤソーによりスライスして、脆性ウエハを製造している。この場合、切断の際にワイヤソーの太さ以上の切り代が必要となるので、厚さ０．１ｍｍ以下の薄い脆性ウエハを製造することが非常に困難であり、良品率も向上しないという問題がある。
【０００３】
そこで、集光レンズでレーザ光の集光点を脆性基板の内部に合わせ、そのレーザ光で脆性基板を相対的に走査することにより、脆性基板の内部に、多光子吸収による面状の加工領域を形成し、この加工領域を剥離面として、脆性基板の一部をウエハとして剥離するウエハ製造方法及びウエハ製造装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された参考となる脆性基板のスライス装置及び方法を示す図である。
【０００５】
レーザ光１０１は、例えばパルス幅が１μｍ以下のパルスレーザ光からなり、９００ｎｍ以上の波長が選択され、ＹＡＧレーザ等が好適に使用される。
【０００６】
脆性基板１０２は、例えば直径３００ｍｍの厚いシリコン基板からなり、レーザ光１０１の照射される表面が、予め鏡面に平坦化されている必要がある。
【０００７】
集光レンズ１０３は、脆性基板１０２の内部にレーザ光１０１が集光されるように配置され、その開口数（ＮＡ）は、およそ０．５以上０．９５以下である。
【０００８】
集光点Ｐは、レーザ光１０１が集光レンズ１０３を通って集光された脆性基板１０２中の点である。この集光点Ｐでは、レーザ光１０１が集光されて光子密度が高まり、複数の光子が同時に吸収される多光子吸収と呼ばれる現象が起き、脆性基板１０２が改質されて改質層１０４が形成される。
【０００９】
この改質層１０４は、例えばＸＹステージを用いて脆性基板１０２と集光点Ｐとの位置を相対的に移動させて、改質領域を面上に広げることで形成される脆い層である。
【００１０】
スライスは、改質層１０４の形成後に、脆性基板１０２の外側面から縁の未加工領域を加工した後、脆性基板１０２の、改質層１０４を挟んで上側と下側とを剥離して行う。外側面からの加工は、例えば外側面からレーザを照射することによって行う。剥離は、例えば脆性基板１０２の表面と裏面とをそれぞれ接着材で別々の治具に固定して、表面と裏面とを引き剥がす等をして行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−６０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記特許文献１の構成では、改質層１０４の形成後に、脆性基板１０２の外側面から縁の未加工領域を加工するという工程が必要であるという問題があった。
【００１３】
図９は、特許文献１に記載された脆性基板のスライス装置における縁加工の概略図である。図１０は、特許文献１に記載された脆性基板のスライス装置における改質層形成後の上面図である。図９及び図１０を用いて説明する。
【００１４】
図９及び図１０において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１５】
基板内部集光点Ｐ１は、脆性基板１０２の縁に集光するようレーザ光１０１を照射した場合に、脆性基板１０２の内部を通る光が集光する点である。
【００１６】
基板外部集光点Ｐ２は、同じく脆性基板１０２の縁に集光するようレーザ光１０１を照射した場合に、脆性基板１０２の内部を通らない光が集光する点である。
【００１７】
未改質領域１０５は、脆性基板１０２の縁にできる改質されない領域である。
【００１８】
空気中と脆性基板１０２中とでは光の屈折率が異なるため、基板内部集光点Ｐ１及び基板外部集光点Ｐ２は、脆性基板１０２の厚み方向に位置が異なるため、レーザ光１０１を一点に集光させることができず、多光子吸収による脆性基板１０２の改質は起きない。そのため、脆性基板１０２の縁には、未改質領域１０５が残る。この未改質領域１０５は、剥離において割れ又は欠け等の原因となる。そのため、剥離の前に脆性基板１０２の外側面から加工して、未改質領域１０５を無くす工程が別途必要である。
【００１９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脆性基板の縁であってもレーザ光を一点で集光させて多光子吸収を起こし、脆性基板の縁においても改質層を形成することができる脆性材料のスライス装置及び方法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】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる脆性基板のスライス装置は、脆性基板の内部にレーザ光を集光し、改質層を設けることで、前記脆性基板をスライスする装置であって、
前記脆性基板に対して前記レーザ光の光軸を内周側から傾斜させて入射させる光学系と、
前記レーザ光を前記脆性基板の所定の深さに集光させる集光レンズと、
前記集光レンズにより前記レーザ光を前記脆性基板の内部で集光させた集光点を前記脆性基板の全域にわたって走査させる駆動装置とを有し、
前記傾斜は、前記レーザ光のすべてが前記脆性基板の内部を通って集光する傾斜とする。
【００２１】
前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかる脆性基板のスライス方法は、脆性基板の内部にレーザ光を集光し、改質層を設けることで、前記脆性基板をスライスする脆性基板のスライス方法であって、
光学系で前記脆性基板に対して前記レーザ光の光軸を内周側から傾斜させて入射させ、集光レンズで前記レーザ光を前記脆性基板の所定の深さに集光させる集光工程と、
前記集光レンズにより前記レーザ光を前記脆性基板の内部で集光させた集光点を前記脆性基板の全域にわたって走査させる走査工程とを有し、
前記集光工程において、前記傾斜によって前記レーザ光のすべてが前記脆性基板の内部を通って集光する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の前記態様によれば、光学系により、脆性基板に対してレーザ光の光軸を内周側から傾斜させて入射させることにより、脆性基板の縁であってもレーザ光を一点で集光させて多光子吸収を起こし、脆性基板の縁においても改質層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態における脆性基板のスライス装置の概略図
【図２】本発明の実施形態における脆性基板のスライス装置による縁加工（本加工）の概略図
【図３】本発明の実施形態における本加工のレーザ照射位置を示す脆性基板の上面図
【図４】本発明の実施形態において、改質層を広げていく過程を脆性基板の中心から外周に向かって行った場合の概略図
【図５】本発明の実施形態における脆性基板の外周から中心に向かって改質層を広げていく過程の概略図
【図６】図３の始点周辺の拡大図
【図７】事前縁加工におけるレーザ照射位置を示す脆性基板の上面図
【図８】特許文献１に記載された脆性材料のスライス装置を示す参考図
【図９】特許文献１に記載された脆性材料のスライス装置による縁加工の概略図
【図１０】特許文献１に記載された脆性材料のスライスによる改質層形成後の脆性基板の上面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の１つの実施形態における脆性基板のスライス装置の概略図である。なお、理解しやすくするため、脆性基板１は拡大して図示している。
【００２６】
スライス装置は、光学系８９と、集光レンズ５と、駆動装置９０とを少なくとも備えて構成している。スライス装置は、さらに、短パルスレーザ発振器２又は空間光位相変調器１１を備えて構成することもできる。
【００２７】
図１において、脆性基板１は、例えば、直径２インチ、厚み４００μｍの、ＧａＮなどの円盤状の脆性基板であり、予め、表面が鏡面に平坦化されている必要がある。
【００２８】
短パルスレーザ発振器２は、例えば、ピコ秒レーザ発振器で、発せられるレーザ光３の波長は５３２ｎｍで、パルス幅は２０ｐｓで、繰り返し周波数５ｋＨｚである。
【００２９】
レーザ光３は、例えば、ビーム径が４ｍｍの平行光である。
【００３０】
ミラー４は、例えば、レーザ光３の波長に対して９０％以上の反射率を持つ。ミラー４は、光学系８９の一例として機能する。
【００３１】
集光レンズ５は、例えば、開口数ＮＡが０．６５で、動作距離（ＷＤ）２．５ｍｍで、レーザ光３に対して９０％以上の透過率を持つ。
【００３２】
Ｚステージ６は、脆性基板１の所定の深さのところに集光点Ｑができるようにするために用いる駆動装置９０の一例である。Ｚステージ６は、例えば、精度が１μｍで、ストロークが５ｍｍのものである。
【００３３】
ＸＹステージ７は、Ｚステージ６と同様に脆性基板１の全面を加工するために用いる駆動装置９０の一つである。ＸＹステージ７は、例えば、Ｚステージ６の上に配置され、精度が１μｍで、ストロークがＸＹ方向ともに４０ｍｍで、走査速度が０．１ｍｍ／ｓ以上３ｍ／ｓ以下の範囲において可変である。
【００３４】
回転ステージ８は、ＸＹステージ７の上に配置され、脆性基板１の全面を加工するために用いる駆動装置９０の一つである。回転ステージ８は、例えば、回転速度が０．１ｒｐｍ以上１００ｒｐｓ以下の範囲において可変である。Ｚステージ６とＸＹステージ７と回転ステージ８とは駆動装置９０の一例として機能する。
【００３５】
固定治具９は、回転ステージ８の上に配置され、脆性基板１を固定する治具である。固定治具９は、図示しないが真空ポンプに接続され、吸着によって脆性基板１を固定する。
【００３６】
制御用コンピュータ１０は、レーザ発振器２のＯＮ／ＯＦＦと、Ｚステージ６と、ＸＹステージ７と、回転ステージ８とをそれぞれ個別に動作制御して同期制御することができる。制御用コンピュータ１０は、制御装置の一例として機能し、スライス装置によるスライス方法を実施するときにレーザ発振器２及び各ステージ６，７，８などを動作制御している。
【００３７】
空間光位相変調器１１は、レーザ発振器２から発振されたレーザ光３が、集光レンズ５に達するまでの間に配置され、光学系８９の一例としても機能する。空間光位相変調器１１は、レーザ光３を脆性基板１に対し斜めに照射することにより、レーザ光３の光路長差によって発生する収差を補正する機器で、例えば、浜松ホトニクス株式会社製のＬＣＯＳ−ＳＬＭ（製品名）である。
【００３８】
脆性基板１は、固定治具９で回転ステージ８上に固定され、回転ステージ８により上下方向沿いの軸回りに正逆回転可能でかつＸＹステージ７で横方向の互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に進退移動可能でかつＺステージ６で上下方向のＺ軸方向に進退移動可能となっている。
【００３９】
改質層１２は、脆性基板１の内部に形成される、レーザ光３によって改質された層である。
【００４０】
集光点（加工点）Ｑは、集光レンズ５によってレーザ光３が脆性基板１の内部で集光される点であり、実際に加工される点である。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態における脆性基板のスライス装置における縁加工の概略図である。
【００４２】
図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４３】
αは集光レンズ５を通過し脆性基板１に照射するレーザ光３の光軸９１（図２では光軸９１と平行な軸９１Ａ）に対する最大角度であり、レーザ光３のビーム径と集光レンズ５の有効径と開口数（ＮＡ）とによるが、ビーム径と有効径とが等しい場合、以下の式（１）が成り立つ。
【００４４】
ＮＡ＝ｓｉｎα    …（１）
そのため、本実施形態においては、最大角度α＝４０．５°である。
【００４５】
θ１はレーザ光３の脆性基板１への入射角で、脆性基板１の表面の垂線９２と、レーザ光３の光軸９１とのなす角である。この入射角θ１は、脆性基板１の縁の加工においてレーザ光３がすべて脆性基板１の内部を通って集光するために、最大角度αとの間で、以下の式（２）を満たす必要がある。
【００４６】
θ１−α≧０      …（２）
そのため、本実施形態においては、入射角θ１＝４２°とする。この入射角θ１に合わせて、ミラー４及び集光レンズ５も、脆性基板１の表面の垂線９２に対して傾けて設置する。
【００４７】
深さＡは、集光点（加工点）Ｑの、脆性基板１の表面からの距離で、例えば２００μｍとする。
【００４８】
図３は、本発明の実施形態における本加工のレーザ照射位置を示す脆性基板１の上面図である。
【００４９】
図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５０】
本加工は、脆性基板１の内部にレーザ光３を集光し、改質層１２を設けることで、脆性基板１をスライスする加工であって、大略、集光工程と走査工程とを有する。
【００５１】
集光工程は、光学系８９で脆性基板１に対してレーザ光３の光軸９１を内周側から傾斜させて入射させ、集光レンズ５でレーザ光３を脆性基板１の所定の深さＡに集光させる。
【００５２】
走査工程は、集光レンズ５によりレーザ光３を脆性基板１の内部で集光させた集光点Ｑを脆性基板１の全域にわたって走査させる。以下、これらについて、詳しく説明する。
【００５３】
集光点Ｑのうちの始点Ｓは、脆性基板１への本加工において、脆性基板１へレーザ光３が照射されて最初に形成される加工点であり、脆性基板１の縁のある一点に形成される。この始点Ｓから順に、脆性基板１の縁から中心へ向かって等しい間隔で渦巻状に加工点（集光点）Ｑを繋げていく。このとき、脆性基板１は、制御用コンピュータ１０での制御の下に、ＸＹステージ７と回転ステージ８とが同期制御されて、脆性基板１へ照射されるレーザ光３が、前記したように渦巻状に加工点を形成できるようにしている。
【００５４】
終点Ｅは、脆性基板１への本加工において、最後に形成される加工点であり、他の加工点と比べて脆性基板１の中心に最も近い位置に形成される。この終点Ｅを最後に、脆性基板１へのレーザ光３の照射を止め、本加工を終了する。
【００５５】
図１，図２，図３に示す構成によれば、制御用コンピュータ１０によってレーザ発振器２から発振されたレーザ光３は、空間光位相変調器１１と、ミラー４と、集光レンズ５とを順に透過して入射角θ１で脆性基板１に照射され、脆性基板１の内部に集光点Ｑを形成し、多光子吸収によって脆性基板１が改質される。このとき、脆性基板１の表面からの深さＡのところに集光点Ｑができるよう、予めＺステージ６を用いて、脆性基板１と集光レンズ５との高さ方向の相対的な位置関係を調整しておく。制御用コンピュータ１０を用いてＸＹステージ７と回転ステージ８とを同期制御して、集光点Ｑの脆性基板１との相対位置を、脆性基板１の外周から中心に向けて、走査方向の速度を一定にしながら、例えばレーザ光３の光軸９１のパルス間ピッチｘが３μｍとなるように移動させることで改質領域を広げていき、図３に示すような渦巻き状の加工点の軌跡を描きながら、例えば、改質層１２を脆性基板１の表面からの深さＡ＝２００μｍのところに形成させる。
【００５６】
脆性基板１の縁を加工するときは、図２に示すように、θ１−α≧０の条件を満たしながら、レーザ光３の光軸９１を内周側から傾斜させるときのレーザ光３の脆性基板１への入射角をθ１とするようにミラー４の角度を調整する。このように構成することで、レーザ光３がすべて脆性基板１を通って集光点Ｑに集光するため、脆性基板１の全面において、未改質領域の無い改質層１２を形成することができる。また、レーザ光３を脆性基板１に対して斜めに照射するため、集光点Ｑまでの光路長は一定とならず、収差が発生してしまうが、空間光位相変調器１１を用いて補正することで、光路長差による収差をキャンセルし、集光点Ｑでの集光度を高めることができる。
【００５７】
改質層１２の形成後、例えば脆性基板１の表面及び裏面をそれぞれ接着材で治具に固定して引き剥がす等をして剥離を行うことにより、脆性基板をスライスすることができる。
【００５８】
脆性基板１の厚み又は直径は、特に限定されるものではないが、厚み５０μｍ以上５００ｍｍ以下、直径５０μｍ以上１０インチ以下であればよい。また、材料も、ＧａＮに限定するものではなく、シリコン基板、サファイア基板、サファイア基板上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させた基板、ＧａＡｓ基板ＩｎＰ基板、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、又は、ＳｉＣ基板上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させた基板などが適用可能である。
【００５９】
発振器２から発振されるレーザ光３の波長は、ＪＩＳＣ６８０２で光と規定されている１８０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲で、脆性基板１の内部で集光可能なように、脆性基板１に対して２０％以上が透過すれば、制限されるものではないが、波長が短い方が集光時にスポット径の脆性基板１の厚み方向の分散が小さくなり、好適である。パルス幅は、１ｆｓ以上１μｓ以下の範囲で、多光子吸収による内部加工が可能であれば制限されるものではない。繰り返し周波数は、生産性を考えると高い方がよいが、熱の影響が出るので、１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲でバランスのよいものを適用する。パルスレーザ光を発振するレーザ発振器であれば、本発明において適用可能である。
【００６０】
集光レンズ５は、レーザ光３の波長に対して、透過率が５０％以上１００％以下であり、開口数ＮＡは、０．５以上０．９５以下、動作距離（ＷＤ）は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であれば適用可能である。開口数ＮＡは、値が大きい方が集光性がよく加工に適しているが、高ＮＡの集光レンズは、動作距離（ＷＤ）が短い傾向にあり実用性に欠けるため、両者のバランスのよいものを適用する。収差補正機能は、集光点Ｑでのエネルギ密度を高くできるので、収差補正機能付の方が望ましい。
【００６１】
深さＡは、脆性基板１がスライスされ、その後にスライス面を研削又は研磨されても求めるウエハ厚みを確保できるような値にする必要がある。また、集光レンズ５の動作距離（ＷＤ）又は入射角θ１の値にもよるが、加工の際に集光レンズ５が脆性基板１にぶつからないような値である必要がある。
【００６２】
図４は、本発明の実施形態において、改質層１２を広げていく過程を脆性基板１の中心から外周に向かって行った場合の概略図である。
【００６３】
図４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６４】
ガス１３は、改質層１２を広げていく過程において、脆性基板１の材質によっては、改質によって発生するガスである。例えば脆性基板１の材質がＧａＮであった場合、改質によるガス１３としてＮ２ガスが発生する。
【００６５】
クラック１４は、ガス１３の発生による脆性基板１の内部圧力の上昇によって発生するクラックである。脆性基板１の材質が、ガス１３が発生する場合、加工を脆性基板１の中心から外周に向かって渦巻き状に行うと、脆性基板１の内部の密閉空間において改質が起き、発生したガスは内部にとどまることになる。そのため、脆性基板１の内部の圧力が上昇し、加工途中にクラック１４が発生する恐れがある。
【００６６】
図５は、本発明の実施形態における脆性基板１の外周から中心に向かって改質層１２を広げていく過程の概略図である。
【００６７】
図５において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６８】
図５に示すように、加工を脆性基板１の外周から中心に向かって渦巻き状に行うことで、発生したガス１３を外部に放出しながら加工を行うことができ、脆性基板１の内圧上昇、及び、それに伴うクラック１４の発生を抑えることができる。
【００６９】
改質層１２の領域を広げていく過程において、走査方向の速度が一定となるように、回転ステージ８の回転速度ωは、脆性基板１の外周から中心に向かうにつれて加速させるように、制御用コンピュータ１０で回転ステージ８を動作制御する。逆に、ＸＹステージ７の走査速度ｖは、基板１の外周から中心に向かうにつれて減速させるように、制御用コンピュータ１０でＸＹステージ７を動作制御する。このとき、回転ステージ８の回転速度ωと、ＸＹステージ７の走査速度ｖと、パルス間ピッチｘとの間には、以下の関係式（３）が成り立つように、制御用コンピュータ１０を用いて、ＸＹステージ７と回転ステージ８とを同期制御する。
【００７０】
２πｖ／ω＝ｘ    …（３）
図６は、図３の脆性基板１の始点Ｓの周辺の拡大図である。
【００７１】
図６において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７２】
未加工領域１５は、本発明の実施形態における脆性基板１のスライス加工において、加工点Ｑの大きさとパルス間ピッチとの値によって発生する可能性のある脆性基板１の未加工な領域である。また、未加工領域１５は、脆性基板１の最外周の加工において、脆性基板１の中心に向かって加工点が渦巻き状に形成されるために、始点Ｓからおよそ０．７〜０．９９周回転したあたりで発生しうる脆性基板１の縁の未加工領域である。
【００７３】
この未加工領域１５が存在する場合、剥離において割れ又は欠け等の発生の原因となる。そのため、先ほど説明した本加工の前に、図５で説明をする事前縁加工を行うことで、未加工領域１５の発生を抑制する。事前縁加工も本加工(縁加工を含む。)も、制御用コンピュータ１０でレーザ発振器２及び各ステージ６，７，８などを動作制御して実施している。
【００７４】
図７は、事前縁加工におけるレーザ照射位置を示す脆性基板１の上面図である。
【００７５】
図７において、図２、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７６】
ＸＹステージ７を用いてレーザ光３の集光位置を脆性基板１の縁になるように配置し、回転ステージ８によって脆性基板１を回転させる。この状態でレーザ光３を発振し、脆性基板１の縁に加工点（集光点）Ｑを一定の間隔で形成し、繋げていく。加工が一周したらレーザ発振器２によるレーザ光３の発振を停止して、事前縁加工を終了する。その後、一度、ＸＹステージ７を用いて集光位置を脆性基板１から遠ざけ、そのまま本加工へと移行する。
【００７７】
事前縁加工において、回転ステージ８の回転速度は、始点Ｓを加工する際に設定した回転速度と同じにする。
【００７８】
このような事前縁加工を本加工前に実施しておけば、未加工領域１５の発生を抑制して、剥離において割れ及び欠け等の発生を防止できる。
【００７９】
前記実施形態によれば、光学系８９により、脆性基板１に対してレーザ光３の光軸９１を内周側から傾斜させて入射させることにより、脆性基板１の縁であってもレーザ光３を一点で集光させて多光子吸収を起こし、脆性基板１の縁においても改質層１２を形成することができる。
【００８０】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例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。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の脆性基板のスライス装置及び方法は、脆性基板の内部全面において未改質領域のない改質層を形成することができ、従来の方法では必要であった剥離前の脆性基板側面から加工する工程、装置を省くことができる。それにより脆性基板の製造コスト削減が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１：脆性基板
２：レーザ発振器
３：レーザ光
４：ミラー
５：集光レンズ
６：Ｚステージ
７：ＸＹステージ
８：回転ステージ
９：固定治具
１０：制御用コンピュータ
１１：空間光位相変調器
１２：改質層
１３：ガス
１４：クラック
１５：未加工領域
８９：光学系
９０：駆動装置
９１：レーザ光の光軸
９１Ａ：光軸と平行な軸
９２：脆性基板の表面の垂線
Ｑ：集光点（加工点）
θ１：レーザ光３の脆性基板１への入射角
α：集光レンズ５を通過し脆性基板１に照射するレーザ光３の光軸に対する最大角度
Ｓ：始点
Ｅ：終点
１０１：レーザ光
１０２：脆性基板
１０３：集光レンズ
１０４：改質層
１０５：未改質領域
Ｐ：集光点
Ｐ１：基板内部集光点
Ｐ２：基板外部集光点
【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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【図１０】
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