"レーザを照射してワークをスライス加工するためのレーザ加工方法であって、前記レーザを吸収可能でありかつ前記レーザに対して吸収ピークを有する溶媒を含むエッチング液を容器中に充填するとともに、ワークの加工領域が前記エッチング液に接触するように前記容器内にワークを支持する第1工程と、前記ワークを透過しかつ前記ワーク下面で集光するように前記ワーク上面からレーザを照射する第2工程と、前記レーザの集光点を加工方向に沿って走査して前記ワーク下面に溝を形成する第3工程と、前記レーザの集光点を、前記溝の底面に移動させ、前記溝が形成された方向に沿って走査して前記溝を前記ワーク上面に向かって深くする第4工程と、を含むレーザ加工方法。前記第1工程において使用されるエッチング液の溶媒は水酸基を有する液体である、請求項1に記載のレーザ加工方法。前記第1工程において使用されるエッチング液は、前記レーザを吸収するための添加物を含んでいない、請求項2に記載のレーザ加工方法。前記第1工程におけるレーザの波長は、1.5μm以上6.5μm以下である、請求項2又は3に記載のレーザ加工方法。前記第1工程におけるレーザの波長は、2.7μm以上3.2μm以下である、請求項4に記載のレーザ加工方法。前記ワークはシリコン及びサファイアのいずれかである、請求項1から5のいずれかに記載のレーザ加工方法。前記レーザを、レーザの走査方向と直交する方向に前記ワークに対して相対的に移動させる第5工程をさらに含む、請求項1から6のいずれかに記載のレーザ加工方法。前記第5工程は、前記第3工程を1回実行した後に実行されるとともに、前記第4工程を1回実行した後に実行される、請求項7に記載のレーザ加工方法。前記第5工程は、前記第4工程を繰り返し実行し、1つの溝形成が終了した後に実行される、請求項7に記載のレーザ加工方法。レーザを照射してワークを加工するレーザ加工装置であって、ワークを透過するレーザを出力するレーザ発振器と、前記レーザを吸収可能でありかつ前記レーザに対して吸収ピークを有する溶媒を含むエッチング液が充填され、前記ワークの加工領域が前記エッチング液に接触するように前記ワークが支持される容器と、前記容器が載置されるテーブルと、前記レーザ発振器から出力されるレーザを、前記ワーク上面に導くとともに、前記ワークと前記エッチング液とが接触する位置に集光させる光学系と、前記レーザの集光点を加工方向に沿って走査するとともに前記ワークに対して上下方向に相対移動させる移動装置と、を備えたレーザ加工装置。特許文献1に示された加工方法について、以下に具体的に説明する。まず、レーザとしては、ワークニオブ酸リチウム基板を透過する波長0.5μmのアルゴンレーザが用いられる。そして、レーザを吸収する色素としての黒鉛微粒子を含んだ水酸化カリウム水溶液が基板の下面に配置される。以上のような状態で、レーザが、基板の下面と接するエッチング液に集光させられる。そして、基板が移動されて、基板に溝加工が施される。以上のような加工方法では、レーザの集光位置でレーザが吸収され、基板が加熱処理されるように、レーザ吸収用の黒鉛微粒子をエッチング液に含ませる必要がある。しかし、この黒鉛微粒子は、粒子径が比較的大きいために粒子径よりも十分に大きな加工幅を確保しなければならず切断加工のカーフロスが大きくなり、効率的な加工を行えない。また、この黒鉛微粒子のためにワーク表面が着色されたり、黒煙微粒子がワーク表面に焦げ付いたりする場合がある。さらに、このような添加物は加工コストが高くなる要因となる。本発明の課題は、エッチング液を用いてワークをレーザ加工する際に、カーフロスを抑え、特にエッチング液にレーザ吸収用の添加物が不要となる加工方法及びそれを実現するための加工装置を提供することにある。第1発明に係るレーザ加工方法は、レーザを照射してワークを加工する方法であって、以下の工程を含んでいる。第1工程:レーザを吸収可能でありかつレーザに対して吸収ピークを有する溶媒を含むエッチング液を容器に充填するとともに、ワークの加工領域がエッチング液に接触するように容器内にワークを支持する。第2工程:ワークを透過しかつワーク下面で集光するようにワーク上面からレーザを照射する。第3工程:レーザの集光点を加工方向に沿って走査してワーク下面に溝を形成する。第4工程:レーザの集光点を、溝の底面に移動させ、溝が形成された方向に沿って走査して溝をワーク上面に向かって深くする。この方法では、容器内にエッチング液が充填されており、ワークは、その加工領域がエッチング液に接触するように、容器内に支持される。そして、レーザがワークに照射される。この場合のレーザは、ワークを透過し、かつエッチング液の溶媒自体にレーザが吸収されるような波長のレーザが用いられる。すると、ワークを透過したレーザは、集光位置でエッチング液の溶媒に吸収される。このため、ワーク下面のレーザの集光位置でワークが加熱され、ワークの集光点付近が高速でエッチング処理される。この状態で、レーザの集光点を加工方向に沿って走査することにより、ワーク下面に溝が形成される。次に、この溝の底面にレーザを集光させ、溝が形成された方向に沿って走査することにより、前述のように溝の底面がエッチング処理される。すなわち、溝がワーク上面に向かって深くなる。以上の処理繰り返し実行することにより、溝がワーク上面に向かって深く形成され、この溝を境にワークを分割することができる。ここでは、エッチング液の溶媒自体がレーザを吸収するため、エッチング液にレーザを吸収するための黒鉛微粒子等の色素を含ませる必要がない。したがって、色素によるワークへのダメージ等をなくすことができ、また加工コストを低減することができる。しかも、カーフロスを抑えることができる。第2発明に係るレーザ加工方法は、第1発明の方法において、第1工程において使用されるエッチング液の溶媒は水酸基を有する液体である。エッチング液の溶媒として、水酸基を有する液体、例えば水を用いることができる。この場合は、エッチング液の後処理が容易であり、また加工コストを抑えることができる。第3発明に係るレーザ加工方法は、第2発明の方法において、第1工程において使用されるエッチング液は、レーザを吸収するための添加物を含んでいない。ここで、第1発明の方法によれば、エッチング液にレーザを吸収するための添加物を含ませる必要がない。このため、添加物によるワークへの悪影響をなくすことができ、また加工コストを抑えることができる。第4発明に係るレーザ加工方法は、第2又は第3発明の方法において、第1工程におけるレーザの波長は、1.5μm以上6.5μm以下である。ここでは、エッチング液の溶媒が水酸基を有する液体の場合、レーザ波長と吸収係数との関係を示す特性において、1.5μm以上6.5μm以下の範囲に複数の吸収ピークが生じる。そこで、波長が以上の範囲のレーザを使用することによって、レーザはエッチング液の溶媒に効率良く吸収され、エッチングが促進される。第5発明に係るレーザ加工方法は、第4発明の方法において、第1工程におけるレーザの波長は、2.7μm以上3.2μm以下である。ここで、エッチング液の溶媒が水酸基を有する液体の場合、レーザ波長と吸収係数との関係を示す特性において、波長が3μm近辺に最大の吸収ピークが生じる。そこで、波長が2.7~3.2μmのレーザを使用することにより、もっとも効率良くレーザがエッチング液の溶媒に吸収され、効率の良いエッチング処理が可能になる。第6発明に係るレーザ加工方法は、第1から第5発明の方法において、ワークはシリコン及びサファイヤのいずれかである。第7発明に係るレーザ加工方法は、第1から第6発明のいずれかの方法において、レーザを、レーザの走査方向と直交する方向にワークに対して相対的に移動させる第5工程をさらに含む。ここでは、1つの溝が形成された後に、レーザの走査方向と直交する方向に、レーザをワークに対して相対的に移動させることにより、別の溝を形成することができる。第8発明に係るレーザ加工方法は、第7発明の方法において、第5工程は、第3工程を1回実行した後に実行されるとともに、第4工程を1回実行した後に実行される。ここで、1つの溝をワーク下面から上面まで、あるいは上面近くまで深く形成した後に、別の溝を形成しようとすると、隣り合う溝の間隔が狭い場合には、別の溝を形成するためのレーザが、先に形成されている隣接する溝の加工痕に干渉する場合がある。そこで、この第8発明に係る方法では、第3工程においてワーク下面に溝を形成した後に、隣りの溝形成予定部にレーザを移動させる。そして、第3工程を実施してワーク下面に別の溝を形成する。次に、第4工程を実施して、先に形成された溝をさらに深くする。その後、レーザを別の溝に移動させ、先に形成されている別の溝をさらに深くする。以上のような処理によって、隣り合う溝の間隔が狭い場合でも、先に形成された溝の加工痕にレーザを干渉させることなくスライス加工を行うことができる。第9発明に係るレーザ加工方法は、第7発明の方法において、第5工程は、第4工程を繰り返し実行し、1つの溝形成が終了した後に実行される。隣り合う溝の間隔が広い場合は、溝を形成する際のレーザが、先に形成されている別の溝の加工痕に干渉することはない。そこで、この第9発明に係る方法では、1つの溝をワーク上面まで、あるいは上面近くまで形成した後に、別の溝を形成するためにレーザをワークに対して移動させる。第10発明に係るレーザ加工装置は、レーザを照射してワークを加工する装置であって、レーザ発振器と、容器と、テーブルと、光学系と、移動装置と、を備えている。レーザ発振器はワークを透過するレーザを出力する。容器は、レーザを吸収可能でありかつレーザに対して吸収ピークを有する溶媒を含むエッチング液が充填され、ワークの加工領域がエッチング液に接触するように支持される。テーブルは容器が載置される。光学系は、レーザ発振器から出力されるレーザを、ワーク上面に導くとともに、ワークとエッチング液とが接触する位置に集光させる。移動装置は、レーザの集光点を加工方向に沿って走査するとともにワークに対して上下方向に相対移動させる。以上のような本発明では、エッチング液を用いてワークをレーザ加工する際に、カーフロスを抑え、しかもエッチング液に添加物が不要となり、加工品質を向上できるとともに、加工コストを低減できる。[装置構成]図1に、本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の概略構成を示す。このレーザ加工装置は、レーザを照射して被加工物であるワークを加工する装置である。図に示すように、レーザ加工装置は、テーブル1と、テーブル1に載置される容器2と、レーザ発振器3と、光学系4と、レンズ駆動機構5と、テーブル移動機構6と、を備えている。以下、ワークとして、シリコンを例にとって説明する。容器2内には、エッチング液7が充填されるとともに、シリコンブロック8が1対の支持部材9によって支持される。シリコンブロック8は、加工領域がエッチング液に接触するように配置される。この実施形態では、エッチング液7として、水酸化カリウムKOH水溶液等の水酸基を有する溶媒を含む液体が用いられる。なお、エッチング液7には、黒鉛微粒子等のレーザ吸収用の色素は混入されていない。レーザ発振器3は、波長が3μm近辺のレーザを発振する。波長が3μm近辺のレーザとしては、例えば以下のレーザが利用できる。セラミックレーザErYAGレーザ----波長2.9μmErYLFレーザ----波長2.8μmErBYFレーザ----波長2.8μmHoYLFレーザ----波長3.9μmHoBYFレーザ----波長3.9μmCrZnSeレーザ----波長1.9~3.3μmFeZnSeレーザ----波長3.9~5.0μm中赤外ファイバレーザEr中赤外ファイバレーザ------波長2.7~2.8μm,3.5μmErPr中赤外ファイバレーザ--波長2.7μmHo中赤外ファイバレーザ---波長2.9μm,3μm,4μmHoPr中赤外ファイバレーザ--波長2.9μm以上のような波長のレーザを使用することにより、エッチング液の溶媒が水等の水酸基を有する液体の場合、最も効率良くレーザが吸収され、加工効率が良くなる。この点について、図2を用いて説明する。図2は、横軸はレーザの波長[μm]、縦軸は吸収係数[cm-1]である。図において、実線は水のレーザ波長に対する吸収係数を示し、破線はシリコンのレーザ波長に対する吸収係数を示している。この図から明らかなように、レーザ波長が1.3μm~7μmの範囲では、レーザは、シリコンに吸収されずに透過する。一方、レーザ波長が3μm近辺では、最も高い吸収ピークが存在する。したがって、シリコンブロックを、水酸基を有する溶媒を含むエッチング液に浸して加工する場合は、波長が2.7μm以上3.2μm以下のレーザを用いることによって、レーザは最も効率良くエッチング液に吸収されることがわかる。なお、図2に示すように、水酸基を有する溶媒を含むエッチング液では、レーザ波長が、1.5μm近辺、2μm近辺、3μm近辺、6μm近辺の複数個所に吸収ピークを有している。したがって、波長が1.5μm以上6.5μm以下のレーザを用いることによって、比較的効率良くレーザがエッチング液に吸収され、効率の良い加工を行うことができる。光学系4は、レーザ発振器3からのレーザをシリコンブロック8に導くためのものであり、第1レンズユニット11と、ミラー12と、第2レンズユニット13と、を有している。第1ユニット11は、レーザのビームを成型するためのレンズ等を含んでいる。ミラー12は、第1レンズユニット11でビーム成型されたレーザを下方に反射する。第2レンズユニット13は、図3に示すように、第1及び第2ウェッジプリズム13a,13bと、集光レンズ13cと、を有している。両ウェッジプリズム13a,13b及び集光レンズ3cは、中空モータ図示せずの内部に配置されており、中空モータの中心軸Cの周りに回転させることが可能である。また、第2ウェッジプリズム13bは、第1ウェッジプリズム3aに対して接近及び離反自在に配置されている。なお、この実施形態では、シリコンを透過し水酸基を有する溶媒を含むエッチング液に吸収される波長のレーザを用いるために、各レンズはレーザを吸収しない材料で製造する必要がある。例えば、波長が3μmのレーザを用いる場合は、フッ化カルシウムを材料とするレンズにする必要がある。レンズ駆動機構5は、第2レンズユニット13の各レンズ13a,13b,13cを回転駆動するための、また第2ウェッジプリズム13b及び集光レンズ13cを上下方向に移動するための機構である。このレンズ駆動機構5により集光レンズ13cを上下方向に移動させることによって、レーザの上下方向の集光位置を制御することができる。また、第1及び第2ウェッジプリズム13a,13bを中空モータによって回転させることにより、レーザの集光位置を所定の半径の円形の加工ラインに沿って走査させることができる。さらに、第1ウェッジプリズム13aと第2ウェッジプリズム13bとの間隔を制御することによって、円形の加工ラインに沿って加工を行う際の半径を任意に設定することができる。テーブル移動機構6は、テーブル1を水平面内で移動させて、シリコンブロックにおけるレーザの集光位置を水平面内で移動させるための機構である。[加工方法]次に、以上のような加工装置を用いて、レーザによりエッチング加工する方法について説明する。以下では、レーザ加工方法の基本的作用について説明する。まず、容器2内にエッチング液7を充填する。ここで、エッチング液7としては、前述のように、水等の水酸基を有する溶媒を含む液体を使用する。そして、このエッチング液7が満たされた容器2内に、シリコンブロック8を入れ、支持部材9によって支持する。なお、シリコンブロック8は、加工すべき高さ位置までエッチング液7に浸す必要がある。次に、前述の例で示したような波長が3μm近辺のレーザを、シリコンブロック8の表面から照射する。そして、図4aに模式的に示すように、レーザLがシリコンブロック8の下面で集光するように、集光レンズ13cの上下位置を調整する。なお、図4では、シリコンブロック8において、エッチング液7と接触している部分のみを示している。ここでは、レーザLは、シリコンブロック8を透過し、集光点でエッチング液の溶媒に吸収される。このため、集光点ではシリコンブロック8が局部的に加熱される。この加熱によってエッチング速度が速くなり、図4bに示すように、集光点において微小な穴8aが形成される。そして、この穴8aに周囲のエッチング液が侵入する。次に、集光レンズ13cを上方に移動させ、集光位置をシリコンブロック8の上面側に移動させる。これにより、前述と同様の作用によって穴8aが上方に向かって深くなる。この様子を図4cに示している。<孔あけ加工>以上のような加工方法を用いて、シリコンブロック8の下面から上面に貫通する孔を形成する場合について説明する。小径の孔を形成する場合は、図4に示した加工方法と同様の方法を実施する。この場合の加工孔径は、レーザの集光径と同程度の径になる。レーザの集光径は、集光レンズ13cの焦点距離と、集光レンズ13cに入射するレーザのビーム径と、を調整することによって制御することができる。一方、大きな径の孔を形成する場合は、まず、レーザLの集光径を加工孔径よりも十分に小さくする必要がある。そして、図5aに示すように、集光点をシリコンブロック8の下面に設定する。この場合のエッチング処理については、図4で説明した通りである。次に、集光点の上下方向の位置を固定した状態で、すなわち集光レンズ13cの高さ位置を固定した状態で、第2レンズユニット13を中空モータにより回転させる。これにより、シリコンブロック8の下面に、図5aに示すように円形の溝8bが形成され、エッチング液はこの溝8d内に侵入する。次に、図5bに示すように、集光レンズ13cを上方に移動させ、前述と同様の処理を実行する。このような処理を繰り返し実行することにより、図5cに示すように、シリコンブロック8の下面から上面にわたって連続する円形の溝8bが形成される。したがって、この後、シリコンブロック8をテーブル1上から取り出すことにより、シリコンブロック8から加工くず81を分離させることができる。これにより、円形の孔8cをシリコンブロック8に形成することができる。なお、レーザLの集光点は、螺旋状に上方に移動させてもよいし、上方への移動及び旋回を段階的に実行するようにしてもよい。<スライス加工1>次に、シリコンブロック8の下面から上面にかけて複数の溝を形成し、シリコンブロック8をスライスする場合について説明する。まず、前述と同様の加工方法によって、シリコンブロック8の下面に集光位置を設定してレーザを照射する。そして、図6aに示すように、シリコンブロック8が載置されたテーブル1をx方向に移動し、x方向に延びる溝8dをシリコンブロック8の下面に形成する。このとき、溝8dにはエッチング液が侵入する。次に、集光レンズ13cを上方に移動する。すなわち、溝8dの底面上面にレーザLの集光位置がくるように、集光レンズ13cを移動する。この状態でテーブル1をx方向に移動してレーザLを走査し、同様の加工を行う。これにより、図6bに示すように、溝8dの深さが上方に向かって深くなり、この溝8dに前記同様にエッチング液が侵入する。以上の処理を繰り返し実行することにより、x方向に延びる溝8dがシリコンブロック8の下面から上面につながり、スライスされたことになる。この後、図6d及びeに示すように、レーザをy方向に移動し、前述の処理と同様の処理を繰り返し実行する。これにより、シリコンブロック8を複数枚のウェハにスライスすることができる。図6eは図6dの側面視である。なお、図6に示した処理では、溝8dをシリコンブロック8の下面から上面まで貫通させた場合について説明したが、この場合は、スライスされた各片がそれぞれ分離されて取扱いが不便である。そこで、後処理工程での取扱い性を容易にするために、溝8dを上面まで到達させることなく、上面から所定の距離の位置で溝8dの形成を止めるようにするのが望ましい。<スライス加工2>図6に示す加工方法において、スライス幅が狭い場合、y方向に移動して加工しようとすると、このときのレーザが先の溝加工痕と干渉することがある。このような場合は、図7に示すような方法で加工する必要がある。ここでは、まず、先の方法と同様に、図7aに示すように、シリコンブロック8の下面に集光位置を設定してレーザLを照射し、さらにシリコンブロック8が載置されたテーブル1をx方向に移動して、x方向に延びる溝8dを形成する。次に、スライス幅に応じてテーブル1をy方向に移動する。そして、同様に、シリコンブロック8の下面に溝8dを形成する図7b。以上の処理を繰り返し実行して、図7cに示すように、すべてのスライス個所に溝8dを形成する。その後、図7dに示すように、先に形成された溝8dの底面にレーザLの集光点を設定し、前記同様にテーブル1をx方向に移動してレーザを走査する。この走査をすべての溝8dについて実行する。これにより、スライス幅が狭い場合であっても、図7eに示すように、溝同士が干渉することなく加工を行うことができる。なお、この図7に示す例においても、後処理工程での取扱い性を考慮し、溝8dを上面まで到達させることなく、上面から所定の距離の位置で溝8dの形成を止めるようにするのが望ましい。[特徴]1エッチング液の溶媒として水やアルコールなど、水酸基を含んだ液体を用い、かつ波長が3μm近辺のレーザを用いた場合、レーザは水酸基に効率良く吸収され、高速にエッチング処理を行うことができる。2エッチング液の溶媒自体がレーザを吸収するため、エッチング液にレーザを吸収するための黒鉛微粒子等の添加物を含ませる必要がない。したがって、添加物によるシリコンブロックへのダメージ等をなくすことができ、また加工コストの低減を図ることができる。3従来のワイヤによる加工に比較して、カーフロスを抑えることができ、歩留まりが向上する。例えば、波長2.8μm、直径10mmのシングルモードErファイバレーザを焦点距離100mmのレンズで集光した場合、集光径は35.7μmとなり、カーフロスは著しく小さくなる。4エッチング液の溶媒として水を使用することができ、エッチング液の後処理が容易であり、また加工コストを低減できる。5従来のレーザアブレーションのように、加工部に溶融したシリコンや酸化物が付着するのを抑えることができ、加工品質が向上する。6厚いワークに比較的大径の孔あけ加工する場合であって、孔がテーパ状に形成されるのを抑えることができる。7大掛かりな設備が不要になる。[他の実施形態]本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。a前記実施形態では、テーブルを水平面内で移動させてレーザの走査を行ったが、図1におけるミラー12に代えてガルバノスキャナミラーを用いることにより、テーブルを固定した状態でレーザx,y方向に走査することができる。b使用するレーザの波長は、ワークを透過しかつエッチング液の溶媒に吸収されるような波長であれば、前記実施形態に示したものに限定されない。cレーザのビーム形状は、前記実施形態に限定されない。例えば、光学系として非球面シリンドリカルレンズを組み合わせたユニットを用い、レーザのビーム形状をガウス分布型ではなく矩形状のトップハット型にすれば、さらに効率良く加工を行うことができる。dワークとしてサファイヤを用いてもよい。エッチング液の溶媒としての水とサファイヤのレーザ波長と吸収係数との関係を図8に示す。この図から明らかなように、サファイヤの場合においても、波長が3μm近辺、あるいは2μm近辺のレーザを用いることによって、前記実施形態とほぼ同様の加工を行うことができる。また、波長が3μm近辺のレーザを用いることによって、前記実施形態とほぼ同様の加工を行うことができるワークの例として、Ge、GaAs、InAs、AlN、GaN、SiC、SiN、InP、GaSbが上げられる。なお、上記のワークを加工するためのエッチング液として、KOH、HF、H2SO4、H3PO4、HCL、NaOHの各水溶液やH2O2およびこれらの混合液をワークに応じて適宜選択して用いることができる。eワーク表面に対してレーザの照射方向を傾けることによって、切断面をテーパ状にすることができる。f孔あけ加工において、円形の孔だけではなく、楕円形等の環状の孔を形成することができる。また、貫通する孔に限らず、下面から所定の深さを有する有底の孔を形成することも可能になる。"