激光加工装置及激光加工方法与流程

本发明涉及激光加工装置及激光加工方法。

背景技术：

在专利文献1中记载有一激光加工装置，其具备：保持工件的保持机构；及对保持于保持机构的工件照射激光的激光照射机构。在专利文献1所记载的激光加工装置中，具有聚光透镜的激光照射机构相对于基台固定，沿着与聚光透镜的光轴垂直的方向的工件的移动通过保持机构实施。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5456510号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，在例如半导体器件的制造工序中，会有实施从半导体晶圆去除作为不要部分的其外缘部分的修整加工的情况。但是，为了从对象物去除该外缘部分，若通过沿着在对象物的外缘的内侧呈环状延伸的线，使激光的聚光点相对移动，而沿着该线形成改质区域的话，则会有去除了外缘部分的对象物的修整面的品质根据部位而降低的担忧。

因此，本发明的技术问题在于，提供可抑制去除了外缘部分的对象物的修整面的品质根据部位而降低的激光加工装置及激光加工方法。

解决问题的技术手段

本发明的一方面的激光加工装置，是通过对对象物至少对准聚光区域的一部分并照射激光而在对象物形成改质区域的激光加工装置，具备：支撑部，其支撑对象物；照射部，其对通过支撑部所支撑的对象物照射激光；及控制部，其控制支撑部与照射部，照射部具有以与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状具有长边方向的方式成形激光的成形部，控制部具有：决定部，其基于关于对象物的对象物信息、及关于沿着在对象物的外缘的内侧呈环状延伸的线使聚光区域的一部分相对地移动的情况下的线的线信息，将线的第1部分的长边方向的朝向决定为第1朝向，使得长边方向与聚光区域的一部分的移动方向交叉；及调整部，其调整第1部分的长边方向的朝向以成为通过决定部决定的第1朝向。

在该激光加工装置中，在线的第1部分上，在与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状的长边方向与聚光区域的一部分的移动方向交叉的状态下，沿着线使聚光区域的一部分相对地移动。由此，例如，仅通过在聚光区域的一部分的形状的长边方向与聚光区域的一部分的移动方向一致的状态下沿着线使聚光区域的一部分相对地移动，从而在例如因对象物的物性而在线的第1部分上修整面的品质降低这样的情况下，能够抑制这种修整面的品质降低。因此，根据该激光加工装置，可抑制去除了外缘部分的对象物的修整面的品质根据部位而降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为对象物信息是关于对象物的结晶方位的信息，线信息是关于聚光区域的一部分的移动方向的信息。由此，即使在对象物具有结晶方位的情况下，也可抑制对象物的修整面的品质根据部位而降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为决定部基于对象物信息及线信息，将与第1部分分离的线的第2部分的长边方向的朝向决定为第2朝向，以使长边方向与移动方向交叉，调整部调整第2部分的长边方向的朝向以成为通过决定部决定的第2朝向。由此，可抑制在相互分离的第1部分及第2部分的各个中，对象物的修整面的品质降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为在沿着第1部分使聚光区域的一部分相对地移动后，沿着第2部分使聚光区域的一部分相对地移动的情况下，调整部在位于第1部分与第2部分之间的线的第3部分上，将长边方向的朝向从第1朝向改变成第2朝向。由此，可更可靠地抑制分别在相互分离的第1部分及第2部分中，对象物的修整面的品质降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为对象物是以(100)面为主面，且具有与一方的(110)面垂直的第1结晶方位及与另一方的(110)面垂直的第2结晶方位的晶圆，线在从与主面垂直的方向观察的情况下，呈圆环状延伸，在将线与第2结晶方位正交的1点作为0°的点的情况下，第1部分包含从5°的点到15°的点之间的部分，第2部分包含从75°的点到85°的点之间的部分。由此，即使在对象物为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可抑制对象物的修整面的品质根据部位而降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为第1朝向及第2朝向为以接近第1结晶方位及第2结晶方位中与移动方向之间的角度大的一方的方式，相对于移动方向倾斜的方向的朝向。由此，即使在对象物为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制分别在互相分离的第1部分及第2部分中，对象物的修整面的品质降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为第1朝向及第2朝向为以接近第1结晶方位及第2结晶方位中与移动方向之间的角度大的一方的方式，从移动方向倾斜10°～35°的方向的朝向。由此，即使在对象物为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制分别在互相分离的第1部分及第2部分中，对象物的修整面的品质降低。

在本发明的一方面的激光加工装置中，也可为成形部为空间光调制器，调整部通过控制空间光调制器而调整长边方向的朝向。由此，可可靠地调整与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状的长边方向的朝向。

本发明的一方面的激光加工方法，是通过对对象物至少对准聚光区域的一部分并照射激光而在对象物形成改质区域的激光加工方法，具备：决定工序，其基于关于对象物的对象物信息、及关于沿着在对象物的外缘的内侧呈环状延伸的线使聚光区域的一部分相对地移动的情况下的线的线信息，将线的第1部分的长边方向的朝向决定为第1朝向，将与第1部分分离的线的第2部分的长边方向的朝向决定为第2朝向，使得与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状所具有的长边方向与聚光区域的一部分的移动方向交叉；及调整工序，其调整第1部分的长边方向的朝向以成为被决定的第1朝向，调整第2部分的长边方向的朝向以成为被决定的第2朝向。

在该激光加工方法中，分别在互相分离的第1部分及第2部分中，在与激光的光轴垂直的面内的聚光区域的一部分的形状的长边方向与聚光区域的一部分的移动方向交叉的状态下，沿着线使聚光区域的一部分相对地移动。由此，例如，仅通过在聚光区域的一部分的形状的长边方向与聚光区域的一部分的移动方向一致的状态下，沿着线使聚光区域的一部分相对地移动，从而在例如因对象物的物性引起分别在线的第1部分及第2部分中修整面的品质降低这样的情况下，能够抑制这种修整面的品质降低。因此，根据该激光加工方法，可抑制去除了外缘部分的对象物的修整面的品质根据部位而降低。

发明的效果

根据本发明，能够提供可抑制去除了外缘部分的对象物的修整面的品质根据部位而降低的激光加工装置及激光加工方法。

附图说明

图1是实施方式的激光加工装置的立体图。

图2为图1中所示的激光加工装置的一部分的正面图。

图3为图1中所示的激光加工装置的激光加工头的正面图。

图4为图3中所示的激光加工头的侧面图。

图5为图3中所示的激光加工头的光学系统的构成图。

图6是变形例的激光加工头的光学系统的构成图。

图7是变形例的激光加工装置的一部分的正面图。

图8是变形例的激光加工装置的立体图。

图9是显示第1实施方式的激光加工装置的概略结构的平面图。

图10中，(a)是显示对象物的例子的平面图。(b)是图10(a)所示的对象物的侧面图。

图11中，(a)是用于说明第1实施方式的修整加工的对象物的侧面图。(b)是显示图11(a)的后续的对象物的平面图。(c)是图11(b)所示的对象物的侧面图。

图12中，(a)是显示图11(b)的后续的对象物的侧面图。(b)是显示图12(a)的后续的对象物的平面图。

图13中，(a)是显示图12(b)的后续的对象物的平面图。(b)是图13(a)所示的对象物的侧面图。(c)是用于说明第1实施方式的研磨加工的对象物的侧面图。

图14是成为第1实施方式的修整加工的对象的对象物的平面图。

图15中，(a)是用于说明第1实施方式的修整加工的主要部分的对象物的平面图。(b)是显示图15(a)的激光加工时的光束形状的图。

图16中，(a)是显示图15(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图16(a)的激光加工时的光束形状的图。

图17是显示以图9的激光加工装置执行激光加工的情况下的第1运用例的时间表。

图18是显示以图9的激光加工装置执行激光加工的情况下的第2运用例的时间表。

图19是显示以图9的激光加工装置执行激光加工的情况下的第3运用例的时间表。

图20是显示以图9的激光加工装置执行激光加工的情况下的第4运用例的时间表。

图21中，(a)是显示使光束形状的长边方向与加工行进方向一致的情况下的修整加工后的对象物的一部分的照片图。(b)是显示通过图9的激光加工装置修整加工后的对象物的一部分的照片图。

图22中，(a)是显示使光束形状的长边方向与加工行进方向一致的情况下的修整加工后的对象物的一部分的照片图。(b)是显示通过图9的激光加工装置修整加工后的对象物的一部分的照片图。

图23是显示修整加工后的对象物的一部分的图。

图24是显示对使光束角度及加工角度改变的情况下的加工品质进行评价的实验结果的表格。

图25是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图26是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图27是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图28是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图29是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图30是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图31是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图32是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图33是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图34是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图35是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图36是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图37是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图38是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图39是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图40是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图41是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图42是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图43是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图44是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图45是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图46是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图47是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图48是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图49是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图50是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图51是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图52是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图53是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图54是显示图24的实验结果所涉及的对象物的修整面的照片图。

图55中，(a)是用于说明第2实施方式的修整加工的主要部分的对象物的平面图。(b)是显示图55(a)的激光加工时的光束形状的图。

图56中，(a)是显示图55(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图56(a)的激光加工时的光束形状的图。

图57中，(a)是显示图56(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图57(a)的激光加工时的光束形状的图。

图58中，(a)是显示图57(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图58(a)的激光加工时的光束形状的图。

图59中，(a)是用于说明光束形状的朝向的切换的图。(b)是用于说明光束形状的朝向的切换的其他图。

图60中，(a)是用于说明第3实施方式的修整加工的主要部分的对象物的平面图。(b)是显示图60(a)的激光加工时的光束形状的图。

图61中，(a)是显示图60(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图61(a)的激光加工时的光束形状的图。

图62中，(a)是显示图61(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图62(a)的激光加工时的光束形状的图。

图63中，(a)是显示图62(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图63(a)的激光加工时的光束形状的图。

图64中，(a)是显示图63(a)的后续的对象物的平面图。(b)是显示图64(a)的激光加工时的光束形状的图。

图65是成为第4实施方式的修整加工的对象的对象物的平面图。

图66中，(a)是用于说明第4实施方式的修整加工的主要部分的对象物的一部分平面图。(b)是显示图66(a)的激光加工时的光束形状的图。

图67中，(a)是显示图66(a)的后续的对象物的一部分平面图。(b)是显示图67(a)的激光加工时的光束形状的图。

图68中，(a)是显示图67(a)的后续的对象物的一部分平面图。(b)是显示图68(a)的激光加工时的光束形状的图。

图69是显示变形例的激光加工装置的概略结构的平面图。

图70是显示其他变形例的激光加工装置的概略结构的平面图。

图71中，(a)是显示关于具有像散的第1激光的聚光点附近的激光入射面侧的光束形状的图。(b)是显示关于具有像散的第1激光的聚光点附近的激光入射面侧与其相反面侧之间的光束形状的图。(c)是显示关于具有像散的第1激光的聚光点附近的激光入射面侧的相反面侧的光束形状的图。

图72中，(a)是显示关于使用狭缝或椭圆光学系统的情况下的第1激光的聚光点附近的激光入射面侧的光束形状的图。(b)是显示关于使用狭缝或椭圆光学系统的情况下的第1激光的聚光点的光束形状的图。(c)是显示关于使用狭缝或椭圆光学系统的情况下的第1激光的聚光点附近的激光入射面侧的相反侧的光束形状的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。再者，在各图中，对相同或相当的部分赋予相同的符号，并省略重复的说明。

首先，说明激光加工装置的基本结构、作用效果及变形例。

[激光加工装置的结构]

如图1所示，激光加工装置1具备多个移动机构5、6、支撑部7、一对激光加工头(第1激光加工头、第2激光加工头)10a、10b、光源单元8、及控制部9。以下，将第1方向称为x方向，将与第1方向垂直的第2方向称为y方向，将与第1方向及第2方向垂直的第3方向称为z方向。在本实施方式中，x方向及y方向为水平方向，z方向为垂直方向。

移动机构5具有固定部51、移动部53及安装部55。固定部51安装于装置框架1a。移动部53安装于设置于固定部51的轨道，可沿着y方向移动。安装部55安装于设置于移动部53的轨道，可沿着x方向移动。

移动机构6具有固定部61；一对移动部(第1移动部、第2移动部)63、64；及一对安装部(第1安装部、第2安装部)65、66。固定部61安装于装置框架1a。一对移动部63、64分别安装于设置于固定部61的轨道，分别独立，可沿着y方向移动。安装部65安装于设置于移动部63的轨道，可沿着z方向移动。安装部66安装于设置于移动部64的轨道，可沿着z方向移动。即，相对于装置框架1a，一对安装部65、66分别可沿着y方向及z方向的各个移动。移动部63、64的各个分别构成第1及第2水平移动机构(水平移动机构)。安装部65、66的各个分别构成第1及第2垂直移动机构(垂直移动机构)。

支撑部7安装于设置于移动机构5的安装部55的旋转轴，能够以与z方向平行的轴线为中心线而进行旋转。即，支撑部7可分别沿着x方向及y方向移动，能够以与z方向平行的轴线为中心线而进行旋转。支撑部7支撑对象物100。对象物100例如为晶圆。

如图1及图2所示，激光加工头10a安装于移动机构6的安装部65。激光加工头10a在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光l1(也称为“第1激光l1”)。激光加工头10b安装于移动机构6的安装部66。激光加工头10b在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光l2(也称为“第2激光l2”)。激光加工头10a、10b构成照射部。

光源单元8具有一对光源81、82。光源81输出激光l1。激光l1自光源81的射出部81a射出，通过光纤2导引至激光加工头10a。光源82输出激光l2。激光l2自光源82的射出部82a射出，通过其他光纤2导引至激光加工头10b。

控制部9控制激光加工装置1的各部(支撑部7、多个移动机构5、6、一对激光加工头10a、10b、及光源单元8等)。控制部9作为包含处理器、存储器、储存器及通信装置等的计算机装置构成。在控制部9，加载于存储器等的软件(程序)通过处理器执行，存储器及储存器的数据的读取及写入以及通过通信装置的通信通过处理器控制。由此，控制部9实现各种功能。

说明通过如以上所述构成的激光加工装置1进行加工的一个例子。该加工的一个例子是为了将作为晶圆的对象物100切断成多个芯片，沿着设定成格子状的多个线，在对象物100的内部形成改质区域的例子。

首先，移动机构5使支撑部7分别沿着x方向及y方向移动，以使支撑对象物100的支撑部7在z方向上与一对激光加工头10a、10b相对。接着，移动机构5以与z方向平行的轴线为中心线而使支撑部7旋转，以使在对象物100上朝一方向延伸的多个线沿着x方向。

然后，移动机构6使激光加工头10a沿着y方向移动，以使激光l1的聚光点(聚光区域的一部分)位于朝一方向延伸的一条线上。另一方面，移动机构6使激光加工头10b沿着y方向移动，以使激光l2的聚光点位于朝一方向延伸的其他线上。然后，移动机构6使激光加工头10a沿着z方向移动，以使激光l1的聚光点位于对象物100的内部。另一方面，移动机构6使激光加工头10b沿着z方向移动，以使激光l2的聚光点位于对象物100的内部。

接着，光源81输出激光l1而激光加工头10a对对象物100照射激光l1，并且光源82输出激光l2而激光加工头10b对对象物100照射激光l2。与此同时，移动机构5使支撑部7沿着x方向移动，以使激光l1的聚光点沿着朝一方向延伸的一条线相对地移动，并且使激光l2的聚光点沿着朝一方向延伸的其他线相对地移动。这样，激光加工装置1分别沿着在对象物100上朝一方向延伸的多个线，在对象物100的内部形成改质区域。

接着，移动机构5以与z方向平行的轴线为中心线而使支撑部7旋转，以使在对象物100上朝与一方向正交的另一方向延伸的多个线沿着x方向。

然后，移动机构6使激光加工头10a沿着y方向移动，使激光l1的聚光点位于朝另一方向延伸的一条线上。另一方面，移动机构6使激光加工头10b沿着y方向移动，使激光l2的聚光点位于朝另一方向延伸的其他线上。然后，移动机构6使激光加工头10a沿着z方向移动，使激光l1的聚光点位于对象物100的内部。另一方面，移动机构6使激光加工头10b沿着z方向移动，使激光l2的聚光点位于对象物100的内部。

接着，光源81输出激光l1而激光加工头10a对对象物100照射激光l1，并且光源82输出激光l2而激光加工头10b对对象物100照射激光l2。与此同时，移动机构5使支撑部7沿着x方向移动，使激光l1的聚光点沿着朝另一方向延伸的一条线相对地移动，并且使激光l2的聚光点沿着朝另一方向延伸的其他线相对地移动。这样，激光加工装置1分别沿着在对象物100上朝与一方向正交的另一方向延伸的多个线，在对象物100的内部形成改质区域。

再者，在上述加工的一个例子中，光源81通过例如脉冲振荡方式，对对象物100输出具有透过性的激光l1，光源82通过例如脉冲振荡方式，对对象物100输出具有透过性的激光l2。若这样的激光聚光于对象物100的内部的话，则在与激光的聚光点对应的部分，激光特别被吸收，在对象物100的内部形成改质区域。改质区域是密度、折射率、机械强度、其他的物理特性与周围的非改质区域不同的区域。作为改质区域，具有例如熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。

通过脉冲振荡方式输出的激光照射至对象物100，沿着设定于对象物100的线，使激光的聚光点相对地移动的话，则多个改质光点(spot)形成为沿着线排列成1列。1个改质光点通过1脉冲的激光的照射形成。1列的改质区域为排列成1列的多个改质光点的集合。相邻的改质光点通过激光的聚光点相对于对象物100的相对的移动速度及激光的反复频率，存在相互相连的情况和相互分离的情况。所设定的线的形状不限于格子状，也可为环状、直线状、曲线状及组合了这些形状的至少任一者的形状。

[激光加工头的结构]

如图3及图4所示，激光加工头10a具备框体11、入射部12、调整部13及聚光部14。

框体11具有第1壁部21及第2壁部22、第3壁部23及第4壁部24、以及第5壁部25及第6壁部26。第1壁部21及第2壁部22在x方向上互相相对。第3壁部23及第4壁部24在y方向上互相相对。第5壁部25及第6壁部26在z方向上互相相对。

第3壁部23与第4壁部24的距离较第1壁部21与第2壁部22的距离小。第1壁部21与第2壁部22的距离较第5壁部25与第6壁部26的距离小。再者，第1壁部21与第2壁部22的距离可与第5壁部25与第6壁部26的距离相等，也可较第5壁部25与第6壁部26的距离大。

在激光加工头10a中，第1壁部21位于移动机构6的固定部61侧，第2壁部22位于固定部61的相反侧。第3壁部23位于移动机构6的安装部65侧，第4壁部24位于安装部65的相反侧、即激光加工头10b侧(参照图2)。第5壁部25位于支撑部7的相反侧，第6壁部26位于支撑部7侧。

框体11以在第3壁部23配置于移动机构6的安装部65侧的状态下，框体11安装于安装部65的方式构成。具体而言，如以下所述。安装部65具有底板65a和安装板65b。底板65a安装于设置于移动部63的轨道(参照图2)。安装板65b立设于底板65a的激光加工头10b侧的端部(参照图2)。框体11在第3壁部23接触于安装板65b的状态下，经由台座27，将螺栓28螺合于安装板65b，由此安装于安装部65。台座27分别设置于第1壁部21及第2壁部22。框体11相对于安装部65可装卸。

入射部12安装于第5壁部25。入射部12对框体11内入射激光l1。入射部12在x方向上，偏向第2壁部22侧(一方的壁部侧)，在y方向上偏向第4壁部24侧。即，x方向上的入射部12与第2壁部22的距离较x方向上的入射部12与第1壁部21的距离小，y方向上的入射部12与第4壁部24的距离较x方向上的入射部12与第3壁部23的距离小。

入射部12构成为光纤2的连接端部2a能够连接。在光纤2的连接端部2a，设置有将自光纤的射出端射出的激光l1进行准直的准直透镜，未设置抑制返回光的隔离器。该隔离器设置于较连接端部2a更靠近光源81侧的光纤的中途。由此，可谋求连接端部2a的小型化，进而可谋求入射部12的小型化。再者，也可将隔离器设置于光纤2的连接端部2a。

调整部13配置在框体11内。调整部13调整自入射部12入射的激光l1。调整部13所具有的各结构安装于设置于框体11内的光学基座29。光学基座29以将框体11内的区域区隔成第3壁部23侧的区域与第4壁部24侧的区域的方式，安装于框体11。光学基座29与框体11成为一体。关于调整部13所具有的各结构为在第4壁部24侧安装于光学基座29的调整部13所具有的各结构的详细内容，在后面说明。

聚光部14配置于第6壁部26。具体而言，聚光部14在插通于形成于第6壁部26的孔26a的状态下，配置于第6壁部26。聚光部14将通过调整部13所调整的激光l1聚光并朝框体11外射出。聚光部14在x方向上，偏向第2壁部22侧(一方的壁部侧)，在y方向上偏向第4壁部24侧。即，x方向上的聚光部14与第2壁部22的距离较x方向上的聚光部14与第1壁部21的距离小，y方向上的聚光部14与第4壁部24的距离较x方向上的聚光部14与第3壁部23的距离小。

如图5所示，调整部13具有衰减器31、扩束器32、和镜33。入射部12、以及调整部13的衰减器31、扩束器32及镜33配置于沿着z方向延伸的直线(第1直线)a1上。衰减器31及扩束器32在直线a1上，配置于入射部12与镜33之间。衰减器31调整自入射部12入射的激光l1的输出。扩束器32将以衰减器31调整了输出的激光l1的直径扩大。镜33将以扩束器32扩大了直径的激光l1进行反射。

调整部13还具有反射型空间光调制器34、和成像光学系统35。调整部13的反射型空间光调制器34及成像光学系统35、以及聚光部14配置于沿着z方向延伸的直线(第2直线)a2上。反射型空间光调制器34将以镜33进行了反射的激光l1调制。反射型空间光调制器34为例如反射型液晶(lcos：liquidcrystalonsilicon)的空间光调制器(slm：spatiallightmodulator)。成像光学系统35构成反射型空间光调制器34的反射面34a与聚光部14的入射瞳面14a处于成像关系的两侧远心光学系统。成像光学系统35通过3个以上的透镜构成。

直线a1及直线a2位于与y方向垂直的平面上。直线a1相对于直线a2，位于第2壁部22侧(一方的壁部侧)。在激光加工头10a中，激光l1从入射部12入射到框体11内并在直线a1上行进，以镜33及反射型空间光调制器34依次反射后，在直线a2上行进而从聚光部14射出至框体11外。再者，衰减器31及扩束器32的排列顺序也可相反。另外，衰减器31也可配置于镜33与反射型空间光调制器34之间。另外，调整部13也可具有其他的光学部件(例如配置于扩束器32之前的转向镜等)。

激光加工头10a还具备分色镜15、测定部16、观察部17、驱动部18及电路部19。

分色镜15在直线a2上，配置于成像光学系统35与聚光部14之间。即，分色镜15在框体11内，配置于调整部13与聚光部14之间。分色镜15在第4壁部24侧，安装于光学基座29。分色镜15使激光l1透过。分色镜15在抑制像散的观点上，也可为例如立方体形、或者配置成具有扭曲的关系的2片板型。

测定部16在框体11内，相对于调整部13配置于第1壁部21侧(一方的壁部侧的相反侧)。测定部16在第4壁部24侧，安装于光学基座29。测定部16输出用于测定对象物100的表面(例如激光l1入射的一侧的表面)与聚光部14的距离的测定光l10，经由聚光部14，检测被对象物100的表面反射的测定光l10。即，从测定部16输出的测定光l10经由聚光部14照射至对象物100的表面，被对象物100的表面反射的测定光l10经由聚光部14而被测定部16检测。

更具体而言，从测定部16输出的测定光l10被在第4壁部24侧安装于光学基座29的光束分离器20及分色镜15依次反射，从聚光部14射出至框体11外。被对象物100的表面反射的测定光l10从聚光部14入射到框体11内，由分色镜15及光束分离器20依次反射，入射到测定部16，而被测定部16检测。

观察部17在框体11内，相对于调整部13配置于第1壁部21侧(一方的壁部侧的相反侧)。观察部17在第4壁部24侧，安装于光学基座29。观察部17输出用于观察对象物100的表面(例如激光l1入射的一侧的表面)的观察光l20，经由聚光部14，检测被对象物100的表面反射的观察光l20。即，从观察部17输出的观察光l20，经由聚光部14而照射至对象物100的表面，被对象物100的表面反射的观察光l20经由聚光部14而被观察部17检测。

更具体而言，从观察部17输出的观察光l20透过光束分离器20而被分色镜15反射，从聚光部14射出至框体11外。被对象物100的表面反射的观察光l20，从聚光部14入射到框体11内，由分色镜15反射，透过光束分离器20而入射到观察部17，而被观察部17检测。再者，激光l1、测定光l10及观察光l20各自的波长互相不同(至少各自的中心波长互相偏移)。

驱动部18在第4壁部24侧，安装于光学基座29。安装于框体11的第6壁部26。驱动部18通过例如压电元件的驱动力，使配置于第6壁部26的聚光部14沿着z方向移动。

电路部19在框体11内，相对于光学基座29配置于第3壁部23侧。即，电路部19在框体11内，相对于调整部13、测定部16及观察部17配置于第3壁部23侧。电路部19为例如多个电路基板。电路部19处理自测定部16输出的信号及输入至反射型空间光调制器34的信号。电路部19基于自测定部16输出的信号，控制驱动部18。作为一个例子，电路部19基于自测定部16输出的信号，控制驱动部18，以使对象物100的表面与聚光部14的距离维持成一定(即，对象物100的表面与激光l1的聚光点的距离维持成一定)。再者，在框体11，设置有连接有用于将电路部19电连接于控制部9(参照图1)等的配线的连接器(未图示)。

激光加工头10b与激光加工头10a同样地，具备框体11、入射部12、调整部13、聚光部14、分色镜15、测定部16、观察部17、驱动部18及电路部19。但是，激光加工头10b的各结构如图2所示，配置成关于通过一对安装部65、66间的中心点且与y方向垂直的假想平面，具有与激光加工头10a的各结构面对称的关系。

例如，激光加工头10a的框体(第1框体)11以第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10b侧、且第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧的方式，安装于安装部65。相对于此，激光加工头10b的框体(第2框体)11以第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10a侧、且第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧的方式，安装于安装部66。

激光加工头10b的框体11构成为在第3壁部23配置于安装部66侧的状态下，框体11安装于安装部66。具体而言，如以下所述。安装部66具有底板66a和安装板66b。底板66a安装于设置于移动部63的轨道。安装板66b立设于底板66a的激光加工头10a侧的端部。激光加工头10b的框体11在第3壁部23接触于安装板66b的状态下，安装于安装部66。激光加工头10b的框体11相对于安装部66可装卸。

[作用及效果]

在激光加工头10a中，由于输出激光l1的光源未设置于框体11内，因此，可谋求框体11的小型化。再有，在框体11中，第3壁部23与第4壁部24的距离较第1壁部21与第2壁部22的距离小，配置于第6壁部26的聚光部14在y方向上偏向第4壁部24侧。由此，在沿着与聚光部14的光轴垂直的方向使框体11移动的情况下，即使在例如第4壁部24侧存在有其他结构(例如激光加工头10b)，也能够使聚光部14接近该其他结构。因此，激光加工头10a适用于使聚光部14沿着与其光轴垂直的方向移动。

另外，在激光加工头10a中，入射部12设置于第5壁部25，在y方向上偏向第4壁部24侧。由此，可在框体11内的区域中相对于调整部13而言第3壁部23侧的区域，配置其他结构(例如电路部19)等，可有效地利用该区域。

另外，在激光加工头10a中，聚光部14在x方向上偏向第2壁部22侧。由此，在沿着与聚光部14的光轴垂直的方向使框体11移动的情况下，即使在例如第2壁部22侧存在有其他结构，也能够使聚光部14接近该其他结构。

另外，在激光加工头10a中，入射部12设置于第5壁部25，在x方向上偏向第2壁部22侧。由此，可在框体11内的区域中相对于调整部13而言第1壁部21侧的区域，配置其他结构(例如测定部16及观察部17)等，可有效地利用该区域。

另外，在激光加工头10a中，测定部16及观察部17在框体11内的区域中相对于调整部13配置于第1壁部21侧的区域，电路部19在框体11内的区域中相对于调整部13配置于第3壁部23侧，分色镜15在框体11内，配置于调整部13与聚光部14之间。由此，可有效地利用框体11内的区域。再有，在激光加工装置1中，可进行基于对象物100的表面与聚光部14的距离的测定结果的加工。另外，在激光加工装置1中，可进行基于对象物100的表面的观察结果的加工。

另外，在激光加工头10a中，电路部19基于自测定部16输出的信号，控制驱动部18。由此，可基于对象物100的表面与聚光部14的距离的测定结果，调整激光l1的聚光点的位置。

另外，在激光加工头10a中，入射部12、以及调整部13的衰减器31、扩束器32及镜33配置于沿着z方向延伸的直线a1上，调整部13的反射型空间光调制器34、成像光学系统35及聚光部14、以及聚光部14配置于沿着z方向延伸的直线a2上。由此，能够紧凑地构成具有衰减器31、扩束器32、反射型空间光调制器34及成像光学系统35的调整部13。

另外，在激光加工头10a中，直线a1相对于直线a2，位于第2壁部22侧。由此，可在框体11内的区域中相对于调整部13而言第1壁部21侧的区域，构成使用聚光部14的其他光学系统(例如测定部16及观察部17)的情况下，使该其他光学系统的结构的自由度提升。

以上的作用及效果通过激光加工头10b也同样地实现。

另外，在激光加工装置1中，激光加工头10a的聚光部14在激光加工头10a的框体11中偏向激光加工头10b侧，激光加工头10b的聚光部14在激光加工头10b的框体11偏向激光加工头10a侧。由此，使一对激光加工头10a、10b分别沿着y方向移动的情况下，能够使激光加工头10a的聚光部14与激光加工头10b的聚光部14互相地接近。因此，根据激光加工装置1，能够效率良好地加工对象物100。

另外，在激光加工装置1中，一对安装部65、66的各个沿着y方向及z方向的各个移动。由此，能够效率良好地加工对象物100。

另外，在激光加工装置1中，支撑部7分别沿着x方向及y方向移动，以与z方向平行的轴线为中心线而进行旋转。由此，能够效率更良好地加工对象物100。

[变形例]

例如，如图6所示，入射部12、调整部13及聚光部14也可配置于沿着z方向延伸的直线a上。由此，能够紧凑地构成调整部13。在该情况下，调整部13也可不具有反射型空间光调制器34、和成像光学系统35。另外，调整部13也可具有衰减器31及扩束器32。由此，能够紧凑地构成具有衰减器31、扩束器32的调整部13。再者，衰减器31及扩束器32的排列顺序也可相反。

另外，框体11构成为第1壁部21、第2壁部22、第3壁部23及第5壁部25中的至少1个配置于激光加工装置1的安装部65(或安装部66)侧的状态下，框体11安装于安装部65(或安装部66)即可。另外，聚光部14至少在y方向上偏向第4壁部24侧即可。由此，在沿着y方向使框体11移动的情况下，即使在例如第4壁部24侧存在有其他结构，也能够使聚光部14接近该其他结构。另外，在沿着z方向使框体11移动的情况下，例如能够使聚光部14接近对象物100。

另外，也可为聚光部14至少在x方向上偏向第1壁部21侧。由此，在沿着与聚光部14的光轴垂直的方向使框体11移动的情况下，即使在例如第1壁部21侧存在有其他结构，也能够使聚光部14接近该其他结构。在该情况下，也可为入射部12在x方向上偏向第1壁部21侧。由此，可在框体11内的区域中相对于调整部13而言第2壁部22侧的区域，配置其他结构(例如测定部16及观察部17)等，可有效地利用该区域。

另外，也可为从光源单元8的射出部81a朝激光加工头10a的入射部12的激光l1的导光、及从光源单元8的射出部82a朝激光加工头10b的入射部12的激光l2的导光的至少一个通过镜实施。图7为激光l1被镜导引的激光加工装置1的一部分的正面图。在图7所示的结构中，反射激光l1的镜3以在y方向上与光源单元8的射出部81a相对且在z方向上与激光加工头10a的入射部12相对的方式，安装于移动机构6的移动部63。

在图7所示的结构中，即使将移动机构6的移动部63沿着y方向移动，镜3在y方向上与光源单元8的射出部81a相对的状态也被维持。另外，即使将移动机构6的安装部65沿着z方向移动，镜3在z方向上与激光加工头10a的入射部12相对的状态也被维持。因此，不管激光加工头10a的位置，均能够使自光源单元8的射出部81a射出的激光l1可靠地入射到激光加工头10a的入射部12。而且，也可利用通过光纤2的导光困难的高输出长短脉冲激光器等的光源。

另外，在图7所示的结构中，也可为镜3以可进行角度调整及位置调整的至少1个的方式，安装于移动机构6的移动部63。由此，能够使自光源单元8的射出部81a射出的激光l1更可靠地入射到激光加工头10a的入射部12。

另外，光源单元8也可具有1个光源。在该情况下，光源单元8构成为将自1个光源输出的激光的一部分从射出部81a射出且将该激光的余部从射出部82b射出即可。

另外，激光加工装置1也可具备1个激光加工头10a。即使在具备1个激光加工头10a的激光加工装置1中，在沿着与聚光部14的光轴垂直的y方向使框体11移动的情况下，即使在例如第4壁部24侧存在有其他结构，也能够使聚光部14接近该其他结构。因此，根据具备1个激光加工头10a的激光加工装置1，也能够效率良好地加工对象物100。另外，在具备1个激光加工头10a的激光加工装置1中，若安装部65沿着z方向移动的话，则也能够效率良好地加工对象物100。另外，在具备1个激光加工头10a的激光加工装置1中，若支撑部7沿着x方向移动且以与z方向平行的轴线为中心线而进行旋转的话，则能够效率更良好地加工对象物100。

另外，激光加工装置1也可具备3个以上的激光加工头。图8是具备2对的激光加工头的激光加工装置1的立体图。图8所示的激光加工装置1具备：多个移动机构200、300、400；支撑部7；一对激光加工头10a、10b；一对激光加工头10c、10d；及光源单元(未图示)。

移动机构200使支撑部7分别沿着x方向、y方向及z方向移动，并以与z方向平行的轴线为中心线而使支撑部7旋转。

移动机构300具有固定部301、及一对安装部(第1安装部、第2安装部)305、306。固定部301安装于装置框架(未图示)。一对安装部305、306分别安装于设置于固定部301的轨道，分别独立，可沿着y方向移动。

移动机构400具有固定部401、及一对安装部(第1安装部、第2安装部)405、406。固定部401安装于装置框架(未图示)。一对安装部405、406分别安装于设置于固定部401的轨道，分别独立，可沿着x方向移动。再者，固定部401的轨道配置成与固定部301的轨道立体地交叉。

激光加工头10a安装于移动机构300的安装部305。激光加工头10a在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光。从激光加工头10a射出的激光通过光纤2从光源单元(未图示)进行导引。激光加工头10b安装于移动机构300的安装部306。激光加工头10b在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光。从激光加工头10b射出的激光通过光纤2从光源单元(未图示)进行导引。

激光加工头10c安装于移动机构400的安装部405。激光加工头10c在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光。从激光加工头10c射出的激光通过光纤2从光源单元(未图示)进行导引。激光加工头10d安装于移动机构400的安装部406。激光加工头10d在z方向上与支撑部7相对的状态下，对支撑于支撑部7的对象物100照射激光。从激光加工头10d射出的激光通过光纤2从光源单元(未图示)进行导引。

图8所示的激光加工装置1的一对激光加工头10a、10b的结构与图1所示的激光加工装置1的一对激光加工头10a、10b的结构相同。图8所示的激光加工装置1的一对激光加工头10c、10d的结构与将图1所示的激光加工装置1的一对激光加工头10a、10b以与z方向平行的轴线为中心线而旋转了90°的情况下的一对激光加工头10a、10b的结构相同。

例如，激光加工头10c的框体(第1框体)11以第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10d侧、且第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧的方式，安装于安装部65。另外，激光加工头10c的聚光部14在y方向上偏向第4壁部24侧(即，激光加工头10d侧)。

激光加工头10d的框体(第2框体)11以第4壁部24相对于第3壁部23位于激光加工头10c侧、且第6壁部26相对于第5壁部25位于支撑部7侧的方式，安装于安装部66。另外，激光加工头10d的聚光部14在y方向上偏向第4壁部24侧(即，激光加工头10c侧)。

如以上所述，在图8所示的激光加工装置1中，使一对激光加工头10a、10b分别沿着y方向移动的情况下，能够使激光加工头10a的聚光部14与激光加工头10b的聚光部14互相地接近。另外，使一对激光加工头10c、10d分别沿着x方向移动的情况下，能够使激光加工头10c的聚光部14与激光加工头10d的聚光部14互相地接近。

另外，激光加工头及激光加工装置不限于将改质区域形成于对象物100的内部的激光加工头及激光加工装置，也可为实施其他激光加工的激光加工头及激光加工装置。

其次，说明各实施方式。以下，省略与上述实施方式重复的说明。

[第1实施方式]

图9所示的第1实施方式的激光加工装置101，通过对对象物100对准聚光点(至少聚光区域的一部分)而照射第1激光l1，从而在对象物100形成改质区域。激光加工装置101对对象物100实施修整加工，取得(制造)半导体器件。激光加工装置101沿着在对象物100的外缘的内侧呈环状延伸的线m3，形成改质区域。激光加工装置101具备载台107、第1激光加工头10a、第一z轴轨道106a、x轴轨道108、对准相机110、以及控制部9。

修整加工为在对象物100中去除不要部分的加工。修整加工包含通过对对象物100对准聚光点(至少聚光区域的一部分)而照射第1激光l1，从而在对象物100形成改质区域4的激光加工方法。对象物100例如包含形成为圆板状的半导体晶圆。作为对象物未特别限定，可由各种材料形成，也可呈各种形状。在对象物100的表面100a形成有功能元件(未图示)。功能元件为例如发光二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、存储器等的电路元件等。再者，以下，x方向对应于上述激光加工装置1(参照图1)的y方向，y方向对应于上述激光加工装置1(参照图1)的x方向。

如图10(a)及图10(b)所示，在对象物100，设定有有效区域r及去除区域e。有效区域r是对应于取得的半导体器件的部分。在此的有效区域r是从厚度方向观察对象物100时，包含中央部分的圆板状的部分。去除区域e为对象物100的较有效区域r更靠近外侧的区域。去除区域e是在对象物100中，有效区域r以外的外缘部分。在此的去除区域e是包围有效区域r的圆环状的部分。去除区域e从厚度方向观察对象物100时，包含周缘部分(外缘的斜角部)。有效区域r及去除区域e的设定可在控制部9中进行。有效区域r及去除区域e也可为被坐标指定的区域。

载台107为载置对象物100的支撑部。载台107与上述支撑部7(参照图1)同样地构成。在本实施方式的载台107，以将对象物100的背面100b设为激光入射面侧、即上侧的状态(将表面100a设为载台107侧即下侧的状态)，载置对象物100。载台107具有设置于其中心的旋转轴c。旋转轴c为沿着z方向延伸的轴。载台107能够以旋转轴c为中心进行旋转。载台107通过马达等的公知的驱动装置的驱动力进行旋转驱动。

第1激光加工头10a对载置于载台107的对象物100，沿着z方向照射第1激光l1，在该对象物100的内部形成改质区域。第1激光加工头10a安装于第一z轴轨道106a及x轴轨道108。第1激光加工头10a通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，沿着第一z轴轨道106a，可朝z方向直线地移动。第1激光加工头10a通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，沿着x轴轨道108，可朝x方向直线地移动。第1激光加工头10a构成照射部。

第1激光加工头10a如上所述具备反射型空间光调制器34。反射型空间光调制器34构成将与第1激光l1的光轴垂直的面内的聚光点的形状(以下也称为“光束形状”)进行成形的成形部。反射型空间光调制器34以光束形状具有长边方向的方式，将第1激光l1成形。例如，反射型空间光调制器34通过使将光束形状设为椭圆形的调制图案显示于液晶层，使光束形状成形为椭圆形。

光束形状不限于椭圆形，也可为长条形状。光束形状也可为扁平圆形状、长圆形状或赛道形状。光束形状也可为长条状的三角形、矩形或多边形。实现这样的光束形状的反射型空间光调制器34的调制图案，也可包含狭缝图案及非点图案的至少任一个。再者，在第1激光l1通过像散等具有多个聚光点的情况下，多个聚光点中的第1激光l1的光路上的最上游侧的聚光点的形状为本实施方式的光束形状(在其他激光中也相同)。在此的长边方向为光束形状所涉及的椭圆形的长轴方向，也被称为椭圆长轴方向。

光束形状不限于聚光点的形状，也可为聚光点附近的形状，即，只要是聚光区域(进行聚光的区域)的一部分的形状即可。例如，在具有像散的第1激光l1的情况下，如图71(a)所示，在聚光点附近的激光入射面侧的区域，光束形状71具有长边方向nh。在图71(a)的光束形状71的平面内(在聚光点附近的激光入射面侧的z方向位置上的平面内)的光束强度分布中，成为在长边方向nh上具有强的强度的分布，光束强度的较强的方向与长边方向nh一致。

在具有像散的第1激光l1的情况下，如图71(c)所示，在聚光点附近的激光入射面的相反面侧的区域，光束形状71具有相对于激光入射面侧的区域的长边方向nh(参照图71(a))垂直的长边方向nh0。在图71(c)的光束形状71的平面内(在聚光点附近的激光入射面的相反面侧的z方向位置的平面内)的光束强度分布中，成为在长边方向nh0上具有强的强度的分布，光束强度的较强的方向与长边方向nh0一致。在具有像散的第1激光l1的情况下，如图71(b)所示，在聚光点附近的激光入射面侧和其相反面侧之间的区域，光束形状71不具有长边方向而是成为圆形。

在具有这样的像散的第1激光l1的情况下，本实施方式作为对象的聚光区域的一部分，包含聚光点附近的激光入射面侧的区域，本实施方式作为对象的光束形状为图71(a)所示的光束形状71。

再者，通过调整反射型空间光调制器34的调制图案，能够将聚光区域的成为图71(a)所示的光束形状71的位置控制于期望的位置。例如，在聚光点附近的激光入射面的相反面侧的区域，可控制成具有图71(a)所示的光束形状71。另外，例如，在聚光点附近的激光入射面侧与其相反面侧之间的区域，可控制成具有图71(a)所示的光束形状71。聚光区域的一部分的位置未特别限定，若为从对象物100的激光入射面到其相反面之间的任一位置即可。

另外，例如，使用通过调制图案的控制及/或机械式机构的狭缝或椭圆光学系统的情况下，如图72(a)所示，在聚光点附近的激光入射面侧的区域，光束形状71具有长边方向nh。在图72(a)的光束形状71的平面内(在聚光点附近的激光入射面侧的z方向位置上的平面内)的光束强度分布中，成为在长边方向nh上具有强的强度的分布，光束强度的较强的方向与长边方向nh一致。

在使用狭缝或椭圆光学系统的情况下，如图72(c)所示，在聚光点附近的激光入射面的相反面侧的区域，光束形状71具有与激光入射面侧的区域的长边方向nh(参照图71(a))相同的长边方向nh。在图72(c)的光束形状71的平面内(在聚光点附近的激光入射面的相反面侧的z方向位置的平面内)的光束强度分布中，成为在长边方向nh具有强的强度的分布，光束强度的较强的方向与长边方向nh一致。在使用狭缝或椭圆光学系统的情况下，如图72(b)所示，在聚光点，光束形状71具有相对于激光入射面侧的区域的长边方向nh(参照图72(a))垂直的长边方向nh0。在图72(b)的光束形状71的平面内(在聚光点的z方向位置上的平面内)的光束强度分布中，成为在长边方向nh0具有强的强度的分布，光束强度的较强的方向与长边方向nh0一致。

在使用这样的狭缝或椭圆光学系统的情况下，聚光点以外的光束形状71成为具有长边方向的形状，聚光点以外的光束形状71为本实施方式作为对象的光束形状。即，本实施方式作为对象的聚光区域的一部分，包含聚光点附近的激光入射面侧的区域，本实施方式作为对象的光束形状为图72(a)所示的光束形状71。

第1激光加工头10a具备距离测量传感器36。距离测量传感器36对对象物100的激光入射面射出距离测量用激光，检测被该激光入射面反射的距离测量用的光，由此取得对象物100的激光入射面的位移数据。再者，作为距离测量传感器36，为与第1激光l1不同轴的传感器的情况下，能够使用三角距离测量方式、激光共焦点方式、白色共焦点方式、光谱干涉方式、像散方式等的传感器。再者，作为距离测量传感器36，为与第1激光l1同轴的传感器的情况下，能够使用像散方式等的传感器。第1激光加工头10a的电路部19(参照图3)基于在距离测量传感器36取得的位移数据，驱动驱动部18(参照图5)，使聚光部14追随激光入射面。由此，基于该位移数据，使聚光部14沿着z方向移动，以将对象物100的激光入射面与第1激光l1的聚光点即第1聚光点的距离维持成一定。关于这样的距离测量传感器36及其控制(以下也称为“追随控制”)，在其他激光加工头中也相同。

第一z轴轨道106a为沿着z方向延伸的轨道。第一z轴轨道106a经由安装部65而安装于第1激光加工头10a。第一z轴轨道106a使第1激光加工头10a沿着z方向移动，以使第1激光l1的第1聚光点沿着z方向移动。第一z轴轨道106a对应于上述移动机构6(参照图1)或上述移动机构300(参照图8)的轨道。第一z轴轨道106a构成垂直移动机构。

x轴轨道108为沿着x方向延伸的轨道。x轴轨道108分别安装于第1及第二z轴轨道106a、106b。x轴轨道108使第1激光加工头10a沿着x方向移动，以使第1激光l1的第1聚光点沿着x方向移动。x轴轨道108使第1激光加工头10a移动，以使第1聚光点通过旋转轴c或其附近。x轴轨道108对应于上述移动机构6(参照图1)或上述移动机构300(参照图8)的轨道。x轴轨道108构成水平移动机构。

对准相机110是取得使用于各种调整的图像的相机。对准相机110对对象物100进行摄像。对准相机110设置于安装有第1激光加工头10a的安装部65，可与第1激光加工头10a同步移动。

控制部9作为包含处理器、存储器、储存器及通信装置等的计算机装置构成。在控制部9，加载于存储器等的软件(程序)通过处理器执行，存储器及储存器的数据的读取及写入以及通过通信装置的通信通过处理器控制。由此，控制部9实现各种功能。

控制部9控制载台107及第1激光加工头10a。控制部9控制载台107的旋转、来自于第1激光加工头10a的第1激光l1的照射、光束形状及第1聚光点的移动。控制部9基于关于载台107的旋转量的旋转信息(以下也称为“θ信息”)，可执行各种控制。θ信息可从使载台107旋转的驱动装置的驱动量取得，也可通过其他的传感器等取得。θ信息可通过公知的各种方法取得。在此的θ信息包含以对象物100位于0°方向的位置时的状态为基准的旋转角度。

控制部9执行在一边使载台107旋转，一边使第1聚光点位于对象物100的沿着线m3(有效区域r的周缘)的位置的状态下，基于θ信息控制第1激光加工头10a的第1激光l1的照射开始及停止，从而沿着有效区域r的周缘形成改质区域的周缘处理。

控制部9执行通过不使载台107旋转，对去除区域e照射第1激光l1，并且使该第1激光l1的第1聚光点移动，而在去除区域e形成改质区域的去除处理。

控制部9控制载台107的旋转、来自于第1激光加工头10a的第1激光l1的照射以及第1聚光点的移动的至少任一个，使得改质区域所含有的多个改质光点的间距(与在加工行进方向上邻接的改质光点的间隔)成为一定。

控制部9从对准相机110的摄像图像，取得对象物100的旋转方向的基准位置(0°方向的位置)及对象物100的直径。控制部9控制第1激光加工头10a的移动，使第1激光加工头10a能够沿着x轴轨道108移动至载台107的旋转轴c上。

其次，以下说明使用激光加工装置101，对对象物100实施修整加工，取得(制造)半导体器件的方法的一个例子。

首先，在将背面100b设为激光入射面侧的状态下，将对象物100载置于载台107上。在对象物100上搭载有功能元件的表面100a侧粘结有支撑基板或带材料而被保护。

接着，实施修整加工。在修整加工中，通过控制部9执行周缘处理。具体而言，如图11(a)所示，在一边使载台107以一定的旋转速度进行旋转，一边使第1聚光点(聚光点)p1位于对象物100的沿着有效区域r的周缘的位置的状态下，基于θ信息控制第1激光加工头10a的第1激光l1的照射开始及停止。由此，如图11(b)及图11(c)所示，沿着线m3(有效区域r的周缘)形成改质区域4。所形成的改质区域4包含改质点光及从改质光点延伸的龟裂。

在修整加工中，通过控制部9执行去除处理。具体而言，如图12(a)所示，不使载台107旋转，而在去除区域e照射第1激光l1，并且使第1激光加工头10a沿着x轴轨道108朝互相分离的方向移动，使该第1激光l1的第1聚光点p1朝自对象物100的中心分离的方向移动。使载台107旋转90°后，在去除区域e照射第1激光l1，并且使第1激光加工头10a沿着x轴轨道108朝互相分离的方向移动，使该第1激光l1的第1聚光点p1朝自对象物100的中心分离的方向移动。

由此，如图12(b)所示，沿着以从z方向观察在去除区域e进行4等分的方式延伸的线，形成改质区域4。所形成的改质区域4包含改质光点及从改质光点延伸的龟裂。该龟裂可到达表面100a及背面100b的至少任一个，也可不到达表面100a及背面100b的至少任一个。然后，如图13(a)及图13(b)所示，例如通过夹具或空气，以改质区域4为边界而将去除区域e去除。

接着，如图13(c)所示，对对象物100的剥离面100h，进行精磨或通过磨石等的研磨材km的研磨。在通过蚀刻将对象物100剥离的情况下，也可将该研磨简单化。以上的结果，取得半导体器件100k。

其次，更详细地说明本实施方式的修整加工。

如图14所示，对象物100呈板状，作为其主面，具有表面100a及背面100b(参照图10)。对象物100是以(100)面为主面的晶圆。对象物100为由硅形成的硅晶圆。对象物100具有：与一方的(110)面垂直的第1结晶方位k1；及与另一方的(110)面垂直的第2结晶方位k2。(110)面为解理面。第1结晶方位k1及第2结晶方位k2为解理方向、即在对象物100中龟裂最容易延伸的方向。第1结晶方位k1与第2结晶方位k2互相正交。

在对象物100，设置有对准对象100n。例如，对准对象100n对对象物100的0°方向的位置，在θ方向(载台107的旋转轴c周围的旋转方向)具有一定的关系。0°方向的位置是指在θ方向上成为基准的对象物100的位置。例如对准对象100n为形成于外缘部的切痕。再者，对准对象100n未特别限定，可为对象物100的定向平面，也可为功能元件的图案。在图示的例子中，对准对象100n设置于对象物100的0°方向的位置。换言之，对准对象100n设置于对象物100的朝第2结晶方位k2的方向延伸的直径上的位置。

在对象物100，设定有作为修整预定线的线m3。线m3为预定进行改质区域4的形成的线。线m3在对象物100的外缘内侧，呈环状延伸。在此的线m3呈圆环状延伸。线m3设定于对象物100的有效区域r与去除区域e的边界。线m3的设定可在控制部9中进行。线m3为假想的线，但也可为实际上划出的线。线m3也可为被坐标指定的线。

如图9所示，激光加工装置101的控制部9具有取得部9a、决定部9b、加工控制部9c、及调整部9d。取得部9a取得关于对象物100的对象物信息。对象物信息例如包含关于对象物100的结晶方位(第1结晶方位k1及第2结晶方位k2)的信息情报；和关于对象物100的0°方向的位置及对象物100的直径的对准信息。取得部9a能够基于对准相机110的摄像图像、及通过用户的操作或来自外部的通信等的输入，取得对象物信息。

取得部9a取得关于线m3的线信息。线信息包含线m3的信息、及关于沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的该移动的移动方向(也称为“加工行进方向”)的信息。例如，加工行进方向为通过位于线m3上的第1聚光点p1的线m3的接线方向。取得部9a基于通过使用者的操作或来自外部的通信等的输入，取得线信息。

决定部9b基于通过取得部9a取得的对象物信息及线信息，决定沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向的朝向，使光束形状的长边方向与加工行进方向交叉。具体而言，决定部9b基于对象物信息及线信息，将长边方向nh的朝向决定成第1朝向及第2朝向。第1朝向是沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动的情况下的光束形状的长边方向的朝向。第2朝向是沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动的情况下的光束形状的长边方向的朝向。以下，将“光束形状的长边方向的朝向”仅称为“光束形状的朝向”。

第1区域m31在将线m3与对象物100的第2结晶方位k2正交的1点作为0°的点的情况下，包含从0°的点到45°的点之前为止之间的部分、从90°的点到135°的点之前为止之间的部分、从180°的点到225°的点之前为止之间的部分、及从270°的点到315°的点之前为止之间的部分。第2区域m32在将线m3与对象物100的第2结晶方位k2正交的1点作为0°的点的情况下，包含从45°的点到90°的点之前为止之间的部分、从135°的点到180°的点之前为止之间的部分、从225°的点到270°的点之前为止之间的部分、及从315°的点到360°的点之前为止之间的部分。以下，关于这样的线m3上的各点的角度的定义，是相同的。

第1区域m31包含在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下，下述的加工角度为0°以上且小于45°、或-90°以上且小于-45°的区域。第2区域m32包含在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下，下述的加工角度为45°以上且小于90°、或-45°以上且小于0°的区域。顺便一提，线m3的第1区域m31及第2区域m32分别对应于下述的第4实施方式的第1部分。

如图15(b)所示，加工角度α是加工行进方向bd相对于第1结晶方位k1的角度。加工角度α从作为激光入射面的背面100b观察，将朝逆时针方向的角度设为正(plus)的角度，将朝向顺时针方向的角度设为负(minus)的角度。加工角度α可基于载台107的θ信息、对象物信息及线信息而取得。在沿着第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动的情况下，可视为加工角度α为0°以上且小于45°、或-90°以上且小于-45°的情况。在沿着第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动的情况下，可视为加工角度α为45°以上且小于90°、或-45°以上且小于0°的情况。

第1朝向及第2朝向是以接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方(更远离的一方)的方式，相对于加工行进方向bd倾斜的方向的朝向。

第1朝向及第2朝向在加工角度α为0°以上且小于90°的情况下，如下所述。第1朝向为朝接近第2结晶方位k2侧，长边方向nh相对于加工行进方向bd倾斜的方向的朝向。第2朝向为朝接近第1结晶方位k1侧，长边方向nh相对于加工行进方向bd倾斜的方向的朝向。第1朝向为朝从加工行进方向bd接近第2结晶方位k2侧，倾斜了10°～35°的方向的朝向。第2朝向为朝从加工行进方向bd接近第1结晶方位k1侧，倾斜了10°～35°的方向的朝向。

第1朝向是光束角度β为+10°～+35°的情况下的光束形状71的朝向。第2朝向是光束角度β为-35°～-10°的情况下的光束形状71的朝向。光束角度β是加工行进方向bd与长边方向nh之间的角度。光束角度β从作为激光入射面的背面100b观察，将朝逆时针方向的角度设为正(plus)的角度，将朝向顺时针方向的角度设为负(minus)的角度。光束角度β可基于光束形状71的朝向与加工行进方向bd取得。

加工控制部9c控制对对象物100的激光加工的开始及停止。加工控制部9c执行第1处理，该第1处理为沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域4的形成停止。加工控制部9c执行第2处理，该第2处理为沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第2区域m32以外的区域上的改质区域4的形成停止。

通过加工控制部9c的改质区域4的形成及其停止的切换能够如以下所述实现。例如，在第1激光加工头10a中，通过切换第1激光l1的照射(输出)的开始及停止(on/off(开启/关断))，能够切换改质区域4的形成与该形成的停止。具体而言，在激光振荡器由固体激光器构成的情况下，通过切换设置于共振器内的q开关(aom(音光调制器)、eom(电光调制器)等)的开启/关断，而高速地切换第1激光l1的照射的开始及停止。在激光振荡器由光纤激光器构成的情况下，通过切换晶种激光、构成放大器(激发用)激光器的半导体激光器的输出的开启/关断，而高速地切换第1激光l1的照射的开始及停止。在激光振荡器使用外部调制元件的情况下，通过切换设置于共振器外的外部调制元件(aom、eom等)的开启/关断，而高速地切换第1激光l1的照射的开启/关断。

或者，通过加工控制部9c的改质区域4的形成及其停止的切换也可如下所述实现。例如，也可通过控制挡门等的机械式机构，开闭第1激光l1的光路，切换改质区域4的形成与该形成的停止。也可通过将第1激光l1切换成cw光(连续波)，使改质区域4的形成停止。也可通过在反射型空间光调制器34的液晶层，显示成为无法将第1激光l1的聚光状态改质的状态的图案(例如，使其激光散射的缎纹(satinpattern)的图案)，使改质区域4的形成停止。也可通过控制衰减器等的输出调整部而使第1激光l1的输出降低成无法形成改质区域，使改质区域4的形成停止。也可通过切换偏振光方向，使改质区域4的形成停止。也可通过将第1激光l1朝光轴以外的方向散射(飞散)而切断，使改质区域4的形成停止。

调整部9d通过控制反射型空间光调制器34，调整光束形状71的朝向。调整部9d在通过加工控制部9c执行第1处理的情况下，调整光束形状71的朝向以成为第1朝向。调整部9d在通过加工控制部9c执行第2处理的情况下，调整光束形状71的朝向以成为第2朝向。调整部9d调整光束形状71的长边方向nh，使得相对于加工行进方向bd在±35°的范围内变化。

在上述激光加工装置101中，实施以下的修整加工(激光加工方法)。

在修整加工中，首先，使载台107旋转成对准相机110位于对象物100的对准对象100n的正上方并且对准相机110的焦点对焦对准对象100n，且使搭载有对准相机110的第1激光加工头10a沿着x轴轨道108及第一z轴轨道106a移动。

通过对准相机110进行摄像。基于对准相机110的摄像图像，取得对象物100的0°方向的位置。通过取得部9a，基于对准相机110的摄像图像、及通过用户的操作或来自外部的通信等的输入，取得对象物信息及线信息(信息取得工序)。对象物信息包含关于对象物100的0°方向的位置及直径的对准信息。如上所述，由于对准对象100n相对于0°方向的位置，在θ方向具有一定的关系，因此，通过从摄像图像取得对准对象100n的位置，能够取得0°方向的位置。基于对准相机110的摄像图像，取得对象物100的直径。再者，对象物100的直径，也可通过来自于使用者的输入来设定。

基于所取得的对象物信息及线信息，通过决定部9b，决定第1朝向及第2朝向来作为沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的光束形状71的长边方向nh的朝向(决定工序)。

接着，使载台107旋转，使对象物100位于0°方向的位置。在x方向上，使第1激光加工头10a沿着x轴轨道108及第一z轴轨道106a移动，以使第1聚光点p1位于修整规定位置。例如修整规定位置是对象物100的线m3上的规定位置。

然后，使载台107开始旋转。开始进行通过距离测量传感器的背面100b的追随。再者，在距离测量传感器的追随开始前，预先确认第1聚光点p1的位置为距离测量传感器的可测长范围内。在载台107的旋转速度成为一定(等速)的时间点，开始进行通过第1激光加工头10a的第1激光l1的照射。

通过一边使载台107旋转，一边通过加工控制部9c切换第1激光l1的照射的开启/关断，如图15(a)所示，在线m3中，沿着第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域4的形成停止(第1加工工序)。如图15(b)所示，在执行第1加工工序的情况下，通过调整部9d，调整光束形状71的朝向以成为第1朝向。即，第1加工工序的光束形状71的朝向被固定在第1朝向。

然后，通过一边使载台107旋转，一边通过加工控制部9c切换第1激光l1的照射的开启/关断，如图16(a)所示，在线m3中，沿着第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域4的形成停止(第2加工工序)。如图16(b)所示，在执行第2加工工序的情况下，通过调整部9d，调整光束形状71的朝向以成为第2朝向。即，第2加工工序的光束形状71的朝向被固定在第2朝向。

改变修整规定位置的z方向位置并反复进行上述第1加工工序及第2加工工序。通过以上，在对象物100的内部，沿着有效区域r的周缘的线m3，在z方向上形成多列的改质区域4。

以上，在本实施方式的激光加工装置101中，执行第1处理，该第1处理为沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域4的形成停止。在第1处理中，光束形状71的长边方向nh的朝向被调整为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的第1朝向。另外，执行第2处理，该第2处理为沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第2区域m32以外的区域上的改质区域4的形成停止。在第2处理中，光束形状71的长边方向nh的朝向被调整为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的第2朝向。因此，仅通过在长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在例如因对象物100的物性引起第1区域m31及第2区域m32的修整面的品质降低这样的情况下，也能够抑制这样的修整面的品质降低。因此，在激光加工装置101中，可抑制去除了外缘部分即去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在通过本实施方式的激光加工装置101的激光加工方法中，实施第1加工工序，该第1加工工序为沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域4的形成停止。在第1加工工序中，长边方向nh的朝向被调整为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的第1朝向。另外，实施第2加工工序，该第2加工工序为沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4，并且使线m3的第2区域m32以外的区域上的改质区域4的形成停止。在第2加工工序中，长边方向nh的朝向被调整为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的第2朝向。因此，仅通过在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在例如因对象物100的物性引起第1区域m31及第2区域m32的修整面的品质降低这样的情况下，也能抑制这样的修整面的品质降低。因此，在通过激光加工装置101的激光加工方法中，可抑制去除了外缘部分即去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

特别是在本实施方式中，在第1处理(第1加工工序)中，光束形状71的朝向被固定在第1朝向，同样地，在第2处理(第2加工工序)中，光束形状71朝向被固定在第2朝向。分别在第1处理及第2处理(第1加工工序及第2加工工序)中，光束形状71不会变动而成为一定，因此，能够实现稳定的激光加工。

但是，基于形成改质区域4的部位，会有自改质区域4延伸的龟裂因容易解理的结晶方位的影响，不易朝加工行进方向bd伸展或修整面的品质恶化的担忧。关于这一点，在激光加工装置101中，对象物信息包含关于对象物100的结晶方位(第1结晶方位k1及第2结晶方位k2)的信息。线信息包含关于加工行进方向bd的信息。由此，即使在对象物100具有结晶方位的情况下，也可抑制对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，包含作为成形部的反射型空间光调制器34，调整部9d通过控制反射型空间光调制器34，调整长边方向nh的朝向。由此，可可靠地调整长边方向nh的朝向。

在本实施方式的激光加工装置101中，对象物100为以(100)面为主面，且具有与一方的(110)面垂直的第1结晶方位k1、及与另一方的(110)面垂直的第2结晶方位k2的晶圆。线m3从与对象物100的主面垂直的方向观察的情况下，呈圆环状延伸。第1区域m31在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下，包含加工角度α为0°以上且小于45°的区域。第2区域m32在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下，包含加工角度α为45°以上且小于90°的区域。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可抑制对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，第1朝向及第2朝向是以接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方的方式，相对于加工行进方向bd倾斜的方向的朝向。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制在第1区域m31及第2区域m32的各个中，对象物100的修整面的品质降低。

例如在第1结晶方位k1拉引龟裂的情况下，将光束形状71的朝向不是设为加工行进方向bd的朝向，而是倾斜成接近相对于加工行进方向bd与第1结晶方位k1侧相反侧的第2结晶方位k2。由此，如图15(b)所示，对结晶方位(结晶轴)所引起的龟裂伸展力w1，以通过将光束形状71设为长条状而引起的龟裂伸展力w2抵消的方式进行作用，能够使龟裂精度良好地沿着加工行进方向bd延伸。

例如在第2结晶方位k2拉引龟裂的情况下，将光束形状71的朝向不是设为加工行进方向bd的朝向，而是倾斜成接近相对于加工行进方向bd与第2结晶方位k2侧相反侧的第1结晶方位k1。由此，如图16(b)所示，对结晶方位所引起的龟裂伸展力w1，以通过将光束形状71设为长条状而引起的龟裂伸展力w2抵消的方式进行作用，能够使龟裂精度良好地沿着加工行进方向bd延伸。

在本实施方式的激光加工装置101中，第1朝向是朝接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方的一侧，从加工行进方向bd倾斜了10°～35°的方向的朝向。第2朝向是朝接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方的一侧，从加工行进方向bd倾斜了10°～35°的方向的朝向。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制在第1区域m31及第2区域m32的各个中，对象物100的修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工装置101及通过激光加工装置101的激光加工方法中，线m3的第1部分(第1区域m31或第2区域m32)，在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd交叉的状态下，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动。由此，例如，仅通过在长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在因对象物100的物性引起线m3的第1部分的修整面的品质降低这样的情况下，也能抑制这样的修整面的品质降低。能够修整面的品质根据部位而降低。

图17是显示以图9的激光加工装置101执行激光加工的情况下的具体的第1运用例的时间表。图17中的追踪加工，是指通过距离测量传感器36对对象物100的激光入射面射出距离测量用激光，检测被该激光入射面反射的距离测量用的光，取得激光入射面的位移数据的处理。图17中的追随控制是通过距离测量传感器36的上述控制。追随控制的记录是指取得该位移数据的控制，追随控制的再生是指基于该位移数据，驱动驱动部18(参照图5)以使聚光部14追随激光入射面的控制。“z方向的加工位置”是聚光部14(参照图5)的聚光位置(焦点)。“激光的照射”是第1激光l1的照射。

在图17中的激光加工中，在z方向上将7列的改质区域4形成于对象物100的内部。7列的改质区域4从距离激光入射面最远的位置依序称为“sd1”、“sd2”、“sd3”、“sd4”、“sd5”、“sd6”及“sd7”(以下相同)。在sd1～sd3的形成时，朝第1朝向及第2朝向调整光束形状71的朝向，在sd4～sd7的形成时，使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致。

在图17中，基于时间t1～t10的顺序，时间前进。图17所示的各种处理在校准、对准及高度设定结束后实施。校准是各种测量值的校正处理。对准是各种部件的调整处理。高度设定对激光入射面进行摄像，以投影的网线图案的对比度成为最大的方式使载台107朝z方向相对移动，将此时的激光入射面的z方向位置作为焦点位置(位移为0μm)的处理。各种处理的时间点基于例如载台107的θ信息及旋转速度等。针对关于图17的以上的各点，在图18～图20也相同。

在激光加工装置101中，以图17的时间表所示的顺序，能够执行各种处理。在图17的例子中，载台107未朝θ方向(旋转轴c周围的旋转方向)的一方向连续旋转，而是朝θ方向的一方向与另一方向旋转。

具体而言，在激光加工装置101中，如图17所示，直到时间t1为止，实施追踪加工。直至时间t1为止，将载台107朝一方向的旋转方向加速。将z方向的加工位置作为激光入射面，停止追随控制。将光束形状71朝向切换成第1朝向。停止第1激光l1的照射。在时间t2，继续实施追踪加工。在时间t2，使载台107朝一方向等速旋转，通过追随控制，取得激光入射面的位移数据。除此以外的时间t2的处理内容与时间t1的处理内容相同。

在时间t3，继续实施追踪加工。在时间t3，使载台107的一方向的旋转减速，使z方向的加工位置朝sd1形成时的加工位置移动，停止追随控制。除此以外的时间t3的处理内容与时间t2的处理内容相同。在时间t4，实施sd1形成的激光加工(sd1加工)。在时间t4，将载台107朝另一方向的旋转方向加速。除此以外的时间t4的处理内容与时间t3的处理内容相同。

在时间t5，继续实施sd1加工。在时间t5，使载台107朝另一方向进行等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t5，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(on(开启))第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(off(关断))第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t6，继续实施sd1加工。在时间t6，使载台107的另一方向的旋转减速，停止追随控制，将光束形状71朝向切换成第2朝向，停止第1激光l1的照射。在时间t6，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置。在时间t7，继续实施sd1加工。在时间t7，将载台107朝一方向的旋转方向加速。除此以外的时间t7的处理内容与时间t6的处理内容相同。

在时间t8，继续实施sd1加工。在时间t8，使载台107朝一方向进行等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t8，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第2朝向。沿着线m3的第2区域m32，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第1区域m31，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t9，继续实施sd1加工。在时间t9，使载台107的一方向的旋转减速，使z方向的加工位置朝sd2形成时的加工位置移动，停止追随控制。在时间t9，将光束形状71朝向切换成第1朝向，停止第1激光l1的照射。

在时间t10，实施sd2的形成所涉及的激光加工(sd2加工)。在时间t10，将载台107朝另一方向的旋转方向加速。除此以外的时间t10的处理内容与时间t9的处理内容相同。以后，直到激光加工完成为止，同样地反复进行处理。

再者，等速包含大致等速的意思。在追踪加工的等速旋转与改质区域4形成时的等速旋转中，旋转速度也可不同。改质区域4形成时的等速旋转为加工速度(脉冲间距)为一定的旋转。等速旋转时的激光加工，可在成为等速旋转后，从指定坐标的位置(例如设置有切痕等的θ方向位置)开始进行。在旋转的减速与加速之间，可暂时停止载台107，也可在该停止中变更z方向的加工位置或光束形状71的朝向。它们在以下也相同。

图18是显示以图9的激光加工装置101执行激光加工的情况下的具体的第2运用例的时间表。在激光加工装置101中，以图18的时间表所示的顺序，能够执行各种处理。在图18的例子中，载台107未朝θ方向的一方向连续旋转，而是朝θ方向的一方向与另一方向旋转。

如图18所示，直到时间t1为止，实施sd1加工。直到时间t1为止，将载台107朝一方向的旋转方向加速。将z方向的加工位置作为sd1形成时的加工位置，停止追随控制。将光束形状71朝向切换成第1朝向。停止第1激光l1的照射。

在时间t2，继续实施sd1加工。在时间t2，使载台107朝一方向进行等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t2，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t3，继续实施sd1加工。在时间t3，使载台107的一方向的旋转减速，使z方向的加工位置朝sd1形成时的加工位置移动，停止追随控制。在时间t3，将光束形状71朝向切换成第2朝向，停止第1激光l1的照射。在时间t4，继续实施sd1加工。在时间t4，将载台107朝另一方向的旋转方向加速。除此以外的时间t4的处理内容与时间t3的处理内容相同。

在时间t5，继续实施sd1加工。在时间t5，使载台107朝另一方向进行等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t5，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第2朝向。沿着线m3的第2区域m32，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第1区域m31，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t6，继续实施sd1加工。在时间t6，使载台107的另一方向的旋转减速，将z方向的加工位置朝sd2形成时的加工位置移动，停止追随控制，将光束形状71朝向切换成第1朝向，停止第1激光l1的照射。在时间t7，实施sd2加工。在时间t7，将载台107朝一方向的旋转方向加速。除此以外的时间t7的处理内容与时间t6的处理内容相同。以后，直到激光加工完成为止，同样地反复进行处理。再者，在图18的时间t2的追随控制中，作为测长范围长的情况，实施追随动作，但也可在测长范围窄的情况下，实施记录或再生的动作。

图19是显示以图9的激光加工装置101执行激光加工的情况下的具体的第3运用例的时间表。在激光加工装置101中，以图19的时间表所示的顺序，能够执行各种处理。在图19的例子中，载台107朝θ方向的一方向或另一方向连续旋转。

如图19所示，直到时间t1为止，实施追踪加工。直到时间t1为止，将载台107加速。将z方向的加工位置作为激光入射面，停止追随控制。将光束形状71朝向切换成第1朝向。停止第1激光l1的照射。在时间t2，继续实施追踪加工。在时间t2，使载台107等速旋转，通过追随控制，取得激光入射面的位移数据。除此以外的时间t2的处理内容与时间t1的处理内容相同。

在时间t3，继续实施追踪加工。在时间t3，维持载台107的旋转，使z方向的加工位置朝sd1形成时的加工位置移动，停止追随控制。除此以外的时间t3的处理内容与时间t2的处理内容相同。在时间t4，实施sd1加工。在时间t4，使载台107等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t4，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t5，继续实施sd1加工。在时间t5，维持载台107的旋转，将z方向的加工位置作为sd1形成时的加工位置，停止追随控制，将光束形状71朝向切换成第2朝向，停止第1激光l1的照射。

在时间t6，继续实施sd1加工。在时间t6，使载台107等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t6，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第2朝向。沿着线m3的第2区域m32，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第1区域m31，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t7，继续实施sd1加工。在时间t7，维持载台107的旋转，使z方向的加工位置朝sd2形成时的加工位置移动，停止追随控制。在时间t7，将光束形状71朝向切换成第1朝向，停止第1激光l1的照射。

在时间t8，实施sd2加工。在时间t8，使载台107等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t8，z方向的加工位置为sd2形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。以后，直到激光加工完成为止，同样地反复进行处理。

再者，在时间t3、t5、t7的旋转的维持中，旋转速度可为非等速，也可将旋转速度设为可变，即，只要旋转不会停止即可。在时间t3、t5、t7的旋转的维持中，切换光束形状71的朝向所需要的时间较长的情况下，在该期间，也可使载台107旋转2次旋转以上。它们在以下也相同。

图20是显示以图9的激光加工装置101执行激光加工的情况下的具体的第4运用例的时间表。在激光加工装置101中，以图20的时间表所示的顺序，能够执行各种处理。在图20的例子中，载台107朝θ方向的一方向或另一方向连续旋转。

如图20所示，直到时间t1为止，实施sd1加工。直到时间t1为止，将载台107加速。将z方向的加工位置作为sd1形成时的加工位置，停止追随控制。将光束形状71朝向切换成第1朝向。停止第1激光l1的照射。

在时间t2，继续实施sd1加工。在时间t2，使载台107等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t2，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t3，继续实施sd1加工。在时间t3，维持载台107的旋转，使z方向的加工位置作为sd1形成时的加工位置，停止追随控制。在时间t3，将光束形状71朝向切换成第2朝向，停止第1激光l1的照射。

在时间t4，继续实施sd1加工。在时间t4，使载台107朝另一方向进行等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t4，z方向的加工位置为sd1形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第2朝向。沿着线m3的第2区域m32，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第1区域m31，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。

在时间t5，继续实施sd1加工。在时间t6，维持载台107的旋转，将z方向的加工位置朝sd2形成时的加工位置移动，停止追随控制，将光束形状71朝向切换成第1朝向，停止第1激光l1的照射。

在时间t6，实施sd2加工。在时间t6，使载台107等速旋转，驱动驱动部18(参照图5)，通过追随控制，使聚光部14追随激光入射面。在时间t6，z方向的加工位置为sd2形成时的加工位置，光束形状71的朝向为第1朝向。沿着线m3的第1区域m31，照射(开启)第1激光l1并移动第1聚光点p1，形成改质区域4。另外，沿着线m3的第2区域m32，未照射(关断)第1激光l1，停止改质区域4的形成。以后，直到激光加工完成为止，同样地反复进行处理。

顺便一提，在上述第1～第4运用例中，在沿着线m3的第1区域m31形成改质区域4后，沿着线m3的第2区域m32形成改质区域4，但也可在沿着第2区域m32形成改质区域4后，沿着第1区域m31形成改质区域4。另外，也可在沿着第2区域m32形成sd1所涉及的改质区域4后，沿着第2区域m32形成sd2所涉及的改质区域4，并沿着第1区域m31形成sd2所涉及的改质区域4。另外，也可在沿着第1区域m31形成sd1所涉及的改质区域4，并沿着第1区域m31形成sd2所涉及的改质区域4后，沿着第2区域m32形成sd1所涉及的改质区域4，并沿着第2区域m32形成sd2所涉及的改质区域4。

图21(a)是显示使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的情况下的修整加工后的对象物100的一部分的照片图。图21(b)是显示通过图9的激光加工装置101修整加工后的对象物100的一部分的照片图。图21(a)及图21(b)的照片图是显示以在对象物100沿着线m3的第1区域m31形成的改质区域4作为边界而进行切断的断面图的修整面。在图21(a)及图21(b)中的激光加工中，在对象物100中在z方向上形成7列的改质区域4。

在图21(a)中，在sd1～sd7的形成时，使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致。在图21(b)中，在sd1～sd3的形成时，在第1加工工序中，调整光束形状71的朝向以成为第1朝向，在sd4～sd7的形成时，使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致。对象物100为由硅形成的镜晶圆，厚度为775μm。对象物100以(100)面为主面，电阻率为1ω·cm。以激光入射面为背面100b，从表面100a到sd1的距离为60μm。

从图21(a)及图21(b)的对比可知，在沿着线m3的第1区域m31形成改质区域4的情况下，可确认通过将加工行进方向bd、即光束形状71的朝向调整成为第1朝向，可抑制从sd1到达表面100a的扭梳纹，能够抑制品质恶化。

图22(a)是显示使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的情况下的修整加工后的对象物100的一部分的照片图。图22(b)是显示通过图9的激光加工装置101修整加工后的对象物100的一部分的照片图。图22(a)及图22(b)的照片图是显示以在对象物100沿着线m3的第2区域m32形成的改质区域4作为边界而进行切断的断面图的修整面。

在图22(a)中，在sd1～sd7的形成时，使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致。在图22(b)中，在sd1～sd3的形成时，在第2加工工序中，调整光束形状71的朝向以成为第2朝向，在sd4～sd7的形成时，使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致。对象物100为由硅形成的镜晶圆，厚度为775μm。对象物100以(100)面为主面，电阻率为1ω·cm。以激光入射面为背面100b，从表面100a到sd1的距离为60μm。

从图22(a)及图22(b)的对比可知，在沿着线m3的第2区域m32形成改质区域4的情况下，可确认通过将朝向加工行进方向bd的光束形状的朝向调整成为第2朝向，可抑制从sd1到达表面100a的扭梳纹，能够抑制品质恶化。

图23是显示修整加工后的对象物100的一部分的图。图23的照片图是显示以在对象物100沿着线m3形成的改质区域4作为边界而进行切断的断面图的修整面。图23的各照片图显示下述情况下的结果：当形成全列(sd1～sd7)的改质区域4时，将光束角度β设为0°的情况；当形成sd1的改质区域4时，将光束角度β设为+15°且当形成其他改质区域4时将光束角度β设为0°的情况；当形成sd1及sd2的改质区域4时，将光束角度β设为+15°且当形成其他改质区域4时将光束角度β设为0°的情况；及当形成sd1～sd3的改质区域4时，将光束角度β设为+15°且当形成其他改质区域4时将光束角度β设为0°的情况。

如图23所示，可确认当形成全列的改质区域4时，将光束角度β设为0°的情况下，加工品质恶化，调整光束角度β而形成的改质区域4的列数越增加，则加工品质变得越良好。并可确认调整光束角度β而形成的改质区域4的列数从1列起就具有效果，若将调整光束角度β而形成的改质区域4形成3列的话，则能够达到更理想的激光加工。

图24是显示对使光束角度β及加工角度α改变的情况下的加工品质进行评价的实验结果总结的表格。图25～54是显示图24的实验结果的各对象物100的修整面的照片图。在此的评价试验，在对象物100形成多列的改质区域4。对象物100为由硅形成的镜面晶圆，以(100)面为主面，电阻率为1ω·cm。激光入射面为背面100b。在图24中，将非常良好的加工品质显示为“○”、将良好(大致良好)的加工品质显示为“△”、将恶化的加工品质显示为“×”。在sd1(距离激光入射面最远的位置的改质区域4)之下产生扭梳纹，其未到达激光入射面的相反侧的面即表面100a这样的情况下，视为良好的加工品质(图24中的“△”)。

如图24、图25及图40所示，可知在加工角度α为0°的情况下，当光束角度β为5°～30°及-5°～-30°时，加工品质非常良好。如图24、图26及图41所示，可知在加工角度α为5°的情况下，当光束角度β为10°～35°时，加工品质非常良好。

如图24、图27及图42所示，可知在加工角度α为10°的情况下，当光束角度β为10°～35°时，加工品质非常良好。如图24、图28及图43所示，可知在加工角度α为15°的情况下，当光束角度β为5°～10°及20°时，加工品质非常良好。

如图24、图29及图44所示，可知在加工角度α为20°的情况下，当光束角度β为0°～35°时，加工品质非常良好。如图24、图30及图45所示，可知在加工角度α为22.5°的情况下，当光束角度β为-5°～30°时，加工品质非常良好。

如图24、图31及图46所示，可知在加工角度α为25°的情况下，当光束角度β为0°～30°时，加工品质非常良好。如图24、图32及图47所示，可知在加工角度α为30°的情况下，当光束角度β为0°～10°及22°～25°时，加工品质非常良好。

如图24、图33及图48所示，可知在加工角度α为35°的情况下，当光束角度β为0°～22°时，加工品质非常良好。如图24、图34及图49所示，可知在加工角度α为40°的情况下，当光束角度β为0°～10°时，加工品质非常良好。

如图24、图35及图50所示，可知在加工角度α为45°的情况下，当光束角度β为-5°～10°、-15°及-22°时，加工品质非常良好。如图24、图36及图51所示，可知在加工角度α为50°的情况下，当光束角度β为-5°～0°、-15°及-22°时，加工品质非常良好。

如图24、图37及图52所示，可知在加工角度α为55°的情况下，当光束角度β为-30°～0°及-5°时，加工品质非常良好。如图24、图38及图53所示，可知在加工角度α为80°的情况下，当光束角度β为-35°～-15°时，加工品质非常良好。

如图24、图39及图54所示，可知在加工角度α为85°的情况下，当光束角度β为-35°～-10°时，加工品质非常良好。

如图24～图54的结果所示，可知在使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的情况下，品质稍许恶化的加工角度α为15°～30°及60°～75°。该加工角度区域(15°～30°及60°～75°)中，加工品质改善效果特别显著的光束角度β为0°～35°。另外，可知在使光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的情况下，品质特别急剧恶化的加工角度α为5°～15°及75°～85°。该加工角度区域(5°～15°及75°～85°)中，加工品质改善效果特别显著的光束角度β为10°～35°及-35°～-10°。

在加工角度α为0°以上且45°时，在品质恶化特别急剧的加工角度α的5°～15°中的加工品质改善是重要的，因此，光束角度β也可为此时的改善效果特别显著的10°～35°。在加工角度α为45°以上且小于90°时，在品质恶化特别急剧的加工角度α的75°～85°中的加工品质改善是重要的，因此，光束角度β也可为此时的改善效果特别显著的-35°～-10°。

[第2实施方式]

其次，说明第2实施方式的激光加工装置。在第2实施方式的说明中，说明与第1实施方式不同的点，省略与第1实施方式重复的说明。

本实施方式的加工控制部9c执行环绕处理，其在对象物100中，通过沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动1周，形成沿着线m3的环状的改质区域4。在环绕处理中，一边使载台107旋转，一边照射第1激光l1，以使第1聚光点p1位于对象物100的z方向上的规定位置，当从第1激光l1的该照射的开始起载台107旋转1圈(旋转360°)时停止该照射，由此，形成沿着线m3的环状的改质区域4。

本实施方式的调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，调整长边方向nh的朝向，以使其成为通过决定部9b决定的朝向。具体而言，调整部9d在由加工控制部9c执行环绕处理，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动1圈的期间，在第1聚光点p1位于第1区域m31的情况下，实时地切换长边方向nh的朝向，使其成为第1朝向(参照图55(b)及图57(b))，在第1聚光点p1位于第2区域m32的情况下，实时地切换长边方向nh的朝向，使其成为第2朝向(参照图56(b)及图58(b))。

在本实施方式的激光加工装置101中，例如实施以下的修整加工。

如图55(a)所示，一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第1区域m31形成改质区域4。此时，光束形状71的朝向通过调整部9d，调整成图55(b)所示的第1朝向。

当第1聚光点p1从第1区域m31朝第2区域m32移动时，通过调整部9d，将光束形状71的朝向调整成为图56(b)所示的第2朝向(调整工序)。如图56(a)所示，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第2区域m32形成改质区域4。

当第1聚光点p1从第2区域m32朝第1区域m31移动时，通过调整部9d，将光束形状71的朝向调整成为图57(b)所示的第1朝向(调整工序)。如图57(a)所示，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第1区域m31形成改质区域4。

当第1聚光点p1从第1区域m31朝第2区域m32移动时，通过调整部9d，将光束形状71的朝向调整成为图58(b)所示的第2朝向(调整工序)。如图58(a)所示，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第2区域m32形成改质区域4。将这样的沿着第1区域m31及第2区域m32的第1聚光点p1的移动从第1激光l1的照射的开始起直到载台107旋转1圈(旋转360°)为止反复进行后，停止该照射。

改变修整规定位置的z方向位置而反复进行上述激光加工。通过以上，在对象物100的内部，沿着有效区域r的周缘的线m3，在z方向上形成多列的改质区域4。

以上，在本实施方式的激光加工装置101中，在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，将光束形状71的长边方向nh的朝向调整为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的朝向。因此，仅通过在长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在例如因对象物100的物性而使修整面的品质根据部位而降低这样的情况下，能够抑制这样的修整面的品质降低。因此，可抑制去除了外缘部分、即去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

特别是在本实施方式中，能够一边沿着线m3形成改质区域4，一边将长边方向nh的朝向实时地改变为基于对象物信息及线信息决定的朝向。既可谋求生产节拍提升，也可抑制修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，决定部9b决定沿着线m3的第1区域m31使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向即第1朝向、和沿着线m3的第2区域m32使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向即第2朝向。调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，在第1聚光点p1位于第1区域m31的情况下，调整长边方向nh的朝向以成为第1朝向。调整部9d在第1聚光点p1位于第2区域m32的情况下，调整长边方向nh的朝向以成为第2朝向。由此，可更可靠地抑制分别在第1区域m31及第2区域m32中，对象物100的修整面的品质降低。

在通过激光加工装置101的激光加工方法中，在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，将光束形状71的长边方向nh的朝向调整成为与加工行进方向bd交叉的朝向、即基于对象物信息及线信息决定的朝向。因此，仅通过在长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在例如因对象物100的物性而使修整面的品质根据部位而降低这样的情况下，能够抑制这样的修整面的品质降低。因此，可抑制去除了外缘部分、即去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

顺便一提，在本实施方式中，切换光束形状71的朝向的时间点是在以线m3与第2结晶方位k2正交的1点为0°的点的情况下，第1聚光点p1位于线m3的0°、45°、90°、135°、180°及225°的各点及其附近的时间点。由此，能够在光束角度β的影响对加工品质较难的时间点，切换光束形状71的朝向。

光束形状71的朝向的切换以光束角度β不变化±35°以上的方式执行。即，在使光束形状71的朝向改变的情况下，有使光束形状71朝顺时针方向旋转的情况和使光束形状71朝逆时针方向旋转的情况下，其中，在图59(a)的例子中，使光束形状71朝顺时针方向旋转，光束角度β不会改变±35°以上。这是因为如图59(b)的例子那样，若使光束角度β改变±35°以上而切换光束形状71的朝向的话，则加工品质会恶化。再者，在使用反射型空间光调制器34切换光束形状71的朝向的情况下，由于光束角度β瞬间改变，因此，也可不限制上述光束角度β的切换。

[第3实施方式]

其次，说明第3实施方式的激光加工装置。在第3实施方式的说明中，说明与第2实施方式不同的点，省略与第2实施方式重复的说明。

本实施方式的决定部9b基于通过取得部9a取得的对象物信息及线信息，在每个加工角度α，决定沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向。作为一个例子，决定部9b将长边方向nh的朝向决定为以接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方的方式相对于加工行进方向bd倾斜的方向、即对应于加工角度α的方向的朝向。决定部9b在加工角度α为0°以上且小于22.5°的期间，将长边方向nh的朝向决定为随着加工角度α变大，光束角度β朝正侧变大。在加工角度α为22.5°以上且小于45°的期间，将长边方向nh的朝向决定成为随着加工角度α变大，正侧的光束角度β变小。在加工角度α为45°以上且小于67.5°的期间，将长边方向nh的朝向决定成为随着加工角度α变大，光束角度β朝负侧变大。在加工角度α为67.5°以上且小于90°的期间，将长边方向nh的朝向决定成为随着加工角度α变大，负侧的光束角度β变小(光束角度β接近0)。

本实施方式的调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，以连续地改变的方式，调整长边方向nh的朝向。调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，对应于加工角度α，连续地改变以成为通过决定部9b决定的朝向。

在本实施方式的激光加工装置101中，例如实施以下的修整加工。

通过决定部9b，在每个加工角度α，对应于该加工角度α决定沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向(决定工序)。一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着线m3形成改质区域4。

此时，使长边方向nh的朝向连续地改变以成为对应于加工角度α决定的朝向(调整工序)。如图60(a)及图60(b)所示，例如在加工角度α为0°的情况(第1聚光点p1位于线m3的0°的点q1的情况)下，将光束形状71的朝向调整成为光束角度β为0°的朝向。如图61(a)及图61(b)所示，例如在加工角度α为5°～15°的情况(第1聚光点p1位于线m3的5°～15°的点q2的情况)下，将光束形状71的朝向调整成为光束角度β为10°～35°的朝向。

如图62(a)及图62(b)所示，例如在加工角度α为45°的情况(第1聚光点p1位于线m3的0°的点q3的情况)下，将光束形状71的朝向调整成为光束角度β为0°的朝向。在加工角度α为45°的情况下，由于第1结晶方位k1的龟裂伸展力与第2结晶方位k2的龟裂伸展力互相均衡(互相拉引)，因此，不需要使光束形状71的朝向从加工行进方向bd倾斜。

如图63(a)及图63(b)所示，例如在加工角度α为75°～85°的情况(第1聚光点p1位于线m3的75°～85°的点q4的情况)下，将光束形状71的朝向调整成为光束角度β为-35°～-10°的朝向。

如图64(a)及图64(b)所示，例如在加工角度α为90°的情况(第1聚光点p1位于线m3的90°的点q5的情况)下，将光束形状71的朝向调整成为光束角度β为0°的朝向。将这样的沿着线m3的第1聚光点p1的移动从第1激光l1的照射的开始直到载台107旋转1圈(旋转360°)为止反复进行后，停止该照射。

改变修整规定位置的z方向位置而反复进行上述激光加工。通过以上，在对象物100的内部，沿着有效区域r的周缘的线m3，在z方向上形成多列的改质区域4。

如以上所述，在本实施方式的激光加工装置101中，也可抑制去除了外缘部分即去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，以连续地改变的方式，调整长边方向nh的朝向。由此，可更可靠地抑制在线m3的各部位上对象物100的修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，对象物为以(100)面为主面，且具有第1结晶方位k1、及第2结晶方位k2的晶圆。决定部9b在每个加工角度α决定沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向。调整部9d在沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的期间，对应于加工角度α，连续地改变以成为通过决定部9b决定的朝向。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制在线m3的各部位上对象物100的修整面的品质降低。

[第4实施方式]

其次，说明第4实施方式的激光加工装置。在第4实施方式的说明中，说明与第3实施方式不同的点，省略与第3实施方式重复的说明。

如图65所示，线m3包含第1部分m3a、第2部分m3b及第3部分m3c。第1部分m3a以线m3与第2结晶方位k2正交的1点为0°的点的情况下，包含5°的点到15°的点之间的部分、从95°的点到105°的点之间的部分、从185°的点到195°的点之间的部分及从275°的点到285°的点之间的部分。第2部分m3b为与第1部分m3a分离的线m3的部分。第2部分m3b以线m3与第2结晶方位k2正交的1点为0°的点的情况下，包含从75°的点到85°的点之间的部分、从145°的点到175°的点之间的部分、从55°的点到85°的点之间的部分及从55°的点到85°的点之间的部分。第3部分m3c是位于第1部分m3a与第2部分m3b之间的部分。

本实施方式的决定部9b基于通过取得部9a取得的对象物信息及线信息，将第1部分m3a的长边方向nh的朝向决定成第1朝向，以使长边方向nh与加工行进方向bd交叉。决定部9b基于对象物信息及线信息，将第2部分m3b的长边方向nh的朝向决定成第2朝向，以使长边方向nh与加工行进方向bd交叉。

本实施方式的调整部9d调整第1部分m3a的长边方向nh的朝向以成为被决定的第1朝向。调整部9d调整第2部分m3b的长边方向nh的朝向以成为被决定的第2朝向。调整部9d在沿着第1部分m3a使第1聚光点p1相对地移动后，沿着第2部分m3b使第1聚光点p1相对地移动的情况下，在线m3的第3部分m3c上将长边方向nh的朝向从第1朝向改变成第2朝向。

本实施方式的激光加工装置101例如实施以下的修整加工。

基于对象物信息及线信息，通过决定部9b，将线m3的第1部分m3a的长边方向nh的朝向决定成第1朝向，将线m3的第2部分m3b的长边方向nh的朝向决定成第2朝向。

通过调整部9d，将长边方向nh的朝向调整成第1朝向(参照图66(b))。如图66(a)所示，一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第1部分m3a，使长边方向nh的朝向为第1朝向的光束形状71的第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第1部分m3a形成改质区域4。

如图67(a)所示，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第3部分m3c使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着线m3的第3部分m3c形成改质区域4。在沿着第3部分m3c形成改质区域4的期间，如图67(b)所示，通过调整部9d，将长边方向nh的朝向从第1朝向改变成第2朝向。

接着，如图68(a)所示，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第2部分m3b，使长边方向nh的朝向为第2朝向的光束形状71的第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着第2部分m3b形成改质区域4。

接着，继续一边使载台107旋转一边照射第1激光l1，沿着线m3的第3部分m3c使第1聚光点p1相对地移动。由此，在对象物100的z方向的规定位置，沿着线m3的第3部分m3c形成改质区域4。在沿着第3部分m3c形成改质区域4的期间，通过调整部9d，将长边方向nh的朝向从第2朝向改变成第1朝向。

将这样的沿着线m3的第1聚光点p1的移动，从第1激光l1的照射的开始直到载台107旋转1圈(旋转360°)为止反复进行后，停止该照射。改变修整规定位置的z方向位置而反复进行上述激光加工。通过以上，在对象物100的内部，沿着有效区域r的周缘的线m3，在z方向上形成多列的改质区域4。

以上，在本实施方式的激光加工装置101中，在线m3的第1部分m3a上，在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd交叉的状态下，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动。由此，例如，仅通过在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在因对象物100的物性引起线m3的第1部分m3a的修整面的品质降低这样的情况下，能够抑制这样的修整面的品质降低。因此，根据本实施方式的激光加工装置101，可抑制去除了作为外缘部分的去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，决定部9b基于通过取得部9a取得的对象物信息及线信息，将与第1部分m3a分离的第2部分m3b的长边方向nh的朝向决定成第2朝向，以使长边方向nh与加工行进方向bd交叉。调整部9d调整第2部分m3b的长边方向nh的朝向以成为通过决定部9b决定的第2朝向。由此，可更可靠地抑制相互分离的第1部分m3a及第2部分m3b中对象物100的修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，在沿着第1部分m3a使第1聚光点p1相对地移动后，沿着第2部分m3b使第1聚光点p1相对地移动的情况下，调整部9d在位于第1部分m3a与第2部分m3b之间的第3部分m3c上，将长边方向nh的朝向从第1朝向改变成第2朝向。另外，同样地，在沿着第2部分m3b使第1聚光点p1相对地移动后，沿着第1部分m3a使第1聚光点p1相对地移动的情况下，调整部9d在位于第2部分m3b与第1部分m3a之间的第3部分m3c上，将长边方向nh的朝向从第2朝向改变成第1朝向。

由此，可更可靠地抑制相互分离的第1部分m3a及第2部分m3b中，对象物100的修整面的品质降低。关于光束角度β，在作为重要的角度区域的第1部分m3a及第2部分m3b中，设为最适当角度，在第1部分m3a与第2部分m3b之间、即相对不易受到光束角度β的影响的第3部分m3c，可执行该切换。能够谋求生产节拍提升与高的加工品质的兼得。

在本实施方式的激光加工装置101中，对象物100为以(100)面为主面，且具有与一方的(110)面垂直的第1结晶方位k1、及与另一方的(110)面垂直的第2结晶方位k2的晶圆。线m3在从与该主面垂直的方向观察的情况下，呈圆环状延伸。在使线m3与第2结晶方位k2正交的1点为0°的点的情况下，第1部分m3a包含5°的点到15°的点之间的部分。第2部分m3b包含从55°的点到85°的点之间的部分。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可抑制对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，第1朝向及第2朝向是以接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方(更远离的一方)的方式，相对于加工行进方向bd倾斜的方向的朝向。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制分别在互相分离的第1部分m3a及第2部分m3b中，对象物100的修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工装置101中，第1朝向及第2朝向是以接近第1结晶方位k1及第2结晶方位k2中与加工行进方向bd之间的角度大的一方的方式，从加工行进方向bd倾斜了10°～35°的方向的朝向。由此，即使在对象物100为以(100)面为主面的晶圆的情况下，也可更可靠地抑制分别在互相分离的第1部分m3a及第2部分m3b中，对象物100的修整面的品质降低。

在本实施方式的激光加工方法中，分别在互相分离的第1部分m3a及第2部分m3b中，在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd交叉的状态下，沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动。由此，例如，仅通过在光束形状71的长边方向nh与加工行进方向bd一致的状态下沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动，从而在因对象物100的物性引起分别在第1部分m3a及第2部分m3b中修整面的品质降低这样的情况下，能够抑制这样的修整面的品质降低。因此，可抑制去除了去除区域e的对象物100的修整面的品质根据部位而降低。

[变形例]

以上，本发明的一方式不限于上述实施方式。

在上述实施方式中，对象物信息包含关于对象物100的结晶方位的信息，但若为关于对象物的信息的话，则也可包含其他各种的信息。对象物信息也可以包含关于对象物100的物性的其他信息，也可进一步包含对象物100的形状及尺寸所涉及的信息。在上述实施方式中，线信息包含关于沿着线m3的加工行进方向bd(聚光点的移动方向)的信息，但是，若为关于沿着线m3使聚光点移动的情况下的该线m3的信息的话，则也可包含其他各种信息。

在上述实施方式中，有关于沿着线m3使第1聚光点p1相对地移动的情况下的光束形状71的长边方向nh的朝向(光束角度β)的信息通过用户的操作或来自于外部的通信等输入至控制部9的情况。在此情况下，取得部9a取得关于长边方向nh的朝向的输入信息。决定部9b基于该输入信息，决定长边方向nh的朝向。被输入的长边方向nh的朝向为基于线m3的延伸方向及对象物100的物性等的朝向，从而为关于线m3及对象物100的信息。即，关于长边方向nh的朝向的输入信息可对应于对象物信息及线信息。再者，被输入的长边方向nh的朝向可针对线m3的各区域(各部分)、每个加工角度α或加工角度区域进行输入，也可作为数值、范围或运算式进行输入。

在上述实施方式中，也可决定沿着线m3的n个区域(部分)的各个，使第1聚光点p1相对地移动的情况下的长边方向nh的朝向、即第1～第n朝向(n为3以上的整数)。于是，也可在分别沿着第1～第n区域使第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域4的情况下，将长边方向nh的朝向分别调整成第1～第n朝向。

上述实施方式，作为照射部，也可具备多个激光加工头。例如如图69所示，除了照射第1激光的第1激光加工头10a以外，也可具有照射第2激光的第2激光加工头10b。

第2激光加工头10b对载置于载台107的对象物100，沿着z方向照射第2激光，在该对象物100的内部形成改质区域。第2激光加工头10b安装于第二z轴轨道106b及x轴轨道108。第2激光加工头10b通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着第二z轴轨道106b，朝z方向直线地移动。第2激光加工头10b通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着x轴轨道108，朝x方向直线地移动。第1激光加工头10a与第2激光加工头10b，内部构造经由旋转轴c而互相成为镜像。关于其他结构，第2激光加工头10b与第1激光加工头10a同样地构成。

第二z轴轨道106b为沿着z方向延伸的轨道。第二z轴轨道106b经由安装部66而安装于第2激光加工头10b。第二z轴轨道106b使第2激光加工头10b沿着z方向移动，以使第2激光的第2聚光点沿着z方向移动。第二z轴轨道106b对应于上述移动机构6(参照图1)或上述移动机构300(参照图8)的轨道。第二z轴轨道106b构成垂直移动机构。

在具备作为照射部的第1及第2激光加工头10a、10b的情况下，在上述第1处理中，沿着线m3的第1区域m31使第1激光l1的第1聚光点p1相对地移动而形成改质区域，并且使线m3的第1区域m31以外的区域上的改质区域的形成停止。在上述第2处理中，沿着线m3的第2区域m32使第2激光的第2聚光点相对地移动而形成改质区域，并且使线m3的第2区域m32以外的区域上的改质区域的形成停止。调整部9d在执行第1处理的情况下，将第1激光l1的光束形状71的长边方向nh的朝向调整成为第1朝向，在执行第2处理的情况下，将第2激光的光束形状的长边方向的朝向调整成为第2朝向。

在具备作为照射部的第1及第2激光加工头10a、10b的情况下，能够并列(同时)地执行第1处理与第2处理。由此，能够实现生产节拍提升。在具备作为照射部的第1及第2激光加工头10a、10b的情况下，也可在时间上各别(不同时间)地执行第1处理与第2处理。在具备作为照射部的第1及第2激光加工头10a、10b的情况下，也可为第1及第2激光加工头10a、10b发挥协调作用而在z方向的规定位置，形成一列的改质区域4。在具备作为照射部的第1及第2激光加工头10a、10b的情况下，也可为通过第1激光加工头10a，形成一列的改质区域4，并且在与其不同的z方向位置，通过第2激光加工头10b，形成一列的改质区域4。

另外，例如也可如图70所示的激光加工装置800那样，具备4个激光加工头。激光加工装置800相对于图69所示的激光加工装置101，还具备第3及第4激光加工头10c、10d、第三及第四z轴轨道106c、106d以及y轴轨道109。

第3激光加工头10c对载置于载台107的对象物100，沿着z方向照射第3激光，在该对象物100的内部形成改质区域4。第3激光加工头10c安装于第三z轴轨道106c及y轴轨道109。第3激光加工头10c通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着第三z轴轨道106c，朝z方向直线地移动。第3激光加工头10c通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着y轴轨道109，朝y方向直线地移动。关于其他结构，第3激光加工头10c与第1激光加工头10a同样地构成。

第4激光加工头10d对载置于载台107的对象物100，沿着z方向照射第4激光，在该对象物100的内部形成改质区域4。第4激光加工头10d安装于第四z轴轨道106d及y轴轨道109。第4激光加工头10d通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着第四z轴轨道106d，朝z方向直线地移动。第4激光加工头10d通过马达等的公知的驱动装置的驱动力，可沿着y轴轨道109，朝y方向直线地移动。关于其他结构，第4激光加工头10d与第1激光加工头10a同样地构成。第3激光加工头10c与第4激光加工头10d，内部构造经由旋转轴c而互相成为镜像。

第三z轴轨道106c为沿着z方向延伸的轨道。第三z轴轨道106c经由与安装部65相同的安装部865而安装于第3激光加工头10c。第三z轴轨道106c使第3激光加工头10c沿着z方向移动，以使第3激光的第3聚光点沿着z方向移动。第三z轴轨道106c构成垂直移动机构。

第四z轴轨道106d为沿着z方向延伸的轨道。第四z轴轨道106d经由与安装部66相同的安装部866而安装于第4激光加工头10d。第四z轴轨道106d使第4激光加工头10d沿着z方向移动，以使第4激光的第4聚光点沿着z方向移动。第四z轴轨道106d构成垂直移动机构。

y轴轨道109为沿着y方向延伸的轨道。y轴轨道109分别安装于第3及第四z轴轨道106c、106d。y轴轨道109使第3激光加工头10c沿着y方向移动，使第3激光的第3聚光点沿着y方向移动。y轴轨道109使第4激光加工头10d沿着y方向移动，使第4激光的第4聚光点沿着y方向移动。y轴轨道109使第3及第4激光加工头10c、10d移动，使第3及第4聚光点通过旋转轴c或其附近。y轴轨道109对应于移动机构400(参照图8)的轨道。y轴轨道109构成水平移动机构。x轴轨道108与y轴轨道109配置成高度位置不同。例如配置成x轴轨道108为下侧、y轴轨道109为上侧。

在上述实施方式中，采用反射型空间光调制器34作为成形部，但是，成形部不限于空间光调制器，可采用各种装置或光学系统。例如，作为成形部，可采用椭圆光束光学系统、狭缝光学系统或像散光学系统等。另外，也可将光栅图案使用于调制图案，使聚光点分支而将2点以上的聚光点组合，由此作成具有长边方向nh的光束形状71。另外，也可通过利用偏振光，作成具有长边方向nh的光束形状71，使偏振光方向旋转的方法，可通过例如使1/2λ波长板旋转来达成。另外，空间光调制器不限于反射型，也可采用透过型空间光调制器。

在上述实施方式中，通过由加工控制部9c控制第1激光l1或其光学系统，切换改质区域4的形成及其停止，但是，不限于此。也可利用公知的的各种技术，达成改质区域4的形成及其停止。例如，也可通过在对象物100上直接设置光罩将第1激光l1遮光，切换改质区域4的形成及其停止。

在上述实施方式中，对象物100的种类、对象物100的形状、对象物100的尺寸、对象物100所具有的结晶方位的数量及方向、以及对象物100的主面的面朝向，未特别限定。在上述实施方式中，线m3的形状未特别限定。在上述实施方式中，也可为决定部9b仅决定第1朝向及第2朝向中的任一方，调整部9d将长边方向nh的朝向调整成为该任一方。

在上述实施方式中，以对象物100的背面100b为激光入射面，但是，也可以对象物100的表面100a为激光入射面。在上述实施方式中，改质区域4也可为例如形成于对象物100的内部的结晶区域、再结晶区域、吸除区域。结晶区域是维持对象物100的加工前的构造的区域。再结晶区域是暂时蒸发、等离子体化或熔融后，再凝固时，作为单结晶或多结晶凝固的区域。吸除区域是发挥将重金属等的杂质收集并捕获的吸除效果的区域，可连续地形成，也可断续地形成。另外，例如也可为加工装置能适用于剥蚀等离子体等的加工。

上述实施方式的激光加工装置也可不具备取得部9a。上述实施方式的激光加工方法也可不包含取得对象物信息及线信息的工序(信息取得工序)。在此情况下，例如预先决定进行激光加工的对象物100等，预先存储对象物信息及线信息。

上述实施方式及变形例的各结构不限于上述材料及形状，能够适用各种材料及形状。另外，上述实施方式或变形例的各结构能够任意适用于其他实施方式或变形例的各结构。

符号的说明

1,101,800…激光加工装置、4…改质区域、9…控制部、9a…取得部、9b…决定部、9c…加工控制部、9d…调整部、10a…第1激光加工头(照射部)、10b…第2激光加工头(照射部)、10c…第3激光加工头(照射部)、10d…第4激光加工头(照射部)、34…反射型空间光调制器(成形部)、71…光束形状(聚光区域的一部分的形状)、100…对象物、100a…表面(主面)、100b…背面(主面、激光入射面)、107…载台(支撑部)、k1…第1结晶方位(结晶方位)、k2…第2结晶方位(结晶方位)、l1…第1激光(激光)、l2…第2激光(激光)、m3…线、m31…第1区域(第1部分)、m32…第2区域(第1部分)、m3a…第1部分、m3b…第2部分、m3c…第3部分、nh…长边方向、p1…第1聚光点(聚光区域的一部分)。