[发明专利]激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来在由硅形成的板状的加工对象物上形成孔的激光加工方法。

背景技术

作为现有的激光加工方法，已知的有例如像专利文献1所记载的那样，使激光聚光于硅单晶基板（加工对象物）而形成材料变质部（改质区域）后，对该硅单晶基板实施蚀刻处理，由此沿着材料变质部使蚀刻进展而将该材料变质部除去，从而在硅单晶基板形成非贯通孔或贯通孔的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-74663号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

这里，在上述那样的激光加工方法中，在加工对象物的激光入射面侧，从所形成的改质区域延伸的龟裂的直进性例如起因于激光L的影响（热冲击）等会有变低的情况，该龟裂会存在蜿蜒或朝向非意图的方向延伸。因此，在这种情况下，当通过各向异性蚀刻处理在加工对象物形成孔时，在加工对象物的激光入射面侧，蚀刻会沿着直进性低的龟裂进展，会有造成孔的开口部的大小或形状发生偏差的担忧，难以控制孔的开口宽度。

因此，本发明的技术问题在于，提供一种能够提高激光入射面侧的孔的开口宽度的控制性的激光加工方法。

解决技术问题的手段

本发明的一方面涉及激光加工方法。该激光加工方法是用来在由硅形成的板状的加工对象物上形成孔的激光加工方法，其具备：凹部形成工序，在加工对象物的激光入射面侧，将在该激光入射面开口的凹部形成在与孔对应的部分；改质区域形成工序，在凹部形成工序之后，通过使激光聚光于加工对象物，沿着加工对象物的与孔对应的部分形成改质区域；蚀刻处理工序，在改质区域形成工序之后，通过对加工对象物实施各向异性蚀刻处理，沿着改质区域使蚀刻选择性地进展，在加工对象物形成孔，在改质区域形成工序中，改质区域或从该改质区域延伸的龟裂露出于凹部的内面。

在该激光加工方法中，在加工对象物的激光入射面侧形成凹部，让改质区域或从该改质区域延伸的龟裂露出于该凹部的内面。因此，在各向异性蚀刻处理时，在激光入射面侧，以沿着凹部的形状的方式形成孔的开口部，沿着直进性低的龟裂使蚀刻进展而形成孔的开口部的现象被抑制。由此，能够抑制所涉及的龟裂的不良影响波及孔的开口宽度，可以提高激光入射面侧的孔的开口宽度的控制性。

此外，在凹部形成工序中，将相对于加工对象物的厚度方向倾斜的倾斜面作为凹部的内面而形成，在改质区域形成工序中，通过从倾斜面照射激光，能够使激光被倾斜面折射，并使激光聚光于加工对象物的与孔对应的部分。在这种情况下，由于利用倾斜面所实现的激光的折射来让激光聚光于加工对象物，因此能够利用倾斜面将激光的聚光点位置唯一地设定。因此，减少激光的位置控制的必要性，可以抑制例如起因于激光光源的位置偏移等所导致的聚光点的位置偏移。即，利用倾斜面控制激光的聚光点位置，可以在加工对象物高精度地形成改质区域。

此时，会有以下的情况：孔是相对于厚度方向以规定角度倾斜延伸的孔，在凹部形成工序中，以与加工对象物相对于激光的折射率以及规定角度对应的角度使倾斜面倾斜而形成。

此外，在改质区域形成工序中，通过将从倾斜面照射激光而使激光聚光的工序，改变厚度方向的聚光用透镜的位置而反复实施，由此将多个构成改质区域的改质点，以离倾斜面的距离彼此不同的方式形成。如此，当改变厚度方向的聚光用透镜的位置而从倾斜面反复照射激光并使其聚光时，可以将离倾斜面的距离不同的多个改质点很好地形成于加工对象物。

此外，在改质区域形成工序中，通过一边沿着倾斜面使聚光用透镜移动一边从倾斜面照射激光，能够将多个构成改质区域的改质点，以离倾斜面的距离彼此相等且沿着倾斜面排列的方式形成。如此，当一边使聚光用透镜沿着倾斜面移动一边从倾斜面照射激光时，可以将离倾斜面的距离彼此相等且沿着倾斜面排列的多个改质点适当地形成于加工对象物。

此外，在凹部形成工序中，能够通过对加工对象物实施各向异性蚀刻处理而形成凹部。在这种情况下，在加工对象物形成凹部时，利用蚀刻速率依赖于加工对象物的结晶方位这样的各向异性蚀刻的特征，能够在加工对象物高精度地形成所期望的凹部。

发明的效果

根据本发明，可以提高激光入射面侧的孔的开口宽度的控制性。

附图说明

图1是改质区域的形成所使用的激光加工装置的概略结构图。

图2是作为改质区域的形成对象的加工对象物的平面图。

图3是沿着图2的加工对象物的III-III线的截面图。

图4是激光加工后的加工对象物的平面图。