JP7616122B2

JP7616122B2 - Laser Processing Equipment

Info

Publication number: JP7616122B2
Application number: JP2022028302A
Authority: JP
Inventors: 駿介傍島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2025-01-17
Anticipated expiration: 2042-02-25
Also published as: JP2023124507A

Description

本発明は、インゴットからウェハを得るためにインゴットにレーザビームを照射するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing device that irradiates an ingot with a laser beam to obtain wafers from the ingot.

特許文献１には、単結晶ＳｉＣインゴットからウェハを生成するウェハ生成方法、および、かかるウェハ生成方法に用いるレーザ加工装置が開示されている。かかるウェハ生成方法は、剥離面を生成する工程と、剥離面を界面として剥離してウェハを生成する工程とを含む。剥離面を生成する工程では、ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を、生成すべきウェハの厚みに相当する深さに位置づけるとともに、オフ角が形成される方向と直交する方向に相対的に加工送りしながら照射することによって、改質層と改質層からｃ面に沿って延びるクラックとからなる分離層を形成する。そして、この分離層形成加工を、オフ角が形成される方向にインデックス送りして複数回行うことで、剥離面を生成する。 Patent Document 1 discloses a wafer production method for producing a wafer from a single crystal SiC ingot, and a laser processing device used in the wafer production method. The wafer production method includes a step of producing a peeled surface, and a step of producing a wafer by peeling the wafer using the peeled surface as an interface. In the step of producing the peeled surface, the focal point of a laser beam having a wavelength that is transparent to SiC is positioned at a depth corresponding to the thickness of the wafer to be produced, and the laser is irradiated while being processed and fed relatively in a direction perpendicular to the direction in which the off angle is formed, thereby forming a separation layer consisting of a modified layer and cracks extending from the modified layer along the c-plane. This separation layer formation process is then performed multiple times with index feeding in the direction in which the off angle is formed, to produce the peeled surface.

特許第６７２３８７７号公報Patent No. 6723877

この種のレーザ加工装置において、レーザビームの集光点の深さに誤差や変動やバラツキが生じると、剥離面に対する研削や研磨の加工代が大きくなることで、材料の歩留まりが悪化して生産性が低下する。この要因としては、例えば、装置動作時の振動や熱による光軸のズレ等が挙げられる。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、例えば、いわゆるレーザスライスによりインゴットからウェハを得るウェハ製造技術において、従来よりも生産性を向上することを可能とするものである。 In this type of laser processing device, if there is an error, fluctuation, or variation in the depth of the focal point of the laser beam, the amount of grinding or polishing required for the peeled surface increases, resulting in a deterioration in material yield and reduced productivity. Causes of this include, for example, misalignment of the optical axis due to vibrations or heat during operation of the device. The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances. In other words, the present invention makes it possible to improve productivity compared to conventional techniques in wafer manufacturing technology, for example, in which wafers are obtained from ingots by so-called laser slicing.

請求項１に記載のレーザ加工装置（３）は、インゴット（２）からウェハ（１）を得るために前記インゴットの高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面（２ａ）に対して透過性を有するレーザビームを照射するように構成されている。
このレーザ加工装置は、
前記レーザビームの発生源である発信器（８０）と、
前記発信器から出射された前記レーザビームを前記インゴット頂面に照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記インゴット頂面と対向配置される、集光器（８８）と、
前記発信器と前記集光器との間のレーザ光路（ＢＬ）中に設けられ、前記レーザ光路における光軸のアラインメント状態を検出する検出部（８３３）とこの検出部の検出結果に基づいて前記アラインメント状態を調整可能に動作するように構成された光軸アラインメント機構（８３１）とを備えた、光学系（８３）と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記光軸アラインメント機構の動作を制御することで前記アラインメント状態を調整する、制御部（９）と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面であるインゴット底面（２ｂ）と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック（４）と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル（５０）を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構（５）と、
少なくとも前記チャック移動機構を支持するメイン支持台（６２）と、
を備え、
前記メイン支持台は、前記チャック移動機構の動作に応じて動作するアクティブ制振装置（６２ｃ）を有する。
請求項４に記載のレーザ加工装置（３）は、インゴット（２）からウェハ（１）を得るために前記インゴットの高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面（２ａ）に対して透過性を有するレーザビームを照射するように構成されている。
このレーザ加工装置は、
前記レーザビームの発生源である発信器（８０）と、
前記発信器から出射された前記レーザビームを前記インゴット頂面に照射することで前記インゴットの内部にて前記レーザビームが集光するように、前記高さ方向に沿って前記インゴット頂面と対向配置される、集光器（８８）と、
前記発信器と前記集光器との間のレーザ光路（ＢＬ）中に設けられた、光学系（８３）と、
前記インゴットの前記高さ方向における他方側の端面であるインゴット底面（２ｂ）と接合することで前記インゴットを支持するように設けられた、チャック（４）と、
前記チャックを固定的に支持するチャックテーブル（５０）を前記高さ方向と交差する面内方向に移動可能に設けられた、チャック移動機構（５）と、
少なくとも前記チャック移動機構を支持するメイン支持台（６２）と、
を備え、
前記メイン支持台は、前記チャック移動機構の動作に応じて動作するアクティブ制振装置（６２ｃ）を有している。 The laser processing apparatus (3) described in claim 1 is configured to irradiate a transparent laser beam onto an ingot top surface (2a), which is an end surface on one side in the height direction of the ingot, in order to obtain a wafer (1) from the ingot (2).
This laser processing device is
An oscillator (80) which is a source of the laser beam;
a collector (88) disposed opposite the top surface of the ingot along the height direction so that the laser beam emitted from the oscillator is irradiated onto the top surface of the ingot to collect the laser beam inside the ingot;
an optical system (83) provided in a laser optical path (BL) between the transmitter and the collector, the optical system (83) including a detection unit (833) for detecting an alignment state of an optical axis in the laser optical path, and an optical axis alignment mechanism (831) configured to operate so as to adjust the alignment state based on a detection result of the detection unit;
A control unit (9) that adjusts the alignment state by controlling the operation of the optical axis alignment mechanism based on the detection result of the detection unit;
a chuck (4) configured to support the ingot by joining with an ingot bottom surface (2b), which is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (5) that is provided so as to be able to move a chuck table (50) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction that intersects with the height direction;
A main support base (62) that supports at least the chuck moving mechanism;
Equipped with
The main support table has an active vibration suppression device (62c) that operates in response to the operation of the chuck moving mechanism.
The laser processing apparatus (3) described in claim 4 is configured to irradiate a transparent laser beam onto an ingot top surface (2a), which is an end surface on one side in the height direction of the ingot, in order to obtain a wafer (1) from the ingot (2).
This laser processing device is
An oscillator (80) which is a source of the laser beam;
a collector (88) disposed opposite the top surface of the ingot along the height direction so that the laser beam emitted from the oscillator is irradiated onto the top surface of the ingot to collect the laser beam inside the ingot;
an optical system (83) provided in a laser optical path (BL) between the transmitter and the collector;
a chuck (4) configured to support the ingot by joining with an ingot bottom surface (2b), which is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (5) that is provided so as to be able to move a chuck table (50) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction that intersects with the height direction;
A main support base (62) that supports at least the chuck moving mechanism;
Equipped with
The main support table has an active vibration suppression device (62c) that operates in response to the operation of the chuck moving mechanism .

なお、出願書類中の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付されている場合がある。この場合、参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的構成との対応関係の単なる一例を示すものである。よって、本発明は、参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。 In addition, in each section of the application documents, each element may be given a reference symbol in parentheses. In this case, the reference symbol merely indicates an example of the correspondence between the element and the specific configuration described in the embodiment described below. Therefore, the present invention is not limited in any way by the description of the reference symbol.

本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置を用いたウェハ製造方法の概要を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an overview of a wafer manufacturing method using a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の概略的な構成を示す側面図である。1 is a side view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２に示された光学系の概略的な構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the optical system shown in FIG. 2 . 図２に示された光学系における光学アラインメントの概要を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an outline of optical alignment in the optical system shown in FIG. 2 .

（実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると、当該実施形態の理解が妨げられるおそれがある。このため、変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中には挿入せず、その後にまとめて説明する。また、各図面の記載、および、これに対応して以下に説明する装置構成やその機能・動作の記載は、本発明の内容を簡潔に説明するために簡略化されたものであって、本発明の内容を何ら限定するものではない。このため、各図と、実際に製造販売される具体的な構成を示す図とで、必ずしも一致するとは限らないということは、云うまでもない。すなわち、出願人が本願の出願経過により明示的に限定しない限りにおいて、本発明は、各図面の記載、および、これに対応して以下に説明する装置構成やその機能・動作の記載によって限定的に解釈されてはならないことは、云うまでもない。 (Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. It should be noted that, if various modified examples applicable to one embodiment are inserted in the middle of a series of explanations regarding the embodiment, it may hinder understanding of the embodiment. For this reason, the modified examples are not inserted in the middle of a series of explanations regarding the embodiment, but are explained together after that. In addition, the description of each drawing and the description of the device configuration and its functions and operations described below corresponding thereto are simplified in order to briefly explain the contents of the present invention, and do not limit the contents of the present invention in any way. For this reason, it goes without saying that each drawing does not necessarily match the diagram showing the specific configuration that is actually manufactured and sold. In other words, it goes without saying that the present invention should not be interpreted as being limited by the description of each drawing and the description of the device configuration and its functions and operations described below corresponding thereto, unless the applicant explicitly limits it through the prosecution process of this application.

（ウェハ製造の概要）
図１を参照すると、ウェハ１は、側面視にて略円柱状のインゴット２をスライスすなわち高さ方向に分割して得られるものであって、平面視にて略円形の薄板状に形成されている。すなわち、ウェハ１は、中心軸Ｌを囲む略円柱面状の端面を有している。同様に、インゴット２は、中心軸Ｌを囲む略円柱面状の側面を有している。中心軸Ｌは、ウェハ１における略円柱面状の端面やインゴット２における略円柱面状の側面と平行で、ウェハ１やインゴット２の軸中心を通る仮想直線である。なお、図示および説明の簡略化の観点から、ウェハ１やインゴット２に通常設けられる、いわゆるオリエンテーションフラットについては、本明細書においては、図示および説明を省略する。 (Overview of wafer manufacturing)
1, the wafer 1 is obtained by slicing an ingot 2, which is substantially cylindrical in side view, i.e., dividing it in the height direction, and is formed in a substantially circular thin plate shape in plan view. That is, the wafer 1 has a substantially cylindrical end face surrounding a central axis L. Similarly, the ingot 2 has a substantially cylindrical side face surrounding the central axis L. The central axis L is a virtual straight line that is parallel to the substantially cylindrical end face of the wafer 1 and the substantially cylindrical side face of the ingot 2, and passes through the axial center of the wafer 1 and the ingot 2. Note that, from the viewpoint of simplifying the illustration and explanation, the so-called orientation flat that is usually provided on the wafer 1 and the ingot 2 is not illustrated or explained in this specification.

以下の説明を簡略化するため、便宜上、図中に示した通りに右手系ＸＹＺ座標を設定する。かかる右手系ＸＹＺ座標において、Ｚ軸は中心軸Ｌと平行であり、ウェハ厚およびインゴット高さを規定する方向である。すなわち、Ｚ軸方向は、ウェハ１の厚さ方向、あるいは、インゴット２の高さ方向に相当する。また、Ｘ軸およびＹ軸は、ウェハ１の主面やインゴット２の端面と略平行であるものとする。「主面」は、ウェハ１のような板状物における板厚方向と直交する表面であって、「上面」や「下面」や「底面」や「板面」とも称され得る。ウェハ１の主面やインゴット２の上下端面に沿った方向、すなわち、Ｚ軸方向と交差する任意の方向を、以下「面内方向」と称することがある。典型的には、ウェハ１の主面やインゴット２の上下端面は、Ｚ軸と略直交する、ほぼ水平な面である。このため、典型的には、「面内方向」は、Ｚ軸と直交する任意の方向、すなわち、ＸＹ平面と平行な任意の方向である。 In order to simplify the following description, for convenience, a right-handed XYZ coordinate system is set as shown in the figure. In such right-handed XYZ coordinate system, the Z axis is parallel to the central axis L and is a direction that defines the wafer thickness and ingot height. That is, the Z axis direction corresponds to the thickness direction of the wafer 1 or the height direction of the ingot 2. In addition, the X axis and the Y axis are assumed to be approximately parallel to the main surface of the wafer 1 and the end surface of the ingot 2. The "main surface" is a surface that is perpendicular to the plate thickness direction of a plate-like object such as the wafer 1, and may also be referred to as the "upper surface", "lower surface", "bottom surface", or "plate surface". The direction along the main surface of the wafer 1 or the upper and lower end surfaces of the ingot 2, that is, any direction that intersects with the Z axis direction, may be referred to as the "in-plane direction" hereinafter. Typically, the main surface of the wafer 1 and the upper and lower end surfaces of the ingot 2 are approximately horizontal surfaces that are approximately perpendicular to the Z axis. Therefore, typically, an "in-plane direction" is any direction perpendicular to the Z axis, i.e., any direction parallel to the XY plane.

ウェハ１は、中心軸Ｌと略直交する一対の主面である、ウェハ表面１ａおよびウェハ裏面１ｂを有している。同様に、インゴット２は、中心軸Ｌと略直交する一対の端面である、インゴット頂面２ａおよびインゴット底面２ｂを有している。インゴット２からウェハ１を得るウェハ製造方法は、主要な工程として、以下の各工程を含む。 The wafer 1 has a pair of main surfaces, the wafer front surface 1a and the wafer back surface 1b, which are generally perpendicular to the central axis L. Similarly, the ingot 2 has a pair of end surfaces, the ingot top surface 2a and the ingot bottom surface 2b, which are generally perpendicular to the central axis L. The wafer manufacturing method for obtaining the wafer 1 from the ingot 2 includes the following main steps.

（１）剥離層形成工程：インゴット２に対する所定程度の透過性を有するレーザビームＢの照射位置ＰＲを面内方向に移動させつつ、レーザビームＢを、インゴット２の高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面２ａに照射する。これにより、インゴット頂面２ａからウェハ１の厚みに対応する深さに、剥離層２ｃを形成する。剥離層２ｃは、レーザビームＢの照射によりＳｉＣが改質された改質層と、この改質層から延びるクラックとからなり、特許文献１における「分離層」に相当するものである。ここで、「所定程度の透過性」とは、インゴット２の内側におけるインゴット頂面２ａからウェハ１の厚みに対応する深さにレーザビームＢの集光点ＢＰを形成することが可能な程度の透過性である。また、「ウェハ１の厚みに対応する深さ」は、完成品であるウェハ１の厚み（すなわち厚みの狙い値）に、後述するウェハ平坦化工程等における加工代に相当する厚みを加算した寸法であって、「ウェハ１の厚みに相当する深さ」とも称され得る。レーザ照射面であるインゴット頂面２ａ上での面内方向におけるレーザビームＢの照射位置ＰＲは、図１に示されている往路走査Ｓｃ１や復路走査Ｓｃ２のように、Ｘ軸方向と平行な走査方向Ｄｓに走査される。また、照射位置ＰＲは、往路走査Ｓｃ１や復路走査Ｓｃ２により走査方向Ｄｓに１回走査される毎に、Ｙ軸方向と平行なラインフィード方向Ｄｆにインデックス送りされる。ラインフィード方向Ｄｆおよび走査方向Ｄｓは、ともに、面内方向（すなわちインゴット頂面２ａに沿った方向）であって、互いに直交する方向である。剥離層形成工程により、インゴット頂面２ａと剥離層２ｃとの間に、ウェハ前駆体２ｄが形成される。剥離層２ｃにより、インゴット２からウェハ前駆体２ｄを剥離する際の界面である剥離面２ｅが形成される。 (1) Peeling layer formation process: While moving the irradiation position PR of the laser beam B having a predetermined degree of transparency to the ingot 2 in the in-plane direction, the laser beam B is irradiated to the ingot top surface 2a, which is the end surface on one side in the height direction of the ingot 2. As a result, a peeling layer 2c is formed from the ingot top surface 2a to a depth corresponding to the thickness of the wafer 1. The peeling layer 2c is composed of a modified layer in which SiC is modified by the irradiation of the laser beam B and cracks extending from this modified layer, and corresponds to the "separation layer" in Patent Document 1. Here, the "predetermined degree of transparency" is a degree of transparency that allows the focal point BP of the laser beam B to be formed from the ingot top surface 2a inside the ingot 2 to a depth corresponding to the thickness of the wafer 1. In addition, the "depth corresponding to the thickness of the wafer 1" is a dimension obtained by adding a thickness corresponding to the processing allowance in the wafer flattening process described later to the thickness of the wafer 1 (i.e., the target thickness value) of the finished wafer 1, and can also be called the "depth corresponding to the thickness of the wafer 1". The irradiation position PR of the laser beam B in the in-plane direction on the ingot top surface 2a, which is the laser irradiation surface, is scanned in the scanning direction Ds parallel to the X-axis direction, as in the forward scan Sc1 and the return scan Sc2 shown in FIG. 1. In addition, the irradiation position PR is indexed in the line feed direction Df parallel to the Y-axis direction each time it is scanned once in the scanning direction Ds by the forward scan Sc1 or the return scan Sc2. The line feed direction Df and the scanning direction Ds are both in-plane directions (i.e., directions along the ingot top surface 2a) and are perpendicular to each other. The peeling layer formation process forms a wafer precursor 2d between the ingot top surface 2a and the peeling layer 2c. The peeling layer 2c forms a peeling surface 2e, which is the interface when the wafer precursor 2d is peeled off from the ingot 2.

（２）ウェハ剥離工程：ウェハ前駆体２ｄを、剥離層２ｃすなわち剥離面２ｅにてインゴット２から剥離することで、ウェハ１を生成する。剥離した直後のウェハ裏面１ｂは、剥離面２ｅに起因する粗い（すなわち研削あるいは研磨が必要な程度の）凹凸を有している。 (2) Wafer peeling process: The wafer precursor 2d is peeled off from the ingot 2 at the peeling layer 2c, i.e., the peeling surface 2e, to produce the wafer 1. The wafer back surface 1b immediately after peeling has rough irregularities (i.e., to the extent that grinding or polishing is required) due to the peeling surface 2e.

（３）ウェハ平坦化工程：ウェハ１の主面であるウェハ表面１ａおよびウェハ裏面１ｂのうちの、少なくとも、剥離面２ｅに起因する凹凸を有するウェハ裏面１ｂを平坦化することで、エピレディな主面を有する最終的なウェハ１を得る。ウェハ平坦化工程においては、一般的な砥石研磨やＣＭＰに加えて、ＥＣＭＧやＥＣＭＰを用いることが可能である。なお、ＣＭＰはＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇの略である。ＥＣＭＧはＥｌｅｃｔｒｏ－ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＧｒｉｎｄｉｎｇの略である。ＥＣＭＰはＥｌｅｃｔｒｏ－ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇの略である。ウェハ平坦化工程は、これらの選択可能な複数種類の平坦化手法のうちから、１つを単独で、あるいは、複数を適宜組み合わせることで行われ得る。 (3) Wafer planarization process: At least the wafer back surface 1b, which has the unevenness caused by the peeling surface 2e, of the wafer front surface 1a and the wafer back surface 1b, which are the main surfaces of the wafer 1, is planarized to obtain the final wafer 1 having an epi-ready main surface. In addition to general grinding stone polishing and CMP, ECMG and ECMP can be used in the wafer planarization process. Note that CMP is an abbreviation for Chemical Mechanical Polishing. ECMG is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Grinding. ECMP is an abbreviation for Electro-Chemical Mechanical Polishing. The wafer planarization process can be performed by using one of these selectable multiple types of planarization methods alone, or by appropriately combining multiple methods.

（４）インゴット平坦化工程：ウェハ前駆体２ｄを剥離した後に新たに生じたインゴット頂面２ａは、剥離層２ｃおよびウェハ剥離工程による剥離に起因する、粗い（すなわち研削あるいは研磨が必要な程度の）凹凸を有している。そこで、ウェハ剥離工程を経たインゴット２を剥離層形成工程に再度用いることができるように、かかるインゴット頂面２ａを平坦化すなわち鏡面化する。インゴット平坦化工程においても、一般的な砥石研磨やＣＭＰに加えて、ＥＣＭＧやＥＣＭＰを用いることが可能である。インゴット平坦化工程も、これらの選択可能な複数種類の平坦化手法のうちから、１つを単独で、あるいは、複数を適宜組み合わせることで行われ得る。 (4) Ingot flattening process: The ingot top surface 2a newly generated after peeling off the wafer precursor 2d has rough unevenness (i.e., requires grinding or polishing) due to the peeling layer 2c and peeling off during the wafer peeling process. Therefore, the ingot top surface 2a is flattened, i.e., mirror-finished, so that the ingot 2 that has been through the wafer peeling process can be reused in the peeling layer forming process. In the ingot flattening process, in addition to general grindstone polishing and CMP, ECMG and ECMP can also be used. The ingot flattening process can also be performed by using one of these selectable flattening methods alone, or by appropriately combining multiple methods.

（レーザ加工装置）
図２および図３は、剥離層形成工程に用いられるレーザ加工装置３の概略構成を示す。以下、レーザ加工装置３の構成について、図２および図３を参照しつつ説明する。レーザ加工装置３は、インゴット２からウェハ１を得るためにインゴット２の高さ方向における一方側の端面であるインゴット頂面２ａに対して透過性を有するレーザビームＢを照射するように構成されている。具体的には、図２に示されているように、レーザ加工装置３は、チャック４と、チャック移動機構５と、支持手段６と、測定装置７と、レーザ照射装置８と、制御部９とを備えている。以下、レーザ加工装置３を構成する各部について、順に説明する。なお、図２および図３に示された右手系ＸＹＺ座標は、図１に示された右手系ＸＹＺ座標と整合するように表示されているものとする。また、本実施形態においては、Ｚ軸正方向は、鉛直上方を指すものとする。すなわち、Ｚ軸負方向は、重力作用方向と同一方向あるいは略同一方向であるものとする。 (Laser processing equipment)
2 and 3 show a schematic configuration of the laser processing device 3 used in the peeling layer forming process. The configuration of the laser processing device 3 will be described below with reference to FIG. 2 and FIG. 3. The laser processing device 3 is configured to irradiate a laser beam B having transparency to the ingot top surface 2a, which is an end surface on one side in the height direction of the ingot 2, in order to obtain a wafer 1 from the ingot 2. Specifically, as shown in FIG. 2, the laser processing device 3 includes a chuck 4, a chuck moving mechanism 5, a support means 6, a measuring device 7, a laser irradiation device 8, and a control unit 9. Each part constituting the laser processing device 3 will be described below in order. Note that the right-handed XYZ coordinates shown in FIG. 2 and FIG. 3 are displayed so as to match the right-handed XYZ coordinates shown in FIG. 1. In addition, in this embodiment, the positive direction of the Z axis is assumed to point vertically upward. In other words, the negative direction of the Z axis is assumed to be the same direction as or approximately the same direction as the direction of gravity.

（チャック）
まず図２を参照すると、チャック４は、インゴット２の高さ方向における他方側の端面であるインゴット底面２ｂと接合することで、インゴット頂面２ａを上方に露出させた状態でインゴット２を支持するように設けられている。具体的には、チャック４は、インゴット２を支持していない状態にて上方に露出するチャック面４１を有している。インゴット底面２ｂと接合されるチャック面４１は、良好な平面度を有していて、ＸＹ平面と略平行となるように設けられている。チャック４は、チャック面４１上にインゴット２を周知の方法（すなわち例えば負圧による吸着や接着等）により固定的に支持するようになっている。チャック４は、チャック移動機構５に設けられたチャックテーブル５０における上面にて固定的に支持されている。 (Chuck)
2, the chuck 4 is provided to support the ingot 2 with the ingot top surface 2a exposed upward by bonding with the ingot bottom surface 2b, which is the other end surface in the height direction of the ingot 2. Specifically, the chuck 4 has a chuck surface 41 exposed upward when the ingot 2 is not supported. The chuck surface 41 bonded with the ingot bottom surface 2b has good flatness and is provided so as to be approximately parallel to the XY plane. The chuck 4 is adapted to fixedly support the ingot 2 on the chuck surface 41 by a well-known method (i.e., for example, suction by negative pressure, adhesion, etc.). The chuck 4 is fixedly supported on the upper surface of a chuck table 50 provided in the chuck moving mechanism 5.

（チャック移動機構）
チャック移動機構５は、チャック４を固定的に支持しつつ面内方向に移動可能に構成されている。具体的には、チャック移動機構５は、チャックテーブル５０と、第一スライド機構５１と、第二スライド機構５２とを備えている。チャックテーブル５０は、Ｚ軸方向に板厚方向を有する板状に形成されていて、上方に露出する主面上にてチャック４をネジ止めや接着等により固定的に支持するようになっている。第一スライド機構５１は、チャックテーブル５０を面内方向である第一方向すなわちＸ軸方向に往復移動可能に構成されている。第二スライド機構５２は、チャックテーブル５０を面内方向であって第一方向とは異なる第二方向すなわちＹ軸方向に往復移動可能に構成されている。具体的には、第一スライド機構５１および第二スライド機構５２は、それぞれ、いわゆるボールネジ駆動の一軸ステージとしての構成を有している。 (Chuck moving mechanism)
The chuck moving mechanism 5 is configured to be movable in an in-plane direction while fixedly supporting the chuck 4. Specifically, the chuck moving mechanism 5 includes a chuck table 50, a first slide mechanism 51, and a second slide mechanism 52. The chuck table 50 is formed in a plate shape having a plate thickness direction in the Z-axis direction, and fixedly supports the chuck 4 on the main surface exposed upward by screwing, bonding, or the like. The first slide mechanism 51 is configured to be able to move the chuck table 50 back and forth in a first direction, which is an in-plane direction, i.e., in the X-axis direction. The second slide mechanism 52 is configured to be able to move the chuck table 50 back and forth in a second direction, which is an in-plane direction and different from the first direction, i.e., in the Y-axis direction. Specifically, the first slide mechanism 51 and the second slide mechanism 52 each have a configuration as a so-called ball screw-driven uniaxial stage.

（支持手段）
レーザ加工装置３における基礎構造部分をなす支持手段６は、発信器支持台６１とメイン支持台６２とを有している。発信器支持台６１とメイン支持台６２とは、互いに直接的な振動伝播が生じないように、互いに分離した状態で別個独立して設けられている。メイン支持台６２は、チャック移動機構５と測定装置７とを下方から支持するとともに、レーザ照射装置８の一部を支持するように構成されている。具体的には、メイン支持台６２は、定盤部６２ａと、台座部６２ｂと、アクティブ制振装置６２ｃとを有している。定盤部６２ａとしては、例えば、温度変化による変形や寸法変化の影響が少なく、物理的および機械的な強度に優れた石定盤が好適に用いられ得る。かかる石定盤は、例えば、花崗岩（すなわちミカゲ石）等により形成され得る。チャック移動機構５等が載置される定盤部６２ａは、厚板状に形成されるとともに、上下の板面の水平度が精密に仕上げられている。定盤部６２ａは、アクティブ制振装置６２ｃを備えることで制振機能を有する台座部６２ｂによって下方から支持されている。アクティブ制振装置６２ｃは、周知の構成を有していて、チャック移動機構５の動作に応じて動作するように設けられている。 (Supporting Means)
The support means 6, which constitutes the basic structure of the laser processing device 3, has an oscillator support table 61 and a main support table 62. The oscillator support table 61 and the main support table 62 are provided separately and independently from each other so that direct vibration transmission does not occur. The main support table 62 is configured to support the chuck moving mechanism 5 and the measuring device 7 from below, and to support a part of the laser irradiation device 8. Specifically, the main support table 62 has a surface plate portion 62a, a pedestal portion 62b, and an active vibration control device 62c. As the surface plate portion 62a, for example, a stone surface plate that is less affected by deformation and dimensional changes due to temperature changes and has excellent physical and mechanical strength can be suitably used. Such a stone surface plate can be formed, for example, from granite (i.e., mica stone) or the like. The surface plate portion 62a on which the chuck moving mechanism 5 and the like are placed is formed in a thick plate shape, and the levelness of the upper and lower plate surfaces is precisely finished. The base portion 62a is supported from below by a base portion 62b having a vibration damping function by being provided with an active vibration damping device 62c. The active vibration damping device 62c has a known configuration and is provided so as to operate in response to the operation of the chuck moving mechanism 5.

（測定装置）
測定装置７は、レーザ加工装置３の加工対象であるインゴット２の高さであるインゴット高さを測定する装置であって、第二スライド機構５２によるチャックテーブル５０のＹ軸方向に沿った移動可能範囲における一方側（すなわち図２に示された構成例においてはＹ軸負方向側）に配置されている。すなわち、測定装置７とレーザ照射装置８とは、Ｙ軸方向に沿って隣接するように設けられている。そして、レーザ加工装置３は、測定装置７により測定したインゴット高さに基づいて、インゴット２からウェハ１を得るためにインゴット頂面２ａに対して透過性を有するレーザビームＢをレーザ照射装置８により照射するように構成されている。 (Measuring device)
The measuring device 7 is a device for measuring the ingot height, which is the height of the ingot 2 to be processed by the laser processing device 3, and is disposed on one side (i.e., the Y-axis negative side in the configuration example shown in FIG. 2) of the range in which the chuck table 50 can be moved along the Y-axis direction by the second slide mechanism 52. That is, the measuring device 7 and the laser irradiation device 8 are provided adjacent to each other along the Y-axis direction. The laser processing device 3 is configured to irradiate the ingot top surface 2a with a laser beam B having transparency by the laser irradiation device 8 based on the ingot height measured by the measuring device 7 in order to obtain a wafer 1 from the ingot 2.

（レーザ照射装置）
レーザ照射装置８は、第二スライド機構５２によるチャックテーブル５０のＹ軸方向に沿った移動可能範囲における他方側（すなわち図２に示された構成例においてはＹ軸正方向側）に配置されている。レーザ照射装置８は、レーザビームＢの発生源である発信器８０から出力されたレーザビームＢを、チャック４に保持されたインゴット２に向けて図中下方に照射するように構成されている。具体的には、レーザ照射装置８は、発信器８０と、第一導入ミラー８１と、第二導入ミラー８２と、光学系８３と、光学系ステージ８４と、光学系ガイド体８５と、ステージ移動機構８６と、ステージ位置スケール８７と、集光器８８とを備えている。以下、レーザ照射装置８を構成する各部の構成について順に説明する。 (Laser irradiation device)
The laser irradiation device 8 is disposed on the other side (i.e., the Y-axis positive side in the configuration example shown in FIG. 2) of the range in which the chuck table 50 can be moved by the second slide mechanism 52 in the Y-axis direction. The laser irradiation device 8 is configured to irradiate the laser beam B output from an oscillator 80, which is a source of the laser beam B, downward in the figure toward the ingot 2 held by the chuck 4. Specifically, the laser irradiation device 8 includes an oscillator 80, a first introduction mirror 81, a second introduction mirror 82, an optical system 83, an optical system stage 84, an optical system guide body 85, a stage moving mechanism 86, a stage position scale 87, and a condenser 88. The configuration of each part constituting the laser irradiation device 8 will be described below in order.

発信器８０は、メイン支持台６２とは異なる発信器支持台６１により防振的に支持されていて、レーザビームＢを略水平方向に出社するように設けられている。第一導入ミラー８１は、発信器８０と同一の光軸高さとなるように設けられた反射鏡であって、発信器８０から出射されたレーザビームＢの進行方向を略水平方向から上方の第二導入ミラー８２に向かう略鉛直方向に変更するように設けられている。第一導入ミラー８１は、煽り角を調整可能に、メイン支持台６２により固定的に支持されている。第二導入ミラー８２は、光学系８３と同一の光軸高さとなるように設けられた反射鏡であって、第一導入ミラー８１からのレーザビームＢの進行方向を光学系８３に向かう略水平方向に変更するように設けられている。第二導入ミラー８２は、煽り角を調整可能に設けられつつ、光学系８３を下方から支持する光学系ステージ８４に固定されることでメイン支持台６２により支持されている。すなわち、発信器８０は、光学系８３とは光軸高さが異なるように配置されている。 The transmitter 80 is supported in a vibration-proof manner by a transmitter support base 61 that is different from the main support base 62, and is arranged to emit the laser beam B in a substantially horizontal direction. The first introduction mirror 81 is a reflecting mirror arranged to have the same optical axis height as the transmitter 80, and is arranged to change the traveling direction of the laser beam B emitted from the transmitter 80 from a substantially horizontal direction to a substantially vertical direction toward the second introduction mirror 82 above. The first introduction mirror 81 is fixedly supported by the main support base 62 so that the tilt angle can be adjusted. The second introduction mirror 82 is a reflecting mirror arranged to have the same optical axis height as the optical system 83, and is arranged to change the traveling direction of the laser beam B from the first introduction mirror 81 to a substantially horizontal direction toward the optical system 83. The second introduction mirror 82 is arranged to have an adjustable tilt angle, and is supported by the main support base 62 by being fixed to an optical system stage 84 that supports the optical system 83 from below. In other words, the transmitter 80 is arranged so that the optical axis height is different from that of the optical system 83.

光学系８３は、発信器８０と集光器８８との間のレーザ光路ＢＬ中に設けられている。光学系８３の構成の詳細については後述する。光学系８３は、剛性を有する金属等の材料によりＺ軸方向に板厚方向を有する板状に形成された光学系ステージ８４における上側の主面上に設置されている。すなわち、光学系８３は、光学系ステージ８４により下方から支持されている。光学系ステージ８４には、Ｚ軸方向に延設された棒状部材である複数の光学系ガイド体８５の各々が貫通する貫通孔が設けられている。光学系ガイド体８５は、下端部がメイン支持台６２により支持されるとともに上端部が光学系ステージ８４を貫通して上方に所定量突出するように設けられている。光学系ガイド体８５は、Ｚ軸方向と平行な視線で上側から見た平面視にて、矩形の角または辺上に位置するように、少なくとも４つ配置されている。そして、光学系ステージ８４は、複数の光学系ガイド体８５にガイドされつつ、Ｚ軸方向に沿って上下動可能に設けられている。ステージ移動機構８６は、ボールネジ機構であって、光学系ステージ８４をＺ軸方向すなわちインゴット２の高さ方向に沿って上下動させるように構成されている。ステージ位置スケール８７は、光学系ステージ８４のＺ軸方向における位置を検出するためのリニアスケールとしての構成を有している。 The optical system 83 is provided in the laser light path BL between the transmitter 80 and the condenser 88. The configuration of the optical system 83 will be described in detail later. The optical system 83 is installed on the upper main surface of the optical system stage 84, which is formed in a plate shape having a plate thickness direction in the Z-axis direction from a material such as a rigid metal. That is, the optical system 83 is supported from below by the optical system stage 84. The optical system stage 84 is provided with through holes through which each of the multiple optical system guide bodies 85, which are rod-shaped members extending in the Z-axis direction, penetrates. The optical system guide body 85 is provided so that its lower end is supported by the main support base 62 and its upper end penetrates the optical system stage 84 and protrudes upward by a predetermined amount. At least four optical system guide bodies 85 are arranged so as to be located on the corners or sides of a rectangle in a plan view seen from above with a line of sight parallel to the Z-axis direction. The optical system stage 84 is provided so as to be movable up and down along the Z-axis direction while being guided by the multiple optical system guide bodies 85. The stage movement mechanism 86 is a ball screw mechanism configured to move the optical system stage 84 up and down in the Z-axis direction, i.e., along the height direction of the ingot 2. The stage position scale 87 is configured as a linear scale for detecting the position of the optical system stage 84 in the Z-axis direction.

集光器８８は、ステージ移動機構８６の駆動により光学系８３および光学系ステージ８４とともに上下動するように、光学系ステージ８４に支持されている。集光器８８は、対物レンズ等の光学素子を備えていて、下方に位置するインゴット２に向けてレーザビームＢを照射した場合にインゴット頂面２ａから所定深さに集光点ＢＰを形成するように構成されている。すなわち、集光器８８は、チャック４がインゴット２を支持している状態でチャックテーブル５０が所定の加工領域に到達した場合に、発信器８０から出射されたレーザビームＢをインゴット頂面２ａに照射することでインゴット２の内部にてレーザビームＢが集光するように、インゴット２の高さ方向に沿ってインゴット頂面２ａと対向配置されるようになっている。このように、レーザ照射装置８は、１階部分にて発信器８０から出射されたレーザビームＢを、第一導入ミラー８１によって上方の２階部分に向けて打ち上げ、第二導入ミラー８２によって２階部分に位置する光学系８３に導入し、集光器８８により下方に向けて打ち下ろす構成を有している。 The condenser 88 is supported by the optical system stage 84 so that it moves up and down together with the optical system 83 and the optical system stage 84 by driving the stage moving mechanism 86. The condenser 88 is equipped with optical elements such as an objective lens, and is configured to form a focal point BP at a predetermined depth from the ingot top surface 2a when the laser beam B is irradiated toward the ingot 2 located below. That is, the condenser 88 is arranged opposite the ingot top surface 2a along the height direction of the ingot 2 so that the laser beam B emitted from the transmitter 80 is irradiated to the ingot top surface 2a and the laser beam B is focused inside the ingot 2 when the chuck table 50 reaches a predetermined processing area while the chuck 4 is supporting the ingot 2. In this way, the laser irradiation device 8 is configured to project the laser beam B emitted from the transmitter 80 on the first floor upward toward the second floor by the first introduction mirror 81, introduce it into the optical system 83 located on the second floor by the second introduction mirror 82, and shoot it downward by the condenser 88.

（光学系）
以下、図２に加えて図３を参照しつつ、光学系８３を構成する各部の構成について説明する。図３に示されているように、光学系８３は、光軸アラインメント機構８３１と、ビームプロファイラ８３２と、検出部８３３と、ビーム特性調整部８３４と、切換部８３５とを備えている。 (Optical system)
Hereinafter, the configuration of each part constituting the optical system 83 will be described with reference to Fig. 3 in addition to Fig. 2. As shown in Fig. 3, the optical system 83 includes an optical axis alignment mechanism 831, a beam profiler 832, a detection unit 833, a beam characteristic adjustment unit 834, and a switching unit 835.

光軸アラインメント機構８３１は、後述する検出部８３３の検出結果に基づいて、レーザ光路ＢＬにおける光学系８３の内部での光軸のアラインメント状態を調整可能に動作するように構成されている。具体的には、光軸アラインメント機構８３１は、第一光軸調整ミラー８３１ａと、第一光軸調整アクチュエータ８３１ｂと、第二光軸調整ミラー８３１ｃと、第二光軸調整アクチュエータ８３１ｄとを備えている。第一光軸調整ミラー８３１ａは、第二導入ミラー８２を経たレーザビームＢの進行方向を第二光軸調整ミラー８３１ｃに向けて変更するように設けられた反射鏡であって、第一光軸調整アクチュエータ８３１ｂの動作によって２軸周りの煽り角度調整が可能に設けられている。第二光軸調整ミラー８３１ｃは、第一光軸調整ミラー８３１ａを経たレーザビームＢの進行方向をビーム特性調整部８３４に向けて変更するように設けられた反射鏡であって、第二光軸調整アクチュエータ８３１ｄの動作によって２軸周りの煽り角度調整が可能に設けられている。第一光軸調整アクチュエータ８３１ｂおよび第二光軸調整アクチュエータ８３１ｄは、例えば、ピエゾモータ等を用いて構成され得る。ビームプロファイラ８３２は、レーザビームＢのビーム強度およびその空間分布を検出可能に設けられている。本実施形態においては、ビームプロファイラ８３２は、レーザ光路ＢＬにおける、第二光軸調整ミラー８３１ｃとビーム特性調整部８３４との間の位置、より詳細には、第二光軸調整ミラー８３１ｃと検出部８３３における第一ビームスプリッタ８３３ａとの間の位置に配置されている。 The optical axis alignment mechanism 831 is configured to operate so as to adjust the alignment state of the optical axis inside the optical system 83 in the laser optical path BL based on the detection result of the detection unit 833 described later. Specifically, the optical axis alignment mechanism 831 includes a first optical axis adjustment mirror 831a, a first optical axis adjustment actuator 831b, a second optical axis adjustment mirror 831c, and a second optical axis adjustment actuator 831d. The first optical axis adjustment mirror 831a is a reflecting mirror provided to change the traveling direction of the laser beam B that has passed through the second introduction mirror 82 toward the second optical axis adjustment mirror 831c, and is provided so that the tilt angle can be adjusted around two axes by the operation of the first optical axis adjustment actuator 831b. The second optical axis adjustment mirror 831c is a reflecting mirror provided to change the traveling direction of the laser beam B that has passed through the first optical axis adjustment mirror 831a toward the beam characteristic adjustment unit 834, and is provided so that the tilt angle can be adjusted around two axes by the operation of the second optical axis adjustment actuator 831d. The first optical axis adjustment actuator 831b and the second optical axis adjustment actuator 831d can be configured using, for example, a piezoelectric motor. The beam profiler 832 is provided so as to be able to detect the beam intensity and spatial distribution of the laser beam B. In this embodiment, the beam profiler 832 is disposed in a position between the second optical axis adjustment mirror 831c and the beam characteristic adjustment unit 834 in the laser optical path BL, more specifically, between the second optical axis adjustment mirror 831c and the first beam splitter 833a in the detection unit 833.

検出部８３３は、レーザ光路ＢＬにおける光学系８３の内部での光軸のアラインメント状態を検出するように設けられている。具体的には、検出部８３３は、第一ビームスプリッタ８３３ａと、第二ビームスプリッタ８３３ｂと、第一検出器８３３ｃと、第二検出器８３３ｄとを備えている。第一ビームスプリッタ８３３ａは、レーザ光路ＢＬにおける第二光軸調整ミラー８３１ｃとビーム特性調整部８３４との間の位置、より詳細には、ビームプロファイラ８３２とビーム特性調整部８３４との間の位置に設けられている。第一ビームスプリッタ８３３ａは、第二光軸調整ミラー８３１ｃを経たレーザビームＢの大部分（例えば９０％程度）をビーム特性調整部８３４に向けて通過させるとともに、残部（例えば１０％程度）を第二ビームスプリッタ８３３ｂに向けて進行させるように設けられている。第二ビームスプリッタ８３３ｂは、第一ビームスプリッタ８３３ａから導入されたレーザビームＢの半分を第一検出器８３３ｃに向けて通過させるとともに、残りの半分を第二検出器８３３ｄに向けて進行させるように設けられている。第一検出器８３３ｃおよび第二検出器８３３ｄは、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤ等からなる２次元光センサであって、受けたレーザビームＢの位置および強度に応じた出力を発生するように構成されている。ＣＭＯＳはＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒの略である。ＣＣＤはＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅの略である。 The detection unit 833 is provided to detect the alignment state of the optical axis inside the optical system 83 in the laser optical path BL. Specifically, the detection unit 833 includes a first beam splitter 833a, a second beam splitter 833b, a first detector 833c, and a second detector 833d. The first beam splitter 833a is provided at a position between the second optical axis adjustment mirror 831c and the beam characteristic adjustment unit 834 in the laser optical path BL, more specifically, at a position between the beam profiler 832 and the beam characteristic adjustment unit 834. The first beam splitter 833a is provided to pass most (e.g., about 90%) of the laser beam B that has passed through the second optical axis adjustment mirror 831c toward the beam characteristic adjustment unit 834, and to allow the remaining portion (e.g., about 10%) to proceed toward the second beam splitter 833b. The second beam splitter 833b is provided so as to pass half of the laser beam B introduced from the first beam splitter 833a toward the first detector 833c and to direct the remaining half toward the second detector 833d. The first detector 833c and the second detector 833d are two-dimensional optical sensors made of, for example, CMOS or CCD, and are configured to generate an output according to the position and intensity of the received laser beam B. CMOS stands for Complementary Metal Oxide Semiconductor. CCD stands for Charge Coupled Device.

ビーム特性調整部８３４は、レーザビームＢにおける光軸以外のビーム特性を調整する機能を有している。具体的には、ビーム特性調整部８３４は、例えば、レーザビームＢのビーム径を拡大させるビームエキスパンダーや、レーザビームＢを変調する空間光変調器等を備えている。切換部８３５は、レーザビームＢの集光器８８への進行と遮断とを切り換え可能に、レーザ光路ＢＬ中に設けられている。切換部８３５は、例えば、シャッタ、偏光板、音響光学素子（すなわちＡＯＭ）、電気光学変調器（すなわちＥＯＭ）、等により構成され得る。ＡＯＭはＡｃｏｕｓｔｏ－ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒの略である。ＥＯＭはＥｌｅｃｔｒｏ－ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒの略である。 The beam characteristic adjustment unit 834 has the function of adjusting the beam characteristics of the laser beam B other than the optical axis. Specifically, the beam characteristic adjustment unit 834 includes, for example, a beam expander that expands the beam diameter of the laser beam B, and a spatial light modulator that modulates the laser beam B. The switching unit 835 is provided in the laser optical path BL so as to be able to switch between traveling to the condenser 88 and blocking the laser beam B. The switching unit 835 can be configured, for example, with a shutter, a polarizing plate, an acousto-optic element (i.e., AOM), an electro-optic modulator (i.e., EOM), and the like. AOM is an abbreviation for Acousto-Optic Modulator. EOM is an abbreviation for Electro-Optic Modulator.

（制御部）
再び図２を参照すると、制御部９は、レーザ加工装置３の全体の動作を制御するように設けられている。本実施形態においては、制御部９は、プロセッサとメモリとを備えた、いわゆるマイクロコンピュータとしての構成を有していて、メモリに予め格納されたプログラムをプロセッサにより読み出して起動することでレーザ加工装置３における各部の動作を制御するようになっている。「メモリ」は、ＲＯＭ、磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ、等の、非遷移的実体的記憶媒体である。プロセッサおよびメモリは、それぞれ、少なくとも１つ設けられている。 (Control Unit)
2 again, the control unit 9 is provided to control the overall operation of the laser processing apparatus 3. In this embodiment, the control unit 9 has a configuration as a so-called microcomputer equipped with a processor and a memory, and controls the operation of each part in the laser processing apparatus 3 by reading and starting a program prestored in the memory by the processor. The "memory" is a non-transient tangible storage medium such as a ROM, a magnetic disk, an optical disk, a flash memory, etc. At least one processor and one memory are provided.

制御部９は、チャック移動機構５における第一スライド機構５１および第二スライド機構５２の動作を制御して、チャック４すなわちインゴット２のＸＹ平面内における位置を所望の位置に移動および設定するようになっている。また、制御部９は、測定装置７の動作を制御してインゴット高さを測定し、測定装置７により測定したインゴット高さに基づいてステージ移動機構８６の動作を制御することでレーザビームＢの焦点位置調整のために集光器８８のＺ軸方向における位置を調整するようになっている。 The control unit 9 controls the operation of the first slide mechanism 51 and the second slide mechanism 52 in the chuck movement mechanism 5 to move and set the position of the chuck 4, i.e., the ingot 2, to a desired position in the XY plane. The control unit 9 also controls the operation of the measurement device 7 to measure the ingot height, and controls the operation of the stage movement mechanism 86 based on the ingot height measured by the measurement device 7 to adjust the position of the condenser 88 in the Z-axis direction to adjust the focal position of the laser beam B.

制御部９は、発信器８０におけるレーザビームＢの発生および停止を制御するようになっている。また、制御部９は、切換部８３５におけるレーザビームＢの集光器８８への進行と遮断との切り換えを制御するようになっている。 The control unit 9 controls the generation and stopping of the laser beam B in the transmitter 80. The control unit 9 also controls the switching unit 835 to switch between traveling to the condenser 88 and blocking the laser beam B.

また、制御部９は、光学系８３における各部の動作を制御して、レーザビームＢのビーム形状や光軸等を調整するようになっている。具体的には、制御部９は、検出部８３３すなわち第一検出器８３３ｃおよび第二検出器８３３ｄの出力に基づいて、レーザ光路ＢＬにおける光軸のアラインメント状態の検出結果を取得するようになっている。そして、制御部９は、検出部８３３の検出結果に基づいて光軸アラインメント機構８３１の動作を制御することで、レーザ光路ＢＬにおける光軸のアラインメント状態を調整するようになっている。さらに、出力状態取得部としての制御部９は、ビームプロファイラ８３２および／または検出部８３３の出力に基づいて、集光器８８からインゴット頂面２ａに照射されるレーザビームＢの出力の経時的変動状態を取得するようになっている。 The control unit 9 also controls the operation of each part in the optical system 83 to adjust the beam shape and optical axis of the laser beam B. Specifically, the control unit 9 acquires the detection result of the alignment state of the optical axis in the laser optical path BL based on the output of the detection unit 833, i.e., the first detector 833c and the second detector 833d. The control unit 9 then adjusts the alignment state of the optical axis in the laser optical path BL by controlling the operation of the optical axis alignment mechanism 831 based on the detection result of the detection unit 833. Furthermore, the control unit 9 as an output state acquisition unit acquires the time-dependent fluctuation state of the output of the laser beam B irradiated from the collector 88 to the ingot top surface 2a based on the output of the beam profiler 832 and/or the detection unit 833.

（動作）
以下、上記の通りの構成を有するレーザ加工装置３の動作の概要について、同構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。 (Operation)
Hereinafter, an overview of the operation of the laser processing device 3 having the above-mentioned configuration will be described together with the effects achieved by this configuration with reference to the various drawings.

まず、制御部９は、チャック移動機構５における第二スライド機構５２の動作を制御して、チャックテーブル５０のＹ軸方向における位置を、図２に示されているように、測定領域内に設定する。測定領域においては、チャック４に固定されたインゴット２が、測定装置７に設けられた不図示の測定部の直下に位置する。そして、かかる測定領域にて、制御部９は、測定装置７により、インゴット高さを測定する。 First, the control unit 9 controls the operation of the second slide mechanism 52 in the chuck movement mechanism 5 to set the position of the chuck table 50 in the Y-axis direction within the measurement area as shown in FIG. 2. In the measurement area, the ingot 2 fixed to the chuck 4 is positioned directly below a measurement unit (not shown) provided in the measurement device 7. Then, in this measurement area, the control unit 9 measures the ingot height using the measurement device 7.

インゴット高さの測定が完了すると、制御部９は、チャック移動機構５における第二スライド機構５２の動作を制御して、チャックテーブル５０のＹ軸方向における位置を、加工領域内に設定する。加工領域においては、チャック４に固定されたインゴット２が、集光器８８の直下に位置する。すると、制御部９は、インゴット高さの測定結果に基づいてステージ移動機構８６の動作を制御して集光器８８の高さすなわちＺ軸方向における位置を、集光点ＢＰのインゴット頂面２ａからの深さが所定深さになるように設定する。そして、制御部９は、チャック移動機構５における第一スライド機構５１および第二スライド機構５２の動作を制御しつつレーザビームＢをインゴット頂面２ａに照射することで、剥離層２ｃを形成する。 When the measurement of the ingot height is completed, the control unit 9 controls the operation of the second slide mechanism 52 in the chuck movement mechanism 5 to set the position of the chuck table 50 in the Y-axis direction within the processing area. In the processing area, the ingot 2 fixed to the chuck 4 is positioned directly below the condenser 88. Then, the control unit 9 controls the operation of the stage movement mechanism 86 based on the measurement result of the ingot height to set the height of the condenser 88, i.e., the position in the Z-axis direction, so that the depth of the focal point BP from the ingot top surface 2a is a predetermined depth. Then, the control unit 9 irradiates the ingot top surface 2a with the laser beam B while controlling the operation of the first slide mechanism 51 and the second slide mechanism 52 in the chuck movement mechanism 5 to form the peeling layer 2c.

図１には、インゴット２に対するレーザビームＢの照射および走査の様子が示されている。なお、かかる図示は、集光器８８や照射位置ＰＲのインゴット２に対する相対移動の様子を示しているため、集光器８８や照射位置ＰＲがＸＹ方向に移動しているように見える。しかしながら、実際は、本実施形態に係るレーザ加工装置３において、集光器８８すなわち照射位置ＰＲは、ＸＹ方向について不動である。その一方で、インゴット２が、チャック移動機構５の動作により、ＸＹ方向に移動する。図１に示されているように、剥離層形成工程においては、集光器８８がインゴット２に対してＸ軸と平行な第一方向に相対移動する往路走査Ｓｃ１と、集光器８８がインゴット２に対してＸ軸と平行で且つ第一方向とは反対の第二方向に相対移動する復路走査Ｓｃ２とが、交互に繰り返される。また、往路走査Ｓｃ１と復路走査Ｓｃ２との間に、チャックテーブル５０がＹ軸方向に所定の少量送られるインデックス送りが行われる。レーザビームＢの照射は、インゴット頂面２ａの領域内にて、往路走査Ｓｃ１と復路走査Ｓｃ２とのうちの少なくともいずれか一方の間に、断続的に行われる。すなわち、１回の往路走査Ｓｃ１および／または復路走査Ｓｃ２の間に、複数回のレーザビームＢの照射が、所定間隔で実行される。なお、１回の往路走査Ｓｃ１または復路走査Ｓｃ２の間のレーザビームＢの走査を、以下「レーザ走査」と称する。 1 shows the irradiation and scanning of the laser beam B on the ingot 2. Note that this illustration shows the relative movement of the condenser 88 and the irradiation position PR with respect to the ingot 2, so that the condenser 88 and the irradiation position PR appear to move in the XY direction. However, in reality, in the laser processing device 3 according to this embodiment, the condenser 88, i.e., the irradiation position PR, is stationary in the XY direction. Meanwhile, the ingot 2 moves in the XY direction by the operation of the chuck movement mechanism 5. As shown in FIG. 1, in the peeling layer formation process, forward scanning Sc1 in which the condenser 88 moves relative to the ingot 2 in a first direction parallel to the X-axis, and return scanning Sc2 in which the condenser 88 moves relative to the ingot 2 in a second direction parallel to the X-axis and opposite to the first direction, are alternately repeated. In addition, between the forward scanning Sc1 and the return scanning Sc2, an index feed is performed in which the chuck table 50 is fed a predetermined small amount in the Y-axis direction. The irradiation of the laser beam B is performed intermittently within the region of the ingot top surface 2a during at least one of the forward scan Sc1 and the return scan Sc2. That is, during one forward scan Sc1 and/or return scan Sc2, the irradiation of the laser beam B is performed multiple times at predetermined intervals. The scanning of the laser beam B during one forward scan Sc1 or return scan Sc2 is hereinafter referred to as "laser scanning."

高精度加工が求められるレーザスライス加工において、レーザビームＢの集光点ＢＰのインゴット頂面２ａからの深さに誤差や変動やバラツキが生じると、剥離面２ｅに対する研削や研磨の加工代が大きくなって材料の歩留まりが悪化することで生産性が低下する。これらの要因としては、例えば、装置動作時の、振動や熱による光軸のズレ等が挙げられる。装置動作時の振動や熱による光軸のズレは、時々刻々と変化する。このため、加工と同時にリアルタイムで光軸調整を行う必要があるが、そのような装置構成は、レーザスライス加工の分野においては、未だ提案されていなかった。 In laser slicing, which requires high precision, if there is an error, fluctuation, or variation in the depth of the focal point BP of the laser beam B from the top surface 2a of the ingot, the amount of grinding or polishing required for the peeled surface 2e increases, and the material yield decreases, resulting in reduced productivity. Examples of these factors include misalignment of the optical axis due to vibrations and heat during device operation. Misalignment of the optical axis due to vibrations and heat during device operation changes from moment to moment. For this reason, it is necessary to adjust the optical axis in real time while processing, but such an apparatus configuration has not yet been proposed in the field of laser slicing.

光軸の合わせ込みとして、光軸がインゴット頂面２ａに対して垂直に入っているかという観点と、加工点におけるビームスポット形状が適正であるかという観点とが重要である。これらの調整において根本となるのは、レーザビームＢが空間中のどの点を通り、どの角度で発せられるべきかということにある。図４は、第一光軸調整ミラー８３１ａおよび第二光軸調整ミラー８３１ｃを通過するレーザビームＢにおける光軸調整の概要を示す。図４に示されているように、第二光軸調整ミラー８３１ｃを経たレーザビームＢの進行方向における異なる位置に設定した仮想平面Σ１，Σ２におけるレーザビームＢの通過点であるビームポジションΣ１［ｘ１，ｙ１］およびΣ２［ｘ２，ｙ２］を検出することで、光軸調整状態をモニタすることが可能である。 When adjusting the optical axis, it is important to consider whether the optical axis is perpendicular to the top surface 2a of the ingot and whether the beam spot shape at the processing point is appropriate. The basis of these adjustments is which point in space the laser beam B should pass through and at what angle it should be emitted. Figure 4 shows an overview of the optical axis adjustment of the laser beam B passing through the first optical axis adjustment mirror 831a and the second optical axis adjustment mirror 831c. As shown in Figure 4, the optical axis adjustment state can be monitored by detecting the beam positions Σ1[x1, y1] and Σ2[x2, y2], which are the passing points of the laser beam B on the virtual planes Σ1 and Σ2 set at different positions in the traveling direction of the laser beam B that has passed through the second optical axis adjustment mirror 831c.

そこで、本実施形態は、図３に示されているように、レーザ光路ＢＬにおける光学系８３の内部に検出部８３３を設け、かかる検出部８３３における異なる位置に設けた第一ビームスプリッタ８３３ａおよび第二ビームスプリッタ８３３ｂと、これらにそれぞれ対応して設けた第一検出器８３３ｃおよび第二検出器８３３ｄとを用いて、レーザ光路ＢＬにおける光学系８３の内部での光軸のアラインメント状態を検出する。かかる構成によれば、制御部９は、検出部８３３を用いて、レーザ光路ＢＬにおける光軸のアラインメント状態をリアルタイムで検出することができ、かかる検出結果に基づいて光軸アラインメント機構８３１の動作を制御することで、光軸のアラインメント状態をリアルタイムで補正することができる。したがって、本実施形態によれば、レーザスライスによりインゴット２からウェハ１を得るウェハ製造技術において、従来よりも生産性を向上することが可能となる。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a detection unit 833 is provided inside the optical system 83 in the laser optical path BL, and the alignment state of the optical axis inside the optical system 83 in the laser optical path BL is detected using a first beam splitter 833a and a second beam splitter 833b provided at different positions in the detection unit 833, and a first detector 833c and a second detector 833d provided corresponding to the first beam splitter 833a and the second detector 833d. With this configuration, the control unit 9 can detect the alignment state of the optical axis in the laser optical path BL in real time using the detection unit 833, and can correct the alignment state of the optical axis in real time by controlling the operation of the optical axis alignment mechanism 831 based on the detection result. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve productivity compared to the conventional wafer manufacturing technology in which a wafer 1 is obtained from an ingot 2 by laser slicing.

また、レーザビームＢにおける出力の変動によっても、レーザビームＢの集光点ＢＰの深さが変動し得る。そこで、本実施形態においては、制御部９は、集光器８８からインゴット頂面２ａに照射されるレーザビームＢの出力の経時的変動状態を取得する。剥離層２ｃを形成する際には、レーザビームＢは、インゴット２と集光器８８とが面内方向について相対移動しつつ所定時間間隔でパルス状に照射されるので、制御部９は、２次元配列された複数の照射位置ＰＲ毎のレーザビームＢの出力をモニタすることで、レーザビームＢの出力分布の面情報を得ることができる。かかる面情報は、剥離面２ｅに対応するウェハ裏面１ｂの研削や研磨の加工代に対応する。したがって、本実施形態によれば、研削や研磨の加工代を、ウェハ１毎にコントロールすることが可能となる。 The depth of the focal point BP of the laser beam B may also vary depending on the fluctuation in the output of the laser beam B. Therefore, in this embodiment, the control unit 9 acquires the time-dependent fluctuation state of the output of the laser beam B irradiated from the condenser 88 to the ingot top surface 2a. When forming the peeling layer 2c, the laser beam B is irradiated in pulses at predetermined time intervals while the ingot 2 and the condenser 88 move relative to each other in the in-plane direction. Therefore, the control unit 9 can obtain surface information of the output distribution of the laser beam B by monitoring the output of the laser beam B for each of the multiple irradiation positions PR arranged in a two-dimensional array. Such surface information corresponds to the grinding and polishing processing allowance of the wafer back surface 1b corresponding to the peeling surface 2e. Therefore, according to this embodiment, it is possible to control the grinding and polishing processing allowance for each wafer 1.

剥離層２ｃの形成に際しては、上記の通り、レーザビームＢをパルス状に照射する。また、往路走査Ｓｃ１や復路走査Ｓｃ２においては、通常、面内方向におけるインゴット頂面２ａの範囲外ではレーザビームＢの照射は行わない。さらに、往路走査Ｓｃ１と復路走査Ｓｃ２とのうちの一方のみにてレーザビームＢの照射を行う場合がある。この点、この種のレーザ加工装置３においては、レーザビームＢの出力を安定化するための装置構成あるいは機能が通常搭載されているものの、発信器８０にてレーザビームＢの出射をオンオフ制御した場合、照射開始から出力が安定化するまでには所定程度の時間を要する。すなわち、オン時の出力の立ち上がりは、理想的な矩形波状とはならず、立ち上がり期の過渡現象として、出力に立ち上がりのタイムラグが生じたりオーバーシュートが生じたりすることが通常である。そこで、本実施形態においては、レーザビームＢの集光器８８への進行と遮断とを切り換え可能にレーザ光路ＢＬ中に設けられた切換部８３５を用いて、レーザビームＢの照射のオンオフを制御する。具体的には、発信器８０にて連続的にレーザビームＢを出射させつつ、切換部８３５を用いてレーザビームＢの集光器８８すなわちインゴット頂面２ａへの進行と遮断とを切り換えることができる。これにより、レーザビームＢにおける出力の変動に起因する、レーザビームＢの集光点ＢＰの深さの誤差や変動やバラツキが良好に抑制され得る。 When forming the peeling layer 2c, the laser beam B is irradiated in a pulsed manner as described above. In addition, in the forward scan Sc1 and the return scan Sc2, the laser beam B is not usually irradiated outside the range of the ingot top surface 2a in the in-plane direction. Furthermore, the laser beam B may be irradiated only in one of the forward scan Sc1 and the return scan Sc2. In this regard, in this type of laser processing device 3, a device configuration or function for stabilizing the output of the laser beam B is usually installed, but when the emission of the laser beam B is controlled on and off by the oscillator 80, it takes a certain amount of time from the start of irradiation until the output stabilizes. That is, the rise of the output when it is on is not an ideal rectangular wave shape, and it is normal for a time lag or overshoot to occur in the rise of the output as a transient phenomenon during the rise period. Therefore, in this embodiment, the on/off of the irradiation of the laser beam B is controlled using a switching unit 835 provided in the laser optical path BL that can switch between traveling to the condenser 88 and blocking the laser beam B. Specifically, while the oscillator 80 continuously emits the laser beam B, the switching unit 835 can be used to switch between advancing and blocking the laser beam B toward the condenser 88, i.e., the top surface 2a of the ingot. This effectively suppresses errors, fluctuations, and variations in the depth of the focal point BP of the laser beam B caused by fluctuations in the output of the laser beam B.

ＸＹステージであるチャック移動機構５を駆動しつつレーザビームＢを照射することでインゴット２に剥離層２ｃを形成する際に、レーザ走査のためのチャックテーブル５０のＸ軸方向の往復運動の回数が非常に多くなる。このため、生産性向上の観点からは、レーザ走査をいかに高速で実施するかが肝要となる。一方、チャック移動機構５の駆動に伴って振動が発生する。よって、サイクルタイム短縮のためにレーザ走査を高速で行うと、振動の影響で光軸のズレが生じることが懸念される。この点、従来の考え方では、制震ユニットはそれ自体で制御がクローズドになっており、自身の持っている変位センサ等の信号から制震の制御入力を作成している。このため、どうしても加減速による振動の発生に対して、制震を始めるタイミングが遅れてしまう。そこで、本実施形態においては、チャック移動機構５を支持するメイン支持台６２に、チャック移動機構５の動作に応じて動作するアクティブ制振装置６２ｃが設けられている。そして、制御部９は、チャック移動機構５の動作とともにアクティブ制振装置６２ｃの動作を制御しており、既知の情報であるチャック移動機構５における加減速の情報を用いてアクティブ制振装置６２ｃにおける制振動作を制御する。これにより、時間遅れなく制震を行うことが可能となり、レーザビームＢの集光点ＢＰの深さの誤差や変動やバラツキが良好に抑制され得る。 When forming a peeling layer 2c on an ingot 2 by irradiating a laser beam B while driving the chuck moving mechanism 5, which is an XY stage, the number of reciprocating movements of the chuck table 50 in the X-axis direction for laser scanning becomes very large. For this reason, from the viewpoint of improving productivity, it is essential to perform laser scanning as quickly as possible. On the other hand, vibration occurs when the chuck moving mechanism 5 is driven. Therefore, if laser scanning is performed at high speed to shorten the cycle time, there is a concern that the optical axis may be misaligned due to the influence of vibration. In this regard, in the conventional approach, the vibration control unit itself is closed, and the control input for vibration control is created from the signal of the displacement sensor or the like that the unit possesses. For this reason, the timing of starting vibration control is inevitably delayed with respect to the occurrence of vibration due to acceleration and deceleration. Therefore, in this embodiment, an active vibration control device 62c that operates in response to the operation of the chuck moving mechanism 5 is provided on the main support table 62 that supports the chuck moving mechanism 5. The control unit 9 controls the operation of the active vibration control device 62c along with the operation of the chuck movement mechanism 5, and controls the vibration control operation of the active vibration control device 62c using known information about the acceleration and deceleration of the chuck movement mechanism 5. This makes it possible to perform vibration control without time delay, and can effectively suppress errors, fluctuations, and variations in the depth of the focal point BP of the laser beam B.

アクティブ制震を実施する場合、制震したいポイントの振動がゼロに近づく代償として、それ以外の部分に振動が発生する。すなわち、本実施形態においては、チャックテーブル５０すなわちインゴット２の振動が制震される一方で、それ以外の部分には振動が発生する。このとき、発信器８０を振動体に搭載すると破損につながるため、発信器８０と加工部分との２か所が除振するべき対象となる。しかしながら、発信器８０の搭載側にレーザビームＢの打ち上げミラーである第一導入ミラー８１を取り付けた場合、第一導入ミラー８１が振動している一方で第二導入ミラー８２は振動しないため、光学系８３に対して入光するレーザビームＢが振動することになる。この点、本実施形態においては、第一導入ミラー８１と第二導入ミラー８２とが同一振動体に搭載されることにより、Ｘ軸方向の最も大きい振動を打ち消すことができる。そして、これでも残る微細な振動のみを、上記の光軸アラインメント機構８３１によって取り除くことで、チャック移動機構５の駆動に伴う振動の影響による、光軸のズレやレーザビームＢの集光点ＢＰの深さの誤差や変動やバラツキが、良好に抑制され得る。 When active vibration control is performed, as the vibration of the point to be controlled approaches zero, vibration occurs in other parts. That is, in this embodiment, while the vibration of the chuck table 50, i.e., the ingot 2, is controlled, vibration occurs in other parts. At this time, if the transmitter 80 is mounted on the vibrating body, it will lead to damage, so two places, the transmitter 80 and the processing part, are targets for vibration isolation. However, if the first introduction mirror 81, which is a mirror for launching the laser beam B, is attached to the mounting side of the transmitter 80, the first introduction mirror 81 vibrates while the second introduction mirror 82 does not vibrate, so the laser beam B entering the optical system 83 will vibrate. In this regard, in this embodiment, the first introduction mirror 81 and the second introduction mirror 82 are mounted on the same vibrating body, so that the largest vibration in the X-axis direction can be canceled. Then, by removing only the minute vibrations that remain using the optical axis alignment mechanism 831, the misalignment of the optical axis and errors, fluctuations, and variations in the depth of the focal point BP of the laser beam B caused by the influence of vibrations accompanying the driving of the chuck movement mechanism 5 can be effectively suppressed.

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。 (Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment. Therefore, the above embodiment can be modified as appropriate. Representative modified examples will be described below. In the following description of the modified examples, differences from the above embodiment will be mainly described. In addition, the same reference numerals are used for parts that are the same or equivalent to each other in the above embodiment and the modified examples. Therefore, in the following description of the modified examples, the description of the above embodiment can be appropriately used for components having the same reference numerals as the above embodiment, unless there is a technical contradiction or special additional explanation.

本発明は、上記実施形態にて示された具体的な構成に限定されない。例えば、Ｚ軸正方向は、鉛直上方ではなくてもよい。すなわち、Ｚ軸正方向は、重力作用方向の反対方向である鉛直上方に対して交差する方向であってもよい。 The present invention is not limited to the specific configuration shown in the above embodiment. For example, the positive direction of the Z axis does not have to be vertically upward. In other words, the positive direction of the Z axis may be a direction that intersects with the vertically upward direction, which is the opposite direction to the direction of gravity.

第一スライド機構５１は、チャックテーブル５０をＸＹ２方向に移動可能に構成されていてもよい。すなわち、チャックテーブル５０を比較的長距離にわたってＹ軸方向に移動可能な粗動機構としての第二スライド機構５２とは異なり、インゴット２の外径程度の比較的短距離の可動範囲を有する第一スライド機構５１に、Ｙ軸方向における微動機構としての機能を付与してもよい。これにより、測定装置７における測定中、および、レーザ照射装置８による加工中の、チャックテーブル５０すなわちインゴット２のＹ軸方向における送り量が、よりいっそう精密に制御され得る。 The first slide mechanism 51 may be configured to move the chuck table 50 in two directions, X and Y. That is, unlike the second slide mechanism 52, which is a coarse movement mechanism capable of moving the chuck table 50 in the Y-axis direction over a relatively long distance, the first slide mechanism 51, which has a relatively short movable range approximately equal to the outer diameter of the ingot 2, may be given the function of a fine movement mechanism in the Y-axis direction. This allows for even more precise control of the feed amount of the chuck table 50, i.e., the ingot 2, in the Y-axis direction during measurement by the measuring device 7 and during processing by the laser irradiation device 8.

第一スライド機構５１、第二スライド機構５２、ステージ移動機構８６、等の各種モータの種類にも、特段の限定はない。すなわち、例えば、リニアモータが用いられ得る。 There are no particular limitations on the types of motors used in the first slide mechanism 51, the second slide mechanism 52, the stage movement mechanism 86, etc. That is, for example, linear motors may be used.

制御部９における、アクティブ制振装置６２ｃの動作を制御する機能は、アクティブ制振装置６２ｃそれ自体に内蔵された不図示のコントローラ側に設けてもよい。 The function of the control unit 9 to control the operation of the active vibration damping device 62c may be provided on the controller side (not shown) built into the active vibration damping device 62c itself.

光学系８３の構成も、上記実施形態にて示された具体例に限定されない。すなわち、例えば、光軸アラインメント機構８３１に設けられる反射鏡は、上記実施形態のような、第一光軸調整ミラー８３１ａと第二光軸調整ミラー８３１ｃとの２つに限定されない。同様に、光軸調整用のミラーとアクチュエータとの組は、上記実施形態のような２組に限定されない。第二ビームスプリッタ８３３ｂは、ビーム特性調整部８３４と集光器８８との間に設けられていてもよい。切換部８３５の介装位置についても、図３に示されているように第二導入ミラー８２と第一光軸調整ミラー８３１ａとの間でもよいし、第二光軸調整ミラー８３１ｃとビーム特性調整部８３４との間でもよいし、ビーム特性調整部８３４内でもよいし、ビーム特性調整部８３４と集光器８８との間でもよい。 The configuration of the optical system 83 is not limited to the specific example shown in the above embodiment. That is, for example, the reflecting mirrors provided in the optical axis alignment mechanism 831 are not limited to two, the first optical axis adjustment mirror 831a and the second optical axis adjustment mirror 831c, as in the above embodiment. Similarly, the set of mirrors and actuators for optical axis adjustment is not limited to two sets as in the above embodiment. The second beam splitter 833b may be provided between the beam characteristic adjustment unit 834 and the condenser 88. The interposition position of the switching unit 835 may be between the second introduction mirror 82 and the first optical axis adjustment mirror 831a as shown in FIG. 3, between the second optical axis adjustment mirror 831c and the beam characteristic adjustment unit 834, within the beam characteristic adjustment unit 834, or between the beam characteristic adjustment unit 834 and the condenser 88.

上記の説明において、互いに継ぎ目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継ぎ目無く一体に形成されてもよい。また、上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。 In the above description, multiple components that were formed seamlessly and integrally with each other may be formed by bonding separate members together. Similarly, multiple components that were formed by bonding separate members together may be formed seamlessly and integrally with each other. Also, in the above description, multiple components that were formed from the same material may be formed from different materials. Similarly, multiple components that were formed from different materials may be formed from the same material.

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数値に限定される場合等を除き、その特定の数値に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。 Needless to say, the elements constituting the above embodiments are not necessarily essential, except when expressly stated as essential or when it is considered to be clearly essential in principle. Furthermore, when numerical values such as the number, amount, range, etc. of components are mentioned, the present invention is not limited to those specific numerical values, except when expressly stated as essential or when it is clearly limited to specific numerical values in principle. Similarly, when the shape, direction, positional relationship, etc. of components are mentioned, the present invention is not limited to those shapes, directions, positional relationships, etc., except when expressly stated as essential or when it is clearly limited to specific shapes, directions, positional relationships, etc., in principle.

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わされ得る。 The modified examples are not limited to the above examples. In addition, multiple modified examples may be combined with each other as long as there is no technical contradiction.

１ウェハ
２インゴット
２ａインゴット頂面
３レーザ加工装置
８０発信器
８３光学系
８３１光軸アラインメント機構
８３３検出部
８８集光器
９制御部 Reference Signs List 1 wafer 2 ingot 2a ingot top surface 3 laser processing device 80 transmitter 83 optical system 831 optical axis alignment mechanism 833 detector 88 condenser 9 controller

Claims

A laser processing device (3) for irradiating a laser beam having transparency onto a top surface (2a) of an ingot (2), which is an end surface on one side in a height direction of the ingot, in order to obtain a wafer (1) from the ingot, comprising:
An oscillator (80) which is a source of the laser beam;
a collector (88) disposed opposite the top surface of the ingot along the height direction so that the laser beam emitted from the oscillator is irradiated onto the top surface of the ingot to collect the laser beam inside the ingot;
an optical system (83) provided in a laser optical path (BL) between the transmitter and the collector, the optical system (83) including a detection unit (833) for detecting an alignment state of an optical axis in the laser optical path, and an optical axis alignment mechanism (831) configured to operate so as to adjust the alignment state based on a detection result of the detection unit;
A control unit (9) that adjusts the alignment state by controlling the operation of the optical axis alignment mechanism based on the detection result of the detection unit;
a chuck (4) configured to support the ingot by joining with an ingot bottom surface (2b), which is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (5) that is provided so as to be able to move a chuck table (50) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction that intersects with the height direction;
A main support base (62) that supports at least the chuck moving mechanism;
Equipped with
The main support table has an active vibration control device (62c) that operates in response to the operation of the chuck moving mechanism.
Laser processing equipment.

the control unit acquires a time-dependent fluctuation state of the output of the laser beam irradiated from the collector onto the top surface of the ingot.
2. The laser processing apparatus according to claim 1.

The laser beam may further include a switching unit (835) provided in the laser optical path so as to be capable of switching between traveling to the condenser and blocking the laser beam;
The control unit controls switching between propagation and blocking of the laser beam to the condenser in the switching unit.
3. The laser processing apparatus according to claim 1 or 2.

A laser processing device (3) for irradiating a laser beam having transparency onto a top surface (2a) of an ingot (2), which is an end surface on one side in a height direction of the ingot, in order to obtain a wafer (1) from the ingot, comprising:
An oscillator (80) which is a source of the laser beam;
a collector (88) disposed opposite the top surface of the ingot along the height direction so that the laser beam emitted from the oscillator is irradiated onto the top surface of the ingot to collect the laser beam inside the ingot;
an optical system (83) provided in a laser optical path (BL) between the transmitter and the collector;
a chuck (4) configured to support the ingot by joining with an ingot bottom surface (2b), which is the other end surface of the ingot in the height direction;
a chuck moving mechanism (5) that is provided so as to be able to move a chuck table (50) that fixedly supports the chuck in an in-plane direction that intersects with the height direction;
A main support base (62) that supports at least the chuck moving mechanism;
Equipped with
The main support table has an active vibration control device (62c) that operates in response to the operation of the chuck moving mechanism.
Laser processing equipment.

The transmitter is supported by a transmitter support base (61) different from the main support base, and is disposed so that the optical axis height is different from that of the optical system,
a first introduction mirror (81) which is a reflecting mirror provided so as to be at the same optical axis height as the transmitter;
A second introduction mirror (82) which is a reflecting mirror provided so as to be at the same optical axis height as the optical system;
Further equipped with
the first introduction mirror and the second introduction mirror are supported by the main support base,
the first introduction mirror is provided to direct the laser beam emitted from the oscillator to the second introduction mirror,
The second introduction mirror is provided to direct the laser beam from the first introduction mirror to the optical system.
The laser processing device according to any one of claims 1 to 4 .