激光加工方法技术

技术编号:15754650 阅读:90 留言:0更新日期:2017-07-05 01:12
准备具备具有与c面成偏离角的角度的表面(12a)的六方晶系SiC基板(12)的板状的加工对象物(1)。接着,将脉冲振荡后的激光(L)的聚光点(P)对准于SiC基板(12)的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着切断预定线(5a,5m)将激光(L)照射于加工对象物(1)。由此,沿着切断预定线(5a,5m),将作为切断起点的改质区域(7a,7m)形成于SiC基板(12)的内部。

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法(本申请是申请日为2011年12月15日、申请号为201180064900.7、专利技术名称为“激光加工方法”的专利申请的分案申请。)
本专利技术涉及一种用来将具备SiC基板的板状的加工对象物沿着切断预定线进行切断的激光加工方法。
技术介绍
SiC(碳化硅),是作为能够制造耐热性、耐高电压性、省电性优异的功率器件的半导体材料而引人注目。然而,由于SiC是具有仅次于钻石的硬度的难加工材料,因此,若要将具备SiC基板的板状的加工对象物通过刀片切割进行切断,则需要进行低速度的加工或频繁地更换刀片。因此,通过对加工对象物照射激光,沿着切断预定线在SiC基板的内部形成改质区域,以该改质区域为起点而沿着切断预定线将加工对象物进行切断的激光加工方法已被提出(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特表2007-514315号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而,在通过上述那样的激光加工方法,将具备具有与c面成偏离角的角度的主面的六方晶系SiC基板的板状的加工对象物进行切断的情况下,本专利技术人等发现存在着如下的技术问题。即,为了在形成改质区域时让龟裂从改质区域到达SiC基板的激光入射面,若以让龟裂从改质区域向SiC基板的厚度方向伸展的方式将激光照射于加工对象物,则龟裂也变得容易从改质区域向c面方向伸展。因此,本专利技术的目的在于,提供一种激光加工方法,其能够将具备具有与c面成偏离角的角度的主面的六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着切断预定线精度高地切断。解决技术问题的手段本专利技术的一个观点的激光加工方法,是用来将具备具有与c面成偏离角的角度的主面的六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着切断预定线进行切断的激光加工方法,通过使脉冲振荡后的激光的聚光点对准于SiC基板的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着切断预定线将激光照射于加工对象物,从而沿着切断预定线将作为切断起点的改质区域形成于SiC基板的内部。在该激光加工方法中,以脉冲间距(“激光的聚光点相对于加工对象物的移动速度”除以“脉冲激光的重复频率”的值)为10μm~18μm的方式沿着切断预定线对加工对象物照射激光。若在这样的条件下对加工对象物照射激光,能够让龟裂容易从改质区域向SiC基板的厚度方向伸展,同时让龟裂难以从改质区域向c面方向伸展。因此,根据该激光加工方法,可以将具备具有与c面成偏离角的角度的主面的六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着切断预定线高精度地切断。再有,偏离角包含0°的情况。在这种情况下,主面与c面平行。本专利技术的一个观点的激光加工方法中,激光可以以脉冲间距为12μm~14μm的方式沿着切断预定线照射于加工对象物。据此,能够让龟裂更容易从改质区域向SiC基板的厚度方向伸展,同时让龟裂更难以从改质区域向c面方向伸展。本专利技术的一个观点的激光加工方法中,激光可以以20ns~100ns的脉冲宽度进行脉冲振荡,也可以以50ns~60ns的脉冲宽度进行脉冲振荡。根据这些,能更切实地让龟裂容易从改质区域向SiC基板的厚度方向伸展,同时更切实地让龟裂难以从改质区域向c面方向伸展。本专利技术的一个观点的激光加工方法中,可以在形成改质区域后,以改质区域为起点沿着切断预定线将加工对象物切断。据此,能够得到沿着切断预定线被高精度地切断后的加工对象物。本专利技术的一个观点的激光加工方法中,改质区域有包含熔融处理区域的情况。专利技术的效果根据本专利技术,能够将具备具有与c面成偏离角的角度的主面的六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着切断预定线高精度地切断。附图说明图1是形成改质区域所使用的激光加工装置的结构图。图2是激光加工前的加工对象物的俯视图。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俯视图。图5是沿着图4的加工对象物的V-V线的截面图。图6是沿着图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。图7是作为本专利技术的一个实施方式的激光加工方法的对象的加工对象物的俯视图。图8是表示图7的加工对象物的结晶构造的图。图9是图7的加工对象物的一部分截面图。图10是实施本专利技术的一个实施方式的激光加工方法的加工对象物的一部分截面图。图11是实施本专利技术的一个实施方式的激光加工方法的加工对象物的一部分截面图。图12是实施本专利技术的一个实施方式的激光加工方法的加工对象物的一部分截面图。图13是实施本专利技术的一个实施方式的激光加工方法的加工对象物的一部分截面图。图14是表示由本专利技术的一个实施方式的激光加工方法切断后的SiC基板的切断面的照片的图。图15是表示由本专利技术的一个实施方式的激光加工方法切断后的SiC基板的切断面的照片的图。图16是表示由本专利技术的一个实施方式的激光加工方法切断后的SiC基板的平面照片的图。图17是用来说明SiC基板的内部所产生的c面裂纹的立体图。图18是表示产生c面裂纹的SiC基板的切断面的照片的图。图19是表示脉冲宽度与ID阈值、HC阈值及加工裕度的关系的表。图20是表示脉冲间距与ID阈值、HC阈值及加工裕度的关系的表。图21是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图22是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图23是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图24是表示脉冲间距与HC阈值的关系的图表。图25是表示脉冲间距与ID阈值的关系的图表。图26是表示脉冲间距与加工裕度的关系的图表。图27是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图28是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图29是表示脉冲宽度及脉冲间距的加工裕度的实验结果的表。图30是表示脉冲间距与HC阈值的关系的图表。图31是表示在激光入射面附近的HC品质的加工裕度的实验结果的表。图32是表示在激光入射面附近的HC品质的加工裕度的实验结果的表。图33是表示在激光入射面附近的HC品质的加工裕度的实验结果的表。图34是用来说明本专利技术的其他实施方式的激光加工方法的俯视图。符号说明:1…加工对象物,5a,5m…切断预定线,5p…预备线,7a,7m…改质区域,7p…预备改质区域,12…SiC基板,12a…表面(主面),12b…背面(主面),L…激光,P…聚光点。具体实施方式以下,参照附图详细地说明本专利技术的优选实施方式。再有,各图中对于相同或相当的部分赋予相同符号,省略重复的说明。在本专利技术的一个实施方式的激光加工方法中,通过沿着切断预定线对加工对象物照射激光,从而沿着切断预定线在加工对象物的内部形成改质区域。因此,首先,参照图1~图6说明该改质区域的形成。如图1所示,激光加工装置100具备:对激光L进行脉冲振荡的激光光源101、配置成让激光L的光轴(光路)方向改变90°的分光镜103、以及用来将激光L聚光的聚光用透镜105。另外,激光加工装置100具备:用来支承照射了被聚光用透镜105聚光后的激光L的支承台107、用来让支承台107移动的操作台111、为了调节激光L的输出或脉冲宽度等而控制激光光源101的激光光源控制部102、以及控制操作台111的移动的操作台控制部115。在该激光加工装置100中,从激光光源101出射的激光L,通过分光镜103将其光轴方向改变90°,被聚光用透镜105聚光于载置在支承台107上的本文档来自技高网...
激光加工方法

【技术保护点】
一种激光加工方法,其特征在于,是用来将具备六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着多条切断预定线的各条进行切断的激光加工方法,该六方晶系SiC基板具有与c面成偏离角的角度的主面,多条所述切断预定线包括多条第1切断预定线和多条第2切断预定线,多条所述第1切断预定线的各条沿着与所述主面及所述SiC基板的a面平行的方向延伸,多条所述第2切断预定线的各条沿着与所述主面及所述SiC基板的m面平行的方向延伸,所述激光加工方法包括:第一工序,通过使脉冲振荡后的激光的聚光点对准于所述SiC基板的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着所述第1切断预定线将所述激光照射于所述加工对象物,从而沿着所述第1切断预定线,将作为切断起点的第1改质区域形成于所述SiC基板的内部,以排列在所述SiC基板的厚度方向上的方式对于1条所述第1切断预定线形成多列所述第1改质区域,和第二工序,通过使所述聚光点对准于所述SiC基板的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着所述第2切断预定线将所述激光照射于所述加工对象物,从而沿着所述第2切断预定线,将作为切断起点的第2改质区域形成于所述SiC基板的内部,以排列在所述SiC基板的厚度方向上的方式对于1条所述第2切断预定线形成多列所述第2改质区域,在所述第一工序中,以使离所述SiC基板的激光入射面第2近的所述第1改质区域比离所述激光入射面最近的所述第1改质区域更小的方式,依离所述激光入射面从远到近的顺序形成所述第1改质区域,在所述第二工序中,以使离所述激光入射面最近的所述第2改质区域比离所述激光入射面第2近的所述第2改质区域更小的方式,依离所述激光入射面从远到近的顺序形成所述第2改质区域。...

【技术特征摘要】
2011.01.13 JP 2011-0051951.一种激光加工方法,其特征在于,是用来将具备六方晶系SiC基板的板状的加工对象物沿着多条切断预定线的各条进行切断的激光加工方法,该六方晶系SiC基板具有与c面成偏离角的角度的主面,多条所述切断预定线包括多条第1切断预定线和多条第2切断预定线,多条所述第1切断预定线的各条沿着与所述主面及所述SiC基板的a面平行的方向延伸,多条所述第2切断预定线的各条沿着与所述主面及所述SiC基板的m面平行的方向延伸,所述激光加工方法包括:第一工序,通过使脉冲振荡后的激光的聚光点对准于所述SiC基板的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着所述第1切断预定线将所述激光照射于所述加工对象物,从而沿着所述第1切断预定线,将作为切断起点的第1改质区域形成于所述SiC基板的内部,以排列在所述SiC基板的厚度方向上的方式对于1条所述第1切断预定线形成多列所述第1改质区域,和第二工序,通过使所述聚光点对准于所述SiC基板的内部,以脉冲间距为10μm~18μm的方式沿着所述第2切断预定线将所述激光照射于所述加工对象物,从而沿着所述第2切断预定线,将作为切断起点的第2改质区域形成于所述SiC基板的内部,以排列在所述SiC基板的厚度方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥间惇治坂本刚志
申请(专利权)人:浜松光子学株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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