切片方法及切片装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种切片方法及切片装置，其能够抑制在被加工材料的内部形成改质层后，在以改质层为边界分离被加工材料时产生的不良情况。分离装置(200)具有：通过在低于被加工材料(1)的熔点且由激光聚光而形成的被加工材料(1)的改质层(8)的熔点以上的温度下加热改质层(8)，使改质层(8)熔融的加热装置(12)；以及以熔融了的改质层(8)为边界分离被加工材料(1)的分离夹具(11)。

Slicing method and device

【技术实现步骤摘要】
切片方法及切片装置
本专利技术涉及切片方法及切片装置。
技术介绍
作为由例如硅(Si)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、蓝宝石、金刚石这样的硬脆性材料制造基板(晶片)的方法之一，有利用激光在硬脆性材料的内部形成改质层，以该改质层为边界分离成晶片状的方法。例如在专利文献1中公开了如下方法：在硅晶片的切片工序中，通过利用聚光透镜将激光的聚光点对准被加工材料的内部，并利用该激光对被加工材料进行扫描，从而形成面状的加工区域，利用在被加工材料的内部产生的热引起的膨胀和收缩，以加工区域为边界将被加工材料的一部分作为基板分离。专利文献1：日本特开2011-60860号公报但是，在上述以往的方法中，如果使用硬脆性材料作为被加工材料，则在压入了楔状的压入材料的部分的附近产生碎裂，或者在晶片翘曲的方向上作用力矩，因此存在晶片自身发生破裂的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种切片方法及切片装置，其能够抑制在被加工材料的内部形成了改质层后，以改质层为边界分离被加工材料时产生的不良情况。本专利技术一方面的切片方法包括：通过在低于被加工材料的熔点且由激光聚光而形成的所述被加工材料的改质层的熔点以上的温度下加热所述改质层，使所述改质层熔融的改质层熔融工序；以及以熔融了的所述改质层为边界，分离所述被加工材料的分离工序。本专利技术另一方面的切片装置具有：通过在低于被加工材料的熔点且由激光聚光而形成的所述被加工材料的改质层的熔点以上的温度下加热所述改质层，使所述改质层熔融的加热部；以及以熔融了的所述改质层为边界，分离所述被加工材料的分离部。根据本专利技术的切片方法和切片装置，能够抑制在被加工材料的内部形成了改质层后，以改质层为边界分离被加工材料时产生的不良情况。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的激光加工装置的一例的示意图。图2A是表示进行本专利技术实施方式的改质层形成动作时的被加工材料的移动方向的一例的示意图。图2B是表示进行本专利技术实施方式的改质层形成动作时的被加工材料的移动方向的一例的示意图。图2C是表示本专利技术实施方式的激光照射脉冲间距的一例的图。图3A是表示进行本专利技术实施方式的改质层形成动作时的被加工材料的剖面的示意图。图3B是表示进行本专利技术实施方式的改质层形成动作时的被加工材料的剖面的示意图。图3C是表示进行本专利技术实施方式的改质层形成动作时的被加工材料的剖面的示意图。图4A是表示本专利技术实施方式的改质层形成后的被加工材料的剖面的示意图。图4B是表示本专利技术实施方式的改质层形成后的被加工材料的剖面的示意图。图5是本专利技术实施方式的分离装置的示意图。图6A是表示进行本专利技术实施方式的被加工材料分离动作时的被加工材料的剖面的示意图。图6B是表示进行本专利技术实施方式的被加工材料分离动作时的被加工材料的剖面的示意图。图7是表示本专利技术实施方式的改质层的厚度的例子的示意图。图8是表示本专利技术实施方式的形成有多个改质层的被加工材料的剖面的示意图。图9是表示本专利技术实施方式的形成有改质层的被加工材料的立体图。图10A是从上方观察本专利技术实施方式的被加工材料的上部和下部在水平方向上旋转的状态的示意图。图10B是表示本专利技术实施方式的被加工材料在XZ平面的端面旋转前的状态的示意图。图10C是表示图10B所示的端面旋转后的状态的示意图。图11A是表示本专利技术实施方式的被加工材料的上部和下部在Z方向上倾斜的状态的示意图。图11B是表示本专利技术实施方式的被加工材料在YZ平面的端面的倾斜前的状态的示意图。图11C是表示图11B所示的端面的倾斜后的状态的示意图。附图标记说明1：被加工材料1a：被加工材料1的上部晶片1b：被加工材料1的下部晶片1c、1d、1e、1f、1g：晶片2：固定工作台3：驱动台4：激光振荡器5、5a：激光6：反射镜7：透镜8：改质层8a、8b：改质部10：粘合片11：分离夹具12：加热装置13：压紧部15、16：碰撞点100：激光加工装置200：分离装置具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在各图中，对于共同的构成要素标注相同的附图标号，对这些构成要素适当省略说明。对本专利技术的实施方式所涉及的激光加工装置(改质层形成装置)100的结构进行说明。图1是本实施方式的激光加工装置100的示意图。激光加工装置100具有固定工作台2、驱动台3、激光振荡器4、反射镜6、以及透镜7。被加工材料1是由例如氮化镓(硬脆性材料的一个例子，以下，也称为GaN)构成，是在内部形成后述的改质层8的加工对象部件。作为被加工材料1，例如优选直径为2英寸、厚度为400μm的材料，但直径和厚度不限于上述值，也可以使用比400μm厚的晶锭材料，另外也可以使用直径大于2英寸的晶锭材料。固定工作台2例如通过真空吸附来固定被加工材料1。另外，作为固定工作台2，使用不产生由后述的驱动台3的驱动引起的被加工材料1的位置偏移的固定工作台。驱动台3可以进行在X轴、Y轴、Z轴的各方向上的驱动以及在θ方向上的旋转。另外，驱动台3能够控制激光5相对于被加工材料1的相对位置。激光振荡器4相对于被加工材料1射出例如是直径约为4mm的直线偏振光的激光5。例如，激光5为，波长为具有50％以上透过率的波长(例如，波长532nm)、脉冲宽度为0.2皮秒以上且100皮秒以下(例如，15皮秒)、最大输出为50W的皮秒激光。另外，激光5的最大重复频率是1MHz。另外，激光振荡器4能够通过与驱动台3交换控制信号(图1所示的虚线的双箭头)来控制激光5的开/关(ON/OFF)。另外，对于透过率的测定，例如使用积分球分光光度计(日本分光株式会社制造，V7100。省略图示)。透过率是指，透过了被加工材料1的光量(光度计所接收的光量)相对于从激光振荡器4射出的全光量之比。反射镜6能够使从激光振荡器4射出的激光5反射90％以上，并向透镜7输送。作为反射镜6，例如可以使用以高反射率反射波长532nm的激光5的电介质多层膜反射镜。透镜7是能够根据加工深度将聚光激光5时(激光5透过被加工材料1时)产生的像差量修正为最适合的像差量的透镜。透过透镜7的激光5a的聚光点A(激光5a的前端部分)，被调整为在被加工材料1的内部的、与被加工材料1的表面(附图中的上表面)相距距离B的位置。作为透镜7，例如可以使用带有使波长532nm的激光5透过的、显微镜用的像差校正环的、数值孔径(NumericalAperture：NA)为0.7、焦距为4mm的透镜。另外，至少对透镜7中入射激光5的面，以使激光5相对于被加工材料1具有至少50％以上的透过率的方式进行镜面加工。改质层8在聚光点A附近由氮化镓的改质成分形成，主要由GaN分解而生成的镓(Ga)、镓的二聚体和GaxNy团簇构成。在形成改质层8时，以改质层8的厚度为20μm以下的方式进行调整，但由于驱动台3的精度和固定工作台2(被加工材料1)的面精度等，改质层8成为具有凹凸的形状。接着，参照图2A、图2B、图3A、图3B及图3C，对图1所示的激光加工装置100的动作进行说明。图2A、图2B、图3A、图3B及图3C是说明由激光加工装置100进行的改质层形成动作的示意图。如上所述，激光5a由于相对于被加工材料1具有50％以上的透过率，所以在聚光点A附近以衰减小的状态聚光。这里，作为例子，将聚光点A与被加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切片方法，其特征在于，包括：通过在低于被加工材料的熔点且由激光聚光而形成的所述被加工材料的改质层的熔点以上的温度下加热所述改质层，使所述改质层熔融的改质层熔融工序；以及以熔融了的所述改质层为边界，分离所述被加工材料的分离工序。

【技术特征摘要】
2018.02.01 JP 2018-016347;2018.11.08 JP 2018-210451.一种切片方法，其特征在于，包括：通过在低于被加工材料的熔点且由激光聚光而形成的所述被加工材料的改质层的熔点以上的温度下加热所述改质层，使所述改质层熔融的改质层熔融工序；以及以熔融了的所述改质层为边界，分离所述被加工材料的分离工序。2.如权利要求1所述的切片方法，其中，所述改质层的厚度大于所述被加工材料的未改质层的表面粗糙度...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村嘉朗，藤原和树，住本胜儿，大森健志，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP