激光加工方法技术

本发明专利技术提供一种激光加工方法，其可以减少形成有改质区域的板状的加工对象物在其分割工序以外的工序中被小片化而产生碎片。在加工对象物（１）的沿着切割预定线的部分（５０）中，在包含有效部（４１）的中间部分（５１）使激光作脉冲振荡，在中间部分（５１）的两侧的一端部分（５２）及另一端部分（５３）使激光作连续振荡。连续振荡的激光强度比脉冲振荡的激光强度低，因此可以在中间部分（５１）形成改质区域（７１、７２、７３），而在一端部分（５２）及另一端部分（５３）并不形成改质区域（７１、７２、７３）。依此方式，改质区域（７１、７２、７３）不会到达至基板（４）的外面，因此能够防止在形成改质区域（７１、７２、７３）时产生微粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用以将板状的加工对象物切割的。技术背景以往在这种技术方面，例如有记载于专利文献l的。 记载于专利文献1的，是使激光沿着分割预定线照射在 板状物上，以在板状物的内部形成改质层的方法。专利文献1日本特开2005-28423号公报但是，记载于专利文献1的中，改质层并不停留在 板状物的内部而到达至板状物的外面(参照专利文献1的图6)，视容 易分割的加工条件，在向将板状物分割成芯片状的带状扩张装置等的 搬运过程、或在板状物的反转工序等中，存在板状物被小片化至尚未 被全部分割成芯片的情况。这样的板状物的小片化，由于小片化后的 小片的切割面彼此之间的磨合而产生碎片，不仅降低芯片的合格率， 更因碎片化产生的粉尘造成对形成于板状物表面的电路等的污染的原 因。因而，本专利技术是鉴于此理由而开发的，其目的在提供一种激光加 工方法，该可减少由于已形成改质区域的板状的加工对 象物在其分割工序以外的工序中被小片化而产生碎片。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术的是，通过将聚光点对 准板状的加工对象物的内部照射激光，沿着加工对象物的切割预定线 在加工对象物的内部形成成为切割起点的改质区域；加工对象物具备 有效部和包围该有效部的外缘部，在加工对象物的沿着切割预定线的 部分中，在包括有效部的中间部分中使激光作脉冲振荡，在中间部分 的两侧的一端部分及另一端部分使激光作连续振荡。在该中，在加工对象物的沿着切割预定线的部分中， 在包括有效部的中间部分使激光作脉冲振荡，在中间部分的两侧的一 端部分及另一端部分使激光作连续振荡。连续振荡时的激光强度比脉 冲振荡时的激光强度低，因此能够在中间部分形成改质区域，而在一 端部分及另一端部分不形成改质区域。于是，改质区域不会到达至加 工对象物的外面，因此加工对象物在其分割工序以外的工序中不会被 小片化，从而能够降低由于小片化后的小片的切割面彼此之间的磨合 而产生碎片。其另一方面，外缘部所包围的有效部中能够确实地形成 改质区域，因此可以以改质区域作为切割之起点沿着切割预定线高精 度地切割有效部。而且，改质区域是将聚光点对准于加工对象物的内 部照射激光，通过在加工对象物的内部产生多光子吸收或其它的光吸 收而形成的。并且，在有效部的表面以矩阵状形成有多个功能元件。在此处， 所谓功能元件，是指例如通过结晶成长而形成的半导体动作层、发 光二极管等的受光元件，激光二极管等的发光元件，作为电路而形成 的电路元件等。另外，切割预定线优选以通过相邻功能元件之间的方式，相对于 加工对象物设定成格子状。如上所述，由于能够沿着切割预定线高精 度地切割有效部，因此能够以精度良好地被切割的状态得到具有功能 元件的多个芯片。此外，有效部及外缘部由半导体材料形成为一体，改质区域包括 熔融处理区域。此外，也可以在形成改质区域之后沿着切割预定线切割加工对象 物。此时，如上所述，能够以改质区域作为切割起点沿着切割预定线 高精度地切割有效部。根据本专利技术，由于形成改质区域的板状的加工对象物不易在其分 割工序以外的工序中被小片化，因此可减少由于小片化后的小片的切 割面彼此之间的磨合而产生碎片。附图说明图1是本实施方式的的激光加工中的加工对象物的平 面图。图2是沿着图i所示的加工对象物的n-n线的截面图。图3是本实施方式的的激光加工后的加工对象物的平面图。图4是沿着图3所示的加工对象物的IV-IV线的截面图。图5是沿着图3所示的加工对象物的V-V线的截面图。图6是利用本实施方式的所切割的加工对象物的平面图。图7是显示本实施方式的中电场强度和裂纹点的大小 的关系的曲线图。图8是本实施方式的的第1工序中的加工对象物的截面图。图9是本实施方式的的第2工序中的加工对象物的截 面图。图10是本实施方式的的第3工序中的加工对象物的截面图。图11是本实施方式的的第4工序中的加工对象物的截面图。图12是显示利用本实施方式的所切割的硅晶片的一部 分的截面的照片的图。图13是显示本实施方式的中激光的波长和硅基板的内 部的穿透率的关系的曲线图。图14是通过本实施方式的来形成熔融处理区域及微小 空洞后的硅晶片的截面图。图15是用于说明通过本实施方式的来形成熔融处理区 域及微小空洞的原理的硅晶片的截面图。图16是显示通过本实施方式的来形成熔融处理区域及 微小空洞后的硅晶片的切割面的照片的图。图17是成为本实施方式的的对象的加工对象物的平面 图。图is是沿着图17所示的加工对象物的xvin-xvni线的局部截面图19是用于说明本实施方式的的加工对象物的局部截 面图，(a)是将保护胶带粘贴在加工对象物上的状态，(b)是将激光照射 在加工对象物上的状态。图20是用于说明本实施方式的的加工对象物的局部截 面图，(a)是将扩张胶带粘贴在加工对象物上的状态，(b)是将紫外光照 射在保护胶带上的状态。图21是用于说明本实施方式的的加工对象物的局部截 面图，(a)是从加工对象物剥离保护胶带的状态，(b)是使扩张胶带予以 扩张的状态。图22是沿着图19(b)所示的加工对象物的XXII-XXII线的局部截面图。图23是图17所示的加工对象物中沿着切割预定线的部分的截面图。 图24是图17所示的加工对象物的底面图。 图25是其它的加工对象物中沿着切割预定线的部分的截面图。 图26是其它的加工对象物中沿着切割预定线的部分的截面图。 图27是其它的加工对象物中沿着切割预定线的部分的截面图。 符号说明1加工对象物 5切割预定线 7改质区域 13熔融处理领域 15功能元件 41有效部 42外缘部 51中间部分52 —端部分 53另一端部分 71品质改质区域 72分割改质区域 73 HC改质区域 L激光 P聚光点具体实施方式以下，将参照附图来详细地说明本专利技术的较佳实施方式。在本实 施方式的中，为了在加工对象物的内部形成改质区域， 利用所谓的多光子吸收现象。因此，首先说明利用多光子吸收来形成改质区域的。当光子的能量hv比材料吸收的能带隙Ec更小之时，会变成光学 上的透明。因而，在材料上产生吸收的条件是hv〉EG。但是，即使光 学上的透明，如果激光的强度非常大，则在nhv〉Ec的条件(n-2，3,4，…) 时在材料上产生吸收。此现象称作多光子吸收。脉冲波的情况下， 激光的强度由激光的聚光点的峰值功率密度(W/cm^所决定，例如在峰 值功率密度为lxl0S(W/cm勺以上的条件下，会发生多光子吸收。峰值 功率密度由(聚光点中激光的每个脉冲的能量)+ (激光的光束点截面积 X脉冲宽度)求得。并且，在连续波的情况下，激光的强度由激光的聚 光点的电场强度(W/cm所决定。关于利用这种多光子吸收的本实施方式的的原理， 将参照图1 图6来说明。如图l所示，在板状的加工对象物1的表面 3上，存在用于切割加工对象物1的切割预定线5。切割预定线5是直 线状延伸的假想线。在本实施方式的中，如图2所示， 在产生多光子吸收的条件下将聚光点P对准加工对象物1的内部照射 激光L以形成改质区域7。另外，所谓聚光点P是指激光L聚光之 处。并且，切割预定线5并不限于直线，也可以是曲线，且并不限于 假想线，也可以是实际在加工对象物l上划的线。接着，通过使激光L沿着切割预定线5 (即，朝图1的箭头A方 向)相对地移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工方法，其特征在于，　　　　通过将聚光点对准板状的加工对象物的内部照射激光，沿着所述加工对象物的切割预定线在所述加工对象物的内部形成成为切割起点的改质区域，　　　　所述加工对象物具备有效部和包围该有效部的外缘部，　　　　在所述加工对象物的沿着所述切割预定线的部分中，在包含所述有效部的中间部分中使所述激光作脉冲振荡，在所述中间部分的两侧的一端部分及另一端部分使所述激光作连续振荡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-22 082737/20051. 一种激光加工方法，其特征在于，通过将聚光点对准板状的加工对象物的内部照射激光，沿着所述 加工对象物的切割预定线在所述加工对象物的内部形成成为切割起点 的改质区域，所述加工对象物具备有效部和包围该有效部的外缘部， 在所述加工对象物的沿着所述切割预定线的部分中，在包含所述有效部的中间部分中使所述激光作脉冲振荡，在所述中间部分的两侧的一端部分及另一端部分使所述激光作连续振荡。2. 如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于， 在所述有效部的表面以矩阵状形成有多个功...

【专利技术属性】
技术研发人员：久野耕司，铃木达也，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]