KR102163442B1 - Method of machining single crystal substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단결정 기판의 상면을 연마하여 효율적으로 원하는 두께로 형성하거나, 단결정 기판의 표면에 효율적으로 복수의 오목부를 점재하여 형성할 수 있는 단결정 기판의 가공 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
단결정 기판의 가공 방법으로서, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 단계와, 펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면에서 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판의 상면에서 세공과 상기 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 차폐 터널을 형성하는 차폐 터널 형성 단계와, 단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 연마재로 연마하여 비정질을 제거하는 비정질 제거 단계를 포함한다. An object of the present invention is to provide a method for processing a single crystal substrate capable of efficiently forming a single crystal substrate to a desired thickness by polishing the upper surface of the single crystal substrate, or efficiently forming a plurality of recesses on the surface of the single crystal substrate.
A method of processing a single crystal substrate, comprising: a numerical aperture setting step of setting a numerical aperture (NA) of a condensing lens for condensing a pulsed laser beam to a predetermined value for a single crystal substrate, and a condensing point of a pulsed laser beam on an upper surface of the single crystal substrate. A shielding tunnel forming step of forming a shielding tunnel by providing a position at a predetermined position to irradiate a pulsed laser beam, growing pores and an amorphous material that shields the pores on the upper surface of the single crystal substrate, and using the shielding tunnel formed on the single crystal substrate as an abrasive. And amorphous removal step of polishing to remove amorphous material.

Description

단결정 기판의 가공 방법{METHOD OF MACHINING SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE}Processing method of single crystal substrate{METHOD OF MACHINING SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE}

본 발명은 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판 등의 단결정 기판에 가공을 하는 단결정 기판의 가공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of processing a single crystal substrate for processing a single crystal substrate such as a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, and a gallium nitride (GaN) substrate.

광디바이스 제조 공정에 있어서는, 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판의 표면에 n형 질화물 반도체층 및 p형 질화물 반도체층으로 이루어진 광디바이스층이 적층되어 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스를 형성하여 광디바이스 웨이퍼를 구성한다. 그리고, 광디바이스 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라서 레이저 광선을 조사하여 절단함으로써 광디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 광디바이스를 제조하고 있다. In the optical device manufacturing process, an optical device layer consisting of an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer is laminated on the surface of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, and a gallium nitride (GaN) substrate. As a result, optical devices such as light-emitting diodes and laser diodes are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of grid-formed lines to be divided to constitute an optical device wafer. Then, the optical device wafer is cut by irradiating a laser beam along a line to be divided, thereby dividing a region in which the optical device is formed to manufacture individual optical devices.

전술한 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 분할하는 방법으로서, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 이용하여, 분할해야 할 영역의 내부에 집광점을 맞춰 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 방법도 시도되고 있다. 이 레이저 가공 방법을 이용한 분할 방법은, 웨이퍼의 한쪽 면측으로부터 내부에 집광점을 맞춰 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하고, 피가공물의 내부에 분할 예정 라인을 따라서 개질층을 연속적으로 형성하고, 이 개질층이 형성됨으로써 강도가 저하된 스트리트를 따라서 외력을 가함으로써 웨이퍼를 분할하는 기술이다(예컨대 특허문헌 1 참조). As a method of dividing a wafer such as an optical device wafer as described above, a laser processing method in which a pulsed laser beam is irradiated by aligning a condensing point inside an area to be divided by using a pulsed laser beam having a wavelength having transmittance to a workpiece. Also being tried. In the dividing method using this laser processing method, a condensing point is set inside the wafer from one side of the wafer, and a pulsed laser beam of a wavelength having transmittance is irradiated to the wafer, and the modified layer is continuously applied to the inside of the workpiece along the line to be divided. It is a technique of dividing a wafer by applying an external force along a street whose strength is reduced by forming the modified layer and forming this modified layer (see, for example, Patent Document 1).

또한, 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라서 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 분할 예정 라인을 따라서 조사함으로써 어블레이션 가공을 하여 레이저 가공홈을 형성하고, 이 파단 기점이 되는 레이저 가공홈이 형성된 분할 예정 라인을 따라서 외력을 부여함으로써 분할하는 기술이 실용화되어 있다(예컨대 특허문헌 2 참조). In addition, as a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer along a predetermined division line, ablation processing is performed by irradiating a pulsed laser beam of a wavelength having an absorbency to the wafer along the predetermined division line. A technique for dividing by forming and applying an external force along the line to be divided in which the laser processing groove serving as the fracture starting point is formed has been put into practical use (see, for example, Patent Document 2).

특허문헌 1 : 일본 특허 제3408805호 공보Patent Literature 1: Japanese Patent No. 3408805 Publication 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-305420호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-305420

그러나, 상기 가공 방법에 의해 분할된 광디바이스 모두, 외주면에 개질층 등의 슬러지 또는 파편이 잔존하여 광디바이스의 휘도를 저하시킨다고 하는 문제가 있다. However, in all optical devices divided by the above processing method, there is a problem that sludge or debris such as a modified layer remains on the outer circumferential surface, reducing the brightness of the optical device.

또한, 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판 등의 단결정 기판은 난삭재이며, 단결정 기판의 상면을 연마하여 원하는 두께로 형성하거나, 광디바이스의 휘도를 향상시키기 위해 단결정 기판의 상면에 복수의 오목부를 점재하여 형성하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다. In addition, single crystal substrates such as sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, silicon carbide (SiC) substrate, and gallium nitride (GaN) substrate are difficult to cut, and the upper surface of the single crystal substrate is polished to a desired thickness, or the luminance of the optical device There is a problem in that it is difficult to form a plurality of concave portions interspersed on the upper surface of a single crystal substrate in order to improve the structure.

본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요 기술 과제는, 단결정 기판의 상면을 연마하여 효율적으로 원하는 두께로 형성할 수 있는 단결정 기판의 가공 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a method of processing a single crystal substrate capable of efficiently forming a single crystal substrate to a desired thickness by polishing the upper surface of the single crystal substrate.

또한, 다른 기술 과제는, 단결정 기판의 표면에 효율적으로 복수의 오목부를 점재하여 형성할 수 있는 단결정 기판의 가공 방법을 제공하는 것이다. In addition, another technical problem is to provide a method for processing a single crystal substrate capable of efficiently forming a plurality of concave portions on the surface of the single crystal substrate.

상기 주요 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 단결정 기판의 가공 방법으로서, In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, as a processing method of a single crystal substrate,

펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 단계와,A numerical aperture setting step of setting a numerical aperture (NA) of a condensing lens for condensing the pulsed laser beam to a predetermined value for a single crystal substrate;

펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면에서 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판의 상면에서 세공과 상기 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 차폐 터널을 형성하는 차폐 터널 형성 단계와,A shielding tunnel is formed to form a shielding tunnel by irradiating the pulsed laser beam by placing the condensing point of the pulsed laser beam at a predetermined position on the top surface of the single crystal substrate, and growing the pores and the amorphous material blocking the pores on the top surface of the single crystal substrate Step and,

단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 연마재로 연마하여 비정질을 제거하는 비정질 제거 단계를 포함하며, 상기 개구수 설정 단계에서 미리 정해진 값으로 설정되는 집광 렌즈의 개구수(NA)는 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05∼0.2의 범위가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법이 제공된다. Amorphous removal step of removing amorphous material by polishing the shielding tunnel formed on the single crystal substrate with an abrasive, wherein the numerical aperture (NA) of the condensing lens set to a predetermined value in the numerical aperture setting step is the refractive index (N) of the single crystal substrate A method of processing a single crystal substrate, characterized in that the value divided by is set to be in the range of 0.05 to 0.2 is provided.

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상기 비정질 제거 단계에서 사용하는 연마재는 단결정 기판의 경도 이하이다. The abrasive used in the amorphous removal step is less than the hardness of the single crystal substrate.

또, 단결정 기판은 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판과 질화갈륨(GaN) 기판 중 어느 하나이며, 연마재는 사파이어(Al2O3), 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 규산염과 석영으로 이루어진 하나의 지립인 것이 바람직하다. In addition, the single crystal substrate is one of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate and a gallium nitride (GaN) substrate, and the abrasive is sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), gallium nitride. It is preferable that it is one abrasive grain composed of (GaN), silicate and quartz.

상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판을 칩으로 분할하는 윤곽을 따라 차폐 터널을 연접하게 형성하고, 상기 비정질 제거 단계는 칩의 외주를 연마한다.In the forming of the shielding tunnel, a shielding tunnel is connected to each other along an outline of dividing the single crystal substrate into chips, and in the removing of the amorphous material, the outer periphery of the chip is polished.

또한, 상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판의 상면에 미리 정해진 깊이로 차폐 터널을 연접하게 형성하고, 상기 비정질 제거 단계는 단결정 기판의 상면을 연마하여 단결정 기판을 미리 정해진 두께로 형성한다. In addition, in the forming of the shielding tunnel, a shielding tunnel is formed on an upper surface of the single crystal substrate to a predetermined depth, and in the removing of amorphous material, the upper surface of the single crystal substrate is polished to form a single crystal substrate with a predetermined thickness.

또한, 상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판의 상면에 차폐 터널을 원하는 위치에 점재하여 형성하고, 상기 비정질 제거 단계는 단결정 기판을 연마하여 단결정 기판 상면에 오목부를 형성한다. In addition, in the forming of the shielding tunnel, a shielding tunnel is formed on an upper surface of the single crystal substrate at a desired location, and in the removing of the amorphous material, a recess is formed on the upper surface of the single crystal substrate by polishing the single crystal substrate.

본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 단계와, 펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면에서 미리 정해진 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판의 상면에서 세공과 상기 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 차폐 터널을 형성하는 차폐 터널 형성 단계와, 단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 연마재로 연마하여 비정질을 제거하는 비정질 제거 단계를 포함하며, 상기 개구수 설정 단계에서 미리 정해진 값으로 설정되는 집광 렌즈의 개구수(NA)는 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05∼0.2의 범위가 되도록 설정되기 때문에, 차폐 터널 형성 단계에서 단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 구성하는 비정질은 취약하므로, 비정질 제거 단계에서 사용하는 연마재는 단결정 기판의 경도 이하의 재료로 이루어진 지립을 이용하여 연마함으로써, 비정질만을 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 따라 분할된 칩에서의 분할면의 연마나, 단결정 기판을 미리 정해진 두께로 형성하기 위해 단결정 기판의 상면측에 형성된 차폐 터널층의 연마, 및 단결정 기판의 상면측에 점재하여 형성된 차폐 터널의 연마를 효율적으로 실시할 수 있다. In the processing method of a single crystal substrate according to the present invention, a numerical aperture setting step of setting the numerical aperture (NA) of a condensing lens for condensing a pulsed laser beam to a predetermined value for a single crystal substrate, and a condensing point of the pulsed laser beam A shielding tunnel forming step of forming a shielding tunnel by irradiating a pulsed laser beam by placing it at a predetermined position on the top surface of the single crystal substrate and growing pores and amorphous blocking the pores on the top surface of the single crystal substrate, and Amorphous removal step of removing amorphous material by polishing the shielding tunnel with an abrasive, wherein the numerical aperture (NA) of the condensing lens set to a predetermined value in the numerical aperture setting step is a value divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate Since it is set to be in the range of 0.05 to 0.2, the amorphous material constituting the shielding tunnel formed on the single crystal substrate in the shielding tunnel formation step is weak, so the abrasive used in the amorphous removal step is made of a material less than the hardness of the single crystal substrate. And polishing, only amorphous material can be easily removed. Therefore, polishing of the dividing surface of the chip divided along the shielding tunnel formed on the single crystal substrate, polishing the shielding tunnel layer formed on the upper surface side of the single crystal substrate to form the single crystal substrate to a predetermined thickness, and the upper surface side of the single crystal substrate It is possible to efficiently polish the shielding tunnel formed scattered across the area.

도 1은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에 의해 가공되는 단결정 기판으로서의 광디바이스 웨이퍼의 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 광디바이스 웨이퍼를 고리형의 프레임에 장착한 다이싱 테이프에 접착한 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 차폐 터널 형성 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 주요부 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 차폐 터널 형성 공정의 제1 실시형태를 나타내는 설명도.
도 5는 집광 렌즈의 개구수(NA)와 광디바이스 웨이퍼의 굴절률(N)과 개구수(NA)를 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)의 관계를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에 의해 차폐 터널이 형성된 광디바이스 웨이퍼를 개개의 광디바이스로 분할하기 위한 분할 장치의 사시도.
도 7은 도 6에 나타내는 분할 장치에 의해 실시하는 웨이퍼 분할 공정의 설명도.
도 8은 도 7에 나타내는 웨이퍼 분할 공정에 의해 개개로 분할된 광디바이스의 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 비정질 제거 공정의 제1 실시형태를 나타내는 설명도.
도 10은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에 의해 가공되는 단결정 기판으로서의 사파이어 기판의 사시도.
도 11은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 차폐 터널 형성 공정의 제2 실시형태를 나타내는 설명도.
도 12는 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 비정질 제거 공정의 제2 실시형태를 나타내는 설명도.
도 13은 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에서의 차폐 터널 형성 공정의 제3 실시형태를 나타내는 설명도. 1 is a perspective view of an optical device wafer as a single crystal substrate processed by a single crystal substrate processing method according to the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing a state in which the optical device wafer shown in Fig. 1 is adhered to a dicing tape mounted on an annular frame.
Fig. 3 is a perspective view of a main part of a laser processing apparatus for performing a shielding tunnel forming step in the single crystal substrate processing method according to the present invention.
Fig. 4 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a shielding tunnel forming step in a method for processing a single crystal substrate according to the present invention.
5 is a diagram showing a relationship between a numerical aperture (NA) of a condensing lens, a refractive index (N) of an optical device wafer, and a value obtained by dividing the numerical aperture (NA) by a refractive index (N) (S=NA/N).
6 is a perspective view of a dividing device for dividing an optical device wafer having a shielding tunnel formed into individual optical devices by the method of processing a single crystal substrate according to the present invention.
Fig. 7 is an explanatory diagram of a wafer dividing process performed by the dividing device shown in Fig. 6;
Fig. 8 is a perspective view of an optical device that is individually divided by the wafer dividing process shown in Fig. 7;
9 is an explanatory view showing a first embodiment of an amorphous removal step in the processing method of a single crystal substrate according to the present invention.
Fig. 10 is a perspective view of a sapphire substrate as a single crystal substrate processed by a single crystal substrate processing method according to the present invention.
Fig. 11 is an explanatory view showing a second embodiment of a shielding tunnel forming step in the single crystal substrate processing method according to the present invention.
12 is an explanatory diagram showing a second embodiment of an amorphous removal step in the processing method of a single crystal substrate according to the present invention.
Fig. 13 is an explanatory view showing a third embodiment of a shielding tunnel forming step in the single crystal substrate processing method according to the present invention.

이하, 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법에 관해 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of processing a single crystal substrate according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는, 본 발명에 의한 레이저 가공 방법에 의해 가공되는 단결정 기판으로서의 광디바이스 웨이퍼의 사시도가 나타나 있다. 도 1에 나타내는 광디바이스 웨이퍼(2)는, 두께가 300 ㎛인 사파이어 기판의 표면(2a)에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스(21)가 매트릭스형으로 형성되어 있다. 그리고, 각 광디바이스(21)는, 격자형으로 형성된 분할 예정 라인(22)에 의해 구획되어 있다. 1 shows a perspective view of an optical device wafer as a single crystal substrate processed by a laser processing method according to the present invention. In the optical device wafer 2 shown in Fig. 1, optical devices 21 such as light-emitting diodes and laser diodes are formed in a matrix on a surface 2a of a sapphire substrate having a thickness of 300 µm. Further, each optical device 21 is partitioned by a line to be divided 22 formed in a lattice shape.

전술한 단결정 기판으로서의 광디바이스 웨이퍼(2)를 가공하는 단결정 기판의 가공 방법의 제1 실시형태에 관해, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명한다. A first embodiment of the single crystal substrate processing method for processing the optical device wafer 2 as the single crystal substrate described above will be described with reference to FIGS. 3 to 9.

우선, 광디바이스 웨이퍼(2)를 고리형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프의 표면에 접착하는 웨이퍼 지지 공정을 실시한다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 고리형의 프레임(3)의 내측 개구부를 덮도록 외주부가 장착된 다이싱 테이프(30)의 표면에 광디바이스 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 접착한다. 따라서, 다이싱 테이프(30)의 표면에 접착된 광디바이스 웨이퍼(2)는, 표면(2a)이 상측이 된다. First, a wafer support step of bonding the optical device wafer 2 to the surface of a dicing tape mounted on an annular frame is performed. In other words, as shown in Fig. 2, the back surface 2b of the optical device wafer 2 is adhered to the surface of the dicing tape 30 on which the outer periphery is attached to cover the inner opening of the annular frame 3. Accordingly, the optical device wafer 2 adhered to the surface of the dicing tape 30 has the surface 2a on the upper side.

도 3에는, 전술한 웨이퍼 지지 공정이 실시된 광디바이스 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(22)을 따라서 레이저 가공을 하는 레이저 가공 장치가 나타나 있다. 도 3에 나타내는 레이저 가공 장치(4)는, 피가공물을 유지하는 척테이블(41)과, 그 척테이블(41) 상에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(42)과, 척테이블(41) 상에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단(43)을 구비하고 있다. 척테이블(41)은, 피가공물을 흡인 유지하도록 구성되어 있고, 도시하지 않은 가공 이송 수단에 의해 도 3에 있어서 화살표 X로 나타내는 가공 이송 방향으로 이동됨과 함께, 도시하지 않은 인덱싱 이송 수단에 의해 도 3에 있어서 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동되도록 되어 있다. 3 shows a laser processing apparatus that performs laser processing along the line 22 to be divided of the optical device wafer 2 to which the above-described wafer support step has been performed. The laser processing apparatus 4 shown in FIG. 3 includes a chuck table 41 for holding a workpiece, a laser beam irradiation unit 42 for irradiating a laser beam on the workpiece held on the chuck table 41, and , And an imaging means 43 for photographing a workpiece held on the chuck table 41. The chuck table 41 is configured to suck and hold the workpiece, and is moved in the machining feed direction indicated by an arrow X in FIG. 3 by a machining transfer unit (not shown), and is also illustrated by an indexing transfer unit (not shown). In 3, it is moved in the indexing feed direction indicated by arrow Y.

상기 레이저 광선 조사 수단(42)은, 실질적으로 수평으로 배치된 원통형상의 케이싱(421)을 포함하고 있다. 케이싱(421) 내에는 도시하지 않은 펄스 레이저 광선 발진기나 반복 주파수 설정 수단을 구비한 펄스 레이저 광선 발진 수단이 배치되어 있다. 상기 케이싱(421)의 선단부에는, 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하기 위한 집광 렌즈(422a)를 구비한 집광기(422)가 장착되어 있다. 이 집광기(422)의 집광 렌즈(422a)는, 개구수(NA)가 다음과 같이 설정되어 있다. 즉, 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)는, 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05∼0.2의 범위로 설정된다(개구수 설정 공정). 또, 레이저 광선 조사 수단(42)은, 집광기(422)의 집광 렌즈(422a)에 의해 집광되는 펄스 레이저 광선의 집광점 위치를 조정하기 위한 집광점 위치 조정 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있다. The laser beam irradiation means 42 includes a cylindrical casing 421 arranged substantially horizontally. In the casing 421, a pulsed laser beam oscillator (not shown) and a pulsed laser beam oscillating means provided with repetition frequency setting means are disposed. A condenser 422 provided with a condensing lens 422a for condensing the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillation means is attached to the distal end of the casing 421. The condensing lens 422a of this condenser 422 has a numerical aperture (NA) set as follows. That is, the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a is set in the range of 0.05 to 0.2 obtained by dividing the numerical aperture (NA) by the refractive index (N) of the single crystal substrate (aperture number setting step). In addition, the laser beam irradiation means 42 is provided with a condensing point position adjustment means (not shown) for adjusting the converging point position of the pulsed laser beam condensed by the condensing lens 422a of the condenser 422. .

상기 레이저 광선 조사 수단(42)을 구성하는 케이싱(421)의 선단부에 장착된 촬상 수단(43)은, 가시광선에 의해 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD) 외에, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조명 수단과, 그 적외선 조명 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 그 광학계에 의해 포착된 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등으로 구성되어 있고, 촬상한 화상 신호를 도시하지 않은 제어 수단에 보낸다. The imaging means 43 mounted on the front end of the casing 421 constituting the laser beam irradiation means 42, in addition to the usual imaging device (CCD) for imaging by visible light, infrared rays that irradiate infrared rays to the workpiece. An image signal comprising an illumination means, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared illumination means, and an image pickup device (infrared CCD) that outputs an electric signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. Is sent to a control means not shown.

전술한 레이저 가공 장치(4)를 이용하여, 전술한 웨이퍼 지지 공정이 실시된 광디바이스 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(22)을 따라서 레이저 가공을 하기 위해서는, 펄스 레이저 광선의 집광점이 단결정 기판으로서의 광디바이스 웨이퍼(2)의 두께 방향의 원하는 위치에 위치 부여되도록 집광 렌즈와 단결정 기판을 상대적으로 광축 방향으로 위치 부여하는 위치 부여 공정을 실시한다. In order to perform laser processing along the line 22 to be divided of the optical device wafer 2 on which the above-described wafer support process was performed using the above-described laser processing apparatus 4, the condensing point of the pulsed laser beam is used as a single crystal substrate. A positioning step is performed in which the condensing lens and the single crystal substrate are relatively positioned in the optical axis direction so that the optical device wafer 2 is positioned at a desired position in the thickness direction.

우선, 전술한 도 3에 나타내는 레이저 가공 장치(4)의 척테이블(41) 상에 광디바이스 웨이퍼(2)가 접착된 다이싱 테이프(30)측을 놓는다. 그리고, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동함으로써, 다이싱 테이프(30)를 통해 광디바이스 웨이퍼(2)를 척테이블(41) 상에 유지한다(웨이퍼 유지 공정). 따라서, 척테이블(41)에 유지된 광디바이스 웨이퍼(2)는, 표면(2a)이 상측이 된다. 또, 도 3에 있어서는 다이싱 테이프(30)가 장착된 고리형의 프레임(3)을 생략하여 나타내고 있지만, 고리형의 프레임(3)은 척테이블(41)에 배치된 적절한 프레임 유지 수단에 유지된다. 이와 같이 하여, 광디바이스 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 척테이블(41)은, 도시하지 않은 가공 이송 수단에 의해 촬상 수단(43)의 바로 아래에 위치 부여된다. First, the dicing tape 30 side to which the optical device wafer 2 is adhered is placed on the chuck table 41 of the laser processing apparatus 4 shown in FIG. 3 described above. Then, by operating a suction means (not shown), the optical device wafer 2 is held on the chuck table 41 via the dicing tape 30 (wafer holding step). Therefore, the surface 2a of the optical device wafer 2 held on the chuck table 41 is on the upper side. 3, the annular frame 3 on which the dicing tape 30 is attached is omitted, but the annular frame 3 is held by an appropriate frame holding means disposed on the chuck table 41. do. In this way, the chuck table 41, which sucked and held the optical device wafer 2, is positioned immediately below the imaging means 43 by a processing transfer means (not shown).

척테이블(41)이 촬상 수단(43)의 바로 아래에 위치 부여되면, 촬상 수단(43) 및 도시하지 않은 제어 수단에 의해 광디바이스 웨이퍼(2)의 레이저 가공해야 할 가공 영역을 검출하는 얼라이먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(43) 및 도시하지 않은 제어 수단은, 광디바이스 웨이퍼(2)의 미리 정해진 방향으로 형성되어 있는 분할 예정 라인(22)과, 분할 예정 라인(22)을 따라서 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(42)의 집광기(422)의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 레이저 광선 조사 위치의 얼라이먼트를 수행한다(얼라이먼트 공정). 또한, 광디바이스 웨이퍼(2)에 상기 미리 정해진 방향과 직교하는 방향으로 형성된 분할 예정 라인(22)에 대해서도, 마찬가지로 레이저 광선 조사 위치의 얼라이먼트가 수행된다. When the chuck table 41 is positioned directly under the imaging means 43, an alignment operation to detect the processing area to be laser processed of the optical device wafer 2 by the imaging means 43 and a control means not shown Run. That is, the imaging means 43 and the control means (not shown) irradiate a laser beam along the scheduled division line 22 formed in a predetermined direction of the optical device wafer 2 and the scheduled division line 22. Image processing such as pattern matching for aligning the condenser 422 of the laser beam irradiation means 42 is executed to perform alignment of the laser beam irradiation position (alignment step). Further, the alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed with respect to the scheduled division line 22 formed on the optical device wafer 2 in a direction orthogonal to the predetermined direction.

전술한 얼라이먼트 공정을 실시했다면, 도 4에 나타낸 바와 같이 척테이블(41)을 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단(42)의 집광기(422)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동시키고, 미리 정해진 분할 예정 라인(22)을 집광기(422)의 바로 아래에 위치 부여한다. 이 때, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이 광디바이스 웨이퍼(2)는, 분할 예정 라인(22)의 일단(도 4의 (a)에 있어서 좌단)이 집광기(422)의 바로 아래에 위치하도록 위치 부여된다. 그리고, 집광기(422)의 집광 렌즈(422a)에 의해 집광되는 펄스 레이저 광선(LB)의 집광점(P)이 단결정 기판으로서의 광디바이스 웨이퍼(2)의 두께 방향의 원하는 위치에 위치 부여되도록 도시하지 않은 집광점 위치 조정 수단을 작동하여 집광기(422)를 광축 방향으로 이동시킨다(위치 부여 공정). 또, 도시한 실시형태에 있어서는, 펄스 레이저 광선의 집광점(P)은, 광디바이스 웨이퍼(2)에서의 펄스 레이저 광선이 입사되는 상면(표면(2a)측)으로부터 원하는 위치(예컨대 표면(2a)으로부터 5∼10 ㎛ 이면(2b)측의 위치)에 설정되어 있다. If the above-described alignment process was performed, as shown in FIG. 4, the chuck table 41 is moved to the laser beam irradiation area where the concentrator 422 of the laser beam irradiation means 42 for irradiating the laser beam is located, and a predetermined The line to be divided 22 is positioned immediately below the condenser 422. At this time, as shown in Fig. 4(a), in the optical device wafer 2, one end of the line 22 to be divided (the left end in Fig. 4(a)) is located immediately below the concentrator 422. Position to do. In addition, the condensing point P of the pulsed laser beam LB condensed by the condensing lens 422a of the condenser 422 is not shown to be positioned at a desired position in the thickness direction of the optical device wafer 2 as a single crystal substrate. The non-condensing point position adjusting means is operated to move the condenser 422 in the optical axis direction (positioning process). In addition, in the illustrated embodiment, the condensing point P of the pulsed laser beam is a desired position (e.g., the surface 2a) from the upper surface (the surface 2a side) to which the pulsed laser beam is incident on the optical device wafer 2 ) From 5 to 10 µm on the rear surface 2b side).

전술한 바와 같이 위치 부여 공정을 실시했다면, 레이저 광선 조사 수단(42)을 작동하여 집광기(422)로부터 펄스 레이저 광선(LB)을 조사하여 광디바이스 웨이퍼(2)에 위치 부여된 집광점(P) 부근(상면(표면(2a)))으로부터 하면(이면(2b))을 향해서 세공과 그 세공을 차폐시키는 비정질을 형성시켜 차폐 터널을 형성하는 차폐 터널 형성 공정을 실시한다. 즉, 집광기(422)로부터 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 사파이어 기판에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 조사하면서 척테이블(41)을 도 4의 (a)에 있어서 화살표 X1로 나타내는 방향으로 미리 정해진 이송 속도로 이동시킨다(차폐 터널 형성 공정). 그리고, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 레이저 광선 조사 수단(42)의 집광기(422)의 조사 위치에 분할 예정 라인(22)의 타단(도 4의 (a)에 있어서 우단)이 도달하면, 펄스 레이저 광선의 조사를 정지함과 함께 척테이블(41)의 이동을 정지한다. If the positioning process has been performed as described above, the laser beam irradiation means 42 is operated to irradiate the pulsed laser beam LB from the concentrator 422 and the condensing point P positioned on the optical device wafer 2 A shielding tunnel formation step is performed to form a shielding tunnel by forming pores and an amorphous material that shields the pores from the vicinity (upper surface (surface 2a)) toward the lower surface (rear surface 2b). That is, while irradiating a pulsed laser beam LB of a wavelength having transmittance from the condenser 422 to the sapphire substrate constituting the optical device wafer 2, the chuck table 41 is moved by an arrow X1 in Fig. 4A. It moves at a predetermined feed rate in the direction indicated by (block tunnel formation process). And, as shown in Fig. 4(b), when the other end of the line 22 to be divided (the right end in Fig. 4(a)) reaches the irradiation position of the concentrator 422 of the laser beam irradiation means 42 , The irradiation of the pulsed laser beam is stopped and the movement of the chuck table 41 is stopped.

전술한 차폐 터널 형성 공정을 실시함으로써, 광디바이스 웨이퍼(2)의 내부에는, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이 펄스 레이저 광선(LB)의 집광점(P) 부근(상면(표면(2a)))으로부터 하면(이면(2b))을 향해서 세공(231)과 그 세공(231)의 주위에 형성된 비정질(232)이 성장하고, 분할 예정 라인(22)을 따라서 미리 정해진 간격(도시한 실시형태에 있어서는 16 ㎛의 간격(가공 이송 속도 : 800 mm/초)/(반복 주파수 : 50 kHz))으로 비정질의 차폐 터널(23)이 형성된다. 이 차폐 터널(23)은, 도 4의 (d) 및 (e)에 나타낸 바와 같이 중심에 형성된 직경이 φ1 ㎛ 정도인 세공(231)과 그 세공(231)의 주위에 형성된 직경이 φ16 ㎛인 비정질(232)로 이루어지며, 도시한 실시형태에 있어서는 서로 인접하는 비정질(232)끼리 이어지도록 형성되는 형태로 되어 있다. 또, 전술한 차폐 터널 형성 공정에 있어서 형성되는 비정질의 차폐 터널(23)은, 광디바이스 웨이퍼(2)의 상면(표면(2a))으로부터 하면(이면(2b))에 걸쳐 형성할 수 있기 때문에, 웨이퍼의 두께가 두껍더라도 펄스 레이저 광선을 1회 조사하면 되므로, 생산성이 매우 양호해진다. 또한, 차폐 터널 형성 공정에 있어서는 파편이 날리지 않기 때문에, 디바이스의 품질을 저하시킨다고 하는 문제도 해소된다. By carrying out the above-described shielding tunnel formation process, the inside of the optical device wafer 2 is in the vicinity of the converging point P of the pulsed laser beam LB as shown in Fig. 4C (the upper surface (surface 2a) )) toward the lower surface (the lower surface (2b)), the pores 231 and the amorphous 232 formed around the pores 231 grow, and a predetermined distance along the line to be divided 22 (the illustrated embodiment In this case, an amorphous shielding tunnel 23 is formed at an interval of 16 µm (processing feed rate: 800 mm/sec)/(repeated frequency: 50 kHz)). This shielding tunnel 23 has a pore 231 having a diameter of about φ1 µm formed at the center and a diameter of φ16 µm formed around the pore 231 as shown in Figs. 4D and 4E. It is made of an amorphous 232, and in the illustrated embodiment, the amorphous 232 adjacent to each other is formed to be connected to each other. In addition, since the amorphous shielding tunnel 23 formed in the above-described shielding tunnel formation step can be formed from the upper surface (surface 2a) to the lower surface (rear surface 2b) of the optical device wafer 2 However, even if the wafer is thick, it is sufficient to irradiate the pulsed laser beam once, so that the productivity is very good. Further, since debris does not fly in the shielding tunnel forming step, the problem of lowering the quality of the device is also solved.

전술한 바와 같이 미리 정해진 분할 예정 라인(22)을 따라서 상기 차폐 터널 형성 공정을 실시했다면, 척테이블(41)을 화살표 Y로 나타내는 방향으로 광디바이스 웨이퍼(2)에 형성된 분할 예정 라인(22)의 간격만큼 인덱싱 이동시키고(인덱싱 공정), 상기 차폐 터널 형성 공정을 수행한다. 이와 같이 하여 미리 정해진 방향으로 형성된 모든 분할 예정 라인(22)을 따라서 상기 차폐 터널 형성 공정을 실시했다면, 척테이블(41)을 90도 회동시켜, 상기 미리 정해진 방향으로 형성된 분할 예정 라인(22)에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(22)을 따라서 상기 차폐 터널 형성 공정을 실행한다. As described above, if the shielding tunnel formation process is performed along the predetermined division line 22, the chuck table 41 is shown in the direction indicated by the arrow Y and the division scheduled line 22 formed on the optical device wafer 2 Indexing is moved by an interval (indexing process), and the shielding tunnel formation process is performed. In this way, if the shielding tunnel formation process is carried out along all the division scheduled lines 22 formed in a predetermined direction, the chuck table 41 is rotated 90 degrees, and the division scheduled line 22 formed in the predetermined direction is The shielding tunnel forming process is performed along the line to be divided 22 extending in a direction orthogonal to each other.

또, 전술한 실시형태에 있어서는 광디바이스 웨이퍼(2)의 표면(2a)을 상측으로 하여 척테이블(41)에 유지하고, 광디바이스 웨이퍼(2)의 표면(2a)측으로부터 분할 예정 라인(22)을 따라서 펄스 레이저 광선을 조사하여 차폐 터널(23)을 형성하는 예를 나타냈지만, 광디바이스 웨이퍼(2)의 이면을 상측으로 하여 척테이블(41)에 유지하고, 광디바이스 웨이퍼(2)의 이면측으로부터 분할 예정 라인(22)을 따라서 펄스 레이저 광선을 조사하여 차폐 터널(23)을 형성해도 좋다. In addition, in the above-described embodiment, the surface 2a of the optical device wafer 2 is held on the chuck table 41, and the line 22 to be divided from the surface 2a side of the optical device wafer 2 is ) To form a shielding tunnel 23 by irradiating a pulsed laser beam along the line. However, the optical device wafer 2 is held on the chuck table 41 with the back surface of the optical device wafer 2 as the upper side. The shielding tunnel 23 may be formed by irradiating a pulsed laser beam from the rear side along the line 22 to be divided.

전술한 차폐 터널 형성 공정에 있어서, 양호한 차폐 터널(23)을 형성하기 위해서는, 전술한 바와 같이 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)는, 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S)이 0.05∼0.2의 범위로 설정되어 있는 것이 중요하다. In the above-described shielding tunnel formation process, in order to form the good shielding tunnel 23, as described above, the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a is the numerical aperture (NA), and the refractive index (N) of the single crystal substrate It is important that the value (S) divided by is set in the range of 0.05 to 0.2.

여기서, 개구수(NA)와 굴절률(N)과 개구수(NA)를 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)의 관계에 관해, 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5에 있어서 집광 렌즈(422a)에 입광한 펄스 레이저 광선(LB)은 광축에 대하여 각도(α)를 갖고 집광된다. 이 때, sinα가 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)이다(NA=sinθ). 집광 렌즈(422a)에 의해 집광된 펄스 레이저 광선(LB)이 단결정 기판으로 이루어진 광디바이스 웨이퍼(2)에 조사되면, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 단결정 기판은 공기보다 밀도가 높기 때문에 펄스 레이저 광선(LB)은 각도(α)로부터 각도(β)로 굴절된다. 이 때, 광축에 대한 각도(β)는, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 단결정 기판의 굴절률(N)에 따라 상이하다. 굴절률(N)은 (N=sinα/sinβ)이기 때문에, 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)은 sinβ가 된다. 따라서, sinβ를 0.05∼0.2의 범위(0.05≤sinβ≤0.2)로 설정하는 것이 중요하다. Here, the relationship between the numerical aperture (NA), the refractive index (N), and a value obtained by dividing the numerical aperture (NA) by the refractive index (N) (S=NA/N) will be described with reference to FIG. 5. In Fig. 5, the pulsed laser beam LB incident on the condensing lens 422a is condensed at an angle α with respect to the optical axis. At this time, sinα is the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a (NA = sinθ). When the pulsed laser beam LB condensed by the condensing lens 422a is irradiated onto the optical device wafer 2 made of a single crystal substrate, the single crystal substrate constituting the optical device wafer 2 has a higher density than air. Light ray LB is refracted from angle α to angle β. In this case, the angle β with respect to the optical axis differs depending on the refractive index N of the single crystal substrate constituting the optical device wafer 2. Since the refractive index N is (N=sinα/sinβ), the value obtained by dividing the numerical aperture NA by the refractive index N of the single crystal substrate (S=NA/N) becomes sinβ. Therefore, it is important to set sinβ in the range of 0.05 to 0.2 (0.05≦sinβ≦0.2).

이하, 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)이 0.05∼0.2의 범위로 설정된 이유에 관해 설명한다. Hereinafter, the reason why the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate (S=NA/N) is set in the range of 0.05 to 0.2 will be described.

[실험 1-1][Experiment 1-1]

두께가 1000 ㎛인 사파이어(Al2O3) 기판(굴절률 : 1.7)을 다음 가공 조건으로 차폐 터널을 형성하여, 차폐 터널의 불량 여부를 판정했다. A sapphire (Al 2 O 3 ) substrate (refractive index: 1.7) having a thickness of 1000 µm was formed in a shielding tunnel under the following processing conditions, and it was determined whether or not the shielding tunnel was defective.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

가공 이송 속도 : 800 mm/초Machining feed rate: 800 mm/sec

집광 렌즈의 개구수(NA) 차폐 터널의 불량 여부 S=NA/N Condensing lens numerical aperture (NA) Whether the shielding tunnel is defective S=NA/N

0.05 없음 No 0.05

0.1 약간 양호 0.0580.1 slightly good 0.058

0.15 양호 0.0880.15 Good 0.088

0.2 양호 0.1170.2 Good 0.117

0.25 양호 0.1470.25 Good 0.147

0.3 양호 0.1760.3 Good 0.176

0.35 약간 양호 0.2050.35 slightly good 0.205

0.4 불량0.4 bad

0.45 불량 : 보이드가 생긴다0.45 defective: voids are formed

0.5 불량 : 보이드가 생긴다0.5 defective: voids are formed

0.55 불량 : 보이드가 생긴다0.55 defective: voids are formed

0.6 불량 : 보이드가 생긴다0.6 Defect: Voids occur

이상과 같이 사파이어 기판(굴절률 : 1.7)에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)가, 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)이 0.05∼0.2의 범위로 설정됨으로써, 차폐 터널이 형성된다. 따라서, 사파이어 기판(굴절률 : 1.7)에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)는 0.1∼0.35로 설정하는 것이 중요하다. As described above, in the sapphire substrate (refractive index: 1.7), the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a that condenses the pulsed laser beam is the value obtained by dividing the numerical aperture (NA) by the refractive index (N) of the single crystal substrate (S =NA/N) is set in the range of 0.05 to 0.2, thereby forming a shielding tunnel. Therefore, in the sapphire substrate (refractive index: 1.7), it is important to set the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a for condensing the pulsed laser beam to 0.1 to 0.35.

[실험 1-2][Experiment 1-2]

두께가 1000 ㎛인 탄화규소(SiC) 기판(굴절률 : 2.63)을 다음 가공 조건으로 차폐 터널을 형성하여, 차폐 터널의 불량 여부를 판정했다. A shielding tunnel was formed on a silicon carbide (SiC) substrate (refractive index: 2.63) having a thickness of 1000 µm under the following processing conditions to determine whether the shielding tunnel was defective.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

가공 이송 속도 : 800 mm/초Machining feed rate: 800 mm/sec

집광 렌즈의 개구수(NA) 차폐 터널의 불량 여부 S=NA/N Condensing lens numerical aperture (NA) Whether the shielding tunnel is defective S=NA/N

0.05 없음 No 0.05

0.1 없음0.1 no

0.15 약간 양호 0.0570.15 slightly good 0.057

0.2 양호 0.0760.2 Good 0.076

0.25 양호 0.0950.25 Good 0.095

0.3 양호 0.1140.3 Good 0.114

0.35 양호 0.1330.35 Good 0.133

0.4 양호 0.1530.4 Good 0.153

0.45 양호 0.1710.45 Good 0.171

0.5 양호 0.190.5 Good 0.19

0.55 약간 양호 0.2090.55 Slightly good 0.209

0.6 불량 : 보이드가 생긴다0.6 Defect: Voids occur

이상과 같이 탄화규소(SiC) 기판(굴절률 : 2.63)에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)이 0.05∼0.2의 범위로 설정됨으로써, 차폐 터널이 형성된다. 따라서, 탄화규소(SiC) 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)는 0.15∼0.55로 설정하는 것이 중요하다. As described above, in the silicon carbide (SiC) substrate (refractive index: 2.63), the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a that condenses the pulsed laser beam is divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate (S=NA/ When N) is set in the range of 0.05 to 0.2, a shielding tunnel is formed. Therefore, in a silicon carbide (SiC) substrate, it is important to set the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a for condensing the pulsed laser beam to 0.15 to 0.55.

[실험 1-3][Experiment 1-3]

두께가 1000 ㎛인 질화갈륨(GaN) 기판(굴절률 : 2.3)을 다음 가공 조건으로 차폐 터널을 형성하여, 차폐 터널의 불량 여부를 판정했다. A shielding tunnel was formed on a gallium nitride (GaN) substrate (refractive index: 2.3) having a thickness of 1000 µm under the following processing conditions, and it was determined whether or not the shielding tunnel was defective.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

가공 이송 속도 : 800 mm/초Machining feed rate: 800 mm/sec

집광 렌즈의 개구수(NA) 차폐 터널의 불량 여부 S=NA/N Condensing lens numerical aperture (NA) Whether the shielding tunnel is defective S=NA/N

0.05 없음 No 0.05

0.1 약간 양호 0.0430.1 slightly good 0.043

0.15 양호 0.0650.15 Good 0.065

0.2 양호 0.0860.2 Good 0.086

0.25 양호 0.1080.25 Good 0.108

0.3 양호 0.1300.3 Good 0.130

0.35 양호 0.1520.35 Good 0.152

0.4 양호 0.1730.4 Good 0.173

0.45 양호 0.1950.45 Good 0.195

0.5 약간 양호 0.2170.5 Slightly good 0.217

0.55 불량 : 보이드가 생긴다 0.55 defective: voids are formed

0.6 불량 : 보이드가 생긴다 0.6 Defect: Voids occur

이상과 같이 질화갈륨(GaN) 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)이 0.05∼0.2의 범위로 설정됨으로써, 차폐 터널이 형성된다. 따라서, 질화갈륨(GaN) 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)는 0.1∼0.5로 설정하는 것이 중요하다. As described above, in the gallium nitride (GaN) substrate, the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a that condenses the pulsed laser beam is divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate (S = NA/N) is 0.05 to By setting it in the range of 0.2, a shielding tunnel is formed. Therefore, in a gallium nitride (GaN) substrate, it is important to set the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a for condensing the pulsed laser beam to 0.1 to 0.5.

또, 차폐 터널은 집광점(P)으로부터 레이저 광선이 조사된 측에 형성되기 때문에, 펄스 레이저 광선의 집광점은 펄스 레이저 광선이 입사되는 측과 반대측의 면에 인접하는 내측에 위치 부여될 필요가 있다. In addition, since the shielding tunnel is formed on the side where the laser beam is irradiated from the condensing point P, the condensing point of the pulsed laser beam needs to be positioned inside adjacent to the side opposite to the side where the pulsed laser beam is incident have.

전술한 실험 1-1, 실험 1-2, 실험 1-3으로부터, 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈(422a)의 개구수(NA)를 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값(S=NA/N)이 0.05∼0.2의 범위로 설정됨으로써, 차폐 터널이 형성되는 것이 확인되었다. From the aforementioned Experiments 1-1, 1-2, and 1-3, the numerical aperture (NA) of the condensing lens 422a for condensing the pulsed laser beam is divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate (S=NA When /N) was set in the range of 0.05 to 0.2, it was confirmed that a shielding tunnel was formed.

다음으로, 펄스 레이저 광선의 에너지와 차폐 터널의 길이의 상관관계에 관해 검토한다. Next, the correlation between the energy of the pulsed laser beam and the length of the shielding tunnel is examined.

[실험 2][Experiment 2]

두께가 1000 ㎛인 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판에 다음 가공 조건으로 펄스 레이저 광선을 조사하여, 펄스 레이저 광선의 에너지(μJ/1 펄스)와 차폐 터널의 길이(㎛)의 관계를 구했다. Pulsed laser beam is irradiated to 1000 µm thick sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, silicon carbide (SiC) substrate, and gallium nitride (GaN) substrate under the following processing conditions, and the energy of the pulsed laser beam (μJ/1 pulse) And the length (µm) of the shielding tunnel was determined.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

가공 이송 속도 : 800 mm/초 Machining feed rate: 800 mm/sec

평균 출력을 0.05 W(1 μJ/1 펄스) 간격으로 차폐 터널이 형성될 때까지 평균 출력을 상승시키고, 차폐 터널이 형성된 후에는 0.5 W(10 μJ/1 펄스) 간격으로 10 W(200 μJ/1 펄스)까지 평균 출력을 상승시켜, 차폐 터널의 길이(㎛)를 계측했다. The average power is increased at 0.05 W (1 μJ/1 pulse) intervals until the shielding tunnel is formed, and after the shielding tunnel is formed, 10 W (200 μJ/pulse) at 0.5 W (10 μJ/1 pulses) 1 pulse), the average output was increased, and the length (µm) of the shielding tunnel was measured.

펄스 에너지(μJ/1 펄스) 차폐 터널의 길이(㎛) Pulse energy (μJ/1 pulse) Length of shielding tunnel (㎛)

사파이어 탄화규소 질화갈륨Sapphire Silicon Carbide Gallium Nitride

1 없음 없음 없음1 No No No

2 없음 없음 없음2 No No No

3 없음 없음 없음3 No No No

4 없음 없음 없음4 No No No

5 65 65 705 65 65 70

10 75 85 8510 75 85 85

20 125 115 12520 125 115 125

30 150 155 17030 150 155 170

40 175 185 20540 175 185 205

50 190 230 25050 190 230 250

60 210 265 29560 210 265 295

70 245 290 33070 245 290 330

80 260 330 36580 260 330 365

90 315 370 41590 315 370 415

100 340 395 450100 340 395 450

110 365 430 485110 365 430 485

120 400 470 530120 400 470 530

130 425 500 565130 425 500 565

140 455 535 610140 455 535 610

150 490 570 650150 490 570 650

160 525 610 685160 525 610 685

170 550 640 735170 550 640 735

180 575 675 770180 575 675 770

190 610 715 815190 610 715 815

200 640 740 850200 640 740 850

상기 실험 2로부터 상기 가공 조건에 있어서 두께가 300 ㎛인 사파이어(Al2O3) 기판으로 이루어진 광디바이스 웨이퍼(2)의 (상면(표면(2a)))으로부터 하면(이면(2b))에 걸쳐 차폐 터널을 형성하기 위해서는, 펄스 레이저 광선의 펄스 에너지를 90 μJ/1 펄스로 설정하면 된다. 또, 두께가 300 ㎛인 탄화규소(SiC) 기판의 경우는 펄스 레이저 광선의 펄스 에너지를 80 μJ/1 펄스로 설정하면 되고, 두께가 300 ㎛인 질화갈륨(GaN) 기판의 경우는 펄스 레이저 광선의 펄스 에너지를 70 μJ/1 펄스로 설정하면 된다. From the above experiment 2, from the upper surface (surface (2a)) to the lower surface (the lower surface (2b)) of the optical device wafer 2 made of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate having a thickness of 300 μm under the processing conditions. In order to form a shielding tunnel, the pulse energy of the pulsed laser beam may be set to 90 μJ/1 pulse. In the case of a silicon carbide (SiC) substrate with a thickness of 300 μm, the pulse energy of the pulsed laser beam can be set to 80 μJ/1 pulse, and in the case of a gallium nitride (GaN) substrate with a thickness of 300 μm, the pulsed laser beam Just set the pulse energy of 70 μJ/1 pulse.

다음으로, 펄스 레이저 광선의 파장과 차폐 터널의 형성 상황에 관해 검토한다. Next, the wavelength of the pulsed laser beam and the state of formation of the shielding tunnel are examined.

[실험 3-1][Experiment 3-1]

두께가 1000 ㎛인 사파이어 기판을 다음 가공 조건으로 펄스 레이저 광선의 파장을 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, 343 nm, 257 nm, 151 nm로 낮춰 가고, 밴드갭 8.0 eV(파장 환산 : 155 nm)의 사파이어 기판에 차폐 터널을 형성할 수 있는지의 여부를 검증했다. For a sapphire substrate with a thickness of 1000 μm, the wavelength of the pulsed laser beam was reduced to 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, 343 nm, 257 nm, 151 nm under the following processing conditions, and a band gap of 8.0 eV (wavelength conversion: 155 nm) was verified whether a shielding tunnel could be formed on a sapphire substrate.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

가공 이송 속도 : 800 mm/초Machining feed rate: 800 mm/sec

파장(nm)Wavelength(nm) 차폐 터널 불량 여부Whether the shielding tunnel is defective

2940 양호2940 Good

1550 양호1550 Good

1030 양호1030 Good

515 양호515 Good

343 양호343 Good

257 불량257 bad

151 입사면에서 어블레이션 불량151 Bad ablation on the incident surface

이상과 같이 사파이어 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선의 파장은 밴드갭 8.0 eV에 대응하는 파장(파장 환산 : 155 nm)의 2배 이상으로 설정하면 차폐 터널이 형성되는 것이 확인되었다.As described above, in the sapphire substrate, it was confirmed that the shielding tunnel was formed when the wavelength of the pulsed laser beam was set to twice or more of the wavelength corresponding to the band gap 8.0 eV (wavelength conversion: 155 nm).

[실험 3-2][Experiment 3-2]

두께가 1000 ㎛인 탄화규소(SiC) 기판을 다음 가공 조건으로 펄스 레이저 광선의 파장을 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, 257 nm로 낮춰 가고, 밴드갭 2.9 eV(파장 환산 : 425 nm)의 탄화규소(SiC) 기판에 차폐 터널을 형성할 수 있는지의 여부를 검증했다. A silicon carbide (SiC) substrate with a thickness of 1000 µm was lowered to 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, and 257 nm under the following processing conditions, and the band gap was 2.9 eV (wavelength conversion: 425 nm). ). It was verified whether or not a shielding tunnel could be formed on a silicon carbide (SiC) substrate.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

가공 이송 속도 : 800 mm/초Machining feed rate: 800 mm/sec

파장(nm)Wavelength(nm) 차폐 터널 불량 여부Whether the shielding tunnel is defective

2940 양호2940 Good

1550 양호1550 Good

1030 양호1030 Good

515 입사면에서 어블레이션 불량515 Bad ablation on the incident surface

257 입사면에서 어블레이션 불량257 Bad ablation on the incident surface

이상과 같이 탄화규소(SiC) 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선의 파장은 밴드갭 2.9 eV에 대응하는 파장(파장 환산 : 425 nm)의 2배 이상으로 설정하면 차폐 터널이 형성되는 것이 확인되었다. As described above, in the silicon carbide (SiC) substrate, it was confirmed that the shielding tunnel was formed when the wavelength of the pulsed laser beam was set to twice or more of the wavelength corresponding to the band gap of 2.9 eV (wavelength conversion: 425 nm).

[실험 3-3][Experiment 3-3]

두께가 1000 ㎛인 질화갈륨(GaN) 기판을 다음 가공 조건으로 펄스 레이저 광선의 파장을 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, 257 nm로 낮춰 가고, 밴드갭 3.4 eV(파장 환산 : 365 nm)의 질화갈륨(GaN) 기판에 차폐 터널을 형성할 수 있는지의 여부를 검증했다. With the following processing conditions for a gallium nitride (GaN) substrate with a thickness of 1000 μm, the wavelength of the pulsed laser beam is lowered to 2940 nm, 1550 nm, 1030 nm, 515 nm, and 257 nm, and the band gap is 3.4 eV (wavelength conversion: 365 nm). ). It was verified whether a shielding tunnel could be formed on a gallium nitride (GaN) substrate.

가공 조건Processing conditions

파장 : 1030 nmWavelength: 1030 nm

반복 주파수 : 50 kHz Repetition frequency: 50 kHz

펄스폭 : 10 ps Pulse width: 10 ps

평균 출력 : 3 W Average power: 3 W

집광 스폿 직경 : φ10 ㎛ Condensing spot diameter: φ10 ㎛

가공 이송 속도 : 500 mm/초Machining feed rate: 500 mm/sec

파장(nm)Wavelength(nm) 차폐 터널 불량 여부Whether the shielding tunnel is defective

2940 양호2940 Good

1550 양호1550 Good

1030 양호1030 Good

515 불량515 bad

257 입사면에서 어블레이션 불량257 Bad ablation on the incident surface

이상과 같이 질화갈륨(GaN) 기판에 있어서는, 펄스 레이저 광선의 파장은 밴드갭 3.4 eV에 대응하는 파장(파장 환산 : 365 nm)의 2배 이상으로 설정하면 차폐 터널이 형성되는 것이 확인되었다. As described above, in the gallium nitride (GaN) substrate, it was confirmed that the shielding tunnel was formed when the wavelength of the pulsed laser beam was set to twice or more of the wavelength corresponding to the band gap 3.4 eV (wavelength conversion: 365 nm).

전술한 실험 3-1, 실험 3-2, 실험 3-3으로부터, 펄스 레이저 광선의 파장은 단결정 기판의 밴드갭에 대응하는 파장의 2배 이상으로 설정하면 차폐 터널이 형성되는 것이 확인되었다. From the above-described Experiments 3-1, 3-2, and 3-3, it was confirmed that a shielding tunnel was formed when the wavelength of the pulsed laser beam was set to be at least twice the wavelength corresponding to the band gap of the single crystal substrate.

이상, 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판에 관해 설명했지만, 본 발명은 석영(SiO2) 기판, 리튬탄탈레이트(LT) 기판, 리튬나이오베이트(LN) 기판, 란가사이트(La3Ga5SiO14) 기판 등의 단결정 기판에도 적용할 수 있다. In the above, a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, and a gallium nitride (GaN) substrate have been described, but the present invention is a quartz (SiO 2 ) substrate, a lithium tantalate (LT) substrate, and a lithium nio. It can also be applied to single crystal substrates such as bait (LN) substrates and langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ) substrates.

전술한 차폐 터널 형성 공정을 실시했다면, 광디바이스 웨이퍼(2)에 외력을 부여하여 세공(231)과 그 세공(231)의 주위에 형성된 비정질(232)로 이루어진 차폐 터널(23)이 연속하여 형성된 분할 예정 라인(22)을 따라서 광디바이스 웨이퍼(2)를 개개의 광디바이스(21)로 분할하는 웨이퍼 분할 공정을 실시한다. 웨이퍼 분할 공정은, 도 6에 나타내는 분할 장치(5)를 이용하여 실시한다. 도 6에 나타내는 분할 장치(5)는, 상기 고리형의 프레임(3)을 유지하는 프레임 유지 수단(51)과, 그 프레임 유지 수단(51)에 유지된 고리형의 프레임(3)에 장착된 광디바이스 웨이퍼(2)를 확장하는 테이프 확장 수단(52)과, 픽업 콜릿(53)을 구비하고 있다. 프레임 유지 수단(51)은, 고리형의 프레임 유지 부재(511)와, 그 프레임 유지 부재(511)의 외주에 배치된 고정 수단으로서의 복수의 클램프(512)를 포함하고 있다. 프레임 유지 부재(511)의 상면은 고리형의 프레임(3)을 놓는 배치면(511a)을 형성하고 있고, 이 배치면(511a) 상에 고리형의 프레임(3)이 놓인다. 그리고, 배치면(511a) 상에 놓인 고리형의 프레임(3)은, 클램프(512)에 의해 프레임 유지 부재(511)에 고정된다. 이와 같이 구성된 프레임 유지 수단(51)은, 테이프 확장 수단(52)에 의해 상하 방향으로 진퇴 가능하게 지지되어 있다. If the above-described shielding tunnel formation process was performed, an external force was applied to the optical device wafer 2 so that the shielding tunnel 23 consisting of the pores 231 and the amorphous 232 formed around the pores 231 was continuously formed. A wafer dividing step of dividing the optical device wafer 2 into individual optical devices 21 along the line to be divided 22 is performed. The wafer dividing process is performed using the dividing device 5 shown in FIG. 6. The dividing device 5 shown in Fig. 6 is attached to a frame holding means 51 for holding the annular frame 3, and an annular frame 3 held by the frame holding means 51. A tape expansion means 52 for extending the optical device wafer 2 and a pickup collet 53 are provided. The frame holding means 51 includes an annular frame holding member 511 and a plurality of clamps 512 as fixing means disposed on the outer periphery of the frame holding member 511. The upper surface of the frame holding member 511 forms an arrangement surface 511a on which the annular frame 3 is placed, and the annular frame 3 is placed on the arrangement surface 511a. Then, the annular frame 3 placed on the mounting surface 511a is fixed to the frame holding member 511 by a clamp 512. The frame holding means 51 configured in this way is supported by the tape expanding means 52 so as to be able to advance and retreat in the vertical direction.

테이프 확장 수단(52)은, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(511)의 내측에 배치되는 확장 드럼(521)을 구비하고 있다. 이 확장 드럼(521)은, 고리형의 프레임(3)의 내경보다 작고 그 고리형의 프레임(3)에 장착된 다이싱 테이프(30)에 접착되는 광디바이스 웨이퍼(2)의 외경보다 큰 내경 및 외경을 갖고 있다. 또한, 확장 드럼(521)은, 하단에 지지 플랜지(522)를 구비하고 있다. 도시한 실시형태에서의 테이프 확장 수단(52)은, 상기 고리형의 프레임 유지 부재(511)를 상하 방향으로 진퇴 가능한 지지 수단(523)을 구비하고 있다. 이 지지 수단(523)은, 상기 지지 플랜지(522) 상에 배치된 복수의 에어 실린더(523a)로 이루어져 있고, 그 피스톤 로드(523b)가 상기 고리형의 프레임 유지 부재(511)의 하면에 연결된다. 이와 같이 복수의 에어 실린더(523a)로 이루어진 지지 수단(523)은, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 고리형의 프레임 유지 부재(511)를 배치면(511a)이 확장 드럼(521)의 상단과 대략 동일 높이가 되는 기준 위치와, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 확장 드럼(521)의 상단보다 소정량 하측의 확장 위치의 사이를 상하 방향으로 이동시킨다.The tape expansion means 52 is provided with an expansion drum 521 disposed inside the annular frame holding member 511. This expansion drum 521 is smaller than the inner diameter of the annular frame 3 and larger than the outer diameter of the optical device wafer 2 adhered to the dicing tape 30 mounted on the annular frame 3 And has an outer diameter. Further, the expansion drum 521 is provided with a support flange 522 at the lower end. The tape expansion means 52 in the illustrated embodiment includes a support means 523 capable of advancing and retreating the annular frame holding member 511 in the vertical direction. This support means 523 is composed of a plurality of air cylinders 523a arranged on the support flange 522, and the piston rod 523b is connected to the lower surface of the annular frame holding member 511 do. In this way, the support means 523 made of a plurality of air cylinders 523a includes the annular frame holding member 511 as shown in FIG. 7A, and the mounting surface 511a is of the expansion drum 521. It moves in the vertical direction between the reference position which becomes substantially the same height as the upper end and the extended position lower by a predetermined amount than the upper end of the expansion drum 521 as shown in FIG. 7B.

이상과 같이 구성된 분할 장치(5)를 이용하여 실시하는 웨이퍼 분할 공정에 관해 도 7을 참조하여 설명한다. 즉, 광디바이스 웨이퍼(2)가 접착되어 있는 다이싱 테이프(30)가 장착된 고리형의 프레임(3)을, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 프레임 유지 수단(51)을 구성하는 프레임 유지 부재(511)의 배치면(511a) 상에 놓고, 클램프(512)에 의해 프레임 유지 부재(511)에 고정한다(프레임 유지 공정). 이 때, 프레임 유지 부재(511)는 도 7의 (a)에 나타내는 기준 위치에 위치 부여되어 있다. 다음으로, 테이프 확장 수단(52)을 구성하는 지지 수단(523)으로서의 복수의 에어 실린더(523a)를 작동하여, 고리형의 프레임 유지 부재(511)를 도 7의 (b)에 나타내는 확장 위치로 하강시킨다. 따라서, 프레임 유지 부재(511)의 배치면(511a) 상에 고정되어 있는 고리형의 프레임(3)도 하강하기 때문에, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 고리형의 프레임(3)에 장착된 다이싱 테이프(30)는 확장 드럼(521)의 상단 가장자리에 접하여 확장된다(테이프 확장 공정). 그 결과, 다이싱 테이프(30)에 접착되어 있는 광디바이스 웨이퍼(2)에는 방사형으로 인장력이 작용하기 때문에, 전술한 차폐 터널(23)이 연속하여 형성되어 강도가 저하된 분할 예정 라인(22)을 따라서 개개의 광디바이스(21)로 분리됨과 함께 광디바이스(21) 사이에 간격(S)이 형성된다. A wafer dividing process performed using the dividing device 5 configured as described above will be described with reference to FIG. 7. That is, the annular frame 3 on which the dicing tape 30 to which the optical device wafer 2 is adhered is mounted is a frame constituting the frame holding means 51 as shown in Fig. 7A. It is placed on the mounting surface 511a of the holding member 511, and fixed to the frame holding member 511 with a clamp 512 (frame holding step). At this time, the frame holding member 511 is positioned at the reference position shown in Fig. 7A. Next, by operating a plurality of air cylinders 523a as support means 523 constituting the tape expanding means 52, the annular frame holding member 511 is brought to the extended position shown in Fig. 7(b). Descend. Therefore, since the annular frame 3 fixed on the mounting surface 511a of the frame holding member 511 also descends, it is mounted on the annular frame 3 as shown in Fig. 7(b). The resulting dicing tape 30 is expanded in contact with the upper edge of the expansion drum 521 (tape expansion process). As a result, since a tensile force acts on the optical device wafer 2 adhered to the dicing tape 30 in a radial manner, the above-described shielding tunnel 23 is continuously formed to reduce the strength of the line 22 to be divided. As a result, it is separated into individual optical devices 21 and a gap S is formed between the optical devices 21.

다음으로, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 픽업 콜릿(53)을 작동하여 광디바이스(21)를 흡착하고, 다이싱 테이프(30)로부터 박리하여 픽업하고, 도시하지 않은 트레이 또는 다이본딩 공정에 반송한다. 또, 픽업 공정에 있어서는, 전술한 바와 같이 다이싱 테이프(30)에 접착되어 있는 개개의 광디바이스(21) 사이의 간극(S)이 넓어져 있기 때문에, 인접하는 광디바이스(21)와 접촉하지 않고 용이하게 픽업할 수 있다. Next, as shown in Fig. 7(c), the pickup collet 53 is operated to adsorb the optical device 21, peeled from the dicing tape 30 and picked up, and a tray or die bonding process not shown. To return to. In addition, in the pickup process, since the gap S between the individual optical devices 21 adhered to the dicing tape 30 is widened as described above, it does not come into contact with the adjacent optical devices 21. It can be easily picked up without.

이와 같이 하여, 픽업된 광디바이스(21)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 외주면에 비정질(232)이 잔존한다. In this way, the picked up optical device 21 has an amorphous 232 remaining on its outer peripheral surface as shown in FIG. 8.

전술한 픽업 공정을 실시했다면, 광디바이스(21)의 외주면에 잔존하고 있는 비정질(232)을 연마재로 연마하여 비정질을 제거하는 비정질 제거 공정을 실시한다. If the above-described pickup process has been performed, the amorphous removal process of removing amorphous material by polishing the amorphous material 232 remaining on the outer peripheral surface of the optical device 21 is performed.

이 비정질 제거 공정은, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이 샌드페이퍼(6)를 이용하여 광디바이스(21)의 외주면을 연마함으로써, 광디바이스(21)의 외주면에 잔존하고 있는 비정질(232)을 제거한다. 그 결과, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이 광디바이스(21)의 외주면은 비정질이 제거되어 사파이어(Al2O3) 기판이 노출된다. 따라서, 광디바이스(21)의 휘도를 향상시킬 수 있다. In this amorphous removal process, the amorphous material 232 remaining on the outer peripheral surface of the optical device 21 is removed by polishing the outer peripheral surface of the optical device 21 using sand paper 6 as shown in FIG. Remove. As a result, as shown in (b) of FIG. 9, amorphous material is removed from the outer peripheral surface of the optical device 21 to expose the sapphire (Al 2 O 3 ) substrate. Therefore, the brightness of the optical device 21 can be improved.

또, 상기 차폐 터널 형성 공정에 있어서 단결정 기판으로서의 사파이어(Al2O3) 기판으로 이루어진 광디바이스 웨이퍼(2)에 형성된 차폐 터널(23)을 구성하는 비정질(232)은 취약하므로, 비정질 제거 공정에 있어서 사용하는 연마재는 단결정 기판의 경도 이하의 재료로 이루어진 지립을 이용하여 연마함으로써, 비정질(232)만을 용이하게 제거할 수 있다. 전술한 실시형태에 있어서는, 광디바이스 웨이퍼(2)를 구성하는 단결정 기판은 사파이어(Al2O3) 기판으로 이루어져 있기 때문에, 연마재로서 사파이어(Al2O3)의 경도(신모스 경도 No.12) 이하의 재료로 이루어진 지립을 이용한다. 따라서, 탄화규소(SiC) 기판에 차폐 터널(23)을 형성한 경우에는 연마재로서 탄화규소(SiC) 기판의 경도(신모스 경도 No.13) 이하의 재료, 예컨대 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 규산염, 석영으로 이루어진 지립을 이용한다.In addition, in the shielding tunnel formation process, the amorphous 232 constituting the shielding tunnel 23 formed on the optical device wafer 2 made of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate as a single crystal substrate is weak, so that the amorphous removal process As for the abrasive used in the single crystal substrate, only the amorphous material 232 can be easily removed by grinding using abrasive grains made of a material less than the hardness of the single crystal substrate. In the above-described embodiment, since the single crystal substrate constituting the optical device wafer 2 is made of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, the hardness of sapphire (Al 2 O 3 ) as an abrasive (New Mohs hardness No. 12) ) Use abrasive grains made of the following materials. Therefore, in the case where the shielding tunnel 23 is formed on a silicon carbide (SiC) substrate, a material having the hardness of the silicon carbide (SiC) substrate (Shin Mohs hardness No. 13) or less as an abrasive material, such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), silicate, and quartz are used.

다음으로, 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법의 제2 실시형태에 관해 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다. Next, a second embodiment of a method for processing a single crystal substrate according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12.

도 10에는, 단결정 기판으로서의 두께가 예컨대 300 ㎛인 사파이어 기판(10)이 나타나 있다. 이 사파이어 기판(10)의 두께를 150 ㎛로 형성하는 가공 방법에 관해 설명한다. In Fig. 10, a sapphire substrate 10 having a thickness of, for example, 300 mu m as a single crystal substrate is shown. A processing method for forming the sapphire substrate 10 to have a thickness of 150 mu m will be described.

두께가 300 ㎛인 사파이어 기판(10)을 150 ㎛의 두께로 형성하기 위해서는, 우선 전술한 바와 같이 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판인 사파이어 기판(10)에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 공정을 실시한다. In order to form the sapphire substrate 10 having a thickness of 300 µm to a thickness of 150 µm, first, as described above, the numerical aperture (NA) of the condensing lens for condensing the pulsed laser beam is determined for the sapphire substrate 10 as a single crystal substrate. A numerical aperture setting step of setting to a predetermined value is performed.

그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이 펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면으로부터 원하는 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판인 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 세공과 그 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 150 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)을 연접하여 형성하는 차폐 터널 형성 공정을 실시한다. 이 차폐 터널 형성 공정은, 상기 도 3에 나타내는 레이저 가공 장치(3)를 이용하여, 전술한 가공 조건에 기초하여 사파이어 기판(10)의 전면(全面)에 실시함으로써, 상면으로부터 150 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)층이 형성된다. 이 때, 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 150 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)을 형성하기 위해, 펄스 레이저 광선의 펄스 에너지를, 상기 실험 2의 결과에 기초하여 30 μJ/1 펄스로 설정한다. Then, as shown in Fig. 11, the condensing point of the pulsed laser beam is positioned at a desired position from the top surface of the single crystal substrate, irradiated with the pulsed laser beam, and pores and the pores are shielded from the top surface of the sapphire substrate 10, which is a single crystal substrate. A shielding tunnel forming process is performed in which amorphous amorphous material is grown to connect the shielding tunnel 23 to a depth of 150 μm from the upper surface of the sapphire substrate 10. This shielding tunnel forming step is performed on the entire surface of the sapphire substrate 10 using the laser processing device 3 shown in FIG. 3 on the basis of the above-described processing conditions, so that the depth is 150 µm from the top surface. A shielding tunnel 23 layer is formed. At this time, in order to form the shielding tunnel 23 from the top surface of the sapphire substrate 10 to a depth of 150 μm, the pulse energy of the pulsed laser beam is set to 30 μJ/1 pulse based on the result of Experiment 2 .

다음으로, 상기 차폐 터널 형성 공정이 실시된 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)의 상면을 연마하여 사파이어 기판(10)을 미리 정해진 두께(예컨대 150 ㎛)로 형성하는 비정질 제거 공정을 실시한다. 이 비정질 제거 공정은, 도 12의 (a)에 나타내는 연마 장치(6)를 이용하여 실시한다. 도 12의 (a)에 나타내는 연마 장치(6)는, 피가공물을 유지하는 척테이블(61)과, 그 척테이블(61)에 유지된 피가공물을 연삭하는 연마 수단(62)을 구비하고 있다. 척테이블(61)은, 상면에 피가공물을 흡인 유지하도록 구성되어 있고, 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 도 12의 (a)에 있어서 화살표 61a로 나타내는 방향으로 회전된다. 연마 수단(62)은, 스핀들 하우징(621)과, 그 스핀들 하우징(621)에 회전 가능하게 지지되며 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 회전되는 회전 스핀들(622)과, 그 회전 스핀들(622)의 하단에 장착된 마운터(623)와, 그 마운터(623)의 하면에 부착된 연마 공구(624)를 구비하고 있다. 이 연마 공구(624)는, 원형상의 베이스(625)와, 그 베이스(625)의 하면에 장착된 연마 패드(626)를 포함하고 있고, 베이스(625)가 마운터(623)의 하면에 체결 볼트(627)에 의해 부착되어 있다. 또, 연마 패드(626)는, 도시한 실시형태에 있어서는, 펠트에 연마재로서 실리카로 이루어진 지립이 혼입되어 있다. Next, an amorphous removal process of forming the sapphire substrate 10 to a predetermined thickness (eg, 150 μm) by polishing the upper surface of the sapphire substrate 10 as the single crystal substrate on which the shielding tunnel formation process has been performed is performed. This amorphous removal step is performed using the polishing apparatus 6 shown in Fig. 12A. The polishing apparatus 6 shown in Fig. 12A includes a chuck table 61 for holding a work piece, and a polishing means 62 for grinding the work piece held in the chuck table 61. . The chuck table 61 is configured to suck and hold the workpiece on the upper surface, and is rotated in the direction indicated by arrow 61a in Fig. 12A by a rotation drive mechanism not shown. The polishing means 62 includes a spindle housing 621, a rotating spindle 622 rotatably supported by the spindle housing 621 and rotated by a rotation drive mechanism (not shown), and the rotating spindle 622. A mounter 623 mounted at the lower end and a polishing tool 624 attached to a lower surface of the mounter 623 are provided. This polishing tool 624 includes a circular base 625 and a polishing pad 626 mounted on the lower surface of the base 625, and the base 625 is a fastening bolt on the lower surface of the mounter 623. Attached by (627). In addition, in the illustrated embodiment, in the polishing pad 626, abrasive grains made of silica as an abrasive are mixed with the felt.

전술한 연마 장치(6)를 이용하여 상기 비정질 제거 공정을 실시하기 위해서는, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이 척테이블(61)의 상면(유지면)에 상기 차폐 터널 형성 공정이 실시된 사파이어 기판(10)에서의 차폐 터널(23)층이 형성된 면측과 반대측의 면을 놓는다. 그리고, 도시하지 않은 흡인 수단에 의해 척테이블(61) 상에 사파이어 기판(10)을 흡착 유지한다(웨이퍼 유지 공정). 따라서, 척테이블(61) 상에 유지된 사파이어 기판(10)은, 차폐 터널(23)층이 형성된 면이 상측이 된다. 이와 같이 척테이블(61) 상에 사파이어 기판(10)을 흡인 유지했다면, 척테이블(61)을 도 12의 (a)에 있어서 화살표 61a로 나타내는 방향으로 미리 정해진 회전 속도로 회전시키면서, 연마 수단(62)의 연마 공구(624)를 도 12의 (a)에 있어서 화살표 624a로 나타내는 방향으로 미리 정해진 회전 속도로 회전시키고, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이 연마 패드(626)를 피가공면인 사파이어 기판(10)의 상면에 접촉시키고, 연마 공구(624)를 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 있어서 화살표 624b로 나타낸 바와 같이 미리 정해진 연삭 이송 속도로 하측(척테이블(61)의 유지면에 대하여 수직인 방향)으로 소정량 연삭 이송한다. 그 결과, 도 12의 (c)에 나타낸 바와 같이 사파이어 기판(10)의 상면측에 형성된 차폐 터널(23)층이 제거되어 사파이어(Al2O3) 기판이 노출된다. 또, 상기 차폐 터널 형성 공정에 있어서 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)에 형성된 차폐 터널(23)층을 구성하는 비정질(232)은 전술한 바와 같이 취약하므로, 비정질 제거 공정에 있어서 사용하는 연마재는 단결정 기판의 경도 이하의 실리카로 이루어진 지립을 이용하여 연마함으로써, 차폐 터널(23)층만을 용이하게 제거할 수 있다. 전술한 실시형태에 있어서는, 단결정 기판은 사파이어 기판으로 이루어져 있기 때문에, 연마재로서 사파이어(Al2O3)의 경도(신모스 경도 No.12) 이하의 재료로 이루어진 지립, 예컨대 사파이어(Al2O3), 질화갈륨(GaN), 규산염으로 이루어진 지립을 이용할 수 있다. In order to perform the amorphous removal process using the above-described polishing apparatus 6, as shown in Fig. 12(a), sapphire in which the shielding tunnel formation process is performed on the upper surface (holding surface) of the chuck table 61. The side opposite to the side on which the shielding tunnel 23 layer is formed on the substrate 10 is placed. Then, the sapphire substrate 10 is sucked and held on the chuck table 61 by a suction means (not shown) (wafer holding step). Accordingly, the surface of the sapphire substrate 10 held on the chuck table 61 on which the shielding tunnel 23 layer is formed is on the upper side. If the sapphire substrate 10 is suction-held on the chuck table 61 in this way, while rotating the chuck table 61 at a predetermined rotation speed in the direction indicated by arrow 61a in Fig. 12A, the polishing means ( 62), the polishing tool 624 is rotated at a predetermined rotational speed in the direction indicated by arrow 624a in Fig. 12(a), and the polishing pad 626 is placed on the surface to be processed as shown in Fig. 12(b). It is brought into contact with the upper surface of the phosphorus sapphire substrate 10, and the polishing tool 624 is lowered at a predetermined grinding feed rate as indicated by arrows 624b in FIGS. 12A and 12B. 61) in the direction perpendicular to the holding surface). As a result, the shielding tunnel 23 layer formed on the upper surface side of the sapphire substrate 10 is removed as shown in FIG. 12C to expose the sapphire (Al 2 O 3 ) substrate. In addition, since the amorphous 232 constituting the shielding tunnel 23 layer formed on the sapphire substrate 10 as a single crystal substrate in the shielding tunnel formation process is weak as described above, the abrasive used in the amorphous removal process is single crystal Only the shielding tunnel 23 layer can be easily removed by polishing using an abrasive grain made of silica having a hardness less than or equal to the substrate. In the above-described embodiment, since the single crystal substrate is made of a sapphire substrate, an abrasive grain made of a material having a hardness of sapphire (Al 2 O 3 ) or less (New Mohs' hardness No. 12) as an abrasive, for example, sapphire (Al 2 O 3) ), gallium nitride (GaN), and silicate can be used.

이와 같이, 차폐 터널 형성 공정에 있어서 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)에 형성된 차폐 터널(23)층을 구성하는 비정질(232)은 전술한 바와 같이 취약하므로, 비정질 제거 공정에 있어서 사파이어(Al2O3)의 경도 이하의 실리카 등으로 이루어진 지립을 이용하여 연마함으로써, 차폐 터널(23)층만을 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)을 효율적으로 미리 정해진 두께로 형성할 수 있다. As described above, since the amorphous 232 constituting the shielding tunnel 23 layer formed on the sapphire substrate 10 as a single crystal substrate in the shielding tunnel formation process is weak as described above, sapphire (Al 2 O) in the amorphous removal process Since only the shielding tunnel 23 layer can be easily removed by polishing using abrasive grains made of silica or the like having a hardness of 3 ) or less, the sapphire substrate 10 as a single crystal substrate can be efficiently formed to a predetermined thickness. have.

다음으로, 본 발명에 의한 단결정 기판의 가공 방법의 제3 실시형태에 관해 도 13을 참조하여 설명한다. 또, 제3 실시형태에 있어서는 도 10에 나타내는 단결정 기판으로서의 두께가 예컨대 300 ㎛인 사파이어 기판(10)의 표면에 오목부를 점재하여 형성하는 방법에 관해 설명한다. Next, a third embodiment of a method for processing a single crystal substrate according to the present invention will be described with reference to FIG. 13. In addition, in the third embodiment, a method of forming a single crystal substrate shown in Fig. 10 with a sapphire substrate 10 having a thickness of, for example, 300 µm, dotted with concave portions, will be described.

두께가 300 ㎛인 사파이어 기판(10)의 표면에 예컨대 깊이가 75 ㎛인 오목부를 점재하여 형성하기 위해서는, 우선 전술한 바와 같이 펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판인 사파이어 기판(10)에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 공정을 실시한다. In order to form a sapphire substrate 10 having a thickness of 300 µm by interspersing concave portions having a depth of 75 µm, for example, as described above, the numerical aperture (NA) of the condensing lens that condenses the pulsed laser beam is determined as a single crystal substrate. A numerical aperture setting step of setting the sapphire substrate 10 to a predetermined value is performed.

그리고, 도 13에 나타낸 바와 같이 펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면으로부터 원하는 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판인 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 세공과 그 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 75 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)을 점재하여 형성하는 차폐 터널 형성 공정을 실시한다. 이 차폐 터널 형성 공정은, 상기 도 3에 나타내는 레이저 가공 장치(3)를 이용하여, 전술한 가공 조건에 기초하여 사파이어 기판(10)의 전면(全面)에 실시함으로써, 상면으로부터 150 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)층이 형성된다. 이 때, 사파이어 기판(10)의 상면으로부터 75 ㎛의 깊이로 차폐 터널(23)을 형성하기 위해, 펄스 레이저 광선의 펄스 에너지를, 상기 실험 2의 결과에 기초하여 10 μJ/1 펄스로 설정한다. Then, as shown in Fig. 13, the condensing point of the pulsed laser beam is positioned at a desired position from the top surface of the single crystal substrate, and the pulsed laser beam is irradiated, and the pores and the pores are shielded from the top surface of the sapphire substrate 10, which is a single crystal substrate. A shielding tunnel forming process is performed in which the shielding tunnel 23 is dotted to a depth of 75 µm from the top surface of the sapphire substrate 10 by growing amorphous amorphous material. This shielding tunnel forming step is performed on the entire surface of the sapphire substrate 10 using the laser processing device 3 shown in FIG. 3 on the basis of the above-described processing conditions, so that the depth is 150 µm from the top surface. A shielding tunnel 23 layer is formed. At this time, in order to form the shielding tunnel 23 to a depth of 75 μm from the top surface of the sapphire substrate 10, the pulse energy of the pulsed laser beam is set to 10 μJ/1 pulse based on the result of Experiment 2 above. .

다음으로, 상기 차폐 터널 형성 공정이 실시된 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)의 상면을 연마하여 사파이어 기판(10)의 상면에 오목부를 점재하여 형성하는 비정질 제거 공정을 실시한다. 이 비정질 제거 공정은, 상기 도 12의 (a)에 나타내는 연마 장치(6)를 이용하여, 상기 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타내는 비정질 제거 공정과 동일하게 실시한다. 그 결과, 사파이어 기판(10)의 상면에 차폐 터널(23)이 점재하여 형성된 영역은 전술한 바와 같이 취약하므로, 사파이어(Al2O3) 경도 이하의 실리카 등으로 이루어진 지립을 이용하여 연마함으로써, 차폐 터널(23)이 형성된 영역만을 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 도 13의 (b)에 나타내는 단결정 기판으로서의 사파이어 기판(10)의 표면에 미리 정해진 깊이(도시한 실시형태에 있어서는 깊이 75 ㎛)의 오목부(101)를 효율적으로 미리 정해진 두께로 형성할 수 있다. Next, an amorphous removal process is performed in which the upper surface of the sapphire substrate 10 as the single crystal substrate on which the shielding tunnel formation process has been performed is polished to form a concave portion on the upper surface of the sapphire substrate 10. This amorphous removal process is performed in the same manner as the amorphous removal process shown in FIGS. 12A and 12B using the polishing apparatus 6 shown in FIG. 12A. As a result, since the area formed by the shielding tunnel 23 scattered on the upper surface of the sapphire substrate 10 is weak as described above, by grinding using abrasive grains made of silica or the like having a hardness of sapphire (Al 2 O 3 ) or less, Since only the area where the shielding tunnel 23 is formed can be easily removed, a predetermined depth on the surface of the sapphire substrate 10 as the single crystal substrate shown in Fig. 13B (75 µm in depth in the illustrated embodiment) The concave portion 101 of the can be efficiently formed to a predetermined thickness.

이상, 전술한 실시형태에 있어서는 주로 사파이어(Al2O3) 기판의 가공과, 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판, 질화갈륨(GaN) 기판의 실험예에 관해 설명했지만, 본 발명은 석영(SiO2) 기판, 리튬탄탈레이트(LT) 기판, 리튬나이오베이트(LN) 기판, 란가사이트(La3Ga5SiO14) 기판 등의 단결정 기판에도 적용할 수 있다.Or more, the processing of In sapphire (Al 2 O 3) substrate, mainly to the above-described embodiment, a sapphire (Al 2 O 3) substrate, silicon carbide (SiC) substrate, a gallium nitride (GaN) has been described with respect to experimental examples of the substrate , The present invention can also be applied to single crystal substrates such as a quartz (SiO 2 ) substrate, a lithium tantalate (LT) substrate, a lithium niobate (LN) substrate, and a langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ) substrate.

2 : 광디바이스 웨이퍼 21 : 광디바이스
22 : 분할 예정 라인 23 : 차폐 터널
3 : 고리형의 프레임 30 : 다이싱 테이프
4 : 레이저 가공 장치 41 : 레이저 가공 장치의 척테이블
42 : 레이저 광선 조사 수단 422 : 집광기
5 : 분할 장치 10 : 사파이어 기판 2: optical device wafer 21: optical device
22: line to be divided 23: shielded tunnel
3: annular frame 30: dicing tape
4: laser processing device 41: chuck table of laser processing device
42: laser beam irradiation means 422: concentrator
5: division device 10: sapphire substrate

Claims (7)

단결정 기판의 가공 방법으로서,
펄스 레이저 광선을 집광하는 집광 렌즈의 개구수(NA)를 단결정 기판에 대하여 미리 정해진 값으로 설정하는 개구수 설정 단계와,
펄스 레이저 광선의 집광점을 단결정 기판의 상면에서 원하는 위치에 위치 부여하여 펄스 레이저 광선을 조사하고, 단결정 기판의 상면에서 세공과 상기 세공을 차폐시키는 비정질을 성장시켜 차폐 터널을 형성하는 차폐 터널 형성 단계와,
단결정 기판에 형성된 차폐 터널을 연마재로 연마하여 비정질을 제거하는 비정질 제거 단계를 포함하며,
상기 개구수 설정 단계에서 미리 정해진 값으로 설정되는 집광 렌즈의 개구수(NA)는 단결정 기판의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05 내지 0.2의 범위가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. As a processing method of a single crystal substrate,
A numerical aperture setting step of setting a numerical aperture (NA) of a condensing lens for condensing the pulsed laser beam to a predetermined value for a single crystal substrate;
A shielding tunnel formation step of forming a shielding tunnel by irradiating the pulsed laser beam by placing the condensing point of the pulsed laser beam at a desired position on the top surface of the single crystal substrate, and growing the pores and the amorphous material blocking the pores on the top surface of the single crystal substrate Wow,
Amorphous removal step of removing amorphous material by polishing the shielding tunnel formed on the single crystal substrate with an abrasive,
The method of processing a single crystal substrate, characterized in that the numerical aperture (NA) of the condensing lens, which is set to a predetermined value in the numerical aperture setting step, is set so that a value divided by the refractive index (N) of the single crystal substrate is in the range of 0.05 to 0.2 . 제1항에 있어서, 상기 비정질 제거 단계에서 사용하는 연마재는 단결정 기판의 경도 이하인 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. The method of claim 1, wherein the abrasive used in the amorphous removal step is less than or equal to the hardness of the single crystal substrate. 제1항에 있어서, 단결정 기판은 사파이어(Al2O3) 기판, 탄화규소(SiC) 기판과 질화갈륨(GaN) 기판 중 어느 하나이며,
연마재는 사파이어(Al2O3), 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 규산염과 석영으로 이루어진 하나의 지립인 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. The method of claim 1, wherein the single crystal substrate is any one of a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, and a gallium nitride (GaN) substrate,
The abrasive material is a single crystal substrate processing method, characterized in that one abrasive grain consisting of sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), silicate and quartz. 제1항에 있어서, 상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판을 칩으로 분할하는 윤곽을 따라 차폐 터널을 연접하게 형성하며,
상기 비정질 제거 단계는 칩의 외주를 연마하는 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. The method of claim 1, wherein in the forming of the shielding tunnel, the shielding tunnel is connected to each other along an outline of dividing the single crystal substrate into chips,
The amorphous removal step is a method of processing a single crystal substrate, characterized in that polishing the outer circumference of the chip. 제1항에 있어서, 상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판의 상면에 미리 정해진 깊이로 차폐 터널을 연접하게 형성하며,
상기 비정질 제거 단계는 단결정 기판의 상면을 연마하여 단결정 기판을 미리 정해진 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. The method of claim 1, wherein in the forming of the shielding tunnel, a shielding tunnel is formed on an upper surface of the single crystal substrate at a predetermined depth, and
The amorphous removal step comprises forming a single crystal substrate to a predetermined thickness by polishing an upper surface of the single crystal substrate. 제1항에 있어서, 상기 차폐 터널 형성 단계는 단결정 기판의 상면에 차폐 터널을 원하는 위치에 점재하여 형성하며,
상기 비정질 제거 단계는 단결정 기판을 연마하여 단결정 기판 상면에 오목부를 형성하는 것을 특징으로 하는 단결정 기판의 가공 방법. The method of claim 1, wherein the forming of the shielding tunnel is formed by scattering the shielding tunnel at a desired location on the upper surface of the single crystal substrate,
In the step of removing the amorphous material, the single crystal substrate is polished to form a recess on an upper surface of the single crystal substrate. 삭제delete
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