CN101146642B - 激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

激光加工方法
技术领域
本发明涉及一种用以将板状的加工对象物切割的激光加工方法。
背景技术
以往在这种技术方面，例如有记载于专利文献1的激光加工方法。记载于专利文献1的激光加工方法，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的激光加工方法中，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，本发明是鉴于此理由而开发的，其目的在提供一种激光加工方法，该激光加工方法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。
发明内容
为了达到上述目的，本发明的激光加工方法是，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。
在该激光加工方法中，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。
根据本发明，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是本实施方式的激光加工方法的激光加工中的加工对象物的平向图。
图2是沿着图1所示的加工对象物的II-II线的截面图。
图3是本实施方式的激光加工方法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激光加工方法所切割的加工对象物的平面图。
图7是显示本实施方式的激光加工方法中电场强度和裂纹点的大小的关系的曲线图。
图8是本实施方式的激光加工方法的第1工序中的加工对象物的截面图。
图9是本实施方式的激光加工方法的第2工序中的加工对象物的截面图。
图10是本实施方式的激光加工方法的第3工序中的加工对象物的截面图。
图11是本实施方式的激光加工方法的第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激光加工方法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激光加工方法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激光加工方法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激光加工方法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激光加工方法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激光加工方法的对象的加工对象物的平面图。
图18是沿着图17所示的加工对象物的XVIII-XVIII线的局部截面图。
图19是用于说明本实施方式的激光加工方法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激光加工方法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激光加工方法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         52一端部分
5切割预定线         53另一端部分
7改质区域           71品质改质区域
13熔融处理领域      72分割改质区域
15功能元件          73HC改质区域
41有效部            L激光
42外缘部            P聚光点
51中间部分
具体实施方式
以下，将参照附图来详细地说明本发明的较佳实施方式。在本实施方式的激光加工方法中，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激光加工方法。
当光子的能量hv比材料吸收的能带隙EG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＞EG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/cm2)所决定，例如在峰值功率密度为1×108(W/cm2)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×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/cm2)所决定。
关于利用这种多光子吸收的本实施方式的激光加工方法的原理，将参照图1～图6来说明。如图1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。在本实施方式的激光加工方法中，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1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，使聚光点P沿着切割预定线5移动。由此，如图3～图5所示，沿着切割预定线5在加工对象物1的内部形成改质区域7，此改质区域7成为切割起点区域8。在此，所谓“切割起点区域8”是指加工对象物1被切割之时成为切割(裂痕)起点的区域。此切割起点区域8有通过连续地形成改质区域7而形成的情况，也有通过断断续续地形成改质区域7来形成的情况。
本实施方式的激光加工方法并不是加工对象物1通过吸收激光L，使加工对象物1发热而形成改质区域7。而是，激光L透过加工对象物1在加工对象物1的内部产生多光子吸收来形成改质区域7。因而，在加工对象物1的表面3上几乎不吸收激光L，因此加工对象物1的表面3并不熔融。
在加工对象物1的内部形成切割起点区域8时，容易以该切割起点区域8作为起点而产生裂痕，因此如图6所示，可使用比较小的力量来切割加工对象物1。于是，在加工对象物1的表面3上不产生不需要的裂痕的情况下，可以高精度地切割加工对象物1。
以该切割起点区域8作为起点的加工对象物1的切割中，可以考虑下列两种方式。其一种方式是，在形成切割起点区域8之后，通过在加工对象物1上施加人为的力量，以切割起点区域8作为起点使加工对象物1产生裂痕，从而切割加工对象物1的情况。该方式是例如在加工对象物1的厚度大时进行的切割方式。所谓“施加人为的力量”，是指例如沿着加工对象物1的切割起点区域8对加工对象物1施加弯曲应力或剪切应力，或者通过对加工对象物1赋予温度差使之产生热应力的情况。另外一种方式是，通过形成切割起点区域8，以切割起点区域8作为起点而向加工对象物1的截面方向(厚度方向)自然地发生裂痕，结果切割加工对象物1的情况。这是例如在加工对象物1的厚度小的条件下，通过一行改质区域7来形成切割起点区域8时可能发生的情况；在加工对象物1的厚度大的条件下，通过在厚度方向上形成多行改质区域7来形成切割起点区域8时可能发生的情况。此外，在此自然裂痕的情况下，也可以在切割之处使裂痕并不先行至对应于未形成切割起点区域8的部位的部分的表面3上，通过仅仅割断对应于形成了切割起点区域8的部位的部分，可以良好地控制割断。近年来，硅晶片等的加工对象物1的厚度有变薄的倾向，因此此种控制性良好的割断方法是非常有效的。
另外，本实施方式的激光加工方法中，作为通过多光子吸收形成的改质区域，有下列(1)～(4)的情况。
(1)改质区域为含有一个或多个之裂纹的裂纹区域的情况
将聚光点对准加工对象物(例如由玻璃或LiTaO3形成的压电材料)的内部，在聚光点中的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μs以下之条件下照射激光。此脉冲宽度的大小是使得产生多光子吸收而且不会对加工对象物的表面造成多余的损伤，仅在加工对象物的内部能够形成裂纹区域的条件。因而，在加工对象物的内部发生通过多光子吸收产生的所谓光学性损伤的现象。由于此光学性损伤而在加工对象物的内部诱发热变形，因而在加工对象物的内部形成裂纹区域。电场强度的上限值是例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选例如1ns～200ns。另外，通过多光子吸收的裂纹区域的形成例如记载于第45次激光热加工研究会论文集(1998年12月)的第23页～第28页的“由固体激光高次谐波产生的玻璃基板的内部条纹”中。
本发明人通过实验求出了电场强度和裂纹大小的关系。实验条件如下所述。
(A)加工对象物：派来克斯(注册商标)玻璃(厚度700μm)
(B)激光器
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光器
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡形态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：输出＜1mJ/脉冲
激光品质：TEM00
偏光特性：直线偏光
(C)聚光用透镜
对于激光波长的透过率：60％
(D)载置加工对象物的载置台的移动速度：100mm/秒
另外，所谓“激光品质TEM00”，是指聚光性高而且能够聚光到激光的波长左右。
图7是显示上述实验结果的曲线。横轴为峰值功率密度，由于激光是脉冲光，因此电场强度用峰值功率来表示。纵轴显示由1个脉冲的激光在加工对象物的内部所形成的裂纹部分(裂纹点)的大小。裂纹点汇集而形成裂纹区域。裂纹点的大小是指裂纹点的形状之中长度最大的部分的大小。曲线中以黑圆点所表示的数据是聚光用透镜(C)的倍率为100倍，数值孔径(NA)为0.80的情况。另一方面，曲线中以白圆点所表示的数据是聚光用透镜(C)的倍率为50倍，数值孔径(NA)为0.55的情况。可知从峰值功率密度1011(W/cm2)左右开始在加工对象物的内部产生裂纹点，随着峰值功率密度变大，裂纹点也变大。
其次，参照图8～图11来说明由裂纹区域形成而产生的加工对象物切割的机理。如图8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，并沿着切割预定线在内部形成裂纹区域9。裂纹区域9是含有一个或多个裂纹的区域。如此形成的裂纹区域9成为切割起点区域。如图9所示，以裂纹区域9作为起点(即，以切割起点区域作为起点)裂纹进一步成长，如图10所示，裂纹到达加工对象物1的表面3及背面21，如图11所示，通过裂痕加工对象物1来切割加工对象物1。到达加工对象物1的表面3及背面21的裂纹，既有自然成长的情况，也有通过对加工对象物1施加力而成长的情况。
(2)改质区域为熔融处理区域的情况
将聚光点对准加工对象物(例如硅那样的半导体材料)的内部，在聚光点中的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。于是，加工对象物的内部通过多光子吸收而被局部地加热。通过该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区域。所谓“熔融处理区域”，是指暂时熔融后再固化的区域、熔融状态中的区域、以及从熔融状态再固化的状态的区域，也可称作“相变化的区域”或“结晶构造变化的区域”。并且，熔融处理区域也可以是：在单结晶构造、非晶质构造、多结晶构造中，某个构造变化成另一个构造的区域。也就是说，例如，从单结晶构造变化为非晶质构造的区域、从单结晶构造变化为多结晶构造的区域、从单结晶构造变化为含有非晶质构造及多结晶构造的构造的区域。在加工对象物为硅单结晶构造的情况下，熔融处理区域例如为非晶质硅构造。电场强度的上限值例如是1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns～200ns。
本发明人通过实验确认了在硅晶片的内部形成有熔融处理区域。实验条件如下所述。
(A)加工对象物：硅晶片(厚度350μm，外径4英寸)
(B)激光器
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光器
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡形态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：20μJ/脉冲
激光品质：TEM00
偏光特性：直线偏光
(C)聚光用透镜
倍率：50倍
N.A.：0.55
对于激光波长的透过率：60％
(D)载置加工对象物的载置台的移动速度：100mm/秒
图12是表示利用上述条件的激光加工所切割的硅晶片的一部分中的截面的照片的图。在硅晶片11的内部形成有熔融处理区域13。另外，由上述条件形成的熔融处理区域13的厚度方向的大小为100μm左右。
说明通过多光子吸收来形成熔融处理区域13的情况。图13是显示激光的波长和硅基板的内部的透过率之间的关系的曲线图。但是，去除了硅基板的表面侧及背面侧的反射成分，仅显示内部的透过率。对于硅基板的厚度t分别为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm的情况表示了上述关系。
例如，在Nd:YAG激光器的波长为1064nm、硅基板的厚度为500μm以下的情况下，可知在硅基板的内部激光透过80％以上。图12中所示的硅晶片11的厚度为350μm，因此通过多光子吸收而形成的熔融处理区域13形成在硅晶片11的中心附近，即形成在距离表面175μm的部分。此情况的透过率，以厚度为200μm的硅晶片为参考的情况下，其透过率为90％以上，因此仅少量的激光被硅晶片11的内部所吸收，透过大部分。这意味着：并不是在硅晶片11的内部吸收激光从而在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13(即，通过由激光的通常的加热来形成熔融处理区域)，而是通过多光子吸收形成了熔融处理区域13。由多光子吸收进行的熔融处理区域的形成，例如记载于焊接学会全国大会讲演概要第66集(2000年4月)的第72页～第73页的“由皮秒脉冲激光进行的硅加工特性评价”中。
另外，硅晶片以通过熔融处理区域形成的切割起点区域作为起点，向截面方向产生裂痕，通过该裂痕到达硅晶片的表面及背面，最终进行切割。到达硅晶片的表面及背面的该裂痕，既有自然成长的情况，也有通过对硅晶片施加力而使之成长的情况。并且，在从切割起点区域到硅晶片的表面及背面裂痕自然成长的情况下，有下列的任何一种情况：裂痕从形成切割起点区域的熔融处理区域发生熔融的状态开始成长的情况，以及裂痕从形成切割起点区域的熔融处理区域发生熔融的状态之后再固化之时开始成长的情况。但是，无论任何一个情况，熔融处理区域均仅在硅晶片的内部形成，切割后的切割面中，如图12所示，仅在内部形成有熔融处理区域。因而，在加工对象物的内部通过熔融处理区域形成切割起点区域时，在割断时不易产生从切割起点区域线偏离的不必要的裂痕，因此使割断控制变得容易。
(3)改质区域为熔融处理区域及微小空洞的情况
将聚光点对准加工对象物(例如硅那样的半导体材料)的内部，在聚光点中的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。由此，存在在加工对象物的内部形成熔融处理区域及微小空洞的情况。另外，电场强度的上限值为例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns～200ns。
如图14所示，当激光L从硅晶片11的表面3入射的情况下，微小空洞14相对于熔融处理区域13而形成在背面21侧。图14中，虽然熔融处理区域13及微小空洞14是分离地形成的，但是也有熔融处理区域13及微小空洞14连续地形成的情况。也就是说，通过多光子吸收成对地形成熔融处理区域13及微小空洞14的情况下，微小空洞14相对于熔融处理区域13形成在硅晶片11中的激光入射面的相反侧。
依此方式，使激光L透过硅晶片11而在硅晶片11的内部产生多光子吸收来形成熔融处理区域13的情况下，形成对应于各个熔融处理区域13的微小空洞14的原理尚不清楚。在此处，关于熔融处理区域13及微小空洞14以成对的状态形成的原理，说明本发明人推测的2个假设。
本发明人推测的第1个假设如下。即，如图15所示，将焦点对准硅晶片11的内部的聚光点P来照射激光L时，在聚光点P的附近形成熔融处理区域13。以往，作为该激光L使用了从激光光源照射的激光L的中心部分的光(图15中相当于L4及L5的部分的光)。这是为了使用激光L的高斯分布的中心部分的缘故。
本发明人为了减少激光L对硅晶片11的表面3的影响而扩大了激光L。作为其中一个方法，将从激光光源照射的激光L用规定的光学系统加以扩大以扩大高斯分布的下摆宽度，以相对地提高激光L的周边部分的光(图15中相当于L1～L3及L6～L8的部分的光)的激光强度。在使依此方式扩张的激光L透过硅晶片11时，如上所述，在聚光点P的附近形成熔融处理区域13，在对应于此熔融处理区域13的部分形成微小空洞14。即，熔融处理区域13及微小空洞14形成在沿着激光L的光轴(图15中的虚线)的位置上。形成微小空洞14的位置相当于激光L的周边部分的光(图15中相当于L1～L3及L6～L8的部分的光)在理论上聚光的部分。
认为：这样的激光L的中心部分的光(图15中相当于L4及L5的部分的光)及激光L的周边部分的光(图15中相当于L1～L3及L6～L8的部分的光)分别聚光的部分在硅晶片11的厚度方向上不同，是由于将激光L聚光的透镜的球面像差所导致的。本发明人推测的第1个假设认为该聚光位置之差是否有起到某些影响。
本发明人推测的第2个假设是，由于激光L的周边部分的光(图15中相当于L1～L3及L6～L8的部分的光)所聚光的部分是理论上的激光聚光点，因此该部分的光强度高、引起微细构造变化，从而形成在其周围实质上未发生结晶构造变化的微小空洞14，而形成熔融处理区域13的部分是受到热的影响很大单纯地熔解且再固化的部分。
在此处，熔融处理区域13是上述(2)中所述的部分，微小空洞14是其周围实质上未发生结晶构造变化的部分。硅晶片11为硅单结晶构造的情况下，微小空洞14的周围大多是以原样保持硅单结晶构造的部分。
本发明人通过实验确认了在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13及微小空洞14的事实。实验条件如下所述。
(A)加工对象物：硅晶片(厚度100μm)
(B)激光器
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光器
波长：1064nm
重复频率：40kHz
脉冲宽度：30ns
脉冲间距：7μm
加工深度：8μm
脉冲能量：50μJ/脉冲
(C)聚光用透镜
NA：0.55
(D)载置加工对象物的载置台的移动速度：280mm/秒
图16是显示利用上述条件的激光加工所切割的硅晶片11的切割面的照片的图。在图16中，(a)及(b)是将同一切割面的照片以不同缩小比例表示的照片。如同一附图所示，在硅晶片11的内部，通过1个脉冲的激光L的照射所形成的成对的熔融处理区域13及微小空洞14，沿着切割面(即，沿着切割预定线)以规定间距形成。
并且，图16所示的切割面的熔融处理区域13，其在硅晶片11的厚度方向(图中的上下方向)上的宽度为13μm左右，在移动激光L的方向(图中的左右方向)上的宽度为3μm左右。并且，微小空洞14，其在硅晶片11的厚度方向上的宽度为7μm左右，移动激光L的方向上的宽度为1.3μm左右。熔融处理区域13及微小空洞14的间隔为1.2μm左右。
(4)改质区域为折射率变化区域的情况
将聚光点对准加工对象物(例如玻璃)的内部，以聚光点中的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μs以下的条件照射激光。使脉冲宽度极短、在加工对象物的内部引起多光子吸收的情况下，则由多光子吸收引起的能量不会转化成热能，而在加工对象物的内部诱发离子价变化、结晶化、或定向极化等的永久的构造变化，从而形成折射率变化区域。电场强度的上限值为例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns以下，更优选为1ps以下。由多光子吸收进行的折射率变化区域的形成例如记载于第42次激光热加工研究论文集(1997年11月)的第105页～第111页的“飞秒激光照射产生的对于玻璃基板内部的光感应构造形成”中。
以上对利用多光子吸收来形成的改质区域(1)～(4)的情况进行了说明，但是考虑到晶片状加工对象物的结晶构造或其劈开性等，如果以如下方式形成切割起点区域的话，则能够以该切割起点区域作为起点，通过使用更小的力，而且高精度地对加工对象物进行切割。
即，在由硅等的钻石构造的单结晶半导体来形成基板的情况下，优选在沿着(111)面(第1劈开面)或(110)面(第2劈开面)的方向上形成切割起点区域。并且，在由GaAs等的闪锌矿型构造的III-V族化合物半导体来形成基板的情况下，优选在沿着(110)面的方向上形成切割起点区域。进一步，在具有蓝宝石(Al2O3)等的六方晶系的结晶构造的基板的情况下，优选以(0001)面(C面)作为主面而在沿着(1120)面(A面)或(1100)面(M面)方向上形成切割起点区域。
另外，如果沿着上述应形成切割起点区域的方向(例如，沿着单结晶硅基板中(111)面的方向)、或沿着与应形成切割起点区域的方向垂直相交的方向，在基板上形成定向平面(orientation flat)的话，则通过以该定向平面为基准，可以沿着应形成切割起点区域的方向容易且正确地在基板上形成切割起点区域。
其次，将说明本发明的较佳实施方式。图17是成为本实施方式的激光加工方法的对象的加工对象物的平面图，图18是沿着图17所示的加工对象物的XVIII-XVIII线的局部截面图。
如图17及图18所示，加工对象物1具备有：厚度为300μm的硅制基板4、及含有多个功能元件15形成在基板4的表面3上的叠层部16。功能元件15具有：层叠在基板4的表面3上的层间绝缘膜17a、配置在层间绝缘膜17a上的配线层19a、以覆盖配线层19a的方式层叠在层间绝缘膜17a上的层间绝缘膜17b、以及配置在层间绝缘膜17b上的配线层19b。配线层19a及基板4通过贯通层间绝缘膜17a的导电性插销20a而电连接。配线层19a及配线层19b通过贯通层间绝缘膜17b的导电性插销20b而电连接。
另外，基板4包含有效部41(在图17中为虚线内侧的部分)、包围有效部41的外缘部42(在图17中为虚线外侧的部分)，有效部41及外缘部42由硅(半导体材料)形成为一体。在有效部41的表面3上，在平行于以及垂直于基板4的定向平面6的方向上以矩阵状形成多个功能元件15，层间绝缘膜17a、17b以覆盖基板4的表面3全体的方式形成在相邻的功能元件15、15之间。
将如上方式构成的加工对象物1按照以下方式切割成每个功能元件15。首先，如图19(a)所示，将保护胶带22粘贴在加工对象物1上以覆盖叠层部16。接着，如图19(b)所示，使基板4的背面21朝向上方将加工对象物1固定在激光加工装置的载置台(未图示)上。此时，通过保护胶带22来避免叠层部16直接接触于载置台，因此可以保护各个功能元件15。
接着，以通过相邻的功能元件15、15之间的方式，相对于加工对象物1将切割预定线5设定成格子状(参照图17的虚线)，以背面21作为激光入射面、将聚光点P对准基板4的内部、在产生多光子吸收的条件下照射激光L，并且通过载置台的移动使聚光点P沿着切割预定线5扫瞄。
对1条切割预定线5进行6次该沿着切割预定线5的聚光点P的扫瞄，每次改变距离背面21的对准聚光点P的位置，由此，从表面3侧依次地在基板4内部沿着切割预定线5逐一地形成1行品质改质区域71、3行分割改质区域72、以及2行HC(半切，half cut)改质区域73。此外，基板4是由硅形成的半导体基板，因此各改质区域71、72、73是熔融处理区域。
如上所述，通过从基板4的背面21远离的方式依次形成一列各个改质区域71、72、73，在形成各改质区域71、72、73时，在激光入射面即背面21和激光L的聚光点P之间不存在改质区域，因此不会由于已形成的改质区域而引起激光L的散射、吸收等。因此，可以沿着切割预定线5在基板4的内部高精度地形成各个改质区域71、72、73。并且，以基板4的背面21作为激光入射面，因此即使在叠层部16的切割预定线5上存在反射激光L的部件(例如TEG)，也能够确实地在基板4的内部沿着切割预定线5形成各个改质区域71、72、73。
在此处，品质改质区域71的形成是，如图22所示，在基板4的表面3与品质改质区域71的表面侧端部71a的距离为5μm～20μm的位置，或基板4的表面3与品质改质区域71的背面侧端部71b的距离为[5+(基板4的厚度)×0.1]μm～[20+(基板4的厚度)×0.1]μm的位置，形成1行品质改质区域71。并且，分割改质区域72的形成是，在基板4的厚度方向上接连地形成3行分割改质区域72。另外，HC改质区域73的形成是，如图19(b)所示，形成2行HC改质区域73，因此，使沿着切割预定线5的裂痕24从HC改质区域73生长到基板4的背面21。此外，根据形成条件，也有在相邻的分割改质区域72和HC改质区域73之间产生裂痕24的情况。
在形成各改质区域71、72、73之后，如图20(a)所示，将扩张胶带23粘贴在加工对象物1的基板4的背面21上。接着，如图20(b)所示，将紫外线照射在保护胶带22上，使其粘接力降低，如图21(a)所示，从加工对象物1的叠层部16剥离保护胶带22。
剥离保护胶带22之后，如图21(b)所示，使扩张胶带23扩张，以各改质区域71、72、73作为起点产生裂痕，对基板4及叠层部16沿着切割预定线5进行切割，同时使切割得到的各半导体芯片25互相分离。
如上所述，在上述激光加工方法中，使成为切割(裂痕)起点的品质改质区域71、分割改质区域72、及HC改质区域73沿着切割预定线5形成在基板4的内部。因此，即使是形成了含有多个功能元件15的叠层部16的基板4的厚度为300μm(比较厚)的情况下，上述激光加工方法也能够对基板4及叠层部16进行高精度的切割。
具体而言，在上述激光加工方法中，在最靠近基板4的背面21的分割改质区域72与背面21之间的位置上，通过形成2行HC改质区域73，使沿着切割预定线5的裂痕24从HC改质区域73生长到基板4的背面21。由此，在将扩张胶带23粘贴在基板4的背面21上并加以扩张时，经由厚度方向上连续地形成的3行分割改质区域72，从基板4向叠层部16顺利地使裂痕行进，其结果，可以沿着切割预定线5高精度地切割基板4及叠层部16。
并且，只要能够使裂痕顺利从基板4向叠层部16地行进的话，分割改质区域72并不限定于3行。一般而言，基板4变薄的话使分割改质区域72的行数减少，基板4变厚的话使分割改质区域72的行数增加。此外，只要能够使裂痕顺利地从基板4向叠层部16行进的话，也可以使分割改质区域72互相分离。另外，只要能够确实地使裂痕24从HC改质区域73朝基板4的背面21产生的话，HC改质区域73也可以是1行。
此外，在上述激光加工方法中，在基板4的表面3与品质改质区域71的表面侧端部71a的距离为5μm～20μm的位置，或基板4的表面3与品质改质区域71的背面侧端部71b的距离为[5+(基板4的厚度)×0.1]μm～[20+(基板4的厚度)×0.1]μm的位置，形成品质改质区域71。在这样的位置上形成品质改质区域71时，也可以沿着切割预定线5高精度地切割形成在基板4的表面3上的叠层部16(在此处为层间绝缘膜17a、17b)。
通过使用以上的激光加工方法所切割的半导体芯片25中，如图21(b)所示，形成有各个改质区域71、72、73的基板4的切割面(侧面)4a、以及叠层部16的切割面(侧面)16a，将成为抑制了凹凸的高精度的切割面。
在此处，将参照图23详细地说明用于形成上述各改质区域71、72、73的激光加工方法。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。此外，如同一附图所示，将有效部41和外缘部42的边界作为边界面43。
首先，以连续振荡的方式使激光L振荡，将连续振荡的激光L从基板4的外部沿着品质改质区域71的形成预定线Z1向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点α1(形成预定线Z1和基板4的外面的交点)和点β1(形成预定线Z1和边界面43的交点)之间的点γ1中，将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡，并将脉冲振荡的激光L从点γ1沿着形成预定线Z1向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点ρ1(形成预定线Z1和边界面43的交点)和点σ1(形成预定线Z1和基板4的外面的交点)之间的点τ1中，将激光L的振荡从脉冲振荡切换成连续振荡，并将连续振荡的激光L从点τ1到基板4的外部为止沿着形成预定线Z1向箭头A方向进行扫瞄。而且，激光L的连续振荡和脉冲振荡之间的切换，例如，可以通过控制激光L的电源控制器而轻易且简便地进行。
并且，以连续振荡的方式使激光L振荡，将连续振荡的激光L从基板4的外部沿着表面3侧的分割改质区域72的形成预定线Z2向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点α2和点β2之间的点γ2中，将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡，并将脉冲振荡的激光L从点γ2沿着形成预定线Z2向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点ρ2和点σ2之间的点τ2中，将激光L的振荡从脉冲振荡切换成连续振荡，并将连续振荡的激光L从点τ2到基板4的外部为止沿着形成预定线Z2向箭头A方向进行扫瞄。同样地，使激光L沿着中央的分割改质区域72的形成预定线Z3及背面21侧的分割改质区域72的形成预定线Z4进行扫瞄。
另外，以连续振荡的方式使激光L振荡，将连续振荡的激光L从基板4的外部沿着表面3侧的HC改质区域73的形成预定线Z5向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点α5和点β5之间的点γ5中，将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡，并将脉冲振荡的激光L从点γ5沿着形成预定线Z5向箭头A方向进行扫瞄。然后，在位于点ρ5和点σ5之间的点τ5中，将激光L的振荡从脉冲振荡切换成连续振荡，并将连续振荡的激光L从点τ5到基板4的外部为止沿着形成预定线Z5向箭头A方向进行扫瞄。同样地，使激光L沿着背面21侧的HC改质区域73的形成预定线Z6进行扫瞄。
如上所述，在用于形成各改质区域71、72、73的激光加工方法中，加工对象物1中的沿着切割预定线5的部分50中，在包含有效部41的中间部分51中使激光L作脉冲振荡，并在中间部分51的两侧的一端部分52及另一端部分53中使激光L作连续振荡。因为连续振荡情况下的激光L的强度比脉冲振荡情况下的激光L的强度低，因此在中间部分51形成各改质区域71、72、73，在一端部分52及另一端部分53中并不形成各改质区域71、72、73。由此，各改质区域71、72、73不会到达至基板4的外面，因此基板4在其分割工序以外的工序中不会被小片化，能够防止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。另一方面，被外缘部42所包围的有效部41中确实地形成各个改质区域71、72、73，因此能够以各改质区域71、72、73作为切割之起点沿着切割预定线5高精度地切割有效部41。
而且，如图24所示，从沿着规定的切割预定线5进行的激光L的扫瞄，到沿着与此切割预定线5相邻的切割预定线5进行的激光L的扫瞄的移转，优选是在将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡之后，再度从脉冲振荡切换成连续振荡。由此，在该移转中可以缩短激光L的连续振荡时间，因此在沿着与此切割预定线5相邻的切割预定线5进行的激光L的扫瞄中，在将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡时，可以获得稳定的激光L的强度。
而且，在本发明的更进一步的效果方面，在贴附在基板4上的保护胶带22或膨胀胶带23等的有机薄膜和基板4的外缘部42的边界部分周边区域(即，未贴附基板4的薄膜上、薄膜和基板4的外缘部42的边界部、以及到基板4的有效部41的外周为止的区域)中，不以连续振荡模式形成改质区域，在基板4的有效部中，通过以脉冲振荡模式形成改质区域，可以防止主要由于激光焦点位置控制(自动对焦)装置的位置控制的追随性造成的、由基板4和薄膜的段差所引起的激光的举动的变化所引起的、由于所要部位以外的加工所产生的粉尘。
本发明并不限定于上述实施方式。
例如，在上述实施方式的加工对象物1中，基板4的外缘部42的表面3侧的角部和背面21侧的角部均被修饰成圆面状，如图25所示，外缘部42的表面3侧的角部和背面21侧的角部也可以不是被修饰成圆面状的形状。另外，如图26所示，也可以是只有外缘部42的表面3侧的角部是修饰成圆面状的形状，如图27所示，还可以是只有外缘部42的背面21侧的角部是修饰成圆面状的形状。
此外，在上述实施方式中，虽然将激光L的振荡从连续振荡切换成脉冲振荡的点γ1～γ6在基板4的厚度方向上是一致的，但是只要在基板4的外缘部42内的话也可以在厚度方向上不一致。这一点对于将激光L的振荡从脉冲振荡切换成连续振荡的点τ1～τ6而言也是相同的。
产业上利用的可能性
根据本发明由于已形成改质区域的板状加工对象物在其分割工序以外的工序中难以被小片化，因此可以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。

Claims (5)

1.一种激光加工方法，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，
一边使所述激光的聚光点沿着所述切割预定线移动，一边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以形成所述改质区域，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从而不形成所述改质区域。
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能元件。
3.如权利要求2所述的激光加工方法，其特征在于，
该切割预定线以通过相邻的所述功能元件之间的方式，相对于所述加工对象物设定成格子状。
4.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述有效部及所述外缘部由半导体材料形成为一体，所述改质区域包括熔融处理区域。
5.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
在形成所述改质区域之后沿着所述切割预定线切割所述加工对象物。
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Families Citing this family (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
CN100485902C (zh) 2002-03-12 2009-05-06 浜松光子学株式会社 基板的分割方法
ATE493226T1 (de) 2002-03-12 2011-01-15 Hamamatsu Photonics Kk Verfahren zum schneiden eines bearbeiteten objekts
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
TWI520269B (zh) 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
FR2852250B1 (fr) * 2003-03-11 2009-07-24 Jean Luc Jouvin Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau
WO2004080643A1 (ja) * 2003-03-12 2004-09-23 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法
EP2269765B1 (en) * 2003-07-18 2014-10-15 Hamamatsu Photonics K.K. Cut semiconductor chip
JP4563097B2 (ja) 2003-09-10 2010-10-13 浜松ホトニクス株式会社 半導体基板の切断方法
JP4509578B2 (ja) * 2004-01-09 2010-07-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4601965B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-22 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4598407B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
KR101336523B1 (ko) * 2004-03-30 2013-12-03 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 방법 및 반도체 칩
JP4694795B2 (ja) * 2004-05-18 2011-06-08 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
US8604383B2 (en) * 2004-08-06 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP4762653B2 (ja) * 2005-09-16 2011-08-31 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4907965B2 (ja) * 2005-11-25 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4804911B2 (ja) * 2005-12-22 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP2007227768A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Denso Corp 半導体ウェハのダイシング方法
JP2007287976A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Denso Corp 半導体基板
US7897487B2 (en) 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
JP5183892B2 (ja) 2006-07-03 2013-04-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
WO2008035679A1 (fr) * 2006-09-19 2008-03-27 Hamamatsu Photonics K. K. Procédé de traitement au laser et appareil de traitement au laser
JP4954653B2 (ja) 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5101073B2 (ja) * 2006-10-02 2012-12-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4964554B2 (ja) * 2006-10-03 2012-07-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5132911B2 (ja) * 2006-10-03 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US8735770B2 (en) * 2006-10-04 2014-05-27 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method for forming a modified region in an object
KR101333518B1 (ko) * 2007-04-05 2013-11-28 참엔지니어링(주) 레이저 가공 방법 및 절단 방법 및 다층 기판을 가지는 구조체의 분할 방법
JP5328209B2 (ja) * 2007-06-15 2013-10-30 三菱電機株式会社 基板加工方法
JP5336054B2 (ja) * 2007-07-18 2013-11-06 浜松ホトニクス株式会社 加工情報供給装置を備える加工情報供給システム
JP5449665B2 (ja) 2007-10-30 2014-03-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5054496B2 (ja) * 2007-11-30 2012-10-24 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5134928B2 (ja) * 2007-11-30 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物研削方法
JP5692969B2 (ja) 2008-09-01 2015-04-01 浜松ホトニクス株式会社 収差補正方法、この収差補正方法を用いたレーザ加工方法、この収差補正方法を用いたレーザ照射方法、収差補正装置、及び、収差補正プログラム
JP5254761B2 (ja) 2008-11-28 2013-08-07 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5241527B2 (ja) 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5241525B2 (ja) 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
KR101757937B1 (ko) * 2009-02-09 2017-07-13 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 가공대상물 절단방법
EP2418041A4 (en) 2009-04-07 2017-06-21 Hamamatsu Photonics K.K. Laser machining device and laser machining method
JP5491761B2 (ja) 2009-04-20 2014-05-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
KR101770836B1 (ko) * 2009-08-11 2017-08-23 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법
US8722516B2 (en) 2010-09-28 2014-05-13 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and method for manufacturing light-emitting device
JP2012109364A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスユニットの加工方法
JP5771391B2 (ja) * 2010-12-22 2015-08-26 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5886524B2 (ja) * 2011-01-07 2016-03-16 株式会社ディスコ 光デバイスウェーハの加工方法
JP5480169B2 (ja) 2011-01-13 2014-04-23 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5839383B2 (ja) * 2011-03-18 2016-01-06 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP5846765B2 (ja) * 2011-06-01 2016-01-20 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2013046924A (ja) * 2011-07-27 2013-03-07 Toshiba Mach Co Ltd レーザダイシング方法
JP2013152989A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2013152990A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2013152988A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2013152994A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP5868193B2 (ja) * 2012-01-24 2016-02-24 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2013237097A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Disco Corp 改質層形成方法
JP6047989B2 (ja) * 2012-08-07 2016-12-21 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US9610653B2 (en) * 2012-09-21 2017-04-04 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for separation of workpieces and articles produced thereby
JP2014236034A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6957187B2 (ja) * 2017-04-18 2021-11-02 浜松ホトニクス株式会社 チップの製造方法、及び、シリコンチップ
JP6925719B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6925722B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6925717B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6925721B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6925718B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6925720B2 (ja) * 2017-06-05 2021-08-25 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031965B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031968B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031964B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031966B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031967B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7031963B2 (ja) * 2017-08-22 2022-03-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6918424B2 (ja) * 2017-09-22 2021-08-11 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6903378B2 (ja) * 2017-09-22 2021-07-14 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6918423B2 (ja) * 2017-09-22 2021-08-11 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6896344B2 (ja) * 2017-09-22 2021-06-30 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6903379B2 (ja) * 2017-09-22 2021-07-14 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6918422B2 (ja) * 2017-09-22 2021-08-11 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6991656B2 (ja) * 2017-10-24 2022-01-12 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6932452B2 (ja) * 2017-10-24 2021-09-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6991657B2 (ja) * 2017-10-24 2022-01-12 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6932451B2 (ja) * 2017-10-24 2021-09-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6976654B2 (ja) * 2017-10-24 2021-12-08 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP6973927B2 (ja) * 2017-10-24 2021-12-01 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7013092B2 (ja) * 2018-04-12 2022-01-31 株式会社ディスコ チップの製造方法
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
JP2020150168A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 キオクシア株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
US20210107094A1 (en) * 2019-10-14 2021-04-15 Haesung Ds Co., Ltd. Apparatus for and method of polishing surface of substrate
JP7421951B2 (ja) 2020-02-26 2024-01-25 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59212185A (ja) 1983-05-18 1984-12-01 Inoue Japax Res Inc レ−ザ加工装置
JP3083321B2 (ja) * 1992-11-24 2000-09-04 日立建機株式会社 リードフレームの加工方法
JP2833614B2 (ja) 1994-06-30 1998-12-09 澁谷工業株式会社 レーザ加工機
JP2002043254A (ja) 2000-07-27 2002-02-08 Hitachi Ltd ダイシング装置及びダイシング方法
JP2002075919A (ja) * 2000-08-30 2002-03-15 Sharp Corp 半導体ウエハのダイシング方法
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP2003001473A (ja) 2000-09-13 2003-01-08 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置
JP4659300B2 (ja) 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
JP3624909B2 (ja) * 2002-03-12 2005-03-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
WO2003076118A1 (fr) 2002-03-12 2003-09-18 Hamamatsu Photonics K.K. Substrat semi-conducteur, puce a semi-conducteur et procede de fabrication d'un dispositif a semi-conducteur
TWI520269B (zh) 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
JP2004231555A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Tokyoto Koreisha Kenkyu Fukushi Shinko Zaidan グリオーマ治療剤及び細胞分化誘導剤または増殖抑制剤
JP2005028423A (ja) 2003-07-09 2005-02-03 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工方法およびレーザー加工装置
US8604383B2 (en) 2004-08-06 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4198123B2 (ja) 2008-12-17
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JP2006263754A (ja) 2006-10-05

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