CN101313387A - 激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是提供一种激光加工方法，可确实防止微粒附着在切断板状加工对象物所得的芯片上。在经由扩张带(23)对加工对象物1施加应力时，对加工对象物(1)的形成物质(形成有熔融处理区域(13)的加工对象物(1)、切断加工对象物(1)所得的半导体芯片(25)、从该半导体芯片(25)的切断面产生的微粒等)照射软X射线。由此使半导体芯片(25)的切断面所产生的微粒不致任意地飞散，落下到扩张带(23)上。因此，可确实地防止微粒附着在切断加工对象物(1)所得的半导体芯片(25)上。

Description

激光加工方法
技术领域
本发明涉及用于将板状的加工对象物沿着切断预定线切断用的激光加工方法。
背景技术
作为以往的这种技术有，使对于晶片具有透过性的激光沿着分割预定线照射在晶片上，由此在晶片的内部沿着分割预定线形成变质层之后，使粘贴在晶片一侧面上的可伸展的保护带扩张，以将晶片沿着变质层进行分割的晶片分割方法(例如，参阅日本专利文献1)。
日本专利文献1：特开2005-129607号公报
发明内容
但是，在利用上述的方法将晶片分割为多个芯片时，会有微粒附着在芯片上。尤其是对于具有脆弱薄膜的MEMS晶片等，需要确实地防止微粒附着在将晶片切断后所获得芯片上。
因此，本发明有鉴于以上的问题，目的在于提供一种可确实防止微粒附着在切断板状加工对象物所得的芯片上的激光加工方法。
为了达成上述目的，本发明的激光加工方法，其特征在于，包含：在板状的加工对象物的内部对准聚光点并照射激光，由此沿着加工对象物的切断预定线，在加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域的工序，及经由具有弹性的薄片对加工对象物施加应力，由此以改质区域为切断的起点而沿着切断预定线切断加工对象物，并使由此得到的多个芯片相互分开的工序，在经由薄片对加工对象物施加应力时，对加工对象物的形成物质除去静电。
该激光加工方法中，在经由薄片对加工对象物施加应力时，除去加工对象物的形成物质的静电。由此，以改质区域为切断的起点沿着切断预定线切断加工对象物所得的芯片的切断面所产生的微粒不致任意地飞散，例如落下到薄片上。因此，根据该激光加工方法，可确实防止微粒附着在切断板状加工对象物所得的芯片上。
此外，通过将聚光点对准于加工对象物的内部并照射激光，而在加工对象物的内部产生多光子吸收以外的光吸收，由此形成作为切断起点的改质区域。另外，所谓加工对象物的形成物质是指，形成加工对象物的物质，或曾经是形成加工对象物的物质，具体而言，具有形成有改质区域的加工对象物、切断加工对象物所得的芯片、从该芯片的切断面产生的微粒等。
本发明的激光加工方法，其特征在于，包含：在板状的加工对象物的内部对准聚光点并照射激光，由此沿着加工对象物的切断预定线，在加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域的工序，及经由具有弹性的薄片对加工对象物施加应力，由此以改质区域为切断的起点而沿着切断预定线切断加工对象物，并使由此得到的多个芯片相互分开的工序，在经由薄片对加工对象物施加应力时，对加工对象物的形成物质照射软X射线。
在以上的激光加工方法中，在经由薄片对加工对象物施加应力时，对加工对象物的形成物质照射软X射线。由此，从以改质区域为切断起点沿着切断预定线切断加工对象物所得的芯片的切断面产生的微粒不致任意地飞散，例如落下于薄片上。因此，根据该激光加工方法，可确实地防止微粒附着在因切断板状加工对象物所得的芯片上。
在本发明的激光加工方法中，使芯片相互分开的工序有经由薄片对加工对象物施加应力，并以改质区域作为切断的起点沿着切断预定线将加工对象物切断成芯片的情况。
在本发明的激光加工方法中，加工对象物具备半导体基板，改质区域有包含熔融处理区域的情况下。
根据本发明，可确实地防止微粒附着在切断板状的加工对象物所得的芯片上。
附图说明
图1为根据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面图。
图2是沿着图1所示加工对象物的II-II线的剖面图。
图3为根据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所示加工对象物的IV-IV线的剖面图。
图5是沿着图3所示加工对象物的V-V线的剖面图。
图6为利用本实施方式的激光加工方法所切断的加工对象物的平面图。
图7是表示本实施方式的激光加工方法的峰值功率和破裂点大小的关系的图表。
图8是表示本实施方式的激光加工方法的第1工序的加工对象物的剖面图。
图9是表示本实施方式的激光加工方法的第2工序的加工对象物的剖面图。
图10是表示本实施方式的激光加工方法的第3工序的加工对象物的剖面图。
图11是表示本实施方式的激光加工方法的第4工序的加工对象物的剖面图。
图12是表示利用本实施方式的激光加工方法所切断的硅晶片一部分的断面照片的图。
图13是表示本实施方式的激光加工方法的激光的波长和硅基板的内部透过率的关系图表。
图14是表示作为第1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15表示沿着图14所示XV-XV线的部分剖面图。
图16为说明第1实施方式的激光加工方法用的加工对象物的部分剖面图，(a)为在加工对象物上粘贴扩张带的状态，(b)为激光照射在加工对象物上的状态。
图17为说明第1实施方式的激光加工方法用的加工对象物的部分剖面图，(a)为使扩张带扩张的状态，(b)为隔着扩张带将刀口抵押在加工对象物上的状态。
图18为说明第1实施方式的激光加工方法用的加工对象物的部分剖面图，将加工对象物切断成半导体芯片的状态。
图19是用于说明从半导体芯片的切断面所产生的微粒形成任意飞散的原理的模型图。
图20是用于说明从半导体芯片的切断面所产生的微粒因自重而落下的原理的模型图。
符号说明
1：加工对象物
5：切断预定线
7：改质区域
11：硅晶片(半导体基板)
13：熔融处理区域
23：扩张带(薄片)
25：半导体芯片(芯片)
L：激光
P：聚光点
具体实施方式
以下，针对本发明的适当实施方式，参照附图详细说明。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而利用称为多光子吸收的现象。在此，针对利用多光子吸收形成改质区域用的激光加工方法说明如下。
光子的能量hv比材料的吸收的带隙EG小时成为光学透明。因此，材料形成吸收的条件为hv＞EG。但是，即使光学透明，在激光的强度非常大时在nhv＞EG的条件(n＝2、3、4、...)下，在材料上会发生吸收。该现象称为多光子吸收。在脉冲波的情况下，激光的强度由激光聚光点的峰值功率密度(W/cm2)来决定，例如峰值功率密度在1×108(W/cm2)以上的条件下产生多光子吸收。峰值功率密度可由(聚光点上的激光的每一脉冲的能量)÷(激光的光束光点剖面积×脉冲宽度)求得。并且，连续波的情况下，激光的强度是由激光的聚光点的电场强度(W/cm2)来决定。
针对利用以上的多光子吸收的本实施方式的加工方法的原理，参照图1～图6进行说明。如图1所示，晶片状(板状)的加工对象物1的表面3上，具有切断加工对象物1用的切断预定线5。切断预定线5是呈直线状延伸的虚拟线。在本实施方式的加工方法中，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的内部并照射激光L而形成改质区域7。并且，所谓聚光点P是激光L的聚光处。另外，切断预定线5不限于直线状也可以是曲线状，且不仅限于虚拟线也可以在加工对象物1上实际画线。
并且，使激光L沿着切断预定线5(即，图1的箭头A方向)相对地移动，由此使聚光点P沿着切断预定线5移动。从而，如图3～图5所示，沿着切断预定线5在加工对象物1的内部形成改质区域7，该改质区域7成为切断起点区域8。在此，切断起点区域8是指，在切断加工对象物1时成为切断(破裂)的起点的区域。有通过连续地形成改质区域7而形成该切断起点区域8的情况，也有断续地形成改质区域7而形成的情况。
本实施方式的激光加工方法，由于激光L几乎不为加工对象物1的表面3所吸收，因此不会使得加工对象物1的表面3熔融。
当在加工对象物1的内部形成切断起点区域8时，容易以该切断起点区域8产生破裂，因此如图6所示，能够以比较小的力切断加工对象物1。因此，在加工对象物1的表面3上不会产生不必要的破裂，可以高精度地切断加工对象物1。
在以该切断起点区域8为起点间歇加工对象物1的切断中，可考虑以下的2种情况。一种情况是，在切断起点区域8形成后，通过对加工对象物1施加人为的力，而以切断起点区域8为起点使加工对象物1破裂，并切断加工对象物1。这是在例如进行加工对象物1的厚度较大时的切断。所谓施加人为的力是指，例如沿着加工对象物1的切断起点区域8对加工对象物1施加弯曲应力或剪应力，或者通过对加工对象物1施加温度差而产生热应力。另一种情况是，通过形成切断起点区域8，以切断起点区域8为起点而朝着加工对象物1的断面方向(厚度方向)自然地破裂，其结果是将加工对象物1切断。这是例如在加工对象物1的厚度较小时的情况下，可利用1列的改质区域7形成切断起点区域8，在加工对象物1厚度较大的情况下，利用在厚度方向形成多列的改质区域7，可形成切断起点区域8。并且，该自然破裂的情况下，同样在切断处，破裂并非先形成至与未形成有切断起点区域8位置对应的部分的表面3上，可以仅割断与形成切断起点区域8位置对应的部分，因此可良好地控制其割断。近年来，由于硅晶片等的加工对象物1的厚度有变薄的倾向，因此以上控制性良好的割断方法极为的有效。
并且，本实施方式涉及的激光加工方法中，利用多光子吸收所形成的改质区域有以下(1)～(3)的情况下。
(1)改质区域包含1个或多个破裂区域的情况
在加工对象物(例如玻璃或LiTaO3所构成的压电材料)的内部对准聚光点，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。该脉冲宽度的大小产生多光子吸收，并且对于加工对象物的表面不致造成多余的损害。由此，在加工对象物的内部会因多光子吸收造成光学性损伤的现象。由于该光学性损伤对于加工对象物的内部引起热应变，由此在加工对象物的内部形成破裂区域。作为电场强度的上限值，例如为1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns～200ns。并且，因多光子吸收造成的破裂区域的形成，例如记载在第45次激光热加工研究会论文集(1998年，12月)第23页～第28页的「根据固体激光高谐波的玻璃基板的内部记号」中。
本申请发明人以实验求得电场强度和破裂的大小关系。实验条件是如下述。
(A)加工对象物：派热克斯(PYREX：注册商标)玻璃(厚度700μm)
(B)激光
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光
波长：1064nm
激光点剖面积：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)载放加工对象物的载放台的移动速度：100mm/秒
并且，激光品质为TEM00是指，聚光性高，并可聚光至激光的波长左右。
图7是表示上述实验结果的图表。横轴为峰值功率密度，激光由于是脉冲激光，因此电场强度是以峰值功率密度来表示。纵轴是利用1脉冲的激光表示形成在加工对象物内部的破裂部分(破裂点)的大小。破裂集中则形成破裂区域。破裂点的大小是破裂点的形状中成为最大长度部分的大小。破裂中的以黑点表示的数据是聚光用透镜(C)的倍率100倍、开口数(NA)为0.80的情况。另一方面，图表中以白点表示的数据是聚光用透镜(C)的倍率50倍、开口数(NA)为0.55的情况。从峰值功率密度为1011(W/cm2)左右在加工对象物的内部产生破裂点，可得知随着峰值功率密度的增大而使得破裂点也增大。
接着，对基于破裂区域形成而进行加工对象物的切断机制，参照图8～图11进行说明。如图8所示，在产生多分子吸收的条件下，在加工对象物1的内部对准聚光点P并照射激光L，而沿着切断预定线在内部形成破裂区域9。破裂区域9包含1个或多个破裂的区域。如上所述形成的破裂区域9成为切断起点区域。如图9所示，以破裂区域9为起点(即，以切断起点区域为起点)使得破裂进一步成长，如图10所示，破裂到达加工对象物1的表面3和背面21，如图11所示，通过割断加工对象物1来切断加工对象物1。到达加工对象物1的表面3和背面21的破裂也存在自然成长的情况，还存在加工对象物1上施加力而成长的情况。
(2)改质区域为熔融处理区域的情况
在加工对象物(例如，硅等半导体材料)的内部对准聚光点，在聚光点的电场强度为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，利用多光子吸收对加工对象物的内部局部地进行加热。利用该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区域。熔融处理区域是指暂时熔融后再硬化的区域，或真正的熔融状态的区域，或从熔融状态再固化的状态的区域，也可以是相变化后的区域或结晶结构变化后的区域。并且，熔融处理区域也可以是在单晶结构、非晶结构、多晶结构中，某一结构变化为其它结构的区域。即是指从单晶结构变化为非晶结构的区域、从单晶结构变化为多晶结构的区域、从单晶结构变化为包含非晶结构及多晶结构的结构的区域。在加工对象物为硅单晶结构的情况下，熔融处理区域是例如非晶体硅结构。电场强度的上限值为例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度例如优选为1ns～200ns。
本发明人利用实验确认了在硅晶片的内部形成熔融处理区域，实验条件是如下述。
(A)加工对象物：硅晶片(厚度350μm、外径4英吋)
(B)激光
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光
波长：1064nm
激光点剖面积：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
激光质量：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)载放加工对象物的载放台的移动速度：100mm/秒
图12是表示利用在上述条件下的激光加工所切断的硅晶片一部分的断面照片的图。在硅晶片11的内部形成有熔融处理区域13。并且，以上述条件所形成的熔融处理区域13厚度方向的大小为100μm左右。
对利用多光子吸收形成熔融处理区域13进行说明。图13是表示激光的波长和硅基板内部的透过率的关系图表。其中，分别除去硅基板的表面侧和背面侧的反射成份，显示仅内部的透过率。分别针对硅基板的厚度t为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm表示上述关系。
例如，Nd:YAG激光波长为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可透过80％以上。图12所示的硅晶片11的厚度为350μm，因此，因多分子吸收形成的熔融处理区域13是形成在硅晶片11的中心附近，即距表面175μm的部分。此时的透过率在考虑厚度200μm的硅晶片时，由于是90％以上，因此激光仅稍微被硅晶片11的内部所吸收，几乎全部透过。这表示，不是因在硅晶片11的内部吸收激光而在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13(即因激光的一般加热而形成熔融处理区域)，而是通过多光子吸收形成熔融处理区域13。因多光子吸收产生的熔融处理区域的形成，例如记载在日本焊接学会全国大会演讲概要第66集(2000年4月)的第72页～第73页的《利用皮秒(picosecond)脉冲激光的硅的加工特性评价》。
此外，硅晶片，以由熔融处理区域形成的切断起点区域为起点，朝着断面方向产生破裂，该破裂到达硅晶片的表面和背面，结果可进行切断。到达硅晶片的表面和背面的该破裂有自然成长的情况，也有对硅晶片施加力而成长的情况。并且，在从切断起点区域到硅晶片的表面和背面自然成长成破裂的情况下，包括如下情况，即，从形成切断起点区域的熔融处理区域熔融的状态到破裂成长的情况，及形成切断起点区域的熔融处理区域从熔融的状态再硬化时使破裂成长的情况。但是，在任一情况下熔融处理区域仅形成在硅晶片的内部，在切断后的切断面上，如图12所示仅在内部形成熔融处理区域。如上述，当在加工对象物的内部利用熔融处理区域形成切断起点区域时，不容易在割断时产生从切断起点区域线偏离的不必要破裂，因此可容易地进行割断控制。并且，熔融处理区域的形成不仅是多光子吸收的原因，也存在有其它吸收作用等原因的情况。
(3)改质区域为折射率变化区域的情况
在加工对象物(例如玻璃)的内部对准聚光点，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1ns以下的条件下照射激光。在使脉冲宽度极短，并在加工对象物的内部引起多光子吸收时，由多光子吸收产生的能量不会转换为热能量，而是在加工对象物的内部引发离子价变化、结晶化或极化定向等永久性结构变化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，并优选为以1ps以下。因多光子吸收产生的折射率变化区域的形成，例如记载在第42次激光加工研究会论文集(1997年，11月)的第105页～第111页的《利用飞秒激光照射对玻璃内部的光诱导结构形成》。
以上，作为改质区域(1)～(3)的情况进行了说明，但是当考虑晶片状加工对象物的结晶结构或者其劈开性等，按照如下所述来形成切断起点区域，则作为其切断起点区域，可利用更小的力，精度良好地切断加工对象物。
即，在由硅等的钻石结构的单晶半导体构成的基板的情况下，优选在沿着(111)面(第1劈开面)或(110)面(第2劈开面)的方向上形成切断起点区域。另外，在由GaAs等的闪锌矿型结构的III-V族化合物半导体构成的基板的情况下，优选为在沿着(110)面的方向形成切断起点区域。并且，在具有蓝宝石(Al2O3)等六方晶系的结晶结构的基板的情况下，优选为以(0001)面(C面)为主面而沿着(1120)面(A面)或者(1100)面(M面)的方向形成切断起始点区域。
并且，只要沿着应形成上述切断起点区域的方向(例如，沿着单晶硅基板的(111)面的方向)或者和与应形成切断起点区域的方向正交的方向，在基板上形成定向平面(orientation flat)时，通过以其定向平面为基准，可容易且正确地在基板上形成沿着应形成切断起点区域方向的切断起点区域。
接着，针对本发明的适当实施方式说明如下。
[第1实施方式]
如图14及图15所述，加工对象物1，具备：厚625μm的硅晶片(半导体基板)11，及包含多个功能元件15并形成在硅晶片11的表面3的功能元件层16。功能元件15是例如利用晶体成长所形成的半导体动作层、光电二极管等的受光元件或者作为电路所形成的电路元件等，在与硅晶片11的定向平面6平行的方向及垂直的方向上具有多数而形成矩阵形。
将以上所构成的加工对象物1如下所述切断为每个功能元件15。首先，如图16(a)所示，在硅晶片11的背面21粘贴扩张带(薄片)23。接着，如图16(b)所示，以功能元件层16为上侧将加工对象物1固定在激光加工装置的载放台(未图示)上。并且，以硅晶片11的表面3作为激光入射面将聚光点P对准在硅晶片11的内部并照射激光L，利用载放台的移动而沿着设定成格子行的切断预定线5(图14的点线参照)扫描聚光点P使其经过相邻的功能元件15、15之间。
虽然相对于1条的切断预定线5进行多次(例如19次)沿着该切断预定线5的聚光点P的扫描，但是通过对于每次使聚光点P对准的位置距表面3的距离发生改变，从背面21侧依序将多列的熔融处理区域13沿着切断预定线5分别逐列形成在硅晶片11的内部。如上述，将多列的熔融处理区域13从背面21侧依序分别逐列形成时，在形成各熔融处理区域13时，在激光L入射的表面3和激光L的聚光点P之间不存在有熔融处理区域13。因此，不会因已经形成的熔融处理区域13造成的激光L的散射、吸收等。因此，可沿着切断预定线5在硅晶片11的内部确实地形成各熔融处理区域13。此外，也会有从熔融处理区域13在加工对象物1的表面或背面产生破裂的情况。并且也有在熔融处理区域13中混有破裂的情况。另外，相对于1条的切断预定线5形成在硅晶片11内部的熔融处理区域13的列数是根据硅晶片11厚度等而变化，因此不限于多列，也有1列的情况。
接着，如图17(a)所示，利用软X射线照射式静电消除机(未图式)照射软X射线(3keV～9.5keV)，并使加工对象物1的周围的氛围气因光电离而离子化，在此状态下使扩张带23扩张。并且，如图17(b)所示，在照射软X射线并且使扩张带23扩张的状态下，对于硅晶片11的背面21，经由扩张带23抵押刀口(抵押构件)41，朝着箭头B方向移动。由此，对于加工对象物1作用弯曲应力，因此可沿着切断预定线5切断加工对象物1。此时，由于扩张带23扩张，如图18所示，切断加工对象物1后，在软X射线照射的状态下，使得切断后获得的多个半导体芯片(芯片)25成为相互分开。
此外，作为公知，软X射线照射式静电消除机记载在日本专利第2951477号公报和专利第2749202号公报中。商品有浜松光子学株式会社制的商品名「PhotoIonizer」(制品号码L9490)。
如以上说明，在第1实施方式的激光加工方法中，经由扩张带23对加工对象物1施加应力时，对加工对象物1的形成物质(形成有熔融处理区域13的加工对象物1、通过切断加工对象物1所得的半导体芯片25、从该半导体芯片25的切断面产生的微粒等)照射软X射线(参照第17(a)、(b)图及图18)。由此，以熔融处理区域13作为切断的起点沿着切断预定线5切断加工对象物1所得的半导体芯片25的切断面产生的微粒不致任意地飞散，而落在扩张带23上。因此，根据第1实施方式的激光加工方法，可确实地防止微粒附着在切断加工对象物1所得的半导体芯片25上。
在此，在经由扩张带23对加工对象物1施加应力的情况下，当对加工对象物1的形成物质照射软X射线时，针对从半导体芯片25的切断面所产生的微粒落下到扩张带23上的原理进行研究如下。
在不对于加工对象物1的形成物质照射软X射线时，如图19(a)所示，在将加工对象物1切断成多个半导体芯片25时，各半导体芯片25的切断面25a及从切断面25a产生的微粒1a，因剥离带电而随机地带电。由此，微粒1a因与切断面25a的电性斥力而形成任意地飞散。其结果如图19(b)所示，任意飞散后的微粒1a的一部分会附着在半导体芯片25上。
另一方面，在对加工对象物1的形成物质利用软X射线照射式静电消除机42照射软X射线情况下，加工对象物1的周围的氛围气因光电离而离子化，因此如图20(a)所示，各半导体芯片25的切断面25a及从切断面25a产生的微粒1a会被电性中和，不会因剥离带电而任意地带电。由此，微粒1a如图20(b)所示，因自重而落下并被固定在扩张带23上。
[第2实施方式]
第2实施方式的激光加工方法与第1实施方式的激光加工方法的不同点在于，在照射软X射线且使扩张带23扩张的状态下，不使刀口41经由扩张带23对硅晶片11的背面21进行抵押。
即，如图16(a)所示，在硅晶片11的背面21粘贴扩张带23。并且，如图16(b)所示，以硅晶片11的表面3作为激光入射面将聚光点P对准在硅晶片11的内部照射激光L，沿着切断预定线5在硅晶片11的内部形成多列的熔融处理区域13。
接着，如图17(a)所示，利用软X射线照射式静电消除机(未图示)照射软X射线，使加工对象物1的周围的氛围气因光电离而离子化，在此状态下，使扩张带23扩张。由此，如图18所示，以熔融处理区域13作为切断的起点沿着切断预定线5将加工对象物1切断成多个半导体芯片25，同时使切断所得的多个半导体芯片25相互分开。
如以上说明，在第2实施方式的激光加工方法中，当经由扩张带23对加工对象物1施加应力时，对加工对象物1的形成物质(形成有熔融处理区域13的加工对象物1、通过切断加工对象物1所得的半导体芯片25、从该半导体芯片25的切断面产生的微粒等)照射软X射线(参照图17(a)及图18)。由此，以熔融处理区域13作为切断的起点沿着切断预定线5切断加工对象物1所得半导体芯片25的切断面产生的微粒不致任意地飞散，而落在扩张带23上。因此，根据第2实施方式的激光加工方法，可确实地防止微粒附着在切断加工对象物1所得的半导体芯片25上。
接着，对于根据上述第1实施方式的激光加工方法得到的半导体芯片25的情况，及根据以上述第2实施方式的激光加工方法得到的半导体芯片25的情况下各自的半导体芯片25表面的微粒数量及扩张带23表面的微粒数量进行说明。
此外，下述表1及表2中的微粒的数量是，在厚度625μm、外径100mm的硅晶片11的内部，相对于1条的切断预定线5形成19列的熔融处理区域13，获得2mm×2mm的半导体芯片25时，对2μm以上微粒进行测定结果。
[表1]
Figure A20068004321000171
[表2]
Figure A20068004321000172
如表1及表2所示，在经由扩张带23对加工对象物1施加应力时，当不对加工对象物1的形成物质照射软X射线时，会在半导体芯片25的表面及扩张带23的表面附着微粒，因而可得知微粒任意地飞散。另一方面，在经由扩张带23对于加工对象物1施加应力时，当对加工对象物1的形成物质照射软X射线时，在半导体芯片25的表面不会有微粒的附着，而在扩张带23的表面会有微粒的附着，因此可得知微粒不致任意飞散会因自重而落下。
本发明不仅限于上述第1实施方式及第2实施方式的激光加工方法。
例如，也可以将聚光点P对准在硅晶片11的内部照射激光L，沿着切断预定线5在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13，由此从熔融处理区域13在加工对象物1的表面及背面产生破裂，在扩张带23扩张之前，将加工对象物1切断成多个半导体芯片25。或者，将聚光点P对准在硅晶片11的内部照射激光L，沿着切断预定线5在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13之后，以加热手段等对加工对象物1进行加热，或者也可以利用断路器(breaker)等对加工对象物1施加应力，由此在扩张带23扩张之前，将加工对象物1切断成多个半导体芯片25。在上述情况下，当经由扩张带23对加工对象物1施加应力时(即，使扩张带23扩张，使得多个半导体芯片25相互分开时)，如果对加工对象物1的形成物质照射软X射线，则可实现和上述第1实施方式及第2实施方式的激光加工方法同样的效果。
并且，在上述第1实施方式及第2实施方式的激光加工方法中，以硅晶片11的表面3作为激光入射面，但是也可以硅晶片11的背面21作为激光入射面。在以硅晶片11的背面21作为激光入射面的情况下，作为其一个例子可以是，如下所述将加工对象物1切断成多个半导体芯片25。即，在功能元件层16的表面粘贴保护带，在利用保护带保护功能元件层16的状态下，将保持加工对象物的保护带固定在激光加工装置的载放台上。然后，以硅晶片11的背面21作为激光入射面将聚光点P对准在硅晶片11的内部后照射激光L，由此沿着切断预定线5在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13。接着，将固定在载放台上的保护带与加工对象物1一同隔离。并且，在硅晶片11的背面21粘贴扩张带23，将保护带从功能元件层16的表面剥离之后，在对加工对象物1的形成物质照射软X射线的状态下，使扩张带23扩张，而以熔融处理区域13为切断的起点沿着切断预定线5切断加工对象物1，同时，将切断所得的多个半导体芯片25相互分开。
并且，在上述第1实施方式及第2实施方式的激光加工方法中，在经由扩张带23对加工对象物1施加应力时，对加工对象物1的形成物质照射X射线，但是也可以通过使用电晕(corona)放电式静电消除机等任何的方法，对加工对象物1的形成物质消除静电。此时，同样，以熔融处理区域13作为切断的起点沿着切断预定线5将加工对象物1切断所得的半导体芯片25的切断面产生的微粒，由于从加工对象物1的形成物质除去静电，因此不会任意地飞散，形成落下到扩张带23上。因此，此时同样可确实地防止微粒附着在切断加工对象物1所得的半导体芯片25上。
并且，在上述第1实施方式及第2实施方式的激光加工方法中，在半导体材料所构成加工对象物的内部形成熔融处理区域，但是也可以在玻璃或压电材料等其它材料所构成的加工对象物的内部形成破裂区域或折射率变化区域等，其它改质区域。
产业上的可利用性
根据本发明，可确实地防止微粒附着在切断板状加工对象物所获得的芯片上。

Claims (6)

1.一种激光加工方法，其特征在于，包含：
在板状的加工对象物的内部对准聚光点并照射激光，由此沿着所述加工对象物的切断预定线，在所述加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域的工序，及
经由具有弹性的薄片对所述加工对象物施加应力，由此以所述改质区域为切断的起点而沿着所述切断预定线切断所述加工对象物，并使由此得到的多个芯片相互分开的工序，
在经由所述薄片对所述加工对象物施加应力时，对所述加工对象物的形成物质除去静电。
2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
在使所述芯片相互分开的工序中，通过经由所述薄片对所述加工对象物施加应力，以所述改质区域为切断的起点而沿着所述切断预定线将所述加工对象物切断成所述芯片。
3.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，
所述加工对象物具备半导体基板，所述改质区域包含熔融处理区域。
4.一种激光加工方法，其特征在于，包含：
在板状的加工对象物的内部对准聚光点并照射激光，由此沿着所述加工对象物的切断预定线，在所述加工对象物的内部形成成为切断的起点的改质区域的工序，及
经由具有弹性的薄片对所述加工对象物施加应力，由此以所述改质区域为切断的起点而沿着所述切断预定线切断所述加工对象物，并使由此得到的多个芯片相互分开的工序，
在经由所述薄片对所述加工对象物施加应力时，对所述加工对象物的形成物质照射软X射线。
5.如权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，
在使所述芯片相互分开的工序中，通过经由所述薄片对所述加工对象物施加应力，以所述改质区域为切断的起点而沿着所述切断预定线将所述加工对象物切断成所述芯片。
6.如权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，
所述加工对象物具备半导体基板，所述改质区域包含熔融处理区域。
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