CN101409256B - 加工对象物的切断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加工对象物的切断方法，该方法能够可靠地除去残留在芯片的切断面上的微粒。将板状的加工对象物沿切断预定线切断，使由此得到的多个半导体芯片(25)的每一个在扩张带(23)上相互分开，在该状态下，使扩张带(23)带静电。由于该电的作用，即使在半导体芯片(25)的切断面上形成有熔融处理区域，残留在半导体芯片(25)的切断面上的微粒也将从半导体芯片(25)的切断面射出。因此，可以可靠地除去残留在半导体芯片(25)的切断面上的微粒。

Description

加工对象物的切断方法
技术领域
本发明涉及通过沿切断预定线切断板状加工对象物而制造多个芯片的加工对象物的切断方法。
背景技术
作为上述领域的现有技术，在日本特开2007-142206号公报中公开了如下技术：在对形成有成为切断的起点的改质区域的板状的加工对象物经由薄板施加应力时，消除加工对象物的形成物质(将形成加工对象物的物质或已形成加工对象物的物质)的静电。此外，在日本特开昭63-260407号公报中公开了如下技术：在对形成有划线(scribe line)的板状加工对象物经由薄板施加应力时，吹送用于静电中和的离子气的技术。此外，在日本特开2007-141997号公报中公开了利用静电吸附除去附着于芯片表面的微粒的技术。
发明内容
若采用上述的日本特开2007-142206号公报所公开的技术，将改质区域作为切断的起点切断加工对象物时，从芯片的切断面剥落的微粒不会自由地飞散，而是例如落在薄板上。因此，可以可靠地防止从芯片的切断面剥落的微粒附着于芯片的功能元件等上。
然而，当芯片的切断面上残留有微粒时，在其后的搬运工序中，存在微粒从芯片的切断面剥落而附着于芯片的功能元件等上的可能性。而采用上述日本特开昭63-260407号公报公开的技术或日本特开2007-141997号公报所公开的技术，在芯片的切断面上形成有改质区域的情况下，也很难除去残留在芯片的切断面上的微粒。
因此，本发明正是针对上述问题而完成的，其目的在于提供一种可以可靠地除去残留在芯片切断面上的微粒的加工对象物的切断方法。
为了达到上述目的，本发明所涉及的加工对象物的切断方法为，通过将板状加工对象物沿切断预定线切断而制造多个芯片的加工对象物的切断方法，其特征在于包括切断工序和带电工序。其中，在加工工序中，通过向加工对象物照射激光，在加工对象物上沿切断预定线形成改质区域，以改质区域为切断的起点，将加工对象物切断为芯片。在带电工序中，在使芯片的每一个在第1薄片上相互分开的状态下，至少向第1薄片照射可带电的第1离子流。
此外，本发明所涉及的加工对象物的切断方法为，通过将板状加工对象物沿切断预定线切断而制造多个芯片的加工对象物的切断方法，其特征在于包括切断工序和带电工序。其中，在加工工序中，通过向加工对象物照射激光，在加工对象物上沿切断预定线形成改质区域，以改质区域为切断的起点，将加工对象物切断为芯片。在带电工序中，在使芯片的每一个在第1薄片上相互分开的状态下，至少使第1薄片带电。
在这些加工对象物的切断方法中，通过沿切断预定线切断板状加工对象物而得到多个芯片，在其每一个在第1薄片上相互分开的状态下，至少使第1薄片带电。通过这种电的作用，即使在芯片的切断面上形成有改质区域，残留于芯片切断面上的微粒也会从芯片的切断面射出。因此，利用这些加工对象物的切断方法，可以可靠地除去残留在芯片切断面上的微粒。
在此，通过向加工对象物照射激光，在加工对象物中产生多光子吸收以及其以外的光吸收，从而形成成为切断的起点的改质区域。此外，离子流的含义为包含正离子以及负离子的至少其一的多个离子的聚集。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，将第2薄片配置为与第1薄片夹着芯片而相对，且至少在芯片和第2薄片之间的区域产生可消除静电的第2离子流。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，将第2薄片配置为与第1薄片夹着芯片而相对，且至少向第2薄片照射可与第1离子流相反极性地带电的第2离子流。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，使芯片的每一个在第1薄片上相互分开，并且将至少覆盖芯片之间的分开部分的第2薄片、以与第1薄片夹着芯片而相对的方式配置的状态下，至少向第1薄片照射第1离子流。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，使芯片的每一个在第1薄片上相互分开，并且在将至少覆盖芯片之间的分开部分的多孔质的第2薄片、以与第1薄片夹着芯片而相对的方式配置的状态下，至少向第1薄片照射第1离子流，且隔着第2薄片至少对分开部分进行吸引。
在这些情况下，从芯片的切断面射出的微粒附着于第2薄片。因此，利用这些加工对象物的切断方法，可以可靠地防止从芯片的切断面射出的微粒附着于芯片的功能元件等上。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，使芯片及第1薄片被设置为，在垂直方向上第1薄片相对于芯片位于上侧。在这种情况下，从芯片的切断面射出的微粒由于自重而落下，因此不但在上述使用第2薄片的情况下，即使在不使用第2薄片的情况下，也可以可靠地防止从芯片的切断面射出的微粒附着于芯片的功能元件等上。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在带电工序中，以第1薄片为基准，从配置有芯片的一侧的相反侧向第1薄片照射第1离子流。在这种情况下，可以可靠地使第1薄片的全部带电。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，优选在切断工序中，将加工对象物切断为芯片，并且使加工对象物的形成物质以及所述第1薄片中的至少其一的带电量大致一定。在这种情况下，可以抑制从芯片的切断面剥落的微粒自由地飞散，从而可靠地防止微粒附着于芯片的表面。在此，加工对象物的形成物质指，形成有改质区域的加工对象物、通过切断加工对象物而得到的芯片、从该芯片的切断面剥落的微粒等的形成加工对象物的物质，或者已形成为加工对象物的物质。此外，大致为一定的带电量可以为正或负，也可以为0。
在本发明所涉及的加工对象物的切断方法中，存在加工对象物具有半导体基板、改质区域为熔融处理区域的情况。
附图说明
图1为用于形成改质区域的激光加工装置的简要结构图。
图2为成为改质区域的形成对象的加工对象物的平面图。
图3为沿图2的加工对象物的III-III线的截面图。
图4为激光加工后的加工对象物的平面图。
图5为沿图4的加工对象物的V-V线的截面图。
图6为沿图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。
图7为激光加工后的硅晶片的切断面的照片图。
图8为表示激光的波长和硅基板内部的透射率之间的关系的曲线图。
图9为表示激光的峰值功率密度和裂纹点(crack spot)的大小之间的关系的曲线图。
图10为采用第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的平面图。
图11为沿图10的加工对象物的切断预定线的截面图的一部分。
图12为用于说明第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图13为用于说明第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图14为用于说明第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图15为用于说明第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图16为用于说明第2实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图17为用于说明第2实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图18为用于说明第2实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图19为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图20为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图21为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图22为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图23为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图24为用于说明第3实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图25为用于说明第4实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图26为用于说明第4实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的一部分截面图。
图27为表示使用圆柱状的扩张器时扩张带的带电量的变化以及芯片上的粉末量的变化的表。
图28为表示使用圆筒状的扩张器时扩张带的带电量的变化以及芯片上的粉末量的变化的表。
图29为表示使用具有抗静电功能的扩张器时扩张带的带电量的变化以及芯片上的粉末量的变化的表。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选的实施方式。其中，在各图中对同一或相当部分赋予同一符号，并省略重复的说明。
在本实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，通过向板状的加工对象物对准聚光点照射激光，在加工对象物中沿切断预定线形成改质区域。
在此，首先参照图1～图9说明本实施方式的加工对象物的切断方法的改质区域的形成。
如图1所示，激光加工装置100具有：使激光(加工用激光)L脉冲振荡的激光光源101、使激光L的光轴的方向改变90°的方式配置的分色镜103、用于使激光L聚光的聚光透镜105。此外，激光加工装置100具有：用于支撑被聚光透镜105进行聚光的激光L所照射的加工对象物1的支撑台107、用于使支撑台107在X、Y、Z方向上移动的载物台111、为了调节激光L的输出或脉冲宽度等而控制激光光源101的激光光源控制部102、以及控制载物台111的移动的载物台控制部115。
在该激光加工装置100中，从激光光源101射出的激光L，其光轴的方向被分色镜103改变90°，被聚光透镜105聚光到载置于支撑台107上的加工对象物1的内部。同时，使载物台111移动，加工对象物1相对于激光L沿切断预定线5被相对移动。由此，沿切断预定线5在加工对象物1中形成成为切断的起点的改质区域。以下，详细说明该改质区域。
如图2所示，在板状的加工对象物1中设定有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5为直线状延伸的假想线。在加工对象物1的内部形成改质区域的场合，如图3所示，在加工对象物1的内部对准聚光点P的状态下，使激光L沿切断预定线5(即图2中箭头A的方向)相对移动。由此，如图4～图6所示，在加工对象物1的内部沿切断预定线5形成改质区域7，沿切断预定线5形成的改质区域7将成为切断起点区域8。
在此，聚光点P是激光L聚光之处。此外，切断预定线5不仅限于直线，也可以呈曲线状，且不仅限于假想线，也可以是实际画在加工对象物1的表面3上的线。此外，改质区域7有连续地形成的情况，也有间断地形成的情况。此外，改质区域7只要至少形成在加工对象物1的内部就可以。此外，存在以改质区域7为起点形成龟裂的情况，龟裂及改质区域7也可以露出在加工对象物1的外表面(表面、背面或外侧面)。
在此，激光L在透射加工对象物1的同时，特别地在加工对象物1的内部的聚光附近被吸收，由此，在加工对象物1内形成改质区域7(即内部吸收型激光加工)。由于在加工对象物1的表面3激光L几乎没有被吸收，因此不存在加工对象物1的表面3发生熔融的情况。一般地，在表面3发生熔融并被除去从而形成孔洞或沟槽等除去部(表面吸收型激光加工)的场合，加工区域从表面3侧开始缓慢向背面侧进展。
此外，本实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中形成的改质区域为密度、折射率、机械强度或其它物理特性与周围不同的区域。例如有(1)熔融处理区域、(2)裂纹区域、绝缘破坏区域、(3)折射率变化区域等，也有这些的混合区域。
本实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中的改质区域，是由于激光的局部吸收或多光子吸收等现象而形成的。光子的能量hv低于材料吸收的能带间隙EG时，则材料在光学上呈透明。因此材料产生多光子吸收的条件为hv＞EG。然而即使光学上呈透明，在激光L的强度非常大时，在nhv＞EG的条件(n＝2，3，4，…)下还是会产生多光子吸收的现象。这种现象称为多光子吸。例如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”中记载了多光子吸收引起的熔融处理区域的形成。
此外，如D.Du，X.Liu，G.Korn，J.Squier，and G.Mourou的“LaserInduced Breakdown by Impact Ionization in SiO2 with Pulse Widths from7ns to 150fs”(Appl Phys Lett64(23)，June.6，1994)中所述，也可以通过利用脉冲宽度为皮秒至飞秒的超短脉冲激光，利用由此形成的改质区域。
(1)改质区域包括熔融处理区域的情况
在加工对象物(例如硅那样的半导体材料)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L。由此，在聚光点的附近激光被吸收，加工对象物的内部被局部加热，由于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，暂时熔融之后再固化的区域、正处于熔融状态的区域、处于从熔融状态再固化的状态的区域，也可以说是相变区域或结晶结构发生变化的区域。此外，在单晶结构、非晶结构、多晶结构中，熔融处理区域也可以指某一结构变化为别的结构的区域。也就是说，例如，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以及多晶结构的结构的区域。在加工对象物为单晶硅结构的场合，熔融处理区域为例如非晶硅结构。
图7为照射激光的硅晶片(半导体基板)的一部分截面的照片图。如图7所示，在半导体基板11的内部形成有熔融处理区域13。
以下说明在对于入射的激光的波长具有透射性的材料的内部形成了熔融处理区域13的情况。图8为表示激光的波长和硅基板内部的透射率之间的关系的曲线图。其中，除去硅基板的表面侧和背面侧各自的反射成分，只表示内部的透射率。表示了硅基板的厚度t分别为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm时的上述关系。
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，可以看出在硅基板的内部透射80％以上的激光L。图7所示的半导体基板11的厚度为350μm，因此熔融处理区域13形成在半导体基板11的中心附近，也就是距表面175μm处。将厚度为200μm硅晶片作为参考，这种情况下的透射率为90％以上，因此激光L仅有少部分在半导体基板11的内部被吸收，大部分都透射。但是，在电场强度为1×108(W/cm2)以上且脉冲宽度为1μm以下的条件下，通过使激光L在硅晶片内部聚光，在聚光点及其附近激光被局部吸收，在半导体基板11的内部形成熔融处理区域13。
此外，在硅晶片中存在以熔融处理区域为起点发生龟裂的情况。此外，存在龟裂以被包含于熔融处理区域中的形式形成的情况。在这种情况下，该龟裂或是遍及在全部熔融处理区域中，或是只在一部分或多个部分中形成。此外，存在该龟裂自然生长的情况，也存在通过对硅晶片施加力而使其生长的情况。龟裂从熔融处理区域自然生长的情况包括以下任意一种：从熔融处理区域正处于熔融的状态开始生长的情况；在熔融处理区域从熔融状态开始再固化时生长的情况。但在任一情况下熔融处理区域都形成在硅晶片的内部，如图7所示，在切断面上，在内部形成了熔融处理区域。
(2)改质区域包含裂纹区域的情况
在加工对象物(例如由玻璃或LiTaO3形成的压电材料)的内部对准聚光点，在聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光L。该脉冲宽度的大小为在加工对象物的内部激光L被吸收从而形成裂纹区域的条件。由此，在加工对象物的内部发生所谓的光学损伤现象。该光学损伤在加工对象物内部诱发热变形，由此在加工对象物内部形成包含一个或多个裂纹的裂纹区域。裂纹区域也称为绝缘破坏区域。
图9为表示电场强度和裂纹大小之间的关系的实验结果曲线图。横轴为峰值功率密度，由于激光L为脉冲光，电场强度用峰值功率密度表示。纵轴表示由1个脉冲的激光L在加工对象物的内部所形成的裂纹部分(裂纹点)的大小。裂纹点聚集而成为裂纹区域。裂纹点的大小为裂纹点的形状中长度最大的部分的大小。曲线图中用黑点表示的数据为聚光用透镜(C)的倍率为100倍，数值孔径(NA)为0.80的情况。另外，曲线图中用白点表示的数据为聚光用透镜(C)的倍率为50倍，数值孔径(NA)为0.55的情况。可以看出从峰值功率密度为1011(W/cm2)左右开始在加工对象物内部产生裂纹点，随着峰值功率密度增大裂纹点也变大。
(3)改质区域包含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)且脉冲宽度为1ns以下的条件下照射激光L。这样，当在脉冲宽度极短的状态下激光L在加工对象物的内部被吸收时，该能量不转化为热能，而是在加工对象物内部诱发离子价的变化、结晶化或定向极化等永久性的结构变化，从而形成折射率变化区域。
在此，改质区域包含熔融处理区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等或这些区域的混合区域，该改质区域是在该材料中与非改质区域的密度相比密度发生了变化的区域，或形成有晶格缺陷的区域。这些也可以总称为高密度转移区域。
此外，熔融处理区域或折射率变化区域、与非改质区域的密度相比改质区域的密度发生了变化的区域、形成有晶格缺陷的区域，还存在这些区域的内部或改质区域与非改质区域的界面上包括龟裂(裂缝、微裂纹)的情况。被包括的龟裂有遍及全部改质区域的情况或只形成在改质区域的一部分或多个部分中的情况。
另外，若考虑加工对象物的结晶结构或其解理性等，以如下方式形成改质区域，则可以高精度地切断加工对象物。
即，在由硅等钻石结构的单晶半导体形成的基板的情况下，优选在沿(111)面(第1解理面)或(110)面(第2解理面)的方向上形成改质区域。此外，在由GaAs等闪锌矿型结构的III-V族化合物半导体形成的基板的情况下，优选在沿(110)面的方向上形成改质区域。此外，在具有蓝宝石(Al2O3)等六方晶系的结晶结构的基板的情况下，优选以(0001)面(C面)为主面，在沿(1120)面(A面)或(1100)面(M面)的方向上形成改质区域。
此外，若沿着应形成上述改质区域的方向(例如沿单晶硅基板的(111)面的方向)、或沿着与应形成上述改质区域的方向垂直的方向，在基板上形成定位平面，通过以该定位平面为基准，可以在基板上容易且正确地形成改质区域。
以下，说明本实施方式的加工对象物的切断方法。
(第1实施方式)
图10为采用第1实施方式的加工对象物的切断方法的加工对象物的平面图。图11为沿图10的加工对象物的切断预定线的一部分截面图。如图10、11所示，板状的加工对象物1具有硅晶片(半导体基板)11以及包含多个功能元件15且形成在硅晶片11的主面的功能元件层16。在第1实施方式中，功能元件15为通过结晶生长而形成的半导体动作层、光电二极管等受光元件、激光二极管等发光元件、或作为电路而形成的电路元件等，在与硅晶片11的定位平面6平行的方向以及垂直的方向上以阵列状形成多个。
对于如上述构成的加工对象物1适用第1实施方式相关的加工对象物的切断方法。
首先，如图12(a)所示，在加工对象物1的背面21贴上扩张带(第1薄片)23。接着，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支撑台(未图示)上。接着，如图10所示，将通过相邻的功能元件15、15之间的切断预定线5，在与定位平面6垂直的方向以及平行的方向上设定为格子状。
接着，以加工对象物1的表面3为激光入射面，在硅晶片11的内部对准聚光点P照射激光L，通过移动支撑台，沿着在与定位平面6垂直的方向以及平行的方向上被设定为格子状的各切断预定线5，使聚光点P相对移动。由此，在硅晶片11的内部，相对于一根切断预定线5形成一列熔融处理区域13。此时，存在从熔融处理区域13向加工对象物1的表面3或背面21产生龟裂的情况。此外，还存在熔融处理区域13中混有裂纹的情况。
此外，在硅晶片11的内部相对于一根切断预定线5形成的熔融处理区域13的列数，相应于晶片11的厚度等而变化，不仅限于一列，也有多列的情况。在硅晶片11的内部相对于一根切断预定线5形成多列的熔融处理区域13的情况下，相对于一根切断预定线5，进行多次聚光点P沿各切断预定线5的相对移动。此时，通过每次改变对准聚光点P的位置至表面3的距离，相对于一根切断预定线5，从背面21侧开始依次在硅晶片11的内部一列一列地形成多列熔融处理区域13。
接着，如图12(b)所示，利用离子发生装置51产生可消除静电的离子流(例如包含正离子以及负离子的离子流)，一边对加工对象物1以及扩张带23进行除静电，一边使扩张带23扩张。由此，以熔融处理区域13为切断的起点，沿切断预定线5将加工对象物1切断，如图12(c)所示，得到多个具有一个功能元件15的半导体芯片25。此时，由于扩张带23处于被扩张的状态，因此各半导体芯片25相互分开。接着，为了维持这种状态，将环状的框24固定在扩张带23的周边，构成半导体芯片支撑单元26。
在此，使扩张带23扩张时，若先对加工对象物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而得到的半导体芯片25、从该半导体芯片25的切断面剥落的微粒等)和扩张带23除静电，则从半导体芯片25的切断面剥落的微粒不会自由飞散，而是落在扩张带23上。因此，在扩张带23扩张时，可以可靠地防止微粒附着在半导体芯片25的功能元件15上。
接着，如图13(a)所示，以扩张带23为上侧支撑半导体芯片支撑单元26(即，将半导体芯片25以及扩张带23配置为：扩张带23在垂直的方向上相对于半导体芯片25位于上侧)，将吸附带(第2薄片)27配置为与扩张带23夹着半导体芯片25而相对。接着，如图13(b)所示，利用设置在侧面的离子发生装置52在半导体芯片25和吸附带27之间的区域产生可消除静电的离子流(第2离子流)。此时，离子发生装置52所产生的能够消除静电的离子流也可以到达至半导体芯片25。
接着，如图14(a)所示，利用离子发生装置52在半导体芯片25和吸附带27之间的区域产生可消除静电的离子流，并在各半导体芯片25在扩张带23上相互分开的状态下，利用离子发生装置53产生可带电的离子流(第1离子流：例如包含正离子或负离子的离子流)，并从上方照射扩张带23，使扩张带23带电。这样，以扩张带23为基准，从配置有半导体芯片25的一侧的相反侧向扩张带23照射可带电的离子流，从而可以可靠地使扩张带23的全部带电。扩张带23可以带正电，也可以带负电。带电量为例如4kV/inch，带电时间为例如1秒(只要是带电，瞬间带电也可以)。
由此，从半导体芯片25的切断面不剥落而是残留在该切断面上的微粒，从半导体芯片25的切断面射出。如图14(b)所示，射出的微粒被离子发生装置52所产生的离子流消除静电，由于重力的影响而落在吸附带27上。这样，如图15所示，制造了半导体芯片25。
在此，离子发生装置51、52可以使用例如软X射线照射式除静电机或电晕放电式除静电机等。此外，离子发生装置53可以使用例如产生正或负极性的离子的电晕带电枪或电晕带电棒等。
如上所述，在第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，沿切断预定线5将板状的加工对象物1切断，使由此得到的多个半导体芯片25的每一个在扩张带23上处于相互分开的状态，并在该状态下使扩张带23带电。通过该电作用，即使在半导体芯片25的切断面上形成有熔融处理区域13，残留在半导体芯片25的切断面上的微粒也将从半导体芯片25的切断面射出。此时，由于半导体芯片25以及扩张带23被配置为，在垂直方向上扩张带23相对于半导体芯片25处于上侧，因此，从半导体芯片25的切断面射出的微粒由于自重而落下。因此，利用第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，可以可靠地除去残留在半导体芯片25的切断面上的微粒。
此外，在第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，吸附带27被配置为夹着半导体芯片25而与扩张带23相对，并在半导体芯片25和吸附带27之间的区域产生可消除静电的离子流。由此，从半导体芯片25的切断面射出的微粒吸附在吸附带27上。因此，利用第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，可以可靠地防止从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在半导体芯片25的功能元件15上。
在此说明实验的结果。外形为50mm×50mm、厚度为625mm的正方形薄板状的硅晶片被切断为多个外形为2mm×2mm、厚度为625mm的芯片。此时，以+3.8kV/inch的带电量使扩张带带电时，则带电前为0个的微粒的发生量变成了225个。另一方面，以-3.8kV/inch的带电量使扩张带带电，则带电前为0个的微粒的发生量变为210个。由此可知，扩张带可以带正电，也可以带负电。在此，对于不管带正电还是带负电都可以射出微粒的理由，被认为是如下原因。即，通过使扩张带带电，芯片和微粒(硅尘粒)也同时被充电为相同极性。其结果是，在芯片和微粒之间由于静电而产生排斥力，从而使微粒射出。
(第2实施方式)
第2实施方式中，直至构成半导体芯片支撑单元26的工序都与第1实施方式相同。
在构成半导体芯片支撑单元26之后，如图16(a)所示，以扩张带23为上侧支撑半导体芯片支撑单元26(即，将半导体芯片25以及扩张带23配置为：扩张带23在垂直的方向上相对于半导体芯片25位于上侧)，将吸附带(第2薄片)27配置为夹着半导体芯片25与扩张带23相对。接着，如图16(b)所示，利用离子发生装置54产生可带电的离子流(第2离子流：例如包含正离子或负离子的离子流)，从下方照射吸附带27，使吸附带27带电。
接着，如图17所示，利用离子发生装置54向吸附带27照射可带电的离子流，并在各半导体芯片25在扩张带23上相互分开的状态下，利用离子发生装置53产生可带电的离子流(第1离子流：例如包含正离子或负离子的离子流)，并从上方照射扩张带23，使扩张带23带电。这样，以扩张带23为基准，从配置有半导体芯片25的一侧的相反侧向扩张带23照射可带电的离子流，从而可以可靠地使扩张带23的全部带电。其中，由离子发生装置54产生的离子流可以带与由离子发生装置53产生的离子流极性相反的电。此外，使吸附带27的带电量的绝对值大于扩张带23的带电量的绝对值。
由此，从半导体芯片25的切断面不剥落而是残留在该切断面上的微粒，从半导体芯片25的切断面射出。射出的微粒由于自重而落下，并由离子发生装置54所产生的离子流而带电，被吸附在吸附带27上。接着，如图18(a)所示，离子发生装置51产生可消除静电的离子流，消除半导体芯片支撑装置26的静电。由此，图18(b)所示，制造了半导体芯片25。
如上所述，与第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法相同，利用第2实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，也可以可靠地除去残留在半导体芯片25的切断面上的微粒。
此外，在第2实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，吸附带27被配置为夹着半导体芯片25而与扩张带23相对，将可带与照射于扩张带23的可带电的离子流极性相反的电的离子流，向吸附带27照射。由此，从半导体芯片25的切断面射出的微粒被吸附在吸附带27上。因此，利用第2实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，可以可靠地防止从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在半导体芯片25的功能元件15上。
(第3实施方式)
在第3实施方式中，加工对象物1为所谓的MEMS晶片。功能元件15为机械要素部件、传感器、驱动器(actuator)、电子电路等，在与硅晶片11的定位平面6平行的方向以及垂直的方向上以阵列状形成有多个这些元件。
首先，如图19(a)所示，在加工对象物1的背面21贴上扩张带(第1薄片)23。接着，以功能元件层16作为上侧将加工对象物1固定在激光加工装置的支撑台(未图示)上。接着，如图10所示，将通过相邻的功能元件15、15之间的切断预定线5，在与定位平面6垂直的方向以及平行的方向上设定为格子状。
接着，以加工对象物1的表面3为激光入射面，在硅晶片11的内部对准聚光点P照射激光L，通过移动支撑台，沿着在与定位平面6垂直的方向以及平行的方向上被设定为格子状的切断预定线5，使聚光点P相对移动。由此，相对于一根切断预定线5在硅晶片11的内部形成一列熔融处理区域13。
接着，如图19(b)所示，在加工对象物1的表面3贴上保护带(第2薄片)28，使其与扩张带23同时被扩张。该保护带28设置有与各功能元件15对应的保护孔28a，以防止功能元件15的破损。由此，以熔融处理区域13为切断的起点，沿切断预定线5切断加工对象物1，如图19(c)所示，得到多个具有一个功能元件15的半导体芯片25。此时，由于扩张带23以及保护带28处于被扩张的状态，因此各半导体芯片25彼此分开。接着，为了维持这种状态，将环状框24固定在扩张带23的周边和保护带28的周边之间，构成半导体芯片支撑单元29。
接着，如图20(a)所示，以扩张带23为上侧支撑半导体芯片支撑单元29(即，将半导体芯片25以及扩张带23配置为：扩张带23在垂直的方向上相对于半导体芯片25位于上侧)。接着，如图20(b)所示，各半导体芯片25在扩张带23上相互分开，并且在覆盖半导体芯片25、25之间的分开部分的保护带28被配置为与扩张带23夹着半导体芯片25而相对的状态下，利用离子发生装置53产生可带电的离子流(第1离子流：例如包含正离子或负离子的离子流)，并使其从上方照射扩张带23，使扩张带23带电。这样，以扩张带23为基准，从配置有半导体芯片25的一侧的相反侧向扩张带23照射可带电的离子流，从而可以可靠地使扩张带23的全部带电。
由此，没有从半导体芯片25的切断面剥落而残留在该切断面上的微粒，从半导体芯片25的切断面射出。射出的微粒由于自重的影响而落在吸附带27上。接着，如图21(a)所示，利用离子发生装置51产生可消除静电的离子流，消除半导体芯片支撑单元29的静电。接着，如图21(b)所示，除去保护带28，制造了半导体芯片25。
如上所述，与第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法相同，利用第3实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，也可以可靠地除去残留在半导体芯片25的切断面上的微粒。
此外，在第3实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，使各半导体芯片25在扩张带23上相互分开，且在覆盖半导体芯片25、25之间的分开部分的保护带28被配置为与扩张带23夹着半导体芯片25而相对的状态下，使可带电的离子流向扩张带23照射。由此，从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在保护带28上。因此，利用第3实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，可以可靠地防止从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在半导体芯片25的功能元件15上。
在此，也可以如图22(a)所示，在加工对象物1的表面3贴有保护带28的状态下，以加工对象物1的背面21为激光入射面而形成熔融处理区域13，其后，如图22(b)所示，在加工对象物1的背面21贴上扩张带23。此外，在扩张带23对于激光L具有透射性的情况下，也可以如图23所示，在加工对象物1的表面3贴上保护带28、并且在加工对象物1的背面21贴上扩张带23的状态下，以加工对象物1的背面21为激光入射面而形成熔融处理区域13。此外，也可以如图24(a)所示，在加工对象物1的表面3贴有保护带28的状态下，以加工对象物1的背面21为激光入射面形成熔融处理区域13，如图24(b)所示，使保护带28扩张从而将加工对象物1切断为多个半导体芯片25，其后，如图24(c)所示，在加工对象物1的背面21贴上扩张带23。
(第4实施方式)
第4实施方式中，直至构成半导体芯片支撑单元26的工序都与第1实施方式相同。
在构成半导体芯片支撑单元26之后，如图25(a)所示，以扩张带23为上侧将半导体芯片支撑单元26配置在，配置在吸引装置55上的多孔质的多孔薄片(第2薄片)31上(即，将半导体芯片25以及扩张带23配置为：扩张带23在垂直的方向上相对于半导体芯片25位于上侧)。优选多孔薄片31具有保护功能元件15的功能或吸附微粒的功能。在第4实施方式中，多孔薄片31覆盖全部的半导体芯片25，然而只要至少覆盖半导体芯片25、25之间的分开部分就可以。
接着，如图25(b)所示，利用吸引装置55，隔着多孔薄片31至少对半导体芯片25、25之间的分开部分进行吸引。此时，如图26所示，各半导体芯片25在扩张带23上相互分开，并且在将至少覆盖半导体芯片25、25之间的分开部分的多孔薄片31，以与扩张带23夹着半导体芯片25而相对的方式配置的状态下，利用离子发生装置53产生可带电的离子流(第1离子流：例如包含正离子或负离子的离子流)，并从上方向扩张带23照射，使扩张带23带电。这样，以扩张带23为基准，从配置有半导体芯片25的一侧的相反侧向扩张带23照射可带电的离子流，从而可以可靠地使扩张带23的全部带电。
由此，从半导体芯片25的切断面未剥落而是残留在该切断面上的微粒，从半导体芯片25的切断面射出。射出的微粒由于重力的影响而落下，由于吸引装置55产生的吸引作用而被吸附在多孔薄片31上。接着，与第2实施方式同样地，利用离子发生装置51产生可消除静电的离子流，消除半导体芯片支撑单元26的静电。由此，制造了半导体芯片25。
如上所述，与第1实施方式所涉及的加工对象物的切断方法相同，利用第4实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，也可以可靠地除去残留在半导体芯片25的切断面上的微粒。
此外，在第4实施方式所涉及的加工对象物的切断方法中，使各半导体芯片25在扩张带23上相互分开，并且在将至少覆盖半导体芯片25、25之间的分开部分的多孔质的多孔薄片31，以与扩张带23夹着半导体芯片25而相对的方式配置的状态下，向扩张带23照射可带电的离子流，同时隔着多孔薄片31，至少对半导体芯片25、25之间的分开部分进行吸引。由此，从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在多孔薄片31上。因此，利用第4实施方式所涉及的加工对象物的切断方法，可以可靠地防止从半导体芯片25的切断面射出的微粒附着在半导体芯片25的功能元件15上。
本发明不仅限于上述的第1～第4实施方式。
例如，在上述各实施方式中，通过向扩张带23照射可带电的离子流，使扩张带23带电。然而也可以通过从扩张带23上剥离别的带、或在扩张带23上擦上夹具、或使扩张带23接触带电物，从而使扩张带23带电。
此外，只要是将半导体芯片25以及扩张带23配置为：扩张带23在垂直的方向上相对于半导体芯片25位于上侧，也可以不将吸附带27、保护带28、多孔薄片31等配置为与扩张带23夹着半导体芯片25而相对。因为，从半导体芯片25的切断面射出的微粒由于自重而落下，可以可靠地除去残留在半导体芯片25的切断面上的微粒。
此外，在上述各实施方式中，在加工对象物所具有的半导体基板的内部形成熔融处理区域，然而也可以在由玻璃或压电材料等其它材料形成的加工对象物的内部，形成裂纹区域或折射率变化区域等其它的改质区域。
下面，说明在切断工序(即，通过向加工对象物照射激光，在加工对象物内沿切断预定线形成改质区域，以改质区域为切断的起点将加工对象物切断为芯片)中扩张带扩张时，利用切断时的带电的作用以防止微粒附着在芯片上的其它技术。
图27为表示使用圆柱状的扩张器的情况下扩张带的带电量的变化以及芯片上的尘粒数量的变化的表。
首先，如图27(a)所示，在加工对象物1的背面贴上扩张带23，并将环状框32固定在扩张带23的周边。接着，如图27(b)所示，以加工对象物1的表面为激光L的入射面，在加工对象物1的内部对准聚光点照射激光，由此在加工对象物1的内部沿切割预定线5形成改质区域7。
接着，如图27(c)所示，在由金属形成的圆柱状的扩张器33上使扩张带23接触的状态下，将框32固定在扩张器33上。然后，如图27(d)所示，使扩张器33相对于框32上升，使扩张带23扩张。由此，以改质区域7为切断的起点，将加工对象物1切断为芯片25，各芯片25互相分开。
接着，如图27(e)所示，在使扩张带23扩张的状态下，在框32的内侧，将环状的框24固定在扩张带23上，在框24的外侧切断扩张带23，从而构成芯片支撑单元26。然后，如图27(f)所示，从扩张器33上分离芯片支撑单元26，并将其搬运。
其中，在图27(a)、(b)的各状态的扩张带23带正电、其带电量为+20kV/inch的情况下，在图27(c)～(e)的各状态下，由于扩张带23和扩张器33的接触面积大，扩张带23的带电量变为0kV/inch。其中，在图27(d)的状态下，由于芯片25、25之间的彼此剥离而产生扩张带23的带电量的瞬间性的变化，因此从芯片25的切断面剥落的微粒仅有少量飞散而附着在芯片25上，芯片25上共计有4个尘粒。
在图27(c)～27(e)的各状态下，扩张带23的带电量为0kV/inch，然而在图27(f)的状态下，由于扩张带23离开了扩张器33，因此扩张带23速地再次带正电，其带电量又变回为+20kV/inch。由此，从芯片25的切断面剥落的微粒大量地飞散而附着在芯片25上，芯片25上共计有114个尘粒。
这样发生大量的微粒附着在芯片25上的情况，在图27(a)、(b)的各状态的扩张带23带负电、其带电量为-20kV/inch的情况下也相同。此外，在图27(a)、(b)的各状态的扩张带23不带电的情况下，由于不存在图27(f)的状态的扩张带23迅速带电的情况，因此在图27(d)的状态下，从芯片25的切断面剥落的微粒仅有少量飞散而附着在芯片25。
图28为表示使用圆筒状的扩张器的情况下扩张带的带电量的变化以及芯片上的尘粒数量的变化的表。
图28(a)～28(f)的各状态与使用圆柱状的扩张器33的图27(a)～27(f)的各状态的区别仅在于：前者使用圆筒状的扩张器34。
在此，在图28(a)、(b)的各状态的扩张带23带正电、其带电量为+20kV/inch的情况下，由于扩张带23和扩张器33的接触面积小，因此，在图28(c)～28(e)的各状态下，扩张带23的带电量仍为+20kV/inch。此外，在图28(d)的状态下，由于芯片25、25彼此离开而产生扩张带23的带电量的瞬间性的变化，因此，从芯片25的切断面剥落的微粒仅有少量飞散而附着在芯片25上，芯片25上共计有4个尘粒。
扩张带23的带电量，在图28(c)～28(e)的各状态下为+20kV/inch，在图28(f)的状态下也几乎没有变化，保持为+20kV/inch。由此，从芯片25的切断面剥落的微粒没有大量飞散，芯片25上共计有4个尘粒。
这样防止了大量的微粒附着在芯片25上的情况，在图28(a)、(b)的各状态的扩张带23带负电、其带电量为-20kV/inch的情况下也相同。此外，在图28(a)、(b)的各状态的扩张带23不带电的情况下，由于不存在图28(f)的状态的扩张带23迅速带电的情况，因此在图28(d)的状态下，从芯片25的切断面剥落的微粒仅有少量飞散而附着在芯片25上。
图29为表示使用具有抗静电功能的扩张器的情况下，扩张带的带电量的变化以及芯片上的尘粒数量的变化的表。
图29(a1)～(f1)的各状态与未使用具有抗静电功能的扩张带23的图27(a)～(f)的各状态的区别仅在于：使用具有抗静电功能的扩张带35。此外，图29(a2)～(f2)的各状态与未使用具有抗静电功能的扩张带23的图28(a)～(f)的各状态的区别仅在于：使用具有抗静电功能的扩张带35。
此外，如图29(g1)、(g2)所示，从具有抗静电功能的扩张带35向不具有抗静电功能的扩张带23进行芯片25的转录。这是由于如上所述带电工序(即，在芯片25、25在扩张带23上相互分开的状态下，至少使扩张带23带电的工序)放在切断工序之后。
其中，在图29(a1)～(f1)的各状态以及图29(a2)～(f2)的各状态下，由于扩张带35具有抗静电功能，因此其带电量为0kV/inch。而且，在图29(g1)的状态以及图29(g2)的状态下，扩张带23的带电量也为0kV/inch。由此，从芯片25的切断面剥落的微粒没有大量飞散，芯片25上的尘粒数量共计为4个，是与在图29(d1)的状态以及图29(d2)的状态下由于少量的飞散而落在芯片25上的尘粒的数量相当的数量。
如上所述，通过使用圆筒状的扩张器34或使用具有抗静电功能的扩张带35(图28、29的情况)，在切断工序中，可以抑制从芯片25的切断面剥落的微粒任意飞散，可靠地防止扩张带23或扩张带35在扩张时微粒附着在芯片25上。
此外，作为圆柱状的扩张器33有“TEX-21(8英寸用)，TECHNOVISION株式会社制造”，作为圆筒状的扩张器34有“BESTEM-D02，对应Φ300mm的装片机(Die Bonder)，CANONMACHINERY株式会社制造”。此外，作为具有抗静电功能的扩张带35有“FSL-N4000(抗静电级)，住友BAKELITE株式会社制造”和“Adwill D-820，LINTEC株式会社制造”。
此外，上述各实施方式中，在切断工序中，通过利用软X射线照射式除静电机或电晕放电式除静电机等，消除加工对象物1的形成物质或扩张带23的静电，从而在加工对象物1的形成物质的带电量大致为0(zero)的状态下将加工对象物1切断为半导体芯片25。但并不限于这种情况。例如，如上所述，也可以通过利用圆筒状的扩张器34、或利用具有抗静电功能的扩张带35，在扩张带的带电量大致为一定(在使用具有抗静电功能的扩张带的情况下大致为0(zero))的状态下将加工对象物1切断为半导体芯片25。在这种情况下，可以抑制从芯片25的切断面剥落的微粒任意飞散，从而可靠地防止微粒附着在芯片25的表面上。
利用本发明可以可靠地除去残留在芯片的切断面上的微粒。

Claims (10)

1.一种加工对象物的切断方法，其特征在于，
通过将板状的加工对象物沿切断预定线切断而制造多个芯片，
该加工对象物的切断方法包括：
通过向所述加工对象物照射激光，在所述加工对象物上沿所述切断预定线形成改质区域的工序；
通过使贴在所述加工对象物上的第1薄片进行扩张，从而以所述改质区域作为切断起点使所述加工对象物被切断而得到的所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开的工序；
带电工序，在使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开的状态下，至少使所述第1薄片带正电或负电。
2.如权利要求1所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在所述带电工序中，至少向所述第1薄片照射可带电的第1离子流。
3.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在所述带电工序中，将第2薄片配置为与所述第1薄片夹着所述芯片而相对，并且至少在所述芯片和所述第2薄片之间的区域产生可消除静电的第2离子流。
4.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在所述带电工序中，将第2薄片配置为与所述第1薄片夹着所述芯片而相对，并且至少向所述第2薄片照射可与所述第1离子流极性相反地带电的第2离子流。
5.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开的工序中和所述带电工序中，使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开，并且在将至少覆盖所述芯片之间的分开部分的第2薄片、以与所述第1薄片夹着所述芯片而相对的方式配置的状态下，至少向所述第1薄片照射所述第1离子流。
6.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开的工序中和所述带电工序中，使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开，并且在将至少覆盖所述芯片之间的分开部分的多孔质的第2薄片、以与所述第1薄片夹着所述芯片而相对的方式配置的状态下，至少向所述第1薄片照射所述第1离子流，且通过吸引装置隔着所述第2薄片至少对所述分开部分进行吸引。
7.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在所述带电工序中，将所述芯片以及所述第1薄片配置为，在垂直方向上所述第1薄片相对于所述芯片位于上侧。
8.如权利要求2所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在所述带电工序中，以所述第1薄片为基准，从配置有所述芯片的一侧的相反侧向所述第1薄片照射所述第1离子流。
9.如权利要求1所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
在使所述芯片的每一个在所述第1薄片上相互分开的工序中，将所述加工对象物切断为所述芯片，并且使所述加工对象物的形成物质以及所述第1薄片中的至少一者的带电量为一定。
10.如权利要求1所述的加工对象物的切断方法，其特征在于，
所述加工对象物具有半导体基板，所述改质区域包含熔融处理区域。
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Families Citing this family (64)

* 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
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
EP3252806B1 (en) * 2002-03-12 2019-10-09 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
WO2003076119A1 (en) 2002-03-12 2003-09-18 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting processed object
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
DE60315515T2 (de) * 2003-03-12 2007-12-13 Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu Laserstrahlbearbeitungsverfahren
EP1649965B1 (en) * 2003-07-18 2012-10-24 Hamamatsu Photonics K. K. Method of laser beam machining a machining target
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
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
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
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
US8946055B2 (en) 2004-03-30 2015-02-03 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method for cutting substrate and laminate part bonded to the substrate
CN100548564C (zh) * 2004-08-06 2009-10-14 浜松光子学株式会社 激光加工方法及半导体装置
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
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
CN102489883B (zh) * 2006-09-19 2015-12-02 浜松光子学株式会社 激光加工方法和激光加工装置
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
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
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
CN102357739B (zh) * 2006-10-04 2014-09-10 浜松光子学株式会社 激光加工方法
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
JP5342772B2 (ja) * 2007-10-12 2013-11-13 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
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
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
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
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
JP5632751B2 (ja) 2009-02-09 2014-11-26 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
US8347651B2 (en) * 2009-02-19 2013-01-08 Corning Incorporated Method of separating strengthened glass
JP2010244672A (ja) 2009-03-16 2010-10-28 Sony Optiarc Inc ディスク状記録媒体、光スポット位置制御装置、光スポット位置制御方法
KR101769158B1 (ko) 2009-04-07 2017-08-17 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법
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
JP5340808B2 (ja) * 2009-05-21 2013-11-13 株式会社ディスコ 半導体ウエーハのレーザ加工方法
JP5537081B2 (ja) 2009-07-28 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5414467B2 (ja) * 2009-11-09 2014-02-12 キヤノン株式会社 レーザ加工方法
JP5056839B2 (ja) 2009-12-25 2012-10-24 三星ダイヤモンド工業株式会社 被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
US8722516B2 (en) 2010-09-28 2014-05-13 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and method for manufacturing light-emitting device
JP5939451B2 (ja) * 2011-02-18 2016-06-22 株式会社東京精密 ワーク分割装置及びワーク分割方法
JP2012222015A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Disco Abrasive Syst Ltd 粉塵排出装置
JP5725942B2 (ja) * 2011-04-05 2015-05-27 株式会社ディスコ 粉塵排出装置
JP2012222016A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Disco Abrasive Syst Ltd 粉塵除去方法
CN102351119A (zh) * 2011-09-30 2012-02-15 李必春 交流永磁同步变频电梯公用直流回路技术
JP5282812B2 (ja) * 2011-12-15 2013-09-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP5382101B2 (ja) * 2011-12-15 2014-01-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP5382102B2 (ja) * 2011-12-15 2014-01-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP5982172B2 (ja) * 2012-05-15 2016-08-31 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法
US10092980B1 (en) * 2014-05-30 2018-10-09 Avonisys Ag Method for coupling a laser beam into a liquid-jet
EP2974822B1 (en) * 2014-07-14 2017-08-16 ASM Technology Singapore Pte Ltd. Method of dicing thin semiconductor substrates
KR101663582B1 (ko) 2016-02-24 2016-10-07 (주)기하엔지니어링 공동주택용 이중 안전난간
JP6666173B2 (ja) * 2016-03-09 2020-03-13 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US10879212B2 (en) * 2017-05-11 2020-12-29 Invensas Bonding Technologies, Inc. Processed stacked dies
US10363629B2 (en) * 2017-06-01 2019-07-30 Applied Materials, Inc. Mitigation of particle contamination for wafer dicing processes
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
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1534763A (zh) * 2003-03-11 2004-10-06 ������������ʽ���� 分割半导体晶片的方法
US6992026B2 (en) * 2000-09-13 2006-01-31 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
CN1873924A (zh) * 2005-06-01 2006-12-06 株式会社瑞萨科技 半导体制造方法
WO2007058262A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260407A (ja) 1987-04-17 1988-10-27 三菱電機株式会社 半導体ウエハの分割装置およびその分割方法
JP2001035817A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Toshiba Corp ウェーハの分割方法及び半導体装置の製造方法
JP2001211044A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性表面波デバイスの製造方法
GB2402230B (en) * 2003-05-30 2006-05-03 Xsil Technology Ltd Focusing an optical beam to two foci
JP2007141997A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp 半導体基板の分断装置及び半導体基板の分断方法
US7662668B2 (en) * 2005-11-16 2010-02-16 Denso Corporation Method for separating a semiconductor substrate into a plurality of chips along with a cutting line on the semiconductor substrate
JP5342772B2 (ja) * 2007-10-12 2013-11-13 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP2010283339A (ja) * 2009-05-02 2010-12-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置及びその作製方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6992026B2 (en) * 2000-09-13 2006-01-31 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
CN1534763A (zh) * 2003-03-11 2004-10-06 ������������ʽ���� 分割半导体晶片的方法
CN1873924A (zh) * 2005-06-01 2006-12-06 株式会社瑞萨科技 半导体制造方法
WO2007058262A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开200418342A 2004.01.22

Also Published As

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JP5342772B2 (ja) 2013-11-13
TWI452615B (zh) 2014-09-11
TW200921772A (en) 2009-05-16
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EP2048698A1 (en) 2009-04-15
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KR101533443B1 (ko) 2015-07-02
US20090098713A1 (en) 2009-04-16

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EP1742252B1 (en) Laser processing method
CN100587915C (zh) 激光加工方法

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