CN103706951B - 具有图案的基板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种具有图案的基板的加工方法，亦即，提供能将具有图案的基板良好地分割的分割方法。在借由沿着延伸于沿着定向平面的第1分割预定线与正交于此的第2分割预定线照射激光而将具有图案的基板分割成格子状的情形，借由将激光一边沿第1及第2分割预定线扫描、一边照射，使激光的各个单位脉冲光形成于被加工物的加工痕沿第1及第2分割预定线位于离散处，且使龟裂从各个加工痕于被加工物伸展，并且在沿第1分割预定线形成分割起点时，以龟裂会到达相反主面的第1加工条件照射激光，在沿第2分割预定线形成分割起点时，以龟裂会留在具有图案的基板的内部的第2加工条件照射激光。

Description

具有图案的基板的加工方法

技术领域

本发明涉及一种将在基板上将多个单位图案二维地反复配置而成的具有图案的基板分割的方法。

背景技术

LED元件，例如是以下述流程制造，亦即将在蓝宝石单结晶等基板(晶圆、母基板)上将LED元件的单位图案二维地反复形成而成的具有图案的基板(具有LED图案的基板)，以设为格子状的被称为切割道(Street)的分割预定区域加以分割并单片化(芯片化)。此处，所谓切割道是借由分割而成为LED元件的两个部分的间隙部分的宽度狭窄区域。

作为此种分割用的手法，已有一种公知的手法，是借由将脉冲宽度为psec等级的超短脉冲光的激光以各个单位脉冲光的被照射区域沿加工预定线位于离散处的条件加以照射，以沿形成加工预定线(通常为切割道中心位置)形成分割用的起点(参照例如专利文献1)。专利文献1所揭示的手法中，是借由在各个单位脉冲光的被照射区域形成的加工痕之间产生因劈开或裂开而形成的龟裂伸展(裂痕伸展)，沿该龟裂分割基板，来实现单片化。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2001-131256号公报

有鉴于上述现有的具有图案的基板的加工方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的具有图案的基板的加工方法，能够改进一般现有的具有图案的基板的加工方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

[发明所欲解决的问题]

如上述的具有图案的基板中，通常是沿与设于蓝宝石单结晶基板的定向平面(orientation flat)平行的方向及与此方向正交的方向配置单位图案而成。因此，此种具有图案的基板中，切割道是延伸于与定向平面(orientation flat)平行的方向及与此方向垂直的方向而成。

在以如专利文献1所揭示的手法分割此种具有图案的基板的情形，当然会沿平行于定向平面的切割道与垂直于定向平面的切割道照射激光。此种情形下，伴随激光的照射的自加工痕的龟裂的伸展不仅在亦是加工预定线的延伸方向的激光的照射方向(扫描方向)产生，亦在基板的厚度方向产生。

不过，相较于在沿平行于定向平面的切割道照射激光时在基板厚度方向的龟裂伸展是从加工痕产生于垂直方向，当以相同照射条件沿垂直于定向平面的切割道照射激光时，龟裂并非在垂直方向而是伸展于从垂直方向倾斜的方向，此种差异已可由过去经验得知。

此外，作为用于具有图案的基板的蓝宝石单结晶基板，虽除了c面或a面等结晶面的面方位与主面法线方向一致以外有时会使用以在主面内垂直于定向平面的方向作为倾斜轴而使上述结晶面的面方位相对主面法线方向倾斜的所谓赋予倾斜角(off angle)的基板(亦称为off基板)，但上述的沿垂直于定向平面的切割道照射激光时的龟裂的倾斜不论是否是off基板均会产生，此点已由本发明的发明者均确认。

另一方面，从LED元件的微小化或每一个基板面积的撷取个数提升等的要求来看，切割道的宽度较窄是比较理想的。然而，当以此种切割道的宽度狭窄的具有图案的基板为对象适用专利文献1所揭示的手法时，垂直于定向平面的切割道，有可能产生倾斜而伸展的龟裂不位于该切割道的宽度内而到达邻接的作为LED元件的区域的不良情形。此种不良情形的产生，由于成为使LED元件的合格率降低的要因，因此并非理想。

本发明有鉴于上述课题而完成，其目的在于提供能将具有图案的基板良好地分割的分割方法。

[解决问题的技术手段]

为了解决上述课题，本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有图案的基板的加工方法，该具有图案的基板是在单结晶基板上将多个单位图案二维地反复配置而成，其具备：分割起点形成步骤，沿着在前述具有图案的基板中设定为延伸于沿着定向平面的第1方向的第1分割预定线与设定为延伸于与前述第1方向正交的第2方向的第2分割预定线照射激光，借此在前述具有图案的基板呈格子状地形成分割起点；以及裂断步骤，借由沿前述分割起点裂断前述具有图案的基板来将之单片化；前述分割起点形成步骤包含龟裂伸展加工步骤，该龟裂伸展加工步骤，是借由将前述激光一边沿前述第1分割预定线及第2分割预定线扫描、一边照射，使借由前述激光的各个单位脉冲光而形成于前述被加工物的加工痕沿前述第1分割预定线及第2分割预定线位于离散处，且使龟裂从各个加工痕于前述被加工物伸展；前述龟裂伸展加工步骤中，在沿前述第1分割预定线形成前述分割起点时，以前述龟裂会到达与前述具有图案的基板的形成有前述加工痕侧的主面相反的主面的第1加工条件照射前述激光，在沿前述第2分割预定线形成前述分割起点时，以前述龟裂会停在前述具有图案的基板的内部的第2加工条件照射前述激光。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有图案的基板的加工方法，其中，将沿前述第2分割预定线形成前述分割起点时的前述激光的峰值功率，设为沿前述第1分割预定线形成前述分割起点时的峰值功率的50％以上、70％以下。

前述的具有图案的基板的加工方法，其中，在前述分割起点形成步骤中，将前述具有图案的基板中未形成有前述单位图案之侧的主面设为前述激光的被照射面。

前述的具有图案的基板的加工方法，其中，前述单结晶基板，是以在前述具有图案的基板的主面内垂直于定向平面的方向作为轴，而使既定结晶面的面方位相对主面法线方向倾斜数度左右的off基板。

[发明的效果]

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明具有图案的基板的加工方法至少具有下列优点：在借由龟裂伸展加工将具有图案的基板单片化时，在与定向平面正交的方向的加工中龟裂会倾斜的情形，能借由在使激光的光轴从铅直方向偏移后进行该龟裂伸展加工，来抑制龟裂的倾斜。借此，可非常良好地抑制将设于具有图案的基板的构成各个元件芯片的单位图案单片化时产生破坏。其结果，提升借由将具有图案的基板单片化而取得的元件芯片的合格率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是概略显示用于被加工物的分割的激光加工装置100构成的示意图。

图2是用以说明龟裂伸展加工中的激光LB的照射结构的图。

图3是具有图案的基板W的示意俯视图及部分放大图。

图4是显示具有图案的基板W在垂直于X方向的剖面的龟裂CR0的伸展的样子的图。

图5(a)和图5(b)是显示具有图案的基板W在垂直于Y方向的剖面的龟裂CR1或CR2的伸展的样子的图。

图6(a)和图6(b)是元件芯片的示意俯视图。

图7是针对实施例1的样品的垂直于Y方向的剖面的光学显微镜像。

图8是针对比较例1的样品的垂直于Y方向的剖面的光学显微镜像。

图9是针对实施例2的样品的垂直于Y方向的剖面的光学显微镜像。

图10是针对比较例1的样品的垂直于Y方向的剖面的光学显微镜像。

【主要元件符号说明】

1：控制器 4：载台

4m：移动机构 5：照射光学系

6：上部观察光学系 6a、16a：摄影机

6b、16b：监视器 7：上部照明系

8：下部照明系 10：被加工物

10a：保持片 11：吸引手段

100：激光加工装置 16：下部观察光学系

51、71、81：半反射镜 52、82：聚光透镜

CP：元件芯片 CR0～CR3：龟裂

L1：上部照明光 L2：下部照明光

LB：激光 M：加工痕

OF：定向平面 PL、PL1、PL2：加工预定线

S1：上部照明光源 S2：下部照明光源

SL：激光源 ST：切割道

T1、T2、T3：(龟裂)的终端位置 UP：单位图案

W：具有图案的基板 W1：单结晶基板

Wa、Wb：(具有图案的基板的)主面

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有图案的基板其具体实施方式、加工方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

<激光加工装置>

图1是概略显示能适用于本发明的实施例的用于被加工物的分割的激光加工装置100构成的示意图。激光加工装置100主要具备进行装置内的各种动作(观察动作、对准动作、加工动作等)的控制的控制器1、将被加工物10载置于其上的载台4、以及将从激光源SL射出的激光LB照射于被加工物10的照射光学系5。

载台4主要由石英等在光学上为透明的部材构成。载台4能借由例如吸引泵等吸引手段11将载置于其上面的被加工物10吸引固定。又，载台4能借由移动机构4m移动于水平方向。此外，图1中，虽是对被加工物10贴附具有粘着性的保持片10a后以该保持片10a之侧作为被载置面而将被加工物10载置于载台4，但使用保持片10a的结构并非必须。

移动机构4m是借由未图示的驱动手段的作用在水平面内使载台4移动于既定的XY二轴方向。借此，实现观察位置的移动或激光照射位置的移动。此外，关于移动机构4m，若在以既定的旋转轴为中心的在水平面内的旋转(θ旋转)动作亦能与水平驱动进行，就进行对准等方面而言更佳。

照射光学系5，具备激光源SL、设于省略图示的镜筒内的半反射镜51、以及聚光透镜52。

激光加工装置100概略地使从激光源SL发出的激光LB在半反射镜51反射后，使该激光LB以借由聚光透镜52对焦于载置于载台4的被加工物10的被加工部位的方式聚光，而照射于被加工物10。接着，在此结构中，是借由一边照射激光LB、一边使载台4移动，而能对被加工物10进行沿既定的加工预定线的加工。亦即，激光加工装置100是借由对被加工物10使激光LB相对地扫描来进行加工的装置。

作为激光LB，是非常合适地使用Nd:YAG激光的结构。作为激光源SL，使用波长为500nm～1600nm。又，为了实现上述的加工图案的加工，激光LB的脉冲宽度必须为1psec～50psec左右。又，反复频率R为10kHz～200kHz左右、激光的照射能量(脉冲能量)为0.1μJ～50μJ左右，则非常合适。

此外，激光加工装置100中，在加工处理时，亦能视必要在使对焦位置从被加工物10表面意图地偏移的散焦状态下照射激光LB。本实施例中，最好是将散焦值(从被加工物10往内部的方向的对焦位置的偏移量)设定为0μm以上、30μm以下的范围。

又，激光加工装置100中，在载台4的上方，具备用以从上方观察、拍摄被加工物10的上部观察光学系6、以及从载台4的上方对被加工物10照射照明光的上部照明系7。又，在载台4的下方，具备从载台4的下方对被加工物10照射照明光的下部照明系8。

上部观察光学系6具备设于半反射镜51上方(镜筒的上方)的CCD摄影机6a与连接于该CCD摄影机6a的监视器6b。又，上部照明系7具备上部照明光源S1与半反射镜71。

此等上部观察光学系6与上部照明系7与照射光学系5构成为同轴。更详言之，照射光学系5的半反射镜51与聚光透镜52是与上部观察光学系6及上部照明系7共用。借此，从上部照明光源S1发出的上部照明光L1，在设于未图示的镜筒内的半反射镜71被反射，进而透射过构成照射光学系5的半反射镜51后，在聚光透镜52被聚光而照射于被加工物10。又，上部观察光学系6中，能在被照射上部照明光L1的状态下进行透射过聚光透镜52、半反射镜51及半反射镜71的被加工物10的明视野像的观察。

又，下部照明系8具备下部照明光源S2、半反射镜81、以及聚光透镜82。亦即，激光加工装置100中，能使从下部照明光源S2射出并在半反射镜81反射后在聚光透镜82聚光的下部照明光L2透过载台4对被加工物10进行照射。例如，若使用下部照明系8，则能在使下部照明光L2照射于被加工物10的状态下在上部观察光学系6进行其透射光的观察等。

再者，如图1所示，激光加工装置100中亦可具备用以从下方观察、拍摄被加工物10的下部观察光学系16。下部观察光学系16具备设于半反射镜81下方的CCD摄影机16a与连接于该CCD摄影机16a的监视器16b。在此下部观察光学系16中，例如能在使上部照明光L1照射于被加工物10的状态下进行其透射光的观察。

控制器1进一步具备控制装置各部的动作以实现后述结构中的被加工物10的加工处理的控制部2、以及储存控制激光加工装置100的动作的程序3p或在加工处理时被参照的各种数据的记忆部3。

控制部2例如是借由个人计算机或微计算机等通用计算机来实现，借由以该计算机读取储存于记忆部3的程序3p并执行，以将各种构成要素作为控制部2的功能构成要素予以实现。

记忆部3是借由ROM或RAM及硬碟等记忆媒体来实现。此外，记忆部3亦可是借由实现控制部2的计算机的构成要素来实现的结构，亦可如硬碟等与该计算机另外独立设置的结构。

在记忆部3除了储存程序3p，亦储存记述有被加工物10的加工位置的加工位置数据D1，且储存记述有与在各个加工模式中激光加工结构对应的针对激光各个参数的条件或载台4的驱动条件(或上述设定可能范围)等的加工模式设定数据D2。

控制部2主要具备：驱动控制部21，控制移动机构4m对载台4的驱动或聚光透镜52的对焦动作等与加工处理有关系的各种驱动部分的动作；摄影控制部22，控制上部观察光学系6或下部观察光学系16对被加工物10的观察、摄影；照射控制部23，控制来自激光源SL的激光LB的照射；吸附控制部24，控制吸引手段11的被加工物10对载台4的吸附固定动作；加工处理部25，依据被赋予的加工位置数据D1及加工模式设定数据D2执行对加工对象位置的加工处理。

具备如以上构成的控制器1的激光加工装置100，在从操作者被赋予以记述于加工位置数据D1的加工位置作为对象的既定加工模式的加工执行指示后，加工处理部25是取得加工位置数据D1且从加工模式设定数据D2取得与被选择的加工模式对应的条件，通过驱动控制部21或照射控制部23等其他装置控制对应的各部的动作以执行与该条件对应的动作。例如从激光源SL发出的激光LB的波长或输出、脉冲的反复频率、脉冲宽度的调整等，是借由照射控制部23来实现。借此，在被作为对象的加工位置中实现被指定的加工模式的加工。

较佳为，激光加工装置100构成为能借由加工处理部25的作用在控制器1依据操作者可利用地被提供的加工处理选单来选择对应各种加工内容的加工模式。此种情形下，加工处理选单最好是以GUI来提供。

借由具有如以上的构成，激光加工装置100能非常合适地进行各种激光加工。

<龟裂伸展加工的原理>

其次，说明激光加工装置100中可实现的加工手法之一的龟裂伸展加工。图2是用以说明龟裂伸展加工中的激光LB的照射结构的图。更详言之，图2显示了龟裂伸展加工时的激光LB的反复频率R(kHz)与在激光LB的照射时载置被加工物10的载台的移动速度V(mm/sec)与激光LB的光束点中心间隔Δ(μm)的关系。此外，以下的说明中，虽是以使用上述的激光加工装置100为前提，借由激光LB的射出源为固定，使载置有被加工物10的载台4移动，来实现激光LB对被加工物10的相对扫描，但即使是使被加工物10为静止的状态来使激光LB的射出源移动的结构，亦同样地能实现龟裂伸展加工。

如图2所示，在激光LB的反复频率为R(kHz)的情形，是每1/R(msec)会有一个激光脉冲(亦称为单位脉冲光)从激光源发出。在载置有被加工物10的载台4以速度V(mm/sec)移动的情形，在从发出某激光脉冲至发出次一激光脉冲的期间，由于被加工物10是移动V×(1/R)＝V/R(μm)，因此某激光脉冲的光束中心位置与次一发出的激光脉冲的光束中心位置的间隔、亦即光束点中心间隔Δ(μm)是以Δ＝V/R决定。

由上述可知，在被加工物10的激光LB的光束径(亦称为光束腰部(beam Waist)径、点尺寸)Db与光束点中心间隔Δ满足

Δ>Db......(式1)

的情形下，在激光的扫描时各个激光脉冲不会重迭。

进而，若将单位脉冲光的照射时间亦即脉冲宽度设定为极短，则在各个单位脉冲光的被照射位置中会产生一种现象，亦即较激光LB的点尺寸狭窄的存在于被照射位置的大致中央区域的物质，会因从被照射的激光得到运动能量而往垂直于被照射面的方向飞散或变质，另一方面包含伴随此飞散而产生的反作用力在内的因单位脉冲光的照射而产生的冲击或应力是作用于该被照射位置的周围。

利用上述各点，若使从激光源陆续发出的激光脉冲(单位脉冲光)沿加工预定线依序且离散地照射，则会在沿着加工预定线的各个单位脉冲光的被照射位置依序形成微小的加工痕，在各个加工痕彼此之间连续地形成龟裂。如此，借由龟裂伸展加工连续形成的龟裂，成为分割被加工物10时的分割起点。

接着，能借由使用例如公知的裂断装置，进行使借由龟裂伸展加工而形成的龟裂伸展至具有图案的基板W的相反面的裂断步骤，而能分割被加工物10。此外，借由龟裂伸展而被加工物10在厚度方向被完全分断的情形，虽不需要上述的裂断步骤，但由于即使一部分的龟裂到达相反面，单借由龟裂伸展使被加工物10完全被二分的情形实属罕见，因此一般是会伴随裂断步骤。

裂断步骤，例如是使被加工物10呈形成有加工痕之侧的主面成为下侧的姿势，且以两个下侧裂断杆支撑分割预定线两侧的状态下，往另一主面且是紧挨分割预定线上方的裂断位置使上侧裂断杆降下，借此来进行。

此外，若相当于加工痕的节距的光束点中心间隔Δ过大，则裂断特性会变差而无法实现沿着加工预定线的裂断。在龟裂伸展加工时，必须考虑到此点来决定加工条件。

鉴于以上各点，在进行为了在被加工物10形成作为分割起点的龟裂的龟裂伸展加工时最佳的条件，大致如下所述。具体的条件可依被加工物10的材质或厚度等来适当选择。

脉冲宽度τ：1psec以上50psec以下；

光束径Db：1μm以上10μm以下；

载台移动速度V：50mm/sec以上3000mm/sec以下；

脉冲的反复频率R：10kHz以上200kHz以下；

脉冲能量E：0.1μJ～50μJ。

<具有图案的基板>

其次，说明作为被加工物10之一例的具有图案的基板W。图3是具有图案的基板W的示意俯视图及部分放大图。

所谓具有图案的基板W，例如是在蓝宝石等单结晶基板(晶圆、母基板)W1(参照图4)的一个主面上积层形成既定的元件图案而成。元件图案，具有在被单片化后将分别构成一个元件芯片的多个单位图案UP二维地反复配置的构成。例如LED元件等作为光学元件或电子元件的单位图案UP被二维地反复。

又，具有图案的基板W虽在俯视下呈大致圆形，但在外周的一部分具备直线状的定向平面(orientation flat)OF。以后，将在具有图案的基板W的面内定向平面OF的延伸方向称为X方向，将正交于X方向的方向称为Y方向。

作为单结晶基板W1，是使用具有70μm～200μm的厚度。使用100μm厚度的蓝宝石单结晶是非常合适的一例。又，元件图案通常形成为具有数μm左右的厚度。又，元件图案亦可具有凹凸。

例如，只要是LED芯片制造用的具有图案的基板W，则将由包含GaN(氮化镓)在内的III族氮化物半导体构成的发光层或其他多个薄膜层多晶形成于蓝宝石单结晶上，进而在该薄膜层上借由形成LED元件(LED芯片)中构成通电电极的电极图案而构成。

此外，在具有图案的基板W的形成时，作为单结晶基板W1，亦可是使用以在主面内垂直于定向平面的Y方向作为轴而使c面或a面等结晶面的面方位相对主面法线方向倾斜数度左右的所谓赋予倾斜角(off angle)的基板(亦称为off基板)。

各个单位图案UP的边界部分即宽度狭窄的区域被称为切割道ST。切割道ST是在具有图案的基板W的分割预定位置，借由在后述结构中沿切割道ST被照射激光，而使具有图案的基板W被分割成各个元件芯片。切割道ST通常为数十μm左右的宽度，设定为在俯视元件图案时呈格子状。不过，在切割道ST的部分中单结晶基板W1不需要露出，在切割道ST的位置构成元件图案的薄膜层亦可连续形成。

<使用off基板的具有图案的基板W的分割>

以下，考量为了沿切割道ST分割使用上述off基板作为单结晶基板W1的具有图案的基板W，沿设定于切割道ST中心的加工预定线PL(PL1、PL2)进行龟裂伸展加工的情形。

此外，本实施例中，在进行上述结构的龟裂伸展加工时，是向具有图案的基板W中未设有元件图案之侧的面、亦即单结晶基板W1露出的主面Wa(参照图4)照射激光LB。亦即，将形成有元件图案之侧的主面Wb(参照图4)作为被载置面载置固定于激光加工装置100的载台4，来进行激光LB的照射。此外，更详言之，虽在元件图案表面存在凹凸，但由于该凹凸较具有图案的基板W整体的厚度充分地小，因此实质上视为在具有图案的基板W的形成元件图案之侧具备平坦的主面亦无问题。或者，亦可将设有元件图案的单结晶基板W1的主面视为具有图案的基板W的主面Wb。

此点在龟裂伸展加工实施中虽本质上并非必须的结构，但在切割道ST的宽度较小的情形或薄膜层形成至切割道ST的部分的情形等，从缩小激光的照射对元件图案造成的影响或更确实地实现分割的观点来看则为较佳结构。此外，图3中之所以以虚线表示单位图案UP或切割道ST，是为了显示单结晶基板露出的主面Wa为激光的照射对象面，且设有元件图案的主面Wb朝向其相反侧。

图4，是显示在激光加工装置100中，设定了使龟裂伸展产生的照射条件后，沿延伸于X方向的加工预定线PL1进行龟裂伸展加工时的在具有图案的基板W的厚度方向的龟裂(裂痕)CR0伸展的样子的示意剖面图。更详言之，是显示具有图案的基板W在垂直于X方向的剖面的龟裂CR0的伸展的样子。

此情形下，龟裂CR0是从加工痕M往铅直下方、亦即从加工预定线PL1沿具有图案的基板W的延伸于厚度方向的面P1伸展。因此，只要进行裂断步骤，具有图案的基板W在X方向则会在面P1处垂直被分割。亦即，分割面与主面Wb所构成的角为90°。

另一方面，图5(a)和图5(b)是显示沿延伸于Y方向的加工预定线PL2进行龟裂伸展加工时的在具有图案的基板W的厚度方向的龟裂(裂痕)CR1或CR2的样子的示意剖面图。更详言之，图5(a)和图5(b)是显示具有图案的基板W在垂直于Y方向的剖面的龟裂CR1或CR2的伸展的样子。又，图6(a)和图6(b)是将图4所示结构与图5(a)和图5(b)所示结构组合来分割具有图案的基板W而得到的元件芯片的示意俯视图。

首先，图5(a)是为了对比而显示的将沿着延伸于Y方向的加工预定线PL2的龟裂伸展加工以与在图4显示加工结果的在X方向的龟裂伸展加工大致相同的加工条件进行时的具有图案的基板W在厚度方向的龟裂CR1的样子的示意剖面图。此处，将在Y方向的加工以与在X方向的加工大致相同的加工条件进行，不仅包含使两者的照射条件完全相同的情形，亦包含将前者的加工时的激光LB的峰值功率(或脉冲能量)设为后者的加工时的峰值功率(脉冲能量)的90％以上、100％以下的情形。

如图5(a)所示，在将沿着延伸于Y方向的加工预定线PL2的龟裂伸展加工以与在X方向的加工大致相同的加工条件进行时，龟裂CR1并非从加工痕M往铅直下方、亦即从加工预定线PL2沿延伸于具有图案的基板W的厚度方向的面P2伸展，而是以从加工痕M越离开即越从面P2偏离的结构伸展。其结果，在具备元件图案之侧的主面Wb中，从面P2偏离距离w0之处成为龟裂CR1的终端位置T1。接着，在已将以此种结构形成有龟裂CR1的具有图案的基板W裂断时，分割面会成为相对面P2倾斜的状态。具体而言，分割面与主面Wb所构成的脚角最大亦在83°左右内。

此外，此结构中龟裂CR1的伸展，虽在使用off基板作为单结晶基板W1时会非常显著，但在不使用off基板亦可能产生，其原因不一定可被特定。又，图5(a)中虽终端位置T1位于较面P1更靠观看图面时的左侧，但面P1与终端位置T1的配置关系不限于此，亦可是终端位置T1位于较面P1更靠观看图面时的右侧。

图6(a)虽是显示将图4所示结构与图5(a)所示结构组合而得到的元件芯片CP，但因沿Y方向的分割面从加工预定线PL2的偏移而使单位图案UP成为往观看图面时的左右方向偏离的状态。

图5(a)所示的情形中，虽例示龟裂CR1的终端位置T1收在切割道ST的情形，但若在切割道ST较狭窄的情形或龟裂CR1的倾斜程度较大的情形等，亦会发生终端位置T1不收在切割道ST的情形。此情形下，所取得的元件芯片会成为不良品。因此，连结于分割面的倾斜的龟裂CR1的倾斜最好是尽可能抑制。

另一方面，图5(b)是显示在本实施例中进行的沿着延伸于Y方向的加工预定线PL2的龟裂伸展加工的具有图案的基板W在厚度方向的龟裂CR2的样子的示意剖面图。本实施例中，沿着延伸于Y方向的加工预定线PL2进行龟裂伸展加工时的激光LB的峰值功率(或脉冲能量)设为在于图4显示加工结果的在X方向的加工时的激光LB的峰值功率(或脉冲能量)的50％以上、70％以下。

此情形下产生的龟裂CR2亦与图5(a)所示的龟裂CR1同样地，龟裂CR2并非从加工痕M往铅直下方、亦即从加工预定线PL2沿延伸于具有图案的基板W的厚度方向的面P2伸展，而是以从加工痕M越离开即越从面P2偏离的结构伸展。不过，龟裂CR2不到达具有图案的基板W的相反面，其终端位置T2停在基板内部。此是在使进行龟裂伸展加工时的激光LB的峰值功率(或脉冲能量)较进行X方向的加工时更弱的效果。换言之，本实施例中，是将进行在Y方向的龟裂伸展加工时的激光LB的峰值功率(或脉冲能量)设定为龟裂CR2不到达具有图案的基板W的被照射面的相反面的值。

以下，将此种针对Y方向的龟裂伸展加工特别称为部分龟裂伸展加工。

在Y方向进行部分龟裂伸展加工，成为使龟裂CR2停在具有图案的基板W内部的状态后，虽会进行裂断步骤，但在此裂断步骤时产生新的龟裂CR3是如图5(b)所示，从终端位置T2往铅直方向、亦即与面P2平行地伸展。此情形下，在具备元件图案之侧的主面Wb中，从面P2偏离距离w1之处虽会成为龟裂CR3的终端位置T3，但终端位置T3与面P2的距离w1变得较图5(a)所示的距离w0小。此情形下形成的分割面虽严格来说会具有凹凸，但整体观之，相对面P2的倾斜的程度，是较以与X方向相同的照射条件照射激光LB时的分割面小。具体而言，分割面与主面Wb所构成的角为85°～87°左右。

图6(b)是将图4所示结构与图5(b)所示结构组合而得到的元件芯片CP，与图6(a)所示的情形相较，由于从沿着Y方向的分割面自加工预定线PL2的偏离较小，因此在往观看图面时的左右方向的单位图案UP的偏离是被抑制。

亦即，本实施例的情形，借由针对Y方向进行部分龟裂伸展加工，而可相较于以与X方向相同照射条件进行Y方向的龟裂伸展加工的情形，分割面的倾斜更被抑制，不易产生已伸展的龟裂从切割道ST超出。

不过，适用部分龟裂伸展加工的具有图案的基板W的分割，即使单结晶基板W并非如上述的off基板时亦为有效。其原因在于，如上所述，分割面的倾斜即使在非为off基板时亦可能产生，此时亦可发挥相同的作用效果之故。或者，只要是龟裂CR2从加工痕往铅直下方伸展而停在具有图案的基板W内部，在其后的裂断步骤中龟裂CR3直接往铅直下方伸展，分割面的倾斜不会产生，结果即成为已进行良好的分割之故。

如上所述，根据本实施例，在借由龟裂伸展加工将具有图案的基板W在沿着与定向平面OF平行的X方向的切割道ST及沿着与此垂直的Y方向的切割道ST进行分割时，是进行将沿着Y方向的龟裂伸展加工设为在X方向的龟裂伸展加工赋予的激光的峰值功率的50％以上、70％以下的峰值功率，即进行部分龟裂伸展加工。借此，可实现分割面的倾斜已被充分且确实地抑制的分割。

将以Y方向作为轴而使结晶面相对主面倾斜的off基板即蓝宝石单结晶设为单结晶基板W1，准备在该单结晶基板W1上设有XY两方向的多条切割道ST，针对该具有图案的基板W，在X方向进行通常的龟裂伸展加工，在Y方向进行部分龟裂伸展加工，借此将的单片化。此时，使加工条件有两种相异(更具体而言，即使X方向的加工条件与Y方向的加工条件的组合有两种相异)，而其等分别为实施例1与实施例2。

又，为了做比较，将实施例1及实施例2的Y方向的加工条件设为与X方向的加工条件大致相同来进行加工，而分别为比较例1、比较例2。

针对在各实施例及各比较例所得的加工后的样品，为了观察沿着Y方向的分割面的倾斜的样子而以光学显微镜观察垂直于Y方向的剖面。又，从其观察像算出沿着Y方向的分割面相对于主面Wb的倾斜角度。此外，倾斜角度的算出，是在光学显微镜中，借由求出连结主面Wa与主面Wb在X方向的相同端部侧的端点彼此的线段与主面Wb所构成的角度来进行。

将实施例1与比较例1的加工条件与倾斜角度的算出结果显示于表1。又，将实施例2与比较例2的加工条件与倾斜角度的算出结果显示于表2。

[表1]

[表2]

此外，表1及表2中，将反复频率与脉冲宽度(光束点间隔)与峰值功率与脉冲能量表示为相对于实施例1中各个X方向的值(在“共通”的栏中显示的值)之比。此外，散焦值为13μm。

进而，图7～图10中分别显示实施例1、比较例1、实施例2、比较例2的垂直于Y方向的剖面的光学显微镜像。此外，图7～图10是将样品保持于大致水平姿势来拍摄，观看图面时的左右方向的两侧端部是借由在Y方向的加工而取得的分割面。又，图7～图10中，为了供参考，附加了在铅直上下延伸的虚线。

从图7～图10及表1、表2所示的倾斜角度的算出结果可知，进行图7及图9所示的功率比率为60％左右的部分龟裂伸展加工的实施例的样品，相较于进行图8及图10所示的功率比率为(大致)100％的比较例的样品，其沿着Y方向的分割面的倾斜程度较小。

此结果，显示了采用部分龟裂伸展加工可有效地抑制于Y方向的分割面的倾斜。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种具有图案的基板的加工方法，该具有图案的基板是在单结晶基板上将多个单位图案二维地反复配置而成，其特征在于其具备：

分割起点形成步骤，沿着在前述具有图案的基板中设定为延伸于沿着定向平面的第1方向的第1分割预定线与设定为延伸于与前述第1方向正交的第2方向的第2分割预定线照射激光，借此在前述具有图案的基板呈格子状地形成分割起点；以及

裂断步骤，借由沿前述分割起点裂断前述具有图案的基板来将之单片化；

前述分割起点形成步骤包含龟裂伸展加工步骤，该龟裂伸展加工步骤，是借由使前述激光沿前述第1分割预定线及第2分割预定线扫描，使借由前述激光的各个单位脉冲光而形成于被加工物的加工痕沿前述第1分割预定线及第2分割预定线位于离散处，且使龟裂从各个加工痕于前述被加工物伸展；

前述龟裂伸展加工步骤中，在沿前述第1分割预定线形成前述分割起点时，以前述龟裂会到达与前述具有图案的基板的形成有前述加工痕侧的主面相反的主面的第1加工条件照射前述激光，

在沿前述第2分割预定线形成前述分割起点时，以前述龟裂会停在前述具有图案的基板的内部的第2加工条件照射前述激光。

2.根据权利要求1所述的具有图案的基板的加工方法，其特征在于其中将沿前述第2分割预定线形成前述分割起点时的前述激光的峰值功率，设为沿前述第1分割预定线形成前述分割起点时的峰值功率的50％以上、70％以下。

3.根据权利要求1或2所述的具有图案的基板的加工方法，其特征在于其中在前述分割起点形成步骤中，将前述具有图案的基板中未形成有前述单位图案之侧的主面设为前述激光的被照射面。

4.根据权利要求1或2所述的具有图案的基板的加工方法，其特征在于其中前述单结晶基板，是以在前述具有图案的基板的主面内垂直于定向平面的方向作为轴，而使既定结晶面的面方位相对主面法线方向倾斜数度的off基板。

5.根据权利要求3所述的具有图案的基板的加工方法，其特征在于其中前述单结晶基板，是以在前述具有图案的基板的主面内垂直于定向平面的方向作为轴，而使既定结晶面的面方位相对主面法线方向倾斜数度的off基板。