CN108735593A - 晶片的加工方法 - Google Patents

晶片的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108735593A
CN108735593A CN201810353472.3A CN201810353472A CN108735593A CN 108735593 A CN108735593 A CN 108735593A CN 201810353472 A CN201810353472 A CN 201810353472A CN 108735593 A CN108735593 A CN 108735593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
preset lines
laser light
pulse laser
segmentation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810353472.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108735593B (zh
Inventor
桐原直俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN108735593A publication Critical patent/CN108735593A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108735593B publication Critical patent/CN108735593B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/782—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, each consisting of a single circuit element
    • H01L21/784—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, each consisting of a single circuit element the substrate being a semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

提供晶片的加工方法，解决因碎屑飞散使光器件的品质降低、从正面朝向背面倾斜地分割而无法形成垂直的侧壁以及正面上所形成的发光层损伤的问题。该晶片的加工方法包含：盾构隧道形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点定位于与分割预定线对应的区域而对晶片照射脉冲激光光线，按照规定的间隔沿分割预定线形成多个盾构隧道，该盾构隧道由多个细孔和围绕各细孔的非晶质构成；改质层形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点定位于分割预定线的内部而对晶片照射脉冲激光光线，在相邻的盾构隧道之间形成改质层；和分割工序，对晶片施加外力而将晶片分割成多个光器件芯片。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法，将在蓝宝石基板的正面上层叠有发光层并在由分割预定线划分的各区域形成有光器件的晶片分割成各个光器件芯片。
背景技术
将在蓝宝石基板的正面上层叠有发光层(Epi层)并在由多条分割预定线划分的各区域形成有光器件(LED)的晶片分割成各个光器件芯片，分割得到的光器件芯片被用于照明设备、个人计算机、移动电话等电气设备。蓝宝石的莫氏硬度高，因此在蓝宝石基板中难以利用切削刀具进行切断，因此使用激光加工装置形成分割的起点。
激光加工装置存在下述类型：对分割预定线照射对于蓝宝石具有吸收性的波长的激光光线而实施烧蚀加工，将晶片分割成各个器件芯片的类型(例如参照专利文献1)；将对于蓝宝石具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于与分割预定线对应的内部而对晶片照射激光光线，连续地形成改质层而将晶片分割成各个器件芯片的类型(例如参照专利文献2)；使用具有用数值孔径(NA)除以单晶基板的折射率(n)而得的值为0.05以上且0.2以下的球面像差的聚光透镜将对于蓝宝石具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于与分割预定线对应的规定的位置而对晶片照射激光光线，连续地形成由多个细孔和围绕各细孔的非晶质构成的多个盾构隧道而将晶片分割成各个器件芯片的类型(例如参照专利文献3)。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特许第3408805号公报
专利文献3：日本特开2014-221483号公报
但是，当利用实施烧蚀加工的类型时，存在碎屑飞散而使光器件的品质降低的问题。另外，当连续地形成改质层并施加外力而将晶片分割成各个光器件芯片时，存在下述问题：虽然能够沿着分割预定线呈直线地进行分割，但是由于会因蓝宝石的晶体取向导致从正面朝向背面倾斜地进行分割而无法形成垂直的侧壁。另外，当连续地形成多个盾构隧道并施加外力而将晶片分割成各个器件芯片时，存在下述问题：虽然能够对晶片垂直地进行分割，但是由于之前所形成的盾构隧道，接下来的激光光线发生散射而使形成在晶片的正面上的发光层损伤。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供一种晶片的加工方法，不存在碎屑飞散而使光器件的品质降低的问题，并且能够解决下述问题：在连续地形成改质层并施加外力而将晶片分割成各个光器件芯片时，从正面朝向背面倾斜地进行分割而无法形成垂直的侧壁；以及在连续地形成多个盾构隧道时，由于之前所形成的盾构隧道，接下来的激光光线发生散射而使在正面上所形成的发光层损伤。
根据本发明，提供晶片的加工方法，将晶片分割成各个光器件芯片，该晶片在蓝宝石基板的正面上层叠有发光层，并在该发光层上的由相互交叉的多条分割预定线划分的各区域内分别形成有光器件，其中，该晶片的加工方法具有如下的工序：盾构隧道形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点从晶片的背面定位于与分割预定线对应的区域而对晶片照射脉冲激光光线，按照规定的间隔沿分割预定线形成多个盾构隧道，该盾构隧道由多个细孔和围绕各细孔的非晶质构成；改质层形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点从晶片的背面定位于分割预定线的内部而对晶片照射脉冲激光光线，在相邻的盾构隧道之间形成改质层；以及分割工序，对晶片施加外力而将晶片分割成多个光器件芯片。
根据本发明的晶片的加工方法，通过多个盾构隧道形成从晶片的背面至正面的垂直的分割起点，并且通过形成在盾构隧道与盾构隧道之间的改质层形成沿着分割预定线的分割起点，因此当将晶片分割成各个光器件芯片时，分割得到的光器件芯片的侧面成为从正面至背面的垂直的面，并且成为沿着分割预定线的面。
因此，在本发明的晶片的加工方法中，不进行烧蚀加工，因此不存在碎屑飞散而使光器件的品质降低的问题，并且解决了下述问题：在连续地形成改质层并施加外力而将晶片分割成各个光器件芯片时，从正面朝向背面倾斜地进行分割而无法形成垂直的侧壁；以及在连续地形成多个盾构隧道时，由于之前所形成的盾构隧道，接下来的激光光线发生散射而使在晶片的正面上所形成的发光层损伤。
附图说明
图1的(a)是晶片的正面侧的立体图，图1的(b)是晶片的背面侧的立体图。
图2是示出实施盾构隧道形成工序的状态的立体图。
图3的(a)是形成有盾构隧道的晶片的剖视图，图3的(b)是盾构隧道的立体图。
图4是示出实施改质层形成工序的状态的立体图。
图5是形成有改质层的晶片的剖视图。
图6是借助粘接带而安装于环状框架的晶片的立体图。
图7的(a)是示出实施分割工序的状态的剖视图，图7的(b)是其局部放大剖视图，图7的(c)是示出晶片已被分割的状态的剖视图。
图8是示出晶片被沿着分割预定线分割成各个光器件芯片的状态的立体图。
标号说明
2：晶片；2a：晶片的正面；2b：晶片的背面；4：分割预定线；4a：第一分割预定线；4b：第二分割预定线；6：光器件；14：盾构隧道；16：细孔；18：非晶质；24：改质层。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的晶片的加工方法的实施方式进行说明。
如图1所示，在由厚度为500μm左右的圆盘状的蓝宝石(Al2O3)基板形成的晶片2的正面2a(蓝宝石基板的正面)上层叠有厚度为10μm左右的发光层(未图示)，并由格子状的分割预定线4划分而形成有多个矩形状的光器件(LED)6。在晶片2的周缘形成有表示晶体取向的定向平面8，格子状的分割预定线4由与定向平面8平行的多条第一分割预定线4a和与定向平面8垂直的多条第二分割预定线4b构成。另外，在图1的(b)中示出了未形成光器件6的晶片2的背面2b侧。
在本实施方式中，首先实施盾构隧道形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的激光光线的聚光点从晶片2的背面2b定位于与分割预定线4对应的区域而对晶片2照射激光光线，按照规定的间隔沿分割预定线4形成由多个细孔和围绕各细孔的非晶质构成的多个盾构隧道。盾构隧道形成工序例如可以使用在图2中示出其一部分的第一激光加工装置10来实施。第一激光加工装置10具有：卡盘工作台(未图示)，其对被加工物进行保持；聚光器12，其对卡盘工作台所保持的被加工物照射脉冲激光光线LB1；以及拍摄单元(未图示)，其对卡盘工作台所保持的被加工物进行拍摄。卡盘工作台构成为在上表面对被加工物进行吸附，该卡盘工作台通过旋转单元以在上下方向上延伸的轴线为中心进行旋转，并且通过X方向移动单元在X方向上进退，通过Y方向移动单元在Y方向上进退(均未图示)。聚光器12包含聚光透镜(未图示)，其用于对第一激光加工装置10的脉冲激光振荡器(未图示)所振荡出的脉冲激光光线LB1进行会聚而照射至被加工物。关于聚光器12的聚光透镜的数值孔径(NA)，将用数值孔径(NA)除以被加工物的折射率n而得的值设定为0.05以上且0.2以下。在本实施方式中，由折射率n为1.7的蓝宝石(Al2O3)基板形成晶片2，因此聚光器12的聚光透镜的数值孔径(NA)设定为0.085以上且0.34以下。拍摄单元包含：通常的拍摄元件(CCD)，其利用可见光线对被加工物进行拍摄；红外线照射单元，其对被加工物照射红外线；光学系统，其对由红外线照射单元照射的红外线进行捕捉；以及拍摄元件(红外线CCD)，其输出与光学系统所捕捉的红外线对应的电信号(均未图示)。另外，X方向是图2中箭头X所示的方向，Y方向是图2中箭头Y所示的方向，是与X方向垂直的方向。X方向和Y方向所限定的平面实质上是水平的。
参照图2继续进行说明，在盾构隧道形成工序中，首先使晶片2的背面2b朝上而使晶片2吸附在第一激光加工装置10的卡盘工作台的上表面上。接着，利用第一激光加工装置10的拍摄单元(未图示)从上方对晶片2进行拍摄。接着，根据利用拍摄单元所拍摄的晶片2的图像，利用第一激光加工装置10的X方向移动单元、Y方向移动单元和旋转单元使卡盘工作台移动和旋转，从而将晶片2的朝向调整为规定的朝向，并且对晶片2与聚光器12在XY平面上的位置进行调整。在调整晶片2的朝向时，如图2所示，使定向平面8与X方向一致，从而使第一分割预定线4a与X方向一致，并且使第二分割预定线4b与Y方向一致。另外，在对晶片2与聚光器12在XY平面上的位置进行调整时，将聚光器12定位于与X方向一致的第一分割预定线4a的一个端部的上方。此时，晶片2的背面2b朝上，形成有分割预定线4的晶片2的正面2a朝下，但如上所述，拍摄单元包含红外线照射单元、捕捉红外线的光学系统以及输出与红外线对应的电信号的拍摄元件(红外线CCD)，因此能够从晶片2的背面2b透过而对正面2a的分割预定线4进行拍摄，因此能够将聚光器12定位于第一分割预定线4a的一个端部的上方。接着，利用第一激光加工装置10的聚光点位置调整单元(未图示)使聚光器12在光轴方向上移动，将聚光点从晶片2的背面2b定位于与第一分割预定线4a对应的区域。接着，实施盾构隧道形成加工，一边使晶片2和聚光点在X方向上相对地移动一边从聚光器12对晶片2照射对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线LB1。在本实施方式中，在盾构隧道形成加工中，不使聚光点移动，而是通过X方向移动单元使卡盘工作台以规定的加工进给速度在X方向上相对于聚光点进行加工进给。接着，按照第一分割预定线4a的间隔，对晶片2和聚光点在Y方向上相对地进行转位进给。在本实施方式中，在转位进给中，按照第一分割预定线4a的间隔，不使聚光点移动，而是通过Y方向移动单元使卡盘工作台在Y方向上相对于聚光点进行转位进给。然后，交替重复进行盾构隧道形成加工和转位进给，从而沿与X方向一致的所有第一分割预定线4a实施盾构隧道形成加工。接着，通过旋转单元使卡盘工作台旋转90度之后，交替重复进行盾构隧道形成加工和按照第二分割预定线4b的间隔的转位进给，从而沿所有第二分割预定线4b也实施盾构隧道形成加工。这样的盾构隧道形成工序例如可以按照下述加工条件来实施。另外，下述离焦量是聚光器12相对于将脉冲激光光线LB1的聚光点定位于晶片2的背面2b的状态的移动量，在数值之前标记的“-”是指使聚光器12向负的光轴方向(接近晶片2的方向)移动。
脉冲激光光线的波长：1030nm
脉冲宽度：10ps
重复频率：10kHz
聚光透镜的数值孔径(NA)：0.25
平均输出：0.2W
散焦量：-45μm
聚光点的直径：5μm
加工进给速度：300mm/s
当进行盾构隧道形成工序时，如图3的(a)所示，能够按照规定的间隔L1沿分割预定线4形成从晶片2的背面2b至正面2a的多个盾构隧道14。如图3的(b)所示，相对于晶片2垂直延伸的盾构隧道14由直径为1μm左右的细孔16和围绕细孔16的直径为5μm左右的非晶质18构成。另外，关于沿着分割预定线4所形成的盾构隧道14之间的间隔L1，例如在上述加工条件下，卡盘工作台的加工进给速度V1为300mm/s，脉冲激光光线LB1的重复频率F1为10kHz，因此间隔L1如下。
L1＝V1/F1
＝300mm/s÷10kHz
＝30μm
因此，相邻的盾构隧道14的间隔是充分的，因此不会由于之前所形成的盾构隧道14使接下来的脉冲激光光线LB1发生散射而使发光层损伤。
在实施了盾构隧道形成工序之后，实施改质层形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点从晶片2的背面2b定位于分割预定线4的内部而照射脉冲激光光线，在由盾构隧道14所形成的规定的间隔中形成改质层。改质层形成工序例如可以使用在图4中示出其一部分的第二激光加工装置20来实施。第二激光加工装置20具有：卡盘工作台(未图示)，其对被加工物进行保持；聚光器22，其对卡盘工作台所保持的被加工物照射脉冲激光光线LB2；以及拍摄单元(未图示)，其对卡盘工作台所保持的被加工物进行拍摄。卡盘工作台构成为在上表面上对被加工物进行吸附，该卡盘工作台通过旋转单元以在上下方向上延伸的轴线为中心进行旋转，并且通过X方向移动单元在X方向上进退，通过Y方向移动单元在Y方向上进退(均未图示)。聚光器22包含聚光透镜(未图示)，其用于对第二激光加工装置20的脉冲激光振荡器(未图示)所振荡出的脉冲激光光线LB2进行会聚而照射至被加工物。拍摄单元包含：通常的拍摄元件(CCD)，其利用可见光线对被加工物进行拍摄；红外线照射单元，其对被加工物照射红外线；光学系统，其对由红外线照射单元照射的红外线进行捕捉；以及拍摄元件(红外线CCD)，其输出与光学系统所捕捉的红外线对应的电信号(均未图示)。另外，X方向是图4中箭头X所示的方向，Y方向是图4中箭头Y所示的方向，是与X方向垂直的方向。X方向和Y方向所限定的平面实质上是水平的。
参照图4继续进行说明，在改质层形成工序中，首先使晶片2的背面2b朝上，使晶片2吸附在第二激光加工装置20的卡盘工作台的上表面上。接着，利用第二激光加工装置20的拍摄单元(未图示)从上方对晶片2进行拍摄。接着，根据利用拍摄单元所拍摄的晶片2的图像，利用第二激光加工装置20的X方向移动单元、Y方向移动单元和旋转单元使卡盘工作台移动和旋转，从而将晶片2的朝向调整为规定的朝向，并且对晶片2与聚光器22在XY平面上的位置进行调整。在调整晶片2的朝向时，如图4所示，使定向平面8与X方向一致，从而使第一分割预定线4a与X方向一致，并且使第二分割预定线4b与Y方向一致。另外，在对晶片2与聚光器22在XY平面上的位置进行调整时，将聚光器22定位于与X方向一致的第一分割预定线4a的一个端部的上方。此时，晶片2的背面2b朝上，形成有分割预定线4的正面2a朝下，但与第一激光加工装置10的拍摄单元同样地，在第二激光加工装置20的拍摄单元中也包含红外线照射单元、捕捉红外线的光学系统、以及输出与红外线对应的电信号的拍摄元件(红外线CCD)，因此能够从晶片2的背面2b透过而对正面2a的分割预定线4进行拍摄，因此能够将聚光器22定位于第一分割预定线4a的一个端部的上方。接着，利用第二激光加工装置20的聚光点位置调整单元(未图示)使聚光器22在光轴方向上移动，将聚光点从晶片2的背面2b定位于第一分割预定线4a的内部。接着，实施改质层形成加工，一边使晶片2和聚光点在X方向上相对地移动一边从聚光器22对晶片2照射对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线LB2。在本实施方式中，在改质层形成加工中，不使聚光点移动，而是通过X方向移动单元使卡盘工作台以规定的加工进给速度在X方向上相对于聚光点进行加工进给。接着，按照第一分割预定线4a的间隔，对晶片2和聚光点在Y方向上相对地进行转位进给。在本实施方式中，在转位进给中，按照第一分割预定线4a的间隔，不使聚光点移动，而是通过Y方向移动单元使卡盘工作台在Y方向上相对于聚光点进行转位进给。然后，交替重复进行改质层形成加工和转位进给，从而对与X方向一致的所有第一分割预定线4a实施改质层形成加工。另外，通过旋转单元使卡盘工作台旋转90度之后，交替重复进行改质层形成加工和按照第二分割预定线4b的间隔的转位进给，从而对所有第二分割预定线4b也实施改质层形成加工。这样的改质层形成工序例如可以按照下述加工条件来实施。
脉冲激光光线的波长：1030nm
脉冲宽度：10ps
重复频率：100kHz
聚光透镜的数值孔径(NA)：0.8
平均输出：0.5W
散焦量：-250μm
聚光点的直径：5μm
加工进给速度：1000mm/s
当进行改质层形成工序时，如图5所示，能够在由多个盾构隧道14所形成的规定的间隔L1中形成改质层24。由此，沿着分割预定线4形成由盾构隧道14和改质层24构成的分割起点。关于沿着分割预定线4所形成的改质层24之间的间隔L2，例如在上述加工条件下，卡盘工作台的加工进给速度V2为1000mm/s，脉冲激光光线LB2的重复频率F2为100kHz，因此间隔L2如下。
L2＝V2/F2
＝1000mm/s÷100kHz
＝10μm
在间隔L1中形成三个改质层24。
在实施了改质层形成工序之后，实施分割工序，对晶片2施加外力而将晶片2分割成各个光器件6。关于分割工序，例如如图6所示，将晶片2的正面2a朝上而将晶片2粘贴在周缘被固定于环状框架26的粘接带28上，然后使用在图7中示出其一部分的分割装置30来实施分割工序。分割装置30具有：在上下方向上延伸的圆筒状的基台32；在基台32的上端侧外周面上沿周向隔开间隔附设的多个夹具34；在基台32的径向内侧相互平行地配置的多个圆柱状的支承棒36；以及搭载在多个支承棒36上的用于按压被加工物的按压部件38。按压部件38与支承棒36平行地延伸，如图7的(b)所示，形成为朝向下方宽度逐渐变窄的三角形状。
参照图7继续进行说明，在分割工序中，首先使粘接带28侧朝上并且将第一分割预定线4a定位于支承棒36之间而在基台32的上表面上载置环状框架26。接着，利用多个夹具34将环状框架26的外周缘部固定。接着，如图7的(b)所示，利用按压部件38从粘接带28侧沿着第一分割预定线4a对晶片2进行按压。这样，如图7的(c)所示，沿着第一分割预定线4a形成的盾构隧道14和改质层24成为分割的起点，晶片2沿着第一分割预定线4a被分割。然后，一边按照第一分割预定线4a的间隔移动按压部件38，一边重复进行按压部件38的按压，从而沿着所有第一分割预定线4a对晶片2进行分割。接着，解除基于夹具34的固定，使环状框架26旋转90度，将第二分割预定线4b定位于支承棒36之间，在基台32的上表面上载置环状框架26，利用多个夹具34将环状框架26的外周缘部固定。接着，按照第二分割预定线4b的间隔，一边移动按压部件38一边重复进行按压部件38的按压，从而沿着所有第二分割预定线4b对晶片2进行分割。由此，能够将晶片2分割成如图8所示分别在正面上形成有光器件6的多个芯片。在图8中用标号40表示通过分割工序以分割预定线4作为起点分割得到的部分(分割线)。
如上所述，在本实施方式中，实施盾构隧道形成工序和改质层形成工序，从而通过盾构隧道14形成从晶片2的背面2b至正面2a的垂直的分割起点，并且通过形成在盾构隧道14与盾构隧道14之间的改质层24形成沿着分割预定线4的分割起点，因此当在分割工序中将晶片2分割成各个光器件芯片时，分割得到的光器件芯片的侧面成为从正面至背面的垂直的面，并且成为沿着分割预定线4的面。因此，在本实施方式中，不进行烧蚀加工，因此不存在碎屑飞散而使光器件芯片的品质降低的问题，并且解决了下述问题：在连续地形成改质层并施加外力而将晶片2分割成各个光器件芯片时，从正面朝向背面倾斜地分割而无法形成垂直的侧壁；以及在连续地形成盾构隧道时，由于之前所形成的盾构隧道，接下来的激光光线发生散射而使在晶片2的正面2a上所形成的发光层损伤。
另外，在本实施方式中，说明了在实施盾构隧道形成工序之后实施改质层形成工序的例子，但也可以在实施改质层形成工序之后实施盾构隧道形成工序。另外，在本实施方式中，说明了在实施分割工序时将晶片2粘贴在固定于环状框架26的粘接带28的例子，但也可以在使晶片2的背面2b朝上而将晶片2粘贴在固定于环状框架26的粘接带28上之后实施盾构隧道形成工序和改质层形成工序。另外，在本实施方式中，说明了使用分割装置30实施分割工序的例子，但分割工序也可以使用对粘贴有晶片2的粘接带28进行扩展而将放射状张力作用于晶片2的扩展单元而沿着形成有盾构隧道14和改质层24的分割预定线4将晶片2分割成各个光器件芯片。

Claims (1)

1.一种晶片的加工方法，将晶片分割成各个光器件芯片，该晶片在蓝宝石基板的正面上层叠有发光层，在该发光层上的由相互交叉的多条分割预定线划分的各区域内分别形成有光器件，其中，该晶片的加工方法具有如下的工序：
盾构隧道形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点从晶片的背面定位于与分割预定线对应的区域而对晶片照射脉冲激光光线，按照规定的间隔沿分割预定线形成多个盾构隧道，该盾构隧道由多个细孔和围绕各细孔的非晶质构成；
改质层形成工序，将对于蓝宝石基板具有透过性的波长的脉冲激光光线的聚光点从晶片的背面定位于分割预定线的内部而对晶片照射脉冲激光光线，在相邻的盾构隧道之间形成改质层；以及
分割工序，对晶片施加外力而将晶片分割成多个光器件芯片。
CN201810353472.3A 2017-04-25 2018-04-19 晶片的加工方法 Active CN108735593B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-086343 2017-04-25
JP2017086343A JP6837905B2 (ja) 2017-04-25 2017-04-25 ウエーハの加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108735593A true CN108735593A (zh) 2018-11-02
CN108735593B CN108735593B (zh) 2023-07-21

Family

ID=63714583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810353472.3A Active CN108735593B (zh) 2017-04-25 2018-04-19 晶片的加工方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10297710B2 (zh)
JP (1) JP6837905B2 (zh)
KR (1) KR102399375B1 (zh)
CN (1) CN108735593B (zh)
DE (1) DE102018206303B4 (zh)
TW (1) TWI736760B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6908464B2 (ja) * 2016-09-15 2021-07-28 株式会社荏原製作所 基板加工方法および基板加工装置
JP6925945B2 (ja) * 2017-11-30 2021-08-25 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP7184455B2 (ja) * 2018-06-27 2022-12-06 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104148816A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 株式会社迪思科 激光加工方法
JP2017041472A (ja) * 2015-08-17 2017-02-23 株式会社ディスコ 貼り合せ基板の加工方法
US20170103921A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Disco Corporation Processing method of optical device wafer
JP2017076714A (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305420A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法
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
JP4917382B2 (ja) * 2006-08-09 2012-04-18 株式会社ディスコ レーザー光線照射装置およびレーザー加工機
JP2009123835A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体デバイスの製造方法
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
JP2011035253A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP5443104B2 (ja) * 2009-09-14 2014-03-19 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6208430B2 (ja) 2013-01-25 2017-10-04 株式会社ディスコ レーザー加工方法
JP6062287B2 (ja) * 2013-03-01 2017-01-18 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6113529B2 (ja) * 2013-03-05 2017-04-12 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6262039B2 (ja) 2014-03-17 2018-01-17 株式会社ディスコ 板状物の加工方法
JP2016042516A (ja) * 2014-08-15 2016-03-31 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6466692B2 (ja) 2014-11-05 2019-02-06 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2016143766A (ja) 2015-02-02 2016-08-08 株式会社ディスコ 単結晶部材の加工方法
JP2016167552A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社ディスコ 単結晶基板の加工方法
JP6510933B2 (ja) * 2015-08-21 2019-05-08 株式会社ディスコ 光デバイスウエーハの加工方法
JP6260601B2 (ja) * 2015-10-02 2018-01-17 日亜化学工業株式会社 半導体素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104148816A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 株式会社迪思科 激光加工方法
JP2017041472A (ja) * 2015-08-17 2017-02-23 株式会社ディスコ 貼り合せ基板の加工方法
US20170103921A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Disco Corporation Processing method of optical device wafer
JP2017076714A (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI736760B (zh) 2021-08-21
CN108735593B (zh) 2023-07-21
US20180309018A1 (en) 2018-10-25
TW201839829A (zh) 2018-11-01
KR20180119482A (ko) 2018-11-02
US10297710B2 (en) 2019-05-21
JP6837905B2 (ja) 2021-03-03
KR102399375B1 (ko) 2022-05-17
DE102018206303B4 (de) 2024-05-02
DE102018206303A1 (de) 2018-10-25
JP2018186163A (ja) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105261560B (zh) 晶片的加工方法
CN106129003B (zh) 晶片的加工方法
CN107093578A (zh) 晶片的加工方法
CN104148816A (zh) 激光加工方法
CN107464762A (zh) 被加工物的检查方法、检查装置、激光加工装置、扩展装置
CN107123595A (zh) 晶片的加工方法
JP6608713B2 (ja) ウエーハの加工方法
CN108735593A (zh) 晶片的加工方法
JP6549014B2 (ja) 光デバイスウエーハの加工方法
CN105789124A (zh) 晶片的加工方法
JP6625854B2 (ja) 光デバイスウエーハの加工方法
CN105514036A (zh) 晶片的加工方法
CN107017202A (zh) 晶片的加工方法
CN104078425A (zh) 晶片的加工方法
CN105789125A (zh) 晶片的加工方法
CN109256332A (zh) 晶片的加工方法
CN109454337A (zh) 激光加工装置
JP6510933B2 (ja) 光デバイスウエーハの加工方法
JP6529414B2 (ja) ウエーハの加工方法
CN109300843A (zh) 晶片的加工方法和晶片的加工中使用的辅助器具
JP2017076714A (ja) ウエーハの加工方法
CN105390380A (zh) 晶片的加工方法
JP2021174801A (ja) ウエーハの加工方法
CN110491834A (zh) 被加工物的加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant