CN1812056A - 基板加工方法及元件制造方法 - Google Patents
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Abstract
得到一种进行更高精度、高效率地进行分割用的加工之基板加工方法及根据该加工方法、在基板上形成的元件的制造方法。沿要分割基板(10)的预定分割线中、与第1交叉分割线交叉成T字形的第2预定分割线，从与第1预定分割线的交叉点起，以所定长度及深度进行蚀刻加工，对未进行蚀刻加工的预定分割线部分进行用于分割基板(10)的划线、改性、切断等激光加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含用于分割晶片等基板的划线等激光加工的基板加工方法及芯片的制造方法。
背景技术
例如，在从基板(晶片)制造具有元件等的芯片时，例如有通过切断加工硅等基板分割的工序。作为在进行这样的工序时使用的方法，例如有旋转磨石、切削(切割)基板后切断、分割的方法。但是，由于基于切削等切断加工的分割方法使用水、磨削液等液体，所以在分割怕湿的元件等的情况下不能使用。
因此，还有通过基于激光照射的激光加工，加工分割成期望形状的方法。尤其是在激光加工的情况下，具有通过形成沟至期望部分、或改性后易切割或施加(扩展)应力(例如拉伸应力、弯曲应力、热应力等)后切割(割断，打破)来分割的方法；加热(能量)使期望部分熔化后切断后分割的方法等(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：特开2002-192367号公报(图1、图2)
专利文献2：特开2002-205180号公报(图1、图2)
然而，在激光加工时，例如若在要加工的形状中包含台阶、T字形等，在激光移动端存在不必加工的部分，则为了不加工该部分，必须进行高精度的激光加工，需要用于此加工的装置。另外，相反，在精度不能确保的激光加工装置的情况下，难以进行激光加工。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种进行更高精度、高效率地分割用的加工(激光加工)的基板加工方法及基于该加工方法的、在基板上形成的元件的制造方法。
本发明的基板加工方法至少具有：沿要分割基板的预定分割线中、沿着与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线，从与第1预定分割线的交叉点起，以所定长度及深度进行蚀刻加工的工序；和对未进行蚀刻加工的预定分割线的部分进行分割基板用的激光加工的工序。
根据本发明，由于从与第1预定分割线交叉成T字形状的第2交叉分割线的交叉点起，以所定深度蚀刻加工所定长度(也包含全部第2预定分割线的情况)之后进行激光加工，所以与不设该交叉点为激光加工的开始点或结束点，缓冲激光加工的精度差异，仅通过激光加工来实现同等级的精度的情况相比，可削减时间上、经济上的成本，高效率地加工基板。另外，既便在激光加工的精度不能确保的情况下，也不必严密地进行激光加工，可期待提高由基板制作的制造物的成品率。通过作成所定长度、所定深度，在之后的工序中，若在考虑了施加于基板的冲击等的强度下进行蚀刻，则可期待提高成品率。
另外，本发明的基板加工方法至少具有：对要分割基板的预定分割线中、与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线及与第2预定分割线平行的预定分割线，以所定的深度蚀刻加工的工序；和对未进行蚀刻加工的预定分割线进行分割基板用的激光加工的工序。
根据本发明，由于不必对与第2预定分割线平行的预定分割线再次进行激光加工，所以可谋求缩短激光加工的时间，进而谋求缩短整个基板加工的时间。尤其是，既便根据情况不全部控制激光照射或非激光照射也可，所以可简单地进行激光加工控制。
另外，本发明的基板加工方法，配线预定分割线，使第2预定分割线与在具有结晶面方向的基板上设置的取向面(Orientation flat)平行。
根据本发明，由于与取向面平行地配线预定分割线，所以既便进行蚀刻加工，也可维持基板的强度更强。
另外，本发明的基板加工方法至少具有如下工序：沿着要分割基板的预定分割线中、与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线，从与第1预定分割线交叉点起，留下所定的长度，进行用于分割基板的激光加工的工序。
根据本发明，由于从与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线的交叉点起留下所定的长度、进行激光加工，所以可进行这样的处理：即在交叉点端存在不能加工的区域时，通过在其前面停止加工，增加应力，进行分割。
另外，在本发明的基板加工方法中，设定成所定长度为100μm，并进行激光加工。
根据本发明，由于在预料了激光加工精度的基础上，设定留下部分的长度，所以即使在加工时产生偏差，也可吸收该偏差，有效地进行分割。
另外，本发明的基板加工方法至少具有：沿着要分割基板的预定分割线中沿某个点延伸的、各自不在同一直线上的多条预定分割线，从某点起蚀刻加工多条预定分割线之所定长度的工序；和对蚀刻加工的预定分割线的部分进行分割基板用的激光加工的工序。
根据本发明，在将基板分割成多块时，沿着从某点起延伸的、各自不在同一直线上的多条预定分割线，通过从某点起蚀刻加工多条预定分割线之所定的长度，在该点前可开始或结束激光加工，所以可提高基板的加工精度。这里，就同一直线上的2条预定分割线而言，尤其是不必进行蚀刻加工，而只要沿该直线进行激光加工即可。
另外，在本发明的基板加工方法中，设基板为硅晶片。
根据本发明，最适用于半导体元件等元件形成，若在蚀刻加工等中对种类丰富的硅晶片适用本方法，则可最有效地作用。尤其是可得到经济性高的效果。
另外，本发明的基板加工方法是使基板相对固定的激光照射点移动，进行基板的激光加工的方法。
根据本发明，例如通过搭载于载置台上使基板移动，与使激光加工用的头移动的情况相比，可提高加工精度。
另外，本发明的基板加工方法，掩蔽基板的不进行激光加工的部分进行激光加工。
根据本发明，除基于上述蚀刻加工、激光加工的方法外，还使用掩膜进行激光加工，所以既便没有基于激光的照射或非照射的控制，也可进行更高精度的加工。
另外，本发明的基板加工方法通过基于Q开关的脉冲振荡控制，控制对基板的激光照射或非照射。
根据本发明，除基于上述蚀刻加工、激光加工的方法外，还进行了由基于Q开关的脉冲振荡控制的控制激光照射或非照射，所以可进行更高精度的加工。
另外，本发明的基板加工方法通过百叶窗的开闭控制，控制对基板的激光照射或非照射。
根据本发明，除基于上述蚀刻加工、激光加工的方法外，还进行了由百叶窗的开闭控制的激光照射或非照射的控制，所以可进行更高精度的加工。
另外，在本发明的基板加工方法中，激光加工是为了进行基于应力附加的分割的、在预定分割线中的进行切入沟形成或改性的加工。
根据本发明，由于使用上述的方法进行切入沟形成或改性的加工，所以可有效地、容易地进行扩展等应力附加。
另外，本发明的基板加工方法形成在预定分割线中用于切断的贯通沟。
根据本发明，由于使用上述方法进行形成贯通沟的加工，所以可容易地进行对基板之芯片的分割。另外，既便在附加应力分割时，也减小该应力。
另外，本发明的基板加工方法，向基板照射基于YAG激光器的二次谐波或三次谐波的激光，进行用于切断或划线的激光加工。
根据本发明，由于使用YAG激光器的二次谐波或三次谐波进行用于切断或划线的激光加工，所以可根据预定分割线，尤其是没有关于划线的沟之深度等的差异、容易地进行分割。
另外，本发明的基板加工方法，向基板照射基于YAG激光器之基波的激光，进行使照射位置改性的激光加工。
根据本发明，由于使用YAG激光器的基波进行使照射位置的材质改性的激光加工，所以可根据预定分割线，没有改性的差异、容易地进行分割。
另外，本发明的基板加工方法，在激光加工中使用可在基板的任意深度聚光的聚光光学系统。
根据本发明，由于在激光加工中使用聚光光学系统，所以不论基板表面、内部，在任意深度都可加工预定分割线。尤其是在为谋求基板的内部改性而聚光时是有效的。
另外，本发明的基板加工方法，向基板照射由相位光栅分支的激光，进行激光加工。
根据本发明，由于在激光加工时使用相位光栅，所以可同时对多个预定分割线进行激光加工，所以可谋求时间缩短。
另外，本发明的元件制造方法，在将高度不同地排列的、基板上的多个元件分割成芯片时，根据上述的基板加工方法，进行用于将就相邻元件间的关系而言为高度不同的方向之预定分割线作为第2预定分割线、分割成芯片的加工。
根据本发明，在利用增多选择个数等的关系，将以高度不同(锯齿状)的排列在基板上形成的元件分割成芯片时使用上述方法，所以可制造各元件的大小没有差异的、精度高的元件。尤其是在与其他的基板、芯片等结合时，由于大小一致，所以合适。另外，由于可在蚀刻加工元件的同一工序中蚀刻加工预定分割线，所以可不增加加工时间地进行上述加工方法。
另外，本发明的元件制造方法，制造成为液滴喷头之部件的元件。
根据本发明，由于适用于制造成为必需结合形成元件的基板的液滴喷头之部件的元件，所以通过调整基板间的大小，可进行精度高的结合，可制造质量好的液滴喷头。
附图说明
图1是表示构成激光加工装置的部件之一例的图。
图2是表示进行加工的基板的一部分的图。
图3是表示基板10的图。
图4是表示基板10的激光加工的图。
图5是表示本发明的实施方式2的基板10A的图。
图6是表示本发明的实施方式4的进行加工的基板的一部分的图。
图7是表示构成实施方式5的激光加工装置之部件之一例的图。
图8是表示本发明的基板分割方法的预定分割线的实例的图。
图中：1-激光振荡器，1A-Q开关，2-增益控制器，3-激光束扩展器，4-反射镜，5-聚光透镜，6-百叶窗，7-XY台，8-控制部件，10、10A-基板，11-掩膜，12-相位光栅。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式1的、构成进行将基板分割成芯片(小片)的加工所用的激光加工装置之主要部件之一例图。在本实施方式中，说明对预定基板上的分割的线(下面称为预定分割线。预定分割线基本上是为设进行加工用的指标而对基板的分割部分假设的线，但实际上也可画线。)，进行利用应力附加扩展的、例如形成切入沟的划线加工的情况。在图1中，激光振荡器1是振荡用于加工基板10的激光的装置。在本实施方式中，说明作为激光振荡器1使用YAG(钇—铝—石榴石)激光振荡器，为了进行扩展而进行基于最合适的YAG激光谐波(二次、三次谐波)的划线(切入沟形成)用的激光加工。
从激光振荡器1输出的激光，由增益控制器进行电平的调整等。并且，由激光束扩展器3将激光调整成期望的光斑直径的平行光。反射镜4是传送光学系统的部件，为了将由激光束扩展器3调整后的激光送到聚光透镜5而设置的。在本实施方式中，由反射镜4反射激光后送到聚光透镜5，但例如也可以使用光纤进行激光的传送。聚光透镜5是在激光加工的加工头(未图示)上设置的聚光光学系统(焦点光学系统)的束收敛部件，为了聚光激光，聚焦照射到基板10的表面或所定位置(深度)而设置的。通过使用聚焦光学系统，可以在基板10的任意深度聚光，进行激光加工。
百叶窗6是用于控制对基板10的激光照射或非照射的部件。如果可控制激光的照射或非照射的，则对百叶窗6的种类不特别限制。这里，设使用电磁百叶窗。通过响应速度快的电磁百叶窗，可以高精度控制激光照射，可提高基板10的加工精度。这里，替代使用百叶窗6，在基板10上也可对不激光加工(激光照射)的部分附以遮光用的掩膜11。这时，不必照射或非照射等细微的控制。另外，也可通过激光振荡器1具有的Q开关1A控制基板10的加工或非加工。也可任意地组合。
XY台7(工作台)载置基板10。根据来自控制部件8的指示信号，通过马达等驱动部件(未图示)驱动，可2维(平行于照射激光的面的方向)地移动。由此，既便固定激光照射点(激光光斑)不变，也可使基板10的激光照射位置相对地移动，划线、内部的改性、切断(切割)等激光加工成为可能。控制部件8是用于控制激光加工装置整体的部件，控制激光振荡器1的振荡控制、XY台7的移动控制、百叶窗6的开闭控制等装置内各部件的动作。这里，虽未特别地图示，但有时也设置分别控制激光振荡器1、XY台7、百叶窗6等的控制器，控制部件8向这些控制器发出指示，进行整体的控制。
图2是表示进行加工的基板的一部分的图。本实施方式中，就将多个元件(例如为构成以喷墨头代表的液滴喷头等部件而形成的部件、半导体元件等)排列成锯齿状(高度不同)、预定分割线为T字、台阶等形状的基板而言，主要考虑进行用于将该基板分割成各芯片(小片)的加工。若在激光移动、加工前端存在其他的元件(芯片)区域，则不加工该区域，所以对激光加工装置要求可在该区域之前停止加工的精度(图2(a))。另外，尽管如此，有时也误加工该区域。因此，本实施方式在例如进行划线、改性、切断(切割)等，用于分割基板的激光加工工序之前，在所定部分形成基于蚀刻加工的沟，以不加工预定分割线上不激光加工的部分(例如如本实施方式，在将元件分割制造成芯片时，变为芯片区域的部分)(图2(b))。所谓本实施方式的所定部分，例如就对第1预定分割线以T字形交差的第2预定分割线而言，是从交差点起所定长度的部分。另外，第1预定分割线与第2预定分割线不必正交地交差。
蚀刻的沟可在基板的一面形成，根据情况也可在两面形成。从成本等方面考虑，一般利用能得到比激光加工高的精度的蚀刻加工，如果预先形成沟，则就该部分而言不必进行激光加工，在激光照射或非照射(提供或不提供只可加工基板的输出)的控制中可得到时间的富裕(余裕)，可不在意激光加工装置的加工精度或激光加工时使用的掩膜的精度等。即，蚀刻的沟起到缓冲装置的激光加工精度之差异的作用。
图3是表示基板10的图。在图3中，基板10内的细线表示预定分割线。在本实施方式中，设作为加工对象物的基板10为通用性高、适于蚀刻加工及激光加工的硅基板(晶片)。另外，该硅基板例如具有(110)的结晶面方向，作为表示该方向的面具有取向面(取向平面)。垂直于取向面的方向为容易切割(劈开)的方向。因此，若沿该方向进行蚀刻、形成沟(包含贯通沟)，则对搬运、结合时等引起的冲击减弱，基板非常容易切割。因此，在进行基板上芯片排列的布置时，期望设计成想形成蚀刻的沟的方向为与取向面平行的方向。
而且，在本实施方式中，为了确保对基板裂纹的强度，在可打破的范围内，减少蚀刻的基板材料(硅)的除去体积。因激光加工装置的加工精度不同而不同，但认为就沟长度而言，如果确保约100μm，则基本上可防止基板10的裂纹，不加工不加工的部分。这里，如果可保证100μm以下的加工精度，则为了防止基板的裂纹，也可使蚀刻加工的沟的长度比100μm短。另外，相反，如果可保证不切割基板10，则也可使沟的长度比100μm长。
另一方面，就沟的长度而言，虽然还基于基板10的厚度、进行扩展的力等，但为了进行打破，希望设为基板10厚度的50％以上(在蚀刻基板两面时全体为50％)。这里，在本实施方式中，进行用于形成贯通沟的基于蚀刻的加工，但如果可分解，则通过蚀刻加工的形状不限于沟，也可以是孔等。另外，例如在贯通沟中不能保住基板10的强度等时，也可形成所定深度的沟、孔等。
就蚀刻基板10的方法而言，不论使用氢氧化钾(KOH)溶液、氢氟酸(HF)等碱性溶液的湿蚀刻法、或使用RIE(Reactive Ion Etching)等的干蚀刻法等种类、方法如何均可。例如，如果是各向异性湿蚀刻法，则在表面上成膜氧化硅(SiO2)膜后，在整个基板10上成膜为感光性树脂等抗蚀剂(掩膜)的膜，利用标度线(reticule)等进行图案形成(光刻法)。这里，在从两面进行蚀刻时图案形成两面。而且，将进行蚀刻部分的、除去了氧化硅膜的基板10浸在例如氢氧化钾溶液等碱性溶液中，进行所定时间的蚀刻。之后，剥离氧化硅膜。
这里，说明了形成沟等的蚀刻，但在实际上制造芯片时，为沟等的形成不必设置独立的工序，例如，通过与在基板10上形成芯片所用的蚀刻同时在同一工序中进行，可缩短工序时间，提高加工效率。
图4是表示基板10的激光加工的图。图4(a)是表示沿与取向面平行方向上使激光扫描(移动)时的轨迹图。另外，图4(b)是表示沿与取向面垂直方向上使激光扫描时的轨迹图。用粗线表示的部分是进行激光加工的部分，用虚线表示的部分是不进行激光加工(通过非照射等，不提供只可加工的输出)的部分。
从激光振荡器1输出的激光经增益控制器2、激光束扩展器3由反射镜4反射，由聚光透镜5聚光，照射到基板10上。
对固定的激光光斑，通过XY台7移动，基板10相对地移动，可对基板10进行基于划线的激光加工。而且，在相对基板10的激光移动方向，如图4(a)所示，在进行激光加工部分或不进行激光加工部分间断地存在时，由在通过不加工部分的位置时关闭百叶窗6，不向基板10照射激光。另外，如图4(b)所示，在可连续加工时，不必关闭百叶窗6。控制部件8协同控制激光振荡器1、百叶窗6、XY台7等。
对划线的激光加工结束后的基板10，通过扩展等附加应力，制造多个分割成各芯片的元件。这里，例如在形成喷墨头的部件作为元件时，与形成其他部件的基板结合进行扩展等。
如上所述，根据实施方式1，在激光加工基板10的预定分割线、将多个元件分割成各芯片时，在要求高精度的激光加工的情况(例如，预定分割线在交叉成T字形的交叉点必须停止激光加工的情况)，从该点起对所定长度的部分，通过预先形成包含基于激光加工的贯通沟之所定深度的沟，缓冲激光加工的精度差异，与仅通过激光加工来实现同等级精度的情况相比，可提高成品率，减少时间上、经济上的成本，高效率、高精度地加工基板10。由于基于蚀刻加工的沟形成与形成元件时进行的蚀刻加工在同一工序中进行，所以不浪费时间。另外，基板具有结晶面方向(例如，(110)面方向)的硅基板，设计成在沿结晶方向劈开时，沿与该方向垂直的方向(例如与取向面平行的方向)的预定分割线形成基于蚀刻加工的沟，进行蚀刻，所以与形成沿结晶面方向的沟的情况相比，可格外地维持基板的强度。而且，由于相对于固定的激光光斑、使XY台(基板10)移动来进行激光加工，所以与固定基板10、使激光光斑移动的情况相比，可期待高精度的激光加工。另外，由于进行基于YAG激光的谐波(二次、三次谐波)的划线(切入沟的形成)，所以可高效率地进行基于扩展的分割。如果使用基于蚀刻加工的沟形成，则可进行高精度的加工，但在本实施方式中，还由于使用百叶窗6、Q开关1A、掩膜11来提高激光加工的精度，所以可期待进一步提高成品率。
实施方式2
图5是表示本发明的实施方式2的基板10A的图。在上述实施方式中，为了进一步确保强度，将形成基于蚀刻的沟的部分限定在第2预定分割线的一部分中。但是，不限于此，如果是可确保对基板裂纹的强度，则如图5所示，也可相对平行于第2预定分割线的预定分割线(这里，与取向面平行的整个预定分割线)形成基于蚀刻的沟。
这时，由于对平行于取向面的方向已经形成沟，所以不必进行激光加工(即可省略对图4(a)方向的激光加工工序)。如图4(b)所示，只要仅在垂直于取向面的方向进行激光加工即可，所以可谋求缩短基板10A的加工时间(元件的制造时间)。另外，不必进行百叶窗6的开闭控制等、激光的照射或非照射的控制等，可简单地进行激光加工。
实施方式3
上述实施方式通过激光加工加工沟，但也可以使用YAG激光振荡器进行基于YAG激光器的基波的基板内部改性所用的激光加工。由于通过激光加工改性基板内部，使预定分割线的基板材质成脆性，所以容易进行扩展，可高效率地进行分割。通过加工，既便没有基于机械等的扩展，也可自然地切割。
另外，在实施方式1中，利用YAG激光器的谐波(二次、三次谐波)，进行划线用的激光加工，但例如也可进行用于切断的激光加工。而且，不仅是YAG激光器，还使用CO2激光振荡器、CO激光振荡器、受激准分子激光器振荡器等，如果是可加工基板的激光器，则激光振荡器、激光的种类不特别地限定。
实施方式4
图6是表示本发明的实施方式4的进行加工的基板之一部分的图。本实施方式说明在上述实施方式1中留下进行激光加工的部分、仅进行激光加工的情况。虽然因基板厚度等条件不同而不同，但如果至少是形成构成液滴喷头的部件的基板厚度的等级，则既便未加工的部分为200μm，也可不影响元件地进行扩展等。
在实施方式1中，在预料激光加工的精度的基础上，设进行蚀刻加工部分的长度为100μm。在本实施方式中，设定成不进行激光加工的部分为100μm。根据这样的设定，例如既便激光加工引起100μm的偏差，由于留下部分为0以上，所以不激光加工其他的元件区域，另外，由于为200μm以下，所以可形成进行扩展等的沟。这里，根据情况，在分割成各芯片之后，也可附加调整分割面的工序。
实施方式5
图7是表示本发明的实施方式5的、构成激光加工装置的主要部件之一例图。在图7中，附以与图1相同的符号，由于具有与实施方式中说明的相同的功能，所以省略说明。这里，在反射镜4与聚光透镜5之间设置相位光栅5A。相位光栅5A对入射光具有使其相位变化的特性，具有在表面上有凸凹的表面相位光栅或介质内部的折射率周期性变化的体积相位光栅。就相位光栅5A而言，由于可任意地设计凸凹的形状或间隔，所以可以期望的间隔分支激光。由此，对多个预定分割线，可一次进行激光加工，可谋求缩短加工时间(元件的制造时间)。
实施方式6
图8是表示根据本发明的实施方式6的基板分割方法的预定分割线之实例图。在上述实施方式中，以分割成矩形(四边形)状的芯片为前提来说明。本发明不限于此，也可分割成各种形状的芯片。这时，在存在以某个交点为中心、各自不在同一直线上的预定分割线(沿不同方向延伸的线)的情况下，若从该点起对所定长度的部分进行蚀刻加工，则不管激光加工的精度如何，均可高精度地进行基板的加工(图8(a))。另外，例如在也可加工沿该预定分割线的激光前进端的区域时，不必对该预定分割线进行蚀刻加工(图8(b))。
实施方式7
在实施方式1中，设基板10、10A为硅晶片，但不限于此，利用玻璃基板、其他材料的晶片等也可实现。另外，就形成于基板上的元件而言，不限于例如为构成喷墨头而形成的部件、用于形成半导体的元件，例如对振子等其他使用MEMS(Micro Electro Mechanical System)等技术制作的元件也可适用。
Claims (19)
1、一种基板加工方法，其特征在于，至少具有：
沿要分割基板的预定分割线中、与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线，从与所述第1预定分割线的交叉点起，以所定的长度及深度进行蚀刻加工的工序；和
对未进行该蚀刻加工的所述预定分割线部分进行用于分割所述基板的激光加工的工序。
2、一种基板加工方法，其特征在于，至少具有：
对要分割基板的预定分割线中、与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线及与该第2预定分割线平行的预定分割线，以所定的深度进行蚀刻加工的工序；和
对未进行该蚀刻加工的所述预定分割线进行用于分割所述基板的激光加工的工序。
3、根据权利要求1或2所述的基板加工方法，其特征在于：
配线所述预定分割线，以使所述第2预定分割线与在具有结晶面方位的基板上设置的取向面平行。
4、一种基板加工方法，其特征在于，至少具有：
沿要分割基板的预定分割线中、与第1预定分割线交叉成T字形的第2预定分割线，从与所述第1预定分割线的交叉点起，留下所定的长度，进行用于分割所述基板的激光加工的工序。
5、根据权利要求4所述的基板加工方法，其特征在于：
设定成所述所定的长度为100μm，并进行激光加工。
6、一种基板加工方法，其特征在于，至少具有：
沿要分割基板的预定分割线中、从某点延伸、各自不在同一直线上的多条预定分割线，从所述某点起蚀刻加工所述多条预定分割线之所定长度的工序；和
对未进行该蚀刻加工的所述预定分割线的部分进行用于分割所述基板的激光加工的工序。
7、根据权利要求1～6的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
设所述基板为硅晶片。
8、根据权利要求1～7的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
使所述基板相对固定的激光照射点移动，进行所述基板的激光加工。
9、根据权利要求1～8的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
掩膜所述基板的不进行激光加工的部分，进行所述激光加工。
10、根据权利要求1～8的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
通过基于Q开关的脉冲振荡控制来控制对所述基板的激光照射或非照射。
11、根据权利要求1～8的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
通过百叶窗的开闭控制来控制对所述基板的激光照射或非照射。
12、根据权利要求1～11的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
所述激光加工是进行基于应力附加的分割用的、在所述预定分割线进行切入沟形成或改性的加工。
13、根据权利要求1～11的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
在所述预定分割线上形成用于切断的贯通沟。
14、根据权利要求1～13的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
向所述基板照射基于YAG激光器的二次谐波或三次谐波的激光，进行用于切断或划线的激光加工。
15、根据权利要求1～13的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
向所述基板照射基于YAG激光器的基波的激光，进行使照射位置改性的激光加工。
16、根据权利要求1～15的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
在所述激光加工中使用可在所述基板的任意深度聚光的聚光光学系统。
17、根据权利要求1～16的任一项中所述的基板加工方法，其特征在于：
向所述基板照射由相位光栅分支的所述激光，进行所述激光加工。
18、一种元件制造方法，其特征在于：
在将高度不同地排列的基板上的多个元件分割成芯片时，
根据权利要求1～5、从属于所述权利要求1～5的权利要求7～17的任一项中所述的基板加工方法，进行将就相邻元件间的关系而言为所述高度不同的方向的预定分割线作为第2分割线、分割成芯片的加工。
19、根据权利要求18所述的元件制造方法，其特征在于：
制造为液滴喷头之部件的元件。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| SG138540A1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-01-28 | Apic Yamada Corp | Semiconductor cutting device, semiconductor cutting method, semiconductor cutting system, laser cutting device and laser cutting method |
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| JP2009099681A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 基板の個片化方法 |
| WO2009060048A1 (de) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Ceramtec Ag | Verfahren zum laserritzen von spröden bauteilen |
| DE102008033352A1 (de) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Concentrix Solar Gmbh | Solarzellenchips mit neuer Geometrie und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP2010123723A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハのレーザー加工方法 |
| JP2009188428A (ja) * | 2009-05-25 | 2009-08-20 | Panasonic Corp | 半導体基板 |
| JP5597051B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2014-10-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法 |
| JP5597052B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2014-10-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法 |
| US8878147B2 (en) * | 2010-09-07 | 2014-11-04 | Joseph C. Robinson | Method and apparatus for in situ preparation of serial planar surfaces for microscopy |
| JP5771389B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2015-08-26 | 株式会社ディスコ | 加工方法 |
| JP6024076B2 (ja) * | 2011-01-13 | 2016-11-09 | セイコーエプソン株式会社 | シリコンデバイスの製造方法 |
| JP2013147380A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工方法 |
| JP6022223B2 (ja) * | 2012-06-14 | 2016-11-09 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
| US10502965B2 (en) | 2014-09-17 | 2019-12-10 | Corning Incorporated | High-efficiency multiwavelength beam expander employing dielectric-enhanced mirrors |
| JP6452490B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2019-01-16 | キヤノン株式会社 | 半導体チップの生成方法 |
| WO2017034807A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser scan sequencing and direction with respect to gas flow |
| JP6645113B2 (ja) | 2015-10-16 | 2020-02-12 | 株式会社リコー | 接合部材、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 |
| JP6576211B2 (ja) * | 2015-11-05 | 2019-09-18 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
| JP6751290B2 (ja) * | 2015-11-16 | 2020-09-02 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100338983B1 (ko) * | 1998-11-30 | 2002-07-18 | 윤종용 | 웨이퍼분리도구및이를이용하는웨이퍼분리방법 |
| JP3626442B2 (ja) | 2000-09-13 | 2005-03-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法 |
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| TW568809B (en) * | 2001-09-21 | 2004-01-01 | Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd | Method for scribing substrate of brittle material and scriber |
| KR100786179B1 (ko) * | 2002-02-02 | 2007-12-18 | 삼성전자주식회사 | 비금속 기판 절단 방법 및 장치 |
| KR100749972B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2007-08-16 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 가공 대상물 절단 방법 |
-
2004
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102528290A (zh) * | 2010-11-17 | 2012-07-04 | 株式会社迪思科 | 光器件单元的加工方法 |
| CN107186366A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-22 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| CN107186366B (zh) * | 2016-03-09 | 2020-10-27 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| CN112234029A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-01-15 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种mini LED芯片的切割方法 |
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