DE112016004419T5 - Laserbearbeitungsverfahren - Google Patents

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Takafumi Ogiwara
Yuta Kondoh
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

Auf einem Objekt, das ein Halbleitersubstrat umfasst, das mit mehreren Funktionsvorrichtungen auf einer Vorderfläche ausgebildet ist, konvergiert Laserlicht von einer Rückfläche des Halbleitersubstrats, während ein Abstand zwischen der Vorderfläche und einem ersten Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird, wodurch ein erster modifizierter Bereich entlang der Linie gebildet wird. Das Laserlicht konvergiert an dem Objekt von der Rückfläche, während ein Abstand zwischen der Vorderfläche und einem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand gehalten wird, und während der zweite Konvergenzpunkt mit Bezug auf eine Position, an der der erste der Konvergenzpunkt konvergiert, versetzt wird, wodurch ein zweiter modifizierter Bereich entlang der Linie gebildet wird. Ein vorbestimmter Abschnitt, der die Rückfläche und wenigstens den zweiten modifizierten Bereich umfasst, wird entfernt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungsverfahren.
  • Stand der Technik
  • Es ist ein Laserbearbeitungsverfahren bekannt, bei dem Laserlicht auf ein zu bearbeitendes Objekt, das ein Siliziumsubstrat umfasst, das mit mehreren Funktionsvorrichtungen auf einer Vorderfläche in einer Matrix ausgebildet ist, unter Verwendung einer Rückfläche eines Siliziumsubstrats als eine Laserlichteintrittsfläche emittiert wird, um einen modifizierten Bereich in der Nähe der Vorderfläche des Siliziumsubstrats entlang einer in einem Gittermuster gebildeten Schnittlinie zu bilden, um zwischen benachbarten Funktionsvorrichtungen zu verlaufen, und bei dem anschließend die Rückfläche des Siliziumsubstrats derart poliert wird, dass das Siliziumsubstrat eine vorbestimmte Dicke aufweist, um das zu bearbeitende Objekt für jede Funktionsvorrichtung zu schneiden (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichungsnr. 03/077295
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In dem oben beschriebenen Laserbearbeitungsverfahren ist es wichtig, die Anzahl der Abtastvorgänge des Laserlichts für eine Schnittlinie (das heißt, die Anzahl der gebildeten Reihen des modifizierten Bereichs für eine Schnittlinie) unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Verarbeitungseffizienz zu verringern. Dementsprechend kann sich bei der Bildung der modifizierten Bereichs ein Riss von dem modifizierten Bereich ausgehend in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats stark ausdehnen. Jedoch kann in diesem Fall, wenn das Laserlicht auf dem Halbleitersubstrat konvergiert, eine Beschädigung auf der Vorderseite des Halbleitersubstrats auf der der Laserlichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite auftreten, wodurch sich die Eigenschaften der Funktionsvorrichtung verschlechtern können.
  • Darüber hinaus ist es in dem zuvor beschriebenen Laserbearbeitungsverfahren wünschenswert, die Ausbeute einer Vielzahl von Chips zu erhöhen, die durch Schneiden des zu bearbeitenden Objekts erhalten werden. Aus diesem Grund ist es beispielsweise erforderlich, das Auftreten einer Höhendifferenz auf einer Schnittfläche zu unterdrücken und die Geradheit der Schnittfläche zu verbessern.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Laserbearbeitungsverfahrens, das in der Lage ist, das Auftreten von Schäden auf einer Vorderfläche eines zu bearbeitenden Objekts auf der der Laserlichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite zu unterdrücken und die Schnittfläche zu glätten.
  • Lösung des Problems
  • Ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Schritt des Konvergierens von Laserlicht auf einem zu bearbeitenden Objekt, das ein Halbleitersubstrat umfasst, das mit mehreren Funktionsvorrichtungen auf einer Vorderfläche ausgebildet ist, unter Verwendung einer Rückfläche des Halbleitersubstrats als eine Laserlichteintrittsfläche, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche des Halbleitersubstrats und einem ersten Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird, Bewegen des ersten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang einer Schnittlinie, die so festgelegt ist, das sie zwischen den benachbarten Funktionsvorrichtungen verläuft, um einen ersten modifizierten Bereich entlang der Schnittlinie zu bilden; nach dem ersten Schritt, einen zweiten Schritt des Konvergierens des Laserlichts auf dem zu bearbeitenden Objekt, unter Verwendung der Rückfläche des Halbleitersubstrats als die Laserlichteintrittsfläche, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche des Halbleitersubstrats und einem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, gehalten wird, und während der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in einer Richtung vertikal zu sowohl einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf eine Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, versetzt wird, Bewegen des zweiten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang der Schnittlinie, um einen zweiten modifizierten Bereich entlang der Schnittlinie zu bilden; und nach dem zweiten Schritt, einen dritten Schritt des Entfernens eines vorbestimmten Abschnitts, der die Rückfläche und wenigstens den zweiten modifizierten Bereich in dem Halbleitersubstrat umfasst.
  • Bei diesem Laserbearbeitungsverfahren, wenn der zweite modifizierte Bereich in dem zweiten Schritt gebildet wird, wird der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie (im Nachfolgenden einfach als „die Vertikalrichtung der Schnittlinie“ bezeichnet) mit Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, versetzt. Folglich kann das Auftreten von Schäden auf der Vorderfläche des zu bearbeitenden Objekts auf der der Laserlichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite verhindert werden. Durch das Versetzen weist eine Position des zweiten modifizierten Bereichs eine Höhendifferenz (Abweichung) von einer Position des ersten modifizierten Bereichs in der vertikalen Richtung der Schnittlinie auf; jedoch wird wenigstens der zweite modifizierte Bereich zusammen mit der Entfernung des vorbestimmten Abschnitts in dem dritten Schritt entfernt. Dementsprechend ist es bei dem zu bearbeitenden Objekt, das entlang der Schnittlinie geschnitten wird, nach der Entfernung des vorbestimmten Abschnitts möglich, das Auftreten einer Höhendifferenz auf der Schnittfläche aufgrund des zweiten modifizierten Bereichs zu unterdrücken und die Schnittfläche zu glätten, um die Geradheit zu verbessern.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in dem dritten Schritt ein vorbestimmter Abschnitt, der ferner den ersten modifizierten Bereich umfasst, in dem Halbleitersubstrat entfernt werden. Mit dieser Konfiguration wird nicht nur der zweite modifizierte Bereich, sondern auch der erste modifizierte Bereich durch den dritten Schritt entfernt. Dementsprechend ist es bei dem zu bearbeitenden Objekt, das entlang der Schnittlinie geschnitten wird, nach der Entfernung des vorbestimmten Abschnitts möglich, eine Verschlechterung der Geradheit der Schnittfläche aufgrund des ersten modifizierten Bereichs zu unterdrücken.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat sein, und das Laserlicht kann eine Wellenlänge größer als 1064 nm aufweisen. Folglich kann bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs, verglichen mit einem Fall, bei dem Laserlicht mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, der Riss in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich stark ausgedehnt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Laserlicht eine Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger aufweisen. In diesem Fall kann bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs der Riss in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich noch stärker ausgedehnt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, versetzt wird, 24 µm oder weniger betragen. In diesem Fall kann der Riss zuverlässig eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich herstellen, und der Riss kann bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs zuverlässig in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich ausgedehnt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, versetzt wird, 4 µm oder mehr und 18 µm oder weniger betragen. In diesem Fall kann der Riss noch zuverlässiger eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich herstellen, und der Riss kann bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs noch zuverlässiger in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich ausgeweitet werden.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in dem zweiten Schritt, durch Bilden des zweiten modifizierten Bereichs, ein Riss, der sich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich erstreckt, dazu gebracht werden, die Vorderfläche des Halbleitersubstrats zu erreichen, und in dem dritten Schritt, kann durch Entfernen des vorbestimmten Abschnitts, der Riss, der sich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich in dem zweiten Schritt erstreckt, dazu gebracht werden, die Rückfläche des Halbleitersubstrats zu erreichen, von der der vorbestimmte Abschnitt entfernt wurde. In diesem Fall kann das zu bearbeitende Objekt genau entlang der zu schneidenden Linie geschnitten werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Schneideverfahren für ein zu bearbeitendes Objekt und eine Schneidevorrichtung für ein zu bearbeitendes Objekt bereitzustellen, die in der Lage sind, die Schnittfläche zu glätten.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die zur Bildung eines modifizierten Bereichs verwendet wird.
    • 2 zeigt eine Draufsicht eines zu bearbeitenden Objekts, in dem der modifizierte Bereich gebildet wird.
    • 3 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie III-III der 2.
    • 4 zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach der Laserbearbeitung.
    • 5 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie V-V der 4.
    • 6 zeigt eine Schnittansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Linie VI-VI der 4.
    • 7(a) zeigt eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts während der Laserbearbeitung. 7(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 8(a) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts während der Laserbearbeitung. 8(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 9(a) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts während der Laserbearbeitung. 9(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 10(a) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts während der Laserbearbeitung. 10(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 11 (a) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt. 11(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt.
    • 12(a) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach der Bildung eines ersten modifizierten Bereichs und eines zweiten modifizierten Bereichs darstellt. 12(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt.
    • 13(a) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt. 13(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt.
    • 14 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Versetzungswert und einer Länge eines Risses darstellt.
    • 15 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Anzahl von Spritzern darstellt.
    • 16(a) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt. 16(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt.
    • 17(a) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden in dem Fall darstellt, in dem der Versetzungswert 2 µm beträgt. 17(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden in einem Fall darstellt, in dem der Versetzungswert 4 µm beträgt. 17(c) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Vorderflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden in dem Fall darstellt, in dem der Abweichungswert 6 µm beträgt.
    • 18(a) zeigt eine Ansicht, die eine Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats in dem Fall, in dem der Versetzungswert gering ist, darstellt. 18(b) zeigt eine Ansicht, die eine Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats in dem Fall, in dem der Versetzungswert groß ist, darstellt.
    • 19 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung eines Laserbearbeitungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform.
    • 20 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform.
    • 21 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform.
    • 22 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform.
    • 23 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform.
    • 24 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Halbleiterchip-Herstellungsverfahrens unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform.
    • 25(a) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts vor dem Polieren. 25(b) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie des zu bearbeitenden Objekts nach dem Polieren.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Nachfolgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche oder sich entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine redundante Beschreibung verzichtet.
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konvergieren Laserlicht auf ein zu bearbeitendes Objekt, um einen modifizierten Bereich innerhalb des zu bearbeitenden Objekts entlang einer Schnittlinie zu bilden. Somit wird zunächst die Bildung des modifizierten Bereichs mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 eine Laserlichtquelle 101, die bewirkt, dass Laserlicht L in einer pulsierenden Weise oszilliert, einen dichroitischen Spiegel 103, der angeordnet ist, um eine Richtung der optischen Achse (optischen Pfad) des Laserlichts L um 90° zu ändern, und eine Konvergenzlinse 105 zum Konvergieren des Laserlichts L. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 umfasst ferner einen Verfahrtisch 107 zum Halten eines zu bearbeitenden Objekts 1, das mit dem Laserlicht L, das durch die Konvergenzlinse 105 konvergiert wird, bestrahlt wird, eine Stufe 111 zur Bewegung des Verfahrtischs 107, eine Laserlichtquellensteuerung 102 zum Steuern der Laserlichtquelle 101, um die Ausgabe, die Pulsbreite, die Pulswellenform und dergleichen des Laserlichts L einzustellen, und eine Stufensteuerung 115 zur Steuerung der Bewegung der Stufe 111.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 ändert das Laserlicht L, das aus der Laserlichtquelle 101 emittiert wird, unter Verwendung des dichroitischen Spiegels 103 die Richtung seiner optischen Achse um 90° und konvergiert anschließend durch die Konvergenzlinse 105 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1, das auf dem Verfahrtisch 107 montiert ist. Gleichzeitig wird die Stufe 111 verschoben, so dass das zu bearbeitende Objekt 1 mit Bezug auf das Laserlicht L entlang einer Schnittlinie 5 bewegt wird. Folglich bildet sich ein modifizierter Bereich entlang der Schnittlinie 5 in dem zu bearbeitenden Objekt 1. Während die Stufe 111 dabei für eine relative Bewegung des Laserlichts L bewegt wird, kann stattdessen oder zusammen mit dieser die Konvergenzlinse 105 bewegt werden.
  • Als das zu bearbeitende Objekt 1 wird ein ebenes Element (beispielsweise ein Substrat oder ein Wafer) verwendet, das beispielsweise Halbleitersubstrate, die aus Halbleitermaterialien gebildet sind, und piezoelektrische Substrate, die aus piezoelektrischen Materialien gebildet sind, umfasst. Wie in 2 gezeigt, wird in dem zu bearbeitenden Objekt 1 die Schnittlinie 5 zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts 1 festgelegt. Die Schnittlinie 5 ist eine virtuelle Linie, die gerade verläuft. Bei der Bildung eines modifizierten Bereichs innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 wird das Laserlicht L relativ entlang der Schnittlinie 5 (das heißt, in der Richtung des Pfeiles A in 2) bewegt, während ein Konvergenzpunkt (Konvergenzposition) P innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1, wie in 3 gezeigt, festgelegt wird. Folglich wird ein modifizierter Bereich 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 entlang der Schnittlinie 5, wie in den 4, 5 und 6 gezeigt, gebildet, und der modifizierte Bereich 7, der entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird, wird ein Anfangsschneidebereich 8.
  • Ein Konvergenzpunkt P ist eine Position, an der das Laserlicht L konvergiert. Die Schnittlinie 5 kann anstatt gerade gekrümmt oder durch Kombinieren derselben dreidimensional ausgebildet sein, oder eine durch Koordinaten festgelegte Linie sein. Die Schnittlinie 5 ist nicht auf die virtuelle Linie beschränkt, und kann eine reale auf einer Vorderfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gezeichnete Line sein. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder durchgehend oder intermittierend ausgebildet sein. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder in Reihen oder Punkten ausgebildet sein und muss lediglich wenigstens innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 liegen. Ein Riss kann als Ausgangspunkt von dem modifizierten Bereich 7 gebildet sein, und der Riss und der modifizierte Bereich 7 können an der Außenfläche (der Vorderfläche 3, einer Rückfläche oder einer Außenumfangsfläche) des zu bearbeitenden Objekts 1 freiliegen. Eine Laserlichteintrittsfläche ist bei der Bildung des modifizierten Bereichs 7 nicht auf die Vorderfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 beschränkt, sondern kann die Rückfläche des zu bearbeitenden Objekts 1 sein.
  • Im Übrigen durchläuft in dem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 ausgebildet ist, das Laserlicht L das zu bearbeitende Objekt 1 und wird insbesondere in der Nähe des Konvergenzpunkts P, der innerhalb des zu bearbeitenden Objekts angeordnet ist, absorbiert. Folglich wird der modifizierte Bereich 7 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 (das heißt, durch Laserbearbeitung vom internen Absorptionstyp) gebildet. In diesem Fall absorbiert die Vorderfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 kaum das Laserlicht L und schmilzt somit nicht. Andererseits wird, in einem Fall, in dem der modifizierte Bereich 7 auf der Vorderfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet wird, das Laserlicht L teilweise in der Nähe des Konvergenzpunkts P, der auf der Vorderfläche 3 angeordnet ist, absorbiert, und es bilden sich Abtragungsabschnitte, wie beispielsweise Löcher und Nuten (Laserbearbeitung vom Oberflächenabsorptionstyp), indem sie von der Vorderfläche 3 geschmolzen und entfernt werden.
  • Der modifizierte Bereich 7 ist ein Bereich, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von den Umgebungen unterscheiden. Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen einen geschmolzenen bearbeiteten Bereich (das heißt, ein Bereich, der sich nach dem Schmelzen wieder verfestigt hat und/oder ein Bereich im geschmolzenen Zustand und/oder ein Bereich während des erneuten Verfestigens aus dem geschmolzenen Zustand), einen Rissbereich, einen dielektrischen Durchbruchsbereich, eine Brechungsindexänderungsbereich sowie einen Mischbereich davon. Weitere Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen einen Bereich, in dem sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 verglichen mit der Dichte eines nicht modifizierten Bereichs in einem Material des zu bearbeitenden Objekts 1 verändert hat, und einen Bereich, der einen Gitterdefekt aufweist. In einem Fall, in dem das Material des zu bearbeitenden Objekts 1 ein Einkristall-Silizium ist, kann der modifizierte Bereich 7 auch als ein Bereich mit hoher Versetzungsdichte bezeichnet werden.
  • Der geschmolzene bearbeitete Bereich, der Brechungsindexveränderungsbereich, der Bereich, in dem sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 im Vergleich zu der Dichte des nicht modifizierten Bereichs geändert hat, und der Bereich, der den Gitterdefekt aufweist, können ferner den Riss (eine Rissbildung oder einen Mikroriss) darin oder an einer Grenzfläche zwischen dem modifizierten Bereich 7 und dem nicht modifizierten Bereich aufweisen. Der eingebrachte Riss kann über der gesamten Oberfläche des modifizierten Bereichs 7 oder lediglich über einen Teil oder mehreren Abschnitten davon ausgebildet sein. Das zu bearbeitende Objekt 1 umfasst ein Substrat aus einem kristallinen Material, das eine Kristallstruktur aufweist. Beispielsweise umfasst das zu bearbeitende Objekt 1 ein Substrat, das aus wenigstens Galliumnitrid (GaN), Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), LiTaO3 und Saphir (Al2O3) gebildet ist. Mit anderen Worten umfasst das zu bearbeitende Objekt 1 beispielsweise ein Galliumnitridsubstrat, ein Siliziumsubstrat, ein SiC-Substrat, ein LiTaO3-Substrat oder ein Saphirsubstrat. Das kristalline Material kann entweder ein anisotroper Kristall oder ein isotropischer Kristall sein. Ferner kann das zu bearbeitende Objekt 1 ein Substrat umfassen, das aus einem nichtkristallinen Material mit einer nichtkristallinen Struktur (einer amorphen Struktur) hergestellt ist, und beispielsweise ein Glassubstrat umfassen.
  • In der Ausführungsform kann der modifizierte Bereich 7 durch Bilden mehrerer modifizierter Stellen (Bearbeitungsmarkierungen) entlang der Schnittlinie 5 gebildet werden. In diesem Fall sammeln sich die mehreren modifizierten Stellen, um den modifizierten Bereich 7 zu bilden. Jeder der modifizierten Stellen ist ein modifizierter Abschnitt, der durch einen Schuss eines Pulses des gepulsten Laserlichts gebildet wird (das heißt, Laserbestrahlung eines Pulses: Laserschuss). Beispiele der modifizierten Stellen umfassen Rissstellen, geschmolzene bearbeitete Stellen, Brechungsindexveränderungsstellen und solche, in denen mindestens einer davon vorkommt. Bezüglich der modifizierten Stellen können die Größen und Längen der Risse, die daraus entstehen, angesichts der erforderlichen Schneidegenauigkeit, der geforderten Ebenheit der Schnittflächen, der Dicke, der Art und der Kristallausrichtung des zu bearbeitenden Objekts 1 und dergleichen, je nach Bedarf gesteuert werden. Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die modifizierte Stelle entlang der Schnittlinie 5 als der modifizierte Bereich 7 gebildet werden.
  • Im Nachfolgenden werden Überprüfungsergebnisse eines Schadens bzw. Spritzers beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass „ein Schaden, der auf der Vorderfläche des zu bearbeitenden Objekts auf der gegenüberliegenden Seite zu der Laserlichteintrittsfläche in einem Fall auftritt, in dem die Laserbearbeitung, wie zuvor beschrieben, an dem zu bearbeitenden Objekt, das das Halbleitersubstrat 1 umfasst, durchgeführt wird „als der „Spritzer“ bezeichnet wird. Im Nachfolgenden wird das Siliziumsubstrat als Beispiel des Halbleitersubstrats beschrieben.
  • Wie in 7 bis 10 gezeigt, wird als das zu bearbeitende Objekt ein Siliziumsubstrat 10 mit einem Metallfilm 11 auf einer Vorderfläche 10a hergestellt. Der Metallfilm 11 wird durch Bilden eines Cr-Films mit einer Dicke von 20 µm als eine Basis auf der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und durch Bilden eines Au-Films mit einer Dicke von 50 µm auf dem Cr-Film gebildet.
  • Wie in 7(a) gezeigt, konvergiert das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm, unter Verwendung einer Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche, innerhalb des Siliziumsubstrats 10, und ein Konvergenzpunkt P des Laserlichts L0 wird entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L0 derart eingestellt, dass ein Riss F, der sich in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem modifizierten Bereich 7 bei der Bildung des modifizierten Bereichs 7 erstreckt (das heißt, der Riss F tritt bei der Bildung des modifizierten Bereichs 7 ohne Aufbringen einer externen Kraft auf das Siliziumsubstrat 10 auf), die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht. In diesem Fall tritt der Schaden nicht auf dem Metallfilm 11, wie in 7(b) gezeigt, auf.
  • Wie in 8(a) gezeigt, konvergiert das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm, unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche, innerhalb des Siliziumsubstrats 10, und der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 wird entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F, der sich von dem modifizierten Bereich 7 erstreckt, die Vorderfläche 10a des Siliziumssubstrats 10 erreicht. Mit Ausnahme, dass die Wellenlänge unterschiedlich ist, sind insbesondere die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 gleich wie die zuvor beschriebenen Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L0. In diesem Fall wird ein Spritzer S auf dem Metallfilm 11, wie in 8(b) gezeigt, gebildet.
  • Wie in 9(a) gezeigt, konvergiert das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm, unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche, im Siliziumsubstrat 10, und der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 wird entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch der modifizierte Bereich 7 im Siliziumsubstrat 10 entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F, der sich von dem modifizierten Bereich 7 erstreckt, in dem Siliziumsubstrat 10 ausgebildet wird, ohne die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 zu erreichen. Insbesondere wird die Pulsenergie des Laserlichts L1 kleiner als im Fall der 8 eingestellt. In diesem Fall wird kein Spritzer auf dem Metallfilm 11, wie in 9(b) gezeigt, gebildet.
  • Wie in 10(a) gezeigt, konvergiert das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm, unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche, im Siliziumsubstrat 10, und der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 wird entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch ein erster modifizierter Bereich 7a und ein zweiter modifizierter Bereich 7b im Siliziumsubstrat 10 entlang der Schnittlinie 5 gebildet werden. Dabei sind die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F nicht die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, wenn nur der erste modifizierte Bereich 7a gebildet wird, und der Riss F die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, wenn der zweite modifizierte Bereich 7b auf der Seite der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 mit Bezug auf den ersten modifizierten Bereich 7a gebildet wird. In diesem Fall wird ein Spritzer S auf dem Metallfilm 11, wie in 10(b) gezeigt, gebildet.
  • 11 zeigt eine Ansicht, die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 darstellt, wenn der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b im Siliziumsubstrat 10 unter der Bedingung des Falls der 10 gebildet werden. Insbesondere zeigt die 11(a) eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. 11(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Seite der Vorderfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Mit Bezug auf 11(b) kann bestätigt werden, dass ein dunkler Abschnitt in einem Bereich vorhanden ist, der von der Ein-Punkt-Kettenlinie in dem Metallfilm 11 umgeben ist. Das ist der Problemspritzer S.
  • Wird das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm, wie beispielsweise 1342 nm, verwendet, kann verglichen mit einem Fall, in dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, der Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem modifizierten Bereich 7 stark ausgedehnt werden. Wird das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm, wie beispielsweise 1342 nm, verwendet, kann verglichen mit dem Fall, in dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, der modifizierte Bereich 7 an einer tieferen Position von der Laserlichteintrittsfläche des Siliziumsubstrats 10 gebildet werden. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm eine höhere Durchlässigkeit für Silizium aufweist, als das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger. Somit wird unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Anzahl von Abtastvorgängen des Laserlichts L für eine Schnittlinie 5 (das heißt, die Anzahl der gebildeten Reihen des modifizierten Bereichs 7 für eine Schnittlinie 5) zur Verbesserung der Bearbeitungseffizienz vorzugsweise Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm verwendet.
  • Wird jedoch versucht, den Riss F dazu zu bringen, die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm zu erreichen, tritt der Spritzer S auf dem Metallfilm 11 so wie im Fall der zuvor beschriebenen 8 und 10 auf. Tritt der Spritzer S in einem Fall auf, in dem eine Funktionsvorrichtung (beispielsweise eine durch Kristallwachstum gebildete Halbleiterbetriebsschicht, eine Lichtempfangsvorrichtung, wie beispielsweise eine Photodiode, eine Licht emittierende Vorrichtung wie beispielsweise eine Laserdiode oder eine Schaltvorrichtung, die als eine Schaltung ausgebildet ist) auf der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 auf der gegenüberliegenden Seite zu der Laserlichteintrittsfläche vorgesehen ist, können sich die Eigenschaften der Funktionsvorrichtung verschlechtern.
  • Somit kann der Fall, bei dem der Riss F dazu gebracht wird, die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm zu erreichen, von technischer Bedeutung sein, wenn das Auftreten des Spritzers S unterdrückt werden kann.
  • Die vorliegenden Erfinder haben in Betracht gezogen, dass das Auftreten des Spritzers S auf der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 aufgrund der Tatsache auftritt, dass dann, wenn das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm verwendet wird, das Laserlicht L1 am Riss F konvergiert, der sich weit von dem bereits gebildeten modifizierten Bereich 7 erstreckt, wodurch der Einfluss von entweichendem Licht zunimmt (Licht in dem Laserlicht L1, das nicht zur Bildung des modifizierten Bereichs 7 beiträgt und zur Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 entweicht). Aufgrund dieser Erkenntnis haben die vorliegenden Erfinder berücksichtigt, dass bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b im Fall der 10, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt wird, der Einfluss des entweichenden Lichts, das das Auftreten des Spritzers S verursacht, verringert werden kann, und die nachfolgende Überprüfung durchgeführt. Es sollte beachtet werden, dass bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b die Tatsache, dass „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 in einer Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 (eine Richtung vertikal zum Querschnitt des Siliziumsubstrats 10 in 10(a)) mit Bezug auf eine Position, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 konvergiert, wenn der erste modifizierte Bereich 7a gebildet wird, versetzt wird“ einfach als „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 ist versetzt“ bezeichnet werden kann. Ein „Abstand, um den der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt ist“ wird als ein „Versetzungswert“ bezeichnet.
  • Zunächst wird eine Überprüfung für die Richtung des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, durchgeführt. 12 zeigt eine Ansicht, die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in einem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird. Insbesondere zeigt 12(a) eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats 10 nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b darstellt. 12(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats 10 nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b darstellt. Mit Bezug auf 12(b) kann bestätigt werden, dass in einem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, sich der Riss F gerade (entlang der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10) zur Seite der Vorderseite 10a des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt.
  • 13 zeigt eine Ansicht, die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in einem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird (in einem Fall, in dem der Versetzungswert 8 µm beträgt). Insbesondere zeigt 13(a) eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie des Siliziumsubstrats 10 nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b darstellt. 13(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche vertikal zur Schnittlinie des Siliziumsubstrats 10 nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b darstellt. Bezug nehmend auf 13(b) kann bestätigt werden, dass auch in einem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, sich der Riss F gerade (entlang der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10) zur Seite der Vorderseite 10a des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt.
  • Anschließend wird eine Überprüfung für die Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, durchgeführt. 14 ist einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Länge des Risses F darstellt. Die Länge des Risses F ist eine Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt. Bezug nehmend auf 14 kann bestätigt werden, dass selbst dann, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt oder nicht versetzt wird (selbst in einem Fall, in dem der Versetzungswert 0 µm beträgt), wenn der zweite modifizierte Bereich 7b gebildet wird, die Länge des Risses F, der sich von der ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, nicht verändert wird.
  • Anschließend wird eine Überprüfung für eine Erzeugungsmenge der Spritzer S durchgeführt. 15 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Anzahl der Spritzer S darstellt. Die Anzahl der Spritzer S ist die Anzahl der Spritzer S, die in Bereichen von 20 µm oder mehr entfernt zu beiden Seiten von Schnittlinie 5 (die Anzahl pro 15 mm Länge der Schnittlinie 5) erzeugt werden. Mit Bezug auf 15 kann bestätigt werden, dass dann, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, die Anzahl der Spritzer S verglichen mit einem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P nicht versetzt wird, abnimmt (in dem Fall, in dem der Versetzungswert 0 µm beträgt). Es sollte beachtet werden, dass der Grund, warum die Anzahl der Spritzer S, die in den Bereichen von 20 µm oder mehr entfernt zu beiden Seiten von der Schnittlinie 5 erzeugt werden, gezählt wird, liegt darin, dass insbesondere solche Spritzer S das Problem verursachen, dass sich die Eigenschaften der Funktionsvorrichtung, die auf der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 gebildet wird, verschlechtern. Da häufig eine Vereinzelungsstraße (der Bereich zwischen benachbarten Funktionsvorrichtungen) in den Bereichen innerhalb von 20 µm zu beiden Seiten der Schnittlinie 5 vorgesehen ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass der in den Bereichen auftretende Spritzer S das Problem verursacht, bei dem sich die Eigenschaften der Funktionsvorrichtung verschlechtern, gering.
  • Aus den Überprüfungsergebnissen der 12 bis 15 wurde herausgefunden, dass, selbst wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, sich der Riss F gerade (entlang der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10) zur Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt und sich die Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, nicht ändert. Andererseits zeigt sich, dass, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, die Anzahl der Spritzer S abnimmt. Bei der Überprüfung der 12 bis 15 sind mit Ausnahme des Versetzungswerts die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts gleich.
  • Die Überlegungen der vorliegenden Erfinder hinsichtlich der Abnahme der Anzahl der Spritzer S ist wie folgt. 16 zeigt eine Ansicht, die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt ist. Insbesondere zeigt 16(a) eine Ansicht, die ein Photo einer Oberfläche parallel zu der Schnittlinie 5 des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. 16(b) zeigt eine Ansicht, die ein Photo der Seite der Vorderfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Mit Bezug auf 16(a) kann bestätigt werden, dass der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, wodurch unterdrückt wird, dass das Laserlicht L1 am Riss F konvergiert, der sich von dem zweiten modifizierten Bereich 7b und dem bereits gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt, und der zweite modifizierte Bereich 7b groß ausgebildet wird. Das heißt, es wird berücksichtigt, dass der Anteil des Laserlichts L1, der zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b beiträgt, zunimmt, und der Anteil des entweichenden Lichts abnimmt. Bezug nehmend auf 16(b) kann bestätigt werden, dass kein Spritzer S auftritt.
  • Andererseits kann mit Bezug auf 11(a), die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, bestätigt werden, dass der zweite modifizierte Bereich 7b klein ausgebildet wird. Es wird angenommen, dass dies aufgrund der Tatsache geschieht, dass das Laserlicht L1 am Riss F konvergiert, der sich von dem zweiten modifizierten Bereich 7b und dem bereits gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt, und das entweichende Licht einen erhöhten Wert aufweist. Bei der Überprüfung der 11 und 16 sind mit Ausnahme des Versetzungswerts die Bestrahlungsbedingungen für das Laserlicht gleich.
  • 17 ist eine Ansicht, die ein Photo der Seite der Vorderfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Insbesondere zeigt 17(a) einen Fall, bei dem der Versetzungswert 2 µm beträgt. 17(b) zeigt einen Fall, bei dem der Versetzungswert 4 µm beträgt. 17(c) zeigt einen Fall, bei dem der Versetzungswert 6 µm beträgt. In jedem Fall sind mit Ausnahme des Versetzungswerts die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts gleich. Bezug nehmend auf 17(a) und 17(b) kann bestätigt werden, dass der Spritzer S auf einer gegenüberliegenden Seite zu einer Seite, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, auftritt, und der Spritzer S mit zunehmendem Versetzungswert entfernt von der Schnittlinie 5 auftritt. Bezug nehmend auf 17(a), 17(b) und 17(c) kann bestätigt werden, dass ein Auftrittsbereich des Spritzers S verringert wird, wenn der Versetzungswert erhöht wird. Es sei angemerkt, dass selbst in den Fällen der 17(a) und 17(b), verglichen mit dem Fall, bei dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, der Auftrittsbereich des Spritzers S verringert wird.
  • Die Gründe, warum die Ergebnisse der 17(a), 17(b) und 17(c) erhalten werden, sind wie folgt. 18(a) zeigt eine Ansicht, die eine Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie 5 des Siliziumsubstrats 10 in einem Fall darstellt, in dem der Versetzungswert gering ist. 18(b) zeigt eine Ansicht, die eine Oberfläche vertikal zu der Schnittlinie 5 des Siliziumsubstrats 10 in einem Fall darstellt, in dem der Versetzungswert groß ist. Es sollte beachtet werden, dass die Bezeichnung „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a“ als „ein erster Konvergenzpunkt P1“ bezeichnet wird. Die Bezeichnung „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b“ wird als „ein zweiter Konvergenzpunkt P2“ bezeichnet.
  • Wie in 18(a) gezeigt, ist in dem Fall, in dem der Versetzungswert gering ist, in dem Riss F, der sich von dem zweiten modifizierten Bereich 7b und dem bereits gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt, ein Abschnitt F1, an dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 konvergiert, um einem kleinen Winkel mit Bezug auf eine Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 geneigt. Aus diesem Grund wird ein Neigungswinkel θ des Laserlichts L1 mit Bezug auf den Abschnitt F1 groß. Somit bewegt sich das entweichende Licht L2, das nicht zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b in dem Laserlicht L1 beiträgt, unter einem kleinen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 zur gegenüberliegenden Seite von der Seite, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt wird. Folglich werden die optische Pfadlänge des entweichenden Lichts L2, das die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, kurz, und die Absorptionshöhe und der Streuungsgrad des entweichenden Lichts L2 in dem Siliziumsubstrat 10 klein. Es sollte beachtet werden, dass die Begriffe „klein“, „groß“, „kurz“ und dergleichen im Vergleich zu dem Fall von 18(b) verwendet werden.
  • Andererseits neigt sich, wie in 18(b) gezeigt, in dem Fall, in dem der Versetzungswert groß ist, in dem Riss F, der sich von dem zweiten modifizierten Bereich 7b und dem bereits gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a erstreckt, der Abschnitt F1, an dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 konvergiert, unter einem großen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10. Aus diesem Grund wird der Einfallswinkel θ des Laserlichts L1 mit Bezug auf den Abschnitt F1 klein. Somit bewegt sich das entweichende Licht L2, das nicht zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b in dem Laserlicht L1 beiträgt, unter einem großen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 zur gegenüberliegenden Seite von der Seite, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt ist. Folglich werden die optische Pfadlänge des entweichenden Lichts L2, das die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, lang, und die Absorptionsmenge und der Streuungsgrad des entweichenden Lichts L2 in dem Siliziumsubtrat 10 groß. Es sollte beachtet werden, dass die Begriffe „groß“, „klein“, „lang“ und dergleichen im Vergleich mit dem Fall der 18(a) verwendet werden.
  • Aus der obigen Betrachtung der 18 wird angenommen, dass der Spritzer S auf der gegenüberliegenden Seite zu der Seite auftritt, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt ist, und mit zunehmenden Versetzungswert der Spritzer S von der Schnittlinie entfernt liegt, und mit zunehmenden Versetzungswert der Auftrittsbereich des Spritzers S kleiner wird.
  • Im Nachfolgenden wird ein Halbleiterchip-Herstellungsverfahren unter Verwendung eines Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird, wie in 19 gezeigt, das zu bearbeitende Objekt 1 mit dem Siliziumsubstrat 10, das eine Funktionsvorrichtungsschicht 15 auf der Vorderfläche 10a aufweist, hergestellt. Die Seite der Funktionsvorrichtungsschicht 15 des zu bearbeitenden Objekts 1 wird auf einen Schutzfilm 22 geklebt, der durch ein ringförmiges Halteelement 20 gehalten wird. Die Funktionsvorrichtungsschicht 15 umfasst mehrere Funktionsvorrichtungen, die in einer Matrix angeordnet sind.
  • Anschließend wird der erste modifizierte Bereich 7a entlang jeder Schnittlinie 5 gebildet, die derart in einem Gittermuster angeordnet sind, dass sie zwischen benachbarten Funktionsvorrichtungen verlaufen. Unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche konvergiert insbesondere das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem ersten Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L bei einem ersten Abstand gehalten wird, wird der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch der erste modifizierte Bereich 7a entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird (erster Schritt). Dabei wird, während der Abstand bei 0 gehalten wird, wodurch der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 versetzt wird, mit Bezug auf die Schnittlinie 5, der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 bewegt. Das heißt, während ein Zustand aufrechterhalten wird, bei dem der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L auf der Schnittlinie 5 aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 angeordnet ist, wird der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 bewegt. Folglich wird der erste modifizierte Bereich 7a innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 in einem Zustand gebildet, in dem es auf der Schnittlinie 5 aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 positioniert ist.
  • Anschließend wird der zweite modifizierte Bereich 7b entlang jeder Schnittlinie 5 gebildet, die in einem Gittermuster derart angeordnet sind, dass sie zwischen benachbarten Funktionsvorrichtungen verlaufen. Unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche konvergiert insbesondere das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem zweiten Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 bei einem zweiten Abstand gehalten wird, der größer als der erste Abstand ist, und während der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 versetzt wird, wird der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 bewegt, wodurch der zweite modifizierte Bereich 7b entlang der Schnittlinie 5 gebildet wird (zweiter Schritt). Das heißt, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 entfernt von der Schnittlinie 5 angeordnet ist, wird der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 bewegt (parallel zur Schnittlinie 5). Folglich wird der zweite modifizierte Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 (parallel zu der Schnittlinie 5) in einem Zustand gebildet, in dem er von der Schnittlinie 5 um den vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 entfernt ist.
  • Folglich erreicht der Riss F, der sich in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, die Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10, und die Funktionsvorrichtungsschicht 15 wird für jede Funktionsvorrichtung geschnitten. Beispielsweise beträgt die Dicke des Siliziumsubstrats 10 775 µm, und der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b werden in einem Bereich von der Vorderfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 bis zu einer Tiefe von 160 µm gebildet.
  • Der zuvor erwähnte erste Schritt und zweite Schritt werden durch die zuvor beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung 100 durchgeführt. Das heißt, der Verfahrtisch 107 hält das zu bearbeitende Objekt 1. Die Laserlichtquelle 101 emittiert das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm. Die Konvergenzlinse (optisches Konvergenzsystem) 105 konvergiert das Laserlicht L1, das aus der Laserlichtquelle 101 emittiert wird, auf dem zu bearbeitenden Objekt 1, das von dem Verfahrtisch 107 gehalten wird, so dass die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 die Laserlichteintrittsfläche ist. Anschließend steuern die Stufensteuerung (Steuerung) 115 und die Laserlichtquellensteuerung (Steuerung) 102 den Betrieb des Auflagetisches 107 und der Laserlichtquelle 101 derart, dass der zuvor beschriebene erste Schritt und zweite Schritt durchgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass die Bewegung des ersten Konvergenzpunkts P1 und des zweiten Konvergenzpunkts P2 des Laserlichts L mit Bezug auf die Schnittlinie 5 durch Betrieb der Seite der Konvergenzlinse 105 erfolgt, oder durch Betrieb von sowohl der Seite des Verfahrtischs 107 als auch der Seite der Konvergenzlinse 105 erfolgt.
  • Anschließend wird, wie in 19 und 20 gezeigt, ein vorbestimmter Abschnitt K, der die Rückfläche 10b des zweiten modifizierten Bereichs 7b in dem Siliziumsubstrat 10 enthält, entfernt (dritter Schritt). Insbesondere wird die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10, auf der der erste modifizierte Bereich 7a, der auf der Seite der Vorderfläche 10a angeordnet ist, und der zweite modifizierte Bereich 7b, der auf der Seite der Rückfläche 10b des ersten modifizierten Bereichs 7a angeordnet ist, unter Verwendung einer Schleifmaschine oder dergleichen mechanisch geschliffen und poliert. Folglich werden ein vorbestimmter Abschnitt K1, der den zweiten modifizierten Bereich 7b aufweist und den ersten modifizierten Bereich 7a nicht aufweist, von der Rückfläche 10b entfernt und das zu bearbeitende Objekt 1 auf eine vorbestimmte Dicke gedünnt. Das heißt, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 wird derart poliert, dass der vorbestimmte Abschnitt K1 mit dem zweiten modifizierten Bereichs 7b entfernt wird.
  • In dem zu bearbeitenden Objekt 1 bleibt nach dem Polieren von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b der erste modifizierte Bereich 7a übrig. In dem zu bearbeitenden Objekt 1 sind nach dem Polieren lediglich der erste modifizierte Bereich 7a und der Riss F enthalten. Durch Entfernen des vorbestimmten Abschnitts K1 erreicht der Riss F die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10, von der der vorbestimmte Abschnitt K1 entfernt wurde, und das zu bearbeitende Objekt 1 wird für jede Funktionsvorrichtung geschnitten. Beispielsweise wird das Siliziumsubstrat 10 auf eine Dicke von 200 µm gedünnt.
  • Anschließend wird, wie in 21 gezeigt, ein Ausdehnungsfilm 23 auf die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 und des Halteelements 20 geklebt. Wie in 22 gezeigt, wird der Schutzfilm 22 entfernt. Wie in 23 gezeigt, wird ein Presselement 24 gegen den Ausdehnungsfilm 23 gedrückt, um den Ausdehnungsfilm 23 auszudehnen. Folglich wird das zu bearbeitende Objekt 1, das für jede Funktionsvorrichtung 15a geschnitten wird, das heißt, eine Vielzahl von Halbleiterchips 1A, voneinander getrennt. Anschließend wird, wie in 24 gezeigt, der Ausdehnungsfilm 23 mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um die Haftkraft des Ausdehnungsfilms 23 zu verringern. Jeder Halbleiterchip 1A wird aufgenommen.
  • Wie zuvor beschrieben, wird in dem Laserbearbeitungsverfahren der Ausführungsform der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 versetzt, wenn der zweite modifizierte Bereich 7b gebildet wird. Folglich ist es möglich, das Auftreten des Spritzers S auf der Vorderfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 auf der gegenüberliegenden Seite zu der Laserlichteintrittsfläche zu unterdrücken.
  • Durch Versetzen des zweiten Konvergenzpunkts P2 weist eine Position des zweiten modifizierten Bereichs 7b in einer Richtung des Versatzes (vertikale Richtung zur Schnittlinie 5) eine Höhendifferenz mit Bezug auf eine Position des ersten modifizierten Bereichs 7a auf. Jedoch wird der zweite modifizierte Bereich 7b zusammen mit dem vorbestimmten Abschnitt K1 entfernt. Dementsprechend ist es in dem zu bearbeitenden Objekt 1, das entlang der Schnittlinie 5 nach dem Entfernen des vorbestimmten Abschnitts K1 geschnitten wird, möglich, das Auftreten des Höhenunterschieds auf der Schneidefläche aufgrund des zweiten modifizierten Bereichs 7b zu unterdrücken. Es ist möglich, die Geradheit durch Glätten der Schneidefläche zu verbessern. Es ist möglich, eine zufriedenstellende Endfläche eines jeden Halbleiterchips 1A zu erhalten.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren der Ausführungsform wird das Siliziumsubstrat 10 als Halbleitersubstrat verwendet. Das Laserlicht L1 hat eine Wellenlänge von mehr als 1064 nm. Folglich kann im Vergleich zu dem Fall, in dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, der Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b stark ausgedehnt werden.
  • Wenn Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger verwendet wird, kann der Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b stark ausgedehnt werden. Insbesondere kann das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1342 µm den Riss F stark ausdehnen.
  • Beträgt der Versetzungswert zum Versetzen des zweiten Konvergenzpunkts P2 des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b 24 µm oder weniger, kann der Riss F zuverlässig eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b herstellen. Der Riss F kann zuverlässig in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b ausgedehnt werden. Wenn ferner der Versetzungswert auf 4 µm oder mehr und 18 µm oder weniger eingestellt wird, kann der Riss F noch zuverlässiger eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b herstellen. Der Riss F kann zuverlässiger in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b ausgedehnt werden.
  • Wird insbesondere der Versetzungswert auf 6 µm oder mehr und 16 µm oder weniger eingestellt, kann hinsichtlich einer Unterdrückung des Auftretens des Spritzers S und einer Verbindung sowie Ausdehnung des Risses F ein ausgewogenes Verhältnis erzielt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren dieser Ausführungsform wird durch Bilden des zweiten modifizierten Bereichs 7b der Riss F, der sich in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, dazu gebracht, die Vorderfläche 10a zu erreichen. Anschließend wird durch Entfernen des vorbestimmten Abschnitts K1 der Riss F dazu gebracht, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10, von der der vorbestimmte Abschnitt K1 entfernt wurde, zu erreichen. Folglich kann das zu bearbeitende Objekt 1 genau entlang der Schnittlinie 5 geschnitten werden.
  • 25 zeigt eine Ansicht, die ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß einer Modifikation darstellt. 25(a) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 5 des zu bearbeitenden Objekts 1 vor dem Polieren. 25(b) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 5 des zu bearbeitenden Objekts 1 nach dem Polieren. Wie in 25(a) und 25(b) gezeigt, kann in dem Fall, in dem die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 poliert wird, ein vorbestimmter Abschnitt K2 entfernt werden, der die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 und sowohl den ersten als auch den zweiten modifizierten Bereich 7a und 7b umfasst. Das heißt, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 kann derart poliert werden, dass der vorbestimmte Abschnitt K2, der ferner den ersten modifizierten Bereich 7a aufweist, mit Bezug auf den vorbestimmten Abschnitt K1 entfernt wird (siehe 20).
  • Folglich wird der vorbestimmte Abschnitt K2, der den ersten und den zweiten modifizierten Bereich 7a und 7b aufweist, von dem Siliziumsubstrat 10 entfernt, und das zu bearbeitende Objekt 1 wird auf eine vorbestimmte Dicke gedünnt. Weder der erste noch der zweite modifizierte Bereich 7a und 7b verbleibt nach dem Polieren im zu bearbeitenden Objekt 1, so dass lediglich der Riss F vorhanden ist.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren, das in 25 dargestellt ist, wird nach der Bildung des ersten und des zweiten modifizierten Bereichs 7a und 7b, nicht nur der zweite modifizierte Bereich 7b, sondern auch der erste modifizierte Bereich 7a von dem Siliziumsubstrat 10 entfernt. Dementsprechend ist es in dem zu bearbeitenden Objekt 1, das entlang der Schnittlinie 5 geschnitten wird, nach dem Entfernen des vorbestimmten Abschnitts K2 möglich, eine Verschlechterung der Geradheit der Schnittfläche aufgrund des ersten modifizierten Bereichs 7a zu unterdrücken. Es ist möglich, eine noch bessere Endfläche eines jeden Halbleiterchips 1A zu erhalten.
  • Zuvor wurden die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann im Lichte des Kerns der Erfindung, der in jedem Anspruch beschrieben ist, modifiziert oder auf andere Aspekte angewendet werden.
  • Wird beispielsweise der erste modifizierte Bereich 7a gebildet, kann der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 zu einer Seite in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 mit Bezug auf die Schnittlinie 5 versetzt werden. Bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b kann der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 zur anderen Seite in der Richtung vertikal zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 mit Bezug auf die Schnittlinie 5 versetzt werden. Das heißt, dass bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 entfernt von der Schnittlinie 5 zu der einen Seite liegt, der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 bewegt werden kann (parallel zur Schnittlinie 5). Wird der zweite modifizierte Bereich 7b gebildet, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 zu der anderen Seite hin von der Schnittlinie 5 entfernt liegt, kann der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) bewegt werden. Folglich wird der erste modifizierte Bereich 7a innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 (parallel zu der Schnittlinie 5) in einem Zustand gebildet, in dem er um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 zur einen Seite hin von der Schnittlinie 5 entfernt ist. Der zweite modifizierte Bereich 7b wird innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) in einem Zustand gebildet, in dem er um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 zur anderen Seite hin von der Schnittlinie 5 entfernt ist. In diesem Fall können der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b auf der einen Seite und der anderen Seite mit Bezug auf die Schnittlinie 5 in einem ausgewogenen Verhältnis ausgebildet werden.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind nicht auf ein Beispiel beschränkt, in dem ein Schritt (erster Schritt) zur Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a für alle Schnittlinien 5, die in einem Gittermuster angeordnet sind, und anschließend ein Schritt (zweiter Schritt) zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b für alle Schnittlinien 5, die in einem Gittermuster angeordnet sind, durchgeführt wird. Als weiteres Beispiel können der Schritt (erster Schritt) zur Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und der Schritt (zweiter Schritt) zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b wie folgt durchgeführt werden. Zunächst wird der Schritt (erster Schritt) zur Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a für die Schnittlinie 5 durchgeführt, die sich von allen Schnittlinien 5, die in einem Gittermuster angeordnet sind, in einer ersten Richtung erstreckt. Anschließend wird der Schritt (zweiter Schritt) des Bildens des zweiten modifizierten Bereichs 7b für die Schnittlinie 5, die sich in die erste Richtung erstreckt, durchgeführt. Anschließend wird für die Schnittlinie 5, die sich in einer zweiten Richtung (Richtung vertikal zu der ersten Richtung) von allen Schnittlinien 5, die in einem Gittermuster angeordnet sind, erstreckt, der Schritt (erster Schritt) des Bildens des ersten modifizierten Bereichs 7a durchgeführt. Anschließend wird der Schritt (zweiter Schritt) des Bildens des zweiten modifizierten Bereichs 7b für die Schnittlinie 5, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, durchgeführt. Für mehrere Schnittlinien 5, für jede einzelne Schnittlinie 5, wird der Schritt (erster Schritt) zum Bilden des ersten modifizierten Bereichs 7a durchgeführt. Anschließend kann der Schritt (zweiter Schritt) zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b durchgeführt werden. Das heißt, der Schritt (erster Schritt) zum Bilden des ersten modifizierten Bereichs 7a und der Schritt (zweiter Schritt) zum Bilden des zweiten modifizierten Bereichs 7b kann für eine Schnittlinie 5 durchgeführt werden, und der Schritt (erster Schritt) zum Bilden des ersten modifizierten Bereichs 7a und der Schritt (zweiter Schritt) zum Bilden des zweiten modifizierten Bereichs 7b kann für eine andere Schnittlinie 5 durchgeführt werden.
  • Das Entfernen des vorbestimmten Abschnitts K kann durch chemisches Polieren, wie beispielsweise Ätzen, anstelle des oder zusätzlich zum Polieren durch mechanisches Schleifen durchgeführt werden. Der vorbestimmte Abschnitt K kann durch verschiedene bekannte Techniken entfernt werden. In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat nicht auf das Siliziumsubstrat 10 beschränkt, solange der modifizierte Bereich 7 durch das Konvergieren des Laserlichts L1 gebildet werden kann. In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Wellenlänge des Laserlichts L1 nicht auf eine Wellenlänge größer als 1064 nm beschränkt, solange der modifizierte Bereich 7 durch das Konvergieren des Laserlichts L1 gebildet werden kann.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird, indem der Riss F dazu gebracht wird, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10, wenn der vorbestimmte Abschnitt K1 entfernt wird, zu erreichen, das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5 geschnitten. Jedoch kann anstelle davon oder zusätzlich dazu das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5 geschnitten werden, indem der Riss F dazu gebracht wird, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 bei der Ausdehnung des Ausdehnungsfilms 23, an den das Siliziumsubstrat 10 geklebt ist, von dem der vorbestimmte Abschnitt K1 entfernt wurde, zu erreichen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Laserbearbeitungsverfahren bereitzustellen, das in der Lage ist, das Auftreten von Spritzer an der Vorderfläche des zu bearbeitenden Objekts auf der der Laserlichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite zu unterdrücken und die Schnittfläche zu glätten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 ...
    zu bearbeitendes Objekt,
    5...
    Schnittlinie,
    7a ...
    erster modifiziertes Bereich,
    7b ...
    zweiter modifiziertes Bereich,
    10 ...
    Siliziumsubstrat (Halbleitersubstrat),
    10a ...
    Vorderfläche,
    10b ...
    Rückfläche,
    15a ...
    Funktionsvorrichtung,
    F ...
    Riss,
    K1, K2 ...
    vorbestimmter Abschnitt,
    L1 ...
    Laserlicht,
    P1 ...
    erster Konvergenzpunkt,
    P2 ...
    zweiter Konvergenzpunkt.

Claims (7)

  1. Laserbearbeitungsverfahren, umfassend: einen ersten Schritt des Konvergierens von Laserlicht auf ein zu bearbeitendes Objekt, das ein Halbleitersubstrat, das mit mehreren Funktionsvorrichtungen auf einer Vorderfläche ausgebildet ist, aufweist, unter Verwendung einer Rückfläche des Halbleitersubstrats als eine Laserlicht-Eintrittsfläche, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche des Halbleitersubstrats und einen ersten Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird, Bewegen des ersten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang einer Schnittlinie, die zwischen den benachbarten Funktionsvorrichtungen verläuft, um einen ersten modifizierten Bereich entlang der Schnittlinie zu bilden; nach dem ersten Schritt, einen zweiten Schritt des Konvergierens des Laserlichts auf dem zu bearbeitenden Objekt, unter Verwendung der Rückfläche des Halbleitersubstrats als die Laserlichteintrittsfläche, und während ein Abstand zwischen der Vorderfläche des Halbleitersubstrats und einem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, gehalten wird, und während der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in einer Richtung vertikal zu sowohl einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf eine Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert ist, versetzt wird, Bewegen des zweiten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang der Schnittlinie, um einen zweiten modifizierten Bereich entlang der Schnittlinie zu bilden; und nach dem zweiten Schritt, einen dritten Schritt des Entfernens eines vorbestimmten Abschnitts, der die Rückfläche und zumindest den zweiten modifizierten Bereich in dem Halbleitersubstrat enthält.
  2. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei in dem dritten Schritt der vorbestimmte Abschnitt, der ferner den ersten modifizierten Bereich enthält, in dem Halbleitersubstrat entfernt wird.
  3. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat ist, und das Laserlicht eine Wellenlänge von mehr als 1064 nm aufweist.
  4. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 3, wobei das Laserlicht eine Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger aufweist.
  5. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, versetzt wird, 24 µm oder weniger beträgt.
  6. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 5, wobei der Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts konvergiert, 4 µm oder mehr und 18 µmoder weniger beträgt.
  7. Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem zweiten Schritt, durch Bilden des zweiten modifizierten Bereichs, ein Riss, der sich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich erstreckt, dazu gebracht wird, die Vorderfläche des Halbleitersubstrats zu erreichen, und in dem dritten Schritt, durch Entfernen des vorbestimmten Abschnitts, der Riss, der sich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich in dem zweiten Schritt erstreckt, dazu gebracht wird, die Rückfläche des Halbleitersubstrats zu erreichen, von dem der vorbestimmte Abschnitt entfernt wurde.
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