JP2009106977A - レーザ加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能が高い改質領域を形成することができるレーザ加工法を提供する。
【解決手段】 ３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅で且つ７．５μｍ〜１０μｍのパルスピッチで、パルスレーザ光であるレーザ光Ｌを照射することにより、切断の起点となる改質領域７を切断予定ライン５に沿ってＧａＡｓ基板１２に形成する。これにより、切断予定ライン５に沿ってＧａＡｓ基板１２に形成された改質領域７は、加工対象物１の厚さ方向に亀裂を発生させ易いものとなる。従って、ＧａＡｓ基板１２を備える板状の加工対象物１に対し、切断の起点としての機能が極めて高い改質領域７を形成することができる。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するためのレーザ加工方法に関する。
従来における上記技術分野のレーザ加工方法として、Ｓｉ基板を備える板状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域をＳｉ基板に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３４３００８号公報
しかしながら、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物については、切断の確実性をより一層向上させ得る改質領域の形成技術が期待されている。
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能が高い改質領域を形成することができるレーザ加工法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能が高い改質領域を形成するためには、加工対象物に照射するパルスレーザ光のパルス幅が極めて重要なパラメータであることを突き止めた。つまり、３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅でパルスレーザ光を照射してＧａＡｓ基板に形成した改質領域からは、加工対象物の厚さ方向に亀裂が発生し易いのである。一方、３１ｎｓよりも短いパルス幅で或いは５４ｎｓよりも長いパルス幅でパルスレーザ光を照射してＧａＡｓ基板に形成した改質領域からは、加工対象物の厚さ方向に亀裂が発生し難いのである。本発明者は、この知見に基づいて更に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係るレーザ加工方法は、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域をＧａＡｓ基板に形成するレーザ加工方法であって、レーザ光はパルスレーザ光であり、レーザ光のパルス幅は３１ｎｓ〜５４ｎｓであることを特徴とする。
このレーザ加工方法では、３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅でパルスレーザ光を照射することにより、切断の起点となる改質領域を切断予定ラインに沿ってＧａＡｓ基板に形成する。これにより、切断予定ラインに沿ってＧａＡｓ基板に形成された改質領域は、加工対象物の厚さ方向に亀裂を発生させ易いものとなる。従って、このレーザ加工方法によれば、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能が高い改質領域を形成することができる。
本発明に係るレーザ加工方法においては、レーザ光のパルスピッチは７．５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。この場合、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能がより一層高い改質領域を形成することができる。なお、レーザ光のパルスピッチとは、「加工対象物に対するレーザ光の集光点のスキャン速度（移動速度）」を「パルスレーザ光の繰り返し周波数」で除した値である。
本発明に係るレーザ加工方法においては、改質領域を形成した後に、改質領域を起点として切断予定ラインに沿って加工対象物を切断することが好ましい。この場合、加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。
本発明に係るレーザ加工方法においては、改質領域は溶融処理領域を含む場合がある。
本発明によれば、ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物に対し、切断の起点としての機能が高い改質領域を形成することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態に係るレーザ加工方法においては、板状の加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に改質領域を形成する。
そこで、まず、本実施形態に係るレーザ加工方法における改質領域の形成について、図１〜図９を参照して説明する。
図１に示すように、レーザ加工装置１００は、レーザ光（加工用レーザ光）Ｌをパルス発振するレーザ光源１０１と、レーザ光Ｌの光軸の向きを９０°変えるように配置されたダイクロイックミラー１０３と、レーザ光Ｌを集光するための集光用レンズ１０５と、を備えている。また、レーザ加工装置１００は、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ光Ｌが照射される加工対象物１を支持するための支持台１０７と、支持台１０７をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させるためのステージ１１１と、レーザ光Ｌの出力やパルス幅等を調節するためにレーザ光源１０１を制御するレーザ光源制御部１０２と、ステージ１１１の移動を制御するステージ制御部１１５と、を備えている。
このレーザ加工装置１００においては、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌは、ダイクロイックミラー１０３によってその光軸の向きを９０°変えられ、支持台１０７上に載置された加工対象物１の内部に集光レンズ１０５によって集光される。これと共に、ステージ１１１が移動させられ、加工対象物１がレーザ光Ｌに対して切断予定ライン５に沿って相対移動させられる。これにより、切断予定ライン５に沿って、切断の起点となる改質領域が加工対象物１に形成されることとなる。以下、この改質領域について詳細に説明する。
図２に示すように、板状の加工対象物１には、加工対象物１を切断するための切断予定ライン５が設定されている。切断予定ライン５は、直線状に延びた仮想線である。加工対象物１の内部に改質領域を形成する場合、図３に示すように、加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせた状態で、レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って（すなわち、図２の矢印Ａ方向に）相対的に移動させる。これにより、図４〜図６に示すように、改質領域７が切断予定ライン５に沿って加工対象物１の内部に形成され、切断予定ライン５に沿って形成された改質領域７が切断起点領域８となる。
なお、集光点Ｐとは、レーザ光Ｌが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン５は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物１の表面３に実際に引かれた線であってもよい。また、改質領域７は、連続的に形成される場合もあるし、断続的に形成される場合もある。また、改質領域７は少なくとも加工対象物１の内部に形成されていればよい。また、改質領域７を起点に亀裂が形成される場合があり、亀裂及び改質領域７は、加工対象物１の外表面（表面、裏面、若しくは外周面）に露出していてもよい。
ちなみに、ここでは、レーザ光Ｌが、加工対象物１を透過すると共に加工対象物１の内部の集光点近傍にて特に吸収され、これにより、加工対象物１に改質領域７が形成される（すなわち、内部吸収型レーザ加工）。よって、加工対象物１の表面３ではレーザ光Ｌが殆ど吸収されないので、加工対象物１の表面３が溶融することはない。一般的に、表面３から溶融され除去されて穴や溝等の除去部が形成される（表面吸収型レーザ加工）場合、加工領域は表面３側から徐々に裏面側に進行する。
ところで、本実施形態に係るレーザ加工方法にて形成される改質領域は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。例えば、（１）溶融処理領域、（２）クラック領域、絶縁破壊領域、（３）屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
本実施形態に係るレーザ加工方法における改質領域は、レーザ光の局所的な吸収や多光子吸収という現象により形成される。多光子吸収とは、材料の吸収のバンドギャップＥＧよりも光子のエネルギーｈνが小さいと光学的に透明となるため、材料に吸収が生じる条件はｈν＞ＥＧであるが、光学的に透明でも、レーザ光Ｌの強度を非常に大きくするとｎｈν＞ＥＧの条件（ｎ＝２，３，４，・・・）で材料に吸収が生じる現象をいう。多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶接学会全国大会講演概要第６６集（２０００年４月）の第７２頁〜第７３頁の「ピコ秒パルスレーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。
また、D.Du,X.Liu,G.Korn,J.Squier,and G.Mourou,”Laser Induced Breakdown by Impact Ionization in SiO2 with Pulse Widths from 7ns to 150fs”,Appl Phys Lett64(23),Jun.6,1994に記載されているようにパルス幅が数ピコ秒からフェムト秒の超短パルスレーザ光を利用することにより形成される改質領域を利用してもよい。
（１）改質領域が溶融処理領域を含む場合
加工対象物（例えばシリコンのような半導体材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。これにより、集光点近傍にてレーザ光Ｌが吸収されて加工対象物の内部が局所的に加熱され、この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が形成される。
溶融処理領域とは、一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融状態の領域や、溶融状態から再固化する状態の領域であり、相変化した領域や結晶構造が変化した領域ということもできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶質シリコン構造である。
図７は、レーザ光が照射されたシリコンウェハ（半導体基板）の一部における断面の写真を表した図である。図７に示すように、半導体基板１１の内部に溶融処理領域１３が形成されている。
入射するレーザ光の波長に対して透過性の材料の内部に溶融処理領域１３が形成されたことを説明する。図８は、レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示す線図である。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を除去し、内部のみの透過率を示している。シリコン基板の厚さｔが５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍの各々について上記関係を示した。
例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの波長である１０６４ｎｍにおいて、シリコン基板の厚さが５００μｍ以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光Ｌが８０％以上透過することが分かる。図７に示す半導体基板１１の厚さは３５０μｍであるので、溶融処理領域１３は半導体基板１１の中心付近、つまり表面から１７５μｍの部分に形成される。この場合の透過率は、厚さ２００μｍのシリコンウェハを参考にすると、９０％以上なので、レーザ光Ｌが半導体基板１１の内部で吸収されるのは僅かであり、殆どが透過する。しかし、１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌをシリコンウェハ内部に集光することで集光点とその近傍で局所的にレーザ光が吸収され溶融処理領域１３が半導体基板１１の内部に形成される。
なお、シリコンウェハには、溶融処理領域を起点として亀裂が発生する場合がある。また、溶融処理領域に亀裂が内包されて形成される場合があり、この場合には、その亀裂が、溶融処理領域においての全面に渡って形成されていたり、一部分のみや複数部分に形成されていたりすることがある。更に、この亀裂は、自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が印加されることにより成長する場合もある。溶融処理領域から亀裂が自然に成長する場合には、溶融処理領域が溶融している状態から成長する場合と、溶融処理領域が溶融している状態から再固化する際に成長する場合とのいずれもある。ただし、どちらの場合も溶融処理領域はシリコンウェハの内部に形成され、切断面においては、図７に示すように、内部に溶融処理領域が形成されている。
（２）改質領域がクラック領域を含む場合
加工対象物（例えばガラスやＬｉＴａＯ３からなる圧電材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このパルス幅の大きさは、加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されてクラック領域が形成される条件である。これにより、加工対象物の内部には光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱ひずみが誘起され、これにより加工対象物の内部に、１つ又は複数のクラックを含むクラック領域が形成される。クラック領域は絶縁破壊領域とも言える。
図９は電界強度とクラックの大きさとの関係の実験結果を示す線図である。横軸はピークパワー密度であり、レーザ光Ｌがパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表される。縦軸は１パルスのレーザ光Ｌにより加工対象物の内部に形成されたクラック部分（クラックスポット）の大きさを示している。クラックスポットが集まりクラック領域となる。クラックスポットの大きさは、クラックスポットの形状のうち、最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ中の黒丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が１００倍、開口数（ＮＡ）が０．８０の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が５０倍、開口数（ＮＡ）が０．５５の場合である。ピークパワー密度が１０１１（Ｗ／ｃｍ２）程度から加工対象物の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに従いクラックスポットも大きくなることが分かる。
（３）改質領域が屈折率変化領域を含む場合
加工対象物（例えばガラス）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１ｎｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このように、パルス幅が極めて短い状態で加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されると、そのエネルギーが熱エネルギーに転化せず、加工対象物の内部にはイオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起され、屈折率変化領域が形成される。
なお、改質領域とは、溶融処理領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等やそれらが混在した領域を含めて、その材料において改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域であったり、格子欠陥が形成された領域であったりする。これらをまとめて高密転移領域と言うこともできる。
また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、更にそれら領域の内部や改質領域と非改質領域との界面に亀裂（割れ、マイクロクラック）を内包している場合がある。内包される亀裂は改質領域の全面に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。
ちなみに、加工対象物の結晶構造やその劈開性等を考慮して、改質領域を次のように形成すれば、精度よく加工対象物を切断することが可能になる。
すなわち、シリコン等のダイヤモンド構造の単結晶半導体からなる基板の場合は、（１１１）面（第１劈開面）や（１１０）面（第２劈開面）に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。また、ＧａＡｓ等の閃亜鉛鉱型構造のIII−V族化合物半導体からなる基板の場合は、（１１０）面に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。更に、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の六方晶系の結晶構造を有する基板の場合は、（０００１）面（Ｃ面）を主面として（１１２０）面（Ａ面）或いは（１１００）面（Ｍ面）に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。
また、上述した改質領域を形成すべき方向（例えば、単結晶シリコン基板における（１１１）面に沿った方向）、或いは改質領域を形成すべき方向に直交する方向に沿って基板にオリエンテーションフラットを形成すれば、そのオリエンテーションフラットを基準とすることで、改質領域を容易且つ正確に基板に形成することが可能になる。
次に、本実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。
図１０は、本実施形態に係るレーザ加工方法が適用される加工対象物の平面図であり、図１１は、図１０の加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図１０，１１に示すように、板状の加工対象物１は、ＧａＡｓ基板１２と、複数の機能素子１５を含んでＧａＡｓ基板１２の主面に形成された機能素子層１６と、を備えている。ＧａＡｓ基板１２は閃亜鉛型構造を採り、主面を（１００）面として、オリエンテーションフラット６に平行な面が（０１１）面若しくは（０−１−１）面、オリエンテーションフラット６に垂直な面が（０−１１）面若しくは（０１−１）面となっている。機能素子１５は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは回路として形成された回路素子等であり、ＧａＡｓ基板１２のオリエンテーションフラット６に平行な方向及び垂直な方向にマトリックス状に多数形成されている。
以上のように構成された加工対象物１に対して、本実施形態に係るレーザ加工方法が適用される。
まず、図１２（ａ）に示すように、加工対象物１の裏面２１にエキスパンドテープ２３を貼り付ける。続いて、機能素子層１６を上側にして加工対象物１をレーザ加工装置の支持台（図示せず）上に固定する。そして、図１０に示すように、隣り合う機能素子１５，１５間を通る切断予定ライン５を、オリエンテーションフラット６に垂直な方向及び平行な方向に格子状に設定する。
続いて、図１２（ｂ）に示すように、加工対象物１の表面３をレーザ光入射面としてＧａＡｓ基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、支持台の移動によって、オリエンテーションフラット６に垂直な方向及び平行な方向に格子状に設定された各切断予定ライン５に沿って集光点Ｐを相対的に移動させる。ここで、レーザ光Ｌは、パルスレーザ光であり、３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅で且つ７．５μｍ〜１０μｍのパルスピッチで照射される。
この各切断予定ライン５に沿った集光点Ｐの相対的な移動を１本の切断予定ライン５に対して複数回（例えば、２回）行うが、集光点Ｐを合わせる位置の表面３からの距離を各回毎に変えることで、裏面２１側から順に、１本の切断予定ライン５に対して複数列の改質領域７をＧａＡｓ基板１２の内部に１列ずつ形成する。なお、１本の切断予定ライン５に対してＧａＡｓ基板１２の内部に形成される改質領域７の列数は、ＧａＡｓ基板１２の厚さ等に応じて変化するものであり、複数列に限定されず、１列の場合もある。
続いて、図１３（ａ）に示すように、エキスパンドテープ２３を拡張させる。エキスパンドテープの拡張に伴い、加工対象物１も引っ張られ、改質領域７を起点として加工対象物１がチップ状に切断されて、１個の機能素子１５を有する半導体チップ２５が多数得られる。このとき、エキスパンドテープ２３が拡張させられた状態にあるため、図１３（ｂ）に示すように、各半導体チップ２５が互いに離間することになる。
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅で且つ７．５μｍ〜１０μｍのパルスピッチで、パルスレーザ光であるレーザ光Ｌを照射することにより、切断の起点となる改質領域７を切断予定ライン５に沿ってＧａＡｓ基板１２に形成する。これにより、切断予定ライン５に沿ってＧａＡｓ基板１２に形成された改質領域７は、加工対象物１の厚さ方向に亀裂を発生させ易いものとなる。従って、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、ＧａＡｓ基板１２を備える板状の加工対象物１に対し、切断の起点としての機能が極めて高い改質領域７を形成することができる。
また、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、切断の起点としての機能が極めて高い改質領域７を形成した後に、その改質領域７を起点として切断予定ライン５に沿って加工対象物１を切断するため、その切断精度を極めて高くすることができる。
なお、本実施形態に係るレーザ加工方法において形成される改質領域７は、溶融処理領域を含む。また、改質領域の形成を起点とし切断に寄与する亀裂がレーザ光入射面と反対側の表面に精度良く形成される。
次に、実施例及び比較例に係るレーザ加工方法の実験結果について説明する。
表１に、レーザ光の照射条件及び各照射条件における分断率を示す。表１において、「パルス幅」はパルスレーザ光のパルス幅である。「パルスピッチ」は、パルスレーザ光の集光点の形成間隔を示す。「分断率」は、外径：２インチ、厚さ：１００μｍのＧａＡｓ基板の１／４の部分を加工対象物とし、表１に示す照射条件及び後述する加工条件でパルスレーザ光を照射して外形：１ｍｍ×１ｍｍのチップに分断したときに、外形：１ｍｍ×１ｍｍのチップが実際に得られた割合である。
なお、その他の加工条件は次のとおりである。外径：２インチ、厚さ：１００μｍのＧａＡｓ基板の１／４の部分である加工対象物に対し、そのレーザ光入射面である表面から７０μｍの位置に集光（その結果、レーザ光入射面から５７μｍ〜８０μｍの位置に改質領域が形成される）した後、レーザ光入射面である表面から４０μｍの位置に集光（その結果、レーザ光入射面から３３μｍ〜４８μｍの位置に改質領域が形成される）し、１本の切断予定ラインに対して改質領域を２列形成した。加工対象物の表面から７０μｍの距離に位置する改質領域を形成する際におけるレーザ光の集光径は０．８６μｍであり、集光点におけるレーザ光のエネルギー密度は１．２０×１０７（Ｗ／ｃｍ２）であった。また、加工対象物の表面から４０μｍの距離に位置する改質領域を形成する際におけるレーザ光の集光径は０．８６μｍであり、集光点におけるレーザ光のエネルギー密度は９．６４×１０６（Ｗ／ｃｍ２）であった。そして、改質領域を形成した後に、加工対象物の裏面全体に対し、エキスパンド量：１５ｍｍ、エキスパンド速度１０ｍｍ／ｓでエキスパンドテープを拡張させた。
図１４は、実施例及び比較例に係るレーザ加工方法を実施した際におけるパルス幅と分断率との関係を示すグラフであり、図１５は、実施例及び比較例に係るレーザ加工方法を実施した際におけるパルスピッチと分断率との関係を示すグラフである。表１及び図１４，１５から明らかなように、３１ｎｓ〜５４ｎｓのパルス幅で且つ７．５μｍ〜１０μｍのパルスピッチでパルスレーザ光を照射して改質領域を形成した場合に、分断率が９０％を超えることが分かる。
図１６〜２０は、表１の条件７〜１１の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。図１７〜１９に示される改質領域（すなわち、分断率が９０％を超えた改質領域）は、図１６，２０に示される改質領域と異なり、改質領域の形成を起点とし切断に寄与する亀裂がレーザ光入射面と反対側の表面に精度良く形成される。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、加工対象物１の表面３をレーザ光入射面としたが、加工対象物１の裏面２１をレーザ光入射面としてもよい。加工対象物１の裏面２１をレーザ光入射面とする場合には、一例として、次のように加工対象物１を複数の半導体チップ２５に切断する。すなわち、機能素子層１６の表面に保護テープを貼り付け、保護テープにより機能素子層１６を保護した状態で、レーザ加工装置の支持台に、加工対象物１を保持した保護テープを固定する。そして、加工対象物１の裏面２１をレーザ光入射面として加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、各切断予定ライン５に沿って改質領域７をＧａＡｓ基板１２に形成する。続いて、支持台に固定された保護テープを加工対象物１と共に離隔させる。そして、加工対象物１の裏面２１にエキスパンドテープ２３を貼り付けて、機能素子層１６の表面から保護テープを剥がした後、エキスパンドテープ２３を拡張させた状態で、改質領域７を切断の起点として加工対象物１を切断予定ライン５に沿って切断する。
改質領域の形成に用いられるレーザ加工装置の概略構成図である。 改質領域の形成の対象となる加工対象物の平面図である。 図２の加工対象物のIII−III線に沿っての断面図である。 レーザ加工後の加工対象物の平面図である。 図４の加工対象物のV−V線に沿っての断面図である。 図４の加工対象物のVI−VI線に沿っての断面図である。 レーザ加工後のシリコンウェハの切断面の写真を表した図である。 レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフである。 レーザ光のピークパワー密度とクラックスポットの大きさとの関係を示すグラフである。 本実施形態に係るレーザ加工方法が適用される加工対象物の平面図である。 図１０の加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 本実施形態に係るレーザ加工方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 本実施形態に係るレーザ加工方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 実施例及び比較例に係るレーザ加工方法を実施した際におけるパルス幅と分断率との関係を示すグラフである。 実施例及び比較例に係るレーザ加工方法を実施した際におけるパルスピッチと分断率との関係を示すグラフである。 表１の条件７の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。 表１の条件８の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。 表１の条件９の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。 表１の条件１０の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。 表１の条件１１の場合における分断後の加工対象物の表面の写真及び切断面の写真を示す図である。
符号の説明
１…加工対象物、５…切断予定ライン、７…改質領域、１２…ＧａＡｓ基板、１３…溶融処理領域、Ｌ…レーザ光、Ｐ…集光点。

Claims (4)

  1. ＧａＡｓ基板を備える板状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を前記ＧａＡｓ基板に形成するレーザ加工方法であって、
    前記レーザ光はパルスレーザ光であり、前記レーザ光のパルス幅は３１ｎｓ〜５４ｎｓであることを特徴とするレーザ加工方法。
  2. 前記レーザ光のパルスピッチは７．５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
  3. 前記改質領域を形成した後に、前記改質領域を起点として前記切断予定ラインに沿って前記加工対象物を切断することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ加工方法。
  4. 前記改質領域は溶融処理領域を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のレーザ加工方法。
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