JP2017536706A - スパイク状の損傷構造を形成して基板を劈開または切断するレーザー加工方法 - Google Patents
スパイク状の損傷構造を形成して基板を劈開または切断するレーザー加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017536706A JP2017536706A JP2017535972A JP2017535972A JP2017536706A JP 2017536706 A JP2017536706 A JP 2017536706A JP 2017535972 A JP2017535972 A JP 2017535972A JP 2017535972 A JP2017535972 A JP 2017535972A JP 2017536706 A JP2017536706 A JP 2017536706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- workpiece
- beam focusing
- focusing
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 9
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 15
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003855 Adhesive Lamination Methods 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/362—Laser etching
- B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0619—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams with spots located on opposed surfaces of the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
- B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/52—Ceramics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
Description
このような特徴が追加されると、従来のカット及びアブレーションがより難しくなり、破片に対して弱くなる。切断されたデバイスの品質向上のため、レーザー加工方法及び装置が開発された。
この方法及び装置によれば、加工対象物の表面に溶融の跡を作り及び切断予定ラインから外れて垂直に伸びるクラックを発生させることなく、加工対象物の切断が可能となる。加工対象物の表面は、多光子吸収を生じるために十分な条件下、予定された切断ラインに沿ってパルスレーザービームが照射され、ビームは加工対象物の内部に焦点(または集光点:高エネルギー/光子密度ゾーン)を作るように位置合わせされ、その結果、当該集点を劈開の表面に沿って移動させることにより、所定の劈開線に沿って改質領域を形成する。改質領域の形成後、加工対象物は比較的に小さな力で機械的に切断することができる。
下記の例およびパラメータは、本発明の理解のために提供されるものであり、本発明を限定するものではない。これらのパラメータを広いインターバルで変更すると、同様または異なる結果を生じるが、本発明のダイシング工程に変更を与えない。
加工対象物の材料は、酸化アルミニウム(AI2O3)である。加工対象物は基板形状であり、厚みは約140μmである。レーザー源はフェムト秒レーザーであり、発振波長1,030nm、パルス幅が300fs以下(半値幅/1.41)、出力周波数が100kHzである。ビーム集束素子として、集束ユニットは0.8NA対物レンズで構成される。ビーム集束ユニットの通過後のパルスエネルギーは5μJ、フルエンスは約0.7kJ/cm2、凝縮領域はウェハの第一表面から10μm深く形成される。
損傷構造の長さは3μmである。加工スピード、特に直線移動ステージでの移動速度は、300mm/秒である。図8は、加工後(左)及びダイシング後(右)の状態を示す。
加工対象物の材料は、ポリタイプ4Hの炭化ケイ素(4H−SiC)である。加工対象物は基板形状であり、厚みは約100μmである。レーザー源はフェムト秒レーザーであり、発振波長1,030nm、パルス幅が300fs以下(半値幅/1.41)、出力周波数が100kHzである。ビーム集束素子として、集束ユニットは0.5NA対物レンズで構成される。ビーム集束ユニットの通過後のパルスエネルギーは30μJ、フルエンスは約1kJ/cm2、凝縮領域はウェハの第一表面から30μm下層に形成される。損傷構造の長さは3μmである。加工スピード、特に直線移動ステージでの移動速度は、300mm/秒である。図9は、加工後(左)及びダイシング後(右)の状態を示す。
非球面レンズ係数は、入射ビーム広がりと目的とする集光深さのインターバルに応じて、選択が可能となる。入射ビーム広がりを−1mRadとした場合(ビーム広がり制御ユニットで測定)、入射深さは17〜140μmであり、第1レンズ表面における非球面レンズ係数:R = 2.75 (曲線の半径); k = -0.5426984 (コーニック係数、頂点で測定); 0以外の係数A4 = -3.1954606 10-4; A6 = -4.3977849 10-5; A8 = 1.8422560 10-5; A10 = -1.5664464 10-6。第2表面: R = -3.21; k = -12.41801; A4 = 9.0053074 10-3; A6 = -1 .3597516 10-3; A8 = 1.1366379 10-4; A10 = -4.2789249 10-6; 屈折率 n= 1.597, 波長分散:830 nm.
Claims (16)
- 基板の劈開または切断を行うレーザー加工方法であって:
パルスレーザービームで加工対象物を照射する工程と;
レーザーパルスを劈開する加工対象物の表面に照射する工程と;を有し、
前記加工対象物は少なくとも1つの平面を有し、レーザー照射に対して透明であり;
前記加工対象物の材料はサファイヤまたはダイヤモンドであり、
レーザー照射によって生じる損傷領域の並びは劈開面を形成し;
前記劈開面に沿って基板を容易に分割でき;前記方法は、
前記レーザービームを加工対象物に集光するために配置されるビーム集束ユニットによって前記レーザービームを変形し、前記加工対象物の材料の光学的損傷の閾値のフルエンス分布が「スパイク」状の形状を形成し;
前記ビーム集束ユニットは開口数の幅が0.5〜0.9NAである少なくとも1つのビーム集束素子を有し、
前記「スパイク」状のフルエンス分布の長さはその横方向よりも大きく;
前記ビーム集束ユニットと前記加工対象物の第一表面との距離を維持しつつ、前記劈開面に沿って、一連の損傷構造、前記「スパイク」状のフルエンス分布を形成する、レーザー加工方法。 - 前記ビーム集束ユニットにより集束する前記レーザービームは、前記ビーム集束ユニットに配置された少なくとも1つのビーム発散制御ユニットを通るビームをガイドすることにより達成され、
少なくとも1つのビーム集束素子を通して前記ビームを連続してガイドし、
前記ビーム集束素子は非球面ビーム集束レンズまたは少なくとも1つの対物レンズである、請求項1に記載の方法。 - 前記ビーム集束素子は前記ビームを集束し、前記光学軸に近接する集光素子の表面から入射する横方向ビームは前記加工対象物の前記第一表面に集光し、光学軸から離れた位置から入射する集光素子の表面は、前記加工対象物の前記第一表面から離れた位置で集光する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記加工対象物との距離を維持する方法としては、圧電体ナノポジショナーまたはモータ化された直進移動ステージを有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加工対象物の内部の「スパイク」状集束レーザービームの強度分布は、前記集束素子の前のレーザービームの発散、集束素子表面のデザイン、集束深さ、を変更すること、アクチュエーターユニット又は他の加工パラメータにより、前記材料の性質及び前記加工対象物の大きさに関して効率的な加工に合わせられる、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビーム集束ユニットによる前記レーザービーム集束は、前記ビーム収束ユニットに配置された少なくとも1つの補償光学部に沿ってビームをガイドし、球面ビーム収束レンズ、非球面ビーム収束レンズ、または少なくとも1つの対物レンズから選択される少なくとも1つのビーム集光素子を使用してビームをガイドすることにより得られる、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビーム集束ユニットによる前記レーザービーム集束は、前記ビーム集束ユニットにおいてフェーズ及び/又は振幅変調器に沿ってビームをガイドし、球面ビーム集束レンズ、非球面ビーム集束レンズ、または少なくとも1つの対物レンズから選択される少なくとも1つのビーム集光素子を使用してビームをガイドする、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビーム集束ユニットによる前記レーザービーム集束は、補足的回折素子ビーム変調素子に沿ってビームをガイドし、球面ビーム集束レンズ、非球面ビーム集束レンズ、または少なくとも1つの対物レンズから選択される少なくとも1つのビーム集光素子を使用してビームをガイドする、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビーム集束ユニットは同時に4本のレーザービームを集束する、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記レーザービームの波長は500〜2,000nmの範囲である、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記レーザーパルスの時間幅は100〜15,000fsの範囲である、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記レーザーパルス繰り返し率は、10kHz〜2MHzの間である、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記レーザーパルスエネルギーは1〜100μJの間である、請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記パルスレーザービームのフルエンスは、0.1〜100J/cm2の範囲である、請求項1から13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記損傷構造の間の距離は1〜10μmである、請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加工対象物はウェハ型基板であり、前記基板の材料はサファイヤ、ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンドから選択され、前記基板の材料はレーザーに対して部分的または全体的に透明である、請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2014/065274 WO2016059449A1 (en) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | Method of laser processing for substrate cleaving or dicing through forming "spike-like" shaped damage structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017536706A true JP2017536706A (ja) | 2017-12-07 |
JP6499300B2 JP6499300B2 (ja) | 2019-04-10 |
Family
ID=51900922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017535972A Active JP6499300B2 (ja) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | スパイク状の損傷構造を形成して基板を劈開または切断するレーザー加工方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10074565B2 (ja) |
EP (1) | EP3206829B1 (ja) |
JP (1) | JP6499300B2 (ja) |
KR (1) | KR20170067793A (ja) |
CN (1) | CN107073653B (ja) |
LT (1) | LT3206829T (ja) |
RU (1) | RU2674916C2 (ja) |
TW (1) | TWI655986B (ja) |
WO (1) | WO2016059449A1 (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6395632B2 (ja) | 2015-02-09 | 2018-09-26 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6395633B2 (ja) | 2015-02-09 | 2018-09-26 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6429715B2 (ja) | 2015-04-06 | 2018-11-28 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6425606B2 (ja) | 2015-04-06 | 2018-11-21 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6654813B2 (ja) * | 2015-06-02 | 2020-02-26 | 川崎重工業株式会社 | 面取り加工装置および面取り加工方法 |
JP6472333B2 (ja) | 2015-06-02 | 2019-02-20 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6482423B2 (ja) * | 2015-07-16 | 2019-03-13 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法 |
JP6482425B2 (ja) | 2015-07-21 | 2019-03-13 | 株式会社ディスコ | ウエーハの薄化方法 |
JP6472347B2 (ja) | 2015-07-21 | 2019-02-20 | 株式会社ディスコ | ウエーハの薄化方法 |
JP6690983B2 (ja) | 2016-04-11 | 2020-04-28 | 株式会社ディスコ | ウエーハ生成方法及び実第2のオリエンテーションフラット検出方法 |
US11253955B2 (en) * | 2016-06-14 | 2022-02-22 | Evana Technologies, Uab | Multi-segment focusing lens and the laser processing for wafer dicing or cutting |
WO2018011618A1 (en) | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Evana Technologies, Uab | Method and system for cleaving a substrate with a focused converging ring-shaped laser beam |
TWI604907B (zh) | 2016-10-11 | 2017-11-11 | 財團法人工業技術研究院 | 雷射均勻加工裝置及其方法 |
JP6768444B2 (ja) * | 2016-10-14 | 2020-10-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置、及び、動作確認方法 |
US10668561B2 (en) | 2016-11-15 | 2020-06-02 | Coherent, Inc. | Laser apparatus for cutting brittle material |
JP6858587B2 (ja) | 2017-02-16 | 2021-04-14 | 株式会社ディスコ | ウエーハ生成方法 |
WO2018213294A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Systems and methods for laser cleaving diamonds |
JP7098284B2 (ja) * | 2017-07-06 | 2022-07-11 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置およびレーザー加工方法 |
JP6943388B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-09-29 | 国立大学法人埼玉大学 | 基板製造方法 |
JP7152426B2 (ja) * | 2018-01-24 | 2022-10-12 | ギガフォトン株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工システム |
JP7121941B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-08-19 | 国立大学法人埼玉大学 | 基板製造方法 |
US11401195B2 (en) * | 2018-03-29 | 2022-08-02 | Corning Incorporated | Selective laser processing of transparent workpiece stacks |
JP7299597B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2023-06-28 | 国立大学法人 東京大学 | レーザ加工におけるレーザ光強度への依存性の判定方法及びレーザ加工装置 |
US11024501B2 (en) | 2018-12-29 | 2021-06-01 | Cree, Inc. | Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region |
US10562130B1 (en) | 2018-12-29 | 2020-02-18 | Cree, Inc. | Laser-assisted method for parting crystalline material |
US10576585B1 (en) | 2018-12-29 | 2020-03-03 | Cree, Inc. | Laser-assisted method for parting crystalline material |
GB2581172B (en) * | 2019-02-06 | 2022-01-05 | Opsydia Ltd | Laser machining inside materials |
RU2709888C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2019-12-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) | Способ формирования микроканалов на подложках и устройство для его реализации |
US10611052B1 (en) | 2019-05-17 | 2020-04-07 | Cree, Inc. | Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods |
RU2735802C1 (ru) * | 2019-11-01 | 2020-11-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Способ изготовления микродиагностического устройства |
WO2021177951A1 (en) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | Fraunhofer Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus and method for material processing |
CN114054972A (zh) * | 2020-12-17 | 2022-02-18 | 帝尔激光科技(无锡)有限公司 | 一种动态聚焦激光切割方法与装置 |
DE102021100675B4 (de) | 2021-01-14 | 2022-08-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Verfahren zum Zerteilen eines transparenten Werkstücks |
WO2023278115A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | Applied Materials, Inc. | Laser dicing glass wafers using advanced laser sources |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3283265B2 (ja) * | 1994-04-08 | 2002-05-20 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ ミシガン | レーザー誘起破壊及び切断形状を制御する方法 |
JP2002192367A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-07-10 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工方法 |
JP2008175856A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Seiko Epson Corp | 基板構造、基板の分割方法、電気光学装置の製造方法 |
JP2008311333A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Seiko Epson Corp | 基板分割方法、及び表示装置の製造方法 |
JP2010239157A (ja) * | 2010-07-15 | 2010-10-21 | Laser System:Kk | レーザ切断方法 |
JP2013536081A (ja) * | 2010-07-12 | 2013-09-19 | フィレイザー ユーエスエー エルエルシー | レーザーフィラメント形成による材料加工方法 |
WO2014079570A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Light In Light Srl | High speed laser processing of transparent materials |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2034551C (en) * | 1990-01-29 | 2000-08-01 | Henry Kobsa | Method for laser cutting metal plates |
US5231262A (en) * | 1990-03-23 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical cutting method and optical cutter |
JP3855563B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2006-12-13 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置およびレーザ加工方法 |
JP3644431B2 (ja) * | 2001-12-19 | 2005-04-27 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
RU2226183C2 (ru) * | 2002-02-21 | 2004-03-27 | Алексеев Андрей Михайлович | Способ резки прозрачных неметаллических материалов |
ATE493226T1 (de) * | 2002-03-12 | 2011-01-15 | Hamamatsu Photonics Kk | Verfahren zum schneiden eines bearbeiteten objekts |
BRPI0515667A (pt) * | 2004-10-01 | 2008-07-29 | Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd | método de inscrição para material frágil e equipamento de inscrição |
US20120234807A1 (en) | 2009-12-07 | 2012-09-20 | J.P. Sercel Associates Inc. | Laser scribing with extended depth affectation into a workplace |
-
2014
- 2014-10-13 EP EP14799213.5A patent/EP3206829B1/en active Active
- 2014-10-13 US US15/512,189 patent/US10074565B2/en active Active
- 2014-10-13 LT LTEP14799213.5T patent/LT3206829T/lt unknown
- 2014-10-13 CN CN201480082450.8A patent/CN107073653B/zh active Active
- 2014-10-13 JP JP2017535972A patent/JP6499300B2/ja active Active
- 2014-10-13 RU RU2017116432A patent/RU2674916C2/ru active
- 2014-10-13 WO PCT/IB2014/065274 patent/WO2016059449A1/en active Application Filing
- 2014-10-13 KR KR1020177011247A patent/KR20170067793A/ko active Search and Examination
-
2015
- 2015-10-13 TW TW104133450A patent/TWI655986B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3283265B2 (ja) * | 1994-04-08 | 2002-05-20 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ ミシガン | レーザー誘起破壊及び切断形状を制御する方法 |
JP2002192367A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-07-10 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工方法 |
JP2008175856A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Seiko Epson Corp | 基板構造、基板の分割方法、電気光学装置の製造方法 |
JP2008311333A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Seiko Epson Corp | 基板分割方法、及び表示装置の製造方法 |
JP2013536081A (ja) * | 2010-07-12 | 2013-09-19 | フィレイザー ユーエスエー エルエルシー | レーザーフィラメント形成による材料加工方法 |
JP2010239157A (ja) * | 2010-07-15 | 2010-10-21 | Laser System:Kk | レーザ切断方法 |
WO2014079570A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Light In Light Srl | High speed laser processing of transparent materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI655986B (zh) | 2019-04-11 |
EP3206829B1 (en) | 2019-01-09 |
WO2016059449A1 (en) | 2016-04-21 |
LT3206829T (lt) | 2019-03-12 |
RU2674916C2 (ru) | 2018-12-14 |
EP3206829A1 (en) | 2017-08-23 |
JP6499300B2 (ja) | 2019-04-10 |
CN107073653B (zh) | 2019-11-26 |
CN107073653A (zh) | 2017-08-18 |
KR20170067793A (ko) | 2017-06-16 |
RU2017116432A3 (ja) | 2018-11-13 |
US10074565B2 (en) | 2018-09-11 |
US20170250113A1 (en) | 2017-08-31 |
TW201615316A (zh) | 2016-05-01 |
RU2017116432A (ru) | 2018-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6499300B2 (ja) | スパイク状の損傷構造を形成して基板を劈開または切断するレーザー加工方法 | |
CN109641315B (zh) | 多区段聚焦透镜以及用于晶圆切割或裁切之激光加工系统 | |
EP3490945B1 (en) | Methods for laser processing | |
KR101839505B1 (ko) | 버스트 초고속 레이저 펄스들의 필라멘테이션에 의한 실리콘의 레이저 가공을 위한 방법 및 장치 | |
KR102292611B1 (ko) | 사파이어 기판을 레이저로써 레이저 절단하는 방법 및 일련의 결함을 갖는 엣지가 형성된 사파이어를 포함한 물품 | |
US20120234807A1 (en) | Laser scribing with extended depth affectation into a workplace | |
TWI477340B (zh) | Laser processing methods, laser processing and laser processing equipment | |
JP2015519722A (ja) | 工作物中への高深度作用を伴うレーザスクライビング加工 | |
CN108472765B (zh) | 半导体工件的激光图案化方法 | |
WO2018011618A1 (en) | Method and system for cleaving a substrate with a focused converging ring-shaped laser beam | |
TWI716589B (zh) | 脆性材料基板之分斷方法及分斷裝置 | |
JP6952092B2 (ja) | 半導体加工対象物のスクライブ方法 | |
TW201446378A (zh) | 使用散光加長型光束點以及使用超短脈波及/或較長波長的雷射處理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171211 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6499300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |