JP5899513B2 - Substrate manufacturing method and modified layer forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば、レーザー光エネルギーの多光子吸収にともなう非線形吸収効果を利用して固着力の弱い改質層を形成し被加工物の一部を剥離する、基板製造方法、および改質層形成装置に関する。   The present invention provides, for example, a substrate manufacturing method and a modified layer in which a modified layer having a low adhesion force is formed using a nonlinear absorption effect accompanying multiphoton absorption of laser light energy and a part of a workpiece is peeled off. The present invention relates to a forming apparatus.

たとえば、シリコン(Si)またはガリウム砒素(GaAs)などの結晶からなる円柱状または角柱状の柱状インゴットである被加工物から半導体デバイスの製造に用いられる基板を製造することができる。   For example, a substrate used for manufacturing a semiconductor device can be manufactured from a workpiece which is a columnar or prismatic columnar ingot made of a crystal such as silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs).

被加工物から基板を分離する方法として、ワイヤーソーまたはダイヤモンドブレードソーを使って被加工物を物理的に切削加工する方法が、知られている。   As a method of separating a substrate from a workpiece, a method of physically cutting the workpiece using a wire saw or a diamond blade saw is known.

現在では、ダイヤモンドブレードソーを使ってウエハーを1枚ずつ切断する方法は時間がかかるので、複数のワイヤーソーを使って同時に複数のウエハーを切断する方法が主流になっている。   At present, since it takes time to cut wafers one by one using a diamond blade saw, a method of cutting a plurality of wafers simultaneously using a plurality of wire saws has become the mainstream.

しかしながら、このような被加工物を物理的に切削加工する方法においては、厚さが100μm以下である薄いウエハーを得ることがそもそも困難である。   However, in the method of physically cutting such a workpiece, it is difficult to obtain a thin wafer having a thickness of 100 μm or less.

また、当該方法においては、切り屑として粉末化してしまう無駄な切代が多くなりやすい。   Moreover, in the said method, it is easy to increase the waste cutting allowance which will be pulverized as a chip.

これに対し、被加工物から基板を分離する別の方法として、レーザー光エネルギーの多光子吸収にともなう非線形吸収効果を利用して固着力の弱い改質層を形成し被加工物の一部を剥離する方法が、知られている。   On the other hand, as another method for separating the substrate from the work piece, a modified layer having a low adhesion force is formed by using a nonlinear absorption effect accompanying multiphoton absorption of laser light energy, and a part of the work piece is formed. A method of peeling is known.

そこで、図7および8を主として参照しながら、そのような従来の基板製造方法について具体的に説明する(たとえば、特許文献1参照)。   Therefore, such a conventional substrate manufacturing method will be specifically described with reference mainly to FIGS. 7 and 8 (see, for example, Patent Document 1).

なお、図7は、従来の基板製造方法の、改質層120の形成を説明するための模式的な斜視図である。   FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining the formation of the modified layer 120 in the conventional substrate manufacturing method.

また、図8は、従来の基板製造方法の、改質層120の形成を説明するための模式的な部分断面図である。   FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the formation of the modified layer 120 in the conventional substrate manufacturing method.

まず、被加工物110の側表面に垂直な方向からのレーザー光141が、胴巻き状の切り欠き110aが形成されるように、被加工物110の側表面に照射される。   First, a laser beam 141 from a direction perpendicular to the side surface of the workpiece 110 is irradiated to the side surface of the workpiece 110 so that a body-wound notch 110a is formed.

つぎに、被加工物110の上表面に垂直な方向からのレーザー光140が、集光レンズ160を通過したレーザー光140の集光点が切り欠き110aによって決定される分離予定面130に合わせられ、改質層120が切り欠き110aから被加工物110の内部に向かって延在する平面状の加工領域として形成されるように、被加工物110の上表面に照射される。   Next, the laser beam 140 from the direction perpendicular to the upper surface of the workpiece 110 is aligned with the planned separation surface 130 where the focal point of the laser beam 140 that has passed through the condenser lens 160 is determined by the notch 110a. The upper surface of the workpiece 110 is irradiated such that the modified layer 120 is formed as a planar processing region extending from the notch 110a toward the inside of the workpiece 110.

かくして、改質層120より上表面側にある被加工物110の一部を剥離して薄いウエハーを得ることができる。   Thus, a thin wafer can be obtained by peeling a part of the workpiece 110 on the upper surface side from the modified layer 120.

特開2006−245498公報JP 2006-245498 A

しかしながら、上述された従来の基板製造方法においては、より高い製造効率を得るためには不都合があることが判明した。   However, it has been found that the above-described conventional substrate manufacturing method has a disadvantage in order to obtain higher manufacturing efficiency.

より具体的に説明すると、改質層120はラグビーボールのようなほぼ回転楕円体状の多数の改質部で構成される。   More specifically, the reforming layer 120 is composed of a number of reforming portions that are substantially spheroidal, such as rugby balls.

そのような改質部120aは、レーザー光140のエネルギーの多光子吸収にともなう多結晶化によって生成されるので、矢印X1で示される方向に長く伸びる。すなわち、上記の回転楕円体の長軸の方向は矢印X1で示される方向であり、回転楕円体の短軸の方向は矢印X1で示される方向に垂直な方向である。   Such a modified portion 120a is generated by polycrystallization accompanying multiphoton absorption of the energy of the laser beam 140, and thus extends in the direction indicated by the arrow X1. That is, the direction of the major axis of the spheroid is the direction indicated by the arrow X1, and the direction of the minor axis of the spheroid is the direction perpendicular to the direction indicated by the arrow X1.

ここに、矢印X1で示される方向は、レーザー光140が集光レンズに入射される方向であるが、被加工物110の上表面に垂直な方向であり、集光レンズ160の光軸150の方向と実質的に一致する。   Here, the direction indicated by the arrow X1 is a direction in which the laser beam 140 is incident on the condensing lens, but is a direction perpendicular to the upper surface of the workpiece 110, and the direction of the optical axis 150 of the condensing lens 160. Substantially coincides with the direction.

レーザー光140は、改質層120が被加工物110の上表面に平行な平面内に延在するように、パルスレーザーを走査することによって照射される。   The laser beam 140 is irradiated by scanning a pulsed laser so that the modified layer 120 extends in a plane parallel to the upper surface of the workpiece 110.

そして、レーザー光140を照射する走査方向の加工ピッチp1は、改質部120aの走査方向についての径に若干のスペースが加えられた大きさを持っている。   The processing pitch p1 in the scanning direction for irradiating the laser beam 140 has a size obtained by adding some space to the diameter of the modified portion 120a in the scanning direction.

このため、当該走査方向が上記の回転楕円体の短軸の方向であるので、加工ピッチp1を十分に広げることが困難であった。   For this reason, since the scanning direction is the direction of the short axis of the spheroid, it is difficult to sufficiently widen the processing pitch p1.

さらに、被加工物110の上表面に垂直な方向が回転楕円体の長軸の方向であるので、基板を分離するための切代が大きくなる恐れがあった。   Furthermore, since the direction perpendicular to the upper surface of the workpiece 110 is the direction of the long axis of the spheroid, the cutting allowance for separating the substrate may increase.

なお、レーザー光140を利用せずにレーザー光141のみを利用することによって改質層120を形成するとすると、結晶中での伝達距離が長くなって被加工物110の中心部付近でのレーザー透過率が低下するので、大きい径を持った被加工物から大きい面積を持った基板を製造することは困難である。   Note that when the modified layer 120 is formed by using only the laser beam 141 without using the laser beam 140, the transmission distance in the crystal becomes long, and the laser transmission near the center of the workpiece 110 occurs. Since the rate decreases, it is difficult to manufacture a substrate having a large area from a workpiece having a large diameter.

本発明は、上述された従来の課題を考慮し、より高い製造効率を得ることが可能な、基板製造方法、および改質層形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a substrate manufacturing method and a modified layer forming apparatus capable of obtaining higher manufacturing efficiency.

第1の本発明は、被加工物の表面に平行な分離予定面に改質層を形成し、前記改質層を境界として前記被加工物から基板を分離する基板製造方法であって、
集光レンズの光軸が前記分離予定面に含まれるように前記集光レンズを配置し、前記集光レンズにレーザー光を入射させ、前記集光レンズを透過した前記レーザー光を前記被加工物の前記表面に入射させることによって、前記分離予定面に改質部を形成する改質部形成ステップと、
前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させながら前記改質部形成ステップを繰り返すことによって、複数の前記改質部から構成される前記改質層を形成する改質層形成ステップと、
前記改質層を境界として前記被加工物から前記基板を分離する基板分離ステップと、
を備えた基板製造方法である。
The first aspect of the present invention is a substrate manufacturing method in which a modified layer is formed on a separation plane parallel to the surface of a workpiece, and the substrate is separated from the workpiece with the modified layer as a boundary,
The condensing lens is arranged so that the optical axis of the condensing lens is included in the planned separation surface, laser light is incident on the condensing lens, and the laser light transmitted through the condensing lens is used as the workpiece. A reforming part forming step for forming a reforming part on the planned separation surface by being incident on the surface of
Reforming to form the modified layer composed of a plurality of the modified parts by repeating the modified part forming step while changing the relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens. A layer forming step;
A substrate separating step for separating the substrate from the workpiece with the modified layer as a boundary;
Is a substrate manufacturing method.

第2の本発明は、前記改質部形成ステップおよび前記改質層形成ステップにおいて、複数本のレーザービームを利用する多分岐同時レーザー加工を行う、第1の本発明の基板製造方法である。   The second aspect of the present invention is the substrate manufacturing method according to the first aspect of the present invention, wherein in the modified portion forming step and the modified layer forming step, multi-branch simultaneous laser processing using a plurality of laser beams is performed.

第3の本発明は、前記集光レンズは、配置されたときに前記被加工物と物理的に干渉すべき部分を凸レンズから除去することによって得られるレンズである、第1の本発明の基板製造方法である。   The third aspect of the present invention is the substrate according to the first aspect of the present invention, wherein the condensing lens is a lens obtained by removing a portion that should physically interfere with the workpiece from the convex lens when it is disposed. It is a manufacturing method.

第4の本発明は、前記集光レンズは、前記光軸に平行な平面状のレンズ切断面で前記凸レンズを切断し、前記光軸を含む部分を前記凸レンズから除去することによって得られるレンズである、第3の本発明の基板製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, the condensing lens is a lens obtained by cutting the convex lens with a planar lens cutting surface parallel to the optical axis and removing a portion including the optical axis from the convex lens. It is a substrate manufacturing method according to a third aspect of the present invention.

第5の本発明は、前記改質部形成ステップおよび前記改質層形成ステップにおいて、前記レンズ切断面が前記被加工物の前記表面に近接するように前記集光レンズを配置し、前記集光レンズの入射面の形状に整形された前記レーザー光を前記光軸に平行に前記集光レンズに入射させる、第4の本発明の基板製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the modified portion forming step and the modified layer forming step, the condensing lens is disposed so that the lens cutting surface is close to the surface of the workpiece, and the condensing In the substrate manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention, the laser light shaped into the shape of the incident surface of the lens is incident on the condenser lens in parallel to the optical axis.

第6の本発明は、前記改質層形成ステップにおいて、前記集光レンズに前記レーザー光を入射させる方向に関して、前記集光レンズと前記改質部とが互いに遠ざかるように、前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させる、第1の本発明の基板製造方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the modified layer forming step, the workpiece and the workpiece are arranged so that the condenser lens and the modified portion are separated from each other with respect to a direction in which the laser beam is incident on the condenser lens. It is the board | substrate manufacturing method of 1st this invention which changes the relative positional relationship with the said condensing lens.

第7の本発明は、前記被加工物はシリコンインゴットである、第1の本発明の基板製造方法である。   The seventh aspect of the present invention is the substrate manufacturing method according to the first aspect of the present invention, wherein the workpiece is a silicon ingot.

第8の本発明は、被加工物の表面に平行な分離予定面に改質層を形成する改質層形成装置であって、
レーザー光を出射するレーザー光源と、
光軸が前記分離予定面に含まれるように配置され、前記レーザー光を前記被加工物の前記表面に入射させることによって、前記分離予定面に改質部を形成する集光レンズと、
前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させる位置関係変化ユニットと、
を備え、
複数の前記改質部から構成される前記改質層は、前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係が変化させられることによって形成される改質層形成装置である。
The eighth aspect of the present invention is a modified layer forming apparatus for forming a modified layer on a separation scheduled plane parallel to the surface of a workpiece,
A laser light source that emits laser light;
A condensing lens which is arranged so that an optical axis is included in the planned separation surface, and forms a modified portion on the planned separation surface by causing the laser light to enter the surface of the workpiece;
A positional relationship changing unit that changes a relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens;
With
The modified layer including a plurality of the modified portions is a modified layer forming apparatus formed by changing a relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens.

本発明により、より高い製造効率を得ることが可能な、基板製造方法、および改質層形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a substrate manufacturing method and a modified layer forming apparatus capable of obtaining higher manufacturing efficiency.

(A)本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分平面図、(B)本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分断面図、(C)本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分右側面図(A) The typical partial top view for demonstrating formation of a modified layer of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention, (B) The modified layer of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention (C) Typical partial right view for demonstrating formation of a modified layer of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention. 本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分拡大平面図The typical fragmentary enlarged plan view for demonstrating formation of a modified layer of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention (A)本発明における比較例の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分断面図、(B)本発明における比較例の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分右側面図(A) Typical partial cross-sectional view for explaining the formation of the modified layer in the substrate manufacturing method of the comparative example in the present invention, (B) Formation of the modified layer in the substrate manufacturing method of the comparative example in the present invention. Schematic partial right side view for explaining 本発明における実施の形態の基板製造方法の、多分岐同時レーザー加工を説明するための模式的な部分平面図Typical partial top view for demonstrating multi-branch simultaneous laser processing of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention 本発明における実施の形態の基板製造方法の、被加工物と集光レンズとの相対的な位置関係の変化を説明するための模式的な部分断面図Typical fragmentary sectional drawing for demonstrating the change of the relative positional relationship of a to-be-processed object and a condensing lens of the board | substrate manufacturing method of embodiment in this invention 本発明における実施の形態の改質層形成装置の模式的な部分断面図Schematic partial sectional view of a modified layer forming apparatus according to an embodiment of the present invention 従来の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な斜視図Schematic perspective view for explaining formation of a modified layer in a conventional substrate manufacturing method 従来の基板製造方法の、改質層の形成を説明するための模式的な部分断面図Schematic partial cross-sectional view for explaining the formation of a modified layer in a conventional substrate manufacturing method

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

はじめに、図1(A)〜(C)を主として参照しながら、本実施の形態の基板製造方法について説明する。   First, the substrate manufacturing method of the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.

なお、図1(A)は本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層20の形成を説明するための模式的な部分平面図であり、図1(B)は本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層20の形成を説明するための模式的な部分A−A断面図であり、図1(C)は本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層20の形成を説明するための模式的な部分右側面図である。   1A is a schematic partial plan view for explaining the formation of the modified layer 20 in the substrate manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an implementation in the present invention. FIG. 1C is a schematic partial cross-sectional view taken along the line AA for explaining the formation of the modified layer 20 in the substrate manufacturing method according to the embodiment. FIG. 1C is a modification of the substrate manufacturing method according to the embodiment of the present invention. 3 is a schematic partial right side view for explaining formation of a mass layer 20. FIG.

本実施の形態の基板製造方法は、被加工物10の表面に平行な分離予定面30に改質層20を形成し、改質層20を境界として被加工物10から基板を分離する基板製造方法であって、改質部形成ステップと、改質層形成ステップと、基板分離ステップと、を備えている。   In the substrate manufacturing method according to the present embodiment, a modified layer 20 is formed on a planned separation surface 30 parallel to the surface of the workpiece 10, and the substrate is separated from the workpiece 10 with the modified layer 20 as a boundary. The method includes a modified portion forming step, a modified layer forming step, and a substrate separating step.

改質部形成ステップにおいて、集光レンズ60aの光軸50aが分離予定面30に含まれるように集光レンズ60aを配置し、集光レンズ60aにレーザー光40aを入射させ、集光レンズ60aを透過したレーザー光40aを被加工物10の表面に入射させることによって、分離予定面30に改質部20aを形成する。   In the modified portion forming step, the condenser lens 60a is arranged so that the optical axis 50a of the condenser lens 60a is included in the planned separation surface 30, the laser light 40a is incident on the condenser lens 60a, and the condenser lens 60a is By allowing the transmitted laser beam 40 a to be incident on the surface of the workpiece 10, the modified portion 20 a is formed on the planned separation surface 30.

改質層形成ステップにおいて、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係を変化させながら改質部形成ステップを繰り返すことによって、複数の改質部20aから構成される改質層20を形成する。   In the modified layer forming step, the modified layer formed of a plurality of modified portions 20a is formed by repeating the modified portion forming step while changing the relative positional relationship between the workpiece 10 and the condenser lens 60a. 20 is formed.

基板分離ステップにおいて、改質層20を境界として被加工物10から基板を分離する。   In the substrate separation step, the substrate is separated from the workpiece 10 with the modified layer 20 as a boundary.

なお、集光レンズ60aは、配置されたときに被加工物10と物理的に干渉すべき部分を凸レンズから除去することによって得られるレンズである。   The condensing lens 60a is a lens obtained by removing, from the convex lens, a portion that should physically interfere with the workpiece 10 when placed.

より具体的には、集光レンズ60aは、光軸50aに平行な平面状のレンズ切断面で凸レンズを切断し、光軸50aを含む部分を凸レンズから除去することによって得られるレンズである。   More specifically, the condensing lens 60a is a lens obtained by cutting a convex lens with a planar lens cutting surface parallel to the optical axis 50a and removing a portion including the optical axis 50a from the convex lens.

また、改質部形成ステップおよび改質層形成ステップにおいて、レンズ切断面が被加工物10の表面に近接するように集光レンズ60aを配置し、集光レンズ60aの入射面の形状に整形されたレーザー光40aを光軸50aに平行に集光レンズ60aに入射させる。   Further, in the modified portion forming step and the modified layer forming step, the condenser lens 60a is arranged so that the lens cut surface is close to the surface of the workpiece 10, and is shaped into the shape of the incident surface of the condenser lens 60a. The laser beam 40a is incident on the condenser lens 60a in parallel with the optical axis 50a.

また、被加工物10はシリコンインゴットである。   The workpiece 10 is a silicon ingot.

つぎに、本実施の形態の基板製造方法についてより具体的に説明する。   Next, the substrate manufacturing method of the present embodiment will be described more specifically.

柱状インゴットなどの被加工物10からの基板の分離は、被加工物10の内部の分離予定面30の近傍に形成された改質層20を境界として行われる。   Separation of the substrate from the workpiece 10 such as a columnar ingot is performed using the modified layer 20 formed in the vicinity of the planned separation surface 30 inside the workpiece 10 as a boundary.

改質層20は、ラグビーボールのようなほぼ回転楕円体状の多数の改質部で構成される。   The reforming layer 20 is composed of a number of reforming portions that are substantially spheroidal, such as rugby balls.

そのような改質部20aは、レーザー光40aのエネルギーの多光子吸収にともなう多結晶化によって生成されるので、矢印Xaで示される方向に長く伸びる。すなわち、上記の回転楕円体の長軸の方向は矢印Xaで示される方向であり、回転楕円体の短軸の方向は矢印Xaで示される方向に垂直な方向である。   Such a modified portion 20a is generated by polycrystallization accompanying multiphoton absorption of the energy of the laser beam 40a, and thus extends in the direction indicated by the arrow Xa. That is, the major axis direction of the spheroid is the direction indicated by the arrow Xa, and the minor axis direction of the spheroid is the direction perpendicular to the direction indicated by the arrow Xa.

ここに、矢印Xaで示される方向は、レーザー光40aが集光レンズ60aに入射される方向であるが、被加工物110の上表面に平行な方向であり、集光レンズ60aの光軸50aの方向と実質的に一致する。   Here, the direction indicated by the arrow Xa is a direction in which the laser beam 40a is incident on the condenser lens 60a, but is a direction parallel to the upper surface of the workpiece 110, and the optical axis 50a of the condenser lens 60a. Substantially coincides with the direction.

レーザー光40aは被加工物10の上表面に対して斜めに入射されるが、光軸50aは被加工物10の上表面に平行な分離予定面30内に配置されるので、レーザー光40aは被加工物10の上表面に対しての入射角度が小さい多くの成分を持っている。   The laser beam 40a is incident obliquely on the upper surface of the workpiece 10. However, since the optical axis 50a is disposed in the planned separation surface 30 parallel to the upper surface of the workpiece 10, the laser beam 40a is It has many components with a small incident angle with respect to the upper surface of the workpiece 10.

したがって、レーザー光がつぎに説明されるように被加工物10の上表面に対して単純に斜めに入射される場合(図3参照)と比較して、改質部20aが被加工物10の上表面に平行な上記の回転楕円体の長軸の方向にかなり長く伸びる。   Therefore, as compared with the case where the laser beam is simply incident on the upper surface of the workpiece 10 obliquely as described below (see FIG. 3), the modified portion 20a is formed on the workpiece 10. It extends considerably long in the direction of the long axis of the spheroid parallel to the upper surface.

レーザー光40aは、改質層20が被加工物10の上表面に平行な平面内に延在するように、パルスレーザーを走査することによって照射される。   The laser beam 40a is irradiated by scanning a pulse laser so that the modified layer 20 extends in a plane parallel to the upper surface of the workpiece 10.

そして、レーザー光40aを照射する走査方向の加工ピッチpaは、改質部20aの走査方向についての径に若干のスペースが加えられた大きさを持っている。   The processing pitch pa in the scanning direction for irradiating the laser beam 40a has a size obtained by adding some space to the diameter of the modified portion 20a in the scanning direction.

このため、当該走査方向が上記の回転楕円体の長軸の方向であるので、加工ピッチpaを十分に広げることができる。   For this reason, since the scanning direction is the direction of the long axis of the spheroid, the processing pitch pa can be sufficiently widened.

さらに、被加工物10の上表面に垂直な方向が回転楕円体の短軸の方向であるので、基板を分離するための切代が大きくなる恐れがかなり少ない。   Furthermore, since the direction perpendicular to the upper surface of the workpiece 10 is the direction of the short axis of the spheroid, there is very little possibility that the cutting allowance for separating the substrate will be large.

つぎに、本実施の形態の基板製造方法についてさらにより具体的に説明する。   Next, the substrate manufacturing method of the present embodiment will be described more specifically.

集光レンズ60aは、半径rの円板状の底面を持っている丸い凸レンズを、当該底面の中心に向かっての外周側の最外点からの高さhの光軸50aに平行な平面状のレンズ切断面で切断することによって得られる。   The condensing lens 60a is a round convex lens having a disk-shaped bottom surface with a radius r, and a planar shape parallel to the optical axis 50a having a height h from the outermost point on the outer peripheral side toward the center of the bottom surface. It is obtained by cutting at the lens cutting surface.

ここに、高さhは半径rよりも大きいので、レンズ切断面は光軸50aを越えた位置にあり、光軸50aを含む部分(点線で図示されている)が除去される。   Here, since the height h is larger than the radius r, the lens cut surface is located beyond the optical axis 50a, and the portion including the optical axis 50a (shown by a dotted line) is removed.

すなわち、集光レンズ60aは、光軸50aが被加工物10の内部の分離予定面30内に配置されるように、被加工物10と物理的に干渉する部分が除去されたカットレンズとしてのレンズ片である。   That is, the condensing lens 60a is a cut lens from which a portion physically interfering with the workpiece 10 is removed so that the optical axis 50a is disposed in the planned separation surface 30 inside the workpiece 10. It is a lens piece.

集光レンズ60aは、レンズ切断面が被加工物10の上表面に平行であるように、被加工物10に近接して配置される。   The condensing lens 60 a is disposed close to the workpiece 10 so that the lens cutting surface is parallel to the upper surface of the workpiece 10.

レーザー光40aは、集光レンズ60aの入射開口に応じて整形されたレーザー平行光として集光レンズ60aに入射される。   The laser light 40a is incident on the condensing lens 60a as laser parallel light shaped according to the incident aperture of the condensing lens 60a.

もちろん、整形される前のレーザー光40aはレーザー光140と同等であるので、両者のエネルギーはレーザー光40aを整形する際に発生する微小なロスを無視すれば変わらない。   Of course, since the laser beam 40a before being shaped is equivalent to the laser beam 140, the energy of both is the same if neglecting a minute loss that occurs when shaping the laser beam 40a.

被加工物10がシリコンの単結晶からなるシリコンブロック、すなわちシリコンインゴットであるならば、レーザー光40aの波長はレーザー光40aがシリコンに対して透過性を持っているように選択される。   If the workpiece 10 is a silicon block made of a single crystal of silicon, that is, a silicon ingot, the wavelength of the laser beam 40a is selected so that the laser beam 40a is transparent to silicon.

シリコンの屈折率は空気のそれよりも高いので、被加工物10の上表面に対して斜めに入射されたレーザー光40aは屈折して被加工物10に進入する。   Since the refractive index of silicon is higher than that of air, the laser light 40 a incident obliquely with respect to the upper surface of the workpiece 10 is refracted and enters the workpiece 10.

そして、レーザー光40aは、被加工物10内部の分離予定面30内に焦点を結ぶように集光レンズ60aによって集光される。   Then, the laser beam 40a is condensed by the condenser lens 60a so as to be focused on the planned separation surface 30 inside the workpiece 10.

レーザー光40aのエネルギーは、分離予定面30内の集光点付近において時間的および空間的に圧縮される。   The energy of the laser beam 40 a is compressed temporally and spatially in the vicinity of the condensing point in the separation planned surface 30.

そのため、集光点付近においては、局所的に非常に高いエネルギー密度状態を持った光軸50aに沿って伸びる領域が形成され、局所的に非常に高い吸収特性がレーザー光40aのエネルギーの多光子吸収にともなう非線形吸収効果により得られる。   Therefore, in the vicinity of the condensing point, a region extending along the optical axis 50a having a very high energy density state is formed locally, and a multiphoton of the energy of the laser beam 40a having a very high absorption characteristic locally. It is obtained by a non-linear absorption effect accompanying absorption.

集光点付近においては、シリコンの結晶格子が乱され、多結晶化が高密度転位により発生するので、ほぼ回転楕円体状の多数の改質部で構成される改質層20が形成される。   In the vicinity of the condensing point, the crystal lattice of silicon is disturbed, and polycrystallization occurs due to high-density dislocations, so that a modified layer 20 composed of a large number of modified parts having a spheroidal shape is formed. .

そのような改質部20aに関しては、シリコンの体積が局所的に膨張するので、水平クラックが回転楕円体の長軸の方向についての両端に発生する。   Regarding such a modified portion 20a, since the volume of silicon locally expands, horizontal cracks are generated at both ends in the direction of the major axis of the spheroid.

したがって、被加工物10の側表面から被加工物10の内部に向かって延在する平面状の加工領域として形成される改質層20においては、水平クラックが順次に発生させられ、割断の起点が形成される。   Therefore, in the modified layer 20 formed as a planar processing region extending from the side surface of the workpiece 10 toward the inside of the workpiece 10, horizontal cracks are sequentially generated, and the starting point of cleaving. Is formed.

かくして、固着力の弱い改質層20より上表面側にある被加工物10の一部を外部応力または熱応力による割断によって剥離してウエハーを得ることができる。   Thus, a wafer can be obtained by peeling off a part of the workpiece 10 on the upper surface side of the modified layer 20 having a weak adhesion force by cleaving with external stress or thermal stress.

本実施の形態によれば、厚さがほぼ100μmである薄いウエハーを得ることができる。   According to the present embodiment, a thin wafer having a thickness of approximately 100 μm can be obtained.

たとえば、集光レンズ60aは、半径rが5mmである円板状の底面を持っている丸い凸レンズを、当該底面の中心に向かっての外周側の最外点からの高さhが5.5mmである光軸50aに平行な平面状のレンズ切断面で切断することによって得られればよい。   For example, the condensing lens 60a is a round convex lens having a disk-shaped bottom surface having a radius r of 5 mm, and a height h from the outermost point toward the center of the bottom surface is 5.5 mm. What is necessary is just to obtain by cut | disconnecting by the planar lens cut surface parallel to the optical axis 50a which is.

このとき、集光レンズ60aの高さHは4.5mmであり、レンズ切断面と被加工物10の上表面との間の空隙gは0.4mmであり、改質層20の深さdは切代が無視されたウエハーの厚さとほぼ等しい100μmである(図面においては、容易な理解のために、図示されている寸法の比率が実際のそれとは異なっている)。   At this time, the height H of the condenser lens 60a is 4.5 mm, the gap g between the lens cut surface and the upper surface of the workpiece 10 is 0.4 mm, and the depth d of the modified layer 20 Is 100 μm, which is approximately equal to the thickness of the wafer where the cutting allowance is ignored (in the drawing, for the sake of easy understanding, the ratio of the dimensions shown is different from the actual one).

さらに、たとえば、本発明における実施の形態の基板製造方法の、改質層20の形成を説明するための模式的な部分拡大平面図である図2に示されているように、改質層20は長軸の方向の径δaが30μmであり短軸の方向の径δbが5μmであるほぼ回転楕円体状の多数の改質部で構成されており、長軸の方向の加工ピッチpaが50μmであり、短軸の方向の加工ピッチpbが10μmであればよい。   Furthermore, for example, as shown in FIG. 2 which is a schematic partial enlarged plan view for explaining the formation of the modified layer 20 in the substrate manufacturing method of the embodiment of the present invention, the modified layer 20 Is composed of a number of substantially spheroidal modified parts having a major axis direction diameter δa of 30 μm and a minor axis direction diameter δb of 5 μm, and the machining pitch pa in the major axis direction is 50 μm. The processing pitch pb in the direction of the minor axis may be 10 μm.

このとき、長軸の方向の隣接する改質部同士のスペースσa(=pa−δa)は20μmであり、短軸の方向の隣接する改質部同士のスペースσb(=pb−δb)は5μmである。   At this time, the space σa (= pa−δa) between adjacent reforming portions in the long axis direction is 20 μm, and the space σb (= pb−δb) between adjacent reforming portions in the short axis direction is 5 μm. It is.

もちろん、隣接する改質部同士のスペースがより小さいほど、割断による剥離をより容易に行うことができる。   Of course, the smaller the space between adjacent modified portions, the easier it is to peel off by cleaving.

しかしながら、このようなスペースは、必ずしもゼロでなければならないということはない。   However, such a space does not necessarily have to be zero.

これは、上記の大きさ程度のスペースがあっても、剥離は容易に行うことができ、何らの問題なく加工ピッチを十分に広げることができるからである。   This is because even if there is a space of the above size, peeling can be easily performed and the processing pitch can be sufficiently widened without any problems.

すなわち、本実施の形態においては、前述されたように、改質部20aが長軸の方向にかなり長く伸びる。   That is, in the present embodiment, as described above, the reforming portion 20a extends considerably long in the direction of the long axis.

したがって、径δaは十分に大きく、加工ピッチpaが広げられても、スペースσaはあまり大きくならないから、剥離は容易に行うことができる。   Accordingly, the diameter δa is sufficiently large, and even if the processing pitch pa is widened, the space σa does not become so large, so that the peeling can be easily performed.

いうまでもないが、改質層20が形成される分離予定面30は二次元的に広がっているので、ある一方向についての加工がその一方向に垂直な方向について移動しながら交互に繰り返される。   Needless to say, the separation plane 30 on which the modified layer 20 is formed spreads two-dimensionally, so that processing in one direction is repeated alternately while moving in a direction perpendicular to the one direction. .

たとえば、分離予定面30は、矢印Xaで示される方向と、矢印Xaで示される方向に垂直な矢印Xbで示される方向と、に広がっている。   For example, the scheduled separation surface 30 extends in the direction indicated by the arrow Xa and the direction indicated by the arrow Xb perpendicular to the direction indicated by the arrow Xa.

そして、複数の矢印Yで示されるように、分離予定面30においては、一列の加工が矢印Xbで示される方向に被加工物10の一方の端から他方の端まで行われ、矢印Xaで示される方向とは反対の方向にずれたつぎの一列の加工が矢印Xbで示される方向とは反対の方向に被加工物10の他方の端から一方の端まで行われ、このような加工は繰り返される。   Then, as indicated by a plurality of arrows Y, on the planned separation surface 30, one row of processing is performed from one end of the workpiece 10 to the other end in the direction indicated by the arrow Xb, and is indicated by the arrow Xa. The next line of processing shifted in the direction opposite to the direction to be processed is performed from the other end of the workpiece 10 to one end in the direction opposite to the direction indicated by the arrow Xb, and such processing is repeated. It is.

ところで、本発明における比較例の基板製造方法の、改質層220の形成を説明するための模式的な部分A−A断面図である図3(A)、および本発明における比較例の基板製造方法の、改質層220の形成を説明するための模式的な部分右側面図である図3(B)に示されているように、レーザー光240が集光レンズ260に入射される方向である、集光レンズ260の光軸250の方向と実質的に一致する矢印X2で示される方向が単純に被加工物210の上表面に対して斜めに傾けられた角度であるとすると、改質部220aはただ矢印X2で示される方向に長く伸びるだけである。   By the way, FIG. 3A which is a schematic partial cross-sectional view taken along the line AA for explaining the formation of the modified layer 220 in the substrate manufacturing method of the comparative example in the present invention, and the substrate manufacturing of the comparative example in the present invention. As shown in FIG. 3B, which is a schematic partial right side view for explaining the formation of the modified layer 220 in the method, the laser beam 240 is incident on the condenser lens 260. If the direction indicated by the arrow X2 that substantially coincides with the direction of the optical axis 250 of the condensing lens 260 is simply an angle inclined with respect to the upper surface of the workpiece 210, the modification The portion 220a only extends long in the direction indicated by the arrow X2.

これは、局所的に非常に高いエネルギー密度状態を持った領域は、光軸250に沿って伸びるからである。   This is because a region having a very high energy density state locally extends along the optical axis 250.

したがって、被加工物210からの基板の分離が分離予定面230の近傍に形成された改質層220を境界として行われるとすると、加工ピッチp2を十分に広げることはできず、基板を分離するための切代が大きくなる恐れも残ってしまう。   Therefore, if the substrate is separated from the workpiece 210 using the modified layer 220 formed in the vicinity of the planned separation surface 230 as a boundary, the processing pitch p2 cannot be sufficiently widened, and the substrate is separated. Therefore, there is a risk that the cutting allowance will increase.

なお、本発明における実施の形態の基板製造方法の、多分岐同時レーザー加工を説明するための模式的な部分平面図である図4に示されているように、改質部形成ステップおよび改質層形成ステップにおいて、複数本のレーザービームを利用する多分岐同時レーザー加工を行うことが望ましい。   In addition, as shown in FIG. 4 which is a schematic partial plan view for explaining the multi-branch simultaneous laser processing of the substrate manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the reforming portion forming step and the reforming are performed. In the layer formation step, it is desirable to perform multi-branch simultaneous laser processing using a plurality of laser beams.

矢印Xで示される方向から入射されたレーザー光40は、それぞれ、ハーフミラー80a、80b、…、80nによって分岐され、矢印Xaで示される方向に反射され、集光レンズ60a、60b、…、60nに入射される。   Laser light 40 incident from the direction indicated by arrow X is branched by half mirrors 80a, 80b,..., 80n, reflected in the direction indicated by arrow Xa, and condensed lenses 60a, 60b,. Is incident on.

光軸50、50a、50b、…、50nは、それぞれレーザー光40、40a、40b、…、40nの光軸である。   The optical axes 50, 50a, 50b,..., 50n are optical axes of the laser beams 40, 40a, 40b,.

光軸50の方向は矢印Xで示される方向であり、光軸50a、50b、…、50nの方向は矢印Xaで示される方向である。   The direction of the optical axis 50 is the direction indicated by the arrow X, and the directions of the optical axes 50a, 50b, ..., 50n are the directions indicated by the arrow Xa.

レーザー光40a、40b、…、40nは、それぞれ、集光レンズ60a、60b、…、60nの手前に挿入された回折光学素子70a、70b、…、70nによってさらに分岐されてもよい。   The laser beams 40a, 40b, ..., 40n may be further branched by diffractive optical elements 70a, 70b, ..., 70n inserted in front of the condenser lenses 60a, 60b, ..., 60n, respectively.

一本のレーザービームを利用する連続的なレーザー加工が行われてももちろんよいが、複数本のレーザービームを利用する多分岐同時レーザー加工が行われれば、ある一方向についての加工が一度に行われるので、加工のバラツキがより小さくなり、加工時間が短縮され、加工コストが低減され、品質の均一性が向上される。   Of course, continuous laser processing using one laser beam may be performed, but if multi-branch simultaneous laser processing using multiple laser beams is performed, processing in one direction can be performed at a time. Therefore, the variation in processing becomes smaller, the processing time is shortened, the processing cost is reduced, and the quality uniformity is improved.

多分岐の程度を増やせば、その一方向についての加工が同時により多く行われるので、上記の効果はより顕著である。   If the degree of multi-branching is increased, the processing in one direction is more performed simultaneously, so the above effect is more remarkable.

たとえば、レーザー光40のパルス周波数が1kHzであり、矢印Xaで示される一方向についての加工ピッチpaが0.1mmであるならば、当該方向についての走査速度は100mm/秒である。   For example, if the pulse frequency of the laser beam 40 is 1 kHz and the processing pitch pa in one direction indicated by the arrow Xa is 0.1 mm, the scanning speed in that direction is 100 mm / second.

太陽電池などの用途に一般的に用いられる上表面が一辺の長さ160mmの四角形の形状を持った被加工物10に関しては、当該方向についての走査は1.6秒で完了される。   With respect to the workpiece 10 having a rectangular shape with an upper surface having a side length of 160 mm, which is generally used for applications such as solar cells, the scanning in this direction is completed in 1.6 seconds.

このような場合において、ピコ秒クラスのパルス幅が短いレーザー光が利用されるならば、10μJ程度の加工エネルギーが必要であるので、加工ピッチpaが8μmであるとすれば、分岐数は20000であり、必要な平均出力は200Wである。   In such a case, if a laser beam having a short picosecond class pulse width is used, processing energy of about 10 μJ is required. Therefore, if the processing pitch pa is 8 μm, the number of branches is 20000. Yes, the required average power is 200W.

間引きが可能であり、加工ピッチpaが80μmであるとすれば、分岐数は2000であり、必要な平均出力は20Wである。   If thinning is possible and the processing pitch pa is 80 μm, the number of branches is 2000, and the required average output is 20 W.

また、本発明における実施の形態の基板製造方法の、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係の変化を説明するための模式的な部分断面図である図5に示されているように、改質層形成ステップにおいて、集光レンズ60aにレーザー光40aを入射させる方向に関して、集光レンズ60aと改質部20aとが互いに遠ざかるように、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係を変化させることが望ましい。   5 is a schematic partial sectional view for explaining a change in the relative positional relationship between the workpiece 10 and the condenser lens 60a in the substrate manufacturing method of the embodiment of the present invention. As shown, in the modified layer forming step, the workpiece 10 and the condensing lens are arranged such that the condensing lens 60a and the modifying portion 20a are away from each other in the direction in which the laser beam 40a is incident on the condensing lens 60a. It is desirable to change the relative positional relationship with 60a.

これは、加工が矢印Xaで示される方向とは反対の方向である後退方向に行われる場合においては、レーザー光40aは改質部が以前に形成される時にレーザー光40aが通過した、温度が上昇している可能性がある部分10aを通過しないからである。   This is because in the case where the processing is performed in the backward direction, which is the direction opposite to the direction indicated by the arrow Xa, the laser beam 40a has a temperature at which the laser beam 40a has passed when the modified portion was previously formed. This is because the portion 10a that may have risen is not passed.

もしも集光レンズ60aにレーザー光40aを入射させる方向に関して、集光レンズ60aと改質部20aとが互いに近づくように、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係を変化させるならば、集光されるレーザー光40aの特性が変化する恐れがある。   If the laser beam 40a is incident on the condensing lens 60a, the relative positional relationship between the workpiece 10 and the condensing lens 60a is changed so that the condensing lens 60a and the modified portion 20a approach each other. If so, the characteristics of the focused laser beam 40a may change.

これは、加工が矢印Xaで示される方向である前進方向に行われるそのような場合においては、レーザー光40aは改質部が以前に形成される時にレーザー光40aが通過した部分を通過し、そのような部分においては従って温度がかなり上昇している可能性があるからである。   This is because in such a case where the processing is performed in the forward direction, which is the direction indicated by the arrow Xa, the laser beam 40a passes through the portion through which the laser beam 40a has passed when the modified portion was previously formed, This is because the temperature may increase considerably in such a part.

もちろん、このような温度が上昇する可能性は、矢印Xaで示される方向に垂直な矢印Xbで示される方向についてはほとんどなく、何らの問題なく上述の多分岐同時レーザー加工を行うことができる。   Of course, there is almost no possibility of such a temperature rise in the direction indicated by the arrow Xb perpendicular to the direction indicated by the arrow Xa, and the above-described multi-branch simultaneous laser processing can be performed without any problem.

また、本発明における実施の形態の改質層形成装置の模式的な部分断面図である図6に示されているような、被加工物10の表面に平行な分離予定面30に改質層20を形成する改質層形成装置は、本発明に含まれる。   Further, as shown in FIG. 6 which is a schematic partial sectional view of the modified layer forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the modified layer is formed on the planned separation surface 30 parallel to the surface of the workpiece 10. A modified layer forming apparatus for forming 20 is included in the present invention.

このような改質層形成装置は、レーザー光源91と、集光レンズ60aと、位置関係変化ユニット92と、を備えている。   Such a modified layer forming apparatus includes a laser light source 91, a condenser lens 60a, and a positional relationship changing unit 92.

レーザー光源91は、レーザー光40aを出射する手段である。   The laser light source 91 is means for emitting laser light 40a.

集光レンズ60aは、光軸50aが分離予定面30に含まれるように配置され、レーザー光40aを被加工物10の表面に入射させることによって、分離予定面30に改質部20aを形成する手段である。   The condensing lens 60 a is arranged so that the optical axis 50 a is included in the planned separation surface 30, and the modified portion 20 a is formed on the planned separation surface 30 by causing the laser light 40 a to enter the surface of the workpiece 10. Means.

位置関係変化ユニット92は、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係を変化させる手段である。   The positional relationship changing unit 92 is a means for changing the relative positional relationship between the workpiece 10 and the condenser lens 60a.

複数の改質部20aから構成される改質層20は、被加工物10と集光レンズ60aとの相対的な位置関係が変化させられることによって形成される。   The modified layer 20 including a plurality of modified portions 20a is formed by changing the relative positional relationship between the workpiece 10 and the condenser lens 60a.

したがって、本発明によれば、加工時間を短縮し加工コストを低減すると同時に、安定して安価にデバイスを製造することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, the processing time can be shortened and the processing cost can be reduced, and at the same time, the device can be manufactured stably and inexpensively.

本発明における基板製造方法、および改質層形成装置は、より高い製造効率を得ることが可能であり、たとえば、レーザー光エネルギーの多光子吸収にともなう非線形吸収効果を利用して固着力の弱い改質層を形成し被加工物の一部を剥離するために有用である。   The substrate manufacturing method and the modified layer forming apparatus of the present invention can obtain higher manufacturing efficiency. For example, the substrate manufacturing method and the modified layer forming apparatus can improve the weakness of fixing by using the non-linear absorption effect accompanying multiphoton absorption of laser light energy. It is useful for forming a quality layer and exfoliating part of the workpiece.

10 被加工物
20 改質層
20a 改質部
30 分離予定面
40a レーザー光
50a 光軸
60a 集光レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Workpiece 20 Modified layer 20a Modified portion 30 Planned separation surface 40a Laser beam 50a Optical axis 60a Condensing lens

Claims (8)

被加工物の表面に平行な分離予定面に改質層を形成し、前記改質層を境界として前記被加工物から基板を分離する基板製造方法であって、
集光レンズの光軸が前記分離予定面に含まれるように前記集光レンズを配置し、前記集光レンズにレーザー光を入射させ、前記集光レンズを透過した前記レーザー光を前記被加工物の前記表面に入射させることによって、前記分離予定面に改質部を形成する改質部形成ステップと、
前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させながら前記改質部形成ステップを繰り返すことによって、複数の前記改質部から構成される前記改質層を形成する改質層形成ステップと、
前記改質層を境界として前記被加工物から前記基板を分離する基板分離ステップと、
を備えた基板製造方法。
A substrate manufacturing method for forming a modified layer on a planned separation plane parallel to a surface of a workpiece, and separating the substrate from the workpiece with the modified layer as a boundary,
The condensing lens is arranged so that the optical axis of the condensing lens is included in the planned separation surface, laser light is incident on the condensing lens, and the laser light transmitted through the condensing lens is used as the workpiece. A reforming part forming step for forming a reforming part on the planned separation surface by being incident on the surface of
Reforming to form the modified layer composed of a plurality of the modified parts by repeating the modified part forming step while changing the relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens. A layer forming step;
A substrate separating step for separating the substrate from the workpiece with the modified layer as a boundary;
A substrate manufacturing method comprising:
前記改質部形成ステップおよび前記改質層形成ステップにおいて、複数本のレーザービームを利用する多分岐同時レーザー加工を行う、請求項1記載の基板製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein in the modified portion forming step and the modified layer forming step, multi-branch simultaneous laser processing using a plurality of laser beams is performed. 前記集光レンズは、配置されたときに前記被加工物と物理的に干渉すべき部分を凸レンズから除去することによって得られるレンズである、請求項1記載の基板製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the condensing lens is a lens obtained by removing, from the convex lens, a portion that should physically interfere with the workpiece when placed. 前記集光レンズは、前記光軸に平行な平面状のレンズ切断面で前記凸レンズを切断し、前記光軸を含む部分を前記凸レンズから除去することによって得られるレンズである、請求項3記載の基板製造方法。   The said condensing lens is a lens obtained by cut | disconnecting the said convex lens by the planar lens cutting surface parallel to the said optical axis, and removing the part containing the said optical axis from the said convex lens. Substrate manufacturing method. 前記改質部形成ステップおよび前記改質層形成ステップにおいて、前記レンズ切断面が前記被加工物の前記表面に近接するように前記集光レンズを配置し、前記集光レンズの入射面の形状に整形された前記レーザー光を前記光軸に平行に前記集光レンズに入射させる、請求項4記載の基板製造方法。   In the modified portion forming step and the modified layer forming step, the condensing lens is disposed so that the lens cutting surface is close to the surface of the workpiece, and the shape of the incident surface of the condensing lens is set. The substrate manufacturing method according to claim 4, wherein the shaped laser beam is incident on the condenser lens in parallel to the optical axis. 前記改質層形成ステップにおいて、前記集光レンズに前記レーザー光を入射させる方向に関して、前記集光レンズと前記改質部とが互いに遠ざかるように、前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させる、請求項1記載の基板製造方法。   In the modified layer forming step, relative to the workpiece and the condensing lens so that the condensing lens and the modifying portion are separated from each other with respect to the direction in which the laser beam is incident on the condensing lens. The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the positional relationship is changed. 前記被加工物はシリコンインゴットである、請求項1記載の基板製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the workpiece is a silicon ingot. 被加工物の表面に平行な分離予定面に改質層を形成する改質層形成装置であって、
レーザー光を出射するレーザー光源と、
光軸が前記分離予定面に含まれるように配置され、前記レーザー光を前記被加工物の前記表面に入射させることによって、前記分離予定面に改質部を形成する集光レンズと、
前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係を変化させる位置関係変化ユニットと、
を備え、
複数の前記改質部から構成される前記改質層は、前記被加工物と前記集光レンズとの相対的な位置関係が変化させられることによって形成される改質層形成装置。
A modified layer forming apparatus for forming a modified layer on a planned separation surface parallel to the surface of a workpiece,
A laser light source that emits laser light;
A condensing lens which is arranged so that an optical axis is included in the planned separation surface, and forms a modified portion on the planned separation surface by causing the laser light to enter the surface of the workpiece;
A positional relationship changing unit that changes a relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens;
With
The modified layer forming apparatus is formed by changing a relative positional relationship between the workpiece and the condenser lens, the modified layer including a plurality of the modified portions.
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