KR100813351B1 - Laser beam machining method - Google Patents

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토시미츠 와쿠다
나오키 우치야마
켄시 후쿠미츠
후미츠구 후쿠요
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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능한 레이저 가공 방법을 제공한다. It is possible to provide a laser processing method for cutting the object to be processed accurately along the line along. 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역(7)에 의해, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)의 내부에 절단 기점 영역(8)을 형성한다. It is by the modified region 7 formed by multiphoton absorption forms a starting point region for cutting 8 within the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5. 그 후, 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2를 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)에 조사함으로써, 절단 기점 영역(8)을 기점으로 하여 가공 대상물(1)에 갈라짐(24)을 발생시켜, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)을 정밀도 좋게 절단할 수가 있다. Thereafter, the object 1 is the laser is irradiated to the object 1 is the light L2 along the line along which the substrate should be cut 5, the starting point region for cutting an object to be processed as the starting point (8) (1) having a water-absorbent with respect to by generating cracks (24), can be accurately cut the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5. 또한, 가공 대상물(1)이 고정된 확장 필름(19)을 확장시킴으로써, 각 칩(25)이 이간하게 되기 때문에, 절단 예정 라인(5)을 따른 가공 대상물(1)의 절단의 확실성을 한층 더 향상시킬 수가 있다. Further, by extending the expansion film 19, the object 1 is fixed, since the respective chips 25 are spaced apart, even more certainty of cutting the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5 It can be improved.
Figure R1020057015298
레이저 가공, 절단 기점 영역, 개질 영역, 갈라짐, 절단 The laser processing, the starting point region for cutting, the modified region, cracking, cutting

Description

레이저 가공 방법{LASER BEAM MACHINING METHOD} The laser processing method {LASER BEAM MACHINING METHOD}

본 발명은 반도체 재료 기판, 압전 재료 기판이나 유리 기판 등의 가공 대상물의 절단에 사용되는 레이저 가공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing method used for cutting the object to be processed such as semiconductor material substrate, piezoelectric material substrate, or glass substrate.

종래에 있어서의 이런 종류의 기술을 개시하는 문헌으로서 국제공개 제 02/22301호 팜플릿을 예시할 수가 있다. By reference for starting this type of technique in the prior art it can be mentioned International Publication WO 02/22301 pamphlet entitled call. 이 문헌의 명세서에는 레이저 광을 조사함으로써 가공 대상물의 내부에 절단 예정 라인을 따라 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역을 기점으로 하여 가공 대상물을 절단하는 기술이 기재되어 있다. The literature of a technique for cutting the object to be processed as the starting point with a laser beam to form a modified region along the line along which the substrate should be cut within the object by irradiating the modified region is described herein.

상기 문헌 기재의 기술은 가공 대상물을 절단 예정 라인을 따라 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능한 매우 유효한 기술이기 때문에, 개질 영역을 기점(起點)으로 하여 가공 대상물을 한층 더 고정밀도로 절단하는 기술이 요망되고 있었다. The technology of Document substrate was, because it is very effective technology capable of high precision cutting, a technology to cut the object to be processed more accurately the modified region as a starting point (起點) is desired along the lines to be cut the object to be processed.

그래서 본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능한 레이저 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. So the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a laser processing method capable of cutting the object to be processed accurately along the line along which the substrate should be cut.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점(起點) 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사하여, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물이 절단되는 개소에 스트레스(stress)를 생기게 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a laser processing method according to the present invention is a converging point within the object of the wafer shape by the laser beam, and it is generated within the object to be processed to form a modified region caused by multiphoton absorption then, the step of forming a predetermined and a step of forming a cutting starting point (起點) area at a distance inside, the starting point region for cutting from a laser light incident face of the object to be processed along the line along which the object to be processed by the modified region, the object to be processed with respect to the object to be processed is irradiated along the planned cutting with a laser light having a water absorption line, characterized by a step of causing a stress (stress) on a part to be cut in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut.

이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하고 한편 다광자 흡수라고 하는 현상을 이용함으로써, 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고 있다. According to this laser processing method, a converging point within the object by utilizing the phenomenon that a laser beam, and the other hand multiphoton absorption, thereby forming a modified region within the object. 가공 대상물의 절단하는 개소에 어떠한 기점이 있으면, 가공 대상물을 비교적 작은 힘으로 나누어 절단할 수가 있다. If you have any starting points for the cutting of the object, it can be cut into the object to be processed with a relatively small force. 이 레이저 가공 방법에 의하면, 개질 영역을 형성한 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 조사하여, 가공 대상물을 가열함으로써, 온도차에 의한 열응력 등의 스트레스를 생기게 한다. According to this laser processing method, after forming the modified region, irradiated along the lines to be cut with a laser beam having a water-absorbent with respect to the object, heating the object to be processed, and causing a stress such as thermal stress due to temperature difference. 이 스트레스에 의해, 개질 영역을 기점으로 하여 가공 대상물의 두께 방향으로 크랙(crack)을 성장시켜 가공 대상물을 나누어 절단하는 것이 가능하게 된다. By the stress, by using the modified region as a starting point grow a crack (crack) in the thickness direction of the object it is possible to cut into the object to be processed. 따라서, 온도차에 의한 열응력 등의 스트레스라고 하는 비교적 작은 힘으로 가공 대상물을 절단할 수가 있으므로, 가공 대상물의 표면에 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 가공 대상물의 고정밀의 절단이 가능하게 된다. Thus, it is possible to cut the object to be processed with a relatively small force that stress such as thermal stress due to temperature difference, to without generating any unnecessary cracks out from the line along which the surface of the object can be highly accurate cutting of the object to be processed do.

또한, 이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 내부에 국소적으로 다광자 흡수를 발생시켜 개질 영역을 형성하고 있다. Further, according to this laser processing method, by generating multiphoton absorption within the object to be processed locally and forms a modified region. 따라서, 가공 대상물의 표면에서는 레이저 광이 거의 흡수되지 않기 때문에, 개질 영역을 형성하는 공정에 있어서, 가공 대상물의 표면이 용융하는 일은 없다. Therefore, since the surface of the object to be processed is not the laser light is hardly absorbed, in the step of forming the modified region, there is no thing that the surface of the object melt. 그리고, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광의 강도는, 가공 대상물을 가열하고 또한 용융시키지 않을 정도이기 때문에, 스트레스를 생기게 하는 공정에 있어서도, 가공 대상물의 표면이 용융하는 일은 없다. Then, the intensity of laser light having an absorbent for the object to be processed, since the level does not heat the object to be processed, and also melt, in the step of causing a stress to the surface of the object do not melt.

또한, 집광점은 레이저 광이 집광한 개소이다. Further, the light-converging point is a place where the laser light is converged. 절단 예정 라인은 가공 대상물의 표면이나 내부에 실제로 그어진 선이어도 좋고, 가상의 선이어도 좋다. Along the line is actually drawn may be a line on the surface or inside of the object may be a virtual line. 또, 스트레스를 생기게 하는 공정에 있어서, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저를 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사한다고 하는 것은, 절단 예정 라인 상에의 조사만이 아니고 절단 예정 라인 근방에의 조사도 포함한다. Further, in the step of causing a stress, it appears that the practice irradiated to the object with respect along the lines to be cut for a laser having a water absorption in the object, not the irradiated only on the planned cutting line is also irradiated in the vicinity of line along which the material is to be It includes.

또, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워(peak-power) 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 크랙 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사하여, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물이 절단되는 개소에 스트레스(stress)를 생기게 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. The laser processing method according to the present invention is a converging point within the object of the wafer-shaped, with a peak power (peak-power) density at a light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and the pulse width at the light 1μs or less condition, to form a modified region including a crack region within the object, and the laser of the object light incident along the line along which the object to be processed by the modified region surface after the step of forming a predetermined distance inside the starting point region for cutting forming step, a starting point region for cutting to the from, by irradiating the object to be processed with respect along the lines to be cut with a laser beam having a water absorption in the object to be processed, processing along the line along which the material is to be It characterized in that it comprises a step of causing a stress (stress) in the portion which is the object to be cut.

이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하고 있다. According to this laser processing method, a converging point within the object, with a peak power density of the light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width and the laser beam to 1μs or less at have. 이 때문에, 가공 대상물의 내부에서는 다광자 흡수에 의한 광학적 손상이라고 하는 현상이 발생한다. For this reason, there arises a phenomenon that within the object to be processed as optical damage caused by multiphoton absorption. 이 광학적 손상에 의해 가공 대상물의 내부에 열왜곡이 야기되고, 이에 의해 가공 대상물의 내부에 크랙 영역이 형성된다. Is the thermal distortion within the object caused by the optical damage, thereby a crack region is formed within the object. 이 크랙 영역은 상기 개질 영역의 일례이고 한편 스트레스를 생기게 하는 공정은 상술한 것과 동등하므로, 이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 표면에 용융이나 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 레이저 가공이 가능하게 된다. Since the crack region is a step of causing an example, and the other hand the stress of the reformed region is equivalent to above, according to this laser processing method, laser without generating any unnecessary cracks out from the melt or a line along the surface of the object the processing can be performed. 이 레이저 가공 방법의 가공 대상물로서는, 예를 들면, 유리를 포함한 부재가 있다. As the object to be processed in this laser processing method, for example, a member including glass. 또한, 피크파워 밀도라는 것은, 펄스 레이저 광의 집광점의 전기장 강도를 의미한다. Further, it is called peak power density refers to the electric field amplitude of the light-converging point of pulse laser light.

또, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사하여, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물이 절단되는 개소에 스트레스(stress)를 생기게 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. The laser processing method according to the present invention is a converging point within the object of the wafer-shaped, with a peak power density of the light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width is 1μs at the light or less condition, to form a modified region including a molten processed region within the object, and given from a laser light incident face of the object to be processed along the line along which the object to be processed by the modified region distance inside after the step of forming a step, a starting point region for cutting to form a starting point region for cutting, by irradiating the object to be processed with respect along the line along which a laser beam having a water absorption in the object, that the object to be processed along a line along which the material is to be portion and a characterized in that it comprises a step of causing a stress (stress).

이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하고 있다. According to this laser processing method, a converging point within the object, with a peak power density of the light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width and the laser beam to 1μs or less at have. 따라서, 가공 대상물의 내부는 다광자 흡수에 의해 국소적으로 가열된다. Thus, the inside of the object to be processed is locally heated by multiphoton absorption. 이 가열에 의해 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역이 형성된다. The molten processed region is formed within the object by the heating. 이 용융 처리 영역은 상기 개질 영역의 일례이고 한편 가공 대상물에 스트레스를 생기게 하는 공정은 상술한 것과 동등하므로, 이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 표면에 용융이나 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 레이저 가공이 가능하게 된다. The molten processed region is an example of the modified region while a step of causing a stress to the object to be processed is generated unnecessary cracks out from the melt or a line along the surface of the so equal as described above, according to the laser processing method, the object to be processed two days without laser processing that is possible. 이 레이저 가공 방법의 가공 대상물로서는, 예를 들면, 반도체 재료를 포함한 부재가 있다. As the object to be processed in this laser processing method, for example, a member including a semiconductor material.

또, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1ns 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 굴절률이 변화한 영역인 굴절률 변화 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사하여, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물이 절단되는 개소에 스트레스(stress)를 생기게 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. The laser processing method according to the present invention is a converging point within the object of the wafer-shaped, with a peak power density of the light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width 1ns at the light or less condition, to form a modified region including the inner refractive index changes by the area of ​​the refractive index change region in the object to be processed, the laser of the object to be processed along the line along which the object to be processed by the modified region is light after joining step of forming a step, a starting point region for cutting to form a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the surface, by irradiating the object to be processed with respect along the lines to be cut with a laser beam having a water absorption in the object, the line along which the material is to be according is characterized in that a step of the part to be cut in the object to be processed causes a stress (stress).

이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1ns 이하인 조건으로 레이저 광을 조사하고 있다. According to this laser processing method, a converging point within the object, with a peak power density of the light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width and the laser beam to the 1ns or less at have. 이와 같이 펄스폭을 매우 짧게 하여 다광자 흡수를 가공 대상물의 내부에 일으키게 하면, 다광자 흡수에 의한 에너지가 열에너지로 바뀌지 않고, 가공 대상물의 내부에는 이온 가수 변화, 결정화 또는 분극 배향 등의 영속적인 구조 변화가 야기되어 굴절률 변화 영역이 형성된다. In this manner a very short pulse width to all when causing multiphoton absorption within the object, the permanent structure such as energy is not changed by the heat energy, the interior of the structural change such as ionic valence change, crystallization, or polarization orientation by multiphoton absorption change is induced refractive index change region is formed. 이 굴절률 변화 영역은 상기 개질 영역의 일례이고 한편 가공 대상물에 스트레스를 생기게 하는 공정은 상술한 것과 동등하므로, 이 레이저 가공 방법에 의하면, 가공 대상물의 표면에 용융이나 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 레이저 가공이 가능하게 된다. This refractive index change region is an example of the modified region while a step of causing a stress to the object to be processed is generated unnecessary cracks out from it equal to that described above, according to the laser processing method, a melt or a line along the surface of the object two days without laser processing that is possible. 이 레이저 가공 방법의 가공 대상물로서는, 예를 들면, 유리를 포함한 부재이다. As the object to be processed in this laser processing method, for example, a member including glass.

또, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광의 집광점은, 가공 대상물의 표면에 합쳐지는 것이 바람직하다. In addition, with respect to the object light-converging point of laser light having a water absorption it is preferably being joined to the surface of the object. 이에 의해 개질 영역을 기점으로 하여 한층 더 정밀도 좋게 갈라짐을 발생시킬 수가 있어 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 한층 더 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능하게 된다. Thus it can be generated by a further cracking good precision by the modified region as a starting point it is possible to even further improve the precision cutting the object to be processed along the line along which the substrate should be cut.

또, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 확장 가능한 보유부재의 표면에 고정된 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사함으로써, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 절단하는 공정과, 가공 대상물을 절단하는 공정 후, 보유부재를 확장시킴으로써, 절단된 가공 대상물의 각각의 부분을 이간시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. The laser processing method according to the present invention is irradiated with expanded laser light converging point within the object of the wafer-like fixed to the surface of the retention member, to form a modified region within the object, a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the laser light incident face of the object to be processed along the line along which the object to be processed by the modified region, the step of forming a starting point region for cutting, having a water absorption with respect to the object by irradiating the object to be processed along the lines to be cut with a laser beam, a step of cutting the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and the step of cutting the object to be processed, by extending the holding member, the respective portions of the cut object to be processed It characterized in that it comprises the step of separating.

이 레이저 가공 방법에 있어서는, 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역에 의해, 가공 대상물을 절단해야할 소망의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 내부에 절단 기점 영역을 형성할 수가 있다. In this laser processing method, and by the modified region formed by multiphoton absorption, the number of the object to be processed along a line along a desired cutting need to form a starting point region for cutting within the object. 그리고, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사함으로써, 절단 기점 영역을 기점으로 하여 가공 대상물에 갈라짐을 발생시켜, 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 정밀도 좋게 절단할 수가 있다. And, by irradiating the object to be processed with respect along the lines to be cut with a laser beam having a water absorption in the object, as the starting point the starting point region for cutting by generating a crack in the object, to cut the object accurately along the line along which the material is to be can. 또한, 가공 대상물이 고정된 보유부재를 확장시킴으로써 가공 대상물의 각각의 부분이 이간하게 되기 때문에, 절단 예정 라인을 따른 가공 대상물의 절단의 확실성을 한층 더 향상시킬 수가 있다. In addition, since the object to be processed is separated from the respective portions of the object to be processed by extending the fixed holding member, it is possible to further improve the reliability of cutting the object to be processed along the line along which the substrate should be cut.

또, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법은, 확장 가능한 보유부재의 표면에 고정된 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사하는 공정과, 가공 대상물에 조사하는 공정 후, 보유부재를 확장시킴으로써 가공 대상물을 절단하고, 한편 절단된 가공 대상물의 각각의 부분을 이간시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. The laser processing method according to the present invention is irradiated with expanded laser light converging point within the object of the wafer-like fixed to the surface of the retention member, to form a modified region within the object, a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the laser light incident face of the object to be processed along the line along which the object to be processed by the modified region, the step of forming a starting point region for cutting, having a water absorption with respect to the object by the step of irradiating the step of the object of investigation in the object along the lines to be cut with a laser beam, extends the holding member and cutting the object to be processed, while having a step of separating the respective portions of the cut object to be processed and it characterized in that.

이 레이저 가공 방법에 있어서는, 상술한 레이저 가공 방법과 마찬가지로 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물의 내부에 절단 기점 영역을 형성할 수가 있다. In this laser processing method, it is possible to form a starting point region for cutting within the object along a line along which, like the above-mentioned laser processing method. 그리고, 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 조사함으로써, 이러한 조사를 하지 않는 경우에 비해 작은 힘에 의해, 절단 기점 영역을 기점으로 한 갈라짐을 가공 대상물의 표면과 이면에 도달시킬 수가 있다. Then, along the lines to be cut with a laser beam having a water-absorbent with respect to the object to be processed by irradiating the object to be processed, by a small force as compared with the case not such a survey, a surface of the object to a cracking starting from the starting point region for cutting and it is possible to reach the back surface. 따라서, 가공 대상물이 고정된 보유부재를 보다 작은 힘으로 확장시킬 수가 있어 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능하게 된다. Therefore, it is possible to further expand a small force to the object retaining member is fixed it is possible to cut the object accurately along the line along which the substrate should be cut. 또한, 이 보유부재를 확장시킴으로써 가공 대상물의 각각의 부분이 이간하게 되기 때문에, 절단 예정 라인을 따른 가공 대상물의 절단의 확실성을 한층 더 향상시킬 수가 있다. Further, since the respective parts of the object to be processed separated by extending the holding member, it is possible to further improve the reliability of cutting the object to be processed along the line along which the substrate should be cut.

또한, 절단 기점 영역이라는 것은 가공 대상물이 절단될 때에 절단의 기점이 되는 영역을 의미한다. Also, of the starting point region for cutting it refers to a region which is a starting point for cutting when cutting the object to be processed. 따라서, 절단 기점 영역은, 가공 대상물에 있어서 절단이 예정되는 절단 예정부이다. Thus, the starting point region for cutting is a cutting example government is expected to be cut in the object to be processed. 그리고, 절단 기점 영역은, 개질 영역이 연속적으로 형성되는 것으로 형성되는 경우도 있고, 개질 영역이 단속적으로 형성되는 것으로 형성되는 경우도 있다. Then, the starting point region for cutting is formed, and in some cases that the modified region continuously formed, which may be formed as a modified region formed intermittently. 또, 가공 대상물은 반도체 재료에 의해 형성되어 개질 영역은 용융 처리 영역인 경우가 있다. In addition, the object is formed by a semiconductor material, the modified region is a case where a molten processed region.

도 1은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 의해 레이저 가공중의 가공 대상물의 평면도이다. 1 is a plan view of the object in the laser processing by the laser processing method according to the present embodiment.

도 2는 도 1에 나타내는 가공 대상물의 II-II선을 따른 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the object shown in Fig.

도 3은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 의한 레이저 가공 후의 가공 대상물의 평면도이다. 3 is a plan view of the object after laser processing by the laser processing method according to the present embodiment.

도 4는 도 3에 나타내는 가공 대상물의 IV-IV선을 따른 단면도이다. Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the object shown in Fig.

도 5는 도 3에 나타내는 가공 대상물의 VV선을 따른 단면도이다. Figure 5 is a cross-sectional view taken along the VV line of the object shown in Fig.

도 6은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 의해 절단된 가공 대상물의 평면도이다. 6 is a plan view of the object cut by the laser processing method according to the present embodiment.

도 7은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 있어서의 전기장 강도와 크랙 스폿의 크기와의 관계를 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing the relationship between the size and the electric field intensity and crack spot in the laser processing method according to the present embodiment.

도 8은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법의 제1 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of the object in the first step of the laser processing method according to the present embodiment.

도 9는 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법의 제2 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도이다. 9 is a cross-sectional view of the object in the second step of the laser processing method according to the present embodiment.

도 10은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법의 제3 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도이다. 10 is a cross-sectional view of the object in the third step of the laser processing method according to the present embodiment.

도 11은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법의 제4 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도이다. 11 is a cross-sectional view of the object in a fourth step of the laser processing method according to the present embodiment.

도 12는 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 의해 절단된 실리콘 웨이퍼의 일부에 있어서의 단면의 사진을 나타낸 도이다. 12 is a view showing a photograph of a cross section of the portion of a silicon wafer cut by the laser processing method according to the present embodiment.

도 13은 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법에 있어서의 레이저 광의 파장과 실리콘 기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 13 is a graph showing the relationship between the inside of the wavelength of laser light and the silicon substrate in the laser processing method according to the present embodiment transmittance.

도 14는 실시예 1과 관련되는 레이저 가공 장치의 개략 구성도이다. Figure 14 is a schematic diagram of a laser processing device according to the first embodiment.

도 15는 실시예 1과 관련되는 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. Figure 15 is a flow chart for explaining the laser processing method according to the first example.

도 16은 실시예 1과 관련되는 개질 영역 형성 공정에 있어서 레이저 가공중의 크랙 영역을 포함한 가공 대상물의 단면도이다. 16 is a cross-sectional view of the object including the crack region during laser processing in the modified region forming step according to the first example.

도 17은 실시예 1과 관련되는 스트레스 공정에 있어서 레이저 가공중의 크랙 영역을 포함한 가공 대상물의 단면도이다. 17 is a sectional view of the object including the crack region during laser processing in the stress step according to the first example.

도 18은 실시예 1과 관련되는 레이저 가공 방법에 의해 절단 가능한 패턴을 설명하기 위한 가공 대상물의 평면도이다. 18 is a plan view of the object for explaining a pattern cleavable by the laser processing method according to the first example.

도 19는 실시예 2와 관련되는 가공 대상물의 평면도이다. 19 is a plan view of the object according to the second embodiment.

도 20은 실시예 2와 관련되는 가공 대상물에 절단 기점 영역을 형성하고 있는 모습을 나타내는 단면도이다. 20 is a cross-sectional view showing the state, which forms a starting point region for cutting in the object according to the second embodiment.

도 21은 실시예 2와 관련되는 가공 대상물에 흡수성을 가지는 레이저 광을 조사하고 있는 모습을 나타내는 단면도이다. 21 is a sectional view showing the state that laser light having a water absorption in the object to be processed according to the second embodiment.

도 22는 실시예 2와 관련되는 가공 대상물을 필름 확장 장치에 세트 한 모습을 나타내는 단면도이다. 22 is a cross-sectional view showing a state that the set of the object according to the second embodiment the film expansion unit.

도 23은 실시예 2와 관련되는 가공 대상물이 고정된 확장 필름을 확장시킨 모습을 나타내는 단면도이다. 23 is a cross-sectional view showing the state in which extends the expansion film object to be processed is fixed according to the second embodiment.

도 24는 실시예 3과 관련되는 가공 대상물에 흡수성을 가지는 레이저 광을 조사하고 있는 모습을 나타내는 단면도이다. 24 is a cross-sectional view showing the state that laser light having a water absorption in the object to be processed according to the third embodiment.

이하, 본 발명의 매우 적합한 실시 형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. It will be described below with reference to the drawings with respect to a preferred embodiment of the present invention. 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법은, 다광자 흡수에 의해 개질 영역을 형성하고 있다. Laser processing method according to the present embodiment is, there is to form a modified region by multiphoton absorption. 다광자 흡수는 레이저 광의 강도를 매우 크게 하는 경우에 발생하는 현상이다. The multiphoton absorption is a phenomenon occurring when the intensity of laser light is very large. 우선, 다광자 흡수에 대해서 간단하게 설명한다. First, the multiphoton absorption will be briefly described.

재료의 흡수의 밴드(band) 갭(gap) E G 보다 광자의 에너지 hν가 작으면 광학적으로 투명하게 된다. If the band (band) gap (gap) than the energy hν of a photon E G of absorption of the material is less it is optically clear. 따라서, 재료에 흡수가 생기는 조건은 hν>E G 이다. Hence, the condition under which absorption occurs in the material is hν> E G. 그러나, 광학적으로 투명해도, 레이저 광의 강도를 매우 크게 하면 nhν>E G 의 조건(n=2, 3, 4,....이다)으로 재료에 흡수가 생긴다. However, even when optically transparent, if the intensity of laser light is very large nhν> condition E G (n = 2, 3 , 4, .... a) as the absorption occurs in the material. 이 현상을 다광자 흡수라고 한다. This phenomenon is called multiphoton absorption. 펄스파의 경우 레이저 광의 강도는 레이저 광의 집광점의 피크파워(peak-power) 밀도(W/㎠)로 정해지고, 예를 들면 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이상의 조건으로 다광자 흡수가 생긴다. For the pulse wave the intensity of laser light is determined by the peak power (peak-power) density (W / ㎠) of laser light at the light-converging point, for all the example, the peak power density is 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more conditions photon absorption occurs. 피크파워 밀도는, (집광점에 있어서의 레이저 광의 1 펄스 당의 에너지)÷(레이저 광의 빔스폿(beam-spot) 단면적×펄스폭)에 의해 구해진다. The peak power density is obtained by the (laser light energy per pulse of the light-converging point) ÷ (laser light beam spot (spot-beam), the cross-sectional area × pulse width). 또, 연속파의 경우 레이저 광의 강도는 레이저 광의 집광점의 전기장 강도(W/㎠)로 정해진다. In the case of a continuous wave intensity of laser light is determined by the field intensity (W / ㎠) of laser light at the light-converging point.

이러한 다광자 흡수를 이용하는 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공의 원 리에 대해서 도 1∼도 6을 이용하여 설명한다. 1 to FIG. Rie for this is source of the laser processing according to this embodiment using the multiphoton absorption will be explained with reference to FIG. 도 1은 레이저 가공중의 가공 대상물(1)의 평면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 가공 대상물(1)의 II-II선을 따른 단면도이고, 도 3은 레이저 가공 후의 가공 대상물(1)의 평면도이고, 도 4는 도 3에 나타내는 가공 대상물(1)의 IV-IV선을 따른 단면도이고, 도 5는 도 3에 나타내는 가공 대상물(1)의 VV선을 따른 단면도이고, 도 6은 절단된 가공 대상물(1)의 평면도이다. Figure 1 of the object 1 object 1 is a plan view, and Figure 2 after also a sectional view taken along the line II-II of the object 1 shown in Fig. 1, the laser processing Figure 3 in the laser processing plan view, and Figure 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of the object 1 shown in Fig. 3, Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the VV line of the object 1 as shown in Figure 3, Figure 6 is a cut a plan view of the object 1 as shown in Fig.

도 1 및 도 2에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 표면(3)에는 절단 예정 라인(5)이 있다. Figures 1 and 2, as shown in Fig., The front face 3 of the object 1 has a line along which the substrate should be cut 5. 절단 예정 라인(5)은 직선상으로 뻗은 가상선이다. Along the line 5 is a virtual line extending in a straight line. 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공은, 다광자 흡수가 생기는 조건에서 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어 레이저 광 L을 가공 대상물(1)에 조사하여 개질 영역(7)을 형성한다. The laser processing according to this embodiment has, and in situations where the multiphoton absorption occurs according to the light-converging point P within the object 1 is irradiated with laser light L to the object 1 to form a modified region 7 . 또한, 집광점은 레이저 광 L이 집광한 개소이다. Further, the light-converging point is a portion of the laser light L is converged.

레이저 광 L을 절단 예정 라인(5)을 따라(즉, 화살표 A방향을 따라) 상대적으로 이동시킴으로써, 집광점 P를 절단 예정 라인(5)을 따라 이동시킨다. Is moved along the planned cutting line L with a laser beam (5) (that is, along the direction of arrow A) relative to move along a scheduled cutting the light-converging point P line 5. 이에 의해 도 3∼도 5에 나타내듯이, 개질 영역(7)이 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)의 내부에만 형성된다. In Figure 3 to show in Figure 5 as a result, in accordance with the modified region 7 will be cut line 5 is formed only within the object 1. 본 실시 형태와 관련되는 레이저 가공 방법은, 가공 대상물(1)이 레이저 광 L을 흡수함으로써 가공 대상물(1)을 발열시켜 개질 영역(7)을 형성하는 것은 아니다. Laser processing method according to the present embodiment, the object 1 is to heat the object 1 by absorbing the laser beam L does not form a modified region (7). 가공 대상물(1)에 레이저 광 L을 투과시키고 가공 대상물(1)의 내부에 다광자 흡수를 발생시켜 개질 영역(7)을 형성하고 있다. By transmitting the laser beam L in the object 1 to generate multiphoton absorption within the object (1) to form a modified region (7). 따라서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에서는 레이저 광 L이 거의 흡수되지 않기 때문에 가공 대상물(1)의 표면(3)이 용융하는 일은 없다. Therefore, since no laser light L is hardly absorbed at the surface 3 of the object 1 it does not work to the front face 3 of the object 1 is melted.

가공 대상물(1)의 절단에 있어서, 절단하는 개소에 기점이 있으면 가공 대상물(1)은 그 기점으로부터 갈라지므로, 도 6에 나타내듯이, 비교적 작은 힘으로 가공 대상물(1)을 절단할 수가 있다. In the cutting of the object 1, when the starting point to the part to be cut because the object 1 is apart from the starting point, it is possible to cut the object 1 as shown in Figure 6, a relatively small force. 따라서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 가공 대상물(1)의 절단이 가능하게 된다. Thus, the cutting of the object 1 without generating unnecessary cracks in the front face 3 of the object 1 is made possible.

또한, 개질 영역을 기점으로 한 가공 대상물의 절단은 다음의 2가지가 생각될 수 있다. Further, the cutting of the object to be processed starting from the modified region can be considered are two of the following: 하나는, 개질 영역 형성 후, 가공 대상물에 인위적인 힘이 인가됨으로써, 개질 영역을 기점으로 하여 가공 대상물이 갈라져 가공 대상물이 절단되는 경우이다. One is a case after forming the modified region, the artificial force is applied to the object, whereby the object to be processed divided by the modified region as a starting point cutting the object to be processed. 이것은, 예를 들면 가공 대상물의 두께가 큰 경우의 절단이다. This is the cutting in the case where, for example, the thickness of the object to be processed is large. 인위적인 힘이 인가된다는 것은, 예를 들면, 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물에 휨 응력이나 전단 응력을 가하거나 가공 대상물에 온도차를 줌으로써 열응력을 발생시키거나 하는 것이다. Being artificial force is applied, e.g., to, or to have a bending stress or shear stress to the object to be processed along the line along which the object to be processed, or generating a thermal stress by giving a temperature difference to the object to be processed. 또 다른 하나는, 개질 영역을 형성함으로써, 개질 영역을 기점으로 하여 가공 대상물의 단면 방향(두께 방향)을 향해 자연스럽게 갈라져 결과적으로 가공 대상물이 절단되는 경우이다. The other is, by forming the modified region, and the modified region as a starting point naturally diverged toward the cross-sectional direction (thickness direction) of the object to be processed is a case where as a result cutting the object to be processed. 이것은, 예를 들면 가공 대상물의 두께가 작은 경우 개질 영역이 하나이어도 가능하고, 가공 대상물의 두께가 큰 경우 두께 방향으로 복수의 개질 영역을 형성함으로써 가능하게 된다. This is, for example, is made possible by the case where the thickness of the object may be a small one and the modified region can form a plurality of modified regions in the case where the thickness of the object a large thickness. 또한, 이 자연스럽게 갈라지는 경우도, 절단하는 개소에 있어서 개질 영역이 형성되어 있지 않은 부분상의 표면까지 갈라짐이 앞질러 가는 일이 없고, 개질 영역을 형성한 부분상의 표면만을 할단(割斷)할 수가 있으므로, 할단을 제어하기 좋게 할 수가 있다. Also, the it may naturally diverge, the modified region is no il cracking ahead goes to the surface on are not formed part of the part to be cut, can be only a surface on which to form a modified region part haldan (割斷), haldan to control it can be improved. 최근 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼의 두께는 얇아지는 경향이 있으므로, 이러한 제어성이 좋은 할단 방법은 대단히 유효하다. Recently it tends to be thinner, the thickness of the semiconductor wafer such as a silicon wafer, such a good controllability haldan method is very effective.

그런데, 본 실시 형태에 있어서 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역으로서 다음의 (1)∼(3)이 있다. By the way, as a modified region formed by multiphoton absorption in this embodiment has the following (1) to (3).

(1) 개질 영역이 하나 또는 복수의 크랙 스폿을 포함한 크랙 영역인 경우 (1) Case where the modified region is a crack region including one or a plurality of crack spots

레이저 광을 가공 대상물(예를 들면, 유리나 LiTaO 3 로 이루어지는 압전 재료)의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 전기장 강도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 조사한다. The object to be processed with a laser beam converging point in the interior of the (for example, a piezoelectric material made of a glass or a LiTaO 3), the electric field strength in a light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width is 1μs investigate in less conditions. 이 펄스폭의 크기는, 다광자 흡수를 생기게 하면서 가공 대상물에 불필요한 손상을 주지 않고, 가공 대상물의 내부에 크랙 영역을 형성할 수 있는 조건이다. The size of the pulse width, and without unnecessary damage to the object while causing multiphoton absorption, a condition under which a crack region can be formed within the object. 이에 의해 가공 대상물의 내부에는 다광자 흡수에 의한 광학적 손상이라고 하는 현상이 발생한다. This phenomenon, known as internal, the optical damage caused by multiphoton absorption in the object to be processed caused by. 이 광학적 손상에 의해 가공 대상물의 내부에 열왜곡이 야기되고, 이에 의해 가공 대상물의 내부에 크랙 영역이 형성된다. Is the thermal distortion within the object caused by the optical damage, thereby a crack region is formed within the object. 전기장 강도의 상한치로서는, 예를 들면 1×10 12 (W/㎠)이다. The upper limit of electric field intensity, for example, 1 × 10 12 (W / ㎠ ). 펄스폭은 예를 들면 1ns∼200ns가 바람직하다. The pulse width is 1ns~200ns is preferable, for example. 또한, 다광자 흡수에 의한 크랙 영역의 형성은, 예를 들면, 제45회 레이저 열가공 연구회 논문집(1998년. 12월)의 제23 페이지~제28 페이지의 「고체 레이저 고조파에 의한 유리 기판의 내부 마킹(marking)」에 기재되어 있다. In addition, the forming of a crack region by multiphoton absorption is described, for example, the in the 45th Proceedings of Laser Materials Processing Research Group (1998, December) of the glass substrate by the "solid-state laser harmonics on page 23 page ~ 28 It is described therein marking (marking). "

본 발명자는 전기장 강도와 크랙의 크기와의 관계를 실험에 의해 구하였다. The present inventors have found by experiment the relationship between the size and the electric field intensity and crack. 실험 조건은 다음과 같다. Experimental conditions are as follows.

(A) 가공 대상물 : 파이렉스(등록상표) 유리(두께 700μm, 외경 4인치) (A) Object to be processed: Pyrex (registered trademark) glass (with a thickness of 700μm, an outer diameter of 4 inches)

(B) 레이저 (B) laser

광원 : 반도체 레이저 여기 Nd:YAG 레이저 Light source: semiconductor laser pumping Nd: YAG laser

파장 : 1064nm Wavelength: 1064nm

레이저 광 스폿(spot) 단면적 : 3.14×10 -8 Laser light spot (spot) cross-sectional area: 3.14 × 10 -8

발진 형태 : Q 스위치 펄스 Oscillation mode: Q-switch pulse

반복 주파수 : 100kHz Repeat frequency: 100kHz

펄스폭 : 30ns Pulse Width: 30ns

출력 : 출력<1mJ/펄스(pulse) Output: output <1mJ / pulse (pulse)

레이저 광 품질 : TEM 00 Laser light quality: TEM 00

편광 특성 : 직선 편광 Polarization characteristic: linear polarization

(C) 집광용 렌즈 (C) Light-converging lens

레이저 광파장에 대한 투과율 : 60% Transmittance with respect to laser light wavelength: 60%

(D) 가공 대상물이 재치되는 재치대의 이동 속도 : 100mm/초 (D) Moving speed of a table mounting the object to be processed mounted: 100mm / sec

또한, 레이저 광 품질이 TEM 00 라는 것은, 집광성이 높고 레이저 광의 파장 정도까지 집광가능을 의미한다. Also, the laser light quality of TEM 00, a high house light-converging means up to about the wavelength of laser light.

도 7은 상기 실험의 결과를 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing the results of the experiment. 가로축은 피크파워 밀도이고, 레이저 광이 펄스 레이저 광이므로 전기장 강도는 피크파워 밀도로 나타난다. The horizontal axis is the electric field strength, so the peak power density and the laser light is pulse laser light, is represented by the peak power density. 세로축은 1 펄스의 레이저 광에 의해 가공 대상물의 내부에 형성된 크랙(crack) 스폿(spot)의 크기를 나타내고 있다. The ordinate indicates the size of a crack (crack) spot (spot) formed within the object by one pulse of laser light. 크랙 스폿의 크기는 크랙 스폿의 형상 중 최대의 길이가 되는 부분의 크기이다. The size of crack spots are sizes of portions having the maximum lengths in the shapes of the crack spots. 그래프중의 검은 점으로 나타내는 데이터는 집광 용 렌즈(C)의 배율이 100배, 개구수(NA)가 0.80인 경우이다. Data represented by black dots in the graph refers to a case where the magnification of the condenser lens (C) x100 and a numerical aperture (NA) of 0.80. 한편, 그래프중의 흰 점으로 나타내는 데이터는 집광용 렌즈(C)의 배율이 50배, 개구수(NA)가 0.55인 경우이다. On the other hand, the data indicated by white dots in the graph refers to a case where the magnification of the condenser lens (C) 50 times and a numerical aperture (NA) of 0.55. 피크파워 밀도가 10 11 (W/㎠) 정도에서는 가공 대상물의 내부에 크랙 스폿이 발생하고, 피크파워 밀도가 크게 됨에 따라 크랙 스폿도 커지는 것을 알 수 있다. The peak power density of 10 11 (W / ㎠) the degree can be seen that the crack spots are generated inside the object to be processed, and the peak power density increases greatly as crack spot.

다음에, 크랙 영역 형성에 의한 가공 대상물의 절단의 메카니즘(mechanism)에 대해서 도 8∼도 11을 이용하여 설명한다. Next, described below with reference to FIG. 8 to FIG. 11 with respect to mechanism (mechanism) of the cutting of the object by forming a crack region. 도 8에 나타내듯이, 다광자 흡수가 생기는 조건에서 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어 레이저 광 L을 가공 대상물(1)에 조사하여 절단 예정 라인을 따라 내부에 크랙 영역(9)을 형성한다. Shown in Figure 8. As, multiphoton absorption is from occurring condition according to the light-converging point P within the object 1 along the line along which the material is to be irradiated with laser light L to the object 1 is a crack in the inner region (9) the form. 크랙 영역(9)은 하나 또는 복수의 크랙 스폿을 포함한 영역이다. The crack region 9 is a region including one or a plurality of crack spots. 도 9에 나타내듯이, 크랙 영역(9)을 기점으로 하여 크랙이 한층 더 성장하고, 도 10에 나타내듯이, 크랙이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하고, 도 11에 나타내듯이, 가공 대상물(1)이 갈라짐으로써 가공 대상물(1)이 절단된다. Shown in Figure 9, as, as the starting point cracks further grow the crack regions 9, as shown in Figure 10, the crack reaches the front face 3 and rear face 21 of the object 1, and Fig. 11. as shown, the object 1 is cut as the object 1 in the cracks. 가공 대상물의 표면과 이면에 도달하는 크랙은 자연스럽게 성장하는 경우도 있고, 가공 대상물에 힘이 인가됨으로써 성장하는 경우도 있다. Crack reaching the surface and rear face of the object is may grow naturally or grow as a force is applied to the object to be processed.

(2) 개질 영역이 용융 처리 영역인 경우 (2) Case where the modified region is a molten processed region

레이저 광을 가공 대상물(예를 들면, 실리콘과 같은 반도체 재료)의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 전기장 강도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1μs 이하인 조건으로 조사한다. Converging point of laser light within the object to be processed (e.g., semiconductor material such as silicon), the electric field intensity is 1 × 10 8 (W / ㎠ ) than at the light-converging point and the other hand the conditions not more than a pulse width of 1μs The investigation. 이에 의해 가공 대상물의 내부는 다광자 흡수에 의해 국소적으로 가열된다. Thereby the interior of the object to be processed is locally heated by multiphoton absorption. 이 가열에 의해 가공 대상물의 내부에 용융 처 리 영역이 형성된다. The melt processing zone is formed within the object by the heating. 용융 처리 영역이라는 것은 일단 용융 후 다시 고체화 한 영역이나, 확실히 용융한 상태의 영역이나, 용융 상태로부터 다시 고체화 하는 상태의 영역이고, 상변화한 영역이나 결정 구조가 변화한 영역이라고 할 수도 있다. It is called a molten processed region once melted and then re-solidification may be described as a region, or a region of a state in which the re-solidified from the region of quite a molten state or a melt state, so long as the phase-change area a change in the crystal structure or area. 또, 용융 처리 영역이라는 것은 단결정 구조, 비정질 구조, 다결정 구조에 있어서, 어떤 구조가 다른 구조로 변화한 영역이라고 할 수도 있다. In addition, it is of a molten processed region may be called according to the single crystal structure, an amorphous structure, a polycrystalline structure, a region which the structure is changed into another structure. 즉, 예를 들면, 단결정 구조로부터 비정질 구조로 변화한 영역, 단결정 구조로부터 다결정 구조로 변화한 영역, 단결정 구조로부터 비정질 구조 및 다결정 구조를 포함하는 구조로 변화한 영역을 의미한다. That is, for example, refers to a structure in which a monocrystal structure has changed into an amorphous region, in which a monocrystal structure has changed into a polycrystal structure, one in which a monocrystal structure has changed into a structure including an amorphous structure and a polycrystal structure. 가공 대상물이 실리콘 단결정 구조의 경우, 용융 처리 영역은 예를 들면 비정질 실리콘 구조이다. If the object to be processed is a silicon monocrystal structure, the molten processed region is an amorphous silicon structure, for example. 전기장 강도의 상한치로서는, 예를 들면 1×10 12 (W/㎠)이다. The upper limit of electric field intensity, for example, 1 × 10 12 (W / ㎠ ). 펄스폭은 예를 들면 1ns∼200ns가 바람직하다. The pulse width is 1ns~200ns is preferable, for example.

본 발명자는 실리콘 웨이퍼의 내부에서 용융 처리 영역이 형성되는 것을 실험에 의해 확인했다. The present inventors have confirmed by experiment that a molten processed region is formed within a silicon wafer. 실험 조건은 다음과 같다. Experimental conditions are as follows.

(A) 가공 대상물 : 실리콘 웨이퍼(두께 350μm, 외경 4인치) (A) Object to be processed: silicon wafer (having a thickness of 350μm, an outer diameter of 4 inches)

(B) 레이저 (B) laser

광원 : 반도체 레이저 여기 Nd:YAG 레이저 Light source: semiconductor laser pumping Nd: YAG laser

파장 : 1064nm Wavelength: 1064nm

레이저 광 스폿(spot) 단면적 : 3.14×10 -8 Laser light spot (spot) cross-sectional area: 3.14 × 10 -8

발진 형태 : Q 스위치 펄스 Oscillation mode: Q-switch pulse

반복 주파수 : 100kHz Repeat frequency: 100kHz

펄스폭 : 30ns Pulse Width: 30ns

출력 : 20μJ/펄스(pulse) Output: 20μJ / pulse (pulse)

레이저 광 품질 : TEM 00 Laser light quality: TEM 00

편광 특성 : 직선 편광 Polarization characteristic: linear polarization

(C) 집광용 렌즈 (C) Light-converging lens

배율 : 50배 Magnification: 50 times

NA : 0.55 NA: 0.55

레이저 광파장에 대한 투과율 : 60% Transmittance with respect to laser light wavelength: 60%

(D) 가공 대상물이 재치되는 재치대의 이동 속도 : 100mm/초 (D) Moving speed of a table mounting the object to be processed mounted: 100mm / sec

도 12는 상기 조건에서의 레이저 가공에 의해 절단된 실리콘 웨이퍼의 일부에 있어서의 단면의 사진을 나타낸 도이다. 12 is a view showing a photograph of a cross section of the portion of a silicon wafer cut by laser processing in the condition. 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에 용융 처리 영역(13)이 형성되어 있다. The molten processed region 13 within the silicon wafer 11 are formed. 또한, 상기 조건에 의해 형성된 용융 처리 영역(13)의 두께 방향의 크기는 100μm 정도이다. In addition, the size in the thickness direction of the molten processed region 13 formed by the above-mentioned conditions is about 100μm.

용융 처리 영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 설명한다. The molten processed region 13 is described that is formed by multiphoton absorption. 도 13은 레이저 광의 파장과 실리콘 기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 13 is a graph showing the relationship between the internal wavelength of laser light and the transmittance of the silicon substrate. 다만, 실리콘 기판의 표면측과 이면측 각각의 반사 성분을 제거하고, 내부만의 투과율을 나타내고 있다. However, it is to remove the surface side and the back side respective reflecting components on the silicon substrate, and shows only the transmittance therewithin is. 실리콘 기판의 두께 t가 50μm, 100μm, 200μm, 500μm, 1000μm의 각각에 대해서 상기 관계를 나타냈다. The thickness t of the silicon substrate shown the relationship with respect to each of 50μm, 100μm, 200μm, 500μm, 1000μm.

예를 들면, Nd:YAG 레이저의 파장인 1064nm에 있어서, 실리콘 기판의 두께 가 500μm 이하의 경우, 실리콘 기판의 내부에서는 레이저 광이 80% 이상 투과하는 것을 알 수 있다. For example, Nd: YAG laser at a wavelength of 1064nm in, it can be seen that the thickness of the silicon substrate is 500μm or less in the transmission case, in the silicon substrate by the laser light is 80% or more. 도 12에 나타내는 실리콘 웨이퍼(11)의 두께는 350μm이므로, 다광자 흡수에 의한 용융 처리 영역(13)은 실리콘 웨이퍼의 중심 부근, 즉 표면으로부터 175μm의 부분에 형성된다. Since 12 the thickness of the silicon wafer 11 is shown in 350μm, the molten processed region 13 caused by multiphoton absorption is formed on a portion of 175μm from near the center, that is, the surface of the silicon wafer. 이 경우의 투과율은, 두께 200μm의 실리콘 웨이퍼를 참고로 하면, 90% 이상이므로, 레이저 광이 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에서 흡수되는 것은 아주 적고 거의가 투과한다. The transmittance in this case is, to a silicon wafer having a thickness of 200μm as a reference, because it is 90% or more, but the laser light is absorbed within the silicon wafer 11 is very small and substantially impermeable. 이는 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에서 레이저 광이 흡수되어, 용융 처리 영역(13)이 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에 형성(즉, 레이저 광에 의한 통상의 가열로 용융 처리 영역이 형성)된 것이 아니고, 용융 처리 영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 의미한다. This is the silicon is laser light absorption within the wafer 11, the molten processed region 13 is formed within the silicon wafer 11 (i.e., the molten processed region is formed of a usual heating with laser light) rather, it means that the molten processed region 13 is formed by multi-photon absorption. 다광자 흡수에 의한 용융 처리 영역의 형성은, 예를 들면, 용접 학회 전국 대회 강연 개요 제66집(2000년 4월)의 제72 페이지~제73 페이지의 「피코초(pico-second) 펄스 레이저에 의한 실리콘의 가공 특성 평가」에 기재되어 있다. The forming of a molten processed region by multiphoton absorption is described, for example, Welding Society National Convention Lecture Summary 66th home "picoseconds (pico-second) of the page, page 72 - 73 (April 2000), pulsed laser silicon has been described in the workability evaluation "by.

또한, 실리콘 웨이퍼는, 용융 처리 영역을 기점으로 하여 단면 방향을 향해 갈라짐을 발생시키고, 그 갈라짐이 실리콘 웨이퍼의 표면과 이면에 도달함으로써 결과적으로 절단된다. Further, the silicon wafer, as the starting point the molten processed region to generate the cracks toward the cross direction, the cracks are consequently cut by reaching the front face and rear face of the silicon wafer. 실리콘 웨이퍼의 표면과 이면에 도달하는 이 갈라짐은 자연스럽게 성장하는 경우도 있고, 가공 대상물에 힘이 인가됨으로써 성장하는 경우도 있다. When the cracks grow naturally reaching the surface and rear face of the silicon wafer, and also, may or grow as a force is applied to the object to be processed. 또한, 용융 처리 영역으로부터 웨이퍼의 표면과 이면에 갈라짐이 자연스럽게 성장하는 경우에 있어서, 용융 처리 영역이 용융의 상태로부터 갈라짐이 성장하든지, 혹은 용융의 상태로부터 다시 고체화 할 때에 갈라짐이 성장하는 경우의 어느 것이나 존재한다. In addition, any cases, that in the case where the cracks grow naturally on the back surface and the surface of the wafer from the molten processed region, either the molten processed region is as cracks grow from a molten state, or the cracks grow when the re-solidified from the molten state It would exist. 다만, 이러한 경우도 용융 처리 영역은 웨이퍼의 내부에만 형성 되어 절단 후의 절단면은 도 12와 같이 내부에만 용융 처리 영역이 형성되어 있다. However, in this case also the molten processed region is formed only within the wafer is a molten processed region is formed only within the cut surface as shown in Figure 12 after cutting. 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역을 형성하는 경우, 할단(割斷)시 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐이 생기기 어렵기 때문에 할단 제어가 용이하게 된다. When forming a molten processed region within the object, and a control haldan it facilitates because haldan (割斷) when it is difficult to occur unnecessary cracks deviating from the line along.

(3) 개질 영역이 굴절률 변화 영역인 경우 (3) Case where the modified region is a refractive index change region

레이저 광을 가공 대상물(예를 들면, 유리)의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 전기장 강도가 1×10 8 (W/㎠) 이상이고 한편 펄스폭이 1ns 이하인 조건으로 조사한다. The object to be processed with a laser beam converging point in the interior of the (e. G., Glass), the electric field strength in a light-converging point 1 × 10 8 (W / ㎠ ) or more and while the pulse width is irradiated to the 1ns or less condition. 펄스폭을 매우 짧게 하여 다광자 흡수를 가공 대상물의 내부에 일으키게 하면, 다광자 흡수에 의한 에너지가 열에너지로 바뀌지 않고, 가공 대상물의 내부에는 이온 가수 변화, 결정화 또는 분극 배향 등의 영속적인 구조 변화가 야기되어 굴절률 변화 영역이 형성된다. Very short pulse width to all when causing multiphoton absorption within the object, the energy caused by multiphoton absorption is changed into thermal energy, inside a structural change such as ionic valence change, a permanent structural change such as crystallization, or polarization orientation causing a refractive index change region is formed. 전기장 강도의 상한치로서는, 예를 들면 1×10 12 (W/㎠)이다. The upper limit of electric field intensity, for example, 1 × 10 12 (W / ㎠ ). 펄스폭은 예를 들면 1ns 이하가 바람직하고, 1ps 이하가 한층 더 바람직하다. Pulse width, for example, it is 1ns or less are preferred, more preferably a more than 1ps. 다광자 흡수에 의한 굴절률 변화 영역의 형성은, 예를 들면, 제42회 레이저 열가공 연구회 논문집(1997년. 11월)의 제105페이지~제111페이지의 「펨토초(femto-second) 레이저 조사에 의한 유리 내부에의 광 야기 구조 형성」에 기재되어 있다. The forming of a refractive index change region by multiphoton absorption is described, for example, the 42th to "fs (femto-second) laser irradiation of the page, page 105 - 111th of the laser thermal processing Study Group Proceedings (1997 November) It has been described in light caused by formation of a structure within the glass. "

이상, 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역으로서 (1)∼(3)의 경우를 설명했지만, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 결정 구조나 그 벽개성(劈開性) 등을 고려하여 절단 기점 영역을 다음과 같이 형성하면, 그 절단 기점 영역을 기점으로 하여 한층 더 작은 힘으로, 또한, 정밀도 좋게 가공 대상물을 절단하는 것이 가능하게 된다. Or more, and a modified region formed by multiphoton absorption (1) to (3), the explanation, but, the starting point region for cutting in consideration of the crystal structure of the object to be processed of a wafer-like or their cleavage (劈開 性) such as the following cases: If formed, such as, in the starting point region for cutting smaller force even as the starting point a, and also, it is possible to cut the object to be processed with high precision.

즉, 실리콘 등의 다이아몬드 구조의 단결정 반도체로 이루어지는 기판의 경우는, (111)면(제1 벽개면)이나 (110)면(제2 벽개면)을 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다. That is, in the case of a substrate made of a single crystal semiconductor of a diamond structure such as silicon, to form a starting point region for cutting in the direction along the (111) plane (first cleavage plane) or (110) plane (second cleavage plane) is preferred. 또, GaAs 등의 섬아연광형 구조의 III-V족 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 경우는, (110)면을 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다. In the case of a substrate made of a III-V compound semiconductor of sphalerite structure such as GaAs, it is preferred to form a starting point region for cutting in the direction along the (110) plane. 또한, 사파이어(Al 2 O 3 ) 등의 육방정계의 결정 구조를 가지는 기판의 경우는, (0001)면(C면)을 주면으로 하여 (1120)면(A면) 혹은 (1100)면(M면)을 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다. In addition, sapphire (Al 2 O 3) In the case of a substrate having a crystal structure of a hexagonal system is, to 1120, to give the (0001) plane (C plane) surface, such as (A plane) or (1100) plane (M surface) it is desirable to form a starting point region for cutting in the direction along the.

또한, 상술한 절단 기점 영역을 형성해야 할 방향(예를 들면, 단결정 실리콘 기판에 있어서의 (111)면을 따른 방향), 혹은 절단 기점 영역을 형성해야 할 방향으로 직교하는 방향을 따라 기판에 오리엔테이션(orientation) 플랫(flat)을 형성하면, 그 오리엔테이션 플랫을 기준으로 함으로써, 절단 기점 영역을 형성해야 할 방향을 따른 절단 기점 영역을 용이하고 한편 정확하게 기판에 형성하는 것이 가능하게 된다. In addition, the orientation on the substrate in a direction perpendicular to the direction to be formed with the above-mentioned starting point region for cutting (e.g., a direction (111) along the surface of the single crystal silicon substrate) or a direction to form a starting point region for cutting When forming the (orientation) flat (flat), that by making reference to the orientation flat, it is possible to form a starting point region for cutting along the direction to be formed with the starting point region for cutting to easily and accurately while the substrate.

이하, 실시예에 의해 본 발명에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. More specifically described with respect to the invention by the following examples.

[실시예 1] Example 1

본 발명의 실시예 1에 대해서 설명한다. A description will be given of a first embodiment of the present invention. 실시예 1과 관련되는 레이저 가공 방법은, 가공 대상물의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하는 개질 영 역 형성 공정과 가공 대상물이 절단되는 개소에 스트레스를 생기게 하는 스트레스 공정을 구비하고 있다. Example 1, a laser processing method according to is provided with a stress step of causing a stress in the reforming area formation process and the part to be cut in the object to be processed which is to form a modified region caused by multiphoton absorption within the object.

실시예 1과 관련되는 레이저 가공 장치에 대해서 설명한다. Embodiment will be described with respect to a laser processing device according to the first embodiment. 도 14는 개질 영역 형성 공정에서 이용되는 레이저 가공 장치(100)의 개략 구성도이다. Figure 14 is a schematic diagram of laser processing apparatus 100 used in the modified region forming step. 도시하듯이 레이저 가공 장치(100)는, 레이저 광 L을 발생하는 레이저 광원(101)과, 레이저 광 L의 출력이나 펄스폭 등을 조절하기 위해서 레이저 광원(101)을 제어하는 레이저 광원 제어부(102)와, 레이저 광 L의 반사 기능을 가지고 한편 레이저 광 L의 광축의 방향을 90° 바꾸도록 배치된 다이크로익미러(dichroic mirror)(103)와, 다이크로익 미러(103)로 반사된 레이저 광 L을 집광하는 집광용 렌즈(105)와, 집광용 렌즈(105)로 집광된 레이저 광 L이 조사되는 가공 대상물(1)이 재치되는 재치대(107)와, 재치대(107)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 스테이지(109)와, 재치대(107)를 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 스테이지(111)와, 재치대(107)를 X축 및 Y축 방향에 직교하는 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 스테이지(113)와, 이들 3개의 스테이지(109, 11 Shown as the laser processing apparatus 100 includes a laser light source controller for controlling the laser light source (101 and 102 in order to control the laser beam source 101 for generating laser light L, an output and a pulse width, etc. of laser light L ) with, and has the reflecting function of the laser light L while dichroic mirror (dichroic mirror) (103 a direction of the optical axis of laser light L by the dichroic arranged to change 90 °), the laser reflected by a dichroic mirror 103, dichroic and light-converging lens 105 for condensing the light L, and a condenser lens 105, the laser light L is the object 1 the mounting table 107 is to be placed to be irradiated condensing for, the mounting table 107 X and the X-axis stage 109 for moving in the axial direction, a mounting table 107 for the Y-axis stage for moving the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction 111, the mounting table 107, the X-axis, and Y and Z-axis stage 113 for moving the Z-axis direction perpendicular to the axial direction, the three stages (109, 11 1, 113)의 이동을 제어하는 스테이지 제어부(115)를 구비한다. 1, and a stage controller 115 for controlling the movement of 113). 또한, 실시예 1에 있어서, 가공 대상물(1)은 파이렉스(등록상표) 유리 웨이퍼이다. In the first embodiment, the object 1 is a Pyrex (registered trademark) glass wafer.

Z축 방향은 가공 대상물(1)의 표면(3)과 직교하는 방향이므로 가공 대상물(1)로 입사하는 레이저 광 L의 초점심도의 방향이 된다. Z axis direction is the direction of focal depth of laser light L incident on the surface (3) and because it is orthogonal to the object 1 in the object 1 as shown in Fig. 따라서, Z축 스테이지(113)를 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 가공 대상물(1)의 내부에 레이저 광 L의 집광점 P를 맞출 수가 있다. Thus, by moving the Z-axis stage 113 in the Z-axis direction, it is possible within the object (1) to match the light-converging point P of laser light L. 또, 이 집광점 P의 X(Y)축 방향의 이동은 가공 대상물 (1)을 X(Y)축 스테이지(109)(111)에 의해 X(Y)축 방향으로 이동시킴으로써 행한다. Further, the light-converging point X (Y) axis moving in the direction of P is carried out by moving the X (Y) -axis direction by the object 1 in the X (Y) -axis stage 109 (111).

레이저 광원(101)은 펄스 레이저 광을 발생하는 Nd:YAG 레이저이다. The laser light source 101 is Nd which generates a pulsed laser beam: a YAG laser. 레이저 광원(101)에 이용할 수가 있는 레이저로서, 이외에 Nd:YVO 4 레이저나 Nd:YLF 레이저가 있다. As a laser that can take advantage of the laser light source 101 include, in addition to Nd: YLF laser has: YVO 4 laser, and Nd. 레이저 광원은 크랙 영역, 용융 처리 영역을 형성하는 경우, 전술의 레이저 광원을 이용하는 것이 적합하고, 굴절률 변화 영역을 형성하는 경우, 티탄 사파이어 레이저를 이용하는 것이 매우 적합하다. A laser light source is well suited to use a titanium sapphire laser if the case of forming a crack region, molten processed region, and is suitable to use a laser light source of the above, forming a refractive index change region. 실시예 1에서는 가공 대상물(1)의 가공에 펄스 레이저 광을 이용하고 있지만, 다광자 흡수를 일으키게 할 수가 있다면 연속파 레이저 광이어도 좋다. In Example 1, but using a pulsed laser light for processing the object 1, if the number to cause multiphoton absorption may be a continuous wave laser light.

레이저 가공 장치(100)는 또한 재치대(107)에 재치된 가공 대상물(1)을 가시광선에 의해 조명하기 위해서 가시광선을 발생하는 관찰용 광원(117)과, 다이크로익 미러(103) 및 집광용 렌즈(105)와 동일 광축 상에 배치된 가시광용의 빔 분할기(119)를 구비한다. The laser processing apparatus 100 further mounting table 107, the object 1 to the observation light source 117 for generating visible rays for illuminating by the visible light, a dichroic mirror 103, a dichroic mounted on and and a beam splitter (119) for the visible light disposed on the light-converging lens 105 for the same optical axis. 빔 분할기(119)와 집광용 렌즈(105)의 사이에 다이크로익 미러(103)가 배치되어 있다. A dichroic between the beam splitter 119 and light-converging lens 105 is disposed dichroic mirror 103. 빔 분할기(119)는 가시광선의 약 반을 반사하고 나머지의 반을 투과하는 기능을 가지고 한편 가시광선의 광축의 방향을 90° 바꾸도록 배치되어 있다. Beam splitter 119 has a function of reflecting about a half of visible light and transmitting the remaining half of the other hand is arranged to change the direction of the visible light optical axis 90 °. 관찰용 광원(117)으로부터 발생한 가시광선은 빔 분할기(119)로 약 반이 반사되고, 이 반사된 가시광선이 다이크로익 미러(103) 및 집광용 렌즈(105)를 투과하고, 가공 대상물(1)의 절단 예정 라인(5) 등을 포함한 표면(3)을 조명한다. Visible light emitted from the observation light source 117 is approximately half reflected by the beam splitter 119, the reflected visible light is transmitted through the dichroic mirror 103 and light-converging lens 105 to the dichroic, the object to be processed ( 1) to illuminate the front face 3 including the line along which the substrate should be cut 5 in the.

레이저 가공 장치(100)는 또한 빔 분할기(119), 다이크로익 미러(103) 및 집광용 렌즈(105)와 동일 광축 상에 배치된 촬상 소자(121) 및 결상 렌즈(123)를 구 비한다. The laser processing apparatus 100 further be non obtain the beam splitter 119, a dichroic mirror of the image pickup device 121 and an imaging lens 123 disposed on the unit 103 and the condenser lens 105 and the same optical axis for a dyke . 촬상 소자(121)로서는 예를 들면 CCD(charge-coupled device) 카메라가 있다. The image pickup device 121 includes, for example a CCD (charge-coupled device) camera. 절단 예정 라인(5) 등을 포함한 표면(3)을 조명한 가시광선의 반사광은, 집광용 렌즈(105), 다이크로익 미러(103), 빔 분할기(119)를 투과하고, 결상 렌즈(123)로 결상되고 촬상 소자(121)로 촬상되어 촬상 데이터로 된다. Along the line (5) of visible light reflected light, a lens 105 for condensing illuminating the front face 3 including the imaging lens 123, transmitted through the dichroic mirror 103, a beam splitter 119, a dichroic, and and the formed image is captured by the image pickup device 121 is a picked-up image data.

레이저 가공 장치(100)는 또한 촬상 소자(121)로부터 출력된 촬상 데이터가 입력되는 촬상 데이터 처리부(125)와, 레이저 가공 장치(100) 전체를 제어하는 전체 제어부(127)와, 모니터(129)를 구비한다. The laser processing apparatus 100 further imaging element captured imaging data, in which data is input and output from (121) 125 and the overall controller 127 for controlling the whole laser processing apparatus 100, the monitor 129 and a. 촬상 데이터 처리부(125)는 촬상 데이터를 기초로 하여 관찰용 광원(117)에서 발생한 가시광의 초점을 표면(3) 상에 맞추기 위한 초점 데이터를 연산한다. The imaging data processor 125 calculates focal point data for adjusting the focal point of visible light generated from the observation light source 117 on the basis of the picked-up image data on the surface (3). 이 초점 데이터를 기초로 하여 스테이지 제어부(115)가 Z축 스테이지(113)를 이동 제어함으로써, 가시광의 초점이 표면(3)에 맞도록 한다. By controlling the focus, move the stage controller 115, the Z-axis stage 113 to the data on the basis of, the focal point of visible light so as to conform to the surface (3). 따라서, 촬상 데이터 처리부(125)는 오토포커스(auto-focus) 유닛(unit)으로서 기능한다. Thus, the imaging data processor 125 functions as an autofocus (auto-focus) unit (unit). 또한, 가시광의 초점은 레이저 광 L의 집광점에 일치하고 있다. In addition, the focal point of visible light coincides with the light-converging point of laser light L. 또, 촬상 데이터 처리부(125)는 촬상 데이터를 기초로 하여 표면(3)의 확대 화상 등의 화상 데이터를 연산한다. In addition, the imaging data processor 125 on the basis of the picked-up image data and calculates image data such as an enlarged image of the surface 3. 이 화상 데이터는 전체 제어부(127)에 보내어지고, 전체 제어부에서 각종 처리가 되어, 모니터(129)에 보내어진다. The image data is sent to the overall controller 127, the various kinds of processing in the overall controller, is sent to the monitor 129. 이에 의해 모니터(129)에 확대 화상 등이 표시된다. In the enlarged image or the like is displayed on the monitor 129 by.

전체 제어부(127)에는, 스테이지 제어부(115)로부터의 데이터, 촬상 데이터 처리부(125)로부터의 화상 데이터 등이 입력되고, 이러한 데이터도 기초로 하여 레이저 광원 제어부(102), 관찰용 광원(117) 및 스테이지 제어부(115)를 제어함으로써, 레이저 가공 장치(100) 전체를 제어한다. In the overall controller 127, stage data from the control unit 115, the image data and the like from the image pickup data processing section 125 is input, such data is a laser light source controller 102, observation light source 117 on the basis of and by controlling the stage controller 115, thereby controlling the laser processing apparatus 100 as a whole. 따라서, 전체 제어부(127)는 컴퓨터 유닛으로서 기능한다. Thus, the overall controller 127 functions as a computer unit.

또, 스트레스 공정에서 이용되는 흡수성 레이저 조사 장치는, 상술한 레이저 가공 장치(100)에 대해서, 레이저 광원과 다이크로익 미러만이 다른 구성을 취하고 있다. In addition, the absorbent laser irradiation apparatus used in the stress step, is for the above-mentioned laser processing apparatus 100, only the dichroic mirror to the laser light source and the dichroic take a different configuration. 흡수성 레이저 조사 장치의 레이저 광원으로서는, 연속파 레이저 광을 발생하는 파장이 10.6μm의 CO 2 레이저를 이용하였다. The laser light source of the absorbent laser irradiation apparatus, the wavelength for generating a continuous wave laser light was used as the CO 2 laser of 10.6μm. 파이렉스(등록상표) 유리 웨이퍼인 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지기 때문이다. For Pyrex (registered trademark) of the object glass wafer (1), because have a water absorption. 이하, 이 레이저 광원에서 발생하는 레이저 광을 「흡수성 레이저 광」이라고 한다. Hereinafter, the laser light generated from the laser light source called "laser-absorbent". 또한, 빔 품질은 TEM 00 이고, 편광 특성은 직선 편광이다. The beam quality is TEM 00, polarization property is linear polarization. 또, 가공 대상물(1)을 가열하고 또한 용융시키지 않을 정도의 강도로 하기 위해서 이 레이저 광원의 출력은 10W 이하로 되어 있다. Further, to the extent not to not heat the object 1, and also the melt strength of the output of the laser light source is less than 10W. 흡수성 레이저 조사 장치의 다이크로익 미러는 흡수성 레이저 광의 반사 기능을 가지고 한편 흡수성 레이저 광의 광축의 방향을 90° 바꾸도록 배치되어 있다. A dyke of the absorbent laser irradiator dichroic mirror has a water absorption of the laser light reflecting function while the direction of the optical axis of the laser beam absorbent is arranged to change 90 °.

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여 실시예 1과 관련되는 레이저 가공 방법에 대해서 설명한다. Next, referring to Figs. 14 and 15 will be described with the laser processing method according to the first example. 도 15는 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. Figure 15 is a flow chart for explaining the laser processing method.

우선, 가공 대상물(1)의 광흡수 특성을 도시하지 않는 분광 광도계 등에 의해 측정한다. First, as determined by a spectrophotometer or the like (not shown) the light absorption characteristic of the object 1. 이 측정 결과에 기초하여 가공 대상물(1)에 대해서 투명한 파장 또는 흡수가 적은 파장의 레이저 광 L을 발생하는 레이저 광원(101)과 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성 파장의 흡수성 레이저 광을 발생하는 레이저 광원을 선정하고, 각각 레이저 가공 장치(100)와 흡수성 레이저 조사 장치에 설정된다(S101). Based on the result of the measurement laser for generating a water absorbent of laser light absorptive wavelength for the transparent wavelength or the laser light source 101 and the object 1 to absorb the generated laser light L of lower wavelength with respect to the object 1 selecting a light source, it is respectively set in the laser processing apparatus 100 and the absorbent laser irradiation apparatus (S101). 다음에, 가공 대상물(1)의 두께를 측정한다. Next, measure the thickness of the object 1 as shown in Fig. 두께의 측정 결과 및 가공 대상물(1)의 굴절률을 기초로 하여, 레이저 가공 장치(100)에 있어서의 가공 대상물(1)의 Z축 방향의 이동량을 결정한다(S103). On the basis of the refractive index of the measurement result of the thickness and the object 1, and determines the amount of movement of the Z-axis direction of the object 1. The laser processing device (100) (S103). 이는 레이저 광 L의 집광점 P를 가공 대상물(1)의 내부에 위치시키기 위해서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 위치하는 레이저 광 L의 집광점을 기준으로 한 가공 대상물(1)의 Z축 방향의 이동량이다. This in order to position the converging point P of laser light L within the object 1, the object 1 surface of the object 1 based on the light-converging point of laser light L positioned at 3 of the Z is the amount of movement in the axial direction. 이 이동량은 개질 영역 형성 공정에서 이용되는 레이저 가공 장치(100)의 전체 제어부(127)에 입력된다. The amount of movement is fed into the overall controller 127 of the laser processing apparatus 100 used in the modified region forming step.

가공 대상물(1)을 레이저 가공 장치(100)의 재치대(107)에 재치한다(S104). And mounting the object 1 on the mounting table 107 of the laser processing device (100) (S104). 그리고, 관찰용 광원(117)으로부터 가시광을 발생시켜 가공 대상물(1)을 조명한다(S105). And, to generate visible light from the observation light source 117 illuminates the object to be processed (1) (S105). 조명된 절단 예정 라인(5)을 포함한 가공 대상물(1)의 표면(3)을 촬상 소자(121)에 의해 촬상한다. The front face 3 of the object 1 including the illuminated scheduled cutting line (5) picked up by the image pickup device 121. 이 촬상 데이터는 촬상 데이터 처리부(125)에 보내어진다. The captured image data are sent to the imaging data processor 125. 이 촬상 데이터에 기초하여 촬상 데이터 처리부(125)는 관찰용 광원(117)의 가시광의 초점이 표면(3)에 위치할 것 같은 초점 데이터를 연산한다(S107). And on the basis of the picked-up image data calculates the focal point data, such as would be located on the imaging data processor 125 are the focus of visible light from the front face 3 of the light from the observation light source 117 (S107).

이 초점 데이터는 스테이지 제어부(115)에 보내어진다. The focal point data is sent to the stage controller 115. 스테이지 제어부(115)는 이 초점 데이터를 기초로 하여 Z축 스테이지(113)를 Z축 방향으로 이동시킨다(S109). Stage controller 115 moves the Z-axis stage 113 in the Z axis direction to the basis of the focus data (S109). 이에 의해 관찰용 광원(117)의 가시광의 초점이 표면(3)에 위치한다. The focal point of visible light from the observation light source 117 is positioned by the front face 3. 또한, 촬상 데이터 처리부(125)는 촬상 데이터에 기초하여 절단 예정 라인(5)을 포함한 가공 대상물(1)의 표면(3)의 확대 화상 데이터를 연산한다. In addition, the imaging data processor 125 calculates enlarged image data of the front face 3 of the object 1 including the line along which the material is to be 5 based on imaging data. 이 확대 화상 데이터는 전체 제어부(127)를 통해 모니터(129)에 보내어지고, 이에 의해 모니터(129)로 절단 예정 라인(5) 부근의 확대 화상이 표시된다. The enlarged image data is sent to the monitor 129 through the overall controller 127, whereby an enlarged image in the vicinity of this monitor 129 is intended to be cut line 5 is indicated by 0.

전체 제어부(127)에는 미리 단계 S103에서 결정된 이동량 데이터가 입력되어 있고, 이 이동량 데이터가 스테이지 제어부(115)에 보내어진다. Has a total controller 127, and the movement amount data determined in step S103 has been input in advance, the amount of movement data is sent to the stage controller 115. 스테이지 제어부 (115)는 이 이동량 데이터에 기초하여 레이저 광 L의 집광점 P가 가공 대상물(1)의 내부가 되는 위치에, Z축 스테이지(113)에 의해 가공 대상물(1)을 Z축 방향으로 이동시킨다(S111). The object 1 by the stage controller 115 is at a position where the interior of the laser light L is the light-converging point P is an object to be processed 1 in the basis of the movement amount data, the Z-axis stage 113 in the Z-direction thereby moving (S111).

다음에, 레이저 광원(101)으로부터 레이저 광 L을 발생시켜, 레이저 광 L을 가공 대상물(1)의 표면(3)의 절단 예정 라인(5)에 조사한다. Next, by generating the laser beam L from the laser light source 101 is irradiated with a laser beam L to the line along which the material is to be 5 in the front face 3 of the object 1 as shown in Fig. 도 16은 개질 영역 형성 공정에 있어서 레이저 가공중의 크랙 영역(9)을 포함한 가공 대상물(1)의 단면도이다. 16 is a cross-sectional view of the object 1 including the crack region 9 during the laser processing in the modified region forming step. 도시하듯이 레이저 광 L의 집광점 P는 가공 대상물(1)의 내부에 위치하고 있으므로, 크랙 영역(9)은 가공 대상물(1)의 내부에만 형성된다. Since as shown the light-converging point P of laser light L is located within the object 1, the crack region 9 is formed only within the object 1. 그리고, 절단 예정 라인(5)을 따르도록 X축 스테이지(109)나 Y축 스테이지(111)를 이동시켜, 크랙 영역(9)을 절단 예정 라인(5)을 따르도록 가공 대상물(1)의 내부에 형성한다(S113). Then, the inside of the X-axis stage 109 and Y-axis by moving the stage 111, the crack region the object (9) to follow a line along which the material is to be 5 (1) to follow a line along which the substrate should be cut 5 to form a (S113).

레이저 가공 장치(100)에 의해 개질 영역을 형성한 후, 가공 대상물(1)을 흡수성 레이저 조사 장치의 재치대(107)로 반송하여 재치한다(S115). After forming the modified region by the laser processing apparatus 100 will be placed to transport the object 1 to the mounting table 107 of the absorbent laser irradiation apparatus (S115). 개질 영역 형성 공정에 있어서의 크랙 영역(9)은 가공 대상물(1)의 내부에만 형성되기 때문에, 가공 대상물(1)은 뿔뿔이 흩어지지 않게 되어 가공 대상물(1)을 용이하게 반송할 수가 있다. Crack region in the modified region forming step (9) is so because formed only within the object 1, the object 1 is not scattered can be easily conveyed to the object 1.

그리고, 단계 117에 있어서 가공 대상물(1)을 조명하고, 단계 119에 있어서 관찰용 광원의 가시광의 초점이 가공 대상물(1)의 표면(3)에 위치할 것 같은 초점 데이터를 연산하고, 단계 121에 있어서 상기 초점이 가공 대상물(1)의 표면(3)에 위치하도록 가공 대상물(1)을 Z축 방향으로 이동하고, 이에 의해 흡수성 레이저 광 의 집광점이 가공 대상물(1)의 표면(3)에 합쳐진다. And, illuminating the object 1 at step 117, and the focal point of visible light of the light source for the observation in step 119 calculates the focal point data, such as would be located on the front face 3 of the object 1, and in step 121 on the surface 3 of the object 1 in the Z-axis moving in a direction, thereby converging point object 1 of the absorbent laser light by the focus is positioned on the front face 3 of the object 1 It is integrated. 또한, 이러한 단계 117, 단계 119, 단계 121에 있어서의 동작의 자세한 것은, 상술한 레이저 가공 장치(100)에 있어서의 단계 105, 단계 107, 단계 109와 각각 같다. In addition, the details of the operation in this step 117, step 119, step 121, as each of the steps 105, step 107, step 109 in the above-mentioned laser processing apparatus 100.

다음에, 흡수성 레이저 조사 장치의 레이저 광원으로부터 흡수성 레이저 광을 발생시켜, 흡수성 레이저 광을 가공 대상물(1)의 표면(3)의 절단 예정 라인(5)에 조사한다. Next, by generating the laser beam from the laser light source to the absorbent of the absorbent laser irradiation apparatus irradiates the laser beam on the absorbent along the line 5 of the front face 3 of the object 1 as shown in Fig. 또한, 이 조사는 절단 예정 라인(5) 근방에의 조사이어도 좋다. Further, the survey may be irradiated in the vicinity of the line along which the substrate should be cut 5. 그리고, 절단 예정 라인(5)을 따르도록 흡수성 레이저 조사 장치의 X축 스테이지나 Y축 스테이지를 이동시켜, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)을 가열함으로써, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)이 절단되는 개소에 온도차에 의한 열응력 등의 스트레스를 생기게 한다(S123). Then, by moving the X-axis stage or Y-axis stage of the absorbent laser irradiation apparatus to follow along the line (5), by heating the object 1 along the line along which the substrate should be cut (5), along which line 5 along and causing a stress such as thermal stress due to temperature difference between the part to be cut in the object (1) (S123). 이때 흡수성 레이저의 강도는 가공 대상물(1)을 가열하고 또한 용융시키지 않을 정도이기 때문에 가공 대상물의 표면이 용융하는 일은 없다. The intensity of the laser absorbent can not work the surface of the object to be melted since the degree not to heat the object 1, and also melting.

도 17은 스트레스 공정에 있어서 레이저 가공중의 크랙 영역(9)을 포함한 가공 대상물(1)의 단면도이다. 17 is a sectional view of the object 1 including the crack region 9 during the laser processing in the stress step. 도시하듯이 흡수성 레이저 광의 조사에 의해, 크랙 영역(9)을 기점으로 하여 크랙이 한층 더 성장하여 크랙이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하고, 가공 대상물(1)에 절단면(10)이 형성되고 가공 대상물(1)이 절단된다(S125). By this, as shown absorptive of laser light irradiation, the crack is further growth as the starting point of a crack region 9 to the crack reaches the surface of the object 1 (3) and the rear face 21, and the object (1 ), the cut surface 10 is formed and cut the object 1 on (S125). 이에 의해 가공 대상물(1)을 실리콘 칩으로 분할한다. Thereby it divides the object 1 into silicon chips.

또한, 실시예 1에 있어서는, 개질 영역으로서 크랙 영역이 형성되는 경우에 대해서 설명하였지만, 개질 영역으로서 상술한 것 같은 용융 처리 영역이나 굴절률 변화 영역이 형성되는 경우에 대해서도 마찬가지이고, 흡수성 레이저 광의 조사에 의해 스트레스를 생기게 하여 용융 처리 영역이나 굴절률 변화 영역을 기점으로 하여 크랙을 발생, 성장시켜 가공 대상물을 절단할 수가 있다. Further, in the embodiment 1, explanation is provided for the case where a crack region is formed as a modified region, and the same applies to the case where the molten processed region or refractive index change region, such as those described above as the modified region is formed, the water absorption of the laser light irradiation by causing the stress caused by a crack as the starting point the molten processed region or refractive index change region, it is possible to grow by cutting the object to be processed.

또, 가공 대상물의 두께가 큰 경우 등에서, 스트레스 공정에 의해 개질 영역을 기점으로서 성장한 크랙이 가공 대상물의 표면과 이면에 도달하지 않는 경우이어도, 휨 응력이나 전단 응력 등의 인위적인 힘을 인가함으로써 가공 대상물을 갈라서 절단할 수가 있다. In the case, such as if the thickness of the object to be processed is large, a crack growth as a starting point a modified region by the stress process that does not reach the surface and rear face of the object may be, the object to be processed by applying an artificial force such as bending stress or shear stress, the galraseo can be cut. 이 인위적인 힘은 보다 작은 힘으로 충분하기 때문에, 가공 대상물의 표면에 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐이 발생하는 것을 방지할 수가 있다. Since the artificial force is more fully with a small force, it is possible to prevent an unnecessary crack deviating from the line along which the surface of the object occurs.

실시예 1의 효과를 설명한다. It will be described the effects of the first embodiment. 이에 의하면 개질 영역 형성 공정에 있어서, 다광자 흡수를 일으키게 하는 조건으로 한편 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어, 펄스 레이저 광 L을 절단 예정 라인(5)에 조사하고 있다. This structure has been investigated in in the modified region forming step, and the conditions for causing multiphoton absorption while aligning the light-converging point P within the object 1, the pulsed laser light L is intended to be cut line (5). 그리고, X축 스테이지(109)나 Y축 스테이지(111)를 이동시킴으로써, 집광점 P를 절단 예정 라인(5)을 따라 이동시키고 있다. And, there by moving the X-axis stage 109 and Y-axis stage 111 is moved along the light-converging point P is intended to be cut the line 5. 이에 의해 개질 영역(예를 들면, 크랙 영역, 용융 처리 영역, 굴절률 변화 영역)을 절단 예정 라인(5)을 따르도록 가공 대상물(1)의 내부에 형성하고 있다. The modified region is formed within the object (1) to follow the planned cutting (e.g., crack region, molten processed region, a refractive index change region) line 5. 가공 대상물의 절단하는 개소에 어떠한 기점이 있으면, 가공 대상물을 비교적 작은 힘으로 나누어 절단할 수가 있다. If you have any starting points for the cutting of the object, it can be cut into the object to be processed with a relatively small force. 실시예 1에 의하면, 스트레스 공정에 있어서, 가공 대상물(1)에 절단 예정 라인(5)을 따라 흡수성 레이저 광을 조사하여, 온도차에 의한 열응력 등의 스트레스를 생기게 하고 있다. According to the first embodiment, in the stress step, by irradiating the laser light along a line along which the absorbent 5 in the object 1, and causing a stress such as thermal stress due to temperature difference. 따라서, 온도차에 의한 열응력 등의 스트레스라고 하는 비교적 작은 힘으로 가공 대상물(1)을 절단할 수가 있다. Therefore, it is possible to cut the object 1 with a relatively small force that stress such as thermal stress due to temperature difference. 이에 의해 가공 대상물(1)의 표면(3)에 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐을 발생시키는 일 없이 가공 대상물(1)을 절단할 수가 있다. Thereby it is possible to cut the object 1 without generating any unnecessary cracks out of the surface (3) going line 5 to cut the object 1.

또, 실시예 1에 의하면, 개질 영역 형성 공정에 있어서는, 가공 대상물(1)에 다광자 흡수를 일으키게 하는 조건으로 한편 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어 펄스 레이저 광 L을 조사하고 있기 때문에, 펄스 레이저 광 L은 가공 대상물(1)을 투과하고, 가공 대상물(1)의 표면(3)에서는 펄스 레이저 광 L이 거의 흡수되지 않는다. The embodiment according to the example 1, in the modified region forming step, under the conditions that cause multiphoton absorption in the object 1 while aligning the light-converging point P within the object 1, and irradiated with pulsed laser light L since, pulse laser light L is not transmitted and, in the front face 3 of the object 1 hardly absorbs the pulsed laser light L to the object 1. 또, 스트레스 공정에 있어서는, 흡수성 레이저 광의 강도는 가공 대상물(1)을 가열하고 또한 용융시키지 않을 정도이다. It is noted that in the stress step, the absorbent intensity of laser light is on the order will not heat the object 1, and also melting. 따라서, 레이저 광의 조사가 원인으로 표면(3)이 용융 등의 손상을 받는 일은 없다. Thus, there is no work surface 3 by the irradiation of the laser beam causes the subject to damages such as melting.

이상 설명한 것처럼 실시예 1에 의하면, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐이나 용융이 생기는 일 없이, 가공 대상물(1)을 절단할 수가 있다. According to the first embodiment As described above, without the unnecessary cracks and melt-off occurs from the surface (3) going line 5 to cut the object 1, it is possible to cut the object 1. 따라서, 가공 대상물(1)이 예를 들면 반도체 웨이퍼인 경우, 반도체 칩에 절단 예정 라인으로부터 벗어난 불필요한 갈라짐이나 용융이 생기는 일 없이, 반도체 칩을 반도체 웨이퍼로부터 잘라낼 수 있다. Thus, when the object 1 is for example a semiconductor wafer, without a resulting unwanted cracks and melting deviated from the line along which the semiconductor chip, the semiconductor chip can be cut out from the semiconductor wafer. 표면에 전극 패턴이 형성되어 있는 가공 대상물이나, 압전소자 웨이퍼나 액정 등의 표시 장치가 형성된 유리 기판과 같이 표면에 전자 디바이스가 형성되어 있는 가공 대상물에 대해서도 마찬가지이다. The object is an electrode pattern formed on the surface or, The same applies to the object to be processed in the electronic device is formed on the surface, such as a glass substrate formed with display devices such as a piezoelectric element wafer or a liquid crystal. 따라서, 실시예 1에 의하면, 가공 대상물을 절단함으로써 제작되는 제품(예를 들면, 반도체 칩, 압전 디바이스 칩, 액정 등의 표시 장치)의 제품 수율을 향상시킬 수가 있다. Accordingly, the embodiment according to Example 1, it is possible to products prepared by cutting the object to be processed increase the manufacturing yield of the (e. G., A semiconductor chip, a display device such as a piezoelectric device chip, a liquid crystal).

또, 실시예 1에 의하면, 가공 대상물(1)의 표면(3)의 절단 예정 라인(5)은 용융하지 않기 때문에, 절단 예정 라인(5)의 폭(이 폭은, 예를 들면 반도체 웨이퍼의 경우, 반도체 칩이 되는 영역끼리의 간격이다.)을 작게 할 수 있다. In addition, according to the first embodiment, since the line along which the substrate should be cut 5 in the front face 3 of the object 1 does not melt, the width (the width of the line along which the substrate should be cut 5, for example a semiconductor wafer case, the distance between which a semiconductor chip area) can be reduced. 이에 의해 한 장의 가공 대상물(1)로부터 제작되는 제품의 수가 증가해 제품의 생산성을 향상시킬 수가 있다. This increases the number of products prepared from a single object 1 by it is possible to improve the productivity of products.

또, 실시예 1에 의하면, 가공 대상물(1)의 절단 가공에 레이저 광을 이용하므로, 다이아몬드 컷터(cutter)를 이용한 다이싱((dicing)보다 복잡한 가공이 가능하게 된다. 예를 들면, 도 18에 나타내듯이, 절단 예정 라인(5)이 복잡한 형상이어도 절단 가공이 가능하게 된다. In addition, according to the first embodiment, since using a laser beam for cutting the object (1), a complex process than the dicing ((dicing) by using a diamond cutter (cutter) is made possible, for example, 18 as shown, it is possible the line along which the material is to be cut 5. this processing may be a complicated shape on.

[실시예 2] Example 2

본 발명의 실시예 2에 대해서 설명한다. A description will be given of a second embodiment of the present invention. 또한, 도 20∼도 23은 도 19에 나타내는 가공 대상물(1)의 XX-XX선을 따른 부분 단면도이다. In addition, FIG. 20 through FIG. 23 is a partial cross-sectional view taken along the XX-XX line of the object 1 shown in Fig.

도 19 및 도 20에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 이면(21)으로 확장 가능한 확장 필름(보유부재)(19)을 붙이고, 이 확장 필름(19)의 표면(19a) 상에 가공 대상물(1)을 고정한다. 19 and as shown in FIG. 20, denoted by the back surface (member holding) 21 in the expandable expansion film 19 of the object 1, the object on the surface (19a) of the expansion film 19 ( 1) is fixed. 확장 필름(19)은, 그 외주부분이 링 형상의 필름 고정 프레임(20)에 붙여져, 이 필름 고정 프레임(20)에 고정되어 있다. Expansion film 19, and the outer peripheral portion is attached to the film, the fixed frame 20 of the ring-shaped, is fixed to the fixing film frame 20. 또한, 이 가공 대상물(1)은 두께 100μm의 실리콘 웨이퍼이다. Further, the object to be processed 1 is a silicon wafer having a thickness of 100μm.

이와 같이, 가공 대상물(1), 확장 필름(19) 및 필름 고정 프레임(20)으로 이루어지는 유닛 U를, 예를 들면 상술의 레이저 가공 장치(100)의 재치대(107) 상에, 가공 대상물(1)의 표면(3) 측이 집광용 렌즈(105)로 대면하도록 재치한다. In this way, the object (1), the expansion film 19 and the film the unit U composed of a fixed frame 20, for example on the mounting table 107 of the laser processing apparatus 100 of the above, the object to be processed ( 1) the front face 3 of the side and placed to face to the light-converging lens 105. 그리고, 압력부재(107a)에 의해 필름 고정 프레임(20)을 재치대(107)에 고정함과 동시에, 확장 필름(19)을 재치대(107)에 진공 흡착한다. Then, the pressure in the box at the same time fixing the member for mounting the film, the fixed frame 20 by a (107a) (107), and a vacuum suction units (107) mounting the expansion film 19.

이어서, 도 19에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 오리엔테이션 플랫(16)에 평행한 방향과 수직인 방향에 연재(延在)하는 절단 예정 라인(5)을 격자상으로 설정한다. Then, set the orientation flat (16) extending (延 在) along the line (5) which in the direction parallel to the direction perpendicular to the As shown, the object 1 in Fig. 19 in a lattice pattern. 이 절단 예정 라인은 웨이퍼 상에 형성되어 있는 회로 소자나 수광면 등의 기능 소자로 이루어지는 디바이스 형성면(700)의 사이에 설정되어 있다. The line along which is set between the device forming surfaces 700 is made of a functional device such as circuit device or light-receiving surface is formed on the wafer. 또, 도면에서는 간략하게 디바이스 형성면(700)은 일부에만 기재하고 있다. Further, in the drawing and briefly device forming surface 700 it is described only in part.

그리고, 도 20에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P1을 맞추어 레이저 광 L1을 조사하고, 그 집광점 P1을 절단 예정 라인(5)을 따라 이동시킴으로써 가공 대상물(1)의 내부에 개질 영역(7)을 형성한다. Then, the inside of the object 1 by also while matching As shown, the light-converging point P1 within the object 1 to 20 is irradiated with a laser beam L1, and moves along the light-converging point is intended to be cut the P1 line 5 to form a modified region (7). 이 개질 영역(7)에 의해, 가공 대상물(1)의 표면(레이저 광 입사면)(3)으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역(8)이 절단 예정 라인(5)을 따라 형성된다. By the modified region 7 is formed along the starting point region for cutting 8 is along the line (5) at a distance from the inner surface (laser light incident face) 3 of the object (1). 또한, 가공 대상물(1)이 실리콘 웨이퍼이기 때문에 개질 영역(7)으로서는 용융 처리 영역이 형성된다. In addition, as the modified region 7. Since the object 1 is a silicon wafer is formed with a molten processed region.

이어서, 도 21에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 집광점 P2를 맞추어, 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2를 조사하고, 그 집광점 P2를 절단 예정 라인(5)을 따라 이동시킨다. Then, according to As shown, the light-converging point P2 on the front face 3 of the object 1 in Fig. 21, and irradiating laser light L2 having a water absorption with respect to the object 1, the condenser is intended to be cut to the point P2 line It is moved along the (5). 이 레이저 광 L2의 조사에 의해, 절단 기점 영역(8)을 기점으로서 갈라짐(24)이 발생하고, 이 갈라짐(24)이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달한다. By irradiation of the laser light L2, and cracks 24 are generated as the starting point the starting point region for cutting 8, and the cracks 24 reach the front face 3 and rear face 21 of the object 1 . 이에 의해 가공 대상물(1)은 절단 예정 라인(5)을 따라 복수의 칩(25)으로 분할된다. Thereby the object 1 is divided into a plurality of chips 25 along the line along which the substrate should be cut 5.

이러한 갈라짐(24)의 주된 발생 원인으로서는, 레이저 광 L2의 조사에 의해 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)이 가열되어, 가공 대상물(1)에 열응력이 생기는 것을 들 수 있다. Such as cracks cause primary generation of 24, along the line along which the substrate should be cut 5 by irradiation with the laser light L2 is heating the object 1, there may be mentioned that the thermal stress generated in the object 1 as shown in Fig. 일례로서 레이저 광 L2의 조사에 의해, 개질 영역(7)과 가공 대상물(1)의 비개질 영역(가공 대상물(1)에 있어서의 개질 영역(7) 이외의 부분)의 계면에 미세한 균열이나 일그러짐이 생기고, 이러한 균열이나 일그러짐을 기점으로 하여 가열원으로서의 레이저 광 L2의 조사 부위를 향해 갈라짐이 진전할 것 같은 인장 응력이 생김으로써, 개질 영역(7)으로부터 표면(3) 또는 이면(21)에 갈라짐(24)이 발생한다. By the irradiation of the laser beam L2 as an example, the modified region 7 and the micro crack and distortion at the interface between the (modified regions (portions other than the 7) of the object 1) non-modified region of the object 1 this occurs, as by starting from these cracks and distortions causing a tensile stress are likely to crack progress towards the as a heating source laser beam L2 irradiated region, the modified region 7 from the front face 3 or rear face 21 cracking 24 occurs.

또한, 실시예 2에서는, 레이저 광 L2로서 파장 808nm, 출력 14W의 레이저 광을 이용하고, 그 광원으로서 레이저 다이오드를 이용하였다. Further, the embodiment 2, the laser light of wavelength 808nm, output 14W was used, and a laser diode as its light source a laser light L2. 또, 집광점 P2에 있어서의 빔 지름은 약 200μm로 하였다. The beam diameter was set to about 200μm at the light-converging point P2. 이러한 레이저 광 L2의 조사에 의하면, 가공 대상물(1)의 표면(3)의 용융을 방지하면서, 가공 대상물(1)을 가열할 수가 있다. According to such a laser beam L2 irradiated, while preventing melting of the surface 3 of the object 1, it is possible to heat the object 1. 그리고, 집광점 P2에 있어서의 빔 지름을 줄이면 줄일수록, 가공 대상물(1)을 절단 예정 라인(5)을 따라 정밀도 좋게 분할할 수가 있다. And, the more reduced by reducing the beam diameter of the light-converging point P2, it can be split with accuracy in accordance with the object 1 scheduled line 5 for cutting. 또, 빔 지름을 줄임으로써 웨이퍼 표면에 형성되어 있는 디바이스 형성면간에만 레이저 조사할 수 있으므로, 디바이스 형성면에 소용없는 레이저 광 L2를 조사하지 않고 구석 디바이스면을 보호할 수 있다. In addition, it is possible to only laser irradiation device is formed between the surface which is formed on the wafer surface by reducing the beam diameter, and the corner of the device side can be protected without irradiating the laser light L2 useless to the device forming surface.

가공 대상물(1)을 복수의 칩(25)으로 절단한 후, 유닛 U를 필름 확장 장치(200)로 반송한다. After cutting the object 1 into a plurality of chips 25, it is conveyed to the unit U in film expansion device 200. 도 22에 나타내듯이, 유닛 U는, 그 필름 고정 프레임(20)이 링 형상의 받이부재(201)와 링 형상의 압력부재(202)로 협지(挾持)되어 필름 확장 장치(200)에 고정된다. As shown in Figure 22, the unit U has its film securing frame 20 is held between (挾持) a receiving member 201 and the pressure member 202 of a ring shape of a ring shape is fixed to the film expanding device 200 . 그리고, 받이부재(201)의 내측에 배치된 원주상의 압압부재(押壓部材)(203)를 유닛 U의 하측으로부터 확장 필름(19)의 이면(19b)에 꽉 누르고, 또한, 도 23에 나타내듯이, 압압부재(203)를 상승시킨다. Then, press firmly on the back surface (19b) of the receiving member 201, the inside of the columnar pressing member (押 壓 部 材) expansion film 19 to 203 from the lower side of the unit U disposed in, and, in Fig. 23 as shown, it raises the pressure member (203). 이에 의해 확장 필름(19)에 있어서의 각 칩(25)의 접촉 부분이 외측으로 확장되어 각 칩(25)이 서로 이간하게 되고, 각 칩(25)을 용이하고 한편 확실하게 픽업(pick-up)하는 것이 가능하게 된다. Thereby the contact area of ​​each chip (25) in the expansion film 19 is expanded outward, each chip 25 is the distance from each other, facilitating the other hand ensure that each chip 25 is picked up (pick-up ) it is possible to.

이상의 실시예 2와 관련되는 레이저 가공 방법에 있어서는, 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역(7)에 의해, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)의 내부에 절단 기점 영역(8)을 형성할 수가 있다. In the laser processing method related to the above second embodiment, the modified region 7, cutting inside the starting point region 8 of the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5 by being formed by multiphoton absorption a it can be formed. 그리고, 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2를 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)에 조사함으로써, 절단 기점 영역(8)을 기점으로 하여 가공 대상물(1)에 갈라짐(24)을 발생시켜, 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)을 정밀도 좋게 절단할 수가 있다. Then, the cracks in the object 1 is the laser is irradiated to the object 1 is the light L2 along the line along which the substrate should be cut 5, the starting point region for cutting an object to be processed as the starting point (8) (1) having a water-absorbent with respect to by generating a 24, it can be accurately cut the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5. 또한, 가공 대상물(1)이 고정된 확장 필름(19)을 확장시킴으로써, 각 칩(25)이 이간하게 되기 때문에, 절단 예정 라인(5)을 따른 가공 대상물(1)의 절단의 확실성을 한층 더 향상시킬 수가 있다. Further, by extending the expansion film 19, the object 1 is fixed, since the respective chips 25 are spaced apart, even more certainty of cutting the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5 It can be improved.

[실시예 3] Example 3

본 발명의 실시예 3에 대해서 설명한다. A description will be given of a third embodiment of the present invention. 실시예 3은, 레이저 광 L2를 조사했을 때에 발생하는 갈라짐(24)이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하지 않는 점에서 실시예 2와 다르다. Example 3 is different from the second embodiment in that cracks 24 occurring when irradiating a laser light L2 does not reach the front face 3 and rear face 21 of the object 1 as shown in Fig. 이하, 이 실시예 2와의 상이점을 중심으로 설명한다. Hereinafter, explanation will be made focusing on differences with the second embodiment. 또한, 도 24는 도 19에 나타내는 가공 대상물(1)의 XX-XX선을 따른 부분 단면도이다. Further, Figure 24 is a partial cross-sectional view taken along the XX-XX line of the object 1 shown in Fig.

실시예 2와 마찬가지로 가공 대상물(1), 확장 필름(19) 및 필름 고정 프레임 (20)으로 이루어지는 유닛 U를 준비하고, 예를 들면 상술의 레이저 가공 장치(100)를 이용하여 가공 대상물(1)의 내부에 개질 영역(7)을 형성하고, 이 개질 영역(7)에 의해, 가공 대상물(1)의 표면(3)으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역(8)을 절단 예정 라인(5)을 따라 형성한다. The object to be processed as in the Example 2 (1), the expansion film 19 and the film preparing unit U composed of a fixed frame 20 and, for example, processing using a laser processing apparatus 100 of the above-described object 1 to form a modified region 7 to the inside, and by the modified region 7, the cutting is intended to be cut to the starting point region 8, lines 5 at a predetermined distance inward from the front face 3 of the object 1 It is formed. 또한, 가공 대상물(1)은 두께 300μm의 실리콘 웨이퍼이다. Further, the object to be processed 1 is a silicon wafer having a thickness of 300μm.

이어서, 도 24에 나타내듯이, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 집광점 P2를 맞추어, 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2를 조사하고, 그 집광점 P2를 절단 예정 라인(5)을 따라 이동시킨다. Then, as shown in FIG. 24, according to the light-converging point P2 on the front face 3 of the object 1, and irradiating laser light L2 having a water absorption with respect to the object 1, the condenser is intended to be cut to the point P2 line It is moved along the (5). 이 레이저 광 L2의 조사에 의해, 절단 기점 영역(8)을 기점으로서 갈라짐(24)이 발생한다. By irradiation of the laser light L2, the crack 24 as the starting point the starting point region for cutting 8 is generated. 다만, 실시예 3의 가공 대상물(1)의 두께(300μm)는 실시예 2의 가공 대상물(1)의 두께(100μm)에 비해 두껍기 때문에, 갈라짐(24)은 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에는 도달하지 않고, 가공 대상물(1)의 내부에 머문다. However, the embodiment, since the thickness (300μm) of the object 1 in 3 is thicker than the thickness (100μm) of the object 1 in Example 2, cracks 24 are the surface (3 of the object 1 ) and the back surface 21, without reaching, stay within the object (1). 또한, 레이저 광 L2의 조사 조건은 실시예 2와 같다. The irradiation condition of laser light L2 is the same as in Example 2.

이어서, 실시예 2와 마찬가지로 유닛 U를 필름 확장 장치(200)로 반송한다. Then, the unit U as in the embodiment 2 will be conveyed to the film expanding device 200. 그리고, 필름 확장 장치(200)에 있어서, 유닛 U의 하측으로부터 확장 필름(19)의 이면(19b)에 압압부재(203)를 꽉 누르고, 또한, 이 압압부재(203)를 상승시킨다. Then, in the film expansion unit 200, from the lower side of the unit U holding tight the pressure member 203 on the back surface (19b) of the expansion film 19, and also, to raise the pressing member (203). 이에 의해 확장 필름(19)에 있어서의 가공 대상물(1)의 접촉 부분이 외측으로 확장된다. Thereby the contact area of ​​the object 1 in the expansion film 19 is expanded outward. 이 확장 필름(19)의 확장에 수반하여, 가공 대상물(1) 내의 갈라짐(24)의 선단이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하고, 가공 대상물(1)이 절단 예정 라인(5)을 따라 복수의 각 칩(25)으로 분할되어 각 칩(25)이 서로 이간하게 된 다. Along with the expansion, the front face 3 and rear face reaches 21, the object 1 in the cracks 24 are the object 1 the front end of in the object 1 in the expansion film 19 is is divided into a plurality of the chips 25 along the line along which the substrate should be cut (5) to each of the chips 25 are spaced apart from each other.

또한, 레이저 광 L2의 조사 조건에 따라서는, 레이저 광 L2의 조사시에 갈라짐(24)이 발생하지 않는 경우가 있다. In addition, depending on the irradiation condition of laser light L2 is, there is a case when the laser beam L2 irradiated cracks 24 do not occur. 이러한 경우이어도, 레이저 광 L2를 조사하지 않는 경우에 비하면, 확장 필름(19)의 확장에 의해, 가공 대상물(1)을 절단 예정 라인(5)을 따라 용이하게 한편 고정밀도로 분할할 수가 있다. May be such a case, compared with the case of not irradiating the laser light L2, it is possible to easily divide the other hand with high accuracy along the planned cutting the object 1 line 5 by the expansion of the expansion film 19.

이상의 실시예 3과 관련되는 레이저 가공 방법에 있어서는, 상술한 실시예 2와 관련되는 레이저 가공 방법과 마찬가지로 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)의 내부에 절단 기점 영역(8)을 형성할 수가 있다. In the laser processing method related to the above third embodiment, forming the starting point region for cutting 8 within the object 1 along the line along which the substrate should be cut (5) In the same manner as in the laser processing method according to the second embodiment described above It can be. 그리고, 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2를 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)에 조사함으로써, 이러한 조사를 하지 않는 경우에 비해 작은 힘에 의해, 절단 기점 영역(8)을 기점으로 한 갈라짐(24)을 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달시킬 수가 있다. And, by a small force as compared to the case by irradiating the object 1 along the planned cutting laser light L2 line (5) having a water absorption with respect to the object 1, unless these irradiation, the starting point region for cutting ( 8) a crack 24 as the starting point for it is possible to reach the front face 3 and rear face 21 of the object 1 as shown in Fig. 따라서, 가공 대상물(1)이 고정된 확장 필름(19)을 보다 작은 힘으로 확장시킬 수가 있어 절단 예정 라인(5)을 따라 가공 대상물(1)을 정밀도 좋게 절단하는 것이 가능하게 된다. Thus, to the object 1 it can be further extended to a small force expansion film 19 is fixed there with high precision cutting the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5 is made possible. 또한, 이 확장 필름(19)을 확장시킴으로써, 각 칩(24)이 이간하게 되기 때문에, 절단 예정 라인(5)을 따른 가공 대상물(1)의 절단의 확실성을 한층 더 향상시킬 수가 있다. Further, by extension of the expansion film 19, since the respective chips 24 are spaced apart, it is possible to further improve the reliability of cutting the object 1 along the line along which the substrate should be cut 5.

본 발명은 상술한 실시예 1∼실시예 3에는 한정되지 않는다. The invention is not limited to the embodiment above-mentioned example 1 to example 3.

예를 들면, 가공 대상물(1)의 재료, 및 그 가공 대상물(1)에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광 L2의 종류로서는, 다음과 같은 것이 바람직하다. For example, as the material, and the type of the laser beam L2 having a water absorption with respect to the object 1 of the object 1, it is preferable that the following. 즉, 가공 대상물(1)이 실리콘 웨이퍼나 GaAs계 웨이퍼의 경우는, 레이저 광 L2로서 파장이 500nm∼1100nm의 레이저 광을 이용하는 것이 바람직하다. That is, when the object 1 is a silicon wafer or GaAs-based wafer, it is preferable to use a wavelength of the laser light of a laser light 500nm~1100nm L2. 구체적으로는, YAG 레이저의 2배파(파장 532nm), GaAs계의 반도체 레이저(파장 780nm나 파장 808nm), Nd 도핑된 섬유 레이저(파장 1060nm) 등이 있다. Specifically, and the like of the YAG laser second harmonic (wavelength: 532nm), a GaAs-based semiconductor laser (with a wavelength of 780nm or 808nm wavelength), Nd-doped fiber laser (wavelength 1060nm). 또, 가공 대상물(1)이 유리인 경우는, 레이저 광 L2로서 파장이 2μm이상의 레이저 광을 이용하는 것이 바람직하다. In addition, when the object 1 is glass, it is preferred that the wavelength of a laser light L2 using least 2μm laser light. 구체적으로는, CO 2 레이저(파장 10.6μm), CO 레이저(파장 약 5. 5μm), 불화수소 레이저(파장 약 2. 9μm) 등이 있다. Specifically, there are such as CO 2 laser (with a wavelength of 10.6μm), CO laser (with a wavelength of about 5. 5μm), hydrogen fluoride laser (with a wavelength of about 2. 9μm).

또, 레이저 광 L2의 조사에 의해 발생하는 갈라짐(24)을 가공 대상물(1)의 표면(3) 또는 이면(21)의 어느 쪽이든 한쪽에 도달시켜도 좋다. Further, the cracks 24 generated by irradiation with the laser light L2, either the front face 3 or rear face 21 of the object 1 may even reach to one side. 이러한 제어는 가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 중심 위치에서 표면(3) 또는 이면(21)의 어느 쪽이든 한쪽에 편의(偏倚)시켜 개질 영역(7)을 형성하는 것으로 가능하게 된다. This control is made possible by by convenience (偏倚) on either side of the front face 3 or rear face 21 in the central position in the thickness direction of the object (1) to form a modified region (7). 특히, 레이저 광 L2의 조사에 의해 갈라짐(24)을 가공 대상물(1)의 확장 필름(19) 측의 면에 도달시키면, 확장 필름(19)의 확장에 의한 가공 대상물(1)의 할단(割斷) 정밀도를 한층 더 향상시킬 수가 있다. In particular, haldan (割斷 of the object 1 due to the expansion of when cracks 24 by the irradiation of the laser beam L2 reaches the surface of the expansion film 19 side of the object (1), the expansion film 19 ) it can be further improved accuracy.

또한, 「가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 중심 위치로부터 가공 대상물(1)의 표면(3) 측에 편의(偏倚)시켜 개질 영역(7)을 형성한다」란, 절단 기점 영역(8)을 구성하는 개질 영역(7)이, 가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 두께의 반의 위치에서 표면(3) 측에 편의하여 형성되는 것을 의미한다. Further, "to convenience (偏倚) on the side of the front face 3 of the object 1 from the center position in the thickness direction of the object (1) to form a modified region 7" column, the starting point region for cutting (8 ) modified region 7 constituting the, and from the half thickness position in the thickness direction of the object (1) means that the formation by convenience to the side surface (3). 즉, 가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 개질 영역(7)의 폭의 중심 위치가, 가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 중심 위치에서 표면(3) 측에 편의하여 위치하고 있는 경우를 의미하고, 개질 영역(7)의 모든 부분이 가공 대상물(1)의 두께 방향에 있어서의 중심 위치에 대해서 표면(3) 측에 위치하고 있는 경우에만 한정하는 의미는 아니다. That is located, the width of the center position of the modified region 7 in the thickness direction of the object 1, the front face 3 from the center position convenience on the side in the thickness direction of the object (1) the means, and any portion of the modified region 7 is not meant to limit only the front face 3 is located in the side with respect to the center position in the thickness direction of the object (1). 가공 대상물(1)의 이면(21) 측에 편의(偏倚)시켜 개질 영역(7)을 형성하는 경우에 대해서도 마찬가지이다. To convenience (偏倚) on the side of the rear face 21 of the object 1. The same applies to the case of forming the modified region 7.

또, 상술한 레이저 광 L2의 조사는 절단 예정 라인(5) 상에의 조사였지만, 절단 예정 라인(5) 근방에의 조사이어도 좋다. The investigation of the above-mentioned laser light L2 is, but research on the line along which the material is to be 5, it may be irradiated in the vicinity of the line along which the substrate should be cut 5. 또, 레이저 광 L2의 집광점 P2의 위치는 가공 대상물(1)의 표면(3) 상이 아니어도 좋다. The position of light-converging point P2 of the laser light L2 may not necessarily different from the front face 3 of the object 1 as shown in Fig.

이상 설명한 것처럼, 본 발명과 관련되는 레이저 가공 방법에 의하면 절단 예정 라인을 따라 가공 대상물을 정밀도 좋게 절단할 수가 있다. As described above, the laser processing method according to the present invention can be cut accurately along the line along which the object to be processed.

Claims (20)

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  10. 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Converging point within the object of the wafer shape by the laser beam, and form a modified region caused by multiphoton absorption within the object to be processed, and by the modified region along the line along which the object to be processed a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the laser light incident face of the object to be processed,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정을 구비하고, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and a step of changing the starting point region for cutting,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  11. 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 최소 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이고 한편 최대 펄스폭이 1μs 인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 크랙 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Converging point within the object of the wafer shape, the minimum peak power density of 1 × 10 8 (W / ㎠ ) at the converging point and the other hand is irradiated with laser light in the condition is a maximum pulse width of 1μs, the processing to form a modified region including a crack region within the object, and by the modified region, the step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inward along the line along which the object to be processed from the incident surface of laser light above the object and,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정을 구비하고, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and a step of changing the starting point region for cutting,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  12. 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 최소 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이고 한편 최대 펄스폭이 1μs 인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Converging point within the object of the wafer shape, the minimum peak power density of 1 × 10 8 (W / ㎠ ) at the converging point and the other hand is irradiated with laser light in the condition is a maximum pulse width of 1μs, the processing forming a modified region including a molten processed region within the object, and by the modified region along the line along which the object to be processed to form a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the entrance face the laser light of the object to be processed a step,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정을 구비하고, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and a step of changing the starting point region for cutting,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  13. 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어, 집광점에 있어서의 최소 피크파워 밀도가 1×10 8 (W/㎠) 이고 한편 최대 펄스폭이 1ns 인 조건으로 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 굴절률이 변화한 영역인 굴절률 변화 영역을 포함하는 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Converging point within the object of the wafer shape, the minimum peak power density of 1 × 10 8 (W / ㎠ ) at the converging point and the other hand at the light of the conditions the maximum pulse width 1ns, the processing to form a modified region including the inner refractive index change region is a refractive index change region in the object, and by the modified region, at a distance inside along the line along which the object to be processed from a laser light incident face of the object to be processed a step of forming a starting point region for cutting and,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정을 구비하고, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and a step of changing the starting point region for cutting,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, A method according to any one of claims 10 to 13,
    상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광의 집광점은, 상기 가공 대상물의 표면에 합쳐지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. With respect to the object to be processed with laser light at the light-converging point of the absorbent is, laser processing method, characterized in that merging onto the surface of the object to be processed.
  15. 확장 가능한 보유부재의 표면에 고정된 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Extended by examining the retention-converging point of laser light to match the inside of a wafer-like object to be processed in the fixed to the surface of the member, to form a modified region within the object to be processed, by the modified region, and the cutting of the object to be processed along the lines to be a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the incident surface of laser light the object to be processed,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시켜, 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 공정과, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which, by changing the starting point region for cutting, the processing along the line along which the material is to be and a step of cutting the object,
    상기 가공 대상물을 절단하는 공정 후, 상기 보유부재를 확장시킴으로써, 절단된 상기 가공 대상물의 각각의 부분을 이간시키는 공정을 구비하고, By the step of cutting the object to be processed, expanding the holding member, and a step of separating the respective portions of the cut the object to be processed,
    상기 가공 대상물을 절단하는 공정에서는, 변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것이고, 변화 후의 상기 절단 기점 영역으로부터 상기 가공 대상물의 표면 및 이면에 갈라짐을 도달시켜, 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. In the step of cutting the object to be processed, the starting point region for cutting after the change will easy to cause cracking in comparison to the starting point region for cutting before the change, to reach the cracks on the surface and the back surface of the object to be processed from the starting point region for cutting after change , the laser processing method characterized in that along the cutting line along which the object to be processed.
  16. 확장 가능한 보유부재의 표면에 고정된 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Extended by examining the retention-converging point of laser light to match the inside of a wafer-like object to be processed in the fixed to the surface of the member, to form a modified region within the object to be processed, by the modified region, and the cutting of the object to be processed along the lines to be a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inside from the incident surface of laser light the object to be processed,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정과, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and the step of changing the starting point region for cutting,
    상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정 후, 상기 보유부재를 확장시킴으로써, 상기 가공 대상물을 절단하고, 한편 절단된 상기 가공 대상물의 각각의 부분을 이간시키는 공정을 구비하고, By after the step of changing the starting point region for cutting, expanding the holding member, and a step of cutting the object to be processed, while the separated portion of each of the cut the object to be processed,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 16. The method of claim 15 or 16,
    상기 가공 대상물은 반도체 재료에 의해 형성되고, 상기 개질 영역은 용융 처리 영역인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The object to be processed is formed by a semiconductor material, the modified region is a laser processing method, characterized in that a molten processed region.
  18. 반도체 재료로 이루어지는 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어 레이저 광을 조사하여, 상기 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역을 형성하고, 이 용융 처리 영역에 의해, 상기 가공 대상물의 레이저 광 입사면으로부터 소정 거리 내측에 절단 기점 영역을 형성하는 공정과, Converging point within a wafer-like object to be processed made of a semiconductor material is irradiated with laser light to form a molten processed region within the object to be processed, and, the laser beam incident on the object to be processed by a molten processed region surface a step of forming a starting point region for cutting to a predetermined distance inwardly from,
    상기 절단 기점 영역을 형성하는 공정 후, 상기 가공 대상물에 대해서 흡수성을 가지는 레이저 광을 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물에 조사함으로써, 상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정을 구비하고, After the step of forming the starting point region for cutting, by irradiating a laser light having a water absorption with respect to the object to be processed in the object to be processed along the line along which the substrate should be cut, and a step of changing the starting point region for cutting,
    변화 후의 상기 절단 기점 영역은 변화 전의 상기 절단 기점 영역에 비해 갈라짐을 발생시키기 쉬운 것인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The starting point region for cutting after the change is a laser processing method, characterized in that an easy to generate cracks in comparison to the starting point region for cutting before the change.
  19. 제10항 내지 제13항, 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 11. The method of claim 10 to claim 13 wherein any one of items 18,
    상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정에서는, 변화 후의 상기 절단 기점 영역으로부터 상기 가공 대상물의 표면 및 이면에 갈라짐을 도달시켜, 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. The step of changing the starting point region for cutting, to reach the cracks on the surface and the back surface of the object to be processed from the starting point region for cutting after the change, the laser processing method which comprises cutting the object to be processed along the line along which the substrate should be cut.
  20. 제10항 내지 제13항, 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 11. The method of claim 10 to claim 13 wherein any one of items 18,
    상기 절단 기점 영역을 변화시키는 공정 후, 상기 가공 대상물에 응력을 인가함으로써, 변화 후의 상기 절단 기점 영역으로부터 상기 가공 대상물의 표면 및 이면에 갈라짐을 도달시켜 상기 절단 예정 라인을 따라 상기 가공 대상물을 절단하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법. After the step of changing the starting point region for cutting, by applying a stress to the object to be processed, cutting the object to be processed to reach the cracks on the surface and the back surface of the object to be processed along the line along which the material is to be from the starting point region for cutting after change laser processing method according to claim 1, further comprising the step.
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