TW201321109A - 雷射切割方法 - Google Patents

雷射切割方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201321109A
TW201321109A TW101126474A TW101126474A TW201321109A TW 201321109 A TW201321109 A TW 201321109A TW 101126474 A TW101126474 A TW 101126474A TW 101126474 A TW101126474 A TW 101126474A TW 201321109 A TW201321109 A TW 201321109A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
irradiation
laser beam
processed
pulsed laser
Prior art date
Application number
TW101126474A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI513529B (zh
Inventor
Mitsuhiro Ide
Makoto Hayashi
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Publication of TW201321109A publication Critical patent/TW201321109A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI513529B publication Critical patent/TWI513529B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

雷射切割方法，係將被加工基板載置於載置台；產生時脈信號；射出和時脈信號同步之脈衝雷射束；使被加工基板與脈衝雷射束相對移動；使脈衝雷射束對被加工基板之照射與非照射同步於時脈信號，使用脈衝拾取器來控制脈衝雷射束之通過與遮斷，依據光脈衝單位進行切換，於被加工基板形成到達基板表面之裂痕的雷射切割方法；藉由對脈衝雷射束之照射能量、脈衝雷射束之加工點深度以及脈衝雷射束之照射非照射之間隔進行控制，而使裂痕於被加工基板表面呈連續而被形成。

Description

雷射切割方法
本發明係主張JP2011-164043(申請日：2011年7月27日)及JP2011-195562(申請日：2011年9月8日)之優先權，內容亦引用其全部內容。
本發明關於使用脈衝雷射束的雷射切割方法。
半導體基板之切割使用脈衝雷射束之方法係被揭示於日本專利第3867107號公報。該方法係藉由脈衝雷射束產生之光學損傷而於加工對象物內部形成改質區域。之後，以該改質區域為起點來切斷加工對象物。
於習知技術，係以脈衝雷射束之能量、光點直徑、脈衝雷射束與加工對象物之相對移動速度等作為參數，來控制改質區域之形成。
本發明之一態樣之雷射切割方法，係將被加工基板載置於載置台；產生時脈信號；射出和上述時脈信號同步之脈衝雷射束；使上述被加工基板與上述脈衝雷射束相對移動；使上述脈衝雷射束對上述被加工基板之照射與非照射同步於上述時脈信號，使用脈衝拾取器來控制上述脈衝雷 射束之通過與遮斷，依據光脈衝單位進行切換，於上述被加工基板形成內部改質區域及到達基板表面之裂痕的雷射切割方法；藉由對上述脈衝雷射束之照射能量、上述脈衝雷射束之加工點深度以及上述脈衝雷射束之照射區域及非照射區域之長度進行控制，而使上述裂痕於上述被加工基板表面呈連續而被形成。
於上述態樣之方法，較好是上述裂痕於上述被加工基板表面以大略直線的方式被形成。
於上述態樣之方法，較好是上述被加工基板之位置與上述脈衝拾取器之動作開始位置呈同步。
於上述態樣之方法，較好是上述被加工基板為藍寶石基板、水晶基板或玻璃基板。
於上述態樣之方法，較好是使上述載置台同步於上述時脈信號而移動，而使上述被加工基板與上述脈衝雷射束進行相對移動。
以下參照圖面說明本發明之實施形態。又，本說明書中，加工點係指脈衝雷射束之於被加工基板內之聚光位置(焦點位置)附近之點，意味著被加工基板之改質程度於深度方向成為最大之點。因此，加工點深度係意味著脈衝雷射束之加工點由被加工基板表面起之深度。
本實施形態之雷射切割方法，係將被加工基板載置於載置台；產生時脈信號；射出和此時脈信號同步之脈衝雷 射束；使被加工基板與脈衝雷射束相對移動；使脈衝雷射束對被加工基板之照射與非照射同步於時脈信號，控制脈衝雷射束之通過與遮斷，依據光脈衝單位進行切換，於被加工基板形成內部改質區域(內部改質層)，形成到達基板表面之裂痕的雷射切割方法。藉由對脈衝雷射束之照射能量、脈衝雷射束之加工點深度以及脈衝雷射束之照射非照射之間隔進行控制，而使裂痕於被加工基板表面呈大略直線狀而連續形成。
依據上述構成可提供能實現極佳割斷特性的雷射切割方法。於此，極佳割斷特性例如有(1)割斷部被直線性良好地割斷，(2)可以在切割元件之良品率提升之較小割斷力進行割斷，(3)內部改質區域及裂痕形成時不會因為照射雷射之影響而導致基板上設置的元件，例如基板上之磊晶層所形成的LED元件之劣化等。
藉由在被加工基板表面形成連續裂痕，則特別是藍寶石基板之硬質基板之切割變為容易。另外，可實現窄切割寬度之切割。
實現上述雷射切割方法之本實施形態之雷射切割裝置，係具備：載置台，可以載置被加工基板；基準時脈振盪電路，用於產生時脈信號；雷射振盪器，用於射出脈衝雷射束；雷射振盪器控制部，用於使脈衝雷射束同步於時脈信號；脈衝拾取器，設於雷射振盪器與載置台之間之光路，用於切換脈衝雷射束對被加工基板之照射與非照射；脈衝拾取器控制部，係同步於時脈信號，依據光脈衝單位來 控制脈衝雷射束於脈衝拾取器之通過與遮斷。
圖1表示本實施形態之雷射切割裝置之一例之概略構成圖。如圖1所示，本實施形態之雷射切割裝置10，其主要構成為具備：雷射振盪器12，脈衝拾取器14，射束整型器16，聚光透鏡18，XYZ載置台部20，雷射振盪器控制部22，脈衝拾取器控制部24，及加工控制部26。加工控制部26，係具備用於產生所要時脈信號S1的基準時脈振盪電路28及加工表格部30。
雷射振盪器12，係構成為可射出和基準時脈振盪電路28產生時脈信號S1同步之週期Tc之脈衝雷射束PL1。照射脈衝光之強度係表示高斯(Gaussian)分布。時脈信號S1，雷射切割加工之控制所使用的加工控制用時脈信號。
由雷射振盪器12射出之雷射波長係使用對被加工基板具有透過性之波長。雷射可以使用Nd：YAG雷射、Nd：YVO4雷射、Nd：YLF雷射等。例如被加工基板為藍寶石基板時較好是使用波長532nm之Nd：YVO4雷射。
脈衝拾取器14係設於雷射振盪器12與聚光透鏡18之間之光路。構成為和時脈信號S1同步進行脈衝雷射束PL1之通過與遮斷(ON/OFF)，如此而可以光脈衝數單位進行脈衝雷射束PL1對被加工基板之照射與非照射之切換。如此則，藉由脈衝拾取器14之動作，脈衝雷射束PL1將成為，為加工被加工基板而被控制ON/OFF、被調變之調變脈衝雷射束PL2。
脈衝拾取器14較好是由例如音響光學元件(AOM)構 成。另外，亦可使用例如拉曼(Raman)繞射型光電元件(EOM)。
射束整型器16，係將射入之脈衝雷射束PL2整型成為所要形狀之脈衝雷射束PL3。例如射束直徑以一定倍率予以擴大之射束擴大器。另外，例如具備使射束斷面之光強度分布成為均勻之均化器等之光學元件亦可。另外，例如具備使射束斷面成為圓形之元件或使射束成為圓偏光之光學元件亦可。
聚光透鏡18，係將射束整型器16整型後之脈衝雷射束PL3予以聚光，而對載置於XYZ載置台部20上之被加工基板W，例如在下面形成有LED的藍寶石基板照射脈衝雷射束PL4而構成。
XYZ載置台部20，係可以載置被加工基板W，具備：可於XYZ方向自由移動之XYZ載置台(以下亦有簡單稱為載置台)，其之驅動機構部，具有測定載置台之位置的例如雷射干涉計之位置感測器等。XYZ載置台係構成為其之定位精確度及移動誤差成為次微米(sub-micro)範圍之高精確度。藉由Z方向之移動可使脈衝雷射束之焦點位置對被加工基板W進行調整，可控制加工點深度。
加工控制部26係控制雷射切割裝置10之加工全體。基準時脈振盪電路28係產生所要時脈信號S1。另外，於加工表格部30記憶著以脈衝雷射束之光脈衝數記述切割加工資料而成的之加工表格。
以下依據圖1-7說明使用上述雷射切割裝置10之雷 射切割方法。
首先，將被加工基板W之例如藍寶石基板載置於XYZ載置台部20。該藍寶石基板，係於例如下面具有磊晶成長之GaN層，於該GaN層將複數個LED予以圖案形成之晶圓。以形成於晶圓之溝槽或定位平面為基準而對XYZ載置台進行晶圓之定位。
圖2表示本實施形態之雷射切割方法時序控制說明圖。於加工控制部26內之基準時脈振盪電路28產生週期Tc時脈信號S1。雷射振盪器控制部22，係以雷射振盪器12射出同步於時脈信號S1之週期Tc之脈衝雷射束PL1的方式進行控制。此時，於時脈信號S1之上升與脈衝雷射束之上升產生延遲時間t1。
雷射光係使用對被加工基板具有透過性之波長者。於此，較好是使用相較於被加工基板材料之吸收之能隙Eg，照射之雷射光之光子之能量hv為較大之雷射光。能量hv相較於能隙Eg為極大時，會產生雷射光之吸收。此稱為多光子吸收，將雷射光之脈寬設為極短，於被加工基板內部產生多光子吸收時，多光子吸收之能量不會轉化為熱能，而激發出離子價數變化、結晶化、非晶質化、極化配向或微小裂痕形成等之永續之構造變化，而形成色中心(color center)。
該雷射光(脈衝雷射束)之照射能量(照射電力)，係以在被加工基板表面可形成呈連續的裂痕的方式來選擇最佳條件。
對被加工基板材料使用具有透過性之波長時，可於基板內部之焦點附近導引、聚集雷射光。因此，可局部性作成色中心。之後稱該色中心為改質區域。
脈衝拾取器控制部24，係參照加工控制部26所輸出之加工圖案信號S2，產生同步於時脈信號S1之脈衝拾取器驅動信號S3。加工圖案信號S2，係參照被記憶於加工表格部30，針對照射圖案之資訊藉由光脈衝單位以光脈衝數予以記述之加工表格而產生。脈衝拾取器14，係依據脈衝拾取器驅動信號S3，同步於時脈信號S1進行脈衝雷射束PL1之通過與遮斷(ON/OFF)之切換動作。
藉由該脈衝拾取器14之動作而產生調變脈衝雷射束PL2。另外，於時脈信號S1之上升與脈衝雷射束之上升、下降會產生延遲時間t2、t3。另外，於脈衝雷射束之上升、下降與脈衝拾取器動作會產生延遲時間t4、t5。
於被加工基板之加工時，考慮延遲時間t1~t5，來決定脈衝拾取器驅動信號S3等之產生時序或被加工基板與脈衝雷射束間之相對移動時序。
圖3表示本實施形態之雷射切割方法之脈衝拾取器動作及調變脈衝雷射束PL2時序圖。脈衝拾取器動作，係同步於時脈信號S1而以光脈衝單位進行切換。如上述說明，使脈衝雷射束之振盪及脈衝拾取器之動作，同步於同一時脈信號S1而可以實現光脈衝單位之照射圖案。
具體言之為，脈衝雷射束之照射與非照射係依據由光脈衝數界定之特定條件來進行。亦即，依據照射光脈衝數 (P1)及非照射光脈衝數(P2)來執行脈衝拾取器動作，而切換對被加工基板之照射與非照射。用於界定脈衝雷射束之照射圖案的P1值及P2值，例如係於加工表格作為照射區域暫存器設定、非照射區域暫存器設定而被界定。P1值或P2值，係依據被加工基板之材質、雷射束之條件等，而設為使切割時之改質區域及裂痕形成成為最佳化之設定條件。
調變脈衝雷射束PL2，係藉由射束整型器16被整型成為所要形狀之脈衝雷射束PL3。另外，整型後之脈衝雷射束PL3，係藉由聚光透鏡18被聚光而成為具有所要射束直徑之脈衝雷射束PL4，而照射至被加工基板之晶圓上。
使晶圓於X軸方向及Y軸方向進行切割時，首先，例如使XYZ載置台以一定速度於X軸方向移動，掃描脈衝雷射束PL4。當所要之X軸方向之切割結束後，使XYZ載置台以一定速度於Y軸方向移動，掃描脈衝雷射束PL4。如此而進行Y軸方向之切割。
藉由上述之照射光脈衝數(P1)、非照射光脈衝數(P2)及載置台之速度，來控制脈衝雷射束之照射非照射之間隔。
關於Z軸方向(高度方向)，係以使聚光透鏡之聚光位置(焦點位置)位於晶圓內之特定深度的方式進行調整。該特定深度，係以切割時改質區域(改質層)被形成，裂痕以所要之形狀被形成於被加工基板表面的方式予以設定。
此時，設定如下：被加工基板之折射率：n
被加工基板表面起之加工位置：L
Z軸移動距離：Lz
則Lz=L/n。亦即，聚光透鏡之聚光位置，當以被加工基板之表面為Z軸初期位置時，欲加工至基板表面起深度「L」之位置時，使Z軸移動「Lz」即可。
圖4表示本實施形態之雷射切割方法之照射圖案說明圖。如圖所示，同步於時脈信號S1而產生脈衝雷射束PL1。同步於時脈信號S1而控制脈衝雷射束之通過與遮斷，如此而產生調變脈衝雷射束PL2。
藉由載置台之橫向(X軸方向或Y軸方向)之移動，使調變脈衝雷射束PL2之照射光脈衝於晶圓上形成照射光點。如上述說明，藉由產生調變脈衝雷射束PL2，照射光點可以光脈衝單位被控制而以斷續方式照射至晶圓上。圖4之情況下，設定照射光脈衝數(P1)=2，非照射光脈衝數(P2)=1，則被設定之條件為照射光脈衝(高斯光)以光點直徑之間距重複進行照射與非照射。
於此，設定以下條件進行加工，射束光點直徑：D(μm)
重複頻率：F(KHz)
則被照射光脈衝以光點直徑之間距重複進行照射與非照射時之載置台移動速度V(m/sec)成為V=D×10-6×F×103
例如設定以下之加工條件進行時，射束光點直徑：D=2μm
重複頻率：F=50KHz
則載置台移動速度：V=100mm/sec。
另外，照射光之功率設為P(瓦特)時，脈衝之照射脈衝能量P/F之光脈衝將被照射至晶圓。
脈衝雷射束之照射能量(照射光之功率)、脈衝雷射束之加工點深度、以及脈衝雷射束之照射非照射之間隔之參數，係以裂痕於被加工基板表面呈連續形成的方式予以決定。
圖5表示照射至藍寶石基板上之照射圖案之上面圖。由照射面上看時，於照射光脈衝數(P1)=2，非照射光脈衝數(P2)=1條件下，照射光點係以照射光點直徑之間距被形成。圖6為圖5之AA斷面圖。如圖所示，於藍寶石基板內部形成改質區域。由該改質區域起沿著光脈衝之掃描線上被形成到達基板表面之裂痕(或溝)。另外，該裂痕係於被加工基板表面呈連續而形成。又，本實施形態中，裂痕係僅露出基板表面側而被形成，而未到達基板背面側。
圖17係表示本實施形態之作用之說明圖。例如於可設定之最大之脈衝雷射束之雷射頻率，而且於可設定之最速之載置台速度，進行脈衝雷射之照射時之脈衝照射可能位置，係以圖17A之虛線圓圈表示。圖17B為照射/非照射=1/2時之照射圖案。實線圓圈表示照射位置，虛線圓圈表示非照射位置。
於此，假設更進一步縮短照射光點之間隔(非照射區域之長度)時割斷性較好。此時，如圖17C所示，可以在不變更載置台速度下設定成為照射/非照射=1/1而予以對應。假設如本實施形態般不使用脈衝拾取器而欲呈現同樣之條件時，降低載置台速度乃必要者，將導致切割加工之作業效率降低之問題。
又，假設使照射光點呈連續而更進一步增長照射區域之長度可實現良好割斷性。此時，如圖17D所示，可於不變更載置台速度變下設定成為照射/非照射=2/1來對應。假設如本實施形態般不使用脈衝拾取器而欲呈現同樣之條件時，需要降低載置台速度，並變更載置台速度，會導致切割加工之作業效率降低之同時，導致控制極為困難之問題。
或者，不使用脈衝拾取器時，可考慮藉由圖17B之照射圖案來提高照射能量，而設為接近圖17D之條件，此時，集中於1點之雷射功率變大，有可能導致裂痕寬度之增大或裂痕直線性之劣化。又，針對在藍寶石基板形成有LED元件的被加工基板進行加工時，到達裂痕之相反側之LED區域的雷射量會增大，有可能導致LED元件之劣化。
如上述說明，依據本實施形態，例如在不變更脈衝雷射束之條件或載置台速度條件下，亦可實現多樣之割斷條件，不會導致生產性或元件特性之劣化，可呈現最佳之割斷條件。
又，本說明書中，「照射區域之長度」「非照射區域之長度」係設為如圖17(d)所示長度。
圖7表示載置台移動與切割加工間之關係說明圖。於XYZ載置台設有位置感測器用於檢測X軸、Y軸方向之移動位置。例如載置台對X軸、Y軸方向之移動開始後，事先將載置台速度進入速度穩定區域之位置設為同步位置。於位置感測器檢測出同步位置時，例如使移動位置檢測信號S4(圖1)被傳送至脈衝拾取器控制部24，而使脈衝拾取器動作被許可，藉由脈衝拾取器驅動信號S3使脈衝拾取器進行動作。同步位置，例如係設為被加工基板之端面，藉由位置感測器來檢測該端面之構成亦可。
如上述說明，以下被管理，SL：同步位置起至基板間之距離
WL：加工長度
W1：基板端起至照射開始位置之間之距離
W2：加工範圍
W3：照射終了位置起至基板端之間之距離
如上述說明，載置台位置及其所載置的被加工基板之位置，與脈衝拾取器之動作開始位置呈同步。亦即，脈衝雷射束之照射與非照射可以取得和載置台位置間之同步。因此，脈衝雷射束之照射與非照射時，可以擔保載置台以一定速度移動(處於速度穩定區域)。因此，照射光點位置之規則性可以確保，可實現穩定之裂痕之形成。
於此，加工厚基板時，可以考慮使不同加工點深度之 脈衝雷射束進行複數次(複數層)基板之同一掃描線上之掃描而形成裂痕，如此而可以提升割斷特性。此時，藉由載置台位置與脈衝拾取器之動作開始位置之同步，而於不同深度之掃描中可以針對脈衝照射位置之關係，進行任意、良好精確度之控制，可實現切割條件之最佳化。
圖14係表示使不同加工點深度之脈衝雷射束，於基板之同一掃描線上進行複數次掃描而形成裂痕時之說明圖。係基板斷面中之照射圖案之模式圖。ON(著色)為照射，OFF(白色)為非照射區域。圖14A為照射之掃描之第1層與第2層為同相時，亦即，於第1層與第2層之照射脈衝位置之上下關係被整合之情況。圖14B係表示照射之掃描之第1層與第2層為異相時，亦即，第1層與第2層之照射脈衝位置之上下關係偏移之情況。
圖15係表示於圖14之條件下割斷時之割斷面之光學照片。圖15A表示同相，圖15B表示異相時。各別上側之照片為低倍率，下側之照片為高倍率。如此則，藉由載置台位置與脈衝拾取器之動作開始位置之同步，可以良好精確度進行照射掃描之第1層與第2層之關係之控制。
又，圖15A、B所示之被加工基板為厚度150μm之藍寶石基板。此時，割斷所要的割斷力，在同相時為0.31N，異相時為0.38N，同相具有較佳之割斷特性。
又，於此係將照射/非照射之脈衝數，於第1層與第2層均設為同一之例，但第1層與第2層設為不同照射/非照射之脈衝數亦可選出最佳條件。
又，例如載置台之移動同步於時脈信號係意味著照射光點位置之精確度更進一步之提升而為較好。此可藉由例如使由加工控制部26傳送至XYZ載置台部20的載置台移動信號S5(圖1)同步於時脈信號S1而實現。
依據本實施形態之雷射切割方法，藉由改質區域之形成，可以形成到達基板表面，而且於被加工基板表面呈連續之裂痕，使後續之基板之割斷成為容易。例如即使藍寶石基板之硬質之基板，以到達基板表面之裂痕作為割斷或切斷之起點，藉由人為力量之施加，可使割斷變為容易，可實現極佳割斷特性。因此，可提升切割之生產性。
如習知將脈衝雷射束連續照射至基板之方法，例如即使將載置台移動速度、聚光透鏡之開口數、照射光功率等予以最佳化時，欲使連續形成於基板表面之裂痕控制成為所要形狀乃困難者。而如本實施形態般，使脈衝雷射束之照射與非照射，依據光脈衝單位以斷續方式予以切換而使照射圖案成為最佳化，如此則，改質區域之形成以及到達基板表面之裂痕之產生將被控制，可實現具備極佳割斷特性之雷射切割方法。
亦即，例如於基板表面沿著雷射掃描線之大略直線狀之窄幅裂痕之形成變為可能。藉由此大略直線狀之連續裂痕之形成，切割時，裂痕對形成於基板之LED等元件之影響可設為最小化。另外，例如直線狀裂痕之形成變為可能，因此基板表面被形成之裂痕區域之寬度變窄。如此則，設計上之切割寬度可以縮小。因此，可以增大同一基板 或晶圓上所形成之元件之晶片數，有助於元件之製造成本之削減。
以上係依據具體例說明本發明之實施形態。但本發明並不限定於彼等具體例。於實施形態中，雷射切割方法、雷射切割裝置等，關於本發明之說明非直接必要之部分可以省略其記載，必要之雷射切割方法、雷射切割裝置等相關之要素可以適當選擇使用。
另外，具備本發明之要素，業者經由適當變更設計之全部雷射切割方法，亦包含於本發明之範圍。本發明之範圍包含申請專利範圍及其均等物之範圍所定義者。
例如實施形態中，被加工基板係說明形成有LED之藍寶石基板之例，本發明雖較適用於藍寶石基板等硬質缺乏劈開性之較難切斷之基板，但被加工基板亦可為其他之SiC(碳化矽)基板等之半導體材料基板、壓電材料基板、水晶基板、石英玻璃等之玻璃基板。
又，實施形態中說明藉由移動載置台，而使被加工基板與脈衝雷射束相對移動之例，但是例如使用雷射束掃描器等進行脈衝雷射束之掃描，而使被加工基板與脈衝雷射束相對移動之方法或裝置亦可。
又，實施形態中說明照射光脈衝數(P1)=2，非照射光脈衝數(P2)=1之例，但P1與P2之值可取任意之值據以設為最佳條件。另外，實施形態中說明照射光脈衝以光點直徑之間距重複進行照射與非照射之例，但是藉由變化脈衝頻率或載置台移動速度，而變化照射與非照射之間距，找 出最佳條件亦可以。例如照射與非照射之間距可以設為光點直徑之1/n或n倍。
特別是，被加工基板為藍寶石基板時，藉由設定照射能量成為30mW以上150mW以下，設定脈衝雷射束之通過成為1~4光脈衝單位，設定遮斷成為1~4光脈衝單位，而將照射之間隔設為1~6μm，如此則，可於被加工基板表面形成具有良好連續性及直線性之裂痕。
另外，關於切割加工之圖案，例如藉由設置複數個照射區域暫存器及非照射區域暫存器，以即時方式於所要時序將照射區域暫存器及非照射區域暫存器值變更為所要之值，如此則，可以對應於各種切割加工圖案。
另外，雷射切割裝置，係說明具備加工表格部之裝置之亦，該加工表格部係記憶著：將切割加工資料以脈衝雷射束之光脈衝數予以記述而成的加工表格。但是，未必一定需要該加工表格部，只要是構成為具有可以光脈衝單位來控制脈衝雷射束於脈衝拾取器中之通過與遮斷之裝置即可。
又，為更進一步提升割斷特性，可於形成改質區域、於基板表面呈連續的裂痕之後，另外，追加例如藉由雷射照射而對表面實施溶融加工或消融加工之構成。
[實施例]
以下，說明本發明之實施例。
(實施例1)
藉由實施形態記載之方法，於下記條件下進行雷射切割。
被加工基板：藍寶石基板，基板厚度100μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：50mW
雷射頻率：20KHz
照射光脈衝數(P1)：1
非照射光脈衝數(P2)：2
載置台速度：25mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約25.2μm
圖8表示實施例1之照射圖案之圖。如圖所示，照射1次光脈衝之後，依光脈衝單位設定2脈衝分之非照射。以下將該條件以照射/非照射=1/2之形式予以記述。又，於此，照射．非照射之間距係和光點直徑相等。
實施例1之情況下，光點直徑約1.2μm。因此，照射之間隔約3.6μm。
雷射切割之結果如圖9A所示。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域而攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。又，圖10為和裂痕之方向垂直的基板之斷面SEM照片。
被加工基板為寬度約5mm之短冊狀，於短冊之伸長方向以垂直方式進行脈衝雷射束照射，形成裂痕。裂痕形 成後，使用切斷器進行所要的割斷力之評估。
(實施例2)
除設定照射/非照射=1/1以外，藉由和實施例1同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖9B。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例3)
除設定照射/非照射=2/2以外，藉由和實施例1同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖9C。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例4)
除設定照射/非照射=2/3以外，藉由和實施例1同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖9E。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(比較例1)
除設定照射/非照射=1/3以外，藉由和實施例1同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖9D。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。 下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
於實施例1~4，脈衝雷射束之照射能量、加工點深度、以及照射非照射之間隔係如上述之設定，如圖9及圖10所示，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。
特別是，於實施例1之條件下，可將極為直線狀的裂痕形成於被加工基板表面。因此，割斷後之割斷部之直線性良好。因此，實施例1之條件為可以最小割斷力進行基板之割斷者。因此，被加工基板為藍寶石基板時，將各條件之控制性納入考慮時，設定照射能量為50±5mW，加工點深度為25.0±2.5μm，脈衝雷射束之通過為1光脈衝單位，遮斷為2光脈衝單位，而將照射之間隔設為3.6±0.4μm乃較好者。
另外，如實施例3，改質區域呈接近，於改質區域間之基板內部形成裂痕時，表面之裂痕呈蛇行狀，裂痕產生區域之寬度有擴大之傾向。此可推測為，集中於窄區域的雷射光之功率太大之故。
於比較例1，條件未被設為最佳化，於基板表面未形成呈連續狀之裂痕。因此，無法進行割斷力之評估。
(實施例5)
藉由實施形態記載之方法，於下記條件下進行雷射切割。
被加工基板：藍寶石基板，基板厚度100μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：90mW
雷射頻率：20KHz
照射光脈衝數(P1)：1
非照射光脈衝數(P2)：1
載置台速度：25mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約25.2μm
雷射切割之結果係圖示於圖11A。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例6)
除設定照射/非照射=1/2以外，藉由和實施例5同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖11B。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例7)
除設定照射/非照射=2/2以外，藉由和實施例5同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖11C。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例8)
除設定照射/非照射=1/3以外，藉由和實施例5同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖11D。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例9)
除設定照射/非照射=2/3以外，藉由和實施例5同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖11E。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
(實施例10)
除設定照射/非照射=2/3以外，藉由和實施例5同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖11F。上側之光學照片係對焦於基板內部之改質區域進行攝影。下側之光學照片係對焦於基板表面之裂痕而攝影。
於實施例5~10，係將脈衝雷射束之照射能量、加工點深度、以及照射非照射之間隔設定成為如上述，而如圖11所示，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。
特別是，於實施例8之條件下，可將比較上更為直線狀的裂痕形成於被加工基板表面。又，實施例8之條件下割斷力亦小。和實施例1~4之照射能量為50mW之情況比較，表面之裂痕呈蛇行狀，裂痕產生區域之寬度有擴大之傾向。因此，割斷部之直線性在50mW時為較好。此乃 因為和50mW比較，90mW時集中於窄區域的雷射光之功率變為太大之故。
(實施例11)
藉由實施形態記載之方法，於下記條件下進行雷射切割。
被加工基板：藍寶石基板，基板厚度100μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：50mW
雷射頻率：20KHz
照射光脈衝數(P1)：1
非照射光脈衝數(P2)：2
載置台速度：25mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約15.2μm
在加工點深度比實施例1淺10μm之條件，亦即，在脈衝雷射束之聚光位置比起實施例1更靠近被加工基板表面之條件下進行切割加工。
雷射切割之結果係圖示於圖12(a)。對焦於基板表面進行攝影。照片中右側之線(+10μm)為實施例11之條件。為方便比較，而將僅有加工點深度不同的實施例1之條件(0)圖示於左側。
(實施例12)
除設定照射/非照射=1/1以外，藉由和實施例11同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖12B。
(實施例13)
除設定照射/非照射=2/2以外，藉由和實施例11同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖12C。
(實施例14)
除設定照射/非照射=1/3以外，藉由和實施例11同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖12D。
(實施例15)
除設定照射/非照射=2/3以外，藉由和實施例11同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖12E。
於實施例11~15，係將脈衝雷射束之照射能量、加工點深度、以及照射非照射之間隔設定成為如上述，而如圖12所示，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。
和實施例1~4比較，於表面露出改質區域之大的龜裂。表面之裂痕呈蛇行狀，裂痕產生區域之寬度呈擴大之傾向。
(實施例16)
藉由實施形態記載之方法，於下記條件下進行雷射切割。
被加工基板：藍寶石基板
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：90mW
雷射頻率：20KHz
照射光脈衝數(P1)：1
非照射光脈衝數(P2)：1
載置台速度：25mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約15.2μm
比起實施例5在加工點深度淺10μm之條件下，亦即，比起實施例5在脈衝雷射束之聚光位置更接近被加工基板表面之條件下進行切割加工。
雷射切割之結果係圖示於圖13A。對焦於基板內部之改質區域進行攝影。照片中，右側之線(+10μm)為實施例16之條件。作為比較之用，僅加工點深度不同的實施例5之條件(0)被圖示於左側。
(實施例17)
除設定照射/非照射=1/2以外，藉由和實施例16同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖13B。
(實施例18)
除設定照射/非照射=2/2以外，藉由和實施例16同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖13C。
(實施例19)
除設定照射/非照射=1/3以外，藉由和實施例16同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖13D。
(實施例20)
除設定照射/非照射=2/3以外，藉由和實施例16同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖13E。
(實施例21)
除設定照射/非照射=1/4以外，藉由和實施例16同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖13F。
於實施例16~21，係如上述設定脈衝雷射束之照射能量、加工點深度、以及照射非照射之間隔，而如圖13所示，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。
和實施例5~10比較，於表面露出改質區域較大之龜裂。表面之裂痕呈蛇行，裂痕產生區域之寬度有擴大之傾向。因此，割斷後之割斷部亦呈蛇行狀。
以上，由以上實施例1~21，比較例1之評估可知，被加工基板之厚度100μm時，裂痕之直線性良好，因此割斷部之直線性亦良好，割斷力小的實施例1之條件為最佳。
(實施例22)
藉由實施形態記載之方法，於下述條件下進行雷射切割。
被加工基板：藍寶石基板，基板厚度150μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：200mW
雷射頻率：200KHz
照射光脈衝數(P1)：1
非照射光脈衝數(P2)：2
載置台速度：5mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約23.4μm
實施例1~21之被加工基板厚度為100μm之藍寶石基板，本實施例之被加工基板厚度為150μm之藍寶石基板。雷射切割之結果係圖示於圖16A。上側為基板之割斷面之光學照片，下側為基板斷面中之照射圖案之模式圖。ON(著色)為照射，OFF(白色)為非照射區域。
被加工基板為寬度約5mm之短冊狀，於短冊之伸長方向以垂直方式進行脈衝雷射束照射，形成裂痕。裂痕形成後，使用切斷器進行所要的割斷力之評估。
(實施例23)
除設定照射/非照射=2/4以外，藉由和實施例22同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖16B。
(實施例24)
除設定照射/非照射=3/5以外，藉由和實施例22同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖16C。
裂痕之直線性於實施例22~23均為同一程度，割斷後之割斷部之直線性亦為同一程度。又，實施例22之割斷所要的割斷力為2.39N~2.51N，實施例23為2.13N~2.80N，實施例24為1.09N~1.51N。由該結果可知，割斷所要的割斷力，在照射/非照射=3/5實施例24之條件下為最少。因此，被加工基板之厚度150μm時，實施例24之條件為最佳。
以上，由實施例可知，被加工基板之厚度變化時，除了脈衝雷射束之照射能量，脈衝雷射束之加工點深度等以外，進行脈衝雷射束之照射與非照射之控制，以使脈衝雷射束同步使成為和同一加工控制用時脈信號同步，藉由光脈衝單位之切換，可以實現最佳割斷特性。
又，實施例中雖說明被加工基板為100μm與150μm之例，但是厚的200μm、250μm之被加工基板亦可實現最佳割斷特性。
(實施例25)
藉由實施形態記載之方法，於下述條件下進行雷射切割。
被加工基板：水晶基板，基板厚度100μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：250mW
雷射頻率：100KHz
照射光脈衝數(P1)：3
非照射光脈衝數(P2)：3
載置台速度：5mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約10μm
被加工基板為寬度約5mm之短冊狀，於短冊之伸長方向以垂直方式進行脈衝雷射束照射，形成裂痕。裂痕形成後，使用切斷器(breaker)進行割斷。
雷射切割之結果係圖示於圖18。圖18A為基板上面之光學照片，圖18B為基板斷面之光學照片。如圖18所示，被加工基板為水晶基板時，亦可於內部形成改質層，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。因此，可藉由切斷器進行直線割斷。
(實施例26)
藉由實施形態記載之方法，於下述條件下進行雷射切割。
被加工基板：石英玻璃基板，基板厚度500μm
雷射光源：Nd：YVO4雷射
波長：532nm
照射能量：150mW
雷射頻率：100KHz
照射光脈衝數(P1)：3
非照射光脈衝數(P2)：3
載置台速度：5mm/sec
加工點深度：被加工基板表面起約12μm
被加工基板為寬度約5mm之短冊狀，於短冊之伸長方向以垂直方式進行脈衝雷射束照射，形成裂痕。裂痕形成後，使用切斷器進行割斷。
雷射切割之結果係圖示於圖19。圖19為基板上面之光學照片。
(實施例27)
除設定加工點深度為被加工基板表面起約14μm以外，藉由和實施例26同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖19。
(實施例28)
除設定加工點深度被加工基板表面起約16μm以外，藉由和實施例26同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖19。
(比較例2)
除設定加工點深度被加工基板表面約18μm以外，藉由和實施例26同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖19。
(比較例3)
除設定加工點深度被加工基板表面約20μm以外，藉由和實施例26同樣之方法進行雷射切割。雷射切割之結果係圖示於圖19。
如圖19所示，被加工基板為石英玻璃基板時，於實施例26~實施例28之條件，可於被加工基板表面形成呈連續狀之裂痕。因此，可藉由切斷器進行直線性割斷。特別是，於實施例27，可形成直線性最佳裂痕，可進行直線性高的割斷。於比較例2，3，條件未被最佳化，無法於基板表面形成呈連續裂痕。
以上，由實施例25~28可知，即使被加工基板由藍寶石基板變為水晶基板或石英玻璃基板時，除了脈衝雷射束之照射能量、脈衝雷射束之加工點深度等以外，使脈衝雷射束之照射與非照射，和脈衝雷射束之同步同樣地同步於加工控制用時脈信號而加以控制，藉由光脈衝單位切換，如此則，可實現最佳割斷特性。
10‧‧‧脈衝雷射加工裝置
12‧‧‧雷射振盪器
14‧‧‧脈衝拾取器
16‧‧‧射束整型器
18‧‧‧聚光透鏡
20‧‧‧XYZ載置台部
22‧‧‧雷射振盪器控制部
24‧‧‧脈衝拾取器控制部
26‧‧‧加工控制部
28‧‧‧基準時脈振盪電路
30‧‧‧加工表格部
50‧‧‧藍寶石基板
52‧‧‧磊晶層
54‧‧‧改質區域
60‧‧‧金屬膜
L1‧‧‧第1直線
L2‧‧‧第2直線
L3‧‧‧第3直線
S1‧‧‧時脈信號
S2‧‧‧加工圖案信號
S3‧‧‧脈衝拾取器驅動信號
S4‧‧‧移動位置檢測信號
S5‧‧‧載置台移動信號
PL1‧‧‧脈衝雷射束
PL2‧‧‧調變脈衝雷射束
PL3‧‧‧脈衝雷射束
PL4‧‧‧脈衝雷射束
W‧‧‧被加工基板
圖1係表示實施形態之雷射切割方法使用的雷射切割裝置之一例之概略構成圖。
圖2係表示實施形態之雷射切割方法時序控制說明圖。
圖3係表示實施形態之雷射切割方法之脈衝拾取器動作與調變脈衝雷射束時序圖。
圖4係表示實施形態之雷射切割方法之照射圖案之說明圖。
圖5係表示照射至藍寶石基板上的照射圖案之上面圖。
圖6係表示圖5之AA斷面圖。
圖7係表示載置台移動與切割加工之關係說明圖。
圖8係表示實施例1之照射圖案。
圖9A-E係表示實施例1~4、比較例1之雷射切割之結果圖。
圖10係表示實施例1之雷射切割之結果之斷面圖。
圖11A-F係表示實施例5~10之雷射切割之結果圖。
圖12A-E，實施例11~15之雷射切割之結果圖。
圖13A-F係表示實施例16~21之雷射切割之結果圖。
圖14A、B係表示不同加工點深度之脈衝雷射束於基板之同一掃描線上進行複數次掃描而形成裂痕時之說明圖。
圖15A、B係表示於圖14A、B之條件下割斷時之割斷面之光學照片。
圖16A-C係表示實施例22~24之雷射切割之結果圖。
圖17A-D係表示實施形態之作用之說明圖。
圖18A、B係表示實施例25之雷射切割之結果圖。
圖19係表示實施例26~28、比較例2、3之雷射切割之結果圖。
10‧‧‧脈衝雷射加工裝置
12‧‧‧雷射振盪器
14‧‧‧脈衝拾取器
16‧‧‧射束整型器
18‧‧‧聚光透鏡
20‧‧‧XYZ載置台部
22‧‧‧雷射振盪器控制部
24‧‧‧脈衝拾取器控制部
26‧‧‧加工控制部
28‧‧‧基準時脈振盪電路
30‧‧‧加工表格部
S1‧‧‧時脈信號
S2‧‧‧加工圖案信號
S3‧‧‧脈衝拾取器驅動信號
S4‧‧‧移動位置檢測信號
S5‧‧‧載置台移動信號
PL1‧‧‧脈衝雷射束
PL2‧‧‧調變脈衝雷射束
PL3‧‧‧脈衝雷射束
PL4‧‧‧脈衝雷射束
W‧‧‧被加工基板

Claims (5)

  1. 一種雷射切割方法，其特徵為：將被加工基板載置於載置台；產生時脈信號；射出和上述時脈信號同步之脈衝雷射束；使上述被加工基板與上述脈衝雷射束相對移動；使上述脈衝雷射束對上述被加工基板之照射與非照射同步於上述時脈信號，使用脈衝拾取器來控制上述脈衝雷射束之通過與遮斷，依據光脈衝單位進行切換，於上述被加工基板形成到達基板表面之裂痕的雷射切割方法；藉由對上述脈衝雷射束之照射能量、上述脈衝雷射束之加工點深度以及上述脈衝雷射束之照射區域及非照射區域之長度進行控制，而使上述裂痕於上述被加工基板表面呈連續而被形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之雷射切割方法，其中上述裂痕係於上述被加工基板表面以大略直線的方式被形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之雷射切割方法，其中上述被加工基板之位置與上述脈衝拾取器之動作開始位置係同步。
  4. 如申請專利範圍第1項之雷射切割方法，其中上述被加工基板為藍寶石基板、水晶基板或玻璃基板。
  5. 如申請專利範圍第3項之雷射切割方法，其中 藉由上述載置台之同步於上述時脈信號而移動，而使上述被加工基板與上述脈衝雷射束相對移動。
TW101126474A 2011-07-27 2012-07-23 Laser cutting method TWI513529B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011164043 2011-07-27
JP2011195562A JP2013046924A (ja) 2011-07-27 2011-09-08 レーザダイシング方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201321109A true TW201321109A (zh) 2013-06-01
TWI513529B TWI513529B (zh) 2015-12-21

Family

ID=47569061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101126474A TWI513529B (zh) 2011-07-27 2012-07-23 Laser cutting method

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130026153A1 (zh)
JP (1) JP2013046924A (zh)
KR (1) KR101426598B1 (zh)
CN (1) CN102896417A (zh)
TW (1) TWI513529B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI782059B (zh) * 2017-08-08 2022-11-01 日商迪思科股份有限公司 雷射加工方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5140198B1 (ja) 2011-07-27 2013-02-06 東芝機械株式会社 レーザダイシング方法
JP5596750B2 (ja) 2012-07-06 2014-09-24 東芝機械株式会社 レーザダイシング方法
JP2014216556A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 三星ダイヤモンド工業株式会社 パターン付き基板の加工方法およびパターン付き基板の加工装置
DE102015000449A1 (de) 2015-01-15 2016-07-21 Siltectra Gmbh Festkörperteilung mittels Stoffumwandlung
WO2016083609A2 (de) 2014-11-27 2016-06-02 Siltectra Gmbh Laserbasiertes trennverfahren
CN108838562B (zh) 2014-11-27 2021-08-17 西尔特克特拉有限责任公司 借助于材料转化的固体分开
KR102384586B1 (ko) * 2016-08-28 2022-04-11 에이씨에스 모션 컨트롤 리미티드 비교적 큰 가공물을 가공하는 레이저를 위한 방법 및 시스템
CN107302042B (zh) * 2017-05-17 2019-11-29 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管芯片的制备方法和光转换装置
WO2019023015A1 (en) 2017-07-25 2019-01-31 Imra America, Inc. MULTI PULSE AMPLIFICATION
KR102563724B1 (ko) * 2017-11-29 2023-08-07 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 반도체 발광 소자의 제조 방법
JP2019125688A (ja) * 2018-01-16 2019-07-25 株式会社ディスコ 被加工物のレーザー加工方法
CN113523586B (zh) * 2020-04-16 2022-12-30 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光切割方法、装置及存储介质
CN112207462B (zh) * 2020-10-23 2022-02-18 苏州领创先进智能装备有限公司 一种用于激光飞行切割控制的超采样输出方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806829A (en) * 1971-04-13 1974-04-23 Sys Inc Pulsed laser system having improved energy control with improved power supply laser emission energy sensor and adjustable repetition rate control features
JP4659300B2 (ja) 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
DE60230746D1 (de) * 2001-05-29 2009-02-26 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren zum abtrennen von komponenten von einem substrat
JP4851060B2 (ja) * 2002-03-12 2012-01-11 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ素子の製造方法
JP2005101413A (ja) * 2003-09-26 2005-04-14 Disco Abrasive Syst Ltd 薄板状被加工物の分割方法及び装置
JP2005138143A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用する加工装置
JP4694795B2 (ja) * 2004-05-18 2011-06-08 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2006140356A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4198123B2 (ja) * 2005-03-22 2008-12-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US20070228616A1 (en) * 2005-05-11 2007-10-04 Kyu-Yong Bang Device and method for cutting nonmetalic substrate
TWI325352B (en) * 2005-09-12 2010-06-01 Foxsemicon Integrated Tech Inc Laser cutting apparatus and method
KR100792593B1 (ko) * 2005-10-12 2008-01-09 한국정보통신대학교 산학협력단 극초단 펄스 레이저를 이용한 단일 펄스 패턴 형성방법 및시스템
JP2007165850A (ja) * 2005-11-16 2007-06-28 Denso Corp ウェハおよびウェハの分断方法
JP2007142000A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp レーザ加工装置およびレーザ加工方法
US7897487B2 (en) * 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
TWI308880B (en) * 2006-11-17 2009-04-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Laser cutting apparatus and laser cutting method
JP2009123421A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Canon Inc 気密容器の製造方法
JP5132726B2 (ja) 2008-12-24 2013-01-30 東芝機械株式会社 パルスレーザ加工装置およびパルスレーザ加工方法
KR101697383B1 (ko) * 2009-02-25 2017-01-17 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 반도체 소자의 제조 방법
JP5379604B2 (ja) * 2009-08-21 2013-12-25 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びチップ
JP5620669B2 (ja) * 2009-10-26 2014-11-05 東芝機械株式会社 レーザダイシング方法およびレーザダイシング装置
JP5056839B2 (ja) * 2009-12-25 2012-10-24 三星ダイヤモンド工業株式会社 被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP5452247B2 (ja) * 2010-01-21 2014-03-26 東芝機械株式会社 レーザダイシング装置
JP5981094B2 (ja) * 2010-06-24 2016-08-31 東芝機械株式会社 ダイシング方法
MY184075A (en) * 2010-07-12 2021-03-17 Rofin Sinar Tech Inc Method of material processing by laser filamentation
CN103025471B (zh) * 2010-07-26 2015-05-13 浜松光子学株式会社 激光加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI782059B (zh) * 2017-08-08 2022-11-01 日商迪思科股份有限公司 雷射加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101426598B1 (ko) 2014-08-06
JP2013046924A (ja) 2013-03-07
CN102896417A (zh) 2013-01-30
KR20130014031A (ko) 2013-02-06
US20130026153A1 (en) 2013-01-31
TWI513529B (zh) 2015-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI513529B (zh) Laser cutting method
TWI471186B (zh) Laser cutting method
TWI414390B (zh) 切割方法
TWI426970B (zh) 雷射切割裝置
TWI436845B (zh) 雷射切割方法及雷射切割裝置
TWI547338B (zh) 雷射切割方法
TWI471187B (zh) 雷射切割方法
KR101505308B1 (ko) 레이저 다이싱 방법
JP5318909B2 (ja) レーザダイシング方法
JP2015123482A (ja) レーザダイシング装置およびレーザダイシング方法