TW201415546A - 具有圖案之基板之加工方法 - Google Patents

Abstract

提供能將具有圖案之基板良好地分割之分割方法。在藉由沿著延伸於沿著定向平面之第1分割預定線與正交於此之第2分割預定線照射雷射光而將具有圖案之基板分割成格子狀之情形，藉由將雷射光一邊沿第1及第2分割預定線掃描、一邊照射，使雷射光之各個單位脈衝光形成於被加工物之加工痕沿第1及第2分割預定線位於離散處，且使龜裂從各個加工痕於被加工物伸展，並且在沿第1分割預定線形成分割起點時，以龜裂會到達相反主面之第1加工條件照射雷射光，在沿第2分割預定線形成分割起點時，以龜裂會留在具有圖案之基板之內部之第2加工條件照射雷射光。

Description

具有圖案之基板之加工方法

本發明係關於將於基板上將複數個單位圖案二維地反覆配置而成之具有圖案之基板分割的方法。

LED元件，例如係以下述流程製造，亦即將於藍寶石單結晶等基板(晶圓、母基板)上將LED元件之單位圖案二維地反覆形成而成之具有圖案之基板(具有LED圖案之基板)，以設為格子狀之被稱為切割道(Street)之分割預定區域加以分割並單片化(晶片化)。此處，所謂切割道係藉由分割而成為LED元件之兩個部分之間隙部分之寬度狹窄區域。

作為此種分割用之手法，已有一種公知之手法，係藉由將脈衝寬度為psec等級之超短脈衝光之雷射光以各個單位脈衝光之被照射區域沿加工預定線位於離散處之條件加以照射，以沿形成加工預定線(通常為切割道中心位置)形成分割用之起點(參照例如專利文獻1)。專利文獻1所揭示之手法中，係藉由在各個單位脈衝光之被照射區域形成之加工痕之間產生因劈開或裂開而形成之龜裂伸展(裂痕伸展)，沿該龜裂分割基板，來實現單片化。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2001-131256號公報

如上述之具有圖案之基板中，通常係沿與設於藍寶石單結晶基板之定向平面(orientation flat)平行之方向及與此方向正交之方向配置單位圖案而成。因此，此種具有圖案之基板中，切割道係延伸於與定向平面(orientation flat)平行之方向及與此方向垂直之方向而成。

在以如專利文獻1所揭示之手法分割此種具有圖案之基板之情形，當然會沿平行於定向平面之切割道與垂直於定向平面之切割道照射雷射光。此種情形下，伴隨雷射光之照射之自加工痕之龜裂之伸展不僅於亦係加工預定線之延伸方向之雷射光之照射方向(掃描方向)產生，亦在基板之厚度方向產生。

不過，相較於在沿平行於定向平面之切割道照射雷射光時在基板厚度方向之龜裂伸展係從加工痕產生於垂直方向，當以相同照射條件沿垂直於定向平面之切割道照射雷射光時，龜裂並非於垂直方向而係伸展於從垂直方向傾斜之方向，此種差異已可由過去經驗得知。

此外，作為用於具有圖案之基板之藍寶石單結晶基板，雖除了c面或a面等結晶面之面方位與主面法線方向一致者以外有時會使用以在主面內垂直於定向平面之方向作為傾斜軸而使該等結晶面之面方位相對主面法線方向傾斜之所謂賦予傾斜角(off angle)之基板(亦稱為off基板)，但上述之沿垂直於定向平面之切割道照射雷射光時之龜裂之傾斜不論是否是off基板均會產生，此點已由本發明之發明者群確認。

另一方面，從LED元件之微小化或每一基板面積之擷取個數提升等之要求來看，切割道之寬度較窄是比較理想的。然而，當以此種切割道之寬度狹窄之具有圖案之基板為對象適用專利文獻1所揭示之手法時，垂直於定向平面之切割道，有可能產生傾斜而伸展之龜裂不位在該切 割道之寬度內而到達鄰接之作為LED元件之區域的不良情形。此種不良情形之產生，由於成為使LED元件之良率降低之要因，因此並非理想。

本發明有鑑於上述課題而完成，其目的在於提供能將具有圖案之基板良好地分割之分割方法。

為了解決上述課題，申請專利範圍第1項之發明係一種具有圖案之基板之加工方法，該具有圖案之基板係於單結晶基板上將複數個單位圖案二維地反覆配置而成，其具備：分割起點形成步驟，沿著在前述具有圖案之基板中設定為延伸於沿著定向平面之第1方向之第1分割預定線與設定為延伸於與前述第1方向正交之第2方向之第2分割預定線照射雷射光，藉此於前述具有圖案之基板呈格子狀地形成分割起點；以及裂斷步驟，藉由沿前述分割起點裂斷前述具有圖案之基板來將之單片化；前述分割起點形成步驟包含龜裂伸展加工步驟，該龜裂伸展加工步驟，係藉由將前述雷射光一邊沿前述第1及第2分割預定線掃描、一邊照射，使藉由前述雷射光之各個單位脈衝光而形成於被加工物之加工痕沿前述第1及第2分割預定線位於離散處，且使龜裂從各個加工痕於前述被加工物伸展；前述龜裂伸展加工步驟中，在沿前述第1分割預定線形成前述分割起點時，以前述龜裂會到達與前述具有圖案之基板之形成有前述加工痕側之主面相反之主面的第1加工條件照射前述雷射光，在沿前述第2分割預定線形成前述分割起點時，以前述龜裂會停在前述具有圖案之基板之內部的第2加工條件照射前述雷射光。

申請專利範圍第2項之發明係如如申請專利範圍第1項之具有圖案之基板之加工方法，其中，將沿前述第2分割預定線形成前述分割起點時之前述雷射光之峰值功率，設為沿前述第1分割預定線形成前述分割起點時之峰值功率之50%以上、70%以下。

申請專利範圍第3項之發明係如申請專利範圍第1或2項之具有圖案之基板之加工方法，其中，在前述分割起點形成步驟中，將前述具有圖案之基板中未形成有前述單位圖案之側之主面設為前述雷射光之被照射面。

申請專利範圍第4項之發明係如申請專利範圍第1至3項中任一項之具有圖案之基板之加工方法，其中，前述單結晶基板，係以在前述具有圖案之基板之主面內垂直於定向平面之方向作為軸，而使既定結晶面之面方位相對主面法線方向傾斜數度左右之off基板。

根據申請專利範圍第1至4項之發明，在藉由龜裂伸展加工將具有圖案之基板單片化時，在與定向平面正交之方向之加工中龜裂會傾斜的情形，能藉由在使雷射光之光軸從鉛直方向偏移後進行該龜裂伸展加工，來抑制龜裂之傾斜。藉此，可非常良好地抑制將設於具有圖案之基板之構成各個元件晶片之單位圖案單片化時產生破壞。其結果，提升藉由將具有圖案之基板單片化而取得之元件晶片之良率。

1‧‧‧控制器

4‧‧‧載台

4m‧‧‧移動機構

5‧‧‧照射光學系

6‧‧‧上部觀察光學系

6a、16a‧‧‧攝影機

6b、16b‧‧‧監視器

7‧‧‧上部照明系

8‧‧‧下部照明系

10‧‧‧被加工物

10a‧‧‧保持片

11‧‧‧吸引手段

100‧‧‧雷射加工裝置

16‧‧‧下部觀察光學系

51、71、81‧‧‧半反射鏡

52、82‧‧‧聚光透鏡

CP‧‧‧元件晶片

CR0~CR3‧‧‧龜裂

L1‧‧‧上部照明光

L2‧‧‧下部照明光

LB‧‧‧雷射光

M‧‧‧加工痕

OF‧‧‧定向平面

PL、PL1、PL2‧‧‧加工預定線

S1‧‧‧上部照明光源

S2‧‧‧下部照明光源

SL‧‧‧雷射光源

ST‧‧‧切割道

T1、T2、T3‧‧‧(龜裂)之終端位置

UP‧‧‧單位圖案

W‧‧‧具有圖案之基板

W1‧‧‧單結晶基板

Wa、Wb‧‧‧(具有圖案之基板之)主面

圖1係概略顯示用於被加工物之分割之雷射加工裝置100構成的示意圖。

圖2係用以說明龜裂伸展加工中之雷射光LB之照射態樣的圖。

圖3係具有圖案之基板W之示意俯視圖及部分放大圖。

圖4係顯示具有圖案之基板W在垂直於X方向之剖面之龜裂CR0之伸展之樣子的圖。

圖5(a)及圖5(b)係顯示具有圖案之基板W在垂直於Y方向之剖面之龜裂CR1或CR2之伸展之樣子的圖。

圖6(a)及圖6(b)係元件晶片之示意俯視圖。

圖7係針對實施例1之樣品之垂直於Y方向之剖面之光學顯微鏡像。

圖8係針對比較例1之樣品之垂直於Y方向之剖面之光學顯微鏡像。

圖9係針對實施例2之樣品之垂直於Y方向之剖面之光學顯微鏡像。

圖10係針對比較例1之樣品之垂直於Y方向之剖面之光學顯微鏡像。

<雷射加工裝置>

圖1係概略顯示能適用於本發明之實施形態之用於被加工物之分割之雷射加工裝置100構成的示意圖。雷射加工裝置100主要具備進行裝置內之各種動作(觀察動作、對準動作、加工動作等)之控制之控制器1、將被加工物10載置於其上之載台4、以及將從雷射光源SL射出之雷射光LB照射於被加工物10之照射光學系5。

載台4主要由石英等在光學上為透明之部材構成。載台4能藉由例如吸引泵等吸引手段11將載置於其上面之被加工物10吸引固定。又，載台4能藉由移動機構4m移動於水平方向。此外，圖1中，雖係對被加工物10貼附具有粘著性之保持片10a後以該保持片10a之側作為被載置面而將被加工物10載置於載台4，但使用保持片10a之態樣並非必須。

移動機構4m係藉由未圖示之驅動手段之作用在水平面內使載台4移動於既定之XY二軸方向。藉此，實現觀察位置之移動或雷射光照射位置之移動。此外，關於移動機構4m，若在以既定之旋轉軸為中心之在水平面內之旋轉(θ旋轉)動作亦能與水平驅動進行，就進行對準等方面而言更佳。

照射光學系5，具備雷射光源SL、設於省略圖示之鏡筒內之半反射鏡51、以及聚光透鏡52。

雷射加工裝置100概略地使從雷射光源SL發出之雷射光LB在半反射鏡51反射後，使該雷射光LB以藉由聚光透鏡52對焦於載置於載台4之被加工物10之被加工部位之方式聚光，而照射於被加工物10。接著，在此態樣中，係藉由一邊照射雷射光LB、一邊使載台4移動，而能對被加工物10進行沿既定之加工預定線之加工。亦即，雷射加工裝置100係藉由對被加工物10使雷射光LB相對地掃描來進行加工之裝置。

作為雷射光LB，係非常合適地使用Nd：YAG雷射之態樣。作為雷射光源SL，使用波長為500nm~1600nm者。又，為了實現上述之加工圖案之加工，雷射光LB之脈衝寬度必須為1psec~50psec左右。又，反覆頻率R為10kHz~200kHz左右、雷射光之照射能量(脈衝能量)為0.1μJ~50μJ左右，則非常合適。

此外，雷射加工裝置100中，在加工處理時，亦能視必要在使對焦位置從被加工物10表面意圖地偏移之散焦狀態下照射雷射光LB。本實施形態中，最好係將散焦值(從被加工物10往內部之方向之對焦位置之偏移量)設定為0μm以上、30μm以下之範圍。

又，雷射加工裝置100中，於載台4之上方，具備用以從上方觀察、拍攝被加工物10之上部觀察光學系6、以及從載台4之上方對被加工物10照射照明光之上部照明系7。又，於載台4之下方，具備從載台4之下方對被加工物10照射照明光之下部照明系8。

上部觀察光學系6具備設於半反射鏡51上方(鏡筒之上方)之CCD攝影機6a與連接於該CCD攝影機6a之監視器6b。又，上部照明系7具備上部照明光源S1與半反射鏡71。

此等上部觀察光學系6與上部照明系7與照射光學系5構成為同軸。更詳言之，照射光學系5之半反射鏡51與聚光透鏡52係與上部觀察光學系6及上部照明系7共用。藉此，從上部照明光源S1發出之上部照 明光L1，在設於未圖示之鏡筒內之半反射鏡71被反射，進而透射過構成照射光學系5之半反射鏡51後，在聚光透鏡52被聚光而照射於被加工物10。又，上部觀察光學系6中，能在被照射上部照明光L1之狀態下進行透射過聚光透鏡52、半反射鏡51及半反射鏡71之被加工物10之明視野像之觀察。

又，下部照明系8具備下部照明光源S2、半反射鏡81、以及聚光透鏡82。亦即，雷射加工裝置100中，能使從下部照明光源S2射出並在半反射鏡81反射後在聚光透鏡82聚光之下部照明光L2透過載台4對被加工物10進行照射。例如，若使用下部照明系8，則能在使下部照明光L2照射於被加工物10之狀態下在上部觀察光學系6進行其透射光之觀察等。

再者，如圖1所示，雷射加工裝置100中亦可具備用以從下方觀察、拍攝被加工物10之下部觀察光學系16。下部觀察光學系16具備設於半反射鏡81下方之CCD攝影機16a與連接於該CCD攝影機16a之監視器16b。在此下部觀察光學系16中，例如能在使上部照明光L1照射於被加工物10之狀態下進行其透射光之觀察。

控制器1進一步具備控制裝置各部之動作以實現後述態樣中之被加工物10之加工處理之控制部2、以及儲存控制雷射加工裝置100之動作之程式3p或在加工處理時被參照之各種資料之記憶部3。

控制部2例如係藉由個人電腦或微電腦等通用電腦來實現者，藉由以該電腦讀取儲存於記憶部3之程式3p並執行，以將各種構成要素作為控制部2之功能構成要素予以實現。

記憶部3係藉由ROM或RAM及硬碟等記憶媒體來實現。此外，記憶部3亦可係藉由實現控制部2之電腦之構成要素來實現之態樣，亦可如硬碟等與該電腦另外獨立設置之態樣。

於記憶部3除了儲存程式3p，亦儲存記述有被加工物10之 加工位置之加工位置資料D1，且儲存記述有與在各個加工模式中雷射加工態樣對應之針對雷射光各個參數之條件或載台4之驅動條件(或該等之設定可能範圍)等之加工模式設定資料D2。

控制部2主要具備：驅動控制部21，控制移動機構4m對載台4之驅動或聚光透鏡52之對焦動作等與加工處理有關係之各種驅動部分之動作；攝影控制部22，控制上部觀察光學系6或下部觀察光學系16對被加工物10之觀察、攝影；照射控制部23，控制來自雷射光源SL之雷射光LB之照射；吸附控制部24，控制吸引手段11之被加工物10對載台4之吸附固定動作；加工處理部25，依據被賦予之加工位置資料D1及加工模式設定資料D2執行對加工對象位置之加工處理。

具備如以上構成之控制器1之雷射加工裝置100，在從操作者被賦予以記述於加工位置資料D1之加工位置作為對象之既定加工模式之加工執行指示後，加工處理部25係取得加工位置資料D1且從加工模式設定資料D2取得與被選擇之加工模式對應之條件，透過驅動控制部21或照射控制部23等其他裝置控制對應之各部之動作以執行與該條件對應之動作。例如從雷射光源SL發出之雷射光LB之波長或輸出、脈衝之反覆頻率、脈衝寬度之調整等，係藉由照射控制部23來實現。藉此，在被作為對象之加工位置中實現被指定之加工模式之加工。

較佳為，雷射加工裝置100構成為能藉由加工處理部25之作用在控制器1依據操作者可利用地被提供之加工處理選單來選擇對應各種加工內容之加工模式。此種情形下，加工處理選單最好係以GUI來提供。

藉由具有如以上之構成，雷射加工裝置100能非常合適地進行各種雷射加工。

<龜裂伸展加工之原理>

其次，說明雷射加工裝置100中可實現之加工手法之一之龜裂伸展加 工。圖2係用以說明龜裂伸展加工中之雷射光LB之照射態樣的圖。更詳言之，圖2顯示了龜裂伸展加工時之雷射光LB之反覆頻率R(kHz)與在雷射光LB之照射時載置被加工物10之載台之移動速度V(mm/sec)與雷射光LB之光束點中心間隔△(μm)之關係。此外，以下之說明中，雖係以使用上述之雷射加工裝置100為前提，藉由雷射光LB之射出源為固定，使載置有被加工物10之載台4移動，來實現雷射光LB對被加工物10之相對掃描，但即使係使被加工物10為靜止之狀態來使雷射光LB之射出源移動之態樣，亦同樣地能實現龜裂伸展加工。

如圖2所示，在雷射光LB之反覆頻率為R(kHz)之情形，係每1/R(msec)會有一個雷射脈衝(亦稱為單位脈衝光)從雷射光源發出。在載置有被加工物10之載台4以速度V(mm/sec)移動之情形，在從發出某雷射脈衝至發出次一雷射脈衝之期間，由於被加工物10係移動V×(1/R)=V/R(μm)，因此某雷射脈衝之光束中心位置與次一發出之雷射脈衝之光束中心位置之間隔、亦即光束點中心間隔△(μm)係以△=V/R決定。

由上述可知，在被加工物10之雷射光LB之光束徑(亦稱為光束腰部(beam Waist)徑、點尺寸)Db與光束點中心間隔△滿足△>Db……(式1)之情形下，於雷射光之掃描時各個雷射脈衝不會重疊。

進而，若將單位脈衝光之照射時間亦即脈衝寬度設定為極短，則在各個單位脈衝光之被照射位置中會產生一現象，亦即較雷射光LB之點尺寸狹窄之存在於被照射位置之大致中央區域之物質，會因從被照射之雷射光得到運動能量而往垂直於被照射面之方向飛散或變質，另一方面包含伴隨此飛散而產生之反作用力在內之因單位脈衝光之照射而產生之衝擊或應力係作用於該被照射位置之周圍。

利用上述各點，若使從雷射光源陸續發出之雷射脈衝(單位 脈衝光)沿加工預定線依序且離散地照射，則會在沿著加工預定線之各個單位脈衝光之被照射位置依序形成微小之加工痕，在各個加工痕彼此之間連續地形成龜裂。如此，藉由龜裂伸展加工連續形成之龜裂，成為分割被加工物10時之分割起點。

接著，能藉由使用例如公知之裂斷裝置，進行使藉由龜裂伸展加工而形成之龜裂伸展至具有圖案之基板W之相反面的裂斷步驟，而能分割被加工物10。此外，藉由龜裂伸展而被加工物10在厚度方向被完全分斷之情形，雖不需要上述之裂斷步驟，但由於即使一部分之龜裂到達相反面，單藉由龜裂伸展使被加工物10完全被二分之情形係屬罕見，因此一般係會伴隨裂斷步驟。

裂斷步驟，例如係使被加工物10呈形成有加工痕之側之主面成為下側之姿勢，且以兩個下側裂斷桿支撐分割預定線兩側之狀態下，往另一主面且係緊挨分割預定線上方之裂斷位置使上側裂斷桿降下，藉此來進行。

此外，若相當於加工痕之節距之光束點中心間隔△過大，則裂斷特性會變差而無法實現沿著加工預定線之裂斷。在龜裂伸展加工時，必須考慮到此點來決定加工條件。

鑑於以上各點，在進行為了於被加工物10形成作為分割起點之龜裂之龜裂伸展加工時最佳之條件，大致如下所述。具體之條件可依被加工物10之材質或厚度等來適當選擇。

脈衝寬度τ：1psec以上50psec以下；光束徑Db：1μm以上10μm以下；載台移動速度V：50mm/sec以上3000mm/sec以下；脈衝之反覆頻率R：10kHz以上200kHz以下； 脈衝能量E：0.1μJ~50μJ。

<具有圖案之基板>

其次，說明作為被加工物10之一例之具有圖案之基板W。圖3係具有圖案之基板W之示意俯視圖及部分放大圖。

所謂具有圖案之基板W，例如係於藍寶石等單結晶基板(晶圓、母基板)W1(參照圖4)之一主面上積層形成既定之元件圖案而成者。元件圖案，具有在被單片化後將分別構成一個元件晶片之複數個單位圖案UP二維地反覆配置之構成。例如LED元件等作為光學元件或電子元件之單位圖案UP被二維地反覆。

又，具有圖案之基板W雖在俯視下呈大致圓形，但於外周之一部分具備直線狀之定向平面(orientation flat)OF。以後，將在具有圖案之基板W之面內定向平面OF之延伸方向稱為X方向，將正交於X方向之方向稱為Y方向。

作為單結晶基板W1，係使用具有70μm~200μm之厚度者。使用100μm厚度之藍寶石單結晶是非常合適之一例。又，元件圖案通常形成為具有數μm左右之厚度。又，元件圖案亦可具有凹凸。

例如，只要係LED晶片製造用之具有圖案之基板W，則將由包含GaN(氮化鎵)在內之Ⅲ族氮化物半導體構成之發光層或其他複數個薄膜層磊晶形成於藍寶石單結晶上，進而於該薄膜層上藉由形成LED元件(LED晶片)中構成通電電極之電極圖案而構成。

此外，在具有圖案之基板W之形成時，作為單結晶基板W1，亦可係使用以在主面內垂直於定向平面之Y方向作為軸而使c面或a面等結晶面之面方位相對主面法線方向傾斜數度左右之所謂賦予傾斜角(off angle)之基板(亦稱為off基板)。

各個單位圖案UP之邊界部分即寬度狹窄之區域被稱為切割 道ST。切割道ST係在具有圖案之基板W之分割預定位置，藉由在後述態樣中沿切割道ST被照射雷射光，而使具有圖案之基板W被分割成各個元件晶片。切割道ST通常為數十μm左右之寬度，設定為在俯視元件圖案時呈格子狀。不過，在切割道ST之部分中單結晶基板W1不需要露出，在切割道ST之位置構成元件圖案之薄膜層亦可連續形成。

<使用off基板之具有圖案之基板W之分割>

以下，考量為了沿切割道ST分割使用上述off基板作為單結晶基板W1之具有圖案之基板W，沿設定於切割道ST中心之加工預定線PL(PL1、PL2)進行龜裂伸展加工之情形。

此外，本實施形態中，在進行上述態樣之龜裂伸展加工時，係向具有圖案之基板W中未設有元件圖案之側之面、亦即單結晶基板W1露出之主面Wa(參照圖4)照射雷射光LB。亦即，將形成有元件圖案之側之主面Wb(參照圖4)作為被載置面載置固定於雷射加工裝置100之載台4，來進行雷射光LB之照射。此外，更詳言之，雖於元件圖案表面存在凹凸，但由於該凹凸較具有圖案之基板W整體之厚度充分地小，因此實質上視為於具有圖案之基板W之形成元件圖案之側具備平坦之主面亦無問題。或者，亦可將設有元件圖案之單結晶基板W1之主面視為具有圖案之基板W之主面Wb。

此點在龜裂伸展加工實施中雖本質上並非必須之態樣，但在切割道ST之寬度較小之情形或薄膜層形成至切割道ST之部分之情形等，從縮小雷射光之照射對元件圖案造成之影響或更確實地實現分割之觀點來看則為較佳態樣。此外，圖3中之所以以虛線表示單位圖案UP或切割道ST，係為了顯示單結晶基板露出之主面Wa為雷射光之照射對象面，且設有元件圖案之主面Wb朝向其相反側。

圖4，係顯示在雷射加工裝置100中，設定了使龜裂伸展產 生之照射條件後，沿延伸於X方向之加工預定線PL1進行龜裂伸展加工時之在具有圖案之基板W之厚度方向之龜裂(裂痕)CR0伸展之樣子的示意剖面圖。更詳言之，係顯示具有圖案之基板W在垂直於X方向之剖面之龜裂CR0之伸展之樣子。

此情形下，龜裂CR0係從加工痕M往鉛直下方、亦即從加工預定線PL1沿具有圖案之基板W之延伸於厚度方向之面P1伸展。因此，只要進行裂斷步驟，具有圖案之基板W在X方向則會在面P1處垂直被分割。亦即，分割面與主面Wb所構成之角為90°。

另一方面，圖5係顯示沿延伸於Y方向之加工預定線PL2進行龜裂伸展加工時之在具有圖案之基板W之厚度方向之龜裂(裂痕)CR1或CR2之樣子的示意剖面圖。更詳言之，圖5係顯示具有圖案之基板W在垂直於Y方向之剖面之龜裂CR1或CR2之伸展之樣子。又，圖6係將圖4所示態樣與圖5所示態樣組合來分割具有圖案之基板W而得到之元件晶片的示意俯視圖。

首先，圖5(a)係為了對比而顯示之將沿著延伸於Y方向之加工預定線PL2之龜裂伸展加工以與於圖4顯示加工結果之在X方向之龜裂伸展加工大致相同之加工條件進行時之具有圖案之基板W在厚度方向之龜裂CR1之樣子的示意剖面圖。此處，將在Y方向之加工以與在X方向之加工大致相同之加工條件進行，不僅包含使兩者之照射條件完全相同之情形，亦包含將前者之加工時之雷射光LB之峰值功率(或脈衝能量)設為後者之加工時之峰值功率(脈衝能量)之90%以上、100%以下之情形。

如圖5(a)所示，在將沿著延伸於Y方向之加工預定線PL2之龜裂伸展加工以與在X方向之加工大致相同之加工條件進行時，龜裂CR1並非從加工痕M往鉛直下方、亦即從加工預定線PL2沿延伸於具有圖案之基板W之厚度方向之面P2伸展，而係以從加工痕M越離開即越從面P2偏 離之態樣伸展。其結果，在具備元件圖案之側之主面Wb中，從面P2偏離距離w0之處成為龜裂CR1之終端位置T1。接著，在已將以此種態樣形成有龜裂CR1之具有圖案之基板W裂斷時，分割面會成為相對面P2傾斜之狀態。具體而言，分割面與主面Wb所構成之腳角最大亦在83°左右內。

此外，此態樣中龜裂CR1之伸展，雖在使用off基板作為單結晶基板W1時會非常顯著，但在不使用off基板亦可能產生，其原因不一定可被特定。又，圖5(a)中雖終端位置T1位於較面P1更靠觀看圖面時之左側，但面P1與終端位置T1之配置關係不限於此，亦可係終端位置T1位於較面P1更靠觀看圖面時之右側。

圖6(a)雖係顯示將圖4所示態樣與圖5(a)所示態樣組合而得到之元件晶片CP，但因沿Y方向之分割面從加工預定線PL2之偏移而使單位圖案UP成為往觀看圖面時之左右方向偏離的狀態。

圖5(a)所示之情形中，雖例示龜裂CR1之終端位置T1收在切割道ST之情形，但若在切割道ST較狹窄之情形或龜裂CR1之傾斜程度較大之情形等，亦會發生終端位置T1不收在切割道ST之情形。此情形下，所取得之元件晶片會成為不良品。因此，連結於分割面之傾斜之龜裂CR1之傾斜最好是盡可能抑制。

另一方面，圖5(b)係顯示在本實施形態中進行之沿著延伸於Y方向之加工預定線PL2之龜裂伸展加工之具有圖案之基板W在厚度方向之龜裂CR2之樣子的示意剖面圖。本實施形態中，沿著延伸於Y方向之加工預定線PL2進行龜裂伸展加工時之雷射光LB之峰值功率(或脈衝能量)設為在於圖4顯示加工結果之在X方向之加工時之雷射光LB之峰值功率(或脈衝能量)之50%以上、70%以下。

此情形下產生之龜裂CR2亦與圖5(a)所示之龜裂CR1同樣地，龜裂CR2並非從加工痕M往鉛直下方、亦即從加工預定線PL2沿延伸 於具有圖案之基板W之厚度方向之面P2伸展，而係以從加工痕M越離開即越從面P2偏離之態樣伸展。不過，龜裂CR2不到達具有圖案之基板W之相反面，其終端位置T2停在基板內部。此係在使進行龜裂伸展加工時之雷射光LB之峰值功率(或脈衝能量)較進行X方向之加工時更弱之效果。換言之，本實施形態中，係將進行在Y方向之龜裂伸展加工時之雷射光LB之峰值功率(或脈衝能量)設定為龜裂CR2不到達具有圖案之基板W之被照射面之相反面的值。

以下，將此種針對Y方向之龜裂伸展加工特別稱為部分龜裂伸展加工。

於Y方向進行部分龜裂伸展加工，成為使龜裂CR2停在具有圖案之基板W內部之狀態後，雖會進行裂斷步驟，但在此裂斷步驟時產生新的龜裂CR3係如圖5(b)所示，從終端位置T2往鉛直方向、亦即與面P2平行地伸展。此情形下，在具備元件圖案之側之主面Wb中，從面P2偏離距離w1之處雖會成為龜裂CR3之終端位置T3，但終端位置T3與面P2之距離w1變得較圖5(a)所示之距離w0小。此情形下形成之分割面雖嚴格來說會具有凹凸，但整體觀之，相對面P2之傾斜之程度，係較以與X方向相同之照射條件照射雷射光LB時之分割面小。具體而言，分割面與主面Wb所構成之角為85°~87°左右。

圖6(b)係將圖4所示態樣與圖5(b)所示態樣組合而得到之元件晶片CP，與圖6(a)所示之情形相較，由於從沿著Y方向之分割面自加工預定線PL2之偏離較小，因此在往觀看圖面時之左右方向之單位圖案UP的偏離係被抑制。

亦即，本實施形態之情形，藉由針對Y方向進行部分龜裂伸展加工，而可相較於以與X方向相同照射條件進行Y方向之龜裂伸展加工之情形，分割面之傾斜更被抑制，不易產生已伸展之龜裂從切割道ST超 出。

不過，適用部分龜裂伸展加工之具有圖案之基板W之分割，即使單結晶基板W並非如上述之off基板時亦為有效。其原因在於，如上所述，分割面之傾斜即使在非為off基板時亦可能產生，此時亦可發揮相同之作用效果之故。或者，只要是龜裂CR2從加工痕往鉛直下方伸展而停在具有圖案之基板W內部，在其後之裂斷步驟中龜裂CR3直接往鉛直下方伸展者，分割面之傾斜不會產生，結果即成為已進行良好之分割之故。

如上所述，根據本實施形態，在藉由龜裂伸展加工將具有圖案之基板W於沿著與定向平面OF平行之X方向之切割道ST及沿著與此垂直之Y方向之切割道ST進行分割時，係進行將沿著Y方向之龜裂伸展加工設為在X方向之龜裂伸展加工賦予之雷射光之峰值功率之50%以上、70%以下之峰值功率，即進行部分龜裂伸展加工。藉此，可實現分割面之傾斜已被充分且確實地抑制之分割。

將以Y方向作為軸而使結晶面相對主面傾斜之off基板即藍寶石單結晶設為單結晶基板W1，準備於該單結晶基板W1上設有XY兩方向之複數條切割道ST，針對該具有圖案之基板W，於X方向進行通常之龜裂伸展加工，於Y方向進行部分龜裂伸展加工，藉此將之單片化。此時，使加工條件有兩種相異(更具體而言，即使X方向之加工條件與Y方向之加工條件之組合有兩種相異)，而其等分別為實施例1與實施例2。

又，為了作比較，將實施例1及實施例2之Y方向之加工條件設為與X方向之加工條件大致相同來進行加工，而分別為比較例1、比較例2。

針對在各實施例及各比較例所得之加工後之樣品，為了觀察沿著Y方向之分割面之傾斜之樣子而以光學顯微鏡觀察垂直於Y方向之剖面。又，從其觀察像算出沿著Y方向之分割面相對於主面Wb之傾斜角度。 此外，傾斜角度之算出，係於光學顯微鏡中，藉由求出連結主面Wa與主面Wb在X方向之相同端部側之端點彼此的線段與主面Wb所構成之角度來進行。

將實施例1與比較例1之加工條件與傾斜角度之算出結果顯示於表1。又，將實施例2與比較例2之加工條件與傾斜角度之算出結果顯示於表2。

此外，表1及表2中，將反覆頻率與脈衝寬度(光束點間隔)與峰值功率與脈衝能量表示為相對於實施例1中各個之X方向之值(在「共通」之欄中顯示之值)之比。此外，散焦值為13μm。

進而，圖7~圖10中分別顯示實施例1、比較例1、實施例2、比較例2之垂直於Y方向之剖面之光學顯微鏡像。此外，圖7~圖10係將樣品保持於大致水平姿勢來拍攝者，觀看圖面時之左右方向之兩側端 部係藉由在Y方向之加工而取得之分割面。又，圖7~圖10中，為了供參考，附加了於鉛直上下延伸之虛線。

從圖7~圖10及表1、表2所示之傾斜角度之算出結果可知，進行圖7及圖9所示之功率比率為60%左右之部分龜裂伸展加工之實施例之樣品，相較於進行圖8及圖10所示之功率比率為(大致)100%之比較例之樣品，其沿著Y方向之分割面之傾斜程度較小。

此結果，顯示了採用部分龜裂伸展加工可有效地抑制於Y方向之分割面之傾斜。

CR1~CR3‧‧‧龜裂

P2‧‧‧面

PL、PL2‧‧‧加工預定線

ST‧‧‧切割道

T1、T3‧‧‧(龜裂)之終端位置

UP‧‧‧單位圖案

W‧‧‧具有圖案之基板

W1‧‧‧單結晶基板

Claims (5)

1. 一種具有圖案之基板之加工方法，該具有圖案之基板係於單結晶基板上將複數個單位圖案二維地反覆配置而成，其具備：分割起點形成步驟，沿著在前述具有圖案之基板中設定為延伸於沿著定向平面之第1方向之第1分割預定線與設定為延伸於與前述第1方向正交之第2方向之第2分割預定線照射雷射光，藉此於前述具有圖案之基板呈格子狀地形成分割起點；以及裂斷步驟，藉由沿前述分割起點裂斷前述具有圖案之基板來將之單片化；前述分割起點形成步驟包含龜裂伸展加工步驟，該龜裂伸展加工步驟，係藉由將前述雷射光一邊沿前述第1及第2分割預定線掃描、一邊照射，使藉由前述雷射光之各個單位脈衝光而形成於被加工物之加工痕沿前述第1及第2分割預定線位於離散處，且使龜裂從各個加工痕於前述被加工物伸展；前述龜裂伸展加工步驟中，在沿前述第1分割預定線形成前述分割起點時，以前述龜裂會到達與前述具有圖案之基板之形成有前述加工痕側之主面相反之主面的第1加工條件照射前述雷射光，在沿前述第2分割預定線形成前述分割起點時，以前述龜裂會停在前述具有圖案之基板之內部的第2加工條件照射前述雷射光。
2. 如申請專利範圍第1項之具有圖案之基板之加工方法，其中，將沿前述第2分割預定線形成前述分割起點時之前述雷射光之峰值功率，設為沿前述第1分割預定線形成前述分割起點時之峰值功率之50%以上、70% 以下。
3. 如申請專利範圍第1或2項之具有圖案之基板之加工方法，其中，在前述分割起點形成步驟中，將前述具有圖案之基板中未形成有前述單位圖案之側之主面設為前述雷射光之被照射面。
4. 如申請專利範圍第1或2項之具有圖案之基板之加工方法，其中，前述單結晶基板，係以在前述具有圖案之基板之主面內垂直於定向平面之方向作為軸，而使既定結晶面之面方位相對主面法線方向傾斜數度左右之off基板。
5. 如申請專利範圍第3項之具有圖案之基板之加工方法，其中，前述單結晶基板，係以在前述具有圖案之基板之主面內垂直於定向平面之方向作為軸，而使既定結晶面之面方位相對主面法線方向傾斜數度左右之off基板。