TW201416156A - 雷射加工裝置、及附圖案基板之加工條件設定方法 - Google Patents

Abstract

提供一種能將附圖案基板良好地單片化之加工條件設定方法。藉由以藉由單位脈衝光形成在附圖案基板之加工痕沿著加工預定線離散分布之方式照射雷射光、藉此從各加工痕使龜裂伸展之龜裂伸展加工將附圖案基板單片化時之加工條件設定方法，具備對附圖案基板之一部分部位進行作為暫態加工之龜裂伸展加工之步驟、與利用針對在聚焦於附圖案基板之背面之狀態下拍攝暫態加工執行部位所得之第1攝影影像沿著暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第1輪廓特定雷射光之照射位置之偏移方向之步驟。

Description

雷射加工裝置、及附圖案基板之加工條件設定方法

本發明係關於一種每當將在基板上二維反覆配置複數個單位圖案而成之附圖案基板分割時設定加工條件之方法，尤其是關於雷射加工裝置之加工條件之設定方法。

LED元件係以下述程序製造，即將在例如藍寶石單結晶等之基板(晶圓、母基板)上二維反覆形成LED元件之單位圖案而成之附圖案基板(附LED圖案基板)以被稱為設成格子狀之直線之分割預定區域分割並單片化(晶片化)。此處，直線係藉由分割成為LED元件之二個部分之間隙部分之寬度狹窄之區域。

作為用以分割之方法，將脈衝寬為psec等級之超短脈衝光之雷射光以各單位脈衝光之被照射區域沿著加工預定線離散分布之條件照射，藉此沿著加工預定線(一般而言為直線中心位置)形成用以分割之起點之方法已為公知(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1揭示之方法，在各單位脈衝光之被照射區域形成之加工痕之間產生劈開或裂開造成之龜裂伸展(裂痕伸展)，沿著上述龜裂將基板分割，藉此實現單片化。

專利文獻1：日本特開2011-131256號公報

在上述附圖案基板，一般而言，沿著與設在藍寶石單結晶基 板之定向平面平行之方向和與其正交之方向配置有單位圖案。因此，在上述附圖案基板，直線在與定向平面平行之方向和與其垂直之方向延伸。

將上述附圖案基板以專利文獻1揭示之方法分割之情形，理 所當然，沿著與定向平面平行之直線和與定向平面垂直之直線照射雷射光。在上述情形，伴隨雷射光照射之來自加工痕之龜裂之伸展，不僅在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，在基板之厚度方向亦產生。

然而，沿著與定向平面平行之直線照射雷射光之情形，在基 板厚度方向之龜裂加工從加工痕往垂直方向產生，相對於此，以相同照射條件沿著與定向平面垂直之直線照射雷射光之情形，龜裂不是往垂直方向而是從垂直方向往傾斜方向伸展之差異，在經驗上已為所知。而且，上述龜裂傾斜之方向在相同晶圓面內雖一致，但會有視各附圖案基板而不同之情形。

此外，作為用於附圖案基板之藍寶石單結晶基板，除了使用 c面或a面等結晶面之面方位與主面法線方向一致者外，亦使用在主面內以與定向平面垂直之方向作為傾斜軸而使此等結晶面之面方位相對於主面法線方向傾斜之所謂截止角被賦予之基板(亦稱為截止基板)，但上述沿著與定向平面垂直之直線照射雷射光之情形之龜裂之傾斜不論是否為截止基板皆會產生，此點已由本發明之發明人確認。

另一方面，由於LED元件之微小化或基板每單位面積之取 出個數提升等之要求，直線之寬度更狹窄較佳。然而，以上述直線之寬度狹窄之附圖案基板為對象而適用專利文獻1揭示之方法之情形，在與定向 平面垂直之直線，有可能引起傾斜伸展之龜裂不會停在該直線之寬度而到達相鄰之作為LED元件之區域之缺陷。上述缺陷之產生成為使LED元件之產率降低之主要原因，故不佳。

為了抑制上述產率之降低，每當加工各附圖案基板時，特定 龜裂傾斜之方向，與此對應，必須設定加工條件、例如加工位置，但尤其是在LED元件之量產過程，為了使加工生產性提升，謀求迅速地進行對各附圖案基板之加工條件之設定。

本發明係有鑑於上述問題而構成，其目的在於提供一種以能 將附圖案基板良好地單片化之方式設定加工條件之方法及實現此之裝置。

為了解決上述問題，請求項1發明之雷射加工裝置，具備： 射出源，射出雷射光；以及載台，可固定附圖案基板，該附圖案基板係在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成；藉由使該射出源與該載台相對移動，能使該雷射光沿著既定加工預定線掃描並同時照射至該附圖案基板，其特徵在於：可執行龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；且進一步具備：攝影手段，可拍攝載置在該載台之該附圖案基板；以及偏移條件設定手段，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定手段，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工，此外使該攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態 加工之該執行部位以取得第1攝影影像；利用針對該第1攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第1輪廓，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項2之發明，在請求項1記載之雷射加工裝置中，該偏 移條件設定手段，使該攝影手段取得該第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；根據從該第1輪廓特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從針對該第2攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第2輪廓特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項3之發明，在請求項1記載之雷射加工裝置中，該偏 移條件設定手段，根據在該第1輪廓夾著極值之二個近似曲線之梯度，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項4發明之雷射加工裝置，具備：射出源，射出雷射光； 以及載台，可固定附圖案基板，該附圖案基板係在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成；藉由使該射出源與該載台相對移動，能使該雷射光沿著既定加工預定線掃描並同時照射至該附圖案基板，其特徵在於：可執行龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；且進一步具備：攝影手段，可拍攝載置在該載台之該附圖案基板；以及偏移條件設 定手段，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定手段，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工，此外使該攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；根據從該第1攝影影像特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從該第2攝影影像特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項5之發明，在請求項4記載之雷射加工裝置中，該偏 移條件設定手段，根據在該第1攝影影像與該第2攝影影像之各個沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之積算輪廓，特定在該暫態加工時產生之該龜裂之終端之位置座標、與該暫態加工時之該加工痕之位置座標。

請求項6之發明，在請求項2、請求項4、請求項5之任一 者記載之雷射加工裝置中，該偏移條件設定手段，根據預先取得之作為該龜裂伸展加工之對象之該附圖案基板之個體資訊，決定在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移時之偏移量。

請求項7發明之附圖案基板之加工條件設定方法，係設定進 行加工時之加工條件，該加工係對在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成之附圖案基板照射雷射光以將該附圖案基板單片化，其特 徵在於：該將附圖案基板單片化之加工係龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；具備偏移條件設定步驟，該偏移條件設定步驟，在該龜裂伸展加工之前，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定步驟，具備：暫態加工步驟，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工；攝影步驟，使既定攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像；以及偏移方向特定步驟，利用針對該第1攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第1輪廓，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項8之發明，在請求項7記載之附圖案基板之加工條件 設定方法中，在該攝影步驟，使該攝影手段取得該第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；在該偏移方向特定步驟，根據從該第1輪廓特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從針對該第2攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第2輪廓特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項9之發明，在請求項7記載之附圖案基板之加工條件 設定方法中，在該偏移方向特定步驟，根據在該第1輪廓夾著極值之二個近似曲線之梯度，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項10發明之附圖案基板之加工條件設定方法，係設定 進行加工時之加工條件，該加工係對在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成之附圖案基板照射雷射光以將該附圖案基板單片化，其特徵在於：該將附圖案基板單片化之加工係龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；具備偏移條件設定步驟，該偏移條件設定步驟，在該龜裂伸展加工之前，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定步驟，具備：暫態加工步驟，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工；攝影步驟，使既定攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；以及偏移方向特定步驟，根據從該第1攝影影像特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從該第2攝影影像特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。

請求項11之發明，在請求項10記載之附圖案基板之加工條 件設定方法中，在該偏移方向特定步驟，根據在該第1攝影影像與該第2攝影影像之各個沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之積算輪廓，特定在該暫態加工時產生之該龜裂之終端之位置座標、與該暫態加工時之該加工痕之位置座標。

請求項12之發明，在請求項8、請求項10、請求項11之任 一者記載之附圖案基板之加工條件設定方法中，該偏移條件設定步驟進一步具備偏移量決定步驟，該偏移量決定步驟，根據預先取得之作為該龜裂伸展加工之對象之該附圖案基板之個體資訊，決定在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移時之偏移量。

根據請求項1至請求項12之發明，在藉由龜裂伸展加工將 附圖案基板單片化時，在與定向平面正交方向之加工龜裂能傾斜之情形，除了使雷射光之照射位置偏移外亦進行該龜裂伸展加工，因此可較佳地抑制將設在附圖案基板之構成各元件晶片之單位圖案單片化時造成破壞。其結果，可提升將附圖案基板單片化所得之元件晶片之產率。

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‧‧‧監測器

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

CR1,CR2‧‧‧龜裂

IM1,IM2‧‧‧攝影影像

IP,IP1‧‧‧雷射光之照射位置

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‧‧‧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‧‧‧直線

T,T1,T2‧‧‧(龜裂之)終端位置

UP‧‧‧單位圖案

W‧‧‧附圖案基板

W1‧‧‧單結晶基板

Wa,Wb‧‧‧(附圖案基板之)主面

圖1係概略地顯示被加工物之分割所使用之雷射加工裝置100之構成之示意圖。

圖2係用以說明在龜裂伸展加工之雷射光LB之照射形態之圖。

圖3係附圖案基板W之示意俯視圖及部分放大圖。

圖4係顯示沿著加工預定線PL照射雷射光LB之情形之在附圖案基板W之與Y方向垂直之剖面之龜裂伸展之情形之圖。

圖5係顯示使雷射光LB之照射位置IP偏移而進行龜裂伸展加工之情形之在附圖案基板W之厚度方向之龜裂伸展之情形之示意剖面圖。

圖6係顯示第1形態之偏移條件之設定處理之流程之圖。

圖7係例示暫態加工時之雷射光LB之照射位置IP1之圖。

圖8(a)、(b)係用以說明以附圖案基板W之攝影影像IM1為依據之座標X1之決定方法之圖。

圖9(a)、(b)係用以說明以附圖案基板W之攝影影像IM2為依據之座標X2之決定方法之圖。

圖10係顯示第2形態之偏移條件之設定處理之流程之圖。

圖11係顯示第3形態之偏移條件之設定處理之流程之圖。

圖12(a)、(b)係例示在步驟STP13所得之附圖案基板W之攝影影像IM3與根據該攝影影像IM3所含之矩形區域RE3作成之輪廓PF3之圖。

圖13係為了說明步驟STP25及步驟STP26而例示之輪廓PF3。

圖14係根據圖13所示之輪廓PF3作成之近似直線輪廓。

(雷射加工裝置)

圖1係概略地顯示本發明之實施形態可適用之被加工物之分割所使用之雷射加工裝置100之構成之示意圖。雷射加工裝置100主要具備進行在裝置內之各種動作(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載置於上之載台4、將從雷射光源SL射出之雷射光LB照射至被加工物10之照射光學系5。

載台4主要由石英等光學上透明之構件構成。載台4可將載 置於其上面之被加工物10藉由例如吸引泵等吸引手段11吸引固定。又，載台4可藉由移動機構4m往水平方向移動。此外，圖1中，除了在被加工物10黏貼具有黏著性之保持片10a外，將該保持片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之形態並非必要。

移動機構4m藉由未圖示之驅動手段之作用使載台4在水平 面內往既定XY二軸方向移動。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，以既定旋轉軸為中心之在水平面內之旋轉(θ旋轉)動作亦與水平驅動獨立地進行，此在進行對準等上更佳。

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

在雷射加工裝置100，概略上，除了在半反射鏡51反射從 雷射光SL射出之雷射光LB外，將該雷射光LB藉由聚光透鏡52以聚焦於載置於載台4之被加工物10之被加工部位之方式聚光，照射至被加工物10。此外，以上述形態照射雷射光LB並同時使載台4移動，藉此對被加工物10進行沿著既定加工預定線之加工。亦即，雷射加工裝置100係藉由使雷射光LB相對於被加工物10掃描而進行加工之裝置。

作為雷射光源SL，使用Nd：YAG雷射為較佳形態。作為雷 射光源SL，使用波長500nm~1600nm者。又，為了實現在上述加工圖案之加工，雷射光LB之脈衝寬必須為1psec~50psec程度。又，反覆頻率R為10kHz~200kHz程度，雷射光之照射能量(脈衝能量)為0.1μJ~50μJ程度較佳。

此外，在雷射加工裝置100，加工處理時，視需要，可在使 聚焦位置從被加工物10之表面意圖地偏移之離焦狀態下，照射雷射光LB。 本實施形態中，將離焦值(從被加工物10之表面往朝向內部之方向之聚焦位置之偏移量)設定在0μm以上30μm以下之範圍較佳。

又，在雷射加工裝置100，在載台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、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，在載台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具備設在半反射鏡51之上方(鏡筒上方) 之CCD攝影機6a與連接於該CCD攝影機6a之監測器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構成為與照射光學系 5同軸。更詳細而言，照明光學系5之半反射鏡51與聚光透鏡52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射出之上部照明光L1，在設在未圖示之鏡筒內之半反射鏡71反射，接著透射過構成照射光學系5之半反射鏡51後，在聚光透鏡52聚光，照射至被加工物10。又，在上部觀察光學系6，在上部照明光L1照射後之狀態下，可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、及 聚光透鏡82。亦即，在雷射加工裝置100，除了從下部照明光源S2射出且在半反射鏡81反射外，在聚光透鏡82聚光之下部照明光L2可透過載台4對被加工物10照射。例如，若使用下部照明系8，在將下部照明光L2照射至被加工物10之狀態下，在上部觀察光學系6可進行其透射光之觀察等。

再者，如圖1所示，在雷射加工裝置100，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亦可。下部觀察光學系16具備設在半反射鏡81之下方之CCD攝影機16a與連接於該CCD攝影機16a之監測器16b。在上述下部觀察光學系16，例如，在將上部照明光L1照射至被加工物10之狀態下，可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且實現後述形態 之被加工物10之加工處理之控制部2、及儲存控制雷射加工裝置100之動作之程式3p或加工處理時所參照之各種資料之記憶部3。

控制部2係藉由例如個人電腦或微電腦等泛用電腦實現，藉 由該電腦讀入並執行儲存在記憶部3之程式3p，各種構成要素作為控制部2之機能上構成要素而實現。

記憶部3係藉由ROM或RAM及硬碟等之記憶媒體而實現。 此外，記憶部3為藉由實現控制部2之電腦之構成要素而實現之形態亦可，為硬碟之情形等與該電腦獨立設置之形態亦可。

在記憶部3儲存程式3p、作為加工對象之被加工物10之個 體資訊(例如，材質、結晶方位、形狀(尺寸、厚度)等)、記載加工位置(或直線位置)之被加工物資料D1，且儲存記載在各加工模式之雷射加工之形態所對應之關於雷射光之各個之參數之條件或載台4之驅動條件(或此等之可設定範圍)等之加工模式設定資料D2。又，在記憶部3亦適當地儲存因後述理由而必須使雷射光LB之照射位置相對於被加工物資料D1所記載之加工位置偏移既定距離之情形所參照之照射位置偏移資料D3。

控制部2主要具備控制移動機構4進行之載台4之驅動或聚 光透鏡52之聚焦動作等之關於加工處理之各種驅動部分之動作之驅動控制 部21、控制上部觀察光學系6或下部觀察光學系16進行之被加工物10之觀察或攝影之攝影控制部22、控制來自雷射光源SL之雷射光LB之照射之照射控制部23、控制吸引手段11進行之往載台4之被加工物10之吸附固定動作之吸附控制部24、依據被賦予之被加工物資料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之加工處理部25、及在加工處理前進行設定雷射光LB之照射位置之偏移之條件之處理之偏移設定部26。

在具備上述構成之控制器1之雷射加工裝置100，從操作員 賦予以被加工物資料D1所記載之加工位置為對象之既定加工模式進行之加工之執行指示後，加工處理部25取得被加工物資料D1且從加工模式設定資料D2取得與選擇之加工模式對應之條件，以執行與該條件對應之動作之方式，經由驅動控制部21或照射控制部23等控制對應之各部之動作。例如，從雷射光源SL射出之雷射光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實現。藉此，在作為對象之加工位置，可實現指定之加工模式之加工。

然而，在本實施形態之雷射加工裝置100，例如被加工物10 為附圖案基板W(參照圖3及圖4)，對上述附圖案基板W進行下述龜裂伸展加工之情形，在上述形態之雷射加工之前，視需要能使雷射光LB之照射位置偏移。關於上述雷射光LB之照射位置之偏移之詳細將於後述。

又，較佳為，雷射加工裝置100之構成為，可依據根據加工 處理部25之作用在控制器1可提供給操作員利用之加工處理單選擇與各種加工內容對應之加工模式。在上述情形，較佳為，加工處理單係以GUI提供。

藉由具有上述構成，雷射加工裝置100能適當地進行各種雷 射加工。

(龜裂伸展加工之原理)

接著，說明在雷射加工裝置100可實現之加工方法之一之龜裂伸展加工。圖2係用以說明在龜裂伸展加工之雷射光LB之照射形態之圖。更詳細而言，圖2係顯示龜裂伸展加工時之雷射光LB之反覆頻率R(kHz)、每當雷射光LB照射時載置被加工物10之載台之移動速度V(mm/sec)、雷射光LB之光束點中心間隔△(μm)之關係。此外，在下述說明，以使用上述雷射加工裝置100為前提，藉由固定雷射光LB之射出源且使載置有被加工物10之載台4移動，實現雷射光LB相對於被加工物10之掃描，但在被加工物10靜止之狀態下，使雷射光LB之射出源移動之形態，亦同樣地可實現龜裂伸展加工。

如圖2所示，雷射光LB之反覆頻率為R(kHz)之情形，每 1/R(msec)一個雷射脈衝(亦稱為單位脈衝光)從雷射光源射出。載置有被加工物10之載台4以速度V(mm/sec)移動之情形，在從某個雷射脈衝射出至下一個雷射脈衝射出之期間，被加工物10僅移動V×(1/R)=V/R(μm)，因此某個雷射脈衝之光束中心位置與下一個射出之雷射脈衝射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。

因此，在被加工物10表面之雷射光LB之光束徑(亦稱為光 束腰部徑、點尺寸)Db與光束點中心間隔△滿足式1之情形，在雷射光掃描時各雷射脈衝不會重疊。

△>Db…(式1)

此外，若將單位脈衝光之照射時間亦即脈衝寬設定為極短， 則在各單位脈衝光之被照射位置，存在於較雷射光LB之點尺寸狹窄之被照射位置之大致中央區域之物質，從照射之雷射光獲得運動能量而往與被照射面垂直之方向飛散或變質，另一方面，產生以伴隨著上述飛散而產生之反作用力為代表之單位脈衝光之照射所產生之衝擊或應力作用於該被照射位置之周圍之現像。

利用此等，從雷射光源依序射出之雷射脈衝(單位脈衝光)沿 著加工預定線依序且離散地照射後，在沿著加工預定線之各單位脈衝光之被照射位置依序形成微小之加工痕，且在各加工痕彼此之間連續地形成龜裂，再者，在被加工物之厚度方向龜裂亦伸展。如上述，龜裂伸展加工所形成之龜裂成為將被加工物10分割時之分割之起點。此外，雷射光LB在既定(非0)離焦值之情況下，以離焦狀態照射之情形，在焦點位置之附近產生變質，上述變質產生之區域成為上述加工痕。

接著，使用例如公知裂斷裝置，進行使龜裂伸展加工所形成 之龜裂伸展至附圖案基板W之相反面之裂斷步驟，藉此能將被加工物10分割。此外，藉由龜裂伸展被加工物10在厚度方向完全地分斷之情形，雖不需要上述裂斷步驟，但即使一部分龜裂到達相反面，藉由龜裂伸展加工將被加工物10完全地二分之情況稀少，因此一般而言伴隨裂斷步驟。

裂斷步驟係藉由下述方式進行，例如，使被加工物10成為 形成有加工痕側之主面成為下側之姿勢，在以二個下側裂斷桿支承分割預定線之兩側之狀態下，朝向另一主面且緊鄰分割預定線上方之裂斷位置使上側裂斷桿下降。

此外，相當於加工痕之間距之光束點中心間隔△若過大，則 裂斷特性變差，無法實現沿著加工預定線之裂斷。在龜裂伸展加工時，必須考量此點來決定加工條件。

有鑑於以上之點，每當進行用以在被加工物10形成作為分 割起點之龜裂之龜裂伸展加工時較佳之條件大致如下。具體之條件依照被加工物10之材質或厚度等適當地選擇即可。

脈衝寬：1psec以上50psec以下

光束徑Db：約1μm~10μm程度

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

(附圖案基板)

接著，說明作為被加工物10之一例之附圖案基板W。圖3係附圖案基板W之示意俯視圖及部分放大圖。

附圖案基板W係在例如藍寶石等之單結晶基板(晶圓、母基 板)W1(參照圖4)之一主面上積層形成既定元件圖案而成者。元件圖案具有在單片化後分別構成一個元件晶片之複數個單位圖案UP二維反覆配置之構成。例如，作為LED元件等之光學元件或電子元件之單位圖案UP二維地反覆。

又，附圖案基板W在俯視時呈大致圓形，在外周之一部分 具備直線狀之定向平面OF。之後，將在附圖案基板W之面內定向平面OF之延伸方向稱為X方向，將與X方向正交之方向稱為Y方向。

作為單結晶基板W1，使用具有70μm~200μm之厚度者。 使用100μm厚之藍寶石單結晶為較佳之一例。又，元件圖案，一般而言，形成為具有數μm程度之厚度。又，元件圖案具有凹凸亦可。

例如，若為LED晶片製造用之附圖案基板W，則將由以 GaN(氮化鎵)為代表之III族氮化物半導體構成之發光層及其他複數個薄膜層在藍寶石單結晶之上磊晶形成，再者，在該薄膜層之上，藉由形成在LED元件(LED晶片)構成通電電極之電極圖案而構成。

此外，每當形成附圖案基板W時，作為單結晶基板W1，使 用在主面內以與定向平面垂直之Y方向作為軸而使c面或a面等結晶面之面方位相對於主面法線方向傾斜數度程度之所謂截止角被賦予之基板(亦稱為截止基板)之形態亦可。

各單位圖案UP之邊界部分即寬度狹窄之區域被稱為直線 ST。直線ST為附圖案基板W之分割預定位置，藉由以後述形態沿著直線ST照射雷射光，附圖案基板W被分割成各元件晶片。直線ST，一般而言為數十μm之寬度，設定成俯視元件圖案時呈格子狀。然而，在直線ST之部分單結晶基板W1無須露出，即使在直線ST之位置連續地形成構成元件圖案之薄膜層亦可。

(在附圖案基板之龜裂伸展與加工位置之偏移)

以下，為了沿著直線ST將上述附圖案基板W分割，考量沿著設定在直線ST之中心之加工預定線PL進行龜裂伸展加工之情形。

此外，本實施形態中，每當進行上述形態之龜裂伸展加工時，朝向附圖案基板W中之未設置元件圖案側之面、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，將形成有元件圖案側之主面Wb(參照圖4)作為被載置面而載置固定於雷射加工裝置100之載台4，進行雷射光LB之照射。此外，嚴格來說，在元件圖案之表面雖存在凹凸，但該凹凸相較於附圖案基板W整體之厚度充分地小，因此實質上視為在附圖案基板W之形成有元件圖案側具備平坦主面亦無妨。或者，將設有元件圖案之單結晶基板W1之主面視為附圖案基板W之主面Wb亦可。

此在龜裂伸展加工之實施本質上並非必要形態，但直線ST 之寬度小之情形或薄膜層形成至直線ST之部分之情形等，從減少雷射光照射對元件圖案造成之影響或者實現更確實之分割之點觀之，為較佳形態。 同樣地，圖3中以虛線顯示單位圖案UP或直線ST之原因在於，單結晶基板露出之主面Wa為雷射光之照射對象面，設有元件圖案之主面Wb朝向其相反側。

又，龜裂伸展加工係在對雷射光LB賦予既定(非零)離焦值 之離焦狀態下進行。此外，離焦值相對於附圖案基板W之厚度充分地小。

圖4係顯示在雷射加工裝置100，設定產生龜裂伸展之照射 條件外，沿著設定在往與定向平面OF正交之Y方向延伸之直線ST之中心位置之加工預定線PL照射雷射光LB而進行龜裂伸展加工之情形之在附圖案基板W之厚度方向之龜裂伸展之情形之示意剖面圖。此外，接下來，有將附圖案基板W之主面Wa稱為附圖案基板W之表面、將附圖案基板W之主面Wb稱為附圖案基板W之背面之情形。

上述情形，在附圖案基板W之厚度方向離主面Wa數μm~30 μm之距離之位置，加工痕M沿著Y軸方向離散地形成，龜裂在各加工痕 M之間伸展，且龜裂CR1及龜裂CR2分別從加工痕M朝向上方(主面Wa之側)及下方(主面Wb之側)伸展。

然而，此等龜裂CR1及龜裂CR2並非朝向加工痕M之鉛垂 上方或下方、亦即並非從加工預定線PL沿著往附圖案基板W之厚度方向延伸之面P1伸展，而是相對於面P1傾斜且以愈遠離加工痕M愈從面P1偏移之形態伸展。而且，龜裂CR1與龜裂CR2在X方向從面P1偏移之方向相反。

龜裂CR1及龜裂CR2以上述形態傾斜並同時伸展之情形， 依照其傾斜程度之不同，如圖4所示，有可能引起龜裂CR2之終端T(亦包含藉由之後之裂斷步驟伸展之情形)超過直線ST之範圍而伸展至構成元件晶片之單位圖案UP之部分之情形。如上述，若以龜裂CR1及龜裂CR2伸展之部位為起點進行裂斷，則單位圖案UP破損，元件晶片成為不良品。而且，上述龜裂之傾斜，只要在相同附圖案基板W往相同方向進行加工，則在其他加工位置同樣地亦產生，此可由經驗得知。在各直線ST產生在上述厚度方向之龜裂之傾斜，若進一步引起單位圖案UP之破壞，則良品之元件晶片之取出個數(產率)降低。

為了避免上述缺陷之產生，本實施形態中，以龜裂CR2之 終端T位於直線ST之範圍內之方式，使雷射光LB之照射位置從加工位置之加工預定線PL之設定位置偏移。

圖5係顯示使雷射光LB之照射位置IP從圖4所示之加工預 定線PL往箭頭AR1所示之-X方向偏移而進行龜裂伸展加工之情形之在附圖案基板W之厚度方向之龜裂伸展之情形之示意剖面圖。如圖5所示，若 使雷射光LB之照射位置IP偏移，則可避免單位圖案UP之破壞。

然而，圖5中，龜裂CR2之終端T2位於緊鄰加工預定線PL 之下方，但此並非必須形態，只要終端T2位於直線ST之範圍內即可。

又，圖5中，往單位圖案UP不存在之主面Wa側伸展之龜 裂CR1之終端T1雖並非位於直線ST之範圍內，但只要不是對元件晶片之機能造成影響程度之顯著傾斜，則不會立刻視為缺陷。例如，只要元件晶片之形狀位於預先規定之收容範圍內，則容許圖5所示之龜裂CR1般之傾斜。

此外，上述龜裂之傾斜為僅在對附圖案基板W沿著與其定 向平面OF正交之Y方向進行龜裂伸展加工之情形產生之現象，沿著與定向平面OF平行之X方向進行龜裂伸展加工之情形不會產生，此由經驗可得知。亦即，沿著X方向進行龜裂伸展加工之情形，在附圖案基板W之厚度方向之龜裂伸展從加工痕朝向鉛垂上方及鉛垂下方產生。

(偏移條件之設定)

(第1形態)

如上述，對附圖案基板W進行龜裂伸展加工以單片化之情形，在與定向平面OF正交之Y方向之加工時，會有雷射光LB之照射位置之偏移必要之情形。在此情形成為問題者，係圖4及圖5中龜裂CR1往-X方向傾斜伸展，龜裂CR2往+X方向傾斜伸展，但此僅不過是例示，兩者之伸展方向可視各附圖案基板W替換，及在各附圖案基板W龜裂之傾斜向何方向產生，實際上不嘗試照射雷射光LB進行龜裂伸展加工則無法得知。至少傾斜方向不知，則實際上無法進行照射位置之偏移。

此外，在元件晶片之量產過程，從生產性提升之觀點觀之， 謀求自動且盡可能迅速地設定用於偏移之條件。

圖6係顯示遵循以上各點之在本實施形態之雷射加工裝置 100進行之偏移條件之設定處理之流程之圖。本實施形態之偏移條件之設定處理，概略上，係對欲單片化之附圖案基板W之一部分實際上進行龜裂伸展加工，其結果，藉由影像處理特定產生之龜裂之傾斜之方向，此外，在該特定之方向，賦予預先設定之偏移量(距離)之處理。上述偏移條件之設定處理，係藉由雷射加工裝置100之控制器1具備之偏移設定部26依據儲存在記憶部3之程式3p使裝置各部動作且進行必要之運算處理等來實現。

此外，在進行上述設定處理之前，附圖案基板W預先載置 固定在雷射加工裝置100之載台4之上，且以其X方向與Y方向分別與移動機構4m之移動方向即水平二軸方向一致之方式進行對準處理。對準處理除了專利文獻1所揭示之方法之外，可適當地適用公知之方法。又，在被加工物資料D1記載有作為加工對象之附圖案基板W之個體資訊。

首先，決定進行偏移設定用之龜裂伸展加工之位置(雷射光 LB之照射位置)(步驟STP1)，對該位置照射雷射光LB以進行龜裂伸展加工(步驟STP2)。接下來，將上述偏移設定用之龜裂伸展加工稱為暫態加工。

上述暫態加工，在其加工結果不會對元件晶片之取出個數造 成影響之位置進行較佳。例如，以在附圖案基板W未形成作為元件晶片之單位圖案UP之外緣位置等為對象進行較佳。圖7係例示考量此點之暫態加工時之雷射光LB之照射位置IP1之圖。圖7中，例示在較X方向之位置座標最負之直線ST(ST1)更靠附圖案基板W之外緣附近(X方向負側)設定暫態 加工用之照射位置IP1之情形。此外，圖7中，將照射位置IP1顯示為跨越附圖案基板W之二個外周端位置，但未必要跨越兩外周端位置間之全部範圍照射雷射光LB。

具體之照射位置IP1之設定方法並不特別限定。例如，為根 據預先賦予之附圖案基板W之形狀相關資料而成之形態亦可，或者，藉由影像處理特定直線ST(ST1)之位置，根據該特定結果而成之形態亦可。

對照設位置IP1之暫態加工結束後，接著，在藉由下部照明 光源S2對附圖案基板W賦予來自主面Wb側之透射照明之狀態下，在使CCD攝影機6a之焦點位置(高度)與此情形之附圖案基板W之表面即主面Wa一致之狀態下，拍攝暫態加工之加工位置(步驟STP3)。接著，藉由對所得之攝影影像進行既定處理，決定視為龜裂CR1在主面Wa之終端T1之X方向之代表座標位置之座標X1(步驟STP4)。

圖8係用以說明以在步驟STP3所得之附圖案基板W之攝影 影像IM1為依據之座標X1之決定方法之圖。

更詳細而言，圖8(a)係顯示在步驟STP3所得之攝影影像IM1 中雷射光LB之照射位置IP1附近之部分。在該攝影影像IM1，加工痕M被觀察為往Y方向延伸之微小點列或大致連續線。又，從上述加工痕M朝向主面Wa側伸展之龜裂CR1係以較加工痕M相對較強之對比(以更高像素值，具體而言更黑)觀察。此外，相較於加工痕M，龜裂CR1相對地對比較強之原因在於，龜裂CR1相較於加工痕M存在於更接近CCD攝影機6a之焦點位置之部位。

以藉由上述方式獲得之攝影影像IM1為依據之座標X1之決 定係藉由下述方式進行，即設定在Y方向具有長邊方向且包含此等加工痕M及龜裂CR1之像之既定矩形區域RE1，作成對在該矩形區域RE1之X座標相同位置之像素值(色濃度值)沿著Y方向進行積算後之輪廓。圖8(b)所示係以圖8(a)所示之攝影影像IM1為對象進行積算處理所得之輪廓PF1。

如上述，圖8(a)所示之攝影影像IM1係聚焦於主面Wa而 得，因此可認為龜裂CR1存在愈多之位置且龜裂CR1愈接近主面Wa，則在圖8(b)所示之輪廓PF1，像素值愈高。因此，本實施形態中，在該輪廓PF1，像素值最大之座標X1可視為龜裂CR1之終端T1之X方向之座標位置。

以上述方式決定座標X1後，接著，與拍攝攝影影像IM1時 相同，在藉由下部照明光源S2對附圖案基板W賦予來自主面Wb側之透射照明之狀態下，在使CCD攝影機6a之焦點位置(高度)與加工痕M之深度位置、亦即龜裂伸展加工時之雷射光LB之焦點位置一致之狀態下，拍攝該加工位置(步驟STP5)。接著，藉由對所得之攝影影像進行既定處理，決定可視為在加工痕M之X方向之代表座標位置之座標X2。

圖9係用以說明以在步驟STP5所得之附圖案基板W之攝影 影像IM2為依據之座標X2之決定方法之圖。

更詳細而言，圖9(a)係顯示在步驟STP5所得之攝影影像IM2 中雷射光LB之照射位置IP1附近之部分。與圖8(a)所示之攝影影像IM1相同，在該攝影影像IM2，加工痕M被觀察為往Y方向延伸之微小點列或大致連續線，又，從上述加工痕M朝向主面Wa側伸展之龜裂CR1亦被觀察。 然而，拍攝時之焦點位置設定在加工痕M之深度位置，藉此在攝影影像IM2，相較於攝影影像IM1，加工痕M之對比相對地被較強地觀察。

以藉由上述方式獲得之攝影影像IM2為依據之座標X2之決 定，與在步驟STP4之龜裂CR1之終端T1之決定方法相同，係藉由下述方式進行，即設定在Y方向具有長邊方向且包含此等加工痕M及龜裂CR1之像之既定矩形區域RE2，作成對在該矩形區域RE2之X座標相同位置之像素值(色濃度值)沿著Y方向進行積算後之輪廓。圖9(b)所示係以圖9(a)所示之攝影影像IM2為對象進行積算處理所得之輪廓PF2。此外，矩形區域RE2與矩形區域RE1設定成相同尺寸亦可，與在各攝影影像之加工痕M或龜裂CR1之存在位置對應地不同亦可。

如上述，圖9(a)所示之攝影影像IM2係聚焦於加工痕M之 深度位置而得，因此可認為愈接近加工痕M，則在圖9(b)所示之輪廓PF2，像素值愈高。因此，本實施形態中，在該輪廓PF2，像素值最大之座標X2可視為加工痕M之X方向之座標位置。

此外，作為步驟STP3~STP6表示之處理之執行順序適當地 替換亦可，適當地並行亦可。例如，連續地進行在步驟STP3及步驟STP5之攝影處理後，依序進行在步驟STP4及步驟STP6之座標X1、X2之特定處理亦可，在步驟STP3之攝影處理後，在進行在步驟STP4之座標X1之特定處理之期間，與此並行地進行在步驟STP5之攝影處理亦可。

以上述形態決定座標X1及X2之值後，接著，算出此等座 標值之差分值△X=X2-X1，根據其結果特定應進行偏移之方向(偏移方向)(步驟STP7)。

具體而言，△X與偏移方向之間具有以下關係。

△X>0→終端T1較加工痕M到達+X方向→往-X方向 偏移。

△X<0→終端T1較加工痕M到達-X方向→往+X方向 偏移。

△X=0→終端T1到達緊鄰加工痕M之上方→不須偏 移。

若為圖8及圖9所示之情形，則由於△X<0，因此特定應往 +X方向偏移。

如上述，特定偏移方向後，接著，根據儲存在記憶部3之被 加工物資料D1與照射位置偏移資料D3，決定相對於特定之偏移方向之偏移量(步驟STP8)。

如上述，在被加工物資料D1記載有實際上作為加工對象(亦 即，進行偏移設定用之龜裂伸展加工)之附圖案基板W之個體資訊(結晶方位、厚度等)。另一方面，在照射位置偏移資料D3預先儲存可依據附圖案基板W之個體資訊設定偏移量之記載。偏移設定部26從被加工物資料D1取得附圖案基板W之個體資訊，參照照射位置偏移資料D3決定與該個體資訊對應之偏移量。

此外，從照射位置偏移資料D3之記載內容決定之偏移量， 若在其值使雷射光LB之照射位置相對於加工位置偏移，則在大部分之情形圖4所示之龜裂CR2造成之單位圖案UP之破壞作為回避值而經驗上被賦予。例如，附圖案基板W之厚度愈大則龜裂傾斜程度有愈大之傾向，則可假設下述對應，即在照射位置偏移資料D3以附圖案基板W之厚度愈大則設定愈大之偏移量之方式儲存記載等。

照射位置偏移資料D3之形式並不特別限定。例如，作為依 附圖案基板W之材質種類或厚度範圍分別記載應設定之偏移量之表而準備照射位置偏移資料D3之形態亦可，或者，厚度與偏移量規定為某種函數關係之形態亦可。

又，從上述決定方法可明白，偏移量之決定係與在步驟 STP1~步驟STP7進行之偏移方向之特定可無關係地進行，因此不需在特定偏移方向後決定，在偏移方向之特定前或者與偏移方向之特定並行地進行之形態亦可。

在步驟STP7之偏移方向之決定與在步驟STP8之偏移量之 決定進行後，偏移設定處理結束，接著，根據已決定之偏移方向及偏移量進行用以將附圖案基板W單片化之龜裂伸展加工處理。藉此，可實現龜裂伸展造成之單位圖案UP之破壞被較佳地抑制之附圖案基板W之單片化。

此外，依據在步驟STP7算出之△X之值設定偏移量或者將 △X本身設定為偏移量在原理上雖可能，但採用上述形態未必會提升偏移量之設定精度。其原因在於，以上述形態決定之座標X1或X2，在其算出原理上並不一定可謂為正確地代表龜裂CR1之終端T1或加工痕M之實際位置之值，只不過是為了決定偏移方向而方便上求出之值，因此其差分值△X並不限於在該附圖案基板W之所有加工賦予適當之偏移量。

(第2形態)

在雷射加工裝置100之偏移條件設定之處理方法並不限於上述第1形態。圖10係顯示第2形態之偏移條件之設定處理之流程之圖。圖10所示之第2形態之設定處理除了在替代圖6所示之第1形態之設定處理之步驟STP3 及步驟STP4而進行步驟STP13及步驟STP14之點、與伴隨於此在步驟STP7之差分值算出所使用之座標值與第1形態之設定處理不同之點外，與第1形態之設定處理相同。

具體而言，第2形態中，藉由步驟STP1~STP2進行暫態加 工後，在藉由下部照明光源S2對附圖案基板W賦予來自主面Wb側之透射照明之狀態下，在使CCD攝影機6a之焦點位置(高度)與在此情形之附圖案基板W之背面即主面Wb一致之狀態下，拍攝進行暫態加工之位置(步驟STP13)。接著，藉由對所得之攝影影像進行與圖8說明之決定龜裂CR1之終端T1之影像處理相同之影像處理，決定可視為在龜裂CR2之主面Wb之終端T2之X方向之代表座標位置之座標X3(步驟STP14)。具體而言，作成與圖8(b)之輪廓PF1相同之輪廓，在其中像素值最大之座標X3可視為龜裂CR2之終端T2之位置。

接者，繼續進行步驟STP5~步驟STP6之處理以求出座標 X2，此外，在步驟STP7，算出△X=X2-X3，根據其結果特定應進行偏移之方向(偏移方向)(步驟STP7)。

具體而言，△X與偏移方向之間具有以下關係。

△X>0→終端T2較加工痕M到達-X方向→往+X方向 偏移。

△X<0→終端T2較加工痕M到達+X方向→往-X方向 偏移。

△X=0→終端T2到達緊鄰加工痕M之下方→不須偏 移。

又，偏移量之設定與第1形態同樣地進行即可。

第2形態亦與第1形態相同，在步驟STP7之偏移方向之決 定與在步驟STP8之偏移量之決定進行後，偏移設定處理結束，接著，根據已決定之偏移方向及偏移量進行用以將附圖案基板W單片化之龜裂伸展加工處理。藉此，可實現龜裂伸展造成之單位圖案UP之破壞被較佳地抑制之附圖案基板W之單片化。

(第3形態)

上述第1及第2形態在根據座標值之差分值特定偏移方向之點共通，但在雷射加工裝置100之偏移條件設定處理之方法並不限於此。圖11係顯示第3形態之偏移條件之設定處理之流程之圖。

圖11所示之第3形態之設定處理，在替代將圖10所示之第 2形態之設定處理之步驟STP13之攝影範圍設在直線ST正交之部位之點、與步驟STP14和接續之步驟STP5~步驟STP7而進行步驟STP24~步驟STP27之點與第2形態之設定處理不同外，與第2形態之設定處理相同。

具體而言，第3形態中，首先，藉由步驟STP1~STP2進行 暫態加工後，在藉由步驟STP13使CCD攝影機6a之焦點位置(高度)與在此情形之附圖案基板W之背面即主面Wb一致之狀態下，拍攝進行暫態加工之位置。然而，如上述，在拍攝時，拍攝直線ST正交之部位。

圖12係例示在步驟STP13所得之附圖案基板W之攝影影像 IM3與根據該攝影影像IM3所含之矩形區域RE3作成之輪廓PF3之圖。

第3形態之情形，藉由在步驟STP13之攝影獲得圖12(a)所 示之攝影影像IM3後，在攝影影像IM3設定包含往Y方向延伸之直線ST 之矩形區域RE3，作成對在該矩形區域RE3之X座標相同位置之像素值(色濃度值)沿著Y方向進行積算後之輪廓PF3(步驟STP24)。圖12(b)例示獲得之輪廓PF3。然而，為了後段處理之單純化，在上述輪廓PF3，替代直接使用積算值之未加工資料而使用5點移動平均等之移動平均值。

此外，在圖8(b)及圖9(b)所示之輪廓PF1及PF2，以亮度愈 低(暗)則值愈高之方式顯示各輪廓，但圖12(b)中，相反地，以亮度愈高(亮)則值愈高之方式顯示輪廓PF3。

獲得輪廓PF3後，接著，針對在輪廓PF3相鄰之3點彼此算 出近似直線之梯度α(X)，作成沿著X方向描繪上述梯度α(X)之值後之輪廓(近似直線梯度輪廓)(步驟STP25)。接著，根據所得之近似直線梯度輪廓，分別算出在輪廓PF3夾著最小值之二個近似直線之梯度(步驟STP26)。

圖13係為了說明步驟STP25及步驟STP26而例示之輪廓 PF3。此外，在圖13所示之輪廓PF3，在X=Xmin，像素值取得最小值(極值)。

又，圖14係根據圖13所示之輪廓PF3作成之近似直線輪 廓。圖14之近似直線輪廓概略地顯示輪廓PF3之梯度之變化。亦即，圖14中，在α(X)之值為正之範圍，輪廓PF3增加，圖14中，在α(X)之值為負之範圍，輪廓PF3減少，圖14中，在α(X)之值為接近0之範圍，輪廓PF3大致一定。

在圖13例示之輪廓PF3，隨著X之值變大大致一定之像素 值遞減，在X=Xmin成為最小後，接著X之值變大則像素值遞增。因此，在圖14之近似直線梯度輪廓，在較X=Xmin大之範圍求出α(X)(之絕對值)之值較既定閾值A大之X之值(X=XU1)、與X>XU1且α(X)(之絕對值)之值 較既定閾值B小之X之值(X=XU2)後，前者設為最小值且後者設為最大值之區間(XU1~XU2)概略地成為在圖13所示之輪廓PF3像素值增加之區間。 因此，若在輪廓PF3求出在X=XU1與X=XU2之間之近似直線之梯度β1，則上述梯度表示在輪廓PF3像素值增加之區間之梯度。

同樣地，在圖14之近似直線梯度輪廓，在較X=Xmin小之 範圍求出α(X)之絕對值之值較既定閾值A大之X之值(X=XL1)、與X<XL1且α(X)之絕對值之值較既定閾值B小之X之值(X=XL2)後，前者設為最大值且後者設為最小值之區間(XL2~XL1)概略地成為在圖13所示之輪廓PF3像素值減少之區間。因此，若在輪廓PF3求出在X=XL2與X=XL1之間之近似直線之梯度β2，則上述梯度表示在輪廓PF3像素值減少之區間之梯度。

以上述方式獲得夾著X=Xmin之二個近似直線之梯度β1、 β2後，從二個梯度之差(嚴格來說為絕對值之差)特定偏移方向(步驟STP27)。

具體而言，在梯度β1與梯度β2之絕對值之差△β=| β2 |-| β1 |與偏移方向之間，從經驗上被特定之龜裂之傾斜方向與△β之相關關係，具有以下之對應關係。

△β>0→終端T1較加工痕M到達-X方向→往+X方向 偏移。

△β<0→終端T1較加工痕M到達+X方向→往-X方向 偏移。

△β=0→終端T1到達緊鄰加工痕M之上方→不須偏 移。

若為圖13所示之情形，則由於△β>0，因此特定成應往+X 方向偏移。

如上述，特定偏移方向後，與第1及第2實施形態相同，根 據儲存在記憶部3之被加工物資料D1與照射位置偏移資料D3決定相對於特定之偏移方向之偏移量(步驟STP8)。

此外，與第1及第2實施形態相同，將輪廓PF3產生為亮度 愈小則像素值愈大之情形，藉由比較夾著輪廓之最大值之二個近似直線之梯度，能與上述情形同樣地對應。

又，替代二個近似直線之梯度之值，根據各近似直線之傾斜 角度決定偏移方向亦可。

如上述，根據本實施形態，在藉由龜裂伸展加工將附圖案基 板單片化時，在與定向平面正交方向之加工龜裂能傾斜之情形，除了使雷射光之照射位置偏移外亦進行該龜裂伸展加工，因此可較佳地抑制將設在附圖案基板之構成各元件晶片之單位圖案單片化時造成破壞。其結果，可提升將附圖案基板單片化所得之元件晶片之產率。

Claims (12)

1. 一種雷射加工裝置，具備：射出源，射出雷射光；以及載台，可固定附圖案基板，該附圖案基板係在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成；藉由使該射出源與該載台相對移動，能使該雷射光沿著既定加工預定線掃描並同時照射至該附圖案基板，其特徵在於：可執行龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，據以使龜裂從各該加工痕往該附圖案基板伸展；且進一步具備：攝影手段，可拍攝載置在該載台之該附圖案基板；以及偏移條件設定手段，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定手段，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工後，在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下使該攝影手段拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像；利用針對該第1攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第1輪廓，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
2. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，該偏移條件設定手 段，使該攝影手段取得該第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；根據從該第1輪廓特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從針對該第2攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第2輪廓特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
3. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，該偏移條件設定手段，根據在該第1輪廓夾著極值之二個近似曲線之梯度，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
4. 一種雷射加工裝置，具備：射出源，射出雷射光；以及載台，可固定附圖案基板，該附圖案基板係在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成；藉由使該射出源與該載台相對移動，能使該雷射光沿著既定加工預定線掃描並同時照射至該附圖案基板，其特徵在於：可執行龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，據以使使龜裂從各該加工痕往該附圖案基板伸展；且進一步具備：攝影手段，可拍攝載置在該載台之該附圖案基板；以及 偏移條件設定手段，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定手段，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工，並使該攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；根據從該第1攝影影像特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從該第2攝影影像特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
5. 如申請專利範圍第4項之雷射加工裝置，其中，該偏移條件設定手段，根據在該第1攝影影像與該第2攝影影像之各個中沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之積算輪廓，特定在該暫態加工時產生之該龜裂之終端之位置座標、與該暫態加工時之該加工痕之位置座標。
6. 如申請專利範圍第2、4或5項中任一項之雷射加工裝置，其中，該偏移條件設定手段，根據預先取得之作為該龜裂伸展加工之對象之該附圖案基板之個體資訊，決定在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移時之偏移量。
7. 一種附圖案基板之加工條件設定方法，係設定進行加工時之加工條件，該加工係對在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成之 附圖案基板照射雷射光以將該附圖案基板單片化，其特徵在於：該將附圖案基板單片化之加工係龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；具備偏移條件設定步驟，該偏移條件設定步驟，在該龜裂伸展加工之前，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定步驟，具備：暫態加工步驟，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工；攝影步驟，使既定攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像；以及偏移方向特定步驟，利用針對該第1攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第1輪廓，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
8. 如申請專利範圍第7項之附圖案基板之加工條件設定方法，其中，在該攝影步驟，使該攝影手段取得該第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；在該偏移方向特定步驟，根據從該第1輪廓特定之從該暫態加工所形 成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從針對該第2攝影影像沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之第2輪廓特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
9. 如申請專利範圍第7項之附圖案基板之加工條件設定方法，其中，在該偏移方向特定步驟，根據在該第1輪廓夾著極值之二個近似曲線之梯度，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
10. 一種附圖案基板之加工條件設定方法，係設定進行加工時之加工條件，該加工係對在單結晶基板上二維反覆配置複數個單位元件圖案而成之附圖案基板照射雷射光以將該附圖案基板單片化，其特徵在於：該將附圖案基板單片化之加工係龜裂伸展加工，該龜裂伸展加工係以藉由該雷射光之各個之單位脈衝光形成在該附圖案基板之加工痕沿著該加工預定線離散分布之方式照射該雷射光，藉此從各該加工痕使龜裂往該附圖案基板伸展；具備偏移條件設定步驟，該偏移條件設定步驟，在該龜裂伸展加工之前，設定用以在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移之偏移條件；該偏移條件設定步驟，具備：暫態加工步驟，將該附圖案基板之一部分部位設定為該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工之執行部位，對該執行部位進行該偏移條件設定用之該龜裂伸展加工即暫態加工；攝影步驟，使既定攝影手段在聚焦於該附圖案基板之背面之狀態下拍 攝該暫態加工之該執行部位以取得第1攝影影像，且在聚焦於進行該暫態加工時之該雷射光之焦點位置之狀態下拍攝該暫態加工之該執行部位以取得第2攝影影像；以及偏移方向特定步驟，根據從該第1攝影影像特定之從該暫態加工所形成之加工痕伸展之龜裂之終端之位置座標、與從該第2攝影影像特定之該暫態加工之加工痕之位置座標之差分值，特定在該龜裂伸展加工時應使該雷射光之該照射位置偏移之方向。
11. 如申請專利範圍第10項之附圖案基板之加工條件設定方法，其中，在該偏移方向特定步驟，根據在該第1攝影影像與該第2攝影影像之各個沿著該暫態加工時之加工方向對像素值進行積算所得之積算輪廓，特定在該暫態加工時產生之該龜裂之終端之位置座標、與該暫態加工時之該加工痕之位置座標。
12. 如申請專利範圍第8、10或11項中任一項之附圖案基板之加工條件設定方法，其中，該偏移條件設定步驟進一步具備偏移量決定步驟，該偏移量決定步驟，根據預先取得之作為該龜裂伸展加工之對象之該附圖案基板之個體資訊，決定在該龜裂伸展加工時使該雷射光之照射位置從該加工預定線偏移時之偏移量。