TW201440935A

TW201440935A - 帶有圖案之基板的加工方法及帶有圖案之基板的加工裝置

Info

Publication number: TW201440935A
Application number: TW103104159A
Authority: TW
Inventors: naoya Kiyama
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2014-11-01
Also published as: JP2014216556A; CN104117766A; KR20140128224A

Abstract

本發明係提供一種可不使帶有圖案之基板之分割產生缺陷，且與先前相比削減加工痕跡之形成個數之加工方法。於單晶基板上二維地重複配置複數個單位圖案而成之帶有圖案之基板的加工方法中，分割起點形成步驟包含裂紋伸展加工步驟，該分割起點形成步驟係藉由沿著設定於基板上之加工預定線照射雷射光而於基板上形成分割起點，該裂紋伸展加工步驟係藉由將雷射光沿著加工預定線一面掃描一面照射，而使藉由雷射光之各個單位脈衝光形成於帶有圖案之基板上之加工痕跡沿著加工預定線離散地配置，並且使裂紋自各個加工痕跡於帶有圖案之基板上伸展；於分割起點形成步驟中，以交替地形成等間隔地形成加工痕跡之第1區域與未形成加工痕跡之第2區域之方式，沿著加工預定線間歇地進行裂紋伸展加工步驟。

Description

帶有圖案之基板的加工方法及帶有圖案之基板的加工裝置

本發明係關於一種將基板上二維地重複配置複數個單位圖案而成之帶有圖案之基板進行分割之方法。

LED(Light Emitting Diode，發光二極體)元件係利用如下製程而製造，即，將於例如藍寶石單晶等基板(晶圓、母基板)上二維地重複形成LED元件之單位圖案而成之帶有圖案之基板(帶有LED圖案之基板)於設置成格子狀之稱為切割道之分割預定區域上進行分割而單片化(晶片化)。此處，所謂切割道係藉由分割而成為LED元件之2個部分之作為間隙部分的窄幅區域。

作為用於如此分割之方法，如下方法(例如參照專利文獻1)已為公知：以各個單位脈衝光之被照射區域沿著加工預定線離散地配置之條件，照射作為脈衝寬度為psec(picosecond，皮秒)級之超短脈衝光之雷射光，藉此，沿著加工預定線(通常為切割道中心位置)形成用於分割之起點。於專利文獻1所揭示之方法中，於各個單脈衝光之被照射區域中所形成之加工痕跡之間，產生劈裂或破裂導致之裂紋伸展(裂痕伸展)，藉由沿著如此之裂紋分割(分斷)基板而實現單片化。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-131256號公報

於如上所述之帶有圖案之基板中，通常，沿著與設置於藍寶石單晶基板之定向平面(orientation flat)平行之方向及與該定向平面正交之方向配置單位圖案。因此，於如此之帶有圖案之基板中，切割道於與定向平面平行之方向及與該定向平面垂直之方向上延伸。因此，於將帶有圖案之基板單片化之情形時，所得之各個LED元件中存在4個分割面。

於利用專利文獻1中揭示之方法進行如此之單片化之情形時，在各個LED元件之分割面之表面側附近，藉由以上述態樣沿著加工預定線照射脈衝雷射光而於各個單脈衝光之被照射區域離散地形成微小之加工痕跡。各個加工痕跡係於基板厚度方向上具有長邊方向之大致錐狀、大致楔形狀、或大致柱狀之微小孔部，且於該孔部表面形成藍寶石基板等之構成物質變質所得之變質區域而成，或變質區域自身呈現基板厚度方向上具有長邊方向之大致錐狀、大致楔形狀、或大致柱狀地存在，總之，各個加工痕跡係作為阻礙自LED元件內部發出之光之透過且對於該光不透明之區域而存在。因此，就提高LED元件中之光擷取效率之觀點而言，較理想為儘可能地抑制加工痕跡之形成。然而，只使加工痕跡之形成間隔增大，削減加工痕跡之個數於產生裂紋伸展時，必須使脈衝雷射光之功率更大，或於分斷時需要更多之力，其結果，對成為LED元件之部分造成損傷，或無法良好地沿著加工預定線分割帶有圖案之基板之可能性變高，因而欠佳。

本發明係鑒於上述課題而完成，其目的在於提供一種可不使帶有圖案之基板之分割產生缺陷且與先前相比削減加工痕跡之形成個數之帶有圖案之基板的加工方法。

為解決上述課題，技術方案1之發明之特徵在於：其係將於單晶基板上二維地重複配置複數個單位圖案而成之帶有圖案之基板進行加工之方法，且包括：分割起點形成步驟，其係藉由沿著設定於上述帶有圖案之基板上之加工預定線照射雷射光而於上述帶有圖案之基板上形成分割起點；及分斷步驟，其係藉由將上述帶有圖案之基板沿著上述分割起點分斷而單片化；上述分割起點形成步驟包含裂紋伸展加工步驟，該裂紋伸展加工步驟係藉由將上述雷射光沿著上述加工預定線一面掃描一面照射，而使藉由上述雷射光之各個單位脈衝光形成於上述帶有圖案之基板上之加工痕跡沿著上述加工預定線離散地配置，並且使裂紋自各個加工痕跡於上述帶有圖案之基板上伸展；於上述分割起點形成步驟中，以沿著上述加工預定線交替地形成第1區域與第2區域之方式，沿著上述加工預定線間歇地進行上述裂紋伸展加工步驟；該第1區域係藉由進行上述裂紋伸展加工步驟而等間隔地形成上述加工痕跡，該第2區域未進行上述裂紋伸展加工步驟而未形成上述加工痕跡。

技術方案2之發明係如技術方案1之帶有圖案之基板的加工方法，其中，沿上述加工預定線之方向上之上述單位圖案之尺寸係沿上述加工預定線之方向上之上述第1區域之尺寸與上述第2區域之尺寸之和之整數倍，且沿上述加工預定線之方向上之上述第2區域之尺寸相對於上述第1區域之尺寸之比為20/80以上且60/40以下。

技術方案3之發明係如技術方案2之帶有圖案之基板的加工方法，其中，於沿上述加工預定線之方向上，上述第1區域中之上述加工痕跡之間隔為400μm以下，且上述第2區域之尺寸為100μm以下。

技術方案4之發明係如技術方案2或3之帶有圖案之基板的加工方法，其中，上述加工預定線係相互正交之第1加工預定線與第2加工預定線，且於上述分割起點形成步驟中，以上述第1加工預定線中之上述第1區域與上述第2加工預定線中之上述第1區域交叉之方式進行上述裂紋伸展加工步驟。

技術方案5之發明之特徵在於：其係將於單晶基板上二維地重複配置複數個單位圖案而成之帶有圖案之基板進行加工之方法，且包括：分割起點形成步驟，其係藉由沿著設定於上述帶有圖案之基板上之加工預定線照射雷射光而於上述帶有圖案之基板上形成分割起點；及分斷步驟，其係藉由將上述帶有圖案之基板沿著上述分割起點分斷而單片化；上述分割起點形成步驟包含裂紋伸展加工步驟，該裂紋伸展加工步驟係藉由將上述雷射光沿著上述加工預定線一面掃描一面照射，而使藉由上述雷射光之各個單位脈衝光形成於上述帶有圖案之基板上之加工痕跡沿著上述加工預定線離散地配置，並且使裂紋自各個加工痕跡於上述帶有圖案之基板上伸展，於上述分割起點形成步驟中，以藉由進行上述裂紋伸展加工步驟而形成上述加工痕跡之區域等間隔地偏向沿著上述加工預定線而存在之方式，沿著上述加工預定線間歇地進行上述裂紋伸展加工步驟。

技術方案6之發明之特徵在於：其係將於單晶基板上二維地重複配置複數個單位圖案而成之帶有圖案之基板進行加工的裝置，且包括：分割起點形成構件，其係藉由沿著設定於上述帶有圖案之基板上之加工預定線照射雷射光而於上述帶有圖案之基板上形成分割起點；及分斷構件，其係藉由將上述帶有圖案之基板沿著上述分割起點分斷而單片化；上述分割起點形成構件包含裂紋伸展加工構件，該裂紋伸展加工構件係藉由將上述雷射光沿著上述加工預定線一面掃描一面照射，而使藉由上述雷射光之各個單位脈衝光形成於上述帶有圖案之基板上之加工痕跡沿著上述加工預定線離散地配置，並且使裂紋自各個加工痕跡於上述帶有圖案之基板上伸展；上述分割起點形成構件係以沿著上述加工預定線交替地形成第1區域與第2區域之方式，沿著上述加工預定線間歇地進行上述裂紋伸展加工之構件；該第1區域係利用上述裂紋伸展加工構件而等間隔地形成上述加工痕跡，該第2區域係未形成上述加工痕跡。

根據技術方案1至技術方案6之發明，與先前均勻地實施裂紋伸展加工之情況相比，可一面減少加工痕跡之個數，一面良好地分割帶有圖案之基板。當將重複形成例如LED元件等光學器件之單位圖案而成之帶有圖案之基板進行分割，單片化為各個LED元件之情形時，可獲得與先前相比光擷取效率提昇之LED元件。

1‧‧‧控制器

2‧‧‧控制部

3‧‧‧記憶部

3p‧‧‧程式

4‧‧‧載物台

4m‧‧‧移動機構

5‧‧‧照射光學系統

6‧‧‧上部觀察光學系統

6a‧‧‧相機

6b‧‧‧監視器

7‧‧‧上部照明系統

8‧‧‧下部照明系統

10‧‧‧被加工物

10a‧‧‧保持片

11‧‧‧抽吸構件

16‧‧‧下部觀察光學系統

16a‧‧‧相機

16b‧‧‧監視器

21‧‧‧驅動控制部

22‧‧‧攝像控制部

23‧‧‧照射控制部

24‧‧‧吸附控制部

25‧‧‧加工處理部

51‧‧‧半反射鏡

52‧‧‧聚光透鏡

71‧‧‧半反射鏡

81‧‧‧半反射鏡

82‧‧‧聚光透鏡

100‧‧‧雷射加工裝置

CR‧‧‧裂紋

D1‧‧‧加工位置資料

D2‧‧‧加工模式設定資料

LB‧‧‧雷射光

M‧‧‧加工痕跡

OF‧‧‧定向平面

PL(PL1、PL2)‧‧‧加工預定線

RE‧‧‧單位區域

RE1‧‧‧第1區域

RE2‧‧‧第2區域

SL‧‧‧雷射光源

ST‧‧‧切割道

T‧‧‧(帶有圖案之基板之)尺寸

t1‧‧‧第1區域RE1之尺寸

t2‧‧‧第2區域RE2之尺寸

UP‧‧‧單位圖案

W‧‧‧帶有圖案之基板

Wa‧‧‧主面

W1‧‧‧單晶基板

圖1係概略地表示雷射加工裝置100之構成之示意圖。

圖2係用以說明裂紋伸展加工中之雷射光LB之照射態樣之圖。

圖3係帶有圖案之基板W之示意平面圖及局部放大圖。

圖4係示意性表示於雷射加工裝置100中沿著一加工預定線PL進行間歇性裂紋伸展加工時之帶有圖案之基板W中之加工痕跡M之形成情況之帶有圖案之基板W之平面圖。

圖5係示意性表示於雷射加工裝置100中沿著一加工預定線PL進行間歇性裂紋伸展加工時之帶有圖案之基板W中之加工痕跡M之形成情況之帶有圖案之基板W之沿該加工預定線PL之垂直剖面圖。

圖6係表示對帶有圖案之基板W以射束點中心間隔△'進行均勻裂紋伸展加工時之加工痕跡M之形成情況之平面圖。

<雷射加工裝置>

圖1係概略地表示可應用於本發明之實施形態之被加工物分割中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主要包括：控制器1，其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；載物台4，其係將被加工物10載置於其上；及照射光學系統5，其對被加工物10照射自雷射光源SL出射之雷射光LB。

載物台4主要包括石英等光學性透明之部件。載物台4可利用例如抽吸泵等抽吸構件11而將載置於其上表面之被加工物10抽吸固定。而且，載物台4可藉由移動機構4m而於水平方向上移動。再者，圖1中，於將具有黏著性之保持片10a貼附於被加工物10之後，以該保持片10a之側為被載置面，將被加工物10載置於載物台4，但使用保持片10a之態樣並非必需。

移動機構4m係藉由未圖示之驅動構件之作用，而使載物台4於水平面內沿特定之XY2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。再者，關於移動機構4m，於進行對準等方面，更佳為以特定之旋轉軸為中心之水平面內之旋轉(旋轉θ)動作亦可與水平驅動獨立地實施。

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

於雷射加工裝置100中，概略而言，於由半反射鏡51反射自雷射光源SL發出之雷射光LB之後，由聚光透鏡52使該雷射光LB以聚焦於載置於載物台4上之被加工物10之被加工部位之方式聚光後，照射至被加工物10。而且，可一面以如此之態樣照射雷射光LB，一面使載物台4移動，藉此，對被加工物10沿著特定之加工預定線進行加工。即，雷射加工裝置100係對被加工物10藉由相對地掃描雷射光LB而進行加工之裝置。

作為雷射光源SL，較佳之態樣係使用Nd：YAG(neodymium yttrium aluminum garnet，摻釹釔鋁石榴石)雷射。作為雷射光源SL，使用波長為500nm~1600nm之雷射光源。而且，為了實現利用上述加工圖案之加工，雷射光LB之脈衝寬度必須為1psec~50psec左右。而且，較佳為，重複頻率R為10kHz~200kHz左右，雷射光之照射能量(脈衝能量)為0.1μJ~50μJ左右。再者，脈衝寬度或重複頻率之調整係藉由雷射光源SL中配備之未圖示之脈衝發生器而實現。

再者，於雷射加工裝置100中，當加工處理時，亦可視需要，於使聚焦位置自被加工物10之表面有意地偏離之散焦狀態下照射雷射光LB。於本實施形態中，較佳為，將散焦值(聚焦位置相對自被加工物10之表面朝向內部之方向之偏離量)設定於0μm以上且30μm以下之範圍。

而且，於雷射加工裝置100中，於載物台4之上方設有上部觀察光學系統6，其係用以自上方觀察、拍攝被加工物10；及上部照明系統7，其係自載物台4之上方對被加工物10照射照明光。而且，於載物台4之下方設有自載物台4之下方對被加工物10照射照明光之下部照明系統8。

上部觀察光學系統6包括設置於半反射鏡51之上方(鏡筒上方)之CCD(Charge-Coupled Device，電荷耦合器件)相機6a及連接於該CCD相機6a之監視器6b。而且，上部照明系統7包括上部照明光源S1、半反射鏡81、及聚光透鏡82。

該等上部觀察光學系統6與上部照明系統7係與照射光學系統5同軸地構成。更詳細而言，照射光學系統5之半反射鏡51及聚光透鏡52係與上部觀察光學系統6及上部照明系統7共用。藉此，自上部照明光源S1發出之上部照明光L1可由設置於未圖示之鏡筒內之半反射鏡71反射，進而於構成照射光學系統5之半反射鏡51中穿過後，由聚光透鏡52聚光地照射至被加工物10。而且，於上部觀察光學系統6中，可於照射上部照明光L1之狀態下，進行穿過聚光透鏡52、半反射鏡51及半反射鏡71之被加工物10之明場像之觀察。

而且，下部照明系統8包括下部照明光源S2、半反射鏡81、及聚光透鏡82。即，於雷射加工裝置100中，可將自下部照明光源S2出射且由半反射鏡81反射後被聚光透鏡82聚光之下部照明光L2經由載物台4照射至被加工物10。例如，若使用下部照明系統8，則可於將下部照明光L2照射至被加工物10之狀態下，於上部觀察光學系統6中進行該透射光之觀察等。

進而，如圖1所示，於雷射加工裝置100中，亦可配備用以自下方觀察、拍攝被加工物10之下部觀察光學系統16。下部觀察光學系統16包括設置於半反射鏡81之下方之CCD相機16a及連接於該CCD相機16a之監視器16b。於如此之下部觀察光學系統16中，例如可於上部照明光L1照射至被加工物10之狀態下進行該透射光之觀察。

控制器1更包括：控制部2，其係控制裝置各部之動作，實現下述態樣中之被加工物10之加工處理；及記憶部3，其記憶控制雷射加工裝置100之動作之程式3p或加工處理時所參照之各種資料。

控制部2係由例如個人電腦或微型電腦等泛用之電腦實現，且藉由將記憶於記憶部3之程式3p讀入至該電腦中執行，而將各種構成要素實現為控制部2之功能構成要素。

記憶部3係藉由ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)或RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及硬碟等記憶媒體而實現。再者，記憶部3既可為由實現控制部2之電腦之構成要素而實現之態樣，而且如為硬碟之情況等，亦可為與該電腦分開地設置之態樣。

記憶部3中除了記憶程式3p外，且記憶記載關於被加工物10之加工位置之加工位置資料D1，並且記憶與各個加工模式中之雷射加工之態樣對應之記載關於雷射光之各個參數之條件或載物台4之驅動條件(或者其等之可設定範圍)等之加工模式設定資料D2。

控制部2主要包括：驅動控制部21，其係控制利用移動機構4m對載物台4之驅動或聚光透鏡52之聚焦動作等與加工處理相關之各種驅動部分之動作；攝像控制部22，其係控制利用上部觀察光學系統6或下部觀察光學系統16對被加工物10之觀察、拍攝；照射控制部23，其係控制來自雷射光源SL之雷射光LB之照射；吸附控制部24，其係控制利用抽吸構件11將被加工物10吸附固定於載物台4之動作；及加工處理部25，其係按照被賦予之加工位置資料D1及加工模式設定資料D2而執行對加工對象位置之加工處理。

於具備如上構成之控制器1之雷射加工裝置100中，若由操作員賦予以加工位置資料D1中記載之加工位置為對象之特定加工模式之加工執行指示，則加工處理部25獲取加工位置資料D1，並且自加工模式設定資料D2中獲取與所選擇之加工模式對應之條件，通過驅動控制部21或照射控制部23及其他控制部而控制對應之各部分之動作，以執行與該條件對應之動作。例如，自雷射光源SL發出之雷射光LB之波長或輸出、脈衝之重複頻率、脈衝寬度之調整等係由照射控制部23實現。藉此，於視為對象之加工位置，實現被指定之加工模式下之加工。

較佳為，雷射加工裝置100構成為可藉由加工處理部25之作用，而按照控制器1中可利用地提供給操作員之加工處理選單，選擇對應於各種加工內容之加工模式。於如此之情況下，加工處理選單較佳為由GUI(Graphical User Interface，圖形使用者介面)提供。

由於具有如上構成，雷射加工裝置100可合理地進行各種雷射加工。

<裂紋伸展加工之原理>

其次，對作為雷射加工裝置100中可實現之加工方法之一之裂紋伸展加工進行說明。圖2係用以說明裂紋伸展加工中之雷射光LB之照射態樣之圖。更詳細而言，圖2係表示裂紋伸展加工時之雷射光LB之重複頻率R(kHz)、照射雷射光LB時載置被加工物10之載物台之移動速度V(mm/sec)、及雷射光LB之射束點中心間隔△(μm)之關係。再者，於以下說明中，以使用上述雷射加工裝置100為前提，將雷射光LB之出射源固定，藉由使載置被加工物10之載物台4移動而實現雷射光LB對於被加工物10之相對掃描，但即使於被加工物10靜止之狀態下，使雷射光LB之出射源移動之態樣，裂紋伸展加工亦可同樣地實現。

如圖2所示，當雷射光LB之重複頻率為R(kHz)時，每1/R(msec)將1個雷射脈衝(亦稱為單位脈衝光)自雷射光源發出。當載置被加工物10之載物台4以速度V(mm/sec)移動時，於發出某一雷射脈衝後至發出下一雷射脈衝之期間，被加工物10移動V×(1/R)=V/R(μm)，因此，某一雷射脈衝之光束中心位置與下一個發出之雷射脈衝之光束中心位置之間隔、即射束點中心間隔△(μm)由△=V/R決定。

藉此，當被加工物10之表面上之雷射光LB之光束直徑(亦稱為束腰直徑、光斑尺寸)Db與射束點中心間隔△滿足

△>Db......(式1)

時，於雷射光掃描時，各個雷射脈衝不會重合。

再者，若將單位脈衝光之照射時間即脈衝寬度設定得極短，則於各個單位脈衝光之被照射位置將產生如下現象：小於雷射光LB之射束點尺寸且存在於被照射位置之大致中央區域之物質藉由自被照射之雷射光獲得運動能量而於垂直於被照射面之方向上飛散或變質，另一方面，以伴隨如此之飛散而產生之反作用力為主之因單位脈衝光之照射而產生之衝擊或應力將作用於該被照射位置之周圍。

若利用該等情況，沿著加工預定線依次且離散地照射自雷射光源連續地發出之雷射脈衝(單位脈衝光)，則將於沿著加工預定線之各個單位脈衝光之被照射位置依次形成微小之加工痕跡，並且於各個加工痕跡彼此之間連續地形成裂紋。如此般，藉由裂紋伸展加工而連續地形成之裂紋成為分割被加工物10時之分割起點。

而且，可藉由使用例如眾所周知之分斷裝置，進行使利用裂紋伸展加工而形成之裂紋伸展至帶有圖案之基板W之相反面之分斷步驟，而分割被加工物10。再者，當藉由裂紋伸展而將被加工物10於厚度方向上完全地分斷時，無需上述分斷步驟，但即使一部分裂紋到達相反面，亦極少出現藉由裂紋伸展加工而將被加工物10完全地一分為二之情況，因此，通常伴有分斷步驟。

分斷步驟例如可藉由如下方式進行：將被加工物10設為形成有加工痕跡之側之主面為下側之姿勢，於利用2個下側分斷桿支持分割預定線(加工預定線)之兩側之狀態下，使上側分斷桿朝向另一主面且分割預定線(加工預定線)之正上方之分斷位置降下。

再者，若相當於加工痕跡間距之射束點中心間隔△過大，則分斷特性變差，從而導致無法沿著分割預定線(加工預定線)實現分斷。於裂紋伸展加工時，必須考慮此方面來決定加工條件。

於進行用於鑒於以上方面於被加工物10形成作為分割起點之裂紋之裂紋伸展加工時，合適之條件大致如下所述。具體條件根據被加工物10之材質或厚度等適當地進行選擇即可。

脈衝寬度τ：1psec以上且50psec以下；光束直徑Db：1μm以上且10μm以下；載物台移動速度V：50mm/sec以上且3000mm/sec以下；脈衝之重複頻率R：10kHz以上且200kHz以下；脈衝能量E：0.1μJ~50μJ

<帶有圖案之基板>

繼而，對作為被加工物10之一例之帶有圖案之基板W進行說明。圖3係帶有圖案之基板W之示意平面圖及局部放大圖。

所謂帶有圖案之基板W係於例如藍寶石等單晶基板(晶圓、母基板)W1(參照圖4)之一主面上積層形成特定之器件圖案而成。器件圖案具有二維地重複配置有經單片化後分別形成1個器件晶片之複數個單位圖案UP之構成。例如，將成為LED元件等光學器件或電子器件之單位圖案UP二維地重複。

而且，帶有圖案之基板W係俯視時呈大致圓形狀，但於外周之一部分具有直線狀定向平面(orientation flat)OF。以下，於帶有圖案之基板W之面內，將定向平面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。

作為單晶基板W1，使用具有70μm~200μm厚度之單晶基板。合適之一例係使用100μm厚之藍寶石單晶。而且，器件圖案通常形成為具有數μm左右之厚度。而且，器件圖案亦可具有凹凸。

例如，若係LED元件(晶片)製造用之帶有圖案之基板W，則可藉由將包含以GaN(氮化鎵)為主之Ⅲ族氮化物半導體之發光層及其他複數個薄膜層磊晶形成於藍寶石單晶上，進而，於該薄膜層上形成LED元件(LED晶片)中構成通電電極之電極圖案而構成。

再者，當形成帶有圖案之基板W時，亦可為如下態樣：使用賦予以主面內垂直於定向平面之Y方向為軸使c面或a面等晶面之面方位相對於主面法線方向傾斜數度左右之所謂偏斜角之基板(亦稱為偏斜基板)作為單晶基板W1。

各個單位圖案UP之作為邊界部分之窄幅區域被稱為切割道ST。切割道ST係帶有圖案之基板W之分割預定位置，且藉由於下述態樣中沿著切割道ST照射雷射光，而將帶有圖案之基板W分割成各個器件晶片。切割道ST通常為數十μm左右之寬度，且以於俯視器件圖案時形成格子狀之方式設定。但，單晶基板W1無需於切割道ST之部分露出，於切割道ST之位置，形成器件圖案之薄膜層亦可連續地形成。而且，設定切割道ST之中央部分作為加工預定線PL。

<帶有圖案之基板之分割>

繼而，對於本實施形態中實施之帶有圖案之基板W之分割方法進行說明。

於上述基於圖2之裂紋伸展加工之原理說明、及專利文獻1所揭示之方法中，以沿著加工預定線均勻地形成離散之加工痕跡為前提，但本實施形態之帶有圖案之基板W之分割方法於間歇地進行對於加工預定線之裂紋伸展加工之方面具有特徵性。以下，將本實施形態之裂紋伸展加工之實施態樣稱為間歇性裂紋伸展加工，將沿著加工預定線均勻地形成離散之加工痕跡之加工態樣稱為均勻性裂紋伸展加工。

本實施形態之所謂間歇性裂紋伸展加工係概略而言沿著加工預定線交替地形成第1區域與第2區域之加工態樣，該第1區域進行裂紋伸展加工而等間隔地形成加工痕跡，該第2區域未進行裂紋伸展加工，從而未形成上述加工痕跡。

再者，於本實施形態中，當進行間歇性裂紋伸展加工時，朝向帶有圖案之基板W中未設置器件圖案之側之面、即單晶基板W1露出之主面Wa(參照圖4、圖5)照射雷射光LB。即，將形成有器件圖案之側之主面Wb(參照圖5)作為被載置面，載置固定於雷射加工裝置100之載物台4，進行雷射光LB之照射。嚴格而言，於器件圖案之表面存在凹凸，但該凹凸與帶有圖案之基板W整體之厚度相比充分地小，因此，實質上亦可視為於帶有圖案之基板W之形成有器件圖案之之側具有平坦之主面。或者，亦可將設置有器件圖案之單晶基板W1之主面視為帶有圖案之基板W之主面Wb。

以上情況於間歇性裂紋伸展加工之實施中並非本質上必需之態樣，但於切割道ST之寬度小之情況下、或甚至於切割道ST之部分亦形成有薄膜層之情況等，就減小雷射光之照射對器件圖案造成之影響、或實現更確實之分割之方面而言為較佳之態樣。順便而言，圖3 中以虛線表示單位圖案UP或切割道ST之原因在於表示單晶基板露出之主面Wa為雷射光之照射對象面，且設置有器件圖案之主面Wb朝向其相反側。

圖4及圖5係示意性表示於雷射加工裝置100中沿著一加工預定線PL(PL1)進行間歇性裂紋伸展加工時帶有圖案之基板W中之加工痕跡M之形成情況之帶有圖案之基板W之平面圖及沿著該加工預定線PL(PL1)之垂直剖面圖。

當沿著一加工預定線PL進行間歇性裂紋伸展加工時，如圖4及圖5所示，沿著加工預定線交替地形成離散且等間隔地形成有複數個加工痕跡M之第1區域RE1、與未形成加工痕跡之第2區域RE2。換而言之，形成加工痕跡之第1區域RE1等間隔地偏向沿著加工預定線PL而存在。或者，重複將第1區域RE1與第2區域RE2合併而成之單位區域RE。再者，於沿著加工預定線PL進行均勻裂紋伸展加工時，第1區域RE1中之裂紋伸展加工係於可藉由其後之分斷而適宜地分斷帶有圖案之基板W之條件下進行。

於如此之情況下，裂紋朝向第1區域RE1之各個加工痕跡M彼此之間、或加工痕跡M之下方伸展。另一方面，於第2區域RE2中，裂紋未必伸展。即，藉由沿著一加工預定線PL進行間歇性裂紋伸展加工，而於帶有圖案之基板W中，沿著加工預定線PL交替地重複產生裂紋進展之區域與未產生裂紋伸展之區域。

繼而，將如此之狀態之帶有圖案之基板W供給至分斷裝置，沿著該加工預定線PL進行分斷。於如此之情況下，裂紋以產生裂紋伸展之各個第1區域RE1為起點，朝向帶有圖案之基板W之相反面Wb、及朝向第1區域RE1之間伸展，將帶有圖案之基板W沿著加工預定線進行分割。即，無論是否包含不存在加工痕跡M之第2區域RE2，均可良好地分割帶有圖案之基板W。藉此，正確地以具有圖5所例示之垂直截面般之加工截面之態樣，分割帶有圖案之基板W。即，若沿著加工預定線PL進行間歇性裂紋伸展加工，則可沿著加工預定線PL分割帶有圖案之基板W。

間歇性裂紋伸展加工較佳為以如下方式進行：沿著作為加工對象之加工預定線之方向上之單位圖案UP之尺寸T為沿著加工預定線PL之方向上之第1區域RE1之尺寸t1與第2區域RE2之尺寸t2之和(即單位區域RE之尺寸)之整數倍，且尺寸比t2/t1成為20/80以上且60/40以下。於圖4及圖5中，例示了尺寸T為t1+t2之4倍、即T=4(t1+t2)之情況。惟於本實施形態中，如圖4及圖5所示，所謂第1區域RE1之尺寸t1係存在於第1區域RE1兩端之加工痕跡M彼此之中心間距離。

藉由滿足該等必要條件，可沿著加工預定線PL更良好地分割帶有圖案之基板W。更具體而言，當將該第1區域RE1中離散地存在之所有加工痕跡M之個數設為k(k為自然數)時，賦予t1=(k-1)△。而且，如圖4及圖5所示，第2區域RE2之尺寸係於與該第2區域RE2鄰接之2個第1區域RE1之各者中位於最接近第2區域RE2之部位之加工痕跡M彼此之距離。

而且，更佳為將第1區域RE1中之加工痕跡M之形成間距即射束點中心間隔△設為5μm以下，以第2區域RE2之尺寸t2成為100μm以下之方式進行間歇性裂紋伸展加工。於不滿足前者之情況下，由於裂紋伸展加工本身無法進行，故而欠佳。於不滿足後者之情況下，由於無法沿著加工預定線(分割預定線)良好地進行分斷，故而欠佳。

再者，就加工痕跡M之形成間距而言，於均勻裂紋伸展加工時之加工痕跡M之形成間距與間歇性裂紋伸展加工之第1區域RE1中之加工痕跡M之形成間距相同時，間歇性裂紋伸展加工所形成之加工痕跡M之個數比均勻裂紋伸展加工少相當於第2區域RE2所存在之數量。因此，若將重複形成例如LED元件等光學器件之單位圖案而成之帶有圖案之基板W分割，獲得LED元件，則進行間歇性裂紋伸展加工而分割之LED元件與進行均勻裂紋伸展加工而分割之LED元件相比，光擷取效率變高。即，可謂間歇性裂紋伸展加工於提高LED元件之光擷取效率方面為合適之加工方法。

然而，就削減所形成之加工痕跡之個數之方面而言，亦可考慮增大相當於均勻裂紋伸展加工中之加工痕跡之形成間距之雷射光LB之射束點中心間隔之態樣。例如，圖6係表示對圖4及圖5所例示之帶有圖案之基板W，以值大於△之射束點中心間隔△'進行均勻裂紋伸展加工時之加工痕跡M之形成情況之平面圖。其中，設為5μm<△'<t2。而且，每個基板尺寸T之加工痕跡M之個數相同。

於間歇性裂紋伸展加工之情況下，當裂紋伸展加工後進行分斷時，亦於第2區域RE2中，裂紋CR進行伸展，因此於設為△'<t2之圖6之情況下，亦期待當裂紋伸展加工後進行分斷時，於加工痕跡M之間裂紋CR合理地伸展。然而，於如此之態樣之情況下，由本發明之發明者確認到裂紋伸展加工後未必可良好地進行分斷。此處，所謂無法良好地進行分斷係指分斷步驟中之裂紋伸展未沿著加工預定線進行，導致LED元件傾斜地破裂、或本來於普通分斷條件下未能進行分斷而對分斷桿施加過量負荷導致分斷桿損壞等分斷時產生某些缺陷。

作為其原因，認為於間歇性裂紋伸展加工時，至少於第1區域RE1中，於分斷步驟前之時間點，裂紋充分地伸展，強度方面變弱，相對於此，於將加工痕跡M之間隔擴大之均勻裂紋伸展加工之情況下，於分斷前之時間點，於加工痕跡M彼此之間裂紋CR未必相連，因此，最終，與間歇性裂紋伸展加工時相比，分斷步驟中之負荷變高。

此情況係指如本實施形態般，於形成加工痕跡M之第1區域RE1中，於加工痕跡M之間確實地產生裂紋伸展之後，間歇地形成不形成加工痕跡M之第2區域RE2意味著於一面抑制加工痕跡M之個數一面實現良好之分斷之方面較為重要。

再者，於分割帶有圖案之基板W時，如圖4所示，必須沿著相互正交之加工預定線PL1、PL2進行分斷，但於進行間歇性裂紋伸展加工後需要進行分斷之情況下，於加工預定線PL1與加工預定線PL2交叉之位置(加工預定線交叉位置)，較佳為使沿著各個加工預定線PL1、PL2之間歇性裂紋伸展加工時所形成之第1區域RE1相互交叉。於如此之情況下，實現LED元件中不產生缺口或破裂之良好分斷。例如，於圖4中，表示於沿著加工預定線PL1之間歇性裂紋伸展加工中，第1區域RE1形成於加工預定線交叉位置之情況。於如此之情況下，此後，即便沿著加工預定線PL2進行間歇性裂紋伸展加工時，只要將第1區域RE1形成於加工預定線交叉位置即可。

如以上所說明，根據本實施形態，當沿著加工預定線分割帶有圖案之基板時，藉由進行沿著加工預定線交替地形成第1區域與第2區域之間歇性裂紋伸展加工，而於帶有圖案之基板上形成分割起點之後，沿著該加工預定線進行分斷，藉此，與先前進行均勻性裂紋伸展加工之情況相比，可一面減少加工痕跡之個數，一面良好地分割帶有圖案之基板，其中該第1區域進行裂紋伸展加工而等間隔地形成加工痕跡，該第2區域未進行裂紋伸展加工，從而未形成上述加工痕跡。藉此，若將重複形成例如LED元件等光學器件之單位圖案而成之帶有圖案之基板分割，單片化為各個LED元件(LED晶片)，則阻礙來自元件內之光之出射之加工痕跡之個數比先前變少，因此，可獲得與先前相比光擷取效率提昇之LED元件。