TW201601866A - 單結晶基板之加工方法 - Google Patents
單結晶基板之加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201601866A TW201601866A TW104107783A TW104107783A TW201601866A TW 201601866 A TW201601866 A TW 201601866A TW 104107783 A TW104107783 A TW 104107783A TW 104107783 A TW104107783 A TW 104107783A TW 201601866 A TW201601866 A TW 201601866A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- single crystal
- crystal substrate
- hole
- substrate
- shield
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 122
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 14
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 10
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 80
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 47
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 40
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 40
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 16
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 16
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
-
- 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
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
- H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
-
- 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
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
Abstract
本發明之課題是提供一種可有效率地將單結晶基板之上表面研磨以形成所要求之厚度，且可在單結晶基板之上表面有效率地進行散佈而形成複數個凹部的單結晶基板之加工方法。解決手段為一種單結晶基板之加工方法，其包含：數值孔徑設定步驟，將用以供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於單結晶基板設定成預定值；潛盾型通孔形成步驟，將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到預定位置以照射脈衝雷射光線，而從單結晶基板之上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長以形成潛盾型通孔；以及非晶質去除步驟，以研磨材料對形成於單結晶基板上之潛盾型通孔進行研磨以去除非晶質。
Description
本發明是有關於對藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板等單結晶基板施行加工之單結晶基板之加工方法。
在光器件製造步驟中，是在藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板的表面積層由n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層所形成的光器件層，並在形成為格子狀之複數條分割預定線所劃分出的複數個區域中形成發光二極體、雷射二極體等光器件而構成光器件晶圓。並且，可藉由沿著分割預定線照射雷射光線以切斷光器件晶圓之作法將形成有光器件的區域分割以製造出一個個光器件。
作為分割上述之光器件晶圓等之晶圓的方法，以下的方法也正在被嘗試中：使用對被加工物具有穿透性之波長的脈衝雷射光線，將聚光點對準用來分割的區域之內部而照射脈衝雷射光線的雷射加工方法。使用了這個雷射加工方法的分割方法，其技術如下：從晶圓其中一方之面
側使聚光點對準內部而照射對晶圓具有穿透性之波長的脈衝雷射光線，並沿著分割預定線在被加工物內部連續地形成改質層，並對藉由形成此改質層而使強度降低了的切割道(street)施加外力，以分割晶圓(參照例如，專利文獻1)。
又，作為沿著分割預定線分割半導體晶圓或光器件晶圓等之晶圓的方法，藉由沿著分割預定線照射對晶圓具有吸收性之波長的脈衝雷射光線以施行燒蝕加工而形成雷射加工溝，再沿著形成有成為其破斷起點之雷射加工溝的分割預定線賦予外力以進行割斷的技術已經被實用化(參照例如，專利文獻2)。
專利文獻1：日本專利第3408805號公報
專利文獻2：日本專利特開平10-305420號公報
然而，以上述任一種加工方法所分割成的光器件中，都會有改質層等之污渣或碎片殘留在外周面而使光器件的亮度降低的問題。
又，藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板等單結晶基板都是難切削材料，會有下列問題：要研磨單結晶基板之上表面以形成所要求之厚度，或為了提升光器件的亮度而在單結晶基板的上表面將複數個凹部散佈
而形成之作法都是困難的。
本發明是有鑒於上述事實而作成的，其主要技術課題為提供一種可以研磨單結晶基板之上表面而有效率地形成所要求之厚度的單結晶基板之加工方法。
又，其他之技術課題為提供一種可在單結晶基板之表面上有效率地將複數個凹部散佈而形成的單結晶基板之加工方法。
為解決上述的主要技術課題，根據本發明所提供的單結晶基板之加工方法，其特徵為，該單結晶基板之加工方法包含：數值孔徑設定步驟，將使脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於單結晶基板設定成預定值；潛盾型通孔形成步驟，將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到預定位置並照射脈衝雷射光線，並從單結晶基板之上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長而形成潛盾型通孔；以及非晶質去除步驟，以研磨材料研磨形成於單結晶基板上之潛盾型通孔以去除非晶質。
在上述數值孔徑設定步驟中設定為預定值之聚光透鏡的數值孔徑(NA)，是設定成使除以單結晶基板之折射率(N)後之值在0.05~0.2的範圍。
在上述非晶質去除步驟中所使用的研磨材料，其硬度在單結晶基板的硬度以下。
再者，較理想的是，單結晶基板是藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板之任一種，且研磨材料是由藍寶石(Al2O3)、碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、矽酸鹽、石英所構成之任一種磨粒。
上述潛盾型通孔形成步驟是沿著將單結晶基板分割成晶片的輪廓連接潛盾型通孔而形成，且上述非晶質去除步驟是研磨晶片的外周。
又，上述潛盾型通孔形成步驟是於單結晶基板之上表面以預定的深度連接潛盾型通孔而形成，且上述非晶質去除步驟是研磨單結晶基板的上表面而將單結晶基板形成為預定的厚度。
此外，上述潛盾型通孔形成步驟是於單結晶基板的上表面將潛盾型通孔散佈在所要求的位置上而形成，且上述非晶質去除步驟是研磨單結晶基板而在單結晶基板上表面形成凹部。
根據本發明的單結晶基板之加工方法，因為包含以下步驟：數值孔徑設定步驟，將用以供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於單結晶基板設定成預定值；潛盾型通孔形成步驟，將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到預定位置以照射脈衝雷射光線，而從單結晶基板之上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長以形成潛盾型通孔；以及非晶質去除步驟，以研磨材料對形成於單結晶基板上之潛盾型通孔進行研磨以去除非晶
質。因此，在潛盾型通孔形成步驟中構成形成在單結晶基板上之潛盾型通孔的非晶質是脆弱的，所以在非晶質去除步驟中所使用的研磨材料會使用由硬度在單結晶基板的硬度以下之材料所構成之磨粒來進行研磨，而可以輕易地僅將非晶質去除。因此，可以有效率地實施以下的研磨：沿著形成於單結晶基板上之潛盾型通孔而被分割好的晶片之分割面的研磨、為了將單結晶基板形成為預定厚度而於單結晶基板之上表面側所形成的潛盾型通孔層的研磨，以及散佈形成於單結晶基板之上表面側的潛盾型通孔的研磨。
2‧‧‧光器件晶圓
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
21‧‧‧光器件
22‧‧‧分割預定線
23‧‧‧潛盾型通孔
231‧‧‧細孔
232‧‧‧非晶質
3‧‧‧環狀框架
30‧‧‧切割膠帶
4‧‧‧雷射加工裝置
41、61‧‧‧工作夾台
42‧‧‧雷射光線照射機構
421‧‧‧套管
422‧‧‧聚光器
422a‧‧‧聚光透鏡
43‧‧‧攝像機構
5‧‧‧分割裝置
51‧‧‧框架保持機構
511‧‧‧框架保持構件
511a‧‧‧載置面
512‧‧‧夾具
52‧‧‧攝像機構
521‧‧‧擴張圓筒
522‧‧‧支撐凸緣
523‧‧‧支撐機構
523a‧‧‧汽缸
523b‧‧‧活塞桿
53‧‧‧拾取式夾頭
6‧‧‧砂紙(研磨裝置)
62‧‧‧研磨機構
621‧‧‧主軸殼體
622‧‧‧旋轉主軸
623‧‧‧機座
624‧‧‧研磨工具
625‧‧‧基台
626‧‧‧研磨墊
627‧‧‧連結螺栓
10‧‧‧藍寶石基板
101‧‧‧凹部
LB‧‧‧脈衝雷射光線
P‧‧‧聚光點
S‧‧‧間隔
α、β‧‧‧角度
X、Y、X1、61a、624a、624b‧‧‧箭頭
圖1是以本發明之單結晶基板之加工方法所加工之作為單結晶基板的光器件晶圓的立體圖。
圖2是顯示裝設在環狀框架上的切割膠帶上黏貼有圖1所示之光器件晶圓之狀態的立體圖。
圖3是用以實施本發明之單結晶基板之加工方法中的潛盾型通孔形成步驟之雷射加工裝置的主要部位立體圖。
圖4(a)~(e)是表示本發明之單結晶基板之加工方法中的潛盾型通孔形成步驟之第1實施形態的說明圖。
圖5是顯示聚光透鏡之數值孔徑(NA)、光器件晶圓之折射率(N)和將數值孔徑(NA)除以折射率(N)後之值(S=NA/N)之間的關係之圖。
圖6是用於將藉由本發明之單結晶基板之加工方法而形成有潛盾型通孔之光器件晶圓分割為一個個光器件之分割裝置的立體圖。
圖7(a)~(c)是藉由圖6所示之分割裝置所實施之晶圓分割步驟的說明圖。
圖8是藉由圖7所示之晶圓分割步驟而分割為一個個的光器件之立體圖。
圖9(a)、(b)是表示本發明之單結晶基板之加工方法中的非晶質去除步驟之第1實施形態的說明圖。
圖10是以本發明之單結晶基板之加工方法所加工之作為單結晶基板的藍寶石基板的立體圖。
圖11是表示本發明之單結晶基板之加工方法中的潛盾型通孔形成步驟之第2實施形態的說明圖。
圖12(a)~(c)是顯示本發明之單結晶基板之加工方法中的非晶質去除步驟之第2實施形態的說明圖。
圖13(a)、(b)是表示本發明之單結晶基板之加工方法中的潛盾型通孔形成步驟之第3實施形態的說明圖。
以下，將參照附加之圖式，針對本發明之單結晶基板之加工方法，作更詳細的說明。
圖1中所示為以本發明之雷射加工方法所加工之作為單結晶基板的光器件晶圓的立體圖。圖1所示之光器件晶圓2，是將發光二極體、雷射二極體等光器件21在厚度為300μm的藍寶石基板之表面2a上形成為矩陣狀。並且，以形成為格子狀之分割預定線22劃分各光器件21。
參照圖3至圖9，說明對作為上述之單結晶基板之
光器件晶圓2進行加工的單結晶基板之加工方法的第1實施形態。
首先，實施將光器件晶圓2黏貼於裝設在環狀框架上之切割膠帶的表面的晶圓支撐步驟。亦即，如圖2所示，將光器件晶圓2的背面2b黏貼於切割膠帶30的表面，且該切割膠帶30是以覆蓋環狀框架3之內側開口部的方式裝設外周部。如此一來，黏貼在切割膠帶30的表面上的光器件晶圓2，就會成為表面2a在上側。
圖3中所示為沿著已實施過上述晶圓支撐步驟之光器件晶圓2的分割預定線22施行雷射加工之雷射加工裝置。圖3所示之雷射加工裝置4具備有保持被加工物的工作夾台41、對保持於該工作夾台41上之被加工物照射雷射光線的雷射光線照射機構42，以及對保持於工作夾台41上之被加工物進行拍攝的攝像機構43。工作夾台41是構成為可吸引保持被加工物，並形成為可藉由圖未示之加工進給機構使其在圖3中以箭頭X所示之加工進給方向上移動，並且可藉由圖未示之分度進給機構使其在圖3中以箭頭Y所示之分度進給方向上移動。
上述雷射光線照射機構42包含實質上配置成水平之圓筒形狀的套管(casing)421。套管421內配置有圖未示之脈衝雷射光線振盪機構，該脈衝雷射光線振盪機構包括了脈衝雷射光線振盪器和重複頻率設定機構。在上述套管421的前端部裝設有聚光器422，該聚光器422包括有用於將從脈衝雷射光線振盪機構所振盪發出的脈衝雷射光線聚光
之聚光透鏡422a。此聚光器422之聚光透鏡422a，是將數值孔徑(NA)設定如下。亦即，是將聚光透鏡422a之數值孔徑(NA)設定成使數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值在0.05~0.2的範圍(數值孔徑設定步驟)。再者，雷射光線照射機構42包括有用於調整透過聚光器422的聚光透鏡422a而被聚光之脈衝雷射光線的聚光點位置的聚光點位置調整機構(圖未示)。
裝設於構成上述雷射光線照射機構42之套管421之前端部的攝像機構43，除了以可見光進行拍攝之一般攝像元件(CCD)之外，還可以由用於對被加工物照射紅外線之紅外線照明機構、用於捕捉藉由該紅外線照明機構所照射之紅外線的光學系統，以及將對應於藉由該光學系統所捕捉到之紅外線的電氣信號輸出的攝像元件(紅外線CCD)等所構成，並將拍攝到的影像信號傳送至圖未示的控制機構。
要使用上述之雷射加工裝置4，沿著已實施過上述晶圓支撐步驟之光器件晶圓2的分割預定線22施行雷射加工時，會實施將聚光透鏡和單結晶基板相對地在光軸方向上定位的定位步驟，以將脈衝雷射光線的聚光點定位在作為單結晶基板之光器件晶圓2的厚度方向的所要求的位置上。
首先，是將黏貼有光器件晶圓2之切割膠帶30側載置於上述圖3所示之雷射加工裝置4的工作夾台41上。然後，藉由將圖未示之吸引機構作動，以透過切割膠帶30將光器件
晶圓2保持於工作夾台41上(晶圓保持步驟)。因此，保持於工作夾台41上之光器件晶圓2會形成表面2a在上側。再者，在圖3中雖然是將裝設有切割膠帶30之環狀框架3省略而顯示，但環狀框架3將受到配置於工作夾台41上之適當的框架保持機構所保持。如此進行而吸引保持了光器件晶圓2的工作夾台41可透過圖未示之加工進給機構被定位到攝像機構43的正下方。
當將工作夾台41定位於攝像機構43的正下方時，即可實行校準(aligment)作業，以藉由攝像機構43及圖未示之控制機構檢測光器件晶圓2的用來雷射加工之加工區域。亦即，攝像機構43及圖未示之控制機構可實行用於對形成於光器件晶圓2之預定方向上的分割預定線22，與沿著分割預定線22照射雷射光線的雷射光線照射機構42的聚光器422進行位置對準的型樣匹配(pattern matching)等之影像處理，而完成雷射光線照射位置的校準(校準步驟)。又，對於光器件晶圓2上之與上述預定方向垂直相交的方向上所形成的分割預定線22，也是同樣地完成雷射光線照射位置的校準。
當實施了上述校準步驟後，如圖4所示，就可將工作夾台41移動至照射雷射光線之雷射光線照射機構42之聚光器422所在的雷射光線照射區域，並將預定之分割預定線22定位於聚光器422的正下方。此時，是如圖4(a)所示地將光器件晶圓2定位成使分割預定線22的一端(圖4(a)中為左端)位於聚光器422的正下方。然後，作動圖未示之聚光
點位置調整機構使聚光器422在光軸方向上移動，以將藉由聚光器422的聚光透鏡422a所聚光之脈衝雷射光線LB的聚光點P定位到作為單結晶基板之光器件晶圓2之厚度方向的所要求的位置上(定位步驟)。再者，在圖示之實施形態中，是將脈衝雷射光線的聚光點P設定在距離光器件晶圓2之供脈衝雷射光線入射之上表面(表面2a側)所要求位置處(例如距離表面2a為5~10μm之背面2b側的位置)。
如上述地實施了定位步驟後，就可以實施潛盾型通孔形成步驟，其為作動雷射光線照射機構42而從聚光器422照射脈衝雷射光線LB，以使其從已定位在光器件晶圓2之聚光點P附近(上表面(表面2a))朝向底面(背面2b)形成細孔和遮蔽該細孔之非晶質而形成潛盾型通孔。亦即，從聚光器422照射對構成光器件晶圓2的藍寶石基板具有穿透性之波長的脈衝雷射光線LB，並使工作夾台41在圖4(a)中朝箭頭X1所示之方向以預定之進給速度移動(潛盾型通孔形成步驟)。然後，如圖4(b)所示，當分割預定線22的另一端(在圖4(a)中為右端)到達雷射光線照射機構42之聚光器422的照射位置時，即停止脈衝雷射光線的照射，同時停止工作夾台41的移動。
藉由實施上述潛盾型通孔形成步驟，可在光器件晶圓2的內部，如圖4(c)所示地從脈衝雷射光線LB之聚光點P附近(上表面(表面2a))朝底面(背面2b)使細孔231和形成於該細孔231之周圍的非晶質232成長，並沿著分割預定線22以預定的間隔(在圖示之實施形態中為16μm的間隔(加工
進給速度：800mm/秒)/(重複頻率：50kHz))形成非晶質的潛盾型通孔23。此潛盾型通孔23，如圖4(d)及(e)所示，是由形成於中心之直徑為φ 1μm左右之細孔231和形成於該細孔231周圍之直徑為φ 16μm之非晶質232所構成，且在圖示之實施形態中是成為以下的形態：將互相鄰接之非晶質232形成為彼此連接。再者，上述之潛盾型通孔形成步驟中所形成之非晶質的潛盾型通孔23，因為可以從光器件晶圓2的上表面(表面2a)涵蓋到底面(背面2b)而形成，因此即使晶圓的厚度厚，也只需要照射1次脈衝雷射光線即可，故可使生產性變得極為良好。又，因為在潛盾型通孔形成步驟中碎片不會飛散，因此也可以解決使器件的品質降低的問題。
如上述地沿著預定之分割預定線22實施上述潛盾型通孔形成步驟後，就可以使工作夾台41在以箭頭Y所示的方向上僅分度移動形成於光器件晶圓2上之分割預定線22的間隔(分度步驟)，以執行上述潛盾型通孔形成步驟。如此進行，而沿著形成在預定方向上之所有分割預定線22均實施了上述潛盾型通孔形成步驟後，就可以使工作夾台41旋轉90度，以沿著相對於上述預定方向上所形成之分割預定線22為直交的方向上延伸之分割預定線22實行上述潛盾型通孔形成步驟。
再者，在上述之實施形態中，雖然所舉出的例子是做成讓光器件晶圓2之表面2a在上側而保持在工作夾台41上，並從光器件晶圓2的表面2a側沿著分割預定線22照射脈衝雷射光線而形成潛盾型通孔23，但也可以做成讓光器件晶
圓2的背面在上側而保持在工作夾台41上，並從光器件晶圓2的背面側沿著分割預定線22照射脈衝雷射光線而形成潛盾型通孔23。
在上述的潛盾型通孔形成步驟中，為了要形成良好的潛盾型通孔23，重要的是如上述地將聚光透鏡422a之數值孔徑(NA)，設定成使數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S)在0.05~0.2的範圍。
此處，針對數值孔徑(NA)、折射率(N)和將數值孔徑(NA)除以折射率(N)後之值(S=NA/N)的關係，參照圖5進行說明。圖5中，是將入射至聚光透鏡422a之脈衝雷射光線LB以相對於光軸形成角度(α)進行聚光。此時，sin α為聚光透鏡422a之數值孔徑(NA)(NA=sin θ)。當將透過聚光透鏡422a而被聚光之脈衝雷射光線LB照射至由單結晶基板所構成之光器件晶圓2上時，因為構成光器件晶圓2之單結晶基板之密度比空氣還高，所以脈衝雷射光線LB會由角度(α)折射成角度(β)。此時，相對於光軸的角度(β)，會因為構成光器件晶圓2之單結晶基板的折射率(N)而改變。因為折射率(N)是(N=sin α/sin β)，所以將數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)會成為sin β。因此，將sin β設定在0.05~0.2的範圍(0.05≦sin β≦0.2)是很重要的。
以下，說明將聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍之理由。
[實驗1-1]
將厚度1000μm的藍寶石(Al2O3)基板(折射率：1.7)以下列的加工條件形成潛盾型通孔，並判定潛盾型通孔之良窳。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
加工進給速度：800mm/秒
如以上所述，在藍寶石基板(折射率：1.7)中，是藉由
將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)設定成使數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)在0.05~0.2的範圍，而形成潛盾型通孔。因此，在藍寶石基板(折射率：1.7)中，將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)設定在0.1~0.35是很重要的。
[實驗1-2]
將厚度1000μm的碳化矽(SiC)基板(折射率：2.63)以下列的加工條件形成潛盾型通孔，並判定潛盾型通孔之良窳。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
加工進給速度：800mm/秒
如以上所述，在碳化矽(SiC)基板(折射率：2.63)中，是藉由將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍，而形成潛盾型通孔。因此，在碳化矽(SiC)基板中，要將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)設定在0.15~0.55是很重要的。
[實驗1-3]
將厚度1000μm的氮化鎵(GaN)基板(折射率：2.3)以下列的加工條件形成潛盾型通孔，並判定潛盾型通孔之良窳。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
加工進給速度：800mm/秒
如以上所述，在氮化鎵(GaN)基板中，是藉由將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍，而形成潛盾型通孔。因此，在氮化鎵(GaN)基板中，將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑(NA)設定在0.1~0.5是很重要的。
再者，因為潛盾型通孔是從聚光點P形成到照射雷射光線之側，因此必須將脈衝雷射光線之聚光點定位在和脈衝雷射光線入射之側為相反側之面鄰接的內側。
由上述之實驗1-1、實驗1-2、實驗1-3，能夠確認到藉由將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡422a的數值孔徑
(NA)除以單結晶基板之折射率(N)後之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍內，可形成潛盾型通孔。
其次，探討脈衝雷射光線之能量和潛盾型通孔之長度的相關關係。
[實驗2]
將厚度1000μm的藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板以下列的加工條件照射脈衝雷射光線，並求出脈衝雷射光線之能量(μJ/1個脈衝)和潛盾型通孔之長度(μm)的關係。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
加工進給速度：800mm/秒
將平均輸出，以間隔0.05W(1μJ/1個脈衝)使平均輸出上昇直至形成潛盾型通孔為止，形成潛盾型通孔之後，以間隔0.5W(10μJ/1個脈衝)使平均輸出上昇直至10W(200μJ/1個脈衝)為止，並量測潛盾型通孔的長度(μm)。
由上述實驗2可知，只要將脈衝雷射光線的脈衝
能量設定為90μJ/1個脈衝，就可以在上述加工條件中從厚度為300μm的藍寶石(Al2O3)基板所構成之光器件晶圓2的
(上表面(表面2a))涵蓋到底面(背面2b)而形成潛盾型通孔。再者，如果是厚度為300μm的碳化矽(SiC)基板時，只要將脈衝雷射光線的脈衝能量設定成80μJ/1個脈衝即可，如果是厚度為300μm的氮化鎵(GaN)基板時，只要將脈衝雷射光線的脈衝能量設定成70μJ/1個脈衝即可。
其次，探討脈衝雷射光線的波長和潛盾型通孔的形成狀況。
[實驗3-1]
對厚度1000μm的藍寶石基板以下列之加工條件將脈衝雷射光線的波長依2940nm、1550nm、1030nm、515nm、343nm、257nm、151nm往下降低，以驗證是否可以在能帶隙8.0eV(波長換算：155nm)的藍寶石基板上形成潛盾型通孔。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
加工進給速度：800mm/秒
可以確認到的是，如以上所述，在藍寶石基板中，當將脈衝雷射光線的波長設定成對應於能帶隙8.0eV之波長(波長換算：155nm)的2倍以上時，就可以形成潛盾型通孔。
[實驗3-2]
對厚度為1000μm的碳化矽(SiC)基板以下列之加工條件將脈衝雷射光線的波長依2940nm、1550nm、1030nm、515nm、257nm往下降低，以驗證是否可以在能帶隙2.9eV(波長換算：425nm)的碳化矽(SiC)基板上形成潛盾型通孔。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
加工進給速度：800mm/秒
可以確認到的是，如以上所述，在碳化矽(SiC)基板中，當將脈衝雷射光線的波長設定成對應於能帶隙2.9eV之波長(波長換算：425nm)的2倍以上時，就可以形成潛盾型通孔。
[實驗3-3]
對厚度1000μm的氮化鎵(GaN)基板以下列之加工條件將脈衝雷射光線的波長依2940nm、1550nm、1030nm、515nm、257nm往下降低，以驗證是否可在能帶隙3.4eV(波長換算：365nm)的氮化鎵(GaN)基板上形成潛盾型通孔。
加工條件
波長：1030nm
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
平均輸出：3W
聚光點點徑：φ 10μm
加工進給速度：500mm/秒
257 在入射面發生燒蝕不良
可以確認到的是，如以上所述，在氮化鎵(GaN)基板中，當將脈衝雷射光線的波長設定成對應於能帶隙3.4eV之波長(波長換算：365nm)的2倍以上時，就可以形成潛盾型通孔。
由上述之實驗3-1、實驗3-2、實驗3-3，可以確認到當將脈衝雷射光線的波長設定成對應於單結晶基板的能帶隙之波長的2倍以上時，就可以形成潛盾型通孔。
以上，雖然就藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板作了說明，但本發明也可適用於石英(SiO2)基板、鉭酸鋰(Lithium tantalate)(LT)基板、鈮酸鋰(Lithium niobate)(LN)基板、蘭克賽(Langasite)(La3Ga5SiO14)基板等單結晶基板。
實施過上述之潛盾型通孔形成步驟後，就可以實施晶圓分割步驟，對光器件晶圓2賦予外力並沿著連續形成有由細孔231和形成於該細孔231周圍之非晶質232所構成之潛盾型通孔23的分割預定線22將光器件晶圓2分割成一個個光器件21。晶圓分割步驟，是利用圖6所示之分割裝置5而實施。圖6所示之分割裝置5具備有用以保持上述環狀框架3之框架保持機構51、用以將裝設在該框架保持機構51所保持之環狀框架3上的光器件晶圓2擴張的膠帶擴張機構52，以及拾取式夾頭53。框架保持機構51是由環狀的框架保持構件511，和配置於該框架保持構件511外周之作為固定機構的複數個夾具512所構成。框架保持構件511的上表面形
成有用以載置環狀框架3的載置面511a，並可將環狀框架3載置於此載置面511a上。並且，載置於載置面511a上的環狀框架3，可藉由夾具512而被固定在框架保持構件511上。如此所構成之框架保持機構51是被支撐成可藉由膠帶擴張機構52在上下方向上作進退。
膠帶擴張機構52具備有配置於上述環狀的框架保持構件511內側之擴張圓筒521。此擴張圓筒521具有比環狀框架3的內徑小，且比黏貼在裝設於該環狀框架3之切割膠帶30上的光器件晶圓2的外徑大的內徑及外徑。又，擴張圓筒521包括有位於下端的支撐凸緣522。圖示之實施形態中的膠帶擴張機構52具備有可於上下方向上將上述環狀的框架保持構件511作進退之支撐機構523。此支撐機構523是由配置於上述支撐凸緣522上的複數個汽缸523a所構成，並將其活塞桿523b連結於上述環狀的框架保持構件511的下表面。像這樣由複數個汽缸523a所構成之支撐機構523，可使環狀的框架保持構件511在如圖7(a)所示之使載置面511a與擴張圓筒521的上端大致形成相同高度之基準位置，與如圖7(b)所示之距離擴張圓筒521的上端預定量下方處的擴張位置之間於上下方向上進行移動。
參照圖7，針對利用如以上所構成之分割裝置5而實施的晶圓分割步驟進行說明。亦即，可將裝設有黏貼著光器件晶圓2之切割膠帶30的環狀框架3，如圖7(a)所示地載置在構成框架保持機構51之框架保持構件511的載置面511a上，並以夾具512固定於框架保持構件511上(框架保持
步驟)。此時，是將框架保持構件511定位於圖7(a)所示之基準位置上。接著，將構成膠帶擴張機構52之作為支撐機構523的複數個汽缸523a作動，以使環狀的框架保持構件511下降至圖7(b)所示之擴張位置。如此一來，因為被固定在框架保持構件511的載置面511a上的環狀框架3也會下降，所以可如圖7(b)所示地，使裝設於環狀框架3上的切割膠帶30接觸於擴張圓筒521的上端緣而被擴張(膠帶擴張步驟)。其結果為，在黏貼於切割膠帶30上的光器件晶圓2上會因為拉伸力放射狀地作用，而沿著連續形成上述潛盾型通孔23且強度已降低之分割預定線22被分離成一個個的光器件21，並且在光器件21之間形成間隔S。
接著，如圖7(c)所示，作動拾取式夾頭53以將光器件21吸附、從切割膠帶30剝離以進行拾取、搬送至圖未示之托盤(tray)或晶粒黏著(die bonding)步驟中。再者，在拾取步驟中，由於如上所述地可將黏貼在切割膠帶30上的一個個光器件21之間的間隙S加寬，所以不會有與相鄰之光器件21接觸之情形而可容易地進行拾取。
如此進行而被拾取的光器件21會如圖8所示地於外周面殘存非晶質232。
實施過上述之拾取步驟後，就可以實施用研磨材料研磨殘存於光器件21之外周面之非晶質232以去除非晶質的非晶質去除步驟。
此非晶質去除步驟，可如圖9(a)所示地藉由使用砂紙6研磨光器件21的外周面，以去除殘存於光器件21之外周面
的非晶質232。其結果，如圖9(b)所示，光器件21的外周面會因為將非晶質去除而露出藍寶石(Al2O3)基板。因此，可提昇光器件21的亮度。
再者，在上述潛盾型通孔形成步驟中，因為由作為單結晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成的光器件晶圓2上所形成之構成潛盾型通孔23的非晶質232很脆弱，因此在非晶質去除步驟中所使用的研磨材料是採用硬度在單結晶基板的硬度以下之材料所構成的磨粒以進行研磨，藉此可以輕易地僅去除非晶質232。在上述之實施形態中，因為構成光器件晶圓2之單結晶基板是由藍寶石(Al2O3)基板所構成，因此作為研磨材料而採用的是由硬度在藍寶石(Al2O3)的硬度(新莫氏硬度No.12)以下的材料所構成之磨粒。因此，當在碳化矽(SiC)基板上形成有潛盾型通孔23時，作為研磨材料可使用硬度在碳化矽(SiC)基板的硬度(新莫氏硬度No.13)以下的材料，例如碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、矽酸鹽、石英所構成之磨粒。
其次，參照圖10至圖12，針對本發明之單結晶基板之加工方法的第2實施形態進行說明。
圖10中所示為作為單結晶基板之厚度為例如300μm的藍寶石基板10。針對將此藍寶石基板10的厚度形成為150μm的加工方法進行說明。
要將厚度為300μm的藍寶石基板10形成為150μm的厚度，首先，要如上述地實施數值孔徑設定步驟，將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於作為單
結晶基板之藍寶石基板10設定成預定值。
然後，實施潛盾型通孔形成步驟，如圖11所示地將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到所要求的位置上而照射脈衝雷射光線，並從作為單結晶基板之藍寶石基板10的上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長，而由藍寶石基板10的上表面到150μm的深度處連接形成潛盾型通孔23。此潛盾型通孔形成步驟是藉由使用上述圖3所示之雷射加工裝置3，且根據上述之加工條件對藍寶石基板10的整個面實施，以從上表面到150μm的深度處形成潛盾型通孔23層。此時，為了從藍寶石基板10的上表面到150μm的深度處形成潛盾型通孔23，是根據上述實驗2的結果將脈衝雷射光線的脈衝能量設定成30μJ/1個脈衝。
其次，實施非晶質去除步驟，對已實施過上述潛盾型通孔形成步驟之作為單結晶基板的藍寶石基板10的上表面進行研磨以將藍寶石基板10形成為預定的厚度(例如150μm)。此非晶質去除步驟，是使用圖12(a)所示之研磨裝置6而實施。圖12(a)所示之研磨裝置6具備有保持被加工物之工作夾台61，以及用以磨削被該工作夾台61所保持之被加工物的研磨機構62。工作夾台61是構成為可將被加工物吸引保持在上表面，並可藉由圖未示之旋轉驅動機構使其在圖12(a)中朝箭頭61a所示的方向旋轉。研磨機構62具備有主軸殼體621、被該主軸殼體621支撐成旋轉自如並藉由圖未示的旋轉驅動機構使其旋轉的旋轉主軸622、裝設於該旋轉主軸622的下端之機座623，及安裝在該機座623之底面的
研磨工具624。此研磨工具624是由圓形之基台625，以及裝設在該基台625底面的研磨墊626所構成，且是藉由連結螺栓627將基台625安裝在機座623的底面。再者，在圖示之實施形態中，研磨墊626是在毛氈(felt)中混入由作為研磨材料的二氧化矽(silica)所構成之磨粒。
在使用上述之研磨裝置6以實施上述非晶質去除步驟時，是如圖12(a)所示地將已實施過上述潛盾型通孔形成步驟之藍寶石基板10中的和形成有潛盾型通孔23層之面側為相反側之面載置於之工作夾台61的上表面(保持面)。並且，以圖未示之吸引機構將藍寶石基板10吸附保持於工作夾台61上(晶圓保持步驟)。因此，保持於工作夾台61上的藍寶石基板10，會成為形成有潛盾型通孔23層之面在上側。像這樣將藍寶石基板10吸引保持於工作夾台61上之後，就可以在使工作夾台61於圖12(a)中朝箭頭61a所示的方向以預定之旋轉速度旋轉時，使研磨機構62之研磨工具624在圖12(a)中朝箭頭624a所示的方向以預定之旋轉速度旋轉，以如圖12(b)所示地使研磨墊626接觸成為被加工面之藍寶石基板10的上表面，並將研磨工具624在圖12(a)及圖12(b)中如箭頭624b所示地以預定之磨削進給速度朝下方(對工作夾台61之保持面為垂直的方向)磨削進給預定量。其結果，可如圖12(c)所示地將形成於藍寶石基板10之上表面側的潛盾型通孔23層去除而露出藍寶石(Al2O3)基板。再者，在上述潛盾型通孔形成步驟中，因為形成在作為單結晶基板之藍寶石基板10上之構成潛盾型通孔23層的非晶質232如上
所述地很脆弱，因此，透過在非晶質去除步驟中所使用的研磨材料是使用硬度在單結晶基板的硬度以下之二氧化矽所構成的磨粒來進行研磨之作法，就可以輕易地僅去除潛盾型通孔23層。在上述的實施形態中，因為單結晶基板是由藍寶石基板所構成，所以作為研磨材料，可以使用硬度在藍寶石(Al2O3)的硬度(新莫氏硬度No.12)以下之材料所構成之磨粒，例如藍寶石(Al2O3)、氮化鎵(GaN)、矽酸鹽所構成的磨粒。
像這樣，在潛盾型通孔形成步驟中，因為形成在作為單結晶基板之藍寶石基板10上之構成潛盾型通孔23層的非晶質232如上所述地很脆弱，因此，藉由在非晶質去除步驟中使用硬度在藍寶石(Al2O3)的硬度以下的二氧化矽等所構成的磨粒來進行研磨，就可以輕易地僅去除潛盾型通孔23層，因而可以將作為單結晶基板之藍寶石基板10有效率地形成為預定的厚度。
其次，參照圖13，針對本發明之單結晶基板之加工方法的第3實施形態進行說明。再者，在第3實施形態中是針對在圖10所示之作為單結晶基板之厚度為例如300μm的藍寶石基板10之表面上將凹部散佈而形成之方法進行說明。
要在厚度300μm之藍寶石基板10的表面上將例如深度為75μm的凹部散佈而形成，首先，要如上述地實施數值孔徑設定步驟，將供脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於作為單結晶基板之藍寶石基板10設定成預定
值。
然後，實施潛盾型通孔形成步驟，如圖13所示地將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到所要求的位置上以照射脈衝雷射光線，並從作為單結晶基板之藍寶石基板10的上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長，而由藍寶石基板10的上表面到75μm的深度處將潛盾型通孔23散佈而形成。此潛盾型通孔形成步驟是藉由使用上述圖3所示之雷射加工裝置3，且根據上述之加工條件對藍寶石基板10的整個面實施，以從上表面到150μm的深度處形成潛盾型通孔23層。此時，為了從藍寶石基板10的上表面到75μm的深度處形成潛盾型通孔23，是根據上述實驗2的結果將脈衝雷射光線的脈衝能量設定成10μJ/1個脈衝。
其次，實施非晶質去除步驟，對已實施過上述潛盾型通孔形成步驟之作為單結晶基板的藍寶石基板10的上表面進行研磨以在藍寶石基板10之上表面將凹部散佈而形成。此非晶質去除步驟，是使用上述圖12(a)所示之研磨裝置6，而與上述圖12(a)及12(b)所示之非晶質去除步驟同樣地實施。其結果，因為在藍寶石基板10之上表面將潛盾型通孔23散佈而形成之區域如上所述地很脆弱，所以藉由使用硬度在藍寶石(Al2O3)硬度以下的二氧化矽等所構成的磨粒來進行研磨，就可以輕易地僅去除形成有潛盾型通孔23的區域，因此可以在圖13(b)所示之作為單結晶基板的藍寶石基板10的表面上將預定深度(在圖示之實施形態中為深度75μm)之凹部101有效率地形成為預定的厚度。
以上，雖然在上述之實施形態中主要針對藍寶石(Al2O3)基板的加工，和藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板的實驗例進行說明，但本發明也可以適用於石英(SiO2)基板、鉭酸鋰(LT)基板、鈮酸鋰(LN)基板、蘭克賽(Langasite)(La3Ga5SiO14)基板等單結晶基板。
6‧‧‧砂紙(研磨裝置)
21‧‧‧光器件
232‧‧‧非晶質
Claims (7)
- 一種單結晶基板之加工方法，其特徵為，該單結晶基板之加工方法包含：數值孔徑設定步驟，將使脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡的數值孔徑(NA)相對於單結晶基板設定成預定值；潛盾型通孔形成步驟，將脈衝雷射光線之聚光點從單結晶基板的上表面定位到所要求位置並照射脈衝雷射光線，而從單結晶基板之上表面使細孔和遮蔽該細孔之非晶質成長以形成潛盾型通孔；以及非晶質去除步驟，以研磨材料研磨形成於單結晶基板上之潛盾型通孔以去除非晶質。
- 如請求項1之單結晶基板之加工方法，其中，在該數值孔徑設定步驟中設定為預定值之聚光透鏡的數值孔徑(NA)，是設定成使除以單結晶基板之折射率(N)後之值在0.05~0.2的範圍。
- 如請求項1或2之單結晶基板之加工方法，其中，在該非晶質去除步驟中所使用的研磨材料是在單結晶基板的硬度以下。
- 如請求項1或2之單結晶基板之加工方法，其中，單結晶基板是藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板之任一種，且研磨材料是由藍寶石(Al2O3)、碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、矽酸鹽、石英所 構成之任一種磨粒。
- 如請求項1或2之單結晶基板之加工方法，其中，該潛盾型通孔形成步驟是沿著將單結晶基板分割成晶片的輪廓連接潛盾型通孔而形成，且該非晶質去除步驟是研磨晶片的外周。
- 如請求項1或2之單結晶基板之加工方法，其中，該潛盾型通孔形成步驟是於單結晶基板之上表面以預定的深度連接潛盾型通孔而形成，且該非晶質去除步驟是研磨單結晶基板的上表面而將單結晶基板形成為預定的厚度。
- 如請求項1或2之單結晶基板之加工方法，其中，該潛盾型通孔形成步驟是於單結晶基板的上表面將潛盾型通孔散佈在所要求的位置上而形成，且該非晶質去除步驟是研磨單結晶基板而在單結晶基板上表面形成凹部。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014-087439 | 2014-04-21 | ||
| JP2014087439A JP6324796B2 (ja) | 2014-04-21 | 2014-04-21 | 単結晶基板の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201601866A true TW201601866A (zh) | 2016-01-16 |
| TWI630968B TWI630968B (zh) | 2018-08-01 |
Family
ID=54250137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104107783A TWI630968B (zh) | 2014-04-21 | 2015-03-11 | Processing method of single crystal substrate |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6324796B2 (zh) |
| KR (1) | KR102163442B1 (zh) |
| CN (1) | CN105006431B (zh) |
| DE (1) | DE102015207193A1 (zh) |
| TW (1) | TWI630968B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI780161B (zh) * | 2017-07-06 | 2022-10-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 雷射加工裝置及雷射加工方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6466692B2 (ja) * | 2014-11-05 | 2019-02-06 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
| DE102017201151B4 (de) * | 2016-02-01 | 2024-05-08 | Disco Corporation | Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats |
| JP6755707B2 (ja) * | 2016-05-12 | 2020-09-16 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
| JP6906845B2 (ja) * | 2017-06-22 | 2021-07-21 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
| JP2019029941A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 株式会社ディスコ | 弾性波デバイス用基板の製造方法 |
| JP6985060B2 (ja) * | 2017-08-17 | 2021-12-22 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
| CN113370056A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-10 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种辐射器的抛光方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10305420A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法 |
| JP3408805B2 (ja) | 2000-09-13 | 2003-05-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法 |
| US8268704B2 (en) * | 2002-03-12 | 2012-09-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | Method for dicing substrate |
| JP2004168622A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Kyocera Corp | 単結晶サファイア基板およびその製造方法 |
| JP2005129851A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザ光線を利用した加工方法 |
| JP2005203541A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハのレーザー加工方法 |
| JP2005268752A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-29 | Canon Inc | レーザ割断方法、被割断部材および半導体素子チップ |
| JP4418282B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-02-17 | 株式会社レーザーシステム | レーザ加工方法 |
| JP4607537B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2011-01-05 | 株式会社レーザーシステム | レーザ加工方法 |
| JP4035735B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2008-01-23 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像通信装置および画像通信プログラム |
| JP2007134454A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| 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 |
| JP2007137736A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | サファイア基板の製造方法 |
| JP4478184B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2010-06-09 | 株式会社レーザーシステム | レーザ割断方法およびレーザ加工装置 |
| JP2013000748A (ja) * | 2011-06-10 | 2013-01-07 | Showa Denko Kk | 半導体ウエーハのレーザ加工方法、半導体発光チップの製造方法およびレーザ加工装置 |
| JP2014041927A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 加工対象物切断方法 |
| JP5360278B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2013-12-04 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | レーザー加工装置、被加工物の加工方法および被加工物の分割方法 |
-
2014
- 2014-04-21 JP JP2014087439A patent/JP6324796B2/ja active Active
-
2015
- 2015-03-11 TW TW104107783A patent/TWI630968B/zh active
- 2015-04-08 KR KR1020150049536A patent/KR102163442B1/ko active IP Right Grant
- 2015-04-20 CN CN201510188618.XA patent/CN105006431B/zh active Active
- 2015-04-21 DE DE102015207193.6A patent/DE102015207193A1/de active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI780161B (zh) * | 2017-07-06 | 2022-10-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 雷射加工裝置及雷射加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102163442B1 (ko) | 2020-10-08 |
| TWI630968B (zh) | 2018-08-01 |
| JP2015207664A (ja) | 2015-11-19 |
| KR20150121659A (ko) | 2015-10-29 |
| DE102015207193A1 (de) | 2015-10-22 |
| CN105006431B (zh) | 2019-04-26 |
| CN105006431A (zh) | 2015-10-28 |
| JP6324796B2 (ja) | 2018-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI630968B (zh) | Processing method of single crystal substrate | |
| JP6151557B2 (ja) | レーザー加工方法 | |
| JP6121281B2 (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| TWI518761B (zh) | Method of segmenting optical element wafers | |
| TWI748088B (zh) | SiC晶圓之生成方法 | |
| TWI469200B (zh) | Processing method of optical element wafers (3) | |
| JP6495056B2 (ja) | 単結晶基板の加工方法 | |
| TWI703623B (zh) | 光元件晶圓的加工方法 | |
| KR20130035870A (ko) | 웨이퍼 가공 방법 | |
| TW201603130A (zh) | 晶圓之加工方法 | |
| KR20120028215A (ko) | 광디바이스 웨이퍼의 가공 방법 | |
| TWI692017B (zh) | 單晶基板之加工方法 | |
| TW201942426A (zh) | 晶圓的生成方法 | |
| TW201719736A (zh) | 光元件晶圓的加工方法 | |
| TWI693633B (zh) | 單晶基板之加工方法 | |
| TWI793331B (zh) | 倒角加工方法 | |
| TWI774828B (zh) | 加工方法 | |
| JP6510933B2 (ja) | 光デバイスウエーハの加工方法 | |
| JP6576782B2 (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| TW201938315A (zh) | 被加工物之磨削方法 | |
| JP2017076713A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| TW202319166A (zh) | 加工方法 |