TWI457191B - 雷射切割方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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TWI457191B TW100148835A TW100148835A TWI457191B TW I457191 B TWI457191 B TW I457191B TW 100148835 A TW100148835 A TW 100148835A TW 100148835 A TW100148835 A TW 100148835A TW I457191 B TWI457191 B TW I457191B
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Description

雷射切割方法及雷射加工裝置
本發明係關於一種雷射切割(laser scribe)方法，尤有關於一種將脈衝(pluse)雷射光照射於脆性材料基板並進行切割之雷射切割方法。此外，本發明係關於一種雷射加工裝置，尤有關於一種將脈衝雷射光照射於脆性材料基板，並沿著切斷預定線將脆性材料基板予以切割的雷射加工裝置。
發光二極體(diode)等之發光元件，係藉由將氮化物半導體疊層在藍寶石(sapphire)基板上而形成。在由此種藍寶石基板等所構成的半導體裝置中，係藉由切斷預定線而劃分形成有複數個發光二極體等的元件。再者，為了沿著切斷預定線將半導體裝置切斷，乃採用雷射切割方法。
雷射切割方法係將雷射光照射於基板等之工件(work)而進行切割的方法，例如揭示於專利文獻1。在此專利文獻1所示的方法中，係將雷射光之聚光點的位置調整於基板背面，且沿著切斷預定線來進行雷射光掃描。之後，使雷射光的聚光點朝基板的厚度方向移動，且同樣沿著切斷預定線進行雷射光掃描。
此外，在專利文獻2中，係揭示一種將脈衝雷射光照射於矽基板或玻璃基板等而在基板內部形成改質區域，且進行切割的方法。在此專利文獻2所示的方法中，係將脈衝雷射光的聚光點調整成位於基板內部。再者，在脈衝雷射光照射於基板之後，不改變聚光點的位置下朝橫方向掃描，且照射下一個脈衝雷射光。藉由重複此種雷射照射，而沿著切斷預定線週期性地形成從基板之背面側朝向表面側傾斜延伸的複數個改質區域。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-21557號公報
[專利文獻2]日本特開2007-167875號公報
在此，尤其在將半導體疊層於藍寶石基板上而形成發光二極體時，為了不使做為最終製品之發光二極體的品質劣化，藉由雷射照射形成的改質區域(以下亦稱雷射加工痕跡或簡稱加工痕跡)係以盡量較少為佳。此外，為了不損及端面強度等的強度，改質區域係以較少為佳。另一方面，改質區域較少時，在切割後的切斷步驟中，需要更大的切斷力，而會有依狀況不同而無法切斷的情形。
因此，在雷射切割中，需要藉由在後序步驟中切割容易而且形成較少(較窄)的改質區域來進行切割。為了達成此種目的，可考慮沿著切斷預定線而週期性地形成朝基板之厚度方向延伸之線狀的複數個改質區域(以下稱為線狀加工痕跡)。此種線狀加工痕跡係可藉由專利文獻1及2所示的方法來形成。
然而，在以專利文獻1所示之雷射切割方法來形成線狀加工痕跡時，需將雷射光之聚光點設置於複數個位置，且依該複數個位置沿著切斷線進行雷射光掃描。在此種方法中，處理會變得繁雜，而且裝置構成也會變得複雜而且高價。
此外，在專利文獻2所示的方法中，雖不需變更聚光點的位置，但完全未揭示有射束(beam)強度等之雷射照射條件。因此，即使是該相關業者，也無法參照該專利文獻2而穩定地形成線狀加工痕跡。因此，會有在基板表面或背面形成廣泛面積之面狀而非線狀的改質區域，而且也會有反而造成線狀加工痕跡變少，而在切斷步驟中需要較大切斷力的情形。再者，在該專利文獻2中，由於係以1脈衝形成300μm的加工痕跡，因此在厚度為100μm左右的基板無法形成線狀加工痕跡。
本發明之目的係在於當藉由雷射光將藍寶石基板等之脆性材料基板進行切割時，以簡單的裝置構成即可形成適當寬闊的改質區域。
第1發明之雷射切割方法係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板並沿著切斷預定線進行切割，該方法係具備第1步驟與第2步驟。第1步驟係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板，並且沿著切斷預定線進行掃描，且在遠離脆性材料基板之表面及背面之內部，形成沿著切斷預定線的改質層。第2步驟係將經調整射束強度之雷射光照射於脆性材料基板，並且固定雷射光之焦點位置並沿著切斷預定線進行掃描，且沿著切斷預定線而週期性地形成以改質層為起點而進展至未到達脆性材料基板之表面之深度的複數個線狀加工痕跡。
在此，本案發明人係開發一種以簡單的裝置構成即可形成適當寬闊之改質區域的雷射切割方法，且已提出申請(日本特願2010-193220)。在此雷射切割方法中，係從脆性材料基板之背面朝向表面形成預定長度的線狀加工痕跡，再者，沿著切斷預定線而週期性地形成該線狀加工痕跡。
然而，在例如發光二極體中，係在藍寶石基板上疊層半導體而形成元件。再者，在將前案之雷射切割方法應用於此種發光二極體時，為了不會對元件造成損害，係從未形成有元件之面(表面)照射雷射光。於是，在前案的方法中，即會在形成有元件的面(背面)，形成成為線狀加工痕跡之起點的改質區域。此時，形成於基板之一面(背面)的元件，會有受到損害的可能。
因此，在本發明中，係在遠離脆性材料基板之表面及背面的內部形成改質層，且以該基板內部之改質層為起點形成線狀加工痕跡。
在此，由於可在較少的改質區域形成切割線，因此可抑制最終製品之品質及強度劣化。此外，在後序步驟的切斷中可較容易地切斷。此外，由於改質層係形成於基板內部，而線狀加工痕跡則係以該改質層為基點而進展，因此即使在基板之一面形成有元件之情形下，亦可抑制對元件造成損傷。
第2發明之雷射切割方法係如第1發明之雷射切割方法，其中在第2步驟中，脈衝雷射光之射束強度係調整成在改質層超過8.8×1012 W/m2 ，而在到達表面為止之基板內部則低於8.8×1012 W/m2 。
在此，由於在基板內部之改質層中脈衝雷射光之射束強度超過臨限值(8.8×1012 W/m2 )，因此當進行脈衝雷射光之掃描時，雷射加工痕跡即以改質層為起點而朝向表面往斜上方行進。再者，在到達表面前的基板內部中，由於射束強度係低於臨限值(8.8×1012 W/m2 )，因此在低於臨限值的時間點，線狀加工痕跡朝上方的進展會停止，而再度於改質層形成雷射加工痕跡。藉由重複進行以上的步驟，即沿著切斷預定線而週期性地形成從改質層延伸至未到達表面之深度的線狀加工痕跡。
第3發明之雷射切割方法，係如第2發明之雷射切割方法，其中，在第2步驟中，係以在脆性材料基板中每單位體積吸收之能量成為1.5×1010 J/m3 以下之方式調整雷射照射及掃描條件。
在雷射照射及掃描中，當在第2發明之條件下而且每單位體積吸收之能量超過2.0×1010 J/m3 時，即形成鄰接之線狀加工痕跡相連之面狀加工痕跡，而無法縮小改質區域。因此，在此係將雷射照射及掃描條件調整成每單位體積吸收之能量成為2.0×1010 J/m3 以下。
第4發明之雷射切割方法，係如第1至第3發明之雷射切割方法，其中脆性材料係為藍寶石。
第5發明之雷射切割方法係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板並進行切割，該方法係包括下列步驟。
第1步驟：將雷射光照射於脆性材料基板並且固定焦點位置並沿著切斷預定線進行掃描，以形成朝脆性材料基板之厚度方向進展之線狀雷射加工痕跡。
第2步驟：當線狀雷射加工痕跡在基板厚度方向進展至預定位置時，停止雷射光對於脆性材料基板的照射。
第3步驟：在停止雷射光對於脆性材料基板之照射的狀態下，於藉由掃描使雷射光之照射位置朝掃描方向移動了預定距離時，再度開始雷射光對於脆性材料基板的照射。
重複步驟：藉由重複執行雷射光對於脆性材料基板的照射及掃描、照射的停止、照射之再度開始的各處理，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀之雷射加工痕跡。
在此雷射切割方法中，係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板，並且沿著切斷預定線掃描。藉此，形成朝基板厚度方向延伸之線狀加工痕跡。再者，在線狀加工痕跡於基板厚度方向中進展至預定位置時，停止雷射光對於基板的照射。因此，線狀加工痕跡的進展亦停止。另外，掃描則繼續進行。再者，於雷射光之照射暫時停止之後，在雷射光之照射位置朝掃描方向移動達預定距離的時間點，再度開始雷射光對於基板的照射，且再度形成線狀之雷射加工痕跡。藉由重複以上之雷射光對於基板的照射、停止，而沿著切斷預定線週期性地形成複數個線狀加工痕跡。
如前所述，在例如發光二極體中，係於藍寶石基板的背面疊層半導體而形成有元件。因此，在基板背面形成改質區域並不理想。另一方面，在基板之表面未形成有元件時，線狀加工痕跡係以形成至表面附近，在後序步驟中進行切斷時，較能以較少的力而易於將基板切斷。
然而，由本案發明人所提之前案(日本特願2010-193220)的雷射切割方法中，由於係以雷射照射條件來決定線狀加工痕跡之進展的程度(長度)，因此難以精確度良好地管理線狀加工痕跡的長度而使線狀加工痕跡到達表面附近。
因此，在本發明中，係在線狀加工痕跡進展至預定位置的時間點，暫時停止雷射光對於基板的照射，且停止線狀加工痕跡的進展。因此，易於使線狀加工痕跡進展至所希望的位置並使之停止，不需嚴格管理雷射照射條件，即可將線狀加工痕跡形成至脆性材料基板的表面附近。
第6發明之雷射切割方法係如第5發明之雷射切割方法，其中，第3步驟係在脈衝雷射光之照射位置移動至未與既已形成之雷射加工痕跡重疊之位置時執行。
於停止雷射光之後再度開始照射時，當既已形成之雷射加工痕跡與新照射的雷射光重疊時，會有既已形成之線狀加工痕跡進一步進展而到達基板表面，而形成面狀而非線狀加工痕跡的情形。此種面狀加工痕跡，由於改質區域極廣，因此並不理想。
因此，在此第6發明中，係在雷射照射位置移動至不與既已形成之雷射加工痕跡重疊之位置的時間點，再度開始雷射光對於基板的照射。藉此，即可防止形成面狀之加工痕跡，而確實地形成線狀雷射加工痕跡。
第7發明之雷射切割方法係如第5或第6發明之雷射切割方法，其中，脈衝雷射光係以線狀雷射加工痕跡之起點成為脆性材料基板之背面之方式設定照射條件。
在此，可易於形成從脆性材料基板之背面延伸至表面附近的線狀加工痕跡，且在序後步驟中，可更容易地切斷基板。
第8發明之雷射切割方法係如第5或第6發明之雷射切割方法，其中雷射光係以線狀雷射加工痕跡之起點成為遠離脆性材料基板之背面及表面之基板內部之方式設定雷射照射條件。
在此，係以遠離脆性材料基板之表面及背面之內部為起點形成線狀加工痕跡，因此線狀加工痕跡係從遠離基板背面之內部延伸至表面側而形成。因此，在基板背面形成有元件時，可抑制對元件造成的損害。
第9發明之雷射切割方法係如第5至第8發明中任一發明之雷射切割方法，其中，雷射光係調整成射束強度在脆性材料基板中之線狀加工痕跡形成預定區域超過8.8×1012 W/m2 。
在此，於成為線狀加工痕跡之起點的位置，由於雷射光之射束強度超過臨限值(8.8×1012 W/m2 )，因此當進行雷射光掃描時，雷射加工痕跡即從起點朝向表面進展。再者，由於在預定的時間點暫時停止雷射光對於基板的照射，因此線狀加工痕跡的進展會在所希望的位置停止。之後，再度開始雷射光的照射，且再度從起點形成線狀加工痕跡。藉由重複以上步驟，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀加工痕跡。
第10發明之雷射切割方法係如第9發明之雷射切割方法，其中，雷射光係以在脆性材料基板中每單位體積吸收之能量成為2.0×1010 J/m3 以下之方式調整照射及掃描條件。
在雷射照射及掃描中，當在第8發明之條件下而且每單位體積吸收之能量超過2.0×1010 J/m3 時，即形成鄰接之線狀加工痕跡相連之面狀加工痕跡，而無法縮小改質區域。因此，在此係將雷射照射及掃描條件調整成每單位體積吸收之能量成為2.0×1010 J/m3 以下。
第11發明之雷射切割方法係如第5發明至第10發明中之任一發明的雷射切割方法，其中，脆性材料係為藍寶石。
第12發明之雷射加工裝置係將雷射光照射於脆性材料基板，並沿著切斷預定線將脆性材料基板進行切割，該裝置係具備：雷射光線振盪單元、傳送光學系統、聚光透鏡(lens)、平台(table)、移動控制部、及加工控制部。雷射光線振盪單元係包含雷射光線振盪器、及調整雷射光線之射束強度的雷射控制部，用以射出雷射光。傳送光學系統係用以將從雷射光線振盪單元射出之雷射光引導至預定方向。聚光透鏡係用以使來自傳送光學系統的雷射光聚光之透鏡。平台係可在相對於來自聚光透鏡之雷射光線呈垂直的面內相對移動，用以載置供來自聚光透鏡之雷射光照射之脆性材料基板。移動控制部係使來自聚光透鏡之雷射光線與平台相對移動。加工控制部係控制雷射控制部及移動控制部，並沿著切斷預定線而週期性地形成朝載置於平台之脆性材料基板之厚度方向延伸之複數個線狀雷射加工痕跡。此外，加工控制部係具備第1功能、第2功能、及第3功能。第1功能係將雷射光照射於脆性材料基板並且固定焦點位置並沿著切斷預定線進行掃描，以形成朝脆性材料基板之厚度方向進展之線狀雷射加工痕跡。第2功能係線狀雷射加工痕跡在基板厚度方向進展至預定位置時，停止雷射光對於脆性材料基板的照射。第3功能係在停止雷射光對於脆性材料基板之照射的狀態下，於藉由掃描使雷射光之照射位置移動了預定距離時，再度開始雷射光對於脆性材料基板的照射。再者，加工控制部係藉由重複執行以上的各功能，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀雷射加工痕跡。
藉由此雷射加工裝置，與前述相同地，易於使線狀加工痕跡進展至所希望的位置並使之停止，不需嚴格管理雷射照射條件，即可將線狀加工痕跡形成至脆性材料基板的表面附近。
在如上所述的本發明中，係可在將藍寶石基板等之脆性材料基板進行切割時，以簡單的裝置構成，形成適當寬闊的改質區域。此外，於基板形成有元件時，可抑制對元件造成的損害。再者，可易於管理線狀雷射加工痕跡的進展長度。
I：加工對象
第1圖係為應用本發明之一實施形態之雷射切割方法之半導體晶圓之一例。第1圖所示之晶圓1係在藍寶石基板2上疊層有氮化物半導體所形成者，且藉由分割預定線4而劃分形成有複數個發光二極體等的發光元件3。
II：雷射加工裝置
第2圖係為顯示用以實施本發明之一實施形態之加工方法之雷射加工裝置5之概略構成者。雷射加工裝置5係具有：包括雷射光線振盪器6a及雷射控制器6b之脈衝雷射光線振盪單元6；包括用以將雷射光引導至預定方向之複數個反射鏡(mirror)的傳送光學系統7；及用以使來自傳送光學系統7的雷射光聚光之聚光透鏡8。從脈衝雷射光線振盪單元6射出有經控制射束強度等之照射條件的脈衝雷射光(以下簡稱為雷射光)。半導體晶圓1係載置於平台9。平台9係藉由驅動控制部20來驅動控制，且可在水平面內移動。亦即，載置於平台9之半導體晶圓1與從聚光透鏡8照射之雷射光線係可在水平面內相對移動。此外，聚光透鏡8與載置有晶圓1的平台9，係可相對地在上下方向移動。雷射控制器6b及驅動控制部20係藉由加工控制部21所控制。
加工控制部21係以微電腦(micro computer)所構成，用以控制雷射控制器6b及驅動控制部20。
III：雷射切割方法(1)
使用以上所述之雷射加工裝置5之第1雷射切割方法係如下列所述。
[第1步驟]
首先，在脈衝雷射光線振盪單元6中，控制雷射光之輸出功率(power)等之加工條件。再者，將該雷射光照射至藍寶石基板2，且在遠離藍寶石基板2之表面及背面的內部形成改質區域。另外，雷射光係為穿透基板的穿透型雷射。再者，將該雷射光沿著切斷預定線掃描。藉此，在基板內部，形成沿著切斷預定線的改質層。
第3A圖及第3B圖係顯示形成於基板內部之改質層的具體例。任一例均係使用厚度為330μm之藍寶石基板做為試料。
[例1]
第3A圖之雷射照射條件如下。
波長：1064nm。
脈衝寬度：20ps。
脈衝能量：1.4μJ。
掃描速度：500mm/s。
雷射照射方向：從表面。
焦點位置：z=100μm。
在此例1中，係在基板之厚度方向的大致中間部形成有改質層M1。
[例2]
第3B圖之雷射照射條件係如下。
波長：1064nm。
脈衝寬度：20ps。
脈衝能量：1.0μJ。
掃描速度：50mm/s。
雷射照射方向：從表面。
焦點位置：z=140μm。
在此例2中，係在基板內部接近背面的區域形成有改質層M2。
另外，在例1及2中，除了焦點位置以外，雖變更了重複頻率、輸出、及掃描速度，但可僅藉由變更焦點位置來變更形成有改質層的位置(深度)。
[第2步驟]
接著，控制雷射光之輸出功率等的加工條件(詳如後述)，且將該雷射光照射至藍寶石基板2。之後，在固定雷射光之焦點(在此係與「聚光點」相同)之位置的狀態下，沿著切斷預定線使雷射光相對移動而進行掃描。藉此，如基板內部之顯微鏡相片之第4圖所示，做為改質區域之複數個線狀雷射加工痕跡10即沿著切斷預定線而週期性地形成。如此一來，半導體晶圓1即沿著切斷預定線而切割。另外，在第4圖中雖係顯示以基板背面為起點而形成有線狀加工痕跡之例，但在本發明中，並非以基板背面而是以在第1步驟中所形成之改質層為起點而形成線狀加工痕跡。
如以上之方式，在將週期性的雷射加工痕跡10形成於基板內部之後，係可藉由對形成有該雷射加工痕跡10的部分施加彎曲應力，而易於沿著切割線將晶圓1切斷。
[線狀加工痕跡之形成機制]
茲使用第5圖來說明第2步驟中之線狀加工痕跡的形成機制。如第5圖(a)所示，以焦點位置成為基板內部之改質層M附近之方式設定雷射照射條件，且照射雷射光。另外，關於雷射光的條件將於後陳述。當照射雷射光時，如第5圖(b)所示，藉由某雷射脈衝(以下有簡稱「脈衝」之情形)在改質層M形成加工痕跡10a。
在將焦點位置亦包括在內的雷射照射條件維持在相同條件的情況下進行雷射光掃描(第5圖(c))。如此一來，雷射脈衝即重疊(overlap)，而在先前的加工痕跡10a上照射下一個脈衝，由此，如第5圖(d)所示，會與先前的加工痕跡10a相接而形成新的加工痕跡10b。藉由重複以上的加工，如第5圖(e)至(g)所示，形成線狀加工痕跡10。
由於雷射光係一直將焦點位置設定於基板內部之改質層M附近，因此在基板內部中，雷射射束的直徑會隨著往上方而擴大，因此每單位面積之射束強度會變弱。再者，在陸續形成的加工痕跡10到達基板表面之前，當射束強度在預定的深度位置低於某值時，加工痕跡10即不會再進一步上升，而會再度在改質層M形成加工痕跡10c。茲將此情形顯示於第5圖(h)(i)中。
藉由如上所述之加工的重複，如第5圖(j)所示，複數個線狀加工痕跡10即沿著切斷預定線而週期性地形成。
[形成線狀加工痕跡的臨限值]
接著，說明形成如前所述之線狀加工痕跡之射束強度的臨限值。在此，將藉由下列的計算條件計算藍寶石基板之內部中之射束直徑的結果顯示在第7圖以後。另外，基板內部中之射束直徑係為第6圖所示的d，而在第7圖以後，則係顯示基板內部中之射束半徑。此外，在第7圖以後，為了便於說明，雖將線狀加工痕跡的起點設為基板背面，但在本發明中，線狀加工痕跡的起點並非基板背面，而係為在第1步驟中形成於基板內部的改質層M。因此，下列說明中的「基板背面」，係與本案發明之「基板內部之改質層」對應者。
＜計算條件＞
雷射波長：355nm。
入射射束直徑(第6圖之Do)：5mm。
M平方(msquare)：1.2。
聚光透鏡8的焦點：20mm。
藍寶石折射率：1.76。
＜計算結果1：基板厚度為150μm＞
第7圖係顯示在厚度為150μm的試料(藍寶石基板)中，將焦點位置在以基板表面位置為「0」從+50μm至-250μm之7個階段變化時之射束半徑與高度(將基板表面設為「0」)的計算結果。另外，第7圖係僅顯示射束之單側，而實際之雷射光的射束形狀係夾著射束半徑「0」而對稱。此外，在例如焦點位置「-50μm」中，射束雖在-100μm的位置聚光，但此係由於雷射光在藍寶石基板內部折射之故，而各焦點位置係顯示雷射光行進在空氣中時的值。
在此第7圖的條件中，假設下列情形。
假設1：可藉由在射束半徑為8μm以下的射束強度形成加工痕跡。
假設2：在基板內部或表面的加工痕跡未形成區域中，即使是臨限值以上的強度亦不會形成加工痕跡。即使是在射束半徑為8μm以下的射束強度也不會從基板內部形成線狀加工痕跡，但從基板的背面(相當於「基板內部的改質層」)會形成線狀加工痕跡。
在如上述的假設情形下，焦點位置與加工痕跡之關係係從第7圖之基板內部的射束半徑推測如下(從計算結果預測的狀態)。
+50μm：×(不可加工)
0：×(不可加工)
-50μm：○(表面加工)
-100μm：◎(線狀加工)
-150μm：×(不可加工)
-200μm：×(不可加工)
-250μm：-
在此，所謂「表面加工」係指在第5圖所示之加工痕跡的形成機制中，雷射之射束強度在基板內部的整個區域(整個厚度)中較強，且加工痕跡到達基板表面的加工。具體而言，觀看第7圖之焦點位置「-50μm」之射束形狀時，在試料(基板)內部之整個厚度中，射束半徑為8μm以下。因此，在基板內部之整個區域中，射束強度較高，且加工痕跡係到達表面。
如此，在加工痕跡到達基板表面的表面加工中，會在基板表面較淺的範圍內吸收所有的能量。再者，當每單位體積吸收的能量超過某臨限值時，如第8圖所示，在基板表面即形成均勻深度之改質區域的層12。在此種表面加工中，不會形成目的的線狀加工痕跡。
此外，所謂「不可加工」係指在基板內部的整個區域(整個厚度)中雷射的射束強度較低，不會形成線狀加工痕跡，而會在表面或背面等不均勻地形成加工痕跡的加工。
再者，在第7圖之焦點位置「-100μm」中，從基板背面至大致基板厚度之中間位置(大約-75μm)為止，射束半徑係為8μm以下。因此，推測線狀加工痕跡會從基板背面形成至大致一半的深度。
第9圖係顯示從以上之模擬推測之結果與實驗結果(雷射輸出3.2W)。從該第9圖明瞭，在焦點位置「-100μm」中，即使改變掃描速度亦形成有線狀加工痕跡(在表中，「◎」係顯示形成有線狀加工痕跡)。因此，得知在前述的雷射照射條件下，以「射束半徑8μm」為臨限值的假設係為正確者。
＜計算結果2：基板厚度為200μm＞
第10圖係顯示在厚度為200μm的藍寶石基板中，將焦點位置在以基板表面位置為「0」從+50μm至-250μm之7個階段變化時之射束半徑與高度(將基板表面設為「0」)的計算結果。另外，在此第10圖的條件中，亦與前述相同，假設有假設1及2。
此時，焦點位置與加工痕跡的關係係從第10圖之基板內部的射束半徑推測如下(從計算結果預測的狀態)。
+50μm：×(不可加工)
0：×(不可加工)
-50μm：○(表面加工)
-100μm：◎(線狀加工)
-150μm：△(背面加工)
-200μm：×(不可加工)
-250μm：-
在此，所謂「背面加工」係指在第5圖所示之加工痕跡的形成機制中，加工痕跡之上升的高度較低，且所有能量在背面之較窄的範圍內被吸收，且在基板背面(相當於「基板內部的改質層」)附近形成均勻深度之改質區域之層的加工。另外，如前所述，在本發明中，係以線狀加工痕跡之起點，設為形成於基板內部而非基板背面的改質層M。因此，所謂「背面加工」，正確而言係為在第1步驟中所形成之改質層附近形成加工痕跡為面狀的加工。
具體而言，觀看第10圖之焦點位置「-150μm」之射束形狀時，僅試料(基板)內部之背面附近為射束半徑8μm以下。因此，加工痕跡不會如線狀加工上升，而如第11圖所示，會在基板背面形成均勻深度(厚度)之改質區域的層(面狀加工痕跡)13。此時，亦不會形成目的的線狀加工痕跡。
再者，在第10圖之焦點位置「-100μm」中，推測從基板背面至約-75μm的高度為止，射束半徑係為8μm以下，且涵蓋此範圍而形成線狀加工痕跡。
第12圖係顯示從以上之模擬推測之結果與實驗結果(雷射輸出3.2W)。從該第12圖可明瞭，在焦點位置「-100μm」中，即使變更掃描速度，亦形成有線狀加工痕跡。因此，可得知在前述的雷射照射條件下，以「射束半徑8μm」為臨限值的假設係為正確者。
＜總結＞
綜上所述，雷射脈衝重疊而照射於加工痕跡時，與先前之加工痕跡相接而形成新的加工痕跡之雷射光的射束強度，由於為輸出3.2W、頻率120MHz、脈衝寬度15ps、射束半徑8μm，因此可得知係為8.8×1012 W/m2 。
亦即，當射束強度在成為線狀加工痕跡之起點之改質層M的部分超過臨限值時，加工痕跡即上升。再者，線狀加工痕跡到達基板表面為止，當射束強度低於臨限值時，加工痕跡的上升即在該位置停止，且再度從改質層M形成加工痕跡，結果，週期性的線狀加工痕跡即以改質層M為起點而形成。
[線狀加工痕跡與面狀加工痕跡之間的臨限值]
在此，如前所述，在「背面加工」中，並非週期性地形成線狀加工痕跡，而是在基板內部之改質層的附近，形成在掃描方向鄰接之線狀加工痕跡相接之面狀加工痕跡。關於形成此種面狀加工痕跡的「面狀加工」、與形成線狀加工痕跡之「線狀加工」的交界，茲檢討如下。
第13圖係為對厚度200μm之藍寶石基板，將聚光點的位置設定於-150μm，且以掃描速度為200mm/s照射雷射進行掃描時之基板內部的顯微鏡相片。另外，其他雷射照射條件係與前述的條件相同。
在該第13圖中，觀察到在背面加工(面狀加工)痕跡之中，局部形成有線狀加工痕跡。亦即，該第13圖所示之加工中的條件，被推測為面狀加工與線狀加工之交界的條件。第13圖中之加工之每單位面積吸收的能量，係可藉由下式求出。
輸出(J/s)÷(掃描速度(m/s)×改質層尺寸(m)×射束直徑(m))
具體而言，在第12圖之例中，每單位面積吸收的能量係為：
3.2(J/s)/(200(mm/s)×72(μm)×14.6(μm))=1.5×1010 (J/m3 )
第14圖係顯示針對各種加工結果計算每單位面積吸收之能量的結果。從該第14圖得知，在成為面狀加工之情形下，每單位面積吸收之能量為2.0×1010 (J/m3 )以上。綜上所述，加工狀態會以每單位面積吸收之能量2.0×1010 (J/m3 )為臨限值變化，且在臨限值以下係形成線狀加工痕跡，當超過臨限值時，則會形成鄰接之線狀加工痕跡相接之面狀加工痕跡。
[總結]
總結以上說明，為了在藍寶石基板的內部形成週期性的線狀加工痕跡，需要在下列的條件下進行加工。
(1)將穿透性的脈衝雷射照射於基板。
(2)使雷射脈衝在掃描方向重疊。
(3)在基板內部的改質層，射束強度為8.8×1012 W/m2 以上。
(4)在到達基板表面之間，射束強度低於8.8×1012 W/m2 。
(5)每單位面積吸收之能量為2.0×1010 (J/m3 )以下。
在以上所述的條件下將藍寶石基板進行加工，藉此即可沿著切斷預定線而形成週期性的線狀加工痕跡。再者，藉由形成此種線狀加工痕跡，不會使基板的強度顯著劣化，可易於進行在後序步驟中的切斷。此外，可抑制藍寶石基板之品質的劣化，且可將加工痕跡面積抑制得較小，而於形成例如發光二極體做為最終製品時，可形成發光效率佳的元件。
尤其，由於在基板內部形成改質層，且以此改質層為起點而形成線狀加工痕跡，因此可抑制對形成於基板之表面或背面之元件造成的損害。
IV：雷射切割方法(2)
接著說明第2雷射切割方法。在此方法中，加工控制部21係執行下列的處理。
(1)將經調整射束強度之雷射光照射至基板2，並且固定雷射光的焦點位置並沿著切斷預定線掃描，而形成朝基板2之厚度方向進展之做為改質區域之線狀雷射加工痕跡。
(2)線狀加工痕跡在基板厚度方向進展至預定位置時，即停止雷射光對於基板2的照射。另外，掃描(平台9的移動)則繼續進行。
(3)移動平台9，在雷射光之照射位置移動至不與既已形成之線狀加工痕跡重疊之位置的時間點，再度開始雷射光對於基板2的照射。
(4)藉由重複執行以上的各處理，沿著切斷預定線4週期性地形成複數個線狀雷射加工痕跡。
另外，雷射光對於基板2的照射及照射的停止，係藉由雷射振盪的導通、關斷來進行。
藉由以上的加工控制部21來控制各部，且以下列的方法來執行雷射切割。
首先，在雷射光線振盪單元6中，控制雷射光之輸出功率等的加工條件。再者，將該雷射光照射於基板2，且在基板2的背面形成改質區域。另外，雷射光係從未形成有元件3之基板2的表面照射。此外，雷射光係為穿透基板2之穿透性雷射。
之後，在固定雷射光之焦點(在此係與「聚光點」相同)之位置的狀態下，使雷射光沿著切斷預定線相對地移動進行掃描。藉此，如基板內部之顯微鏡相片的第4圖所示，做為改質區域之線狀雷射加工痕跡10即以基板背面為起點而進展於表面側。
接著，線狀雷射加工痕跡10在基板厚度方向進展至所希望的位置時，停止雷射振盪，且停止雷射光對於基板2的照射。因此，線狀加工痕跡10的上升亦會停止。
雷射光的照射位置移動至不與既已形成之線狀加工痕跡10重疊的位置時，開始雷射振盪，且再度開始雷射光對於基板2的照射，藉此，再度以基板背面為起點而形成另外的線狀加工痕跡10。
藉由重複執行以上的處理，第4圖所示之複數個線狀加工痕跡10即沿著切斷預定線而週期性地形成。
藉由以上方式，在基板內部形成複數個線狀加工痕跡10之後，藉由對形成有該線狀加工痕跡10之部分施加彎曲應力，即可沿著切割線而易於將半導體晶圓1切斷。
[線狀加工痕跡的形成機制]
茲使用第15A及15B圖來說明藉由該第2方法形成線狀加工痕跡的機制。如第15A圖(a)所示，以焦點位置成為基板背面附近之方式設定雷射照射條件，且照射雷射光。當照射雷射光時，如第15A圖(b)所示，藉由某雷射脈衝在基板的背面形成加工痕跡10a。
在將焦點位置亦包括在內的雷射照射條件維持在相同條件的情況下進行雷射光掃描(第15A圖(c))。如此一來，雷射脈衝即重疊，而在先前的加工痕跡10a上照射下一個雷射脈衝，因此，如第15A圖(d)所示，會與先前的加工痕跡10a相接而形成新的加工痕跡10b。藉由重複以上的加工，如第15A圖(e)至(g)所示，形成線狀加工痕跡10。
再者，如第15B圖所示，在線狀加工痕跡10進展至所希望之高度的時間點停止雷射振盪。由於雷射振盪停止，線狀加工痕跡10的上升亦停止。
接著，在雷射光之照射位置在掃描方向行進一定距離之後，再度開始雷射振盪。藉此，再度以基板的背面為起點而形成加工痕跡，並且線狀加工痕跡10亦上升。
藉由重複以上的處理，如第15B圖所示，複數個線狀加工痕跡10即沿著切斷預定線而週期性地形成。
[形成線狀加工痕跡的臨限值]
關於藉由第2方法形成線狀加工痕跡的臨限值，係與第1方法中之臨限值相同。
亦即，雷射脈衝重疊而照射於加工痕跡時，與先前之加工痕跡相接而形成新的加工痕跡之雷射光的射束強度係為8.8×1012 W/m2 。在此，當射束強度在基板背面超過臨限值時，加工痕跡即上升。再者，線狀加工痕跡上升至預定位置時，只要將雷射振盪關斷而停止雷射光對於基板的照射，使射束強度低於8.8×1012 W/m2 ，則線狀加工痕跡的上升就會停止。再者，於雷射光之照射位置移動預定距離之後只要將雷射振盪導通而再度開始雷射光對於基板的照射，就會再度以基板背面為起點而形成線狀加工痕跡。藉由重複以上的處理，即沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀加工痕跡。
[線狀加工與面狀加工(背面加工)之間的臨限值]
關於該第2切割方法中之面狀加工(背面加工)與線狀加工之交界，係與第1切割方法中所檢討的結果相同。
亦即，從第13圖及第14圖可得知，表面加工或背面加工時，每單位面積吸收之能量為2.0×1010 (J/m3 )以上。因此，加工狀態會以每單位面積吸收之能量2.0×1010 (J/m3 )為臨限值而變化，而在臨限值以下則會形成線狀加工痕跡，當超過臨限值時，則形成鄰接之線狀加工痕跡相接之面狀加工痕跡。
[停止雷射振盪的距離]
接著，使用第16A圖、第16B圖及第16C圖來檢討停止雷射振盪的距離，亦即第15B圖中之「雷射振盪off」的時間。另外，第16A圖係顯示停止雷射振盪之距離充分長的情形，而第16B圖及第16C圖係顯示停止雷射振盪之距離相對較短的情形。
如第16A圖所示，再度開始雷射振盪時，既已形成之線狀加工痕跡10與雷射光Lb不重疊的情形下，係可以背面為起點形成加工痕跡，且可再度形成線狀加工痕跡。
另一方面，如第16B圖所示，再度開始雷射振盪時，當既已形成之雷射加工痕跡10與雷射光Lb重疊時，既已形成之線狀加工痕跡10即有更進一步上升的可能。當線狀加工痕跡10上升而到達基板表面時，即會成為在表面附近形成面狀加工痕跡的表面加工，而不會週期性地形成複數個線狀加工痕跡。
另外，第16C圖所示之例係為由於相較於第16B圖之例，停止雷射振盪的距離較長，且相較於第16B圖之例，雷射的輸出較低，因此既已形成之線狀加工痕跡10與雷射光Lb的一部分雖重疊，但在既已形成之加工痕跡吸收之雷射的能量未達到可形成線狀加工痕跡之大小時的例。此情形下，既已形成之線狀加工痕跡10不會進一步上升。因此，以用以將複數個線狀加工痕跡週期性地形成的條件而言，既已形成之加工痕跡與再度開始振盪之雷射光不重疊之點，非屬必須條件。再者，於再度開始雷射振盪之後，當未被既已形成之加工痕跡遮蔽而到達基板背面之雷射光超過預定的值時，即使既已形成之線狀加工痕跡與雷射光之一部分重疊，也會以背面為基點而形成加工痕跡且再度形成線狀加工痕跡。
[管理進展長度並形成線狀加工痕跡的具體例]
＜例1＞
以下顯示第17圖所示之從基板背面形成150μm、寬度25μm之線狀加工痕跡時的加工條件。
雷射振盪的距離lon ：25μm
停止雷射振盪的距離loff ：
只要loff ≧L/2+rtop ，則再度開始雷射振盪時，雷射光與加工痕跡不會重疊。
L：加工痕跡尺寸。
rtop：在加工痕跡上升停止位置的射束半徑
從第18圖可得知，由於在距背面起高度為150μm之位置的射束半徑係為4μm，因此L=10μm時，藉由設為loff ≧9μm，可形成複數個線狀加工痕跡。
＜例2＞
以下顯示第19圖所示之從基板背面形成100μm、寬度20μm之線狀加工痕跡時的加工條件。
雷射振盪的距離lon ：20μm
停止雷射振盪的距離loff ：
只要loff ≧L/2+rtop ，則再度開始雷射振盪時，雷射光與加工痕跡不會重疊。
從第20圖可得知，由於在距基板背面起高度為100μm之位置的射束半徑係為2μm，因此L=10μm時，藉由設為loff ≧7μm，可形成複數個線狀加工痕跡。
另外，即使loff ＜L/2+rtop ，只要加工痕跡與雷射光之重疊充分小，即可如第16C圖所示形成線狀加工痕跡。
此外，由於線狀加工痕跡之傾斜θ會因為雷射光的重複頻率與掃描速度的比而變化，因此此等條件亦要適當設定。再者，由於停止雷射振盪之Ioff 愈小則每單位面積吸收之能量的能量愈大，因此為了使面狀加工痕跡不會形成，需設定成不超過前述的能量臨限值。
[因為雷射振盪導通、關斷之調整所引起之加工痕跡的變化]
第21A圖、第21B圖及第21C圖係顯示使雷射振盪導通之距離(lon )、與雷射振盪關斷之距離(loff )產生各種變化時之線狀加工痕跡之變化示意圖。
第21A圖係為以雷射振盪導通之距離與雷射振盪關斷之距離為根據設為25μm時所形成之線狀加工痕跡的示意圖。
第21B圖係為將雷射振盪導通之距離設為25μm，且將雷射振盪關斷之距離設為50μm時所形成之線狀加工痕跡的示意圖。在此例中，線狀加工痕跡的長度雖係與第21A圖的情形相同，但相鄰之線狀加工痕跡的間隔變寬。因此，相較於第21A圖之情形，做為基板整體之改質區域較窄，而在切斷步驟中，相較於第21A圖之情形，需要較大的力。
第21C圖係為將雷射振盪導通之距離設為12.5μm，且將雷射振盪關斷之距離設為25μm時所形成之線狀加工痕跡的示意圖。在此例中，線狀加工痕跡的長度雖相較於第21A圖的情形變短。此外，相鄰之線狀加工痕跡的間隔則係與第21A圖之情形相同。在此例中，與第21B圖相同，相較於第21A圖之情形，做為基板整體之改質區域較窄，而在切斷步驟中，相較於第21A圖之情形，需要較大的力。
[總結]
總結以上說明，在第2雷射切割方法中，為了在藍寶石基板的內部形成週期性的線狀加工痕跡，需要在下列的條件下進行加工。
(1)將穿透性的脈衝雷射照射於基板。
(2)使雷射脈衝在掃描方向重疊。
(3)在線狀加工痕跡的起點，每單位時間的射束強度為8.8×1012 W/m2 以上。
(4)在線狀加工痕跡到達基板表面之前，停止雷射振盪，使射束強度低於8.8×1012 W/m2 。
(5)在單位時間內每單位面積吸收之能量為2.0×1010 (J/m3 )以下。
在以上所述的條件下將藍寶石基板進行加工，藉此即可沿著切斷預定線而形成週期性的線狀加工痕跡。尤其由於線狀加工痕跡進展至所希望的位置時停止雷射振盪而停止線狀加工痕跡的進展，因此可防止面狀加工痕跡的形成，而可確實地形成複數個線狀加工痕跡。此外，可任意控制線狀加工痕跡的進展位置。
再者，藉由形成以上的線狀加工痕跡，不會使基板的強度顯著劣化，而可易於進行在後序步驟中的切斷。此外，由於可將加工痕跡面積抑制得較小，因此可抑制藍寶石基板之品質的劣化。在形成例如發光二極體做為最終製品時，可形成發光效率佳的元件。
V：雷射切割方法(3)
例如在發光二極體中，係於藍寶石基板上疊層半導體而形成元件。在將第2雷射切割方法應用於此種發光二極體時，為了不對元件造成的損害，係從未形成有元件的表面照射雷射光。於是，在第2方法中，即於形成有元件的背面，形成作為線狀加工痕跡之起點的改質區域。此時，形成於基板背面之元件會有受到損害的可能。
因此，在第3雷射切割方法中，係在遠離基板之表面及背面的內部形成改質層，且以該基板內部之改質層為起點而形成線狀加工痕跡。
此雷射切割方法係如下所述。另外，雷射加工裝置之構成係與第2雷射切割方法的情形相同。
首先，在雷射光線振盪單元6中，控制雷射光之輸出功率等的加工條件。再者，將該雷射光照射於基板2，且在遠離基板2之表面及背面的內部形成改質區域。另外，雷射光係為穿透基板2之穿透性雷射。再者，將該雷射光沿著切斷預定線進行掃描。藉此，即在基板內部形成沿著切斷預定線的改質層。
形成於基板內部之改質層的具體例，係與第3A圖及第3B圖相同。
藉由以上方式在基板內部形成改質層後的處理，係與第2雷射切割方法相同。亦即，以形成於基板內部之改質層為起點，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀加工痕跡。第22圖係顯示藉由第3方法所形成之改質層M、與複數個線狀加工痕跡10的示意圖。另外，在第22圖中，「on」係顯示雷射振盪導通的距離(時間)，而「off」則係顯示雷射振盪關斷的距離(時間)。
藉由以上方式在基板內部形成複數個線狀加工痕跡10之後，係藉由對於形成有該線狀加工痕跡10的部分施加彎曲應力，即可沿著切割線而易於將晶圓1切斷。
在此第3方法中，由於可在較少的改質區域形成切割線，因此可抑制最終製品之品質及強度劣化。此外，在後序步驟中的切斷中，可較容易地切斷。此外，由於改質層係形成於基板內部，而線狀加工痕跡則係以該改質層為基點而進展，因此在基板的背面形成有元件時，可抑制對元件造成的損害。
[其他實施形態]
本發明並不限定於以上的實施形態，在不脫離本發明之範圍內，均可作各種變形或修正。
在前述第1步驟及第2步驟的具體例中，雖在各步驟中改變了雷射光的波長，但當然以在兩步驟中設為相同波長者為佳。
在前述實施形態中，雖係以藍寶石基板為例做為構成晶圓之基板進行說明，但本發明同樣亦可應用在其他脆性材料基板。然而，臨限值則依基板材質有所不同。
1．．．晶圓
2．．．藍寶石基板
3．．．發光元件
4．．．切斷預定線
5．．．雷射加工裝置
6．．．脈衝雷射光線振盪單元
6a．．．雷射光線振盪器
6b．．．雷射控制器
7．．．傳送光學系統
8．．．聚光透鏡
9．．．平台
10．．．線狀加工痕跡
10a、10b、10c．．．加工痕跡
12、13．．．層
20．．．驅動控制部
21．．．加工控制部
Lb．．．雷射光
M、M1至M3．．．改質層
第1圖係為藉由本發明之一實施形態之加工方法所切斷之半導體晶圓的外觀斜視圖。
第2圖係為用以實施本發明之一實施形態之加工方法之雷射加工裝置之概略構成圖。
第3A圖係為顯示形成於基板內部之改質層的顯微鏡相片之圖。
第3B圖係為顯示形成於基板內部之改質層的顯微鏡相片之圖。
第4圖係為形成於基板內部之線狀加工痕跡之顯微鏡相片之圖。
第5圖係為用以說明線狀加工痕跡之形成機制的圖。
第6圖係為用以檢討形成有線狀加工痕跡之臨限值的裝置構成圖。
第7圖係為顯示厚度為150μm之藍寶石基板中之射束半徑與焦點位置的關係圖。
第8圖係為顯示僅在表面形成加工痕跡之基板內部之顯微鏡相片之圖。
第9圖係為顯示從第7圖之模擬結果預測之結果與實驗結果的比較圖。
第10圖係為顯示厚度為200μm之藍寶石基板中之射束半徑與焦點位置之關係圖。
第11圖係為顯示背面形成有加工痕跡之基板內部的顯微鏡相片之圖。
第12圖係為顯示從模擬結果預測之結果與實驗結果的比較圖。
第13圖係為顯示用以說明背面加工與線狀加工之交界之基板內部之顯微鏡相片之圖。
第14圖係為顯示每單位體積吸收之能量與加工狀態的關係之圖。
第15A圖係為用以說明線狀加工痕跡之形成機制的圖。
第15B圖係為用以說明線狀加工痕跡之形成機制的圖。
第16A圖係為用以說明雷射振盪之導通(on)、關斷(off)距離與線狀加工痕跡之關係的圖。
第16B圖係為用以說明雷射振盪之導通、關斷距離與線狀加工痕跡之關係的圖。
第16C圖係為用以說明雷射振盪之導通、關斷距離與線狀加工痕跡之關係的圖。
第17圖係為用以說明暫時停止雷射振盪並形成所希望長度之線狀加工痕跡之具體例1的圖。
第18圖係為顯示第17圖之例中之基板內部的射束半徑之圖。
第19圖係為用以說明暫時停止雷射振盪並形成所希望長度之線狀加工痕跡之具體例2的圖。
第20圖係為顯示第19圖之例中之基板內部的射束半徑之圖。
第21A圖係為用以說明雷射振盪之導通、關斷距離之調整與藉由調整所形成之線狀加工痕跡之關係的圖。
第21B圖係為用以說明雷射振盪之導通、關斷距離之調整與藉由調整所形成之線狀加工痕跡之關係的圖。
第21C圖係為用以說明雷射振盪之導通、關斷距離之調整與藉由調整所形成之線狀加工痕跡之關係的圖。
第22圖係為以基板內部之改質層為起點所形成之線狀加工痕跡的示意圖。
10．．．線狀加工痕跡
10a、10b、10c．．．加工痕跡
M．．．改質層

Claims (12)

  1. 一種雷射切割方法，係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板並沿著切斷預定線進行切割，該方法係具備：第1步驟，將脈衝雷射光照射於脆性材料基板，並且沿著前述切斷預定線進行掃描，且在遠離前述脆性材料基板之表面及背面之內部，形成沿著前述切斷預定線的改質層；及第2步驟，將經調整射束強度之脈衝雷射光從前述脆性材料基板之表面側進行照射，並且固定前述脈衝雷射光之焦點位置的高度而沿著切斷預定線進行掃描，且對與由先前所照射之脈衝雷射光所形成的加工痕跡重疊的位置重複照射下個脈衝雷射光，藉此沿著切斷預定線而週期性地形成以前述改質層為起點朝向前述脆性材料基板之表面而進展至未到達前述脆性材料基板之表面之深度的複數個線狀加工痕跡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割方法，其中，在前述第2步驟中，雷射光之射束強度係調整成在前述改質層超過8.8×1012 W/m2 ，而在到達表面為止之基板內部則低於8.8×1012 W/m2 。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之雷射切割方法，其中，在前述第2步驟中，係以在脆性材料基板中每單位體積吸收之能量成為2.0×1010 J/m3 以下之方式調整雷射照射及掃描條件。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之雷射切割方 法，其中，前述脆性材料係為藍寶石。
  5. 一種雷射切割方法，係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板並進行切割，該方法包含：將經調整射束強度之脈衝雷射光照射於脆性材料基板並且固定焦點位置的高度而沿著切斷預定線進行掃描，藉此對與由先前所照射之脈衝雷射光所形成的加工痕跡重疊的位置重複照射下個脈衝雷射光，以形成朝脆性材料基板之厚度方向進展之線狀雷射加工痕跡；當前述線狀雷射加工痕跡進展至預定位置時，停止前述脈衝雷射光對於脆性材料基板的重複照射；在停止前述脈衝雷射光對於脆性材料基板之照射的狀態下，於藉由前述掃描使前述脈衝雷射光之照射位置移動了預定距離時，再度開始前述脈衝雷射光對於脆性材料基板的照射；及藉由重複執行前述脈衝雷射光對於脆性材料基板之照射及掃描、停止照射、再度開始照射之各處理，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀雷射加工痕跡。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之雷射切割方法，其中，前述再度開始照射係在前述脈衝雷射光之照射位置移動至未與既已形成之雷射加工痕跡重疊之位置時執行。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述之雷射切割方法，其中，前述雷射光係以線狀雷射加工痕跡之起點成為脆性材料基板之背面之方式設定照射條件。
  8. 如申請專利範圍第5或6項所述之雷射切割方法，其中，前述雷射光係以線狀雷射加工痕跡之起點成為遠離脆性材料基板之背面及表面之基板內部之方式設定照射條件。
  9. 如申請專利範圍第5或6項所述之雷射切割方法，其中，前述雷射光係調整成射束強度在脆性材料基板中之線狀加工痕跡形成預定區域超過8.8×1012 W/m2 。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之雷射切割方法，其中，前述雷射光係以在脆性材料基板中每單位體積吸收之能量成為2.0×1010 J/m3 以下之方式調整照射及掃描條件。
  11. 如申請專利範圍第5或6項所述之雷射切割方法，其中，前述脆性材料係為藍寶石。
  12. 一種雷射加工裝置，係將脈衝雷射光照射於脆性材料基板，並沿著切斷預定線將脆性材料基板進行切割，該裝置係具備：雷射光線振盪單元，包含雷射光線振盪器、及調整雷射光線之射束強度的雷射控制部，用以射出脈衝雷射光；傳送光學系統，用以將從前述雷射光線振盪單元射出之雷射光引導至預定方向；聚光透鏡(lens)，用以使來自前述傳送光學系統的雷射光聚光；平台(table)，可在相對於來自前述聚光透鏡之雷射光線呈垂直的面內相對移動，用以載置被來自前述聚 光透鏡之雷射光照射之脆性材料基板；移動控制部，使來自前述聚光透鏡之雷射光線與前述平台相對移動；及加工控制部，控制前述雷射控制部及前述移動控制部，並沿著切斷預定線而週期性地形成朝載置於前述平台之脆性材料基板之厚度方向延伸之複數個線狀雷射加工痕跡；前述加工控制部係具備下列功能：第1功能，將經調整射束強度之脈衝雷射光照射於脆性材料基板並且固定焦點位置的高度而沿著切斷預定線進行掃描，藉此對與由先前所照射之脈衝雷射光所形成的加工痕跡重疊的位置重複照射下個脈衝雷射光，以形成朝脆性材料基板之厚度方向進展之線狀雷射加工痕跡；第2功能，前述線狀雷射加工痕跡進展至預定位置時，停止前述脈衝雷射光對於脆性材料基板的重複照射；及第3功能，在停止前述脈衝雷射光對於脆性材料基板之照射的狀態下，於藉由前述掃描使前述脈衝雷射光之照射位置移動了預定距離時，再度開始前述脈衝雷射光對於脆性材料基板的照射；藉由重複執行前述脈衝雷射光對於脆性材料基板之照射及掃描、停止照射、再度開始照射之各功能，沿著切斷預定線而週期性地形成複數個線狀雷射加工痕 跡。
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