TWI474388B - A laser processing method, a laser processing apparatus, and a manufacturing method of a wafer - Google Patents

Description

雷射加工方法、雷射加工裝置及晶片的製造方法 發明領域

本發明係有關於一種對於透明體基板之表面形成機能層，並以形成格子狀之複數切割道於複數區域形成有元件之晶圓的透明體基板照射雷射光束，進行磨耗加工之雷射加工方法、雷射加工裝置及晶片的製造方法。

發明背景

在半導體裝置製程中，以於略呈圓板形之半導體晶圓表面排列成格子狀之稱為切割道的分割預定線劃分複數個區域，於此所劃分之區域形成IC、LSI等元件。而且藉沿切割道切斷半導體晶圓，分割形成有元件之區域，製造各半導體晶片。又，於藍寶石基板層積有發光二極體(LED)等發光元件等之光元件晶圓亦沿切割道切斷，藉此，分割成各發光二極體等光元件，而廣泛地利用於電子機器。

此種晶圓之沿著切割道之切斷通常以稱為切割器之切削裝置來進行。此切削裝置具有保持晶圓等被加工物之吸盤、用以切削保持在此吸盤之被加工物之切削機構、使吸盤與切削機構相對地移動之切削進給機構。切削機構包含有具有旋轉心軸及裝設於此心軸之磨石刀之切削工具及具有使旋轉心軸旋轉驅動之驅動機構的心軸單元。在此種切削裝置中，以20000~40000rpm左右之旋轉速度使切削工具旋轉，並且將切削工具與保持在吸盤之被加工物相對地切削進給。而切削裝置所作之切斷無法依晶圓種類，使加工速度加快，而在生產性方面未必得以滿足。

另一方面，近年，沿著切割道分割於藍寶石基板表面層積有氮化物半導體等光元件之晶圓之方法提出藉沿著形成於晶圓之切割道照射脈衝雷射光束，而形成雷射加工溝，沿著此雷射加工溝賦與外力，藉此，使晶圓沿切割道斷裂之方法(例如參照專利文獻1)。根據專利文獻1記載之雷射加工方法，可以較快之加工速度形成雷射加工溝。

然而，為專利文獻1記載之雷射加工方法時，因沿著切割道形成之雷射加工溝之壁面熔融而粗糙，故分割成諸個之元件係發光二極體(LED)時，有亮度降低之問題。是故，提出於切割道上將加工溝形成虛線狀之加工方法(例如參照專利文獻2)。根據專利文獻2，藉將加工溝形成虛線狀，可減少元件側面之熔融層之面積，而稍微抑制亮度之降低。

【專利文獻1】日本專利公開公報平10-305420號

【專利文獻2】日本專利公開公報2007-149820號

然而，為專利文獻2記載之雷射加工方法時，有於要形成加工溝，而照射了雷射光束之處未形成加工溝之未加工區域(加工溝之缺漏)產生的情形。第11圖係顯示此種加工溝之缺漏之產生狀況的電子顯微鏡照片。當產生未形成加工溝之未加工區域時，不僅晶圓之分割性降低，未被藍寶石基板吸收之雷射光束照射元件層，而對元件層造成損傷。

本發明係鑑於上述而發明者，其目的係提供可確實地形成可儘量分割諸如藍寶石基板之透明體基板之加工溝，並且減低晶圓截面之熔融層，而將品質之降低抑制在最小限度之雷射加工方法、雷射加工裝置及晶片的製造方法。

為解決上述課題，達成目的，本發明之雷射加工方法係對晶圓之透明體基板照射雷射光束來進行磨耗加工者，前述晶圓係已於前述透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數個區域形成有元件者，前述雷射加工方法具有保持步驟、設定步驟及加工步驟，該保持步驟係保持前述晶圓者；該設定步驟係對前述各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，並將其設定資訊記憶於記憶部者；該加工步驟係依記憶於前述記憶部之前述設定資訊，使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝者。

又，本發明之雷射加工方法係在上述發明中，前述加工步驟一面使輸出變化，一面使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝。

又，本發明之雷射加工方法係在上述發明中，前述透明體基板由藍寶石基板構成，前述機能層由氮化物半導體層構成，前述元件係發光二極體。

又，本發明之雷射加工方法係在上述發明中，前述加工區域設定成包含排列成格子狀之複數個切割道之交差點位置的區域。

又，本發明之雷射加工方法係在上述發明中，前述加工區域之長度與前述加工起點區域之長度的比設定成1：1~2：1。

又，本發明之雷射加工方法係在上述發明中，前述加工溝之深度設定成15~25μm。

又，本發明之雷射加工裝置係包含有保持機構、加工機構，該保持機構係保持晶圓者，該晶圓係已於透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數區域形成有元件者；該加工機構係對已保持在前述保持機構之前述晶圓之前述透明體基板照射雷射光束，而進行磨耗加工者；前述雷射加工裝置並包含有控制機構，該控制機構係控制前述加工機構，俾對前述各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝者。

又，本發明之雷射加工裝置係在上述發明中，前述控制機構控制前述加工機構，俾一面使輸出變化，一面使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝。

又，本發明之晶片的製造方法具有保持步驟、設定步驟、加工步驟及分割步驟，該保持步驟係保持晶圓者，該晶圓係已於透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數個區域形成有元件者；該設定步驟係對各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，並將設定資訊記憶於記憶部者；該加工步驟係依記憶於前述記憶部之前述設定資訊，使磨耗加工用雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而於前述透明體基板連續形成前述加工溝及前述淺溝者；該分割步驟係對前述切割道施加外力，而將前述晶圓分割成元件單位之晶片者。

又，本發明之晶片的製造方法係在上述發明中，前述晶片係發光二極體。

根據本發明人等之考察，調查未加工區域剩餘之結果，發現不是僅對藍寶石基板等透明體基板照射雷射光束，雷射光束之吸收之加工即開始，而是為開始加工，需要一些契機，而基板上之微小垃圾等異物或微小傷痕等便可成為用以開始加工之契機。是故，根據本發明，對切割道交互設定形成加工溝之加工區域及形成較加工溝淺之淺溝之加工起點區域，使雷射光束之照射點沿著切割道掃瞄，而連續形成加工溝及淺溝，故因淺溝之加工起點區域之存在，而可確實地形成加工溝，確保確實之分割性，並且可避免雷射光束引起之在元件層側之損傷。又，在如此斷裂而分割成諸個之元件，藉對側面之上部照射雷射光束而生成之熔融層以凹凸圖案殘留，由於此熔融層相對於元件之側面面積為少許，故可發揮元件係發光二極體(LED)時，亮度之降低為少許，而不致對品質造成影響之效果。

用以實施發明之最佳形態

以下，就用以實施本發明最佳形態之雷射加工裝置及雷射加工方法以及包含此雷射加工方法之晶片的製造方法參照圖式來說明。本實施形態係顯示對於透明體基板之表面形成機能層，並在以排列成格子狀之複數個切割道形成之複數區域形成有元件之晶圓的透明體基板照射雷射光束，而進行磨耗加工時的適用例。

第1圖係顯示本實施形態雷射加工裝置之主要部份之外觀立體圖，第2圖係顯示加工機構之結構例之概略塊圖。本實施形態之雷射加工裝置20包含有保持晶圓1之保持機構21、對保持在保持機構21上之晶圓1照射脈衝雷射光束而進行磨耗加工之加工機構22、拍攝保持在保持機構21上之晶圓1之拍攝機構23。又，保持機構21吸引保持晶圓1，並以連結於圓筒部24內之圖中未示馬達，而可旋轉之狀態設置。

又，保持機構21搭載於2段滑動塊25、26上。保持機構21以可相對於滑動塊25藉以滾珠螺桿27、螺帽(圖中未示)、脈衝馬達28等構成之加工進給機構29於水平方向之X軸方向移動的狀態設置，而使所搭載之晶圓1對加工機構22照射之脈衝雷射光束相對地加工進給。保持機構21同樣地以可相對於滑動塊26藉以滾珠螺桿30、螺帽(圖中未示)、脈衝馬達31等構成之分度進給機構32於水平方向之Y軸方向移動的狀態設置，使所搭載之晶圓1對加工機構22照射之脈衝雷射光束相對地分度進給。

在此，對加工進給機構29附設用以檢測保持機構21之加工進給量之加工進給量檢測機構33。加工進給量檢測機構33由沿著X軸方向配設之線性標度33a、配設於滑動塊25，與滑動塊25一同沿著線性標度33a移動之圖中未示之讀取頭構成。此進給量檢測機構33藉每1μm將1脈衝之脈衝信號送至後述控制機構，此控制機構可計數所輸入之脈衝信號，而檢測保持機構21之加工進給量。

同樣地，對分度進給機構32附設用以檢測保持機構21之分度進給量之分度進給量檢測機構34。分度進給量檢測機構34由沿著Y軸方向配設之線性標度34a、配設於滑動塊26，與滑動塊26一同沿著線性標度34a移動之圖中未示之讀取頭構成。此分度進給量檢測機構34藉每1μm將1脈衝之脈衝信號送至後述控制機構，此控制機構可計數所輸入之脈衝信號，檢測保持機構21之分度進給量。

又，加工機構22實質上包含配置成水平之殼體35，以對支撐塊36以此殼體35為中介，以圖中未示之Z軸移動機構可於Z軸方向移動之狀態設置。如第2圖所示，加工機構22具有配設於殼體35內之脈衝雷射光束振盪機構37及傳送光學系統38、將以配設於殼體35前端之脈衝雷射光束振盪機構37振盪之脈衝雷射光束對保持在保持機構21之晶圓1照射之集光器39。脈衝雷射光束振盪機構37由由YAG雷射振盪器或YVO4雷射振盪器構成之脈衝雷射光束振盪器37a、附設於此之重複頻率設定機構37b構成。此脈衝雷射光束振盪器37a及Q開關37b以後述控制機構控制。傳送光學系統38包含如分束器之適宜光學要件。於集光器39收容有由組合透鏡等眾所皆知結構構成之集光透鏡(圖中未示)。

又，裝設在殼體35前端部之拍攝機構23係用以拍攝保持在保持機構21上之晶圓1上面，以檢測要以從加工機構22之集光器39照射之脈衝雷射光束加工之區域者。此拍攝機構23以以可視光線拍攝之拍攝元件(CCD)等構成，將所拍攝之圖像信號送至後述控制機構。

又，如第3圖所示，本實施形態之雷射加工裝置20具有控制機構10。第3圖係顯示控制機構之結構例之概略塊圖。控制機構10具有以微電腦構成，依控制程式進行運算處理之中央處理裝置(CPU) 101、儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM) 102、為對晶圓1照射脈衝雷射光束，而儲存依各切割道之起點、終點、交叉點之X、Y座標值等設定之與後述加工區域、加工起點區域相關的設定資訊或運算結果等之可讀寫之隨機存取記憶體(RAM) 103、計數器104、輸入介面105及輸出介面106。於控制機構10之輸入介面105輸入來自進給量檢測機構33、34及拍攝機構23等之檢測信號。而且從控制機構10之輸出介面106將控制信號輸出至脈衝馬達28、31、加工機構22等。

接著，就使用此種雷射加工裝置20之晶圓1之雷射加工方法作說明。第4圖係顯示晶圓之外觀立體圖。晶圓1係在以表面1a為上側，貼附在裝設在環狀框架2，由聚烯烴等合成樹脂片構成之保護膠帶3之狀態下準備。晶圓1係於透明體基板之表面形成機能層，並於以排列成格子狀之複數個切割道形成之複數個區域形成元件者。具體言之，於厚度90μm之藍寶石基板表面形成有由氮化物半導體層構成之機能層。而且於晶圓1之表面1a形成有以排列成格子狀之複數個第1切割道4及複數個第2切割道5劃分之複數個矩形區域，於此複數個矩形區域形成有發光二極體(LED)構成之元件6。在此，構成晶圓1之基板之透明體基板係指具有至少供可視光之一部份波長透過之特性的基板。舉例言之，除了本實施形態之基板外，亦可為由石英玻璃、鉭酸鋰等構成之基板。

如第4圖所示，藉由保護膠帶3支撐於環狀框架2之晶圓1將保護膠帶3側載置於第1圖所示之雷射加工裝置20之保持機構21上。而且藉使圖中未示之吸引機構作動，晶圓1藉由保護膠帶3，吸引保持於保持機構21上(保持步驟)。此外，環狀框架2以夾21a固定。

吸引保持有晶圓1之保持機構21以加工進給機構29定位於拍攝機構23之正下方。當將保持機構21定位於拍攝機構23之正下方時，以拍攝機構23及控制機構10執行檢測晶圓1之要雷射加工之區域的對準作業。即，拍攝機構23及控制機構10執行用以進行形成於晶圓1預定方向之第1切割道4與沿著第1切割道4照射雷射光束之加工機構22之集光器39的對位之型樣匹配等圖像處理，而施行雷射光束照射位置之對準。又，對形成於晶圓1之第2切割道5亦同樣地施行雷射光束照射位置之對準。

第5圖係顯示與在晶圓保持於保持機構之狀態下之座標位置之關係的說明圖，第6圖係顯示切割道檢測步驟之說明圖，第7圖係顯示加工步驟開始時及結束時之說明圖，第8圖係顯示加工溝與淺溝之形成步驟之說明圖。

如上述，當進行對準時，保持機構21上之晶圓1呈定位於第5(a)圖所示之座標位置之狀態。此外，第5(b)圖係顯示將保持機構21、亦即晶圓1從第5(a)圖所示之狀態旋轉了90度之狀態。

如上述，檢測形成於保持在保持機構21上之晶圓1之第1、第2切割道4、5，進行雷射光束照射位置之對準時，使保持機構21移動，在第5(a)圖之狀態下，將第1切割道4之最上位之第1切割道4定位於拍攝機構23之正下方。進一步，如第6圖所示，將第1切割道4之一端(在第6圖為左端)定位於拍攝機構23之正下方。在此狀態，當拍攝機構23檢測第1切割道4之一端(在第6圖為左端)時，將其座標值(在第5(a)圖，為A1)作為加工進給開始位置座標值而送至控制機構10。

接著，使保持機構21於在第6圖中以箭號X1顯示之方向移動，將第1切割道4之另一端(在第6圖為右端)定位於拍攝機構23之正下方。在此期間，拍攝機構23如第5(a)圖所示，檢測與第2切割道5之交叉點之座標值(E1,E2,E3,‧‧‧,En)及另一端(在第5(a)圖為右端)之座標值(B1)，分別作為交叉點座標值及加工進給結束位置座標值，而送至控制機構10。控制機構10將所輸入之第1切割道4之加工進給開始位置座標值(A1)與交叉點之座標值(E1,E2,E3,‧‧‧,En)及加工進給結束位置座標值(B1)暫時儲存於RAM103中之記憶部103a(切割道檢測步驟)。

如此進行，當檢測在第5(a)圖最上位之第1切割道4之加工進給開始位置座標值與交叉點座標值及加工進給結束位置座標值時，將保持機構21於箭號Y顯示之方向分度進給第1切割道4之間隔量，在第5(a)圖從最上位算起為第2個之第1切割道4定位於拍攝機構23之正下方。而且對從此最上位算起為第2個之第1切割道執行上述切割道檢測步驟，檢測從最上位算起為第2個之第1切割道4之加工進給開始位置座標值(A2)與交叉點的座標值(E1,E2,E3,‧‧‧,En)及加工進給結束位置座標值(B2)，將此暫時儲存於RAM103之記憶部103a。

之後，反覆執行上述分度進給及切割道檢測步驟至在第5(a)圖最下位之第1切割道4為止，檢測第1切割道4之加工進給開始位置座標值(A3~An)與交叉點之座標值(E1,E2,E3,‧‧‧,En)及加工進給結束位置座標值(B3~Bn)，將此暫時儲存於RAM103之記憶部103a。

如上述，當對第1切割道4之切割道檢測步驟完畢時，使保持機構21、進而為晶圓1旋動90度，而定位於第5(b)圖所示之狀態。接著，對第2切割道5執行上述切割道檢測步驟，檢測各第2切割道5之加工進給開始位置座標值(C1~Cn)與交差點之座標值(F1,F2,F3,‧‧‧,Fn)及加工進給結束位置座標值(D1~Dn)，將此暫時儲存於RAM103之記憶部103a。

此外，對形成於晶圓1之第1切割道4之加工進給開始位置座標值(A1~An)與交差點之座標值(E1,E2,E3,‧‧‧,En)及加工進給結束位置座標值(B1~Bn)以及對第2切割道5之加工進給開始位置座標值(C1~Cn)與交差點之座標值(F1,F2,F3,‧‧‧,Fn)及加工進給結束位置座標值(D1~Dn)亦可預先將晶圓1之設計值儲存於ROM102或ROM103，而省略上述切割道檢測步驟。

接著，控制機構10參照在上述切割道檢測步驟所得，記憶於記憶部103a之加工進給開始位置、交叉點、加工進給結束位置之各座標值，對各切割道4、5設定在預定加工條件下，形成加工溝之加工區域與形成較加工溝淺之淺溝之加工起點區域的各照射時間(或進給長度等)或各脈衝雷射光束之輸出之資訊，將該設定資訊記憶於RAM103中之記憶部103b(設定步驟)。在此，控制機構10在各切割道4、5設定各加工區域、加工起點區域之雷射照射時間，俾使加工區域之長度為200μm，加工起點區域之長度為100μm。

於此種設定步驟後，執行加工步驟，該加工步驟係依記憶於記憶部103b之加工進給開始位置、加工區域或加工起點區域之照射時間、脈衝雷射光束之輸出、加工進給結束位置等設定資訊，使加工機構22之雷射光束之照射點從各切割道4、5之一端朝另一端掃瞄，而連續形成加工溝及淺溝。

加工步驟首先使保持機構21移動，將在第5(a)圖最上位之第1切割道21定位於加工機構22之集光器39之正下方。然後，進一步，如第7圖所示，將為第1切割道4一端(在第7圖為左端)之加工進給開始位置座標值(A1)(參照第5(a)圖)定位於集光器53之正下方。此時，使脈衝雷射光束之照射點P對準晶圓1之表面1a(上面)附近。

然後，將保持機構21、亦即晶圓1於第7圖以箭號X1顯示之方向一面加工進給，一面從集光器39對晶圓1之透明體基板進行脈衝雷射光束之照射。此時，控制機構10依記憶於記憶部103b之對加工區域及加工起點區域之照射時間、脈衝雷射光束之輸出之設定資訊，一面使脈衝雷射光束振盪器37a輸出之雷射光束之輸出交互地變化成在加工區域部份增大，在加工起點區域部份則縮小，一面使照射點P連續掃瞄。接著，當第1切割道4之另一端(在第7圖為右端)、亦即加工進給結束位置座標值(B1)到達加工機構22之集光器39之照射位置後，停止脈衝雷射光束之照射，同時，停止保持機構21、亦即晶圓1之加工進給。

結果，如第8圖所示，於沿著第1切割道4照射輸出較大之脈衝雷射光束之加工區域G形成加工溝210，於照射輸出較小之脈衝雷射光束之加工起點區域H形成較加工溝210淺之淺溝211。因而，在透明體基板，於第1切割道4交互形成形成於加工區域G之加工溝210與形成於加工起點區域H之淺溝211。此時，淺溝211與加工溝210係以雷射光束之照射連續形成者，淺溝211之存在成為契機，而可確實地形成加工溝210。

在此，就形成於加工區域G之加工溝210之深度及形成於加工起點區域H之淺溝211的深度作說明。形成於加工區域G之加工溝210之深度越深，晶圓1越易沿著加工溝210斷裂，但元件6之亮度降低。又，加工溝210之深度越淺，元件6亮度之降低越少，但晶圓1不易沿著透明體基板之雷射加工溝210斷裂。因而，為抑制元件6之亮度降低，並使光元件晶圓1易沿著雷射加工溝210斷裂，當晶圓1之厚度係100μm左右時，加工溝210之深度以15~25μm為適當。形成於加工起點區域H之淺溝211之深度只要在各淺溝211可成為接續於此淺溝211而連續形成之加工溝210之雷射照射時的加工開始之契機者即可，以5~8μm為適當。

又，關於加工區域G之長度L1與加工起點區域H之長度L2之關係，當加工區域G之長度L1之比例越大，晶圓1越易沿著加工溝210斷裂，但元件6之亮度越降低。另一方面，當加工起點區域H之長度L2之比例越大，元件6之亮度之降低越少，但晶圓1不易沿著加工溝210斷裂。因而，為抑制元件6之亮度降低，並使晶圓易沿著加工溝210斷裂，加工區域G之長度L1與加工起點區域H之長度L2之長度的比以L1：L2=1：1~2：1為適當。

接著，就執行上述加工步驟之晶圓1之材料、尺寸及加工步驟之加工條件一例作說明。

(1)晶圓1之材料、尺寸：

透明體基板：藍寶石基板

所層積之機能層：GaN膜

晶圓1之尺寸：直徑50mm

晶圓1之厚度：90μm

元件6之尺寸：300μm×300μm

(2)加工條件：

光源：YAG雷射

波長：355nm

集光點徑：φ5μm

重複頻率：80kHz

加工進給速度：40mm/s

加工區域平均輸出：0.8W

加工起點區域平均輸出：0.4W

就根據上述加工條件將加工區域G之長度L1設定在200μm，將加工起點區域H之長度L2設定在100μm時之加工方法一例作說明。如上述，當加工進給速度係40mm/s時，在200μm之加工區域G移動所需之時間係0.005秒。又，在100μm之加工起點區域H所需之時間係0.0025秒。因而，藉反覆進行在0.005秒間，以0.8W之輸出照射脈衝雷射光束後，在0.0025秒間以0.4W之輸出照射脈衝雷射光束之動作，可沿著切割道形成長度200μm之加工溝210及長度100μm之淺溝211。此外，在上述加工條件中，加工溝210之深度係25μm左右，淺溝211之深度係7μm左右。

如以上進行，對形成於晶圓1之在第5(a)圖中最上位之第1切割道4執行加工步驟後，使保持機構21於在第1圖以箭號Y顯示之方向分度進給第1切割道4之間隔量，對下個切割道4執行加工步驟。

如此進行，當於晶圓1之預定方向延伸之所有第1切割道4的加工步驟結束時，使保持機構21、從而為保持於此之晶圓1旋動90度，沿著於相對於第1切割道4垂直相交之方向形成之第2切割道5同樣地執行上述加工步驟，藉此，沿著晶圓1之所有第1、第2切割道4、5，於加工區域G形成加工溝210，於加工起點區域H形成淺溝211，而交互形成加工溝210及淺溝211。

在上述加工步驟，如第9圖所示，形成於加工區域G之加工溝210宜形成於包含第1、第2切割道4、5之交叉點位置之區域。第9圖係顯示於加工區域設定成包含交叉點位置之區域，而形成加工溝之狀態的說明圖。如此，將包含第1、第2切割道4、5之交叉點位置之區域設定作為加工區域G，要對加工區域G照射脈衝雷射光束，依來自加工進給量檢測機構33之檢測信號與儲存於控制機構10之RAM103中之記憶部103a的交叉點座標值之資料，控制加工機構22即可。此外，在第9圖，為易了解加工溝210部份，而省略顯示淺溝211部份。

即，如上述，當於元件6之尺寸係300μm×300μm之晶圓1將加工區域G設定為200μm，將加工起點區域H設定為100μm時，依來自加工進給量檢測機構33之檢測信號，從到達第1、第2切割道4、5之交叉點之交叉點位置的100μm前方之位置通過該交叉點位置後，至100μm之位置為止，照射加工區域G用之輸出較大之脈衝雷射光束。結果，於沿著第1、第2切割道4、5包含交叉點之加工區域G形成長度200μm之加工溝210，而交互形成長度200μm之加工溝210及長度100μm之淺溝211。

如以上進行，已執行加工步驟之晶圓1搬送之下個步驟之分割步驟。在分割步驟中，對晶圓1沿著由形成於第1、第2切割道4、5之加工區域G之加工溝210與形成於加工起點區域H之淺溝211構成之斷裂線賦與外力。結果，加工溝210成為斷裂線之起點，此斷裂沿著淺溝211傳播，故晶圓1可沿第1、第2切割道4、5確實地斷裂。

如此進行，藉晶圓1沿著第1、第2切割道4、5斷裂，而分割成諸個元件6，而形成晶片6A。第10圖係顯示分割晶圓而形成之晶片之立體圖。如第10圖所示，此晶圓6A在斷裂之截面側面上部，藉在加工步驟照射雷射光束而生成之加工溝210、淺溝211對應之熔融層210a、211a以形成凹凸圖案的狀態殘留。然而，由於此熔融層210a、211a之厚度分別為25μm~20μm左右、5~7μm左右，而相對於晶圓6A之截面面積為少許，故晶片6A為發光二極體(LED)時，亮度之降低亦為少許，而不致對品質造成影響。

本發明不限於上述實施形態，只要為不脫離本發明之旨趣之範圍，可進行各種變形。舉例言之，在本實施形態中，為交互連續形成加工溝210及淺溝211，而以Q開關37b調節1脈衝之ON/OFF比，而使脈衝雷射光束之輸出變化大小，要點係只要在加工區域G與加工區域H一單位時間之照射能不同即可，亦可為其他方式。舉例言之，亦可將使用聲光效應之AOD、AOM等或衰減器設置於傳送光學系統38，使在加工區域G與加工起點區域H照射之脈衝雷射光束之輸出變化，或者，亦可使對加工區域G與加工起點區域H之照射點P之掃瞄速度變化。

又，關於上述設定步驟~加工步驟，亦可以以下之程序處理。

(1)設定形成各切割道上之加工溝之加工區域與形成淺溝之加工起點區域。

(2)使記憶部記憶各工作件之在(1)設定之加工區域及加工起點區域與各切割道之位置。

(3)以對準辦識保持機構上之工作件之位置與方向。

(4)依在(2)使記憶部記憶之資訊與在(3)所辨識之工作件之狀態(位置、方向)，進行連續形成加工溝與淺溝之加工。

1．．．晶圓

1a．．．表面

2．．．環狀框架

3．．．保護膠帶

4．．．第1切割道

5．．．第2切割道

6．．．元件

10．．．控制機構

20．．．雷射加工裝置

21．．．保持機構

21a．．．夾

22．．．加工機構

23．．．拍攝機構

24．．．圓筒部

25,26．．．滑動塊

27,30．．．滾珠螺桿

28,31．．．脈衝馬達

29．．．加工進給機構

32．．．分度進給機構

33．．．加工進給量檢測機構

34．．．分度進給量檢測機構

34a．．．線性標度

35．．．殼體

36．．．支撐塊

37．．．脈衝雷射光束振盪機構

37a．．．脈衝雷射光束振盪器

37b．．．重複頻率設定機構

37b．．．Q開關

38．．．傳送光學系統

39．．．集光器

101．．．中央處理裝置

102．．．唯讀記憶體

103．．．隨機存取記憶體

103a,103b．．．記憶部

104．．．計數器

105．．．輸入介面

106．．．輸出介面

210．．．加工溝

211．．．淺溝

G．．．加工區域

H．．．加工起點區域

L1,L2．．．長度

P．．．照射點

第1圖係顯示本發明實施形態之雷射加工裝置主要部份之外觀立體圖。

第2圖係顯示加工機構之結構例之概略塊圖。

第3圖係顯示控制機構之結構例之概略塊圖。

第4圖係顯示晶圓之外觀立體圖。

第5(a)圖、第5(b)圖係顯示與在晶圓保持於保持機構之狀態之座標位置的關係之說明圖。

第6圖係顯示切割道檢測步驟之說明圖。

第7圖係顯示加工步驟之開始時與結束時之說明圖。

第8圖係顯示加工溝與淺溝之形成步驟之說明圖。

第9圖係顯示於加工區域設定成包含交叉點位置之區域，而形成加工溝之狀態的說明圖。

第10圖係顯示將晶圓分割而形成之晶片之立體圖。

第11圖係顯示加工溝之缺漏之產生狀況的電子顯微鏡照片。

1．．．晶圓

4．．．第1切割道

22．．．加工機構

39．．．集光器

211．．．淺溝

210．．．加工溝

G．．．加工區域

H．．．加工起點區域

L1,L2．．．長度

P．．．照射點

Claims (10)

1. 一種雷射加工方法，其特徵在於，係對晶圓之透明體基板照射雷射光束來進行磨耗加工者，前述晶圓係已於前述透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數個區域形成有元件者，前述雷射加工方法具有：保持步驟，係保持前述晶圓者；設定步驟，係對前述各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，並將其設定資訊記憶於記憶部者；及加工步驟，係依記憶於前述記憶部之前述設定資訊，使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝者。
2. 如申請專利範圍第1項之雷射加工方法，其中前述加工步驟一面使輸出變化，一面使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝。
3. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工方法，其中前述透明體基板由藍寶石基板構成，前述機能層由氮化物半導體層構成，前述元件係發光二極體。
4. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工方法，其中前述加工區域設定成包含排列成格子狀之複數個切割道之交差點位置的區域。
5. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工方法，其中前述加工區域之長度與前述加工起點區域之長度的比設定成1：1~2：1。
6. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工方法，其中前述加工溝之深度設定成15~25μm。
7. 一種雷射加工裝置，其特徵在於包含有：保持機構，係保持晶圓者，該晶圓係已於透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數個區域形成有元件；加工機構，係對已保持在前述保持機構之前述晶圓之前述透明體基板照射雷射光束，而進行磨耗加工者；前述雷射加工裝置並包含有：控制機構，係控制前述加工機構，俾對前述各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝者。
8. 如申請專利範圍第7項之雷射加工裝置，其中前述控制機構控制前述加工機構，俾一面使輸出變化，一面使前述雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而連續形成前述加工溝及前述淺溝。
9. 一種晶片的製造方法，其特徵在於，該晶片係於截面具有以熔融層形成之凹凸圖案者，該晶片的製造方法具有：保持步驟，係保持晶圓者，該晶圓係已於透明體基板之表面形成機能層，並在由排列成格子狀之複數個切割道所形成之複數個區域形成有元件者；設定步驟，係對各切割道交互地設定形成加工溝之加工區域及形成較前述加工溝淺之淺溝之加工起點區域，並將設定資訊記憶於記憶部者；加工步驟，係依記憶於前述記憶部之前述設定資訊，使磨耗加工用雷射光束之照射點從前述各切割道之一端朝向另一端掃瞄，而於前述透明體基板連續形成前述加工溝及前述淺溝者；及分割步驟，係對前述切割道施加外力，而將前述晶圓分割成元件單位之晶片者。
10. 如申請專利範圍第9項之晶片的製造方法，其中前述晶片係發光二極體。