TWI542432B - The cutting method of the object to be processed - Google Patents

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TWI542432B
TWI542432B TW099124704A TW99124704A TWI542432B TW I542432 B TWI542432 B TW I542432B TW 099124704 A TW099124704 A TW 099124704A TW 99124704 A TW99124704 A TW 99124704A TW I542432 B TWI542432 B TW I542432B
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Description

加工對象物的切斷方法
本發明是關於一種用來沿著切斷預定線切斷板狀的加工對象物之加工對象物的切斷方法。
就習知的上述技術領域之加工對象物的切斷方法而言，藉由照射雷射光於「具有基板和設置於該基板的表面之層積部」的加工對象物，至少在基板的內部形成改質領域，以該改質領域作為切斷的起點而沿著切斷預定線切斷加工對象物，該方法已為大眾所知悉(例如，參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第03/076120號公報
在如上所述的加工對象物的切斷方法中，例如，當基板由LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics：低溫共燒陶瓷)等所構成，以致對雷射光具有散亂性時，使雷射光在基板內的導光變得困難，因此有時無法在基板的內部形成成為切斷起點的改質領域。
因此，本發明之課題為：提供一種不受成為切斷對象之加工對象物的材料所左右，且可沿著切斷預定線精準地切斷該加工對象物之加工對象物的切斷方法。
為了解決上述課題，本發明之加工對象物的切斷方法，其特徵為：包含：在板狀的第1加工對象物的一方之端面與板狀的第2加工對象物之另一方之端面接合的狀態下，藉由將雷射光照射於第1加工對象物，沿著用來將第2加工對象物切斷成複數片晶片的切斷預定線，而在第1加工對象物形成改質領域的步驟；和藉由使應力產生於第1加工對象物，使以改質領域作為起點所發生的龜裂沿著切斷預定線到達第1加工對象物之另一方之端面及第2加工對象物的一方之端面，且沿著切斷預定線切斷第2加工對象物的步驟；及從已被切斷的第2加工對象物，移除已被切斷的第1加工對象物，而得到晶片的步驟。
在該加工對象物的切斷方法中，由於第2加工對象物的另一方之端面被接合於第1加工對象物的一方之端面，故以改質領域作為起點，發生於第1加工對象物之厚度方向的龜裂，會幾乎不改變其方向地朝第2加工對象物傳導，而到達第2加工對象物的一方之端面。接著，在第1加工對象物及第2加工對象物被切斷後，從第2加工對象物移除第1加工對象物，而得到晶片。因此，若能沿著「用來將第2加工對象物切斷成複數片晶片」的切斷預定線於第1加工對象物形成改質領域，即使在第2加工對象物沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線精準地切斷第2加工對象物。
又，第1加工對象物的一方之端面與第2加工對象物的另一方之端面，最好是藉由陽極接合所接合。或者，第1加工對象物的一方之端面與第2加工對象物的另一方之端面，最好是藉由表面活性化直接接合所接合。根據上述的接合方法，第1加工對象物的一方之端面與第2加工對象物的另一方之端面可堅固地直接接合。因此，可使在第1加工對象物中朝其厚度方向所伸展的龜裂，在第1加工對象物之一方之端面與第2加工對象物之另一方之端面的界面連續且幾乎不改變其方向，確實地朝第2加工對象物伸展。
又，雷射光最好是以第1加工對象物的另一方之端面作為雷射光入射面而照射到第1加工對象物。此時，成為切斷對象的第2加工對象物不論雷射光容易導光或難以導光，皆可於第1加工對象物確實地形成改質領域。
又，應力最好是藉由使被安裝於第1加工對象物的另一方之端面之可擴張的保持構件擴張而產生於第1加工對象物。此時，僅藉由使被安裝於第1加工對象物的另一方之端面的保持構件擴張，便可使在第1加工對象物以改質領域作為起點所發生的龜裂容易朝第2加工對象物側伸展。
又，已被切斷的第1加工對象物，最好是藉由蝕刻而從已被切斷的第2加工對象物移除。此時，在切斷第1加工對象物及第2加工對象物後，得到晶片，因此可有效率地從第2加工對象物移除第1加工對象物。
此時，最好是在第1加工對象物形成分離用改質領域，藉由採用分離用改質領域的蝕刻速率較第1加工對象物中非改質領域之蝕刻速率更高的蝕刻材料，並實施蝕刻處理，而進行蝕刻。此時，可從第2加工對象物更有效率地移除第1加工對象物。
又，第2加工對象物，最好是具有複數個功能元件且切斷預定線設定成能通過緊鄰的功能元件之間。此時，可得到成品率良好之具有功能元件的晶片。
又，第2加工對象物，有時具備玻璃基板、有時具備LTCC基板、有時則具備藍寶石基板。在上述的場合，即使沒有在玻璃基板、LTCC基板、藍寶石基板形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線精準地切斷第2加工對象物。
根據本發明，可不受成為切斷對象之加工對象的材料所左右，且沿著切斷預定線精準地切斷該加工對象物。又，由於不對加工對象物實施直接加工，僅藉由裂痕(龜裂)來切斷加工對象物，故其切斷面的品質非常高(平整)，且其晶片的抗折強度也非常高。
以下，將針對本發明之適合的實施形態，參照圖面詳細地說明。而且，於各圖中對相同或相當的部分給予相同符號，並省略重複的說明。
在本實施形態之加工對象物的切斷方法中，藉由使聚光點匯集於板狀的加工對象物並照射雷射光，而沿著切斷預定線在加工對象物形成改質領域。因此，首先，針對本實施形態之加工對象物的切斷方法中改質領域的形成，參照第1圖～第9圖進行說明。
如第1圖所示，雷射加工裝置100具備：將雷射光(加工用雷射光)L脈衝振盪的雷射光源101、和被配置成使雷射光L的光軸之方向可90°轉變的分光鏡103、及用來將雷射光L聚光的聚光用透鏡105。又，雷射加工裝置100具備：用來支撐被以聚光用透鏡105聚光的雷射光L照射之加工對象物1的支撐台107、和用來讓支撐台107朝X、Y、Z軸方向移動的台111、和為了調節雷射光L的輸出或脈衝幅度等而控制雷射光源101的雷射光源控制部102、及控制台111之移動的台控制部115。
於該雷射加工裝置100中，從雷射光源101所射出的雷射光L是藉由分光鏡103使其光軸的方向90°轉變，且藉由聚光用透鏡105被聚光在裝載於支撐台107上之加工對象物1的內部。同時，使台111移動，且使加工對象物1相對於雷射光L而沿著切斷預定線5相對移動。藉此，成為可沿著切斷預定線5，於加工對象物1形成成為切斷起點的改質領域。以下，將針對該改質領域進行詳細地說明。
如第2圖所示，在板狀的加工對象物1，設定有用來切斷加工對象物1的切斷預定線5。切斷預定線5是呈直線狀延伸的假想線。於加工對象物1的內部形成改質領域的場合，如第3圖所示，在使聚光點P匯集於加工對象物1之內部的狀態下，使雷射光L沿著切斷預定線5(亦即，朝第2圖中的箭號A方向)相對地移動。藉此，如第4圖～第6圖所示，改質領域7將沿著切斷預定線5而形成在加工對象物1的內部，且使沿著切斷預定線5所形成的改質領域7成為切斷起點領域8。
此外，聚光點P是指雷射光L的聚光之處。又，切斷預定線5不限於直線狀，亦可為曲線狀，且不限於假想線亦可為實際畫在加工對象物1之表面3的線。又，改質領域7有時是被連續地形成，有時是被斷續地形成。又，改質領域7只要是至少被形成在加工對象物1的內部即可。又，有時改質領域7在起點形成龜裂，龜裂及改質領域7也可露出加工對象物1的外表面(表面、背面、或者是外周面)。
在此，雷射光L透過加工對象物1並特別被吸收在加工對象物1之內部的聚光點附近，藉此，在加工對象物1形成改質領域7(內部吸收型雷射加工)。因此，由於在加工對象物1的表面3雷射光L幾乎不被吸收，故加工對象物1的表面3不會熔融。一般而言，在從表面3熔融並去除而形成孔或溝等之去除部的場合，加工領域則從表面3側開始緩緩地朝背面側進行(表面吸收型雷射加工)。
但是，使用本實施形態之加工對象物的切斷方法所形成的改質領域，是所謂密度、折射率、機械性強度或其他的物理特性成為與四周不同狀態的領域。例如有：(1)熔融處理領域、(2)裂紋(crack)領域、絕緣破壞領域、(3)折射率變化領域等，也有上述領域混合存在的領域。
於本實施形態之加工對象物的切斷方法中的改質領域，是藉由所謂雷射光的局部吸收或多光子吸收的現象所形成。所謂多光子吸收，是指當光子的能量hν比材料之吸收的能間隙EG小時成為光學性透明，因此雖然對材料產生吸收的條件是hν>EG，但即使是光學性透明，當雷射光L的強度非常大時，在nhν>EG的條件(n=2、3、4...)下仍有對材料產生吸收的現象。經多光子吸收之熔融處理領域的形成，例如，記載於熔接學會全國大會講演概要第66集(2000年4月)之第72頁～第73頁的「經皮秒脈衝雷射光之矽的加工特性評價」。
又，亦可利用藉由利用如於D. Du,X. Liu,G. Korn,J. Squier,and G. Mourou,“Laser Induced Breakdown by Impact Ionization in SiO2 with Pulse Widths from 7ns to 150fs”,Appl Phys Lett64(23),Jun. 6. 1994中所記載之脈衝幅度從數皮秒(picosecond)到飛秒(femtosecond)的超短脈衝雷射光所形成的改質領域。
(1)改質領域包含熔融處理領域的場合
使聚光點匯集於加工對象物(例如矽之類的半導體材料)的內部，在聚光點的電場強度為1×108(W/cm2)以上且脈衝幅度為1μs以下的條件下照射雷射光L。藉此，在聚光點附近雷射光L會被吸收而加工對象物的內部會被局部性地加熱，藉由此加熱而在加工對象物的內部形成熔融處理領域。
熔融處理領域是指經一度熔融後再固化的領域、或正當熔融狀態的領域、或從熔融狀態再固化之狀態的領域，亦可為所謂經相變化的領域或結晶構造經變化的領域。又，所謂熔融處理領域亦指於單結晶構造、非晶質構造、多結晶構造中，某構造經變化成其他構造的領域。也就是說，是指例如，從單結晶構造變化成非晶質構造的領域、從單結晶構造變化成多結晶構造的領域、從單結晶構造變化成包含非晶質構造及多結晶構造之構造的領域之意。在加工對象物為矽單結晶構造的場合，熔融處理領域為例如非晶質矽構造。
第7圖為表示於雷射光所照射的矽晶圓(半導體基板)之一部分的切斷面相片之圖。如第7圖所示，在半導體基板11的內部形成熔融處理領域13。
將相對於入射的雷射光的波長在透過性的材料內部形成熔融處理領域13一事進行說明。第8圖為顯示雷射光的波長與矽基板內部的透過率之關係的線圖。但，除去矽基板的表面側與背面側各自的反射成分，僅顯示內部的透過率。各別針對矽基板的厚度t為50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm顯示出上述關係。
可知例如，於Nd：YAG雷射的波長為1064nm，且矽基板的厚度為500μm以下的場合中，在矽基板的內部雷射光L透過80%以上。由於如第7圖顯示的半導體基板11的厚度為350μm，故熔融處理領域13是形成於半導體基板11的中心附近，也就是從表面起175μm的部分。該場合的透過率，若參考厚度200μm的矽晶圓，由於透過率是90%以上，故雷射光L在半導體基板11的內部僅些許被吸收，幾乎全部透過。但是，在1×108(W/cm2)以上且脈衝幅度為1μs以下的條件下，藉由將雷射光L聚光於矽晶圓內部而在聚光點、及其附近局部性的吸收雷射光而在半導體基板11的內部形成熔融處理領域13。
此外，在矽晶圓，有時以熔融處理領域作為起點而發生龜裂。又，有時熔融處理領域內含龜裂而形成，此時，該龜裂遍及熔融處理領域全面而形成、或僅一部分或形成複數部分。再者，該龜裂有時是自然地成長，有時是藉由對矽晶圓施力而成長。在從熔融處理領域起龜裂自然地成長的場合中，皆存在：有從熔融處理領域熔融的狀態開始成長的場合、與從熔融處理領域熔融的狀態再固化時開始成長場合。但是，不論是哪一種場合熔融處理領域皆會被形成在矽晶圓的內部，於切斷面中，如第7圖所示，在內部形成熔融處理領域。
(2)改質領域包含裂紋領域的場合
使聚光點匯集於加工對象物(例如由玻璃或LiTaO3所構成的壓電材料)的內部，在聚光點的電場強度為1×108(W/cm2)以上且脈衝幅度為1μs以下的條件下照射雷射光L。此脈衝幅度的大小，是在加工對象物的內部吸收雷射光L而形成裂紋領域的條件。藉此，在加工對象物的內部發生所謂光學性損傷的現象。經此光學性損傷而在加工對象物的內部誘發熱翹曲，藉此，在加工對象物的內部，形成包含一個或複數個裂紋的裂紋領域。裂紋領域也可說是絕緣破壞領域。
第9圖是顯示電場強度與裂紋的大小的關係之實驗結果的線圖。橫軸是峰值功率密度，由於雷射光L為脈衝雷射光，故電場強度以峰值功率密度表示。縱軸是顯示藉由1脈衝的雷射光L在加工對象物的內部所形成之裂紋部分(裂紋點)的大小。成為裂紋點聚集的裂紋領域。裂紋點的大小，是於裂紋點的形狀中，成為最大長度之部分的大小。圖表中的黑點顯示的資料是聚光用透鏡(C)的倍率為100倍，開口數(NA)為0.80的場合。另一方面，圖表中的白點顯示的資料是聚光用透鏡(C)的倍率為50倍，開口數(NA)為0.55的場合。可知：從峰值功率密度為1011(W/cm2)程度開始在加工對象物的內部發生裂紋點，隨著峰值功率密度越大裂紋點也越大。
(3)改質領域包含折射率變化領域的場合
使聚光點匯集於加工對象物(例如玻璃)的內部，在聚光點的電場強度為1×108(W/cm2)以上且脈衝幅度為1ns以下的條件下照射雷射光L。如上所述，若在脈衝幅度極短的狀態下雷射光L被吸收在加工對象物的內部時，該能量不會轉化成熱能量，在加工對象物的內部誘發離子價數變化、結晶化或分極配向等的永續性構造變化，而形成折射率變化領域。
此外，改質領域包含：熔融處理領域、絕緣破壞領域、折射率變化領域等或上述領域混合存在的領域，其材料中，改質領域的密度相較於非改質領域的密度為經變化的領域、或形成晶格缺陷(lattice defect)的領域。亦可將上述領域統稱為高密度移轉領域。
又，熔融處理領域或折射率變化領域、改質領域的密度相較於非改質領域的密度為經變化的領域、形成晶格缺陷的領域，有時更進一步在上述領域的內部、或改質領域與非改質領域之界面內含著龜裂(裂痕、微細裂紋)。內含的龜裂有時遍及改質領域全面、或有時只形成一部分或複數部分。
附帶說明，考慮加工對象物的結晶構造或其劈開性等，若如下所述般地形成改質領域，則可精準地切斷加工對象物。
又，若沿著應形成上述之改質領域的方向(例如，沿著單結晶矽基板中[111]面的方向)、或者與應形成改質領域的方向垂直的方向而在基板上形成定位邊(orientation flat)，藉由以該定位邊為基準，則可容易且正確地在基板形成改質領域。
接著，針對本實施形態之加工對象物的切斷方法進行說明。
[第1實施形態]
第10圖為第1實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的俯視圖，第11圖為沿著第10圖之加工對象物的切斷預定線的局部剖面圖。如第10、11圖所示，板狀的加工對象物(第2加工對象物)1A具備：不含有鹼金屬的LTCC基板2、與形成在LTCC基板2之表面2a的裝置層4、及形成在LTCC基板2之背面2b的玻璃層6。在此，裝置層4的表面4a成為加工對象物1A的表面(一方之端面)1a，而玻璃層6的背面6b則成為加工對象物1A的背面(另一方之端面)1b。
裝置層4是包含矽的層，具有被排列成矩陣狀的複數個功能元件15。功能元件15是例如，藉由結晶成長所形成的半導體動作層、光電二極體等的受光元件、雷射二極體等的發光元件、或者作為迴路所形成的迴路元件等。用來將加工對象物1A切斷成複數片晶片的切斷預定線5，是以能通過緊鄰的功能元件15之間的方式設定成格子狀。
玻璃層6是由含有#7740等、鹼金屬的玻璃所構成的層，例如，藉由噴射法而成膜成厚度400nm左右。玻璃層6是如從加工對象物1A的厚度方向觀看時含有切斷預定線5般地被圖型化成格子狀。
相對於如上述所構成的加工對象物1A，如下述般，適用第1實施形態之加工對象物的切斷方法。
首先，如第12(a)圖所示，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10A。在此，由於分斷用加工對象物10A僅由矽基板12所構成，故矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10A的表面(一方之端面)10a，矽基板12的背面12b則成為分斷用加工對象物10A的背面(另一方之端面)10b。
接著，直接接合分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b。藉此，形成加工對象物1A的背面1b與矽基板12的主面相對向。分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b是藉由陽極接合所接合。也就是說，在使分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b接觸的狀態下，一邊加熱到300℃以上，一邊在分斷用加工對象物10A對加工對象物1A施加數百V～數kV的正電壓。藉此，在分斷用加工對象物10A與加工對象物1A之間產生靜電引力，且分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b是藉由共價鍵結所接合。
更詳細而言，加工對象物1A之玻璃層6中的鹼金屬離子移動到分斷用加工對象物10A側，玻璃層6的背面6b被設定為負(分極)。此時，由於分斷用加工對象物10A側為正，故在分斷用加工對象物10A與加工對象物1A之間會產生靜電引力，而成為藉由原子能階拉引至接觸為止。接著，一邊以存在於分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b之多餘的氧原子作為氧氣釋放出，一邊使所殘留的氧原子為矽基板12的矽原子與玻璃層6中的矽原子所共有，使分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b堅固地接合。
接著，把分斷用加工對象物10A的背面10b作成上側，將加工對象物1A、10A固定在雷射加工裝置的支撐台(無圖示)上。接著，如第12(b)圖所示，以分斷用加工對象物10A的背面10b作為雷射光入射面，使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，藉由支撐台的移動，而沿著各切斷預定線5相對地移動聚光點P。雖聚光點P沿著各切斷預定線5相對性的移動是對1條切斷預定線5進行複數次，但由於使聚光點P匯集的位置與背面10b的距離因各次的移動而改變，故會從表面10a側開始依序相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部一列列形成複數列的熔融處理領域13。
此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10A之厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10A的背面10b。此外，相對於1條切斷預定線5應形成熔融處理領域13的列數，是對應於分斷用加工對象物10A的厚度等而變化。例如，若分斷用加工對象物10A較薄，且藉由相對於1條切斷預定線5而形成1列的熔融處理領域13，可使龜裂17到達分斷用加工對象物10A的背面10b的話，則相對於1條切斷預定線5便不需要形成複數列的熔融處理領域13。
接著，如第13(a)圖所示，在分斷用加工對象物10A的背面10b貼上膨脹帶(保持構件)21。接著，如第13(b)圖所示，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10A。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，透過被圖型化成格子狀的玻璃層6，而沿著切斷預定線5使龜裂17到達加工對象物1A的表面1a，並沿著切斷預定線5切斷加工對象物1A。
接著，如第14圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1A移除已被切斷的分斷用加工對象物10A，而得到具有1個功能元件15的晶片19。更詳而言之，在使膨脹帶21擴張，已被切斷的加工對象物1A彼此分離的狀態下，以覆蓋全部加工對象物1A的功能元件15側的方式，在已被切斷的加工對象物1A貼上保持帶。其後，從已被切斷的分斷用加工對象物10A剝離膨脹帶21。也就是說，將已被切斷的全部加工對象物1A、10A從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1A、10A浸漬於HF溶液等的蝕刻液。藉此，玻璃層6藉由蝕刻而選擇性地去除，且從已被切斷的加工對象物1A，剝離已被切斷的分斷用加工對象物10A。此外，於本實施形態中，雖將接合用且剝離用的玻璃層6圖型化成格子狀，但只要能夠剝離，也可在全面形成玻璃層6。但是，由於藉由圖型化而變得容易蝕刻，其處理時間可縮短化，故圖型化具有優點。
如以上說明所述，在第1實施形態之加工對象物的切斷方法中，加工對象物1A的背面1b與分斷用加工對象物10A的表面10a是藉由陽極接合所接合。因此，以熔融處理領域13作為起點，發生於分斷用加工對象物10A的厚度方向(矽基板12的劈開方向，亦即與矽基板12的主面垂直的方向)的龜裂17，會在分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b的界面連續且幾乎不改變其方向，確實地朝加工對象物1A傳導，而到達加工對象物1A的表面1a。接著，在加工對象物1A、10A被切斷後，從加工對象物1A移除加工對象物10A，而得到晶片19。因此，若能沿著加工對象物1A的切斷預定線5於分斷用加工對象物10A之矽基板12的內部形成熔融處理領域13，即使沒有在加工對象物1A形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1A。接著，由於在所得到之晶片19的切斷面，不存在熔融處理領域13，故可提升晶片19的抗折強度。
而且，當使應力產生於分斷用加工對象物10A時，以熔融處理領域13作為起點所發生的龜裂17會到達分斷用加工對象物10A的背面10b。因此，藉由使已被貼在分斷用加工對象物10A的背面10b的膨脹帶21擴張，而以熔融處理領域13作為起點所發生的龜裂17，將容易朝加工對象物1A側伸展。
又，藉由形成含有鹼金屬的玻璃層6，即使將不含有鹼金屬的LTCC基板2用於加工對象物1A，也可藉由陽極接合來接合分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b。而且，在LTCC基板2的表面2a形成裝置層4時，可防止裝置層4因鹼金屬而被污染。
又，雷射光L，是以分斷用加工對象物10A的背面10b作為雷射光入射面而照射到分斷用加工對象物10A。藉此，成為切斷對象的加工對象物1A不論雷射光L容易導光或難以導光，皆可於分斷用加工對象物10A的矽基板12之內部確實地形成熔融處理領域13。
又，已被切斷的分斷用加工對象物10A，是藉由蝕刻而從已被切斷的加工對象物1A移除。藉此，在加工對象物1A、10A被切斷後，得到晶片19，因此可有效率地從加工對象物1A移除分斷用加工對象物10A。
此外，若矽基板12的厚度比加工對象物1A的厚度更厚，在分斷用加工對象物10A中朝與矽基板12的主面垂直方向伸展之龜裂17的直進性會更進一步增強。此時，在分斷用加工對象物10A中朝與矽基板12的主面垂直方向伸展的龜裂17，會在分斷用加工對象物10A的表面10a與加工對象物1A的背面1b的界面連續且幾乎不改變其方向，而更確實地朝加工對象物1A傳導。
[第2實施形態]
第15圖是沿著第2實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。如第15圖所示，板狀的加工對象物(第2加工對象物)1B具備： 不含有鹼金屬的LTCC基板2、與形成在LTCC基板2的表面2a的裝置層4。裝置層4具有被排列成矩陣狀的複數個功能元件15，切斷預定線5是以能通過緊鄰的功能元件15之間的方式設定成格子狀。在此，裝置層4的表面4a成為加工對象物1B的表面(另一方之端面)1a，而LTCC基板2的背面2b則成為加工對象物1B的背面(一方之端面)1b。
相對於如上述所構成的加工對象物1B，如下述般，適用第2實施形態之加工對象物的切斷方法。
首先，如第16(a)圖所示，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12、與形成在矽基板12之背面12b的玻璃層6之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10B。在此，矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10B的表面(另一方之端面)10a，玻璃層6的背面6b則成為分斷用加工對象物10B的背面(一方之端面)10b。
而且，玻璃層6是由含有#7740等、鹼金屬的玻璃所構成的層，例如，藉由噴射法而成膜成厚度400nm左右。玻璃層6，是如在進行後述的直接接合之場合中如從分斷用加工對象物10B的厚度方向觀看時含有切斷預定線5般地被圖型化成格子狀。
接著，藉由陽極接合來接合分斷用加工對象物10B的背面10b與加工對象物1B的表面1a。藉此，形成加工對象物1B的表面1a與矽基板12的主面相對向。
接著，如第16(b)圖所示，藉由以分斷用加工對象物10B的表面10a作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，而相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成複數列的熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10B的厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10B的表面10a。
接著，如第17(a)圖所示，在分斷用加工對象物10B的表面10a貼上膨脹帶21。接著，如第17(b)圖所示，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10B。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，透過被圖型化成格子狀的玻璃層6，而沿著切斷預定線5使龜裂17到達加工對象物1B的背面1b，並沿著切斷預定線5切斷加工對象物1B。
接著，如第18圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1B移除已被切斷的分斷用加工對象物10B，而得到具有1個功能元件15的晶片19。更詳而言之，將已被切斷的全部加工對象物1B、10B從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1B、10B浸漬於HF溶液等的蝕刻液。藉此，玻璃層6藉由蝕刻選擇性地去除，且從已被切斷的加工對象物1B，剝離已被切斷的分斷用加工對象物10B。
如以上說明所述，於第2實施形態之加工對象物的切斷方法中，與上述第1實施形態之加工對象物的切斷方法同樣地，若能沿著加工對象物1B的切斷預定線5於分斷用加工對象物10B的矽基板12之內部形成熔融處理領域13，即使在加工對象物1B沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1B。
[第3實施形態]
第19圖是沿著第3實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。如第19圖所示，板狀的加工對象物(第2加工對象物)1C具備：不含有鹼金屬的LTCC基板2、與形成在LTCC基板2的表面2a的裝置層4。裝置層4具有被排列成矩陣狀的複數個功能元件15，切斷預定線5是以能通過緊鄰的功能元件15之間的方式設定成格子狀。在此，裝置層4的表面4a成為加工對象物1C的表面(一方之端面)1a，而LTCC基板2的背面2b則成為加工對象物1C的背面(另一方之端面)1b。
相對於如上述所構成的加工對象物1C，如下述般，適用第3實施形態之加工對象物的切斷方法。
首先，如第20(a)圖所示，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10C。在此，由於分斷用加工對象物10C僅由矽基板12所構成，故矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10C的表面(一方之端面)10a，矽基板12的背面12b則成為分斷用加工對象物10C的背面(另一方之端面)10b。
而且，在分斷用加工對象物10C的表面10a(亦即，矽基板12的表面12a)，如在進行後述的直接接合的場合中，以在從分斷用加工對象物10C的厚度方向觀看時與功能元件15相對向的方式，形成被排列成矩陣狀的凹部14。藉此，用來隔開緊鄰之凹部14的殘存部16，是如在進行後述的直接接合的場合中從分斷用加工對象物10C的厚度方向觀看時含有切斷預定線5般地被圖型化成格子狀。在殘存部16，分離用(剝離用)熔融處理領域18形成面狀。
接著，直接接合分斷用加工對象物10C的表面10a與加工對象物1C的背面1b。藉此，形成加工對象物1C的背面1b與矽基板12的主面相對向。分斷用加工對象物10C的表面10a與加工對象物1C的背面1b，是藉由表面活性化直接接合所接合。
更詳而言之，在真空中，對分斷用加工對象物10C的表面10a及加工對象物1C的背面1b照射惰性氣體的離子束等，而去除氧化物或吸附分子。藉此，露出於分斷用加工對象物10C的表面10a及加工對象物1C的背面1b的原子，其形成化學鍵結的鍵結手的一部分失去鍵結對象(bonding partner)，成為對其他原子具有強的鍵結力的狀態。在此狀態下，若使分斷用加工對象物10C的表面10a與加工對象物1C的背面1b接觸，則表面10a與背面1b會被堅固地接合。
接著，如第20(b)圖所示，藉由以分斷用加工對象物10C的背面10b作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，而相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成複數列的熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10C的厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10C的背面10b。
接著，如第21(a)圖所示，在分斷用加工對象物10C的背面10b貼上膨脹帶21。接著，如第21(b)圖所示，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10C。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，透過已被圖型化成格子狀的殘存部16，而沿著切斷預定線5使龜裂17到達加工對象物1C的表面1a，並沿著切斷預定線5切斷加工對象物1C。
接著，如第22圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1C移除已被切斷的分斷用加工對象物10C，而得到具有1個功能元件15的晶片19。更詳而言之，將已被切斷的全部加工對象物1C、10C從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1C、10C浸漬於KOH溶液等的蝕刻液。藉此，於分斷用加工對象物10C中分離用熔融處理領域18所形成的殘存部16藉由蝕刻相對較快地(選擇性地)去除，從已被切斷的加工對象物1C剝離已被切斷的分斷用加工對象物10C。而且，分離用熔融處理領域選擇性地的蝕刻，是因為在熔融處理領域形成有多數微細的龜裂或經材料的變質而蝕刻速率變得較非改質領域更高。
如以上說明所述，於第3實施形態之加工對象物的切斷方法中，與上述第1實施形態之加工對象物的切斷方法同樣地，若能沿著加工對象物1C的切斷預定線5於分斷用加工對象物10C的矽基板12之內部形成熔融處理領域13，即使在加工對象物1C沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1C。
此外，相對於分斷用加工對象物10C之分離用熔融處理領域18的形成之一例，是如下所述。亦即，如第23(a)圖所示，使分斷用加工對象物10C在其中心軸線CL周圍旋轉。接著，如第23(a)～(d)圖所示，一邊以分斷用加工對象物10C的表面10a作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的表面12a附近並照射雷射光L，並且從分斷用加工對象物10C的外緣部朝向中心部而相對地移動聚光點P。藉此，在分斷用加工對象物10C的表面10a(亦即，矽基板12的表面12a)的附近，分離用熔融處理領域18形成面狀。
當然，亦可以分斷用加工對象物10C的背面10b作為雷射光入射面，而從分斷用加工對象物10C的中心部朝向外緣部相對地移動聚光點P。又，凹部14形成於分斷用加工對象物10C，可在分離用熔融處理領域18的形成於分斷用加工對象物10C之前，也可在形成之後。再者，也可在接合分斷用加工對象物10C的表面10a與加工對象物1C的背面1b之後，在分斷用加工對象物10C形成分離用熔融處理領域18。
[第4實施形態]
第24圖是沿著第4實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。如第24圖所示，板狀的加工對象物(第2加工對象物)1D，具有與上述第3實施形態之加工對象物1C同樣的構成。在此，裝置層4的表面4a成為加工對象物1D的表面(另一方之端面)1a，LTCC基板2的背面2b則成為加工對象物1D的背面(一方之端面)1b。
相對於如上述所構成的加工對象物1D，如下述般，適用第4實施形態之加工對象物的切斷方法。
首先，如第25(a)圖所示，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10D。在此，由於分斷用加工對象物10D僅由矽基板12所構成，故矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10D的表面(另一方之端面)10a，矽基板12的背面12b則成為分斷用加工對象物10D的背面(一方之端面)10b。
而且，在分斷用加工對象物10D的背面10b(亦即，矽基板12的背面12b)，如在進行後述的直接接合的場合中，以在從分斷用加工對象物10D的厚度方向觀看時與功能元件15相對向的方式，形成被排列成矩陣狀的凹部14。藉此，用來隔開緊鄰之凹部14的殘存部16，是如在進行後述的直接接合的場合中在從分斷用加工對象物10D的厚度方向觀看時含有切斷預定線5般地被圖型化成格子狀。在殘存部16，分離用熔融處理領域18形成面狀。
接著，藉由表面活性化直接接合來接合分斷用加工對象物10D的背面10b與加工對象物1D的表面1a。藉此，形成加工對象物1D的表面1a與矽基板12的主面相對向。
接著，如第25(b)圖所示，藉由以分斷用加工對象物10D的表面10a作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，而相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成複數列的熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10D的厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10D的表面10a。
接著，如第26(a)圖所示，在分斷用加工對象物10D的表面10a貼上膨脹帶21。接著，如第26(b)圖所示，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10D。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，透過已被圖型化成格子狀的殘存部16，而沿著切斷預定線5使龜裂17到達加工對象物1D的背面1b，並沿著切斷預定線5切斷加工對象物1D。
接著，如第27圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1D移除已被切斷的分斷用加工對象物10D，而得到具有1個功能元件15的晶片19。更詳而言之，將已被切斷的全部加工對象物1D、10D從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1D、10D浸漬於KOH溶液等的蝕刻液。藉此，於分斷用加工對 象物10D中分離用熔融處理領域18所形成的殘存部16藉由蝕刻相對較快地(選擇性地)去除，從已被切斷的加工對象物1D剝離已被切斷的分斷用加工對象物10D。
如以上說明所述，於第4實施形態之加工對象物的切斷方法中，與上述第1實施形態之加工對象物的切斷方法同樣地，若能沿著加工對象物1D的切斷預定線5於分斷用加工對象物10D的矽基板12之內部形成熔融處理領域13，即使在加工對象物1D沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1D。
[第5實施形態]
第28圖是沿著第5實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之分斷用加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。首先，如第28圖所示，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10E。在此，由於分斷用加工對象物10E僅由矽基板12所構成，故矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10E的表面(一方之端面)10a，矽基板12的背面12b則成為分斷用加工對象物10E的背面(另一方之端面)10b。
而且，在分斷用加工對象物10E的表面10a(亦即，矽基板12的表面12a)的附近，分離用熔融處理領域18形成面狀。分離用熔融處理領域18的形成位置，是至少在較矽基板12的厚度方向之中心位置更表面12a側。
接著，如第29(a)圖所示，在分斷用加工對象物10E的表面10a，形成屏蔽層22。在屏蔽層22上，交互層積複數層絕緣樹脂層23與複數層配線層24，而最後形成接續端子層25。藉此，形成具有被排列成矩陣狀之複數個迴路模組26的加工對象物(第2加工對象物)1E。用來將加工對象物1E切斷成複數片晶片的切斷預定線5，是以能通過緊鄰的迴路模組26之間的方式設定成格子狀。在此，接續端子層25的表面25a成為加工對象物1E的表面(一方之端面)1a，屏蔽層22的背面22b則成為加工對象物1E的背面(另一方之端面)1b。
而且，即使是在上述分斷用加工對象物10E的表面10a直接形成加工對象物1E的形態，也包括接合分斷用加工對象物10E的表面10a與加工對象物1E的背面1b。接著，藉此，形成加工對象物1E的背面1b與矽基板12的主面相對向。
接著，如第29(b)圖所示，藉由以分斷用加工對象物10E的背面10b作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，而相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成複數列的熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10E的厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10E的背面10b。
接著，如第30(a)圖所示，在分斷用加工對象物10E的背面10b貼上膨脹帶21。接著，如第30(b)圖所示，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10E。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，使龜裂17沿著切斷預定線5到達加工對象物1E的表面1a，並沿著切斷預定線5切斷加工對象物1E。
接著，如第31圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1E移除已被切斷的分斷用加工對象物10E，而得到對應於1個迴路模組26的晶片19。更詳而言之，將已被切斷的全部加工對象物1E、10E從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1E、10E浸漬於KOH溶液等的蝕刻液。藉此，於分斷用加工對象物10E中分離用熔融處理領域18所形成的部分藉由蝕刻相對較快地(選擇性地)去除，從已被切斷的加工對象物1E剝離已被切斷的分斷用加工對象物10E。
如以上說明所述，於第5實施形態之加工對象物的切斷方法中，與上述第1實施形態之加工對象物的切斷方法同樣地，若能沿著加工對象物1E的切斷預定線5於分斷用加工對象物10E的矽基板12之內部形成熔融處理領域13，即使在加工對象物1E沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1E。
[第6實施形態]
第32圖是沿著第6實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。如第32圖所示，板狀的加工對象物(第2加工對象物)1F，具備：藍寶石基板31、與形成在藍寶石基板31之表面31a的半導體層32。半導體層32具有被排列成矩陣狀的複數個功能元件15，切斷預定線5，是以能通過緊鄰的功能元件15之間的方式設定成格子狀。在此，半導體層32的表面32a成為加工對象物1F的表面(一方之端面)1a，藍寶石基板31的背面31b則成為加工對象物1F的背面(另一方之端面)1b。
各功能元件15是具有作為LED的功能，由緩衝層33、n型GaN包覆層34、InGaN/GaN活性層35、p型GaN包覆層36及p型透光性電極層37從藍寶石基板31側開始依此順序層積所構成。在p型透光性電極層37上的一部分領域形成p型電極38，在n型GaN包覆層34上的一部分領域形成n型電極39。
相對於如上述所構成的加工對象物1F，如下述般，適用第6實施形態之加工對象物的切斷方法。
首先，準備具備主面(亦即，表面12a及背面12b)成為[100]面的矽基板12之板狀的分斷用加工對象物(第1加工對象物)10F。在此，由於分斷用加工對象物10F僅由矽基板12所構成，故矽基板12的表面12a成為分斷用加工對象物10F的表面(一方之端面)10a，矽基板12的背面12b則成為分斷用加工對象物10F的背面(另一方之端面)10b。
而且，在分斷用加工對象物10F的表面10a(亦即，矽基板12的表面12a)的附近，分離用熔融處理領域18形成面狀。分離用熔融處理領域18的形成位置，是至少在離矽 基板12的厚度方向之中心位置更表面12a側。
接著，藉由表面活性化直接接合來接合分斷用加工對象物10F的表面10a與加工對象物1F的背面1b。藉此，形成加工對象物1F的背面1b與矽基板12的主面相對向。
接著，藉由以分斷用加工對象物10F的背面10b作為雷射光入射面而使聚光點P匯集於矽基板12的內部並照射雷射光L，而相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成複數列的熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，使發生於分斷用加工對象物10F的厚度方向的龜裂17，沿著切斷預定線5而到達分斷用加工對象物10F的背面10b。
接著，在分斷用加工對象物10F的背面10b貼上膨脹帶21。接著，使膨脹帶21擴張，而使應力產生於分斷用加工對象物10F。亦即，透過膨脹帶(保持構件)而對分斷用加工對象物施力。藉此，使龜裂17沿著切斷預定線5到達加工對象物1F的表面1a，而沿著切斷預定線5切斷加工對象物1F。
接著，如第33(a)圖所示，藉由從已被切斷的加工對象物1F移除已被切斷的分斷用加工對象物10F，且在已被切斷之藍寶石基板31的背面31b安裝散熱片41，而得到具有1個功能元件15的LED晶片42A。更詳而言之，將已被切斷的全部加工對象物1F、10F從膨脹帶21轉印到保持帶。接著，在已被貼上保持帶的狀態下，使已被切斷的加工對象物1F、10F浸漬於KOH溶液等的蝕刻液。藉此，於分 斷用加工對象物10F中分離用熔融處理領域18所形成的部分藉由蝕刻相對較快地(選擇性地)去除，從已被切斷的加工對象物1F剝離已被切斷的分斷用加工對象物10F。
如以上說明所述，於第6實施形態之加工對象物的切斷方法中，與上述第1實施形態之加工對象物的切斷方法同樣地，若能沿著加工對象物1F的切斷預定線5於分斷用加工對象物10F的矽基板12之內部形成熔融處理領域13，即使在加工對象物1F沒有形成任何切斷的起點，也可沿著切斷預定線5精準地切斷加工對象物1F。接著，由於在所得到之LED晶片42A的切斷面，不存在熔融處理領域13等的凹凸，故可提升LED晶片42A的抗折強度，並且可提升從LED晶片42A之端面的光取出效率。
又，雖因半導體層32內的GaN層的影響而產生使藍寶石基板31彎曲的應力，但藉由將加工對象物1F的背面1b接合於分斷用加工對象物10F的表面10a，而可防止藍寶石基板31彎曲。
又，在得到LED晶片42A時，從已被切斷的加工對象物1F移除已被切斷的分斷用加工對象物10F，在已被切斷的藍寶石基板31的背面31b安裝散熱片41。藉此，由於散熱片41會成為僅以已被切斷的分斷用加工對象物10F被移除的量靠近活性層35，故可使LED晶片42A的冷卻效率提升。
而且，如第33(b)圖所示，藉由在不從已被切斷的加工對象物1F移除分斷用加工對象物10F，而在已被切斷 之分斷用加工對象物10F的背面10b安裝散熱片41，也可得到具有1個功能元件15的LED晶片42B。此時，由於已被切斷的分斷用加工對象物10F成為在活性層35所發生之光的反射層，故可使LED晶片42B的發光強度提升。
其次，針對本發明的實施例進行說明。
如第34(a)圖所示，在厚度1mm之矽基板12的表面12a，藉由陽極接合來接合厚度0.5mm之玻璃基板9的背面9b。接著，以能將玻璃基板9切斷成2mm×2mm四角形的晶片的方式來設定切斷預定線5，接著相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成18列的熔融處理領域13。在第34(a)的相片中，沿著切斷預定線5在垂直於紙面的方向形成熔融處理領域13。此時，以熔融處理領域13作為起點，發生於矽基板12的厚度方向的龜裂17，雖可到達矽基板12的背面12b，但卻無法到達矽基板12的表面12a。亦即，龜裂17之表面12a側的先端17a，是在矽基板12的內部從表面12a開始遠離。接著，在沿著切斷預定線5的玻璃基板9之背面9b側的部分90b產生拉伸應力，而在沿著切斷預定線5的玻璃基板9之表面9a側的部分90a產生壓縮應力。
在此狀態下，使已被貼在矽基板12的背面12b的膨脹帶擴張，而在矽基板12產生應力。藉此，龜裂17，是透過矽基板12的表面12a與玻璃基板9的背面9b的界面朝玻璃基板9內伸展，而到達玻璃基板9的表面9a，其結果，可沿著切斷預定線5而切斷玻璃基板9。第34(b)圖是龜裂17剛進入玻璃基板9內後的相片，藉此，在矽基板12中朝與主 面垂直的方向伸展的龜裂17，是在矽基板12的表面12a與玻璃基板9的背面9b的界面連續且幾乎不改變其方向，傳導到玻璃基板9。
第35圖是表示藉由上述實施例所切斷的矽基板及玻璃基板的相片之圖。如第35(a)圖所示，不論是從玻璃基板9的表面9a側觀看已被切斷的矽基板12及玻璃基板9，或，如第35(b)圖所示，從側面側觀看已被切斷的矽基板12及玻璃基板9，皆得知：可沿著切斷預定線5精準地切斷玻璃基板9。矽基板12的切斷面與玻璃基板9的切斷面，是幾乎不偏移且朝厚度方向平行地連續著。
又，第36圖是表示藉由其他的實施例所切斷的矽基板及LTCC基板的相片之圖。在此，在25mm×25mm的四角形，且厚度1mm之矽基板12的表面12a，藉由陽極接合來接合20mm×20mm的四角形，且厚度0.3mm之LTCC基板2的背面2b。接著，以能將LTCC基板2切斷成2mm×2mm四角形的晶片的方式來設定切斷預定線5，相對於1條切斷預定線5在矽基板12的內部形成18列的熔融處理領域13。藉此，以熔融處理領域13作為起點，使發生於矽基板12的厚度方向的龜裂到達矽基板12的背面12b。
在此狀態下，使已被貼在矽基板12的背面12b的膨脹帶擴張，而在矽基板12產生應力。藉此，如第36(a)圖所示，使以熔融處理領域13作為起點所發生的龜裂沿著切斷預定線5到達LTCC基板2的表面2a，而沿著切斷預定線5切斷LTCC基板2。在第36(a)的相片中，顯示追隨矽基 板12的切斷而切斷LTCC基板2的樣子。
接著，如第36(b)圖所示，不論是從LTCC基板2的表面2a側觀看已被切斷的矽基板12及LTCC基板2，或如第36(c)圖所示，從側面側觀看已被切斷的矽基板12及LTCC基板2，皆得知：可沿著切斷預定線5精準地切斷LTCC基板2。矽基板12的切斷面與LTCC基板2的切斷面，是幾乎不偏移且朝厚度方向平行地連續著。
然而，若將主面成為[111]面的矽基板用於分斷用加工對象物，則劈開方向會相對於主面成為53.7°的方向。因此，為了使在矽基板中以熔融處理領域作為起點所發生的龜裂朝與主面垂直的方向伸展，相較於將主面成為[100]面的矽基板用於分斷用加工對象物的場合，有必要相對於1條切斷預定線增加形成之熔融處理領域的列數、或在較靠近分斷用加工對象物與成為切斷對象之加工對象物的界面處形成熔融處理領域。
但是，已知若增加熔融處理領域的列數、或在較靠近界面處形成熔融處理領域，則在形成熔融領域的時點，會在成為切斷對象的加工對象物內發生許多微細的龜裂。接著，若如上述般發生許多微細的龜裂，成為切斷對象物之加工對象物的切斷面將會蛇行等，恐有「沿著切斷預定線之加工對象物的切斷精度降低」之虞。由此可知，在分斷用加工對象物，使用主面成為[100]面的矽基板極為有效。
於以上的加工對象物的切斷方法中，為了切斷在表面形成構造物或迴路或裝置等之層積物的加工對象物，在加工對象物的背面(與形成構造物或迴路或裝置等的層積物之面相對面)接合分斷用加工對象物，不會在加工對象物形成改質領域地藉由雷射光在分斷用加工對象物形成改質領域，以其作為切斷的起點使在分斷用加工對象物所發生的龜裂(裂痕)伸展到加工對象物而切斷加工對象物。因此，加工對象物之切斷面的品質非常高(平整)，且其晶片的抗折強度也非常高。
本發明並非限定於上述的實施形態。
例如，分斷用加工對象物與成為切斷對象之加工對象物的接合不限定於陽極接合或表面活性化直接接合，亦可為如下所述的接合。亦即，經高溫加熱直接接合、或使用液晶蠟(liquid crystal wax)、黏著劑、焊料等接合。經高溫加熱直接接合，是在分斷用加工對象物的接合面、及成為切斷對象的加工對象物的接合面，藉由氧化性的藥品實施親水化處理，經水洗乾燥後，使分斷用加工對象物的接合面、與成為切斷對象的加工對象物的接合面接觸，在該狀態下，為了提高接合強度而進行熱處理的方法。
使用液晶蠟接合，是例如日本特開2005-51055號公報所記載般，在分斷用加工對象物的接合面，與成為切斷對象的加工對象物的接合面之間，夾介液狀的液晶蠟成為特定的厚度，在該狀態下，使液晶蠟冷卻而固化的方法。如上所述，在藉由液晶蠟接合分斷用加工對象物與成為切斷對象的加工對象物的場合，例如日本特開2008-153337號公報所記載般，藉由使液晶蠟加熱而熔融，可從已被切斷的加工對象物移除已被切斷的分斷用加工對象物。
又，在分斷用加工對象物的矽基板與成為切斷對象的加工對象物之間，有時除了玻璃層6之外，也可夾介液晶蠟、黏著劑、焊料等，有時也夾介矽基板的氧化膜等之某些層。
又，從已被切斷的加工對象物移除已被切斷的分斷用加工對象物的方法，並不限定於蝕刻，亦可採用已被切斷的分斷用加工對象物之研磨等。而且，在藉由蝕刻移除的場合，若在將藉由蝕刻而去除的部分(玻璃層6或矽基板12殘存部16)以至少含有切斷預定線5的方式來圖型化，則可有效率地從已被切斷的加工對象物移除已被切斷的分斷用加工對象物。又，若在分斷用加工對象物形成分離用熔融處理領域18，則可將於分斷用加工對象物之分離用熔融處理領域18所形成的部分藉由蝕刻相對較快地(選擇性地)去除。而且，通常在玻璃的蝕刻時使用HF溶液，在矽的蝕刻時則使用KOH溶液。
又，成為切斷對象的加工對象物，並不只具備玻璃基板、LTCC基板、矽基板，也可適用難以切斷的SiC基板或LiTaO3等的壓電材料基板、或陶瓷基板。
又，分斷用加工對象物(矽基板)與成為切斷對象的加工對象物的大小(面積)哪一個較大都沒關係，但要以成為「至少分斷用加工對象物的最外周(外緣)成為較加工對象物之最外的(亦即，接近最外緣處)切斷預定線更外側」之關係的方式貼合(此時，若單純地比較大小，則成為加工對象物的尺寸比分斷用加工對象物更大)。
而且，也可將分斷用加工對象物(矽基板)的大小(面積)做得比加工對象物的大小(面積)更大。藉由已被貼在分斷用加工對象物的膨脹帶等之保持構件而對分斷用加工對象物施力，相對於加工對象物全部的切斷預定線而形成龜裂，藉由伸展而切斷加工對象物，因此，即使分斷用加工對象物的大小較大的部分接近外緣的部分，也容易沿著切斷預定線施力。這樣特別是在利用保持構件的膨脹而切斷加工對象物時有效。又，由於分斷用加工對象物比加工對象物更大，故從加工對象物剝離(分離)分斷用加工對象物時，也有藉由分斷用加工對象物保護加工對象物的全部晶片之背面的效果。
又，亦可在分斷用加工對象物與成為切斷對象的加工對象物的界面附近照射雷射光，或者隨著在分斷用加工對象物形成改質領域，在該界面、或於加工對象物的界面附近形成微小的改質領域。但，從切斷面的品質、強度等觀點看來，成為切斷對象的加工對象物，是期望不會形成伴隨雷射光的照射而來的改質領域。
又，在分斷用加工對象物10形成分離用熔融處理領域18時，如第37圖所示，在殘存部16中對向於切斷預定線5的部分，以不形成分離用熔融處理領域18較好。亦即，最好是除了對向於切斷預定線5的部分以外在殘存部16形成分離用熔融處理領域18。如此一來，在分斷用加工對象物10形成成為切斷起點的熔融處理領域13時，可藉由分離用熔融處理領域18來防止雷射光L的導光被妨礙。再者，可藉由分離用熔融處理領域18來防止從熔融處理領域13開始所伸展之龜裂17的進行被妨礙。
又，也可以使熔融處理領域作為起點所發生的龜裂，在分斷用加工對象物中不會到達與成為切斷對象的加工對象物相反側的面(第1加工對象物的另一方之端面)。
[產業上之可利用性]
若根據本發明，則可不受成為切斷對象之加工對象物的材料所左右，且沿著切斷預定線精準地切斷該加工對象物。又，由於不對加工對象物實施直接加工，僅藉由裂痕(龜裂)來切斷加工對象物，故其切斷面的品質非常高(平整)，且其晶片的抗折強度也非常高。
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F．．．加工對象物(第2加工對象物)
2．．．LTCC基板
5．．．切斷預定線
7．．．改質領域
9．．．玻璃基板
10A、10B、10C、10D、10E、10F．．．分斷用加工對象物(第1加工對象物)
12．．．矽基板
13．．．熔融處理領域
15．．．功能元件
17．．．龜裂
19、42A、42B．．．晶片
21．．．膨脹帶(保持構件)
P．．．聚光點
L．．．雷射光
[第1圖]用於形成改質領域之雷射加工裝置的概略構成圖。
[第2圖]成為形成改質領域之加工對象物的俯視圖。
[第3圖]沿著第2圖之加工對象物的III-III線之剖面圖。
[第4圖]雷射加工後之加工對象物的俯視圖。
[第5圖]沿著第4圖之加工對象物的V-V線之剖面圖。
[第6圖]沿著第4圖之加工對象物的VI-VI線之剖面圖。
[第7圖]表示雷射加工後之矽晶圓之切斷面的相片之圖。
[第8圖]顯示雷射光的波長與矽基板內部的透過率之關係的圖表。
[第9圖]顯示雷射光的峰值功率密度與裂紋點的大小之關係的圖表。
[第10圖]第1實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的俯視圖。
[第11圖]沿著第10圖之加工對象物的切斷預定線的局部剖面圖。
[第12圖]用來說明第1實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第13圖]用來說明第1實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第14圖]用來說明第1實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第15圖]沿著第2實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。
[第16圖]用來說明第2實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第17圖]用來說明第2實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第18圖]用來說明第2實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第19圖]沿著第3實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。
[第20圖]用來說明第3實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第21圖]用來說明第3實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第22圖]用來說明第3實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第23圖]用來說明相對於分斷用加工對象物之形成分離用熔融處理領域的一例之加工對象物的剖面圖。
[第24圖]沿著第4實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。
[第25圖]用來說明第4實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第26圖]用來說明第4實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第27圖]用來說明第4實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第28圖]沿著第5實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。
[第29圖]用來說明第5實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第30圖]用來說明第5實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第31圖]用來說明第5實施形態之加工對象物的切斷方法的加工對象物局部剖面圖。
[第32圖]沿著第6實施形態之加工對象物的切斷方法所適用之加工對象物的切斷預定線之局部剖面圖。
[第33圖]藉由第6實施形態之加工對象物的切斷方法所切斷之加工對象物的剖面圖。
[第34圖]表示藉由實施例形成熔融處理領域的矽基板及玻璃基板之剖面的相片之圖。
[第35圖]表示藉由實施例所切斷的矽基板及玻璃基板的相片之圖。
[第36圖]表示藉由實施例所切斷的矽基板及LTCC基板的相片之圖。
[第37圖]表示分離用熔融處理領域的形成例之加工對象物的構成圖。
1A．．．加工對象物(第2加工對象物)
2．．．LTCC基板
2a．．．LTCC基板的表面
2b．．．LTCC基板的背面
4．．．裝置層
4a(1a)．．．裝置層的表面
5．．．切斷預定線
6．．．玻璃層
6b(1b)．．．玻璃層的背面
10A．．．分斷用加工對象物(第1加工對象物)
12．．．矽基板
12a(10a)．．．矽基板的表面
12b(10b)．．．矽基板的背面
13．．．熔融處理領域
15．．．功能元件
17．．．龜裂
P．．．聚光點
L．．．雷射光

Claims (11)

  1. 一種加工對象物的切斷方法，其特徵為：包含：在板狀的第1加工對象物的一方之端面與板狀的第2加工對象物之另一方之端面接合的狀態下，藉由將雷射光照射於前述第1加工對象物，沿著用來將前述第2加工對象物切斷成複數片晶片的切斷預定線，而在前述第1加工對象物形成改質領域的步驟；和藉由使應力產生於前述第1加工對象物，使以前述改質領域作為起點所發生的龜裂沿著前述切斷預定線到達前述第1加工對象物之另一方之端面及前述第2加工對象物的一方之端面，且沿著前述切斷預定線切斷前述第2加工對象物的步驟；及從已被切斷的前述第2加工對象物，移除已被切斷的前述第1加工對象物，而得到前述晶片的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第1加工對象物的前述一方之端面與前述第2加工對象物的前述另一方之端面，是藉由陽極接合所接合。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第1加工對象物的前述一方之端面與前述第2加工對象物的前述另一方之端面，是藉由表面活性化直接接合所接合。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述雷射光是將前述第1加工對象物的前述另一方之端面作為雷射光入射面而照射到前述第1加工對象物。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述應力，是藉由使被安裝於前述第1加工對象物的前述另一方之端面之可擴張的保持構件擴張，而產生於前述第1加工對象物。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，已被切斷的前述第1加工對象物，是藉由蝕刻而從已被切斷的前述第2加工對象物移除。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，在前述第1加工對象物形成分離用改質領域，採用前述分離用改質領域的蝕刻速率較前述第1加工對象物中非改質領域之蝕刻速率更高的蝕刻材料，並藉由實施蝕刻處理，而進行蝕刻。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第2加工對象物是具有複數個功能元件，且前述切斷預定線設定成能通過緊鄰的功能元件之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第2加工對象物具備玻璃基板。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第2加工對象物具備LTCC基板。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載的加工對象物的切斷方法，其中，前述第2加工對象物具備藍寶石基板。
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