TWI692017B - 單晶基板之加工方法 - Google Patents
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Abstract
提供可以沿著被設定之分割預定線效率佳地 對單晶基板施予適合的雷射加工的單晶基板之加工方法。
一種單晶基板之加工方法，其係沿著被 設定之複數分割預定線分割單晶基板，該單晶基板之加工方法包含：盾構隧道形成工程，其係沿著分割預定線照射相對於單晶基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線，且沿著該分割預定線形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質所構成的盾構隧道；保護構件黏貼工程，其係於該盾構隧道形成工程之前或後，在單晶基板上黏貼保護構件；及研削工程，其係以研削裝置之挾盤載置台保持被實施盾構隧道形成工程及保護構件黏貼工程後之單晶基板之保護構件，且研削單晶基板之背面而將單晶基板形成預定厚度，並且沿著形成有盾構隧道之分割預定線進行分割。
Description
本發明係關於藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板、鉭酸鋰(LiTaO3)基板、鈮酸鋰(LiNbO3)基板、金剛石基板、石英基板等之單晶基板施予加工的單晶基板之加工方法。
在光裝置製造製程中，在藉由藍寶石(Al2O3)基板、碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板之表面疊層由n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層所構成之光裝置層，且在藉由被形成格子狀之複數分割預定線被區隔出的複數區域形成發光二極體、雷射二極體等之光裝置而構成光裝置晶圓。而且，藉由沿著分割預定線對光裝置晶圓照射雷射光線進行切斷，分割形成有光裝置之區域而製造出各個光裝置。再者，藉由在坦酸鋰(LiTaO3)基板、鈮酸鋰(LiNbO3)基板、碳化矽(SiC)基板、金剛石基板、石英基板之表面形成SAW裝置之SAW晶圓也沿著分割預定線照射雷射光線而進行切斷，製造出各個SAW裝置。
作為分割上述光裝置晶圓或SAW晶圓等之晶圓的方法，也嘗試使用相對於被加工物具有透過性之波長的脈衝雷射光線，且使聚光點對準應分割之區域的內部而照射脈衝雷射光線之雷射加工方法。使用該雷射加工方法之分割方法係藉由從晶圓之一方之面側使聚光點對準內部而照射相對於晶圓具有透過性之波長的脈衝雷射光線，且在被加工物之內部沿著分割預定線而連續地形成成為斷裂起點的改質層，且沿著藉由形成該改質層使得強度下降之格線施加外力，依此分割晶圓的技術(例如，參照專利文獻1)。
再者，作為沿著分割預定線分割半導體晶圓或光裝置晶圓等之晶圓的方法，藉由沿著分割預定線分割照射相對於晶圓具有吸收性之波長的脈衝雷射光線施予剝蝕加工而形成雷射加工溝，且藉由沿著形成有成為該斷裂起點的雷射加工溝之分割預定線施加外力，來進行割斷的技術被實用化(例如，參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特許第3408805號公報
[專利文獻2]日本特開平10-305420號公報
然而，在上述中之任一加工方法中，為了沿著分割預定線將由藍寶石(Al2O3)基板等所構成之光裝置晶圓分割成各個裝置，必須對相同分割預定線照射複數次雷射光線，有生產性差之問題。
再者，於研削由單晶基板所構成之晶圓背面而使晶圓之厚度變薄之後，當沿著分割預定線照射雷射光線時，可以降低照射雷射光線之次數，並可以解決上述問題，但是當使由單晶基板所構成之晶圓的厚度變薄時，則在晶圓產生扭曲，有無法決定雷射光線之聚光點且無法進行適切的加工。
本發明係鑒於上述情形而創作出，其主要技術課題係提供可以沿著被設定在單晶基板之分割預定線而效率佳地施予適切的雷射加工的單晶基板之加工方法。
為了解決上述主要之技術課題，若藉由本發明時，提供一種單晶基板之加工方法，其係沿著設定的複數分割預定線分割單晶基板，該單晶基板之加工方法之特徵在於包含：盾構隧道形成工程，其係沿著分割預定線照射相對於單晶基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線，且沿著該分割預定線形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質所構成的盾構隧道；保護構件黏貼工程，其係於該盾構隧道形成工程之前或後，在單晶基板上黏貼保護構件；及研削工程，其係以研削裝置之挾盤載置台保持被實施該盾構
隧道形成工程及該保護構件黏貼工程後之單晶基板之保護構件，且研削單晶基板之背面而將單晶基板形成預定厚度，並且沿著形成有盾構隧道之分割預定線進行分割。
理想上在上述盾構隧道形成工程中使用之脈衝雷射光線被設定在峰值能密度為1TW/cm2~100TW/cm2之範圍。
在藉由本發明之單晶基板之加工方法中，因包含：盾構隧道形成工程，其係沿著分割預定線照射相對於單晶基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線，且沿著該分割預定線形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質所構成的盾構隧道；保護構件黏貼工程，其係於該盾構隧道形成工程之前或後，在單晶基板上黏貼保護構件；及研削工程，其係以研削裝置之挾盤載置台保持被實施盾構隧道形成工程及保護構件黏貼工程後之單晶基板之保護構件，且研削單晶基板之背面而將單晶基板形成預定厚度，並且沿著形成有盾構隧道之分割預定線進行分割，無須對相同分割預定線照射複數次脈衝雷射光線，生產性成為良好，並且因研削單晶基板之背面而形成預定之厚度之前，實施盾構隧道形成工程，故在單晶基板不會產生扭曲可以施予適切之雷射加工。
2:光裝置晶圓
21:分割預定線
22:光裝置
3:保護膠帶
4:雷射加工裝置
41:雷射加工裝置之挾盤載置台
42:雷射光線照射手段
422:脈衝雷射光線振盪手段
424:聚光器
5:研削裝置
51:切削裝置之挾盤載置台
52:研削手段
56:研削滾輪
6:拾取裝置
F:環狀之框架
T:切割膠帶
圖1為光裝置晶圓之斜視圖。
圖2為保護構構件黏貼膜工程之說明圖。
圖3為用以實施膜盾構隧道形成工程之雷射加工裝置之重要部位斜視圖。
圖4為安裝於圖3所示之雷射加工裝置的脈衝雷射光線振盪手段之方塊構成圖。
圖5為聚光透鏡之開口數(NA)和光裝置晶圓之折射率(N)和開口數(NA)除以折射率(N)之值(S=NA/N)之關係圖。
圖6為盾構隧道形成工程之說明圖。
圖7為研削工程之說明圖。
圖8係表示將實施盾構隧道形成工程後的光裝置晶圓黏貼在安裝於環狀之框架之切割膠帶之狀態的斜視圖。
圖9為用以拾取光裝置晶圓被分割成各個的光裝置之拾取裝置的斜視圖。
圖10為藉由圖9所示之拾取裝置實施的拾取工程之說明圖。
以下，針對藉由本發明之單晶基板之加工方法之最佳的實施型態，參照附件圖面詳細說明。
在圖1中，表示作為藉由本發明之單晶基板之加工方法而被加工的單晶基板之光裝置晶圓之斜視圖。
圖1所示之光裝置晶圓2係由厚度為400μm之單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板所構成，在表面2a形成由n型氮化鎵半導體層及p型氮化鎵半導體層所構成之光裝置層，且在藉由形成格子狀之複數分割預定線21而被區隔出的複數區域上形成光裝置22。以下，針對沿著分割預定線21將該光裝置晶圓2分割成各個光裝置22之晶圓之加工方法進行說明。
首先，為了保護被形成在光裝置晶圓2之表面2a之光裝置22，實施在光裝置晶圓2之表面2a上黏貼保護構件之保護構件黏貼工程。即是，如圖2所示般，在光裝置晶圓2之表面2a形成當作保護構件之保護膠帶3。並且，保護膠帶3係在本實施型態中厚度為100μm之聚氯乙烯(PVC)所構成之薄片狀基材之表面塗佈厚度為5μm左右的丙烯酸樹脂係系之膠糊。並且，保護構件黏貼工程即使在實施後述之盾構隧道形成工程之後實施亦可。
接著，若實施上述保護構件黏貼工程後，實施盾構隧道形成工程，其係沿著該分割預定線21照射相對於為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2具有透過性之波長之脈衝雷射光線，且沿著該分割預定線21形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質所構成的盾構隧道。該盾構隧道形成工程在本實施型態中使用圖3所示之雷射加工裝置4來實施。圖3所示之雷射加工裝置4具備保持加工物之挾盤載置台41、對被保持在該挾盤載置台41上之被加工物照射雷射光線的雷射光線照射
手段42，和攝影被保持在挾盤載置台41之被加工物的攝影手段43。挾盤載置台41係被構成吸引保持被加工物，藉由無圖示之加工進給手段使朝在圖3中以箭號X表示之加工進給方向移動，並且藉由無圖示之分度進給手段使朝在圖3中以箭號Y表示之分度進給方向移動。
上述雷射光線照射手段42包含實質上被水平配置之圓筒形狀之外殼421。雷射光線照射手段42係如圖4所示般，具備：脈衝雷射光線振盪手段422，其係被配設在上述外殼421內；輸出調整手段423，其係調整從該脈衝雷射光線振盪手段422振盪之脈衝雷射光線之輸出；和聚光器424，其係聚光藉由該輸出調整手段423調整輸出的脈衝雷射光線而照射至作為被保持在為挾盤載置台41之上面的保持面之被加工物的光裝置晶圓2。脈衝雷射光線振盪手段422係由脈衝雷射振盪器422a、設定脈衝雷射振盪器422a振盪之脈衝雷射光線之重覆頻率的頻率設定手段422b、及設定脈衝雷射振盪器422a振盪的脈衝雷射光線之脈衝寬的脈衝寬設定手段422c所構成。如此構成之脈衝雷射光線振盪手段422係在本實施型態中振盪波長為1030nm之脈衝雷射光線LB。並且，脈衝雷射光線振盪手段422及上述輸出調整手段423係藉由無圖示之控制手段而被控制。
上述聚光器424係由方向轉換鏡424a，和聚光透鏡424b所構成，該方向轉換鏡424a係使藉由從脈衝雷射光線振盪手段422被振盪，且藉由輸出調整手段423
調整輸出之脈衝雷射光線LB朝向下方進行方向轉換，該聚光透鏡424b係聚光藉由該方向轉換鏡424a被方向轉換之脈衝雷射光線LB而照射至被保持在為挾盤載置台41之上面的保持面上之被加工物W。於該聚光器424之聚光透鏡424b之開口數(NA)除以單晶基板之折射率(N)之值成為0.05~0.4之範圍之時，藉由本發明者確認出形成有盾構隧道的情形。在此，針對開口數(NA)和折射率(N)和開口數(NA)除以折射率(N)之值(S=NA/N)的關係，參照圖5進行說明。在圖5中，射入至聚光透鏡424b之脈衝雷射光線LB以相對於聚光透鏡之光軸持有角度(α)而被聚光。此時，sinα為聚光透鏡424b之開口數(NA)(NA=sinα)。當藉由聚光透鏡424b聚光之脈衝雷射光線LB被照射至由單晶基板所構成之光裝置晶圓2時，因構成光裝置晶圓2之單晶基板之密度較空氣高，故脈衝雷射光線LB從角度(α)折射成角度(β)。此時，相對於光軸之角度(β)依構成光裝置晶圓2之單晶基板之折射率(N)而有所不同。由於折射率(N)為(N=sinα/sinβ)，故開口數(NA)除以單晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)成為sinβ。而且，藉由實驗確認出當將sinβ設定成0.05~0.4之範圍(0.05≦sinβ≦0.4)時形成良好的盾構隧道，藉由實驗確認出當脫離sinβ設定的範圍時不形成即使為後述之峰值能密度之範圍亦良好的盾構隧道。並且，雷射光線照射手段42具備有用以調整藉由聚光器424之聚光透鏡424b被聚光之脈衝雷射光
線之聚光點位置的聚光點位置調整手段(無圖示)。
被安裝在構成上述雷射光線照射手段42之外殼421之前端部的攝影手段43，除藉由可視光線攝影之通常的攝影元件(CCD)之外，以對被加工物照射紅外線之紅外線照明手段、補獲藉由該紅外線照明手段被照射之紅外線的光學系統、和輸出與藉由該光學系統所捕獲到之紅外線對應的電訊號的攝影元件(紅外線CCD)等所構成，將攝影到之畫像訊號傳送至無圖示之控制手段。
為了使用上述雷射加工裝置4，沿著實施上述保護膠帶黏貼工程後的光裝置晶圓2之分割預定線21而施予雷射加工，在上述圖3所示之雷射加工裝置4之挾盤載置台41上載置黏貼光裝置晶圓2的保護膠帶3側。而且，藉由使無圖示之吸引手段動作，隔著保護膠帶3將光裝置晶圓2保持在挾盤載置台41上(晶圓保持工程)。因此，被保持在挾盤載置台41之光裝置晶圓2係背面2b成為上側。如此一來，吸引保持光裝置晶圓2之挾盤載置台41係藉由無圖示之加工進給手段被定位在攝影手段43之正下方。
當挾盤載置台41被定位在攝影手段43之正下方時，實施藉由攝影手段43及無圖示之控制手段檢測出光裝置晶圓2之應雷射加工之加工區域的對準作業。即是，攝影手段43及無圖示之控制手段實行用以進行沿著被形成在光裝置晶圓2之第1方向的分割預定線21，和沿著分割預定線21照射雷射光線之雷射光線照射手段42
之聚光器424的定位的圖案匹配等之畫像處理，執行雷射光線位置之對準(對準工程)。再者，即使對在光裝置晶圓2被形成在與上述第1方向正交之方向的分割預定線21，也同樣執行雷射光線照射位置之對準。並且，在對準工程中，雖然形成有光裝置晶圓2之分割預定線21及光裝置22之光裝置層21位於下側，但是因攝影手段43如上述般具有紅外線照明手段和補獲紅外線之光學系統及輸出與紅外線對應之電訊號的攝影元件(紅外線CCD)等所構成之攝影手段，故可以從為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之背面2b側透過而攝影分割預定線21。
若實施上述對準工程之後，如圖6(a)所示般，使挾盤載置台41移動至照射雷射光線之雷射光線照射手段42之聚光器424位置的雷射光線照射區域，且將預定之分割預定線21定位在聚光器424之正下方。此時，如圖6(a)所示般，光裝置晶圓2被定位成分割預定線21之一端(在圖6(a)中為左端)位於聚光器424之正下方。而且，使無圖示之聚光點位置調整手段動作而將聚光器424移動至光軸方向，以使藉由聚光器424之聚光透鏡424b被聚光之脈衝雷射光線LB之聚光點P從當作單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之背面2b定位至厚度方向之期望位置上(定位工程)。並且，在本實施型態中，脈衝雷射光線之聚光點P被設定在光裝置晶圓2中被射入脈衝雷射光線的距離當作單晶基
板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之背面2b的期望位置上(例如，從背面2b距離5~10μm表面2a側之位置)。
如上述般，若實施定位工程之後，實施盾構隧道形成工程，其係使雷射光線照射手段42動作而從聚光器424照射脈衝雷射光線LB而被定位在由作為單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2上的聚光點P附近(背面2b)朝向表面2a而形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質而形成盾構隧道。即是，一面從聚光器424照射相對於當作構成光裝置晶圓2之單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線LB，一面使挾盤載置台41以預定之進給速度朝在圖6(a)中以箭號X1所示之方向移動(盾構隧道形成工程)。而且，如圖6(b)所示般，當分割預定線21之另一端(在圖6(b)之右端)到達雷射光線照射手段42之聚光器424之雷射光線照射位置時，停止脈衝雷射光線之照射並且停止挾盤載置台41之移動。
藉由實施上述盾構隧道形成工程，在由作為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之內部，如圖6(c)所示般，從脈衝雷射光線LB之聚光點P附近(背面2b)朝向表面2a生長細孔231和被形成在該細孔231之周圍的非晶質232，沿著分割預定線21且以預定間隔(在本實施型態中以10μm之間隔(加工進給速度：1000mm/秒)/(重覆頻率：100kHz))形成非晶質之
盾構隧道23。如此形成的盾構隧道23係如圖6(d)及(e)所示般，由被形成在中心的直徑為
1μm左右之細孔231和被形成在該細孔231之周圍的直徑為
10μm之非晶質232所構成，在本實施型態中，成為連接形成互相鄰接之非晶質232彼此相連的型態。並且，在上述盾構隧道形成工程中形成之非晶質之盾構隧道23因可以從作為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之背面2b涵蓋表面2a而形成，故即使作為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之厚度厚，若照射一次脈衝雷射光線即可，生產性極良好。
如上述般，若沿著預定之分割預定線21實施上述盾構隧道形成工程後，使挾盤載置台41僅以被形成在光裝置晶圓2之分割預定線21之間隔朝以箭號Y表示之方向分度移動(分度工程)，執行上述盾構隧道形成工程。如此一來，若沿著被形成在第1方向之所有的分割預定線21實施上述盾構隧道工程後，使挾盤載置台41旋轉90度，沿著在與被形成在上述第1方向之分割預定線21正交之方向延伸的分割預定線21實施上述盾構隧道形成工程。
在上述盾構隧道形成工程中，為了形成良好之盾構隧道23，以將脈衝雷射光線LB之峰值能密度設定在1TW/cm2~100TW/cm2之範圍為最理想。並且，峰值密度係可以藉由平均輸出(W)/[重覆週期(Hz)×光點面積(cm2)×脈衝寬(s)]而求出。
以下，針對將脈衝雷射光線LB之峰值能密度設定在1TW/cm2~100TW/cm2之範圍之理由進行說明。
條件1...單晶基板：藍寶石基板(厚度400μm)
條件2...將脈衝雷射光線之波長設定成1030nm
條件3...將脈衝雷射光線之重覆頻率設定成100kHz
條件4...將脈衝雷射光線之光點直徑設定成10μm
條件5...將脈衝雷射光線之平均輸出設定成5W
條件6...變數：脈衝雷射光線之脈衝寬
依照上述條件，一面使脈衝寬從0.1~100ps變化，一面對藍寶石基板照射脈衝雷射光線，觀察加工狀態。
脈衝寬從0.1~0.6ps為止，在藍寶石基板之內部形成氣泡。
脈衝寬從0.7~63ps為止，在藍寶石基板之內部形成由細孔和對細孔進行盾構之非晶質所構成之盾構隧道。
脈衝寬從64~100ps為止，藍寶石基板之內部溶解。
從上述實驗結果，可知脈衝寬從0.7~63ps的範圍，在藍寶石基板之內部形成由細孔和對細孔進行盾構之非晶質所構成之盾構隧道。
因此，在上述條件中，當使脈衝寬成為0.7~63ps而求出峰值能密度時，藉由設定成1TW/cm2~100TW/cm2之
範圍，形成盾構隧道。
條件1...單晶基板：藍寶石基板(厚度400μm)
條件2...將脈衝雷射光線之波長設定成1030nm
條件3...設定成脈衝寬10ps
條件4...將脈衝雷射光線之光點直徑設定成10μm
條件5...將脈衝雷射光線之平均輸出設定成5W
條件6...變數：脈衝雷射光線之重覆頻率
依照上述條件，一面使重覆頻率從1~1000kHz變化，一面對藍寶石基板照射脈衝雷射光線，觀察加工狀態。
重覆頻率從1~6kHz為止，藍寶石基板之內部被破壞且放射狀地形成裂紋。
重覆頻率從7~640kHz為止，在藍寶石基板之內部形成由細孔和對細孔進行盾構之非晶質所構成之盾構隧道。
重覆頻率從650~1000kHz為止，形成藍寶石基板之內部氣泡，不形成盾構隧道。
從上述實驗結果，可知重覆頻率從7~640kHz的範圍，在藍寶石基板之內部形成由細孔和對細孔進行盾構之非晶質所構成之盾構隧道。
因此，在上述條件中，當使重覆頻率成為7~640kHz而求出峰值能密度時，藉由設定成1TW/cm2~100TW/cm2之範圍，形成盾構隧道。
上述實驗1及實驗2係表示對藍寶石
(Al2O3)基板實施之例，即使對當作單晶基板之碳化矽(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板、鉭酸鋰(LiTaO3)基板、鈮酸鋰(LiNbO3)基板、金剛石基板、石英基板(SiO2)進行與上述實驗1及實驗2相同的實驗，其結果略相同。
若實施上述盾構隧道形成工程後，實施研削工程，該研削工程係以研削裝置之挾盤載置台保持被黏貼於作為單晶基板之藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2之表面2a的保護構件，且研削光裝置晶圓2之背面2b而將光裝置晶圓2形成預定厚度，並且沿著形成有盾構隧道23之分割預定線21進行分割。該研削工程使用圖7(a)所示之研削裝置5來實施。圖7(a)所示之研削裝置5具備當作保持被加工物之保持手段的挾盤載置台51，和研削被保持於該挾盤載置台51之被加工物之研削手段52。挾盤載置台51被構成在上面吸引保持被加工物，藉由無圖示之旋轉驅動機構朝圖7(a)中以箭號A表示之方向旋轉。研削手段52具備有心軸外殼53、旋轉自如地被支撐在該心軸外殼53且藉由無圖示之旋轉驅動機構使旋轉的旋轉心軸54、被安裝於該旋轉心軸54之下端的貼片機55，和被安裝於該貼片機55之下面的研削滾輪56。該研削滾輪56係由圓環狀之基台57、環狀地被安裝在該基台57之下面的研削磨石58所構成，基台57藉由緊固螺栓59被安裝在貼片機55之下面。
為了使用上述研削裝置5而實施上述研削工
程，如圖7(a)所示般，在挾盤載置台51之上面(保持面)載置被黏貼於光裝置晶圓2之表面2a的保護膠帶3側。而且，藉由無圖示之吸引手段在挾盤載置台51上隔著保護膠帶3吸附保持光裝置晶圓2(晶圓保持工程)。因此，被保持在挾盤載置台51上之光裝置晶圓2係背面2b成為上側。如此一來，若在挾盤載置台51上隔保護膠帶3吸引保持光裝置晶圓2後，一面以例如300rpm使挾盤載置台51朝在圖7(a)中以箭號A表示之方向旋轉，一面以6000rpm使研削手段52之研削滾輪56朝圖7(a)中以箭號B所示之方向旋轉，如圖7(b)所示般，使研削磨石58接觸於為被加工面之光裝置晶圓2之背面2b，且使研削滾輪56如箭號C所示般以1μm/秒之研削進給速度朝下方(相對於挾盤載置台51之保持面垂直的方向)研削進給預定量。其結果，光裝置晶圓2之背面2b被研削，光裝置晶圓2被形成預定之厚度(例如100μm)，並且沿著形成盾構隧道23且強度被降低之分割預定線21，而分割成各個光裝置22。並且，被分割成各個之複數光裝置22因在其表面黏貼有保護膠帶3，故不會分散而維持光裝置晶圓2之型態。如此一來，藉由實施研削工程，光裝置晶圓2沿著形成有盾構隧道23且強度下降之分割預定線21而被分割成各個光裝置22。
接著，實施在作為實施上述研削工程後之單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板所構成之光裝置晶圓2(被分割成各個光裝置22)之背面2b黏貼切割膠帶，且藉由
環狀之框架支撐該切割膠帶之外周部的晶圓支撐工程。即是，如圖8所示般，以覆蓋環狀之框架F之內側開口部之方式，在安裝有外周部之切割膠帶T之表面黏貼被分割成實施上述研削工程後之各個光裝置22之光裝置晶圓2背面2b。而且，剝離被黏貼於光裝置晶圓2之表面2a的保護膠帶3。因此，被黏貼在切割膠帶T之表面的光裝置晶圓2係表面2a成為上側。
如此一來，若實施晶圓支撐工程後，實施拾取被分割成黏貼於切割膠帶T之光裝置晶圓2之各個的光裝置22的拾取工程。該拾取工程使用圖9所示之拾取裝置6而實施。圖9所示之拾取裝置6具備保持上述環狀之框架F的框架保持手段61、擴張被安裝在保持在該框架保持手段61之環狀之框架F的光裝置晶圓2的膠帶擴張手段62，和拾取套筒63。框架保持手段61係由環狀之框架保持構件611、被配設在該框架保持構件611之外周的當作固定手段的複數夾具612所構成。框架保持構件611之上面形成載置環狀之框架F之載置面611a，在該載置面611a上載置環狀之框架F。而且，被載置在載置面611a上之環狀之框架F藉由夾具612被固定在框架保持構件611。如此構成之框架保持手段61藉由膠帶擴張手段62被支撐成能夠在上下方向進退。
膠帶擴張手段62具備被配設在上述環狀之框架保持構件611之內側的擴張滾筒621。該擴張滾筒621具有較環狀之框架F之內徑小，且較被安裝於該環狀之框
架F之切割膠帶T之光裝置晶圓2之外徑大的內徑及外徑。再者，擴張滾筒621在下端具備支撐凸緣622。在本實施型態中之膠帶擴張手段62具備能夠在上下方向使上述環狀之框架保持構件611進退的支撐手段623。該支撐手段623係由被配置在上述支撐凸緣622上的複數汽缸623a所構成，其活塞桿623b與上述環狀之框架保持構件611之下面連結。如此一來，由複數汽缸623a所構成之支撐手段623如圖10(a)所示般，使環狀之框架保持構件611在載置面611a成為與擴張滾筒621之上端大略相同之高度的基準位置，和如圖10(b)所示般從擴張滾筒621之上端往下方距離預定量之擴張位置之間於上下方向移動。
針對使用被構成上述般之拾取裝置6實施的晶圓拾取工程，參照圖10進行說明。即是，將黏貼有光裝置晶圓2之切割膠帶T的環狀之框架F，如圖10(a)所示般載置在框架保持手段61之框架保持構件611之載置面611a上，且藉由夾具612固定在框架保持構件611(框架保持工程)。此時，框架保持構件611被定位在如圖10(a)所示之基準位置上。接著，使作為構成膠帶擴張手段62之支撐手段623之複數汽缸623a動作，使環狀之框架保持構件611下降至圖10(b)所示之擴張位置。因此，因被固定在框架保持構件611之載置面611a上之環狀框架F也下降，故如圖10(b)所示般，被安裝於環狀之框架F之切割膠帶T與擴張滾筒621之上端緣相接而
使擴張(膠帶擴張工程)。其結果，因拉伸力放射狀地作用在黏貼於切割膠帶T之光裝置晶圓2，故如上述般，被分割成光裝置晶圓2之各個的光裝置22分離，並且在光裝置22間形成間隔S。
接著，如圖10(c)所示般使拾取套筒63動作而吸附光裝置22，從切割膠帶T剝離進行拾取，搬運至無圖示之托盤或晶粒接合工程。並且，在拾取工程中，如上述般，因被黏貼在切割膠帶T之各個光裝置22間之間隙S變寬，故不會與相鄰接之光裝置22接觸，可以容易進行拾取。
2:光裝置晶圓
2a:表面
2b:背面
21:分割預定線
23:盾構隧道
231:細孔
232:非晶質
3:保護膠帶
41:雷射加工裝置之挾盤載置台
424:聚光器
424b:聚光透鏡
Claims (15)
- 一種單晶基板之加工方法，其係沿著被設定之複數分割預定線分割單晶基板，該單晶基板之加工方法之特徵在於具備：盾構隧道形成工程，其係沿著分割預定線照射相對於單晶基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線，且沿著該分割預定線形成細孔和對該細孔進行盾構之非晶質所構成的盾構隧道；保護構件黏貼工程，其係在該單晶基板上黏貼保護構件；及研削工程，其係以研削裝置之挾盤載置台保持被實施該盾構隧道形成工程及該保護構件黏貼工程後之該單晶基板之該保護構件，且研削該單晶基板之背面而將該單晶基板形成預定厚度，並且沿著形成有該盾構隧道之該分割預定線進行分割，該非晶質及該盾構隧道之細孔是在該盾構隧道形成工程期間透過該脈衝雷射光線所形成。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中在該盾構隧道形成工程中使用之該脈衝雷射光線被設定在峰值能密度為1TW/cm2~100TW/cm2之範圍。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中該保護構件黏貼工程是在該盾構隧道形成工程之前執行。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中 該保護構件黏貼工程是在該盾構隧道形成工程之後執行。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中該非晶質從該單晶基板之表面延伸至該單晶基板之該背面。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中該非晶質從該單晶基板之表面朝向該單晶基板之該背面延伸。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中在該盾構隧道形成工程中所用的該脈衝雷射光線具有在0.7ps~63ps範圍內之脈衝寬。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中在該盾構隧道形成工程中所用的該脈衝雷射光線具有10μm之光點直徑。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中在該盾構隧道形成工程中所用的該脈衝雷射光線具有5W之平均輸出功率。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中在該盾構隧道形成工程中所用的該脈衝雷射光線具有：在0.7ps~63ps範圍內之脈衝寬；10μm之光點直徑；以及5W之平均輸出功率。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中 該盾構隧道形成工程期間所形成之細孔被形成具有預定間隔。
- 如請求項11所記載之單晶基板之加工方法，其中該預定間隔各為10μm。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中該盾構隧道各個中的該細孔具有約1μm之直徑。
- 如請求項13所記載之單晶基板之加工方法，其中圍繞該盾構隧道各個中的該細孔之該非晶質具有約10μm之直徑。
- 如請求項1所記載之單晶基板之加工方法，其中該盾構隧道各個的該非晶質通常是圓筒形狀。
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