TWI706823B - 雷射加工方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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TWI706823B
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Abstract

一種具備第1工程和第2工程之方法，該第1工程係對具有擁有表面及背面之加工對象物，將背面當作入射面而使雷射光聚光，一面將表面和雷射光之第1聚光點的距離維持在第1距離，一面沿著被設定成通過相鄰接之有效區域和非有效區域之間的切斷預定線使第1聚光點移動，依此沿著上述切斷預定線形成第1改質區域；該第2工程係對上述加工對象物，將上述背面當作入射面而使上述雷射光聚光，一面將上述表面和上述雷射光之第2聚光點的距離維持在較上述第1距離大的第2距離，一面沿著上述切斷預定線使上述第2聚光點移動，依此沿著上述切斷預定線形成第2改質區域。

Description

雷射加工方法及雷射加工裝置
本發明之一觀點係關於雷射加工方法及雷射加工裝置。
所知的有對包含在表面矩陣地形成複數之功能元件之矽基板的加工對象物，沿著以矽基板之背面作為雷射光入射面而照射雷射光，而沿著以通過相鄰的功能元件之間之方式被形成格子狀的切斷預定線，在矽基板中之表面附近形成改質區域，之後，藉由將矽基板之背面研磨成矽基板成為特定之厚度，將加工對象物切斷成各個功能元件的雷射加工方法(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03/077295號
[發明之概要]
在上述般之雷射加工方法中，雖然減少了雷射光對一條切斷預定線的掃描次數(即是，改質區域對一條切斷預定線的形成列數)，但是從提升加工效率之觀點來看為重要。於是，藉由將相對於矽穿透率高之雷射光聚光於矽基板，有龜裂隨著改質區域之形成，從改質區域朝向矽基板之厚度方向伸展很大之情形。但是，當使相對於矽穿透率高的雷射光聚光於矽基板時，有在與雷射光入射面相反側之矽基板之表面產生損傷，且功能元件之特性劣化之情形。
然而，作為加工對象物，具有包含上述般之矽基板、被形成在矽基板上之功能元件者、被形成在矽基板上之非有效區域者。有效區域係藉由加工對象物之切斷成為包含功能元件之晶片的區域，非有效區域係藉由加工對象物之切斷成為不需要的區域。於如此之加工對象物之加工時，尤其在有效區域抑制在矽基板之表面產生損傷，且抑制功能元件之特性之劣化為重要。
本發明之一觀點係以提供能夠抑制功能元件之特性之劣化的雷射加工方法及雷射加工裝置為目的。
與本發明之一觀點有關之雷射加工方法具備：第1工程，其係對具有擁有表面及背面之半導體基板、被形成在表面上之複數之有效區域、在有效區域之間被形成在表面上之非有效區域的加工對象物，將背面當作入射面 而使雷射光聚光，一面將表面和雷射光之第1聚光點的距離維持在第1距離，一面沿著被設定成通過相鄰接之有效區域和非有效區域之間的切斷預定線使第1聚光點移動，依此沿著切斷預定線形成第1改質區域；第2工程，其係於第1工程之後，對加工對象物，將背面當作入射面而使雷射光聚光，一面將表面和雷射光之第2聚光點的距離維持在較第1距離大的第2距離，一面沿著切斷預定線使第2聚光點移動，依此沿著切斷預定線形成第2改質區域，有效區域包含功能元件，在第2工程中，針對與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直之方向，一面使第2聚光點朝向較對準第1聚光點之位置偏置於有效區域側，一面沿著切斷預定線使第2聚光點移動。
在該雷射加工方法中，在第2工程中，相對於對準雷射光之第1聚光點的位置，使雷射光之第2聚光點朝向與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向的雙方向垂直的方向偏置。依此，可以抑制在與雷射光之入射面相反側之加工對象物之表面產生損傷之情形。尤其，在第2工程中，可以使第2聚光點較對準第1聚光點之位置偏置於有效區域側。依此，可以使相對於加工對象物之表面會產生損傷之位置，位移至非有效區域側。即是，可以將會產生損傷之位置控制在較包含功能元件之有效區域更靠非有效區域側。從上述之觀點，若藉由該雷射加工方法時，能夠抑制功能元件之特性的劣化。
在與本發明之一觀點有關的雷射加工方法 中，即使半導體基板為矽基板，雷射光具有大於1064nm之波長亦可。在此情況下，比起使用具有1064nm以下之波長的雷射光之情況下，可以使龜裂隨著第1改質區域及第2改質區域之形成，從第1改質區域及第2改質區域朝向半導體基板之厚度方向伸展很大。依此，可以提升加工率效。
在與本發明之一觀點有關的雷射加方法中，雷射光即使具有1099μm以上1342μm以下之波長亦可。在此情況下，可以使龜裂隨著第1改質區域及第2改質區域之形成，從第1改質區域及第2改質區域朝向半導體基板之厚度方向伸展很大。
在與本發明之一觀點有關的雷射加工方法中，即使相對於對準第1聚光點之位置，使第2聚光點朝向與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直之方向偏置的距離為24μm以下亦可。在此情況下，可以在第1改質區域和第2改質區域之間確實地連繫龜裂，使龜裂隨著第1改質區域及第2改質區域之形成，從第1改質區域及第2改質區域確實地朝向半導體基板之厚度方向伸展。
在與本發明之一觀點有關的雷射加工方法中，即使相對於對準第1聚光點之位置，使第2聚光點朝向與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直之方向偏置的距離為2μm以上8μm以下亦可。在此情況下，可以將第2聚光點之偏置之距離設成所需的 足夠範圍。
在與本發明之一觀點有關的雷射加工方法中，即使在第1工程中，對切斷預定線，一面使第1聚光點朝向與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直之方向偏置之距離維持在0，一面沿著切斷預定線使第1聚光點移動亦可。在此情況下，可以將從第1改質區域伸展至半導體基板之表面側的龜裂對準在切斷預定線上。
本發明之一觀點的雷射加工裝置具備：支撐台，其係支撐具有表面及背面之半導體基板、被形成在表面上之複數之有效區域，和在有效區域之間被形成在表面上之非有效區域的加工對象物；雷射光源，其係射出雷射光；聚光光學系統，其係對以背面成為入射面之方式被支撐於支撐台的加工對象物，聚光從雷射光源被射出之雷射光；及控制部，其係控制支撐台、雷射光源及聚光光學系統之至少一個的動作，有效區域包含功能元件，控制部一面將表面和雷射光之第1聚光點的距離維持在第1距離，一面沿著被設定成通過相鄰接之有效區域和非有效區域之間的切斷預定線而使第1聚光點移動，之後，將表面和雷射光之第2聚光點的距離維持在較第1距離大的第2距離，並且針對與半導體基板之厚度方向及切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直的方向，一面使第2聚光點較對準第1聚光點之位置偏置於有效區域側，一面沿著切斷預定線使第2聚光點移動。
若藉由該雷射加工裝置時，藉由與上述雷射加工方法相同之理由，抑制在與雷射光入射面相反側之加工對象物之表面產生損傷之情形，同時可以將會產生損傷之位置控制在較包含功能元件之有效區域更靠非有效區域側。依此，能夠抑制功能元件之特性的劣化。
若藉由本發明之一觀點時能夠提供可抑制功能元件之特性之劣化的雷射加工方法及雷射加工裝置。
1‧‧‧加工對象物
5、5a、5b‧‧‧切斷預定線
7a‧‧‧第1改質區域
7b‧‧‧第2改質區域
10‧‧‧矽基板(半導體基板)
10a‧‧‧表面
10b‧‧‧背面
15a‧‧‧有效區域
15b‧‧‧非有效區域
100‧‧‧雷射加工裝置
101‧‧‧雷射光源
102‧‧‧雷射光源控制部(控制部)
105‧‧‧聚光用透鏡(聚光光學系統)
107‧‧‧支撐台
115‧‧‧平台控制部(控制部)
L1‧‧‧雷射光
P1‧‧‧第1聚光點
P2‧‧‧第2聚光點
圖1為被使用於改質區域之形成的雷射加工裝置之概略構成圖。
圖2為成為改質區域之形成之對象的加工對象物之俯視圖。
圖3為沿著圖2之加工對象物之III-III線的剖面圖。
圖4為雷射加工後之加工對象物之俯視圖。
圖5為沿著圖4之加工對象物之V-V線的剖面圖。
圖6為沿著圖4之加工對象物之VI-VI線的剖面圖。
圖7(a)為沿著雷射加工中之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖7(b)為切斷後之加工對象物之俯視圖。
圖8(a)為沿著雷射加工中之加工對象物之切斷預 定線的剖面圖。圖8(b)為切斷後之加工對象物之俯視圖。
圖9(a)為沿著雷射加工中之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖9(b)為切斷後之加工對象物之俯視圖。
圖10(a)為沿著雷射加工中之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖10(b)為切斷後之加工對象物之俯視圖。
圖11(a)為表示與切斷後之矽基板之切斷預定線平行之面之照片的圖示。圖11(b)為表示切斷後之矽基板之表面側之照片的圖示。
圖12(a)為表示與第1改質區域及第2改質區域形成後之矽基板之切斷預定線平行之面之照片的圖示。圖12(b)為表示與第1改質區域及第2改質區域形成後之矽基板之切斷預定線垂直之面之照片的圖示。
圖13(a)為表示與第1改質區域及第2改質區域形成後之矽基板之切斷預定線平行之面之照片的圖示。圖13(b)為表示與第1改質區域及第2改質區域形成後之矽基板之切斷預定線垂直之面之照片的圖示。
圖14為表示偏置量和龜裂之長度之關係的曲線圖。
圖15為表示偏置量和濺痕之個數之關係的曲線圖。
圖16(a)為表示與切斷後之矽基板之切斷預定線平行之面之照片的圖示。圖16(b)為表示切斷後之矽基板之表面側之照片的圖示。
圖17(a)為表示在偏置量2μm之情況下的切斷後之矽基板之表面側之照片的圖示。圖17(b)為表示在偏置量4μm之情況下的切斷後之矽基板之表面側之照片的圖示。圖17(c)為表示在偏置量6μm之情況下的切斷後之矽基板之表面側之照片的圖示。
圖18(a)為表示偏置量小之情況下與矽基板之切斷預定線垂直之面的圖示。圖18(b)為表示偏置量大之情況下與矽基板之切斷預定線垂直之面的圖示。
圖19為表示實施型態之雷射加工方法中之加工對象物的圖示。
圖20為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖21為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖22為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖23為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖24為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖25為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖26為用以說明使用實施型態之雷射加工方法之半導體晶片之製造方法的剖面圖。
圖27(a)為沿著研磨前之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖27(b)為沿著研磨後之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。
圖28(a)為沿著研磨前之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖28(b)為沿著研磨後之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。
圖29(a)為沿著研磨前之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。圖29(b)為沿著研磨後之加工對象物之切斷預定線的剖面圖。
以下，參照圖面針對本發明之一觀點之實施型態予以詳細說明。另外，在各圖中，對相同或相當部分賦予相同符號，省略重覆說明。
在與實施型態有關之雷射加工方法及雷射加工裝置中，藉由使雷射光聚光於加工對象物，沿著切斷預定線而在加工對象物形成改質區域。於是，首先，針對改質區域之形狀，參照圖1~圖6進行說明。
如圖1所示般，雷射加工裝置100具備使雷射光L進行脈衝振盪的雷射光源101、被配置成雷射光L之光軸(光路)之方向改變90°的分光鏡103、用以聚光雷射光L之聚光用透鏡105。再者，雷射加工裝置100具備用以支撐被照射藉由聚光用透鏡105被聚光之雷射光L的加工對象物1的支撐台107、用以使支撐台107移動的 平台111、為了調節雷射光L之輸出或脈衝寬度、脈衝波形等，控制雷射光源101的雷射光源控制部102、控制平台111之移動的平台控制部115。
在雷射加工裝置100中，從雷射光源101被射出之雷射光L，藉由分光鏡103使其光軸之方向改變90°，藉由聚光用透鏡105在載置於支撐台107上的加工對象物1之內部聚光。同時，使平台111被迫移動，且使加工對象物1被迫沿著切斷預定線5對雷射光L相對移動。依此，在加工對象物1形成沿著切斷預定線5的改質區域。另外，在此，為了使雷射光L相對性移動，雖然使平台111移動，但是即使使聚光用透鏡105移動亦可，或是使該些雙方移動亦可。
作為加工對象物1，使用包含以半導體材料所形成之半導體基板或以壓電材料所形成之壓電基板等的板狀之構件(例如，基板、晶圓等)。如圖2所示般，在加工對象物1，設置有用以切斷加工對象物1之切斷預定線5。切斷預定線5係直線狀延伸的假想線。在加工對象物1之內部形成改質區域之情況下，如圖3所示般，在聚光點(聚光位置)P對準加工對象物1之內部之狀態下，使雷射光L沿著切斷預定線5(即是，圖2之箭號A方向)相對性移動。依此，如圖4、圖5及圖6所示般，沿著切斷預定線5在加工對象物1形成改質區域7，沿著切斷預定線5所形成之改質區域7成為切斷起點區域8。
聚光點P係雷射光L聚光之處。切斷預定線 5並不限定於直線狀，即使為曲線狀亦可，即使為組合該些的3次元狀亦可，即使為座標指定者亦可。切斷預定線5並不限定於假想線，即使為實際繪製在加工對象物1之表面3的線亦可。改質區域7也有具有連續形成之情況，也有斷續形成之情況。改質區域7即使為列狀亦可，即使為點狀亦可，即是改質區域7若至少形成在加工對象物1之內部即可。再者，有改質區域7為起點形成龜裂之情況，龜裂及改質區域7即使露出於加工對象物1之外表面(表面3、背面或外周面)亦可。形成改質區域7之時的雷射光入射面並非限定於加工對象物1之表面3，即使為加工對象物1之背面亦可。
即是，在加工對象物1之內部形成改質區域7之情況下，雷射光L透過加工對象物1，同時在位於加工對象物1之內部的聚光點P附近格外地被吸收。依此，在加工對象物1形成改質區域7(即是，內部吸收型雷射加工)。在此情況下，由於在加工對象物1之表面3，幾乎不吸收雷射光L，故不會有加工對象物1之表面3熔融之情形。另外，在加工對象物1之表面3形成改質區域7之情況下，雷射光L在位於表面3之聚光點P附近格外地被吸收，從表面3熔融且被除去，形成孔或溝等之除去部(表面吸收型雷射加工)。
改質區域7係指成為密度、折射率、機械性強度或其他物理性特性與周圍不同之狀態的區域。作為改質區域7，例如有熔融處理區域(係指一旦熔融後再固化 的區域、熔融狀態中之區域及從熔融再固化之狀態中之區域中之至少任一個)、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等，也有該些混合之區域。而且，作為改質區域7，有在加工對象物1之材料中，改質區域7之密度與非改質區域之密度比較而變化的區域，或形成有晶格缺陷的區域。在加工對象物1之材料為單晶矽之情況下，改質區域7也可以稱為高錯位密度區域。
熔融處理區域、折射率變化區域、改質區域7之密度與非改質區域之密度比較而變化之區域，及形成有晶格缺陷之區域，進一步有在該些區域之內部或改質區域7和非改質區域之界面，內含龜裂(破裂、微裂縫)之情形。內含的龜裂有遍及改質區域7之全面的情形或僅有一部分或形成複數部分之情形。加工對象物1包含具有結晶構造之由結晶材料所構成的基板。例如，加工對象物1包含氮化鎵(GaN)、矽(Si)、碳化矽(SiC)、LiTaO3及藍寶石(Al2O3)中之至少任一者所形成的基板。換言之，加工對象物1包含例如氮化鎵基板、矽基板、SiC基板、LiTaO3基板、或藍寶石基板。結晶材料即使為各向異性結晶及各向同性結晶中之任一者亦可。再者，加工對象物1即使包含由具有非結晶構造(非晶質構造)之非結晶材料所構成之基板亦可，即使為包含例如玻璃基板亦可。
在實施型態中，藉由沿著切斷預定線5形成複數改質點(加工痕)，可以形成改質區域7。在此情況下，藉由聚集複數之改質點而成為改質區域7。改質點係 以脈衝雷射光之1脈衝之射擊(即是，1脈衝之雷射照射：雷射射擊)所形成之改質部分。作為改質點，可舉出裂縫點、熔融處理點或折射率變化點，或是混有該些之至少一個者等。針對改質點，考慮所要求的切斷精度、所要求的切斷面之平坦性、加工對象物1之厚度、種類、結晶方位等，可以適當地控制其大小或產生的龜裂之長度。再者，在本實施型態中，可以沿著切斷預定線5，形成改質點以作為改質區域7。
接著，針對與濺痕有關之驗證結果進行說明。另外，將「以包含半導體基板之加工對象物作為對象，於實施上述般之雷射加工之情況下，在與雷射光入射面相反側的加工對象物之表面產生的損傷」稱為「濺痕」。再者，在以下中，作為半導體基板例示著矽基板。
如圖7~圖10所示般，準備在矽基板10之表面10a形成金屬膜11者以作為加工對象物。金屬膜11係在矽基板10之表面10a形成厚度20μm之Cr膜以作為基底，藉由在其Cr膜上形成厚度50μm之Au膜而構成。
如圖7(a)所示般，將矽基板10之背面10b當作雷射光入射面，使具有1064nm之波長的雷射光L0聚光於矽基板10之內部，而沿著切斷預定線5使雷射光L0之聚光點P移動，依此沿著切斷預定線5在矽基板10之內部形成改質區域7。此時，調整雷射光L0之照射條件，以使隨著改質區域7之形成從改質區域7在矽基板10之厚度方向伸展之龜裂F(即是，即使外力不作用於矽 基板10，也隨著改質區域7之形成而產生的龜裂F)到達至矽基板10之表面10a。在此情況下，如圖7(b)所示般，在金屬膜11不產生濺痕。
如圖8(a)所示般，將矽基板10之背面10b當作雷射光入射面，使具有1342nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10之內部，而沿著切斷預定線5使雷射光L1之聚光點P移動，依此沿著切斷預定線5在矽基板10之內部形成改質區域7。此時，調整雷射光L1之照射條件，以使從改質區域7伸展之龜裂F到達至矽基板10之表面10a。具體而言，除了波長不同之外，將雷射光L1之照射條件設為與上述雷射光L0之照射條件相同。在此情況下，如圖8(b)所示般，在金屬膜11產生濺痕S。
如圖9(a)所示般，將矽基板10之背面10b當作雷射光入射面，使具有1342nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10之內部，而沿著切斷預定線5使雷射光L1之聚光點P移動，依此沿著切斷預定線5在矽基板10之內部形成改質區域7。此時，調整雷射光L1之照射條件，以使從改質區域7伸展之龜裂F不到達至矽基板10之表面10a，而收在矽基板10之內部。具體而言，使雷射光L1之脈衝能量較圖8之情況小。在此情況下，如圖9(b)所示般，在金屬膜11不產生濺痕。
如圖10(a)所示般，將矽基板10之背面10b當作雷射光入射面，使具有1342nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10之內部，而沿著切斷預定線5使雷射 光L1之聚光點P移動，依此沿著切斷預定線5在矽基板10之內部形成第1改質區域7a及第2改質區域7b。此時，調整雷射光L1之照射條件，以使在僅形成第1改質區域7a，龜裂F不到達矽基板10之表面10a，於相對於第1改質區域7a在矽基板10之背面10b側形成第2改質區域7b之時，龜裂F到達至矽基板10之表面10a。在此情況下，如圖10(b)所示般，在金屬膜11產生濺痕S。
圖11係表示在圖10之情況的條件下在矽基板10之內部形成第1改質區域7a及第2改質區域7b之時的矽基板10之照片的圖。更具體而言，圖11(a)係表示與切斷後之矽基板10之切斷預定線平行之面的照片之圖示，圖11(b)係表示切斷後之矽基板10之表面10a側(金屬膜11)之照片的圖示。當參照圖11(b)時，可以確認在金屬膜11中以一點鏈線所包含之區域中，存在看似黑色的部分。此為成為問題的濺痕S。
如1342nm般，當使用大於1064nm之波長的雷射光L1時，比起使用具有1064nm以下之波長的雷射光L0之情況，可以使龜裂F從改質區域7朝向矽基板10之厚度伸展很大。再者，如1342nm般，當使用具有大於1064nm之波長的雷射光L1時，比起使用具有1064nm以下之波長的雷射光L0之情況，可以在從矽基板10之雷射光入射面深的位置形成改質區域7。該些係因為具有大於1064nm之波長的雷射光L1，比具有1064nm以下之波長的雷射光L0，相對於矽之穿透率高而引起。因此，從減 少相對於一條切斷預定線5之雷射光L之掃描次數(即是，相對於一條切斷預定線5的改質區域7之形成列數)，提升加工效率之觀點來看，以使用具有大於1064nm之波長的雷射光L1為佳。
但是，如上述圖8及圖10之情況般，當使用具有大於1064nm之波長的雷射光L1而使龜裂F到達至矽基板10之表面10a時，在金屬膜11產生濺痕S。在與雷射光入射面相反側之矽基板10之表面10a形成功能元件(例如，藉由結晶生長的半導體動作層、光二極體等之受光元件、雷射二極體等之發光元件或以電路所形成之電路元件等)之情況下，產生濺痕S時，有功能元件之特性劣化之虞。
因此，在使用大於1064nm之波長的雷射光L1而使龜裂F到達至矽基板10之表面10a之情況下，若可以抑制濺痕S之產生時，則在技術上有很大的意義。
本發明者們認為在矽基板10之表面10a產生濺痕S，係因為當使用具有大於1064nm之波長的雷射光L1時，雷射光L1聚光於從已形成完的改質區域7伸展很大的龜裂F上，漏光(雷射光L1中無助於改質區域7之形成，朝矽基板10之表面10a側漏出的光)之影響變大而引起。從該見解，本發明者們認為在圖10之情況下形成第2改質區域7b之時，若使雷射光L1之聚光點P偏置時，可以縮小成為濺痕S之產生之原因的漏光之影響，進行下述驗證。另外，於形成第2改質區域7b之時，將 「相對於形成第1改質區域7a之時對準雷射光L1之聚光點P的位置，使雷射光L1之聚光點P朝向與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5之延伸方向之雙方向垂直的方向(圖10(a)中與矽基板10之剖面垂直的方向)偏置」單稱為「使雷射光L1之聚光點P偏置」，將「使雷射光L1之聚光點P偏置之距離」稱為「偏置量」。
首先，針對從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側的龜裂F之方向進行驗證。圖12係表示於形成第2改質區域7b之時不使雷射光L1之聚光點P偏置之情況下的矽基板10之照片的圖示。更具體而言，圖12(a)係表示與形成第1改質區域7a及第2改質區域7b之後的矽基板10之切斷預定線平行之面的照片之圖示，圖12(b)表示與形成第1改質區域7a及第2改質區域7b之後的矽基板10之切斷預定線垂直之面之照片的圖示。當參照圖12(b)時，可以確認於形成第2改質區域7b之時不使雷射光L1之聚光點P偏置之情況下，龜裂F從第1改質區域7a筆直地(沿著矽基板10之厚度方向)朝向矽基板10之表面10a側伸展之情形。
圖13係表示於形成第2改質區域7b之時使雷射光L1之聚光點P偏置之情況下(偏置量為8μm之情況)的矽基板10之照片的圖示。更具體而言，圖13(a)係表示與形成第1改質區域7a及第2改質區域7b之後的矽基板10之切斷預定線平行之面的照片之圖示，圖13(b)表示與形成第1改質區域7a及第2改質區域 7b之後的矽基板10之切斷預定線垂直之面之照片的圖示。當參照圖13(b)時，可以確認於形成第2改質區域7b之時使雷射光L1之聚光點P偏置之情況下，龜裂F從第1改質區域7a筆直地(沿著矽基板10之厚度方向)朝向矽基板10之表面10a側伸展之情形。
首先，針對從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側的龜裂F之長度進行驗證。圖14為表示偏置量和龜裂F之長度之關係的曲線圖。龜裂F之長度係從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側的龜裂F長度。當參照圖14時，可以確認即使於形成第2改質區域7b時，使雷射光L1之聚光點P偏置時，或不使偏置(即使偏置量為0μm之情況下)，從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側之龜裂F之長度也不會改變之情形。
接著，針對濺痕S之產生量進行驗證。圖15為表示偏置量和濺痕S之個數之關係的曲線圖。濺痕S之個數係在從切斷預定線5往兩側分離20μm以上的區域上產生的濺痕S之個數(每切斷預定線5之長度15mm的個數)。當參照圖15時，可以確認於形成第2改質區域7b之時使雷射光L1之聚光點P偏置時，比起不使偏置之情況(偏置量為0μm之情況)，濺痕S之個數減少。另外，計數在從切斷預定線5往兩側分離20μm以上之區域上所產生之濺痕S之個數，係因為尤其如此之濺痕S會引起使形成在矽基板10之表面10a之功能元件之特性劣化 之問題之故。由於在切斷預定線5之兩側20μm以內之區域，設置切割道(相鄰之功能元件間之區域)之情形為多，故產生在該區域的濺痕S引起使功能元件之特性劣化之問題的可能性低。
從圖12~圖15之驗證結果，可知於形成第2改質區域7b之時，即使使雷射光L1之聚光點P偏置，龜裂F亦從第1改質區域7a朝向矽基板10之表面10a側筆直地(沿著矽基板10之厚度方向)伸展，再者，從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側之龜裂F之長度也不會改變。另一方面，可知於形成第2改質區域7b之時，當使雷射光L1之聚光點P偏置時，濺痕S之個數減少。另外，在圖12~圖15之驗證中，偏置量以外之雷射光之照射條件相同。
針對濺痕S之個數減少，本發明者們的研究如同下述。圖16係表示於形成第2改質區域7b之時使雷射光L1之聚光點P偏置之情況下的矽基板10之照片的圖示。更具體而言，圖16(a)係表示與切斷後之矽基板10之切斷預定線5平行之面的照片之圖示，圖16(b)係表示切斷後之矽基板10之表面10a側(金屬膜11)之照片的圖示。當參照圖16(a)時，可以確認於形成第2改質區域7b時，藉由使雷射光L1之聚光點P偏置，抑制雷射光L1被聚光於從已形成完的第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展之龜裂F，而第2改質區域7b被形成較大之情形。即是，被認為有助於第2改質區域7b之形成的雷 射光L1之比例增加，漏光之比例減少。當參照圖16(b)時，確認出無產生濺痕S之情形。
另一方面，當參照於形成第2改質區域7b之時，不使雷射光L1之聚光點P偏置之情形的矽基板10之照片的圖11(a)時，可以確認出第2改質區域7b被形成較小。該係被認為雷射光L1被聚光於從已形成完的第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展之龜裂F，而漏光變多而所引起。另外，在圖11及圖16之驗證中，偏置量以外之雷射光之照射條件相同。
圖17為表示切斷後之矽基板10之表面10a側(金屬膜11)之照片的圖示。更具體而言，圖17(a)係偏置量為2μm之情況，圖17(b)係偏置量為4μm之情況，圖17(c)係偏置量為6μm之情況。在各情況下，偏置量以外之雷射光之照射條件為相同。當參照圖17(a)及(b)時，確認出於形成第2改質區域7b之時，在與使雷射光L1之聚光點P偏置之側相反側生成濺痕S之情形，及越增大偏置量，濺痕S越遠離切斷預定線5之情形。再者，當參照圖17(a)、(b)及(c)，可確認出越增大偏置量，濺痕S之產生區域越減少之情形。另外，即使在圖17(a)及(b)之情況下，若比起於形成第2改質區域7b之時，不使雷射光L1之聚光點P偏置之情形時，濺痕S之產生區域減少。
能得到圖17(a)、(b)及(c)之結果的理由被認為如下述般。圖18(a)係表示偏置量小之情況下 與基板10之切斷預定線5垂直之面的圖示，圖18(b)係表示偏置量大之情況下與基板10之切斷預定線5垂直之面的圖示。另外，將「形成第1改質區域7a之時的雷射光L1之聚光點P」稱為「第1聚光點P1」，將「形成第2改質區域7b之時的雷射光L1之聚光點P」稱為「第2聚光點P2」。
如圖18(a)所示般，於偏置量小之情況下，從已形成完的第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展之龜裂F中，迫使雷射光L1之第2聚光點P2對準之部分F1以小的角度傾斜於矽基板10之厚度方向D。因此，雷射光L1相對於該部分F1之入射角θ變大。因此，雷射光L1中無助於第2改質區域7b之形成的漏光L2，以相對於矽基板10之厚度方向D比較小之角度，朝向與使雷射光L1之聚光點P偏置之側相反側前進。依此，到達至矽基板10之表面10a的漏光L2之光路徑長度變短，在矽基板10內之漏光L2之吸收量及散射程度變小。另外，「小」、「大」、「短」等係在與圖18(b)之情況相比較時使用。
另一方面，如圖18(b)所示般，於偏置量大之情況下，從已形成完的第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展之龜裂F中，迫使雷射光L1之第2聚光點P2對準之部分F1以大的角度傾斜於矽基板10之厚度方向D。因此，雷射光L1相對於該部分F1之入射角θ變小。因此，雷射光L1中無助於第2改質區域7b之形成的漏光 L2，以相對於矽基板10之厚度方向D比較大之角度，朝向與使雷射光L1之聚光點P偏置之側相反側前進。依此，到達至矽基板10之表面10a的漏光L2之光路徑長度變長，在矽基板10內之漏光L2之吸收量及散射程度變大。另外，「大」、「小」、「長」等係在與圖18(a)之情況相比較時使用。
從以上的圖18之研究，認為形成第2改質區域7b之時，在與使雷射光L1之聚光點P偏置之側相反側產生濺痕S，且越增大偏置量，濺痕S越遠離切斷預定線5，越增大偏置量，濺痕S之產生區域越減少。
接著，針對使用實施型態之雷射加工方法的半導體晶片之製造方法進行說明。首先，如圖19所示般，準備加工對象物1。加工對象物1具有矽基板(半導體基板)10和功能元件層15。矽基板10包含表面10a和表面10a之相反側之背面10b。功能元件層15被形成在表面10a上。功能元件層15包含複數有效區域15a和複數非有效區域15b。有效區域15a分別包含功能元件。因此，有效區域15a係藉由加工對象物1之切斷而成為包含功能元件之半導體晶片的區域。非有效區域15b係藉由加工對象物1之切斷而成為不需要(成為不需要晶片)之區域。非有效區域15b為例如TEG區域。
有效區域15a係在表面10a上沿著第1及第2方向二次元狀地被配列。第1方向和第2方向互相交叉(正交)。非有效區域15b係在表面10a上被設置在互相 相鄰之有效區域15a之間。在此，非有效區域15b係僅針對第1及第2方向中之第1方向，被配置在互相相鄰之有效區域15a之間。另外，針對第1方向，即使在位於加工對象物1之端部側的有效區域15a之最外側，進一步設置有非有效區域15b亦可。
針對第1方向互相相鄰之有效區域15a和非有效區域15b之間，設置有在第2方向延伸之切割道DS。再者，針對第2方向互相相鄰之有效區域15a之間，設置有在第1方向延伸之切割道DS。在此，在第2方向延伸之切割道DS內，設定有切斷預定線5a。再者，在第1方向延伸之切割道DS內，設定有切斷預定線5b。因此，在此切斷預定線5係以通過相鄰之功能元件之間之方式被設定成格子狀。
接著，如圖20所示般，在被保持於環狀之保持構件20之保護膜22，黏貼加工對象物1之功能元件層15側。接著，沿著以通過相鄰之功能元件之間之方式被設定成格子狀的切斷預定線5之各個，形成第1改質區域7a及第2改質區域7b。針對該工程予以詳細說明。
在該工程中，如圖20及圖21所示般，首先，沿著切斷預定線5a之各個而形成第1改質區域7a。更具體而言，將矽基板10之背面10b當作射入面，使具有大於1064nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10，一面將矽基板10之表面10a和雷射光L之第1聚光點P1之距離維持在第1距離，一面沿著切斷預定線5a使第1聚 光點P1移動，依此沿著切斷預定線5a形成第1改質區域7a(第1工程)。此時，一面將相對於切斷預定線5a，使第1聚光點P1偏置於與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5a之延伸方向之雙方向垂直之方向的距離維持在0，一面沿著切斷預定線5a使第1聚光點P1移動。即是，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第1聚光點P1位於切斷預定線5a上之狀態，一面沿著切斷預定線5a而使雷射光L之第1聚光點P1移動。依此，第1改質區域7a係在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，位於切斷預定線5a上之狀態下，沿著切斷預定線5a而形成在矽基板10之內部。
接著，沿著切斷定線5a之各個形成第2改質區域7b。更具體而言，將矽基板10之背面10b當作射入面，使具有大於1064nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10，一面將矽基板10之表面10a和雷射光L1之第2聚光點P2之距離維持在大於第1距離之第2距離，並且使雷射光L1之第2聚光點P2偏置，一面沿著切斷預定線5a使第2聚光點P2移動，依此沿著切斷預定線5a形成第2改質區域7b(第2工程)。即是，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第2聚光點P2僅離切斷預定線5a特定距離之狀態，一面沿著切斷預定線5a(與切斷預定線5平行)而使雷射光L之第2聚光點P2移動。依此，第2改質區域7b係在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，僅離切斷預定線5a特定距離 之狀態下，沿著切斷預定線5a(與切斷預定線5a平行)而形成在矽基板10之內部。
此時，將第2聚光點P2之偏置之方向設定成下述般。即是，切斷預定線5a係被設定在互相相鄰之有效區域15a及非有效區域15b之間。而且，在第2工程中，針對與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5a之延伸方向之雙方向垂直之方向，使第2聚光點P2較對準第1聚光點P1之位置D更朝有效區域15a側(即是，與非有效區域15b相反側)偏置。即是，第2聚光點P2係迫使對準已對準第1聚光點P1之位置D1和有效區域15a之間的位置D2。位置D1和位置D2之間的距離成為偏置量OA。在此之偏置量OA作為一例係24μm以下(還有例如2μm以上8μm以下)。
依此，從第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展至矽基板10之厚度方向之龜裂F到達至矽基板10之表面10a，且沿著切斷預定線5a，功能元件層15被切斷成每個有效區域15a及非有效區域15b。另外，作為一例，矽基板10之厚度為775μm，第1改質區域7a及第2改質區域7b從矽基板10之表面10a被形成至深度160μm為止的區域。
接著，沿著切斷預定線5b之各個形成第1改質區域7a。更具體而言，將矽基板10之背面10b當作射入面，使具有大於1064nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10，一面將矽基板10之表面10a和雷射光L之第1 聚光點P1之距離維持在第1距離，一面沿著切斷預定線5b使第1聚光點P1移動，依此沿著切斷預定線5b形成第1改質區域7a(第3工程)。此時，一面將相對於切斷預定線5b，使第1聚光點P1偏置於與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5b之延伸方向之雙方向垂直之方向的距離維持在0，一面沿著切斷預定線5b使第1聚光點P1移動。即是，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第1聚光點P1位於切斷預定線5b上之狀態，一面沿著切斷預定線5b而使雷射光L之第1聚光點P1移動。依此，第1改質區域7a係在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，位於切斷預定線5b上之狀態下，沿著切斷預定線5b而形成在矽基板10之內部。
接著，沿著切斷定線5b之各個形成第2改質區域7b。更具體而言，將矽基板10之背面10b當作射入面，使具有大於1064nm之波長的雷射光L1聚光於矽基板10，一面將矽基板10之表面10a和雷射光L1之第2聚光點P2之距離維持在大於第1距離之第2距離，並且使雷射光L1之第2聚光點P2偏置，一面沿著切斷預定線5b使第2聚光點P2移動，依此沿著切斷預定線5b形成第2改質區域7b(第4工程)。即是，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第2聚光點P2僅離切斷預定線5b特定距離之狀態，一面沿著切斷預定線5b(與切斷預定線5b平行)而使雷射光L之第2聚光點P2移動。依此，第2改質區域7b係在從矽基板10 之厚度方向觀看之情況下，僅離切斷預定線5b特定距離之狀態下，沿著切斷預定線5b(與切斷預定線5b平行)而形成在矽基板10之內部。
依此，從第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展至矽基板10之厚度方向之龜裂F到達至矽基板10之表面10a，且沿著切斷預定線5b，功能元件層15被切斷成每個有效區域15a。
以上之第1工程~第4工程係藉由上述雷射加工裝置100而被實施。即是，支撐台107支撐加工對象物1。雷射光源101射出具有大於1064nm之波長的雷射光L1。聚光用透鏡(聚光光學系統)105係使從雷射光源101被射出之雷射光L1聚光於以矽基板10之背面10b成為雷射光入射面之方式被支撐於支撐台107之加工對象物1。而且，平台控制部(控制部)115及雷射光源控制部(控制部)102分別控制支撐台107及雷射光源101之動作以使實施上述第1工程~第4工程。另外，相對於切斷預定線5，雷射光L之第1聚光點P1及第2聚光點P2之移動，即使藉由聚光用透鏡105側之動作而實現亦可，即使藉由支撐台107側及聚光用透鏡105側之雙方之動作而實現亦可。
接著，如圖22所示般，藉由研磨矽基板10之背面10b，使加工對象物1薄型化成特定之厚度。依此，從第1改質區域7a及第2改質區域7b伸展至矽基板10之厚度方向之龜裂F到達至矽基板10之背面10a，且 加工被對象物1被切斷成每個有效區域15a及非有效區域15b。另外，作為一例，矽基板10被薄型化成厚度200μm。
接著，如圖23所示般，將擴張薄膜23黏貼在矽基板10之背面10b及保持構件20。接著，如圖24所示般，除去保護薄膜22。接著，如圖25所示般，藉由將推壓構件24壓接於擴張薄膜23，使被切斷成各個有效區域15a及非有效區域15b之加工對象物1，即是包含功能元件之複數的半導體晶片1A及不需要晶片1B互相間隔開。接著，如圖26所示般，藉由對擴張薄膜23照射紫外線，使擴張薄膜23之黏著力下降，且拾取各半導體晶片1A。
另外，於研磨矽基板10之背面10b時，即使如圖27所示般，以殘留第1改質區域7a及第2改質區域7b之方式，研磨矽基板10之背面10b亦可，即使如圖28所示般，以殘留第1改質區域7a而不殘留第2改質區域7b之方式，研磨矽基板10之背面10b亦可，即使如圖29所示般，以不殘留第1改質區域7a及第2改質區域7b之方式，研磨矽基板10之背面10b亦可。
如上述說明般，在實施型態之雷射加工方法及雷射加工裝置100中，相對於對準雷射光L1之第1聚光點P1之位置D1，使雷射光L1之第2聚光點P2朝向與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5a之延伸方向之雙方向垂直之方向偏置。依此，可以抑制在與雷射光L1之入 射面相反側之加工對象物1之表面10a產生損傷(濺痕S)之情形。尤其，在沿著切斷預定線5a的加工時(第2工程)，使第2聚光點P2較對準第1聚光點P1之位置更朝向有效區域15a側偏置。依此，可以使相對於與雷射光L1之入射面相反側之加工對象物1之表面10a會產生濺痕S之位置，朝向非有效區域15b側位移。即是，可以將會產生濺痕S之位置控制在不會影響功能元件之特性的位置上。從以上之觀點來看，若藉由與實施型態有關之雷射加工方法及雷射加工裝置100時，能夠抑制功能元件之特性的劣化。
另外，當使用具有大於1064nm之波長的雷射光L1時，比起使用具有1064nm以下之波長的雷射光L0之情況下，可以使龜裂F隨著第1改質區域7a及第2改質區域7b之形成，從第1改質區域7a及第2改質區域7b朝向矽基板10之厚度方向伸展很大。
再者，當使用1099μm以上1342μm以下之波長的雷射光L1時，可以使龜裂F隨著第1改質區域7a及第2改質區域7b之形成，從第1改質區域7a及第2改質區域7b朝向矽基板10之厚度方向伸展很大。尤其，具有1342μm之波長的雷射光L1可以該龜裂F伸展更大。
再者，當將形成第2改質區域7b之時使雷射光L1之第2聚光點P2偏置之偏置量設為24μm以下時，在第1改質區域7a和第2改質區域7b之間確實連繫龜裂F，可以使龜裂F隨著第1改質區域7a及第2改質區域 7b之形成，從第1改質區域7a及第2改質區域7b確實地朝向矽基板10之厚度方向伸展。而且，當將該偏置量設為4μm以上18μm以下時，可以在第1改質區域7a和第2改質區域7b更確實地連繫龜裂F，使龜裂F從第1改質區域7a及第2改質區域7b更確實地朝向矽基板10之厚度方向伸展。尤其，當將該偏置量設成6μm以上16μm以下時，可以很均勻地實現濺痕S之產生的抑制和龜裂F之連繫及伸展。
在此，如上述般，濺痕S係於形成第2改質區域7b之時，會產生在與雷射光L1之第2聚光點P2偏置之側相反側上。因此，在沿著被設置在有效區域15a和非有效區域15b之間的切斷預定線5a而形成第2改質區域7b之情況(第2工程)下，藉由如上述般設定偏置之方向，可以將濺痕S產生之位置控制在非有效區域15b側。因此，於抑制功能元件之特性裂化時，抑制濺痕S之產生本身的要求相對性低。因此，第2聚光點P2之偏置量OA係在24μm以下之範圍，尤其在2μm以上8μm以下之範圍為必要且充分。如此一來，由於第1改質區域7a和第2改質區域7b之偏置的距離也比較小，故切斷面之階差也變小。
對此，沿著被設定在有效區域15a彼此之間的切斷預定線5b而形成第2改質區域7b之情況(第4工程)下，由於切斷預定線5b之兩側為有效區域15a，故抑制濺痕S之產生本身的要求相對性高。因此，在此情況 下，可以在24μm以下之範圍，尤其可以設為4μm以上18μm以下之範圍。
再者，在實施型態之雷射加工方法及雷射加工裝置100中，於形成第1改質區域7a之時，相對於切斷預定線5(切斷預定線5a、5b)，一面使雷射光L1之第1聚光點P1朝向與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5之延伸方向之雙方向垂直之方向偏置的距離維持在0，一面沿著切斷預定線5使雷射光L1之第1聚光點P1移動。依此，可以使從第1改質區域7a伸展至矽基板10之表面10a側的龜裂F對準在切斷預定線5上。
以上，雖然針對本發明之一觀點之一實施型態進行說明，但是本發明之一觀點並不限定於上述實施型態，即使在不變更記載於各請求項之主旨的範圍下，進行變形或適用於其他者亦可。例如，即使於形成第1改質區域7a之時，相對於切斷預定線5，使雷射光L1之第1聚光點P1朝向與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5之延伸方向的雙方向垂直之方向中之一方側偏置，且於形成第2改質區域7b之時，相對於切斷預定線5，使雷射光L1之第2聚光點P2朝向與矽基板10之厚度方向及切斷預定線5之延伸方向之雙方向垂直之方向中之另一方側偏置亦可。即是，即使於形成第1改質區域7a之時，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第1聚光點P1離切斷預定線5僅特定距離而位於一方側的狀態，沿著切斷預定線5(與切斷預定線5平行)而使雷 射光L之第1聚光點P1移動，且於形成第2改質區域7b之時，在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，一面維持雷射光L之第2聚光點P2離切斷預定線5僅以特定距離位於另一方側的狀態，一面沿著切斷預定線5(與切斷預定線5平行)使雷射光L之第2聚光點P2移動亦可。依此，第1改質區域7a係在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，在離切斷預定線5僅特定距離而位於一方之側的狀態下，沿著切斷預定線5(與切斷預定線5平行)被形成在矽基板10之內部，第2改質區域7b係在從矽基板10之厚度方向觀看之情況下，在離切斷預定線5僅特定距離而位於另一方側之狀態下，沿著切斷預定線5(與切斷預定線5平行)而被形成在矽基板10之內部。在此情況下，相對於切斷預定線5，可以很均勻地在一方之側及另一方側上形成第1改質區域7a及第2改質區域7b。
再者，在上述實施型態中，對被設定成格子狀的所有切斷預定線5中，在第2方向延伸之切斷預定線5a，實施第1改質區域7a之形成工程(第1工程)，接著，對在該第2方向延伸之切斷預定線5a，實施第2改質區域7b之形成工程(第2工程)。而且，對被設定成格子狀的所有切斷預定線5中，在第1方向延伸之切斷預定線5b，實施第1改質區域7a之形成工程(第3工程)，之後，對在該第1方向延伸之切斷預定線5b，實施第2改質區域7b之形成工程(第4工程)。
但是，第1~第4工程之實施順序並不限定於 該例。例如，即使對被設定成格子狀的所有切斷預定線5(切斷預定線5a、5b)，實施第1改質區域7a之形成工程(第1工程及第3工程)，之後，對被設定成格子狀的所有切斷預定線5(切斷預定線5a、5b)實施第2改質區域7b之形成工程(第2工程及第4工程)亦可。再者，即使對複數條之切斷預定線5，對每一條切斷預定線5，實施第1改質區域7a之形成工程(第1工程或第3工程)，之後實施第2改質區域7b之形成工程(第2工程或第4工程)亦可。即是，即使對一條切斷預定線5，實施第1改質區域7a之形成工程(第1工程或第3工程)及第2改質區域7b之形成工程(第2工程或第4工程)，接著，對其他一條切斷預定線5，實施第1改質區域7a之形成工程(第1工程或第3工程)及第2改質區域7b之形成工程(第2工程及第4工程)亦可。
再者，加工對象物1即使具備由另外的半導體材料所構成之半導體基板以取代矽基板10亦可。在此情況下，雷射光L1之波長即使不一定大於1064μm亦可(例如，即使為1064μm亦可)。
而且，即使於第1改質區域7a之形成工程(第1工程及第3工程)及第2改質區域7b之形成工程(第2工程及第4工程)之後，研磨矽基板10之背面10b亦可。相對於每一條切斷預定線5形成的改質區域7之列數，加工對象物1之厚度相對性小之情況下，或相對於加工對象物1之厚度，每一條切斷預定線5所形成的改 質區域7之列數相對性多之情況下等，有即使不研磨矽基板10之背面10b，亦可以沿著切斷預定線5切斷加工對象物1的情形。
[產業上之利用可行性]
提供可抑制功能元件之特性之劣化的雷射加工方法及雷射加工裝置。
1‧‧‧加工對象物
5a‧‧‧切斷預定線
7a‧‧‧第1改質區域
7b‧‧‧第2改質區域
10a‧‧‧表面
10b‧‧‧背面
15‧‧‧功能元件層
15a‧‧‧有效區域
15b‧‧‧非有效區域
D1‧‧‧位置
D2‧‧‧位置
DS‧‧‧切割道
OA‧‧‧偏置量
P‧‧‧聚光點
P1‧‧‧第1聚光點
P2‧‧‧第2聚光點

Claims (9)

  1. 一種雷射加工方法，具備：第1工程，其係對具有擁有表面及背面之半導體基板、被形成在上述表面上之複數之有效區域、在上述有效區域之間被形成在上述表面上之非有效區域的加工對象物，將上述背面當作入射面而使雷射光聚光，一面將上述表面和上述雷射光之第1聚光點的距離維持在第1距離，一面沿著被設定成通過相鄰接之上述有效區域和上述非有效區域之間的切斷預定線使上述第1聚光點移動，依此沿著上述切斷預定線形成第1改質區域；和第2工程，其係於上述第1工程之後，對上述加工對象物，將上述背面當作入射面而使上述雷射光聚光，一面將上述表面和上述雷射光之第2聚光點的距離維持在較上述第1距離大的第2距離，一面沿著上述切斷預定線使上述第2聚光點移動，依此沿著上述切斷預定線形成第2改質區域，上述有效區域包含功能元件，在上述第2工程中，針對與上述半導體基板之厚度方向及上述切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直之方向，一面使上述第2聚光點朝向較對準上述第1聚光點之位置偏置於上述有效區域側，一面沿著上述切斷預定線使上述第2聚光點移動。
  2. 如請求項1所記載之雷射加工方法，其中上述半導體基板為矽基板， 上述雷射光具有大於1064nm之波長。
  3. 如請求項2所記載之雷射加工方法，其中上述雷射光具有1099μm以上1342μm以下之波長。
  4. 如請求項1~3中之任一項所記載之雷射加工方法，其中相對於對準上述第1聚光點之位置，使上述第2聚光點朝向與上述半導體基板之上述厚度方向及上述切斷預定線之上述延伸方向之雙方向垂直之上述方向偏置之距離為24μm以下。
  5. 如請求項4所記載之雷射加工方法，其中相對於對準上述第1聚光點之位置，使上述第2聚光點朝向與上述半導體基板之上述厚度方向及上述切斷預定線之上述延伸方向之雙方向垂直之上述方向偏置之上述距離為2μm以下8μm以下。
  6. 如請求項1~3中之任一項所記載之雷射加工方法，其中在上述第1工程中，將相對於上述切斷預定線，一面使上述第1聚光點朝向與上述半導體基板之上述厚度方向及上述切斷預定線之上述延伸方向之雙方向垂直之上述方向偏置之距離維持在0，一面沿著上述切斷預定線使上述第1聚光點移動。
  7. 如請求項4所記載之雷射加工方法，其中在上述第1工程中，將相對於上述切斷預定線，一面使上述第1聚光點朝向與上述半導體基板之上述厚度方向 及上述切斷預定線之上述延伸方向之雙方向垂直之上述方向偏置之距離維持在0，一面沿著上述切斷預定線使上述第1聚光點移動。
  8. 如請求項5所記載之雷射加工方法，其中在上述第1工程中，將相對於上述切斷預定線，一面使上述第1聚光點朝向與上述半導體基板之上述厚度方向及上述切斷預定線之上述延伸方向之雙方向垂直之上述方向偏置之距離維持在0，一面沿著上述切斷預定線使上述第1聚光點移動。
  9. 一種雷射加工裝置，具備：支撐台，其係支撐具有表面及背面之半導體基板、被形成在上述表面上之複數之有效區域，和在上述有效區域之間被形成在上述表面上之非有效區域的加工對象物；雷射光源，其係射出雷射光；聚光光學系統，其係對以上述背面成為入射面之方式被支撐於上述支撐台的上述加工對象物，聚光從上述雷射光源被射出之上述雷射光；及控制部，其係控制上述支撐台、上述雷射光源及上述聚光光學系統之至少一個的動作，上述有效區域包含功能元件，上述控制部一面將上述表面和上述雷射光之第1聚光點的距離維持在第1距離，一面沿著被設定成通過相鄰接之上述有效區域和上述非有效區域之間的切斷預定線而使上述第1聚光點移動，之後，將上述表面和上述雷射光之 第2聚光點的距離維持在較上述第1距離大的第2距離，並且針對與上述半導體基板之厚度方向及上述切斷預定線之延伸方向之雙方向垂直的方向，一面使上述第2聚光點較對準上述第1聚光點之位置偏置於上述有效區域側，一面沿著上述切斷預定線使上述第2聚光點移動。
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