WO2008041539A1 - Laser processing method - Google Patents

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WO2008041539A1
WO2008041539A1 PCT/JP2007/068515 JP2007068515W WO2008041539A1 WO 2008041539 A1 WO2008041539 A1 WO 2008041539A1 JP 2007068515 W JP2007068515 W JP 2007068515W WO 2008041539 A1 WO2008041539 A1 WO 2008041539A1
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laser light
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Kazuhiro Atsumi
Koji Kuno
Tatsuya Suzuki
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Hamamatsu Photonics K.K.
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    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams

Definitions

  • the present invention relates to a laser heating method for cutting a plate-like workpiece along a planned cutting line.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-343008
  • the modified region may not be accurately formed at a desired position with respect to the laser light irradiation surface.
  • an object of the present invention is to provide a laser processing method capable of accurately forming a modified region at a desired position with respect to a laser light irradiation surface of a workpiece.
  • the laser processing method cuts a processing target by irradiating a processing laser beam with a focusing point inside the plate-shaped processing target.
  • a modified region that is the starting point of cutting is formed inside the workpiece along the planned cutting line.
  • the measurement laser light is irradiated along the planned cutting line, and the measurement laser light reflected by the laser light irradiation surface of the workpiece is reflected.
  • Force to detect a detected value When the detected value has a value exceeding a predetermined threshold, a predetermined line section including a line section in which the detected value exceeds a predetermined threshold is determined, and in the predetermined line section Correct the signal value.
  • a predetermined line section including a line section in which the detected value exceeds a predetermined threshold is determined, and in the predetermined line section Correct the signal value.
  • the line section refers to a section where the detected value exceeds a predetermined threshold in the planned cutting line section along the cutting target line of the workpiece.
  • the step of acquiring the signal value when the detected value has a value exceeding a predetermined threshold, it is preferable to acquire the signal value other than the predetermined line section along the scheduled cutting line again. Good.
  • the signal value may not be obtained accurately in the vicinity of a predetermined line section where the detected value is affected by the presence of particles. Therefore, by acquiring signal values other than the predetermined line section again, the converging point of the processing laser light can be made to accurately follow the laser light irradiation surface even in the vicinity of the predetermined line section.
  • the signal value in the predetermined line section is changed to the signal value in the vicinity of the predetermined line section.
  • the signal value may be corrected in a predetermined line section by performing smoothing. In these cases, the condensing point of the processing laser beam can smoothly follow the laser beam irradiation surface.
  • the workpiece includes a semiconductor substrate, and the modified region includes a melt processing region.
  • the method further includes a step of cutting the object to be processed along a scheduled cutting line using the modified region as a starting point of cutting. As a result, the workpiece can be accurately cut along the planned cutting line.
  • FIG. 1 is a plan view of an object to be processed during laser processing by the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the workpiece shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of an object to be processed after laser processing by the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the workpiece shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V—V of the workpiece shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of a processing object cut by the laser processing apparatus according to the present embodiment. 7] Electric field strength and crack spot size in the laser processing apparatus according to this embodiment
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an object to be processed in a first step of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an object to be processed in a second step of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an object to be processed in a third step of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an object to be processed in a fourth step of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a view showing a photograph of a cross section of a part of a silicon wafer cut by the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the wavelength of laser light and the transmittance inside the silicon substrate in the laser processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a front view showing a workpiece.
  • FIG. 15 is a partial sectional view taken along line XV—XV in FIG.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an average difference in the laser processing method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a view for explaining particle sections in the laser processing method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a control signal in a particle section in the laser processing method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a control signal in a particle section in a conventional laser processing method.
  • the energy of the photon is smaller than the absorption band gap E of the material, it is optically transparent.
  • the intensity of the laser beam is determined by the peak power density (W / cm 2 ) at the condensing point of the laser beam. For example, when the peak density is l X 10 8 (W / cm 2 ) or more. Multiphoton absorption occurs.
  • the peak power density is obtained by (the energy per pulse of the laser beam at the focal point) ⁇ (the laser beam beam spot cross-sectional area X the nose width).
  • the intensity of the laser beam is determined by the electric field intensity (W / cm 2 ) at the condensing point of the laser beam.
  • a surface 3 of a wafer-like (plate-like) workpiece 1 has a scheduled cutting line 5 for cutting the workpiece 1.
  • the planned cutting line 5 is a virtual line extending straight.
  • the modified region 7 is irradiated with the laser beam L with the focusing point P aligned inside the workpiece 1 under the condition that multiphoton absorption occurs.
  • the condensing point P is a part where the laser beam is condensed.
  • the planned cutting line 5 is not limited to a straight line but may be a curved line! /, And not only a virtual line but also a line actually drawn on the workpiece 1! /.
  • the laser beam L is moved along the planned cutting line 5 (ie, in the direction of arrow A in FIG. 1) to move the condensing point P along the planned cutting line 5. .
  • the modified region 7 is formed inside the workpiece 1 along the planned cutting line 5, and the modified region 7 becomes the cutting start region 8.
  • the cutting starting point region 8 means a region that becomes a starting point of cutting (cracking) when the workpiece 1 is cut.
  • This cutting start region 8 may be formed by continuously forming the modified region 7.
  • the modified region 7 may be formed intermittently.
  • the surface 3 of the workpiece 1 is hardly absorbed by the surface 3 of the workpiece 1, so that the surface 3 of the workpiece 1 is not melted.
  • the modified region includes the following (1) to (1) to
  • the modified region is a crack region including one or more cracks
  • the laser beam is irradiated under the condition that the electric field intensity at the focal point is 1 ⁇ 10 8 (W / cm 2 ) or more and the nose width is 1 ⁇ s or less.
  • the size of the Knoll width is a condition in which a crack region can be formed only inside the workpiece without causing extra damage to the surface of the workpiece while causing multiphoton absorption.
  • a phenomenon called optical damage due to multiphoton absorption occurs inside the workpiece. This optical damage induces thermal strain inside the workpiece, thereby forming a crack region inside the workpiece.
  • the upper limit value of the electric field strength is, for example, 1 ⁇ 10 12 (W / cm 2 ).
  • the pulse width is preferably lns to 200 ns.
  • the present inventor obtained the relationship between the electric field strength and the size of the crack by experiment.
  • the experimental conditions are as follows.
  • Polarization characteristics linearly polarized light
  • the laser beam quality is TEM, which is highly condensable and can be focused to the wavelength of the laser beam.
  • FIG. 7 is a graph showing the results of the experiment.
  • the horizontal axis is the peak power density, which is the laser power S pulse laser light, so the electric field strength is expressed by the peak power density.
  • the vertical axis shows the size of the crack (crack spot) formed inside the workpiece by 1 pulse of laser light. Crack spot force S gathers to form a crack region.
  • the size of the crack spot is the size of the maximum length of the crack spot shape.
  • the data indicated by the black circles in the graph are for the condenser lens (C) with a magnification of 100 and a numerical aperture (NA) of 0 ⁇ 80.
  • the data indicated by white circles in the graph is for the case where the magnification of the condenser lens (C) is 50 times and the numerical aperture (NA) is 0 ⁇ 55.
  • the peak power density is about 10 U (W / cm 2 )
  • a crack spot is generated inside the workpiece, and the crack spot increases as the peak power density increases.
  • FIG. 8 Under the condition that multiphoton absorption occurs, the condensing point P is aligned inside the workpiece 1 and the laser beam L is irradiated to form a crack region 9 along the planned cutting line.
  • the crack region 9 is a region including one or more cracks.
  • the crack region 9 thus formed becomes a cutting start region.
  • the crack grows further starting from the crack region 9 (that is, starting from the cutting start region), and as shown in FIG.
  • FIG. 11 when the workpiece 1 is cracked, the workpiece 1 is cut.
  • a crack that reaches the front surface 3 and the back surface 21 of the workpiece 1 may grow naturally, or may grow when a force is applied to the workpiece 1.
  • the focusing point is set inside the object to be processed (for example, a semiconductor material such as silicon), and the electric field strength at the focusing point is 1 X 10 8 (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 ⁇ s or less. Irradiate laser light under certain conditions. As a result, the inside of the workpiece is locally heated by multiphoton absorption. By this heating, a melt processing region is formed inside the workpiece.
  • the melt treatment region is a region once solidified after melting, a region in a molten state, or a region re-solidified from a molten state, and can also be referred to as a phase-changed region or a region where the crystal structure has changed.
  • the melt processing region is a single crystal structure, an amorphous structure, or a polycrystalline structure. It can also be said that a certain structure is changed to another structure. In other words, for example, a region that has changed from a single crystal structure to an amorphous structure, a region that has changed from a single crystal structure to a polycrystalline structure, and a region that has changed from a single crystal structure to a structure that includes an amorphous structure and a polycrystalline structure. means.
  • the melt processing region has, for example, an amorphous silicon structure.
  • the upper limit value of the electric field strength is, for example, 1 ⁇ 10 12 (W / cm 2 ).
  • the pulse width is preferably lns to 200 ns.
  • the present inventor has confirmed through experiments that a melt-processed region is formed inside a silicon wafer (semiconductor substrate).
  • the experimental conditions are as follows.
  • Polarization characteristics linearly polarized light
  • FIG. 12 is a view showing a photograph of a cross section of a part of a silicon wafer cut by laser processing under the above conditions.
  • a melt processing region 13 is formed inside the silicon wafer 11.
  • the size in the thickness direction of the melt processing region 13 formed under the above conditions is about 100 m.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the wavelength of the laser beam and the transmittance inside the silicon substrate. However, the reflection component on the front side and the back side of the silicon substrate is removed to show the transmittance only inside. The above relationship was shown for each of the silicon substrate thickness t forces of 50 mm, 100 mm, 200 ⁇ m, 500 ⁇ m, and 1000 ⁇ m.
  • the thickness of a silicon substrate is 500 m or less at 1064 nm, which is the wavelength of an Nd: YAG laser
  • 1064 nm which is the wavelength of an Nd: YAG laser
  • the melt processing region 13 by multiphoton absorption is formed near the center of the silicon wafer 11, that is, at a portion of 175 111 from the surface.
  • the transmittance is 90% or more with reference to a silicon wafer having a thickness of 200 m. Therefore, the laser beam is hardly absorbed inside the silicon wafer 11, and almost all is transmitted.
  • melt processing region 13 is formed by multiphoton absorption.
  • the formation of the melt processing region by multiphoton absorption is, for example, “Evaluation of silicon processing characteristics by picosecond pulse laser” on pages 72 to 73 of the 66th Annual Meeting Summary (April 2000). It is described in.
  • the silicon wafer has a direction force in the cross-sectional direction starting from the cutting start region formed by the melt processing region, thus causing a crack, and the crack reaches the front surface and the back surface of the silicon wafer. As a result, it is cut.
  • the cracks that reach the front and back surfaces of the silicon wafer may grow spontaneously, or they may grow when force is applied to the silicon wafer.
  • the crack grows from a state where the melt processing region forming the cutting start region is melted, and the cutting start region In some cases, cracks grow when the solidified region is melted from the molten state.
  • the melt processing region is formed only inside the silicon wafer, and the melt processing region is formed only inside the cut surface after cutting as shown in FIG.
  • the formation of the melt-processed region may be caused not only by multiphoton absorption but also by other absorption effects.
  • the focusing point inside the workpiece eg glass
  • the pulse width is Ins or less.
  • the norm width is made extremely short and multiphoton absorption occurs inside the workpiece, the energy due to multiphoton absorption is not converted into thermal energy, and the ionic valence change, crystal Permanent structural changes such as conversion or polarization orientation are induced to form a refractive index changing region.
  • the upper limit value of the electric field strength is, for example, l X 10 12 (W / cm 2 ).
  • the Norse width is preferably less than Ins, more preferably less than lps.
  • the cutting origin region is formed as follows in consideration of the crystal structure of the wafer-like workpiece and its cleavage property. Then, it becomes possible to cut the workpiece with high accuracy and with a smaller force, starting from the cutting start region.
  • a cutting origin region in a direction along the (111) plane (first cleavage plane) or the (110) plane (second cleavage plane) Is preferably formed.
  • a substrate made of a zinc-blende-type III-V compound semiconductor such as GaAs it is preferable to form the cutting origin region in the direction along the (110) plane.
  • the field of a substrate having a hexagonal crystal structure such as sapphire (Al 2 O 3).
  • the cutting origin region in the direction along the (1120) plane (eight plane) or! / (1100) plane (M plane) with the (0001) plane (C plane) as the main plane. .
  • the workpiece 1 includes a silicon wafer 11 and a functional element layer 16 including a plurality of functional elements 15 and formed on the surface 11a of the silicon wafer 11.
  • the functional element 15 is, for example, a semiconductor operation layer formed by crystal growth, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, or a circuit element formed as a circuit. Many are formed in a matrix in a direction parallel to 6 and in a direction perpendicular to it. Such a workpiece 1 is cut along a planned cutting line 5 set in a lattice shape so as to pass between adjacent functional elements.
  • the thickness direction of the workpiece 1 is described as the Z-axis direction.
  • the surface 3 of the workpiece 1 is imaged through, for example, a condensing lens with a CCD camera, and the mounting table is set so that the contrast of the projected reticle pattern is maximized. Move relative to Z axis. The position in the Z direction of the surface 3 at this time is the focus position (the displacement of the surface 3 is 0 H m).
  • the laser beam for measurement is irradiated toward the workpiece 1 through the condensing lens, and the reflected light reflected by the surface 3 is received by, for example, a four-division photodiode.
  • This reflected light is an example
  • astigmatism is added by a shaping optical system composed of a cylindrical lens and a plano-convex lens, and the light is condensed on the light receiving surface of the quadrant photodiode to form a condensed image on the light receiving surface. Therefore, the shape of the condensed image changes according to the displacement of the surface 3 of the workpiece 1 (the position of the condensing point of the measurement laser beam with respect to the surface 3). Therefore, when the reflected light is received by the four-division photodiode, the displacement of the surface 3 is detected as an astigmatism signal, and a total light amount signal corresponding to the total light amount value of the reflected light is detected.
  • a controller obtains a displacement sensor signal from the astigmatism signal and the total light amount signal, and stores this displacement sensor signal as a feedback reference value (predetermined value) VO. That is, the displacement sensor signal at the focus position is stored as the feedback target signal VO.
  • the displacement sensor signal is obtained by dividing the astigmatism signal by the total light quantity signal, and is a relative value of the astigmatism signal with respect to the total received light quantity. Thereby, even when the amount of light changes, the displacement of the surface 3 is stably detected.
  • a measurement laser beam is irradiated while relatively moving the mounting table at a speed of 300 mm / s, a displacement sensor signal is calculated, and the displacement sensor signal is calculated.
  • VO the feedback reference value
  • the position of the collecting lens in the Z-axis direction is adjusted by a piezo element.
  • a control signal (signal value) of the control is recorded in, for example, a controller (trace recording).
  • the position control is feedback control with a sampling period of 0.05 ms.
  • a section along the planned cutting line 5 of the workpiece 1 is referred to as a planned cutting line section.
  • the displacement sensor signal ⁇ is monitored, and, for example, the moving average 0, which is an average value for 8 samplings, is calculated. And the displacement sensor signal In order to clarify the part where the signal waveform is disturbed due to the presence of particles in the signal ⁇ , and to suppress minute signal changes (noise) in other parts other than the part, the displacement sensor signal ⁇ And the average difference ⁇ which is the difference between the moving average 13 and the moving average 13.
  • the predetermined line including the line section S in which the average difference ⁇ exceeds the predetermined threshold in the scheduled cutting line section.
  • the section is the particle section ⁇ .
  • the scheduled cutting section is the particle section ⁇ .
  • the measurement table is irradiated with laser light for measurement while moving the mounting table again along the scheduled cutting line 5, and the displacement sensor signal is calculated.
  • the displacement sensor signal is the feedback reference value V0.
  • the position of the focusing lens in the Z-axis direction is controlled by the piezo element, and the control signal of the control is re-recorded.
  • the piezo element is fixed. In other words, at the time of retrace recording, the Z-axis direction position of the condensing lens in the particle section Z is fixed.
  • control signal in the particle section Z is smoothing the control signal in the vicinity of the particle section Z (broken line in Fig. 18 (c)), the control signal is complemented in the particle section Z, and the particle section Z Repeat trace recording other than.
  • the cutting lines in the front and rear lines continue smoothly.
  • the control signal in the particle section z is supplemented with a curve.
  • irradiate the measurement laser beam while moving the mounting table relative to the planned cutting line 5 again calculate the displacement sensor signal, and keep the displacement sensor signal at the feedback reference value V0.
  • the position of the condenser lens in the Z-axis direction is controlled by the piezo element, and the control signal for the control is re-recorded.
  • the piezo element is driven by a control signal with a curve complement.
  • the Z-axis direction position of the condensing lens in the particle section Z is set to the position by the control signal with curve interpolation.
  • the recorded control signal is reproduced by a piezo element to operate the condensing lens in the Z-axis direction, and the processing laser beam is processed by aligning the condensing point inside the silicon wafer 11. Irradiate object 1. At this time, in the particle section Z, the processing laser light is turned off. In other words, when the laser beam for processing is irradiated, the laser beam for processing in the particle section Z is not irradiated. As a result, a modified region serving as a starting point for cutting is formed inside the silicon wafer 11.
  • the difference between the displacement sensor signal ⁇ and the moving average (the difference between and the average difference ⁇ is set as the average difference ⁇ , and the average difference ⁇ is provided with a threshold value and exists in the scheduled cutting line section.
  • the force to detect the particle The difference between the displacement sensor signal ⁇ and the feedback reference value VO may be used as an average difference, and a threshold value may be set for the average difference.
  • a threshold value is provided to detect particles existing in the line segment to be cut, which corresponds to providing a predetermined threshold value for the detected value.
  • the particle section ⁇ including the line section S in which the absolute value of the average difference ⁇ exceeds 0.2 V is determined, and the control signal is transmitted in the particle section. to correct.
  • the section where the partisle exists in the planned cutting line section is detected as the line section S, and there is a particle on the planned cutting line 5, and it can be determined that the measurement laser beam is irregularly reflected by this particle. it can.
  • the focusing point of the processing laser beam can be made to accurately follow the surface 3 of the workpiece 1. Therefore, the focal point can be adjusted to a desired position with respect to the surface 3, and the modified region can be accurately formed at the desired position with respect to the surface 3.
  • the particles are irradiated with the processing laser light to prevent the particles from being pulverized and scattered around, and as a result, the entire processing target 1 is damaged by force and pulverization. It is prevented.
  • control signal is made constant in the particle section ⁇ , or the control signal is smoothed by the control signal in the vicinity of the particle section ⁇ . Is corrected. As a result, the tracking of the condensing point of the processing laser beam to the surface 3 becomes smooth.
  • the retrace recording is performed.
  • the retrace may not be performed.
  • the moving average 0 is an average value for eight samplings of the displacement sensor signal ⁇ , and an average straightness for ten samplings. Well, you can set as appropriate.
  • control signal of the particle section may be complemented only with the control signal in the line section scheduled to be cut at either the forward or rear side of the particle section Z. Further, there is a case where straight line interpolation is performed instead of curve interpolation.
  • the irradiation condition of the additional laser beam is not limited by the pulse pitch width, the output, or the like, and can be various irradiation conditions.
  • the modified region can be accurately formed at a desired position from the laser light irradiation surface of the workpiece.

Description

明 細 書
レーザ加工方法
技術分野
[0001] 本発明は、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するためのレーザ加 ェ方法に関する。
背景技術
[0002] 従来のレーザ加工方法として、板状の加工対象物の内部に集光点を合わせて加 ェ用レーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の 起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成するものが知られている（例えば、 特許文献 1参照)。
[0003] このようなレーザ加工方法では、加工対象物のレーザ光照射面に対して所望の位 置に改質領域を精度良く形成するために、レーザ光照射面の変位を測定するための 測定用レーザ光を切断予定ラインに沿って照射し、この照射に応じてレーザ光照射 面で反射された反射光を検出する場合がある。
特許文献 1 :特開 2004— 343008号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかしながら、上述のようなレーザ加工方法では、例えば切断予定ライン上に塵や 埃等のパーティクルが存在すると、当該パーティクルで測定用レーザ光が乱反射して しまいその反射光を精度良く検出することができず、レーザ光照射面に対して所望の 位置に改質領域を精度良く形成することができないおそれがある。
[0005] そこで、本発明は、加工対象物のレーザ光照射面に対して所望の位置に改質領域 を精度良く形成することができるレーザ加工方法を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工方法は、板状の加工対象物 の内部に集光点を合わせて加工用レーザ光を照射することにより、加工対象物の切 断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成する レーザ加工方法であって、切断予定ラインに沿って測定用レーザ光を照射すること により、加工対象物において測定用レーザ光が照射されるレーザ光照射面で反射す る測定用レーザ光の反射光に応じた検出値を検出し、当該検出値が所定値となるよ うに、加工用レーザ光を集光する集光用レンズをレーザ光照射面に対して所定の位 置に移動させることにより、集光用レンズを移動させるための信号値を取得する工程 と、信号値に基づいて集光用レンズをレーザ光照射面に対して所定の位置に移動さ せることにより、加工用レーザ光の集光点をレーザ光照射面に対して所定の位置に 合わせながら、集光用レンズを切断予定ラインに沿って相対移動させて、改質領域 を加工対象物の内部に形成する工程と、を含み、信号値を取得する工程では、検出 値が所定の閾値を超えた値を有する場合、検出値が所定の閾値を超えたライン区間 を含む所定のライン区間を決定し、当該所定のライン区間において信号値を補正す ることを特徴とする。
[0007] この本発明に係るレーザ加工方法では、切断予定ラインに沿って測定用レーザ光 を照射することにより、加工対象物のレーザ光照射面で反射する測定用レーザ光の 反射光に応じた検出値を検出する力 その検出値が所定の閾値を超えた値を有す る場合、検出値が所定の閾値を超えたライン区間を含む所定のライン区間を決定し、 当該所定のライン区間において信号値を補正する。これにより、切断予定ライン上に パーティクルが存在し当該パーティクルで測定用レーザ光が乱反射していることを判 断すること力 Sでき、且つ、所定のライン区間としてパーティクルの存在によって検出値 に影響が及ぶ区間を検出することが可能となる。そして、所定のライン区間において 信号値を補正することにより、パーティクルの存在による影響で信号値に誤差が含ま れるために集光用レンズが必要以上に移動することを抑止し、レーザ光照射面に対 して加工用レーザ光の集光点を精度良く追従させることができる。従って、本発明に よれば、加工対象物のレーザ光照射面に対して所望の位置に改質領域を精度良く 形成すること力できる。なお、ライン区間とは、加工対象物の切断予定ラインに沿った 切断予定ライン区間において検出値が所定の閾値を超えた区間を指すものである。
[0008] また、信号値を取得する工程では、検出値が所定の閾値を超えた値を有する場合 、切断予定ラインに沿って、所定のライン区間以外の信号値を再度取得することが好 ましい。ここで、検出値に対する信号値の応答性の遅れのために、パーティクルの存 在によって検出値に影響が及ぶ所定のライン区間の近傍で、信号値を精度良く取得 することができない場合がある。そこで、所定のライン区間以外の信号値を再度取得 することにより、所定のライン区間の近傍においても、レーザ光照射面に対して加工 用レーザ光の集光点を精度良く追従させることができる。
[0009] また、所定のライン区間において信号値を一定にすることにより、所定のライン区間 において信号値を補正する場合や、所定のライン区間において信号値を当該所定 のライン区間の近傍の信号値でスムージングすることにより、所定のライン区間にお いて信号値を補正する場合がある。これらの場合、レーザ光照射面に対して加工用 レーザ光の集光点をスムーズに追従させることができる。
[0010] また、加工対象物が半導体基板を備え、改質領域が溶融処理領域を含む場合が ある。
[0011] また、改質領域を切断の起点として切断予定ラインに沿って加工対象物を切断す る工程を含むことが好ましい。これにより、加工対象物を切断予定ラインに沿って精 度良く切断することができる。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、加工対象物のレーザ光照射面から所望の位置に改質領域を精 度良く形成することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本実施形態に係るレーザ加工装置によるレーザ加工中の加工対象物の平面図 である。
[図 2]図 1に示す加工対象物の II II線に沿った断面図である。
[図 3]本実施形態に係るレーザ加工装置によるレーザ加工後の加工対象物の平面図 である。
[図 4]図 3に示す加工対象物の IV— IV線に沿った断面図である。
[図 5]図 3に示す加工対象物の V— V線に沿った断面図である。
[図 6]本実施形態に係るレーザ加工装置により切断された加工対象物の平面図であ 園 7]本実施形態に係るレーザ加工装置における電界強度とクラックスポットの大きさ
Figure imgf000006_0001
[図 8]本実施形態に係るレーザ加工装置の第 1工程における加工対象物の断面図で ある。
[図 9]本実施形態に係るレーザ加工装置の第 2工程における加工対象物の断面図で ある。
[図 10]本実施形態に係るレーザ加工装置の第 3工程における加工対象物の断面図 である。
[図 11]本実施形態に係るレーザ加工装置の第 4工程における加工対象物の断面図 である。
[図 12]本実施形態に係るレーザ加工装置により切断されたシリコンウェハの一部にお ける断面の写真を表す図である。
[図 13]本実施形態に係るレーザ加工装置におけるレーザ光の波長とシリコン基板の 内部の透過率との関係を示すグラフである。
[図 14]加工対象物を示す正面図である。
[図 15]図 15中の XV— XV線に沿った部分断面図である。
[図 16]本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法における平均差分を説明するた めの図である。
[図 17]本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法におけるパーティクル区間を説明 するための図である。
[図 18]本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法におけるパーティクル区間での 制御信号を説明するための図である。
[図 19]従来のレーザ加工方法におけるパーティクル区間での制御信号を説明するた めの図である。
符号の説明
1 · · ·加工対象物、 3· · ·表面（レーザ光照射面）、 5· · ·切断予定ライン、 L…レーザ光、 ρ· · ·集光点、 s…ライン区間、 νο···フィードバック基準値 (所定値）、 Ζ· · ·パーティクル 区間 (所定のライン区間)。 発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実 施形態のレーザ加ェ方法では、加ェ対象物の内部に改質領域を形成するために多 光子吸収という現象を利用する。そこで、最初に、多光子吸収により改質領域を形成 するためのレーザ加工方法について説明する。
[0016] 材料の吸収のバンドギャップ E よりも光子のエネルギー が小さいと光学的に透
G
明となる。よって、材料に吸収が生じる条件は >Eである。しかし、光学的に透明
G
でも、レーザ光の強度を非常に大きくすると nh v >E の条件（n = 2, 3, 4, · · · )で
G
材料に吸収が生じる。この現象を多光子吸収という。ノ ルス波の場合、レーザ光の強 度はレーザ光の集光点のピークパワー密度 (W/cm2)で決まり、例えばピークパヮ 一密度が l X 108 (W/cm2)以上の条件で多光子吸収が生じる。ピークパワー密度 は、（集光点におけるレーザ光の 1パルス当たりのエネルギー） ÷ (レーザ光のビーム スポット断面積 Xノ ルス幅）により求められる。また、連続波の場合、レーザ光の強度 はレーザ光の集光点の電界強度 (W/cm2)で決まる。
[0017] このような多光子吸収を利用する本実施形態に係るレーザ加工方法の原理につい て、図 1〜図 6を参照して説明する。図 1に示すように、ウェハ状 (板状）の加工対象物 1の表面 3には、加工対象物 1を切断するための切断予定ライン 5がある。切断予定ラ イン 5は直線状に延びた仮想線である。本実施形態に係るレーザ加工方法では、図 2に示すように、多光子吸収が生じる条件で加工対象物 1の内部に集光点 Pを合わ せてレーザ光 Lを照射して改質領域 7を形成する。なお、集光点 Pとは、レーザ光しが 集光する箇所のことである。また、切断予定ライン 5は、直線状に限らず曲線状であつ てもよ!/、し、仮想線に限らず加工対象物 1に実際に引かれた線であってもよ!/、。
[0018] そして、レーザ光 Lを切断予定ライン 5に沿って（すなわち、図 1の矢印 A方向に）相 対的に移動させることにより、集光点 Pを切断予定ライン 5に沿って移動させる。これ により、図 3〜図 5に示すように、改質領域 7が切断予定ライン 5に沿って加工対象物 1の内部に形成され、この改質領域 7が切断起点領域 8となる。ここで、切断起点領 域 8とは、加工対象物 1が切断される際に切断 (割れ）の起点となる領域を意味する。 この切断起点領域 8は、改質領域 7が連続的に形成されることで形成される場合もあ るし、改質領域 7が断続的に形成されることで形成される場合もある。
[0019] 本実施形態に係るレーザ加工方法においては、加工対象物 1の表面 3ではレーザ 光 Lがほとんど吸収されないので、加工対象物 1の表面 3が溶融することはない。
[0020] 加工対象物 1の内部に切断起点領域 8を形成すると、この切断起点領域 8を起点と して割れが発生し易くなるため、図 6に示すように、比較的小さな力で加工対象物 1を 切断すること力 Sできる。よって、加工対象物 1の表面 3に不必要な割れを発生させるこ となぐ加工対象物 1を高精度に切断することが可能になる。
[0021] この切断起点領域 8を起点とした加工対象物 1の切断には、次の 2通りが考えられ る。 1つは、切断起点領域 8形成後、加工対象物 1に人為的な力が印加されることに より、切断起点領域 8を起点として加工対象物 1が割れ、加工対象物 1が切断される 場合である。これは、例えば加工対象物 1の厚さが大きい場合の切断である。人為的 な力が印加されるとは、例えば、加工対象物 1の切断起点領域 8に沿って加工対象 物 1に曲げ応力やせん断応力を加えたり、加工対象物 1に温度差を与えることにより 熱応力を発生させたりすることである。他の 1つは、切断起点領域 8を形成することに より、切断起点領域 8を起点として加工対象物 1の断面方向（厚さ方向）に向かって自 然に割れ、結果的に加工対象物 1が切断される場合である。これは、例えば加工対 象物 1の厚さが小さい場合には、 1列の改質領域 7により切断起点領域 8が形成され ることで可能となり、加工対象物 1の厚さが大きい場合には、厚さ方向に複数列形成 された改質領域 7により切断起点領域 8が形成されることで可能となる。なお、この自 然に割れる場合も、切断する箇所において、切断起点領域 8が形成されていない部 位に対応する部分の表面 3上にまで割れが先走ることがなぐ切断起点領域 8を形成 した部位に対応する部分のみを割断することができるので、割断を制御よくすること 力できる。近年、シリコンウェハ等の加工対象物 1の厚さは薄くなる傾向にあるので、 このような制御性のよい割断方法は大変有効である。
[0022] さて、本実施形態に係るレーザ加工方法において、改質領域としては、次の（1)〜
(3)の場合がある。
[0023] (1)改質領域が 1つ又は複数のクラックを含むクラック領域の場合
加工対象物（例えばガラスや LiTaO力 なる圧電材料）の内部に集光点を合わせ て、集光点における電界強度が 1 X 108 (W/cm2)以上で且つノ レス幅が 1 μ s以下 の条件でレーザ光を照射する。このノ ルス幅の大きさは、多光子吸収を生じさせつ つ加工対象物の表面に余計なダメージを与えずに、加工対象物の内部にのみクラッ ク領域を形成できる条件である。これにより、加工対象物の内部には多光子吸収によ る光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱 ひずみが誘起され、これにより加工対象物の内部にクラック領域が形成される。電界 強度の上限値としては、例えば 1 X 1012 (W/cm2)である。パルス幅は例えば lns〜 200nsが好ましい。なお、多光子吸収によるクラック領域の形成は、例えば、第 45回 レーザ熱加工研究会論文集（1998年. 12月）の第 23頁〜第 28頁の「固体レーザー 高調波によるガラス基板の内部マーキング」に記載されている。
[0024] 本発明者は、電界強度とクラックの大きさとの関係を実験により求めた。実験条件は 次ぎの通りである。
[0025] (A)加工対象物：ノ ィレックス（登録商標）ガラス（厚さ 700 a m)
(B)レーザ
光源：半導体レーザ励起 Nd： YAGレーザ
波長： 1064nm
レーザ光スポット断面積： 3. 14 X 10— 8cm2
発振形態： Qスィッチノ ルス
繰り返し周波数： 100kHz
ノ ノレス幅： 30ns
出力：出力 < lmj/ノ ルス
レーザ光品質： TEM
00
偏光特性：直線偏光
(C)集光用レンズ
レーザ光波長に対する透過率： 60パーセント
(D)加工対象物が載置される載置台の移動速度： 100mm/秒
[0026] なお、レーザ光品質が TEM とは、集光性が高くレーザ光の波長程度まで集光可
00
能を意味する。 [0027] 図 7は上記実験の結果を示すグラフである。横軸はピークパワー密度であり、レー ザ光力 Sパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表される。縦軸は 1パ ルスのレーザ光により加工対象物の内部に形成されたクラック部分（クラックスポット） の大きさを示している。クラックスポット力 S集まりクラック領域となる。クラックスポットの 大きさは、クラックスポットの形状のうち最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ 中の黒丸で示すデータは集光用レンズ（C)の倍率が 100倍、開口数（NA)が 0· 80 の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ (C)の倍率が 50 倍、開口数 (NA)が 0· 55の場合である。ピークパワー密度が 10U (W/cm2)程度 力、ら加工対象物の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに 従いクラックスポットも大きくなること力分力、る。
[0028] 次に、クラック領域形成による加工対象物の切断のメカニズムについて、図 8〜図 1 1を参照して説明する。図 8に示すように、多光子吸収が生じる条件で加工対象物 1 の内部に集光点 Pを合わせてレーザ光 Lを照射して切断予定ラインに沿って内部に クラック領域 9を形成する。クラック領域 9は 1つ又は複数のクラックを含む領域である 。このように形成されたクラック領域 9が切断起点領域となる。図 9に示すように、クラッ ク領域 9を起点として (すなわち、切断起点領域を起点として）クラックがさらに成長し 、図 10に示すように、クラックが加工対象物 1の表面 3と裏面 21とに到達し、図 11に 示すように、加工対象物 1が割れることにより加工対象物 1が切断される。加工対象物 1の表面 3と裏面 21とに到達するクラックは自然に成長する場合もあるし、加工対象 物 1に力が印加されることにより成長する場合もある。
[0029] (2)改質領域が溶融処理領域の場合
加工対象物（例えばシリコンのような半導体材料）の内部に集光点を合わせて、集 光点における電界強度が 1 X 108 (W/cm2)以上で且つパルス幅が 1 μ s以下の条 件でレーザ光を照射する。これにより加工対象物の内部は多光子吸収によって局所 的に加熱される。この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が形成される。 溶融処理領域とは一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融状態の領域や、溶融 状態から再固化する状態の領域であり、相変化した領域や結晶構造が変化した領域 ということもできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造 において、ある構造が別の構造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、 単結晶構造力 非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化し た領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を 意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶 質シリコン構造である。電界強度の上限値としては、例えば 1 X 1012 (W/cm2)であ る。パルス幅は例えば lns〜200nsが好ましい。
[0030] 本発明者は、シリコンウェハ（半導体基板）の内部で溶融処理領域が形成されること を実験により確認した。実験条件は次の通りである。
[0031] (A)加工対象物：シリコンウエノ、（厚さ 350 m、外径 4インチ）
(B)レーザ
光源：半導体レーザ励起 Nd： YAGレーザ
波長： 1064nm
レーザ光スポット断面積： 3. 14 X 10— 8cm2
発振形態： Qスィッチノ ルス
繰り返し周波数： 100kHz
ノ ノレス幅： 30ns
出力： 20 J /パルス
レーザ光品質： TEM
00
偏光特性：直線偏光
(C)集光用レンズ
倍率： 50倍
N. A. : 0. 55
レーザ光波長に対する透過率： 60パーセント
(D)加工対象物が載置される載置台の移動速度： 100mm/秒
[0032] 図 12は、上記条件でのレーザ加工により切断されたシリコンウェハの一部における 断面の写真を表した図である。シリコンウェハ 11の内部に溶融処理領域 13が形成さ れている。なお、上記条件により形成された溶融処理領域 13の厚さ方向の大きさは 1 00 m程度である。 [0033] 溶融処理領域 13が多光子吸収により形成されたことを説明する。図 13は、レーザ 光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフである。ただし、シリコ ン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を除去し、内部のみの透過率を示し てレヽる。シリコン基板の厚さ t力 50〃 m、 100〃 m、 200 μ m、 500 μ m、 1000 μ mの 各々について上記関係を示した。
[0034] 例えば、 Nd : YAGレーザの波長である 1064nmにおいて、シリコン基板の厚さが 5 00 m以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光が 80%以上透過することが分 かる。図 12に示すシリコンウェハ 11の厚さは 350 111であるので、多光子吸収による 溶融処理領域 13はシリコンウェハ 11の中心付近、つまり表面から 175 111の部分に 形成される。この場合の透過率は、厚さ 200 mのシリコンウェハを参考にすると、 90 %以上なので、レーザ光がシリコンウェハ 11の内部で吸収されるのは僅かであり、ほ とんどが透過する。このことは、シリコンウェハ 11の内部でレーザ光が吸収されて、溶 融処理領域 13がシリコンウェハ 11の内部に形成（つまりレーザ光による通常の加熱 で溶融処理領域が形成）されたものではなぐ溶融処理領域 13が多光子吸収により 形成されたことを意味する。多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶 接学会全国大会講演概要第 66集（2000年 4月 )の第 72頁〜第 73頁の「ピコ秒パル スレーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。
[0035] なお、シリコンウェハは、溶融処理領域によって形成される切断起点領域を起点と して断面方向に向力、つて割れを発生させ、その割れがシリコンウェハの表面と裏面と に到達することにより、結果的に切断される。シリコンウェハの表面と裏面に到達する この割れは自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が印加されることにより 成長する場合もある。そして、切断起点領域からシリコンウェハの表面と裏面とに割れ が自然に成長する場合には、切断起点領域を形成する溶融処理領域が溶融してい る状態から割れが成長する場合と、切断起点領域を形成する溶融処理領域が溶融 している状態から再固化する際に割れが成長する場合とのいずれもある。ただし、ど ちらの場合も溶融処理領域はシリコンウェハの内部のみに形成され、切断後の切断 面には、図 12のように内部にのみ溶融処理領域が形成されている。このように、加工 対象物の内部に溶融処理領域によって切断起点領域を形成すると、割断時、切断 起点領域ラインから外れた不必要な割れが生じにくいので、割断制御が容易となる。 ちなみに、溶融処理領域の形成は多光子吸収が原因の場合のみでなぐ他の吸収 作用が原因の場合もある。
[0036] (3)改質領域が屈折率変化領域の場合
加工対象物（例えばガラス）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強 度が 1 X 108 (W/cm2)以上で且つパルス幅が Ins以下の条件でレーザ光を照射す る。ノ ルス幅を極めて短くして、多光子吸収を加工対象物の内部に起こさせると、多 光子吸収によるエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、加工対象物の内部には イオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率 変化領域が形成される。電界強度の上限値としては、例えば l X 1012 (W/cm2)で ある。ノ ルス幅は例えば Ins以下が好ましぐ lps以下がさらに好ましい。多光子吸収 による屈折率変化領域の形成は、例えば、第 42回レーザ熱加工研究会論文集（19 97年. 11月）の第 105頁〜第 111頁の「フェムト秒レーザー照射によるガラス内部へ の光誘起構造形成」に記載されている。
[0037] 以上、改質領域として（1)〜（3)の場合を説明した力 ウェハ状の加工対象物の結 晶構造やその劈開性などを考慮して切断起点領域を次のように形成すれば、その切 断起点領域を起点として、より一層小さな力で、しかも精度良く加工対象物を切断す ることが可能になる。
[0038] すなわち、シリコンなどのダイヤモンド構造の単結晶半導体からなる基板の場合は 、 （111)面（第 1劈開面)や（110)面（第 2劈開面）に沿った方向に切断起点領域を 形成するのが好ましい。また、 GaAsなどの閃亜鉛鉱型構造の III V族化合物半導 体からなる基板の場合は、 (110)面に沿った方向に切断起点領域を形成するのが 好ましい。さらに、サファイア (Al O )などの六方晶系の結晶構造を有する基板の場
2 3
合は、（0001)面（C面）を主面として（1120)面（八面）或!/、は（1100)面（M面）に沿 つた方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。
[0039] なお、上述した切断起点領域を形成すべき方向（例えば、単結晶シリコン基板にお ける（111)面に沿った方向）、或いは切断起点領域を形成すべき方向に直交する方 向に沿って基板にオリエンテーションフラットを形成すれば、そのオリエンテーション フラットを基準とすることで、切断起点領域を形成すべき方向に沿った切断起点領域 を容易且つ正確に基板に形成することが可能になる。
[0040] 次に、本発明の好適な実施形態について説明する。
[0041] 図 14及び図 15に示すように、加工対象物 1は、シリコンウェハ 11と、複数の機能素 子 15を含んでシリコンウェハ 11の表面 11aに形成された機能素子層 16とを備えてい る。機能素子 15は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイォ ード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは回路として形成された 回路素子等であり、シリコンウェハ 11のオリエンテーションフラット 6に平行な方向及 び垂直な方向にマトリックス状に多数形成されている。このような加工対象物 1は、隣 り合う機能素子間を通るように格子状に設定された切断予定ライン 5に沿って切断さ
[0042] 次に、この加工対象物 1を切断する場合の一例について説明する。まず、加工対象 物 1の裏面 21に、エキスパンドテープを貼り付けて当該加工対象物 1を載置台上に 載置する。続いて、集光用レンズによりシリコンウェハ 11の内部に集光点を合わせ、 多光子吸収が生じる条件で加工対象物 1の表面 3側から加工用レーザ光を照射し、 各切断予定ライン 5に沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物 1の内部に 形成する。そして、エキスパンドテープを拡張させることにより、改質領域を切断の起 点として、加工対象物 1が切断予定ライン 5に沿って機能素子 15毎に精度良く切断さ れ、複数の半導体チップが互いに離間することになる。なお、改質領域は、溶融処理 領域の他に、クラック領域等を含む場合がある。
[0043] 次に、上述した改質領域の形成についてより詳細に説明する。ここでは、加工対象 物 1の厚さ方向を Z軸方向として説明する。
[0044] まず、切断予定ライン 5上で、加工対象物 1の表面 3を例えば CCDカメラにより集光 用レンズを介して撮像し、投影されるレチクルパターンのコントラストが最大になるよう に載置台を Z軸方向に相対移動させる。このときの表面 3の Z方向位置をピント位置（ 表面 3の変位が 0 H m)とする。
[0045] 続いて、測定用レーザ光を集光用レンズを介して加工対象物 1に向けて照射し、表 面 3で反射した反射光を例えば 4分割フォトダイオードで受光する。この反射光は、例 えばシリンドリカルレンズと平凸レンズとからなる整形光学系により非点収差が付加さ れ、 4分割フォトダイオードの受光面に集光されて、当該受光面に集光像を形成する 。そのため、この集光像の形状は、加工対象物 1の表面 3の変位（表面 3に対する測 定用レーザ光の集光点の位置）に応じて変化するようになっている。よって、 4分割フ オトダイオードで反射光を受光することにより、表面 3の変位が非点収差信号として検 出されると共に、反射光の全光量値に相当する全光量信号が検出される。
[0046] 続いて、例えばコントローラにより、非点収差信号と全光量信号とから変位センサ信 号を求め、この変位センサ信号をフィードバック基準値 (所定値) VOとして保存する。 つまり、ピント位置での変位センサ信号をフィードバック目標信号 VOとして保存する。 なお、変位センサ信号とは、非点収差信号を全光量信号で除算したものであり、受光 した全光量に対する非点収差信号の相対値である。これにより、光量が変化する場 合であっても表面 3の変位が安定して検出される。
[0047] 続いて、切断予定ライン 5に沿うように、例えば 300mm/sの速度で載置台を相対 移動させながら測定用レーザ光を照射し、変位センサ信号を算出し、当該変位セン サ信号がフィードバック基準値 VOを維持するように、すなわち、表面 3と集光用レン ズとの離間距離がピント位置での離間距離になるように、例えばピエゾ素子により集 光用レンズの Z軸方向位置を制御する。これと共に、当該制御の制御信号 (信号値） を、例えばコントローラに記録する（トレース記録)。ここでは、位置の制御は、サンプリ ング周期を 0. 05msとするフィードバック制御としている。なお、加工対象物 1の切断 予定ライン 5に沿った区間を切断予定ライン区間と称する。
[0048] ここで、加工対象物 1の表面 3の切断予定ライン 5上に、塵、埃、又はゴミ等のパー ティクルが存在する場合がある。この場合、従来のレーザ加工方法では、切断予定ラ イン区間においてパーティクルが存在する区間で測定用レーザ光が乱反射してしま う。そのため、図 19に示すように、変位センサ信号が大きく乱れ、これに応じてピエゾ が必要以上に駆動されて制御信号も乱れて!/、る（図中の枠内参照）。
[0049] そこで、本実施形態では、以下の動作を実行する。まず、図 16に示すように、上述 したトレース記録に併せて、変位センサ信号 αをモニターし、変位センサ信号 αの例 えば 8サンプリング分の平均値である移動平均 0を算出する。そして、変位センサ信 号 αにおいてパーティクルが存在するために信号の波形が乱れる部分をより明確に するため、及び当該部分以外の他の部分での微小な信号の変化（ノイズ)を抑制す るため、変位センサ信号 αと移動平均 13との差である平均差分 γを算出する。
[0050] 続いて、図 17に示すように、平均差分 γが所定の閾値を超えた場合、切断予定ラ イン区間において平均差分 γが所定の閾値を超えたライン区間 Sを含む所定のライ ン区間をパーティクル区間 Ζとする。具体的には、切断予定ライン区間において、平 均差分 γの絶対値が 0. 2V以上となった箇所 P1から平均差分 γの絶対値が 0. 05 V以下となった箇所 Ρ2に至るまでの切断予定ライン区間をパーティクル区間 Ζとする 。これにより、切断予定ライン区間に存在するパーティクルを検出する。なお、加工対 象物 1の一端（図 16中の距離 Ommの箇所）及び他端（図 16中の距離 150mmの箇 所）は測定用レーザ光の進入端及び抜け出し端となる理由により一端及び他端では 測定用レーザ光が乱反射するため、本実施形態ではこれらの端での信号直を未考 慮としている。
[0051] 続いて、取得した切断予定ライン区間の制御信号（図 18 (a)参照）においてパーテ イタル区間 Zでの制御信号を一定にする（図 18 (b)の破線)ことにより、当該パーティ クル区間 Zにお!/、て制御信号を補正し、パーティクル区間 Z以外のトレース記録を再 度行う（再トレース記録)。
[0052] 具体的には、再び切断予定ライン 5に沿うように載置台を相対移動させながら測定 用レーザ光を照射し、変位センサ信号を算出し、当該変位センサ信号がフィードバッ ク基準値 V0を維持するように、ピエゾ素子により集光用レンズの Z軸方向位置を制御 すると共に、当該制御の制御信号を再記録する。このとき、パーティクル区間 Zでは、 ピエゾ素子を固定する。換言すると、再トレース記録の際には、パーティクル区間 Zに おける集光用レンズの Z軸方向位置は、固定としている。
[0053] 或いは、パーティクル区間 Zでの制御信号を当該パーティクル区間 Zの近傍の制御 信号でスムージング（図 18 (c)の破線)することにより、パーティクル区間 Zにおいて 制御信号を補完し、パーティクル区間 Z以外のトレース記録を再度行う。
[0054] 具体的には、パーティクル区間 Zよりも前側及び後側の切断予定ライン区間での制 御信号に基づいて、これら前側及び後側の切断予定ライン区間が滑らかに連続する ように、パーティクル区間 zでの制御信号を曲線補完する。その後、再び切断予定ラ イン 5に沿うように載置台を相対移動させながら測定用レーザ光を照射し、変位セン サ信号を算出し、当該変位センサ信号がフィードバック基準値 V0を維持するように、 ピエゾ素子により集光用レンズの Z軸方向位置を制御すると共に、当該制御の制御 信号を再記録する。このとき、パーティクル区間 Zでは、ピエゾ素子を曲線補完した制 御信号により駆動する。換言すると、再トレース記録の際には、パーティクル区間 Zに おける集光用レンズの Z軸方向位置は、曲線補完した制御信号による位置としている
〇
[0055] 最後に、記録した制御信号をピエゾ素子で再生することにより集光用レンズを Z軸 方向に動作させると共に、シリコンウェハ 11の内部に集光点を合わせて加工用レー ザ光を加工対象物 1に照射する。このとき、パーティクル区間 Zでは、加工用レーザ 光をオフにする。換言すると、加工用レーザ光を照射する際には、パーティクル区間 Zにおける加工用レーザ光の照射は、行わないようにしている。これにより、シリコンゥ ェハ 11の内部に切断の起点となる改質領域が形成されることとなる。
[0056] なお、本実施形態では、上述のように、変位センサ信号 αと移動平均 ( との差を平 均差分 γをとし、当該平均差分 γに閾値を設けて切断予定ライン区間に存在するパ 一ティクルを検出する力 変位センサ信号 αとフィードバック基準値 VOとの差を平均 差分とし、当該平均差分に閾値を設けてもよい。また、平均差分とせずに、変位セン サ信号に直接に閾値を設けて切断予定ライン区間に存在するパーティクルを検出す る場合もある。ちなみに、これらいずれの場合でも、検出値に所定の閾値を設けるこ とに相当する。
[0057] 以上、本実施形態によれば、トレース記録に際して、平均差分 γの絶対値が 0. 2V を超えたライン区間 Sを含むパーティクル区間 Ζを決定し、当該パーティクル区間 に おいて制御信号を補正する。これにより、切断予定ライン区間においてパーテイクノレ が存在する区間がライン区間 Sとして検出され、切断予定ライン 5上にパーティクルが 存在し、このパーティクルで測定用レーザ光が乱反射していることを判断することが できる。これと共に、切断予定ライン区間においてパーティクルの存在によって制御 信号に影響が及ぶ区間をパーティクル区間 Ζとして検出することが可能となる。そして 、パーティクル区間 zにおいて制御信号を補正することより、パーティクルの存在によ る影響で制御信号に誤差が含まれるために集光用レンズが必要以上に z軸方向に 移動してしまうのを抑止し、加工対象物 1の表面 3に対して加工用レーザ光の集光点 を精度良く追従させることができる。従って、表面 3に対して所望の位置に集光点を 合わせることができ、表面 3に対して所望の位置に改質領域を精度良く形成すること が可能となる。その結果、加工用レーザ光がパーティクルに照射されることで当該パ 一ティクルが粉砕して周囲に撒き散ることが防止され、ひいては、力、かる粉砕により加 ェ対象物 1の全体にダメージが及ぶことが防止される。
[0058] ここで、一般的なレーザ加工方法にお!/、ては、平均差分 γに対する制御信号の応 答性の遅れのために、パーティクル区間 Ζの近傍で制御信号を精度良く取得すること ができないことがある。例えば、切断予定ライン区間においてパーティクル区間 より も後側にて、平均差分 γの波形では乱れが収束して安定しているが、制御信号の波 形では乱れが未だ続いていることがある。そこで、本実施形態では、上述のように、パ 一ティクル区間 Ζ以外の制御信号を再度取得する再トレース記録を実施することによ り、パーティクル区間 Ζの近傍においても制御信号を精度良く取得することができ、表 面 3に対して加工用レーザ光の集光点をより精度良く追従させることが可能となる。
[0059] また、本実施形態では、上述のように、パーティクル区間 Ζにおいて、制御信号を一 定にすること、或いは制御信号をパーティクル区間 Ζの近傍の制御信号でスムージン グすることにより、制御信号を補正している。これらにより、加工用レーザ光の集光点 の表面 3に対する追従がスムーズなものとなる。
[0060] ところで、加工対象物 1の裏面 21側に貼り付けられたエキスパンドテープと載置台 との間に、パーティクルが混入する場合がある。この場合、パーティクルが混入した部 分では、当該パーティクルによって加工対象物 1が極端に変形し、表面 3が大きく変 位してしまう。よって、従来、測定用レーザ光により表面 3の変位を検出しきれず、カロ ェ用レーザ光の集光点を表面 3に精度良く追従させることができないおそれがある。 そこで、本実施形態では、上述のように、パーティクル区間 Ζを決定し当該パーテイク ル区間 Ζにおいて制御信号を補正することより、エキスパンドテープと載置台との間 にパーティクルが混入する場合に本実施形態のレーザ加工方法を適用させることが でき、この場合であっても加工用レーザ光の集光点を表面 3に精度良く追従させるこ とが可能となる。
[0061] 以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に 限定されるものではない。
[0062] 例えば、上記実施形態では、再トレース記録を実施したが、制御信号の応答性の 遅れを考慮する必要が少ない場合には、再トレースを行わなくともよい。
[0063] また、上記実施形態では、算出精度及び算出速度の点で好ましいとして、移動平 均 0を変位センサ信号 αの 8サンプリング分の平均値とした力 S、 10サンプリング分の 平均ィ直としてあよく、適宜に設定してあよい。
[0064] また、スムージングは、パーティクル区間 Zよりも前側又は後側の!/、ずれか一方の切 断予定ライン区間における制御信号のみでパーティクル区間の制御信号を補完して もよい。さらに、曲線補完に代えて直線補完する場合もある。
[0065] また、シリコンウェハ 11でなくとも、例えば、ガリウム砒素等の半導体化合物材料、 圧電材料、サフアイャ等の結晶性を有する材料でもよい。また、本実施形態では、加 ェ用レーザ光の照射条件は、パルスピッチ幅や出力等により限定されるものではなく 様々な照射条件とすることができる。
産業上の利用可能性
[0066] 本発明によれば、加工対象物のレーザ光照射面から所望の位置に改質領域を精 度良く形成することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 板状の加工対象物の内部に集光点を合わせて加工用レーザ光を照射することによ り、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を前記 加工対象物の内部に形成するレーザ加工方法であって、
前記切断予定ラインに沿って測定用レーザ光を照射することにより、前記加工対象 物において前記測定用レーザ光が照射されるレーザ光照射面で反射する前記測定 用レーザ光の反射光に応じた検出値を検出し、当該検出値が所定値となるように、 前記加工用レーザ光を集光する集光用レンズを前記レーザ光照射面に対して所定 の位置に移動させることにより、前記集光用レンズを移動させるための信号値を取得 する工程と、
前記信号値に基づいて前記集光用レンズを前記レーザ光照射面に対して所定の 位置に移動させることにより、前記加工用レーザ光の集光点を前記レーザ光照射面 に対して所定の位置に合わせながら、前記集光用レンズを前記切断予定ラインに沿 つて相対移動させて、前記改質領域を前記加工対象物の内部に形成する工程と、を 含み、
前記信号値を取得する工程では、前記検出値が所定の閾値を超えた値を有する 場合、前記検出値が前記所定の閾値を超えたライン区間を含む所定のライン区間を 決定し、当該所定のライン区間において前記信号値を補正することを特徴とするレー ザ加工方法。
[2] 前記信号値を取得する工程では、前記検出値が前記所定の閾値を超えた値を有 する場合、前記切断予定ラインに沿って、前記所定のライン区間以外の前記信号値 を再度取得することを特徴とする請求項 1記載のレーザ加工方法。
[3] 前記所定のライン区間において前記信号値を一定にすることにより、前記所定のラ イン区間において前記信号 を補正することを特徴とする請求項 1又は 2記載のレー ザ加工方法。
[4] 前記所定のライン区間にお!/、て前記信号値を当該所定のライン区間の近傍の前記 信号値でスムージングすることにより、前記所定のライン区間において前記信号値を 補正することを特徴とする請求項 1又は 2記載のレーザ加工方法。
[5] 前記加工対象物は半導体基板を備え、前記改質領域は溶融処理領域を含むこと を特徴とする請求項;!〜 4の何れか一項記載のレーザ加工方法。
[6] 前記改質領域を切断の起点として前記切断予定ラインに沿って前記加工対象物を 切断する工程を含むことを特徴とする請求項;!〜 5の何れか一項記載のレーザ加工 方法。
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
EP2272618B1 (en) * 2002-03-12 2015-10-07 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting object to be processed
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
CN100355032C (zh) 2002-03-12 2007-12-12 浜松光子学株式会社 基板的分割方法
TWI520269B (zh) 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
FR2852250B1 (fr) * 2003-03-11 2009-07-24 Jean Luc Jouvin Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau
AU2003220847A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-30 Hamamatsu Photonics K.K. Laser beam machining method
EP2269765B1 (en) * 2003-07-18 2014-10-15 Hamamatsu Photonics K.K. Cut semiconductor chip
JP4563097B2 (ja) 2003-09-10 2010-10-13 浜松ホトニクス株式会社 半導体基板の切断方法
JP4509578B2 (ja) * 2004-01-09 2010-07-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4601965B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-22 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4598407B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
US8946055B2 (en) 2004-03-30 2015-02-03 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method for cutting substrate and laminate part bonded to the substrate
US8604383B2 (en) * 2004-08-06 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP4762653B2 (ja) * 2005-09-16 2011-08-31 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4907965B2 (ja) * 2005-11-25 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4804911B2 (ja) * 2005-12-22 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP5183892B2 (ja) 2006-07-03 2013-04-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US7897487B2 (en) 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
JP4954653B2 (ja) 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
WO2008035679A1 (fr) 2006-09-19 2008-03-27 Hamamatsu Photonics K. K. Procédé de traitement au laser et appareil de traitement au laser
JP5101073B2 (ja) * 2006-10-02 2012-12-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4964554B2 (ja) * 2006-10-03 2012-07-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
EP2070636B1 (en) * 2006-10-04 2015-08-05 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP5336054B2 (ja) * 2007-07-18 2013-11-06 浜松ホトニクス株式会社 加工情報供給装置を備える加工情報供給システム
JP5449665B2 (ja) 2007-10-30 2014-03-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5054496B2 (ja) * 2007-11-30 2012-10-24 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5134928B2 (ja) * 2007-11-30 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物研削方法
JP5692969B2 (ja) 2008-09-01 2015-04-01 浜松ホトニクス株式会社 収差補正方法、この収差補正方法を用いたレーザ加工方法、この収差補正方法を用いたレーザ照射方法、収差補正装置、及び、収差補正プログラム
JP5254761B2 (ja) 2008-11-28 2013-08-07 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5241525B2 (ja) 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5241527B2 (ja) 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5632751B2 (ja) 2009-02-09 2014-11-26 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5639997B2 (ja) 2009-04-07 2014-12-10 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP5491761B2 (ja) 2009-04-20 2014-05-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
US8932510B2 (en) * 2009-08-28 2015-01-13 Corning Incorporated Methods for laser cutting glass substrates
CN102596830A (zh) * 2009-08-28 2012-07-18 康宁股份有限公司 利用激光从化学强化玻璃基板切割出制品的方法
US8946590B2 (en) 2009-11-30 2015-02-03 Corning Incorporated Methods for laser scribing and separating glass substrates
US8720228B2 (en) 2010-08-31 2014-05-13 Corning Incorporated Methods of separating strengthened glass substrates
US8722516B2 (en) 2010-09-28 2014-05-13 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and method for manufacturing light-emitting device
US9938180B2 (en) * 2012-06-05 2018-04-10 Corning Incorporated Methods of cutting glass using a laser
US9610653B2 (en) 2012-09-21 2017-04-04 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for separation of workpieces and articles produced thereby
JP2017152569A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
KR102566170B1 (ko) * 2016-09-12 2023-08-10 삼성전자주식회사 웨이퍼 타공 장치
KR102014917B1 (ko) * 2017-02-28 2019-08-29 계명대학교 산학협력단 노이즈 저감을 위한 레이저 출력 펄스 연동 거리센서 및 이를 구비한 레이저 장치
US10589445B1 (en) * 2018-10-29 2020-03-17 Semivation, LLC Method of cleaving a single crystal substrate parallel to its active planar surface and method of using the cleaved daughter substrate
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
EP3712717A1 (fr) * 2019-03-19 2020-09-23 Comadur S.A. Methode pour marquer une glace de montre en saphir
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
CN110411917B (zh) * 2019-08-01 2022-03-25 河南师范大学 通过标准曲线评估附着在人体手部灰尘质量的方法
JP7286464B2 (ja) * 2019-08-02 2023-06-05 株式会社ディスコ レーザー加工装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11506837A (ja) * 1995-06-06 1999-06-15 ローズマウント インコーポレイテッド プロセス制御システムにおける温度送信器用開センサ診断システム
JP2004343008A (ja) 2003-05-19 2004-12-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用した被加工物分割方法
JP2006187782A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546231A (en) * 1983-11-14 1985-10-08 Group Ii Manufacturing Ltd. Creation of a parting zone in a crystal structure
DE3733489A1 (de) * 1987-10-03 1989-04-20 Telemit Electronic Gmbh Verfahren und vorrichtung zur materialbearbeitung mit hilfe eines lasers
US5268887A (en) * 1990-05-15 1993-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical recording medium having offset-compensating areas
JP3162254B2 (ja) * 1995-01-17 2001-04-25 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
KR0171947B1 (ko) 1995-12-08 1999-03-20 김주용 반도체소자 제조를 위한 노광 방법 및 그를 이용한 노광장치
JP3460678B2 (ja) * 2000-06-02 2003-10-27 松下電器産業株式会社 レーザ加工方法および加工装置
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
CN100355032C (zh) * 2002-03-12 2007-12-12 浜松光子学株式会社 基板的分割方法
EP2272618B1 (en) * 2002-03-12 2015-10-07 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting object to be processed
KR100461024B1 (ko) 2002-04-15 2004-12-13 주식회사 이오테크닉스 칩 스케일 마커 및 마킹 방법
TWI520269B (zh) * 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
WO2004050291A1 (ja) * 2002-12-05 2004-06-17 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工装置
JP2004188422A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP4391082B2 (ja) * 2002-12-20 2009-12-24 株式会社トプコン 表面検査方法及びその装置
FR2852250B1 (fr) * 2003-03-11 2009-07-24 Jean Luc Jouvin Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau
AU2003220847A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-30 Hamamatsu Photonics K.K. Laser beam machining method
EP2269765B1 (en) * 2003-07-18 2014-10-15 Hamamatsu Photonics K.K. Cut semiconductor chip
JP4563097B2 (ja) * 2003-09-10 2010-10-13 浜松ホトニクス株式会社 半導体基板の切断方法
JP2005086175A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Hamamatsu Photonics Kk 半導体薄膜の製造方法、半導体薄膜、半導体薄膜チップ、電子管、及び光検出素子
JP4160597B2 (ja) * 2004-01-07 2008-10-01 浜松ホトニクス株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP4601965B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-22 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4509578B2 (ja) * 2004-01-09 2010-07-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4598407B2 (ja) * 2004-01-09 2010-12-15 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
KR20070005712A (ko) * 2004-03-30 2007-01-10 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 방법 및 반도체 칩
JP4536407B2 (ja) * 2004-03-30 2010-09-01 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び加工対象物
US8946055B2 (en) * 2004-03-30 2015-02-03 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method for cutting substrate and laminate part bonded to the substrate
JP4634089B2 (ja) * 2004-07-30 2011-02-16 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US8604383B2 (en) * 2004-08-06 2013-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP4754801B2 (ja) * 2004-10-13 2011-08-24 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4917257B2 (ja) * 2004-11-12 2012-04-18 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4781661B2 (ja) * 2004-11-12 2011-09-28 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4198123B2 (ja) * 2005-03-22 2008-12-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4776994B2 (ja) * 2005-07-04 2011-09-21 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP4749799B2 (ja) * 2005-08-12 2011-08-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4762653B2 (ja) * 2005-09-16 2011-08-31 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP4237745B2 (ja) * 2005-11-18 2009-03-11 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4907965B2 (ja) * 2005-11-25 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4804911B2 (ja) * 2005-12-22 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP5183892B2 (ja) * 2006-07-03 2013-04-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
US7897487B2 (en) * 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
WO2008035679A1 (fr) * 2006-09-19 2008-03-27 Hamamatsu Photonics K. K. Procédé de traitement au laser et appareil de traitement au laser
JP4954653B2 (ja) * 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5101073B2 (ja) * 2006-10-02 2012-12-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置
JP4964554B2 (ja) * 2006-10-03 2012-07-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
EP2070636B1 (en) * 2006-10-04 2015-08-05 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP5336054B2 (ja) * 2007-07-18 2013-11-06 浜松ホトニクス株式会社 加工情報供給装置を備える加工情報供給システム
JP4402708B2 (ja) * 2007-08-03 2010-01-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
JP5225639B2 (ja) * 2007-09-06 2013-07-03 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ素子の製造方法
JP5342772B2 (ja) * 2007-10-12 2013-11-13 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5449665B2 (ja) * 2007-10-30 2014-03-19 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5054496B2 (ja) * 2007-11-30 2012-10-24 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP5134928B2 (ja) * 2007-11-30 2013-01-30 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物研削方法
JP5241525B2 (ja) * 2009-01-09 2013-07-17 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11506837A (ja) * 1995-06-06 1999-06-15 ローズマウント インコーポレイテッド プロセス制御システムにおける温度送信器用開センサ診断システム
JP2004343008A (ja) 2003-05-19 2004-12-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用した被加工物分割方法
JP2006187782A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Forming of Photoinduced Structure within Glass by Femtosecond Laser Irradiation", PROCEEDINGS OF THE 42ND LASER MATERIALS PROCESSING CONFERENCE, November 1997 (1997-11-01), pages 105 - 111
"Internal Marking of Glass Substrate with Solid-state Laser", PROCEEDINGS OF THE 45TH LASER MATERIALS PROCESSING CONFERENCE, December 1998 (1998-12-01), pages 23 - 28
"Ultrashort Pulse Laser Microprocessing of Silicon", PREPRINTS OF THE NATIONAL MEETINGS OF JAPAN WELDING SOCIETY, vol. 66, April 2000 (2000-04-01), pages 72 - 73
See also references of EP2070635A4 *

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