專利名稱：激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光加工裝置，該激光加工裝置對(duì)被加工物照射對(duì)于該被加工物具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線，在被加工物的內(nèi)部形成變質(zhì)層。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造工序中，通過(guò)排列成格子狀的被稱作間隔道的分割預(yù)定線將晶片的表面劃分為多個(gè)區(qū)域，在該劃分后的區(qū)域中形成IC、LSI等器件(功能元件)，其中，所述晶片包括硅基板、藍(lán)寶石基板、碳化硅基板、鉭酸鋰基板、玻璃基板或石英基板這樣的適當(dāng)?shù)幕濉２⑶?，通過(guò)沿著間隔道切斷晶片來(lái)分割形成有器件的區(qū)域，制造出一個(gè)個(gè)器件。作為上述沿著間隔道分割晶片的方法，已經(jīng)嘗試過(guò)如下的激光加工方法使用對(duì)于晶片具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線，將聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)至待分割的區(qū)域內(nèi)部而照射脈沖激光線。在使用了該激光加工方法的分割方法中，從晶片的一方的表面?zhèn)葘⒕酃恻c(diǎn)對(duì)準(zhǔn)至內(nèi)部而照射對(duì)于晶片具有透射性的例如波長(zhǎng)為1064nm的脈沖激光線，在晶片內(nèi)部沿著間隔道連續(xù)地形成變質(zhì)層，沿著因形成該變質(zhì)層而強(qiáng)度降低的間隔道施加外力來(lái)分割晶片。然而，在上述的激光加工中，形成于晶片內(nèi)的變質(zhì)層的厚度在脈沖激光線的聚光點(diǎn)附近為50 μ m左右，因此，為了增大變質(zhì)層的厚度，需要使脈沖激光線的聚光點(diǎn)的位置在晶片的厚度方向上進(jìn)行移位，并使脈沖激光線和晶片沿著間隔道重復(fù)進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。因此， 尤其在晶片厚度較厚的情況下，形成規(guī)定厚度的變質(zhì)層需要較長(zhǎng)時(shí)間。為了解決上述問(wèn)題，在下述專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了這樣的激光加工裝置其構(gòu)成為使脈沖激光線會(huì)聚到在光軸方向上錯(cuò)開(kāi)的2個(gè)聚光點(diǎn)。專利文獻(xiàn)1日本特許第4354376號(hào)當(dāng)沿著光軸方向?qū)?個(gè)聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)至內(nèi)部而照射對(duì)于晶片具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線來(lái)形成變質(zhì)層時(shí)，將產(chǎn)生以由2個(gè)聚光點(diǎn)形成的2層變質(zhì)層為基點(diǎn)傳播的細(xì)微的裂縫。在由2個(gè)聚光點(diǎn)形成了 2層變質(zhì)層的情況下，該以變質(zhì)層為基點(diǎn)傳播的裂縫大多不是在2層變質(zhì)層之間傳播的，而是在脈沖激光線所入射的一側(cè)、偏離于變質(zhì)層之間而沿著不規(guī)則的方向形成的。其結(jié)果，對(duì)于沿著變質(zhì)層切斷晶片而得到的器件而言，存在切斷后的外周面不均勻從而抗折強(qiáng)度下降的問(wèn)題。尤其對(duì)于在藍(lán)寶石基板的表面上形成有由η型氮化物半導(dǎo)體層和P型氮化物半導(dǎo)體層構(gòu)成的光器件層的光器件晶片而言，存在分割后的光器件的亮度下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述狀況而完成的，其主要技術(shù)課題在于提供這樣一種激光加工裝置該激光加工裝置在沿光軸方向利用多個(gè)聚光點(diǎn)照射脈沖激光線而形成多個(gè)變質(zhì)層時(shí)，將以變質(zhì)層為基點(diǎn)傳播的裂縫引導(dǎo)至變質(zhì)層之間。為了解決上述主要的技術(shù)課題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光加工裝置，該激光加工裝置具備卡盤臺(tái)，其保持被加工物；激光線照射單元，其向保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物照射對(duì)于該被加工物具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線；以及加工進(jìn)給單元，其使該卡盤臺(tái)與該激光線照射單元相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給，該激光線照射單元包括脈沖激光線振蕩單元； 以及聚光器，其對(duì)該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線進(jìn)行會(huì)聚而將其照射到保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物，該激光加工裝置的特征在于，聚光器構(gòu)成為將從該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線會(huì)聚到多個(gè)聚光點(diǎn)，該多個(gè)聚光點(diǎn)的位置是在保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物的厚度方向上錯(cuò)開(kāi)的，該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線的脈寬被設(shè)定得比由多個(gè)聚光點(diǎn)形成的變質(zhì)層的生成時(shí)間短。在本發(fā)明的激光加工裝置中，激光線照射單元的聚光器構(gòu)成為將從脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線會(huì)聚到多個(gè)聚光點(diǎn)，該多個(gè)聚光點(diǎn)的位置在保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物的厚度方向上是錯(cuò)開(kāi)的，且脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線的脈寬被設(shè)定得比由多個(gè)聚光點(diǎn)形成的多個(gè)變質(zhì)層的生成時(shí)間短，因此，以多個(gè)變質(zhì)層為基點(diǎn)傳播的裂縫被引導(dǎo)至變質(zhì)層之間，不會(huì)發(fā)生在脈沖激光線所入射的一側(cè)、偏離于變質(zhì)層之間而沿著不規(guī)則的方向傳播并形成裂縫的狀況。由此，沿著間隔道將形成有變質(zhì)層的晶片進(jìn)行分割后的器件的外周面是均勻的，且抗折強(qiáng)度不會(huì)下降，尤其是在晶片為光器件晶片的情況下，分割后的光器件的亮度也不會(huì)下降。此外，在本發(fā)明的激光加工裝置中，激光線照射單元的聚光器在保持在卡盤臺(tái)上的光器件晶片的厚度方向上錯(cuò)位地形成多個(gè)聚光點(diǎn)，因此，脈沖激光線的能量與聚光點(diǎn)的數(shù)量相應(yīng)地得到分散，并且，從作為被加工物的晶片的背面?zhèn)日丈涞拿}沖激光線從聚光點(diǎn)起呈圓錐狀擴(kuò)散，并在形成有器件的正面上呈同心圓狀分散地穿過(guò)，因此不會(huì)使器件層發(fā)生損傷。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖2是示出裝備于圖1的激光加工裝置中的激光線照射單元的一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是示出裝備于圖1的激光加工裝置中的激光線照射單元的另一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是作為被加工物的光器件晶片的立體圖和主要部位的放大剖視圖。圖5是示出在圖4所示的光器件晶片的表面粘貼保護(hù)帶的保護(hù)部件粘貼工序的說(shuō)明圖。圖6是通過(guò)圖1的激光加工裝置實(shí)施的變質(zhì)層形成工序的說(shuō)明圖。圖7是示出實(shí)施圖6所示的變質(zhì)層形成工序時(shí)照射的脈沖激光線的脈寬的說(shuō)明圖。圖8是在實(shí)施了圖6所示的變質(zhì)層形成工序后的晶片上形成的變質(zhì)層和裂縫的說(shuō)明圖。圖9是示出圖6所示的變質(zhì)層形成工序中的脈沖激光線的狀態(tài)的說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明2 靜止基臺(tái)；3 卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)；36 卡盤臺(tái)；37 加工進(jìn)給單元；374 加工進(jìn)給量檢測(cè)單元；38 第一分度進(jìn)給單元；4 激光線照射單元支承機(jī)構(gòu)；42 可動(dòng)支承基臺(tái)；43 第二分度進(jìn)給單元；5 激光線照射單元；53 聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元；6 激光線照射單元；62 脈沖激光線振蕩單元；63 聚光器；631 方向轉(zhuǎn)換鏡；632 雙折射透鏡；633 聚光透鏡；10 光器件晶片。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光加工裝置的立體圖。圖1所示的激光加工裝置具備靜止基臺(tái)2 ；卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其以能夠在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該靜止基臺(tái)2上，用于保持被加工物；激光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4，其以能夠在與上述箭頭X所示的方向成直角的用箭頭Y表示的分度方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在靜止基臺(tái)2 上；以及激光線照射單元5，其以能夠在箭頭Z所示的焦點(diǎn)位置調(diào)整方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該激光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4上。上述卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備一對(duì)導(dǎo)軌31、31，它們沿著箭頭X所示的方向平行配設(shè)在靜止基臺(tái)2上；第一滑動(dòng)塊32，其以能夠在箭頭X所示的方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該導(dǎo)軌 31、31上；第二滑動(dòng)塊33，其以能夠在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該第一滑動(dòng)塊 32上；支承臺(tái)35，其由圓筒部件34支承在該第二滑動(dòng)塊33上；以及作為被加工物保持單元的卡盤臺(tái)36。該卡盤臺(tái)36由多孔性材料形成，且具有被加工物保持面361，利用未圖示的吸引單元將作為被加工物的晶片保持在卡盤臺(tái)36上。并且，通過(guò)配設(shè)在圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電動(dòng)機(jī)使卡盤臺(tái)36旋轉(zhuǎn)。上述第一滑動(dòng)塊32構(gòu)成為在其下表面上設(shè)置有與上述一對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合的一對(duì)被引導(dǎo)槽321、321，并且，在其上表面上設(shè)置有沿著箭頭Y所示的方向平行地形成的一對(duì)導(dǎo)軌322、322。對(duì)于這樣構(gòu)成的第一滑動(dòng)塊32，通過(guò)使被引導(dǎo)槽321、321與一對(duì)導(dǎo)軌31、 31嵌合，從而該第一滑動(dòng)塊32能夠沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備加工進(jìn)給單元37，該加工進(jìn)給單元37用于使第一滑動(dòng)塊32沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的方向上移動(dòng)。加工進(jìn)給單元37包括外螺紋桿371，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌31、31之間；以及脈沖電動(dòng)機(jī)372等驅(qū)動(dòng)源，其用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿371旋轉(zhuǎn)。外螺紋桿371的一端旋轉(zhuǎn)自如地支承在固定于上述靜止基臺(tái)2 上的軸承塊373上，外螺紋桿371的另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)372的輸出軸以傳動(dòng)的方式連接。另外，外螺紋桿371與形成在未圖示的內(nèi)螺紋塊內(nèi)的貫通內(nèi)螺紋孔旋合，上述內(nèi)螺紋塊突出地設(shè)置在第一滑動(dòng)塊32的中央部下表面上。因此，通過(guò)利用脈沖電動(dòng)機(jī)372驅(qū)動(dòng)外螺紋桿371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使得第一滑動(dòng)塊32沿著導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)。上述第二滑動(dòng)塊33構(gòu)成為在其下表面上設(shè)置有一對(duì)被引導(dǎo)槽331、331，這一對(duì)被引導(dǎo)槽331、331與設(shè)置于上述第一滑動(dòng)塊32的上表面上的一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合，通過(guò)使該被引導(dǎo)槽331、331與一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合，從而上述第二滑動(dòng)塊33能夠在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的卡盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具備第一分度進(jìn)給單元38，該第一分度進(jìn)給單元38用于使第二滑動(dòng)塊33沿著設(shè)置于第一滑動(dòng)塊32上的一對(duì)導(dǎo)軌322、322在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)。第一分度進(jìn)給單元38包括外螺紋桿381，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌322、322之間；以及脈沖電動(dòng)機(jī)382等驅(qū)動(dòng)源，其用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿381旋轉(zhuǎn)。 外螺紋桿381的一端旋轉(zhuǎn)自如地支承在固定于上述第一滑動(dòng)塊32的上表面上的軸承塊383 上，外螺紋桿381的另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)382的輸出軸以傳動(dòng)方式連接。另外，外螺紋桿381與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊內(nèi)的貫通內(nèi)螺紋孔旋合，上述內(nèi)螺紋塊突出地設(shè)置于第二滑動(dòng)塊33的中央部下表面上。由此，通過(guò)利用脈沖電動(dòng)機(jī)382驅(qū)動(dòng)外螺紋桿381正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使得第二滑動(dòng)塊33沿著導(dǎo)軌322、322在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。上述激光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4具備一對(duì)導(dǎo)軌41、41，它們沿著箭頭Y所示的方向平行地配設(shè)在靜止基臺(tái)2上；以及可動(dòng)支承基臺(tái)42，其以能夠在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該導(dǎo)軌41、41上。該可動(dòng)支承基臺(tái)42由以下部分構(gòu)成移動(dòng)支承部421， 其以能夠移動(dòng)的方式配設(shè)在導(dǎo)軌41、41上；以及裝配部422，其安裝在上述移動(dòng)支承部421 上。裝配部422在一個(gè)側(cè)面上平行地設(shè)置有在箭頭Z所示的方向上延伸的一對(duì)導(dǎo)軌423、 423。圖示的實(shí)施方式中的激光線照射單元支承機(jī)構(gòu)4具備第二分度進(jìn)給單元43，該第二分度進(jìn)給單元43用于使可動(dòng)支承基臺(tái)42沿著一對(duì)導(dǎo)軌41、41在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)。 第二分度進(jìn)給單元43包括外螺紋桿431，其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌41、41之間；以及脈沖電動(dòng)機(jī)432等驅(qū)動(dòng)源，其用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿431旋轉(zhuǎn)。外螺紋桿431的一端旋轉(zhuǎn)自如地支承在固定于上述靜止基臺(tái)2上的未圖示的軸承塊上，外螺紋桿431的另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)432的輸出軸以傳動(dòng)方式連接。另外，外螺紋桿431與形成于未圖示的內(nèi)螺紋塊內(nèi)的內(nèi)螺紋孔旋合，上述內(nèi)螺紋塊突出地設(shè)置于構(gòu)成可動(dòng)支承基臺(tái)42的移動(dòng)支承部421 的中央部下表面上。因此，通過(guò)利用脈沖電動(dòng)機(jī)432驅(qū)動(dòng)外螺紋桿431正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使得可動(dòng)支承基臺(tái)42沿著導(dǎo)軌41、41在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的激光線照射單元5具備單元保持器51和安裝在該單元保持器51上的激光線照射單元6。單元保持器51設(shè)置有一對(duì)被引導(dǎo)槽511、511，這一對(duì)被引導(dǎo)槽511、511以能夠滑動(dòng)的方式與設(shè)置于上述裝配部422上的一對(duì)導(dǎo)軌423、423嵌合，通過(guò)使該被引導(dǎo)槽511、511與上述導(dǎo)軌423、423嵌合，從而單元保持器51以能夠在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)的方式得到支承。圖示的實(shí)施方式中的激光線照射單元5具備聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元53，該聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元53用于使單元保持器51沿著一對(duì)導(dǎo)軌423、423在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)。 聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元53包括外螺紋桿(未圖示)，其配設(shè)在一對(duì)導(dǎo)軌423、423之間；以及脈沖電動(dòng)機(jī)532等驅(qū)動(dòng)源，其用于驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿旋轉(zhuǎn)，通過(guò)利用脈沖電動(dòng)機(jī)532驅(qū)動(dòng)未圖示的外螺紋桿正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使得單元保持器51和激光線照射單元6沿著一對(duì)導(dǎo)軌423、423 在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)。另外，在圖示的實(shí)施方式中，通過(guò)使脈沖電動(dòng)機(jī)532進(jìn)行正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)來(lái)使激光線照射單元6朝上方移動(dòng)，通過(guò)使脈沖電動(dòng)機(jī)532進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)來(lái)使激光線照射單元6朝下方移動(dòng)。圖示的實(shí)施方式中的激光線照射單元6包括圓筒形狀的殼體61，該殼體61固定在上述單元保持器51上，且實(shí)質(zhì)上呈水平地延伸。參照?qǐng)D2對(duì)該激光線照射單元6進(jìn)行說(shuō)明。圖2所示的激光線照射單元6包括脈沖激光線振蕩單元62，其配設(shè)于殼體61內(nèi)； 以及聚光器63，其對(duì)該脈沖激光線振蕩單元62振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線進(jìn)行會(huì)聚而將其照射到保持在卡盤臺(tái)36上的被加工物W。脈沖激光線振蕩單元62振蕩產(chǎn)生對(duì)于被加工物具有透射性的波長(zhǎng)(例如1064nm)的脈沖激光線。參照?qǐng)D2繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明，構(gòu)成激光線照射單元6的聚光器63由以下部件構(gòu)成方向轉(zhuǎn)換鏡631，其對(duì)從脈沖激光線振蕩單元62振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換使其朝向圖2中的下方即卡盤臺(tái)36 ；以及雙折射透鏡632和聚光透鏡633，它們配設(shè)在由該方向轉(zhuǎn)換鏡631進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換后的脈沖激光線的光軸上。雙折射透鏡632由YV04(632a)和 S-LAH79 (632b)構(gòu)成。該雙折射透鏡632和聚光透鏡633將由該方向轉(zhuǎn)換鏡631進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換后的脈沖激光線會(huì)聚到2個(gè)聚光點(diǎn)Pa、Pb，這2個(gè)聚光點(diǎn)Pa、Pb的位置在保持在卡盤臺(tái)36上的被加工物W的厚度方向上是錯(cuò)開(kāi)的。接下來(lái)，參照?qǐng)D3，對(duì)聚光器63的另一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖3所示的聚光器63除了具有2個(gè)雙折射透鏡632-1、632-2以外，與上述圖2所示的聚光器63實(shí)質(zhì)上是相同的，因此對(duì)相同部件標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。圖3所示的聚光器63具有2個(gè)雙折射透鏡632-1、632-2，因此能夠?qū)⒂煞较蜣D(zhuǎn)換鏡631進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換后的脈沖激光線會(huì)聚到4個(gè)聚光點(diǎn)Pa、Pb、Pc, Pd。返回圖1繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明，在構(gòu)成上述激光線照射單元6的殼體61的前端部上配設(shè)有攝像單元7，該攝像單元7檢測(cè)應(yīng)當(dāng)利用上述激光線照射單元6進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域。在圖示的實(shí)施方式中，該攝像單元7除了通過(guò)可見(jiàn)光線進(jìn)行拍攝的通常的攝像元件 (CCD)以外，還由以下部件等構(gòu)成紅外線照明單元，其向被加工物照射紅外線；光學(xué)系統(tǒng)， 其捕捉由紅外線照明單元照射的紅外線；以及攝像元件(紅外線CCD)，其輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)捕捉到的紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，另外，該攝像單元7將拍攝到的圖像信號(hào)發(fā)送至未圖示的控制單元。圖示的實(shí)施方式中的激光加工裝置以上述方式構(gòu)成，下面對(duì)其作用進(jìn)行說(shuō)明。在圖4(a)和(b)中，示出了光器件晶片的立體圖和對(duì)主要部位進(jìn)行了放大表示的剖視圖，該光器件晶片是作為由上述激光加工裝置進(jìn)行加工的被加工物的晶片。圖4(a)和 (b)所示的光器件晶片10在例如厚度為150 μ m的藍(lán)寶石基板100的正面IOOa上，以例如 IOym的厚度層疊有由η型氮化物半導(dǎo)體層111和ρ型氮化物半導(dǎo)體層112構(gòu)成的光器件層(外延層)110。并且，通過(guò)形成為格子狀的多個(gè)間隔道120將光器件層(外延層)110劃分成多個(gè)區(qū)域，在這多個(gè)區(qū)域中形成有發(fā)光二極管、激光二極管等光器件130。下面，對(duì)沿著間隔道120在該光器件晶片10內(nèi)部形成變質(zhì)層的方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，為了保護(hù)形成在構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的正面IOOa上的光器件130，實(shí)施在構(gòu)成光器件晶片10的光器件層(外延層)110的正面IlOa上粘貼保護(hù)部件的保護(hù)部件粘貼工序。即，如圖5所示，在構(gòu)成光器件晶片10的光器件層(外延層)110 的正面IlOa上粘貼作為保護(hù)部件的保護(hù)帶T。這里，在圖示的實(shí)施方式中，保護(hù)帶T是在厚度為100 μ m的由聚氯乙烯(PVC)構(gòu)成的片基材的表面上涂敷厚度為5 μ m左右的丙烯樹(shù)脂系的糊料而成的。在實(shí)施上述保護(hù)部件粘貼工序后，將光器件晶片10的保護(hù)帶T側(cè)載置到圖1所示的激光加工裝置的卡盤臺(tái)36上，將半導(dǎo)體晶片10吸附保持在該卡盤臺(tái)36上(晶片保持工序)。由此，對(duì)于保持在卡盤臺(tái)36上的光器件晶片10，藍(lán)寶石基板100的背面IOOb成為上側(cè)。通過(guò)加工進(jìn)給單元37將如上這樣地吸引保持著光器件晶片10的卡盤臺(tái)36定位到攝像單元7的正下方。當(dāng)卡盤臺(tái)36被定位到攝像單元7的正下方時(shí)，利用攝像單元7 和未圖示的控制單元來(lái)執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)作業(yè)，即檢測(cè)半導(dǎo)體晶片10的應(yīng)進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域。即，攝像單元7和未圖示的控制單元執(zhí)行圖案匹配等圖像處理而實(shí)施激光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)，上述圖案匹配等圖像處理用于進(jìn)行沿著光器件晶片10的規(guī)定方向形成的間隔道 120、與沿著間隔道120照射激光線的激光線照射單元6的聚光器63之間的位置對(duì)準(zhǔn)。此外，對(duì)于形成在光器件晶片10上的、在與上述規(guī)定方向垂直的方向上延伸的間隔道120，也同樣實(shí)施激光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)。此時(shí)，光器件晶片10的形成有間隔道120的正面IlOa 位于下側(cè)，不過(guò)，如上所述，攝像單元7具有由紅外線照射單元、捕捉紅外線的光學(xué)系統(tǒng)以及輸出與紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成的攝像單元，因此，能夠從構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的背面IOOb透過(guò)而拍攝間隔道120。另外，構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石晶片可使可見(jiàn)光透過(guò)，因此不一定需要使用紅外線CCD。在以如上方式檢測(cè)了形成在由卡盤臺(tái)36保持的光器件晶片10上的間隔道120、而進(jìn)行了激光線照射位置的對(duì)準(zhǔn)之后，如圖6的(a)所示，使卡盤臺(tái)36移動(dòng)至激光線照射單元6的聚光器63所在的激光線照射區(qū)域，將規(guī)定的間隔道120定位到聚光器63的正下方。 然后，將從聚光器63照射的脈沖激光線的聚光點(diǎn)Pa、Pb定位到構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的內(nèi)部。接著，使激光線照射單元6工作而從聚光器63照射激光線，并且使加工進(jìn)給單元 37工作而使卡盤臺(tái)36在圖6(a)中箭頭Xl所示的方向上以規(guī)定的加工進(jìn)給速度進(jìn)行移動(dòng) (變質(zhì)層形成工序)。然后，如圖6(b)所示，當(dāng)聚光器63的照射位置到達(dá)間隔道120的另一端(在圖6(b)中為右端)之后，停止脈沖激光線的照射，并停止卡盤臺(tái)36的移動(dòng)。其結(jié)果，如圖6(b)所示，在構(gòu)成光器件晶片10的藍(lán)寶石基板100的內(nèi)部，沿著規(guī)定的間隔道120 同時(shí)形成了具有厚度Tl和T2的2個(gè)變質(zhì)層Wl和W2。這里，上述變質(zhì)層形成工序中的加工條件例如設(shè)定如下。光源高重復(fù)短脈沖激光波長(zhǎng)1064nm輸出0.3W重復(fù)頻率100kHz脈寬IOps聚光點(diǎn)直徑Φ μπι點(diǎn)個(gè)數(shù)2個(gè)點(diǎn)間隔17μ m加工進(jìn)給速度400mm/秒在上述變質(zhì)層形成工序中，重要的是將脈沖激光線的脈寬設(shè)定得比由聚光點(diǎn)Pa、 Pb形成的2個(gè)變質(zhì)層Wl和W2的生成時(shí)間短，如圖7所示，將圖示的實(shí)施方式中的脈沖激光線振蕩單元62振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線的脈寬設(shè)定為10ps。通過(guò)這樣地將脈寬設(shè)定得比由聚光點(diǎn)I^aJb形成的2個(gè)變質(zhì)層Wl和W2的生成時(shí)間短，從而如圖8所示，在形成變質(zhì)層 Wl和W2時(shí)，以變質(zhì)層Wl和W2為基點(diǎn)傳播的裂縫C被引導(dǎo)至變質(zhì)層Wl與W2之間，不會(huì)發(fā)生在脈沖激光線所入射的一側(cè)、偏離于變質(zhì)層Wl、W2之間而沿著不規(guī)則的方向傳播和形成裂縫C的狀況。另外，根據(jù)本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)，在脈寬為500ps附近不能實(shí)現(xiàn)上述效果，因此，可認(rèn)為變質(zhì)層的生成時(shí)間小于500ps，從而優(yōu)選將脈寬設(shè)定為小于500ps。此外，激光線照射單元6的聚光器63在保持于卡盤臺(tái)36上的光器件晶片10的厚度方向上錯(cuò)位地形成 2個(gè)聚光點(diǎn)I^、Pb，因此，脈沖激光線的能量被分散，并且如圖9所示，從構(gòu)成光器件晶片10 的藍(lán)寶石基板100的背面IOOb側(cè)照射的脈沖激光線從聚光點(diǎn)Pa、Pb起呈圓錐狀擴(kuò)散，并在光器件層(外延層)110的正面IlOa上呈同心圓狀而分散地穿過(guò)，因此不會(huì)使光器件層 (外延層)110發(fā)生損傷。當(dāng)如上地沿著在光器件晶片10的規(guī)定方向上形成的所有間隔道120實(shí)施了上述變質(zhì)層形成工序之后，將保持著光器件晶片10的卡盤臺(tái)36定位到轉(zhuǎn)動(dòng)90度后的位置處。 然后，沿著在與光器件晶片10的上述規(guī)定方向垂直的方向上形成的所有間隔道120實(shí)施上述變質(zhì)層形成工序。如上地沿著所有間隔道120實(shí)施了上述變質(zhì)層形成工序后的光器件晶片10被搬送到晶片分割工序，即沿著形成了變質(zhì)層Wl和W2的間隔道120進(jìn)行切斷。這里，在晶片分割工序中，光器件晶片10是沿著形成有變質(zhì)層Wl和W2的間隔道 120被切斷而被分割為一個(gè)個(gè)光器件130，但是如上所述，在形成變質(zhì)層Wl和W2時(shí)，以變質(zhì)層Wl和W2為基點(diǎn)傳播的裂縫C被引導(dǎo)至變質(zhì)層Wl與W2之間及延長(zhǎng)線上，不會(huì)發(fā)生在脈沖激光線所入射的一側(cè)、偏離于變質(zhì)層Wl、W2之間而沿著不規(guī)則的方向傳播并形成裂縫 C的狀況，因此，分割后的光器件130的外周面是均勻的，且抗折強(qiáng)度不會(huì)下降，并且分割后的光器件130的亮度也不會(huì)下降。
權(quán)利要求
1. 一種激光加工裝置，該激光加工裝置具備卡盤臺(tái)，其保持被加工物；激光線照射單元，其向保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物照射對(duì)于該被加工物具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線；以及加工進(jìn)給單元，其使該卡盤臺(tái)與該激光線照射單元相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給，該激光線照射單元包括脈沖激光線振蕩單元；以及聚光器，其對(duì)該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線進(jìn)行會(huì)聚而將其照射到保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物， 該激光加工裝置的特征在于，聚光器構(gòu)成為將從該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線會(huì)聚到多個(gè)聚光點(diǎn)，該多個(gè)聚光點(diǎn)的位置是在保持在該卡盤臺(tái)上的被加工物的厚度方向上錯(cuò)開(kāi)的，該脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線的脈寬被設(shè)定得比由多個(gè)聚光點(diǎn)形成的變質(zhì)層的生成時(shí)間短。
全文摘要
激光加工裝置，在利用多個(gè)聚光點(diǎn)照射脈沖激光線形成多個(gè)變質(zhì)層時(shí)，將以變質(zhì)層為基點(diǎn)傳播的裂縫引導(dǎo)至變質(zhì)層之間。具備保持被加工物的卡盤臺(tái)；激光線照射單元，向保持在卡盤臺(tái)上的被加工物照射具有透射性的波長(zhǎng)的脈沖激光線；加工進(jìn)給單元，使卡盤臺(tái)與激光線照射單元相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給，激光線照射單元包括脈沖激光線振蕩單元和聚光器，聚光器對(duì)脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線進(jìn)行會(huì)聚而照射到保持在卡盤臺(tái)上的被加工物，聚光器將脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線會(huì)聚到沿保持在卡盤臺(tái)上的被加工物的厚度方向錯(cuò)開(kāi)的多個(gè)聚光點(diǎn)，脈沖激光線振蕩單元振蕩產(chǎn)生的脈沖激光線的脈寬被設(shè)定得比由多個(gè)聚光點(diǎn)形成的變質(zhì)層的生成時(shí)間短。
文檔編號(hào)H01L21/78GK102194658SQ20111003567
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者上野寬海, 星野仁志, 能丸圭司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科