專利名稱：板狀體切斷方法及激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沿預(yù)定道(street)(切斷線)照射激光束來切斷板狀體的板狀體切斷方法及該切斷方法使用的激光束發(fā)生裝置，特別涉及在分割半導(dǎo)體晶片來制造半導(dǎo)體芯片時(shí)的半導(dǎo)體晶片的切斷方法及該方法所使用的激光束發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造工程中，大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片，在其表面上通過呈網(wǎng)格狀排列的道劃分成多個(gè)區(qū)域。在該劃分的區(qū)域上分別形成IC、LSI等電路，通過沿道切斷半導(dǎo)體晶片，分別分離形成了電路的區(qū)域，從而制造半導(dǎo)體芯片。為了沿道切斷半導(dǎo)體晶片，通常使用被稱為切割機(jī)的切削裝置。該切削裝置具有保持作為被加工物的半導(dǎo)體晶片的卡盤工作臺(tái)、用于對(duì)保持在該卡盤工作臺(tái)的半導(dǎo)體晶片及進(jìn)行切削的切斷部件、和使移動(dòng)卡盤工作臺(tái)及切斷部件相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)部件而構(gòu)成。切斷部件具有高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和安裝在該軸上的切削刀片。切削刀片由圓盤狀基座和安裝在該基座側(cè)面外周部上的環(huán)狀切削刃構(gòu)成。切削刃，采用電鑄把例如粒徑為3μm左右的金剛石磨粒固定在基座上，形成15μm左右的厚度。
在最近一段時(shí)間，為了更細(xì)微地形成IC、ISI等電路，制造出在硅晶片等半導(dǎo)體晶片的主體表面上層疊了低介電常數(shù)絕緣體的方式的半導(dǎo)體晶片，以供實(shí)用。作為低介電常數(shù)絕緣體，使用介電常數(shù)比SiO2膜(介電常數(shù)k＝約4.1)低的(例如，k＝2.5至3.6左右)材料。作為這樣的低介電常數(shù)絕緣體，例如，可以舉出SiOF、BSG(SiOB)、含有H的聚硅氧烷(HSQ)等無機(jī)物系列的膜、作為聚酰亞胺系列、纈烯塊系列、聚四氟乙烯系列等聚合物膜的有機(jī)物系列的膜、和含有甲基的聚硅氧烷等多孔二氧化硅膜。
用上述的切割機(jī)切斷在表面部層疊了上述那樣的低介電常數(shù)絕緣體的半導(dǎo)體晶片時(shí)，由于低介電常數(shù)絕緣體非常脆，因此，往往在道附近區(qū)域作為表面層的低介電常數(shù)絕緣層從半導(dǎo)體晶片主體剝離。而且，半導(dǎo)體晶片有薄板化的傾向，由于機(jī)械強(qiáng)度降低，故往往晶片主體因切割機(jī)的切斷而破損。對(duì)于這樣的半導(dǎo)體晶片，使用通過照射激光束代替切割機(jī)來切斷半導(dǎo)體晶片的激光切斷裝置很合適。
圖4是表示激光切斷裝置的晶片切斷方法的概要圖。在圖4(a)中，照射具有吸收性波長的激光束，以切斷半導(dǎo)體晶片。在半導(dǎo)體晶片101的表面部設(shè)定激光束的聚光點(diǎn)時(shí)，半導(dǎo)體晶片101的表面部主要發(fā)生由激光束引起的線性吸收，消融該部分，形成穿孔部。根據(jù)需要，使聚光光學(xué)系統(tǒng)103向垂直方向下方移動(dòng)，從而聚光點(diǎn)也向下方移動(dòng)，使由構(gòu)件的消融形成的穿孔部向下方延長。若使激光束沿道掃描，則穿孔部沿道延伸，在晶片表面上形成沿道的溝部。在形成了該溝部后附加彎曲或者拉伸等機(jī)械沖擊力時(shí)，便能夠以溝部為起點(diǎn)發(fā)生裂紋，分割半導(dǎo)體晶片。例如，特開昭56-129340號(hào)公報(bào)記載著使用具有上述吸收性波長的激光束來切斷半導(dǎo)體晶片。
在圖4(b)中，照射具有透過性波長的激光束來切斷半導(dǎo)體晶片。在半導(dǎo)體晶片101的內(nèi)部設(shè)定激光束的聚光點(diǎn)時(shí)，半導(dǎo)體晶片101的內(nèi)部區(qū)域主要發(fā)生由激光束引起的多光子吸收，從而該部分的材料組成變質(zhì)。根據(jù)需要，通過使聚光光學(xué)系統(tǒng)103向垂直方向上方或下方移動(dòng)，聚光點(diǎn)也向上方或下方移動(dòng)，使由多光子吸收產(chǎn)生的改質(zhì)區(qū)域沿垂直方向延長。若使激光束沿道掃描，則改性區(qū)域沿道延伸，在晶片內(nèi)部形成沿道的大致線狀或大致帶狀的改性區(qū)域。在形成該改性區(qū)域后，附加彎曲或者拉伸等機(jī)械沖擊力時(shí)，能夠以產(chǎn)生熱應(yīng)力的改性區(qū)域附近為起點(diǎn)而發(fā)生裂紋，來分割半導(dǎo)體晶片。例如，特開2002-205180號(hào)公報(bào)記載著采用具有上述透過性波長的激光束來切斷半導(dǎo)體晶片。
專利文獻(xiàn)1特開昭56-129340專利文獻(xiàn)2特開2005-28438專利文獻(xiàn)3特開2002-19236專利文獻(xiàn)4特開2002-205180專利文獻(xiàn)5特開2003-889專利文獻(xiàn)6特開2003-88978專利文獻(xiàn)7特開2003-88979專利文獻(xiàn)8特開2004-188475
在使用了圖4(a)和圖4(b)所示的現(xiàn)有激光束的切斷裝置中，為了形成能成為產(chǎn)生裂紋的起點(diǎn)的充分大的穿孔部或改性區(qū)域，有必要在道上的大致相同部位照射相當(dāng)次數(shù)以上的脈沖數(shù)的短脈沖激光，激光束掃描時(shí)在道上的大致相同部位停留的時(shí)間變長。即，為了分割半導(dǎo)體晶片，在半導(dǎo)體晶片表面上形成溝部、或在半導(dǎo)體晶片內(nèi)部形成改性區(qū)域時(shí)，在照射部位周邊產(chǎn)生依存于脈沖寬度的熱變性層，導(dǎo)致產(chǎn)生損壞切斷面的物性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的發(fā)明是為解決上述課題而研制的，其目的在于提供一種能用毫微微秒激光脈沖、不損壞切斷面的物性、高速地實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體晶片等板狀體分割的切斷方法及該切斷方法使用的激光束發(fā)生裝置。
為了解決上述的技術(shù)課題，若根據(jù)本申請的發(fā)明，使從板狀體的上方照射的多個(gè)波長的短脈沖激光的激光束在板狀體的表面部及內(nèi)部聚光。特別地，在表面上按照呈網(wǎng)格狀排列的道劃分的每個(gè)區(qū)域形成電路的半導(dǎo)體晶片中，使從半導(dǎo)體晶片的上方照射的多個(gè)波長的激光束在道上聚光，沿道進(jìn)行劃線，從而分割半導(dǎo)體晶片。
使激光束照射在板狀體時(shí)，至少同時(shí)使用位于板狀體吸收區(qū)域的波長和位于透過區(qū)域的波長，在板狀體的表面部和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行由激光束進(jìn)行的加工作用。
若根據(jù)本申請的發(fā)明，即使透過性波長也因多光子吸收等而發(fā)生預(yù)測吸收率提高的高功率聚光密度狀態(tài)，以便使光束到達(dá)板狀體的內(nèi)部并高速進(jìn)行聚光區(qū)域附近的材料組成的改性。另一方面，在表面部以比內(nèi)部低的條件設(shè)定功率聚光密度，謀求熱的吸收。在板狀體的表面部用吸收性波長的短脈沖激光主要產(chǎn)生線性吸收，并以形成分解的穿孔部或變性作用的改性部的方式進(jìn)行加工，同時(shí)在板狀體的內(nèi)部用透過性波長的短脈沖激光主要產(chǎn)生多光子吸收，形成改性區(qū)域。在板狀體中，壓縮應(yīng)力作用在激光束聚光的部位，同時(shí)拉伸應(yīng)力作用在其周圍，由于熱應(yīng)力作用而發(fā)生殘留應(yīng)力，因而以形成在板狀體表面部的表面附近加工區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)，由于殘留應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋很容易傳播到改性區(qū)域。若使激光束在板狀體上沿預(yù)定的方向掃描，則裂紋沿其軌跡在板狀體內(nèi)進(jìn)行。若板狀體較薄，則由于僅形成裂紋就能夠分割板狀體。若板狀體較厚，則在激光束的掃描結(jié)束后，通過在半導(dǎo)體晶片上附加彎曲或拉伸等機(jī)械沖擊力，即能分割板狀體。
若根據(jù)本申請的發(fā)明，對(duì)板狀體表面同時(shí)在垂直方向形成表面附近加工區(qū)域和改性區(qū)域，由于激光束的聚光而產(chǎn)生的殘留應(yīng)力導(dǎo)致裂紋很容易以表面附近加工區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)，向改性區(qū)域傳播，所以僅使激光束在板狀體上沿預(yù)定的方向進(jìn)行掃描，或掃描后附加機(jī)械的外力，就能夠高速地分割板狀體。在分割半導(dǎo)體晶片時(shí)，由于能夠高速分割半導(dǎo)體晶片，因而能夠提高半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)率。
若根據(jù)本申請的發(fā)明，由于能夠把板狀體表面部的短脈沖激光的功率聚光密度抑制在比較低的水平，所以能降低板狀體表面部的加工物除去量。由于在半導(dǎo)體晶片上照射激光束而產(chǎn)生碎片(蒸發(fā)物除去物)，但若使用本發(fā)明，由于能降低碎片的發(fā)生量，所以能相當(dāng)程度地防止在半導(dǎo)體芯片形成的焊接區(qū)等上附著碎片。而且，在表面部附近，通過幾乎無融解再凝固的分解作用而形成溝，并能降低碎片的發(fā)生量，所以能相當(dāng)程度地防止引起半導(dǎo)體元件的可靠性下降的微小裂紋發(fā)生。通過實(shí)現(xiàn)碎片附著的防止、微小裂紋發(fā)生的防止等，從而能夠提高半導(dǎo)體芯片的成品率。
由于能夠把板狀體表面部的短脈沖激光的功率聚光密度抑制在比較低的水平，所以能夠使沿道的加工寬度變窄，能夠較廣地選擇在半導(dǎo)體晶片上占有的半導(dǎo)體芯片的面積。而且，由于在半導(dǎo)體晶片的分割方面采用短脈沖激光，所以能夠防止半導(dǎo)體晶片表面附近成膜層的熱損傷。
由于其構(gòu)成能任意變更具有主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長之激光束的能量、和具有主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長之1個(gè)或多個(gè)激光束的各自能量的比率，所以能根據(jù)加工對(duì)象的板狀體的材質(zhì)來設(shè)定最佳的加工條件。
由于其構(gòu)成為能夠使具有對(duì)板狀體主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長的激光束脈沖，比具有對(duì)板狀體主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長的1個(gè)或多個(gè)激光束脈沖僅延遲預(yù)定時(shí)間，照射在板狀體上，因而能夠不影響表面部的加工狀態(tài)，即可以使具有透過區(qū)域所屬的波長的激光束到達(dá)板狀體內(nèi)部，并能夠提高加工效率。
能夠在激光束的光軸方向移動(dòng)激光束發(fā)生裝置的聚光光學(xué)系統(tǒng)，從而能夠沿垂直于板狀體表面的方向延長表面附近加工區(qū)域和改性區(qū)域，并能夠?qū)?yīng)于具有各種厚度的板狀體切斷。


圖1是表示作為板狀半導(dǎo)體的硅晶片分割工序的說明圖。
圖2是表示本發(fā)明的切斷方法所使用的激光束發(fā)生裝置一例構(gòu)成的圖。
圖3是表示本發(fā)明的切斷方法所使用的激光束發(fā)生裝置構(gòu)成的其他例的圖。
圖4是表示激光切斷裝置的晶片切斷方法的概要圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片的分割加工方法的最佳實(shí)施形態(tài)。
實(shí)施例1圖1是表示作為板狀半導(dǎo)體的硅晶片分割工序的說明圖。圖1(a)表示采用激光束進(jìn)行半導(dǎo)體晶片加工的狀態(tài)，圖1(b)表示沿加工的半導(dǎo)體晶片的道的剖面。半導(dǎo)體晶片1通常采用真空卡盤吸引在搭載于XY工作臺(tái)上的未圖示的晶片工作臺(tái)上。從激光光源大致平行入射的激光束通過聚光光學(xué)系統(tǒng)2進(jìn)行聚光，并向晶片照射。從激光光源照射的激光束包含對(duì)作為板狀體的晶片的、位于吸收區(qū)域的第1波長的激光束3和位于透過區(qū)域的第2波長的激光束4。第1波長的激光束3用聚光光學(xué)系統(tǒng)2聚光，成為聚束光束5，在半導(dǎo)體晶片1的表面部形成聚光點(diǎn)7。第2波長的激光束4用聚光光學(xué)系統(tǒng)2聚光，成為聚束光束6，在半導(dǎo)體晶片1的內(nèi)部形成聚光點(diǎn)8。在該實(shí)施例中，照射2種波長的激光束，但為了使加工速度高速化，例如，也可以采用具有位于透過區(qū)域的2種或者2種以上波長的激光束，對(duì)半導(dǎo)體晶片照射共計(jì)具有3種或者3種以上波長的激光束。
以激光振蕩的基本波為基礎(chǔ)實(shí)施使用了非線性光學(xué)晶體的波長變換，生成具有2種波長的激光束。這里，若以硅晶片為例，則作為位于吸收區(qū)域的第1波長，使用位于可視光區(qū)域的波長為400nm～1.1μm波長區(qū)域的波長。作為位于透過區(qū)域的第2波長，使用1.3μm～1.7μm波長區(qū)域的波長。特別地，作為第1波長最好使用吸收性大致成為最大的780nm的波長，同時(shí)作為第2波長最好使用成為第1波長2倍的1560nm的波長。
使用作為例如凸透鏡等提供的聚光光學(xué)系統(tǒng)2對(duì)上述那樣具有2種波長的激光束進(jìn)行聚光時(shí)，由于色像差，每個(gè)波長的激光束在沿光軸方向的不同位置具有聚光點(diǎn)。如圖1所示那樣，使位于吸收區(qū)域的第1波長的激光束在半導(dǎo)體晶片的表面部聚光時(shí)，使位于透過區(qū)域的第2波長的激光束在半導(dǎo)體晶片的內(nèi)部聚光。在第1波長的激光束聚光的半導(dǎo)體晶片的表面部，主要通過激光束的線性吸收，形成表面附近加工區(qū)域9。若所吸收的光能在變成熱之前是脈沖時(shí)間結(jié)束的短脈沖激光，則在該表面附近加工區(qū)域9，半導(dǎo)體晶片不融解，即可形成溝，或形成材料組成變性的改性區(qū)域。
在第2波長的激光束聚光的半導(dǎo)體晶片的內(nèi)部，主要通過激光束的多光子吸收，使材料組成變性，形成改性區(qū)域10。在激光束聚光的部位壓縮應(yīng)力發(fā)生作用的同時(shí)，拉伸應(yīng)力作用在其周邊區(qū)域，所以在表面附近加工區(qū)域9及其周邊區(qū)域和改性區(qū)域10及其周邊區(qū)域?qū)a(chǎn)生殘余應(yīng)力。照射在半導(dǎo)體晶片上的激光束由于使用了短脈沖激光，故能夠控制產(chǎn)生多光子吸收的第2波長激光束的脈沖寬度，并設(shè)定成更高的功率聚光密度。由于使聚光光學(xué)系統(tǒng)2沿垂直于半導(dǎo)體晶片1表面的方向移動(dòng)，使聚光點(diǎn)7和8向下方移動(dòng)，從而能夠以沿垂直方向延長的方式對(duì)表面附近加工區(qū)域9和改性區(qū)域10進(jìn)行加工。而且，作為能夠任意地變更第1波長激光束的能量和第2波長激光束的能量之比率的結(jié)構(gòu)，是很合適的，因此，能夠設(shè)定適應(yīng)于加工對(duì)象的板狀體材質(zhì)的最佳加工條件。
如上述所示，由于通過半導(dǎo)體晶片表面部的線性吸收和內(nèi)部的多光子吸收形成穿孔部或改性區(qū)域，所以沿道在垂直于半導(dǎo)體晶片表面的方向延伸的面方向形成殘余應(yīng)力發(fā)生區(qū)域。在沿道的激光束掃描結(jié)束后，實(shí)施對(duì)半導(dǎo)體晶片施加由于彎曲而引起的機(jī)械沖擊力的切斷工序時(shí)，以表面附近加工區(qū)域9為起點(diǎn)，裂紋向形成于內(nèi)部的殘余應(yīng)力發(fā)生區(qū)域傳播，從而能夠沿道容易地分割半導(dǎo)體晶片。這時(shí)，和僅形成加工溝后進(jìn)行分割的現(xiàn)有方法相比較時(shí)，由于能夠較低地設(shè)定照射在表面附近加工區(qū)域9的激光束的功率聚光密度，所以能大寬度降低碎片的發(fā)生量，同時(shí)能夠使表面附近加工區(qū)域9的加工寬度變窄。在半導(dǎo)體晶片較薄的情況，不施加機(jī)械沖擊力，即可用僅掃描激光束的方法，來分割半導(dǎo)體晶片。
在板狀體的厚度較小的情況下，在板狀體的背面附近形成第2波長激光束的聚光點(diǎn)，并加工板狀體的背面附近，這可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施。此外，即使根據(jù)相同基本波的激光束生成所使用的2種波長的激光束，也存在各自的光程長不同的情況。在這樣的情況下，能夠采用如下所述的構(gòu)成，即使對(duì)半導(dǎo)體晶片的、位于透過區(qū)域的第2波長激光束的光程長比位于吸收區(qū)域的第1波長激光束的光程長縮短，第2波長的激光束在時(shí)間上先到達(dá)。這時(shí)，能夠不妨害表面部的加工，使第2波長的激光束入射到內(nèi)部。
圖2是表示本申請發(fā)明的切斷方法中使用的激光束發(fā)生裝置構(gòu)成例的圖。模式同步光纖激光振蕩器21輸出超短脈沖振蕩光22。光纖23由于對(duì)輸入的超短脈沖振蕩光22進(jìn)行波長分散作用引起的脈沖寬度展寬，從而放大脈沖寬度，輸出峰值輸出下降的較長的脈沖激光束24。
接著，使激光束24入射到使用了具有寬頻帶增益的放大介質(zhì)，即例如添加了Ti的蘭寶石晶體的再生放大器25，得到使脈沖能量進(jìn)行了寬頻帶放大后的激光束輸出26。該再生放大器25利用得到Nd:YAG激光的第2高次諧波波長變換的激光輸出那樣的、例如SHG-Nd:YAG激光器裝置27，并進(jìn)行光激勵(lì)。
使用了衍射光柵對(duì)的眾所周知的脈沖壓縮器28輸入放大后的激光束26，實(shí)施脈沖壓縮。因此，脈沖寬度被壓縮到接近于展寬前的脈沖寬度，再返回到短脈沖。即，被再生放大器25脈沖展寬后的長脈沖的激光束，由于在時(shí)間上壓縮以長脈沖狀態(tài)放大的脈沖能量，從而成為具有高峰值輸出值的短脈沖光束29。
接著，使具有該高峰值輸出值的短脈沖光束29入射到具有光學(xué)參量放大用的非線性光學(xué)晶體的光學(xué)參量放大器30，從而對(duì)非線性光學(xué)晶體進(jìn)行光激勵(lì)。因此，從非線性光學(xué)晶體取出由作為光學(xué)參量放大波長的信號(hào)光頻率成分ωs和無效光頻率成分ωi構(gòu)成的至少包含2種頻率的激光束，并進(jìn)行波長變換。光學(xué)參量在原理上是眾所周知的技術(shù)，設(shè)激勵(lì)光的頻率為ω時(shí)，在作為光學(xué)參量放大的振蕩輸出而得到的信號(hào)光頻率ωs和無效光頻率成分ωi之間滿足ω＝ωs+ωi的關(guān)系成立。當(dāng)ωs＝ωi時(shí)，得到衰減的2倍波長的脈沖輸出。光學(xué)參量放大器30根據(jù)光學(xué)參量放大的原理，輸出具有第1波長的激光束31和具有第2波長的激光束32。這樣生成的第1波長的激光束和第2波長的激光束，通過如圖1所示的聚光光學(xué)系統(tǒng)2照射到半導(dǎo)體晶片1，并分別在半導(dǎo)體晶片1的表面部和內(nèi)部形成聚光點(diǎn)。
實(shí)施例2圖3是表示本申請發(fā)明的切斷方法中所使用的激光束發(fā)生裝置的其他構(gòu)成例的圖。用分束器43把從眾所周知的毫微微秒激光振蕩器41輸出的短脈沖的激光振蕩基本波光束42分割成2條激光束44、45。白色光發(fā)生器47輸入激光束44，輸出具有白色光譜的相干光48。該相干光48被反光鏡49和分色鏡50反射，并作為種子光入射到光學(xué)參量放大器51。具有基本波頻率的激光束45通過分色鏡50入射到光學(xué)參量放大器51。光學(xué)參量放大器51以基本波頻率的功率激勵(lì)非線性光學(xué)晶體，在同時(shí)引導(dǎo)到該晶體內(nèi)的種子光光束48內(nèi)所包含的信號(hào)光中，選擇地放大頻率ωs的成分和ωi的成分。因此，使具有基本波頻率ω的激光光線變換成具有頻率ωs的激光光線52和具有頻率ωi的激光光線53。這樣生成的第1波長的激光束和第2波長的激光束，通過如圖1所示的聚光光學(xué)系統(tǒng)2照射到半導(dǎo)體晶片1，并分別在半導(dǎo)體晶片1的表面部和內(nèi)部形成聚光點(diǎn)。
在脈沖寬度極其狹窄的情況下，由于光程44-48和光程45的光程長不同，故往往會(huì)發(fā)生脈沖不能同時(shí)到達(dá)光學(xué)參量放大器51的情況。這時(shí)，可以采用如下結(jié)構(gòu)適宜地延長光程45，使其和光程44-48的光路長一致，并使種子光48和激勵(lì)光45在時(shí)間上存在于同一空間。
作為本發(fā)明的適用例，不限于硅晶片的切斷，能夠廣泛適用于半導(dǎo)體基片的激光精密加工。由于使用本發(fā)明，能夠提高電子零件制造的生產(chǎn)率，而且能降低加工除去物，從而能夠提高制品的成品率。
權(quán)利要求
1.一種板狀體的切斷方法，其特征在于，使包含2種或者2種以上波長的短脈沖激光束聚光后照射到板狀體上，在該板狀體的表面部形成激光束的聚光點(diǎn)，同時(shí)在該板狀體的內(nèi)部形成1個(gè)或多個(gè)聚光點(diǎn)，沿切斷方向?qū)す馐M(jìn)行掃描，由此切斷板狀體。
2.一種板狀體的切斷方法，其特征在于，使包含2種或者2種以上波長的短脈沖的激光束聚光后照射到板狀體上，在該板狀體的表面部形成激光束的聚光點(diǎn)，同時(shí)在該板狀體的內(nèi)部形成1個(gè)或多個(gè)聚光點(diǎn)，沿切斷方向?qū)す馐M(jìn)行掃描后，施加機(jī)械外力，從而沿激光束的加工軌跡切斷板狀體。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2記載的板狀體的切斷方法，其特征在于，照射到板狀體的激光束中包含的一個(gè)波長是通過該板狀體主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長，照射到該板狀體的激光束中所包含的其他波長是通過該板狀體主要進(jìn)行多光子吸收的吸收區(qū)域所屬的波長。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2記載的板狀體的切斷方法，其特征在于，照射到板狀體的激光束中包含的一個(gè)波長約為780nm，照射到該板狀體的激光束中所包含的其他波長是屬于1.3μm～1.7μm波長區(qū)域的波長。
5.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2記載的板狀體的切斷方法，其特征在于，能任意變更具有通過板狀體主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長之激光束的能量、和具有通過板狀體主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長之1個(gè)或多個(gè)激光束的各自能量的比率。
6.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2記載的板狀體的切斷方法，其特征在于，使具有通過板狀體主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長的激光束脈沖，比具有通過板狀體主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長的1個(gè)或多個(gè)激光束脈沖還延遲預(yù)定的時(shí)間，并照射在該板狀體上。
7.一種激光束發(fā)生裝置，其特征在于，具有激光光源和聚光光學(xué)系統(tǒng)而構(gòu)成，該激光光源輸出具有通過加工對(duì)象的板狀體主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長的短脈沖激光束、和具有通過該板狀體主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的1個(gè)或多個(gè)波長的短脈沖激光束，使其分別具有大致相同的光軸；該聚光光學(xué)系統(tǒng)使包含從該激光光源照射的2種或者2種以上波長的激光束聚光。
8.如權(quán)利要求7記載的激光束發(fā)生裝置，其特征在于，屬于吸收區(qū)域的波長大約是780nm，屬于透過區(qū)域的波長是屬于1.3μm～1.7μm波長區(qū)域的波長。
9.如權(quán)利要求7記載的激光束發(fā)生裝置，其特征在于，使聚光光學(xué)系統(tǒng)能夠沿激光束的光軸方向移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求7記載的激光束發(fā)生裝置，其特征在于，能夠任意地變更具有主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長之激光束的能量、和具有主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長之1個(gè)或多個(gè)激光束的各自能量的比率。
11.如權(quán)利要求7記載的激光束發(fā)生裝置，其特征在于，使具有主要進(jìn)行線性吸收的吸收區(qū)域所屬的波長之激光束的脈沖，比具有主要進(jìn)行多光子吸收的透過區(qū)域所屬的波長之1個(gè)或多個(gè)激光束的脈沖僅延遲預(yù)定的時(shí)間后輸出。
12.如權(quán)利要求7記載的激光束發(fā)生裝置，其特征在于，作為屬于吸收區(qū)域的波長，使用添加了Ti(鈦)的蘭寶石激光器的基本波振蕩波長。
全文摘要
一種在半導(dǎo)體晶片等板狀體上照射激光束以切斷板狀體的方法，提高切斷速度，以提高通過分割制造的電子零件的生產(chǎn)率。使對(duì)板狀體具有吸收性的第1波長的激光束和對(duì)板狀體具有透過性的第2波長的激光束同時(shí)聚光并照射在板狀體上。調(diào)整聚光光學(xué)系統(tǒng)，在板狀體的表面部形成第1波長激光束的聚光點(diǎn)，在板狀體內(nèi)部形成第2波長激光束的聚光點(diǎn)。表面部通過線性吸收產(chǎn)生分解或組成變性，內(nèi)部通過多光子吸收產(chǎn)生組成變性，從而分別形成應(yīng)力發(fā)生區(qū)域。沿分割線照射了激光束后，附加機(jī)械沖擊力，沿激光束的掃描軌跡分割板狀體。
文檔編號(hào)B23K26/06GK1853840SQ20061008863
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者住吉哲實(shí), 今鉾友洋 申請人:彩霸陽光株式會(huì)社