激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法
【專利摘要】激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法。以藉由單位脈沖光而形成在具有圖案的基板的加工痕沿加工預(yù)定線位于離散處的方式照射激光，使龜裂從各個(gè)加工痕伸展的龜裂伸展加工將具有圖案的基板單片化時(shí)的加工條件設(shè)定方法，具備：對(duì)具有圖案的基板的一部分位置進(jìn)行作為暫態(tài)加工的龜裂伸展加工的步驟；以及根據(jù)從在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝暫態(tài)加工執(zhí)行位置而取得的第1攝影影像特定的從藉由暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端位置坐標(biāo)與從在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于暫態(tài)加工時(shí)的激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝暫態(tài)加工的執(zhí)行位置而取得的第2攝影影像特定的暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，特定激光的照射位置的偏置方向。
【專利說明】激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在分割于單結(jié)晶基板上將多個(gè)單位圖案二維地反復(fù)配置而成的具有圖案的基板時(shí)設(shè)定加工條件的方法，特別是涉及一種激光加工裝置的加工條件的設(shè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED元件，例如是以下述流程制造，也即將在藍(lán)寶石單結(jié)晶等基板(晶圓、母基板)上將LED元件的單位圖案二維地反復(fù)形成而成的具有圖案的基板(具有LED圖案的基板)，以設(shè)為格子狀的被稱為切割道(Street)的分割預(yù)定區(qū)域加以分割并單片化(芯片化)。此處，所謂切割道是藉由分割而成為LED元件的兩個(gè)部分的間隙部分的寬度狹窄區(qū)域。
[0003]作為這種分割用的手法，已有一種公知的手法，是藉由將脈沖寬度為psec等級(jí)的超短脈沖光的激光以各個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域沿加工預(yù)定線位于離散處的條件加以照射，以沿形成加工預(yù)定線(通常為切割道中心位置)形成分割用的起點(diǎn)(參照例如專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所揭示的手法中，是藉由在各個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域形成的加工痕之間產(chǎn)生因劈開或裂開而形成的龜裂伸展(裂痕伸展)，沿該龜裂分割基板，來實(shí)現(xiàn)單片化。
[0004][先前技術(shù)文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)I]日本特開2001-131256號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007][發(fā)明所欲解決的問題]
[0008]如上述的具有圖案的基板中，通常是沿與設(shè)于藍(lán)寶石單結(jié)晶基板的定向平面(orientation flat)平行的方向及與此方向正交的方向配置單位圖案而成。因此,這種具有圖案的基板中，切割道是延伸于與定向平面(orientation flat)平行的方向及與此方向垂直的方向而成。
[0009]在以如專利文獻(xiàn)I所揭示的手法分割這種具有圖案的基板的情形，當(dāng)然會(huì)沿平行于定向平面的切割道與垂直于定向平面的切割道照射激光。這種情形下，伴隨激光的照射的自加工痕的龜裂的伸展不僅在也是加工預(yù)定線的延伸方向的激光的照射方向(掃描方向)產(chǎn)生，也在基板的厚度方向產(chǎn)生。
[0010]不過，相比較于在沿平行于定向平面的切割道照射激光時(shí)在基板厚度方向的龜裂伸展是從加工痕產(chǎn)生于垂直方向，當(dāng)以相同照射條件沿垂直于定向平面的切割道照射激光時(shí)，龜裂并非在垂直方向而是伸展于從垂直方向傾斜的方向，這種差異已可由過去經(jīng)驗(yàn)得知。而且，這種龜裂傾斜的方向，雖在相同的晶圓面內(nèi)會(huì)一致，但有隨各個(gè)具有圖案的基板而不同的情形。
[0011]此外，作為用于具有圖案的基板的藍(lán)寶石單結(jié)晶基板，雖除了 c面或a面等結(jié)晶面的面方位與主面法線方向一致以外有時(shí)會(huì)使用以在主面內(nèi)垂直于定向平面的方向作為傾斜軸而使該些結(jié)晶面的面方位相對(duì)主面法線方向傾斜的所謂賦予傾斜角(Off angle)的基板(亦稱為off基板)，但上述的沿垂直于定向平面的切割道照射激光時(shí)的龜裂的傾斜不論是否是off基板均會(huì)產(chǎn)生，此點(diǎn)已由本發(fā)明的
【發(fā)明者】確認(rèn)。
[0012]另一方面，從LED元件的微小化或每一基板面積的擷取個(gè)數(shù)提升等的要求來看，切割道的寬度較窄是比較理想的。然而，當(dāng)以這種切割道的寬度狹窄的具有圖案的基板為對(duì)象適用專利文獻(xiàn)I所揭示的手法時(shí)，垂直于定向平面的切割道，有可能產(chǎn)生傾斜而伸展的龜裂不位于該切割道的寬度內(nèi)而到達(dá)鄰接的作為LED元件的區(qū)域的不良情形。這種不良情形的產(chǎn)生，由于成為使LED元件的良率降低的要因，因此并非理想。
[0013]為了抑制這種良率的降低，雖必須在加工各個(gè)具有圖案的基板時(shí)特定龜裂傾斜的方向，并對(duì)應(yīng)于此來設(shè)定加工條件例如加工位置，但在LED元件的量產(chǎn)過程中，為了使加工生產(chǎn)性提升，被要求迅速地進(jìn)行對(duì)各個(gè)具有圖案的基板的加工條件的設(shè)定。
[0014]本發(fā)明有鑒于上述課題而完成，其目的在于提供一種新的激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，所要解決的技術(shù)問題是使其能以將具有圖案的基板良好地單片化的方式設(shè)定加工條件。
[0015][解決問題的技術(shù)手段]
[0016]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種激光加工裝置，其具備:射出源，射出激光；載臺(tái)，能固定具有圖案的基板，該具有圖案的基板是在單結(jié)晶基板上將多個(gè)單位元件圖案二維地反復(fù)配置而成；能藉由使前述射出源與前述載臺(tái)相對(duì)移動(dòng)以將前述激光一邊沿既定的加工預(yù)定線掃描、一邊照射于前述具有圖案的基板，其中，能執(zhí)行龜裂伸展加工，其是以藉由前述激光光的各個(gè)單位脈沖光而形成在前述具有圖案的基板的加工痕沿前述加工預(yù)定線位于離散處的方式照射前述激光，使龜裂從各個(gè)前述加工痕在前述具有圖案的基板伸展；且進(jìn)一步具備攝影手段，能拍攝載置于前述載臺(tái)的前述具有圖案的基板；以及偏置條件設(shè)定手段，是設(shè)定偏置條件，該偏置條件是用以在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置；前述偏置條件設(shè)定手段，在將前述具有圖案的基板的一部分位置設(shè)定為前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工的執(zhí)行位置，對(duì)前述執(zhí)行位置進(jìn)行前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工即暫態(tài)加工后，使前述攝影手段拍攝在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于前述具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第I攝影影像，且在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于已進(jìn)行前述暫態(tài)加工時(shí)的前述激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第2攝影影像；根據(jù)從前述第I攝影影像特定的從藉由前述暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端的位置坐標(biāo)與根據(jù)從前述第2攝影影像特定的前述暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，在前述龜裂伸展加工時(shí)特定應(yīng)使前述激光的照射位置偏置的方向。
[0017]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0018]前述的激光加工裝置，其中，前述偏置條件設(shè)定手段，根據(jù)藉由在前述第I攝影影像與前述第2攝影影像的各個(gè)中沿前述暫態(tài)加工時(shí)的加工方向計(jì)算像素值而取得的計(jì)算設(shè)定檔，特定在前述暫態(tài)加工時(shí)產(chǎn)生的前述龜裂的終端的位置坐標(biāo)與前述暫態(tài)加工時(shí)的前述加工痕的位置坐標(biāo)。
[0019]前述的激光加工裝置，其中，前述偏置條件設(shè)定手段，是根據(jù)預(yù)先取得的作為前述龜裂開始點(diǎn)加工的對(duì)象的前述具有圖案的基板的個(gè)體信息，決定在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置時(shí)的偏置量。
[0020]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，是設(shè)定進(jìn)行加工時(shí)的加工條件的方法，該加工是藉由對(duì)在單結(jié)晶基板上將多個(gè)單位元件圖案二維地反復(fù)配置而成的具有圖案的基板照射激光以將前述具有圖案的基板單片化，其中，將前述具有圖案的基板單片化的加工，是以藉由前述激光的各個(gè)單位脈沖光而形成于前述具有圖案的基板的加工痕沿前述加工預(yù)定線位于離散處的方式照射前述激光，使龜裂從各個(gè)前述加工痕在前述具有圖案的基板伸展的龜裂伸展加工；且具備:偏置條件設(shè)定步驟，是在前述龜裂開始點(diǎn)加工前，設(shè)定用以在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置的偏置條件；前述偏置條件設(shè)定步驟，具備:暫態(tài)加工步驟，在將前述具有圖案的基板的一部分位置設(shè)定為前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工的執(zhí)行位置，對(duì)前述執(zhí)行位置進(jìn)行前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工即暫態(tài)加工；攝影步驟，使既定的攝影手段拍攝在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于前述具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第I攝影影像，且在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于已進(jìn)行前述暫態(tài)加工時(shí)的前述激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第2攝影影像；以及偏置方向特定步驟，根據(jù)從前述第I攝影影像特定的從藉由前述暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端的位置坐標(biāo)與根據(jù)從前述第2攝影影像特定的前述暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，在前述龜裂伸展加工時(shí)特定應(yīng)使前述激光的照射位置偏置的方向。
[0021]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0022]前述的具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，其中，前述偏置方向特定步驟中，根據(jù)藉由在前述第I攝影影像與前述第2攝影影像的各個(gè)中沿前述暫態(tài)加工時(shí)的加工方向計(jì)算像素值而取得的計(jì)算設(shè)定檔，特定在前述暫態(tài)加工時(shí)產(chǎn)生的前述龜裂的終端的位置坐標(biāo)與前述暫態(tài)加工時(shí)的前述加工痕的位置坐標(biāo)。
[0023]前述的具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，其中，前述偏置條件設(shè)定步驟，進(jìn)一步具備根據(jù)預(yù)先取得的作為前述龜裂開始點(diǎn)加工的對(duì)象的前述具有圖案的基板的個(gè)體信息，決定在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置時(shí)的偏置量。
[0024][發(fā)明的效果]
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:由于在藉由龜裂伸展加工將具有圖案的基板單片化時(shí)，在與定向平面正交的方向的加工中龜裂會(huì)傾斜的情形，能藉由在使激光的照射位置偏置后進(jìn)行該龜裂伸展加工，因此可非常良好地抑制將設(shè)在具有圖案的基板的構(gòu)成各個(gè)元件芯片的單位圖案單片化時(shí)產(chǎn)生的破壞。其結(jié)果是，提升了藉由將具有圖案的基板單片化而取得的元件芯片的良率。
[0026]綜上所述，提供能將具有圖案的基板良好地單片化的加工條件設(shè)定方法。藉由以藉由單位脈沖光而形成在具有圖案的基板的加工痕沿加工預(yù)定線位于離散處的方式照射激光，使龜裂從各個(gè)加工痕伸展的龜裂伸展加工將具有圖案的基板單片化時(shí)的加工條件設(shè)定方法，具備:對(duì)具有圖案的基板的一部分位置進(jìn)行作為暫態(tài)加工的龜裂伸展加工的步驟；以及根據(jù)從在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝暫態(tài)加工執(zhí)行位置而取得的第I攝影影像特定的從藉由暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端位置坐標(biāo)與從在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于暫態(tài)加工時(shí)的激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝暫態(tài)加工的執(zhí)行位置而取得的第2攝影影像特定的暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，特定激光的照射位置的偏置方向。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0027]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是概略顯示用于被加工物的分割的激光加工裝置100構(gòu)成的示意圖。
[0029]圖2是用以說明龜裂伸展加工中的激光LB的照射形態(tài)的圖。
[0030]圖3(a)及圖3(b)是具有圖案的基板W的不意俯視圖及部分放大圖。
[0031]圖4是顯示沿加工預(yù)定線PL照射激光LB的情形的具有圖案的基板W在垂直于Y方向的剖面的龜裂伸展的樣子的圖。
[0032]圖5是顯示使激光LB的照射位置IPl偏置而進(jìn)行龜裂伸展加工的情形的具有圖案的基板W在厚度方向的龜裂伸展的樣子的示意剖面圖。
[0033]圖6是顯示第I種形態(tài)的偏置條件的設(shè)定處理流程的圖。
[0034]圖7是例示暫態(tài)加工時(shí)的激光LB的照射位置IPl的圖。
[0035]圖8(a)及圖8(b)是用以說明基于具有圖案的基板W的攝影影像IMl的坐標(biāo)Xl的決定方法的圖。
[0036]圖9 (a)及圖9(b)是用以說明基于具有圖案的基板W的攝影影像IM2的坐標(biāo)X2的決定方法的圖。
[0037]圖10是顯示第2種形態(tài)的偏置條件的設(shè)定處理流程的圖。
[0038]1:控制器
[0039]4:載臺(tái)
[0040]4m:移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0041]5:照射光學(xué)系統(tǒng)
[0042]6:上部觀察光學(xué)系統(tǒng)
[0043]6a、16a:攝影機(jī)
[0044]6b、16b:監(jiān)視器
[0045]7:上部照明系統(tǒng)
[0046]8:下部照明系統(tǒng)
[0047]10:被加工物
[0048]IOa:保持片
[0049]11:吸引手段
[0050]100:激光加工裝置
[0051]16:下部觀察光學(xué)系統(tǒng)[0052]51、71、81:半反射鏡
[0053]52、82:聚光透鏡
[0054]CR1、CR2:龜裂
[0055]頂1、頂2:攝影影像
[0056]IPl:激光的照射位置
[0057]L1:上部照明光
[0058]L2:下部照明光
[0059]LB:激光
[0060]M:加工痕
[0061]0F:定向平面
[0062]PL:加工預(yù)定線
[0063]S1:上部照明光源
[0064]S2:下部照明光源
[0065]SL:激光光源
[0066]ST:切割道
[0067]Tl、T2:(龜裂)的終端
[0068]UP:單位圖案
[0069]W:具有圖案的基板
[0070]Wl:單結(jié)晶基板
[0071]Wa、Wb:(具有圖案的基板的)主面
【具體實(shí)施方式】
[0072]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的激光加工裝置及具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0073]<激光加工裝置>
[0074]圖1是概略顯示可適用于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的用于被加工物的分割的激光加工裝置100構(gòu)成的示意圖。激光加工裝置100主要具備進(jìn)行裝置內(nèi)的各種動(dòng)作(觀察動(dòng)作、對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作、加工動(dòng)作等)的控制的控制器1、將被加工物10載置于其上的載臺(tái)4、以及將從激光光源SL射出的激光LB照射于被加工物10的照射光學(xué)系統(tǒng)5。
[0075]載臺(tái)4主要由石英等在光學(xué)上為透明的材質(zhì)構(gòu)成。載臺(tái)4能藉由例如吸引泵等吸引手段11將載置于其上面的被加工物10吸引固定。又，載臺(tái)4能藉由移動(dòng)機(jī)構(gòu)4m移動(dòng)于水平方向。此外，圖1中，雖是對(duì)被加工物10貼附具有粘著性的保持片IOa后以該保持片IOa之側(cè)作為被載置面而將被加工物10載置于載臺(tái)4，但使用保持片IOa的形態(tài)并非必須。
[0076]移動(dòng)機(jī)構(gòu)4m是藉由未圖示的驅(qū)動(dòng)手段的作用在水平面內(nèi)使載臺(tái)4移動(dòng)于既定的XY 二軸方向。藉此，實(shí)現(xiàn)觀察位置的移動(dòng)或激光照射位置的移動(dòng)。此外，關(guān)于移動(dòng)機(jī)構(gòu)4m，若在以既定的旋轉(zhuǎn)軸為中心的在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(Θ旋轉(zhuǎn))動(dòng)作也能與水平驅(qū)動(dòng)進(jìn)行，就進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)等方面而言更佳。
[0077]照射光學(xué)系統(tǒng)5，具備激光光源SL、設(shè)置于省略圖示的鏡筒內(nèi)的半反射鏡51、以及聚光透鏡52。
[0078]激光加工裝置100概略地使從激光光源SL發(fā)出的激光LB在半反射鏡51反射后，使該激光LB以藉由聚光透鏡52對(duì)焦于載置于載臺(tái)4的被加工物10的被加工部位的方式聚光，而照射于被加工物10。接著，在此形態(tài)中，是藉由一邊照射激光LB、一邊使載臺(tái)4移動(dòng)，而能對(duì)被加工物10進(jìn)行沿既定的加工預(yù)定線的加工。亦即，激光加工裝置100系藉由對(duì)被加工物10使激光光LB相對(duì)地掃描來進(jìn)行加工的裝置。
[0079]作為激光LB，是非常合適地使用Nd =YAG激光的形態(tài)。作為激光光源SL，使用的波長為500nm?1600nm。又，為了實(shí)現(xiàn)上述的加工圖案的加工，激光LB的脈沖寬度必須為Ipsec?50pSec左右。又，反復(fù)頻率R為IOkHz?200kHz左右、激光的照射能量(脈沖能量)為0.1yJ?50 yj左右，則非常合適。
[0080]此外，激光加工裝置100中，在加工處理時(shí)，也能視必要在使對(duì)焦位置從被加工物10表面意圖地偏移的散焦?fàn)顟B(tài)下照射激光LB。本實(shí)施形態(tài)中，最好是將散焦值(從被加工物10往內(nèi)部的方向的對(duì)焦位置的偏移量)設(shè)定為Ομπι以上、30μπι以下的范圍。
[0081]又，激光加工裝置100中，在載臺(tái)4的上方，具備用以從上方觀察、拍攝被加工物10的上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6、以及從載臺(tái)4的上方對(duì)被加工物10照射照明光的上部照明系統(tǒng)7。又，在載臺(tái)4的下方，具備從載臺(tái)4的下方對(duì)被加工物10照射照明光的下部照明系統(tǒng)8。
[0082]上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6具備設(shè)置于半反射鏡51上方(鏡筒的上方)的CXD攝影機(jī)6a與連接于該CXD攝影機(jī)6a的監(jiān)視器6b。又，上部照明系統(tǒng)7具備上部照明光源SI與半反射鏡71。
[0083]這些上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6與上部照明系統(tǒng)7與照射光學(xué)系統(tǒng)5構(gòu)成為同軸。更詳細(xì)言之，照射光學(xué)系統(tǒng)5的半反射鏡51與聚光透鏡52是與上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6及上部照明系統(tǒng)7共用。藉此，從上部照明光源SI發(fā)出的上部照明光LI，在設(shè)置于未圖示的鏡筒內(nèi)的半反射鏡71被反射，進(jìn)而透射過構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)5的半反射鏡51后，在聚光透鏡52被聚光而照射于被加工物10。又，上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6中，能在被照射上部照明光LI的狀態(tài)下進(jìn)行透射過聚光透鏡52、半反射鏡51及半反射鏡71的被加工物10的明視野像的觀察。
[0084]又，下部照明系統(tǒng)8具備下部照明光源S2、半反射鏡81、以及聚光透鏡82。亦即，激光加工裝置100中，能使從下部照明光源S2射出并在半反射鏡81反射后在聚光透鏡82聚光的下部照明光L2透過載臺(tái)4對(duì)被加工物10進(jìn)行照射。例如，若使用下部照明系統(tǒng)8，則能在使下部照明光L2照射于被加工物10的狀態(tài)下在上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6進(jìn)行其透射光的觀察等。
[0085]再者，如圖1所示，激光加工裝置100中也可具備用以從下方觀察、拍攝被加工物10的下部觀察光學(xué)系統(tǒng)16。下部觀察光學(xué)系統(tǒng)16具備設(shè)置于半反射鏡81下方的CCI攝影機(jī)16a與連接于該CXD攝影機(jī)16a的監(jiān)視器16b。在此下部觀察光學(xué)系統(tǒng)16中，例如能在使上部照明光LI照射于被加工物10的狀態(tài)下進(jìn)行其透射光的觀察。
[0086]控制器I進(jìn)一步具備控制裝置各部的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)后述形態(tài)中的被加工物10的加工處理的控制部2、以及儲(chǔ)存控制激光加工裝置100的動(dòng)作的程序3p或在加工處理時(shí)被參照的各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部3。
[0087]控制部2例如是藉由個(gè)人電腦或微電腦等通用電腦來實(shí)現(xiàn)，藉由以該電腦讀取儲(chǔ)存于存儲(chǔ)部3的程序3p并執(zhí)行，以將各種構(gòu)成要素作為控制部2的功能構(gòu)成要素予以實(shí)現(xiàn)。
[0088]存儲(chǔ)部3是藉由ROM或RAM及硬盤等存儲(chǔ)媒體來實(shí)現(xiàn)。此外，存儲(chǔ)部3也可是藉由實(shí)現(xiàn)控制部2的電腦的構(gòu)成要素來實(shí)現(xiàn)的形態(tài)，也可如硬盤等與該電腦另外獨(dú)立設(shè)置的形態(tài)。
[0089]在存儲(chǔ)部3除了儲(chǔ)存程序3p、作為加工對(duì)象的被加工物10的個(gè)體信息(例如材質(zhì)、結(jié)晶方位、形狀(尺寸、厚度)等)以外，也儲(chǔ)存記述有加工位置(或切割道位置)的被加工物數(shù)據(jù)Dl，且儲(chǔ)存記述有與在各個(gè)加工模式中激光加工形態(tài)對(duì)應(yīng)的針對(duì)激光光各個(gè)參數(shù)的條件或載臺(tái)4的驅(qū)動(dòng)條件(或該些的設(shè)定可能范圍)等的加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2。又，在存儲(chǔ)部3也適當(dāng)?shù)貎?chǔ)存有照射位置偏置數(shù)據(jù)D3，其是在因后述的理由而需使激光LB的照射位置I相對(duì)記述于被加工物數(shù)據(jù)Dl的加工位置偏置既定距離的情形所參照者。
[0090]控制部2主要具備:驅(qū)動(dòng)控制部21，控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)4m對(duì)載臺(tái)4的驅(qū)動(dòng)或聚光透鏡52的對(duì)焦動(dòng)作等與加工處理有關(guān)系的各種驅(qū)動(dòng)部分的動(dòng)作；攝影控制部22，控制上部觀察光學(xué)系統(tǒng)6或下部觀察光學(xué)系統(tǒng)16對(duì)被加工物10的觀察、攝影；照射控制部23，控制來自激光光源SL的激光LB的照射；吸附控制部24，控制吸引手段11的被加工物10對(duì)載臺(tái)4的吸附固定動(dòng)作；加工處理部25，依據(jù)被賦予的被加工物數(shù)據(jù)Dl及加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2執(zhí)行對(duì)加工對(duì)象位置的加工處理；以及偏置設(shè)定部26，負(fù)責(zé)設(shè)定在加工處理前設(shè)定激光LB的照射位置的偏置相關(guān)的條件的處理。
[0091]具備如以上構(gòu)成的控制器I的激光加工裝置100，在從操作者被賦予以記述于被加工物數(shù)據(jù)Dl的加工位置作為對(duì)象的既定加工模式的加工執(zhí)行指示后，加工處理部25是取得被加工物數(shù)據(jù)Dl且從加工模式設(shè)定數(shù)據(jù)D2取得與被選擇的加工模式對(duì)應(yīng)的條件，通過驅(qū)動(dòng)控制部21或照射控制部23等其他裝置控制對(duì)應(yīng)的各部的動(dòng)作以執(zhí)行與該條件對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。例如從激光光源SL發(fā)出的激光LB的波長或輸出、脈沖的反復(fù)頻率、脈沖寬度的調(diào)整等，是藉由照射控制部23來實(shí)現(xiàn)。藉此，在被作為對(duì)象的加工位置中實(shí)現(xiàn)被指定的加工模式的加工。
[0092]不過，本實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置100中，例如被加工物10是具有圖案的基板w(參照?qǐng)D3(a)及圖3(b)及圖4)，在對(duì)這種具有圖案的基板W進(jìn)行下述的龜裂伸展加工的情形，能在上述形態(tài)的激光加工前視必要情形使激光LB的光軸的照射位置偏置。這種激光LB的照射位置的偏置的詳細(xì)，留待后述。
[0093]又，較佳為，激光加工裝置100構(gòu)成為能藉由加工處理部25的作用在控制器I依據(jù)操作者可利用地被提供的加工處理選單來選擇對(duì)應(yīng)各種加工內(nèi)容的加工模式。這種情形下，加工處理選單最好是以⑶I來提供。
[0094]藉由具有如以上的構(gòu)成，激光加工裝置100能非常合適地進(jìn)行各種激光加工。
[0095]<龜裂伸展加工的原理>
[0096]其次，說明激光加工裝置100中可實(shí)現(xiàn)的加工手法之一的龜裂伸展加工。圖2是用以說明龜裂伸展加工中的激光LB的照射形態(tài)的圖。更詳細(xì)言之，圖2顯示了龜裂伸展加工時(shí)的激光LB的反復(fù)頻率R(kHz)與在激光LB的照射時(shí)載置被加工物10的載臺(tái)的移動(dòng)速度V(mm/sec)與激光LB的光束點(diǎn)中心間隔Λ ( μ m)的關(guān)系。此外，以下的說明中，雖是以使用上述的激光加工裝置100為前提，藉由激光LB的射出源為固定，使載置有被加工物10的載臺(tái)4移動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)激光LB對(duì)被加工物10的相對(duì)掃描，但即使是使被加工物10為靜止的狀態(tài)來使激光LB的射出源移動(dòng)的形態(tài)，也同樣地能實(shí)現(xiàn)龜裂伸展加工。
[0097]如圖2所示,在激光LB的反復(fù)頻率為R(kHz)的情形,是每1/R(msec)會(huì)有一個(gè)激光脈沖(也稱為單位脈沖光)從激光源發(fā)出。在載置有被加工物10的載臺(tái)4以速度V (_/sec)移動(dòng)的情形，在從發(fā)出某激光脈沖至發(fā)出次一激光脈沖的期間，由于被加工物10是移動(dòng)VX (1/R) = V/R(ym)，因此某激光脈沖的光束中心位置與次一發(fā)出的激光脈沖的光束中心位置的間隔、也即光束點(diǎn)中心間隔Λ (ym)是以Λ = V/R決定。
[0098]由上述可知，在激光LB的光束徑(也稱為光束腰部(beam Waist)徑、點(diǎn)尺寸)Db與光束點(diǎn)中心間隔Λ滿足
[0099]Δ > Db......(式 I)
[0100]的情形下，在激光的掃描時(shí)各個(gè)激光脈沖不會(huì)重疊。
[0101]進(jìn)而，若將單位脈沖光的照射時(shí)間也即脈沖寬度設(shè)定為極短，則在各個(gè)單位脈沖光的被照射位置中會(huì)產(chǎn)生一現(xiàn)象，也即較激光LB的點(diǎn)尺寸狹窄的存在于被照射位置的大致中央?yún)^(qū)域的物質(zhì)，會(huì)因從被照射的激光得到運(yùn)動(dòng)能量而往垂直于被照射面的方向飛散或變質(zhì)，另一方面包含伴隨此飛散而產(chǎn)生的反作用力在內(nèi)的因單位脈沖光的照射而產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力是作用于該被照射位置的周圍。
[0102]利用上述各點(diǎn)，若使從激光光源陸續(xù)發(fā)出的激光脈沖(單位脈沖光)沿加工預(yù)定線依序且離散地照射，則會(huì)在沿著加工預(yù) 定線的各個(gè)單位脈沖光的被照射位置依序形成微小的加工痕，在各個(gè)加工痕彼此之間連續(xù)地形成龜裂，進(jìn)而龜裂也伸展于被加工物的厚度方向。如此，藉由龜裂伸展加工而形成的龜裂，成為分割被加工物10時(shí)的分割起點(diǎn)。此外，在激光LB為既定(非為O)的散焦值的情形下、以散焦?fàn)顟B(tài)照射的情形，是在焦點(diǎn)位置近旁產(chǎn)生變質(zhì)，這種產(chǎn)生變質(zhì)的區(qū)域成為上述的加工痕。
[0103]接著，能藉由使用例如公知的裂斷裝置，進(jìn)行使藉由龜裂伸展加工而形成的龜裂伸展至具有圖案的基板W的相反面的裂斷步驟，而能分割被加工物10。此外，藉由龜裂伸展而被加工物10在厚度方向被完全分?jǐn)嗟那樾?，雖不需要上述的裂斷步驟，但由于即使一部分的龜裂到達(dá)相反面，單藉由龜裂伸展使被加工物10完全被二分的情形是屬于罕見，因此一般是會(huì)伴隨裂斷步驟。
[0104]裂斷步驟，例如是使被加工物10呈形成有加工痕之側(cè)的主面成為下側(cè)的姿勢(shì)，且以兩個(gè)下側(cè)裂斷桿支撐分割預(yù)定線兩側(cè)的狀態(tài)下，往另一主面且是緊挨分割預(yù)定線上方的裂斷位置使上側(cè)裂斷桿降下，藉此來進(jìn)行。
[0105]此外，若相當(dāng)于加工痕的節(jié)距的光束點(diǎn)中心間隔Λ過大，則裂斷特性會(huì)變差而無法實(shí)現(xiàn)沿著加工預(yù)定線的裂斷。在龜裂伸展加工時(shí)，必須考慮到此點(diǎn)來決定加工條件。
[0106]鑒于以上各點(diǎn)，在進(jìn)行為了在被加工物10形成作為分割起點(diǎn)的龜裂的龜裂伸展加工時(shí)最佳的條件，大致如下所述。具體的條件可依被加工物10的材質(zhì)或厚度等來適當(dāng)選擇。
[0107]脈沖寬度τ:lpsec以上50psec以下；
[0108]光束徑Db:約Ιμ--~ΙΟμ--左右；
[0109]載臺(tái)移動(dòng)速度V:50mm/sec以上3000mm/sec以下；
[0110]脈沖的反復(fù)頻率R =IOkHz以上200kHz以下；
[0111]脈沖能量E:0.1yJ~50 μ J。[0112]〈具有圖案的基板〉
[0113]其次，說明作為被加工物10的一例的具有圖案的基板W。圖3(a)及圖3(b)是具有圖案的基板W的不意俯視圖及部分放大圖。
[0114]所謂具有圖案的基板W，例如是在藍(lán)寶石等單結(jié)晶基板(晶圓、母基板)Wl (參照?qǐng)D4)的一主面上積層形成既定的元件圖案而制成。元件圖案，具有在被單片化后將分別構(gòu)成一個(gè)元件芯片的多個(gè)單位圖案UP 二維地反復(fù)配置的構(gòu)成。例如LED元件等作為光學(xué)元件或電子元件的單位圖案UP被二維地反復(fù)。
[0115]又，具有圖案的基板W雖在俯視下呈大致圓形，但在外周的一部分具備直線狀的定向平面(orientation flat)0F。以后，將在具有圖案的基板W的面內(nèi)定向平面OF的延伸方向稱為X方向，將正交于X方向的方向稱為Y方向。
[0116]作為單結(jié)晶基板W1，是使用具有70μπι?200μπι的厚度的。使用IOOym厚度的
藍(lán)寶石單結(jié)晶是非常合適的一例。又，元件圖案通常形成為具有數(shù)Pm左右的厚度。又，元件圖案也可具有凹凸。
[0117]例如，只要是LED芯片制造用的具有圖案的基板W，則將由包含GaN(氮化鎵)在內(nèi)的III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)光層或其他多個(gè)薄膜層磊晶形成于藍(lán)寶石單結(jié)晶上，進(jìn)而在該薄膜層上藉由形成LED元件(LED芯片)中構(gòu)成通電電極的電極圖案而構(gòu)成。
[0118]此外，在具有圖案的基板W的形成時(shí)，作為單結(jié)晶基板Wl，也可是使用以在主面內(nèi)垂直于定向平面的Y方向作為軸而使C面或a面等結(jié)晶面的面方位相對(duì)主面法線方向傾斜數(shù)度左右的所謂賦予傾斜角(off angle)的基板(也稱為off基板)。
[0119]各個(gè)單位圖案UP的邊界部分即寬度狹窄的區(qū)域被稱為切割道ST。切割道ST是在具有圖案的基板W的分割預(yù)定位置，藉由在后述形態(tài)中沿切割道ST被照射激光，而使具有圖案的基板W被分割成各個(gè)元件芯片。切割道ST通常為數(shù)十ym左右的寬度，設(shè)定為在俯視元件圖案時(shí)呈格子狀。不過，在切割道ST的部分中單結(jié)晶基板Wl不需要露出，在切割道ST的位置構(gòu)成元件圖案的薄膜層也可連續(xù)形成。
[0120]<具有圖案的基板中的龜裂伸展與加工位置的偏置>
[0121]以下，考量為了沿切割道ST分割如上述的具有圖案的基板W，沿設(shè)定于切割道ST中心的加工預(yù)定線PL進(jìn)行龜裂伸展加工的情形。
[0122]此外，本實(shí)施形態(tài)中，在進(jìn)行上述形態(tài)的龜裂伸展加工時(shí)，是向具有圖案的基板W中未設(shè)有元件圖案之側(cè)的面、也即單結(jié)晶基板Wl露出的主面Wa(參照?qǐng)D4)照射激光LB。也即，將形成有元件圖案之側(cè)的主面Wb(參照?qǐng)D4)作為被載置面載置固定于激光加工裝置100的載臺(tái)4，來進(jìn)行激光LB的照射。此外，更詳細(xì)言之，雖在元件圖案表面存在凹凸，但由于該凹凸較具有圖案的基板W整體的厚度充分地小，因此實(shí)質(zhì)上視為在具有圖案的基板W的形成元件圖案之側(cè)具備平坦的主面也無問題?；蛘撸部蓪⒃O(shè)有元件圖案的單結(jié)晶基板Wl的主面視為具有圖案的基板W的主面Wb。
[0123]此點(diǎn)在龜裂伸展加工實(shí)施中雖本質(zhì)上并非必須的形態(tài)，但在切割道ST的寬度較小的情形或薄膜層形成至切割道ST的部分的情形等，從縮小激光的照射對(duì)元件圖案造成的影響或更確實(shí)地實(shí)現(xiàn)分割的觀點(diǎn)來看則為較佳形態(tài)。此外，圖3(a)及圖3(b)中的所以以虛線表示單位圖案UP或切割道ST，是為了顯示單結(jié)晶基板露出的主面Wa為激光的照射對(duì)象面，且設(shè)有元件圖案的主面Wb朝向其相反側(cè)。[0124]又，龜裂伸展加工是在對(duì)激光LB賦予既定的(非為O)的散焦值的散焦?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行。此外，散焦值相較于具有圖案的基板W厚度為充分小。
[0125]圖4，是顯示在激光加工裝置100中，設(shè)定了使龜裂伸展產(chǎn)生的照射條件后，沿設(shè)定于切割道ST (延伸于與定向平面OF正交的Y方向)的中心位置的加工預(yù)定線PL照射激光LB來進(jìn)行龜裂伸展加工時(shí)的在具有圖案的基板W的厚度方向的龜裂伸展的樣子的示意剖面圖。此外，以下將具有圖案的基板W的主面Wa也稱為具有圖案的基板W的表面，將具有圖案的基板W的主面Wb也稱為具有圖案的基板W的背面。
[0126]此情形下，在具有圖案的基板W的厚度方向中從主面Wa起數(shù)μπι?30μπι的距離的位置，加工痕M沿Y軸方向離散地形成，龜裂在各個(gè)加工痕M之間伸展，且龜裂CRl及龜裂CR2分別從加工痕M往上方(主面Wa之側(cè))及下方(主面Wb之側(cè))伸展。
[0127]不過，這些龜裂CRl及CR2，并非往加工痕M的鉛直上方或下方、也即沿著從加工預(yù)定線PL延伸于具有圖案的基板W的厚度方向的面Pl伸展，而是以相對(duì)面Pl傾斜、越從加工痕M離開則越從面Pl偏移的形態(tài)伸展。而且，在X方向中，龜裂CRl與龜裂CR2從面Pl偏移的方向相反。
[0128]進(jìn)而，當(dāng)以這種形態(tài)，龜裂CRl及CR2 —邊傾斜一邊伸展時(shí)，依其傾斜的程度，會(huì)產(chǎn)生如圖4所示，龜裂CR2的終端T (也包含藉由其后的裂斷步驟而伸展的情形)超過切割道ST的范圍，而伸展至構(gòu)成元件芯片的單位圖案UP的部分。若如此以龜裂CRl及CR2伸展之處作為起點(diǎn)進(jìn)行裂斷，則單位圖案UP會(huì)破損，元件芯片成為不良品。而且，從過去經(jīng)驗(yàn)可知，這種龜裂的傾斜，只要是在具有相同圖案的基板W中于相同方向進(jìn)行加工，則在其他加工位置也同樣地會(huì)產(chǎn)生。若在各個(gè)切割道ST中產(chǎn)生這種在厚度方向的龜裂的傾斜，進(jìn)而引起單位圖案UP的破壞，則會(huì)導(dǎo)致良品的元件芯片的擷取個(gè)數(shù)(良率)降低。
[0129]為了避免這種不良情形的產(chǎn)生，本實(shí)施形態(tài)中，是使激光LB的照射位置從作為加工位置的加工預(yù)定線PL的設(shè)定位置偏置以使龜裂CR2的終端T位于切割道ST的范圍內(nèi)。
[0130]圖5是顯示使激光LB的照射位置IP從圖4所示的加工預(yù)定線PL往以箭頭ARl所示的-X方向偏置而進(jìn)行龜裂伸展加工時(shí)的具有圖案的基板W在厚度方向的龜裂伸展的樣子的示意剖面圖。如圖5所示，只要使激光LB的照射位置IP偏置，則可避免單位圖案UP的破壞。
[0131]不過，圖5中，雖龜裂CR2的終端Τ2位于緊挨加工預(yù)定線PL下方，但這并非必須的形態(tài)，只要終端Τ2收在切割道ST的范圍內(nèi)即可。
[0132]又，圖5中，往單位圖案UP不存在的主面Wa側(cè)伸展的龜裂CRl的終端Tl雖未收在切割道ST的范圍內(nèi)，但只要非足以對(duì)元件芯片功能造成影響的顯著傾斜，則不立即判斷為不良情形。例如，只要元件芯片的形狀收在預(yù)先規(guī)定的容許范圍內(nèi)，則如圖5所示的龜裂CRl的傾斜可被容許。
[0133]此外，由過去經(jīng)驗(yàn)可知，如上述的龜裂的傾斜，是僅在對(duì)具有圖案的基板W沿與其定向平面OF正交的Y方向進(jìn)行龜裂伸展加工時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，在沿與定向平面OF平行的X方向進(jìn)行龜裂伸展加工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生。也即，在沿X方向進(jìn)行龜裂伸展加工的情形，具有圖案的基板W在厚度方向的龜裂的伸展，是從加工痕往鉛直上方及鉛直下方產(chǎn)生。
[0134]〈偏置條件的設(shè)定〉
[0135](第I形態(tài))[0136]如上所述，在對(duì)具有圖案的基板W進(jìn)行龜裂伸展加工而欲單片化的情形，在進(jìn)行與定向平面OF正交的Y方向的加工時(shí)，有時(shí)必須使激光LB的照射位置偏置。在此情形中會(huì)成為問題的是，雖圖4及圖5中龜裂CRl往-X方向傾斜伸展，龜裂CR2往+X方向傾斜伸展，但這不過是例示，而兩者的伸展方向會(huì)因各個(gè)具有圖案的基板W而替換，以及在各個(gè)具有圖案的基板W中龜裂的傾斜會(huì)朝向哪個(gè)方向產(chǎn)生若不實(shí)際照射激光LB進(jìn)行龜裂伸展加工則不會(huì)得知。若不知至少傾斜的方向，則實(shí)際上并無法進(jìn)行使照射位置偏置的動(dòng)作。
[0137]進(jìn)而，在元件芯片的量產(chǎn)過程中，從生產(chǎn)性提升的觀點(diǎn)來看，被要求自動(dòng)地且盡可能迅速地設(shè)定用以偏置的條件。
[0138]圖6是顯示基于以上各點(diǎn)的本實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置100中進(jìn)行的偏置條件的設(shè)定處理流程的圖。本實(shí)施形態(tài)的偏置條件的設(shè)定處理，概略地說，是對(duì)欲單片化的具有圖案的基板W—部分進(jìn)行龜裂伸展加工，藉由影像處理特定出因該加工的結(jié)果而產(chǎn)生的龜裂的傾斜的方向后，在該被特定出的方向中賦予預(yù)先設(shè)定的偏置量(距離)。這種偏置條件的設(shè)定處理，是藉由以激光加工裝置100的控制器I所具備的偏置設(shè)定部26依據(jù)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)部3的程序3p，使裝置各部動(dòng)作，且進(jìn)行必要的運(yùn)算處理等來實(shí)現(xiàn)。
[0139]此外，在進(jìn)行此設(shè)定處理前，預(yù)先使具有圖案的基板W載置固定于激光加工裝置100的載臺(tái)4上且進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)處理使其X方向與Y方向分別與移動(dòng)機(jī)構(gòu)4m的移動(dòng)方向即水平二軸方向一致。對(duì)準(zhǔn)處理，除了能適用專利文獻(xiàn)I所揭示的手法以外，也可適當(dāng)?shù)剡m用公知的手法。又，在被加工物數(shù)據(jù)Dl記述有作為加工對(duì)象的具有圖案的基板W的個(gè)體信息。
[0140]首先，先決定進(jìn)行偏置設(shè)定用的龜裂伸展加工的位置(激光LB的照射位置)(步驟STP1)，對(duì)該位置照射激光LB以進(jìn)行龜裂伸展加工(步驟STP2)。其后，將上述偏置設(shè)定用的龜裂伸展加工稱為暫態(tài)加工。
[0141]這種暫態(tài)加工，最好是在其加工結(jié)果不會(huì)對(duì)元件芯片的擷取個(gè)數(shù)產(chǎn)生影響的位置進(jìn)行。例如，最好是將在具有圖案的基板W中不形成作為元件芯片的單位圖案UP的外緣位置等作為對(duì)象來進(jìn)行。圖7是例示考量到這點(diǎn)的暫態(tài)加工時(shí)的激光LB的照射位置IPl的圖。圖7中，是例示較在X方向的位置坐標(biāo)為最負(fù)的切割道ST(STl)更靠向具有圖案的基板W的外緣處(X方向負(fù)的側(cè))設(shè)定暫態(tài)加工用的照射位置IPl的情形。此外，圖7中，雖是將照射位置IPl橫越具有圖案的基板W的兩個(gè)外周端位置來顯示，但并不需在橫越兩外周端位置之間的全范圍照射激光LB。
[0142]具體的照射位置IPl的設(shè)定方法并無特別限定。例如，也可是根據(jù)預(yù)先被賦予的與具有圖案的基板W形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行的形態(tài)，或者藉由影像處理特定出切割道ST(STl)的位置并根據(jù)其特定結(jié)果來進(jìn)行的形態(tài)。
[0143]在對(duì)照射位置IPl的暫態(tài)加工結(jié)束后，接著在藉由下部照明光源S2對(duì)具有圖案的基板W賦予來自主面Wb側(cè)的透射照明的狀態(tài)下，以使CCD攝影機(jī)6a的焦點(diǎn)位置(高度)對(duì)準(zhǔn)于此時(shí)的具有圖案的基板W表面即主面Wa的狀態(tài)拍攝暫態(tài)加工的加工位置(步驟STP3)。接著，藉由對(duì)所取得的攝影影像進(jìn)行既定處理，來決定可視為在龜裂CRl的主面Wa中的終端Tl在X方向的代表坐標(biāo)位置的坐標(biāo)Xl (步驟STP4)。
[0144]圖8 (a)及圖8(b)是用以說明基于在步驟STP3取得的具有圖案的基板W的攝影影像頂I的坐標(biāo)Xl的決定方法的圖。
[0145]更詳細(xì)言之，圖8 (a)是顯示在步驟STP3取得的攝影影像Ml中激光LB的照射位置IPl近旁的部分。該攝影影像頂1中，加工痕M被觀察為在Y方向延伸的微小點(diǎn)列或大致連續(xù)線。又，從這種加工痕M往主面Wa伸展的龜裂CRl是以較加工痕M強(qiáng)的對(duì)比(以更高的像素值，具體而言即更黑)被觀察。此外，之所以龜裂CRl的對(duì)比較加工痕M強(qiáng)，是因龜裂CRl存在于較加工痕M更接近CXD攝影機(jī)6a的焦點(diǎn)位置處之故。
[0146]基于以此方式取得的攝影影像頂I的坐標(biāo)Xl的決定，是設(shè)定于Y方向具有長度方向且包含此等加工痕M及龜裂CRl的像在內(nèi)的既定矩形區(qū)域REl，并作成將該矩形區(qū)域REl中的X坐標(biāo)為相同位置的像素值(色濃度值)沿Y方向加以計(jì)算而成的設(shè)定檔，藉此來進(jìn)行。圖8(b)所示，是以圖8(a)所示的攝影影像頂1為對(duì)象藉由上述計(jì)算處理而取得的設(shè)定檔PFl。
[0147]如上所述，圖8 (a)所示的攝影影像IM1，由于是將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于主面Wa而取得的，因此可知，龜裂CRl越多存在的位置且龜裂CRl越接近主面Wa之處，在圖8 (b)所示的設(shè)定檔PFl中像素值就越高。因此，本實(shí)施形態(tài)中，是將該設(shè)定檔PFl中像素值為最大的坐標(biāo)Xl視為龜裂CRl的終端Tl在X方向的坐標(biāo)位置。
[0148]以此方式?jīng)Q定坐標(biāo)Xl后，其次，與拍攝攝影影像頂I時(shí)同樣地，在藉由下部照明光源S2對(duì)具有圖案的基板W賦予來自主面Wb側(cè)的透射照明的狀態(tài)下，以使CCD攝影機(jī)6a的焦點(diǎn)位置(高度)對(duì)準(zhǔn)于加工痕M的深度位置、也即龜裂伸展加工時(shí)的激光LB的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)拍攝該加工位置(步驟STP5)。接著，藉由對(duì)所取得的攝影影像進(jìn)行既定處理，來決定可視為加工痕M在X方向的代表坐標(biāo)位置的坐標(biāo)X2 (步驟STP6)。
[0149]圖9 (a)及圖9(b)是用以說明基于在步驟STP5取得的具有圖案的基板W的攝影影像頂2的坐標(biāo)X2的決定方法的圖。
[0150]更詳細(xì)言之，圖9 (a)是顯示在步驟STP5取得的攝影影像頂2中激光LB的照射位置IPl近旁的部分。與圖8(a)所示的攝影影像頂1同樣地，在該攝影影像頂2中，加工痕M被觀察為在Y方向延伸的微小點(diǎn)列或大致連續(xù)線，又，也觀察到從此加工痕M往主面Wa伸展的龜裂CR1。不過，藉由攝影時(shí)的焦點(diǎn)位置設(shè)定于加工痕M的深度位置，而在攝影影像IM2中，被觀察到加工痕M的對(duì)比較攝影影像Ml強(qiáng)。
[0151]基于以此方式取得的攝影影像頂2的坐標(biāo)X2的決定，是與步驟STP4中的龜裂CRl的終端Tl的決定方法同樣地，設(shè)定于Y方向具有長度方向且包含加工痕M及龜裂CRl的像在內(nèi)的既定矩形區(qū)域RE2，并作成將該矩形區(qū)域RE2中的X坐標(biāo)為相同位置的像素值(色濃度值)沿Y方向加以計(jì)算而成的設(shè)定檔，藉此來進(jìn)行。圖9(b)所示，是以圖9(a)所示的攝影影像頂2為對(duì)象藉由上述計(jì)算處理而取得的設(shè)定檔PF2。此外，矩形區(qū)域RE2與矩形區(qū)域REl可設(shè)定為相同尺寸，也可視各個(gè)攝影影像中加工痕M或龜裂CRl的存在位置而使其兩者相異。
[0152]如上所述，圖9(a)所示的攝影影像頂2，由于是將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于加工痕M的深度位置而取得的，因此可知，越接近加工痕M之處，在圖9(b)所示的設(shè)定檔PF2中像素值就越高。因此，本實(shí)施形態(tài)中，是將該設(shè)定檔PF2中像素值為最大的坐標(biāo)X2視為加工痕M在X方向的坐標(biāo)位置。
[0153]此外，步驟STP3?STP6所示的處理的執(zhí)行順序也可適當(dāng)替換，也可適當(dāng)并行進(jìn)行。例如，也可在連續(xù)進(jìn)行步驟STP3及步驟STP5的攝影處理后，依序進(jìn)行步驟STP4及步驟STP6的坐標(biāo)X1、X2的特定處理，也可在步驟STP3的攝影處理后，進(jìn)行步驟STP4的坐標(biāo)Xl的特定處理的期間，與此并行地進(jìn)行步驟STP5的攝影處理。
[0154]藉由以上形態(tài)決定坐標(biāo)Xl及X2的值后，接著，算出這些坐標(biāo)值的差分值ΛΧ =X2-X1，根據(jù)其結(jié)果特定出應(yīng)進(jìn)行偏置的方向(步驟STP7)。
[0155]具體而言，ΛΧ與偏置方向之間有以下的關(guān)系。
[0156]ΛΧ> O—終端Tl到達(dá)較加工痕M更靠+X方向一往-X方向偏置；
[0157]ΛΧ< O—終端Tl到達(dá)較加工痕M更靠-X方向一往+X方向偏置；
[0158]AX = O —終端Tl到達(dá)緊挨加工痕M上方一不需偏置。
[0159]只要是圖8(a)及圖8(b)及圖9(a)及圖9(b)所示的情形，由于ΛΧ<0，因此被特定為應(yīng)往+X方向偏置。
[0160]藉由如上述特定偏置方向，接著，根據(jù)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)部3的被加工物數(shù)據(jù)Dl與照射位置偏置數(shù)據(jù)D3，決定對(duì)被特定出的偏置方向的偏置量(步驟STP8)。
[0161]如上所述，在被加工物數(shù)據(jù)Dl記述有實(shí)際作為加工對(duì)象(也即已進(jìn)行偏置設(shè)定用的龜裂伸展加工)的具有圖案的基板W的個(gè)體信息(結(jié)晶方位、厚度等)。另一方面，在照射位置偏置數(shù)據(jù)D3預(yù)先有能依照具有圖案的基板W的個(gè)體信息設(shè)定偏置量的記述。偏置設(shè)定部26是從被加工物數(shù)據(jù)Dl取得具有圖案的基板W的個(gè)體信息，并參照照射位置偏置數(shù)據(jù)D3決定與該個(gè)體信息對(duì)應(yīng)的偏置量。
[0162]此外，從照射位置偏置數(shù)據(jù)D3的記述內(nèi)容決定的偏置量，經(jīng)驗(yàn)上是賦予只要以其值使激光LB的照射位置對(duì)加工位置偏置則大部分的情形可避免如圖4所示的龜裂CR2導(dǎo)致單位圖案UP的破壞的值。例如，只要是有具有圖案的基板W厚度越大則龜裂的傾斜的程度亦越大的傾向，則設(shè)想在照射位置偏置數(shù)據(jù)D3以具有圖案的基板W厚度越大則設(shè)定越大的偏置量的方式來記述等的對(duì)應(yīng)。
[0163]照射位置偏置數(shù)據(jù)D3的形態(tài)并無特別限定。例如可是將照射位置偏置數(shù)據(jù)D3作成依每一具有圖案的基板W的材質(zhì)種類或厚度范圍記述有應(yīng)設(shè)定的偏置量的表的形態(tài)，或是厚度與偏置量規(guī)定為某函數(shù)關(guān)系的形態(tài)。
[0164]又，由上述的決定方法可清楚得知，偏置量的決定，由于能與以步驟STPl?STP7進(jìn)行的偏置方向的特定無關(guān)系地進(jìn)行，因此不一定要在特定出偏置方向后再?zèng)Q定，也可是在偏置方向的特定前或與偏置方向的特定并行地進(jìn)行的形態(tài)。
[0165]在步驟STP7的偏置方向的決定與在步驟STP8的偏置量的決定后，偏置設(shè)定處理即結(jié)束。接續(xù)于此，根據(jù)所決定的偏置方向及偏置量進(jìn)行用以將具有圖案的基板W單片化的龜裂伸展加工處理。藉此，可實(shí)現(xiàn)非常良好地抑制了因龜裂伸展導(dǎo)致的單位圖案UP的破壞的具有圖案的基板W的單片化。
[0166]此外，原理上雖能根據(jù)以步驟STP7算出的ΛΧ的值設(shè)定偏置量或?qū)ⅵ侗旧碓O(shè)定為偏置量，但采用這種形態(tài)也不一定會(huì)提升偏置量的設(shè)定精度。其原因在于，以上述形態(tài)決定的坐標(biāo)Xl或Χ2，就其算出原理而言，不完全可說是能正確地代表龜裂CRl的終端Tl或加工痕M的實(shí)際位置的值，由于單單是為了決定偏置方向而權(quán)宜地求出的值，因此其差分值ΔX不見得可在該具有圖案的基板W的所有加工中賦予適當(dāng)?shù)钠昧俊?br> [0167](第2形態(tài))
[0168]激光加工裝置100的偏置條件的設(shè)定處理方法不限于上述的第I形態(tài)。圖10是顯示第2形態(tài)的偏置條件的設(shè)定處理流程的圖。圖10所示的第2形態(tài)的設(shè)定處理，除了在取代圖6所示的第I形態(tài)中的設(shè)定處理的步驟STP3及步驟STP4而進(jìn)行步驟STP13及步驟STP14這點(diǎn)、以及伴隨于此地在步驟STP7的差分值的算出所使用的坐標(biāo)值與第I設(shè)定處理不同這點(diǎn)以外，其余均與第I設(shè)定處理相同。
[0169]具體而言，第2形態(tài)中，在藉由步驟STPl?步驟STP2進(jìn)行暫態(tài)加工后，在藉由下部照明光源S2對(duì)具有圖案的基板W賦予來自主面Wb側(cè)的透射照明的狀態(tài)下，以使CCD攝影機(jī)6a的焦點(diǎn)位置(高度)對(duì)準(zhǔn)在此時(shí)的具有圖案的基板W背面即主面Wb的狀態(tài)拍攝已進(jìn)行暫態(tài)加工的位置(步驟STP13)。接著，藉由對(duì)所取得的攝影影像進(jìn)行基于圖8(a)及圖8(b)所說明的與決定龜裂CRl的終端Tl的影像處理相同的影像處理，來決定可視為在龜裂CR2的主面Wb中的終端T2在X方向的代表坐標(biāo)位置的坐標(biāo)X3 (步驟STP14)。具體而言，是作成與圖8 (b)的設(shè)定檔PFl相同的設(shè)定檔，并將其中像素值最大的坐標(biāo)X3視為龜裂CR2的終端T2的位置。
[0170]接著，接續(xù)于此步驟進(jìn)行步驟STP5?步驟STP6的處理求出坐標(biāo)X2后，在步驟STP7中算出ΛΧ = X2-X3，根據(jù)其結(jié)果特定出應(yīng)進(jìn)行偏置的方向(偏置方向)(步驟STP7)。
[0171]具體而言，ΛΧ與偏置方向之間有以下的關(guān)系。
[0172]ΛΧ> O—終端T2到達(dá)較加工痕M更靠-X方向一往+X方向偏置；
[0173]ΛΧ< O—終端Τ2到達(dá)較加工痕M更靠+X方向一往-X方向偏置；
[0174]AX = O —終端Τ2到達(dá)緊挨加工痕M下方一不需偏置。
[0175]又，偏置量的設(shè)定只要與第I形態(tài)同樣地進(jìn)行即可。
[0176]第2形態(tài)的情形也與第I形態(tài)同樣地，在步驟STP7的偏置方向的決定與在步驟STP8的偏置量的決定后，偏置設(shè)定處理即結(jié)束，接續(xù)于此，根據(jù)所決定的偏置方向及偏置量進(jìn)行用以將具有圖案的基板W單片化的龜裂伸展加工處理。藉此，可實(shí)現(xiàn)非常良好地抑制了因龜裂伸展導(dǎo)致的單位圖案UP的破壞的具有圖案的基板W的單片化。
[0177]如以上所說明，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，在藉由龜裂伸展加工將具有圖案的基板單片化時(shí)，在與定向平面正交的方向的加工中龜裂會(huì)傾斜的情形，由于能藉由在使激光的照射位置偏置后進(jìn)行該龜裂伸展加工，來抑制龜裂的傾斜，因此，可非常良好地抑制將設(shè)置于具有圖案的基板的構(gòu)成各個(gè)元件芯片的單位圖案單片化時(shí)產(chǎn)生的破壞。其結(jié)果是，提升了藉由將具有圖案的基板單片化而取得的元件芯片的良率。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形態(tài)上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光加工裝置，其具備: 射出源，射出激光； 載臺(tái)，能固定具有圖案的基板，該具有圖案的基板是在單結(jié)晶基板上將多個(gè)單位元件圖案二維地反復(fù)配置而成； 能藉由使前述射出源與前述載臺(tái)相對(duì)移動(dòng)以將前述激光一邊沿既定的加工預(yù)定線掃描、一邊照射于前述具有圖案的基板，其特征在于: 能執(zhí)行龜裂伸展加工，其是以藉由前述激光的各個(gè)單位脈沖光而形成于前述具有圖案的基板的加工痕沿前述加工預(yù)定線位于離散處的方式照射前述激光，使龜裂從各個(gè)前述加工痕在前述具有圖案的基板伸展； 且進(jìn)一步具備 攝影手段，能拍攝載置于前述載臺(tái)的前述具有圖案的基板；以及偏置條件設(shè)定手段，是設(shè)定偏置條件，該偏置條件是用以在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置； 前述偏置條件設(shè)定手段，在將前述具有圖案的基板的一部分位置設(shè)定為前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工的執(zhí)行位置，對(duì)前述執(zhí)行位置進(jìn)行前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加 工即暫態(tài)加工后， 使前述攝影手段拍攝在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于前述具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第I攝影影像，且在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于已進(jìn)行前述暫態(tài)加工時(shí)的前述激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第2攝影影像；根據(jù)從前述第I攝影影像特定的從藉由前述暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端的位置坐標(biāo)與根據(jù)從前述第2攝影影像特定的前述暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，在前述龜裂伸展加工時(shí)特定應(yīng)使前述激光的照射位置偏置的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其中，前述偏置條件設(shè)定手段，根據(jù)藉由在前述第I攝影影像與前述第2攝影影像的各個(gè)中沿前述暫態(tài)加工時(shí)的加工方向計(jì)算像素值而取得的計(jì)算設(shè)定檔，特定在前述暫態(tài)加工時(shí)產(chǎn)生的前述龜裂的終端的位置坐標(biāo)與前述暫態(tài)加工時(shí)的前述加工痕的位置坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光加工裝置，其中，前述偏置條件設(shè)定手段，是根據(jù)預(yù)先取得的作為前述龜裂開始點(diǎn)加工的對(duì)象的前述具有圖案的基板的個(gè)體信息，決定在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置時(shí)的偏置量。
4.一種具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，是設(shè)定進(jìn)行加工時(shí)的加工條件的方法，該加工是藉由對(duì)在單結(jié)晶基板上將多個(gè)單位元件圖案二維地反復(fù)配置而成的具有圖案的基板照射激光光以將前述具有圖案的基板單片化，其特征在于: 將前述具有圖案的基板單片化的加工，是以藉由前述激光的各個(gè)單位脈沖光而形成于前述具有圖案的基板的加工痕沿前述加工預(yù)定線位于離散處的方式照射前述激光，使龜裂從各個(gè)前述加工痕在前述具有圖案的基板伸展的龜裂伸展加工； 且具備:偏置條件設(shè)定步驟，是在前述龜裂開始點(diǎn)加工前，設(shè)定用以在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置的偏置條件； 前述偏置條件設(shè)定步驟，具備: 暫態(tài)加工步驟，在將前述具有圖案的基板的一部分位置設(shè)定為前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工的執(zhí)行位置，對(duì)前述執(zhí)行位置進(jìn)行前述偏置條件設(shè)定用的前述龜裂伸展加工即暫態(tài)加工； 攝影步驟，使既定的攝影手段拍攝在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于前述具有圖案的基板表面的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第I攝影影像，且在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)于已進(jìn)行前述暫態(tài)加工時(shí)的前述激光的焦點(diǎn)位置的狀態(tài)下拍攝前述暫態(tài)加工的前述執(zhí)行位置而取得第2攝影影像；以及 偏置方向特定步驟，根據(jù)從前述第I攝影影像特定的從藉由前述暫態(tài)加工形成的加工痕伸展的龜裂的終端的位置坐標(biāo)與根據(jù)從前述第2攝影影像特定的前述暫態(tài)加工的加工痕的位置坐標(biāo)的差分值，在前述龜裂伸展加工時(shí)特定應(yīng)使前述激光的照射位置偏置的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，其中，前述偏置方向特定步驟中，根據(jù)藉由在前述第I攝影影像與前述第2攝影影像的各個(gè)中沿前述暫態(tài)加工時(shí)的加工方向計(jì)算像素值而取得的計(jì)算設(shè)定檔，特定在前述暫態(tài)加工時(shí)產(chǎn)生的前述龜裂的終端的位置坐標(biāo)與前述暫態(tài)加工時(shí)的前述加工痕的位置坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有圖案的基板的加工條件設(shè)定方法，其中，前述偏置條件設(shè)定步驟，進(jìn)一步具備根據(jù)預(yù)先取得的作為前述龜裂開始點(diǎn)加工的對(duì)象的前述具有圖案的基板的個(gè)體信息，決定在前述龜裂伸展加工時(shí)使前述激光光的照射位置從前述加工預(yù)定線偏置時(shí)的偏置量。`
【文檔編號(hào)】B23K26/53GK103785957SQ201310337996
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】巖坪佑磨, 五十川久司, 長友正平, 中谷郁祥, 木山直哉 申請(qǐng)人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司