激光加工方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年10月27日、申請(qǐng)?zhí)枮?00880103871. 9、發(fā)明名稱為邀 光加工方法的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及用于沿著切斷預(yù)定線將具備GaAs基板的板狀的加工對(duì)象物切斷的激 光加工方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 作為現(xiàn)有的上述技術(shù)領(lǐng)域的激光加工方法，已知有使聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)具備Si基板的 板狀的加工對(duì)象物的內(nèi)部并照射激光，沿著加工對(duì)象物的切斷預(yù)定線，在Si基板上形成作 為切斷的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域（例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004-343008號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明所要解決的問題
[0006] 然而，針對(duì)具備GaAs基板的板狀的加工對(duì)象物，期待可使切斷的可靠性進(jìn)一步提 高的改質(zhì)區(qū)域的形成技術(shù)。
[0007] 因此，本發(fā)明有鑒于上述的問題，其目的在于，提供一種對(duì)于具備GaAs基板的板 狀的加工對(duì)象物、能夠形成作為切斷的起點(diǎn)的功能極佳的改質(zhì)區(qū)域的激光加工方法。
[000引解決問題的方法
[0009] 本發(fā)明者為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行了深入探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對(duì)于具備GaAs基板的 板狀的加工對(duì)象物，為了形成作為切斷的起點(diǎn)的功能極佳的改質(zhì)區(qū)域，照射于加工對(duì)象物 的脈沖激光的脈沖寬度是相當(dāng)重要的因素。即從通過在31ns~54ns的脈沖寬度下照射脈 沖激光而在GaAs基板上形成的改質(zhì)區(qū)域，易于在加工對(duì)象物的厚度方向上產(chǎn)生龜裂。另一 方面，從通過在比31ns短的脈沖寬度或者比54ns長的脈沖寬度下照射脈沖激光而在GaAs 基板上形成的改質(zhì)區(qū)域，難W在加工對(duì)象物的厚度方向上產(chǎn)生龜裂。本發(fā)明者基于該認(rèn)知 而進(jìn)一步進(jìn)行了探討，直至完成本發(fā)明。
[0010] 即本發(fā)明所設(shè)及的激光加工方法，其特征在于，是使聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)具備GaAs基板的 板狀的加工對(duì)象物的內(nèi)部并照射激光，從而沿著加工對(duì)象物的切斷預(yù)定線，在GaAs基板上 形成將成為切斷的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域的激光加工方法，激光為脈沖激光，且激光的脈沖寬度 為 31ns~54ns。
[0011] 在該激光加工方法中，通過在31ns~54ns的脈沖寬度下照射激光，從而沿著切斷 預(yù)定線在GaAs基板上形成作為切斷的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域。由此，沿著切斷預(yù)定線而在GaAs 基板上形成的改質(zhì)區(qū)域，易于在加工對(duì)象物的厚度方向上產(chǎn)生龜裂。因此，根據(jù)該激光加工 方法，對(duì)于具備GaAs基板的板狀的加工對(duì)象物，能夠形成作為切斷的起點(diǎn)的功能極佳的改 質(zhì)區(qū)域。
[0012] 在本發(fā)明所設(shè)及的激光加工方法中，優(yōu)選，激光的脈沖間距（pitch)為7. 5ym~ 10ym。在該情況下，對(duì)于具備GaAs基板的板狀的加工對(duì)象物，能夠形成作為切斷的起點(diǎn)的 功能進(jìn)一步更佳的改質(zhì)區(qū)域。在此，激光的脈沖間距是指：將"激光的聚光點(diǎn)相對(duì)于加工對(duì) 象物的掃描速度（移動(dòng)速度）"除W"脈沖激光的重復(fù)頻率"的數(shù)值。
[0013] 在本發(fā)明所設(shè)及的激光加工方法中，優(yōu)選，在形成改質(zhì)區(qū)域后，W改質(zhì)區(qū)域?yàn)槠?點(diǎn)，沿著切斷預(yù)定線將加工對(duì)象物切斷。在該情況下，能夠沿著切斷預(yù)定線高精度地切斷加 工對(duì)象物。
[0014] 在本發(fā)明所設(shè)及的激光加工方法中，改質(zhì)區(qū)域可W包含烙融處理區(qū)域。
[0015] 發(fā)明的效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于具備GaAs基板的板狀的加工對(duì)象物，能夠形成作為切斷的起點(diǎn) 的功能極佳的改質(zhì)區(qū)域。
【附圖說明】
[0017] 圖1是用來形成改質(zhì)區(qū)域的激光加工裝置的大致構(gòu)成圖。
[001引圖2是作為改質(zhì)區(qū)域的形成對(duì)象的加工對(duì)象物的平面圖。
[0019] 圖3是沿著圖2的加工對(duì)象物的III-III線的截面圖。
[0020] 圖4是激光加工后的加工對(duì)象物的平面圖。
[0021] 圖5是沿著圖4的加工對(duì)象物的V-V線的截面圖。
[0022] 圖6是沿著圖4的加工對(duì)象物的VI-VI線的截面圖。
[0023] 圖7是表示激光加工后的娃片的切斷面的照片的圖。
[0024] 圖8是表示激光的波長和娃基板的內(nèi)部的透過率之間的關(guān)系的圖。
[0025]圖9是表示激光的峰值功率密度和裂紋點(diǎn)的大小之間的關(guān)系的圖。
[0026] 圖10是表示適用于本實(shí)施方式所設(shè)及的激光加工方法的加工對(duì)象物的平面圖。
[0027] 圖11是沿著圖10的加工對(duì)象物的切斷預(yù)定線的部分截面圖。
[0028] 圖12是用來說明本實(shí)施方式所設(shè)及的激光加工方法的加工對(duì)象物的部分截面 圖。
[0029] 圖13是用來說明本實(shí)施方式所設(shè)及的激光加工方法的加工對(duì)象物的部分截面 圖。
[0030] 圖14是表示實(shí)施實(shí)施例W及比較例所設(shè)及的激光加工方法時(shí)的脈沖寬度和分割 率的關(guān)系的圖。
[0031] 圖15是表示實(shí)施實(shí)施例W及比較例所設(shè)及的激光加工方法時(shí)的脈沖間距和分割 率的關(guān)系的圖。
[0032] 圖16是表示表1的條件7的情況下的分割后的加工對(duì)象物的表面的照片W及切 斷面的照片的圖。
[0033] 圖17是表示表1的條件8的情況下的分割后的加工對(duì)象物的表面的照片W及切 斷面的照片的圖。
[0034] 圖18是表示表1的條件9的情況下的分割后的加工對(duì)象物的表面的照片W及切 斷面的照片的圖。
[0035] 圖19是表示表1的條件10的情況下的分割后的加工對(duì)象物的表面的照片W及切 斷面的照片的圖。
[0036] 圖20是表示表1的條件11的情況下的分割后的加工對(duì)象物的表面的照片W及切 斷面的照片的圖。
[0037] 符號(hào)的說明 [003引 1…加工對(duì)象物
[0039] 5…切斷預(yù)定線
[0040] 7…改質(zhì)區(qū)域
[0041] 12...GaAs基板
[004引 13…烙融處理區(qū)域
[004引L…激光
[0044]P…聚光點(diǎn)
【具體實(shí)施方式】
[0045] W下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。在此，在各圖中，對(duì)相 同或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
[0046] 在本實(shí)施方式所設(shè)及的激光加工方法中，使聚光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)板狀的加工對(duì)象物并照射 激光，從而沿著切斷預(yù)定線，在加工對(duì)象物形成改質(zhì)區(qū)域。
[0047] 因此，首先，參照?qǐng)D1~圖9,對(duì)本實(shí)施方式所設(shè)及的激光加工方法的改質(zhì)區(qū)域的 形成進(jìn)行說明。
[004引如圖1所示，激光加工裝置100具備：使激光（加工用激光）L脈沖振蕩的激光光 源101、配置成使激光L的光軸的方向改變90。的分色鏡（die虹Oicmirror) 103、用來使激 光L聚光的聚光用透鏡105。另外，激光加工裝置100具備：用來支承被由聚光用透鏡105 聚光了的激光L照射的加工對(duì)象物1的支承臺(tái)107、用來使支承臺(tái)107沿著X、Y、Z軸方向 移動(dòng)的可動(dòng)臺(tái)111、為了調(diào)節(jié)激光L的輸出和脈沖寬度等而控制激光光源101的激光光源控 制部102、用來枉制可動(dòng)臺(tái)111的移動(dòng)的可動(dòng)臺(tái)枉制部115。
[0049] 在該激光加工裝置100中，從激光光源101射出的激光L通過分色鏡103而使其 光軸的方向改變90°，并通過聚光透鏡105而被聚光于被載置在支承臺(tái)107上的加工對(duì)象 物1的內(nèi)部。與此同時(shí)，使可動(dòng)臺(tái)111移動(dòng)，加工對(duì)象物1相對(duì)于激光L而沿著切斷預(yù)定線 5相對(duì)移動(dòng)。由此，沿著切斷預(yù)定線5在加工對(duì)象物1中形成作為切斷的起點(diǎn)的改質(zhì)區(qū)域。 W下，對(duì)該改質(zhì)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0050] 如圖2所示，在板狀的加工對(duì)象物1中設(shè)置有用于切斷加工對(duì)象物1的切斷預(yù)定 線5。切斷預(yù)定線5是延伸為直線狀的假想線。在加工對(duì)象物1的內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域的情 況下，如圖3所示，在使聚光點(diǎn)P對(duì)準(zhǔn)加工對(duì)象物1的內(nèi)部的狀態(tài)下，使激光L沿著切斷預(yù) 定線5 (即沿著圖2的箭頭A方向）相對(duì)地移動(dòng)。由此，如圖4~圖6所示，改質(zhì)區(qū)域7沿 著切斷預(yù)定線5而被形成于加工對(duì)象物1的內(nèi)部，沿著切斷預(yù)定線5形成的改質(zhì)區(qū)域7作 為切斷起點(diǎn)區(qū)域8。
[0051] 在此，所謂聚光點(diǎn)P是指激光L聚光的地方。另外，切斷預(yù)定線5不限于直線狀，可 W是曲線狀，并且不限于假想線，可W是在加工對(duì)象物1的表面3上實(shí)際引出的線。另外， 改質(zhì)區(qū)域7可W被連續(xù)地形成，也可W被間斷地形成。另外，改質(zhì)區(qū)域7可W至少被形成于 加工對(duì)象物I的內(nèi)部。另外，存在W改質(zhì)區(qū)域7為起點(diǎn)而形成有龜裂的情況，龜裂W及改質(zhì) 區(qū)域7可W露出于加工對(duì)象物1的外表面（表面、背面、或者是外周面）。
[0052] 在此，激光