(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工基板をステージに載置し、
クロック信号を発生し、
前記クロック信号に同期したパルスレーザビームを出射し、
前記ステージが移動を開始して加速した後、一定速度になる前記ステージの位置を同期位置としてあらかじめ設定し、
前記ステージの位置を位置センサで検出し、
前記ステージの移動を開始し、前記位置センサが検出する前記ステージの位置が前記同期位置となった後に、前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を開始し、
前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を、前記クロック信号に同期して前記パルスレーザビームの通過と遮断を制御することで、光パルス単位で切り替え、
前記被加工基板に基板表面に達するクラックを形成し、
前記パルスレーザビームの照射と非照射が照射光パルス数と非照射光パルス数の所定の組み合わせを連続的に繰り返すことで行われることを特徴とするレーザダイシング方法。
【請求項２】
前記ステージの移動が前記クロック信号に同期することを特徴とする請求項１記載のレーザダイシング方法。
【請求項３】
前記被加工基板がサファイア基板であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザダイシング方法。
【請求項４】
被加工基板を載置可能なステージと、
前記ステージの位置を検出する位置センサと、
クロック信号を発生する基準クロック発振回路と、
パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、
前記パルスレーザビームを前記クロック信号に同期させるレーザ発振器制御部と、
前記レーザ発振器と前記ステージとの間の光路に設けられ、前記パルスレーザビームの前記被加工基板への照射と非照射を切り替えるパルスピッカーと、
前記位置センサによって検出される前記ステージの位置と同期し、前記クロック信号に同期して、光パルス単位で前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を制御するパルスピッカー制御部と、
を備え、
前記パルスピッカー制御部が、前記位置センサにより検出される前記ステージの位置があらかじめ設定された前記ステージの速度が加速後に一定速度となる同期位置となった後に、前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を開始し、前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を照射光パルス数と非照射光パルス数の所定の組み合わせを連続的に繰り返すよう制御することを特徴とするレーザダイシング装置。
【請求項５】
ダイシング加工データを前記パルスレーザビームの光パルス数で記述した加工テーブルを記憶する加工テーブル部を備え、
前記加工テーブルに基づき、前記パルスピッカー制御部が前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を制御することを特徴とする請求項４記載のレーザダイシング装置。
【請求項６】
前記ステージの移動が前記クロック信号に同期するよう制御されることを特徴とする請求項４または請求項５記載のレーザダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスレーザビームを用いるレーザダイシング方法およびレーザダイシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板のダイシングにパルスレーザビームを用いる方法が特許文献１に開示されている。特許文献１の方法は、パルスレーザビームによって生ずる光学的損傷により加工対象物の内部にクラック領域を形成する。そして、このクラック領域を起点として加工対象物を切断する。
【０００３】
従来の技術では、パルスレーザビームのエネルギー、スポット径、パルスレーザビームと加工対象物の相対移動速度等をパラメータとしてクラック領域の形成を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８６７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
もっとも、従来の方法では予期せぬ場所にクラックが生じるなど、クラックの発生を十分に制御できないという問題がある。このため、特に、例えばサファイアなどのような硬質の基板のダイシング、あるいは、割断幅の狭いダイシングには適用することが困難である。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、パルスレーザビームの照射パターンを最適化することでクラックの発生を制御し、優れた割断特性を実現するレーザダイシング方法およびレーザダイシング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のレーザダイシング方法は、被加工基板をステージに載置し、クロック信号を発生し、前記クロック信号に同期したパルスレーザビームを出射し、前記ステージが移動を開始して加速した後、一定速度になる前記ステージの位置を同期位置としてあらかじめ設定し、前記ステージの位置を位置センサで検出し、前記ステージの移動を開始し、前記位置センサが検出する前記ステージの位置が前記同期位置となった後に、前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を開始し、前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を、前記クロック信号に同期して前記パルスレーザビームの通過と遮断を制御することで、光パルス単位で切り替え、前記被加工基板に基板表面に達するクラックを形成し、前記パルスレーザビームの照射と非照射が照射光パルス数と非照射光パルス数の所定の組み合わせを連続的に繰り返すことで行われることを特徴とする。
【０００９】
上記態様の方法において、前記ステージを移動することにより、前記被加工基板と前記パルスレーザビームとを相対的に移動させることが望ましい。
【００１０】
上記態様の方法において、前記パルスレーザビームの照射と非照射の際、前記ステージが一定速度で移動することが望ましい。
【００１１】
上記態様の方法において、前記パルスレーザビームの照射と非照射が、前記ステージの位置と同期することが望ましい。
【００１２】
上記態様の方法において、前記被加工基板がサファイア基板であることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の一態様のレーザダイシング装置は、被加工基板を載置可能なステージと、前記ステージの位置を検出する位置センサと、クロック信号を発生する基準クロック発振回路と、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、前記パルスレーザビームを前記クロック信号に同期させるレーザ発振器制御部と、前記レーザ発振器と前記ステージとの間の光路に設けられ、前記パルスレーザビームの前記被加工基板への照射と非照射を切り替えるパルスピッカーと、前記位置センサによって検出される前記ステージの位置と同期し、前記クロック信号に同期して、光パルス単位で前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を制御するパルスピッカー制御部と、を備え、前記パルスピッカー制御部が、前記位置センサにより検出される前記ステージの位置があらかじめ設定された前記ステージの速度が加速後に一定速度となる同期位置となった後に、前記被加工基板への前記パルスレーザビームの照射と非照射を開始し、前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を照射光パルス数と非照射光パルス数の所定の組み合わせを連続的に繰り返すよう制御することを特徴とする。
【００１４】
上記態様の装置において、ダイシング加工データを前記パルスレーザビームの光パルス数で記述した加工テーブルを記憶する加工テーブル部を備え、前記加工テーブルに基づき、前記パルスピッカー制御部が前記パルスレーザビームの前記パルスピッカーにおける通過と遮断を制御することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パルスレーザビームの照射パターンを最適化することでクラックの発生を制御し、優れた割断特性を実現するレーザダイシング方法およびレーザダイシング装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態のレーザダイシング方法で用いられるレーザダイシング装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態のレーザダイシング方法のタイミング制御を説明する図である。
【図３】実施の形態のレーザダイシング方法のパルスピッカー動作と変調パルスレーザビームのタイミングを示す図である。
【図４】実施の形態のレーザダイシング方法の照射パターンの説明図である。
【図５】サファイア基板上に照射される照射パタ−ンを示す上面図である。
【図６】図５のＡＡ断面図である。
【図７】ステージ移動とダイシング加工との関係を説明する図である。
【図８】実施例１の照射パターンを示す図である。
【図９】実施例１のレーザダイシングの結果を示す図である。
【図１０】実施例２のレーザダイシングの結果を示す図である。
【図１１】実施例３のレーザダイシングの結果を示す図である。
【図１２】実施例４のレーザダイシングの結果を示す図である。
【図１３】実施例５のレーザダイシングの結果を示す図である。
【図１４】実施例６−９のレーザダイシングの結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
本実施の形態のレーザダイシング方法は、被加工基板をステージに載置し、クロック信号を発生し、クロック信号に同期したパルスレーザビームを出射し、被加工基板とパルスレーザビームとを相対的に移動させ、被加工基板へのパルスレーザビームの照射と非照射を、クロック信号に同期してパルスレーザビームの通過と遮断を制御することで、光パルス単位で切り替え、被加工基板に基板表面に達するクラック領域を形成する。
【００１９】
上記構成により、被加工基板へのパルスレーザビームの照射と非照射を最適な配分で精度良く実行することができる。したがって、基板表面に達するクラックの発生を制御し、クラック領域を安定して最適な形状に形成することが可能となる。よって、優れた割断特性を実現するレーザダイシング方法を提供することが可能になる。
【００２０】
上記レーザダイシング方法を実現する本実施の形態のレーザダイシング装置は、被加工基板を載置可能なステージと、クロック信号を発生する基準クロック発振回路と、パルスレーザビームを出射するレーザ発振器と、パルスレーザビームをクロック信号に同期させるレーザ発振器制御部と、レーザ発振器とステージとの間の光路に設けられ、パルスレーザビームの被加工基板への照射と非照射を切り替えるパルスピッカーと、クロック信号に同期して、光パルス単位でパルスレーザビームのパルスピッカーにおける通過と遮断を制御するパルスピッカー制御部と、を備える。
【００２１】
図１は本実施の形態のレーザダイシング装置の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態のレーザダイシング装置１０は、その主要な構成として、レーザ発振器１２、パルスピッカー１４、ビーム整形器１６、集光レンズ１８、ＸＹＺステージ部２０、レーザ発振器制御部２２、パルスピッカー制御部２４および加工制御部２６を備えている。加工制御部２６には所望のクロック信号Ｓ１を発生する基準クロック発振回路２８および加工テーブル部３０が備えられている。
【００２２】
レーザ発振器１２は、基準クロック発振回路２８で発生するクロック信号Ｓ１に同期した周期ＴｃのパルスレーザビームＰＬ１を出射するよう構成されている。照射パルス光の強度はガウシアン分布を示す。
【００２３】
ここでレーザ発振器１２から射出されるレーザ波長は被加工基板に対して透過性の波長を使用する。レーザとしては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ等を用いることができる。例えば、被加工基板がサファイア基板である場合には、波長５３２ｎｍの、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザを用いることが望ましい。
【００２４】
パルスピッカー１４は、レーザ発振器１２とレーザビームスキャナ１８との間の光路に設けられる。そして、クロック信号Ｓ１に同期してパルスレーザビームＰＬ１の通過と遮断（オン／オフ）を切り替えることで被加工基板へのパルスレーザビームＰＬ１の照射と非照射を、光パルス数単位で切り替えるよう構成されている。このように、パルスピッカー１４の動作によりパルスレーザビームＰＬ１は、被加工基板の加工のためにオン／オフが制御され、変調された変調パルスレーザビームＰＬ２となる。
【００２５】
パルスピッカー１４は、例えば音響光学素子（ＡＯＭ）で構成されていることが望ましい。また、例えばラマン回折型の電気光学素子（ＥＯＭ）を用いても構わない。
【００２６】
ビーム整形器１６は、入射したパルスレーザビームＰＬ２を所望の形状に整形されたパルスレーザビームＰＬ３とする。例えば、ビーム径を一定の倍率で拡大するビームエキスパンダである。また、例えば、ビーム断面の光強度分布を均一にするホモジナイザのような光学素子が備えられていてもよい。また、例えばビーム断面を円形にする素子や、ビームを円偏光にする光学素子が備えられていても構わない。
【００２７】
集光レンズ１８は、ビーム整形器１６で整形されたパルスレーザビームＰＬ３を集光し、ＸＹＺステージ部２０上に載置される被加工基板Ｗ、例えばＬＥＤが下面に形成されるサファイア基板にパルスレーザビームＰＬ４を照射するよう構成されている。
【００２８】
ＸＹＺステージ部２０は、被加工基板Ｗを載置可能で、ＸＹＺ方向に自在に移動できるＸＹＺステージ（以後、単にステージとも言う）、その駆動機構部、ステージの位置を計測する例えばレーザ干渉計を有した位置センサ等を備えている。ここで、ＸＹＺステージは、その位置決め精度および移動誤差がサブミクロンの範囲の高精度になるよう構成されている。
【００２９】
加工制御部２６はレーザダイシング装置１０による加工を全体的に制御する。基準クロック発振回路２８は、所望のクロック信号Ｓ１を発生する。また、加工テーブル部３０には、ダイシング加工データをパルスレーザビームの光パルス数で記述した加工テーブルが記憶される。
【００３０】
次に、上記レーザダイシング装置１０を用いたレーザダイシング方法について、図１〜図７を用いて説明する。
【００３１】
まず、被加工基板Ｗ、例えば、サファイア基板をＸＹＺステージ部２０に載置する。このサファイア基板は、例えば下面にエピタキシャル成長されたＧａＮ層を有し、このＧａＮ層に複数のＬＥＤがパターン形成されているウェハである。ウェハに形成されるノッチまたはオリエンテーションフラットを基準にＸＹＺステージに対するウェハの位置合わせが行われる。
【００３２】
図２は、本実施の形態のレーザダイシング方法のタイミング制御を説明する図である。加工制御部２６内の基準クロック発振回路２８において、周期Ｔｃのクロック信号Ｓ１が生成される。レーザ発振器制御部２２は、レーザ発振器１２がクロック信号Ｓ１に同期した周期ＴｃのパルスレーザビームＰＬ１を出射するよう制御する。この時、クロック信号Ｓ１の立ち上がりとパルスレーザビームの立ち上がりには、遅延時間ｔ１が生ずる。
【００３３】
レーザ光は、被加工基板に対して透過性を有する波長のものを使用する。ここで、被加工基板材料の吸収のバンドギャプＥｇより、照射するレーザ光の光子のエネルギーｈνが大きいレーザ光を用いることが好ましい。エネルギーｈνがバンドギャプＥｇより非常に大きいと、レーザ光の吸収が生ずる。これを多光子吸収と言い、レーザ光のパルス幅を極めて短くして、多光子吸収を被加工基板の内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、イオン価数変化、結晶化、非晶質化、分極配向または微小クラック形成等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化領域（カラーセンター）が形成される。
【００３４】
そして、被加工基板材料に対して、透過性を有する波長を使用すると、基板内部の焦点付近にレーザ光を導光、集光が可能となる。従って、局所的に屈折率変化領域を加工することが可能となる。この屈性率変化領域を、以後、改質領域と称する。
【００３５】
パルスピッカー制御部２４は、加工制御部２６から出力される加工パターン信号Ｓ２を参照し、クロック信号Ｓ１に同期したパルスピッカー駆動信号Ｓ３を生成する。加工パターン信号Ｓ２は、加工テーブル部３０に記憶され、照射パターンの情報を光パルス単位で光パルス数で記述する加工テーブルを参照して生成される。パルスピッカー１４は、パルスピッカー駆動信号Ｓ３に基づき、クロック信号Ｓ１に同期してパルスレーザビームＰＬ１の通過と遮断（オン／オフ）を切り替える動作を行う。
【００３６】
このパルスピッカー１４の動作により、変調パルスレーザビームＰＬ２が生成される。なお、クロック信号Ｓ１の立ち上がりとパルスレーザビームの立ち上がり、立下りには、遅延時間ｔ２、ｔ３が生ずる。また、パルスレーザビームの立ち上がり、立下りと、パルスピッカー動作には、遅延時間ｔ４、ｔ５が生ずる。
【００３７】
被加工基板の加工の際には、遅延時間ｔ１〜ｔ５を考慮して、パルスピッカー駆動信号Ｓ３等の生成タイミングや、被加工基板とパルスレーザビームとの相対移動タイミングが決定される。
【００３８】
図３は、本実施の形態のレーザダイシング方法のパルスピッカー動作と変調パルスレーザビームＰＬ２のタイミングを示す図である。パルスピッカー動作は、クロック信号Ｓ１に同期して光パルス単位で切り替えられる。このように、パルスレーザビームの発振とパルスピッカーの動作を、同じクロック信号Ｓ１に同期させることで、光パルス単位の照射パターンを実現できる。
【００３９】
具体的には、パルスレーザビームの照射と非照射が、光パルス数で規定される所定の条件に基づき行われる。すなわち、照射光パルス数（Ｐ１）と、非照射光パルス数（Ｐ２）を基にパルスピッカー動作が実行され、被加工基板への照射と非照射が切り替わる。パルスレーザビームの照射パターンを規定するＰ１値やＰ２値は、例えば、加工テーブルに照射領域レジスタ設定、非照射領域レジスタ設定として規定される。Ｐ１値やＰ２値は、被加工基板の材質、レーザビームの条件等により、ダイシング時のクラック形成を最適化する所定の条件に設定される。
【００４０】
変調パルスレーザビームＰＬ２は、ビーム整形器１６により所望の形状に整形されたパルスレーザビームＰＬ３とする。さらに、整形されたパルスレーザビームＰＬ３は、集光レンズ１８で集光され所望のビーム径を有するパルスレーザビームＰＬ４となり、被加工基板であるウェハ上に照射される。
【００４１】
ウェハをＸ軸方向およびＹ軸方向にダイシングする場合、まず、例えば、ＸＹＺステージをＸ軸方向に一定速度で移動させて、パルスレーザビームＰＬ４を走査する。そして、所望のＸ軸方向のダイシングが終了した後、ＸＹＺステージをＹ軸方向に一定速度で移動させて、パルスレーザビームＰＬ４を走査する。これにより、Ｙ軸方向のダイシングを行う。
【００４２】
Ｚ軸方向（高さ方向）については、集光レンズの集光位置がウェハ内の所定深さに位置するよう調整する。この所定深さは、ダイシングの際にクラックが所望の形状に形成されるよう設定される。
【００４３】
この時、
被加工基板の屈性率：ｎ
被加工基板表面からの加工位置：Ｌ
Ｚ軸移動距離：Ｌｚ
とすると、
Ｌｚ＝Ｌ／ｎ
となる。即ち、集光レンズによる集光位置を被加工基板の表面をＺ軸初期位置とした時、基板表面から深さ「Ｌ」の位置に加工する場合、Ｚ軸を「Ｌｚ」移動させればよい。
【００４４】
図４は、本実施の形態のレーザダイシング方法の照射パターンの説明図である。図のように、クロック信号Ｓ１に同期してパルスレーザビームＰＬ１が生成される。そして、クロック信号Ｓ１に同期してパルスレーザビームの通過と遮断を制御することで、変調パルスレーザビームＰＬ２が生成される。
【００４５】
そして、ステージの横方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）の移動により、変調パルスレーザビームＰＬ２の照射光パルスがウェハ上に照射スポットとして形成される。このように、変調パルスレーザビームＰＬ２を生成することで、ウェハ上に照射スポットが光パルス単位で制御され断続的に照射される。図４の場合は、照射光パルス数（Ｐ１）＝２、非照射光パルス数（Ｐ２）＝１とし、照射光パルス（ガウシアン光）がスポット径のピッチで照射と非照射を繰り返す条件が設定されている。
【００４６】
ここで、
ビームスポット径：Ｄ（μｍ）
繰り返し周波数：Ｆ（ＫＨｚ）
の条件で加工を行うとすると、照射光パルスがスポット径のピッチで照射と非照射を繰り返すためのステージ移動速度Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）は、
Ｖ＝Ｄ×１０−６×Ｆ×１０３
となる。
【００４７】
例えば、
ビームスポット径：Ｄ＝２μｍ
繰り返し周波数：Ｆ＝５０ＫＨｚ
の加工条件で行うとすると、
ステージ移動速度：Ｖ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ
となる。
【００４８】
また、照射光のパワーをＰ（ワット）とすると、パルスあたり照射パルスエネルギーＰ／Ｆの光パルスがウェハに照射されることになる。
【００４９】
図５は、サファイア基板上に照射される照射パタ−ンを示す上面図である。照射面上からみて、照射光パルス数（Ｐ１）＝２、非照射光パルス数（Ｐ２）＝１で、照射スポット径のピッチで照射スポットが形成される。図６は、図５のＡＡ断面図である。図に示すようにサファイア基板内部に改質領域が形成される。そして、この改質領域から、光パルスの走査線上に沿って基板表面に達するクラックが形成される。また、改質領域の照射スポットに対応する領域間にも横方向にクラックが生じる。
【００５０】
このように、基板表面にまで達するクラックを形成することで、後の基板の割断が容易になる。したがって、ダイシングコストの削減が可能となる。なお、クラック形成後の最終的な基板の割断、すなわち個々のＬＥＤチップへの分割は、クラック形成後に自然に分割されるものであっても、人為的な力を更に印加することで分割されるものであっても構わない。
【００５１】
従来のように、パルスレーザビームを連続的に基板に照射する方法では、例え、ステージ移動速度、集光レンズの開口数、照射光パワー等を最適化したとしても、基板表面に達するクラックの発生を所望の形状に制御することは困難であった。本実施の形態のように、パルスレーザビームの照射と非照射を、光パルス単位で断続的に切り替えて照射パターンを最適化することで、基板表面に達するクラックの発生が制御され、優れた割断特性を備えたレーザダイシング方法が実現される。
【００５２】
すなわち、例えば、基板表面にレーザの走査線に沿った直線的で幅の狭いクラックの形成が可能となる。このため、ダイシング時に、基板に形成されるＬＥＤ等のデバイスに及ぼされるクラックの影響を最小化できる。また、例えば、直線的なクラックの形成が可能となるため、基板表面にクラックが形成される領域の幅を狭くできる。このため、設計上のダイシング幅を狭めることが可能である。したがって、同一基板あるいはウェハ上に形成されるデバイスのチップ数を増大させることが可能となり、デバイスの製造コスト削減にも寄与する。
【００５３】
また、本実施の形態のレーザダイシング装置によれば、パルスレーザビームの照射と非照射を、光パルス単位で任意に設定可能である。したがって、パルスレーザビームの照射と非照射を、光パルス単位で切り替えて照射パターンを最適化することで、クラックの発生が制御され、優れた割断特性を備えたレーザダイシングを実現できる。
【００５４】
図７は、ステージ移動とダイシング加工との関係を説明する図である。ＸＹＺステージには、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動位置を検出する位置センサが設けられている。例えば、ステージのＸ軸またはＹ軸方向への移動開始後、ステージ速度が速度安定域に入る位置をあらかじめ同期位置として設定しておく。そして、位置センサにおいて同期位置を検出した時、例えば、移動位置検出信号Ｓ４（図１）がパルスピッカー制御部２４に送られることでパルスピッカー動作が許可され、パルスピッカー駆動信号Ｓ３によりパルスピッカーを動作させるようにする。
【００５５】
このように、
ＳＬ：同期位置から基板までの距離
ＷＬ：加工長
Ｗ１：基板端から照射開始位置までの距離
Ｗ２：加工範囲
Ｗ３：照射終了位置から基板端までの距離
が管理される。
【００５６】
このようにして、ステージ位置とパルスピッカーの動作開始位置が同期する。すなわち、パルスレーザビームの照射と非照射と、ステージの位置との同期がとられる。そのため、パルスレーザビームの照射と非照射の際、ステージが一定速度で移動する（速度安定域にある）ことが担保される。したがって、照射スポット位置の規則性が担保され、安定したクラックの形成が実現される。
【００５７】
また、例えば、ステージの移動をクロック信号に同期させることが、照射スポット位置の精度を一層向上させるため望ましい。これは、例えば、加工制御部２６からＸＹＺステージ部２０に送られるステージ移動信号Ｓ５（図１）をクロック信号Ｓ１に同期させることで実現可能である。
【００５８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施の形態においては、レーザダイシング方法、レーザダイシング装置等で、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされるレーザダイシング方法、レーザダイシング装置等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。
【００５９】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのレーザダイシング方法、レーザダイシング装置は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。
【００６０】
例えば、実施の形態では、被加工基板として、ＬＥＤが形成されるサファイア基板を例に説明した。サファイア基板のように硬質なため割断の困難な基板に本発明は有用であるが、被加工基板は、その他、ＳｉＣ（炭化珪素）基板等の半導体材料基板、圧電材料基板、ガラス基板等であっても構わない。
【００６１】
また、実施の形態では、ステージを移動させることで、被加工基板とパルスレーザビームとを相対的に移動させる場合を例に説明した。しかしながら、例えば、レーザビームスキャナ等を用いることで、パルスレーザビームを走査することで、被加工基板とパルスレーザビームとを相対的に移動させる方法または装置であっても構わない。
【００６２】
また、実施の形態においては、照射光パルス数（Ｐ１）＝２、非照射光パルス数（Ｐ２）＝１とする場合を例に説明したが、Ｐ１とＰ２の値は、最適条件とするために任意の値を取ることが可能である。また、実施の形態においては、照射光パルスがスポット径のピッチで照射と非照射を繰り返す場合を例に説明したが、パルス周波数あるいはステージ移動速度を変えることで、照射と非照射のピッチを変えて最適条件を見出すことも可能である。例えば、照射と非照射のピッチをスポット径の１／ｎやｎ倍にすることも可能である。
【００６３】
また、ダイシング加工のパターンについては、例えば、照射領域レジスタ、非照射領域レジスタを複数設けたり、リアルタイムで照射領域レジスタ、非照射領域レジスタ値を所望のタイミングで、所望の値に変更したりすることでさまざまなダイシング加工パターンへの対応が可能となる。
【００６４】
また、レーザダイシング装置として、ダイシング加工データをパルスレーザビームの光パルス数で記述した加工テーブルを記憶する加工テーブル部を備える装置を例に説明した。しかし、必ずしも、このような加工テーブル部を備えなくとも、光パルス単位でパルスレーザビームのパルスピッカーにおける通過と遮断を制御する構成を有する装置であればよい。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００６６】
（実施例１）
実施の形態に記載した方法により、下記条件でレーザダイシングを行った。
被加工基板：サファイア基板
レーザ光源：Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ
波長：５３２ｎｍ
照射光パルス数（Ｐ１）：１
非照射光パルス数（Ｐ２）：２
【００６７】
図８は、実施例１の照射パターンを示す図である。図に示すように、光パルスを１回照射した後、光パルス単位で２パルス分を非照射とする。この条件を以後、照射／非照射＝１／２という形式で記述する。なお、照射・非照射のピッチはスポット径と等しくなっている。
【００６８】
レーザダイシングの結果を、図９に示す。図９（ａ）は基板上面の写真、図９（ｂ）は図９（ａ）より低倍率の基板上面の写真、図９（ｃ）は基板のダイシング方向に沿った断面の写真である。
【００６９】
（実施例２）
照射／非照射＝２／２とする以外は、実施例１と同様の方法でレーザダイシングを行った。レーザダイシングの結果を、図１０に示す。図１０（ａ）は基板上面の写真、図１０（ｂ）は図１０（ａ）より低倍率の基板上面の写真である。
【００７０】
（実施例３）
照射／非照射＝１／３とする以外は、実施例１と同様の方法でレーザダイシングを行った。レーザダイシングの結果を、図１１に示す。図１１（ａ）は基板上面の写真、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の低倍率写真である。
【００７１】
（実施例４）
照射／非照射＝２／３とする以外は、実施例１と同様の方法でレーザダイシングを行った。レーザダイシングの結果を、図１２に示す。図１２（ａ）は基板上面の写真、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の低倍率写真である。
【００７２】
（実施例５）
照射／非照射＝３／３とする以外は、実施例１と同様の方法でレーザダイシングを行った。レーザダイシングの結果を、図１３に示す。図１３（ａ）は基板上面の写真、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の低倍率写真である。
【００７３】
（実施例６−９）
実施例６、７、８、９として、それぞれ、照射／非照射＝１／４、２／４、３／４、４／４とする以外は、実施例１と同様の方法でレーザダイシングを行った。レーザダイシングの結果を、図１４に示す。図１４（ａ）は実施例６の基板上面の写真、図１４（ｂ）は実施例７の基板上面の写真、図１４（ｃ）は実施例８の基板上面の写真、図１４（ｄ）は実施例９の基板上面の写真である。
【００７４】
特に、図９（ｃ）および図１２（ｃ）の断面写真から明らかなように、基板内部の改質領域から基板表面に達するクラックが形成されている。また、図９（ａ）や図１２（ａ）の写真から明らかなように、実施例１の照射／非照射＝１／２の条件、実施例４の照射／非照射＝２／３の条件では、比較的、直線的で幅の狭いクラックが基板上面に形成されることがわかる。一方、図１０（ｂ）や図１３（ｂ）の写真から明らかなように、実施例２の照射／非照射＝２／２の条件、実施例５の照射／非照射＝３／３の条件では、比較的、曲折の多いクラックが基板上面に形成されることがわかる。
【００７５】
以上のように、パルスレーザビームの照射と非照射を、光パルス単位で切り替えて、レーザダイシングを行う際に、照射パターンを最適化することでクラックの発生を制御し、優れた割断特性を実現することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００７６】
１０      パルスレーザ加工装置
１２      レーザ発振器
１４      パルスピッカー
１６      ビーム整形器
１８      集光レンズ
２０      ＸＹＺステージ部
２２      レーザ発振器制御部
２４      パルスピッカー制御部
２６      加工制御部
２８      基準クロック発振回路
３０      加工テーブル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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