(57)【要約】【課題】安価なレーザー光を用いても被加工物にアスペクト比の高い損傷を形成することができるレーザー加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の表面の少なくとも一部に、被加工物よりも加工閾値が低い材料からなる損傷形成起点部を配置した被加工物を準備する。被加工物を透過可能なレーザー光を、被加工物を通して損傷形成起点部に照射することで、損傷形成起点部を起点として被加工物に損傷を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面に損傷形成起点部を配置した被加工物を準備するステップと、
前記被加工物を透過可能なレーザー光を、前記被加工物を通して前記損傷形成起点部に照射することで、前記損傷形成起点部を起点として前記被加工物に損傷を形成するステップと、を有し、
前記損傷形成起点部は、前記被加工物よりもレーザー光に対する加工閾値が低い材料からなる、
レーザー加工方法。
【請求項２】
前記損傷形成起点部は、金属、合金、金属化合物または金属酸化物からなる、請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
前記被加工物は、サファイアである、請求項１または請求項２に記載のレーザー加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザー加工方法を用いる、電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
切断された基板を含む電子デバイスであって、
前記基板の切断面には、レーザー加工により形成された、前記基板の表面から内部に向かって伸長する損傷が複数形成されており、
前記基板の厚み方向に対する前記損傷の伸長方向の角度は、前記基板の表面から内部に向かうにつれて漸増している、
電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物にレーザー光を照射することにより損傷を形成するレーザー加工方法、このレーザー加工方法を用いた電子デバイスの製造方法、およびそれにより製造される電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造では、格子状に区画形成された電子デバイス群を個々の電子デバイスにチップ状に分割する工程が必須である。また、個々の電子デバイス上の所望の位置に穴あけ加工をすることや、その他微細な加工を施すことなども求められている。昨今、これらの工程に、レーザー加工装置が用いられることが主流となりつつある。しかし、被加工物によるレーザー光の吸収を利用して被加工物を加工するレーザー加工方法では、光の透過率が高い透明材料の加工が困難であるという問題がある。たとえば、サファイアの加工工程に用いられるレーザー加工装置は、高出力かつ超短パルスのものが多く、高エネルギーで加工を行う。しかしながら、省エネや、加工時間の短縮、被加工物へのダメージ低減、飛散物の低減などの観点からは、低エネルギーで加工することが望ましく、装置価格などの観点からは、ナノ秒やフェムト秒などの超短パルスレーザーではない、安価なレーザーで加工することが望ましい。
【０００３】
特許文献１には、無機材料上に金属系材料またはプラスチック系材料からなる被膜を形成することで、より少ないエネルギーで無機材料にレーザー加工を施すことができる技術が開示されている。この技術では、被膜を形成した部位に被膜側から超短パルスレーザーを照射し、加工を行う（図３Ｂ参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２９８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のレーザー加工方法には、加工形状のアスペクト比が低いという問題がある。すなわち、特許文献１に記載のレーザー加工方法では、レーザー光の照射方向に沿って被加工物の表面から内部に向けて加工を行うが、被加工物表面でのエネルギー損失が大きいため、内部深くまで加工することができないのである（図３Ｂ参照）。また、特許文献１に記載のレーザー加工方法には、超短パルスレーザー光を用いて加工を行っているため、加工装置の価格が増大するという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、安価なレーザー光を用いても被加工物にアスペクト比の高い損傷を形成することができるレーザー加工方法を提供することを目的とする。また、本発明は、このレーザー加工方法を用いた電子デバイスの製造方法、およびそれにより製造される電子デバイスを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のレーザー加工方法に関する。
［１］その表面に損傷形成起点部を配置した被加工物を準備するステップと、前記被加工物を透過可能なレーザー光を、前記被加工物を通して前記損傷形成起点部に照射することで、前記損傷形成起点部を起点として前記被加工物に損傷を形成するステップと、を有し、前記損傷形成起点部は、前記被加工物よりもレーザー光に対する加工閾値が低い材料からなる、レーザー加工方法。
［２］前記損傷形成起点部は、金属、合金、金属化合物または金属酸化物からなる、［１］に記載のレーザー加工方法。
［３］前記被加工物は、サファイアである、［１］または［２］に記載のレーザー加工方法。
【０００８】
また、本発明は、以下の電子デバイスの製造方法および電子デバイスに関する。
［４］［１］〜［３］のいずれか一項に記載のレーザー加工方法を用いる、電子デバイスの製造方法。
［５］切断された基板を含む電子デバイスであって、前記基板の切断面には、レーザー加工により形成された、前記基板の表面から内部に向かって伸長する損傷が複数形成されており、前記基板の厚み方向に対する前記損傷の伸長方向の角度は、前記基板の表面から内部に向かうにつれて漸増している、電子デバイス。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安価なレーザー光を用いても被加工物に対してアスペクト比の高い損傷を形成することが可能である。たとえば、本発明によれば、格子状に区画形成された電子デバイス群を、低コストで個々の電子デバイスに分割することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係るレーザー加工方法の一実施の形態を示す模式図である。
【図２】図２Ａ〜Ｃは、損傷形成起点部のパターニング例を示す図である。
【図３】図３Ａは、本発明に係るレーザー加工方法の一実施の形態における損傷形成の様子を示す模式図であり、図３Ｂは、従来のレーザー加工方法における損傷形成の様子を示す模式図である。
【図４】図４Ａ，Ｂは、本発明に係るレーザー加工方法の別の実施の形態における損傷形成の様子を示す模式図である。
【図５】図５Ａは実施例１の加工結果を示す写真であり、図５Ｂは実施例２の加工結果を示す写真であり、図５Ｃは実施例３の加工結果を示す写真であり、図５Ｄは比較例１の加工結果を示す写真であり、図５Ｅは比較例２の加工結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のレーザー加工方法は、（１）その表面の少なくとも一部に損傷形成起点部を配置した被加工物を準備する第１ステップと、（２）レーザー光を被加工物に照射する第２ステップとを含む。以下、各ステップについて詳細に説明する。
【００１２】
（１）第１ステップ
第１ステップでは、その表面の少なくとも一部に損傷形成起点部を配置した被加工物を準備する。
【００１３】
被加工物の種類は、誘電体であれば特に限定されない。被加工物の例には、サファイア、ＳｉＣ、水晶、ＧａＮ、ガラスなどが含まれる。被加工物は、互いに積層されていてもよいし、他の物に積層されていてもよい。被加工物の形状および大きさは、特に限定されない。
【００１４】
本発明のレーザー加工方法では、被加工物の表面の少なくとも一部に、被加工物よりも加工閾値の低い材料からなる損傷形成起点部を配置する。損傷形成起点部の材料の種類は、被加工物の加工閾値よりも加工閾値が低ければ特に限定されない。たとえば、損傷形成起点部の材料は、照射されるレーザー光に対する吸収係数が被加工物よりも高い材料である。損傷形成起点部の材料の例には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａおよびＭｏからなる群から選択される１または２以上の金属元素からなる純金属、合金または金属化合物や、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３からなる群から選択される１または２以上の金属酸化物などが含まれる。
【００１５】
損傷形成起点部の形成方法は、特に限定されない。たとえば、損傷形成起点部が純金属または合金からなる場合、金属薄膜を被加工物表面に貼り付けてもよいし、スパッタリングや真空蒸着などの薄膜形成手法によって金属薄膜を形成してもよい。その他、めっきや印刷、インクジェットなどの様々な手法を用いることができる。また、フォトリソグラフィーなどの方法により、被加工物表面にパターニングされた金属薄膜を形成してもよい（図２参照）。一方、損傷形成起点部が金属酸化物からなる場合、金属酸化物の粉末を含む組成物を損傷形成起点部に塗布し乾燥させればよい。また、損傷形成起点部は、被加工物に直接配置してもよいし、接着性を向上させるために接着剤を介して配置してもよい。損傷形成起点部を形成した他の部材を、損傷形成起点部と被加工物とが接触するように被加工物に積層してもよい。
【００１６】
図１は、損傷形成起点部の配置例を示す図である。この図に示されるように、損傷形成起点部１は、被加工物２の裏面（集光レンズと対向しない面）に配置される。損傷形成起点部１を被加工物２の両面に配置して、レーザー光３を被加工物２の両面から照射してもよい。図２は、損傷形成起点部のパターニング例を示す図である。図２Ａに示されるように、格子状に区画形成された電子デバイス群の周囲の切断予定ラインに沿って、被加工物２の裏面に損傷形成起点部１を配置してもよい。また、図２Ｂに示されるように、切断予定ラインに沿って、被加工物２の裏面に損傷形成起点部１を点線状に配置してもよい。また、図２Ｃに示されるように、被加工物２の裏面の全面に損傷形成起点部１を配置してもよい。損傷形成起点部の厚みは、特に限定されないが、例えば２０ｎｍ〜２０μｍである。
【００１７】
被加工物に損傷形成起点部を形成する手順も、特に限定されない。たとえば、単一の被加工物に損傷形成起点部のみを独立した工程で形成してもよいし、半導体デバイス、ＭＥＭＳデバイスのように、表面や内部に複数の構造を有する被加工物において、それらの構造を作製する時に損傷形成起点部を同時に形成してもよい。
【００１８】
（２）第２ステップ
第２ステップでは、第１ステップで準備した被加工物にレーザー光を照射して、被加工物に損傷を形成する。このとき、被加工物を透過して損傷形成起点部に到達するように、レーザー光を照射する。このように本発明のレーザー加工方法では、被加工物を透過させて損傷形成起点部にレーザー光を照射する。これにより、損傷形成起点部を起点として被加工物にアスペクト比の高い損傷が形成される。
【００１９】
損傷形成起点部を起点として被加工物に損傷を形成するためには、初めに損傷形成起点部に損傷を形成することが必要である。したがって、本発明のレーザー加工方法では、レーザー光のエネルギー密度を、損傷形成起点部の加工閾値を超え、かつ被加工物の加工閾値を超えないように設定する。ここで「加工閾値」とは、損傷を形成せずにその物体へ照射できるレーザー光の最大量をいう。具体的には、レーザー光のエネルギー密度やピークパワー密度などにより、加工閾値を特定することが可能である。たとえば、損傷起点形成部としてＡｌ膜を形成した場合、損傷起点形成部の加工閾値は、エネルギー密度で１２．３７×１０６Ｗ／ｃｍ２程度であり、ピークパワー密度で１８．６×１０６Ｗ／ｃｍ２程度である。また、被加工物としてサファイアを使用した場合、被加工物の加工閾値は、エネルギー密度で１.２８×１０８Ｗ／ｃｍ２以上であり、ピークパワー密度で１１７４×１０６Ｗ／ｃｍ２以上である。
【００２０】
被加工物には、照射されるレーザー光に対する固有の加工閾値がある。このため、レーザー加工を行うためには、被加工物の加工閾値を超えるエネルギー密度またはピークパワー密度のレーザー光を照射するべきである。すなわち、通常は、被加工物の加工閾値以下のエネルギー密度またはピークパワー密度のレーザー光を照射しても、被加工物に損傷は形成されない。しかしながら、本発明に係るレーザー加工方法では、損傷形成起点部の加工閾値を超えるエネルギー密度またはピークパワー密度のレーザー光であれば、被加工物の加工閾値以下のエネルギー密度またはピークパワー密度のレーザー光を照射しても、損傷形成起点部を起点として被加工物に対して損傷を形成することができる。
【００２１】
レーザー光の種類は、特に限定されない。たとえば、連続発振（ＣＷ）レーザー光、連続発振レーザー光を変調したレーザー光（ＣＷＭレーザー光）、パルスレーザー光のいずれを用いても、損傷形成起点部を起点として被加工物に損傷を形成することができる。いずれのレーザー光を照射する場合であっても、損傷形成起点部において損傷形成起点部の加工閾値を超えるエネルギーとなるように、レーザー光の焦点位置を調整すればよい。レーザー光がＣＷＭレーザー光またはパルスレーザー光の場合、スポット径をＤ（ｍ）、繰返し周波数をＦ（Ｈｚ）、レーザー照射位置と被加工物の相対速度をＶ（ｍ／ｓｅｃ）としたとき、Ｄ≦Ｖ／Ｆの関係を満たすことが好ましい。これは、照射スポットの位置が互いに離間していることを意味する。
【００２２】
ここで、被加工物を透過させて損傷形成起点部にレーザー光を照射した場合に、アスペクト比の高い損傷が形成される理由について、推察されるメカニズムを説明する。しかしながら、損傷が形成されるメカニズムは、これらに限定されるものではない。
【００２３】
図３Ａは、本発明に係るレーザー加工方法の一実施の形態における損傷形成の様子を示す模式図であり、図３Ｂは、従来のレーザー加工方法における損傷形成の様子を示す模式図である。
【００２４】
図３Ａに示されるように、被加工物２を透過させて損傷形成起点部１にレーザー光３を照射すると、損傷形成起点部１の表面または内部に位置する加工点は高温の状態となる。被加工物２が熱伝導に優れる物質からなる場合、熱の拡散速度が速いため、加工点から離れるに従って急速に温度が低下する。このように急峻な温度勾配が形成されると、高温部と低温部との間で熱によるストレスが発生する。また、加工点付近では加工による衝撃波も発生する。これらの要因が組み合わされて、被加工物２内の加工点近傍の領域では、レーザー光の照射と同時に格子欠陥が形成される。本発明に係るレーザー加工方法では、被加工物２側からレーザー光３を照射するため、レーザー光３は、この格子欠陥が形成されている領域にも照射される。そして、この格子欠陥にレーザー光３が作用することで、被加工物の加工閾値以下のエネルギー密度またはピークパワー密度のレーザー光３であっても、被加工物２に損傷４が形成される。
【００２５】
このようにして形成された損傷４は、照射されているレーザー光３のエネルギーによって伸長する。本発明に係るレーザー加工方法では、図３Ａに示されるように、損傷形成起点部１から集光レンズに向かって損傷４が伸長するため、形成された損傷４によるレーザー光３のエネルギー損失がない。このため、アスペクト比の高い損傷４を形成することができる。これに対し、従来のレーザー加工方法では、図３Ｂに示されるように、損傷形成起点部１からレーザー光３の進行方向に沿って損傷４が伸長する。このような場合、形成された損傷４によってレーザー光３のエネルギー損失が発生するため、アスペクト比の高い損傷４を形成することができない。
【００２６】
また、本発明に係るレーザー加工方法では、レーザー光を照射しながら被加工物とレーザー光との相対的な位置関係を変化させてもよい。このようにした場合、損傷形成起点部を起点として、直上だけではなく、斜め上方に損傷を伸長させることもできる。
【００２７】
図４Ａ，Ｂは、レーザー光を照射しながら被加工物とレーザー光との相対的な位置関係を変化させた場合における、損傷形成の様子を示す模式図である。図４Ａに示されるように、損傷形成起点部１の近傍で形成された損傷４は、直上に向かって伸長する。この状態で被加工物２に対してレーザー光３が移動すると、図４Ｂに示されるように、損傷４は、移動したレーザー光３に向かって伸長する。その結果、被加工物２の厚み方向（レーザー光３の照射方向）に対する損傷４の伸長方向の角度は、被加工物２の表面（被加工物２と損傷形成起点部１との界面）から内部に向かうにつれて漸増する。このとき、レーザー光３のエネルギーは損傷４の伸長に費やされるため、集光点付近で新たな損傷は形成されない。損傷４が伸長するにつれて、損傷４の先端部におけるレーザー光３のエネルギー密度は低下する。したがって、損傷４がある程度伸長すると、損傷４の伸長は停止する。損傷４の伸長が止まると、レーザー光３は再び損傷形成起点部１に到達し、新たな損傷４を形成する。以上のメカニズムが繰り返されることによって、ＣＷレーザー光を照射した場合であっても、互いに離間した複数の損傷が形成される（実施例３参照）。
【００２８】
被加工物に所望の損傷を形成した後は、損傷形成起点部を除去してもよい。特に問題がない場合は、損傷形成起点部を除去する必要はない。
【００２９】
本発明に係るレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置の構成は、特に限定されない。たとえば、本発明に係るレーザー加工方法は、レーザー光を出射するレーザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザー光を被加工物に照射する光学系と、光学系（レーザー光）と被加工物とを相対的に移動させる駆動部とを有するレーザー加工装置を用いて実施されうる。
【００３０】
レーザー光源の種類は、特に限定されず、例えば、ＨｏレーザーやＥｒレーザー、各種半導体レーザーなどを用いることができる。また、発振するレーザー光は、パルスレーザー光、ＣＷレーザー光およびＣＷＭレーザー光のいずれであってもよい。
【００３１】
光学系は、所望の位置に集光点が位置するように、レーザー光源から出射されたレーザー光を被加工物に照射する。通常、光学系は、レーザー光のビーム径を最適化するテレスコープ光学系や、レーザー光を所望の位置に集光させる集光レンズなどを含む。
【００３２】
駆動部は、レーザー光が被加工物の所望の加工位置に照射されるように、光学系（レーザー光）と被加工物とを相対的に移動させる。駆動部は、被加工物を載置するステージを移動させてもよいし、光学系を移動させてもよいし、ステージおよび光学系の両方を移動させてもよい。
【００３３】
本発明に係るレーザー加工方法は、被加工物にアスペクト比の高い損傷を形成できる。たとえば、被加工物がウェハである場合、被加工物に形成した損傷を起点として、ウェハをチップ状に分割することができる。この場合、レーザー照射前もしくはレーザー照射後にダイシングテープに被加工物を密着させて、ブレーキング装置やエキスパンド装置などを用いて、損傷を起点として被加工物を分割することが可能である。
【００３４】
以上のように、本発明のレーザー加工方法は、損傷形成起点部を起点として被加工物にアスペクト比の高い損傷を形成することが可能である。また、本発明のレーザー加工方法は、ＣＷレーザーやＣＷＭレーザーなどの安価なレーザーを用いても、レーザーが透過する透明材料からなる被加工物に対して加工することができる。本発明のレーザー加工方法は、例えば電子デバイスの製造などに好適である。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
【００３６】
［実施例１］
被加工物として、サファイア単結晶基板（厚さ１２０μｍ）を準備した。サファイア基板の表面に真空蒸着を用いてＡｌからなる薄膜を形成した後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングを行い、損傷形成起点部を形成した。Ａｌ膜の厚さは、４００ｎｍである。厚さ１ｍｍのサファイア単結晶基板は、約１５０ｎｍ〜約６μｍの波長領域において６０％以上の光透過率を有する。波長１０００ｎｍの光透過率は、８０％以上である。
【００３７】
変調周波数２ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ１０％、出力０．７２Ｗ、ピークパワー密度４８．７×１０６Ｗ／ｃｍ２のＣＷＭレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板側からＡｌ膜に照射した（図３Ａ参照）。集光点の位置は、サファイア基板とＡｌ膜との界面に合わせた。サファイア基板とＡｌ膜との界面における照射スポット径（１／ｅ２幅）は、４.３４μｍであり、ステージの移動速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃであった。その結果、図５Ａに示されるように、基板の厚みと同じ、深さ１２０μｍの損傷が形成された。なお、図５Ａの写真では、サファイア基板の下側にＡｌ膜が形成されている（図５Ｂ，Ｃも同様である）。
【００３８】
［実施例２］
実施例１と同様の手順で、サファイア基板の表面にＡｌ膜を形成した。エネルギー密度１９．６×１０６Ｗ／ｃｍ２のＣＷレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板側からＡｌ膜に照射した。集光点の位置は、サファイア基板とＡｌ膜との界面に合わせた。サファイア基板とＡｌ膜との界面における照射スポット径（１／ｅ２幅）は、４.３４μｍであり、ステージの移動速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃであった。その結果、図５Ｂに示されるように、深さ７３．５μｍの損傷が形成された。
【００３９】
［実施例３］
実施例１と同様の手順で、サファイア基板の表面にＡｌ膜を形成した。エネルギー密度３４．８×１０６Ｗ／ｃｍ２のＣＷレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板側からＡｌ膜に照射した。集光点の位置は、サファイア基板とＡｌ膜との界面に合わせた。サファイア基板とＡｌ膜との界面における照射スポット径（１／ｅ２幅）は、４.３４μｍであり、ステージの移動速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃであった。その結果、図５Ｃに示されるように、深さ８０．２μｍの損傷が形成された。
【００４０】
実施例２および実施例３の加工結果（図５Ｂ，Ｃ）を見ると、ＣＷレーザー光を照射したにもかかわらず、不連続な損傷が形成されていることがわかる。また、レーザー加工により形成された損傷は、損傷形成起点部（Ａｌ膜）を起点として、直上ではなく斜め上方に伸長していることもわかる。
【００４１】
［比較例１］
実施例１と同様の手順で、サファイア基板の表面にＡｌ膜を形成した。変調周波数２ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ１０％、出力０．７２Ｗ、ピークパワー密度４８．７×１０６Ｗ／ｃｍ２のＣＷＭレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板を透過させずに直接Ａｌ膜に照射した（図３Ｂ参照）。集光点の位置は、Ａｌ膜の表面に合わせた。Ａｌ膜の表面における照射スポット径（１／ｅ２幅）は、４.３４μｍであり、ステージの移動速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃであった。その結果、図５Ｄに示されるように、深さ５４μｍの損傷が形成された。なお、図５Ｄの写真では、サファイア基板の上側にＡｌ膜が形成されている（図５Ｅも同様である）。
【００４２】
実施例１と比較例１とでは、レーザー光をサファイア基板を透過させたか否かを除いては、照射条件は同一である。したがって、レーザー光をサファイア基板を透過させずにＡｌ膜に照射した場合（比較例１）に比べて、レーザー光をサファイア基板を透過させてＡｌ膜に照射した場合（実施例１）は、アスペクト比が大きい損傷を形成できることがわかる。
【００４３】
［比較例２］
実施例１と同様の手順で、サファイア基板の表面にＡｌ膜を形成した。エネルギー密度１９．６×１０６Ｗ／ｃｍ２のＣＷレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板を透過させずに直接Ａｌ膜に照射した。集光点の位置は、Ａｌ膜の表面に合わせた。Ａｌ膜の表面における照射スポット径（１／ｅ２幅）は、４.３４μｍであり、ステージの移動速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃであった。その結果、図５Ｅに示されるように、深さ１５μｍの損傷が形成された。
【００４４】
実施例２と比較例２とでは、レーザー光をサファイア基板を透過させたか否かを除いては、照射条件は同一である。したがって、レーザー光をサファイア基板を透過させずにＡｌ膜に照射した場合（比較例２）に比べて、レーザー光をサファイア基板を透過させてＡｌ膜に照射した場合（実施例２）は、アスペクト比が大きい損傷を形成できることがわかる。
【００４５】
［比較例３］
被加工物として、Ａｌ膜を形成していないサファイア単結晶基板（厚さ１２０μｍ）を準備した。エネルギー密度１．２８×１０８Ｗ／ｃｍ２のＣＷレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を、サファイア基板を透過させて反対側の表面に集光点が位置するようにサファイア基板に照射した。その結果、サファイア基板に損傷を形成することはできなかった。当該エネルギー密度は、実施設備において出力可能な最大値である。サファイア基板は波長１０６４ｎｍのレーザー光に対して吸収が極めて少ないため、損傷を形成するためには非常に高いエネルギー密度のＣＷレーザー光の照射を必要とする。
【００４６】
比較例３に示されるように、サファイア基板は透明材料であることから、通常、ＣＷレーザー光で加工を行うことはできない。一般的に、サファイア基板に損傷を形成する方法としては、パルスレーザー光を用いて多光子吸収により損傷を形成する方法があるが、このようなパルスレーザー光を使用する場合は高価な装置を準備しなければならない。これに対し、実施例１〜３に示されるように、サファイア基板の表面に損傷形成起点部を配置し、サファイア基板を透過させてレーザー光を損傷形成起点部に照射することで、低エネルギーのレーザー光を照射してもアスペクト比の高い損傷領域を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のレーザー加工方法は、安価なレーザー光を用いても被加工物にアスペクト比の高い損傷を形成することができる。たとえば、本発明のレーザー加工方法は、電子デバイスの製造におけるダイシングなどの被加工物の切断方法として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１  損傷形成起点部
２  被加工物
３  レーザー光
４  損傷
【図１】
2014200837.tif 000003
【図２】
2014200837.tif 000004
【図３】
2014200837.tif 000005
【図４】
2014200837.tif 000006
【図５】
2014200837.tif 000007