[發(fā)明專利]被加工物的加工方法、被加工物的分割方法及激光加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110146627.4
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102294546A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長友正平;中谷郁祥;菅田充
• 申請（專利權(quán)）人: 三星鉆石工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/08;B23K26/42
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 孟銳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種照射激光來對被加工物進行加工的激光加工方法。

背景技術(shù)

作為照射脈沖激光來對被加工物進行加工的技術(shù)(以下，也簡稱為激光加工或激光加工技術(shù))，已知有各種技術(shù)(例如，參照專利文獻1至專利文獻4)。

專利文獻1中所揭示的是如下的方法：當(dāng)分割作為被加工物的模具時，通過激光燒蝕沿著分割預(yù)定線形成剖面為V字形的槽(斷裂槽)，并以該槽為起點分割模具。另一方面，專利文獻2中所揭示的是如下的方法：沿著被加工物(被分割體)的分割預(yù)定線照射散焦狀態(tài)的激光，由此在被照射區(qū)域中生成結(jié)晶狀態(tài)比周圍更崩潰的剖面為大致V字形的熔解改質(zhì)區(qū)域(變質(zhì)區(qū)域)，并以該熔解改質(zhì)區(qū)域的最下點為起點分割被加工物。

當(dāng)利用專利文獻1及專利文獻2中所揭示的技術(shù)形成分割起點時，為了良好地進行其后的分割，沿著作為激光的掃描方向的分割預(yù)定線方向形成形狀均勻的V字形剖面(槽剖面或變質(zhì)區(qū)域剖面)均較重要。對應(yīng)于此，例如以使每1個脈沖的激光的被照射區(qū)域(光束點)前后重復(fù)的方式控制激光的照射。

例如，當(dāng)將作為激光加工的最基本的參數(shù)的重復(fù)頻率(單位為kHz)設(shè)定為R，將掃描速度(單位為mm/sec)設(shè)定為V時，兩者的比V/R成為光束點的中心間隔，但在專利文獻1及專利文獻2中所揭示的技術(shù)中，為了使光束點彼此產(chǎn)生重疊，在V/R成為1μm以下的條件下進行激光的照射及掃描。

另外，在專利文獻3中揭示有如下的形態(tài)：在表面具有積層部的基板的內(nèi)部使聚光點一致來照射激光，由此在基板內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，并以該改質(zhì)區(qū)域為切斷的起點。

另外，在專利文獻4中揭示有如下的形態(tài)：對1條分離線反復(fù)進行多次激光掃描，而在深度方向的上下形成在分離線方向上連續(xù)的槽部及改質(zhì)部、及在分離線方向上不連續(xù)的內(nèi)部改質(zhì)部。

另一方面，在專利文獻5中揭示有如下的形態(tài)：該形態(tài)是使用脈沖寬度為psec級的超短脈沖的激光的加工技術(shù)，通過調(diào)整脈沖激光的聚光點位置，形成從被加工物(板體)的表層部位至表面簇生有微小龜裂的微小的熔解痕，并形成這些熔解痕相連而成的線狀的分離容易化區(qū)域。

[先前技術(shù)文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-9139號公報

[專利文獻2]國際公開第2006/062017號

[專利文獻3]日本專利特開2007-83309號公報

[專利文獻4]日本專利特開2008-98465號公報

[專利文獻5]日本專利特開2005-271563號公報

發(fā)明內(nèi)容

通過激光形成分割起點，其后利用破碎機進行分割的方法與先前以來所進行的作為機械式切斷法的金剛石劃線相比，在自動性、高速性、穩(wěn)定性、高精度性方面有利。

然而，當(dāng)通過先前的方法進行利用激光的分割起點的形成時，在照射有激光的部分不可避免地形成所謂的加工痕(激光加工痕)。所謂加工痕，是指照射有激光的結(jié)果，材質(zhì)或構(gòu)造與照射前發(fā)生變化的變質(zhì)區(qū)域。加工痕的形成通常會對被分割的各個被加工物(分割片段)的特性等造成不良影響，因此優(yōu)選盡可能地抑制加工痕的形成。

例如，在通過利用如專利文獻2中所揭示的先前的激光加工，將在包含藍寶石等硬脆性且光學(xué)上透明的材料的基板上形成有LED(Light?Emitting?Diode，發(fā)光二極管)構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物分割成芯片單位所獲得的發(fā)光元件的邊緣部分(分割時受到激光的照射的部分)，連續(xù)地形成有寬度為數(shù)μm左右且深度為數(shù)μm～數(shù)十μm左右的加工痕。該加工痕存在吸收發(fā)光元件內(nèi)部所產(chǎn)生的光，使來自元件的光的取出效率下降的問題。尤其，在使用折射率高的藍寶石基板的發(fā)光元件構(gòu)造的情形時，該問題顯著。

本發(fā)明的發(fā)明者反復(fù)努力研究的結(jié)果，獲得了如下的見解：當(dāng)對被加工物照射激光來形成分割起點時，利用該被加工物的劈開性或裂開性，由此較佳地抑制加工痕的形成。除此以外，獲得了在該加工中使用超短脈沖的激光較合適的見解。

在專利文獻1至專利文獻5中，關(guān)于利用被加工物的劈開性或裂開性的分割起點的形成形態(tài)，未進行任何揭示或暗示。

另外，另一方面，當(dāng)進行使用激光形成分割起點后，將被加工物分割成芯片單位的工序時，優(yōu)選分割起點的前端部分到達被加工物的盡可能深的部位為止，其原因在于：分割的準確性提高。此點在使用超短脈沖的激光的情形時也相同。