[發明專利]激光加工裝置、被加工物的加工方法及被加工物的分割方法

有效

• 申請號: 201110176166.5
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102343483A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 長友正平;中谷郁祥;菅田充
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業股份有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/08;B23K26/42
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 孟銳

技術領域

本發明涉及一種照射激光而對被加工物進行加工的激光加工方法及使用該激光加工方法的激光加工裝置。

背景技術

作為照射脈沖激光而對被加工物進行加工的技術(以下也僅稱為激光加工或激光加工技術)，已知業已存在各種(例如參照專利文獻1至專利文獻4)。

專利文獻1中公開的內容，是一種分割被加工物槽模時，利用激光剝蝕沿著分割預定線形成截面V字形的槽(斷開槽)，并以此槽為起點而分割模具的手法。另一方面，專利文獻2中公開的內容，是一種將散焦狀態的激光沿著被加工物(被分割體)的分割預定線照射，而于被照射區域產生結晶狀態比周圍更潰散的截面大致V字形的融解改質區域(變質區域)，并以此融解改質區域的最下點為起點而分割被加工物的手法。

使用專利文獻1及專利文獻2公開的技術而形成分割起點時，為了良好地進行后面的分割，重要之處均為沿著激光的掃描方向即分割預定線方向而形成形狀均勻的V字形截面(槽截面或變質區域截面)。作為應對此的方法，例如有以每1脈沖的激光的被照射區域(光束點)前后重復的方式，控制激光的照射。

例如，將激光加工的最基本的參數重復頻率(單位kHz)設為R，將掃描速度(單位mm/sec)設為V時，兩者的比V/R變成光束點的中心間隔，在專利文獻1及專利文獻2所公開的技術中，為了使光束點彼此產生重疊，而以V/R為1μm以下的條件進行激光的照射及掃描。

此外，在專利文獻3中公開了如下態樣：于表面具有積層部的基板內部使聚光點對準而照射激光，由此在基板內部形成改質區域，并將此改質區域設為切斷起點。

而且，在專利文獻4中公開了如下態樣：相對于1個分離線而重復多次激光掃描，在深度方向的上下形成于分離線方向上連續的槽部及改質部、以及于分離線方向上不連續的內部改質部。

另一方面，在專利文獻5中公開了一種使用脈寬為psec級的超短脈沖激光的加工技術，且公開了如下態樣：通過調整脈沖激光的聚光點位置，形成從被加工物(板體)的表層部位遍及表面的微小龜裂簇生而成的微小熔痕，從而形成由所述多個熔痕連接而成的線狀易分離區域。

【先行技術文獻】

【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

發明內容

[發明所要解決的問題]

利用激光形成分割起點后通過斷開器進行分割的手法，與以往使用的機械切斷法即金剛石劃線相比，在自動性·高速性·穩定性·高精度性方面更有利。

然而，通過以往手法利用激光形成分割起點時，將不可避免地在照射激光的部分形成所謂的加工痕(激光加工痕)。所謂加工痕，是指照射激光后材質或構造與照射前相比發生變化的變質區域。加工痕的形成通常會對經分割的各被加工物(分割素片)的特性等帶來惡劣影響，因此優選為盡可能抑制。

例如，通過如專利文獻2公開的以往激光加工，將由藍寶石等具有硬脆性且光學透明的材料而成的基板上形成LED構造等發光元件構造的被加工物，以芯片單位分割所得的發光元件的邊緣部分(分割時受到激光照射的部分)，連續形成著寬度數μm左右、深度數μm～數十μm左右的加工痕。該加工痕會吸收發光元件內部產生的光，存在使元件的光掠出效率降低的問題。在使用折射率高的藍寶石基板的發光元件構造的情況下該問題尤其顯著。

本發明的發明者經過反復銳意研究后發現：對被加工物照射激光而形成分割起點時，通過利用該被加工物的劈開性或裂開性，可以適宜地抑制加工痕的形成。此外，發現該加工使用超短脈沖的激光時較為適宜。

專利文獻1至專利文獻5中，關于利用被加工物的劈開性或裂開性而形成分割起點的態樣，并未進行任何公開。

而且，另一方面使用激光形成分割起點后，以芯片單位分割被加工物的制程中，優選為分割起點的前端部分到達被加工物的盡可能深的部位，如此可提高分割確實性。該情況在使用超短脈沖的激光時也相同。

本發明是鑒于所述問題研究而成，其目的在于提供一種可抑制加工痕形成、且可形成更確實地實現被加工物分割的分割起點的被分割體的加工方法、及使用該加工方法的激光加工裝置。

[解決問題的技術手段]