[發明專利]分斷裝置、被加工物的分斷方法、及附有光學元件圖案的基板的分斷方法

無效

• 申請號: 201210528721.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103182746A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 法貴哲夫;長友正平
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業股份有限公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B23K26/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

技術領域

本發明涉及一種通過照射激光來分斷被加工物的裝置及方法。

背景技術

作為切割玻璃板或藍寶石基板等既硬又脆的材料(脆性材料)的加工方法，眾所周知有多種方法。例如，作為玻璃板的加工，如下方法廣為人知：進行所謂刻線，即，用金剛石的結晶等從想要切開的材料的端部以線狀設置較淺的劃痕(初始龜裂)，在所形成的初始龜裂的兩側施加力而使該初始龜裂在厚度方向上擴展從而進行分斷。

然而，就該方法而言，當進行分斷作業時，根據刻線的深度與力的施加方式等，在分斷面上會產生傾斜，或向意外的方向斷裂等，從而無法獲得所期望的分斷精度，在最壞的情況下，還存在材料整體破損的危險性。

另外，如下方法也廣為人知：通過對被加工物的端部預先賦予初始龜裂，并利用激光從該端部起進行加熱掃描，而使龜裂擴展從而分斷被加工物(例如參照專利文獻1)。

就該方法而言，如果作為分斷對象的脆性材料是均質的、且產生的應力場是理想的應力場，那么也許能高精度地控制龜裂擴展的位置或方向等，但實際上，從材料的不均質性、加熱能量分布的不均勻性、或高精度地控制加熱點位置的難度等方面來說，難以高精度地控制龜裂的擴展。此處所說的高精度設想為μm級精度下的位置控制。

而且，在被加工物的端部或附近會產生應力分散，而使應力分布變得不均勻，因為此等原因，所以，在龜裂擴展控制中，需要限制加工順序或特意使加熱點偏移等處理(例如參照專利文獻2)。

另外，在將表面上二維地排列著單位圖案的脆性材料切割成以單位圖案為單位的單片(以芯片為單位)等、想要通過激光割斷而在相互正交的兩個方向上進行切割的情況下，在某一方向上切割后，在與其正交的方向上進行切割，但在如大量芯片加工的情況下，初始龜裂的施加方式等變得更加繁雜。

作為以上方法的組合，也已知如下方法：利用金剛石或維氏(Vickers)壓頭等在硬脆性材料基板(例如玻璃、硅、陶瓷、及藍寶石等)的端部設置微小的劃痕(初始龜裂)后，在基板背面側配置激光吸收材，并通過對準焦點的激光照射而對基板背面進行局部加熱，利用由此產生的應力集中來使龜裂擴展從而分斷玻璃(例如參照專利文獻3)。

或，眾所周知如下方法：預先在被加工物的表面上，機械地或利用激光照射而施加被稱為刻線或劃線的線狀加工痕后，沿該加工痕利用激光進行照射加熱，裂痕從該加工痕起產生擴展，由此分斷被加工物(例如參照專利文獻4及專利文獻5)。

此外，在專利文獻3中，也揭示了從與刻線為相反側的面照射激光來進行分斷的形態。

進而，通過利用干式蝕刻在發光元件的側面設置凹凸來提高發光效率的方法也已經眾所周知(例如參照專利文獻6)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特公平3-13040號公報

[專利文獻2]日本專利特開平9-45636號公報

[專利文獻3]日本專利特開2008-62547號公報

[專利文獻4]日本專利第2712723號公報

[專利文獻5]日本專利第3036906號公報

[專利文獻6]日本專利第3852000號公報

發明內容

[發明要解決的問題]

就專利文獻3所揭示的方法而言，利用激光而直接加熱的終究為激光吸收材，硬脆性材料基板終究只是通過來自激光吸收材的導熱而間接地被加熱。所以，難以確保導熱的均勻性，而拉伸應力未必作用于所需的方向。另外，與如專利文獻1所揭示的以往的激光割斷同樣地，難以控制龜裂的擴展方向。所以，難以通過該方法進行精度良好的分斷。

另外，專利文獻4及專利文獻5所揭示的至多只是通過沿機械地或利用激光形成的加工痕而照射激光來分斷被加工物的基本原理，而關于有效率地產生該分斷的方法并無任何揭示或啟示。

另外，在專利文獻6中，關于通過對發光元件的半導體膜的側面實施凹凸加工來提高光提取效率的技術有所揭示，但關于對作為其基材的藍寶石晶圓的加工并無揭示。假設，如果通過專利文獻6所揭示的方法對藍寶石基板實施凹凸加工，那么存在需要重新進行抗蝕劑涂布處理、并且蝕刻本身需要時間、生產性較低的問題。

本發明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種可高精度且有效率地分斷由脆性材料構成的被加工物的技術。另外，尤其是，提供一種在被加工物是在表面上二維地形成著發光元件圖案的附有圖案的基板的情況下，除可進行高精度且有效率的加工以外，同時也可實現提高發光元件的發光效率的技術。

[解決問題的技術手段]