激光加工裝置的制造方法
【專利摘要】提供激光加工裝置，能夠沿著設定于被加工物的分割預定線高效地實施適當的激光加工。激光加工裝置的聚光器包含：聚光透鏡，其對從激光光線振蕩構件振蕩出的激光光線進行會聚；以及球面像差伸長透鏡，其將聚光透鏡的球面像差伸長。通過從聚光器對保持在卡盤工作臺上的被加工物照射脈沖激光光線，而從被加工物的上表面朝向下表面形成盾構隧道，該盾構隧道由細孔和對該孔進行盾構的非晶質構成。
【專利說明】
激光加工裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及對晶片等被加工物實施激光加工的激光加工裝置、尤其涉及適合藍寶 石(Al2O3)基板，碳化硅(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板、鉭酸鋰(LiT aO3)基板、鈮酸鋰(LiNbO3) 基板、類金剛石基板、石英基板等單晶基板的激光加工的激光加工裝置。
【背景技術】
[0002] 在光器件制造工藝中，在藍寶石(Al2O3)基板、碳化硅(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板 的表面上層疊由η型氮化物半導體層和p型氮化物半導體層構成的光器件層且在由形成為 格子狀的多條分割預定線劃分出的多個區域中形成發光二極管、激光二極管等光器件而構 成光器件晶片。并且，通過沿著分割預定線照射激光光線來切斷光器件晶片而對形成有光 器件的區域進行分割從而制造出各個光器件。并且，對于在鉭酸鋰（LiT aO3)基板、鈮酸鋰 (LiNbO3)基板、碳化硅(SiC)基板、類金剛石基板、石英基板的表面上形成有SAW器件的SAW 晶片，也通過沿著分割預定線照射激光光線進行切斷而制造出各個SAW器件。
[0003] 作為對上述的光器件晶片或SAW晶片等晶片進行分割的方法還嘗試如下的激光加 工方法:使用對于作為被加工物的晶片具有透過性的波長的脈沖激光光線，使聚光點與應 分割的區域的內部對位而照射脈沖激光光線。使用該激光加工方法的分割方法是如下的技 術:從晶片的一個面側使聚光點向內部對位而照射對于晶片具有透過性的波長的脈沖激光 光線，在被加工物的內部沿著分割預定線連續地形成作為斷裂起點的改質層，并沿著因形 成該改質層而強度降低的分割預定線施加外力，由此分割晶片(例如，參照專利文獻1)。
[0004] 并且，作為沿著分割預定線對半導體晶片或光器件晶片等晶片進行分割的方法將 如下的技術實用化:通過沿著分割預定線照射對于作為被加工物的晶片具有吸收性的波長 的脈沖激光光線而實施燒蝕加工而形成激光加工槽，并沿著形成有作為該斷裂起點的激光 加工槽的分割預定線施加外力從而進行割斷(例如，參照專利文獻2)。
[0005] 專利文獻1:日本特許第3408805號公報
[0006] 專利文獻2:日本特開平10-305420號公報
[0007] 但是，在使用對于作為被加工物的晶片具有透過性的波長的脈沖激光光線并使聚 光點與應分割的區域的內部對位而照射脈沖激光光線的激光加工方法中存在如下的問題： 為了將由藍寶石(Al 2O3)基板等構成的光器件晶片沿著分割預定線分割成各個器件而需要 對同一分割預定線多次照射激光光線，生產性差。
[0008] 并且，在通過沿著分割預定線照射對于作為被加工物的晶片具有吸收性的波長的 脈沖激光光線而實施燒蝕加工從而形成激光加工槽的激光加工方法中，存在如下的問題： 因激光光線的照射導致碎肩飛散，飛散的碎肩附著于器件的表面而使品質降低。

【發明內容】

[0009] 本發明是鑒于上述情況而完成的，其主要技術課題在于提供激光加工裝置，能夠 沿著設定于被加工物的分割預定線高效地實施適當的激光加工。
[0010] 為了解決上述主要的技術課題，根據本發明，提供激光加工裝置，該激光加工裝置 具有:卡盤工作臺，其對被加工物進行保持;激光光線照射構件，其對保持在該卡盤工作臺 上的被加工物照射脈沖激光光線；以及加工進給構件，其使該卡盤工作臺與該激光光線照 射構件在加工進給方向上相對地移動，該激光加工裝置的特征在于，該激光光線照射構件 包含:激光光線振蕩構件，其振蕩出對于被加工物具有透過性的波長的激光光線；以及聚光 器，其對從該激光光線振蕩構件振蕩出的激光光線進行會聚而對保持在該卡盤工作臺上的 被加工物進行照射，該聚光器具有:聚光透鏡，其對從該激光光線振蕩構件振蕩出的激光光 線進行會聚；以及球面像差伸長透鏡，其將該聚光透鏡的球面像差伸長，通過從該聚光器對 保持在該卡盤工作臺上的被加工物照射脈沖激光光線，而從被加工物的上表面朝向下表面 形成盾構隧道，該盾構隧道由細孔和對該細孔進行盾構的非晶質構成。
[0011] 優選上述球面像差伸長透鏡使聚光透鏡的球面像差伸長為100μπι~500μηι。優選上 述脈沖激光光線的峰值能量密度設定在I TW/cm2~I OOTW/cm2的范圍。
[0012] 根據本發明的激光加工裝置，聚光器具有:聚光透鏡，其對從激光光線振蕩構件振 蕩出的激光光線進行會聚；以及球面像差伸長透鏡，其將聚光透鏡的球面像差伸長。通過從 聚光器對保持在卡盤工作臺上的被加工物照射脈沖激光光線，借助球面像差伸長透鏡將球 面像差伸長，從被加工物的上表面朝向下表面形成盾構隧道，該盾構隧道由細孔對該細孔 進行盾構的非晶質構成，因此能夠在從被加工物的上表面到下表面的范圍中沿著分割預定 線高效地形成盾構隧道。
【附圖說明】
[0013] 圖1是根據本發明而構成的激光加工裝置的立體圖。
[0014] 圖2是在圖1所示的激光加工裝置中裝備的激光光線照射構件的結構框圖。
[0015] 圖3是示出構成圖2所示的激光光線照射構件的聚光器的球面像差伸長透鏡的實 施方式，圖3的(a)是4個球面像差伸長透鏡的側視圖，圖3的(b)是將該4個球面像差伸長透 鏡配設于旋轉圓盤而得到的球面像差變更機構的立體圖。
[0016] 圖4是作為被加工物的光器件晶片的立體圖。
[0017] 圖5是示出將圖4所示的光器件晶片粘貼在裝配于環狀的框架的劃片帶上的狀態 的立體圖。
[0018] 圖6是使用圖1所示的激光加工裝置對圖4所示的光器件晶片實施的盾構隧道形成 工序的說明圖。
[0019] 標號說明
[0020] 2:靜止基臺；3:卡盤工作臺機構；36:卡盤工作臺；37:加工進給構件;38:分度進給 構件;4:激光光線照射單元;5:激光光線照射構件;51:脈沖激光光線振蕩構件;52:輸出調 整構件;53:聚光器;532:聚光透鏡;533:球面像差伸長透鏡;6:拍攝構件；10:光器件晶片； F:環狀的框架;T:劃片帶。
【具體實施方式】
[0021] 以下，參照附圖對根據本發明構成的激光加工裝置的優選的實施方式詳細地進行 說明。
[0022] 在圖1中示出根據本發明構成的激光加工裝置1的立體圖。圖1所示的激光加工裝 置1具有:靜止基臺2;卡盤工作臺機構3,其以能夠在箭頭X所示的作為加工進給方向的X軸 方向上移動的方式配設于該靜止基臺2,并保持被加工物；以及激光光線照射單元4,其配設 在靜止基臺2上。
[0023] 上述卡盤工作臺機構3具有:一對導軌31、31，其沿著X軸方向平行地配設在靜止基 臺2上;第1滑動塊32，其以能夠在X軸方向上移動的方式配設在該導軌31、31上;第2滑動塊 33,其以能夠在與X軸方向垂直的箭頭Y所示的作為分度進給方向的Y軸方向上移動的方式 配設在該第1滑動塊32上;蓋工作臺35,其被圓筒部件34支承在該第2滑動塊33上；以及作為 被加工物保持構件的卡盤工作臺36。該卡盤工作臺36具有由多孔性材料形成的吸附卡盤 361，通過未圖示的吸引構件將作為被加工物的例如圓形的半導體晶片保持在作為吸附卡 盤361的上表面的保持面上。這樣構成的卡盤工作臺36借助配設在圓筒部件34內的未圖示 的脈沖電動機進行旋轉。另外，在卡盤工作臺36上配設有夾具362,該夾具362用于對隔著保 護帶支承半導體晶片等被加工物的環狀的框架進行固定。
[0024] 上述第1滑動塊32在其下表面設置有與上述一對導軌31、31嵌合的一對被引導槽 321、321，并且在其上表面設置有沿著Y軸方向平行地形成的一對導軌322、322。這樣構成的 第1滑動塊32構成為通過使被引導槽321、321與一對導軌31、31嵌合而能夠沿著一對導軌 31、31在X軸方向上移動。本實施方式的卡盤工作臺機構3具有用于使第1滑動塊32沿著一對 導軌31、31在X軸方向上移動的加工進給構件37。加工進給構件37包含在上述一對導軌31與 31之間平行地配設的外螺桿371以及用于對該外螺桿371進行旋轉驅動的脈沖電動機372等 驅動源。外螺桿371的一端旋轉自如地支承于固定在上述靜止基臺2上的軸承塊373,其另一 端與上述脈沖電動機372的輸出軸傳動連結。另外，外螺桿371與在第1滑動塊32的中央部下 表面上突出設置的未圖示的內螺紋塊上形成的貫通內螺紋孔螺合。因此，通過脈沖電動機 372對外螺桿371進行正轉和反轉驅動，由此使第1滑動塊32沿著導軌31、31在X軸方向上移 動。
[0025] 上述第2滑動塊33在其下表面上設置有與設置于上述第1滑動塊32的上表面的一 對導軌322、322嵌合的一對被引導槽331、331，構成為通過使該被引導槽331、331與一對導 軌322、322嵌合而能夠在Y軸方向上移動。本實施方式的卡盤工作臺機構3具有用于使第2滑 動塊33沿著設置于第1滑動塊32的一對導軌322、322在Y軸方向上移動的分度進給構件38。 分度進給構件38包含平行地配設在上述一對導軌322與322之間的外螺桿381以及用于對該 外螺桿381進行旋轉驅動的脈沖電動機382等驅動源。外螺桿381的一端旋轉自如地支承于 固定在上述第1滑動塊32的上表面上的軸承塊383,其另一端與上述脈沖電動機382的輸出 軸傳動連結。另外，外螺桿381與在第2滑動塊33的中央部下表面上突出設置的未圖示的內 螺紋塊上形成的貫通內螺紋孔螺合。因此，通過脈沖電動機382對外螺桿381進行正轉和反 轉驅動，而使第2滑動塊33沿著導軌322、322在Y軸方向上移動。
[0026]上述激光光線照射單元4具有：支承部件41，其配設在上述基臺2上；外殼42，其由 該支承部件41支承，實質上水平延伸;激光光線照射構件5，其配設于該外殼42;以及拍攝構 件6,其配設在外殼42的前端部，對要進行激光加工的加工區域進行檢測。另外，拍攝構件6 具有:照明構件，其對被加工物進行照明；光學系統，其捕捉由該照明構件照明的區域；以及 拍攝元件(CCD)等，其對該光學系統所捕捉到的像進行拍攝，將拍攝到的圖像信號發送給未 圖示的控制構件。
[0027]參照圖2對上述激光光線照射構件5進行說明。激光光線照射構件5具有:脈沖激光 光線振蕩構件51;輸出調整構件52，其對由該脈沖激光光線振蕩構件51振蕩出的脈沖激光 光線的輸出進行調整；以及聚光器53,其對由激光光線振蕩構件51振蕩且由輸出調整構件 52調整了輸出的脈沖激光光線進行聚光而對保持在卡盤工作臺36上的被加工物進行照射。 脈沖激光光線振蕩構件由脈沖激光光線振蕩器511和附設于該脈沖激光光線振蕩器511的 重復頻率設定構件512構成。另外，脈沖激光光線振蕩構件51的脈沖激光光線振蕩器511在 本實施方式中振蕩出波長為1030nm的脈沖激光光線LB。另外，上述脈沖激光光線振蕩構件 51和輸出調整構件52由未圖示的控制構件控制。
[0028]上述聚光器53由如下的部件構成:方向轉換鏡531，其將由上述脈沖激光光線振蕩 構件51振蕩且由輸出調整構件52調整為規定的輸出的脈沖激光光線LB朝向下方進行方向 轉換;聚光透鏡532，其對由該方向轉換鏡531進行了方向轉換的脈沖激光光線LB進行聚光； 以及球面像差伸長透鏡533,其將該聚光透鏡532的球面像差伸長。本發明的發明人確認在 該聚光器53的聚光透鏡532的數值孔徑(NA)除以由單晶基板構成的被加工物的折射率(N) 而得到的值處于〇. 05~0.4的范圍的情況下形成盾構隧道。
[0029]上述球面像差伸長透鏡533如圖2所示那樣使聚光透鏡532自身的聚光點PO伸長到 像差聚光點P。另外，球面像差伸長透鏡533優選設定為使聚光透鏡532的球面像差在100~ 500μπι的范圍內伸長。
[0030]圖3的（a)中示出多個（在本實施方式中為4個）球面像差伸長透鏡533a、533b、 533(：、533(1，在圖3的（13)中示出將4個球面像差伸長透鏡5333、53313、533(3、533(1配設在旋轉 圓盤上而得到的球面像差變更機構530。4個球面像差伸長透鏡533 &、53313、533〇、533(1分別 由石英形成。球面像差伸長透鏡533a由上表面和下表面平行的石英板透鏡構成，球面像差 伸長透鏡533b、533c、533d分別由擴展角不同的凹透鏡構成。另外，在本實施方式中設定為 球面像差伸長透鏡533b的擴展角最小，球面像差伸長透鏡533c的擴展角處于中間，球面像 差伸長透鏡533d的擴展角最大。因此，在4個球面像差伸長透鏡533a、533b、533c、533d*，S 定為像差按照533&、53313、533〇、533(1的順序變大。將構成這樣形成的球面像差變更機構530 的4個球面像差伸長透鏡533 &、53313、533〇、533(1像圖3的（13)所示那樣配設在設置于旋轉圓 盤540的貫通孔540&、54013、540(3、540(1中。這樣配設有球面像差伸長透鏡5333、53313、533(3、 533d的旋轉圓盤540借助旋轉機構550而以軸心為中心進行旋轉。對該旋轉圓盤540進行旋 轉驅動的旋轉機構550被未圖示的控制構件控制。這樣，通過裝備在旋轉圓盤540上配設有 多個球面像差伸長透鏡533a、533b、533c、533d的球面像差變更機構530,能夠選擇與希望形 成的盾構隧道的長度適合的球面像差伸長透鏡。
[0031 ]本實施方式的激光加工裝置1以如上的方式構成，以下對其作用進行說明。
[0032]圖4中示出光器件晶片10的立體圖。圖4所示的光器件晶片10由厚度為400μπι的作 為單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板構成，在正面IOa上形成由η型氮化鎵半導體層和ρ型氮化 鎵半導體層構成的光器件層，在由形成為格子狀的多條分割預定線101劃分出的多個區域 中形成有光器件102。以下，對于在該光器件晶片10中沿著分割預定線101從上表面朝向下 表面形成由細孔和對該細孔進行盾構的非晶質構成的盾構隧道的方法進行說明。
[0033]首先，實施被加工物支承工序，在光器件晶片10的背面IOb上粘貼由合成樹脂制成 的劃片帶的正面并且通過環狀的框架來支承劃片帶的外周部。即，如圖5所示，在外周部以 覆蓋環狀的框架F的內側開口部的方式被裝配的劃片帶T的正面上粘貼光器件晶片10的背 面l〇b。另外，劃片帶T在本實施方式中由聚氯乙烯(PVC)片形成。
[0034]在實施了上述的被加工物支承工序之后，在圖1所示的激光加工裝置的卡盤工作 臺36上載置光器件晶片10的劃片帶T側。并且，通過使未圖示的吸引構件進行動作，而隔著 劃片帶T在卡盤工作臺36上吸引保持光器件晶片10(被加工物保持工序）。因此，隔著劃片帶 T而被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10的正面IOa為上側。另外，借助配設于卡盤工 作臺36的夾具362將隔著劃片帶T對光器件晶片10進行支承的環狀的框架F固定。
[0035]在實施上述的被加工物保持工序之后，使加工進給構件37進行動作而將吸引保持 著光器件晶片10的卡盤工作臺36定位在拍攝構件6的正下方。當卡盤工作臺36定位在拍攝 構件6的正下方時，通過拍攝構件6和未圖示的控制構件執行對光器件晶片10的應實施激光 加工的加工區域進行檢測的對準作業。即，拍攝構件6和未圖示的控制構件執行圖案匹配等 圖像處理，并執行激光光線照射位置的對準，該圖案匹配等圖像處理用于進行與沿著形成 于光器件晶片10的第1方向的分割預定線101照射激光光線的激光光線照射構件5的聚光器 53的對位。并且，針對在與形成于光器件晶片10的第1方向垂直的方向上形成的分割預定線 101，也同樣地執行激光光線照射位置的對準。
[0036]在實施上述的對準工序之后，如圖6的（a)所示，使卡盤工作臺36移動至照射激光 光線的激光光線照射構件5的聚光器53所在的激光光線照射區域，并將規定的分割預定線 101定位在聚光器53的正下方。此時，如圖6的(a)所示，光器件晶片10以分割預定線101的一 端(在圖6的(a)中為左端)位于聚光器53的正下方的方式定位。并且，使未圖示的聚光點位 置調整構件以如下的方式動作而使聚光器53在光軸方向上移動(定位工序）：將由聚光器53 的聚光透鏡532會聚且由球面像差伸長透鏡533伸長了球面像差的脈沖激光光線LB的聚光 點PO定位在從由作為單晶基板的藍寶石(Al 2O3)基板構成的光器件晶片10的正面IOa起的厚 度方向上的期望的位置。另外，在本實施方式中，將脈沖激光光線的聚光點PO定位在光器件 晶片的從由作為脈沖激光光線所入射的單晶基板的藍寶石(Al 2O3)基板構成的光器件晶片 10的正面IOa起的期望位置(例如從正面IOa起向背面IOb側5~ΙΟμπι的位置）。因此，像差聚 光點P被定位在更靠背面IOb側的位置上。
[0037] 在像上述那樣實施了定位工序之后，實施盾構隧道形成工序，使激光光線照射構 件5進行動作而從聚光器53照射脈沖激光光線LB，從而從定位在由作為單晶基板的藍寶石 (Al 2O3)基板構成的光器件晶片10上的聚光點PO附近(正面IOa)朝向背面IOb形成細孔和對 該細孔進行盾構的非晶質，而形成盾構隧道。即，從聚光器53照射對于作為構成光器件晶片 10的單晶基板的藍寶石(Al 2O3)基板具有透過性的波長的脈沖激光光線LB并且使卡盤工作 臺36在圖6的（a)中箭頭Xl所示的方向上以規定的進給速度移動（盾構隧道形成工序）。并 且，如圖6的(b)所示，在分割預定線101的另一端到達激光光線照射構件5的聚光器53的激 光光線照射位置(在圖6的(b)中為右端)之后，停止脈沖激光光線的照射并且停止卡盤工作 臺36的移動。
[0038] 通過實施上述的盾構隧道形成工序，在由作為單晶基板的藍寶石(Al2O3)基板構成 的光器件晶片10的內部，如圖6的（c)所示那樣，從脈沖激光光線LB的聚光點PO附近(正面 l〇a)朝向背面IOb成長出細孔111和形成在該細孔111的周圍的非晶質112,沿著分割預定線 101以規定的間隔(在本實施方式中為1 Ομπι的間隔(加工進給速度：1000 mm/秒)/(重復頻率： IOOkHz))形成非晶質的盾構隧道110。這樣形成的盾構隧道110像圖6的（d)和（e)所示那樣 由形成在中心的直徑為φ?μιη左右的細孔111和形成在該細孔111的周圍的直徑為φΙΟμπι 的非晶質112構成，在本實施方式中是相互鄰接的非晶質112以彼此相連的方式連接的方 式。另外，由于在上述的盾構隧道形成工序中形成的非晶質的盾構隧道110能夠在由作為單 晶基板的藍寶石(Al 2O3)基板構成的光器件晶片10的正面IOa到背面IOb的范圍中形成，因此 即使由作為單晶基板的藍寶石(Al 2O3)基板構成的光器件晶片10的厚度較厚也只要照射1次 脈沖激光光線即可，因此生產性極其良好。
[0039] 在像上述那樣沿著規定的分割預定線101實施上述盾構隧道形成工序之后，使分 度進給構件38進行動作而使卡盤工作臺36在Y軸方向上以形成于光器件晶片10的分割預定 線101的間隔進行分度移動(分度工序），并執行上述盾構隧道形成工序。在這樣沿著形成于 第1方向的所有的分割預定線101實施上述盾構隧道形成工序之后，使卡盤工作臺36轉動90 度，而沿著在相對于形成于上述第1方向的分割預定線101垂直的方向上延伸的分割預定線 101執行上述盾構隧道形成工序。
[0040] 在上述的盾構隧道形成工序中，要想形成良好的盾構隧道110,優選將脈沖激光光 線LB的峰值能量密度設定為lTW/cm2~IOOTW/cm 2的范圍。另外，峰值能量密度能夠通過平均 輸出(W)/{:重復頻率(Hz) X光斑面積(cm2) X脈沖寬度(s)}而求出。
[0041] 以下，關于將脈沖激光光線LB的峰值能量密度設定為lTW/cm2~lOOTW/cm2的范圍 的理由進行說明。
[0042]【實驗例】
[0043] [實驗:1]
[0044] 條件1···單晶基板:藍寶石基板(厚度為400μπι)
[0045] 條件2···將脈沖激光光線的波長設定為1030nm
[0046] 條件3…將脈沖激光光線的重復頻率設定為I OOkHz
[0047] 條件4···將脈沖激光光線的光斑直徑設定為ΙΟμπι
[0048] 條件5···將脈沖激光光線的平均輸出設定為5W [0049]條件6…變量:脈沖激光光線的脈沖寬度
[0050] -邊根據上述條件使脈沖寬度在0.1~IOOps之間變化一邊對藍寶石基板照射脈 沖激光光線，并觀察加工狀態。
[0051] 在脈沖寬度為0.1~0.6ps之間的情況下，在藍寶石基板的內部形成孔隙。
[0052]在脈沖寬度為0.7~63ps之間的情況下，在藍寶石基板的內部形成由細孔和對細 孔進行盾構的非晶質構成的盾構隧道。
[0053]在脈沖寬度為64~IOOps之間的情況下，藍寶石基板的內部熔融。
[0054]根據以上的實驗結果，判別出在脈沖寬度為0.7~63ps的范圍中在藍寶石基板的 內部形成由細孔和對細孔進行盾構的非晶質構成的盾構隧道。因此，當在上述條件下使脈 沖寬度為〇. 7~63ps而求出峰值能量密度時，則設定為lTW/cm2~lOOTW/cm2的范圍，從而形 成盾構隧道。
[0055] [實驗:2]
[0056] 條件1···單晶基板:藍寶石基板(厚度為400μπι)
[0057] 條件2···將脈沖激光光線的波長設定為1030nm
[0058] 條件3···將脈沖激光光線的平均輸出設定為5W [0059]條件4···將脈沖寬度設定為IOps
[0060]條件5···將脈沖激光光線的光斑直徑設定為ΙΟμπι [0061 ]條件6···變量:脈沖激光光線的重復頻率
[0062] 一邊根據上述條件使重復頻率在1~1000 kHz之間發生變化一邊對藍寶石基板照 射脈沖激光光線，并觀察加工狀態。
[0063]在重復頻率為1~6kHz之間的情況下，藍寶石基板的內部被破壞，裂紋呈放射狀形 成。
[0064]在重復頻率為7~640kHz之間的情況下，在藍寶石基板的內部形成由細孔和對細 孔進行盾構的非晶質構成的盾構隧道。
[0065]在重復頻率為650~1000 kHz之間的情況下，在藍寶石基板的內部形成孔隙，未形 成盾構隧道。
[0066]根據以上的實驗結果，判別出在重復頻率處于7~640kHz的范圍中在藍寶石基板 的內部形成由細孔和對細孔進行盾構的非晶質構成的盾構隧道。因此，當在上述條件下使 重復頻率處于7~640kHz而求出峰值能量密度時，則設定為ITW/cm2~100TW/cm2的范圍，從 而形成盾構隧道。
[0067]上述實驗1和實驗2示出了對藍寶石(Al2O3)基板實施的例子，對于作為單晶基板的 碳化硅(SiC)基板、氮化鎵(GaN)基板、鉭酸鋰(LiTaO3)基板、鈮酸鋰(LiNbO 3)基板、類金剛石 基板、石英(Si02)基板也進行與上述實驗1和實驗2相同的實驗，不過均為大致相同的結果。
[0068][實驗:3]
[0069]條件1···單晶基板:藍寶石基板(厚度為1000M1)
[0070]條件2···將脈沖激光光線的波長設定為1030nm [0071]條件3···將脈沖寬度設定為IOps [0072]條件4…將脈沖激光光設定線的光斑直徑設定為1 Ομπι
[0073]條件5···將脈沖激光光線的平均輸出設定為5W [0074]條件6···變量:聚光透鏡的球面像差
[0075]根據上述條件通過球面像差伸長透鏡533使聚光透鏡532的球面像差變化，并觀察 所形成的盾構隧道的長度以及盾構隧道的合格與否。
[0076]上述實驗的結果被確認為如下。 球面像差_ (μπ?)盾構_道的長度（μηι>盾掏隧道的合格與否 0 70 良好 50 70 良好
[0077] 1:00 15D 良好 150 22D 良好 200 300 良好 250 360 良好 300 410 良好 350 470 良好 400 530 & 好 450 600 良好 500 620 良好
[0078] S50 570 較良好 600 300 較良好 (SG 200 較 Q 好 700 70 不良 750 0 ：800 0
[0079]根據以上的實驗結果，判別出當聚光透鏡532的球面像差為從1 ΟΟμπι到500μπι之間 時形成了長度為150μπι到620μπι的良好的盾構隧道。因此，優選球面像差伸長透鏡533設定為 使聚光透鏡532的球面像差伸長為100~500μπι。
[0080]以上，根據圖示的實施方式對本發明進行了說明，本發明不僅限于實施例，在本發 明的主旨的范圍中可以進行各種變形。例如，在上述的實施方式中示出了從晶片的正面側 照射激光光線的例子，但也可以從晶片的背面側照射激光光線。
【主權項】
1. 一種激光加工裝置，其具有： 卡盤工作臺，其對被加工物進行保持;激光光線照射構件，其對保持在該卡盤工作臺上 的被加工物照射脈沖激光光線；以及加工進給構件，其使該卡盤工作臺與該激光光線照射 構件在加工進給方向上相對地移動，該激光加工裝置的特征在于， 該激光光線照射構件包含:激光光線振蕩構件，其振蕩出對于被加工物具有透過性的 波長的激光光線；以及聚光器，其對從該激光光線振蕩構件振蕩出的激光光線進行會聚而 對保持在該卡盤工作臺上的被加工物進行照射， 該聚光器具有:聚光透鏡，其對從該激光光線振蕩構件振蕩出的激光光線進行會聚；以 及球面像差伸長透鏡，其將該聚光透鏡的球面像差伸長， 通過從該聚光器對保持在該卡盤工作臺上的被加工物照射脈沖激光光線，而從被加工 物的上表面朝向下表面形成盾構隧道，該盾構隧道由細孔和對該細孔進行盾構的非晶質構 成。2. 根據權利要求1所述的激光加工裝置，其中， 該球面像差伸長透鏡使該聚光透鏡的球面像差伸長為100μηι~500μηι。3. 根據權利要求1所述的激光加工裝置，其中， 該脈沖激光光線的峰值能量密度設定為lTW/cm2~lOOTW/cm2的范圍。
【文檔編號】B23K26/53GK106041327SQ201610187290
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月29日 公開號201610187290.4, CN 106041327 A, CN 106041327A, CN 201610187290, CN-A-106041327, CN106041327 A, CN106041327A, CN201610187290, CN201610187290.4
【發明人】森數洋司, 武田昇, 平田和也
【申請人】株式會社迪思科