DE112016004432T5 - Laserbearbeitungsverfahren und Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

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Takafumi Ogiwara
Yuta Kondoh
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

Es wird ein Laserbearbeitungsverfahren bereitgestellt, umfassend einen ersten Schritt des Bildens eines ersten modifizierten Bereichs entlang einer Schnittlinie durch Konvergieren von Laserlicht auf einem zu bearbeitendes Objekt, das eine Oberfläche und eine Rückfläche aufweist, unter Verwendung der Rückfläche als eine Einfallsfläche, und des Bewegens eines ersten Konvergenzpunkts entlang der Schnittlinie, die so festgelegt ist, dass sie zwischen dem wirksamen Bereich und dem unwirksamen Bereich, die benachbart zueinander liegen, verläuft, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem erste Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird; und einen zweiten Schritt des Bildens eines zweiten modifizierten Bereichs entlang der Schnittlinie durch Konvergieren des Laserlichts auf das zu bearbeitende Objekt unter Verwendung der Rückfläche als Einfallsfläche und des Bewegens eines zweiten Konvergenzpunkts entlang der Schnittlinie, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand gehalten wird, der größer als der erste Abstand ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Es ist ein Laserbearbeitungsverfahren bekannt, bei dem ein modifizierter Bereich in der Nähe einer Oberfläche eines Siliziumsubstrats entlang einer in einem Gittermuster angeordneten Schnittlinie ausgebildet wird, um zwischen benachbarten Funktionselementen zu verlaufen, indem Laserlicht auf ein zu bearbeitendes Objekt, das das Siliziumsubstrat umfasst, das mehrere Funktionselemente aufweist, die in einer Matrix auf einer Oberfläche davon ausgebildet sind, unter Verwendung einer Rückfläche des Siliziumsubstrats als eine Laserlichteinfallsfläche gestrahlt wird, und anschließend das zu bearbeitende Objekt für jedes der Funktionselemente geschnitten wird, indem die Rückfläche des Siliziumsubstrats derart poliert wird, dass das Siliziumsubstrat eine vorbestimmte Dicke aufweist (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • [Patentliteratur 1]: Internationale ungeprüfte Patentveröffentlichungsnr. 03/077295
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In dem zuvor beschriebenen Laserbearbeitungsverfahren ist es wichtig, die Anzahl der Abtastvorgänge des Laserlichts für eine Schnittlinie (das heißt, die Anzahl der gebildeten Reihen des modifizierten Bereichs für eine Schnittlinie) unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Verarbeitungseffizienz zu verringern. Dementsprechend kann sich bei der Bildung des modifizierten Bereichs ein Riss von dem modifizierten Bereich in einer Dickenrichtung des Siliziumsubstrats stark ausdehnen, indem das Laserlicht mit einer hohen Durchlässigkeit mit Bezug auf Silizium auf dem Siliziumsubstrat konvergiert. Konvergiert jedoch das Laserlicht mit hoher Durchlässigkeit in Bezug auf Silizium auf dem Siliziumsubstrat, kann auf der Seite gegenüber der Laserlichteintrittsfläche ein Schaden auf einer Oberfläche des Siliziumsubstrats auftreten, wodurch sich die Eigenschaften des Funktionselements verschlechtern können.
  • Als ein zu bearbeitendes Objekt gibt es jedoch ein Werkstück, das das zuvor beschriebene Siliziumsubstrat, einen wirksamen Bereich, der ein auf dem Siliziumsubstrat ausgebildetes Funktionselement aufweist, und einen unwirksamen Bereich, der auf dem Siliziumsubstrat ausgebildet ist, aufweist. Der wirksame Bereich ist ein Bereich, der durch Schneiden des zu bearbeitenden Objekts zu einem Chip wird, der das Funktionselement enthält, und der unwirksame Bereich ist ein Bereich, der aufgrund des Schneidens des zu bearbeitenden Objekts nicht gebraucht wird. Bei der Bearbeitung des zu bearbeitenden Objekts ist es insbesondere in dem wirksamen Bereich wichtig, das Auftreten von Schäden auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats sowie eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements zu minimieren.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die in der Lage sind, eine Verschlechterung der Eigenschaften eines Funktionselements zu minimieren.
  • Lösung des Problems
  • Ein Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten Schritt des Bildens eines ersten modifizierten Bereichs entlang einer Schnittlinie durch Konvergieren von Laserlicht auf einem zu bearbeitendes Objekt, umfassend ein Halbleitersubstrat mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, mehrere auf der Oberfläche ausgebildete wirksame Bereichen, und einen unwirksamen Bereich auf der Oberfläche zwischen den wirksamen Bereichen, unter Verwendung der Rückfläche als eine Eintrittsfläche, und des Bewegens eines ersten Konvergenzpunkts entlang der Schnittlinie, die so festgelegt ist, dass sie zwischen dem wirksamen Bereich und dem unwirksamen Bereich, die benachbart zueinander sind, verläuft, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem erste Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird; und nach dem ersten Schritt, einen zweiten Schritt des Bildens eines zweiten modifizierten Bereichs entlang der Schnittlinie durch Konvergieren des Laserlichts auf dem zu bearbeitenden Objekt unter Verwendung der Rückfläche als Einfallsfläche und des Bewegens eines zweiten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang der Schnittlinie, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand gehalten wird, der größer als der erste Abstand ist, wobei der wirksame Bereich ein Funktionselement umfasst, und wobei in dem zweiten Schritt der zweite Konvergenzpunkt entlang der Schnittlinie bewegt wird, während der zweite Konvergenzpunkt zu der Seite des wirksamen Bereichs einer Position versetzt wird, an der der erste Konvergenzpunkt mit Bezug auf eine Richtung senkrecht sowohl zu einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie ausgerichtet ist.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungsverfahren wird in dem zweiten Schritt der zweite Konvergenzpunkt des Laserlichts in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch der Ausdehnungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position versetzt, an der der erste Konvergenzpunkt des Laserlichts ausgerichtet ist. Daher ist es möglich, das Auftreten von Schäden auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts zu unterdrücken, die gegenüber der Eintrittsfläche des Laserlichts liegt. Insbesondere wird in dem zweiten Schritt der zweite Konvergenzpunkt zur Seite des wirksamen Bereichs der Position versetzt, an der der erste Konvergenzpunkt ausgerichtet ist. Somit ist es möglich, eine Position, an der ein Schaden auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts auftreten kann, zur Seite eines unwirksamen Bereichs zu verschieben. Das heißt, es ist möglich, vielmehr die Position, an der der Schaden auf der Seite des unwirksamen Bereichs auftreten kann, als den wirksamen Bereich mit dem Funktionselement zu steuern. Unter diesem Gesichtspunkt kann gemäß diesem Laserbearbeitungsverfahren eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements unterdrückt werden.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat sein, und das Laserlicht eine Wellenlänge größer als 1064 nm aufweisen. In diesem Fall ist es verglichen mit dem Fall, bei dem ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, möglich, bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs einen Riss von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats stark auszudehnen. Somit kann die Bearbeitungseffizienz verbessert werden.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Laserlicht eine Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs den Riss von dem ersten modifizierten Bereich und dem zweiten modifizierten Bereich in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats stark auszudehnen.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt ein Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht sowohl zur Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zur Erstreckungsrichtung der Schnittlinie in Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt ausgerichtet ist, versetzt ist, 24 µm oder weniger. In diesem Fall kann der Riss zwischen dem ersten modifizierten Gebiet und dem zweiten modifizierten Gebiet sicher eine Verbindung herstellen, wodurch es möglich ist, bei der Bildung des ersten modifizierten Gebiets und des zweiten modifizierten Gebiets den Riss von dem ersten modifizierten Gebiet und dem zweiten modifizierten Gebiet in der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats zuverlässig auszudehnen.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt ein Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht sowohl zur Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zur Erstreckungsrichtung der Schnittlinie in Bezug auf die Position, an der der erste Konvergenzpunkt ausgerichtet ist, versetzt ist, 2 µm oder mehr und 8 µm oder weniger. In diesem Fall kann ein Versetzungswert des zweiten Konvergenzpunkts innerhalb eines erforderlichen und ausreichenden Bereichs festgelegt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in dem ersten Schritt der erste Konvergenzpunkt entlang der Schnittlinie bewegt werden, während der Abstand, um den der erste Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie versetzt wird, mit Bezug auf die Schnittlinie bei 0 gehalten werden. In diesem Fall kann der Riss, der sich von dem ersten modifizierten Bereich zur Seite der Oberfläche des Halbleitersubstrats erstreckt, auf der Schnittlinie ausgerichtet werden.
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Trägerbasis, die konfiguriert ist, um ein zu bearbeitendes Objekt zu halten, umfassend ein Halbleitersubstrat mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, mehrere auf der Oberfläche gebildete wirksame Bereiche und einen auf der Oberfläche zwischen den wirksamen Bereichen gebildeter unwirksamer Bereich; eine Laserlichtquelle, die konfiguriert ist, um Laserlicht zu emittieren; ein optisches Konvergenzsystem, das konfiguriert ist, das Laserlicht, das von der Laserlichtquelle auf dem zu bearbeitenden Objekt, das durch die Trägerbasis gehalten wird, emittiert wird, so zu konvergieren, dass die Rückfläche eine Eintrittsfläche wird; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um einen Betrieb der Trägerbasis und/oder der Laserlichtquelle und/oder dem optischen Konvergenzsystem zu steuern, wobei der wirksame Bereich ein Funktionselement umfasst, und wobei die Steuereinheit einen ersten Konvergenzpunkt entlang einer Schnittlinie bewegt, die so festgelegt ist, dass sie zwischen dem wirksamen Bereich und dem unwirksamen Bereich, die benachbart zueinander liegen, verläuft, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem ersten Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird, und anschließend einen zweiten Konvergenzpunkt des Laserlichts entlang der Schnittlinie bewegt, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, gehalten wird, und zudem der zweite Konvergenzpunkt zur Seite des wirksamen Bereichs einer Position versetzt wird, an der der erste Konvergenzpunkt mit Bezug auf eine Richtung senkrecht sowohl zu einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zu einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie ausgerichtet ist.
  • Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung ist es aus dem gleichen Grund wie bei dem zuvor beschriebenen Laserbearbeitungsverfahren möglich, das Auftreten von Schäden auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts auf der Seite gegenüber der Eintrittsfläche des Laserlichts zu unterdrücken und vielmehr die Position, an der der Schaden auf der Seite des unwirksamen Bereich auftreten kann, als den wirksamen Bereich, der das Funktionselement aufweist, zu steuern. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements minimiert werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verschlechterung der Eigenschaften eines Funktionselements zu minimieren.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die zur Bildung eines modifizierten Bereichs verwendet wird.
    • 2 zeigt eine Draufsicht eines zu bearbeitenden Objekts, in dem der modifizierte Bereich ausgebildet ist.
    • 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III des zu bearbeitenden Objekts in 2.
    • 4 zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach der Laserbearbeitung.
    • 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V des zu bearbeitenden Objekts der 4.
    • 6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI des zu bearbeitenden Objekts in 4.
    • 7(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang einer Schnittlinie während der Laserbearbeitung. 7(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 8(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie während der Laserbearbeitung. 8(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 9(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie während der Laserbearbeitung. 9(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 10(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie während der Laserbearbeitung. 10(b) zeigt eine Draufsicht des zu bearbeitenden Objekts nach dem Schneiden.
    • 11(a) zeigt ein Diagramm, das ein Photo einer Oberfläche eines Siliziumsubstrats parallel zu der Schnittlinie nach dem Schneiden darstellt. 11(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo einer Oberflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt.
    • 12(a) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats parallel zur Schnittlinie nach der Bildung eines ersten modifizierten Bereichs und eines zweiten modifizierten Bereichs darstellt. 12(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats senkrecht zu der Schnittlinie nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt.
    • 13(a) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats parallel zu der Schnittlinie nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt. 13(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats senkrecht zu der Schnittlinie nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs und des zweiten modifizierten Bereichs darstellt.
    • 14 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem Versetzungswert und einer Risslänge darstellt.
    • 15 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Anzahl von Spritzer darstellt.
    • 16(a) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats parallel zu der Schnittlinie nach dem Schneiden darstellt. 16(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt.
    • 17(a) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt, wenn der Versetzungswert 2 µm beträgt. 17(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt, wenn der Versetzungswert 4 µm beträgt. 17(c) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Oberflächenseite des Siliziumsubstrats nach dem Schneiden darstellt, wenn der Versetzungswert 6 µm beträgt.
    • 18(a) zeigt ein Diagramm, das eine Oberfläche des Siliziumsubstrats senkrecht zu der Schnittlinie darstellt, wenn der Versetzungswert gering ist. 18(b) zeigt ein Diagramm, das die Oberfläche des Siliziumsubstrats senkrecht zu der Schnittlinie darstellt, wenn der Versetzungswert groß ist.
    • 19 zeigt eine Ansicht, die das zu bearbeitende Objekt in dem Laserbearbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt.
    • 20 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 21 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 22 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 23 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 24 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 25 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 26 zeigt eine Querschnittsansicht, die das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform darstellt.
    • 27(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie vor dem Polieren. 27(b) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Polieren.
    • 28(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie vor dem Polieren. 28(b) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Polieren.
    • 29(a) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie vor dem Polieren. 29(b) zeigt eine Querschnittsansicht des zu bearbeitenden Objekts entlang der Schnittlinie nach dem Polieren.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform eines Aspekts der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Ferner werden in jeder Zeichnung gleiche oder sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • In dem Laserbearbeitungsverfahren und der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform wird ein modifizierter Bereich in einem zu bearbeitenden Objekt entlang einer Schnittlinie gebildet, indem Laserlicht auf dem zu bearbeitenden Objekt konvergiert. Somit wird zunächst die Bildung des modifizierten Bereichs mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 100 eine Laserlichtquelle 101, die das Laserlicht L pulsoszilliert, einen dichroitischen Spiegel 103, der angeordnet ist, um eine Richtung einer optischen Achse (optischer Pfad) des Laserlichts L um 90° zu ändern und eine Konvergenzlinse 105, die das Laserlicht L konvergiert. Ferner umfasst die Laserbearbeitungsvorrichtung 100 eine Trägerbasis 107, die das zu bearbeitende Objekt 1 hält, auf das das Laserlicht L gestrahlt wird, das durch die Konvergenzlinse 105 konvergiert. Wird, eine Stufe 111, die die Trägerbasis 107 bewegt, eine Laserlichtquellensteuervorrichtung 102, die die Laserlichtquelle 101 steuert, um eine Ausgabe, eine Pulsbreite, eine Pulswellenform oder dergleichen des Laserlichts L einzustellen und eine Stufensteuervorrichtung 115, die die Bewegung der Stufe 111 steuert.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 wird mit Hilfe des dichroitischen Spiegels 103 die Richtung der optischen Achse des Laserlichts L, das von der Laserlichtquelle 101 emittiert wird, um 90° geändert, und das Laserlicht L konvergiert durch die Konvergenzlinse 105 auf eine Innenseite des zu bearbeitenden Objekts, das auf der Trägerbasis 107 angeordnet ist. Dabei wird die Stufe 111 bewegt und gleichzeitig das zu bearbeitende Objekt 1 bezogen auf das Laserlicht L entlang der Schnittlinie 5 bewegt. Auf diese Weise wird der modifizierte Bereich entlang der Schnittlinie 5 in dem zu bearbeitenden Objekt 1 gebildet. Ferner kann hierbei zur relativen Bewegung des Laserlichts L die Stufe 111, die Konvergenzlinse 105 oder beide bewegt werden.
  • Als das zu bearbeitende Objekt 1 wird ein plattenförmiges Element (beispielsweise ein Substrat, ein Wafer oder dergleichen) verwendet, das ein aus einem Halbleitermaterial gebildetes Halbleitersubstrat oder aus einem piezoelektrischen Material gebildetes piezoelektrisches Substrat oder dergleichen umfasst. Wie in 2 gezeigt, wird die Schnittlinie 5 zum Schneiden des zu bearbeitenden Objekts in dem zu bearbeitenden Objekt 1 festgelegt. Die Schnittlinie 5 ist eine imaginäre Linie, die sich linear erstreckt. Wird der modifizierte Bereich innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet, wie in 3 gezeigt, wird das Laserlicht L relativ entlang der Schnittlinie 5 (das heißt, in einer Richtung eines Pfeils A in 2) in einem Zustand bewegt, in dem ein Konvergenzpunkt (Konvergenzposition) P innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 liegt. Somit wird, wie in 4, 5 und 6 gezeigt, der modifizierte Bereich 7 auf dem zu bearbeitenden Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5 gebildet, und der modifizierte Bereich 7, der entlang der Schnittlinie 5 gebildet ist, wird ein Anfangsschneidebereich 8.
  • Ein Konvergenzpunkt P ist ein Punkt, an dem das Laserlicht L konvergiert. Die Schnittlinie 5 ist nicht auf eine gerade Linie beschränkt, sondern kann eine gekrümmte Linie oder eine dreidimensionale Form aufweisen, die durch Kombinieren dieser Linien erhalten wird, oder sie kann durch Koordinaten festgelegt werden. Die Schnittlinie 5 ist nicht auf die imaginäre Linie beschränkt, sondern kann eine reale Linie sein, die auf einer Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gezeichnet wird. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder durchgehend oder intermittierend ausgebildet sein. Der modifizierte Bereich 7 kann entweder in Form einer Reihe oder eines Punkts ausgebildet sein, und im Wesentlichen ist der modifizierte Bereich 7 wenigstens innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 ausgebildet. Ferner können als Ausgangspunkt Risse in dem modifizierten Bereich 7 gebildet sein, und die Risse und der modifizierte Bereich 7 können an einer Außenfläche (der Oberfläche 3, einer Rückfläche oder einer Außenumfangsfläche) des bearbeitenden Objekts 1 freiliegen. Die Laserlichteintrittsfläche ist zum Zeitpunkt des Bildens des modifizierten Bereichs 7 nicht auf die Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 beschränkt, sondern kann die Rückfläche des Objekts 1 sein.
  • Wird ferner der modifizierte Bereich 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 ausgebildet, durchdringt das Laserlicht L das zu bearbeitende Objekt 1 und wird insbesondere in der Nähe des Konvergenzpunkts P, der innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 angeordnet ist, absorbiert. Somit wird der modifizierte Bereich 7 innerhalb des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet (das heißt, Laserbearbeitung vom internen Absorptionstyp). Da in diesem Fall das Laserlicht L kaum auf der Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 absorbiert wird, schmilzt die Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 nicht. Wird indes der modifizierte Bereich 7 auf der Oberfläche 3 des zu bearbeitenden Objekts 1 gebildet, wird das Laserlicht L insbesondere in der Nähe des Konvergenzpunkts P, der auf der Oberfläche 3 angeordnet ist, absorbiert, geschmolzen und von der Oberfläche 3 entfernt, um entfernte Abschnitte, wie beispielsweise Löcher und Nuten, zu bilden (Laserbearbeitung vom Oberflächenabsorptionstyp).
  • Der modifizierte Bereich 7 ist ein Bereich, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von den Umgebungen unterscheiden. Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen einen geschmolzenen bearbeiteten Bereich (das heißt, ein Bereich, der sich nach dem Schmelzen wieder verfestigt hat und/oder ein Bereich im geschmolzenen Zustand und/oder ein Bereich während des erneuten Verfestigens aus dem geschmolzenen Zustand), einen Rissbereich, einen dielektrischen Durchbruchsbereich, eine Brechungsindexänderungsbereich sowie einen Mischbereich davon. Weitere Beispiele des modifizierten Bereichs 7 umfassen einen Bereich, in dem sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 verglichen mit der Dichte eines nicht modifizierten Bereichs in einem Material des zu bearbeitenden Objekts 1 verändert hat, und einen Bereich, der einen Gitterdefekt aufweist. In einem Fall, in dem das Material des zu bearbeitenden Objekts 1 ein Einkristall-Silizium ist, kann der modifizierte Bereich 7 auch als ein Bereich mit hoher Versetzungsdichte bezeichnet werden.
  • Der geschmolzene bearbeitete Bereich, der Brechungsindexveränderungsbereich, der Bereich, in dem sich die Dichte des modifizierten Bereichs 7 im Vergleich zu der Dichte des nicht modifizierten Bereichs geändert hat, und der Bereich, der den Gitterdefekt aufweist, können ferner den Riss (eine Rissbildung oder einen Mikroriss) im Inneren dieser Bereiche oder an einer Grenzfläche zwischen dem modifizierten Bereich 7 und dem nicht modifizierten Bereich aufweisen. Die enthaltenen Risse können sich über die gesamte Oberfläche des modifizierten Bereichs 7 erstrecken, oder sie können lediglich in einem Teil oder in mehreren Abschnitten vorhanden sein. Das zu bearbeitende Objekt 1 umfasst ein Substrat, das aus einem kristallinen Material mit einer Kristallstruktur gebildet ist. Beispielsweise umfasst das zu bearbeitende Objekt 1 ein Substrat, das wenigstens aus einem von Galliumnitrid (GaN), Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), LiTaO3 und Saphir (Al2O3) gebildet ist. Mit anderen Worten umfasst das zu bearbeitende Objekt 1 beispielsweise ein Galliumnitridsubstrat, ein Siliziumsubstrat, ein SiC-Substrat, ein LiTaO3-Substrat oder ein Saphirsubstrat. Das Kristallmaterial kann entweder ein anisotropischer Kristall oder ein isotropischer Kristall sein. Ferner kann das zu bearbeitende Objekt 1 ein Substrat umfassen, das aus einem amorphen Material mit einer amorphen Struktur (nichtkristalline Struktur) gebildet ist und kann beispielsweise ein Glassubstrat sein.
  • Gemäß der Ausführungsform kann der modifizierte Bereich 7 durch Bilden mehrerer modifizierter Stellen (Bearbeitungsspuren) entlang der Schnittlinie 5 gebildet werden. In diesem Fall sammeln sich die mehreren modifizierten Stellen an und werden zum modifizierten Bereich 7. Die modifizierte Stelle ist ein modifizierter Abschnitt, der durch einen Schuss eines Pulses des Pulslaserlichts gebildet wird (das heißt, Laserbestrahlung eines Pulses: Laserschuss). Die modifizierte Stelle umfasst eine Rissstelle, eine geschmolzene bearbeitete Stelle oder eine Brechungsindexänderungsstelle oder eine Mischung aus wenigstens einer daraus etc. Hinsichtlich der modifizierten Stelle kann ihre Größe und eine Länge der erzeugten Risse in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der erforderlichen Schneidegenauigkeit, der erforderlichen Ebenheit einer Schnittfläche, einer Dicke, einer Art, einer Kristallorientierung des zu bearbeitenden Objekts 1 und dergleichen gesteuert werden. Ferner kann gemäß der Ausführungsform die modifizierte Stelle als der modifizierte Bereich 7 entlang der Schnittlinie 5 gebildet werden.
  • Als nächstes werden Überprüfungsergebnisses eines Spritzers beschrieben. Ferner wird „ein Schaden, der auf der Vorderfläche des zu bearbeitenden Objekts auf der gegenüberliegenden Seite zu der Laserlichteintrittsfläche in dem Fall, in dem die Laserbearbeitung, wie zuvor beschrieben, an einem zu bearbeitenden Objekt durchgeführt wird, das ein Halbleitersubstrat umfasst“, als „Spritzer“ bezeichnet. Im Nachfolgenden wird das Siliziumsubstrat als Beispiel des Halbleitersubstrats beschrieben.
  • Wie in 7 bis 10 gezeigt, wird ein zu bearbeitendes Objekt mit einem Metallfilm 11, der auf einer Oberfläche 10a eines Siliziumsubstrats 10 ausgebildet ist, hergestellt. Der Metallfilm 11 ist derart ausgebildet, dass ein Cr-Film mit einer Dicke von 20 µm als eine Basis auf der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 gebildet wird, und anschließend ein Au-Film mit einer Dicke von 50 µm auf dem Cr-Film gebildet wird.
  • Wie in 7(a) gezeigt, wird der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 gebildet, indem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm auf einer Innenseite des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung einer Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche konvergiert und der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L0 entlang der Schnittlinie 5 bewegt wird. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L0 derart eingestellt, dass ein Riss F, der sich von dem modifizierten Bereich 7 in einer Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 entsprechend der Bildung des modifizierten Bereichs 7 erstreckt (das heißt, ein Riss F, der sich bei der Bildung des modifizierten Bereichs 7 bildet, obwohl keine externe Kraft auf das Siliziumsubstrat 10 ausgeübt wird), die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht. In diesem Fall tritt, wie in 7(b) gezeigt, kein Spritzer in dem Metallfilm 11 auf.
  • Wie in 8(a) gezeigt, wird der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 durch Konvergieren des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm auf die Innenseite des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche und durch Bewegen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 gebildet. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F, der sich von dem modifizierten Bereich 7 erstreckt, die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Wellenlängen werden insbesondere die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 gleich wie die zuvor beschriebenen Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L0 eingestellt. In diesem Fall tritt, wie in 8(b) gezeigt, der Spritzer S in dem Metallfilm 11 auf.
  • Wie 9(a) gezeigt, wird der modifizierte Bereich 7 innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 durch Konvergieren des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm auf die Innenseite des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Laserlichteintrittsfläche und durch Bewegen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 gebildet. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F, der sich von dem modifizierten Bereich 7 erstreckt, nicht die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, sondern in den Bereich der Innenseite des Siliziumsubstrats 10 fällt. Insbesondere ist die Pulsenergie des Laserlichts L 1 geringer als im Fall der 8. In diesem Fall tritt, wie in 9(b) gezeigt, kein Spritzer in dem Metallfilm 11 auf.
  • Wie in 10(a) gezeigt, wird ein erster modifizierter Bereich 7a und ein zweiter modifizierter Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 durch Konvergieren des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von 1342 nm auf die Innenseite des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung der Rückseite 10b des Siliziumsubstrats 10 als Laserlichteinfallfläche und durch Bewegen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 gebildet. Dabei werden die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts L1 derart eingestellt, dass der Riss F nicht die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, wenn nur der erste modifizierte Bereich 7a ausgebildet wird, aber der Riss F die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, wenn der zweite modifizierte Bereich 7b auf der Seite der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 mit Bezug auf den ersten modifizierten Bereich 7a gebildet wird. In diesem Fall tritt, wie in 10(b) gezeigt, der Spritzer S in dem Metallfilm 11 auf.
  • 11 zeigt ein Diagramm, das ein Photo des Siliziumsubstrats 10 darstellt, wenn der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 unter den Bedingungen der 10 gebildet werden. Genauer gesagt, zeigt 11(a) ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 parallel zur Schnittlinie nach dem Schneiden zeigt. 11(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Seite der Oberfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Bezug nehmend auf 11(b) kann bestätigt werden, dass ein dunkler Abschnitt in einem Bereich vorhanden ist, der von einer Kettenlinie in dem Metallfilm 11 umgeben ist. Dieser Bereich bildet den Problemspritzer S.
  • Wird das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge verwendet, die größer als 1064 nm ist, wie beispielsweise 1342 nm, ist es möglich, den Riss F von dem ersten modifizierten Bereich 7 in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 verglichen mit dem Fall, in dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, stark auszudehnen. Wird ferner das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm, wie beispielsweise 1342 nm, verwendet, kann der modifizierte Bereich 7 an einer Position gebildet werden, die an einer tieferen Position von der Laserlichteintrittsfläche des Siliziumsubstrats 10 liegt, verglichen mit dem Fall, bei dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge mehr als 1064 nm eine höhere Durchlässigkeit für Silizium aufweist, als das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger. Somit wird unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Anzahl von Abtastvorgängen des Laserlichts L für eine Schnittlinie 5 (das heißt, die Anzahl der gebildeten Reihen des modifizierten Bereichs 7, die hinsichtlich der Schnittlinie 5 gebildet werden) zur Verbesserung der Bearbeitungseffizienz vorzugsweise das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm verwendet.
  • Wird jedoch versucht, zu bewirken, dass der Riss F die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm erreicht, tritt, so wie in den zuvor beschriebenen Fällen der 8 und 10, der Spritzer S in dem Metallfilm 11 auf. Tritt der Spritzer S in einem Fall auf, in dem ein Funktionselement (beispielsweise eine durch ein Kristallwachstum gebildete Halbleiterbetriebsschicht, eine Lichtempfangsvorrichtung, wie beispielsweise eine Photodiode, eine lichtemittierende Vorrichtung, wie beispielsweise eine Laserdiode oder eine Schaltvorrichtung, die als eine Schaltung ausgebildet ist, oder dergleichen) auf der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 auf der gegenüberliegenden Seite zur Laserlichteintrittsfläche gebildet wird, können sich die Eigenschaften des Funktionselements verschlechtern.
  • Somit kann der Fall, in dem der Riss F dazu gebracht wird, die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 unter Verwendung des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm zu erreichen, von technischer Bedeutung sein, wenn das Auftreten des Spritzers S unterdrückt werden kann.
  • Die vorliegenden Erfinder haben in Betracht gezogen, dass der Grund des Auftretens des Spritzers S auf der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 wie folgt ist. Wird das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm verwendet, konvergiert das Laserlicht L1 auf dem Riss F, der sich stark von dem modifizierten Bereich 7 ausdehnt, wodurch der Einfluss von entweichendem Licht zunimmt (Licht des Laserlichts L1, das durch die Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 hindurchgeht, ohne zur Bildung des modifizierten Bereichs 7 beizutragen). Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse sind die Erfinder zu dem Schluss gekommen, dass ein Versetzen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b im Falle der 10 den Einfluss des entweichenden Lichts, das das Auftreten des Spritzers S erzeugt, verringern kann und die nachfolgende Überprüfung durchgeführt. Bei der Bildung des zweiten modifizierten Gebiets 7b wird „das Versetzen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1 in einer Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 (eine Richtung senkrecht zu einem Querschnitt des Siliziumsubstrats 10 in 10(a)) mit Bezug auf die Position, an der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a ausgerichtet ist“, einfach als „Versetzen des Konvergenzpunkts P des Laserlichts L1“ bezeichnet, und „ein Abstand, um den der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt wird“, als „ein Versetzungswert“ bezeichnet.
  • Zunächst wurde eine Richtung des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Gebiet 7a zur Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, überprüft. 12 zeigt ein Diagramm, das ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 nicht bei der Bildung des zweiten modifizierten Gebiets 7b versetzt wird. Genauer gesagt zeigt 12(a) ein Diagramm, das ein Photo einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 parallel zu der Schnittlinie darstellt, nachdem das erste modifizierte Gebiet 7a und das zweite modifizierte Gebiet 7b gebildet wurden, und 12(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 senkrecht zur Schnittlinie darstellt, nachdem das erste modifizierte Gebiet 7a und das zweite modifizierte Gebiet 7b gebildet wurden. Bezug nehmend auf 12(b) kann in dem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, bestätigt werden, dass sich der Riss F gerade (in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10) von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt.
  • 13 zeigt ein Diagramm, das ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird (in dem Fall, in dem der Versetzungswert 8 µm beträgt). Genauer gesagt zeigt 13(a) ein Diagramm, das ein Photo einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 parallel zu der Schnittlinie darstellt, nachdem der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b gebildet wurden, und 13(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 senkrecht zu der Schnittlinie nach der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b darstellt. Bezug nehmend auf 13(b) kann selbst in dem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, bestätigt werden, dass sich der Riss F von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 gerade erstreckt (in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10).
  • Folglich wurde eine Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, überprüft. 14 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Länge des Risses F darstellt. Die Länge des Risses F zeigt eine Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt. Bezug nehmend auf 14 kann bestätigt werden, dass sich die Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, selbst dann nicht ändert, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L 1 versetzt oder nicht versetzt wird (selbst, wenn der Versetzungswert 0 µm beträgt), wenn das zweite modifizierte Gebiet 7b gebildet wird.
  • Folglich konnte eine Anzahl der gebildeten Spritzer S überprüft werden. 15 zeigt einen Graphen, der eine Beziehung zwischen dem Versetzungswert und der Anzahl der Spritzer S darstellt. Die Anzahl der Spritzer S ist die Anzahl der Spritzer S (die Anzahl pro 15 mm Länge der Schnittlinie 5), die in einem Bereich erzeugt wird, der von der Schnittlinie 5 zu beiden Seiten 20 µm oder mehr entfernt liegt. Bezug nehmend auf 15 kann bestätigt werden, dass in dem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, die Anzahl der Spritzer S im Vergleich mit dem Fall, bei dem er nicht versetzt wird (in dem Fall, in dem der Versetzungswert 0 µm beträgt) verringert ist. Ferner liegt der Grund, warum die Anzahl der Spritzer S, die in dem Bereich erzeugt wird, der von der Schnittlinie 5 zu beiden Seiten um 20 µm oder mehr entfernt liegt, gezählt wird, darin, dass derartige Spritzer S das Problem der Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements, das auf der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 gebildet wird, hervorrufen. Da eine Vereinzelungsstraße (ein Bereich zwischen benachbarten Funktionselementen) häufig in einem Bereich innerhalb von 20 µm an beiden Seiten der Schnittlinie 5 vorgesehen ist, ist es unwahrscheinlich, dass der in dem Bereich erzeugte Spritzer S eine Verschlechterung der Eigenschaft des Funktionselements bewirkt.
  • Aus den Überprüfungsergebnissen der 12 bis 15 ist ersichtlich, dass sich selbst dann, wenn der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, der Riss F von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 gerade erstreckt (in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10) und sich auch die Länge des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zur Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, nicht ändert. Andererseits wurde herausgefunden, dass in dem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, die Anzahl der Spritzer S abnimmt. Ferner sind gemäß der Überprüfung der 12 bis 15 die Bestrahlungsbedingungen für das Laserlicht, mit Ausnahme des Versetzungswerts, gleich.
  • Die Überlegungen der Erfinder über die Abnahme der Anzahl der Spritzer S ist wie folgt. 16 zeigt ein Diagramm, das ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall darstellt, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird. Genauer gesagt zeigt 16(a) ein Diagramm, das ein Photo der Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 parallel zur Schnittlinie 5 nach dem Schneiden darstellt, und 16(b) zeigt ein Diagramm, das ein Photo der Seite der Oberfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Bezug nehmend auf 16(a) kann bestätigt werden, dass das Laserlicht L1 daran gehindert wird, auf dem Riss F, der sich von dem vollständig gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, konvergiert, indem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt und der zweite modifizierte Bereich 7b groß ausgebildet wird. Das heißt, es wird berücksichtigt, dass der Anteil des Laserlichts L1, der zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b beiträgt, zunimmt und der Anteil des entweichenden Lichts abnimmt. Bezug nehmend auf 16(b) kann bestätigt werden, dass kein Spritzer S aufgetreten ist.
  • Indes kann mit Bezug auf 11(a), die ein Photo des Siliziumsubstrats 10 in dem Fall, in dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, darstellt, bestätigt werden, dass der zweite modifizierte Bereich 7b klein ausgebildet wird. Es wird angenommen, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass das Laserlicht L1 auf dem Riss F konvergiert, der sich von dem vollständig gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, und das entweichende Licht erhöht ist. Ferner, bei der Überprüfung der 11 und 16, sind die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts, mit Ausnahme des Versetzungswerts, gleich.
  • 17 zeigt ein Photo, das die Seite der Oberfläche 10a (Metallfilm 11) des Siliziumsubstrats 10 nach dem Schneiden darstellt. Genauer gesagt zeigt 17(a) ein Diagramm in dem Fall, in dem der Versetzungswert 2 µm beträgt, 17(b) zeigt ein Diagramm in dem Fall, in dem der Versetzungswert 4 µm beträgt, und 17(c) zeigt ein Diagramm in dem Fall, in dem der Versetzungswert 6 µm beträgt. In jedem Fall sind die Bestrahlungsbedingungen des Laserlichts, mit Ausnahme des Versetzungswerts, gleich. Bezug nehmend auf 17(a) und 17(b) kann bestätigt werden, dass bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b der Spritzer S auf der Seite gegenüber der Seite auftritt, auf der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt wird, und wenn der Versetzungswert zunimmt, der Spritzer S entfernt von der Schnittlinie 5 liegt. Ferner kann mit Bezug auf 17(a), 17(b) und 17(c) bestätigt werden, dass ein Auftrittsbereich des Spritzers S abnimmt, wenn der Versetzungswert zunimmt. Ferner nimmt, selbst in den Fällen der 17(a) und 17(b) der Bereich, in dem der Spritzer S auftritt, verglichen mit dem Fall, bei dem der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht versetzt wird, ab.
  • Der Grund, warum die Ergebnisse der 17(a), 17(b) und 17(c) erhalten werden, ist wie folgt. 18(a) zeigt ein Diagramm, das eine Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 senkrecht zu der Schnittlinie 5 darstellt, wenn der Versetzungswert gering ist. 18(b) zeigt ein Diagramm, das die Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 senkrecht zu der Schnittlinie 5 darstellt, wenn der Versetzungswert groß ist. Ferner betrifft „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a“ einen „ersten Konvergenzpunkt P1“ und „der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b“ einen „zweiten Konvergenzpunkt P2“.
  • Wie in 18(a) gezeigt, wird, wenn der Versetzungswert gering ist, ein Abschnitt F1 des Risses F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, an dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 ausgerichtet ist, um einen kleinen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 geneigt. Somit ist ein Einfallswinkel θ des Laserlichts L1 mit Bezug auf den Abschnitt F1 erhöht. Dementsprechend bewegt sich das entweichende Licht L2 des Laserlichts L1, das nicht zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b beiträgt, unter einem kleinen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 in Richtung der Seite gegenüber zu der Seite, auf der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt ist. Somit wird eine Länge eines optischen Pfades des entweichenden Lichts L2, das die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, verkürzt, und somit verringert sich eine Absorptionsmenge und ein Streuungsgrad des entweichenden Lichts L2 in dem Siliziumsubstrat 10. Ferner werden die Begriffe „klein“, „groß“, „kurz“ usw. im Vergleich mit dem Fall der 18(b) verwendet.
  • Indes wird, wie in 18(b) gezeigt, wenn der Versetzungswert groß ist, der Abschnitt F1 des Risses F, der sich von dem gebildeten ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b erstreckt, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlicht L1 ausgerichtet ist, um einen großen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 geneigt. Somit verringert sich ein Einfallswinkel θ des Laserlichts L1 mit Bezug auf den Abschnitt F1. Dementsprechend bewegt sich das entweichende Licht L2 des Laserlichts L1, das nicht zur Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b beiträgt, unter einem großen Winkel mit Bezug auf die Dickenrichtung D des Siliziumsubstrats 10 zur Seite gegenüber zu der Seite, auf der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 versetzt ist. Somit wird die Länge des optischen Pfades des entweichenden Lichts L2, das die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erreicht, länger, und somit erhöht sich die Absorptionsmenge und der Streuungsgrad des entweichenden Lichts L2 in dem Siliziumsubstrat 10. Die Begriffe „groß“, „klein“, „lang“ usw. werden im Vergleich mit dem Fall der 18(a) verwendet.
  • Aus der obigen Überlegung der 18 wird angenommen, dass der Spritzer S auf der Seite gegenüber der Seite, auf der der Konvergenzpunkt P des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird, auftritt, und wenn der Versetzungswert zunimmt, der Spritzer S entfernt von der Schnittlinie 5 liegt, und wenn der Versetzungswert zunimmt, der Bereich, in dem der Spritzer S auftritt, abnimmt.
  • Im Nachfolgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens der Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird, wie in 19 gezeigt, ein zu bearbeitendes Objekt 1 hergestellt. Das Objekt 1 weist ein Siliziumsubstrat (Halbleitersubstrat) 10 und eine Funktionselementschicht 15 auf. Das Siliziumsubstrat 10 umfasst eine Oberfläche 10a und eine Rückfläche 10b gegenüber der Oberfläche 10a. Die Funktionselementschicht 15 ist auf der Oberfläche 10a ausgebildet. Die Funktionselementschicht 15 umfasst mehrere wirksame Bereiche 15a und mehrere unwirksame Bereiche 15b. Jeder wirksame Bereich 15a umfasst ein Funktionselement. Somit ist der wirksame Bereich 15a ein Bereich, der durch Schneiden des Objekts 1 zu einem Halbleiterchip wird, der das Funktionselement aufweist. Der unwirksame Bereich 15b ist ein Bereich, der aufgrund des Schneidens des zu bearbeitenden Objekts 1 nicht gebraucht wird (wird ein nicht erforderlicher Chip). Der unwirksame Bereich 15b ist beispielsweise ein TEG-Bereich.
  • Der wirksame Bereich 15a ist zweidimensional auf der Oberfläche 10a in einer ersten und einer zweiten Richtung angeordnet. Die erste Richtung und die zweite Richtung schneiden einander (orthogonal). Der unwirksame Bereich 15b ist zwischen den benachbarten wirksamen Bereichen 15a auf der Oberfläche 10a vorgesehen. Hierin ist der unwirksame Bereich 15b nur in der ersten Richtung von der ersten und der zweiten Richtung zwischen den benachbarten wirksamen Bereichen 15a angeordnet. Ferner kann für die erste Richtung der unwirksame Bereich 15b außerhalb des wirksamen Bereichs 15a vorgesehen sein, der auf einer Endseite des zu bearbeitenden Objekts 1 angeordnet ist.
  • Eine Vereinzelungsstraße DS, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, ist zwischen dem wirksamen Bereich 15a und dem unwirksamen Bereich 15b, die in der ersten Richtung benachbart zueinander liegen, vorgesehen. Ferner ist eine Vereinzelungsstraße DS, die in der ersten Richtung verläuft, zwischen den wirksamen Bereichen 15a, die in der zweiten Richtung benachbart zueinander sind, vorgesehen. Hierin wird eine Schnittlinie 5a in der Vereinzelungsstraße DS, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, festgelegt. Zudem wird eine Schnittlinie 5b in der Vereinzelungsstraße DS, die in der ersten Richtung verläuft, festgelegt. Dementsprechend werden hierin die Schnittlinien 5 in einem Gittermuster angeordnet, so dass sie zwischen benachbarten Funktionselementen verlaufen.
  • Anschließend wird, wie in 20 gezeigt, die Seite der Funktionselementschicht 15 des zu bearbeitenden Objekts 1 an einem Schutzfilm 22 befestigt, der durch ein ringförmiges Halteelement 20 gehalten wird. Anschließend wird der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b entlang jeder der Schnittlinien 5, die in einem Gittermuster so angeordnet sind, dass sie zwischen benachbarten Funktionselementen verlaufen, gebildet. Dieses Verfahren wird im Nachfolgenden ausführlicher beschrieben.
  • In diesem Verfahren wird, wie in den 20 und 21 gezeigt, zunächst der erste modifizierte Bereich 7a entlang jeder der Schnittlinien 5a gebildet. Genauer gesagt, wird der erste modifizierte Bereich 7a entlang der Schnittlinie 5a gebildet, indem das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10 konvergiert, während die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Eintrittsfläche verwendet wird, und ein erster Konvergenzpunkt P1 entlang der Schnittlinie 5a bewegt wird, während ein Abstand zwischen der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem ersten Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L bei einem ersten Abstand gehalten wird (erster Schritt). Dabei wird der erste Konvergenzpunkt P1 entlang der Schnittlinie 5a bewegt, während ein Abstand, um den der erste Konvergenzpunkt P1 in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5a versetzt wird, mit Bezug auf die Schnittlinie 5a bei 0 gehalten wird. Das heißt, der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L wird entlang der Schnittlinie 5a bewegt, während ein Zustand, in dem der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L auf der Schnittlinie 5a angeordnet ist, wenn diese von der Dickenrichtung des Siliziumsubstrat 10 betrachtet wird, aufrechterhalten wird. Dadurch wird der erste modifizierte Bereich 7a innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5a gebildet, während er aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 auf der Schnittlinie 5a angeordnet ist.
  • Anschließend wird der zweite modifizierte Bereich 7b entlang jeder Schnittlinie 5a gebildet. Genauer gesagt, wird der zweite modifizierte Bereich 7b entlang der Schnittlinie 5a gebildet, indem das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10 konvergiert, während die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Eintrittsfläche verwendet wird, und ein zweiter Konvergenzpunkt P2 entlang der Schnittlinie 5a bewegt wird, während ein Abstand zwischen der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem zweiten Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 bei einem zweiten Abstand, der länger als der erste Abstand ist, gehalten wird, und der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 versetzt wird (zweiter Schritt). Das heißt, der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L wird entlang der Schnittlinie 5a (parallel zur Schnittlinie 5) bewegt, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L um einen Abstand entfernt von der Schnittlinie 5a aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 liegt. Somit wird der zweite modifizierte Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5a gebildet (parallel zur Schnittlinie 5a), während er um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von der Schnittlinie 5a entfernt ist.
  • Dabei wird eine Versetzungsrichtung des zweiten Konvergenzpunkts P2 wie folgt festgelegt. Das heißt, die Schnittlinie 5a wird zwischen dem wirksamen Bereich 15a und dem unwirksamen Bereich 15b, die benachbart zueinander sind, festgelegt. Anschließend wird in dem zweiten Schritt der zweite Konvergenzpunkt P2 zur Seite des wirksamen Bereichs 15a (das heißt, der Seite gegenüber dem unwirksamen Bereich 15b) einer Position D1 versetzt, an der der erste Konvergenzpunkt P1 mit Bezug auf die Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5a ausgerichtet ist. Das heißt, der zweite Konvergenzpunkt P2 ist entsprechend einer Position D2 zwischen der Position D1, an der der erste Konvergenzpunkt P1 ausgerichtet ist, und dem wirksamen Bereich 15a ausgerichtet. Ein Abstand zwischen der Position D1 und der Position D2 ist ein Versetzungswert OA. Hier beträgt der Versetzungswert OA beispielsweise 24 µm oder weniger (auch beispielsweise 2 µm oder mehr und 8 µm oder weniger).
  • Somit erreicht der Riss F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10, und die Funktionselementschicht 15 wird entlang der Schnittlinie 5a für jeden der wirksamen Bereiche 15a und der unwirksamen Bereiche 15b geschnitten. Ferner beträgt beispielsweise eine Dicke des Siliziumsubstrats 10 775 µm, und der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b sind in einem Bereich von der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 bis zu einer Tiefe von 160 µm gebildet.
  • Anschließend wird der erste modifizierte Bereich 7a entlang jeder der Schnittlinien 5b gebildet. Genauer gesagt wird der erste modifizierte Bereich 7a entlang der Schnittlinie 5b durch Konvergieren des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10 unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als die Eintrittsfläche und durch Bewegen des ersten Konvergenzpunkts P1 entlang der Schnittlinie 5b gebildet, während ein Abstand zwischen der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem ersten Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L bei einem ersten Abstand gehalten wird (dritter Schritt). Dabei wird der erste Konvergenzpunkt P1 entlang der Schnittlinie 5b bewegt, während ein Abstand, um den erste Konvergenzpunkt P1 in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5b versetzt wird, mit Bezug auf die Schnittlinie 5b bei 0 gehalten wird. Das heißt, der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L wird entlang der Schnittlinie 5b bewegt, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 auf der Schnittlinie 5b angeordnet ist. Somit wird der erste modifizierte Bereich 7a innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5b gebildet, während er auf der Schnittlinie 5b aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 angeordnet ist.
  • Anschließend wird der zweite modifizierte Bereich 7b entlang jeder Schnittlinie 5b gebildet. Genauer gesagt, wird der zweite modifizierte Bereich 7b entlang der Schnittlinie 5b durch Konvergieren des Laserlichts L1 mit einer Wellenlänge größer als 1064 nm auf dem Siliziumsubstrat 10 unter Verwendung der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 als Eintrittsfläche und durch Bewegen des zweiten Konvergenzpunkts P2 entlang der Schnittlinie 5b gebildet, während ein Abstand zwischen der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 und dem zweiten Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 bei einem zweiten Abstand, der länger als der erste Abstand ist, gehalten wird und der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 versetzt wird (vierter Schritt). Das heißt, der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L wird entlang der Schnittlinie 5b (parallel zur Schnittlinie 5b) bewegt, während ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von der Schnittlinie 5b entfernt ist. Somit wird der zweite modifizierte Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5b (parallel zur Schnittlinie 5b) gebildet, während er aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 um den vorbestimmten Abstand von der Schnittlinie 5b entfernt angeordnet ist.
  • Dadurch erreicht der Riss F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, die Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10, und die Funktionselementschicht 15 wird für jeden der wirksamen Bereiche 15a entlang der Schnittlinie 5b geschnitten.
  • Die zuvor beschriebenen ersten bis vierten Schritte werden durch die zuvor beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung 100 durchgeführt. Das heißt, die Trägerbasis 107 hält das zu bearbeitende Objekt 1. Die Laserlichtquelle 101 emittiert das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge größer als 1064 nm. Die Konvergenzlinse (optisches Konvergenzsystem) 105 konvergiert das Laserlicht L1, das von der Laserlichtquelle 101 ausgegeben wird, auf dem zu bearbeitenden Objekt 1, das durch die Trägerbasis 107 gehalten wird, so dass die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 die Laserlichteintrittsfläche wird. Darüber hinaus steuern die StufenSteuereinheit (Steuereinheit) 115 und die Laserlichtquellensteuereinheit (Steuereinheit) 102 den Betrieb von jeweils der Trägerbasis 107 und der Laserlichtquelle 101 derart, dass die zuvor beschriebenen ersten bis vierten Schritte durchgeführt werden. Ferner erfolgt die Bewegung des ersten Konvergenzpunkts P1 und des zweiten Konvergenzpunkts P2 des Laserlichts L mit Bezug auf die Schnittlinie 5 durch Betätigen der Seite der Konvergenzlinse 105, kann jedoch auch durch sowohl den Betrieb der Seite der Trägerbasis 107 als auch der Seite der Konvergenzlinse 105 erfolgen.
  • Anschließend wird, wie in 22 dargestellt, das zu bearbeitende Objekt 1 auf eine vorbestimmte Dicke durch Polieren der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 gedünnt. Somit erreicht der Riss F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10, und somit wird das zu bearbeitende Objekt 1 für sowohl die wirksamen Bereiche 15a als auch die unwirksamen Bereiche 15b geschnitten. Beispielsweise wird das Siliziumsubstrat 10 auf eine Dicke von 200 µm gedünnt.
  • Anschließend wird, wie in 23 gezeigt, ein Ausdehnungsfilm 23 an der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 und dem Halteelement 20 befestigt. Anschließend wird, wie in 24 gezeigt, der Schutzfilm 22 entfernt. Danach wird, wie in 25 gezeigt, das zu bearbeitende Objekt 1, das für die wirksamen Bereiche 15a und die unwirksamen Bereiche 15b geschnitten wird, das heißt, mehrere Halbleiterchips 1A, die die Funktionselemente aufweisen und ein nicht erforderlicher Chip 1B voneinander getrennt, indem ein Druckelement 24 gegen den Ausdehnungsfilm 23 gedrückt wird. Dadurch verringert sich, wie in 25 gezeigt, eine Haftkraft des Ausdehnungsfilms 23 durch Bestrahlen des Ausdehnungsfilms 23 mit ultraviolettem Licht, und anschließend wird jeder Halbleiterchip 1A aufgenommen.
  • Wird ferner die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 poliert, kann die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 so poliert werden, dass der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b, wie in 27 gezeigt, übrig bleiben, kann die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 so poliert werden, dass der erste modifizierte Bereich 7a übrig bleibt und der zweite modifizierte Bereich 7b nicht übrig bleibt, wie in 28 gezeigt, und kann die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 so poliert werden, dass weder der erste modifizierte Bereich 7a noch der zweite modifizierte Bereich 7b, wie in 29 gezeigt, übrig bleiben.
  • Wie zuvor beschrieben, wird in dem Laserbearbeitungsverfahren und der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 der Ausführungsform der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 in einer Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5a mit Bezug auf die Position D1, an der der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 ausgerichtet ist, versetzt. Somit ist es möglich, das Auftreten von Schäden (Spritzer S) an der Oberfläche 10a des zu bearbeitenden Objekts 1 auf der Seite gegenüber zu der Eintrittsfläche des Laserlichts L1 zu verhindern. Insbesondere wird während der Bearbeitung (zweiter Schritt) entlang der Schnittlinie 5a der zweite Konvergenzpunkt P2 zur Seite des wirksamen Bereichs 15a der Position, an der der erste Konvergenzpunkt P1 ausgerichtet ist, versetzt. Dementsprechend kann eine Position, an der der Spritzer S auf der Oberfläche 10a des zu bearbeitenden Objekts 1 auf der Seite gegenüber der Eintrittsfläche des Laserlichts L1 auftritt, zur Seite des unwirksamen Bereichs 15b verschoben werden. Das heißt, die Position, an der der Spritzer S auftritt, kann zu einer Position gesteuert werden, die die Eigenschaften des Funktionselements nicht beeinträchtigt. Aus obiger Sicht kann gemäß dem Laserbearbeitungsverfahren und der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 der Ausführungsform eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements minimiert werden.
  • Wird ferner das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von mehr als 1064 nm verwendet, verglichen mit dem Fall, bei dem das Laserlicht L0 mit einer Wellenlänge von 1064 nm oder weniger verwendet wird, ist es möglich, bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b den Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b stark auszudehnen.
  • Wird das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger verwendet, ist es möglich, bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b den Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b stark auszudehnen. Insbesondere kann das Laserlicht L1 mit einer Wellenlänge von 1342 µm den Riss F noch stärker ausdehnen.
  • Wird ferner der Versetzungswert zum Versetzen des zweiten Konvergenzpunkts P2 des Laserlichts L1 zum Zeitpunkt des Bildens des zweiten modifizierten Bereichs 7b auf 24 µm oder weniger eingestellt, kann der Riss F sicher eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b herstellen, und somit ist es möglich, bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a und des zweiten modifizierten Bereichs 7b den Riss F in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b zuverlässig auszudehnen. Beträgt ferner der Versetzungswert 4 µm oder mehr und 18 µm oder weniger, kann der Riss F zuverlässiger eine Verbindung zwischen dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b herstellen, und somit ist es möglich, den Riss F zuverlässiger in der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b auszudehnen. Wird insbesondere der Versetzungswert auf 6 µm oder mehr und 16 µm oder weniger eingestellt, ist es möglich, hinsichtlich einer Unterdrückung des Auftretens des Spritzers S sowie einer Verbindung und Ausdehnung des Risses F ein ausgewogenes Verhältnis zu erzielen.
  • Hier kann, wie zuvor beschrieben, der Spritzer S auf der Seite gegenüber der Seite auftreten, an der der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b versetzt wird. Somit kann in dem Fall (zweiter Schritt), in dem der zweite modifizierte Bereich 7b entlang der Schnittlinie 5a, die zwischen dem wirksamen Bereich 15a und dem unwirksamen Bereich 15b festgelegt ist, gebildet wird, die Position, an der der Spritzer S auftreten kann, durch Einstellen der Versetzungsrichtung, wie zuvor beschrieben, zur Seite des unwirksamen Bereichs 15b gesteuert werden. Somit ist, wenn eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements unterdrückt wird, das Erfordernis, das Auftreten des Spritzers S selbst zu unterdrücken, relativ gering. Dementsprechend ist es notwendig und ausreichend, dass der Versetzungswert OA des zweiten Konvergenzpunkts P2 in einem Bereich von 24 µm oder weniger, insbesondere 2 µm oder mehr und 8 µm oder weniger, liegt. Da somit ein Versetzungsabstand zwischen dem ersten modifizierten Bereich 7a und dem zweiten modifizierten Bereich 7b ebenfalls relativ klein ist, wird auch eine Stufendifferenz auf der Schnittfläche klein.
  • Andererseits ist, in dem Fall, in dem der zweite modifizierte Bereich 7b entlang der Schnittlinie 5b, die zwischen den wirksamen Bereichen 15a (vierter Schritt) festgelegt ist, gebildet wird, da beide Seiten der Schnittlinie 5b wirksame Bereiche 15a sind, das Erfordernis, das Auftreten des Spritzers S selbst zu unterdrücken, relativ hoch. Somit kann in diesem Fall der Versetzungswert auf einen Bereich von 24 µm oder weniger, insbesondere 4 µm oder mehr und 18 µm oder weniger, festgelegt werden.
  • Ferner wird, bei dem Laserbearbeitungsverfahren und der Laserbearbeitungsvorrichtung 100 der Ausführungsform, wenn der erste modifizierte Bereich 7a gebildet wird, der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 entlang der Schnittlinie 5 bewegt, während der Abstand, um den der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 versetzt wird, mit Bezug auf die Schnittlinie 5 bei 0 gehalten (Schnittlinien 5a und 5b). Folglich kann der Riss F, der sich von dem ersten modifizierten Bereich 7a zu der Seite der Oberfläche 10a des Siliziumsubstrats 10 erstreckt, auf der Schnittlinie 5 ausgerichtet werden.
  • Obwohl eine Ausführungsform eines Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist der eine Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und kann, ohne von der Grundidee, die in den Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen, modifiziert oder auf andere Aspekte angewendet werden. Bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a kann beispielsweise der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L1 mit Bezug auf die Schnittlinie 5 zu einer Seite in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 versetzt werden, und bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b kann der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L1 mit Bezug auf die Schnittlinie 5 zu der anderen Seite in der Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 als auch der Erstreckungsrichtung der Schnittlinie 5 versetzt werden. Das heißt, dass bei der Bildung des ersten modifizierten Bereichs 7a der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) bewegt werden kann, während der Zustand, in dem der erste Konvergenzpunkt P1 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand zu einer Seite, aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10, entfernt von der Schnittlinie 5 liegt, aufrechterhalten werden, und bei der Bildung des zweiten modifizierten Bereichs 7b, kann der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) bewegt werden, während der Zustand aufrechterhalten wird, in dem der zweite Konvergenzpunkt P2 des Laserlichts L um einen vorbestimmten Abstand zur anderen Seite aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10 von der Schnittlinie 5 entfernt liegt. Somit wird der erste modifizierte Bereich 7a innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) gebildet, während er zu einer Seite um den vorbestimmten Abstand, aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10, beabstandet ist, und wird der zweite modifizierte Bereich 7b innerhalb des Siliziumsubstrats 10 entlang der Schnittlinie 5 (parallel zur Schnittlinie 5) gebildet, während er um den vorbestimmten Abstand, aus Sicht der Dickenrichtung des Siliziumsubstrats 10, zur anderen Seite von der Schnittlinie 5 beabstandet ist. In diesem Fall können der erste modifizierte Bereich 7a und der zweite modifizierte Bereich 7b in einem ausgewogenen Verhältnis auf der einen Seite und der anderen Seite der Schnittlinie 5 vorgesehen werden.
  • Ferner wurde in der Ausführungsform der Bildungsschritt (erster Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a auf der Schnittlinie 5a durchgeführt, die sich von allen Schnittlinien 5, die in dem Gittermuster angeordnet sind, in der zweiten Richtung erstreckt, und anschließend wurde der Bildungsschritt (zweiter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b auf der Schnittlinie 5a, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, durchgeführt. Darüberhinaus wurde der Bildungsschritt (dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a auf der Schnittlinie 5b, die sich von allen Schnittlinien 5, die in dem Gittermuster angeordnet sind, in der ersten Richtung erstreckt, durchgeführt, und anschließend wurde der Bildungsschritt (vierter Schritt) des zweiten modifizierten Gebiets 7b an der Schnittlinie 5b, die sich in der ersten Richtung erstreckt, durchgeführt.
  • Jedoch ist die Reihenfolge des Durchführens der ersten bis vierten Schritte nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise können die Bildungsschritte (erster Schritt und dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a an allen Schnittlinien 5 (die Schnittlinien 5a und 5b), die in dem Gittermuster angeordnet sind, durchgeführt werden, und anschließend können die Bildungsschritte (zweiter Schritt und ein vierter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b an allen Schnittlinien 5 (die Schnittlinien 5a und 5b), die in dem Gittermuster angeordnet sind, durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der Bildungsschritt (erster Schritt oder dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a für jede der mehreren Schnittlinien 5 durchgeführt werden, und anschließend der Bildungsschritt (zweiter Schritt oder vierter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b durchgeführt werden. Das heißt, der Bildungsschritt (erster Schritt oder dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a und der Bildungsschritt (zweiter Schritt oder vierter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b können an einer der Schnittlinien 5 durchgeführt werden, und der Bildungsschritt (erster Schritt oder dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a und der Bildungsschritt (zweiter Schritt oder vierter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b kann an der anderen Schnittlinie 5 durchgeführt werden.
  • Ferner kann das zu bearbeitende Objekt 1 ein Halbleitersubstrat aus einem anderen Halbleitermaterial anstelle des Siliziumsubstrats 10 umfassen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die Wellenlänge des Laserlichts L1 größer als 1064 µm (beispielsweise kann sie 1064 µm sein).
  • Darüber hinaus ist es möglich, die Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 nach den Bildungsschritten (erster Schritt und dritter Schritt) des ersten modifizierten Bereichs 7a und den Bildungsschritten (zweiter Schritt und vierter Schritt) des zweiten modifizierten Bereichs 7b nicht zu polieren. Ist die Dicke des zu bearbeitenden Objekts 1 mit Bezug auf die Anzahl der Reihen der modifizierten Bereiche 7, die pro Schnittlinie 5 gebildet werden, gering, oder ist die Anzahl der Reihen der modifizierten Bereiche 7, die pro Schnittlinie 5 gebildet werden, mit Bezug auf die Dicke des zu bearbeitenden Objekts 1 relativ groß, kann das zu bearbeitende Objekt 1 entlang der Schnittlinie 5 ohne Polieren der Rückfläche 10b des Siliziumsubstrats 10 geschnitten werden.
  • Es ist möglich, ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, die Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements zu minimieren.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Es ist möglich, ein Laserbearbeitungsverfahren und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verschlechterung der Eigenschaften des Funktionselements zu minimieren.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    zu bearbeitendes Objekt
    5, 5a, 5b
    Schnittlinie
    7a
    erster modifiziertes Bereich
    7b
    zweiter modifizierter Bereich
    10
    Siliziumsubstrat (Halbleitersubstrat)
    10a
    Oberfläche
    10b
    Rückfläche
    15a
    wirksamer Bereich
    15b
    unwirksamer Bereich
    100
    Laserverarbeitungsvorrichtung
    101
    Laserlichtquelle
    102
    Laserlichtquellensteuereinheit (Steuereinheit)
    105
    Konvergenzlinse (optisches Konvergenzsystem)
    107
    Trägerbasis
    115
    Stufensteuereinheit (Steuereinheit)
    L1
    Laserlicht
    P1
    erster Konvergenzpunkt
    P2
    zweiter Konvergenzpunkt

Claims (7)

  1. Laserbearbeitungsverfahren, umfassend: einen ersten Schritt des Bildens eines ersten modifizierten Bereichs entlang einer Schnittlinie durch Konvergieren von Laserlicht auf einem zu bearbeitendes Objekt, umfassend ein Halbleitersubstrat mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, mehrere auf der Oberfläche ausgebildete wirksame Bereichen, und einen unwirksamen Bereich auf der Oberfläche zwischen den wirksamen Bereichen, unter Verwendung der Rückfläche als eine Eintrittsfläche, und des Bewegens eines ersten Konvergenzpunkts entlang der Schnittlinie, die so festgelegt ist, dass sie zwischen dem wirksamen Bereich und dem unwirksamen Bereich, die benachbart zueinander sind, verläuft, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem erste Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird; und nach dem ersten Schritt, einen zweiten Schritt des Bildens eines zweiten modifizierten Bereichs entlang der Schnittlinie durch Konvergieren des Laserlichts auf dem zu bearbeitenden Objekt unter Verwendung der Rückfläche als Eintrittsfläche und des Bewegens eines zweiten Konvergenzpunkts des Laserlichts entlang der Schnittlinie, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand gehalten wird, der größer als der erste Abstand ist, wobei der wirksame Bereich ein Funktionselement umfasst, und wobei in dem zweiten Schritt der zweite Konvergenzpunkt entlang der Schnittlinie bewegt wird, während der zweite Konvergenzpunkt zur Seite des wirksamen Bereichs einer Position versetzt wird, an der der erste Konvergenzpunkt in Bezug auf eine Richtung senkrecht sowohl zu einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie ausgerichtet ist.
  2. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat ist, und das Laserlicht eine Wellenlänge größer als 1064 nm aufweist.
  3. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 2, wobei das Laserlicht eine Wellenlänge von 1099 µm oder mehr und 1342 µm oder weniger aufweist.
  4. Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abstand, um den der zweite Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht sowohl zur Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zur Erstreckungsrichtung der Schnittlinie in Bezug auf die Position versetzt ist, an der der erste Konvergenzpunkt ausgerichtet ist, 24 µm oder weniger beträgt.
  5. Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 4, wobei der Abstand, bei dem der zweite Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht sowohl zur Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zur Erstreckungsrichtung der Schnittlinie mit Bezug auf die Position versetzt ist, an der der erste Konvergenzpunkt ausgerichtet ist, 2 µm oder mehr und 8 µm oder weniger beträgt.
  6. Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem ersten Schritt der erste Konvergenzpunkt entlang der Schnittlinie bewegt wird, während der Abstand, um den der erste Konvergenzpunkt in der Richtung senkrecht sowohl zur Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zur Erstreckungsrichtung der Schnittlinie versetzt ist, auf 0 gehalten wird.
  7. Laserbearbeitungsvorrichtung, umfassend: eine Trägerbasis, die konfiguriert ist, um ein zu bearbeitendes Objekt zu halten, umfassend ein Halbleitersubstrat mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, mehrere auf der Oberfläche gebildete wirksame Bereiche und einen auf der Oberfläche zwischen den wirksamen Bereichen gebildeter unwirksamer Bereich; eine Laserlichtquelle, die konfiguriert ist, um Laserlicht zu emittieren; ein optisches Konvergenzsystem, das konfiguriert ist, das Laserlicht, das von der Laserlichtquelle des zu bearbeitenden Objekts, das durch die Trägerbasis gehalten wird, emittiert wird, so zu konvergieren, dass die Rückfläche eine Eintrittsfläche wird; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um einen Betrieb der Trägerbasis und/oder der Laserlichtquelle und/oder dem optischen Konvergenzsystem zu steuern, wobei der wirksame Bereich ein Funktionselement umfasst, und wobei die Steuereinheit einen ersten Konvergenzpunkt entlang einer Schnittlinie bewegt, die so festgelegt ist, dass sie zwischen dem wirksamen Bereich und dem unwirksamen Bereich, die benachbart zueinander liegen, verläuft, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem ersten Konvergenzpunkt des Laserlichts bei einem ersten Abstand gehalten wird, und anschließend einen zweiten Konvergenzpunkt des Laserlichts entlang der Schnittlinie bewegt, während ein Abstand zwischen der Oberfläche und dem zweiten Konvergenzpunkt bei einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, gehalten wird, und zudem der zweite Konvergenzpunkt zur Seite des wirksamen Bereichs einer Position versetzt wird, an der der erste Konvergenzpunkt mit Bezug auf eine Richtung senkrecht sowohl zu einer Dickenrichtung des Halbleitersubstrats als auch zu einer Erstreckungsrichtung der Schnittlinie ausgerichtet ist.
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