JP2012139700A - レーザ加工方法およびレーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を照射して、シリコンカーバイドの表面にアスペクト比の大きい損傷を形成する。レーザ光は、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光または連続発振レーザ光が好ましい。レーザ光の集光点の位置は、シリコンカーバイドの表面から上方100μm〜表面から内部100μmの範囲内となるように調整される。
【選択図】図4
Description
[1]シリコンカーバイドに無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を照射して、前記シリコンカーバイドの表面に損傷を形成するステップを含む、レーザ加工方法。
[2]前記レーザ光は、前記シリコンカーバイドの切断予定ラインに沿って照射され、前記損傷は、前記切断予定ラインに沿って前記シリコンカーバイドの表面に形成される、[1]に記載のレーザ加工方法。
[3]前記レーザ光は、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光である、[1]または[2]に記載のレーザ加工方法。
[4]前記レーザ光は、連続発振レーザ光である、[1]または[2]に記載のレーザ加工方法。
[5]前記レーザ光の波長は、10μm以下である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
[6]前記レーザ光の集光点は、前記シリコンカーバイドの表面から上方100μm〜表面から内部100μmの範囲内に位置する、[1]〜[5]のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
[7]前記損傷は、前記レーザ光の多光子吸収により形成される、[1]〜[6]のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
[8]シリコンカーバイドにレーザ光を照射して、前記シリコンカーバイドの表面に損傷を形成するレーザ加工装置であって:無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光をシリコンカーバイドに照射する光学系とを有する、レーザ加工装置。
[9]前記光学系および前記シリコンカーバイドの少なくとも一方を移動させて、前記光学系と前記シリコンカーバイドとを相対的に移動させる駆動部をさらに有する、[8]に記載のレーザ加工装置。
[10]前記レーザ光は、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光である、[8]または[9]に記載のレーザ加工装置。
[11]前記レーザ光は、連続発振レーザ光である、[8]または[9]に記載のレーザ加工装置。
[12]前記レーザ光の波長は、10μm以下である、[8]〜[11]のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
本発明のレーザ加工方法は、加工対象のシリコンカーバイド(SiC)にレーザ光を照射して、SiCの表面に損傷(例えば、溝)を形成するステップを含む。後述するように、本発明のレーザ加工方法は、SiCに照射するレーザ光の偏光状態が無偏光であり、かつレーザ光の波長が500nm以上であることを特徴とする。
本発明のレーザ加工方法は、SiCに照射するレーザ光の偏光状態が無偏光であることを一つの特徴とする。ここで、「無偏光のレーザ光」とは、光の電場ベクトルがすべての方向について略均一に分布しているレーザ光を意味する。無偏光のレーザ光は、偏光方向がそれぞれ異なる直線偏光のレーザ光の集合体であるともいえる。
本発明のレーザ加工方法は、SiCに照射するレーザ光の波長が500nm以上であることも一つの特徴とする。
SiCに照射するレーザ光は、パルスレーザ光であってもよいし、連続発振(CW)レーザ光であってもよい。デブリ(加工屑)の発生量を低減させる観点およびアスペクト比の大きい損傷を形成する観点からは、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光または連続発振レーザ光(パルス幅:無限大)を照射することが好ましい。
本発明のレーザ加工方法において、レーザ光源として用いるレーザの種類は、無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を出射することができれば特に限定されない。そのようなレーザの例には、HoレーザやErレーザ、各種半導体レーザなどが含まれる。
本発明のレーザ加工装置は、加工対象のSiCにレーザ光を照射して、SiCの表面に損傷を形成する装置である。本発明のレーザ加工装置は、無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光をSiCに照射することを特徴とする。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されない。
実施例1では、パルスレーザ光を照射してSiCウェハの表面に損傷を形成した場合における、パルスレーザ光の偏光状態と損傷の深さとの関係を調べた実験結果を示す。
実施例2では、パルスレーザ光を照射してSiCウェハに損傷を形成した場合における、パルスレーザ光のパルス幅とデブリの発生量との関係を調べた実験結果を示す。
実施例3では、連続発振レーザ光を照射してSiCウェハに損傷を形成した実験結果を示す。
実施例4では、パルスレーザ光を照射してSiCウェハに損傷を形成した場合における、パルスレーザ光のパルス幅と形成された損傷の深さとの関係を調べた実験結果を示す。
実施例5では、パルスレーザ光を照射してSiCウェハに損傷を形成した場合における、集光点の位置と形成された損傷の深さとの関係を調べた実験結果を示す。
実施例6では、パルスレーザ光を照射してSiCウェハに損傷を形成した場合における、レーザスポットの中心間距離(ショットピッチ)とデブリの発生量との関係を調べた実験結果を示す。
110 シリコンカーバイド
120 切断予定ライン
130 損傷
200 レーザ加工装置
210 レーザ光源
220 テレスコープ光学系
230 集光レンズ
240 ステージ
250 AFカメラ
260 XYステージコントローラ
270 Zコントローラ
280 コンピュータ
Claims (12)
- シリコンカーバイドに無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を照射して、前記シリコンカーバイドの表面に損傷を形成するステップを含む、レーザ加工方法。
- 前記レーザ光は、前記シリコンカーバイドの切断予定ラインに沿って照射され、
前記損傷は、前記切断予定ラインに沿って前記シリコンカーバイドの表面に形成される、
請求項1に記載のレーザ加工方法。 - 前記レーザ光は、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光である、請求項1に記載のレーザ加工方法。
- 前記レーザ光は、連続発振レーザ光である、請求項1に記載のレーザ加工方法。
- 前記レーザ光の波長は、10μm以下である、請求項1に記載のレーザ加工方法。
- 前記レーザ光の集光点は、前記シリコンカーバイドの表面から上方100μm〜表面から内部100μmの範囲内に位置する、請求項1に記載のレーザ加工方法。
- 前記損傷は、前記レーザ光の多光子吸収により形成される、請求項1に記載のレーザ加工方法。
- シリコンカーバイドにレーザ光を照射して、前記シリコンカーバイドの表面に損傷を形成するレーザ加工装置であって、
無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記無偏光でかつ波長500nm以上のレーザ光をシリコンカーバイドに照射する光学系と、
を有する、レーザ加工装置。 - 前記光学系および前記シリコンカーバイドの少なくとも一方を移動させて、前記光学系と前記シリコンカーバイドとを相対的に移動させる駆動部をさらに有する、請求項8に記載のレーザ加工装置。
- 前記レーザ光は、パルス幅が100ナノ秒以上のパルスレーザ光である、請求項8に記載のレーザ加工装置。
- 前記レーザ光は、連続発振レーザ光である、請求項8に記載のレーザ加工装置。
- 前記レーザ光の波長は、10μm以下である、請求項8に記載のレーザ加工装置。
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