JPH11195624A - レーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方法 - Google Patents
レーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方法Info
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- JPH11195624A JPH11195624A JP9360836A JP36083697A JPH11195624A JP H11195624 A JPH11195624 A JP H11195624A JP 9360836 A JP9360836 A JP 9360836A JP 36083697 A JP36083697 A JP 36083697A JP H11195624 A JPH11195624 A JP H11195624A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板を格子状に、精度良く、かつ速い速度で
割断することのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導
体基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１の少なくとも片面にその基板
面の一方端から他方端に亘る溝２を割断線として形成
し、この基板面を覆う絶縁膜３を形成し、この絶縁膜３
上に照射したＣＯ2 レーザ光Ｌを前記溝２に沿わせて移
動させることにより、熱応力による亀裂をこのＣＯ2 レ
ーザ光の移動方向に進展させて前記Ｓｉ基板１を割断す
る。
割断することのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導
体基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１の少なくとも片面にその基板
面の一方端から他方端に亘る溝２を割断線として形成
し、この基板面を覆う絶縁膜３を形成し、この絶縁膜３
上に照射したＣＯ2 レーザ光Ｌを前記溝２に沿わせて移
動させることにより、熱応力による亀裂をこのＣＯ2 レ
ーザ光の移動方向に進展させて前記Ｓｉ基板１を割断す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数のデバイスを
形成した基板を割断する半導体基板の製造方法に係り、
特に、基板を格子状に、精度良く、かつ速い速度で割断
することのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導体基
板の製造方法に関するものである。
形成した基板を割断する半導体基板の製造方法に係り、
特に、基板を格子状に、精度良く、かつ速い速度で割断
することのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導体基
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラス材料基板、磁性材料基板、
半導体材料基板、誘電体材料基板などの非金属材料から
なる基板に、電子回路や光回路などを実装したデバイス
の製品開発が活発に行われるようになってきた。これら
のデバイスは、一体の基板の内部或いは表（又は裏）面
に数個から数千個形成されている。そのため、最後の工
程で、基板を切断してそれぞれのデバイスを分離しなけ
ればならない。
半導体材料基板、誘電体材料基板などの非金属材料から
なる基板に、電子回路や光回路などを実装したデバイス
の製品開発が活発に行われるようになってきた。これら
のデバイスは、一体の基板の内部或いは表（又は裏）面
に数個から数千個形成されている。そのため、最後の工
程で、基板を切断してそれぞれのデバイスを分離しなけ
ればならない。
【０００３】その切断、分離方法として、先に本出願人
は、図７に示す方法を提案し、その後も検討してきた。
即ち、基板表面にＣＯ2 レーザ光を照射し、照射された
部分に熱応力による亀裂を発生させ、その亀裂をレーザ
光の照射軌跡に従って進展させて基板を割断する方法で
ある。図示されるように、被加工基板７１をＸＹＺステ
ージ７２上に固定、配置する。ＣＯ2 レーザ７３からの
ＣＯ2 レーザビームＬを全反射ミラー７４、集光レンズ
７５を介して伝搬させて被加工基板７１の表面に照射
し、被加工基板７１を切断、分離する。なお、ＣＯ2 レ
ーザビームＬの外周にはアシストガス７６−１，７６−
２が吹きつけられている。ＣＯ2 レーザビームＬは、ビ
ームガイド部７７内を伝搬するように構成されている。
被加工基板７１にＣＯ2 レーザビームＬを照射しながら
ＸＹＺステージ７２をＸ方向（図の左右方向）、或いは
Ｙ方向（図の奥行き方向）に移動することによって四角
形、長方形などの形状のデバイスを切断、分離する。
は、図７に示す方法を提案し、その後も検討してきた。
即ち、基板表面にＣＯ2 レーザ光を照射し、照射された
部分に熱応力による亀裂を発生させ、その亀裂をレーザ
光の照射軌跡に従って進展させて基板を割断する方法で
ある。図示されるように、被加工基板７１をＸＹＺステ
ージ７２上に固定、配置する。ＣＯ2 レーザ７３からの
ＣＯ2 レーザビームＬを全反射ミラー７４、集光レンズ
７５を介して伝搬させて被加工基板７１の表面に照射
し、被加工基板７１を切断、分離する。なお、ＣＯ2 レ
ーザビームＬの外周にはアシストガス７６−１，７６−
２が吹きつけられている。ＣＯ2 レーザビームＬは、ビ
ームガイド部７７内を伝搬するように構成されている。
被加工基板７１にＣＯ2 レーザビームＬを照射しながら
ＸＹＺステージ７２をＸ方向（図の左右方向）、或いは
Ｙ方向（図の奥行き方向）に移動することによって四角
形、長方形などの形状のデバイスを切断、分離する。
【０００４】その切断、分離の一例を図８に示す。図８
（ａ）は、絶縁膜付きＳｉ基板の上面図、図８（ｂ）は
その断面図を示したものである。図示されるように、絶
縁膜付きＳｉ基板６は、Ｓｉ基板１の表面が絶縁膜３で
覆われている。ＣＯ2 レーザビームＬは基板表面上を端
点ａから端点ａ´へ、端点ｂから端点ｂ´方向、端点ｃ
から端点ｃ´方向および端点ｄから端点ｄ´方向に移動
する。これら割断の予定線を割断線と呼ぶ。
（ａ）は、絶縁膜付きＳｉ基板の上面図、図８（ｂ）は
その断面図を示したものである。図示されるように、絶
縁膜付きＳｉ基板６は、Ｓｉ基板１の表面が絶縁膜３で
覆われている。ＣＯ2 レーザビームＬは基板表面上を端
点ａから端点ａ´へ、端点ｂから端点ｂ´方向、端点ｃ
から端点ｃ´方向および端点ｄから端点ｄ´方向に移動
する。これら割断の予定線を割断線と呼ぶ。
【０００５】また、図９は、絶縁膜付きＳｉ基板の別の
切断、分離方法を示したものであり、図９（ａ）は上面
図、図９（ｂ）はその断面図である。この方法では絶縁
膜付きＳｉ基板６の端部近傍の絶縁膜３にトリガー溝４
−１〜４−４と呼ぶ亀裂を事前に形成しておき、これら
の亀裂をトリガーにして割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ
−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせてＣＯ2 レーザビームＬを移
動させることによって、亀裂を熱応力により進展させ、
割断により各チップを分離する。
切断、分離方法を示したものであり、図９（ａ）は上面
図、図９（ｂ）はその断面図である。この方法では絶縁
膜付きＳｉ基板６の端部近傍の絶縁膜３にトリガー溝４
−１〜４−４と呼ぶ亀裂を事前に形成しておき、これら
の亀裂をトリガーにして割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ
−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせてＣＯ2 レーザビームＬを移
動させることによって、亀裂を熱応力により進展させ、
割断により各チップを分離する。
【０００６】さらに、図１０は、別の切断、分離方法を
示したものであり、図１０（ａ）は上面図、図１０
（ｂ）はその断面図である。この方法では、絶縁膜３に
一方端から他方端に亘る亀裂７−１〜７−４を割断線ａ
−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´として形成して
おき、それぞれの亀裂に沿ってＣＯ2 レーザビームＬを
移動させることによって、亀裂を熱応力により進展さ
せ、割断により各チップを分離する。
示したものであり、図１０（ａ）は上面図、図１０
（ｂ）はその断面図である。この方法では、絶縁膜３に
一方端から他方端に亘る亀裂７−１〜７−４を割断線ａ
−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´として形成して
おき、それぞれの亀裂に沿ってＣＯ2 レーザビームＬを
移動させることによって、亀裂を熱応力により進展さ
せ、割断により各チップを分離する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の切断、分離
方法には次のような問題点がある。
方法には次のような問題点がある。
【０００８】（１）図８において、ＣＯ2 レーザビーム
Ｌを割断線ａ−ｃａ−ｄａ−ａ´に沿わせて移動させ割
断する。次に、ＣＯ2 レーザビームＬを割断線ｂ−ｃｂ
−ｄｂ−ｂ´に沿わせて移動させ割断する。上記２つの
割断は順調に達成することができる。しかし、その後、
絶縁膜付きＳｉ基板６を分離しないまま、ＣＯ2 レーザ
ビームＬを割断線ｃ−ｃａ−ｃｂ−ｃ´，ｄ−ｄａ−ｄ
ｂ−ｄ´に沿わせて移動させても割断はうまく進展しな
い。
Ｌを割断線ａ−ｃａ−ｄａ−ａ´に沿わせて移動させ割
断する。次に、ＣＯ2 レーザビームＬを割断線ｂ−ｃｂ
−ｄｂ−ｂ´に沿わせて移動させ割断する。上記２つの
割断は順調に達成することができる。しかし、その後、
絶縁膜付きＳｉ基板６を分離しないまま、ＣＯ2 レーザ
ビームＬを割断線ｃ−ｃａ−ｃｂ−ｃ´，ｄ−ｄａ−ｄ
ｂ−ｄ´に沿わせて移動させても割断はうまく進展しな
い。
【０００９】即ち、割断線ｃ−ｃａ−ｃｂ−ｃ´に沿わ
せてＣＯ2 レーザビームＬを移動させても、割断は端点
ｃから交点ｃａまでしか進まず、割断線ｃａ−ｃｂ−ｃ
´のとおりには割断されない。また、割断線ｄ−ｄａ−
ｄｂ−ｄ´に沿わせてＣＯ2レーザビームＬを移動させ
ても、割断は端点ｄから交点ｄａまでしか進まず割断線
ｄａ−ｄｂ−ｄ´のとおりには割断されない。
せてＣＯ2 レーザビームＬを移動させても、割断は端点
ｃから交点ｃａまでしか進まず、割断線ｃａ−ｃｂ−ｃ
´のとおりには割断されない。また、割断線ｄ−ｄａ−
ｄｂ−ｄ´に沿わせてＣＯ2レーザビームＬを移動させ
ても、割断は端点ｄから交点ｄａまでしか進まず割断線
ｄａ−ｄｂ−ｄ´のとおりには割断されない。
【００１０】結論的には、絶縁膜付きＳｉ基板６を格子
状に９分割して分離することができず。の３チッ
プだけしか分離できない。
状に９分割して分離することができず。の３チッ
プだけしか分離できない。
【００１１】（２）図９の場合も図８と同様に、絶縁膜
付きＳｉ基板６をからのように９チップに割断切
断、分離しようとしても、の３チップだけしか分
離できない。
付きＳｉ基板６をからのように９チップに割断切
断、分離しようとしても、の３チップだけしか分
離できない。
【００１２】（３）図１０の場合も同様に、からの
ように９チップに割断切断、分離しようとしても、やは
りの３チップしか分離することができない。ただ
し、図１０の場合は図８や図９の場合に比して、割断の
速度を速くすることができ、また割断の直線性も良くす
ることができる。
ように９チップに割断切断、分離しようとしても、やは
りの３チップしか分離することができない。ただ
し、図１０の場合は図８や図９の場合に比して、割断の
速度を速くすることができ、また割断の直線性も良くす
ることができる。
【００１３】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、基板を格子状に、精度良く、かつ速い速度で割断す
ることのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導体基板
の製造方法を提供することにある。
し、基板を格子状に、精度良く、かつ速い速度で割断す
ることのできるレーザ照射による絶縁膜付き半導体基板
の製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、Ｓｉ基板の少なくとも片面にその基板面の
一方端から他方端に亘る溝を割断線として形成し、この
Ｓｉ基板を覆う絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に照射し
たＣＯ2 レーザ光を前記溝に沿わせて移動させることに
より、熱応力による亀裂をこのＣＯ2 レーザ光の移動方
向に進展させて前記Ｓｉ基板を割断するものである。
に本発明は、Ｓｉ基板の少なくとも片面にその基板面の
一方端から他方端に亘る溝を割断線として形成し、この
Ｓｉ基板を覆う絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に照射し
たＣＯ2 レーザ光を前記溝に沿わせて移動させることに
より、熱応力による亀裂をこのＣＯ2 レーザ光の移動方
向に進展させて前記Ｓｉ基板を割断するものである。
【００１５】前記溝を、互いに交叉する２以上の方向に
それぞれ少なくとも１本は形成してもよい。
それぞれ少なくとも１本は形成してもよい。
【００１６】前記溝の片端上の絶縁膜に亀裂を誘発する
トリガー溝を形成し、該トリガー溝を起点として前記Ｃ
Ｏ2 レーザ光の照射を行ってもよい。
トリガー溝を形成し、該トリガー溝を起点として前記Ｃ
Ｏ2 レーザ光の照射を行ってもよい。
【００１７】前記絶縁膜としてＳｉＯ2 膜を用いてもよ
い。
い。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１〜図６を用いて本発明の製造
方法におけるＳｉ基板の切断、分離の実施形態を説明す
る。
方法におけるＳｉ基板の切断、分離の実施形態を説明す
る。
【００１９】本発明では、図１に示されるように、Ｓｉ
基板１の表面又は裏面に割断線となる溝２をその基板面
の一方端から他方端まで形成し、このＳｉ基板１の表面
又は裏面にＳｉＯ2 膜のような絶縁膜３を付加し、溝２
の上に位置する絶縁膜３表面にＣＯ2 レーザ光を照射し
て一方端から他方端に向かって移動させる。これによ
り、溝２に沿って忠実にＳｉ基板１を割断することが可
能となる。
基板１の表面又は裏面に割断線となる溝２をその基板面
の一方端から他方端まで形成し、このＳｉ基板１の表面
又は裏面にＳｉＯ2 膜のような絶縁膜３を付加し、溝２
の上に位置する絶縁膜３表面にＣＯ2 レーザ光を照射し
て一方端から他方端に向かって移動させる。これによ
り、溝２に沿って忠実にＳｉ基板１を割断することが可
能となる。
【００２０】即ち、従来方法では、ＣＯ2 レーザ光が絶
縁膜３に吸収され、熱応力による亀裂を発生させこの亀
裂を進展させることは容易であるが、Ｓｉ基板１に対し
てはＣＯ2 レーザ光が約５０％透過するので、Ｓｉ基板
１に亀裂を発生させこの亀裂をスムースに進展させてい
くことは難しかった。
縁膜３に吸収され、熱応力による亀裂を発生させこの亀
裂を進展させることは容易であるが、Ｓｉ基板１に対し
てはＣＯ2 レーザ光が約５０％透過するので、Ｓｉ基板
１に亀裂を発生させこの亀裂をスムースに進展させてい
くことは難しかった。
【００２１】これに対して、本発明の方法では、Ｓｉ基
板１表面に、事前に、割断線に相当する溝２が形成され
ているので、この溝２を基にＳｉ基板１を割断するため
の亀裂をより容易に発生させることができ、かつその溝
２に沿って忠実に亀裂を進展させることが可能となる。
板１表面に、事前に、割断線に相当する溝２が形成され
ているので、この溝２を基にＳｉ基板１を割断するため
の亀裂をより容易に発生させることができ、かつその溝
２に沿って忠実に亀裂を進展させることが可能となる。
【００２２】また、本発明では、溝２を互いに交叉させ
て形成する。例えば、図２に示されるように、互いに直
交する行方向、列方向に複数の溝２を形成しておけば、
上記理由により、基板を格子状に精度良く割断すること
が可能となる。即ち、図８のｃａ、ｃｂ、ｄａ、ｄｂ部
分でも亀裂の進展がとぎれることなく行えるようにな
る。これにより、一つの基板から数ｍｍ角のチップ（デ
バイス）を数個から百数十個割断して得ることが可能で
ある。
て形成する。例えば、図２に示されるように、互いに直
交する行方向、列方向に複数の溝２を形成しておけば、
上記理由により、基板を格子状に精度良く割断すること
が可能となる。即ち、図８のｃａ、ｃｂ、ｄａ、ｄｂ部
分でも亀裂の進展がとぎれることなく行えるようにな
る。これにより、一つの基板から数ｍｍ角のチップ（デ
バイス）を数個から百数十個割断して得ることが可能で
ある。
【００２３】また、図３、図４に示されるように、トリ
ガー溝４の形成により、更に直線性良く、高速割断が可
能となる。
ガー溝４の形成により、更に直線性良く、高速割断が可
能となる。
【００２４】上記Ｓｉ基板１表面の溝２は、化学的エッ
チングで形成するか、超硬ロールカッタやダイヤモンド
ペンなどでスクライブして形成する。その溝幅は１０μ
ｍから１００μｍの範囲が好ましく、また溝深さは１０
μｍから２００μｍの範囲が好ましい。
チングで形成するか、超硬ロールカッタやダイヤモンド
ペンなどでスクライブして形成する。その溝幅は１０μ
ｍから１００μｍの範囲が好ましく、また溝深さは１０
μｍから２００μｍの範囲が好ましい。
【００２５】絶縁膜３表面のトリガー溝も上記と同様の
方法で形成するか、あるいはＣＯ2レーザ光照射で形成
してもよい。そのトリガー溝の幅及び深さも上記溝と同
様の寸法が好ましい。
方法で形成するか、あるいはＣＯ2レーザ光照射で形成
してもよい。そのトリガー溝の幅及び深さも上記溝と同
様の寸法が好ましい。
【００２６】図１に、被加工用酸化膜付きＳｉ基板を切
断、分離する実施形態を示す。図１（ａ）は酸化膜付き
Ｓｉ基板５の上面図、図１（ｂ）は断面図である。
断、分離する実施形態を示す。図１（ａ）は酸化膜付き
Ｓｉ基板５の上面図、図１（ｂ）は断面図である。
【００２７】ここでは、Ｓｉ基板１の表面に予め溝（溝
幅は１０μｍから１００μｍ、溝深さは基板厚みの１／
１０〜２／５）２を形成しておく。各溝２−１〜２−７
は、基板面の一方端から他方端に亘り互いに平行に形成
する。このＳｉ基板１の表面を酸化膜（膜厚は数μｍ〜
１００μｍ）３で覆い、被加工用酸化膜付きＳｉ基板５
を形成する。
幅は１０μｍから１００μｍ、溝深さは基板厚みの１／
１０〜２／５）２を形成しておく。各溝２−１〜２−７
は、基板面の一方端から他方端に亘り互いに平行に形成
する。このＳｉ基板１の表面を酸化膜（膜厚は数μｍ〜
１００μｍ）３で覆い、被加工用酸化膜付きＳｉ基板５
を形成する。
【００２８】ＣＯ2 レーザビームＬは、溝２−１〜２−
７の上から照射し、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ
´，ｄ−ｄ´，ｅ−ｅ´，ｆ−ｆ´及びｇ−ｇ´に沿わ
せて移動させる。これら７本の割断線により８個のチッ
プを割断切断して得ることができる。
７の上から照射し、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ
´，ｄ−ｄ´，ｅ−ｅ´，ｆ−ｆ´及びｇ−ｇ´に沿わ
せて移動させる。これら７本の割断線により８個のチッ
プを割断切断して得ることができる。
【００２９】上記割断切断は次のような原理で実現され
る。即ち、酸化膜３は波長１０．６μｍ帯のＣＯ2 レー
ザビームＬを吸収し、膜表面及び膜の深さ方向に熱応力
分布を形成する。この熱応力分布は、ビームＬの光パワ
強度、ビーム径、ビームの移動速度などに依存する。
る。即ち、酸化膜３は波長１０．６μｍ帯のＣＯ2 レー
ザビームＬを吸収し、膜表面及び膜の深さ方向に熱応力
分布を形成する。この熱応力分布は、ビームＬの光パワ
強度、ビーム径、ビームの移動速度などに依存する。
【００３０】実験によると、酸化膜３の厚みが３μｍか
ら２０μｍの範囲で、Ｓｉ基板１の厚みが０．４ｍｍか
ら１ｍｍの範囲では、連続発振光パワ強度は２０Ｗから
８０Ｗの範囲、ビーム径は約１ｍｍφ、ビームの移動速
度は数ｍｍ／ｓから１０数ｍｍ／ｓの範囲で、酸化膜３
及びＳｉ基板１に熱応力による亀裂が発生し、その亀裂
が進展していくことがわかった。
ら２０μｍの範囲で、Ｓｉ基板１の厚みが０．４ｍｍか
ら１ｍｍの範囲では、連続発振光パワ強度は２０Ｗから
８０Ｗの範囲、ビーム径は約１ｍｍφ、ビームの移動速
度は数ｍｍ／ｓから１０数ｍｍ／ｓの範囲で、酸化膜３
及びＳｉ基板１に熱応力による亀裂が発生し、その亀裂
が進展していくことがわかった。
【００３１】従来の酸化膜付きＳｉ基板６には本発明の
ような溝２−１〜２−７が無いため、亀裂の発生は不安
定となり、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，・・・ｇ−ｇ´
のようには直線性良く亀裂が進展せず、途中で亀裂が止
まったり、ビームの移動方向と異なった方向へ亀裂が走
る。
ような溝２−１〜２−７が無いため、亀裂の発生は不安
定となり、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，・・・ｇ−ｇ´
のようには直線性良く亀裂が進展せず、途中で亀裂が止
まったり、ビームの移動方向と異なった方向へ亀裂が走
る。
【００３２】本発明では、図１のように溝２−１〜２−
７が有るため、各溝２に沿ってＣＯ2 レーザビームＬを
移動させると、亀裂は溝に沿って進展していく。即ち、
溝２−１〜２−７は、ＣＯ2 レーザビームＬの移動ガイ
ドとなると共に、ビームの移動方向に沿って後方に圧縮
応力、前方に引張り応力を発生させ、溝に沿って確実に
亀裂を進展させていく。
７が有るため、各溝２に沿ってＣＯ2 レーザビームＬを
移動させると、亀裂は溝に沿って進展していく。即ち、
溝２−１〜２−７は、ＣＯ2 レーザビームＬの移動ガイ
ドとなると共に、ビームの移動方向に沿って後方に圧縮
応力、前方に引張り応力を発生させ、溝に沿って確実に
亀裂を進展させていく。
【００３３】図２に、被加工用酸化膜付きＳｉ基板を格
子状に切断、分離する形態を示す。図２（ａ）は上面
図、図２（ｂ）は断面図である。
子状に切断、分離する形態を示す。図２（ａ）は上面
図、図２（ｂ）は断面図である。
【００３４】ここでは、Ｓｉ基板１の表面に溝２を交叉
させて形成する。溝２−１，２−２は、基板面の一方端
から他方端に亘り互いに平行に形成する。溝２−３，２
−４は、溝２−１，２−２に直交させて形成する。この
ように各溝を格子状に形成しておき、その後、Ｓｉ基板
１の表面を酸化膜３で覆う。ＣＯ2 レーザビームＬを割
断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせ
て移動させて、９つのチップ、、・・、を割断切
断して得る。
させて形成する。溝２−１，２−２は、基板面の一方端
から他方端に亘り互いに平行に形成する。溝２−３，２
−４は、溝２−１，２−２に直交させて形成する。この
ように各溝を格子状に形成しておき、その後、Ｓｉ基板
１の表面を酸化膜３で覆う。ＣＯ2 レーザビームＬを割
断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせ
て移動させて、９つのチップ、、・・、を割断切
断して得る。
【００３５】溝２−１〜２−４がないと、図８で説明し
たように、チップ、、しか得ることができなかっ
たが、図２のように溝２−１〜２−４を形成しておく
と、９つのチップ、、・・、を得ることができ
る。即ち、ＣＯ2 レーザビームＬをまず割断線ａ−ａ
´，ｂ−ｂ´に沿わせて移動させ、その次に割断線ｃ−
ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせて移動させる。この場合、割断
線ｃ−ｃａ−ｃｂ−ｃ´，ｄ−ｄａ−ｄｂ−ｄ´に沿っ
て亀裂が確実に進展する。
たように、チップ、、しか得ることができなかっ
たが、図２のように溝２−１〜２−４を形成しておく
と、９つのチップ、、・・、を得ることができ
る。即ち、ＣＯ2 レーザビームＬをまず割断線ａ−ａ
´，ｂ−ｂ´に沿わせて移動させ、その次に割断線ｃ−
ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせて移動させる。この場合、割断
線ｃ−ｃａ−ｃｂ−ｃ´，ｄ−ｄａ−ｄｂ−ｄ´に沿っ
て亀裂が確実に進展する。
【００３６】図３に、切断、分離をより容易に実現させ
るための形態を示す。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）
は断面図である。この形態では、亀裂をより早く進展さ
せるために、溝２−１〜２−７上の酸化膜３の表面にト
リガー溝（溝幅は数μｍ〜１００μｍ、溝深さは１０数
μｍ〜１００μｍ）４−１〜４−７を被加工用酸化膜付
きＳｉ基板５の端面付近に形成しておき、ＣＯ2 レーザ
ビームＬを割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−
ｄ´，ｅ−ｅ´，ｆ−ｆ´，ｇ−ｇ´に沿わせて照射、
移動させて割断を行う。
るための形態を示す。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）
は断面図である。この形態では、亀裂をより早く進展さ
せるために、溝２−１〜２−７上の酸化膜３の表面にト
リガー溝（溝幅は数μｍ〜１００μｍ、溝深さは１０数
μｍ〜１００μｍ）４−１〜４−７を被加工用酸化膜付
きＳｉ基板５の端面付近に形成しておき、ＣＯ2 レーザ
ビームＬを割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−
ｄ´，ｅ−ｅ´，ｆ−ｆ´，ｇ−ｇ´に沿わせて照射、
移動させて割断を行う。
【００３７】図４に、切断、分離をより容易に実現させ
るための形態を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）
は断面図である。この形態は、被加工用酸化膜付きＳｉ
基板を格子状に割断して９つのチップ〜を得るよう
にしたものである。Ｓｉ基板１の表面に溝２−１〜２−
４及び酸化膜３を形成した後、酸化膜３の表面の基板端
面側にトリガー溝４−１〜４−４を形成する。ＣＯ2 レ
ーザビームＬをトリガー溝４−１〜４−４を起点にして
照射し、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ
´に沿わせてビームを移動させて亀裂を進展させ、割断
により、９つのチップ〜を得る。
るための形態を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）
は断面図である。この形態は、被加工用酸化膜付きＳｉ
基板を格子状に割断して９つのチップ〜を得るよう
にしたものである。Ｓｉ基板１の表面に溝２−１〜２−
４及び酸化膜３を形成した後、酸化膜３の表面の基板端
面側にトリガー溝４−１〜４−４を形成する。ＣＯ2 レ
ーザビームＬをトリガー溝４−１〜４−４を起点にして
照射し、割断線ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ
´に沿わせてビームを移動させて亀裂を進展させ、割断
により、９つのチップ〜を得る。
【００３８】図５に、溝を形成した面の反対面に酸化膜
を形成する形態を示す。図５（ａ）は上面図、図５
（ｂ）は断面図である。
を形成する形態を示す。図５（ａ）は上面図、図５
（ｂ）は断面図である。
【００３９】図示のように、酸化膜付きＳｉ基板５は、
Ｓｉ基板１の裏面に溝２−１〜２−４を形成し、Ｓｉ基
板１の表（おもて）面を酸化膜３で覆ったものである。
各溝の上に位置する酸化膜３の表面の基板端面付近にト
リガー溝４−１〜４−４を形成する。ＣＯ2 レーザビー
ムＬはトリガー溝４−１〜４−４を起点として、割断線
ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせて移
動させる。
Ｓｉ基板１の裏面に溝２−１〜２−４を形成し、Ｓｉ基
板１の表（おもて）面を酸化膜３で覆ったものである。
各溝の上に位置する酸化膜３の表面の基板端面付近にト
リガー溝４−１〜４−４を形成する。ＣＯ2 レーザビー
ムＬはトリガー溝４−１〜４−４を起点として、割断線
ａ−ａ´，ｂ−ｂ´，ｃ−ｃ´，ｄ−ｄ´に沿わせて移
動させる。
【００４０】図６に、両面に酸化膜を形成する形態を示
す。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は断面図である。
す。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は断面図である。
【００４１】図示のように、Ｓｉ基板１の表面及び裏面
に酸化膜３−１及び３−２が形成されている。溝２−１
〜２−４は、予めＳｉ基板１の表面に形成されており、
酸化膜３−１は溝２−１〜２−４を覆うように形成され
る。
に酸化膜３−１及び３−２が形成されている。溝２−１
〜２−４は、予めＳｉ基板１の表面に形成されており、
酸化膜３−１は溝２−１〜２−４を覆うように形成され
る。
【００４２】本発明は、以上の実施形態には限定されな
い。
い。
【００４３】ＣＯ2 レーザビームＬの酸化膜付きＳｉ基
板５への照射方法は、図７に示すように、被加工基板７
１をＸＹＺステージ７２に固定し、ＸＹＺステージ７２
をモータでＸあるいはＹ方向に移動させるか、被加工基
板７１は移動させずにＣＯ2レーザビームＬをＸあるい
はＹ方向に移動させるようにしてもよい。
板５への照射方法は、図７に示すように、被加工基板７
１をＸＹＺステージ７２に固定し、ＸＹＺステージ７２
をモータでＸあるいはＹ方向に移動させるか、被加工基
板７１は移動させずにＣＯ2レーザビームＬをＸあるい
はＹ方向に移動させるようにしてもよい。
【００４４】溝２−１〜２−４は、Ｓｉ基板１の表面、
裏面、あるいは両面に形成しておいてもよい。酸化膜３
にはＳｉＯ2 、あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｐ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｇｅ、Ｆなどをドープしたものを用いることができ
る。また、酸化膜３の表面、又は内面にメタル膜などが
形成されていてもよい。
裏面、あるいは両面に形成しておいてもよい。酸化膜３
にはＳｉＯ2 、あるいはＳｉＯ2 にＢ、Ｐ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、Ｇｅ、Ｆなどをドープしたものを用いることができ
る。また、酸化膜３の表面、又は内面にメタル膜などが
形成されていてもよい。
【００４５】また、Ｓｉ基板１の代わりに、ＧａＡｓ基
板、ＩｎＰ基板などを用いてもよく、アルミナ、ステア
タイトなどのセラミックス基板を用いてもよい。
板、ＩｎＰ基板などを用いてもよく、アルミナ、ステア
タイトなどのセラミックス基板を用いてもよい。
【００４６】また、Ｓｉ基板１の表面、あるいは裏面に
形成しておく溝２の断面形状は、矩形に限らず、Ｖ字
状、Ｕ字状などでもよい。
形成しておく溝２の断面形状は、矩形に限らず、Ｖ字
状、Ｕ字状などでもよい。
【００４７】また、トリガー溝４の断面形状は矩形、Ｖ
字状、Ｕ字状に形成し、溝深さはＳｉ基板１に達するよ
うに形成しておいてもよい。溝深さがＳｉ基板１に達す
るようにすると、割断が促進される。
字状、Ｕ字状に形成し、溝深さはＳｉ基板１に達するよ
うに形成しておいてもよい。溝深さがＳｉ基板１に達す
るようにすると、割断が促進される。
【００４８】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４９】（１）Ｓｉ基板の少なくとも片面に溝を形
成し、基板面を覆う絶縁膜の上からＣＯ2 レーザ光を照
射するので、溝に沿わせて忠実に基板を割断することが
できる。
成し、基板面を覆う絶縁膜の上からＣＯ2 レーザ光を照
射するので、溝に沿わせて忠実に基板を割断することが
できる。
【００５０】（２）溝を格子状に形成することにより、
基板を縦横に精度よく割断することができ、一つの基板
から数ｍｍ角のチップを数個から百数十個割断して得る
ことができる。特に、交点部分をほぼ直角に割断するこ
とができる。
基板を縦横に精度よく割断することができ、一つの基板
から数ｍｍ角のチップを数個から百数十個割断して得る
ことができる。特に、交点部分をほぼ直角に割断するこ
とができる。
【００５１】（３）基板の割断速度を従来の１．２倍以
上に早くすることができる。また、トリガー溝を形成し
ておくことにより、さらに直線性よく、高速割断ができ
る。
上に早くすることができる。また、トリガー溝を形成し
ておくことにより、さらに直線性よく、高速割断ができ
る。
【図１】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
【図３】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
【図５】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
【図６】本発明の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
【図７】ＣＯ2 レーザによる基板の加工装置の概略図で
ある。
ある。
【図８】従来の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図９】従来の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】従来の製造方法による基板を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であ
る。
１ Ｓｉ基板 ２ 溝 ３ 絶縁膜 ４ トリガー溝
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板の少なくとも片面にその基板面
の一方端から他方端に亘る溝を割断線として形成し、こ
のＳｉ基板を覆う絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に照射
したＣＯ2 レーザ光を前記溝に沿わせて移動させること
により、熱応力による亀裂をこのＣＯ2 レーザ光の移動
方向に進展させて前記Ｓｉ基板を割断することを特徴と
するレーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方
法。 - 【請求項２】 前記溝を、互いに交叉する２以上の方向
にそれぞれ少なくとも１本は形成することを特徴とする
請求項１記載のレーザ照射による絶縁膜付き半導体基板
の製造方法。 - 【請求項３】 前記溝の片端上の絶縁膜に亀裂を誘発す
るトリガー溝を形成し、該トリガー溝を起点として前記
ＣＯ2 レーザ光の照射を行うことを特徴とする請求項１
又は２記載のレーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の
製造方法。 - 【請求項４】 前記絶縁膜としてＳｉＯ2 膜を用いるこ
とを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のレーザ照射
による絶縁膜付き半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360836A JPH11195624A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | レーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360836A JPH11195624A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | レーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195624A true JPH11195624A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18471134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9360836A Pending JPH11195624A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | レーザ照射による絶縁膜付き半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195624A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055040A1 (de) * | 2004-06-07 | 2006-01-19 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Verfahren zum Schneiden eines Laminats mit einem Laser und Laminat |
| JP2006021315A (ja) * | 2004-06-07 | 2006-01-26 | Fujitsu Ltd | 積層体の切断方法、製造装置、製造方法及び積層体 |
| JP2006150499A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Fujitsu Ltd | 積層体切断方法及び積層体 |
| CN102285624A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-21 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 带有热应力释放结构的键合晶圆及激光划片工艺 |
| JP2016161548A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 国立大学法人京都大学 | 探針の製造方法及び探針 |
| JP2017039217A (ja) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | 脆性材料基板における垂直クラックの形成方法および脆性材料基板の分断方法 |
| CN109530930A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-29 | 北京中科镭特电子有限公司 | 一种激光加工芯片的方法 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9360836A patent/JPH11195624A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055040A1 (de) * | 2004-06-07 | 2006-01-19 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Verfahren zum Schneiden eines Laminats mit einem Laser und Laminat |
| JP2006021315A (ja) * | 2004-06-07 | 2006-01-26 | Fujitsu Ltd | 積層体の切断方法、製造装置、製造方法及び積層体 |
| DE102004055040B4 (de) * | 2004-06-07 | 2006-08-10 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Verfahren zum Schneiden eines Laminats mit einem Laser und Laminat |
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| US7517423B2 (en) | 2004-06-07 | 2009-04-14 | Fujitsu Limited | Method of cutting laminate, apparatus for manufacturing laminate, method of manufacturing laminate, and laminate |
| US7572350B2 (en) | 2004-06-07 | 2009-08-11 | Fujitsu Limited | Method of cutting laminate, apparatus for manufacturing laminate, method of manufacturing laminate, and laminate |
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