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 |
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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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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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