[发明专利]激光加工方法

说明书

本申请是2003年3月12日递交的发明名称为“激光加工方法”的 申请03805864.2的分案申请

技术领域

本发明涉及在通过基板表面设置积层部而构成的加工对象物的切 割中使用的激光加工方法。

背景技术

近年，人们不断探索高精度地切割具有各种积层构造的加工对象 物的技术。其中包括作为半导体装置用、在Al₂O₃基板上使GaN等的 半导体活性层结晶成长的，以及作为液晶显示装置用、在玻璃基板上 贴合其它玻璃基板的加工对象物等。

目前，在切割具有这些积层构造的加工对象物时，一般采用刀刻 法及金刚石划线法。

刀刻法，是利用金刚石刀等切削切割加工对象物的方法。另外， 金刚石划线法，是利用金刚石划针在加工对象物的表面设划线、沿着 该划线在加工对象物的背面推压刀刃，对加工对象物进行切割的方法。

发明内容

但是，对于刀刻法，例如，当加工对象物用于上述液晶显示装置 时，玻璃基板与别的玻璃基板间留有间隙，所以，存在该间隙中进入 切屑及润滑洗净水的危险。

此外，对于金刚石划线法，当加工对象物具有Al₂O₃基板等的硬度 高的基板时，及/或，加工对象物为同类玻璃基板贴合物时等，在加工 对象物的表面和背面都必须设划线，由于设在该表面及背面的划线的 位置偏移，有切割不良的危险。

因此，本发明是针对以上问题提出的，目的是解决上述那些问题， 提供能高精度切割具有各种积层构造的加工对象物的激光加工方法。

为达到上述目的，与本发明相关的激光加工方法，其特征在于， 具有：在具有基板及设置于基板表面的积层部的加工对象物的至少基 板内部，使聚光点聚合并照射激光，至少在基板内部形成由多光子吸 收生成的调质领域，利用该调质领域，在距加工对象物的激光入射面 规定距离内侧，沿加工对象物的切割预定线，形成切割起点领域的工 序。

按照该激光加工方法，利用由称为多光子吸收的现象形成的调质 领域，可在含有加工对象物的基板内部，形成沿应切割加工对象物的 期望的切割预定线的切割起点领域。而且，考虑到设于基板表面的积 层部的厚度及材质等，可通过调节激光的聚光点聚合的位置，对基板 表面到切割起点领域中的调质领域的距离进行控制。因此，可将形成 于基板内部的切割起点领域作为起点，用较小的力，割断在基板表面 设置积层部构成的加工对象物，使高精度地切割具有各种积层构造的 加工对象物成为可能。

这里，所谓设置于基板表面的积层部，是指，可堆积于基板表面、 可贴合于基板表面、或安装于基板表面的部分等，不用考虑是否与基 板的材料相同。而且，在基板表面设置的积层部，可紧贴基板设置， 也可与基板间留有间隙设置等。作为例子，有在基板上通过结晶成长 形成的半导体活性层、以及在玻璃基板上贴合的别的玻璃基板等，包 括形成多层异种材料的积层部。此外，所谓基板内部，也包含设置了 积层部的基板表面上。此外，所谓聚光点，就是激光聚光的部位。还 有，所谓切割起点领域，指的是切割加工对象物时作为切割的起点的 领域。因此，切割起点领域，是加工对象物中预定切割的切割预定部。 而且，切割起点领域，有时可通过连续地形成调质领域形成，有时也 可通过断续地形成调质领域形成。

此外，与本发明相关的激光加工方法，其特征在于，具有：在具 有基板及设置于基板表面的积层部的加工对象物的至少基板内部，使 聚光点聚合，在聚光点的最大功率密度为1×10⁸(W/cm²)以上、且 脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，至少在基板内部形成含裂口 领域的调质领域，利用该调质领域，在距加工对象物的激光入射面规 定距离内侧，沿加工对象物的切割预定线，形成切割起点领域的工序。

按照该条件照射激光时，在基板内部发生由多光子吸收引起的称 为光学损伤的现象。该光学损伤会在基板内部引起热应变，在基板内 部形成裂口领域。裂口领域是上述调质领域的一例。作为该激光加工 方法的对象的基板，有例如包含玻璃的构件。