[发明专利]激光加工装置和激光加工方法

说明书

提供激光加工装置和激光加工方法，该激光加工装置和该激光加工方法能够在单晶硅晶片中形成适当的盾构隧道。一种激光加工方法，其中，该激光加工方法包含如下的步骤：单晶硅晶片选择工序，选择单晶硅晶片来作为被加工物；激光光线选定工序，在对于单晶硅晶片具有透过性的范围内选定波长为1950nm以上的激光光线；以及盾构隧道形成工序，将激光光线的聚光点定位在单晶硅晶片的内部而对单晶硅晶片照射激光光线，形成由从照射面到相反面的细孔(70)和围绕细孔(70)的非晶质(72)构成的多个盾构隧道(74)。

技术领域

本发明涉及用于在单晶硅晶片中形成盾构隧道的激光加工装置、以及用于在单晶硅晶片中形成盾构隧道的激光加工方法。

背景技术

由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片被激光加工装置分割成各个器件芯片，分割得到的各器件芯片被应用在移动电话、个人计算机等电子设备中。

基于激光加工装置的激光加工方法存在下述(1)至(3)种类型。

(1)将对于被加工物具有吸收性的波长的激光光线的聚光点定位在被加工物的上表面而对被加工物照射激光光线，通过烧蚀来形成作为分割的起点的槽的类型(例如参照专利文献1)。

(2)将对于被加工物具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在被加工物的内部而对被加工物照射激光光线，在被加工物的内部形成作为分割的起点的改质层的类型(例如参照专利文献2)。

(3)将对于被加工物具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位在被加工物内部的规定的位置而对被加工物照射激光光线，形成由从正面到背面的细孔和围绕细孔的非晶质构成的作为分割的起点的多个盾构隧道的类型(例如参照专利文献3)。

在专利文献3中公开了如下内容：作为晶片的原材料，选取蓝宝石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)来反复进行实验，其结果是，作为能够适当地形成盾构隧道的条件，将对晶片照射的激光光线的波长设为1030nm，确定聚光透镜的数值孔径以使聚光透镜的数值孔径除以晶片的原材料的折射率而得的值为0.05～0.2的范围。

专利文献1：日本特开平10-305420号公报

专利文献2：日本特许第3408805号公报

专利文献3：日本特开2014-221483号公报

但是，发现了即使应用专利文献3所公开的条件对以单晶硅为原材料的晶片进行实验，也无法形成适当的盾构隧道。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够在单晶硅晶片中形成适当的盾构隧道的激光加工装置、以及能够在单晶硅晶片中形成适当的盾构隧道的激光加工方法。

根据本发明的一个侧面，提供激光加工装置，该激光加工装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；以及激光光线照射单元，其具有对该卡盘工作台所保持的单晶硅晶片照射激光光线而实施加工的聚光器，该聚光器具有聚光透镜，该激光光线照射单元包含激光振荡器，该激光振荡器在对于单晶硅晶片具有透过性的范围内振荡出波长为1950nm以上的激光光线。

优选对该聚光透镜的数值孔径进行设定，以使该聚光透镜的数值孔径除以单晶硅的折射率而得的值为0.05～0.2的范围。