[发明专利]用于劈开或切割基板的激光加工方法

摘要

本发明提供了一种用于分离形成在单个基板上的半导体器件或用于分离厚度大的硬质固体基板的有效快速激光加工方法。在准备用于劈开/破裂(切割)步骤的器件或基板的过程中，形成损伤区域，该损伤区域的特征在于是沿预期劈开线所形成的深且窄的损伤区域。该激光加工方法包括以下步骤：通过聚焦单元来调整脉冲激光束以在工件的主体中产生“长钉”状光束汇聚区，更具体地，产生高于工件材料光学损伤阈值注量(功率分布)的区域。在前述步骤中，构建调整区域(具有“长钉”状形状)。该激光加工方法还包括以下步骤：通过工件与激光束聚集点之间的相对平移沿预定破裂线构建多个这样的损伤结构。

主权项

1.一种用于劈开或切割基板的激光加工方法，该激光加工方法包括通过光束聚焦单元使用脉冲激光束来照射工件的步骤，其中，激光脉冲被传递到该工件的表面用于劈开工件；其中，该工件是指具有至少一个平整表面的待劈开或待切割物体；其中，该工件对于激光辐射至少是部分透明的；其中，所述工件的材料包括蓝宝石、硅、碳化硅、金刚石或其他硬脆材料的晶圆形基板，其对于激光辐射的波长是部分或完全透明的；其中，该工件上一系列受损区产生劈开面；其中，所产生的劈开面使得沿期望的基板分脱机能够容易地进行破裂，其特征在于，该激光加工方法包括以下步骤：/n使用被设置为将激光束聚焦到该工件的主体中的光束聚焦单元来调整该激光束，且该激光束只聚焦在该工件的主体内部，且只在该工件的主体内部产生类“长钉”形状光束汇聚区，且该光束汇聚区未延伸至该工件的表面，以使得上述工件的主体材料光学损伤阈值注量分布遵循类“长钉”形状，其中该类“长钉”形状的纵向长度大于横向长度，其中，光束聚焦单元包括至少一个光束聚焦组件，该至少一个光束聚焦组件具有在0.8-0.9NA范围内的高数值孔径；当在使用一距离保持装置保持该光束聚焦单元与该工件的一第一表面之间的距离时，所述类“长钉”形状的光束汇聚区保持在该第一表面以下的一固定深度并沿预期劈开面产生一系列具有该类“长钉”状注量分布的损伤结构，以及通过移动工件的手段达到保持相邻损伤结构之间的距离，且该损伤结构只形成于该工件的主体内部，并未延伸至该工件的表面。/n